JP2024519406A - 手術ロボットシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、ガイドワイヤ制御モジュールと、バルーン／ステント制御モジュールと、ガイドカテーテル制御モジュールとを有する末端実行システムを備えた手術ロボットシステムを開示する。ガイドワイヤ制御モジュールは、回転アセンブリと送りアセンブリとを備え、回転アセンブリは、回転輪セットと、回転輪セットと同心に接続された回転軸と、回転軸に外嵌されるとともに回転軸に対してスライド可能な遊星歯車と、遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備え、太陽歯車にはガイドワイヤを受け入れるためのワイヤ溝が設けられ、送りアセンブリは、送り輪セットと、送り輪セットの傘歯車と同心に接続された伝動スクリューロッドと、太陽歯車を支持するための固定筐体と、を備える。本発明は、手術中にガイドワイヤの回転、前進及び後退を遠隔制御するために用いられ、バルーンカテーテル又はステントカテーテル、及びガイドカテーテルの前進又は後退も同時に制御でき、多種類のインターベンション手術の消耗品が１つのシステムに組み合わされており、各メーカーのインターベンション手術の消耗品を受け容れ、操作が簡単であり、精度が高い。【選択図】図２

Description

本発明は、医療機器分野に関し、より具体的には手術ロボットシステムに関する。

インターベンション手術は、造影学に基づき、Ｘ線、超音波又はＣＴなどの装置のガイド下で、ガイドワイヤ、カテーテル又はステント、及びその他の医療機器を使用して病気の診断と治療を行うものであり、比較的先進的な低侵襲技術である。カテーテル又はガイド装置を手動で患者の体内に挿入することは、比較的通常の外科手術である。目下、この種の挿入に対するロボット化が試みられている。この類のロボット化はとても複雑である。なぜなら、カテーテルの把持はとても難しく、しかもカテーテルは滑らかであり、手術過程では無菌状態を維持する必要があり、これら要因のいずれもが当該ロボット化の難度を高めているからである。これら困難が存在するものの、この種のロボットシステムの信頼性と正確性は、当該ロボットシステムが医療界に受け入れられるための決定的な要素である。

このため、当該技術分野では、操作がより簡潔であって信頼性がさらに高い手術ロボットシステムが未だ不足している。

本発明は本技術分野の市場需要に基づいて手術ロボットシステムを開発した。当該手術ロボットシステムは、遠隔マイクロコンピュータ制御端末によってガイドワイヤ制御モジュール、カテーテル／バルーン／ステント制御モジュール、及びガイドカテーテル制御モジュールの回転、前進及び後退を遠隔制御でき、非接触式モータシステムによって末端実行システムにおける実行ハウジングと駆動ハウジングとの間に空間間隙を形成することにより、無菌布などの物品を配置して、汚染を軽減し、血管インターベンションロボットの正常運転に影響しないようにすることができ、ガイドカテーテルのためのラックアンドピニオンセットによって手術前にガイドカテーテル制御モジュールを効果的に位置決めできるとともに、手術過程では前記モジュールの各部材間の相対運動を邪魔せずに各部材間の不要な相対変位による精度損失を回避でき、位置決め器アセンブリによってガイドワイヤ制御モジュールにおける太陽歯車の軸方向位置及び径方向位置を効果的に決めるとともに、手術ロボットアームの動的及び静的状態を制御することにより、ロボットの安全性とガイドワイヤの制御精度を確保でき、そして、例えばモータ、伝動ロッドなどの駆動部材を駆動ハウジング内に移して、実行ハウジング内での占有空間を減らすことにより、駆動ハウジング内のガイドワイヤ操作空間をより広くするとともに、駆動ハウジングの洗浄を容易にできる。本発明における機械的制動は、主に歯車間の噛み合いと伝動ロッドの伝動の効果によって実現される。本発明は操作が簡単であり、そして制御が正確である。

本発明は手術ロボットシステムを提供する。当該システムは、遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術ロボットアームと、末端実行システムと、を備える。末端実行システムは、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御するためのガイドワイヤ制御モジュールと、バルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退を制御するためのバルーン／ステント制御モジュールと、ガイドカテーテルの前進又は後退を制御するためのガイドカテーテル制御モジュールと、を備え、前記ガイドワイヤ制御モジュールは、前記ガイドワイヤの回転を制御するための回転アセンブリと、前記ガイドワイヤの前進又は後退を制御するための送りアセンブリと、を備え、前記回転アセンブリは、回転輪セットと、前記回転輪セットと同心に接続された回転軸と、前記回転軸に外嵌されるとともに前記回転軸に対してスライド可能な遊星歯車と、前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備え、前記太陽歯車にはワイヤ溝が設けられ、前記ワイヤ溝は前記太陽歯車の歯間の谷底から前記太陽歯車の円心まで開口しており、前記ワイヤ溝は前記ガイドワイヤを受け入れるとともに前記ガイドワイヤの回転の同軸性を確保するためのものであり、前記送りアセンブリは、送り輪セットと、前記送り輪セットの傘歯車と同心に接続された伝動スクリューロッドと、前記太陽歯車を支持するための固定筐体と、を備え、前記バルーン／ステント制御モジュールは伝動輪アセンブリを備え、前記伝動輪アセンブリは摩擦輪セットを備え、前記摩擦輪セットの下方側において当該摩擦輪セットの歯車が互いに噛み合って接続し、前記摩擦輪セットは前記バルーンカテーテル又は前記ステントカテーテルを挟持して前進又は後退させ、ガイドカテーテル制御モジュールはＹ型アセンブリ体を備え、前記Ｙ型アセンブリ体は、上方側のＹ型バルブと、下方側のラックアンドピニオンセットと、を備え、前記Ｙ型バルブの遠端ポートは前記ガイドカテーテルに接続され、近端ポートには前記ガイドワイヤが挿入され、前記ガイドワイヤは、前記Ｙ型バルブを通って前記ガイドカテーテルに進入し、前記ガイドカテーテルの内部空間を通過して手術部位まで到達し、前記ラックアンドピニオンセットは前記Ｙ型アセンブリ体を前進又は後退させることによって前記ガイドカテーテルを前進又は後退させ、前記回転輪セット、前記送り輪セット、前記摩擦輪セット、及び前記Ｙ型アセンブリ体はいずれもモータによって駆動されるとともに、遠隔マイクロコンピュータに接続されている。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ制御モジュールにおける前記回転輪セットの回転が同心に接続された前記回転軸を一緒に回転させ、前記回転軸はさらに前記遊星歯車を回転させ、前記遊星歯車は噛合作用によって前記太陽歯車を回転させ、これにより前記ガイドワイヤを回転させる。

前記送り輪セットの傘歯車の回転が前記伝動スクリューロッドを回転させ、前記固定筐体は前記伝動スクリューロッドに螺合接続し、前記伝動スクリューロッドの回転に伴って前進又は後退し、前記固定筐体の前進又は後退がガイドワイヤを前進又は後退させる。

他の好ましい例において、前記バルーン／ステント制御モジュールにおける伝動輪アセンブリの摩擦輪セットでの歯車の回転が上方側の摩擦輪を回転させ、前記摩擦輪の回転が当該摩擦輪に挟持されたバルーンカテーテル又はステントカテーテルを前進又は後退させる。

他の好ましい例において、前記ガイドカテーテルモジュールにおけるＹ型アセンブリ体のラックアンドピニオンセット中のピニオンは、当該ピニオンに噛み合うラックを移動させて、前記Ｙ型バルブ及び接続された前記ガイドカテーテルを前進又は後退させる。

他の好ましい例において、システム全体の長手方向においてける近端から遠端までに、ガイドワイヤを上から下へ直接配置可能なワイヤ溝が複数設けられ、前記ワイヤ溝は、外箱と、歯車筐体セットと、ガイドワイヤ支持ロッドと、固定板と、に備えられ、手術前のガイドワイヤの配置と、手術中のガイドワイヤの取り出し及び交換とを容易にし、ガイドワイヤと、バルーンカテーテル又はステントカテーテルとを組み合わせた使用も容易にする。

他の好ましい例において、前記固定筐体には少なくとも２つの固定歯車が設けられており、前記固定歯車は前記太陽歯車を固定するために当該太陽歯車に噛合接続している。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ制御モジュールは、前記ガイドワイヤをロックするためのロック装置を備え、前記ロック装置は前記太陽歯車に固定されている。

他の好ましい例において、前記ロック装置は、ロック制御アセンブリと、可動部材と、固定部材と、を備え、前記固定部材は前記太陽歯車に固定されるとともに前記ワイヤ溝の一方側と平行に配置され、前記可動部材は、前記固定部材に対向して設置されるとともに前記ワイヤ溝の他方側と平行に配置され、前記ロック制御アセンブリは前記固定部材に対する前記可動部材の位置関係を制御するために当該可動部材に接続している。

他の好ましい例において、前記ロック制御アセンブリは、押圧キーと、連動ロッドと、ばねと、位置制限ブロックと、を備え、前記ばね及び前記位置制限ブロックは前記可動部材の内部空間に設置され、前記位置制限ブロックは固定されて不動であり、前記ばねは前記位置制限ブロックと前記可動部材の側壁との間に位置し、前記連動ロッドの一端は前記押圧キーに接続し、他端は前記可動部材に接続している。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ制御モジュールはガイドワイヤ支持ロッドを備え、前記ガイドワイヤ支持ロッドは歯車筐体セットと前記固定板との間に設置されている。

他の好ましい例において、術者が遠隔マイクロコンピュータ制御端末を介して信号送信により前記ガイドワイヤ制御モジュール、前記バルーン／ステント制御モジュール、及び前記ガイドカテーテル制御モジュールの動きを遠隔制御する。

本発明は次の手術ロボットシステムをさらに提供する。当該手術ロボットシステムは、手術中のガイドワイヤ、バルーン、又はステントの操作制御に用いられ、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御できるとともに、バルーンカテーテル又はステントカテーテル、及びガイドカテーテルの前進又は後退も制御でき、遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術ロボットアームと、末端実行システムと、を備える。末端実行システムは、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御するためのガイドワイヤ制御モジュールを備える。前記ガイドワイヤ制御モジュールは、回転アセンブリと、搬送アセンブリと、を備える。前記回転アセンブリは、前記ガイドワイヤの回転を制御するためのものであって、回転傘歯車と、前記回転傘歯車と同心に接続された回転軸と、前記回転軸に外嵌されるとともに前記回転軸に対してスライド可能な遊星歯車と、前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備える。前記太陽歯車には前記ガイドワイヤを受け入れるためのワイヤ溝が設けられている。前記搬送アセンブリは、前記ガイドワイヤの前進及び後退を制御するためのものであって、動力輪セットと、前記動力輪セットの歯車と同心に接続された伝動スクリューロッドと、前記太陽歯車を支持するための固定筐体と、を備える。前記回転傘歯車と前記動力輪セットはいずれもモータによって駆動され、前記回転傘歯車の回転が同心に接続された前記回転軸を一緒に回転され、前記回転軸はさらに前記遊星歯車を回転させ、前記遊星歯車は噛合作用によって前記太陽歯車を回転させる。前記動力輪セットの前記歯車の回転が前記伝動スクリューロッドを回転させ、前記固定筐体は前記伝動スクリューロッドに螺合接続し、前記伝動スクリューロッドの回転に伴って前進又は後退する。

他の好ましい例において、前記回転軸は六角形軸である。

他の好ましい例において、前記回転軸は多角形軸である。

他の好ましい例において、前記回転軸は、半円形軸又は凸字形／凹字形軸である。

他の好ましい例において、前記太陽歯車と前記遊星歯車はいずれも前記固定筐体の内部空間に設置されるとともに前記固定筐体の前後移動に伴って動く。

他の好ましい例において、前記伝動スクリューロッドの近端は前記送り輪セットの傘歯車に接続固定され、前記回転軸の近端は前記回転輪セットに接続固定され、前記伝動スクリューロッドの遠端及び前記回転軸の遠端はいずれも軸受けを介して遠端の固定板に固定されている。

他の好ましい例において、前記固定板には前記太陽歯車のワイヤ溝に類似するワイヤ溝が設けられており、前記ガイドワイヤの受け入れを許容する。

他の好ましい例において、前記回転輪セットと前記送り輪セットの初期位置はいずれも前記システムの近端に位置する。

他の好ましい例において、前記回転輪セットと前記送り輪セットはいずれも同一断面上に位置する。

他の実施例において、前記伝動スクリューロッドの長さは１００～４００ｍｍであり、１５０～２５０ｍｍであることが好ましい。

他の実施例において、前記回転軸の長さは１００～４００ｍｍであり、１５０～２５０ｍｍであることが好ましい。

他の実施例において、前記送り輪セットは少なく１対の傘歯車を備えており、前記送り輪セットは２対の傘歯車セットにより構成されることが好ましい。

他の実施例において、２対以上の傘歯車セットにより構成された送り輪セットには、前記傘歯車を接続するための連動ベルトが含まれ、前記連動ベルトによって前記送り輪セットの前記傘歯車同士の連動を実現する。

他の実施例において、前記ワイヤ溝は前記太陽歯車の歯間の谷底部に開口しており、前記太陽歯車と他の歯車との噛み合いに影響しない。

他の実施例において、前記ワイヤ溝は太陽歯車の歯間の谷底部から太陽歯車の円心まで開口している。

他の好ましい例において、異なる直径のガイドワイヤを受け入れるように、前記太陽歯車におけるワイヤ溝は、半径に沿って外側から内側に向かって徐々に小さくなっている。

他の好ましい例において、前記固定筐体には少なくとも２つの固定歯車が設けられており、前記固定歯車は前記太陽歯車に噛合接続して、前記太陽歯車を固定している。固定歯車は２つでもよく、複数であってもよい。

