特許 6620104 経食道心エコー検査プローブのためのロボットアクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6620104

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】経食道心エコー検査プローブのためのロボットアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/12 20060101AFI20191202BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/12

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-547611(P2016-547611)

(86)(22)【出願日】2015年1月16日

(65)【公表番号】特表2017-505170(P2017-505170A)

(43)【公表日】2017年2月16日

(86)【国際出願番号】IB2015050332

(87)【国際公開番号】WO2015110943

(87)【国際公開日】20150730

【審査請求日】2018年1月11日

(31)【優先権主張番号】61/930,983

(32)【優先日】2014年1月24日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】ヌーナン，デイヴィッド ポール

(72)【発明者】

【氏名】ポポヴィッチ，アレクサンドラ

【審査官】 泉 卓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−３００８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０４７２２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０３−１０３２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０５５７４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５４５４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５８６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５８５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１６１９２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをコントロールするためのロボットアクチュエータであって、
前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルを収納するための駆動チャンバを定めるように、一緒に結合された、ハンドルベースおよびハンドルカバーと、
前記駆動チャンバの中で前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをそれぞれ操作できるように係合する、複数のモータ駆動の伝動装置と、
を含み、
前記複数のモータ駆動の伝動装置は、
前記インターベンション器具のハンドルに係る第１の駆動ダイヤルと接触し、接触による摩擦を介して該第１の駆動ダイヤルを操作する第１のモータ駆動の伝動装置、および、
前記第１の駆動ダイヤルとは独立して、前記インターベンション器具のハンドルに係る第２の駆動ダイヤルと機械的に噛み合うことにより、該第２の駆動ダイヤルを操作する第２のモータ駆動の伝動装置、を含み、
前記第１の駆動ダイヤルと前記第２の駆動ダイヤルとは、同心状である、
ロボットアクチュエータ。

【請求項2】

前記ハンドルベースは、前記インターベンション器具のハンドルを長手方向に収めるようにデザインされており、かつ、
前記ハンドルカバーは、前記ハンドルベースによって長手方向に収まっている前記インターベンション器具のハンドルをカバーするようにデザインされている、
請求項１に記載のロボットアクチュエータ。

【請求項3】

前記ハンドルベースと前記ハンドルカバーは、前記駆動チャンバを定めるために、磁気的に結合されるように動作可能である、
請求項１に記載のロボットアクチュエータ。

【請求項4】

前記ロボットアクチュエータは、さらに、
前記ハンドルベースと前記ハンドルカバーとの間に配置されたコンポーネントを含む少なくとも一つのモータコントローラ、を含み、
前記ハンドルベースと前記ハンドルカバーの結合は、前記少なくとも一つのモータコントローラのコンポーネントを接続する、
請求項１に記載のロボットアクチュエータ。

【請求項5】

前記ロボットアクチュエータは、さらに、
前記ハンドルベースに対して動作可能に接続されたアクチュエータプラットフォームであり、前記インターベンション器具のハンドルの横方向の動きと回転方向の動きのうち少なくとも一つを促進する、アクチュエータプラットフォーム、
を含む、請求項１に記載のロボットアクチュエータ。

【請求項6】

インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをコントロールするためのロボット駆動システムであって、
前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをコントロールするためのモータコマンドを生成するように動作可能なロボットワークステーションと、
前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをコントロールするように動作可能なロボットアクチュエータと、
を含み、
前記ロボットアクチュエータは、
前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルを収納するための駆動チャンバを定めるように、ハンドルカバーに結合されたハンドルベースと、
前記駆動チャンバの中で前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをそれぞれ操作できるように係合する、複数のモータ駆動の伝動装置と、
前記ロボットワークステーションに対する前記複数のモータ駆動の伝動装置の接続であり、前記ロボットワークステーションによって生成されたモータコマンドに応じて、前記インターベンション器具のハンドルに係る複数の駆動ダイヤルをコントロールする、接続と、
を含み、
前記複数のモータ駆動の伝動装置は、
前記インターベンション器具のハンドルに係る第１の駆動ダイヤルと接触し、接触による摩擦を介して該第１の駆動ダイヤルを操作する第１のモータ駆動の伝動装置、および、
前記第１の駆動ダイヤルとは独立して、前記インターベンション器具のハンドルに係る第２の駆動ダイヤルと機械的に噛み合うことにより、該第２の駆動ダイヤルを操作する第２のモータ駆動の伝動装置、を含み、
前記第１の駆動ダイヤルと前記第２の駆動ダイヤルとは、同心状である、
ロボットアクチュエータシステム。

