JP2024500540A

JP2024500540A - 長尺可撓性医療器具のための少なくとも２つの並進モジュールを備えるカテーテルロボット

Info

Publication number: JP2024500540A
Application number: JP2023539347A
Authority: JP
Inventors: ローラン・デ・クルイ－シャネル
Original assignee: ロボカト
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2024-01-09
Also published as: WO2022144266A1; FR3118406B1; CN116867458A; FR3118406A1; KR20230124932A; EP4267032A1; US20240058082A1

Abstract

本発明は、長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、カテーテルロボット支持部（１４）と、外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を備える遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を備える近位モジュールと、を備え、前記遠位モジュールが、患者と前記近位モジュールとの間に配置されるように意図され、前記外部長尺可撓性医療器具が、長手方向軸の少なくとも一部において、前記内部長尺可撓性医療器具を囲む、カテーテルロボットにおいて、前記近位モジュールが、支持部（１４）に対して、および／または前記遠位モジュールに対して長手方向並進で移動可能であり、前記近位モジュールが、前記遠位モジュールの前記外部長尺可撓性医療器具のための前記内部長手方向並進および回転機構の回転に同期した、前記外部長尺可撓性医療器具の回転のための内部機構を更に備える、ことを特徴とする、カテーテルロボットに関する。

Description

本発明は、長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を各々備える２つのモジュールの間に配置される長尺可撓性医療器具の並進および回転を自動化するカテーテルロボットに関する。

従来技術によれば、カテーテルロボットは長手方向軸を有する。カテーテルロボットは、カテーテルロボット支持部と、外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を備える遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を備える近位モジュールと、を備える。遠位モジュールは、患者と前記近位モジュールとの間に配置される。外部長尺可撓性医療器具は、長手方向軸の少なくとも一部にわたって、内部長尺可撓性医療器具を囲む。

内部長尺可撓性医療器具は、２つのタイプの変位、特に並進を提供する必要がある。両方とも、外部長尺可撓性医療器具の並進運動に単に追従し得るための一般的な並進変位である。また、外部長尺可撓性医療器具と内部長尺可撓性医療器具との間の特定の相対運動を望むユーザの命令に応答し得るようにする、特定の並進変位である。内部長尺可撓性医療器具の並進運動は、一般的な並進変位と特定の並進変位との組合せである。

内部長尺可撓性医療器具のこの並進運動の管理は、両方ともかなり複雑であり、また、特にカテーテルロボットがもはや２つだけではなく、３つの同軸の長尺可撓性医療器具を備える場合、長い長さの内部長尺可撓性医療器具を必要とする可能性があり、これは実際の実情であることが多い。

仏国特許第３０４４５４１号明細書

本発明の目的は、上述の欠点を少なくとも部分的に改善するカテーテルロボットを提供することである。

より具体的には、本発明は、カテーテルロボットを提供することを目的とし、
・第１に、長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構をそれぞれ備える２つのモジュール間に配置される長尺可撓性医療器具の並進運動の複雑さを、２つのモジュール間に可変距離を生成することによって単純化し、
・次に、２つのモジュール間のこの可変距離の生成によって大きくなる、長尺可撓性医療器具の内部長手方向並進および回転機構をそれぞれ備える２つのモジュール間に配置される長尺可撓性医療器具のねじれの問題を解決する。

より正確には、本発明は、まず、遠位モジュールと近位モジュールとの間の距離を変化し得るようにするために、カテーテルロボットに対して共に変位する近位モジュールおよび内部長尺可撓性医療器具のアセンブリの全体的な変位によって、内部長尺可撓性医療器具のこの並進運動の一部を管理し得ることを提案する。

外部長尺可撓性医療器具を支持する遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具を支持する近位モジュールと、の間のこの可変距離は、外部長尺可撓性医療器具の座屈のリスクの第１の問題を発生する。しかし、外部長尺可撓性医療器具を支持する遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具を支持する近位モジュールと、の間のこの可変距離は、特に、遠位モジュールと近位モジュールとの間の外部長尺可撓性医療器具のねじれの第２の問題を大きくする。

ねじれのこの第２の問題の解決は、遠位モジュールと近位モジュールとの間に外部長尺可撓性医療器具のためのガイドを使用することによって考えられる。しかし、このガイドは、まず比較的高価な要素であり、この第２のねじれの問題を解決するために比較的複雑な構造を有することになり、更にねじれの変形を可能にしつつ、外部長尺可撓性医療器具からねじれの際のこの変形も保存する必要があるだけでなく、健康衛生上の理由から、外部長尺可撓性医療器具に直接近接しているため、このガイドは、第２に、新規の患者ごとに毎回廃棄される消耗要素である。

次に、本発明は、外部長尺可撓性医療器具を支持する遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具を支持する近位モジュールと、の間のこの可変距離によって大きくなる、外部長尺可撓性医療器具のねじれのこの第２の問題を管理するために、遠位モジュールに既に存在する外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構の回転に同期される、外部長尺可撓性医療器具の回転のための内部機構を近位モジュールに統合することを提案する。

近位モジュールに組み込まれた、外部長尺可撓性医療器具を回転させるためのこの内部機構は、外部長尺可撓性医療器具のねじれの第２の主要な問題を解決するが、外部長尺可撓性医療器具を支持する遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具を支持する近位モジュールと、の間に可変距離を生成することによって発生した外部長尺可撓性医療器具の座屈のリスクの第１の問題を含まない。

この目的のために、本発明は、長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、カテーテルロボット支持部と、外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を備える遠位モジュールと、内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構を備える近位モジュールと、を備え、前記遠位モジュールが、患者と前記近位モジュールとの間に配置されるように意図され、前記外部長尺可撓性医療器具が、長手方向軸の少なくとも一部で、前記内部長尺可撓性医療器具を囲む、カテーテルロボットにおいて、前記近位モジュールが、支持部に対して、および／または前記遠位モジュールに対して長手方向並進で移動可能であり、前記近位モジュールが、前記遠位モジュールの前記外部長尺可撓性医療器具のための前記内部長手方向並進および回転機構の回転に同期した、前記外部長尺可撓性医療器具の回転のための内部機構を更に備える、ことを特徴とする、カテーテルロボットを提案する。

