JP2017526397A - 細長可撓性医療機器を案内するロボット化モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
基部と、
作動面をそれぞれ有する一対の作動部材であって、当該一対の作動部材における作動部材の作動面が、作動対象の細長可撓性医療機器と係合し、その両側に配置される作動配置状態と、当該一対の作動部材における作動部材の作動面が細長可撓性医療機器と係合しない自由配置状態とに交互に設定されるのに適し、当該一対の作動部材が、第1の位置と第2の位置との間で自由度に従って基部に対して移動可能に搭載された、一対の作動部材と、
作動配置状態において、一対の作動部材における作動部材の基部に対する第1の位置から第2の位置までの移動を行って、それにより基部に対して細長可撓性医療機器を作動させることと、自由配置状態において、基部に対して細長可撓性医療機器を作動させることなく一対の作動部材における作動部材の基部に対する第2の位置から第1の位置までの移動を行うことを繰り返し周期的に制御するのに適した制御部材と、
を備えた、ロボット化モジュールを提供する。
作動部材の基部に対する第1の位置から第2の位置までの移動は、
細長可撓性医療機器の局所長手方向と平行な方向に沿った基部に対する作動部材の並進と、
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った反対方向の基部に対する作動部材の並進と、
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った同じ方向の基部に対する作動部材の並進と、
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った同じ方向の基部に対する作動部材の並進と、
の組み合わせを含む。
上記組み合わせの1項、2項、または3項は、ゼロである。
第1の位置と第2の位置との間の自由度は、第1の自由度であり、一対の作動部材は、第1の自由度と異なる第1の位置と第3の位置との間で第2の自由度にも従って、基部に対して移動可能に搭載されている。
制御部材は、作動配置状態において、作動部材の基部(132)に対する第1の位置から第3の位置までの移動を行って、それにより基部に対して細長可撓性医療機器を作動させることと、自由配置状態において、基部に対して細長可撓性医療機器を作動させることなく作動部材の基部に対する第3の位置から第1の位置までの移動を行うこととを繰り返し周期的に制御するのに適している。
作動部材の基部に対する第1の位置から第2の位置までの移動および作動部材の基部に対する第1の位置から第3の位置までの移動は、
細長可撓性医療機器の局所長手方向と平行な方向に沿った基部に対する作動部材の並進と、
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った反対方向の基部に対する作動部材の並進と、
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った同じ方向の基部に対する作動部材の並進と、
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った同じ方向の基部に対する作動部材の並進と、
による2つの異なる組み合わせを含む。
細長可撓性医療機器の局所長手方向に直交する方向に沿った反対方向の基部に対する作動部材の並進は、細長可撓性医療機器の局所長手方向周りに細長可撓性医療機器を作動面上で転がし得るのに適している。
一対の作動部材は、基部に対する当該作動部材の相対移動による自由配置状態から作動配置状態への設定に適している。
第1の位置および第2の位置は、第1の自由度を規定しており、一対の作動部材は、自由配置状態から作動配置状態までの第3の自由度にも従って、基部に対して移動可能に搭載されている。
基部が第1の基部であり、一対の作動部材が第1の一対の作動部材であり、このロボット化モジュールは、
第2の基部と、
作動面をそれぞれ有する第2の一対の作動部材であり、当該第2の一対の作動部材の当該作動部材の作動面が、作動対象の細長可撓性医療機器と係合し、その両側に配置される作動配置状態および当該第2の一対の作動部材の当該作動部材の作動面が細長可撓性医療機器と係合しない自由配置状態に交互に設定されるのに適するとともに、第1の位置と第2の位置との間である自由度に従って、第2の基部に対して移動可能に搭載された、第2の一対の作動部材と、
をさらに備え、
制御部材が、作動配置状態において、第2の一対の作動部材の当該作動部材の基部に対する第1の位置から第2の位置までの移動を行って、第2の基部に対して細長可撓性医療機器を作動させることと、自由配置状態において、第2の基部に対して細長可撓性医療機器を作動させることなく第2の一対の作動部材の当該作動部材の第2の基部に対する第2の位置から第1の位置までの移動を行うこととを繰り返し周期的に制御するのにさらに適している。
第1の基部および第2の基部は、剛性接続または共通である。
制御部材は、第1の一対および第2の一対の作動部材の移動を同期して制御するのに適している。
制御部材は、第1の一対および第2の一対の作動部材を同時に作動配置状態に設定するのに適している。
制御部材は、第1の一対および第2の一対の作動部材を同時に自由配置状態に設定するのに適している。
制御部材は、第1の一対および第2の一対の作動部材を同時に、ある場合には作動配置状態に、その他の場合には自由配置状態に設定するのに適している。
第2の一対の作動部材は、上記特性のいくつかを示す。
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテルを並進移動させる第1の動作モードと、
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテル自体を回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテルを同時に並進移動させるとともに、ガイドおよび/またはカテーテル自体を一方向および他方向に交互に回転させる第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテルもしくはガイドまたはカテーテルおよびガイドを作動させるロボット化方法を提供する。
第1の動作モードにおいて、ガイドおよび/またはカテーテルを並進移動でき、
第2の動作モードにおいて、ガイドおよび/またはカテーテルを並進移動できる、
ように構造化および配置された一組の作動部材を備えた、ロボット化モジュールにおいて、
一組の作動部材が、制御により、
第3の動作モードにおいて、ガイドおよび/またはカテーテル自体を一方向および他方向に交互に回転させつつ、同時に前方に並進させ得るように構造化および配置されたことを特徴とする、ロボット化モジュールを提供する。