【請求項7】

前記ハンドルベースは、前記インターベンション器具のハンドルを長手方向に収めるようにデザインされており、かつ、
前記ハンドルカバーは、前記ハンドルベースによって長手方向に収まっている前記インターベンション器具のハンドルをカバーするようにデザインされている、
請求項６に記載のロボットアクチュエータシステム。

【請求項8】

前記ハンドルベースと前記ハンドルカバーは、前記駆動チャンバを定めるために、磁気的に結合されるように動作可能である、
請求項６に記載のロボットアクチュエータシステム。

【請求項9】

前記ロボットアクチュエータは、さらに、
前記ハンドルベースと前記ハンドルカバーとの間に配置されたコンポーネントを含む少なくとも一つのモータコントローラ、を含み、
前記ハンドルベースと前記ハンドルカバーの結合は、前記少なくとも一つのモータコントローラのコンポーネントを接続する、
請求項６に記載のロボットアクチュエータシステム。

【請求項10】

前記ロボットアクチュエータは、さらに、
前記ハンドルベースに対して動作可能に接続されたアクチュエータプラットフォームであり、前記インターベンション器具のハンドルの横方向の動きと回転方向の動きのうち少なくとも一つを促進する、アクチュエータプラットフォーム
を含む、請求項６に記載のロボットアクチュエータシステム。

【請求項11】

前記ロボットワークステーションは、前記インターベンション器具のハンドルの横方向の動きと回転方向の動きのうち少なくとも一つをコントロールするためのモーションコマンドを生成するように動作可能であり、かつ、
前記アクチュエータプラットフォームは、前記モーションコマンドに応じて前記インターベンション器具のハンドルの横方向の動きと回転方向の動きのうち少なくとも一つをコントロールするように動作可能に接続されている、
請求項１０に記載のロボットアクチュエータシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的に、経食道心エコー検査（”ＴＥＥ”）プローブに関する。本発明は、より特定的に、インターベンショナル（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ）な手術の最中におけるＴＥＥプローブのロボットによる駆動に関する。

【背景技術】

【0002】

経食道心エコー検査（ｔｒａｎｓｅｓｏｐｈａｇｅａｌ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）は、器質的心疾患（ｓｔｒｕｃｔｕａｌ ｈｅａｒｔ ｄｉｓｅａｓｅ、”ＳＨＤ”）に対する処置の最中に、心臓組織およびインターベンション機器（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｄｅｖｉｃｅ）を可視化するために一般的に使用されている。図１は、超音波ワークステーション１１、および、ｃ型アーム１２が示されている、Ｘ線スキャナを有する手術室１０ａの中における医療スタッフの典型的な配置を示している。ＳＨＤ手術の最中には、心エコー検査者１３は、ＴＥＥプローブを保持している。プローブは、患者１６の心臓を可視化するために、患者１６の口を通じて食道の中へ延びている。心臓専門医１５は、Ｘ線ｃ型アーム１２と手術台１７の反対側に配置されている。心臓専門医１５は、インターベンション機器（図示なし）（例えば、カテーテルおよびガイドワイヤ）を、Ｘ線ガイダンスおよびＴＥＥプローブ１４を介した超音波ガイダンスの下で、動脈の切り口（ａｒｔｅｒｉａｌ ｉｎｃｉｓｉｏｎ）から心臓へと操縦する。異なる診断または治療手術を実施するためである。僧帽弁クリップ（ｍｉｔｒａｌ ｃｌｉｐ）展開または経カテーテル的大動脈弁置換術（”ＴＡＶＲ”）といった、典型的な手術は、時間がかかり、かつ、複雑である。さらに、手術の最中にターゲット組織の適切な可視化を確保することは、心エコー検査者１３の責任であり、手術の継続期間についてＴＥＥプローブ１４の先端（ｔｉｐ）の位置を常に細かく調整する必要がある。