好ましくは、前記遠位モジュールは、支持部に対して固定され、前記外部長尺可撓性医療器具は、ガイドカテーテルであり、前記内部長尺可撓性医療器具は、カテーテルである。このようにして、ガイドカテーテルのねじれの問題が解決される。

好ましくは、前記遠位モジュールは、支持部に対して長手方向並進で移動可能であり、前記近位モジュールは、支持部に対して長手方向並進で移動可能であり、前記外部長尺可撓性医療器具は、カテーテルであり、前記内部長尺可撓性医療器具は、カテーテルガイドワイヤである。このようにして、カテーテルのねじれの問題が解決される。

この目的のために、本発明は、長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、カテーテルロボット支持部と、支持部に対して固定されたガイドカテーテルのための内部長手方向並進および回転機構を備える第１のモジュールと、カテーテルのための内部長手方向並進および回転機構を備える第２のモジュールと、カテーテルガイドワイヤのための内部長手方向並進および回転機構を備える第３のモジュールと、を備える、カテーテルロボットにおいて、前記第２のモジュールが、支持部に対して長手方向並進で移動可能であり、前記第３のモジュールが、支持部に対して、および第２のモジュールに対して長手方向並進で移動可能であり、前記第２のモジュールが、前記第１のモジュールの前記ガイドカテーテルの前記内部長手方向並進および回転モジュールの回転に同期した、前記ガイドカテーテルの回転のための内部機構を更に備え、前記第３のモジュールが、前記第２のモジュールのカテーテルのための前記内部長手方向並進および回転機構の回転に同期した、前記カテーテルの回転のための内部機構を更に備える、ことを特徴とする、カテーテルロボットを更に提案する。

本発明の実施形態によれば、ＯＴＷ（ＯｖｅｒｔｈｅＷｉｒｅ）タイプのカテーテルを使用し得るようにするために、ガイドカテーテルの運動、カテーテルの運動、およびカテーテルガイドワイヤの運動を制御する駆動部材は、これらの異なる駆動部材部品間の相対的な並進運動を可能にするために、それらの部品が互いに分離されていることが分かる。そして、様々な駆動部材部品間の間隔のために、ガイドカテーテルおよびカテーテルは、この間隔付近で高い変形リスクを被ることになる。

このタイプの変形問題を解決するために、ガイドが、駆動部材部品間の空間内の医療器具の変位をガイドするために、前記駆動部材部品間に配置され得る。しかしながら、駆動部材部品間の相対運動を可能にするために駆動部材部品が並進移動可能であるとき、駆動部材部品の間に配置されたガイドは、前記駆動部材部品の移動を受け入れなければならず、これは、複雑な構造（例えば、伸縮式またはアコーディオン式）を有するガイドの使用を必要とする。しかしながら、衛生上の理由から、このガイドは、新規の患者ごとにロボットの各使用で交換される使い捨て要素である。

しかし、実際には、最も面倒な変形、および管理が最も複雑なものは、それ自体の軸周りの医療器具のねじれである。駆動部材部品の運動に追従する変形可能なガイドシステムは、複雑であることに加えて、使い捨てであるために高価であり、カテーテルまたはガイドカテーテルのねじれの防止には不十分であり得る。

好ましい実施形態によれば、本発明は、前述の発明の主題の１つまたは別のものと別々に、または部分的に組み合わせて、あるいは完全に組み合わせて使用され得る以下の特徴の１つまたは複数を含む。

好ましくは、前記カテーテルロボットは、近位モジュールの長手方向並進と外部長尺可撓性医療器具の長手方向並進とを同期させることによって、近位モジュールの長手方向並進を命令するように、かつ内部長尺可撓性医療器具を支持部に対して静止状態に保つために近位モジュールの長手方向並進を補償することによって、内部長尺可撓性医療器具の長手方向並進を制御するように、構成される制御ユニットを備える。

したがって、第１の長尺可撓性医療器具が、第１の並進モジュールによって並進で移動されるとき、第２の長尺可撓性医療器具のための第２の並進モジュールが、この並進変位と同期されるとき、更に、同時に、この第２の長尺可撓性医療器具が、並進で変位される必要がないとき、この第２の長尺可撓性医療器具は、互いに対向し、正確に相互に補償する２つの並進運動に、それを送ることによって同じ領域に再び保持されてもよく、第１の方向における第２の並進モジュールの並進運動、および第１の方向とは反対の第２の方向における第２の並進モジュールに対する第２の長尺可撓性医療器具の並進運動のため、２つの並進運動は等しい力である。第１の医療器具に対する第２のモジュールの並進変位の同期は、２つの並進モジュール間の衝突を回避するために、第１の並進モジュールから設定された距離を連続的に維持するように実現され得る。

好ましくは、同様に、前記カテーテルロボットは、第２のモジュールの長手方向並進とガイドカテーテルの長手方向並進とを同期させることによって、第２のモジュールの長手方向並進を命令するように、かつカテーテルを支持部に対して静止状態に保つために第２のモジュールの長手方向並進を補償することによって、カテーテルの長手方向並進を制御するように、構成される制御ユニットを備える。

好ましくは、同様に、前記カテーテルロボットは、第３のモジュールの長手方向並進とカテーテルの長手方向並進とを同期させることによって、第３のモジュールの長手方向並進を命令するように、かつカテーテルガイドワイヤを支持部に対して静止状態に保つために第３のモジュールの長手方向並進を補償することによって、カテーテルガイドワイヤの長手方向並進を制御するように、構成される制御ユニットを備える。

