JP5478511B2 - 遠隔制御カテーテル挿入システム - Google Patents

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２００８年１月１６日に出願された米国仮特許出願番号第６１／０２１，５０７号および２００８年５月１３日に出願された米国仮特許出願番号第６１／０５２，７９０号に基づき、上記出願について優先権を主張する。また、上記各出願の全ての記載が本出願に援用される。

本発明は、患者の体内における医療装置の位置決めに関する。より詳しくは、無菌（ｓｔｅｒｉｌｅ）環境で患者の体内にカテーテルが挿入される遠隔制御システムを用いた患者の体内におけるカテーテルのような医療装置の位置決めに関する。また、本発明はペースメーカおよび／または除細動リードの位置決めおよび挿入に用いてもよい。

侵襲的手法（例えば侵襲的電気生理学的手法）は非常に難しいため、カテーテルのような装置の位置を視覚化して患者の体内の例えば心臓または循環器系という特定部位に装置を位置決めするために、現在では、例えば蛍光透視法などにおいて放射線が使用されている。カテーテルの位置決めを容易にするために、電気生理学分野を含む特定の分野では、操作可能なカテーテルが多分極化されて開発されている。また、体腔内におけるカテーテルの位置を特定し、心臓の電気的活性化に伴うカテーテルの位置を文書化するための三次元非蛍光透視法マッピングシステムが開発されている。

このようなカテーテルおよびマッピングシステムが出現してもなお、これらの処置によって、患者、施術者および他のスタッフは長期的に副作用を及ぼす可能性のある高蓄積量の放射線にさらされている。患者はそのような処置によって一、二度放射線を直接浴びる可能性があるにすぎないが、多くの施術者とスタッフは、長期間にわたり多数の処置において直接または間接に放射線を浴びる可能性がある。施術者とスタッフは、放射線から身体を保護するために、鉛製のエプロン、ガウン、眼鏡、スカート、その他の遮蔽物を装着する。そのような鉛製の衣類、特に鉛製のエプロンは非常に重く不快である。また、これらの遮蔽物の装着は頸部および腰の損傷を招く可能性がある。

この鉛製の遮蔽物の代替物として、「人工」鉛、すなわちバリアとして用いられる鉛類似物質がある。しかし、このような比較的軽量の遮蔽物も、継続的な負荷を脊柱に与えるため、時間と共に不快感や首、背部および／または仙骨の損傷を生じる可能性がある。

このような放射線被爆に対する不安と鉛製の保護手段の欠点に鑑み、医師または技術者が遠隔でカテーテルの挿入および移動を制御することができる技術とシステムとが開発された。例えばバルーン拡張血管造影用カテーテルのような市販のカテーテルは、一般的に少なくとも６つの可動域を有する。従来のカテーテル遠隔制御システムは、特定のシステムのみと互換性を持つ専用カテーテルの使用を必要とし、その専用カテーテルは市販されている既製品のカテーテルよりも高価である。また、従来の遠隔制御によるカテーテル挿入システムは、直観的に認識しがたい制御方法を用いており、一般的に医学部で教えられる処置に適合しない。その結果、従来の遠隔制御によるカテーテル挿入システムを使用する者はカテーテル挿入の新しい装置と制御方法とを学ぶ必要があった。

このように、市販のカテーテルを利用することができ、従来のカテーテルの特徴を利用することができる遠隔制御可能なカテーテル挿入システムが必要とされていた。そのようなシステムによれば、使用者は快適にかつ使用者にとってなじみのある制御方法によって装置を利用することができる。

カテーテルを患者に挿入する従来のシステムの筐体（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅｓ）では、施術者が必要に応じて手動でカテーテルを調整することができなかった。しかし、本発明によれば挿入システムが動作中の時にも施術者がカテーテルホルダーによって手動でカテーテルを調整することができる。

本発明によれば、本発明のシステムおよび方法は、人間または動物の患者の体内にカテーテルのような医療装置を挿入し位置決めするためのロボット装置を遠隔制御するために提供される。本件発明に係る装置は、標準蛍光透視法（Ｘ線による）、シネ血管造影法および／または三次元マッピング非蛍光透視画像診断法によって視覚化されてもよく、これらの画像診断方法は直接および／または遠隔によるモニタリング機能またはその他の機能を有してもよい。本発明の一実施形態によれば、施術者（例えば医師または他の医療専門家）が患者の実際の位置から遠い場所に居ながらロボット装置を制御するための遠隔制御ステーションとコントローラとを含む遠隔制御メカニズムを用いて、患者の体内にカテーテルのような医療装置を挿入し、配置し、位置決めすることができる。カテーテルは、目標物を見つけて記録し、診断し、および／または治療または処置を届けるために身体の無血管部位に挿入されてもよい。カテーテルは、患者への挿入前および挿入中にカテーテルの無菌性を維持する無菌バリアに配置されてもよい。無菌バリアは，スレッドベースの上面に設置され、内部にカテーテルが挿通される配送チャネルが形成され，弾性材料からなる。無菌バリアには，配送チャネルの全域にわたって配送チャネルと無菌バリアの上面との間を連通させるとともに封止し、カテーテルの先端部が挿入されるときに開くスリットが形成されている。前記システムは画像診断法と遠隔モニタ装置とを統合して、遠隔から視覚化することによって医療装置を体内に配置してもよい。前記医療装置は、前述のようなシステムを使用することによって位置決めされてもよい。

本発明の一実施形態において、静脈または動脈の血管アクセスまたは非血管アクセスは施術者によって直接行われ、カテーテルのような医療装置はイントロデューサシースに挿入されて進行し、無菌環境を通って適切な位置に誘導される。本発明の他の実施形態において血管アクセスが行われてもよい。この実施形態において、医療行為の施術者は、例えば遮蔽制御室のような患者から隔離された場所から、例えばアブレーションカテーテルなどの標準電気生理カテーテルを患者の体内で進行させ、取り除き、形成し、操作し、屈曲させることができ、通常これらの処置に付随する潜在的に有害な放射線の被爆を回避することができる。このように、本発明によれば、これらの医療処置を行う際に、医師または他の医療関係者は、不快であって完全に効果的であるとは言えず、長時間の装着により装着者を傷つける可能性のある保護ギアを装着する必要性がなくなる。

本発明の他の実施形態において、患者の体内にあるカテーテルのような医療装置の位置決めを行うロボット装置を制御する方法およびシステムが提供される。前記医療装置は制御ハンドルを含む細長い医療装置であり、シースまたはカテーテルをガイド（ｇｕｉｄｅ）するための医療装置であって、例えばカテーテル、ガイドワイヤ、イントロデューサシースまたはカテーテルを含む。カテーテルが具備する特性としては、例えばアブレーションカテーテル、マッピングカテーテル、バルーン拡張カテーテル、灌流カテーテル、ペーシングおよび／または除細動リードなどがあるが、これらに限定されない。この実施形態は、患者の体内の医療装置を位置決めし、医療装置を位置決めするためのロボット装置を操作するための遠隔制御メカニズムまたはシステムを含むものでもよい。遠隔制御メカニズムは、望ましくは（１）遠隔制御ステーションと（２）遠隔制御ステーションと通信しているコントローラとを含む。望ましくは、ロボット装置は医療装置の制御ハンドルを受け止めるためのハンドルコントローラを備えており、そして、ロボット装置は前記カテーテルを進行させるためのスレッド部材に連結する。遠隔制御メカニズムは、例えば医師または他の医療専門家などの施術者がロボット装置を制御するために使用する遠隔制御ステーションとロボット装置コントローラとを含むものでもよい。遠隔制御ステーションは、適当な制御ノブ、レバー、スイッチ、ボタン、スライドまたは例えばジョイスティックなどの他の装置を含む。ロボット装置のハンドルコントローラは、例えばレールもしくはスレッドベッドまたはスレッドベースのレールに沿った二次元の線形運動で移動する移動スレッド部材に連結し、スレッドベースは特定の面または支持体上に設置されてもよい。細長い医療装置の先端は、最大限に無菌化するために、患者に挿入する前および挿入中に無菌環境を介してスレッドベースの中に挿入される。望ましくは、前記ロボット装置は、細長い医療装置が患者に挿入された後、ハンドルの制御が解かれ、手動で操作され、無菌状態を破壊することなくコントローラに再結合できるような無菌環境を含む。

手動操作では、現在のカテーテル装置は最高で６つの可動域に動かすことができる。例えば、カテーテルの長い部分を被験者に挿入したり取出したりするために、カテーテルを前方や後方に明確に動かすことができる。カテーテルを時計回りまたは反時計回りに回転させることもできる。さらに、「操作可能」（ｓｔｅｅｒｅｂｌｅ）と呼ばれる多くのカテーテルの末端部または先端はいくつかの方向に屈曲させることができる。

遠隔制御メカニズムは、遠隔制御ステーションとロボット装置コントローラとの間の情報を伝達するために、ダイヤルアップ、ケーブルまたはブロードバンドモデムインターネットトランスミッションを含む有線および／または無線の通信機器によって情報を伝達する一つ以上の送信機、受信機またはトランシーバを備えてもよい。施術者は、患者から隔離された遮蔽制御室を含むがこれに限られない場所でロボット装置を制御してもよい。ロボット装置は、患者の体内のカテーテルの移動とカテーテルの環境に関する情報を遠隔制御ステーションに伝えるために、一つ以上のセンサを備えてもよい。具体的には、ハンドルコントローラは有線でもよいし、無線でもよく、抵抗、振動、音、および／または色でコード化されたＬＥＤメカニズムを介したＨＡＰＴＩＣ（触覚）フィードバックを提供するハンドルコントローラであってもよい。同様に、ロボット装置は、例えば電力、圧力、体温または位置などの所望の情報を制御ステーションまたはリモコンに提供するセンサを備えてもよい。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置は、施術者が患者の体内に医療装置を挿入して患者の体内に医療装置を配置することができるように構成されてもよい。医療装置はカテーテルでもよく、ロボット装置は、遠隔制御装置を用いて施術者が患者の体内においてカテーテルの挿入、カテーテルの進行または供給、カテーテルの操作、カテーテルの回転、カテーテルの位置決め、カテーテルの形成、カテーテルの屈曲のうち一つ以上の動作をすることができるように構成されたカテーテル制御装置であってもよい。カテーテルまたは医療装置は、患者の心臓または循環器系のような身体の種々の部分や組織に挿入、位置決めされてもよい。

本発明の他の実施形態において、細長い医療装置は、例えば電気生理カテーテルおよび／またはインターベンショナルカテーテル（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｃａｔｈｅｔｅｒ）などのカテーテルであってもよい。カテーテルまたは他の医療装置は、心臓、血管、放射線学的、胃腸病学的、または腎論理的な処置のために用いてもよく、もしくはこれらの２つ以上の処置を組合せて、幹細胞、血管新生因子その他の生物学的製剤の配送を含む処置のための治療を行うために追加的に用いられてもよい。カテーテルはマッピング、カテーテルアブレーション、ステント術、血管造影術、心房細動アブレーション、心室性頻拍症アブレーションおよび／または例えば多発性心房性頻拍やその他の複合的なカテーテルアブレーション、もしくは治療や治療薬の配送、もしくは前記処置の２つ以上を組合せた処置のために用いられてもよい。

