JP2024509040A

JP2024509040A - トルカーのアダプタ

Info

Publication number: JP2024509040A
Application number: JP2023542789A
Authority: JP
Inventors: ザープス，クリストファー
Original assignee: コリンダス、インコーポレイテッド
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2024-02-29
Also published as: WO2022154976A1; CN218484654U; EP4259255A1; US20240099706A1; CN114762623A

Abstract

トルカーを保持するアダプタであって、貫通形成された経路を有するアダプタ胴体を含む。アダプタ胴体は、アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部を含む。トルカーは開口を通しキャビティ内に受け入れられる。

Description

カテーテルやその他の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）は、神経介入手術としても知られる神経血管インターベンション（ＮＶＩ）、経皮的冠動脈インターベンション（ＰＣＩ）、及び末梢血管インターベンション（ＰＶＩ）を含む、様々な脈管系疾患の診断及び治療のための低侵襲医療処置に使用される。これらの処置は、通例、脈管系を通してガイドワイヤをナビゲートし、ガイドワイヤを利用してカテーテルを前進させ治療を行うことを含む。カテーテル式処置は、標準的な経皮的手法を使用し、イントロデューサシースを用いて、動脈や静脈などの適切な血管へアクセスすることから始まる。イントロデューサシースを介して、次に、ＮＶＩの場合の内頸動脈、ＰＣＩの場合の冠動脈口、又はＰＶＩの場合の浅大腿動脈といった一次位置へ、診断ガイドワイヤを利用してシース又はガイドカテーテルを進める。そして、脈管系に適したガイドワイヤを、シース又はガイドカテーテルを通して、脈管系内の標的位置までナビゲートする。蛇行解剖学的構造などの状況では、ガイドワイヤ伝いに支持カテーテル又はマイクロカテーテルを挿入し、ガイドワイヤのナビゲーションを補助する。医師などの操作者は、画像システム（例えば、透視装置）を使用して造影剤注入によるシネを得て、ガイドワイヤ又はカテーテルを標的位置、例えば病変、にナビゲートするためのロードマップとして使用する固定フレームを選択することができる。また、操作者がガイドワイヤ又はカテーテルを送り込む間にも造影画像が得られ、これにより操作者は、デバイスが標的位置へ向かう正しい経路に沿って移動していることを確認できる。操作者は、透視法を用いて解剖学的構造を観察しながら、ガイドワイヤ又はカテーテルの近位端を操作し、遠位先端を適切な血管へ入れ標的の解剖学的位置（病変など）に向かわせ、側枝への進入を避ける。

例えば、ＮＶＩ、ＰＣＩ、及びＰＶＩのようなカテーテル式処置を行う医師を補助するために使用される、ロボットカテーテル式処置システムが開発されている。ＮＶＩ処置の例としては、動脈瘤のコイル塞栓術、動静脈奇形の液体塞栓術、及び急性虚血性脳卒中の状況における大血管閉塞の機械的血栓摘出術が挙げられる。ＮＶＩ処置において、医師は、ロボットシステムを用いて、神経血管ガイドワイヤ及びマイクロカテーテルの操作を制御することにより標的病変へのアクセスを獲得し、正常な血流を回復させる治療を施す。標的へのアクセスはシース又はガイドカテーテルによって可能になるが、より遠位の領域に対して、又は、マイクロカテーテル及びガイドワイヤの適切な支持を提供するために、中間カテーテルを必要とすることもある。ガイドワイヤの遠位先端は、病変や治療の種類に応じて、病変中にナビゲートされるか又は病変を通り過ぎてナビゲートされる。動脈瘤を治療する場合は、マイクロカテーテルを病変内に進め、ガイドワイヤを除去し、マイクロカテーテルを通して動脈瘤内にいくつかの塞栓コイルを留置し、動脈瘤内への血流を遮断するために使用する。動静脈奇形を治療する場合は、マイクロカテーテルを介して液体塞栓を奇形内に注入する。血管閉塞を治療するための機械的血栓除去は、吸引及びステント回収器の使用のいずれか又は両方によって達成される。血栓の位置に応じて、吸引は、吸引カテーテルを介して行うか、又は、細い動脈の場合はマイクロカテーテルを介して行う。吸引カテーテルが病変に入ったら、陰圧をかけてカテーテルを通し血栓を除去する。あるいは、マイクロカテーテルを通してステント回収器を配置することによって、血栓を除去することもできる。血栓をステント回収器で絡め取った後、ステント回収器及びマイクロカテーテル（又は中間カテーテル）をガイドカテーテルに引き込むことによって、血栓が回収される。

ＰＣＩの場合、医師は、ロボットシステムを用いて、冠状動脈ガイドワイヤを操作することによって病変にアクセスし、治療を行い、正常な血流を回復させる。アクセスは、ガイドカテーテルを冠動脈入口部に着座させることにより可能となる。ガイドワイヤの遠位先端を病変の先までナビゲートし、そして、複雑な解剖学的構造のために、マイクロカテーテルを用いてガイドワイヤを適切に支持することができる。血流は、病変にステント又はバルーンを送り込んで展開することによって回復させる。病変は、ステント留置の前に前処置を必要とすることがあり、病変の前拡張のためにバルーンが送り込まれたり、又は、例えばレーザー又は回転式アテレクトミーカテーテル及びガイドワイヤを利用したバルーンを用いてアテレクトミーが実施される。画像診断及び生理学的測定が、画像カテーテル又は血流予備量比（ＦＦＲ）測定を用いることにより適切な治療法を決定するために実施され得る。

ＰＶＩの場合、医師は、ロボットシステムを用いて治療を行い、ＮＶＩと同様の技術で血流を回復させる。ガイドワイヤの遠位先端は病変の先までナビゲートされ、複雑な解剖学的構造に対してはガイドワイヤを適切に支持するためにマイクロカテーテルが使用される。病変にステント又はバルーンを送り込んで展開することにより血流を回復させる。ＰＣＩの場合と同様に、病変の前処置や画像診断も同じ様に用いられる。

カテーテル又はガイドワイヤの遠位端での支持が、例えば、蛇行又は石灰化した脈管系のナビゲーションのために、遠位の解剖学的位置に到達するために、又は、硬化病変を横切るために、必要とされる場合、オーバーザワイヤ（ＯＴＷ）カテーテル又は同軸システムが用いられる。ＯＴＷカテーテルにはガイドワイヤ用の内腔があり、この内腔がカテーテルの全長に延びている。これによりガイドワイヤが全長にわたって支持されるので、比較的安定したシステムとなる。しかし、このシステムには、ラピッドエクスチェンジカテーテル（後述）と比較した場合に、摩擦が大きい、全長が長いといったいくつかの弱点がある。通常、留置ガイドワイヤの位置を維持しながらＯＴＷカテーテルを抜去又は交換するためには、ガイドワイヤの（患者から出ている）露出長がＯＴＷカテーテルより長くなければならない。長さ３００ｃｍのガイドワイヤが一般的にはこの目的に十分とされており、交換長ガイドワイヤと呼ばれることが多い。このガイドワイヤの長さ故に、ＯＴＷカテーテルの抜去又は交換には２名の操作者が必要である。このことは、三軸系として当該技術分野で知られている三重同軸系を使用する場合（四重同軸カテーテルが使用されることも知られている）、さらに困難になる。しかしながら、その安定性を理由として、ＮＶＩ及びＰＶＩ処置ではＯＴＷシステムを使用することが多い。一方、ＰＣＩ処置の場合は、ラピッドエクスチェンジ（又はモノレール）カテーテルを使用することが多い。ラピッドエクスチェンジカテーテルのガイドワイヤ内腔は、モノレール又はラピッドエクスチェンジ（ＲＸ）セクションと呼ばれるカテーテルの遠位部分を通るだけである。ＲＸシステムを使用する操作者は、互いに対し平行にインターベンションデバイスを操作し（ＯＴＷシステムではデバイスを縦列構成で操作するのとは対照的に）、ガイドワイヤの露出長はカテーテルのＲＸセクションよりもわずかに長くしてあればよい。ラピッドエクスチェンジガイドワイヤは、通例で１８０～２００ｃｍの長さである。ガイドワイヤとモノレールの短さを考えれば、ＲＸカテーテルは１人の操作者で交換可能である。しかし、より遠位の支持が必要な場合にＲＸカテーテルは不適当であることが多い。

手動の非ロボット処置の場合、ガイドワイヤ、ステント回収器、コイルなどの様々なワイヤ様ＥＭＤをそのシャフトで把持し、処置中に患者の解剖学的構造内でデバイスを直線操作及び／又は回転操作しなければならない。ＥＭＤは、通常、操作者の指によって、又は一般にトルクデバイスと呼ばれる既製（shelf）のピンバイス型デバイスによって、把持される。

手動処置の場合、処置中、カテーテルガイドワイヤなどの細長い医療デバイス（ＥＭＤ）の一部を解放可能にピンチしアンピンチするために、操作者によってトルカーが使用される。トルカーは、ＥＭＤの一部を解放可能に固定するために使用され、使用者がＥＭＤを回転及び／又は並進させるなどのＥＭＤ操作を行えるようにする。