好ましくは、前記第２のモジュールは、前記ガイドカテーテルの回転以外に、前記ガイドカテーテルの別の運動を実施し得るいかなる他の内部機構も備えない。

したがって、極めて効果的でありつつ、第２のモジュールは、大幅に単純化される。

あるいは、前記第２のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部回転機構はまた、前記ガイドカテーテルの長手方向並進を実施し得る。

好ましくは、前記第１のモジュールは、前記ガイドカテーテルのための単一の挟込みデバイスを更に備え、前記第２のモジュールは、前記カテーテルのための単一の挟込みデバイスを更に備える。

好ましくは、前記第３のモジュールは、前記カテーテルガイドワイヤのための単一の挟込みデバイスを更に備える。

好ましくは、前記第１のモジュールは、前記第１のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部長手方向並進および回転機構と代替的に動作し得る前記ガイドカテーテルのための追加の内部長手方向並進および回転機構を更に備え、前記第２のモジュールは、前記第２のモジュールの前記カテーテルのための前記内部長手方向並進および回転機構と代替的に動作し得る前記カテーテルのための追加の内部長手方向並進および回転機構を更に備え、前記第３のモジュールは、前記第３のモジュールの前記カテーテルガイドワイヤのための前記内部長手方向並進および回転機構と代替的に動作し得る前記カテーテルガイドワイヤのための追加の内部長手方向並進および回転機構を更に備える。

そのようにして、様々な長尺可撓性医療器具の並進変位は、カテーテルロボットのアセンブリの複雑さがいくらか増大するという犠牲を払って、流れるように、迅速に実施し得るようになる。しかし、円滑さ、および速さのこの改善は、様々な長尺可撓性医療器具の並進変位が施術者にとって自然であるので、施術者にとって自然に実施することができ、したがって、最終的に、全体的に安全で、効果的に実施し得る。

代替例では、前記第２のモジュールは、前記第２のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部回転機構と代替的に機能し得る、前記ガイドカテーテルの長手方向並進および回転のための追加の内部機構を更に備え、前記第２のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部回転機構は、前記ガイドカテーテルの長手方向並進を更に実施することができ、前記第３のモジュールは、前記第３のモジュールの前記カテーテルのための前記内部回転機構と代替的に機能し得る前記カテーテルの長手方向並進および回転のための追加の内部機構を更に備え、前記第３のモジュールの前記カテーテルのための前記内部回転機構は、前記カテーテルの長手方向並進を更に実施することができる。

好ましくは、前記カテーテルロボットは、前記第２のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部回転機構と前記第２のモジュールの前記カテーテルのための前記内部長手方向並進および回転機構との間に配置される第１のＹコネクタと、前記第３のモジュールの前記カテーテルのための前記内部回転機構と前記第３のモジュールの前記カテーテルガイドワイヤのための前記内部長手方向並進および回転機構との間に配置される第２のＹコネクタと、を備える。

このようにして、他の長尺可撓性医療器具または他の製品は、カテーテルロボットの長手方向軸に沿って既に一列に並んでいる長尺可撓性医療器具に平行に並進移動させるために、カテーテルロボットの側面によってカテーテルロボットの長手方向軸に横方向に追加され得る。

好ましくは、前記第１のＹコネクタは、前記第２のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部回転機構に、および前記第２のモジュールのための前記内部長手方向並進および回転機構に固定され、前記第２のＹコネクタは、前記第３のモジュールの前記カテーテルのための前記内部回転機構に、および前記第３のモジュールの前記カテーテルガイドワイヤのための前記内部長手方向並進および回転機構に固定される。

このようにして、第１のＹコネクタおよび第２のＹコネクタは、ガイドカテーテルおよびカテーテルのそれぞれのねじれ問題の管理を更に改善する。

有利には、前記第１のＹコネクタは、第１の回転ジョイントを介して前記第２のモジュールの前記ガイドカテーテルのための前記内部回転機構に固定される。有利には、前記第２のＹコネクタは、第２の回転ジョイントを介して前記第３のモジュールの前記カテーテルのための前記内部回転機構に固定される。

好ましくは、前記長手方向軸の少なくとも一部で、前記ガイドカテーテルは、前記カテーテルであって、それ自体が前記カテーテルガイドワイヤを囲む、前記カテーテルを囲む。

このようにして、カテーテルロボットは、長尺可撓性医療器具の長さの少なくとも一部にわたって、長尺可撓性医療器具がすべて互いに同軸である同軸構成で使用され得る。

好ましくは、前記第２のモジュールおよび前記第３のモジュールは、互いに構造的に同一である。

このようにして、カテーテルロボットの全体的な有効性を犠牲にすることなく、カテーテルロボットの全体的な構造は、単純化される。

好ましくは、ガイドカテーテル、カテーテルまたはカテーテルガイドワイヤであり得る長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構のうちの１つ、いくつか、またはすべては、前記長尺可撓性医療器具をそれぞれ締め付ける、または解放するために一体化し、分離し得る２つのキーを備え、前記２つのキーは、前記長尺可撓性医療器具を並進させるために同期長手方向並進を実施することができ、前記２つのキーは、前記長尺可撓性医療器具を長手方向軸周りで回転させるために反対の横方向並進を実施することができる。