一組の作動部材がマンマシンインターフェースの制御の変動に従ってガイドおよび/またはカテーテルを並進移動させる第1の動作モードと、
一組の作動部材がマンマシンインターフェースの制御の変動に従ってガイドおよび/またはカテーテル自体を回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
一組の作動部材がマンマシンインターフェースの制御の変動に従って、ガイドおよび/またはカテーテルを同時に並進移動させるとともに、ガイドおよび/またはカテーテル自体を一方向および他方向に交互に回転させる第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテルもしくはガイドまたはカテーテルおよびガイドを作動させるロボット化方法が提供される。
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテルを自動的に並進移動させる第1の動作モードと、
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテル自体を自動的に回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテルを自動的かつ同時に並進移動させるとともに、ガイドおよび/またはカテーテル自体を一方向および他方向に交互に回転させる第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテルもしくはガイドまたはカテーテルおよびガイドを作動させるロボット化方法が提供される。
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテルを並進移動させる第1の動作モードと、
一組の作動部材がガイドおよび/またはカテーテル自体を回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
一組の作動部材が第1に、ガイドおよび/またはカテーテルを前方に並進させるように同時に作用するとともに、第2に、ガイドおよび/またはカテーテル自体を常に同じ方向に交互回転させた後、この回転を停止する第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテルもしくはガイドまたはカテーテルおよびガイドを作動させるロボット化方法が提供される。
可動要素を作動させる部材の基部ブロックと、
作動部材の基部ブロックとの3つの界面をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向に沿って作動部材の基部ブロックをそれぞれ制御する3つのアクチュエータと、
を備えた移動伝達チェーンにおいて、
3つの界面の中間表面領域の交線が、作動部材の基部ブロックの中央領域に位置付けられたことを特徴とする、移動伝達チェーンが提供される。
可動要素を作動させる部材の基部ブロックと、
作動部材の基部ブロックとの3つの界面をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向に沿って作動部材の基部ブロックをそれぞれ制御する3つのアクチュエータと、
を備えた移動伝達チェーンにおいて、
3つの界面が、実質的に平面であり、
3つの界面が、互いに直交しており、
3つの界面が、互いに連動したことを特徴とする、移動伝達チェーンが提供される。
細長可撓性医療機器を作動させる作動部材の基部ブロックと、
作動部材の基部ブロックとの2つの界面をそれぞれ介して、2つの相互に異なる並進方向に沿って作動部材の基部ブロックをそれぞれ制御する2つのアクチュエータと、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
2つの界面がそれぞれ、その他の界面と関連付けられた方向において、基部ブロックのアクチュエータに対する自由な動きを可能にすることを特徴とする、ロボット化モジュールが提供されるのが好ましい。
細長可撓性医療機器を作動させる作動部材の基部ブロックと、
作動部材の基部ブロックとの3つの界面をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向に沿って作動部材の基部ブロックをそれぞれ制御する3つのアクチュエータと、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
3つの界面がそれぞれ、その他2つの界面とそれぞれ関連付けられた2つの方向において、基部ブロックのアクチュエータに対する自由な動きを可能にすることを特徴とする、ロボット化モジュールが提供されるのが好ましい。
可動要素を作動させる部材の基部ブロックと、
作動部材の基部ブロックとの2つの界面をそれぞれ介して、2つの相互に異なる並進方向に沿って作動部材の基部ブロックをそれぞれ制御する2つのアクチュエータと、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
2つの界面がそれぞれ、その他の界面と関連付けられた方向において、基部ブロックのアクチュエータに対する自由な動きを可能にする、ロボット化モジュールが提供される。
可動要素を作動させる部材の基部ブロックと、
作動部材の基部ブロックとの3つの界面をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向に沿って作動部材の基部ブロックをそれぞれ制御する3つのアクチュエータと、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
3つの界面がそれぞれ、その他2つの界面とそれぞれ関連付けられた2つの方向において、基部ブロックのアクチュエータに対する自由な動きを可能にする、ロボット化モジュールが提供される。
長手方向軸に沿った並進、
長手方向軸周りの回転、
という2つの異なる動きをするようになっていてもよい。
方向Zに沿ってアクチュエータ26を短くすると、作動部材24が方向Zに沿って上方に移動し、
方向Zに沿ってアクチュエータ26を長くすると、作動部材24が方向Zに沿って下方に移動可能となり、
作動部材24を方向Xに沿って動かしても、その他の動きは一切生じず、
作動部材24を方向Yに沿って動かすと、キャリッジ28’がキャリッジ28に対して、方向Yに沿って移動する。
基部132と、
作動面34、34’をそれぞれ有する一対33の作動部材24、24’であり、少なくとも1つのアクチュエータ26によって、当該一対33の作動部材24、24’の当該作動部材24、24’の作動面34、34’が、作動対象の細長可撓性医療機器と係合し、その両側に配置される作動配置状態に設定されるのに適するとともに、第1の位置と第2の位置との間である自由度に従って、基部132に対して移動可能に搭載された、一対33の作動部材24、24’と、
