(57)【要約】      （修正有）【課題】細長い部材の長手方向運動および回転位置を制御するための駆動システムを提供する。【解決手段】細長い部材の運動を制御するための駆動システム１０は、第１の回転ノブ１８および第２の回転ノブ２０を有する基部ユニットと、ガイドレールに摺動可能に連結される従動子を含む従動子アセンブリ１４と、長手方向運動ワイヤと、回転運動ワイヤとを含む。従動子は、長手方向運動滑車と、回転運動滑車と、細長い部材１６がそれに取付可能であるように、細長い部材を受容するように構造化される整合要素とを含む。長手方向運動ワイヤは、第１のノブの回転が、従動子をガイドレールに沿って長手方向に駆動するように、第１の回転ノブを長手方向運動滑車に動作可能に連結する。回転運動ワイヤは、第２のノブの回転が、整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように、第２の回転ノブを回転運動滑車に動作可能に連結する。【選択図】図１
2014054563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、制御システムに関する。より具体的には、本発明は、細長い部材の長手方向運動および回転位置を制御するための、駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国では、毎年およそ２００，０００人の患者が脳腫瘍と診断される。これらの腫瘍のうちのおよそ１７，０００は、「良性」であり、腫瘍塊が癌性ではないことを意味する。しかしながら、これらの腫瘍のうちの他のおよそ１８３，０００は、「悪性」（すなわち、癌性）であり、それらが患者の死を引き起こす、またはそれに寄与する可能性があることを意味する。ほぼ１０％の癌性脳腫瘍は、「原発」腫瘍であり、腫瘍が脳の中に由来することを意味する。原発腫瘍は、典型的に、攻撃的に成長して、正常な脳組織を変位させる、または置換する、変異ＤＮＡを伴う脳組織から成る。原発腫瘍のうちの最も一般的なものは、神経膠腫として公知であり、これは脳の神経膠細胞の癌を示す。ほとんどの場合、原発腫瘍は、単一の塊として現れる。しかしながら、これらの単一の塊は、しばしば、非常に大きく、不規則な形状で、多葉性であり、および／または周囲の脳組織の中に浸潤する可能性がある。
【０００３】
原発腫瘍は、概して、患者が、挙動変化、感覚障害等の症状を経験するまで診断されない。しかしながら、症状が発現する頃までに、腫瘍は、既に大きく攻撃的になり得る。
【０００４】
癌性脳腫瘍の１つの公知の治療は、手術である。具体的には、手術は、開頭術（すなわち、頭蓋骨の一部分の除去）、切開、および腫瘍の全摘出または部分摘出を伴う。手術の目的は、脳内の活性悪性細胞の除去またはその数を減らすこと、および隣接する脳構造への腫瘍の影響による痛みまたは機能障害の低減とを含む。しかしながら、元来、手術は、非常に侵襲的かつ危険である。さらに、いくつかの腫瘍について、手術は、しばしば、部分的にしか有効ではない。他の腫瘍においては、手術自体が不可能であり得、患者を障害の危険に晒し得、患者によって耐えられない場合があり、および／またはかなりの費用および回復を伴い得る。
【０００５】
癌性脳腫瘍に対する別の公知の治療は、定位放射線手術（ＳＲＳ）である。具体的には、ＳＲＳは、複数の交差する放射線ビームが腫瘍に方向付けられる治療方法であり、それによって、ビームの交差点は、致死量の放射線を受け、一方で、任意の単一ビームの経路の中の組織は、無傷のままである。ＳＲＳは、非侵襲的であり、典型的に、単一の外来処置として行われる。しかしながら、腫瘍が殺傷または中性化されたという確認は、しばしば、複数月にわたる後治療では不可能である。さらに、複数の、または再発性の腫瘍の場合等の、腫瘍を殺傷するのに高用量の放射線が必要とされ得る状況では、患者が、腫瘍の全てを殺傷する前に「毒性閾値」に到達することがよくあり、さらなる放射線は勧められない。
【０００６】
近年、「熱」による腫瘍の治療（高熱または温熱療法とも称される）が開発された。具体的には、５７℃を超えると、全ての生体組織は、凝固壊死またはアブレーションと呼ばれるプロセスを通して、即時に、かつ回復不能なほどに損傷を受けて、殺傷されることが公知である。悪性の腫瘍は、それらの高い血管新生および改変ＤＮＡのため、正常な組織よりも熱によって誘発される損傷を受け易い。レーザ、マイクロ波、高周波、電気、および超音波源等の、様々な種類のエネルギー源が使用されてもよい。用途および技術に応じて、熱源は、体外（すなわち、体の外側）、間質外（すなわち、腫瘍の外側）、または間質内（すなわち、腫瘍の内側）にあってもよい。
