JP2023098867A - アライメント機能を有するカテーテルパッケージ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、患者80を治療するために手術室(OR)等の医療環境で使用される連続体ロボット500を備えた医用システム1000の大まかな構造を図示する。医用システム1000は、連続体ロボット500と、コンピュータシステム400と、支持プラットフォーム200とから成る。コンピュータシステム400は、表示画面420及びコンソール410を含む。連続体ロボット500は、支持プラットフォーム200に取外し可能に取り付けられ、有線及び/又は無線の接続(図示なし)を介してコンピュータシステム400とのデータ通信を維持する。支持プラットフォーム200は、1つ又は複数の関節式アームと、作動ハンドルが搭載されるリニアステージ202とを含むことができる。連続体ロボット500は、操縦可能カテーテル100と、本明細書で作動部300と呼ばれる作動ハンドルとを含む。操縦可能カテーテル100は、カテーテルコネクタ101を介して作動部300に接続される。操縦可能カテーテル100は、近位セクション120と遠位セクション110を有する。遠位セクション110は、患者80の解剖学的管腔(例えば気管)に挿入されるように構成され、操縦可能カテーテル100の近位セクション120は、コネクタ101の作動部300に接続されるように構成される。
図2A、図2B、図2C及び図2Dは、本開示の1つ以上の実施形態に係る、操縦可能カテーテル100の更なる詳細を図示する。図2Aは、コネクタ101に取り付けられる細長い管状体を含むカテーテル100を示す。細長い管状体は、遠位セクション110と近位セクション120を備える。遠位セクション110は、患者の体腔(例えば肺につながる気道)に挿入されるように構成される。近位セクション120は、コネクタ101を介して、外部の作動部300に接続されるように構成される。コネクタ101の中心と、近位セクション120及び遠位セクション110の中心を通って、少なくとも1つのツールチャネル150がカテーテル100を横断する。複数の駆動ワイヤ210は、操縦可能カテーテルの1つ以上の湾曲可能セグメントに取り付けられ、操縦可能カテーテルの壁とコネクタ101を通り、近位セクション120を通ってコネクタ101に向けて突出する。コネクタ101は、コネクタハブ102とアクセスポート152を含む。アクセスポート152は、ツールを挿入したり流体を通したりするのに用いることができる。コネクタハブ102は、所定の構成に(例えば、カテーテルの長手方向軸の周りで対称に分布するように)まとめられた複数のコネクティングロッド103を保持する。コネクタハブ102は、作動部300のハウジング(作動ハンドル)内部に配置されたアクセプタ部品302と係合するように構成された複数のコネクティングロッド103(駆動ワイヤの近位端)を保持する。
連続体ロボット500の上述の説明から、操縦可能カテーテル100が、作動部300への初期接続時に精確なアライメントと較正を必要とする繊細な器具であることが、当業者には理解できるであろう。カテーテルの初期接続時の精確なアライメントと較正は、精確なカテーテル動作を達成し、患者の安全性を保証する上で必須である。特に、先に述べたように、連続体ロボット500は、システムを較正するために、カテーテル100が既知の状態にあることを必要とする。すなわち、所望のカテーテルの曲げを達成するために必要なワイヤ動作をシステムが計算するために、システムは“ゼロ設定”される必要がある。操縦可能カテーテル100と作動部300の安全で迅速な接続を容易にするために、本出願人による先の米国特許出願公開第2021/0121051号は、カテーテルの駆動ワイヤに取り付けられた複数のコネクティングロッドを受け入れるように構成されたアクセプタ部品を備えたコネクタを開示している。先の文献では、アクセプタ部品は、スライドとねじりの操作でL字形状のコネクティングロッドを受け入れるように構成される。更に、公開されていない特許出願第17/133184号は磁気コネクタを開示しており、アクセプタ部品は、カテーテルの駆動ワイヤに取り付けられた線形(直線状)の磁化コネクティングロッドを受け入れるように構成される。先の特許出願第17/133184号では、カテーテル側の磁化コネクティングロッドが、作動ハンドルに挿入され、作動部のアクセプタ部品と磁力によって係合する。次に、係止機構が、作動部とカテーテルの間の機械的接続を固定する。米国公開第2021/0121051号と特許出願第17/133184号(両方とも本願の譲受人によって開示された)は、あらゆる目的で参照により本明細書に援用される。