本発明のロボット挿入装置の他の実施形態において、人体に挿入することができる先端部を有する標準的な操作可能なカテーテルまたは細長い医療装置であって、操作可能なカテーテルまたは医療装置は、手動によってロボット挿入装置のハンドルコントローラから分離することができ、その後、体中から先端部の配置部分を除去および／または取り除くことなく無菌状態を維持したまま手動で操作することができる。体内の先端部分を除去したりその位置を移動したりすることなく無菌状態を維持したまま、カテーテルまたは医療装置をロボット挿入装置に容易に再結合することができる。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置は直線状のスレッドに連結されたハンドル制御装置／回転モジュラープレートからなり、そのスレッド部材はカテーテルのような細長い医療装置をモジュラープレートに固定するのに適している。モジュラープレートは、カテーテルを固定するための一つ以上の留め具と鋳造されたネストとを含むものであってもよい。本発明の他の実施形態において、鋳造されたネストは無菌化可能であってもよいし、再無菌化可能であってもよい。また、鋳造されたネストは使い捨てであってもよい。前記装置は、モジュラープレートがハードウェアによって実現されることを回避するように設計されてもよい。例えば、コンタクト部材（ｃｏｎｔａｃｔｓ）はモータに電力を供給して、先端部を屈曲させるために用いられてもよい。ハンドル制御装置／回転モジュラープレートは前記医療装置を回転させる手段、および患者の体内の医療装置を形成し、屈曲し、進行し、配置し、位置決めする手段のうち一つ以上の手段を組み込んだ外部ハウジングアセンブリを含むものでもよい。

本発明の他の実施形態において、カテーテルの端部（先端）を動かすことなく無菌環境においてカテーテルの迅速な除去と移動を行い、心臓および／または循環器系（および／または身体）に位置決めすることができる。同様に、心臓および／または循環器系（および／または身体）の中のカテーテルの位置を動かしたりカテーテルを除去したりすることなく、ロボットシステムの無菌環境において迅速に元の位置に戻すことができる。この段階的なプロセスは、無菌の手袋をつけて、ハンドルコントローラからカテーテルを分離し、カテーテルの近くに配置されるフィーダを有するスレッドからカテーテル本体を慎重に取り外すプロセスを含む。

本発明の他の一実施形態において、カテーテルは手動で進行させおよび／または操作することができる。

本発明の他の一実施形態において、無菌のスレッドのカテーテル本体は元の位置に戻すことができ（ジップロックバッグのような触覚を有する）、遠隔カテーテル処置をするために遠隔メカニズムに戻すために、前記ハンドルは、ロボットの中に戻るカテーテルハンドルの位置を制御するネストに適応している。

本発明の他の一実施形態において、標準カテーテルまたは医療装置は、前記カテーテルの先端および／または装置を心臓（および／または身体）の位置から移動させることなく、ロボットシステムから迅速に取り外すことができる。

本発明の主な特徴は、標準的な、すなわち市場で調達できるカテーテルやシース（ｓｈｅａｔｈ）またはリードその他の細長い医療装置を本発明のロボット挿入システムによって挿入することができる点にある。したがって、本件のロボット挿入システムによれば、カテーテルと他の医療装置との特性または安全性を阻害したり変更したりすることなく、これらのカテーテルと他の医療装置とを操作することができる。ハンドルコントローラの鋳造されたネストは、異なる目的のために設計された種々なカテーテル、シースまたは他の医療装置を支持することができる。異なるカテーテル、シースまたは他の医療装置のハンドルが同じ構成と制御構造とを有している限り、同じはめ合わせネストを用いることができる。例えば、Ｂｏｓｔｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社は、ＢＬＡＺＥＲカテーテルに基づくハンドルを具備する多くの異なるマッピングおよびアブレーションカテーテルを有する。その中には肺静脈マッピングのために使用されるＬＡＳＳＯＴＫ型のカテーテル（Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ社から購入可能）のための仕様、右心房および冠状静脈マッピングのために使用される２０分極化されたカテーテルのための仕様、４分極化されたアブレーションカテーテル（同じ鋳造されたネストで動作する同じハンドルを有する全てのもの）のための仕様がある。

本発明の他の一実施形態において、スレッド部材は、レールシステムに沿ってスレッド部材を前後に進行させることによってスレッドベースに連結するものでもよい。追加的に、スレッドベースは、レールシステムを封止している無菌バリアをさらに含んでもよい。その運動は前後のような二次元の運動であってもよい。しかしながら、前記運動は非線形であってもよく、例えば弓形、曲線、あるいは回転であってもよく、またはこれらの組合せあるいは線状および曲線であってもよい。

本発明の他の一実施形態において、スレッドベースは、遠端部と近端部とに延長する。スレッドベースは、その全長に沿って前記スレッドベースの端部に対して平行に伸びる２本のレールを含む。スレッド部材を進行させるために有効なモータは、スレッドベースの近端部に配置されてもよい。本発明の他の一実施形態において、第１のレールは、直線状のスレッドに連結するねじ込み式のねじ駆動装置を含む。第２のレールは、カテーテルまたはシースを受け止めるために有効な溝付きの柔軟な押出部（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）を含む。望ましくは前記溝付きの柔軟な押出部は無菌である。

カテーテルは、例えばスレッドベースのモジュラープレートの上に鋳造されたネストに配置されており、カテーテルの遠端部がスレッドベースの無菌バリアを通過するような位置に遠隔から屈曲されてもよい。この例では、装置が動作しているとき、カテーテルの遠端部はスレッドベースの無菌環境の中を進行する。無菌バリアはシステムからカテーテルまたはシースを切り離して無菌状態を提供し、さらにレールに沿ってカテーテルを導くためのトラックを提供する。追加的に、無菌バリアはレールを封入し、再封止するための口唇部または弁を含むものでもよい。

一実施形態において、前記レールは前記スレッドベースの底面に対して平行に延びる無菌のガイドバリアで封止される。本発明の他の一実施形態において、無菌のガイドバリアは、細長い医療装置を容易に挿入することができる可動ワイパ構造を有する割れ目の入った可動性の管（ｔｕｂｅ）である。無菌のガイドは、スレッドベースに沿って延びる溝に沿ってはめ込み式で固定される。追加的に、無菌のガイドバリアは使い捨てであってもよい。

本発明の他の一実施形態において、無菌のガイドバリアは無菌環境を維持するためにシステムからカテーテルまたはシースを切り離して直線状のスレッドに沿ってカテーテルを導く。無菌のガイドバリアの終端部は、スレッドベースの端部においてその一端部が飛び出しており、その終端部はシステム結合部を介してカテーテルイントロデューサに接続している。

本発明の他の一実施形態において、一端部が飛び出している無菌のガイドバリアと柔軟なシステムとを結合することによって、カテーテルをガイドバリア受容部に沿った固定運動からカテーテルの位置決めを容易にするイントロデューサとの協働的な関係に移行させる。

本発明の他の一実施形態において、無菌のガイドバリアや回転モジュラープレート／ハンドルコントローラの中をカテーテルが進行するために、カテーテルの近端部がスレッド部材の上に斜めに取り付けられ、カテーテルが曲がることを防ぎ、無菌のガイドバリアに沿ってカテーテルを導くためにカテーテルの近端部がはめ込み式で固定されることが必要である。この例では、カテーテルの近端部はフィーダに連結する。フィーダは、フィーダ支持部によってカテーテルに取り付けられる。カテーテルは無菌バリアの口唇部の方へ向かって下に屈曲し、フィーダはコンタクト部材において無菌バリアの口唇部を分離する。その後カテーテルチップは無菌バリアに挿入される。追加的に無菌バリアは使用後に廃棄されてもよい。

カテーテルまたはシースの近端部がスレッドベースを移動するにつれてフィーダは無菌バリアを広げる。無菌バリアは先端部に沿って開き、同時に後端部で閉じる。本発明の他の一実施形態において、カテーテルまたはシースの近端部がスレッドベースを移動するにつれてフィーダは無菌のガイドバリアを広げる。本発明の他の実施形態において、無菌のガイドバリアは、移動するカテーテルまたはシースの先端に沿って無菌バリアを開き、同時に無菌性を維持するために後端部で閉じるように無菌のガイドバリアに裂けた管を生じさせる可動ワイパ設計を組み込んでいる。

本発明の他の実施形態において、無菌のポリバックはスレッドベースを無菌に維持しスレッドベースを封入するために用いられる。ポリバックは無菌バリアに沿って伸びる輪ゴムを有し、ポリバックを結合することなく装置のスレッドを経路（ｐａｔｈ）に沿って滑動させる。望ましくはポリバックは装置と患者との間に無菌の環境を維持する。追加的に、無菌のポリバックは、使用後に廃棄されるものでもよい。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースはスレッドベースの遠端部にあるイントロデューサ結合部をさらに含む。イントロデューサ結合部はカテーテルまたはシースを患者の体に導くために効果的である。カテーテルまたはシースはレールの下を移動し、スレッドベースの近端部において、患者の体内にカテーテルまたはシースを導くイントロデューサ結合部と向かい合う。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースは、スレッドベースの遠端部にある内部ノーズコーンを含む。内部ノーズコーンは、無菌バリアよって制限されるスレッドベースの内部と外部環境との間の無菌環境を維持する。望ましくは内部ノーズコーンは無菌であり、スレッドベースに永続的に取り付けられる。追加的に、内部ノーズコーンは使用後に廃棄されるものでもよい。

他の実施形態において、内部ノーズコーンは外部ノーズコーンに連結するものでもよい。外部ノーズコーンは、無菌バリアに囲まれているスレッドベース内で無菌環境を維持するために内部ノーズコーンを完全に覆う。さらに望ましくは、外部ノーズコーンは前記イントロデューサを固定するために適合している。追加的に、外部ノーズコーンは使用後に廃棄されてもよい。内部ノーズコーンおよび／または外部ノーズコーンは、細長い医療装置が曲がることを防ぐ。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御ステーションはジョイスティックを含むものでもよい。本発明の他の実施形態において、コンピュータガイドによるナビゲーションシステムは、体内で生じる実際の運動、先端圧およびカテーテルの動きに対する抵抗を遠隔カテーテルイントロデューサシステム／モデルに伝達するためのセンサフィードバックを有するカテーテルイントロデューサシステムと類似または同様のシステムを使用してもよい。従来のシースとカテーテルとの外観を有する人体用のセンサは、ハンドル制御装置とフィーダシステムとに情報を伝達するコントローラとして用いることができる。この設定によって施術者は標準様式によって遠隔からカテーテルを挿入し、操作することができ、体内にインターベンショナルカテーテルを挿入し、操作することができる。

前記遠隔制御メカニズムは、カテーテルを先導または操作し、体内に挿入されるカテーテルと類似する装置またはモデルを追加的に含むものでもよい。そのカテーテルおよび典型的な制御メカニズムは、遠隔で行われる処置を実際の侵襲的システムに伝達するために、カテーテルハンドル制御装置とカテーテルフィーダシステムとにその情報を前後に伝達することができる。カテーテル型のリモコンに侵襲するカテーテルの実際の触覚を伝達するために、モデル（遠隔制御メカニズム）の中にセンサと抵抗が存在する。発明の他の実施形態における装置またはモデルは、カテーテル挿入のための人体解剖学に類似する。そのようなモデルは、イントロデューサシース、カテーテル、ハンドルおよびギア、センサ、レジスタならびにトランジスタを含むものでもよい。本発明の他の実施形態において、三次元マッピングのような画像診断法と統合される場合、遠隔制御は、カテーテルの伝達、運動／処置を問題なくカテーテル挿入目標部位に到達させるための安全な反復過程によって遠隔から実行することができる（人間の介入および／または入力作業によって自動的に）ようなコンピュータである。

本発明の他の実施形態において、カテーテルハンドルのハンドル、ノブおよび／またはスイッチは、遠隔制御が伝達する、人体内で機械的に挿入され操作される類似カテーテルの正確な動きと触覚にしたがって操作される。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置は、医療装置の制御ハンドルを受け、または折り曲げるために有効なハンドルコントローラと、少なくとも３つの可動域と遠端部とを有する医療装置と、ハンドルコントローラと通信して軸方向に医療装置を動かすことができる第１のモータと、ハンドルコントローラと通信して医療装置の遠端部を回転させることができる第２のモータと、ハンドルコントローラと通信して医療装置の遠端部を屈曲させることができる第３のモータと、第１、第２、および第３のモータと通信する制御装置とを含む。

本発明の他の実施形態において、第１のモータは雄ねじ付きの打込みねじに接続し、ハンドルコントローラは雌ねじ付きのドライブ支持部に接続し、打込みねじはドライブ支持部とかみ合う。スレッド部材はねじの動きにしたがってスレッドベースに沿って移動する。

