外科手術支持系統和手術器械的制作方法
【專利摘要】手術器械（100）設置有以可旋轉的方式構造的齒輪（101）和旋轉該齒輪（101）的齒輪移動機構（103）。在齒輪（101）上，設置有電位計（102）。柱形部（201）設置于臂部（200），該柱形部在手術器械（100）被安裝時借助齒輪移動機構（103）使齒輪（101）移動預定量。當手術器械（100）安裝在臂部（200）上時，使齒輪（101）借助齒輪移動機構（103）旋轉。結果，改變了電位計（102）的輸出電壓值，并且累積手術器械（100）的使用計數。
【專利說明】外科手術支持系統和手術器械
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及供安裝手術器械以用于使用的外科手術支持系統，并且涉及用于該外科手術支持系統的手術器械。
[0002]本申請要求于2011年3月17日提交的日本專利申請N0.2011-059850的優先權，該日本專利申請的內容通過引用并入本文。
【背景技術】
[0003]近年來，為了減小外科手術的侵入性，已引入機器人用于研究醫療并用于臨床領域。具體地，在外科領域，已提出了各種醫療操縱器系統(外科手術支持系統)，這些系統通過包括多自由度臂的多自由度操縱器來治療病人。在該醫療操縱器系統中，各種手術器械(諸如夾持器(夾持部)和鑷子等)安裝在臂的末端上。這些手術器械已被設置了。然而，近年來，通過執行處理(諸如消毒等)，已可以通過將手術器械安裝在臂的末端而不止一次使用同樣的手術器械。然而，這些手術器械是由于多次使用而使構件劣化，并且存在劣化將引起使用器械中問題發生的可能性。為了防止這些問題，必須在精確地確定安裝在臂的末端上的手術器械的使用限制(壽命)的情況下使用該手術器械。
[0004]專利文獻I公開了這樣的構 造，即，在該構造中，能夠通過在該手術器械上安裝存儲器來記錄手術器械的使用計數等。在該構造中，當手術器械安裝在臂上時，能讀取被記錄在存儲器中的手術器械的使用計數。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007][專利文獻I]美國專利N0.6331181的說明書
【發明內容】
[0008]本發明解決的問題
[0009]在專利文獻I中，非易失性存儲器用于確定手術器械的使用計數。在非易失性存儲器的情況下，存在這樣的可能性，即，由于因消毒而執行的高壓滅菌等非易失性存儲器的溫度和濕度被增大，因此該存儲器將被損壞。
[0010]考慮到這些情況而形成了本發明，并且本發明的目的在于提供一種外科手術支持系統，該系統能測量手術器械的使用計數，具有在耐久性方面優越的構造，并且提供一種用于該外科手術支持系統的手術器械。
[0011]解決問題的手段
[0012]根據本發明的第一方面，外科手術支持系統包括:手術器械，該手術器械設置有使用計數累積部，該使用計數累積部包括以可移動的方式構造的移動部和移動該移動部的移動機構；和主體，所述手術器械以可拆卸的方式安裝在所述主體中并且所述主體設置有驅動部，該驅動部在所述手術器械被附接或拆開時通過所述移動機構將所述移動部移動預定量，其中，所述使用計數累積部通過所述移動部的移動來累積所述手術器械的使用計數。[0013]根據本發明的第二方面，所述驅動部構造成在所述手術器械被附接或卸下時在接觸所述移動部的同時將該移動部移動預定量。
[0014]根據本發明的第三方面，所述移動部是在旋轉的同時進行移動的齒輪。另外，所述移動機構構造成通過移動來旋轉所述齒輪。而且，所述驅動部是柱形部，所述驅動部在所述手術器械被附接或卸下時移動所述移動機構。
[0015]根據本發明的第四方面，所述移動部是在旋轉的同時進行移動的第一齒輪。另外，所述移動機構包括借助連桿機構而旋轉的第二齒輪，并且構造成通過所述第二齒輪的旋轉來旋轉所述第一齒輪。而且，所述驅動部是柱形部，所述驅動部在所述手術器械被附接或卸下時操作所述連桿機構。
[0016]根據本發明的第五方面，所述移動部是線性驅動構件，所述移動部以恒定間隔設置有凹部并且沿線性方向移動。另外，所述移動機構構造成通過移動沿正交于所述線性驅動構件的移動方向的方向移動的構件來移動該線性驅動構件，并且構造成通過限制構件來將所述線性驅動構件限制為沿恒定方向的移動。而且，所述驅動部是柱形部，所述驅動部在所述手術器械被附接或卸下時操作所述移動機構。
[0017]根據本發明的第六方面，所述驅動部構造成在所述手術器械被附接或卸下時使所述移動部移動預定量而不接觸該移動部。
[0018]根據本發明的第七方面，所述移動部是在旋轉的同時進行移動的齒輪。另外，所述移動機構具有第一磁體并且構造成通過因由該第一磁體施加的磁力引起的運動而旋轉所述齒輪。而且，所述驅動部包括第二磁體，該第二磁體在所述手術器械被附接或卸下時向所述第一磁體施加磁力。
[0019]根據本發明的第八方面，所述使用計數累積部包括電位計，該電位計根據所述移動部的移動量而改變電阻值。另外，所述手術器械還包括輸出部，該輸出部將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
[0020]根據本發明的第 九方面，所述輸出部包括電極，所述電極連接至所述電位計并且在所述手術器械被安裝在所述主體上時通過電連接至所述驅動部而將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
[0021]根據本發明的第十方面，所述輸出部包括無線通信部，該無線通信部連接至所述電位計并且將所述電位計的電阻值作為電壓值無線傳送到所述主體。
