JP2024512143A - ガイドワイヤ制御装置カセットおよびその使用方法 - Google Patents

Abstract

本明細書では、患者の体内でガイドワイヤを位置決めするためのガイドワイヤ制御装置カセットが提供され、ガイドワイヤ制御装置カセットは、内部空間を有するハウジングと、内部空間内に受けられており、入口側、反対側の出口側、およびこれらの間に配設されている側壁を有する並進モジュールであって、入口側と出口側との間に延びている第１のガイドワイヤ経路を備え、第１のガイドワイヤ経路に沿ってガイドワイヤを並進移動させるように構成されている、並進モジュールと、内部空間内に受けられておりかつ側壁に装着されている回転モジュールであって、ガイドワイヤの近位端を受けるための開口部、回転軸を中心にしたガイドワイヤの近位端の回転が可能な回転軸、および開口部から入口側まで外に延びているループ経路である第２のガイドワイヤ経路を備える、回転モジュールと、を含む。
【選択図】図９Ｃ

Description

本明細書は、最小侵襲性介入手技に使用される医療デバイスおよび制御方法に関し、より詳細には、遠位先端部を人間の体腔内のその標的部位に適用するためにガイドワイヤおよびカテーテルを使用する、血管内介入のためのロボット制御装置の分野に関する。

体内、例えば人体などの哺乳類の体内の所望の地点に二次シース（例えばカテーテル）を導くのにガイドワイヤが使用され、二次シースはガイドワイヤを覆いこれに沿って送り込まれる。最小侵襲性介入手技の１つの応用として、患者の皮膚および体腔壁を貫く切開部を通して、体腔、すなわち血管内にガイドワイヤを導入し、そこからガイドワイヤの導入端、すなわち遠位端を、この体腔の、または、ガイドワイヤが中に導入される体腔へと分岐しているかもしくはかかる体腔から分岐している体腔の、所望の地点へと導く。

ガイドワイヤ導入システムの１つの問題点は、蛇行する体腔の幾何形状に追従するようにガイドワイヤの遠位端を適合させ、また中にガイドワイヤの遠位端が配置される体腔と接続している交差体腔または分岐体腔内に遠位端を導く能力に、限界のあることである。ガイドワイヤの遠位端を分岐体腔内に導くためには、ガイドワイヤの遠位端を、ガイドワイヤが分岐した体腔の地点に到達したときの体腔との位置関係（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）から、ガイドワイヤを体の内側へと更に移動させたときガイドワイヤが分岐体腔に進入しそれに追従することになるような位置関係まで、制御下で移動させねばならない。場合によっては、分岐体腔はその地点がガイドワイヤ遠位端の標的目的地となっており、中に遠位端が存在している体腔と、例えば４５度超、場合によっては９０度超の大きな角度で交差する。また場合によっては、ガイドワイヤの遠位端を血管の蛇行した急な方向転換部（ｔｕｒｎｓ）内へとこの体腔を傷つけることなく導くことが困難な場合もあり得るが、その理由は、それら方向転換部および側壁に隣接した流体の流れによって、ガイドワイヤが血管の側壁に向けて押される傾向があるからである。

このような問題を克服するために、ガイドワイヤ遠位端の向きの制御を容易にする１つの方法として、カテーテルおよびそれらの周囲を覆うガイドワイヤの動きを安定的に制御するためのロボットシステムの開発が挙げられる。例えば、米国特許第１０３４２９５３Ｂ２号にはロボットカテーテルシステムが開示されている。カテーテルシステムは、ハウジングと、ハウジングによって支持されている駆動機構と、を含む。駆動機構は、カテーテルデバイスに係合しこれに動きを与えるように構成されている係合構造を含む。ロボットカテーテルシステムとともに使用されるカセットも提供される。カセットは、ハウジングと、ガイドワイヤに解放可能に係合しこのガイドワイヤをその長手軸線に沿って駆動する、ハウジングによって支持されている第１の軸方向駆動機構と、作業カテーテルに解放可能に係合しこの作業カテーテルをその長手軸線に沿って駆動する、ハウジングによって支持されている第２の軸方向駆動機構と、ガイドワイヤをその長手軸線を中心に回転させる、ハウジングによって支持されている回転駆動機構と、を含む。

上述した課題を克服するために、誘導が容易で安定性に優れるとともに、患者および外科医の放射線曝露を低減しながらも操作者に依存しないより均一な結果が得られる可能性を有する、新規なロボット制御システムが、依然として切実に要望されている。

ここで、一態様では、近位端を有するガイドワイヤを移動させるためのガイドワイヤ制御装置カセットが提供される。ガイドワイヤ制御装置は、内部空間を有するハウジングと、内部空間内に受けられており、入口側、反対側の出口側、およびこれらの間に配設されている側壁を有する並進モジュールであって、入口側と出口側との間に延びている第１のガイドワイヤ経路を備え、第１のガイドワイヤ経路に沿ってガイドワイヤを並進移動させるように構成されている、並進モジュールと、内部空間内に受けられておりかつ側壁に装着されている回転モジュールであって、ガイドワイヤの近位端を受けるための開口部、回転軸を中心にしたガイドワイヤの近位端の回転が可能な回転軸、および開口部から入口側まで外に延びているループ経路である第２のガイドワイヤ経路を備える、回転モジュールと、を備える。

別の態様では、ガイドワイヤを移動させるための方法が提供される。方法は、内部空間を有するカートリッジ、内部空間内に受けられており、入口側、反対側の出口側、およびこれらの間に配設されている側壁を有する並進モジュールであって、入口側と出口側との間に延びている第１のガイドワイヤ経路を備え、第１のガイドワイヤ経路に沿ってガイドワイヤを並進移動させるように構成されている、並進モジュールと、内部空間内に受けられておりかつ側壁に装着されている回転モジュールであって、ガイドワイヤの近位端を受けるための開口部、および長手軸線を中心にしたガイドワイヤの近位端の回転が可能な長手軸線、および開口部から入口側まで外に延びているループ経路である第２のガイドワイヤ経路を備える、回転モジュールとを備える、ガイドワイヤ制御装置を提供することと、ガイドワイヤを第１のガイドワイヤ経路および第２のガイドワイヤ経路に沿って回転モジュールおよび並進モジュールに係合させることと、ガイドワイヤ制御装置の制御信号に応答して、ガイドワイヤを第１のガイドワイヤ経路および第２のガイドワイヤ経路に沿って並進移動または回転移動させることと、を含む。

上に列挙した特徴を詳細に理解できるように、以下の添付の図面と併せて解釈される詳細な説明を参照する。

いくつかの例に係る、簡略化された多軸カテーテルシステムの斜視図である。 いくつかの例に係る、多軸カテーテルシステムの斜視図である。 いくつかの例に係る、近位駆動ユニットの斜視図、側面図、上面図、および底面図である。 いくつかの例に係る、中間駆動ユニットの斜視図、側面図、上面図、および底面図である。 いくつかの例に係る、遠位駆動ユニットの斜視図、側面図、上面図、および底面図である。 いくつかの例に係る、駆動アセンブリの分解斜視図である。 いくつかの例に係る、近位カセットの斜視図である。 いくつかの例に係る、部分的に分解された図７Ａの近位カセットのそれぞれの斜視図である。 いくつかの例に係る、図７Ｃの部分的に分解された近位カセットの、それぞれ背面図、正面図、上面図、および底面図である。 いくつかの例に係る、ガイドワイヤのそれぞれ回転および前進を描いた概略図である。 いくつかの例に係る、トラックに機械的に連結されている並進アセンブリの分解斜視図、および、いくつかの例に係る、並進アセンブリが中に位置付けられた近位カセットの概略図である。 いくつかの例に係る、留め具アセンブリの分解斜視図である。 いくつかの例に係る、挟持および前進アセンブリのそれぞれの部分の分解斜視図である。 いくつかの例に係る、フォロワアセンブリの分解斜視図である。 いくつかの例に係る、カテーテル回転アセンブリの分解斜視図である。 いくつかの例に係る、ガイドワイヤ回転アセンブリの分解斜視図である。 いくつかの例に係る、カテーテルとＹコネクタとを含む構成図である。 いくつかの例に係る、カテーテルとＹコネクタとを含む構成図である。 いくつかの例に係る、カテーテルとＹコネクタとを含む構成図である。 いくつかの例に係る、カテーテルの回転を描いた概略図である。 いくつかの例に係る、カテーテルの前進を描いた概略図である。

本明細書に記載される例は一般に、血管内手技のためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本明細書に記載するいくつかの例は、血管内手技のためのロボットシステム、およびそのようなロボットシステムを動作させる方法を可能にする。いくつかの例では、多軸カテーテルシステムは、対応する１つのカセットを各々有する複数の駆動ユニットを含み得る。複数の駆動ユニットは全体として、いくつかのカテーテルとガイドワイヤとを前進および回転させることができる。このようなシステムでは、カテーテルまたはガイドワイヤの前進および回転を、任意の他のカテーテルまたはガイドワイヤの前進または回転から独立して行うことができる。カテーテルまたはガイドワイヤの前進および／または回転を実施できるカセットが含まれる例も存在する。

本明細書に記載する例は様々な利益を達成し得る。ロボットシステムは、血管内手技を行う外科医が、血管内挿入デバイス（例えば、カテーテルおよび／またはガイドワイヤ）の誘導を精確に制御することを可能にする。血管内手技では血管内挿入デバイスの回転によって、血管内挿入デバイスを、血管内手技を受ける体の中の蛇行した血管系を通して導くことが可能になる。更に、血管内挿入デバイスを回転させるように構成されている回転アセンブリは、（例えば、血管内挿入デバイスを前進させている間を含め）血管内挿入デバイスへの機械的な連結を維持することができ、このことにより血管内挿入デバイスの回転方向を維持することができる。

以下では図を参照して様々な特徴を説明する。図示される例は、必ずしも示される全ての態様または利点を有するものではない。特定の例に関連して記載される態様または利点は、必ずしもその例に限定されるものではなく、任意の他の例において実施可能であり、このことは、そのように図示されていない、またはそのように明示的に記載されていない場合にも当てはまる。更に、本明細書に記載する方法は特定の動作順序で記載される場合があるが、他の例に係る他の方法が、より多いまたはより少ない動作での様々な他の順序（例えば、様々な動作の異なる連続または並列実行が挙げられる）で実施されてもよい。様々な図が図の互いに対する方向を決定するための３次元座標軸を伴って図示されているが、このような軸については以下で明示的に記載しない場合がある。３次元座標軸は、それぞれの軸に沿った正の移動方向の方向性を示す。より具体的には、３次元座標軸は正のＸ（＋Ｘ）方向、正のＹ（＋Ｙ）方向、および正のＺ（＋Ｚ）方向を示す。

図１は、いくつかの例に係る、簡略化された多軸カテーテルシステム１０の斜視図を示す。多軸カテーテルシステム１０は、フレーム１２と、トラック１４と、カセットプラットフォーム２２、２４、２６、２８と、駆動ユニット３２、３４、３６、３８と、を含む。動作中、多軸カテーテルシステム１０は、遠位カセット４２と、第１の中間カセット４４と、第２の中間カセット４６と、近位カセット４８と、を利用する。カセット４２～４８は、単回使用のカセット（例えば、１回の血管内手技に使用可能）であってもよい。図示されている多軸カテーテルシステム１０は、２つの中間カセット用のカセットプラットフォームおよび駆動ユニットを利用する。他の例では、より少ないまたはより多い（例えば、１つ、３つ、４つ、等）中間カセット用のカセットプラットフォームおよび駆動ユニットを利用し得る。

