特許7404500ロボットカテーテルベースの処置システムにおいて細長い医療機器を支持し駆動するシステムと装置と方法
(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】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】ロボットカテーテルベースの処置システムにおいて細長い医療機器を支持し駆動するシステムと装置と方法
(51)【国際特許分類】
A61M 25/01 20060101AFI20231218BHJP
A61M 25/09 20060101ALI20231218BHJP
【ＦＩ】
A61M25/01
A61M25/01 500
A61M25/09
【請求項の数】
51
(21)【出願番号】P 2022502807
(86)(22)【出願日】2020-07-14
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-15
(86)【国際出願番号】 US2020041960
(87)【国際公開番号】W WO2021011551
(87)【国際公開日】2021-01-21
【審査請求日】2022-04-20
(31)【優先権主張番号】62/874,222
(32)【優先日】2019-07-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】510292504
【氏名又は名称】コリンダス、インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110003317
【氏名又は名称】弁理士法人山口・竹本知的財産事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
(74)【代理人】
【識別番号】100133167
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100169627
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 美奈
(72)【発明者】
【氏名】クラーク，アンドリュー
(72)【発明者】
【氏名】クレム，エリック
(72)【発明者】
【氏名】セイバー，オミッド
(72)【発明者】
【氏名】ソクハンバル，サイード
(72)【発明者】
【氏名】ファルブ，ピーター
(72)【発明者】
【氏名】カナール，キャメロン
(72)【発明者】
【氏名】グレゴリー，ポール
【審査官】川上 佳
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２７６３９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１８－５０００５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１１－５１７４２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３７０５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１３３４３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１３０７１８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ ２５／０１
Ａ６１Ｍ ２５／０９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
細長い医療デバイスを駆動するためにカテーテルベース処置システムに含まれるロボット制御駆動装置において、直線部材に連結された第１のデバイスモジュールと第２のデバイスモジュールとの間で前記細長い医療デバイスの支持を提供する装置であって、前記第２のデバイスモジュールは、前記第１のデバイスモジュールの遠位側で前記直線部材に沿った位置に配置されており、
当該装置は、
遠位端及び近位端を有するデバイス支持体であって、該デバイス支持体の中間部位が前記第１のデバイスモジュール内に可動にして配置される、デバイス支持体と、
前記デバイス支持体の前記遠位端に取り付けられたコネクタであって、前記第２のデバイスモジュールの近位端と係合するための装着機構を含む、コネクタとを含み、
前記デバイス支持体の前記近位端が前記第２のデバイスモジュールに対し固定されるように構成されている、装置。
【請求項2】
前記デバイス支持体が前記遠位端と前記近位端との間で緊張させてある、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記デバイス支持体が、前記第１のデバイスモジュールに対して動くように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記デバイス支持体は、前記第１のデバイスモジュールのチャンネルを通って移動するように構成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項5】
前記デバイス支持体がチューブであり、該チューブの軸方向に形成されたスリットを有し、前記コネクタが該デバイス支持体の前記遠位端を開いて保持するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記コネクタの前記装着機構が、前記第２のデバイスモジュールの前記近位端で前進拘束部と係合するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記コネクタは、前記デバイス支持体の中に配置された前記細長い医療デバイスの縦軸に沿って前記前進拘束部に取り付けられる、請求項６に記載の装置。
【請求項8】
細長い医療デバイスを駆動するためにカテーテルベース処置システムに含まれるロボット制御駆動装置において使用するカセットであって、遠位端及び近位端を有するハウジングと、
縦方向のスリット、遠位端、及び近位端を有するデバイス支持体であって、該デバイス支持体の一部が前記ハウジング内に配置されている、デバイス支持体と、
前記デバイス支持体の前記遠位端に取り付けられたコネクタと、
前記ハウジングの前記遠位端において前記デバイス支持体への前記細長い医療デバイスの入口点に配置されたスプリッタとを含み、
第１の位置において、前記コネクタが前記入口点の近くに位置し、第２の位置において、前記コネクタが前記入口点から遠くに位置する、カセット。
【請求項9】
前記ハウジングの前記遠位端にリセスを含む、請求項８に記載のカセット。
【請求項10】
前記第１の位置が後退位置であり、該第１の位置において、前記コネクタは前記リセス内に位置する、請求項９に記載のカセット。
【請求項11】
前記スプリッタが前記リセス内に位置する、請求項９に記載のカセット。
【請求項12】
前記リセスにおいて、前記デバイス支持体の経路を挟んで前記スプリッタの反対側に配置されたガイドを、さらに含む、請求項１１に記載のカセット。
【請求項13】
前記スプリッタは、前記コネクタ及び前記デバイス支持体が該スプリッタを通って移動するときに、前記デバイス支持体の前記スリットを開く、請求項１２に記載のカセット。
【請求項14】
前記スプリッタは、前記入口点の近位側と遠位側の両方で前記デバイス支持体の前記スリットの開を維持するように構成されている、請求項１３に記載のカセット。
【請求項15】
前記第１の位置は、前記細長い医療デバイスの前記デバイス支持体への装填を可能にするように構成されている、請求項８に記載のカセット。
【請求項16】
前記第１の位置において、前記コネクタは、前記細長い医療デバイスの縦軸に対して軸がオフセットされている、請求項８に記載のカセット。
【請求項17】
細長い医療デバイスを駆動するためにカテーテルベース処置システムに含まれるロボット制御駆動装置において、直線部材に連結された第１のデバイスモジュールと第２のデバイスモジュールとの間で前記細長い医療デバイスの支持を提供するデバイス支持体であって、軸方向に形成されたスリットを有し、第１の姿勢と第２の姿勢との間を動作するように構成され、内径及び外径を有する第１のチューブと、
軸方向に形成された開口と内径及び外径を有し、前記第１のチューブの前記外径の周囲に配置されて前記第１のチューブを前記第１の姿勢に保持する力を前記第１のチューブに加えるように構成された第２のチューブとを含む、デバイス支持体。
【請求項18】
前記第２のチューブの前記内径が前記第１のチューブの前記外径よりも小さい、請求項１７に記載のデバイス支持体。
【請求項19】
前記第１のチューブは、前記第２のチューブの前記開口内に位置する第１のアーム及び第２のアームをさらに含む、請求項１７に記載のデバイス支持体。
【請求項20】
前記第１のアーム及び前記第２のアームは、スプリッタを受け入れるように構成される、請求項１９に記載のデバイス支持体。
【請求項21】
前記第１のチューブが可撓性材料から形成される、請求項１７に記載のデバイス支持体。
【請求項22】
前記第１のチューブは、前記細長い医療デバイスとの摩擦が低くなるように構成されている、請求項２１に記載のデバイス支持体。
【請求項23】
前記第２のチューブが可撓性材料から形成される、請求項１７に記載のデバイス支持体。
【請求項24】
前記スプリッタは、前記第１のチューブを前記第１の姿勢に保持する力を前記第１のチューブの前記スリットに加えるように構成される、請求項２０に記載のデバイス支持体。
【請求項25】
細長い医療デバイスを駆動するためにカテーテルベース処置システムに含まれるロボット制御駆動装置において使用するカセットであって、遠位端及び近位端を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記遠位端にある、デバイス支持体への入口点と、
前記近位端と前記遠位端の前記入口点との間に位置し、異なる細長い医療デバイスを支持するように構成された複数の異なるアダプタを受けるように構成された、前記ハウジングのモジュールセクションとを含む、カセット。
【請求項26】
前記モジュールセクションは、中間部と、
当該カセットの縦軸に対し角度を付けて配置されたリセスとを含む、請求項２５に記載のカセット。
【請求項27】
前記細長い医療デバイスがバルーンガイドカテーテルである、請求項２５に記載のカセット。
【請求項28】
前記細長い医療デバイスがラピッドエクスチェンジデバイスである、請求項２５に記載のカセット。
【請求項29】
カテーテルベース処置システムにおいて細長い医療デバイスに支持を提供する装置であって、カセットと細長い医療デバイスのアダプタとを含み、
前記カセットは、
遠位端及び近位端を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記遠位端にある、デバイス支持体への入口点と、
前記近位端と前記遠位端の前記入口点との間に位置し、中間部と、前記カセットの縦軸に対し角度を付けて配置されたリセスとを含む、前記ハウジングのモジュールセクションとを含み、
前記アダプタは、
第１の細長い医療デバイスを受け入れるように構成された第１セクションと、
第２の細長い医療デバイスを受け入れるように構成され、前記第１セクションの縦軸に対し角度を付けて配置された、第２セクションとを含み、
前記アダプタの前記第１セクションは、前記モジュールセクションの前記中間部に配置され、前記アダプタの前記第２セクションは、前記モジュールセクションの前記リセスに配置される、装置。
【請求項30】
前記第１の細長い医療デバイスがガイドワイヤである、請求項２９に記載の装置。
【請求項31】
前記第２の細長い医療デバイスがバルーンガイドカテーテルである、請求項２９に記載の装置。
【請求項32】
前記第２の細長い医療デバイスがラピッドエクスチェンジデバイスである、請求項２９に記載の装置。
【請求項33】
前記アダプタの前記第２セクションが、前記第２の細長い医療デバイスの近位端を保持するように構成されたクリップを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項34】
前記アダプタは、蓋をさらに含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項35】
細長い医療デバイスを駆動するためにカテーテルベース処置システムに含まれるロボット制御駆動装置において使用するカセットであって、開口を含む剛性支持部と、
前記開口内に配置され、前記細長い医療デバイス用のクレードルを含む、分離インターフェースとを含み、
前記開口及び前記分離インターフェースは、当該カセットの縦軸の方向をｘ方向として、前記剛性支持部に対し直交座標系のｘ、ｙ、及びｚ方向において前記分離インターフェースの限定された可動域を可能にするように構成されている、カセット。
【請求項36】
前記分離インターフェースが前記剛性支持部から分離されており、直線力から細長い医療デバイスのハブを分離する、請求項３５に記載のカセット。
【請求項37】
前記剛性支持部は、カセットにかかる力に反応するように構成されている、請求項３５に記載のカセット。
【請求項38】
前記開口は、前記開口をなす第１の側面に第１のタブを有し、前記開口をなす第２の側面に第２のタブを有する、請求項３５に記載のカセット。
【請求項39】
前記分離インターフェースは、前記分離インターフェースの第１の側面に第１のリセスを含み、前記分離インターフェースの第２の側面に第２のリセスを含む、請求項３８に記載のカセット。
【請求項40】
前記第１のタブが前記第１のリセス内に位置し、前記第２のタブが前記第２のリセスに位置する、請求項３９に記載のカセット。
【請求項41】
前記分離インターフェースは、駆動モジュールの連結器を受けるように構成されたコネクタを底面に備える、請求項３５に記載のカセット。
【請求項42】
前記底面に、前記駆動モジュールの接続部材を受けるように構成された複数の接続点をさらに備える、請求項４１に記載のカセット。
【請求項43】
前記接続部材は、前記複数の接続点に配置されたときに、前記分離インターフェースを拘束するように構成されている、請求項４２に記載のカセット。
【請求項44】
前記複数の接続点の少なくとも１つがマグネットを含む、請求項４２に記載のカセット。
【請求項45】
前記第１のタブがレールであり、前記第２のタブがレールである、請求項３８に記載のカセット。
【請求項46】
前記分離インターフェースが第１のコンポーネントと第２のコンポーネントとを含む、請求項３５に記載のカセット。
【請求項47】
前記分離インターフェースは、前記第１のタブ及び前記第２のタブの上に位置する第１のコンポーネントと、
前記第１のタブ及び前記第２のタブの下に位置する第２のコンポーネントとを含む、請求項４５に記載のカセット。
【請求項48】
細長い医療デバイスを駆動するためにカテーテルベース処置システムに含まれるロボット制御駆動装置において使用するカセットであって、剛性支持部と、
ポートを有する止血弁を支持するように構成されたインターフェース部と、
前記止血弁に流体接続を固定する装置とを含み、
前記流体接続を固定する装置は、
第１端及び第２端を有し、前記第１端が前記止血弁の前記ポートに接続するように構成された、可撓性チューブと、
前記剛性支持部及び前記可撓性チューブの前記第２端に取り付けられたクリップとを含む、カセット。
【請求項49】
前記可撓性チューブの前記第２端が、前記流体接続とのコネクタを提供するように構成されている、請求項４８に記載のカセット。
【請求項50】
前記可撓性チューブの前記第２端がマルチポートコネクタを含む、請求項４８に記載のカセット。
【請求項51】
前記流体接続を固定する装置は、ストレインリリーフを提供するように構成されている、請求項４８に記載のカセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本願は、ここに全体として援用する、２０１９年７月１５日出願の米国特許出願６２／８７４，２２２号、発明の名称“Systems, Apparatus and Methods for Supporting and Driving Elongated Medical Devices in a Robotic Catheter-Based Procedure System”に基づくものであり、その優先権を主張する。
本願は、ここに全体として援用する、２０１９年７月１５日出願の米国特許出願６２／８７４，２２２号、発明の名称“Systems, Apparatus and Methods for Supporting and Driving Elongated Medical Devices in a Robotic Catheter-Based Procedure System”に基づくものであり、その優先権を主張する。
【0002】
本発明は、広く言えばロボット医療処置システムの分野に関するものであり、具体的には、カテーテルベースの処置システムを使用するロボット制御インターベンション処置において細長い医療デバイスを支持し駆動するシステム、装置、方法に関する。
【背景技術】
【0003】
カテーテルその他の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）は、神経インターベンション手術としても知られる神経血管インターベンション（ＮＶＩ）、経皮的冠動脈インターベンション（ＰＣＩ）、及び末梢血管インターベンション（ＰＶＩ）を含む様々な脈管系の疾患の診断及び治療のための低侵襲医療処置に使用され得る。これらの処置は、概して、脈管系を通してガイドワイヤをナビゲートし、このガイドワイヤを介しカテーテルを進めて治療を行う。カテーテル式処置は、標準的な経皮的技術を用いて、イントロデューサーシースで動脈や静脈などの適切な血管へのアクセスを得ることから始まる。次に、イントロデューサーシースを通して、シース又はガイドカテーテルを、ＮＶＩの場合の内頸動脈、ＰＣＩの場合の冠動脈口、又はＰＶＩの場合の浅大腿動脈などの一次位置まで診断用ガイドワイヤの先へ進める。次いで、脈管構造に適したガイドワイヤを、シース又はガイドカテーテルを通して、脈管構造内の標的位置までナビゲートする。曲がりくねった解剖学的構造のような、ある種の状況では、ガイドワイヤの先へ支持カテーテル又はマイクロカテーテルを挿入し、ガイドワイヤのナビゲーションを補助する。医師や操作者は画像システム（例えば、蛍光透視鏡）を使用することができ、これにより、造影剤注入でシネを取得し、病変などの標的位置へガイドワイヤ又はカテーテルをナビゲートするロードマップとして使用する固定フレームを選択する。医師がガイドワイヤ又はカテーテルを送り込む間に造影画像も得られ、その結果、医師は、デバイスが標的位置への正しい経路に沿って移動していることを確認できる。透視法を用いて解剖学的構造を観察しながら、医師は、ガイドワイヤ又はカテーテルの近位端を操作して、その遠位端を、病変や標的の解剖学的位置へ向かう適切な血管の中へ導き、側枝には進まないようにする。