本発明の他の実施形態において、３つのモータを含むものでもよい。加えて、第２の医療装置（例えばカテーテル、探り針またはガイドワイヤ）を制御するため後端部を有してもよい。例えば、第１の部品システムは操作可能なシースを制御するものでもよく、第２の後端部システムまたはコントローラは操作可能なカテーテルを制御するものでもよい。このように、複数のコントローラが更なる操作性を達成するために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、第３のモータは、第１、第２、および第３のギアを介してノブに接続しており、第３のギアはノブの開口を形成するギア延長部を含む。

本発明の他の実施形態において、制御装置はワイヤを用いることによって第１、第２、および第３のモータに接続している。

本発明の他の実施形態において、制御装置はワイヤレスで第１、第２、および第３のモータに接続している。

本発明の他の実施形態において、制御装置は第１、第２、および第３のモータの各々の個別制御部を含む。

本発明の他の実施形態において、患者の体内の細長い医療装置の位置決めを遠隔制御するためのシステムは、患者の体内の医療装置を位置決めするように構成されるロボット装置を含む。ロボット装置は、医療装置のハンドルでどのような制御も行うことができる有効なハンドルコントローラと、前後に医療装置を動かすために有効なドライバと、体内に医療装置を配送するために有効なカテーテルフィーダとを含む。前記システムは、ロボット装置を制御するための有効な遠隔制御メカニズムをさらに含む。

本発明はさらにシステムの信頼性を向上させ、屈曲性および回転運動の改善を通して製造コストを低減する。医療装置屈曲システムは、付加的なモータ、ベルト、プーリーおよびプーリー／カム仕様を有する。そのメカニズムは、ハンドルコントローラの回転部に収納される。一実施形態において、プーリー／カムはノブの動きを通じてカテーテルの屈曲を順に制御するインタフェースノブを駆動する。

ハンドルコントローラは、特定のカテーテル形状に形成されてもよい。
ハンドルコントローラは、カテーテルを屈曲させるためにその形状と外形を変更してカテーテルの特徴を制御するように構成されてもよい。カテーテル挿入管は、処置の間、手動操作でカテーテルを患者に挿入することができる範囲を最大にするためにシステムから取り外される。

ハンドルコントローラは、スレッド部材がスレッドベースに沿って線形に移動できるようにスレッド底面に載せられたスレッド部材に連結している。スレッドベースは近端部と遠端部とを有し、一実施形態においてスレッドベッドの長さに延長する２本のレールを有する。スレッド部材は、スレッド部材が所望のカテーテル長を得るために遠隔制御または手動によって単数のレールまたは複数のレールに沿ってスレッドベッドの長さに応じて遠隔から移動させるような方法によって、単数のレールまたは複数のレールの上に移動するように構成される。本発明の他の実施形態において、スレッドベースは薄い無菌バリアによって覆われる。無菌バリアは、無菌のポリバックであってもよい。ポリバックは、前記装置のスレッド部材のスレッドが、ポリバックを連結することなく経路に沿って滑動できるように、無菌バリアに沿って伸びる輪ゴムを有する。一実施形態において、ポリバックは装置全体に施され、患者と装置との間のバリアになる。

スレッドベースの単数のレールまたは複数のレールの下方向に配置されてもよい。
本発明のもう一つの実施形態において、カテーテルフィーダはハンドルコントローラの遠端部にあるフィーダに連結してもよい。例えばカテーテルがレールに沿って延びる溝付きの柔軟な押出部に挿入されることができるように、フィーダは無菌バリアを広げる。溝付きの柔軟な押出部はカテーテルが動くための開口を含む。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースは、スレッドベースの遠端部に取り付けられる内部ノーズをさらに含む。内部ノーズコーンはカテーテルを受け止めるのに適していてもよい。望ましくは、内部ノーズコーンはスレッドベースに取付ける前に無菌化されてもよい。追加的に、内部ノーズコーンと無菌バリアは使用後に廃棄されてもよい。

内部ノーズコーンを完全に覆い、レールと内部ノーズコーンとの無菌環境を維持するために主なレールを覆うのに適している外部ノーズコーンが取り付けられてもよい。外部ノーズコーンは、内部ノーズコーンに触れることなく分離できるものでもよい。外部ノーズコーンは、シースのようなカテーテルイントロデューサを安全にラッチ係合するのに適しているイントロデューサ留め具をさらに含む。溝付きの柔軟な押出部を通じて進行するカテーテルは、患者の体内に挿入される前にイントロデューサの中を通る。カテーテルは、右心房、右心室、左心房、左心室、心内膜、および心外膜などを含む部位に位置決めされることができる。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御メカニズムは遠隔制御ステーションとロボット装置コントローラとを含む。施術者はロボット装置を制御するために遠隔制御ステーションを使用する。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御メカニズムは遠隔制御ステーションまたはリモコンおよびロボット装置との間の情報を伝達するための一つ以上の送信機、レシーバおよび／またはトランシーバを含む。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置は、例えば遮蔽制御室のような患者の位置から遠い場所において、遠隔制御ステーションまたはリモコンによって制御される。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラはモジュール式である。

本発明の他の実施形態において、モジュラーハンドルコントローラは特定の型またはモデルの医療装置を受けて操作するように設計されている。

本発明の他の実施形態において、モジュラーハンドルコントローラは特定のカテーテルハンドルとその制御部を制御するように設計されている。

本発明の他の実施形態において、モジュラーハンドルコントローラは、特にペースメーカおよび／または除細動リードの配送、位置決めおよび配置を制御するように設計される。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは、種々の異なる細長い医療装置に適合しているものでもよい。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置のハンドルコントローラはカテーテルの制御ハンドルを結合する。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは、カテーテル制御ハンドルの標準的な特徴を、患者の体内にカテーテルを挿入し、カテーテルを操作し、カテーテルを回転させ、カテーテルを位置決めし、カテーテルを形成し、またはカテーテルを屈曲させ、もしくはその２つ以上を組合せるために使用する。

本発明の他の実施形態において、カテーテルはマッピングおよびカテーテルアブレーションのために使われる。

本発明の他の実施形態において、カテーテルはステント術（血管造影術）または薬剤配送またはその２つ以上の組合せのために使われる。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラはカテーテルフィーダシステムをさらに含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは留め具、ハンドルアセンブリおよびカテーテル制御装置をさらに含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは、外側の環（ｒｉｎｇ）と一つ以上のギアとを含む外部ハウジングアセンブリと、医療装置の制御ハンドルをハンドルコントローラに固定するために有効な一つ以上の留め具ブラケット、留め具またはベルトを含む留め具装置とをさらに含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルアセンブリは外側の環と一つ以上のギアとを含むハンドル外部ハウジングアセンブリを含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは前記カテーテルを固定するための手段と、前記カテーテルを回転させる手段と、患者の体内でカテーテルを成形し、屈曲させ、操作し、配置し、またはカテーテルを位置決めし、またはその２つ以上を組合せる手段とをさらに含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは患者の体内でカテーテルの動きとカテーテルの環境に関する情報を遠隔制御手段に伝達するための一つ以上のセンサをさらに含む。

本発明の他の実施形態において、前記情報は遠隔ステーションに伝達される。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御メカニズムは、体内のカテーテルの手動による挿入または操作に関する情報を含み、制御メカニズムは遠隔で実行される操作を実際の侵襲システムに伝達するためにカテーテルハンドル制御装置とカテーテルフィーダシステムとに前後に情報を伝達する。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御はカテーテルの動きと操作が問題なくカテーテル配送目標部位に到達するために反復過程によって安全に遠隔から行うことができるコンピュータを含む。

本発明の他の実施形態において、反復過程は人間の管理によって行われる。

本発明の他の実施形態において、カテーテル制御ハンドルのハンドル、ノブ、スイッチまたは制御部は、体内に挿入され手動で操作される類似カテーテルの正確な動きと触覚に近づくようにハンドルコントローラで操作される。

本発明の他の実施形態において、医療装置が安定した予測可能な安全な方法で患者に配送されるように、システムはベースまたは支持部に安全に取り付けられる。

他の実施形態において、ベースまたは支持部はスレッドベースを移動するのに適したスレッド部材である。

一実施形態において、スレッドベースは安定した面に実装アームによって取り付けられる。取り付けられたスレッドベースは、患者の体に対して斜めに取り付けてもよい。

本発明の他の実施形態において、実装アームは車輪（ｗｈｅｅｌｓ）をロックすることによって、天井、台、壁、床、三脚またはカートに取り付けられる。

本発明の他の実施形態において、細長い医療装置は、ペースメーカおよび／または除細動リードである。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置はリードを進行または除去することができ、および／またはリードを時計回りおよび反時計回りに回転させることができる。

本発明の他の実施形態において、システムはペーシングまたはショック投与、すなわち心臓除細動または除細動のためにリードを冠状静脈洞静脈またはその枝部に固定および／または位置決めするための手段を含む。

本発明の他の実施形態において、左心房または左心室に低電圧および／または高電圧の治療を適用することができるリードが位置決めされる。

本発明の他の実施形態において、医療装置はガイドワイヤまたは探り針である。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置はガイドワイヤまたは探り針を進行または除去することができ、および／またはガイドワイヤまたは探り針を時計回りおよび反時計回りに回転させることができる。

本発明の他の実施形態において、電気生理学的検査用カテーテルは、マッピングおよび／またはアブレーションカテーテルである。

本発明の他の実施形態において、システムは心房細動アブレーションを行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは心室性頻拍症アブレーションを行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは心房性粗動アブレーションを行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは心房性頻拍アブレーションを行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは肺静脈隔離を行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは単純なアブレーションまたは複合的なアブレーションを行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは副伝導路媒介心頻拍のために複合的なアブレーションを行うために用いられてもよい。

本発明の他の実施形態において、システムは医療装置の進行または後退を制限するためのリミッタを持つ。

本発明の他の実施形態において、医療装置は市販の操作可能なカテーテル、イントロデューサシース、ペーシングおよび／または除細動リード、ガイドワイヤまたは探り針である。

本発明の他の実施形態において、医療装置によるマッピング、追跡または医薬の配送の改善された手段に映像技術が組み合わせられた手段において、前記改善が、医療装置を位置決めするための本発明の遠隔位置決め制御システムを使用することを含む。

本発明の他の実施形態において、マッピングおよびアブレーションカテーテルを患者に挿入するマッピングおよびカテーテルアブレーションのための改善された手段において、前記改善はカテーテルを位置決めするために本発明の遠隔位置決め制御システムを使用することを含む。

本発明の他の実施形態において、ペーシングおよび／または除細動リードは、位置決めされ、展開され、および／またはねじ込まれる。

本発明の他の実施形態において、ペーシングおよび／または除細動リードは、右心房、左心房、右心室または左心室に遠隔から配送される。

本発明の他の実施形態において、リードは心外膜、心内膜、または冠状静脈洞静脈を経て配送される。

本発明の他の実施形態において、患者の体内の細長い医療装置の位置決めを遠隔制御するためのシステムは、患者の体内で細長い医療装置を位置決めするように構成されるロボット装置と、ロボット装置を制御するために有効な遠隔制御装置とを含む。ロボット装置は、医療装置のどのような制御も手動で操作できるハンドルコントローラと、前後に医療装置を動かすためのドライバと、体内に医療装置を配送するためのカテーテルフィーダとを含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは各モジュールが特定の型の医療装置に適応しているモジュール式である。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは様々な医療装置に適応できる。

本発明の他の実施形態において、制御ハンドルを備える細長い医療装置の患者の体内における位置を遠隔制御するためのシステムは、
医療装置の無菌性を維持するために有効であり、医療装置を導くために有効な医療装置フィーダと、
患者の体内に医療装置を位置決めするように構成される制御装置に連結するスレッド部材と、
患者の体内にレールに沿ってスレッド部材を進行させるように構成されるスレッドベースであって、スレッドベッドを動かすことができる調節可能なアームに連結し、カテーテルを受け止めて導くために有効な再封止可能な配送チャネルによって前記スレッドベース内の無菌性を維持するために有効な無菌バリアに接続するスレッドベッドを含むスレッドベースと、
ロボット装置を制御するように構成される遠隔制御メカニズムと、
患者の体に医療装置を導くために有効な医療装置イントロデューサとを含む。