他の好ましい例において、前記固定筐体は中空筐体であり、前記太陽歯車、前記遊星歯車及び前記固定輪は前記固定筐体の中空である内部空間に配置され、前記固定筐体には、前記ガイドワイヤを受け入れるための径方向の開口がさらに設けられている。

他の好ましい例において、前記太陽歯車と前記固定筐体は同心に配置されている。

他の好ましい例において、前記システムは、前記ガイドワイヤをロックするためのロック装置を備え、前記ロック装置は前記太陽歯車に固定されている。

他の好ましい例において、前記ロック装置は、ロック制御アセンブリと、可動部材と、固定部材と、を備え、前記固定部材は前記太陽歯車に固定されるとともに前記ワイヤ溝の一方側と平行に配置され、前記可動部材は、前記固定部材に対向して設置されるとともに前記ワイヤ溝の他方側と平行に配置され、前記ロック制御アセンブリは前記固定部材に対する前記可動部材の位置関係を制御するために当該可動部材に接続している。

他の好ましい例において、前記ロック制御アセンブリは、前記可動部材を前記固定部材から離れるように制御する。即ち、前記ワイヤ溝は通路を形成しており、ガイドワイヤを受け入れることができる。

他の好ましい例において、前記ロック制御アセンブリは、前記可動部材を前記固定部材に到達するように制御して、前記ワイヤ溝に受け入れられた前記ガイドワイヤをクランプする。

他の好ましい例において、前記ロック装置は、電気によって駆動する電動クランプ構造であってもよい。

他の好ましい例において、前記ロック装置は、空圧によって駆動する空圧クランプ構造であってもよい。

他の好ましい例において、前記ロック制御アセンブリは、押圧キーと、連動ロッドと、ばねと、位置制限ブロックと、を備え、前記ばね及び前記位置制限ブロックは前記可動部材の内部空間に設置され、前記位置制限ブロックは固定されて不動であり、前記ばねは前記位置制限ブロックと前記可動部材の側壁との間に位置し、前記連動ロッドの一端は前記押圧キーに接続し、他端は前記可動部材に接続している。

前記ロック装置がロック解除状態にあるときには、前記押圧キーを押すことにより、前記連動ロッドを外側に移動させ、これにより前記可動部材を径方向外側に移動させ、前記可動部材は前記固定部材から遠ざかる。このとき、前記ばねは圧縮された状態にある。前記ロック装置がロック状態にあるときには、前記押圧キーに対する押圧制御を解除すると、前記ばねの弾力作用により前記可動部材が径方向内側に移動して前記固定部材に到達し、前記押圧キーは初期位置に復帰する。

他の好ましい例において、前記可動部材と前記固定部材の接触面は歯状の挟み面であり、これによってガイドワイヤに対してより大きな挟持力を提供する。

他の好ましい例において、前記システムはガイドワイヤ支持ロッドを備え、前記ガイドワイヤ支持ロッドは前記太陽歯車と固定板との間に設置されている。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ支持ロッドは、前記ガイドワイヤの軸方向に沿ってスライド可能である。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ支持ロッドは支持フレームと、両側のプーリと、を備え、前記支持フレームには前記太陽歯車と前記固定板のワイヤ溝に対応するワイヤ溝が設けられており、使用状態において、前記ガイドワイヤは前記ワイヤ溝に受け入れられ、両側のプーリはそれぞれに対応する両側壁面のスライド溝内を移動できる。

他の好ましい例において、前記スライド溝は、前記太陽歯車と前記固定板との中間部に対応する両側壁面から始まり、前記固定板に対応する両側壁面で終わる。

他の好ましい例において、前記スライド溝は、前記太陽歯車に対応する両側壁面から始まり、前記固定板に対応する両側壁面で終わる。前記太陽歯車と前記固定板との中間部に対応するスライド溝の部分にはストッパが設けられており、前記ストッパは前記ガイドワイヤ支持ロッドが太陽歯車の方向に向かってスライドし続けることを阻止するためのものである。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ支持ロッドには第１磁石が設けられ、これに対応して、前記固定筐体には第２磁石が設けられ、前記第１磁石と前記第２磁石とが相互に吸引する。

ガイドワイヤを搬送する操作において、前記ガイドワイヤ支持ロッドは、初めに前記太陽歯車と前記固定板との中間部に位置するとともに前記ガイドワイヤは前記凹溝に配置され、前記固定筐体が前記伝動スクリューロッドに沿って遠端に移動することに伴い、前記第２磁石と前記第１磁石には吸引作用が生じて、前記ガイドワイヤ支持ロッドは前記固定筐体とともに遠端に向かって一緒に移動し続ける。ガイドワイヤを返戻する操作において、前記ガイドワイヤ支持ロッドは前記固定筐体とともに近端に向かって返戻され、前記太陽歯車と前記固定板の中間位置に戻されたとき、前記ストッパ又は前記スライド溝の壁の阻止作用によって、前記ガイドワイヤ支持ロッドはそれ以上戻されずに固定され、前記固定筐体は続けて返戻されてもよい。

他の好ましい例において、すべてのワイヤ溝は、近端からＹ型バルブの円心までの通路を形成する。

他の好ましい例において、前記システムは、遠端で前記ガイドワイヤを支持するとともに搬送するためのガイドワイヤ伝動輪を少なくとも１対備える。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ伝動輪は前記固定板の遠端側に設置されており、前記固定板から５～１５ｍｍの距離（中心距離）に配置されている。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ伝動輪の接合部は、前記固定板のワイヤ溝に対応している。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤは、少なくとも一対の前記ガイドワイヤ伝動輪の間に配置され、少なくとも一対の前記ガイドワイヤ伝動輪間の摩擦によって前記ガイドワイヤが搬送される。

他の好ましい例において、少なくとも一対の前記ガイドワイヤ伝動輪には少なくとも一対のロックスイッチが装備され、前記ロックスイッチは一対の前記ガイドワイヤ伝動輪間の距離を制御し、それにより少なくとも一対の前記ガイドワイヤ伝動輪のロック状況を制御する。

他の好ましい例において、前記システムは前記バルーンカテーテル又はステントカテーテルを支持するとともに搬送するための伝動輪セットを少なくとも１組備える。

他の好ましい例において、前記バルーンカテーテル又は前記ステントは、少なくとも１組の伝動輪の間に配置され、少なくとも１組の伝動輪間の摩擦によって前記バルーンカテーテル又は前記ステントカテーテルが搬送される。

他の好ましい例において、少なくとも一組の伝動輪には少なくとも一対のロックスイッチが装備され、前記ロックスイッチは一組の伝動輪間の距離を制御し、それによって少なくとも一組の伝動輪のロック状況を制御するためのものである。

他の好ましい例において、前記システムはＹ型アセンブリ体を備え、前記Ｙ型アセンブリ体は前記ガイドワイヤとガイドカテーテルのＹ型の迅速な組み立てに用いられ、前記Ｙ型アセンブリ体は移動可能であり、前記Ｙ型アセンブリ体の移動により、前記ガイドカテーテルの前後の移動を制御する。

尚、前記Ｙ型アセンブリ体の移動により、前記ガイドカテーテルを搬送したり、返戻したりすることができる。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体は、前記システムの遠端に設置され、前記固定板から１０～２００ｍｍ（中心距離）だけ離れ、８０～１２０ｍｍだけ離れることが好ましい。

他の好ましい例において、前記Ｙ型アセンブリ体は、歯車とラックとの噛み合いによって前後移動する。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体は前記ラックに固定接続し、前記歯車はモータに接続し、前記歯車と前記ラックとは互いに噛み合う。

使用時には、前記モータは前記歯車を回転駆動し、噛合作用によって、前記ラックは前進又は後退し、それによって前記Ｙ型アセンブリ体を前進又は後退させる。

他の実施例において、前記歯車の数は２つであり、それぞれ駆動ギアと従動ギアであり、前記駆動ギアと前記従動ギアは互いに噛み合い、対応して２つの前記ラックが設置され、前記駆動ギア及び前記従動ギアは２つの前記ラックにそれぞれ噛み合う。

他の実施例において、前記歯車の数は１つであり、ラックの数は１つであり、ギアはラックと噛み合う。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体は開閉可能であり、開いた状態において、前記ガイドワイヤと、前記バルーンカテーテル又はステントカテーテルとの迅速な交換を実施できる。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体は折りたたみ可能で、前記Ｙ型アセンブリ体の折りたたみ角度は０～６０度である。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体はガイドカテーテルの回転を制御可能である。

他の好ましい例において、術者が遠隔マイクロコンピュータ制御端末を介して信号送信により前記ガイドワイヤ制御モジュール、バルーン／ステント制御モジュール、及びガイドカテーテルモジュールの動きを遠隔制御する。

尚、Ｙ型バルブ（Ｙ型アセンブリ体）の前端はガイドカテーテルに接続され、Ｙ型バルブの前後移動を制御することによってガイドカテーテルの前後移動を制御する。伝動輪セットはバルーンカテーテル又はステントカテーテルを挟持して前進又は後退させる。回転輪セット及び送り輪セットは、ガイドワイヤを挟持する歯車筐体セットの回転、前進又は後退を制御する。すべての部材の回転、前進又は後退は、いずれも術者が手術室の外で端末コントローラを操作制御することで達成できる。

他の実施例において、前記システムは、有線、無線（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）又はインターネットを通じて前記端末コントローラと通信する。

他の実施例において、前記操作端末はコンピュータである。

他の実施例において、前記操作端末は、タブレットコンピュータ及びジョイスティックを含み、術者は、前記タブレットコンピュータに表示されるパラメータを調整することによって、前記ガイドワイヤの前進又は後退の距離及び前記ガイドワイヤの回転角度を調整し、前記ガイドカテーテルの前進又は後退の距離及び前記ガイドカテーテルの回転角度を調整し、そして、前記バルーンカテーテル又は前記ステントカテーテルの前進又は後退の距離を調整し、その後に、前記ジョイスティックを操作して前記ガイドワイヤの回転、前進又は後退を制御し、ジョイスティックを操作して前記バルーンカテーテル又は前記ステントカテーテルの前進又は後退を制御し、ジョイスティックを操作して前記ガイドカテーテルを回転、前進又は後退を制御する。

他の実施例において、前記システムは前記外箱内に配置され、前記外箱の長さは４００～８００ｍｍであり、幅は１５０～３００ｍｍであり、高さは５０～２００ｍｍである。

他の実施例において、前記太陽歯車の直径は２０～８０ｍｍである。

他の実施例において、前記遊星歯車と少なくとも２つの前記固定歯車の仕様は同一であり、その直径はいずれも１５～３０ｍｍである。

他の実施例において、前記遊星歯車の仕様は、少なくとも２つの前記固定歯車の仕様と異なる。

他の実施例において、前記送り輪セットの歯車の直径は１５～３０ｍｍである。

他の実施例において、前記ガイドワイヤ伝動輪の直径は５～２０ｍｍである。

他の実施例において、前記スリーブの直径は８０～２００ｍｍであり、長さは２５０～６００ｍｍである。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体の長さは５０～１２０ｍｍであり、幅は３０～６０ｍｍであり、高さは１０～４０ｍｍである。

他の実施例において、前記Ｙ型アセンブリ体の駆動ギアと連動歯車の直径はいずれも５～２０ｍｍである。

他の実施例において、前記回転アセンブリ、前記搬送アセンブリ及びその付属品により構成される全体部材、即ちガイドワイヤ制御モジュールの数は増やすことができ、これにより異なるガイドワイヤを複数搬送して、手術中のガイドワイヤ交換を実現する。他の実施例において、前記固定板には２つ以上のワイヤ溝があり、手術中に２～３本の前記ガイドワイヤを使用する場合には、ワイヤ溝のそれぞれは前記ガイドワイヤを受け入れる。

他の実施例において、システムの材質には、ポリカーボネート、ナイロンなどのプラスチック材料、或いは３０４ステンレス鋼や３１６ステンレス鋼などの金属材料が採用され、これらは人体に無害であい、消毒及び滅菌も可能であり、且つ安価であり、使い捨てに適している。

他の実施例において、前記システムは、前記末端実行システムに設置され、前記インターベンション器材の前進、後退及び回転のための伝動力を提供することに用いられる非接触式モータシステムを備え、前記非接触式モータシステムは、モータと、前記モータに接続し当該モータによって駆動する第１磁気カップリングと、前記第１磁気カップリングに対応して設置された第２磁気カップリングと、第２磁気カップリングに接続する伝動構造と、を備え、前記第１磁気カップリングと前記第２磁気カップリングとは同軸心で対向しており、前記第１磁気カップリングと前記第２磁気カップリングとの間の距離は０～２０ｍｍであり、好ましくは２～２０ｍｍである。

他の好ましい例において、前記非接触式モータシステムの数は２～１０である。

他の好ましい例において、前記末端実行システムは実行ハウジングと及び駆動ハウジングを備え、前記実行ハウジングには、前記インターベンション器材の前進、後退及び回転を駆動するための機械部材が搭載され、前記駆動ハウジングには、前記機械部材に動力を提供するための電動アセンブリが搭載される。

他の好ましい例において、前記モータは前記駆動ハウジング内に固定され、前記第２磁気カップリングは前記実行ハウジングの底面壁に固定されている。

他の好ましい例において、この一対の磁気カップリングの支持の下で、前記実行ハウジングと前記駆動ハウジングとの間に厚さ２～２０ｍｍの空間層が形成される。

他の好ましい例において、前記第１磁気カップリングは止めねじ又は止めピンを介して前記モータのモータ軸に固定される。

他の好ましい例において、前記伝動構造は、歯車セット構造又はウォーム構造である。

他の好ましい例において、前記末端実行システムは前記インターベンション器材におけるガイドワイヤ制御モジュールを備え、前記ガイドワイヤ制御モジュールは、回転輪セットによって前記ガイドワイヤの回転を制御する回転アセンブリと、送り輪セットによって前記ガイドワイヤの前進又は後退を制御する送りアセンブリと、を備え、前記回転輪セットと前記送り輪セットはいずれも前記非接触式モータシステムによって駆動される。