【0004】
例えばＮＶＩ、ＰＣＩ、及びＰＶＩのようなカテーテル式処置を実施する医師の補助に使用され得るロボット制御カテーテルベース処置システムが開発されている。ＮＶＩ処置の例には、動脈瘤のコイル塞栓形成、動静脈奇形の液体塞栓形成、そして急性虚血性脳卒中の状況における大血管閉塞の機械的血栓除去が含まれる。ＮＶＩ処置において、医師は、ロボット制御システムを使用して神経血管ガイドワイヤ及びマイクロカテーテルの操作を制御することにより標的病変アクセスを獲得し、正常な血流を回復するための治療を実施する。標的アクセスはシースやガイドカテーテルにより可能となるが、さらに遠位の領域に対して、あるいは、マイクロカテーテル及びガイドワイヤの適切な支持を提供するために、中間カテーテルを必要とする場合もある。ガイドワイヤの遠位先端は、病変の種類と治療法に応じて、病変内か又は病変を通り越して、ナビゲートされる。動脈瘤の治療の場合は、マイクロカテーテルを病変に進め、ガイドワイヤを抜去し、マイクロカテーテルを介して動脈瘤内にいくつかの塞栓コイルを展開し、これを用いて動脈瘤内への血流を遮断する。動静脈奇形の治療の場合は、液体塞栓をマイクロカテーテルを介して奇形に注入する。血管閉塞を治療するための機械的血栓除去は、吸引及び／又はステントレトリーバーの使用によって達成することができる。血栓の位置に応じて、吸引カテーテルを使用して吸引するか、又は、より細い動脈用のマイクロカテーテルを使用して吸引する。吸引カテーテルが病変に到達したら、陰圧をかけてカテーテルを通して血栓を除去する。あるいは、血栓は、マイクロカテーテルを通してステントレトリーバーを配置することによって除去することができる。血栓がステントレトリーバーに絡み取られたら、ステントレトリーバーとマイクロカテーテル（又は中間カテーテル）をガイドカテーテル内に引っ込めて血栓を回収する。
【0005】
ＰＣＩでは、医師はロボット制御システムを使用して冠動脈ガイドワイヤを操作することにより病変アクセスを得て、治療を実施し正常な血流を回復させる。このアクセスは、ガイドカテーテルを冠動脈口に着座させることによって可能になる。ガイドワイヤの遠位先端は病変を通り越してナビゲートされ、複雑な解剖学的構造の場合、マイクロカテーテルを用いてガイドワイヤの適切な支持を提供し得る。病変にステント又はバルーンを送り込んで留め置くことにより血流を回復させる。病変は、ステント処置に先立って、病変の前処置拡張のためにバルーンを送り込むか、又は、例えばレーザを用いたり、回転式アテローム切除カテーテルとガイドワイヤーを通したバルーンとを用いたりしてアテローム切除を実施するか、のいずれかによって、準備しておくことが必要な場合もある。画像診断及び生理学的測定は、画像診断カテーテル又は血流予備量比（ＦＦＲ）測定を用いることにより適切な治療法を決定するために実施されることがある。
【0006】
ＰＶＩでは、医師はロボット制御システムを用いて治療を行い、ＮＶＩと同様の技術で血流を回復させる。ガイドワイヤの遠位先端は病変を通り越してナビゲートされ、そして、マイクロカテーテルを使用して、複雑な解剖学的構造に対しガイドワイヤを適切に支持することができる。病変にステント又はバルーンを送り込んで留め置くことにより血流を回復させる。ＰＣＩの場合と同様に、病変の準備や画像診断を行うこともある。
【0007】
例えば、曲がりくねった又は石灰化した脈管構造をナビゲーションしたり、遠位の解剖学的位置に到達させたり、硬い病変を越えるためなどに、カテーテル又はガイドワイヤの遠位端での支持が必要な場合には、オーバーザワイヤ（ＯＴＷ）カテーテル又は同軸システムを用いる。ＯＴＷカテーテルは、該カテーテルの全長に延伸するガイドワイヤのための内腔を有する。このことは、ガイドワイヤが全長にわたって支持されることから、比較的安定したシステムを提供する。しかし、このシステムには、ラピッドエクスチェンジ（ＲＸ）カテーテル（後述）と比較して、摩擦が高い、全長が長いなど、いくつかの短所がある。ほとんどの場合、留置ガイドワイヤの位置を維持しながらＯＴＷカテーテルを抜去又は交換するために、ガイドワイヤの露出長（患者の外側）はＯＴＷカテーテルよりも長くしなければならない。３００ｃｍの長さのガイドワイヤが通常、この目的に十分とされ、交換長ガイドワイヤと呼ばれることが多い。このガイドワイヤの長さのため、ＯＴＷカテーテルを抜去又は交換するには２人のオペレータが必要である。このことは、三軸システムとして当該技術分野で知られている三重同軸ケーブルカテーテルが使用される場合、さらに困難になる（四重同軸ケーブルカテーテルも使用されることが知られている）。しかしながら、その安定性のために、ＯＴＷシステムはＮＶＩ及びＰＶＩ処置においてよく使用される。一方、ＰＣＩ処置では、ラピッドエクスチェンジ（又はモノレール）カテーテルが使用される。ラピッドエクスチェンジカテーテルのガイドワイヤ内腔は、モノレール又はラピッドエクスチェンジ（ＲＸ）セクションと呼ばれ、カテーテルの遠位部位のみを通る。ＲＸシステムでは、操作者は、インターベンションデバイスを互いに並列に操作し（デバイスが直列構成で操作されるＯＴＷシステムとは違って）、ガイドワイヤの露出長はカテーテルのＲＸ部位よりもわずかに長くするだけでよい。ラピッドエクスチェンジ長のガイドワイヤは、通常、１８０～２００ｃｍの長さである。短いガイドワイヤとモノレールを考えれば、ＲＸカテーテルは１人の操作者で交換可能である。しかし、より遠位の支持が必要な場合には、ＲＸカテーテルでは不十分であることが多い。
【発明の概要】
【0008】
一態様によれば、カテーテル用のロボット制御駆動装置の直線部材に接続された第１のデバイスモジュールと第２のデバイスモジュールとの間で細長い医療デバイスを支持する装置である。第２のデバイスモジュールは、第１のデバイスモジュールの遠位側で直線部材に沿った位置に配置されている。本装置は、遠位端及び近位端を有するデバイス支持体を有する。デバイス支持体の一部（中間部位）が第１のデバイスモジュール内に可動にして配置される。本装置は、デバイス支持体の遠位端に付けられたコネクタを含む。このコネクタは、第２のデバイスモジュールの近位端と係合するための装着機構を含む。デバイス支持体の近位端は、第２のデバイスモジュールに対し固定されるように構成されている。
【0009】
一態様によれば、カテーテルベース処置システムのロボット制御駆動装置で使用するカセットであり、このカセットは、遠位端及び近位端を有するハウジングと、縦方向スリット、遠位端及び近位端を有するデバイス支持体と、デバイス支持体の遠位端に付けられたコネクタと、カセットのハウジングの遠位端において細長い医療デバイスがデバイス支持体へ入る入口点に配置されたスプリッタとを含む。デバイス支持体の一部がハウジング内に配置される。第１の位置において、コネクタは入口点の近くに位置し、第２の位置において、コネクタは入口点から遠くに位置する。
【0010】
一態様によれば、カテーテルベース処置システムのロボット制御駆動装置の直線部材に連結された第１のデバイスモジュールと第２のデバイスモジュールとの間で細長い医療デバイスを支持するデバイス支持体であり、このデバイス支持体は、第１の位置と第２の位置との間を移動するように構成された、縦方向のスリットを有する第１のチューブと、縦方向の開口、内径及び外径を有する第２のチューブとを含む。第１のチューブは内径と外径を有する。第２のチューブは、第１のチューブの外径の周囲に配置され、第１のチューブが第１の姿勢を保持するように第１のチューブに力を加える。
【0011】
一態様によれば、カテーテルベース処置システムのロボット制御駆動装置で使用するカセットであり、このカセットは、遠位端及び近位端を有するハウジングと、ハウジングの遠位端にあるデバイス支持体への入口点と、近位端と遠位端の入口点との間に位置するハウジングのモジュールセクションとを含む。モジュールセクションは、異なる細長い医療デバイスを支持するように構成された複数の異なるアダプタを受容するように構成されている。
【0012】
一態様によれば、カテーテルベース処置システムにおいて細長い医療デバイスの支持を提供する装置であり、該装置は、カセットと、細長い医療デバイスのアダプタとを含む。カセットは、遠位端及び近位端を有するハウジングと、ハウジングの遠位端にあるデバイス支持体への入口点と、近位端と遠位端の入口との間に位置するハウジングのモジュールセクションとを含む。モジュールセクションは、中間部と、カセットの縦軸から外れるように配置されたリセスとを含む。細長い医療デバイスのアダプタは、第１の細長い医療デバイスを受け入れるように構成された第１セクションと、第２の細長い医療デバイスを受け入れるように構成された第２セクションとを含む。第２セクションは、第１セクションの縦軸に対し角度を付けて配置される。細長い医療デバイスのアダプタの第１セクションはモジュールセクションの中間部に、細長い医療デバイスのアダプタの第２セクションはモジュールセクションのリセスに位置する。
【0013】
一態様によれば、カテーテルベース処置システムのロボット制御駆動装置で使用するカセットであり、このカセットは、開口を有する剛性支持部と、その開口内に配置される分離インターフェースとを含む。分離インターフェースは、細長い医療デバイスのためのクレードルを含む。開口及び分離インターフェースは、剛性支持部に対し、ｘ、ｙ、及びｚ方向において分離インターフェースの限定された可動域を可能にする。
【0014】
一態様によれば、カテーテルベース処置システムのロボット制御駆動装置で使用するカセットであり、このカセットは、剛性支持部と、ポートを有する止血弁を支持するように構成されたインターフェース部と、止血弁に流体接続を固定する装置とを含む。流体接続を固定する装置は、第１端及び第２端を有する可撓性チューブと、剛性支持部及び可撓性チューブの第２端に取り付けられたクリップとを含む。可撓性チューブの第１端は、止血弁のポートに接続するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【0015】
本発明は、次の図面と関連させた以下の詳細な説明からさらに十分に理解される。図中、同種の部分に参照符号を付してある。
【図1】実施形態に係るカテーテル処置システムを例示する外観図。
【図2】実施形態に係る例示カテーテル処置システムを例示する概略ブロック図。
【図3】実施形態に係るカテーテル処置システムの駆動アセンブリを示す斜視図。
【図4】実施形態に関し、位置を固定した前方（遠位）点及び後方（近位）点で張力を提供するデバイス支持体を示す斜視図。
【図5】実施形態に関し、細長い医療デバイスの交換を容易にする引き出し位置で、デバイス支持体を有するカセットを示す上面図。
【図6】実施形態に関し、２つの端部で拘束された延伸位置で、デバイス支持体を有するカセットを示す上面図。
【図7】実施形態に係るデバイス支持体を有する２つのデバイスモジュールの上面図。
【図8】実施形態に関し、デバイス支持体に対して直線的なデバイスモジュールの前進移動を示す上面図。
【図9】実施形態に関し、デバイス支持体に対して直線的なデバイスモジュールの後進移動を示す上面図。
【図10】実施形態に関し、デバイス支持体に対して直線的なデバイスモジュールの後進移動を示す上面図。
【図11】実施形態に係るロボット駆動装置の４つのデバイスモジュール及び４つのデバイス支持体を示す概略上面図。
【図12】実施形態に関し、デバイス支持体に対するデバイスモジュールの動きを説明する概略上面図。
【図15】実施形態に関し、延伸したデバイス支持体の近位端と、デバイス支持体が接続されている位置固定された後方（近位）点に対する後方拘束部とを示す側面図。
【図16】実施形態に関し、部分的に引っ込められたデバイス支持体の近位端と、デバイス支持体が接続されている位置固定された後方（近位）点に対する後方拘束部とを示す側面図。
【図17】実施形態に係るリールに収納されたデバイス支持体を有するデバイスモジュールを示す概略上面図。
【図18】実施形態に係るスプールテンショナを例示する図。
【図19】実施形態に係る駆動デバイス支持体を有するデバイスモジュールを示す概略上面図。
【図20】実施形態に係るギア付きテンショナを例示する図。
【図21】実施形態に係るアコーディオン又はスプリングで形成されたデバイス支持体を有するデバイスモジュールの概略上面図。
【図22】実施形態に係る縮めたアコーディオン／スプリングを説明する図。
【図23】実施形態に係る伸ばしたアコーディオン／スプリングを説明する図。
【図24a】～
【図24c】実施形態に係るデバイス支持の柔軟チューブに関しスリット形状を例示する斜視図。
【図25】実施形態に係るデバイスモジュールと細長い医療デバイスの分解図。
【図26a】実施形態に関し、引っ込めた位置で、デバイス支持体を搭載したカセットを示す斜視図。
【図26b】実施形態に関し、引っ込めた位置で、デバイス支持体を搭載したカセットを示す斜視図。
【図27】実施形態に関し、ＥＭＤ入口点の前方にカセットから延伸したデバイス支持体及びコネクタを示す上面図。
【図28】実施形態に関し、ＥＭＤ入口点の後方に引き出されたデバイス支持体及びコネクタを示す上面図。
【図29】実施形態に係るデバイス支持体の開を維持するスプリッタを示す端面図。
【図30】実施形態に関し、ＥＭＤのローディングを容易にするために引き出されてデバイス軸から外されたデバイス支持体とコネクタを有するカセットを示す上面図。
【図31】実施形態に係る前進拘束部及びコネクタを示す斜視図。
【図32】実施形態に係る蓋を用いた前進拘束部を示す斜視図。
【図33】実施形態に係る遠位支持アーム及び遠位支持接続を示す斜視図。
【図34】実施形態に係るデバイス支持体及びコネクタに連結された遠位支持接続を示す斜視図。
【図35】実施形態に係る遠位支持アーム、遠位支持接続、及びイントロデューサーインターフェース支持を示す側面図。
【図36】実施形態に係るイントロデューサーシースに接続されたイントロデューサーインターフェース支持体を示す斜視図。
【図37】実施形態に係る第１の位置にある可動遠位支持アームを示す斜視図。
【図38】実施形態に係る第２の位置にある可動遠位支持アームを示す斜視図。
【図39】実施形態に係る第１の位置にある可動遠位支持アーム及び可動支持アームを示す上面図。
【図40】実施形態に係る第２の位置にある可動遠位支持アーム及び可動支持アームを示す上面図。
【図41】実施形態に関し、遠位支持アーム及び支持アームの第２の位置から第１の位置への移動を示す上面図。
【図42】実施形態に係るオンデバイスアダプタを有するカテーテルを示す斜視図。
【図43】実施形態に係るオンデバイスアダプタを有するガイドワイヤを示す斜視図。
【図44】実施形態に係るオンデバイスアダプタを有する組み込み済みの細長い医療デバイスを有するカセットを示す斜視図。
【図45】実施形態に関し、カセットと、カセットから取り出したオンデバイスアダプタを有する細長い医療デバイスとを示す分解図。
【図46】実施形態に係るカセットを示す上面図。
【図47】実施形態に係る細長い医療デバイス（ＥＭＤ）アダプタと蓋を示す分解図。
【図48】実施形態に係るカセットに組み込まれたＥＭＤアダプタ及びＥＭＤを示す斜視図。
【図49】実施形態に係る浮遊インターフェースと剛性支持部とを有するカセットを示す上面図。
【図50a】実施形態に係るカセットの浮遊（分離）インターフェース及び剛体支持部を示す端部断面図。
【図50b】実施形態に係る浮遊（分離）インターフェースの第１コンポーネント及び第２コンポーネントを示すカセットの分解斜視図。
【図51】実施形態に係るカセットの浮遊（分離）インターフェースを示す下面図。
【図52】実施形態に係るローラを有する回転駆動歯車を支持するクレードルを示す図。
【図53】実施形態に係るチューブ及び流体接続を固定するための支持アセンブリを有するカセットを例示する図。
【図54】実施形態に係るデバイス支持体の端部断面図。
【図55】実施形態に係るデバイス支持体及びスプリッタを示す端部断面。
【発明を実施するための形態】
【0016】
ここでは以下の定義を用いる。「細長い医療デバイス」（ＥＭＤ）は、カテーテル（例えば、ガイドカテーテル、マイクロカテーテル、バルーン／ステントカテーテル）、ワイヤベースデバイス（ガイドワイヤ、塞栓コイル、ステントレトリーバーなど）、及び、これらを組み合わせてもつデバイス、のことである。ただし、これらに限定されない。ワイヤベースＥＭＤには、ガイドワイヤ、マイクロワイヤ、塞栓コイル用の近位プッシャー、ステントレトリーバー、自己拡張型ステント、及び、フローダイバータが含まれる。ただし、これらに限定されない。通常、ワイヤベースＥＭＤは、その近位端の終端にハブ又はハンドルをもっていない。一例において、ＥＭＤはカテーテルであり、カテーテルの近位端にハブを有し、ハブからカテーテルの遠位端に向かって延伸する可撓性シャフトを有する。シャフトはハブよりも柔軟である。一例において、カテーテルは、ハブとシャフトとの間に移行部を含み、ここはハブより剛性が低く且つシャフトより剛性が高い中間柔軟性を有する。一例において、この仲介部分はストレインリリーフである。
【0017】