本発明の他の実施形態において、スレッド部材は電力を測定するために有効なセンサを備える。

本発明の他の実施形態において、センサは直線状のスレッドの前部、後部または前部および後部に置かれる。

本発明の他の実施形態において、直線状のスレッドの力を示すために着色された光が発せられるディスプレイを有する。

本発明の他の実施形態において、センサは力を示すために音を発するものでもよい。

本発明の他の実施形態において、再封止可能な配送チャネルは一対の再封止可能な口唇部を含む。

本発明の他の実施形態において、医療装置フィーダは円錐テーパー形ルーメン（ｌｕｍｅｎ）を有する。

本発明の他の実施形態において、医療装置フィーダは使い捨てである。

本発明の他の実施形態において、医療装置フィーダは無菌化可能である。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースは、無菌性を維持するために有効であって、汚染されることなく無菌状態で制御装置とスレッド部材とをスレッドベッド上に設置するために有効な無菌のドレープによって覆われる。

本発明の他の実施形態において、機械式実装部（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｕｎｔ）はスレッドベースに連結する。

本発明の他の実施形態において、実装部は蛍光透視台に取り付けられる。

本発明の他の実施形態において、実装部は遠隔制御を行っている施術者によって遠隔制御されるものでもよい。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御メカニズムは遠隔制御ステーションと制御装置コントローラとを含む。そして、施術者が制御装置を制御するために遠隔制御ステーションを使用する。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御メカニズムは、遠隔制御ステーションと制御装置コントローラとの間で情報を伝達するための一つ以上の送信機、レシーバおよび／またはトランシーバを含む。

本発明の他の実施形態において、制御装置は患者の位置から遠い場所にある遠隔制御ステーションから制御される。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御ステーションは遮蔽制御室に設置される。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御ステーションは、ロボット装置を制御する施術者によって操作されるジョイスティックを含む。

本発明の他の実施形態において、制御装置は患者の体内に医療装置を挿入するようにさらに構成される。

本発明の他の実施形態において、医療装置はカテーテルおよびカテーテル制御装置を含むロボット装置である。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置のハンドルコントローラは、カテーテルまたは他の細長い医療装置の制御ハンドルに接続する。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは、カテーテル制御ハンドルの標準的な特徴を用いて、患者の体内にカテーテルを挿入し、カテーテルを進行させ、カテーテルを回転させ、カテーテルを位置決めし、カテーテルを形成し、カテーテルを屈曲させ、またはその２以上を組合せて行う。

本発明の他の実施形態において、カテーテルは電気生理学的検査用カテーテルである。

本発明の他の実施形態において、カテーテル制御装置は、患者の循環器系にカテーテルを挿入するようにさらに構成される。

本発明の他の実施形態において、カテーテルは心臓、脈管、放射線学的、胃腸病学的、または腎論理的処置、またはそのような処置のうち２つ以上の組合せのために使われる。

本発明の他の実施形態において、カテーテルは一つ以上の処置の治療を行うために用いられるインターベンショナルカテーテルである。

本発明の他の実施形態において、カテーテルはマッピングおよびカテーテルアブレーションのために使われる。

本発明の他の実施形態において、カテーテルはステント術、血管造影術または薬剤配送、あるいはその２つ以上の組合せのために使われる。

本発明の他の実施形態において、スレッド部材は、
医療装置を受け止めるために有効であり、スレッド部材をハンドルコントローラに取り付けるために有効な使い捨てまたは無菌化可能なモジュラープレートと、
前記医療装置を効果的に固定するための少なくとも１つ以上の留め具と、
医療装置制御装置とをさらに含む。

本発明の他の実施形態において、モジュラープレートは無菌化可能または再無菌化可能である。

本発明の他の実施形態において、モジュラープレートは使い捨てである。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースは、
直線状のスレッドを導くためのガイドと、
スレッドベース内で無菌環境を維持するための手段と、
前記スレッドベースの垂直および／または横方向を変動させるための手段とをさらに含む。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御メカニズムは、カテーテルを身体に手動で導入し処置することに関する情報をさらに含み、前記制御メカニズムは、実際の侵襲システムに遠隔で実行される処置を伝達するために、カテーテルハンドル制御装置とカテーテルフィーダシステムとに処置を前後に伝達する。

本発明の他の実施形態において、リモコンは、カテーテルの動きと処置とがカテーテル配送の目標部位に問題なく到達するための安全な反復過程によって遠隔で操作するコンピュータを含む。

本発明の他の実施形態において、医療装置を安定した予測可能な安全な方法で患者に配送するために、前記システムはベースまたは支持部に安全に取り付けられる。

本発明の他の実施形態において、前記システムは車輪を固定することによって、天井、台、壁、床、三脚またはカートに取り付けられる。

本発明の他の実施形態において、台は蛍光透視台である。

本発明の他の実施形態において、蛍光透視台は第１および第２の支持部を構成する左右の側部を有し、前記システムは第３の支持部によって台の床にさらに固定される。

本発明の他の実施形態において、前記システムは一つまたは一つ以上のカテーテルを用いた遠隔マッピングまたはアブレーションのための一つまたは一つ以上のロボット装置を支持するために有効な円形のモノレールを含む。

本発明の他の実施形態において、細長い医療装置はペースメーカおよび／または除細動リードである。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置はリードを進行または除去することができ、および／またはリードを時計回りおよび反時計回りに回転させることができる。

本発明の他の実施形態において、システムはペーシングまたはショック投与、すなわち心臓除細動または除細動のためにリードを冠状静脈洞静脈またはその枝に固定および／または位置決めするための手段を含む。

本発明の他の実施形態において、左心房または左心室に低電圧／または高電圧の治療を適用できるリードが位置決めされる。

本発明の他の実施形態において、医療装置はガイドワイヤまたは探り針である。

本発明の他の実施形態において、ロボット装置は、ガイドワイヤまたは探り針を進行または除去することができ、および／またはガイドワイヤまたは探り針を時計回りおよび反時計回りに回転させることができる。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは、
少なくとも３つの可動域と遠端部とを有する細長い医療装置の制御ハンドルを受け止めるように構成されるハンドル制御装置と、
ハンドル制御装置に接続し、少なくとも前方および／または後方に細長い医療装置を動かすために効果的な第１のモータと、
ハンドル制御装置に接続し、少なくとも細長い医療装置を回転させるために効果的な第２のモータと、
ハンドル制御装置に接続し、少なくとも第１の方向に遠端部を少なくとも屈曲させるために効果的な第３のモータと、
第１、第２および第３のモータに接続するコントローラユニットとを含む。

本発明の他の実施形態において、第１のモータは雄ねじ付きの打込みねじに接続し、ハンドル制御装置は雌ねじ付きのドライブ支持部に接続し、打込みねじはドライブ支持部と係合する。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは直線状のスレッドに接続している。

本発明の他の実施形態において、スレッド部材はハンドルコントローラからフィーダまで細長い医療装置を進行させるために効果的である。

本発明の他の実施形態において、スレッド部材はスレッドベース上の単数のレールまたは複数のレールに沿って移動する。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースはイントロデューサに接続し、イントロデューサはシースが曲がることを防ぐために有効なクリップ（ｃｒｉｐ）を含む。

本発明の他の実施形態において、特注のクリップは、遠隔カテーテル処置の間、カテーテルが曲がることを防止するためにハンドルコントローラとスレッドベースとの間に短い一定の距離を維持するために、ハンドルコントローラの端部をイントロデューサシースに固定してもよい。

本発明の他の実施形態において、医療装置は市販されている操作可能なカテーテル、イントロデューサシース、ペーシングまたは除細動リード、ガイドワイヤまたは探り針である。

本発明の他の実施形態において、遠隔制御されたカテーテル挿入装置の使用方法は、
直線状のスレッドに連結するハンドルコントローラ上にカテーテルの制御ハンドルを挿入し、
リモコンの制御部を操作し、スレッドベース上の前記スレッド部材を進行させ、
スレッドベースに対応してスレッド部材を配置し、
前記カテーテルを無菌環境である前記スレッドベースの内部に挿入し、
前記スレッドベッドの終端部まで前記カテーテルを進行させ、前記カテーテルを前記スレッドベースの終端部に設置し、
患者の身体に接続されているカテーテルイントロデューサに接続し、
前記カテーテルを患者の身体に導入することを含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは直線状のスレッド上で前後に手動で動かされるものでもよい。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースはシステム内の無菌性を維持するために有効な無菌のドレープで覆われる。

本発明の他の実施形態において、カテーテルはカテーテルをハンドルコントローラに固定するために有効な円錐形のルーメン型カテーテルフィーダに配置される。

本発明の他の実施形態において、ハンドルコントローラは手動で操作するためにスレッドベースから取り外されるものでもよい。

本発明の他の実施形態において、カテーテルは無菌性を維持したままハンドルコントローラから分離されその後再び結合されてもよい。

本発明の他の実施形態において、患者の体内の細長い医療装置の位置決めを遠隔制御するためのシステムは、
患者の体内に医療装置を位置決めするように構成されるロボット装置であって、
ハンドル制御装置とモジュラープレートとを含む細長い医療装置を手動で操作するために有効なハンドルコントローラと、
モジュラープレートに連結する細長い医療装置と、
前記スレッド部材を単数のレールまたは複数のレールに沿って前方および後方へ動かすために有効なドライバと、
体内に医療装置を配送するために有効なイントロデューサとを含むロボット装置と、
ロボット装置を制御するために有効なリモコンとを含む。

本発明の他の実施形態において、ハンドル制御装置は各モジュールが特定の型の医療装置に適応するモジュール式である。

本発明の他の実施形態において、ハンドル制御装置は、種々の医療装置に適応できる。

本発明の他の実施形態において、患者に挿入する前の細長い医療装置の無菌性を維持する方法は、
レールシステム内に無菌室が設置されたレールシステムに沿って移動するロボット装置上に細長い医療装置を固定し、
前記レールシステム内に設置された無菌室に細長い医療装置を挿入し、
患者の体の近くに配置された無菌化されたカテーテルイントロデューサに細長い医療装置を挿入し、
前記患者の体内に細長い医療装置を挿入することを含む。

本発明の他の実施形態において、カテーテルを患者の体に挿入する方法は、
カテーテルを受け止めるのに適しているモジュラープレートにカテーテルを配置し、
モジュラープレートを、近端部および遠端部を有する細長いスレッドベースにスレッドが配置されており、前記モジュラープレートの位置を変えるために効果的であるハンドルコントローラに結合するスレッド部材に接着し、
カテーテルをスレッドベッドの内部が密封された無菌環境であるスレッドベッドに配置し、
患者の身体の近くでイントロデューサと相互作用するカテーテルであって、前記スレッドベッドの末端部のスレッドに結合されたカテーテルを進行させ、
前記カテーテルを前記患者の体内に挿入することを含む。

本発明の他の実施形態において、前記方法は、遠隔で前記患者の体内の前記カテーテルの位置をモニタし、リモコンを使用して前記カテーテルの移動を制御することを含む。

本発明の他の実施形態において、前記リモコンは標準カテーテルのハンドルに類似するように構成される。

本発明の他の実施形態において、スレッドベースを取り付けるための実装装置は、
スレッドベースと接続するために適した面を有する細長いプレートと、
細長いプレートの位置を手動操作するために構成され、配置される前記細長いプレートに接続されるコネクタ部材と、
一面における前記細長いプレートの移動を行うためのレールと、
前記レールをベッド構造に実装のための一対の実装部材と、
前記横のレールに沿って一面において移動し、前記ベッド構造の横のレールへ接続するために適する実装部材とを含む。