[0022]根據本發明的第十一方面，所述齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距所述齒輪的中心不同的高度。另外，所述主體還包括傳感器，該傳感器在所述主體被安裝在所述手術器械上時讀取齒的高度；和旋轉角檢測部，該旋轉角檢測部基于由所述傳感器讀取的所述齒的高度來檢測所述齒輪的旋轉角。
[0023]根據本發明的第十二方面，所述第一齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距該第一齒的中心不同的高度。另外，所述主體還包括傳感器，該傳感器在所述主體被安裝在所述手術器械上時讀取齒的高度；和旋轉角檢測部，該旋轉角檢測部基于由所述傳感器讀取的所述齒的高度來檢測所述第一齒輪的旋轉角。
[0024]根據本發明的第十三方面，所述手術器械還包括使用計數限制部，該使用計數限制部通過限制所述移動部的移動量來限制所述手術器械的使用計數。
[0025]根據本發明的第十四方面，在所述移動部中形成有用于指示所述手術器械的使用計數的數字。另外，在所述手術器械中形成有用于從外面讀取在所述移動部中形成的所述數字的開口部。
[0026]根據本發明的第十五方面，手術器械被自由地附接至外科手術支持系統的主體或者從該主體被卸下，并且包括使用計數累積部，該使用計數累積部包括以可動的方式構造的移動部和在所述手術器械被附接或卸下時移動該移動部的移動機構。而且，所述使用計數累積部通過所述移動部的移動來累積所述手術器械的使用計數。
[0027]根據本發明的第十六方面，所述移動部是在旋轉的同時進行移動的齒輪。另外，所述移動機構構造成在所述手術器械被附接或卸下時旋轉所述齒輪。
[0028]根據本發明的第十七方面，所述移動部是在旋轉的同時進行移動的第一齒輪。另夕卜，所述移動機構包括第二齒輪，該第二齒輪在所述手術器械被附接或卸下時借助連桿機構旋轉，并且構造成通過所述第二齒輪的旋轉來旋轉所述第一齒輪。
[0029]根據本發明的第十八方面，所述移動部是線性驅動構件，該線性驅動構件以恒定間隔設置有凹部并且沿線性方向移動。另外，所述移動機構構造成在所述手術器械被附接或卸下時通過移動沿正交于所述線性驅動構件的移動方向的方向移動的構件來移動該線性驅動構件，并且構造成通過限制構件來將所述線性驅動構件限制為沿恒定方向移動。
[0030]根據本發明的第十九方面，所述移動部是在旋轉的同時進行移動的齒輪。另外，所述移動機構包括第一磁體，并且構造成在所述手術器械被附接或卸下時通過因由所述第一磁體施加的磁力弓I起的運動而旋轉所述齒輪。
[0031]根據本發明的第二十方面，所述使用計數累積部包括電位計，該電位計根據所述移動部的移動量來改變電阻值；和輸出部，該輸出部將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
.[0032]根據本發明的第二十一方面，所述輸出部包括電極，該電極連接至所述電位計并且在所述手術器械被安裝在所述主體上時通過被電連接至該主體而將該電位計的電阻值作為電壓值輸出至該主體。
[0033]根據本發明的第二十二方面，所述輸出部包括無線通信部，該無線通信部連接至所述電位計并且將該電位計的電阻值作為電壓值輸出至所述主體。
[0034]根據本發明的第二十三方面，所述齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距該齒輪的中心不同的高度，并且構造成使得在所述手術器械被安裝在所述主體上時讀取所述齒的高度。
[0035]根據本發明的第二十四方面，所述第一齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距該第一齒輪的中心不同的高度，并且構造成使得在所述手術器械被安裝在所述主體上時讀取所述齒的高度。
[0036]根據本發明的第二十五方面，所述手術器械還包括使用計數累積部，該使用計數累積部通過限制所述移動部的移動量來限制所述手術器械的使用計數。
[0037]根據本發明的第二十六方面，在所述移動部中形成有用于指示所述手術器械的使用計數的數字。另外，在所述手術器械中形成有用于從外面讀取在所述移動部中形成的所述數字的開口部。
[0038]發明效果
[0039]根據本發明，可以提供這樣一種外科手術支持系統，該系統能測量手術器械的使用計數，具有在耐久性方面優越的構造，并且可以提供一種用于該外科手術支持系統的外科器械。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040][圖1A]示出根據本發明的第一實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0041][圖1B]示出根據本發明的第一實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0042][圖1C]示出根據本發明的第一實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0043][圖2]示出手術器械的使用計數累積部和臂部的細節的視圖。
[0044][圖3]示出齒輪的旋轉數和由電位計測量的電壓值之間的關系的示例的視圖。
[0045][圖4A]用于例示本發明的第一實施方式中的齒輪移動機構的細節的視圖。
[0046][圖4B]用于例示本發明的第一實施方式中的齒輪移動機構的細節的視圖。
[0047][圖4C]用于例示本發明的第一實施方式中的齒輪移動機構的細節的視圖。
[0048][圖5A]用于例不本發明的第一實施方式中的齒輪移動機構的修改例的視圖。
[0049][圖5B]用于例不本發明的第一實施方式中的齒輪移動機構的修改例的視圖。
