JP2019150619A - System and method for guiding instrument - Google Patents

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レオン,フー スー
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Jin Quan Goh
カン,ゴー ジン
フア,ティン ポー
Poh Hua Ting
フア,ティン ポー
ケン,リー テック
Teck Kheng Lee
ケン,リー テック
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Abstract

To provide a system and an apparatus for guiding an instrument.SOLUTION: An apparatus includes: a body; a holding member for holding an instrument, the holding member connected to the body; and one or a plurality of operation members configured to cause movement of the holding member, the movement of the holding member enabling provision of the instrument's rotary motion around a pivot point 208 outside the apparatus. Preferably, the holding member is configured to cooperate with a compliance device, the compliance device being capable of holding the instrument.SELECTED DRAWING: Figure 2(a)

Description

本開示は、概して、器具を誘導するためのシステムおよび方法に関する。   The present disclosure relates generally to systems and methods for guiding an instrument.

現在の技術を使用して、対象者の部位にアクセスするための低侵襲技法/手技が望まれる。たとえば、腎臓への経皮的アクセス(PAK)は、腎臓結石除去において腎臓アクセスを行うための低侵襲手技である。PAKは一般に、中空針を使用して対象者の皮膚に穿刺し、腎臓結石ターゲットを含んだ対象者の腎盂腎杯系に実質的に正確に挿入される。その後、中空針を通してガイドワイヤが挿入され、ワイヤは、結石を分解し、除去することができる内視鏡手術器具の挿入を誘導する。一般に、PAKプロセスなどの技法は、放射線撮像、たとえばX線などを使用して支援される。たとえば、PAKプロセスは、一般に、Cアーム透視検査法を使用して、ターゲットの位置を特定する。   A minimally invasive technique / procedure to access a subject's site using current technology is desired. For example, percutaneous access to the kidney (PAK) is a minimally invasive procedure for performing kidney access in kidney stone removal. PAKs are generally punctured into a subject's skin using a hollow needle and inserted substantially accurately into the subject's renal pelvis and goblet system including a kidney stone target. A guide wire is then inserted through the hollow needle, which guides the insertion of an endoscopic surgical instrument that can disassemble and remove the calculus. In general, techniques such as the PAK process are supported using radiation imaging, such as X-rays. For example, the PAK process typically uses C-arm fluoroscopy to locate the target.

低侵襲技法は、切開と比べて痛みが少ない、傷跡が小さい、感染の危険が少ない、および回復が早いなどの利点をもたらすことは認識されているが、このような侵襲的技法は、一般に行うのが困難であることもまた認識されている。たとえば、PAKは、一般に、短期間に多くを学ばなければならないために、マスターするには極めて複雑な結石除去技法である。PAKにおける挿入プロセスは、針を操作し、位置合わせするのに、外科医の経験に極めて依存するものである。PAK手技の単調で時間のかかる部分は、針の位置合わせおよび操作であることが認識されている。   Although minimally invasive techniques are recognized to provide advantages such as less pain, less scars, less risk of infection, and faster recovery compared to incisions, such invasive techniques are generally performed It is also recognized that this is difficult. For example, PAK is a very complex calculus removal technique to master because it generally has to learn a lot in a short period of time. The insertion process in PAK relies heavily on the surgeon's experience to manipulate and align the needle. It has been recognized that the monotonous and time consuming part of the PAK procedure is needle alignment and manipulation.

さらに、低侵襲技法を使用中の長時間の手技時間は、一般に、対象者の周術期合併症の危険を増大させる。また、長時間の手技時間は、一般に、たとえばX線などの放射線撮像にさらされることによる手術担当班の健康危険度を増大させる。さらに、手術室には一般に常に需要があることを考えると、長時間の手技時間が、病院に負担をかけることが認識されている。   In addition, the long procedure time while using minimally invasive techniques generally increases the risk of perioperative complications in the subject. Also, a long procedure time generally increases the health risk of the surgical team due to exposure to radiation imaging, such as X-rays. Furthermore, given that there is always a demand in the operating room, it is recognized that long procedure times place a burden on the hospital.

PAK手技などの技法が直面する課題を考慮して、このような手技を容易にするために、ロボットシステムが開発されている。たとえば、画像誘導システムおよび電動針挿入ドライバによって補助される完全に自動化されたロボットシステム(PAKY−RCM)が、現在開発中である。   In view of the challenges faced by techniques such as PAK procedures, robotic systems have been developed to facilitate such procedures. For example, a fully automated robotic system (PAKY-RCM) assisted by an image guidance system and a motorized needle insertion driver is currently under development.

しかしながら、発明者らはロボット支援の経皮腎臓アクセス(PAKY)と関連するいくつかの限界があることを認識している。たとえば、1つの限界は、呼吸変動または対象者動作の間の後腹膜内の腎臓動作に関連するものである。ロボットシステムは、一般に、たとえば呼吸運動により動かされるターゲットに適応することができない。別の例示的限界は、針が一般にターゲットに到達する前に通過する様々な組織界面に関連するものである。ロボットシステムは、一般に、針が組織界面で抵抗を受けることによる針進路の微小なずれに適応することができず、外科医の介入が取り込まれない限り、微小なずれの蓄積は、ターゲットが見逃される原因となる可能性がある。さらに、ロボットシステムは、たとえばターゲットまたはプロセスの進行を監視するために行われる放射線撮像に対して望ましくない陰影効果を引き起こす可能性があることがわかっている。また、ロボットシステムを実装するコストは、極めて高いものである。また、挿入中の触覚フィードバックは、ターゲットに到達したかどうかに関する有益な情報であり得るので、外科医が、ロボットシステムよりも手動方法を好む可能性がある。このように一般に、外科医の管理下でのアクセス方法が、より低コストをもたらすことができ、より好ましい可能性がある。   However, the inventors recognize that there are some limitations associated with robot-assisted percutaneous kidney access (PAKY). For example, one limitation is related to respiratory movements or renal movements in the retroperitoneum during subject movements. Robotic systems are generally unable to adapt to targets that are moved by, for example, respiratory motion. Another exemplary limitation relates to the various tissue interfaces that the needle generally passes before reaching the target. Robotic systems are generally unable to adapt to minute deviations in needle path due to resistance of the needle at the tissue interface, and accumulation of minute deviations is missed by the target unless surgeon intervention is incorporated It can be a cause. Furthermore, it has been found that robotic systems can cause undesirable shadowing effects on radiation imaging performed, for example, to monitor target or process progress. In addition, the cost of mounting the robot system is extremely high. Also, tactile feedback during insertion can be useful information regarding whether the target has been reached, so surgeons may prefer manual methods over robotic systems. Thus, in general, access methods under the control of the surgeon may result in lower costs and may be more preferred.

したがって、上記を考慮して、上記の問題の少なくとも1つに対処しようとする、器具を誘導するためのシステムおよび装置の必要がある。   Thus, in view of the above, there is a need for a system and apparatus for guiding an instrument that seeks to address at least one of the above problems.

第1の態様によれば、器具を誘導するための装置が提供され、この装置は、本体と、本体に連結された、器具を把持するための把持部材と、把持部材の動きを生じさせ、把持部材の上記動きが、装置の外のピボットポイント(pivot point)を中心とした器具の回転
動作をもたらすことができるように構成された1つまたは複数の作動部材とを含む。
According to a first aspect, an apparatus for guiding an instrument is provided, the apparatus causing a movement of the body, a gripping member connected to the body for gripping the instrument, The movement of the gripping member includes one or more actuating members configured to provide rotational movement of the instrument about a pivot point outside the device.

装置は、1つまたは複数の作動部材が、本体に対して水平な平面に平行である平面内の並進動作として動きを生じさせるように構成されたこと、をさらに含む。   The apparatus further includes that the one or more actuating members are configured to cause movement as a translational motion in a plane that is parallel to a horizontal plane relative to the body.

各作動部材は、平面内のそれぞれの軸に沿って把持部材の並進動作を生じさせるために提供され得る。   Each actuation member may be provided to cause translational movement of the gripping member along a respective axis in the plane.

装置は、本体に連結された伸長可能な部材をさらに含むことができ、この伸長可能な部材は、把持部材の位置を本体から外して置くことができる。   The apparatus can further include an extensible member coupled to the body, the extensible member being able to position the gripping member away from the body.

把持部材は、もう1つのクランピングフィンガーに向かって付勢される少なくとも1つのクランピングフィンガーを含むことができる。   The gripping member can include at least one clamping finger that is biased toward another clamping finger.

少なくとも1つのクランピングフィンガーは、装置から器具を解除するために力が加えられる端部を含むことができる。   The at least one clamping finger can include an end on which a force is applied to release the instrument from the device.

装置は、少なくとも1つのクランピングフィンガーの動きを制限するためにクランピングフィンガーを係合させるためのロック部材をさらに含むことができる。   The apparatus can further include a locking member for engaging the clamping finger to limit movement of the at least one clamping finger.

把持部材は、コンプライアンスデバイスと協働するように構成されることが可能であり、上記コンプライアンスデバイスは、器具を把持することができる。   The gripping member can be configured to cooperate with a compliance device, and the compliance device can grip the instrument.

コンプライアンスデバイスは、コンプライアンスデバイスが2つの垂直軸に沿った動きに従うことを可能にする2つ以上の球面継手を含むことができ、コンプライアンスデバイスはさらに、器具の動きを制限するためのプランジャー組立体を含むことができる。   The compliance device can include two or more spherical joints that allow the compliance device to follow movement along two vertical axes, and the compliance device further includes a plunger assembly for restricting instrument movement. Can be included.

コンプライアンスデバイスは、各軸に沿った動きに個々にロックされることが可能であってもよい。   The compliance device may be capable of being individually locked to movement along each axis.

コンプライアンスデバイスは、撮像手技におけるコンプライアンスデバイスの陰影効果を実質的に防ぐための材料で構成され得る。   The compliance device may be composed of a material to substantially prevent the shadowing effect of the compliance device in the imaging procedure.

材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、および紙からなる群から選択される少なくとも1つであり得る。   The material can be at least one selected from the group consisting of titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), and paper.

把持部材は、伸長可能なシャフトを含むことができる。   The gripping member can include an extensible shaft.

把持部材は、コンプライアンスデバイスと協働するように構成されることが可能であり、上記コンプライアンスデバイスは、器具を把持することができる。   The gripping member can be configured to cooperate with a compliance device, and the compliance device can grip the instrument.

コンプライアンスデバイスは、装置の本体に設けられた少なくとも2つの丸みを帯びた壁によって接触されるように構成されることが可能であり、これによりコンプライアンスデバイスは、少なくとも1つの軸に沿った動きに従うことができる。   The compliance device can be configured to be contacted by at least two rounded walls provided in the body of the apparatus so that the compliance device follows movement along at least one axis. Can do.

把持部材は、コンプライアンスデバイスと係合するために伸長可能なシャフトを作動させることができるプラグをさらに含むことができ、シャフトを伸ばすことまたは引っ込めることは、本体に関連してコンプライアンスデバイスをそれぞれ解除するまたは維持するためである。   The gripping member can further include a plug that can actuate the extendable shaft to engage the compliance device, and extending or retracting the shaft releases the compliance device in relation to the body, respectively. Or to maintain.

コンプライアンスデバイスは、撮像手技におけるコンプライアンスデバイスの陰影効果を実質的に防ぐための材料で構成され得る。   The compliance device may be composed of a material to substantially prevent the shadowing effect of the compliance device in the imaging procedure.

材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、および紙からなる群から選択される少なくとも1つである。   The material is at least one selected from the group consisting of titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), and paper.

装置は、把持部材が対象者表面からある距離を置いて配置されるように、対象者表面に接触するための、本体に配置された取付ベースをさらに含むことができる。   The apparatus can further include an attachment base disposed on the body for contacting the subject surface such that the gripping member is disposed at a distance from the subject surface.

取付ベースは、対象者表面に接触するための2つ以上の取付セグメントを含むことができる。   The mounting base can include two or more mounting segments for contacting the subject surface.

第1の作動部材が、1つまたは複数のガイドスロットを含むことができ、第2の作動部材が、ガイドスロットにより第1の作動部材に関連して動くことができてもよい。   The first actuating member may include one or more guide slots, and the second actuating member may be movable relative to the first actuating member by the guide slots.

第1の作動部材は、移動路(travel path)をさらに含むことができ、装置の外のピボ
ットポイントを中心とした器具の回転動作を上記もたらすことが、移動路内であり得るようにする。
The first actuating member may further include a travel path, allowing the above described rotational movement of the instrument about a pivot point outside the device to be within the travel path.

装置は、移動路に関連して把持部材の動きを制限するために、移動路の1つまたは複数の壁に係合するように1つまたは複数のロッキング副部材を伸長させることができるロッキングラッチ部材をさらに含むことができる。   A locking latch that can extend one or more locking sub-members to engage one or more walls of the travel path to limit movement of the gripping member relative to the travel path A member can further be included.

少なくとも1つの作動部材は、あらかじめ定められた脆弱部を設けられてもよく、上記少なくとも1つの作動部材は、把持部材から器具を解除するために壊すことができるようにする。   The at least one actuating member may be provided with a predetermined weakened portion, the at least one actuating member being able to be broken to release the instrument from the gripping member.

1つまたは複数の作動部材は、手で操作可能なスライダ機構を含むことができる。   The one or more actuating members can include a manually operable slider mechanism.

装置は、本体の中心を通る垂直軸を中心とした本体の回転を生じさせるために本体に連結された回転部材をさらに含むことができる。   The apparatus can further include a rotating member coupled to the body to cause rotation of the body about a vertical axis passing through the center of the body.

装置は、本体の回転を制限するための回転ロッキング部材をさらに含むことができる。   The apparatus can further include a rotational locking member for limiting the rotation of the body.

装置は、単一軸に沿った把持部材のさらなる動きのみが可能にされるように把持部材の動きを制限することができるロッキング部材をさらに含む。   The apparatus further includes a locking member that can limit the movement of the gripping member such that only further movement of the gripping member along a single axis is allowed.

少なくとも把持部材は、撮像手技における把持部材の陰影効果を実質的に防ぐための材料で構成され得る。   At least the gripping member can be made of a material for substantially preventing the shading effect of the gripping member in the imaging procedure.

材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK)、および紙からなる群から選択される少なくとも1つである。
The material is at least one selected from the group consisting of titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), and paper.

第2の態様によれば、器具を誘導するためのシステムが提供され、このシステムは、撮像表面を有する撮像デバイスと、視覚的位置合わせモジュールとを有し、視覚的位置合わせモジュールが、可視光源と、可視光源から光を受け取るための屈折/反射部材とを含み、屈折/反射部材が、撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、撮像デバイスの撮像路に配置され、可視光源が、撮像デバイスの撮像路から外れて配置されて、撮像路および撮像表面に対して垂直であることの可視基準が、屈折/反射部材によって提供されることが可能であるようにする。   According to a second aspect, a system for guiding an instrument is provided, the system comprising an imaging device having an imaging surface and a visual alignment module, wherein the visual alignment module is a visible light source. And a refractive / reflective member for receiving light from the visible light source, the refractive / reflective member being substantially transparent to the imaging device and disposed in the imaging path of the imaging device, wherein the visible light source is , Placed off the imaging path of the imaging device, so that a visible reference of being perpendicular to the imaging path and the imaging surface can be provided by the refractive / reflective member.

視覚的位置合わせモジュールは、可視光源が撮像表面の平面に平行な平面内で調整可能であるように動かせるものであってもよい。   The visual alignment module may be movable so that the visible light source can be adjusted in a plane parallel to the plane of the imaging surface.

システムは、第1の態様のおよび/または上述の装置をさらに含むことができ、器具が、可視基準に従って誘導されることが可能であってもよい。   The system may further include the apparatus of the first aspect and / or described above, and the instrument may be capable of being guided according to a visual criteria.

第3の態様によれば、器具を誘導するために可視基準を提供するための方法が提供され、この方法は、ターゲットを撮像することができる撮像デバイスを提供するステップと、視覚的位置合わせモジュールを提供するステップであって、視覚的位置合わせモジュールが、可視光源と、可視光源から光を受け取るための屈折/反射部材とを含み、屈折/反射部材が、撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、撮像デバイスの撮像路に配置され、可視光源が、撮像デバイスの撮像路から外れて配置される、ステップと、撮像路の可視基準を提供するために屈折/反射部材を使用するステップと、可視基準に基づいて撮像路に器具を誘導するステップとを含む。   According to a third aspect, a method is provided for providing a visual reference for guiding an instrument, the method comprising: providing an imaging device capable of imaging a target; and a visual alignment module Wherein the visual alignment module includes a visible light source and a refractive / reflective member for receiving light from the visible light source, wherein the refractive / reflective member is substantially transparent to the imaging device. Using a refracting / reflecting member to provide a visual reference for the imaging path, wherein the visible light source is positioned off the imaging path of the imaging device, and is disposed in the imaging path of the imaging device And guiding the instrument into the imaging path based on the visual criteria.

器具を誘導するステップについて、方法は、器具位置を撮像するために撮像デバイスを使用するステップをさらに含むことができる。   For guiding the instrument, the method can further include using an imaging device to image the instrument position.

第4の態様によれば、器具を誘導するための方法が提供され、この方法は、装置を使用して器具を把持するステップと、装置の外にピボットポイントを設けるステップと、装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作をもたらすように器具を動かすために装置の1つまたは複数の作動部材を作動させるステップとを含む。   According to a fourth aspect, there is provided a method for guiding an instrument, the method comprising using the device to grip the instrument, providing a pivot point outside the device, Actuating one or more actuating members of the device to move the instrument to effect rotational movement of the instrument about the pivot point.