アクチュエータ26に関する代表的信号に応答して、作動配置状態の一対33の作動部材24、24’の当該作動部材24、24’の基部132に対する第1の位置から第2の位置までの移動を(たとえば、周期的に繰り返し)制御することにより、基部132に対して細長可撓性医療機器を作動させるのに適した制御部材18、11と、を備えたロボット化モジュールに関することが明らかである。
18a:初期位置である。
18b:第1の対が右方にシフトしている。
18c:第1の対(24、24’)の重心は、図18aの細長可撓性医療機器により規定された軸周りの円弧を描いている。同時に、両対が方向Zに並進移動しており、同じ対の各作動部材が他方の作動部材と反対の方向に動いている。これにより、第1の対(24、24’)の各要素について、追従経路は、直線経路および円形経路のベクトル和であることが分かる。結果として、2つの上昇曲線が得られるが、作動部材24の曲線300の曲率半径は、作動部材24’の曲線301よりも小さい。これは、作動部材24の経路が、略上方への細長可撓性医療機器の経路302に一致する円弧と下方への作動24’’の経路303に一致する下方直線経路との合計であるという事実と関連付けられている。
18d:細長可撓性医療機器が直線に沿って再び案内されるように、第1の対が元の位置に戻る。
18e:第1の対の締め付けを解除するが、第2の対は締め付けたままとする。
18f:第1の対の両作動部材を方向Zに沿って反対方向に動かすことにより、細長可撓性医療機器に関して初期位置と対称の最終Z位置を得る。
18g:第1の対を締め付ける。
18h:第2の対の締め付けを解除する一方、第1の対は締め付けたままとする。
18i:第1の対に関する図18fと同様に、第2の対を方向Zに動かす。
18j:第2の対を締め付ける。
18k:第1の一対のアクチュエータを図18cの最終位置に戻す。
18l:図18cと同様であるが、異なる円弧で動かす(ここに示すように、完全な円を構成する一連の円弧を使用する代わりに、同じ円弧を使用することも依然として可能であることに留意するものとする)。
18m:第1の対を図18dの位置に戻す。
Claims (67)
- 細長可撓性医療機器を作動させるロボット化モジュールであって、
基部(132)と、
作動面(34、34’)をそれぞれ有する一対(33)の作動部材(24、24’)であって、当該一対(33)の作動部材(24、24’)における作動部材(24、24’)の前記作動面(34、34’)が、作動対象の前記細長可撓性医療機器と係合し、その両側に配置される作動配置状態と、当該一対(33)の作動部材(24、24’)における作動部材(24、24’)の前記作動面(34、34’)が前記細長可撓性医療機器と係合しない自由配置状態とに交互に設定されるのに適し、当該一対(33)の作動部材(24、24’)が、第1の位置と第2の位置との間で自由度に従って前記基部(132)に対して移動可能に搭載された、一対(33)の作動部材(24、24’)と、
前記作動配置状態において、前記一対(33)の作動部材(24、24’)における作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第1の位置から前記第2の位置までの移動を行って、それにより前記基部(132)に対して前記細長可撓性医療機器を作動させることと、前記自由配置状態において、前記基部に対して前記細長可撓性医療機器を作動させることなく前記一対(33)の作動部材(24、24’)における作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第2の位置から前記第1の位置までの移動を行うこととを繰り返し周期的に制御するのに適した制御部材(18、11)と、
を備えた、ロボット化モジュール。 - 前記作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第1の位置から前記第2の位置までの前記移動が、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)と平行な方向に沿った前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Z)に沿った反対方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Z)に沿った同じ方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Y)に沿った同じ方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
の組み合わせを含む、請求項1に記載のロボット化モジュール。 - 前記組み合わせの1項、2項、または3項が、ゼロである、請求項2に記載のロボット化モジュール。
- 前記第1の位置と前記第2の位置との間の前記自由度が、第1の自由度であり、前記一対(33)の作動部材(24、24’)が、前記第1の自由度と異なる前記第1の位置と第3の位置との間で第2の自由度にも従って、前記基部(132)に対して移動可能に搭載されており、
前記制御部材(18、11)が、前記作動配置状態において、前記作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第1の位置から前記第3の位置までの移動を行って、それにより前記基部(132)に対して前記細長可撓性医療機器を作動させることと、前記自由配置状態において、前記基部(132)に対して前記細長可撓性医療機器を作動させることなく前記作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第3の位置から前記第1の位置までの移動を行うこととを繰り返し周期的に制御するのに適した、請求項1に記載のロボット化モジュール。 - 前記作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第1の位置から前記第2の位置までの前記移動および前記作動部材(24、24’)の前記基部(132)に対する前記第1の位置から前記第3の位置までの前記移動が、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)と平行な方向に沿った前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Z)に沿った反対方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Z)に沿った同じ方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Y)に沿った同じ方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の並進と、