[0050][圖5C]用于例示本發明的第一實施方式中的齒輪移動機構的修改例的視圖。
[0051][圖6]示出其中能在視覺上確認手術器械的使用計數的修改例的視圖。
[0052][圖7]示出其中手術器械的使用計數由電 容傳感器測量的修改例的視圖。
[0053][圖8A]示出其中手術器械的使用計數被無線傳送到臂部的修改例的視圖。
[0054][圖SB]示出其中手術器械的使用計數被無線傳送到臂部的修改例的視圖。
[0055][圖9]示出根據本發明的第二實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0056][圖10A]示出根據本發明的第三實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0057][圖10B]示出根據本發明的第三實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0058][圖11]示出根據本發明的第四實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0059][圖12A]示出根據本發明的第五實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
[0060][圖12B]示出根據本發明的第五實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。
【具體實施方式】
[0061 ] 在下文中，將參照附圖描述本發明的實施方式。
[0062][第一實施方式]
[0063]首先，將描述本發明的第一實施方式。圖1A至圖1C是示出根據本發明的第一實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。圖1A是根據本實施方式的外科手術支持系統的側視圖。圖1B示出了附接至手術器械的臂部或從該臂部被卸下的部分。圖1C示出了手術器械的臂部被附接至臂部或從該臂部卸下的部分。
[0064]如圖1A所示，根據本實施方式的外科手術支持系統包括手術器械100和臂部200。手術器械100構造成自由地附接至臂部200或從該臂部200卸下。可動部151設置在手術器械100的末端處。該可動部151連接至扭矩傳遞部152并且與該扭矩傳遞部152的操作一起來操作。在本實施方式中，可動部151的構造不受限制。圖1A至圖1C示出了這樣的示例，其中，作為與扭矩傳遞部152的操作一起來操作的可動部151,夾持裝置(夾持器)旋轉、彎曲，并且被關閉或打開。可動部151可以是治療工具，諸如持針器、剪刀或電外科刀。[0065]圖2是示出手術器械的使用計數累積部和臂部的細節的視圖。圖2還示出了連接至臂部的處理部300。手術器械100包括作為使用計數累積部的齒輪101、電位計102、齒輪移動機構103和防止旋轉構件104。
[0066]作為移動部的齒輪101包括齒，這些齒的數量至少對應于手術器械的使用計數的極限值。齒輪101被以可旋轉的方式支撐在手術器械100的主體上。圖2是這樣的示例，其中，手術器械100的使用計數的極限值被設定為10次。在該情況下，在齒輪101中形成有至少10個齒。
[0067]電位計102形成在齒輪101上，并且包括旋轉接觸部和電阻元件部。該旋轉接觸部是金屬構件，其構造成與齒輪的旋轉一起來旋轉。旋轉接觸部具有電極，該電極在手術器械100被安裝在臂部200上時電連接至被提供給該臂部200的電極202a。電阻元件部是電阻元件，其構造成接觸旋轉接觸部。電阻元件部具有電極，該電極在手術器械100被安裝在臂部200上時電連接至被提供給該臂部的電極202b和202c。以該方式構造的電位計102根據齒輪101的旋轉來改變電阻值。在電極202a和202b之間檢測作為電壓值V的電位計102的電阻值。
[0068]作為移動機構的齒輪移動機構103是用于旋轉齒輪101的機構。齒輪移動機構103構造成無論何時只要手術器械100被安裝在臂部200上就以預定角度旋轉齒輪101。因此，如圖3所示，在齒輪101的旋轉角(對應于旋轉數)和電位計102的電阻值(被檢測為電壓值V)之間建立線性關系。因此，在本實施方式中，電位計102的齒輪101的旋轉數，即，手術器械的使用計數能通過電位計102的電阻值而檢測到。
[0069]參照圖2以及圖4A至圖4C將更詳細地描述齒輪移動機構103。如圖2所示，齒輪移動機構103具有盤簧103a、柱形部103b和可動部103c。
[0070]盤簧103a構造成使得在手術器械100被安裝在臂部200上時，該盤簧103a通過從柱形部103b接收擠壓力而被壓縮，`并且在手術器械100從臂部200被卸下時，該盤簧103a返回到初始位置。
[0071]柱形部103b被提供給盤簧103a使得該柱形部103b能沿圖2所示的B方向移動。可動部103c被提供給柱形部103b。如圖4A所示，可動部103c由螺旋彈簧103d偏壓從而與柱形部103b成直角。由于該構造，可動部103c通常如圖2所示與齒輪101嚙合。
[0072]在圖4A所示的構造中，當手術器械100被安裝在臂部200上時，手術器械100的柱形部103b接收由于臂部200的柱形部201引起的沿圖4B所示的BI方向的擠壓力。由于沿BI方向的擠壓力，可動部103c在與柱形部103b成直角的同時抵靠齒輪101的齒，并且沿圖4B所示的A方向的扭矩被施加至齒輪101。因此，齒輪101根據由可動部103c施加的沿A方向的扭矩而旋轉預定角度。