器具を動かすために1つまたは複数の作動部材を作動させるステップについて、方法は、装置の本体に対して水平な平面に平行である平面内で並進に器具の動きを生じさせるステップをさらに含むことができる。   For actuating the one or more actuating members to move the instrument, the method further comprises causing the instrument to move in translation in a plane parallel to a plane parallel to the body of the device. Can do.

器具を動かすために1つまたは複数の作動部材を作動させるステップについて、方法は、平面内の各作動部材のそれぞれの軸に沿った器具の動きを生じさせるステップをさらに含むことができる。   For actuating one or more actuating members to move the instrument, the method can further include causing the instrument to move along a respective axis of each actuating member in a plane.

本発明の例示的実施形態は、単に例として、図面と合わせて、次に記載する説明から当業者にはよりよく理解され、直ちに明らかとなるであろう。   Exemplary embodiments of the present invention will be better understood and readily apparent to those skilled in the art from the following description, given by way of example only, in conjunction with the drawings.

例示的実施形態における、器具を誘導するためのシステムを示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a system for guiding an instrument in an exemplary embodiment. FIG. 例示的実施形態における、矢印Aから見たときのシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of the system when viewed from arrow A, in an exemplary embodiment. FIG. 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置を大まかに示すための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for generally illustrating an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置を大まかに示すための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for generally illustrating an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具誘導装置を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an instrument guide device in an exemplary embodiment. 図3(a)の拡大表示の図である。It is a figure of the enlarged display of Fig.3 (a). 例示的実施形態における、コンプライアンス機構を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a compliance mechanism in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、コンプライアンス機構を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a compliance mechanism in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、コンプライアンス機構を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a compliance mechanism in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具を誘導するための方法を示すための概略フローチャートである。6 is a schematic flowchart for illustrating a method for guiding an instrument in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、視覚的位置合わせモジュールを使用した例示的な器具誘導を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example instrument guidance using a visual alignment module in an example embodiment. 例示的実施形態における、図6の視覚的位置合わせモジュールの使用を示すための概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the use of the visual alignment module of FIG. 6 in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、図6の視覚的位置合わせモジュールの使用を示すための概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the use of the visual alignment module of FIG. 6 in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具を誘導するために可視基準を提供するための方法を示すための概略フローチャートである。6 is a schematic flowchart for illustrating a method for providing a visual reference for guiding an instrument in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、ターゲットにアクセスするためのプロセスフローを示すための概略フローチャートである。4 is a schematic flowchart for illustrating a process flow for accessing a target in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、ターゲットにアクセスするためのプロセスフローを示すための概略フローチャートである。4 is a schematic flowchart for illustrating a process flow for accessing a target in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. FIG. 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の分解組立図である。1 is an exploded view of an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. FIG. 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスを示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a compliance device in an exemplary embodiment. 図12(a)のコンプライアンスデバイスの分解組立図である。FIG. 13 is an exploded view of the compliance device of FIG. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、異なる角度位置でxコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。FIG. 6 is provided to illustrate maintaining the x compliance member at different angular positions in an exemplary embodiment. 図11の装置のクランピング機構/デバイスの分解組立図である。FIG. 12 is an exploded view of the clamping mechanism / device of the apparatus of FIG. 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持/把持を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating engagement and retention / gripping of a compliance device in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持/把持を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating engagement and retention / gripping of a compliance device in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持/把持を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating engagement and retention / gripping of a compliance device in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持/把持を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating engagement and retention / gripping of a compliance device in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. 図16の装置の概略上面図である。FIG. 17 is a schematic top view of the apparatus of FIG. 例示的実施形態における、器具の保持/把持および解除を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating instrument holding / gripping and release in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具の保持/把持および解除を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating instrument holding / gripping and release in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具の保持/把持および解除を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating instrument holding / gripping and release in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具の保持/把持および解除を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating instrument holding / gripping and release in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. 図19の装置の分解組立図である。FIG. 20 is an exploded view of the apparatus of FIG. 組み立てられたときの図19の装置の概略図である。FIG. 20 is a schematic view of the apparatus of FIG. 19 when assembled. 図21(a)の装置を描いた概略上面図である。FIG. 22 is a schematic top view depicting the apparatus of FIG. 例示的実施形態における、第2の作動機構/部材が一方のX軸方向に完全に伸ばされた図19の装置の概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view of the apparatus of FIG. 19 with the second actuation mechanism / member fully extended in one X-axis direction in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、第2の作動機構/部材がもう一方のX軸方向に完全に伸ばされた図19の装置の概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view of the apparatus of FIG. 19 with the second actuation mechanism / member fully extended in the other X-axis direction in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、第2の作動機構/部材と係合されたロッキング部材の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a locking member engaged with a second actuation mechanism / member in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、矢印Dから見たときの第2の作動機構/部材と係合されたロッキング部材の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a locking member engaged with a second actuation mechanism / member when viewed from arrow D in an exemplary embodiment. FIG. 例示的実施形態における、第1の作動機構/部材が一方のY軸方向に完全に伸ばされた図19の装置の概略下面図である。FIG. 20 is a schematic bottom view of the apparatus of FIG. 19 with the first actuation mechanism / member fully extended in one Y-axis direction in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、第1の作動機構/部材がもう一方のY軸方向に完全に伸ばされた図19の装置の概略下面図である。FIG. 20 is a schematic bottom view of the apparatus of FIG. 19 with the first actuation mechanism / member fully extended in the other Y-axis direction in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、ロッキングラッチ部材の係合を示すための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating engagement of a locking latch member in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、動きの範囲を示すための図19の装置の概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view of the apparatus of FIG. 19 for illustrating a range of motion in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、動きの範囲を示すための図19の装置の概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view of the apparatus of FIG. 19 for illustrating a range of motion in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具の解除を示すための図19の装置の概略側面図である。FIG. 20 is a schematic side view of the apparatus of FIG. 19 to illustrate the release of the instrument in an exemplary embodiment. 例示的実施形態における、器具の解除を示すための図19の装置の概略側面図である。FIG. 20 is a schematic side view of the apparatus of FIG. 19 to illustrate the release of the instrument in an exemplary embodiment.

本明細書に記載する例示的実施形態は、器具を誘導するためのシステムおよび器具を誘導するためのシステムを提供することができる。器具は、針であり得るが、これに限らない。針は、たとえば中空針を通して機器を導入するための、中空針であり得るが、これに限らない。システムおよび装置は、腎臓への経皮的アクセス(PAK)手技に使用され得るが、これに限らない。システムおよび装置は、手術手技中に使用者を支援するための受
動的PAK支援デバイス(PAK−AD)となることができる。
The exemplary embodiments described herein can provide a system for guiding an instrument and a system for guiding an instrument. The instrument can be, but is not limited to, a needle. The needle can be, but is not limited to, a hollow needle, for example, for introducing an instrument through the hollow needle. The system and device may be used for, but not limited to, percutaneous access to the kidney (PAK) procedure. The system and apparatus can be a passive PAK assist device (PAK-AD) for assisting a user during a surgical procedure.

この説明で使用する「連結された」または「接続された」という用語は、特に指定のない限り、直接接続されたと、1つまたは複数の中間手段を介して接続されたとの両方を含むものとする。   The terms “coupled” or “connected” as used in this description are intended to include both directly connected and connected via one or more intermediate means, unless otherwise specified.

また、いくつかの実施形態を説明するとき、開示は、方法および/またはプロセスを特定の順序のステップとして開示していることがある。しかしながら、特に求められない限り、方法またはプロセスは、開示する特定の順序のステップに限定されるべきではないことは理解されよう。他の順序のステップが考えられる可能性がある。本明細書に開示する特定の順番のステップは、不当な制限と解釈されるべきではない。特に求められない限り、本明細書に開示する方法および/またはプロセスは、記載する順番で行われるステップに限定されるべきではない。ステップの順序は、変えられる可能性があり、依然として本開示の範囲内である。   Also, when describing some embodiments, the disclosure may disclose the methods and / or processes as a particular sequence of steps. However, it will be understood that unless otherwise required, a method or process should not be limited to the specific order of steps disclosed. Other order steps may be considered. The specific order of steps disclosed herein should not be construed as an undue limitation. Unless specifically required, the methods and / or processes disclosed herein should not be limited to the steps performed in the order described. The order of the steps may vary and is still within the scope of this disclosure.

さらに、本明細書における説明では、使用されるときはいつでも「実質的に」という用語は、「全面的に」または「完全に」などを、これらに限らないが、含むように理解される。また、使用されるときはいつでも「含んでいる」、「含む」などの用語は、明示的に列挙されていない他の構成要素に加えて、そのような用語の後に列挙される要素/構成要素を広く含むことから、これらは非制限的記述言語であることを意図される。さらに、使用されるときはいつでも「約」、「およそ」などの用語は、一般に、妥当な変動、たとえば、開示する値の+/−5%の変動、または開示する値の4%の変動、または開示する値の3%の変動、開示する値の2%の変動、または開示する値の1%の変動を意味する。   Further, in the description herein, whenever used, the term “substantially” is understood to include, but are not limited to, “fully” or “fully”. Also, whenever used, terms such as “including”, “including”, etc., are in addition to other components not explicitly listed, as well as the elements / components listed after such terms. Are intended to be non-limiting description languages. Further, whenever used, terms such as “about”, “approximately” and the like generally refer to reasonable variations, eg, +/− 5% variation of the disclosed value, or 4% variation of the disclosed value, Or it means a 3% variation in the disclosed value, a 2% variation in the disclosed value, or a 1% variation in the disclosed value.

さらに、本明細書における説明では、いくつかの値は、範囲で開示され得る。範囲の端点を示す値は、好ましい範囲を例示するよう意図される。範囲が記載されているときはいつでも、範囲は、考えられるすべての部分範囲、ならびにその範囲内の個々の数値を含み、教示することが意図される。すなわち、範囲の端点は、不変の限界と解釈されるべきではない。たとえば、1%から5%の範囲の記述は、具体的に記述された部分範囲1%から2%、1%から3%、1%から4%、2%から3%など、ならびに、個々には1%、2%、3%、4%、および5%などのその範囲内の値を有するよう意図される。上記の特定の開示の意図は、範囲の任意の深さ/広さに適用できるものである。   Furthermore, in the description herein, some values may be disclosed in ranges. Values indicating the endpoints of the range are intended to illustrate preferred ranges. Whenever a range is stated, the range is intended to include and teach all possible subranges as well as individual numerical values within that range. That is, the end points of a range should not be interpreted as invariant limits. For example, a description in the range of 1% to 5% is a specifically stated subrange of 1% to 2%, 1% to 3%, 1% to 4%, 2% to 3%, etc., as well as individually Is intended to have values within that range, such as 1%, 2%, 3%, 4%, and 5%. The above specific disclosure intent is applicable to any depth / width of range.

本明細書における説明では、器具の「傾斜」動作、およびピボットポイントを中心とした「回転の」(すなわち回転)動作は、同義で使用される。器具は、器具の開始位置に対して斜めの/傾いた位置に動くまたは動かされるようにされる。   In the description herein, the “tilting” motion of the instrument and the “rotating” (ie, rotating) motion about the pivot point are used interchangeably. The instrument is moved or moved to an oblique / tilted position relative to the starting position of the instrument.

図1(a)は、例示的実施形態における器具を誘導するためのシステム102を示す概略図である。対象者106の撮像を容易にするために、撮像構造体104が提供される。例示的実施形態では、撮像構造体104は、いわゆるCアームであることが好ましい。Cアーム104は、矢印Aを通る軸を中心に実質的に円を描くように回転することができる。   FIG. 1 (a) is a schematic diagram illustrating a system 102 for guiding an instrument in an exemplary embodiment. In order to facilitate imaging of the subject 106, an imaging structure 104 is provided. In the exemplary embodiment, imaging structure 104 is preferably a so-called C-arm. The C-arm 104 can rotate so as to draw a substantially circle about the axis passing through the arrow A.

図1(b)は、例示的実施形態における、矢印Aから見たときのシステム102の概略図である。Cアーム104は、撮像デバイスを含む。撮像デバイスは、X線撮像デバイスなどの、放射線撮像デバイスであってよいが、これに限らない。代替の例示的実施形態では、磁気共鳴断層撮影(MRI)、コンピュータ断層撮影(CT)スキャンなど、任意の他の撮像デバイスまたは任意の他の撮像形式が使用され得るが、これらに限らない。例示的実施形態では、撮像デバイスは、X線トランスミッタ110と、X線レシーバ112とを含む。トランスミッタ表面、すなわちトランスミッタ110の平面は、受容面、すなわ
ちレシーバ112の平面に実質的に平行である。
FIG. 1 (b) is a schematic diagram of the system 102 as viewed from arrow A in an exemplary embodiment. The C arm 104 includes an imaging device. The imaging device may be a radiation imaging device such as an X-ray imaging device, but is not limited thereto. In alternative exemplary embodiments, any other imaging device or any other imaging format may be used, such as, but not limited to, magnetic resonance tomography (MRI), computed tomography (CT) scanning. In the exemplary embodiment, the imaging device includes an x-ray transmitter 110 and an x-ray receiver 112. The plane of the transmitter, ie transmitter 110, is substantially parallel to the plane of the receiving surface, ie receiver 112.

システム102では、器具、たとえば中空針120を誘導するための誘導モジュール122がさらに提供される。誘導モジュール122は、器具を誘導するための装置124と、好ましくは支持アーム126とを含む。支持アーム126は、たとえばPAK手技中に装置124を配置し、支持するために、装置124に取付け可能に連結される。   The system 102 further provides a guidance module 122 for guiding an instrument, such as the hollow needle 120. The guidance module 122 includes a device 124 for guiding the instrument and preferably a support arm 126. The support arm 126 is attachably coupled to the device 124, for example, to place and support the device 124 during a PAK procedure.

例示的実施形態では、装置124は、迅速にセットアップし、取り外すために、支持アーム126、たとえば多関節アームに取り付けられることがある。支持アーム126は、支持アーム126が取り付けられるベッド/台128から位置決めの際に基準をとる。これは、位置合わせモジュール108および/または装置124の使用によってもたらされる手技に対する時間節約に加えて、たとえば、PAK手技のための全体の時間をさらに削減する。   In the exemplary embodiment, device 124 may be attached to support arm 126, eg, an articulated arm, for quick setup and removal. The support arm 126 takes a reference when positioning from the bed / base 128 to which the support arm 126 is attached. This, in addition to time savings for the procedure provided by the use of the alignment module 108 and / or device 124, further reduces the overall time for a PAK procedure, for example.

例示的実施形態では、装置124は、たとえばPAK手技で使用するための微調整機構を提供することができ、針振れに対する所望の補正を行うことができる。例示的実施形態では、調整は、約2mm未満であり得る。   In an exemplary embodiment, the device 124 can provide a fine adjustment mechanism for use in, for example, a PAK procedure, and can provide a desired correction for needle shake. In an exemplary embodiment, the adjustment can be less than about 2 mm.

例示的実施形態では、装置124は、全体的にまたは部分的に、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび/または防止されるような材料で構成されることが好ましい。たとえば、X線撮像などの放射線撮像については、装置124は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、紙などを含むことができるが、これらに限らない。   In the exemplary embodiment, device 124 is preferably constructed, in whole or in part, from materials such that the shadowing effect during imaging is substantially reduced and / or prevented. For example, for radiographic imaging, such as x-ray imaging, the device 124 is preferably composed of a radiolucent, radiolucent, or radiolucent material. Such materials can include, but are not limited to, titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), paper, and the like.

さらに、例示的実施形態では、装置124は、誘導モジュール122から器具、たとえば針120を外すことができる解除機構(図示せず)をさらに含む。解除機構は、たとえば、誘導モジュール122が後続の手技ステップに妨げにならないように、対象者106からの誘導モジュール122の取り外しを容易にすることができる。   Further, in the exemplary embodiment, device 124 further includes a release mechanism (not shown) that can remove an instrument, such as needle 120, from guidance module 122. The release mechanism can facilitate removal of the guidance module 122 from the subject 106 such that the guidance module 122 does not interfere with subsequent procedure steps, for example.

図2(a)および(b)は、例示的実施形態における、器具を誘導するための装置を大まかに示すための概略図である。例示的実施形態では、装置202は、把持部材または器具ホルダ204を含む。把持部材は、装置本体の中心から外れていてもよい、または把持部材は、本体の中心にあってもよい。いくつかの実施形態では、器具ホルダ204は、コンプライアンスデバイスと協働するためのクランプまたはプラグ−シャフト組立体をさらに含むことができる。他の実施形態では、器具ホルダ204は、器具206を保持/把持するために装置202に設けられた開口部であってもよい。   FIGS. 2 (a) and 2 (b) are schematic views for generally illustrating an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. In the exemplary embodiment, device 202 includes a gripping member or instrument holder 204. The gripping member may be off the center of the apparatus main body, or the gripping member may be at the center of the main body. In some embodiments, the instrument holder 204 can further include a clamp or plug-shaft assembly for cooperating with the compliance device. In other embodiments, the instrument holder 204 may be an opening provided in the device 202 for holding / gripping the instrument 206.

装置202は、装置202の本体に対して水平な平面内の1つまたは複数の軸(たとえば、y軸および/またはx軸)に沿った並進動作をもたらすための1つまたは複数の作動機構または部材またはデバイスをさらに含む。上述の平面における並進動作は、器具のための動き、またはピボットポイント208を中心とした器具の回転動作を引き起こす/与えることができ、ピボットポイントは、たとえば対象者と接触するとき、器具の先端にある。器具の動きは、二平面(dual-planes)に(たとえば、YZ平面212におよび/ま
たはXZ平面224に)あってもよい。ピボットポイント208は、したがって装置202の外にある。
The device 202 may include one or more actuation mechanisms for providing translational motion along one or more axes (eg, y-axis and / or x-axis) in a plane that is horizontal to the body of the device 202. Further comprising a member or device. The translational motion in the plane described above can cause / provide movement for the instrument, or rotational movement of the instrument about the pivot point 208, the pivot point being at the tip of the instrument, for example when contacting the subject. is there. Instrument movement may be in dual-planes (eg, in the YZ plane 212 and / or in the XZ plane 224). The pivot point 208 is thus outside the device 202.

