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特表2024-503072複数の細長い医療デバイスを用いたロボットインターベンション処置の制御ステーションのためのシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-24
(54)【発明の名称】複数の細長い医療デバイスを用いたロボットインターベンション処置の制御ステーションのためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
A61B 34/35 20160101AFI20240117BHJP
A61M 25/01 20060101ALI20240117BHJP
【ＦＩ】
A61B34/35
A61M25/01
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023542787
(86)(22)【出願日】2021-01-14
(85)【翻訳文提出日】2023-09-13
(86)【国際出願番号】 US2021070030
(87)【国際公開番号】W WO2022154975
(87)【国際公開日】2022-07-21
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】カスヴィキス，ディーノ
【テーマコード（参考）】
4C130
4C267
【Ｆターム（参考）】
4C130AB01
4C130BA02
4C267AA01
4C267AA06
4C267AA28
4C267BB22
4C267BB52
4C267BB53
4C267CC08
4C267CC19
4C267EE01
4C267HH22
(57)【要約】
１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するためのシステム。このシステムは、第１の表面及び第１の表面と同一面ではない第２の表面を含むハウジングと、第１の表面に設けられ、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの１つを選択するために使用者の第１の手の第１の指によって操作可能である、第１の制御器と、第２の表面に設けられ、選択された細長い医療デバイスを第１の自由度で動作させるべくロボット駆動装置に指示するために使用者の第１の手の第２の指によって操作可能である、第２の制御器と、を含む。第１の制御器と第２の制御器は、第１の指と第２の指によって同時に操作可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するシステムであって、第１の表面及び前記第１の表面と同一面ではない第２の表面を備えたハウジングと、
前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第１のデバイスを選択するためにユーザの第１の手の第１の指によって操作可能な第１の制御器と、
前記第２の表面に集積され、前記選択された第１のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第２の指によって操作可能な第２の制御器と、を含み、
前記第１の制御器及び前記第２の制御器は、前記第１の指及び前記第２の指によって同時に操作可能である、システム。
【請求項2】
前記第２の制御器は、前記選択された第１のデバイスの速度を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第２の指によって操作可能であり、前記第２の表面に集積され、前記選択された第１のデバイスの位置を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の指によって操作可能な第３の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを選択するために前記第１の指によって操作可能な第４の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第３のデバイスを選択するために前記第１の指によって操作可能な第５の制御器を、当該システムにさらに含み、前記第３のデバイスがガイドワイヤであり、
前記第５の制御器は、前記第１の制御器及び前記第４の制御器よりも大きい、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記第１の指が第１の手の親指であり、前記第２の制御器及び前記第３の制御器は、前記第１の制御器、前記第４の制御器、及び前記第５の制御器のうちの少なくとも１つがユーザによって操作されている場合にのみ、前記ロボット駆動装置に指示を出すように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記第１の制御器、前記第４の制御器、及び前記第５の制御器のうちの少なくとも２つが、前記第１のデバイス、前記第２のデバイス、及び前記ガイドワイヤのうちの少なくとも２つを選択するために前記第１の指によって同時に操作可能である、請求項４に記載のシステム。
【請求項7】
前記第１の自由度が直進であり、前記ハウジングに集積され、前記選択された第１のデバイスを回転させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手によって操作可能な第３の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記第２の制御器は、前記選択された第１のデバイスの直進速度を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第２の指によって操作可能であり、前記第２の表面に集積され、前記選択された第１のデバイスの直進位置を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の指によって操作可能な第４の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを選択するために前記第１の指によって操作可能な第５の制御器と、前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第３のデバイスを選択するために前記第１の指によって操作可能な第６の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第３のデバイスがガイドワイヤであり、
前記第６の制御器は、前記第１の制御器及び前記第５の制御器よりも大きい、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちのデバイスを選択するためにユーザの第２の手の第１の指によって操作可能な第７の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第７の制御器により選択されたデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第８の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第７の制御器及び前記第８の制御器は、前記第２の手の第１の指及び第２の指によって同時に操作可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記第８の制御器は、前記第７の制御器により選択されたデバイスの直進速度を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第２の指によって操作可能であり、前記第４の表面に集積され、前記第７の制御器により選択されたデバイスの直進位置を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第２の指によって操作可能な第９の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記第３の表面に集積され、前記第７の制御器により選択されたデバイスとは別の１つ以上の細長い医療デバイスのうちのデバイスを選択するために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第１０の制御器と、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちのガイドワイヤを選択するために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第１１の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第１１の制御器は、前記第７の制御器及び前記第１０の制御器よりも大きい、請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記第２の手の第１の指が親指であり、前記第８の制御器及び前記第９の制御器は、前記第７の制御器、前記第１０の制御器、及び前記第１１の制御器のうちの少なくとも１つがユーザによって操作されている場合にのみ、前記ロボット駆動装置に指示を出すように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記第７の制御器、前記第１０の制御器、及び前記１１の制御器のうちの少なくとも２つが、少なくとも２つの細長い医療デバイス及び前記ガイドワイヤを選択するために前記第２の手の第１の指によって同時に操作可能である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項15】
前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを選択するために前記第１の指によって操作可能な第３の制御器と、前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第３のデバイスを選択するために前記第１の指によって操作可能な第４の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第３のデバイスがガイドワイヤであり、
前記第４の制御器は、前記第１の制御器及び前記第３の制御器よりも大きい、請求項１に記載のシステム。
【請求項16】
前記第１の指が第１の手の親指であり、前記第２の制御器は、前記第１の制御器、前記第３の制御器、及び前記第４の制御器のうちの少なくとも１つがユーザによって操作されている場合にのみ、前記ロボット駆動装置に指示を出すように構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記第１の制御器、前記第３の制御器、及び前記第４の制御器のうちの少なくとも２つは、前記第１のデバイス、前記第２のデバイス、及び前記ガイドワイヤのうちの少なくとも２つを選択するために前記第１の指によって同時に操作可能である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項18】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを選択するためにユーザの第２の手の第１の指によって操作可能な第３の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第２のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第２の指によって操作可能な第４の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第３の制御器及び前記第４の制御器は、前記第２の手の第１の指及び第２の指によって同時に操作可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項19】
前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第３のデバイスを選択するために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第５の制御器と、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちのガイドワイヤを選択するために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第６の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第６の制御器は、前記第３の制御器及び前記第５の制御器よりも大きい、請求項１８に記載のシステム。
【請求項20】
前記第２の手の第１の指が親指であり、前記第４の制御器は、前記第３の制御器、前記第５の制御器、及び前記第６の制御器のうちの少なくとも１つがユーザによって操作されている場合にのみ、前記ロボット駆動装置に指示を出すように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項21】
前記第３の制御器、前記第５の制御器、及び前記第６の制御器のうちの少なくとも２つは、少なくとも２つの細長い医療デバイス及び前記ガイドワイヤを選択するために前記第２の手の第１の指によって同時に操作可能である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項22】
１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するためのシステムであって、第１の表面及び前記第１の表面と同一面ではない第２の表面を備えたハウジングと、
前記第１の表面に集積され、ユーザの第１の手の親指によって操作可能な第１の制御器と、
前記第２の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第１のデバイスの直進速度を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第２の指によって操作可能な第２の制御器と、
前記第２の表面に集積され、前記第１のデバイスの直進位置を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第２の指によって操作可能な第３の制御器と、を含む、システム。
【請求項23】
前記第２の制御器及び前記第３の制御器は、前記第１の制御器がユーザによって操作されている場合にのみ、前記ロボット駆動装置に指示を出すように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項24】
前記ハウジングに集積され、前記第１のデバイスを回転させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手によって操作可能な第４の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項25】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、ユーザの第２の手の親指によって操作可能な第５の制御器と、
