WO2023163037A1 - カテーテル装置を備えた医療システム - Google Patents
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- WO2023163037A1 WO2023163037A1 PCT/JP2023/006438 JP2023006438W WO2023163037A1 WO 2023163037 A1 WO2023163037 A1 WO 2023163037A1 JP 2023006438 W JP2023006438 W JP 2023006438W WO 2023163037 A1 WO2023163037 A1 WO 2023163037A1
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- catheter
- medical system
- catheter device
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
- A61M25/0105—Steering means as part of the catheter or advancing means; Markers for positioning
Definitions
- the present invention relates to a medical system with a catheter device for insertion into a patient's lumen.
- a catheter manipulator assembly including a catheter cartridge is attached to a support frame via a support coupler corresponding to an arm.
- the manipulator support structure (medical robot) disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-158942 further has a plurality of wheels so that the user (doctor, assistant, etc.) can move the medical robot to the work area each time. Then, in the work area after movement, the user moves the medical robot to determine the position relative to the patient so that the tip of the catheter is placed near the entrance to the lumen of the patient, and then manipulates the catheter cartridge to perform surgery. Perform a biopsy, etc.
- the purpose of the present invention is to provide a mechanism that can support the placement work of the medical system for the patient.
- One of the inventions related to this application is a catheter device having a bendable member having a distal end; a receiver to which the catheter device is attached; a support that supports the receiving portion so that it can be driven straight between an advanced position and a retracted position; a carriage connected to the support base and capable of moving the catheter device; and a display for displaying reach information associated with the position of the distal end.
- a diagram for explaining the movable range of the catheter device supported by the support base A diagram for explaining the movable range of the catheter device supported by the support base. A diagram for explaining the movable range of the catheter device supported by the support base. A diagram for explaining the movable range of the catheter device supported by the support base. A diagram for explaining the movable range of the catheter device supported by the support base. A diagram for explaining the movable range of the catheter device due to the movement of the arm and the support shaft. A diagram for explaining the movable range of the catheter device due to the movement of the arm and the support shaft. Diagram for explaining an example of medical image data Diagram showing an example of an installation navigation table for a catheter device A side view of a support base provided with a linear member and a catheter device attached to the support base.
- a diagram for explaining an example of a linear member A diagram for explaining an example of a linear member
- a diagram for explaining an example of a linear member Another side view of a support base having a linear member and a catheter device attached to the support base
- Another side view of a support base having a linear member and a catheter device attached to the support base Another side view of a support base having a linear member and a catheter device attached to the support base
- FIG. 1A shows an overall perspective view of the medical system
- FIG. 1B shows a control block diagram
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of the medical system with respect to the patient.
- the medical system 1A includes a catheter device 1, a stage (receiving portion) 2a (see FIG. 3), a support base 2 that supports the stage 2a so that it can be driven straight, and the support base 2 is connected to the support base 2 so that the support base 2 can move. and a support shaft 8 connected to the arm 7 . It can also be said that the support base 2 supports the catheter device 1 so that it can be driven straight. A connection portion between the arm 7 and the support base 2 is arranged at one end portion of the arm 7 , and the arm 7 and the support shaft 8 are connected at the other end portion of the arm.
- the medical system 1A also includes a carriage 6 connected to the support shaft 8 for movably installing the catheter device 1 and a control device 3 for controlling the catheter device 1 .
- the medical system 1A also includes a monitor 4 as a display unit.
- the catheter device 1 comprises a catheter unit 100 comprising a catheter 11 as a bendable member, and a base unit 200 .
- the user of the medical system 1A and the catheter device 1 places the catheter device 1 and the subject at predetermined positions so as to insert the catheter 11 inside the subject.
- the term "user” refers to medical personnel such as physicians or their assistants.
- the user places the patient on the operating table Q in a supine posture.
- the medical system 1A is moved by a cart 6 having casters on the bottom and placed near the patient.
- the user adjusts the directions and angles of the support base 2, the arm 7, the carriage 6, etc., and arranges them so that the catheter device 1 moves straight toward the entrance of the patient's oral cavity or nasal cavity.
- the support base 2 and arm 7 can be easily adjusted by gripping a handle 18 provided on the support base 2 .
- the catheter 11 By inserting the catheter 11 into the placed object, the user can observe the inside of the object, collect various samples from the inside of the object, treat the inside of the object, and the like.
- the user can insert the catheter 11 into a lumen within the patient's body. Specifically, by inserting the device into the bronchi through the patient's oral cavity or nasal cavity, operations such as observation, collection, and excision of lung tissue can be performed.
- the catheter 11 can be used as a guide (sheath) for guiding medical instruments for performing the above operations.
- medical instruments include endoscopes, forceps, ablation devices, and the like.
- the catheter 11 itself may have the function as the medical device described above.
- the control device 3 is an example of an information processing device to which the present invention is applied, the details of which are shown in FIG. 1B.
- FIG. 1B is a control block diagram of the control device 3.
- the control device 3 has an arithmetic unit (CPU) 2701 , a memory 2702 , a storage device 2703 , an input device 2704 , an output device 2705 and a communication device 2706 .
- the CPU 2701 reads and executes a program stored in the storage device 2703 to perform various calculations described later, control the catheter device 1, display various information on the monitor 4, and perform other functions of the medical system 1A.
- Various controls in The memory 2702 functions as a volatile storage unit and as a work area for the CPU 2701 to perform various calculations.
- the storage device 2703 also functions as a non-volatile storage unit and stores various programs, various parameters, various display information, patient data, and the like.
- the input device 2704 receives commands and inputs for operating the catheter 11 from the operation unit 9, which will be described later.
- the input device 2704 also inputs data input via a keyboard (not shown) or data received via the communication device 2706 to the storage device 2703 of the control device 3 .
- the monitor 4 functions as a touch panel, it inputs data input via the touch panel to the storage device 2703 of the control device 3 .
- the output device 2705 outputs a signal for displaying an image on the monitor 4 electrically connected to the control device 3 according to instructions from the CPU 2701 .
- the monitor 4 that has received the display information displays information for operating the medical system 1A on the monitor screen.
- the operation unit 9 moves the stage 2a for inserting the catheter 11 into the subject, bends the catheter 11, and commands to use the medical system 1A.
- the operation unit 9 has a joystick, switches, push buttons, and the like for operating objects to be controlled.
- the operation unit 9 may have a foot switch or the like (not shown) arranged on the installation surface of the medical system 1A.
- the operation unit 9 is electrically connected to the control device 3 via the cable 10 and the carriage 6 .
- the operation unit 9 and the control device 3 may be directly connected by a cable, or may be connected via the support base 2 or the like. Further, the operation unit 9 may be integrally arranged as part of the medical system 1A, such as the carriage 6 and the support base 2 .
- Information exchange between the operation unit 9 and the control device 3 need not be limited to wired connection, and may be connected by wireless communication employing various communication methods.
- the operation unit 9 and the control device 3 may be wirelessly connected.
- FIG. 3 is a perspective view of the catheter device 1 and the support base 2.
- the catheter device 1 is electrically connected to the control device 3 via the support base 2 and the cable 5 connecting the base unit 200 of the catheter device 1 and the support base 2. be done.
- the catheter device 1 and the control device 3 may be directly connected by a cable.
- the catheter device 1 and the control device 3 may be wirelessly connected.
- the catheter device 1 is detachably attached to the support base 2 via the base unit 200 . More specifically, the attachment portion 200a of the base unit 200 of the catheter device 1 is detachably attached to the stage 2a supported by the support base 2. As shown in FIG. The catheter device 1 can be attached to a plurality of positions on the stage 2a via the attachment portion 200a. The connection between the catheter device 1 and the control device 3 is maintained so that the catheter device 1 can be controlled by the control device 3 even when the attachment portion 200a of the catheter device 1 is removed from the stage 2a. In this embodiment, the catheter device 1 and the support base 2 are connected by the cable 5 even when the mounting portion 200a of the catheter device 1 is removed from the stage 2a.
- the user manually moves the catheter device 1 in a state in which the catheter device 1 is removed from the support base 2 (a state in which the catheter device 1 is removed from the stage 2a), and moves the oral cavity or nasal cavity of the patient.
- a catheter 11 is inserted to the bifurcation point of the bronchi.
- the stage 2a is configured to move linearly with respect to the support base 2, and when the catheter device 1 is attached to the stage 2a, the movement of the stage 2a causes the catheter device 1 to be supported. It moves linearly with respect to the platform 2. Linear movement includes forward movement and backward movement, and if the stage 2a advances, the catheter 11 moves toward the target position. Further, when the stage 2a moves backward, the catheter 11 moves in the direction in which it is pulled out. Movement of the stage 2 a is based on control instructions from the control device 3 .
- FIG. 4A shows a state in which the user manually moves the catheter device 1 and inserts the catheter 11 through the mouth Pk of the patient P lying on his/her back on the operating table Q and the patient's oral cavity or nasal cavity to the bifurcation point of the bronchi. indicates
- the region of interest ROI is an abbreviation for Region of Interest, and corresponds to an affected area of a patient, a biopsy site, and the like.
- FIG. 4B shows how the distal end (tip) of the catheter 11 has moved to the ROI by the user operating the operation unit 9 to move the stage 2a from the state of FIG. 4A.
- the support base 2 is a cradle that supports the catheter device 1, and is also a linear motion mechanism that moves the catheter device 1 in the direction of insertion and in the direction of withdrawal.
- the support base 2 includes a stage driving section N for driving the stage 2 a and operating according to control commands from the control device 3 . More specifically, the control command from the control device 3 is based on the operation from the operation section 9 .
- the stage drive unit N is connected to the output shaft, which is a motor shaft, a motor that rotates the output shaft in forward (CW) and reverse (CCW) directions, and the output shaft. It has a drive conversion part that converts it into rectilinear motion in the backward direction.
- CW forward
- CCW reverse
- CW forward
- CCW reverse
- It has a drive conversion part that converts it into rectilinear motion in the backward direction.
- Various configurations such as a feed screw, a ball screw, a rack and pinion mechanism, and a slider crank mechanism can be used
- the motor is a stepping motor.
- the output shaft rotates in the forward rotation (CW) direction due to the operation of the motor, the rotation is converted into linear motion by the drive converter, and the stage 2a moves in the direction in which the catheter 11 is inserted with respect to the object.
- the output shaft rotates in the reverse rotation (CCW) direction due to the operation of the motor, the rotation is converted into linear motion by the drive converter, and the stage 2a moves in the direction in which the catheter 11 is withdrawn from the object.
- the mounting portion 200a of the base unit 200 has a release switch and a removal switch (not shown).
- the attachment part 200a attached to the stage 2a the user can manually move the catheter device 1 along the guide direction of the stage 2a while continuing to press the release switch. That is, the stage 2a has a guide structure that guides the movement of the catheter device 1. As shown in FIG. When the user stops pressing the release switch, the catheter device 1 is fixed to the stage 2a.
- the detachment switch is pressed while the attachment part 200a is attached to the stage 2a, the user can detach the catheter device 1 from the stage 2a.
- the user can move the catheter device 1 to a desired position among a plurality of mounting positions on the stage 2a and mount the catheter device 1. can.
- one switch may have the functions of both the release switch and the removal switch. Further, if the release switch is provided with a mechanism for switching between the pressed state and the non-pressed state, the user does not have to keep pressing the release switch when the catheter device 1 is manually slid.
- the catheter device 1 With the attachment part 200a attached to the stage 2a and the release switch and removal switch not pressed, the catheter device 1 is fixed to the stage 2a and moved by the stage 2a driven by a motor (not shown).
- the catheter device 1 includes a wire drive section (linear member drive section, line drive section, main body drive section) 300 for driving the catheter 11 .
- the catheter device 1 is a robotic catheter device that drives a catheter 11 by means of a wire driver 300 controlled by a control device 3.
- FIG. 1
- the control device 3 can control the wire driving section 300 and perform an operation of bending the catheter 11 .
- the wire driving section 300 is built into the base unit 200 .
- the base unit 200 includes a base housing 200f that houses the wire driving section 300.
- the base unit 200 includes the wire driving section 300.
- the wire driving section 300 and the base unit 200 together can be called a catheter driving device (base device, main body).
- the end of the catheter 11 where the tip of the catheter 11 to be inserted into the subject is arranged in the extending direction of the catheter 11 is called the distal end.
- the end of the catheter 11 opposite to the distal end in the extending direction of the catheter 11 is called the proximal end.
- the catheter unit 100 has a proximal end cover 16 that covers the proximal end of the catheter 11.
- the proximal end cover 16 has a tool hole 16a. A medical instrument can be inserted into the catheter 11 through the tool hole 16a.
- the catheter 11 functions as a guide device for guiding the medical instrument to the desired position inside the subject.
- the catheter 11 is inserted to the target position inside the subject.
- at least one of manual operation by the user, movement of the stage 2a, and driving of the catheter 11 by the wire driving section 300 is used.
- the endoscope is withdrawn from the catheter 11 through the tool hole 16a.
- a medical instrument is inserted through the tool hole 16a, and various specimens are collected from the inside of the target, and operations such as treatment for the inside of the target are performed.
- the image captured by the endoscope can be displayed on the monitor 4.
- the monitor 4 can display information related to the state of the catheter device 1 and the control of the catheter device 1 .
- the position of the catheter 11 within the subject and information related to the navigation of the catheter 11 within the subject can be displayed on the monitor 4 .
- the monitor 4, the control device 3, and the endoscope may be wired or wirelessly connected.
- the monitor 4 and the control device 3 may be connected via the support base 2 .
- FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of the catheter 11.
- FIG. FIG. 5A is a diagram illustrating the entire catheter 11.
- FIG. 5B is an enlarged view of catheter 11.
- the catheter 11 includes a bending portion (bending body, catheter main body) 12 and a bending driving portion (catheter driving portion) 13 configured to bend the bending portion 12 .
- the bending driving portion 13 is configured to bend the bending portion 12 by receiving the driving force of the wire driving portion 300 via the connecting device 21 to be described later.
- the catheter 11 is stretched along the insertion direction of the catheter 11 with respect to the subject.
- the extending direction (longitudinal direction) of the catheter 11 is the same as the extending direction (longitudinal direction) of the bending portion 12 and the extending direction (longitudinal direction) of first to ninth drive wires (W11 to W33) described later.
- the bending drive section 13 includes a plurality of drive wires (drive lines, linear members, linear actuators) connected to the bending section 12 .
- the bending drive unit 13 includes a first drive wire W11, a second drive wire W12, a third drive wire W13, a fourth drive wire W21, a fifth drive wire W22, a sixth drive wire W23, a seventh drive wire W23, and a seventh drive wire W23. It includes a wire W31, an eighth drive wire W32 and a ninth drive wire W33.
- Each of the first to ninth drive wires includes a held portion (held shaft, rod) Wa.
- the first drive wire W11 includes a first held portion Wa11.
- the second drive wire W12 includes a second held portion Wa12.
- the third drive wire W13 includes a third held portion Wa13.
- the fourth drive wire W21 includes a fourth held portion Wa21.
- the fifth drive wire W22 includes a fifth held portion Wa22.
- the sixth drive wire W23 includes a sixth held portion Wa23.
- the seventh drive wire W31 includes a seventh held portion Wa31.
- the eighth drive wire W32 includes an eighth held portion Wa32.
- the ninth drive wire W33 includes a ninth held portion Wa33.
- each of the first to ninth held portions (Wa11 to Wa33) has the same shape.
- Each of the first to ninth drive wires includes a flexible wire body (line body, linear body) Wb.
- the first drive wire W11 includes a first wire body Wb11.
- the second drive wire W12 includes a second wire body Wb12.
- the third drive wire W13 includes a third wire body Wb13.
- the fourth drive wire W21 includes a fourth wire body Wb21.
- the fifth drive wire W22 includes a fifth wire body Wb22.
- the sixth drive wire W23 includes a sixth wire body Wb23.
- the seventh drive wire W31 includes a seventh wire body Wb31.
- the eighth drive wire W32 includes an eighth wire body Wb32.
- the ninth drive wire W33 includes a ninth wire body Wb33.
- each of the first to third wire bodies has the same shape.
- Each of the fourth to sixth wire bodies has the same shape.
- Each of the seventh to ninth wire bodies has the same shape.
- the first to ninth wire bodies have the same shape except for the length.
- the first to ninth held portions are fixed to the first to ninth wire bodies (Wb11 to Wb33) at the proximal ends of the first to ninth wire bodies (Wb11 to Wb33). .
- the first to ninth drive wires (W11 to W33) are inserted through the wire guide 17 into the bending portion 12 and fixed.
- the material of each of the first to ninth drive wires is metal.
- the material of each of the first to ninth drive wires may be resin.
- the material of each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) may contain metal and resin.
- any one of the first to ninth drive wires (W11 to W33) can be called a drive wire W.
- the first to ninth drive wires (W11 to W33) have the same shape except for the length of the first to ninth wire bodies (Wb11 to Wb33).
- the bending portion 12 is a tubular member having flexibility and having a passage Ht for inserting a medical instrument.
- a wall surface of the curved portion 12 is provided with a plurality of wire holes for passing the first to ninth drive wires (W11 to W33) respectively.
- the wall surface of the bending portion 12 has a first wire hole Hw11, a second wire hole Hw12, a third wire hole Hw13, a fourth wire hole Hw21, a fifth wire hole Hw22, a sixth wire hole Hw23, a A seventh wire hole Hw31, an eighth wire hole Hw32, and a ninth wire hole Hw33 are provided.
- the first to ninth wire holes Hw (Hw11 to Hw33) respectively correspond to the first to ninth drive wires (W11 to W33).
- the number after the symbol Hw indicates the number of the corresponding drive wire. For example, the first drive wire W11 is inserted into the first wire hole Hw11.
- any one of the first to ninth wire holes can be called a wire hole Hw.
- each of the first to ninth wire holes has the same shape.
- the bending portion 12 has an intermediate region 12a and a bending region 12b.
- the bending region 12b is arranged at the distal end of the bending section 12, and the first guide ring J1, the second guide ring J2 and the third guide ring J3 are arranged in the bending region 12b.
- the bending area 12b is an area in which the bending magnitude and direction of the bending portion 12 can be controlled by moving the first guide ring J1, the second guide ring J2, and the third guide ring J3 by the bending drive section 13.
- FIG. 5B is drawn with part of the curved portion 12 covering the first to third guide rings (J1 to J3) omitted.
- the bending portion 12 includes a plurality of auxiliary rings (not shown).
- the first guide ring J1, the second guide ring J2, and the third guide ring J3 are fixed to the wall surface of the curved portion 12 in the curved region 12b.