による2つの異なる組み合わせを含む、請求項4に記載のロボット化モジュール。 - 前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)に直交する方向(Z)に沿った反対方向の前記基部(132)に対する前記作動部材(24、24’)の前記並進が、前記細長可撓性医療機器の局所長手方向(X)周りに前記細長可撓性医療機器を前記作動面(34、34’)上で転がし得るのに適した、請求項3〜5のいずれか一項に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記一対(33)の作動部材(24、24’)が、前記基部(132)に対する当該作動部材(24、24’)の相対移動による前記自由配置状態から前記作動配置状態への設定に適した、請求項1〜6の一項に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記第1の位置および前記第2の位置が、第1の自由度を規定しており、前記一対の作動部材が、前記自由配置状態から前記作動配置状態までの第3の自由度にも従って、前記基部に対して移動可能に搭載された、請求項7に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記基部(132)が、第1の基部であり、前記一対(33)の作動部材(24、24’)が、第1の一対の作動部材であり、
前記ロボット化作動モジュールが、
第2の基部(132’)と、
作動面(34’’、34’’’)をそれぞれ有する第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)であって、当該第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)の当該作動部材(24’’、24’’’)の前記作動面(34’’、34’’’)が、作動対象の前記細長可撓性医療機器と係合し、その両側に配置される作動配置状態と当該第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)における作動部材(24’’、24’’’)の前記作動面(34’’、34’’’)が前記細長可撓性医療機器と係合しない自由配置状態とに交互に設定されるのに適し、当該第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)が、第1の位置と第2の位置との間で自由度に従って、前記第2の基部(132’)に対して移動可能に搭載された、第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)と、
をさらに備え、
前記制御部材(18、11)が、前記作動配置状態において、前記第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)における作動部材(24’’、24’’’)の前記基部(132’)に対する前記第1の位置から前記第2の位置までの移動を行って、それにより前記第2の基部(132’)に対して前記細長可撓性医療機器を作動させることと、前記自由配置状態において、前記第2の基部(132’)に対して前記細長可撓性医療機器を作動させることなく前記第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)の前記作動部材(24’’、24’’’)の前記第2の基部(132’)に対する前記第2の位置から前記第1の位置までの移動を行うこととを繰り返し周期的に制御するのにさらに適した、請求項1〜8のいずれか一項に記載のロボット化作動モジュール。 - 前記第1の基部(132)および前記第2の基部(132’)が、剛性接続または共通である、請求項9に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記制御部材(18、11)が、前記第1の一対および前記第2の一対の作動部材の移動を同期して制御するのに適した、請求項9または10に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記制御部材(18、11)が、前記第1の一対および前記第2の一対の作動部材を同時に前記作動配置状態に設定するのに適した、請求項11に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記制御部材(18、11)が、前記第1の一対および前記第2の一対の作動部材を同時に前記自由配置状態に設定するのに適した、請求項11または12に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記制御部材(18、11)が、前記第1の一対および前記第2の一対の作動部材を同時に、ある場合には前記作動配置状態に、その他の場合には前記自由配置状態に設定するのに適した、請求項11または12に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記第2の一対(33’)の作動部材(24’’、24’’’)が、請求項2〜8のいずれか一項に記載の特徴を有する、請求項9〜14のいずれかに記載のロボット化作動モジュール。
- 前記制御部材(11)が、オフセットしたことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載のロボット化作動モジュール。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
可動要素(15’、15’’)を作動させる部材(24、24’)の基部ブロック(640)と、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)との3つの界面(612、622、632)をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向(Y、X、Z)に沿って前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)をそれぞれ制御する3つのアクチュエータ(610、620、630)と、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
前記3つの界面(612、622、632)の中間表面領域の交線が、前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)の中央領域に位置付けられたことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項17に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記3つの界面(612、622、632)が、実質的に平面であり、
