醫療用機器人罩子的製作方法

2023-06-06 12:58:36 1

相關申請的相互參照

本申請基於2014年9月22日提出申請的日本專利申請2014-192992號，其公開內容通過參照被引入本申請。

本發明涉及一種在外科手術用的機器人中使用的醫療用機器人罩子。

背景技術：

一般進行外科手術時，外科手術中使用的醫療器具為了防止細菌從患者的切開傷口等侵入等，使用被滅菌後的已滅菌的罩子等覆蓋不清潔的醫療器具，從而作為清潔區域。即，通過利用已滅菌的罩子等覆蓋醫療器具而生成無菌狀態。

此外，近年來，進行以下手術方法：如機器人支援外科手術或遙控機器人外科手術(telerobotsurgicaloperation)那樣，外科醫生操作機器人等進行手術。與上述理由相同，也需要對該機器人支援外科手術、遙控機器人外科手術等中使用的醫療用機器人進行清潔。

上述滅菌的方法已知有各種實施方式，例如，專利文獻1中記載的已滅菌的罩子覆蓋外科手術用機器人系統的非滅菌部分。已滅菌的罩子包括一體型護腕(integratedcuff)和緊固件。一體型護腕包括：外表面，該外表面與用於進行外科手術的滅菌區域相鄰；內表面，該內表面形成腔體，該腔體收容該外科手術用機器人系統的該非滅菌部分；該腔體的開口端的該外表面及該內表面的永久地折返的摺痕；以及該永久性地折返的摺痕上的標記，該標記指定該懸掛的滅菌側和非滅菌側。緊固件與該外表面結合，一邊減小該已滅菌的罩子的容積，一邊將該已滅菌的罩子固定於該外科手術用機器人系統的該非滅菌部分。

上述已滅菌的罩子能保護系統及手術患者，並能確保外科手術時的最大限度的動作的自由度及目視確認性，此外，還由於被設計成簡單設置、將設置時間縮短至最小限度，從而發揮出機器人外科手術的改善後的效率性及有效性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-238773號公報

發明人詳細研究後的結果是發現了以下技術問題：當將現有的已滅菌的罩子用於包括主體和相對於該主體較大地伸縮或擺動的臂部件的醫療用機器人時，因已滅菌的罩子伴隨著臂部件的伸縮和擺動被夾在臂部件和主體的驅動部位而破損或者限制機器人的動作，從而阻礙手術操作。另外，還發現以下技術問題：當臂部件進行伸縮和擺動動作時，不能認為自由度是足夠的，因而阻礙了上述動作。

另外，在近年來的外科手術中，進行了以下手術，該手術使用能對患者進行微創手術的內窺鏡手術機器人。上述內窺鏡手術機器人是因傷口較小、術後的疼痛較少等而能快速返回社會的手術方法，因此，作為廣泛普及的手術方法是很受期待的。

即便在使用上述內窺鏡手術機器人的情況下，也需要與上述機器人支援外科手術、遙控機器人外科手術等中使用的醫療用機器人相同地，使用已滅菌的罩子將內窺鏡手術機器人設為清潔區域，另外，為了可靠地將微小的動作傳遞至臂部件，要求不阻礙臂部件的動作的已滅菌的罩子。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種在醫療用機器人中使用的醫療用機器人罩子，該醫療用機器人包括主體和以能伸縮或擺動的方式安裝於該主體的臂部件，該醫療用機器人罩子能容易設置，並且不會因臂部件的伸縮和擺動而導致醫療用機器人罩子破損，不會阻礙臂部件的動作，不會阻礙手術操作。

在本發明的一技術方案中，醫療用機器人罩子覆蓋醫療用機器人的外表面，該醫療用機器人包括：主體，該主體豎立設置於基臺；以及臂部件，該臂部件以能自由擺動或伸縮的方式安裝於主體的一端，醫療用機器人罩子在與醫療用機器人的外表面相對的罩子具有安裝部，該安裝部卷繞於主體和臂部件的至少任意一方。

醫療用機器人罩子也可以還包括：主體部，該主體部覆蓋主體；以及臂部，該臂部覆蓋臂部件。安裝部也可以包括：第一安裝部，該第一安裝部安裝於主體部的與主體相對的內周面；以及第二安裝部，該第二安裝部與臂部件一起卷繞於臂部的外表面。主體部也可以包括可動區域，該可動區域允許臂部件的伸縮或擺動。醫療用機器人罩子也可以包括粘接部，該粘接部將臂部粘接於臂部件。