フレーム１２は、多軸カテーテルシステム１０の様々な他の構成要素が機械的に連結され支持される支持構造である。図示されていないが、フレーム１２の周囲に一緒にケーシングまたはシュラウドを含めることができる。トラック１４はフレーム１２の下にありこれに機械的に連結されている。トラック１４は、図１ではＸ方向である、フレーム１２の長手軸線に沿って延びている。トラック１４は、トラック１４に機械的に連結されこれに沿って移動可能な構成要素の、長手軸線と平行な方向（例えばＸ方向）への並進を可能にする。

遠位カセットプラットフォーム２２はフレーム１２と一体であるように図示されており、他の例では、遠位カセットプラットフォーム２２はフレーム１２に、ブラケットおよび／または他の枠体によってなど、他の方法で機械的に連結され得る。遠位駆動ユニット３２は遠位カセットプラットフォーム２２の下にあり、遠位カセットプラットフォーム２２および／またはフレーム１２に機械的に連結されている。遠位カセットプラットフォーム２２および遠位駆動ユニット３２は、（例えば、フレーム１２への機械的連結によって）フレーム１２に対して不動の位置にある。動作中、遠位カセット４２は遠位カセットプラットフォーム２２上に配設され、遠位カセットプラットフォーム２２および／または遠位駆動ユニット３２に機械的に取り付けられ得る。

第１の中間カセットプラットフォーム２４および／または第１の中間駆動ユニット３４は、トラック１４に機械的に連結されこれに沿って移動可能である。第１の中間駆動ユニット３４は第１の中間カセットプラットフォーム２４の下にあり、これに機械的に連結されている。第１の中間カセットプラットフォーム２４および第１の中間駆動ユニット３４は、トラック１４の長手方向と平行な方向（例えばＸ方向）に沿って並進するように構成され、そのように並進させることが可能である。動作中、第１の中間カセット４４は第１の中間カセットプラットフォーム２４上に配設され、第１の中間カセットプラットフォーム２４および／または第１の中間駆動ユニット３４に機械的に取り付けられ得る。

第２の中間カセットプラットフォーム２６および／または第２の中間駆動ユニット３６は、トラック１４に機械的に連結されこれに沿って移動可能である。第２の中間駆動ユニット３６は第２の中間カセットプラットフォーム２６の下にあり、これに機械的に連結されている。第２の中間カセットプラットフォーム２６および第２の中間駆動ユニット３６は、トラック１４の長手方向と平行な方向（例えばＸ方向）に沿って並進するように構成され、そのように並進させることが可能である。動作中、第２の中間カセット４６は第２の中間カセットプラットフォーム２６上に配設され、第２の中間カセットプラットフォーム２６および／または第２の中間駆動ユニット３６に機械的に取り付けられ得る。

近位カセットプラットフォーム２８および／または近位駆動ユニット３８は、トラック１４に機械的に連結されこれに沿って移動可能である。近位駆動ユニット３８は近位カセットプラットフォーム２８の下にあり、これに機械的に連結されている。近位カセットプラットフォーム２８および近位駆動ユニット３８は、トラック１４の長手方向と平行な方向（例えばＸ方向）に沿って並進するように構成され、そのように並進させることが可能である。動作中、近位カセット４８は近位カセットプラットフォーム２８上に配設され、近位カセットプラットフォーム２８および／または近位駆動ユニット３８に機械的に取り付けられ得る。以下では、近位カセットプラットフォーム２８およびその構成要素について詳細に説明する。

図示されているように、第１の中間カセットプラットフォーム２４（対応する第１の中間駆動ユニット３４を有する）は、遠位カセットプラットフォーム２２（対応する遠位駆動ユニット３２を有する）と第２の中間カセットプラットフォーム２６（対応する第２の中間駆動ユニット３６を有する）との間に配設され、この間をトラック１４に沿って移動可能である。同様に、第２の中間カセットプラットフォーム２６（対応する第２の中間駆動ユニット３６を有する）は、第１の中間カセットプラットフォーム２４（対応する第１の中間駆動ユニット３４を有する）と近位カセットプラットフォーム２８（対応する近位駆動ユニット３８を有する）との間に配設され、この間をトラック１４に沿って移動可能である。更に、近位カセットプラットフォーム２８（対応する近位駆動ユニット３８を有する）は、第２の中間カセットプラットフォーム２６（対応する第２の中間駆動ユニット３６を有する）に対して近位位置に配設され、そのような相対的近位位置内でトラック１４に沿って移動可能である。

動作中、各カセット４２、４４、４６はそれぞれの駆動ユニット３２、３４、３６と連携して、それぞれのカテーテルを前進させる（例えば、それぞれのカテーテルを体の中へと送り込むまたはカテーテルを体から取り出す）ように構成されている。所与のカセット４２、４４、４６によって前進される所与のカテーテルは、次のより近位に配置されるカセット４４、４６、４８によって固定されているＹコネクタに機械的に連結される近位端を有する。例えば、遠位カセット４２によって前進されるカテーテルは、第１の中間カセット４４によって固定されているＹコネクタに機械的に連結される近位端を有し、第１の中間カセット４４によって前進されるカテーテルは、第２の中間カセット４６によって固定されているＹコネクタに機械的に連結される近位端を有し、第２の中間カセット４６によって前進されるカテーテルは、近位カセット４８によって固定されているＹコネクタに機械的に連結される近位端を有する。したがって、カセットによってカテーテルを前進させた結果、次のより近位に配置されるカセットならびに対応するカセットプラットフォームおよび駆動ユニットの並進が生じ得る。多軸カテーテルシステム１０は、カセットによって固定される近位端を有するカテーテルを前進させたときにカセット（ならびに対応するカセットプラットフォームおよび駆動ユニット）を協働して並進させることのできる１つまたは複数の並進アセンブリを更に含むことができ、これによりカテーテルの張力およびカテーテルの座屈を軽減または防止することができる。更に、近位カセット４８はガイドワイヤを前進させるように構成されている。

更に、各カセット４４、４６、４８は、そのカセット４４、４６、４８によって固定されているＹコネクタに機械的に連結される近位端を有するそれぞれのカテーテルを回転させるように構成されている。更に、近位カセット４８はガイドワイヤを回転させるように構成されている。

図１の多軸カテーテルシステム１０では、各カテーテルおよびガイドワイヤを、他の各カテーテルおよびガイドワイヤから独立して前進させることができる。更に、各カテーテルおよびガイドワイヤは、他の各カテーテルおよびガイドワイヤから独立して回転させることができる。そのような動作の詳細およびそのような動作を実施するための構成要素の詳細について、以下に様々な例との関連で説明する。

更に、各カセット４４、４６、４８は、そのカセット４４、４６、４８によって固定されているＹコネクタに機械的に連結される近位端を有するそれぞれのカテーテルを回転させるように構成されている。更に、近位カセット４８はガイドワイヤを回転させるように構成されている。

図１の多軸カテーテルシステム１０では、各カテーテルおよびガイドワイヤを、他の各カテーテルおよびガイドワイヤから独立して前進させることができる。更に、各カテーテルおよびガイドワイヤは、他の各カテーテルおよびガイドワイヤから独立して回転させることができる。そのような動作の詳細およびそのような動作を実施するための構成要素の詳細について、以下に様々な例との関連で説明する。

図２は、いくつかの例に係る、多軸カテーテルシステム１００の斜視図を示す。図２の多軸カテーテルシステム１００には、図１の簡略化された多軸カテーテルシステム１０の更なる詳細が図示されている。多軸カテーテルシステム１００は、同様に、フレーム１１２と、（隠れている）トラックと、カセットプラットフォーム１２２、１２４、１２６、１２８と、駆動ユニット１３２、１３４、１３６、１３８（例えば、それぞれのカセットプラットフォーム１２２～１２８に取り付けられたそれぞれのハウジング内に収容されている）と、を含む。ここで、遠位駆動ユニット１３２は図１の遠位駆動ユニット３２に対応しており、第１の中間駆動ユニット１３４は図１の第１の中間駆動ユニット３４に対応しており、第２の中間駆動ユニット１３６は図１の第２の中間駆動ユニット３６に対応しており、近位駆動ユニット４８は図１の近位駆動ユニット４８に対応している。図２はまた、対応するカセットプラットフォーム１２２、１２４、１２６、１２８および／または駆動ユニット１３２、１３４、１３６、１３８に機械的に取り付けられた、カセット１４２、１４４、１４６、１４８も示す。カセット１４２～１４８は、単回使用のカセット（例えば、１回の血管内手技に使用可能）であってもよい。当業者であれば、図２のこれらの構成要素と図１に示されている上記した構成要素との対応関係を、容易に理解するであろう。図２には、カセット１４４～１４８をトラックに沿って遠位位置まで並進させた状態が示されている。

図２には、カテーテル１５２、１５４、１５６と、ガイドワイヤ１５８と、Ｙコネクタ１６２、１６４、１６６と、が更に示されている。第２の駆動ユニット１３４上に支持されこれにより駆動される第２のカテーテル１５４は、第１の駆動ユニット１３２上に支持されこれにより駆動される第１のカテーテル１５２の穴を通って前進される。第３の駆動ユニット１３６上に支持されこれにより駆動される第３のカテーテル１５６は、第２の駆動ユニット１３５上に支持されこれにより駆動される第２のカテーテル１５４の穴を通って前進される。第４の駆動ユニット１３８上に支持されこれにより駆動されるガイドワイヤ１５８は、第３の駆動ユニット１３６上に支持されこれにより駆動される第３のカテーテル１５６の穴を通って前進される。ここで、第１のカテーテル１５２の内径（例えば、穴の直径）は第２のカテーテル１５４の外径よりも大きく、第２のカテーテル１５４の内径（例えば、穴の直径）は第３カテーテル１５６の外径よりも大きく、第３のカテーテル１５６の内径（例えば、穴の直径）はガイドワイヤ１５８の外径よりも大きい。場合によっては、第１のカテーテル１５２をガイドカテーテルと呼ぶ場合があり、第２のカテーテル１５４を中間カテーテルと呼ぶ場合があり、第３のカテーテル１５６をマイクロカテーテルと呼ぶ場合がある。

第１のカテーテル１５２はその近位端に雌型ルアーロックコネクタを有し、これがＹコネクタ１６２の雄型ルアーロックコネクタに機械的に連結される。Ｙコネクタ１６２は第１の中間カセット１４４によって固定される。第２のカテーテル１５４は近位端に雌型ルアーロックコネクタを有し、これがＹコネクタ１６４の雄型ルアーロックコネクタに機械的に連結される。Ｙコネクタ１６４は第２の中間カセット１４６によって固定される。第３のカテーテル１５６は近位端に雌型ルアーロックコネクタを有し、これがＹコネクタ１６６の雄型ルアーロックコネクタに機械的に連結される。Ｙコネクタ１６６は近位カセット１４８によって固定される。カテーテルの雌型ルアーロックコネクタは、直接接続によってまたは介在する構成要素によって、Ｙコネクタの雄型ルアーロックコネクタに機械的に連結され得る。後ほどいくつかの例を記載する。