たとえば、y軸方向における器具ホルダ204の並進動作で、器具206は、YZ平面212において外のピボットポイント208を中心として角度α(数字214、216を比較する)で回転するようにされ得る。x軸方法における器具ホルダ204の並進動作で
、器具206は、XZ平面224において外のピボットポイント208を中心として角度β(数字220、222を比較する)で回転するようにされ得る。
For example, translation of the instrument holder 204 in the y-axis direction may cause the instrument 206 to rotate at an angle α (compare numbers 214, 216) about the outer pivot point 208 in the YZ plane 212. With translational movement of the instrument holder 204 in the x-axis method, the instrument 206 can be rotated at an angle β (compare numbers 220, 222) about the outer pivot point 208 in the XZ plane 224.

軸動作については、単一軸に沿った(たとえば、y方向に沿った)把持部材のさらなる動きだけが可能にされるように、(たとえば、x方向に沿った)把持部材の動きを制限するために、ロッキング部材(図示せず)が設けられ得ることが好ましい。   For axial motion, to limit the movement of the gripping member (eg, along the x direction) so that only further movement of the gripping member along a single axis (eg, along the y direction) is allowed. Preferably, a locking member (not shown) can be provided.

例示的実施形態では、装置202は、装置202の本体に対して垂直な軸(たとえば、z軸)を中心として、装置202の本体に対して水平な平面に平行な平面内で、さらに回転され得る。たとえば、装置202は、XY平面において角度シータΘ(数字226、228を比較する)で回転され得る。回転を制限するために、回転ロッキング部材(図示せず)が設けられてもよい。   In the exemplary embodiment, device 202 is further rotated about an axis perpendicular to the body of device 202 (eg, the z-axis) in a plane parallel to a plane that is horizontal to the body of device 202. obtain. For example, the device 202 can be rotated with an angle theta Θ (compare numbers 226, 228) in the XY plane. A rotation locking member (not shown) may be provided to limit rotation.

例示的実施形態では、たとえばPAKプロセス中に、装置202は、対象者上の、第2のマーキングの位置、たとえばピボットポイント208の位置に、運ばれる。装置202は、対象者上の第1のマーキング210の方向に向ける、または第1のマーキング210に合わせるように、z軸を中心として回転される。合わせた後、z軸を中心とする回転はロックされ得る。器具206は、その後、器具ホルダ204に挿入され、対象者と接触され得る。ピボットポイント208は、その後、たとえば対象者に約3mm挿入して、対象者と接触した器具の先端に設けられ得る。器具206を対象者内のターゲットに合わせて誘導するために、(たとえば、XZ平面およびYZ平面における)二平面の動きが、装置202によって器具206に引き起こされる/与えられる/提供されることが可能である。器具は、その後、挿入されることが可能であり、器具の調整は、並進動作により依然として行われ得る。   In an exemplary embodiment, for example, during the PAK process, the device 202 is brought to a second marking location, such as a pivot point 208 location, on the subject. The device 202 is rotated about the z-axis to orient to the first marking 210 on the subject. After alignment, rotation about the z-axis can be locked. The instrument 206 can then be inserted into the instrument holder 204 and contacted with the subject. The pivot point 208 may then be provided at the tip of the instrument that has contacted the subject, for example, inserted approximately 3 mm into the subject. Bi-planar movement (eg, in the XZ and YZ planes) can be caused / provided / provided by the device 202 to the instrument 206 to guide the instrument 206 to a target within the subject. It is. The instrument can then be inserted and adjustment of the instrument can still be made by translational motion.

ピボットポイント208は、第2のマーキングにあるように限定されないことは理解されよう。むしろ、ピボットポイント208は、たとえば、第1のマーキング210と第2のマーキング208との間に引かれた線沿いの、第1および第2のマーキング自体も含めた、いかなる点であってもよい。   It will be appreciated that the pivot point 208 is not limited to being in the second marking. Rather, the pivot point 208 can be any point, for example, along the line drawn between the first marking 210 and the second marking 208, including the first and second markings themselves. .

代替の例示的実施形態では、把持部材は、装置の本体に対して水平な平面に平行な、たとえば本体から固定距離上方または下方にずれた第2の平面にあることがある。作動機構/部材は、第2の平面内の並進動作として把持部材の動きを生じさせるように構成される。   In an alternative exemplary embodiment, the gripping member may be in a second plane that is parallel to a horizontal plane relative to the body of the device, eg, offset a fixed distance above or below the body. The actuation mechanism / member is configured to cause movement of the gripping member as a translational motion in the second plane.

図3(a)は、例示的実施形態における、器具誘導装置を示す概略図である。器具誘導装置302は、図1(b)の装置124の一実施形態である。器具誘導装置302は、台304のレール(図示せず)に、取り外し可能に連結される、または取り付けられる。対象者306が、台/ベッド304に置かれることが可能であり、器具誘導装置302は、対象者306の上に、または上方に位置付けられる。   FIG. 3 (a) is a schematic diagram illustrating an instrument guide device in an exemplary embodiment. The instrument guide device 302 is an embodiment of the device 124 of FIG. The instrument guide 302 is removably coupled or attached to a rail (not shown) of the platform 304. A subject 306 can be placed on the platform / bed 304 and the instrument guidance device 302 is positioned above or above the subject 306.

図3(b)は、図3(a)の拡大図である。器具308が、器具誘導装置302によって把持/保持されて示されている。器具308は、対象者306の挿入表面に接触する。器具308の先端部または接触点(図示せず)は、器具308のピボットポイント(図2(a)および(b)の208を比較する)である。したがって、ピボットポイントは、器具誘導装置302の外にある。器具誘導装置302が器具308の傾斜、または外のピボットポイントを中心とした器具308の回転動作(図2(a)および(b)の数字214、216を比較する)を引き起こす/与えるために、作動機構(図示せず)が設けられる。たとえば、作動機構310は、図のようにY軸312に沿って動くように構成される。この場合、従来のZ軸は、対象者306に垂直な軸(図示せず)である。Y軸に沿った動
きにより、器具308は、ピボットポイントを中心として、YZ平面において枢動する。矢印314を比較する。例示的実施形態では、X軸動作のために、第2の作動機構(図示せず)が設けられることもある。
FIG. 3B is an enlarged view of FIG. Instrument 308 is shown gripped / held by instrument guide 302. The instrument 308 contacts the insertion surface of the subject 306. The tip or contact point (not shown) of the instrument 308 is the pivot point of the instrument 308 (compare 208 in FIGS. 2 (a) and (b)). Thus, the pivot point is outside the instrument guide 302. To cause / provide the instrument guide 302 to tilt the instrument 308 or to rotate the instrument 308 about the outer pivot point (compare numbers 214, 216 in FIGS. 2 (a) and (b)) An operating mechanism (not shown) is provided. For example, the actuation mechanism 310 is configured to move along the Y axis 312 as shown. In this case, the conventional Z-axis is an axis (not shown) perpendicular to the subject 306. Movement along the Y axis causes instrument 308 to pivot in the YZ plane about the pivot point. Compare arrows 314. In an exemplary embodiment, a second actuation mechanism (not shown) may be provided for X-axis motion.

器具誘導装置302は、Z軸、すなわちY軸に垂直な、および対象者206に垂直な軸の周りを回転できる(図2(a)および(b)の数字226、228を比較する)ように構成されることもまた好ましい。   The instrument guide 302 can rotate about an axis that is perpendicular to the Z-axis, ie, the Y-axis, and perpendicular to the subject 206 (compare numbers 226, 228 in FIGS. 2 (a) and (b)). It is also preferred that it be configured.

別の例示的実施形態では、たとえば、第2の作動機構316を使用して、動きの軸(たとえば、Y軸)に垂直な別の軸(たとえば、X軸)において並進動作をさらにもたらすことによって、針誘導装置は、針先端に維持されるピボットポイント(図2(a)および(b)の208を比較する)を中心としてXZ平面(図2(a)および(b)の224を比較する)において器具の回転動作を与える/引き起こすことができる。   In another exemplary embodiment, for example, by using the second actuation mechanism 316 to further provide a translational motion in another axis (eg, the X axis) perpendicular to the axis of motion (eg, the Y axis). The needle guidance device compares the XZ plane (224 in FIGS. 2 (a) and 2 (b)) around a pivot point maintained at the needle tip (compare 208 in FIGS. 2 (a) and 2 (b)). ) Can provide / cause a rotational movement of the instrument.

例示的実施形態では、X軸(および/またはY軸)並進動作は、「微」および「粗」調整を提供され得る。粗調整は、たとえば、作動機構を引くことおよび押すことによってスライドする、大規模な動きであり得る。微調整は、たとえば、約2mm未満ねじピッチなどの、細目ねじを回転させることにより行われ得る。針誘導装置は、たとえば、針挿入中に、粗い(または大規模な)動きを作動することをロックするが、微細な(または微小規模の)調整を依然として可能にするロッキング部材/デバイスを設けられ得る。調整中に、ピボットポイントは、挿入中により正確な軌道が実現され得るように、針の先端に維持される。針誘導装置は、たとえば、XZ平面動作中に、針の傾斜に従うように構成されることが好ましい。たとえば、コンプライアンス機構が設けられ得る。針が対象者の身体によってもたらされる抵抗に遭遇するとき、挿入中のコンプライアンスは有利である。針誘導装置はまた、針を針誘導装置から外すための解除機構を有するように構成される。たとえば、解除は、2以下のステップで実現され得る。   In an exemplary embodiment, X-axis (and / or Y-axis) translation motion may be provided with “fine” and “coarse” adjustments. The coarse adjustment can be a large-scale movement that slides, for example, by pulling and pushing the actuation mechanism. Fine adjustment can be made by rotating a fine screw, such as, for example, a screw pitch of less than about 2 mm. The needle guidance device is provided with a locking member / device that locks to activate coarse (or large-scale) movement, for example during needle insertion, but still allows fine (or micro-scale) adjustment. obtain. During adjustment, the pivot point is maintained at the tip of the needle so that a more accurate trajectory can be achieved during insertion. The needle guidance device is preferably configured to follow the needle tilt, for example during XZ plane motion. For example, a compliance mechanism can be provided. Compliance during insertion is advantageous when the needle encounters resistance provided by the subject's body. The needle guidance device is also configured to have a release mechanism for removing the needle from the needle guidance device. For example, release can be realized in two or fewer steps.

図4(a)、(b)、および(c)は、異なる例示的実施形態における異なるコンプライアンス機構を示すための概略図である。   4 (a), (b), and (c) are schematic diagrams illustrating different compliance mechanisms in different exemplary embodiments.

1つの例示的実施形態では、図4(a)(i)〜(iii)は、半球状の壁、たとえば404、406が側面に配置された穴/開口部402を示す。開口部402は、把持部材または器具ホルダ(図2(a)および(b)の204を比較する)として機能する。針408が、穴/開口部402に挿入され得る。図4(a)(ii)に示すように、ニュートラル位置において、針408は、接触点に、たとえば対象者の表面に、外のピボット410を有する。例示的実施形態では、軸(たとえば、y軸)に沿った方向における把持部材の並進動作のために、ピボットポイントを中心とした針408の回転動作が与えられる/引き起こされる。図4(a)(i)に例示的に示すように、負のy軸方向の動きにおいて、針408は、半球状の壁、たとえば404、406を用いて、ピボットポイント410を中心として負の角度アルファ412に回転するようにされる。図4(a)(iii)に例示的に示すように、正のy軸方向の動きにおいて、針408は、半球状の壁、たとえば404、406を用いて、ピボットポイント410を中心として正の角度アルファ414に回転するようにされる。図4(a)(i)から図4(a)(iii)を参照して説明するコンプライアンス機構は、図17、18、19(a)から(b)、20(a)から(b)、22、および24(a)から(b)を参照して後に説明するコンプライアンス機構と実質的に同様である。   In one exemplary embodiment, FIGS. 4 (a) (i)-(iii) show a hole / opening 402 with hemispherical walls, eg 404, 406, disposed on the sides. The opening 402 functions as a gripping member or instrument holder (compare 204 in FIGS. 2 (a) and 2 (b)). A needle 408 can be inserted into the hole / opening 402. As shown in FIGS. 4 (a) (ii), in the neutral position, the needle 408 has an outer pivot 410 at the point of contact, eg, on the surface of the subject. In the exemplary embodiment, a rotational movement of the needle 408 about the pivot point is provided / caused for translational movement of the gripping member in a direction along an axis (eg, y-axis). As illustratively shown in FIGS. 4 (a) (i), in negative y-axis motion, the needle 408 uses a hemispherical wall, eg, 404, 406, to negatively move about the pivot point 410. Rotate to angle alpha 412. As illustratively shown in FIGS. 4 (a) (iii), in positive y-axis motion, the needle 408 uses a hemispherical wall, eg, 404, 406, to positively move about the pivot point 410. Rotate to angle alpha 414. The compliance mechanisms described with reference to FIGS. 4 (a) (i) to 4 (a) (iii) are shown in FIGS. 17, 18, 19 (a) to (b), 20 (a) to (b), 22 and 24 are substantially the same as the compliance mechanism described later with reference to (a) to (b).

1つの例示的実施形態では、図4(b)(i)から(iii)が、コンプライアンスデバイス416を示す。コンプライアンスデバイス416は、針418を受けるための中空シャフトを含む。コンプライアンスデバイス416の側面には、半球状の壁、たとえば4
20、422が配置される。図4(b)(ii)に示すように、ニュートラル位置において、針418は、接触点に、たとえば対象者の表面に、外のピボット424を有する。例示的実施形態では、軸(たとえば、y軸)に沿った方向における把持部材の並進動作のために、ピボットポイントを中心とした針418の回転動作が与えられる/引き起こされる。図4(b)(i)に例示的に示すように、負のy軸方向の動きにおいて、針418は、半球状の壁、たとえば420、422を用いて、ピボットポイント424を中心として負の角度アルファ426に回転するようにされる。図4(b)(iii)に例示的に示すように、正のy軸方向の動きにおいて、針418は、半球状の壁、たとえば420、422を用いて、ピボットポイント424を中心として正の角度アルファ428に回転するようにされる。図4(b)(i)から図4(b)(iii)を参照して説明するコンプライアンス機構は、図16、17、および18(a)から(d)を参照して後に説明するコンプライアンス機構と実質的に同様である。
In one exemplary embodiment, FIGS. 4 (b) (i) through (iii) show a compliance device 416. Compliance device 416 includes a hollow shaft for receiving needle 418. The side of the compliance device 416 has a hemispherical wall, for example 4
20, 422 are arranged. As shown in FIGS. 4 (b) (ii), in the neutral position, the needle 418 has an outer pivot 424 at the point of contact, for example, on the surface of the subject. In the exemplary embodiment, rotational movement of the needle 418 about the pivot point is provided / caused for translational movement of the gripping member in a direction along an axis (eg, y-axis). As illustratively shown in FIGS. 4 (b) (i), in negative y-axis movement, the needle 418 uses a hemispherical wall, eg, 420, 422, and is negative about the pivot point 424. Rotate to angle alpha 426. As illustratively shown in FIG. 4 (b) (iii), in positive y-axis motion, the needle 418 uses a hemispherical wall, eg, 420, 422, to be positive about pivot point 424. Rotate to angle alpha 428. The compliance mechanism described with reference to FIGS. 4 (b) (i) to 4 (b) (iii) is the compliance mechanism described later with reference to FIGS. 16, 17, and 18 (a) to (d). And substantially the same.

1つの例示的実施形態では、図4(c)(i)から(iv)が、コンプライアンスデバイス430を示す。図4(c)(iv)が、図4(c)(ii)の線A−Aの断面図を示す。コンプライアンスデバイス430は、把持部材436に設けられた対応するソケット/ホルダと係合するための球状の回転ジョイント、たとえば432、434を含む。コンプライアンスデバイス430は、針438を受けるためのシャフトも含む。図4(c)(ii)に示すように、ニュートラル位置において、針438は、接触点に、たとえば対象者の表面に、外のピボット440を有する。例示的実施形態では、軸(たとえば、y軸)に沿った方向における把持部材の並進動作のために、ピボットポイントを中心とした針438の回転動作が与えられる/引き起こされる。図4(c)(i)に例示的に示すように、負のy軸方向の動きにおいて、針438は、把持部材436に設けられた対応するソケット/ホルダと相互に作用する球状の回転ジョイント、たとえば432、434を用いて、ピボットポイント440を中心として負の角度アルファ442に回転するようにされる。図4(c)(iii)に例示的に示すように、正のy軸方向の動きにおいて、針438は、把持部材436に設けられた対応するソケット/ホルダと相互に作用する球状の回転継手、たとえば432、434を用いて、ピボットポイント440を中心として正の角度アルファ444に回転するようにされる。図4(c)(i)から図4(c)(iv)を参照して説明するコンプライアンス機構は、図12(a)から(b)、13(a)から(g)、14、および15(a)から(d)を参照して後に説明するコンプライアンス機構と実質的に同様である。   In one exemplary embodiment, FIGS. 4 (c) (i) through (iv) show a compliance device 430. 4 (c) (iv) shows a cross-sectional view along line AA in FIG. 4 (c) (ii). Compliance device 430 includes spherical rotary joints, eg, 432, 434, for engaging corresponding sockets / holders provided on gripping member 436. Compliance device 430 also includes a shaft for receiving needle 438. As shown in FIGS. 4 (c) (ii), in the neutral position, the needle 438 has an outer pivot 440 at the point of contact, for example, on the surface of the subject. In the exemplary embodiment, rotational movement of the needle 438 about the pivot point is provided / caused for translational movement of the gripping member in a direction along an axis (eg, the y-axis). 4 (c) (i), the needle 438 interacts with a corresponding socket / holder provided on the gripping member 436 in a negative y-axis motion, as illustrated in FIGS. 4 (c) (i). , For example, 432, 434, to rotate to a negative angle alpha 442 about pivot point 440. As illustratively shown in FIGS. 4 (c) (iii), in a positive y-axis motion, the needle 438 interacts with a corresponding socket / holder provided on the gripping member 436 for a spherical rotary joint. , 432, 434, for example, to be rotated about a positive angle alpha 444 about pivot point 440. The compliance mechanisms described with reference to FIGS. 4 (c) (i) to 4 (c) (iv) are shown in FIGS. 12 (a) to (b), 13 (a) to (g), 14 and 15. This is substantially the same as the compliance mechanism described later with reference to (a) to (d).