このようにして、このカテーテルロボットは、有効性と単純性との間で、極めて良好な妥協点を有する。

好ましくは、前記カテーテルロボットは、長尺可撓性医療器具の一方または他方の周りに配置される変形可能なガイドを備えない。

このようにして、カテーテルロボットの構造は、単純になり、また、その使用が安価になる。

一実施形態では、モジュールのうちの１つまたは複数、あるいはすべては、少なくとも１つのレール内で長手方向に摺動する可動プラットフォームを備える。

別の実施形態では、モジュールのうちの１つまたは複数、あるいはすべては、長手方向に転動するカートを備える。

別の目的によれば、本発明は、長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、
・カテーテルロボット支持部と、
・外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールを備える遠位モジュールと、
・内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールを備える近位モジュールと、
を備え、
・前記遠位モジュールが、患者と前記近位モジュールとの間に配置されるように意図され、
・前記外部長尺可撓性医療器具が、長手方向軸の少なくとも一部にわたって、前記内部長尺可撓性医療器具を囲む、カテーテルロボットにおいて、
・前記近位モジュールが、支持部に対して、および／または前記遠位モジュールに対して長手方向並進で移動可能であり、
・内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールと、外部可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転機構と、のうちの少なくとも１つが、前記長尺可撓性医療器具をそれぞれ締め付ける、または解放するために一体化し、分離し得る一対のキーの一部で構成され、前記２つのキーが、前記長尺可撓性医療器具を並進させるために同期した長手方向並進を実施することができ、前記２つのキーが、前記長尺可撓性医療器具を長手方向軸周りで回転させるために反対の横方向並進を実施することができ、第２は、長尺可撓性医療器具のための単一の挟込みデバイスである、
ことを特徴とする、カテーテルロボットに関する。

大きさは、２つの長尺可撓性医療器具を並進および回転でガイドすることを可能にしつつ、そのようなカテーテルロボットを用いて限定され得る。

本発明の他の特徴および利点は、例として与えられ、添付の図面を参照する本発明の好ましい実施形態の以下の説明の読者には明らかであろう。

本発明による第１の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。本発明による第２の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。本発明による第３の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。本発明による第４の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。

明細書の本文の残りのすべてにおいて、およびすべての図について、カテーテルロボット、医療ロボット、および医療用カテーテルロボットは、互換的に使用される。カテーテルロボット１の長手方向軸は、３つの同軸の長尺可撓性医療器具、すなわち、ガイドカテーテル２、カテーテル３、およびカテーテルガイドワイヤ４によって共有される軸である。可能な変形例によれば、３つ以上の可撓性医療器具を使用し得る。そのようにして、例えば、２つのカテーテルを使用することができ、したがって、２つのカテーテルは、カテーテルロボット１の長手方向軸に平行であり、ガイドカテーテル２の内部に挿入される。

図１は、本発明による第１の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。

本発明の第１の実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具のための少なくとも１つの駆動要素は、ガイドカテーテル２の近位端、およびカテーテル３の近位端に配置され、この駆動要素は、長尺可撓性医療器具の近位端で同じ回転運動を実施し、したがって長尺可撓性医療器具のねじれを防止するように構成される。

図１に示す第１の変形例では、長尺可撓性医療器具を駆動するための医療ロボット１は、ガイドカテーテル２の運動を制御する第１の駆動部材５と、カテーテル３の運動を制御する第２の駆動部材６と、カテーテルガイドワイヤ４の運動を制御する第３の駆動部材７と、を備える。

カテーテルガイドワイヤ４は、カテーテル３の内側に配置され、カテーテル３上にステントまたはバルーンを例えば取り付けることができ、前記カテーテル３自体は、ガイドカテーテル２の内側に配置される。

第１の駆動部材５は、改めて長手方向軸と呼ぶ、前記ガイドカテーテル２の伸長の主軸に沿った並進運動に沿って、および前記ガイドカテーテル２の伸長の主軸周りの回転運動に沿って、ガイドカテーテル２を駆動する。同様に、第２の駆動部材６は、前記カテーテル３の伸長の主軸に沿った並進運動に沿って、およびカテーテル３の伸長の主軸周りの回転運動に沿って、カテーテル３を駆動する。同様に、第３の駆動部材７は、前記カテーテルガイドワイヤ４の伸長の主軸に沿った並進運動に沿って、および前記カテーテルガイドワイヤ４の伸長の主軸周りの回転運動に沿って、カテーテルガイドワイヤ４を駆動する。ガイドカテーテル２は、カテーテル３であって、それ自体がカテーテルガイドワイヤ４を部分的に囲む、カテーテル３を部分的に囲む。ガイドカテーテル２、カテーテル３およびカテーテルガイドワイヤ４は、それらの長さの一部にわたって互いに同軸である。

ガイドカテーテル２の運動を制御するために、第１の駆動部材５は、各々がガイドカテーテル２を締め付け、ガイドカテーテル２に並進運動および／または回転運動を与えるように構成される４つの同一の要素５１を備える。各要素５１は、一対のマニピュレータフィンガによって形成され、例えば、参照により本明細書に組み込まれる特許文献１（特に、図４ａ～図４ｅおよび図５ａ～図５ｅを参照）に記載されているように、２つのフィンガは、一方が他方に対向して配置される。４つの要素５１は、ガイドカテーテル２の伸長の主軸に沿って、互いに分離された対に分配される。要素５１の第１の対５ａは、ガイドカテーテル２の近位端に配置され、ガイドカテーテル２のＹコネクタ２１、より具体的にはＹコネクタ２１のピボット２２に固定される。要素５１の第２の対５ｂは、医療ロボット１の遠位端に配置される。要素５１のこの対５ｂは、医療ロボット１の支持部１４（その場合、それが閉じているか、部分的に開いているか、または完全に開いているかにかかわらず）に対して固定されたベース１２によって支持されている。要素５１の第１の対５ａおよび第２の対５ｂの運動は、第１の対５ａによって実施される運動が第２の対５ｂによって実施される運動と同一であるように同期される。要素５１の２つの対によって単一の運動が実施されるという事実は、特にガイドカテーテル２自体の軸周りのガイドカテーテル２のねじれを防止することによって、要素５１の前記２つの対５ａおよび５ｂの間の空間付近のガイドカテーテル２の変形を防止するように機能する。