【０００７】
間質内温熱療法（ＩＴＴ）は、腫瘍内から腫瘍を加熱して破壊するように設計されたプロセスである。この種類の治療の１つの利点は、エネルギーが、周囲の正常な細胞を通過するのではなく、腫瘍に直接的に印加されることである。この種類の治療の別の利点は、エネルギー付与が、腫瘍全体を通して延長される可能性が高いことである。
【０００８】
１つの例示的なＩＴＴプロセスは、光ファイバを腫瘍の中に挿入することから始まり、腫瘍は、外部源からのレーザ光の方向を、ファイバの長さに略垂直な方向に変える要素を、その「挿入された」端部に有する。したがって、レーザからのエネルギーは、端部または先端部を包囲する組織の中に延在して、加熱を生じさせる。エネルギーは、ファイバが回転する時に、ビームもファイバの軸の周りを回転して、ファイバの周囲の位置で腫瘍の異なる部分の加熱を生じさせるように、比較的に浅い角度に閉じ込められたビームの中に方向付けられる。したがって、ファイバは、周辺組織に大きな影響を及ぼさずに、腫瘍を所要の温度に加熱することを意図して、腫瘍の全容積にわたって腫瘍の加熱を生じさせるように、長手方向に移動させ、かつ回転させることができる。
【０００９】
ＩＴＴプロセスで使用されるファイバは、患者の生体構造および腫瘍の場所についての外科医の知識とは別のガイダンスをほとんどまたは全く伴わない外科医によって、制御および操作され得る。したがって、外科医が、腫瘍全体を所要のレベルまで加熱し、一方で、周辺組織に対する損傷を最小化する、制御された加熱を生じさせることは困難である。
【００１０】
切除すべき腫瘍および他の病巣の場所を、磁気共鳴撮像システムを使用して特定できることは公知である。これらの撮像システムは、外科医が、切除すべき腫瘍の場所を特定するのを支援するのに有益であるが、撮像システムの使用は、腫瘍の場所が外科医のためにマップされると終了する。具体的には、以前の切除手順は、治療を開始する前に、撮像システムからの患者の移動が必要であった。しかしながら、組織の一部の部分的切除または凝固とともに患者を移動させることは、切除すべき腫瘍の場所をかなり変化させる可能性がある。その結果、切除の際に、制御された精度を提供する、あらゆる可能性が排除される。
【００１１】
また、磁気共鳴画像法システムは、画像内の腫瘍の温度を判定するように、および経時的にその温度の変化を判定するように、撮像シーケンスの修正によって使用できることも公知である。
【００１２】
１９９０年４月３日に発行され、米国保健社会福祉省に譲渡された特許文献１（ＬｅＢｉａｈａｎ）は、組織の中の温度を判定するための方法を開示している。
【００１３】
１９９４年２月８日に発行され、同じく米国保健社会福祉省に譲渡された特許文献２（Ｄｅｌａｎｎｏｙ）は、外部の非侵襲加熱システムが磁気共鳴撮像システムのコイル内に装着された、癌の高熱治療用の装置を開示している。この開示は、推論的であり、外部加熱システムと連動した、温度のＭＲＩ測定の可能性に関係する初期の実験に関する。この特許の開示は、商業的に現実的な高熱治療システムには至らなかった。
【００１４】
Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃに譲渡された特許文献３および４は、熱の点源が、所定の熱分配を生成し、次いで、これを監視して、実際の熱分配が、加熱すべき領域の全体的な加熱を得るように、予測した熱分配に従うことを確保する、ＭＲＩ制御の加熱システムに関する。ここでも、この特許を受けた配設は、商業的に現実的な高熱外科用システムに至らなかった。
【００１５】
１９８７年６月９日に発行された、Ｍｅｍｏｒｉａｌ  Ｈｏｓｐｉｔａｌ  ｆｏｒ  Ｃａｎｃｅｒ  ａｎｄ  Ａｌｌｉｅｄ  Ｓｉｓｅａｓｅｓに譲渡され特許文献５（Ｆａｉｒ）は、腫瘍が衝撃波を受ける、腫瘍の非外科的治療のための方法を開示している。この種類の治療は、衝撃波の効果を監視および制御する、監視システムを組み込んでいない。
【００１６】
