JP2008264557A - カテーテルの制御 - Google Patents

Abstract

【課題】カテーテルの操作を遠方から制御できる制御アセンブリを提供する。
【解決手段】カテーテル制御アセンブリ１０が、支持構造体１２を備えている。駆動装置が、支持構造体１２によって支持されている。細長い変位機構１６が、駆動装置の作用のもとで少なくとも軸方向に変位させられるように、駆動装置に組み合わせられている。カテーテルのハンドル２２の少なくとも一部分が取り付けられるキャリア２０が、変位機構１６に取り付けられており、キャリア２０は、複数の別個独立に変位可能な収容構造１０２、１０４、および１０６を備えており、使用時にそれぞれの収容構造１０２、１０４、および１０６がカテーテルのハンドルの一部分を収容し、収容構造１０２、１０４、および１０６のうちの少なくとも２つが、互いに対して軸方向に変位可能である構成とする。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２００７年４月２３日付の米国特許仮出願第６０／９２５９９２号からの優先権を主張し、この米国特許仮出願の内容は、本明細書での参照によって本明細書に組み込まれる。

分野

本発明は、一般には、カテーテルの制御に関し、さらに詳しくは、カテーテル制御アセンブリに関する、必須ではないが好ましくは、このカテーテル制御アセンブリは、遠方から制御される。

背景

通常は、心血管の手術におけるカテーテルの操作においては、カテーテルの鞘が、カテーテルの遠位端が患者の心臓の所望の位置に位置するまで、導入器によって患者の血管系を通って挿入される。患者の血管系を通ってカテーテルを操作するために、高度な器用さおよび堅実さが医師の側に要求されることを、理解できる。カテーテルが安定であるほど、切開を小さくして手術による侵襲を最小限にでき、結果として、回復の時間およびそのような回復に関するコストを改善することができる。

さらに、患者の血管系におけるカテーテルの位置を割り出すために、カテーテルにおいてＸ線不透過のマーカを使用することが一般的に行われている。これらのＸ線不透過のマーカは、Ｘ線透視法によって検出され、すなわち医師が患者の近くで手術を実行している場合に、医師がＸ線透視法に起因して生じる放射線にさらされることを意味する。このような放射線への医師の曝露をなくすことができれば、有益であると考えられる。すなわち、カテーテルの操作を遠方から制御することができれば、有利であると考えられる。

概要

本発明の第１の態様によれば、
支持構造体と、
支持構造体によって支持された駆動装置と、
駆動装置の作用のもとで少なくとも軸方向に変位させられるように、駆動装置に組み合わせられた細長い変位機構と、
変位機構に取り付けられ、カテーテルのハンドルの少なくとも一部分が取り付けられるキャリアと
を備えており、
キャリアが、複数の別個独立に変位可能な収容構造を備え、使用時にそれぞれの収容構造が、カテーテルのハンドルの一部分を収容し、収容構造のうちの少なくとも２つが、互いに対して軸方向に変位可能であるカテーテル制御アセンブリが提供される。

変位機構が、支持構造体から延びる伸縮アーム・アセンブリを備えることができ、この伸縮アーム・アセンブリにキャリアが取り付けられ、この伸縮アーム・アセンブリが、伸縮可能に配置された複数のアームを備え、それぞれのアームにキャリアの収容構造が取り付けられている。

伸縮アーム・アセンブリを、支持構造体に対するキャリアの軸方向変位および回転変位を行うために、支持構造体に対して少なくとも軸方向に、かつ回転可能に配置することができる。伸縮アーム・アセンブリは、少なくとも第１のアームおよび第２のアームを含むことができ、伸縮アーム・アセンブリの第２のアームが、キャリアの１つの収容構造を、キャリアの少なくとも他の１つの収容構造に対して変位させる。伸縮アーム・アセンブリは、キャリアのもう１つの収容構造をキャリアの少なくとも他の１つの収容構造に対して変位させるため、少なくとも１つのさらなるアームを含むことができる。

好ましくは、キャリアは、伸縮アーム・アセンブリへと着脱可能に取り付けられる。

本アセンブリは、変位機構の変位を行うべく駆動装置の動作を制御するためのコントローラを備えることができる。好ましくは、コントローラが、支持構造体から離れて配置される。一実施形態においては、コントローラを、カテーテルのハンドルの外観および感触を模擬するように形作ることができる。

駆動装置は、複数の駆動モータを備えることができ、それぞれの駆動モータが、変位機構の一部分を駆動する。それぞれの駆動モータは、ステッピング・モータであってもよい。変位機構の伸縮アーム・アセンブリのそれぞれのアームが、駆動モータを自身に組み合わせて有することができ、駆動モータの回転運動が関連の伸縮アーム・アセンブリの直線運動に変換されることを、理解できる。さらに駆動装置は、変位機構の回転の制御を行うための回転制御モータを含むことができる。回転制御モータも、ステッピング・モータであってもよい。

支持構造体は、駆動装置が収容されるハウジングを備えることができ、変位機構が、ハウジングから延びている。

一実施形態においては、キャリアが、カテーテルのハンドルの少なくとも一部分を収容することができるクレードルの形態であってもよい。クレードルは、収容構造を含んでいる細長い本体部材と、本体部材をカテーテル制御アセンブリの変位機構へと取り付けるために本体部材の他端に配置された取り付け装置と、を含むことができる。

取り付け装置は、複数の別個独立に変位可能な取り付け部材を備えることができ、それぞれの収容構造を、横方向に離間した１対の腕を介して関連の取り付け部材へと接続することができる。本体部材の各側の上記腕互いに入れ子になるように形作ることができる。