「遠位」と「近位」は、２つの別々の特定部位の相対的位置を定義する。ロボット制御駆動装置に関する「遠位」及び「近位」は、使用中のロボット制御駆動装置の患者との相対的な位置によって定義される。相対的な位置を定義するために使用する場合、遠位の特定部位は、ロボット制御駆動装置が目的の使用中位置にあるときに近位の特定部位よりも患者に近いロボット制御駆動装置の特定部位である。患者内で、アクセスポイントから経路に沿ってより離れている脈管構造ランドマークは、アクセスポイントにより近いランドマークに対してより遠位と見なされる。なお、アクセスポイントはＥＭＤが患者に入るポイントである。同様に、近位の特定部位は、目的の使用中位置にロボット制御駆動装置があるときに遠位の特定部位よりも患者から遠い特定部位である。方向を定義するために使用する場合、遠位方向は、ロボット制御駆動装置が目的の使用中位置にあるときに、近位の特定部位から遠位の特定部位及び／又は患者へ向かって、何かが移動している又は移動しようとしている進むべき経路、あるいは、何かが目指している又は臨んでいる沿うべき経路のことを言う。近位方向は、この遠位方向の逆方向である。
【0018】
部材（例えば、カテーテルベース処置システムにおけるＥＭＤ又は他の要素）の「縦軸（長手軸）」は、該部材の近位部分から該部材の遠位部分へ向かう向きの方向である。一例として、ガイドワイヤの長軸とは、ガイドワイヤが該当する部分で直線でない場合も含めて、ガイドワイヤの近位部分からガイドワイヤの遠位部分へ向かう向きの方向である。部材の「軸方向動作／移動／運動」は、部材の縦軸に沿った該部材の並進を意味する。ＥＭＤの遠位端をその長軸に沿って遠位方向に患者内へ又はより深く患者の中へ軸方向に動かすとき、このＥＭＤは前進中である。ＥＭＤの遠位端をその長軸に沿って近位方向に患者の外へ又はさらに患者から出る方へ軸方向に動かすとき、このＥＭＤは後進（引き抜き／抜去）中である。部材の「回転（回転動作）」は、部材の局所的な縦軸を中心とした該部材の角度方向の変化を指す。ＥＭＤの回転は、加えられたトルクによるＥＭＤの縦軸を中心とした時計回り又は反時計回りの回転に相当する。
【0019】
「軸方向挿入」は、第１の部材を第２の部材の縦軸に沿って第２の部材に挿入することを言う。「横（交差）挿入」は、第１の部材を第２の部材の縦軸と交差する面の方向に沿って第２の部材に挿入することを言う。これは、ラジアル（半径方向）装填やサイド（側方）装填とも呼ばれる。「ピンチ」は、ＥＭＤを部材に取り外し可能に固定することを意味し、当該部材が移動するときに部材とＥＭＤが一緒に動くようにすることを指す。「アンピンチ」は、部材からＥＭＤをリリースする（取り外す）ことを意味し、当該部材が移動するときに部材とＥＭＤが別々に動くようにすることを指す。「クランプ」は、ＥＭＤの動きが部材に対して拘束されるようにＥＭＤを部材に取り外し可能に固定することを言う。部材は、グローバル（大域）座標系に関して又はローカル（局所）座標系に関して固定することができる。「アンクランプ」は、ＥＭＤが独立して動くことができるように部材からＥＭＤをリリースする（取り外す）ことを言う。
【0020】
「グリップ」は、少なくとも１自由度でスリップなくＥＭＤを動作させる駆動機構によってＥＭＤに力又はトルクを加えることを意味する。「アングリップ」は、駆動機構によるＥＭＤへの力又はトルクの印加を解放することを意味し、ＥＭＤの位置がそれ以降拘束されないようにすることを指す。一つの例では、２つのタイヤの間にグリップされたＥＭＤは、タイヤが互いに対して縦方向に動くとき、その縦軸のまわりに回転する。ＥＭＤの回転動作は、２つのタイヤの動作とは異なる。グリップされるＥＭＤの位置は、駆動機構によって拘束される。「座屈」は、軸方向圧縮下での可撓性ＥＭＤの性状を指し、縦軸から逸脱して又はＥＭＤの進むべき目的経路から逸脱して屈曲することである。一例において、軸方向圧縮は、脈管系の中をナビゲートされることに対する抵抗に応じて発生する。座屈するまでにＥＭＤが支持無しで縦軸に沿って駆動され得る距離を、ここではデバイス座屈距離と称する。デバイス座屈距離は、デバイスの剛性、形状（直径を含むが、これに限定されない）、及びＥＭＤに加えられる力の関数である。座屈によりＥＭＤは、目的の経路とは違った弓状の部分を形作る可能性がある。“よじれ”は、ＥＭＤの変形が元に戻らない永続の歪みとなった座屈の例である。
【0021】
「上、上方向、上向き、上側」などは、重力の方向とはおおよそ反対の方向を指し、「下（底）、下方向、下向き、下側」などは、おおよそ重力の方向を指す。「内方、内向き、内側」などは、特定部分の中を意味する。「外方、外向き、外側」などは、特定部分の外を意味する。「滅菌インターフェース」は、滅菌ユニットと非滅菌ユニットとの間のインターフェース（界面）や境界を意味する。例えば、カセットは、ロボット制御駆動装置と少なくとも１つのＥＭＤとの間の滅菌インターフェースであり得る。「滅菌可能ユニット」は、（病原微生物が存在しない）滅菌可能な装置を言う。これには、カセット、消耗品ユニット、ドレープ、デバイスアダプタ、及び滅菌可能駆動モジュール／ユニット（電気機械的構成要素を含み得る）が含まれる。ただし、これらに限定されない。滅菌可能ユニットは、患者、他の滅菌装置、又は医療処置の滅菌範囲に置かれた他のものに接触する可能性がある。
【0022】
「オンデバイスアダプタ」は、ＥＭＤを取り外し可能にピンチすることが可能で駆動インターフェースを提供することのできる滅菌装置を意味する。例えば、オンデバイスアダプタは、エンドエフェクタ又はＥＭＤ捕捉デバイスとしても知られている。限定的意味のない一例では、オンデバイスアダプタは、ＥＭＤをその縦軸のまわりに回転させ、ＥＭＤをコレットにピンチ及び／又はアンピンチし、及び／又はＥＭＤをその縦軸に沿って並進させるべく、ロボット制御で動作可能なコレットである。一例において、オンデバイスアダプタは、ＥＭＤのハブに位置する駆動ギアなどのハブ駆動機構である。「ハブ駆動」又は「近位駆動」は、近位位置からＥＭＤを保持して操作することを意味する（例えば、カテーテルハブのギアアダプタ）。一例において、ハブ駆動は、カテーテルのハブに力又はトルクを加えてカテーテルを並進及び／又は回転させることを意味する。ハブ駆動において、通常の臨床的負荷をかけるとＥＭＤの座屈を引き起こすことが多いので、ハブ駆動には駆動機構においてアンチ座屈装備が必要であることが多い。ハブや他のインターフェース（例えばガイドワイヤ）をもたないデバイスについては、デバイスアダプタを追加して一時的なハブとして機能させてもよい。一例では、ＥＭＤハンドルは、ハンドルからカテーテルの遠位端まで延伸してカテーテルの遠位端をそらせるワイヤなどのカテーテル内の物を操作するメカニズムを含む。対照的に、ハブは、カテーテル内の物を操作するための制御機構を含まない、近位端のＥＭＤの固定部分である。「シャフト（遠位）駆動」は、そのシャフトに沿ってＥＭＤを保持して操作することを意味する。例えば、オンデバイスアダプタを、デバイスが挿入されるハブ又はＹ－コネクタの直近近位に配置することができる。オンデバイスアダプタの配置が挿入点（身体や別のカテーテル又は弁への）の近くである場合、シャフト駆動は、通常、アンチ座屈機能を必要としない（駆動能力を改善するためにアンチ座屈機能を含む場合はある）。
【0023】
図１は、実施例に係るカテーテルベース処置システム１０を示す外観図である。カテーテルベース処置システム１０は、カテーテルベース医療処置、例えば、経皮的冠動脈インターベンション（ＰＣＩ） (例えばＳＴＥＭＩを治療するため）、神経血管インターベンション処置（ＮＶＩ） (例えば緊急大血管閉塞（ＥＬＶＯ）を治療するため）、末梢血管インターベンション処置（ＰＶＩ） (例えば重症下肢虚血（ＣＬＩ）のため）、を行うために使用され得る。カテーテルベース医療処置には、患者の疾患の診断を補助するために１つ以上のカテーテルその他の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）を使用する診断用カテーテル式処置が含まれる。例えば、カテーテルベース診断処置の一例において、カテーテルを通して造影剤を１つ以上の動脈に注入し、患者の脈管構造の画像を取得する。カテーテルベース医療処置はまた、カテーテル（又は他のＥＭＤ）を用いて疾患を治療するカテーテルベース治療処置（例えば、血管形成術、ステント留置、末梢血管疾患の治療、血餅除去、動脈静脈奇形治療、動脈瘤の治療など）も含み得る。治療処置は、例えば、血管内超音波（ＩＶＵＳ）、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）、血流予備量比（ＦＦＲ）などの補助デバイス５４（図２に示す）を含めることによって補完され得る。ただし、ある種の経皮的インターベンションデバイス又はコンポーネント（例えば、ある種のガイドワイヤ、ある種のカテーテルなど）が、実施される処置のタイプに基づいて選択され得ることは、当業者に当然のことである。カテーテルベース処置システム１０は、処置で使用される特定の経皮的インターベンションデバイスにわずかな調整で対応し、いくつものカテーテルベース医療処置を行うことができる。
【0024】
カテーテルベース処置システム１０は、いくつかある要素の中で特に、ベッドサイドユニット２０とコントロールステーション２６とを含む。ベッドサイドユニット２０は、患者１２に隣接して位置するロボット制御駆動装置２４と位置決めシステム２２とを備える。患者１２は患者テーブル１８上にある。位置決めシステム２２は、ロボット制御駆動装置２４の位置決め及び支持に使用される。位置決めシステム２２は、例えば、ロボットアーム、多関節アーム、ホルダ等である。位置決めシステム２２は、例えば、患者テーブル１８の柵、ベース、又はカートに一端が取り付けられる。位置決めシステム２２の他端は、ロボット制御駆動装置２４に取り付けられる。位置決めシステム２２は、患者１２を患者テーブル１８の上に寝かせられるように、（ロボット制御駆動装置２４と共に）外方へ移動されることができる。患者１２が患者テーブル１８に寝かせられた後、位置決めシステム２２は、処置のために患者１２に対してロボット制御駆動装置２４の場所を定める又は位置決めするように使用される。一例では、患者テーブル１８は、床及び／又は地面に据え付けられている台座１７によって操作可能に支持されている。患者テーブル１８は、台座１７に対して、例えばロール、ピッチ、ヨーの多自由度で動作させることができる。ベッドサイドユニット２０は、コントロール及びディスプレイ４６（図２に示す）も含み得る。例えば、コントロール及びディスプレイ４６は、ロボット制御駆動装置２４のハウジングに配置することができる。
【0025】
一般に、ロボット制御駆動装置２４は、適切な経皮的インターベンションデバイス及び付属機器４８（図２に示す）（例えば、ガイドワイヤ、バルーンカテーテルを含む各種のカテーテル、ステントデリバリーシステム、ステントレトリーバー、塞栓コイル、液体塞栓、吸引ポンプ、造影剤を送り込むデバイス、薬剤、止血弁アダプタ、シリンジ、活栓、膨張デバイスなど）を備え、ユーザ又はオペレータ１１が、コントロールステーション２６に位置する制御機器及び入力機器などの各種コントローラを操作することにより、ロボットシステムを介してカテーテルベース医療処置を実施できるようにする。ベッドサイドユニット２０、特にロボット制御駆動装置２４は、ここに説明する機能を有するベッドサイドユニット２０を提供するために、いくつかの及び／又は組み合せたコンポーネントを含み得る。コントロールステーション２６のユーザ又はオペレータ１１は、コントロールステーションユーザ又はコントロールステーションオペレータとも呼ばれるが、ここではユーザ又はオペレータと呼ぶ。ベッドサイドユニット２０のユーザ又はオペレータは、ベッドサイドユニットユーザ又はベッドサイドユニットオペレータと呼ばれる。ロボット制御駆動装置２４は、レール又は直線部材６０に取り付けられた複数のデバイスモジュール３２ａ－３２ｄを含む（図３に示す）。レール又は直線部材６０は、デバイスモジュールを案内し支持する。デバイスモジュール３２ａ－３２ｄの各々は、カテーテル又はガイドワイヤなどのＥＭＤを駆動するために使用される。例えば、ロボット制御駆動装置２４を使用して、診断用カテーテル内にガイドワイヤを自動的に供給し、患者１２の動脈内のガイドカテーテル内に挿入することができる。ＥＭＤなどの１つ以上のデバイスは、例えば、イントロデューサーシースを介して、挿入点１６において患者１２の身体（例えば血管）に入る。
【0026】
ベッドサイドユニット２０は、コントロールステーション２６と通信しており、コントロールステーション２６のユーザ入力によって生成された信号を無線又はハードワイヤを介してベッドサイドユニット２０に送信して、ベッドサイドユニット２０の様々な機能を制御することを可能にする。後述するように、コントロールステーション２６は、コントロールコンピューティングシステム３４（図２に示す）を含むか、又はコントロールコンピューティングシステム３４を介してベッドサイドユニット２０と接続される。ベッドサイドユニット２０はまた、コントロールステーション２６又はコントロールコンピューティングシステム３４（図２に示される）、あるいはその両方にフィードバック信号（例えば、負荷、速度、作動条件、警告信号、エラーコードなど）を提供することができる。コントロールコンピューティングシステム３４とカテーテルベース処置システム１０の各種コンポーネントとの間の通信は、ワイヤレス接続、ケーブル接続、又はコンポーネント間の通信を可能とする他の各種手段であり得る通信リンクを介して提供される。コントロールステーション２６又は他の類似のコントロールシステムは、局所拠点（例えば、図２に示されるローカルコントロールステーション３８）又は遠隔拠点（例えば、図２に示されるリモートコントロールステーション及びコンピューティングシステム４２）のどちらかに位置する。カテーテルベース処置システム１０は、局所拠点のコントロールステーションによって、又は遠隔拠点のコントロールステーションによって、あるいはローカルコントロールステーションとリモートコントロールステーションの両方によって同時に、操作される。局所拠点において、ユーザ又はオペレータ１１及びコントロールステーション２６は、患者１２及びベッドサイドユニット２０と同じ部屋や隣の部屋に配置されている。ここで使用している、局所拠点は、ベッドサイドユニット２０と患者１２又は被験体（例えば、動物や死体）のある場所であり、遠隔拠点は、ユーザ又はオペレータ１１とベッドサイドユニット２０を遠隔で制御するべく使用されるコントロールステーション２６のある場所である。遠隔拠点のコントロールステーション２６（及びコントロールコンピューティングシステム）と、局所拠点のベッドサイドユニット２０及び／又はコントロールコンピューティングシステムとは、例えばインターネットを介し、通信システム及びサービス３６（図２に示す）を用いて通信する。実施例では、遠隔拠点と局所（患者）拠点は互いに離れており、例えば、同じ建物の違う部屋、同じ都市の違う建物、違う都市、又は、局所拠点のベッドサイドユニット２０及び／又は患者１２への物理的アクセスが遠隔拠点にないその他の違う場所、である。
【0027】
コントロールステーション２６は、カテーテルベース処置システム１０の様々なコンポーネント又はシステムを操作するためのユーザ入力を受信するように構成された入力モジュール２８を１つ以上含んでいるのが普通である。図示の実施例では、コントロールステーション２６は、ユーザ又はオペレータ１１がベッドサイドユニット２０を制御してカテーテルベース医療処置を行うことを可能にする。例えば、入力モジュール２８は、ベッドサイドユニット２０に、ロボット制御駆動装置２４とインターフェースされた経皮的インターベンションデバイス（例えばＥＭＤ）を用いた様々な作業を実行させるように構成される（ロボット制御駆動装置２４は、例えば、ガイドワイヤを前進、後退又は回転させ、カテーテルを前進、後退又は回転させ、カテーテルに配置されたバルーンを膨張又は収縮させ、ステントを位置決め及び／又は展開し、ステントレトリーバーを位置決め及び／又は展開し、コイルを位置決め及び／又は展開し、カテーテル内へ造影剤を注入し、カテーテル内へ液体塞栓を注入し、カテーテル内へ薬液又は生理食塩水を注入し、カテーテルで吸引し、あるいは、カテーテルベース医療処置の一部として実施され得るその他の機能を実施する）。ロボット制御駆動装置２４は、経皮的インターベンションデバイスを含むベッドサイドユニット２０のコンポーネントの動き（例えば、軸方向及び回転方向の動き）を生じさせるための各駆動機構を含む。
【0028】
一実施例において、入力モジュール２８は、１つ以上のタッチスクリーン、ジョイスティック、スクロールホイール、及び／又はボタンを含むことができる。入力モジュール２８に加えて、コントロールステーション２６は、追加ユーザコントロール４４（図２に示す）、例えばフットスイッチや音声指令のためのマイクロホンなど、を使用してもよい。入力モジュール２８は、各コンポーネントと、例えばガイドワイヤ及び１つ以上のカテーテル又はマイクロカテーテルなどの経皮的インターベンションデバイスとを、前進、後退、又は回転させるように構成される。ボタンには、例えば、緊急停止ボタン、倍率ボタン、デバイス選択ボタン、及び自動作動ボタンが含まれる。非常停止ボタンが押されると、ベッドサイドユニット２０に対し、動力（例えば電力）が遮断されるか除去される。速度制御モードでは、倍率ボタンが、入力モジュール２８の操作に応答して関連するコンポーネントを動作させる速度を増減させるように、作用する。位置制御モードでは、倍率ボタンにより、入力された距離と出力指示された距離とのマッピングが変更される。デバイス選択ボタンにより、ユーザ又はオペレータ１１は、ロボット制御駆動装置２４に装填された経皮的インターベンションデバイスのうちのどれを入力モジュール２８によって制御するか選択することができる。自動作動ボタンは、カテーテルベース処置システム１０が、ユーザ又はオペレータ１１からの直接指令を要せず経皮的インターベンションデバイスで実行することのできるアルゴリズム的な動きを可能にするために、使用される。一実施形態において、入力モジュール２８は、タッチスクリーン（ディスプレイ３０の一部である場合もあれば、そうでない場合もある）に表示される１つ以上のコントロール又はアイコン（図示せず）を含み、これらが選択されると、カテーテルベース処置システム１０のコンポーネントが動作する。入力モジュール２８は、バルーンを膨張又は収縮させ及び／又はステントを展開するように構成されたバルーン又はステントコントロールも含み得る。入力モジュール２８の各々は、特定の１つ以上のコンポーネントを専用制御するために使用可能な１つ以上のボタン、スクロールホイール、ジョイスティック、タッチスクリーン等を含む。さらに、１つ以上のタッチスクリーンが、入力モジュール２８の各部やカテーテルベース処置システム１０の各コンポーネントに関連する１つ以上のアイコン（図示せず）を表示することができる。