- the plurality of auxiliary rings are located proximal to the first guide ring J1, between the first guide ring J1 and the second guide ring J2, and between the second guide ring J2 and the third guide ring J3. placed.
- the medical instrument is guided to the tip of the catheter 11 by the passageway Ht, first to third guide rings (J1 to J3), and multiple auxiliary rings.
- Each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) is fixed to each of the first to third guide rings (J1 to J3) through the intermediate region 12a.
- first drive wire W11, the second drive wire W12, and the third drive wire W13 pass through a plurality of auxiliary rings and are fixed to the first guide ring J1.
- a fourth drive wire W21, a fifth drive wire W22, and a sixth drive wire W23 pass through the first guide ring J1 and the plurality of auxiliary rings and are fixed to the second guide ring J2.
- a seventh drive wire W31, an eighth drive wire W32, and a ninth drive wire W33 pass through the first guide ring J1, the second guide ring J2, and the plurality of auxiliary rings, and are fixed to the third guide ring J3. .
- the catheter device 1 can bend the bending section 12 in a direction intersecting the extending direction of the catheter 11 .
- the bending portion is moved through the first to third guide rings (J1 to J3).
- the twelve curved regions 12b can be curved in a direction transverse to the stretch direction.
- the user can insert the catheter 11 to the target portion inside the target by using at least one of moving the catheter device 1 manually or by the stage 2a and bending the bending portion 12.
- the first to ninth drive wires move the first to third guide rings (J1 to J3) to bend the bending portion 12, but the present invention It is not limited to this configuration. Any one or two of the first to third guide rings (J1 to J3) and the drive wires fixed thereto may be omitted.
- the catheter 11 omits the first to sixth drive wires (W11 to W23) and the first to second guide rings (J1 to J2), and the seventh to ninth drive wires (W31 to W33) and the A configuration having only three guide rings J3 may also be used. Further, the catheter 11 omits the first to third drive wires (W11 to W13) and the first guide ring J1, and the fourth to ninth drive wires (W21 to W33) and the second to third guide rings ( J2 to J3) may be provided only.
- the catheter 11 may be configured to drive one guide ring with two drive wires. Also in this case, the number of guide rings may be one, or more than one.
- FIG. 6 is an explanatory diagram of the catheter unit 100.
- the catheter unit 100 includes a bending portion 12, a catheter 11 having a bending driving portion 13, a proximal end cover 16 supporting the proximal end of the catheter 11, first to ninth driving wires (W11 to W33) as a plurality of driving wires. ).
- the proximal end cover (frame body, bending portion housing, catheter housing) 16 is a cover that partially covers the catheter 11 .
- the proximal end cover 16 has a tool hole 16a for inserting medical instruments into the passageway Ht of the flexure 12 .
- each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) is arranged along a circle (virtual circle) having a predetermined radius, and is connected via a coupling device 21 as will be described later. is connected to the wire driving unit 300.
- FIG. 7A, 7B, and 7C are explanatory diagrams of the base unit 200 and the wire driving section 300.
- FIG. 7A is a perspective view showing the internal structure of the base unit 200.
- FIG. 7B is a side view showing the internal structure of base unit 200.
- FIG. 7C is a front view of the base unit 200 viewed from the catheter 11 side.
- the catheter device 1 has the base unit 200 and the wire driving section 300.
- the wire driving section 300 is accommodated in the base housing 200f and provided inside the base unit 200 .
- the base unit 200 has the wire drive section 300 .
- the wire drive unit 300 has a plurality of drive sources (motors).
- the wire driving section 300 includes a first driving source M11, a second driving source M12, a third driving source M13, a fourth driving source M21, a fifth driving source M22, a sixth driving source M23, and a seventh driving source M23. It has a source M31, an eighth drive source M32, and a ninth drive source M33.
- any one of the first to ninth drive sources (M11 to M33) can be called a drive source M.
- each of the first to ninth drive sources (M11 to M33) has the same configuration.
- the base unit 200 includes a coupling device 21.
- the coupling device 21 is housed in the base housing 200f.
- the coupling device 21 is connected to the wire driving section 300 .
- the connecting device 21 has a plurality of connecting portions.
- the connecting device 21 includes a first connecting portion 21c11, a second connecting portion 21c12, a third connecting portion 21c13, a fourth connecting portion 21c21, a fifth connecting portion 21c22, a sixth connecting portion 21c23, and a seventh connecting portion. 21c31, an eighth connecting portion 21c32, and a ninth connecting portion 21c33.
- any one of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) can be called the connecting portion 21c.
- each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) has the same configuration.
- Each of the plurality of connecting parts is connected to each of the plurality of drive sources and driven by each of the plurality of drive sources.
- the first connecting portion 21c11 is connected to the first driving source M11 and driven by the first driving source M11.
- the second connecting portion 21c12 is connected to the second drive source M12 and driven by the second drive source M12.
- the third connecting portion 21c13 is connected to the third driving source M13 and driven by the third driving source M13.
- the fourth connecting portion 21c21 is connected to the fourth driving source M21 and driven by the fourth driving source M21.
- the fifth connecting portion 21c22 is connected to the fifth driving source M22 and driven by the fifth driving source M22.
- the sixth connecting portion 21c23 is connected to the sixth driving source M23 and driven by the sixth driving source M23.
- the seventh connecting portion 21c31 is connected to the seventh driving source M31 and driven by the seventh driving source M31.
- the eighth connecting portion 21c32 is connected to the eighth driving source M32 and driven by the eighth driving source M32.
- the ninth connecting portion 21c33 is connected to the ninth driving source M33 and driven by the ninth driving source M33.
- the connecting device 21 is connected with the bending driving section 13 including the first to ninth driving wires (W11 to W33).
- the bending driving portion 13 receives the driving force of the wire driving portion 300 via the connecting device 21 and bends the bending driving portion 12 .
- the drive wire W is connected to the connecting portion 21c via the held portion Wa.
- Each of the plurality of drive wires is connected to each of the plurality of connecting portions.
- the first held portion Wa11 of the first drive wire W11 is connected to the first connecting portion 21c11.
- the second held portion Wa12 of the second drive wire W12 is connected to the second connecting portion 21c12.
- the third held portion Wa13 of the third drive wire W13 is connected to the third connecting portion 21c13.
- the fourth held portion Wa21 of the fourth drive wire W21 is connected to the fourth connecting portion 21c21.
- the fifth held portion Wa22 of the fifth drive wire W22 is connected to the fifth connecting portion 21c22.
- the sixth held portion Wa23 of the sixth drive wire W23 is connected to the sixth connecting portion 21c23.
- the seventh held portion Wa31 of the seventh drive wire W31 is connected to the seventh connecting portion 21c31.
- the eighth held portion Wa32 of the eighth drive wire W32 is connected to the eighth connecting portion 21c32.
- the ninth held portion Wa33 of the ninth drive wire W33 is connected to the ninth connecting portion 21c33.
- the base unit 200 has a base frame 25.
- the base frame 25 is provided with a plurality of insertion holes through which the first to ninth drive wires (W11 to W33) are passed.
- the base frame 25 has a first insertion hole 25a11, a second insertion hole 25a12, a third insertion hole 25a13, a fourth insertion hole 25a21, a fifth insertion hole 25a22, a sixth insertion hole 25a23, a seventh insertion hole 25a31, and an eighth insertion hole 25a31.
- An insertion hole 25a32 and a ninth insertion hole 25a33 are provided.
- the first to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) respectively correspond to the first to ninth drive wires (W11 to W33).
- the numbers after the reference numerals 25a indicate the numbers of the corresponding drive wires. For example, the first drive wire W11 is inserted into the first insertion hole 25a11.
- any one of the first to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) can be called an insertion hole 25a.
- each of the first to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) has the same shape.
- the base unit 200 includes a motor frame 200b, a first bearing frame 200c, a second bearing frame 200d and a third bearing frame 200e.
- the motor frame 200b, the first bearing frame 200c, the second bearing frame 200d and the third bearing frame 200e are connected.
- FIGS. 8A, 8B, and 8C are explanatory diagrams of the wire driving section 300, the coupling device 21, and the bending driving section 13.
- FIG. 7A is a perspective view of the drive source M, the connecting portion 21c, and the drive wire W.
- FIG. 8B is an enlarged view of the connecting portion 21c and the drive wire W.
- FIG. 8C is a perspective view showing the connection of the wire driving section 300, the connecting device 21, and the bending driving section 13.
- the configurations in which the first to ninth drive wires (W11 to W33) and the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) are connected are the same. Also, the configuration in which each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) and each of the first to ninth driving sources (M11 to M33) are connected is the same. Therefore, in the following description, one driving wire W, one connecting portion 21c, and one driving source M are used, and a configuration in which these are connected will be described.
- the drive source M has an output shaft Ma, which is a motor shaft, and a motor body Mb that rotates the output shaft Ma in the rotation direction Rm.
- a spiral groove is provided on the surface of the output shaft Ma.
- the output shaft Ma has a so-called screw shape.
- the motor main body Mb is fixed to the motor frame 200b.
- the connecting portion 21c has a tractor 21ct connected to the output shaft Ma and a tractor support shaft 21cs that supports the tractor 21ct.
- the tractor support shaft 21cs is connected to the connection base 21cb.
- the connecting portion 21c has a leaf spring 21ch as a holding portion for holding the held portion Wa of the driving wire W.
- the drive wire W passes through the insertion hole 25a and is engaged with the connecting portion 21c. More specifically, the held portion Wa engages with the plate spring 21ch. As will be described later, the plate spring 21ch sandwiches and fixes the held portion Wa.
- the connecting portion 21c has a pressing member 21cp.
- the pressing member 21cp has a gear portion 21cg that meshes with an internal gear 29 (not shown) and a cam 21cc as a pressing portion for pressing the plate spring 21ch.
- the cam 21cc can move with respect to the leaf spring 21ch. As the internal gear 29 (not shown) rotates, the cam 21cc moves and the leaf spring 21ch is fixed.
- the connecting portion 21c is supported by a first bearing B1, a second bearing B2 and a third bearing B3.
- the first bearing B1 is supported by the first bearing frame 200c of the base unit 200.
- the second bearing B2 is supported by the second bearing frame 200d of the base unit 200.
- the third bearing B3 is supported by the third bearing frame 200e of the base unit 200.
- the first bearing B1, the second bearing B2, and the third bearing B3 are provided for each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33).
- the connecting portion 21c Since the connecting portion 21c is restricted from rotating around the output shaft Ma, when the output shaft Ma rotates, the helical groove of the output shaft Ma causes the tractor 21ct to rotate along the rotation axis direction of the output shaft Ma. force acts. As a result, the connecting portion 21c moves along the rotation axis direction of the output shaft Ma (the Dc direction). As the connecting portion 21c moves, the drive wire W moves and the bending portion 12 bends.
- the output shaft Ma and the tractor 21ct constitute a so-called feed screw that converts rotary motion transmitted from the drive source M into linear motion by means of a screw.
- the output shaft Ma and the tractor 21ct are sliding screws, but they may be ball screws.
- the control device 3 independently controls each of the first to ninth drive sources (M11 to M33). That is, any one of the first to ninth drive sources (M11 to M33) can independently operate or be stopped regardless of whether the other drive sources are in a stopped state. . In other words, the controller 3 can independently control each of the first to ninth drive wires (W11 to W33). As a result, each of the first to third guide rings (J1 to J3) is independently controlled, and the bending region 12b of the bending portion 12 can bend in any direction.
- FIG. 9 is a perspective view of the catheter device 1 for explaining coordinate setting related to the moving direction of the catheter device and stage in the following description.
- the X-axis is an axis extending in the direction in which the catheter device 1 moves linearly on the support base 2 .
- the X-axis passes through the central axis of catheter 11 .
- the direction in which the catheter 11 is inserted into the subject is defined as the positive direction on the X axis.
- An axis orthogonal to the X-axis is the Y-axis.
- the Y-axis is a direction perpendicular to the ground from the X-axis (vertical direction ).
- the stage 2a has an abutting surface S1 (referred to as the rear surface of the stage 2a) that abuts against the support base 2 at the position of maximum movement in the negative direction of the X axis.
- the Y-axis passes through the abutment surface S1 (overlaps with the abutment surface S1) at the position where the stage 2a has moved maximum in the negative direction of the X-axis.
- the direction from the catheter device 1 toward the ground is defined as the positive direction on the Y-axis.
- the point of intersection of the X-axis and the Y-axis at this time is defined as the origin G.
- the Z-axis is an axis passing through the origin G and extending in a direction perpendicular to the plane formed by the X-axis and the Y-axis.
- the direction from the lower left to the upper right in FIG. 9 is the positive direction on the Z axis.
- the support base 2 has a position display section that displays information for the user to recognize that the catheter device 1 (attachment section 200a) is at the position where it has moved maximum in the negative direction of the X axis.
- the abutment surface S2 (referred to as the rear surface of the attachment portion 200a) collides with the stage 2a and moves to position A. be.
- a linear marking T arranged at a position A is arranged as a position display portion on the side surface of the case of the support base 2 .
- the user can recognize that the catheter device 1 (attachment portion 200a) is at the position of maximum movement in the negative direction of the X-axis when the rear surface S2 is aligned with the linear marking T.
- the position display portion is not limited to the linear marking T.
- an LED may be arranged on the side surface of the case of the support base 2 so that the catheter device 1 (attachment portion 200a) can be recognized by the light at the position where it has moved to the maximum in the negative direction of the X axis.
- FIG. 10A, 10B, 10C, and 10D are explanatory diagrams of the movable range of linear motion related to the catheter device 1 on the support base 2.
- FIG. 10A is a side view explaining the state where the catheter device 1 is in the initial position.
- FIG. 10B is a side view explaining the movable range of the stage 2a.
- FIG. 10C is a side view illustrating a range in which the mount 200a of the catheter device 1 can be mounted on the stage 2a.
- FIG. 10D is a side view illustrating the state in which the catheter device 1 is stretched to the maximum.
- the catheter device 1 is in its initial position.
- the stage 2a is at the position (retracted position of the stage 2a, first retracted position) where the stage 2a has moved most in the negative direction of the X-axis with respect to the support table 2 within the movable range on the support table 2.
- FIG. 10A the catheter device 1 is in its initial position.
- the stage 2a is at the position (retracted position of the stage 2a, first retracted position) where the stage 2a has moved most in the negative direction of the X-axis with respect to the support table 2 within the movable range on the support table 2.
- the rear surface S1 of the stage 2a is at the position S. Note that the position S is at the same position as the origin G in the X-axis direction.
- the catheter device 1 can be attached to a plurality of positions in a predetermined area of the stage 2a via the attachment portion 200a.
- the catheter device 1 (attachment portion 200a) can move relative to the stage 2a within the predetermined region of the stage 2a.
- This predetermined area can be called the movable range or attachment range of the catheter device 1 or the attachment portion 200a.
- the catheter device 1 (attachment portion 200a) is at the position where it has moved most in the negative direction of the X axis with respect to the stage 2a within the movable range on the stage 2a (retracted position of the catheter device 1 and the attachment portion 200a, second retracted position, rear end position).
- the rear surface S2 of the mounting portion 200a is at the position A.
- the amount of positional deviation (the distance between the position S and the position A) between the rear surface S1 of the stage 2a and the rear surface S2 of the mounting portion 200a is defined as an initial positional difference La.
- the position S is the same position as the origin G in the X-axis direction. Therefore, the distance between the position A and the marking T placed at the position A and the origin G is equal to the initial position difference La.
- the distal end of the catheter 11 is at the most moved position in the minus direction of the X-axis within the movable range of the catheter device 1 in the X-axis direction.
- the distal end of the catheter 11 at this time is at the position Ea.
- the length from the rear surface S2 as part of the mounting portion 200a to the distal end of the catheter 11 (the length between the positions A and Ea) is called Le.
- the rear surface S2 of the mounting portion 200a is the reference for the length of the catheter 11 in the catheter device 1 to the distal end.
- the length Le is constant regardless of the position of the stage 2a with respect to the support base 2 and the position of the catheter device 1 with respect to the stage 2a.
- the stage 2a is at the most advanced position (forward position of the stage 2a, first forward position) with respect to the support base 2 in the positive direction of the X axis within the movable range on the support base 2. .
- the stage 2a is movable with respect to the support table 2 between a first advanced position and a first retracted position.
- the distance between the distal end of the catheter 11 and the support base 2 is longer when the stage 2a is in the first advanced position than when the stage 2a is in the first retracted position.
- the rear surface S1 of the stage 2a is at the position B. As shown in FIG.
- the stage 2a can move to any position between the position S where the back surface S1 is and the position B where the back surface S1 is.
- the distance between position S and position B is called maximum straight distance Lb.
- the rear surface S2 of the mounting portion 200a is at the position A1.
- the distal end of catheter 11 at this time is at position Eb.
- the length Le is constant regardless of the position of the stage 2a. The distance from the origin G to the distal end of the catheter 11 (the distance between the position S and the position Eb) can be obtained as Lb+La+Le.
- the catheter device 1 (attachment portion 200a) is at the most moved position in the positive direction of the X-axis with respect to the stage 2a within the movable range on the stage 2a (advance position of the catheter device 1 and attachment portion 200a; 2 forward position, distal position).
- the rear surface S2 of the mounting portion 200a is at the position A2.
- the mounting part 200a moves between the position where the back surface S2 is at the position A and the position where the back surface S2 is at the position A2. 2a.
- the catheter device 1 (attachment portion 200a) can be attached to the stage 2a in an attachment region between the second advanced position and the second retracted position.
- the second forward position and the second retracted position themselves are also included in the mounting area.
- the distance between the distal end of the catheter 11 and the support base 2 is such that when the catheter device (attachment portion 200a) is in the second advanced position, the catheter device (attachment portion 200a) is at the second Longer than when in retracted position.
- the distance between position A and position A2 is called maximum mounting distance Lc.
- the maximum attachment distance Lc is the same as the length of the movable range, and can also be said to be the distance between the second retracted position and the second advanced position.
- the maximum attachment distance can be said to be the length of the area (attachment area) where the catheter device 11 (attachment portion 200a) can be attached to the stage 2a.
- the distal end of catheter 11 is at position Ec.
- the length Le is constant regardless of the position of the mounting portion 200a.
- the distance from the origin G to the distal end of the catheter 11 (the distance between the position S and the position Ec) can be obtained as Lc+La+Le.
- the catheter device 1 is in the most extended position (hereinafter referred to as the farthest position of the catheter device 1).
- the state of FIG. 10D can be said to be the state in which the catheter device 1 has moved most to the positive side in the X-axis direction with respect to the support base 2 .
- the rear surface S1 of the stage 2a is at position B
- the rear surface S2 of the mounting portion 200a is at position A3.
