JP2010511440A5

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Publication number: JP2010511440A5
Application number: JP2009539511A
Authority: JP
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2027-11-30

Claims

多自由度を同時に制御するための駆動システムであって、
少なくとも１つのツールであって、
近位端と遠位端との間に延在する細長い本体と、
ユーザ入力を受信し、遠位操作セグメントにそれらのユーザ入力を機械的に伝達するための制御機器と、
遠位端とを備え、
該制御機器は、該遠位端の少なくとも１つの自由度を方向付けることができる、
少なくとも１つのツールと、
該ツールと合わさるように構成されるフレームであって、該少なくとも１つのツールの該制御機器は、該フレームと移動可能に接続されるため、該制御機器は、該フレームに対して移動し、該制御機器を介して該遠位端の該少なくとも１つの自由度の制御を同時に可能にしながら、ユーザが該フレームに対する該ツールの少なくとも２つの自由度を制御することを可能にできる、フレームと
を備える、システム。
前記制御機器は、前記操作セグメントを介して前記遠位端の少なくとも２つの自由度を方向付けることができ、遠位エンドエフェクタの作動によって該遠位端の追加の自由度を制御することができる、請求項１に記載のシステム。
前記制御機器へのユーザの入力は、前記フレームに対する前記操作セグメントの移動および前記ツールの移動を同時に制御することができる、請求項１に記載のシステム。
前記制御機器は、ハンドルを含み、該制御機器の本体に対する該ハンドルの移動は、前記少なくとも１つの自由度を制御する、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの自由度は、前記操作セグメントの移動である、請求項４に記載のシステム。
前記フレームは、患者と合わさるように適合される、請求項１に記載のシステム。
フレームは、患者に対して固定される、請求項１に記載のシステム。
光学装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
前記ツールは、前記フレームに対して平行移動および回転することができる、請求項１に記載のシステム。
ツール平行移動は、前記ツールの前記細長い本体によって画定される軸に平行な長手方向軸に沿った移動である、請求項９に記載のシステム。
前記ツールは、軸に平行な移動および前記軸の周りの回転に制約される、請求項９に記載のシステム。
前記ツールおよび前記フレームと移動可能に合わさるレールをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
前記レールは、前記フレームに対する前記制御機器の移動を、該レールによって画定される軸に平行な軸に沿う移動に制約する、請求項１２に記載のシステム。
前記レールは、前記ツールの前記細長い本体によって画定される軸に平行である、請求項１３に記載のシステム。
前記レールは、前記制御機器の長手方向移動を制限するための近位および遠位の停止部を含む、請求項１２に記載のシステム。
前記レールと前記制御機器との間に延在する導電性経路をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
前記遠位端の相対的な位置および／または配向を示すために、前記レール、フレーム、および／または制御機器の上に印をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
前記レールは、非直線形状を有する、請求項１２に記載のシステム。
前記細長い本体の通過のためにサイズ決定され、かつ成形される、少なくとも１つの管腔を有する、ガイドチューブをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
前記ガイドチューブは、レールを備え、前記ツールは、該レールと移動可能に合わさる、請求項１９に記載のシステム。
係合されたときに、前記ツールの前記操作セクションの移動を阻止するためのロックをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
多自由度を同時に制御するための駆動システムであって、
第１の制御機器と接続される第１の遠位エンドエフェクタを含む、第１のツールであって、該第１の制御機器が、ユーザが片手で該第１のツールの少なくとも３つの自由度を同時に制御できるようにする、ハンドルを含む、第１のツールと、
