JP2001517101A - 医用関節運動式案内アーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プローブを適宜の希望進入点から乳房内に正確に置きかつ特定の組織部位に関連した位置を維持する性能を確保するための、生検パワードライバー及びプローブのような手持式医用機器（２６）の安定用及び位置決め用の装置（１０）が提供される。この装置は、略鉛直方向の部分（１８）と略水平方向の部分（３０）とを有する主アーム（２０）を備える。クランプ用組立体（１４）は、好ましくは検査テーブル（１１）である静止物体への装置（１０）の取付けを許し、そして主アーム（２０）を交互に握持し解放するために握持モードと解放モードとを有する鎖錠用クランプ（２２）、及び鎖錠用クランプ（２２）を握持モードと解放モードとの間で作動させるためのレバー組立体（２３）を持つ。主アーム（２０）の略水平方向の部分（３０）に取り付けられた水平方向クランプ（３２）は、第１のアーム部分又は上方アーム（３６）と第２のアーム部分又は前アーム（３８）とを持っている関節運動式アーム組立体（１６）のための支持を提供し、この上方アームと前方アームとは、これらが肘継手（４０）を通って配置された共通軸線まわりで互いに相対的に関節運動ができるように、肘継手（４０）により一緒に取り付けられる。生検パワードライバー及びプローブ（２６）を確保するための取付用ブラケット（４４）が前方アーム（３８）の末端に取り付けられる。関節運動式アーム組立体（１６）の上方アーム（３６）と前方アーム（３８）とを取り付けている肘継手（４０）はバネ強制式の重量平衡機構（５２）を備え、この機構は医用機器（２６）の重量を支持するように機能し、これにより位置決め経過中の機器の無重量感を与え、使用者の身体部分の疲労を防止し、このため、機器のより繊細かつ正確な動きを許す。

Description

【発明の詳細な説明】 医用関節運動式案内アーム発明の背景 医療の分野で、医療処置において使用される位置決めされたアームの保持用及 び安定用の装置に対する要求がある。例えば、乳房生検の分野において、解析用 の組織標本を経皮的に採取するための、本願と共に譲り受けられた米国特許５５ ２６８２２号において明らかにされたような生検パワードライバー(power drive r)及びプルーブが知られている。しかし、この処理を成功裏に遂行するためには 、任意の希望進入点から乳房内へのプルーブの正確な配置を確保するために、パ ワードライバー及びプルーブを安定させかつ拘束することが必要である。更に、 プルーブが患者内の病変部位に適正に位置決めされたら、組織の採取処置中、長 時間にわたってその位置をきちんと維持しなければならない。現在では、医師又 はこの処置を行っている医師の助手のいずれかがこの作業をすることが多いが、 疲労が起きてプルーブの不慮の動きをもたらすことがしばしばある。そのため、 プルーブを正確に位置決めするための多くの試みがしばしば必要である。最悪の 場合、医師が人為的な過誤による予期されない動きを感知しないならば、生検の 位置が希望の位置でないことがあり得る。発明の概要 本発明は、プローブを適宜の希望進入点から乳房内に正確に置きかつ特定の組 織部位に関した位置を維持する性能を確保するために生検パワードライバー及び プローブを希望のように安定させかつ位置決めさせる大きな位置の柔軟性を有す る装置を提供することにより、前述の諸問題 を解決する。 より特別には、略鉛直方向の部分と略水平方向の部分とを有する主アームを備 え、医用機器を確保しかつ位置決めするための装置が提供される。クランプ用組 立体は、好ましくは検査テーブルである静止物体への装置の取付けを許す。クラ ンプ用組立体は、主アームを交互に握持し解放するために握持モードと解放モー ドとを有する鎖錠用クランプ、及び鎖錠用クランプを握持モードと解放モードと の間で作動させるためのレバー組立体を備える。水平方向クランプが、主アーム の略水平方向の部分に取り付けられる。