JP7561865B2 - 介入手術ロボットスレーブ装置 - Google Patents

Description

本出願は、
出願日が２０２１年０７月０５日であり、出願番号が２０２１１０７５８２５２.０である中国特許出願、
出願日が２０２１年０７月０５日であり、出願番号が２０２１１０７５９０６３.５である中国特許出願、
出願日が２０２１年０７月０５日であり、出願番号が２０２１１０７５９０５８.４である中国特許出願、
出願日が２０２１年０８月３１日であり、出願番号が２０２１１１００９７８５.５である中国特許出願、
出願日が２０２１年０８月３１日であり、出願番号が２０２１１１００９７７７.０である中国特許出願、
及び出願日が２０２１年０８月３１日であり、出願番号が２０２１１１００９９９９.２である中国特許出願、
という６つの中国特許出願の優先権を主張して、その全ての内容は本出願に援用される。
本発明は医療ロボットの分野に関して、マスター／スレーブ式血管介入手術ロボットに適用され、特に介入手術ロボットスレーブ装置に関している。

低侵襲血管介入手術は、医者がデジタルサブトラクション血管造影撮影法（ＤＳＡ）システムのガイドで、人体の血管内で運動させるように、導管ガイドワイヤを操作して制御し、病巣を治療し、奇形血管塞栓、血栓溶解、狭窄血管拡張などの目的を達成する。現在、介入手術治療は腫瘍、末梢血管、大血管、消化管疾患、神経系、非血管などの何百もの病気の診断・治療において重要な作用を発揮し、介入手術治療の範囲には「頭から足先まで」の人体の全ての病気の治療が含まれると言えて、いくつかの病気の治療のための好適な解決策になった。介入手術は人体組織を切る必要がなく、その切欠き（穿刺点）はただ米１粒くらいの大きさであり、過去、治療できず、又は治癒効果が悪いいろんな病気を治療でき、手術がなく、外傷が少なく、回復が早く、治癒効果がよいなどの特徴点を具備し、国内外の医学界から大きな注目を集める。

現在、低侵襲血管介入手術補助ロボットはハイエンド医療機器及びロボット技術に関しているため、迅速に発展している。我々も研究開発に投資している。

本発明が解决しようとする技術問題は、介入手術を行うように、医者を補助する介入手術ロボットスレーブ装置を提供することである。

上記問題を解决するために、本発明は介入手術ロボットスレーブ装置を提供し、
本体、及び本体に装着された第１駆動機構及び第３駆動機構を含み、
第１駆動機構は第１導管を挟持して回動させ、第３駆動機構はガイドワイヤを挟持して回動させ、
ガイドワイヤが第１導管を貫通し、且つ第１導管、ガイドワイヤが第１駆動機構、第３駆動機構にそれぞれ挟持される場合、前記第１駆動機構及び第３駆動機構は前記本体で同一軸方向に沿って運動して、第１導管、ガイドワイヤを運動させる。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置は第２駆動機構をさらに含み、前記第２駆動機構は前記第１駆動機構と前記第３駆動機構との間に位置し、
第２駆動機構は第２導管を挟持して回動させ、
ガイドワイヤが第２導管を貫通し、第２導管が第１導管を貫通し、且つ第１導管、第２導管及びガイドワイヤが第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構にそれぞれ挟持される場合、前記第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構は前記本体で同一軸方向に沿って運動して、第１導管、第２導管及びガイドワイヤをそれぞれ運動させる。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置は、本体に装着された第６駆動機構をさらに含み、前記第６駆動機構は前記第２駆動機構と前記第３駆動機構との間に位置し、
第６駆動機構は第３導管を挟持して回動させ、
ガイドワイヤが第３導管を貫通し、第３導管が第２導管を貫通し、第２導管が第１導管を貫通し、且つ第１導管、第２導管、第３導管及びガイドワイヤが第１駆動機構、第２駆動機構、第６駆動機構及び第３駆動機構にそれぞれ挟持される場合、前記第１駆動機構、第２駆動機構、第６駆動機構及び第３駆動機構は前記本体で同一軸方向に沿って運動して、第１導管、第２導管、第３導管及びガイドワイヤをそれぞれ運動させる。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置は本体に装着された第７駆動機構をさらに含み、前記第７駆動機構は第２駆動機構と第６駆動機構との間に位置し、前記第７駆動機構は第６駆動機構と協働して第３導管を運動させる。

さらに、前記第７駆動機構が極限位置まで運動し、復帰しようとすると、第３導管を緩める時、前記第６駆動機構は、運動させないように第３導管を挟持する。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置は本体に装着された第４駆動機構をさらに含み、前記第４駆動機構は第１駆動機構と協働して第１導管を運動させる。

さらに、前記第４駆動機構が極限位置まで運動し、復帰しようとすると、第１導管を緩める時、前記第１駆動機構は、運動させないように第１導管を挟持する。

さらに、前記第４駆動機構は、第１駆動機構の第２駆動機構から離れた側に位置する。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置は本体に装着された第５駆動機構をさらに含み、前記第５駆動機構は第２駆動機構と協働して第２導管を運動させる。