トルカーと係合するアダプタであって、このアダプタは、経路を貫通形成してあるアダプタ胴体を含む。アダプタ胴体は、アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部を含む。トルカーは、開口を通してキャビティ内に受容される。受容部は、トルカーをアダプタ胴体に保持する係合部材を含む。トルカーは、アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び該長手方向軸の周りに、アダプタ胴体と共に可動である。

一態様において、駆動部材を含んだデバイスモジュールを含む、カテーテル処置用ロボット駆動システムである。アダプタは、経路を貫通形成してあるアダプタ胴体を含む。アダプタ胴体は、アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部を含む。トルカーはアダプタのキャビティ内に受容される。アダプタの受容部は、トルカーをアダプタ胴体に保持する係合部材を含む。トルカーの一部は、アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び該長手方向軸の周りに、アダプタ胴体と共に可動である。アダプタ胴体は、アダプタ胴体及びトルカをアダプタの長手方向軸の周りに回転させる駆動部材に接続されて動作する被駆動部材を含む。

一態様において、カテーテル処置用のロボット駆動システムにトルカーを保持する方法であって、駆動部材を含むデバイスモジュールを提供することを含む。さらに、本方法は、アダプタ胴体を含んだアダプタを提供することを含み、アダプタ胴体は、貫通延伸した経路を有すると共に、アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部を有する。さらに、本方法は、アダプタ胴体の第１の端部の開口を通してアダプタのキャビティ内にトルカーのナットを挿入することにより、アダプタにトルカーを取り付けることを含み、このときに、トルカーの一部はアダプタの外側に位置し、ナットは、アダプタ胴体に固定され、そして、アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び該長手方向軸の周りに、アダプタ胴体と共に可動である。さらに、本方法は、トルカー内に細長い医療デバイスを保持して経路を通し延伸させ、細長い医療デバイス、アダプタ、及びトルカーをデバイスモジュール内に配置することを含む。

実施例に係る、カテーテル処置システムの概略図。実施例に係る、カテーテル処置システムの概略ブロック図。実施例に係る、カテーテル処置システムのベッドサイドシステムを例示するアダプタとトルカーの斜視図。図４のアダプタとトルカーの分解図。非把持（解放）状態にある図４のアダプタとトルカーの軸方向断面図。把持状態にある図４のアダプタとトルカーの軸方向断面図。図６のライン８－８に沿って切り取ったアダプタとトルカの横断面図。使用状態にあるデバイスモジュールと、アダプタ及びトルカーの斜視図。デバイスモジュールと、アダプタ及びトルカーの分解図。使用状態にあるデバイスモジュールと、アダプタ及びトルカーの平面図。アダプタとトルカーの斜視図。

実施例に係る図１は、カテーテル式処置システム１０の一例を示した斜視図である。カテーテル式処置システム１０は、カテーテル式医療処置、例えば、経皮的冠動脈インターベンション（ＰＣＩ）（例えば、ＳＴＥＭＩを治療するため）などの経皮的インターベンション処置、神経血管インターベンション処置（ＮＶＩ）（例えば、緊急の大血管閉塞（ＥＬＶＯ）を治療するため）、末梢血管インターベンション処置（ＰＶＩ）（例えば、重症下肢虚血（ＣＬＩ）のため）などを実施するために使用される。カテーテル式医療処置には、患者の疾患診断を補助するために１つ以上のカテーテルや他の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）を使用する診断カテーテル法処置が含まれる。例えば、カテーテル式診断処置の一実施例では、造影剤をカテーテルを通して１つ以上の動脈に注入し、患者の脈管系の画像を取得する。カテーテル式医療処置には、カテーテル（又は他のＥＭＤ）を用いて疾患を治療するカテーテル式治療処置（例えば、血管形成術、ステント留置、末梢血管疾患の治療、血栓除去、動脈静脈奇形治療、動脈瘤の治療など）も含まれる。治療処置は、例えば、血管内超音波（ＩＶＵＳ）、光干渉断層計（ＯＣＴ）、血流予備量比（ＦＦＲ）などの補助デバイス５４（図２に示す）を含めることによって強化することができる。しかしながら、当分野で通常の知識を有する者であれば、実施されるべき処置の種類に基づいて特定の経皮的インターベンションデバイス又はコンポーネント（例えば、ガイドワイヤのタイプ、カテーテルのタイプなど）を選択可能である、と認識するのは当然である。カテーテル式処置システム１０は、処置で使用される専用の経皮的インターベンションデバイスをわずかな調節で収容でき、あらゆるカテーテル式医療処置を実行することができる。

カテーテル式処置システム１０は、複数ある要素の中でも特に、ベッドサイドユニット２０及び制御ステーション２６を含む。ベッドサイドユニット２０は、ロボット駆動装置２４と、患者１２の脇に位置する位置決めシステム２２と、を備える。患者１２は、患者テーブル１８上に寝かされている。位置決めシステム２２は、ロボット駆動装置２４を位置決めし支持するために使用される。位置決めシステム２２は、例えば、ロボットアーム、関節式アーム、ホルダーなどである。位置決めシステム２２は、一端で、例えば患者テーブル１８のレール、ベース、又はカートに取り付けることができる。位置決めシステム２２の他端に、ロボット駆動装置２４が取り付けられる。位置決めシステム２２は（ロボット駆動装置２４と共に）、患者１２を患者テーブル１８に寝かせるために、退避させることができる。患者テーブル１８上に患者１２を寝かせた後、位置決めシステム２２を使用して、処置のためにロボット駆動装置２４を患者１２に対して位置決め（固定）する。一実施例において、患者テーブル１８は、床及び／又は地面に据え付けられている台座１７に支持され作動する。患者台１８は、台座１７に対して、多自由度、例えば、ロール、ピッチ、ヨー、で動作させることができる。ベッドサイドユニット２０は、制御機器及びディスプレイ４６（図２に示す）も含み得る。例えば、制御機器及びディスプレイは、ロボット駆動装置２４のハウジングに配置することができる。

一般に、ロボット駆動装置２４は、適切な経皮的インターベンションデバイス及び付属機器４８（図２に示す）（例えば、ガイドワイヤ、バルーンカテーテルを含む各種カテーテル、ステントデリバリーシステム、ステント回収器、塞栓形成コイル、液体塞栓、吸引ポンプ、造影剤や薬剤の送入デバイス、止血弁アダプタ、シリンジ、ストップコック、膨張デバイスなど）を備えていて、操作者（ユーザ）１１が、制御ステーション２６に配置された制御機器及び入力機器などの各種制御機器を操作することによって、ロボットシステムを利用してカテーテル式医療処置を実施できるようにしている。ベッドサイドユニット２０、特にロボット駆動装置２４は、ここに記載する機能をベッドサイドユニット２０に付与するためのあらゆるコンポーネント及び／又はその組み合わせを含み得る。制御ステーション２６の操作者１１を、制御ステーション操作者（ユーザ）と呼び、ここでは操作者（ユーザ）を指す。ベッドサイドユニット２０の操作者（ユーザ）は、ベッドサイドユニット操作者（ユーザ）と呼ぶ。ロボット駆動装置２４は、レール又は直線部材６０（図３に示す）に取り付けられた複数のデバイスモジュール３２ａ－ｄを備える。レール又は直線部材６０は、デバイスモジュールを案内し支持する。デバイスモジュール３２ａ－ｄの各々を用いて、カテーテル又はガイドワイヤなどのＥＭＤを駆動することができる。例えば、ロボット駆動装置２４を用いて、診断カテーテルの中に、そして患者１２の動脈の中のガイドカテーテルの中に、ガイドワイヤを自動的に送り込むことができる。ＥＭＤなど、１つ以上のデバイスは、例えばイントロデューサシースを介して、挿入点１６から患者１２の体内（例えば血管）に入る。

ベッドサイドユニット２０は制御ステーション２６と通信し、制御ステーション２６は、制御ステーション２６のユーザ入力によって生成される信号をベッドサイドユニット２０へ無線又は有線で送信してベッドサイドユニット２０の様々な機能を制御することを可能にする。後述するように、制御ステーション２６は、制御コンピューティングシステム３４（図２に示す）を含むか、又は制御コンピューティングシステム３４を介してベッドサイドユニット２０と接続される。ベッドサイドユニット２０は、制御ステーション２６又は制御コンピューティングシステム３４、あるいはその両方に、フィードバック信号（例えば、装填、速度、動作条件、警告信号、エラーコードなど）を提供することもできる。制御コンピューティングシステム３４とカテーテル式処置システム１０の各コンポーネントとの間の通信は、無線接続、有線接続、又はコンポーネント間の通信を可能にする他のあらゆる手段とし得る通信リンクを介して、提供される。制御ステーション２６又は他の類似の制御システムは、ローカルサイト（例えば、図２中のローカル制御ステーション３８）又はリモートサイト（例えば、図２中のリモート制御ステーション及びコンピューティングシステム４２）のいずれかに位置する。カテーテル処置システム１０は、ローカルサイトの制御ステーション又はリモートサイトの制御ステーション、あるいは同時にローカル制御ステーションとリモート制御ステーションの両方によって、操作することができる。ローカルサイトにおいて、操作者１１及び制御ステーション２６は、患者１２及びベッドサイドユニット２０と同じ部屋又は隣の部屋に位置する。ここで使用する場合のローカルサイトは、ベッドサイドユニット２０と患者１２又は被験体（例えば、動物又は死体）の場所であり、リモートサイトは、ベッドサイドユニット２０を遠隔制御するために使用される制御ステーション２６と操作者１１の場所である。リモートサイトの制御ステーション２６（及び制御コンピューティングシステム）とローカルサイトのベッドサイドユニット２０及び／又は制御コンピューティングシステムは、例えばインターネットを介し、通信システム及びサービス３６（図２に示す）で通信する。一実施例において、リモートサイトとローカル（患者）サイトは、互いに離れており、例えば、同じ建物内の別々の部屋、同じ都市内の別々の建物、別々の都市、又は、その他の、リモートサイトがローカルサイトのベッドサイドユニット２０及び／又は患者１２に対する物理的アクセスをもたない別々の場所、にある。