由此，醫療用機器人罩子在與醫療用機器人的外表面相對的罩子內周面具有安裝部，該安裝部卷繞於主體和臂部件的至少任意一方，因此，即便在臂部件相對於主體進行伸縮或擺動的情況下，也不會阻礙臂部件的動作，從而能將醫療用機器人罩子設置於醫療用機器人。

醫療用機器人罩子包括：主體部，該主體部覆蓋主體；以及臂部，該臂部覆蓋臂部件，因此，能可靠地且無菌地使用醫療用機器人，並且防止醫療用機器人罩子伴隨著臂部件的動作而損傷，並且不會對該動作產生阻礙。

安裝部包括：第一安裝部，該第一安裝部安裝於主體部的與主體相對的內周面；以及第二安裝部，該第二安裝部安裝於臂部的外表面並與臂部一起卷繞於臂部件，因此，通過用第一安裝部連接主體和主體部的內周面，從而允許臂部件的伸縮和擺動這樣的動作，並且通過第二安裝部卷繞於臂部的外表面而防止臂部的鬆弛，以防止醫療用機器人罩子與手術區域接觸。

主體部包括可動區域，該可動區域允許臂部件的伸縮或擺動，因此，即便將醫療用機器人罩子安裝於醫療用機器人，也不會阻礙臂部件的伸縮或擺動這樣的動作。

包括粘接部，該粘接部將臂部粘接緊固於臂部件，因此，即便在臂部件伸縮或擺動的情況下，也防止臂部相對於臂部件偏移，從而能防止臂部鬆弛或產生褶皺。

安裝部包括第一安裝部，該第一安裝部設於罩子的內周面。

附圖說明

一邊參照附圖，一邊根據下述的詳細記載使本發明的上述目的及其它目的、特徵和優點更加明確。

圖1是表示將實施方式的醫療用機器人罩子安裝於醫療用機器人的狀態的圖。

圖2是對實施方式的醫療用機器人罩子的結構進行說明的圖。

圖3是表示將實施方式的醫療用機器人罩子摺疊後的狀態的圖。

圖4是表示實施方式的醫療用機器人罩子的安裝步驟的圖。

圖5是表示實施方式的醫療用機器人罩子的安裝步驟的圖。

圖6是表示實施方式的醫療用機器人罩子的安裝步驟的圖。

具體實施方式

以下，一邊參照附圖，一邊對醫療用機器人罩子進行說明。另外，以下的實施方式並未限定各保護範圍，此外，實施方式中說明的特徵的所有組合併不是必須的。

如圖1所示，本實施方式的醫療用機器人罩子10安裝於醫療用機器人1並進行手術中的滅菌，該醫療用機器人1包括：主體3，該主體3豎立設置於基臺2；以及臂部件4，該臂部件4以能自由擺動及伸縮的方式安裝於該主體3的一端。

醫療用機器人1的臂部件4安裝於主體3，該臂部件4以能自由擺動及伸縮的方式被操作，以能供醫師一邊觀察未圖示的內視鏡的圖像一邊進行手術，並能正確地再現醫師的手的動作。另外，在臂部件4的頂端部5安裝有鉗子、高頻手術刀(electricknife)等手術器具，一邊能正確地再現醫師的手的動作，一邊能通過具有人手腕以上的可動區域而更簡便地進行正確的手術。

這樣，醫療用機器人1以不剖腹的方式並以能供內視鏡、鉗子等插通的程度的較小傷口進行手術，因此，能進行對患者身體微創度較低的診斷、治療。

另外，為了驅動安裝於頂端部5的鉗子等，除了基於線材等的推拉動作的控制之外，還能使用空氣壓進行驅動。無論在採用哪種驅動方法的情況下，都能將鉗子頂端的感觸反饋至醫師，此時，能進行更為直覺性的手術，並能減少對手術中醫師的負擔。

此外，手術室內是被滅菌後的所謂清潔區域，因此，當使用醫療用機器人1時，為了劃定與未被滅菌的所謂不清潔區域的邊界，需要用醫療用機器人罩子10覆蓋醫療用機器人1的外表面來進行手術。

如圖1及圖2所示，本實施方式的醫療用機器人罩子10包括：主體部11，該主體部11覆蓋主體3及基臺2的外表面；以及臂部12，該臂部12覆蓋臂部件4的外表面。另外，主體3及臂部件4分別卷繞有由第一安裝部21及第二安裝部22構成的安裝部20，並利用該安裝部20安裝固定於醫療用機器人1。