さらに、前記第５駆動機構が極限位置まで運動し、復帰しようとすると、第２導管を緩める時、前記第２駆動機構は、運動させないように第１導管を挟持する。

さらに、前記第５駆動機構は第１駆動機構と第２駆動機構との間に位置する。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置はグリッパをさらに含み、前記第３駆動機構が極限位置まで運動し、復帰しようとすると、ガイドワイヤを緩める時、前記グリッパは、運動させないようにガイドワイヤを挟持する。

さらに、前記第４駆動機構、第５駆動機構、前記第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構は同一軸方向に沿って運動する。

さらに、前記第１駆動機構、第２駆動機構、第３駆動機構、第４駆動機構及び第５駆動機構は何れもアクティブ駆動型である。

さらに、前記第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構は何れもアクティブ駆動型であり、前記第４駆動機構及び第５駆動機構は受動追従型である。

さらに、前記第１駆動機構及び第２駆動機構は同様な挟持ユニットを含み、前記挟持ユニットは導管に接続されたＹ弁を挟持することで、導管を挟持する。

さらに、前記第１駆動機構及び第２駆動機構は同様な回動ユニットをさらに含み、前記回動ユニットはＹ弁ルアーコネクタを回動させることで、導管を回動させる。

さらに、前記第４駆動機構及び第５駆動機構は同様な挟持ユニット及び同様な回動ユニットを含む。

さらに、前記第３駆動機構は挟持ユニット及び回動ユニットを含み、前記第３駆動機構の挟持ユニット及び回動ユニットは、前記第４駆動機構、第５駆動機構の挟持ユニット及び回動ユニットと同様、又は異なっている。

さらに、前記介入手術ロボットスレーブ装置は、迅速交換機構又は同軸交換機構である交換機構をさらに含む。

さらに、前記交換機構は前記第２駆動機構に取り外し可能に固定され、又は、前記第２駆動機構と一体として設計される。

本発明において、医者は、前記本体で同一軸方向に沿って運動させるように第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構をリモートに操作して制御することで、導管、ガイドワイヤを共同に運動させ、Ｘ線放射を回避し、ロボットの、導管、ガイドワイヤの運動に対する制御精度がより高く、作業強度を軽減し、大きなミスを回避できる。

本発明の介入手術ロボットスレーブ装置の実施例の模式図である。 図１の別の模式図である。 図１において、２つの駆動機構を追加した模式図である。 図１において、２つの駆動機構のみが残るように、撤去された模式図である。

本発明が解决する技術問題、技術的解決策及び有益な効果をより分かりやすくするために、以下、図及び実施例を結合して、本発明をさらに詳しく説明する。ここで、記載された具体的な実施例は本発明を限定しておらず、ただ解釈するためのものである。

本発明において、特に明示的な指定及び限定がない限り、「装着」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語に対して広義的に理解すべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続又は一体接続、さらに相対運動可能な接続であってもよく、機械接続、電気接続であってもよく、直接連結、中間媒体による間接連結、２つの素子内部の連通又は２つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて、上記用語の、本発明における具体的な意味を理解すればよい。

本発明の記載において、「長さ」、「直径」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「天井」、「底」、「内」、「外」などの用語が指示した方位又は位置関係は、図示による方位又は位置関係であり、指示された装置又は素子が特定の方位を具備し、特定の方位で構造されて操作されなければならないと指示し又は暗示しておらず、ただ本発明を便利に記載し及び記載を簡略化するためのものであるため、本発明に対する限定ではない。

本発明が使用した方向「遠」は、患者に向かう方向を指し、方向「近」は、患者から離れた方向を指す。「上」及び「上部」という用語は、重力方向から離反した一般的な方向を指し、「底部」、「下」及び「下部」という用語は重力の一般的な方向を指す。「前進」という用語は、ガイドワイヤ又は導管が変位して、手術病人の体に入る方向を指す。「後退」という用語は、ガイドワイヤ又は導管が変位して、手術病人の体を脱退する方向を指す。「内向き」という用語は、特徴の内部部分を指す。「外向き」という用語は、特徴の外面部分を指す。「回動」という用語は「正回動」及び「逆回動」を含み、「正回動」は、ガイドワイヤ又は導管が回転するように手術病人の体に入る方向を指し、「逆回動」は、ガイドワイヤ又は導管が回転するように手術病人の体を脱退する方向を指す。

また、「第１」、「第２」などの用語は、相対的な重要性を指示し又は暗示し、或いは指示された技術特徴の数を暗黙的に指定しておらず、ただ記載するためのものである。従って、「第１」、「第２」などが限定された特徴は、１つ又は複数の当該特徴を明示又は暗黙的に含んでもよい。本発明の記載において、「多」又は「複数」の意味は２つ又は２つ以上である。