制御ステーション２６は、通例、カテーテル式処置システム１０の各コンポーネント又はシステムを操作するためのユーザ入力を受信するように構成された１つ以上の入力モジュール２８を含む。ここに示す実施例の場合、制御ステーション２６は、操作者１１がベッドサイドユニット２０を制御してカテーテル式医療処置を行えるようにする。例えば、入力モジュール２８は、ロボット駆動装置２４と連動する経皮的インターベンションデバイス（例えば、ＥＭＤ）を用いて各種のタスクをベッドサイドユニット２０に行わせるように構成される（例えば、ガイドワイヤを前進、後退又は回転させる、カテーテルを前進、後退又は回転させる、カテーテルで配置したバルーンを膨張又は収縮させる、ステントを配置及び／又は展開させる、ステント回収器を配置及び／又は展開させる、コイルを配置及び／又は展開させる、造影剤をカテーテルへ注入する、カテーテルへ液体塞栓を注入する、カテーテルへ薬剤又は生理食塩水を注入する、カテーテルで吸引する、又は、カテーテル式医療処置の一部として実施され得るその他の機能を実施するなど）。ロボット駆動装置２４は、経皮的インターベンションデバイスを含むベッドサイドユニット２０のコンポーネントを動作（例えば、軸方向動作及び回転動作）させるための各種駆動機構を含む。

一実施例において、入力モジュール２８は、１つ以上のタッチスクリーン、ジョイスティック、スクロールホイール、及び／又はボタンを含む。入力モジュール２８に加えて、制御ステーション２６は、フットスイッチや、音声命令用のマイクロフォンなど、追加のユーザ制御機器４４（図２に示す）を使用することができる。入力モジュール２８は、各種のコンポーネントと、例えばガイドワイヤ及び１つ以上のカテーテル又はマイクロカテーテルなどの各種の経皮的インターベンションデバイスと、を前進、後退、又は回転させるように構成される。ボタンは、例えば、緊急停止ボタン、倍率ボタン、デバイス選択ボタン、及び自動作動ボタンを含む。非常停止ボタンが押されると、ベッドサイドユニット２０に対し動力（例えば、電力）が遮断又は除去される。速度制御モードにあるとき、倍率ボタンは、入力モジュール２８の操作に応答して関連コンポーネントが動く速度を増加又は減少させるように作用する。位置制御モードにあるとき、倍率ボタンは、入力距離と出力指令距離との間のマッピングを変更する。デバイス選択ボタンは、ロボット駆動装置２４に装填されている経皮的インターベンションデバイスのどれを入力モジュール２８によって制御するかを、操作者１１が選択できるようにする。自動作動ボタンは、カテーテル式処置システム１０が操作者１１から直接命令を受けずに経皮的インターベンションデバイスで実行することができるアルゴリズムによる動作を実行するために、使用される。一実施例において、入力モジュール２８は、タッチスクリーン（ディスプレイ３０の一部である場合とそうでない場合がある）に表示される１つ以上のコントローラ又はアイコン（図示せず）を含み、これらは、アクティブになると、カテーテル式処置システム１０のコンポーネントを作動させる。入力モジュール２８はまた、バルーンを膨張又は収縮させ、及び／又はステントを展開させるように構成されたバルーン又はステント制御器を含むことができる。入力モジュール２８の各々は、１つ以上のボタン、スクロールホイール、ジョイスティック、タッチスクリーンなどを含み、これらは、１つ以上の特定のコンポーネントを専用制御するために使用され得る。さらに、１つ以上のタッチスクリーンが、入力モジュール２８の各部分又はカテーテル式処置システム１０の各コンポーネントに関連した１つ以上のアイコン（図示せず）を表示する。

制御ステーション２６は、ディスプレイ３０を含む。一実施例において、制御ステーション２６は、２つ以上のディスプレイ３０を含むこともできる。ディスプレイ３０は、制御ステーション２６に位置する操作者１１に情報又は患者特有のデータを表示するように構成される。例えば、ディスプレイ３０は、画像データ（例えば、Ｘ線画像、ＭＲＩ画像、ＣＴ画像、超音波画像など）、血行動態データ（例えば、血圧、心拍数など）、患者カルテ情報（例えば、病歴、年齢、体重など）、病変又は治療評価データ（例えば、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、ＦＦＲなど）を表示するように構成することができる。さらに、ディスプレイ３０は、処置特有の情報（例えば、処置チェックリスト、勧告（提言）、処置の期間、カテーテル又はガイドワイヤの位置、送り込まれた薬剤又は造影剤の量など）を表示するようにも構成される。また、ディスプレイ３０は、制御コンピューティングシステム３４（図２に示す）に関連した機能を提供するための情報を表示するように構成されていてもよい。ディスプレイ３０は、システムのユーザ入力機能の一部を提供するためのタッチスクリーン機能を有する場合もある。

カテーテル式処置システム１０は、撮像システム１４も含む。撮像システム１４は、カテーテル式医療処置と併せて使用され得る医用撮像システム（例えば、非デジタルＸ線、デジタルＸ線、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波など）のいずれであってもよい。一実施例において、撮像システム１４は、制御ステーション２６と通信するデジタルＸ線撮像装置である。一実施例において、撮像システム１４は、患者１２に対する様々な角度位置の画像（例えば、矢状面像、尾面像、前後面像など）を得るために、患者１２の周囲を撮像システム１４が部分的又は完全に回転することを可能にするＣアーム（図１に示す）を含む。一実施例において、撮像システム１４は、Ｘ線源１３と、イメージインテンシファイアとしても知られる検出器１５と、を有するＣアームを含んだ透視システムである。

撮像システム１４は、処置中に患者１２の適切な領域のＸ線画像を撮像するように構成される。例えば、撮像システム１４は、神経血管状態を診断するために、頭部の１つ以上のＸ線画像を撮像するように構成することができる。撮像システム１４は、カテーテル式医療処置中に１つ以上のＸ線画像（例えば、リアルタイム画像）を撮像して、ガイドワイヤ、ガイドカテーテル、マイクロカテーテル、ステント回収器、コイル、ステント、バルーンなどを処置中に適切に位置決めするために、制御ステーション２６の操作者１１を補助するように構成することもできる。１つ以上の画像がディスプレイ３０に表示される。例えば、画像をディスプレイ３０に表示し、操作者１１がガイドカテーテル又はガイドワイヤを適切な位置へ正確に移動させることができるようにする。

方向を明確にするために、直交座標系をＸ，Ｙ，Ｚ軸で提示してある。正のＸ軸は、長手方向（軸方向）の遠位方向、すなわち、近位端から遠位端への方向、別の言い方をすれば近位から遠位の方向、に向いている。Ｙ軸とＺ軸は、Ｘ軸に対する横断面内にあり、正のＺ軸が上向きで、つまり重力の反対方向であり、Ｙ軸は、右手の法則によって自動的に決まる。

一実施例に係る図２は、カテーテル式処置システム１０のブロック図である。カテーテル処置システム１０は、制御コンピューティングシステム３４を含む。制御コンピューティングシステム３４は、物理的に、例えば制御ステーション２６（図１に示す）の一部であり得る。制御コンピューティングシステム３４は、通例、ここに説明する各機能を備えたカテーテル式処置システム１０を提供するのに適した電子制御ユニットである。例えば、制御コンピューティングシステム３４は、埋め込みシステム、専用回路、ここに説明する機能をプログラムした汎用システムなどである。制御コンピューティングシステム３４は、ベッドサイドユニット２０、通信システム及びサービス３６（例えば、インターネット、ファイアウォール、クラウドサービス、セッションマネージャ、病院ネットワークなど）、ローカル制御ステーション３８、追加の通信システム４０（例えば、テレプレゼンスシステム）、リモート制御ステーション及びコンピューティングシステム４２、及び患者センサ５６（例えば、心電図（ＥＣＧ）デバイス、脳波（ＥＥＧ）デバイス、血圧モニタ、温度モニタ、心拍モニタ、呼吸モニタなど）と通信する。制御コンピューティングシステムは、撮像システム１４、患者テーブル１８、追加の医療システム５０、造影剤注入システム５２、及び補助デバイス５４（例えば、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、ＦＦＲなど）とも通信する。ベッドサイドユニット２０は、ロボット駆動装置２４と位置決めシステム２２とを含み、追加の制御機器及びディスプレイ４６を含むこともできる。上述のように、追加の制御機器及びディスプレイは、ロボット駆動装置２４のハウジングに配置することができる。インターベンションデバイス及び付属機器４８（例えば、ガイドワイヤ、カテーテルなど）は、ベッドサイドシステム２０と接続される。一実施例において、インターベンションデバイス及び付属機器４８は、それぞれの補助デバイス５４、すなわちＩＶＵＳシステム、ＯＣＴシステム、ＦＦＲシステムなどと、接続する専用のデバイス（例えば、ＩＶＵＳカテーテル、ＯＣＴカテーテル、ＦＦＲワイヤ、造影用診断カテーテルなど）を含む。