第１のアーム部分又は上方アームと第２ のアーム部分又は前方アームとを持っている関節運動式アーム組立体が提供され 、これにおいては、上方アームと前方アームとは、これらが共通軸線まわりで互 いに相対的に関節運動ができるように、肘継手により一緒に取り付けられる。上 方アームの手元側端部はショルダー継手の手段により水平方向クランプに取り付 けられ、好ましくは、この継手は３６０°の範囲を通して回転できる能力を提供 する。以下「リスト」と呼ばれるなお別の継手が前方アームの末端に配置され、 これに、生検パワードライバー及びプローブのような医用機器を確保するための 取付用ブラケットが取り付けられる。肘継手とリスト継手との両者が、関節運動 するアーム部分に相対的な角度方向の動きを与える。更に、関節運動式アーム組 立体は、患者が医療処置のための位置にいる間に旋回して離れるようにされる。 本発明の一つの有利な特徴は、患者個々の解剖学的な変動を捕償するために、 略水平方向のアーム部分の高さを調整できること、及び患者の身体のどちらの側 にも接近できるように容易に調整できることである。 本発明の別な有利な特徴は、レバー組立体を作動させ（引き又は押し）かつ保 持したときだけ、これにより鎖錠用クランプがその解放位置に維持されるように 、鎖錠用クランプがその握持位置にバネで強制されることであり、これにより、 機器の患者に関する相対位置を調整したいとき以外は主アームは常に固定された 位置に確実に保持される。レバー組立体は、検査テーブルの頭の方の端部に沿い 或いは両側に沿ったどこに立っている使用者もこれに容易に届きかつ操作するこ とができるように特に設計される。この設計は、横方向に伸びているループにさ れた部材を有し、このループ状部材の部分が、検査テーブルの頭の方の端部及び 両側の各に近いように検査テーブルの下方を伸びることが好ましい。しかし、そ の他の構造も、テーブルの頭の方の端部又は両側のどこからでも容易に接近でき るように対称的な構造のものである限り、同様に使用することができる。 本発明の更に別の特徴は、関節運動式アーム組立体の上方アーム及び前方アー ムを取り付けている肘継手がバネ荷重式の重量平衡機構を備え、これが装置の取 付用ブラケットに取り付けられた医用機器の重量を支持するように機能し、これ により機器に位置決め経過中の無重量感を与え、使用者の身体部分の疲労を防ぎ 、そして機器のより繊細かつ正確な動きを許すことである。 本発明のなお別の有利な特徴は、前述のリスト継手の末端に配置された微小前 進機構を備え、総てのクランプが完全に拘束された後で、この機構が、取付用ブ ラケットに取り付られた医用機器の直線方向位置の微細な調整を許すことである 。微小前進機構は自己鎖錠式であり、即ち、これは調整ノブの作動の際にのみ動 くように十分な摩擦を持つことが重 要である。 本発明の別な態様においては、医用機器を確保するための主アーム、及び主ア ームを検査テーブルに取り付けるためのクランプ用組立体を備えた医用機器の確 保及び案内用の装置が提供される。検査テーブルは、頭の方の端部、足の方の端 部及び両側を有し、またクランプ用組立体は主アームを交互に握持し解除するた めの握持モードと解放モードとを有する鎖錠用クランプ、並びに鎖錠用クランプ を握持モードと解放モードとの間で作動させるためのレバー組立体を備える。レ バー組立体は、鎖錠用クランプに連結されかつこれから下方に伸びている鉛直方 向部材及び下向きに伸びている部材に連結され好ましくはループ状の形状である 横方向に伸びている対称的な部材を備えることが有利である。ループ状部材は、 その諸部分が検査テーブルの頭の方の端部及び両側の端部の各に近いようにして 検査テーブルの下方を伸びる。これは、不注意による作動又は解放を避けるため にテーブルの天板の縁から十分に内側に置かれることが有利である。かかる構造 により、使用者は、検査テーブルの頭の方の端部又は両側のどこに立っていても ループ状部材に届くことができ、またループ状部材のどの部分の作動も鉛直方向 部材を旋回させ又は鉛直方向運動をさせ、これにより鎖錠用クランプを解放位置 に作動させることができる。 