第２の制御機器と接続される第２の遠位エンドエフェクタを含む、第２のツールであって、該第２の制御機器は、ユーザが片手で該第２のツールの少なくとも３つの自由度を同時に制御できるようにする、ハンドルを含む、第２のツールと、
フレームであって、該第１および第２のツールは、該フレームと移動可能に合わさる、フレームと
を備える、システム。
前記フレームは、それぞれ前記第１および第２のツールと合わさる、第１および第２のレールを備える、請求項２２に記載のシステム。
前記第１および第２のツールは、前記フレームに対する前記第１および第２のレールの移動を介して、患者に対して平行移動および／または回転することができる、請求項２２に記載のシステム。
前記第１および第２のツールは、ユーザによって同時に動作させられることができる、請求項２２に記載のシステム。
前記システムは、ユーザが前記第１および第２の制御機器を介して前記第１および第２のツールの少なくとも８つの自由度を駆動できるように適合される、請求項２２に記載のシステム。
単一のユーザが、前記少なくとも８つの自由度を方向付けることができる、請求項２６に記載のシステム。
ガイドチューブをさらに備える、請求項２２に記載のシステム。
前記ガイドチューブは、前記システムに少なくとも１つの追加自由度を提供する、請求項２８に記載のシステム。
前記第１のツールの前記３つの自由度のうちの少なくとも１つは、前記第１の制御機器に対する前記第１の遠位エンドエフェクタの回転である、請求項２２に記載のシステム。
多自由度を同時に制御するための駆動システムであって、
第１の制御機器と接続される第１の遠位端を含む、第１のツールであって、該第１の制御機器は、ユーザが片手で該第１のツールの少なくとも３つの自由度を同時に制御できるようにする、ハンドルを含む、第１のツールと、
第２の制御機器と接続される第２の遠位端を含む、第２のツールであって、該第２の制御機器は、ユーザが片手で該第２のツールの少なくとも３つの自由度を同時に制御できるようにする、ハンドルを含む、第２のツールと、
第１および第２のフレームであって、該第１および第２のツールは、それぞれ該第１および第２のフレームと移動可能に合わさる、第１および第２のフレームと
を備える、システム。
直接駆動システムであって、
近位端と遠位端との間に延在する細長いガイドチューブであって、少なくとも１つのツールに対する少なくとも１つの作業チャネルを備え、少なくとも１つの遠位開口部および少なくとも１つの近位開口部を有する、ガイドチューブと、
近位端と遠位端との間に延在する細長い本体と、遠位エンドエフェクタと、制御機器とを含む、第１のツールであって、該細長い本体は、該遠位エンドエフェクタを該ガイドチューブの該遠位開口部の直近に位置付けることができる一方で、該制御機器が該ガイドチューブの該少なくとも１つの近位開口部から延在するようにサイズ決定され、かつ、該エンドエフェクタに力を伝達するための該制御機器と遠位エンドエフェクタとの間の接続を含み、該接続は、該遠位エンドエフェクタの少なくとも２つの自由度を方向付けることができる、第１のツールと、
該第１のツールを支持するように構成されるフレームであって、該第１のツールの該制御機器は、該フレームと合わさり、該制御機器を介して該第１のツールの該少なくとも２つの自由度を操作しながら、ユーザが該ガイドチューブに対して該制御機器を移動できるようにする、フレームと
を備える、システム。
前記フレームは、第１のレールを含む、請求項３２に記載のシステム。
前記制御機器は、第１のレールと着脱可能に合わさる、請求項３３に記載のシステム。
前記フレームと合わさる、光学装置をさらに備える、請求項３３に記載のシステム。
第２のツールを支持するように構成される、第２のレールをさらに備える、請求項３３に記載のシステム。
前記制御機器は、前記フレームに対して平行移動および回転することができる、請求項３３に記載のシステム。
前記制御機器と前記レールとの間の接続は、同時の長手方向と回転との移動を可能にする、請求項３３に記載のシステム。
手術器具を支持するための調整可能なシステムであって、
細長いカテーテル本体と、遠位エンドエフェクタと、自身へのユーザ入力を介して該遠位エンドエフェクタの少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、手術器具と、
該カテーテル本体の通過のための少なくとも１つのチャネルを有する、細長いガイドチューブであって、該制御機器を操作することにより、該ガイドチューブの遠位端に隣接する可動範囲内で該遠位エンドエフェクタを移動させる、細長いガイドチューブと、
該手術器具を支持するためのフレームであって、該ガイドチューブは、該フレームと調整可能に接続され、該調整可能な接続を介して該フレームに対して該ガイドチューブを移動させることにより、ユーザが該可動範囲の場所を変更できるようにする、フレームと
