JP6606161B2 - 器具を誘導するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して、器具を誘導するためのシステムおよび方法に関する。

現在の技術を使用して、対象者の部位にアクセスするための低侵襲技法／手技が望まれる。たとえば、腎臓への経皮的アクセス（ＰＡＫ）は、腎臓結石除去において腎臓アクセスを行うための低侵襲手技である。ＰＡＫは一般に、中空針を使用して対象者の皮膚に穿刺し、腎臓結石ターゲットを含んだ対象者の腎盂腎杯系に実質的に正確に挿入される。その後、中空針を通してガイドワイヤが挿入され、ワイヤは、結石を分解し、除去することができる内視鏡手術器具の挿入を誘導する。一般に、ＰＡＫプロセスなどの技法は、放射線撮像、たとえばＸ線などを使用して支援される。たとえば、ＰＡＫプロセスは、一般に、Ｃアーム透視検査法を使用して、ターゲットの位置を特定する。

低侵襲技法は、切開と比べて痛みが少ない、傷跡が小さい、感染の危険が少ない、および回復が早いなどの利点をもたらすことは認識されているが、このような侵襲的技法は、一般に行うのが困難であることもまた認識されている。たとえば、ＰＡＫは、一般に、短期間に多くを学ばなければならないために、マスターするには極めて複雑な結石除去技法である。ＰＡＫにおける挿入プロセスは、針を操作し、位置合わせするのに、外科医の経験に極めて依存するものである。ＰＡＫ手技の単調で時間のかかる部分は、針の位置合わせおよび操作であることが認識されている。

さらに、低侵襲技法を使用中の長時間の手技時間は、一般に、対象者の周術期合併症の危険を増大させる。また、長時間の手技時間は、一般に、たとえばＸ線などの放射線撮像にさらされることによる手術担当班の健康危険度を増大させる。さらに、手術室には一般に常に需要があることを考えると、長時間の手技時間が、病院に負担をかけることが認識されている。

ＰＡＫ手技などの技法が直面する課題を考慮して、このような手技を容易にするために、ロボットシステムが開発されている。たとえば、画像誘導システムおよび電動針挿入ドライバによって補助される完全に自動化されたロボットシステム（ＰＡＫＹ−ＲＣＭ）が、現在開発中である。

しかしながら、発明者らはロボット支援の経皮腎臓アクセス（ＰＡＫＹ）と関連するいくつかの限界があることを認識している。たとえば、１つの限界は、呼吸変動または対象者動作の間の後腹膜内の腎臓動作に関連するものである。ロボットシステムは、一般に、たとえば呼吸運動により動かされるターゲットに適応することができない。別の例示的限界は、針が一般にターゲットに到達する前に通過する様々な組織界面に関連するものである。ロボットシステムは、一般に、針が組織界面で抵抗を受けることによる針進路の微小なずれに適応することができず、外科医の介入が取り込まれない限り、微小なずれの蓄積は、ターゲットが見逃される原因となる可能性がある。さらに、ロボットシステムは、たとえばターゲットまたはプロセスの進行を監視するために行われる放射線撮像に対して望ましくない陰影効果を引き起こす可能性があることがわかっている。また、ロボットシステムを実装するコストは、極めて高いものである。また、挿入中の触覚フィードバックは、ターゲットに到達したかどうかに関する有益な情報であり得るので、外科医が、ロボットシステムよりも手動方法を好む可能性がある。このように一般に、外科医の管理下でのアクセス方法が、より低コストをもたらすことができ、より好ましい可能性がある。

したがって、上記を考慮して、上記の問題の少なくとも１つに対処しようとする、器具を誘導するためのシステムおよび装置の必要がある。

第１の態様によれば、器具を誘導するための装置が提供され、この装置は、本体と、本体に連結された、器具を把持するための把持部材と、把持部材の動きを生じさせ、把持部材の上記動きが、装置の外のピボットポイント（pivot point）を中心とした器具の回転
動作をもたらすことができるように構成された１つまたは複数の作動部材とを含む。

装置は、１つまたは複数の作動部材が、本体に対して水平な平面に平行である平面内の並進動作として動きを生じさせるように構成されたこと、をさらに含む。

各作動部材は、平面内のそれぞれの軸に沿って把持部材の並進動作を生じさせるために提供され得る。

装置は、本体に連結された伸長可能な部材をさらに含むことができ、この伸長可能な部材は、把持部材の位置を本体から外して置くことができる。

把持部材は、もう１つのクランピングフィンガーに向かって付勢される少なくとも１つのクランピングフィンガーを含むことができる。

少なくとも１つのクランピングフィンガーは、装置から器具を解除するために力が加えられる端部を含むことができる。

装置は、少なくとも１つのクランピングフィンガーの動きを制限するためにクランピングフィンガーを係合させるためのロック部材をさらに含むことができる。

把持部材は、コンプライアンスデバイスと協働するように構成されることが可能であり、上記コンプライアンスデバイスは、器具を把持することができる。

コンプライアンスデバイスは、コンプライアンスデバイスが２つの垂直軸に沿った動きに従うことを可能にする２つ以上の球面継手を含むことができ、コンプライアンスデバイスはさらに、器具の動きを制限するためのプランジャー組立体を含むことができる。

コンプライアンスデバイスは、各軸に沿った動きに個々にロックされることが可能であってもよい。

コンプライアンスデバイスは、撮像手技におけるコンプライアンスデバイスの陰影効果を実質的に防ぐための材料で構成され得る。

材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、および紙からなる群から選択される少なくとも１つであり得る。

把持部材は、伸長可能なシャフトを含むことができる。

把持部材は、コンプライアンスデバイスと協働するように構成されることが可能であり、上記コンプライアンスデバイスは、器具を把持することができる。

コンプライアンスデバイスは、装置の本体に設けられた少なくとも２つの丸みを帯びた壁によって接触されるように構成されることが可能であり、これによりコンプライアンスデバイスは、少なくとも１つの軸に沿った動きに従うことができる。

把持部材は、コンプライアンスデバイスと係合するために伸長可能なシャフトを作動させることができるプラグをさらに含むことができ、シャフトを伸ばすことまたは引っ込めることは、本体に関連してコンプライアンスデバイスをそれぞれ解除するまたは維持するためである。

コンプライアンスデバイスは、撮像手技におけるコンプライアンスデバイスの陰影効果を実質的に防ぐための材料で構成され得る。

材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、および紙からなる群から選択される少なくとも１つである。

装置は、把持部材が対象者表面からある距離を置いて配置されるように、対象者表面に接触するための、本体に配置された取付ベースをさらに含むことができる。

取付ベースは、対象者表面に接触するための２つ以上の取付セグメントを含むことができる。

第１の作動部材が、１つまたは複数のガイドスロットを含むことができ、第２の作動部材が、ガイドスロットにより第１の作動部材に関連して動くことができてもよい。

第１の作動部材は、移動路（travel path）をさらに含むことができ、装置の外のピボ
ットポイントを中心とした器具の回転動作を上記もたらすことが、移動路内であり得るようにする。

装置は、移動路に関連して把持部材の動きを制限するために、移動路の１つまたは複数の壁に係合するように１つまたは複数のロッキング副部材を伸長させることができるロッキングラッチ部材をさらに含むことができる。

少なくとも１つの作動部材は、あらかじめ定められた脆弱部を設けられてもよく、上記少なくとも１つの作動部材は、把持部材から器具を解除するために壊すことができるようにする。

１つまたは複数の作動部材は、手で操作可能なスライダ機構を含むことができる。

装置は、本体の中心を通る垂直軸を中心とした本体の回転を生じさせるために本体に連結された回転部材をさらに含むことができる。

装置は、本体の回転を制限するための回転ロッキング部材をさらに含むことができる。

装置は、単一軸に沿った把持部材のさらなる動きのみが可能にされるように把持部材の動きを制限することができるロッキング部材をさらに含む。

少なくとも把持部材は、撮像手技における把持部材の陰影効果を実質的に防ぐための材料で構成され得る。

材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）、および紙からなる群から選択される少なくとも１つである。

第２の態様によれば、器具を誘導するためのシステムが提供され、このシステムは、撮像表面を有する撮像デバイスと、視覚的位置合わせモジュールとを有し、視覚的位置合わせモジュールが、可視光源と、可視光源から光を受け取るための屈折／反射部材とを含み、屈折／反射部材が、撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、撮像デバイスの撮像路に配置され、可視光源が、撮像デバイスの撮像路から外れて配置されて、撮像路および撮像表面に対して垂直であることの可視基準が、屈折／反射部材によって提供されることが可能であるようにする。

視覚的位置合わせモジュールは、可視光源が撮像表面の平面に平行な平面内で調整可能であるように動かせるものであってもよい。

システムは、第１の態様のおよび／または上述の装置をさらに含むことができ、器具が、可視基準に従って誘導されることが可能であってもよい。

第３の態様によれば、器具を誘導するために可視基準を提供するための方法が提供され、この方法は、ターゲットを撮像することができる撮像デバイスを提供するステップと、視覚的位置合わせモジュールを提供するステップであって、視覚的位置合わせモジュールが、可視光源と、可視光源から光を受け取るための屈折／反射部材とを含み、屈折／反射部材が、撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、撮像デバイスの撮像路に配置され、可視光源が、撮像デバイスの撮像路から外れて配置される、ステップと、撮像路の可視基準を提供するために屈折／反射部材を使用するステップと、可視基準に基づいて撮像路に器具を誘導するステップとを含む。

器具を誘導するステップについて、方法は、器具位置を撮像するために撮像デバイスを使用するステップをさらに含むことができる。

第４の態様によれば、器具を誘導するための方法が提供され、この方法は、装置を使用して器具を把持するステップと、装置の外にピボットポイントを設けるステップと、装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作をもたらすように器具を動かすために装置の１つまたは複数の作動部材を作動させるステップとを含む。

器具を動かすために１つまたは複数の作動部材を作動させるステップについて、方法は、装置の本体に対して水平な平面に平行である平面内で並進に器具の動きを生じさせるステップをさらに含むことができる。

器具を動かすために１つまたは複数の作動部材を作動させるステップについて、方法は、平面内の各作動部材のそれぞれの軸に沿った器具の動きを生じさせるステップをさらに含むことができる。

