特開 2022-146728 操作装置及び遠隔操作システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022146728

(43)【公開日】2022-10-05

(54)【発明の名称】操作装置及び遠隔操作システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 34/35 20160101AFI20220928BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20220928BHJP

   A61M 25/10 20130101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

A61B34/35

H04Q9/00 301B

A61M25/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021047848

(22)【出願日】2021-03-22

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】000109543

【氏名又は名称】テルモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(72)【発明者】

【氏名】牧 伸

(72)【発明者】

【氏名】宇佐美 雅司

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 達彦

(72)【発明者】

【氏名】桂 英毅

【テーマコード（参考）】

4C267

5K048

【Ｆターム（参考）】

4C267AA06

5K048AA04

5K048BA21

5K048EB02

5K048EB15

5K048HA01

5K048HA02

(57)【要約】

【課題】医療従事者にとっての操作性を向上可能な操作装置及び遠隔操作システムを提供する。
【解決手段】本開示に係る操作装置は、生体内に挿入される長尺体を前記長尺体の長手方向に沿って進退移動させる移動機構を含む医療装置を遠隔操作する操作装置であって、線状部材と、前記線状部材を支持する支持部材と、を備え、前記線状部材は、前記支持部材に架け渡されて外部に露出し、生体の接触を検出可能な接触センサを備える線状操作部を備え、前記接触センサが検出する接触情報に基づき、前記医療装置を操作する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体内に挿入される長尺体を前記長尺体の長手方向に沿って進退移動させる移動機構を含む医療装置を遠隔操作する操作装置であって、
線状部材と、
前記線状部材を支持する支持部材と、を備え、
前記線状部材は、前記支持部材に架け渡されて外部に露出し、生体の接触を検出可能な接触センサを備える線状操作部を備え、
前記接触センサが検出する接触情報に基づき、前記医療装置を操作する、操作装置。

【請求項2】

前記接触センサにより検出された前記接触情報に基づき、前記医療装置の動作を決定する制御部を備え、
前記制御部は、決定した前記医療装置の動作を実行させる動作情報に基づき、前記医療装置を操作する、請求項１に記載の操作装置。

【請求項3】

前記接触センサは、前記線状部材の軸方向での生体の接触位置、及び、生体の接触面積、を検出可能である、請求項２に記載の操作装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報に基づき、前記線状部材の前記軸方向での生体の接触位置の変化を検出した場合に、前記医療装置の動作を、前記移動機構により前記長尺体を前記長手方向に進退移動させる動作に決定する、請求項３に記載の操作装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報に基づき、前記線状部材の前記軸方向での生体の接触位置の変化を検出した場合に、前記接触センサの前記接触情報から検出される生体の接触面積に基づき、前記医療装置の前記移動機構による前記長尺体の前記長手方向への進退移動の移動速度を決定する、請求項４に記載の操作装置。

【請求項6】

前記長尺体は、流体の供給を受けて拡張し、供給された流体が排出されることで収縮するバルーンを備え、
前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報から検出される生体の接触面積の変化に基づき、前記医療装置の動作を、前記バルーンを拡張させる動作、又は、前記バルーンを収縮させる動作、に決定する、請求項４又は５に記載の操作装置。

【請求項7】

前記接触センサは、前記線状部材の周方向での生体の接触位置を検出可能である、請求項３から６のいずれか１つに記載の操作装置。

【請求項8】

前記医療装置の前記移動機構は、前記長尺体を、前記長尺体の中心軸周りに回動させることが可能であり、
前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報に基づき、前記線状部材の前記周方向での生体の接触位置の変化を検出した場合に、前記医療装置の動作を、前記移動機構により前記長尺体を前記中心軸周りに回動させる動作に決定する、請求項７に記載の操作装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１つに記載の操作装置と、
前記操作装置により遠隔操作される前記医療装置と、を備える、長尺体の遠隔操作システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は操作装置及び遠隔操作システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、血管内に挿入されている状態のカテーテルを遠隔操作する遠隔操作システムが知られている。遠隔操作システムを利用することにより、手技中の医療従事者の放射線への被曝を抑制できる。また、手技を行う医療従事者が遠隔で操作することで、場所の制限をなくし医療の効率を大きく改善することができる。特許文献１には、この種の遠隔操作システムとして、ベッドサイドシステム及びワークステーションを備えるロボット血管カテーテルシステムが開示されている。特許文献１に記載のロボット血管カテーテルシステムでは、ワークステーションからベッドサイドシステムを遠隔操作することができる。また、特許文献１に記載のワークステーションは、ジョイスティック及びジョグボタンを含むユーザーインターフェースを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１１－５１９６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のロボット血管カテーテルシステムでは、ワークステーションのジョイスティック及びジョグボタンが操作されることで、ベッドサイドシステムに保持されるカテーテルの移動量が制御される。そのため、特許文献１に記載の操作装置としてのワークステーションによる操作は、医療従事者による実際のカテーテル操作と大きく異なる。そのため、特許文献１に記載のロボット血管カテーテルシステムでは、医療従事者にとっての操作性の観点において、更なる改善の余地がある。