【0003】

実際には、図１の動作状況は、いくつかのチャレンジを表している。第１のチャレンジは、疲労と貧弱な可視化である。特に、適切な可視化は、関連の解剖学的構造が視野の中にあることを確保すること、および、十分な音響カップリングを達成するように、トランスデューサヘッドと食道壁との間に必要な接触力が達成されること、の両方を含んでいる。この目的のために、ＴＥＥプローブ１４のヘッドの位置と向きは、ターゲット構造の適切な可視化を維持するために、手術の継続時間について、一定で、細かな調整を必要とする。このことは、長い手術の最中において、心エコー検査者１３による疲労と貧弱な可視化を導き得るものである。

【0004】

第２のチャレンジは、Ｘ線露出である。特に、ＴＥＥプローブ１４の長さは、インターベンションＸ線システムの光源に対して非常に近傍に心エコー検査者１３を配置することを結果として生じており、従って、手術の進行にわたり心エコー検査者１３のＸ線露出を最大化している。

【0005】

第３のチャレンジは、コミュニケーションと可視化である。手術の所定のフェイズの最中に、心臓専門医１５と心エコー検査者１３は、常にコミュニケーションできる必要がある。どの構造を可視化するかについて心臓専門医１５は心エコー検査者１３に指示するからである。３次元超音波ボリューム、および、Ｘ線と超音波システムによって表示される異なる座標システムを解釈する困難さにより、心臓専門医１５の意図を理解することは心エコー検査者１３にとってチャレンジであり得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、これらのチャレンジを取り扱うために、ロボットアクチュエータシステムを提供する。一般的には、図２に示されるように、ロボットアクチュエータシステムを用いる手術室１０ｂの中での医療スタッフの新たな配置である。ロボットアクチュエータシステムは、ロボットワークステーション２０、および、ＴＥＥプローブ１４を２自由度から４自由度の間でリモートコントロールするためのロボットアクチュエータ３０を使用しているおり、ＴＥＥプローブ１４の超音波画像化ボリュームを調整する。加えて、ここにおいてさらに説明されるように、ロボットアクチュエータ３０は、既存の種々のタイプのＴＥＥプローブ１４について改造する機能を有してよく、かつ、何らかの理由によって心エコー検査者１３がＴＥＥプローブ１４の手動オペレーションへ戻ることを決断するときに、ＴＥＥプローブ１４から迅速に取り外す機能を有してよい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一つの形態は、インターベンション器具のハンドル（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｏｏｌ ｈａｎｄｌｅ）（例えば、プローブのハンドル）に係る一つ以上の駆動ダイヤルをコントロールするためのロボットアクチュエータである。ロボットアクチュエータは、駆動チャンバ（ｃｈａｍｂｅｒ）を定めるように、ハンドルベース（ｂａｓｅ）とハンドルカバー（ｃｏｖｅｒ）の結合を含んでいる。インターベンション器具のハンドルに係る駆動ダイヤル、および、駆動チャンバの中でインターベンション器具のハンドルのダイヤルと噛み合うように動作可能である駆動チャンバの中の一つまたはそれ以上のモータ駆動のギヤを収納するためである。

【0008】

ロボットアクチュエータは、さらに、インターベンション器具のハンドルの横方向及び/又は縦方向の動きをコントロールするためのアクチュエータプラットフォームを使用してよい。

