JP7159192B2 - シャフト作動ハンドル - Google Patents
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Description
ル部の前記直線運動は、前記長尺のチャネルを介した前記機器の近位端側への収縮を駆動し、前記付勢要素は、前記プランジャグリップが近位端側に収縮するときに収縮するように位置決めされ、前記プランジャグリップが解除されると、前記付勢要素の付勢によって、前記装置の前記長手方向軸に沿った前記近位ハンドル部の遠位端側への直線運動を駆動し、前記近位ハンドル部の前記直線運動は、前記機器の遠位端側への伸長を駆動する。
の名称を付す。
医療手技には、例えば、患者の体内に挿入されたチャネルを経由した位置など、手技を行う術者から離れた位置にある器具の操作が含まれる場合がある。このようなチャネルには、トロカール、カテーテル、気管支鏡などの内視鏡が含まれる。このような医療手技の一例として、経気管支針生検(Transbronchial Needle Aspiration;TBNA)が、肺がんなどの気管支疾患の診断やステージ特定を目的とした低侵襲の気管支鏡手法として用いることができる。TBNA法には、軟性の気管支鏡を経由した生検針の操作が含まれることがある。例えば、術者は、胸部スキャンを用いて生検対象の腫瘤の位置を特定し、患者の気道内の気管支鏡の位置を腫瘤に向けてガイドすることができる。気管支鏡のワーキングチャネルの遠位端が気道内の特定した腫瘤に近接する位置に移動した後、生検針を備えた長尺管状のジャケットがワーキングチャネルを通って採取領域に到達される。そして、
ジャケットから針が伸びて対象の組織に穿刺され、試料の採取の補助として吸引が用いられる。通常は、吸引を行う場合は、針に備わる管の遠位端を手で把持して、気管支鏡に対して管を前後に手動で動かして組織の部位を針で繰り返し刺す。試料の採取後は、針はシース内に待避され、ワーキングチャネルから回収される。一部の手技では、TBNA手技と同じ室内で試料分析が行われ、分析結果に応じて追加のTBNAによる試料採取および/または他の組織の採取や治療を行うこともできる。
実施形態では、突出連結部材の付勢部材による力で器具を組織部位に戻すことで、組織の試料回収を補助することも可能である。
開示の回転運動や突出運動を制御するようにロボットアームを構成することができる。例えば、入力装置によるユーザ入力および/またはコンピュータ制御の手術手技に応じて、ロボット手術システムによって上記運動を行うための駆動信号が供給されることができる。
図1A~図1Fは、シャフト操作ハンドル105、ジャケット150、導管154、器具156を有する医療機器100の一実施形態を示す。図1Aは、機器100の外観および回転160態様を示す。図1Bは、機器100の外観および突出165態様を示す。図1Cは、機器100のハンドル105の破断図を示す。図1Dは、作動スリーブ120を有するハンドル105の一部の破断図であり、不透明度を下げて内部構造が見えるようにしたものである。図1Eは、遠位ハンドル部140の外観を示し、図1Fは作動スリーブ120内にある遠位ハンドル部140の断面図を示す。図1A~図1Fは、特徴が重複して図示されているため、以下の説明においてまとめて説明する。
は、肺の外周近傍での肺に関する手技に器具を用いるときに、気胸のリスクを低減する上で役立つ。生検針などの器具の振動は、突出態様を複数回にわたって用いることで生じる繰り返しの収縮と伸長であり、適切な組織試料の取得を支援する。
能な油圧流体のチャンバ、または形状記憶合金を含むことができる。ハウジング113の環状の近位表面は付勢要素の近位部分と係合することができ、付勢要素の遠位部分は、作動スリーブ120のフランジ128と係合することができる。いくつかの実施形態では図1Bの矢印165によって示されるように、作動スリーブ120が近位端側に引かれると、付勢要素は作動スリーブ120のフランジ128の近位移動によって圧縮され得る。突出グリップ上の圧力が解放されると、付勢要素は拡張し、フランジ128がケーシング110のフランジ117に当接するまで作動スリーブ120を遠位端側に駆動し、それによって器具をその伸長位置に戻す。
る。図示していないが、いくつかの実施形態は突出態様の間のさらなる回転を防止するために、作動スリーブ120のためのロックを提供してもよい。導管154と近位ハンドル部材130との間の連結は次に、この運動を器具に伝達して、伸長および/または後退を駆動することができる。
することができる。フランジ431はハンドルの突出運動の後退を容易にするためのグリップとして使用することができ、フランジ431からの近位方向の圧力の解放時に突出運動の伸長を駆動するために、ポケット412内の付勢要素と係合することができる。