最後、衝突しなければ、本発明の実施例及び実施例における各特徴を互いに結合でき、何れも本発明の保護範囲内に該当する。また、上記方法における全て又は一部のステップは、例えば１組のコンピュータが実行可能な命令を含むコンピュータシステムで実行されてもよく、前記ステップは１、２、３…という順序に従って挙げられたが、ある場合、ここと異なる順序に従って、示され又は記載されたステップを実行してもよい。

ここで、ガイドワイヤはガイドワイヤ、マイクロガイドワイヤ及びホルダなどのガイド、支持類介入医療機器を含むが、これらに限定されず、導管はガイド導管、マイクロ導管、造影導管、多機能管（中間導管とも呼ばれる）、血栓溶解導管、バルーン拡張導管及びバルーン拡張ホルダ導管などの治療類介入医療機器を含むが、これらに限定されていない。

図１及び図２に示すように、本発明の介入手術ロボットスレーブ装置の実施例は本体１０、本体１０に運動可能に装着される駆動機構２０、３０、４０、５０、６０、グリッパ７０及び迅速交換機構８０を含む。

前記本体１０は細長状であり、直線状通路１０２が設けられる。これらの駆動機構２０、３０、４０、５０、６０は通路１０２内に順次に配置され、通路に沿って移動できる。本実施例において、これらの駆動機構２０、３０、４０、５０、６０は直接的に本体１０で摺動でき、例えば、本体１０には線形ガイドレールが固定され、これらの駆動機構２０、３０、４０、５０、６０は何れもガイドレールに沿って摺動できる。

各駆動機構は導管又はガイドワイヤを挟持し、押し（前進及び後退を含む）及び回動させてもよく（正回動及び逆回動を含む）、導管、ガイドワイヤを同時に挟持し、押し（前進及び後退を含む）及び回動させてもよく（正回動及び逆回動を含む）、複数の導管、１つのガイドワイヤの共同運動を実現する。各駆動機構は導管又はガイドワイヤを挟持する挟持ユニット、及び導管又はガイドワイヤを回動させる回動ユニットを含み、前記回動ユニットはアクティブ駆動型であってもよいし、受動追従型であってもよく、又は全部がアクティブ駆動型であってもよく、或いは一部がアクティブ駆動型であり、他の一部が受動追従型であってもよく、駆動機構２０、４０の、導管に対する挟持は、その回動に影響していない。

駆動機構２０、３０、４０、５０、６０の挟持ユニット及び回動ユニットは中国特許出願２０２１１０６７４９５９.３に記載の介入手術ロボットスレーブガイドワイヤ導管捻り装置であってもよく、その全ての内容は本発明に援用される。

他の実施例において、駆動機構２０、３０、４０、５０、６０の具体的な構成は同様に限定されず、異なってもよく、導管、ガイドワイヤの挟持、押し及び／又は回動を実現すればよい。挟持ユニットのみが同様であり、回動ユニットが異なってもよく、又は挟持ユニットが異なって、回動ユニットが同様であってもよく、或いは複数の挟持ユニット、回動ユニットが同様であり、別の挟持ユニット、回動ユニットが異なってもよい。

本実施例において、駆動機構２０、３０の前後は一定距離の間隔を空いて、湾曲しないように、協働して同一ガイド導管９０（即ち、第１導管）を挟持し、押し及び回動させる。実際、好ましくは、駆動機構２０、３０はガイド導管９０を同期に押すことで、湾曲しないように引っ張る。同じように、駆動機構４０、５０の前後は一定距離の間隔を空いて、協働して同一多機能管９１（即ち第２導管であり、中間導管とも呼ばれる）を挟持し、押し及び回動させる。駆動機構６０はガイドワイヤ９２を挟持し、押し及び回動させる。グリッパ７０はガイドワイヤ９２を挟持して押す。迅速交換機構８０と駆動機構５０とは取り外し可能に固定され、迅速交換導管を挟持して押す。

手術準備時、医者は導管室に到着して術前準備を行う。例えば、適切（例えば長さ、直径）なガイド導管９０、多機能管９１及びガイドワイヤ９２を選択し、ガイド導管９０、多機能管９１に対して、生理食塩水による洗浄、及び空気排出を行う。手動で多機能管９１をガイド導管９０に貫通させ、ガイド導管９０から一定距離だけ張り出させ、ガイドワイヤ９２を多機能管９１に貫通させ、多機能管９１から一定距離だけ張り出させ、例えば、ガイドワイヤ９２の頭部が多機能管９１を約１０ｃｍほど超える。駆動機構２０、３０、４０、５０、６０を合理的な位置に配置し、ガイド導管９０、多機能管９１及びガイドワイヤ９２を、手術病人を貫通した穿刺シース（例えば大腿動脈、橈骨動脈又は他を貫通する）内に一緒に配置し、駆動機構２０、３０の挟持ユニットがガイド導管９０を挟持し、駆動機構４０、５０の挟持ユニットが多機能管９１を挟持し、駆動機構６０の挟持ユニット及びリアグリッパ７０がガイドワイヤ９２を挟持することで、ガイド導管９０、多機能管９１及びガイドワイヤ９２の固定を実現する。