前記第４の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスの直進速度を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第２の指によって操作可能な第６の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第２のデバイスの直進位置を制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第２の指によって操作可能な第７の制御器と、を当該システムにさらに含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項26】
第２の制御及び第３の制御が、第１の制御がユーザによって操作されている場合にのみ、ロボット駆動を指示するように構成される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項27】
１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するためのシステムであって、第１の表面及び前記第１の表面と同一面ではない第２の表面を備えたハウジングと、
前記第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第１のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第１の指によって操作可能な第１の制御器と、
前記第２の表面に集積され、前記第１のデバイスを第２の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第１の手の第２の指によって操作可能な第２の制御器と、を含む、システム。
【請求項28】
前記第１の表面に集積され、前記第１のデバイスの位置を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第１の手の第１の指によって操作可能な第３の制御器を、当該システムにさらに含み、前記第１の制御器は、前記第１のデバイスの速度を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第１の手の第１の指によって操作可能であり、
前記第２の制御器は、前記第１のデバイスの位置を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第１の手の第２の指によって操作可能である、請求項２７に記載のシステム。
【請求項29】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザ第２の手の第１の指によって操作可能な第４の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第２のデバイスを第２の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第５の制御器と、を当該システムにさらに含む、請求項２８に記載のシステム。
【請求項30】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第１の指によって操作可能な第４の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第２のデバイスを選択するためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第５の制御器と、を当該システムにさらに含む、請求項２８に記載のシステム。
【請求項31】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第１の指によって操作可能な第３の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第２のデバイスを第２の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第４の制御器と、を当該システムにさらに含む、請求項２７に記載のシステム。
【請求項32】
前記第３の制御器は、前記第２のデバイスの速度を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出するために前記第２の手の第１の指によって操作可能であり、前記第３の表面に集積され、前記第２のデバイスを第２の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第５の制御器と、を当該システムにさらに含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項33】
前記第４の制御器は、前記第２のデバイスを選択するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第２の指によって操作可能である、請求項３２に記載のシステム。
【請求項34】
前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面、及び、前記第１の表面、前記第２の表面、又は前記第３の表面と同一面ではない第４の表面を備えた第２のハウジングと、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを第１の自由度において動作させるべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第１の指によって操作可能な第３の制御器と、
前記第４の表面に集積され、前記第２のデバイスを選択するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第４の制御と、を当該システムにさらに含む、請求項２７に記載のシステム。
【請求項35】
前記第３の制御器は、前記第２のデバイスの速度を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示出すために前記第２の手の第１の指によって操作可能であり、前記第３の表面に集積され、前記第２のデバイスの位置を第１の自由度において制御するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第５の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項３４に記載のシステム。
【請求項36】
前記第３の制御器及び前記第５の制御器は、前記第４の制御器がユーザによって操作されている場合にのみ、前記ロボット駆動装置に指示を出すように構成される、請求項３５に記載のシステム。
【請求項37】
前記第４の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスの第３のデバイスを選択するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第６の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項38】
前記第４の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスの第３のデバイスを選択するべく前記ロボット駆動装置に指示を出すためにユーザの第２の手の第２の指によって操作可能な第６の制御器を、当該システムにさらに含む、請求項３４に記載のシステム。
【請求項39】
前記ハウジングが、前記第１の表面又は前記第２の表面と同一面ではない第３の表面を備え、前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第１のデバイスを動作させるべく選択するためにユーザの第２の手の親指によって操作可能な第３の制御器と、
前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第２のデバイスを動作させるべく選択するために前記第２の手の第１の指によって操作可能な第４の制御器と、
前記第３の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの第３のデバイスを動作させるべく選択するために前記第２の手の第２の指によって操作可能な第５の制御器と、を当該システムにさらに含み、
前記第３の制御器、前記第４の制御器、及び前記第５の制御器が、それぞれ、前記第２の手の親指、第１の指、及び第２の指によって、同時に操作可能である、請求項２７に記載のシステム。
【請求項40】
前記第３のデバイスがガイドワイヤであり、前記第５の制御器は、前記第３の制御器及び前記第４の制御器よりも大きい、請求項３９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
広く言えば、実施の形態はロボット医療処置システムの分野に関係し、具体的には、ロボットインターベンション医療処置において１つ以上の細長い医療デバイスの動きをロボット制御するためのシステム、装置、及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ここで使用する「細長い医療デバイス（ＥＭＤ）」は、カテーテル（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など）、ワイヤ式デバイス（ガイドワイヤ、塞栓コイル、ステント回収器など）、及び、これらの組み合せを有するデバイスを指す（ただしこれらに限定されない）。ワイヤ式デバイスには、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、ステント回収器、自己拡張型ステント、及び、フローダイバーターが含まれる（ただしこれらに限定されない）。通例、ワイヤ式の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）は、その近位終端にハブ又はハンドルをもたないた。
【0003】
カテーテルやその他の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）は、神経介入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る。これらの処置は、通例、脈管系を通してガイドワイヤをナビゲートし、ガイドワイヤを利用してカテーテルを前進させ治療を行うことを含む。
【0004】
カテーテル式処置は、標準的な経皮的手法を使用し、イントロデューサシースを用いて、動脈や静脈などの適切な血管へアクセスすることから始まる。イントロデューサシースを介して、次に、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といった一次位置へ、診断ガイドワイヤを利用してシース又はガイドカテーテルを進める。そして、脈管系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、脈管系内の標的位置までナビゲートする。蛇行解剖学的構造などの状況では、ガイドワイヤ伝いに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。
【0005】
医師などの操作者は、画像システム（例えば、透視装置）を使用して造影剤注入によるシネを得て、ガイドワイヤ又はカテーテルを標的位置、例えば病変、にナビゲートするためのロードマップとして使用する固定フレームを選択することができる。また、操作者がガイドワイヤ又はカテーテルを送り込む間にも造影画像が得られ、これにより操作者は、デバイスが標的位置へ向かう正しい経路に沿って移動していることを確認できる。操作者は、透視法を用いて解剖学的構造を観察しながら、ガイドワイヤ又はカテーテルの近位端を操作し、遠位先端を適切な血管へ入れ標的の解剖学的位置（病変など）に向かわせ、側枝への進入を避ける。
【0006】
例えば、ＮＶＩ、ＰＣＩ、及びＰＶＩのようなカテーテル式処置を行う医師を補助するために使用される、ロボットカテーテル式処置システムが開発されている。ＮＶＩ処置の例としては、動脈瘤のコイル塞栓術、動静脈奇形の液体塞栓術、及び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摘出術が挙げられる。ＮＶＩ処置において、医師は、ロボットシステムを用いて、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へのアクセスを獲得し、正常な血流を回復させる治療を施す。標的へのアクセスはシース又はガイドカテーテルによって可能になるが、より遠位の領域に対して、又は、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こともある。ガイドワイヤの遠位先端は、病変や治療の種類に応じて、病変中にナビゲートされるか又は病変を通り過ぎてナビゲートされる。動脈瘤を治療する場合は、マイクロカテーテルを病変内に進め、ガイドワイヤを除去し、マイクロカテーテルを通して動脈瘤内にいくつかの塞栓コイルを留置し、動脈瘤内への血流を遮断するために使用する。動静脈奇形を治療する場合は、マイクロカテーテルを介して液体塞栓を奇形内に注入する。血管閉塞を治療するための機械的血栓除去は、吸引及びステント回収器の使用のいずれか又は両方によって達成される。血栓の位置に応じて、吸引は、吸引カテーテルを介して行うか、又は、細い動脈の場合はマイクロカテーテルを介して行う。吸引カテーテルが病変に入ったら、陰圧をかけてカテーテルを通し血栓を除去する。あるいは、マイクロカテーテルを通してステント回収器を配置することによって、血栓を除去することもできる。血栓をステント回収器で絡め取った後、ステント回収器及び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に引き込むことによって、血栓が回収される。
【0007】
ＰＣＩの場合、医師は、ロボットシステムを用いて、冠状動脈ガイドワイヤを操作することによって病変にアクセスし、治療を行い、正常な血流を回復させる。アクセスは、ガイドカテーテルを冠動脈入口部に着座させることにより可能となる。ガイドワイヤの遠位先端を病変の先までナビゲートし、そして、複雑な解剖学的構造のために、マイクロカテーテルを用いてガイドワイヤを適切に支持することができる。血流は、病変にステント又はバルーンを送り込んで展開することによって回復させる。病変は、ステント留置の前に前処置を必要とすることがあり、病変の前拡張のためにバルーンが送り込まれたり、又は、例えばレーザー又は回転式アテレクトミーカテーテル及びガイドワイヤを利用したバルーンを用いてアテレクトミーが実施される。画像診断及び生理学的測定が、画像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得る。
【0008】
ＰＶＩの場合、医師は、ロボット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の先までナビゲートされ、複雑な解剖学的構造に対してはガイドワイヤを適切に支持するためにマイクロカテーテルが使用される。病変にステント又はバルーンを送り込んで展開することにより血流を回復させる。ＰＣＩの場合と同様に、病変の前処置や画像診断も同じ様に用いられる。
【0009】