本発明の例示的実施形態は、単に例として、図面と合わせて、次に記載する説明から当業者にはよりよく理解され、直ちに明らかとなるであろう。

例示的実施形態における、器具を誘導するためのシステムを示す概略図である。 例示的実施形態における、矢印Ａから見たときのシステムの概略図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置を大まかに示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置を大まかに示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具誘導装置を示す概略図である。 図３（ａ）の拡大表示の図である。 例示的実施形態における、コンプライアンス機構を示すための概略図である。 例示的実施形態における、コンプライアンス機構を示すための概略図である。 例示的実施形態における、コンプライアンス機構を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するための方法を示すための概略フローチャートである。 例示的実施形態における、視覚的位置合わせモジュールを使用した例示的な器具誘導を示すための概略図である。 例示的実施形態における、図６の視覚的位置合わせモジュールの使用を示すための概略図である。 例示的実施形態における、図６の視覚的位置合わせモジュールの使用を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するために可視基準を提供するための方法を示すための概略フローチャートである。 例示的実施形態における、ターゲットにアクセスするためのプロセスフローを示すための概略フローチャートである。 例示的実施形態における、ターゲットにアクセスするためのプロセスフローを示すための概略フローチャートである。 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の概略斜視図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の分解組立図である。 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスを示す概略図である。 図１２（ａ）のコンプライアンスデバイスの分解組立図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 例示的実施形態における、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材を維持することを示すために提供された図である。 図１１の装置のクランピング機構／デバイスの分解組立図である。 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持／把持を示すための概略図である。 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持／把持を示すための概略図である。 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持／把持を示すための概略図である。 例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持／把持を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。 図１６の装置の概略上面図である。 例示的実施形態における、器具の保持／把持および解除を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具の保持／把持および解除を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具の保持／把持および解除を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具の保持／把持および解除を示すための概略図である。 例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。 図１９の装置の分解組立図である。 組み立てられたときの図１９の装置の概略図である。 図２１（ａ）の装置を描いた概略上面図である。 例示的実施形態における、第２の作動機構／部材が一方のＸ軸方向に完全に伸ばされた図１９の装置の概略上面図である。 例示的実施形態における、第２の作動機構／部材がもう一方のＸ軸方向に完全に伸ばされた図１９の装置の概略上面図である。 例示的実施形態における、第２の作動機構／部材と係合されたロッキング部材の概略図である。 例示的実施形態における、矢印Ｄから見たときの第２の作動機構／部材と係合されたロッキング部材の概略断面図である。 例示的実施形態における、第１の作動機構／部材が一方のＹ軸方向に完全に伸ばされた図１９の装置の概略下面図である。 例示的実施形態における、第１の作動機構／部材がもう一方のＹ軸方向に完全に伸ばされた図１９の装置の概略下面図である。 例示的実施形態における、ロッキングラッチ部材の係合を示すための概略図である。 例示的実施形態における、動きの範囲を示すための図１９の装置の概略上面図である。 例示的実施形態における、動きの範囲を示すための図１９の装置の概略上面図である。 例示的実施形態における、器具の解除を示すための図１９の装置の概略側面図である。 例示的実施形態における、器具の解除を示すための図１９の装置の概略側面図である。

本明細書に記載する例示的実施形態は、器具を誘導するためのシステムおよび器具を誘導するためのシステムを提供することができる。器具は、針であり得るが、これに限らない。針は、たとえば中空針を通して機器を導入するための、中空針であり得るが、これに限らない。システムおよび装置は、腎臓への経皮的アクセス（ＰＡＫ）手技に使用され得るが、これに限らない。システムおよび装置は、手術手技中に使用者を支援するための受動的ＰＡＫ支援デバイス（ＰＡＫ−ＡＤ）となることができる。

この説明で使用する「連結された」または「接続された」という用語は、特に指定のない限り、直接接続されたと、１つまたは複数の中間手段を介して接続されたとの両方を含むものとする。

また、いくつかの実施形態を説明するとき、開示は、方法および／またはプロセスを特定の順序のステップとして開示していることがある。しかしながら、特に求められない限り、方法またはプロセスは、開示する特定の順序のステップに限定されるべきではないことは理解されよう。他の順序のステップが考えられる可能性がある。本明細書に開示する特定の順番のステップは、不当な制限と解釈されるべきではない。特に求められない限り、本明細書に開示する方法および／またはプロセスは、記載する順番で行われるステップに限定されるべきではない。ステップの順序は、変えられる可能性があり、依然として本開示の範囲内である。

さらに、本明細書における説明では、使用されるときはいつでも「実質的に」という用語は、「全面的に」または「完全に」などを、これらに限らないが、含むように理解される。また、使用されるときはいつでも「含んでいる」、「含む」などの用語は、明示的に列挙されていない他の構成要素に加えて、そのような用語の後に列挙される要素／構成要素を広く含むことから、これらは非制限的記述言語であることを意図される。さらに、使用されるときはいつでも「約」、「およそ」などの用語は、一般に、妥当な変動、たとえば、開示する値の＋／−５％の変動、または開示する値の４％の変動、または開示する値の３％の変動、開示する値の２％の変動、または開示する値の１％の変動を意味する。

さらに、本明細書における説明では、いくつかの値は、範囲で開示され得る。範囲の端点を示す値は、好ましい範囲を例示するよう意図される。範囲が記載されているときはいつでも、範囲は、考えられるすべての部分範囲、ならびにその範囲内の個々の数値を含み、教示することが意図される。すなわち、範囲の端点は、不変の限界と解釈されるべきではない。たとえば、１％から５％の範囲の記述は、具体的に記述された部分範囲１％から２％、１％から３％、１％から４％、２％から３％など、ならびに、個々には１％、２％、３％、４％、および５％などのその範囲内の値を有するよう意図される。上記の特定の開示の意図は、範囲の任意の深さ／広さに適用できるものである。

本明細書における説明では、器具の「傾斜」動作、およびピボットポイントを中心とした「回転の」（すなわち回転）動作は、同義で使用される。器具は、器具の開始位置に対して斜めの／傾いた位置に動くまたは動かされるようにされる。

図１（ａ）は、例示的実施形態における器具を誘導するためのシステム１０２を示す概略図である。対象者１０６の撮像を容易にするために、撮像構造体１０４が提供される。例示的実施形態では、撮像構造体１０４は、いわゆるＣアームであることが好ましい。Ｃアーム１０４は、矢印Ａを通る軸を中心に実質的に円を描くように回転することができる。

図１（ｂ）は、例示的実施形態における、矢印Ａから見たときのシステム１０２の概略図である。Ｃアーム１０４は、撮像デバイスを含む。撮像デバイスは、Ｘ線撮像デバイスなどの、放射線撮像デバイスであってよいが、これに限らない。代替の例示的実施形態では、磁気共鳴断層撮影（ＭＲＩ）、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンなど、任意の他の撮像デバイスまたは任意の他の撮像形式が使用され得るが、これらに限らない。例示的実施形態では、撮像デバイスは、Ｘ線トランスミッタ１１０と、Ｘ線レシーバ１１２とを含む。トランスミッタ表面、すなわちトランスミッタ１１０の平面は、受容面、すなわちレシーバ１１２の平面に実質的に平行である。

システム１０２では、器具、たとえば中空針１２０を誘導するための誘導モジュール１２２がさらに提供される。誘導モジュール１２２は、器具を誘導するための装置１２４と、好ましくは支持アーム１２６とを含む。支持アーム１２６は、たとえばＰＡＫ手技中に装置１２４を配置し、支持するために、装置１２４に取付け可能に連結される。

例示的実施形態では、装置１２４は、迅速にセットアップし、取り外すために、支持アーム１２６、たとえば多関節アームに取り付けられることがある。支持アーム１２６は、支持アーム１２６が取り付けられるベッド／台１２８から位置決めの際に基準をとる。これは、位置合わせモジュール１０８および／または装置１２４の使用によってもたらされる手技に対する時間節約に加えて、たとえば、ＰＡＫ手技のための全体の時間をさらに削減する。

例示的実施形態では、装置１２４は、たとえばＰＡＫ手技で使用するための微調整機構を提供することができ、針振れに対する所望の補正を行うことができる。例示的実施形態では、調整は、約２ｍｍ未満であり得る。

例示的実施形態では、装置１２４は、全体的にまたは部分的に、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび／または防止されるような材料で構成されることが好ましい。たとえば、Ｘ線撮像などの放射線撮像については、装置１２４は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、紙などを含むことができるが、これらに限らない。

さらに、例示的実施形態では、装置１２４は、誘導モジュール１２２から器具、たとえば針１２０を外すことができる解除機構（図示せず）をさらに含む。解除機構は、たとえば、誘導モジュール１２２が後続の手技ステップに妨げにならないように、対象者１０６からの誘導モジュール１２２の取り外しを容易にすることができる。

図２（ａ）および（ｂ）は、例示的実施形態における、器具を誘導するための装置を大まかに示すための概略図である。例示的実施形態では、装置２０２は、把持部材または器具ホルダ２０４を含む。把持部材は、装置本体の中心から外れていてもよい、または把持部材は、本体の中心にあってもよい。いくつかの実施形態では、器具ホルダ２０４は、コンプライアンスデバイスと協働するためのクランプまたはプラグ−シャフト組立体をさらに含むことができる。他の実施形態では、器具ホルダ２０４は、器具２０６を保持／把持するために装置２０２に設けられた開口部であってもよい。

装置２０２は、装置２０２の本体に対して水平な平面内の１つまたは複数の軸（たとえば、ｙ軸および／またはｘ軸）に沿った並進動作をもたらすための１つまたは複数の作動機構または部材またはデバイスをさらに含む。上述の平面における並進動作は、器具のための動き、またはピボットポイント２０８を中心とした器具の回転動作を引き起こす／与えることができ、ピボットポイントは、たとえば対象者と接触するとき、器具の先端にある。器具の動きは、二平面（dual-planes）に（たとえば、ＹＺ平面２１２におよび／ま
たはＸＺ平面２２４に）あってもよい。ピボットポイント２０８は、したがって装置２０２の外にある。

たとえば、ｙ軸方向における器具ホルダ２０４の並進動作で、器具２０６は、ＹＺ平面２１２において外のピボットポイント２０８を中心として角度α（数字２１４、２１６を比較する）で回転するようにされ得る。ｘ軸方法における器具ホルダ２０４の並進動作で、器具２０６は、ＸＺ平面２２４において外のピボットポイント２０８を中心として角度β（数字２２０、２２２を比較する）で回転するようにされ得る。

軸動作については、単一軸に沿った（たとえば、ｙ方向に沿った）把持部材のさらなる動きだけが可能にされるように、（たとえば、ｘ方向に沿った）把持部材の動きを制限するために、ロッキング部材（図示せず）が設けられ得ることが好ましい。

例示的実施形態では、装置２０２は、装置２０２の本体に対して垂直な軸（たとえば、ｚ軸）を中心として、装置２０２の本体に対して水平な平面に平行な平面内で、さらに回転され得る。たとえば、装置２０２は、ＸＹ平面において角度シータΘ（数字２２６、２２８を比較する）で回転され得る。回転を制限するために、回転ロッキング部材（図示せず）が設けられてもよい。

