器械、机械手系统和器械的控制方法_3

文档序号:8490783阅读:来源:国知局
式相同的部件将由相同的标号指代,其描述将被省略,将仅描述不同点。
[0154]如图7和图8所示,本实施方式的机械手系统3包括器械控制器91和钩形刀92,以代替第一实施方式的机械手系统I的器械控制器75和钩形刀14。
[0155]除了第一实施方式的钩形刀14的相应配置以外,钩形刀92还具有第二开关94、末端部连接到第二开关94的一对第二布线(未示出)以及电连接到第二布线的近端部分的一对第二触点95。另外,上述开关36等同于第一开关,触点38等同于第一触点。
[0156]第二开关94、第二布线和第二触点95分别具有与开关36、布线37和触点38相同的配置。第二触点95可连接到连接器74B的一对主体侧触点74c。
[0157]如果这样配置的钩形刀92的护套30的设置有第二开关94的部分被机械手19A的夹持器24A夹持,则一对第二触点95之间的状态从切断状态切换为导通状态。
[0158]器械控制器91与第一实施方式的器械控制器75的不同之处仅在于以下控制内容方面。即,当检测到一对触点38之间的状态为保持状态和导通状态时,在器械控制器检测到从脚踏开关52输出的指令信号的情况下,器械控制器91使钩形刀92执行使组织凝固的操作作为第一操作。另一方面,当检测到一对第二触点95之间的状态为导通状态和保持状态时,在器械控制器91检测到从脚踏开关52输出的指令信号的情况下,器械控制器91使钩形刀92执行切开组织的操作作为不同于第一操作的第二操作。
[0159]在组织被凝固的情况下以及在组织被切开的情况下,从高频发生器200供应的高频电流的波状图案不同。器械控制器91根据处于导通状态的触点来向高频发生器200发出指令,并且高频发生器200输出具有相互不同的图案的高频电流。因此,即使钩形刀92的刀部31的形状相同,与刀部31接触的组织被凝固或切开。
[0160]根据这样配置的本实施方式的机械手系统3,操作者O可利用钩形刀92可靠地执行处理。
[0161]另外,由于可简单地用脚踩踏一个脚踏开关52来执行两种类型的操作,操作者O的操作性可得以改进。
[0162]在本实施方式中,器械为钩形刀92,钩形刀92执行凝固操作和切开操作作为第一操作和第二操作。然而,器械的类型以及与器械对应的第一操作和第二操作的类型不限于此。例如,当器械是超声器械时,第一操作和第二操作可以是利用相互不同的频率来生成超声振动的操作。
[0163]设置在钩形刀92中的开关的数量不受限制,钩形刀92可包括三个或更多个开关。
[0164]另外,设置在钩形刀或机械手19A中的开关可被配置为能够检测第一夹持力(由夹持器24A生成的较弱夹持力)和第二夹持力(较强夹持力)。通过向开关提供(例如)应变片并且检测应变片的扭曲量,可检测两种或更多种类型的这样的夹持力。在这种情况下,器械控制器被设定为当检测到第一夹持力时以及当检测到第二夹持力时,执行相互不同的操作。
[0165]第四实施方式
[0166]接下来,尽管将参照图9至图11来描述本发明的第四实施方式,与上述实施方式相同的部件将由相同的标号指代,其描述将被省略,将仅描述不同点。
[0167]如图9和图10,本实施方式的机械手系统4包括夹持检测器(保持检测器)101和钩形刀102,以代替第一实施方式的机械手系统I的连接器74和钩形刀14。
[0168]钩形刀102具有不包括第一实施方式的钩形刀14的夹持检测器32的配置。
[0169]夹持检测器101被设置在控制设备70中并连接到总线71。
[0170]如图11所示,夹持检测器101基于拍摄了机械手19A和钩形刀102的图像G利用公知的图像分析技术来检测机械手19A夹持钩形刀102的夹持状态。
[0171]作为图像分析技术,可适当地使用公知技术。例如,可提及这样一种方法,其利用可同时获取带有视差的一对图像的内窥镜装置11从所述一对图像计算机械手19A的一对夹持片25A的位置和钩形刀102的护套30的位置以检测夹持状态。
[0172]根据这样配置的本实施方式的机械手系统4,操作者O可利用钩形刀102可靠地执行处理。
[0173]另外,由于钩形刀102没有附接到连接器,所以连接到钩形刀102的构件减少,可容易地处理钩形刀102。
[0174]可非接触地检测夹持状态。
[0175]在本实施方式中,钩形刀102可设置有标记。可通过从标记的图像计算钩形刀102的位置和取向并且计算机械手19A的末端侧的位置和取向来非接触地检测夹持状态。
[0176]第五实施方式
[0177]接下来,尽管将参照图12至图14来描述本发明的第五实施方式,与上述实施方式相同的部件将由相同的标号指代,其描述将被省略,将仅描述不同点。
[0178]如图12和图13所示,本实施方式的机械手系统5包括夹持检测器110、设置在机械手19A的夹持片25A的内表面上的夹持器侧电极111以及钩形刀112,以代替第四实施方式的机械手系统4的夹持检测器101和钩形刀102。在图13中,为了描述方便,钩形刀112的一部分通过双点划线来示出。