【0005】

本開示は、医療従事者にとっての操作性を向上可能な操作装置及び遠隔操作システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様としての操作装置は、生体内に挿入される長尺体を前記長尺体の長手方向に沿って進退移動させる移動機構を含む医療装置を遠隔操作する操作装置であって、線状部材と、前記線状部材を支持する支持部材と、を備え、前記線状部材は、前記支持部材に架け渡されて外部に露出し、生体の接触を検出可能な接触センサを備える線状操作部を備え、前記接触センサが検出する接触情報に基づき、前記医療装置を操作する。

【0007】

本開示の１つの実施形態として、前記接触センサにより検出された前記接触情報に基づき、前記医療装置の動作を決定する制御部を備え、前記制御部は、決定した前記医療装置の動作を実行させる動作情報に基づき、前記医療装置を操作する。

【0008】

本開示の１つの実施形態として、前記接触センサは、前記線状部材の軸方向での生体の接触位置、及び、生体の接触面積、を検出可能である。

【0009】

本開示の１つの実施形態として、前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報に基づき、前記線状部材の前記軸方向での生体の接触位置の変化を検出した場合に、前記医療装置の動作を、前記移動機構により前記長尺体を前記長手方向に進退移動させる動作に決定する。

【0010】

本開示の１つの実施形態として、前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報に基づき、前記線状部材の前記軸方向での生体の接触位置の変化を検出した場合に、前記接触センサの前記接触情報から検出される生体の接触面積に基づき、前記医療装置の前記移動機構による前記長尺体の前記長手方向への進退移動の移動速度を決定する。

【0011】

本開示の１つの実施形態として、前記長尺体は、流体の供給を受けて拡張し、供給された流体が排出されることで収縮するバルーンを備え、前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報から検出される生体の接触面積の変化に基づき、前記医療装置の動作を、前記バルーンを拡張させる動作、又は、前記バルーンを収縮させる動作、に決定する。

【0012】

本開示の１つの実施形態として、前記接触センサは、前記線状部材の周方向での生体の接触位置を検出可能である。

【0013】

本開示の１つの実施形態として、前記医療装置の前記移動機構は、前記長尺体を、前記長尺体の中心軸周りに回動させることが可能であり、前記制御部は、前記接触センサの前記接触情報に基づき、前記線状部材の前記周方向での生体の接触位置の変化を検出した場合に、前記医療装置の動作を、前記移動機構により前記長尺体を前記中心軸周りに回動させる動作に決定する。

【0014】

本開示の第２の態様としての遠隔操作システムは、上記操作装置と、前記操作装置により遠隔操作される前記医療装置と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、医療従事者にとっての操作性を向上可能な操作装置及び遠隔操作システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示の一実施形態としての遠隔操作システムを示す図である。

【図2】図１に示す医療装置の一構成例を示す図である。

【図3】本開示の一実施形態としての操作装置を示す図である。

【図4A】操作装置の制御部による制御フローの一例を示す図である。

【図4B】操作装置の制御部による制御フローの一例を示す図である。

【図4C】操作装置の制御部による制御フローの一例を示す図である。

【図5】図３に示す操作装置の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示に係る操作装置及び遠隔操作システムの実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において共通する構成には同一の符号を付している。

【0018】

図１は、本開示の一実施形態としての遠隔操作システム１００を示す図である。図１に示すように、遠隔操作システム１００は、医療装置１０１と、本開示の一実施形態としての操作装置１０２と、を備える。遠隔操作システム１００は、医療装置１０１及び操作装置１０２に加えて、例えば、医療装置１０１及び操作装置１０２の少なくともいずれか一方と有線又は無線により通信可能な他の装置、を含む構成であってもよい。以下、遠隔操作システム１００の一例として、医療装置１０１及び操作装置１０２からなる構成について例示説明する。

【0019】

本実施形態の遠隔操作システム１００は、例えば、患者の血管内にガイドワイヤ、カテーテル等の医療用の長尺体２００（以下、単に「長尺体２００」と記載する。）を挿入して病変部Ｔに所定の手技を施す血管カテーテル手術において利用される。血管カテーテル手術において、医療装置１０１は、長尺体２００が挿入される患者の近傍に配置される。本実施形態の医療装置１０１は、生体内に挿入される長尺体２００を、長尺体２００の長手方向Ａに沿って進退移動させる、及び、長尺体２００の中心軸周りに回動させる、移動機構１１０を含む。まず、長尺体２００は、例えば医療従事者自身の手操作によって、患者の血管内へと挿入される。その後、長尺体２００のうち患者の生体外に延在する部分が、医療従事者により、医療装置１０１にセットされる。医療装置１０１及び操作装置１０２は、有線又は無線により通信することができる。医療装置１０１は操作装置１０２により遠隔操作することができる。操作装置１０２は、患者がいる位置から離れた位置に配置されている。操作装置１０２が配置される位置は、手術が行われる手術室内であってもよく、手術室外の別の位置であってもよい。医療従事者は、操作装置１０２を通じて、医療装置１０１を遠隔操作することができる。つまり、医療従事者は、操作装置１０２を操作し、医療装置１０１に所定の動作を実行させることができる。詳細は後述するが、医療従事者は、操作装置１０２を操作し、例えば、医療装置１０１に保持されている長尺体２００を進退移動させることができる。