例示的実施形態では、たとえばＰＡＫプロセス中に、装置２０２は、対象者上の、第２のマーキングの位置、たとえばピボットポイント２０８の位置に、運ばれる。装置２０２は、対象者上の第１のマーキング２１０の方向に向ける、または第１のマーキング２１０に合わせるように、ｚ軸を中心として回転される。合わせた後、ｚ軸を中心とする回転はロックされ得る。器具２０６は、その後、器具ホルダ２０４に挿入され、対象者と接触され得る。ピボットポイント２０８は、その後、たとえば対象者に約３ｍｍ挿入して、対象者と接触した器具の先端に設けられ得る。器具２０６を対象者内のターゲットに合わせて誘導するために、（たとえば、ＸＺ平面およびＹＺ平面における）二平面の動きが、装置２０２によって器具２０６に引き起こされる／与えられる／提供されることが可能である。器具は、その後、挿入されることが可能であり、器具の調整は、並進動作により依然として行われ得る。

ピボットポイント２０８は、第２のマーキングにあるように限定されないことは理解されよう。むしろ、ピボットポイント２０８は、たとえば、第１のマーキング２１０と第２のマーキング２０８との間に引かれた線沿いの、第１および第２のマーキング自体も含めた、いかなる点であってもよい。

代替の例示的実施形態では、把持部材は、装置の本体に対して水平な平面に平行な、たとえば本体から固定距離上方または下方にずれた第２の平面にあることがある。作動機構／部材は、第２の平面内の並進動作として把持部材の動きを生じさせるように構成される。

図３（ａ）は、例示的実施形態における、器具誘導装置を示す概略図である。器具誘導装置３０２は、図１（ｂ）の装置１２４の一実施形態である。器具誘導装置３０２は、台３０４のレール（図示せず）に、取り外し可能に連結される、または取り付けられる。対象者３０６が、台／ベッド３０４に置かれることが可能であり、器具誘導装置３０２は、対象者３０６の上に、または上方に位置付けられる。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の拡大図である。器具３０８が、器具誘導装置３０２によって把持／保持されて示されている。器具３０８は、対象者３０６の挿入表面に接触する。器具３０８の先端部または接触点（図示せず）は、器具３０８のピボットポイント（図２（ａ）および（ｂ）の２０８を比較する）である。したがって、ピボットポイントは、器具誘導装置３０２の外にある。器具誘導装置３０２が器具３０８の傾斜、または外のピボットポイントを中心とした器具３０８の回転動作（図２（ａ）および（ｂ）の数字２１４、２１６を比較する）を引き起こす／与えるために、作動機構（図示せず）が設けられる。たとえば、作動機構３１０は、図のようにＹ軸３１２に沿って動くように構成される。この場合、従来のＺ軸は、対象者３０６に垂直な軸（図示せず）である。Ｙ軸に沿った動きにより、器具３０８は、ピボットポイントを中心として、ＹＺ平面において枢動する。矢印３１４を比較する。例示的実施形態では、Ｘ軸動作のために、第２の作動機構（図示
せず）が設けられることもある。

器具誘導装置３０２は、Ｚ軸、すなわちＹ軸に垂直な、および対象者２０６に垂直な軸の周りを回転できる（図２（ａ）および（ｂ）の数字２２６、２２８を比較する）ように構成されることもまた好ましい。

別の例示的実施形態では、たとえば、第２の作動機構３１６を使用して、動きの軸（たとえば、Ｙ軸）に垂直な別の軸（たとえば、Ｘ軸）において並進動作をさらにもたらすことによって、針誘導装置は、針先端に維持されるピボットポイント（図２（ａ）および（ｂ）の２０８を比較する）を中心としてＸＺ平面（図２（ａ）および（ｂ）の２２４を比較する）において器具の回転動作を与える／引き起こすことができる。

例示的実施形態では、Ｘ軸（および／またはＹ軸）並進動作は、「微」および「粗」調整を提供され得る。粗調整は、たとえば、作動機構を引くことおよび押すことによってスライドする、大規模な動きであり得る。微調整は、たとえば、約２ｍｍ未満ねじピッチなどの、細目ねじを回転させることにより行われ得る。針誘導装置は、たとえば、針挿入中に、粗い（または大規模な）動きを作動することをロックするが、微細な（または微小規模の）調整を依然として可能にするロッキング部材／デバイスを設けられ得る。調整中に、ピボットポイントは、挿入中により正確な軌道が実現され得るように、針の先端に維持される。針誘導装置は、たとえば、ＸＺ平面動作中に、針の傾斜に従うように構成されることが好ましい。たとえば、コンプライアンス機構が設けられ得る。針が対象者の身体によってもたらされる抵抗に遭遇するとき、挿入中のコンプライアンスは有利である。針誘導装置はまた、針を針誘導装置から外すための解除機構を有するように構成される。たとえば、解除は、２以下のステップで実現され得る。

図４（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、異なる例示的実施形態における異なるコンプライアンス機構を示すための概略図である。

１つの例示的実施形態では、図４（ａ）（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、半球状の壁、たとえば４０４、４０６が側面に配置された穴／開口部４０２を示す。開口部４０２は、把持部材または器具ホルダ（図２（ａ）および（ｂ）の２０４を比較する）として機能する。針４０８が、穴／開口部４０２に挿入され得る。図４（ａ）（ｉｉ）に示すように、ニュートラル位置において、針４０８は、接触点に、たとえば対象者の表面に、外のピボット４１０を有する。例示的実施形態では、軸（たとえば、ｙ軸）に沿った方向における把持部材の並進動作のために、ピボットポイントを中心とした針４０８の回転動作が与えられる／引き起こされる。図４（ａ）（ｉ）に例示的に示すように、負のｙ軸方向の動きにおいて、針４０８は、半球状の壁、たとえば４０４、４０６を用いて、ピボットポイント４１０を中心として負の角度アルファ４１２に回転するようにされる。図４（ａ）（ｉｉｉ）に例示的に示すように、正のｙ軸方向の動きにおいて、針４０８は、半球状の壁、たとえば４０４、４０６を用いて、ピボットポイント４１０を中心として正の角度アルファ４１４に回転するようにされる。図４（ａ）（ｉ）から図４（ａ）（ｉｉｉ）を参照して説明するコンプライアンス機構は、図１７、１８、１９（ａ）から（ｂ）、２０（ａ）から（ｂ）、２２、および２４（ａ）から（ｂ）を参照して後に説明するコンプライアンス機構と実質的に同様である。

１つの例示的実施形態では、図４（ｂ）（ｉ）から（ｉｉｉ）が、コンプライアンスデバイス４１６を示す。コンプライアンスデバイス４１６は、針４１８を受けるための中空シャフトを含む。コンプライアンスデバイス４１６の側面には、半球状の壁、たとえば４２０、４２２が配置される。図４（ｂ）（ｉｉ）に示すように、ニュートラル位置において、針４１８は、接触点に、たとえば対象者の表面に、外のピボット４２４を有する。例
示的実施形態では、軸（たとえば、ｙ軸）に沿った方向における把持部材の並進動作のために、ピボットポイントを中心とした針４１８の回転動作が与えられる／引き起こされる。図４（ｂ）（ｉ）に例示的に示すように、負のｙ軸方向の動きにおいて、針４１８は、半球状の壁、たとえば４２０、４２２を用いて、ピボットポイント４２４を中心として負の角度アルファ４２６に回転するようにされる。図４（ｂ）（ｉｉｉ）に例示的に示すように、正のｙ軸方向の動きにおいて、針４１８は、半球状の壁、たとえば４２０、４２２を用いて、ピボットポイント４２４を中心として正の角度アルファ４２８に回転するようにされる。図４（ｂ）（ｉ）から図４（ｂ）（ｉｉｉ）を参照して説明するコンプライアンス機構は、図１６、１７、および１８（ａ）から（ｄ）を参照して後に説明するコンプライアンス機構と実質的に同様である。

１つの例示的実施形態では、図４（ｃ）（ｉ）から（ｉｖ）が、コンプライアンスデバイス４３０を示す。図４（ｃ）（ｉｖ）が、図４（ｃ）（ｉｉ）の線Ａ−Ａの断面図を示す。コンプライアンスデバイス４３０は、把持部材４３６に設けられた対応するソケット／ホルダと係合するための球状の回転ジョイント、たとえば４３２、４３４を含む。コンプライアンスデバイス４３０は、針４３８を受けるためのシャフトも含む。図４（ｃ）（ｉｉ）に示すように、ニュートラル位置において、針４３８は、接触点に、たとえば対象者の表面に、外のピボット４４０を有する。例示的実施形態では、軸（たとえば、ｙ軸）に沿った方向における把持部材の並進動作のために、ピボットポイントを中心とした針４３８の回転動作が与えられる／引き起こされる。図４（ｃ）（ｉ）に例示的に示すように、負のｙ軸方向の動きにおいて、針４３８は、把持部材４３６に設けられた対応するソケット／ホルダと相互に作用する球状の回転ジョイント、たとえば４３２、４３４を用いて、ピボットポイント４４０を中心として負の角度アルファ４４２に回転するようにされる。図４（ｃ）（ｉｉｉ）に例示的に示すように、正のｙ軸方向の動きにおいて、針４３８は、把持部材４３６に設けられた対応するソケット／ホルダと相互に作用する球状の回転継手、たとえば４３２、４３４を用いて、ピボットポイント４４０を中心として正の角度アルファ４４４に回転するようにされる。図４（ｃ）（ｉ）から図４（ｃ）（ｉｖ）を参照して説明するコンプライアンス機構は、図１２（ａ）から（ｂ）、１３（ａ）から（ｇ）、１４、および１５（ａ）から（ｄ）を参照して後に説明するコンプライアンス機構と実質的に同様である。

図５は、例示的実施形態における機器を誘導するための方法を示すための概略フローチャート５００である。ステップ５０２において、装置を使用して器具が把持される。ステップ５０４において、装置の外にピボットポイントが設けられる。ステップ５０６において、装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作をもたらすように器具を動かすために、装置の１つまたは複数の作動部材が作動される。

装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作中に、より滑らかな枢動運動が器具にもたらされるように、（たとえば、図４（ａ）から（ｃ）を参照して説明したような）コンプライアンスデバイスが使用され得ることが好ましい。

この方法は、器具を動かすために１つまたは複数の作動部材を作動させるステップについて、装置の本体に対して水平な平面に平行である平面内で並進に器具の動きを生じさせることを含む。