本発明の他の実施形態において、患者の体内の細長い医療装置の位置決めを遠隔制御するためのシステムは、
ハンドルコントロールアセンブリとモジュラープレートとを含み、医療装置のどのような制御も行うことができる有効なハンドルコントローラと、
モジュラープレートに接続された医療装置と、
ハンドルコントローラに連結するスレッド部材と、
単一のレールまたは複数のレールを備える密封されたベースと、
単数のレールまたは複数のレールに沿って前方および後方にスレッド部材を移動するために有効なドライバと、
体内部に医療装置を配送するために有効なイントロデューサと、
ロボット装置を制御するために有効なリモコンと、
ロボット装置を実装するための実装アセンブリであって、
前記ロボット装置に接続するために適応した面を有する細長いプレートと、
細長いプレートの位置を操作するために構築され、配置される前記細長いプレートに接続したコネクタ部材と、
一面において前記細長いプレートの移動をするためのレールと、
前記レールをベッド構造上に実装するための一対の実装部材と、
を含む実装アセンブリと、
ベッド構造の横のレールへの接続に適応する実装部材であって、実装部材が前記横のレールに沿って一面において移動する実装部材とを含む。

本発明の他の実施形態において、患者の体内で２つ以上の医療装置の位置決めを遠隔制御するためのシステムは、
患者の体内で細長い医療装置を位置決めするように構成される２台以上のロボット装置であって、各ロボット装置は、
医療装置を手動で操作するために有効なハンドルコントローラと、
ハンドルコントローラに連結するスレッド部材と、
単数のレールまたは複数のレールを有するスレッドベースと、
単数のレールまたは複数のレールに沿って前方および後方にスレッド部材を移動するために有効なドライバと、
体内に医療装置を配送するために有効なイントロデューサとを有するロボット装置と、
各ロボット装置を制御するために有効なリモコンと、
各ロボット装置を実装するための実装アセンブリであって、
各ロボット装置に接続するために適応する表面を有する細長いプレートと、
細長いプレートの位置を操作するために構築され、配置される前記細長いプレートにロボット装置を接続するコネクタ部材と、
一面における前記細長いプレートの移動のためのレールと、
前記レールをベッド構造上に実装するための一対の実装部材とを含む実装アセンブリと、
前記横のレールに沿って一面において移動するベッド構造の横レールに接続するために適している実装部材とを含む。

本発明の他の実施形態において、近端部を有する細長い医療装置の患者の体内の位置決めを遠隔制御するためのシステムは、患者の体内で医療装置を位置決めするように構成されるロボット装置と、医療装置の近位端を受け止めるためのハンドルコントローラを含むロボット装置を制御するように構成されるリモコンとを含む。

本発明の他の実施形態において、実装アセンブリはスレッドベースを取り付けるために提供される。実装アセンブリは表面をスレッドベースと接続することに適応している細長いプレートと、細長いプレートの位置を操作するために構成され、配置される前記細長いプレートに接続しているコネクタ部材と、一面における前記細長いプレートの移動のためのレールと、前記レールをベッド構造に実装するための一対の実装部材であって、前記実装部材は横レールに沿って一面において移動し、ベッド構造の横レールへの接続に適応する実装部材とを含む。

本発明によれば、これらの医療処置を行う際に、医師または他の医療関係者は、不快であって完全に効果的であるとは言えず、長時間の装着により装着者を傷つける可能性のある保護ギアを装着する必要性がなくなる。

また、本件のロボット挿入システムによれば、カテーテルと他の医療装置との特性または安全性を阻害したり変更したりすることなく、これらのカテーテルと他の医療装置とを操作することができる。ハンドルコントローラの鋳造されたネストは、異なる目的のために設計された種々なカテーテル、シースまたは他の医療装置を支持することができる。

図１は、本発明の一実施形態において使用可能なカテーテルの上面図である。 図２は、本発明の他の実施形態にかかる遠隔制御カテーテル挿入システムの斜視図である。 図３は、本発明の他の実施形態にかかる遠隔制御カテーテル挿入システムの斜視図である。 図４は、本発明にかかるロボット装置のいくつかの構成要素の詳細な分解図である。 図５は、本発明にかかるロボット装置のいくつかの構成要素の詳細な分解図である。 図６は、本発明にかかるロボット装置のいくつかの構成要素の下面の詳細な分解図である。 図７は、カテーテルに連結するスレッド部材の上面図である。 図８は、本発明の一実施形態にかかる打込みねじとスレッド部材との横から見た斜視図である。 図８Ａは、本発明の一実施形態にかかる打込みねじの切開図である。 図９は、カテーテルフィーダとワイパとを示す本発明の実施形態にかかるスレッド部材ベッドの内部ノーズコーンの正面図である。 図９Ａは、本発明の一実施形態にかかるスレッド部材ベッドの外部ノーズコーンの正面図である。 図１０は、本発明の一実施形態にかかる実装アームに取り付けられる本発明にかかるシステムの断面図を含む上面斜視図である。 図１１は、本発明の一実施形態にかかる無菌ドレープ（ｄｒａｐｅ）を含む本発明の詳細図である。 図１２は、本発明の一実施形態にかかる遠隔制御カテーテル挿入装置の上面斜視図である。 図１３は、本発明の一実施形態にかかるノーズコーンの内部、ノーズコーンの外側、およびイントロデューサの図である。 図１４は、本発明の一実施形態にかかるコントローラの上面図である。 図１５は、本発明の一実施形態にかかるシステムレイアウトの正面図である。 図１６は、本発明の一実施形態にかかるリモコンの上面斜視図である。 図１７は本発明の一実施形態にかかるリモコンの上面図である。 図１８は本発明の一実施形態にかかるリモコンの上面の斜視図である。 図１９は、本発明の一実施形態にかかる図であり、本発明の動作状況の相対的な大きさを示す。 図２０は、本発明の一実施形態にかかる無菌バリアに挿入されているカテーテルとフィーダとの上面斜視図である。 図２１は、本発明の実施形態における実装アセンブリに接続しているスレッド部材ベッドの上面斜視図である。 図２２は、図２１の実施形態における上面図である。 図２３は、図２１の実施形態における右側面図である。 図２４は、本発明のカテーテル挿入システムのフレームの側面の斜視図である。

以上の図面はこの出願に含まれ、この出願の一部を形成するものであって、本発明の実例を示し、本発明の範囲を制限するものではない。

本発明は図面を参照することでよりよく理解される。図１に、本発明の一実施形態におけるカテーテルとして使用可能なカテーテル１００を概略様式で示す。カテーテル１００は使用者が握るハンドル部１０２を含む。ハンドル部１０２は、近端部１０４とグリップ部１０６とを含む。電気、冷却剤、熱、その他をカテーテル１００に提供することができるワイヤ１０８または管（ｔｕｂｉｎｇ）を近端部１０４に挿入してもよい。グリップ１０６は、ノブ１１２の張力を調整するのに用いられる調整ダイヤル１１０を含む。ハンドル１０２は同様に遠位に広がっているカテーテルシースまたは管状部材１１６に連結している柔軟な終端部１１４で終わる。

従来技術にあるように、カテーテルシース１１６はさまざまな従来の処置と装置とを用いて患者に挿入されてもよい。カテーテルシース１１６は末端部１１８で終わる。末端部１１８は、例えば電気的刺激、冷却剤、熱などを供給するための電極を含むものでもよい。

矢印１２０または１２２の方向における前方および後方のハンドル１２０の移動によって、同様に遠端部１１８とカテーテルシース１１６とが移動するように、カテーテルシース１１６がハンドル１２０に物理的に取り付けられる。矢印１２４および１２６で示されるハンドル１０２の時計回りまたは反時計回りの回転またはトルクは、同様の回転をカテーテルシース１１６に与える。矢印１２８または１３０の方向におけるノブ１１２の回転は、末端部１１８を１１８ａおよび１１８ｂで示す方向のいずれかに屈曲させる。このように手動で使われる場合、市販のカテーテルは矢印１２０と１２２の方向における前方および後方、矢印１２４と１２６の方向における回転、ならびに１１８ａと１１８ｂのような位置における屈曲という６つの可動域に動く。従来の遠隔制御カテーテル挿入装置は、本発明が利用できるこれらの範囲の全てを利用することはできなかった。

図面に示される実施形態は、主に操作可能なカテーテルの発明に関するものである。しかしながら、本発明のロボット制御システムは、例えばガイドワイヤ、イントロデューサシース、ガイドカテーテルまたは他の類似の細長い医療装置のような他の柔軟な医療装置にも適用できる。

図２と図３に本発明の実施形態において使用可能な遠隔制御カテーテル挿入システム１３４を示す。システム１３４は、直線状のスレッドベッドまたは直線状のスレッド部材１３８、スレッドベース１３６、無菌ガイドバリア１４２、ハンドルコントローラ１４４、カテーテルドックまたはハンドル制御装置１４６を支持する実装アーム１４０、カテーテルイントロデューサ１４８およびカテーテルイントロデューサ結合部１５０を支持するベース１３６を含む。一実施形態において、スレッドベース１３６は、ローカル制御部と位置決めハンドル１５２またはリモコン１５４を用いて配置されてもよい。実装アーム１４０はスレッドベース１３６に結合し、垂直（上下の）回転運動と横（左右の）回転運動をすることができる。実装アーム１４０は、手動または遠隔制御を用いることにより機械的に動かされてもよい。実装アーム１４０は蛍光透視台のような手術台１５６の左または右の横の棒に取り付けられてもよく、追加的に３本の支持体を有する台の脚（三脚のような構成）に取り付けられてもよい。

円形のモノレールまたは他の構成のレールは、一つ以上のカテーテルの遠隔マッピングおよびアブレーションのために一つ以上のロボットを支持するのに役立つ。ロボットは、位置の上または位置の外にロボットを揺動させるための調節可能なアームを備えている。ロボットアームは使用中も使用中でないときもアクティブであってよい。

再び図２と図３を参照すると、モータハウジング１５８はモータ１６０を収納する。モータ１６０は、ワイヤを用いることによりワイヤハウジング（図示せず）と末端コネクタ（図示せず）とを通じて供給される電力と制御信号とを受ける支持面１６２の上に取り付けられる。以下で詳細に述べるように、ワイヤはモータ１６０とハンドルコントローラ１４４とに電力と信号制御とを供給する。モータ１６０は、スレッド部材１３８を進行させるために、打込みねじ１６４を回転させる。カテーテルの位置決めのために、モータ１６０はスレッドベース上でハンドルコントローラ１１４とスレッド部材１３８とを前後に容易に動かす。

ハンドルコントローラ１４４は、スレッド部材１３８に連結する。図８と図８ａに関して、ハンドルコントローラ１４４を有するスレッド部材１３８は、ドライブ支持部１６６を通じて打込みねじ１６４に有効に接続している。ドライブ支持部１６６は内側にねじ山を有し、雌ねじのドライブ支持部１６６は雄ねじの打込みねじ１６４と係合する。このように、打込みねじ１６４が回転すると、ドライブ支持部１６６の雌ねじと雄ねじの打込みねじ１６４との係合によってドライブ支持部１６６が前後に移動する。打込みねじ１６４はスレッドベース１３６に配置されてもよい。スレッドベース１３６の遠端部および近端部は、ドライブ支持部１６６の変化を制限して順にハンドルコントローラ１４４とスレッド部材１３８との動きを制御する。

図８Ａに明らかに示されるように、ドライブ支持部１６６は一番上の支持部１７２に片側だけ取り付けられ、内部にねじ山を有する部材１７４に取り付けられた支持ベース１７０を含む。点線で示すように、一番上の支持部１７２は、スレッド部材１３８の支持ベース１７６に取り付けられる。打込みねじ１６４は、後方または前方に移動するために、内側にねじ山を有する部材１７４のねじ山と支持ベース１７０の穴を通じて供給される。その運動は、一番上の支持部１７２と支持ベース１７０に伝えられ、順にスレッド部材１３８（およびハンドルコントローラ１４４）に伝えられる。センサは、スレッド部材１３８とハンドルコントローラ１４４との移動を感知できるようにモータ１６０、打込みねじ１６４、ドライブ支持部１６６またはスレッド部材１３８のすぐ近くに配置されてもよい。