カテーテル又はガイドワイヤの遠位端での支持が、例えば、蛇行又は石灰化した脈管系のナビゲーションのために、遠位の解剖学的位置に到達するために、又は、硬化病変を横切るために、必要とされる場合、オーバーザワイヤ（ＯＴＷ）カテーテル又は同軸システムが用いられる。ＯＴＷカテーテルにはガイドワイヤ用の内腔があり、この内腔がカテーテルの全長に延びている。これによりガイドワイヤが全長にわたって支持されるので、比較的安定したシステムとなる。しかし、このシステムには、ラピッドエクスチェンジカテーテル（後述）と比較した場合に、摩擦が大きい、全長が長いといったいくつかの弱点がある。
【0010】
通常、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は、ガイドワイヤの（患者から出ている）露出長がＯＴＷカテーテルより長くなければならない。長さ３００ｃｍのガイドワイヤが一般的にはこの目的に十分とされており、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故に、ＯＴＷカテーテルの抜去又は交換には２名の操作者が必要である。このことは、三軸系として当該技術分野で知られている三重同軸系を使用する場合（四重同軸カテーテルが使用されることも知られている）、さらに困難になる。しかしながら、その安定性を理由として、ＮＶＩ及びＰＶＩ処置ではＯＴＷシステムを使用することが多い。一方、ＰＣＩ処置の場合は、ラピッドエクスチェンジ（又はモノレール）カテーテルを使用することが多い。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るカテーテルの遠位部分を通るだけである。ＲＸシステムを使用する操作者は、互いに対し平行にインターベンションデバイスを操作し（ＯＴＷシステムではデバイスを縦列構成で操作するのとは対照的に）、ガイドワイヤの露出長はカテーテルのＲＸセクションよりもわずかに長くしてあればよい。ラピッドエクスチェンジガイドワイヤは、通例で１８０～２００ｃｍの長さである。ガイドワイヤとモノレールの短さを考えれば、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ＲＸカテーテルは不適当であることが多い。
【0011】
血管インターベンション処置を行う場合、操作者は、一般的に、各カテーテル又はワイヤを動作させるべくロボットシステムを制御するために、制御ステーションに提供される一組の制御器を使用する。制御器の各々は、通例、特定の装置を制御するように又は特定の方法でカテーテル又はワイヤを動作させるように、構成される。したがって、操作者は、別々の制御器を切り換えたり、複数の制御器を同時に操作したりする、ということが時に必要となる。ロボット血管インターベンション処置中に複数のＥＭＤの操作者制御性を改善するシステムが望まれる。
【発明の概要】
【0012】
一態様において、１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するシステムが含まれる。このシステムは、第１の表面及び第１の表面と同一面ではない第２の表面を備えたハウジングと、第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの１つを選択するために使用者の第１の手の第１の指によって操作可能である第１の制御器と、第２の表面に集積され、選択された細長い医療デバイスを第１の自由度で動作させるべくロボット駆動装置に指示するために使用者の第１の手の第２の指によって操作可能である第２の制御器と、を含む。第１の制御器と第２の制御器は、第１の指と第２の指によって同時に操作可能である。
【0013】
一態様において、１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するシステムが、第１の表面及び第１の表面と同一面にはない第２の表面を備えるハウジングを含む。第１の制御器が第１の表面に集積され、使用者の第１の手の親指によって操作可能であり、第２の制御器が第２の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの１つの直進速度を制御するべくロボット駆動装置に指示するために使用者の第１の手の第２の指によって操作可能である。第３の制御器が第２の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの１つの直進位置を制御するべくロボット駆動装置に指示するために使用者の第１の手の第２の指によって操作可能である。
【0014】
一態様において、１つ以上の細長い医療デバイスを動作させるように構成されたロボット駆動装置を制御するシステムが含まれる。このシステムは、第１の表面及び第１の表面と同一面ではない第２の表面を含むハウジングと、第１の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの１つを第１の自由度で動作させるべくロボット駆動装置に指示するために使用者の第１の手の第１の指によって操作可能である第１の制御器と、第２の表面に集積され、１つ以上の細長い医療デバイスのうちの１つを第２の自由度で動作させるべくロボット駆動装置に指示するために使用者の第１の手の第２の指によって操作可能である第２の制御器と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0015】
実施の形態は、次の図面を参照して説明する以下の詳細な説明からさらに深く理解され、図中、参照番号は同様の部分に付されている。
【図1】一実施例に係る、カテーテル式処置システムの斜視図。
【図2】一実施例に係る、カテーテル式装置システムの概略ブロック線図。
【図3】一実施例に係る、カテーテル式処置システムのロボット駆動装置の斜視図。
【図4】図４Ａは、一実施例に係る、カテーテル式処置システムの入力システムの斜視図。図４Ｂは、一実施例に係る、カテーテル式処置システムの入力システムの斜視図であり、制御器ハウジングの位置調整を説明する。
【図5】一実施例に係る、入力システムの左方向と右方向の斜視図。
【図6】一実施例に係る、操作中の入力システムの斜視図。
【図7】一実施例に係る、ＥＭＤ選択制御器の斜視図。
【図8】一実施例に係る、カテーテル式処置システムの入力システムの左右の制御器ハウジングの斜視図。
【図10】一実施例に係る、入力システムの左方向と右方向の斜視図。
【図11】一実施例に係る、カテーテル式処置システムの入力システムの左右の制御器ハウジングの斜視図。
【図13】一実施例に係る、入力システムの左方向と右方向の斜視図。
【図14】一実施例に係る、カテーテル式処置システムの入力システムの左右の制御器ハウジングの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下の説明は、開示する実施の形態を当技術分野の誰もが実施し使用できるようにするために提供される。しかしながら、当技術分野の誰でも容易に種々の改変を想到できる。
【0017】
実施例に係る図１は、カテーテル式処置システム１０の一例を示した斜視図である。カテーテル式処置システム１０は、カテーテル式医療処置、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）などの経皮的インターベンション処置、神経血管インターベンション処置（ＮＶＩ）（例えば、緊急の大血管閉塞（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）などを実施するために使用される。カテーテル式医療処置には、患者の疾患診断を補助するために１つ以上のカテーテルや他の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）を使用する診断カテーテル法処置が含まれる。例えば、カテーテル式診断処置の一実施例では、造影剤をカテーテルを通して１つ以上の動脈に注入し、造影剤の存在する患者の脈管系の画像を取得する。
【0018】
カテーテル式医療処置には、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式治療処置（例えば、血管形成術、ステント留置、末梢血管疾患の治療、血栓除去、動脈静脈奇形治療、動脈瘤の治療など）も含まれる。治療処置は、例えば、血管内超音波（ＩＶＵＳ）、光干渉断層計（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強化することができる。しかしながら、当分野で通常の知識を有する者であれば、実施されるべき処置の種類に基づいて特定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、ガイドワイヤのタイプ、カテーテルのタイプなど）を選択可能である、と認識するのは当然である。カテーテル式処置システム１０は、処置で使用される専用の経皮的インターベンションデバイスをわずかな調節で収容でき、あらゆるカテーテル式医療処置を実行することができる。
【0019】
カテーテル式処置システム１０は、複数ある要素の中でも特に、ベッドサイドユニット２０及び制御ステーション２６を含む。ベッドサイドユニット２０は、ロボット駆動装置２４と、患者１２の脇に位置する位置決めシステム２２と、を備える。患者１２は、患者テーブル１８上に寝かされている。位置決めシステム２２は、ロボット駆動装置２４を位置決めし支持するために使用される。位置決めシステム２２は、例えば、ロボットアーム、関節式アーム、ホルダーなどである。位置決めシステム２２は、一端で、例えば患者テーブル１８のレール、ベース、又はカートに取り付けることができる。位置決めシステム２２の他端に、ロボット駆動装置２４が取り付けられる。位置決めシステム２２は（ロボット駆動装置２４と共に）、患者１２を患者テーブル１８に寝かせるために、退避させることができる。患者テーブル１８上に患者１２を寝かせた後、位置決めシステム２２を使用して、処置のためにロボット駆動装置２４を患者１２に対して位置決め（固定）する。一実施例において、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に支持され作動する。患者台１８は、台座１７に対して、多自由度、例えば、ロール、ピッチ、ヨー、で動作させることができる。ベッドサイドユニット２０は、制御機器及びディスプレイ４６（図２に示す）も含み得る。例えば、制御機器及びディスプレイは、ロボット駆動装置２４のハウジングに配置することができる。
【0020】
「フロント（表側、手前）」は、患者１２に面し、位置決めシステム２２とは逆側のロボット駆動装置２４の側を指し、一方、「リア（裏側、奥）」は、位置決めシステム２２に最も近いロボット駆動装置２４の側を指す。「上、上端、上部、上方」は、重力の向きとは逆の一般的な方向を指し、「下、下端、下部、下方」は、重力の向きの一般的な方向を指す。
【0021】
一般に、ロボット駆動装置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カテーテル、ステントデリバリーシステム、ステント回収器、塞栓形成コイル、液体塞栓、吸引ポンプ、造影剤や薬剤の送入デバイス、止血弁アダプタ、シリンジ、ストップコック、膨張デバイスなど）を備えていて、操作者（使用者／ユーザ）１１が、制御ステーション２６に配置された制御機器及び入力機器などの各種制御機器を操作することによって、ロボットシステムを利用してカテーテル式医療処置を実施できるようにしている。ベッドサイドユニット２０、特にロボット駆動装置２４は、ここに記載する機能をベッドサイドユニット２０に付与するためのあらゆるコンポーネント及び／又はその組み合わせを含み得る。制御ステーション２６の操作者１１を、制御ステーション操作者（使用者／ユーザ）と呼び、ここでは操作者（使用者／ユーザ）を指す。ベッドサイドユニット２０の操作者（使用者／ユーザ）は、ベッドサイドユニット操作者（使用者／ユーザ）と呼ぶ。
【0022】
ロボット駆動装置２４は、レール又は直線部材６０（図３に示す）に取り付けられた複数のデバイスモジュール３２ａ－ｄを備える。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－ｄの各々を用いて、カテーテル又はガイドワイヤなどのＥＭＤを駆動することができる。例えば、ロボット駆動装置２４を用いて、診断カテーテルの中に、そして患者１２の動脈の中のガイドカテーテルの中に、ガイドワイヤを自動的に送り込むことができる。ＥＭＤなど、１つ以上のデバイスは、例えばイントロデューサシースを介して、挿入点１６から患者１２の体内（例えば血管）に入る。
【0023】
ベッドサイドユニット２０は制御ステーション２６と通信し、制御ステーション２６は、制御ステーション２６のユーザ入力によって生成される信号をベッドサイドユニット２０へ無線又は有線で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、制御ステーション２６は、制御コンピューティングシステム３４（図２に示す）を含むか、又は制御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、制御ステーション２６又は制御コンピューティングシステム３４、あるいはその両方に、フィードバック信号（例えば、装填、速度、動作条件、警告信号、エラーコードなど）を提供することもできる。制御コンピューティングシステム３４とカテーテル式処置システム１０の各コンポーネントとの間の通信は、無線接続、有線接続、又はコンポーネント間の通信を可能にする他のあらゆる手段とし得る通信リンクを介して、提供される。制御ステーション２６又は他の類似の制御システムは、ローカルサイト（例えば、図２中のローカル制御ステーション３８）又はリモートサイト（例えば、図２中のリモート制御ステーション及びコンピューティングシステム４２）のいずれかに位置する。
【0024】
「ローカル」は、患者１２及びベッドサイドユニット２０の場所を言うべく使用される。カテーテル処置システム１０は、ローカルサイトの制御ステーション又はリモートサイトの制御ステーション、あるいは同時にローカル制御ステーションとリモート制御ステーションの両方によって、操作することができる。ローカルサイトにおいて、操作者１１及び制御ステーション２６は、患者１２及びベッドサイドユニット２０と同じ部屋又は隣の部屋に位置する。ここで使用する場合のローカルサイトは、ベッドサイドユニット２０と患者１２又は被験体（例えば、動物又は死体）の場所であり、リモートサイトは、ベッドサイドユニット２０を遠隔制御するために使用される制御ステーション２６と操作者１１の場所である。「リモート」は、ローカルサイト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をもたない場所を指すべく使用される。
【0025】
リモートサイトの制御ステーション２６（及び制御コンピューティングシステム）とローカルサイトのベッドサイドユニット２０及び／又は制御コンピューティングシステムは、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）で通信する。一実施例において、リモートサイトとローカル（患者）サイトは、互いに離れており、例えば、同じ建物内の別々の部屋、同じ都市内の別々の建物、別々の都市、又は、その他の、リモートサイトがローカルサイトのベッドサイドユニット２０及び／又は患者１２に対する物理的アクセスをもたない別々の場所、にある。