【0009】

本発明の第２の形態は、ロボットワークステーション、および、インターベンション器具のハンドルに係る一つ以上の駆動ダイヤルをコントロールするための上述のロボットアクチュエータ、を使用するロボットアクチュエータシステムである。動作中に、ロボットワークステーションは、インターベンション器具のハンドルに係る駆動ダイヤルをコントロールするためのモータコマンドを生成し、かつ、ロボットアクチュエータは、ロボットワークステーションによって生成されたモータコマンドに応じて、インターベンション器具のハンドルに係る駆動ダイヤルをコントロールする。この目的のために、モータ駆動のギヤは、インターベンション器具のハンドルに係る駆動ダイヤルをコントロールするために、ロボットワークステーションに対して動作可能に接続されている。

【0010】

上述の形態および本発明の他の形態は、本発明の種々の特徴と利点と同様に、添付の図面と併せて読めば、本発明の種々の実施例に係る以降の詳細な説明から、さらに明らかになるだろう。詳細な説明と図面は、制限的であるより、むしろ、単に本発明を説明するものであり、本発明の範囲は、添付の請求項及びその均等物によって定められる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、従来技術において知られている、ＴＥＥプローブの典型的な手動オペレーションを示している。

【図2】図２は、本発明に従って、ＴＥＥプローブのリモートコントロール駆動に係る典型的な実施例を示している。

【図3】図３は、従来技術において知られている、典型的なＴＥＥプローブを示している。

【図4A】図４Ａは、図３に示されるＴＥＥプローブの駆動ダイヤルと本発明に従ったモータ駆動のギヤとの典型的な噛み合いを示している。

【図4B】図４Ｂは、図３に示されるＴＥＥプローブの駆動ダイヤルと本発明に従ったモータ駆動のギヤとの典型的な噛み合いを示している。

【図5】図５は、本発明に従って、ロボットアクチュエータの典型的な実施例を示している。

【図6A】図６Ａは、本発明に従って、プローブハンドルベースとプローブハンドルカバーの典型的な実施例をそれぞれ示している。

【図6B】図６Ｂは、本発明に従って、プローブハンドルベースとプローブハンドルカバーの典型的な実施例をそれぞれ示している。

【図7】図７は、本発明に従って、図６Ａおよび図６Ｂに示されたプローブハンドルベースとプローブハンドルカバーの模式的な実施例を示している。

【図8A】図８Ａは、本発明に従って、アクチュエータプラットフォームの典型的な実施例を示している。

【図8B】図８Ｂは、本発明に従って、アクチュエータプラットフォームの典型的な実施例を示している。

【図9A】図９Ａは、図８Ａと図８Ｂに示されるアクチュエータプラットフォームのオペレーションを示している。

【図9B】図９Ｂは、図８Ａと図８Ｂに示されるアクチュエータプラットフォームのオペレーションを示している。

【図9C】図９Ｃは、図８Ａと図８Ｂに示されるアクチュエータプラットフォームのオペレーションを示している。

【図9D】図９Ｄは、図８Ａと図８Ｂに示されるアクチュエータプラットフォームのオペレーションを示している。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の理解を促進するために、本発明に係るロボットアクチュエータシステムの典型的な実施例と種々のコンポーネントが、従って、図３に示されるように、ＴＥＥプローブのリモートコントロール駆動のコンテクスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）において、これから説明される。これらの説明から、当業者であれば、本発明のロボットアクチュエータシステムの原理をどのように適用するかを正しく理解することができる。他のテンドン駆動（ｔｅｎｄｏｎ ｄｒｉｖｅｎ）のフレキシブルな機器（例えば、大腸内視鏡、胃内視鏡、等）と同様に、あらゆるタイプの手術のために超音波プローブのあらゆる適切なデザインに適用するものである。