本発明の更に別の態様においては、主アーム及び第１の端部と第２の端部とを 有する関節運動式アーム組立体を備えた医用機器の確保及び案内用の装置が提供 される。第１の端部は主アームに連結され、第２の端部は医用機器を取り付け得 るホルダーに取り付られる。ホルダーに取り付けられた医用機器の直線方向位置 の微細調整を許すための微細前進機 構が第２の端部に配置されることが有利である。 本発明は、その追加の特徴及び利点と共に、付属図面に関連して行われる以下 の説明を参照することにより最もよく理解することができる。図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理により構成された関節運動式の案内アームを有する検査 テーブルを示す斜視図である。 図２は、図１に示された関節運動式案内アームの１実施例の分離された拡大斜 視図である。 図３は、本発明の関節運動式案内アームの一部を形成している玉継手の詳細平 面図である。 図４は、図１に示された関節運動式案内アームの側面図であり、バネ作動式の 重量平衡機構の構造の詳細を示している。 図５は、図４に示されたバネ作動式重量平衡機構の断面図である。 図６は、図１に示された関節運動式案内アームのためのクランプ用組立体の分 離された平面断面図である。 図７は、図６と同様なクランプ用組立体の断面図であり、検査テーブルの下側 に取付られたクランプ用組立体を示している。 図８は、図１のクランプ用組立体の断面図であり、検査テーブルに取付られた クランプ用組立体を示している。 図９は、図１に示された関節運動式アームの変更された実施例の分離された端 面図である。 図１０は、図９に示された関節運動式アームの分離された側面図である。 図１１は、本発明の関節運動式アーム組立体に装備されたプルーブに 微細な直線状の調整能力を与えるための本発明の原理により構成された微小前進 機構の図式的な平面図である。 図１２は、図１１に示された微小前進機構の図式的な側面図である。図面の詳細な説明 さて、特に図面を参照すれば、テーブルクランプブロック１４を取り付け得る 丈夫で安定したプラットフォームを提供するためのテーブルマウント１２を頭の 方の端部に有する検査テーブル１１を備えた装置１０が図１に示される。テーブ ルクランプブロック１４は、関節運動式アーム組立体１６をテーブル１１に取付 るために使用される。関節運動式アーム組立体１６を取付るためのテーブルマウ ントは、床、壁面、又は天井に取付られたシステムと向かい合うことが好ましい 。これは、生検処置中にテーブルが偶発的に動かされた場合、生検用プルーブが 患者に関するその位置を維持するであろうことを知り、安心を与えるためである 。しかし、希望すれば、別の取付方法を使用することができる。 主アーム２０の鉛直方向の脚１８がテーブルクランプブロック１４から上方に 伸び、そしてこれが任意の半径方向又は鉛直方向の希望位置に保持されるように ブロックに取付られる。テーブルクランプブロック１４は、脚１８を受け入れる ２個の軸受２１（図８）、及びレバー組立体２３により操作されるバネ強制式の 鎖錠用クランプ２２（図６）を備える。本発明のクランプブロック１４の構造の 詳細及び特別な利点が、以下、更に詳細に説明されるであろう。脚１８は、レバ ー組立体２３を押し、横向きの力を加え、そして脚１８の回転中この力を維持す ることにより任意の希望位置に回転させることができる（図６及び８）。レバー 組立体が解放されると直ちに、クランプ２２が脚１８を再び締め付ける。 アーム２０の高さを調整するためには、主アーム２０の代わりに高さ調整用チュ ーブ２４を回し、同時にレバー組立体２３に横向きの力を加えることを除いて同 じ手順を使うことができる。高さ調整チューブ２４は、主アーム２０の雄ネジと 組み合うネジ付きのブシュを備える。主アーム２０のネジ部分はネジ付きのブシ ュより約１５２.４mm（約６インチ）長く、これにより約１５２.