[0073]當手術器械100從臂部200被卸下時，柱形部103b接收由盤簧103a的回復力引起的沿圖4C所示的B2方向的擠壓力。由于沿B2方向的擠壓力，柱形部103b沿B2方向移動。這時，可動部103c抵靠齒輪的齒。然而，通過螺旋彈簧103d的動作，可動部103c旋轉，由此可動部103c暫時從齒輪101脫離。因此，齒輪101不會反向旋轉。此后，由于螺旋彈簧103d的回復力，可動部103c沿Cl方向旋轉，由此可動部103c再次與齒輪101嚙合。
[0074]由于上述構造，可以構造這樣的齒輪移動機構103，該機構只有當手術器械100被安裝在臂部200上時才沿A方向使齒輪101旋轉預定量。[0075]這里，再次描述圖2。防止旋轉構件104作為使用計數限制構件是用于將齒輪101沿A方向的旋轉量限制到預定量的構件。該預定量對應于手術器械100的使用計數的極限值。例如，當手術器械100的使用計數被限于10次時，防止旋轉構件104的位置被確定為使得齒輪101的齒在齒輪101旋轉對應于10次的量之后抵靠防止旋轉構件104從而限制齒輪101再旋轉。
[0076]臂部200作為外科手術支持系統的主體具有動力產生部251。該動力產生部251例如包括馬達和動力傳動機構，并且構造成在手術器械100被安裝在臂部200上時被連接至該手術器械100的扭矩傳遞部152。該動力產生部251通過接收來自設置在處理部300中的控制部(未示出)的控制信號來產生用于驅動手術器械100的可動部151的動力，并且將動力傳遞至扭矩傳遞部152。附圖示出了其中手術器械100的可動部151由扭矩傳遞部152打開或關閉的構造的示例。然而，扭矩傳遞部152可以執行另一操作，諸如將手術器械100從前移到后并且從左移到右。
[0077]臂部200具有柱形部201以及電極202a、202b和202c。
[0078]柱形部201作為驅動部形成在電極202a中以便具有這樣的長度:使得在手術器械100被安裝在臂部200上時通過接觸柱形部103b而沿圖4B所示的BI方向向該柱形部103b施加擠壓力。
[0079]柱形部201是電導體。另外，電極202a、202b和202c形成為環狀并且連接至電位計102。當手術器械100安裝在臂部200上時，柱形部201通過插入電極202a、202b和202c的環中而抵靠電極，由此柱形部201連接至電位計102。電極202a和202b連接至處理部300的模擬/數字(Α/D)轉換部301。另外，電極202b和202c連接至DC電源303C。
[0080]處理部300包括Α/D轉換部301、計算部302和DC電源303。
[0081]DC電源303用來向 電位計102施加電壓。另外，Α/D轉換部301將在電位計102中檢測到的電阻值(電壓值V)轉換成數字值。根據在Α/D轉換部301中轉換的數字值，計算部302將手術器械100的安裝計數累積作為該手術器械100的使用計數。在計算部302中計算的手術器械100的使用計數能例如在預定顯示部上顯示。也可以形成這樣的構造:使得當由手術器械100的使用計數的測量結果發現手術器械100的使用計數達到極限值時，提供警告。
[0082]如上所述，根據本實施方式，手術器械100的使用計數能被機械測量。因此，可以構造這樣的手術器械，即，其對消毒處理等具有抗性并且在耐久性方面優秀。
[0083]齒輪移動機構103的構造不限于圖4A至圖4C所示的構造。例如，也可以使用如圖5A至圖5C所示構造的齒輪移動機構103。在圖4A中，可動部103c通過螺旋彈簧103d設置于柱形部103b。然而，在該修改例中，可動部103c通過盤簧103e設置于柱形部103b，如圖5A所示。另外，在圖5A中，可動部103c形成為直角三角形柱。
[0084]在圖5A至圖5C所示的構造中，當手術器械100安裝在臂部200上時，手術器械100的柱形部103b接收由柱形部201引起的沿圖5B所示的BI方向的擠壓力。由于沿BI方向的擠壓力，可動部103c在與柱形部103b成直角的同時抵靠齒輪101的齒，并且沿圖5B所示的A方向的扭矩被施加至齒輪101。因此，齒輪101根據由可動部103c施加的沿A方向的扭矩而旋轉預定角。
[0085]當手術器械100從臂部200被卸下時，柱形部103b接收由盤簧103a的回復力引起的沿圖5C所示的B2方向的擠壓力。由于沿B2方向的該擠壓力，柱形部103b沿B2方向移動。這時，可動部103c通過從齒輪101的齒接收沿C2方向的擠壓力而移動。然而，由于可動部103c形成為直角三角形柱，因此沿圖5B所示的A方向的扭矩101不被施加至齒輪101。因此，齒輪101不會反向旋轉。此后，可動部103c由于盤簧103e的回復力而沿Cl方向移動，由此可動部103c再次與齒輪101嚙合。
[0086]即使在上述的圖5A至圖5C的構造中，可以構造這樣的齒輪移動機構，S卩，只有當手術器械100安裝在臂部200上時，該齒輪移動機構才沿A方向以預定角度旋轉齒輪101。
[0087]圖5A至圖5C示出了這樣的構造，其中，通過將可動部103c的下表面形成為斜面，使齒輪101在柱形部103b沿BI方向移動時，也就是說，在手術器械100安裝在臂部200上時旋轉。也可以形成這樣的構造，即，在該構造中，通過與上述構造相反將可動部103c的上表面形成為斜面，使齒輪101在柱形部103b沿B2方向移動時，也就是說，當手術器械100從臂部200卸下時旋轉。
[0088]在上述的圖1A至圖5C的示例中，齒輪101的旋轉數由電位計102測量。然而，電位計102不是必須使用。
[0089]例如，如圖6所示，窗IOOa可以被設置于手術器械100的主體，并且數字可以(通過印刷、雕刻等)形成在齒輪101上的這樣的位置:即，該位置是對應于每一次旋轉的齒輪的每個旋轉角的位置。在該構造中，從窗IOOa示出的數字只要齒輪101旋轉一次就會改變。以該方式，手術器械100的使用計數能在視覺上被檢查。通過該構造，不必提供電位計102。在該情況下，在手術器械100和臂部200之間不存在電接觸，并且因此，獲得更耐消毒等的構造。