他の実施形態においては、キャリアが、伸縮アーム・アセンブリのアームのうちの１つに取り付けられる複数の不連続な構成部品を備えることができ、それぞれの構成部品が、カテーテルのハンドルの一部分を収容するための取り付け構造を画成している。この実施形態においては、それぞれのアームが、横方向に離間した１対の部材を有することができる。

本発明の第２の態様によれば、
カテーテルのハンドルを取り付けるためのキャリアであって、複数の別個独立に変位可能な収容構造を有しており、使用時にそれぞれの収容構造がカテーテルのハンドルの一部分を収容するキャリアと、
キャリアが取り付けられる伸縮アーム・アセンブリであって、伸縮可能に配置された複数のアームを有しており、それぞれのアームに収容構造が取り付けられている伸縮アーム・アセンブリと、
伸縮アーム・アセンブリおよびキャリアならびに伸縮アーム・アセンブリの少なくとも特定のアームおよびキャリアの収容構造の変位を行うために、伸縮アーム・アセンブリのアームに作用する駆動装置と
を備えているカテーテル制御アセンブリが提供される。

このアセンブリが、駆動装置の動作を制御するために、キャリアから離れて配置されたコントローラを備えることができる。

本発明の第３の態様によれば、カテーテルを遠方から制御するための遠隔制御ユニットであって、
駆動装置と、
駆動装置の作用のもとで少なくとも軸方向に変位させられるよう、駆動装置に組み合わせられた細長い変位機構と、
カテーテルのハンドルの少なくとも一部分を取り付けるためのキャリアであって、変位機構に取り付けられており、複数の別個独立に変位可能な収容構造を有しており、それぞれの収容構造が使用時にカテーテルのハンドルの一部分を収容し、これら収容構造のうちの少なくとも２つが互いに対して軸方向に変位可能であるキャリアと、
駆動装置から離れて配置された駆動装置の動作を制御するためのコントローラと
を備えており、
駆動装置が、キャリアおよびキャリアの収容構造の変位を行うためにキャリアに作用する、遠隔制御ユニットが提供される。

変位機構が、支持構造体から延びる伸縮アーム・アセンブリを備えることができ、伸縮アーム・アセンブリにキャリアが取り付けられ、伸縮アーム・アセンブリは、伸縮可能に配置された複数のアームを有しており、それぞれのアームにキャリアの収容構造が取り付けられている。

本発明の第４の態様によれば、カテーテル制御アセンブリのためのクレードルであって、
細長い本体部材と、
本体部材の第１の端部の付近に配置され、それぞれがカテーテルのハンドルの一部分を収容するように構成されており、カテーテルのハンドルの各部分互いに変位させることができる複数の相対変位可能な収容構造と、
本体部材をカテーテル制御アセンブリの変位機構へと取り付けるために、本体部材の他端に配置された取り付け装置と
を備えているクレードルが提供される。

クレードルは、使い捨てであってもよく、取り付け装置を、本体部材をカテーテル制御アセンブリの変位機構へと取り外し可能に取り付けるように構成することができる。

取り付け装置は、複数の別個独立に変位可能な取り付け部材を備えることができ、それぞれの収容構造を、横方向に離間した１対の腕を介して関連の取り付け部材へと接続することができる。本体部材の各側の腕互いに入れ子になるように形作ることができる。

典型的な実施形態の詳細な説明

図面において、参照番号１０が、カテーテル制御アセンブリの実施形態の全体を指し示している。アセンブリ１０は、ハウジング１２の形態の支持構造体を含んでいる。ハウジング１２が、駆動装置１４（図２）を収容している。変位機構１６が、ハウジング１８によって保持されている。変位機構１６は、自由端にキャリア２０を支持している。キャリア２０は、カテーテルのハンドル２２の少なくとも一部分を収容するように形作られ、この実施形態においては、クレードル２１の形態である。

ハウジング１２は、ベース２４およびベース２４に着脱可能に取り付けられる蓋部分２６を有している。蓋部分２６を、図面の図２および３にさらに詳しく示されているように、変位機構１６および駆動装置１４のハウジング１２内に配置された部品へのアクセスを可能にするために、取り外すことができる。変位機構１６および駆動装置１４のこれらの部品を、以下では、まとめて内部アセンブリ２７と称する。

ハウジング１２は、後部カバー２８をさらに備えている（図１）。後部カバー２８は、さらに詳しく後述されるとおり、変位機構１６のさらなる部品３０を露出させるべく取り外すことが可能である。

変位機構１６は、第１の外側アーム３２を有する伸縮アーム・アセンブリ１７を備えており、第１の外側アーム３２が、クレードル２１の取り付け部材３４を受け止めることができる取り付け構造（この実施形態では図示されていない）を自由端に保持している。第２のアーム（やはり、この実施形態では図示されていない）が、アーム３２へと入れ子にされ、クレードル２１の第２の取り付け部材３６へと取り付けられている。伸縮アーム・アセンブリ１７の第３のアーム（やはり、図示されていない）が、第２のアームに伸縮可能に収容され、クレードル２１の第３の取り付け部材３８を取り付けるための取り付け構造を保持している。このように、アームが互いに入れ子にされて、互いに伸縮可能に配置されていることを、理解できる。

