WO2023171233A1 - システム、カテーテルケース、校正方法およびプログラム - Google Patents

システム、カテーテルケース、校正方法およびプログラム Download PDF

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WO2023171233A1
WO2023171233A1 PCT/JP2023/004497 JP2023004497W WO2023171233A1 WO 2023171233 A1 WO2023171233 A1 WO 2023171233A1 JP 2023004497 W JP2023004497 W JP 2023004497W WO 2023171233 A1 WO2023171233 A1 WO 2023171233A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catheter
unit
drive
curved
wire
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/004497
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
喜充 池田
大輔 金子
亮 岩沢
Original Assignee
キヤノン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノン株式会社 filed Critical キヤノン株式会社
Publication of WO2023171233A1 publication Critical patent/WO2023171233A1/ja

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments 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
    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • A61B1/01Guiding arrangements therefore
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes

Definitions

  • Embodiments disclosed in the present specification and drawings relate to a system, a catheter case, a calibration method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a medical instrument that can be bent with a wire.
  • An example of the system according to the present invention includes: a catheter having a curved region that curves based on a driving force from a driving source; a case that can accommodate the catheter and has a first space in which the curved region can curve; and calibrating means for calibrating the driving force based on contact with the wall of the first space due to the curving of the curved area.
  • Diagram showing an example of an overall diagram of a medical system A perspective view showing an example of a medical device and a support stand Diagram explaining an example of a catheter Diagram explaining an example of a catheter Diagram illustrating an example of a catheter unit Diagram explaining an example of the base unit and wire drive unit Diagram explaining an example of the base unit and wire drive unit Diagram explaining an example of the base unit and wire drive unit Diagram explaining an example of the base unit and wire drive unit A diagram illustrating an example of a wire drive unit, a coupling device, and a bending drive unit A diagram illustrating an example of a wire drive unit, a coupling device, and a bending drive unit A diagram illustrating an example of a wire drive unit, a coupling device, and a bending drive unit Diagram illustrating an example of installing a catheter unit Diagram illustrating an example of installing a catheter unit Diagram illustrating an example of installing a catheter unit Diagram illustrating an example of connection between a catheter unit and a base unit Diagram illustrating an example of connection between a catheter unit and a base unit Exploded view illustrating
  • FIG. 1 is an overall diagram of a medical system 1A.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the medical device 1 and the support stand 2.
  • the medical system 1A includes a medical device 1, a support base 2 to which the medical device 1 is attached, and a control device 3 that controls the medical device 1.
  • the medical system 1A includes a monitor 4 as a display device.
  • the medical device 1 includes a catheter unit (bendable unit) 100 including a catheter 11 as a bendable body, and a base unit (drive unit, attached unit) 200.
  • the catheter unit 100 is configured to be detachable from the base unit 200.
  • the user of the medical system 1A and the medical device 1 can observe the inside of the object, collect various specimens from inside the object, and perform treatment on the inside of the object by inserting the catheter 11 into the inside of the object.
  • a user can insert catheter 11 into a target patient. Specifically, by inserting it into the patient's bronchi through the oral cavity or nasal cavity, operations such as observation, sampling, and resection of lung tissue can be performed.
  • the catheter 11 can be used as a guide (sheath) for guiding a medical instrument 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 above-mentioned medical device.
  • the control unit 3 includes a calculation device 3a and an input device 3b.
  • the input device 3b receives commands and input for operating the catheter 11.
  • the computing device 3a includes a storage for storing programs and various data for controlling the catheter, a random access memory, and a central processing unit for executing the programs. Further, the control unit 3 may include an output unit that outputs a signal for displaying an image on the monitor 4.
  • the arithmetic device 3a functions as a proofreading section A, which will be described later, by executing a program stored in a storage medium such as a storage.
  • the control unit 3 may be provided inside the base unit 200 or the support stand 2.
  • control unit 3 for example, the arithmetic unit 3a
  • a part of the control unit 3 may be provided inside the base unit 200 or the support base 2.
  • a plurality of arithmetic devices 3a may be provided corresponding to each of first to ninth motors (Mb11, Mb12, Mb13, Mb21, Mb22, Mb23, Mb31, Mb32, Mb33) to be described later.
  • the medical device 1 is electrically connected to the control unit 3 via the cable 5 that connects the base unit 200 of the medical device 1 and the support base 2, and the support base 2. be done.
  • the medical device 1 and the control unit 3 may be directly connected by a cable.
  • the medical device 1 and the control unit 3 may be connected wirelessly.
  • the medical device 1 is removably attached to the support stand 2 via the base unit 200. More specifically, in the medical device 1, the attachment portion (connection portion) 200a of the base unit 200 is removably attached to the moving stage (receiving portion) 2a of the support base 2. Even when the attachment portion 200a of the medical device 1 is removed from the moving stage 2a, the connection between the medical device 1 and the control unit 3 is maintained so that the control unit 3 can control the medical device 1. In this embodiment, even when the attachment portion 200a of the medical device 1 is removed from the moving stage 2a, the medical device 1 and the support base 2 are connected by the cable 5.
  • the user manually moves the medical device 1 with the medical device 1 removed from the support stand 2 (the medical device 1 is removed from the moving stage 2a) and inserts the catheter 11 into the object. be able to.
  • a user can use the medical device 1 with the catheter 11 inserted into the subject and the medical device 1 attached to the support base 2. Specifically, with the medical device 1 attached to the moving stage 2a, the medical device 1 is moved by moving the moving stage 2a. Then, an operation of moving the catheter 11 in the direction of inserting it into the object and an operation of moving the catheter 11 in the direction of pulling it out from the object are performed. Movement of the moving stage 2a is controlled by the control section 3.
  • the mounting portion 200a of the base unit 200 includes a release switch and a removal switch (not shown).
  • the attachment part 200a attached to the moving stage 2a the user can manually move the medical device 1 along the guide direction of the moving stage 2a while continuing to press the release switch. That is, the moving stage 2a includes a guide structure that guides the movement of the medical device 1.
  • the medical device 1 is fixed to the moving stage 2a.
  • the removal switch is pressed while the attachment portion 200a is attached to the moving stage 2a, the user can remove the medical device 1 from the moving stage 2a.
  • one switch may have the functions of a release switch and a removal switch. Further, if the release switch is provided with a mechanism for switching the release switch between a pressed state and a non-pressed state, the user does not need to keep pressing the release switch when manually sliding the medical device 1.
  • the medical device 1 When the attachment part 200a is attached to the moving stage 2a and the release switch and the removal switch are not pressed, the medical device 1 is fixed to the moving stage 2a and is moved by the moving stage 2a driven by a motor (not shown). Ru.
  • the medical device 1 includes a wire drive unit (linear member drive unit, line drive unit, main body drive unit) 300 for driving the catheter 11.
  • the medical device 1 is a robot catheter device that drives a catheter 11 by a wire drive section 300 controlled by a control section 3.
  • the control device 3 can control the wire drive unit 300 and perform an operation to bend the catheter 11.
  • the wire drive section 300 is built into the base unit 200. More specifically, the base unit 200 includes a base housing 200f that houses the wire drive section 300. That is, the base unit 200 includes the wire drive section 300.
  • the wire drive section 300 and the base unit 200 can be collectively referred to as a catheter drive device (base device, main body).
  • the distal end In the extending direction of the catheter 11, the end where the tip of the catheter 11 inserted into the object is located is called the distal end.
  • the opposite side of 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 side of the catheter 11.
  • 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 has a function as a guide device for guiding a medical instrument to a desired position inside the subject.
  • the catheter 11 is inserted to a target position inside the subject.
  • at least one of manual operation by the user, movement of the moving stage 2a, and driving of the catheter 11 by the wire driving section 300 is used.
  • the endoscope is pulled out from the catheter 11 through the tool hole 16a.
  • a medical instrument is inserted through the tool hole 16a, and operations such as collecting various specimens from inside the object and treating the inside of the object are performed.
  • the catheter unit 100 is removably attached to the catheter drive device (base device, main body), more specifically, the base unit 200. After the medical device 1 is used, the user can remove the catheter unit 100 from the base unit 200, attach a new catheter unit 100 to the base unit 200, and use the medical device 1 again.
  • base device main body
  • the user can remove the catheter unit 100 from the base unit 200, attach a new catheter unit 100 to the base unit 200, and use the medical device 1 again.
  • the medical device 1 has an operation section 400.
  • the operating section 400 is provided in the catheter unit 100.
  • the operating section 400 is operated by the user when fixing the catheter unit 100 to the base unit 200 or removing the catheter unit 100 from the base unit 200.
  • the endoscope inserted into the catheter 11 and the monitor 4 images taken by the endoscope can be displayed on the monitor 4. Furthermore, by connecting the monitor 4 and the control unit 3, the status of the medical device 1 and information related to the control of the medical device 1 can be displayed on the monitor 4. For example, information related to the position of the catheter 11 inside the object and the navigation of the catheter 11 inside the object can be displayed on the monitor 4.
  • the monitor 4, the control unit 3, and the endoscope may be connected by wire or wirelessly. Further, the monitor 4 and the control unit 3 may be connected via the support base 2.
  • FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of the catheter 11.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the entire catheter 11.
  • FIG. 3B is an enlarged view of the catheter 11.
  • the catheter 11 includes a bending part (curving body, catheter main body) 12 and a bending drive part (catheter drive part) 13 configured to bend the bending part 12.
  • the bending drive unit 13 is configured to receive the driving force of the wire drive unit 300 via a coupling device 21, which will be described later, to bend the bending unit 12.
  • the coupling device 21 corresponds to an example of a transmission mechanism that transmits driving force to the curved region.
  • the catheter 11 is extended along the direction of insertion of the catheter 11 into the subject.
  • the extending direction (longitudinal direction) of the catheter 11 is the same as the extending direction (longitudinal direction) of the curved portion 12 and the extending direction (longitudinal direction) of the first to ninth drive wires (W11 to W33), which will be described later.
  • the bending drive unit 13 includes a plurality of drive wires (drive lines, linear members, linear actuators) connected to the bending unit 12.
  • the bending drive section 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, and a seventh drive wire W21. 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 parts has the same shape.
  • “same” is a concept that includes not only completely the same case but also cases where there are variations such as manufacturing errors.
  • 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 including the length.
  • Each of the fourth to sixth wire bodies has the same shape including length.
  • Each of the seventh to ninth wire bodies has the same shape including length.
  • the first to ninth wire bodies have the same shape except for the length.
  • the first to ninth held parts (Wa11 to Wa33) 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 into the curved portion 12 via the wire guide 17 and fixed.
  • 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 include metal and resin. That is, each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) may be made of a flexible material.
  • any one of the first to ninth drive wires (W11 to W33) can be called a drive wire W.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) has the same shape except for the length of the first to ninth wire bodies (Wb11 to Wb33).
  • the curved portion 12 is a tubular member that is flexible and includes a passage Ht for inserting a medical device.
  • the wall surface of the curved portion 12 is provided with a plurality of wire holes for passing each of the first to ninth drive wires (W11 to W33).
  • the wall surface of the curved 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, and a third wire hole Hw21.
  • 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) correspond to the first to ninth drive wires (W11 to W33), respectively.
  • 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 curved portion 12 has an intermediate region 12a and a curved region 12b.
  • the curved region 12b is arranged at the distal end of the curved portion 12, and the first guide ring J1, the second guide ring J2, and the third guide ring J3 are arranged in the curved region 12b.
  • the curved region 12b is a region in which the magnitude and direction of bending of the curved portion 12 can be controlled by moving the first guide ring J1, the second guide ring J2, and the third guide ring J3 using the curve drive unit 13. say.
  • FIG. 3B is drawn with some members of the curved portion 12 covering the first to third guide rings (J1 to J3) omitted.
  • the curved 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.
  • the plurality of auxiliary rings are arranged 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. be done.
  • the curved portion 12 may not include part or all of the auxiliary ring.
  • the medical instrument is guided to the tip of the catheter 11 by the passage Ht, the first to third guide rings (J1 to J3), and a plurality of auxiliary rings.
  • Each of the first to ninth drive wires passes through the intermediate region 12a and is fixed to each of the first to third guide rings (J1 to J3).
  • the 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.
  • the fourth drive wire W21, the fifth drive wire W22, and the 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.
  • the seventh drive wire W31, the eighth drive wire W32, and the 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 medical device 1 can bend the bending section 12 in a direction intersecting the extending direction of the catheter 11 by driving the bending drive section 13 with the wire drive section 300. Specifically, by moving each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) in the extending direction of the curved portion 12, the curved portion is moved through the first to third guide rings (J1 to J3).
  • the twelve curved regions 12b can be curved in a direction intersecting the stretching direction. That is, the catheter 11 corresponds to an example of a catheter that has a curved region that curves based on the driving force from the driving source. Further, the catheter 11 has a plurality of curved regions defined by the first to third guide rings (J1 to J3) in the axial direction, and the plurality of curved regions are curved based on driving forces from different drive sources. do.
  • the user can insert the catheter 11 to the target part inside the object by using at least one of moving the medical device 1 manually or using the moving stage 2a, and curving the curved part 12.
  • the first to third guide rings (J1 to J3) are moved by the first to ninth drive wires (W11 to W33) to bend the curved 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 wire fixed thereto may be omitted.
  • the first to sixth drive wires (W11 to W23) and the first to second guide rings (J1 to J2) are omitted, and the seventh to ninth drive wires (W31 to W33) and the first to second guide rings (J1 to J2) are omitted. It may be configured to include only three guide rings J3.
  • the catheter 11 has the first to third drive wires (W11 to W13) and the first guide ring J1 omitted, and the fourth to ninth drive wires (W21 to W33) and the second to third guide rings ( J2 to J3) only.
  • the catheter 11 may have a configuration in which one guide ring is driven by two drive wires. Also in this case, the number of guide rings may be one or more than one.
  • ⁇ Catheter unit> The catheter unit 100 will be described using FIGS. 4A and 4B.
  • FIG. 4A and 4B are explanatory diagrams of the catheter unit 100.
  • FIG. 4A is an explanatory diagram of the catheter unit 100 in a state where the wire cover 14, which will be described later, is in the cover position.
  • FIG. 4B is an explanatory diagram of the catheter unit 100 with the wire cover 14, which will be described later, in a retracted position.
  • the cover position refers to a position where the wire cover 14 covers the first to ninth drive wires (W11 to W33)
  • the retracted position refers to a position where the wire cover 14 retreats from the cover position and covers the first to ninth drive wires (W11 to W33). (W11 to W33) indicate the exposed position.
  • the catheter unit 100 includes a bending section 12, a catheter 11 having a bending drive section 13, and a proximal end cover 16 that supports the proximal end of the catheter 11.
  • the catheter unit 100 includes a cover (wire cover) 14 for covering and protecting the first to ninth drive wires (W11 to W33) as a plurality of drive wires.
  • the catheter unit 100 can be attached to and detached from the base unit 200 along the attachment and detachment direction DE.
  • the direction in which the catheter unit 100 is attached to the base unit 200 and the direction in which the catheter unit 100 is removed from the base unit 200 are parallel to the attachment and detachment direction DE.
  • the proximal end cover (frame body, curved part housing, catheter housing) 16 is a cover that covers a part of the catheter 11.
  • the proximal end cover 16 has a tool hole 16a for inserting a medical instrument into the passageway Ht of the curved portion 12.
  • the wire cover 14 is provided with a plurality of wire cover holes (cover holes) through which each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) passes.
  • the wire cover 14 has a first wire cover hole 14a11, a second wire cover hole 14a12, a third wire cover hole 14a13, a fourth wire cover hole 14a21, a fifth wire cover hole 14a22, a sixth wire cover hole 14a23, and a seventh wire cover hole 14a23.
  • a wire cover hole 14a31, an eighth wire cover hole 14a32, and a ninth wire cover hole 14a33 are provided.
  • the first to ninth wire cover holes (14a11 to 14a33) correspond to the first to ninth drive wires (W11 to W33), respectively.
  • the number after the symbol 14a indicates the number of the corresponding drive wire. For example, the first drive wire W11 is inserted into the first wire cover hole 14a11.
  • any one of the first to ninth wire cover holes (14a11 to 14a33) can be called a wire cover hole 14a.
  • each of the first to ninth wire cover holes (14a11 to 14a33) has the same shape.
  • the wire cover 14 can be moved to a cover position (see FIG. 4A) where it covers the first to ninth drive wires (W11 to W33) and a retracted position (see FIG. 4B) where it is retracted from the cover position.
  • the retracted position can also be called an exposed position where the first to ninth drive wires (W11 to W33) are exposed.
  • the wire cover 14 Before attaching the catheter unit 100 to the base unit 200, the wire cover 14 is in the cover position. When the catheter unit 100 is attached to the base unit 200, the wire cover 14 moves from the cover position to the retracted position along the attachment/detachment direction DE.
  • the wire cover 14 is moved from the cover position to the retracted position and then remains at the retracted position. Therefore, even if the catheter unit 100 is removed from the base unit 200 after the catheter unit 100 is attached to the base unit 200, the wire cover 14 remains in the retracted position.
  • the wire cover 14 may be configured to move from the cover position to the retracted position and then return to the cover position.
  • the catheter unit 100 may include a biasing member that biases the wire cover 14 from the retracted position to the cover position. In this case, when the catheter unit 100 is attached to the base unit 200 and then removed from the base unit 200, the wire cover 14 is moved from the retracted position to the cover position.
  • the first to ninth held portions (Wa11 to Wa33) of the first to ninth drive wires (W11 to W33) protrude with respect to the wire cover 14.
  • the connection between the bending drive section 13 and the connection device 21 described later is allowed.
  • the first to ninth held parts (Wa11 to Wa33) of the first to ninth drive wires (W11 to W33) are inserted through the first to ninth wire cover holes (14a11 to 14a33). stands out. More specifically, the first to ninth held parts (Wa11 to Wa33) protrude from the first to ninth wire cover holes (14a11 to 14a33) in the attachment direction Da, which will be described later.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) is arranged along a circle (virtual circle) having a predetermined radius.
  • the catheter unit 100 has a key shaft (key, catheter side key) 15.
  • the key shaft 15 extends in the attachment/detachment direction DE.
  • the wire cover 14 is provided with a shaft hole 14b through which the key shaft 15 passes.
  • the key shaft 15 can engage with a key receiving portion 22, which will be described later.
  • movement of the catheter unit 100 with respect to the base unit 200 is performed in the circumferential direction of the circle (virtual circle) in which the first to ninth drive wires (W11 to W33) are arranged. , limited within a predetermined range.
  • the first to ninth drive wires (W11 to W33) are arranged outside the key shaft 15 so as to surround the key shaft 15 when viewed in the attachment/detachment direction DE.
  • the key shaft 15 is arranged inside a circle (virtual circle) in which the first to ninth drive wires (W11 to W33) are arranged. Therefore, the key shaft 15 and the first to ninth drive wires (W11 to W33) can be arranged in a space-saving manner.
  • the catheter unit 100 includes an operating section 400.
  • the operating section 400 is configured to be movable (rotatable) relative to the proximal end cover 16 and the bending drive section 13.
  • the operating unit 400 is rotatable around a rotation axis 400r.
  • a rotating shaft 400r of the operating section 400 extends in the attachment/detachment direction DE.
  • the operating section 400 is configured to be movable (rotatable) relative to the base unit 200. More specifically, the operation unit 400 is configured to be movable (rotatable) relative to the base housing 200f, the wire drive unit 300, and the coupling device 21 described below.
  • ⁇ Base unit> The base unit 200 and the wire driving section 300 will be explained using FIGS. 5A to 5C.
  • FIG. 5A to 5C are explanatory diagrams of the base unit 200 and the wire drive section 300.
  • FIG. 5A is a perspective view showing the internal structure of the base unit 200.
  • FIG. 5B is a side view showing the internal structure of the base unit 200.
  • FIG. 5C is a diagram of the base unit 200 viewed along the attachment/detachment direction DE.
  • the medical device 1 includes the base unit 200 and the wire drive section 300.
  • the wire driving section 300 is housed in the base housing 200f and provided inside the base unit 200.
  • the base unit 200 includes the wire drive section 300.
  • the wire drive unit 300 has multiple drive sources.
  • the wire drive unit 300 includes a first drive source M11, a second drive source M12, a third drive source M13, a fourth drive source M21, a fifth drive source M22, a sixth drive source M23, and a seventh drive source M21. It includes a source M31, an eighth drive source M32, and a ninth drive source M33. That is, a plurality of drive sources are provided corresponding to the plurality of wires, and by driving an arbitrary wire among the plurality of wires, the bending region is curved in an arbitrary direction.
  • 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 ninth drive source M33 includes a first motor Mb11, a second motor Mb12, a third motor Mb13, a fourth motor Mb21, a fifth motor Mb22, a sixth motor Mb23, a seventh motor Mb31, an eighth motor Mb32, and a third motor Mb33, respectively.
  • Any one of the first to ninth motors can be called a motor Mb. Further, the first motor Mb11, the second motor Mb12, the third motor Mb13, the fourth motor Mb21, the fifth motor Mb22, the sixth motor Mb23, the seventh motor Mb31, the eighth motor Mb32, and the ninth motor Mb33
  • a first encoder E11, a second encoder E12, a third encoder E13, a fourth encoder E21, a fifth encoder E22, a sixth encoder E23, a seventh encoder E31, an eighth encoder E32, and a ninth encoder E33 detect rotation.
  • Any one of the first to ninth encoders (E11 to E33) can be called a motor Mb.
  • 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 drive section 300.
  • the connecting device 21 has a plurality of connecting parts.
  • 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 parts (21c11 to 21c33) can be called a connecting part 21c.
  • each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) has the same configuration.
  • the connecting portion 21c is provided between the drive source M and the drive wire W, and is connected to the drive source M and the drive wire W.
  • the connecting portion 21c moves the wire in the axial direction by the driving force of the driving source M.
  • Each of the plurality of connecting parts is connected to each of the plurality of drive sources, and is driven by each of the plurality of drive sources.
  • the first connecting portion 21c11 is connected to the first drive source M11 and driven by the first drive 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 and driven by the third drive source M13.
  • the fourth connecting portion 21c21 is connected to the fourth drive source M21 and driven by the fourth drive source M21.
  • the fifth connecting portion 21c22 is connected to the fifth drive source M22 and driven by the fifth drive source M22.
  • the sixth connecting portion 21c23 is connected to the sixth drive source M23 and driven by the sixth drive source M23.
  • the seventh connecting portion 21c31 is connected to the seventh drive source M31 and driven by the seventh drive source M31.
  • the eighth connecting portion 21c32 is connected to and driven by the eighth drive source M32.
  • the ninth connecting portion 21c33 is connected to and driven by the ninth drive source M33.
  • the bending drive section 13 including the first to ninth drive wires (W11 to W33) is coupled to the coupling device 21.
  • the bending drive section 13 receives the driving force of the wire drive section 300 via the coupling device 21 and causes the bending drive section 12 to curve.
  • the drive wire W is connected to the connecting part 21c via the held part Wa.
  • Each of the plurality of drive wires is coupled to each of the plurality of coupling parts.
  • 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 25a21.
  • An insertion hole 25a32 and a ninth insertion hole 25a33 are provided.
  • the first to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) correspond to the first to ninth drive wires (W11 to W33), respectively.
  • the number after the symbol 25a indicates the number of the corresponding drive wire. 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 the insertion hole 25a.
  • each of the first to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) has the same shape.
  • the base frame 25 is provided with a mounting opening 25b into which the wire cover 14 is inserted.
  • First to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) are arranged at the bottom of the attachment opening 25b.
  • 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.
  • the base frame 25 has a key receiving portion (key hole, base side key, main body side key) 22 that receives the key shaft 15. By engaging the key shaft 15 and the key receiving portion 22, the catheter unit 100 is attached to the base unit 200 in the correct phase.
  • key receiving portion key hole, base side key, main body side key
  • the catheter unit 100 By engaging the key shaft 15 and the key receiving part 22, the catheter unit 100 is moved relative to the base unit 200 in the circumferential direction of the circle (virtual circle) in which the first to ninth drive wires (W11 to W33) are arranged. Movement is restricted within a predetermined range.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) is inserted into each of the corresponding first to ninth insertion holes (25a11 to 25a33) and the corresponding first to ninth connection portions (21c11 to 21c33). engage with each of the In other words, the drive wire W is prevented from engaging with the uncorresponding insertion hole 25a and the uncorresponding connecting portion 21c.
  • the user By engaging the key shaft 15 and the key receiving portion 22, the user connects each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) to each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33). can be connected correctly. Therefore, the user can easily attach the catheter unit 100 to the base unit 200.
  • the key shaft 15 has a convex portion that protrudes in a direction intersecting the attachment/detachment direction DE, and the key receiving portion 22 has a concave portion into which the convex portion is inserted.
  • the position where the convex part and the concave part engage is the position where the drive wire W engages with the corresponding insertion hole 25a and the corresponding connection part 21c.
  • the key shaft 15 can be placed on either the base unit 200 or the catheter unit 100, and the key receiving portion 22 can be placed on the other.
  • the key shaft 15 may be arranged on the base unit 200 side, and the key receiving part 22 may be arranged on the catheter unit 100 side.
  • the base unit 200 has a joint 28 including a joint engaging portion 28j.
  • the base frame 25 has a lock shaft 26 including a lock protrusion 26a. These functions will be described later.