図5は、例示的実施形態における機器を誘導するための方法を示すための概略フローチャート500である。ステップ502において、装置を使用して器具が把持される。ステップ504において、装置の外にピボットポイントが設けられる。ステップ506において、装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作をもたらすように器具を動かすために、装置の1つまたは複数の作動部材が作動される。   FIG. 5 is a schematic flowchart 500 for illustrating a method for guiding an instrument in an exemplary embodiment. In step 502, the instrument is grasped using the device. In step 504, a pivot point is provided outside the device. In step 506, one or more actuating members of the device are actuated to move the instrument to provide rotational movement of the instrument about a pivot point outside the apparatus.

装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作中に、より滑らかな枢動運動が器具にもたらされるように、(たとえば、図4(a)から(c)を参照して説明したような)コンプライアンスデバイスが使用され得ることが好ましい。   To provide a smoother pivoting movement of the instrument during the rotational movement of the instrument about the pivot point outside the device (eg as described with reference to FIGS. 4 (a) to (c)). It is preferred that a compliance device can be used.

この方法は、器具を動かすために1つまたは複数の作動部材を作動させるステップについて、装置の本体に対して水平な平面に平行である平面内で並進に器具の動きを生じさせることを含む。   The method includes causing the movement of the instrument to translate in a plane that is parallel to a horizontal plane relative to the body of the device for actuating one or more actuating members to move the instrument.

例示的実施形態では、ピボットポイントは、対象者または対象者の組織内にあることが好ましい。   In an exemplary embodiment, the pivot point is preferably within the subject or the subject's organization.

例示的実施形態では、方法は、器具を対象者に挿入することと、対象者内のターゲットに合わせることと、装置の1つまたは複数の作動部材を使用することとをさらに含むことができる。   In an exemplary embodiment, the method can further include inserting the instrument into the subject, aligning the target within the subject, and using one or more actuating members of the device.

この方法は、PAK手技で使用され得る。   This method can be used in PAK procedures.

別の例示的実施形態では、システム102は、視覚的位置合わせモジュールを追加することによって、より正確にするためにさらに強化され得る。   In another exemplary embodiment, the system 102 can be further enhanced for more accuracy by adding a visual alignment module.

図6は、例示的実施形態における、視覚的位置合わせモジュールを使用した例示的な器具誘導を示すための概略図である。同様の構成要素は、図1(b)を参照して説明した構成要素と実質的に同様に機能する。説明を容易にするために、同様の構成要素の説明には同様の数字が使用される。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an exemplary instrument guidance using a visual alignment module in an exemplary embodiment. Similar components function in substantially the same manner as the components described with reference to FIG. For ease of explanation, like numerals are used to describe like components.

システム602では、位置合わせモジュール604が設けられ、可視光源608と、屈折/反射部材610とを含む。光源608は、レーザポインタ/光源であってよいが、これに限らない。屈折/反射部材610は、プリズムであってよいが、これに限らない。プリズム610を保持し、位置付けるために、把持スパイン612が設けられる。例示的実施形態では、対象者106上の可視基準は、透過面またはトランスミッタ110の平面に実質的に垂直である。これは、プリズム610の位置付けによって調整され得る。したがって、可視基準は、有利にはx線平面に垂直な基準を提供することができる。   In system 602, an alignment module 604 is provided and includes a visible light source 608 and a refractive / reflective member 610. The light source 608 may be a laser pointer / light source, but is not limited thereto. The refraction / reflection member 610 may be a prism, but is not limited thereto. A gripping spine 612 is provided to hold and position the prism 610. In the exemplary embodiment, the visual reference on subject 106 is substantially perpendicular to the transmission surface or plane of transmitter 110. This can be adjusted by positioning the prism 610. Thus, the visual reference can advantageously provide a reference perpendicular to the x-ray plane.

例示的実施形態では、光源608は、x線トランスミッタ110の透過路から外れて配置される。プリズム610は、x線トランスミッタ110の透過/撮像路に配置される。プリズム610は、放射線撮像に対して実質的に透過的であることが認識されている。把持スパイン612は、放射線撮像に透過的な材料で作られることが好ましく、プリズム610は、x線トランスミッタ110の透過/撮像路において実質的に透過的であるので、x線トランスミッタ110の透過/撮像路から外した光源608の配置は、したがって有利には、レシーバ112で取得されるx線画像に実質的に影がないようにするものであり得る。   In the exemplary embodiment, light source 608 is positioned off the transmission path of x-ray transmitter 110. The prism 610 is disposed in the transmission / imaging path of the x-ray transmitter 110. It has been recognized that prism 610 is substantially transparent to radiation imaging. The gripping spine 612 is preferably made of a material that is transparent to radiation imaging, and the prism 610 is substantially transparent in the transmission / imaging path of the x-ray transmitter 110, so that transmission / imaging of the x-ray transmitter 110 is performed. The placement of the light source 608 off the path may therefore advantageously be such that the x-ray image acquired at the receiver 112 is substantially free of shadows.

例示的実施形態では、可視位置合わせモジュール604は、挿入精度を高めることができる。マイクロ機構または可動ホルダ614が、レーザポインタ608に連結されて、設けられてもよい。可動ホルダ614は、可視光基準がたとえば対象者106に投射され得るように、レシーバ112に沿って平面動作を行うように使用され得る。可視光基準は、調整後、依然としてレシーバ撮像面に垂直のままである。例示的実施形態では、調整において2つの動きがもたらされる。レーザポインタ608とプリズム610との距離は、固定していることが好ましいが、両方の構成要素608、610は、Cアームレシーバ112の中心軸に沿って回転されてもよく、中心からのそれらの距離は調整可能である。すなわち、機構または可動ホルダ614は、極座標系を使用してレシーバ平面上の任意のポイントに(放射状におよび/または回転させて(rotationally))プリズム610を設置するように設計される。したがって、可視光源は、撮像表面の平面に平行な平面内で調整可能である。   In the exemplary embodiment, visible alignment module 604 can increase insertion accuracy. A micromechanism or movable holder 614 may be provided connected to the laser pointer 608. The movable holder 614 can be used to perform planar motion along the receiver 112 such that a visible light reference can be projected onto the subject 106, for example. The visible light reference still remains perpendicular to the receiver imaging plane after adjustment. In the exemplary embodiment, there are two movements in the adjustment. The distance between the laser pointer 608 and the prism 610 is preferably fixed, but both components 608, 610 may be rotated along the central axis of the C-arm receiver 112 and their distance from the center The distance is adjustable. That is, the mechanism or movable holder 614 is designed to place the prism 610 at any point on the receiver plane (either radially and / or rotationally) using a polar coordinate system. Therefore, the visible light source can be adjusted in a plane parallel to the plane of the imaging surface.

図7(a)および(b)は、例示的実施形態における図6の視覚的位置合わせモジュールの使用を示すための概略図である。図7(a)では、レーザビームが、対象者702上の第2のマーキング706に、プリズム610を使用して投射される。Cアーム撮像デバイスは、ターゲット情報、たとえば深さを決定するための画像を取得するために、たとえば第1のマーキング704に対して傾いている。レーザビームは、したがって第2のマーキング706に対して投射され、ターゲットにアクセスするための位置に針710を誘導
することができる。針710は、レーザビームにおいて対象者702に接触する。針710の誘導は、図2(a)および(b)に基づいて説明したように、二平面(たとえば、XZ平面およびYZ平面)動作に基づく。誘導は、針710の画像に基づくことができる。たとえば、針710がレーザビームと、したがって、X線撮像の透過/撮像路と位置合わせされる場合、画像は、針の幹部を示すことなく、針の端部を示すことがある。
FIGS. 7 (a) and (b) are schematic diagrams illustrating the use of the visual alignment module of FIG. 6 in an exemplary embodiment. In FIG. 7 (a), the laser beam is projected onto the second marking 706 on the subject 702 using the prism 610. The C-arm imaging device is tilted with respect to the first marking 704, for example, to obtain target information, eg, an image for determining depth. The laser beam is thus projected onto the second marking 706 and can guide the needle 710 to a position for accessing the target. Needle 710 contacts subject 702 with a laser beam. The guidance of the needle 710 is based on a two-plane (eg, XZ plane and YZ plane) operation, as described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). Guidance can be based on the image of the needle 710. For example, if the needle 710 is aligned with the laser beam and thus the transmission / imaging path of the x-ray imaging, the image may show the end of the needle without showing the needle trunk.

図7(b)では、レーザビームは、針710の端部712に投射される。挿入精度は、ターゲット、針の先端部および中心部/端部をX線撮像の平面と一直線に合わせることによって有利に改善される。   In FIG. 7B, the laser beam is projected onto the end 712 of the needle 710. Insertion accuracy is advantageously improved by aligning the target, needle tip and center / end with the X-ray imaging plane.

図8は、例示的実施形態における、器具を誘導するために可視基準を提供するための方法を示すための概略フローチャート800である。ステップ802において、ターゲットを撮像することができる撮像デバイスが提供される。ステップ804において、視覚的位置合わせモジュールが提供される。視覚的位置合わせモジュールは、可視光源と、可視光源から光を受けるための屈折/反射部材とを含み、屈折/反射部材は、撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、撮像デバイスの撮像路に配置され、可視光源は、撮像デバイスの撮像路から外れて配置される。ステップ806において、屈折/反射部材は、撮像路の可視基準を提供するために使用される。ステップ808において、器具は、可視基準に基づいて撮像路に誘導される。   FIG. 8 is a schematic flowchart 800 for illustrating a method for providing a visual reference for guiding an instrument in an exemplary embodiment. In step 802, an imaging device capable of imaging a target is provided. In step 804, a visual alignment module is provided. The visual alignment module includes a visible light source and a refractive / reflective member for receiving light from the visible light source, wherein the refractive / reflective member is substantially transparent to the imaging device, The visible light source is disposed in the imaging path, and is disposed outside the imaging path of the imaging device. In step 806, the refractive / reflective member is used to provide a visible reference for the imaging path. In step 808, the instrument is guided to the imaging path based on the visual criteria.

図9は、例示的実施形態における、ターゲットにアクセスするためのプロセスフローを示すための概略フローチャート900である。器具を誘導するためのシステムおよび装置が使用される。例示的実施形態では、器具は中空針である。使用される撮像は、X線撮像である。このシステムおよび装置は、図6、7(a)、および7(b)を参照して説明したシステム602、および図2(a)および2(b)を参照して説明した装置と実質的に同様である。位置合わせモジュールのために、レーザポインタおよびプリズムが使用される。   FIG. 9 is a schematic flowchart 900 for illustrating a process flow for accessing a target in an exemplary embodiment. A system and apparatus for guiding an instrument is used. In an exemplary embodiment, the instrument is a hollow needle. The imaging used is X-ray imaging. This system and apparatus is substantially the same as the system 602 described with reference to FIGS. 6, 7 (a), and 7 (b) and the apparatus described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). It is the same. Laser pointers and prisms are used for the alignment module.

ステップ902において、第1のマーキングが対象者の身体に付けられる。これは、参考のために、マーカー、ペン、または鉛筆マーキングなどであってよい。1つまたは複数のX線画像が、この開始位置で撮られる。   In step 902, a first marking is applied to the subject's body. This may be a marker, pen, pencil marking or the like for reference. One or more x-ray images are taken at this starting position.

ステップ904において、Cアームは、さらに1つまたは複数のX線画像を撮るために回転される。Cアームの回転は、開始位置から約20〜30度であってよい。取得される画像から、ターゲット情報、たとえば深さが決定される。針の進入点(entry point)を
示すために、対象者の身体に第2のマーキングが付けられる。
In step 904, the C-arm is further rotated to take one or more x-ray images. The rotation of the C-arm may be about 20-30 degrees from the starting position. From the acquired image, target information, for example depth, is determined. A second marking is placed on the subject's body to indicate the entry point of the needle.

ステップ906において、X線撮像デバイスは、針の誘導のためにスイッチを切られる。この段階でX線撮像デバイスのスイッチを切ることは、健康に害を及ぼす可能性のある放射線撮像に使用者がさらされることを短くすることができることを発明者らは認識している。   In step 906, the x-ray imaging device is switched off for needle guidance. The inventors have recognized that switching off the X-ray imaging device at this stage can shorten the exposure of the user to radiation imaging that can be harmful to health.

ステップ908において、レーザポインタは、スイッチをオンにされ、レーザビームは、第2のマーキングに投射される。   In step 908, the laser pointer is switched on and the laser beam is projected onto the second marking.

ステップ910において、針誘導装置は、第2のマーキングに位置付けられる。ステップ912において、針は、針を保持/把持する誘導装置に挿入される。   In step 910, the needle guidance device is positioned on the second marking. In step 912, the needle is inserted into a guidance device that holds / holds the needle.

ステップ914において、針は、対象者の体内に約3mm挿入されて、針のピボットポイントを得る。ピボットポイントは、挿入せずに、たとえば対象者の身体と接触した表面
で得られてもよいことは理解されよう。X線撮像デバイスは、その後スイッチをオンにされる。
In step 914, the needle is inserted approximately 3 mm into the subject's body to obtain the pivot point of the needle. It will be appreciated that the pivot point may be obtained without insertion, for example on a surface in contact with the subject's body. The X-ray imaging device is then switched on.

ステップ916において、針は、レーザビームに位置合わせされるように、誘導装置を使用してたとえばXZ平面およびYZ平面動作で誘導される。位置合わせは、このステップにおいて撮られる1つまたは複数のX線画像から確認される。粗い、または比較的大規模な動きが、位置合わせに使用され得る。   In step 916, the needle is guided using, for example, XZ and YZ plane motion using a guidance device so that it is aligned with the laser beam. Registration is confirmed from one or more x-ray images taken in this step. Coarse or relatively large movements can be used for alignment.

ステップ918において、針は、対象者に徐々に挿入される。ステップ920において、針の位置は、X線撮像を使用して決定され得る。これは、Cアームの回転を含むことができる。   In step 918, the needle is gradually inserted into the subject. In step 920, the needle position may be determined using x-ray imaging. This can include rotation of the C-arm.

ステップ922において、針を挿入するために針の調整、たとえば針の微調整が行われ得る。これは、対象者の身体による抵抗のために針がわずかにずれるために行われ得る。   In step 922, needle adjustment, eg, fine adjustment of the needle, may be performed to insert the needle. This can be done because the needle is slightly displaced due to resistance by the subject's body.

ステップ924において、X線撮像が使用されて、針がターゲットにアクセスしたかどうかを決定する。使用者は、針についての触覚フィードバックもまた利用して、針がターゲットにアクセスしたかどうかを決定することが好ましい。ターゲットがアクセスされていない場合、プロセスはステップ918にループする。   In step 924, x-ray imaging is used to determine if the needle has accessed the target. The user preferably also utilizes tactile feedback about the needle to determine whether the needle has accessed the target. If the target has not been accessed, the process loops to step 918.

ステップ926において、ターゲットがアクセスされた後、挿入は完了する。針誘導装置または針は、解除される。   In step 926, the insertion is complete after the target is accessed. The needle guidance device or needle is released.

図10は、例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の概略斜視図である。装置1002は、中空針1004などの器具に、たとえばXZ平面およびYZ平面動作をもたらすことができる。針1004の先端部のピボットポイント1006を中心としたx軸動作のための回転/傾斜角度ベータβ、および針1004の先端部のピボットポイント1006を中心としたy軸動作のための回転/傾斜角度アルファαを比較する。ピボットポイントは、したがって装置1002の外にある。x軸動作を作動させる作動部材/機構として、xロッド1008が設けられる。y軸動作を作動させる第2の作動部材/機構として、yロッド1010が設けられる。z軸、すなわち装置1002の中心を垂直に通る軸を中心とした装置1002の回転を作動させる第3の作動部材/機構として、ハンドル1012が設けられる。角度Θ1014を比較する。すなわち、ハンドル1012は、装置1002の回転部材として機能することができる。ハンドル1012に連結されたスプリングコレットおよびスリットクランプ組立体(図示せず)が、装置1002の回転を制限するための回転ロッキング部材として機能することができる。   FIG. 10 is a schematic perspective view of an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. The device 1002 can provide an instrument such as a hollow needle 1004 with, for example, XZ plane and YZ plane motion. Rotation / tilt angle beta β for x-axis motion about pivot point 1006 at the tip of needle 1004 and rotation / tilt angle for y-axis motion about pivot point 1006 at the tip of needle 1004 Compare alpha alpha. The pivot point is therefore outside the device 1002. An x rod 1008 is provided as an actuating member / mechanism for actuating x-axis motion. A y-rod 1010 is provided as a second actuating member / mechanism for actuating y-axis motion. A handle 1012 is provided as a third actuating member / mechanism that actuates rotation of the device 1002 about the z-axis, ie, an axis that passes perpendicularly through the center of the device 1002. Compare the angle Θ 1014. That is, the handle 1012 can function as a rotating member of the device 1002. A spring collet and slit clamp assembly (not shown) coupled to the handle 1012 can function as a rotational locking member to limit the rotation of the device 1002.