例示的実施形態では、ピボットポイントは、対象者または対象者の組織内にあることが好ましい。

例示的実施形態では、方法は、器具を対象者に挿入することと、対象者内のターゲットに合わせることと、装置の１つまたは複数の作動部材を使用することとをさらに含むこと
ができる。

この方法は、ＰＡＫ手技で使用され得る。

別の例示的実施形態では、システム１０２は、視覚的位置合わせモジュールを追加することによって、より正確にするためにさらに強化され得る。

図６は、例示的実施形態における、視覚的位置合わせモジュールを使用した例示的な器具誘導を示すための概略図である。同様の構成要素は、図１（ｂ）を参照して説明した構成要素と実質的に同様に機能する。説明を容易にするために、同様の構成要素の説明には同様の数字が使用される。

システム６０２では、位置合わせモジュール６０４が設けられ、可視光源６０８と、屈折／反射部材６１０とを含む。光源６０８は、レーザポインタ／光源であってよいが、これに限らない。屈折／反射部材６１０は、プリズムであってよいが、これに限らない。プリズム６１０を保持し、位置付けるために、把持スパイン６１２が設けられる。例示的実施形態では、対象者１０６上の可視基準は、透過面またはトランスミッタ１１０の平面に実質的に垂直である。これは、プリズム６１０の位置付けによって調整され得る。したがって、可視基準は、有利にはｘ線平面に垂直な基準を提供することができる。

例示的実施形態では、光源６０８は、ｘ線トランスミッタ１１０の透過路から外れて配置される。プリズム６１０は、ｘ線トランスミッタ１１０の透過／撮像路に配置される。プリズム６１０は、放射線撮像に対して実質的に透過的であることが認識されている。把持スパイン６１２は、放射線撮像に透過的な材料で作られることが好ましく、プリズム６１０は、ｘ線トランスミッタ１１０の透過／撮像路において実質的に透過的であるので、ｘ線トランスミッタ１１０の透過／撮像路から外した光源６０８の配置は、したがって有利には、レシーバ１１２で取得されるｘ線画像に実質的に影がないようにするものであり得る。

例示的実施形態では、可視位置合わせモジュール６０４は、挿入精度を高めることができる。マイクロ機構または可動ホルダ６１４が、レーザポインタ６０８に連結されて、設けられてもよい。可動ホルダ６１４は、可視光基準がたとえば対象者１０６に投射され得るように、レシーバ１１２に沿って平面動作を行うように使用され得る。可視光基準は、調整後、依然としてレシーバ撮像面に垂直のままである。例示的実施形態では、調整において２つの動きがもたらされる。レーザポインタ６０８とプリズム６１０との距離は、固定していることが好ましいが、両方の構成要素６０８、６１０は、Ｃアームレシーバ１１２の中心軸に沿って回転されてもよく、中心からのそれらの距離は調整可能である。すなわち、機構または可動ホルダ６１４は、極座標系を使用してレシーバ平面上の任意のポイントに（放射状におよび／または回転させて（rotationally））プリズム６１０を設置するように設計される。したがって、可視光源は、撮像表面の平面に平行な平面内で調整可能である。

図７（ａ）および（ｂ）は、例示的実施形態における図６の視覚的位置合わせモジュールの使用を示すための概略図である。図７（ａ）では、レーザビームが、対象者７０２上の第２のマーキング７０６に、プリズム６１０を使用して投射される。Ｃアーム撮像デバイスは、ターゲット情報、たとえば深さを決定するための画像を取得するために、たとえば第１のマーキング７０４に対して傾いている。レーザビームは、したがって第２のマーキング７０６に対して投射され、ターゲットにアクセスするための位置に針７１０を誘導することができる。針７１０は、レーザビームにおいて対象者７０２に接触する。針７１０の誘導は、図２（ａ）および（ｂ）に基づいて説明したように、二平面（たとえば、Ｘ
Ｚ平面およびＹＺ平面）動作に基づく。誘導は、針７１０の画像に基づくことができる。たとえば、針７１０がレーザビームと、したがって、Ｘ線撮像の透過／撮像路と位置合わせされる場合、画像は、針の幹部を示すことなく、針の端部を示すことがある。

図７（ｂ）では、レーザビームは、針７１０の端部７１２に投射される。挿入精度は、ターゲット、針の先端部および中心部／端部をＸ線撮像の平面と一直線に合わせることによって有利に改善される。

図８は、例示的実施形態における、器具を誘導するために可視基準を提供するための方法を示すための概略フローチャート８００である。ステップ８０２において、ターゲットを撮像することができる撮像デバイスが提供される。ステップ８０４において、視覚的位置合わせモジュールが提供される。視覚的位置合わせモジュールは、可視光源と、可視光源から光を受けるための屈折／反射部材とを含み、屈折／反射部材は、撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、撮像デバイスの撮像路に配置され、可視光源は、撮像デバイスの撮像路から外れて配置される。ステップ８０６において、屈折／反射部材は、撮像路の可視基準を提供するために使用される。ステップ８０８において、器具は、可視基準に基づいて撮像路に誘導される。

図９は、例示的実施形態における、ターゲットにアクセスするためのプロセスフローを示すための概略フローチャート９００である。器具を誘導するためのシステムおよび装置が使用される。例示的実施形態では、器具は中空針である。使用される撮像は、Ｘ線撮像である。このシステムおよび装置は、図６、７（ａ）、および７（ｂ）を参照して説明したシステム６０２、および図２（ａ）および２（ｂ）を参照して説明した装置と実質的に同様である。位置合わせモジュールのために、レーザポインタおよびプリズムが使用される。

ステップ９０２において、第１のマーキングが対象者の身体に付けられる。これは、参考のために、マーカー、ペン、または鉛筆マーキングなどであってよい。１つまたは複数のＸ線画像が、この開始位置で撮られる。

ステップ９０４において、Ｃアームは、さらに１つまたは複数のＸ線画像を撮るために回転される。Ｃアームの回転は、開始位置から約２０〜３０度であってよい。取得される画像から、ターゲット情報、たとえば深さが決定される。針の進入点（entry point）を
示すために、対象者の身体に第２のマーキングが付けられる。

ステップ９０６において、Ｘ線撮像デバイスは、針の誘導のためにスイッチを切られる。この段階でＸ線撮像デバイスのスイッチを切ることは、健康に害を及ぼす可能性のある放射線撮像に使用者がさらされることを短くすることができることを発明者らは認識している。

ステップ９０８において、レーザポインタは、スイッチをオンにされ、レーザビームは、第２のマーキングに投射される。

ステップ９１０において、針誘導装置は、第２のマーキングに位置付けられる。ステップ９１２において、針は、針を保持／把持する誘導装置に挿入される。

ステップ９１４において、針は、対象者の体内に約３ｍｍ挿入されて、針のピボットポイントを得る。ピボットポイントは、挿入せずに、たとえば対象者の身体と接触した表面で得られてもよいことは理解されよう。Ｘ線撮像デバイスは、その後スイッチをオンにされる。

ステップ９１６において、針は、レーザビームに位置合わせされるように、誘導装置を使用してたとえばＸＺ平面およびＹＺ平面動作で誘導される。位置合わせは、このステップにおいて撮られる１つまたは複数のＸ線画像から確認される。粗い、または比較的大規模な動きが、位置合わせに使用され得る。

ステップ９１８において、針は、対象者に徐々に挿入される。ステップ９２０において、針の位置は、Ｘ線撮像を使用して決定され得る。これは、Ｃアームの回転を含むことができる。

ステップ９２２において、針を挿入するために針の調整、たとえば針の微調整が行われ得る。これは、対象者の身体による抵抗のために針がわずかにずれるために行われ得る。

ステップ９２４において、Ｘ線撮像が使用されて、針がターゲットにアクセスしたかどうかを決定する。使用者は、針についての触覚フィードバックもまた利用して、針がターゲットにアクセスしたかどうかを決定することが好ましい。ターゲットがアクセスされていない場合、プロセスはステップ９１８にループする。

ステップ９２６において、ターゲットがアクセスされた後、挿入は完了する。針誘導装置または針は、解除される。

図１０は、例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の概略斜視図である。装置１００２は、中空針１００４などの器具に、たとえばＸＺ平面およびＹＺ平面動作をもたらすことができる。針１００４の先端部のピボットポイント１００６を中心としたｘ軸動作のための回転／傾斜角度ベータβ、および針１００４の先端部のピボットポイント１００６を中心としたｙ軸動作のための回転／傾斜角度アルファαを比較する。ピボットポイントは、したがって装置１００２の外にある。ｘ軸動作を作動させる作動部材／機構として、ｘロッド１００８が設けられる。ｙ軸動作を作動させる第２の作動部材／機構として、ｙロッド１０１０が設けられる。ｚ軸、すなわち装置１００２の中心を垂直に通る軸を中心とした装置１００２の回転を作動させる第３の作動部材／機構として、ハンドル１０１２が設けられる。角度Θ１０１４を比較する。すなわち、ハンドル１０１２は、装置１００２の回転部材として機能することができる。ハンドル１０１２に連結されたスプリングコレットおよびスリットクランプ組立体（図示せず）が、装置１００２の回転を制限するための回転ロッキング部材として機能することができる。

例示的実施形態では、たとえばピボットポイント１００６である、針挿入ポイントは、装置１００２の本体１０１６から外れている。外れていることにより、対象者上の針挿入ポイントの使用者の可視性が最大になることが、１つの利点である。さらに、外れていることにより、放射線撮像中に対象者のターゲットの上に、たとえば装置１００２の投影の可能性をなくすことができる。この点において、装置１００２は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび／または防止されるような材料で、全体的にまたは部分的に構成されることもまた好ましい。たとえば、装置１００２の少なくとも把持部材が、このような材料で構成され得る。たとえば、Ｘ線撮像などの放射線撮像については、装置１２４は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、紙などを含むことができるが、これらに限らない。

例示的実施形態では、たとえば器具を把持するためのクランプデバイス／機構の形の把持部材が設けられる。クランプ部材／フィンガー１０１８、１０２０を含むクランプデバ
イス／機構が、針１００４を保持／把持することができる。クランピングフィンガー１０１８、１０２０は、使用者がクランピングフィンガー１０１８、１０２０のクランプ解除端部１０２２、１０２４に圧力を加えることによって、針１００４を装置１００２から「素早く」および簡単に解除することを可能にすることもできる。

例示的実施形態では、ｙロッド１０１０の回転による微細なまたは小規模の調整を依然として可能にしながら、粗いまたは大規模な調整後にｙロッド１０１０をロックするために、カムノブ１０２６が設けられる。