[0179]夹持器侧电极111在夹持器侧电极暴露于外的状态下设置在一对夹持片25A中的一个上。高频发生器200的电线201电连接到夹持器侧电极111。
[0180]如图13和图14所示,钩形刀112在刀部31的钩部31b从护套30伸出的状态下附接到护套30。固定部分114设置在护套30的内表面的近端侧,以将刀体31a的近端侧固定到护套30。固定部分114由具有绝缘性质的材料形成。
[0181]护套侧电极115在护套侧电极暴露于外的状态下设置在护套30的外周表面上。护套侧电极115和钩部31b利用连接布线116彼此电连接。护套30的近端部分和插入部16利用绳体117彼此连接。
[0182]即,在此示例中,钩形刀112无需通过内窥镜装置11的工作通道16a来插入,钩形刀112可连接到内窥镜装置11以达到在患者P体内清楚地识别钩形刀112的位置的程度。
[0183]在这样配置的机械手系统5中,当钩形刀112被机械手19A的夹持器24A夹持时,夹持器24A的夹持器侧电极111和钩形刀112的护套侧电极115彼此电连接。
[0184]夹持检测器110检测机械手19A的夹持器侧电极111和钩形刀112的护套侧电极115是否彼此接触。夹持检测器110可利用公知方法(例如,测量夹持器侧电极111与护套侧电极115之间的电阻(在二者间施加电流)以及测量静电电容),在夹持器侧电极111和护套侧电极115彼此接触的状态下检测机械手19A夹持钩形刀112的夹持状态。
[0185]当利用脚踩踏脚踏开关52时,器械控制器75在检测到夹持状态的情况下使高频发生器200输出高频电流。从高频发生器200输出的高频电流经由电线201、夹持器侧电极111、护套侧电极115和连接布线116流向刀部31。钩形刀112的刀部31被压向目标组织P3以切开目标组织P3。
[0186]根据这样配置的本实施方式的机械手系统5,可呈现与实施方式的机械手系统4相同的效果。另外,由于钩形刀112不通过内窥镜装置11的工作通道16a来插入,所以可更容易地处理钩形刀112。
[0187]本实施方式可包括器械保持器,该器械保持器可将钩形刀112附接到插入部16的末端部以及使钩形刀112从插入部16的末端部脱离,并且可在患者P体内通过机械手19A和19B来移除和附接。具体地讲,在像钩形刀112中一样设置有没有通过工作通道16a插入的多个器械的情况下,有效的是在体内更换这些器械的同时执行处理。即,当在体内更换器械时,即使插入部16没有被拉出患者P身体内部之外,也可更换器械。因此,可流畅地执行手术。
[0188]设置在本实施方式的机械手系统中的夹持检测器不限于基于夹持器侧电极111和护套侧电极115彼此接触来检测夹持状态的夹持检测器110。例如,可采用像实施方式的夹持检测器101中一样基于拍摄了机械手19A和钩形刀102的图像检测机械手19A夹持钩形刀102的夹持状态的配置、以及像夹持检测器32中一样检测一对触点38之间的状态为导通状态的配置。
[0189]第六实施方式
[0190]接下来,尽管将参照图15和图16来描述本发明的第六实施方式,与上述实施方式相同的部件将由相同的标号指代,其描述将被省略,将仅描述不同点。
[0191]本实施方式与其它实施方式的不同之处在于设置在机械手系统中的器械的配置。
[0192]如图15所示,除了第一实施方式的钩形刀14的相应配置以外,本实施方式的钩形刀121还包括设置在护套30内并且能够延伸和缩回的伸缩机构122以及末端部连接到伸缩机构122的支撑丝135。
[0193]伸缩机构122是伸缩结构的所谓连杆机构。伸缩机构122具有:一对末端侧连杆构件125和126,其相互末端部绕轴构件124可旋转地支撑;近端侧连杆构件128,其末端部绕设置在末端侧连杆构件125的近端部分处的轴构件127可旋转地支撑;以及近端侧连杆构件130,其末端部绕设置在末端侧连杆构件126的近端部分处的轴构件129可旋转地支撑。近端侧连杆构件128的近端部分和近端侧连杆构件130的近端部分由轴构件131可旋转地支撑。末端侧连杆构件125和126的长度与近端侧连杆构件128和130的长度被设定为彼此近似相等。
[0194]轴构件127和129通过弹簧构件132而偏置,以彼此分离。因此,保持在自然状态下末端侧连杆构件125和126的近端部分与近端侧连杆构件128和130的末端部抵接护套30的内表面的状态。
[0195]末端侧连杆构件125和126的近端部分与近端侧连杆构件128和130的末端部等同于动作部136。
[0196]支撑丝135的末端部连接到轴构件131以相对于轴构件131可旋转。支撑丝135的近端部分连接到滑块45。在此示例中,滑块45被固定到器械操作部33。
[0197]刀部31的刀体31a的近端部分可旋转地连接到伸缩机构122的轴构件124。在自然状态下,刀部31被容纳于护套30内。