手術開始時、医者は導管室外の作業台の前に到着し、マスター操作制御台（例えば、中国特許出願２０２１１０６５４３７９.８に記載の介入手術ロボットマスター操作ハンドル及び２０２１１０６４９９０８.５に記載の介入手術ロボットマスター制御モジュールであり、その全ての内容は本発明に援用される）を使用して、運動させるように駆動機構２０、３０、４０、５０、６０、グリッパ７０及び迅速交換機構８０をリモートに操作する。具体的に、駆動機構２０、３０は一緒に、通路１０２に沿って移動させるようにガイド導管９０を挟持することで、ガイド導管９０を前進させ、その同時又は非同時、駆動機構２０、３０の回動ユニットはガイド導管９０を回動させ、駆動機構２０が極限位置まで移動し（例えば、駆動機構２０が通路１０２の遠端まで運動する）、復帰しようとすると、ガイド導管９０を緩める時、駆動機構３０は、運動させないようにガイド導管９０を挟持する。駆動機構２０がより駆動機構３０に近接する位置に復帰した場合、駆動機構２０の挟持ユニットは再びガイド導管９０を挟持し、駆動機構２０、３０は一緒にガイド導管９０を前進させ、その同時又は非同時、駆動機構２０、３０の回動ユニットはガイド導管９０を回動させ、所定位置に前進するまで、このように繰り返す。

この過程で、その同時又は非同時、駆動機構４０、５０は一緒に、通路１０２に沿って移動させるように多機能管９１を挟持することで、多機能管９１を前進させ、その同時又は非同時、駆動機構４０、５０の回動ユニットは多機能管９１を回動させ、駆動機構４０が極限位置まで移動し（例えば、駆動機構３０との距離が閾値に近い）、復帰しようとすると、多機能管９１を緩める時、駆動機構５０は、運動させないように多機能管９１を挟持する。駆動機構４０がより駆動機構５０に近接する位置に復帰した場合、駆動機構４０の挟持ユニットは再び多機能管９１を挟持し、駆動機構４０、５０は一緒に多機能管９１を前進させ、その同時又は非同時、駆動機構４０、５０の回動ユニットは多機能管９１を回動させ、所定位置に前進するまで、このように繰り返す。

上記過程で、その同時又は非同時、駆動機構６０及びグリッパ７０は一緒に、通路１０２に沿って移動させるようにガイドワイヤ９２を挟持することで、ガイドワイヤ９２を前進させ、その同時又は非同時、駆動機構６０の回動ユニットはガイドワイヤ９２を回動させる。駆動機構６０が極限位置まで移動し（例えば、駆動機構５０との距離が閾値に近い）、復帰しようとすると、ガイドワイヤ９２を緩める時、グリッパ７０は、運動させないようにガイドワイヤ９２を挟持する。駆動機構６０が復帰した後、駆動機構６０の挟持ユニットは再びガイドワイヤ９２を挟持し、駆動機構６０及びグリッパ７０は一緒に、ガイドワイヤ９２を前進させ、その同時又は非同時、駆動機構６０の回動ユニットはガイドワイヤ９２を回動させ、所定位置に前進するまで、このように繰り返す。他の実施例において、最初、駆動機構６０のみがガイドワイヤ９２を挟持し、グリッパ７０が挟持しない。駆動機構６０が復帰しようとすると、代わりとして、グリッパ７０はガイドワイヤ９２を挟持する。駆動機構６０が復帰した後、再びガイドワイヤ９２を挟持する時、グリッパ７０はガイドワイヤ９２を緩め、このように繰り返して、駆動機構６０及びグリッパ７０はガイドワイヤ９２を交互に挟持する。

マスター操作制御台が如何に、運動させるように駆動機構２０、３０、４０、５０、６０、グリッパ７０及び迅速交換機構８０をリモートに操作して制御するかということについて、中国特許出願２０２１１０６４９９０８.５に記載の介入手術ロボットマスター制御モジュールを参照すればよく、２つの操作レバーを含み、一方の操作レバーは駆動機構２０、３０、４０、５０及び迅速交換機構８０を操作して制御し、当該操作レバーは切替装置によって、駆動機構２０、３０、駆動機構４０、５０及び迅速交換機構８０をタイムシェアリングで操作して制御し、他方の操作レバーは駆動機構６０及びグリッパ７０を操作して制御する。前記マスター操作制御台は、駆動機構２０、３０、駆動機構４０、５０、駆動機構６０、グリッパ７０、及び迅速交換機構８０をそれぞれリモートに操作して制御するための２つ以上、例えば４つの操作レバーを含んでもよい。

他の実施例において、駆動機構３０、５０はＹ弁によってガイド導管９０、多機能管９１をそれぞれ挟持する。即ち、ガイド導管９０、多機能管９１はＹ弁にそれぞれ接続され、Ｙ弁は駆動機構３０、５０に固定され、駆動機構３０、５０の挟持ユニットはＹ弁を挟持し、回動ユニットはＹ弁ルアーコネクタを回動させることで、ガイド導管９０、多機能管９１を回動させる。