  • FIG. 6A to 6C are explanatory diagrams of the wire drive section 300, the coupling device 21, and the bending drive section 13.
  • FIG. 6A is a perspective view of the drive source M, the connecting portion 21c, and the drive wire W.
  • FIG. 6B is an enlarged view of the connecting portion 21c and the drive wire W.
  • FIG. 6C is a perspective view showing the connection of the wire drive section 300, the coupling device 21, and the bending drive section 13.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) and each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) are connected is the same. Further, the configurations in which each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) and each of the first to ninth drive sources (M11 to M33) are connected are the same. Therefore, in the following description, a configuration in which one drive wire W, one connection portion 21c, and one drive source M are connected will be described using one drive wire W, one connection portion 21c, and one drive source M.
  • the drive source M has an output shaft Ma and a motor 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.
  • Motor Mb is fixed to 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 therefore fixed to the tractor 21ct.
  • the tractor support shaft 21cs is connected to a force sensor 50, which will be described later.
  • the tractor support shaft 21cs is connected to the connection base 21cb via a force sensor 50.
  • the force sensor 50 is not limited to the positions shown in FIGS. 6A to 6C, and can be provided at any position between the drive source M and the drive wire W.
  • the connecting portion 21c has a leaf spring 21ch as a holding portion for holding the held portion Wa of the drive wire W.
  • the drive wire W passes through the insertion hole 25a and engages with the connecting portion 21c. More specifically, the held portion Wa engages with the leaf spring 21ch.
  • the leaf spring 21ch can be in a state in which the held portion Wa is sandwiched and fixed (fixed state) or in a state in which the held portion Wa is released (released state).
  • 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, which will be described later, and a cam 21cc as a pressing portion for pressing the leaf spring 21ch.
  • the cam 21cc can move relative to the leaf spring 21ch.
  • the plate spring 21ch is switched between a fixed state and a released state.
  • 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. Therefore, when the motor shaft Ma rotates in the rotation direction Rm, the connecting portion 21c is restricted from rotating around the motor shaft Ma.
  • 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).
  • Rotation of the connecting portion 21c around the motor shaft Ma is restricted. Therefore, when the motor shaft Ma rotates, a force along the rotation axis direction of the motor shaft Ma is applied to the tractor 21ct by the spiral groove of the motor shaft Ma, and the tractor 21ct moves in the rotation axis direction of the motor shaft Ma. . As a result, the connecting portion 21c moves along the rotation axis direction of the motor shaft Ma (Dc direction). As the connecting portion 21c moves, the drive wire W moves and the bending portion 12 bends.
  • the motor shaft Ma and the tractor 21ct constitute a so-called feed screw that converts the rotational motion transmitted from the drive source M into linear motion using the screw.
  • the motor shaft Ma and the tractor 21ct are sliding screws, but may be ball screws.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) and each of the first to ninth connection parts (21c11 to 21c33) are connected. be done.
  • the control unit 3 can independently control each of the first to ninth drive sources (M11 to M33). In other words, any drive source among the first to ninth drive sources (M11 to M33) may operate or stop independently, regardless of whether or not the other drive sources are stopped. I can do it. In other words, the control unit 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 curved region 12b of the curved portion 12 can be bent in any direction.
  • FIG. 7A and 7B are explanatory diagrams of how the catheter unit 100 is attached.
  • FIG. 7A is a diagram before the catheter unit 100 is attached to the base unit 200.
  • FIG. 7B is a diagram after the catheter unit 100 is attached to the base unit 200.
  • the attachment/detachment direction DE of the catheter unit 100 is the same as the direction of the rotation axis 400r of the operating section 400.
  • the direction in which the catheter unit 100 is attached to the base unit 200 is referred to as an attachment direction Da.
  • the direction in which the catheter unit 100 is detached from the base unit 200 is referred to as a detaching direction Dd.
  • the wire cover 14 is located at the cover position. At this time, the wire cover 14 is moved to the first to ninth positions so that the first to ninth held parts (Wa11 to Wa33) do not protrude from the first to ninth wire cover holes (14a11 to 14a33) of the wire cover 14. It covers the wires (W11 to W33). Therefore, the first to ninth drive wires (W11 to W33) can be protected before the catheter unit 100 is attached to the base unit 200.
  • the key shaft 15 When the catheter unit 100 is attached to the base unit 200, the key shaft 15 is engaged with the key receiving portion 22.
  • the key shaft 15 protrudes from the wire cover 14.
  • the wire cover 14 when the key shaft 15 reaches the entrance of the key receiving portion 22, the wire cover 14 does not engage with the attachment opening 25b. That is, when the phase of the catheter unit 100 with respect to the base unit 200 is such that the key shaft 15 and the key receiving part 22 cannot be engaged, the wire cover 14 is not engaged with the attachment opening 25b and is in the cover position. is maintained. Therefore, even when the catheter unit 100 is moved so that the key shaft 15 and the key receiving portion 22 are engaged, the first to ninth drive wires (W11 to W33) are protected.
  • the catheter unit 100 When the key shaft 15 and the key receiving portion 22 are engaged and the catheter unit 100 is moved in the attachment direction Da relative to the base unit 200, the catheter unit 100 is attached to the base unit 200.
  • the wire cover 14 By attaching the catheter unit 100 to the base unit 200, the wire cover 14 moves to the retracted position. In this embodiment, the wire cover 14 moves from the cover position to the retracted position by coming into contact with the base frame 25 (see FIG. 7B).
  • the wire cover 14 comes into contact with the base frame 25 and stops. In this state, by moving the catheter unit 100 in the attachment direction Da, the wire cover 14 moves relative to the portion other than the wire cover 14 in the catheter unit 100. As a result, the wire cover 14 moves from the cover position to the retracted position.
  • the held portion Wa of the drive wire W protrudes from the wire cover hole 14a of the wire cover 14 and is inserted into the insertion hole 25a. Then, the held portion Wa engages with the leaf spring 21ch of the connecting portion 21c (see FIG. 6B).
  • the catheter unit 100 When the catheter unit 100 is only attached to the base unit 200, the catheter unit 100 can be removed by moving the catheter unit 100 in the removal direction Dd with respect to the base unit 200. Further, as will be described later, when the catheter unit 100 is simply attached to the base unit 200, the fixation of the drive wire W and the connecting portion 21c is released.
  • the catheter unit 100 is prevented from being removed from the base unit 200. Furthermore, by operating the operating section 400 with the catheter unit 100 attached to the base unit 200, the bending drive section 13 is fixed to the coupling device 21, and the bending drive section 13 is connected to the wire drive section via the coupling device 21. 300.
  • FIG. 8A and 8B are diagrams illustrating the connection between the catheter unit 100 and the base unit 200.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of catheter unit 100 and base unit 200.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the catheter unit 100 and the base unit 200 taken along the rotation axis 400r.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the base unit 200.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the base unit 200 taken at a connecting portion 21c in a direction perpendicular to a rotating shaft 400r.
  • FIG. 9 is an exploded view illustrating the connection between the catheter unit 100 and the base unit 200.
  • FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 14 are diagrams illustrating fixing of the drive wire W by the connecting portion 21c.
  • the base unit 200 includes a joint (intermediate member, second transmission member) 28, a moving gear (interlocking gear, transmission member, first transmission member) that interlocks with the operating section 400 via the joint 28. It has an internal gear 29 as a member).
  • the joint 28 has a plurality of transmitting parts 28c, and the internal gear 29 has a plurality of transmitted parts 29c.
  • the plurality of transmission parts 28c are engaged with the plurality of transmission parts 29c, and when the joint 28 rotates, the rotation of the joint 28 is transmitted to the internal gear 29.
  • the engaging portion 400j provided in the operating section 400 engages with the joint engaging portion 28j of the joint 28.
  • the rotation of the operating section 400 is transmitted to the joint 28.
  • the operating portion 400, the joint 28, and the internal gear 29 rotate in the same direction.
  • the internal gear 29 has a state in which each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) fixes each of the first to ninth drive wires (W11 to W33), and a state in which each of the first to ninth connection portions (21c11 to 21c33) fixes each of the first to ninth drive wires (W11 to W33). It has a plurality of teeth for switching between the states of releasing each of W11 to W33). Each of the plurality of tooth portions (acting portion, switching gear portion) of the internal gear 29 engages with the gear portion 21cg of the pressing member 21cp that each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) has.
  • the internal gear 29 includes a first tooth portion 29g11, a second tooth portion 29g12, a third tooth portion 29g13, a fourth tooth portion 29g21, a fifth tooth portion 29g22, and a sixth tooth portion 29g23. , a seventh tooth portion 29g31, an eighth tooth portion 29g32, and a ninth tooth portion 29g33.
  • Each of the first to ninth tooth portions (29g11 to 29g33) is formed with a gap between them.
  • the first tooth portion 29g11 meshes with the gear portion 21cg of the first connecting portion 21c11.
  • the second tooth portion 29g12 meshes with the gear portion 21cg of the second connecting portion 21c12.
  • the third tooth portion 29g13 meshes with the gear portion 21cg of the third connecting portion 21c13.
  • the fourth tooth portion 29g21 meshes with the gear portion 21cg of the fourth connecting portion 21c21.
  • the fifth tooth portion 29g22 meshes with the gear portion 21cg of the fifth connecting portion 21c22.
  • the sixth tooth portion 29g23 meshes with the gear portion 21cg of the sixth connecting portion 21c23.
  • the seventh tooth portion 29g31 meshes with the gear portion 21cg of the seventh connecting portion 21c31.
  • the eighth tooth portion 29g32 meshes with the gear portion 21cg of the eighth connecting portion 21c32.
  • the ninth tooth portion 29g33 meshes with the gear portion 21cg of the ninth connecting portion 21c33.
  • any one of the first to ninth tooth portions (29g11 to 29g33) can be called the tooth portion 29g.
  • each of the first to ninth tooth portions (29g11 to 29g33) has the same configuration.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) and each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) are connected is the same. Further, the configurations in which each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) and each of the first to ninth tooth portions (29g11 to 29g33) are connected are the same. Therefore, in the following description, a configuration in which one drive wire W, one connecting portion 21c, and one tooth portion 29g are connected will be described.
  • the gear part 21cg is moved by the internal gear 29, so that the pressing member 21cp rotates, and the cam 21cc is retracted from the pressing position and the pressing position. Move to position.
  • the internal gear 29 rotates.
  • each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) operates.
  • the first to ninth connecting parts (21c11 to 21c33) can be operated by rotating one operating part 400.
  • the operating section 400 can be moved between a fixed position (locked position) and a detached position with the catheter unit 100 attached to the base unit 200. Furthermore, as will be described later, the operating section 400 can be moved to the release position with the catheter unit 100 attached to the base unit 200. In the rotational direction of the operation unit 400, the release position is located between the fixed position and the removal position. The catheter unit 100 is attached to the base unit 200 with the operating section 400 located at the removal position.
  • the drive wire W is not fixed (locked) to the connecting portion 21c.
  • This state is called a released state of the connecting portion 21c.
  • the state in which the drive wire W is fixed (locked) to the connecting portion 21c is referred to as the locked state of the connecting portion 21c.
  • the catheter unit 100 After the catheter unit 100 is attached to the base unit 200 and before the operating section 400 is operated, the catheter unit 100 can be removed from the base unit 200.
  • the state in which the catheter unit 100 can be removed from the base unit 200 will be referred to as a removable state.
  • FIG. 10 is a diagram showing the state of the internal gear 29 and the connecting portion 21c in a removable state.
  • FIG. 10 is a diagram showing the internal gear 29 and the connecting portion 21c in a state where the operating portion 400 is located at a fixed position.
  • the plate spring 21ch of the connecting portion 21c has a fixed portion 21cha fixed to the connecting base 21cb and a pressed portion 21chb that comes into contact with the cam 21cc of the pressing member 21cp.
  • the leaf spring 21ch has a first portion 21chd1 and a second portion 21chd2.
  • the cam 21cc has a holding surface 21cca and a pressing surface 21ccb. In the direction of the rotation radius of the pressing member 21cp, the holding surface 21cca is located closer to the rotation center 21cpc of the pressing member 21cp than the pressing surface 21ccb.
  • the leaf spring 21ch is held at a position where the pressed part 21chb is in contact with the holding surface 21cca. Further, the tooth Za1 of the internal gear 29 and the tooth Zb1 of the gear portion 21cg are stopped with a clearance La created between them.
  • the direction in which the operating unit 400 moves from the removal position to the release position and the fixed position is called a locking direction (fixing direction), and the direction in which the operating unit 400 moves from the fixed position to the release position and the removal position is called a locking direction. It's called direction.
  • the operating unit 400 rotates from the release position in the release direction and moves to the removal position.
  • the operating unit 400 rotates in the locking direction from the release position and moves to the fixed position.
  • the connecting part 21c When the catheter unit 100 is attached to the base unit 200 and the operating section 400 is in the detached position, the connecting part 21c is in a released state, and the fixation of the drive wire W by the connecting part 21c is released.
  • the cam 21cc When the connecting portion 21c is in the released state, the cam 21cc is located at a retracted position, which is retracted from the pressing position described later. At this time, the held portion Wa is released from being fixed by the plate spring 21ch.
  • the force with which the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2 tighten the held portion Wa when the connecting portion 21c is in the released state is the same as the force exerted by the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2 when the connecting portion 21c is in the locked state. It is smaller than the force that tightens the holding part Wa.
  • the holding portion Wa can be pulled out from between the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2.
  • the connecting portion 21c When the connecting portion 21c is in the released state, it is preferable that the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2 exert no force to tighten the held portion Wa (a state in which the magnitude is zero). When the connecting portion 21c is in the released state, it is preferable that a gap is formed between at least one of the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2 and the held portion Wa.
  • FIG. 11 is a diagram showing the state of the internal gear 29 and the connecting portion 21c when the operating portion 400 is rotated in the locking direction from the detached position.
  • FIG. 11 is a diagram showing the state of the internal gear 29 and the connecting portion 21c when the operating portion 400 is in the release position.
  • the operating section 400 is rotated, the key shaft 15 and the key receiving section 22 are engaged, so the entire catheter unit 100 (excluding the operating section 400) is not connected to the base unit 200. Rotation is restricted. That is, the operating section 400 is rotatable relative to the entire catheter unit 100 (excluding the operating section 400) and the base unit 200 while they are stopped.
  • the tooth Zb2 of the gear portion 21cg is arranged at a position with a clearance Lz between the tooth tip circle (dotted line) of the tooth portion 29g of the internal gear 29. Therefore, the internal gear 29 can rotate without interfering with the teeth Zb2.
  • the connecting portion 21c is maintained in the same state as shown in FIG. 10 (released state).
  • FIG. 12 shows the state of the internal gear 29 and the connecting portion 21c at that time.
  • FIG. 12 is a diagram showing the state of the internal gear 29 and the connecting portion 21c when the operating portion 400 is rotated from the release position in the locking direction.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which the pressing member 21cp is rotated by rotating the operating section 400 in the locking direction.
  • the internal gear 29 rotates the gear portion 21cg clockwise.
  • the gear portion 21cg rotates
  • the holding surface 21cca moves away from the pressed portion 21chb, and the pressing surface 21ccb approaches the pressed portion 21chb.
  • the held portion Wa is started to be held between the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2.
  • the reaction force of the leaf spring 21ch acting on the corner 21ccb1 acts at a position away from the rotation center 21cpc of the pressing member 21cp, and the pressing member 21cp rotates clockwise. At this time, the pressing member 21cp rotates in the same direction as the direction in which the internal gear 29 rotates clockwise.
  • FIG. 14 is a diagram showing the state of the internal gear 29 and the connecting portion 21c when the operating portion 400 is in the fixed position.
  • the pressing member 21cp further rotates from the state shown in FIG. 13 under the reaction force of the leaf spring 21ch.
  • the pressing member 21cp stops with the pressing surface 21ccb of the cam 21cc and the pressed portion 21chb of the leaf spring 21ch in surface contact.
  • the pressing surface 21ccb and the surface of the pressed portion 21chb are arranged on the same plane.
  • the connecting portion 21c is in a locked state.
  • the cam portion 21cc of the pressing member 21cp is located at the pressing position, and the pressing surface 21ccb presses the pressed portion 21chb.
  • the holding portion Wa is sandwiched between the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2. That is, the leaf spring 21ch is pressed by the cam 21cc, and the held portion Wa is tightened by the leaf spring 21ch. As a result, the held portion Wa is fixed by the leaf spring 21ch.
  • the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2 included in the leaf spring 21ch press the held portion Wa at positions separated from each other. Further, a bent portion 21chc connecting the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2 is arranged between the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2. The bent portion 21chc is arranged at a gap G from the held portion Wa. By doing so, the held portion Wa can be stably fixed by the first portion 21chd1 and the second portion 21chd2. Note that the gap G may not be provided.
  • the material of the leaf spring 21ch for example, resin or metal can be used, but it is preferable to use metal. Note that the material of the leaf spring 21ch is not limited to the above-mentioned materials.
  • the operating part 400 located at the fixed position is rotated in the release direction.
  • the internal gear 29 rotates counterclockwise from the state shown in FIG.
  • the teeth Za3 of the internal gear 29 come into contact with the teeth Zb4 of the gear portion 21cg, and the pressing member 21cp is rotated counterclockwise.
  • the fixation of the drive wire W by the connecting portion 21c is released.
  • the operations of the internal gear 29 and the pressing member 21cp at this time are opposite to the operations described above. That is, the fixation of the drive wire W by the coupling part 21c is released by an operation opposite to the above-described operation for fixing the drive wire W by the coupling part 21c.
  • the above operation is performed in each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33). That is, in the process of moving the operating section 400 from the detached position to the fixed position, the movement (rotation) of the operating section 400 causes the first to ninth connecting sections (21c11 to 21c33) to change from the released state to the locked state. In the process of moving the operating section 400 from the fixed position to the removal position, the movement (rotation) of the operating section 400 changes the first to ninth connecting sections (21c11 to 21c33) from the locked state to the released state. In other words, by operating one operation unit 400, the user can switch between the released state and the locked state of the plurality of connecting parts.
  • each of the plurality of connecting parts is provided with an operating part for switching between the released state and the locked state, and the user does not need to operate the operating part. Therefore, the user can easily attach and detach the catheter unit 100 to and from the base unit 200. Furthermore, the medical device 1 can be simplified.
  • the state in which each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) is fixed by each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) is referred to as a first state.
  • the state in which the fixation of the first to ninth drive wires (W11 to W33) by the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33), respectively, is released is called a second state.
  • the first state and the second state are switched in conjunction with the movement of the operating unit 400. That is, the first state and the second state are switched in conjunction with the movement of the operating section 400 between the removal position and the fixed position.
  • the internal gear 29 is configured to interlock with the operating section 400.
  • the joint 28 functions as a transmission member for interlocking the operating section 400 and the internal gear 29.
  • the internal gear 29 and the joint 28 have a function as an interlocking section that interlocks with the operating section 400 so that the first state and the second state are switched in conjunction with the movement of the operating section 400.
  • the internal gear 29 and the joint 28 are connected to a part of the leaf spring 21ch (the pressed part 21chb) in conjunction with the movement of the operating section 400. is moved relative to the held part Wa.
  • the holding portion 21chb By moving the held portion 21chb, the connecting portion 21c is switched between a locked state and a released state.
  • the internal gear 29 may be moved directly from the operating section 400. In that case, the internal gear 29 has a function as an interlocking part.
  • the operating section 400 is configured to be movable between a removal position, a release position, and a fixed position when the catheter unit 100 is attached to the base unit 200.
  • the release position is located between the removal position and the locking position.
  • the operation unit 400 is switched between the first state and the second state in conjunction with movement of the operation unit 400 between the release position and the fixed position.
  • the operation unit 400 can be moved between the detached position and the fixed position by moving in a direction different from the attachment/detachment direction DE.
  • the operating unit 400 moves in a direction intersecting (preferably perpendicular to) the attachment/detachment direction DE, and moves between the detachment position and the fixed position.
  • the operating section 400 rotates around a rotating shaft 400r extending in the attachment/detachment direction DE, and moves between the detachment position and the fixed position. Therefore, the operability when the user operates the operation unit 400 is good.
  • FIG. 15A to 15C are explanatory diagrams of the catheter unit 100 and the base unit 200.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of catheter unit 100.
  • FIG. 15B is a perspective view of the button 41.
  • FIG. 15C is a perspective view of the base unit 200.
  • FIG. 16A to 16C are diagrams illustrating the operation of the operating section 400.
  • FIG. 16A is a diagram showing a state in which the operating section 400 is in the detached position.
  • FIG. 16B is a diagram showing a state in which the operating unit 400 is in the release position.
  • FIG. 16C is a diagram showing a state in which the operating unit 400 is in a fixed position.
  • FIG. 17A to 17C are cross-sectional views illustrating the operation of the operating section 400.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view showing the operation unit 400 in the detached position.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view showing the operation unit 400 in the release position.
  • FIG. 17C is a cross-sectional view showing a state in which the operating section 400 is in a fixed position.
  • the connecting portion 21c When the operation unit 400 is in the fixed position, the connecting portion 21c is in a locked state, and the held portion Wa of the drive wire W is fixed to the corresponding connecting portion 21c (see FIG. 14).
  • the connecting part 21c When the operating section 400 is in the release position, the connecting part 21c is in a released state, and the held part Wa of the drive wire W and the connecting part 21c are unlocked (see FIG. 11). In this state, the connection between the drive wire W and the wire drive section 300 is broken. Therefore, when the catheter 11 receives an external force, the bending portion 12 can be bent freely without being subjected to resistance from the wire drive section 300.
  • the catheter unit 100 When the operating section 400 is in the removal position, the catheter unit 100 is allowed to be removed from the base unit 200. Further, the catheter unit 100 can be attached to the base unit 200 with the operating section 400 in the detached position.
  • the connecting portion 21c When the operating portion 400 is in the removal position, the connecting portion 21c is in a released state, and the held portion Wa of the drive wire W and the connecting portion 21c are unlocked (see FIG. 10).
  • the catheter unit 100 includes an operating section biasing spring 43 that biases the operating section 400, a button 41 as a moving member, and a button spring 42 that biases the button 41.
  • the operation unit biasing spring 43 is a compression spring.
  • the operating section 400 is biased in a direction Dh toward the proximal end cover 16 by an operating section biasing spring 43 .
  • the button 41 and button spring 42 are provided in the operating section 400.
  • the button 41 and the button spring 42 move together with the operating section 400.
  • the button 41 is configured to be movable relative to the operating section 400 in a direction intersecting the direction of the rotation axis 400r of the operating section 400.
  • the button 41 is urged by a button spring 42 toward the outside of the catheter unit 100 (in the direction away from the rotation axis 400r).
  • the button 41 restricts movement of the operating section 400 from the release position to the removal position. Furthermore, by moving the button 41 relative to the operating section 400, the operating section 400 is allowed to move from the release position to the removal position.
  • the button 41 has a button protrusion (restricted portion) 41a.
  • the button protrusion 41a has a button slope 41a1 and a regulated surface 41a2.
  • the base unit 200 includes a base frame 25.
  • the base frame 25 is provided with a lock shaft 26.
  • the lock shaft 26 includes a lock protrusion (regulating portion) 26a.
  • a plurality of lock shafts 26 are provided. All the lock shafts 26 may be provided with the lock protrusions 26a, or some of the lock shafts 26 may be provided with the lock protrusions 26a. Note that the number of lock shafts 26 may be one, or three or more.
  • a lock groove 400a that engages with the lock shaft 26 is provided inside the operating portion 400.
  • the lock groove 400a extends in a direction different from the attachment/detachment direction DE. In this embodiment, it extends in the rotational direction of the operating section 400. It can also be said that the lock groove 400a extends in a direction intersecting (perpendicular to) the attachment/detachment direction DE.
  • the lock groove 400a is provided for each of the plurality of lock shafts 26.
  • the lock shaft 26 engages with the lock groove 400a via the entrance 400a1 of the lock groove 400a.
  • the operating section 400 is located at the removal position, and the connecting section 21c is in the released state (see FIG. 10). Therefore, the fixation of each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) by each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) is released. Further, as shown in FIG. 17A, the button protrusion 41a and the lock protrusion 26a face each other.
  • the slope 41a1 of the button projection 41a comes into contact with the slope 26a1 of the locking projection 26a.
  • the button 41 moves toward the inner side of the operating section 400 (in the direction approaching the rotating shaft 400r) against the biasing force of the button spring 42. Then, the button protrusion 41a rides over the lock protrusion 26a, and the operating section 400 moves to the release position (see FIG. 17B).
  • the connecting portion 21c is in a released state (see FIG. 11). Therefore, the fixation of each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) by each of the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) is released.
  • the operation unit 400 is allowed to be moved from the removal position to the release position without operating the button 41. In other words, the user does not need to operate the button 41 when moving the operating section 400 from the removal position to the release position.
  • the operating section 400 When the operating section 400 is rotated in the locking direction R1 while the operating section 400 is located at the release position, the operating section 400 moves to the fixed position. With the operating section 400 in the fixed position, the positioning section 400a2 of the lock groove 400a is located at a position corresponding to the lock shaft 26. The operating section 400 is biased in a direction Dh toward the proximal end cover 16 by an operating section biasing spring 43. As a result, the positioning portion 400a2 engages with the lock shaft 26.