例示的実施形態では、たとえばピボットポイント1006である、針挿入ポイントは、装置1002の本体1016から外れている。外れていることにより、対象者上の針挿入ポイントの使用者の可視性が最大になることが、1つの利点である。さらに、外れていることにより、放射線撮像中に対象者のターゲットの上に、たとえば装置1002の投影の可能性をなくすことができる。この点において、装置1002は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび/または防止されるような材料で、全体的にまたは部分的に構成されることもまた好ましい。たとえば、装置1002の少なくとも把持部材が、このような材料で構成され得る。たとえば、X線撮像などの放射線撮像については、装置124は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、紙などを含むことができるが、これらに限らない。   In the exemplary embodiment, the needle insertion point, eg, pivot point 1006, is off the body 1016 of device 1002. One advantage is that detachment maximizes the user's visibility of the needle insertion point on the subject. Furthermore, by being off, for example, the possibility of projection of the device 1002 on the target of the subject during radiation imaging can be eliminated. In this regard, it is also preferred that the device 1002 be constructed in whole or in part with a material such that the shadowing effect during imaging is substantially reduced and / or prevented. For example, at least the gripping member of the device 1002 can be composed of such a material. For example, for radiographic imaging, such as x-ray imaging, the device 124 is preferably composed of a radiolucent, radiolucent, or radiolucent material. Such materials can include, but are not limited to, titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), paper, and the like.

例示的実施形態では、たとえば器具を把持するためのクランプデバイス/機構の形の把持部材が設けられる。クランプ部材/フィンガー1018、1020を含むクランプデバイス/機構が、針1004を保持/把持することができる。クランピングフィンガー1018、1020は、使用者がクランピングフィンガー1018、1020のクランプ解除端部1022、1024に圧力を加えることによって、針1004を装置1002から「素早く」および簡単に解除することを可能にすることもできる。   In an exemplary embodiment, a gripping member is provided, for example in the form of a clamping device / mechanism for gripping the instrument. A clamping device / mechanism including clamping members / fingers 1018, 1020 can hold / hold the needle 1004. Clamping fingers 1018, 1020 allow the user to “fast” and easily release needle 1004 from device 1002 by applying pressure to unclamping ends 1022, 1024 of clamping fingers 1018, 1020. You can also

例示的実施形態では、yロッド1010の回転による微細なまたは小規模の調整を依然として可能にしながら、粗いまたは大規模な調整後にyロッド1010をロックするために、カムノブ1026が設けられる。   In the exemplary embodiment, cam knob 1026 is provided to lock y rod 1010 after coarse or large adjustments while still allowing fine or small adjustments by rotation of y rod 1010.

例示的な実施形態では、単一軸(y軸)に沿ったさらなる動きのみが可能にされるように、x方向における動きを制限するためにx方向にロッキング部材が設けられることが好ましい。   In an exemplary embodiment, a locking member is preferably provided in the x direction to limit movement in the x direction so that only further movement along a single axis (y axis) is allowed.

したがって装置1002は、針1004自体を使用して、針挿入平面および撮像平面、たとえばX線平面の位置合わせを行うことができる。すなわち、実際の使用中に、装置1002は、針1004を把持して、対象者上の第1のマーキングと第2のマーキングを結合する線に平行に、好ましくは真上に、位置合わせすることができる。この位置において、針1004は、対象者の表面に対して実質的に水平であり得る。針1004はその後、対象者内のターゲットにアクセスするためのプロセスを開始するために、位置合わせまたは結合線に沿った直立または垂直位置に向かって装置1002によって次第に引っ張られることが可能である。   Thus, the device 1002 can use the needle 1004 itself to align the needle insertion plane and the imaging plane, eg, the X-ray plane. That is, during actual use, the device 1002 grasps the needle 1004 and aligns it parallel to the line joining the first and second markings on the subject, preferably directly above. Can do. In this position, the needle 1004 may be substantially horizontal with respect to the subject's surface. The needle 1004 can then be gradually pulled by the device 1002 toward an upright or vertical position along the alignment or bond line to initiate the process for accessing the target within the subject.

図11は、例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の分解組立図である。装置1102は、図10を参照して説明した装置1002と実質的に同一である。   FIG. 11 is an exploded view of an apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. The device 1102 is substantially the same as the device 1002 described with reference to FIG.

鋸歯状シャフト1108を介してU字形ブロック1106に連結するために、yロッド1104が設けられる。例示的実施形態では、U字形ブロック1106は、本体1124に連結され得る伸長可能な部材であり、U字形ブロック1106は、クランピングフィンガー(図10の1018、1020を比較する)の位置を本体1124から外して置くことができる。連結部は、ガイドハウジング1110に収納される。並進力を加えること、たとえば、yロッド904を押すまたは引くことによって、y軸動作が実現されることが可能であり、その結果として連結部を動かす。このような動きが、器具、たとえば中空針1112に、粗いまたは大規模な調整を与えられることは認識される。   A y-rod 1104 is provided for connection to the U-shaped block 1106 via the serrated shaft 1108. In the exemplary embodiment, the U-shaped block 1106 is an extensible member that can be coupled to the body 1124, and the U-shaped block 1106 positions the clamping finger (compare 1018, 1020 in FIG. 10) with the body 1124. Can be set off from. The connecting portion is housed in the guide housing 1110. By applying a translational force, for example by pushing or pulling the y-rod 904, a y-axis motion can be realized and consequently move the coupling. It will be appreciated that such movement can provide coarse or extensive adjustments to an instrument, such as the hollow needle 1112.

ガイドハウジング1110上に、ロッキング/ロックレバー1114が設けられる。ロックレバー1114に係合するように、カムノブ1116が設けられる。カムノブ1116は、カムシャフト1118を中心として回転可能である。y軸方向においてカムノブを回転させることまたは「反転させること」によって、カムノブは、ロックレバー1114のあご部1120に係合して、鋸歯状シャフト1108の鋸歯状の切れ込みに接触することができる。これは、y方向の連結をロックすることができる。ロックが係合されると、粗調整が防止される。yロッド1104は、依然として鋸歯状シャフト1108内の細目ねじ(図示せず)を介して鋸歯状シャフト1108にさらに係合して、針1112のy方向の微細なまたは小規模の調整を可能にすることができる。   A locking / locking lever 1114 is provided on the guide housing 1110. A cam knob 1116 is provided to engage with the lock lever 1114. The cam knob 1116 can rotate around the camshaft 1118. By rotating or “reversing” the cam knob in the y-axis direction, the cam knob can engage the jaw 1120 of the lock lever 1114 and contact the serrated notch of the serrated shaft 1108. This can lock the connection in the y direction. Coarse adjustment is prevented when the lock is engaged. The y-rod 1104 still further engages the serrated shaft 1108 via fine threads (not shown) in the serrated shaft 1108 to allow fine or small adjustment of the needle 1112 in the y direction. be able to.

装置1102の本体1124内の細目ねじ(図示せず)を介してガイドハウジング1110に連結するために、xロッド1122が設けられる。スプリングデバイス1126(図10の数字1028を比較する)などの弾性部材が設けられる。スプリングデバイス1126は、本体1124の反対端部をガイドハウジング1110のエンドストッパー11
28に隣接させるために、ガイドハウジング1110に沿ってスライド可能である。これは、1自由度を可能にし、x方向の誘導を提供することができる。xロッド1122は、x方向において針1112を調整するために、順方向または反対方向のためにそれぞれ時計回りまたは反時計回りに回転され得る。
An x rod 1122 is provided for coupling to the guide housing 1110 via fine threads (not shown) in the body 1124 of the device 1102. An elastic member such as a spring device 1126 (compare number 1028 in FIG. 10) is provided. The spring device 1126 has an opposite end of the main body 1124 at the end stopper 11 of the guide housing 1110.
28 is slidable along the guide housing 1110 to be adjacent. This allows one degree of freedom and can provide guidance in the x direction. The x rod 1122 can be rotated clockwise or counterclockwise for forward or opposite direction, respectively, to adjust the needle 1112 in the x direction.

本体1124は、スリットクランプ1130上に配置される、または載っている/置かれていることが可能である。スリットクランプ1130は、その結果としてスプリングコレット1132に取り付けられることが可能である。この配置は、装置1102にシータΘ角度調整/回転(図10の1014を比較する)をもたらすことができる。およそ角度Θの所望の回転後の所定の位置に装置1102をロックするために、ねじ込み端部を有するハンドル1134が設けられる。装置1102の回転動作をロックするために、ハンドル1134は、スプリングコレット1132の周りで、スリットクランプ1130を締め付けるように、またはスリットクランプの円周をより小さくするように使用される。スプリングコレット1132の動きの自由が制限されるので、回転動作はロックされるまたは制限される。   The body 1124 can be placed on or resting / placed on the slit clamp 1130. As a result, the slit clamp 1130 can be attached to the spring collet 1132. This arrangement can provide theta 1102 with theta Θ angle adjustment / rotation (compare 1014 in FIG. 10). A handle 1134 having a threaded end is provided to lock the device 1102 in place after a desired rotation of approximately angle Θ. To lock the rotational movement of the device 1102, the handle 1134 is used around the spring collet 1132 to tighten the slit clamp 1130 or to make the circumference of the slit clamp smaller. Since the freedom of movement of the spring collet 1132 is limited, the rotational motion is locked or limited.

図12(a)は、例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスを示す概略図である。コンプライアンスデバイス1202は、図10および図11を参照してそれぞれ説明する装置1002または装置1102とともに、または協働するように使用され得る。コンプライアンスデバイス1202は、中空針1204などの器具を把持/保持するために使用され得る。針1204の先端部のピボットポイントを中心としたx軸動作のための回転/傾斜角度ベータβ、および針1204の先端部のピボットポイントを中心としたy軸動作のための回転/傾斜角度アルファαもまた示される。   FIG. 12 (a) is a schematic diagram illustrating a compliance device in an exemplary embodiment. Compliance device 1202 may be used with or in cooperation with apparatus 1002 or apparatus 1102 described with reference to FIGS. 10 and 11, respectively. Compliance device 1202 may be used to grasp / hold an instrument such as hollow needle 1204. Rotation / tilt angle beta β for x-axis motion about the pivot point at the tip of needle 1204 and rotation / tilt angle alpha α for y-axis motion about the pivot point at the tip of needle 1204 Is also shown.

いくつかの実施形態では、コンプライアンスデバイス1202は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび/または防止されるような材料で実質的に構成されることが好ましい。たとえば、X線撮像などの放射線撮像については、コンプライアンスデバイス1202は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、紙などを含むことができるが、これらに限らない。   In some embodiments, the compliance device 1202 is preferably substantially composed of a material such that shadow effects during imaging are substantially reduced and / or prevented. For example, for radiographic imaging such as x-ray imaging, the compliance device 1202 is preferably composed of a radiolucent, radiolucent, or radiolucent material. Such materials can include, but are not limited to, titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), paper, and the like.

図12(b)は、図12(a)のコンプライアンスデバイスの分解組立図である。コンプライアンスデバイス1202は、xコンプライアンス部材1206を含み、xコンプライアンス部材1206の両側に、一対の球形ボールジョイント1208、1210を有する。コンプライアンスデバイス1202は、yコンプライアンス部材1212もまた含む。ボールジョイント1208、1210は、対応するソケット/ホルダ、たとえばyコンプライアンス部材1212に設けられた1214の上/中に置かれ得る。したがってxコンプライアンス部材1206は、yコンプライアンス部材1212に対して枢動/回転することができる。xコンプライアンス部材1206は、ロックする目的のために、溝たとえば1228もまた設けられる。   FIG. 12B is an exploded view of the compliance device of FIG. The compliance device 1202 includes an x compliance member 1206 and has a pair of spherical ball joints 1208, 1210 on either side of the x compliance member 1206. Compliance device 1202 also includes a y compliance member 1212. Ball joints 1208, 1210 may be placed on / in a corresponding socket / holder, eg, 1214 provided on y compliance member 1212. Thus, x compliance member 1206 can pivot / rotate relative to y compliance member 1212. The x compliance member 1206 is also provided with a groove, for example 1228, for the purpose of locking.

yコンプライアンス部材1212内の所定の位置にxコンプライアンス部材1206を保持するために、コンプライアンスカバー1216が設けられ、XZ平面における針1204の回転または動きを効果的に可能にする。例示的実施形態では、yコンプライアンス部材1212は、クランプデバイス/機構のクランプ部材/フィンガー(図10の1018、1020を比較する、図12(b)には示さず)上に設けられた対応するソケット/ホルダと係合するために互いに反対側に配置された一対のボールジョイント1218、1220を含む。したがってyコンプライアンス部材1212は、YZ平面において針1204の回転または動きをもたらすことができる。   In order to hold the x compliance member 1206 in place within the y compliance member 1212, a compliance cover 1216 is provided to effectively enable rotation or movement of the needle 1204 in the XZ plane. In the exemplary embodiment, the y compliance member 1212 is a corresponding socket provided on the clamping member / finger of the clamping device / mechanism (compare 1018, 1020 in FIG. 10, not shown in FIG. 12 (b)). / Includes a pair of ball joints 1218, 1220 disposed on opposite sides to engage the holder. Thus, the y compliance member 1212 can cause rotation or movement of the needle 1204 in the YZ plane.

例示的実施形態では、ボールジョイント1208、1210、1218、1220のセットは、垂直関係で配置されて、すべての方向において針1204のコンプライアンスを提供する。   In the exemplary embodiment, the set of ball joints 1208, 1210, 1218, 1220 are arranged in a vertical relationship to provide compliance of the needle 1204 in all directions.

コンプライアンスデバイス1202は、スリーブロック1222と、プランジャー1224と、カム1226とをさらに含む。これらの構成要素1222、1224、および1226は、異なる角度位置でxコンプライアンス部材1206をロックするために組み合わせて動作することができる。   Compliance device 1202 further includes a sleeve lock 1222, a plunger 1224, and a cam 1226. These components 1222, 1224, and 1226 can operate in combination to lock the x compliance member 1206 at different angular positions.

図13(a)から(g)は、異なる角度位置でxコンプライアンス部材1206(図12(b))を維持することを説明するために提供される。説明を容易にするために、図12(a)および(b)からの同様の構成要素を指すために、同様の数字が使用される。   FIGS. 13 (a) to (g) are provided to illustrate maintaining the x compliance member 1206 (FIG. 12 (b)) at different angular positions. For ease of explanation, like numerals are used to refer to like components from FIGS. 12 (a) and (b).

図13(a)は、コンプライアンスデバイス1202(図12(a))の概略断面図である。xコンプライアンスデバイス1206は、スリーブロック1222をxコンプライアンス部材1206の方へまたはxコンプライアンス部材から遠くへ(数字1302を比較する)シフトする/動かすことによって(位置A、B、およびCで示される)3つの異なる係合位置で維持され得る。スリーブロック1222の移動/シフトは、使用者が力または圧力を加えることによるものとすることができる。   FIG. 13A is a schematic cross-sectional view of the compliance device 1202 (FIG. 12A). The x compliance device 1206 shifts / moves the sleeve lock 1222 toward or away from the x compliance member 1206 (compare number 1302) (indicated by positions A, B, and C) 3 It can be maintained in two different engagement positions. The movement / shift of the sleeve lock 1222 can be due to the user applying force or pressure.

図13(b)は、位置Aを示すためのコンプライアンスデバイス1202の概略側面図である。図13(c)は、位置Aにおけるコンプライアンスデバイス1202の線AAに沿って取得された概略断面上面図である。スリーブロック1222をxコンプライアンス部材1206(位置A参照)の方へ動かすことにより、スリーブロック1222のリング端部1304、1306が、xコンプライアンス部材1206の溝(図12(b)の1228を比較する)と係合する。これは、垂直位置で(すなわち、z軸に平行に)xコンプライアンス部材1206をロックする。   FIG. 13B is a schematic side view of the compliance device 1202 for indicating the position A. FIG. FIG. 13C is a schematic cross-sectional top view taken along line AA of the compliance device 1202 at position A. FIG. By moving the sleeve lock 1222 toward the x compliance member 1206 (see position A), the ring ends 1304, 1306 of the sleeve lock 1222 are grooves in the x compliance member 1206 (compare 1228 in FIG. 12 (b)). Engage with. This locks the x compliance member 1206 in a vertical position (ie, parallel to the z-axis).

図13(d)は、位置Bを示すためのコンプライアンスデバイス1202の概略側面図である。図13(e)は、位置Bにおけるコンプライアンスデバイス1202の線AAに沿って取得された概略断面上面図である。スリーブロック1222を中央位置(すなわち位置B)に動かすことにより、スリーブロック1222のリング端部1304、1306が、xコンプライアンス部材1206の溝(図12(b)の1228を比較する)と係合解除する。したがって、xコンプライアンス部材1206は、自由に回転することが可能にされる。   FIG. 13D is a schematic side view of the compliance device 1202 for indicating the position B. FIG. FIG. 13E is a schematic cross-sectional top view taken along line AA of the compliance device 1202 at position B. FIG. By moving the sleeve lock 1222 to the center position (ie, position B), the ring ends 1304, 1306 of the sleeve lock 1222 are disengaged from the grooves of the x compliance member 1206 (compare 1228 in FIG. 12 (b)). To do. Accordingly, the x compliance member 1206 is allowed to rotate freely.