一実施例において、制御コンピューティングシステム３４は、（例えば、ローカル制御ステーション３８又はリモート制御ステーション４２などの制御ステーション２６（図１に示す）の）入力モジュール２８とのユーザ相互作用に基づいた制御信号及び／又はカテーテル式処置システム１０を用いて医療処置を実行するべく制御コンピューティングシステム３４を制御するためにアクセス可能な情報に基づいた制御信号を生成するように構成されている。ローカル制御ステーション３８は、１つ以上のディスプレイ３０、１つ以上の入力モジュール２８、及び追加のユーザ制御機器４４を含む。リモート制御ステーション及びコンピューティングシステム４２は、ローカル制御ステーション３８と同様のコンポーネントを含み得る。リモート制御ステーション４２及びローカル制御ステーション３８は、それぞれに要求される機能に応じてあつらえた異なったものとすることができる。追加のユーザ制御機器４４は、例えば、１つ以上の足入力コントローラを含む。足入力コントローラは、Ｘ線をオン／オフする、複数の保存画像をスクロールするなどの撮像システム１４の機能を操作者が選択することを可能にするように、構成することができる。一実施例において、足入力デバイスは、入力モジュール２８に含まれるスクロールホイールにマップされるデバイスを操作者が選択できるように構成することができる。追加の通信システム４０（例えば、音声会話、ビデオ会話、テレプレゼンスなど）は、オペレータが患者、医療スタッフ（例えば、血管造影（angio suite）スタッフ）、及び／又はベッドサイド近くの機器とコミュニケーションを取るための支援に採用され得る。

カテーテル式処置システム１０は、明示していないあらゆる他のシステム及び／又はデバイスを含むように接続又は構成することができる。例えば、カテーテル式処置システム１０は、画像処理エンジン、データ保存及びアーカイブシステム、自動バルーン及び／又はステント膨張システム、薬剤注入システム、薬剤追跡及び／又はログシステム、ユーザログ、暗号化システム、カテーテル式処置システム１０のアクセス又は使用を制限するシステムなどを、含むことができる。

上述したように、制御コンピューティングシステム３４は、ロボット駆動装置２４及び位置決めシステム２２を含み且つ追加の制御機器及びディスプレイ４６を含み得るベッドサイドユニット２０と通信し、モータを動作制御し、経皮的インターベンションデバイス（例えば、ガイドワイヤ、カテーテルなど）を駆動するべく使用される機構を駆動するために、ベッドサイドユニット２０へ制御信号を提供する。各駆動機構は、ロボット駆動装置２４の一部として設けることができる。実施例に係る図３は、カテーテル式処置システム１０のロボット駆動装置の斜視図である。図３において、ロボット駆動装置２４は、直線部材６０に連結された複数のデバイスモジュール３２ａ－ｄを含む。デバイスモジュール３２ａ－ｄのそれぞれは、直線部材６０に移動可能に取り付けられたステージ６２ａ－ｄを介して直線部材６０に連結される。一つ一つのデバイスモジュール３２ａ－ｄは、オフセットブラケット７８ａ－ｄのようなコネクタを用いてステージ６２ａ－ｄと接続される。一実施例において、デバイスモジュール３２ａ－ｄは、ステージ６２ａ－ｄに直接取り付けられる。各ステージ６２ａ－ｄは、直線部材６０に沿って直線的に移動するように独立して動作させることができる。したがって、各ステージ６２ａ－ｄ（及びステージ６２ａ－ｄに連結された対応するデバイスモジュール３２ａ－ｄ）は、互いに対し及び直線部材６０に対し、それぞれ個別に動作させることができる。各ステージ６２ａ－ｄを作動させるために駆動機構が使用される。図３に示す実施例において、駆動機構は、各ステージ６２ａ－ｄに連結された個別のステージ並進モータ６４ａ－ｄとステージ駆動機構７６とを有しているか、又は、ステージ並進モータ６４ａ－ｄ自体をリニアモータとして有することができる。ステージ駆動機構７６は、例えば、回転ナットを介した送りねじ、ピニオンを介したラック、ピニオン又はプーリを介したベルト、スプロケットを介したチェーンである。一実施例では、ステージ駆動機構７６は、これらの機構の組み合わせである。例えば、ステージ６２ａ－ｄのそれぞれで、異なるタイプのステージ駆動機構を採用することができる。ステージ駆動機構が送りねじ及び回転ナットである実施例の場合、送りねじを回転させ、送りねじに対し各ステージ６２ａ－ｄを係合させ及び係合解除させ、例えば前進又は後退させるなど、動作させる。図３に図示の実施例において、ステージ６２ａ－ｄ及びデバイスモジュール３２ａ－ｄは、縦列駆動構造になっている。

各デバイスモジュール３２ａ－ｄは、駆動モジュール６８ａ－ｄと、駆動モジュール６８ａ－ｄに搭載され連結されたカセット６６ａ－ｄと、を含む。図３に図示の実施例において、カセット６６ａ－ｄの各々は、カセット６６ａ－ｄを上下方向の下に向けて駆動モジュール６６ａ－ｄ上へ降ろすことにより、カセット６６ａ－ｄが駆動モジュール６８ａ－ｄに装着される向きで、駆動モジュール６８ａ－ｄに装着される。カセット６６ａ－ｄの上面（又は側面）は、カセット６６ａ－ｄが駆動モジュール６８ａ－ｄに装着されると、駆動モジュール６８ａ－ｄの上面（又は側面）（すなわち、装着面）と平行である。ここで使用する場合、図３に示す装着したときの方向を水平方向と呼ぶ。他の実施例において、各カセット６６ａ－ｄは、他の装着方向で駆動モジュール６８ａ－ｄに取り付けられてもよい。図７－図１０に関して、種々の装着方向を以下に開示する。各カセット６６ａ－ｄは、ＥＭＤ（図示せず）の近位部と接続し支持するように構成されている。さらに、各カセット６６ａ－ｄは、対応するステージ６２ａ－ｄの作動で直線部材６０に沿って直線的に移動することにより提供される直線動作に加えて、１つ以上の自由度を提供する要素を含むことができる。例えば、カセット６６ａ－ｄは、駆動モジュール６８ａ－ｄに連結されたカセットにおいてＥＭＤを回転させるために使用される要素を、含むことができる。各駆動モジュール６８ａ－ｄは、各カセット６６ａ－ｄ内の機構に駆動インターフェースを提供して自由度を追加するために、少なくとも１つのカプラを含む。また、各カセット６６ａ－ｄは、デバイス支持体７９ａ－ｄが配置されるチャンネルを含み、各デバイス支持体７９ａ－ｄは、ＥＭＤの座屈を防止するために使用される。デバイスモジュール３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれに支持アーム７７ａ，７７ｂ，７７ｃを取り付け、デバイスサポート７９ｂ，７９ｃ，７９ｄの近位端をそれぞれ支持する固定点を設ける。ロボット駆動装置２４は、デバイス支持体７９、遠位支持アーム７０、及び支持アーム７７_０に接続されたデバイス支持接続部７２も含む。支持アーム７７_０は、最も遠位のデバイスモジュール３２ａに収容された最も遠位のデバイス支持体７９ａの近位端を支持する固定点を提供するために使用される。さらに、イントロデューサインターフェース支持体（リダイレクタ）７４を、デバイス支持接続部７２及びＥＭＤ（例えば、イントロデューサシース）に接続することができる。このロボット駆動装置２４の構成は、単一の直線部材におけるアクチュエータの使用で、ロボット駆動装置２４の体積及び重量を減少させることができる、という利点を有する。

患者の病原体感染を防ぐために、ヘルスケアスタッフは、ベッドサイドユニット２０と患者１２又は被験体（図１に示す）が収容されている部屋で無菌技術を用いる。ベッドサイドユニット２０と患者１２を収容する部屋は、例えば、カテーテルラボ又はアンギオスイートである。無菌技術は、滅菌バリア、滅菌器具、適切な患者準備、環境管理、及び接触ガイドラインを使用することからなる。すなわち、すべてのＥＭＤ及びインターベンション付属品が滅菌され、滅菌バリアか滅菌器具のいずれかとのみ接触が許される。一実施例において、滅菌ドレープ（図示せず）を非滅菌ロボット駆動装置２４を覆って配置する。各カセット６６ａ－ｄは滅菌され、ドレープ付きロボット駆動装置２４と少なくとも１つのＥＭＤとの間の滅菌インターフェースとして機能する。各カセット６６ａ－ｄは、１回の使用を目的として滅菌できるように設計されるか、カセット６６ａ－ｄ又はそのコンポーネントを複数の処置で使用できるように全部又は一部を再滅菌できるように設計される。