[0090]還可同時提供電位計102。在該情況下，當手術器械100從臂部200被卸下時，剩余的使用計數能通過肉眼檢查.被確定。
[0091]齒輪101的旋轉數也可以以非接觸方式來測量。圖7是通過利用電容傳感器測量齒輪101的旋轉數的示例。在圖7所示的示例中，齒輪101由金屬材料構成，并且形成在齒輪101中的每個齒均形成為使得每個齒均具有距齒輪101的中心不同的高度。另外，對于形成在齒輪101中的臂部200，提供電容傳感器203。
[0092]由于形成在齒輪101中的齒的高度彼此不同，因此齒輪101的齒和電容傳感器203之間的距離隨著齒輪101的旋轉數而改變。結果，齒輪101的齒和電容傳感器203之間的電容量改變。電容量的改變能被檢測而作為齒輪101的旋轉數，也就是說，檢測作為手術器械100的使用計數。另外，如果窗IOOa和IOOb被設置于手術器械100，則可以肉眼檢查形成在齒輪101中的齒的高度。因此，還可檢查齒輪101的旋轉數。
[0093]如圖8A所示，作為無線通信部的用于無線通信的IC可以被設置于手術器械100和臂部200。因此，能夠無線傳送電位計102的測量結果。圖SB示出了用于手術器械100的無線通信的IC105和用于臂部200的無線通信的IC204的構造示例。
[0094]用于無線通信的IC105具有環形天線105a和105b。
[0095]環形天線105a連接至電位計102的電阻元件部的兩端。另外，環形天線105a將通過用于無線通信的IC204的環形天線204a和環形天線105a之間的電感耦合而傳送的電力供應給電位計102。環形天線105b的一端連接至電位計102的旋轉接觸部并且其另一端連接至電位計102的一端(接地側)。通過環形天線105b和用于無線通信的IC204的環形天線204b之間的電感耦合，環形天線105b將對應于電位計102的電阻值的電壓值V傳送至用于無線通信的IC204的環形天線204b。
[0096]用于無線通信的IC204具有環形天線204a和204b，電源204c以及Α/D轉換部204d。
[0097]環形天線204a連接至電源204c。另外，通過環形天線204a和用于無線通信的IC105的環形天線105a之間的電感耦合，環形天線204a將在電源204c中的產生的電力供給到電位計102。環形天線204b連接至A/D轉換部204d。另外,環形天線204b將通過環形天線204b和用于無線通信的IC105的環形天線105b之間的電感耦合傳送的電壓值V輸出到Α/D轉換部204d。
[0098]電源204c是用于向電位計102供應電力的電源。Α/D轉換部204d將通過環形天線204b傳送的電壓值V轉換成數字值。
[0099]即使在圖8A和圖8B所示的構造中，在手術器械100和臂部200之間電接觸也不是必須的。因此，獲得了更耐消毒等的構造。
[0100][第二實施方式]
[0101]接下來，將描述本發明的第二實施方式。圖9是示出根據本發明的第二實施方式的外科手術支持系統的構造。這里，圖9具體地示出了第二實施方式中使用計數累積部的構造。
[0102]第二實施方式中的手術器械100包括作為使用計數累積部的齒輪101(第一齒輪)，電位計102，齒輪移動機構103以及防止旋轉構件104。另外，第二實施方式中的齒輪移動機構103包括齒輪106 (第二齒輪)和連桿機構107。
[0103]齒輪106的旋轉軸線安裝在連桿機構107中。在齒輪106中，一個齒形成為與齒輪101嚙合。連桿機構107構造成將來自臂部200的柱形部201的擠壓力轉換成齒輪106的扭矩。
[0104]在圖9所示的構造中，當手術器械100安裝在臂部200上時，被設置于連桿機構107的盤簧接收由臂部200的柱形部201引起的沿圖中所示的豎直方向的擠壓力。由于該擠壓力，連桿機構107操作，并且齒輪106在沿圖9所示的B方向旋轉的同時與齒輪101嚙合。結果，沿A方向的扭矩被施加至齒輪101，由此齒輪101旋轉預定角度。
[0105]當手術器械100從臂部200被卸下時，由于被設置于連桿機構107的盤簧的回復力，齒輪101從齒輪106脫離。
[0106]如上所述，在本實施方式中，也可以機械地測量手術器械100的使用計數。因此，可以構造耐消毒處理等并且在耐久性方面優秀的手術器械。
[0107]圖9示出了由電位計102測量齒輪101的旋轉數的示例。即使在圖9中，齒輪101的旋轉數也不是必須由電位計102測量。在圖9中，還可以應用第一實施方式中所示的各種改進示例。
[0108][第三實施方式]
[0109]接下來，將描述本發明的第三實施方式。圖1OA和圖1OB是示出根據本發明的第三實施方式的外科手術支持系統的構造。這里，圖1OA和圖1OB具體地示出了第三實施方式中的使用計數累積部的構造。
[0110]如圖1OA所示，第三實施方式中的手術器械100包括作為使用計數累積部的棘齒式旋轉機構。該棘齒式旋轉機構包括旋轉部111和作為移動部的突出部112，作為移動機構的連桿113a以及盤簧113b。
[0111]在旋轉部111中形成有電位計102。另外，本實施方式的手術器械100構造成通過旋轉部111的旋轉而改變在電位計102中測量到的電阻值(電壓值)。靠近旋轉部111的旋轉軸線，設置棘齒機構，該棘齒機構構造成僅沿圖1OA所示的A方向旋轉該旋轉部111的主體。而且，在旋轉部111中，形成有突出部112。該突出部112設置成使得其在旋轉部111旋轉預定次數之后抵靠在防止旋轉部104上從而限制該旋轉部111再旋轉。