- the distal end of the catheter 11 at this time is at the position Ed.
- the length Le is constant regardless of the positions of the stage 2a and the mounting portion 200a.
- the distance from the origin G to the distal end of the catheter 11 (the distance between the positions S and Ed) can be calculated as La+Lb+Lc+Le.
- the distance from the origin G to the distal end of the catheter 11 is called the maximum reaching distance Lmax of the catheter device 1 .
- the catheter device 1 can move to the maximum retracted position (retracted position of the catheter device 1) and the maximum advanced position (advanced position of the catheter device 1) with respect to the support base 2.
- the stage 2a is at the first retraction position with respect to the support base 2
- the catheter device 1 (mounting portion 200a) is at the stage. It is in the second retracted position with respect to 2a.
- the distal end (tip) of the catheter 11 is positioned closest to the support base 2 .
- the catheter device 1 when the catheter device 1 is at the maximum advanced position with respect to the support base 2, the stage 2a is at the first advanced position with respect to the support base 2, and the catheter device 1 (mounting portion 200a) is in the second advanced position with respect to stage 2a.
- the distal end of the catheter 11 is at the farthest position from the support base 2 . That is, the distance between the distal end of the catheter 11 and the support base 2 in the extending direction of the catheter 11 is the distance between the catheter device 1 and the support base 2 when the catheter device 1 is at the maximum advanced position with respect to the support base 2 . longer than when in the maximum retracted position relative to
- the distance that the distal end of the catheter 11 moves (the distance between the positions Ea and Ed) can be obtained as Lb+Lc. This distance is called the maximum travel width Lkmax of the distal end of catheter 11 .
- the maximum reaching distance Lmax of the catheter device 1 and the maximum movement width Lkmax of the distal end of the catheter 11 are fixed values depending on the device configuration.
- information on the maximum reaching distance Lmax of the catheter device 1 and the maximum movement width Lkmax of the distal end of the catheter 11 is pre-stored in the storage device 2703 of the control device 3 .
- the control device 3 obtains information on the maximum distance that the catheter device 1 and the catheter 11 can travel straight.
- Various input methods are conceivable as a method of acquiring information on the maximum reaching distance Lmax and the maximum moving width Lkmax.
- a method of manually inputting a numerical value described in a user manual or the like by a user from input means such as a touch-type input on the monitor 4 or a keyboard is mentioned as an input method.
- a method of reading from a bar code displayed on the catheter device 1, a method of downloading via a network, a method of acquiring from a medium such as a USB memory, or the like may be used.
- FIG. 11A and 11B explain the relationship between the support base 2, the arm 7, and the movable range of the catheter 11.
- FIG. 11A is a side view of the medical system 1A showing the relationship between the support base 2 and the movable range of the catheter device 1.
- FIG. 11B is a top view of the medical system 1A showing the relationship between the movable ranges of the arm 7 and the catheter device 1.
- the support base 2 is a connecting portion with the arm 7, and is rotatably connected to the arm 7 about the joint Ka serving as the pivot point of the support base 2.
- the rotation direction of the support base 2 with respect to the arm 7 about the joint Ka is such that the support base 2 supports the lower part of the catheter device 1 and the X axis is parallel to the installation surface of the medical system 1A (the direction of the X axis is the horizontal direction). ), the positive direction of the X-axis is the downward tilting direction.
- the support base 2 can rotate within a range of a rotation angle of 90 degrees with respect to the arm 7 around the joint Ka. Therefore, the support base 2 can be rotated to a position where the plus direction of the X-axis is vertically downward with respect to the ground.
- the arm 7 is a connecting portion with the support shaft 8, and is rotatably connected to the support shaft 8 about a joint Kb that serves as a fulcrum of rotation of the arm 7.
- the rotation direction of the arm 7 with respect to the support shaft 8 centering on the joint Kb is horizontal to the installation surface of the medical system 1A, and the position where the length of the arm 7 faces vertically toward the front of the medical system 1A is 0 degrees. When it is turned on, it can rotate within a range of a rotation angle of 90 degrees to the left and right (maximum rotation angle of 180 degrees).
- the three-dimensional movable range of the distal end of the catheter 11 is It can be described as a four-hemispherical area with a hollow center that integrates the movable range. Among them, the trajectory drawn by the distal end of the catheter 11 when the catheter device 1 is at the farthest position is the three-dimensional maximum movable range of the catheter 11 .
- the user can move and place the catheter device 1 at any position within the respective movable ranges of the mounting portion 200, the stage 2a, the support base 2, and the arm 7.
- FIG. 12 is a diagram for explaining an example of medical image data. A method for estimating the lumen path length Lr in the patient's body will be described below with reference to FIG. 12 .
- FIG. 12 shows an example of a 3D model of the inside of a patient's body and a display screen for navigating a path for inserting the catheter 11 to the ROI shown in the 3D model.
- the control device 3 generates a 3D model from preoperative chest CT scan data of the patient.
- the display range of the 3D model is the entire lung including the patient's mouth, which is the entry starting point (insertion starting point) of the catheter 11, the oral cavity, the trachea, and the deep part of the bronchi.
- the entry starting point of the catheter 11 is not limited to the patient's mouth, and may be the nose as long as the catheter 11 can enter the trachea.
- the generation range of the 3D model may be limited to a part of the body.
- the path length from the patient's mouth to the point where the bronchi branch via the oral cavity becomes missing information.
- the missing region information for the body lumen is interpolated by auxiliary information.
- auxiliary information values (data) acquired by measuring the inside of the patient's body before surgery may be used, or values estimated from data or the like based on unique information such as the height of the patient may be used.
- the method by which the control device 3 acquires the interpolation information is not limited to touch input from the monitor 4 or manual input by the user from input means such as a keyboard.
- the control device 3 may acquire the interpolated information by reading from a unique barcode written on the patient's chart, downloading via a network, acquiring from a medium such as a USB memory, or the like.
- the CPU 2701 of the control device 3 plans a three-dimensional route from the patient's mouth Pk to the ROI in the generated 3D model, and the distal end of the catheter 11 reaches the ROI. Calculate the required lumen path length Lr in the patient's body. Specifically, as in the example shown in FIG. 12, starting from the patient's mouth Pk, the route to reach the ROI is selected and determined via branches 1 to 3 in the oral cavity, trachea, and bronchi. Calculate the lumen path length Lr of . Also, in FIG. 12, the first branch 1 is indicated by the branch point Pb. The CPU 2701 calculates the route distance Lt between the mouth Pk and the branch point Pb, and stores it in the memory 2702 or storage device 2703 .
- the CPU 2701 also stores the previously described lumen path length Lr in the memory 2702 and the storage device 2703 as well.
- the CPU 2701 appropriately reads the lumen path length Lr and the path distance Lt stored in the memory 2702 and storage device 2703 and uses them for display processing on the monitor 4 and the like.
- the 3D model and planned path should be set individually because the position of the ROI within the luminal path within the patient's body varies from patient to patient.
- the generation of the 3D model, the planning of the approach route for the catheter 11, and the calculation of the route length were performed by the control device 3.
- the device 3 may acquire some or all of them. If only a part of the data is obtained from the outside, the control device 3 can calculate and interpolate the missing part of the data.
- FIG. 13 is an example of a display screen of the monitor 4 displaying installation navigation of the catheter device 1. As shown in FIG. 13 .
- the user adjusts the placement of the catheter device 1 while visually confirming the catheter device 1 and the mouth of the patient.
- information related to the distal end position (reach information) of the catheter 11 is notified using the monitor 4 (notification section). Reach information can be said to be information related to the position of the distal end (tip) of the catheter 11 .
- reach length information 1302 and Ls visual information 1303 are shown in the notification area 1301 .
- the Ls visual information 1303 includes diagrams, such as illustrations, showing the reachable range of the distal end of the catheter 11 .
- Both the reach length information 1302 and the Ls visual information 1303 can be called reach information related to the position of the distal end (tip) of the catheter 11 .
- the catheter device 1 is attached to the stage 2a in the second advanced position (the position where the rear surface S2 of the attachment portion 200a is aligned with A2), and is reachable. A distance Ls is displayed.
- the stage 2a is at the first retracted position with respect to the support base 2. As shown in FIG.
- the reach length information 1302 and the Ls visual information 1303 indicate that the catheter device 1 is at the second advanced position with respect to the stage 2a, and the stage 2a is at the first retracted position with respect to the support base 2. contains information relating to the position of the distal end of catheter 11 at a time.
- the Ls visual information 1303 includes a reachable range of the distal end of the catheter 11 (for example, a reachable distance Ls), a medical system 1304 (1A), a marking T, and an object into which the catheter 11 is inserted. A relationship with patient 1305 is also displayed.
- the Ls visual information 1303 displays the reachable distance Ls as information related to the length from the marking T as part of the support base 2 to the distal end of the catheter 11.
- the reachable distance Ls is the length in the extending direction of the catheter 11 .
- the reachable distance Ls is equal to the sum of Lc and Le.
- the reach information may be the respective lengths of Lc and Le, or the total reachable distance Ls of Lc and Le.
- the user confirms the reach information displayed on the monitor 4, and adjusts the arm 2 so that the length from the marking T on the support base 2 to the bronchi via the patient's oral cavity or nasal cavity is within the reachable distance Ls. and the carriage 6 can be moved for adjustment.
- the reachable distance Ls displayed on the monitor 4 does not have to be equal to (Lc+Le), but may have a length conforming to (Lc+Le).
- the reachable distance Ls may be less than (Lc+Le). If the monitor 4 displays a length of (Lc+Le) or less as a guideline, movement of the carriage 6 and the arm 2 is controlled so that the distal end of the catheter 11 can more reliably reach the initial target position (for example, the branch point Pb). User can be prompted. Also, it is not good if the reachable distance Ls is too short. Therefore, the reachable distance Ls is preferably 70% or more and 100% or less of (Lc+Le).
- the path distance Lt between the mouth Pk and the branch point Pb is subtracted from the reachable distance Ls on the monitor 4. It is also possible to display the area (value) that A user or the like inputs Lt to the control device 3 via the input device 2704 as a result of planning for each patient. Then, the CPU 2701 uses the input value Lt and the previously stored value of the reachable distance Ls to calculate a reference value (Ls ⁇ Lt) to be displayed on the monitor 4 .
- the user can judge whether the distal end of the catheter 11 reaches the patient's mouth.
- a more intuitive and easy-to-understand support system can be provided. The user can appropriately arrange the catheter device 1 of the medical system 1A with respect to the subject by moving the carriage 6 or the like.
- the monitor 4 may display a message prompting the user to correct (change) the placement of the medical system 1A and the catheter device 1 with respect to the patient.
- a message describing an arrangement image of the catheter device 1 and the patient (such as a message notifying that the medical system 1A and the patient are arranged within a specified range) may be notified together. .
- Example 2 Next, Example 2 will be described.
- the user was visually notified of the area (distance) reached by the tip of the catheter 11 as the bendable member.
- Example 2 another method for the user to confirm the reachable range or position of the tip of the catheter 11 from the support base 2 will be described.
- the same reference numerals are used for the same configurations as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
- FIG. 14A and 14B are side views of a support base 2 having a linear member 19 and a catheter device 1 attached to the support base 2.
- the linear member 19 functions as a measuring device for measuring the distance to the patient into which the catheter 11 is inserted.
- the linear member 19 may function as a confirmation device for confirming the distal end of the catheter 11 .
- 14A shows a state in which the linear member 19 is stored in the housing portion 1402 of the support base 2
- FIG. 14B shows a state in which the user holds the grip portion 1401 and pulls out the linear member 19.
- FIG. 14A the linear member 19 is stored in the support base 2 so as to be wound up when not in use. Also, as shown in FIG.
- the user can grasp the grip portion 1401 of the linear member 19 and pull out the linear member 19 in the positive direction of the X-axis. Further, if the medical system 1A is provided with fixing means for fixing the amount of withdrawal when the linear member 19 is withdrawn, the usability will be improved.
- FIG. 15 is a perspective view of the support base 2 provided with the linear member 19 and the catheter device 1 attached to the support base 2.
- the linear member 19 is provided on the front surface of the support table in the positive direction of the X axis.
- a grip portion 1401 is exposed through an opening 1403 .
- the user can confirm the reachable position of the catheter 11 by grasping the grip portion 1401 of the linear member 19 and pulling out the linear member 19 toward the patient.
- the length from the linear marking T (position A) to the front surface F of the support base is Lf. Lf can also be rephrased as the length in the X-axis direction from the position of the linear marking T to the arrangement position of the linear member 19 .
- This Lf is pre-stored in the storage section so that the control device 3 can refer to it.
- the method of obtaining Lf may be a method of inputting a numerical value described in a user manual or the like by the user from the monitor 4 using a touch method, or a method of manually inputting from an input means such as a keyboard.
- a method of downloading via a network, a method of acquiring from a medium such as a USB memory, or the like may be used.
- FIGS. 16A, 16B, and 16C Details of the linear member 19 are shown in FIGS. 16A, 16B, and 16C.
- FIG. 16A shows the case of a measure in which the linear member 19 is the measuring means.
- a scale indicating the length from the tip of the catheter 11 is printed on the linear member 19 .
- the user can measure the distance from the support base 2 to the target (patient's mouth Pk) by gripping the gripping portion 1401 of the linear member 19 and pulling out the linear member 19 toward, for example, the patient's mouth Pk.
- the tip of the linear member 19 reaches the patient's mouth Pk
- the user can know the distance to the patient's mouth Pk by reading the scale on the root side of the linear member 19. .
- the magnification of the scale printed on the linear member 19 with respect to the actual pull-out length of the linear member 19 may be adjusted. Then, the user compares the information on the position of the distal end of the catheter 11 displayed on the monitor 4 with the measurement result, thereby determining whether or not it is necessary to correct the placement of the medical system 1A. can be done. For example, the user can compare the reachable distance Ls with the distance to the patient's mouth Pk measured using the linear member 19 to determine whether or not it is necessary to correct the placement of the medical system 1A. can.
- (Ls-Lf) is displayed in the notification area 1301 of the monitor 4 as the reference length for measurement. That is, the distance obtained by subtracting the length Lf from the reachable distance Ls obtained by adding Lc and Le is the maximum length allowed during measurement. That is, the monitor 4 displays the reference length as information related to the target value of the distance assumed by the linear member 19 as the measuring device. The user can compare (Ls-Lf) with the distance to the patient's mouth Pk measured using the linear member 19, and determine whether or not it is necessary to correct the placement of the medical system 1A. .
- (Le-Lf) may be displayed corresponding to when the catheter device 1 is attached to the stage 2a at the second retracted position.
- (Le-Lf) is preferable to use as a reference display for safety. This more reliably prevents the tip of the catheter 11 from reaching the desired position when the catheter device 1 is attached.
- the user pulls out the grasping portion of the linear member 19 as a measure to the entrance of the oral cavity or nasal cavity of the patient, reads the scale, and measures the length Lm.
- the scale of the measure starts from 0, the user can determine that the distal end of the catheter 11 reaches the ROI if the measured length Lm is within (Ls-Lf-Lt). If (Ls ⁇ Lf ⁇ Lt) ⁇ Lm, the placement of the device and the patient is adjusted.
- the scale of the measure may start by adding Lf minutes. In this case, it can be determined that the distal end of the catheter 11 reaches the ROI if the length Lm' read from the scale is within (Ls-Lt). If (Ls-Lt) ⁇ Lm', the arrangement of the device and the patient is adjusted.
- An encoder or an equivalent sensor may be arranged inside the support base frame near the drawer opening 1403 to detect the drawing amount of the linear member 19, and the control device 3 may be operated based on the detection result.
- This encoder or an equivalent sensor corresponds to a pull-out amount detection section for detecting the pull-out amount of the linear member 19 .
- a scale is printed on the linear member 19 as shown in FIG. 16B, and when the linear member 19 is pulled out, the pull-out amount detection sensor optically reads the passing scale. More specifically, when the user pulls out the linear member 19 from the opening 1403 or returns it to the housing 1402, the scale passing through the optical sensor is detected. The magnification of the scale printed on the linear member 19 with respect to the actual pull-out length of the linear member 19 may be adjusted in consideration of the positional difference between the linear member 19 and the catheter 11 .
- the signal detected here is input to the control device 3 via the input device 2704 .
- the CPU 2701 counts the number of scales based on the input signal, converts the draw amount into length according to the count number, and displays the converted length as visualization information on the monitor 4 (notification unit). That is, the monitor 4 displays information related to the distance to the object measured by the linear member 19 as the measuring device.
- the CPU 2701 also determines whether or not the length of the drawer after conversion is within a predetermined value such as (Ls-Lf), and if the length of the drawer after conversion is greater than the predetermined value, causes the monitor 4 to display a warning display. Alternatively, the CPU 2701 causes the monitor 4 to perform an OK display when it determines that the drawn-out length after conversion is within (Ls ⁇ Lf).
- the method of notifying the user is not limited to the display on the monitor 4, but may be visual information such as LED display, or may be notified by sound or vibration.
- FIG. 16C shows the case where the linear member 19 is a linear member with a marker.
- 1601 in the figure is a marker. Markers can be of any color or pattern as long as they are identifiable.
- the position of the marker 1601 corresponds to the position of the distal end of the catheter 11 when the catheter device 1 is attached to the stage 2a at the second advanced position or the second retracted position. , that is, indicates the reachable position (reference position, target position) of the catheter 11 .
- the medical system 1A can be operated so that the catheter 11 reaches the target more reliably. Can be installed.
- the user does not need to compare the memory value of the linear member 19 with the display of the reference length on the reading monitor 4, and can intuitively recognize the suitable arrangement of the medical system 1A.
- the length to the marker 1601 when the linear member 19 is completely pulled out is set to (Ls-Lf-Lt) obtained by subtracting the average Lt value or the assumed maximum Lt value, the usability is improved. gets better.
- the length by which the linear member 19 can be pulled out from the support base 2 is greater than the distance from the support base 2 to the distal end of the catheter 11 when the catheter device 1 is in the second advanced position with respect to the stage 2a. is preferably short.
- the length from the support base 2 to the tip of the linear member 19 when the linear member 19 is completely pulled out is equal to the length of the support base 2 when the catheter device 1 is at the maximum advanced position. to the distal end of catheter 11.
- the linear member 19 pulled out from the support portion 2 is stored in the support portion 2, but the winding type is described, but the present invention is not limited to this.
- the linear member 19 may be folded and stored in the support portion 2 as shown in FIG. 17A, or may be stored in the support portion 2 parallel to the X-axis as shown in FIG. 18A.
- the distance to the object into which the catheter 11 is inserted can be measured.