例示的な実施形態では、単一軸（ｙ軸）に沿ったさらなる動きのみが可能にされるように、ｘ方向における動きを制限するためにｘ方向にロッキング部材が設けられることが好ましい。

したがって装置１００２は、針１００４自体を使用して、針挿入平面および撮像平面、たとえばＸ線平面の位置合わせを行うことができる。すなわち、実際の使用中に、装置１００２は、針１００４を把持して、対象者上の第１のマーキングと第２のマーキングを結合する線に平行に、好ましくは真上に、位置合わせすることができる。この位置において、針１００４は、対象者の表面に対して実質的に水平であり得る。針１００４はその後、対象者内のターゲットにアクセスするためのプロセスを開始するために、位置合わせまたは結合線に沿った直立または垂直位置に向かって装置１００２によって次第に引っ張られることが可能である。

図１１は、例示的実施形態における、器具を誘導するための装置の分解組立図である。装置１１０２は、図１０を参照して説明した装置１００２と実質的に同一である。

鋸歯状シャフト１１０８を介してＵ字形ブロック１１０６に連結するために、ｙロッド１１０４が設けられる。例示的実施形態では、Ｕ字形ブロック１１０６は、本体１１２４に連結され得る伸長可能な部材であり、Ｕ字形ブロック１１０６は、クランピングフィンガー（図１０の１０１８、１０２０を比較する）の位置を本体１１２４から外して置くことができる。連結部は、ガイドハウジング１１１０に収納される。並進力を加えること、たとえば、ｙロッド９０４を押すまたは引くことによって、ｙ軸動作が実現されることが可能であり、その結果として連結部を動かす。このような動きが、器具、たとえば中空針１１１２に、粗いまたは大規模な調整を与えられることは認識される。

ガイドハウジング１１１０上に、ロッキング／ロックレバー１１１４が設けられる。ロックレバー１１１４に係合するように、カムノブ１１１６が設けられる。カムノブ１１１６は、カムシャフト１１１８を中心として回転可能である。ｙ軸方向においてカムノブを回転させることまたは「反転させること」によって、カムノブは、ロックレバー１１１４のあご部１１２０に係合して、鋸歯状シャフト１１０８の鋸歯状の切れ込みに接触することができる。これは、ｙ方向の連結をロックすることができる。ロックが係合されると、粗調整が防止される。ｙロッド１１０４は、依然として鋸歯状シャフト１１０８内の細目ねじ（図示せず）を介して鋸歯状シャフト１１０８にさらに係合して、針１１１２のｙ方向の微細なまたは小規模の調整を可能にすることができる。

装置１１０２の本体１１２４内の細目ねじ（図示せず）を介してガイドハウジング１１１０に連結するために、ｘロッド１１２２が設けられる。スプリングデバイス１１２６（図１０の数字１０２８を比較する）などの弾性部材が設けられる。スプリングデバイス１１２６は、本体１１２４の反対端部をガイドハウジング１１１０のエンドストッパー１１２８に隣接させるために、ガイドハウジング１１１０に沿ってスライド可能である。これは、１自由度を可能にし、ｘ方向の誘導を提供することができる。ｘロッド１１２２は、
ｘ方向において針１１１２を調整するために、順方向または反対方向のためにそれぞれ時計回りまたは反時計回りに回転され得る。

本体１１２４は、スリットクランプ１１３０上に配置される、または載っている／置かれていることが可能である。スリットクランプ１１３０は、その結果としてスプリングコレット１１３２に取り付けられることが可能である。この配置は、装置１１０２にシータΘ角度調整／回転（図１０の１０１４を比較する）をもたらすことができる。およそ角度Θの所望の回転後の所定の位置に装置１１０２をロックするために、ねじ込み端部を有するハンドル１１３４が設けられる。装置１１０２の回転動作をロックするために、ハンドル１１３４は、スプリングコレット１１３２の周りで、スリットクランプ１１３０を締め付けるように、またはスリットクランプの円周をより小さくするように使用される。スプリングコレット１１３２の動きの自由が制限されるので、回転動作はロックされるまたは制限される。

図１２（ａ）は、例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスを示す概略図である。コンプライアンスデバイス１２０２は、図１０および図１１を参照してそれぞれ説明する装置１００２または装置１１０２とともに、または協働するように使用され得る。コンプライアンスデバイス１２０２は、中空針１２０４などの器具を把持／保持するために使用され得る。針１２０４の先端部のピボットポイントを中心としたｘ軸動作のための回転／傾斜角度ベータβ、および針１２０４の先端部のピボットポイントを中心としたｙ軸動作のための回転／傾斜角度アルファαもまた示される。

いくつかの実施形態では、コンプライアンスデバイス１２０２は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび／または防止されるような材料で実質的に構成されることが好ましい。たとえば、Ｘ線撮像などの放射線撮像については、コンプライアンスデバイス１２０２は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、紙などを含むことができるが、これらに限らない。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のコンプライアンスデバイスの分解組立図である。コンプライアンスデバイス１２０２は、ｘコンプライアンス部材１２０６を含み、ｘコンプライアンス部材１２０６の両側に、一対の球形ボールジョイント１２０８、１２１０を有する。コンプライアンスデバイス１２０２は、ｙコンプライアンス部材１２１２もまた含む。ボールジョイント１２０８、１２１０は、対応するソケット／ホルダ、たとえばｙコンプライアンス部材１２１２に設けられた１２１４の上／中に置かれ得る。したがってｘコンプライアンス部材１２０６は、ｙコンプライアンス部材１２１２に対して枢動／回転することができる。ｘコンプライアンス部材１２０６は、ロックする目的のために、溝たとえば１２２８もまた設けられる。

ｙコンプライアンス部材１２１２内の所定の位置にｘコンプライアンス部材１２０６を保持するために、コンプライアンスカバー１２１６が設けられ、ＸＺ平面における針１２０４の回転または動きを効果的に可能にする。例示的実施形態では、ｙコンプライアンス部材１２１２は、クランプデバイス／機構のクランプ部材／フィンガー（図１０の１０１８、１０２０を比較する、図１２（ｂ）には示さず）上に設けられた対応するソケット／ホルダと係合するために互いに反対側に配置された一対のボールジョイント１２１８、１２２０を含む。したがってｙコンプライアンス部材１２１２は、ＹＺ平面において針１２０４の回転または動きをもたらすことができる。

例示的実施形態では、ボールジョイント１２０８、１２１０、１２１８、１２２０のセ
ットは、垂直関係で配置されて、すべての方向において針１２０４のコンプライアンスを提供する。

コンプライアンスデバイス１２０２は、スリーブロック１２２２と、プランジャー１２２４と、カム１２２６とをさらに含む。これらの構成要素１２２２、１２２４、および１２２６は、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材１２０６をロックするために組み合わせて動作することができる。

図１３（ａ）から（ｇ）は、異なる角度位置でｘコンプライアンス部材１２０６（図１２（ｂ））を維持することを説明するために提供される。説明を容易にするために、図１２（ａ）および（ｂ）からの同様の構成要素を指すために、同様の数字が使用される。

図１３（ａ）は、コンプライアンスデバイス１２０２（図１２（ａ））の概略断面図である。ｘコンプライアンスデバイス１２０６は、スリーブロック１２２２をｘコンプライアンス部材１２０６の方へまたはｘコンプライアンス部材から遠くへ（数字１３０２を比較する）シフトする／動かすことによって（位置Ａ、Ｂ、およびＣで示される）３つの異なる係合位置で維持され得る。スリーブロック１２２２の移動／シフトは、使用者が力または圧力を加えることによるものとすることができる。

図１３（ｂ）は、位置Ａを示すためのコンプライアンスデバイス１２０２の概略側面図である。図１３（ｃ）は、位置Ａにおけるコンプライアンスデバイス１２０２の線ＡＡに沿って取得された概略断面上面図である。スリーブロック１２２２をｘコンプライアンス部材１２０６（位置Ａ参照）の方へ動かすことにより、スリーブロック１２２２のリング端部１３０４、１３０６が、ｘコンプライアンス部材１２０６の溝（図１２（ｂ）の１２２８を比較する）と係合する。これは、垂直位置で（すなわち、ｚ軸に平行に）ｘコンプライアンス部材１２０６をロックする。

図１３（ｄ）は、位置Ｂを示すためのコンプライアンスデバイス１２０２の概略側面図である。図１３（ｅ）は、位置Ｂにおけるコンプライアンスデバイス１２０２の線ＡＡに沿って取得された概略断面上面図である。スリーブロック１２２２を中央位置（すなわち位置Ｂ）に動かすことにより、スリーブロック１２２２のリング端部１３０４、１３０６が、ｘコンプライアンス部材１２０６の溝（図１２（ｂ）の１２２８を比較する）と係合解除する。したがって、ｘコンプライアンス部材１２０６は、自由に回転することが可能にされる。

図１３（ｆ）は、位置Ｃを示すためのコンプライアンスデバイス１２０２の概略側面図である。図１３（ｇ）は、位置Ｃにおけるコンプライアンスデバイス１２０２の線ＡＡに沿って取得された概略断面上面図である。ｘコンプライアンス部材１２０６からさらに遠くへスリーブロック１２２２をシフトすると（すなわち位置Ｃ）、プランジャー組立体、たとえばカム１２２６およびプランジャー１２２４を作動させる効果が生じる。図１３（ａ）を参照すると、ストップ端部１３０８が、カム１２２６を係合し、カム１２２６はその結果としてカムシャフト１３１０を中心として回転する。カム１２２６の回転により、プランジャー１２２４の係合が引き起こされる。この係合において、プランジャー１２２４は、ｘコンプライアンス部材１２０６の方へ動かされ、これに係合する。したがって、プランジャー１２２４によってｘコンプライアンス部材１２０６に圧縮力が加えられる。これは、その結果として、最後に調整された角度位置でｘコンプライアンス部材１２０６をロックする。

３つの係合位置Ａ、Ｂ、およびＣは、ｘｚ平面に関する回転コンプライアンスとしてまたは固定ガイドとして機能する間に、柔軟性をもたせることができる。

したがって、たとえばＰＡＫ手技中に、ｘコンプライアンス部材１２０６の穴通路を通して針軸、たとえば１３１２が挿入される。針先端は、対象者の上面（たとえば、皮膚表面）に挿入される。針先端がピボットとして機能し、ｘコンプライアンス部材１２０６が針ガイドとして機能すると、針がターゲットにアクセスするまで対象者にさらに挿入される単一ＤＯＦ（degree of freedom：自由度）しかない。これは、たとえば針の挿入中に
、エラーの可能性を有利に減少させる。