【0029】
コントロールステーション２６は、ディスプレイ３０を含む。別の例では、コントロールステーション２６は、２つ以上のディスプレイ３０を含むことができる。ディスプレイ３０は、コントロールステーション２６に位置するユーザ又はオペレータ１１に情報又は患者固有のデータを表示するように構成される。例えば、ディスプレイ３０は、画像データ（例えば、Ｘ線画像、ＭＲＩ画像、ＣＴ画像、超音波画像など）、血行動態データ（例えば、血圧、心拍数など）、患者履歴情報（例えば、病歴、年齢、体重など）、病変又は治療評価データ（例えば、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、ＦＦＲなど）を表示するように構成されてもよい。加えて、ディスプレイ３０は、処置特有の情報（例えば、手順チェックリスト、勧告、処置の時間、カテーテル又はガイドワイヤの位置、送り込む薬又は造影剤の容量など）を表示するように構成することもできる。さらに、ディスプレイ３０は、コントロールコンピューティングシステム３４（図２に示される）に関連する機能を提供するために情報を表示するように構成されてもよい。ディスプレイ３０は、システムのユーザ入力能力の一部を提供するためのタッチスクリーン機能を含むことができる。
【0030】
カテーテルベース処置システム１０は、撮像システム１４も含む。撮像システム１４は、カテーテルベース医療処置（例えば、非デジタルＸ線、デジタルＸ線、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波など）と組み合わせて使用され得る医療撮像システムである。一例において、撮像システム１４は、コントロールステーション２６と通信しているデジタルＸ線撮像装置である。一例において、撮像システム１４は、患者１２について様々な角度位置から画像を得るために撮像システム１４が患者１２のまわりを部分的に又は完全に回転できるようにするＣアーム（図１に示す）を含むことができる（例えば、矢状断像、尾側像、前後像など）。一実施例では、撮像システム１４は、イメージインテンシファイアとしても知られるＸ線源１３及び検出器１５を有するＣアームを含んだ透視法システムである。
【0031】
撮像システム１４は、処置中に患者１２の適切な領域のＸ線画像を撮像するように構成されてもよい。例えば、撮像システム１４は、神経血管状態を診断するために、頭部のＸ線画像を１つ以上撮像するように構成される。また、撮像システム１４は、処置中にガイドワイヤ、ガイドカテーテル、マイクロカテーテル、ステントレトリーバー、コイル、ステント、バルーン等を適切に位置決めできるようにコントロールステーション２６のユーザ又はオペレータ１１を支援するために、カテーテルベース医療処置中に１つ以上のＸ線画像（例えば、リアルタイム画像）を撮像するように構成されてもよい。１つ以上の画像は、ディスプレイ３０に表示可能である。例えば、画像をディスプレイ３０に表示して、ユーザ又はオペレータ１１がガイドカテーテル又はガイドワイヤを適切な位置に正確に移動できるようにすることができる。
【0032】
方向を明確にするために、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸をもつ直交座標系が導入される。正のＸ軸は縦方向（軸方向）遠位に向いている。すなわち、近位端から遠位端への方向、別の言い方をすれば、近位から遠位への方向である。Ｙ軸とＺ軸は、Ｘ軸に対する横断面にあり、正のＺ軸は上向き、つまり重力の反対方向に向いており、Ｙ軸は右手の法則によって自動的に決定される。
【0033】
図２は、実施例に係るカテーテルベース処置システム１０のブロック図である。カテーテルベース処置システム１０は、コントロールコンピューティングシステム３４を含む。コントロールコンピューティングシステム３４は、物理的に、例えばコントロールステーション２６の一部であってもよい（図１に示す）。コントロールコンピューティングシステム３４は、通例、ここに説明する様々な機能を有するカテーテルベース処置システム１０を提供するのに適した電子制御ユニットである。例えば、コントロールコンピューティングシステム３４は、組み込みシステム、専用回路、ここに説明する機能でプログラムされた汎用システムなどである。コントロールコンピューティングシステム３４は、ベッドサイドユニット２０、通信システム及びサービス３６（例えば、インターネット、ファイアウォール、クラウドサービス、セッションマネージャー、病院ネットワーク等）、ローカルコントロールステーション３８、追加通信システム４０（例えば、テレプレゼンスシステム）、リモートコントロールステーション及びコンピューティングシステム４２、及び患者センサ５６（例えば、心電図（ＥＣＧ）デバイス、脳波（ＥＥＧ）デバイス、血圧計、体温モニタ、心拍モニタ、呼吸モニタ等）と通信する。コントロールコンピューティングシステム３４は、撮像システム１４、患者テーブル１８、追加医療システム５０、造影剤注入システム５２、及び補助デバイス５４（例えば、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、ＦＦＲなど）とも通信する。ベッドサイドユニット２０は、ロボット制御駆動装置２４、位置決めシステム２２を含み、追加コントロール及びディスプレイ４６を含んでもよい。上述のように、追加コントロール及びディスプレイは、ロボット制御駆動装置２４のハウジングに配置することができる。インターベンションデバイス及び付属機器４８（例えば、ガイドワイヤ、カテーテルなど）は、ベッドサイドユニット２０と接続する。実施例では、インターベンションデバイス及び付属機器４８は、それぞれの補助デバイス５４と接続する特定のデバイス（例えば、ＩＶＵＳカテーテル、ＯＣＴカテーテル、ＦＦＲワイヤ、造影剤用診断カテーテルなど）、すなわちＩＶＵＳシステム、ＯＣＴシステム、及びＦＦＲシステムなどを含むことができる。
【0034】
各実施例において、コントロールコンピューティングシステム３４は、（例えば、ローカルコントロールステーション３８又はリモートコントロールステーション４２などのコントロールステーション２６（図１に示す）の）入力モジュール２８をユーザが操作することによって、及び／又は、コントロールコンピューティングシステム３４にアクセス可能な情報に基づいて、カテーテルベース処置システム１０を使用して医療処置が実施されるように制御信号を生成するべく構成されている。ローカルコントロールステーション３８は、１つ以上のディスプレイ３０、１つ以上の入力モジュール２８、及び追加ユーザコントロール４４を含む。リモートコントロールステーション及びコンピューティングシステム４２は、ローカルコントロールステーション３８と同様のコンポーネントを含むことができる。リモートコントロールステーション４２及びローカルコントロールステーション３８は、必要とされる機能に基づいて、別々のあつらえたものとすることができる。追加ユーザコントロール４４は、例えば、１つ以上の足入力コントロールを含む。足入力コントロールは、Ｘ線のスイッチを入れたり切ったり、複数の保存画像をスクロールしたりするなど、撮像システム１４の機能をユーザが選択できるように構成される。別の実施例では、足入力デバイスは、入力モジュール２８に含まれたスクロールホイールにどのデバイスをマッピングするかユーザが選択できるように構成される。追加通信システム４０（例えば、音声会議、ビデオ会議、テレプレゼンスなど）は、オペレータと患者、医療スタッフ（例えば、血管造影室スタッフ）、及び／又はベッドサイド近傍の機器との相互作用を補助すべく使用可能である。
【0035】
カテーテルベース処置システム１０は、明示していないあらゆる他のシステム及び／又はデバイスも含むように接続又は構成され得る。例えば、カテーテルベース処置システム１０は、画像処理エンジニア、データストレージ及びアーカイブシステム、自動バルーン及び／又はステント膨張システム、薬剤注入システム、薬剤追跡及び／又は記録システム、ユーザログ、暗号化システム、カテーテルベース処置システム１０のアクセス又は使用を制限するシステム、などを含み得る。
【0036】
上述したように、コントロールコンピューティングシステム３４は、ロボット制御駆動装置２４及び位置決めシステム２２を含み且つ追加コントロール及びディスプレイ４６を含み得るベッドサイドユニット２０と通信し、ベッドサイドユニット２０に制御信号を提供してモータの動作を制御し、経皮的インターベンションデバイス（例えば、ガイドワイヤ、カテーテルなど）を駆動するために使用されるメカニズムを駆動する。種々の駆動機構がロボット制御駆動装置２４の一部として設けられる。図３は、実施例に係るカテーテルベース処置システム１０のロボット制御駆動装置の斜視図である。図３において、ロボット制御駆動装置２４は、直線部材６０に連結された複数のデバイスモジュール３２ａ－３２ｄを含む。各デバイスモジュール３２ａ－３２ｄは、直線部材６０に移動可能に取り付けられたステージ６２ａ－６２ｄを介して直線部材６０に連結されている。デバイスモジュール３２ａ－３２ｄは、オフセットブラケット７８ａ－７８ｄなどのコネクタを用いてステージ６２ａ－６２ｄに接続することができる。別の実施例では、デバイスモジュール３２ａ－３２ｄは、ステージ６２ａ－６２ｄに直接取り付けられる。各ステージ６２ａ－６２ｄは、個別に駆動されて直線部材６０に沿って直線的に移動する。すなわち、各ステージ６２ａ－６２ｄ (及びステージ６２ａ－６２ｄに接続された対応するデバイスモジュール３２ａ－３２ｄ）は、互いに対して、そして直線部材６０に対して、独立して移動することができる。駆動機構が各ステージ６２ａ－６２ｄを作動させるために使用される。図３に示す実施例では、駆動機構は、ステージ６２ａ－６２ｄのそれぞれに連結された独立したステージ並進モータ６４ａ～６４ｄと、ステージ駆動機構７６とを含む。ステージ駆動機構７６は、例えば、回転ナットを介する送りネジ、ピニオンを介するラック、ピニオン又はプーリを介したベルト、又はスプロケットを介したチェーンである。あるいは、ステージ並進モータ６４ａ－６４ｄそれ自身がリニアモータであってもよい。いくつかの実施例において、ステージ駆動機構７６はこれらのメカニズムの組み合せとすることができ、例えば、ステージ６２ａ－６２ｄのそれぞれが異なるタイプのステージ駆動機構を用いるなどできる。ステージ駆動機構が送りネジ及び回転ナットである実施例では、送りネジを回転させると共に、各ステージ６２ａ－６２ｄを送りネジと係合させるか係合を解除するようにして、前進又は後退など動作させることができる。図３に示される実施例において、ステージ６２ａ－６２ｄ及びデバイスモジュール３２ａ－３２ｄは、縦列駆動構成である。
【0037】
各デバイスモジュール３２ａ－３２ｄは、駆動モジュール６８ａ－６８ｄと、駆動モジュール６８ａ－６８ｄに搭載されて連結されたカセット６６ａ－６６ｄとを含む。図３に示した実施例では、各カセット６６ａ－６６ｄは、上下方向において駆動モジュール６８ａ－６８ｄに搭載されている。他の実施例では、各カセット６６ａ－６６ｄは、他の搭載方向で駆動モジュール６８ａ－６８ｄに搭載される。各カセット６６ａ－６６ｄは、ＥＭＤ (図示せず）の近位部分とインターフェースして支持するように構成されている。さらに、各カセット６６ａ－６６ｄは、直線部材６０に沿って直線的に移動する該当のステージ６２ａ－６２ｄの作動によって提供される直線動に加えて、さらに１以上の自由度を提供する要素を含んでいてもよい。例えば、カセット６６ａ－６６ｄは、カセットが駆動モジュール６８ａ－６８ｄに連結されているときにＥＭＤを回転させるために使用され得る要素を含んでいてもよい。各駆動モジュール６８ａ－６８ｄは、追加の自由度を提供するために、各カセット６６ａ－６６ｄ内のメカニズムに駆動インターフェースを提供する少なくとも１つのカップラを含む。各カセット６６ａ－６６ｄはまた、デバイス支持体７９ａ－７９ｄが配置されるチャンネルを含み、各デバイス支持体７９ａ－７９ｄは、ＥＭＤの座屈を防ぐように使用される。支持アーム７７ａ，７７ｂ，７７ｃが、それぞれデバイスモジュール３２ａ，３２ｂ，３２ｃに取り付けられ、デバイス支持体７９ｂ，７９ｃ，７９ｄの近位端をそれぞれ支持するための固定点を提供する。ロボット制御駆動装置２４はまた、デバイス支持体７９と遠位支持アーム７０と支持アーム７７０とに接続されたデバイス支持接続７２を備えることができる。支持アーム７７０は、最も遠位のデバイスモジュール３２ａに収容された最も遠位のデバイス支持体７９ａの近位端を支持するための固定点を提供するために使用される。さらに、イントロデューサーインターフェース支持（リダイレクタ／再配向器）７４を、デバイス支持接続７２及びＥＭＤ (例えば、イントロデューサーシース）に接続してもよい。当該ロボット制御駆動装置２４の構成は、１つの直線部材においてアクチュエータを使用することによって、ロボット制御駆動装置２４の体積及び重量を減らせる、という利点を有する。
【0038】
患者が病原体で汚染されるのを防ぐために、医療スタッフは、ベッドサイドユニット２０と患者１２又は被験体（図１に示す）を収容する部屋で無菌技術を用いる。ベッドサイドユニット２０と患者１２を収容する部屋は、例えば、カテ室や血管造影室であってよい。無菌技術は、滅菌バリア、滅菌器材、適切な患者準備、環境管理と接触ガイドラインの使用からなる。したがって、すべてのＥＭＤ及びインターベンション付属機器は滅菌されており、滅菌バリア又は滅菌器材のいずれかとのみ接触することができる。実施例では、滅菌ドレープ（図示されていない）が、非滅菌ロボット制御駆動装置２４の上に使用される。各カセット６６ａ－６６ｄは滅菌され、ドレープ付きロボット制御駆動装置２４と少なくとも１つのＥＭＤとの間の滅菌インターフェースとして作用する。各カセット６６ａ－６６ｄは、１回使用するごとに滅菌できるように設計されるか、カセット６６ａ－６６ｄ又はそのコンポーネントを繰り返し処置で使用できるように、全体又は一部を再滅菌できるように設計することができる。
【0039】
上述したように、ロボット制御駆動装置２４は、各デバイスモジュール３２ａ－３２ｄの間、そして最も遠位のデバイスモジュール３２ａとデバイス支持接続７２との間に、デバイス支持体７９ａ－７９ｄを含む。各デバイス支持体７９ａ－７９ｄは、細長い医療デバイスが患者の外で進められているとき、より遠位のＥＭＤの中へ進められる前に、細長い医療デバイスの座屈を防止するように構成されている。一実施例によると、各デバイス支持体７９ａ－７９ｄは、縦方向（チューブの軸方向）にスリットを有する可撓性チューブであり、カセットにあるスプリッタと関連させて使用される。各デバイス支持体７９ａ－７９ｄは、その両端で固定又は拘束され、可撓性チューブが座屈できるような変位量が制限される程度にデバイス支持体の張力が維持される。細長い医療デバイスが座屈することは、印加できる力の大きさを制限し、また、細長い医療デバイスを永久的に損傷する可能性がある。圧縮荷重は、ＥＭＤとデバイス支持体との間の摩擦、デバイス支持体とカセット（例えばカセット内のスプリッタ（図２７～図２９に関して後述する））との間の摩擦などを含むいくつかの要因によって引き起こされる。デバイス支持体の張力を維持することで、余分な円柱強度が不要となり、より小さく、より柔軟なデバイス支持体とできる利点がある。デバイス支持体が可撓性チューブである一実施例において、張力は、可撓性チューブの前方（又は遠位）点／箇所及び後方（又は近位）点／箇所を固定又は拘束することによって提供される。図３に示すデバイス支持体７９ａ～７９ｄは、固定された前方点及び後方点を有するデバイス支持体の一実施例である。別の実施例では、デバイス支持体は、適切な張力を提供するアコーディオン又はスプリング型支持体であってもよい。デバイス支持体のこれらの異なる実施例の各々は、以下でさらに説明される。
【0040】
図４は、実施例に係るデバイス支持体の斜視図で、適切な張力を提供する固定された前方（又は遠位）点及び後方（又は近位）点を有する。図４は、図３に示したデバイス支持体の実施例を示している。図４において、第１のデバイスモジュール１０２は、カセット１０６のチャンネル１２４に配置された例えば可撓性チューブの第１のデバイス支持体１２８を有する第１のカセット１０６を含む。第１のカセット１０６と第１のデバイス支持体１２８は、互いに相対的に移動可能である。図４において、第１のデバイス支持体１２８は、第１のカセット１０６の遠位端から延伸し、この第１のデバイス支持体１２８の第１端は、第１の前方（又は遠位）固定点１１０にある第２のデバイスモジュール１０４の近位端に接続している。第２のデバイスモジュール１０４は、第１のデバイスモジュール１０２の遠位に位置する。第２のデバイスモジュール１０４は、第２のカセット１０８と、第２のデバイスモジュール１０４から第１のカセット１０６に向かって近位方向に延伸する支持アーム１１６とを含む。第１のデバイス支持体１２８の第２端は、第１のカセット１０６の近位端から延伸し、第２のデバイスモジュール１０４の支持アーム１１６の近位端の第１の後方（又は近位）固定点１１２に接続する。第１のデバイス支持体１２８は、固定された（又は拘束された）第１の前方固定点１１０及び後方固定点１１２によって所定の位置に保持される。第１の前方固定点１１０及び後方固定点１１２は、互いに一定の距離を保っている。第１の前方固定点１１０及び後方固定点１１２は、剛性であってもよいが、製造及び組立公差を考慮していくらか弾力を有していてもよい。また、第１のデバイスモジュール１０２は、第１のカセット１０６より近位に位置するカセット（図示せず）のデバイス支持体のための後方（又は近位）固定点を提供するために使用される支持アーム１１４を含む。
【0041】