他の好ましい例において、前記末端実行システムは、前記インターベンション器材における摩擦輪セットによってバルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退を制御するバルーン／ステント制御モジュールと、前記インターベンション器材におけるラックアンドピニオンセットによってはガイドカテーテルの前進又は後退を制御するガイドカテーテル制御モジュールと、を備え、前記摩擦輪セットと前記ラックアンドピニオンセットはいずれも前記非接触式モータシステムによって駆動される。

他の好ましい例において、前記ラックアンドピニオンセットは、前記Ｙ型バルブが固定されたラックフレームと、前記ラックフレーム上のストレートラックと噛み合い接続する歯車と、前記ラックフレームに取り付けられた可動磁性部材と、前記可動磁性部材と相互作用する固定磁性部材と、を備え、前記固定磁性部材は前記末端実行システムのハウジングに固定されている。

他の好ましい例において、前記ラックフレームは、第１の歯縁と、第２の直線縁と、第３の連結縁と、を備える。

他の好ましい例において、前記第１の歯縁には、前記歯車と噛み合うストレートラックが設けられ、前記第２の直線縁と前記第１の歯縁は平行に対向して設置されている。

他の好ましい例において、前記第３の連結縁は、前記第１の歯縁と前記第２の直線縁とを一体に連結して半包囲構造を形成し、前記歯車は前記半包囲構造内に位置する。

他の好ましい例において、前記歯車の一端は前記第１の歯縁のストレートラックと互いに噛み合い、前記歯車の他端は前記第２の直線縁に当接する。

他の好ましい例において、前記可動磁性部材は、前記第３の連結縁に固定されている。

他の好ましい例において、前記可動磁性部材は、前記第１の縁又は第２の縁に固定されている。

他の好ましい例において、手術前に、前記ラックフレームは、前記可動磁性部材と前記末端実行システムのハウジングに固定された前記固定磁性部材との相互作用によって、勝手にスライドすることを防止している。

他の好ましい例において、手術過程では、駆動装置は前記歯車を回転駆動し、前記歯車と前記ラックフレームとの噛み合い関係により、前記ラックフレームは前記固定磁性部材の作用を克服しながら前方に移動し、これにより前記Ｙ型バルブを前に移動させる。

他の好ましい例において、前記システムは位置決め器アセンブリを備え、前記位置決め器アセンブリはガイドワイヤ制御モジュール位置決め器を備え、前記ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器は末端実行システムのガイドワイヤ制御モジュールの位置決めに用いられ、前記ガイドワイヤ制御モジュールはガイドワイヤの前進、後退及び回転の制御に用いられ、前記ガイドワイヤ制御モジュールは、回転アセンブリと、送りアセンブリと、を備える。前記回転アセンブリは、前記ガイドワイヤの回転を制御するためのものであって、回転輪セットと、前記回転輪セットと同心に接続された回転軸と、前記回転軸に外嵌されるとともに前記回転軸に対してスライド可能な遊星歯車と、前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備える。前記太陽歯車にはワイヤ溝が設けられ、前記ワイヤ溝は前記太陽歯車の歯間の谷底から前記太陽歯車の円心まで開口しており、前記ワイヤ溝は前記ガイドワイヤを受け入れるとともに前記ガイドワイヤの回転の同軸性を確保するためのものである。前記送りアセンブリは、前記ガイドワイヤの前進又は後退を制御するためのであって、送り輪セットと、前記送り輪セットの傘歯車と同心に接続された伝動スクリューロッドと、前記太陽歯車を支持するための固定筐体と、を備える。前記ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器は、前記固定筐体の底部に設置された第１検知点と、前記第１検知点を検知するための第１センサと、前記太陽歯車における前記ワイヤ溝と反対の一端に設置された第２検知点と、前記第２検知点を検知するための第２センサと、を備え、前記第１センサと前記第２センサは前記末端実行システムの底部に設置され、前記第１センサは前記第１検知点を検知することにより前記固定筐体の位置を決定し、前記固定筐体の位置を決定した場合には、前記第２センサは前記第２検知点を検知することにより前記太陽歯車の角度位置を決定する。

他の好ましい例において、前記第１センサと前記第２センサはいずれもレーザセンサである。

他の好ましい例において、前記第１センサと前記第２センサはいずれも赤外線センサである。

他の好ましい例において、前記第１センサと前記第２センサはいずれも電磁センサである。

他の好ましい例において、前記センサは２対又は２対以上を有してもよい。

操作時には、前記固定筐体を移動させ、前記第１センサが前記固定筐体底部の前記第１検知点（前記第１検知点は前記第１センサの真上にある）を検知すると、前記固定筐体の移動を停止し、このとき、前記固定筐体は前記設置位置にある、即ち、前記ガイドワイヤ制御モジュールに対し軸方向の位置決めを行う。その後、前記太陽歯車を回転させ、前記太陽歯車に固定された、突出している前記ロック装置が前記太陽歯車に従って回転し、前記第２センサが前記ロック装置に位置する、前記ワイヤ溝と反対の一端の前記第２検知点（前記第２検知点は前記第２センサの真上にある）を検知すると、前記太陽歯車の回転を停止する、即ち、前記ガイドワイヤ制御モジュールに対し径方向の位置決めを行う。

他の好ましい例において、前記第１センサ及び前記第２センサはいずれも前記駆動ハウジングに設置されている。

他の好ましい例において、前記実行ハウジングには、前記駆動ハウジングにおける前記第１センサ及び前記第２センサに対応する位置にセンサ開口が設けられ、前記第１センサ及び前記第２センサはそれぞれ前記センサ開口を通じて前記第１検知点及び前記第２検知点を検知する。

他の好ましい例において、前記実行ハウジングの底面壁は透明である。

他の好ましい例において、前記実行ハウジングと前記駆動ハウジングとの間の空気層には菌隔離布が配置されており、手術時の前記駆動ハウジング内の部材への汚染阻止に用いられる。

他の好ましい例において、前記菌隔離布の２つのセンサに対応する部位は透明である。

他の好ましい例において、前記位置決め器アセンブリは、手術ロボットアーム位置決め器をさらに備え、前記手術ロボットアーム位置決め器は前記末端実行システムの前記駆動ハウジングに設置され、前記実行ハウジングが前記駆動ハウジングの上に位置しているか否かを検知することに用いられる。

他の好ましい例において、前記手術ロボットアーム位置決め器は前記実行ハウジングが前記駆動ハウジングの上にあることを検知すると、手術ロボットアームは固定されて不動となる。前記手術ロボットアーム位置決め器は前記実行ハウジングが前記駆動ハウジングの上から取り外されたことを検知すると、前記手術ロボットアームは自由に移動可能となる。

他の好ましい例において、前記手術ロボットアーム位置決め器は赤外線センサである。

他の好ましい例において、前記手術ロボットアーム位置決め器はレーザセンサである。

他の好ましい例において、前記手術ロボットアーム位置決め器は電磁センサである。

他の好ましい例において、前記ロボットは、インターベンション手術、整形外科手術、外科手術及び婦人科手術に使用され、遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術ロボットアームと、末端実行システムと、を備える。前記末端実行システムは前記手術ロボットアームの末端に固定されており、前記手術ロボットアームとともに移動し、前記遠隔マイクロコンピュータ制御端末は前記手術ロボットアームの動き及び前記末端実行システム内部の動きを制御する。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ制御モジュール（即ち、ガイドワイヤ移動／回転モジュール）において、前記ガイドワイヤの一端は前記太陽歯車に挟持され、他端は前記ガイドワイヤ制御モジュールのケース筒に載置される。このとき、前記太陽歯車と前記ケース筒との間にガイドワイヤ支持スライドロッドが１つ配置され、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドは半円形構造であり、半円形底辺から２本のＬ字形状ブラケットが延出しており、前記ケース筒の両側のスライドレール溝に受け入れられ、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドを前記スライドレール溝内で前後に移動させることができる。前記ガイドワイヤ支持スライドロッドには、頂部から円心付近まで幅０．１～５ｍｍの受け入れ溝が開設されており、前記受け入れ溝の底部の高さは、前記太陽歯車の円心と、前記ガイドワイヤ制御モジュールのケース筒上のガイドワイヤ載置点の高さと同一水平線上にある。前記ガイドワイヤ支持スライドロッドの半円形構造の側面には１つの円形通孔がそれぞれ開設されており、前記円形通孔の直径０．１～３ｍｍであり、前記円形通孔の両端から２本の軟性管材がそれぞれ挿入され、前記軟性管材は、前記円形通孔を貫通した後に、前記ガイドワイヤの受け入れ溝において互いに当接する。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドには第１磁石が設けられ、これに対応して、前記固定筐体には第２磁石が設けられ、前記第１磁石と前記第２磁石とは相互に吸引する。

ガイドワイヤを搬送する操作において、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドは前記太陽歯車と前記ケース筒との中間部に位置し、そして前記ガイドワイヤは前記受け入れ溝に配置され、前記固定筐体の前記伝動スクリューロッドに沿った近端への移動に伴って、前記第２磁石と前記第１磁石とは吸引作用が発生し、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドは前記固定筐体とともに近端に向かって一緒に移動し続ける。ガイドワイヤを返戻する操作において、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドは、前記固定筐体とともに遠端に向かって返戻され、前記太陽歯車と前記ケース筒との中間位置に戻されたとき、ストッパ又はスライドレール溝の壁の阻止作用によって、前記ガイドワイヤ支持スライドロッドはそれ以上戻されずに固定され、前記固定筐体は続けて返戻されてもよい。

他の好ましい例において、ガイドワイヤ支持スライドロッドは２つ以上あってもよい。

他の好ましい例において、非接触式モータシステムは前記末端実行システムに設置されて、前記ガイドワイヤの搬送、返戻及び回転のために駆動力を提供することに用いられる。前記非接触式モータシステムは、モータと、前記モータに接続し前記モータによって駆動する第１磁気カップリングと、前記第１磁気カップリングに対応して設置された第２磁気カップリングと、前記第２磁気カップリングに接続された伝動歯車セットと、を備え、前記第１磁気カップリング及び前記第２磁気カップリングは同軸心で対向しており、前記第１磁気カップリングと前記第２磁気カップリングの間隙は２～２０ｍｍである。

他の好ましい例において、前記モータは前記駆動ハウジング内に固定され、前記第２磁気カップリングは前記実行ハウジングの底面壁に固定されている。

他の好ましい例において、前記無菌布は血液遮断無菌布であり、前記無菌布の前記センサに対応する位置は透明である。

他の好ましい例において、前記伝動歯車セットは、傘歯車セット又は平歯車セットである。

他の好ましい例において、前記回転輪セット及び前記送り輪セットはいずれも前記非接触式モータシステムによって駆動される。

他の好ましい例において、前記太陽歯車にはガイドワイヤ中心固定器が設置されており、このガイドワイヤ中心固定器は、上述のガイドワイヤ支持スライドロッドにおける受け入れ溝と１対の円形通孔と類似した配置を有し、前記ワイヤ溝に対応して設置され、前記ワイヤ溝を通過したガイドワイヤを固定することに用いられる。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤ中心固定器は円柱形の構造であり、前記太陽歯車と同円心に固定接続し、前記太陽歯車と同様に円心まで溝が開設されているとともに前記ワイヤ溝に対応しており、溝の両側には円形通孔が開設されており、それぞれ軟性材料の挿入に用いられる。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤが前記太陽歯車及び制限溝によって受け入れられ、軟性材料によってガイドワイヤを押える。

他の好ましい例において、前記太陽歯車には、前記ガイドワイヤをロックして固定するためのガイドワイヤロッカーが設置されている。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤロッカーは太陽歯車の側面に固定されてもよい。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤロッカーは固定されてもよく、取り外し可能であってもよい。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤロッカーは上下２つの部分に分けられており、上部分の底面及び下部分の天面にはいずれも半円溝が設けられ、前記上部分と前記下部分とが蓋が閉まるように合わされた状態で、２つの半円溝は組み合わさってガイドワイヤ孔を構成し、尾端には１つのガイドワイヤロックノブがさらに設けられている。

他の好ましい例において、前記上部分と前記下部分とが蓋が閉まるように合わされた状態で、ガイドワイヤは前記ガイドワイヤロッカーの上部分の底面と下部分の天面とに押えられて固定される。

他の好ましい例において、前記上部分と前記下部分は磁石の吸引によって蓋が閉まるように合わされる。

尚、前記上部分と前記下部分とは、係合、嵌合、接着、摩擦固定などその他の方式によって蓋が閉まるように合わせることができるが、これらに限定されない。

前記ガイドワイヤロッカーを操作するときには、前記ガイドワイヤロッカーの上蓋を取り外し、前記ガイドワイヤを前記ガイドワイヤロックノブに通して、前記ガイドワイヤを前記ガイドワイヤ孔に配置し、上下部分は蓋が閉まるように合わされ、前記ガイドワイヤロックノブを回して、ガイドワイヤロッカーを太陽歯車に固定する。このようにして、ガイドワイヤは前記太陽歯車の回転に伴って回転でき、前記太陽歯車の移動に伴って移動できる。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤロッカーはスタッド及びナットを備え、前記ガイドワイヤは前記スタッドの下縁と前記ナットの上縁との間に挟まれ、前記スタッドと前記ナットを締め付け、前記ガイドワイヤをクランプし、前記スタッドと前記ナットの一方が前記太陽歯車に固定されている。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤロッカーはクリップを含み、前記クリップは前記太陽歯車に取り付けられ、前記クリップを緩めてガイドワイヤを載置し、前記クリップを締めることによって前記ガイドワイヤをクランプすることができる。