- the user compares the reach information displayed on the monitor 4 with the results measured by the measuring device, and moves the cart 6 to move the catheter device 1 of the medical system 1A to the target. can be properly placed.
- the control device 3 can use the measurement result to display on the monitor 4 information prompting the user to change the arrangement of the medical system 1A, or to operate the notification device.
- Information (target value information) related to the target value of the distance to the object into which the catheter 11 is inserted may be displayed on the monitor 4 .
- the user can arrange the medical system 1A at an appropriate position with respect to the target by comparing the distance to the target measured using the measuring device and the target value information. Moreover, both the measurement result (distance to the target) and the target value information by the measuring device may be displayed on the monitor 4 . Both the target value information and the reach information shown in the first embodiment may be displayed on the monitor 4, or either the target value information or the reach information may be displayed.
- Example 3 Means for automatically measuring the distance between the support base 2 and the object will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
- FIG. FIG. 19 is a perspective view of the support base 2 with the measurement sensor 30.
- FIG. FIG. 20 is a diagram for explaining the mouthpiece 31 (detected portion) provided with the diffusion reflector 30a of the measurement sensor 30. As shown in FIG.
- the medical system 1A had a measuring device including a linear member 19.
- the medical system 1A includes a measurement sensor (measuring device) 30 that uses light (laser light) to measure the distance to the object into which the catheter 11 is inserted.
- a measurement sensor 30 for measuring the separation distance from the object is provided at a position facing the front surface S3 of the support base 2 in the forward direction. Let position F be the position where the measurement sensor 30 is arranged.
- the measurement sensor 30 is a laser displacement sensor, and a light emitting part and a light receiving part are arranged on the same plane.
- the side length sensor 30 is arranged at a position F at a distance Lf from the marking T. As shown in FIG.
- a laser beam output from the measurement sensor 30 is irradiated parallel to the advancing direction of the stage 2a.
- the measurement sensor 30 can be activated at any timing. In this embodiment, when the catheter device 1 is placed near the patient's mouth, it is activated by a user's instruction, but the laser displacement sensor may be activated automatically at the same time when the medical system 1A is activated. It can also be stopped at any timing.
- the control device 3 may always acquire the distance measurement result between the laser displacement sensor and the object while the laser displacement sensor is activated, and acquires the information when receiving an instruction to start measurement from the user. You can Note that the measuring means is not limited to the laser displacement sensor, and any device capable of measuring the distance between two points, such as a photoelectric sensor, can be used as appropriate.
- the CPU 2701 Based on the signal input from the measurement sensor 30, the CPU 2701 causes the monitor 4 (notification unit) to display the measured distance as visualization information. That is, the monitor 4 displays information relating to the distance to the object measured by the measuring device 30 .
- a mouthpiece 31 with an auxiliary tube is used to allow the catheter 11 to smoothly enter the lumen of the patient.
- the user attaches the mouthpiece 31 to the patient's mouth while inserting the auxiliary tube side of the mouthpiece 31 into the patient's mouth.
- a mouthpiece 31 worn by a patient is provided with a diffusion reflector 30a which serves as a guiding mark for guiding the irradiation position of the laser beam and diffusely reflects the laser beam. If the material of the mouthpiece 31 itself has surface properties similar to those of the diffuse reflection plate 30a, the diffusion reflection plate 30a may not be provided separately, and the diffusely reflected light from the mouthpiece 31 may be detected.
- the user operates the handle 18 provided on the support base 2 and moves the catheter so that the laser beam overlaps the diffuse reflector 30a. Adjust the placement of the device 1; By superimposing the laser beam on the diffuse reflection plate 30a, the separation distance Lp between the catheter device 1 and the patient's mouth Pk can be measured, and the catheter device 1 can be arranged linearly with respect to the patient's mouth.
- the measurement sensor 30 receives the laser light reflected by the diffuse reflector 30a and measures the separation distance Lp from the patient's mouth Pk.
- the control device 3 reads out from the storage device 2703 the separation determination distance Lh as the reference length for measurement.
- This value of Lh is a value calculated by the control device 3 based on the dimensions of the catheter device 1 and patient-specific data obtained by planning and input to the control device 3 in advance. For example, when the separation judgment distance Lh is (Ls ⁇ Lf), the control device 3 compares the separation distance Lp and the separation judgment distance Lh, and if there is a relationship of Lp>Lh, the catheter device 1 and Judging that the relative distance to the patient is far. In this case, the control device 3 uses the monitor 4 (notification unit), for example, to notify the fact.
- the user confirms the display on the monitor 4 and adjusts the position of the catheter device 1 in a direction in which the relative distance between the catheter device 1 and the patient satisfies the relationship of Lp ⁇ Lh.
- the controller 3 compares the separation distance Lp and the separation judgment distance Lh, and determines that the relationship Lp ⁇ Lh is satisfied. It is determined that it has been installed at a distance that reaches the target, and the fact is reported using the monitor 4, for example.
- the user confirms the display on the monitor 4 and completes the installation adjustment of the catheter device 1 .
- the control device 3 can make similar determinations when the separation determination distance Lh is set to (Le-Lf) and (Ls-Lf-Lt). Further, the control device 3 causes the notification area 1301 of the monitor 4 to display the separation determination distance Lh, thereby further improving usability for the user.
- a message urging the catheter device 1 to be brought closer to the patient such as a message notifying that the distal end of the catheter 11 cannot reach the ROI
- a message notifying the completion of placement the distal end of the catheter 11 (such as a message notifying that it is possible to guide the user) may be notified together.
- an installation image diagram of the catheter device 1 may be displayed on the monitor 4 .
- the notification method for the user may be, for example, visual information such as LED display, or may be notified by sound or vibration.
- control device 3 may display on the monitor 4 a numerical value obtained by adding Lf to the measured value of the measurement sensor 30 .
- the control device 3 displays this numerical value together with the reach length information 1302 in the notification area 1301 of the monitor 4 described in the first embodiment, for example.
- the user can compare the measured numerical value with the reach length information 1302, and the installation adjustment of the catheter device 1 becomes more convenient.
- the medical system 1A with the measuring device (measurement sensor 30), it is possible to measure the distance to the object into which the catheter 11 is inserted.
- the user compares the reach information displayed on the monitor 4 with the results measured by the measurement sensor 30, and moves the cart 6 to move the catheter device 1 of the medical system 1A to the target. can be properly positioned.
- the control device 3 can use the measurement result to display on the monitor 4 information prompting the user to change the arrangement of the medical system 1A, or to operate the notification device.
- Information (target value information) related to the target value of the distance to the object into which the catheter 11 is inserted may be displayed on the monitor 4 .
- the user can arrange the medical system 1A at an appropriate position with respect to the target by comparing the distance to the target measured using the measurement sensor 30 and the target value information. Moreover, both the measurement result (distance to the object) by the measurement sensor 30 and the target value information may be displayed on the monitor 4 . Both the target value information and the reach information shown in the first embodiment may be displayed on the monitor 4, or either the target value information or the reach information may be displayed.
- Embodiment(s) of the present invention further include storage media (more formally, "non-transitory computer read and execute computer-executable instructions (e.g., one or more programs) recorded on a "readable storage medium", or perform one or more of the above-described embodiment(s).
- storage media more formally, "non-transitory computer read and execute computer-executable instructions (e.g., one or more programs) recorded on a "readable storage medium”, or perform one or more of the above-described embodiment(s).
- a computer-implemented in a system or apparatus that includes one or more circuits (e.g., an application specific integrated circuit (ASIC)), or both, that perform the functions of the embodiments; retrieving and executing computer-executable instructions from the storage medium to perform the functionality of one or more of the above-described embodiment(s); by controlling one or more circuits to perform the functions of one or more embodiments thereof, or both, may be implemented by a computer-implemented method of a system or apparatus be.
- a computer may include one or more processors (e.g., central processing unit (CPU), micro processing unit (MPU)), and separate computers that read and execute computer-executable instructions. or may include a network of separate processors.
- Computer-executable instructions may be provided to the computer, for example, from a network or storage medium.