【0020】

以下、本実施形態の遠隔操作システム１００の詳細について説明する。

【0021】

＜医療装置１０１＞
図２は、医療装置１０１の一構成例を示す図である。図２に示すように、本実施形態の医療装置１０１は、移動機構１１０と、機構制御装置１１１と、流体供給機構１１２と、を備える。

【0022】

移動機構１１０は、上述したように、生体内に挿入される長尺体２００を長手方向Ａに沿って進退移動させることができる。更に、本実施形態の移動機構１１０は、進退移動に加えて、長尺体２００を、長尺体２００の中心軸周りの周方向Ｂに回動させることができる。

【0023】

本実施形態の移動機構１１０は、駆動源１１０ａと、駆動源１１０ａにより駆動されて長尺体２００を進退移動させる進退機構１１０ｂと、駆動源１１０ａにより駆動されて長尺体２００を中心軸周りの周方向Ｂに回動させる回動機構１１０ｃと、を備える。

【0024】

駆動源１１０ａは、例えば電気モータにより構成されるが、進退機構１１０ｂ及び回動機構１１０ｃを駆動させることができれば特に限定されない。駆動源１１０ａの駆動は、機構制御装置１１１により制御される。

【0025】

進退機構１１０ｂは、支持本体１２１と、第１回動体群１２２と、第２回動体群１２３と、を備える。

【0026】

支持本体１２１は、長尺体２００を支持する。また、支持本体１２１には、進退機構１１０ｂにより進退移動させる対象となる長尺体２００を病変部Ｔ（図１参照）まで案内するための別の案内管５５が予め取り付けられていてもよい。図２では、案内管５５の近位端部に設けられているコネクタ５５ａが、支持本体１２１に取り付けられている。そして、支持本体１２１に支持されている長尺体２００は、コネクタ５５ａから案内管５５内を通じて、生体内の病変部Ｔまで導入される。

【0027】

第１回動体群１２２は複数の回動体１２２ａから構成される。第１回動体群１２２を構成する複数の回動体１２２ａは、支持本体１２１に対して回動可能に取り付けられている。回動体１２２ａは、駆動源１１０ａの駆動力により、支持本体１２１に対して回動する。より具体的に、回動体１２２ａは、長尺体２００を支持する支持本体１２１の支持面１２１ａに対して直交する方向に延在する回動軸周りを回動する。第１回動体群１２２の複数の回動体１２２ａは、支持本体１２１の支持面１２１ａに支持されている長尺体２００を相互間で挟み込みながら回動することで、長尺体２００を長手方向Ａに進退させることができる。

【0028】

第２回動体群１２３は、第１回動体群１２２と同様であるが、支持本体１２１に対して取り付けられている位置が異なる。図２に示す進退機構１１０ｂは、第１回動体群１２２及び第２回動体群１２３を備えるが、第１回動体群１２２のみを備える構成であってもよい。但し、本実施形態のように、第１回動体群１２２とは別に、第２回動体群１２３を備えることで、２つの別の長尺体２００を同時にセットできる。そのため、これら２つの長尺体２００を入れ替える作業をすることなく、２つの長尺体２００を交互に進退移動させることが可能となる。例えば、第１回動体群１２２により１つの長尺体２００としてのガイドワイヤを進退移動させ、第２回動体群１２３により別の長尺体２００としてのバルーンカテーテルを進退移動させることができる。第２回動体群１２３は複数の回動体１２３ａから構成される。第２回動体群１２３の構成は、上述した第１回動体群１２２と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0029】

回動機構１１０ｃは、駆動源１１０ａにより駆動されて長尺体２００を長尺体２００の中心軸周りの周方向Ｂに回動させる。具体的に、回動機構１１０ｃは、進退機構１１０ｂの支持本体１２１に支持され、第１回動体群１２２により進退移動することが可能な一方の長尺体２００を、長手方向Ａに沿う長尺体２００の中心軸の周りに回動させることができる。図２に示す回動機構１１０ｃは、進退機構１１０ｂの支持本体１２１に対して回動可能な回動体１２４を備える。この回動体１２４は、駆動源１１０ａの駆動力により、支持本体１２１に対して回動する。回動体１２４は、例えば、長尺体２００の外周面を径方向外側から挟持した状態で、長尺体２００の中心軸周りに回動する。これにより、回動体１２４の回動に伴い、回動体１２４に挟持されている長尺体２００も中心軸周りに回動する。つまり、回動体１２４は、長尺体２００と共に長尺体２００の中心軸周りを回動する共回り回動体である。但し、回動体１２４は、長尺体２００の中心軸周りに長尺体２００と共に回動する構成であればよく、挟持以外の方法で回動体１２４が長尺体２００を保持していてもよい。また、図２に示す回動機構１１０ｃの回動体１２４は、進退機構１１０ｂの支持本体１２１に支持されているが、別の部材に支持されていてもよい。