[0112]連桿113a被設置于旋轉部111的旋轉軸線部。連桿113a通過被臂部200的柱形部201擠壓而沿BI方向被向上推，從而將用于使旋轉部111旋轉的扭矩施加至該旋轉部111。
[0113]在圖1OA和圖1OB所示的構造中，當手術器械100安裝在臂部200上時，如圖1OA所示連桿113a由臂部200的柱形部201向上推，由此沿圖1OA所示的A方向的扭矩被施加至旋轉部111。結果，齒輪101沿A方向旋轉預定角度。
[0114]當手術器械100從臂部200卸下時，由于盤簧113b的回復力，連桿113a如圖1OB所示被向下推，由此沿與圖1OA所示的A方向相反的方向的扭矩被施加至旋轉部111。然而，由于棘齒機構的動作，齒輪101的旋轉被限制，由此旋轉部111不會沿與圖1OA所示的A方向相反的方向旋轉。
[0115]如上所述，在本實施方式中，手術器械100的使用計數也能被機械地測量。因此，可以構造耐消毒處理等并且在耐久性方面優秀的手術器械。
[0116]圖1OA和圖1OB示出了通過電位計102測量齒輪101的旋轉數的示例。即使在圖1OA和圖1OB中，齒輪101的旋轉數也不是必須由電位計102測量。在圖1OA和圖1OB中，還可以應用第一實施方式中所示的各種修改例。
[0117][第四實施方式]
[0118]接下來，將描述本發明的第四實施方式。圖11是示出本發明的第四實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。這里，圖11具體地示出了第四實施方式中使用計數累積部的構造。
[0119]第四實施方式的手術器械100包括如圖11所示作為使用計數累積部的棘齒式線性驅動機構。該棘齒式線性驅動機構包括線性驅動運動部121，線性驅動電位計122，線性驅動運動機構123，限制構件124和柱形部125。另外，線性驅動機構123包括盤簧123a、柱形部123b和可動部123c。
[0120]在線性驅動運動部121中，形成為直角三角柱狀的凹部以恒定間隔形成。另外，凹部形成為能夠沿附圖中所示的A方向自由移動預定量。線性驅動電位計122形成在線性驅動運動部121上，并且構造成根據沿A方向的線性驅動運動部121的線性驅動運動而改變電阻值。
[0121]線性驅動運動機構123具有與圖5A至圖5C所示的齒輪移動機構相同的構造。稍后將描述其詳細的操作。
[0122]限制構件124是近似菱形構件，該限制構件被支撐在柱形部125上從而能夠沿圖11所示的D方向旋轉并且近似正交于線性驅動運動部121。限制構件124形成為裝配在形成于線性驅動運動部121中的凹部中，并且將線性驅動運動機構123限制為僅沿附圖所示的A方向移動。柱形部125固定至手術器械100的主體從而支撐限制構件124。
[0123]在圖11所示的構造中，當手術器械100安裝在臂部200上時，手術器械100的柱形部123b接收沿圖11所示的B方向(附圖中向上方向)的擠壓力。由于沿向上方向的該擠壓力，可動部123c在與柱形部123b成直角的同時裝配到形成于線性驅動運動部121中的凹部中。這時，沿圖11所示的A方向的擠壓力被施加至線性驅動運動部121。這時，限制構件124裝配在線性驅動運動部121中的狀態被暫時釋放。由于這樣的操作，線性驅動運動部121根據由可動部123c施加的沿A方向的擠壓力線性移動預定距離。這時，可動部123c裝配到形成在線性驅動運動部121中的凹部中。這時，限制構件124也裝配到形成在線性驅動運動部121中的凹部中。
[0124]當手術器械100從臂部200被卸下時，柱形部123b接收由盤簧123a的彈性引起的沿B方向(附圖中向下方向)的擠壓力。由于沿向下方向的擠壓力，柱形部123b向下移動一步。這時，可動部123c接收來自線性驅動運動部121的沿附圖的C方向(沿右向)的擠壓力，并且因此，可動部123c裝配在線性驅動部121中的狀態被暫時釋放。然而，限制構件124裝配在線性驅動運動部121中的狀態未被釋放，并且線性驅動運動部121沿與A方向相反的方向的運動被限制。結果，限制部121的位置被保持。隨后，由于設置在柱形部123b和可動部123c之間的盤簧(未示出)的回復力，可動部123c沿C方向(附圖中的左向)移動。另外，可動部123c裝配到形成在線性驅動運動部121中的凹部中。
[0125]如上所述，在本實施方式中，手術器械100的使用計數也能被機械地測量。因此，可以構造一種耐消毒處理等并且在耐久性方面優秀的手術器械。
[0126]在圖11中，電位計102的測量結果可以被無線傳送，或者數字可以形成在線性驅動運動部121中。
[0127][第五實施方式]
[0128]接下來，將描述本發明的第五實`施方式。圖12A和圖12B是示出根據本發明的第五實施方式的外科手術支持系統的構造的視圖。這里，圖12A和圖12B具體地示出了第五實施方式中的使用計數累積部的構造。
[0129]第五實施方式中的手術器械100的構造幾乎與圖2所示的手術器械的構造相同。根據第五實施方式的手術器械100的不同之處在于，柱形部103b構造成具有磁體。另外，在第五實施方式中，磁體205設置于臂部200。磁體205設置成使得柱形部103b的一側和磁體205的一側呈現相同的極性，這兩側相互面對。
[0130]在圖12A和圖12B所示的構造中，當手術器械100安裝在臂部200上時，手術器械100的柱形部103b以非接觸方式通過磁體205接收沿圖12A所示的BI方向的擠壓力。由于沿BI方向的擠壓力，可動部103c在保持與柱形部103b成直角的同時抵靠齒輪101的齒，由此，沿圖12A所示的A方向的扭矩被施加至齒輪101。結果，齒輪101根據由可動部103c施加的沿A方向的扭矩旋轉預定角度。