如圖2所示，本實施方式的醫療用機器人罩子10的主體部11形成為上邊關閉、下邊開放的袋狀。此外，形成為袋狀的臂部12安裝於主體部11的短邊方向的一端，安裝有臂部12的另一端彼此未閉合，形成有開口部14。另外，開口部14能利用由尼龍搭扣(hook-and-loopfastener)、粘接膠帶等構成的固定部15對開口的大小進行調節，在安裝於醫療用機器人1之後，能利用固定部15關閉開口部14。此外，臂部12從主體部11的上邊偏離地安裝於短邊方向的一端，在主體部11的上方形成可動區域17。

另外，主體部11的安裝有臂部12的一側的緣部形成為大致三角形，由該三角形形成第二可動區域17a。利用該第二可動區域17a防止主體部11的下端碰到地面，並形成當臂部件4轉動等時的可動區域。另外，只要根據醫療用機器人1的動作、臂部件4的伸縮和擺動、主體的旋轉等形成可動區域17及第二可動區域17a即可，也可根據需要僅具有任意一方。

本實施方式的醫療用機器人罩子10在主體部11具有開口部14及固定部15，因此，在安裝於醫療用機器人1的情況下，能可靠地作為清潔區域並能擴大開口，因此，能更容易地進行安裝作業。

另外，主體部11的下邊形成有將主體部11的端部捲起的上卷部13。該上卷部13構成為：在主體部11的長度較短的情況下，根據供本實施方式的醫療用機器人罩子10安裝的醫療用機器人1的高度可靠地調節主體部11的長度，能可靠地進行滅菌直至醫療用機器人1的下端為止。另外，在主體部11的長度較長的情況下，也能恰當地調節上卷的長度，以防止如下情況：醫療用機器人罩子10的下端與地面接觸而變得不清潔、做手術的人踩到該下端、以及該下端被捲入醫療用機器人1的下方。

在主體部11的內周面安裝有第一安裝部21。第一安裝部21將帶狀部件彎折成大致一半，並通過熱熔接、粘接等方法將該彎折位置安裝於主體部11的內周面。因此，第一安裝部21的兩端部相對於主體部11的內周面形成為自由端。另外，在第一安裝部21的兩端部安裝有用於關閉兩端部的結合部。具體而言，結合部優選使用面緊固件、雙面膠帶等。

另外，在臂部12的外周面安裝有第二安裝部22。與第一安裝部21不同，第二安裝部22的一端安裝於臂部12的外周面，另一端形成為自由端，在形成於自由端的端部與第一安裝部21相同地安裝有結合部。或者，也可使形成為環狀的橡膠的一部分安裝於臂部12的外周面，並使臂部件4的頂端穿過該環狀的橡膠中。這樣，本實施方式的醫療用機器人罩子10由第一安裝部21和第二安裝部22構成安裝部。

此外，在臂部12的頂端(圖2的左側)的內周面安裝有粘接部16。若該粘接部16能以臂部12相對於臂部件4的頂端部5不偏移的方式對臂部12進行粘貼，則也可以採用任何結構，但例如使用雙面膠帶等是優選的。另外，在使用醫療用機器人罩子10覆蓋醫療用機器人1時，粘接部16也是起點的記號，也存在容易蓋住的效果。因此，粘接部16具有指示起點這樣的形狀、具體而言作為點這樣的圓、四角等、或者三角形、箭頭等是優選的。另外，在不想將粘接部16粘接於醫療用機器人1的情況、或者在僅記號的結構即可的情況下，也可以將記號標註於臂部12的頂端而不是標註於粘接部16。

接著，參照圖3～圖6，對本實施方式的醫療用機器人罩子10的安裝步驟進行說明。

如圖3所示，本實施方式的醫療用機器人罩子10在初始狀態下被摺疊。由於本實施方式的醫療用機器人罩子10的內周面與作為不清潔區域的醫療用機器人1的外表面接觸，並需要將醫療用機器人罩子10的外周面設為清潔區域，因此，為了進行清潔操作，將本實施方式的醫療用機器人罩子10以醫療用機器人罩子10的內周面成為外側的方式由裡朝外地進行摺疊。具體而言，以內周面成為外側的方式由裡朝外地摺疊，因此，不清潔區域的作業者不用洗手就能進行醫療用機器人罩子10的安裝作業。