【0030】

また、本実施形態の回動機構１１０ｃは、進退機構１１０ｂの支持本体１２１に支持され、第１回動体群１２２により進退移動することが可能な一方の長尺体２００を中心軸の周りに回動させることができるが、これに加えて又は代えて、第２回動体群１２３により進退移動することが可能な他方の長尺体２００を中心軸の周りに回動させる同様の回動機構１１０ｃが設けられていてもよい。

【0031】

流体供給機構１１２は、上述した駆動源１１０ａにより駆動される流体ポンプである。流体供給機構１１２は、駆動源１１０ａにより駆動されることで、長尺体２００としてのバルーンカテーテルのバルーン２０１（図１参照）に、液体等の流体を供給することができる。また、流体供給機構１１２は、バルーン２０１への流体の供給のみならず、バルーン２０１からの流体の回収も実行可能に構成されている。バルーン２０１は、流体の供給を受けて拡張し、供給された流体が排出されることで収縮する。バルーン２０１は、収縮状態で病変部Ｔ（図１参照）又はその近傍まで運ばれる。収縮状態のバルーン２０１は、病変部Ｔ又はその近傍で、流体供給機構１１２から流体の供給を受けて拡張することができる。拡張状態のバルーン２０１は、流体供給機構１１２により流体が回収されることで再び収縮する。長尺体２００は、バルーン２０１を収縮させた状態とすることで、生体外に抜去される。

【0032】

機構制御装置１１１は、移動機構１１０及び流体供給機構１１２の動作を制御する。具体的に、本実施形態の機構制御装置１１１は、駆動源１１０ａの駆動を制御することで、移動機構１１０及び流体供給機構１１２の動作を制御する。

【0033】

本実施形態の機構制御装置１１１は、通信部１２５と、記憶部１２６と、制御部１２７と、を備える。

【0034】

通信部１２５は、操作装置１０２と有線通信又は無線通信により通信可能である。無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などが挙げられる。通信部１２５は、例えば、電気信号を送受信可能な電気信号線により、操作装置１０２の通信部１３と電気的に接続されている。通信部１２５は、操作装置１０２から、医療装置１０１の動作を実行させる動作情報を受信可能である。

【0035】

記憶部１２６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read-Only Memory）を含む任意の記憶モジュールを含む。記憶部１２６は、例えば、制御部１２７による処理結果を記憶する。また、記憶部１２６は、制御部１２７が実行する各種プログラムを記憶していてもよい。また、記憶部１２６は、医療装置１０１の動作に用いられる任意の情報を記憶してもよい。

【0036】

制御部１２７は、通信部１２５及び記憶部１２６の動作を制御する。また、制御部１２７は、通信部１２５及び記憶部１２６から入力される各種情報を処理する。

【0037】

また、制御部１２７は、移動機構１１０及び流体供給機構１１２の動作を制御する。具体的に、制御部１２７は、通信部１２５が操作装置１０２から受信する、医療装置１０１の動作情報に基づき、駆動源１１０ａの駆動を制御することで、移動機構１１０及び流体供給機構１１２の動作を制御する。より具体的には、制御部１２７は、上述の医療装置１０１の動作情報に基づき、移動機構１１０の回動体１２２ａ、１２３ａ及び１２４の回転駆動、及び、流体供給機構１１２としての流体ポンプの駆動、を制御する。これにより、長尺体２００の進退移動、回動及びバルーン２０１の拡張状態、が制御される。

【0038】

制御部１２７は、１つ以上のプロセッサである。制御部１２７は、操作装置１０２から受信する動作情報に基づき移動機構１１０及び流体供給機構１１２を制御する処理に特化した専用プロセッサにより実現されるが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサにより実現されてもよい。制御部１２７には、１つ以上の専用回路が含まれてもよく、制御部１２７において、１つ以上のプロセッサを１つ以上の専用回路に置き換えてもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。制御部１２７は、記憶部１２６に記憶されているプログラムを実行し、医療装置１０１の各部を作動させる。

【0039】

＜操作装置１０２＞
操作装置１０２は、上述したように、医療従事者等の操作者の操作に基づき、医療装置１０１を遠隔操作することができる。

【0040】

図３は、操作装置１０２の一構成例を示す図である。図１、図３に示すように、本実施形態の操作装置１０２は、線状部材１１と、この線状部材１１を支持する支持部材１２と、を備える。線状部材１１は、生体の接触を検出可能な接触センサ２２を備える線状操作部１１ａを備える。線状操作部１１ａは、支持部材１２に架け渡されて外部に露出している。操作装置１０２は、接触センサ２２が検出する接触情報に基づき、医療装置１０１を操作することができる。このように、操作装置１０２において医療従事者が操作する部位を、実際の長尺体２００に類似した線状部材１１とすることで、医療従事者にとっての操作性を向上させることができる。

【0041】

以下、本実施形態の操作装置１０２の更なる詳細について説明する。

【0042】

図３に示すように、本実施形態の操作装置１０２は、上述した線状部材１１及び支持部材１２に加えて、制御装置３０を備える。制御装置３０は、通信部１３と、記憶部１４と、制御部１５と、を備える。以下、各部位の詳細について説明する。