１９９８年１０月２０日に発行された、譲渡されていない特許文献６（Ｓｈａｕｎｎｅｓｓｅｙ）は、光ファイバを支持するように設計された、特別に改良した内視鏡を開示している。光ファイバは、光エネルギーを放射し、エネルギーを導くように、長手方向移動して、その軸の周りで角度を付けて回転し得る。デバイスは、腫瘍を切除するために使用され、エネルギーは、切除すべき組織の蒸発を生じさせるのに十分になるように調整される。プロセス中に形成されるガスは、内視鏡を通した吸引によって除去される。ＭＲＩによって腫瘍の画像が得られ、その後、動作中にファイバが取るべき移動経路をプログラムするために使用される。ここでも、手順中に光ファイバの運動を制御するいかなるフィードバックもなく、動作は、全体的に初期の分析に依存する。この配設は、商業的または医学的な成功を収めなかった。
【００１７】
１９９５年１０月３日に発行された、Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された特許文献７（Ｌｅｎｎｏｘ）は、光ファイバからの光エネルギーを腫瘍に照射する際に使用するためのデバイスを開示している。冷却液は、表面冷却を提供し、かつ表面損傷を防止し、一方で、増大したレベルのエネルギーをより深部の組織に印加することができるように、ファイバ内の管路を通して供給される。ここでも、この配設は、加熱効果のフィードバック制御を提供しない。
【００１８】
１９９６年７月２８日に発行された、ＭＲＣ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＧｍｂＨに譲渡された特許文献８（Ｂｉｌｌｅ）も、脳腫瘍の照射に使用するレーザビームおよびレンズの特定の配設を開示している。具体的には、この配設は、光破断効果のために高速パルスレーザエネルギーを使用するが、エネルギーのフィードバック制御方法を開示していない。
【００１９】
非特許文献１〜３は、全て、ＭＲＩによるエネルギーの印加中に腫瘍周辺の温度が監視される、ファイバを通したレーザから腫瘍への熱エネルギーの印加方法を開示している。非特許文献４と題された論文の中で、ＭＲＩフィードバック監視配設によるエネルギー制御を開示している。加えて、Ｖｏｇｌの論文は、プローブ端部で組織を冷却するための、Ｓｏｍａｔｅｘ、Ｂｅｒｌｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙによって市販されている、冷却システムを開示している。このシステムは、外側チューブの中に装着されたファイバを含有する内側チューブによって形成される。冷却液は、連続ストリームで２つの管の間および内側チューブの内側を通過する。
【００２０】
特定の応用では非常に有効であるが、脳腫瘍の治療に対するＩＴＴの使用は、周囲の正常な脳組織に対する損傷を回避するようにエネルギーを集束させることができないことにより、限定されている。これは、多くの脳腫瘍が非常に不規則な形状であるという事実によって複雑化される。
【００２１】
集束レーザ間質内温熱療法（ｆ−ＬＩＴＴ）は、レーザに基づく温熱療法技術の次の一般的な改善である。具体的には、ｆ−ＬＩＴＴは、熱エネルギー付与の正確な制御を可能にし、それによって、医師が、排他的に細胞の損傷を、事実上あらゆるサイズおよび形状の腫瘍塊内に含有させることを可能にする。しかしながら、他のＩＴＴ治療システムと同様に、医師が、腫瘍塊内の治療デバイスの位置を正確に制御できるようにする装置の必要性が存在する。
【００２２】
したがって、腫瘍塊等の標的に対して、細長い部材の長手方向および回転位置の両方を正確に制御することが可能である、細長い部材用の駆動システムを確立するという、これまで対処されなかった必要性が存在する。さらに、使用が簡単であり、正確かつ予測可能な結果をもたらす、細長い部材用の駆動システムが必要である。駆動システムは、好ましくは、レーザプローブ、カテーテル、内視鏡等が挙げられるが、これらに限定されない、あらゆる細長い医療デバイスと使用するために構造化されるべきである。駆動システムはまた、好ましくは、システムをＭＲＩに適合するものにする材料から製造されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】米国特許第４，９１４，６０８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２８４，１４４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，３６８，０３１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２９１，８９０号明細書