  • each of the first to ninth drive wires (W11 to W33) is fixed to each of the first to ninth connection parts (21c11 to 21c33).
  • the driving force from the wire driving section 300 can be transmitted to the bending driving section 13.
  • the driving force from each of the first to ninth drive sources (M11 to M33) is transmitted to the first to ninth drive wires (W11 to W33) via the first to ninth connection parts (21c11 to 21c33). It becomes possible to transmit to each of them.
  • the wall 400a3 forming the lock groove 400a is located upstream of the lock shaft 26 in the removal direction Dd of the catheter unit 100.
  • the positioning section 400a2 is located upstream of the lock shaft 26 in the removal direction Dd.
  • the entrance 400a1 of the lock groove 400a is located upstream of the lock shaft 26 in the removal direction Dd.
  • the operating section 400 When the operating section 400 is rotated in the release direction R2 while the operating section 400 is in the fixed position, the operating section 400 is positioned at the releasing position. In the process of moving the operating portion 400 from the fixed position to the release position, the held portion Wa of the drive wire W is released from the connecting portion 21c as described above.
  • the regulated surface 41a2 separates from the regulating surface 26a2, and the button protrusion 41a climbs over the locking protrusion 26a. .
  • the operation section 400 is allowed to rotate in the release direction R2, and the operation section 400 can be moved from the release position to the removal position.
  • the connecting section 21c When the operating section 400 is located at the removal position, the connecting section 21c is in the released state. Therefore, when the catheter unit 100 is removed from the base unit 200 and when it is attached, the load acting on the drive wire W (for example, the resistance received by the connecting portion 21c) can be reduced. Therefore, the user can easily attach and detach the catheter unit 100.
  • the connecting section 21c is in the released state.
  • the connecting part 21c is in the released state, the connection between the drive wire W and the wire drive part 300 is broken, and the bending part 12 can be freely bent without receiving resistance from the wire drive part 300. can.
  • the user can stop driving the catheter 11 by the wire drive unit 300 by positioning the operating unit 400 in the release position while the catheter 11 is inserted into the subject. Furthermore, since removal of the catheter unit 100 from the base unit 200 is restricted, the user can hold the base unit 200 and pull out the catheter 11 from inside the subject.
  • the operation section 400 when the button 41 is not operated, the operation section 400 is restricted from moving from the release position to the removal position. Therefore, when the user moves the operating section 400 from the fixed position to the release position, it is possible to prevent the user from accidentally moving the operating section 400 to the detached position.
  • the number of lock protrusions 26a and the number of buttons 41 are one each.
  • the medical device 1 may have a plurality of lock protrusions 26a and buttons 41.
  • the force sensor 50 includes a bridge circuit 53b, which will be described later, which includes a strain-generating body 51s that deforms by external force, and a strain gauge 52g attached to a deformed portion of the strain-generating body that receives a large amount of strain.
  • the force sensor 50 also includes a substrate 55p having an amplifier that amplifies the signal output from the bridge circuit 53b in accordance with the strain.
  • FIG. 18A is a side view of the force sensor 50.
  • the first to ninth connecting portions (21c11 to 21c33) include a first force sensor 50_11, a second force sensor 50_12, a third force sensor 50_13, a fourth force sensor 50_21, a fifth force sensor 50_22, and a third force sensor 50_12.
  • a sixth force sensor 50_23, a seventh force sensor 50_31, an eighth force sensor 50_32, and a ninth force sensor 50_33 are each provided.
  • first to ninth force sensors include a first strain body 51s11, a second strain body 51s12, a third strain body 51s13, a fourth strain body 51s21, and a fifth strain body 51s22. , a sixth strain body 51s23, a seventh strain body 51s31, an eighth strain body 51s32, and a ninth strain body 51s33.
  • any one of the first to ninth force sensors (50_11 to 50_33) can be called a force sensor 50.
  • any one of the first to ninth strain bodies (51s11 to 51s33) can be called a strain body 51s.
  • each of the first to ninth strain bodies (51s11 to 51s33) has the same shape.
  • FIG. 18B is a front view of the strain body 51s to which the strain gauge 52g is attached.
  • FIG. 18C is a rear view of the strain body 51s to which the strain gauge 52g is attached.
  • the force sensor 50 includes a bridge circuit 53b shown in FIG. 18D, which is configured by a strain gauge 52g.
  • the first to ninth force sensors (50_11 to 50_33) include a first bridge circuit 53b11, a second bridge circuit 53b12, a third bridge circuit 53b13, a fourth bridge circuit 53b21, a fifth bridge circuit 53b22, and a third bridge circuit 53b13.
  • a sixth bridge circuit 53b23, a seventh bridge circuit 53b31, an eighth bridge circuit 53b32, and a ninth bridge circuit 53b33 are respectively provided.
  • any one of the first to ninth bridge circuits (53b11 to 53b33) can be called a bridge circuit 53b.
  • each of the first to ninth bridge circuits (53b11 to 53b33) has the same configuration.
  • the first to ninth bridge circuits are attached to each of the first to ninth force-generating strain bodies (51s11 to 51s33).
  • the first bridge circuit 53b11 is attached to the first strain body 51s11.
  • the second bridge circuit 53b12 is attached to the second strain body 51s12.
  • the third bridge circuit 53b13 is attached to the third strain body 51s13.
  • the fourth bridge circuit 53b21 is attached to the fourth strain body 51s21.
  • the fifth bridge circuit 53b22 is attached to the fifth strain body 51s22.
  • the sixth bridge circuit 52b23 is attached to the sixth strain body 51s23.
  • the seventh bridge circuit 53b31 is attached to the seventh strain body 51s31.
  • the eighth bridge circuit 53b32 is attached to the eighth strain body 51s32.
  • the ninth bridge circuit 53b33 is attached to the ninth strain body 51s33.
  • the strain gauge 52g may be attached to the strain body 51s using adhesive, vapor deposition, or other methods.
  • the strain gauge 52g is attached to a position where it can easily detect the deformation of the strain body 51s, and as the strain body 51s deforms, the strain gauge also deforms. At this time, the electrical resistivity of the strain gauge 52g changes depending on the amount of deformation, and the bridge circuit 53b outputs the change in resistance value.
  • a 4-gauge method is used to configure the bridge circuit 53b using the strain gauges 52g, but a 1-gauge method, a 2-gauge method, or other methods may be used. Furthermore, even when using the 4-gauge method, the shape of the force sensor 50 may be different from that in FIGS. 18A to 18E.
  • a bridge circuit 53b composed of a strain gauge 52g is used as the force sensor 50, but other types of force sensors 50, such as a capacitance type or a piezoelectric type, may be used. .
  • the strain body 51s is connected to the drive source M via the tractor support shaft 21cs, so that the drive force from the drive source M is applied as an external force.
  • the first strain body 51s11 is connected to the first drive source M11.
  • the second strain body 51s12 is connected to the second drive source M12.
  • the third strain body 51s13 is connected to the third drive source M13.
  • the fourth strain body 51s21 is connected to the fourth drive source M21.
  • the fifth strain body 51s22 is connected to the fifth drive source M22.
  • the sixth strain body 51s23 is connected to the sixth drive source M23.
  • the seventh strain body 51s31 is connected to the seventh drive source M31.
  • the eighth strain body 51s32 is connected to the eighth drive source M32.
  • the ninth strain body 51s33 is connected to the ninth drive source M33.
  • the strain body 51s is provided in a part of the connecting portion 21c (between the connecting base portion 21cb and the tractor support shaft 21cs).
  • the bending drive section 13 receives the driving force of the wire drive section 300 via the coupling device 21 and the strain body 51s, and bends the bending section 12.
  • the first strain body 51s11 is provided in the first connecting portion 21c11.
  • the second strain body 51s12 is provided in the second connecting portion 21c12.
  • the third strain body 51s13 is provided in the third connecting portion 21c13.
  • the fourth strain body 51s21 is provided in the fourth connecting portion 21c21.
  • the fifth strain body 51s22 is provided in the fifth connecting portion 21c22.
  • the sixth strain body 51s23 is provided in the sixth connecting portion 21c23.
  • the seventh strain body 51s31 is provided in the seventh connecting portion 21c31.
  • the eighth strain body 51s32 is provided in the eighth connecting portion 21c32.
  • the ninth strain body 51s33 is provided in the ninth connecting portion 21c33.
  • the first to ninth force sensors include a first substrate 55p11, a second substrate 55p12, a third substrate 55p13, a fourth substrate 55p21, a fifth substrate 55p22, a sixth substrate 55p23, A seventh substrate 55p31, an eighth substrate 55p32, and a ninth substrate 55p33 are respectively provided.
  • any one of the first to ninth substrates (55p11 to 55p33) can be called a substrate 55p.
  • each of the first to ninth substrates (55p11 to 55p33) has the same circuit configuration. More specifically, each of the first to ninth substrates (55p11 to 55p33) includes the same amplifier circuit.
  • the substrate 55p is connected to a conductive wire drawn out from a strain gauge 52g attached to the strain body 51s.
  • the substrate 55p can obtain an output signal corresponding to the strain from the bridge circuit 53b constituted by the strain gauge 52g according to the deformation of the strain body 51s.
  • the first substrate 55p11 detects the strain of the first strain body 51s11.
  • the second substrate 55p12 detects the strain of the second strain body 51s12.
  • the third substrate 55p13 detects the strain of the third strain body 51s13.
  • the fourth substrate 55p21 detects the strain of the fourth strain body 51s21.
  • the fifth substrate 55p22 detects the strain of the fifth strain body 51s22.
  • the sixth substrate 55p23 detects the strain of the sixth strain body 51s23.
  • the seventh substrate 55p31 detects the strain of the seventh strain body 51s31.
  • the eighth substrate 55p32 detects the strain of the eighth strain body 51s32.
  • the ninth substrate 55p33 detects the strain of the ninth strain body
  • the strain gauge 52g is pasted at a position where it is easy to detect the deformation of the strain body 51s, and as the strain body 51s deforms, the strain gauge 52g also deforms. At this time, the electrical resistivity of the strain gauge 52g changes depending on the amount of deformation, and the bridge circuit 53b outputs the change in resistance value.
  • the substrate 55p obtains this output value, it is amplified by the amplifier 54 included in the substrate 55p.
  • the arithmetic unit 3a detects the external force based on this amplified value. Note that the substrate 55p only needs to be provided with the bridge circuit 53b, and the amplifier 54 does not need to be provided on the substrate 55p.
  • the amplifier 54 may be included in the control device 3.
  • the force sensor 50 is configured to detect external force by being connected between the tractor support shaft 21cs and the connection base 21cb.
  • the strain body 51s is formed to be deformed by an external force in the Dc direction.
  • the strain body 51s is connected by a tractor support shaft 21cs, and receives the driving force of the driving source M via the tractor 21ct.
  • Strain gauges are attached to the front and back surfaces of the strain body 51s to form a bridge circuit, and conductive wires drawn out from the strain gauges are connected to the amplifier circuit 54 included in the substrate 55p.
  • the strain body 51s deforms, and the electrical resistivity of the strain gauge changes.
  • the amplified signal is sent to, for example, the arithmetic unit 3a.
  • FIG. 19 is a control block diagram including the drive source M, force sensor 50, and drive wire W, which are mechanical components.
  • the user inputs operation instructions from the input device 3b.
  • the input device 3b and the arithmetic device 3a are electrically connected, and drive the motor Mb of the drive source M according to an operation instruction from the input device 3b.
  • the arithmetic device 3a functions as a gain setting section G, a current detection section C, a timer T, and a calibration section A. Note that the gain setting section G, current detection section C, timer T, and calibration section A are connected to each other.
  • the gain setting unit G individually stores the gains of the first to ninth motors (Mb11, Mb12, Mb13, Mb21, Mb22, Mb23, Mb31, Mb32, Mb33).
  • the gain indicates, for example, the driving force output by the motor Mb per drive instruction from the driving source M. For example, even if the same drive instruction is given to motor Mb, if the gain is lower than the reference value, the driving force output from motor Mb will be smaller than the driving force output from motor Mb when the gain is the reference value.
  • a plurality of gain setting sections G may be provided corresponding to the first to ninth motors (Mb11, Mb12, Mb13, Mb21, Mb22, Mb23, Mb31, Mb32, Mb33).
  • the current detection section C is composed of a current detection resistor and the like.
  • the current detection unit C detects the current that drives the motor M.
  • the current detection section C may be provided individually for each motor Mb, or may be provided in common for a plurality of motors Mb, and may be used by switching the timing of current detection. Note that in this embodiment, the current detection section C may not be provided.
  • Timer T can measure various times.
  • the calibration unit A calibrates the gain set by the gain setting unit G based on necessary information among the output of the force sensor 50, the output of the encoder E, the detection result of the current detection unit C, and the time measured by the timer T. That is, the driving force of the motor Mb to the curved region 12b is calibrated.
  • the calibration of the driving force is not limited to the calibration of the gain, but may also be calibrating other parameters such as the current or voltage of the motor Mb.
  • the calibration section A individually calibrates the gains set for the first to ninth motors (Mb11, Mb12, Mb13, Mb21, Mb22, Mb23, Mb31, Mb32, Mb33).
  • the calibration unit A performs gain calibration based on the contact of the curved region 12b with the wall of the calibration space 505c. That is, the calibration unit A corresponds to an example of a calibration unit that calibrates the driving force based on the contact with the wall of the first space due to the curved area.
  • the output of the encoder E is input to the arithmetic unit 3a. Further, the output of the force sensor 50 is input to the calculation device 3a. More specifically, the output of the amplifier circuit 54 is input to the arithmetic unit 3a.
  • ⁇ Catheter case and curved area storage section> A configuration for accommodating the catheter unit 100 that is not attached to the base unit 200 will be described using FIGS. 20A, 20B, 21A, and 21B.
  • the medical device 1 independently controls the plurality of drive sources M to move the drive wire W in the extending direction of the catheter 11 after the drive wire W is connected to the wire drive unit 300.
  • This is a device that can freely switch the posture of the bending section 12.
  • the movement of the drive wire W in the extending direction of the catheter 11 is not restricted.
  • the structure allows Wa to move. Therefore, after the assembly of the catheter unit 100 is completed and before it is attached to the base unit 200, the curved part 12 is deformed by the action of some external force, and the held part Wa is connected to the connecting part 21c at an unintended position. It is desirable that the system be configured in such a way that this situation does not occur.
  • the catheter unit 100 does not allow external force to act on the catheter 11 after the assembly is completed in the manufacturing process until the user attaches it to the base unit 200.
  • a catheter case 500 for preventing this is configured to be attachable. Note that the medical system 1A and catheter case 500 can be referred to as one system.
  • FIG. 20A is an external view of the catheter unit 100 and catheter case 500 before they are installed
  • FIG. 20B is an external view of the catheter unit 100 and catheter case 500 after they are installed.
  • illustration of the wire cover 14 that covers the held part Wa is omitted from FIGS. 20A and 20B onwards.
  • the extending direction of the catheter 11 is illustrated as the Z direction.
  • directions that are orthogonal to the Z direction and mutually orthogonal are illustrated as an X direction and a Y direction.
  • FIG. 21A is a cross-sectional view perpendicular to the X direction in the state of FIG. 20B, and FIG. 21B is an enlarged view of the distal end side cross-section in FIG. 21A.
  • the catheter case 500 has a case base 501 whose posture is determined by being attached to the catheter unit 100 and which is fixed to the catheter unit 100.
  • the catheter case 500 also includes an intermediate region storage section 502 that stores the intermediate region 12a of the curved portion 12 of the catheter 11 in a straight line in the extending direction of the catheter 11.
  • the catheter case 500 has a curved region storage section 505 that is supported movably in the Z direction with respect to the intermediate region storage section 502 and mainly stores the curved region 12b of the curved section 12.
  • the catheter case 500 has case fixing means 503 configured with a screw for fixing the case base 501 to the proximal end cover 16 of the catheter unit 100.
  • the case base 501 has a cover storage area 501s in which the proximal end cover 16 of the catheter unit 100 can be stored.
  • the intermediate region storage section 502 has a catheter insertion hole 502s in which the curved portion 12 of the catheter 11 can be stored.
  • the curved region storage section 505 has a fitting region 505f configured to be movable only in the Z direction with respect to the intermediate region storage section 502, and a curved region insertion hole 505s for storing the curved region 12b.
  • the curved region storage section 505 is a calibration space having a conical surface whose diameter increases toward the distal end, centered on the central axis 11c of the catheter 11 in the stored state (or the central axis of the curved region insertion hole 505s). 505c.
  • the calibration space 505c is a space in which the curved region 12b of the catheter 11 can be curved, and corresponds to an example of the first space. The specific configuration and function of the calibration space 505c will be described later.
  • the catheter case 500 corresponds to an example of a case that can accommodate a catheter and has a first space in which a curved region can be curved.
  • the case fixing means 503 is configured to fix the case base 501 to the proximal end cover 16 with screws, but is not limited to this, and may be fixed using an elastic engagement part such as a magnet or a snap fit. Any configuration may be used as long as the case base 501 is provided with means and movement of the case base 501 in the Z direction is restricted after mounting. There may be cases where the work of attaching and detaching becomes easier.
  • the catheter insertion hole 502s and the curved region insertion hole 505s maintain a linear posture without the intermediate region 12a and the curved region 12b of the curved portion 12 being displaced (or substantially without being displaced).
  • the catheter case 500 is configured to cover the outer shape of the curved portion 12 by being attached.
  • the cross-sectional shapes perpendicular to the Z direction are configured to have substantially the same shape.
  • the catheter insertion hole 502s and the curved region insertion hole 505s are located closer to the opening of the catheter case 500 than the calibration space 505c, and are narrow spaces in the lateral direction of the catheter case 500.
  • At least one of the catheter insertion hole 502s and the curved region insertion hole 505s is a space narrower than at least a part of the first space in the lateral direction, which is a direction perpendicular to the direction in which the catheter is inserted, and is capable of accommodating the catheter. This corresponds to an example of a second space.
  • the case base 501 which is integrated with the intermediate region storage section 502 that restricts deformation by fitting the curved region 12b into the curved region insertion hole 505s and restricts movement of the curved region storage section 505 in directions other than the Z direction, is proximal. It is fixed to the end cover 16. Therefore, since the intermediate region 12a composed of the plurality of drive wires W also bends, the bending is also restricted, and the linearity of the entire curved portion 12 can be ensured.
  • the catheter case 500 is configured to be located in a region where attachment to the base unit 200 is not obstructed when the catheter case 500 is attached to the catheter unit 100.
  • the operation section 400 is configured to be exposed to the outside, so that the operation section 400 is configured to be exposed to the outside.
  • the catheter unit 100 can be mounted on the base unit 200 through the process described above with reference to FIG. With the above-described configuration, it is possible to more reliably prevent unintended movement of the held portion Wa during the installation work between units. That is, the catheter unit 100 can be easily attached to the base unit.
  • the catheter case 500 is described as having a hole into which the catheter unit 100 can be inserted in the Z direction, but the present invention is not limited to this.
  • the catheter case 500 is composed of two members divided by a plane passing through the center of the cylindrical shape of the catheter insertion hole 502s, and the catheter is arranged so as to fit the groove shape of one member that forms the cover storage area 501s and the catheter insertion hole 502s.
  • a case configuration may be used in which the unit 100 is housed and the other member is assembled to cover the unit.
  • FIGS. 22A to 22C are explanatory diagrams showing the configuration of the curved area storage section 505 as viewed in the -Y direction in FIGS. 20A and 20B. More specifically, FIG. 22A is an explanatory diagram of the support area of the curved area storage part 505 of the intermediate area storage part 502 alone, FIG. 22B is a projection view of FIG. 20B viewed in the -Y direction, and FIG. 22C is a diagram of FIG. 20B.
  • FIG. 3 is a sectional view on an XZ plane passing through the central axis 11c of the catheter 11 in the stored state. Note that the position of the curved area storage section 505 in the Z direction in FIGS. 22A to 22C shows a state in which the catheter unit 100 is not attached to the base unit 200, similarly to FIGS. 21A and 21B.
  • the intermediate region storage section 502 has adjustment marks AM1 to AM4 that serve as marks for visually determining the approximate target when adjusting the position of the curved region storage section 505 in the Z direction. Further, the intermediate region storage portion 502 is provided to correspond to each of the adjustment marks AM1 to AM4, and the engaged portions NR1 to NR1 to AM4 are formed in a concave shape to determine and fix the position of the curved region storage portion 505 in the Z direction. It has NR4.
  • the curved area storage section 505 has an indicator 505m provided to determine the approximate position in the Z direction by visually matching the position with the adjustment marks AM1 to AM4. Furthermore, the curved area storage section 505 has a window 505w so that the adjustment marks AM1 to AM4 can be visually observed.
  • the curved area storage part 505 has a fitting area that is in a fitting relationship with the outer shape of the intermediate area storage part 502 so that movement in directions other than the Z direction with respect to the intermediate area storage part 502 is restricted. 505f.
  • the curved area storage portion 505 has a convex shape that can engage with the engaged portions NR1 to NR4 of the intermediate region storage portion 502, and elastically deforms like a snap fit, so that the Z of the curved area storage portion 505 is It has an engaging portion 505sf that allows movement in the direction.
  • the user can operate the curved area storage portion 505 in the Z direction with a predetermined operating force from the state where the engaging portion 505sf and any of the engaged portions NR1 to NR4 are engaged.
  • the mating portion 505sf can be elastically deformed to release the engaged state.
  • the user watches the window 505w and performs an operation so that the position of the indicator 505m and any one of the adjustment marks AM1 to AM4 in the Z direction match.
  • a desired engaged portion of the engaged portions NR1 to NR4 is automatically engaged with the engaging portion 505sf, and the position of the curved area storage portion 505 in the Z direction is determined and fixed.
  • the engaging portions of the intermediate region storage portion 502 and the curved region storage portion 505 are configured such that the engaged portions NR1 to NR4 have a concave shape and the engaging portion 505sf has a convex shape. This is not the case.
  • the engaged portions NR1 to NR4 may have a convex shape that is elastically movable, and the engaging portion 505sf side may have a corresponding concave shape. That is, the shapes of the engaged portion and the engaging portion are not limited to the examples shown in FIGS. 22A to 22C.
  • an adjustment mark may be provided on the outer shape of the intermediate region storage portion 502 so as to correspond to the position in the Z direction of the outer end portion 505e of the curved region storage portion 505 shown in FIG. 22B, and the two may be visually aligned.
  • a configuration may be provided that allows the approximate positions of the parts to be aligned.
  • the adjustment marks AM1 to AM4 are formed in the concave shape of the outer shape of the intermediate area storage portion 502, but this is not limited to Ink may be printed or a convex shape may be applied, and the shape may be such that a clearance is provided only in the region facing the convex shape of the fitting region 505f so as not to inhibit the movement of the curved region storage portion 505 in the Z direction.
  • the adjustment marks AM1 to AM4, the window 505w, and the indicator 505m may not be provided.
  • FIGS. 23A to 23D the relationship between the position of the curved region storage section 505 in the Z direction with respect to the intermediate region storage section 502 and the position of the curved region 12b of the catheter 11 with respect to the calibration space 505c will be described using FIGS. 23A to 23D.
  • FIGS. 23A to 23D are cross-sectional views of the configuration of the curved area storage portion 505 on a plane similar to FIG. 22C.
  • FIG. 23A shows a state in which the engaging portion 505sf of the curved region storage portion 505 engages with the engaged portion NR1 of the intermediate region storage portion 502, as in FIG. 22C.
  • FIG. 23B shows a state in which the curved area storage portion 505 is operated in the ⁇ Z direction from the state shown in FIG. 23A, and the engagement portion 505sf and the engaged portion NR2 are engaged.
  • FIG. 23C shows a state in which the curved area storage section 505 is further operated from the state shown in FIG. 23B to engage the engaging portion 505sf with the engaged portion NR3.
  • FIG. 23D shows a state in which the curved area storage portion 505 is further operated from the state shown in FIG. 23C to engage the engaging portion 505sf with the engaged portion NR4.
  • the curved region 12b of the catheter 11 includes at least the first guide ring J1, the second guide ring J2, and the third guide ring J2. Regarding the area where the ring J3 is located, it is housed inside the curved area insertion hole 505s.
  • the curved region 12b of the catheter 11 is connected to the proximal end 505cp of the calibration space 505c and the Z of the second guide ring J2. They are in a positional relationship such that their directional positions substantially match.
  • the proximal end 505cp corresponds to the distal end of the curved region insertion hole 505s.
  • the third guide ring J3 is located in the calibration space 505c.
  • the engaging portion 505sf and the engaged portions NR1 and NR2 correspond to an example of a feeding mechanism that feeds the catheter into the first space in units of curved regions.
  • the region between the second guide ring J2 and the third guide ring J3 of the curved region 12b is located in the calibration space 505c having a larger cross-sectional area than the curved region insertion hole 505s, as explained in FIG. 3B.
  • the seventh wire body Wb31, the eighth wire body Wb32, and the ninth wire body Wb33 connected to the third guide ring J3 are operated in the Z direction, their postures can be freely switched.
  • the region between the first guide ring J1 and the second guide ring J2 is located inside the curved region insertion hole 505s as in FIG.
  • the first to sixth wire bodies (Wb11 to Wb13, Wb21 to Wb23) connected to ring J2 are not allowed to be operated.