図４、図５、および図６に示すようなシステムは、カテーテル制御ハンドルがモジュラープレート１８４に搭載されたハンドル制御装置１８２で受け止められるスレッド部材１７８を表す。ハンドル制御装置１８２は留め具１８６と１８８と鋳造されたネスト１９０とを含む。カテーテル１８０のノブ１９２は、摩擦またははめ込み式によって鋳造されたネスト１９０に固定される。

スレッド部材１７８は、モジュラープレート１８４とハンドル制御装置１８２とによってカテーテルハンドル１８０に取り付けられている。モジュラープレート１８４とハンドル制御装置１８２とは、本発明で使用されるカテーテル１８０の型／仕様に特有のものである。使用されるカテーテルの型／製造に応じて異なるモジュラープレート１８４およびハンドル制御装置１８２が使用されてもよい。モジュラープレート１８４およびハンドル制御装置１８２は、無菌化可能または使い捨てあるいはその両方であってもよい。

市販されている既製のカテーテルを使用することができることは、本発明の主な特徴である。モジュラープレート１８４がスレッド部材１７８から着脱可能であるため、異なる型のカテーテル１８０用に異なるハンドルが使われてもよい。図１に示す例では、ＢＬＡＺＥＲ ＩＩ ＸＰＴＭ心臓アブレーションカテーテル（マサチューセッツ州ネイティックのＢｏｓｔｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社から購入可能）とこれに対応するモジュラープレート１７８とが使われている。他のハンドルとカテーテルも使用することができる。例えば、ＳＡＦＩＲＥ双方向性アブレーションカテーテル（ミネソタ州セントポールのＳｔ． Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ社から購入可能）をこれに対応するハンドル１３６とともに使用してもよい。同様に、ＲＦ ＭＡＲＩＮＲ、ＲＦ ＣＯＮＴＲＡＣＴＲ、またはＲＦ ＣＯＮＤＵＣＴＲアブレーションカテーテル（ミネソタ州ミネアポリスのＭｅｄｔｒｏｎｉｃ社から購入可能）も使用することができる。留め具１８６と１８８とのような留め具から成っている留め具構造体は、カテーテル１８０をモジュラープレート１８４に取り付けるものであってもよい。

図４、図５および図６を参照すると、カテーテル１８０のハンドルは、３点、すなわち、留め具１８６および１８８と鋳造されたネスト１９０とによって、モジュラープレート１８４に結合されている。カテーテル１８０のハンドルは、鋳造されたネスト１９０にはめ込み式または摩擦によって固定されてもよい。カテーテル１８０の近端部は留め具１８６を用いることによりモジュラープレート１８４に取り付けられ、末端部は留め具１８８を用いることによりモジュラープレート１８４上へ取り付けられる。本発明の一実施形態において、留め具は係合するスナップであってもよい。カテーテル１８０が付加的に可動域（例えばＭｅｄｔｒｏｎｉｃアブレーションカテーテルの屈曲点）を有する場合、付加的にモータを取り付けて対応するハンドルを制御することができる。モジュラープレート１８４は、係合するスナップによってスレッド部材１７８に取り付けられてもよい。図６に示すように、モジュラープレート１８４はモジュラープレート１８４をスレッド部材１７８に固定するために有効な突出１９４と１９６とを有している。図７はスレッド部材１７８とカテーテル１８０のハンドルに取り付けられているモジュラープレート１８４を示す。

実施形態において、スレッド部材１７８は、３つのゾーンで力の強さを測定するために後端部および／または前端部に力センサ（図示せず）を有していてもよい。ディスプレイは、モジュラープレート１８４の上、遠隔制御ステーション２９０または他の場所に設置されてもよい。一実施形態において、ディスプレイは低、中、高の力を示すものでもよい。これらの結果は、それぞれ緑、黄色および赤を含む着色された光または例えば１本のバー２本のバーまたは３本のバー状の光線によって表示されてもよい。さらに他の実施形態において、ディスプレイは、誤った力が加えられた場合にノイズを発する音声センサをさらに含むものでもよい。

図９、図９Ａおよび図１０に関して、直線状のスレッドベース２００は互いに平行であってスレッドベース２００の端部まで延びている２本のレール２０２と２０４とを含む。一実施形態において、打込みねじ２０６はレール２０２またはレール２０４に設置され、レールの長さに形成されるものでもよい。スレッド部材２０８は凹部２０４より上に位置しており、レールに沿って延長されてもよい。溝付きの柔軟な押出部２１０は、レール２０４に配置されていてもよい。溝付きの柔軟な押出部２１０は、カテーテルを受け止めるのに適した凹部２１２を含む。凹部２１２に対応する開口部は、カテーテル２１６を患者に挿入されるように導く配送チャネルまたはルーメンを形成する二重ワイパ２１４を含む。この全ての部分は、カテーテルのケースおよび付属品より先にアームに入れられる。溝付きの柔軟な押出部は、スレッドベース２００の長さにわたるものでもよい。図示するように、カテーテル２１６の近端部は、共に無菌である溝付きの柔軟な押出部２１０の二重ワイパ２１４と無菌のレール２０４を通って移動する。

図９、図９Ａおよび図１３に関して、内部ノーズコーン２１８は、スレッドベース２００の遠端部に取り付けられる。内部ノーズコーン２１８は使用前に無菌化されてもよく、使用後に廃棄されてもよい。内部ノーズコーン２１８は外部ノーズコーン２２０を受け止めるのに適しており、外部ノーズコーン２２０は、内部ノーズコーン２１８と主なレールとを覆ってそれらを無菌領域の背後に維持する。使用者が内部ノーズコーン２１８に触れることなく外部ノーズコーン２２０を分離することができるように、ラッチ解放機能は外部ノーズコーン２２０に組み込まれてもよい。カテーテルイントロデューサ留め具２２２を無菌バリア２２４に添付する必要をなくすために、カテーテルイントロデューサ留め具２２２が外部ノーズコーン２２０に組み込まれる。イントロデューサ２２６は、イントロデューサ留め具２２２に摩擦またははめ込み式によって固定されてもよい。

一実施形態において、無菌バリア２２４は、完全にスレッドベース２００を封止するために、スレッドベース２００上に取り外し可能に配置されてもよい。無菌バリア２２４は、レール２０４の上に配置され、カテーテル２１６を凹部に押入するための入口を提供する二重ワイパ２１４（図９、図９ａ参照）を有する。

図１１に関して、無菌のポリバック２３０は、スレッドベース２００の無菌性を維持するためにさらに用いられてもよい。無菌のポリバック２３０は、スレッド部材２０８が無菌のポリバック２３０と結合することなくレール２０４に沿って滑動することができるように無菌バリア２２４に沿って伸びる輪ゴムを有する。一実施形態において、無菌のポリバック２３０はスレッドベース２００の全体を覆い、患者と装置との間のバリアとして作用する。

図１２に関し、一実施形態において、無菌のドレープは無菌性を維持し、無菌領域上のハンドルコントローラ２３２とスレッド部材２３４とにおけるカテーテルの無菌環境における設置を可能とするように構成され、さらに手動操作のためにカテーテルを無菌で除去できるように構成される。一実施形態において、全システムは無菌である。カテーテルのハンドル（図示せず）は、鋳造されたネスト２３６に受け止められる。カテーテルフィーダ２３８は、スレッドベース２４２を通り、無菌バリア２４０を通り、ノーズコーン２４６のイントロデューサ２４４を通ってカテーテルの終端部を誘導する。

再び図１を参照すると、カテーテルシース１１６は非常に柔軟である。その柔軟性のために、過剰な力がカテーテルシース１１６に加えられた場合、カテーテルシース１１６が患者の中に侵入せずに屈曲する。本発明のシステムは、そのような屈曲を回避するためのさまざまな機械的装置を有する。再び図１２を参照すると、柔軟なカテーテルシースがスレッド部材２３４に取り付けられた後、カテーテルシースはスレッドベース２４２のレールに無菌バリア２４０を通して挿入される。

図２０に関して、フィーダ２４８はカテーテルシース２５０の端部まで取り付けられる。フィーダ２４８はフィーダ支持部２５４によって支持され、留め金２５６でカテーテルシース２５０に取り付けられる。一実施形態において、フィーダ２４８は無菌であり、円錐ルーメン型である。フィーダ２４８は使い捨てでもよく、再無菌化可能でもよい。フィーダ２４８は、一実施形態において、長さ２−４インチであり、カテーテル２５０の上をカテーテルハンドル２５８まで滑動し、ハンドルコントローラ２６０にカテーテルハンドル２５８の端部を取り付けることを助ける。フィーダ２４８は、カテーテル２５０を溝付きの柔軟な押出部２６２のチャネル／ルーメンと二重ワイパ２６４とに導くことを助ける。フィーダ２４８は、ロボット処置について、無菌性を維持してカテーテル２５０を取り外し手動操作を行うことができるように維持する。一実施形態において、これは手動オーバーライド機構（ｍａｎｕａｌ ｏｖｅｒ−ｒｉｄｅ ｆｅａｔｕｒｅ）と呼ばれるものであってもよい。フィーダ２４８は、さらに、モジュラープレート２６６とハンドルコントローラアセンブリ２６８とにフィーダ２４８をはめ込むことによって配送チャネルにカテーテル２５０を戻すことができるようにする。

スレッド部材２７０は、モジュラープレート２６６をレールの方向に下に曲げるために遠隔制御されるものでもよい。フィーダ２４８に連結するカテーテルシース２５０は、レールに溝付きの柔軟な押出部２６２に挿入される。ハンドルコントローラ２６０とスレッド部材２７０とが前後に移動し、カテーテルシース２５０は内部的にレールの方に動く。カテーテルシースはレールに沿って前方後に導かれるものでもよい。

さらにカテーテルシースの挿入を援助し屈曲を回避するために、カテーテルイントロデューサ留め具が用いられる。図１３を参照すると、レール２７２はカテーテルイントロデューサ留め具２７４で終わり、外部ノーズコーン２７６と内部ノーズコーン２７８とを含む。前記のように、カテーテルシースは無菌バリア２８０を通ってレール２７２の内部に挿入される。カテーテルイントロデューサ２８２はカテーテルシースまでの一定の正確な距離（すなわち近位）を維持して、カテーテルシースの屈曲をさらに防ぐ。カテーテルシースはカテーテルイントロデューサ２８２から出る。カテーテルイントロデューサ３１４は、外部ノーズコーン２７６によってスレッドベース２８４上に取り付けられる。

再び図１を参照すると、前述のように、カテーテル１００は前方および後方１２０と１２２、時計回りと反時計回りの回転１２４と１２６、および位置１１８ａと１１８ｂにおける遠端部の屈曲という６つの可動域に操作することができる。カテーテル１００を有するシステムにおいて、図８および図８ａに最もよく示されているように、前方および後方１２０と１２２への移動は、モータ１６０と打込みねじ１６６およびドライブ支持部１６４の係合とを用いることによって制御される。時計回りおよび反時計回りの回転１２４と１２６はモータによって達成される。位置１１８ａと１１８ｂにおける遠端部１１８の屈曲は、モータ１６０を用いることにより達成される。

リモコン１５４は、本発明のシステムにワイヤレスで接続しているものでもよい。ワイヤレスコントローラ１５４は、信号を前後に切り替えるためのスイッチを用いて一つのハンドルコントローラで２つの異なるロボットシステムを操作することができる二重ロボットシステムシナリオのためのボタンを備えているものでもよい。加えて、ワイヤレスコントローラは、「死人のスイッチ」のような、人間がそれを握っていない限り作動しないような例えば赤外線または体温のセンサを備えているものでもよい。

ワイヤレスリモコンのハンドルの寸法と形状とは、施術者の手にとって快適な大きさと形状であり、望ましくは標準操作可能な細長い医療装置のハンドルの寸法と形状である。他の寸法としては、ほぼ従来のホットドッグ（ロールパン）の寸法と形状であってもよい。