第２のデバイスモジュール１０４は、最も遠位のモジュールであり、患者（図示されていない）に最も近い。第２のデバイスモジュール１０４の第２のカセット１０８は、第２のカセット１０８のチャンネル１２６内に配置された例えば可撓性チューブの第２のデバイス支持体１３０を含む。第２のカセット１０８と第２のデバイス支持体１３０とは、互いに対して移動可能である。第２のデバイスモジュール１０４の先にはデバイスモジュール、カセットがないので、遠位支持アーム１３４に取り付けられた遠位支持接続１３２が、第２のデバイス支持体１３０の遠位端のための第２の前方（又は遠位）固定点１２０を提供するために使用される。遠位支持接続１３２及び遠位支持アーム１３４は、図３３～図４１を参照して以下でさらに説明される。 第２のデバイス支持体１３０の第２端は、第２のカセット１０８の近位端から延伸し、遠位支持アーム１３４に接続された支持アーム１１８の近位端にある第２の後方（又は近位）固定点１２２に接続される。第２のデバイス支持体１３０は、第２の前方固定点１２０及び後方固定点１２２によって緊張状態に保持される。第２の前方固定点１２０及び後方固定点１２２は、互いに一定の距離を保っている。第２の前方固定点１２０及び後方固定点１２２は、剛性であるか、製造及び組立公差を考慮していくらか弾力を有していてもよい。
【0042】
一実施例では、処置の前、最中、及び後に、ＥＭＤの装填と取り出しを容易にするために、第１の前方固定点１１０に接続された第１のデバイス支持体１２８の遠位端と、第２の前方固定点１２０に接続された第２のデバイス支持体１３０の遠位端とを、以下に詳述するように、取り外すか切り離すことができる。図５に示す実施例は、細長い医療デバイスの交換を容易にするために、デバイス支持体を引き出し位置にしたカセットの上面図である。図５において、カセット１４０のデバイス支持体１４２は、前方（又は遠位）固定点１５０から外されており、ＥＭＤ１４８を露出させる後退位置にある。これにより、ＥＭＤの装填と取り出しが容易になっている。先に説明したように、前方固定点１５０は、カセット１４０より遠位のデバイスモジュールに位置する。デバイス支持体１４２は、明瞭に示すために、図５においてカセット１４０のカバーの上に示されている。デバイス支持体１４２の第１（又は遠位）端部１４４は、カセット１４０の遠位端に位置する。デバイス支持体１４２の第２（又は近位）端部１４６は、後方（又は近位）固定点１５２を越えて移動している。上述のように、後方固定点１５２は、カセット１４０の遠位側にある、例えばカセット、駆動モジュール又はステージの、支持アームに位置する。加えて、後方固定点１５２は、ロボット制御駆動装置のフレームに取り付けることもできる。図６に示す実施例は、デバイス支持体が２つの端部で拘束された延伸位置にあるカセットの上面図である。デバイス支持体１４２がＥＭＤ１４８の上に引っ張り出され、その第１端部１４４が前方固定点１５０に取り付けられると共に第２端部１４６が後方固定点１５２によって拘束される。上述のように、前方固定点１５０及び後方固定点１５２は、ＥＭＤ１４８の遠位端が入っていくデバイスモジュールに対して固定となっている。デバイス支持体１４２は、明瞭に示すために、図６においてカセット１４０のカバーの上に示されている。
【0043】
両端で各デバイス支持体を拘束（固定）することにより、ロボット制御駆動装置においてデバイスモジュールのすべての間で相対的な動きが可能となる。図７に示す実施例は、デバイス支持体を有する２つのデバイスモジュールを上面図で示している。第１のデバイスモジュール１６０が有する第１のデバイス支持体１６８は、第２のデバイスモジュール１６２の近位端の第１の前方（又は遠位）固定点１７２と、第２のデバイスモジュール１６２の支持アーム１７１の近位端に位置する第１の後方（又は近位）固定点１７４とに、拘束されている。第２のデバイスモジュール１６２が有する第２のデバイス支持体１７０は、第２の前方（又は遠位）固定点（図示されていない）と、第２のデバイスモジュール１６２より遠位のデバイスモジュール（示されていない）の支持アーム１７３の近位端に位置する第２の後方（又は近位）固定点１７５とで、拘束されている。第１のデバイスモジュール１６０は、第１の位置１６４から前方へ並進することができる。第２のデバイスモジュール１６２は、第１の位置１７６にある。図８に示す実施例は、デバイス支持体に対し直線的なデバイスモジュールの前進並進を上面図で示している。第１のデバイスモジュール１６０が、第１の位置１６４から第２の位置１６６へ患者に向かって（矢印１７７で示すように）前進するとき、第１の後方固定点１７４が、第１のデバイスモジュール１６０のカセット（及びデバイスモジュール）が第１のデバイス支持体１６８に沿って移動することで生じる負荷（例えば、カセットと第１のデバイス支持体１６８との間の摩擦）を軽くする。したがって、第１のデバイスモジュール１６０にあるカセットの遠位端と第２のデバイスモジュール１６２にあるカセットの近位端又は後部との間において、第１のデバイス支持体１６８が座屈することはない。第１のデバイスモジュール１６０は、第２のデバイスモジュール１６２（この例では第１の位置１７６に静止している）に向かって遠位方向へ進むにつれて、第１のデバイス支持体１６８のボディに沿って位置する参照点Ａ及び参照点Ｂによって説明してあるとおりに第１のデバイス支持体１６８に対して移動する。第１のデバイスモジュール１６０が第１の位置１６４にあるとき、参照点Ａ及び参照点Ｂは、第１のデバイスモジュール１６０の遠位端の近くに位置している。第１のデバイスモジュール１６０が第１のデバイス支持体１６８に沿って進んでも、第１のデバイス支持体１６８は、第１の前方固定点１７２及び第１の後方固定点１７４を介して連結されている第２のデバイスモジュール１６２も静止しているため、静止したままである。第１のデバイスモジュール１６０が第２の位置１６６に到達したときには、参照点Ａ及び参照点Ｂは軸外へ移動していて第１のデバイスモジュール１６０の近位側に位置する。第１のデバイスモジュール１６０は、第２の位置１６６から第１の位置１６４へ後退並進することもある。
【0044】
図９に示す実施例は、デバイス支持体に対し直線的なデバイスモジュールの後退並進を面図で示している。第１のデバイスモジュール１６０が、第２の位置１６６から第１の位置１６４へ患者から離れるように（矢印１７９で示すように）後方へ移動（後退）すると、第１の前方固定点１７２が、第１のデバイスモジュール１６０のカセット（及びデバイスモジュール）が第１のデバイス支持体１６８に沿って移動することで生じる負荷（例えば、カセットと第１のデバイス支持体１６８との間の摩擦）を軽減する。したがって、第１のデバイスモジュール１６０にあるカセットと第１の後方固定点１７４との間において、第１のデバイス支持体１６８は座屈しない。第１のデバイスモジュール１６０は、第２のデバイスモジュール１６２（この例では第１の位置１７６に静止している）から離れて近位方向へ移動するとき、第１のデバイス支持体１６８のボディに沿って位置する参照点Ａ及び参照点Ｂによって説明してあるとおりに第１のデバイス支持体１６８に対して移動する。第１のデバイスモジュール１６０が第２の位置１６６にあるとき、参照点Ａ及び参照点Ｂは、軸外に位置していて第１のデバイスモジュール１６０の近位側に位置する。第１のデバイスモジュール１６０が第１のデバイス支持体１６８に沿って近位方向に移動（後退）すると、第１の前方固定点１７２及び第１の後方固定点１７４を介して連結されている第２のデバイスモジュール１６２も静止しているため、第１のデバイス支持体１６８は静止したままである。第１のデバイスモジュール１６０が第１の位置１６４にあるときには、参照点Ａ及び参照点Ｂは、第１のデバイスモジュール１６０の遠位端の近くに位置する。
【0045】
図１０に示す実施例は、デバイス支持体に対し直線的なデバイスモジュールの後退並進を上面図で示している。第２のデバイスモジュール１６２が、患者から離れるように（矢印１６９で示すように）後方へ第１の位置１７６から第２の位置１７８に移動するとき、第２のデバイスモジュール１６２の遠位側にある第２の前方固定点（図示せず）が、第２のデバイスモジュール１６２のカセット（及びデバイスモジュール）が第２のデバイス支持体１７０に沿って移動することで生じる負荷（例えば、カセットと第２のデバイス支持体１７０との間の摩擦）を軽減する。したがって、第２のデバイス支持体１７０は、第２のデバイスモジュール１６２にあるカセットと第２の後方固定点１７５との間において座屈しない。デバイス支持体１６８，１７０は、それぞれが２つの既知の点の間で支持されているので、各デバイス支持体の長さは変化する必要がない。第２のデバイスモジュール１６２は、第１のデバイスモジュール１６０（この例では第１の位置１６４に静止している）へ向かって近位方向に移動するとき、第２のデバイス支持体１７０に対して移動する。さらに、第１のデバイス支持体１６８（第１の前方固定点１７２及び後方固定点１７４を介して第２のデバイスモジュール１６２に連結されている）は、第１のデバイス支持体１６８のボディに沿って位置する参照点Ａ及び参照点Ｂによって示されるように第１のデバイスモジュール１６０に対して移動する。第２のデバイスモジュール１６２が第１の位置１７６にあるとき、参照点Ａ及び参照点Ｂは、図７に示すように第１のデバイスモジュール１６０の遠位端の近くに位置する。第２のデバイスモジュール１６２が第２のデバイス支持体１７０に沿って近位方向に移動（後退）すると、第２のデバイス支持体１７０は、この例では静止しているさらに遠位のデバイスモジュール（図示せず）に連結されているので、静止したままである。一方、第１のデバイス支持体１６８は、第１の前方固定点１７２及び後方固定点１７４を介して連結されている第２のデバイスモジュール１６２と共に近位側に移動する。第２のデバイスモジュール１６２の第２の位置１７８において、参照点Ａ及び参照点Ｂは、軸外に位置していて第１のデバイスモジュール１６０の近位側に位置する。
【0046】
図１１に示す実施例は、ロボット制御駆動装置の４つのデバイスモジュール及び４つのデバイス支持体を簡略化した上面図で示してある。第１のデバイスモジュール２０２は、支持アーム２１８に接続された一端（近位端）と遠位支持点に接続された他端（遠位端）とを有する第１のデバイス支持体２０４を備える。第２のデバイスモジュール２０６は、支持アーム２２０に接続された一端と第１のデバイスモジュール２０２に接続された他端とを有する第２のデバイス支持体２０８を備える。第３のデバイスモジュール２１０は、第２のデバイスモジュール２０６の第１の前方（又は遠位）固定点２２６に接続された一端と支持アーム２２２にある第１の後方（又は近位）固定点２２８に接続された他端とを有する第３のデバイス支持体２１２を備える。第４のデバイスモジュール２１４は、第３のデバイスモジュール２１０にある第２の前方（又は遠位）固定点２３０に接続された一端と支持アーム２２４にある第２の後方（又は近位）固定点２３２に接続された他端とを有する第４のデバイス支持体２１６を備える。各実施例において、支持アーム２１８，２２０，２２２，２２４は、デバイスモジュール又は駆動モジュールのカセットに接続され得る。別の実施例では、支持アーム２１８，２２０，２２２，２２４は、折り畳み式、テレスコープ式、又は他の方式で、使用中でないときに支持アームの長さを短縮することができる。図１２に示す実施例は、デバイス支持体に対するデバイスモジュールの動きを説明するべく簡略化した上面図で示してある。第３のデバイスモジュール２１０は、第１の位置２３４（点線で示されている）からスタートして第２の位置２３６に移動する（矢印２４６で示される）。第３のデバイスモジュール２１０は、前方（患者の方）へ移動する際、第１の前方固定点２２６で第２のデバイスモジュール２０６に固定され且つ第１の後方固定点２２８で第２のデバイスモジュール２０６から延びる支持アーム２２２に固定される第３のデバイス支持体２１２に沿って、移動する。第３のデバイスモジュールが並進するとき、第３のデバイスモジュール２１０を通って移動するデバイス支持体２１２の部分は変化するが、第１の前方固定点２２６及び後方固定点２２８は移動しない。第２のデバイスモジュール２０６と第３のデバイスモジュール２１０との間に架かるデバイス支持体２１２の第１のセクション２４２の長さは減少する一方、第３のデバイスモジュール２１０と後方固定点２２８との間に架かるデバイス支持体２１２の第２のセクション２４４の長さは増加する。これにより、第３のデバイスモジュール２１０（及び関連するＥＭＤ）が、直線移動中の第３のデバイスモジュール２１０と第２のデバイスモジュール２０６との間のスパンにおいて完全に支持されたまま、となる。第１の位置２３４と第２の位置２３６との間の第３のデバイスモジュール２１０の動作中に起こる別の相対的動作は、第４のデバイスモジュール２１４の第４のデバイス支持体２１６と、第４のデバイス支持体２１６の第２の前方（又は遠位）固定点２３０及び後方（又は近位）固定点２３２とに及ぶ。第４のデバイス支持体２１６は、第２の前方固定点２３０において第３のデバイスモジュール２１０に固定され、第２の後方固定点２３２において第３のデバイスモジュール２１０から延びる支持アーム２２４に固定されている。第３のデバイスモジュール２１０が移動するので、第２の前方固定点２３０及び後方固定点２３２も同様に移動する。第４のデバイス支持体２１６の第１の部分２３８が、第４のデバイスモジュール２１４を通ってスライドし、第４のデバイスモジュール２１４と第３のデバイスモジュール２１０との間のスパンにおいて長さを増加させ、一方、第４のデバイス支持体２１６の第２の部分２４０は、第４のデバイスモジュール２１４と後方固定点２３２との間のスパンにおいて長さを減少させる。
【0047】
図１３に示す実施例は、それぞれのデバイス支持体に対し前進した位置において図１１の４つのデバイスモジュールを、簡略化した上面図で示している。図１３では、第１のデバイスモジュール２０２、第２のデバイスモジュール２０６、第３のデバイスモジュール２１０、及び第４のデバイスモジュール２１４が、それぞれのデバイス支持体２０４，２０８，２１２，２１６に沿った最大前進位置で示されている。図１４に示す実施例は、それぞれのデバイス支持体に対し引き出された位置において図１１の４つのデバイスモジュールを、簡略化した上面図で示している。図１４において、第１のデバイスモジュール２０２、第２のデバイスモジュール２０６、第３のデバイスモジュール２１０、及び第４のデバイスモジュール２１４は、それぞれのデバイス支持体２０４，２０８，２１２，２１６に沿った最大伸長（後退）位置で示されている。一実施例によると、デバイス支持体長は、デバイス支持体の直線長さとＳ字スプラインとにより決定される。Ｓ字スプラインは、デバイス支持体をデバイスモジュールの縦方向デバイス軸から外して支持アームの縦軸へ向かわせる。一実施例において、各デバイス支持体２０４，２０８，２１２，２１６は、前進方向と後退方向との間を切り替わるときの弛みに役立つデバイス支持体のプリテンションへの適合を含む。
【0048】
上述のように、各デバイス支持体は、デバイス支持体と結びついたデバイスモジュールの前方（例えば遠位）のデバイスモジュールから延びる支持アームに接続される後方（又は近位）固定点で拘束される。実施例では、後方（又は近位）固定点は、引張力にのみ反応するように構成され得る後方拘束部を含む。図１５に示す実施例は、デバイス支持体が接続される後方（又は近位）固定点に関し、延ばされたデバイス支持体の近位端と後方拘束部とを側面図で示し、図１６に示す実施例は、デバイス支持体が接続される後方固定点に関し、一部後退したデバイス支持体の近位端と後方（又は近位）拘束とを側面図で示す。支持アームの近位端２５２は、デバイス支持体２５０の近位端を保持する保持クリップ２５４を備える。ハードストップ２５６がデバイス支持体の末端に位置し、デバイス支持体が前方へ移動するときにデバイス支持体を緊張させて保持するように構成され、デバイス支持体がデバイス装填で後退することを可能にする（図５及び図６を参照して上述したとおり）。デバイス支持体２５０の前進動及び後退は矢印２５８で示されている。オペレータは、保持クリップ２５４から取り外すことなく、デバイス支持体２５０を引き戻すことができる。保持クリップ２５４とハードストップ２５６から構成される後方拘束部は、引張力にのみ反応する。保持クリップ２５４が圧縮力には反応できないので、デバイス支持体は座屈しない。
【0049】
別の実施例では、デバイス支持体を、これより遠位のデバイスモジュールに接続する前方（又は遠位）固定点と後方（又は近位）固定点とによって提供されるデバイス支持体の張力は、各カセットにおいてデバイス支持体の近位端をリール又はスプールで格納することによって生成される。この実施例では、支持アームは、デバイス支持体の近位端に対する固定点を提供するためには必要とされない。図１７に示す実施例は、デバイス支持体がリールに格納されているデバイスモジュールを、簡略化した上面図で示し、図１８に示す実施例は、典型的なスプール式テンショナを示す。図１７において、各デバイスモジュール２６０は、デバイス支持体を巻き取るリール又はスプール２６２を含む。スプール式テンショナの一例が図１８に示されており、デバイス支持体２６４の可撓性チューブを巻き取るスプール２６２を含んでいる。デバイス支持体の近位端がスプール２６２に固定される。このデバイス支持体の遠位端又は「自由」端は、オペレータによって引き出されるか、又はロボット制御駆動装置によってロボット制御で駆動され、遠位のカセットの前方固定点に取り付けられる。デバイス支持体２６４に張力を印加するために、スプールにはトルクを付与する。トルクは、定トルクバネ又はラックアンドピニオンのような単独の機械的装置によって加えることができる。別の実施例では、トルクは、例えば、コントロールコンピューティングシステム３４（図２に示す）によって制御されるモータ（図示せず）によって加えられてもよい。図１９に示す実施例は、デバイス支持体が駆動されるデバイスモジュールを、簡略化した上面図で示し、図２０に示す実施例は、ギアードテンショナを例示して示す。図１９において、各デバイスモジュール２７０は、デバイス支持体２７２と相互作用したり係合したりして、デバイス支持体に張力を与えると共にデバイス支持体２７２を前後に移動させることの可能な、駆動機構２７４を備える。駆動機構は、例えば、ホイール又はギアである。一実施例では、駆動機構２７４は、デバイス支持体２７２の可撓性チューブの管壁との摩擦を利用してデバイス支持体と係合する。別の実施例では、デバイス支持体は、半径方向の穴を側面に沿って複数有し、この穴が、トラクターフィードとも呼ばれるピン駆動歯車と係合する。別の実施例では、デバイス支持体がリブ付き又は螺旋状のチューブであり、駆動機構は、そのリブ付き又は螺旋状のチューブに係合して張力をかける歯車である。螺旋（回旋）状の可撓性チューブ２７８と噛み合うギア付きテンショナ２７６の例が図２０に示されている。