【特許文献５】米国特許第４，６７１，２５４号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８２３，９４１号明細書
【特許文献７】米国特許第５，４５４，８０７号明細書
【特許文献８】米国特許第５，７８５，７０４号明細書
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】Ｋａｈｎ他、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  １８（４）：５１９−５３２（７月／８月  １９９４年）
【非特許文献２】Ｋａｈｎ他、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ８：１６０−１６４（１９９８）
【非特許文献３】Ｖｏｇｌ他、Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ  ２０９：３８１−３８５、１９９８
【非特許文献４】ＭｃＮｉｃｈｏｌｓ他、Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、３４：４８−５５、２００５、「ＭＲ  Ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙ−Ｂａｓｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ＬＩＴＴ  ａｔ  ９８０ｎｍ」
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、第１の回転ノブおよび第２の回転ノブとを有する基部ユニットと、ガイドレールに摺動可能に連結される従動子を含む従動子アセンブリと、長手方向運動ワイヤと、回転運動ワイヤとを含む、細長い部材の運動を制御するための駆動システムを提供することによって、上述の問題を解決する。従動子は、長手方向運動滑車と、回転運動滑車と、細長い部材がそれに取付可能であるように、細長い部材を受容するように構造化される整合要素とを含む。長手方向運動ワイヤは、第１のノブの回転が、従動子をガイドレールに沿って長手方向に駆動するように、第１の回転ノブを長手方向運動滑車に動作可能に連結する。回転運動ワイヤは、第２のノブの回転が、整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように、第２の回転ノブを回転運動滑車に動作可能に連結する。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
細長い部材の運動を制御するための駆動システムであって、
第１の回転ノブと第２の回転ノブとを有する基部ユニットと、
ガイドレールに摺動可能に連結される従動子を含む従動子アセンブリであって、該従動子は、長手方向運動滑車と、回転運動滑車と、該細長い部材がそれに取付可能であるように、該細長い部材を受容するよう構造化される整合要素とを含む、従動子アセンブリと、
該第１のノブの回転が、該従動子を該ガイドレールに沿って長手方向に駆動するように、該第１の回転ノブを該長手方向運動滑車に動作可能に連結する、長手方向運動ワイヤと、
該第２のノブの回転が、該整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように、該第２の回転ノブを該回転運動滑車に動作可能に連結する、回転運動ワイヤと
を備える、駆動システム。
（項目２）
上記第１のノブは、第１の駆動スプール軸に動作可能に連結され、上記第２のノブは、第２の駆動スプール軸に動作可能に連結される、項目１に記載の駆動システム。
（項目３）
上記長手方向運動ワイヤは、上記第１の駆動スプール軸を上記長手方向運動滑車に動作可能に連結し、上記回転運動ワイヤは、上記第２の駆動スプール軸を上記回転運動滑車に動作可能に連結し、上記第２のノブの回転は、上記整合要素の回転運動を引き起こす、該回転運動ワイヤの長手方向運動を生じさせる、項目２に記載の駆動システム。
（項目４）
上記基部ユニットはさらに、