図１４に本発明の実施形態において使用可能な遠隔制御ステーション２９０を示す。遠隔制御ステーション２９０は、遠隔制御ステーション２９０に接続している各モータに電力を供給するために有効なマスタースイッチ２９２を有する。ダイヤル２９４の動きがモータに電力と制御信号とを供給し、カテーテルに前後の移動を与え、進行／後退ダイヤル２９４はモータに接続している。進行／後退スイッチ３００は選択的に２９４にダイヤルする電力を供給する。回転ダイヤル２９６はモータに接続し、ダイヤル２９６の動きがモータに電力と制御信号を供給し、カテーテルの回転運動を生じる。回転スイッチ２９８は、選択的に２９６にダイヤルする電力を供給する。屈曲ダイヤル３０４は、モータ（図８参照）に接続している。ダイヤル２９４の動きは、モータ１６０に電力と制御信号とを供給して、カテーテルの遠端部に屈曲を生じる。屈曲スイッチ３０２は、選択的に３０４にダイヤルする電力を供給する。このように、カテーテルの可動範囲は全て、遠隔制御部２９０を用いることによって制御することができる。カテーテルに電力供給のためのワイヤが取り付けられている場合、そのようなワイヤの加熱または冷却は制御ステーション２９０に連結していてもよい。ダイヤルは、モータのさまざまな速度に対応する動作のオン／オフ信号またはアナログ信号を生成するために用いられるものでもよい。

図１５を参照すると、遠隔制御ステーション２９０は、本発明の他のシステムから間隔を置いて配置されてもよい。例えば、システムを操作している技術者または医師は、遠隔制御ステーション２９０により遠隔からカテーテルを制御するものでもよい。遠隔制御ステーション２９０が他のシステムとは別の部屋にあってもよい。制御ステーション２９０を管理している間、技術者は処置（例えば蛍光透視）に関する情報を表示しているスクリーン３０６を見ることが可能であってもよい。制御ステーション２９０は、有線および／またはワイヤレス接続を含む種々な手段によって発明のシステムに接続していてもよい。ここで述べられるシステムが他のマッピングおよび／または視覚化システムに関連して操作されてもよいことは、本発明の範囲内である。他のシステムは、ＣＡＲＴＯ（カリフォルニア州ダイアモンドバーのＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ社から購入可能）を含み、またＥｎＳｉｔｅ（ミネソタ州セントポールのＥｎｄｏｃａｒｄｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社から購入可能）のマッピングシステムもしくは従来の赤外線または超音波視覚化システムを含む。

遠隔制御ステーション２９０は、標準カテーテルのハンドルと外観、触覚、設計と操作の点で同様に構成されてもよい。遠隔制御ステーション２９０は、ノブを用いることにより、片手でカテーテルの進行／後退と屈曲とを操作し、他方の手で回転させることができるものでもよい。

図１６のように、一実施形態において、遠隔制御部３５０には、ボタン３５２で制御される例えば上／下、中／外、左／右、または左回転／右回転方向機能を有してもよい。ダイヤル３５４は、左右の関節を制御するものでもよい。この例では、遠隔制御装置を制御するには両手が必要である。

図１７と図１８とは、本発明のリモコンの第２の実施形態を示す。リモコン３６０は、制御を容易にするために標準カテーテルの外観および触覚を模倣したものである。リモコン３６０はその遠端部３６２の近くに薄いくぼみがある。リモコン３６０は片手操作用に設計される。遠端部３６２は、カテーテル１００のようなカテーテルの右回転と左回転とを制御するために回転するものでもよい。リモコン３６０の本体に設置されるボタン３６４は内外への動きを制御する。リモコン３６０の遠端部３６２の近くのくぼみにおいて、ノブ３６６が関節を制御するために用いられてもよい。リモコン３６０の近端部３７２に設置されるワイヤ３７０はリモコン３６０を電源に接続する。

図１９は、患者の始点からシステムを示す。斜めに設置されているスレッドベース３８０とスレッド部材３８２とに対して、直線状のスレッドベース３８０に患者を乗せる。

本発明の他の実施形態において、図２１−図２４に示すように、スレッドベース４００は患者にカテーテルを導入するために実装アセンブリ４０２上に配置されてもよい。アセンブリ４０２は、スレッドベッド４００が配置されてもよい細長いプレート４０４を含む。十分な支持を提供するために、望ましくは細長いプレート４０４の長さはスレッドベース４００の長さに相当する。レール４０８に配置される細長いプレート４０４はコネクタ部材４０６に取り付けられる。コネクタ部材４０６は、カテーテルの適切な配置のために、レール４０８に沿って横に動かすことができる。コネクタ部材４０６は、レール４０８の縦軸について細長いプレート４０６が回転するように構築され設計される。コネクタ部材４０６は、手動で調整することができ、またはベッド４１０にいる患者の頭上の平面に水平に細長いプレート４０４を伝達して遠隔制御することができる。ベッド４１０には、患者の快適さおよびカテーテル挿入のために患者を配置するために表面にパッドを入れてもよい。コネクタ部材４０６は、カテーテルをよりよい位置に位置決めするために、レバーのようなもので細長いプレート４０４を上下に垂直に傾けることができる。追加的に、細長いプレート４０４はコネクタ部材４０６の上で平面的に回転することができる。

レール４０８は、ベッド４１０の反対側の一対の実装部材４１２と４１４とによって、ベッド４１０の上の平面に載せられる。実装部材４１２と４１４とは逆「ｖ」字型、または図２１に示すように、まっすぐな棒状でもよい。ベッド４１０の側面４１６と４２０とは、実装アセンブリ４０２を前方および後方へ移動するための横のレール４２２と４２４とを有する。実装部材４１２と４１４は、レール４０８を患者の体へのカテーテルの導入を最適化できる高さに患者の頭上に架することができるような大きさに設定される。実装部材４１２と４１４との高さは、異なる身長の患者を収容できるように調整されてもよい。施術者はロボットを配置するために、台に沿って前方および後方に橋部とそこに取付けられたロボットとを動かすことができる。施術者は垂直にロボットを動かし（上／下に傾け）、位置を固定することができる。また、施術者は台を挟んで水平にロボットを動かすことができる。橋部はロボットの所望の高さに合わせ、ロボットに関しおよび／または台／レールに関し、橋部の位置にシステムを固定するための制動装置システムがある。望ましくは、ロボットは単純なレバー連動を通して橋部から容易に取り付けられ／取り外される。橋部自体は、ＥＰベッド台に容易に取り付けられ／取り外される。

実装アセンブリ４０２に接続している電源（図示せず）は、電力を細長いプレート４０４とコネクタ部材４０６との自動動作のために提供する。細長いプレート４０４とコネクタ部材４０６とは、必要に応じて手動で調整してもよい。加えて、スレッド部材ベッド１０４の側面を活性化または駆動するのに必要な電源または他の制御部は、直線状のベッド１０４（例えば、ベッド４１０の下や上）に取り付けられてもよく、とワイヤまたはケーブルは実装部材４１２および／または４１４を通ってスレッドベース４００まで延びてもよい。

図２１と図２３に示すように、シース４２６はその端部に長く予備的に成形された曲部４２８を有してもよい。曲部６０４は、通常経皮的に左心房に位置決めされ、心房細動アブレーションのために使われる。実装アセンブリ４０２は、以下でさらに詳細に述べられるように、スレッドベース４００によって行われる屈曲に加えて、シースを前後に動かし、左右に回転させることができるようにする。

図２１から図２４に示す本発明の一実施形態において、一つのカテーテルベッドスレッドは、橋部支持装置によって支持される。２つ以上のカテーテルスレッドベッドが同時に橋部支持装置によって支持されてもよいことは本発明の範囲内であると理解されるべきである。この場合、１つまたは２つのカテーテルのためのスレッドベッドおよび１つまたは２つのシースまたは他の医療装置があってもよい。例えば、１つのマッピングおよび／または超音波カテーテルのためのカテーテルスレッドベッド、および１つのアブレーションカテーテルのためのカテーテルスレッドベッドがあってもよい。望ましくは複数のスレッドベッドと一つのハンドルコントローラがある状況において、施術者が複数のロボットを遠隔で駆動することができるようなスイッチメカニズムがあってもよい。このハンドルコントローラは、施術者にどのカテーテルが遠隔で操作されているかを明確に知らせる指標とスイッチメカニズムとを備えている必要がある。加えて、例えば、マッピング／アブレーションカテーテルのためのハンドルコントローラと超音波カテーテルまたは第２のマッピングカテーテルのためのハンドルコントローラのような特定のカテーテルのハンドル用にそれぞれ特に設計された複数のハンドルコントローラ（各々特定のカテーテルを操作する）があってもよい。

本発明の一実施形態において、橋部および／またはロボット、他の制御装置もしくは制御ワイヤが蹴られるのを防止するために、例えば、ＶＥＬＣＲＯ接着システムによってベッド４１０の横表面または端に取り外し可能なスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）またはカーテン（ｃｕｒｔａｉｎ）が取り付けられる。

このように、従来の市販のカテーテルを利用することによって、より適合的で安価な遠隔制御カテーテル挿入システムが実現される。標準カテーテルが使われ、カテーテルが被験者に挿入される唯一の器具であるため、付加的な政府の承認は必要とされない。使用されるモジュラーハンドルに応じて、さまざまな大きさ、形状、メーカーのカテーテルを全てシステムに組み込むことができる。望遠鏡型（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｎｇ）ロッドを使用することで、ロッドを容易に使い捨てに設計することができるので、システムがより無菌化される。加えて、カテーテルを身体に挿入するために作動するモータは除去されてもよく、カテーテルの安定性、同期性とコントロール性が改善されてもよい。見慣れた制御装置とスクリーンとを利用できるため、技術者はコントローラの使用に容易に適応することができる。

上述したシステムは、多くの特徴を有するとともに安全でもある。例えば、前後にカテーテルを動かすために有効なモータは、最終的に人間が手動で行うよりも小さい力で動作するため、穿孔に対する不安が少ない。過剰な力が加えられないことを確保するため、例えばスタビライザバーを介してさまざまなセンサによって力の強さが感知される。同様に、センサはカテーテルの遠端部の屈曲を促すギアの時計回りおよび反時計回りの動きと移動量を見るために使用される。すべてのこのようなセンサのデータは、安全なシステムを確保するために使用される。加えて、一定の限度、切除、その他は、手動で行う処置以上の安全性を提供することができる。

例えば診断用カテーテルまたは血管造影カテーテルまたは、さまざまなポンプ、探り針、ガイドワイヤまたはバルーンを含むカテーテルのようなどのようなタイプのカテーテルでも確実に使用することができる。具体的には、スレッド部材とハンドルコントローラとに取り付けられるモジュラープレートは、市場に出ているどのようなタイプのカテーテルにも適合するものでもよい。場合によっては異なるモジュラープレートが購入されてもよい。

電力が切断されているときにもカテーテルの位置が維持されるものでもよい。例えば、全６つの可動域は連続的な電力供給に依存しない。進行または後退の距離、回転と屈曲の全ては、電力の連続供給に依存しない。例えば、特定の屈曲が設定され、その後回転モータが使用されている間に、屈曲モータが切断されてもよい。同様に、カテーテルが線状アブレーションのために遠隔から引き戻される間に、持続性高周波アブレーション治療が特定の屈曲角度で行われてもよい。ある種の治療はマイクロ波、超音波、高周波、冷凍切除、化学剥離、生物製剤の配送その他を含む。そして、従来の非蛍光透視三次元マッピングはカテーテルの動きとアブレーションアプリケーションとを追跡するために用いることができる。