  • the curved region 12b of the catheter 11 is connected to the proximal end 505cp of the calibration space 505c and the Z of the first guide ring J1. They are in a positional relationship such that their directional positions substantially match.
  • the engaging portion 505sf and the engaged portion NR3 are in an engaged state, the second guide ring J2 and the third guide ring J3 are located in the calibration space 505c. That is, the distance between the engaged portion NR2 and the engaged portion NR3 in the Z direction is the same as the distance from the second guide ring J2 to the first guide ring J1.
  • the seventh to ninth wire bodies In addition to the wires Wb31 to Wb33), the fourth to sixth wire bodies (Wb21 to Wb23) connected to the second guide ring J2 are operated in the Z direction, so that their postures can be freely switched.
  • FIG. 23D is a diagram showing the relationship between the curved region 12b and the calibration space 505c when the engaging portion 505sf and the engaged portion NR4 are in an engaged state.
  • the curved region 12b of the catheter 11 has a positional relationship such that the proximal end 505cp of the calibration space 505c and the Z-direction position of a predetermined portion 12bs that is a predetermined distance Lj away from the first guide ring J1 toward the proximal end side substantially match. It is in.
  • the first guide ring J1 to the third guide ring J3 are located in the calibration space 505c.
  • the predetermined portion 12bs of the catheter 11 is the starting point of deformation of the catheter 11 when the bending region 12b is bent by operating the first guide ring J1, and the value of Lj is freely set in advance according to the specifications of the device. Is possible.
  • the fourth to ninth wire bodies are connected to the second guide ring J2 and the third guide ring J3.
  • the posture of the first to third wire bodies (Wb11 to Wb13) connected to the first guide ring J1 can be freely switched by operating in the Z direction. state.
  • the calibration space 505c is a conical space, and the conical surface constituting the calibration space 505c is used to engage the engaging portion 505sf and the engaged portions NR2 to NR4 shown in FIGS. 23B to 23D, respectively.
  • the posture of the curved region 12b is switched within the range of motion by operating the wire body Wb, so that the distal end of the curved region 12b can be located inside a predetermined space. It is located at the location of In other words, when the positional relationship between the intermediate region storage section 502 and the curved region storage section 505 is in the above-described relationship, the distal end of the curved region 12b can be brought into contact by operating the wire body Wb.
  • a conical surface of the calibration space 505c is provided. That is, the width of the first space in the lateral direction increases as it moves away from the second space.
  • the conical surface of the calibration space 505c is formed with a uniform slope, but this is not the case.
  • the distal end of the curved region 12b has a predetermined shape that can be contacted so as to correspond to the range of motion of the curved region 12b when the engaging portion 505sf and the engaged portions NR2 to NR4 are in an engaged relationship. All you need is a face. Therefore, the calibration space 505c may be configured with a curved surface that has a different slope depending on the position in the Z direction, or may have a configuration in which a plurality of conical surfaces are intermittently connected.
  • the calibration space 505c contacts the wall regardless of the direction in which the catheter 11 is curved. Therefore, it is desirable that the walls of the calibration space 505c be at equal distances in the lateral direction of the catheter case 500 from the central axis 11c of the catheter 11 in the stored state (or the central axis of the curved region insertion hole 505s). That is, the calibration space 505c is not limited to a conical shape, but may be any space that has a wall at an equal distance from the central axis 11c of the catheter 11 in the stored state (or the central axis of the curved region insertion hole 505s). . That is, the first space has a wall at an equal distance from the center of the second space in the lateral direction.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating the calibration operation of the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100.
  • the initial state is a state in which the engaging portion 505sf in FIG. 23A is engaged with the engaged portion NR1.
  • the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100 includes, for example, at least a portion of the catheter 11 from the third guide ring J3 including the third guide ring J3 to the second guide ring J2.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR2.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR2 is the state shown in FIG. 23B.
  • the engaging portion 505sf may be engaged with the engaged portion manually, or may be automatically engaged using a jig or the like.
  • the calibration section A of the arithmetic device 3a sets a predetermined standard in the setting section G as, for example, the gain of the seventh motor Mb31.
  • Set a gain for example, 7Fh.
  • the calibration unit A drives the seventh motor Mb31 CW, starts counting the seventh encoder E31, and starts the timer T.
  • the gains that can be set in the gain setting section G are, for example, 0 to FFh.
  • the second guide ring J2 and the third guide ring J3 of the catheter 11 are connected to each other.
  • the space between is curved.
  • tension is generated in the force sensor 50 provided between the drive source M31 and the drive wire W31, and the strain body 51s is distorted.
  • the output of the strain gauge 52g changes as shown in FIG.
  • the output of the strain gauge 52g is input to the calibration section A after being amplified by the amplifier circuit 54. Therefore, the calibration section A can acquire the output of the strain gauge 52g shown in FIG. 26.
  • the calibration is not limited to starting from the seventh motor Mb31, but may start from another motor.
  • the instruction to drive the seventh motor Mb31 in step S102 may be automatic or manual.
  • the motor Mb may be driven automatically or manually in this calibration method.
  • the calibration unit A determines whether the output of the strain gauge 52g (more specifically, the output of the amplifier circuit 54) exceeds the threshold value Nth. As shown in FIG. 26, the output of the strain gauge 52g increases, and when the curved portion of the catheter 11 eventually reaches (contacts) the side surface of the calibration space 505c, the curve is restricted and the output of the strain gauge 52g rapidly increases. and exceeds the threshold Nth. It is desirable that the threshold value Nth is set near the output value of the strain gauge 52g that occurs when the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c. Note that the calibration unit A may determine whether the amount of change in the strain gauge 52g over time exceeds a threshold value.
  • the calibration unit A stops the seventh motor Mb31 and also stops the timer T in S104.
  • the calibration unit A obtains the value of the timer T at this time.
  • the calibration unit A drives the seventh motor Mb31 CCW, and the process moves to S106.
  • the calibration unit A determines whether the count of the seventh encoder E31 has reached the state before CW driving (for example, 0000h). That is, the calibration unit A counts the driving amount of the motor Mb31 driven CW in S102 with the seventh encoder E31, and drives the seventh motor Mb31 CCW in S106 until the count of the seventh encoder E31 reaches 0000h. Then, as shown in FIG. 23B, the catheter is returned to its original position.
  • the proofreading unit A judges that the count of the seventh encoder E31 becomes 0000h, but the proofreading part A may judge that the count of the seventh encoder E31 becomes 0000h or less.
  • the calibration unit A stops the seventh motor Mb31 in S107. Then, the calibration unit A compares the value of the timer T with the reference value Tt. Specifically, when the efficiency of the seventh motor Mb31 is high and the friction of the seventh drive wire W31 is low, the curved portion of the catheter 11 is calibrated at T1 earlier than the reference value Tt, as shown at T1 in FIG. It reaches the side of the space 505c.
  • the curved portion of the catheter 11 is moved to the side surface of the calibration space 505c at T2, which is slower than the reference value Tt, as shown at T12 in FIG. reach.
  • the calibration section A calibrates the driving force based on time and a reference value. For example, when 7Fh set in the gain setting unit G in S102 is used as a reference, the calibration unit A resets the gain setting G to 7Fh ⁇ T1/Tt as the gain of the seventh motor Mb31. That is, since the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c earlier than the reference value Tt due to the CW drive of the seventh motor Mb31, the calibration section A is set to the setting section G as the gain of the seventh motor Mb31. Set 7Fh ⁇ T1/Tt, which is lower than 7Fh.
  • the CW drive of the seventh motor Mb31 is corrected so that the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c at the reference value Tt.
  • the correction formula is 7Fh ⁇ T1/Tt, other coefficients may be included.
  • the gain of the eighth motor Mb32 and the gain of the ninth motor Mb33 are calibrated in the same procedure as S102 to S107.
  • the calibration of the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100 is completed.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR3.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR3 is the state shown in FIG. 23C.
  • the calibration operation for the second guide ring J2 section is performed in the same manner as the calibration operation for the third guide ring J3 section, in the steps S102 to S108 in FIG.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR4.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR4 is the state shown in FIG. 23D.
  • the operation of calibrating the first guide ring J1 section is performed in the same manner as the operation of calibrating the third guide ring J3 section, in the steps S102 to S108 in FIG. 24. That is, the calibration unit A calibrates the driving force for each of the plurality of curved regions.
  • the second guide ring J2 section includes, for example, at least a portion of the catheter 11 from the second guide ring J2 section including the second guide ring J2 to the first guide ring J1.
  • the first guide ring J1 section includes, for example, at least a portion of the catheter 11 from the first guide ring J1 section including the first guide ring J1 to a predetermined distance Lj on the proximal end side of the first guide ring J1. It is something that
  • the user can Variations in curvature can be reduced with respect to the instructed motion.
  • the catheter 11 can ideally be curved at a uniform speed in any direction.
  • Example 2 ⁇ Calibration of catheter unit using encoder>
  • Example 1 it was explained using the strain gauge 52g that the curved part of the catheter 11 reached the side surface of the calibration space 505c, but in Example 2, a method for calibrating the catheter unit 100 using the encoder E will be explained. .
  • Example 2 differences from Example 1 will be described, and descriptions of parts similar to Example 1, such as the configuration of the device, will be omitted.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating the calibration operation of the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100.
  • the initial state is a state in which the engaging portion 505sf in FIG. 23A is engaged with the engaged portion NR1.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR2.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR2 is the state shown in FIG. 23B.
  • the calibration section A sets a predetermined reference gain (for example, 7Fh) to the gain setting section G as the gain of the seventh motor Mb31. ).
  • the calibration unit A drives the seventh motor Mb31 CW, starts counting the seventh encoder E31, and starts the timer T.
  • the gains that can be set in the gain setting section G are, for example, 0 to FFh.
  • the seventh drive wire W31 connected to the third guide ring J3 of the catheter 11 is pulled, and as shown in FIG. The space between the guide rings J3 is curved. Further, when the seventh motor Mb31 is driven CW and the catheter 11 begins to bend, the count of the seventh encoder E31 of the seventh motor Mb31 is increased as time passes as shown in FIG. 28. In S203, the calibration unit A determines whether or not the seventh encoder E31 has stopped counting up.
  • the seventh encoder E31 counts up, and when the curved part of the catheter 11 eventually reaches (contacts) the side surface of the calibration space 505c, the curve is restricted and the count-up of the seventh encoder E31 stops. do.
  • the condition is that the count-up of the seventh encoder E31 completely stops, but it may also be a condition that the count-up speed of the seventh encoder E31 decreases or the count-down of the seventh encoder E31 is caused by the reaction force of the load.
  • the calibration unit A determines that the count-up of the encoder E31 has stopped in S203, the calibration unit A stops the seventh motor Mb31 and also stops the timer T in S204. The calibration unit A obtains the value of the timer T at this time.
  • the calibration unit A drives the seventh motor Mb31 CCW, and proceeds to S206.
  • the calibration unit A determines whether the count of the seventh encoder E31 has reached the state before CW driving (for example, 0000h). That is, in S202, the calibration unit A counts the driving amount of the seventh motor Mb31 CW with the seventh encoder E31, and in S206 the seventh motor Mb31 is driven CCW until the count of the seventh encoder E31 reaches 0000h. By doing so, the curve of the catheter is returned to its original position as shown in FIG. 23B. Although it has been described here that the calibration unit A determines that the count of the seventh encoder E31 has reached 0000h, it may also determine that the count of the seventh encoder E31 is equal to or less than 0000h.
  • the calibration unit A stops the seventh motor Mb31 in S207. Then, the calibration unit A compares the value of the timer T with the reference value Tt. Specifically, when the efficiency of the seventh motor Mb31 is high and the friction of the seventh wire W31 is low, the curved portion of the catheter 11 moves into the calibration space at T3 earlier than the reference value Tt, as shown at T3 in FIG. Reach the side of 505c.
  • the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c at T4, which is slower than the reference value Tt, as shown at T4 in FIG. do.
  • the calibration unit A resets 7Fh ⁇ T3/Tt in the gain setting unit G as the gain of the seventh motor Mb31. That is, since the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c earlier than the reference value Tt due to the CW drive of the seventh motor Mb31, the calibration unit A sets the gain setting unit as the gain of the seventh motor Mb31. Set G to 7Fh ⁇ T3/Tt, which is lower than 7Fh.
  • the CW drive of the motor Mb31 is corrected so that the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c at the reference value Tt.
  • the correction formula is 7Fh ⁇ T3/Tt, other coefficients may be included.
  • the gain of the eighth motor Mb32 and the gain of the ninth motor Mb33 are calibrated in the steps S202 to S207, thereby completing the calibration of the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100. .
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR3.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR3 is the state shown in FIG. 23C.
  • the operation of calibrating the second guide ring J2 section is performed in the same manner as the operation of calibrating the third guide ring J3 section, in the steps S202 to S208 in FIG. 27.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR4.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR4 is the state shown in FIG. 23D. In this state, the operation of calibrating the first guide ring J1 section is performed in the same manner as the operation of calibrating the third guide ring J3 section, in the steps S202 to S208 in FIG. 27.
  • the calibration regarding the gains of the first to ninth motors is completed. That is, the calibration of the catheter unit 100 is completed, and by correcting the value of the gain setting section G of the motor Mb to compensate for variations in the efficiency of the motor Mb, the load of the drive source, the friction of the wire W, the hardness of the catheter 11, etc. It is possible to reduce variations in curvature in response to an action instructed by a person from the input device 3b.
  • the catheter 11 can ideally be curved at a uniform speed in any direction.
  • Example 3 ⁇ Calibration of catheter unit using current detection unit>
  • the motor Mb will be described as a DC brush motor.
  • differences from Example 1 will be described, and descriptions of parts similar to Example 1, such as the configuration of the device, will be omitted.
  • FIG. 29 is a flowchart illustrating the calibration operation of the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100.
  • the initial state is a state in which the engaging portion 505sf in FIG. 23A is engaged with the engaged portion NR1.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR2.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR2 is the state shown in FIG. 23B.
  • the calibration section A sets a predetermined reference gain (for example, 7Fh) to the gain setting section G as the gain of the seventh motor Mb31. ).
  • the calibration unit A drives the seventh motor Mb31 CW, starts counting the encoder E31, and starts the timer T.
  • the gains that can be set in the gain setting section G are, for example, 0 to FFh.
  • the calibration unit A determines whether the output of the current detection unit C31 exceeds the threshold value Ith.
  • the output of the current detection section C31 increases, and when the curved section of the catheter 11 eventually reaches (contacts) the side surface of the calibration space 505c, the curve is restricted and the output of the current detection section C suddenly increases. and exceeds the threshold Ith.
  • the threshold value Ith is set based on the lock current generated when the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c and the motor Mb is locked. Note that if the motor Mb is a DC brush motor, a starting current exceeding Ith may flow when starting the motor Mb. Therefore, it is possible to take measures such as stopping the function of the current detection section C for the time Ts after startup.
  • the calibration unit A stops the seventh motor Mb31 and also stops the timer T in S304.
  • the calibration unit A obtains the value of the timer T at this time.
  • the calibration unit A drives the seventh motor Mb31 CCW, and the process moves to S306.
  • the calibration unit A determines whether the count of the seventh encoder E31 has reached the state before CW driving (for example, 0000h). That is, in S302, the calibration unit A counts the drive amount of the seventh motor Mb31 driven in a CW manner using the seventh encoder E31, and in S306 the seventh motor Mb31 is driven in a CCW manner until the count of the seventh encoder E31 reaches 0000h. By doing so, the curve of the catheter is returned to its original position as shown in FIG. 23B. Although it has been described here that the calibration unit A determines that the count of the seventh encoder E31 has reached 0000h, it may also determine that the count of the seventh encoder E31 is equal to or less than 0000h.
  • the calibration unit A stops the seventh motor Mb31 in S307. Then, the calibration unit A compares the value of the timer T with the reference value Tt. Specifically, when the efficiency of the seventh motor Mb31 is high and the friction of the seventh wire W31 is low, the curved portion of the catheter 11 moves into the calibration space at T5, which is earlier than the reference value Tt, as shown at T5 in FIG. Reach the side of 505c. If the efficiency of the motor Mb31 is low and the friction of the wire W31 is high, the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c at T6, which is slower than the reference value Tt, as shown at T6 in FIG.
  • the calibration unit A resets the gain setting G to 7Fh ⁇ T5/Tt as the gain of the seventh motor Mb31. That is, since the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c earlier than the reference value Tt due to the CW drive of the seventh motor Mb31, the calibration unit A sets the gain setting unit as the gain of the seventh motor Mb31. Set G to 7Fh ⁇ T5/Tt, which is lower than 7Fh.
  • the CW drive of the seventh motor Mb31 is corrected so that the curved portion of the catheter 11 reaches the side surface of the calibration space 505c at the reference value Tt.
  • the correction formula is 7Fh ⁇ T5/Tt, other coefficients may be included.
  • the gain of the eighth motor Mb32 and the gain of the ninth motor Mb33 are calibrated in the steps S302 to S307, thereby completing the calibration of the third guide ring J3 portion of the catheter unit 100. .
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR3 is the state shown in FIG. 23C.
  • the calibration operation for the second guide ring J2 section is performed in the same manner as the calibration operation for the third guide ring J3 section, according to the steps S302 to S308 in FIG. 29.
  • the user engages the engaging portion 505sf with the engaged portion NR4.
  • the state in which the engaging portion 505sf is engaged with the engaged portion NR4 is the state shown in FIG. 23D. In this state, the operation of calibrating the first guide ring J1 section is performed in the same manner as the operation of calibrating the third guide ring J3 section, in the steps S302 to S308 in FIG. 27.
  • the calibration regarding the gains of the first to ninth motors is completed. That is, the calibration of the catheter unit 100 is completed, and by correcting the value of the gain setting section G of the motor Mb for variations in the efficiency of the motor Mb, the load of the drive source M, the friction of the wire W, the hardness of the catheter 11, etc. It is possible to reduce variations in curvature in response to operations instructed by the user from the input device 3b.
  • the catheter 11 can ideally be curved at a uniform speed in any direction.
  • the motor Mb is a DC brush motor, but the motor Mb is not limited to this.
  • various calibration methods have been described, at least two of Examples 1-3 may be combined. If you are in a hurry to combine at least two of Examples 1-3, you may use the average, median, or the like of the values of timer T acquired by the calibration unit A.
  • Example 4 ⁇ Calibration of catheter unit using backdrive>
  • a method for calibrating the catheter unit 100 will be described in which a back drive is used for a motor Mb other than the motor Mb to be calibrated.
  • Example 1 Example 2, and Example 3, the method of calibrating the catheter 100 by driving only the motor Mb to be calibrated has been described.
  • a load is also applied to the drive source M and drive wire W that are indirectly connected to the motor Mb not to be calibrated through the catheter 11. That is, when the motor Mb to be calibrated is operated and the catheter 11 is bent, the strain gauges 52g other than the target strain gauge 52g also generate outputs.
  • the gain of the seventh motor Mb31 is When the friction of the eighth drive wire W32 applied to the motor Mb32 is high, the efficiency of the seventh motor Mb31 is low, the load on the drive source M is also large, and it is determined that the friction of the seventh drive wire W31 is high, and the seventh motor Mb31 In some cases, a value larger than the value required for calibration may be set in the gain setting section G as the gain of the . Therefore, backdrive is performed with a motor Mb other than the motor Mb to be calibrated.
  • the back drive will be explained using FIG. 31.
  • the seventh motor Mb31 is driven CW
  • the seventh drive wire W31 connected to the third guide ring J3 of the catheter 11 is pulled, and as shown in FIG.
  • the space between the three guide rings J3 is curved.
  • tension in the force sensor 50 provided between the seventh drive source M31 and the seventh drive wire W31 is generated, and the seventh electrostatic force
  • the output of the seventh strain gauge 52g31 changes as shown in FIG. 31.
  • the calibration unit A performs backdrive with the eighth motor Mb32, when the output of the eighth strain gauge 52g32 reaches the threshold value Bth, the calibration unit A drives the eighth motor Mb32 CCW.
  • the calibration unit A stops driving the eighth motor Mb32 when the output of the eighth strain gauge 52g32 decreases and reaches zero. By repeating this operation, it is possible to suppress the influence of friction of the eighth wire W32 during calibration of the seventh motor Mb31.
  • the seventh to ninth motors (Mb31 to Mb33) are an example of the plurality of drive sources in order to curve the curved region in different directions.
  • the calibration unit A reduces the driving force of a drive source different from the drive source to be calibrated, which is caused by the curvature of the curved region based on the driving force of one of the multiple drive sources to be calibrated. A back drive is performed to adjust the driving forces of the different driving sources.
  • the calibration unit A also controls the eighth motor Mb32, the ninth motor Mb33, the fourth motor Mb21, the fifth motor Mb22, the sixth motor Mb23, the first motor Mb11, and the second motor Mb12 starts back-driving the third motor Mb13.
  • the calibration unit A also controls the eighth motor Mb32, the ninth motor Mb33, the fourth motor Mb21, the fifth motor Mb22, the sixth motor Mb23, the first motor Mb11, and the second motor Mb12. , the back drive of the third motor Mb13 is completed. Further, S408 is also the same as S108 of the first embodiment, so the explanation will be omitted.
  • a back drive is also carried out in the calibration of the second guide ring J2 section and the first guide ring J1 section, but since the steps other than the back drive are the same as in Example 1, the explanation will be omitted. Note that the back drive process may be performed not only in the first embodiment but also in combination with the second and third embodiments.
  • the catheter 11 can ideally be curved at a uniform speed in any direction.