図１４は、図１１の装置のクランピング機構／デバイスの分解組立図である。Ｕ字形ブロック１１０６は、ｙ軸に沿った動きを提供するために、本体１１２４内でスライド可能または本体１１２４から伸長可能である。クランプ部材／フィンガー１４０４、１４０６およびコンプライアンスデバイス１４０８（図１２（ａ）の１２０２を比較する）を把持するために、Ｕ字形ブロック１１０６の取付端部１４０２が設けられる。したがって、Ｕ字形ブロック１１０６は、器具、たとえば針１４１０の保持／把持および操縦／動作を容易にする。

フィンガー１４０４、１４０６は、Ｕ字形ブロック１１０６を通ることができるピン１４１２で所定の位置にまとめられ、固定される。リーフスプリング１４１４の形の弾性部材が設けられて、その結果として、ボールジョイント、たとえば１４１６および対応するソケット、たとえば１４１８によって把持されたコンプライアンスデバイス１４０８を把持するための保持力をもたらす。リーフスプリング１４１４は、端部１４２０、１４２２において、フィンガー１４０４、１４０６の対応するスロット、たとえば１４２４に対して当接力／弾性力／付勢力をもたらして、フィンガー１４０４、１４０６を互いに向かって付勢する。

ロッキングポスト／ステム１４２８、１４３０によりフィンガー１４０４、１４０６を固定して、コンプライアンスデバイス１４０８がたとえば針調整および／または挿入プロセス中にフィンガー１４０４、１４０６から意図せずに解除されることを防ぐために、安全ロック１４２６が設けられる。すなわち、安全ロック１４２６が係合されるとき、コンプライアンスデバイス１４０８は、フィンガー１４０４、１４０６によって把持され、実質的に緩むのを防止される。したがって、安全ロック１４２６は、フィンガーロック部材として機能する。安全ロック１４２６は、代わりにステムを含んで、フィンガー１４０４、１４０６に設けられた対応するスロット、またはフィンガー１４０４、１４０６内に設けられた溝などを係合させるロック１４２６などの、ただしこれに限らない、他の形をとることができることは理解されよう。コンプライアンスデバイス１４０８の最後のコンプライアンス位置からの回転を防止するために、フィンガー１４０４、１４０６によってコンプライアンスデバイス１４０８のボールジョイント、たとえば１４１６にかけられる握力を増大させる／強くするためのボールロックレバーまたはロッキングレバー、たとえば１４３２が設けられる。

図１５（ａ）〜（ｄ）は、例示的実施形態における、コンプライアンスデバイスの係合および保持／把持を示すための概略図である。説明を容易にするために、図１４からの同様の構成要素を指すために、同様の数字が使用される。

図１５（ａ）を参照すると、コンプライアンスデバイス１４０８を係合させるために、クランピングフィンガー１４０４、１４０６のクランプ解除端部１５０２、１５０４において、押下力がかけられる。したがって、フィンガー１４０４、１４０６は、付勢されて開き、コンプライアンスデバイス１４０８がボールジョイント、たとえば１４１６および対応するソケットジョイント、たとえば１４１８を使用してフィンガー１４０４、１４０６の内表面に固定される／取り付けられることを可能にする。クランプ解除端部１５０２
、１５０４における押下力は、その後除去される。

図１５（ｂ）を参照すると、安全ロック１４２６は、ロッキングポスト／ステム１４２８、１４３０を係合させるように回転される。したがって、安全ロック１４２６は、クランピングフィンガー１４０４、１４０６を所定の位置に保持／把持して、フィンガー１４０４、１４０６がたとえば針位置合わせおよび挿入プロセス中に外に開くのを防ぐ。安全ロック１４２６が係合されると、コンプライアンスデバイス１４０８は、単に１つの軸を中心として自由に回転することができ、この自由は、コンプライアンスデバイス１４０８の内側ｘコンプライアンス部材によってもたらされる。回転運動は、実線矢印線によって示される。ｘコンプライアンス部材の動きをロックすることは、図１３（ｇ）を参照して説明したプランジャー組立体によって実現され得る。

図１５（ｃ）を参照すると、コンプライアンスデバイス１４０８は、位置合わせおよび挿入の目的で、様々な角度に回転され得る。図１５（ｃ）に示すように、針１４１０は、たとえば、表面上の第１のマーキングおよび第２のマーキングを、取り込まれたＸ線画像と位置合わせするために、Ｕ字形ブロック１１０６（したがって、装置）に平行に回転される。ターゲットの画像に針画像を重ねることにより、挿入路を確認することができ、したがって、進入点に関するユーザの決定を容易にすることができる。

図１５（ｄ）を参照すると、ボールロックレバー、たとえば１４３２は、内側に、または互いの方に回転されて、ボールジョイント、たとえば１４１６にソケット、たとえば１４１８を押しつける力を強くすることと、したがってコンプライアンスデバイス１４０８を任意の所望の最終角度に固定することとをもたらす。

例示的実施形態では、コンプライアンスデバイス１４０８を解除するために、ボールロックレバー、たとえば１４３２は、外側に、または緩める配置で、回転されることが可能であり、安全ロック１４２６を開放し、クランプ解除端部１５０２、１５０４に押下力が与えられる。すなわち、コンプライアンスデバイス１４０８の解除は、上記の係合ステップの逆の順序を使用することになる。

代替の例示的実施形態では、クランプ機構は、１つの可動クランピングフィンガーを有するように変更され得る。すなわち、もう一方のクランピングフィンガーは、固定された壁または固定された部材とすることができる。可動クランピングフィンガーは、固定された部材に向かって付勢されて、コンプライアンスデバイスを締めることができる。

図１６は、例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。装置１６０２は、中空針１６０６などの器具を誘導するためのコンプライアンスデバイス１６０４と係合または協働することができる。装置１６０２は、コンプライアンスデバイス１６０４のｙ軸動作を作動させるための作動部材／機構として提供されるｙロッド１６０８と、コンプライアンスデバイス１６０４のｘ軸動作を作動させるための第２の作動部材／機構として提供されるｘロッド１６１０とを含む。コンプライアンスデバイス１６０４は、器具を受けるためのシャフトを有するボディを含む。コンプライアンス機構は、図４（ｂ）（ｉ）から（ｉｉｉ）を参照して説明した機構と実質的に同様である。

例示的実施形態では、針１６０６のＹＺ平面動作に、微細なチューニングと粗いチューニングの両方が行われる。針１６０６のＸＺ平面動作については、微細なチューニング調整が行われる。微細なチューニング調整は、針１６０６の挿入角度を調整する／変えるために行われる。

ロッキング機構／部材１６１２が設けられる。ロッキング部材１６１２は、装置１６０
２の本体１６１２に設けられるねじ部材である。ｘロッド１６１０の動きをロックするために、ロッキング部材１６１２は、本体１６１４のねじ山（図示せず）を使用してねじ込まれ、ｘロッド１６１０に圧縮力をかける。したがって、ｙ方向の動きのみを残して、ｘ方向の動きは制限され得る。

図１７は、図１６の装置の概略上面図である。中央リングとして、回転機構／部材１７０２が設けられる。回転ロッキング部材１７０４は、装置１６０２の回転機構／部材１７０２に設けられるねじ部材である。回転ロッキング部材１７０４は、本体１６１４の回転を制限するために使用され得る。本体１６１４は、ｚ軸または紙に入る軸を中心として約３６０度の回転角度で回転され得る。シータΘを比較する。例示的実施形態では、装置１６０２は、使用中に対象者の上に配置される。この点において、装置１６０２は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび／または防止されるような材料で、全体的にまたは部分的に構成されることが好ましい。たとえば、装置１６０２の少なくとも把持部材が、このような材料で構成され得る。たとえば、Ｘ線撮像などの放射線撮像については、装置１６０２は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、紙などを含むことができるが、これらに限らない。したがって、ｘ線または放射線画像上で装置による陰影効果は防止され得る。これは、Ｘ線画像上の陰影を防ぐことになる。

いくつかの実施形態では、コンプライアンスデバイス１６０４は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび／または防止されるような材料で実質的に構成されることが好ましい。たとえば、Ｘ線撮像などの放射線撮像については、コンプライアンスデバイス１６０４は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、紙などを含むことができるが、これらに限らない。

図１８（ａ）〜（ｄ）は、例示的実施形態における、器具の保持／把持および解除を示すための概略図である。

図１８（ａ）を参照すると、ｘロッド１６１０内にプラグ１８０２が設けられている。図１８（ａ）は、係合された位置のプラグを示す。

図１８（ｂ）は、プラグが係合位置にあるときの、ｘロッド１６１０の他方の端部を示す。コンプライアンスデバイス１６０４は、ｘロッド１６１０の伸長された把持シャフト１８０４によって接触される。把持シャフト１８０４は、コンプライアンスデバイス１６０４の対応するくぼみ／穴１８０６に接触し、したがってコンプライアンスデバイス１６０４を所定の位置に固定／ロックする。したがって、把持シャフト１８０４は、装置１６０２の把持部材として機能し、ｘロッド１６１０により本体１６１４に連結される。

図１８（ｃ）を参照すると、たとえば、プラグ１８０２を引くことによって、プラグ１８０２に力が加えられて、プラグ１８０２を係合解除位置１８０２に動かす。把持シャフト１８０４は、くぼみ／穴１８０６から係合解除される／引っ込められる。したがって、コンプライアンスデバイス１６０４は、所定の位置から解除され、コンプライアンスデバイス１６０４のシャフト（図示せず）内に針１８１０を依然として維持しながら、装置１６０２から離れることができる。

図１８（ｄ）を参照すると、コンプライアンスデバイス１６０４が対象者の挿入表面に達した後、それによって針１８１０の周りに開口部１８０８が得られている。その後装置
１６０２は、たとえば支持アーム（図１（ｂ）の１２６を比較する）によってたとえば装置１６０２上のロッキングを解除した後、針１８１０を開口部１８０８内に保つことによって取り除かれ得る。

図１９は、例示的実施形態における、器具を誘導するための別の装置を示す概略図である。装置１９０２は、中空針１９０４などの器具を係合させることができる。

いくつかの実施形態では、装置１９０２は、撮像中の陰影効果が実質的に低減されるおよび／または防止されるような材料で、全体的にまたは部分的に構成されることが好ましい。たとえば、装置１９０２の少なくとも把持部材が、このような材料で構成され得る。たとえば、Ｘ線撮像などの放射線撮像については、装置１９０２は、放射線透過的、または放射線透過性の、または放射線半透過性の材料で構成されることが好ましい。このような材料は、チタン、ガラス、ポリスチレン、ポリウレタン、ＰＶＣ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、紙などを含むことができるが、これらに限らない。したがって、ｘ線または放射線画像上で装置による陰影効果は防止され得る。これは、Ｘ線画像上の陰影を防ぐことになる。