- Storage media include, for example, hard disks, random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), distributed computing system storage, optical discs (compact discs (CDs), digital It may include one or more of a digital versatile disc (DVD) or Blu-ray Disc (BD) (such as a Blu-ray Disc), a flash memory device, a memory card, or the like.
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Abstract
遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、前記遠位端の位置に関連するリーチ情報を表示する表示部と、を有することを特徴とする医療システム。
Description
本発明は、患者管腔へ挿入するカテーテル装置を備えた医療システムに関する。
近年、2次元や3次元の画像データ(モデルデータ)を用いた手術プランニングが医療現場で普及している。カテーテルを用いた手術もこのプランニング対象のひとつに挙げられる。そしてさらに、患者の口や鼻等の管腔入口からカテーテルを挿入し、内視鏡等の器具で患者体内の観察や検査等を行う場合に、医療ロボットが利用されるようにもなってきた。
特開2014-158942号公報におけるマニピュレーター支持構造体(医療ロボット)では、カテーテルカートリッジを含むカテーテルマニピュレーターアセンブリが、アーム相当の支持連結器を介し、支持フレームに取り付けられている。特開2014-158942号公報のマニピュレーター支持構造体(医療ロボット)ではさらに複数のホイールを有し、都度、使用者(医師や助手等)は作業エリアにこの医療ロボットを移動できる。そして移動後の作業エリアにおいて、患者の管腔入口付近にカテーテル先端が配置されるように、使用者は医療ロボットを移動させ患者との相対配置を決定し、その後、カテーテルカートリッジを操作し手術や生体検査などを行う。
しかしながら、従来において医療ロボット(医療システム)の患者に対する配置作業は、使用者の経験に基づいて行われていた。そのため、医療ロボットと患者の相対配置が適切ではない場合、カテーテルの先端がイニシャルの目標位置に到達できないことがあった。その場合、検査等を一時中断して医療ロボットと患者の配置を修正が必要になってしまう。これは観察や検査等にかかるトータルの作業量や時間の増大に結びついたり、使用者や患者の負担を大きくしてしまう。
本発明の目的は、医療システムの患者に対する配置作業を支援できる仕組みを提供することにある。
本出願に係る発明の一つは、
遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、
前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、
前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、
前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、
前記遠位端の位置に関連するリーチ情報を表示する表示部と、を有することを特徴とする医療システムである。
遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、
前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、
前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、
前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、
前記遠位端の位置に関連するリーチ情報を表示する表示部と、を有することを特徴とする医療システムである。
以上説明したように、本発明によれば、医療システムの患者に対する配置作業を支援でき、医療従事者の負担を軽減できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。なお、本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、配置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件等により適宜変更されるべきものである。
〔実施例1〕
<医療システムおよび医療装置>
図1Aは医療システムの全体斜視図を、図1Bは制御ブロック図をそれぞれ示している。また、図2は、患者に対する医療システムの配置例を示す説明図である。
<医療システムおよび医療装置>
図1Aは医療システムの全体斜視図を、図1Bは制御ブロック図をそれぞれ示している。また、図2は、患者に対する医療システムの配置例を示す説明図である。
医療システム1Aは、カテーテル装置1、ステージ(受け部)2a(図3を参照)、ステージ2aを直進駆動可能に支持する支持台2、支持台2が移動可能なように支持台2に接続されるアーム7、アーム7に接続される支持軸8を備える。支持台2は、カテーテル装置1を直進駆動可能に支持しているということもできる。アーム7の一端部にアーム7と支持台2との接続部が配置され、アームの他端部においてアーム7と支持軸8が接続される。また、医療システム1Aは、支持軸8と接続され、カテーテル装置1を移動可能に設置するための台車6、カテーテル装置1を制御する制御装置3とを備える。すなわち、台車6は、支持軸8とアーム7を介して支持台2に接続され、支持台2を支持しているということができる。また、台車6は、支持台2を介してステージ2aおよびカテーテル装置1に接続され、ステージ2aおよびカテーテル装置1を支持しているということができる。また医療システム1Aは、表示部としてのモニタ4を備える。
まず、図1Aの説明を行う。カテーテル装置1は、湾曲可能部材としてのカテーテル11を備えるカテーテルユニット100と、ベースユニット200を備える。
本実施例において、医療システム1A及びカテーテル装置1の使用者は、対象の内部にカテーテル11を挿入するように、カテーテル装置1及び対象を所定の位置に配置する。なお、以下において使用者とは、医師又はその助手等の医療従事者のことを指すものとする。
一つの実施形態として、使用者は、患者を手術台Qに仰向けの姿勢で配置する。底部にキャスタを有する台車6によって医療システム1Aを移動させ、患者近傍に配置する。使用者は、患者の口腔もしくは鼻腔の入口に対してカテーテル装置1が直進するように、支持台2、アーム7、台車6等の向き及び角度等を調整し、配置する。支持台2及びアーム7は、支持台2に備えられたハンドル18を把持することで、容易に調節することができる。使用者は、配置した対象の内部にカテーテル11を挿入することにより、対象の内部の観察、対象の内部からの各種検体の採取、対象の内部に対する処置等の作業を行うことができる。一つの実施形態として、使用者は、カテーテル11を患者体内の管腔に挿入できる。具体的には、患者の口腔もしくは鼻腔を介して気管支に挿入することにより、肺組織の観察、採取、切除等の作業を行うことができる。
カテーテル11は、上記作業を行うための医療器具をガイドするガイド(シース)として用いることができる。医療器具(ツール)の例としては、内視鏡、鉗子、アブレーション装置等が挙げられる。また、カテーテル11自身が上記の医療器具としての機能を有していてもよい。
制御装置3は、本発明を適用した情報処理装置の例であり、その詳細を図1Bに示す。図1Bは制御装置3の制御ブロック図である。制御装置3は、演算装置(CPU)2701、メモリ2702、記憶装置2703、入力装置2704,出力装置2705、通信装置2706を有する。CPU2701は、記憶装置2703に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、後述する各種計算を実行したり、カテーテル装置1を制御したり、モニタ4に各種情報を表示させたりするなど、医療システム1Aにおける各種制御を司る。メモリ2702は、揮発性記憶部として機能し、CPU2701が各種演算を行ううえでの作業エリアとして機能する。また記憶装置2703は不揮発性記憶部として機能し、各種プログラム、各種パラメータ、各種表示情報、患者データなどを記憶する。入力装置2704は、後述する操作部9からのカテーテル11を操作するための命令や入力を受ける。また、入力装置2704は、不図示のキーボードを介して入力されたデータや通信装置2706を介して受信したデータを制御装置3の記憶装置2703に入力する。またモニタ4がタッチパネルとして機能する際は、タッチパネルを介して入力されたデータを制御装置3の記憶装置2703に入力する。出力装置2705は制御装置3に電気的に接続されたモニタ4に画像を表示するための信号をCPU2701の指示に従い出力する。表示情報を受けたモニタ4は、モニタ画面に医療システム1Aを操作するための情報を表示する。
図1Aの説明に戻ると、操作部9は、対象の内部にカテーテル11を挿入するためのステージ2aの移動、カテーテル11の湾曲操作、及び医療システム1Aを使用するための命令等を行う。操作部9は、制御対象を操作するためのジョイスティックと、スイッチ、押下ボタン等を有している。操作部9は、医療システム1Aの設置面に配置する不図示のフットスイッチ等を有しても良い。操作部9は、ケーブル10と台車6を介して、制御装置3に電気的に接続される。操作部9と制御装置3がケーブルで直接接続されてもよく、支持台2等を経由し接続されても良い。また、操作部9は、台車6、支持台2など、医療システム1Aの一部として一体配置されても良い。なお、操作部9と制御装置3との間の情報授受については有線接続に限定される必要はなく、各種通信方式を採用した無線通信で接続されていても良い。操作部9と制御装置3が無線で接続されていても良い。
<カテーテル装置1および支持台2の詳細説明>
図3はカテーテル装置1および支持台2の斜視図である。図3に示すように、本実施例では、カテーテル装置1は、カテーテル装置1のベースユニット200と支持台2を連結するケーブル5と支持台2とを介して、制御装置3に電気的に接続される。なお、カテーテル装置1と制御装置3がケーブルで直接接続されていてもよい。カテーテル装置1と制御装置3が無線で接続されていてもよい。
図3はカテーテル装置1および支持台2の斜視図である。図3に示すように、本実施例では、カテーテル装置1は、カテーテル装置1のベースユニット200と支持台2を連結するケーブル5と支持台2とを介して、制御装置3に電気的に接続される。なお、カテーテル装置1と制御装置3がケーブルで直接接続されていてもよい。カテーテル装置1と制御装置3が無線で接続されていてもよい。
カテーテル装置1は、ベースユニット200を介して支持台2に取り外し可能に装着される。より具体的には、カテーテル装置1のベースユニット200の取り付け部200aは、支持台2に支持されたステージ2aに取り外し可能に取り付けられる。取り付け部200aを介してカテーテル装置1はステージ2a上の複数位置に取り付け可能となっている。カテーテル装置1の取り付け部200aがステージ2aから取り外された状態であっても、制御装置3によってカテーテル装置1を制御可能なように、カテーテル装置1と制御装置3の接続は維持される。本実施例においては、カテーテル装置1の取り付け部200aがステージ2aから取り外された状態であっても、カテーテル装置1と支持台2は、ケーブル5によって接続されている。
一形態として、使用者は、カテーテル装置1が支持台2から取り外された状態(カテーテル装置1が、ステージ2aから取り外された状態)でカテーテル装置1を手動で移動させ、患者の口腔もしくは鼻腔を経由して気管支の分岐点までカテーテル11を挿入する。
使用者は、カテーテル11を気管支に挿入し、その後、ステージ2a上の複数の取り付け位置の中から使用者所望の位置にカテーテル装置1を再装着する。そして、使用者は、カテーテル装置1の再装着後、カテーテル装置1を操作できる。具体的には、ステージ2aは支持台2に対して直線移動するように構成されており、カテーテル装置1がステージ2aに取り付けられた状態で、ステージ2aが移動することにより、カテーテル装置1が支持台2に対して直線移動する。直線移動は前進移動及び後進移動を含み、ステージ2aが前進すれば、カテーテル11は目標位置に向けて移動する。また、ステージ2aが後進すれば、カテーテル11は引き抜かれる方向に移動する。ステージ2aの移動は、制御装置3の制御指示に基づく。
図4Aは、使用者がカテーテル装置1を手動で移動させ、手術台Qに仰向けになった患者Pの口元Pk及び患者の口腔もしくは鼻腔を経由し、気管支の分岐点までカテーテル11を挿入した状態を示す。後述するが関心領域ROIはRegion of Interestの略で、患者の患部や生体検査箇所などに相当する。
図4Bは、図4Aの状態から、使用者が操作部9を操作し、ステージ2aを移動させることで、カテーテル11の遠位端(先端)が、ROIまで移動した様子を示す。
支持台2は、カテーテル装置1を支える受け台であるとともに、カテーテル装置1を対象に対して挿入する方向に移動する動作、及び引き抜く方向に移動する動作を行う、直動機構でもある。支持台2は、ステージ2aを駆動するためのステージ駆動部Nであって制御装置3からの制御指令に従い動作するステージ駆動部Nを備える。より具体的には、制御装置3からの制御指令は操作部9からの操作に基づく。ステージ駆動部Nは、モータ軸である出力軸と、出力軸を正回転(CW)、及び逆回転(CCW)方向に回転させるモータと、出力軸と接続し、出力軸回転をステージ2aを前進後退する方向の直進運動へと変換する駆動変換部を有する。駆動変換部には、例えば、送りねじ、ボールねじ、ラックアンドピニオン機構、スライダクランク機構など、種々の構成を用いることができる。
本実施例において、モータはステッピングモータである。モータの動作により出力軸が正回転(CW)方向に回転すると、駆動変換部によって直線運動に変換され、ステージ2aは対象に対してカテーテル11が挿入される方向に移動する。モータの動作により出力軸が逆回転(CCW)方向に回転すると、駆動変換部によって直線運動に変換され、ステージ2aはカテーテル11が対象から引き抜かれる方向に移動する。
また別の形態として、ベースユニット200の取り付け部200aは、不図示の解除スイッチ及び取り外しスイッチを備えている。取り付け部200aがステージ2aに取り付けられた状態で、使用者は、解除スイッチを押し続けながら、カテーテル装置1をステージ2aのガイド方向に沿って手動で移動させることができる。すなわち、ステージ2aは、カテーテル装置1の移動を案内するガイド構成を備える。使用者が解除スイッチを押すことを止めると、カテーテル装置1は、ステージ2aに固定される。一方、取り付け部200aがステージ2aに取り付けられた状態で取り外しスイッチが押されると、使用者はカテーテル装置1をステージ2aから取り外すことができる。カテーテル装置1がステージ2aのガイド構成に案内され移動することで、使用者は、ステージ2a上の複数の取り付け位置の中から所望の位置にカテーテル装置1を移動し、カテーテル装置1を取り付けることができる。
なお、一つのスイッチが解除スイッチ及び取り外しスイッチの両方の機能を有するようにしてもよい。また、押下状態及び非押下状態をスイッチングする機構を解除スイッチに設ければ、カテーテル装置1の手動スライド移動時に、使用者は解除スイッチを押下し続ける必要がなくなる。
取り付け部200aがステージ2aに取り付けられ、解除スイッチ及び取り外しスイッチが押されていない状態で、カテーテル装置1はステージ2aに固定され、不図示のモータによって駆動されるステージ2aによって移動される。
カテーテル装置1は、カテーテル11を駆動するためのワイヤ駆動部(線状部材駆動部、ライン駆動部、本体駆動部)300を備える。本実施例において、カテーテル装置1は、制御装置3によって制御されたワイヤ駆動部300によって、カテーテル11を駆動するロボットカテーテル装置である。
制御装置3は、ワイヤ駆動部300を制御し、カテーテル11を屈曲する動作を行うことができる。本実施例では、ワイヤ駆動部300は、ベースユニット200に内蔵されている。より具体的には、ベースユニット200は、ワイヤ駆動部300を収納するベース筐体200fを備える。つまり、ベースユニット200は、ワイヤ駆動部300を備えている。ワイヤ駆動部300とベースユニット200を合わせて、カテーテル駆動装置(ベース装置、本体)と呼ぶことができる。
カテーテル11の延伸方向において、対象に挿入されるカテーテル11の先端が配置されるカテーテル11の端部を、遠位端と呼ぶ。カテーテル11の延伸方向において、遠位端の反対側のカテーテル11の端部を近位端と呼ぶ。
カテーテルユニット100は、カテーテル11の近位端をカバーする近位端カバー16を有する。近位端カバー16はツール穴16aを有する。カテーテル11には、ツール穴16aを介して、医療器具を挿入することができる。
上述したように、本実施例において、カテーテル11は、医療器具を対象の内部の所望の位置にガイドするためのガイド装置としての機能を有する。
例えば、カテーテル11に内視鏡を挿入した状態で、対象の内部の目標の位置までカテーテル11を挿入する。このとき、使用者の手動操作、ステージ2aの移動、ワイヤ駆動部300によるカテーテル11の駆動の少なくともいずれか一つが用いられる。カテーテル11が目標の位置に到達した後、ツール穴16aを介してカテーテル11から内視鏡が引き抜かれる。そして、ツール穴16aから医療器具を挿入し、対象の内部からの各種検体の採取、対象の内部に対する処置等の作業が行われる。
このようにした医療システム1Aでは、例えばカテーテル11に挿入される内視鏡とモニタ4とを接続することにより、モニタ4に内視鏡によって撮影された画像を表示させることができる。また、モニタ4と制御装置3を接続することにより、カテーテル装置1の状態、カテーテル装置1の制御に関連する情報をモニタ4に表示させることができる。例えば、対象の内部におけるカテーテル11の位置や、対象の内部におけるカテーテル11のナビゲーションに関連する情報を、モニタ4に表示させることができる。モニタ4と制御装置3及び内視鏡は、有線接続されていてもよく、無線接続されていてもよい。また、モニタ4と制御装置3は、支持台2を介して接続されていてもよい。
<カテーテル>
図5A、図5Bを用いて、湾曲可能体としてのカテーテル11について説明する。図5A、図5Bはカテーテル11の説明図である。図5Aはカテーテル11の全体を説明する図である。図5Bはカテーテル11の拡大図である。カテーテル11は、湾曲部(湾曲体、カテーテル本体)12と、湾曲部12を湾曲するように構成された湾曲駆動部(カテーテル駆動部)13を備える。湾曲駆動部13は、後述する連結装置21を介してワイヤ駆動部300の駆動力を受けて、湾曲部12を湾曲するように構成される。
図5A、図5Bを用いて、湾曲可能体としてのカテーテル11について説明する。図5A、図5Bはカテーテル11の説明図である。図5Aはカテーテル11の全体を説明する図である。図5Bはカテーテル11の拡大図である。カテーテル11は、湾曲部(湾曲体、カテーテル本体)12と、湾曲部12を湾曲するように構成された湾曲駆動部(カテーテル駆動部)13を備える。湾曲駆動部13は、後述する連結装置21を介してワイヤ駆動部300の駆動力を受けて、湾曲部12を湾曲するように構成される。
カテーテル11は、対象に対するカテーテル11の挿入方向に沿って延伸されている。カテーテル11の延伸方向(長手方向)は、湾曲部12の延伸方向(長手方向)、後述する第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)の延伸方向(長手方向)と同じである。
湾曲駆動部13は、湾曲部12に接続された複数の駆動ワイヤ(駆動ライン、線状部材、線状アクチュエータ)を含む。具体的には、湾曲駆動部13は、第1駆動ワイヤW11、第2駆動ワイヤW12、第3駆動ワイヤW13、第4駆動ワイヤW21、第5駆動ワイヤW22、第6駆動ワイヤW23、第7駆動ワイヤW31、第8駆動ワイヤW32、第9駆動ワイヤW33を含む。
第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、被保持部(被保持軸、ロッド)Waを含む。具体的には、第1駆動ワイヤW11は第1被保持部Wa11を含む。第2駆動ワイヤW12は第2被保持部Wa12を含む。第3駆動ワイヤW13は第3被保持部Wa13を含む。第4駆動ワイヤW21は第4被保持部Wa21を含む。第5駆動ワイヤW22は第5被保持部Wa22を含む。第6駆動ワイヤW23は第6被保持部Wa23を含む。第7駆動ワイヤW31は第7被保持部Wa31を含む。第8駆動ワイヤW32は第8被保持部Wa32を含む。第9駆動ワイヤW33は第9被保持部Wa33を含む。
本実施例において、第1~第9被保持部(Wa11~Wa33)のそれぞれは、同一形状である。
第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、可撓性を有するワイヤ体(ライン体、線状体)Wbを含む。具体的には、第1駆動ワイヤW11は第1ワイヤ体Wb11を含む。第2駆動ワイヤW12は第2ワイヤ体Wb12を含む。第3駆動ワイヤW13は第3ワイヤ体Wb13を含む。第4駆動ワイヤW21は第4ワイヤ体Wb21を含む。第5駆動ワイヤW22は第5ワイヤ体Wb22を含む。第6駆動ワイヤW23は第6ワイヤ体Wb23を含む。第7駆動ワイヤW31は第7ワイヤ体Wb31を含む。第8駆動ワイヤW32は第8ワイヤ体Wb32を含む。第9駆動ワイヤW33は第9ワイヤ体Wb33を含む。
本実施例において、第1~第3ワイヤ体(Wb11~Wb13)のそれぞれは、同一形状である。第4~第6ワイヤ体(Wb21~Wb23)のそれぞれは、同一形状である。第7~第9ワイヤ体(Wb31~Wb33)のそれぞれは、同一形状である。本実施例では、第1~第9ワイヤ体(Wb11~Wb33)は、長さを除き、同一形状である。
第1~第9被保持部(Wa11~Wa33)は、第1~第9ワイヤ体(Wb11~Wb33)の近位端において、第1~第9ワイヤ体(Wb11~Wb33)に固定されている。
第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)は、ワイヤガイド17を介して、湾曲部12に挿入され、固定されている。
本実施例において、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれの材質は金属である。ただし、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれの材質は樹脂でもよい。第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれの材質が、金属及び樹脂を含んでいてもよい。
第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のうち、任意の一つを、駆動ワイヤWと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、第1~第9ワイヤ体(Wb11~Wb33)の長さを除き、同一形状である。
本実施例において、湾曲部12は、可撓性を有し、医療器具を挿入するための通路Htを備える管状の部材である。
湾曲部12の壁面には、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを通すための複数のワイヤ穴が備えられる。具体的には、湾曲部12の壁面には、第1ワイヤ穴Hw11、第2ワイヤ穴Hw12、第3ワイヤ穴Hw13、第4ワイヤ穴Hw21、第5ワイヤ穴Hw22、第6ワイヤ穴Hw23、第7ワイヤ穴Hw31、第8ワイヤ穴Hw32、第9ワイヤ穴Hw33が備えられている。第1~第9ワイヤ穴Hw(Hw11~Hw33)のそれぞれは、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれに対応する。符号Hwの後の数字は、対応する駆動ワイヤの数字を示す。例えば、第1駆動ワイヤW11は、第1ワイヤ穴Hw11に挿入される。