  • the present invention provides a system or device with a program that implements one or more of the functions of the embodiments described above via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. This can also be achieved by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
  • a circuit for example, ASIC

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Abstract

システムは、駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する湾曲領域を有するカテーテルと、前記カテーテルを収容可能であり、前記湾曲領域が湾曲可能な第1空間を有するケースと、前記湾曲領域が湾曲することによる前記第1空間の壁への接触に基づいて、前記駆動力を校正する校正手段と、を有する。

Description

システム、カテーテルケース、校正方法およびプログラム
 本明細書及び図面の開示の実施形態は、システム、カテーテルケース、校正方法およびプログラムに関する。
 特許文献1には、ワイヤにより湾曲可能な医療器具が開示されている。
特開2013-248117号公報
 本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、湾曲指示に対する湾曲のばらつきを低減することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
 本発明にかかるシステムの一例は、駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する湾曲領域を有するカテーテルと、前記カテーテルを収容可能であり、前記湾曲領域が湾曲可能な第1空間を有するケースと、前記湾曲領域が湾曲することによる前記第1空間の壁への接触に基づいて、前記駆動力を校正する校正手段と、を有する。
医療システムの全体図の一例を示す図 医療装置および支持台の一例を示す斜視図 カテーテルの一例を説明する図 カテーテルの一例を説明する図 カテーテルユニットの一例を説明する図 カテーテルユニットの一例を説明する図 ベースユニットおよびワイヤ駆動部の一例を説明する図 ベースユニットおよびワイヤ駆動部の一例を説明する図 ベースユニットおよびワイヤ駆動部の一例を説明する図 ワイヤ駆動部、連結装置、湾曲駆動部の一例を説明する図 ワイヤ駆動部、連結装置、湾曲駆動部の一例を説明する図 ワイヤ駆動部、連結装置、湾曲駆動部の一例を説明する図 カテーテルユニットの装着の一例を説明する図 カテーテルユニットの装着の一例を説明する図 カテーテルユニットとベースユニットの連結の一例を説明する図 カテーテルユニットとベースユニットの連結の一例を説明する図 カテーテルユニットとベースユニットの連結の一例を説明する分解図 連結部による駆動ワイヤの固定についての一例を説明する図 連結部による駆動ワイヤの固定についての一例を説明する図 連結部による駆動ワイヤの固定についての一例を説明する図 連結部による駆動ワイヤの固定についての一例を説明する図 連結部による駆動ワイヤの固定についての一例を説明する図 カテーテルユニットとベースユニットの一例を説明する図 カテーテルユニットとベースユニットの一例を説明する図 カテーテルユニットとベースユニットの一例を説明する図 操作部の動作の一例を説明する図 操作部の動作の一例を説明する図 操作部の動作の一例を説明する図 操作部の動作の一例を説明する断面図 操作部の動作の一例を説明する断面図 操作部の動作の一例を説明する断面図 力センサの一例を説明する図 力センサの一例を説明する図 力センサの一例を説明する図 力センサの一例を説明する図 力センサの一例を説明する図 機能部品を含んだ制御ブロックの一例を説明する図 カテーテルケースの一例を説明する図 カテーテルケースの一例を説明する図 湾曲収納部の一例を説明する図 湾曲収納部の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 湾曲収納部の移動の一例を説明する図 カテーテルの校正手順の一例を示すフロー図 カテーテルの校正時のカテーテル動作の一例を説明する図 カテーテルの校正時のカテーテル動作の一例を説明する図 カテーテルの校正時のカテーテル動作の一例を説明する図 ひずみゲージの出力変化の一例を説明する図 カテーテルの校正手順の一例を示すフロー図 エンコーダのカウント値の一例を説明する図 カテーテルの校正手順の一例を示すフロー図 電流検出部の出力変化の一例を説明する図 バックドライブの一例を説明する図 カテーテルの校正手順の一例を示すフロー図
 以下に図面を参照してシステム、カテーテルケース、校正方法およびプログラムについて説明する。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、配置などは、本明細書及び図面に記載のものに限定されるものではなく適宜変更可能である。
 (実施例1)
 <医療システムおよび医療装置>
 図1、図2を用いて、医療システム1Aおよび医療装置1について説明する。図1は、医療システム1Aの全体図である。図2は医療装置1および支持台2を示す斜視図である。
 医療システム1Aは、医療装置1と、医療装置1を取り付ける支持台2と、医療装置1を制御する制御装置3を備える。本実施例において、医療システム1Aは、表示装置としてのモニタ4を備える。
 医療装置1は、湾曲可能体としてのカテーテル11を備えるカテーテルユニット(湾曲可能ユニット)100と、ベースユニット(駆動ユニット、被装着ユニット)200を備える。カテーテルユニット100は、ベースユニット200に対して着脱可能に構成されている。
 本実施例において、医療システム1Aおよび医療装置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など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を対象としての患者の内部に挿入できる。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などが挙げられる。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。
 本実施例において、制御部3は、演算装置3a、入力装置3bを含む。入力装置3bは、カテーテル11を操作するための命令や入力を受ける。演算装置3aは、カテーテルを制御するためのプログラムや各種データを記憶するストレージ、ランダムアクセスメモリ、プログラムを実行するための中央処理装置を含む。また、制御部3は、モニタ4に画像を表示するための信号を出力する出力部を備えていてもよい。演算装置3aはストレージ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで、後述する校正部Aとして機能する。制御部3はベースユニット200や支持台2の内部に備えられることとしてもよい。また、制御部3の一部(例えば演算装置3a)がベースユニット200や支持台2の内部に備えられることとしてもよい。なお、演算装置3aは、後述する第1~第9モータ(Mb11、Mb12、Mb13、Mb21、Mb22、Mb23、Mb31、Mb32、Mb33)のそれぞれに対応して複数設けられることとしてもよい。
 図2に示すように、本実施例では、医療装置1は、医療装置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、制御部3に電気的に接続される。なお、医療装置1と制御部3がケーブルで直接接続されていてもよい。医療装置1と制御部3が無線で接続されていてもよい。
 医療装置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、医療装置1は、ベースユニット200の取り付け部(接続部)200aが、支持台2の移動ステージ(受け部)2aに取り外し可能に装着される。医療装置1の取り付け部200aが移動ステージ2aから取り外された状態であっても、制御部3によって医療装置1を制御可能なように、医療装置1と制御部3の接続は維持される。本実施例においては、医療装置1の取り付け部200aが移動ステージ2aから取り外された状態であっても、医療装置1と支持台2は、ケーブル5によって接続されている。
 使用者は、医療装置1が支持台2から取り外された状態(医療装置1が、移動ステージ2aから取り外された状態)で医療装置1を手動で移動させ、対象の内部にカテーテル11を挿入することができる。
 使用者は、カテーテル11が対象に挿入され、支持台2に医療装置1が取り付けられた状態で、医療装置1を使用することができる。具体的には、医療装置1が移動ステージ2aに取り付けられた状態で、移動ステージ2aが移動することにより、医療装置1が移動する。そして、カテーテル11を対象に挿入する方向に移動する動作、カテーテル11を対象から引き抜く方向に移動する動作が行われる。移動ステージ2aの移動は、制御部3によって制御される。
 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と取り外しスイッチを備えている。取り付け部200aが移動ステージ2aに装着された状態で、使用者は、解除スイッチを押し続けながら、医療装置1を移動ステージ2aのガイド方向に沿って手動で移動できる。即ち、移動ステージ2aは、医療装置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、医療装置1は、移動ステージ2aに固定される。一方、取り付け部200aが移動ステージ2aに装着された状態で取り外しスイッチが押されると、使用者は医療装置1を移動ステージ2aから取り外すことができる。
 なお、一つのスイッチが解除スイッチの機能と取り外しスイッチの機能を有していてもよい。また、解除スイッチが押下状態と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、医療装置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が移動ステージ2aに装着され、解除スイッチおよび取り外しスイッチが押されていない状態では、医療装置1は、移動ステージ2aに固定され、不図示のモータによって駆動される移動ステージ2aによって移動される。
 医療装置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、医療装置1は、制御部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を屈曲させ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の近位端側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、移動ステージ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などの作業が行われる。
 後述するように、カテーテルユニット100は、カテーテル駆動装置(ベース装置、本体)、より具体的にはベースユニット200に対して取り外し可能に装着される。医療装置1が使用された後に、使用者は、ベースユニット200からカテーテルユニット100を取り外し、新たなカテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けて、再び医療装置1を使用することができる。
 図2に示すように、医療機器1は、操作部400を有する。本実施例において、操作部400は、カテーテルユニット100に備えられる。操作部400は、ベースユニット200に対するカテーテルユニット100の固定、ベースユニット200からのカテーテルユニット100の取り外しが行われる際に、使用者によって操作される。
 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と制御部3を接続することにより、医療装置1の状態、医療装置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と制御部3および内視鏡は、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と制御部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3A、図3B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3A、図3Bはカテーテル11の説明図である。図3Aはカテーテル11の全体を説明する図である。図3B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。連結装置21は湾曲領域に対して駆動力を伝達する伝達機構の一例に相当する。
 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。なお、本明細書において「同一」とは完全に同一である場合のみならず、製造上の誤差等のばらつきがある場合も含む概念である。
 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、長さを含み同一形状である。第4~第6ワイヤ体(Wb21~Wb23)のそれぞれは、長さを含み同一形状である。第7~第9ワイヤ体(Wb31~Wb33)のそれぞれは、長さを含み同一形状である。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、金属および樹脂を含んでいてもよい。すなわち、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれの材質は、可撓性を有する材質であればよい。
 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言う。図3Bは、第1~第3ガイドリング(J1~J3)を覆う湾曲部12の一部の部材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。なお、湾曲部12は補助リングの一部または全てを備えないこととしてもよい。
 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。
 医療装置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。すなわち、カテーテル11は、駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する湾曲領域を有するカテーテルの一例に相当する。また、カテーテル11は軸方向に、第1~第3ガイドリング(J1~J3)により画定された複数の湾曲領域を有し、複数の湾曲領域は互いに異なる駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する。
 使用者は、手動または移動ステージ2aによる医療装置1の移動、および湾曲部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、または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有していてもよい。
 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4A、図4Bを用いて、カテーテルユニット100について説明する。
 図4A、図4Bはカテーテルユニット100の説明図である。図4Aは、後述するワイヤカバー14がカバー位置にある状態のカテーテルユニット100の説明図である。図4Bは、後述するワイヤカバー14が退避位置にある状態のカテーテルユニット100の説明図である。なお、カバー位置とは、ワイヤカバー14が第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を覆う位置を指し、退避位置とは、ワイヤカバー14がカバー位置から退避し第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)が露出する位置を指している。
 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、を有する。カテーテルユニット100は、複数の駆動ワイヤとしての第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を覆い、保護するためのカバー(ワイヤカバー)14を備える。
 カテーテルユニット100は、ベースユニット200に対して、着脱方向DEに沿って着脱可能である。カテーテルユニット100のベースユニット200に対する装着方向、カテーテルユニット100のベースユニット200からの取り外し方向は、着脱方向DEと平行である。
 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。
 ワイヤカバー14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カバー穴(カバー穴)が備えられている。ワイヤカバー14には、第1ワイヤカバー穴14a11、第2ワイヤカバー穴14a12、第3ワイヤカバー穴14a13、第4ワイヤカバー穴14a21、第5ワイヤカバー穴14a22、第6ワイヤカバー穴14a23、第7ワイヤカバー穴14a31、第8ワイヤカバー穴14a32、第9ワイヤカバー穴14a33が備えられている。第1~第9ワイヤカバー穴(14a11~14a33)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14a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ワイヤカバー穴14a11に挿入される。
 第1~第9ワイヤカバー穴(14a11~14a33)のうち、任意の一つを、ワイヤカバー穴14aと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9ワイヤカバー穴(14a11~14a33)のそれぞれは、同一形状である。
 ワイヤカバー14は、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を覆うカバー位置(図4A参照)と、カバー位置から退避した退避位置(図4B参照)とに移動できる。退避位置は、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を露出させる露出位置と呼ぶこともできる。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付ける前には、ワイヤカバー14はカバー位置に位置する。カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けると、ワイヤカバー14は、着脱方向DEに沿って、カバー位置から退避位置に移動する。
 本実施例において、ワイヤカバー14は、カバー位置から退避位置に移動した後、退避位置に留められる。したがって、カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けた後、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外しても、ワイヤカバー14は退避位置に留められる。
 しかし、ワイヤカバー14を、カバー位置から退避位置に移動した後、カバー位置に戻るように構成してもよい。例えば、カテーテルユニット100が、ワイヤカバー14を退避位置からカバー位置に向けて付勢する付勢部材を備えていてもよい。この場合、カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けた後、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外すと、ワイヤカバー14は退避位置からカバー位置に移動される。
 ワイヤカバー14が退避位置にあるとき、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)の第1~第9被保持部(Wa11~Wa33)がワイヤカバー14に対して突出する。その結果、湾曲駆動部13と後述する連結装置21との連結が許容される。ワイヤカバー14が退避位置にあるとき、第1~第9ワイヤカバー穴(14a11~14a33)から第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)の第1~第9被保持部(Wa11~Wa33)が突出する。より具体的には、第1~第9被保持部(Wa11~Wa33)は、後述する取付け方向Daに向けて、第1~第9ワイヤカバー穴(14a11~14a33)から突出する。
 図4B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いる。
 本実施例では、カテーテルユニット100は、キーシャフト(キー、カテーテル側キー)15を有する。本実施例では、キーシャフト15は、着脱方向DEに向けて延びている。ワイヤカバー14には、キーシャフト15が貫通するシャフト穴14bが備えられる。キーシャフト15は、後述するキー受け部22と係合可能である。キーシャフト15がキー受け部22と係合することにより、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)が並べられる円(仮想円)の周方向について、ベースユニット200に対するカテーテルユニット100の移動が、所定の範囲で制限される。
 本実施例では、着脱方向DEに見たときに、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)は、キーシャフト15を囲むように、キーシャフト15の外側に配置されている。言い換えれば、キーシャフト15は、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)が並べられる円(仮想円)の内側に配置される。したがって、キーシャフト15と第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を省スペースで配置できる。
 本実施例では、カテーテルユニット100は、操作部400を備える。操作部400は、近位端カバー16、湾曲駆動部13に対して移動可能(回転可能)に構成されている。操作部400は回転軸400rの周りに回転可能である。操作部400の回転軸400rは、着脱方向DEに向けて延びている。
 カテーテルユニット100がベースユニット200に取り付けられた状態で、操作部400は、ベースユニット200に対して移動可能(回転可能)に構成されている。より具体的には、操作部400は、ベース筐体200f、ワイヤ駆動部300、後述する連結装置21に対して移動可能(回転可能)に構成されている。
 <ベースユニット>
 図5A~図5Cを用いて、ベースユニット200およびワイヤ駆動部300について説明する。
 図5A~図5C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5Aは、ベースユニット200の内部構造を示す斜視図である。図5Bは、ベースユニット200の内部構造を示す側面図である。図5Cは、ベースユニット200を着脱方向DEに沿って見た図である。
 上述のように、医療装置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。すなわち、駆動源は複数のワイヤに対応して複数備えられ、複数のワイヤのうち任意のワイヤを駆動することで湾曲領域を任意の方向に湾曲させる。
 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。また、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は、それぞれ、第1モータMb11、第2モータMb12、第3モータMb13、第4モータMb21、第5モータMb22、第6モータMb23、第7モータMb31、第8モータMb32、第9モータMb33を有している。第1~第9モータ(Mb11~Mb33)のうち、任意の一つを、モータMbと呼ぶことができる。更に、第1モータMb11、第2モータMb12、第3モータMb13、第4モータMb21、第5モータMb22、第6モータMb23、第7モータMb31、第8モータMb32、第9モータMb33は、それぞれの回転を検出する、第1エンコーダE11、第2エンコーダE12、第3エンコーダE13、第4エンコーダE21、第5エンコーダE22、第6エンコーダE23、第7エンコーダE31、第8エンコーダE32、第9エンコーダE33を有している。第1~第9エンコーダ(E11~E33)のうち、任意の一つを、モータMbと呼ぶことができる。
 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。連結部21cは、駆動源Mと駆動ワイヤWとの間に設けられ、駆動源Mと駆動ワイヤWとに接続されている。連結部21cは駆動源Mの駆動力によりワイヤを軸方向に移動させる。
 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。
 ベースフレーム25には、ワイヤカバー14が挿入される取付け開口25bが備えられる。取付け開口25bの底部に、第1~第9挿入穴(25a11~25a33)が配置されている。
 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。
 ベースフレーム25は、キーシャフト15を受け入れるキー受け部(キー穴、ベース側キー、本体側キー)22を有する。キーシャフト15とキー受け部22が係合することにより、カテーテルユニット100がベースユニット200に対して正しい位相で取り付けられる。
 キーシャフト15とキー受け部22が係合することにより、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれが並べられる円(仮想円)の周方向について、ベースユニット200に対するカテーテルユニット100の移動が、所定の範囲で制限される。
 その結果、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、対応する第1~第9挿入穴(25a11~25a33)のそれぞれ、対応する第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれに係合する。言い換えれば、駆動ワイヤWが、対応しない挿入穴25a、対応しない連結部21cに係合することが防止される。
 使用者は、キーシャフト15とキー受け部22とを係合させることで、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれに正しく連結できる。したがって、使用者は、カテーテルユニット100をベースユニット200に容易に装着できる。
 本実施例において、キーシャフト15は、着脱方向DEに交差する方向に突出した凸部を有し、キー受け部22は凸部が挿入される凹部を備える。周方向において、凸部と凹部が係合する位置が、駆動ワイヤWが対応する挿入穴25aおよび対応する連結部21cと係合する位置である。
 なお、キーシャフト15をベースユニット200とカテーテルユニット100のいずれか一方に配置し、キー受け部22をいずれか他方に配置することができる。例えば、キーシャフト15をベースユニット200側に配置し、キー受け部22をカテーテルユニット100側に配置してもよい。
 ベースユニット200は、ジョイント係合部28jを備えるジョイント28を有する。ベースフレーム25は、ロック突起26aを備えるロック軸26を有する。これらの機能については、後述する。
 <モータと駆動ワイヤの連結>
 図6A~図6C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6A~図6C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6Aは、駆動源M、連結部21c、駆動ワイヤWの斜視図である。図6Bは、連結部21c、駆動ワイヤWの拡大図である。図6C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。従って、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6Aに示すように、駆動源Mは、出力軸Maと、出力軸Maを回転方向Rmに回転させるモータ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はトラクタ21ctに故固定されている。また、トラクタ支持軸21csは後述する力センサ50に接続されている。トラクタ支持軸21csは力センサ50を介して連結ベース21cbに接続されている。なお、力センサ50は、図6A~図6Cの位置に限定されるものではなく、駆動源Mと駆動ワイヤWとの間であれば任意の位置に設けることが可能である。
 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状態(固定状態)と、被保持部Waを解放した状態(解放状態)とを取ることができる。
 連結部21cは、押圧部材21cpを有する。押圧部材21cpは、後述する内歯ギア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。
 後述するように、カム21ccは、板バネ21chに対して移動することができる。カム21ccが移動することにより、板バネ21chの固定状態と、解放状態とが切り替えられる。
 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、モータ軸Maが回転方向Rmに回転したときに、連結部21cは、モータ軸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がモータ軸Maの周りに回転することが規制されている。そのため、モータ軸Maが回転すると、モータ軸Maの螺旋状の溝によって、トラクタ21ctにモータ軸Maの回転軸方向に沿った力が作用し、トラクタ21ctがモータ軸Maの回転軸方向に移動する。その結果、連結部21cは、モータ軸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、モータ軸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、モータ軸Maとトラクタ21ctは滑りネジであるが、ボールねじでも良い。
 図6C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に取り付けることで、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。
 制御部3は、第1~第9駆動源(M11~M33)のそれぞれを独立して制御できる。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しているか否かに関わらず、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、制御部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。
 <カテーテルユニットの装着>
 図7A、図7Bを用いて、カテーテルユニット100を、ベースユニット200に装着する動作について説明する。
 図7A、図7Bは、カテーテルユニット100の装着の説明図である。図7Aは、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着される前の図である。図7Bは、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着された後の図である。