【0026】
制御ステーション２６は、通例、ロボット駆動装置２４及び／又はカテーテル式処置システム１０の各コンポーネント又はシステムを制御するためのユーザ操作を受信するように構成された制御器を含む１つ以上の入力システム２８を有する。ここに示す実施例の場合、制御ステーション２６は、操作者１１がベッドサイドユニット２０を制御してカテーテル式医療処置を行えるようにする。例えば、入力システム２８は、ロボット駆動装置２４と連動する経皮的インターベンションデバイス（例えば、ＥＭＤ）を用いて各種のタスクをベッドサイドユニット２０に行わせるように構成される（例えば、ガイドワイヤを前進、後退又は回転させる、カテーテルを前進、後退又は回転させる、カテーテルで配置したバルーンを膨張又は収縮させる、ステントを配置及び／又は展開させる、ステント回収器を配置及び／又は展開させる、コイルを配置及び／又は展開させる、造影剤をカテーテルへ注入する、カテーテルへ液体塞栓を注入する、カテーテルへ薬剤又は生理食塩水を注入する、カテーテルで吸引する、又は、カテーテル式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など）。ロボット駆動装置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のコンポーネントを１つ以上の入力システム２８の制御器のユーザ操作に応じて動作（例えば、軸方向動作及び回転動作）させるための各種駆動機構を含む。
【0027】
以下に説明するように、入力システム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。入力システム２８に加えて、制御ステーション２６は、フットスイッチや、音声命令用のマイクロフォンなど、追加のユーザ制御機器４４（図２に示す）を使用することができる。入力システム２８は、各種のコンポーネントと、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各種の経皮的インターベンションデバイスと、を前進、後退、又は回転させるべく指示するように構成される。入力システムの制御器は、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を含むことができる。非常停止ボタンが押されると、ベッドサイドユニット２０の動力（例えば、電力）が遮断されるか除去される。速度制御モードにあるとき、倍率ボタンは、入力制御器の操作に応答して関連コンポーネントが動く速度を増加又は減少させるように作用する。位置制御モードにあるとき、倍率ボタンは、入力距離と出力指令距離との間のマッピングを変更する
【0028】
入力システム２８は、操作者１１が、ロボット駆動装置２４に装填されている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制御器のユーザ操作で制御するか、を選択できるようにする、デバイス選択ボタンを含む。自動作動ボタンは、カテーテル式処置システム１０が操作者１１から直接命令を受けずに経皮的インターベンションデバイスで実行することができるアルゴリズムによる動作を実行するために、使用される。一実施例において、入力システム２８は、タッチスクリーン（ディスプレイ３０の一部である場合とそうでない場合がある）に表示される１つ以上のコントローラ又はアイコン（図示せず）を含み、これらは、アクティブになると、カテーテル式処置システム１０のコンポーネントを作動させる。
【0029】
入力システム２８はまた、バルーンを膨張又は収縮させ及び／又はステントを展開させる指示を出すように構成されたバルーン又はステント制御器を含むことができる。入力システム２８は、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、タッチスクリーンなどを含み、これらは、１つ以上の特定のコンポーネントを専用制御する指示を出すために使用され得る。さらに、１つ以上のタッチスクリーンが、入力システム２８の各部分又はカテーテル式処置システム１０の各コンポーネントに関連した１つ以上のアイコン（図示せず）を表示する。
【0030】
制御ステーション２６は、ディスプレイ３０を含む。一実施例において、制御ステーション２６は、２つ以上のディスプレイ３０を含むこともできる。ディスプレイ３０は、制御ステーション２６に位置する操作者１１に情報又は患者特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）、患者カルテ情報（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することができる。さらに、ディスプレイ３０は、処置特有の情報（例えば、処置チェックリスト、勧告（提言）、処置の期間、カテーテル又はガイドワイヤの位置、送り込まれた薬剤又は造影剤の量など）を表示するようにも構成される。また、ディスプレイ３０は、制御コンピューティングシステム３４（図２に示す）に関連した機能を提供するための情報を表示するように構成されていてもよい。ディスプレイ３０は、システムのユーザ入力機能の一部を提供するためのタッチスクリーン機能を有する場合もある。
【0031】
カテーテル式処置システム１０は、撮像システム１４も含む。撮像システム１４は、カテーテル式医療処置と併せて使用され得る医用撮像システム（例えば、非デジタルＸ線、デジタルＸ線、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波など）のいずれであってもよい。一実施例において、撮像システム１４は、制御ステーション２６と通信するデジタルＸ線撮像装置である。一実施例において、撮像システム１４は、患者１２に対する様々な角度位置の画像（例えば、矢状面像、尾面像、前後面像など）を得るために、患者１２の周囲を撮像システム１４が部分的又は完全に回転することを可能にするＣアーム（図１に示す）を含む。一実施例において、撮像システム１４は、Ｘ線源１３と、イメージインテンシファイアとしても知られる検出器１５と、を有するＣアームを含んだ透視システムである。
【0032】
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る。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１つ以上のＸ線画像を撮像するように構成することができる。撮像システム１４は、カテーテル式医療処置中に１つ以上のＸ線画像（例えば、リアルタイム画像）を撮像して、ガイドワイヤ、ガイドカテーテル、マイクロカテーテル、ステント回収器、コイル、ステント、バルーンなどを処置中に適切に位置決めするために、制御ステーション２６の操作者１１を補助するように構成することもできる。１つ以上の画像がディスプレイ３０に表示される。例えば、画像をディスプレイ３０に表示し、操作者１１がガイドカテーテル又はガイドワイヤを適切な位置へ正確に移動させることができるようにする。
【0033】
方向を明確にするために、直交座標系をＸ，Ｙ，Ｚ軸で提示してある。正のＸ軸は、長手方向（軸方向）の遠位方向、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の方向、に向いている。Ｙ軸とＺ軸は、Ｘ軸に対する横断面内にあり、正のＺ軸が上向きで、つまり重力の反対方向であり、Ｙ軸は、右手の法則によって自動的に決まる。
【0034】
一実施例に係る図２は、カテーテル式処置システム１０のブロック図である。カテーテル処置システム１０は、制御コンピューティングシステム３４を含む。制御コンピューティングシステム３４は、物理的に、例えば制御ステーション２６（図１に示す）の一部であり得る。制御コンピューティングシステム３４は、通例、ここに説明する各機能を備えたカテーテル式処置システム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、制御コンピューティングシステム３４は、埋め込みシステム、専用回路、ここに説明する機能をプログラムした汎用システムなどである。制御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、病院ネットワークなど）、ローカル制御ステーション３８、追加の通信システム４０（例えば、テレプレゼンスシステム）、リモート制御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、血圧モニタ、温度モニタ、心拍モニタ、呼吸モニタなど）と通信する。制御コンピューティングシステムは、撮像システム１４、患者テーブル１８、追加の医療システム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、ロボット駆動装置２４と位置決めシステム２２とを含み、追加の制御機器及びディスプレイ４６を含むこともできる。上述のように、追加の制御機器及びディスプレイは、ロボット駆動装置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、ベッドサイドシステム２０と接続される。一実施例において、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、すなわちＩＶＵＳシステム、ＯＣＴシステム、ＦＦＲシステムなどと、接続する専用のデバイス（例えば、ＩＶＵＳカテーテル、ＯＣＴカテーテル、ＦＦＲワイヤ、造影用診断カテーテルなど）を含む。
【0035】
一実施例において、制御コンピューティングシステム３４は、（例えば、ローカル制御ステーション３８又はリモート制御ステーション４２などの制御ステーション２６（図１に示す）の）１つ以上の入力システム２８の制御器のユーザ操作に基づく、及び／又は、カテーテル式処置システム１０を用いて医療処置を実行するべく制御コンピューティングシステム３４を制御するためにアクセス可能な情報に基づく、制御信号を受信し生成するように構成されている。ローカル制御ステーション３８は、１つ以上のディスプレイ３０、１つ以上の入力システム２８、及び追加のユーザ制御機器４４を含む。
【0036】
リモート制御ステーション及びコンピューティングシステム４２は、ローカル制御ステーション３８と同様のコンポーネントを含み得る。リモート制御ステーション４２及びローカル制御ステーション３８は、それぞれに要求される機能に応じてあつらえた異なったものとすることができる。追加のユーザ制御機器４４は、例えば、１つ以上の足入力コントローラを含む。足入力コントローラは、Ｘ線をオン／オフする、複数の保存画像をスクロールするなどの撮像システム１４の機能を操作者が選択することを可能にするように、構成することができる。一実施例において、足入力デバイスは、入力モジュール２８に含まれるスクロールホイールにマップされるデバイスを操作者が選択できるように構成することができる。追加の通信システム４０（例えば、音声会話、ビデオ会話、テレプレゼンスなど）は、オペレータが患者、医療スタッフ（例えば、血管造影（angio suite）スタッフ）、及び／又はベッドサイド近くの機器とコミュニケーションを取るための支援に採用され得る。
【0037】
カテーテル式処置システム１０は、明示していないあらゆる他のシステム及び／又はデバイスを含むように接続又は構成することができる。例えば、カテーテル式処置システム１０は、画像処理エンジン、データ保存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／又はログシステム、ユーザログ、暗号化システム、カテーテル式処置システム１０のアクセス又は使用を制限するシステムなどを、含むことができる。
【0038】
既述したように、制御コンピューティングシステム３４は、ロボット駆動装置２４及び位置決めシステム２２を含むと共に追加の制御機器及びディスプレイ４６を含み得るベッドサイドユニット２０と通信する。制御コンピューティングシステム３４は、リモート制御ステーション４２の入力システムの制御器のユーザ操作に基づく信号をリモート制御ステーション４２から受信し、対応する制御信号をベッドサイドユニット２０に提供する。これにより、直進及び回転（すなわち、直線軸の周りの）を含む（ただし、これらに限定されない）様々な自由度で、経皮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）の対応する近位部分を駆動するために使用されるモータ及び駆動機構の動作が制御される。種々の駆動機構をロボット駆動装置２４の一部として設けることができる。
【0039】
実施例に係る図３は、カテーテル式処置システム１０のロボット駆動装置２４の斜視図である。実施例は、図３のロボット駆動装置２４に限定されない。図３において、ロボット駆動装置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－ｄを含む。デバイスモジュール３２ａ－ｄのそれぞれは、直線部材６０に移動可能に取り付けられたステージ６２ａ－ｄを介して直線部材６０に連結される。一つ一つのデバイスモジュール３２ａ－ｄは、オフセットブラケット７８ａ－ｄのようなコネクタを用いてステージ６２ａ－ｄと接続される。一実施例において、デバイスモジュール３２ａ－ｄは、ステージ６２ａ－ｄに直接取り付けられる。各ステージ６２ａ－ｄは、直線部材６０に沿って直線的に移動するように独立して動作させることができる。したがって、各ステージ６２ａ－ｄ（及びステージ６２ａ－ｄに連結された対応するデバイスモジュール３２ａ－ｄ）は、互いに対し及び直線部材６０に対し、それぞれ個別に動作させることができる。各ステージ６２ａ－ｄを作動させるために駆動機構が使用される。図３に示す実施例において、駆動機構は、各ステージ６２ａ－ｄに連結された個別のステージ並進モータ６４ａ－ｄとステージ駆動機構７６とを有しているか、又は、ステージ並進モータ６４ａ－ｄ自体をリニアモータとして有することができる。ステージ駆動機構７６は、例えば、回転ナットを介した送りねじ、ピニオンを介したラック、ピニオン又はプーリを介したベルト、スプロケットを介したチェーンである。一実施例では、ステージ駆動機構７６は、これらの機構の組み合わせである。例えば、ステージ６２ａ－ｄのそれぞれで、異なるタイプのステージ駆動機構を採用することができる。ステージ駆動機構が送りねじ及び回転ナットである実施例の場合、送りねじを回転させ、送りねじに対し各ステージ６２ａ－ｄを係合させ及び係合解除させ、例えば前進又は後退させるなど、動作させる。図３に図示の実施例において、ステージ６２ａ－ｄ及びデバイスモジュール３２ａ－ｄは、縦列駆動構造になっている。
【0040】