上記ガイド導管９０、多機能管９１及びガイドワイヤ９２を共同に押す過程で、多機能管９１をガイド導管９０から一定距離だけ張り出させ、ガイドワイヤ９２を多機能管９１から一定距離だけ張り出させるように常に保持する必要がある。ガイド導管９０、多機能管９１及びガイドワイヤ９２は血管のある部位に達した場合、ガイド導管９０、多機能管９１及びガイドワイヤ９２が前進、後退、正回動、逆回動の入れ替えを複数回行うように、マスター操作制御台を使用して、駆動機構２０、３０、４０、５０、６０及びグリッパ７０をリモートに操作して制御する必要があるかもしれない。

ガイド導管９０が所定位置まで前進した後、運動させないようにガイド導管９０を固定し、マスター操作制御台を使用して、駆動機構４０、５０、６０及びグリッパ７０をリモートに操作して制御することで、多機能管９１、ガイドワイヤ９２を後退させ、後退過程は上記前進過程に類似する。多機能管９１、ガイドワイヤ９２の頭部が穿刺シースまで後退した場合、医者は導管室に到着し、手動で多機能管９１及びガイドワイヤ９２を駆動機構４０、５０、６０の挟持ユニット及びグリッパ７０から取り出し、ヘパリン液に浸漬する。

より細いマイクロ導管９４及びマイクロガイドワイヤ９６（例えば、０.０１４ｉｎ）を選択する。手動でマイクロガイドワイヤ９６をマイクロ導管９４に貫通させるとともに、一緒にガイド導管９０に貫通させ、マイクロガイドワイヤ９６をマイクロ導管９４から一定距離だけ張り出させ、マイクロ導管９４、マイクロガイドワイヤ９６を駆動機構４０、５０の挟持ユニット、駆動機構６０の挟持ユニット及びグリッパ７０にそれぞれ挟持し、マイクロ導管９４、マイクロガイドワイヤ９６の固定を実現する。他の実施例において、マイクロ導管９４はＹ弁に接続され、Ｙ弁は駆動機構５０に固定され、その挟持ユニットによって挟持され、回動ユニットはＹ弁ルアーコネクタを回動させることで、マイクロ導管９４を回動させる。

医者は再び導管室外の作業台の前に到着し、マスター操作制御台を使用して、運動させるように駆動機構４０、５０、６０及びグリッパ７０をリモートに操作して制御する。具体的な過程は上記多機能管９１及びガイドワイヤ９２の前進過程に類似するため、ここで、贅言していない。マイクロ導管９４、マイクロガイドワイヤ９６がガイド導管９０の頭部まで前進した時、マイクロ導管９４、マイクロガイドワイヤ９６を手術病人の病巣箇所（標的血管狭窄箇所とも呼ばれる）までさらに押す。造影してマイクロガイドワイヤ９６の位置を確認し、指定位置に到達すれば（一般的に、マイクロガイドワイヤ９６は手術病人の病巣箇所を通過し、動脈瘤塞栓以外、治療できる）、駆動機構５０、６０は、運動させないように、マイクロ導管９４、マイクロガイドワイヤ９６をそれぞれ固定する。指定位置に到達しなければ、マイクロガイドワイヤ９６が指定位置に到達するまで、運動させるように駆動機構４０、５０、６０及びグリッパ７０をリモートに操作して制御するステップを繰り返す。

マイクロガイドワイヤ９６が指定位置に到達した後、マスター操作制御台を使用して、駆動機構４０、５０をリモートに操作して制御することで、マイクロ導管９４を後退させるとともに、マイクロガイドワイヤ９６が運動しないように保持され、例えば、駆動機構６０が連れて後退している場合、代わりとして、グリッパ７０は、運動させないようにマイクロガイドワイヤ９６を挟持する。マイクロ導管の頭部が穿刺シースまで後退した場合、医者は導管室に到着し、手動でマイクロ導管９４を駆動機構４０、５０から取り出し、ヘパリン液に浸漬する。この場合、代わりとして、駆動機構６０はマイクロガイドワイヤ９６を挟持し、駆動機構２０、３０、６０は、運動させないようにガイド導管９０、マイクロガイドワイヤ９６をそれぞれ固定する。

医者は再び導管室に到着し、手動でマイクロガイドワイヤ９６の尾部を迅速交換バルーン拡張導管９８に貫通させ、迅速交換バルーン拡張導管９８がマイクロガイドワイヤ９６に沿って前進し、この場合、迅速交換機構８０によって迅速交換バルーン拡張導管９８を挟持する。