他の好ましい例において、前記ガイドワイヤは、ガイドワイヤなど他の手術器材を含むが、これらに限定されない。

本発明は次の手術ロボットシステムをさらに提供する。当該手術ロボットシステムは、遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術ロボットアームと、末端実行システムと、を備え、末端実行システムは、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御するためのガイドワイヤ制御モジュールを備え、前記ガイドワイヤ制御モジュールは、前記ガイドワイヤの回転を制御するための回転アセンブリと、前記ガイドワイヤの前進及び後退を制御するための搬送アセンブリと、を備え、前記回転アセンブリは、１つ又は複数の遊星歯車と、前記遊星歯車を回転駆動する第１非接触式モータシステムと、前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備え、前記太陽歯車にはワイヤ溝が設けられ、前記ワイヤ溝は前記ガイドワイヤを受け入れるためのものであり、前記搬送アセンブリは、伝動スクリューロッドと、前記太陽歯車と前記遊星歯車を支持するための固定筐体と、前記伝動スクリューロッドと前記固定筐体とを接続するための第２非接触式モータシステムと、を備え、前記伝動スクリューロッドは前記第２非接触式モータシステムのモータのモータ軸と同軸に設置され、前記第２非接触式モータシステムのモータの回転に伴って、前記固定筐体は前進及び後退する。

他の好ましい例において、前記第１非接触式モータシステムは前記第２非接触式モータシステムに取り付けられる。

他の好ましい例において、前記末端実行システムは、駆動ハウジングと、実行ハウジングと、を備え、前記遊星歯車、前記太陽歯車及び前記固定筐体は前記実行ハウジングに設置され、前記伝動スクリューロッドは前記駆動ハウジングに設置され、前記駆動ハウジングと前記実行ハウジングは、前記第１非接触式モータシステムと前記第２非接触式モータシステムを介して全体として接続しており、前記第１非接触式モータシステムのモータは、中間接続部材を介して前記伝動スクリューロッドに取り付けられ、前記固定筐体とともに進退する。

他の好ましい例において、前記第２磁気カップリングは前記固定筐体に直接接続し、駆動ハウジング内に前記伝動スクリューロッドが取り付けられ、前記伝動スクリューロッドと、前記伝動スクリューロッドを回転駆動する前記モータのモータ軸とが直接接続しており、前記モータは前記伝動スクリューロッドを回転駆動し、中間接続部材は前記伝動スクリューロッドに外嵌されるとともに前記伝動スクリューロッドに螺合接続し、前記伝動スクリューロッドの回転に伴い、前記中間接続部材は前後に移動可能であり、前記第１磁気カップリングは、前記中間接続部材に固定接続し、前記第２磁気カップリングも側面を向くとともに、前記側面に位置する前記中間接続部材に接続された前記第１磁気カップリングとの磁力作用によって組み合わさって使用され、これにより、前記モータが回転するときには、前記歯車筐体セットは前進及び後退可能である。この構造により、伝動スクリューロッドを実行ハウジング内から駆動ハウジング内に移動させて配置することができ、前記実行ハウジング内での構造を簡素化し、歯車の使用を少なくすることができる。

他の好ましい例において、前記第１磁気カップリングと第２磁気カップリングとは接触して接続し、実行ハウジングと駆動ハウジングのカップリングの運動軌跡上に溝を開口することができ、これによってカップリングの運動を容易にする。

他の好ましい例において、前記カップリングは非磁性の機械的に接続し、実行ハウジングと駆動ハウジングのカップリングの運動軌跡上に溝を開口することができ、これによってカップリングの運動を容易にする。

他の好ましい例において、前記伝動スクリューロッド、前記伝動スクリューロッドを回転駆動する前記モータ、前記伝動スクリューロッドに外嵌された前記中間接続部材、及び前記中間接続部材に接続する前記第１磁気カップリングは、構造全体を形成し、前記末端実行システムの側面又は前記駆動ハウジング内に位置する。

他の好ましい例において、前記遊星歯車を回転駆動するモータは、前記伝動スクリューロッドを回転駆動するモータと同様に、前記末端実行システム側面又は前記駆動ハウジング内に移される。

他の好ましい例において、前記伝動スクリューロッド、前記伝動スクリューロッドを回転駆動するモータ、及び前記遊星歯車を回転駆動するモータはいずれも前記駆動ハウジング内に移される。

他の好ましい例において、前記遊星歯車を回転駆動するモータ（例えば、トレイ、キャリアなどを介して）は、前記中間接続部材に取り付けられ、そして前記伝動スクリューロッドの回転に伴って前記歯車筐体セットと同期して進む。

他の好ましい例において、前記遊星歯車はいずれも光軸によってほぼ均一な間隔で前記固定筐体内に固定されており、前記遊星歯車は光軸に対して回転することができ、前記遊星歯車の１つはウォーム、伝動歯車（セット）などを介して前記第２磁気カップリングと噛み合う。

他の好ましい例において、前記モータが前記伝動スクリューロッドを回転駆動する場合には、中間接続部材によって接続された１つの前記磁気カップリングペアが前記歯車筐体セットを進ませるとともに、前記伝動スクリューロッドの回転に伴って、前記遊星歯車を回転駆動するモータを前記歯車筐体セットと同期して進ませ、前記遊星歯車を回転駆動するモータは、もう１つの前記磁気カップリングペアによって前記固定筐体内の前記遊星歯車を回転駆動し、これにより、前記遊星歯車と噛み合う前記太陽歯車を回転させる。

他の好ましい例において、前記遊星歯車を回転駆動するモータの下方には、前記遊星歯車を回転駆動するモータを支持し、その走行をガイドするための前記支持ガイドレールが設けられている。

他の好ましい例において、前記支持ガイドレールは、前記駆動ハウジングに設置された前記ガイドレールと、前記遊星歯車を回転駆動するモータの下方に取り付けられたローラと、を備え、前記ローラは、前記ガイドレール内でスライドすることによって支持及びガイドの役割を果たすことができる。

他の好ましい例において、前記支持ガイドレールは、前記駆動ハウジング上に設置された表面が滑らかなガイドバーであり、前記ガイドバーの上面は、前記遊星歯車を回転駆動するモータの下面に摺接して（又は磁気浮上によって支持ガイドするなど）、支持及びガイドを提供する。

他の好ましい例において、前記Ｙ型アセンブリ体は、前記Ｙ型バルブから延び出た前記ガイドカテーテルを支持するためのガイドカテーテル支持部材をさらに備え、前記Ｙ型バルブから長く延び出たことによるたるみや崩れを回避する。

他の好ましい例において、前記ガイドカテーテル支持部材は、スライドスリーブと、スライドスリーブハンドルと、スライドスリーブトラックと、を備える。

他の好ましい例において、前記Ｙ型バルブ内には前記スライドスリーブを収容するためのスライドスリーブトラックが設けられ、且つ前記スライドスリーブは前記スライドスリーブトラック内をスライドして前記Ｙ型バルブから延び出たり、或いは、前記Ｙ型バルブ内に引き込んだりすることができる。

他の好ましい例において、前記スライドスリーブの遠端（操作者から遠い一端）に前記スライドスリーブハンドルが設けられ、操作者は前記スライドスリーブハンドルを動かすことによって前記ガイドカテーテルの進みを制御することができる。

他の好ましい例において、前記スライドスリーブハンドルは、前記スライドスリーブの遠端に位置する突起である。

他の好ましい例において、前記スライドスリーブの上部には軸方向に長いスリットが設けられており、前記ガイドカテーテルは、前記軸方向に長いスリットを通って前記スライドスリーブ内に進入してその中に収容されることができる。

他の好ましい例において、前記ガイドカテーテルが前記Ｙ型バルブから長く延び出ている場合には、前記スライドスリーブハンドルを引っ張ることによって前記スライドスリーブを前記スライドスリーブトラックから引き出して、延び出た前記ガイドカテーテルを支持する。

尚、本願の手術ロボットシステムは、インターベンション手術、整形外科手術、外科手術及び婦人科手術に適用することができる。使用される手術器具は、ガイドワイヤ、ガイドカテーテル、バルーンカテーテル、及びステントなどを含むが、これらに限定されない。

本発明の主な長所には、次のものが含まれる。

（ａ）ロボット操作は、術者による手術室の外での機器の遠隔制御を可能とし、術者の放射線障害を回避できる。

（ｂ）ロボット操作は、手動操作と比べて操作精度を向上させる。

（ｃ）ロボット操作は、手動操作のように長時間の注意力集中による疲労やその他原因でミスが生じることはなく、安定性により優れている。

（ｄ）ロボットの遠隔操作は、医療従事者と患者の分離を実現し、術者の疾病感染リスクを軽減する。

（ｅ）カップリング同士が磁気で接続しており、精密な孔径のマッチングを必要とせず、位置合わせが容易である。

（ｆ）無菌布が洗浄できない部材への汚染を効果的に隔離するとともに、無菌布の透明な部位が光の伝搬を効果的に確保してセンサによるセンシングをより正確にする。

（ｇ）手術前にはモジュール内の各アセンブリの位置決めが正確になされ、手術中には各アセンブリの動きの精度が向上する。

（ｈ）末端実行システムを層に分けて設置することにより、機能モジュールがより明確になり、取り付けが容易になる。

（ｉ）ガイドワイヤ制御モジュールにおける太陽歯車の軸方向位置及び径方向の位置を効果的に決めるとともに、手術ロボットアームの動的及び静的状態を制御することにより、ガイドワイヤの制御精度が向上して、ガイドワイヤをより正確に病変部位に到達させることができ、手術の成功率を保証する。

（ｊ）例えばモータ、伝動ロッドなどの駆動部材を駆動ハウジング内に移して、実行ハウジング内での占有空間を減らすことにより、駆動ハウジング内により多くの手術器材が配置されるとともに操作空間がより広くなる。

（ｋ）ガイドカテーテル支持部材でＹ型バルブから延び出たガイドカテーテルを支持することにより、Ｙ型バルブから長く延び出たことによるたるみや崩れを回避する。

（ｌ）手術ロボットの安全性を向上させる。

本発明の範囲内では、本発明の上述した各技術的特徴と、以下の記載（例えば実施例）において具体的に説明する各技術的特徴とを互いに組み合わせることができ、これにより記載されていない又は好ましい技術案が構成すされると理解すべきである。紙面に限りがあるため、ここではいちいち繰り返し述べない。

本発明の実施例又は従来技術における技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に紹介する。以下の説明における図面は本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者が創造性のある労働を行うことなく、これらの図面に基づいて他の図面をさらに得られるということは、明らかである。
本発明の一実施例における手術ロボットシステムを有する手術室のレイアウトの模式図である。 本発明の一実施例における手術ロボットシステムを有する操作フローチャートである。 本発明の一実施例の手術ロボットシステムの実行ハウジングの斜視図である。 図２における実行ハウジングの平面図である。 図３のＡ－Ａ断面で切り取った断面図である。 図３のＢ－Ｂ断面で切り取った断面図である。 本発明の一実施例のロック装置付き太陽歯車の斜視図である。 本発明の一実施例のロック装置の断面図であり、ロック装置はロック状態にある。 本発明の一実施例のロック装置の断面図であり、ロック装置はロック解除状態にある。 本発明の一実施例の伝動輪がロック状態にある平面図である。 図９における伝動輪がロック解除状態にある平面図である。 本発明の一実施例のＹ型アセンブリ体が前進した状態にある平面図である。 図１１におけるＹ型アセンブリ体が返戻した状態にある平面図である。 本発明の一実施例のＹ型アセンブリ体の運動メカニズムの原理図である。 本発明の一実施例のＹ型アセンブリ体の斜視図である。 図１４におけるＹ型アセンブリ体が持ち上げ状態にある斜視図である。 図１４におけるＹ型アセンブリ体が開状態にある斜視図である。 本発明の一実施例における末端実行システムの平面図である。 図１７における末端実行システムの断面図である。 図１８におけるＩ部の拡大図である。 図１７における末端実行システムの正面図である。 図２０におけるＩＩ部の拡大図である。 本発明の一実施例における末端実行システムの断面図である。 図２２における末端実行システムの駆動ハウジングの平面図である。 本発明の一実施例における末端実行システムのガイドワイヤ制御モジュールの斜視図である。 図２４における末端実行システムのガイドワイヤ制御モジュールの正面図であり、２つの制御モジュール位置決め器を模式的に示している。 本発明の一実施例におけるガイドワイヤ支持スライドロッドの斜視図である。 図２６におけるガイドワイヤ支持スライドロッドの断面図であり、対称の円形通孔を示す。 本発明の一実施例におけるガイドワイヤ中心固定器の斜視図である。 本発明の一実施例におけるガイドワイヤロッカーの斜視図である。 図２９におけるガイドワイヤロッカーの断面図である。 図２８におけるガイドワイヤ中心固定器及び図２９におけるガイドワイヤロッカーを末端実行システムに配置したときの平面図である。 図３１のＥ－Ｅ断面で切り取った断面図である。 本発明の一実施例における初期状態にあるラックアンドピニオンセットの模式図である。 図３３におけるラックアンドピニオンセットが操作状態にある模式図である。 図３３及び図３４におけるラックアンドピニオンセットのラックフレームの正面図である。 図３５におけるラックアンドピニオンセットのラックフレームの斜視図である。 本発明の他の一実施例における末端実行システムの断面図である。 本発明のさらなる他の一実施例における末端実行システムの断面図である。 本発明のさらなる他の一実施例における末端実行システムの軸方向断面図である。 本発明の一実施形態におけるガイドカテーテル支持部材が設けられた実行ハウジングの正面図である。 本発明の一実施形態におけるガイドカテーテル支持部材が設けられた実行ハウジングの平面図である。 図４１のＦ－Ｆ断面で切り取った断面図である。