を備える、システム。
前記ガイドチューブは、関節運動セクションをさらに備える、請求項３９に記載のシステム。
前記ガイドチューブを関節運動させることにより、前記可動範囲の前記場所を移動させる、請求項４０に記載のシステム。
前記ガイドチューブは、前記フレームと着脱可能に合わさる、請求項４１に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
フレームと、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備えるレールであって、該フレームと回転可能に合わさるレールであって、該フレームに対して該レールが周りを回転する軸は、該カテーテル軸の一部によって画定され、該制御機器は、該レールの一部と移動可能に合わさり、該少なくとも１つの器具は、該レールに対して長手方向に移動することができ、該少なくとも１つの器具は、該カテーテル軸の一部によって画定される軸の周りを、該フレームに対して回転することができる、レールと
を備える、システム。
前記制御機器と移動可能に合わさる、２つのレールをさらに備える、請求項４３に記載のシステム。
前記２つのレールは、前記カテーテル軸の少なくとも一部の周りを回転するように構成される、請求項４４に記載のシステム。
前記カテーテルは、前記レールと前記フレームとの間の前記回転可能な接続を通って延在する、請求項４３に記載のシステム。
前記カテーテルは、前記レールを通って延在する、請求項４３に記載のシステム。
前記制御機器の前記少なくとも一部は、前記レール内に位置付けられる、請求項４３に記載のシステム。
前記制御機器は、前記レールに対して回転することを抑制される、請求項４３に記載のシステム。
前記レールが周りを回転する前記軸は、前記レールを通って延在する、請求項４３に記載のシステム。
前記レールが周りを回転する前記軸は、該レールの長手方向軸と同一線上にある、請求項４３に記載のシステム。
前記レールが周りを回転する前記軸は、該レールの長手方向軸から離間している、請求項４３に記載のシステム。
前記レールが周りを回転する前記軸は、前記制御機器を通って延在する、請求項５２に記載のシステム。
前記制御機器の前記遠位端は、前記レールの近位開口部の中に延在する、請求項４３に記載のシステム。
前記器具は、手術器具である、請求項４３に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
フレームと、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備える、レールであって、該レールは、該カテーテル軸の周りを回転するように該フレームと回転可能に合わさり、該制御機器は、該制御機器が該カテーテル軸に平行な軸に沿って長手方向に移動できるように、前記レールの一部と移動可能に合わさる、レールと
を備え、
該制御機器の長手方向移動は、該レールに対する、および該フレームに対する少なくとも１つの器具の長手方向移動を制御し、該カテーテル軸の周りの該レールの回転移動は、該フレームに対する該少なくとも１つの器具の回転移動を制御する、システム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備える、レールであって、該レールは、フレームに対して定位置に係止され、該制御機器は、該細長いレールと移動可能に合わさることにより、該少なくとも１つの器具が該レールに対して長手方向に移動でき、かつ該制御機器が該カテーテル軸の少なくとも一部によって画定される軸の周りを回転できる、レールと、
を備える、システム。
前記制御機器は、遠位開口部を含む、請求項５７に記載のシステム。
前記レールの少なくとも一部は、前記制御機器内に位置付けられる、請求項５８に記載のシステム。
前記レールは、前記器具によって画定される管腔内を、長手方向に移動し、かつ回転することができる、請求項５９に記載のシステム。
前記カテーテルは、前記レールの少なくとも一部を通って延在する、請求項５７に記載のシステム。
前記レールは、前記フレームと固定して合わさることによって、前記フレームに対して定位置で係止される、請求項５７に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
フレームと、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端および遠位端を有する細長いレール本体を備える、レールであって、該レールは、該フレームに対して定位置に係止され、該細長いレール本体が該制御機器と移動可能に合わされることにより、該少なくとも１つの器具は該レールに対して長手方向に移動でき、該制御機器は、該制御機器が周りを回転できる回転軸を含み、該制御機器の回転軸は、該カテーテル軸の少なくとも一部と同一線上にある、レールと