前記3つの界面(612、622、632)が、互いに直交しており、
前記3つの界面(612、622、632)が、互いに連動したことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
可動要素(15’、15’’)を作動させる部材(24、24’)の基部ブロック(640)と、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)との3つの界面(612、622、632)をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向(Y、X、Z)に沿って前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)をそれぞれ制御する3つのアクチュエータ(610、620、630)と、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
前記3つの界面(612、622、632)が、実質的に平面であり、
前記3つの界面(612、622、632)が、互いに直交しており、
前記3つの界面(612、622、632)が、互いに連動したことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 前記3つの並進方向(Y、X、Z)が、互いに直交したことを特徴とする、請求項17〜19のいずれか一項に記載の移動伝達チェーン。
- 請求項17〜20のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記3つの界面(612、622、632)が、前記3つのアクチュエータ(610、620、630)の推力をそれぞれ伝達する加圧プレート(612、622、632)であることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 前記第1のプレート(612)が、前記第2のプレート(622)および前記第3のプレート(632)がそれぞれ横切る2つの相互に直交する開口(613、614)を備えており、
前記第2のプレート(622)が、前記第3のプレート(632)が横切る開口(623)を備え、前記第2のプレート(622)の前記開口が、前記第1のプレート(612)の前記2つの開口(613、614)に直交しており、
前記第1のプレート(612)および前記第2のプレート(622)のいずれも、前記第3のプレート(632)を横切らないことを特徴とする、請求項20に記載の移動伝達チェーン。 - 請求項22に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記開口(613、614、623)がそれぞれ、横切る前記プレート(622、632、632)の隙間を与え、この隙間が、前記開口(613、614、623)を横切る前記プレート(622、632、632)の前記アクチュエータ(620、630、630)のストロークに対応するとともに、前記開口(613、614、623)を横切る前記プレート(622、632、632)の厚さよりも大きいことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項21〜23のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
各プレート(612、622、632)が、その他2つのプレートの交線から成る線と平行な方向(X、Y、Z)に沿って並進移動可能であることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項21〜24のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
各プレート(612、622、632)が、前記アクチュエータ(610、620、630)の推力軸(Y、X、Z)に関する2つの対称バー(611、621、631)、好ましくは前記アクチュエータ(610、620、630)の推力軸(Y、X、Z)に関する4つの対称バー(611、621、631)により前記アクチュエータ(610、620、630)に接続されたことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項17〜25のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)が、前記界面(612、622、632)のうちの1つの動きによって、前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)の同じ動きが自動的に作動するように、前記界面(612、622、632)それぞれに固定されたことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項17〜26のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)が、前記3つの界面(612、622、632)が内部に位置付けられた立方体(640)であることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項27に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(640)が、前記界面(612、622、632)周りに組み立てられた8つの小さな立方体(641)のアセンブリの結果としての立方体(640)であることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項28および請求項21〜25のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
各プレート(612、622、632)が、一方側の4つの小さな立方体(641)と他方側の4つの小さな立方体(641)との間に楔留めされたことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項17〜29のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記中央領域が、前記作動部材の前記基部ブロック(640)の重心であることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項17〜30のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記移動伝達チェーンが、前記作動部材(24、24’)により作動される可動要素を備えたことを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項31に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