 本実施例において、カテーテルユニット100の着脱方向DEは、操作部400の回転軸400rの方向と同じである。着脱方向DEのうち、カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付ける方向を、取り付け方向Daと呼ぶ。着脱方向DEのうち、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外す方向(取付け方向Daの反対方向)を、取り外し方向Ddと呼ぶ。
 図7Aに示すように、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着される前の状態では、ワイヤカバー14はカバー位置に位置する。このとき、第1~第9被保持部(Wa11~Wa33)がワイヤカバー14の第1~第9ワイヤカバー穴(14a11~14a33)から突出しないように、ワイヤカバー14が第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を覆っている。したがって、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着される前の状態で、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)を保護することができる。
 カテーテルユニット100がベースユニット200を取り付ける時には、キーシャフト15を、キー受け部22に係合させる。キーシャフト15は、ワイヤカバー14から突出している。本実施例では、キーシャフト15がキー受け部22の入り口に到達した状態では、ワイヤカバー14は、取付け開口25bと係合しない。つまり、ベースユニット200に対するカテーテルユニット100の位相が、キーシャフト15とキー受け部22とが係合できない位相にあるとき、ワイヤカバー14は、取付け開口25bと係合せず、カバー位置に位置した状態が保たれる。したがって、キーシャフト15とキー受け部22とが係合するようにカテーテルユニット100を移動させた場合であっても、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)が保護されている。
 キーシャフト15とキー受け部22とが係合し、カテーテルユニット100をベースユニット200に対して取付け方向Daに移動すると、カテーテルユニット100がベースユニット200に取付けられる。カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けることにより、ワイヤカバー14は退避位置へと移動する。本実施例では、ワイヤカバー14はベースフレーム25に当接することで、カバー位置から退避位置に移動する(図7B参照)。
 より具体的には、カテーテルユニット100を取り付ける際、ワイヤカバー14は、ベースフレーム25に当接して停止する。この状態で、カテーテルユニット100を取付け方向Daに移動することにより、カテーテルユニット100において、ワイヤカバー14がワイヤカバー14以外の部分に対して相対的に移動する。その結果、ワイヤカバー14は、カバー位置から退避位置に移動する。
 ワイヤカバー14がカバー位置から退避位置に移動する一方で、駆動ワイヤWの被保持部Waがワイヤカバー14のワイヤカバー穴14aから突出し、挿入穴25aに挿入される。そして、被保持部Waが連結部21cの板バネ21chに係合する(図6B参照)。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けただけの状態では、カテーテルユニット100をベースユニット200に対して取り外し方向Ddに移動して、カテーテルユニット100を取り外すことができる。また、後述するように、カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けただけの状態では、駆動ワイヤWと連結部21cの固定が解除された状態である。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けた状態で、操作部400を操作することにより、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外すことが防止される。さらに、カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けた状態で、操作部400を操作することにより、湾曲駆動部13が連結装置21に固定され、湾曲駆動部13が連結装置21を介してワイヤ駆動部300に連結される。
 <湾曲駆動部の固定および固定の解除>
 図8A、図8B、図9、図10、図11、図12、図13、図14を用いて、湾曲駆動部13を連結装置21に固定するための構成、連結装置21による湾曲駆動部13の固定を解除するための構成について説明する。
 図8A、図8Bは、カテーテルユニット100とベースユニット200の連結を説明する図である。図8Aは、カテーテルユニット100とベースユニット200の断面図である。図8Aは、カテーテルユニット100とベースユニット200を、回転軸400rに沿って切断した断面図である。図8Bは、ベースユニット200の断面図である。ベースユニット200を、連結部21cの部分で、回転軸400rに直交する方向に切断した断面図である。
 図9は、カテーテルユニット100とベースユニット200の連結を説明する分解図である。
 図10、図11、図12、図13、図14は、連結部21cによる駆動ワイヤWの固定について説明する図である。
 図8A、図9に示すように、ベースユニット200は、ジョイント(中間部材、第2伝達部材)28、ジョイント28を介して操作部400と連動する移動ギア(連動ギア、伝達部材、第1伝達部材)としての内歯ギア29を有する。
 ジョイント28は複数の伝達部28cを有し、内歯ギア29は、複数の被伝達部29cを有する。複数の伝達部28cは複数の伝達部29cと係合しており、ジョイント28が回転した場合、内歯ギア29にジョイント28の回転が伝達される。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けると、操作部400に備えられた係合部400jが、ジョイント28のジョイント係合部28jと係合する。操作部400が回転した場合、ジョイント28に操作部400の回転が伝達される。操作部400、ジョイント28、内歯ギア29は同方向に回転する。
 内歯ギア29は、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれが、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを固定する状態と、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれを解放する状態とを切り替えるための複数の歯部を有する。内歯ギア29の複数の歯部(作用部、切替ギア部)のそれぞれは、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれが有する押圧部材21cpのギア部21cgと係合する。
 具体的には、本実施例において内歯ギア29は、第1歯部29g11、第2歯部29g12、第3歯部29g13、第4歯部29g21、第5歯部29g22、第6歯部29g23、第7歯部29g31、第8歯部29g32、第9歯部29g33を備える。第1~第9歯部(29g11~29g33)のそれぞれは、互いに隙間を空けて形成されている。
 第1歯部29g11は、第1連結部21c11のギア部21cgと噛み合う。第2歯部29g12は、第2連結部21c12のギア部21cgと噛み合う。第3歯部29g13は、第3連結部21c13のギア部21cgと噛み合う。第4歯部29g21は、第4連結部21c21のギア部21cgと噛み合う。第5歯部29g22は、第5連結部21c22のギア部21cgと噛み合う。第6歯部29g23は、第6連結部21c23のギア部21cgと噛み合う。第7歯部29g31は、第7連結部21c31のギア部21cgと噛み合う。第8歯部29g32は、第8連結部21c32のギア部21cgと噛み合う。第9歯部29g33は、第9連結部21c33のギア部21cgと噛み合う。
 第1~第9歯部(29g11~29g33)のうち、任意の一つを、歯部29gと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9歯部(29g11~29g33)のそれぞれは、同一構成である。
 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歯部(29g11~29g33)のそれぞれが接続される構成は、同一である。従って、以下の説明では、一つの駆動ワイヤW、一つの連結部21c、一つの歯部29gを用いて、これらが接続される構成について説明する。
 第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれにおいて、ギア部21cgが内歯ギア29によって移動されることにより、押圧部材21cpが回転し、カム21ccが押圧位置と押圧位置から退避した退避位置とに移動する。
 操作部400を回転させることにより、内歯ギア29が回転する。内歯ギア29が回転することにより、第1~第9連結部(21c11~21c33)それぞれが動作する。つまり、一つの操作部400を回転させる動作によって、第1~第9連結部(21c11~21c33)を動作させることができる。
 操作部400は、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着された状態で、固定位置(ロック位置)と、取り外し位置とに移動することができる。また、後述するように、操作部400は、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着された状態で、解除位置に移動することができる。操作部400の回転方向において、解除位置は、固定位置と取り外し位置の間に位置される。操作部400が取り外し位置に位置された状態で、ベースユニット200にカテーテルユニット100が取り付けられる。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けた状態では、駆動ワイヤWは連結部21cへの固定(ロック)がされていない状態である。この状態を、連結部21cの解除状態と呼ぶ。なお、駆動ワイヤWが連結部21cへ固定(ロック)された状態を、連結部21cのロック状態と呼ぶ。
 図10、図11、図12、図13、図14を用いて、駆動ワイヤWを連結部21cへ固定する動作について説明する。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けた後、かつ操作部400を操作する前の状態では、カテーテルユニット100は、ベースユニット200から取り外すことができる。以下、カテーテルユニット100がベースユニット200から取り外すことが可能な状態を、取り外し可能状態と呼ぶ。
 図10は、取り外し可能状態における内歯ギア29と連結部21cの状態を示す図である。図10は、操作部400は固定位置に位置された状態における、内歯ギア29と連結部21cを示す図である。
 連結部21cの板バネ21chは、連結ベース21cbに固定された被固定部21cha、押圧部材21cpのカム21ccと当接する被押圧部21chbを有する。板バネ21chは、第1部分21chd1、第2部分21chd2を有する。カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付けると、被保持部Waは、第1部分21chd1と第2部分21chd2の間に挿入される。
 カム21ccは、保持面21ccaと、押圧面21ccbを有する。押圧部材21cpの回転半径方向について、保持面21ccaは、押圧面21ccbよりも、押圧部材21cpの回転中心21cpcに近い位置に配置されている。
 図10に示すように、取り外し可能状態(操作部400が取り外し位置にある状態)では、板バネ21chは、被押圧部21chbが保持面21ccaに当接した位置で保持されている。また、内歯ギア29の歯Za1とギア部21cgの歯Zb1は、互いの間にクリアランスLaが生じた状態で、停止している。
 操作部400の回転方向において、操作部400が取り外し位置から解除位置および固定位置に向かう方向をロック方向(固定方向)と呼び、操作部400が固定位置から解除位置および取り外し位置に向かう方向を解除方向と呼ぶ。操作部400は、解除位置から解除方向に回転して、取り外し位置に移動する。操作部400は、解除位置からロック方向に回転して、固定位置に移動する。
 カテーテルユニット100をベースユニット200に取り付け、操作部400が取り外し位置にある状態では、連結部21cは解除状態であり、連結部21cによる駆動ワイヤWの固定が解除された状態である。
 連結部21cが解除状態にあるとき、カム21ccは、後述する押圧位置から退避した退避位置に位置する。このとき、板バネ21chによる被保持部Waの固定が解除された状態である。連結部21cが解除状態にあるときの第1部分21chd1と第2部分21chd2が被保持部Waを締め付ける力は、連結部21cがロック状態にあるときの第1部分21chd1と第2部分21chd2が被保持部Waを締め付ける力より小さい。
 連結部21cが解除状態にあるとき、ベースユニット200に対してカテーテルユニットを取り外し方向Ddに動かした場合には、第1部分21chd1、第2部分21chd2の間から被保持部Waを引き抜くことができる。
 連結部21cが解除状態にあるとき、第1部分21chd1と第2部分21chd2が被保持部Waを締め付ける力が生じない状態(大きさがゼロである状態)が好ましい。連結部21cが解除状態にあるとき、第1部分21chd1と第2部分21chd2の少なくともいずれか一方と、被保持部Waとの間には、隙間が生じていることが好ましい。
 図11は、操作部400を取り外し位置からロック方向に回転したときの内歯ギア29と連結部21cの状態を示す図である。図11は、操作部400が解除位置にある状態における内歯ギア29と連結部21cの状態を示す図である。
 操作部400が取り外し位置にある状態(図10)で、操作部400をロック方向に回転させると、内歯ギア29が時計回りに回転する。そして、操作部400は、解除位置に位置する。
 なお、操作部400を回転させた場合であっても、キーシャフト15とキー受け部22が係合しているため、カテーテルユニット100の全体(操作部400を除く)は、ベースユニット200に対して回転することが規制されている。つまり、操作部400は、カテーテルユニット100の全体(操作部400を除く)とベースユニット200が停止した状態で、それらに対して回転可能である。
 内歯ギア29が時計回りに回転することで、内歯ギア29の歯Za1とギア部21cgの歯Zb1の間のクリアランスは、クリアランスLaからクリアランスLbに減少する。
 ギア部21cgの歯Zb2は、内歯ギア29の歯部29gの歯先円(点線)との間にクリアランスLzを空けた位置に配置されている。そのため、内歯ギア29は歯Zb2に干渉することなく回転可能である。一方、連結部21cは、図10に示された状態と同じ状態(解除状態)に保たれている。
 図11に示した状態から、操作部400をロック方向にさらに回転させると、内歯ギア29が時計回りにさらに回転する。そのときの内歯ギア29と連結部21cの状態を図12に示す。
 図12は、操作部400を解除位置からロック方向に回転したときの内歯ギア29と連結部21cの状態を示す図である。
 図12に示すように、操作部400を解除位置からロック方向に回転すると、内歯ギア29の歯Za1とギア部21cgの歯Zb1が接触する。一方、連結部21cは、図10、図11に示された状態と同じ状態であり、解除状態に保たれている。
 図13は、操作部400がロック方向に回転することで、押圧部材21cpが回転した状態を示す図である。
 図13に示すように、図12の状態から操作部400をロック方向にさらに回転させると、内歯ギア29が時計回りにさらに回転する。
 内歯ギア29が図12の状態から図13の状態に移動することで、内歯ギア29はギア部21cgを時計回りに回転させる。ギア部21cgが回転すると、保持面21ccaが被押圧部21chbから離れ、押圧面21ccbが、被押圧部21chbに近づく。そして、第1部分21chd1、第2部分21chd2による被保持部Waの挟み込みが開始される。
 そして、押圧面21ccbの端部に配置された角部21ccb1によって被押圧部21chbが押圧されつつ、内歯ギア29の歯Za3がギア部21cgの歯Zb3から離れる位置まで移動する。このとき、第1部分21chd1、第2部分21chd2によって、被保持部Waが挟み込まれた状態である。
 内歯ギア29の歯Za3がギア部21cgの歯Zb3から離れたとき、内歯ギア29からギア部21cgへの駆動力の伝達が終了する。このとき、カム21ccは、角部21ccb1が、板バネ21chからの反力を受ける状態である。
 押圧部材21cpの回転半径方向で、角部21ccb1に作用する板バネ21chの反力は、押圧部材21cpの回転中心21cpcから離れた位置に作用し、押圧部材21cpは時計回りに回転する。このとき、押圧部材21cpは、時計回りに回る内歯ギア29によって回転させられる方向と、同じ方向に向けて回転する。
 図14は、操作部400が固定位置にある状態の内歯ギア29と連結部21cの状態を示す図である。
 図14に示すように、図13に示す状態から、板バネ21chの反力を受けて押圧部材21cpがさらに回転する。
 図14に示すように、押圧部材21cpは、カム21ccの押圧面21ccbと、板バネ21chの被押圧部21chbが面接触をした状態で停止する。つまり、押圧面21ccbと、被押圧部21chbの表面が、同一平面上に並んだ状態となる。
 このとき、連結部21cはロック状態にある。連結部21cがロック状態にあるとき、押圧部材21cpのカム部21ccは、押圧位置に位置し、押圧面21ccbが被押圧部21chbを押圧する。
 連結部21cがロック状態にあるとき、第1部分21chd1、第2部分21chd2によって、被保持部Waが挟み込まれる。つまり、カム21ccによって板バネ21chが押圧され、被保持部Waが板バネ21chによって締め付けられる。その結果、被保持部Waが板バネ21chによって固定される。
 本実施例において、板バネ21chに含まれる第1部分21chd1と第2部分21chd2は、互いに離れた位置で被保持部Waを押圧する。さらに、第1部分21chd1と第2部分21chd2の間に、第1部分21chd1と第2部分21chd2を繋ぐ屈曲部21chcが配置されている。屈曲部21chcは、被保持部Waから隙間Gを空けて配置されている。こうすることにより、第1部分21chd1と第2部分21chd2によって、被保持部Waを安定して固定することができる。なお隙間Gを設けないこととしてもよい。
 板バネ21chの材質としては、例えば樹脂または金属を使用することができるが、金属を使用することが好ましい。なお、板バネ21chの材質は上記の材質に限定されるものではない。
 連結部21cがロック状態にあるとき、第1部分21chd1、第2部分21chd2の間から被保持部Waを引き抜くことが制限される。
 なお、内歯ギア29の歯Za3とギア部21cgの歯Zb4は、互いの間にクリアランスLcが生じる位置で停止している。
 駆動ワイヤWと連結部21cの固定を解除する際には、固定位置に位置する操作部400を、解除方向に回転する。このとき、内歯ギア29は、図14に示す状態から、反時計回りに回転する。内歯ギア29が反時計回りに回転すると、ギア部21cgの歯Zb4に、内歯ギア29の歯Za3が当接し、押圧部材21cpが反時計回りに回転させられる。
 内歯ギア29をさらに反時計回りに回転することで、連結部21cによる駆動ワイヤWの固定が解除される。このときの内歯ギア29と押圧部材21cpの動作は、上述した動作と逆の動作である。つまり、上述した駆動ワイヤWを連結部21cによって固定する際の動作とは逆の動作により、連結部21cによる駆動ワイヤWの固定が解除される。
 上記の動作は、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれで行われる。すなわち、操作部400が取り外し位置から固定位置に移動する過程で、操作部400の移動(回転)により、第1~第9連結部(21c11~21c33)が解除状態からロック状態になる。操作部400が固定位置から取り外し位置に移動する過程で、操作部400の移動(回転)により、第1~第9連結部(21c11~21c33)がロック状態から解除状態になる。つまり、使用者は、一つの操作部400を操作することによって、複数の連結部の解除状態、ロック状態を切り替えることができる。
 つまり、複数の連結部のそれぞれに、解除状態、ロック状態を切り替えるための操作部を設け、使用者がそれを操作する必要がない。したがって、使用者は容易にカテーテルユニット100をベースユニット200に着脱することができる。さらに、医療装置1を簡略化することができる。
 第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれが第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれによって固定された状態を第1状態と呼ぶ。第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれによる第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれに対する固定が解除された状態を第2状態と呼ぶ。
 操作部400の移動に連動して、第1状態と第2状態とが切り替えられる。つまり、取り外し位置と固定位置との間における操作部400の移動に連動して、第1状態と第2状態とが切り替えられる。
 内歯ギア29は、操作部400と連動するように構成されている。本実施例では、ジョイント28は、操作部400と内歯ギア29を連動させるための伝達部材として機能する。内歯ギア29とジョイント28は、操作部400の移動に連動して第1状態と第2状態とが切り替わるように、操作部400と連動する連動部としての機能を有する。
 具体的には、内歯ギア29とジョイント28は、カテーテルユニット100がベースユニット200に取り付けられた状態で、操作部400の移動と連動して、板バネ21chの一部(被押圧部21chb)を、被保持部Waに対して移動させる。被保持部21chbが移動することで、連結部21cのロック状態と、解除状態とが切り替えられる。
 なお、内歯ギア29が操作部400から直接移動される構成であってもよい。その場合、内歯ギア29が連動部としての機能を有する。
 <操作部の移動>
 図15A~図15C、図16A~図16C、図17A~図17Cを用いて、操作部400の移動について説明する。
 本実施例において、操作部400は、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着された状態で、取り外し位置と、解除位置と、固定位置との間を移動可能に構成されている。解除位置は、取り外し位置と固定位置の間に位置する。
 本実施例では、操作部400が解除位置と固定位置との間における操作部400の移動に連動して、第1状態と第2状態とが切り替えられる。
 本実施例において、操作部400は、着脱方向DEと異なる方向に移動することで、取り外し位置と固定位置との間を移動可能である。操作部400は、着脱方向DEに交差する方向(好ましくは直交する方向)に移動して、取り外し位置と固定位置との間を移動する。本実施例では、操作部400は着脱方向DEに延びる回転軸400rの周りに回転して、取り外し位置と固定位置との間を移動する。したがって、使用者が操作部400を操作する際の操作性が良好である。
 図15A~図15Cは、カテーテルユニット100とベースユニット200の説明図である。図15Aは、カテーテルユニット100の断面図である。図15Bはボタン41の斜視図である。図15Cはベースユニット200の斜視図である。
 図16A~図16Cは、操作部400の動作を説明する図である。図16Aは、操作部400が取り外し位置にある状態を示す図である。図16Bは、操作部400が解除位置にある状態を示す図である。図16Cは、操作部400が固定位置にある状態を示す図である。
 図17A~図17Cは、操作部400の動作を説明する断面図である。図17Aは、操作部400が取り外し位置にある状態を示す断面図である。図17Bは、操作部400が解除位置にある状態を示す断面図である。図17Cは、操作部400が固定位置にある状態を示す断面図である。
 操作部400が固定位置にあるとき、連結部21cはロック状態であり、駆動ワイヤWの被保持部Waが対応する連結部21cに固定される(図14参照)。
 操作部400が解除位置にあるとき、連結部21cは解除状態であり、駆動ワイヤWの被保持部Waと連結部21cのロックが解除されている(図11参照)。この状態では、駆動ワイヤWとワイヤ駆動部300の接続が断たれている。したがって、カテーテル11が外力を受けた際に、ワイヤ駆動部300による抵抗を受けることなく、湾曲部12を自由に屈曲することができる。
 操作部400が取り外し位置にあるとき、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外すことが許容される。また、操作部400が取り外し位置にある状態で、カテーテルユニット100はベースユニット200に取り付けることができる。操作部400が取り外し位置にあるときには、連結部21cは解除状態であり、駆動ワイヤWの被保持部Waと連結部21cのロックが解除されている(図10参照)。
 図15Aに示すように、カテーテルユニット100は、操作部400を付勢する操作部付勢バネ43、移動部材としてのボタン41、ボタン41を付勢するボタンバネ42を有する。
 本実施例において、操作部付勢バネ43は圧縮ばねである。操作部400は、操作部付勢バネ43によって、近位端カバー16に近づく方向Dhに向けて付勢されている。
 本実施例において、ボタン41、ボタンバネ42は、操作部400に備えられる。操作部400が取り外し位置、解除位置、固定位置に移動するときに、ボタン41、ボタンバネ42は、操作部400と共に移動する。
 ボタン41は、操作部400の回転軸400rの方向と交差する方向に向けて、操作部400に対して移動可能に構成されている。ボタン41は、ボタンバネ42によって、カテーテルユニット100の外側(回転軸400rから離れる方向)に向けて付勢されている。
 後述するように、ボタン41により、操作部400が解除位置から取り外し位置に移動することが規制される。また、ボタン41を操作部400に対して移動することにより、操作部400は解除位置から取り外し位置に移動することが許容される。
 ボタン41は、ボタン突起(被規制部)41aを有する。ボタン突起41aは、ボタン斜面41a1と、被規制面41a2を有する。
 ベースユニット200は、ベースフレーム25を備える。ベースフレーム25には、ロック軸26が備えられる。ロック軸26はロック突起(規制部)26aを備える。
 本実施例において、ロック軸26は複数設けられている。すべてのロック軸26がロック突起26aを備えていてもよく、一部のロック軸26がロック突起26aを備えていてもよい。なお、ロック軸26は1つであってもよいし、3以上であってもよい。
 一方、図9、図16A、図16B、図16Cに示すように、操作部400の内側には、ロック軸26と係合するロック溝400aが備えられる。ロック溝400aは、着脱方向DEとは異なる方向に延びている。本実施例では、操作部400の回転方向に延びている。ロック溝400aは、着脱方向DEに交差する方向(直交する方向)に延びているということもできる。
 ロック溝400aは、ロック軸26が複数設けられる場合は、複数のロック軸26のそれぞれに対して設けられる。
 図16Aに示すように、ベースユニット200にカテーテルユニット100が取り付けられると、ロック溝400aの入り口400a1を介して、ロック軸26がロック溝400aに係合する。
 このとき、操作部400は取り外し位置に位置し、連結部21cは解除状態である(図10参照)。したがって、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれによる、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれに対する固定が解除されている状態である。また、図17Aに示すように、ボタン突起41aと、ロック突起26aが対向する。
 操作部400が取り外し位置にある状態で、操作部400をロック方向R1に回転させると、ボタン突起41aの斜面41a1が、ロック突起26aの斜面26a1に当接する。ボタンバネ42の付勢力に抗して、ボタン41が操作部400の内側(回転軸400rに近づく方向)に向けて移動する。そして、ボタン突起41aがロック突起26aを乗り越え、操作部400は解除位置に移動する(図17B参照)。
 このとき、連結部21cは解除状態である(図11参照)。したがって、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれによる、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれに対する固定が解除されている状態である。
 本実施例において、ボタン41を操作しなくても、操作部400を取り外し位置から解除位置に移動することが許容される。つまり、操作部400を取り外し位置から解除位置に移動する際には、使用者はボタン41を操作する必要がない。
 操作部400が解除位置に位置した状態で、操作部400をロック方向R1に回転させると、操作部400は固定位置に移動する。操作部400が固定位置にある状態で、ロック溝400aの位置決め部400a2が、ロック軸26に対応する位置に位置する。操作部400は操作部付勢バネ43によって近位端カバー16に近づく方向Dhに向けて付勢されている。その結果、位置決め部400a2がロック軸26に係合する。
 操作部400が解除位置から固定位置に移動する過程で、前述のように駆動ワイヤWの被保持部Waが、連結部21cに固定される。
 操作部が固定位置に位置した状態では、連結部21cはロック状態である(図14参照)。したがって、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれは、第1~第9連結部(21c11~21c33)のそれぞれに固定される。この状態で、ワイヤ駆動部300からの駆動力が、湾曲駆動部13に伝達可能となる。つまり、第1~第9駆動源(M11~M33)のそれぞれからの駆動力が、第1~第9連結部(21c11~21c33)を介して、第1~第9駆動ワイヤ(W11~W33)のそれぞれに伝達可能となる。
 操作部400が解除位置にあるときには、カテーテルユニット100の取り外し方向Ddにおいて、ロック溝400aを形成する壁400a3が、ロック軸26の上流側に位置する。操作部400が固定位置にあるときには、取り外し方向Ddにおいて、位置決め部400a2が、ロック軸26の上流側に位置する。その結果、操作部400が解除位置にあるときと、固定位置にあるときには、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外すことが規制される。一方、操作部400が取り外し位置にあるときは、取り外し方向Ddにおいて、ロック溝400aの入り口400a1がロック軸26の上流側に位置する。その結果、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外すことが許容される。
 操作部400が固定位置にある状態で、操作部400を解除方向R2に向けて回転すると、操作部400は解除位置に位置される。操作部400が固定位置から解除位置に移動する過程で、前述のように駆動ワイヤWの被保持部Waが、連結部21cから解放される。
 操作部400が解除位置に位置される状態で、ボタン突起41aの被規制面41a2が、ロック突起26の規制面26a2に当接する(図17B参照)。この状態では、操作部400を解除方向R2に回転させることが規制される。また、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外すことが規制される。