各デバイスモジュール３２ａ－ｄは、駆動モジュール６８ａ－ｄと、駆動モジュール６８ａ－ｄに搭載され連結されたカセット６６ａ－ｄと、を含む。図３に図示の実施例において、カセット６６ａ－ｄの各々は、上下の向きで駆動モジュール６８ａ－ｄに装着される。別の実施例において、カセット６６ａ－ｄの各々は、別の向きでデバイスモジュール６８ａ－ｄに装着し得る。カセット６６ａ－ｄの各々は、ＥＭＤ（図示せず）の近位部と接続し支持するように構成されている。さらに、カセット６６ａ－ｄの各々は、直線部材６０に沿って直線的に移動する対応するステージ６２ａ－ｄの作動によって提供される直線動作に加えて１つ以上の自由度を提供する要素を、含むことができる。例えば、カセット６６ａ－ｄは、カセットがデバイスモジュール６８ａ－ｄに連結されたときにＥＭＤを回転させるために使用できる要素を、含むことができる。デバイスモジュール６８ａ－ｄの各々は、各カセット６６ａ－ｄ内の機構に駆動インターフェースを提供して追加の自由度を提供するために、少なくとも１つのカプラを含む。カセット６６ａ－ｄの各々は、デバイス支持体７９ａ－ｄが配置されるチャンネルを含み、各デバイス支持体７９ａ－ｄは、ＥＭＤが座屈するのを防止するために使用される。各デバイスモジュール３２ａ，３２ｂ，３２ｃにそれぞれ支持アーム７７ａ，７７ｂ，７７ｃが取り付けられ、これらがデバイス支持体７９ｂ，７９ｃ，７９ｄの近位端を支持する固定点をそれぞれ提供する。ロボット駆動装置２４は、デバイス支持体７９、遠位支持アーム７０、及び支持アーム７７０に接続されたデバイス支持接続部７２も含む。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の近位端の支持のための固定点を提供するために使用される。さらに、イントロデューサインターフェース支持体（リダイレクタ）７４を、デバイス支持接続部７２及びＥＭＤ（例えば、イントロデューサシース）に接続することができる。ロボット駆動装置２４のこの構成は、１つの直線部材でアクチュエータを使用することによってロボット駆動装置２４の体積及び重量を軽減できるという利点を有する。
【0041】
患者の病原体感染を防ぐために、ヘルスケアスタッフは、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）が収容されてい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、カテーテルラボ又はアンギオスイートである。無菌技術は、滅菌バリア、滅菌器具、適切な患者準備、環境管理、及び接触ガイドラインを使用することからなる。すなわち、すべてのＥＭＤ及びインターベンション付属品が滅菌され、滅菌バリアか滅菌器具のいずれかとのみ接触が許される。一実施例において、滅菌ドレープ（図示せず）を非滅菌ロボット駆動装置２４を覆って配置する。各カセット６６ａ－ｄは滅菌され、ドレープ付きロボット駆動装置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機能する。各カセット６６ａ－ｄは、１回の使用を目的として滅菌できるように設計されるか、カセット６６ａ－ｄ又はそのコンポーネントを複数の処置で使用できるように全部又は一部を再滅菌できるように設計される。
【0042】
ここで使用する「カセット」は、広く言えば、少なくとも１つのＥＭＤを支持し動作（例えば、回転及び／又は並進）させるためのコンポーネントを含むロボット駆動システムのコンポーネントを指す。「デバイスモジュール」は、広く言えば、カセットのＥＭＤ－作動要素とインターフェースする駆動カプラを備えた１つ以上のモータを含むロボット駆動システムのコンポーネントを指す。カセットは、少なくとも１つのＥＭＤとデバイスモジュールとの間に、直接又はデバイスアダプタを介して滅菌インターフェースを提供することができる。「駆動モジュール」は、デバイスモジュールとカセットの組み合わせを指す。
【0043】
一実施例において、ＥＭＤは、カテーテル近位端のハブとハブからカテーテル遠位端へ延伸した可撓性シャフトとを有するカテーテルであり、シャフトがハブより柔軟である。一実施例において、カテーテルは、ハブとシャフトとの間で遷移する中間部を含み、その中間部が、ハブよりも柔らかく且つシャフトよりも硬い中間柔軟性をもつ。一実施例において、中間部はストレインリリーフである。
【0044】
部材（例えば、カテーテル式処置システムにおけるＥＭＤや他の要素）の長手方向軸（長手軸、縦軸）は、部材の近位部分から部材の遠位部分に向かう方向に部材の横断面の中心を通る、部材の長さ方向の線又は軸である。例えば、ガイドワイヤの長手方向軸は、たとえガイドワイヤが関連する部分において直線でなくとも、ガイドワイヤの近位部分からガイドワイヤの遠位部分に向かう方向の中心線である。
【0045】
部材の軸方向移動は、部材の長手方向軸に沿った部材の並進（平行移動）を意味する。例えば、ＥＭＤの遠位端をその長手方向軸に沿って遠位方向に患者の中へ又はさらに中へと軸方向移動させる場合、ＥＭＤは前進中である。ＥＭＤの遠位端をその長手方向軸に沿って近位方向に患者から外へ又はさらに外へと軸方向移動させる場合、ＥＭＤは引き抜かれている。
【0046】
この点に関し、軸方向挿入は、第１の部材を第２の部材の長手方向軸に沿って第２の部材の中へ挿入することを意味する。例えば、コレットに軸方向装填されるＥＭＤは、コレットに軸方向で挿入される。軸方向挿入の一例は、ガイドワイヤの近位端にカテーテルを後方装填することと言える。横方向挿入は、第１の部材を第２の部材の長手方向軸に対し直交する面内の方向に沿って第２の部材に挿入することを意味する。横方向挿入は、半径方向装填又は側方装填とも呼び得る。
【0047】
部材の回転動作は、部材の局部長手方向軸の周りの部材の角度方向における変化をいう。例えば、ＥＭＤの回転動作は、印加トルクによるＥＭＤの長手方向軸の周りの時計回りの回転又は反時計回りの回転に対応する。連続動作は、リセットを必要としない中断無しの動作を指し、不連続動作は、リセットを必要とする中断有りの動作を指す。
【0048】
「遠位」と「近位」は、２つの異なる部分の相対的位置を定義する。ロボット駆動装置に関して言うと、「遠位」及び「近位」は、目的の用途における患者に対するロボット駆動装置の位置によって定義される。
【0049】
相対的位置を定義するために使用される場合、遠位部分は、ロボット駆動装置がその使用目的の位置にあるときの、近位部分よりも患者に近いロボット駆動装置の部分である。患者の中では、アクセスポイントから経路に沿ってより遠くにある脈管構造ランドマークは、アクセスポイントに近いランドマークよりも遠位であると見なされる。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、近位部分は、ロボット駆動装置がその使用目的の位置にあるときの、遠位部分よりも患者から遠い部分である。
【0050】
方向を定義するために使用される場合、遠位方向は、何かが動いている、又は、何かを動かすことを目的とする、又は、何かが近位部分から遠位部分及び／又は患者の方を目指しているか向いている、ロボット駆動装置が使用目的の位置にあるときの経路を指す。近位方向は遠位方向の反対方向である。例えば、図１を参照すると、患者に対面している操作者の視点からロボット装置が示されている。この配置の場合、遠位方向は正のＸ座標軸の方向で、近位方向は負のＸ座標軸の方向である。
【0051】
モジュールの動作に関して、図３を参照すると、ＥＭＤは、ロボット駆動装置２４の遠位端を規定するイントロデューサインターフェース支持体７４を通って患者に向かう経路を遠位方向へ移動する。ロボット駆動装置２４の近位端は、負のＸ軸の方向に遠位端から最も遠い所である。
【0052】
個々のモジュールの位置に関して、図３も参照すると、最も遠位のデバイスモジュールは、ロボット駆動装置２４の遠位端に最も近いデバイスモジュール３２ａである。最も近位のデバイスモジュールは、負のＸ軸の方向にロボット駆動装置２４の遠位端から最も遠くに位置するデバイスモジュール３２ｄである。デバイスモジュールの相対的位置は、ロボット駆動装置の遠位端に対するそれらの相対的位置によって決定することができる。例えば、デバイスモジュール３２ｂは、デバイスモジュール３２ｃより遠位にある。
【0053】
ＥＭＤ又はロボット駆動装置の遠位／近位部分、部位、又は端部に関して、カセット６６ａ及びデバイスモジュール６８ａの部分は、ロボット駆動装置の遠位端に対するそれらの相対位置によって定義される。例えば、カセットがデバイスモジュール６８ａの使用位置にあるとき、カセット６６ａの遠位端は、ロボット駆動装置の遠位端に最も近いカセットの部分であり、カセット６６ａの近位端は、負のＸ軸の方向にロボット駆動装置の遠位端から最も遠いカセットの部分である。別の言い方をすれば、カセット６６ａの遠位端は、使用位置にあるときに、ＥＭＤが患者に至る経路で患者に最も近いカセットの部分である。
【0054】
前述したように、一実施例に係る制御ステーション２６は、ベッドサイドユニット２０を制御するために各種の入力システムを含むことができる。入力システムは、ロボット駆動装置２４の動作を制御する（又は指示する）ためにユーザが操作することのできる各種の入力制御器（例えば、ボタン、スクロールホイール、ジョイスティックなど）を含むことができる。これらの入力制御器は、複数のＥＭＤの独立した（時には同時の）動作を必要とする所定のタスクを実行するために必要な機能及びその協働順列決定を容易にするべく、入力システムにおいて様々なレイアウト又はパターンで配列することができる。
【0055】
さらに、一実施例に係る入力システムは、各種の制御モードで作動するように構成することができる。第１の制御モードにおいて入力システムの１つ以上の制御器に割り当てられている機能は、第２の制御モードにおいて１つ以上の制御器に割り当てられている機能とは異なる場合があり、制御モードは、実行される処置、制御される１つ以上のデバイス、ユーザの好み、又はあらゆる他の因子に基づいて選択され得る。入力システムは、ユーザ又は制御コンピューティングシステム３４からの入力に応答して、複数の制御モードを切り替えるように構成することができる。
【0056】
ここに説明される入力システムは、制御ステーション２６の表面に、固定され、集積され、又は単純に上に置かれ得る。ここに説明するように、入力システムは、１つの一体型ハウジング又は複数の個別可動ハウジングを備えることができる。
【0057】
一実施例に係る図４Ａは、カテーテル式処置システムのロボット駆動装置を制御するための入力システム４００の斜視図である。以下に説明するように、入力システム４００は、ユーザの右手の第１の指及び第２の指を用いて、１つ以上のＥＭＤのセットの選択及び選択したＥＭＤのセットの直線動作を簡単に行うことができ、そして、ユーザの左手を用いて、選択したＥＭＤのセットの回転、又は、１つ以上のＥＭＤの第２のセットの選択及び直線動作、のいずれかを簡単に行うことができる。後者の場合、第１の（最初の）セットと第２のセットの両方に属するＥＭＤは無い。
【0058】
入力システム４００は、右側制御器ハウジング４２０と左側制御器ハウジング４３０とを含んだメインハウジング４１０を含む。これらハウジング４１０，４２０，４３０は、熱可塑性材料を含む（これに限定されない）あらゆる適切な材料からなる。ハウジング４１０，４２０，４３０は、入力システム４００の各制御器に帰属する機能を実行するための機械的及び電気的コンポーネントを収容する。
【0059】
図４Ｂに図示してあるように、一実施例において、右側制御器ハウジング４２０及び左側制御器ハウジング４３０の個々の水平位置及び回転位置は、操作者によって変更することができる。ユーザの快適レベルを上げるために（すなわち、操作者の体型に位置を適合させるために）位置を変更することができる。図示の例では、図４Ａに示されたそれぞれの位置と比較して、ハウジング４２０の水平位置は左側へシフトさせてあり、ハウジング４３０の水平位置も左側へシフトさせてある。加えて、ハウジング４２０はわずかに時計回りに回転させてあり、ハウジング４３０はわずかに反時計回りに回転させてある。ハウジング４２０，４３０それぞれの水平移動又は回転移動の方向と量は同一である必要はない。
【0060】
一実施例において、ハウジング４１０の要素（図示せず）が、各ハウジング４２０，４３０をその現在位置からリリースし、望むとおりに水平位置及び／又は回転位置を調節し、以下に説明するとおり操作中にその位置が不用意に変わることのないように調節後は各ハウジング４２０，４３０の水平位置及び回転位置を固定するために、操作され得る。ハウジング４１０の要素は、右側制御器ハウジング４２０と左側制御器ハウジング４３０との間の水平距離を固定して、両方のハウジング４２０，４３０が同じ方向に等距離移動できるだけにしてもよいし、あるいは、水平距離を調節できるようにしてもよい。回転の調節は、どちらの回転方向においても、特定の程度に限定してあってもよい。
【0061】
【0062】
右側制御器ハウジング４２０は、表面４２１と表面４２５とを含む。図５Ｂに最も明確に示されているように、表面４２１と表面４２５とは互いに同一面ではない。表面４２５を通常は「上」面と呼び、表面４２１を通常は「側」面と呼ぶことができる。
【0063】
両表面４２１，４２５のいずれかが、適切な方法で曲げられる又は成形される。両表面４２１，４２５のいずれかが曲げられ又は成形されることで、その上に集積される制御器を操作するユーザの指の快適なポジショニングが可能になる。表面４２１，４２５上の操作時の使用者の手のポジショニングについては後述する。
【0064】
一実施例において、制御器４２２，４２３，４２４は第１の表面４２１に集積される。本実施例において、このような集積は、各制御器４２２，４２３，４２４が臨む表面４２１の開口の提供から達成される。一実施例において、１つ以上の制御器が、表面４２１への装備を通して表面４２１に集積される。一実施例において、表面４２１は、制御器４２２，４２３，４２４が臨む１つの開口を画定する。
【0065】
制御器４２２，４２３，４２４が配置される表面４２１の部位は、同一面である必要はない。一実施例によれば、制御器４２２，４２３，４２４のうちの１つ以上は、制御器４２２，４２３，４２４の別の１つ以上が配置される表面４２１の部位に対して湾曲している表面４２１の部位に、配置される。図示のように、表面４２１は、同一面ではない２つの面からなると見なすことができ、そのうちの１つに制御器４２２，４２３が集積され、別の１つに制御器４２４が集積される。
【0066】
この実施例によれば、制御器４２４はスクロールホイールからなり、制御器４２２，４２３は２値ボタンからなる。制御器４２２又は制御器４２３をユーザが操作する（すなわち、押す）と、制御器４２２又は制御器４２３が押されたことを示す信号が発生する。例えば、制御器４２２又は制御器４２３が押した状態で保持されたとき、及び／又は、制御器４２２又は制御器４２３が押した状態と押していない状態との間でスイッチされたときに、信号が生成される。一実施例によれば、制御器４２２，４２３の一方又は両方は、押下される程度に基づいて最小値と最大値との間で変化する制御信号を生成するアナログ入力制御器からなる。
【0067】
スクロールホイール４２４は、右側制御器ハウジング４２０の中に部分的に収容され、スクロールホイール４２４の一部が表面４２１から外側に突き出してユーザにより操作可能であり、一方で、スクロールホイール４２４の反対の部分は右側制御器ハウジング４２０の中に位置する。スクロールホイール４２４の回転軸は、表面４２１とほぼ平行であり、その結果、ユーザによって回転させられると、スクロールホイール４２４の露出部分の一部がハウジング４２０の中へ移動すると共に、スクロールホイール４２４の隠れていた部分の一部がハウジング４２０の外へ移動して使用者の視界に入る。
【0068】