第1~第9ワイヤ穴(Hw11~Hw33)のうち、任意の一つを、ワイヤ穴Hwと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9ワイヤ穴(Hw11~Hw33)のそれぞれは、同一形状である。
湾曲部12は、中間領域12a、湾曲領域12bを有する。湾曲領域12bは、湾曲部12の遠位端に配置されており、湾曲領域12bには、第1ガイドリングJ1、第2ガイドリングJ2、第3ガイドリングJ3が配置される。湾曲領域12bとは、湾曲駆動部13によって第1ガイドリングJ1、第2ガイドリングJ2、第3ガイドリングJ3を移動させることにより、湾曲部12の屈曲の大きさや方向を制御することができる領域をいう。図5Bは、第1~第3ガイドリング(J1~J3)を覆う湾曲部12の一部を省略して描かれている。
本実施例では、湾曲部12は、複数の補助リング(不図示)を備える。湾曲領域12bにおいて、第1ガイドリングJ1、第2ガイドリングJ2、第3ガイドリングJ3は湾曲部12の壁面に固定されている。本実施例では、複数の補助リングは、第1ガイドリングJ1よりも近位側、第1ガイドリングJ1と第2ガイドリングJ2の間、第2ガイドリングJ2と第3ガイドリングJ3の間に配置される。
医療器具は、通路Ht、第1~第3ガイドリング(J1~J3)、複数の補助リングによって、カテーテル11の先端までガイドされる。
第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、中間領域12aを通って第1~第3ガイドリング(J1~J3)のそれぞれに固定されている。
具体的には、第1駆動ワイヤW11、第2駆動ワイヤW12、第3駆動ワイヤW13は、複数の補助リングを貫通して、第1ガイドリングJ1に固定されている。第4駆動ワイヤW21、第5駆動ワイヤW22、第6駆動ワイヤW23は、第1ガイドリングJ1、複数の補助リングを貫通して、第2ガイドリングJ2に固定されている。第7駆動ワイヤW31、第8駆動ワイヤW32、第9駆動ワイヤW33は、第1ガイドリングJ1、第2ガイドリングJ2、複数の補助リングを貫通して、第3ガイドリングJ3に固定されている。
カテーテル装置1は、湾曲駆動部13をワイヤ駆動部300によって駆動することにより、カテーテル11の延伸方向に交差する方向に向けて、湾曲部12を湾曲させることができる。具体的には、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを湾曲部12の延伸方向に移動させることにより、第1~第3ガイドリング(J1~J3)を介して、湾曲部12の湾曲領域12bを、延伸方向に交差する方向に湾曲させることができる。
使用者は、手動又はステージ2aによるカテーテル装置1の移動、及び湾曲部12の湾曲の少なくともいずれか一つを用いることにより、カテーテル11を対象の内部の目的の部分まで挿入することができる。
なお、本実施例においては、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)によって、第1~第3ガイドリング(J1~J3)を移動して、湾曲部12を屈曲させるが、本発明はこの構成に限定されない。第1~第3ガイドリング(J1~J3)のいずれか1つ、又は2つと、それに固定される駆動ワイヤを省略してもよい。
例えば、カテーテル11が、第1~第6駆動ワイヤ(W11~W23)と、第1~第2ガイドリング(J1~J2)が省略され、第7~第9駆動ワイヤ(W31~W33)と第3ガイドリングJ3のみを有する構成としていてもよい。また、カテーテル11が、第1~第3駆動ワイヤ(W11~W13)と、第1ガイドリングJ1が省略され、第4~第9駆動ワイヤ(W21~W33)と第2~第3ガイドリング(J2~J3)のみを有する構成としていてもよい。
また、カテーテル11が1つのガイドリングを二つの駆動ワイヤで駆動する構成であってもよい。この場合も、ガイドリングの数は一つでもよく、一つより多くてもよい。
<カテーテルユニット>
図6を用いて、カテーテルユニット100について説明する。図6はカテーテルユニット100の説明図である。
図6を用いて、カテーテルユニット100について説明する。図6はカテーテルユニット100の説明図である。
カテーテルユニット100は、湾曲部12、湾曲駆動部13を有するカテーテル11、カテーテル11の近位端を支持する近位端カバー16、複数の駆動ワイヤとしての第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を備える。
近位端カバー(枠体、湾曲部筐体、カテーテル筐体)16は、カテーテル11の一部を覆うカバーである。近位端カバー16は、湾曲部12の通路Htに医療器具を挿入するためのツール穴16aを有する。
図6に示すように、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、所定の半径を有する円(仮想円)に沿って並べられており、後述するように連結装置21を介してワイヤ駆動部300と連結される。
<ベースユニット>
図7A、図7B、図7Cはベースユニット200およびワイヤ駆動部300の説明図である。図7Aは、ベースユニット200の内部構造を示す斜視図である。図7Bは、ベースユニット200の内部構造を示す側面図である。図7Cは、ベースユニット200をカテーテル11側から見た正面図である。
図7A、図7B、図7Cはベースユニット200およびワイヤ駆動部300の説明図である。図7Aは、ベースユニット200の内部構造を示す斜視図である。図7Bは、ベースユニット200の内部構造を示す側面図である。図7Cは、ベースユニット200をカテーテル11側から見た正面図である。
上述のように、カテーテル装置1は、ベースユニット200と、ワイヤ駆動部300を有する。本実施例において、ワイヤ駆動部300は、ベース筐体200fに収納され、ベースユニット200の内部に備えられる。言い換えれば、ベースユニット200は、ワイヤ駆動部300を備える。
ワイヤ駆動部300は、複数の駆動源(モータ)を有する。本実施例では、ワイヤ駆動部300は、第1駆動源M11、第2駆動源M12、第3駆動源M13、第4駆動源M21、第5駆動源M22、第6駆動源M23、第7駆動源M31、第8駆動源M32、第9駆動源M33を備える。
第1~第9駆動源(M11~M33)のうち、任意の一つを、駆動源Mと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9駆動源(M11~M33)のそれぞれは、同一構成である。
ベースユニット200は、連結装置21を備える。連結装置21は、ベース筐体200fに収納されている。連結装置21は、ワイヤ駆動部300に接続されている。連結装置21は、複数の連結部を有する。本実施例では、連結装置21は、第1連結部21c11、第2連結部21c12、第3連結部21c13、第4連結部21c21、第5連結部21c22、第6連結部21c23、第7連結部21c31、第8連結部21c32、第9連結部21c33を備える。
第1~第9連結部(21c11~21c33)のうち、任意の一つを、連結部21cと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれは、同一構成である。
複数の連結部のそれぞれは、複数の駆動源のそれぞれに接続され、複数の駆動源のそれぞれによって駆動される。具体的には、第1連結部21c11は、第1駆動源M11に接続され、第1駆動源M11によって駆動される。第2連結部21c12は、第2駆動源M12に接続され、第2駆動源M12によって駆動される。第3連結部21c13は、第3駆動源M13に接続され、第3駆動源M13によって駆動される。第4連結部21c21は、第4駆動源M21に接続され、第4駆動源M21によって駆動される。第5連結部21c22は、第5駆動源M22に接続され、第5駆動源M22によって駆動される。第6連結部21c23は、第6駆動源M23に接続され、第6駆動源M23によって駆動される。第7連結部21c31は、第7駆動源M31に接続され、第7駆動源M31によって駆動される。第8連結部21c32は、第8駆動源M32に接続され、第8駆動源M32によって駆動される。第9連結部21c33は、第9駆動源M33に接続され、第9駆動源M33によって駆動される。
後述するように、連結装置21には、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を含む湾曲駆動部13が連結される。湾曲駆動部13は、連結装置21を介してワイヤ駆動部300の駆動力を受け、湾曲駆動部12を湾曲させる。
駆動ワイヤWは、被保持部Waを介して連結部21cに連結される。複数の駆動ワイヤのそれぞれは、複数の連結部のそれぞれに連結される。
具体的には、第1駆動ワイヤW11の第1被保持部Wa11は、第1連結部21c11に連結される。第2駆動ワイヤW12の第2被保持部Wa12は、第2連結部21c12に連結される。第3駆動ワイヤW13の第3被保持部Wa13は、第3連結部21c13に連結される。第4駆動ワイヤW21の第4被保持部Wa21は、第4連結部21c21に連結される。第5駆動ワイヤW22の第5被保持部Wa22は、第5連結部21c22に連結される。第6駆動ワイヤW23の第6被保持部Wa23は、第6連結部21c23に連結される。第7駆動ワイヤW31の第7被保持部Wa31は、第7連結部21c31に連結される。第8駆動ワイヤW32の第8被保持部Wa32は、第8連結部21c32に連結される。第9駆動ワイヤW33の第9被保持部Wa33は、第9連結部21c33に連結される。
ベースユニット200は、ベースフレーム25を有する。ベースフレーム25には、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを通すための複数の挿入穴が備えられている。ベースフレーム25には、第1挿入穴25a11、第2挿入穴25a12、第3挿入穴25a13、第4挿入穴25a21、第5挿入穴25a22、第6挿入穴25a23、第7挿入穴25a31、第8挿入穴25a32、第9挿入穴25a33が備えられている。第1~第9挿入穴(25a11~25a33)のそれぞれは、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれに対応する。符号25aの後の数字は、対応する駆動ワイヤの数字を示す。例えば、第1駆動ワイヤW11は、第1挿入穴25a11に挿入される。
第1~第9挿入穴(25a11~25a33)のうち、任意の一つを、挿入穴25aと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9挿入穴(25a11~25a33)のそれぞれは、同一形状である。
さらに、ベースユニット200は、モータフレーム200b、第1ベアリングフレーム200c、第2ベアリングフレーム200d、第3ベアリングフレーム200eを備える。モータフレーム200b、第1ベアリングフレーム200c、第2ベアリングフレーム200d、第3ベアリングフレーム200eは、連結されている。
<モータと駆動ワイヤの連結部>
図8A、図8B、図8Cを用いて、ワイヤ駆動部300、連結装置21、湾曲駆動部13の連結について説明する。図8A、図8B、図8Cは、ワイヤ駆動部300、連結装置21、湾曲駆動部13の説明図である。図7Aは、駆動源M、連結部21c、駆動ワイヤWの斜視図である。図8Bは、連結部21c、駆動ワイヤWの拡大図である。図8Cは、ワイヤ駆動部300、連結装置21、湾曲駆動部13の連結を示す斜視図である。
図8A、図8B、図8Cを用いて、ワイヤ駆動部300、連結装置21、湾曲駆動部13の連結について説明する。図8A、図8B、図8Cは、ワイヤ駆動部300、連結装置21、湾曲駆動部13の説明図である。図7Aは、駆動源M、連結部21c、駆動ワイヤWの斜視図である。図8Bは、連結部21c、駆動ワイヤWの拡大図である。図8Cは、ワイヤ駆動部300、連結装置21、湾曲駆動部13の連結を示す斜視図である。
本実施例において、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれと第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれが連結される構成は、同一である。また、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれと第1~第9駆動源(M11~M33)のそれぞれが接続される構成は、同一である。したがって、以下の説明では、一つの駆動ワイヤW、一つの連結部21c、一つの駆動源Mを用いて、これらが接続される構成について説明する。
図8Aに示すように、駆動源Mは、モータ軸である出力軸Maと、出力軸Maを回転方向Rmに回転させるモータ本体Mbを有する。出力軸Maの表面には、螺旋状の溝が備えられている。出力軸Maは、所謂ネジ形状を有する。モータ本体Mbは、モータフレーム200bに固定されている。
連結部21cは、出力軸Maに接続されたトラクタ21ct、トラクタ21ctを支持するトラクタ支持軸21csを有する。トラクタ支持軸21csは、連結ベース21cbに接続されている。
連結部21cは、駆動ワイヤWの被保持部Waを保持するための保持部としての板バネ21chを有する。駆動ワイヤWは挿入穴25aを通って連結部21cに係合している。より具体的には、被保持部Waが板バネ21chに係合する。後述するように、板バネ21chは、被保持部Waを挟み込んで固定する。
連結部21cは、押圧部材21cpを有する。押圧部材21cpは、不図示の内歯ギア29と噛み合うギア部21cg、板バネ21chを押圧するための押圧部としてのカム21ccを有する。
カム21ccは、板バネ21chに対して移動することができる。不図示の内歯ギア29が回転することでカム21ccが移動し、板バネ21chが固定される。
連結部21cは、第1ベアリングB1、第2ベアリングB2,第3ベアリングB3によって支持されている。第1ベアリングB1は、ベースユニット200の第1ベアリングフレーム200cに支持されている。第2ベアリングB2は、ベースユニット200の第2ベアリングフレーム200dに支持されている。第3ベアリングB3は、ベースユニット200の第3ベアリングフレーム200eに支持されている。したがって、出力軸Maが回転方向Rmに回転したときに、連結部21cは、出力軸Maの周りに回転することが規制される。なお、第1ベアリングB1、第2ベアリングB2,第3ベアリングB3は、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれに対して設けられる。
連結部21cが出力軸Maの周りに回転することが規制されているため、出力軸Maが回転すると、出力軸Maの螺旋状の溝によって、トラクタ21ctに出力軸Maの回転軸方向に沿った力が作用する。その結果、連結部21cは、出力軸Maの回転軸線方向に沿って移動する(Dc方向)。連結部21cが移動することにより、駆動ワイヤWが移動して、湾曲部12が湾曲する。
つまり、出力軸Maとトラクタ21ctは、駆動源Mから伝えられた回転運動をねじにより直線運動に変換させる、所謂送りねじを構成している。本実施例において、出力軸Maとトラクタ21ctは滑りネジであるが、ボールねじでもよい。
図8Cに示すように、カテーテルユニット100をベースユニット200に装着することで、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれと第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれが連結される。
制御装置3は、第1~第9駆動源(M11~M33)のそれぞれを独立して制御する。つまり、第1~第9駆動源(M11~M33)のうちの任意の駆動源は、その他の駆動源が停止した状態か否かに関わらず、独立して動作すること又は停止することができる。言い換えれば、制御装置3は、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを独立して制御することができる。その結果、第1~第3ガイドリング(J1~J3)のそれぞれが独立して制御され、湾曲部12の湾曲領域12bは、任意の方向に屈曲することができる。
<カテーテル装置及びカテーテルの可動範囲>
図9、図10A、図10B、図10C、図10D、図11A、図11Bを用いて、カテーテル装置1及びカテーテル11の動作範囲を説明する。図9は、以降の説明におけるカテーテル装置及びステージの移動方向に関わる座標設定を説明するためのカテーテル装置1の斜視図である。X軸は、カテーテル装置1が支持台2上を直線移動する方向に延びる軸である。X軸はカテーテル11の中心軸を通る。カテーテル11が対象に対して挿入される方向をX軸におけるプラス方向とする。X軸と直交する軸がY軸である。Y軸は、X軸が地面(医療システム1Aの設置面)に対して平行であるとき(X軸の方向が水平方向であるとき)に、X軸から地面に向かって垂直な方向(鉛直方向)に延びている。一方、ステージ2aはX軸のマイナス方向に最大移動した位置において、支持台2と当接する突き当て面S1(ステージ2aの背面と称する)を有する。Y軸は、ステージ2aがX軸のマイナス方向に最大移動した位置において、突き当て面S1を通る(突き当て面S1と重なる)。また、X軸が地面に対して水平であるときに、カテーテル装置1から地面に向かう方向をY軸におけるプラス方向とする。この時のX軸とY軸の交点を原点Gとする。Z軸は、原点Gを通り、X軸とY軸が作る平面に直交する方向に延びる軸である。図9の左下から右上に向かう方向をZ軸におけるプラス方向とする。
図9、図10A、図10B、図10C、図10D、図11A、図11Bを用いて、カテーテル装置1及びカテーテル11の動作範囲を説明する。図9は、以降の説明におけるカテーテル装置及びステージの移動方向に関わる座標設定を説明するためのカテーテル装置1の斜視図である。X軸は、カテーテル装置1が支持台2上を直線移動する方向に延びる軸である。X軸はカテーテル11の中心軸を通る。カテーテル11が対象に対して挿入される方向をX軸におけるプラス方向とする。X軸と直交する軸がY軸である。Y軸は、X軸が地面(医療システム1Aの設置面)に対して平行であるとき(X軸の方向が水平方向であるとき)に、X軸から地面に向かって垂直な方向(鉛直方向)に延びている。一方、ステージ2aはX軸のマイナス方向に最大移動した位置において、支持台2と当接する突き当て面S1(ステージ2aの背面と称する)を有する。Y軸は、ステージ2aがX軸のマイナス方向に最大移動した位置において、突き当て面S1を通る(突き当て面S1と重なる)。また、X軸が地面に対して水平であるときに、カテーテル装置1から地面に向かう方向をY軸におけるプラス方向とする。この時のX軸とY軸の交点を原点Gとする。Z軸は、原点Gを通り、X軸とY軸が作る平面に直交する方向に延びる軸である。図9の左下から右上に向かう方向をZ軸におけるプラス方向とする。
支持台2は、使用者が原点G及び原点Gと同等の位置を認識可能にするための情報が表示されている。本実施例において、支持台2は、カテーテル装置1(取り付け部200a)がX軸のマイナス方向に最大移動した位置にあることを使用者が認識するための情報を表示する位置表示部を有する。本実施例において、カテーテル装置1(取り付け部200a)がX軸のマイナス方向に最大移動した位置にあるとき、突き当て面S2(取り付け部200aの背面と称する)はステージ2aと突き当たり、位置Aにある。支持台2のケース側面には、位置表示部として位置Aに配置された線状マーキングTが配置されている。使用者は、背面S2が線状マーキングTと一致しているときに、カテーテル装置1(取り付け部200a)がX軸のマイナス方向に最大移動した位置にあることを認識することができる。なお、位置表示部は線状マーキングTに限らない。例えば、支持台2のケース側面にLEDが配置され、光によってカテーテル装置1(取り付け部200a)がX軸のマイナス方向に最大移動した位置にあることを認識できても良い。
図10A、図10B、図10C、図10Dは、支持台2上におけるカテーテル装置1に関連した直線運動の可動範囲の説明図である。図10Aは、カテーテル装置1が初期位置にある状態を説明する側面図である。図10Bは、ステージ2aの可動範囲を説明する側面図である。図10Cは、カテーテル装置1の取り付け台200aをステージ2a上に取り付け可能な範囲を説明する側面図である。図10Dは、カテーテル装置1が最も延伸した状態を説明する側面図である。
図10Aにおいて、カテーテル装置1は、初期位置にある。初期位置では、ステージ2aは、支持台2上の可動範囲内で、支持台2に対してX軸のマイナス方向に最も移動した位置(ステージ2aの退避位置、第1退避位置)にある。このとき、ステージ2aの背面S1は、位置Sにある。なお、位置Sは、X軸方向において原点Gと同位置にある。
カテーテル装置1は、取り付け部200aを介して、ステージ2aの所定の領域の、複数の位置に取り付けることができる。また、カテーテル装置1(取り付け部200a)は、ステージ2aの当該所定の領域内において、ステージ2aに対して移動することができる。この所定の領域を、カテーテル装置1または取り付け部200aの可動範囲または取り付け範囲と呼ぶことができる。初期位置では、カテーテル装置1(取り付け部200a)は、ステージ2a上の可動範囲内で、ステージ2aに対してX軸のマイナス方向に最も移動した位置(カテーテル装置1、取り付け部200aの退避位置、第2退避位置、後端側位置)にある。このとき、取り付け部200aの背面S2は、位置Aにある。ステージ2aの背面S1と取り付け部200aの背面S2の位置のずれ量(位置Sと位置A間の距離)を、初期位置差Laとする。X軸方向について、位置Sは原点Gと同じ位置である。したがって、位置Aおよび位置Aに配置されたマーキングTと原点Gの間の距離は、初期位置差Laに等しい。図10Aの状態のとき、カテーテル11の遠位端は、X軸方向におけるカテーテル装置1の可動範囲内において、X軸のマイナス方向に最も移動した位置にある。このときのカテーテル11の遠位端は、位置Eaにある。取り付け部200aの一部としての背面S2からカテーテル11の遠位端までの長さ(位置Aと位置Ea間の長さ)をLeと呼ぶ。取り付け部200aの背面S2は、カテーテル装置1におけるカテーテル11の遠位端までの長さの基準である。長さLeは、支持台2に対するステージ2aの位置、ステージ2aに対するカテーテル装置1の位置に関わらず、一定である。
図10Bに示すように、ステージ2aは支持台2上における可動範囲内で、支持台2に対してX軸のプラス方向に最も前進した位置(ステージ2aの前進位置、第1前進位置)にある。ステージ2aは支持台2に対して第1前進位置と、第1退避位置の間で移動可能である。カテーテル11の延伸方向について、カテーテル11の遠位端と支持台2の間の距離は、ステージ2aが第1前進位置にあるときに、ステージ2aが第1退避位置にあるときよりも長い。このとき、ステージ2aの背面S1は、位置Bにある。すなわち、ステージ2aは、背面S1が位置Sにある位置と背面S1が位置Bにある位置の間で、任意の位置に移動することができる。位置Sと位置Bの間の距離を、最大直進距離Lbと呼ぶ。なお、このとき図10Bにおいて、取り付け部200aの背面S2は、位置A1にある。このときのカテーテル11の遠位端は、位置Ebにある。一方、長さLeは、ステージ2aの位置によらず一定である。原点Gから見たカテーテル11の遠位端までの距離(位置Sと位置Eb間の距離)は、Lb+La+Leとして求めることができる。