本発明者は、広範囲に亘って詳細な研究を行い、そして大量の選別を通じて、次の手術ロボットシステムを初めて開発した。従来技術に比べ、本願のシステムは、ロボットを遠隔操作することによってインターベンション手術を行い、手術中のガイドワイヤ及びガイドカテーテルの前進、後退及び回転の遠隔制御を実現するとともに、バルーンカテーテル又はステント、及びカテーテルの前進及び後退も同時に制御可能である。非接触式モータシステムによって末端実行システムを上方の実行ハウジングと下方の駆動ハウジングとに分け、実行ハウジングは使い捨ての各インターベンション器材のモジュールアセンブリの収容に用いられ、駆動ハウジングは消毒及び洗浄ができない電源部材及び制御部材の収容に用いられ、実行ハウジングと駆動ハウジングとの間に空間間隙を形成して無菌布を配置し、駆動ハウジングの消毒及び洗浄ができない部材への汚染を遮断して、血管インターベンションロボットの正常な運転に影響を与えない。位置決め器アセンブリは、太陽歯車を軸方向に位置決めするための第１センサ及び第１検知点、並びに太陽歯車を径方向に位置決めするための第２センサ及び第２検知点を設置することによって、太陽歯車の位置及び角度を効果的に決定し、インターベンション器材の進退距離及び回転角度を制御しやくする。例えばモータ、伝動ロッドなどの駆動部材を駆動ハウジング内に移して、実行ハウジング内での占有空間を減らすことにより、駆動ハウジング内でのインターベンション器材の装着がより多くなるとともに操作空間がより大きくなり、そして駆動ハウジングの洗浄を容易にする。さらに、手術ロボットアーム位置決め器を設置することにより、実行ハウジングが駆動ハウジングに組み付けられた（即ち、実行ハウジングは駆動ハウジングの上に位置する）場合には、手術ロボットアームが固定されて不動となることが確保され、手術ロボットアームの動きが手術に悪影響を及ぼすことが回避され、ロボットの安全性が向上する。本発明は、多種類のインターベンション手術の消耗品が１つのシステムに組み合わされたものであり、機械的制動は主に歯車間の噛み合い又は伝動ロッドによる伝動によって実現される。本発明は、インターベンション手術のロボット化を実現し、術者が手術中に大量の放射線を浴びることによる障害を回避する。そして、インターベンション手術のロボット化は、手術の安定性及び精度を向上させ、さらに術者の遠隔制御により、医療従事者と患者の交差感染のリスクが軽減される。これに基づいて、本発明を完成させた。

以下、具体的な実施例により、本発明をさらに説明する。これらの実施例は本発明の説明に用いられるだけであって、本発明の範囲を制限するものではないと理解すべきである。又、図面は模式図であり、本発明の装置及び設備は前記模式図のサイズ又は比率の制限を受けない。

本願の請求項及び明細書において、例えば第１及び第２などの関係用語は、１つの実体又は操作を別の実体又は操作と区別するために用いただけであって、これらの実体又は操作の間に何らかのこのような実際の関係又は順序が存在することを要求又は示唆しない。そして、「備える」、「含む」又はその他如何なる変形の用語は、非排他的な包含を意味しており、一連の要素を備える過程、方法、物品又は設備は、これらの要素を備えるだけでなく、明確に列挙していないその他の要素をさらに備え、或いは、さらにこのような過程、方法、物品又は設備のための固有要素を備える。さらなる限定がない場合には、「を１つ備える」という語句によって限定される要素は、前記要素を備える過程、方法、物品又は設備にさらに別の同じ要素が存在することを排除しない。

実施例１
本実施例の手術ロボットシステムは図１ａ～１６に示す通りである。当該手術ロボットシステムは、遠隔マイクロコンピュータ制御端末５６と、手術ロボットアーム５５と、末端実行システム５４と、を備える。末端実行システム５４は、ガイドワイヤ制御モジュールと、バルーン／ステント制御モジュールと、ガイドカテーテル制御モジュールと、を備え、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御できるとともに、バルーンカテーテル又はステントカテーテル、及びガイドカテーテルの前進、後退及び回転も制御できる。ガイドワイヤ制御モジュールは、回転アセンブリと、送りアセンブリと、を備える。

回転アセンブリは、ガイドワイヤの回転を制御することに用いられ、回転輪セットと、送り輪セット５と同心に接続された回転軸８と、回転軸８に外嵌されるとともに回転軸に対してスライド可能な遊星歯車１６と、遊星歯車１６と噛み合う太陽歯車１５と、を備える。太陽歯車１５には、ガイドワイヤを受け入れるためのワイヤ溝１４が設けられている。異なる直径のガイドワイヤを受け入れるように、ワイヤ溝は半径に沿って外側から内側に向かって徐々に小さくなっている。ワイヤ溝１４は、太陽歯車１５の歯間の谷底部に開口しており、太陽歯車１５と他の歯車との噛み合いに影響しない。ワイヤ溝１４は、太陽歯車１５の歯間の谷底から太陽歯車１５の円心まで開口しており、前記ワイヤ溝１４は、前記ガイドワイヤを受け入れるとともにガイドワイヤの回転の同軸性を確保するためのものである。回転軸８は六角形軸である。

送りアセンブリは、ガイドワイヤの前進又は後退を制御するためのものであり、送り輪セット５と、送り輪セット５の歯車と同心に接続された伝動スクリューロッド２と、太陽歯車１５を支持するための固定筐体１０と、を備える。太陽歯車１５及び遊星歯車１６は、いずれも固定筐体１０の内部空間に配置されており、固定筐体１０の前後移動に伴って移動する。伝動スクリューロッド２の近端は送り輪セット５の走行傘歯車１１に接続固定され、回転軸８の近端は回転輪セットに接続固定される。伝動スクリューロッド２の遠端及び回転軸の遠端はいずれも軸受けを介して遠端の固定板２４に固定されている。固定板２４には、ガイドワイヤの受け入れを許容するワイヤ溝１４が設けられている。送り輪セット５は、２組の走行傘歯車１１セットによって構成される。送り輪セット５は、走行傘歯車１１を接続するための連動ベルト１２をさらに備えており、連動ベルト１２によって送り輪セット５の走行傘歯車１１同士の連動を実現する。固定筐体１０は中空筐体であり、太陽歯車１５は固定筐体１０の中空である内部空間に配置される。固定筐体１０にはガイドワイヤを受け入れるための径方向の開口がさらに設けられている。太陽歯車１５及び固定筐体１０は同心状に配置されている。

回転輪セット及び送り輪セット５はいずれも同一断面上に位置する。回転輪セット及び送り輪セット５はいずれもモータによって駆動し、回転輪セットの回転によって同心に接続された回転軸８が一緒に回転し、回転軸８はさらに遊星歯車１６を回転させ、遊星歯車１６は噛み合い作用によって太陽歯車１５を回転させる。

送り輪セット５の歯車の回転によって伝動スクリューロッド２が回転し、固定筐体１０は伝動スクリューロッド２に螺合接続し、伝動スクリューロッド２の回転に伴って前進又は後退する。

固定筐体１０には少なくとも２つの固定歯車１３が設けられており、固定歯車１３は太陽歯車１５を固定するために太陽歯車１５に噛合接続している。固定歯車１３は、固定筐体１０の上部に対称に設置され、太陽歯車１５に対称的な支持力を提供するとともに、回転軸８に対応する挟持力を提供するのに用いられる。

ここで、太陽歯車１５、固定歯車１３、遊星歯車１６及び固定筐体１０の組み合わせを歯車筐体セット３と称する。

ガイドワイヤ制御モジュールは、ガイドワイヤをロックするためのロック装置を備えており、ロック装置は太陽歯車１５に固定されている。ロック装置は、ロック制御アセンブリ、可動部材２１、及び固定部材２２を備える。固定部材２２は太陽歯車１５に固定され、ワイヤ溝１４の一方側と平行に配置されている。可動部材２１は、固定部材２２に対向して設置されるとともに、ワイヤ溝１４の他方側と平行に配置されている。ロック制御アセンブリは、固定部材２２に対する可動部材２１の位置関係を制御するために可動部材２１に接続している。ロック制御アセンブリは、可動部材２１を固定部材２２から離れるように制御する。即ち、ワイヤ溝１４は通路を形成しており、ガイドワイヤを受け入れることができる。ロック制御アセンブリは、可動部材２１を固定部材２２に到達するように制御し、ワイヤ溝１４に受け入れられたガイドワイヤをクランプする。ロック装置は電気又は空圧によって駆動され得る。

ロック制御アセンブリは、押圧キー１７、連動ロッド１８、ばね１９及び位置制限ブロック２０を備える。ばね１９及び位置制限ブロック２０は可動部材２１の内部空間に設置され、位置制限ブロック２０は固定されて動かない。ばね１９は位置制限ブロック２０と可動部材２１の側壁との間に位置し、連動ロッド１８の一端は押圧キー１７に接続し、他端は可動部材２１に接続する。ロック装置がロック解除状態にあるときには、押圧キー１７を押すことにより、連動ロッド１８を外側に移動させ、これにより可動部材２１を径方向外側に移動させ、可動部材２１は固定部材２２から遠ざかる。このとき、ばね１９は圧縮状態にある。ロック装置がロック状態にあるときには、押圧キー１７に対する押圧制御を解除すると、ばね１９の弾力作用により可動部材２１が径方向内側に移動して固定部材２２に到達し、押圧キー１７は初期位置に復帰する。

可動部材２１と固定部材２２の接触面は歯状の挟み面であり、これによってガイドワイヤに対してより大きな挟持力を提供する。

ガイドワイヤ制御モジュールはガイドワイヤ支持ロッドを備え、ガイドワイヤ支持ロッドは太陽歯車１５と固定板２４との間に設置されている。ガイドワイヤ支持ロッドは、ガイドワイヤの軸方向に沿ってスライド可能である。

ガイドワイヤ支持ロッドは支持フレーム２５と、両側のプーリ９と、を備え、支持フレーム２５には太陽歯車１５と固定板２４のワイヤ溝に対応するワイヤ溝が設けられており、使用状態において、ガイドワイヤはワイヤ溝に受け入れられ、両側のプーリ９はそれぞれに対応する両側壁面のスライド溝内を移動できる。

スライド溝は、太陽歯車１５と固定板２４との中間部に対応する両側壁面から始まり、固定板２４に対応する両側壁面で終わる。

スライド溝は、太陽歯車１５に対応する両側壁面から始まり、固定板２４に対応する両側壁面で終わる。太陽歯車１５と固定板２４との中間部に対応するスライド溝の部分にはストッパが設けられており、ストッパは中間支持部材のスライド阻止に用いられる。

ガイドワイヤ支持ロッドには１つの磁石が設けられ、これに対応してホイール筐体カバーにはもう１つの磁石が設けられ、この２つの磁石は相互に吸引する関係にある。ガイドワイヤを搬送する操作において、ガイドワイヤ支持ロッドは、初めに太陽歯車１５と固定板２４との中間部に位置し、ガイドワイヤはワイヤ溝に配置される。固定筐体１０が伝動スクリューロッド２に沿って遠端に移動することに伴い、２つの磁石には吸引作用が生じて、ガイドワイヤ支持ロッドは固定筐体１０とともに遠端に向かって一緒に移動し続ける。ガイドワイヤを返戻する操作において、ガイドワイヤ支持ロッドは固定筐体１０とともに近端に向かって返戻される。太陽歯車１５と固定板２４との中間位置に戻されたとき、ストッパ又はスライド溝の壁の阻止作用によって、ガイドワイヤ支持ロッドはそれ以上戻されずに固定され、固定筐体１０は続けて返戻される。

固定板２４の遠端側には、固定板２４から５～１５ｍｍ離れた距離（中心距離）の位置に、遠端においてガイドワイヤを支持及び搬送するための一対のガイドワイヤ伝動輪１が設けられている。当該ガイドワイヤ伝動輪１の接合部は、固定板２４のワイヤ溝１４に対応している。ガイドワイヤはガイドワイヤ伝動輪１の間に配置されており、ガイドワイヤ伝動輪１間の摩擦によりガイドワイヤを搬送する。この一対のガイドワイヤ伝動輪１には、ガイドワイヤ伝動輪１間の距離を制御して、ガイドワイヤ伝動輪１のロック状況を制御するための一対のガイドワイヤ伝動輪ロッカー４が取り付けられている。

バルーン／ステント制御モジュールは、バルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退を制御するための伝動輪セット７を備える。伝動輪セット７は、２対の摩擦輪セットと、その下方に接続された歯車セットと、を備え、歯車はモータに接続する。使用時には、モータが歯車を回転駆動し、歯車が上方の摩擦輪セットを回転させ、これに伴い、摩擦輪セットに挟持されたバルーンカテーテル又はステントカテーテルは前進又は後退する。当該伝動輪セット７には、伝動輪セットロックスイッチ２３が同様に取り付けられており、当該伝動輪セットロックスイッチ２３は、１組の伝動輪セット７間の距離を制御し、さらに伝動輪セット７のロック状況を制御することに用いられる。