４mm（約６イン チ）の鉛直方向移動距離を与える。調整チューブの底面はテーブルクランプブシ ュ軸受の上側の軸受に当たり、これらの部材間の接触は、重力及び鉛直方向適合 組立体の相互鎖錠により維持される。患者個々の解剖学的変動を補償するため、 及び患者内の病変の高さ位置の差異を補償するために、この方法で生検ドライバ ー２６の高さを調整できることが重要である。 主アーム２０は、好ましくは、構造的に強固な丸い棒であり、その中央の近く に配置された９０°の曲り部分を持つ。これは、生検ドライバー２６及び関節運 動アーム１６の重量を支持するに十分な強度であるように設計される。アーム２ ０は、鉛直方向の脚部分１８及び曲り部分２８に加えて、水平方向部分３０を備 える。水平方向アーム部分３０に水平方向クランプ３２が配置され、このクラン プは、これを、締め付けた状態と締め付けない状態との間で作動させるためのノ ブ３４を持つ（図２）。医師は、クランプ３２を用いて、関節運動アーム１６と 生検ドライバー２６とを、患者の希望の目標組織位置に関して正確に位置決めす るために、水平方向アーム部分３０に沿って滑らせることができる。 さて、図２を特に参照すれば、関節運動アーム１６は上方アーム３６と下方ア ーム又は前方アーム３８とを備える。２個のアーム部分は、重量平衡式の回転形 鎖錠用継手又は肘継手４０により連結される。上方ア ーム３６の手元側の端部は、３６０°の範囲を通して回転可能な上方の玉継手又 はショルダー４２の手段により水平方向クランプ３２に連結され、更に前方アー ム３８の末端は回転継手又はリスト４６の手段により取付用ブラケット４４に連 結される。玉継手４２は図３により詳細に示される。図示のように、ショルダー 継手４２及び回転リスト４６が３６０°を通しての回転方向調整及び鉛直方向調 整装置の両者を与え、更に切落し４８を有し、これがドライバー２６と関節運動 アーム１６との間の特有な希望方向を維持する。生検パワードライバー２６のた めの広範囲の鉛直方向及び半径方向の調整を提供するために、回転肘継手４０上 のクランプ５０が作動して３個の継手４０、４２及び４６の総てを同時に鎖錠す る。クランプ５０はノブ５１を作動させることにより鎖錠状態にされ、かつこの 状態から解放される。本発明の重要な特徴はバネ作動式の重量平衡機構５２であ り、これは肘継手４０に配置され、そして生検ドライバー２６の重量を支持する ように機能し、これにより生検プローブを病変部内に進めている間の感触を大き く改善する。 さて、図４、５を参照すれば、バネ作動式の重量平衡機構５２の構造の詳細が 図示される。機構５２は、保持用リング５６、ねじりバネ（ｔｏｒｓｉｏｎ ｓ ｐｒｉｎｇ）５８、スリーブ６０、中心ピン６２及びブシュ６４を囲んでいる円 筒状カバー５４を備える。図５に最もよく示されるように、ネジ６６及び６８が ブシュ６４を回転肘継手に固定し、カバー５４を中央ピン６２に固定するように 機能する。 生検ドライバー２６は、好ましくは、例えば米国特許５,５２６,８２２号及び 現在では許可された米国特願０８／３８６９４１号に明らかにされたような放射 線透視技術を使って検知し得る病変から組織標本を経 皮的に採取する装置である。これら特許は本出願と共に譲渡され、ここに参考文 献として特に組み入れられる。しかし、装置１０は、例えば、その他の手持式の もの、及び接近中及び位置決め中に精密な位置決めを要し更にこの位置決めを患 者に関して長時間（６０秒以上）正確に維持することが要求されるいかなる形式 の医用機器についても有用である。かかる医用器具の例には、例えば、高周波プ ローブ及び低温プローブが含まれる。 本発明の特に有利な特徴は、テーブルクランプブロック組立体１４の構造設計 、特にレバー組立体２３の構造設計である。特に、図１、６及び７に示されるよ うに、レバー組立体２３は下向きに伸びている部分７０を備え、この部分は、テ ーブル１１の下方を伸びている筒状ループ部分７２に連結され、このため、これ は、テーブル１１の頭の方方あるいは左右の側のどこにいる人からも容易に届き かつ引っ張ることができる。