内部アセンブリ２７は、スライド４０を備えている。取り付け板４２が、スライド４０に固定に取り付けられている。

本出願人の「Ａｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅａｄ」という名称の２００１年１０月１９日付の国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１３３９号に従って製造されるカテーテルの電極鞘は、管腔を有している。電極鞘は、内側筒状部材を有している。カテーテルの遠位端の電極のための導体が、内側筒状部材の周囲に巻き付けられ、導体は、ジャケットに包まれている。この構成によれば、管腔に障害物がなく、カテーテルの遠位端の操縦および／または偏向を制御するための操縦シャフトを管腔へと容易に挿入できる。操縦シャフトは、本出願人の「Ａ ｓｔｅｅｒａｂｌｅ ｃａｔｈｅｔｅｒ」という名称の２００５年２月１８日付の国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００５／０００２１６号の教示に従って製造される。この特許明細書に記載されているように、操縦シャフトは、外側筒状部材を有しており、この筒状部材の遠位端の近くに曲げ向上領域が形成されている。内側アクチュエータが、筒状部材の内側に収容される。アクチュエータと筒状部材との間の相対変位により、曲げ向上領域において操縦シャフトの遠位部分の曲がりまたは偏向が生じる。国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００５／０００２１６号に記載されているとおり、相対移動は、操縦シャフトの筒状部材をカテーテルのハンドル２２のハンドル本体に取り付け、アクチュエータをハンドル２２内のスライド（図示されていない）を介してハンドルの取り付け部材２４へと取り付けることによって達成される。スライドとハンドル本体との間の相対移動によって、操縦シャフトの遠位端に偏向が生じる。

したがって、内部アセンブリ２７は、矢印４６の方向に取り付け板４２に対して変位可能に配置された第２の取り付け板４４（図４）をさらに備えている。変位機構１６のアーム・アセンブリ１７の最も内側のアームが、取り付け板４４に固定される一方で、変位機構１６のアーム・アセンブリ１７の中間のアームは、取り付け板４２に固定される。取り付け板４４に、駆動装置１４の駆動モータ４８が取り付けられる。駆動モータ４８は、アセンブリ１０のコントローラ５０（図８および９）の作用のもとで、取り付け板４４に取り付け板４２に対する不連続な小刻みの運動をもたらすためのステッピング・モータである。コントローラ５０の動作については、さらに詳しく後述する。

取り付け板４４が、取り付け板およびスライド４０に対して変位可能である点に注目できる。スライド４０が、取り付け板４４の取り付け板４２に対する変位を制限するリミット・スイッチ５２を支持している。直線ポテンショメータなどの直線距離センサ５６が、センサ５６のスロット５８を貫いて延びるピン５４を有している。ピン５４は、取り付け板４４へと接続されており、ピン５４がプレート４４の移動につれて移動することで、変位の測定がもたらされる。

本出願人のカテーテルのモジュール形式は、電極鞘を操縦シャフトとは別個独立に変位させることができるというさらなる利点を可能にする。これは、患者の体内の扱いにくい部位へのアクセスが望まれる場合、または組織−電極の接触を向上させることが望まれる場合に、利点となりうる。したがって、カテーテルのハンドル２２は、電極鞘の遠位端をカテーテルの操縦シャフトに対して出し入れするために使用することができる突き出し制御ノブ６０を備えている。

したがって、内部アセンブリ２７は、取り付け板４４に対して取り付け板４２の反対側に配置されたさらなる取り付け板６２を備えている。取り付け板６２は、変位機構１６のアーム・アセンブリ１７の最も外側のアーム３２を支持している。

取り付け板６２は、アセンブリ１０の駆動装置１４のさらなる駆動モータ６６の作用のもとで、取り付け板４２およびスライド４０に対して矢印６４の方向に変位可能である。やはり直線ポテンショメータの形態であってもよいさらなる直線距離センサ７２が、スライド４０に取り付けられ、取り付け板６２に組み合わせられている。動作ピン６８が、直線センサ７２のスロット７０を通って収容されている。ピン６８は、取り付け板６２からスロットを通って突き出しており、取り付け板６２の取り付け板４２に対する運動について、変位の測定をもたらしている。取り付け板６２の取り付け板４２に対する運動の限界は、直線センサ７２の両端に配置された１対のリミット・スイッチ７４によって管理されている。

さらに、伸縮アーム・アセンブリ１７の全体を、ハウジング１２に対して出し入れすることが望ましい。これは、内部アセンブリ２７を矢印７６の方向に変位させることによって達成される。駆動装置１４の駆動モータ７８（図４）が、矢印７６の方向の内部アセンブリ２７の変位を制御する。駆動モータ７８が、横方向に離間して長手方向に延びている１対のバー８０（図２および３）に沿って取り付け板４２を前進させる。バー８０は、対向する１対のディスク８２に支持されている。一方のディスク８２は、端部プレート１８の内表面に取り付けられ、他方のディスク８２は、ハウジング１２の反対側の端壁８４の内表面に取り付けられている。

それぞれのディスク８２は、外周に平坦部８６を有している。案内梁８８が、ディスク８２の平坦部８６に固定されている。案内梁８８は、ハウジング１２の長手軸に対して鋭角に配置されている。梁８８は、長手方向に延びるスロット９０を画成している。スロット９０が、スライド４０上に横方向に配置されたさらなる直線センサ９４のアクチュエータ・ピン９２を収容しており、直線センサ９４は、ピン９２が通過して延びるスロット９６を画成している。直線センサ９４は、ハウジング１２に対する伸縮アーム・アセンブリ１７の運動について、変位の測定をもたらす。案内梁８８が斜めに配置されているということは、直線センサ９４のスロット９６におけるピン９２の約２０ｍｍの動きが、矢印７６の方向の約２００ｍｍの動きに変換されることを意味する。矢印７６の方向における軸方向の運動の限界は、スライド４０の両端に取り付けられたリミット・スイッチ９８によって管理される。