「座屈」は、軸方向に圧縮を受けている可撓性のＥＭＤが、長手方向軸から逸れて又は前進中の目標経路から逸れて意図せず曲がるような、可撓性ＥＭＤの傾向を指す。一実施例において、軸方向の圧縮は、脈管系内ナビゲーションに起因する抵抗に応じて起こる。ＥＭＤが座屈するまでに支持無しでＥＭＤを長手方向軸に沿って駆動できる距離を、ここではデバイス座屈距離と呼ぶ。デバイス座屈距離は、デバイスの剛性、形状（直径を含むがこれに限定されない）、及びＥＭＤに加えられる力、に関係する。座屈により、目標経路とは違う弓状部分をＥＭＤが形作ってしまう可能性がある。「よじれ」は、ＥＭＤの変形が非弾性で直せない歪みを生じた場合の座屈の一例である。

「デバイスモジュール」は、駆動モジュールとカセットの組み合わせを意味する。

部材（カテーテル式処置システムのＥＭＤ又は他の要素）の「長手方向軸（縦軸、長手軸）」は、部材の近位部分から部材の遠位部分へ向かう方向に部材の横断面の中心を通過する部材の全長に延びる線又は軸である。例えば、ガイドワイヤの長手方向軸は、ガイドワイヤが関連する部分において非直線であろうとも、ガイドワイヤの近位部分からガイドワイヤの遠位部分へ向かう方向の中心軸である。

「操作者（ユーザ）」は、制御ステーションの操作者（ユーザ）を指す。「操作者又はユーザ」は、制御ステーション操作者又は制御ステーションユーザとも言う。

「カセット」は、広く言って、駆動モジュールと少なくとも１つのＥＭＤとの間の（直接）又はデバイスアダプタを介した（間接）通常は滅菌インターフェースである、ロボット駆動システムの部分（主要部ではない、消耗品の、又は滅菌可能なユニット）を意味する。

部材の「軸方向動作」は、部材の長手方向軸に沿った部材の並進（平行移動）を意味する。「軸方向挿入」は、第１の部材を、第２の部材の長手方向軸に沿って第２部材へ挿入することを意味する。「トルカー」は、ＥＭＤの一部を解放可能に固定することのできるコレットなどのデバイスを意味する。ここで使う「固定」は、操作中にコレットとＥＭＤとが意図的に相対動しないことを意味する。「遠位」と「近位」は、２つの別部分の相対的位置を定義する。ロボット駆動装置に関して言えば、「遠位」及び「近位」は、患者に対する使用目的に応じたロボット駆動装置の配置によって定義される。

相対的位置を定義するために使用される場合、遠位部分は、ロボット駆動装置が使用目的の配置にあるときの近位部分よりも患者に近いところのロボット駆動装置の部分である。患者の体内では、アクセスポイントからの経路に沿ってより遠くにある脈管系ランドマークが、アクセスポイントに近いランドマークよりも遠位であると見なされる。アクセスポイントはＥＭＤを患者に入れるポイントである。同様に、近位部分は、ロボット駆動装置が使用目的の配置にあるときの遠位部分よりも患者から遠いところの部分である。方向を定義するために使用される場合、遠位方向は、ロボット駆動が使用目的の配置にあるときの、何かが動いている又は何かが動いていく先の経路、又は、何かが近位部分から遠位部分及び／又は患者の方を目指す又は向いている経路を指す。近位方向は遠位方向の反対方向である。

「細長い医療デバイス（ＥＭＤ）」は、カテーテル（ガイドカテーテル、マイクロカテーテル、バルーン／ステントカテーテルなど）、ワイヤ式デバイス（ガイドワイヤ、塞栓コイル、ステント回収器など）、及び、これらの組み合せを有するデバイスを指す（ただしこれらに限定されない）。

「固定」は、操作中に、第２の部材に対して第１の部材の意図的な相対動作が無いことを意味する。

部材の「回転動作」は、部材の局所的長手方向軸の周りの部材の角度方向変化を意味する。

「ピンチ（つまむ）」は、部材が動くときにＥＭＤと部材が一緒に動くように、ＥＭＤを部材に解放可能に固定することを意味する。部材の回転動作は、ピンチされた状態のＥＭＤを回転動作させることになる。「アンピンチ（解放）」は、部材が動くときにＥＭＤと部材とが個々に動くように、部材からＥＭＤを解放することを意味する。アンピンチされたＥＭＤは、部材に対して移動／回転することができる。

「コレット」は、ＥＭＤの一部を解放可能に固定することができるデバイスを意味する。ここでの「固定」は、操作中、コレットとＥＭＤの意図的な相対動作が無いことを意味する。

「トルカー」は、ガイドワイヤなどのＥＭＤの一部を解放可能にピンチし、アンピンチするデバイスを意味する。「トルカー」は、ＥＭＤを回転させ及び／又はＥＭＤを並進させるために使用されるデバイスを示すために、カテーテル処置の医療専門家によって使用される一般的に受け入れられている用語である。トルカーは、コレット又はピンバイスとしても広く知られている。ここに開示するトルカーは、生体外（ex vivo）で使用され、患者の体外でＥＭＤの一部をピンチするものである。

図４－図６を参照すると、アダプタ１００がトルカー１０２と係合している。アダプタ１００は、経路１０６を有するアダプタ胴体１０４を含む。アダプタ胴体１０４は受容部１０８を含み、受容部１０８は、アダプタ胴体１０４の第１の端部１１４に開口１１２を有するキャビティ１１０を画定する。トルカー１０２は、開口１１２を通してキャビティ１１０内に受け入れられる。受容部１０８は、トルカー１０２をアダプタ胴体１０４に保持する係合機構１１６を含む。トルカー１０２は、アダプタ胴体１０４の長手方向軸１１８の方向に及び長手方向軸１１８の周りに、アダプタ胴体１０４と共に可動である。一実施例において、係合機構１１６は１つの係合部材を含み、又は、一実施例において、２つ以上の係合部材を含む。受容部１０８は、トルカー１０２の少なくとも一部がアダプタ１００から独立して回転しないように、回転防止機能を含んでいる。以下に、回転防止機能について説明する。図８を参照すると、一実施例において、３つの係合部材１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃがある。一実施例において、受容部は、トルカーを係合する他の機構を含んでいてもよい。一実施例において、トルカーの一部は、圧入、超音波、加熱、振動溶接、接着、又は当技術分野で周知の機構によって、アダプタに組み付けることもできる。

トルカー１０２は、トルカー胴体１２０と、トルカー胴体１２０に対して回転可能なナット１２２とを含む。ナット１２２の回転によりＥＭＤが把持及び／又は解放され、ＥＭＤがトルカー１０２に対して固定される。把持状態において、トルカーの長手方向軸に沿った軸方向動作及び／又は長手方向軸の周りの回転動作が、ＥＭＤの対応する軸方向動作及び／又は回転動作を生じさせる。一実施例において、トルカー１０２は、GLIDEWIRE（登録商標）TORQUE（商標）Deviceなどのような既製（shelf）デバイスである。一実施例において、トルカー１０２は、MERIT（登録商標）Torque DeviceやMeritMAP500の商品名でMerit Medical社が販売するトルクデバイスである。他にも、既製のトルカーを使用してもよい。一実施例において、既製トルカーを手動で又はロボットシステム内で使用することができる。一実施例において、トルカー１０２は、アダプタに接続されるナットがアダプタの長手方向軸の方向に並進し、また長手方向軸の周りを回転するように設計された、特殊なトルカーである。一実施例において、トルカーのナットは、被駆動部材、グリップ部を有するアダプタと一体的に形成される。一実施例において、一体型ナットを有するアダプタは、ここに説明するような延伸部材部も含む。アダプタ及び一体型ナットは、ＥＭＤがトルカーに固定されない非把持状態からＥＭＤがトルカに固定される把持状態まで少なくとも１つの顎部を動作させるように、トルカー胴体に接続されて回転可能である。