図4のステップS404では、ハブホルダ604は、コネクタハブ102がパッケージ601からわずかに突出するように提示されるように、コネクタ101とアライメントチューブ130を保持するために用いられる固体材料の部品として示されている。コネクタ101とアライメントチューブ130がパッケージ内で動いたり揺れたりしないようにするために、パッケージ601には、パッケージの縁に小さなスロット又は切込み605を設けて、パッケージスロットにハブホルダ604を収めることができる。他の実施形態では、ハブホルダ604には、図5A~図5Cに示されるように、パッケージ601と係合する切込み又はスロット607が設けられてよい。
図6は、操縦可能カテーテル100を曲線状(非線形)の姿勢又は形状に拘束するように構成されたアライメントチューブ130の別の実施形態を図示する。曲線形状は、コイル形状、C字形状、U字形状又はS形状を含み得る。この実施形態では、パッケージアセンブリ600は、保護ハウジング又はパッケージ601として機能する実質的に正方形のトレイのような構造を含み、アライメントチューブ130は、直線形状ではなく曲線形状に配置されるカテーテル100は、アライメントチューブ130の内部に配置され、アライメントチューブ130と同じ曲線形状に拘束される。図6から分かるように、アライメントチューブ130とカテーテル100が曲がっているので、コネクティングロッド103は互いにずれている(同じ平面にない)。
本明細書に開示される例示の実施形態の少なくとも特定の態様は、記憶媒体(「非一時的コンピュータ可読記憶媒体」と呼ばれる場合もある)に記録されたコンピュータ実行可能命令(例えば1つ以上のプログラム又は実行可能コード)を読み出して実行して、前述した1つ以上のブロック図、プロセス又はフローチャートの機能を実行するシステム又は装置のコンピュータによって実現することができる。コンピュータは、当業者に知られている各種コンポーネントを含んでよい。例えば、コンピュータは、例えば、コンピュータ実行可能命令を記憶媒体から読み出して実行して、前述した実施形態のうちの1つ以上の機能を実行することにより、かつ/又は、前述した実施形態のうちの1つ以上の機能を実行するための1つ以上の回路を制御することにより、前述した実施形態のうちの1つ以上の機能を実行するための1つ以上の回路(例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)や特定用途向け集積回路(ASIC))によって実装される信号プロセッサを含んでよい。コンピュータは、1つ以上のプロセッサ(例えば中央処理装置(CPU)、マイクロ処理ユニット(MPU))を含んでよく、コンピュータ実行可能命令を読み出して実行するための別個のコンピュータ又は別個のプロセッサのネットワークを含んでよい。コンピュータ実行可能命令は、例えばクラウドベースのネットワークから、又は記憶媒体から、コンピュータに提供することができる。記憶媒体は、例えば、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、分散コンピューティングシステムのストレージ、光ディスク(コンパクトディスク(CD)、デジタル多用途ディスク(DVD)又はBlu-ray Disc(BD)(商標)等)、フラッシュメモリデバイス、メモリカード等のうち1つ以上を含んでよい。コンピュータは、入出力デバイスに対して通信信号(データ)を送受信するために入出力(I/O)インタフェースを含んでよく、入出力デバイスとしては、キーボード、ディスプレイ、マウス、タッチスクリーン、タッチレスインタフェース(例えばジェスチャー認識デバイス)、印刷デバイス、ライトペン、光学式ストレージデバイス、スキャナ、マイクロフォン、カメラ、ドライブ、通信ケーブル及びネットワーク(有線又は無線)が挙げられる。少なくとも1つの実施形態では、操縦可能カテーテルを操作するためのロボット制御システムに使用される装置は、以下を備える:電子制御部;電子制御部に結合されたコンピュータ可読メモリ;及び、メモリに保存されたコンピュータ実行可能命令。コンピュータ実行可能命令は、プログラムされたコードとして記述された制御ロジックを含み、当該制御ロジックは、操縦可能カテーテルの所定の形状に基づいてコネクティングロッド103を受け入れるための初期位置に各アクセプタ部品302を配置するように、作動部300の1つ以上のアクチュエータの動きを制御する作動制御信号を生成するために、電子制御部(例えばシステム1000のCPU)によって実行されるように構成される。