遠位カセット１４２（遠位駆動ユニット１３２と連携している）は第１のカテーテル１５２を前進させるように構成されており、第１の中間カセット１４４（第１の中間駆動ユニット１３４と連携している）は第１のカテーテル１５２を回転させるように構成されている。第１の中間カセット１４４（第１の中間駆動ユニット１３４と連携している）は第２のカテーテル１５４を前進させるように構成されており、第２の中間カセット１４６（第２の中間駆動ユニット１３６と連携している）は第２のカテーテル１５４を回転させるように構成されている。第２の中間カセット１４６（第２の中間駆動ユニット１３６と連携している）は第３のカテーテル１５６を前進させるように構成されており、近位カセット１４８（近位駆動ユニット１３８と連携している）は第３のカテーテル１５６を回転させるように構成されている。近位カセット１４８（近位駆動ユニット１３８と連携している）はガイドワイヤ１５８を前進および回転させるように構成されている。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、および図３Ｄは、いくつかの例に係る、近位駆動ユニット１３８の斜視図、側面図、上面図、および底面図である。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、および図４Ｄは、いくつかの例に係る、中間駆動ユニット（例えば、第１の中間駆動ユニット１３４および第２の中間駆動ユニット１３６）の斜視図、側面図、上面図、および底面図である。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、および図５Ｄは、いくつかの例に係る、遠位駆動ユニット１３２の斜視図、側面図、上面図、および底面図である。図３Ａ～図３Ｄから図５Ａ～図５Ｄに示されている駆動ユニットには、いくつかの共通の構成要素が含まれている。冗長な記載を回避するために、図中の構成要素には、所与の構成要素が近位駆動ユニット１３８、中間駆動ユニット１３４、１３６、または遠位駆動ユニット１３２のうちのどれに含まれているかをそれぞれ示すための、「－８」、「－４」、または「－２」が付されている。ただし、そのような構成要素についての記載が、付された「－８」、「－４」、または「－２」に言及することなく行われる場合がある。異なる構成要素に対応する、異なるサイズのカテーテルまたはガイドワイヤに対応する、等の目的で、異なる駆動ユニット間で、そのような構成要素に対して、異なる向きを含む様々な変更を行うことが、当業者には明らかであろう。

近位駆動ユニット１３８、中間駆動ユニット１３４、１３６、および遠位駆動ユニット１３２の各駆動ユニットは、支持プレート２０２を含む。支持プレート２０２はそれぞれの駆動ユニットの構成要素を機械的に支持し、そこに機械的に連結されている。支持プレート２０２は、異なる構成要素および／または異なるサイズの構成要素に対応するために、異なる駆動ユニット間で、サイズ、もしくはレイアウト、または両方を変更することができる。

各駆動ユニットは、１対のフック２０４と、動作中にそれぞれのカセットプラットフォームに近接することになる、支持プレート２０２の側面に装着された留め具リブ２０６と、を含む。フック２０４は部分円筒である内側表面を各々有し、この円筒は、円筒の長手方向の中心から延びる半径によって画定される。フック２０４は、フック２０４の内側表面を画定する部分円筒の長手方向の中心が、例えば（「Ｂ」側面図に示すように）ｙ方向に沿って整列するように装着される。留め具リブ２０６は、留め具リブ２０６のリブ２０８がフック２０４の開口部に面して対置されるように支持プレート２０２上に装着されている。リブ２０８は、傾斜した上側平坦表面と、下側平坦表面と、を有する。後でより明らかになるように、フック２０４および留め具リブ２０６はカセットを固定するように構成されている。カセットを設置するとき、カセットのそれぞれのタブがフック２０４に係合し、続いてカセットのばね付勢された留め具が留め具リブ２０６に係合する。ばね付勢された留め具は、リブ２０８の傾斜した上側平坦表面に最初に接触する逆に傾斜した平坦表面を有し、これによりカセットの留め具の変位が引き起こされる。留め具がリブ２０８を通過すると、留め具がばねによって戻されてリブ２０８に押し付けられて固定され、以てカセットが固定される。

各駆動ユニットは複数の駆動アセンブリを含む。図６は、いくつかの例に係る、駆動アセンブリ２２０の分解斜視図を示す。図６の駆動アセンブリ２２０は駆動ユニットにおける駆動アセンブリとして使用されるが、駆動ユニットにおいて、異なる駆動アセンブリが実装されても、および／または、図示されている駆動アセンブリ２２０に対する変更が実施されてもよい。駆動アセンブリ２２０に関して様々なタイプのシャフトおよび歯車を以下で説明するが、駆動アセンブリの異なる構成または向きを実現するために、他のタイプのシャフトおよび歯車が実装され得る。

駆動アセンブリ２２０は回転アクチュエータ２２２を含む。回転アクチュエータ２２２は、駆動シャフト２２４（例えば、シャフトの回転軸と直交するＤ形状の断面を有するシャフト）を含む。回転アクチュエータ２２２は、駆動シャフト２２４を回転させるように構成されている。いくつかの例では、回転アクチュエータ２２２は電気モータなどのモータである。場合によっては、回転アクチュエータ２２２はサーボモータであり得る。回転アクチュエータ２２２はブラケット２２６に機械的に取り付けられ装着され、ブラケット２２６は（他の図に示すように）支持プレート２０２に機械的に取り付けられ装着される。駆動シャフト２２４にはねじ歯車２２８が機械的に取り付けられている。

駆動アセンブリ２２０は、横方向シャフト２３０（例えば、シャフトの回転軸と直交するＤ形状の断面を有するシャフト）を更に含む。歯車２３２（例えば、凹状の外向きの面を有する平歯車）が横方向シャフト２３０に機械的に取り付けられ、これを取り囲んでいる。ボールベアリング２３４が横方向シャフト２３０をブラケット２２６に機械的に連結している。ボールベアリング２３６によって、横方向シャフト２３０が支持プレート２０２の開口部を通して支持プレート２０２に機械的に連結されている。ボールベアリング２３４、２３６は、歯車２３２の両側で横方向シャフト２３０上に配設されている。

ねじ歯車２２８は歯車２３２に係合する。回転アクチュエータ２２２は駆動シャフト２２４を回転させるように構成されており、このことによりねじ歯車２２８が駆動軸を中心に回転する。ねじ歯車２２８の回転によって、駆動軸に対して横方向の横方向軸線を中心にした歯車２３２の回転が引き起こされる。歯車２３２の回転によって、横方向シャフト２３０の横方向軸線を中心にした回転が引き起こされる。

駆動アセンブリ２２０は連結アセンブリ２４０も含む。連結アセンブリ２４０は、端部の開口した中空シリンダ２４２と、雄型コネクタ２４４と、ばね２４６と、ピン２４８と、を含む。シリンダ２４２（例えば、シリンダ２４２の閉じた端部）は、横方向シャフト２３０が（ボールベアリング２３４によって）ブラケット２２６に機械的に連結されているところとは反対側の横方向シャフト２３０の端部上に配設されている。シリンダ２４２の長手中心軸線は横方向軸線と共線である。雄型コネクタ２４４は中実のシリンダを含む。中実のシリンダは（底部）円形表面から延びるピストン２５０を有し、また反対側のもう１つの（頂部）円形表面から延びる連結突起２５２を有する。突起２５２のうちの１つまたは複数は、横方向軸線から外れたまたはずらされた位置において、横方向軸線と平行な方向に延びている。この結果、ピストン２５０の回転によって、ピストン２５０の長手軸線を概ね中心とする円形経路内での突起上での移動が引き起こされる。ばね２４６およびピストン２５０はシリンダ２４２の中空領域内に配設されている。ピストン２５０は、横方向軸線に対して垂直な方向にピストン２５０を貫通している細長い開口部２５４を有し、細長い開口部２５４は、横方向軸線に沿った方向に細長くなっている。シリンダ２４２は側壁を貫通する開口部２５６を有する。ばね２４６およびピストン２５０がシリンダ２４２内に位置付けられた状態で、ピン２４８が、横方向軸線と垂直な方向に沿って、シリンダ２４２の開口部２５６およびピストン２５０の細長い開口部２５４を通して挿入される。ピン２４８はこのことによりばね２４６およびピストン２５０をシリンダ２４２内に固定する。

細長い開口部２５４は、横方向軸線に沿った方向に細長くなっていることにより、ピストン２５０、ひいては雄型コネクタ２４４を横方向軸線に沿って並進させること、すなわち横方向軸線の方向に移動させることを可能にする。ピン２４８が細長い開口部２５４を通して挿入されることにより、そのような並進移動が、細長い開口部２５４の長さが許容する範囲内に制限される。他の力がない場合、ばね２４６はピストン２５０に対して横方向シャフト２３０から離れる方向の力を及ぼし、雄型コネクタ２４４を横方向シャフト２３０から許容されるところまで到達させる。雄型コネクタ２４４の許容される並進によって、雄型コネクタ２４４をカセットの雌型コネクタと連結するときに、様々な公差に対応することが可能になる。

横方向シャフト２３０が横方向軸線を中心にして回転すると、横方向シャフト２３０とシリンダ２４２との間の機械的接続に起因して、シリンダ２４２も同様に回転する。ピン２４８が横方向軸線に対して垂直な方向に挿入されることにより、シリンダ２４２の回転がピストン２５０に、ひいては雄型コネクタ２４４に伝達される。突起２５２が軸外に位置することにより、機械的に１つに連結されると、雄型コネクタ２４４の回転がカセットの雌型コネクタに伝達される。

図３Ａ～図３Ｄから図５Ａ～図５Ｄを再び参照すると、近位駆動ユニット１３８、中間駆動ユニット１３４、１３６、および遠位駆動ユニット１３２の各駆動ユニットは、前進駆動アセンブリ２２０ａと挟持駆動アセンブリ２２０ｂとを含む。図３Ａ～図３Ｄおよび図４Ａ～図４Ｄを参照すると、近位駆動ユニット１３８および中間駆動ユニット１３４、１３６は、カテーテル回転駆動アセンブリ２２０ｃを各々含む。図３Ａ～図３Ｄを参照すると、近位駆動ユニット１３８は、ガイドワイヤ回転駆動アセンブリ２２０ｄを含む。図３Ａ～図３Ｄから図５Ａ～図５Ｄでは駆動アセンブリ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄは明示的に特定されていないが、駆動アセンブリ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄのいくつかの構成要素が特定されており、図６の対応する参照番号には「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、または「ｄ」が付されている。付加された「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、または「ｄ」はそれぞれ、駆動アセンブリ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄに対応している。示されているように、駆動アセンブリ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄの各々について、回転アクチュエータ２２２が機械的に取り付けられている対応するブラケット２２６が、対応する支持プレート２０２の底面に機械的に取り付けられ装着されている。それぞれの横方向シャフト２３０は支持プレート２０２を貫通している開口部を通って延びており、雄型コネクタ２４４は支持プレート２０２の頂面から離れる方に延びている。

近位駆動ユニット１３８、中間駆動ユニット１３４、１３６、および遠位駆動ユニット１３２の各駆動ユニットは、エンコーダ２６２とエンコーダカプラ２６４とを含む。エンコーダ２６２は支持プレート２０２を貫通している開口部を通して装着され、シャフトを含む。エンコーダカプラ２６４はエンコーダ２６２のシャフトに機械的に取り付けられている。エンコーダカプラ２６４は、支持プレート２０２の頂面から離れる方に延びている。エンコーダ２６２は、エンコーダカプラ２６４を通して回転されるエンコーダ２６２のシャフトの回転位置を検出するように構成されている。後で更に詳細に記載するように、エンコーダ２６２は、血管内挿入デバイス（例えば、カテーテルまたはガイドワイヤ）を対応するカセットによって前進させた長さおよび方向を制御装置が判定できるように、シャフトの回転位置を検出する。エンコーダ２６２は、血管内挿入デバイスの前進を制御するためのフィードバックとして使用され得る。

各駆動ユニットは図には示されていない他の構成要素も含み得る。例えば、各駆動ユニットは、回転アクチュエータ２２２の動作を可能にするための電気構成要素（例えば、制御装置、回路基板、ワイヤ、およびコネクタ）を含み得る。各駆動ユニットはカセットが駆動ユニットに固定された時点を感知するためのセンサを含むことができ、その結果例えば、駆動ユニットにカセットが固定されていないことをセンサが感知している間、制御装置は、あらゆる回転アクチュエータ２２２の動作を阻止することができる。任意の固定されたカセットに力を加えるためにばね付勢された解除装置を含めることができ、このばね付勢された解除装置は、駆動ユニットからのカセットの取り外し中に、カセットの連結解除を補助することができる。