を備える、システム。
前記制御機器は、前記レールと合わさる第１の本体部材と、該第１の本体部材に回転可能に接続される第２の本体部材とを含む、請求項６３に記載のシステム。
前記第２の本体部材は、前記カテーテルと合わされる、請求項６４に記載のシステム。
前記第２の本体部材は、前記遠位端の前記少なくとも１つの自由度を制御するためのハンドルをさらに備える、請求項６４に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
フレームと、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備える、レールであって、該制御機器は、該レールの該遠位端の直近で該レールと固定的に合わさり、該細長いカテーテルは、該レールの少なくとも一部を通って延在し、該レールが該フレームと移動可能に合わさることにより、該レールは該フレームに対してレール回転軸の周りを回転することができ、かつ、該レールは該フレームに対して長手方向に移動することができる、レールと
を備え、
該フレームに対する該レールの移動が、該少なくとも１つの器具に、該フレームに対する少なくとも２つの自由度を提供する、システム。
前記レール回転軸は、前記カテーテル軸の少なくとも一部と同一線上にある、請求項６７に記載のシステム。
前記レール回転軸は、前記制御部材と前記カテーテル本体との間の接合面を通って延在する、請求項６７に記載のシステム。
前記少なくとも１つの器具を受容するための少なくとも１つの作業チャネルを有するガイドチューブをさらに備える、請求項６７に記載のシステム。
前記ガイドチューブは、前記少なくとも１つの作業チャネルへの近位開口部をさらに備え、前記レール回転軸は、該近位開口部を通って延在する、請求項７０に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備えるレールであって、該レールは、部位に対して該レールを固定するための近位結合表面を有し、かつ、該カテーテルの少なくとも一部を収納し、該制御機器は、該レールに対して回転および長手方向に移動することにより、該レールに対して、該少なくとも１つの器具に少なくとも２つの自由度を提供することができる、レールと
を備える、システム。
前記レールの長手方向軸は、前記カテーテルの長手方向軸と同一線上にある、請求項７２に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上システムであって、
制御機器と、細長いカテーテル本体と、遠位端とを備える、少なくとも１つの器具であって、該制御機器は、該遠位端に対する少なくとも１つの自由度を制御する、少なくとも１つの器具と、
部位に対して自身を固定するための結合表面を有する細長いレールであって、該レールは、近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備え、該細長いレールは、該制御機器と移動可能に合わさることにより、該少なくとも１つの器具が該細長いレールに対する少なくとも２つの自由度を有する、細長いレールと、
それを通って該カテーテル本体が延在するカテーテル本体ホルダであって、該ホルダは、該細長いレールによって画定される軸上に位置付けられ、かつ、該ホルダに隣接する場所において、該ホルダに対して該カテーテル本体の少なくとも一部の半径方向移動を抑制するように構成される、ホルダと
を備える、システム。
前記カテーテルは、前記ホルダに対して長手方向、および回転可能に移動することができる、請求項７４に記載のシステム。
前記制御機器に隣接する前記カテーテルは、前記ホルダを通過する前記カテーテルの軸から離隔される軸の周囲で回転する、請求項７４に記載のシステム。
前記制御機器は、前記レールの周囲で回転する、請求項７４に記載のシステム。
前記カテーテル本体ホルダは、前記カテーテル本体を受容する作業チャネルを支持するフレームに対して、前記カテーテル本体の半径方向移動を阻止する、請求項７４に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための軸上レールシステムであって、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
複数のセグメントを備え、そのうちの少なくとも２つが互いに対して移動可能に合わさり、細長いレールであって、該レールは、フレームと合わさり、該制御機器と合わさり、該複数のセグメントの互いに対する移動は、該制御機器の該フレームに対する少なくとも１つの自由度を提供し、該制御機器が、該カテーテル軸の少なくとも一部と同一線上にある軸の周りを該フレームに対して回転することができる、レールと
を備える、システム。