図10Cにおいて、カテーテル装置1(取り付け部200a)はステージ2a上における可動範囲内で、ステージ2aに対してX軸のプラス方向に最も移動した位置(カテーテル装置1、取り付け部200aの前進位置、第2前進位置、先端側位置)にある。このとき、取り付け部200aの背面S2は、位置A2にある。ステージ2aが退避位置にある状態(ステージ2aの背面S2が位置Sにある状態)で、取り付け部200aは、背面S2が位置Aにある位置と背面S2が位置A2にある位置の間で、ステージ2aに取り付け可能である。つまり、カテーテル装置1(取り付け部200a)は、ステージ2aに対して第2前進位置と第2退避位置の間の取り付け領域に取り付け可能である。なお、第2前進位置と第2退避位置そのものも、取り付け領域に含まれる。カテーテル11の延伸方向について、カテーテル11の遠位端と支持台2の間の距離は、カテーテル装置(取り付け部200a)が第2前進位置にあるときに、カテーテル装置(取り付け部200a)が第2退避位置にあるときよりも長い。位置Aと位置A2の間の距離を、最大取り付け距離Lcと呼ぶ。最大取り付け距離Lcは可動範囲の長さと同じであり、第2退避位置と第2前進位置の間の距離ということもできる。最大取り付け距離は、ステージ2aに対してカテーテル装置11(取り付け部200a)を取り付けることが可能な領域(取り付け領域)の長さということができる。図10Cにおいて、カテーテル11の遠位端は、位置Ecにある。長さLeは、取り付け部200aの位置によらず一定である。原点Gから見たカテーテル11の遠位端までの距離(位置Sと位置Ec間の距離)は、Lc+La+Leとして求めることができる。
図10Dにおいて、カテーテル装置1は、最も延伸した位置(以下、カテーテル装置1の最遠位置と称する)にある。図10Dの状態は、カテーテル装置1が支持台2に対してX軸方向のプラス側に最も移動した状態ということができる。このとき、ステージ2aの背面S1は位置Bにあり、且つ取り付け部200aの背面S2は、位置A3にある。このときのカテーテル11の遠位端は、位置Edにある。長さLeは、ステージ2a及び取り付け部200aの位置によらず一定である。原点Gから見たカテーテル11の遠位端までの距離(位置Sと位置Ed間の距離)は、La+Lb+Lc+Leとして求めることができる。このとき、原点Gから見たカテーテル11の遠位端までの距離を、カテーテル装置1の最大到達距離Lmaxと呼ぶ。
図10A、図10Dに示すように、カテーテル装置1は、支持台2に対して最大退避位置(カテーテル装置1の退避位置)と最大前進位置(カテーテル装置1の前進位置)に移動可能である。本実施形態においては、カテーテル装置1が支持台2に対して最大退避位置にある状態では、ステージ2aが支持台2に対して第1退避位置にあり、カテーテル装置1(取り付け部200a)がステージ2aに対して第2退避位置にある。このとき、カテーテル11の遠位端(先端)は、支持台2から見て最も近い位置にある。一方、本実施形態においては、カテーテル装置1が支持台2に対して最大前進位置にある状態では、ステージ2aが支持台2に対して第1前進位置にあり、カテーテル装置1(取り付け部200a)がステージ2aに対して第2前進位置にある。このとき、カテーテル11の遠位端は、支持台2から見て最も遠い位置にある。つまり、カテーテル11の延伸方向について、カテーテル11の遠位端と支持台2の間の距離は、カテーテル装置1が支持台2に対して最大前進位置にあるときに、カテーテル装置1が支持台2に対して最大退避位置にあるときよりも長い。
また、カテーテル11の遠位端が移動する距離(位置Eaと位置Ed間の距離)は、Lb+Lcとして求めることができる。この距離を、カテーテル11の遠位端の最大移動幅Lkmaxと呼ぶ。
カテーテル装置1の最大到達距離Lmax及びカテーテル11の遠位端の最大移動幅Lkmaxは、装置構成によって固定の値となる。本実施例において、カテーテル装置1の最大到達距離Lmax及びカテーテル11の遠位端の最大移動幅Lkmaxに関する情報は、制御装置3の記憶装置2703に予め記憶される。制御装置3は、記憶されているデータを読み込むことで、カテーテル装置1及びカテーテル11が最大直進可能な距離情報を入手する。最大到達距離Lmax及び最大移動幅Lkmaxに関する情報の取得方法は各種入力方法が想定される。例えばユーザマニュアル等に記載した数値を、モニタ4のタッチ式入力やキーボードなどの入力手段から使用者が手入力する方法が入力方法としてあげられる。またカテーテル装置1に表示されたバーコードから読み取る方法、ネットワークを経由してダウンロードする方法、USBメモリ等のメディアから取得する方法などでも良い。
図11A、図11Bは、支持台2、及びアーム7とカテーテル11の可動範囲の関係について説明する。図11Aは、支持台2とカテーテル装置1の可動範囲の関係を示す医療システム1Aの側面図である。図11Bは、アーム7とカテーテル装置1の可動範囲の関係を示す医療システム1Aの上面図である。
図11Aに示すように、支持台2は、アーム7との接続部であり、支持台2の回動支点となる関節Kaを中心に、アーム7に対して回動可能に接続されている。関節Kaを中心としたアーム7に対する支持台2の回動方向は、支持台2がカテーテル装置1の下部を支える状態でX軸が医療システム1Aの設置面と平行(X軸の方向が水平方向)の状態から、X軸のプラス方向が下方に傾斜する方向である。本実施形態において、支持台2は、関節Kaを中心としてアーム7に対して回転角90度の範囲で回動できる。したがって、支持台2は、X軸のプラス方向が地面に対して垂直下向きになる位置まで回動することができる。
図11Bに示すように、アーム7は、支持軸8との接続部であり、アーム7の回動支点となる関節Kbを中心に、支持軸8に対して回動可能に接続されている。関節Kbを中心とした支持軸8に対するアーム7の回動方向は、医療システム1Aの設置面と水平方向であり、医療システム1Aの前面方向にアーム7の長手が垂直に向く位置を0度としたときに左右それぞれ回転角90度(最大回転角180度)の範囲で回動できる。
したがって、カテーテル11の遠位端の3次元的な可動範囲は、図10A、図10B、図10C、図10D、及び図11A、図11Bに示した、カテーテル装置1、支持台2、アーム7の可動範囲を総合した、中心部が空洞な四半球状の領域として描写することができる。その中でも、カテーテル装置1が最遠位置にある時のカテーテル11の遠位端が描く軌跡は、カテーテル11の3次元的な最大可動範囲となる。
以上示した通り、使用者は、取り付け部200,ステージ2a、支持台2、アーム7のそれぞれの可動範囲内において、カテーテル装置1を任意の位置に移動、配置することができる。
<患者体内の管腔経路長の推定>
図12は、医療画像データの一例を説明するための図である。以下では図12を用いて、患者体内の管腔経路長Lrの推定方法について説明する。図12は、患者体内の3Dモデルと、3Dモデルに示された患者体内のROIまでカテーテル11を挿入する経路をナビゲーションする表示画面の一例である。
図12は、医療画像データの一例を説明するための図である。以下では図12を用いて、患者体内の管腔経路長Lrの推定方法について説明する。図12は、患者体内の3Dモデルと、3Dモデルに示された患者体内のROIまでカテーテル11を挿入する経路をナビゲーションする表示画面の一例である。
図12に示すように、制御装置3は、術前に撮影された患者の胸部CTスキャンデータから3Dモデルを生成する。本実施例において、3Dモデルの表示範囲は、カテーテル11の進入起点(挿入起点)となる患者の口元から、口腔、気管、さらに気管支深部までを含む肺全体である。なお、カテーテル11の進入起点は、カテーテル11が気管へと進入可能な経路の起点であればよく、患者の口に限らず、鼻であっても良い。また、3Dモデルの生成範囲は、体内の一部領域に限定されていても良い。例えば、気管から気管支へと分岐する点を起点とした肺部のみの3Dモデルであった場合、患者の口元から口腔を経由して気管支へ分岐する点までの経路長は、不足情報となる。領域が限定された3Dモデルを使用した経路推定の場合は、体内管腔に対して不足する領域の情報は、補助情報によって補間される。補助情報は、術前に患者体内を測定して取得した値(データ)を用いてもよく、患者の身長等の固有情報に基づくデータ等から推定された値を用いても良い。制御装置3が補間情報を取得する方法は、モニタ4からのタッチ式入力、キーボードなどの入力手段から使用者が手動で入力する方法に限られない。例えば、制御装置3は、患者カルテに記載の固有バーコードからの読み取り、ネットワークを経由したダウンロード、USBメモリ等のメディアからの取得等で、補間情報を取得してもよい。
本実施例において、制御装置3のCPU2701は、生成された3Dモデルにおいて、患者の口元Pkを起点に、ROIまでの立体的な経路をプランニングし、カテーテル11の遠位端がROIまで到達するために必要な患者体内の管腔経路長Lrを算出する。具体的には、図12に示す一例のように、患者口元Pkを始点として、口腔、気管、気管支内における分岐1~3を経由して、ROIへと到達する経路を選定決定し、患者体内の管腔経路長Lrを算出する。また、図12中では最初の分岐1が分岐点Pbで示されている。CPU2701は、口元Pkと分岐点Pbの経路距離Ltを算出し、メモリ2702や記憶装置2703に記憶する。またCPU2701は先に説明した管腔経路長Lrも同様にメモリ2702や記憶装置2703に記憶する。CPU2701は、これらメモリ2702や記憶装置2703に記憶された管腔経路長Lrや経路距離Ltを適宜読み取りモニタ4への表示処理などに用いる。患者体内の管腔経路内のROIの位置は患者によって異なるため、3Dモデルやプランニングされた経路は個別に設定されるべきである。
本実施例において、3Dモデルの生成、カテーテル11の進入経路プランニング、及び経路長の算出は制御装置3が行ったが、他のアプリケーションなど、医療システム1Aの外部にて生成されたデータを、制御装置3が一部、或いはすべてを取得しても良い。外部より一部のデータのみを入手した場合は、不足する部分のデータを制御装置3が演算し、補間することで対応することもできる。
本実施例においては、患者の胸部管腔に関する3Dモデルによるプランニング手法を示したが、胸部管腔以外の患者の体内管腔に対しても、本実施例と同様の3Dモデルと管腔経路長Lrのプランニング手法を適応可能である。
<カテーテル装置の設置ナビゲーション>
図13を用いて、カテーテル装置1の設置ナビゲーションについて説明する。図13は、カテーテル装置1の設置ナビゲーションを表示したモニタ4の表示画面の一例である。
図13を用いて、カテーテル装置1の設置ナビゲーションについて説明する。図13は、カテーテル装置1の設置ナビゲーションを表示したモニタ4の表示画面の一例である。
カテーテル装置1及び医療システム1Aの配置調整を行う際、使用者は、カテーテル装置1及び患者口元を目視で確認しながら、カテーテル装置1の配置を調節する。本実施形態では、カテーテル11の遠位端位置(リーチ情報)に関連する情報が、モニタ4(報知部)を用いて報知される。リーチ情報は、カテーテル11の遠位端(先端)の位置に関連する情報ということができる。
図13に示すように、報知エリア1301内に、リーチ長さ情報1302、Ls視覚情報1303が示されている。Ls視覚情報1303は、カテーテル11の遠位端が到達可能な範囲を示すイラストレーション等の図を含む。リーチ長さ情報1302、Ls視覚情報1303は、いずれもカテーテル11の遠位端(先端)の位置に関連するリーチ情報と呼ぶことができる。本実施形態においては、図13に示すように、カテーテル装置1が、ステージ2aに対して第2前進位置(取り付け部200aの背面S2がA2に一致する位置)に取り付けられたイラストとともに、到達可能距離Lsが表示されている。一方で、ステージ2aは支持台2に対して第1退避位置にある。つまり、本実施例において、リーチ長さ情報1302、Ls視覚情報1303は、カテーテル装置1がステージ2aに対して第2前進位置にあり、ステージ2aが支持台2に対して第1退避位置にあるときの、カテーテル11の遠位端の位置に関連する情報を含む。また、Ls視覚情報1303には、カテーテル11の遠位端が到達可能な範囲(例えば到達可能距離Ls)と、医療システム1304(1A)と、マーキングTと、カテーテル11が挿入される対象としての患者1305との関係も表示されている。より具体的には、Ls視覚情報1303は、支持台2の一部としてのマーキングTからカテーテル11の遠位端までの長さに関連する情報として、到達可能距離Lsを表示する。なお、到達可能距離Lsは、カテーテル11の延伸方向についての長さである。本実施形態において、到達可能距離Lsは、Lc及びLeの合計に等しい。到達可能距離LsとマーキングTの関係が表示されることにより、使用者は、到達可能距離Lsが支持台2のどの部分を基準とした距離なのかを容易に知ることができる。また、到達可能距離Lsと患者1305の関係が表示されることにより、使用者は、医療システム1Aを患者1305に対してどのように配置すればよいかを把握することができる。なお、到達可能距離Lsと共に、または到達可能距離Lsに替えて、カテーテル装置1が支持台2に対して最大前進位置にあるときのカテーテル11の遠位端の位置に関連する情報を表示してもよい。このように、使用者は、この報知エリア1301を見ることで、どれくらい医療システム1Aやカテーテル装置1を患者に対して近づけて設置すればよいか容易に知ることができる。これにより、使用者による医療システム1Aやカテーテル装置1の患者に対する配置作業を支援することができる。
リーチ情報は、Lc及びLeのそれぞれの長さでもよく、Lc及びLeを合計した到達可能距離Lsでもよい。使用者は、モニタ4に表示されたリーチ情報を確認し、支持台2のマーキングTから患者の口腔もしくは鼻腔を介した気管支までの長さが、到達可能距離Ls以内になるように、アーム2や台車6を動かして調整することができる。
なお、モニタ4に表示する到達可能距離Lsは(Lc+Le)と等しくなくとも、(Lc+Le)に準じた長さであってもよい。
例えば、到達可能距離Lsは、(Lc+Le)以下の長さでも良い。モニタ4が(Lc+Le)以下の長さを、目安として表示すれば、カテーテル11の遠位端がより確実に初期目標位置(例えば分岐点Pb)に到達できるよう、台車6やアーム2の移動を使用者に促すことができる。また到達可能距離Lsは短すぎても良くない。従って、到達可能距離Lsは(Lc+Le)の70%以上100%以下が好ましい。
また他の例として、使用者が患者の口元までの距離をカテーテル装置1の設置の目安とする場合には、モニタ4に、到達可能距離Lsから口元Pkと分岐点Pbの経路距離Ltを引いた領域(値)を表示させても良い。使用者などは、患者毎のプランニングの結果、入力装置2704を介しLtを制御装置3に入力する。そして、CPU2701は、入力された値Ltと予め記憶された到達可能距離Lsの値を用い、モニタ4に表示させる目安の値(Ls-Lt)を算出する。(Ls-Lt)又は(Ls-Lt)の70%以上100%以下の長さをモニタ4に表示させることで、使用者は患者の口元までにカテーテル11の遠位端が到達するかを判断すれば良く、より直感的に分かりやすい支援システムを提供できる。使用者は、台車6を移動させることなどにより、医療システム1Aのカテーテル装置1を対象に対して適切に配置することができる。
また、モニタ4には、患者に対する医療システム1A及びカテーテル装置1の配置の修正(変更)を使用者に促すメッセージを表示してもよい。具体的には、カテーテル装置1と患者との配置イメージを説明するメッセージ(医療システム1Aと患者を指定の範囲内になるように配置する旨を報知するメッセージ等)を合わせて報知してもよい。
〔実施例2〕
次に、実施例2について説明する。実施例1では、湾曲可能部材としてのカテーテル11の先端が到達する領域(距離)を視覚的にユーザへ報知した。実施例2では、支持台2からカテーテル11の先端が到達できる範囲又は位置を使用者が確認する別の方法を説明する。なお、実施例1と同じ構成については同符号を用い詳しい説明を省略する。
次に、実施例2について説明する。実施例1では、湾曲可能部材としてのカテーテル11の先端が到達する領域(距離)を視覚的にユーザへ報知した。実施例2では、支持台2からカテーテル11の先端が到達できる範囲又は位置を使用者が確認する別の方法を説明する。なお、実施例1と同じ構成については同符号を用い詳しい説明を省略する。
図14A、図14Bは、線状部材19を備えた支持台2及びその支持台2に取り付けられたカテーテル装置1の側面図である。後述するように、線状部材19は、カテーテル11が挿入される対象としての患者までの距離を測定するための測定装置として機能する。また、線状部材19は、カテーテル11の遠位端を確認するための確認装置として機能してもよい。図14Aは、線状部材19が支持台2の収容部1402に収納されている状態を、図14Bは、使用者が把持部1401を把持し線状部材19を引き出した状態を示している。図14Aに示すように、線状部材19は、未使用時においては、支持台2中に巻き取られる形で収納されている。また、図14Bに示すように、使用者は線状部材19の把持部1401を把持し、X軸のプラス方向に線状部材19を引き出すことができる。なお、医療システム1Aに、線状部材19を引き出した際に、引き出し量を固定するための固定手段を設けるとより使い勝手が良くなる。
図15は、線状部材19を備えた支持台2及びその支持台2に取り付けられたカテーテル装置1の斜視図である。線状部材19は、X軸プラス方向の支持台前面に設けられている。開口1403から把持部1401が露出している。使用者は、線状部材19の把持部1401を把持し、患者に向けて線状部材19を引き出すことで、カテーテル11の到達可能位置を確認できる。また図15に示すように、線状マーキングT(位置A)から支持台前面Fまでの長さをLfとする。Lfは、線状マーキングTの位置から線状部材19の配置位置までのX軸方向における長さと換言もできる。このLfは、制御装置3が参照可能に記憶部に予め記憶されている。そのLfの取得方法は、ユーザマニュアル等に記載した数値を使用者がモニタ4からタッチ式入力する方法や、キーボードなどの入力手段から手入力する方法でよい。またそれに限らず、ネットワークを経由してダウンロードする方法、USBメモリ等のメディアから取得する方法などであってもよい。
図16A、図16B、図16Cに線状部材19の詳細を示す。図16Aは、線状部材19が測定手段であるところのメジャーの場合を示す。線状部材19にはカテーテル11の先端からの長さを示す目盛りが印刷されている。使用者は線状部材19の把持部1401を把持し、例えば患者口元Pkに向け線状部材19を引き出すことで、支持台2から対象(患者口元Pk)までの距離を測定できる。具体的には、使用者は、線状部材19の先端が患者口元Pkに到達した際に、線状部材19の根元側の目盛りを読み取ることにより、患者口元Pkまでの距離を知ることができる。なお、線状部材19とカテーテル11の位置の違いを考慮して、実際の線状部材19の引き出し長さに対する線状部材19に印刷された目盛りの倍率を調整してもよい。そして、使用者は、モニタ4に表示されたカテーテル11の遠位端の位置に関する情報と、測定した結果とを比較することで、医療システム1Aの配置の修正が必要か否かを判断することができる。例えば、使用者は、到達可能距離Lsと、線状部材19を用いて測定した患者口元Pkまでの距離とを比較して、医療システム1Aの配置の修正が必要か否かを判断することができる。
このとき、モニタ4の報知エリア1301には、測定の目安長さとして(Ls-Lf)が表示されている。つまり、LcとLeを加算した到達可能距離Lsから長さLfを引いた距離が測定時に許容される最大長さになる。つまり、モニタ4は、測定装置としての線状部材19によって想定された距離の目標値に関連する情報として、目安長さを表示する。使用者は、(Ls-Lf)と、線状部材19を用いて測定した患者口元Pkまでの距離とを比較して、医療システム1Aの配置の修正が必要か否かを判断することができる。
なお、目安長さとして、カテーテル装置1がステージ2aに対して第2退避位置に取り付けられたときに対応させて、(Le-Lf)が表示されてもよい。例えばカテーテル装置1がステージ2a上に装着されていないときに線状部材19を使用する場合、より安全を見て、(Le-Lf)を目安表示とすると良い。これにより、カテーテル装置1を装着したときにカテーテル11の先端が所望位置に到達できないという事態をより確実に防げる。
また、使用者が、メジャーとしての線状部材19の把持部を患者の口腔もしくは鼻腔の入口まで引き出し、目盛りを読み取って測定した長さをLmとする。患者の口元をPk、患者の分岐点Pbとするとき、PkからPbまでの長さをLtとする。このとき、モニタ4に、目安長さとして(Ls-Lf-Lt)を表示させるとなおよい。メジャーの目盛りが0から始まっている場合、使用者は測定長さLmが(Ls-Lf-Lt)以内であれば、カテーテル11の遠位端がROIまで到達すると判断することができる。(Ls-Lf-Lt)<Lmの場合は、装置と患者との配置調整を行う。
また、メジャーの目盛りは、Lf分を加算して始まっていてもよい。その場合、目盛りを読み取った長さLm´が、(Ls-Lt)以内であれば、カテーテル11の遠位端がROIまで到達すると判断することができる。(Ls-Lt)<Lm´の場合は、装置と患者との配置調整を行う。
引き出し開口部1403付近の支持台フレーム内部にエンコーダー或いは同等のセンサを配置し、線状部材19の引き出し量を検知し、その検知結果に基づき制御装置3を動作させても良い。このエンコーダー或いは同等のセンサが線状部材19の引き出し量を検知する引き出し量検知部に相当する。
例えば、線状部材19には、図16Bに示されるようにスケールが印刷されており、線状部材19が引き出されることに応じて、引き出し量検知センサは光学的に通過するスケールを読み取る。より具体的には、線状部材19が使用者により開口部1403から引き出されたり、収容部1402に戻されるときに、光学センサを通過するスケールを検知する。なお、線状部材19とカテーテル11の位置の違いを考慮して、実際の線状部材19の引き出し長さに対する線状部材19に印刷されたスケールの倍率を調整してもよい。ここで検知された信号は入力装置2704を介して制御装置3に入力される。CPU2701は、入力された信号に基づき、スケール数をカウントし、カウント数に応じて、引き出し量を長さに換算し、換算後の長さを可視化情報としてモニタ4(報知部)に表示させる。つまり、モニタ4は測定装置としての線状部材19によって測定された対象までの距離に関連する情報を表示する。また、CPU2701は、換算後の引き出し長さが(Ls-Lf)など所定値以内か否かを判定し、換算後の引き出し長さが所定値より大きい場合、警告表示をモニタ4に表示させる。Lfは或いは、CPU2701は、換算後の引き出し長さが(Ls-Lf)以内であると判定したときに、モニタ4にOK表示を行わせる。さらに警告表示やOK表示の判断基準に、(Ls-Lf-Lt)を採用すれば、さらに使い勝手は良くなる。なお、使用者に対する報知の方式は、モニタ4の表示に限らず、例えばLED表示等の視覚情報でもよく、また、音や振動による報知であってもよい。以下に述べる報知でも同様である。つまり、医療システム1Aは、線状部材19によって測定された対象までの距離が、所定の範囲内であるか否かを、使用者に知らせるための報知装置をさらに有している。つまり、報知装置とは、対象までの距離が所定の長さよりも長いか否か、対象までの距離が所定の長さよりも短いか否かの、少なくともいずれか一方を報知する。
図16Cは、線状部材19がマーカー付き線状部材の場合である。図中1601がマーカーである。マーカーは識別可能であれば、どのような色やパターンであっても構わない。線状部材19を完全に引き出したとき、マーカー1601の位置は、カテーテル装置1がステージ2aに対して、第2前進位置または第2退避位置に取り付けられたときのカテーテル11の遠位端の位置、すなわち、カテーテル11の到達可能位置(目安位置、目標位置)を示す。カテーテル装置1が第2退避位置に取り付けられた場合のカテーテル11の先端に対応する位置にマーカー1601を設定することで、より確実にカテーテル11を目標に対して到達するように、医療システム1Aを設置できる。この場合、使用者は線状部材19のメモリ数値を読み取りモニタ4の目安長さの表示と比較する必要もなく、直感的に医療システム1Aの好適な配置を認識することができる。また、線状部材19を完全に引き出した時のマーカー1601までの長さを、平均的なLt値や想定される最大のLt値を引いた(Ls-Lf-Lt)に設定すればなお使い勝手が良くなる。なお、線状部材19を支持台2から引き出し可能な長さは、カテーテル装置1がステージ2aに対して第2前進位置にあるときの、支持台2からカテーテル11の遠位端までの距離よりも短いことが好ましい。また、カテーテル11の延伸方向について、線状部材19を完全に引き出した時の支持台2から線状部材19の先端までの長さは、カテーテル装置1が最大前進位置にあるときの支持台2からカテーテル11の遠位端までの長さよりも短いことが好ましい。