ガイドカテーテル制御モジュールはＹ型アセンブリ体６を備え、Ｙ型アセンブリ体６はガイドワイヤ（図示せず）とガイドカテーテル（図示せず）のＹ型組み合わせに用いられ、Ｙ型アセンブリ体６は移動可能であり、Ｙ型アセンブリ体６の移動によりガイドカテーテルを搬送したり、返戻したりすることができる。Ｙ型アセンブリ体６はシステムの遠端に設置されており、歯車（２６、２８）とラック２７との噛み合いによって前後に移動する。Ｙ型アセンブリ体６はラック２７に固定接続し、駆動歯車２６はモータに接続しており、駆動歯車２６は歯車間の互いの噛み合いによって連動歯車２８を回転させ、歯車（２６、２８）はさらにラック２７とそれぞれ噛み合う。使用時には、モータが駆動歯車２６を回転駆動し、噛み合い作用によってラック２７は前進又は後退し、これによってＹ型アセンブリ体６を前進又は後退させる。

術者は、遠隔マイクロコンピュータ制御端末５６を介して信号送信によりガイドワイヤ制御モジュール、バルーン／ステント制御モジュール、及びガイドカテーテルモジュールの動きを遠隔制御する。尚、Ｙ型バルブ（Ｙ型アセンブリ体６）の前端はガイドカテーテルに接続し、Ｙ型バルブの前後移動を制御することによってガイドカテーテルの前後移動を制御する。伝動輪セット７はバルーンカテーテル又はステントバルーンカテーテルを挟持して前進又は後退させる。回転輪セット及び送り輪セット５はガイドワイヤの回転、前進又は後退を制御する。そして、すべての部材の回転、前進又は後退は、いずれも術者が手術室の外で端末コントローラを操作制御することによって達成できる。システムは、有線、無線（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）又はインターネットを通じて操作端末と通信を行う。操作端末は、コンピュータであり、ジョイスティック及びタブレットコンピュータを備え、術者は、タブレットコンピュータに表示されるパラメータを調整することによって、ガイドワイヤの前進又は後退の距離及びガイドワイヤの回転角度を調整し、ガイドカテーテルの前進又は後退の距離を調整し、そして、バルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退の距離を調整し、その後に、ジョイスティックを操作してガイドワイヤの前進、後退又は回転を制御し、ジョイスティックを操作してバルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退を制御し、ジョイスティックを操作してガイドカテーテルの前進、後退又は回転を制御する。

尚、固定板２４には２つ以上のワイヤ溝１４があり、手術中に２～３個のガイドワイヤが使用される場合には、ワイヤ溝１４のそれぞれがガイドワイヤを受け入れる。

システムの材質には、ポリカーボネート、ナイロンなどのプラスチック材料、或いは３０４ステンレス鋼や３１６ステンレス鋼などの金属材料が採用され、これらは人体に無害であり、消毒及び滅菌も可能であり、且つ安価であり、使い捨てに適している。

図１７～２１に示すように、当該システムは、末端実行システム５４に設置され、インターベンション器材が前進、後退及び回転するための伝動力を提供することに用いられる非接触式モータシステムをさらに備えることが好ましい。

末端実行システム５４は、実行ハウジング３２及び駆動ハウジング３３を備え、実行ハウジング３２には、インターベンション器材の前進、後退及び回転を駆動するための機械部材が搭載され、駆動ハウジング３３には、機械部材に動力を提供するための電動アセンブリ（例えば、電源部材及び制御部材、但しこれに限定されない）が搭載される。

非接触式モータシステムは、モータ２９（モータ２９は、駆動ハウジング３３内に固定されている）と、モータ２９に接続しモータ２９によって駆動する第１磁気カップリング３０と、第１磁気カップリング３０に対応して設置された第２磁気カップリング３１（第２磁気カップリング３１は、実行ハウジング３２の底面壁に固定されている）と、第２磁気カップリング３１に接続する伝動歯車と、を備える。第１磁気カップリング３０及び第２磁気カップリング３１は同軸心で対向している。

本実施例において、非接触式モータシステムの数は４つである。第２磁気カップリング３１は、伝動歯車を介して送り輪セット５、回転輪セット３４、伝動輪セット７、及びガイドカテーテルのためのラックアンドピニオンセットにそれぞれ接続し、それらの動きを駆動できる。

この一対の第１磁気カップリングと第２磁気カップリングの支持の下で、実行ハウジング３２と駆動ハウジング３３との間に厚さ２～２０ｍｍの空間層が形成される。この空間層の存在により、実行ハウジング３２と駆動ハウジング３３との間に無菌布（例えば、血液離隔無菌布）を敷設することができ、駆動ハウジング３３内の部材への汚染を低減することに用いられる。

末端実行システム５４は前記インターベンション器材におけるガイドワイヤ制御モジュールを備え、ガイドワイヤ制御モジュールは、回転アセンブリと、送りアセンブリと、を備える。送りアセンブリはガイドワイヤの前進及び後退を制御するためのものであり、回転アセンブリはガイドワイヤの回転を制御するためのものである。回転アセンブリは、回転輪セットと、回転輪セットと同心に接続された回転軸と、回転軸に外嵌されるとともに回転軸に対してスライド可能な遊星歯車と、遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備える。太陽歯車にはワイヤ溝が設けられ、ワイヤ溝は、太陽歯車の歯間の谷底から太陽歯車の円心まで開口しており、ワイヤ溝は、ガイドワイヤを受け入れるとともにガイドワイヤの回転の同軸性を確保するためのものである。送りアセンブリは、送り輪セットと、送り輪セットの傘歯車と同心に接続された伝動スクリューロッドと、太陽歯車を支持するための固定筐体と、を備える。回転輪セット及び送り輪セットはいずれも上記の非接触式モータシステムによって駆動される。図１９に示すように、回転輪セット３４、送り輪セット５、及び両方の歯車に噛み合う伝動歯車はいずれも傘歯車セットである。

末端実行システム５４は前記インターベンション器材におけるバルーン／ステント制御モジュールを備える。バルーン／ステント制御モジュールは、バルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退を制御するためのものである。バルーン／ステント制御モジュールは伝動輪アセンブリを備え、伝動輪アセンブリは、摩擦輪セットを備え、摩擦輪セットの下方側には、摩擦輪セットの歯車が互いに噛み合って接続し、摩擦輪セットはバルーンカテーテル又はステントカテーテルを挟持して前進又は後退させる。末端実行システム５４は前記インターベンション器材におけるガイドカテーテル制御モジュールをさらに備える。ガイドカテーテル制御モジュールは、ガイドカテーテルの前進又は後退を制御するためのものである。ガイドカテーテル制御モジュールはＹ型アセンブリ体を備え、Ｙ型アセンブリ体は、上方側のＹ型バルブと、下方側のラックアンドピニオンセットと、を備える。Ｙ型バルブの遠端ポートはガイドカテーテルに接続され、近端ポートにはガイドワイヤが挿入され、ガイドワイヤはＹ型バルブを通ってガイドカテーテルに進入し、ガイドカテーテルの内部空間を通過して手術部位まで到達する。ラックアンドピニオンセットはＹ型アセンブリ体を前進又は後退させることによってガイドカテーテルを前進又は後退させる。摩擦輪セット及びラックアンドピニオンセットはいずれも非接触式モータシステムによって駆動され、図２１に示すように伝動輪セット７は平歯車セットである。

末端実行システム５４は手術ロボットアーム５５の末端に固定されており、手術ロボットアーム５５とともに移動し、遠隔マイクロコンピュータ制御端末５６は手術ロボットアーム５５の動き及び末端実行システム５４内部の動きを制御する。

図２２～２５に示すように、末端実行システム５４は、実行ハウジング３２と、駆動ハウジング３３と、を備え、実行ハウジング３２には、インターベンション器材の搬送、返戻及び回転を実行するための機械部材が搭載され、駆動ハウジング３３には、機械部材に駆動動力を提供するための電動アセンブリが搭載される。実行ハウジング３２と駆動ハウジング３３とは磁気カップリングペア３５によって空間を隔てて接続し、実行ハウジング３２と駆動ハウジング３３との間に間隙が２～２０ｍｍの空間層５３が形成されている。

末端実行システム５４は、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御するためのガイドワイヤ制御モジュール４５を備える。ガイドワイヤ制御モジュール４５は、ガイドワイヤの回転を制御するための回転アセンブリと、ガイドワイヤの前進又は後退を制御するための送りアセンブリと、を備える。

回転アセンブリは、回転輪セット３４と、回転輪セット３４と同心に接続された回転軸８と、回転軸８に外嵌されるとともに回転軸８に対してスライド可能な遊星歯車と、遊星歯車と噛み合う太陽歯車１５と、を備える。太陽歯車１５にはワイヤ溝１４が設けられ、ワイヤ溝１４は、太陽歯車１５の歯間の谷底から太陽歯車１５の円心まで開口しており、ワイヤ溝１４は、ガイドワイヤを受け入れるとともにガイドワイヤの回転の同軸性を確保するためのものである。使用時には、回転輪セット３４の回転によって同心に接続された回転軸８が一緒に回転し、回転軸８はさらに遊星歯車を回転させ、遊星歯車は噛合作用によって太陽歯車１５を回転させ、これによりガイドワイヤを回転させる。

送りアセンブリは、送り輪セット５と、送り輪セット５の傘歯車と同心に接続された伝動スクリューロッド２と、太陽歯車１５を支持するための固定筐体１０と、を備える。使用時には、送り輪セット５の傘歯車の回転によって伝動スクリューロッド２が回転し、固定筐体１０は伝動スクリューロッド２に螺合接続し、伝動スクリューロッド２の回転に伴って前進又は後退し、固定筐体１０の前進又は後退によってガイドワイヤが前進又は後退する。固定筐体１０には少なくとも２つの固定歯車が設けられており、固定歯車は太陽歯車１５の歯と噛み合って接続し、太陽歯車１５の固定に用いられる。

回転輪セット３４及び送り輪セット５は、いずれも上記の磁気カップリングペア３５を介して駆動ハウジング３３内のモータに接続して駆動される。

ガイドワイヤ制御モジュール４５は、ガイドワイヤをロックするためのロック装置３６をさらに備え、ロック装置３６は太陽歯車１５に固定されている。ロック装置３６は、ロック制御アセンブリと、可動部材と、固定部材と、を備え、固定部材は太陽歯車１５に固定されるとともにワイヤ溝１４の一方側と平行に配置され、可動部材は、固定部材に対向して設置されるとともにワイヤ溝１４の他方側と平行に配置される。ロック制御アセンブリは固定部材に対する可動部材の位置関係を制御するために可動部材に接続する。

ロック制御アセンブリは、可動部材を固定部材から離れるように制御する。即ち、ワイヤ溝１４は通路を形成しており、ガイドワイヤを受け入れることができる。さらに、可動部材を固定部材に到達するように制御し、ワイヤ溝１４に受け入れられたガイドワイヤをクランプする。ロック装置３６は、電気によって駆動する電動クランプ構造であってもよいし、或いは、空圧によって駆動する空圧クランプ構造であってもよい。

ロック制御アセンブリは、押圧キーと、連動ロッドと、ばねと、位置制限ブロックと、を備え、ばね及び位置制限ブロックは可動部材の内部空間に設置され、位置制限ブロックは固定されて動かない。ばねは位置制限ブロックと可動部材の側壁との間に位置し、連動ロッドの一端は押圧キーに接続し、他端は可動部材に接続する。

ロック装置３６がロック解除状態にあるときには、押圧キーを押すことにより、連動ロッドを外側に移動させ、これにより可動部材を径方向外側に移動させ、可動部材は固定部材から遠ざかる。このとき、ばねは圧縮された状態にある。ロック装置３６がロック状態にあるときには、押圧キーに対する押圧制御を解除すると、ばねの弾力作用により可動部材が径方向内側に移動して固定部材に到達し、押圧キーは初期位置に復帰する。

ガイドワイヤにより大きな挟持力を提供するように、可動部材と固定部材の接触面は歯状の挟み面であることが好ましい。歯状の挟み面はシリカゲルコーティング層で覆われていることがより好ましい。

本実施例における血管インターベンションロボットに使用される位置決め器アセンブリは、ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器と、手術ロボットアーム位置決め器と、を備える。

ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器は、末端実行システム５４のガイドワイヤ制御モジュール４５の位置決めに用いられる。ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器は、固定筐体１０の底部に設置された第１検知点３７と、第１検知点３７を検知するための第１センサ３８と、太陽歯車１５におけるワイヤ溝１４と反対の一端に設置された第２検知点３９と、第２検知点３９を検知するための第２センサ４０と、を備え、第１センサ３８と第２センサ４０はいずれも末端実行システム５４の底部に設置されている。第１センサ３８と第２センサ４０はいずれも駆動ハウジング３３に設置され、第１検知点３７と第２検知点３９はいずれも実行ハウジング３２に設置されている。実行ハウジング３２において、駆動ハウジング３３の第１センサ３８及び第２センサ４０に対応する位置にはセンサ開口４１が設けられており、第１センサ３８及び第２センサ４０はそれぞれセンサ開口４１を介して、第１検知点３７及び第２検知点３９を検知する。或いは、実行ハウジング３２の底面壁にセンサ開口４１を設けずに、その第１センサ３８及び第２センサ４０に対応する部分を透明としてもよく、若しくは、実行ハウジング３２の底面壁全体を透明としてもよい。本実施例の第１センサ３８及び第２センサ４０はいずれもレーザセンサである。

操作時には、第１センサ３８が固定筐体１０の底部の第１検知点３７（第１検知点３７は第１センサ３８の真上にある）を検知すると、遠隔マイクロコンピュータ制御端末５６（例えばコンピュータなど）に信号が送信され、ガイドワイヤ制御モジュール４５に対し軸方向の位置決めを行う。第２センサ４０がロック装置３６におけるワイヤ溝１４と反対の一端に位置する第２検知点３９（第２検知点３９は第２センサ４０の真上にある）を検知すると、遠隔マイクロコンピュータ制御端末５６に信号が送信され、ガイドワイヤ制御モジュール４５に対し径方向の位置決めを行う。