レバー組立体２３の作動がピン７３を回し（図６及 び８）、皿バネ９４を圧縮しこれによりクランプ２２を解除する。そこで、装置 １０を処置に使用するための準備の都度、クランプ２２を作動させる、これによ り、そのときテーブル１１の周囲に立っていた人はどこからでもループ状の部分 ７２を引き又は押すことにより、主アーム３０の水平方向及び鉛直方向の位置を 、例えば、矢印７２’、７４、７６又は７８（図７）のいかなる方向においても 調整することができる。 本発明の別の有利な特徴が図９−１２に示される。これらの図面は、関節運動 式のアーム組立体１６の変更された現在の好ましい実施例を示し、この変更され た実施例の同様な諸要素は、第１の実施例において使用されたものと同じ番号に 添字ａを付けて示される。この変更された実 施例と図２に示された実施例との間の主要な相違は、クランプ５０ａ及び継手４ ２ａと４６ａを鎖錠するようにノブ５１ａを作動させた後で、患者に関するプロ ーブ２６の直線方向位置を微細調整できるように、ブラケット４４ａのための微 小前進機構８１を持つことである。より特別には、ブラヶット４４ａは、ネジの ような機械式固定具８４の手段によりドライバー及びプローブ２６を取り付ける ためのホルダー８２を含む。ブラケットは頂部の板８６を更に備え、この板はそ の上端において継手４６ａに取り付けられ、その下端において微小前進機構８１ に取り付けられる。微小前進機構は、微小前進機構８１の両側に取り付けられた 直線前進用ノブ８８（図１１）の回転が小歯車９０（図１２）を回転させるよう に構成される。小歯車９０はラック９２と噛み合い、このため、一方向の小歯車 ９０の回転はラックを第１の方向で直線運動させ、他方向の小歯車９０の回転は ラック９２を第１の方向とは逆方向で直線運動させる。ホルダー８２はラック９ ２に固定連結されているため、ラックの直線運動は、ドライバー及びプローブ２ ６を支持しているホルダー８２の、図１１に図示された距離ｘで示された直線運 動範囲を通しての移動を許す。 作動時においては、生検パワードライバー及びプローブ２６、又はその他の適 切な機器は、固定具８４（図２及び１０）を使用してブラケット４４、４４ａに しっかり取り付けられる。次いで、ホルダー８２が、微小前進用ノブ８８の回転 により、移動距離ｘに沿った中央の点に予め位置決めされる（図１１）。この時 点において、患者は仰臥位で検査テーブル１１に上に横たわることができる。次 いで、ループ７２を引くことにより、レバー２３がテーブル１１の両側又は頭の 方の適宜の位置か ら作動させられテーブルクランプブロック１４上のバネ作動式鎖錠用クランプ２ ２をバネ９４（図６）の強制力に対抗して開かせ、これにより、主アーム２２を 希望の方向に回転させて生検処置を開始することができる。クランプ２２は、レ バー２３が引かれている限り開いたままである。テーブル１１上の特定の患者に 対する適切な高さに生検パワードライバー２６の位置を決めるために、高さ調節 ユーブ２４もまた回すことができる。この段階に続いて、レバー２３を単に解放 し、バネ９４がクランプをその閉鎖された鎖錠位置に強制できるようにすること により、クランプは鎖錠位置に再作動される。 このとき、水平方向クランプ３２は患者の身体の希望生検部位の上方でクラン プされずに動かされ、次いでノブ３４を時計方向に回すことにより再びクランプ される。患者が生検処置に対して準備されると、クランプ５０が解除され、生検 パワードライバー及びプローブ２６は、プローブを希望の生検部位に進める間片 手で支持される。位置が決まると、ノブ５１が回されて、１回の流体運動（ａ ｓｉｎｇｌｅ ｆｌｕｉｄ ｍｏｔｉｏｎ）により、３個の継手４０、４２及び ４６の総て、及び両方の関節運動式のアーム部分３６及び３８を鎖錠する。この とき、プローブ位置の微細な軸方向の調整が必要であるならば、これは、ノブ８ ８を希望のように回すことにより達成することができる。