第１の対５ａは、ガイドカテーテル２の伸長の主軸に沿って要素５１の第２の対５ｂに対して並進で移動可能である。これを行うために、第１の対５ａは、例えばレールに配置され得る第１の可動プラットフォーム１０に取り付けられ、要素５１の第２の対５ｂは、ロボット１に固定されて保持される。したがって、ガイドカテーテル２は、第１の可動プラットフォーム１０を前進または後退させることによって、深く駆動され得るか、または引き込まれ得る。

カテーテル３の運動を制御するために、第２の駆動部材６は、各々がカテーテル３を締め付け、カテーテル３に並進運動および／または回転運動を与えるように構成される４つの同一の要素６１を備える。各要素６１は、一対のマニピュレータフィンガによって形成され、例えば、参照により本明細書に組み込まれる特許文献１（特に、図４ａ～図４ｅおよび図５ａ～図５ｅを参照）に記載されているように、２つのフィンガは、一方が他方に対向して配置される。４つの要素６１は、カテーテル３の伸長の主軸に沿って互いに分離された対に分配される。要素６１の第１の対６ａは、カテーテル３の近位端に配置され、カテーテル３のＹコネクタ３１、より具体的にはＹコネクタ３１のピボット３２に固定される。要素６１の第２の対６ｂは、医療ロボット１の遠位端に配置される。

要素６１の第１の対６ａおよび第２の対６ｂの運動は、第１の対６ａによって実施される運動が、第２の対６ｂによって実施される運動と同一であるように同期される。要素６１の２つの対によって単一の運動が実施されるという事実は、特にカテーテル３自体の軸周りのカテーテル３のねじれを防止することによって、要素６１の前記２つの対の間の空間付近のカテーテル３の変形を防止するように機能する。

第１の対６ａは、カテーテル３の伸長の主軸に沿って要素６１の第２の対６ｂに対して並進で移動可能である。第２の対６ｂが、ガイドカテーテル２のＹコネクタ２１に固定されているので、要素６１の第２の対６ｂは、ガイドカテーテル２の並進運動に追従するために、第１の可動プラットフォーム１０に設置される。更に、カテーテル３を深く駆動すること、またはカテーテル３を取り外すことを可能にするために、Ｙコネクタ３１に固定された要素６１の第１の対６ａは、例えば、レールに配置され得る第２の可動プラットフォーム１１に設置される。

カテーテルガイドワイヤ４の運動を制御するために、第３の駆動部材７は、各々がカテーテルガイドワイヤ４を締め付け、カテーテルガイドワイヤ４に並進運動および／または回転運動を与えるように構成される２つの同一の要素７１を備える。各要素７１は、一対のマニピュレータフィンガによって形成され、例えば、特許文献１（特に、図４ａ～図４ｅおよび図５ａ～図５ｅを参照）に記載されているように、２つのフィンガは、一方が他方に対向して配置される。２つの要素７１は、Ｙコネクタ３１に固定される１つの対に配置される。第３の駆動部材７は、カテーテルガイドワイヤ４の近位端が、自由であり、カテーテルガイドワイヤ４が、ねじれまたは座屈を被るリスクがないので、要素７１の第２の対を必要としない。要素７１は、カテーテル３の並進運動に追従するために、第２の可動プラットフォーム１１に配置される。

図１に示すこの第１の変形例では、要素５１、６１、および７１は互いに構造的に同一である。

第１のモジュールは、要素５１の対５ｂと、ベース１２と、をも備える。第２のモジュールは、第１の可動プラットフォーム１０と、要素５１の対５ａと、要素６１の対６ｂと、Ｙコネクタ２１と、を備える。第３のモジュールは、第２の可動プラットフォーム１１と、要素６１の対６ａと、要素７１の対７と、Ｙコネクタ３１と、を備える。

構造モジュールは、機能的駆動部材に接続され得る。第１のモジュールは、ベース１２に配置された第１の駆動部材５の一部と、ベース１２と、を備える。第２のモジュールは、第１の可動プラットフォーム１０に配置される第１の駆動部材５の他の部分と、第１の可動プラットフォーム１０に配置される第２の駆動部材６の一部分と、Ｙコネクタ２１と、第１の可動プラットフォーム１０と、を備える。第３のモジュールは、第２の可動プラットフォーム１１に配置される第２の駆動部材６の他の部分と、第２の可動プラットフォーム１１に配置される第３の駆動部材７と、Ｙコネクタ３１と、第２の可動プラットフォーム１１と、を備える。

図２は、本発明による第２の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。

本発明の第２の好ましい実施形態変形例によれば、カテーテルロボットの大きさを制限するために、長尺可撓性医療器具のための単一の駆動要素のみが、ガイドカテーテル２の近位端に、およびカテーテル３の近位端に設置される。

図２に示す第２の変形例では、図１に示す第１の変形例からの要素５１の第１の対５ａおよび要素６１の第１の対６ａは各々、回転運動を長尺可撓性医療器具に伝達するためだけに構成される単一の要素５２または６２にそれぞれ置換されている。

したがって、第１の変形例と同様に、第１の駆動部材５は、ロボット１の遠位端に配置される一対の要素５１を備える。第１の駆動部材５は、ガイドカテーテル２のＹコネクタ２１に固定される回転要素５２を更に備える。要素５２は、一対のマニピュレータフィンガを備える要素であり、例えば特許文献１に記載されているように、２つのフィンガは、一方が他方に対向して配置される。しかしながら、要素５２は、ガイドカテーテル２の伸長の主軸に沿ったマニピュレータフィンガの運動が排除される単純化された要素であり、マニピュレータフィンガは、ガイドカテーテル２を締め付け、ガイドカテーテル２に、その軸周りの回転運動を与えることしかできない。したがって、要素５２は、並進運動および回転運動を実施し得る要素５１よりもコンパクトである。要素５２によって与えられる回転運動は、一対の要素５１によって与えられた回転運動と同期しており、したがって、ガイドカテーテル２のその軸周りのねじれを防止する。ガイドカテーテル２の純粋な並進運動中、要素５２のフィンガは、ガイドカテーテル２周りで締め付けられ、第１の可動プラットフォーム１０は、要素５２を並進で変位させる。ガイドカテーテル２の並進運動および回転運動を組み合わせる間、要素５２は、ガイドカテーテル２の近位端を回転駆動し、前記要素５２は、第１の可動プラットフォーム１０によって並進で移動される。