第１のノブ歯車を有する第１の内部ノブであって、該第１の内部ノブは、上記第１の回転ノブを上記第１の駆動スプール軸に動作可能に連結する、第１の内部ノブと、
第２のノブ歯車を有する第２の内部ノブであって、該第２の内部ノブは、上記第２の回転ノブを上記第２の駆動スプール軸に動作可能に連結する、第２の内部ノブと
を備える、項目２に記載の駆動システム。
（項目５）
上記第１の内部ノブはさらに、複数のノブ歯車の歯を有する、第１のノブ歯車を備える、項目４に記載の駆動システム。
（項目６）
上記第１の駆動スプール軸は、断面がほぼ正方形である端部分を含む、項目５に記載の駆動システム。
（項目７）
上記第１の内部ノブの上記第１のノブ歯車は、上記第１の駆動スプール軸の断面がほぼ正方形である端部分を受容するように構造化される開口を含む、項目６に記載の駆動システム。
（項目８）
上記基部ユニットに連結される係止デバイスをさらに備え、該係止デバイスは、上記第１の回転ノブが係止位置にあるときに、上記複数のノブ歯車の歯と係合可能である複数の係止歯を有する、項目５に記載の駆動システム。
（項目９）
上記第１の駆動スプール軸は、上記長手方向運動ワイヤの第１の端部を受容するように構造化される第１のスプールと、該長手方向運動ワイヤの第２の端部を受容するように構造化される第２のスプールとを備える、項目２に記載の駆動システム。
（項目１０）
上記第２の駆動スプール軸は、上記回転運動ワイヤの第１の端部を受容するように構造化される第１のスプールと、該回転運動ワイヤの第２の端部を受容するように構造化される第２のスプールとを備える、項目９に記載の駆動システム。
（項目１１）
上記従動子はさらに、上記回転運動ワイヤを係合するための、上記回転運動滑車に隣接して位置付けられる、１つ以上の遊び滑車部材を備える、項目１に記載の駆動システム。（項目１２）
上記従動子アセンブリはさらに、
上記長手方向運動滑車に連結され、複数の歯車の歯を含む、従動歯車と、
該従動歯車の、歯車の歯に係合するように構造化される複数の歯車トラックの歯を有する、歯車トラックと
を備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１３）
上記基部ユニットと上記従動子アセンブリとの間に延在し、その中で上記長手方向運動ワイヤを受容するように構造化される、第１の一対のワイヤシースと、
上記基部ユニットと上記従動子アセンブリとの間に延在し、その中で上記回転運動ワイヤを受容するように構造化される、第２の一対のワイヤシースと
をさらに備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１４）
上記第１の一対のワイヤシースに取付可能である、第１の張力ブロックアセンブリと、
上記第２の一対のワイヤシースに取付可能である、第２の張力ブロックアセンブリと
をさらに備える、項目１３に記載の駆動システム。
（項目１５）
上記従動子アセンブリはさらに、上記長手方向運動滑車に連結され、上記従動子を上記ガイドレールに沿って長手方向に駆動するために歯車トラックに沿って移動可能である、従動歯車を備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１６）
細長い部材の運動を制御するための方法であって、
駆動システムを提供することであって、該駆動システムは、
第１の回転ノブと、第２の回転ノブとを有する、基部ユニットと、
ガイドレールに摺動可能に連結される従動子を含む、従動子アセンブリであって、該従動子は、長手方向運動滑車と、回転運動滑車と、該細長い部材がそれに取付可能であるように、該細長い部材を受容するよう構造化される整合要素とを含む、従動子アセンブリと、
該第１の回転ノブを該長手方向運動滑車に動作可能に連結する、長手方向運動ワイヤと、
該第２の回転ノブを該回転運動滑車に動作可能に連結する、回転運動ワイヤと
を備える、ことと、
該従動子を該ガイドレールに沿って長手方向に駆動するように、該第１の回転ノブを回転させることと、
該整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように、該第２の回転ノブを回転させることと
を含む、方法。
（項目１７）
上記従動子アセンブリはさらに、
上記長手方向運動滑車に連結され、複数の歯車の歯を含む、従動歯車と、
上記従動歯車の上記歯車の歯に係合するように構造化される複数の歯車トラックの歯を有する、歯車トラックと、