ディスク８２は、ハウジング１２内に回転可能に支持されている。駆動装置１４が、端壁８４の内表面に取り付けられた駆動モータ１００を備えている。駆動モータ１００は、プーリ１０１および駆動ベルト１０３を介してディスク８２を回転させる。

駆動モータ４８、６６、７８、および１００はそれぞれ、必要とされる動きに応じて漸増的かつ不連続な刻みをコントローラ５０によって制御することができるステッピング・モータである。

次に、図面の図６ａ、６ｂ、および７を参照すると、クレードル２１がさらに詳しく示されている。伸縮可能に配置された３つの取り付け部材３４、３６、および３８に加えて、クレードル２１は、複数の収容構造１０２、１０４、および１０６を備えている。収容構造１０２は、ハンドル２２の突き出し制御ノブ６０を収容する。収容構造１０４は、ハンドル２２の操縦制御ノブ１０８を収容し、収容構造１０６は、操縦制御ノブ１０８の近位側に配置され、カテーテルのハンドル２２のハンドル本体に固定された周状の隆起した畝状のアバットメント１１０を収容する。

収容構造１０２は、横方向に離間した１対の腕１１２によって取り付け部材３４へと接続されている。収容構造１０４は、横方向に離間した１対の腕１１４によって取り付け部材３６へと接続され、同様に、収容構造１０６は、横方向に離間した１対の腕１１６によって取り付け部材３８へと接続されている。図面の図７にさらに明白に示されているように、腕１４４はそれぞれ、関連の腕１１６に入れ子にされ、腕１１２および１１６の間に捕らえられている。さらに、腕１１２、１１４、および１１６の互いに対する運動の案内を促進するため、腕１１２が内側に突き出す案内リブ１１８を画成しており、案内リブ１１８が腕１１４の溝１２０に収容されている。

腕１１２、１１４、および１１６が入れ子状に構成されているため、クレードル２１の安定性が向上し、さらに詳しくは、収容構造１０２、１０４、および１０６の互いの変位の安定性が向上する。また、腕１１２、１１４、および１１６の入れ子状の構成は、伸縮アーム・アセンブリ１７のアームの互いに対する回転を抑制するように機能する。さらには、より小型なクレードル２１が生み出される。

図面の図８および９を参照すると、アセンブリ１０のコントローラ５０の２つの実施形態が示されている。図面の図８に示したコントローラ５０の場合には、コントローラ５０が、ケーシング１２２を備えており、ケーシング１２２から３本のジョイスティック１２４、１２６、および１２８が突き出している。コントローラ５０は、アセンブリ１０の駆動装置１４へと有線で接続されるか、あるいは代わりに、コントローラ５０は、アセンブリ１０の駆動装置１４と無線で通信する。

いずれの場合も、ジョイスティック１２４、１２６、および１２８が、カテーテルのハンドル２２の操作を制御するために使用される。さらに詳しくは、ジョイスティック１２４が、２つの機能を実行する。ジョイスティック１２４は、ジョイスティック１２４を左および右に動かすことによって、内部アセンブリ２７がそれぞれ反時計方向および時計方向に回転させられるよう、モータ１００に対して作用する。ジョイスティック１２４の前方および後方への動きは、モータ７８へと作用し、内部アセンブリ２７をそれぞれ矢印７６の方向において前方および後方へと軸方向に変位させる。

ジョイスティック１２６は、カテーテルの操縦および／または偏向を制御する。すなわち、ジョイスティック１２６を前方および後方へと動かすことで、モータ４８が制御され、矢印４６の方向において板４２に対する板４４の軸方向の変位がもたらされる。したがって、ジョイスティック１２６を前方に動かすことで、カテーテルの先端の偏向が行われ、ジョイスティック１２６を後方に動かすことで、偏向が取り消される。

ジョイスティック１２８も、ただ１つの機能を実行する。ジョイスティック１２８は、モータ６６に作用し、カテーテルの電極鞘のカテーテルの操縦シャフトに対する突き出しを行う。すなわち、ジョイスティック１２８を前方へと動かすことで、カテーテルの鞘がカテーテルの操縦シャフトから突き出し、ジョイスティック１２８を後方へと動かすことで、カテーテルの鞘が操縦シャフトへと引き戻される。

図面の図９には、コントローラ５０の別の実施形態が示されている。この実施形態においては、コントローラ５０が、カテーテルのハンドル２２を模擬している。すなわち、コントローラ５０が、変位可能な突き出し制御ノブ６０と、変位可能な操縦制御ノブ１０８と、隆起した畝状のアバットメント１１０とを保持するハンドル本体１３０を有している。カテーテル本体１３０は、案内ロッド１３２に固定されている。次いで、案内ロッド１３２が、固定の支持部材１３４に対してスライド可能、回転可能、かつ枢動可能に取り付けられている。

この構成においては、医師が、ハンドル・コントローラ５０を、あたかもカテーテルのハンドル２２そのものを使用するかのように使用する。すなわち、カテーテルの全体をカテーテルの長手軸に沿って変位させるためには、医師５０は、ハンドル・コントローラ５０を、案内ロッド１３２上で矢印１３５の方向に動かす。カテーテル先端の操縦または偏向を行うために、医師は、操縦制御ノブ１０８を使用し、操縦制御ノブ１０８を矢印１３６の方向に動かす。電極鞘を操縦シャフトに対して突き出させるために、医師は、状況に応じて電極鞘を操縦シャフトに対して延伸させ、あるいは電極鞘を操縦シャフトへと引き込むため、モータ６６を動作させるために、突き出し制御ノブ６０を矢印１３８の方向に動かす。