図２に示す多軸カテーテルシステム１００の文脈では、駆動ユニットの支持プレート２０２の頂面は、それぞれのカセットプラットフォーム１２２、１２４、１２６、１２８の底面に機械的に取り付けられている。遠位駆動ユニット１３２の支持プレート２０２－２の頂面は、遠位カセットプラットフォーム１２２の底面に機械的に取り付けられている。第１の中間駆動ユニット１３４の支持プレート２０２（例えば支持プレート２０２－４）の頂面は、第１の中間カセットプラットフォーム１２４の底面に機械的に取り付けられている。第２の中間駆動ユニット１３６の支持プレート２０２（例えば支持プレート２０２－４）の頂面は、第２の中間カセットプラットフォーム１２６の底面に機械的に取り付けられている。近位駆動ユニット１３８の支持プレート２０２－８の頂面は、近位カセットプラットフォーム１２８の底面に機械的に取り付けられている。各駆動ユニットおよびそれぞれのカセットプラットフォームについて、フック２０４、留め具リブ２０６、駆動アセンブリ２２０の雄型コネクタ２４４、および駆動ユニットのエンコーダカプラ２６４は、カセットプラットフォームを通って延びてカセットと連結する。

図７Ａは、いくつかの例に係る、近位カセット１４８の斜視図である。図７Ｂおよび図７Ｃは、いくつかの例に係る、部分的に分解された図７Ａの近位カセット１４８のそれぞれの斜視図である。図７Ｄ、図７Ｅ、図７Ｆ、および図７Ｇは、図７Ｃの部分的に分解された近位カセット１４８の、それぞれ背面図、正面図、上面図、および底面図である。図７Ａ～図７Ｇに示されているカセットには、いくつかの共通の構成要素が含まれている。冗長な記載を回避するために、図中の構成要素には、所与の構成要素が近位カセット１４８、中間カセット、または遠位カセット１４２のうちのどれに含まれているかをそれぞれ示すための、「－８」、「－４」、または「－２」が付されている。ただし、そのような構成要素についての記載が、付された「－８」、「－４」、または「－２」に言及することなく行われる場合がある。異なる構成要素に対応する、異なるサイズのカテーテルまたはガイドワイヤに対応する、等の目的で、異なるカセット間で、そのような構成要素に対して、異なる向きを含む様々な変更を行うことが、当業者には明らかであろう。

近位カセット１４８、中間カセット１４４、１４６、および遠位カセット１４２の各カセットは、ベース３０２と、ハウジング３０４と、蓋３０６と、を含む。ベース３０２、ハウジング３０４、および蓋３０６は、様々な構成要素を機械的に支持し、これらの構成要素を機械的に支持するための構造的完全性を有する、成形プラスチックなどの任意の適切な材料とすることができる。ハウジング３０４はベース３０２に固定的に機械的に取り付けられており、蓋３０６はハウジング３０４にヒンジ止めで取り付けられている。ハウジング３０４を貫通してチャネル３０８が延びている。ハウジング３０４を貫通しているチャネル３０８は、それぞれの血管内挿入デバイスが前進する方向に（例えば、図２を参照した場合のＸ方向に）延びている。チャネル３０８は、その中に血管内挿入デバイス、すなわちガイドワイヤまたはカテーテルを通すように構成されている。例えば、遠位カセット１４２の場合、最大３つのカテーテルが入れ子状に重ねられ、中央のガイドウェアがチャネル３０８を通って延び、最も外側のカテーテルの外側表面のみがチャネル３０８の壁に露出する。蓋３０６は、蓋３０６がハウジング３０４上で閉じられるとチャネル３０８内に突出して、その中での血管内挿入デバイスの動作においてその垂直方向の移動を制限するように構成されている、近位制限部３１０および遠位制限部３１２を含む。

各カセットはタブ３１４と留め具アセンブリとを含む。タブ３１４はベース３０２から突出しており、対応するカセットが適切な駆動ユニットに固定されたときにフック２０４に係合するように構成されている。図１０は、いくつかの例に係る、留め具アセンブリの分解斜視図を示す。留め具アセンブリは、留め具３２２と、ばね３２４と、両側のボタン３２６と、を含む。留め具３２２は一般に、リブ３２８とフランジ３３０とを有するブロックである。リブ３２８は、傾斜した下側平坦表面（例えば、それぞれのリブ２０８の傾斜した平坦表面に対して逆に傾斜している）と、上側平坦表面と、を有する。リブ３２８は、駆動ユニットに固定されると、適切な駆動ユニットの留め具リブ２０６に面する向きとなる。各フランジ３３０はそれを貫通する細長い開口部３３２を有する。留め具３２２は、ベース３０２を貫通する開口部３３４内に少なくとも一部が配設されている。それぞれのねじ３３６は留め具３２２のフランジ３３０の細長い開口部３３２を通過して、開口部３３４内に少なくとも一部が配設されている留め具３２２を固定する。細長い開口部３３２は留め具３２２が横方向に並進することを可能にする。ばね３２４は、リブ３２８とは反対側でベース３０２の壁３４０と留め具３２２との間に配設されている。ばね３２４は、壁３４０および留め具３２２に対向する力を及ぼすような配置および構成となっている。

ボタン３２６の各々は、それぞれのボタン３２６から突出している斜面を有するタブ３４２を有する。斜面を有するタブ３４２から制限部３４４が突出している。組み立てられるとベース３０２およびハウジング３０４は開口部を有する壁を有し、この開口部を通って、対応する斜面を有するタブ３４２が、留め具３２２に向かって延びる。制限部３４４は、ベース３０２およびハウジング３０４のこれらの壁と連携して、ボタン３２６の移動を制限する。

組み立て済みでありかつ他の力がない場合、ばね３２４が留め具３２２に力を及ぼすことによって、留め具３２２が開口部３３４で壁３４０から遠位に配置される。カセットが駆動ユニットに固定されると、タブ３１４が最初にフック２０４と係合され、留め具アセンブリが留め具リブ２０６まで下げられる。リブ２０８、３２８のそれぞれの傾斜表面は接触し、カセットを下げるにつれて、留め具３２２は壁３４０に向かってより近位に変位され、リブ３２８がリブ２０８を通過することが可能になる。リブ３２８が通過するとばね３２４は留め具３２２をより遠位に変位させ、この結果リブ２０８、３２８は互いに係合する。このことにより、カセットが駆動ユニットに固定される。駆動ユニットからカセットを取り外すためには、ボタン３２６をカセットの内側に向けて押下し、このことによって、留め具３２２を、斜面を有するタブ３４２によって、壁３４０に向けてより近位へと変位させる。このことによりリブ３２８がリブ２０８を通過することが可能になり、このことによりカセットの取り外しが可能になる。

各カセットは挟持および前進アセンブリを含む。図１１Ａおよび図１１Ｂは、いくつかの例に係る、挟持および前進アセンブリのそれぞれの部分の分解斜視図を示す。挟持および前進アセンブリは、前進ローラ３５２、３５４と、前進平歯車３５６、３５８と、前進シャフト３６０、３６２と、を含む。前進ローラ３５２、３５４のローラ表面は互いに対向している。動作中、血管内挿入デバイスは、前進ローラ３５２、３５４のローラ表面の間に配設される。ハウジング３０４のチャネル３０８は、チャネル３０８を形成する壁の開口部をそれぞれ有し、このことにより、前進ローラ３５２、３５４のローラ表面がチャネル３０８内で血管内挿入デバイスに接触し、血管内挿入デバイスを前進させることが可能になる。

図示した例では、前進シャフト３６０は前進平歯車３５６と一体であり、前進シャフト３６２は前進平歯車３５８と一体である。他の例では、前進シャフト３６０、３６２の一方または両方は、それぞれの前進平歯車３５６、３５８とは別体の構成要素とすることができる。前進平歯車３５６は前進シャフト３６０上に配設されこれを取り囲んでおり、前進平歯車３５８は前進シャフト３６２上に配設されこれを取り囲んでいる。前進ローラ３５２は前進シャフト３６０上に配設されこれを取り囲んでおり、前進ローラ３５４は前進シャフト３６２上に配設されこれを取り囲んでいる。前進シャフト３６０、３６２の各々は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、前進シャフト３６０、３６２の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、それぞれの前進ローラ３５２、３５４はそこにおいて前進シャフト３６０、３６２上に配設される。同様に、前進ローラ３５２、３５４の各々は、対応する前進シャフト３６０、３６２の回転に伴って前進ローラ３５２、３５４が確実に回転するのを助けるために、対応する前進シャフト３６０、３６２の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。

雌型コネクタ３６４が前進シャフト３６０上に配設され、そこに機械的に取り付けられている。前進シャフト３６０は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、前進シャフト３６０の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、雌型コネクタ３６４はそこにおいて前進シャフト３６０上に配設される。同様に、雌型コネクタ３６４は、雌型コネクタ３６４の回転に伴って前進シャフト３６０が確実に回転するのを助けるために、前進シャフト３６０の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。雌型コネクタ３６４はカセットのベース３０２を通って露出し、および／または延びている。

ボールベアリング３６６が前進シャフト３６０をカセットのベース３０２に機械的に連結し、ボールベアリング３６８が前進シャフト３６０をカセットのハウジング３０４に機械的に連結する。ボールベアリング３６６、３６８は、カセット内に固定されている間の前進シャフト３６０の自由な回転を可能にする。

挟持および前進アセンブリは、図示した例では、下側支持フレーム３７０と、中間支持フレーム３７２と、上側支持フレーム３７４と、を含む、挟持支持フレームを含む。下側支持フレーム３７０は中間支持フレーム３７２の下面に機械的に取り付けられており、上側支持フレーム３７４は中間支持フレーム３７２の上面に機械的に取り付けられている。ボールベアリング３７６が前進シャフト３６２を下側支持フレーム３７０に機械的に連結し、ボールベアリング３７８が前進シャフト３６２を上側支持フレーム３７４に機械的に連結する。ボールベアリング３７６、３７８は、挟持支持フレームの下側支持フレーム３７０と上側支持フレーム３７４との間に固定されている間の、前進シャフト３６２の自由な回転を可能にする。

挟持支持フレームには（例えば中間支持フレーム３７２には）、ラック３８０が機械的に取り付けられている。ラック３８０は、前進シャフト３６２の回転軸に対して垂直な方向で、挟持支持フレームから離れる方へと側方に延びている。ラック３８０にはピニオン３８２が係合する。ピニオン３８２は挟持シャフト３８４上に配設されこれを取り囲んでいる。図示した例では、挟持シャフト３８４はピニオン３８２と一体である。他の例では、挟持シャフト３８４はピニオン３８２とは別体の構成要素であり得る。雌型コネクタ３８６が挟持シャフト３８４上に配設され、そこに機械的に取り付けられている。挟持シャフト３８４は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、挟持シャフト３８４の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、雌型コネクタ３８６はそこにおいて挟持シャフト３８４上に配設される。同様に、雌型コネクタ３８６は、雌型コネクタ３８６の回転に伴って挟持シャフト３８４が確実に回転するのを助けるために、挟持シャフト３８４の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。雌型コネクタ３８６はカセットのベース３０２を通って露出し、および／または延びている。

ボールベアリング３８８が挟持シャフト３８４をカセットのベース３０２に機械的に連結し、ボールベアリング３９０が挟持シャフト３８４をカセットのハウジング３０４に機械的に連結する。ボールベアリング３８８、３９０は、カセット内に固定されている間の挟持シャフト３８４の自由な回転を可能にする。

カセットがそれぞれの駆動ユニットに固定されると、雌型コネクタ３６４は、駆動ユニットの前進駆動アセンブリ２２０ａの雄型コネクタ２４４ａに係合し、雌型コネクタ３８６は、駆動ユニットの挟持駆動アセンブリ２２０ｂの雄型コネクタ２４４ｂに係合する。この例示の構成では、前進シャフト３６０の長手軸線（例えば、これを中心にして前進シャフト３６０が回転する）は、前進駆動アセンブリ２２０ａの横方向軸線と方向が一致しており、挟持シャフト３８４の長手軸線（例えば、これを中心にして挟持シャフト３８４が回転する）は、挟持駆動アセンブリ２２０ｂの横方向軸線と方向が一致している。