スクロールホイール４２４の回転は、スクロールホイール４２４がどのくらい長く、どの方向に（及び、一実施例において、どれくらい速く）回転したかを示す信号を生成する。一実施例において、スクロールホイール４２４は、スクロールホイール４２４の個々の回転位置を提供するように構成された複数の戻り止め（爪）を含む。スクロールホイール４２４がこれらの位置間を回転するとき、戻り止めはユーザに触覚フィードバックを提供する。例えば、戻り止めは、スクロールホイール４２４の回転に対して初期抵抗を与えることができるが、その後にスクロールホイール４２４が十分に長く回転するとホイールをプッシュし、結果、スクロールホイールを次の回転位置へ飛ばす又は「はずませる」。スクロールホイール４２４は、戻り止めにより規定される回転位置の間を動く度に信号を生成するように構成され、スクロールホイール４２４が第１の方向に回されると第１の信号を提供し、第１の方向と反対の第２の方向に回される第２の信号を提供する。
【0069】
選択制御器４２６は、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄを含む。選択制御器４２６は、一実施例において、表面４２５に集積されている。図示の例の場合、表面４２５は、制御器４２６にある制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのそれぞれが臨む開口を画定している。制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄの各々は、制御器４２６が実質的に表面４２５の上及び／又は中にあると見なすことのできる他の適切な方法で表面４２５に集積することができる。制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのうちの１つ以上は、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのうちの他の１つ以上が配置される表面４２５の部位に対して湾曲している表面４２５の部位に配置され得る。
【0070】
制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄは、押されたときに信号を生成するボタンからなる。生成された信号は、使用者が制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのうちの１つ以上を同時に押した場合に、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのうちのどれが押し下げられたかを決定することを可能にする。
【0071】
通常、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄの各々は、ＥＭＤを選択するためにユーザの手の指によって操作可能であり、一方、制御器４２２，４２３，４２４の各々は、選択されたＥＭＤを第１の自由度で（例えば、直線的に）動作させるようにロボット駆動装置２４に指示するためにユーザの手の別の指によって操作可能である。例えば、制御器４２２が直線前進速度制御器からなり、制御器４２３が直線後進速度制御器からなる。制御器４２４は、直進位置制御器であり得る。
【0072】
一実施例において、ユーザは、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのうちの１つ以上を押して、対応する１つ以上のＥＭＤを選択し、次いで、制御器４２２，４２３，４２４を選択的に操作して、選択された１つ以上のＥＭＤを予定したとおりに直線的に動作させるようロボット駆動装置２４に指示する。制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのうちの１つ以上を押しそしてリリースすることが、別の１つ以上のＥＭＤが選択されるまで、対応する１つ以上のＥＭＤの選択を生じさせる。あるいは、ＥＭＤの選択は、対応する制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄが押されている間にのみ起こる。後者の場合、ロボット駆動装置は、対応する制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄのいずれかが押され且つ制御器４２２，４２３，４２４のうちの１つが同時に操作されているときにのみ、ＥＭＤを動かすように指示される。
【0073】
一実施例において、制御器４２７ｄは制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃのいずれよりも大きく、ガイドワイヤに対応する。当該実施例の場合、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃの各々は、それぞれのカテーテルに対応する。実施例は、４つの制御器４２６又はＥＭＤ及び制御器４２６が同じ数である例に限定されない。また、実施例は、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄとそれぞれのＥＭＤとの間の対応関係が固定されている例に限定されない。対応関係は、動作モード及び／又はロボット駆動装置２４の各カセットに装填された特定のデバイスに応じて変えることができる。
【0074】
ノブ４４２及びファンクションボタン４４４は、メインハウジング４１０の表面４４０に集積されている。表面４４０は、表面４２１又は表面４２５のいずれかと同一面ではない。ノブ４４２は、表面４４０に搭載されているか、表面４４０から突き出ているか、又は、他の方法で表面４４０に物理的に連結されている。ノブ４４２は、回転位置制御器であり、ユーザの左手で操作することができ、制御器４２６を利用して選択された１つ以上のＥＭＤを対応して回転させるようにロボット駆動装置２４に指示を出せる。
【0075】
ノブ４４２の回転は、ノブ４４２がどれくらい長く、どの方向に（及び、一実施例において、どれくらい速く）回転したかを示す信号を生成する。一実施例において、ノブ４４２は、個々の回転位置を提供するように構成された複数の戻り止めを含む。戻り止めは、ノブ４４２の回転に対して初期抵抗を提供するが、ノブ４４２を次の回転位置へ付勢することもできる。ノブ４４２は、戻り止めによって規定される回転位置の間を移動する度に信号を生成するように構成することができ、ノブ４４２が時計回りに回転したときに第１の信号を、反時計回りに回転したときに第２の信号を提供する。
【0076】
ファンクションボタン４４４は、入力システム４００の他の制御器の操作に応答してＥＭＤが動くときの速度を変化させるなど、システムモード又は設定を制御するように構成することができる（これに限定されるものではない）。ファンクションボタン４４４を押して保持すると、「ターボ」モードが起動し、現在選択されているＥＭＤ（後述する制御器４３６によって選択されたＥＭＤを含む）の移動速度を増加させたり、又は、「精密」モードが起動し、移動速度を低下させたりする。他のモードとして、アルゴリズム的動作プロファイルが含まれ、例えばこのプロファイルが起動すると、ＥＭＤが前進した後に後退するごとに所定の程度スピンする。１つ以上のファンクションボタン４４４は、モードを維持するためにユーザが押し続けることを必要とするのではなくて、ユーザーが押す度に応答して対応するモードを交互に起動し無効にするトグルとして作動することも可能である。
【0077】
左側制御器ハウジング４３０は、表面４３１と表面４３５とを備える。図５Ａは、表面４２１と表面４２５とが同一面ではないことを示している。右側制御器ハウジング４２０の表面４２１及び４２５と同様に、表面４３５を通常「上」面と呼び、表面４３１を通常「側」面と呼ぶこともできる。両方の表面４３１，４３５のいずれかが、例えば、ユーザの左手の指での制御器４３２，４３３，４３４の操作を良くする様式でユーザの左手の部位をサポートするような、なんらかの様式で湾曲させたり成形してあってよい。
【0078】
制御器４３２，４３３，４３４は、一実施例において、第１の表面４３１に集積されている。集積は、表面４３１に画定された１つ以上の開口から達成され、この開口に制御器４３２，４３３，４３４の各々が臨んでいる。一実施例において、１つ以上の制御器が、表面４３１への装備を介して表面４３１に集積される。一実施例において、制御器４３２，４３３，４３４のうちの１つ以上は、制御器４３２，４３３，４３４の他の１つ以上が位置する表面４３１の部位に対して湾曲している表面４３１の部位に、配置される。表面４３１は、同一面ではない２つの面からなると見なすことができ、そのうちの１つに制御器４３２，４３３が集積され、他の１つに制御器４３４が集積される。
【0079】
制御器４３４はスクロールホイールからなり、制御器４３２，４３３は２値ボタンからなる。制御器４２２，４２３に関して説明したように、制御器４３２又は制御器４３３がユーザによって押されたときに信号が発生する。制御器４３２又は制御器４３３が押圧された状態で保持されたとき、及び／又は、制御器４３２又は制御器４３３が押されてからリリースされたときに、信号が生成される。一実施例によれば、制御器４３２及び制御器４３３の一方又は両方は、制御器が押し下げられた程度に基づいて最小値と最大値との間で変化する制御信号を生成するアナログ入力制御器からなる。
【0080】
スクロールホイール４３４は、スクロールホイール４２４に関して説明したように、左側制御器ハウジング４３０の中に部分的に収容されている。スクロールホイール４３４の回転で、回転角度の範囲及び方向を示す信号が生成される。一実施例において、スクロールホイール４３４は、スクロールホイール４２４に個々の回転位置を提供するように構成された複数の戻り止めを含む。戻り止めは、上述のように、ユーザに触覚フィードバックを提供することができる。
【0081】
選択制御器４３６は、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃを含む。選択制御器４３６は、一実施例において、表面４３５に集積されている。例えば、表面４３５は、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃのそれぞれが臨む開口を画定している。制御器４２６に関して説明したように、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃは、押されたときに信号を発生するボタンとすることができる。発生した信号は、ユーザが制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃのうちの１つ以上を同時に押した場合に、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃのうちのどれが押されているか判断できるようにする。
【0082】
制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃの各々は、ＥＭＤを選択するために、ユーザの左手の指（例えば、親指）によって操作することができる。図示の例において、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃは、ロボット駆動装置２４に装填された３つのカテーテルに対応しており、制御器４３７ａ、４３７ｂ，４３７ｃのいずれもガイドワイヤに対応してはいない。実施例は、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃと各ＥＭＤとの間の対応関係が固定されている例に限定されない。対応関係は、動作モード及び／又はロボット駆動装置２４の各カセットに装填された特定のデバイスに応じて変えることもできる。
【0083】
制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃのうちの１つ以上の制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃを押してリリースすることにより、対応する１つ以上のＥＭＤが、別の１つ以上のＥＭＤが選択されるまで、選択されるか、又は、ＥＭＤの選択は、対応する制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃが押されている間にのみ、行われる。
【0084】
制御器４３２，４３３，４３４の各々は、ユーザの左手の別の指（例えば、人差し指）によって操作可能であり、現在選択されているＥＭＤを第１の自由度で（例えば、直線的に）移動させるようにロボット駆動装置２４に指示する。例えば、制御器４３２が直線前進速度制御器であり、制御器４３３が直線後進速度制御器であり、制御器４３４が直進位置制御器である。
【0085】
一実施例に係る図６Ａ及び図６Ｂは、操作時の入力システム４００の斜視図である。概して言うと、図６Ａは、制御器４２６を利用して選択されたＥＭＤを第１の自由度（例えば、直進）で動作制御するための制御器４２２，４２３，４２４の操作と、選択されたＥＭＤを第２の自由度（例えば、回転）で動作制御するためのノブ４４２の操作を示す。
【0086】
図６Ａに示すように、ユーザの右手６１０は、親指６１２が表面４２５の制御器４２６の上に置かれ、人差し指６１４が表面４２１の制御器４２２，４２３，４２４の上に／周辺に置かれている、状態である。この手の配置は、表面４２１及び表面４２５の同一面ではない相対的な位置によって容易になっている。
【0087】
上述のように、ユーザは、対応する１つ以上のＥＭＤを選択するために、１つ以上の制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄを親指６１２で操作することができる（すなわち、押す）。また、ユーザは、選択された１つ以上のＥＭＤを、親指６１２を使用して第１の自由度（例えば、直進）で望むように動作させるようにロボット駆動装置２４へ指示を出すべく、制御器４２２，４２３，４２４を選択的に個々に操作することができる。１つ以上のＥＭＤの選択は、対応する１つ以上の制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄを押してリリースすることによって実施することができ、この場合、当該選択は、他の１つ以上のＥＭＤが選択されるまで維持される。あるいは、選択は、いずれかの対応する制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃ，４２７ｄを押してそのまま保持することによって実施することができる。
【0088】
１つ以上のＥＭＤが制御器４２６を利用して選択される一方で、図６Ａには、ユーザの左手６２０が表面４４０の上に置かれていることも示されている。左手の親指６２２及び左手の人差し指６２４がノブ４４２をつまんでノブ４４２を回転させ、制御器４２６によって選択された１つ以上のＥＭＤを回転させるようにロボット駆動装置２４に指示を出す。左手６２０の他の指は、左手６２０の際立った動きを必要とせずに、また、一実施例においては、左手の親指６２２及び左手の人差し指６２４をノブ４４２から離すことを必要とせずに、ファンクションボタン４４４のうちの所望の１つを選択するために利用可能である。
【0089】