図13(f)は、位置Cを示すためのコンプライアンスデバイス1202の概略側面図である。図13(g)は、位置Cにおけるコンプライアンスデバイス1202の線AAに沿って取得された概略断面上面図である。xコンプライアンス部材1206からさらに遠くへスリーブロック1222をシフトすると(すなわち位置C)、プランジャー組立体、たとえばカム1226およびプランジャー1224を作動させる効果が生じる。図13(a)を参照すると、ストップ端部1308が、カム1226を係合し、カム1226はその結果としてカムシャフト1310を中心として回転する。カム1226の回転により、プランジャー1224の係合が引き起こされる。この係合において、プランジャー1224は、xコンプライアンス部材1206の方へ動かされ、これに係合する。したがって、プランジャー1224によってxコンプライアンス部材1206に圧縮力が加えられる。これは、その結果として、最後に調整された角度位置でxコンプライアンス部材1206をロックする。   FIG. 13 (f) is a schematic side view of the compliance device 1202 for indicating the position C. FIG. 13G is a schematic cross-sectional top view taken along line AA of the compliance device 1202 at position C. FIG. Shifting sleeve lock 1222 further away from x-compliance member 1206 (ie, position C) has the effect of actuating a plunger assembly, such as cam 1226 and plunger 1224. Referring to FIG. 13 (a), stop end 1308 engages cam 1226, and cam 1226 consequently rotates about camshaft 1310. The rotation of the cam 1226 causes the plunger 1224 to engage. In this engagement, the plunger 1224 is moved toward and engages the x compliance member 1206. Accordingly, a compressive force is applied to the x compliance member 1206 by the plunger 1224. This results in locking the x compliance member 1206 at the last adjusted angular position.

3つの係合位置A、B、およびCは、xz平面に関する回転コンプライアンスとしてまたは固定ガイドとして機能する間に、柔軟性をもたせることができる。   The three engagement positions A, B, and C can be flexible while functioning as rotational compliance with respect to the xz plane or as a fixed guide.

したがって、たとえばPAK手技中に、xコンプライアンス部材1206の穴通路を通して針軸、たとえば1312が挿入される。針先端は、対象者の上面(たとえば、皮膚表面)に挿入される。針先端がピボットとして機能し、xコンプライアンス部材1206が針ガイドとして機能すると、針がターゲットにアクセスするまで対象者にさらに挿入される単一DOF(degree of freedom:自由度)しかない。これは、たとえば針の挿入中に
、エラーの可能性を有利に減少させる。
Thus, for example, during a PAK procedure, a needle shaft, eg, 1312, is inserted through the hole passage of the x compliance member 1206. The needle tip is inserted into the upper surface (eg, skin surface) of the subject. When the needle tip functions as a pivot and the x compliance member 1206 functions as a needle guide, there is only a single degree of freedom that is inserted into the subject until the needle accesses the target. This advantageously reduces the possibility of errors, for example during needle insertion.

図14は、図11の装置のクランピング機構/デバイスの分解組立図である。U字形ブロック1106は、y軸に沿った動きを提供するために、本体1124内でスライド可能または本体1124から伸長可能である。クランプ部材/フィンガー1404、1406およびコンプライアンスデバイス1408(図12(a)の1202を比較する)を把持するために、U字形ブロック1106の取付端部1402が設けられる。したがって、U字形ブロック1106は、器具、たとえば針1410の保持/把持および操縦/動作を容易にする。   FIG. 14 is an exploded view of the clamping mechanism / device of the apparatus of FIG. U-shaped block 1106 is slidable within or extendable from body 1124 to provide movement along the y-axis. A mounting end 1402 of the U-shaped block 1106 is provided to grip the clamping members / fingers 1404, 1406 and the compliance device 1408 (compare 1202 in FIG. 12 (a)). Thus, the U-shaped block 1106 facilitates holding / gripping and maneuvering / operation of an instrument, such as the needle 1410.

フィンガー1404、1406は、U字形ブロック1106を通ることができるピン1412で所定の位置にまとめられ、固定される。リーフスプリング1414の形の弾性部材が設けられて、その結果として、ボールジョイント、たとえば1416および対応するソケット、たとえば1418によって把持されたコンプライアンスデバイス1408を把持するための保持力をもたらす。リーフスプリング1414は、端部1420、1422において、フィンガー1404、1406の対応するスロット、たとえば1424に対して当接力/弾性力/付勢力をもたらして、フィンガー1404、1406を互いに向かって付勢する。   The fingers 1404, 1406 are brought together and secured in place with pins 1412 that can pass through the U-shaped block 1106. An elastic member in the form of a leaf spring 1414 is provided, resulting in a holding force for gripping a compliance device 1408 gripped by a ball joint, for example 1416 and a corresponding socket, for example 1418. The leaf spring 1414 provides an abutment / elastic / biasing force at the ends 1420, 1422 to a corresponding slot, for example 1424, of the fingers 1404, 1406 to urge the fingers 1404, 1406 toward each other.

ロッキングポスト/ステム1428、1430によりフィンガー1404、1406を固定して、コンプライアンスデバイス1408がたとえば針調整および/または挿入プロセス中にフィンガー1404、1406から意図せずに解除されることを防ぐために、安全ロック1426が設けられる。すなわち、安全ロック1426が係合されるとき、コンプライアンスデバイス1408は、フィンガー1404、1406によって把持され、実質的に緩むのを防止される。したがって、安全ロック1426は、フィンガーロック部材として機能する。安全ロック1426は、代わりにステムを含んで、フィンガー1404、1406に設けられた対応するスロット、またはフィンガー1404、1406内に設けられた溝などを係合させるロック1426などの、ただしこれに限らない、他の形をとることができることは理解されよう。コンプライアンスデバイス1408の最後のコンプライアンス位置からの回転を防止するために、フィンガー1404、1406によってコンプライアンスデバイス1408のボールジョイント、たとえば1416にかけられる握力を増大させる/強くするためのボールロックレバーまたはロッキングレバー、たとえば1432が設けられる。   Safety locks to secure fingers 1404, 1406 by locking posts / stems 1428, 1430 to prevent unintentional release of compliance device 1408 from fingers 1404, 1406, for example during a needle adjustment and / or insertion process. 1426 is provided. That is, when the safety lock 1426 is engaged, the compliance device 1408 is gripped by the fingers 1404, 1406 and prevented from substantially loosening. Therefore, the safety lock 1426 functions as a finger lock member. The safety lock 1426 includes a stem instead, such as but not limited to a lock 1426 that engages a corresponding slot provided in the fingers 1404, 1406, or a groove provided in the fingers 1404, 1406, etc. It will be appreciated that other forms may be taken. To prevent rotation of the compliance device 1408 from the last compliance position, a ball lock lever or locking lever, for example, to increase / enhance the gripping force applied to the ball joint, eg 1416, of the compliance device 1408 by the fingers 1404, 1406, eg 1432 is provided.

図15(a)〜(d)は、例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持/把持を示すための概略図である。説明を容易にするために、図14からの同様の構成要素を指すために、同様の数字が使用される。   15 (a)-(d) are schematic diagrams for illustrating engagement and retention / gripping of a compliance device in an exemplary embodiment. For ease of explanation, like numerals are used to refer to like components from FIG.

図15(a)を参照すると、コンプライアンスデバイス1408を係合させるために、クランピングフィンガー1404、1406のクランプ解除端部1502、1504において、押下力がかけられる。したがって、フィンガー1404、1406は、付勢されて開き、コンプライアンスデバイス1408がボールジョイント、たとえば1416および
対応するソケットジョイント、たとえば1418を使用してフィンガー1404、1406の内表面に固定される/取り付けられることを可能にする。クランプ解除端部1502、1504における押下力は、その後除去される。
Referring to FIG. 15 (a), a pressing force is applied at the unclamping ends 1502, 1504 of the clamping fingers 1404, 1406 to engage the compliance device 1408. Thus, fingers 1404, 1406 are biased open and compliance device 1408 is secured / attached to the inner surface of fingers 1404, 1406 using a ball joint, eg 1416 and corresponding socket joint, eg 1418. Enable. The pressing force at the clamp release ends 1502 and 1504 is then removed.

図15(b)を参照すると、安全ロック1426は、ロッキングポスト/ステム1428、1430を係合させるように回転される。したがって、安全ロック1426は、クランピングフィンガー1404、1406を所定の位置に保持/把持して、フィンガー1404、1406がたとえば針位置合わせおよび挿入プロセス中に外に開くのを防ぐ。安全ロック1426が係合されると、コンプライアンスデバイス1408は、単に1つの軸を中心として自由に回転することができ、この自由は、コンプライアンスデバイス1408の内側xコンプライアンス部材によってもたらされる。回転運動は、実線矢印線によって示される。xコンプライアンス部材の動きをロックすることは、図13(g)を参照して説明したプランジャー組立体によって実現され得る。   Referring to FIG. 15 (b), the safety lock 1426 is rotated to engage the locking posts / stems 1428, 1430. Thus, the safety lock 1426 holds / grasps the clamping fingers 1404, 1406 in place to prevent the fingers 1404, 1406 from opening out, for example, during the needle alignment and insertion process. When the safety lock 1426 is engaged, the compliance device 1408 can rotate freely about just one axis, this freedom being provided by the inner x compliance member of the compliance device 1408. Rotational motion is indicated by a solid arrow line. Locking the movement of the x-compliance member can be achieved by the plunger assembly described with reference to FIG. 13 (g).

図15(c)を参照すると、コンプライアンスデバイス1408は、位置合わせおよび挿入の目的で、様々な角度に回転され得る。図15(c)に示すように、針1410は、たとえば、表面上の第1のマーキングおよび第2のマーキングを、取り込まれたX線画像と位置合わせするために、U字形ブロック1106(したがって、装置)に平行に回転される。ターゲットの画像に針画像を重ねることにより、挿入路を確認することができ、したがって、進入点に関するユーザの決定を容易にすることができる。   Referring to FIG. 15 (c), the compliance device 1408 can be rotated to various angles for alignment and insertion purposes. As shown in FIG. 15 (c), the needle 1410 is, for example, a U-shaped block 1106 (hence, to align the first and second markings on the surface with the captured X-ray image. Device). By superimposing the needle image on the target image, the insertion path can be confirmed, and therefore the user's decision regarding the entry point can be facilitated.

図15(d)を参照すると、ボールロックレバー、たとえば1432は、内側に、または互いの方に回転されて、ボールジョイント、たとえば1416にソケット、たとえば1418を押しつける力を強くすることと、したがってコンプライアンスデバイス1408を任意の所望の最終角度に固定することとをもたらす。   Referring to FIG. 15 (d), the ball lock lever, eg 1432, is rotated inward or towards each other to increase the force pressing the socket, eg 1418, against the ball joint, eg 1416, and thus compliance. Locking the device 1408 to any desired final angle.

例示的実施形態では、コンプライアンスデバイス1408を解除するために、ボールロックレバー、たとえば1432は、外側に、または緩める配置で、回転されることが可能であり、安全ロック1426を開放し、クランプ解除端部1502、1504に押下力が与えられる。すなわち、コンプライアンスデバイス1408の解除は、上記の係合ステップの逆の順序を使用することになる。   In an exemplary embodiment, to release the compliance device 1408, a ball lock lever, eg, 1432, can be rotated outward or in a loosened configuration to release the safety lock 1426 and release the clamp A pressing force is applied to the parts 1502 and 1504. That is, the release of the compliance device 1408 will use the reverse order of the engagement steps described above.

代替の例示的実施形態では、クランプ機構は、1つの可動クランピングフィンガーを有するように変更され得る。すなわち、もう一方のクランピングフィンガーは、固定された壁または固定された部材とすることができる。可動クランピングフィンガーは、固定された部材に向かって付勢されて、コンプライアンスデバイスを締めることができる。   In an alternative exemplary embodiment, the clamping mechanism can be modified to have one movable clamping finger. That is, the other clamping finger can be a fixed wall or a fixed member. The movable clamping finger can be biased toward a fixed member to tighten the compliance device.

図16は、例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。装置1602は、中空針1606などの器具を誘導するためのコンプライアンスデバイス1604と係合または協働することができる。装置1602は、コンプライアンスデバイス1604のy軸動作を作動させるための作動部材/機構として提供されるyロッド1608と、コンプライアンスデバイス1604のx軸動作を作動させるための第2の作動部材/機構として提供されるxロッド1610とを含む。コンプライアンスデバイス1604は、器具を受けるためのシャフトを有するボディを含む。コンプライアンス機構は、図4(b)(i)から(iii)を参照して説明した機構と実質的に同様である。   FIG. 16 is a schematic diagram illustrating another apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. Apparatus 1602 may engage or cooperate with a compliance device 1604 for guiding an instrument such as hollow needle 1606. Device 1602 is provided as an actuating member / mechanism for actuating the y-axis motion of compliance device 1604 and as a second actuating member / mechanism for actuating the x-axis motion of compliance device 1604. X-rod 1610. Compliance device 1604 includes a body having a shaft for receiving an instrument. The compliance mechanism is substantially similar to the mechanism described with reference to FIGS. 4 (b) (i) to (iii).

例示的実施形態では、針1606のYZ平面動作に、微細なチューニングと粗いチューニングの両方が行われる。針1606のXZ平面動作については、微細なチューニング調整が行われる。微細なチューニング調整は、針1606の挿入角度を調整する/変えるために行われる。   In the exemplary embodiment, the YZ plane movement of the needle 1606 is both finely and coarsely tuned. For the XZ plane operation of the needle 1606, fine tuning adjustment is performed. Fine tuning adjustments are made to adjust / change the insertion angle of the needle 1606.

ロッキング機構/部材1612が設けられる。ロッキング部材1612は、装置1602の本体1612に設けられるねじ部材である。xロッド1610の動きをロックするために、ロッキング部材1612は、本体1614のねじ山(図示せず)を使用してねじ込まれ、xロッド1610に圧縮力をかける。したがって、y方向の動きのみを残して、x方向の動きは制限され得る。   A locking mechanism / member 1612 is provided. The locking member 1612 is a screw member provided on the main body 1612 of the device 1602. To lock the movement of the x-rod 1610, the locking member 1612 is screwed in using the threads (not shown) of the body 1614 to apply a compressive force to the x-rod 1610. Thus, motion in the x direction can be limited leaving only motion in the y direction.

図17は、図16の装置の概略上面図である。中央リングとして、回転機構/部材1702が設けられる。回転ロッキング部材1704は、装置1602の回転機構/部材1702に設けられるねじ部材である。回転ロッキング部材1704は、本体1614の回転を制限するために使用され得る。本体1614は、z軸または紙に入る軸を中心として約360度の回転角度で回転され得る。シータΘを比較する。例示的実施形態では、装置1602は、使用中に対象者の上に配置される。この点において、装置1602は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび/または防止されるような材料で、全体的にまたは部分的に構成されることが好ましい。たとえば、装置1602の少なくとも把持部材が、このような材料で構成され得る。たとえば、X線撮像などの放射線撮像については、装置1602は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、紙などを含むことができるが、これらに限らない。したがって、x線または放射線画像上で装置による陰影効果は防止され得る。これは、X線画像上の陰影を防ぐことになる。 FIG. 17 is a schematic top view of the apparatus of FIG. A rotation mechanism / member 1702 is provided as the central ring. The rotation locking member 1704 is a screw member provided on the rotation mechanism / member 1702 of the device 1602. A rotational locking member 1704 can be used to limit the rotation of the body 1614. The body 1614 may be rotated at a rotation angle of about 360 degrees about the z axis or the axis entering the paper. Compare theta Θ. In the exemplary embodiment, device 1602 is placed over the subject during use. In this regard, device 1602 is preferably constructed in whole or in part with a material such that the shadowing effect during imaging is substantially reduced and / or prevented. For example, at least the gripping member of the device 1602 can be composed of such a material. For example, for radiographic imaging, such as x-ray imaging, the device 1602 is preferably composed of a radiolucent, radiolucent, or radiolucent material. Such materials can include, but are not limited to, titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), paper, and the like. Thus, shadowing effects by the device on x-rays or radiographic images can be prevented. This will prevent shadows on the X-ray image.

いくつかの実施形態では、コンプライアンスデバイス1604は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび/または防止されるような材料で実質的に構成されることが好ましい。たとえば、X線撮像などの放射線撮像については、コンプライアンスデバイス1604は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、紙などを含むことができるが、これらに限らない。   In some embodiments, the compliance device 1604 is preferably substantially composed of a material such that shadow effects during imaging are substantially reduced and / or prevented. For example, for radiographic imaging such as X-ray imaging, the compliance device 1604 is preferably composed of a radiolucent, radiolucent, or radiolucent material. Such materials can include, but are not limited to, titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), paper, and the like.

図18(a)〜(d)は、例示的実施形態における、器具の保持/把持および解除を示すための概略図である。   FIGS. 18 (a)-(d) are schematics for illustrating instrument holding / gripping and release in an exemplary embodiment.

図18(a)を参照すると、xロッド1610内にプラグ1802が設けられている。図18(a)は、係合された位置のプラグを示す。   Referring to FIG. 18A, a plug 1802 is provided in the x rod 1610. FIG. 18 (a) shows the plug in the engaged position.