インターベンション器材制御モジュール４５対し軸方向の位置決めを行う目的は、インターベンション器材が前進した距離の計算と、インターベンション器材のための目標遠近位置の設定とを容易にすることにある。インターベンション器材制御モジュール４５に対し径方向の位置決めを行う目的は、インターベンション器材の回転角度の計算と、前記インターベンション器材のための目標角度の設定とを容易にすることにある。

位置決め器アセンブリは、手術ロボットアーム位置決め器をさらに備え、手術ロボットアーム位置決め器は末端実行システム５４の駆動ハウジング３３に設置され、実行ハウジング３２が駆動ハウジング３３上に位置しているか否かを検知することに用いられる。手術ロボットアーム位置決め器は実行ハウジング３２が駆動ハウジング３３上にあることを検知すると、手術ロボットアーム５５は固定されて動かない。手術ロボットアーム位置決め器は実行ハウジング３２が駆動ハウジング３３から取り外されたことを検知すると、手術ロボットアーム５５は自由に移動できる。手術ロボットアーム位置決め器は赤外線センサである。

手術時の駆動ハウジング３３内の部材への汚染を遮断するために、実行ハウジング３２と駆動ハウジング３３との間に無菌布が配置されていることが好ましい。無菌布におけるセンサに対応する部位は透明である。

又、ガイドワイヤ制御モジュール４５（即ち、ガイドワイヤ移動／回転モジュール）において、ガイドワイヤの一端は太陽歯車１５に挟持され、他端はガイドワイヤ制御モジュール４５のケース筒に載置される。このとき、図２６～２７に示すように、太陽歯車１５とケース筒との間にガイドワイヤ支持スライドロッド４２が１つ配置され、ガイドワイヤ支持スライドロッド４２は半円形構造であり、半円形の底辺から２本のＬ形状のブラケットが延出しており、ケース筒の両側のスライドレール溝に受け入れられ、ガイドワイヤ支持スライドロッド４２をスライドレール溝内で前後移動させることができる。ガイドワイヤ支持スライドロッド４２には、頂部から円心付近まで幅０．１～５ｍｍの受け入れ溝４３が開設されており、受け入れ溝４３の底部の高さは、太陽歯車１５の円心と、ガイドワイヤ制御モジュール４５のケース筒上のガイドワイヤ配置点の高さと同一水平線上にある。ガイドワイヤ支持スライドロッド４２の半円形構造の両側面には１つの円形通孔４４がそれぞれ開設されており、円形通孔４４の直径は０．１～３ｍｍであり、円形通孔４４の両端から２本の軟性管材がそれぞれ挿入され、軟性管材は、円形通孔４４を貫通した後に受け入れ溝４３において互いに当接して、ガイドワイヤの反り、巻き、ひいてはガイドワイヤ支持スライドロッド４２の受け入れ溝４３からの離脱を阻止する。

ガイドワイヤ支持スライドロッド４２には第１磁石５０が設けられ、これに対応して、固定筐体１０には第２磁石５０が設けられ、第１磁石５０と第２磁石５０とは相互に吸引する。

ガイドワイヤを搬送する操作において、ガイドワイヤ支持スライドロッド４２は太陽歯車１５とケース筒との中間部に位置し、そしてガイドワイヤは受け入れ溝４３に配置され、固定筐体１０の伝動スクリューロッド２に沿った近端への移動に伴って、第２磁石５０と第１磁石５０とは吸引作用が発生し、ガイドワイヤ支持スライドロッド４２は固定筐体１０とともに近端に向かって一緒に移動し続ける。ガイドワイヤを返戻する操作において、ガイドワイヤ支持スライドロッド４２は、固定筐体１０とともに遠端に向かって返戻され、太陽歯車１５とケース筒との中間位置に戻されたとき、ストッパ又はスライドレール溝の壁の阻止作用によって、ガイドワイヤ支持スライドロッド４２はそれ以上戻されずに固定され、固定筐体１０は続けて返戻されてもよい。

図４０～図４２に示すように、Ｙ型アセンブリ体６は、Ｙ型バルブから延び出たガイドカテーテル７１を支持するためのガイドカテーテル支持部材をさらに備えることが好ましい。このガイドカテーテル支持部材は、スライドスリーブ６８と、スライドスリーブハンドル６９と、スライドスリーブトラック７０と、を備える。Ｙ型バルブ内には、スライドスリーブ６８を収容するためのスライドスリーブトラック７０が設けられ、スライドスリーブ６８は、このスライドスリーブトラック７０内をスライドしてＹ型バルブから延び出たり、或いは、Ｙ型バルブ内に引っ込んだりすることができる。スライドスリーブ６８の遠端（操作者から遠い一端）にはスライドスリーブハンドル６９が設けられており、操作者はスライドスリーブハンドル６９を動かすことによってガイドカテーテル７１の進みを制御できる。一実施例において、スライドスリーブハンドル６９は、スライドスリーブ６８の遠端に位置する突起である。スライドスリーブ６８の上部には軸方向に長いスリットが設けられており、ガイドカテーテル７１は、当該軸方向に長いスリットを通ってスライドスリーブ６８内に進入してその中に収容されることができる。

ガイドカテーテル７１がＹ型バルブから長く延び出ている場合には、スライドスリーブハンドル６９を引っ張ることによってスライドスリーブ６８をスライドスリーブトラック７０から引き出して、延び出たガイドカテーテル７１を支持する。この必要がない場合には、スライドスリーブ６８をＹ型バルブ内に押し戻す。

実施例２
本実施例の末端実行システム５４は実施例１と類似しているが、異なる点は、図２８～３２に示すように、本実施例の末端実行システム５４にはさらにガイドワイヤ中心固定器４６が設けられており、実施例１のロック装置３６に代わってガイドワイヤロッカー４７が用いられることである。

ガイドワイヤ中心固定器４６は、太陽歯車１５に設置されており、上述のガイドワイヤ支持スライドロッド４２における受け入れ溝４３と１対の円形通孔４４と類似した配置を有し、ワイヤ溝１４に対応して設置され、ワイヤ溝１４を通過したガイドワイヤを固定することに用いられる。ガイドワイヤ中心固定器４６は円柱形の構造であり、太陽歯車１５と同円心に固定接続し、太陽歯車１５と同様に円心まで溝が開設されているとともにワイヤ溝１４に対応しており、溝の両側には円形通孔４４が開設されており、それぞれ軟性材料の挿入に用いられる。ガイドワイヤが太陽歯車１５及び制限溝によって受け入れられ、軟性材料でガイドワイヤを押える。

ガイドワイヤロッカー４７は着脱可能に太陽歯車１５の近端側面に設置され、ガイドワイヤのロック固定に用いられる。ガイドワイヤロッカー４７は上下２つの部分に分かれており、上部分４８と下部分４９とは磁石５０の吸引により蓋が閉まるように合わせられる（尚、上部分４８と下部分４９とは、係合、嵌合、接着、摩擦固定など他の方式によって蓋が閉まるように合わせることができ、これらに限定されない）。上部分４８の底面及び下部分２６の天面には、それぞれ半円形の溝が設けられており、上部分４８と下部分４９とが蓋が閉まるように合わされた状態で、２つの半円形の溝は組み合わさってガイドワイヤ孔５１を構成し、尾端には１つのガイドワイヤロックノブ５２がさらに設けられている。

ガイドワイヤロッカー４７を操作するときには、ガイドワイヤロッカー４７の上蓋を取り外し、ガイドワイヤをガイドワイヤロックノブ５２に通して、ガイドワイヤをガイドワイヤ孔５１に配置し、上下部分４９は蓋が閉まるように合わされ、ガイドワイヤロックノブ５２を回して、ガイドワイヤロッカー４７を太陽歯車１５に固定する。このようにして、ガイドワイヤは太陽歯車１５の回転に伴い回転できる。

他の実施例において、ガイドワイヤロッカー４７はスタッドとナットの構造であり、ガイドワイヤはスタッドの下縁とナットの上縁との間に挟まれ、スタッドとナットを締め付け、ガイドワイヤをクランプする。スタッド及びナットのいずれか一方は太陽歯車１５に固定される。

他の実施例において、ガイドワイヤロッカー４７はクリップ構造であり、クリップは太陽歯車１５に取り付けられ、クリップを緩めてガイドワイヤを載置し、クリップを締め付けることによってガイドワイヤをクランプすることができる。

実施例３
本実施例の末端実行システム５４は実施例１と類似しているが、異なる点は、図３３～３６に示すように、本実施例のガイドカテーテルのためのラックアンドピニオンセットはシングルギア５７によって実現され、且つ磁性部材セットによって位置決めされることである。

ロボットは、インターベンション治療に用いられ、遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術位置決めロボットアームと、末端実行システムと、を備え、末端実行システムは手術位置決めロボットアームの末端に固定されており、手術位置決めロボットアームとともに移動し、遠隔マイクロコンピュータ制御端末は手術位置決めロボットアームの動き及び末端実行システム内部の動きを制御する。

末端実行システムは、インターベンション器材におけるガイドカテーテル制御モジュールを備え、ガイドカテーテル制御モジュールは、ガイドカテーテルの前進又は後退を制御するためのものである。ガイドカテーテル制御モジュールは、Ｙ型アセンブリ体を備え、Ｙ型アセンブリ体は、上方側のＹ型バルブ６３と、下方側のラックアンドピニオンセットと、を備える。

Ｙ型バルブ６３の遠端ポートはガイドカテーテルに接続され、近端ポートにはガイドワイヤが挿入され、ガイドワイヤはＹ型バルブ６３を通ってガイドカテーテルに進入し、ガイドカテーテルの内部空間を通過して手術部位まで到達する。

ラックアンドピニオンセットは、ラックフレームと、シングルギア５７と、ラックフレームに取り付けられた可動磁性部材６１と、可動磁性部材６１と相互作用する固定磁性部材６２と、を備える。Ｙ型バルブ６３はラックフレームに固定されており、ラックフレームの移動に伴って移動する。シングルギア５７は、ラックフレーム上のストレートラックと噛合接続されている。固定磁性部材６２は、末端実行システムの実行ハウジングに固定されている。

ラックフレームは、第１の歯縁５８と、第２の直線縁５９と、第３の連結縁６０と、を備える。第１の歯縁５８には、シングルギア５７と噛み合うストレートラックが設けられ、第２の直線縁５９と第１の歯縁５８は平行に対向して設置されている。第３の連結縁６０は、第１の歯縁５８と第２の直線縁５９とを一体に連結して半包囲構造を形成し、シングルギア５７は半包囲構造内に位置する。シングルギア５７の一端は第１の歯縁５８のストレートラックと互いに噛み合い、シングルギア５７の他端は第２の直線縁５９に当接する。可動磁性部材６１は、第３の連結縁６０に固定されている。

前記ラックフレームは、前記可動磁性部材６１と前記末端実行システムのハウジングに固定された前記固定磁性部材６２との相互作用によって、勝手にスライドすることを防止している。

手術過程では、駆動装置はシングルギア５７を回転駆動する。シングルギア５７とラックフレームとの噛み合い関係により、ラックフレームは固定磁性部材６２の作用力を克服しながら前方に移動し、これによりＹ型バルブ６３を前方に移動させ、各部材間の不要な相対変位による精度損失を回避している。

駆動装置は非接触式モータシステムである。非接触式モータシステムは、モータと、モータに接続しモータによって駆動する第１磁気カップリングと、第１磁気カップリングに対応して設置された第２磁気カップリングと、第２磁気カップリングと接続する伝動歯車セットと、を備え、第１磁気カップリング及び第２磁気カップリングは同軸心で対向しており、第１磁気カップリングと第２磁気カップリングとの間の距離は２～２０ｍｍである。

実施例４
本実施例の末端実行システム５４は実施例１と類似しているが、異なる点は、本実施例における第２磁気カップリング３１が固定筐体１０に直接接続し、伝動スクリューロッド２と、伝動スクリューロッド２を回転駆動するモータ２９とが末端実行システム５４の側面に移され、モータ２９のモータ軸と伝動スクリューロッド２の軸とが直接接続し、モータ２９が伝動スクリューロッド２を回転駆動し、伝動スクリューロッド２に外嵌されるとともに伝動スクリューロッド２と螺合接続する中間接続部材７２が増設され、伝動スクリューロッド２の回転に伴って中間接続部材７２が前後に移動でき、第１磁気カップリング３０が中間接続部材７２に固定接続しており、第２磁気カップリング３１も側面を向くとともに、側面に位置する中間接続部材７２と接続された第１磁気カップリング３０との磁力作用によって組み合わさって使用され、これにより新たな歯車筐体セット３の送り機構が構成され、モータ２９が回転するときには、図３７に示すように、歯車筐体セット３が前進及び後退できることである。

実施例５
図３８及び図３９に示すように、本実施例の末端実行システム５４は実施例４と類似しているが、異なる点は、本実施例における伝動スクリューロッド２と、伝動スクリューロッド２を回転駆動するモータ２９とが駆動ハウジング３３内に移され、第１磁気カップリング３０と第２磁気カップリング３１とが上下で組み合わさった関係を形成することである。又、遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９も駆動ハウジング３３内に移されるとともに、回転軸８が除かれて、代わりに遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９（例えば、図３８のトレイ６４を介して）が中間接続部材７２に取り付けられており、伝動スクリューロッド２の回転に伴って歯車筐体セット３と同期して進む。これに対応して、実行ハウジング３２では、遊星歯車１６は光軸６５を介して固定筐体１０内に固定されており、遊星歯車１６は光軸６５に対して回転することができ、遊星歯車１６のうちの１つ（例えば、図３８の右下隅に位置する遊星歯車）は、ウォーム６６、伝動歯車（セット）などを介して第２磁気カップリング３１と噛み合う。