ロボット駆動装置２４に配置された１つ以上のＥＭＤを回転させることが望ましくない場合がある。例えば、ステント回収器、バルーンカテーテル、又は塞栓コイルを回転させることは、ある状況では望ましくない場合がある。したがって、ここに説明する入力システムを用いてそのようなＥＭＤを選択する場合、ユーザは、ＥＭＤの回転を許可するかどうかディスプレイ３０を通して問われる。ＥＭＤの回転が許可されない場合、ユーザが例えばノブ４４２などのＥＭＤに関連する制御器を操作しても、対応する信号がロボット駆動装置２４に送信されないか、又は、ロボット駆動装置２４が当該信号を無視するように構成されるか、のいずれかによって、回転は無効化される。
【0090】
一実施例において、システム１０は、ロボット駆動装置２４の各位置に装填されたＥＭＤのタイプを認識している。選択された位置に特定のタイプのＥＭＤが装填されている場合、ユーザの介入を必要とせずに上述したとおり回転を自動的に無効とすることもできる。当該実施例では、ユーザが、選択された位置に装填されたＥＭＤに関してここに説明するような回転制御が行われるように、その無効化を解除することも可能であり得る。
【0091】
図６Ｂは、ユーザの左手６２０が左側制御器ハウジング４３０に移動した入力システム４００の操作を示している。図６Ｂは、制御器４２６を利用して選択されたＥＭＤの第１の自由度（例えば、直進）での動作を制御するための制御器４２２，４２３，４２４の操作と、制御器４３６を利用して選択された他のＥＭＤの第１の自由度（例えば、直進）での動作を制御するための制御器４３２，４３３，４３４の操作を、図示している。
【0092】
左手６２０は、親指６２２が表面４３５の制御器４３６の上に置かれ、人差し指６２４が表面４３１の制御器４３２，４３３，４３４の上／周辺に置かれるように、配置される。右側制御器ハウジング４２０に関して上述したように、このような左手の配置は、表面４３１及び表面４３５の同一面ではない相対位置によって容易とされる。
【0093】
ユーザは、対応する１つ以上のＥＭＤを選択するために、１つ以上の制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃを親指６２２で操作する（すなわち、押す）ことができる。一実施例において、右側制御器ハウジング４２０の制御器４２６を利用して現在選択されているいずれかのＥＭＤは、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃを利用して選択することができない。ユーザは、親指６３２を用いて選択した１つ以上のＥＭＤを第１の自由度（例えば、直進）で思うように動作させるべくロボット駆動装置２４に指示を出すために、制御器４３２，４３３，４３４を選択的に個々に操作することができる。１つ以上のＥＭＤの選択は、制御器４３７ａ，４３７ｂ，４３７ｃの対応するどれかを押してリリースする又は押したまま保持することによって、行うことができる。
【0094】
一実施例に係る図７は、制御器４２６の詳細な図である。図７の制御器４２６は、１本の指、例えば親指、を使用して１つ以上のＥＭＤを選択できるようにするものである。制御器４２６は、トグル選択（すなわち、選択にあたり押してリリースする）又は「連続作動」（対応する制御器が押し下げられている間にのみＥＭＤが選択される）を可能にする。実施例は図７の制御器４２６に限定されない。
【0095】
一実施例において、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃは、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃを探るときに表面４２５を横切るユーザの親指によって描かれることになる弧状におおよそ対応するように第１の弧状にして配置され、その結果、親指は、手を置き直さずとも（位置を変えずとも）制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃの各々の上に適切に置くことができる。制御器４２７ｄも同様の理由で弧状に成形され得る。
【0096】
一実施例において、制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃの各々は、それぞれの駆動位置１，２，３に装填されたカテーテルに割り当てられる。制御器４２７ｄは常にガイドワイヤに対応している。一実施例において、ガイドワイヤが位置２に装填される場合、位置２に割り当てられていた制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃが無効になる（すなわち、位置２に装填されたガイドワイヤを選択するためには使用できない）。
【0097】
制御器４２６は、制御器の組み合わせを複数選択できるようにも配列されている。親指で位置７１０を押すと、制御器４２７ａに対応するＥＭＤ（例えば、位置１に装填されたカテーテル）が選択されることになる。一方、親指で位置７２０を押すと、制御器４２７ｂ（例えば、位置２に装填されたカテーテル）と制御器４２７ｃ（例えば、位置３に装填されたカテーテル）とに対応するＥＭＤが選択される。さらに、親指で位置７３０を押すと、制御器４２７ａ（例えば、位置１に負荷されたカテーテル）、制御器４２７ｂ（例えば、位置２に負荷されたカテーテル）、及び制御器４２７ｄ（例えば、ガイドワイヤ）に対応するＥＭＤが選択される。
【0098】
一実施例において、制御器４２６の各々は、複数の制御器の同時押しを可能にするために、間の細いギャップに比較して広い。一実施例において、各制御器４２６の間に配置される静的構造がいずれも省かれる。制御器４２６の各々の縁は、押し１，２，３ボタンの間の触覚的区別を提供するように成形されていてもよい。
【0099】
一実施例において、制御器４２６の各々は、作動力が低くてよく、作動ポイントを通過する際に触覚を提供し、作動ポイントを通過するオーバートラベルを可能にする。オーバートラベルは、他の制御器（例えば、制御器４２２，４２３，４２４）を同じ手で操作しながら、作動ポイントを越えて制御器を押すことを容易にする。一実施例において、表面４２５の上の制御器４２７ａ，４２７ｂ，４２７ｃの高さは、接触だけでそれらを区別できる能力を高めるために、表面４２５の上の制御器４２７ｄの高さと異なる。制御器４２６のそれぞれは、縁で押された場合であっても、比較的直線的な行程及び比較的平坦な輪郭の維持を保証する設計特性を含むことができる。
【0100】
いくつかの処置は、ＥＭＤの前述の組み合わせを選択する必要性を示す。ここで、ＥＭＤが配置される駆動位置を番号が示し、「Ｗ」がガイドワイヤを表すとして：１＋２；２＋３；１＋Ｗ；２＋Ｗ；３＋Ｗ；１＋２＋Ｗ；及び２＋３＋Ｗ。これらの配列は、制御器４２６の対応する位置を親指１本で押すことによって、これらの臨床的に適切なＥＭＤの組み合わせをそれぞれ選択することができるようにする。図７を参照すると、位置７１０を親指で押すと制御器４２７ａが押し下げられて１つのＥＭＤが選択され（例えば、１）、位置７２０を親指で押すと制御器４２７ｂ及び制御器４２７ｃが押し下げられて２つのＥＭＤが選択され（例えば、２＋３）、位置７３０を親指で押すと制御器４２７ａ、制御器４２７ｂ、及び制御器４２７ｄが押し下げられて３つのＥＭＤが選択される（１＋２＋Ｗ）。図７に図示された３つの選択手法は、次の組み合わせを説明していないことに言及しておく：１＋２＋３；１＋３＋Ｗ；及び１＋２＋３＋Ｗ。これらは多くの状況において特に有益ではないかもしれない。しかしながら、これら後者の組み合わせは、図７の制御器４２６から排除されるわけではない。
【0101】
一実施例に係る図８は、カテーテル式処置システム用の入力システム８００の、右側制御器ハウジング８２０と左側制御器ハウジング８３０の斜視図である。入力システム８００の制御器は、物理的に別々に配置されているものの、上述の入力システム４００の制御器と同一であり、同様に作動し得る。したがって、入力システム４００の図中で４××の符号を付してある制御器及びコンポーネントは、入力システム８００の図中で８××の符号を付してあり、同様の説明が適用される。
【0102】
右側制御器ハウジング８２０と左側制御器ハウジング８３０とは、１つのメインハウジングに集積されていない。したがって、ユーザは、右側制御器ハウジング８２０及び／又は左側制御器ハウジング８３０を、互いに遠ざけたり互いに近づけたり、思うように個々に移動させることができる。表面８４０のノブ８４２は、ここでは左側制御器ハウジング８３０の左方に配置される。また、ファンクションボタン８４４は、右側制御器ハウジング８２０の右方に配置される。
【0103】
操作に関する一実施例において、ユーザの右手６１０は、右側制御器ハウジング８２０の表面８２５の制御器８２６の上に親指を置き、表面８２１の制御器８２２，８２３，８２４の上に人差し指を置くように、配置される。右手親指は制御器８２６を操作して１つ以上のＥＭＤを選択し、右手人差し指は制御器８２２，８２３，８２４を同時に操作して、選択されたＥＭＤの動作を第１の自由度（例えば、直進）で制御するべくロボット駆動装置２４に指示する。同時に、ユーザの左手はノブ８４２を操作し、選択されたＥＭＤの動作を第２の自由度（例えば、回転）で制御する。
【0104】
ユーザの左手は、表面８３５の制御器８３６の上に左手親指を置き、表面８３１の制御器８３２，８３３，８３４の上／周辺に左手人差し指を置くようにして、左制御器ハウジング８３０に移動もし得る。ユーザは、左手親指で制御器８３６を操作して対応する１つ以上のＥＭＤを選択することができ、左手人差し指で制御器８３２，８３３，８３４を操作して、制御器８３６を利用して選択されたＥＭＤの動作を第１の自由度（例えば、直進）で制御するべくロボット駆動装置２４に指示することができる。
【0105】
【0106】
入力システム９００は、ユーザの右手の第１の指を使用するＥＭＤの直線動作及びユーザの右手の第２の指を使用するＥＭＤの回転動作の制御と、ユーザの左手の第１の指を使用する選択されたＥＭＤの直線動作及びユーザの左手の第２の指を使用するＥＭＤの選択及び選択されたＥＭＤの回転動作の制御と、を容易に行えるようにする。このような操作配置を図９Ｂに示す。
【0107】
入力システム９００は、右側制御器ハウジング９２０及び左側制御器ハウジング９３０を含んだメインハウジング９１０を含む。右側制御器ハウジング９２０は、互いに同一面にない「側」面９２１と「上」面９２５とを含む。両方の表面９２１，９２５のいずれかは、表面のそれぞれに接触させようとするユーザの手の部位を快適にサポートするために、湾曲させる又は成形される。
【0108】
制御器９２２，９２３，９２４は、一実施例において、第１の表面９２１に集積されている。この実施例において、制御器９２４は上述のようなスクロールホイールからなり、制御器９２２，９２３は２値ボタンからなる。制御器９２２は直線前進速度制御器であり、制御器９２３は直線後進速度制御器であり、制御器９２４は直進位置制御器であり得る。制御器９２２，９２３，９２４の各々は、ユーザの右手の指（例えば、人差し指）による操作用に配列される。
【0109】
制御器９２６は、表面９２５に集積され、スクロールホイールからなる。制御器９２６は、回転位置制御器とすることができる。制御器９２６の回転軸は、制御器９２６の表面を左から右へ及び右から左へ横切る動きでユーザの右手親指をドラッグすることに応答して回転できるように、決められる。ユーザの右手親指による制御器９２６のこの操作は、ユーザの右手の別の指による制御器９２２，９２３，９２４の操作と同時に起こり得る。
【0110】
入力システム９００の右側制御器ハウジング９２０は、ＥＭＤ選択制御器を含まない。したがって、右側制御器ハウジング９２０の制御器は、操作時、ガイドワイヤなどの１つのＥＭＤの直進動作及び回転動作の制御専用とすることができる。この専用とするＥＭＤは、制御コンピューティングシステム３４又はロボット駆動装置２４の他の制御要素によって選択可能である。
【0111】
制御器９２７は、上述したターボモードのような機能を瞬時に作動させることができる。ユーザの右手親指で制御器９２７を作動させる間に制御器９２６を正確に操作することは難しいので、このようなターボモードは、制御器９２２、制御器９２３、及び／又は制御器９２４を利用して制御される直進動作に対してのみ適用される。さらに、ターボモードは、他のカテーテルの中でガイドワイヤを直線的に動かす場合など、回転が不要なシナリオに最も適していると考えられる。
【0112】
左側制御器ハウジング９３０は、側面９３１及び上面９３５を含む。表面９３１及び表面９３５は、図９Ｂに示すように、ユーザの左手の部位をサポートするために湾曲させる又は成形される。
【0113】
制御器９３２，９３３，９３４は、一実施例において、第１の表面９３１に集積されている。制御器９３４は上述したような直進位置制御器としてスクロールホイールであり、制御器９３２，９３３は、上述したような直進速度制御装置として２値ボタンである。制御器９３２，９３３，９３４の各々は、ユーザの左手の指（例えば、人差し指）による操作用に配列される。
【0114】
制御器９３６は表面９３５に集積されており、回転位置制御器としてスクロールホイールからなる。制御器９３６は、図９Ｂに示すように、ユーザの左手親指によって操作するポジションに配置されている。すなわち、左手制御器９３２，９３３，９３４，９３６は、右手制御器９２２，９２３，９２４，９２６と類似している。右手制御器９２２，９２３，９２４，９２６とは異なり、左手制御器９３２，９３３，９３４，９３６によって動作が制御されるＥＭＤは、選択制御器９３７を利用してユーザによって選択可能である。
【0115】
具体的には、３つの制御器９３７の各々が、ユーザの左手親指によって選択され、対応するＥＭＤが制御すべく選択される。制御器９３７の１つ以上を押し下げながら制御器９３６を操作するのは容易ではないので、制御器９３７の各々は、対応するＥＭＤを制御すべく選択するために１回だけ押し下げればよい。例えば、２つのカテーテルを選択するために、ユーザは左手親指で制御器９３７の１つを押し、選択した制御器９３７をリリースし、次に左手親指で制御器９３７の１つを押してリリースする。そうして、親指を制御器９３６に移動させて、２つの選択されたＥＭＤの回転動作を制御する。
【0116】
制御器９３８は「選択解除」制御器として機能する。ユーザは、左手親指で制御器９３８を押してリリースし、制御器９３７によって現在選択されている全てのＥＭＤを選択解除する。このような配置は、所定の時間で制御システムの状態をユーザが理解することに役立つ。
【0117】
一実施例に係る図１１は、カテーテル式処置システム用の入力システム１１００の右側制御器ハウジング１１２０及び左側制御器ハウジング１１３０の斜視図である。入力システム１１００の制御器は、物理的な配置は異なるが、上述の入力システム９００の制御器と同一である。入力システム９００の図中で９××の符号を付した制御器及びコンポーネントは、入力システム１１００の図中で１１××の符号を付して表されており、同様の説明が適用される。
【0118】
右側制御器ハウジング１１２０と左側制御器ハウジング１１３０とは、１つのメインハウジングに集積されてはいない。したがって、使用しやすさ、快適さ、又はその他の理由から、ユーザは、右側制御器ハウジング１１２０及び／又は左側制御器ハウジング１１３０を、互いに遠ざけたり近づけたり、思いどおりに移動させることができる。右側制御器ハウジング１１２０の制御器及び左側制御器ハウジング１３０の制御器の操作は、入力システム９００に関して説明した操作と同様に進めることができる。