上記の実施形態では、新規のカテーテル梱包材設計により、従来のカテーテルパッケージに優るいくつかの利点と新たな特徴が提供される。本明細書に記載の新たな設計によれば、カテーテルパッケージに不可欠な部品であるアライメントチューブが、操縦可能カテーテルを所定の形状に保持する。所定の形状は、カテーテルと作動ハンドルの組立てプロセス中、作動ハンドルのアクセプタ部品の較正状態に一致するように構成される。システムは、初期化プロセスを完了して、カテーテルが包装されている所定の形状に対応する位置に作動ハンドルのアクセプタ部品を設定するように構成される。したがって、形状較正のために追加の部品やプロセスは必要ない。
Claims (20)
- ロボットシステムに接続するように準備された操縦可能カテーテルを格納するためのパッケージアセンブリであって、
近位端から遠位端まで長さ方向に延びるカテーテル本体を有する操縦可能カテーテルであって、前記操縦可能カテーテルは、複数の駆動ワイヤによって作動可能な1つ以上の湾曲可能セグメントを有し、前記複数の駆動ワイヤは、前記カテーテル本体の壁に沿って配置され、前記複数の駆動ワイヤの遠位端は、前記1つ以上の湾曲可能セグメントに取り付けられ、前記複数の駆動ワイヤの近位端は、前記カテーテル本体の前記近位端から突出し、作動部に接続可能である、操縦可能カテーテルと、
所定の形状の表面を有し、前記カテーテル本体の前記壁と係合するように構成されたアライメント部材と、
解放可能に互いに係合した前記アライメント部材と前記カテーテル本体を封入するように構成されたパッケージ筐体と、
を備え、
前記アライメント部材は、前記カテーテル本体の少なくとも一部を前記所定の形状に拘束するように前記パッケージ筐体内に配置され、
前記操縦可能カテーテルを前記ロボットシステムの作動部に接続するために、前記パッケージ筐体は、前記複数の駆動ワイヤの前記近位端を、前記作動部との接続のために予め構成された配置で提示する、
パッケージアセンブリ。 - 前記所定の形状は、直線形状又は曲線形状であり、
前記作動部との接続のために予め構成された前記配置は、前記複数の駆動ワイヤの前記近位端が前記カテーテル本体の長手方向軸の周りに対称に分布する配置を含む、
請求項1に記載のパッケージアセンブリ。 - 前記所定の形状は、曲線形状であり、
前記作動部との接続のために予め構成された前記配置は、前記複数の駆動ワイヤの前記近位端が互いに長手方向にずれている配置を含む、
請求項1に記載のパッケージアセンブリ。 - 前記所定の形状は、曲線形状であり、
前記作動部との接続のために予め構成された前記配置は、前記複数の駆動ワイヤの前記近位端が前記操縦可能カテーテルの前記近位端から長手方向に同じ距離にある配置を含む、
請求項1に記載のパッケージアセンブリ。 - 前記パッケージ筐体は、滅菌可能な材料で作られたトレイ又は箱又は台紙を含む、
請求項1に記載のアセンブリ。 - 前記パッケージ筐体は、底面と、前記底面に接続され前記底面を囲む隆起縁と、前記底面とは反対側の前記隆起縁に接着された上部織布とを有する、
請求項1に記載のアセンブリ。 - 前記パッケージ筐体の前記隆起縁に取り付けられるか又は取付け可能であるハブホルダ、
を更に備え、
前記ハブホルダは、前記底面から所定の距離に前記アライメント部材を保持するように構成され、それにより、前記アライメントチューブ又は前記パッケージ筐体から前記操縦可能カテーテルを取り出すことなく、前記複数の駆動ワイヤと前記作動部の接続を容易にするように、前記複数の駆動ワイヤの前記近位端は、前記パッケージ筐体の前記隆起縁の上に持ち上げられる、
請求項6に記載のパッケージアセンブリ。 - 前記アライメント部材は、前記カテーテル本体の前記壁と解放可能に係合するように構成された内表面を有するキャリアチューブを含み、
前記キャリアチューブは、前記カテーテル本体の前記少なくとも一部を前記所定の形状に拘束する管状形状を有する、
請求項1に記載のアセンブリ。 - 前記キャリアチューブの前記所定の形状は、直線形状であり、
前記キャリアチューブは、前記操縦可能カテーテルの前記少なくとも一部を前記直線形状に拘束する、
請求項8に記載のアセンブリ。 - 前記キャリアチューブの前記所定の形状は、曲線形状であり、
前記キャリアチューブは、前記カテーテル本体の前記少なくとも一部を前記曲線形状に拘束する、
請求項8に記載のパッケージアセンブリ。 - ロボットシステムに接続するように準備された操縦可能カテーテルを包装する方法であって、