【0050】
別の実施例では、デバイス支持体はアコーディオン（蛇腹）又はスプリングである。図２１に示す実施例は、アコーディオン又はスプリングによって形成されたデバイス支持体を有するデバイスモジュールを、簡略化した上面図で示す。図２１において、デバイスモジュール２８０の間のデバイス支持体は、アコーディオン要素２８６と、アコーディオン要素２８６の両側部に互いに平行に配置された２つのリニアガイド２８４とから形成される。ＥＭＤ２８２は、アコーディオン要素２８６の各セグメント２９４（図２３に示す）の開口部２９２（図２３に示す）を通って配置されている。アコーディオンベースのデバイスサポートは常に緊張状態にある。一実施例において、アコーディオンのデバイス支持体は、２つのデバイスモジュール２８０の間の相対的並進動作を許容できる構造に適合する。アコーディオン部材は引っ張りばねとして作用し、通常は緊張を維持するが、軸方向荷重が加えられているとデバイス軸から逸れたままになる可能性がある。図２１に示したリニアガイド（又はガイドレール）２８４が、デバイス軸から離れる方向の逸脱を制限するようにアコーディオンを拘束する。一実施例では、より遠位の第２のデバイスモジュールの近位端に取り付けられた第１のデバイスモジュールのリニアガイド２８４と、リニアガイド２８４の他端部とは、アコーディオン及び第１デバイスモジュールを自由に摺動することができる。４つのデバイスモジュールを支持するために４つのアコーディオンが存在する実施例では、デバイスモジュールが近接しているときにリニアガイドが互いに干渉しないように、アコーディオンのリニアガイドをオフセットさせることができる。図２２は、アコーディオン要素２８６の圧縮状態２８８を示している。明瞭に示すために、リニアガイドは図２２に示していない。図２３は、アコーディオン要素２８６の伸張状態２９０を示している。明瞭に示すために、リニアガイドは示していない。アコーディオン要素２８６は、複数のセグメント２９４を含み、各セグメントは、ＥＭＤが配置される開口部２９２を含む。セグメント２９４の数及びセグメント２９４の長さは、個別のセグメント２９４の間の支持されていない長さが、処置中に経験し得る最大負荷でＥＭＤが座屈しないものとなるように、最適化され得る。アコーディオンのデバイス支持体は、全体の張力にかかわらず等しい間隔をもつように自動的に平衡をとる複数の屈曲を有し、座屈に十分な大きさもつギャップがセグメント２９４の中に一つもないようにする。言い換えれば、各セグメント２９４の中のギャップは、全てのセグメント２９４の中において同じであるべきである。これは、ＥＭＤが通る必要のある支持されていない距離を最小限に抑えるのに役立ち、これにより、アコーディオン要素２８６は、座屈するまでの負荷を高めることができる。
【0051】
可撓性チューブから形成されるデバイス支持体の形状は、例えば、ＥＭＤをデバイス支持体に装填できるように、開閉をサポートするものでなければならない。デバイス支持体の可撓性チューブの遠位端でスリットが強制的に開けられると（例えば、以下に詳述するようなスプリッタを使用して）、デバイス支持体がＥＭＤを封入するように進められ、そして閉じられると、ＥＭＤは飛び出たり座屈したりしないように適切に支持され保持される。図２４ａ～ｃに示す実施例は、デバイス支持体の可撓性チューブについて斜視図でスリット形状を示す。図２４ａでは、デバイス支持体の可撓性チューブ３００は、チューブに沿って縦方向に直線状のスリット３０２を有している。別の実施例では、デバイス支持体の可撓性チューブ３００は、図２４ｂに示すように、チューブに沿って縦方向に鋸歯状のスリット３０４を有している。さらに別の実施例では、デバイス支持体の可撓性チューブ３００は、図２４ｃに示すように、チューブに沿って縦方向にサイン波に似た波形のスリット３０６を有する。デバイス支持体の可撓性チューブ３００のスリットは、デバイス支持体にＥＭＤを入れる入口点に近接して配置されるウェッジ（くさび）又はスプリッタ（図２７～図２９に示し以下に詳述する）によって開くことができる。ウェッジ又はスプリッタは、ＥＭＤを通すのに十分な開口幅に広げる。可撓性チューブの弾力性により、ＥＭＤを越えた側でスリットが回復・閉鎖し、ＥＭＤを封入して保持する。デバイス支持体におけるＥＭＤ保持を良好にするために、スリットの領域の材料が重なる（オーバーラップ）ように、鋸歯状及びサイン波類似形状を用いることができる。
【0052】
インターベンション処置のためのロボット制御駆動装置に使用されるＥＭＤのサイズは様々である。例えば、使用されるＥＭＤは、９ＦＲから２ＦＲまで変わり、あるいは、．０１０”ガイドワイヤまである。例えば、急性虚血性脳卒中を治療する血管内治療処置のために構成された多軸ロボット制御駆動装置の場合、デバイスに搭載する最初のＥＭＤは６～９ＦＲの間であることが予定される。デバイス搭載の２番目と３番目のＥＭＤは、２．５～６ＦＲの間であり得る。４番目のＥＭＤは、．０１０”～．０３８”の直径のワイヤベースＥＭＤであり得る。様々なサイズのＥＭＤを適切に支持し保持するために、ＥＭＤごとに別々のデバイス支持体を提供することができ、各ＥＭＤ用のデバイス支持体は、該当するサイズのＥＭＤと連携するように設計される。例えば、ＥＭＤとデバイス支持体のチューブとの間の直径方向の隙間を最小にすることによって、いずれのデバイスもチューブ内で座屈するエネルギーは少なくなり、直線運動のヒステリシスが小さくなる。一実施例によると、各カセットのデバイス支持体は、カセットによって支持されるべきＥＭＤに従って正しい寸法のデバイス支持体がカセットに追加されるように、モジュール式設計とされる。さらに、特定のサイズのＥＭＤと連携するように設計されたスプリッタ及びデバイス支持コネクタ（両方とも図２７～図２９を参照して後述する）もまた、モジュール式とすることができ、カセットによって支持されるべき特定のサイズのＥＭＤに従い切り替えられる。別の実施例では、デバイスサイズごとに個別のバージョンのカセットを用意することができ、この場合のカセットには、適切なサイズのデバイス支持体が予めセットされている。ＥＭＤの特定のサイズ又はサイズの範囲に設計された適切なカセットは、ロボット制御駆動装置の駆動機構に取り付けられ、別のサイズ又は別のサイズの範囲のＥＭＤのために別の設計のものが必要とされる場合は取り外される。例えば、カセットは、．０１０”～０．３８”の間で変わるワイヤベースＥＭＤのサイズの範囲を支持するように設計され得る。
【0053】
図３を参照して述べたように、ロボット制御駆動装置２４のデバイスモジュール３２は、駆動モジュール６８と、駆動モジュール６８に搭載されて取り外し可能に連結されているカセット６６とを含む。図２５に示す実施例は、デバイスモジュール及び細長い医療デバイスを分解図で示す。駆動モジュール３１０は、搭載面３１２及び連結器３１４を含む。モータ及び駆動ベルト（図示せず）が駆動モジュール３１０に収容され、連結器３１４に接続される。モータ及び駆動ベルトは、連結器３１４の回転角度を制御するために使用される。駆動モジュール３１０は、デバイス位置フィードバック用のエンコーダ（図示せず）を含んでもよい。図２５に示される例の駆動モジュール３１０は、１つの連結器３１４をもつが、複数の連結器３１４及び複数のモータを駆動モジュール３１０に提供してもよいことは当然理解される（例えば、連結器１つにつき１つのモータ、又は複数の連結器を駆動する１つのモータなど）。連結器３１４の回転は、連結器３１４とインターフェースするように搭載面３１２に取り付けることのできるカセット３１６の中に配置されるＥＭＤに対し別の自由度を提供するために使用することができる。例えば、連結器３１４は、ＥＭＤがカセット３１６内に配置されたときにＥＭＤ３２４を回転させるために使用され得る。駆動モジュール３１０が２つ以上の連結器３１４を有する場合、各連結器がＥＭＤの自由度をそれぞれ提供するように使用される。
【0054】
上述のように、カセット３１６は、駆動モジュール３１０の搭載面３１２に配置され、カセット３１６内に配置されたＥＭＤ３２４とインターフェースするように使用される。カセット３１６はハウジング３１８を含む。一実施例では、カセットのハウジング３１８は、駆動モジュール３１０に取り外し可能に取り付けられる。駆動モジュール３１０は、例えば位置決めピン、位置合わせピンなど、カセット３１６にある要素（例えば、接続点、スロット、チャンネルなど）と相互作用する１つ以上の追加要素３１３を搭載面３１２に含み、カセット３１６の駆動モジュール３１０への取り外し可能な取り付けを可能にしている。一実施例では、カセットのハウジング３１８は、クイックリリース機構３２１を用いて、駆動モジュール３１０に取り外し可能に装着される。一実施例では、クイックリリース機構３２１は、駆動モジュール３１０に固定されたクイックリリースロックピン３１５と解放可能に係合するラッチリリース３２３によって作動する、ハウジング３１８内のバネ付勢部材を含む。
【0055】
カセットのハウジング３１８は、ＥＭＤ３２４を受け入れるように構成されたクレードル３２０を含む。ベベルギア３２２が駆動モジュール３１０の連結器３１４とインターフェースし、インターフェースしたＥＭＤ３２４を回転させるために使用される。一実施例では、ＥＭＤ３２４は、ＥＭＤ３２４をカセット３１６にインターフェースさせる、例えばベベルギア３２２へのインターフェースのために、オンデバイスアダプタ３２６（図４２～図４４を参照して後述する）を備える。図２５に示した例では、ＥＭＤはガイドワイヤであり、オンデバイスアダプタ３２６はギア３２７を備えたコレットである。動力が駆動モジュール３１０からカセット３１６内のギア３２２に（例えば連結器３１４を介して）伝達されると、カセット内のギア３２２は、コレットのギア３２７と相互作用して、ガイドワイヤ３２４を回転させる。デバイス支持体３２８は、カセットにおいて、ハウジング３１８によって覆われるチャンネル３４２の中に配置される。上述のように、デバイス支持体３２８とカセット３１６は、互いに相対的に動くように構成されている。デバイス支持体３２８は、デバイスモジュールに（例えば、カセットに、デバイスモジュールの他の要素に、又はデバイスモジュールの中に配置された要素に）、ロボット制御駆動装置においてカセット３１６の遠位（又は前方）で接続するために使用されるコネクタ３３０を、備える。コネクタ３３０はリセス（凹所）３３２を含む。引き出された又は後退した位置において、コネクタ３３０は、カセット３１６の遠位端３３４にあるハウジング３１８のリセス（凹所）３３６に置かれる。上述のように、コネクタ３３０及びデバイス支持体３２８は、カセット３１６から外へ向かって引っ張られることがあり、したがってコネクタは、ロボット制御駆動装置において遠位側のデバイスモジュール（例えば、デバイスモジュールのカセット）に取り付けられ得る。一実施例では、前進拘束部３４０が、カセット３１６の近位端３３８に提供され、ロボット制御駆動装置においてカセット３１６の近位（又は後方）にある別のカセットのデバイス支持体のコネクタを接続するために使用される。図２６ａに示す実施例は、デバイス支持体が配置されて後退位置にあるカセットを斜視図で示す。後退位置のコネクタ３３０は、カセット３１６の遠位端３３４で、ハウジング３１８のリセス３３６の中に位置決めされる。図２６ｂに示す実施例は、デバイス支持体が配置されて後退位置にあるカセットを斜視図で示す。デバイス支持体３２８は、カセットのチャンネル３４２内に配置される。カセット３１６は、カセット３１６の近位端３３８に位置する近位支持部材３３１を含む。近位支持部材３３１は開口を含み、デバイス支持体３２８を支持するように構成されている。デバイス支持体３２８は、開口３３３の中に配置されてこれを通過する。開口３３３は、デバイス支持体３２８が前進及び後退するときに、デバイス支持体が開口３３３を通って移動できるような大きさとされる。
【0056】
図２７に示す実施例は、ＥＭＤ入口点より前にカセットから延伸しているデバイス支持体及びコネクタを上面図で示す。デバイス支持体３２８及びコネクタ３３０は、カセットのハウジングの遠位端３３４のリセスから出ている。ガイド３４４とスプリッタ３４８とが、リセス３３６において、デバイス支持体３２８がリセス３３６及びチャンネル３４２の中へ入りまたここから出るときに通る経路の互いに反対側に配置される。延伸位置においてデバイス支持体は、ＥＭＤ３２４を封入する。ＥＭＤは、スプリッタ３４８の近位部位と遠位部位との間に位置するＥＭＤ入口点３４６からデバイス支持体３２８に入る。スプリッタの近位部位と遠位部位とは点線で示す。上述したように、デバイス支持体３２８は縦方向にスリットをもち、これによりデバイス支持体は、（例えば、後述するようにスプリッタを使用することによって）強制的に開かれて、そして閉じ、前進するデバイス支持体がＥＭＤを封入できる。コネクタ３３０は、図２９に示すように、デバイス支持体のチューブ端部を開放して保持し、スプリッタ３４８を通過できるようにする。図２７及び図２９を参照すると、スプリッタ３４８は、コネクタ３３０及びデバイス支持体３２８がスプリッタ３４８及びＥＭＤ入口点３４６を通過するときにＥＭＤ３２４がデバイス支持体３２８に封入されるように、デバイス支持体３２８のスリットを開状態に保持する。デバイス支持体３２８のチューブの端部は、コネクタ３３０のリセス３３２内に位置決めされる。スプリッタ３４８を使用してＥＭＤ入口点３４６の両脇でデバイス支持体３２８を開いた状態にすると、ＥＭＤ３２４における摩擦力が低減又は排除される。例えば、このことは、デバイス支持体３２８のチューブ壁とＥＭＤ３２４とが擦れることを防止する。この擦れは、入口点３４６でＥＭＤ３２４に損傷を与える可能性をもち、さらに、ＥＭＤが受ける力又はトルクを読み取るために使用される負荷検知システム（図示せず）にノイズを導入し得る。ＥＭＤ３２４は、スプリッタ３４８の中央にあるキャビティ３５２を通過する。コネクタ３３０とスプリッタ３４８は、スプリッタ３４８の近位部位と遠位部位との間の間隙を通過する際にデバイス支持体３２８が開いたまま保持されるように設計されている。スプリッタ３４８はまた、どの点においてもＥＭＤ３２４の支持されていない長さがＥＭＤがひどく座屈する程にはならないように、設計されている。ガイド３４４は、デバイス支持体３２８を前記間隙に誘導し、デバイス支持体３２８をスプリッタ３４８上に保持するように、構成されている。上述したように、スプリッタ３４８は、特定のＥＭＤとデバイス支持体のサイズ範囲に対し設計されてもよい。図２８に示す実施例は、ＥＭＤ入口点よりも後に引き出されたデバイス支持体及びコネクタを上面図で示し、図３０に示す実施例は、デバイス支持体のコネクタがＥＭＤの装填を容易にするために引き出されてデバイス軸から外されているカセットを上面図で示す。カセット３１６（図２５に示される）の中にＥＭＤ３２４を装填することを容易にするために、ＥＭＤ３２４が装填される前に、デバイス支持体３２８及びコネクタ３３０はリセス３３６内に引っ込められる。図２８及び図３０に示すとおり、コネクタ３３０は、スプリッタ３４８及びガイド３４４上に後退させ、ＥＭＤ入口点３４６よりも後ろ（又はその近位側）へ後退させることができる。さらに、コネクタ３３０の後退（又は引き出された）位置は、ＥＭＤ縦軸３５０から外れている。これが、カセット３１６へのＥＭＤ配置、例えば側方装填ＥＭＤの装填を可能にする。ＥＭＤ入口点より後ろにコネクタ３３０を後退させることは、支持されていないＥＭＤの長さも減少させ、作業長損失を減少させる。
【0057】
上述のように、コネクタ３３０及びデバイス支持体３２８はカセット３１６から外へ向かって引っ張られるので、コネクタは、ロボット制御駆動装置において遠位側のデバイスモジュール（例えば、デバイスモジュールのカセット）に取り付けられてもよい。一実施例では、前進拘束部３４０（図２５に示される）が、第１のカセットの近位端３３８に提供され、ロボット制御駆動装置において第１のカセットより近位（又は後方）にある第２のカセットのデバイス支持体のコネクタを接続するために使用される。図３１に示す実施例は、前進拘束部及びコネクタを斜視図で示す。前進拘束部３４０は、ラッチ機構３５４、例えば、スプリングラッチを含む。近位側のカセット（図示せず）からのデバイス支持体３２８のコネクタ３３０は、スプリングラッチであるラッチ機構３５４に取り付けられる。一実施例では、コネクタ３３０は、コネクタ３３０を前進拘束部３４０に押し込むことによって、ラッチ機構３５４と接続する。一実施例によると、ラッチ機構３５４は、ラッチ機構３５４と係合するためには軸方向の並進の他に二次的動作を必要としないが、ラッチ機構３５４の係合を解除して前進拘束部３４０からコネクタを取り外すためには、１つ以上の追加動作を必要とし得る。例えば、コネクタ３３０を外す前に解除の必要なボタン、レバー、又はノブが存在してもよい。コネクタ３３０は、手動で係合解除するか、あるいはコントロールコンピューティングシステム３４（図２に示す）を使用して係合解除される。コネクタ３３０は、デバイス支持体３２８に収容されたＥＭＤ (図示せず）の縦方向ＥＭＤ軸３５０にほぼ沿って前進拘束部３４０に取り付けられる。このことは、ラッチ機構３５４に対して垂直に移動することによって、ＥＭＤの剪断を防止する。別の実施例では、コネクタ３３０をさらに強固に固定し、遊びを減少させるために、二次ラッチ又は締め付け機構を設けることができる。図３２に示す実施例は、蓋をもつ前進拘束部を斜視図で示す。図３２では、蓋３５６が、例えばピボット接続を用いて前進拘束部３４０に接続されている。蓋３５６は、コネクタ３３０を覆って閉じられ、前進拘束部３４０内のコネクタ３３０をさらに拘束するようにラッチされる。
【0058】