[0198]上述夹持检测器32的开关36被设置在护套30的外表面上。护套30相对于动作部136的轴线Cl侧以及基准方向D被设定为彼此平行。夹持检测器32被设置为使得夹持检测器32的开关36的位置与伸缩机构122的位置在轴线Cl的方向上彼此匹配。
[0199]在这样配置的钩形刀121中,如图15所示,机械手19A的一对夹持片25A被布置为在护套30的径向方向上夹挤开关36和伸缩机构122。如图16所示,如果一对夹持片25A被操作以彼此接近,则动作部136向轴线Cl侧移动,并且逆着弹簧构件132的偏置使轴构件127和129彼此接近。轴构件124相对于支撑丝135向末端侧移动(伸缩机构122在轴线Cl的方向上延伸),刀部31的钩部31b从护套30伸出。
[0200]另外,此时,一对电极40彼此接触,并且一对触点38之间的状态从切断状态切换为导通状态。
[0201]如果一对夹持片25A彼此分离,则轴构件127和129通过弹簧构件132的偏置力而移动以彼此分离,并且如图15所示,刀部31被容纳于护套30中。
[0202]根据这样配置的本实施方式的钩形刀121,由于包括伸缩机构122,仅当钩形刀121被机械手19A的夹持器24A夹持时,钩部31b从护套30伸出。因此,可防止周边组织由于钩部31b而接收负荷。
[0203]由于当机械手19A对钩形刀121的夹持状态被解除时,刀部31被容纳于护套30内,所以可更可靠地执行手术。
[0204]另外,相对于动作部136的轴线Cl侧和基准方向D被设定为彼此平行。因此,当开关36和伸缩机构122被一对夹持片25A夹住时,伸缩机构122可在轴线Cl的方向上延伸,并且一对触点38之间的状态可切换为导通状态。即,可简单地通过由夹持器24A夹持来同时执行使伸缩机构122延伸以及将触点38之间的状态切换为导通状态的两个操作作为一系列操作。
[0205]在夹持检测器32中不包括本实施方式的钩形刀121的情况下可通过以下方法检测机械手19A对钩形刀121的夹持状态。
[0206]例如,可通过成像单元18获取刀部31从护套30伸出的图像,并且可通过对该图像应用图像分析技术来检测夹持状态。另外,线圈(未示出)被设置在护套30内。可在金属刀部31向该线圈移动并且线圈的电感(L)改变时,检测夹持状态。
[0207]尽管上面参照附图详细描述了本发明的第一实施方式至第六实施方式,具体配置不限于所述实施方式,在不脱离本发明的范围的情况下还包括配置的改变。此外,显然,各个实施方式中所示的各个配置可被适当地组合并使用。
[0208]例如,在第一实施方式至第六实施方式中,钩形刀用作器械。然而,器械不限于这些,并且如果(例如)使用通过施加电流或生成超声振动来操作的器械(例如,高频刀和超声器械),则不受特别限制。如果器械是超声器械,则这种情况下的操作生成超声振动。另夕卜,具有在夹持钳中通过电机来电操作以使得夹持片打开和闭合的活动部的器械可用作本实施方式的器械。作为在这种情况下的操作,活动部移动。
[0209]在第一实施方式至第四实施方式中,一对触点之间的状态在自然状态下为切断状态,并且通过一对触点之间的状态为导通状态来检测夹持状态。然而,一对触点之间的状态在自然状态下为导通状态,并且可通过一对触点之间的状态为切断状态来检测夹持状态。
[0210]在第一实施方式至第四实施方式中,通过利用机械手19A的夹持器24A夹持钩形刀来通过机械手19A保持钩形刀。然而,例如,机械手19A的末端部可形成有凸部,钩形刀14可形成有与该凸部接合的凹部,并且当凸部和凹部彼此接合时,可通过机械手19A保持钩形刀。可采用当机械手19A的棒形部分适配到设置在钩形刀中的孔中时通过机械手19A保持钩形刀的配置。
[0211]另外,具有开关的夹持检测器可设置在内窥镜装置11中。在这种情况下,开关可设置在机械手19A的夹持片25A的内表面上。
[0212]在第一实施方式至第六实施方式中,指令接收部是脚踏开关52。然而,指令接收部的形态不受限制,可以是(例如)设置在主臂51处并且通过操作者O的手来操作的开关。
[0213]在第一实施方式至第六实施方式中,机械手系统包括两组机械手19A和19B。然而,设置在机械手系统中的机械手的数量不受限制,可以是一个或者可以是三个或更多个。
[0214]一对触点38之间的导通或切断通过按压设置有开关36的部分来切换。然而,一对触点38之间的导通或切断的切换不限于该方法。例如,可使设置在机械手19A的夹持器24A处的电磁体接近设置在一对触点38之间的永磁体,并且一对触点38之间的导通或切断可通过切换是否向该电磁体施加电流来切换。
[0215]在使用第一实施方式至第五实施方式的机械手系统的手术中,内窥镜装置11的插入部16从患者P的口
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