【0043】

線状部材１１の中心軸Ｏ１に直交する断面外形は略円形である。線状部材１１の外径は、例えば１ｍｍ～１０ｍｍとすることができる。そのため、医療従事者が線状部材１１を把持する感覚を、ガイドワイヤ、カテーテル等の実際の長尺体２００を把持する感覚に類似させることができる。図３では、説明の便宜上、線状部材１１を太く描いているが、図示する太さに限られるものではない。

【0044】

より具体的には、図３に示すように、線状部材１１は、細管体２１と、この細管体２１の内面上に配置されている接触センサ２２と、を備える。

【0045】

細管体２１は、例えば、合成樹脂、ガラス、シリコン、クォーツ等の絶縁材料により構成されている。本実施形態において、上述した線状部材１１の外径は、細管体２１の外径である。医療従事者などの操作者は、この細管体２１の外面を触りながら操作を行うことができる。

【0046】

接触センサ２２は、線状部材１１のうち後述する支持部材１２の２つの保持部１２ｂ間に仮設されている線状操作部１１ａに設けられている。接触センサ２２は、線状部材１１の線状操作部１１ａ上での生体の接触を検出可能である。接触センサ２２は、例えば、複数のセンサ電極２２ａを含む静電容量方式のセンサが挙げられる。図３では、説明の便宜上、線状部材１１の線状操作部１１ａにおいて、細管体２１の外面の任意の位置への生体の接触を検出可能とするセンサ電極２２ａが、細管体２１の軸方向（線状部材１１の軸方向Ｃと同じ方向であり、以下、単に「軸方向Ｃ」と記載する。）及び、細管体２１の周方向（線状部材１１の周方向Ｄと同じ方向であり、以下、単に「周方向Ｄ」と記載する。）それぞれに、複数配置されている例を模式的に示す。接触センサ２２は、複数のセンサ電極２２ａ間の静電容量の変化に基づき、生体の接触を検出可能である。但し、接触センサ２２は、例えば、細管体２１の内面上にパターン電極層が設けられ、細管体２１の外面の軸方向Ｃ及び周方向Ｄの任意の位置での生体の接触を検出可能とする構成とされてもよく、その構成は特に限られない。接触センサ２２として、ピエゾ抵抗を用いたひずみセンサを用いるのも好適な例である。

【0047】

線状部材１１が、このような接触センサ２２を備えることで、医療従事者などの操作者が、細管体２１の外面を触りながら行う操作を、接触センサ２２により検出することができる。

【0048】

詳細は後述するが、本実施形態の接触センサ２２は、軸方向Ｃでの生体の接触位置、周方向Ｄでの生体の接触位置、及び、生体の接触面積、を検出可能である。

【0049】

本実施形態の線状部材１１は、中空部を区画する細管体２１の内側に接触センサ２２が配置されているが、中実の棒体内に接触センサ２２が埋設されていてもよい。

【0050】

図３に示すように、支持部材１２は、本体部１２ａと、この本体部１２ａから突出し、対向して配置されている２つの保持部１２ｂと、を備える。線状部材１１は、支持部材１２の２つの保持部１２ｂの間に架け渡されている状態で、支持部材１２に固定されている。本実施形態の線状部材１１の線状操作部１１ａは、２つの保持部１２ｂに架設されている部分である。支持部材１２は、例えば、合成樹脂等の絶縁材料により構成することができる。

【0051】

通信部１３は、医療装置１０１と有線通信又は無線通信により通信可能である。無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などが挙げられる。通信部１３は、例えば、電気信号を送受信可能な電気信号線により、医療装置１０１の機構制御装置１１１における通信部１２５と電気的に接続されている。また、通信部１３は、接触センサ２２により検出された接触情報に基づき制御部１５により決定される医療装置１０１の動作情報を、医療装置１０１に対して送信することができる。

【0052】

記憶部１４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read-Only Memory）を含む任意の記憶モジュールを含む。記憶部１４は、例えば、制御部１５による処理結果を記憶する。また、記憶部１４は、制御部１５が実行する各種プログラムを記憶していてもよい。

【0053】

制御部１５は、通信部１３及び記憶部１４の動作を制御する。また、制御部１５は、通信部１３及び記憶部１４から入力される各種情報を処理する。

【0054】

また、制御部１５は、接触センサ２２により検出された接触情報に基づき、医療装置１０１の動作を決定する。また、制御部１５は、決定した医療装置１０１の動作を実行させる動作情報に基づき、医療装置１０１を操作する。

【0055】

具体的に、制御部１５には、接触センサ２２が検出した、線状部材１１の線状操作部１１ａに対する操作者の接触情報が入力される。詳細は後述するが、制御部１５は、この接触情報に基づき、医療装置１０１の動作を決定する。医療装置１０１の動作としては、例えば、移動機構１１０により、長尺体２００を長手方向Ａへ進退移動させる動作等である。制御部１５は、通信部１３を介して、決定した医療装置１０１の動作情報を、医療装置１０１に送信する。

【0056】

制御部１５は、１つ以上のプロセッサである。制御部１５は、接触センサ２２により検出された接触情報に基づき医療装置１０１の動作を決定したり、決定した医療装置１０１の動作情報を通信部１３を介して医療装置１０１に送信したりする処理に特化した専用プロセッサにより実現されるが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサにより実現されてもよい。制御部１５には、１つ以上の専用回路が含まれてもよく、制御部１５において、１つ以上のプロセッサを１つ以上の専用回路に置き換えてもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。制御部１５は、記憶部１４に記憶されているプログラムを実行し、操作装置１０２の各部を作動させる。