先行技術のコントローラは新しい制御方法の習得を使用者に要求していたが、本発明は使用者に認知されている学校で一般に教えられている制御方式を採用している。

カテーテルの位置は、蛍光透視および／または三次元マッピングシステムを使用して測定し、記録することができる。コンピュータプログラムとフィードバックシステムを用いることで、ロボット装置は、自動的にまたは半自動的に当該位置にカテーテルを操作することができ、施術者の設定に従ってカテーテルを位置決めすることができる。カテーテルシステムからのフィードバックを適切なフェイルセーフ機構で使用しているソフトウェアプログラムは、施術者なしで遠隔でカテーテルを動かし、正確な目標部位でカテーテルアブレーションを操作し、実行することができる。予定および目標とされたマッピング／アブレーション処置との偏差がある場合、施術者は自動化された目標の手術をモニタして、システムを終了することができる。例えば、ソフトウェアプログラムは、センサによって、被験者の中のカテーテルの特定の設置のために、モータおよび／またはギアの各変化を分析することができる。例えば、技術者が最初に処置を行い、ソフトウェアがモータの各変化を分析してもよい。その後、ソフトウェアがロボット的に特定の場所にカテーテルを制御しおよび／または特定の処置を行うために、制御ステーションの補足として使われるものでもよい。そのような機能は、特に特定の処置が複数回繰り返される場合に有効である。加えて、コンピュータソフトウェアは三次元の目標に向けてその目標に焦点を絞ったカテーテルの一連の反復的な移動を行うことができる。ソフトウェアプログラムは前記運動と特定の場所への復帰から学習することができ、肺静脈隔離を行うためにアブレーションを適用して肺静脈を囲むような一連の操作（コンピュータによって引き出されまたは目標とされる）を行うことができる。加えて、カボ三尖弁峡部（ｃａｖｏ−ｔｒｉｃｕｓｐｉｄ ｉｓｔｈｍｕｓ ｌｉｎｅｓ）は、心房性粗動をアブレーションするために作成することができる。最終的に、瘢痕マップを作成することができ、アブレーション線は再入心室性頻拍症が発生するのを防止するために自動的にまたは半自動的に形成される。

前述のシステムは、ブームの側を含めて、例えば、天井、手術台の上、または側部もしくは被験者から隔てられた場所などどこにでも取り付けて配置することができる。後退させることなく挿入の力を伝達できるように、システムは挿入部位に確実に安全に取り付けられてもよい。他の実施形態において、台マウントは、蛍光透視台上の横の（左右の）棒に接続してもよく、３つの支点（三脚のような構成）で台の足に接続してもよい。円形のモノレールまたは他の構造のレールは、遠隔マッピングとアブレーションまたは一つ以上のカテーテルのために、一つ以上のロボットを支持することを助ける。ロボットは、ロボットを特定の位置の上または特定の位置の外に（使用中および使用中でないとき）揺動させるための調節可能なアームを備えている。

さらに、付加的なバックエンドモジュールは、例えば前方／後方の移動、回転、屈曲、薬／医薬品の配送、バルーン膨張、エネルギー／治療の配送またはステント／装置の配送などの処置を遠隔制御することができる。

本発明の他の実施形態において、ここで述べたカテーテル処置システムと共に、長いシースの端部に予備的に成形された曲部を遠隔から標準的に安価に操作する２つの簡単な方法がある（一般的に、経皮的に左心房に位置決めされ、心房細動アブレーションのために使われる）。さらに、カテーテルが移動する遠位弯曲（すなわちシースの屈曲）を制御する長い操作可能なイントロデューサシースを制御することもできる。シースの左右回転と共に長いシースの前方および後方への移動を可能にするために、ここに述べられるカテーテル処置システムを修正して利用することは容易である。以下は、その２つの例である。

望ましくは、遠隔から心室にカテーテルを配送する長いシースを操作することが可能である。シースは遠隔で前後に移動し左右に回転することが可能でなければならない。屈曲可能なシースを制御する付加的な方法が加えられてもよい。標準承認されたイントロデューサ（標準カテーテルに加えて）を使用している標準様式（我々のシステムが遠隔操作すること以外は）において、制御と処置の付加的な過程を提供することが目標である。

第１の方法では、イントロデューサに対する従来の無菌の内部トロッコと遠位コネクタとは、進行し後退することができる（他のモータドライバまたはギアスイッチ付きのモータドライバによってイントロデューサシース自体が進行および後退することができる）。シースの回転は、イントロデューサシースまたはアーム（または第２の回転装置）の遠位に接続する内部トロッコの回転によって達成されてもよい。

上記のシステムを用いた第２の方法では、第２のドライバとメカニズム（例えばベルトまたはロッドのような遠位モータドライバでアームに含まれる長いねじ機構）とが直接イントロデューサシースに取り付けられてもよい。イントロデューサ自体の交替は、カテーテルが駆動されるときにトルクをイントロデューサに印加するギア、ベルト、その他を経て達成されてもよい。

上述の２つの方法は、完全に自由なカテーテルの遠隔操作を可能にすると上述したが、現在、多くの電気生理学者によって非遠隔で行われている（すなわち蛍光透視によってベッドサイドで装着される）標準的な長いシースの望ましい遠隔操作がさらに可能である。現在の作用に応じた現在のシステムでは、追加的に操作可能な制御が必要となる場合には、その都度施術者が部屋に入って手動で長いイントロデューサシースを操作しなければならない。上記の方法は、標準カテーテルと標準的な長いシースの遠隔制御を別々におよび一緒に行うことができ、近い将来において価値のあるものである。

加えて、カテーテルに加えてより小さな範囲で使用される操作可能なシースを制御してもよい。

換言すれば、本発明にかかるシステムは、標準的な長いイントロデューサシースの遠隔制御と一緒におよび別々に標準カテーテルの完全な遠隔制御を可能にする。さらに、カテーテルと一緒におよび別々に操作可能なシースを遠隔制御することができる。

好ましい実施形態を述べたが、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限される。

当業者は、本発明の方法とシステムには多くの変形例があって、多くの態様で実施することができ、前記および下記の典型的な実施形態と実施例によって制限されないことを理解する。その上、前記および下記の実施形態の構成要素の機能は、異なる態様で実施されるものでもよい。さらに、実施形態における過程はどのような順序で行われるものでもよく、より少ない過程に統合し、またはより多くの過程に分けることもできると理解すべきである。このように、本発明の範囲は、当業者によって理解されるように、ここに述べられるシステムの構成要素に対する従来および将来の発展したバリエーションと変形例とを含む。

Claims (25)

1. 近位部を有するカテーテルの患者の体内における遠隔位置決めのためのシステムであって、前記システムは、
   前記カテーテルの近位部を受け止めるように構成されるハンドルコントローラと、
   前記ハンドルコントローラを接続するスレッド部材と、
   ガイドに沿って前記スレッド部材を進行させるように構成されるスレッドベースと、
   前記スレッドベースの上面に設置され、内部に前記カテーテルが挿通される配送チャネルが形成された弾性材料からなる無菌バリアと
   ユーザの入力コマンドを受信して前記遠隔ロボット装置に制御コマンドを送信するように構成されるリモコンとを含み、
   前記無菌バリアにおける前記配送チャネルの全域にわたって前記配送チャネルと前記無菌バリアの上面との間を連通させるとともに封止し、前記カテーテルの先端部が挿入されるときに開くスリットが形成されたことを特徴とするシステム。
2. 前記ハンドルコントローラがハンドル制御装置とモジュラープレートとを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ハンドル制御装置が前記カテーテルの近位部を受け止めるために鋳造されたネストを含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 前記ハンドルコントローラが前記カテーテルを導き、屈曲を最小化する、管状のフィーダ部材を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記フィーダ部材は、可動部材を有さず、前記カテーテルの近位部が前記ハンドルコントローラに置かれるときに前記ハンドルコントローラと結合し、前記カテーテルの近位部が前記ハンドルコントローラから離れるときに前記ハンドルコントローラから分離することができ、前記フィーダ部材は、前記カテーテルが手動で操作されるときに前記カテーテルの動きを邪魔しないように構成され、前記フィーダ部材は、前記カテーテルの近位部が再び結合されるときに前記ハンドルコントローラと再結合することができることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記管状のフィーダ部材は、前記スレッドベースの再封止可能な配送チャネルに前記カテーテルを導くことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
7. 前記スレッドベースは遠端部を有し、前記遠端部は、患者の体内に前記カテーテルを導いて前記患者の近辺での屈曲を最小化するイントロデューサを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 無菌の環境で前記イントロデューサを取り外すために開き、前記イントロデューサ部材を前記スレッドベースに固定するように構成される留め具をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記留め具は調節可能であり、イントロデューサシースおよびカテーテルに適応することができることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記再封止可能な配送チャネルは一対の再封止可能な口唇部を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 前記スレッドベースは、遠隔制御および手動操作による前記カテーテルの無菌環境における位置決めと除去とをそれぞれ無菌性を維持しながら行うためのドレープを含む無菌のシステムに覆われていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
12. 前記リモコンはワイヤレスであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
13. 前記リモコンが前記カテーテルハンドルのハンドルの外観および触感を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
14. 前記カテーテルの近位部分がハンドルを含み、前記ハンドルコントローラは前記ハンドルを受け止め、前記ハンドルと連結するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
15. 前記カテーテルは、端部と前記端部を屈曲させるための前記ハンドルの機械的特徴とを含み、前記ハンドルコントローラは前記カテーテルの先端を前記リモコンで受信される入力に応答して屈曲させることができるように、前記カテーテルのハンドルの前記機械的特徴と相互作用することができる機械式部品を含むことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
16. 前記カテーテルは、患者の体内の目標部位から前記カテーテルを実質的に除去すことなく無菌性を維持したまま、手動操作をするために前記ハンドルコントローラ、前記スレッド部材および前記スレッドベースから分離され、前記ハンドルコントローラ、前記スレッド部材および前記スレッドベースに再結合されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
17. 前記カテーテルがケースなしで前記患者の体に挿入され、前記ハンドルコントローラのいかなる構成部分も患者の体に挿入されないように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
    
18. 人間の接触または存在を検出するように構成され、検出センサから受信した信号に基づき前記リモコンの意図しない作動を防止するように前記システムが構成される前記リモコンの検出センサをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
19. 前記スレッド部材に接続し、少なくとも前方および／または後方に前記カテーテルを動かすために効果的な第１のモータと、
    前記ハンドルコントローラに接続し、少なくとも前記カテーテルを回転させるために効果的な第２のモータと、
    前記ハンドルコントローラの機械的構成要素に接続し、少なくとも前記機械的構成要素を駆動して第１の方向に前記カテーテルの遠端部を屈曲させるために効果的な第３のモータと、
    前記第１、第２および第３のモータに接続し、前記リモコンからコマンドを受信するように構成されるコントローラユニットとを含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
20. 前記スレッドベースと接続する面を有する細長いプレートと、
    前記細長いプレートの位置を操作するために構成され、配置され、前記細長いプレートに接続するコネクタ部材と、
    すくなくとも１つの面において前記細長いプレートとコネクタ部材とを移動させるレールと、
    前記レールを平面構造体（ｐｌａｎａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の上に実装するための一対の実装部材であって、前記平面構造体の横のレールへの接続に適応し、前記横のレールに沿って少なくとも１つの面において移動する実装部材とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
21. 前記細長いプレートと前記コネクタ部材とは、前記レールに沿って横に配置され、取り外し可能に配置されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
22. 前記細長いプレートと前記コネクタ部材とは、前記レールの縦軸に沿って回転し、取り外し可能に配置されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
23. 前記細長いプレートは前記コネクタ部材に沿って回転し、取り外し可能に配置されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
24. 前記遠隔ロボット装置を実装するための実装アセンブリであって、
    前記遠隔ロボット装置に接続する面を有する細長いプレートと、
    前記細長いプレートの位置を操作するために構成され、配置されている前記細長いプレートに接続するコネクタ部材と、
    一面において前記細長いプレートを移動させるためのレールと、
    ベッド構造の横のレールへの接続に適応し、前記横のレールに沿って一面において移動するように構成され、前記レールを前記ベッド構造に実装するための一対の実装部材とを含む実装アセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
25. 前記遠隔ロボットシステムに接続し、台の上に配置され、前記台の上の反対側に固定され、前記遠隔ロボットシステムを支持するように構成された円形のモノレール橋部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。