前記可動要素(15’、15’’)が、カテーテル(15’)またはカテーテルガイド(15’’)であり、
前記作動部材(24、24’)が、締め付け部材(24、24’)、カテーテル(15’)、またはカテーテルガイド(15’’)であることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 少なくとも、
一対の作動部材を制御するアクチュエータ(711、741)と、
前記一対の作動部材の当該2つの作動部材間の距離を実質的に一定に保って、細長可撓性医療機器が前記一対の作動部材の当該2つの作動部材間に配置されている場合に、前記機器自体を回転させつつ、前記アクチュエータ(711、741)の動きを前記一対の作動部材に伝達して、前記一対の作動部材の当該2つの作動部材を反対方向に並進させる中間部と、
をさらに備えたことを特徴とする、請求項1〜32のいずれか一項に記載のロボット化作動モジュール。 - 前記中間部が、第1の方向(H)に沿った前記アクチュエータ(711、741)の並進を前記第1の方向(H)に直交する第2の方向(V)に沿った前記2つの作動部材の反対方向の2つの並進に変換するロッカーであることを特徴とする、請求項33に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、前記アクチュエータに接続され、反対方向に傾斜した2つの長穴(701、702)を有するプレート(700)を備えており、前記作動部材にそれぞれ接続された少なくとも2つのつまみ(703、704)が摺動するとともに、前記長穴(701、702)の傾斜が、前記第2の方向(V)よりも前記第1の方向(H)に近いことを特徴とする、請求項34に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、前記アクチュエータに接続され、反対方向に傾斜した2つの長穴(701、702)を有するプレート(700)を備えており、前記作動部材にそれぞれ接続された少なくとも2つのローラー(707、708、709、710)が摺動するとともに、前記長穴(701、702)の傾斜が、前記第2の方向(V)よりも前記第1の方向(H)に近いことを特徴とする、請求項34に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、前記アクチュエータ(711)に接続され、反対方向に傾斜した2つの斜行レール(714、715)を有するプレート(716)を備えており、前記作動部材にそれぞれ接続された少なくとも2つの摺動部(714’、715’)が摺動するとともに、前記レール(714、715)の傾斜が、前記第2の方向(V)よりも前記第1の方向(H)に近いことを特徴とする、請求項34に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記2つのレール(714、715)が、前記第1の方向(H)および前記第2の方向(V)により形成された平面と平行な同じ平面にあることを特徴とする、請求項37に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記2つのレール(723、724)が、前記第1の方向(H)および前記第2の方向(V)により形成された平面と垂直な2つの異なる平面にあることを特徴とする、請求項37に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、軸(740)周りに枢動するとともに、前記アクチュエータに接続され、同じ方向に傾斜した3つの長穴(734、735、736)を有するプレート(730)を備えており、前記アクチュエータおよび前記作動部材にそれぞれ接続された少なくとも3つのつまみ(737、738、739)または3つのローラーが摺動するとともに、前記長穴(734、735、736)の傾斜が、前記第2の方向(V)よりも前記第1の方向(H)に近く、前記長穴のうちの2つ(735、736)が、前記枢軸(740)に関して対称に配置されるとともに前記2つの作動部材にそれぞれ接続された前記つまみ(738、739)または前記ローラーを受容し、前記第3の長穴(734)が、前記2つの長穴(735、736)よりも前記枢軸(740)から遠くに配置され、前記作動部材に接続されるとともに、前記アクチュエータに接続された前記つまみ(737)または前記ローラーを受容したことを特徴とする、請求項33に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、前記アクチュエータ(741)に接続され、2つの接続ロッド(743、744)およびL字状クランクシャフト(748、749)のシステムを有するプレート(751)を備えており、前記2つのL字状クランクシャフト(748、749)が、反対方向に配向しており、前記クランクシャフト(748、749)のLの小さな部分が実質的に第1の方向(H)に沿い、前記クランクシャフト(748、749)のLの大きな部分が実質的に前記第2の方向(V)に沿ったことを特徴とする、請求項34に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、一方側が前記アクチュエータに接続され、他方側が接続ロッド(753)の第1の端部(762)に接続されたプレート(752)を備えており、前記接続ロッド(753)の第2の端部(763)が、中心(755)で枢動するバー(754)の第1の端部に位置付けられた第1の長穴(758)において中心(760)で摺動する第1のロッド(756)の第1の端部(763)に接続されるとともに、前記接続ロッド(753)の第2の端部が、第2の長穴(759)を有しており、第2のロッド(757)の中心(761)が摺動するとともに、前記長穴(758、759)が前記バー(754)と平行であり、前記2つのロッド(756、757)の第2の端部(764、765)が前記作動部材にそれぞれ接続されたことを特徴とする、請求項34に記載のロボット化作動モジュール。
- 前記ロッカーが、前記アクチュエータに接続され、前記第1の方向(H)に沿った第1のラック(771)と、前記作動部材にそれぞれ接続されるとともに前記第2の方向(V)に沿い、歯付き部分が互いに向き合った2つの第2のラック(772、773)と、前記第1のラック(771)と前記2つの第2のラック(772、773)との間にそれぞれ位置付けられた2つのギアシステムと、を有するプレート(770)を備えており、前記ギアシステムがそれぞれ、前記第1のラック(771)と係合した大きなギア(776、777)および前記第2のラック(772、773)の一方と係合した小さなギア(774、775)を備えたことを特徴とする、請求項34に記載のロボット化作動モジュール。