挟持駆動アセンブリ２２０ｂの横方向シャフト２３０ｂの回転によって（例えば、雄型コネクタ２４４ｂおよび雌型コネクタ３８６を介して）、挟持シャフト３８４の回転が引き起こされる。挟持シャフト３８４の回転によりピニオン３８２の回転が引き起こされ、このことにより、ラック３８０が延びる方向に沿ったラック３８０が側方への並進が引き起こされる。ラック３８０の側方への並進は挟持支持フレームの側方への並進を引き起こし、以て前進シャフト３６２および前進ローラ３５４の側方への並進が引き起こされる。ハウジング３０４および／もしくはベース３０２の壁および／または表面、ならびに／またはカセット内の他の構成要素によって、ラック３８０が挟持支持フレームから延びる方向に対して垂直な任意の方向への、挟持支持フレームの大幅な側方および垂直方向の移動を制限することができる。更に、ハウジング３０４および／もしくはベース３０２の壁、スロット、トラック、および／もしくは表面、ならびに／またはカセット内の他の構成要素によって、ラック３８０が挟持支持フレームから延びる方向への挟持支持フレームの側方移動の量を制限して、挟持支持フレームの過剰移動の防止を助けることができる。

とりわけ、挟持支持フレーム、ラック３８０、およびピニオン３８２の構成は、前進ローラ３５４および前進シャフト３６２が少なくとも２つの位置をとることを可能にする。前進ローラ３５４および前進シャフト３６２の解放位置では、前進ローラ３５４は前進ローラ３５２から遠位にある。解放位置では、血管内挿入デバイスは前進ローラ３５２、３５４の間から解放される。前進ローラ３５４が解放位置にあるとき、前進ローラ３５２、３５４によって血管内挿入デバイスに力が加えられることはない。更に、解放位置では、前進平歯車３５８は前進平歯車３５６から係脱されてもよい。前進ローラ３５４および前進シャフト３６２の挟持位置では、前進ローラ３５４は前進ローラ３５２に近接している。挟持位置では、血管内挿入デバイスは前進ローラ３５２、３５４によって挟持され、以て機械的に連結され固定される。前進ローラ３５２、３５４は、血管内挿入デバイスを挟持するために、血管内挿入デバイスに互いに反対方向の力を及ぼすことができる。挟持位置では、前進平歯車３５８は前進平歯車３５６に係合する。

挟持位置では、挟持および前進アセンブリは血管内挿入デバイスを前進させることができる。前進駆動アセンブリ２２０ａの横方向シャフト２３０ａの回転によって（例えば、雄型コネクタ２４４ａおよび雌型コネクタ３６４を介して）、前進シャフト３６０の回転が引き起こされる。前進シャフト３６０の回転によって前進平歯車３５６の回転が引き起こされ、このことにより、前進平歯車３５８および前進シャフト３６２の逆回転方向への回転が引き起こされる。前進シャフト３６０、３６２の逆回転によって、前進ローラ３５２、３５４の逆回転が引き起こされる。前進ローラ３５２、３５４はこの挟持位置において血管内挿入デバイスを挟持するので、前進ローラ３５２、３５４の回転によって血管内挿入デバイスが、（例えば、対応するカテーテルを体の中に送り込むために、または、カテーテルを体から取り出すために）前進される。

各カセットはフォロアアセンブリを含む。図１２は、いくつかの例に係る、フォロワアセンブリの分解斜視図を示す。フォロワアセンブリは、フォロワローラ４０２、４０４と、フォロワ平歯車４０６、４０８と、フォロワシャフト４１０、４１２と、傘歯車４１４、４１６と、シャフト４１８と、エンコーダカプラ４２０と、を含む。フォロワローラ４０２、４０４のローラ表面は互いに対向している。動作中、血管内挿入デバイスは、フォロワローラ４０２、４０４のローラ表面の間に配設される。ハウジング３０４のチャネル３０８は、チャネル３０８を形成する壁の開口部を有し、このことにより、フォロワローラ４０２、４０４のローラ表面が血管内挿入デバイスに接触することが可能になる。

図示した例では、フォロワシャフト４１０はフォロワ平歯車４０６と一体であり、フォロワシャフト４１２はフォロワ平歯車４０８と一体である。他の例では、フォロワシャフト４１０、４１２の一方または両方は、それぞれのフォロワ平歯車４０６、４０８とは別体の構成要素とすることができる。フォロワ平歯車４０６はフォロワシャフト４１０上に配設されこれを取り囲んでおり、フォロワ平歯車４０８はフォロワシャフト４１２上に配設されこれを取り囲んでいる。フォロワローラ４０２はフォロワシャフト４１０上に配設されこれを取り囲んでおり、フォロワローラ４０４はフォロワシャフト４１２上に配設されこれを取り囲んでいる。フォロワシャフト４１０、４１２の各々は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、フォロワシャフト４１０、４１２の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、それぞれのフォロワローラ４０２、４０４はそこにおいてフォロワシャフト４１０、４１２上に配設される。同様に、フォロワローラ４０２、４０４の各々は、対応するフォロワシャフト４１０、４１２の回転に伴ってフォロワローラ４０２、４０４が確実に回転するのを助けるために、対応するフォロワシャフト４１０、４１２の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。傘歯車４１４は、フォロワ平歯車４０６および／またはフォロワシャフト４１０に機械的に取り付けられている。図示されているように、傘歯車４１４はフォロワ平歯車４０６と一体であるが、他の例では、傘歯車４１４は、フォロワ平歯車４０６とは別体の構成要素であってもよい。ブラケット４２２、４２４によって、組み立てられたフォロワシャフト４１０、フォロワローラ４０２、フォロワ平歯車４０６、および傘歯車４１４が、カセットのベース３０２および／またはハウジング３０４に機械的に連結される。ボールベアリング４２６がフォロワシャフト４１０をブラケット４２２に機械的に連結し、ボールベアリング４２８が傘歯車４１４をブラケット４２４に機械的に連結する。ボールベアリング４２６、４２８は、カセット内に固定されている間、組み立てられたフォロワシャフト４１０、フォロワローラ４０２、フォロワ平歯車４０６、および傘歯車４１４の自由な回転を可能にする。

図示した例では、シャフト４１８は傘歯車４１６と一体である。他の例では、シャフト４１８は傘歯車４１６とは別体の構成要素であり得る。傘歯車４１６はシャフト４１８の端部上に配設されている。傘歯車４１６は傘歯車４１４と係合される。エンコーダカプラ４２０はシャフト４１８上に配設され、そこに機械的に取り付けられている。シャフト４１８は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、シャフト４１８の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、エンコーダカプラ４２０はそこにおいてシャフト４１８上に配設される。同様に、エンコーダカプラ４２０は、エンコーダカプラ４２０の回転に伴ってシャフト４１８が確実に回転するのを助けるために、シャフト４１８の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。エンコーダカプラ４２０は露出しているおよび／またはカセットのベース３０２を通して延びている。ボールベアリング４３０がシャフト４１８をカセットのベース３０２に機械的に連結している。ボールベアリング４３０は、カセット内に固定されている間のシャフト４１８の自由な回転を可能にする。

フレーム４３６は、組み立てられたフォロワシャフト４１２、フォロワローラ４０４、およびフォロワ平歯車４０８を機械的に連結する。ボールベアリング４３８、４４０によって、フォロワシャフト４１２がフレーム４３６に機械的に連結される。ボールベアリング４３８、４４０は、カセット内に固定されている間、組み立てられたフォロワシャフト４１２、フォロワローラ４０４、およびフォロワ平歯車４０８の自由な回転を可能にする。フレーム４３６はブラケット４４２に機械的に連結されている。ブラケット４４２は、カセットの蓋３０６の底面に機械的に取り付けられている。フレーム４３６はブラケット４４２内で垂直方向に移動可能である。フレーム４３６は、フレーム４３６から側方へと互いに反対方向に突出している、両側にあるタブ４４４（図１２ではその一方が隠れている）を含み、ブラケット４４２は、それぞれの側面を貫通している細長い開口部４４６を有する。フレーム４３６の各タブ４４４は、ブラケット４４２の対応する細長い開口部４４６に挿入され、このことにより、フレーム４３６がブラケット４４２に機械的に連結される。細長い開口部４４６は、細長い開口部４４６内でのタブ４４４の垂直方向の移動を可能にし、このことにより、ブラケット４４２に対するフレーム４３６の垂直方向の移動が可能になる。フレーム４３６の頂面とブラケット４４２の下面との間には、ばね４４８が垂直に配設されている。別の力がない場合、フレーム４３６はばね４４８によって、ブラケット４４２に対して遠位位置に置かれる。

カセットが対応する駆動ユニットに固定されると、エンコーダカプラ４２０は駆動ユニットのエンコーダカプラ２６４に係合する。カセットの蓋３０６を持ち上げるかまたは取り外し、血管内挿入デバイスをカセットのチャネル３０８に設置することによって、フォロワローラ４０２、４０４の間に血管内挿入デバイスを設置することができる。蓋３０６を持ち上げるかまたは取り外すと、フォロワローラ４０４、フォロワシャフト４１２、フォロワ平歯車４０８、フレーム４３６、およびブラケット４４２が変位されて、フォロワローラ４０４の表面とフォロワローラ４０２との接触がチャネル３０８によって解消され、血管内挿入デバイスをフォロワローラ４０２、４０４の間のチャネル３０８内に設置することが可能になる。その後、蓋３０６を再設置するかまたは閉じることにより、フォロワローラ４０４、フォロワシャフト４１２、フォロワ平歯車４０８、フレーム４３６、およびブラケット４４２が移動し、フォロワローラ４０４の表面がチャネル３０８から内向きに移動される。このとき、血管内挿入デバイスはフォロワローラ４０２、４０４の間に配設されている。ばね４４８は、フォロワローラ４０２、４０４に、血管内挿入デバイスの垂直方向の移動を制限するような互いに反対方向の力を血管内挿入デバイスに及ぼす。フォロワローラ４０２、４０４によって血管内挿入デバイスに及ぼされる互いに反対方向の力は、血管内挿入デバイスの垂直方向の移動を制限するのに、および血管内挿入デバイスの前進に伴ってフォロワローラ４０２、４０４を回転させるのに、十分に大きい大きさであり、かつ、フォロワローラ４０２、４０４の間での血管内挿入デバイスの回転を可能にするのに、十分に小さい大きさである。通常、蓋３０６が再設置されるかまたは閉じられると、フォロワ平歯車４０８はフォロワ平歯車４０６に係合する。

動作中、血管内挿入デバイスがカセットの挟持および前進アセンブリによって前進されるにつれ、血管内挿入デバイスの前進によって、フォロワローラ４０２、４０４の対向する方向への回転が引き起こされる。フォロワローラ４０２、４０４の回転により、フォロワシャフト４１０、４１２の、および対応して、フォロワ平歯車４０６、４０８の回転が引き起こされる。フォロワローラ４０２、４０４およびフォロワシャフト４１０、４１２の回転は、フォロワ平歯車４０８がフォロワ平歯車４０６と係合する結果、協働的に動作し得る。フォロワシャフト４１０および／またはフォロワ平歯車４０６の回転によって、フォロワシャフト４１０の回転の中心となる回転軸を中心にした傘歯車４１４の回転が引き起こされる。傘歯車４１４の回転によって傘歯車４１６およびシャフト４１８の回転が引き起こされる。傘歯車４１６およびシャフト４１８の回転は、傘歯車４１４、フォロワシャフト４１０、フォロワ平歯車４０６、およびフォロワローラ４０２の回転軸に対して横方向の回転軸を中心にしたものである。エンコーダ２６２のシャフトは、シャフト４１８の回転によって（例えば、エンコーダカプラ２６４、４２０を介して）回転される。エンコーダ２６２のシャフトの回転をエンコーダ２６２によって検出し、これを制御装置（例えばプロセッサ）が使用することで、血管内挿入デバイスの長さ、方向、および／または前進速度を推定することができる。この場合、フォロアアセンブリおよびエンコーダ２６２は、血管内挿入デバイスを前進させるためのフィードバック制御のために実装され得る。