同様に、カテーテルのハンドル２２の全体を回転させるために、医師は、コントローラ５０および案内ロッド１３２を固定の支持部材１３４に対して回転させる。コントローラ５０を、医師にとっての手首の快適さを改善するため、固定の支持部材１３４に対して回転させることができる。好ましくは、アセンブリ１０が誤って意図せずに操作されてしまうことがないよう、駆動モータの動作が可能となる前に、枢支点（図示されていない）を中心にしてロッド１３２を枢動させることによって、コントローラ５０を休止位置（図示されていない）から図示の動作位置へと持ち上げる必要がある。

図面の図１０を参照すると、アセンブリ１０の別の実施形態が示されている。これまでの図面を参照し、同様の部品は、とくに指定しない限りは同様の参照番号によって指し示されている。

本発明のこの実施形態においては、キャリア２０が、専用のクレードルではなく、それぞれが収容構造１４０、１４２、および１４４を画成している３つの別個の構成部品を備えている。突き出し制御ノブ６０が、収容構造１４０に収容され、操縦制御ノブ１０８が、収容構造１４２に収容され、隆起したアバットメント１１０（図１０では見て取ることができない）が、収容構造１４４に収容されている。

また、入れ子状のアームが１つだけ存在している伸縮アーム・アセンブリ１７を備える変位機構１６の代わりに、１対の横方向に離間したアーム部材１４６、１４８、１５０を備えるアームがそれぞれ、それぞれの収容構造１４０、１４２、および１４４に組み合わせられている。それぞれのアーム部材１４６は、関連のアーム部材１４８に伸縮可能に収容され、次いでアーム部材１４８が、関連のアーム部材１５０に伸縮可能に収容されている。この実施形態の動作は、図１〜５に関して上述した動作と同様である。

次に、図面の図１１および１２を参照すると、カテーテル制御アセンブリ１０のまたさらなる実施形態が示されている。これまでの図面を参照し、同様の部品は、とくに指定しない限りは同様の参照番号によって指し示されている。

この実施形態においては、支持構造体が、ハウジング１８内に収容されたシャシ１５２を含んでいる。ハウジング１８は、わかりやすさのために図１１および１２からは省略されている。シャシ１５２は、ベース部材１５４ならびに１対の対向する端部プレート１５６および１５８を有している。伸縮アーム・アセンブリ１７が、端部プレート１５８の開口１６０を貫いて突き出している。ベアリング１６２が、伸縮アーム・アセンブリ１７の安定性を改善するために開口１６２に収容されている。

内部アセンブリ２７は、シャシ１５２のプレート１５６および１５８の間を延びる１対の離間した平行な案内レール１６４を備えている。図面の図１〜５に関して上述したように、カテーテル全体を軸方向に変位させるべく、伸縮アーム・アセンブリ１７の端部に取り付けられたクレードル２１（この実施形態においては図示されていない）を軸方向に変位させるために、駆動ブロック・アセンブリ１６６が、矢印７６の方向に変位できるように案内レール１６４上にスライド可能に支持されている。

第２の駆動ブロック・アセンブリ１６８が、駆動ブロック・アセンブリ１６６に対して変位可能に配置されている。駆動ブロック・アセンブリ１６８も、レール１６４に取り付けられており、駆動モータ４８を保持している。駆動ブロック・アセンブリ１６６から吊り下げられたブラケット１６９に送りねじ１６７が固定されており、この送りねじ１６７に、駆動モータ４８が取り付けられている。したがって、駆動モータ４８の回転運動が、送りねじ１６７に対する直線運動に変換される。

第３の駆動ブロック・アセンブリ１７０が、案内レール１６４に取り付けられ、駆動モータ６６を支持している。駆動ブロック・アセンブリ１６８が、駆動ブロック・アセンブリ１６６の一方の側に取り付けられ、駆動ブロック・アセンブリ１７０が、駆動ブロック・アセンブリ１６６の他方の側に取り付けられている。駆動モータ６６は、送りねじ１７１に取り付けられており、送りねじ１７１は、駆動ブロック・アセンブリ１６６から吊り下げられたブラケット１６９に固定されているため、駆動モータ６６の回転運動が、送りねじ１７１に対する直線運動に変換される。

駆動ブロック・アセンブリ１６６、１６８、および１７０のそれぞれは、案内レール１６４上での駆動ブロック・アセンブリ１６６、１６８、および１７２の変位を容易にするために、ベアリング１７２を介して案内レール１６４に取り付けられている。

この実施形態においては、伸縮アーム・アセンブリ１７が、とくに図面の図１２により明確に示されている。すなわち、伸縮アーム・アセンブリ１７は、外側アーム３２に加えて、中間アーム１７４（図１２）および内側アーム１７６を備えている。

伸縮アーム・アセンブリ１７の外側アーム３２が、駆動ブロック・アセンブリ１７０へと取り付けられ、アーム１７４が、駆動ブロック・アセンブリ１６６へと取り付けられ、アーム１７６が、駆動ブロック・アセンブリ１６８へと取り付けられている。

伸縮アーム・アセンブリ１７の外側アーム３２は、変位機構１６の第１の取り付け構造１７８を介して、クレードル２１の取り付け部材３４（図６Ａおよび６Ｂ）へと接続されている。取り付け構造１７８は、対向する位置にて半径方向外側へと延びている１対のピン１８０（その一方のみが図示されている）を有している。ピン１８０が、クレードル２１の取り付け部材３４の１対の対向するＬ字溝１８２（図６Ａおよび６Ｂ）に、バヨネットのやり方で係合する。

中間アーム１７４は、遠位端に取り付け構造１８４を支持している。やはり、取り付け構造１８４も、対向する位置にて半径方向外側へと延びている１対のピン１８６を有している。ピン１８６が、クレードル２１の取り付け部材３６の１対の対向するＬ字溝１８８（図６Ｂ）に、バヨネットのやり方で係合する。