【0013】

図３を参照すると、ＴＥＥプローブ４０は、従来技術において知られるように、ハンドル４１、および、ハンドル４１に対して取り付けられた近位端４２ｐと超音波トランスデューサ４３を伴う遠位ヘッド端４２ｄを有する細長いプローブを使用する。ＴＥＥプローブ４０は、プローブヘッド４２ｄのヨー（ｙａｗ）自由度を調整するためのヨー駆動ダイヤル４３、および、プローブヘッド４２のピッチ（ｐｉｔｃｈ）自由度を調整するためのピッチ駆動ダイヤル４４を使用する。

【0014】

本発明は、ヨー駆動ダイヤル４３とピッチ駆動ダイヤル４４をコントロールするようにモータ駆動されるギヤを提供する。例えば、図４Ａに示されるように、本発明のフリクションギヤ（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｇｅａｒ）３１は、ヨー駆動ダイヤル４３の回転をコントロールするための十分なトルクを伝えるために、ヨー駆動ダイヤル４３と摩擦によって噛み合うようにデザインされている。更なる実施例によって、図４Ｂに示されるように、本発明のクラウンギヤ（ｃｒｏｗｎｅｄ ｇｅａｒ）３２は、ピッチ駆動ダイヤル４４の回転をコントロールするために、ヨー駆動ダイヤル４３に接触することなく、ピッチ駆動ダイヤル４４と機械的に噛み合うようにデザインされている。

【0015】

実際には、ロボットアクチュエータ３０（図２）のギヤのデザインが、それによって噛み合うことが意図されているプローブの対応する駆動ダイヤルのデザインに依存するであろう一方で、ロボットアクチュエータ３０の実施例は、ギヤ３１と３２のコンテクストにおいてここにおいて説明される。

【0016】

図５を参照すると、ロボットアクチュエータ３０の一つの実施例は、凹型内面３３ａを有するプローブハンドルカバー３３と凹型内面３３ｂを有するプローブハンドルベース３４を使用する。一つまたはそれ以上の磁気カプラ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｅｒ）３７を介して磁気的に結合される際に駆動チャンバ（ａｃｔｕａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ）を定めるためである。動作中に、チャンバはプローブの駆動ダイヤルを収納し、そして、磁気的な結合がプローブの容易な取り外しを促進する利点を提供することが望まれる。特に、動作環境がプローブの手動コントロールを指示する場合である。

【0017】

ロボットアクチュエータ３０は、さらに、ギヤ３１と３２それぞれに対するモータ３５とモータコントローラ３６（”ＭＣＯＮＲＯＬＬＥＲ”）を使用する。モータコントローラ３６に対するロボットワークステーション２０の電気的接続を介して、ロボットワークステーション２０（図２）によってコントロール可能なモータ駆動のギヤに従うものである。動作中に、モータ駆動のギヤは、プローブの駆動ダイヤルに噛み合い、回転させるのに十分であって、プローブハンドルカバー３３の軽量デザインを促進する。

【0018】

加えて、ロボットアクチュエータ３０が使用されている環境に依存して（例えば、手術室）、プローブハンドルベース３４及び/又はアクチュエータプラットフォーム３８は、従来技術において知られるように、環境の中の基準系（ｆｒａｍｅ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）についてロボットアクチュエータ３０を確保するために使用され得る。例えば、プローブハンドルベース３４及び/又はアクチュエータプラットフォーム３８は、フィクスチャ（ｆｉｘｔｕｒｅ）、手術台、手術設備、または、そうでなければ、手術室の中の基準系についてロボットアクチュエータ３０を確保するためのあらゆるオブジェクトに対してマウントされてよい。