同様に、第１の変形例では、第２の駆動部材６は、ガイドカテーテル２のＹコネクタ２１に固定され、第１の可動プラットフォーム１０に設置される一対の要素６１を備える。第２の駆動部材６は、カテーテル３のＹコネクタ３１に固定された回転要素６２を更に備える。要素６２は、一対のマニピュレータフィンガを備える要素であり、例えば特許文献１に記載されているように、２つのフィンガは、一方が他方に対向して配置される。しかしながら、要素６２は、カテーテル３の伸長の主軸に沿ったマニピュレータフィンガの運動が排除される単純化された要素であり、マニピュレータフィンガは、カテーテル３を締め付け、カテーテル３に、その軸周りの回転運動を与えることしかできない。したがって、要素６２は、並進運動および回転運動を実施し得る要素６１よりもコンパクトである。要素６２によって与えられる回転運動は、一対の要素６１によって与えられた回転運動と同期しており、したがって、カテーテル３のその軸周りのねじれを防止する。カテーテル３の純粋な並進運動中、要素６２のフィンガは、カテーテル３周りで締め付けられ、第２の可動プラットフォーム１１は、要素６２を並進で変位させる。カテーテル３の並進運動および回転運動を組み合わせる間、要素６２は、カテーテル３の近位端を回転駆動し、前記要素６２は、第２の可動プラットフォーム１１によって並進で移動される。

第２の変形例の第３の駆動部材７は、第１の変形例と同じである。

第１のモジュールは、一対の要素５１と、ベース１２と、を備える。第２のモジュールは、第１の可動プラットフォーム１０と、要素５２と、要素６１の対６ｂと、Ｙコネクタ２１と、を備える。第３のモジュールは、第２の可動プラットフォーム１１と、要素６２と、要素７１の対７と、Ｙコネクタ３１と、を備える。

図３は、本発明による第３の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。

本発明の第３の対象の実施形態の変形例によれば、カテーテルロボットを単純化するために、長尺可撓性医療器具の駆動要素、または一対の長尺可撓性医療駆動要素でさえも、長尺可撓性医療器具の回転駆動を実施しない可能性がある。したがって、要素の３つの運動学的ブロックのうちの１つは、除去され、実際には、カテーテル３の並進のためにフィンガを駆動する運動学的ブロックは、排除され得る。

図３に示す第３の変形例は、ロボット１の構造が単純化され、ガイドカテーテル２およびカテーテル３が、もはや連続運動で並進および回転駆動されない変形例である。

第３の変形例の第１の駆動部材５（図３）は、第２の変形例の第１の駆動部材（図２）に対応し、要素５１のうちの１つは、ガイドカテーテル２を定位置に保持するか、または自由にするために、ガイドカテーテル２を挟む、または解放することしかし得ない挟込みデバイス５３によって置換されている。挟込みデバイス５３は、例えば、ガイドカテーテル２を締め付け、または解放する一対のマニピュレータフィンガによるものであってもよい。挟込みデバイス５３の機能は、要素５１のマニピュレータフィンガの前後運動中に前記要素５１のマニピュレータフィンガが、ガイドカテーテル２周りを把持していない間、ガイドカテーテル２を定位置に保持することである。

第３の変形例の第２の駆動部材６（図３）は、第２の変形例の第２の駆動部材６（図２）に対応し、要素６１のうちの１つは、カテーテル３を定位置に保持するか、または自由にするために、カテーテル３を挟む、または解放することしかし得ない挟込みデバイス６３によって置換されている。挟込みデバイス６３は、例えば、カテーテル３を締め付け、または解放する一対のマニピュレータフィンガによるものであってもよい。挟込みデバイス６３の機能は、要素６１のマニピュレータフィンガの前後運動中に、要素６１の前記マニピュレータフィンガが、カテーテル３周りを把持していない間、カテーテル３を定位置に保持することである。

第１のモジュールは、要素５１と、要素５３と、ベース１２と、を備える。第２のモジュールは、第１の可動プラットフォーム１０と、要素５２と、要素６１および６３と、Ｙコネクタ２１と、を備える。第３のモジュールは、第２の可動プラットフォーム１１と、要素６２と、要素７１の対７と、Ｙコネクタ３１と、を備える。

図４は、本発明による第４の可能な実施形態変形例による、長尺可撓性医療器具を駆動するための例示的なカテーテルロボットを概略的に示す図である。

カテーテルロボットを更に単純化するために機能するが、長尺可撓性医療器具の完全に連続的な並進運動をもはやしないことを引換えにする、本発明の第４の可能な実施形態変形例によれば、長尺可撓性医療器具のためのただ１つの回転および並進駆動要素が、長尺可撓性医療器具の遠位端に設置され、ここで、この長尺可撓性医療器具のための単一の駆動要素は、挟むことによって長尺可撓性医療器具の任意の動きを止め得る挟込みデバイスに結合される。

図４に示す第４の変形例は、第３の変形例（図３）に対応し、第３の駆動部材７は、挟込みデバイス７３によって置換される要素７１を更に備える。このような第３の駆動部材７は、一対の要素７１を備えるものよりもコンパクトであるが、第３の駆動部材７によって与えられるカテーテルガイドワイヤ４の運動は、連続的ではなく、円滑さを失う。

第１のモジュールは、要素５１と、要素５３と、ベース１２と、を備える。第２のモジュールは、第１の可動プラットフォーム１０と、要素５２と、要素６１および６３と、Ｙコネクタ２１と、を備える。第３のモジュールは、第２の可動プラットフォーム１１と、要素６２と、要素７１および７３と、Ｙコネクタ３１と、を備える。