タ520の外部構成要素および内部構成要素の両方の外形を示し、破線は、他の要素の背後に配置された要素の外形を示す(図示目的で)。ラックアンドピニオンアクチュエータ520は、使用者による回転中の把持を容易にするための戻り止め522を有する回転車輪521を含む。代替の実施形態は追加的にまたは代替的に、車輪521の外周の周りにリッジを含むことができる。
C内で直線的に移動させることができる。ラック546は内部駆動部材に連結することができ、内部駆動部材は次に、導管の近位端に連結される。したがって、ラック524の移動は、一対一で、ジャケット515の遠位端に対する器具の伸長または後退に変換することができる。
図6は、本件開示のハンドル605を作動させるためのロボット手術システム600の概略図を示す。ハンドル605の特定の構成で示されているが、開示のハンドルはいずれも、そのようなシステム600と共に使用することができる。機器ハンドルはロボット手術システム600がハンドルを識別することを可能にするために、バーコード、無線周波数識別子(RFID)、または他の適切な識別子を備えてもよい。
開示の実施形態の変形例によるハンドルを操作するために使用され得る。ロボット手術システム600はハンドル作動のいずれかまたはすべて、例えば、上記のように、微調整による伸長/収縮のみ、振動のみ、またはその両方を制御するように構成することができる。
図7は本件開示のハンドル、例えば、上述のハンドル105、205、305、405、500A~500C、および605を使用して医療機器の移動を駆動するための処理700の実施形態におけるフローチャートを示す。プロセス700は、ハンドルを手動で操作する人間の操作者、人間の操作者によって指示されるようにハンドルを機械的に操作するロボット制御システム操作者(上述のシステム600など)、または自律的にハンドルを操作するロボット制御システム操作者、またはそれらの組合せによって実施することができる。
ンシステムからの出力として、患者の組織部位に対する機器の位置決めのレンダリングまたはモデルを確認することができる。いくつかの実施形態では、ブロック715が自動化された画像分析および/またはナビゲーションによってプログラム的に実行することができる。
本件開示の実施形態は、ハンドル内に固定された器具のシャフトの直線運動によって、遠隔配置された器具の伸長および後退を作動させるためのシステム、方法、および装置を提供する。
Claims (32)
- 気管支鏡検査機器の移動を駆動するように構成されたハンドルであって、前記ハンドルは前記ハンドルの近位端と遠位端との間を長手方向軸に沿って延伸し、前記ハンドルは、
付勢要素収容部を含む内部容積を規定する内面を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記内部容積の近位部分内に少なくとも一部が位置し、かつ、第1の螺旋カムインターフェースを有する近位ハンドル部であって、前記ハンドルの前記遠位端を超えて延伸する長尺のチャネルであって前記長尺のチャネルの遠位端が前記気管支鏡検査機器に連結する前記長尺のチャネルの近位端と連結する構成された近位ハンドル部と、
前記ケーシングの前記内部容積の遠位部分内に少なくとも一部が位置する作動スリーブであって、前記作動スリーブは、
前記第1の螺旋カムインターフェースと係合する第2の螺旋カムインターフェースを有する近位部分と、
前記作動スリーブの前記近位部分から遠位端側に延伸する回転グリップと、
前記作動スリーブの遠位端面によって形成されるプランジャグリップと、
を有する作動スリーブと、
前記ケーシングの前記付勢要素収容部内に格納される第1の端部と、前記作動スリーブの前記近位部分と係合する第2の端部とを有する付勢要素とを有する、ハンドル。 - 前記付勢要素は、収縮状態で位置決めされ、前記プランジャグリップを介した前記作動スリーブの移動時に、前記長手方向軸に沿って伸長するばねを有する、請求項1に記載のハンドル。
- 前記第1の螺旋カムインターフェースと係合する前記第2の螺旋カムインターフェースは、前記回転グリップの回転を、前記ハンドルの前記長手方向軸に沿った前記近位ハンドル部の直線運動に変換し、前記近位ハンドル部の前記直線運動は、前記長尺のチャネルを介した前記気管支鏡検査機器の移動を駆動するように構成されている、請求項1に記載のハンドル。
- 前記第1の螺旋カムインターフェースと係合する前記第2の螺旋カムインターフェースは、前記プランジャグリップの近位端側への収縮を、前記ハンドルの前記長手方向軸に沿った前記近位ハンドル部の近位端側への運動に変換し、前記近位ハンドル部の直線運動は、前記長尺のチャネルを介した前記気管支鏡検査機器の近位端側への収縮を駆動するように構成されており、