最後に、内側アーム１７６は、遠位端に取り付け構造１９０を支持している。取り付け構造１９０は、対向する位置にて半径方向外側へと延びている１対のピン１９２を有している。これらのピン１９２が、クレードル２１の取り付け部材３８の１対の対向するＬ字溝（図では見て取ることができない）に、バヨネットのやり方で係合する。

この実施形態において、駆動ブロック・アセンブリ１６６の軸方向の変位は、ステッピング・モータ７８によって制御される。ステッピング・モータ７８が、シャシ１５２の第１の端部に配置された駆動プーリ１９４（図１１および１２）を駆動する。被駆動プーリ１９６が、シャシ１５２のプーリ１９４とは反対の端部に配置されている。駆動ベルト１９８が、プーリ１９４および１９６を巡って延びており、この駆動ベルト１９８へと、駆動ブロック・アセンブリ１６６が接続されている。したがって、駆動モータ７８を動作させると、駆動ブロック・アセンブリ１６６が矢印７６の方向に軸方向に変位することで、クレードル２１の全体が軸方向に変位し、使用時にカテーテルのハンドル２２がクレードル２１に収容されているので、結果としてカテーテルの前進および／または引き込みが達成される。

変位機構１６の全体の回転を行うために、ステッピング・モータ１００が、駆動ブロック・アセンブリ１６８に取り付けられて、内側アーム１７６を回転させ、そのようにする際に、プーリ１０１および駆動ベルト１０３によって伸縮アーム・アセンブリ１７の全体を回転させる。上述のように、クレードル２１の腕が入れ子に配置されているため、伸縮アーム・アセンブリ１７のアーム３２、１７４、および１７６の互いに対する回転が制限されている。さらに、アームは、駆動ブロック・アセンブリ１６６、１６８、および１７０に配置されたベアリングによって、駆動ブロック・アセンブリ１６６、１６８、および１７０に対して回転できる。

カテーテルのカテーテル鞘をカテーテル鞘の操縦シャフトに対して突き出すために、ステッピング・モータ６６が、関連のコントローラ５０を使用して医師によって運転される。これにより、駆動ブロック・アセンブリ１７０が駆動ブロック・アセンブリ１６６に対して矢印６４の方向に変位し、結果としてクレードル２１の取り付け部材３４が、他の取り付け部材３６および３８に対して変位する。上述のように、突き出し制御ノブ６０が、収容構造１０２に収容されており、取り付け部材３４が他の取り付け部材３６および３８に対して変位することで、収容構造１０２が他の収容構造１０４および１０６に対して軸方向に変位する。これにより、カテーテルの操縦シャフトに対するカテーテル鞘の突き出しおよび引き込みが達成される。

カテーテルの遠位端の操縦および／または偏向を行うために、ステッピング・モータ４８が、コントローラ５０を使用して医師によって運転される。これにより、駆動ブロック・アセンブリ１６８が矢印４６の方向に変位し、結果として変位機構１６の取り付け構造１９０が、他の取り付け構造１７８および１８４に対して変位する。同様に、クレードル２１の取り付け部材３８が取り付け構造１９０に取り付けられているため、駆動ブロック・アセンブリ１６８の変位によって、クレードル２１の取り付け部材３８が他の取り付け部材３４および３６に対して変位する。

操縦および／または偏向を行うべくステッピング・モータ４８が動作することで、取り付け部材３８が、他の取り付け部材３４および３６に対して軸方向に変位させられる。これにより、カテーテルのハンドル２２の隆起した畝状のアバットメント１１０を収容している収容構造１０６が、収容構造１０４に収容された操縦制御ノブ１０８に対して変位する。これにより、カテーテルの遠位端の操縦および／または偏向が達成される。

この実施形態においても、変位機構１６の運動を制御および制限するために、直線ポテンショメータおよびリミット・スイッチを使用できることに注意すべきである。あるいは、図面の図１３に示されているように、光エンコーダおよび光遮断器が使用される。すなわち、或る長さの光学テープ２００が、シャシ１５２の端部プレート１５６、１５８の間で案内レール１６４に平行に延びている。駆動ブロック・アセンブリ１６６、１６８、および１７０のそれぞれが、駆動ブロック・アセンブリ１６６、１６８、および１７０の絶対的な位置を割り出すことができるようにする増分光エンコーダ２０２を保持している。

カテーテルの安定な制御を促進するとともに、振動などに起因する問題を取り除くカテーテル制御アセンブリ１０がもたらされる点が、本発明の利点である。さらに、このカテーテル制御アセンブリ１０は、医師によって遠方から操作することが可能であるため、通常であれば医師は放射線の領域において作業を行わなければならないが、このカテーテル制御アセンブリ１０によれば、医師が放射線の領域の外で作業を行うことができる。また、この制御アセンブリ１０を使用することで、カテーテルの安定性が向上するため、医師によって行われる手術の精度が向上する。この安定性は、伸縮式のアームを使用することによって向上し、さらに伸縮式のアームは、アセンブリ１０のサイズおよび専有面積を小さくする。

具体的な実施形態に示したとおりの本発明に対し、幅広く説明したとおりの本発明の範囲から逸脱することなく、多数の変形および／または変更を行うことが可能であることを、当業者であれば理解できる。したがって、本明細書の実施形態は、あらゆる点に関し、あくまで例示として解釈されるべきものであり、本発明を限定するものとして解釈してはならない。