図４を参照して上述したように、遠位支持アームに取り付けられた遠位支持接続を使用して、ロボット制御駆動装置において最も遠位のデバイスモジュールのカセット、すなわち患者に最も近いデバイスモジュールのカセットにあるデバイス支持体の遠位端を支持するための前方（又は遠位）固定点を提供することができる。図３３に示す実施例は、遠位支持アーム及び遠位支持接続を斜視図で示す。カセット３６２は、オフセットブラケット３６８を用いてステージ３６６に接続された駆動モジュール３６４に取り付けられている。ステージ３６６は、レール又は直線部材３６０に移動可能に取り付けられ、レール３６０に沿って直線的に移動することができる。遠位支持アーム３７０は、ロボット制御駆動装置のフレーム、例えばレール３６０のフレーム、に取り付けることができる。一実施例では、遠位支持アーム３７０はフレームに強固に取り付けられてもよい。別の実施例では、遠位支持アーム３７０は、患者テーブル又は患者に取り付けることができる。遠位支持アーム３７０は、ロボット制御駆動装置から先へ延伸し、導入されているシースハブでデバイス支持体の遠位固定点を提供するためにデバイス支持接続３７２と接続されている。一実施例では、遠位支持アーム３７０は、カセット３６２及び駆動モジュール３６４の遠位画定を提供するためにも使用される。遠位画定は、ロボット制御駆動装置の最も遠位のデバイス（例えば、カセット３６２及び駆動モジュール３６４）の最も遠位の側を画定するために使用される。別の実施例では、遠位画定は、例えばロボット制御駆動装置のフレームに連結される別個の遠位画定アーム（図示されていない）を使用して提供される。遠位デバイス支持接続３７２は、イントロデューサーシースハブに連結されてもよい。イントロデューサーインターフェース支持３７６は、デバイス支持接続３７２と接続される。コネクタ３７４、例えば、図２７～図３０を参照して上述したデバイス支持体の遠位端にあるようなコネクタを、デバイス支持接続３７２に取り付けて、デバイス支持体の遠位端に対する前方（又は遠位）固定点及び支持を提供することができる。デバイス支持体は、図３３には示されていないが、図３４に示されているように、カセット３６２によって配置することができる。図３４に示す実施例は、デバイス支持体及びコネクタと連結された遠位支持接続を斜視図で示す。ＥＭＤ３７９を封入するデバイス支持体３７８は、カセット３６２とデバイス支持接続３７２との間に延在する点線として示されている。コネクタ３７４は、デバイス支持接続３７２に取り付けられる。デバイス支持接続３７２は、例えば、図３１及び図３２に関して上述したような前進拘束部であってもよい。デバイス支持接続３７２は、遠位支持アーム３７０に取り付けられ、イントロデューサーインターフェース支持３７６に接続される。図３５に示す実施例は、遠位支持アーム、遠位支持接続、及びイントロデューサーインターフェース支持を側面図で示す。イントロデューサーインターフェース支持３７６は、デバイス支持体３７８（図３４に示される）と、後述するイントロデューサーインターフェース支持３７６の遠位端に接続されたイントロデューサーシース３７５との間でＥＭＤ３７９（図３４に示される）を支持するように構成されている。イントロデューサーインターフェース支持３７６は、ＥＭＤ３７９がデバイス支持体３７８の遠位端とイントロデューサーシース３７５のハブとの間で座屈したり逸脱したりしないことを保証する。一実施例によると、イントロデューサーインターフェース支持３７６は、ロボット制御駆動装置の軸３６５と軸方向で整列した位置からイントロデューサーシース３７５又は他の支持部材と軸方向で整列した位置へ、ＥＭＤを方向転換するために使用することもできる。
【0059】
イントロデューサーシース３７５は、患者内の標的位置（例えば病変）にＥＭＤを導く予定の患者の脈管系にアクセスポイント（例えば大腿動脈）で挿入される。イントロデューサーシース３７５は、患者から外れないように適所に保持されるべきである。一実施例では、遠位支持アーム３７０とデバイス支持接続３７２は、イントロデューサーシース３７５の位置を固定するために使用することができ、イントロデューサーシース３７５の内側を移動するＥＭＤとイントロデューサーシース３７５との間の摩擦から生じる、イントロデューサーシース３７５にかかる力と反応する。別の実施例では、イントロデューサーシース３７５は、遠位支持アーム３７０及びデバイス支持接続３７２とは別の構造によって支持可能であり、例えば、イントロデューサーシース３７５は、既知の方法を用いて患者又は患者テーブルに取り付けることができる。
【0060】
図３６に示す実施例は、イントロデューサーシースに接続されたイントロデューサーインターフェース支持を斜視図で示す。イントロデューサーインターフェース支持３７６は、その近位端３８０において、遠位支持アーム３７０に接続されているデバイス支持接続３７２と接続されている。イントロデューサーシース３７５は、イントロデューサーインターフェース支持３７６の遠位端３８２に接続されている。イントロデューサーインターフェース支持３７６は、サイドポート（図示されていない）を備えたイントロデューサーシース３７５を受け入れるように構成されてもよい。サイドポートとそのチューブ（図示していない）は、薬剤、造影剤、又は生理食塩水の注入、あるいは、血液サンプルの採取を可能にする。ＥＭＤ (図示していない）は、血管（典型的には動脈）に挿入されるイントロデューサーシース３７５を通して患者の体内に入る。一実施例では、イントロデューサーインターフェース支持３７６は、ＥＭＤをイントロデューサーインターフェース支持３７６に配置することを可能にするために開口する。別の実施例では、ＥＭＤをイントロデューサーインターフェース支持３７６に軸方向で挿入することができる。別の実施例では、ＥＭＤ及びイントロデューサーインターフェース支持３７６は、イントロデューサーインターフェース支持３７６を開口しなくてもよいように、又は、ＥＭＤを軸方向で挿入しなくてもよいように、摩擦嵌合とすることができる。上述のように、イントロデューサーインターフェース支持３７６は、ロボット制御駆動装置の軸３６５（図３５に示される）と軸方向において整列した位置から、イントロデューサーシース３７５又は他の支持部材と軸方向において整列する位置へ、ＥＭＤを方向転換するように構成されてもよい。また、イントロデューサーインターフェース支持３７６は、支持接続３７２とイントロデューサーシース３７５との間においてＥＭＤの支持を提供する。イントロデューサーインターフェース支持３７６は、剛体（図３６に示すように）であっても、柔軟であってもよい。例えば、イントロデューサーインターフェース支持３７６は可撓性材料でできている。あるいは、イントロデューサーインターフェース支持３７６は、デバイス支持接続３７２の側に継手（関節）を有し、この継手が、ロボット制御駆動装置の摂動や患者が動くことを考慮して遠位端３８２（イントロデューサーシース３７５が保持されている）の制限範囲での可動を可能にする。
【0061】
別の実施例では、遠位支持アーム３７０は、ロボット制御駆動装置に可動連結されていてもよい。可動の遠位支持アーム３７０は、作動させなくてもよい余分なＥＭＤの露出長を考慮する１以上の自由度を有していてもよい。例えば、背の低い患者及び／又は蛇行の少ないといった場合、第１のガイドカテーテルの多くは、患者に入る必要が無くて露出する場合がある。遠位支持アーム（したがって、デバイス支持接続３７２）が前進できる場合、作動させる必要のないガイドカテーテルの余分な長さを考慮に入れることができる。これはまた、レール又は直線部材３６１（及び、図３３と図３５に示されるレール３６０）の全長を減少させるのに役立つ可能性もある。図３７に示す実施例は、第１の位置における可動遠位支持アームを斜視図で示す。遠位支持アーム３７０は、ステージ３９０を使用してレール又は直線部材３６１に可動連結されている。図３７において、遠位支持アーム３７０は、遠位デバイス支持接続３７２がデバイスモジュール３９２の遠位端の近くに位置する第１の位置３９４にある。ステージ３９０は、レール３６１に沿って手動で又はロボット制御で移動させることができ、遠位支持アーム３７０の位置を変更する。図３８に示す実施例は、第２の位置にある可動遠位支持アームを斜視図で示す。図３８において、ステージ３９０と遠位支持アーム３７０は、デバイスモジュール３９２からより遠位の第２の位置３９６に直線的に移動している。したがって、デバイス支持接続３７２とデバイスモジュール３９２とは、間隔３９５だけ離れている。図３７及び図３８に示される実施例において、遠位支持アーム３７０は１自由度を有する。別の実施例では、遠位支持アーム３７０は、多自由度を有する関節又は駆動アームであってもよい。
【0062】
上述したように、デバイス支持体の両端を固定点（前方（又は遠位）及び後方（又は近位））に接続して、デバイスモジュールの間、又は最も遠位のデバイスモジュールとデバイス支持接続との間で、デバイス支持体に適切な張力を与え、ＥＭＤが座屈しないようにすることができる。上述のデバイス支持接続３７２は、ロボット制御駆動装置において最も遠位のカセットのデバイス支持体に対し前方（又は遠位）固定点を提供する。最も遠位のカセットのデバイス支持体は、遠位支持アーム３７０に連結されている支持アーム（例えば、図４に示される支持アーム１１８）を使用して、後方（又は近位）固定点を備える。可動の遠位支持アームであれば支持アームも可動である。図３９に示す実施例は、第１の位置における可動遠位支持アーム及び可動支持アームを上面図で示す。図３９において、遠位支持アーム４１０は、第１の位置４１４にある。デバイスモジュール４０６は、第１のステージ４０２を使用してレール又は直線部材４００に連結される。デバイス支持体４０８は、デバイスモジュール４０６に（例えば、装置モジュールのカセットに）配置され、デバイス支持体４０８の遠位端が、遠位支持アーム４１０にあるデバイス支持接続４１１（前方（又は遠位）固定点）に接続されている。デバイス支持体４０８の近位端は、後方（又は近位）固定点４０９で支持アーム４１２の近位端に接続されている。第２のステージ４０３がレール４００（又はシステム内の別のレール（図示していない））に連結され、レール４００に沿って手動又はロボット制御で移動し、遠位支持アーム４１０と支持アーム４１２の位置を変える。図４０に示す実施例は、第２の位置における可動遠位支持アーム及び可動支持アームを上面図で示す。図４０において、第２のステージ４０３、遠位支持アーム４１０、及び支持アーム４１２は、デバイスモジュール４０６からより遠位の第２の位置４１６に直線的に移動してる。支持アーム４１２は、デバイス支持接続４１１と共に動くので、デバイス支持接続４１１と後方固定点４０９との間には、常に同じ長さのデバイス支持体４０８が存在する。図４１に示す実施例は、遠位支持アーム及び支持アームの第２の位置から第１の位置への動きを上面図で示す。図４１において、デバイス支持接続４１１、支持アーム４１２、遠位支持アーム４１０、及び第２のステージ４０３は、第２の位置４１６（点線で示す）でスタートする。第２のステージ４０３は、矢印４１８によって示されるように、レール４００に沿って第１の位置４１４へ直線的に移動するように駆動される。デバイス支持接続、支持アーム、遠位支持アーム、後方固定点、及び第２ステージの第１の位置は、それぞれ参照番号４１１’，４１２’，４１０’，４０９’，及び４０３’で示されている。
【0063】
図４２に示す実施例は、オンデバイスアダプタを有するカテーテルを斜視図で示し、図４３に示す実施例は、オンデバイスアダプタを有するガイドワイヤを斜視図で示す。ここで使用するオンデバイスアダプタは、駆動インターフェースを提供するためにＥＭＤを取り外し可能にクランプすることができる滅菌装置である。図４２において、カテーテル４２０は、止血弁又はハブ（例えば回転止血弁）４２４をカテーテル４２０の近位端４２６に含む。オンデバイスアダプタ４２２は、カテーテルの近位端４２６にある止血弁４２４より遠位側でカテーテル４２０に位置する。図４２の実施例では、オンデバイスアダプタの外面は、ギアとして形成される。オンデバイスアダプタ４２２のギア部分は、カセット、例えば図２６ａに示されるカセット３１６、のギア３２２（図２６ａに示される）と相互作用するように構成される。デバイスモジュール（図示されていない）からカセット内のギアに（例えば連結器を介して）動力が伝達されると、このカセット内のギアは、カテーテル４２０のオンデバイスアダプタ４２２のギア部分と相互作用してカテーテルを回転させる。別の実施例では、オンデバイスアダプタ４２２の回転は、カテーテル４２０をピンチ／アンピンチするように構成されてもよい。一実施例では、オンデバイスアダプタ４２２の内部表面が、細長い医療デバイス（例えばカテーテル４２０）の標準ルアーセクションに確実に装着される。別の実施例では、オンデバイスアダプタの内部表面は、細長い医療デバイスの近位端の側部表面にクランプされる。別の実施例では、オンデバイスアダプタは、ＥＭＤの円筒部位（シャフト）に装着される。さらに別の実施例では、オンデバイスアダプタはＥＭＤに直接装着されず、インターフェースを介してＥＭＤに取り付けられる。動力は、例えば、（上述のように）歯車、摩擦面（例えばタイヤやローラ）、ベルト、空気圧、又は磁気／電磁連結などの様々な方法で、カセットからオンデバイスアダプタに伝達することができる。
【0064】
図４３では、ガイドワイヤ４３０が、オンデバイスアダプタ４３２と共に示されている。図４３の実施例では、オンデバイスアダプタ４３２はコレットで、コレットの近位端４３６にギア４３４を備える。コレット４３２は、ガイドワイヤ４３０を把持するように構成されている。ここで使用される「コレット」は、ＥＭＤの一部を取り外し可能な方式で固定するための装置である。一実施例において、コレットは、互いに対し動かせる２つの部材を含み、その２つの部材の少なくとも１つに取り外し可能にＥＭＤを固定する。この固定は、動作パラメータ中にコレットとＥＭＤの意図的相対動がないことを意味する。ギア４３４は、カセット、例えば図２６ａに示されるカセット３１６、のギア３２２（図２６ａに示される）と相互作用するように構成されている。動力がデバイスモジュール（図示せず）からカセット内のギアに（例えば連結器を介して）伝達されると、カセット内のギアが、ガイドワイヤ４３０のギア４３４と相互作用してガイドワイヤ４３０を回転させる。別の実施例では、ギア４３４を介したオンデバイスアダプタ４３２の回転がガイドワイヤ４３０をピンチ／アンピンチするように構成されてもよい。細長い医療デバイス及びオンデバイスアダプタは、図４４に示すようにカセット内に収容することができる。図４４では、ガイドワイヤ４３０及びコレット４３２がカセット４４０のクレードル４４２の中に配置されている。細長い医療デバイスとオンデバイスアダプタは、１つのカセットから取り出し、別の未実装のカセットに移動させることができる。図４５は、カセット４４０から取り外された、ガイドワイヤ４３０及びギア４３４を有するコレット４３２を示す。カセットが同型で、細長い医療デバイスをカセットに接続するためにオンデバイスアダプタが使用される場合、該デバイス及びオンデバイスアダプタは未実装のカセットの間で移し替えることができ、ロボット制御駆動装置の数及び構成を変更することを可能にする。
【0065】
図４６に示す実施例は、カセットを上面図で示す。カセット４５０は、遠位端４５２と近位端４５４を備えており、ガイドワイヤやカテーテルなどのＥＭＤとのインターフェースに主に使用される。遠位端４５２と近位端４５４との間の領域は、クレードル４５６と、中間部４５８と、カセットの縦方向デバイス軸４６１に対し角度をつけて配置されるオフ軸リセス４６０とを含む。中間部４５８及びオフ軸リセス４６０は、ＥＭＤアダプタを受け入れるように構成され得る。ＥＭＤアダプタは、例えばバルーンガイドカテーテル（一体化されたＹ－コネクタを含む）や、ラピッドエクスチェンジバルーンなどのラピッドエクスチェンジデバイスといった、特殊な近位端を有するＥＭＤとカセットとをインターフェースする。図４７に示す実施例は、細長い医療デバイス（ＥＭＤ）アダプタと蓋を分解図で示す。図４７に示したＥＭＤアダプタ４６２は、ラピッドエクスチェンジＥＭＤアダプタである。ＥＭＤアダプタは、蓋４６４、第１セクション４６６及び第２セクション４６８を含む。第１セクションは、ガイドワイヤを収容するように構成されている。第２セクションは、ＥＭＤ、例えばラピッドエクスチェンジＥＭＤ４７０、を収容するように構成されている。一実施例では、ＥＭＤ４７０はラピッドエクスチェンジバルーンである。第２セクション４６８は、第１セクション４６６の縦軸に対し所定の角度をもって配置される。第２セクションは、ＥＭＤ４７０の近位端を保持するために使用されるクリップ４７２も含む。図４８に示す実施例は、カセット内に配置されたＥＭＤアダプタ及びＥＭＤを斜視図で示す。ＥＭＤアダプタ４６２の第１セクション４６６は、カセット４５０のクレードル４５６及び中間部４５８に配置される。ＥＭＤアダプタ４６２用の第２セクション４６８は、オフ軸リセス４６０に配置される。ラピッドエクスチェンジＥＭＤ４７０（例えばラピッドエクスチェンジバルーン）をＥＭＤアダプタ４６２の第２セクションに配置し、ＥＭＤ４７０の近位端をクリップ４７２を用いて適所にクリップする。ＥＭＤアダプタ４６２の第１セクション４６６は、近位側のデバイスモジュール（図示していない）からガイドワイヤ（図示していない）を受け入れるために使用されることがある。ガイドワイヤは、カセット４５０を通過し、近位側のデバイスモジュールによって駆動される場合がある。ＥＭＤアダプタ４６２は、ガイドワイヤに対し座屈支持を提供する。別の実施例では、ＥＭＤアダプタは、バルーンガイドカテーテルと接続するように構成されてもよい。バルーンガイドカテーテルについては、ＥＭＤアダプタは、直線動作に関しバルーンガイドカテーテルの近位端を拘束するように構成されてもよいが、バルーンガイドカテーテルを回転させることはしない。
【0066】