[0131]當手術器械100從臂部200被卸下時，由于盤簧103a的回復力，柱形部103b接收沿圖12B所示的B2方向的擠壓力。由于沿B2方向的擠壓力，柱形部103b沿B2方向移動。這時，可動部103c抵靠齒輪的齒。然而，由于螺旋彈簧103d的動作，沿圖12A所示的A方向的扭矩不被施加至齒輪101，并且可動部103c旋轉，由此齒輪101從可動部103c暫時脫離。因此，齒輪101不會沿與圖12A所示的A方向相反的方向旋轉。此后，由于螺旋彈簧103d的回復力，可動部103c沿Cl方向旋轉，由此可動部103c再次與齒輪101接合。
[0132]如上所述，在本實施方式中，手術器械100的使用計數也能被機械地測量。因此，可以構造一種耐消毒處理等并且在耐久性方面優秀的手術器械。另外，在第五實施方式中，不必提供用于將柱形部201插入手術器械100的部分。因此，可以構造一種與第一實施方式相比更耐消毒處理并且在耐久性方面更優秀的手術器械。
[0133]在本實施方式中，磁體205設置成使得柱形部103b的一側和磁體205的一側呈現相同的極性，這兩側相互面對，由此手術器械100的使用計數被測量。與此相反，磁體205可以設置成使得柱形部103b的一側和磁體205的一側呈現相反的極性，這兩側相互面對，由此手術器械100的使用計數可以被測量。在該情況下，當手術器械100安裝在臂部200上時，由于柱形部103b和磁體205之間的磁化力，手術器械100的柱形部103b沿圖12B所示的B2方向移動。另外，齒輪101沿與A方向相反的方向旋轉，由此手術器械100的使用計數被測量。因此，盤簧103a的偏壓力的方向或可動部103c的旋轉狀態變得與本實施方式中的方向或狀態相反。
[0134]圖12A和圖12B示出了通過電位計102測量齒輪101的旋轉數的示例。即使在圖12A和圖12B中，齒輪101的旋轉數也不是必須由電位計102測量。在圖12A和圖12B中，也可以應用第一實施方式中所示的各種修改例。
[0135]至此已基于實施方式描述了本發明。然而，本發明不限于上述實施方式，并且在本發明的范圍內可以進行各種修改和應用。
[0136]而且上述實施方式包括本發明的各種階段，并且通過適當地結合多個公開的組成部件，能得出各種發明。例如，即使一些組成部件從實施方式中所示的所有組成部件被刪除，當上述問題能被解決，并且上述效 果能被獲得時，從其中刪除了一些組成部件的構造也能得到一發明。
[0137]工業應用性
[0138]根據本發明，能獲得通過在耐久性方面優秀的構造測量手術器械的使用計數的外科手術支持系統，以及用于該外科手術支持系統的手術器械。
[0139]附圖標記
[0140]100 手術器械
[0141]101 齒輪
[0142]102 電位計
[0143]103 齒輪移動機構
[0144]104 防止旋轉構件
[0145]105 用于無線通信的IC
[0146]106 齒輪
[0147]107 連桿機構
[0148]111 旋轉部
[0149]113a 連桿
[0150]121 線性驅動運動部
[0151]122 線性驅動電位計
[0152]123 線性驅動運動機構[0153]124限制構件
[0154]200臂部
[0155]201柱形部
[0156]202a, 202b, 202c 電極
[0157]203電容傳感器
[0158]204用于無線通信的IC
[0159]205磁體
[0160]300處理部
[0161]301模擬/數字(Α/D)轉換部
[0162]302計算 部
【權利要求】
1.一種外科手術支持系統，該外科手術支持系統包括: 手術器械，該手術器械設置有使用計數累積部，該使用計數累積部包括以可移動的方式構造的移動部以及移動該移動部的移動機構；以及 主體，所述手術器械以可拆卸的方式安裝在該主體中，所述主體包括驅動部，該驅動部在所述手術器械被附接或卸下時通過所述移動機構而使所述移動部移動預定量， 其中，所述使用計數累積部通過所述移動部的移動來累積所述手術器械的使用計數。
2.根據權利要求1所述的外科手術支持系統， 其中，所述驅動部被構造成:在所述手術器械被附接或卸下時，在接觸所述移動部的同時使該移動部移動預定量。
3.根據權利要求2所述的外科手術支持系統， 其中，所述移動部是齒輪，所述齒輪在旋轉的同時移動， 所述移動機構被構造成通過·移動來旋轉所述齒輪，并且 所述驅動部是柱形部，所述柱形部在所述手術器械被附接或卸下時移動所述移動機構。
4.根據權利要求2所述的外科手術支持系統， 其中，所述移動部是第一齒輪，所述第一齒輪在旋轉的同時移動， 所述移動機構包括第二齒輪，所述第二齒輪借助連桿機構而旋轉，并且所述移動機構被構造成通過所述第二齒輪的旋轉來旋轉所述第一齒輪，并且 所述驅動部是柱形部，所述柱形部在所述手術器械被附接或卸下時操作所述連桿機構。
5.根據權利要求2所述的外科手術支持系統， 其中，所述移動部是線性驅動構件，所述線性驅動構件以恒定間隔設置有多個凹部并且該線性驅動構件沿線性方向移動， 所述移動機構被構造成通過移動沿與所述線性驅動構件的移動方向正交的方向移動的構件來移動該線性驅動構件，并且被構造成通過限制構件來將所述線性驅動構件限制為沿恒定方向移動，并且 所述驅動部是柱形部，所述柱形部在所述手術器械被附接或卸下時操作所述移動機構。
6.根據權利要求1所述的外科手術支持系統， 其中，所述驅動部被構造成:在所述手術器械被附接或卸下時使所述移動部移動預定量而不接觸該移動部。
7.根據權利要求6所述的外科手術支持系統， 其中，所述移動部是齒輪，所述齒輪在旋轉的同時移動， 所述移動機構具有第一磁體，并且被構造成借助由于所述第一磁體所施加的磁力引起的移動而旋轉所述齒輪，并且 所述驅動部包括第二磁體，所述第二磁體在所述手術器械被附接或卸下時向所述第一磁體施加磁力。