なお、先の説明では支持部2から引き出された線状部材19を、支持部2へ収納する構成として巻き取り式を説明したが、それに限定されない。例えば、図17Aのように、線状部材19が支持部2に折りたたまれて収納されていてもよく、図18AのようにX軸と平行に支持部2に収納されていても良い。
以上説明したように、医療システム1Aが測定装置(線状部材19)を備えることにより、カテーテル11が挿入される対象までの距離を測定することができる。例えば、使用者は、モニタ4に表示されたリーチ情報と、測定装置によって測定された結果とを比較して、台車6を移動させることなどにより、医療システム1Aのカテーテル装置1を対象に対して適切に配置することができる。また、制御装置3が測定結果を利用して、使用者に医療システム1Aの配置の変更を促す情報をモニタ4に表示したり、報知装置を動作させたりすることができる。また、モニタ4には、カテーテル11が挿入される対象までの距離の目標値に関連する情報(目標値情報)が表示されてもよい。使用者は、測定装置を利用して測定した対象までの距離と、目標値情報とを比較して、医療システム1Aを対象に対して適切な位置に配置することができる。また、測定装置による測定結果(対象までの距離)と目標値情報の両方を、モニタ4に表示してもよい。なお、モニタ4には、目標値情報と実施例1で示したリーチ情報の両方を表示してもよく、目標値情報とリーチ情報の一方を表示してもよい。
〔実施例3〕
次に、実施例3について説明する。図19、図20を用いて、支持台2と対象間の離間距離を自動測定する手段について説明する。図19は測定センサ30を備えた支持台2の斜視図である。図20は、測定センサ30の拡散反射板30aを備えたマウスピース31(被検出部)を説明する図である。
次に、実施例3について説明する。図19、図20を用いて、支持台2と対象間の離間距離を自動測定する手段について説明する。図19は測定センサ30を備えた支持台2の斜視図である。図20は、測定センサ30の拡散反射板30aを備えたマウスピース31(被検出部)を説明する図である。
実施例2において、医療システム1Aは、線状部材19を含む測定装置を有していた。本実施例においては、医療システム1Aは、光(レーザ光)を用いて、カテーテル11が挿入される対象までの距離を測定する、測定センサ(測定装置)30を含む。図19に示すように、支持台2の前進方向前面S3に面した位置に、対象との離間距離を測定する測定センサ30を備える。測定センサ30の配置位置を位置Fとする。本実施例において、測定センサ30は、レーザ変位センサであり、同一面に発光部と受光部が配置されている。側長センサ30は、マーキングTから距離Lfの位置Fに配置されている。測定センサ30から出力されるレーザ光は、ステージ2aの前進方向と平行に照射される。測定センサ30は、任意のタイミングで起動できる。本実施例において、カテーテル装置1を患者の口元に対して設置する際に使用者の指示により起動するが、医療システム1Aが起動すると同時に自動的にレーザ変位センサが起動しても良い。また任意のタイミングで停止させることもできる。制御装置3は、レーザ変位センサの対象物との距離測定結果をレーザ変位センサが起動している状態において常時取得しても良く、使用者による測定開始の指示を受けた時点で、情報を取得しても良い。なお、測定手段としてはレーザ変位センサに限定されるものではなく、光電センサなど2点間の距離を測定できるもので適宜用いることができる。CPU2701は、測定センサ30から入力された信号に基づき、測定した距離を可視化情報としてモニタ4(報知部)に表示させる。つまり、モニタ4は測定装置30によって測定された対象までの距離に関連する情報を表示する。
図20に示すように、カテーテル11を患者管腔内に対してスムーズに進入させるための補助管付きマウスピース31を用いる。使用者は、患者口元に対して、マウスピース31の補助管側を患者口腔へ挿入しつつ、マウスピース31を患者の口元に取付ける。患者に装着されたマウスピース31には、レーザ光の照射位置を誘導するための誘導マークであり、且つレーザ光を拡散反射する拡散反射板30aが設けられている。なお、マウスピース31の素材自体に拡散反射板30aと同様の表面性があれば、拡散反射板30aを別途設ける必要がなく、マウスピース31からの拡散反射光を検出するようにしても良い。
使用者は、前方に位置する患者に装着されたマウスピース31までの距離を測定すべく、支持台2に備えられているハンドル18を操作し、レーザ光が拡散反射板30aに重なるようにカテーテル装置1の配置を調節する。レーザ光を拡散反射板30aに重ねることで、カテーテル装置1と患者口元Pkとの離間距離Lpを測定することに加え、カテーテル装置1を患者の口元に対して直線的に配置することが出来る。
測定センサ30は、拡散反射板30aによって反射されたレーザ光を受光し、患者口元Pkに対する離間距離Lpを測定する。
このとき、制御装置3は、測定目安長さとしての離間判断距離Lhを記憶装置2703より読み出す。このLhの値は、カテーテル装置1の寸法や、プランニングによって得られ、制御装置3に予め入力された患者特有のデータにより、制御装置3が算出した値である。例えば、離間判断距離Lhが(Ls-Lf)であった場合において、制御装置3は、離間距離Lpと離間判断距離Lhとを比較し、Lp>Lhの関係である場合は、カテーテル装置1と患者との相対距離が遠いと判断する。この場合、制御装置3は、例えばモニタ4(報知部)を用いてそのことを報知する。使用者は、モニタ4の表示を確認し、カテーテル装置1と患者との相対距離がLp≦Lhの関係となるまで近づける方向にカテーテル装置1の位置を調節する。一方、制御装置3は、離間距離Lpと離間判断距離Lhとを比較し、Lp≦Lhの関係であることを判断すると、カテーテル装置1と患者との相対距離がカテーテル11の遠位端がROIに届く距離に設置できたと判断し、たとえばモニタ4を用いてそのことを報知する。使用者は、モニタ4の表示を確認し、カテーテル装置1の設置調節を完了する。離間判断距離Lhが(Le-Lf)、(Ls-Lf-Lt)で設定されている場合も、制御装置3は同等の判断を行うことができる。さらに制御装置3が、モニタ4の報知エリア1301に、離間判断距離Lhを表示させることで、さらに使用者にとって使い勝手が良くなる。
このとき、カテーテル装置1を患者に近づけることを促すメッセージ(ROIまでカテーテル11の遠位端を到達できない旨を報知するメッセージ等)や、配置完了を報知するメッセージ(ROIまでカテーテル11の遠位端を誘導可能になった旨を報知するメッセージ等)を合わせて報知してもよい。また、モニタ4に、カテーテル装置1の設置イメージ図を表示しても良い。使用者に対する報知方法は、例えばLED表示などの視覚情報でも良く、或いは音、振動による報知であっても良い。
また、制御装置3は、測定センサ30の測定値にLf分を加算した数値を、モニタ4に表示しても良い。制御装置3は、例えば、実施例1で説明したモニタ4の報知エリア1301に、リーチ長さ情報1302と共にこの数値を表示する。使用者は、測定された数値とリーチ長さ情報1302とを比較でき、カテーテル装置1の設置調節に関し、より使い勝手が良くなる。
以上説明したように、医療システム1Aが測定装置(測定センサ30)を備えることにより、カテーテル11が挿入される対象までの距離を測定することができる。例えば、使用者は、モニタ4に表示されたリーチ情報と、測定センサ30によって測定された結果とを比較して、台車6を移動させることなどにより、医療システム1Aのカテーテル装置1を対象に対して適切に配置することができる。また、制御装置3が測定結果を利用して、使用者に医療システム1Aの配置の変更を促す情報をモニタ4に表示したり、報知装置を動作させたりすることができる。また、モニタ4には、カテーテル11が挿入される対象までの距離の目標値に関連する情報(目標値情報)が表示されてもよい。使用者は、測定センサ30を利用して測定した対象までの距離と、目標値情報とを比較して、医療システム1Aを対象に対して適切な位置に配置することができる。また、測定センサ30による測定結果(対象までの距離)と目標値情報の両方を、モニタ4に表示してもよい。なお、モニタ4には、目標値情報と実施例1で示したリーチ情報の両方を表示してもよく、目標値情報とリーチ情報の一方を表示してもよい。
(他の実施形態)
本発明の実施形態(単数または複数)はさらに、上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行するためにストレージ媒体(より正式には「非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体」と呼ばれることもある)に記録されたコンピュータ実行可能命令(例えば1つ以上のプログラム)を読み出して実行するか、もしくは上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行する1つ以上の回路(例えば特定用途向け集積回路(ASIC:application specific integrated circuit))を含むか、またはその両方であるシステムまたは装置のコンピュータによって実現されること、および例えば上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行するためにストレージ媒体からコンピュータ実行可能命令を読み出して実行するか、もしくは上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行するよう1つ以上の回路を制御するか、またはその両方を行うことにより、システムまたは装置のコンピュータによって実行される方法によって実現されることが可能である。コンピュータは、1つ以上のプロセッサ(例えば中央処理ユニット(CPU:central processing unit)、マイクロ処理ユニット(MPU:micro processing unit))を含んでもよく、さらにコンピュータ実行可能命令を読み出して実行する別々のコンピュータまたは別々のプロセッサのネットワークを含んでもよい。コンピュータ実行可能命令は、例えばネットワークまたはストレージ媒体から、コンピュータに提供されてもよい。ストレージ媒体は、例えばハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM:random-access memory)、読み取り専用メモリ(ROM:read only memory)、分散型コンピューティングシステムのストレージ、光ディスク(コンパクトディスク(CD:compact disc)、デジタル多用途ディスク(DVD:digital versatile disc)、またはブルーレイディスク(BD:Blu-ray Disc)(登録商標)など)、フラッシュメモリデバイス、メモリカードなどのうちの1つ以上を含んでもよい。
本発明の実施形態(単数または複数)はさらに、上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行するためにストレージ媒体(より正式には「非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体」と呼ばれることもある)に記録されたコンピュータ実行可能命令(例えば1つ以上のプログラム)を読み出して実行するか、もしくは上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行する1つ以上の回路(例えば特定用途向け集積回路(ASIC:application specific integrated circuit))を含むか、またはその両方であるシステムまたは装置のコンピュータによって実現されること、および例えば上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行するためにストレージ媒体からコンピュータ実行可能命令を読み出して実行するか、もしくは上述した実施形態(単数または複数)のうちの1つ以上の実施形態の機能を実行するよう1つ以上の回路を制御するか、またはその両方を行うことにより、システムまたは装置のコンピュータによって実行される方法によって実現されることが可能である。コンピュータは、1つ以上のプロセッサ(例えば中央処理ユニット(CPU:central processing unit)、マイクロ処理ユニット(MPU:micro processing unit))を含んでもよく、さらにコンピュータ実行可能命令を読み出して実行する別々のコンピュータまたは別々のプロセッサのネットワークを含んでもよい。コンピュータ実行可能命令は、例えばネットワークまたはストレージ媒体から、コンピュータに提供されてもよい。ストレージ媒体は、例えばハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM:random-access memory)、読み取り専用メモリ(ROM:read only memory)、分散型コンピューティングシステムのストレージ、光ディスク(コンパクトディスク(CD:compact disc)、デジタル多用途ディスク(DVD:digital versatile disc)、またはブルーレイディスク(BD:Blu-ray Disc)(登録商標)など)、フラッシュメモリデバイス、メモリカードなどのうちの1つ以上を含んでもよい。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
本願は、2022年2月28日提出の日本国特許出願特願2022-028903、2023年1月31日提出の日本国特許出願特願2023-012442を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
100 カテーテルユニット
200 ベースユニット
21 連結装置
21c 連結部
26b 固定検知センサ
30a 装着検知センサ
400 操作部
41 ボタン
W 駆動ワイヤ
Wa 被保持部
4 モニタ
200 ベースユニット
21 連結装置
21c 連結部
26b 固定検知センサ
30a 装着検知センサ
400 操作部
41 ボタン
W 駆動ワイヤ
Wa 被保持部
4 モニタ
Claims (33)
- 遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、
前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、
前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、
前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、
前記遠位端の位置に関連するリーチ情報を表示する表示部と、を有することを特徴とする医療システム。 - 前記カテーテル装置は、前記受け部に対して先端側位置と後端側位置に取り付け可能であり、
前記湾曲可能部材の延伸方向について、前記遠位端と前記支持台の間の距離は、前記カテーテル装置が前記先端側位置にあるときに、前記カテーテル装置が前記後端側位置にあるときよりも長いことを特徴とする請求項1に記載の医療システム。 - 前記リーチ情報は、前記カテーテル装置が前記先端側位置にあるときの、前記遠位端の位置に関連する情報を含むことを特徴とする請求項2の医療システム。
- 前記リーチ情報は、前記支持台の一部から前記遠位端までの長さに関連する情報を含むことを特徴とする1から3のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記支持台の前記一部と前記リーチ情報の関係を表示することを特徴とする請求項4に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記湾曲可能体が挿入される対象と前記リーチ情報との関係を表示することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記湾曲可能部材が挿入される対象に対する前記カテーテル装置の配置の変更を使用者に促す表示を行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記湾曲可能部材が挿入される対象までの距離を測定するための測定装置を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記測定装置は、前記支持台から引き出し可能な線状部材を含むことを特徴とする請求項8に記載の医療システム。
- 前記測定装置は、光を用いて前記距離を測定することを特徴とする請求項8に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記測定装置によって測定された前記距離に関する情報を表示することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記測定装置によって測定された前記距離が所定の範囲内であるか否かを使用者に知らせるための報知装置をさらに有することを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記支持台から引き出し可能な線状部材をさらに有することを特徴とする1から7のいずれか1項に記載の医療システム。
- 遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、
前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、
前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、
前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、
前記湾曲可能部材が挿入される対象までの距離を測定するための測定装置と、
を有することを特徴とする医療システム。 - 前記カテーテル装置は、前記受け部に対して先端側位置と後端側位置に取り付け可能であり、
前記遠位端と前記支持台の間の距離は、前記カテーテル装置が前記先端側位置にあるときに、前記カテーテル装置が前記後端側位置にあるときよりも長いことを特徴とする請求項14に記載の医療システム。 - 前記測定装置は、前記支持台から引き出し可能な線状部材を含むことを特徴とする請求項14または15に記載の医療システム。
- 前記測定装置は、光を用いて前記距離を測定することを特徴とする請求項14または15に記載の医療システム。
- 前記測定装置によって測定された前記距離が所定の範囲内であるか否かを使用者に知らせるための報知装置をさらに有することを特徴とする請求項14から17のいずれか1項に記載の医療システム。
- 情報を表示する表示部をさらに有することを特徴とする請求項14から18のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記測定装置によって測定された前記距離に関する情報を表示することを特徴とする請求項19に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記距離の目標値に関連する情報を表示することを特徴とする請求項19または20に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記対象に対する前記カテーテル装置の配置の変更を使用者に促す表示を行うことを特徴とする請求項19から21のいずれか1項に記載の医療システム。
- 遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、
前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、
前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、
前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、
前記湾曲可能部材が挿入される対象までの距離の目標値に関連する情報を表示する表示部と、
を有することを特徴とする医療システム。 - 前記カテーテル装置は、前記受け部に対して先端側位置と後端側位置に取り付け可能であり、
前記湾曲可能部材の延伸方向について、前記遠位端と前記支持台の間の距離は、前記カテーテル装置が前記先端側位置にあるときに、前記カテーテル装置が前記後端側位置にあるときよりも長いことを特徴とする請求項23に記載の医療システム。 - 前記湾曲可能部材が挿入される対象までの距離を測定するための測定装置を有することを特徴とする請求項23または24に記載の医療システム。
- 前記測定装置は、前記支持台から引き出し可能な線状部材を含むことを特徴とする請求項25に記載の医療システム。
- 前記測定装置は、光を用いて前記距離を測定することを特徴とする請求項25に記載の医療システム。
- 前記表示部は、前記測定装置によって測定された前記距離に関する情報を表示することを特徴とする請求項25から27のいずれか1項に記載の医療システム。
- 前記測定装置によって測定された前記距離が所定の範囲内であるか否かを使用者に知らせるための報知装置をさらに有することを特徴とする請求項25から28のいずれか1項に記載の医療システム。
- 遠位端を有する湾曲可能部材を有するカテーテル装置と、
前記カテーテル装置が取り付けられる受け部と、
前記受け部を前進位置と後退位置との間で直進駆動可能に支持する支持台と、
前記支持台に接続され、前記カテーテル装置を移動可能な台車と、
前記支持台から引き出し可能な線状部材と、を有することを特徴とする医療システム。 - 前記カテーテル装置は、前記受け部に対して先端側位置と後端側位置に取り付け可能であり、
前記湾曲可能部材の延伸方向について、前記遠位端と前記支持台の間の距離は、前記カテーテル装置が前記先端側位置にあるときに、前記カテーテル装置が前記後端側位置にあるときよりも長いことを特徴とする請求項30に記載の医療システム。 - 前記線状部材を前記支持台から引き出し可能な長さは、前記カテーテル装置が前記先端側位置にあるときの前記支持台から前記遠位端までの距離よりも短いことを特徴とする請求項31に記載の医療システム。
- 前記カテーテル装置は、前記受け部から取り外し可能であることを特徴とする請求項1から32のいずれか1項に記載の医療システム。
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WO2023163037A1 true WO2023163037A1 (ja) | 2023-08-31 |
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JP2019529044A (ja) * | 2016-09-21 | 2019-10-17 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 器具座屈検出のためのシステムおよび方法 |
JP2020513904A (ja) * | 2016-12-28 | 2020-05-21 | オーリス ヘルス インコーポレイテッド | 可撓性器具挿入のための装置 |
-
2023
- 2023-02-22 WO PCT/JP2023/006438 patent/WO2023163037A1/ja unknown
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