中間カセット１４４、１４６および遠位カセット１４２の各々は、カテーテル回転アセンブリを含む。図１３は、いくつかの例に係る、カテーテル回転アセンブリの分解斜視図を示す。カテーテル回転アセンブリには、Ｙコネクタハウジングと、傘歯車４５２と、回転シャフト４５４と、が含まれる。Ｙコネクタハウジングはベース４５６と蓋４５８とを含む。ベース４５６は、カセットのハウジング３０４に機械的に取り付けられている。蓋４５８はベース４５６にヒンジによって取り付けられている。ベース４５６と蓋４５８は、蓋４５８がベース４５６上で閉じられたときに、ベース４５６と蓋４５８との間にＹコネクタを固定するように構成されている。

図示した例では、回転シャフト４５４は傘歯車４５２と一体である。他の例では、回転シャフト４５４は傘歯車４５２とは別体の構成要素であり得る。傘歯車４５２は回転シャフト４５４の端部上に配設されている。雌型コネクタ４６０が回転シャフト４５４上に配設され、そこに機械的に取り付けられている。回転シャフト４５４は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、回転シャフト４５４の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、雌型コネクタ４６０はそこにおいて回転シャフト４５４上に配設される。同様に、雌型コネクタ４６０は、雌型コネクタ４６０の回転に伴って回転シャフト４５４が確実に回転するのを助けるために、回転シャフト４５４の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。雌型コネクタ４６０はカセットのベース３０２を通って露出し、および／または延びている。ボールベアリング４６２が回転シャフト４５４をカセットのベース３０２に機械的に連結している。ボールベアリング４６２は、カセット内に固定されている間の回転シャフト４５４の自由な回転を可能にする。

カセットが対応する駆動ユニットに固定されると、雌型コネクタ４６０は、駆動ユニットのカテーテル回転駆動アセンブリ２２０ｃの雄型コネクタ２４４ｃに係合する。この例示の構成では、回転シャフト４５４の長手軸線（例えば、これを中心にして回転シャフト４５４が回転する）は、カテーテル回転駆動アセンブリ２２０ｃの横方向軸線と方向が一致している。

カテーテル回転駆動アセンブリ２２０ｃの横方向シャフト２３０ｃの回転によって（例えば、雄型コネクタ２４４ｃおよび雌型コネクタ４６０を介して）、回転シャフト４５４の回転が引き起こされる。回転シャフト４５４の回転によって傘歯車４５２の回転が引き起こされる。動作中、傘歯車４５２は（ベース４５６を貫通する開口部４６４を通して）、Ｙコネクタハウジングによって固定されたＹコネクタに取り付けられているカテーテルに機械的に連結された、別の傘歯車と係合される。傘歯車４５２の回転によってカテーテルに機械的に連結された傘歯車の回転が引き起こされ、このことによってカテーテルの回転が引き起こされるが、これについては後で更に詳細に記載する。カテーテルに機械的に連結された傘歯車の回転は、回転シャフト４５４の回転の中心となる軸線を横切る軸線を中心にして行われる。

近位カセット１４８はガイドワイヤ回転アセンブリを含む。図１４は、いくつかの例に係る、ガイドワイヤ回転アセンブリの分解斜視図を示す。ガイドワイヤ回転アセンブリは、駆動傘歯車４８２と回転シャフト４８４とを含む。図示した例では、回転シャフト４８４は駆動傘歯車４８２と一体である。他の例では、回転シャフト４８４は駆動傘歯車４８２とは別体の構成要素であり得る。雌型コネクタ４８６が回転シャフト４８４上に配設され、そこに機械的に取り付けられている。回転シャフト４８４は１つまたは複数の平坦な表面を有することができ（例えば、回転シャフト４８４の回転軸と直交するＤ形状の断面を有し）、雌型コネクタ４８６はそこにおいて回転シャフト４８４上に配設される。同様に、雌型コネクタ４８６は、雌型コネクタ４８６の回転に伴って回転シャフト４８４が確実に回転するのを助けるために、回転シャフト４８４の断面に対応する断面を有する開口部を有し得る。雌型コネクタ４８６はカセットのベース３０２を通って露出し、および／または延びている。ボールベアリング４８８が回転シャフト４８４をカセットのベース３０２に機械的に連結し、ボールベアリング４９０が回転シャフト４８４をカセットのハウジング３０４に機械的に連結する。ボールベアリング４８８、４９０は、カセット内に固定されている間の回転シャフト４８４の自由な回転を可能にする。

ガイドワイヤ回転アセンブリは、駆動傘歯車４８２と噛み合う従動傘歯車４９２と、第１の平歯車４９４および第２の平歯車４９６と、ブラケット４９８と、を更に含む。ブラケット４９８は、近位カセット１４８のベース３０２に機械的に取り付けられている。ブラケット４９８は突起５００、５０２を有する。第１の平歯車４９４は突起５００に機械的に連結されこれを中心にして回転可能であり、第２の平歯車４９６は突起５０２に機械的に連結されこれを中心にして回転可能である。第１の平歯車４９４は第２の平歯車４９６と係合されている（噛み合っている）。第１の傘歯車４９２は、第１の平歯車４９４に機械的に取り付けられている。第１の傘歯車４９２および第１の平歯車４９４のそれぞれの回転軸は共線である。

ガイドワイヤ回転アセンブリは、キャップ５１２と、キャップ平歯車５１４と、コレット５１６と、ガイドワイヤコネクタ５１８と、クランプブラケット５２０と、を含む。キャップ平歯車５１４はキャップ５１２の端部に機械的に取り付けられている。図示した例では、キャップ平歯車５１４はキャップ５１２と一体であるが、他の例では、キャップ平歯車５１４とキャップ５１２は別体の構成要素であり得る。キャップ５１２はねじ山を有する雌型コネクタ（図１４では隠れている）を含む。ガイドワイヤコネクタ５１８はねじ山を有する雄型コネクタ５２２を含む。組み立てられると、キャップ５１２のねじ山を有する雌型コネクタは、ガイドワイヤコネクタ５１８のねじ山を有する雄型コネクタ５２２に係合する。ガイドワイヤコネクタ５１８は、ねじ山を有する雄型コネクタ５２２の内側に、テーパした壁を有する凹部を有する。ガイドワイヤコネクタ５１８のテーパした壁は、コレット５１６の角度のついた表面と概ね一致している。組み立てられると、コレット５１６はガイドワイヤコネクタ５１８の凹部に挿入され、このときキャップ５１２のねじ山を有する雌型コネクタは、ガイドワイヤコネクタ５１８のねじ山を有する雄型コネクタ５２２に係合される。ねじ山の係合によってキャップ５１２がガイドワイヤコネクタ５１８上で回転すると、コレット５１６が圧縮される。コレット５１６およびキャップ５１２を貫通している開口部にガイドワイヤを通すことができ、その場合、コレット５１６が圧縮されることにより、ガイドワイヤがクランプされ固定されることになる。

クランプブラケット５２０は、近位カセット１４８のハウジング３０４に機械的に取り付けられている。クランプブラケット５２０は、ガイドワイヤコネクタ５１８の回転を可能にしながらガイドワイヤコネクタ５１８を保持するように構成されている。ガイドワイヤコネクタ５１８は、ガイドワイヤコネクタ５１８の外周に沿ってリブ５２４を有する。クランプブラケット５２０は制限部５２６を有する。クランプブラケット５２０がガイドワイヤコネクタ５１８を保持するとき、制限部５２６は側方でガイドワイヤコネクタ５１８のリブ５２４間に配設され、このことによりガイドワイヤコネクタ５１８の側方への大きな移動を制限することができる。クランプブラケット５２０は、ガイドワイヤコネクタ５１８の長手軸線を中心にしたガイドワイヤコネクタ５１８の回転を許容する。キャップ５１２がガイドワイヤコネクタ５１８上に配設されている状態でクランプブラケット５２０がガイドワイヤコネクタ５１８を保持すると、平歯車５１４は平歯車４９６に係合する。

近位カセット１４８が近位駆動ユニット１３８に固定されると、雌型コネクタ４８６は、近位駆動ユニット１３８のガイドワイヤ回転駆動アセンブリ２２０ｄの雄型コネクタ２４４ｄに係合する。この例示の構成では、回転シャフト４８４の長手軸線（例えば、これを中心にして回転シャフト４８４が回転する）は、ガイドワイヤ回転駆動アセンブリ２２０ｄの横方向軸線と方向が一致している。

ガイドワイヤ回転駆動アセンブリ２２０ｄの横方向シャフト２３０ｄの回転によって（例えば、雄型コネクタ２４４ｄおよび雌型コネクタ４８６を介して）、回転シャフト４８４の回転が引き起こされる。回転シャフト４８４の回転は駆動傘歯車４８２の回転を引き起こし、これにより、ガイドワイヤ回転駆動アセンブリ２２０ｄの横方向軸線に対して横方向である軸線を中心にした、従動傘歯車４９２の回転が引き起こされる。従動傘歯車４９２の回転は、第１の平歯車４９４の同じ方向への回転を引き起こす。第１の平歯車４９４の回転によって、対向する方向、言い換えれば反対方向への、第２の平歯車４９６の回転が引き起こされる。第２の平歯車４９６の回転はキャップ平歯車５１４の対向する方向への回転を引き起こし、このことによって、コレット５１６がその中に延びるガイドワイヤ上にクランプされているとき、ガイドワイヤの回転が引き起こされる。

図１５、図１６、および図１７は、カテーテルとＹコネクタとを含む構成図を示す。図１５において、Ｙコネクタ６０２はルアーロックの雌型コネクタを含む。ルアーロックの雌型コネクタは、雌型コネクタの外側シースと一体のコネクタ傘歯車６０４を有する。カテーテル６０６はカテーテル６０６の近位端に、タブと、ルアーロックの雄型コネクタとを有する。カテーテル６０６の雄型コネクタは動作中、Ｙコネクタ６０２の雌型コネクタと係合される。雌型コネクタのシース上のコネクタ傘歯車６０４の回転によって、カテーテル６０６の回転が引き起こされる。

図１６において、Ｙコネクタ６０８はルアーロックの雌型コネクタを含む。カテーテル６０６はカテーテル６０６の近位端に、タブと、ルアーロックの雄型コネクタとを有する。中間コネクタ６１０は、ルアーロックの雌型コネクタおよび雄型コネクタを有する。中間コネクタ６１０は、中間コネクタ６１０の外側シースと一体の中間コネクタ傘歯車６１２を有する。動作中、カテーテル６０６の雄型コネクタは中間コネクタ６１０の雌型コネクタと係合し、中間コネクタ６１０の雄型コネクタはＹコネクタ６０８の雌型コネクタと係合する。中間コネクタ６１０上の中間コネクタ傘歯車６１２の回転によってカテーテル６０６の回転が引き起こされる。

図１７において、Ｙコネクタ６０８はルアーロックの雌型コネクタを含む。カテーテル６１４はカテーテル６１４の近位端に、タブと、ルアーロックの雄型コネクタとを有する。カテーテル６１４の雄型コネクタは、雄型コネクタの外側シースと一体のルアー傘歯車６１６を有する。カテーテル６１４の雄型コネクタは動作中、Ｙコネクタ６０８の雌型コネクタと係合される。雄型コネクタのシース上のルアー傘歯車６１６の回転は、カテーテル６１４の回転を引き起こす。