【0019】

図６Ａと図６Ｂを参照すると、ロボットアクチュエータ３０の模式的な実施例は、プローブ（例えば、示されるようにプローブハンドル４１）の駆動ダイヤルをコントロールするために、プローブハンドルベース５０とプローブハンドルカバー６０を使用する。特に、プローブハンドルカバー５０は凹型内面５１を有し、かつ、プローブハンドルベース６０は凹型内面５１を有する。プローブハンドルベース５０の磁気５２ａとプローブハンドルベース６０のスチール位置決めピン（ｌｏｃａｔｏｒ ｐｉｎ）６２ｂを介して磁気的に結合される際に駆動チャンバを定めるためである。

【0020】

プローブハンドルベース５０は、ロボットワークステーション２０（図２）に対して電気的に接続されたモータコントローラ基板５３を使用し、そして、プローブハンドルカバー６０は、モータ６４（例えば、２個のスプールギヤを介したＤＣブラシモータ）に対して電気的に接続されたモータコントローラ基板６３を使用する。モータコントローラ基板５３と６３は、電気接点（図示なし）（例えば、スプリングコンタクト）を有しており、プローブハンドルベース５０とプローブハンドルカバー６０の磁気的な結合に際して噛み合い、モータコントローラを形成する。モータコントローラ５３ａ／６３ａは、クラウンギヤ６５に対するモータ６４ａの電流コントロールを実施し、それにより、クラウンギヤ６５の回転をコントロールする。同様に、モータコントローラ５３ａ／６３ａは、クラウンギヤ６５と同心円のフリクションギヤ６６に対するモータ６４ｂの電流コントロールを実施し、それにより、フリクションギヤ６６の回転をコントロールする。

【0021】

図７は、プローブハンドル１４１の駆動ダイヤル（図示なし）を収納してコントロールするための、プローブハンドルベース１５０とプローブハンドルカバー１６０の磁気的な結合を有するロボットアクチュエータ１３０に係る美的な実際のビューを示している。

【0022】

図８Ａと図８Ｂは、一対のレール７１、一対のスライダ７２、一対の回転モータ７３、および、クランクシャフト７５を使用するアクチュエータプラットフォーム３８（図５）に係る一つの実施例を示している。従来技術において知られた技術によって、スライダ７２は、レール７１に対してスライド可能に結合されており、そして、クランクシャフト７５は、回転モータ７３に対して回転可能に結合されている。動作中に、プラットフォームコントローラ７６は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び/又は、回路を使用する。スライダ７２のスライドの従来のコントロールを介して、一つの矢印の方向において、レール７１に沿ってクランクシャフト７５を横方向に移動するため、および、回転モータ７３のコントロールを介して回転軸ＲＡに関してクランクシャフト７５を回転するためである（例えば、図８Ｂに示されるように１８０°回転）。実際に、回転モータ７３は、プローブのハンドルの一部、プローブ自身、及び/又は、プローブのケーブルを支持するためのグローブ７４を有してよい。

【0023】

クランクシャフト７５の重要性は、クランクシャフト７５が、図９Ａと図９Ｂにおいて矢印によって典型的に示されるように、横方向に移動される際、または、図９Ｃと図９Ｄにおいて示されるように、回転軸ＲＡのまわりに回転される際に、プローブのハンドルの回転軸ＲＡとの回転アライメント（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を維持することである。特に、クランクシャフト７５は、プローブハンドル（”ＰＨ”）ベース５０を通じて延びており、そして、プローブハンドルベース５０とプローブハンドルカバー６０との間に置かれる際のプローブハンドル４１は、回転軸ＲＡと回転アライメントがとれている。そのように、レール７１上でスライダ７２を横方向にスライドさせることのコントロールを介したクランクシャフト７５の横方向の移動は、図９Ａと図９Ｂにおいて矢印によって典型的に示されるように、回転軸ＲＡとの回転アライメントがとれて、プローブハンドル４０を横方向に移動する。さらに、回転モータ７３のコントロールを介した回転軸ＲＡのまわりのクランクシャフト７５の回転動作は、図９Ｃと図９Ｄにおいて示されるように、回転軸ＲＡに関してプローブハンドルを回転させる。