【0119】
図１２Ａ、図１３Ａ、及び図１３Ｂに示す入力システム１２００は、入力システム９００の右手制御器ハウジング９２０と同様の右手制御器ハウジング１２２０と、入力システム４００の左手制御器ハウジング４３０と同様の左手制御器ハウジング１２３０と、を備える。したがって、右手制御器ハウジング１２２０の要素は、右手制御器ハウジング９２０の同様に符号を付してある要素と同様に機能すると仮定してよい。
【0120】
ただし、入力システム９００の制御器９２２，９２３，９２４，９２６によって制御されるＥＭＤは、入力システム９００を使用してユーザ選択可能にはなっていないと前述した。対照的に、制御器１２４４は、表面１２２１の制御器１２２２，１２２３，１２２４のユーザ操作を介して直進動作を制御することができる１つ以上のＥＭＤを選択するべく、操作することができ、該ＥＭＤの回転動作は、コントロール１２２６のユーザ操作を介して制御することができる。
【0121】
図１２Ｂは、上記の方法による入力システム１２００の操作を示す。具体的に、左手１２６０が制御器１２４４の上／周辺に置かれ、親指及び第１の３本の指が、それぞれ制御器１２４５ｄ，１２４５ａ，１２４５ｂ，１２４５ｃとおおよそ対応させて置かれる。一実施例において、制御器１２４５ｄはガイドワイヤに対応し、制御器１２４５ａ，１２４５ｂ，１２４５ｃは、それぞれ位置１，２，３に装填されるＥＭＤに対応する。４つのＥＭＤの組み合わせをいずれか選択するために、左手１２６０を使用して、制御器１２４５ｄ，１２４５ｃ，１２４５ｂ，１２４５ａの対応するものを押して保持する。次いで、右手１２５０の親指で制御器１２２６を操作し、右手１２５０の別の指で制御器１２２２，１２２３，１２２４の１つを操作するようにして、選択されたＥＭＤの回転動作及び直進動作を上述のように制御することができる。
【0122】
図１２Ｃは、左手１２６０の左側制御器ハウジング１２３０への移動を示しており、一方、右手１２５０は、右側制御器ハウジング１２２０でその位置を維持する。左手１２６０は、入力システム４００の左側制御器ハウジング４３０に関して上述したように左側制御器ハウジング１２０の制御器を操作することができる。具体的には、左手親指で制御器１２３７ａ，１２３７ｂ，１２３７ｃのうちの１つを押し下げ、対応する（ガイドワイヤではない）ＥＭＤを選択し、左手人差し指で制御器１２３２，１２３３，１２３４を操作して、選択されたＥＭＤの直進動作を制御するべくロボット駆動装置２４に指示する。右側制御器ハウジング１２２０上では、右手親指が制御器１２２７を押して保持し、ガイドワイヤを作動させ、その時点で、右手人差し指は、制御器１２２２，１２２３，１２２４を操作してガイドワイヤの直進動作を制御するべくロボット駆動装置２４に指示する。
【0123】
以上のとおり、入力システム１２００は、例えば、ＥＭＤの２つの自由度（すなわち、図１２Ｂ）又は２つの別々のＥＭＤの各々の１つの自由度（すなわち、図１２Ｃ）を任意制御するのに有用である。１本の手の制御に対応する１つ以上のＥＭＤのセットを選択する能力から見ると、図１２Ｂの操作は、１つ以上のＥＭＤのセットの各々の２つの自由度を制御し、図１２Ｃの操作は、１つ以上のＥＭＤの２つの別々のセットの各々の１つの自由度の制御を示す。
【0124】
一実施例に係る図１４は、カテーテル式処置システム用の入力システム１４００の右側制御器ハウジング１４２０と左側制御器ハウジング１４３０の斜視図である。入力システム１４００の制御器は、物理的配置は異なっているものの、上述の入力システム１２００の制御器と同一であり、同様に作動し得る。したがって、入力システム１２００の図中で１２××の符号を付した制御器及びコンポーネントは、入力システム１４００の図中で１４××の符号を付して示され、同様の説明が適用される。
【0125】
右側制御器ハウジング１４２０と左側制御器ハウジング１４３０とは物理的に分離されている。したがって、ユーザは、右側制御器ハウジング１４２０及び／又は左側制御器ハウジング１４３０を別々に移動させることができる。選択制御器１４４４が左側制御器ハウジング１４３０の左方に配置されて示されているが、左側制御器ハウジング１２３０に対する選択制御器１２４４の位置と対照的である。
【0126】
操作の一例において、ユーザは左手を左側制御器ハウジング１４３０の上に配置し、選択制御器１４４４のうちの選択されたものを押して保持する。ユーザの右手は、親指が右側制御器ハウジング１４２０の表面１４２５のスクロールホイール１４２６の上に置かれ、人差し指が表面１４２１の制御器１４２２，１４２３，１４２４の上に置かれるように、配置される。右手親指は、選択された選択制御器１４４４に対応する１つ以上のＥＭＤを回転させるように制御器１４２６を操作し、右手人差し指は、制御器１４２２，１４２３，１４２４のいずれかを同時に操作して、選択されたＥＭＤの直進動作を制御するべくロボット駆動装置２４に指示することができる。
【0127】
また、ユーザの左手は、左手親指が制御器１４３７ａ，１４３７ｂ，１４３７ｃのいずれかを選択するように、左側制御器ハウジング１４３０に移動することができる。左手人差し指は、表面１４３１の制御器１４３２，１４３３，１４３４の上／周辺に置かれ、制御器１４３２，１４３３，４３４を左手指で操作して、選択されたＥＭＤの直進動作を制御するべくロボット駆動装置２４に指示する。左手親指がＥＭＤを選択している間、右手親指は、ガイドワイヤを作動させるために制御器１４２７を押し下げて保持し、そして、制御器１４２７を保持しながら、右手人差し指は、制御器１４２２，１４２３，１４２４を操作して、ガイドワイヤの直進動作を制御するべくロボット駆動装置２４に指示することができる。
【0128】
上述の入力制御器のいずれも、位置制御モードで使用される場合、入力制御器が操作されると、ＥＭＤを規定の増分だけ作動させるようにロボット駆動装置２４に指示することができる。位置制御モードにおいて軸方向動作を制御する場合、入力制御器は、少なくとも１つのデバイスモジュール３２に対し、遠位方向又は近位方向に個別距離移動するように命令することができる。位置制御モードにおいてＥＭＤの回転動作を制御する場合、入力制御は、ＥＭＤを反時計回り又は反反時計回りの方向に個別角度回転させるようにデバイスモジュール３２に命令することができる。閉ループシステムにおいて位置動作指令が出されると、制御コンピューティングシステム３４は、指令された増分又は位置を、測定された増分又は位置と比較することができる。指令値が測定値と異なる場合には、制御コンピューティングシステム３４は、差を補正するために追加の動作指令を与えることによってループを閉じることができる。
【0129】
速度制御モードで使用される場合、上記の入力制御器のいずれかは、ユーザによって入力制御が操作されると、指定された速度でＥＭＤを連続的に作動させるようにロボット駆動装置２４に指示することができる。軸方向動作を制御するとき、速度制御モードの入力制御器は、ユーザが入力制御器の操作をやめるまで（又はロボット駆動装置２４の限界に達するまで）、規定の速度で連続的に遠位又は近位方向へ移動するように少なくとも１つのデバイスモジュール３２に命令することができる。同様に、速度制御モードの入力制御器は、入力制御器が操作されている間ずっと、規定された速度で連続的に回転させるように少なくとも１つのデバイスモジュール３２に命令することができる。閉ループシステムにおいて速度動作指令が出されると、制御コンピューティングシステム３４は、指令された速度と測定された速度とを比較し、差が検出された場合には、移動速度を調整してループを閉じる。
【0130】
いくつかの操作モードにおいて、２値の、アナログの、及びスクロールの入力制御器と、ＥＭＤの指令された軸方向動作又は回転動作の増分との間の関係は、固定されてもよい。このようなモードで操作する場合、位置制御器及び速度制御器に対するそれぞれの規定された増分の値及び規定された速度の値は、入力制御器ごとに固定されていてもよい。しかし、他の操作モードでは、２値の、アナログの、及びスクロールの入力制御器と、ＥＭＤの指令された軸方向動作又は回転動作の量との関係を、ユーザ又は制御コンピューティングシステム３４によって設定することができる。
【0131】
一実施例において、スケーリング入力制御器が提供され、ユーザが作動させると、入力制御器の規定の速度値及び規定の増分値を所定の値だけ増加又は減少させる。さらに、又は代替的に、対応するスケーリング入力が押されるたびに、入力制御器の規定された増分又は速度をスケーリング係数に基づいて増減させることができる。
【0132】
一実施例において、入力システムは、選択検証機能を備えた構成とすることができ、選択検証機能は、動作命令がロボット駆動装置２４に送られる前に、要請どおりのＥＭＤ及び／又はデバイスモジュール３２が選択されていることの承認をユーザに求める。
【0133】
一実施例において、ロボットシステムは、ガイドワイヤの動作を指示する入力制御器が、ガイドワイヤを保持するデバイスモジュールにマッピングされるように構成される。ガイドワイヤを保持するデバイスモジュールの識別は、ガイドワイヤをデバイスモジュール内に装填したことに応答するセンサで検出することができる。検出は、機械式センサ、電気的センサ、又は視覚センサなどの接触センサ又は非接触センサを使用するか、あるいは、システムによって要求されるユーザ入力によるものとすることができる。
【0134】
一実施例において、ＧＵＩが、入力マップ（図示せず）を使用して、入力システム２８及び入力システムの入力制御器（例えば、ボタン、スクロールホイール、ノブ、ジョイスティック、又はあらゆる他の入力制御器）のグラフィカル表示を提供することもできる。入力制御器がユーザによって操作されるとき、ボタンマップは、どの入力制御器が起動されているかを示すことができる。これによりユーザは、入力システム２８を見ずとも、どの入力制御器が操作されているかを視認することができ、有用である。例えば、ボタンマップは、入力システム２８にある入力制御器の物理的配置に似せたパターンでスクリーン上に配置される、各入力制御器又は全入力制御器に対応するアイコンのアレイを含む。各アイコンは、ユーザが操作したときに点灯及び／又はアニメーション表示されるように設定できる。２値入力制御器の場合、ボタンに対応するアイコンは、入力制御器が作動状態（押した状態）か作動してない状態（押していない状態）かを示す。アナログ入力制御器に対応するアイコンは、操作の度合いを示す。
【0135】
視覚フィードバックに加えて、制御ステーション２６は、ユーザに物理的フィードバックを提供するように構成されてもよい。例えば、フィードバックは、振動、コギング（脈動）、及び抵抗又は反作用力の少なくとも１つの方法で提供される。一実施例において、振動フィードバックを用いて様々なアラームを提供することができる。振動は、事前設定、一定強度、又は、アラートの各レベルに基づいて変動する強度で提供できる。例えば、振動の強度は、測定された負荷が最大負荷限界に近づくにつれて増加する。別の方法として、異なるアラームを区別できるよう、異なる強度又は振動パターンも可能である。コギングフィードバックは、制御機構の行程の感覚をユーザに伝える漸増性の打撃又はクリックの感覚と言える。一実施例において、コギングは、戻り止めにより作られる位置間を回転するスクロール入力制御器によって提供される触覚フィードバックと同様である。しかしながら、システムによっては、コギングフィードバックに、少なくとも１つの異なる感覚を用いることができる。コギング感覚の種類と強度は、固定でもよいし、ユーザ又はシステムによって調節可能であってもよい。
【0136】
物理的フィードバックは、ユーザが入力システム２８を操作する際に生じるコンポーネント間の物理的相互作用による場合もあれば、電気機械デバイスを用いてシミュレートされる場合もある。例えば、モータを制御して、コギングフィードバックとしてタッピング感覚を与えることができる。入力システム２８を介して物理的フィードバックが提供される場合、フィードバックは入力システム全体を通して感じられるようにもでき、特定の入力制御器に近接した領域の付近に提供される（又は領域に由来するように見える）。例えば、振動フィードバックは、入力制御器に関連してアラートを出すために該当入力制御器の近くにあるモータ（又はあらゆる他のデバイス）によって提供することができる。
【0137】
上記コンポーネントのいずれかを使用する方法に従ってカテーテル式処置システムを制御するためのコンピュータ実行可能プログラムコードは、非一時的コンピュータ可読媒体に保存できる。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、又は他のデータなどの情報を記憶するための方法又は技術のいずれかにおいて実装される揮発性及び不揮発性、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は、特に限定するわけではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能でプログラム可能なＲＯＭ、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（ＣＤＲＯＭ）、デジタルヴァーサタイルディスク（ＤＶＤ）、又は他の光学式ストレージ、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、又は、命令を記憶するために使用することができ、そしてシステム１０（図１に示す）によってアクセスすることができる（インターネットその他のコンピュータネットワークアクセス形態を含めて）あらゆる他の媒体を含む。
【0138】
実施の形態は、当分野の技術者に想到される他の実施例も含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の既述と相違しない構造要素をもつ場合、又は、特許請求の範囲の既述とは実質的に異なるが等価である構造要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれると示唆される。プロセス又は方法のステップはいずれも、その順序及び配列が代替の実施例において変更又は再配列されてもよい。
【0139】
ここに説明した実施例に対して他の多くの変更及び修正が適用され得る。これら及び他の変更の範囲は、特許請求の範囲から明らかになる。
【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】
【手続補正書】
【提出日】2023-10-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】
ここで使用する「細長い医療デバイス（ＥＭＤ）」は、カテーテル（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など）、ワイヤ式デバイス（ガイドワイヤ、塞栓コイル、ステント回収器など）、及び、これらの組み合せを有するデバイスを指す（ただしこれらに限定されない）。ワイヤ式デバイスには、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、ステント回収器、自己拡張型ステント、及び、フローダイバーターが含まれる（ただしこれらに限定されない）。通例、ワイヤ式の細長い医療デバイス（ＥＭＤ）は、その近位終端にハブ又はハンドルをもたない。
【国際調査報告】