再び図１３を参照すると、Ｙコネクタハウジング（ベース４５６および蓋４５８を含む）は、図１５～図１７のＹコネクタ６０２、６０８を含め、Ｙコネクタを収容し固定するように構成され得る。Ｙコネクタハウジングは、ＹコネクタハウジングがＹコネクタ６０２、６０８を固定するときに、Ｙコネクタ６０２、６０８および／またはカテーテル６０６、６１４に機械的に連結された傘歯車６０４、６１２、６１６が、開口部４６４を通してカテーテル回転アセンブリのＹコネクタ傘歯車４５２に係合するように構成されている。この結果、（回転シャフト４５４の回転による）Ｙコネクタ傘歯車４５２の回転によって、回転シャフト４５４の回転軸に対して横方向の軸を中心にした傘歯車６０４、６１２、６１６の回転が引き起こされ、このことにより更にカテーテル６０６、６１４の回転が引き起こされる。

図１８および図１９は、いくつかの例に係る、カテーテルの回転および前進をそれぞれ描いた概略図である。図１８および図１９は、第１のカセット７０２と第２のカセット７０４とを示す。第１のカセット７０２はより近位に配置され、第２のカセット７０４はより遠位に配置される。第１のカセット７０２および第２のカセット７０４はそれぞれ、遠位カセット１４２および第１の中間カセット１４４であり得る。第１のカセット７０２および第２のカセット７０４はそれぞれ、第１の中間カセット１４４および第２の中間カセット１４６であり得る。第１のカセット７０２および第２のカセット７０４はそれぞれ、第２の中間カセット１４６および近位カセット１４８であり得る。

第１のカセット７０２は、傘歯車６０４を有するＹコネクタ６０２を固定するＹコネクタハウジング（ベース４５６と蓋４５８とを含む）を含んで示されている。カテーテル６０６はＹコネクタ６０２と係合される。Ｙコネクタハウジングは任意のＹコネクタと傘歯車の構成を固定でき、他の例では任意のカテーテルを実装可能である。傘歯車６０４は、第１のカセット７０２のカテーテル回転アセンブリの傘歯車４５２と係合される。カテーテル６０６は、第２のカセット７０４のチャネル３０８（例えば、前進ローラ３５２、３５４の間）を通って延びている。

動作中、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリは、カテーテル６０６を第２のカセット７０４のチャネル３０８内に、移動しないように、または側方に前進するように、固定することができる。カテーテル６０６を回転させる場合、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリは回転させるためにカテーテル６０６を解放する。カテーテル６０６の移動（例えば、回転、前進、および移動なし）に関係なく、カテーテル６０６を回転させるように構成されている第１のカセット７０２のカテーテル回転アセンブリは、（例えば、カテーテル６０６に機械的に連結されている傘歯車６０４に傘歯車４５２が係合することによって）カテーテル６０６との機械的な連結を維持することができる。

まず、第１のカセット７０２および第２のカセット７０４が、カテーテル６０６が移動中ではなく、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリによってカテーテル６０６が第２のカセット７０４の前進ローラ３５２、３５４の間に固定されることになる、それぞれの位置にあると仮定する。カテーテル６０６を回転させるべく、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリはカテーテル６０６を解放する。第２のカセット７０４の前進ローラ３５４は側方に並進され、その場合、対向する前進ローラ３５２、３５４が、カテーテル６０６に互いに反対方向の力を加える（例えば、これを挟持する）ことはない。図１１Ａおよび図１１Ｂを参照すると、ピニオン３８２は挟持駆動アセンブリ２２０ｂによって（例えば、雄型コネクタ２４４ｂおよび雌型コネクタ３８６を介して）回転され、ピニオン３８２の回転によってラック３８０の並進が引き起こされ、その結果、挟持支持フレーム（下側支持フレーム３７０と、中間支持フレーム３７２と、上側支持フレーム３７４と、を含む）および前進ローラ３５４が、前進ローラ３５２から離れる方向に（例えば－Ｙ方向に）並進される。図１８を参照すると、前進ローラ３５４は、前進ローラ３５２から離れる方向７１２へと、解放位置まで並進される。

挟持および前進アセンブリがカテーテル６０６を解放した状態で、第１のカセット７０２のカテーテル回転アセンブリは、カテーテル６０６を回転させることができる。カテーテル６０６を回転させるために、第１のカセット７０２の傘歯車４５２は、軸線７１６を中心にして回転７１４される。第１のカセット７０２の傘歯車４５２の回転７１４によって、横方向軸線を中心にした傘歯車６０４の回転が引き起こされ、このことにより、カテーテル６０６の回転７１８が引き起こされる。図１３を参照すると、傘歯車４５２は、カテーテル回転駆動アセンブリ２２０ｃによって（例えば、雄型コネクタ２４４ｃおよび雌型コネクタ４６０を介して）回転される。軸線７１６は、回転シャフト４５４および傘歯車４５２の回転の中心となる、回転シャフト４５４の長手軸線に相当する。

カテーテル６０６を前進させるために、図１９を参照すると、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリは、カテーテル６０６を挟持する。第２のカセット７０４の前進ローラ３５４は側方に並進され、その場合、対向する前進ローラ３５２、３５４が、カテーテル６０６に互いに反対方向の力を加える（例えば、これを挟持する）。図１１Ａおよび図１１Ｂを参照すると、ピニオン３８２は挟持駆動アセンブリ２２０ｂによって（例えば、雄型コネクタ２４４ｂおよび雌型コネクタ３８６を介して）回転され、ピニオン３８２の回転によってラック３８０の並進が引き起こされ、その結果、挟持支持フレーム（下側支持フレーム３７０と、中間支持フレーム３７２と、上側支持フレーム３７４と、を含む）および前進ローラ３５４が、前進ローラ３５２に向かう方向に（例えば＋Ｙ方向に）並進される。図１９を参照すると、前進ローラ３５４は、前進ローラ３５２に向かって方向７２０へと挟持位置まで並進される。

カテーテル６０６が挟持および前進アセンブリによって挟持された状態で、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリは、カテーテル６０６を前進させる（例えば、体の中に送り込むまたは体から回収する）ことができる。カテーテル６０６を前進させるために、第２のカセット７０４の前進シャフト３６０は、（例えば、雄型コネクタ２４４ａおよび雌型コネクタ３６４を介して）前進駆動アセンブリ２２０ａによって回転されて、前進ローラ３５２を回転７２２させる。更に、第２のカセット７０４の前進シャフト３６０の回転により、前進平歯車３５６の回転が同様に引き起こされる。挟持位置では、前進平歯車３５６は前進平歯車３５８に係合する。この結果、前進平歯車３５６の回転によって前進平歯車３５８の逆回転が引き起こされ、このことにより、前進ローラ３５４の逆回転７２４が引き起こされる。図１９に示す前進ローラ３５２、３５４の回転７２２、７２４によって、カテーテル６０６を体の中に送り込むことができる。図示されたそれぞれの回転７２２、７２４とは反対方向の前進ローラ３５２、３５４の回転によって、カテーテルを体から回収することできる。

第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリがカテーテル６０６を前進させると、第１のカセット７０２はカテーテル６０６の前進に追従する。図１９に示すように、第１のカセット７０２は（例えば、カテーテル６０６が体の中に送り込まれるとき）、側方並進方向７２６に従う。第１のカセット７０２は（例えば、カテーテル６０６が体から回収されるとき）、方向７２６とは反対の側方並進方向に従うことができる。第１のカセット７０２の追従は、後記するもののような独立した並進アセンブリによって行うことができる。第１のカセット７０２の追従によって、カテーテル６０６を挟持する第２のカセット７０４の前進ローラ３５２、３５４と、第１のカセット７０２のＹコネクタハウジングによって固定されたＹコネクタ６０２との間で、カテーテル６０６に張力をほとんどまたは全く生じさせないことが可能になる。このような張力の不在が、図１９では、カテーテル６０６に弛み７２８が存在することで示されている。

図１８および図１９に図示されているように、第１のカセット７０２のカテーテル回転アセンブリは、カテーテル６０６の移動に関係なく、コネクタ傘歯車６０４との係合または機械的な連結を、（例えば、傘歯車４５２がコネクタ傘歯車６０４と係合することによって）維持することができる。この場合、カテーテル回転アセンブリは、動作中のカテーテル６０６の移動に関係なく、カテーテル６０６への機械的な連結を維持することができる。図１９において、カテーテル回転アセンブリはカテーテル６０６を回転させるようには動作しておらず、カテーテル６０６を前進させている間、傘歯車４５２は傘歯車６０４と係合したままである。また、図１８および図１９に図示されているように、第２のカセット７０４の挟持および前進アセンブリは、第２のカセット７０４のチャネル３０８を通るカテーテル６０６の回転が可能になるように、カテーテル６０６から解放されるか、または機械的に連結解除された状態になる。

図８Ａおよび図８Ｂは、いくつかの例に係る、ガイドワイヤ７３２のそれぞれ回転および前進を描いた概略図である。図８Ａおよび図８Ｂは近位カセット１４８を示す。近位カセット１４８は、ガイドワイヤコネクタ５１８とキャップ５１２とを含んで示されている。ガイドワイヤ７３２は、既に記載したように、ガイドワイヤコネクタ５１８、キャップ５１２、およびコレット５１６（図示せず）によって固定される。キャップ５１２上のキャップ平歯車５１４は平歯車４９６と係合される。ガイドワイヤ７３２は、ガイドワイヤコネクタ５１８およびキャップ５１２から、近位カセット１４８のチャネル３０８（例えば、前進ローラ３５２、３５４の間）を通って延びている。キャップ５１２からハウジング３０４まで（例えば、ハウジング３０４を通ってチャネル３０８まで）延びるガイドワイヤ７３２の長さは、ガイドワイヤ７３２のループバックと呼ばれる場合がある。

動作中、近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリは、ガイドワイヤ７３２を近位カセット１４８のチャネル３０８内に、移動しないように、または側方に前進するように、固定することができる。ガイドワイヤ７３２を回転させる場合、近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリは回転させるためにガイドワイヤ７３２を解放する。ガイドワイヤ７３２の移動（例えば、回転、前進、および移動なし）に関係なく、近位カセット１４８のガイドワイヤ回転アセンブリは、（例えば、コレット５１６、ガイドワイヤコネクタ５１８、およびキャップ５１２によって）ガイドワイヤ７３２への機械的な連結を維持することができる。

まず、近位カセット１４８が、ガイドワイヤ７３２が移動中ではなく、近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリによってガイドワイヤ７３２が近位カセット１４８の前進ローラ３５２、３５４の間に固定されることになる位置にあると仮定する。ガイドワイヤ７３２を回転させるべく、挟持および前進アセンブリはガイドワイヤ７３２を解放する。近位カセット１４８の前進ローラ３５４は方向７３４へと解放位置まで側方に並進され、その場合、図１８に関して上記したように、対向する前進ローラ３５２、３５４が、ガイドワイヤ７３２に互いに反対方向の力を加える（例えば、これを挟持する）ことはない。

近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリがガイドワイヤ７３２を解放した状態で、近位カセット１４８のカテーテル回転アセンブリは、ガイドワイヤ７３２を回転させることができる。ガイドワイヤ７３２を回転させるために、近位カセット１４８の平歯車４９６は、軸線７３８を中心にして回転７３６される。平歯車４９６の回転７３６によって、キャップ平歯車５１４の、ならびにひいてはキャップ５１２、ガイドワイヤコネクタ５１８、およびコレット５１６の、回転７３６とは反対方向への回転が引き起こされ、このことによりガイドワイヤ７３２の回転７４０が引き起こされる。図１４を参照すると、平歯車４９６は、ガイドワイヤ回転駆動アセンブリ２２０ｄによって（例えば、雄型コネクタ２４４ｄおよび雌型コネクタ４８６を介して）回転される。