【0024】

実際に、アクチュエータプラットフォーム７０は、図７に示されるように、ピッチ及び/又はヨーに傾けることができるプローブ４０の遠位ヘッド４２ｄに対して、横方向の動き及び回転方向の動きに係る追加の２自由度を提供する。

【0025】

図１に戻って参照すると、ロボットワークステーション２０は、ユーザ入力を介してロボットアクチュエータ３０のモータ駆動のギヤに対してモータコマンドを生成するための技術を実行するために、従来技術において知られるように、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び/又は回路を用いて構造的に構成されている。実際に、ロボットワークステーション２０は、被検体プローブの特定の駆動スキームに対するモータコマンドを生成するためのあらゆる既知の技術を実施し得る。より特定的にＴＥＥプローブ１４に対して、ロボットワークステーション２０は、プローブ１４の遠位ヘッドのピッチ自由度とヨー自由度をコントロールするモータコマンドを生成するための既知の技術を実行する。加えて、アクチュエータプラットフォーム７０、または、プローブ１４の遠位ヘッドの横方向の動きと回転方向の動きを促進する他のあらゆるアクチュエータプラットフォームであれば、アクチュエータプラットフォームのコントローラは、スタンドアロンのコントローラ、ロボットワークステーション２０に結合されたもの、または、ロボットワークステーション２０の中に包含されたものであってよい。アクチュエータプラットフォームのコントローラがロボットワークステーション２０に結合され、または、包含されている場合に、ロボットワークステーション２０は、ユーザ入力を介してアクチュエータプラットフォームのコントローラに対してモーションコマンドを生成するための既知の技術を実行するために、従来技術において知られるように、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び/又は回路を用いて構造的に構成されている。

【0026】

実際に、ロボットワークステーション２０は、また、ロボットアクチュエータシステムの一人またはそれ以上のユーザとインターフェイスするための既知のコンポーネントおよびスキームを実施してもよい。より特定的に図１に対して、直接的コントロール（ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｔｒｏｌ）スキームにおいて、ロボットワークステーション２０は、心エコー検査者１３によるＴＥＥプローブ１４のヘッドの直接的コントロールを促進するために、適切なユーザインターフェイス（図示なし）（例えば、ジョイスチック、マウス、タッチスクリーン、等）を使用する。協調的なコントロールスキームにおいて、ロボットワークステーション２０は、心エコー検査者１３と心臓専門医１５によるＴＥＥプローブ１４のヘッドの共有コントロール（ｓｈａｒｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ）を促進するために、適切なユーザインターフェイス（図示なし）（例えば、ジョイスチック、マウス、タッチスクリーン、等）を使用する。

【0027】

図１から図９を参照すると、当業者であれば、本発明に係る数多くの利点を正しく理解するだろう。これらに限定されるわけではないが、（１）本発明のロボットワークステーションによる超音波プローブの１自由度以上のリモートコントロールであり、超音波プローブの超音波画像化ボリュームを調整するもの、（２）本発明のロボットアクチュエータを既存の超音波プローブに対して組み込む能力、および（３）心エコー検査者または他のスタッフが何らかの理由で手動オペレーションに戻ることを決断するときに、本発明のロボットアクチュエータを超音波プローブから迅速に取り外す能力、を含んでいる。

【0028】

本発明の種々の実施例が示され、かつ、説明されてきたが、当業者であれば、ここにおいて説明されたように、本発明の実施例は説明的なものであること、そして、種々の変形と変更がなされ得ること、および、本発明の真の範囲から逸脱することなく、本発明のエレメントについて均等物が代わりに使用され得ること、が理解されよう。加えて、本発明の教示に適合するように、本発明の中心範囲から逸脱することなく、多くの変更がなされ得る。従って、本発明は、本発明を実行するために熟考されたベストモードとして開示された所定の実施例に限定されるものではないこと、しかし、本発明は、添付の特許請求の範囲内にある全ての実施例を含むものであること、が意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】