【0057】

次に、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃを参照して、制御部１５が、接触センサ２２により検出された接触情報に基づき、医療装置１０１の動作を決定する制御フローについて例示説明する。本実施形態の制御部１５は、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示す制御フローにより決定した医療装置１０１の動作情報に基づき、医療装置１０１を操作する。より具体的に、本実施形態の制御部１５は、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示す制御フローにより決定した医療装置１０１の動作情報に基づき医療装置１０１を操作するように、医療装置１０１の機構制御装置１１１の制御部１２７に指示する。

【0058】

まず、制御部１５は、接触センサ２２により検出された接触情報を取得する。本実施形態の制御部１５は、接触センサ２２により検出された接触情報に基づき、一例として、医療装置１０１の動作を、以下の（１）～（７）のいずれかの動作に決定する。
（１）操作者の操作速度と等しい速度（通常速度）で長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させると共に、長尺体２００を周方向Ｂに所定速度で回動させる。
（２）操作者の操作速度と等しい速度（通常速度）で長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させると共に、長尺体２００を周方向Ｂに回動させない。
（３）操作者の操作速度より遅い速度（低速）で長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させると共に、長尺体２００を周方向Ｂに所定速度で回動させる。
（４）操作者の操作速度より遅い速度（低速）で長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させると共に、長尺体２００を周方向Ｂに回動させない。
（５）長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させずに、長尺体２００を周方向Ｂに所定速度で回動させる。
（６）長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させず、長尺体２００を周方向Ｂに回動させずに、バルーン２０１の拡張状態を制御する。
（７）長尺体２００を動作させない（長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させず、かつ、周方向Ｂに回動させず、かつ、バルーン２０１の拡張状態も変動させない）。

【0059】

まず、本実施形態の制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、生体の接触面積が第１閾値としての所定値以下であるか否かを判定する（図４ＡのステップＳ１）。第１閾値は、例えば、操作者の指４本以上の腹が線状部材１１の線状操作部１１ａの外面に接触した場合の接触面積が想定される。制御部１５は、例えば、操作者が５本の指で線状操作部１１ａを握る場合に、生体の接触面積が第１閾値としての所定値より大きいと判定し（図４ＡのステップＳ１のｎｏ）、図４ＢのステップＳ１０に進む。この場合に、本実施形態の制御部１５は、医療装置１０１の動作を、長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させない動作に決定する。また、本実施形態の制御部１５は、医療装置１０１の動作を、長尺体２００を周方向Ｂに回動させない動作に決定する。

【0060】

また、図４Ａに示すステップＳ１において、制御部１５は、例えば、操作者が３本以下の指で線状操作部１１ａを挟み込むように把持する場合に、生体の接触面積が第１閾値としての所定値以下であると判定し（図４ＡのステップＳ１のｙｅｓ）、図４ＡのステップＳ２に進む。この場合に、本実施形態の制御部１５は、医療装置１０１の動作を、長尺体２００のバルーン２０１の拡張状態を変化させない動作に決定する。

【0061】

図４ＡのステップＳ２では、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、生体の接触面積が第２閾値としての所定値以下であるか否かを判定する。第２閾値は、第１閾値より小さい。第２閾値は、例えば、操作者の指２本の腹が線状部材１１の線状操作部１１ａの外面に接触した場合の接触面積より大きく、操作者の３本の腹が線状部材１１の線状操作部１１ａの外面に接触した場合の接触面積より小さい値が想定される。制御部１５は、例えば、操作者が親指、人差し指及び中指の３本の指で線状操作部１１ａを挟み込むように把持する場合に、生体の接触面積が第２閾値としての所定値より大きいと判定し（図４ＡのステップＳ２のｎｏ）、図４ＣのステップＳ１２に進む。逆に、制御部１５は、例えば、操作者が２本の指で線状操作部１１ａを挟み込むように把持する場合に、生体の接触面積が第２閾値としての所定値以下であると判定し（図４ＡのステップＳ２のｙｅｓ）、図４ＡのステップＳ３に進む。

【0062】

図４ＡのステップＳ３では、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出したか否かを判定する。制御部１５は、例えば、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を、生体の接触が所定時間内に軸方向Ｃの異なる複数の位置で検出された場合に検出する。所定時間は、例えば１秒とすることができる。このようにすることで、制御部１５は、例えば、操作者が線状操作部１１ａ（図３参照）を２本の指の腹で挟み込むように把持しながら、軸方向Ｃにスライド移動させる動作を検出することができる。換言すれば、制御部１５は、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化により、操作者が上述の軸方向Ｃでのスライド移動を行ったと判定する。制御部１５は、接触センサ２２の接触情報に基づき、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出した場合に、医療装置１０１の動作を、移動機構１１０により長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させる動作に決定する。制御部１５が、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出しない場合は、図４ＡのステップＳ５に進む。制御部１５が、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出した場合は、図４ＡのステップＳ４に進む。