を備える、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
上記第１のノブは、第１の駆動スプール軸に動作可能に連結され、上記第２のノブは、第２の駆動スプール軸に動作可能に連結される、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
上記長手方向運動ワイヤは、上記第１の駆動スプール軸を上記長手方向運動滑車に動作可能に連結し、上記回転運動ワイヤは、上記第２の駆動スプール軸を上記回転運動滑車に動作可能に連結し、上記第２のノブの回転は、上記整合要素の回転運動を引き起こす、上記回転運動ワイヤの長手方向運動を生じさせる、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
上記ガイドレールに沿って上記従動子を駆動するように上記ノブを回転させる前に、上記第１の回転ノブを係止位置から係止解除位置に移動させることをさらに含む、項目１６に記載の方法。
（項目２１）
上記整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように上記ノブを回転させる前に、上記第２の回転ノブを係止位置から係止解除位置に移動させることをさらに含む、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
上記第１および第２の回転ノブはそれぞれ、上記ノブが上記係止位置にあるときに、上記基部ユニットの対応する複数の係止歯に係合するように構造化される、複数のノブ歯車の歯を含む、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
上記第１および第２の回転ノブは、実質的に軸方向の力を上記ノブに適用することによって、上記係止位置から上記係止解除位置に移動させられてもよい、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
上記第１および第２の回転ノブの上記ノブ歯車の歯は、上記ノブが上記係止解除位置に移動させられたときに、上記対応する係止歯から係脱される、項目２３に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、指令ユニットと、従動子アセンブリと、従動子アセンブリに連結された細長い部材とを含む、本発明による、１つの例示的な駆動システムの斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従動子デバイスの長手方向運動を引き起こす第１のノブの回転を示す、図１の指令ユニットおよび従動子アセンブリの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明による１つの例示的な代替の従動子アセンブリの斜視図である。
【図３】図３は、従動子デバイスの近位端上の整合デバイスの回転運動を引き起こす第２のノブの回転を示す、図１の指令ユニットおよび従動子アセンブリの斜視図である。
【図４】図４は、指令ユニットの内部構成要素を示すように指令ユニットのカバーを取り外した、指令ユニットの拡大斜視図である。
【図５】図５は、指令ユニット内の第１の張力ブロックアセンブリの側面図である。
【図６】図６は、従動子デバイスの内部構成要素を示すために従動子デバイスの筐体の一部分を除去した、従動子アセンブリの拡大斜視図である。
【図７】図７は、従動子デバイスが「中立」の開始位置で示される、本発明による駆動システムの斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、従動子デバイスを長手方向かつ遠位方向に駆動する、指令ユニットの動作を示す、駆動システムの斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、従動子デバイスの図８Ａに示される長手方向かつ遠位方向の運動を示す、従動子アセンブリの下側の図である。
【図９Ａ】図９Ａは、従動子デバイスを長手方向かつ近位方向に駆動する、指令ユニットの動作を示す、駆動システムの斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、従動子デバイスの図９Ａに示される長手方向かつ近位方向の運動を示す、従動子アセンブリの下側の図である。