 操作部400が解除位置に位置した状態で、使用者がボタン41を操作部400の内側に向けて押し込むことにより、被規制面41a2が規制面26a2から離れ、ボタン突起41aがロック突起26aを乗り越える。その結果、操作部400は解除方向R2に回転することが許容され、操作部400は解除位置から取り外し位置に移動することができる。
 操作部400が取り外し位置に位置されたとき、連結部21cは解除状態となる。したがって、カテーテルユニット100をベースユニット200から取り外す際、および装着する際に、駆動ワイヤWに作用する負荷(例えば、連結部21c受ける抵抗)を小さくすることができる。したがって、使用者はカテーテルユニット100を容易に着脱することができる。
 操作部400が解除位置に位置されたとき、カテーテルユニット100がベースユニット200から取り外すことが規制され、かつ連結部21cは解除状態となる。上述のように、連結部21cが解除状態であるとき、駆動ワイヤWとワイヤ駆動部300の接続が断たれ、ワイヤ駆動部300による抵抗を受けることなく、湾曲部12を自由に屈曲することができる。
 使用者は、カテーテル11を対象の内部に挿入している状態で、操作部400を解除位置に位置させることで、ワイヤ駆動部300によるカテーテル11の駆動を中止することができる。さらに、カテーテルユニット100がベースユニット200から取り外すことが規制されているため、使用者は、ベースユニット200を持って、カテーテル11を対象の内部から引き出すことができる。
 また、本実施例の構成では、ボタン41を操作しない場合には、操作部400は解除位置から取り外し位置に移動することが規制される。したがって、使用者が操作部400を固定位置から解除位置に移動させる際、誤って取り外し位置まで操作部400を移動させることを抑制できる。
 なお、本実施例では、ロック突起26aとボタン41の数は一つずつである。ただし、医療装置1は、ロック突起26aとボタン41を、複数有していてもよい。
 <力センサ>
 図18A~図18Eを用いて、力センサ50について説明する。
 力センサ50は、外力によって変形する起歪体51sと、前記起歪体のひずみを大きく受ける変形部分に張り付けられるひずみゲージ52gで構成される後述するブリッジ回路53bを備える。また、力センサ50は、ブリッジ回路53bから出力される、ひずみに応じた信号を増幅する増幅器を持つ基板55pを備える。
 図18Aは、力センサ50の側面図である。本実施例では、第1~第9連結部(21c11~21c33)に、第1力センサ50_11、第2力センサ50_12、第3力センサ50_13、第4力センサ50_21、第5力センサ50_22、第6力センサ50_23、第7力センサ50_31、第8力センサ50_32、第9力センサ50_33がそれぞれ備えられる。
 また、第1~第9力センサ(50_11~50_33)は、第1起歪体51s11、第2起歪体51s12、第3起歪体51s13、第4起歪体51s21、第5起歪体51s22、第6起歪体51s23、第7起歪体51s31、第8起歪体51s32、第9起歪体51s33をそれぞれ備える。
 第1~第9力センサ(50_11~50_33)の内、任意の一つを、力センサ50と呼ぶことができる。また、第1~第9起歪体(51s11~51s33)の内、任意の一つを、起歪体51sと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9起歪体(51s11~51s33)のそれぞれは、同一形状である。
 図18Bは、ひずみゲージ52gが張り付けられた起歪体51sの正面図である。図18Cは、ひずみゲージ52gが張り付けられた起歪体51sの背面図である。
 力センサ50は、ひずみゲージ52gによって構成される図18Dに示すブリッジ回路53bを備える。本実施例では、第1~第9力センサ(50_11~50_33)は、第1ブリッジ回路53b11、第2ブリッジ回路53b12、第3ブリッジ回路53b13、第4ブリッジ回路53b21、第5ブリッジ回路53b22、第6ブリッジ回路53b23、第7ブリッジ回路53b31、第8ブリッジ回路53b32、第9ブリッジ回路53b33をそれぞれ備える。
 第1~第9ブリッジ回路(53b11~53b33)のうち、任意の一つを、ブリッジ回路53bと呼ぶことができる。本実施例1において、第1~第9ブリッジ回路(53b11~53b33)のそれぞれは、同一構成である。
 第1~第9ブリッジ回路(53b11~53b33)は、第1~第9力起歪体(51s11~51s33)のそれぞれに貼り付けられている。具体的には、第1ブリッジ回路53b11は、第1起歪体51s11に張り付けられる。第2ブリッジ回路53b12は、第2起歪体51s12に張り付けられる。第3ブリッジ回路53b13は、第3起歪体51s13に張り付けられる。第4ブリッジ回路53b21は、第4起歪体51s21に張り付けられる。第5ブリッジ回路53b22は、第5起歪体51s22に張り付けられる。第6ブリッジ回路52b23は、第6起歪体51s23に張り付けられる。第7ブリッジ回路53b31は、第7起歪体51s31に張り付けられる。第8ブリッジ回路53b32は、第8起歪体51s32に張り付けられる。第9ブリッジ回路53b33は、第9起歪体51s33に張り付けられる。
 なお、ひずみゲージ52gは、接着剤や蒸着、その他の手法により起歪体51sに張り付けられていてもよい。ひずみゲージ52gは起歪体51sの変形を検知しやすい位置に張り付けられ、起歪体51sの変形に伴って、ひずみゲージも同様に変形する。この時、変形量に応じて、ひずみゲージ52gの電気抵抗率が変化し、抵抗値の変化をブリッジ回路53bが出力する。
 なお、本実施例では、ひずみゲージ52gによるブリッジ回路53bの構成に4ゲージ法を用いているが、1ゲージ法や2ゲージ法もしくはそれ以外の方法を用いてもよい。また4ゲージ法であっても、力センサ50の形状は図18A~図18Eと異なる形状であってもよい。
 また、本実施例では、力センサ50としてひずみゲージ52gで構成されたブリッジ回路53bを用いているが、他の方式の力センサ50、例えば、静電容量式や圧電式などを用いてもよい。
 次に図18Eを用いて、起歪体51sとトラクタ支持軸21csとの接続について説明する。起歪体51sは、トラクタ支持軸21csを介して、駆動源Mに接続することで、駆動源Mからの駆動力を外力として与えられる。
 本実施例では、駆動源Mと駆動ワイヤWの間に接続される。具体的には、第1起歪体51s11は、第1駆動源M11に接続される。第2起歪体51s12は、第2駆動源M12に接続される。第3起歪体51s13は、第3駆動源M13に接続される。第4起歪体51s21は、第4駆動源M21に接続される。第5起歪体51s22は、第5駆動源M22に接続される。第6起歪体51s23は、第6駆動源M23に接続される。第7起歪体51s31は、第7駆動源M31に接続される。第8起歪体51s32は、第8駆動源M32に接続される。第9起歪体51s33は、第9駆動源M33に接続される。
 起歪体51sは連結部21cの一部(連結ベース部21cbとトラクタ支持軸21csとの間)に設けられる。湾曲駆動部13は、連結装置21と起歪体51sを介してワイヤ駆動部300の駆動力を受け、湾曲部12を湾曲させる。具体的には、第1起歪体51s11は第1連結部21c11に設けられる。第2起歪体51s12は第2連結部21c12に設けられる。第3起歪体51s13は第3連結部21c13に設けられる。第4起歪体51s21は第4連結部21c21に設けられる。第5起歪体51s22は第5連結部21c22に設けられる。第6起歪体51s23は第6連結部21c23に設けられる。第7起歪体51s31は第7連結部21c31に設けられる。第8起歪体51s32は第8連結部21c32に設けられる。第9起歪体51s33は第9連結部21c33に設けられる。
 また、起歪体51sは、ひずみゲージ52gが貼り付けられている。そしてブリッジ回路53bが構成されている。その出力を扱うために、力センサ50は、基板を有する。図18Eには、起歪体51sと張り付けられた基板55pが斜視図で示されている。本実施例1では、第1~第9力センサ(50_11~50_33)は、第1基板55p11、第2基板55p12、第3基板55p13、第4基板55p21、第5基板55p22、第6基板55p23、第7基板55p31、第8基板55p32、第9基板55p33をそれぞれ備える。
 第1~第9基板(55p11~55p33)のうち、任意の一つを、基板55pと呼ぶことができる。本実施例において、第1~第9基板(55p11~55p33)のそれぞれは、同一の回路構成である。より具体的には第1~第9基板(55p11~55p33)のそれぞれは、同一の増幅回路を備える。
 基板55pは、起歪体51sに取り付けられたひずみゲージ52gから引き出される導線に接続される。基板55pは、起歪体51sの変形に応じて、ひずみゲージ52gで構成されるブリッジ回路53bからひずみに応じた出力信号を得ることができる。具体的には、第1基板55p11は、第1起歪体51s11のひずみを検知する。第2基板55p12は、第2起歪体51s12のひずみを検知する。第3基板55p13は、第3起歪体51s13のひずみを検知する。第4基板55p21は、第4起歪体51s21のひずみを検知する。第5基板55p22は、第5起歪体51s22のひずみを検知する。第6基板55p23は、第6起歪体51s23のひずみを検知する。第7基板55p31は、第7起歪体51s31のひずみを検知する。第8基板55p32は、第8起歪体51s32のひずみを検知する。第9基板55p33は、第9起歪体51s33のひずみを検知する。
 ひずみゲージ52gは起歪体51sの変形を検知しやすい位置に張り付けられ、起歪体51sの変形に伴って、ひずみゲージ52gも同様に変形する。この時、変形量に応じて、ひずみゲージ52gの電気抵抗率が変化し、抵抗値の変化をブリッジ回路53bが出力する。この出力値を基板55pが得ることで、基板55pに含まれる増幅器54によって増幅する。演算装置3aは、この増幅後の値によって外力の検知を行う。なお、基板55pはブリッジ回路53bを備えていればよく、増幅器54は基板55pに備えらなくともよい。例えば、増幅器54は制御装置3に備えられることとしてもよい。
 本実施例1において、力センサ50は、トラクタ支持軸21csと連結ベース21cbの間に接続されることで、外力を検知するように構成されている。起歪体51sは、Dc方向の外力によって変形するように形成される。起歪体51sは、トラクタ支持軸21csによって接続され、トラクタ21ctを介して、駆動源Mの駆動力を受ける。起歪体51sには、表面と裏面にひずみゲージが張り付けられ、ブリッジ回路を形成し、ひずみゲージから引き出された導線が基板55pに含まれる増幅回路54に接続されている。
 本実施例1では、駆動源Mの駆動による駆動力を受けることで、起歪体51sが変形し、ひずみゲージの電気抵抗率が変化する。この電気抵抗率の変化により生じる、わずかな電気信号を、前記ひずみゲージ51sに接続された導線によって、増幅器54に与えることで、増幅された信号を得ることが可能となる。なお、増幅された信号は例えば演算装置3aに送られる。
 <制御ブロック図>
 図19は機構部品である駆動源M、力センサ50、駆動ワイヤWを含む制御ブロック図である。使用者は医療装置1を操作するために入力装置3bから動作指示を入力する。入力装置3bと演算装置3aは電気的に接続されており、入力装置3bからの動作指示に従い、駆動源MのモータMbを駆動する。演算装置3aはゲイン設定部G、電流検知部C、タイマTおよび校正部Aとして機能する。なお、ゲイン設定部G、電流検知部C、タイマTおよび校正部Aは互いに接続されている。
 ゲイン設定部Gは、第1~第9モータ(Mb11、Mb12、Mb13、Mb21、Mb22、Mb23、Mb31、Mb32、Mb33)のゲインを個別に記憶する。ゲインとは例えば、駆動源Mからの駆動指示あたりのモータMbが出力する駆動力を示すものである。例えば、同じ駆動指示をモータMbに与えたとしても、ゲインが基準値より低ければモータMbから出力される駆動力は、ゲインが基準値の場合にモータMbから出力される駆動力より小さくなる。なお、ゲイン設定部Gは、第1~第9モータ(Mb11、Mb12、Mb13、Mb21、Mb22、Mb23、Mb31、Mb32、Mb33)に対応して、複数設けることとしてもよい。
 電流検知部Cは、電流検出抵抗等で構成されている。電流検知部CはモータMを駆動する電流を検知する。なお、電流検出部CはモータMbに個別に設けても、複数のモータMbに対して共通に設けて、電流検出するタイミングを切り替えて用いても良い。なお、本実施例においては電流検知部Cを備えなくともよい。
 タイマTは、様々な時間計測ができる。
 校正部Aは、力センサ50の出力、エンコーダEの出力、電流検知部Cの検知結果、タイマTが計測した時間のうち必要な情報に基づいてゲイン設定部Gが設定したゲインを校正する。すなわち、モータMbの湾曲領域12bへの駆動力を校正する。駆動力の校正はゲインの校正に限定されるものではなく、モータMbの電流または電圧など他のパラメータを校正することとしてもよい。校正部Aは第1~第9モータ(Mb11、Mb12、Mb13、Mb21、Mb22、Mb23、Mb31、Mb32、Mb33)に設定されたゲインを個別に校正する。より具体的には、校正部Aは、校正空間505cの壁への湾曲領域12bの接触に基づいてゲインの校正を行う。すなわち、校正部Aは、湾曲領域が湾曲することによる第1空間の壁への接触に基づいて、駆動力を校正する校正手段の一例に相当する。
 なお、エンコーダEの出力は演算装置3aに入力されている。また、力センサ50の出力は演算装置3aに入力されている。より具体的には増幅回路54の出力は演算装置3aに入力されている。
 <カテーテルケースと湾曲領域収納部>
 図20A、図20B、図21A、図21Bを用いて、ベースユニット200に対し未装着状態のカテーテルユニット100を収容する構成について説明する。
 本実施例に係る医療装置1は、駆動ワイヤWがワイヤ駆動部300と連結された後、複数の駆動源Mを独立して制御し、カテーテル11の延伸方向に駆動ワイヤWを移動することで湾曲部12の姿勢を自在に切り替えられる装置である。
 一方、カテーテルユニット100がベースユニット200に対し未装着の状態においてはカテーテル11の延伸方向の駆動ワイヤWの動きは規制されないため、湾曲部12の姿勢を変化させることで駆動ワイヤWおよび被保持部Waが移動可能な構造となっている。従って、カテーテルユニット100の組立の完了後、ベースユニット200に装着されるまでの間に何らかの外力の作用により湾曲部12が変形し、被保持部Waが意図しない位置で連結部21cに連結される事態が生じないように構成されることが望ましい。
 そこで、図20A、図20Bに示すように、本実施例に係るカテーテルユニット100は、製造過程における組立完了後、ベースユニット200への使用者による装着までの間にカテーテル11に対し外力の作用を防止するカテーテルケース500が装着可能に構成される。なお、医療システム1Aおよびカテーテルケース500を含めて一つのシステムと呼ぶことができる。
 図20Aは、カテーテルユニット100とカテーテルケース500の装着前の外観図、図20Bは、装着後の外観図である。なお、後述するカテーテルユニット100の複数の被保持部Waの位置関係の説明のため、図20A、図20B以降では被保持部Waを覆うワイヤカバー14の図示を省略する。また、図20A、図20B以降の各図において、カテーテル11の延伸方向をZ方向として図示する。また、Z方向とそれぞれ直交し且つ互いに直交する方向をX方向およびY方向として図示している。
 図21Aは、図20Bの状態におけるX方向に対し垂直な断面図、図21Bは図21Aにおける遠位端側の断面の拡大図である。
 図20Aに示すように、カテーテルケース500は、カテーテルユニット100に装着されることにより姿勢が決められると共にカテーテルユニット100に固定されるケースベース501を有する。また、カテーテルケース500は、カテーテル11の湾曲部12の主に中間領域12aの姿勢をカテーテル11の延伸方向に直線の状態で収納する中間領域収納部502を有する。さらに、カテーテルケース500は、中間領域収納部502に対しZ方向に移動可能に支持されながら主に湾曲部12の湾曲領域12bを収納するための湾曲領域収納部505を有する。また、カテーテルケース500は、ケースベース501をカテーテルユニット100の近位端カバー16に固定するためのネジで構成されたケース固定手段503を有する。
 図21Aに示すように、ケースベース501の内部にはカテーテルユニット100の近位端カバー16が収納可能なカバー収納領域501sを有する。図21Bに示すように、中間領域収納部502は、カテーテル11の湾曲部12を収納可能なカテーテル挿通孔502sを有する。湾曲領域収納部505は、中間領域収納部502に対しZ方向にのみ移動可能となるように構成された嵌合領域505fと、湾曲領域12bを収納するための湾曲領域挿通孔505sとを有する。さらに、湾曲領域収納部505は、収納状態のカテーテル11の中心軸11c(または湾曲領域挿通孔505sの中心軸)を中心とし遠位端に向かうに従い径が大きくなる円錐状の面を有する校正空間505cを有する。校正空間505cはカテーテル11の湾曲領域12bが湾曲可能な空間であり、第1空間の一例に相当する。校正空間505cの具体的な構成および機能については後述する。
 カテーテルケース500に対しカテーテルユニット100を、図20Aに破線で示した矢印の方向、即ちZ方向に後述する所定の位置まで挿入後、ケース固定手段503を操作する。これにより、図21Aに示すように近位端カバー16に対しケースベース501が固定され、カテーテル11に対するカテーテルケース500の装着が完了する。カテーテルケース500は、カテーテルを収容可能であり湾曲領域が湾曲可能な第1空間を有するケースの一例に相当する。
 ケース固定手段503は、本実施例ではケースベース501を近位端カバー16にネジで固定する構成となっているが、この限りではなく、磁石やスナップフィットのような弾性の係合部による固定手段を備え、装着後にケースベース501のZ方向への移動が規制される構成であればよい。着脱の作業が簡便になる場合もあり得る。
 図21Bに示すように、カテーテル挿通孔502sおよび湾曲領域挿通孔505sは、湾曲部12の中間領域12aおよび湾曲領域12bが変位することなく(または略変位することなく)直線的な姿勢を維持するよう、カテーテルケース500の装着によって湾曲部12の外形を覆うように構成される。
 図3Bにて説明した第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Z方向上で位置する領域の湾曲領域12bのZ方向に垂直な断面形状と湾曲領域挿通孔505sのZ方向に垂直な断面形状が略同形状を為すように構成される。カテーテル挿通孔502sおよび湾曲領域挿通孔505sは、校正空間505cよりカテーテルケース500の開口側に位置し、カテーテルケース500の短手方向において狭い空間である。すなわち、カテーテル挿通孔502sおよび湾曲領域挿通孔505sの少なくとも一方は、カテーテルが挿入される方向に直交する方向である短手方向に関して第1空間の少なくとも一部より狭い空間であり、カテーテルを収容可能な第2空間の一例に相当する。
 湾曲領域挿通孔505sに湾曲領域12bが収まることで変形が規制されると共に、湾曲領域収納部505のZ方向以外の移動を規制する中間領域収納部502と一体となったケースベース501が近位端カバー16に固定される。したがって、複数の駆動ワイヤWで構成されている中間領域12aも撓むため、その撓みも規制され、湾曲部12全体の直線性を確保することができる。
 従ってカテーテルケース500の装着によって駆動ワイヤWは移動を規制され、被保持部WaのZ方向の位置は、カテーテルユニット100がベースユニット200に装着される際に予め設定された最適な位置を維持することができる。なお、本実施例に係る医療装置1においては、カテーテル11を構成する複数の駆動ワイヤWに対応するベースユニット200側の連結装置21の各構成部品は共通であることから、ベースユニット200へのカテーテルユニット100の装着時には、図21Aに示すように複数の被保持部WaのZ方向が揃っている状態が最適である。
 さらに、カテーテルケース500は、カテーテルユニット100に装着された状態でベースユニット200への装着を阻害しない領域に位置するよう構成されている。具体的には、図21Aに示すように、カテーテルユニット100にカテーテルケース500が装着された状態であっても、操作部400が外部に露出するように構成されていることにより、装着したまま主に図9を用いて説明したプロセスでカテーテルユニット100をベースユニット200に装着することが可能となる。上述の構成により、ユニット間の装着作業時に被保持部Waの意図しない移動をより確実に防止することができる。即ち、カテーテルユニット100をベースユニットに容易に装着することができる。
 なお、カテーテルケース500について、本実施例では、カテーテルユニット100をZ方向に挿入可能な孔を有する形上の物について説明したが、この限りではない。カテーテルケース500を、カテーテル挿通孔502sの円筒形状の中心を通る平面で分割した二つの部材で構成し、カバー収納領域501sおよびカテーテル挿通孔502sを形成する片方の部材の溝形状に適合するようカテーテルユニット100を収め、もう一方の部材を、蓋をするように組み立てるようなケース構成でもよい。カテーテルケース500の装着作業が簡便になる場合もあり得る。すなわち、カテーテルケース500の構成は図20A、図20B等の構成に限定されるものではない。
 次に、図22A~図22Cを用いて、湾曲領域収納部505の中間領域収納部502に対する支持構成についてより具体的に説明する。
 図22A~図22Cは、湾曲領域収納部505に係る構成について、図20A、図20Bにおける-Y方向に向かって見た状態を示す説明図である。より具体的には、図22Aは中間領域収納部502単独の湾曲領域収納部505の支持領域の説明図、図22Bは図20Bを-Y方向に向かって見た投影図、図22Cは図20Bにおける収納状態のカテーテル11の中心軸11cを通るXZ平面上の断面図である。なお、図22A~図22Cにおける湾曲領域収納部505のZ方向の位置は、図21A、図21Bと同様に、カテーテルユニット100がベースユニット200に対し未装着の状態を示す。
 図22Aに示すように、中間領域収納部502は、湾曲領域収納部505のZ方向の位置を調整する際に目視で大凡のターゲットを見極めるための目印となる調整マークAM1~AM4を有する。また、中間領域収納部502は調整マークAM1~AM4のそれぞれと対応するように設けられ、湾曲領域収納部505のZ方向の位置を決定し固定するため凹状に形成される被係合部NR1~NR4を有する。
 一方、図22Bに示すように、湾曲領域収納部505は、調整マークAM1~AM4と位置を目視上で一致させることによりZ方向の大凡の位置を決定するように設けられるインジケーター505mを有する。また、湾曲領域収納部505は、調整マークAM1~AM4を目視できるよう窓505wを有する。
 また、図22Cに示すように、湾曲領域収納部505は、中間領域収納部502に対しZ方向以外の移動が規制されるよう、中間領域収納部502の外形と嵌合関係にある嵌合領域505fを有する。さらに、湾曲領域収納部505は、中間領域収納部502の被係合部NR1~NR4と係合可能な凸形状を備えながらスナップフィットのように弾性変形をすることで湾曲領域収納部505のZ方向への移動を可能とする係合部505sfを有する。
 以上の構成により、使用者は係合部505sfと被係合部NR1~NR4のいずれかが係合した状態から、湾曲領域収納部505をZ方向に所定の操作力で操作することにより、係合部505sfを弾性変形させ、係合状態を解除することができる。この時、使用者は窓505wを注視し、インジケーター505mと調整マークAM1~AM4のいずれかのZ方向の位置が一致するように操作を行う。これにより、被係合部NR1~NR4のうち所望の被係合部と係合部505sfが自動的に係合され、湾曲領域収納部505のZ方向の位置が決定、固定される。
 なお、本実施例では、中間領域収納部502と湾曲領域収納部505の係合部が、被係合部NR1~NR4が凹形状、係合部505sfが凸形状からなる構成について説明したが、この限りではない。湾曲領域収納部505のZ方向の移動を阻害しないよう、被係合部NR1~NR4側が弾性的に移動可能な凸形状から為り、係合部505sf側が対応する凹形状を有する構成でもよい。すなわち、被係合部および係合部の形状は図22A~図22Cの例に限定されるものではない。
 また、本実施例では、使用者が湾曲領域収納部505の位置を調整する際に目視でターゲッティングする構成として、インジケーター505mを調整マークAM1~AM4に窓505w内で合わせる構成について説明したが、この限りではない。例えば、図22Bに示す湾曲領域収納部505の外形端部505eのZ方向の位置に対応するように中間領域収納部502の外形に調整マークを設け、互いを目視で合わせる等、目視で二つの部品間の大凡の位置を合わせられるような構成を設けてもよい。
 さらに、本実施例では、図21A、図21Bに示すように調整マークAM1~AM4(AM4は不図示)は中間領域収納部502の外形の凹形状で為されているが、この限りではなく、インクによる印字や凸形状を施し、湾曲領域収納部505のZ方向の移動を阻害しないよう、嵌合領域505fの凸形状に対向する領域のみに関しクリアランスを設けるような形状としてもよい。なお、調整マークAM1~AM4、窓505wおよびインジケーター505mを設けなくともよい。
 次に、図23A~図23Dを用いて、中間領域収納部502に対する湾曲領域収納部505のZ方向の位置とカテーテル11の湾曲領域12bの校正空間505cに対する位置の関係について説明する。
 図23A~図23Dは、図22Cと同様の平面上における湾曲領域収納部505に係る構成の断面図である。図23Aは、図22Cと同じく湾曲領域収納部505の係合部505sfが中間領域収納部502の被係合部NR1と係合する状態を示す。図23Bは図23Aの状態から湾曲領域収納部505を-Z方向に操作し係合部505sfと被係合部NR2との係合に遷移した状態を示す。図23Cは図23Bの状態からさらに湾曲領域収納部505を操作し係合部505sfと被係合部NR3との係合に遷移した状態を示す。図23Dは図23Cの状態からさらに湾曲領域収納部505を操作し係合部505sfと被係合部NR4との係合に遷移した状態を示す。
 図23Aに示すように、係合部505sfと被係合部NR1とが係合状態にある時、カテーテル11の湾曲領域12bは、少なくとも第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の位置する領域に関し、湾曲領域挿通孔505sの内部に収納されている。
 図23Bに示すように、係合部505sfと被係合部NR2とが係合状態にある時、カテーテル11の湾曲領域12bは、校正空間505cの近位端505cpと第2ガイドリングJ2のZ方向の位置が略一致するような位置関係にある。近位端505cpは湾曲領域挿通孔505sの遠位端に対応している。また、係合部505sfと被係合部NR2とが係合状態にある時、第3ガイドリングJ3が校正空間505cに位置する。すなわち、被係合部NR1と被係合部NR2とのZ方向における間隔は第3ガイドリングJ3から第2ガイドリングJ2までの距離と同一である。係合部505sfと被係合部NR1、2は湾曲領域単位でカテーテルを第1空間に送る送り機構の一例に相当する。
 この時、湾曲領域12bの第2ガイドリングJ2~第3ガイドリングJ3の間の領域は、湾曲領域挿通孔505sより断面積の大きい校正空間505c内に位置にするため、図3Bにて説明した第3ガイドリングJ3と接続する第7ワイヤ体Wb31および第8ワイヤ体Wb32、第9ワイヤ体Wb33がZ方向に操作されることによりその姿勢を自在に切り替えることができる状態となる。
 一方、第1ガイドリングJ1~第2ガイドリングJ2の間の領域は、図23Aと同様に湾曲領域挿通孔505sの内部に位置するため姿勢が規制されており、第1ガイドリングまたは第2ガイドリングJ2と接続する第1~第6ワイヤ体(Wb11~Wb13、Wb21~Wb23)については操作が許容されない状態となっている。
 図23Cに示すように、係合部505sfと被係合部NR3とが係合状態にある時、カテーテル11の湾曲領域12bは、校正空間505cの近位端505cpと第1ガイドリングJ1のZ方向の位置が略一致するような位置関係にある。係合部505sfと被係合部NR3とが係合状態にある時、第2ガイドリングJ2および第3ガイドリングJ3が校正空間505cに位置する。すなわち、被係合部NR2と被係合部NR3とのZ方向における間隔は第2ガイドリングJ2から第1ガイドリングJ1までの距離と同一である。
 この時、湾曲領域12bの第1ガイドリングJ1~第3ガイドリングJ3の間の領域は、校正空間505c内に位置にするため、第3ガイドリングJ3と接続する第7~第9ワイヤ体(Wb31~Wb33)に加え、第2ガイドリングJ2と接続する第4~第6ワイヤ体(Wb21~Wb23)がZ方向に操作されることによりその姿勢を自在に切り替えることができる状態となる。
 一方、第1ガイドリングJ1より近位端側の領域は、図23Aと同様に湾曲領域挿通孔505sの内部に位置するため姿勢が規制され、第1ガイドリングと接続する第1~第3ワイヤ体(Wb11~Wb13)については操作が許容されない状態となっている。
 図23Dは、係合部505sfと被係合部NR4とが係合状態にある時の湾曲領域12bと校正空間505cとの関係を示す図である。カテーテル11の湾曲領域12bは、校正空間505cの近位端505cpと第1ガイドリングJ1より近位端側に所定の距離Lj離れた所定部位12bsのZ方向の位置が略一致するような位置関係にある。第1ガイドリングJ1~第3ガイドリングJ3が校正空間505cに位置する。カテーテル11の所定部位12bsは第1ガイドリングJ1の操作により湾曲領域12bが湾曲する際のカテーテル11の変形の起点となる箇所であり、Ljの値は装置の仕様に応じて予め自由に設定することが可能である。
 この時、湾曲領域12bの所定部位12bsより遠位端側の領域は、校正空間505c内に位置にするため、第2ガイドリングJ2および第3ガイドリングJ3と接続する第4~第9ワイヤ体(Wb21~Wb23、Wb31~Wb33)に加え、第1ガイドリングJ1と接続する第1~第3ワイヤ体(Wb11~Wb13)がZ方向に操作されることによりその姿勢を自在に切り替えることができる状態となる。
 ところで、校正空間505cは円錐状の空間であり、校正空間505cを構成する円錐状の面は、図23B~図23Dにて示した係合部505sfと被係合部NR2~NR4とがそれぞれ係合関係にある時、ワイヤ体Wbが操作されることにより湾曲領域12bの姿勢が可動域内で切り替わることで湾曲領域12bの遠位端が位置することが可能な空間の内側に存在するように所定の位置に設けられている。言い換えれば、中間領域収納部502と湾曲領域収納部505との位置関係が上述した関係にある時、ワイヤ体Wbを操作することで湾曲領域12bの遠位端を接触させることが可能な位置に校正空間505cの円錐状の面が設けられている。すなわち、第1空間は、第2空間から離れるにつれて短手方向における幅が大きくなる。
 なお、本実施例では、校正空間505cの円錐状の面について、一律な傾斜で形成されている構成について説明をしたが、この限りではない。上述した通り、係合部505sfと被係合部NR2~NR4とがそれぞれ係合関係にある時の湾曲領域12bの可動域に対応するように湾曲領域12bの遠位端が接触可能な所定の面があればよい。したがって、校正空間505cは、Z方向の位置によって傾斜が異なる曲面で構成されたり、複数の円錐状の面が断続的に接続されるような構成であったりしてもよい。また、校正空間505cは、カテーテル11の湾曲方向によらず壁に接触することが望ましい。そのため、校正空間505cの壁は、収納状態のカテーテル11の中心軸11c(または湾曲領域挿通孔505sの中心軸)からカテーテルケース500の短手方向において等しい距離にあることが望ましい。すなわち、校正空間505cは円錐形状に限定されるものではなく、収納状態のカテーテル11の中心軸11c(または湾曲領域挿通孔505sの中心軸)から等しい距離に壁があるような空間であればよい。すなわち、第1空間は、短手方向に関して第2空間の中心から等しい距離に壁を有する。