如圖4所示，剝下作為粘接部的雙面膠帶16的剝離紙而將臂部12的頂端粘接固定於臂部件4的頂端部5。然後，用臂部12覆蓋臂部件4。另外，打開開口部14並用主體部11覆蓋主體3及基臺2以進行安裝。

這樣，將頂端部5粘接固定於臂部12的頂端，因此，當臂部件4進行動作時，不會在臂部12產生褶皺等而對臂部件4或安裝於臂部件4的頂端部5的手術器具的動作產生阻礙。

接著，如圖5所示，將第一安裝部21的兩端以合在一起的方式卷繞於主體3。此時，以端部彼此輕輕地合在一起的程度粘貼第一安裝部21是優選的。通過這樣安裝，相對於主體3增加了主體部11的自由度，並且當臂部件4進行擺動或伸縮動作時，能以本實施方式的醫療用機器人罩子10不對該動作進行阻礙的方式進行安裝。與此相對，當從外周面安裝第一安裝部21時，在例如臂部件4進行擺動的情況下，第一安裝部21無法在水平方向迴旋而阻礙該動作。另外，在內周面存在第一安裝部21，因此，在外圍的護士能進行安裝作業。這樣，第一安裝部21是與不清潔的醫療器具接觸的部位，因此，安裝於內周面是優選的。

接著，如圖6所示，將安裝於臂部12的外周面的第二安裝部22與臂部12一起卷繞於臂部件4，而將臂部12安裝於臂部件4。這樣，能利用第二安裝部22以臂部12無鬆弛的方式安裝臂部12的外周面，因此，即便在臂部件4進行伸縮或擺動動作的情況下，也能以不阻礙該動作的方式進行安裝。另外，安裝有第二安裝部22的部位是靠近手術區域的部位，因此，能防止罩子撓曲而阻礙手術操作。另外，該作業與本實施方式的醫療用機器人罩子10的外周面接觸，因此，洗完手的執刀醫生、器具取出護士等清潔區域的作業者需要進行該作業，但既然存在執刀醫生、助手因上述理由而必須進行的情況，因此，第二安裝部22位於外周面是優選的。

另外，在將本實施方式的醫療用機器人罩子10安裝於醫療用機器人1之後，開口部14被固定部15堵塞。另外，在圖2中記載了固定部15在三點處進行固定的結構，但既可以根據需要增減固定部，也可以採用將圖2的縱向上所需的長度連接地加以固定這樣的結構。另外，固定部15由在外圍的護士等接觸到不清潔區域的從事者加以固定是較為理想的，因此，安裝於醫療用機器人罩子10的內周面是優選的。

這樣，本實施方式的醫療用機器人罩子10包括第二安裝部22，該第二安裝部22粘接固定臂部件4的頂端部5，並將臂部12的外表面與臂部件4卷繞在一起，因此，能抑制臂部12的不需要的鬆弛、褶皺的產生，並且不會阻礙臂部件4的伸縮和擺動這樣的動作。

與此相對，主體部11利用第一安裝部21固定於主體3，該第一安裝部21安裝於與主體3相對的內周面，因此，即便在臂部12伴隨著臂部件4的伸縮及擺動而拉伸的情況下，主體部11也伴隨著臂部12的移動而適度地移動，以不會阻礙臂部件4的伸縮及擺動這樣的動作。另外，在主體部11的上方形成有可動區域17，因此，臂部件4能在可動區域17內自由可動，因此，防止了主體部11伴隨著臂部件4的伸縮和擺動而意料之外被拉伸。

以上對實施方式進行了說明，但本發明的技術範圍並不限定於上述實施方式的記載。能對上述實施方式施加多種變更或改良。

例如，在上述實施方式中，對將醫療用機器人1設為清潔的情況進行了說明，該醫療用機器人1在臂部件4的頂端部5安裝手術器具並用於內視鏡手術，但作為需要確保清潔區域的對象醫療用機器人並不限於此，例如也可以用於手座機器人(handbaserobot)等，該手座機器人在頂端部5設置供醫生的手放置的手座(handbase)，手術操作中靜止地支承醫師的手臂，當醫師改變手臂的位置時追隨地移動，從而減輕醫師的手臂震動和疲勞以提高手術操作性。

另外，對第一安裝部21及第二安裝部22分別一個一個地安裝於主體部11和手臂部12的情況進行了說明，但上述第一安裝部21及第二安裝部22的數量並不限於此，也可根據需要恰當地進行增減。

根據專利保護範圍的記載可以明確：施加了上述變更或改良後的實施方式也包含於本發明的技術範圍中。