医者は再び導管室外の作業台の前に到着し、マスター操作制御台を使用して、迅速交換機構８０をリモートに操作して制御することで、迅速交換バルーン拡張導管９８を手術病人の病巣箇所（マイクロガイドワイヤ９６の頭部を超えていない）まで前進させる。この過程で、マイクロガイドワイヤ９６の位置及び角度に常に注意し、必要な場合、すぐ正回動、逆回動、前進、後退によって調整する。迅速交換バルーン拡張導管９８が手術病人の病巣箇所に到達した場合、導管室内で迅速交換バルーン拡張導管９８に造影剤を充填し、事前拡張を行い、造影して血管拡張效果を確認する。血管拡張の效果に達した場合、迅速交換バルーン拡張導管９８内から造影剤を抽出する。医者は導管室外の作業台の前に到着し、マスター操作制御台を使用して、穿刺シース箇所まで後退させるように、迅速交換機構８０をリモートに操作して制御する。迅速交換バルーン拡張導管９８の後退過程で、マイクロガイドワイヤ９６の位置をそのまま保持する。ある手術に対して、複数回の血管拡張を必要とする可能性があるため、上記迅速交換バルーン拡張導管９８の前進及び後退は複数回行う。

医者は再び導管室に到着し、手動で迅速交換バルーン拡張導管９８を迅速交換機構８０から取り外してから、手動で迅速交換バルーン拡張ホルダ導管をマイクロガイドワイヤ９６に貫設して、迅速交換機構８０に挟持し、具体的な過程について、上記迅速交換バルーン拡張導管９８を参照すればよく、贅言していない。

医者は再び導管室外の作業台の前に到着し、マスター操作制御台を使用して、迅速交換機構８０をリモートに操作して制御することで、マイクロガイドワイヤ９６に沿って迅速交換バルーン拡張ホルダ導管を手術病人の病巣箇所（拡げられた血管箇所）まで押す。この過程で、マイクロガイドワイヤ９６の位置及び角度に常に注意し、必要な場合、すぐ正回動、逆回動、前進、後退によって調整する。迅速交換バルーン拡張ホルダ導管が手術病人の病巣箇所（拡げられた血管箇所）に到達した場合、迅速交換バルーン拡張ホルダ導管の位置を微調整し、決定した後、導管室内で迅速交換バルーン拡張ホルダ導管に造影剤を充填し、ホルダを成形させる。造影して、バルーン拡張ホルダが正しく配置されたと確認した場合、造影剤を抽出し、迅速交換バルーン拡張ホルダ導管を穿刺シース箇所まで後退させるように、迅速交換機構８０を操作して制御し、バルーン拡張ホルダは手術病人の病巣箇所に留まる。医者は導管室に到着し、手動で迅速交換バルーン拡張ホルダ導管を迅速交換機構８０から取り出し、ヘパリン液に入れる。

医者は再び導管室外部の作業台に到着し、マスター操作制御台を使用して、運動させるように駆動機構２０、３０、４０、５０、６０及びグリッパ７０をリモートに操作して制御し、ガイド導管９０、マイクロガイドワイヤ９６を穿刺シース箇所まで後退させる。最後、医者は導管室に戻って、手動でガイド導管９０、マイクロガイドワイヤ９６を駆動機構２０、３０、６０の挟持ユニット及びグリッパ７０から取り出し、穿刺シースから引き出して、ヘパリン液に入れて、そして、穿刺シースの引き抜き及び手術後処理を行い、手術を完成する。

以上、迅速交換導管を使用するため、迅速交換機構８０を使用して挟持、押し及び回動を行う。同軸交換導管であれば、マイクロガイドワイヤ９６の尾部を同軸交換導管に貫通させた後、同軸交換機構によって、同軸交換導管の挟持、押し及び回動を行い、同軸交換導管をマイクロガイドワイヤ９６に沿って適切な位置まで前進させ、又は穿刺シース箇所まで後退させる。迅速交換機構８０でも、同軸交換機構でも、何れもローラ駆動方式で迅速交換導管及び同軸交換導管の挟持、押し及び回動を実現できる。

以上は、「バルーン拡張ホルダ成形手術」を例として、本発明の運動及び制御過程を説明する。実際、本発明は造影、塞栓、血栓除去などのいろんな手術にも適用されてもよい。手術の実際ニーズに応じて、医者が駆動機構２０、３０、４０、５０、６０、グリッパ７０及び迅速交換機構８０を自由に調整配置でき、つまり、駆動機構２０、３０、４０、５０、６０、グリッパ７０及び迅速交換機構８０は何れも容易に着脱される。より複雑な手術を実施する場合、より多くの駆動機構、グリッパ及び迅速交換機構を追加配置してもよく、より多くの駆動機構、グリッパを追加配置した後、複数の導管が１つのガイドワイヤに対応し、又は複数の導管が複数のガイドワイヤに対応する共同運動を実現でき、例えば、図３において２つの駆動機構を追加することで、より多くの導管を挟持して回動させ、具体的に上記「バルーン拡張ホルダ成形手術」を参照すればよく、導管を常に挟持するそれぞれの駆動機構に対応して、何れも迅速交換機構が設けられ、駆動機構に取り外し可能に装着され、又は駆動機構と一体として構成される。簡単な検査手術、例えば血管造影手術を実施する時、駆動機構２０、３０、４０、５０、６０のうちの２つ、例えば駆動機構３０、６０のみを使用し、図４を参照して、そうすれば、他の駆動機構、グリッパ７０及び迅速交換機構８０を本体１０から撤去する。以下、血管造影手術を例として、本発明において駆動機構３０、６０のみがある場合の、１つの導管、１つのガイドワイヤの共同運動及び制御過程を記載する。