ガイドワイヤ７３２を前進させるために、図２１を参照すると、近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリは、ガイドワイヤ７３２を挟持する。前進ローラ３５４は側方に並進され、その場合、図１９を参照して記載したように、対向する前進ローラ３５２、３５４が、ガイドワイヤ７３２に互いに反対方向の力を加える（例えば、これを挟持する）。前進ローラ３５４は、前進ローラ３５２に向かって方向７４２へと挟持位置まで並進される。

ガイドワイヤ７３２が挟持および前進アセンブリによって挟持された状態で、挟持および前進アセンブリはガイドワイヤ７３２を前進させる（例えば、体の中に送り込むまたは体から回収する）ことができる。ガイドワイヤ７３２を前進させるために、近位カセット１４８の前進シャフト３６０は、（例えば、雄型コネクタ２４４ａおよび雌型コネクタ３６４を介して）前進駆動アセンブリ２２０ａによって回転されて、前進ローラ３５２を回転７４４させる。更に、前進シャフト３６０の回転により、前進平歯車３５６の回転が同様に引き起こされる。挟持位置では、前進平歯車３５６は前進平歯車３５８に係合する。この結果、前進平歯車３５６の回転によって前進平歯車３５８の逆回転が引き起こされ、このことにより、前進ローラ３５４の逆回転７４６が引き起こされる。図２１に示す前進ローラ３５２、３５４の回転７４４、７４６によって、ガイドワイヤ７３２を体の中に送り込むことができる。図示されたそれぞれの回転７４４、７４６とは反対方向の前進ローラ３５２、３５４の回転によって、カテーテルを体から回収することできる。

近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリがガイドワイヤ７３２を前進させると、ガイドワイヤ７３２のループバックが変化し得る。図２１に示すように、ループバックの長さは、ガイドワイヤ７３２を側方並進方向７４８へと前進させるにつれて（例えば、ガイドワイヤ７３２が体の中に送り込まれるとき）、短くなり得る。同様に、ループバックの長さは、ガイドワイヤ７３２を方向７４８とは反対方向の側方並進方向へと前進させるにつれて（例えば、ガイドワイヤ７３２が体から回収されるとき）、長くなり得る。

図８Ａおよび図８Ｂに図示されているように、近位カセット１４８のガイドワイヤ回転アセンブリは、ガイドワイヤ７３２の移動に関係なく、ガイドワイヤ７３２との係合または機械的な連結を、（例えば、ガイドワイヤコネクタ５１８、コレット５１６、およびキャップ５１２がガイドワイヤ７３２を固定することによって）維持することができる。この場合、ガイドワイヤ回転アセンブリは、動作中のガイドワイヤ７３２の移動に関係なく、ガイドワイヤ７３２への機械的な連結を維持することができる。図２１では、カテーテル回転アセンブリはガイドワイヤ７３２を回転させるようには動作しておらず、ガイドワイヤコネクタ５１８、コレット５１６、およびキャップ５１２はガイドワイヤ７３２を固定したままであり、平歯車５１４、４９６は係合したままであり、一方でガイドワイヤ７３２は前進されている。また、図２０および図２１に図示されているように、近位カセット１４８の挟持および前進アセンブリは、近位カセット１４８のチャネル３０８を通るガイドワイヤ７３２の回転が可能になるように、ガイドワイヤ７３２から解放されるか、または機械的に連結解除された状態になる。

図９Ａ～図９Ｃは、いくつかの例に係る、トラックに機械的に連結された並進アセンブリの分解斜視図を示す。第１の中間駆動ユニット１３４、第２の中間駆動ユニット１３６、および近位駆動ユニット１３８の各々は、そこに機械的に連結されたそれぞれの並進アセンブリを含む。並進アセンブリによって、それぞれの駆動ユニット１３４～１３８をトラックに沿って（例えばＸ方向に）並進させることが可能になる。駆動ユニットについて、異なる並進アセンブリが実装されても、および／または、図示されている並進アセンブリに対する変更が実施されてもよい。並進アセンブリに関して様々なタイプのシャフトおよび歯車を以下で説明するが、並進アセンブリの異なる構成を実現するために、他のタイプのシャフトおよび歯車が実装され得る。

並進アセンブリは回転アクチュエータ８０２を含む。回転アクチュエータ８０２は、駆動シャフト８０４（例えば、シャフトの回転軸と直交するＤ形状の断面を有するシャフト）を含む。回転アクチュエータ８０２は、駆動シャフト８０４を回転させるように構成されている。いくつかの例では、回転アクチュエータ８０２は電気モータなどのモータである。回転アクチュエータ８０２はブラケット８０６上に機械的に取り付けられ装着されている。駆動シャフト８０４にはねじ歯車８０８が機械的に取り付けられている。

並進アセンブリは、横方向シャフト８１０（例えば、シャフトの回転軸に対して垂直なＤ形状の断面を有するシャフト）を更に含む。歯車８１２（例えば、凹状の外面を有する平歯車）およびピニオン８１４の各々が横方向シャフト８１０に機械的に取り付けられ、これを取り囲んでいる。ねじ歯車８０８は歯車８１２に係合する。回転アクチュエータ８０２は駆動シャフト８０４を回転させるように構成されており、このことによりねじ歯車８０８が駆動軸を中心に回転する。ねじ歯車８０８の回転によって、駆動軸に対して横方向の横方向軸線を中心にした歯車８１２の回転が引き起こされる。歯車８１２の回転によって、横方向軸線を中心にした横方向シャフト８１０の回転が引き起こされ、このことによって更に、横方向軸線を中心にしたピニオン８１４の回転が引き起こされる。並進アセンブリはスライダ８１６も含み得る。スライダ８１６は一般に、図２２Ｂに示すように、Ｃ形状の断面を有する。スライダ８１６はブラケット８０６に機械的に取り付けられている。

トラックはガイド８１８とラック８２０とを含む。図９Ａおよび図９Ｂには図示されていないが、ガイド８１８およびラック８２０はフレーム１１２に機械的に連結され、これによって支持されている。ガイド８１８は頂面にある溝と底面にある溝とを有する。スライダ８１６は、並進アセンブリが機械的に支持されるように、および、ガイド８１８に沿った並進アセンブリの並進が可能になるように、ガイド８１８の溝と係合する。ピニオン８１４はラック８２０に係合する。ラック８２０と係合することによるピニオン８１４の回転は、並進アセンブリの並進を引き起こす。

並進アセンブリはそれぞれの駆動ユニットに機械的に連結されている。図９Ａおよび図９Ｂでは、ブラケット８０６には装着プレート８２２が機械的に取り付けられている。装着プレート８２２はスペーサ８２４に機械的に取り付けられており、スペーサ８２４は対応する駆動ユニットの支持プレート２０２に機械的に取り付けられている。

並進アセンブリは連接導管８２６も含み得る。図示した例では、連接導管８２６の端部はブラケット８２８に機械的に取り付けられており、ブラケット８２８はブラケット８０６に機械的に取り付けられている。連接導管８２６のもう一方の端部は、フレーム１１２（図示せず）に機械的に連結されている。連接導管８２６は、並進アセンブリおよび駆動ユニット内の様々な電気構成要素に電力および／または制御信号を伝達するワイヤおよびケーブルを運ぶことができる。フレーム１１２に機械的に連結されている連接導管８２６の端部は不動の位置に留まることができ、一方、ブラケット８２８に機械的に取り付けられている連接導管８２６の端部は、並進アセンブリの並進に伴って移動可能であり得る。連接導管８２６は、連接導管８２６によって運ばれるワイヤまたはケーブルのよじれまたは絡まりを軽減し得る。

図９Ｃは、いくつかの例に係る、図９Ａおよび図９Ｂの並進アセンブリがそのハウジング内に組み込まれた近位カセットの図を概略的に示す。ここでは近位カセット８３０はハウジング８３２を備える。図１１Ａに示すような挟持および前進アセンブリ８３４、図１４に示すようなガイドワイヤ回転アセンブリ８３４、およびガイドワイヤ８３８は、全体がハウジング８３２内に受け入れられている。

様々な例を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換、および改変を行うことができることを理解されたい。

Claims (8)

1. 近位端を有するガイドワイヤを移動させるためのガイドワイヤ制御装置カセットであって、
   内部空間を有するハウジングと、
   前記内部空間内に受けられており、入口側、反対側の出口側、およびこれらの間に配設されている側壁を有する並進モジュールであって、前記入口側と前記出口側との間に延びている第１のガイドワイヤ経路を備え、前記第１のガイドワイヤ経路に沿って前記ガイドワイヤを並進移動させるように構成されている、並進モジュールと、
   前記内部空間内に受けられておりかつ前記側壁に装着されている回転モジュールであって、前記ガイドワイヤの前記近位端を受けるための開口部、回転軸を中心にした前記ガイドワイヤの前記近位端の回転が可能な前記回転軸、および前記開口部から前記入口側まで外に延びているループ経路である第２のガイドワイヤ経路を備える、回転モジュールと、
   を備える、ガイドワイヤ制御装置カセット。
2. 前記並進モジュールは少なくとも１対のローラを備え、各ローラは前記第１のガイドワイヤ経路に沿って互いに対向するように配設されており、各ローラは外周面を有し、前記外周面の少なくとも一部が前記１対のローラ間に延びているシースをグリップする、請求項１に記載のガイドワイヤ制御装置カセット。
3. 前記回転モジュールは、前記回転軸に沿って配設されており、凹部内に受けられたコレットを有し、前記ガイドワイヤの前記近位端を受けるための開口部を有する、ガイドワイヤコネクタを更に備える、請求項１に記載のガイドワイヤ制御装置カセット。
4. 前記回転モジュールは、前記ガイドワイヤ制御装置の近位端に配設されている第１の歯車アセンブリと、前記回転軸の垂直方向に沿って前記第１の歯車アセンブリに係合されている第２の歯車アセンブリと、を更に備える、請求項３に記載のガイドワイヤ制御装置カセット。
5. 前記第２の歯車アセンブリは、前記回転軸の前記垂直方向に沿って延びている回転シャフトを有する、請求項４に記載のガイドワイヤ制御装置カセット。
6. ガイドワイヤを移動させるための方法であって、
   内部空間を有するカートリッジと、
   前記内部空間内に受けられており、入口側、反対側の出口側、およびこれらの間に配設されている側壁を有する並進モジュールであって、前記入口側と前記出口側との間に延びている第１のガイドワイヤ経路を備え、前記第１のガイドワイヤ経路に沿って前記ガイドワイヤを並進移動させるように構成されている、並進モジュールと、
   前記内部空間内に受けられておりかつ前記側壁に装着されている回転モジュールであって、前記ガイドワイヤの前記近位端を受けるための開口部、および長手軸線を中心にした前記ガイドワイヤの前記近位端の回転が可能な前記長手軸線、および前記開口部から前記入口側まで外に延びているループ経路である第２のガイドワイヤ経路を備える、回転モジュールとを備える、ガイドワイヤ制御装置を提供することと、
   前記ガイドワイヤを前記第１のガイドワイヤ経路および前記第２のガイドワイヤ経路に沿って前記回転モジュールおよび前記並進モジュールに係合させることと、
   前記ガイドワイヤ制御装置の制御信号に応答して、前記ガイドワイヤを前記第１のガイドワイヤ経路および前記第２のガイドワイヤ経路に沿って並進移動または回転移動させることとを含む、方法。
7. 前記並進モジュールは少なくとも１対のローラを備え、各ローラは前記第１のガイドワイヤ経路に沿って互いに対向するように配設されており、各ローラは外周面を有し、前記外周面の少なくとも一部が前記１対のローラ間に延びているシースをグリップする、請求項６に記載の方法。
8. 前記ガイドワイヤは前記第２のガイドワイヤ経路に沿ってループを形成するように係合される、請求項６に記載の方法。

Images