カテーテル制御アセンブリの実施形態の三次元の図を示している。 アセンブリの一部の三次元の前面図を示している。 図２のアセンブリの一部の三次元の後面図を示している。 アセンブリの変位機構および駆動装置の一部の三次元の図を示している。 図４の変位機構および駆動装置の一部を含むアセンブリのさらなる一部の三次元の図を示している。 アセンブリのキャリアの三次元の前面図を示している。 アセンブリのキャリアの三次元の後面図を示している。 図６の線VII−VIIに沿って得たキャリアの端面断面図を示している。 アセンブリのコントローラの実施形態の三次元の図を示している。 アセンブリのコントローラの別の実施形態の側面図を示している。 カテーテル制御アセンブリの別の実施形態の一部の三次元の後面図を示している。 カテーテル制御アセンブリのさらなる実施形態の一部の三次元の前面図を示している。 図１１のカテーテル制御アセンブリのさらなる実施形態の一部の三次元の後面図を示している。 図１１のカテーテル制御アセンブリのさらなる実施形態の一部の反対側からの三次元の後面図を示している。

符号の説明

１０…カテーテル制御アセンブリ、１２…ハウジング、１４…駆動装置、１６…変位機構、１７…伸縮アーム・アセンブリ、１８…ハウジング、２０…キャリア、２１…クレードル、２２…カテーテルのハンドル、２４…ベース、２６…蓋部分、２７…内部アセンブリ、２８…後部カバー、３０…さらなる部品、３２…第１の外側アーム、３４…取り付け部材、３６…第２の取り付け部材、３８…第３の取り付け構造、４０…スライド、４２…取り付け板、４４…第２の取り付け板、４６…矢印（第２の取り付け板４４の変位）、４８…駆動モータ、５０…コントローラ、５２…リミット・スイッチ、５４…ピン、５６…直線距離センサ、５８…スロット、６０…突き出し制御ノブ、６２…さらなる取り付け板、６４…矢印（取り付け板６２の変位）、６６…さらなる駆動モータ、６８…動作ピン、７０…スロット、７２…さらなる直線距離センサ、７４…リミット・スイッチ、７６…矢印（内部アセンブリ２７の変位）、７８…駆動モータ、８０…バー、８２…ディスク、８４…ハウジング１２の端壁、８６…平坦部、８８…案内梁、９０…スロット、９２…アクチュエータ・ピン、９４…さらなる直線センサ、９６…スロット、９８…リミット・スイッチ、１００…駆動モータ、１０１…プーリ、１０２…収容構造、１０３…駆動ベルト、１０４…収容構造、１０６…収容構造、１０８…操縦制御ノブ、１１０…アバットメント、１１２…腕、１１４…腕、１１６…腕、１１８…案内リブ、１２０…溝、１２２…ケーシング、１２４…ジョイスティック、１２６…ジョイスティック、１２８…ジョイスティック、１３０…ハンドル本体、１３２…案内ロッド、１３４…支持部材、１３５…矢印（コントローラ５０の動き）、１３６…矢印（操縦制御ノブ１０８の動き）、１３８…矢印（突き出し制御ノブ６０の動き）、１４０…収容構造、１４２…収容構造、１４４…収容構造、１４６…アーム部材、１４８…アーム部材、１５０…アーム部材、１５２…シャシ、１５４…ベース部材、１５６…端部プレート、１５８…端部プレート、１６０…開口、１６２…ベアリング、１６４…案内レール、１６６…駆動ブロック・アセンブリ、１６７…送りねじ、１６８…第２の駆動ブロック・アセンブリ、１６９…ブラケット、１７０…第３の駆動ブロック・アセンブリ、１７１…送りねじ、１７２…ベアリング、１７４…中間アーム、１７６…内側アーム、１７８…第１の取り付け構造、１８０…ピン、１８２…Ｌ字溝、１８４…取り付け構造、１８６…ピン、１８８…Ｌ字溝、１９０…取り付け構造、１９２…ピン、１９４…駆動プーリ、１９６…被駆動プーリ、１９８…駆動ベルト、２００…光学テープ、２０２…光エンコーダ

Claims (24)