前記付勢要素は、前記プランジャグリップが近位端側に後退するときに収縮するように位置決めされ、前記プランジャグリップが解除されると、前記付勢要素の付勢によって、前記ハンドルの前記長手方向軸に沿った前記近位ハンドル部の遠位端側への直線運動を駆動し、前記近位ハンドル部の前記直線運動は、前記気管支鏡検査機器の遠位端側への伸長を駆動するように構成されている、請求項1に記載のハンドル。 - 前記ケーシング内に位置する遠位ハンドル部と、
前記近位ハンドル部の遠位部分に設けられた内部受け部であって、前記遠位ハンドル部の近位部分が前記内部受け部内に位置する内部受け部とをさらに有する、請求項1に記載のハンドル。 - 前記長手方向軸に沿って前記ハンドルを通って延伸するルーメンであって、前記ルーメンの遠位部分が前記遠位ハンドル部を通って延伸し、前記ルーメンの近位部分が前記近位ハンドル部を通って延伸する、ルーメンをさらに有する、請求項5に記載のハンドル。
- 前記遠位ハンドル部の遠位端に形成された遠位開口部であって、前記ルーメンが、前記長尺のチャネルが前記ルーメン内に配置されることを許容するようサイズ決めされており、前記遠位開口部が、前記長尺のチャネルが前記遠位開口部を通ることを許容するようにサイズ決めされている、遠位開口部をさらに有する、請求項6に記載のハンドル。
- 前記ケーシングの前記内部容積内に、内側に向かって延伸するペグと、
前記ペグを受け入れるようにサイズ決めおよび位置決めされている、前記遠位ハンドル部内の開口部であって、前記遠位ハンドル部が受け入れられた前記ペグを介して前記ケーシングに対して固定される、開口部と、
前記近位ハンドル部の壁部に形成される長尺のスロットであって、前記近位ハンドル部の前記壁部が前記ケーシングと前記遠位ハンドル部との間に位置する状態で、前記長尺のスロットが前記ペグの周りを摺動するようにサイズ決めおよび位置決めされている、長尺のスロットとをさらに有する、請求項5に記載のハンドル。 - 前記近位ハンドル部の近位端に設けられた流体フィッティングであって、前記流体フィッティングは吸引装置または呼吸装置に連結されるように構成された流体フィッティングをさらに有する、請求項1に記載のハンドル。
- 前記第2の螺旋カムインターフェースと前記流体フィッティングとの間に位置する前記近位ハンドル部の軟性シャフト部であって、前記流体フィッティングが前記ケーシングに対して固定されている、軟性シャフト部をさらに有する、請求項9に記載のハンドル。
- 前記軟性シャフト部は、所定長さのコイル状管を有する、請求項10に記載のハンドル。
- 前記第2の螺旋カムインターフェースと前記流体フィッティングとの間で延伸する前記近位ハンドル部の硬性シャフト部であって、前記硬性シャフト部の近位部分は、前記流体フィッティングと連結し、前記硬性シャフト部は、前記ケーシングの近位開口部と摺動可能に係合する硬性シャフト部をさらに有する、請求項9に記載のハンドル。
- 前記作動スリーブの近位フランジと、前記付勢要素収容部の遠位端側に位置する内部フランジとをさらに有し、前記付勢要素は、その伸長状態において前記近位フランジを前記内部フランジに対して付勢する、請求項1に記載のハンドル。
- 前記ケーシングの前記内部容積の近位部分を摺動可能に係合するようにサイズ決めされた前記近位ハンドル部の支持環をさらに有する、請求項1に記載のハンドル。
- 機器の移動を駆動するように構成されたハンドルであって、前記ハンドルは前記ハンドルの近位端と遠位端との間を長手方向軸に沿って延伸し、前記ハンドルは、
内部容積を規定する内面を有するケーシングと、
前記ハンドルの前記遠位端を超えて前記機器に向かって延伸するジャケットに連結するように構成された近位ハンドル部であって、細長い前記ジャケットは患者の管腔経路に挿入され、前記機器を収容するように構成された近位ハンドル部と、
作動スリーブと、
前記近位ハンドル部を前記作動スリーブに連結し、前記作動スリーブの回転運動を前記ハンドルの前記長手方向軸に沿った前記近位ハンドル部の直線運動に変換するように構成された回転運動伝達インターフェースであって、第1の方向における前記作動スリーブの回転は前記機器を前記ジャケットの遠位端から延伸させるように構成され、前記作動スリーブの第2の方向における回転は前記機器を前記ジャケットの前記遠位端に戻すように後退させるように構成された回転運動伝達インターフェースと、
前記近位ハンドル部を前記長手方向軸に沿って遠位端側に移動させるよう駆動するように構成された突出機構であって、前記突出機構は前記作動スリーブの移動時に前記長手方向軸に沿って収縮および伸長するよう配置された付勢要素を有する、突出機構とを有する、ハンドル。 - 前記付勢要素の伸長によって、前記近位ハンドル部の前記長手方向軸に沿った遠位端側への前記移動が駆動される、請求項15に記載のハンドル。