当然ながら、本発明は、説明し、図示した実施例および実施形態に限定されず、当業者が実施可能な多くの可能な変形例がある。

１カテーテルロボット
２ガイドカテーテル
３カテーテル
４カテーテルガイドワイヤ
５第１の駆動部材
５ａ第１の対
５ｂ第２の対
６第２の駆動部材
６ａ第１の対
６ｂ第２の対
７第３の駆動部材、対
１０第１の可動プラットフォーム
１１第２の可動プラットフォーム
１２ベース
１４支持部
２１Ｙコネクタ
２２ピボット
３１Ｙコネクタ
３２ピボット
５１要素
５２要素
５３挟込みデバイス
６１要素
６２要素
６３挟込みデバイス
７１要素
７３挟込みデバイス

Claims

長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、
・カテーテルロボット支持部（１４）と、
・外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールを備える遠位モジュールと、
・内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールを備える近位モジュールと、
を備え、
・前記遠位モジュールが、患者と前記近位モジュールとの間に配置されるように意図され、
・前記外部長尺可撓性医療器具が、前記長手方向軸の少なくとも一部にわたって、前記内部長尺可撓性医療器具を囲む、
カテーテルロボットにおいて、
・前記近位モジュールが、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して、および／または前記遠位モジュールに対して長手方向並進で移動可能であり、
・前記近位モジュールが、前記遠位モジュールの前記外部長尺可撓性医療器具のための前記内部長手方向並進および回転機構の回転に同期した、前記外部長尺可撓性医療器具の前記回転のための内部機構を更に備える、ことを特徴とする、カテーテルロボット。
・前記遠位モジュール（１２）が、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して固定され、
・前記外部長尺可撓性医療器具が、ガイドカテーテル（２）であり、
・前記内部長尺可撓性医療器具が、カテーテル（３）である、
ことを特徴とする、請求項１に記載のカテーテルロボット。
・前記遠位モジュール（１０）が、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して長手方向並進で移動可能であり、
・前記近位モジュール（１１）が、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して長手方向並進で移動可能であり、
・前記外部長尺可撓性医療器具が、カテーテル（３）であり、
・前記内部長尺可撓性医療器具が、カテーテルガイドワイヤ（４）である、
ことを特徴とする、請求項１に記載のカテーテルロボット。
前記カテーテルロボットが、前記近位モジュールの前記長手方向並進と前記外部長尺可撓性医療器具の前記長手方向並進とを同期させることによって、前記近位モジュールの前記長手方向並進を命令するように、かつ前記内部長尺可撓性医療器具を前記カテーテルロボット支持部に対して静止状態に保つために前記近位モジュールの前記長手方向並進を補償することによって、前記内部長尺可撓性医療器具の前記長手方向並進を制御するように、構成される制御ユニットを備える、ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、
・カテーテルロボット支持部（１４）と、
・前記カテーテルロボット支持部に対して固定されたガイドカテーテル（２）のための内部長手方向並進および回転機構を備える第１のモジュール（１２）と、
・カテーテル（３）のための内部長手方向並進および回転機構を備える第２のモジュール（１０）と、
・カテーテルガイドワイヤ（４）のための内部長手方向並進および回転機構を備える第３のモジュール（１１）と、
を備える、カテーテルロボットにおいて、
・前記第２のモジュール（１０）が、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して長手方向並進で移動可能であり、
・前記第３のモジュール（１１）が、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して、および前記第２のモジュール（１０）に対して長手方向並進で移動可能であり、
・前記第２のモジュール（１０）が、前記第１のモジュール（１２）の前記ガイドカテーテル（２）の前記内部長手方向並進および回転モジュールの回転に同期した、前記ガイドカテーテル（２）の前記回転のための内部機構を更に備え、
・前記第３のモジュール（１１）が、前記第２のモジュール（１１）の前記カテーテル（３）のための前記内部長手方向並進および回転機構の回転に同期した、前記カテーテル（３）の前記回転のための内部機構を更に備える、ことを特徴とする、カテーテルロボット。
前記第２のモジュール（１０）が、前記ガイドカテーテル（２）の前記回転以外に、前記ガイドカテーテル（２）の別の運動を実施し得るいかなる他の内部機構も備えない、ことを特徴とする、請求項５に記載のカテーテルロボット。
前記第２のモジュール（１０）の前記ガイドカテーテル（２）のための前記内部回転機構がまた、前記ガイドカテーテル（２）の前記長手方向並進を実施し得る、ことを特徴とする、請求項５に記載のカテーテルロボット。
・前記第１のモジュール（１２）が、前記ガイドカテーテル（２）のための単一の挟込みデバイス（５３）を更に備え、
・前記第２のモジュール（１０）が、前記カテーテル（３）のための単一の挟込みデバイス（６３）を更に備える、
ことを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記第３のモジュール（１１）が、前記カテーテルガイドワイヤ（４）のための単一の挟込みデバイス（７３）を更に備える、ことを特徴とする、請求項８に記載のカテーテルロボット。
・前記第１のモジュール（１２）が、前記第１のモジュール（１２）の前記ガイドカテーテル（２）のための前記内部長手方向並進および回転機構と代替的に動作し得る前記ガイドカテーテル（２）のための追加の内部長手方向並進および回転機構を更に備え、
・前記第２のモジュール（１０）が、前記第２のモジュール（１０）の前記カテーテル（３）のための前記内部長手方向並進および回転機構と代替的に動作し得る前記カテーテル（３）のための追加の内部長手方向並進および回転機構を更に備え、
・前記第３のモジュール（１１）が、前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテルガイドワイヤ（４）のための前記内部長手方向並進および回転機構と代替的に動作し得る前記カテーテルガイドワイヤ（４）のための追加の内部長手方向並進および回転機構を更に備える、
ことを特徴とする、請求項５に記載のカテーテルロボット。
・前記第２のモジュール（１０）が、前記第２のモジュール（１０）の前記ガイドカテーテル（２）のための前記内部回転機構と代替的に機能し得る、前記ガイドカテーテル（２）の長手方向並進および回転のための追加の内部機構を更に備え、前記第２のモジュール（１０）の前記ガイドカテーテル（２）のための前記内部回転機構が、前記ガイドカテーテル（２）の長手方向並進を更に実施することができ、