- 容器(14)と、前記容器(14)に少なくとも一部が含まれた細長可撓性医療機器(15、15’、15’’)と、前記容器(14)に取り付けられ、前記容器(14)の外側に前記細長可撓性医療機器(15、15’、15’’)を作動させるのに適した請求項1〜43のいずれか一項に記載のロボット化作動モジュール(16)とを備えた、動脈造影ロボット。
- 請求項1〜43のいずれか一項に記載のロボット化モジュールの一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)を制御することによって、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法であり、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を並進(T)移動させる第1の動作モードと、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を一方向および他方向に交互に回転させる第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。 - 前記第3の動作モードにおいて、前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が、マンマシンインターフェースの制御の変動に従って、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を一方向および他方向に交互に自動回転させることを特徴とする、請求項45に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が、マンマシンインターフェースの制御の変動に従って、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を一方向および他方向に交互に自動回転させ、前記交互回転の頻度が、前記並進の速度に比例したことを特徴とする、請求項46に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 請求項1〜43のいずれか一項に記載のロボット化モジュールの一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)を制御することによって、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法であり、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)がマンマシンインターフェースの制御の変動に従って前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を並進(T)移動させる第1の動作モードと、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)がマンマシンインターフェースの制御の変動に従って前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)がマンマシンインターフェースの制御の変動に従って、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を一方向および他方向に交互に回転させる第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。 - 請求項1〜43のいずれか一項に記載のロボット化モジュールの一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)を制御することによって、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法であり、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を自動的に並進(T)移動させる第1の動作モードと、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を自動的に回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を自動的かつ同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を一方向および他方向に交互に回転させる第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。 - 前記第3の動作モードにおいて、前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を一方向および他方向に交互に回転させ、前記交互回転の頻度と前記並進の速度との間の比が、当該方法のユーザにより調整可能であることを特徴とする、請求項45〜49のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)の並進(T)搬送が、前記第1の動作モードよりも遅い一方、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体の交互回転(R)が、第2の動作モードにおける前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体の回転(R)よりも速いことを特徴とする、請求項45〜50のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記ガイド(15’’)が、湾曲端部(15’’a)を有するワイヤであり、前記湾曲端部(15’’a)が、前記第3の動作モードにおいてワイヤ軸周りに回転しつつ、前記ワイヤと平行な方向に沿って進行することを特徴とする、請求項45〜51のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記ガイド(15’’)の前記湾曲端部(15’’a)が、当該湾曲端部(15’’a)の長さに対応する距離だけ進行しつつ、回転(R)の方向が少なくとも2回、好ましくは回転(R)の方向が少なくとも4回、より好ましくは回転(R)の方向が少なくとも10回変化することを特徴とする、請求項52に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)が、5mmの長さに対応する距離だけ進行しつつ、回転(R)の方向が少なくとも2回、好ましくは回転(R)の方