手術準備時、血管病巣の位置に応じて、適切な直径及び長さを有するガイド導管、ガイドワイヤ、造影導管を選択し、ガイド導管、造影導管に対して、生理食塩水による洗浄、及び空気排出を行う。介入手術ロボットを起動させ、初期化を完成する。手術病人に対して穿刺シースを配置する。手動でガイドワイヤをガイド導管に貫通させ、ガイド導管から一定距離だけ張り出させ、例えばガイドワイヤの頭部がガイド導管を１０ｃｍほど超えて、それらを一緒に穿刺シース内に入れる。駆動機構３０、６０の挟持ユニットはガイド導管、ガイドワイヤをそれぞれ挟持することで、ガイド導管、ガイドワイヤの固定を実現する。

手術開始時、医者は導管室外の作業台の前に到着し、マスター操作制御台を使用して、運動させるように駆動機構３０、６０をリモートに操作する。ガイド導管、ガイドワイヤをそれぞれ共同に標的血管箇所まで前進させる。過程について、上記「バルーン拡張ホルダ成形手術」を参照すればよい。ガイド導管、ガイドワイヤの頭部を映像視線範囲内に保持する。この場合、駆動機構３０は、移動させないようにガイド導管を挟持し、後退させるように駆動機構６０をリモートに操作し、ガイドワイヤを穿刺シース箇所まで引き出す。

医者は導管室に到着し、手動でガイドワイヤを駆動機構６０の挟持ユニットから取り出し、ヘパリン液に浸漬する。ガイド導管内に造影剤を注入して、放射線造影を行い、標的血管箇所の異なる角度の完全な映像情報を取得する。

より多くの標的血管の映像情報を取得しようとすると、別のガイドワイヤを選択して、ガイド導管内に貫通させるとともに、穿刺シース箇所まで前進させ、当該ガイドワイヤを駆動機構６０の挟持ユニットに挟持する。この場合、導管室外の作業台前に到着し、マスター操作制御台を使用して、運動させるように駆動機構３０、６０をリモートに操作し、それぞれガイド導管、ガイドワイヤを共同に別の標的血管箇所まで前進させ、ガイドワイヤを穿刺シース箇所まで後退させて、取り出し、ガイド導管内に再び造影剤を注入し、放射線造影を行い、別の標的血管箇所の異なる角度の完全な映像情報を取得する。全ての標的血管の完全な映像情報を取得するまで、このように複数回繰り返す。

医者は、後退させるように駆動機構３０をリモートに操作して制御することで、ガイド導管を穿刺シース箇所まで引き出させる。医者は導管室に到着し、手動でガイド導管、及び最後に使用したガイドワイヤを駆動機構３０、６０の挟持ユニットからそれぞれ取り出し、穿刺シースから引き出す。

ガイド導管、ガイドワイヤが前進過程で湾曲しないために、駆動機構２０は駆動機構３０と協働して、一緒にガイド導管を押して回動させ、グリッパ７０は駆動機構６０と協働して、一緒にガイドワイヤを押して回動させる。

以上の記載において、マスター操作制御台及びマスター操作制御台を収容した作業台は導管室外部に位置する。実際、導管室内の独立した空間に配置されてもよく、Ｘ線放射を隔離し、医者をＸ線放射から保護すればよい。

以上は、いくつかの場合の導管、ガイドワイヤの置換方式のみを記載する。実際、導管、ガイドワイヤの置換は、医者が手術の実際ニーズ及び自分の操作習慣に応じて決定されることができる。以上の導管、ガイドワイヤの置換方式に限定されていない。
このように、本発明において、医者は、駆動機構、グリッパ及び迅速交換機構をリモートに操作して制御することで、導管ガイドワイヤを共同に運動させ、これによって、Ｘ線放射による健康に対する影響を避け、ロボットの、導管、ガイドワイヤの運動に対する制御精度がより高く、作業強度を軽減し、大きなミスを回避できる。

当業者であれば理解できるように、上記方法における全て又は一部のステップは、プログラムにより、関連するハードウェアに命令することで完成され、前記プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体、例えば読み取り専用メモリ、磁気ディスク又は光学ディスクなどに記憶されてもよい。好ましくは、上記実施例の全て又は一部のステップは、１つ又は複数の集積回路により実現されてもよい。相応的に、上記実施例における各モジュール／ユニットに対してハードウェアの形態で実現してもよいし、ソフトウエア機能モジュールの形態で実現してもよい。本発明は、何れかの特定形態のハードウェアとソフトウエアとの結合に限定されていない。

無論、本発明は他の多種の実施例を有してもよく、本発明の精神及びその実質から逸脱しない場合、当業者は本発明に応じて各種の相応的な変更及び変形を行ってもよいが、これらの相対的な変更及び変形は何れも本発明の請求項の保護範囲に属する。