【0063】

図４ＡのステップＳ４では、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出したか否かを判定する。制御部１５は、例えば、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を、生体の接触が所定時間内に周方向Ｄの異なる複数の位置で検出された場合に検出する。所定時間は、例えば１秒とすることができる。このようにすることで、制御部１５は、例えば、操作者が線状操作部１１ａ（図３参照）を２本の指の腹で挟み込むように把持しながら、周方向Ｄにスライド移動させる動作を検出することができる。換言すれば、制御部１５は、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化により、操作者が上述の周方向Ｄでのスライド移動を行ったと判定する。制御部１５が、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出した場合は、図４ＡのステップＳ６に進む。制御部１５が、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出しない場合は、図４ＡのステップＳ７に進む。

【0064】

ステップＳ６に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（１）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（１）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（１）の動作を実行する。

【0065】

ステップＳ７に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（２）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（２）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（２）の動作を実行する。

【0066】

図４ＡのステップＳ５では、ステップＳ４と同様、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出したか否かを判定する。ステップＳ５での制御部１５による判定方法は、上述したステップＳ４での判定方法と同じとしてよい。制御部１５は、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化により、操作者が周方向Ｄにスライド移動させる動作を行ったと判定する。制御部１５が、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出した場合は、図４ＡのステップＳ８に進む。制御部１５が、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出しない場合は、図４ＡのステップＳ９に進む。

【0067】

ステップＳ８に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（５）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（５）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（５）の動作を実行する。

【0068】

ステップＳ９に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（７）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（７）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（７）の動作を実行する。つまり、医療装置１０１は長尺体２００を動作させない。

【0069】

図４Ｂに示すステップＳ１０では、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、生体の接触面積の変化を検出したか否かを判定する。制御部１５は、上述したステップＳ１にて、生体の接触面積が第１閾値としての所定値より大きいと判定し、ステップＳ１０では、第１閾値としての所定値より大きいと判定した生体の接触面積が、所定時間内に変化したか否かを判定する。所定時間は、例えば、２、３秒などの数秒としてよい。このようにすることで、制御部１５は、例えば、操作者が５本の指で線状操作部１１ａを握る状態から、線状操作部１１ａを手放す動作を検出することができる。つまり、制御部１５は、生体の接触面積が小さくなる変化を検出することができる。逆に、制御部１５は、生体の接触面積が大きくなる変化を検出してもよい。換言すれば、制御部１５は、生体の接触面積の変化により、操作者が上述の把持状態の変更を行ったと判定する。制御部１５が、生体の接触面積の変化を検出しない場合は、図４ＡのステップＳ９に進み、医療装置１０１に上述の（７）の動作を実行させる。制御部１５が、生体の接触面積の変化を検出した場合は、図４ＢのステップＳ１１に進む。

【0070】

ステップＳ１１に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（６）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（６）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（６）の動作を実行する。つまり、医療装置１０１は、長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させず、かつ、周方向Ｂに回動させずに、バルーン２０１の拡張状態を制御する。制御部１５は、例えば、操作者が５本の指で線状操作部１１ａを握る状態から、線状操作部１１ａを手放す動作を検出する場合に、医療装置１０１にバルーン２０１を収縮状態から拡張状態に拡張させる動作を実行させてよい。医療装置１０１によるバルーン２０１を拡張させる動作は、流体供給機構１１２（図２参照）を動作させることで実行可能である。このように、本実施形態の制御部１５は、接触センサ２２の接触情報から検出される生体の接触面積の変化に基づき、医療装置１０１の動作を、バルーン２０１を拡張させる動作、又は、バルーン２０１を収縮させる動作、に決定する。

【0071】

図４ＣのステップＳ１２では、図４ＡのステップＳ３と同様、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出したか否かを判定する。ステップＳ１２での制御部１５による判定方法は、上述したステップＳ３での判定方法と同じとしてよい。制御部１５は、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化により、操作者が軸方向Ｃにスライド移動させる動作を行ったと判定する。制御部１５が、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出しない場合は、図４ＡのステップＳ５に進む。制御部１５が、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出した場合は、図４ＣのステップＳ１３に進む。

【0072】

図４ＣのステップＳ１３では、ステップＳ４と同様、制御部１５は、接触センサ２２により検出される接触情報に基づき、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出したか否かを判定する。ステップＳ１３での制御部１５による判定方法は、上述したステップＳ４での判定方法と同じとしてよい。制御部１５は、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化により、操作者が周方向Ｄにスライド移動させる動作を行ったと判定する。制御部１５が、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出した場合は、図４ＣのステップＳ１４に進む。制御部１５が、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出しない場合は、図４ＣのステップＳ１５に進む。

【0073】

ステップＳ１４に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（３）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（３）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（３）の動作を実行する。上述した（３）の動作は、上述した（１）の動作と比較して、長尺体２００の長手方向Ａの移動速度が異なる。上述した（３）の動作での長尺体２００の長手方向Ａの移動速度は、例えば、操作者の軸方向Ｃへのスライド移動の速度の１／２の速度とすることができるが、１／３の速度など、他の速度に設定されてもよい。