次いで、生検標本が採 取され、これに続いてノブ８８が回されて乳房からプローブを引き出し、或いは 、ノブ５１が反時計方向に回されてクランプ５０を解錠し、プローブが生検部位 から取り出される。次いで、上述のようにループ７２を引くことにより、テーブ ルクランプブロック１４のクランプ２２が解除され、生検パワードライバー及び プローブ２６を支持してい る主アーム２０をテーブル１１の上方のその位置から旋回させて遠ざけることが できる。 本発明は、主な特別例及び実施例に関連して説明されたが、本発明はこれには 限定されないこと及び本発明は以下の請求項の範囲内でさまざまに実行できるこ とを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 互いに相対的に関節運動ができるように、肘継手（４ ０）により一緒に取り付けられる。生検パワードライバ ー及びプローブ（２６）を確保するための取付用ブラケ ット（４４）が前方アーム（３８）の末端に取り付けら れる。関節運動式アーム組立体（１６）の上方アーム （３６）と前方アーム（３８）とを取り付けている肘継 手（４０）はバネ強制式の重量平衡機構（５２）を備 え、この機構は医用機器（２６）の重量を支持するよう に機能し、これにより位置決め経過中の機器の無重量感 を与え、使用者の身体部分の疲労を防止し、このため、 機器のより繊細かつ正確な動きを許す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．医用機器を確保しかつ位置決めするための装置であって、 略鉛直方向の部分と略水平方向の部分とを有する主アーム、 前記装置を静止物体に取り付けるためのクランプ用組立体であって、 前記主アームを交互に握持し解放するために握持モードと解放モードとを有する 鎖錠用クランプ、及び鎖錠用クランプを握持モードと解放モードとの間で作動さ せるためのレバー組立体を備えたクランプ用組立体、 前記主アームの略水平方向の部分に取り付けられた水平方向クランプ、 上方アームと前方アームとを有する関節運動式アーム組立体であって、上方ア ームと前方アームとが共通軸線まわりで互いに相対回転できるように前記上方ア ームと前記前方アームとは肘継手により互いに連結され、上方アームの手元側端 部が前記水平方向クランプに取り付けられている関節運動式アーム組立体、及び 前方アームに医用機器を確保するために前アームの末端に配置された取付用ブ ラケット を具備することを特徴とする装置。 ２．前記略鉛直方向の主アーム部分が高さ調整可能である請求項１に説明され た医用機器の確保及び位置決め用の装置。 ３．前記略鉛直方向の主アーム部分はネジの切られたブシュを持った高さ調整 チューブを有し、略鉛直方向の主アーム部分はその外面上に前記ネジ付きのブシ ュと組み合うネジ部分を有し、前記略鉛直方向の主アーム部分の高さが前記高さ 調整チューブの回転により調整可能である請求項２に説明された医用機器の確保 及び位置決め用の装置。 ４．前記鎖錠用クランプがこのクランプを握持モードに強制するバネ を有する請求項１に説明された医用機器の確保及び位置決め用の装置。 ５．前記レバー組立体は、使用者により操作され保持されたときに前記鎖錠用 クランプを解放モードに開き、レバー組立体が解放されたときに強制用バネが前 記鎖錠用クランプを握持モードに閉じるようにされた請求項４に説明された医用 機器の確保及び位置決め用の装置。 ６．前記水平方向クランプは、前記主アームの略水平方向の部分に沿った任意 の希望位置に動かすことができる請求項１に説明された医用機器の確保及び位置 決め用の装置。 ７．関節運動式アーム組立体の上方アームと前方アームとを連結している前記 肘継手が、前記取付用ブラケットに取り付けられた医用機器の重量を支持するよ うに機能する重量平衡機構を備える請求項１に説明された医用機器の確保及び位 置決め用の装置。 ８．前記医用機器が生検プローブ及びドライバーを備える請求項１に説明され た医用機器の確保及び位置決め用の装置。