向が少なくとも4回、より好ましくは回転(R)の方向が少なくとも10回変化することを特徴とする、請求項45〜53のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)の回転(R)の方向の変化の頻度が、少なくとも1Hz、好ましくは少なくとも3Hz、より好ましくは少なくとも10Hzであることを特徴とする、請求項43〜54のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)の並進(T)の速度が、高々10mm/s、好ましくは高々3mm/s、より好ましくは高々1mm/sであることを特徴とする、請求項45〜55のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードが、人体の血流系における特定の分岐領域の通過に用いられることを特徴とする、請求項45〜56のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードが、人体の血流系における特定の病変領域の通過に用いられることを特徴とする、請求項45〜57のいずれか一項に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 請求項1〜43のいずれか一項に記載のロボット化モジュールの一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)を制御することによって、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法であり、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を並進(T)移動させる第1の動作モードと、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を回転させる第2の動作モードと、
を含む、ロボット化方法において、
前記一組の作動部材(24、24’、24’’、24’’’)が前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)を同時に並進(T)移動させるとともに、前記ガイド(15’’)および/または前記カテーテル(15’)自体を常に同じ方向に回転させた後、この回転を停止する第3の動作モードをさらに含むことを特徴とする、カテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。 - 前記第3の動作モードにおいて、前記回転が、前記停止よりも短時間だけ持続することを特徴とする、請求項59に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記回転が、0.05s〜0.2s、好ましくは約0.1sだけ持続し、前記停止が、0.3s〜1s、好ましくは約0.5sだけ持続し、前記並進の速度が、1mm/s〜5mm/s、好ましくは約3mm/sに等しいことを特徴とする、請求項60に記載のカテーテル(15’)もしくはガイド(15’’)またはカテーテル(15’)およびガイド(15’’)を作動させるロボット化方法。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
細長可撓性医療機器(15’、15’’)を作動させる部材(24、24’)の基部ブロック(60または640)と、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(60または640)との2つの界面(61、62、63、612、622、632)をそれぞれ介して、2つの相互に異なる並進方向(Y、X、Z)に沿って前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(60または640)をそれぞれ制御する2つのアクチュエータ(26x、26y、26zまたは610、620、630)と、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
前記2つの界面(61、62、63、612、622、632)がそれぞれ、その他の界面(61、62、63、612、622、632)と関連付けられた方向(Y、X、Z)において、前記アクチュエータ(26x、26y、26zまたは610、620、630)に対する前記基部ブロック(60または640)の自由移動を可能にすることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の細長可撓性医療機器の形態の可動要素を作動させるロボット化モジュールにおいて、
細長可撓性医療機器(15’、15’’)を作動させる部材(24、24’)の基部ブロック(60または640)と、
前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(60または640)との3つの界面(61、62、63、612、622、632)をそれぞれ介して、3つの相互に異なる並進方向(Y、X、Z)に沿って前記作動部材(24、24’)の前記基部ブロック(60または640)をそれぞれ制御する3つのアクチュエータ(26x、26y、26zまたは610、620、630)と、
を備えた移動伝達チェーンを備え、
前記3つの界面(61、62、63、612、622、632)がそれぞれ、その他2つの界面(61、62、63、612、622、632)とそれぞれ関連付けられた2つの方向(Y、X、Z)において、前記アクチュエータ(26x、26y、26zまたは610、620、630)に対する前記基部ブロック(60または640)の自由移動を可能にすることを特徴とする、ロボット化モジュール。 - 前記2つまたは3つの並進方向(Y、X、Z)が、互いに直交したことを特徴とする、請求項62または63に記載のロボット化モジュール。
- 前記2つまたは3つの界面(61、62、63、612、622、632)のうちの少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つ、さらに好ましくは3つが、前記基部ブロック(60または640)の内側に位置付けられたことを特徴とする、請求項62〜64のいずれか一項に記載のロボット化モジュール。
- 前記基部ブロック(60または640)が、立方体形状であることを特徴とする、請求項62〜65のいずれか一項に記載のロボット化モジュール。
- 前記界面(61、62、63、612、622、632)の材料が、十分に低い摩擦を有することにより、前記自由移動が完全に流体的であることを特徴とする、請求項62〜66のいずれか一項に記載のロボット化モジュール。
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