・前記第３のモジュール（１１）が、前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテル（３）のための前記内部回転機構と代替的に機能し得る前記カテーテル（３）の長手方向並進および回転のための追加の内部機構を更に備え、前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテル（３）のための前記内部回転機構が、前記カテーテル（３）の長手方向並進を更に実施することができる、
ことを特徴とする、請求項１０に記載のカテーテルロボット。
・前記カテーテルロボットが、
前記第２のモジュール（１０）の前記ガイドカテーテル（２）のための前記内部回転機構と第２のモジュール（１０）の前記カテーテル（３）のための前記内部長手方向並進および回転機構との間に配置される第１のＹコネクタ（２１）と、
前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテル（３）のための前記内部回転機構と前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテルガイドワイヤ（４）のための前記内部長手方向並進および回転機構との間に配置される第２のＹコネクタ（３１）と、
を備える、
ことを特徴とする、請求項５から１１のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
・前記第１のＹコネクタ（２１）が、前記第２のモジュール（１０）の前記ガイドカテーテル（２）のための前記内部回転機構に、および第２のモジュール（１０）の前記カテーテル（３）ための前記内部長手方向並進および回転機構に固定され、
・前記第２のＹコネクタ（３１）が、前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテル（３）のための前記内部回転機構に、および前記第３のモジュール（１１）の前記カテーテルガイドワイヤ（４）のための前記内部長手方向並進および回転機構に固定される、
ことを特徴とする、請求項１２に記載のカテーテルロボット。
前記長手方向軸の少なくとも一部において、前記ガイドカテーテル（２）が、前記カテーテル（３）であって、それ自体が前記カテーテルガイドワイヤ（４）を囲む、前記カテーテル（３）を囲む、ことを特徴とする、請求項５から１３のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記第２のモジュール（１０）および前記第３のモジュール（１１）が、互いに構造的に同一である、ことを特徴とする、請求項５から１４のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記カテーテルロボットが、前記第２のモジュール（１０）の前記長手方向並進と前記ガイドカテーテル（２）の前記長手方向並進とを同期させることによって、前記第２のモジュール（１０）の前記長手方向並進を命令するように、かつ前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して前記カテーテルを静止状態に保つために前記第２のモジュール（１０）の前記長手方向並進を補償することによって、前記カテーテル（３）の前記長手方向並進を制御するように、構成される制御ユニットを備える、ことを特徴とする、請求項５から１５のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記カテーテルロボットが、前記第３のモジュール（１１）の前記長手方向並進と前記カテーテル（３）の前記長手方向並進とを同期させることによって、前記第３のモジュール（１１）の前記長手方向並進を命令するように、かつ前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して前記カテーテルガイドワイヤ（４）を静止状態に保つために前記第３のモジュール（１１）の前記長手方向並進を補償することによって、前記カテーテルガイドワイヤ（４）の前記長手方向並進を制御するように、構成される制御ユニットを備える、ことを特徴とする、請求項５から１６のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
・ガイドカテーテル（２）、カテーテル（３）またはカテーテルガイドワイヤ（４）であり得る長尺可撓性医療器具のための前記内部長手方向並進および回転機構のうちの１つ、いくつか、またはすべてが、
前記長尺可撓性医療器具をそれぞれ締め付ける、または解放するために一体化し、分離し得る２つのキーを備え、
前記２つのキーが、前記長尺可撓性医療器具を並進させるために同期長手方向並進を実施することができ、
前記２つのキーが、前記長尺可撓性医療器具を前記長手方向軸周りで回転させるために反対の横方向並進を実施することができる、
ことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記カテーテルロボットが、前記長尺可撓性医療器具の一方または他方の周りに配置されたいかなる変形可能なガイドも備えない、ことを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記モジュールの１つまたは複数、あるいはすべてが、少なくとも１つのレール内で長手方向に摺動する可動プラットフォームを備える、ことを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
前記モジュールの１つまたは複数、あるいはすべてが、長手方向に転動するカートを備える、ことを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載のカテーテルロボット。
長手方向軸を有するカテーテルロボットであって、
・カテーテルロボット支持部（１４）と、
・外部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールを備える遠位モジュールと、
・内部長尺可撓性医療器具のための内部長手方向並進および回転モジュールを備える近位モジュールと、
を備え、
・前記遠位モジュールが、患者と前記近位モジュールとの間に配置されるように意図され、
・前記外部長尺可撓性医療器具が、前記長手方向軸の少なくとも一部にわたって、前記内部長尺可撓性医療器具を囲む、カテーテルロボットにおいて、
・前記近位モジュールが、前記カテーテルロボット支持部（１４）に対して、および／または前記遠位モジュールに対して長手方向並進で移動可能であり、
・前記内部長尺可撓性医療器具のための前記内部長手方向並進および回転モジュールと、前記外部可撓性医療器具のための前記内部長手方向並進および回転機構と、のうちの少なくとも１つが、前記長尺可撓性医療器具をそれぞれ締め付ける、または解放するために一体化し、分離し得る一対のキーの一部で構成され、前記２つのキーが、前記長尺可撓性医療器具を並進させるために同期した長手方向並進を実施することができ、前記２つのキーが、前記長尺可撓性医療器具を前記長手方向軸周りで回転させるために反対の横方向並進を実施することができ、第２は、前記長尺可撓性医療器具のための単一の挟込みデバイスである、
ことを特徴とする、カテーテルロボット。