【0074】

ステップＳ１５に進むことで、制御部１５は、医療装置１０１の動作を、上述した（４）の動作に決定する。そして、制御部１５は、医療装置１０１が上述した（４）の動作を実行するための動作情報を、医療装置１０１に送信する。これにより、医療装置１０１は、上述した（４）の動作を実行する。上述した（４）の動作での長尺体２００の長手方向Ａの移動速度についても、（３）の動作での速度と同様としてよい。

【0075】

このように、本実施形態の制御部１５は、接触センサ２２の接触情報に基づき、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出した場合に、医療装置１０１の動作を、移動機構１１０により長尺体２００を長手方向Ａに進退移動させる動作（上記（１）～（４）の動作）に決定する。更に、本実施形態の制御部１５は、接触センサ２２の接触情報に基づき、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化を検出した場合に、接触センサ２２の接触情報から検出される生体の接触面積に基づき、医療装置１０１の移動機構１１０による長尺体２００の長手方向Ａへの進退移動の移動速度を決定する。つまり、本実施形態では、図４ＡのステップＳ２にて、生体の接触面積が第２閾値としての所定値以下か否かを制御部１５が判定することにより、長尺体２００の長手方向Ａの移動速度が通常速度の動作（上記（１）、（２）の動作）となるか、低速の動作（上記（３）、（４）の動作）となるか、が決定されている。

【0076】

また、本実施形態の制御部１５は、接触センサ２２の接触情報に基づき、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化を検出した場合に、医療装置１０１の動作を、移動機構１１０により長尺体２００を中心軸周りである周方向Ｂに回動させる動作（上記（１）、（３）、（５）の動作）に決定する。

【0077】

本実施形態の操作装置１０２の制御部１５は、図４Ａ～図４Ｃに示す制御フローを繰り返し実行することで、医療装置１０１の動作を制御することができる。但し、図４Ａ～図４Ｃに示す制御フローは一例であり、制御部１５が、接触センサ２２が検出する生体の接触情報に基づき、医療装置１０１の動作を、上述した（１）～（７）とは異なる別の動作に決定してもよい。

【0078】

更に、図５に示すように、操作装置１０２は、接触センサ２２に加えて、例えばカメラなどの撮像装置１６を用いて、操作者の線状操作部１１ａの操作を検出してもよい。かかる場合に、制御部１５は、操作者の線状操作部１１ａへの接触と無関係なハンドサインなどの動作に基づき、医療装置１０１の一部の動作を制御してもよい。

【0079】

本開示に係る操作装置及び遠隔操作システムは、上述した実施形態に示す具体的な構成及び工程に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変形・変更・工程の順序の入れ替え・組み合わせが可能である。上述した実施形態では、接触センサ２２として静電容量方式のセンサを用いた例を示しているが、例えば、光反射を利用して距離及び回転角を検出することで、線状操作部１１ａへの生体の接触位置及び接触面積を検出するようなセンサとしてもよい。

【0080】

また、上述した実施形態ではバルーンの拡張収縮操作に言及したが、その他にレーザー治療やアブレーションの照射開始や終了、照射向きや照射量の調整、血栓レトリーバーの拡張収縮、血栓吸引の吸引開始や終了や吸引量の調整など様々なカテーテル手技にも応用が可能である。

【0081】

また、上述した実施形態の操作装置１０２では、図３に示すように、通信部１３、記憶部１４及び制御部１５を備える制御装置３０が、支持部材１２内に配置されているが、この構成に限られない。制御装置３０は、支持部材１２の外部に別装置としても設けられていてもよい。

【0082】

更に、上述した実施形態の制御部１５は、生体の接触面積、軸方向Ｃでの生体の接触位置の変化、及び、周方向Ｄでの生体の接触位置の変化、を判定する構成であるが、この構成に限られない。制御部１５は、上述の３つのうち、いずれか１つのみ又は２つのみを判定し、その判定結果に基づき医療装置１０１の動作を決定してもよい。更に、制御部１５は、上述した３つに加えて、他の接触情報を検出可能な構成であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0083】

本開示は操作装置及び遠隔操作システムに関する。

【符号の説明】

【0084】

１１：線状部材
１１ａ：線状操作部
１２：支持部材
１２ａ：本体部
１２ｂ：保持部
１３：通信部
１４：記憶部
１５：制御部
１６：撮像装置
２１：細管部
２２：接触センサ
２２ａ：センサ電極
３０：制御装置
５５：案内管
５５ａ：コネクタ
１００：遠隔操作システム
１０１：医療装置
１０２：操作装置
１１０：移動機構
１１０ａ：駆動源
１１０ｂ：進退機構
１１０ｃ：回動機構
１１１：機構制御装置
１１２：流体供給機構
１２１：支持本体
１２１ａ：支持面
１２２：第１回動体群
１２２ａ：回動体
１２３：第２回動体群
１２３ａ：回動体
１２４：回動体
１２５：通信部
１２６：記憶部
１２７：制御部
２００：長尺体
２０１：バルーン
Ａ：長尺体の長手方向
Ｂ：長尺体の周方向
Ｃ：線状部材の軸方向
Ｄ：線状部材の周方向
Ｏ１：線状部材の中心軸
Ｔ：病変部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】