8.根據權利要求1至7中的任一項所述的外科手術支持系統， 其中，所述使用計數累積部包括電位計，該電位計根據所述移動部的移動量來改變電阻值，并且 所述手術器械還包括輸出部，該輸出部將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
9.根據權利要求8所述的外科手術支持系統， 其中，所述輸出部包括電極，所述電極連接至所述電位計，并且在所述手術器械被安裝在所述主體上時所述電極通過電連接至所述驅動部而將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
10.根據權利要求8所述的外科手術支持系統， 其中，所述輸出部包括無線通信部，該無線通信部連接至所述電位計并且將所述電位計的電阻值作為電壓值無線傳送到所述主體。
11.根據權利要求3所述的外科手術支持系統， 其中，所述齒輪的每 個齒均形成為使得每個齒具有距所述齒輪的中心不同的高度，并且 所述主體還包括:傳感器，該傳感器在所述主體被安裝在所述手術器械上時讀取齒的高度；和旋轉角檢測部，該旋轉角檢測部基于由所述傳感器讀取的所述齒的高度來檢測所述齒輪的旋轉角。
12.根據權利要求4所述的外科手術支持系統， 其中，所述第一齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距所述第一齒輪的中心不同的高度，并且 所述主體還包括:傳感器，該傳感器在所述主體被安裝在所述手術器械上時讀取齒的高度；和旋轉角檢測部，該旋轉角檢測部基于由所述傳感器讀取的所述齒的高度檢測所述第一齒輪的旋轉角。
13.根據權利要求1至12中的任一項所述的外科手術支持系統， 其中，所述手術器械還包括使用計數限制部，該使用計數限制部通過限制所述移動部的移動量來限制所述手術器械的使用計數。
14.根據權利要求1至13中的任一項所述的外科手術支持系統， 其中，在所述移動部中形成有用于指示所述手術器械的所述使用計數的數字，并且 在所述手術器械中形成有用于從外面讀取形成在所述移動部中的所述數字的開口部。
15.一種手術器械，該手術器械自由地附接至外科手術支持系統的主體或從該主體卸下，所述手術器械包括: 使用計數累積部，該使用計數累積部包括:移動部，該移動部以可移動的方式構造；和移動機構，該移動機構在所述手術器械被附接至所述主體部或從所述主體部卸下時移動所述移動部， 其中所述使用計數累積部通過所述移動部的所述移動來累積所述手術器械的使用次數。
16.根據權利要求15所述的手術器械， 其中，所述移動部是齒輪，該齒輪在旋轉的同時移動，并且 所述移動機構被構造成在所述手術器械被附接或卸下時旋轉所述齒輪。
17.根據權利要求15所述的手術器械，其中所述移動部是第一齒輪，該第一齒輪在旋轉的同時移動，并且 所述移動機構包括第二齒輪，該第二齒輪在所述手術器械被附接或卸下時借助連桿機構而旋轉，并且所述移動機構被構造成通過所述第二齒輪的旋轉來旋轉所述第一齒輪。
18.根據權利要求15所述的手術器械， 其中所述移動部是線性驅動構件，該線性驅動構件以恒定間隔設置有多個凹部并且該線性驅動構件沿線性方向移動，并且 所述移動機構被構造成在所述手術器械被附接或卸下時通過移動沿與所述線性驅動構件的移動方向正交的方向移動的構件來移動該線性驅動構件，并且被構造成通過限制構件來將所述線性驅動構件限制為沿恒定方向移動。
19.根據權利要求15所述的手術器械， 其中所述移動部是齒輪，該齒輪在旋轉的同時移動，并且 所述移動機構包括第一磁體，并且被構造成在所述手術器械被附接或卸下時借助由于由所述第一磁體施加的磁力弓I起的運動而旋轉所述齒輪。
20.根據權利要求15至19中的任一項所述的手術器械， 其中所述使用計數累積部包括:電位計，該電位計根據所述移動部的移動量來改變電阻值；和輸出部，該輸出部將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
21.根據權利要求20所述的手術器械， 其中所述輸出部包括電極，所述電極連接至所述電位計，并且在所述手術器械被安裝在所述主體上時所述電極通過電連接至所述主體而將所述電位計的電阻值作為電壓值輸出到所述主體。
22.根據權利要求20所述的手術器械， 其中所述輸出部包括無線通信部，該無線通信部連接至所述電位計并且將所述電位計的電阻值作為電壓值無線傳送到所述主體。
23.根據權利要求16所述的手術器械， 其中所述齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距所述齒輪的中心不同的高度，并且被構造成使得在所述手術器械被安裝在所述主體上時讀取所述齒的高度。
24.根據權利要求17所述的手術器械， 其中所述第一齒輪的每個齒均形成為使得每個齒具有距所述第一齒輪的中心不同的高度，并且被構造成使得在所述手術器械被安裝在所述主體上時讀取所述齒的高度。
25.根據權利要求15至24中的任一項所述的手術器械，該手術器械還包括: 使用計數限制部，該使用計數限制部通過限制所述移動部的移動量來限制所述手術器械的使用計數。
26.根據權利要求15至25中的任一項所述的手術器械， 其中在所述移動部中形成有用于指示所述手術器械的所述使用計數的數字，并且 在所述手術器械中形成有用于從外面讀取形成在所述移動部中的所述數字的開口部。
【文檔編號】A61B19/00GK103429187SQ201280011723
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月16日 優先權日:2011年3月17日
【發明者】小室考廣 申請人:奧林巴斯株式會社