以上は本発明を限定しておらず、本発明の好適な実施例のみであり、本発明の精神及び原則内でなされた何れかの補正、等価置換及び改良などは、何れも本発明の保護範囲内に該当すべきである。

Claims (15)

1. 介入手術ロボットスレーブ装置であって、本体、及び本体に装着された第１駆動機構、第３駆動機構を含み、
   第１駆動機構は第１導管を挟持して回動させ、第３駆動機構はガイドワイヤを挟持して回動させ、
   ガイドワイヤが第１導管を貫通し、且つ第１導管、ガイドワイヤが第１駆動機構、第３駆動機構にそれぞれ挟持される場合、前記第１駆動機構及び第３駆動機構は前記本体で同一軸方向に沿って運動して、第１導管、ガイドワイヤを運動させ、
   本体に装着された第２駆動機構をさらに含み、前記第２駆動機構は前記第１駆動機構と前記第３駆動機構との間に位置し、
   第２駆動機構は第２導管を挟持して回動させ、
   ガイドワイヤが第２導管を貫通し、第２導管が第１導管を貫通し、且つ第１導管、第２導管及びガイドワイヤが第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構にそれぞれ挟持される場合、前記第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構は前記本体で同一軸方向に沿って運動して、第１導管、第２導管及びガイドワイヤをそれぞれ運動させ、
   本体に装着された第６駆動機構をさらに含み、前記第６駆動機構は前記第２駆動機構と前記第３駆動機構との間に位置し、
   第６駆動機構は第３導管を挟持して回動させ、
   ガイドワイヤが第３導管を貫通し、第３導管が第２導管を貫通し、第２導管が第１導管を貫通し、且つ第１導管、第２導管、第３導管及びガイドワイヤが第１駆動機構、第２駆動機構、第６駆動機構及び第３駆動機構にそれぞれ挟持される場合、前記第１駆動機構、第２駆動機構、第６駆動機構及び第３駆動機構は前記本体で同一軸方向に沿って運動して、第１導管、第２導管、第３導管及びガイドワイヤをそれぞれ運動させ、
   本体に装着された第７駆動機構をさらに含み、前記第７駆動機構は第２駆動機構と第６駆動機構との間に位置し、前記第７駆動機構は第６駆動機構と協働して第３導管を運動させ、
   本体に装着された第４駆動機構をさらに含み、前記第４駆動機構は第１駆動機構と協働して第１導管を運動させ、
   本体に装着された第５駆動機構をさらに含み、前記第５駆動機構は第２駆動機構と協働して第２導管を運動させ
   前記第７駆動機構、前記第４駆動機構、前記第５駆動機構は、前記本体で同一軸方向に沿って運動して、前記第７駆動機構が遠端方向へ運動し、復帰しようとするために、第３導管を緩める時、前記第６駆動機構は、第３導管を運動させないように挟持する
   介入手術ロボットスレーブ装置。
2. 前記第４駆動機構が遠端方向へ運動し、復帰しようとするために、第１導管を緩める時、前記第１駆動機構は、第１導管を運動させないように挟持することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
3. 前記第４駆動機構は、第１駆動機構の第２駆動機構から離れた側に位置することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
4. 前記第５駆動機構が遠端方向へ運動し、復帰しようとするために、第２導管を緩める時、前記第２駆動機構は、第２導管を運動させないように挟持することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
5. 前記第５駆動機構は第１駆動機構と第２駆動機構との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
6. グリッパをさらに含み、前記第３駆動機構が遠端方向へ運動し、復帰しようとするために、ガイドワイヤを緩める時、前記グリッパは、ガイドワイヤを運動させないように挟持することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
7. 前記第４駆動機構、第５駆動機構、前記第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構は同一軸方向に沿って運動することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
8. 前記第１駆動機構、第２駆動機構、第３駆動機構、第４駆動機構及び第５駆動機構は何れもアクティブ駆動型であることを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
9. 前記第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構は何れもアクティブ駆動型であり、前記第４駆動機構及び第５駆動機構は受動追従型であることを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
10. 前記第１駆動機構及び第２駆動機構は同様な挟持ユニットを含み、前記挟持ユニットは導管に接続されたＹ弁を挟持することで、導管を挟持することを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
11. 前記第１駆動機構及び第２駆動機構は同様な回動ユニットをさらに含み、前記回動ユニットはＹ弁ルアーコネクタを回動させることで、導管を回動させることを特徴とする請求項１０に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
12. 前記第４駆動機構及び第５駆動機構は同様な挟持ユニット及び同様な回動ユニットを含むことを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
13. 前記第３駆動機構は挟持ユニット及び回動ユニットを含み、前記第３駆動機構の挟持ユニット及び回動ユニットは、前記第４駆動機構、第５駆動機構の挟持ユニット及び回動ユニットと同様、又は異なっていることを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
14. 迅速交換機構又は同軸交換機構である交換機構をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。
15. 前記交換機構は前記第２駆動機構に取り外し可能に固定され、又は、前記第２駆動機構と一体として設計されることを特徴とする請求項１４に記載の介入手術ロボットスレーブ装置。