例示的実施形態では、装置１９０２は、いかなる支持アーム（図１（ｂ）の１２６を比較する）もなく、二平面（たとえば、ＸＺ平面およびＹＸ平面）の本体取付装置（body mount apparatus）であり得る。装置１９０２は、取付ベースを用いて対象者の身体に直接取り付けられ得る。例示的実施形態では、取付ベースは、対象者に隣接する１つまたは複数の取付セグメント／脚部１９０６、１９０８を含む。装置１９０２を回転させるために、ユーザが（たとえば、本体の）縁部で装置１９０２を把持し、装置１９０２を自由に回転させることができる。取付けのために、装置１９０２は、対象者か取付ベースたとえば取付セグメント／脚部１９０６、１９０８のどちらかに付けられた粘着テープまたはジェルによって、対象者に一時的に付着され得る。粘着テープまたはジェルのこのような手段は、回転ロッキングとして機能することもできる。したがって、ＸＺ平面およびＹＺ平面の機構１９１０が、取付けのために表面の上で平行に、一定の／固定のＺ軸の高さ（１９１２を比較する）に持ち上げられる。

装置１９０２は直接取り付けられることが可能であるので、装置１９０２は、取付けのために表面上で任意の角度に位置合わせされることが可能であり、したがって、たとえば手術台／ベッドの相対位置およびサイズによって制限されないという柔軟性を有利にもたらす。さらに、装置１９０２は対象者に直接取り付けられることが可能であるので、装置１９０２は、たとえば対象者の呼吸パターンおよび頻度に合わせて動くことができる。有利には、装置１９０２が対象者とともに動くので、組織および臓器破裂の可能性は、最小化され得る。

図２０は、図１９の装置１９０２の分解組立図である。図２０を参照すると、装置１９０２は、本体２００２と、第１の作動機構／部材２００４と、第２の作動機構／部材２００６と、ロッキング部材２００８とを含む。第１および第２の作動機構／部材２００４、２００６は、ＸＺ平面およびＹＺ平面機構１９１０を提供する。本体２００２は、取付ベースを含み、たとえば、その結果として、対象者に付着するための取付セグメント／脚部１９０６、１９０８を含む。本体２００２はまた、取付セグメント／脚部１９０６、１９０８から固定のＺ軸高さまでＸＺ平面およびＹＺ平面機構１９１０を持ち上げる。

第１の作動機構／部材２００４は、本体２００２上でたとえばｙ軸動作をもたらすためのスライダの形であり得る。第２の作動機構／部材２００６もまた、本体２００２上でたとえばｘ軸動作をもたらすためのスライダの形であり得る。第１の作動機構／部材２００４は、ｙ軸における動きまたはさらなる伸長をロックするためのロッキングラッチ部材２
０１０を受け入れるための空洞を含む。ロッキング部材２００８は、ｘ軸における動きをロックするために設けられる。ロッキング部材２００８は、ねじ回転ロックとして機能するためのねじ型部材であってもよい。

第２の作動機構／部材２００６は、針などの器具が自由に移動することができる移動路２０１２をさらに含む。図のように、本体２００２には、対応する移動路２０１４が設けられる。装置の外のピボットポイントを中心とした器具の回転動作は、移動路２０１２内であることが好ましい。

第２の作動機構／部材２００６は、好ましくは移動路２０１２の両側の壁に設けられた鋸歯部、たとえば２０１６をさらに含む。鋸歯部は、第１の作動機構／部材２００４内に配置されたフレキシブルアーム（図示せず）と協働するように機能し、フレキシブルアームは、希望するとき、ｙ軸における動きまたはさらなる伸長をロックするために、ロッキングラッチ部材２０１０によって動かせるものである。

器具を把持／保持するための把持部材として、第１の作動機構／部材２００４上に、開口部２０２０が設けられる。第１の作動機構／部材２００４は、あらかじめ脆弱にされた部分／ライン２０１８もまた含む。

図２１（ａ）は、組み立てられたときの装置１９０２の概略図である。図２１（ｂ）は、装置１９０２の概略上面図である。説明を容易にするために、図１９および２０からの同様の構成要素を指すために、同様の数字が使用される。

図２１（ａ）を参照すると、第１の作動機構／部材２００４の（すなわち、ｙ方向における）上面は、本体２００２と同一平面で設けられる。すなわち、第１の作動機構／部材２００４の上面は、本体２００２の上に突出しないことが好ましい。

図２１（ｂ）を参照すると、中空針（図１９の１９０４を比較する）などの器具を保持／把持するために、器具ホルダ２１０２が設けられる。器具ホルダ２１０２は、ＸＺ平面およびＹＺ平面機構１９１０上に設けられる。器具ホルダ２１０２に設けられた開口部２１０４を通して、針が挿入され得る。一定の高さ持ち上げられたＸＺ平面およびＹＺ平面機構１９１０は、ピボットポイントを対象者上の挿入ポイントに、または針の先端部に位置付けて、針先端位置の誘導を可能にする。したがってピボットポイントは、装置１９０２の外にある。針先端動作の解像度は、持ち上げの高さに基づく。開口部２１０４により、針は挿入の平面または対象者の挿入平面に沿って自由にスライドすることができる。針の動きは、Ｘ軸およびＹ軸における動きによってもたらされるＸＺ平面およびＹＺ平面運動に基づく（図２（ａ）および（ｂ）に関する説明を比較する）。

Ｘ軸およびＹ軸における動きまたは動きの組合せが、たとえば対象者内の針先端位置を調整／シフトすることができる。第２の作動機構／部材２００６（すなわち、ｘ軸方向のスライダ）は、たとえば、パッド２１０６、２１０８のどちらかでｘ方向に押すまたは引く力を加えることによって、本体２００２に対して平行方向にスライドすることができる。

ｘ方向の動きは、第２の作動機構／部材２００６上に組み立てられた第１の作動機構／部材２００４（すなわち、ｙ方向のスライダ）によって強制される。すなわち、第２の作動機構／部材２００６は、本体２００２の端壁２１１０、２１１２内に維持される。次に図２２（ａ）および（ｂ）もまた参照する。図２２（ａ）は、第２の作動機構／部材２００６が一方のｘ軸方向（たとえば、＋ｘ方向）に完全に伸ばされた装置１９０２の概略上面図である。図２２（ｂ）は、第２の作動機構／部材２００６が他方のｘ軸方向（たとえ
ば、−ｘ方向）に完全に伸ばされた装置１９０２の概略上面図である。

図２１（ｂ）に戻ると、ロッキング部材２００８は、本体２００２内のねじ山（図示せず）により第２の作動機構／部材２００６を係合させることができる。ロッキング部材２００８が係合される、または係合するためにねじ留めされると、ロッキング部材２００８は、本体２００２に対して第２の作動機構／部材２００６に圧縮摩擦力をかけて、ｘ軸方向の動きを制限する。ロッキング部材２００８は、単一軸（ｙ軸）に沿ったさらなる動きのみが可能にされるように、ｘ方向の動きを制限することができる。ロッキング部材２００８は、ねじロックナットとすることができる。次に図２３（ａ）および（ｂ）もまた参照する。図２３（ａ）は、第２の作動機構／部材２００６と係合されたロッキング部材２００８の概略図である。図２３（ｂ）は、矢印Ｄから見たときの、第２の作動機構／部材２００６と係合されたロッキング部材２００８の概略断面図である。

図２１（ｂ）に戻ると、第１の作動機構／部材２００４は、たとえば、第１の作動機構／部材２００４の、本体２００２の外に伸長された部分に配置されたパッド２１１４でｙ方向に押すまたは引く力をかけることによって、第２の作動機構／部材２００６に対して垂直方向にスライドすることができる。第１の作動機構／部材２００４は、第２の作動機構／部材２００６上に設けられたガイドスロット２１１６、２１１８に沿ってｙ軸方向に進む。第１の作動機構／部材２００４は、スロット２１１６、２１１８に沿ってスライドすることができる。スロット２１１６、２１１８は、図のように端部が閉じたものである。第１の作動機構／部材２００４の動きの限界は、ガイドスロット２１１６、２１１８の端部によって設けられる。次に図２４（ａ）および（ｂ）もまた参照する。図２４（ａ）は、第１の作動機構／部材２００４が一方のｙ軸方向（たとえば、＋ｙ方向）に完全に伸ばされた装置１９０２の概略下面図である。図２４（ｂ）は、第１の作動機構／部材２００４が他方のｙ軸方向（たとえば、−ｙ方向）に完全に伸ばされた装置１９０２の概略下面図である。

図２１（ｂ）に戻ると、第１の作動機構／部材２００４の空洞内からロッキングラッチ部材２０１０を引っ張るまたは伸ばすことによって、ｙ軸方向の動きがロックされ得る。

図２５は、例示的実施形態における、ロッキングラッチ部材の係合を示すための概略図である。ロッキングラッチ部材２０１０は、第１の作動機構／部材２００４内に配置された柔軟部材、たとえば２５０２、２５０４に付着される。ロッキングラッチ部材２０１０が第１の作動機構／部材（図示せず）の空洞内から伸ばされる（２５０６を比較する）とき、ロッキングラッチ部材２０１０の端部２５０８、２５１０は、ロッキング副部材として柔軟部材の部分、たとえば２５０２、２５０４を外側に押し出すまたは伸ばすように機能する。柔軟アーム、たとえば２５０２、２５０４すなわちロッキング副部材の伸ばされた部分２５１２、２５１４は、第２の作動機構／部材（図示せず）の移動路（図２０の２０１２を比較する）の壁に設けられた鋸歯部または歯車の歯、たとえば２０１６に係合することができる。係合は、したがってｙ軸方向に沿った動きを制限することができる。

図２６（ａ）および（ｂ）は、例示的実施形態における動きの範囲を示すための、装置１９０２の概略上面図である。図２６（ａ）は、−ｘ方向および＋ｙ方向に完全に伸ばされた装置１９０２を示す。図２６（ｂ）は、＋ｘ方向および−ｙ方向に完全に伸ばされた装置１９０２を示す。

図２０を参照すると、第１の作動機構／部材２００４を横断して、あらかじめ脆弱にされた部分／ライン２０１８が設けられ得る。あらかじめ脆弱にされた部分は、代替的には、装置１９０２の任意の構成要素に、たとえば本体および／または第２の作動機構／部材などに設けられ得ることは理解されよう。

図２７（ａ）および（ｂ）は、例示的実施形態における、機器の解除を示すための装置１９０２の概略側面図である。図２７（ａ）は、たとえば針を対象者に挿入した後の、器具を誘導するための装置の最終位置を示す。