図18(b)は、プラグが係合位置にあるときの、xロッド1610の他方の端部を示す。コンプライアンスデバイス1604は、xロッド1610の伸長された把持シャフト1804によって接触される。把持シャフト1804は、コンプライアンスデバイス1604の対応するくぼみ/穴1806に接触し、したがってコンプライアンスデバイス1604を所定の位置に固定/ロックする。したがって、把持シャフト1804は、装置1602の把持部材として機能し、xロッド1610により本体1614に連結される。   FIG. 18 (b) shows the other end of the x-rod 1610 when the plug is in the engaged position. Compliance device 1604 is contacted by an elongated gripping shaft 1804 of x-rod 1610. The gripping shaft 1804 contacts the corresponding indentation / hole 1806 of the compliance device 1604 and thus locks / locks the compliance device 1604 in place. Accordingly, the gripping shaft 1804 functions as a gripping member of the device 1602 and is connected to the main body 1614 by the x rod 1610.

図18(c)を参照すると、たとえば、プラグ1802を引くことによって、プラグ1802に力が加えられて、プラグ1802を係合解除位置1802に動かす。把持シャフト1804は、くぼみ/穴1806から係合解除される/引っ込められる。したがって、コンプライアンスデバイス1604は、所定の位置から解除され、コンプライアンスデバイス1604のシャフト(図示せず)内に針1810を依然として維持しながら、装置1602から離れることができる。   Referring to FIG. 18C, for example, by pulling the plug 1802, a force is applied to the plug 1802 to move the plug 1802 to the disengagement position 1802. The gripping shaft 1804 is disengaged / retracted from the recess / hole 1806. Accordingly, the compliance device 1604 can be released from the predetermined position and moved away from the apparatus 1602 while still maintaining the needle 1810 within the shaft (not shown) of the compliance device 1604.

図18(d)を参照すると、コンプライアンスデバイス1604が対象者の挿入表面に達した後、それによって針1810の周りに開口部1808が得られている。その後装置1602は、たとえば支持アーム(図1(b)の126を比較する)によってたとえば装置1602上のロッキングを解除した後、針1810を開口部1808内に保つことによって取り除かれ得る。   Referring to FIG. 18 (d), after the compliance device 1604 reaches the subject's insertion surface, an opening 1808 is obtained around the needle 1810. The device 1602 can then be removed by, for example, releasing the locking on the device 1602 by, for example, a support arm (compare 126 in FIG. 1 (b)) and then keeping the needle 1810 in the opening 1808.

図19は、例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。装置1902は、中空針1904などの器具を係合させることができる。   FIG. 19 is a schematic diagram illustrating another apparatus for guiding an instrument in an exemplary embodiment. Device 1902 can engage an instrument such as hollow needle 1904.

いくつかの実施形態では、装置1902は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび/または防止されるような材料で、全体的にまたは部分的に構成されることが好ましい。たとえば、装置1902の少なくとも把持部材が、このような材料で構成され得る。たとえば、X線撮像などの放射線撮像については、装置1902は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、PVC、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、紙などを含むことができるが、これらに限らない。したがって、x線または放射線画像上で装置による陰影効果は防止され得る。これは、X線画像上の陰影を防ぐことになる。   In some embodiments, the apparatus 1902 is preferably configured in whole or in part with a material such that the shadowing effect during imaging is substantially reduced and / or prevented. For example, at least the gripping member of the device 1902 can be composed of such a material. For example, for radiographic imaging, such as x-ray imaging, the apparatus 1902 is preferably composed of a radiolucent, radiolucent, or radiolucent material. Such materials can include, but are not limited to, titanium, glass, polystyrene, polyurethane, PVC, polyetheretherketone (PEEK), paper, and the like. Thus, shadowing effects by the device on x-rays or radiographic images can be prevented. This will prevent shadows on the X-ray image.

例示的実施形態では、装置1902は、いかなる支持アーム(図1(b)の126を比較する)もなく、二平面(たとえば、XZ平面およびYX平面)の本体取付装置(body mount apparatus)であり得る。装置1902は、取付ベースを用いて対象者の身体に直接取り付けられ得る。例示的実施形態では、取付ベースは、対象者に隣接する1つまたは複数の取付セグメント/脚部1906、1908を含む。装置1902を回転させるために、ユーザが(たとえば、本体の)縁部で装置1902を把持し、装置1902を自由に回転させることができる。取付けのために、装置1902は、対象者か取付ベースたとえば取付セグメント/脚部1906、1908のどちらかに付けられた粘着テープまたはジェルによって、対象者に一時的に付着され得る。粘着テープまたはジェルのこのような手段は、回転ロッキングとして機能することもできる。したがって、XZ平面およびYZ平面の機構1910が、取付けのために表面の上で平行に、一定の/固定のZ軸の高さ(1912を比較する)に持ち上げられる。   In the exemplary embodiment, apparatus 1902 is a bi-plane (eg, XZ plane and YX plane) body mount apparatus without any support arms (compare 126 in FIG. 1 (b)). obtain. Device 1902 may be attached directly to the subject's body using an attachment base. In the exemplary embodiment, the mounting base includes one or more mounting segments / legs 1906, 1908 adjacent to the subject. To rotate the device 1902, a user can grip the device 1902 at the edge (eg, of the body) and rotate the device 1902 freely. For attachment, the device 1902 may be temporarily attached to the subject by an adhesive tape or gel attached to the subject or an attachment base, eg, either of the attachment segments / legs 1906, 1908. Such means of adhesive tape or gel can also function as rotational locking. Thus, the XZ and YZ plane features 1910 are raised parallel to the surface for attachment to a constant / fixed Z-axis height (compare 1912).

装置1902は直接取り付けられることが可能であるので、装置1902は、取付けのために表面上で任意の角度に位置合わせされることが可能であり、したがって、たとえば手術台/ベッドの相対位置およびサイズによって制限されないという柔軟性を有利にもたらす。さらに、装置1902は対象者に直接取り付けられることが可能であるので、装置1902は、たとえば対象者の呼吸パターンおよび頻度に合わせて動くことができる。有利には、装置1902が対象者とともに動くので、組織および臓器破裂の可能性は、最小化され得る。   Since the device 1902 can be directly attached, the device 1902 can be aligned at any angle on the surface for attachment, and thus, for example, the relative position and size of the operating table / bed Advantageously offers the flexibility of not being limited by. Further, since the device 1902 can be attached directly to the subject, the device 1902 can move, for example, to the subject's breathing pattern and frequency. Advantageously, as the device 1902 moves with the subject, the possibility of tissue and organ rupture may be minimized.

図20は、図19の装置1902の分解組立図である。図20を参照すると、装置1902は、本体2002と、第1の作動機構/部材2004と、第2の作動機構/部材2006と、ロッキング部材2008とを含む。第1および第2の作動機構/部材2004、2006は、XZ平面およびYZ平面機構1910を提供する。本体2002は、取付ベースを含み、たとえば、その結果として、対象者に付着するための取付セグメント/脚部1906、1908を含む。本体2002はまた、取付セグメント/脚部1906、1908から固定のZ軸高さまでXZ平面およびYZ平面機構1910を持ち上げる。   20 is an exploded view of the device 1902 of FIG. Referring to FIG. 20, device 1902 includes a body 2002, a first actuation mechanism / member 2004, a second actuation mechanism / member 2006, and a locking member 2008. The first and second actuation mechanisms / members 2004, 2006 provide an XZ plane and a YZ plane mechanism 1910. The body 2002 includes a mounting base and, as a result, includes mounting segments / legs 1906, 1908 for attachment to a subject. The body 2002 also lifts the XZ plane and YZ plane mechanism 1910 from the attachment segments / legs 1906, 1908 to a fixed Z-axis height.

第1の作動機構/部材2004は、本体2002上でたとえばy軸動作をもたらすためのスライダの形であり得る。第2の作動機構/部材2006もまた、本体2002上でた
とえばx軸動作をもたらすためのスライダの形であり得る。第1の作動機構/部材2004は、y軸における動きまたはさらなる伸長をロックするためのロッキングラッチ部材2010を受け入れるための空洞を含む。ロッキング部材2008は、x軸における動きをロックするために設けられる。ロッキング部材2008は、ねじ回転ロックとして機能するためのねじ型部材であってもよい。
The first actuation mechanism / member 2004 may be in the form of a slider on the body 2002 to provide, for example, y-axis motion. The second actuation mechanism / member 2006 may also be in the form of a slider on the body 2002 to provide, for example, x-axis motion. The first actuation mechanism / member 2004 includes a cavity for receiving a locking latch member 2010 for locking movement or further extension in the y-axis. A locking member 2008 is provided to lock movement in the x-axis. The locking member 2008 may be a screw type member for functioning as a screw rotation lock.

第2の作動機構/部材2006は、針などの器具が自由に移動することができる移動路2012をさらに含む。図のように、本体2002には、対応する移動路2014が設けられる。装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作は、移動路2012内であることが好ましい。   The second actuation mechanism / member 2006 further includes a travel path 2012 through which an instrument such as a needle can move freely. As shown in the figure, the main body 2002 is provided with a corresponding movement path 2014. The rotational movement of the instrument about the pivot point outside the device is preferably within the travel path 2012.

第2の作動機構/部材2006は、好ましくは移動路2012の両側の壁に設けられた鋸歯部、たとえば2016をさらに含む。鋸歯部は、第1の作動機構/部材2004内に配置されたフレキシブルアーム(図示せず)と協働するように機能し、フレキシブルアームは、希望するとき、y軸における動きまたはさらなる伸長をロックするために、ロッキングラッチ部材2010によって動かせるものである。   The second actuating mechanism / member 2006 preferably further includes sawtooth portions, eg 2016, provided on the walls on both sides of the travel path 2012. The serrations function to cooperate with a flexible arm (not shown) disposed within the first actuation mechanism / member 2004, which locks movement or further extension in the y-axis when desired. In order to do this, it can be moved by a locking latch member 2010.

器具を把持/保持するための把持部材として、第1の作動機構/部材2004上に、開口部2020が設けられる。第1の作動機構/部材2004は、あらかじめ脆弱にされた部分/ライン2018もまた含む。   An opening 2020 is provided on the first actuation mechanism / member 2004 as a gripping member for gripping / holding the instrument. The first actuation mechanism / member 2004 also includes a pre-weakened portion / line 2018.

図21(a)は、組み立てられたときの装置1902の概略図である。図21(b)は、装置1902の概略上面図である。説明を容易にするために、図19および20からの同様の構成要素を指すために、同様の数字が使用される。   FIG. 21 (a) is a schematic diagram of the device 1902 when assembled. FIG. 21B is a schematic top view of the device 1902. For ease of explanation, like numerals are used to refer to like components from FIGS.

図21(a)を参照すると、第1の作動機構/部材2004の(すなわち、y方向における)上面は、本体2002と同一平面で設けられる。すなわち、第1の作動機構/部材2004の上面は、本体2002の上に突出しないことが好ましい。   Referring to FIG. 21 (a), the upper surface of the first actuation mechanism / member 2004 (ie, in the y direction) is provided in the same plane as the main body 2002. That is, the upper surface of the first actuation mechanism / member 2004 preferably does not protrude above the main body 2002.

図21(b)を参照すると、中空針(図19の1904を比較する)などの器具を保持/把持するために、器具ホルダ2102が設けられる。器具ホルダ2102は、XZ平面およびYZ平面機構1910上に設けられる。器具ホルダ2102に設けられた開口部2104を通して、針が挿入され得る。一定の高さ持ち上げられたXZ平面およびYZ平面機構1910は、ピボットポイントを対象者上の挿入ポイントに、または針の先端部に位置付けて、針先端位置の誘導を可能にする。したがってピボットポイントは、装置1902の外にある。針先端動作の解像度は、持ち上げの高さに基づく。開口部2104により、針は挿入の平面または対象者の挿入平面に沿って自由にスライドすることができる。針の動きは、X軸およびY軸における動きによってもたらされるXZ平面およびYZ平面運動に基づく(図2(a)および(b)に関する説明を比較する)。   Referring to FIG. 21 (b), an instrument holder 2102 is provided for holding / gripping an instrument such as a hollow needle (compare 1904 in FIG. 19). The instrument holder 2102 is provided on the XZ plane and the YZ plane mechanism 1910. A needle can be inserted through an opening 2104 provided in the instrument holder 2102. The XZ plane and YZ plane mechanism 1910 lifted to a certain height allows the guidance of the needle tip position by positioning the pivot point at the insertion point on the subject or at the needle tip. Thus, the pivot point is outside the device 1902. The resolution of the needle tip motion is based on the height of the lift. The opening 2104 allows the needle to slide freely along the insertion plane or the subject's insertion plane. The movement of the needle is based on the XZ and YZ plane movements brought about by movement in the X and Y axes (compare explanations for FIGS. 2 (a) and (b)).

X軸およびY軸における動きまたは動きの組合せが、たとえば対象者内の針先端位置を調整/シフトすることができる。第2の作動機構/部材2006(すなわち、x軸方向のスライダ)は、たとえば、パッド2106、2108のどちらかでx方向に押すまたは引く力を加えることによって、本体2002に対して平行方向にスライドすることができる。   Movement or a combination of movements in the X and Y axes can, for example, adjust / shift the needle tip position within the subject. The second actuation mechanism / member 2006 (ie, the x-axis slider) slides in a direction parallel to the body 2002, for example, by applying a pushing or pulling force in the x direction with either pad 2106, 2108. can do.

x方向の動きは、第2の作動機構/部材2006上に組み立てられた第1の作動機構/部材2004(すなわち、y方向のスライダ)によって強制される。すなわち、第2の作動機構/部材2006は、本体2002の端壁2110、2112内に維持される。次に図22(a)および(b)もまた参照する。図22(a)は、第2の作動機構/部材20
06が一方のx軸方向(たとえば、+x方向)に完全に伸ばされた装置1902の概略上面図である。図22(b)は、第2の作動機構/部材2006が他方のx軸方向(たとえば、−x方向)に完全に伸ばされた装置1902の概略上面図である。
Movement in the x direction is forced by a first actuation mechanism / member 2004 (ie, a slider in the y direction) assembled on the second actuation mechanism / member 2006. That is, the second actuation mechanism / member 2006 is maintained within the end wall 2110, 2112 of the body 2002. Reference is now also made to FIGS. 22 (a) and (b). FIG. 22A shows the second operating mechanism / member 20.
FIG. 10 is a schematic top view of device 1902 with 06 fully extended in one x-axis direction (eg, + x direction). FIG. 22 (b) is a schematic top view of the device 1902 with the second actuation mechanism / member 2006 fully extended in the other x-axis direction (eg, the −x direction).

図21(b)に戻ると、ロッキング部材2008は、本体2002内のねじ山(図示せず)により第2の作動機構/部材2006を係合させることができる。ロッキング部材2008が係合される、または係合するためにねじ留めされると、ロッキング部材2008は、本体2002に対して第2の作動機構/部材2006に圧縮摩擦力をかけて、x軸方向の動きを制限する。ロッキング部材2008は、単一軸(y軸)に沿ったさらなる動きのみが可能にされるように、x方向の動きを制限することができる。ロッキング部材2008は、ねじロックナットとすることができる。次に図23(a)および(b)もまた参照する。図23(a)は、第2の作動機構/部材2006と係合されたロッキング部材2008の概略図である。図23(b)は、矢印Dから見たときの、第2の作動機構/部材2006と係合されたロッキング部材2008の概略断面図である。   Returning to FIG. 21 (b), the locking member 2008 can engage the second actuation mechanism / member 2006 by a thread (not shown) in the body 2002. When the locking member 2008 is engaged or screwed to engage, the locking member 2008 applies a compressive frictional force on the second actuation mechanism / member 2006 relative to the body 2002 to cause x-axis direction. Limit movement. The locking member 2008 can limit movement in the x direction so that only further movement along a single axis (y-axis) is allowed. The locking member 2008 can be a screw lock nut. Reference is now also made to FIGS. 23 (a) and (b). FIG. 23 (a) is a schematic view of the locking member 2008 engaged with the second actuation mechanism / member 2006. FIG. 23 (b) is a schematic cross-sectional view of the locking member 2008 engaged with the second actuation mechanism / member 2006 when viewed from arrow D.

図21(b)に戻ると、第1の作動機構/部材2004は、たとえば、第1の作動機構/部材2004の、本体2002の外に伸長された部分に配置されたパッド2114でy方向に押すまたは引く力をかけることによって、第2の作動機構/部材2006に対して垂直方向にスライドすることができる。第1の作動機構/部材2004は、第2の作動機構/部材2006上に設けられたガイドスロット2116、2118に沿ってy軸方向に進む。第1の作動機構/部材2004は、スロット2116、2118に沿ってスライドすることができる。スロット2116、2118は、図のように端部が閉じたものである。第1の作動機構/部材2004の動きの限界は、ガイドスロット2116、2118の端部によって設けられる。次に図24(a)および(b)もまた参照する。図24(a)は、第1の作動機構/部材2004が一方のy軸方向(たとえば、+y方向)に完全に伸ばされた装置1902の概略下面図である。図24(b)は、第1の作動機構/部材2004が他方のy軸方向(たとえば、−y方向)に完全に伸ばされた装置1902の概略下面図である。   Returning to FIG. 21 (b), the first actuating mechanism / member 2004 is, for example, in the y-direction with a pad 2114 disposed on a portion of the first actuating mechanism / member 2004 that extends out of the body 2002. By applying a pushing or pulling force, it is possible to slide vertically relative to the second actuation mechanism / member 2006. The first actuation mechanism / member 2004 advances in the y-axis direction along guide slots 2116 and 2118 provided on the second actuation mechanism / member 2006. The first actuation mechanism / member 2004 can slide along the slots 2116, 2118. The slots 2116 and 2118 are closed at the ends as shown in the figure. The limit of movement of the first actuation mechanism / member 2004 is provided by the ends of the guide slots 2116, 2118. Reference is now also made to FIGS. 24 (a) and (b). FIG. 24 (a) is a schematic bottom view of the device 1902 with the first actuation mechanism / member 2004 fully extended in one y-axis direction (eg, + y direction). FIG. 24 (b) is a schematic bottom view of the device 1902 with the first actuation mechanism / member 2004 fully extended in the other y-axis direction (eg, the -y direction).