ロボット制御駆動装置においてデバイスモジュールを使用してハブ駆動されるときに、負荷検知システムを使用して、ＥＭＤに加えられる負荷を測定することが好ましい。ＥＭＤハブにかかる直線的な力を正確に検知するために、検知対象のデバイスモジュール（例えばＥＭＤ及びＥＭＤハブ）内のコンポーネントは、外力から隔離されるべきである。デバイス支持体は、緊張させられ、カセットを通して方向転換させされ、スプリットさせられるときに、カセットに力を加える。デバイス支持体のコネクタと別のカセットの前進拘束部との接続も力を加える。一実施例によると、デバイスモジュールのカセットは、ＥＭＤハブにかかる直線的な力を分離するために、ＥＭＤを支持するカセットの部分をカセットのその余の部分から分離するように構成されてもよい。図４９に示す実施例は、浮遊（又は分離）インターフェース及び剛性支持部を有するカセットを上面図で示す。カセット５００は、カセット内に位置する浮遊（又は分離）インターフェース（又はコンポーネント）５０６を備え、浮遊インターフェース５０６に配置されるＥＭＤ５０２の支持を提供する。カセット５００の残り（例えばハウジング）は、剛性支持部５０８を形成する。ＥＭＤ５０２は、駆動機構、例えば浮遊インターフェース５０６内のベベルギア（図示されていない）、とインターフェースするように構成された回転駆動要素５０４（例えば、ギアなどのオンデバイスアダプタ）を含む。回転駆動要素５０４は、浮遊インターフェース５０６の回転駆動要素クレードル５１０内で支持されている。浮遊インターフェース５０６は、カセット５００の剛性支持部５０８の部分に対して浮遊している。例えば、浮遊（又は分離）インターフェース５０６は、剛性支持部５０８の中で及び／又は剛性支持部５０８に対し相対的に、移動可能である。一実施例では、浮遊インターフェース５０６は、剛性支持部５０８に対し浮遊インターフェース５０６が固定されないように、剛性支持部から分離されている。後述するように、浮遊インターフェース５０６は、ＥＭＤ５０２に作用する実際の負荷以外の負荷から隔離されるように構成されている。剛性支持部５０８は、例えばカセットに配置されたデバイス支持体からの力など、力に反応する。回転力に関する測定ノイズを低減するために、ＥＭＤ５０２の回転駆動要素５０４（例えばギア）を支持するクレードル５１０は、低静摩擦材料から形成することもできる。別の実施例では、クレードル５１０は、図５２に示すようにローラ５３４を含むことができる。例えば、ローラ５３４は、滑り軸受又は転がり軸受である。
【0067】
図５０ａに示す実施例は、カセットの浮遊（又は分離）インターフェース及び剛性支持部を端部断面図で示す。浮遊（又は分離）インターフェース５０６は、カセット５００のハウジングのリセス又は開口５３６（図５０ｂに示される）の中に位置し、第１のスロット５１４と第２のスロット５１５によって剛性支持部５０８から分離され、限定された可動域に閉じ込められている。一実施例において、浮遊インターフェース５０６は、図５０ｂを参照して後述するように、第１のコンポーネント５０６ａ及び第２のコンポーネント５０６ｂを含む。浮遊インターフェース５０６は、リセス５３６（図５０ｂに示されている）の中に緩く（ルーズに）入っている。浮遊インターフェース５０６の可動域により、インターフェースするコンポーネント間の許容範囲を見込め、浮遊インターフェース５０６を駆動モジュール（例えば、図２５に示される駆動モジュール３１０）、特に、駆動モジュールの負荷検知部分、に取り付けることが可能となる。第１のスロット５１４と第２のスロット５１５は、Ｘ及びＹ方向において浮遊インターフェース５０６の限定的移動を許容するように構成されている。浮遊インターフェース５０６は浮遊（又は分離）しているが、第１のスロット５１４に近接した剛性支持部５０８の第１の側面５１８に第１のタブ５２２があり、第２のスロット５１５に近接した剛性支持部５０８の第２の側面５２０に第２のタブ５２３があるので、ｚ方向において第１のスロット５１４及び第２のスロット５１５に閉じ込められる。浮遊インターフェース５０６は、第１のリセス５２４を浮遊インターフェース５０６の第１の側面５２６に含み、第２のリセス５２５を浮遊インターフェース５０６の第２の側面５２８に含む。タブ５２２，５２３は、浮遊インターフェース５０６のリセス５２４，５２５内に緩く位置する。第１のタブ５２２は、浮遊インターフェース５０６の第１のリセス５２４に緩く位置し、第２のタブ５２３は、浮遊インターフェース５０６の第２のリセス５２５に緩く位置する。一実施例において、浮遊インターフェース５０６と剛性支持部５０８は、２つの完全に独立したピースとしてよりはむしろ、ロボット制御駆動装置の利便性とセットアップに有益な単一ユニットとして存在する。浮遊インターフェース５０６と剛性支持部５０８との間の非接触、無摩擦のインターフェースは、浮遊インターフェース５０６をｚ方向において浮遊させることによって可能となる。浮遊インターフェース５０６を駆動モジュール（例えば、図２５に示される駆動モジュール３１０）に取り付けると、非接触インターフェースが達成される。例えば、駆動モジュール３１０にある位置決めピン３１３（図２５に示されている）が浮遊インターフェース５０６を剛性支持部５０８の高さまで持ち上げ、図５０に示すように非接触のインターフェースが達成される。一実施例において、その高さは１ｍｍである。他の実施例ではその高さは１ｍｍ未満であり、他の実施例ではその高さは１ｍｍを超える。
【0068】
浮遊（又は分離）インターフェース５０６の底面５１６は、駆動モジュールと連結するように構成されている。図５１に示す実施例は、カセットの浮遊インターフェースを底面図で示す。浮遊（又は分離）インターフェース５０６の底面５１６は、駆動モジュールの連結器（例えば、図２５に示される連結器３１４）を受けるためのコネクタ５３０と、駆動モジュールの様々なタイプの接続部材を受けるように構成された接続点５３２とを含む。例えば、位置決めピン３１３（図２５に示される）が、浮遊インターフェース５０６の底面５１６にある一連の穴及びスロットに嵌合する。位置決めピン３１３は、浮遊インターフェース５０６及び駆動モジュールをＸ及びＹ方向において拘束するために使用され得る。一実施例では、浮遊インターフェース５０６は、１つ以上の接続点５３２に配置される磁石を用いることによって、Ｚ方向においても拘束することができる。別の実施例では、浮遊インターフェース５０６は、接続点５３２との摩擦によってｚ方向において拘束される。一実施例において、スロットが、駆動モジュールの位置決めピン３１３と相互作用して浮遊インターフェース５０６を拘束するために使用される。
【0069】
上述のように、浮遊（又は分離）インターフェース５０６は、第１のコンポーネント５０６ａと第２のコンポーネント５０６ｂとを含む。図５０ｂに示す実施例は、浮遊（又は分離）インターフェースの第１のコンポーネント及び第２のコンポーネントを、カセットの分解斜視図で示す。第１のコンポーネント５０６ａは、カセットが駆動モジュール３１０に固定された使用位置にあるときに、駆動モジュール３１０（図２５に示す）に向かう方向で、カセットの剛性支持部（又はカセットのハウジング）５０８のリセス５３６内に配置される。第２のコンポーネント５０６ｂは、第１のコンポーネント５６０ａに向かう、駆動モジュール３１０から離れる方向で、リセス５３６内に配置される。浮遊（又は分離）インターフェース５０６は、浮遊インターフェース５０６が駆動モジュールに接続されているとき、剛性支持部５０８の中に位置し、少なくとも１つの方向において剛性支持部５０８から分離して配置される。剛性支持部（又はカセットのハウジング）５０８は、リセス５３６の中に位置する長手方向の向きの２つのレール５０７を含む。一実施例では、レール５０７は、タブ５２２，５２３（図５０ａに関して上述した）として機能する。第１のコンポーネント５０６ａは、剛性支持部５０８の上面に近い、レール５０７の上に位置し、第２のコンポーネント５０６ｂは、駆動モジュール（例えば、図２５に示す駆動モジュール３１０）に最も近い、レール５０７の下に近接して位置する。浮遊インターフェース５０６の第１のコンポーネント５０６ａ及び第２のコンポーネント５０６ｂの組み立て方向は、使用位置に関連して説明するが、浮遊インターフェース５０６の第１及び第２のコンポーネント５０６ａ，５０６ｂは、駆動モジュールから離して設置されることが大事である。別の言い方で説明すると、浮遊インターフェース５０６の第１のコンポーネント５０６ａは、カセットのハウジングの縦軸に略垂直な方向において、カセットの上面からカセットの底面へ向かう方向で、リセス５３６内に挿入される。
【0070】
浮遊インターフェース５０６の第１のコンポーネント５０６ａと第２のコンポーネント５０６ｂは、互いに固定される。一実施例では、１つ以上の機械式留め具を使用して、浮遊インターフェース５０６の第１のコンポーネント５０６ａを第２のコンポーネント５０６ｂに固定することができる。他の実施例では、第１のコンポーネント５０６ａと第２のコンポーネント５０６ｂとは、例えば磁石や接着剤を用いて互いに固定される。第１のコンポーネント５０６ａと第２のコンポーネント５０６ｂは、互いに取り外し可能に固定されてもよいし、互いに取り外しできないように固定されてもよい。
【0071】
浮遊インターフェース５０６の第２のコンポーネント５０６ｂが駆動モジュール（例えば、図２５に示される駆動モジュール３１０）に取り外し可能に装着される使用位置において、第１のコンポーネント５０６ａ及び第２のコンポーネント５０６ｂは、第１のコンポーネント５０６ａ及び第２のコンポーネント５０６ｂが剛性支持部５０８と非接触の関係にあるように、剛性支持部５０８のレール５０７から離間している。一実施例では、カセットは、剛性支持部５０８から分離して非接触である浮遊インターフェース５０６に、ヒンジ５０３によって回動可能に連結されたカセットカバー５０５を含む。例えば、カバー５０５は、ヒンジ５０３によって第１のコンポーネント５０６ａに回動可能に連結される。別の実施例では、カバー５０５は、スナップフィットのような他の接続メカニズムによって第１のコンポーネント５０６ａに接続される。
【0072】
多くの場合に、カセット内のＥＭＤ（例えば、カテーテル）は、ＥＭＤと接続されている止血弁のサイドポートを介して様々なチューブと接続される。例えば、生理食塩水の点滴を供給するため、造影剤注入を可能にするため、吸引を可能にするため、である。ＥＭＤを直線的に操作するロボット制御駆動装置では、チューブ接続を考慮するのが有利で、特に、チューブが止血弁に引っ掛かったり引っ張られたりしないような支持アセンブリを提供することを考慮するのが有利になる。図５３に示す実施例は、チューブ及び流体接続を固定する支持アセンブリを有するカセットを例示する。チューブ及び流体接続に向けた支持アセンブリは、カセット５４０に配置された止血弁のサイドポート５４２に一端が取り付けられたチューブ５４４の可撓性部位を含む。チューブ５４４の可撓性部位の他端は、支持部５４６に取り付けられているクリップ５４８に装着されている。支持部５４６はカセット５４０に連結される。チューブ５４４の他端とクリップ５４８は、チューブ又は他の流体接続に取り付けるコネクタ（例えば雌ポート）を提供するように構成されてもよい。支持アセンブリは、ストレインリリーフを構成し、その結果、チューブ５４４が蛇行した場合に、その力は、止血弁のサイドポート５４２ではなくて支持部５４６への接続に作用する。別の実施例では、ストレインリリーフのチューブ５４４は、マルチポート活栓マニホルドで終端してもよく、これにより、処置中、複数のチューブ接続が所定の位置に留まることが可能となる。
【0073】
上述したように、縦方向のスリットを備えた可撓性チューブから形成されたデバイス支持体の形状は、例えば、ＥＭＤのデバイス支持体への装填を可能とし且つ飛び出したり座屈したりすることなくＥＭＤがデバイス支持体に保持されるように、開閉が可能であるべきである。図５４に示す実施例は、デバイス支持体を端部断面図で示す。図５４において、デバイス支持体５５０は、第１の（又は内側の）可撓性チューブ５５２と第２の（又は外側の）可撓性チューブ５５６とを含む。内側のチューブ５５２は、縦方向スリット５５４を含み、外径５５８と内径５６０とを有する。一実施例では、内側のチューブ５５２は、縦方向スリット５５４を開いて閉じることの容易な薄肉管である。外側のチューブ５５６は、外径５６２と内径５６４とを有する。さらに、外側のチューブ５５６は、第１の側縁５６６と第２の側縁５６８とで区画される縦方向の開口を有する。外側のチューブ５５６は、内側のチューブ５５２の外径５５８の周囲に配置される。外側のチューブ５５６は、例えば、内側のチューブ５５２のスリット５５４を「閉じた」姿勢に保持するのに十分な力を提供する材料を用いて形成され、これにより、スリット５５４をなす側縁端面どうしが接触し、内側のチューブ５５２内に配置されたＥＭＤ５７０が内側のチューブ５５２に保持される。また、外側のチューブ５５６を形成するために使用される材料は、例えば、スプリッタから力が加わると内側のチューブのスリットが強制的に開かれるように構成されていなければならない。一実施例において、外側のチューブ５５６の内径５６４は、内側のチューブ５５２の外径５５８よりも小さくすることができる。
【0074】
上述のように、デバイス支持体にＥＭＤを封入するべくデバイス支持体の縦方向スリットを開くために、スプリッタ又はウェッジを使用してもよい。図５５に示す実施例は、デバイス支持体及びスプリッタを端部断面図で示す。図５５において、デバイス支持体５８０は、可撓性の第１の（又は内側の）チューブ５７２と可撓性の第２の（又は外側の）チューブ５７４とを含む。内側のチューブ５７２は、縦方向スリット５８２と、第１のアーム５７６と、第２のアーム５７８とを含む。一実施例では、内側のチューブ５７２は、縦方向スリット５８２を開いて閉じることの容易な薄肉管である。外側のチューブ５７４は、第１の側縁５８８と第２の側縁５９０とによって区画される縦方向の開口を有する。外側のチューブ５７４は、内側のチューブ５７２の外径の周りに配置されている。内側のチューブ５７２の第１のアーム５７６と第２のアーム５７８が、外側のチューブ５７４の開口内に配置される。図５５に図示の実施例では、第１のアーム５７６が開口の第１の側縁５８８と接触しており、第２のアーム５７８が開口の第２の側縁５９０と接触している。第１のアーム５７６及び第２のアーム５７８は、スプリッタ、例えばスプリッタ５８４、の上を走行することができる表面を提供し、これにより、デバイス支持体がスプリッタ５８４を通って進むときに、ＥＭＤ５８６を封入するべく内側のチューブ５７２のスリット５８２が強制的に開かれる。第１のアーム５７６及び第２のアーム５７８は、デバイス支持体５８０がスプリッタ５８４を通って前進するときに、スプリッタ５８４がＥＭＤ５８６と接触する（例えば、擦れる）ことを防ぐ。すなわち、第１のアーム５７６及び第２のアーム５７８は、ＥＭＤ５８６の損傷を引き起こし得るＥＭＤ５８６にかかる摩擦力を低減又は排除できる。
【0075】
以上の方法に則ってロボット制御カテーテルベース処置システムにおける細長い医療デバイスを支持し駆動するコンピュータ実行可能な命令は、コンピュータ可読媒体の形態で保存される。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又はその他のデータなどの情報の記憶のための各種の方式又は技術で実現される、揮発性又は不揮発性、リムーバブル、及び非リムーバブルの媒体を含む。コンピュータ可読媒体には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は他のメモリ技術、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）、又は他の光学ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、又は他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望の命令を保存するために使用することができ、システム１０（図１に示す）によってアクセスすることができる他の媒体が含まれ、アクセスにはインターネット又は他のコンピュータネットワークの形態が含まれる。
【0076】
ここに記載されるコントロールコンピューティングシステムは、処理回路を有するプロセッサを含むことができる。このプロセッサは、中央処理装置、特定用途プロセッサ（ＡＳＩＣ）、１つ以上の処理コンポーネントを含む回路、分散処理コンポーネントのグループ、処理用に構成された分散コンピュータのグループなどを含み、ここに説明するモジュール又はサブシステムコンポーネントの機能を提供するように構成されている。メモリユニット（例えば、メモリデバイス、ストレージデバイスなど）は、ここに開示する様々なプロセスを完了し及び／又は促進するためのデータ及び／又はコンピュータコードを保存するためのデバイスである。メモリユニットは、揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリを含み得る。メモリユニットは、ここに開示する様々なアクティビティをサポートするために、データベースコンポーネント、オブジェクトコードコンポーネント、スクリプトコンポーネント、及び／又は他のタイプの情報構造を含むことができる。一実施例によれば、過去、現在、又は将来のあらゆる分散及び／又は局所メモリデバイスが、ここに開示するシステム及び方法で利用され得る。一実施例によれば、メモリユニットは、１つ以上の関連する処理回路に通信接続されている。この接続は、回路、又は他のワイヤード、ワイヤレス又はネットワーク接続を介するものであり、ここに説明する１つ以上のプロセスを実行するためのコンピュータコードを含む。単一のメモリユニットとして、様々な個別のメモリデバイス、チップ、ディスク、及び／又は他の記憶構造又はシステムを含むことができる。モジュール又はサブシステムのコンポーネントは、各モジュールのそれぞれの機能を実行するためのコンピュータコード（例えば、オブジェクトコード、プログラムコード、コンパイル済みコード、スクリプトコード、実行可能コード、又はそれらいずれかの組み合わせ）であってもよい。
【0077】
ここでの説明は、最良の形態を含めて発明を開示するために、また、当業者が発明を実施し使用することを可能とするために、実施例を用いた。本発明の範囲は、クレームによって定義され、当業者に想定可能な他の例を含み得る。これら他の例は、それらが特許請求の範囲における特定事項から逸脱しない構成の要素をもっている場合、又は、それらが特許請求の範囲における特定事項と少し相違するが等価である構成の要素を含んでいる場合、特許請求の範囲に含まれるのは当然である。各プロセス又は方法ステップの順序及び連続性は、実施例が違えば変わり又は再編成され得る。
【0078】
発明の技術的思想から逸脱することなく、他にも多くの変更及び修正を本発明に加えることができる。これら及び他の変更の範囲は、特許請求の範囲から自明である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24a】
【図24b】
【図24c】
【図25】
【図26a】
【図26b】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50a】
【図50b】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】