近位端から遠位端まで長さ方向に延びる操縦可能カテーテルを提供するステップであって、前記操縦可能カテーテルは、複数の駆動ワイヤによって作動可能な1つ以上の湾曲可能セグメントを有し、前記複数の駆動ワイヤは、前記操縦可能カテーテルの壁に沿って配置され、前記複数の駆動ワイヤの遠位端は、前記1つ以上の湾曲可能セグメントに取り付けられ、前記複数の駆動ワイヤの近位端は、前記操縦可能カテーテルの前記近位端から突出し、作動部に接続可能である、提供するステップと、
所定の形状の表面を有するアライメント部材内に前記操縦可能カテーテルを配置するステップであって、前記表面は、前記操縦可能カテーテルの前記壁と係合するように構成される、配置するステップと、
解放可能に互いに係合した前記アライメント部材と前記操縦可能カテーテルを、パッケージ筐体で包装するステップと、
を含み、
前記アライメント部材は、前記操縦可能カテーテルの少なくとも一部を前記アライメント部材の前記所定の形状に拘束するように前記パッケージ筐体内に配置され、
前記操縦可能カテーテルを前記ロボットシステムの作動部を接続するために、前記パッケージ筐体は、前記複数の駆動ワイヤの前記近位端を、前記作動部との接続のために予め構成された配置で提示する、
方法。 - 前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状に関する情報を、前記ロボットシステムのメモリに保存するステップ、
を更に含む、請求項11に記載の方法。 - 前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状に関する前記情報に基づいて、前記作動部を初期化するステップ、
を更に含む、請求項12に記載の方法。 - 前記操縦可能カテーテルは、前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状を変化させるように構成された1つ以上の駆動ワイヤを含み、
前記作動部は、前記駆動ワイヤに対するアクセプタ部品を動かすように構成された1つ以上のアクチュエータを含み、
前記作動部を初期化するステップは、前記作動部の前記1つ以上のアクチュエータを制御して、前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状に応じた位置まで前記駆動ワイヤに対する前記アクセプタ部品を動かすことを含む、
請求項13に記載の方法。 - 前記操縦可能カテーテルの前記近位セクションを、初期化された前記作動部に接続するステップ、
を更に含む、請求項14に記載の方法。 - 前記作動部に接続された操縦可能カテーテルを、前記アライメント部材から取り出すステップ、
を更に含む、請求項15に記載の方法。 - 前記作動部の前記1つ以上のアクチュエータを制御して、前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状を変化させるように、前記駆動ワイヤに対する前記アクセプタ部品を動かすステップ、
を更に含む、請求項15に記載の方法。 - 前記操縦可能カテーテルを前記アライメント部材内に封入された状態で保持しつつ、前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状を維持しながら、前記無菌パッケージを部分的に除去するステップ、
を更に含む、請求項11に記載の方法。 - 前記操縦可能カテーテルの前記所定の形状を維持しながら、前記アライメント部材から前記操縦可能カテーテルを部分的に取り出すステップ、
を更に含む、請求項17に記載の方法。 - 前記操縦可能カテーテルのルーメン内に、イメージングデバイス又はエンドエフェクタツールを配置するステップ、
を更に含む、請求項17に記載の方法。
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JP (1) | JP2023098867A (ja) |
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- 2022-12-13 US US18/065,290 patent/US20230201522A1/en active Pending
- 2022-12-28 JP JP2022211593A patent/JP2023098867A/ja active Pending
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US20230201522A1 (en) | 2023-06-29 |
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