1. 支持構造体と、
   前記支持構造体によって支持された駆動装置と、
   前記駆動装置の作用のもとで少なくとも軸方向に変位される、前記駆動装置に組み合わせられた細長い変位機構と、
   前記変位機構に取り付けられ、カテーテルのハンドルの少なくとも一部分が取り付けられるキャリアと
   を備えており、
   前記キャリアが、複数の別個独立に変位可能な収容構造を備え、使用時に前記収容構造のそれぞれが、前記カテーテルの前記ハンドルの一部分を収容し、
   前記収容構造のうちの少なくとも２つが、互いに対して軸方向に変位可能である、カテーテル制御アセンブリ。
2. 前記変位機構が、前記支持構造体から延びる伸縮アーム・アセンブリを備えており、該伸縮アーム・アセンブリに前記キャリアが取り付けられ、
   前記伸縮アーム・アセンブリが、伸縮可能に配置された複数のアームを有しており、前記アームのそれぞれに前記キャリアの収容構造が取り付けられている、請求項１に記載のカテーテル制御アセンブリ。
3. 前記伸縮アーム・アセンブリが、前記支持構造体に対する前記キャリアの軸方向変位および回転変位を行うために、前記支持構造体に対して少なくとも軸方向に沿って、回転可能に配置されている請求項２に記載のカテーテル制御アセンブリ。
4. 前記伸縮アーム・アセンブリが、少なくとも第１のアームおよび第２のアームを含んでおり、前記第２のアームが、前記キャリアの１つの収容構造を、該キャリアの少なくとも他の１つの収容構造に対して変位させる、請求項２または３に記載のカテーテル制御アセンブリ。
5. 前記伸縮アーム・アセンブリが、前記キャリアのもう１つの収容構造を該キャリアの少なくとも他の１つの収容構造に対して変位させるための少なくとも１つのさらなるアームを含んでいる、請求項４に記載のカテーテル制御アセンブリ。
6. 前記キャリアが、前記伸縮アーム・アセンブリに着脱可能に取り付けられる、請求項２〜５のいずれか一項に記載のカテーテル制御アセンブリ。
7. 前記変位機構の変位を行うべく前記駆動装置の動作を制御するためのコントローラを備えている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカテーテル制御アセンブリ。
8. 前記コントローラが、前記支持構造体から離れて配置されている、請求項７に記載のカテーテル制御アセンブリ。
9. 前記コントローラが、前記カテーテルの前記ハンドルの外観および感触を模擬するように形作られている、請求項７または８に記載のカテーテル制御アセンブリ。
10. 前記駆動装置が、複数の駆動モータを備え、前記駆動モータのそれぞれが、前記変位機構の一部分を駆動する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のカテーテル制御アセンブリ。
11. 前記駆動装置が、前記変位機構の回転の制御を行うための回転制御モータをさらに含んでいる、請求項１０に記載のカテーテル制御アセンブリ。
12. 前記支持構造体が、前記駆動装置が収容されるハウジングを含んでおり、前記変位機構が、前記ハウジングから延びている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のカテーテル制御アセンブリ。
13. 前記キャリアが、前記カテーテルの前記ハンドルの少なくとも一部分を収容することができるクレードルの形態である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカテーテル制御アセンブリ。
14. 前記クレードルが、
    前記収容構造を含んでいる細長い本体部材と、
    前記本体部材を当該カテーテル制御アセンブリの変位機構に取り付けるために、前記本体部材の他端に配置された取り付け装置と、
    を含んでいる、請求項１３に記載のカテーテル制御アセンブリ。
15. 前記取り付け装置が、複数の別個独立に変位可能な取り付け部材を備えており、前記収容構造のそれぞれが、横方向に離間した１対の腕を介して関連の取り付け部材に接続されている、請求項１４に記載のカテーテル制御アセンブリ。
16. 前記本体部材の各側の前記腕が、互いに入れ子になるように形作られている、請求項１５に記載のカテーテル制御アセンブリ。
17. カテーテルのハンドルを取り付けるためのキャリアであって、複数の別個独立に変位可能な収容構造を備え、使用時に前記収容構造のそれぞれが前記カテーテルの前記ハンドルの一部分を収容するキャリアと、
    前記キャリアが取り付けられる伸縮アーム・アセンブリであって、伸縮可能に配置された複数のアームを有しており、前記アームのそれぞれに収容構造が取り付けられている伸縮アーム・アセンブリと、
    前記伸縮アーム・アセンブリおよび前記キャリアならびに前記伸縮アーム・アセンブリの少なくとも特定のアームおよび前記キャリアの前記収容構造の変位を行うために、前記伸縮アーム・アセンブリの前記アームに作用する駆動装置と
    を備えているカテーテル制御アセンブリ。
18. 前記駆動装置の動作を制御するため、前記キャリアから離れて配置されたコントローラを備えている請求項１７に記載のカテーテル制御アセンブリ。
19. カテーテルを遠方から制御するための遠隔制御ユニットであって、
    駆動装置と、
    前記駆動装置の作用のもとで少なくとも軸方向に変位される、前記駆動装置に組み合わせられた細長い変位機構と、
    前記カテーテルのハンドルの少なくとも一部分を取り付けるためのキャリアであって、前記変位機構に取り付けられており、複数の別個独立に変位可能な収容構造を備え、前記収容構造のそれぞれが使用時に前記カテーテルの前記ハンドルの一部分を収容し、該収容構造のうちの少なくとも２つが互いに対して軸方向に変位可能であるキャリアと、
    前記駆動装置から離れて配置され、前記駆動装置の動作を制御するためのコントローラと
    を備えており、
    前記駆動装置が、前記キャリアおよび前記キャリアの前記収容構造の変位を行うべく前記キャリアに作用する遠隔制御ユニット。
20. 前記変位機構が、前記支持構造体から延びる伸縮アーム・アセンブリを備えており、該伸縮アーム・アセンブリに前記キャリアが取り付けられ、
    前記伸縮アーム・アセンブリが、伸縮可能に配置された複数のアームを備え、前記アームのそれぞれに前記キャリアの収容構造が取り付けられている、請求項１９に記載の遠隔制御ニニット。
21. カテーテル制御アセンブリのためのクレードルであって、
    細長い本体部材と、
    前記本体部材の第１の端部の付近に配置され、それぞれがカテーテルのハンドルの一部分を収容するように構成されており、該カテーテルのハンドルの各部分を互いに変位させることができる複数の相対変位可能な収容構造と、
    前記本体部材をカテーテル制御アセンブリの変位機構に取り付けるために、前記本体部材の他端に配置された取り付け装置と
    を備えているクレードル。
22. 使い捨てであって、前記取り付け装置が、前記本体部材を前記カテーテル制御アセンブリの前記変位機構に取り外し可能に取り付けるように構成されている請求項２１に記載のクレードル。
23. 前記取り付け装置が、複数の別個独立に変位可能な取り付け部材を備えており、前記収容構造のそれぞれが、横方向に離間した１対の腕を介して関連の取り付け部材に接続されている請求項２１または２２に記載のクレードル。
24. 前記本体部材の各側の前記腕が、互いに入れ子になるように形作られている請求項２３に記載のクレードル。

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