 <ひずみゲージを用いたカテーテルユニットの校正>
 図23A~図23D、図24、図25A~図25C、図26を用いて、カテーテル11の湾曲速度(または湾曲量)のばらつきを低減するカテーテルユニット100の校正方法について説明する。図24はカテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、図23Aの係合部505sfが被係合部NR1に係合している状態を初期状態としている。なお、カテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部とは、例えばカテーテル11のうち第3ガイドリングJ3を含む第3ガイドリングJ3から第2ガイドリングJ2までの少なくとも一部を含むものである。
 S101で、使用者は係合部505sfを被係合部NR2に係合させる。係合部505sfが被係合部NR2に係合された状態は図23Bの状態である。係合部505sfの被係合部への係合は手動であってもよいし、治具等を用いて自動で行う構成としてもよい。
 次に使用者は入力装置3bから演算装置3aに校正の実行命令を出すと、S102にて、演算装置3aの校正部Aは、例えば第7モータMb31のゲインとして設定部Gに所定の基準となるゲイン(例えば7Fh)を設定する。ゲインの設定とともに、校正部Aは、第7モータMb31をCW駆動させると共に、第7エンコーダE31のカウントを開始し、タイマTをスタートさせる。ここで、ゲイン設定部Gに設定できるゲインは例えば0~FFhとする。S102にてモータMbがCW駆動されると、カテーテル11の第3ガイドリングJ3に接続されたワイヤW31が引かれ、図25Aの様に、カテーテル11の第2ガイドリングJ2と第3ガイドリングJ3の間が湾曲する。また、第7モータMb31がCW駆動されカテーテル11の湾曲が始まると、時間の経過と共に、駆動源M31と駆動ワイヤW31間に設けられた力センサ50に張力が発生し、起歪体51sが歪むことで、ひずみゲージ52gの出力が図26の様に変化する。ひずみゲージ52gの出力は増幅回路54で増幅された後に校正部Aに入力される。したがって、校正部Aは図26に示すひずみゲージ52gの出力を取得することができる。なお、校正の開始は第7モータMb31からに限定されるものではなく、他のモータから開始することとしてもよい。なお、ステップS102における第7モータMb31の駆動指示は、自動であってもよいし手動であってもよい。以下、本校正方法におけるモータMbの駆動は自動であってもよいし手動であってもよい。
 S103では、校正部Aは、ひずみゲージ52gの出力(より具体的には増幅回路54の出力)が、閾値Nthを超えたか否かを判断する。図26の様にひずみゲージ52gの出力が上昇し、やがてカテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達(接触)すると、湾曲が規制されることで、ひずみゲージ52gの出力が急激に上昇し、閾値Nthを越える。閾値Nthはカテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達した時に発生するひずみゲージ52gの出力値の近傍に設定されることが望ましい。なお、校正部Aは、ひずみゲージ52gの時間経過に伴う変化量が閾値を超えたか否かを判定することとしてもよい。
 S103にて、ひずみゲージ52gの出力が、閾値Nthを超えると、S104にて、校正部Aは、第7モータMb31を停止し、タイマTもストップする。校正部Aはこの時のタイマTの値を取得する。
 次にS105にて、校正部Aは、第7モータMb31をCCW駆動し、S106へと移行する。S106では、校正部Aは第7エンコーダE31のカウントがCW駆動前の状態(例えば0000h)となったか判断する。すなわち、校正部Aは、S102にてモータMb31をCW駆動した駆動量を第7エンコーダE31でカウントし、S106にて第7モータMb31を第7エンコーダE31のカウントが0000hになるまでCCW駆動することで、図23Bのように、カテーテルの湾曲を元の位置にもどしている。ここでは、校正部Aは、第7エンコーダE31のカウントが0000hとなったことを判断するとして説明したが、校正部Aは第7エンコーダE31のカウントが0000h以下として判断しても良い。
 S106で第7エンコーダE31のカウントが0000hになると、校正部AはS107にて第7モータMb31を停止する。そして、校正部AはタイマTの値を基準値Ttと比較する。具体的には、第7モータMb31の効率が高く、第7駆動ワイヤW31の摩擦が少ない等の場合は、図26のT1の様にカテーテル11の湾曲部は基準値Ttよりも早いT1で校正空間505cの側面に到達する。第7モータMb31の効率が低く、第7駆動ワイヤW31の摩擦が多い等の場合は、図26のT12の様にカテーテル11の湾曲部は基準値Ttよりも遅いT2で校正空間505cの側面に到達する。
 ここでは、T1と基準値Ttとの比較及びゲイン設定部Gの再設定について説明する。校正部Aは、時間と基準値とに基づいて、駆動力を校正する。例えば、S102にてゲイン設定部Gに設定した7Fhを基準とした場合、校正部Aは7Fh×T1/Ttを第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定Gに再設定する。すなわち、第7モータMb31のCW駆動から、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に基準値Ttよりも早く到達しているため、校正部Aは第7モータMb31のゲインとして設定部Gに7Fhより低い7Fh×T1/Ttを設定する。これにより、第7モータMb31のCW駆動から、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に基準値Ttで到達するように補正をしている。ここで、補正式を7Fh×T1/Ttとしているが、その他の係数を含める等、この限りではない。以上により、第7モータMb31のゲインに関する校正は終了となる。このように、校正部Aは、湾曲領域の湾曲開始から壁に接触するまでの時間に基づいて、駆動力を校正する。具体的には、校正部Aは連結装置12に含まれるひずみゲージ52gの出力から決定された時間を利用する。すなわち校正部Aは、伝達機構のひずみから決定された時間に基づいて、駆動力を校正する。
 引き続き、S108に示すように、第8モータMb32のゲイン、第9モータMb33のゲインの校正を、S102からS107と同様の手順で行う。第8モータMb32のゲインおよび第9モータMb33のゲインの校正が完了することにより、カテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正が終了する。
 次に図24のS101同様に、使用者は係合部505sfを被係合部NR3に係合させる。係合部505sfが被係合部NR3に係合された状態は図23Cの状態である。この状態で、第2ガイドリングJ2部の校正の動作を、第3ガイドリングJ3部の校正の動作と同様に、図24のS102からS108の手順で行う。更に、使用者は係合部505sfを被係合部NR4に係合させる。係合部505sfが被係合部NR4に係合された状態は図23Dの状態である。この状態で、第1ガイドリングJ1部の校正の動作を、第3ガイドリングJ3部の校正の動作と同様に、図24のS102からS108の手順で行う。すなわち、校正部Aは複数の湾曲領域ごとに駆動力を校正する。
 以上により、第1~第9モータ(Mb11~Mb33)のゲインに関する校正は終了となる。すなわち、カテーテルユニット100の校正は終了となる。第2ガイドリングJ2部とは、例えばカテーテル11のうち第2ガイドリングJ2を含む第2ガイドリングJ2部から第1ガイドリングJ1までの少なくとも一部を含むものである。第1ガイドリングJ1部とは、例えばカテーテル11のうち第1ガイドリングJ1を含む第1ガイドリングJ1部から第1ガイドリングJ1より近位端側に所定の距離Ljまでの少なくとも一部を含むものである。
 モータMbの効率、駆動源の負荷、ワイヤWの摩擦、カテーテル11の硬度等のバラツキをモータMbのゲイン設定部Gに設定されたゲインの値を補正することで、使用者が入力装置3bから指示した動作に対して、湾曲のばらつきを低減することができる。本実施例によれば、理想的にはどの方向にも均一な速度でカテーテル11を湾曲させることができる。
 (実施例2)
 <エンコーダを用いたカテーテルユニットの校正>
 実施例1では、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達したことをひずみゲージ52gを用いて説明したが、実施例2では、エンコーダEを用いたカテーテルユニット100の校正方法について説明する。本実施例では実施例1との違いについて述べ、装置の構成など実施例1と同様の部分についての説明は省略する。
 図27はカテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、図23Aの係合部505sfが被係合部NR1に係合している状態を初期状態としている。
 S201で、使用者は係合部505sfを被係合部NR2に係合させる。係合部505sfが被係合部NR2に係合された状態は図23Bの状態である。
 次に使用者は入力装置3bから演算装置3aに校正の実行命令を出すと、S202にて、校正部Aは第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定部Gに所定の基準となるゲイン(例えば7Fh)を設定する。ゲインの設定とともに、校正部Aは、第7モータMb31をCW駆動させると共に、第7エンコーダE31のカウントを開始し、タイマTをスタートさせる。ここで、ゲイン設定部Gに設定できるゲインは例えば0~FFhとする。
 S202にてモータMbがCW駆動されると、カテーテル11の第3ガイドリングJ3に接続された第7駆動ワイヤW31が引かれ、図25Aの様に、カテーテル11の第2ガイドリングJ2と第3ガイドリングJ3の間が湾曲する。また、第7モータMb31がCW駆動されカテーテル11の湾曲が始まると、時間の経過と共に、第7モータMb31の第7エンコーダE31のカウントが図28の様にカウントアップされていく。S203では、校正部Aは第7エンコーダE31のカウントアップが停止したか否かを判断する。
 図28の様に第7エンコーダE31がカウントアップされ、やがてカテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達(接触)すると、湾曲が規制されることで、第7エンコーダE31のカウントアップが停止する。ここでは第7エンコーダE31のカウントアップが完全に停止することを条件としているが、第7エンコーダE31のカウントアップスピードの低下や、負荷の反力による第7エンコーダE31のカウントダウンを条件としてもよい。
 S203にて、校正部AがエンコーダE31のカウントアップが停止したと判断すると、S204にて、校正部Aは、第7モータMb31を停止し、タイマTもストップする。校正部Aはこの時のタイマTの値を取得する。
 次にS205にて校正部Aは、第7モータMb31をCCW駆動し、S206へと移行する。
 S206では、校正部Aは第7エンコーダE31のカウントがCW駆動前の状態(例えば0000h)となったか判断する。すなわち、校正部Aは、S202にて第7モータMb31をCW駆動した駆動量を第7エンコーダE31でカウントし、S206にて第7モータMb31を第7エンコーダE31のカウントが0000hになるまでCCW駆動することで、図23Bのように、カテーテルの湾曲を元の位置にもどしている。ここでは校正部Aが第7エンコーダE31のカウントが0000hとなったことを判断するとして説明したが、第7エンコーダE31のカウントが0000h以下として判断しても良い。
 S206で第7エンコーダE31のカウントが0000hになると、校正部AはS207にて第7モータMb31を停止する。そして、校正部Aは、タイマTの値を基準値Ttと比較する。具体的には、第7モータMb31の効率が高く、第7ワイヤW31の摩擦が少ない等の場合は、図28のT3の様にカテーテル11の湾曲部は基準値Ttよりも早いT3で校正空間505cの側面に到達する。第7モータMb31の効率が低く、第7ワイヤW31の摩擦が多い等の場合は、図28のT4の様にカテーテル11の湾曲部は基準値Ttよりも遅いT4で校正空間505cの側面に到達する。
 ここでは、T3と基準値Ttとの比較及びゲイン設定部Gの再設定について説明する。例えば、S202にてゲイン設定部Gに設定した7Fhを基準とした場合、校正部Aは7Fh×T3/Ttを第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定部Gに再設定する。すなわち、第7モータMb31のCW駆動から、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に基準値Ttよりも早く到達しているため、校正部Aは、第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定部Gに7Fhより低い7Fh×T3/Ttを設定する。これにより、モータMb31のCW駆動から、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に基準値Ttで到達するように補正をしている。ここで、補正式を7Fh×T3/Ttとしているが、その他の係数を含める等、この限りではない。以上により、第7モータMb31のゲインに関する校正は終了となる。このように校正部Aは、モータの回転から決定された時間に基づいて、駆動力を校正する。
 引き続き、S208に示すように、第8モータMb32のゲイン、第9モータMb33のゲインの校正を、S202からS207の手順で行うことにより、カテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正が終了する。
 次に図27のS201同様に、使用者は係合部505sfを被係合部NR3に係合させる。係合部505sfが被係合部NR3に係合された状態は図23Cの状態である。この状態で、第2ガイドリングJ2部の校正の動作を、第3ガイドリングJ3部の校正の動作と同様に、図27のS202からS208の手順で行う。更に、使用者は係合部505sfを被係合部NR4に係合させる。係合部505sfが被係合部NR4に係合された状態は図23Dの状態である。この状態で、第1ガイドリングJ1部の校正の動作を、第3ガイドリングJ3部の校正の動作と同様に、図27のS202からS208の手順で行う。
 以上により、第1~第9モータ(Mb11~Mb33)のゲインに関する校正は終了となる。すなわち、カテーテルユニット100の校正は終了となり、モータMbの効率、駆動源の負荷、ワイヤWの摩擦、カテーテル11の硬度等のバラツキをモータMbのゲイン設定部Gの値を補正することで、使用者が入力装置3bから指示した動作に対して、湾曲のばらつきを低減することができる。本実施例によれば、理想的にはどの方向にも均一な速度でカテーテル11を湾曲させることができる。
 (実施例3)
 <電流検知部を用いたカテーテルユニットの校正>
 実施例1では、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達したことをひずみゲージ52gを用いて説明したが、実施例3では、電流検知部Cを用いたカテーテルユニット100の校正方法について説明する。なお、実施例3では、モータMbはDCブラシモータとして説明する。本実施例では実施例1との違いについて述べ、装置の構成など実施例1と同様の部分についての説明は省略する。
 図29はカテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、図23Aの係合部505sfが被係合部NR1に係合している状態を初期状態としている。
 S301で、使用者は係合部505sfを被係合部NR2に係合させる。係合部505sfが被係合部NR2に係合された状態は図23Bの状態である。
 次に使用者は入力装置3bから演算装置3aに校正の実行命令を出すと、S302にて、校正部Aは第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定部Gに所定の基準となるゲイン(例えば7Fh)を設定する。ゲインの設定とともに、校正部Aは第7モータMb31をCW駆動させると共に、エンコーダE31のカウントを開始し、タイマTをスタートさせる。ここで、ゲイン設定部Gに設定できるゲインは例えば0~FFhとする。
 S302にてモータMbがCW駆動されると、カテーテル11の第3ガイドリングJ3に接続された第7駆動ワイヤW31が引かれ、図25Aの様に、カテーテル11の第2ガイドリングJ2と第3ガイドリングJ3の間が湾曲する。また、第7モータMb31がCW駆動されカテーテル11の湾曲が始まると、時間の経過と共に、第7モータMb31の電流検出部C31の出力が図30の様に変化する。
 S303では、校正部Aが電流検出部C31の出力が、閾値Ithを超えたか否かを判断する。
 図26の様に電流検出部C31の出力が上昇し、やがてカテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達(接触)すると、湾曲が規制されることで、電流検出部Cの出力が急激に上昇し、閾値Ithを越える。閾値Ithはカテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に到達し、モータMbがロックした時に発生するロック電流に基づき設定されることが望ましい。なお、モータMbがDCブラシモータの場合、モータMbの起動時にIthを超える起動電流が流れることがある。よって、起動後Ts時間は電流検出部Cの機能を停止する等の工夫をしても良い。
 S303にて、電流検出部C31の出力が、閾値Ithを超えると、S304にて、校正部Aは第7モータMb31を停止し、タイマTもストップする。校正部Aはこの時のタイマTの値を取得する。
 次にS305にて校正部Aは第7モータMb31をCCW駆動し、S306へと移行する。
 S306では、校正部Aは第7エンコーダE31のカウントがCW駆動前の状態(例えば0000h)となったか判断する。すなわち、校正部Aは、S302にて第7モータMb31をCW駆動した駆動量を第7エンコーダE31でカウントし、S306にて第7モータMb31を第7エンコーダE31のカウントが0000hになるまでCCW駆動することで、図23Bのように、カテーテルの湾曲を元の位置にもどしている。ここでは校正部Aが第7エンコーダE31のカウントが0000hとなったことを判断するとして説明したが、第7エンコーダE31のカウントが0000h以下として判断しても良い。S306で第7エンコーダE31のカウントが0000hになると、校正部AはS307にて第7モータMb31を停止する。そして、校正部Aは、タイマTの値を基準値Ttと比較する。具体的には、第7モータMb31の効率が高く、第7ワイヤW31の摩擦が少ない等の場合は、図28のT5の様にカテーテル11の湾曲部は基準値Ttよりも早いT5で校正空間505cの側面に到達する。モータMb31の効率が低く、ワイヤW31の摩擦が多い等の場合は、図28のT6の様にカテーテル11の湾曲部は基準値Ttよりも遅いT6で校正空間505cの側面に到達する。
 ここでは、T5と基準値Ttとの比較及びゲイン設定部Gの再設定について説明する。例えば、S302にてゲイン設定部Gに設定した7Fhを基準とした場合、校正部Aは7Fh×T5/Ttを第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定Gに再設定する。すなわち、第7モータMb31のCW駆動から、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に基準値Ttよりも早く到達しているため、校正部Aは、第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定部Gに7Fhより低い7Fh×T5/Ttを設定する。これにより第7モータMb31のCW駆動から、カテーテル11の湾曲部が校正空間505cの側面に基準値Ttで到達するように補正をしている。ここで、補正式を7Fh×T5/Ttとしているが、その他の係数を含める等、この限りではない。以上により、第7モータMb31のゲインに関する校正は終了となる。このように、校正部Aは、モータを回転させるための電流から決定された時間に基づいて、駆動力を校正する。
 引き続き、S208に示すように、第8モータMb32のゲイン、第9モータMb33のゲインの校正を、S302からS307の手順で行うことにより、カテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正が終了する。
 次に図29のS301同様に、使用者は係合部505sfを被係合部NR3に係合させる。係合部505sfが被係合部NR3に係合された状態は図23Cの状態である。この状態で、第2ガイドリングJ2部の校正の動作を、第3ガイドリングJ3部の校正の動作と同様に、図29のS302からS308の手順で行う。更に、使用者は係合部505sfを被係合部NR4に係合させる。係合部505sfが被係合部NR4に係合された状態は図23Dの状態である。この状態で、第1ガイドリングJ1部の校正の動作を、第3ガイドリングJ3部の校正の動作と同様に、図27のS302からS308の手順で行う。
 以上により、第1~第9モータ(Mb11~Mb33)のゲインに関する校正は終了となる。すなわち、カテーテルユニット100の校正は終了となり、モータMbの効率、駆動源Mの負荷、ワイヤWの摩擦、カテーテル11の硬度等のバラツキをモータMbのゲイン設定部Gの値を補正することで、使用者が入力装置3bから指示した動作に対して、湾曲のばらつきを低減することができる。本実施例によれば、理想的にはどの方向にも均一な速度でカテーテル11を湾曲させることができる。
 なお、実施例3では、モータMbがDCブラシモータとしたものの、これに限られるものではない。なお、様々な校正方法について説明したが実施例1-3の少なくとも2つを組み合わせることとしてもよい。実施例1-3の少なくとも2つを組み焦る場合は、校正部Aが取得したタイマTの値の平均、中央値などを用いることとしてもよい。
 (実施例4)
 <バックドライブを用いたカテーテルユニットの校正>
 実施例4では、校正対象となるモータMb以外のモータMbにバックドライブを用いた、カテーテルユニット100の校正方法について説明する。実施例1、実施例2、実施例3では、校正対象となるモータMbのみを駆動することで、カテーテル100の校正を行う方法を説明した。一方、校正対象のモータMbを動作させ、カテーテル11を湾曲させる場合、カテーテル11を通じて間接的に校正対象外のモータMbに接続される駆動源M、駆動ワイヤWにも負荷がかかってくる。すなわち、校正対象のモータMbを動作させ、カテーテル11を湾曲させると、対象のひずみゲージ52g以外のひずみゲージ52gも出力が発生する。
 詳しくは、第7モータMb31のゲインを対象とした校正を行う際に、第7モータMb31の効率は高く、駆動源Mの負荷も小さく、第7駆動ワイヤW31の摩擦が低い場合でも、第8モータMb32にかかる第8駆動ワイヤW32の摩擦が高いと、第7モータMb31の効率が低く、駆動源Mの負荷も多く、第7駆動ワイヤW31の摩擦が高いと判断して、第7モータMb31のゲインとしてゲイン設定部Gに校正に必要な値よりも大きな値を入れてしまうことがある。よって、校正対象となるモータMb以外のモータMbでバックドライブを実施する。
 バックドライブについて、図31を用いて説明する。例えば、第7モータMb31がCW駆動されると、カテーテル11の第3ガイドリングJ3に接続された第7駆動ワイヤW31が引かれ、図25Aの様に、カテーテル11の第2ガイドリングJ2と第3ガイドリングJ3の間が湾曲する。第7モータMb31がCW駆動されカテーテル11の湾曲が始まると、時間の経過と共に、第7駆動源M31と第7駆動ワイヤW31間に設けられた力センサ50の張力が発生し、第7起歪体51s31が歪むことで、第7ひずみゲージ52g31の出力が図31の様に変化する。一方、第7駆動源M31、第7駆動ワイヤW31と120度位相がずれた位置に配置された第8駆動源M32、第8駆動ワイヤW32に対応する起歪体51s32にも歪みが発生し、第8ひずみゲージ52g32の出力が変化する。第8モータMb32でバックドライブを実施しない場合、第8ひずみゲージ52g32の出力は図31の点線のように推移する。一方、校正部Aが第8モータMb32でバックドライブを実施した場合、第8ひずみゲージ52g32の出力が閾値Bthに到達すると、校正部Aは第8モータMb32をCCWに駆動する。校正部Aは、第8ひずみゲージ52g32の出力が下がり、第8ひずみゲージ52g32の出力がゼロに到達すると第8モータMb32の駆動を停止する。この動作を繰り返し行うことで、第7モータMb31の校正時における、第8ワイヤW32の摩擦の影響を抑えることができる。ここで、第7~9モータ(Mb31~Mb33)は湾曲領域を異なる方向に湾曲させるため、複数の前記駆動源の一例である。上述のように校正部Aは、複数の駆動源のうち校正対象の1の駆動源の駆動力に基づいた湾曲領域の湾曲により生じる、校正対象の駆動源とは異なる駆動源の駆動力を減じるように当該異なる駆動源の駆動力を調整するバックドライブを実施する。
 次にバックドライブを用いたカテーテルユニット100の第3ガイドリングJ3部の校正の動作について図32を用いて説明する。S401は実施例1のS101と同じであるため説明を省略する。
 S402にて、実施例1のS102に加え、校正部Aは、第8モータMb32、第9モータMb33、第4モータMb21、第5モータMb22、第6モータMb23、第1モータMb11、第2モータMb12、第3モータMb13のバックドライブを開始する。
 S403からS406までは実施例1のS103からS106と同じであるため説明を省略する。
 S407では、実施例1のS107に加え、校正部Aは、第8モータMb32、第9モータMb33、第4モータMb21、第5モータMb22、第6モータMb23、第1モータMb11、第2モータMb12、第3モータMb13のバックドライブを終了する。またS408についても、実施例1のS108と同じであるため説明を省略する。
 続いて、第2ガイドリングJ2部の校正、第1ガイドリングJ1部の校正においてもバックドライブを実施するが、バックドライブ以外のしょりは実施例1と同様であるため、説明を省略する。なお、バックドライブの処理は実施例1のみではなく実施例2,3と組み合わせてもよい。
 以上説明したように、モータMbの効率、駆動源の負荷、ワイヤWの摩擦、カテーテル11の硬度等のバラツキをモータMbのゲイン設定部Gの値を補正することで、使用者が入力装置3bから指示した動作に対して、湾曲方向に対する湾曲のばらつきを低減することができる。本実施例によれば、理想的にはどの方向にも均一な速度でカテーテル11を湾曲させることができる。いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
 (その他の実施例)
 本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
 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3月7日提出の日本国特許出願特願2022-034575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。

Claims (17)

  1.  駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する湾曲領域を有するカテーテルと、
     前記カテーテルを収容可能であり、前記湾曲領域が湾曲可能な第1空間を有するケースと、
     前記湾曲領域が湾曲することによる前記第1空間の壁への接触に基づいて、前記駆動力を校正する校正手段と、を有するシステム。
  2.  前記ケースは、前記カテーテルが挿入される方向に直交する方向である短手方向に関して前記第1空間の少なくとも一部より狭い空間であり、前記カテーテルを収容可能な第2空間を有し、
     前記第2空間は前記第1空間よりも、前記カテーテルが挿入される前記ケースの開口側に位置する請求項1記載のシステム。
  3.  前記第1空間は、前記短手方向に関して前記第2空間の中心から等しい距離に前記壁を有する請求項1または請求項2に記載のシステム。
  4.  前記第1空間は、前記第2空間から離れるにつれて前記短手方向における幅が大きくなる請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシステム。
  5.  前記第1空間は、円錐状の空間である請求項4記載のシステム。
  6.  前記カテーテルの軸方向に複数の前記湾曲領域を備え、
     前記複数の湾曲領域は互いに異なる駆動源からの駆動力に基づいて湾曲し、
     前記ケースは、前記湾曲領域単位で前記カテーテルを前記第1空間に送る送り機構を備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシステム。
  7.  前記校正手段は、前記湾曲領域の湾曲開始から前記壁に接触するまでの時間に基づいて、前記駆動力を校正する請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシステム。
  8.  前記湾曲領域に対して前記駆動力を伝達する伝達機構を備え
     前記校正手段は、前記伝達機構のひずみから決定された前記時間に基づいて、前記駆動力を校正する請求項7に記載のシステム。
  9.  前記駆動源はモータを有し、
     前記校正手段は、前記モータの回転から決定された前記時間に基づいて、前記駆動力を校正する請求項7に記載のシステム。
  10.  前記駆動源はモータを有し、
     前記校正手段は、前記モータを回転させるための電流から決定された前記時間に基づいて、前記駆動力を校正する請求項7に記載のシステム。
  11.  前記校正手段は、前記時間と基準値とに基づいて、前記駆動力を校正する請求項7乃至10のいずれか1項に記載のシステム。
  12.  前記湾曲領域を異なる方向に湾曲させるため、複数の前記駆動源を備え、
     前記校正手段は、前記複数の駆動源のうち校正対象の1の駆動源の駆動力に基づいた前記湾曲領域の湾曲により生じる、前記校正対象の駆動源とは異なる駆動源の駆動力を減じるように前記異なる駆動源の駆動力を調整する、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のシステム。
  13.  前記湾曲領域には複数のワイヤが接続され、
     前記駆動源は前記複数のワイヤに対応して複数備えられ、
     複数の前記駆動源は前記複数のワイヤのうち任意のワイヤを駆動することで前記湾曲領域を任意の方向に湾曲させる、請求項1乃至12のいずれか1項に記載のシステム。
  14.  駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する湾曲領域を有するカテーテルを収容可能なカテーテルケースであって、
     前記湾曲領域が湾曲可能な第1空間と、
     前記カテーテルが挿入される方向に直交する方向である短手方向に関して前記第1空間の少なくとも一部より狭い空間であり、前記第1空間よりも前記カテーテルが挿入される前記ケースの開口側に位置する第2空間と、
     を有するカテーテルケース。
  15.  駆動源からの駆動力に基づいて湾曲する湾曲領域を有するカテーテルを収容可能なケースが有する第1空間の壁への前記湾曲領域の接触に基づいて、前記駆動力を校正する校正方法。
  16.  前記カテーテルの軸方向に複数の前記湾曲領域を備え、
     前記複数の湾曲領域は互いに異なる駆動源からの駆動力に基づいて湾曲し、
     前記複数の湾曲領域ごとに前記駆動力を校正する請求項15記載の校正方法。
  17.  請求項15または16に記載の校正方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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