図21(b)に戻ると、第1の作動機構/部材2004の空洞内からロッキングラッチ部材2010を引っ張るまたは伸ばすことによって、y軸方向の動きがロックされ得る。   Returning to FIG. 21 (b), the y-axis motion can be locked by pulling or extending the locking latch member 2010 from within the cavity of the first actuation mechanism / member 2004.

図25は、例示的実施形態における、ロッキングラッチ部材の係合を示すための概略図である。ロッキングラッチ部材2010は、第1の作動機構/部材2004内に配置された柔軟部材、たとえば2502、2504に付着される。ロッキングラッチ部材2010が第1の作動機構/部材(図示せず)の空洞内から伸ばされる(2506を比較する)とき、ロッキングラッチ部材2010の端部2508、2510は、ロッキング副部材として柔軟部材の部分、たとえば2502、2504を外側に押し出すまたは伸ばすように機能する。柔軟アーム、たとえば2502、2504すなわちロッキング副部材の伸ばされた部分2512、2514は、第2の作動機構/部材(図示せず)の移動路(図20の2012を比較する)の壁に設けられた鋸歯部または歯車の歯、たとえば2016に係合することができる。係合は、したがってy軸方向に沿った動きを制限することができる。   FIG. 25 is a schematic diagram illustrating engagement of a locking latch member in an exemplary embodiment. The locking latch member 2010 is attached to a flexible member, such as 2502, 2504, disposed within the first actuation mechanism / member 2004. When the locking latch member 2010 is extended from within the cavity of the first actuating mechanism / member (not shown) (compare 2506), the ends 2508, 2510 of the locking latch member 2010 are used as a locking submember of the flexible member. It functions to push or extend portions, eg, 2502, 2504, outward. Flexible arms, e.g., 2502, 2504, or extended portions 2512, 2514 of the locking sub-member, are provided on the wall of the path of travel of the second actuation mechanism / member (not shown) (compare 2012 in FIG. 20). Can engage a sawtooth or gear tooth, eg, 2016. Engagement can therefore limit movement along the y-axis direction.

図26(a)および(b)は、例示的実施形態における動きの範囲を示すための、装置1902の概略上面図である。図26(a)は、−x方向および+y方向に完全に伸ばされた装置1902を示す。図26(b)は、+x方向および−y方向に完全に伸ばされた装置1902を示す。   FIGS. 26 (a) and (b) are schematic top views of apparatus 1902 to illustrate the range of motion in an exemplary embodiment. FIG. 26 (a) shows the device 1902 fully extended in the -x and + y directions. FIG. 26 (b) shows the device 1902 fully extended in the + x and −y directions.

図20を参照すると、第1の作動機構/部材2004を横断して、あらかじめ脆弱にされた部分/ライン2018が設けられ得る。あらかじめ脆弱にされた部分は、代替的には
、装置1902の任意の構成要素に、たとえば本体および/または第2の作動機構/部材などに設けられ得ることは理解されよう。
Referring to FIG. 20, a pre-weakened portion / line 2018 may be provided across the first actuation mechanism / member 2004. It will be appreciated that the pre-weakened portion could alternatively be provided on any component of the device 1902, such as on the body and / or the second actuation mechanism / member.

図27(a)および(b)は、例示的実施形態における、機器の解除を示すための装置1902の概略側面図である。図27(a)は、たとえば針を対象者に挿入した後の、器具を誘導するための装置の最終位置を示す。   FIGS. 27 (a) and (b) are schematic side views of an apparatus 1902 for illustrating device release in an exemplary embodiment. FIG. 27 (a) shows the final position of the device for guiding the instrument, for example after inserting the needle into the subject.

図27(b)を参照すると、第1の作動機構/部材2004は、あらかじめ脆弱にされた部分/ライン(図20の2018を比較する)に沿って第1の作動機構/部材2004を折るように持ち上げられる(2702を比較する)。折った後に、挿入された針のための空洞または自由な通り道が作成される。取り付けられた装置(図19の1902を比較する)は、針から取り除かれ得る。たとえば、本体および第2の作動機構/部材は、数字2704で示す方向に取り除かれ得る。したがって、いかなる構成要素も挿入された器具に接触することなく、器具解除が行われ得る。例示的実施形態では、折ることは、装置を再利用不可能にし、破壊的である。   Referring to FIG. 27 (b), the first actuation mechanism / member 2004 folds the first actuation mechanism / member 2004 along a pre-weakened portion / line (compare 2018 in FIG. 20). (Compare 2702). After folding, a cavity or free path for the inserted needle is created. The attached device (compare 1902 in FIG. 19) can be removed from the needle. For example, the body and the second actuation mechanism / member may be removed in the direction indicated by numeral 2704. Thus, instrument release can occur without any component contacting the inserted instrument. In the exemplary embodiment, folding makes the device non-reusable and destructive.

したがって、説明する例示的実施形態では、器具、または針の一部を並進動作させて、針がある角度に傾くことができるようにするための装置が設けられ得る。傾斜/回転角度は、たとえば針先端部に維持されるピボットポイントを中心とすることができる。装置は、針が二平面(たとえば、XZ平面とYZ平面)で動き、それぞれの平面内で2つの角度に針を傾斜/回転させるように、単一平面における針の並進動作を生じさせることができる。装置は、XZ平面およびYZ平面動作のための微調整および粗調整を行うことができる。例示的実施形態では、XZ平面およびYZ平面動作/調整の範囲は、0から約200mmの範囲内である。針の把持は、(たとえば、プラグを使用する)トグル、または(クランプ機構を使用する)クリッピングとすることができる。例示的実施形態では、装置を構成するために使用される材料は、ポリカーボネート(PC)、PEEK、チタン、および/またはアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)などの硬質プラスチックであることが好ましいことがある。さらに、装置を構成するために使用される材料は、X線画像における陰影を最小限にするまたは防ぐために、放射線透過的、または半透過性の材料であることが好ましいことがある。   Thus, in the exemplary embodiment described, a device may be provided for translating an instrument, or a portion of the needle, so that the needle can tilt at an angle. The tilt / rotation angle can be centered on a pivot point maintained at the needle tip, for example. The device may cause the needle to translate in a single plane so that the needle moves in two planes (eg, the XZ plane and the YZ plane) and tilts / rotates the needle at two angles within each plane. it can. The apparatus can perform fine and coarse adjustments for XZ and YZ plane operations. In the exemplary embodiment, the range of XZ plane and YZ plane motion / adjustment is in the range of 0 to about 200 mm. Needle gripping can be a toggle (eg, using a plug) or a clipping (using a clamping mechanism). In exemplary embodiments, it may be preferred that the material used to construct the device is a rigid plastic such as polycarbonate (PC), PEEK, titanium, and / or acrylonitrile butadiene styrene (ABS). Furthermore, it may be preferred that the material used to construct the device is a radiolucent or translucent material to minimize or prevent shading in the x-ray image.

いくつかの例示的実施形態では、Cアームレシーバに、X線撮像から離れて、レーザ源が取り付けられ得る。(プリズムによる)レーザビームは、Cアームレシーバ平面に垂直であり得る。レーザは、プリズムを使用して対象者に向けられ得る。レーザの可視基準またはポイントは、Cアームレシーバに取り付けられた可動機構を使用して調整可能であり得る。   In some exemplary embodiments, a laser source may be attached to the C-arm receiver away from the x-ray imaging. The laser beam (by the prism) can be perpendicular to the C-arm receiver plane. The laser can be directed at the subject using a prism. The visible reference or point of the laser may be adjustable using a movable mechanism attached to the C-arm receiver.

説明した例示的実施形態では、器具を誘導するための装置の外にピボットポイントを有して、他の装置全体に、器具の自由な回転を可能にする確実性をもたらすことができ、たとえば、回転のポイントは、そのような装置の本体内であってもよい。回転または運動の自由を多くしすぎると、手技中の誤りを招く可能性があることが認識された。さらに、例示的実施形態における装置は、ロボットデバイスと比べると、比較的より安価で、使用しやすいものであり得る。また、例示的実施形態における装置は、ユーザが器具の挿入中に直接触覚フィードバックを得ることを可能にし得る。また、対象者の動き、たとえば呼吸による何らかのずれが存在する場合、器具は、例示的実施形態における装置を使用して、もとの経路に誘導され得る。さらに、X線は、針誘導/挿入中にスイッチをオフにされ得るので、例示的実施形態におけるシステムおよび装置は、手技中にX線にさらされることを減らすことができる。また、例示的実施形態における装置は、新規の使用者に対して手技の学習曲線が短くされ得るように、技法を簡単にすることもできることが認識された。より容易な誘導および参照により、より短い手技の時間が取得され得ることも認識された
In the described exemplary embodiment, a pivot point can be provided outside the device for guiding the instrument to provide certainty that allows free rotation of the instrument throughout the other device, for example, The point of rotation may be within the body of such a device. It has been recognized that too much freedom of rotation or movement can lead to errors during the procedure. Furthermore, the apparatus in the exemplary embodiment may be relatively cheaper and easier to use compared to robotic devices. The device in the exemplary embodiment may also allow a user to obtain direct contact feedback during instrument insertion. Also, if there is any deviation due to subject movement, eg, respiration, the instrument can be guided to the original path using the device in the exemplary embodiment. Further, because the x-rays can be switched off during needle guidance / insertion, the systems and devices in the exemplary embodiments can reduce exposure to x-rays during the procedure. It has also been recognized that the apparatus in the exemplary embodiment can simplify the technique so that the learning curve of the procedure can be shortened for new users. It has also been recognized that shorter procedure times can be obtained with easier guidance and reference.

したがって、例示的実施形態は、有利には、針位置合わせおよび挿入プロセスを管理するために精密調整および誘導技術を使用者の技能および器用さと組み合わせることができる受動的PAK支援デバイス(PAK−AD)を提供することができる。例示的実施形態における装置は、針が、他の平面における位置合わせに影響を与えることなく、一平面内で調整のために参照されることをもたらすことができる。例示的実施形態における装置は、針が所定の位置に物理的にロックされることを可能にし、対象者への針の挿入に対して1つのDOFのみを許可することができる。例示的実施形態はまた、ターゲットに対する針の高い位置合わせ精度を実現するのを支援するために、いくつかの誘導およびロッキングモジュールと連結された多関節支持アームを提供すると同時に、ターゲット上に針を調整し、挿入するために、依然として使用者に完全な制御を与えることができる。   Thus, the exemplary embodiment advantageously provides a passive PAK assist device (PAK-AD) that can combine precision adjustment and guidance techniques with user skills and dexterity to manage the needle alignment and insertion process. Can be provided. The device in the exemplary embodiment can provide that the needle is referenced for adjustment in one plane without affecting alignment in other planes. The device in the exemplary embodiment allows the needle to be physically locked in place and can allow only one DOF for insertion of the needle into the subject. The exemplary embodiment also provides an articulated support arm coupled with several guidance and locking modules to help achieve high alignment accuracy of the needle with respect to the target while simultaneously positioning the needle on the target. The user can still be given full control to adjust and insert.

説明する例示的実施形態では、x軸およびy軸について説明したが、例示的実施形態はこのように限定されないことは理解されよう。たとえば、x軸およびy軸は任意であり、交換可能であり得る。また、他の軸、垂直でない軸さえも使用され得る。同様に、XZ平面およびYZ平面について説明したが、他の平面が使用され得る。   Although the exemplary embodiments described have been described with respect to the x-axis and the y-axis, it will be understood that the exemplary embodiments are not so limited. For example, the x and y axes are arbitrary and may be interchangeable. Also other axes, even non-vertical axes can be used. Similarly, although the XZ and YZ planes have been described, other planes can be used.

また、説明する例示的実施形態では、例示を容易にするために、針などの器具について説明している。装置およびシステムは、器具とは無関係に提供され得ることは理解されよう。   Also, in the exemplary embodiment described, an instrument such as a needle is described for ease of illustration. It will be appreciated that the apparatus and system may be provided independently of the instrument.

さらに、例示的実施形態の装置の外のピボットポイントを中心とした傾斜/回転動作となるXZ平面およびYZ平面動作は、PAK手技のみで使用されることに限定されないことは理解されよう。例示的実施形態の装置は、腎臓結石除去手技、結腸、胃、肺のための手技など、様々な生体系および他の手技に使用され得る。例示的実施形態の装置は、美容のための手技にも使用され得る。例示的実施形態の装置は、好ましくはX線撮像などの撮像システムの支援の下で、埋め込まれたターゲットに対して器具の誘導を利用する非外科的手技にも使用され得る。   Furthermore, it will be appreciated that the XZ and YZ plane motions that result in tilt / rotation motions about pivot points outside the apparatus of the exemplary embodiment are not limited to being used only in PAK procedures. The devices of the exemplary embodiments can be used for a variety of biological systems and other procedures, such as kidney stone removal procedures, procedures for the colon, stomach, and lungs. The apparatus of the exemplary embodiment can also be used for cosmetic procedures. The apparatus of the exemplary embodiment can also be used for non-surgical procedures that utilize instrument guidance to an implanted target, preferably with the aid of an imaging system such as X-ray imaging.

さらに、把持部材と協働するコンプライアンスデバイスを有する説明した例示的実施形態は、このように限定されないことは理解されよう。すなわち、これらの例示的実施形態は、把持部材が直接に、すなわち別個のコンプライアンスデバイスなしで、器具を保持/把持するように変更され得る。   Further, it will be appreciated that the described exemplary embodiment having a compliance device that cooperates with a gripping member is not so limited. That is, these exemplary embodiments can be modified so that the gripping member holds / holds the instrument directly, ie without a separate compliance device.

説明する例示的実施形態では、対象者は、人間または動物の対象者であり得る。ターゲットは、組織、腫瘍、結石などであり得る。   In the exemplary embodiment described, the subject may be a human or animal subject. The target can be a tissue, tumor, stone, or the like.

さらに、例示的実施形態は、撮像および/または位置合わせステップが、自動化されたシステムによって実施または支援され得るように変更され得ることは理解されよう。すなわち、例示的実施形態は、部分的に受動的なPAK支援デバイスを提供するように変更されることが可能であり、このような例示的実施形態は、全く受動的なPAK支援デバイスに限定されない。   Further, it will be appreciated that the exemplary embodiments can be modified so that the imaging and / or alignment steps can be performed or supported by an automated system. That is, the exemplary embodiments can be modified to provide a partially passive PAK support device, and such exemplary embodiments are not limited to totally passive PAK support devices. .

大まかに説明する本発明の範囲を逸脱することなく特定の実施形態に対して、他の変形および/または変更が行われ得ることは、当業者には理解されよう。本実施形態は、したがって、あらゆる点で例示であって、限定ではないと考えられなければならない。   Those skilled in the art will appreciate that other variations and / or modifications can be made to the specific embodiments without departing from the scope of the invention as broadly described. This embodiment is therefore to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive.

Claims (6)

装置により器具を誘導するための方法であって、
前記装置を使用して器具を把持するステップと、
前記装置の外にピボットポイントを設けるステップと、
前記装置の本体に対して水平な平面に平行である単一平面内に限定された1つまたは複数の並進動作として前記器具を動かすために、前記装置の1つまたは複数の作動部材を作動させるステップであって、前記器具が、前記1つまたは複数の並進動作と同じ方向に動いて、前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面に垂直な1つまたは複数の平面における前記器具の回転動作をもたらすようにし、前記回転動作が、前記装置の外の前記ピボットポイントを中心としたものである、作動させるステップと
を含む、方法。
A method for guiding an instrument by a device, comprising:
Gripping the instrument using the device;
Providing a pivot point outside the device;
Actuating one or more actuating members of the device to move the instrument as one or more translational motions limited in a single plane parallel to a horizontal plane relative to the body of the device; Said instrument moving in the same direction as said one or more translational movements and said instrument in one or more planes perpendicular to said plane parallel to a plane parallel to said body Actuating, wherein the rotational motion is about the pivot point outside the device.
前記器具を動かすために1つまたは複数の作動部材を作動させる前記ステップについて、前記方法が、前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面内の各作動部材のそれぞれの軸に沿った前記器具の前記並進動作を生じさせるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。   For the step of actuating one or more actuating members to move the instrument, the method is along a respective axis of each actuating member in the plane that is parallel to a plane parallel to the body. The method of claim 1, further comprising causing the translational motion of the instrument. 前記1つまたは複数の作動部材として回転ねじ山部材を設けるステップと、前記回転ねじ山部材の回転動作により前記把持部材の前記1つまたは複数の並進動作を生じさせるステップとをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。   Providing a rotating thread member as the one or more actuating members; and causing the one or more translational movements of the gripping member by rotating the rotating thread member. The method according to 1 or 2. 前記本体に配置された取付ベースを設けるステップと、前記装置が対象物表面に平行に固定距離に配置されるように、前記対象物表面に接触するステップとをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。   3. The method according to claim 1, further comprising: providing a mounting base disposed on the body; and contacting the object surface such that the device is disposed at a fixed distance parallel to the object surface. The method described. 前記取付ベースが、前記対象物表面に接触するための2つ以上の取付セグメントを含む、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the mounting base includes two or more mounting segments for contacting the object surface. 前記1つまたは複数の作動部材として手で操作可能なスライダ機構を設けるステップと、前記手で操作可能なスライダ機構の回転動作により前記把持部材の前記1つまたは複数の並進動作を手で生じさせるステップとをさらに含む、請求項4または5に記載の方法。   A step of providing a manually operable slider mechanism as the one or more actuating members; and a rotating operation of the manually operable slider mechanism to cause the one or more translational operations of the gripping member by hand. The method according to claim 4 or 5, further comprising:
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