[发明专利]使用机械手装置的内窥镜系统

说明书

技术领域

本发明涉及适于在内窥镜观察下使用机械手装置来进行粘膜切开剥 离等处置的内窥镜系统。

背景技术

近年来，在内窥镜的插入部内设置多个处置器械通道，经由各个处 置器械通道将把持装置、IT刀等处置器械导入体内，进行切除在体内的 粘膜组织上形成的病变部的内窥镜粘膜切除术(Endoscopic Mucosal Resection，EMR)或者内窥镜粘膜切开剥离法(Endoscopic Submucosal Dissection，ESD)等手术。要求进行这些手术的医生具有熟练的技术。

近年来，在贯穿插入于内窥镜的处置器械通道的处置器械中，为了 实现手术操作者的操作性的提高，设计构成为具有能动关节的各种机械 手。

例如，在日本特开2004-89591号公报(以下记载为文献1)中示 出了具有多个机械手的医疗用机械手系统。在该医疗用机械手系统中， 示出了前端具有手术器械的多个机械手。在该医疗用机械手系统中，如 文献1的图2所示，具有一个关节的单关节机械手11、12、13从插入筒 15所具有的孔突出。另外，机械手的结构并不限于单关节，也可以是具 有多个关节的多关节机械手(也称为多自由度机械手)。

作为多关节机械手的一例，例如有图1所示的多关节刀100。刀100 在处置器械插入部101的前端侧例如依次具备下述关节作为能动关节： 直动驱动关节102、俯仰驱动关节103、偏转驱动关节104、俯仰驱动关 节103、偏转驱动关节104，在最前端的偏转驱动关节104的前端侧具有 刀臂105。

并且，在日本特开2004-154877号公报(以下记载为文献2)的图 4(a)、(b)中示出了具有连续的偏转驱动关节和连续的俯仰驱动关节的 多关节机械手。另外，在日本特开平08-224244号公报(以下记载为文 献3)的图3中示出了仅具有多个作为俯仰驱动关节的旋转关节的多关节 机械手。

多关节机械手通过求解逆问题、或者通过正问题方式进行操作。所 谓正问题方式的操作是所谓的被称为主从方式的操作方法，通过操作者 操作主动部，从而从动部再现主动部的动作。

与此相对，在求解逆问题的操作方法中，操作者例如赋予刀臂的前 端的位置以及那时姿态的目标值。于是，CPU求解与该目标值对应的各 关节的关节角轨迹，然后，使驱动致动器(未图示)动作，使操作线(未 图示)牵引松弛预定量，使各关节顺时针、或者逆时针旋转从而使关节 角变化。于是，刀臂的前端的位置以及姿态被设定为所赋予的目标值。

但是，在求解逆问题、如上所述将刀臂的前端的位置以及姿态在体 内设定为目标值的情况下，操作者需要预先掌握刀臂周围的状况。在手 术操作者对状况的掌握不充分的情况下，有可能刀臂或者关节由于能动 关节的动作而与体壁等接触。另外，在主从方式中，手术操作者例如一 边观察内窥镜图像一边操作主动部，使刀臂等移动。因此，刀臂的动作 能够通过操作者停止主动部的操作而停止，所以能够防止上述的不良情 况。

然而，在文献1中，在使多个多关节机械手从插入筒15的孔突出来 进行处置等的情况下，随着机械手的关节的数量增加，从配设在插入筒 15的孔中的内窥镜10到处置部位的距离离得较远。于是，显示在显示装 置的屏幕上的处置部位图像相对于屏幕的比例变小。即，显示在屏幕上 的观察部位变小，从而操作者难以高精度地操作机械手。为了消除这种 不良情况，考虑使内窥镜10从插入筒15的孔突出以使其接近观察部位。 但是，在使内窥镜突出以使其接近的情况下，位于比内窥镜的前端面靠 基端侧的位置的关节等无法显示在屏幕上。于是，在操作者一边观察屏 幕一边操作多关节机械手的情况下，也有可能位于比内窥镜的前端面靠 基端侧的位置的关节等与内窥镜接触、或者机械手彼此之间接触。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内窥镜系统，该内窥镜系统能够在显示 装置的屏幕上相对于屏幕的大小以预定的比例显示处置部位的内窥镜图 像，并且，在对具有多个关节的多关节机械手进行操作时，能够防止机 械手和内窥镜在屏幕外接触、或者机械手彼此之间接触。