- 前記突出機構は、前記作動スリーブのグリップを有し、前記グリップに加えられた圧力によって、前記作動スリーブの前記長手方向軸に沿った近位端側への移動が駆動され、かつ、前記付勢要素の収縮が駆動されるように位置決めされている、請求項16に記載のハンドル。
- 前記近位ハンドル部を前記作動スリーブに連結する前記回転運動伝達インターフェースは、前記作動スリーブの前記近位端側への移動および前記遠位端側への移動を前記近位ハンドル部に伝達するように構成されている、請求項17に記載のハンドル。
- 前記付勢要素は、ばね、退け合う磁石、油圧油、形状記憶合金のうちの1つを有する、請求項15に記載のハンドル。
- 前記機器は気管支鏡検査機器である、請求項15~19のいずれか一項に記載のハンドル。
- 前記機器は生検針である、請求項15~19のいずれか一項に記載のハンドル。
- 機器の移動を駆動するように構成された装置であって、前記装置は前記装置の近位端と遠位端との間を長手方向軸に沿って延伸し、前記装置は、
内部容積を規定する内面を有するケーシングと、
前記機器に前記長手方向軸に沿った直線運動を与えるように構成され、前記ケーシングの遠位端を超えて延伸するグリップを有する作動スリーブと、
前記内部容積内の付勢要素であって、前記付勢要素は前記作動スリーブの移動時に前記長手方向軸に沿って収縮および伸長するよう配置され、前記付勢要素の伸長によって前記作動スリーブの前記長手方向軸に沿った近位端方向の移動が駆動される付勢要素と、
前記装置の前記遠位端を超えて前記機器に向かって延伸するジャケットと連結するように構成された近位ハンドル部であって、細長い前記ジャケットは患者の管腔経路に挿入され、前記機器を収容するように構成された近位ハンドル部と、
前記近位ハンドル部を前記作動スリーブに連結し、前記作動スリーブの回転運動を前記近位ハンドル部の前記装置の前記長手方向軸に沿った直線運動に変換するように構成された回転運動伝達インターフェースであって、第1の方向における前記作動スリーブの回転は前記機器を前記ジャケットの遠位端から延伸させるように構成され、前記作動スリーブの第2の方向における回転は前記機器を前記ジャケットの前記遠位端に戻すように後退させるように構成された回転運動伝達インターフェースと、
を有し、
前記近位ハンドル部を前記作動スリーブに連結する前記回転運動伝達インターフェースはさらに、前記作動スリーブの前記直線運動を前記近位ハンドル部に伝達するように構成されている、装置。 - 前記グリップに加えられた圧力によって、前記作動スリーブの前記長手方向軸に沿った前記直線運動が駆動され、かつ、前記付勢要素の収縮が駆動されるように前記グリップが配置されている、請求項22に記載の装置。
- 前記付勢要素は、ばね、退け合う磁石、油圧油、形状記憶合金のうちの1つを有する、請求項22に記載の装置。
- 前記機器は気管支鏡検査機器である、請求項22~24のいずれか一項に記載の装置。
- 前記機器は生検針である、請求項22~24のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置はハンドルである、請求項22~26のいずれか一項に記載の装置。
- ロボットシステムであって、
シャフトと、
前記シャフトの遠位端に連結される器具と、
請求項1~21のいずれか一項に記載のハンドルまたは請求項22~27のいずれか一項に記載の装置と、
前記作動スリーブに連結され、前記作動スリーブの回転運動および突出運動を作動させるように構成された制御部とを有する、システム。 - 前記制御部は、
実行可能な命令が記憶された少なくとも1つのコンピュータ読み取り可能メモリと、
前記少なくとも1つのコンピュータ読み取り可能メモリと通信し、前記命令を実行して前記システムに前記回転運動および前記突出運動を作動させるように構成された1つまたは複数のプロセッサと有する、請求項28に記載のシステム。 - 前記制御部は、使用者から制御信号を受信するように構成された入力装置を有し、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記命令を実行して前記システムに少なくとも前記制御信号に応じて前記回転運動および前記突出運動を作動させるように構成されている、請求項29に記載のシステム。
- 前記ハンドルの前記遠位端に連結され、前記シャフトの周囲に配置されたジャケットを有する、請求項30に記載のシステム。
- 前記ハンドルは前記ジャケットに対する前記器具の移動を駆動するように構成されている、請求項31に記載のシステム。
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