前記複数のセグメントは、第１および第２のセグメントを含む、請求項７９に記載のシステム。
前記第１のセグメントは、前記第２のセグメント内に少なくとも部分的に嵌合するようにサイズ決定され、かつ成形される、請求項８０に記載のシステム。
前記第２のセグメント内への前記第１のセグメントの移動は、前記フレームに対する前記近位制御機器の長手方向移動を可能にする、請求項８１に記載のシステム。
前記制御機器およびレールは、互いと着脱可能に合わさる、請求項７９に記載のシステム。
ツールの移動を誘導するための着脱可能システムであって、
その少なくとも一部がカテーテル軸を画定する細長いカテーテル本体と、遠位端と、該遠位端の少なくとも１自由度を制御するための制御機器とを備える、少なくとも１つの器具と、
近位端と遠位端とを有する細長いレール本体を備えるレールであって、該レールは、該レールをフレームと着脱可能および回転可能に合わさるための遠位結合表面を有し、該制御機器は、該レールに対して長手方向に移動することにより、該レールに対して該少なくとも１つの器具に少なくとも１つの自由度を提供することができ、かつ、該レールは、該フレームに対して回転することにより、該器具に追加自由度を提供することができる、レールと
を備える、システム。
前記レールは、第１の結合表面を含み、前記フレームは、第２の対向する結合表面を含む、請求項８４に記載のシステム。
前記第１および第２の結合表面は、前記カテーテル本体の通過のための開口部を含む、請求項８５に記載のシステム。
前記レールが周りを回転する前記軸は、前記開口部を通って延在する、請求項８６に記載のシステム。
多自由度を制御するための駆動システムであって、
遠位端を含むツールと、操作セクションを有する細長い可撓性カテーテル本体と、制御機器とを備え、該制御機器は、ユーザが該ツールの少なくとも３つの自由度を制御できるようにする、システム。
前記カテーテル本体の前記遠位端は、遠位エンドエフェクタを備え、前記自由度のうちの少なくとも１つは、前記カテーテルに対する遠位エンドエフェクタの回転を含む、請求項８８に記載のシステム。
前記自由度のうちの少なくとも１つは、前記制御機器に対する前記カテーテルの回転を含む、請求項８８に記載のシステム。
前記カテーテル本体は、ユーザが制御機器を介して、該制御機器に対する該カテーテルの回転を駆動することができるように、該制御機器と、制御機構とに回転可能に合わさる、請求項８８に記載のシステム。
少なくとも２つの引張ワイヤは、制御機器から前記操作セクションへと延在する、請求項８８に記載のシステム。
前記制御機器は、制御機構と直接合わさるハンドルを含み、前記少なくとも２つの引張ワイヤは、前記制御機構と直接合わさる、請求項９２に記載のシステム。
前記制御機器は、ユーザの手と合わさるように適合される、請求項８８に記載のシステム。
前記制御機器は、グローブを含む、請求項９４に記載のシステム。
前記制御機器は、制御機器本体と、ハンドルとを含む、請求項８８に記載のシステム。
前記ハンドルは、前記制御機器本体から近位に延在する、請求項９６に記載のシステム。
前記ハンドルは、前記制御機器本体と回転可能に合わさる、請求項９７に記載のシステム。
制御機器は、斜板をさらに備える、請求項８８に記載のシステム。
前記カテーテルの前記遠位端の少なくとも１つの自由度を制御するためのフットペダルをさらに備える、請求項８８に記載のシステム。
前記制御機器は、第１および第２の制御ケーブルをさらに備え、第１の方向への制御機構の移動は、該第１および第２のケーブルの一方を押し、該第１および第２のケーブルの他方を引張り、
第１の駆動リンクは、該第１の制御ケーブルと合わさり、該第１のケーブルを押し進めることは、押込力の大部分が該駆動リンクに伝達されないように、該第１の制御ケーブルを該駆動リンクに対して移動させ、該第１のケーブルを引張り続けることは、該駆動リンクに引張力の大部分を伝達する、請求項８８に記載のシステム。
直接駆動医療器具であって、
近位端と遠位端との間に延在し、中に存在する少なくとも１つの制御ワイヤを伴う少なくとも１つの制御ワイヤ管腔を含む、細長いカテーテル本体であって、操作セクションをさらに備える、カテーテル本体と、
該操作セクションを制御するための制御機器であって、該制御機器は、斜板を駆動するためのハンドルを含み、該斜板の移動は、該操作セクションを駆動し、該ハンドルは、該斜板と回転可能に合わさる、制御機器と、
フレームであって、該制御機器が該フレームと回転可能に合わさる、フレームと
を備え、
該制御機器およびカテーテル本体は、該ハンドルに対して、および該フレームに対して、回転させられることができる、器具。
ユーザは、前記ハンドルを介して前記操作セクションの移動を制御しながら、前記フレームに対する前記器具の回転を制御することができる、請求項１０２に記載の器具。