モータ２９が伝動スクリューロッド２を回転駆動している場合には、１つの中間接続部材７２及び磁気カップリングペアを介して歯車筐体セット３を進ませるとともに、伝動スクリューロッド２の回転に伴って遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９を歯車筐体セット３と同期して進ませ、遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９は、もう１つの磁気カップリングペアを介して固定筐体１０内の遊星歯車１６を回転させて、遊星歯車１６と噛み合う太陽歯車１５を回転させる。

遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９の下方には、遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９を支持し、その走行をガイドするための支持ガイドレール６７が設けられていることが好ましい。好ましい一例では、支持ガイドレール６７は、駆動ハウジング３３に設置されたガイドレールと、遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９の下方に取り付けられたローラと、を備え、ローラは、ガイドレール上をスライドでき、これにより支持及びガイドの役割を果たす。他の好ましい例では、支持ガイドレール６７は、駆動ハウジング３３に設置された表面が滑らかなガイドバーであり、このガイドバーの上面が遊星歯車１６を駆動するモータ２９の下面に摺接（又は磁気浮上によって支持ガイドするなど）して、支持及びガイドを提供する。支持ガイドレール６７の上述の実施形態は限定を意味しておらず、遊星歯車１６を回転駆動するモータ２９をガイド及び支持できるものであれば、他の様々な実施形態であってもよい。

本発明において言及したすべての文献は本願において参考として引用され、それぞれの文献が単独で参考として引用されるのと同じである。又、本発明の上記の説明内容を閲読した後、当業者は、本発明に対して様々は変更又は修正を行うことができ、このような等価の形態は、同様に本願の請求の範囲によって限定された範囲に含まれると理解すべきである。

各図面における各符号は、次の通りである。
１ ガイドワイヤ伝動輪
２ 伝動スクリューロッド
３ 歯車筐体セット
４ ガイドワイヤ伝動輪ロッカー
５ 送り輪セット
６ Ｙ型アセンブリ体
７ 伝動輪セット
８ 回転軸
９ プーリ
１０ 固定筐体
１１ 回転傘歯車
１２ 連動ベルト
１３ 固定歯車
１４ ワイヤ溝
１５ 太陽歯車
１６ 遊星歯車
１７ 押圧キー
１８ 連動ロッド
１９ ばね
２０ 位置制限ブロック
２１ 可動部材
２２ 固定部材
２３ 伝動輪セットロックスイッチ
２４ 固定板
２５ ガイドワイヤ支持ロッド
２６ 駆動歯車
２７ ラック
２８ 連動歯車
２９ モータ
３０ 第１磁気カップリング
３１ 第２磁気カップリング
３２ 実行ハウジング
３３ 駆動ハウジング
３４ 回転輪セット
３５ 磁気カップリングペア
３６ ロック装置
３７ 第１検知点
３８ 第１センサ
３９ 第２検知点
４０ 第２センサ
４１ センサ開口
４２ ガイドワイヤ支持スライドロッド
４３ 受け入れ溝
４４ 円形通孔
４５ ガイドワイヤ制御モジュール
４６ ガイドワイヤ中心固定器
４７ ガイドワイヤロッカー
４８ 上部分
４９ 下部分
５０ 磁石
５１ ガイドワイヤ孔
５２ ガイドワイヤロックノブ
５３ 空間層
５４ 末端実行システム
５５ 手術ロボットアーム
５６ 遠隔マイクロコンピュータ制御端末
５７ シングルギア
５８ 第１の歯縁
５９ 第２の直線縁
６０ 第３の連結縁
６１ 可動磁性部材
６２ 固定磁性部材
６３ Ｙ型バルブ
６４ トレイ
６５ 光軸
６６ ウォーム
６７ 支持ガイドレール
６８ スライドスリーブ
６９ スライドスリーブハンドル
７０ スライドスリーブトラック
７１ ガイドカテーテル
７２ 中間接続部材

Claims (15)

1. 遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術ロボットアームと、末端実行システムと、を備え、
   前記末端実行システムは、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御するためのガイドワイヤ制御モジュールと、バルーンカテーテル又はステントカテーテルの前進又は後退を制御するためのバルーン／ステント制御モジュールと、ガイドカテーテルの前進又は後退を制御するためのガイドカテーテル制御モジュールと、を備え、
   前記ガイドワイヤ制御モジュールは、前記ガイドワイヤの回転を制御するための回転アセンブリと、前記ガイドワイヤの前進又は後退を制御するための送りアセンブリと、を備え、
   前記回転アセンブリは、回転輪セットと、前記回転輪セットと同心に接続された回転軸と、前記回転軸に外嵌されるとともに前記回転軸に対してスライド可能な遊星歯車と、前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備え、前記太陽歯車にはワイヤ溝が設けられ、前記ワイヤ溝は前記太陽歯車の歯間の谷底から前記太陽歯車の円心まで開口しており、前記ワイヤ溝は前記ガイドワイヤを受け入れるとともに前記ガイドワイヤの回転の同軸性を確保するためのものであり、
   前記送りアセンブリは、送り輪セットと、前記送り輪セットの傘歯車と同心に接続された伝動スクリューロッドと、前記太陽歯車を支持するための固定筐体と、を備え、
   前記バルーン／ステント制御モジュールは伝動輪アセンブリを備え、前記伝動輪アセンブリは摩擦輪セットを備え、前記摩擦輪セットの下方側において当該摩擦輪セットの歯車が互いに噛み合って接続し、前記摩擦輪セットは前記バルーンカテーテル又は前記ステントカテーテルを挟持して前進又は後退させ、
   ガイドカテーテル制御モジュールはＹ型アセンブリ体を備え、前記Ｙ型アセンブリ体は、上方側のＹ型バルブと、下方側のラックアンドピニオンセットと、を備え、前記Ｙ型バルブの遠端ポートは前記ガイドカテーテルに接続され、近端ポートには前記ガイドワイヤが挿入され、前記ガイドワイヤは、前記Ｙ型バルブを通って前記ガイドカテーテルに進入し、前記ガイドカテーテルの内部空間を通過して手術部位まで到達し、前記ラックアンドピニオンセットは前記Ｙ型アセンブリ体を前進又は後退させることによって前記ガイドカテーテルを前進又は後退させ、
   前記回転輪セット、前記送り輪セット、前記摩擦輪セット、及び前記Ｙ型アセンブリ体はいずれもモータによって駆動されるとともに、遠隔マイクロコンピュータに接続されていることを特徴とする手術ロボットシステム。
2. 前記ガイドワイヤ制御モジュールにおける前記回転輪セットの回転が同心に接続された前記回転軸を一緒に回転させ、前記回転軸はさらに前記遊星歯車を回転させ、前記遊星歯車は噛合作用によって前記太陽歯車を回転させ、これにより前記ガイドワイヤを回転させ、
   前記送り輪セットの傘歯車の回転が前記伝動スクリューロッドを回転させ、前記固定筐体は前記伝動スクリューロッドに螺合接続し、前記伝動スクリューロッドの回転に伴って前進又は後退し、前記固定筐体の前進又は後退がガイドワイヤを前進又は後退させることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
3. 前記バルーン／ステント制御モジュールにおける前記伝動輪アセンブリの前記摩擦輪セットでの前記歯車の回転が上方側の摩擦輪を回転させ、前記摩擦輪の回転が当該摩擦輪に挟持された前記バルーンカテーテル又は前記ステントカテーテルを前進又は後退させることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
4. 前記ガイドカテーテルモジュールにおける前記Ｙ型アセンブリ体の前記ラックアンドピニオンセット中のピニオンは、当該ピニオンに噛み合うラックを移動させて、前記Ｙ型バルブ及び接続された前記ガイドカテーテルを前進又は後退させることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
5. システム全体の長手方向における近端から遠端までに、ガイドワイヤを上から下へ直接配置可能なワイヤ溝が複数設けられ、
   前記ワイヤ溝は、外箱と、歯車筐体セットと、ガイドワイヤ支持ロッドと、固定板と、に備えられ、手術前のガイドワイヤの配置と、手術中のガイドワイヤの取り出し及び交換と、を容易にし、ガイドワイヤと、バルーンカテーテル又はステントカテーテルとを組み合わせた使用も容易にすることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
6. 前記固定筐体には少なくとも２つの固定歯車が設けられており、前記固定歯車は前記太陽歯車を固定するために当該太陽歯車に噛合接続していることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
7. 前記ガイドワイヤ制御モジュールは、前記ガイドワイヤをロックするためのロック装置を備え、前記ロック装置は前記太陽歯車に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
8. 前記ロック装置は、ロック制御アセンブリと、可動部材と、固定部材と、を備え、前記固定部材は前記太陽歯車に固定されるとともに前記ワイヤ溝の一方側と平行に配置され、前記可動部材は前記固定部材に対向して設置されるとともに前記ワイヤ溝の他方側と平行に配置され、前記ロック制御アセンブリは前記固定部材に対する前記可動部材の位置関係を制御するために当該可動部材に接続し、
   前記ロック制御アセンブリは、押圧キーと、連動ロッドと、ばねと、位置制限ブロックと、を備え、前記ばね及び前記位置制限ブロックは前記可動部材の内部空間に設置され、前記位置制限ブロックは固定されて不動であり、前記ばねは前記位置制限ブロックと前記可動部材の側壁との間に位置し、前記連動ロッドの一端は前記押圧キーに接続し、他端は前記可動部材に接続することを特徴とする請求項７に記載の手術ロボットシステム。
9. 前記ガイドワイヤ制御モジュールはガイドワイヤ支持ロッドを備え、前記ガイドワイヤ支持ロッドは歯車筐体セットと前記固定板との間に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
10. 術者が前記遠隔マイクロコンピュータ制御端末を介して信号送信により前記ガイドワイヤ制御モジュール、前記バルーン／ステント制御モジュール、及び前記ガイドカテーテル制御モジュールの動きを遠隔制御することを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
11. 前記末端実行システムに設置され、前記インターベンション器材が前進、後退及び回転するための伝動力を提供することに用いられる非接触式モータシステムを備え、
    前記非接触式モータシステムは、モータと、前記モータに接続し当該モータによって駆動する第１磁気カップリングと、前記第１磁気カップリングに対応して設置された第２磁気カップリングと、前記第２磁気カップリングに接続する伝動構造と、を備え、前記第１磁気カップリングと前記第２磁気カップリングとは同軸心で対向しており、前記第１磁気カップリングと前記第２磁気カップリングとの間の距離は０～２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
12. 前記ラックアンドピニオンセットは、前記Ｙ型バルブが固定されたラックフレームと、前記ラックフレーム上のストレートラックと噛み合い接続する歯車と、前記ラックフレームに取り付けられた可動磁性部材と、前記可動磁性部材と相互作用する固定磁性部材と、を備え、前記固定磁性部材は前記末端実行システムのハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
13. 位置決め器アセンブリを備え、
    前記位置決め器アセンブリはガイドワイヤ制御モジュール位置決め器を備え、前記ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器は前記末端実行システムの前記ガイドワイヤ制御モジュールの位置決めに用いられ、
    前記ガイドワイヤ制御モジュール位置決め器は、前記固定筐体の底部に設置された第１検知点と、前記第１検知点を検知するための第１センサと、前記太陽歯車における前記ワイヤ溝と反対の一端に設置された第２検知点と、前記第２検知点を検知するための第２センサと、を備え、前記第１センサと前記第２センサは前記末端実行システムの底部に設置され、
    前記第１センサは前記第１検知点を検知することにより前記固定筐体の位置を決定し、前記固定筐体の位置を決定した場合には、前記第２センサは前記第２検知点を検知することにより前記太陽歯車の角度位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の手術ロボットシステム。
14. 遠隔マイクロコンピュータ制御端末と、手術ロボットアームと、末端実行システムと、を備え、
    前記末端実行システムは、ガイドワイヤの前進、後退及び回転を制御するためのガイドワイヤ制御モジュールを備え、
    前記ガイドワイヤ制御モジュールは、前記ガイドワイヤの回転を制御するための回転アセンブリと、前記ガイドワイヤの前進及び後退を制御するための搬送アセンブリと、を備え、
    前記回転アセンブリは、１つ又は複数の遊星歯車と、前記遊星歯車を回転駆動する第１非接触式モータシステムと、前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と、を備え、前記太陽歯車にはワイヤ溝が設けられ、前記ワイヤ溝は前記ガイドワイヤを受け入れるためのものであり、
    前記搬送アセンブリは、伝動スクリューロッドと、前記太陽歯車と前記遊星歯車を支持するための固定筐体と、前記伝動スクリューロッドと前記固定筐体とを接続するための第２非接触式モータシステムと、を備え、
    前記伝動スクリューロッドは前記第２非接触式モータシステムのモータのモータ軸と同軸に設置され、前記第２非接触式モータシステムの前記モータの回転に伴って、前記固定筐体は前進及び後退することを特徴とする手術ロボットシステム。
15. 前記末端実行システムは、駆動ハウジングと、実行ハウジングと、を備え、前記遊星歯車、前記太陽歯車及び前記固定筐体は前記実行ハウジングに設置され、前記伝動スクリューロッドは前記駆動ハウジングに設置され、前記駆動ハウジングと前記実行ハウジングは、前記第１非接触式モータシステムと前記第２非接触式モータシステムを介して全体として接続しており、前記第１非接触式モータシステムのモータは、中間接続部材を介して前記伝動スクリューロッドに取り付けられ、前記固定筐体とともに進退することを特徴とする請求項１４に記載の手術ロボットシステム。