図２７（ｂ）を参照すると、第１の作動機構／部材２００４は、あらかじめ脆弱にされた部分／ライン（図２０の２０１８を比較する）に沿って第１の作動機構／部材２００４を折るように持ち上げられる（２７０２を比較する）。折った後に、挿入された針のための空洞または自由な通り道が作成される。取り付けられた装置（図１９の１９０２を比較する）は、針から取り除かれ得る。たとえば、本体および第２の作動機構／部材は、数字２７０４で示す方向に取り除かれ得る。したがって、いかなる構成要素も挿入された器具に接触することなく、器具解除が行われ得る。例示的実施形態では、折ることは、装置を再利用不可能にし、破壊的である。

したがって、説明する例示的実施形態では、器具、または針の一部を並進動作させて、針がある角度に傾くことができるようにするための装置が設けられ得る。傾斜／回転角度は、たとえば針先端部に維持されるピボットポイントを中心とすることができる。装置は、針が二平面（たとえば、ＸＺ平面とＹＺ平面）で動き、それぞれの平面内で２つの角度に針を傾斜／回転させるように、単一平面における針の並進動作を生じさせることができる。装置は、ＸＺ平面およびＹＺ平面動作のための微調整および粗調整を行うことができる。例示的実施形態では、ＸＺ平面およびＹＺ平面動作／調整の範囲は、０から約２００ｍｍの範囲内である。針の把持は、（たとえば、プラグを使用する）トグル、または（クランプ機構を使用する）クリッピングとすることができる。例示的実施形態では、装置を構成するために使用される材料は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＥＥＫ、チタン、および／またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などの硬質プラスチックであることが好ましいことがある。さらに、装置を構成するために使用される材料は、Ｘ線画像における陰影を最小限にするまたは防ぐために、放射線透過的、または半透過性の材料であることが好ましいことがある。

いくつかの例示的実施形態では、Ｃアームレシーバに、Ｘ線撮像から離れて、レーザ源が取り付けられ得る。（プリズムによる）レーザビームは、Ｃアームレシーバ平面に垂直であり得る。レーザは、プリズムを使用して対象者に向けられ得る。レーザの可視基準またはポイントは、Ｃアームレシーバに取り付けられた可動機構を使用して調整可能であり得る。

説明した例示的実施形態では、器具を誘導するための装置の外にピボットポイントを有して、他の装置全体に、器具の自由な回転を可能にする確実性をもたらすことができ、たとえば、回転のポイントは、そのような装置の本体内であってもよい。回転または運動の自由を多くしすぎると、手技中の誤りを招く可能性があることが認識された。さらに、例示的実施形態における装置は、ロボットデバイスと比べると、比較的より安価で、使用しやすいものであり得る。また、例示的実施形態における装置は、ユーザが器具の挿入中に直接触覚フィードバックを得ることを可能にし得る。また、対象者の動き、たとえば呼吸による何らかのずれが存在する場合、器具は、例示的実施形態における装置を使用して、もとの経路に誘導され得る。さらに、Ｘ線は、針誘導／挿入中にスイッチをオフにされ得るので、例示的実施形態におけるシステムおよび装置は、手技中にＸ線にさらされることを減らすことができる。また、例示的実施形態における装置は、新規の使用者に対して手技の学習曲線が短くされ得るように、技法を簡単にすることもできることが認識された。より容易な誘導および参照により、より短い手技の時間が取得され得ることも認識された。

したがって、例示的実施形態は、有利には、針位置合わせおよび挿入プロセスを管理するために精密調整および誘導技術を使用者の技能および器用さと組み合わせることができる受動的ＰＡＫ支援デバイス（ＰＡＫ−ＡＤ）を提供することができる。例示的実施形態における装置は、針が、他の平面における位置合わせに影響を与えることなく、一平面内で調整のために参照されることをもたらすことができる。例示的実施形態における装置は、針が所定の位置に物理的にロックされることを可能にし、対象者への針の挿入に対して１つのＤＯＦのみを許可することができる。例示的実施形態はまた、ターゲットに対する針の高い位置合わせ精度を実現するのを支援するために、いくつかの誘導およびロッキングモジュールと連結された多関節支持アームを提供すると同時に、ターゲット上に針を調整し、挿入するために、依然として使用者に完全な制御を与えることができる。

説明する例示的実施形態では、ｘ軸およびｙ軸について説明したが、例示的実施形態はこのように限定されないことは理解されよう。たとえば、ｘ軸およびｙ軸は任意であり、交換可能であり得る。また、他の軸、垂直でない軸さえも使用され得る。同様に、ＸＺ平面およびＹＺ平面について説明したが、他の平面が使用され得る。

また、説明する例示的実施形態では、例示を容易にするために、針などの器具について説明している。装置およびシステムは、器具とは無関係に提供され得ることは理解されよう。

さらに、例示的実施形態の装置の外のピボットポイントを中心とした傾斜／回転動作となるＸＺ平面およびＹＺ平面動作は、ＰＡＫ手技のみで使用されることに限定されないことは理解されよう。例示的実施形態の装置は、腎臓結石除去手技、結腸、胃、肺のための手技など、様々な生体系および他の手技に使用され得る。例示的実施形態の装置は、美容のための手技にも使用され得る。例示的実施形態の装置は、好ましくはＸ線撮像などの撮像システムの支援の下で、埋め込まれたターゲットに対して器具の誘導を利用する非外科的手技にも使用され得る。

さらに、把持部材と協働するコンプライアンスデバイスを有する説明した例示的実施形態は、このように限定されないことは理解されよう。すなわち、これらの例示的実施形態は、把持部材が直接に、すなわち別個のコンプライアンスデバイスなしで、器具を保持／把持するように変更され得る。

説明する例示的実施形態では、対象者は、人間または動物の対象者であり得る。ターゲットは、組織、腫瘍、結石などであり得る。

さらに、例示的実施形態は、撮像および／または位置合わせステップが、自動化されたシステムによって実施または支援され得るように変更され得ることは理解されよう。すなわち、例示的実施形態は、部分的に受動的なＰＡＫ支援デバイスを提供するように変更されることが可能であり、このような例示的実施形態は、全く受動的なＰＡＫ支援デバイスに限定されない。

大まかに説明する本発明の範囲を逸脱することなく特定の実施形態に対して、他の変形および／または変更が行われ得ることは、当業者には理解されよう。本実施形態は、したがって、あらゆる点で例示であって、限定ではないと考えられなければならない。

Claims (3)

1. 装置を用いて器具を誘導するためのシステムであって、
   撮像表面を有する撮像デバイスと、
   可視光源、および
   前記撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、前記撮像デバイスの撮像路に配置された、前記可視光源からの光を受け取るための屈折／反射部材
   を含み、
   前記可視光源が、前記撮像デバイスの前記撮像路から外れて配置され、前記撮像路の、前記撮像表面に垂直な可視基準が、前記屈折／反射部材によって提供されることが可能である、
   視覚的位置合わせモジュールと、
   前記器具を誘導するための装置であって、
   本体と、
   前記本体に連結された、前記器具を把持するための把持部材と、
   前記本体に対して水平な平面に平行である単一平面内に限定された１つまたは複数の並進動作として、前記把持部材の動きを生じさせるように構成され、前記把持部材の前記限定された並進動作が、前記１つまたは複数の並進動作と同じ方向に器具を動かして、前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面に垂直な１つまたは複数の平面における器具の回転動作をもたらすようにすることができ、前記回転動作が、前記装置の外のピボットポイントを中心としたものである、１つまたは複数の作動部材と
   を含む装置
   を含み、
   前記把持部材が、伸長可能なシャフトを含み、
   前記把持部材が、コンプライアンスデバイスと協働するように構成され、前記コンプライアンスデバイスが、前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面に垂直な前記１つまたは複数の平面において前記器具を把持することができ、
   前記コンプライアンスデバイスが、該コンプライアンスデバイスが前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面内の少なくとも１つの軸に沿った動きに従うことを可能にする前記装置の前記本体に設けられた少なくとも２つの丸みを帯びた壁によって接触されるように構成されており、
   前記可視光源が、前記撮像表面の平面に平行な平面内で調整可能であるように、前記視覚的位置合わせモジュールが動かせるものであり、
   前記把持部材により把持された前記器具が前記可視基準に基づいて前記撮像路に誘導される、
   システム。
2. 人体以外の対象物に対して装置を用いて器具を誘導するための可視基準を提供するための方法であって、
   ターゲットを撮像することができる、撮像表面を有する撮像デバイスを提供するステップと、
   可視光源、および
   前記撮像デバイスに対して実質的に透過的であって、前記撮像デバイスの撮像路に配置された、前記可視光源からの光を受け取るための屈折／反射部材
   を含み、
   前記可視光源が、前記撮像デバイスの前記撮像路から外れて配置され、前記撮像路の、前記撮像表面に垂直な可視基準が、前記屈折／反射部材によって提供されることが可能である、視覚的位置合わせモジュールを提供するステップと、
   前記撮像路の可視基準を提供するために、前記屈折／反射部材を使用するステップと、
   前記可視基準に基づいて前記撮像路に前記器具を誘導するステップと
   を含み、
   前記器具を誘導する装置が、
   本体と、
   前記本体に連結された、前記器具を把持するための把持部材と、
   前記本体に対して水平な平面に平行である単一平面内に限定された１つまたは複数の並進動作として、前記把持部材の動きを生じさせるように構成され、前記把持部材の前記限定された並進動作が、前記１つまたは複数の並進動作と同じ方向に器具を動かして、前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面に垂直な１つまたは複数の平面における器具の回転動作をもたらすようにすることができ、前記回転動作が、前記装置の外のピボットポイントを中心としたものである、１つまたは複数の作動部材と
   を含む装置であり、
   前記把持部材が、伸長可能なシャフトを含み、
   前記把持部材が、コンプライアンスデバイスと協働するように構成され、前記コンプライアンスデバイスが、前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面に垂直な前記１つまたは複数の平面において前記器具を把持することができ、
   前記コンプライアンスデバイスが、該コンプライアンスデバイスが前記本体に対して水平な平面に平行である前記平面内の少なくとも１つの軸に沿った動きに従うことを可能にする前記装置の前記本体に設けられた少なくとも２つの丸みを帯びた壁によって接触されるように構成されており、
   前記可視光源が、前記撮像表面の平面に平行な平面内で調整可能であるように、前記視覚的位置合わせモジュールが動かせるものであり、
   前記把持部材により把持された前記器具が前記可視基準に基づいて前記撮像路に誘導される、
   方法。
3. 前記器具を誘導する前記ステップについて、前記方法が、前記器具位置を撮像するために前記撮像デバイスを使用するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。