一実施例において、ナット１２２は、受容部１０８のキャビティ１１０にスナップフィット（締り嵌め）される。「スナップフィット」は、可撓性部品（通常はプラスチック）を組み付ける組み立て方法で、部品の連結コンポーネントを互いに押し付けて最終製品を形成する。スナップフィットには、片持ち梁型、ねじり型、環状型など多くのバリエーションがある。スナップフィットは、一体型組み付け機能として、爪やねじを用いた組み立ての代替法であり、早さの点、緩んだ部分がない点で、利点がある。係合部材１１６は、トルカー１０２をアダプタ１００と固定係合するためにナット１２２の近位部分１２６と係合するタブ１２４を有するレバーを画定する片持ち梁設計のスナップフィットである。近位部分１２６は、長手方向軸１１８に対して実質的に直交する輪郭を有する既製形態とすることができる。近位部分１２６は、タブ１２４を受ける凹部でもあり得る。ナット１２２が長手方向軸１１８に沿った方向でキャビティ１１０の中へ移動すると、係合部材１１６は、タブ１２４が近位部分１２６と係合自在となってそれにより係合部材１１６が長手方向軸１１８に向かって半径方向に移動することができるようになるまで、長手方向軸１１８から半径方向に離れるように動く。一実施例において、ナット１２２は、受容部によって画定されるスロット１３０内に受け入れられる少なくとも１つの部材１２８を含み、アダプタ１００に対する長手方向軸１１８の周りのナット１２２の独立回転が防止される。別の言い方をすれば、係合部材１１６は、ナット１２２を越えてスナップフィットする自由端を有する少なくとも１つのタブ１２４を含む。一実施例において、係合部材１１６は、アダプタ胴体１０４と一体的に形成される。スロット１３０は、１つの係合部材１１６と第２の（別の）部材１１７との間の間隙として画定される。図５を参照すると、一実施例において、係合部材は、３つの別々の部材１１６と、間隔を置いた３つの隔離配置部材１１７とを含み、隣り合った部材１１６の間に隔離配置部材１１７がそれぞれある。

一実施例において、トルカーのナット１２２は、係合部材１１６の一部及び／又はナット１２２の一部を損傷することなく、アダプタ胴体から取り外し可能である。一実施例において、トルカーのナット１２２は、係合部材１１６の一部及び／又はナット１２２の一部を損傷することなくアダプタ胴体から取り外せない。

図７を参照すると、アダプタ胴体１０４は、受容部１０８及びキャビティ１１０の開口１１２から離れる方向で、アダプタ胴体１０４の長手方向軸１１８に沿って延在する、グリップ部分１３２を含む。一実施例において、アダプタ胴体１０４は、グリップ部１３２と開口１１２との間に、グリップ部の外径が受容部の外径よりも小さくなるように傾斜した遷移部を備えている。

図６及び図７を参照すると、トルカー１０２は、トルカーがアダプタ胴体１０４にスナップフィットされると、ＥＭＤを把持して固定する把持位置へ移動させることができる。ナット１２２は、トルカー胴体１２０に対してアダプタ１００のグリップ部１３２を回転させることにより、トルカー胴体１２０に対して回転し、それにより、トルカー１０２の第１の顎部１３４と第２の顎部１３６とでＥＭＤが把持される。

一実施例において、アダプタ１００は、被駆動部材１３８を含む。一実施例において、被駆動部材１３８は、ロボットシステム１０などのロボットシステムにおける駆動ギアと噛み合うベベルギアである。一実施例において、被駆動部材１３８は、アダプタ胴体１０４と一体的に形成される。一実施例において、被駆動部材１３８は、グリップ部１３２と受容部１０８の開口１１２との間にある。

一実施例において、アダプタ１００は、キャビティ１１０の開口１１２から離れる方向へグリップ部１３２から延びる延伸部材部１４０を含む。この延伸部材の部分は、トルカー１０２と支持トラックとの間のＥＭＤに対して座屈防止の支持を提供する。延伸部材部１４０は、アダプタ胴体１０４の一部であり、第１の端部１１４とは反対のアダプタ１００の第２の端部を画定する自由端１４２を有する。一実施例において、グリップ部１３２の外径１４４は、延伸部材部１４０の外径１４６よりも大きい。

図９、図１０、及び図１１を参照すると、カテーテル式処置システムの駆動部材１５０を有するデバイスモジュール１４８内に、アダプタ１００とトルカー１０２が配置されている。アダプタ１００及びトルカー１０２は、キャビティ１１０内のトルカー１０２のナット１２２による係合状態にある。デバイスモジュール１４８は、図１－図３に関連して説明したデバイスモジュール３２の一実施例であり、カテーテル処置システム１０で使用することができる。上述のように、アダプタ１００はアダプタ胴体１０４を含み、アダプタ胴体１０４は、貫通形成された経路１０６と受容部１０８とを有し、受容部１０８は、アダプタ胴体１０４の第１の端部１１４に開口１１２を有するキャビティ１１０を画定する。アダプタ胴体の第１の端部１１４は、アダプタ胴体１０４の近位端である。受容部１０８は、トルカー１０２をアダプタ胴体１０４に固定する係合部材１１６を含む。トルカー１０２が係合位置にあると、トルカー１０２は、アダプタ胴体１０４と共に、アダプタ胴体１０４の長手方向軸１１８の方向に及び長手方向軸１０８の周りに可動である。一実施例において、アダプタがデバイスモジュール１４８内の使用時位置に配置されていると、アダプタ胴体１０４の長手方向軸１１８は、デバイスモジュール１４８の長手方向軸と同軸となる。

アダプタ１００及びトルカー１０２は、デバイスモジュール１４８での使用にあたり、上述したのと同じ特徴を有する。一実施例において、アダプタ胴体１０４は、デバイスモジュール軸受面１５４に回転可能に受け入れられる外周軸受部１５２を含む。デバイスモジュールの軸受面は、アダプタ１００及びトルカー１０２の回転及びスラスト支持を提供し、これにより、デバイスモジュール自体は回転しない一方、アダプタ１００及びトルカー１０２はデバイスモジュールの長手方向軸の周りに回転することができる。一実施例において、デバイスモジュールの軸受面は、アダプタ１００及びトルカー１０２の軸方向の支持を提供し、アダプタ１００及びトルカー１０２がデバイスモジュールの長手方向軸の方向には固定されているようにする。アダプタ１００及びトルカー１０２がデバイスモジュールにおいて使用時位置にあるとき、トルカー胴体１２０の近位端は、ナット１２２及び駆動部材１５０の近位側に配置される。使用時位置において、アダプタ１００のアダプタ胴体近位端は、トルカー胴体１２０の近位端より遠位に位置する。

アダプタ１００及びトルカー１０２がデバイスモジュール内の使用時位置にあるとき、トルカー内の顎部が把持位置と解放位置との間で可動であり、トルカー胴体に対してアダプタ胴体及びナットを一緒に回転させることによって、ＥＭＤをピンチするように作動する。アダプタ胴体にナットが固定されて回転するので、アダプタ胴体の回転でナットが共に回転する。アダプタ胴体のグリップ部をトルカー胴体に対して第１の方向に回転させることにより、トルカーの顎部は、ＥＭＤが顎部に固定されていない非把持位置からＥＭＤが顎部に固定される把持位置に動く。このときの「固定」は、デバイスモジュールの長手方向軸の方向又はその周りの顎部の動きが、デバイスモジュールの長手方向軸の方向及び／又はその周りのＥＭＤの対応する動きをもたらすことを意味する。

キャビティの開口から離れる遠位方向にグリップ部から延伸する延伸部材部の遠位端は、アダプタの自由端を規定する。延伸部材部の自由端は、アダプタがデバイスモジュール内の使用時位置にあるとき、トラックの直ぐ傍に配置される。一実施例において、延伸部材部の遠位自由端は、デバイスモジュールの長手方向軸に沿ってデバイス支持体又は可撓性トラックの直ぐ傍に位置し、ＥＭＤを並進及び／又は回転させるときに延伸部材部の遠位端とトラックとの間でＥＭＤが座屈しないようにする。一実施例において、延伸部材部の遠位自由端とデバイス支持体との間の距離は１インチ以下であり、一実施例において、０．５インチ（１２．７ｍｍ）以下である。一実施例において、延伸部材部の遠位自由端は、デバイス支持体又はトラックに画定される内腔の中に位置する。一実施例において、トラックは、柔軟材料から形成され、デバイスモジュールがトラックに対して移動するときに、デバイスモジュールの長手方向軸と同軸の位置から、デバイスモジュールの長手方向軸からオフセットした位置へ移動する。一実施例において、トルカー１０２、アダプタ１００、及びトラック１５６の中のＥＭＤの部分は、直線になっている。一実施例において、直線になっているＥＭＤの部分は、トラックを通って患者の間近へ延伸するＥＭＤの部分も含む。

使用中、ガイドワイヤなどのＥＭＤは、トルカー１０２及びアダプタ１００の経路を通って延伸する。ＥＭＤはトルカー１０２に固定され、デバイスモジュールの長手方向軸１６４の方向又は長手方向軸１６４の周りのトルカーの動きにより、デバイスモジュールの長手方向軸１６４の方向又は長手方向軸１６４の周りのＥＭＤの対応する動きが生じる。一実施例において、被駆動部材と噛み合ってアダプタ１００及びトルカー１０２とトルカー１０２に固定されたＥＭＤとを回転させる駆動部材を回転させるための信号によって、トルカー１０２の回転はロボット制御される。一実施例において、遠位及び／又は近位の方向におけるデバイスモジュールの長手方向軸に沿ったデバイスモジュールの移動により、対応する遠位及び／又は近位の方向におけるＥＭＤの長手方向軸に沿った移動が生じる。

キャビティの開口から遠位方向にグリップ部から延びる延伸部材部の遠位端は、アダプタの自由端を画定する。延伸部材部の自由端は、アダプタがデバイスモジュール内の使用時位置にあるとき、デバイス支持体又は可撓性トラックの直ぐ傍に配置される。

一実施例において、カテーテル式処置システム１０などのロボット駆動システムにトルカーを保持する方法は、駆動部材１５０を含んだデバイスモジュール１４８などのデバイスモジュール３２を提供することを含む。アダプタ１００はアダプタ胴体１０４を含み、アダプタ胴体１０４は、貫通形成された経路１０６と、アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部と、を有する。トルカー１０２は、アダプタ胴体１０４の第１の端部１１４又は近位端部の開口１１２を通してアダプタ１００のキャビティ１１０にトルカー１０２のナット１２２を挿入することによって、アダプタ１００に保持される。トルカー１０２の一部は、アダプタ胴体１０４の外側に位置する。ナット１２２は、アダプタ胴体１０４に固定され、アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び長手方向軸の周りに、アダプタ胴体１０４と共に可動である。一実施例において、ナットは、係合部材１１６によってキャビティ１１０にスナップフィットする。一実施例において、係合部材１１６は、アダプタ胴体と一体に形成され、係合部材１１６の自由端が、アダプタ胴体の外面の方向、長手方向軸１１８から半径方向に離れる方向に動き、その後に、長手方向軸１１８に向かって半径方向に動いて、ナット１２２の肩部分又は他の凹部又は爪などのトルカー胴体１２０の部分と係合する。

ガイドワイヤなどの細長い医療デバイスの近位端１６０がトルカー胴体１２０の遠位開口から挿入され、ナット１２２の近位開口を通って外に押し出される。ガイドワイヤの近位端とガイドワイヤの遠位端との間のガイドワイヤの部分がトルカー１０２に固定され、当分野で通常の知識を有する者に理解できるように、トルカー胴体に対するナットの動きが細長い医療デバイスに向け少なくとも１つの顎部を動作させてトルカーに固定することを含む（ただしこれに限定されない）。ガイドワイヤがトルカーに通されれば、ガイドワイヤの近位端がアダプタ胴体の近位端を通り且つアダプタ胴体の遠位端開口を通って動かされ、ガイドワイヤの一部がアダプタ胴体に位置するように延伸する。

一実施例において、トルカーをアダプタ内に配置し、そして細長い医療デバイスをトルカーとアダプタの両方を通して延伸させた後、アダプタ、トルカー、及び細長い医療デバイスは、デバイスモジュール内に配置される。一実施例において、トルカー及びアダプタをデバイスモジュール内に配置した後に、細長い医療デバイスをトルカー及びアダプタを通して配置することも想到される。一実施例において、ＥＭＤの遠位端をトルカーの近位端の開口に先ず挿入し、そしてトルカーを通し及びアダプタ経路を通し、ＥＭＤの遠位端をアダプタの遠位端の開口を通って延伸させることにより、ＥＭＤを前方装填又は近位から装填する。一実施例において、ＥＭＤの近位端をアダプタの遠位端の開口に先ず挿入し、そしてＥＭＤの近位端を経路を通し及びトルカーを通して押し、ＥＭＤの近位端をトルカーの近位端の開口を通し出すことにより、ＥＭＤを後方装填する。アダプタ及びトルカーが、アダプタ及びトルカーの外面からアダプタの経路及びトルカーの内腔に至り、アダプタ及びトルカーの全長に延伸するスリットを有する、ということも、一実施例において想到される。この実施例におけるＥＭＤは、ＥＭＤの近位端と遠位端との間のＥＭＤの部分を、スリットを通して経路及び内腔まで通すことによって、アダプタ及び内腔に挿入することができる。

アダプタの被駆動部材はデバイスモジュールの駆動部材と噛み合い、操作者は、被駆動部材、アダプタ、トルカー、及び細長い医療デバイスを一緒に回転させる駆動部材を回転操作することによって、細長い医療デバイスの回転動作を制御する。一実施例において、ナット１２２は、アダプタ１００と一体的に形成される。

図１２を参照すると、別のトルカー１７０がアダプタ１８０に接続されている。一実施例において、トルカー１７０は、上述のMeritが販売し、MeritMAP500又はMERIT Torque Deviceとしても知られる、手動処置で使用される既製の市販トルカーである。トルカー１７０は、トルカー胴体１７２とトルカー胴体１７２に螺合するトルカーナット１７４とを含み、一対の顎部を、トルカー胴体１７２の長手方向軸に向かって及び長手方向軸から離れる方向に十分に動作させ、ガイドワイヤなどの細長い医療デバイスを把持し解放する。把持状態において、ＥＭＤがトルカーに固定され、ＥＭＤは、トルカーと共に、トルカーの長手方向軸に沿って及び長手方向軸の周りに軸方向及び回転方向に動作できる。トルカーナット１７４は、リブ１７６の第１の対と、リブ１７８の第２の対と、を含み、これらリブは、トルカーナットの外面に沿ってトルカーナット１７４の遠位端から近位端に向かって延伸する。アダプタ１８０は、アダプタ１００と同様であり、受容部と係合機構とが異なる。アダプタは、グリップ部１８２と、グリップ部１８２から遠位に延出する延伸部１８６と、受容部１８４と、軸受部１８８と、被駆動部材１９０と、を有するアダプタ胴体を含む。受容部１８４は、トルカーナット１７４を受容するキャビティと、アダプタ１８０の近位端の開口と、を含む。キャビティと流体連通する内腔が、アダプタグリップ部１８２とアダプタ延伸部１８６を通って延伸する。組み立て状態において、トルカー１７０の長手方向軸は、アダプタ１８０の長手方向軸と同軸であり、キャビティ及び内腔と同軸である。上述のように、ガイドワイヤなどのＥＭＤは、キャビティ及び内腔を通って延伸する。受容部は、開口に近接する自由端を有する部材１９２の第１の対と、開口に近接する自由端を有する係合部材１９６の第２の対と、を含む。第１の対の部材１９２の各々は、トルカーがアダプタ１８０に接続されたときに第１のリブ１７６をそれぞれ受け入れる溝１９４を含む。第２の対の部材１９６の各々は、部材１９６の近位自由端から間隔を置いた近位端を有するスロット１９８を含む。第２の対の部材１９６は片持ち梁を形成し、トルカーが開口を通ってアダプタ１８０のキャビティ内に移動する際に、部材１９６の自由近位端がアダプタの長手方向軸から半径方向外向きに移動する。第２のリブ１７８の各々の近位端２００がスロット１９８の近位端を越えると、第２の対の部材１９６の近位端は、アダプタの長手方向軸に向かって戻る。このようにして、トルカー１７０がアダプタ１８０に保持される。上述のように、トルカーナット１７４はアダプタ１８０にスナップフィットし、長手方向軸の周りのアダプタ１８０の手動又はロボット制御による回転が、トルカー１７０の対応する手動又はロボット制御による回転を生じさせる。加えて、アダプタ１８０の軸方向の動きは、トルカー１７０の対応する軸方向の動きをもたらす。一実施例において、第２の対のリブ１７８の一部は、スロット１９８の近位端及びスロット１９８の遠位端の両方と接触する。一実施例において、アダプタ１８０は、アダプタ１００に関して上述したように、デバイスモジュール１４８においてロボット制御される。他の既製のトルカーも、トルカーをアダプタに軸方向及び回転方向で固定するために、アダプタに適切な係合部材を設けることによって、アダプタに接続又は保持することができる。

一実施例において、近位シャフトを回転させるのが好ましくないステント回収器やある種のコイルなど、ある種のＥＭＤに使用するトルカーには、アダプタは被駆動部材を備えていない。一実施例において、アダプタは、アダプタと特定のＥＭＤの回転を防止するためにカセット又はデバイスモジュールのストッパと係合するタブのような形態を含む。一実施例において、被駆動部材１９０は、トルカー胴体の外側部分のどこでも配置することができる。被駆動部材１９０は、平歯車、ウォームギヤ、ハイポイドギヤなどの別のタイプのギヤであってもよく、又は、ベルト駆動機構を含む駆動部材と摩擦係合する面であってもよい（これらに限定されない）。

一実施例において、被駆動部材は、トルカー胴体の外側部分のどこでも配置することができ、及び／又は、アクチュエータ又はナットの外側部分に配置することができる。

実施例に基づく説明で開示してきたが、当分野で通常の知識をもつ者であれば、定義された主題の思想及び範囲から逸脱することなく、形態及び細部に変更を加えることができることは、当然認識される。例えば、種々の実施例が、１つ以上の利益を提供する１つ以上の特徴を含むとして説明されているが、説明された特徴は、互いに交換することもでき、あるいは、説明された実施例において互いに又は他の代替的な実施例において、組み合わせることもできる、ということが想到される。ここに開示した技術は比較的複雑であるため、当該技術における全て変更が予見可能であるとは限らない。上記の開示は、可能な限り広範囲であることを明白に意図している。例えば、特に明記しない限り、１つの特定の要素を記述する定義は、複数の同様の特定の要素も包含する。

各デバイスモジュール３２ａ－ｄは、駆動モジュール６８ａ－ｄと、駆動モジュール６８ａ－ｄに搭載され連結されたカセット６６ａ－ｄと、を含む。図３に図示の実施例において、カセット６６ａ－ｄの各々は、上下方向の向きでカセット６６ａ－ｄに装着される。他の実施例において、各カセット６６ａ－ｄは、他の装着方向で駆動モジュール６８ａ－ｄに取り付けられ得る。各カセット６６ａ－ｄは、ＥＭＤ（図示せず）の近位部と接続し支持するように構成されている。さらに、各カセット６６ａ－ｄは、対応するステージ６２ａ－ｄの作動で直線部材６０に沿って直線的に移動することにより提供される直線動作に加えて、１つ以上の自由度を提供する要素を含むことができる。例えば、カセット６６ａ－ｄは、駆動モジュール６８ａ－ｄに連結されたカセットにおいてＥＭＤを回転させるために使用される要素を、含むことができる。各駆動モジュール６８ａ－ｄは、各カセット６６ａ－ｄ内の機構に駆動インターフェースを提供して自由度を追加するために、少なくとも１つのカプラを含む。また、各カセット６６ａ－ｄは、デバイス支持体７９ａ－ｄが配置されるチャンネルを含み、各デバイス支持体７９ａ－ｄは、ＥＭＤの座屈を防止するために使用される。デバイスモジュール３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれに支持アーム７７ａ，７７ｂ，７７ｃを取り付け、デバイスサポート７９ｂ，７９ｃ，７９ｄの近位端をそれぞれ支持する固定点を設ける。ロボット駆動装置２４は、デバイス支持体７９、遠位支持アーム７０、及び支持アーム７７_０に接続されたデバイス支持接続部７２も含む。支持アーム７７_０は、最も遠位のデバイスモジュール３２ａに収容された最も遠位のデバイス支持体７９ａの近位端を支持する固定点を提供するために使用される。さらに、イントロデューサインターフェース支持体（リダイレクタ）７４を、デバイス支持接続部７２及びＥＭＤ（例えば、イントロデューサシース）に接続することができる。このロボット駆動装置２４の構成は、単一の直線部材におけるアクチュエータの使用で、ロボット駆動装置２４の体積及び重量を減少させることができる、という利点を有する。

図９、図１０、及び図１１を参照すると、カテーテル式処置システムの駆動部材１５０を有するデバイスモジュール１４８内に、アダプタ１００とトルカー１０２が配置されている。アダプタ１００及びトルカー１０２は、キャビティ１１０内のトルカー１０２のナット１２２による係合状態にある。デバイスモジュール１４８は、図１－図３に関連して説明したデバイスモジュール３２の一実施例であり、カテーテル処置システム１０で使用することができる。上述のように、アダプタ１００はアダプタ胴体１０４を含み、アダプタ胴体１０４は、貫通形成された経路１０６と受容部１０８とを有し、受容部１０８は、アダプタ胴体１０４の第１の端部１１４に開口１１２を有するキャビティ１１０を画定する。アダプタ胴体の第１の端部１１４は、アダプタ胴体１０４の近位端である。受容部１０８は、トルカー１０２をアダプタ胴体１０４に固定する係合部材１１６を含む。トルカー１０２が係合位置にあると、トルカー１０２は、アダプタ胴体１０４と共に、アダプタ胴体１０４の長手方向軸１１８の方向に及び長手方向軸１１８の周りに可動である。一実施例において、アダプタがデバイスモジュール１４８内の使用時位置に配置されていると、アダプタ胴体１０４の長手方向軸１１８は、デバイスモジュール１４８の長手方向軸と同軸となる。

Claims

トルカーを保持するアダプタであって、
貫通形成された経路を有するアダプタ胴体と、
前記アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定し、前記開口を通して前記キャビティに前記トルカーを受け入れる、受容部と、を含み、
前記受容部は、前記トルカーを前記アダプタ胴体に保持するための係合部材を含み、
前記トルカーは、前記アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び該長手方向軸の周りに、前記アダプタ胴体と共に可動である、アダプタ。
前記トルカーは、トルカー胴体と、該トルカー胴体に対して回転可能なナットと、を含み、
前記ナットは、前記受容部の前記キャビティにスナップフィットする、請求項１に記載のアダプタ。
前記係合部材は、前記ナットを越えてスナップフィットする部分を有する少なくとも１つのタブを含む、請求項２に記載のアダプタ。
前記アダプタ胴体は、前記受容部及び前記キャビティの開口から離れる方向に前記アダプタ胴体の長手方向軸に沿って延伸するグリップ部を有する、請求項１に記載のアダプタ。
前記トルカーは、トルカー胴体を含み、
前記アダプタ胴体とナットが、前記トルカー胴体に対して回転可能であり、前記グリップ部を前記トルカー胴体に対して回転させることにより、前記トルカー及び前記経路を通って延伸する細長い医療デバイスを解放可能にピンチする、請求項４に記載のアダプタ。
前記アダプタ胴体は、前記キャビティの開口と前記グリップ部との間にある被駆動部材を含む、請求項５に記載のアダプタ。
前記被駆動部材がギアである、請求項６に記載のアダプタ。
前記アダプタ胴体は、前記キャビティの開口から離れる方向に前記グリップ部から延伸する延伸部材部を含み、
前記延伸部材部は、前記第１の端部と反対側の当該アダプタの第２の端部を画定する自由端を有する、請求項５に記載のアダプタ。
前記グリップ部の外径が、前記延伸部材部の外径よりも大きい、請求項８に記載のアダプタ。
前記アダプタ胴体は、前記アダプタ胴体の前記第１の端部と第２の端部との間に外側軸受部を含む、請求項４に記載のアダプタ。
カテーテル処置用のロボット駆動システムであって、
駆動部材を含むデバイスモジュールと、
経路を貫通形成したアダプタ胴体及び該アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部を有し、前記受容部が前記キャビティにトルカーを着脱可能に受容する、アダプタと、を含み、
前記受容部は、前記トルカーを前記アダプタ胴体に保持する係合機構を含み、
前記トルカーの一部が、前記アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び該長手方向軸の周りに、前記アダプタ胴体と共に可動であり、
前記アダプタ胴体が、前記アダプタ胴体と前記トルカーとを前記アダプタの長手方向軸の周りに回転させるように前記駆動部材と接続されて作動する被駆動部材を含む、ロボット駆動システム。
前記トルカーは、トルカー胴体と、該トルカー胴体に対して回転可能なナットと、を含み、
前記ナットは、前記受容部の前記キャビティにスナップフィットし、前記アダプタ胴体と共に可動の前記トルカーの一部が、前記ナットである、請求項１１に記載のロボット駆動システム。
前記受容部は、前記ナットを越えてスナップフィットする部分を有する少なくとも１つのタブを含む、請求項１２に記載のロボット駆動システム。
前記アダプタ胴体は、前記デバイスモジュールの軸受面に回転可能に受け入れられる外側軸受部を含む、請求項１２に記載のロボット駆動システム。
前記アダプタ胴体は、前記受容部及び前記キャビティの開口から離れる方向に前記アダプタ胴体の長手方向軸に沿って延伸するグリップ部を含む、請求項１１に記載のロボット駆動システム。
前記アダプタ胴体は、前記アダプタ胴体に対して前記グリップ部を回転させることにより、前記トルカー及び前記経路を通って延伸する細長い医療デバイスを解放可能にピンチするように、ナットに対して回転可能である、請求項１５に記載のロボット駆動システム。
前記アダプタ胴体は、前記キャビティの開口から離れる方向に前記グリップ部から延伸する延伸部材部を含み、
前記延伸部材部は、前記アダプタの前記第１の端部と反対側の前記アダプタの第２の端部を画定する自由端を有し、該延伸部材部の自由端が可撓性トラックの直ぐ傍にある、請求項１５に記載のロボット駆動システム。
前記グリップ部の外径が、前記延伸部材部の外径よりも大きい、請求項１７に記載のロボット駆動システム。
カテーテル処置用のロボット駆動システムにトルカーを保持する方法であって、
駆動部材を含むデバイスモジュールを提供し、
アダプタ胴体を含むアダプタを提供し、前記アダプタ胴体は、貫通形成された経路と、前記アダプタ胴体の第１の端部に開口を有するキャビティを画定する受容部と、を有し、
前記アダプタ胴体の第１の端部の開口から前記アダプタの前記キャビティに前記トルカーのナットを挿入することにより前記アダプタに前記トルカーを取り付け、このときに、前記トルカーの一部を前記アダプタの外側に位置させ、前記ナットは、前記アダプタ胴体に固定され、前記アダプタ胴体の長手方向軸の方向及び該長手方向軸の周りに可動であり、
前記トルカー内に細長い医療デバイスを保持し、前記経路を通し延伸させ、
前記細長い医療デバイス、前記アダプタ、及び前記トルカーを前記デバイスモジュール内に配置する、ことを含む、方法。
前記アダプタが被駆動部材を含み、
前記デバイスモジュール内の駆動部材をロボット制御して、前記被駆動部材、前記アダプタ、前記トルカー、及び前記細長い医療デバイスを一緒に回転させるように操作する、ことをさらに含む、請求項１９に記載の方法。