【図１０】図１０は、従動子デバイスの近位端から見た時に、整合デバイスを時計回り方向に回転させる、指令ユニットの動作を示す、駆動システムの斜視図である。
【図１１】図１１は、従動子デバイスの近位端から見た時に、整合デバイスを反時計回り方向に回転させる、指令ユニットの動作を示す、駆動システムの斜視図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、指令ユニットに連結された第１のロックデバイスの構造を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、ロック解除位置にある第１のノブを示す、第１のロックデバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、細長い部材の定位位置決め用の駆動システムを対象とする。細長い部材には、例えば、細長いプローブ、カテーテル、内視鏡等が挙げられる。しかしながら、当業者は、本発明の駆動システムが、長手方向および／または回転方向の正確な制御を必要とする、あらゆる細長い部材と連動して使用されてもよいことを理解するであろう。
【００２８】
例示的な一実施形態において、本発明による駆動システムは、腫瘍の治療のために患者の頭蓋骨の中に挿入できる、レーザプローブの正確な運動を制御するように使用されてもよい。具体的には、また、以下の開示および対応する図面に基づいて、当業者に明らかになるように、駆動システムは、プローブの長手方向および回転運動の両方を通して、腫瘍内の正確な場所にプローブの遠位端を位置付けるように動作されてもよい。
【００２９】
以下、図１を参照すると、指令または基部ユニット１２と、従動子アセンブリ１４と、コネクタ１３を有する電位差計アセンブリ１５と、従動子アセンブリ１４に連結された細長い部材１６とを含む、１つの例示的な駆動システム１０が示されている。以下に詳細に説明するように、指令ユニット１２は、矢印Ｌによって示される細長い部材１６の長手方向運動を引き起こすために構造化される第１のノブ１８と、矢印Ｒによって示される細長い部材１６の回転運動を引き起こすために構造化される第２のノブ２０とを有する。したがって、当業者によって理解されるように、駆動システム１０は、従動子アセンブリ１４の近くに破線で示される一般的な塊Ｍ等の、特定の場所または要素に対する、またはその中の細長い部材１６の正確な長手方向および角度位置を制御するように利用されてもよい。
【００３０】
電位差計アセンブリ１５は、従動子アセンブリ１４に動作可能に連結され、細長い部材１６の長手方向および角度位置に関するフィードバックを、コネクタ１３を通して、コンピュータシステムまたは他の処理手段に提供するように構成されてもよい。駆動システム１０の動作中に細長い部材１６の長手方向および回転運動を表示するために、外部ディスプレイが、コンピュータシステムまたは処理手段に動作可能に連結されてもよい。代替として、当業者によって理解されるように、ディスプレイは、外部ディスプレイの代わりに（またはこれに加えて）、指令ユニット１２上に提供されてもよい。例示的な一実施形態において、細長い部材１６の長手方向運動は、ミリメートル等の任意の好適な単位を有する（「ゼロ」基準点に対する）数値的な値として表示されてもよい。さらに、細長い部材１６の回転運動は、「ゼロ」基準点を囲む約＋１８０度から約−１８０度の間の範囲の数字等の、あらゆる好適な手法で表示されてもよい。しかしながら、当業者は、細長い部材１６の長手方向および回転運動が、本発明の対象とする範囲から逸脱することなく、数多くの他の方法で、かつ数多くの他の範囲で表示されてもよいことを理解するであろう。
【００３１】
図２Ａは、第１のノブ１８の回転および対応する従動子アセンブリ１４の長手方向運動を示す、指令ユニット１２および従動子アセンブリ１４の斜視図である。具体的には、指令ユニット１２は、指令基部１９と、指令カバー２１とを含む。従動子アセンブリ１４は、遠位端２４と、近位端２６とを有する従動子デバイス２２を含む。従動子デバイス２２は、従動子筐体２７によって覆われ、ガイドレール２８に動作可能に連結され、それによって、従動子デバイス２２は、ガイドレール２８の遠位端２９と近位端３１との間を駆動され得る。電位差計アセンブリ１５は、ガイドレール２８の遠位端２９に位置付けられ、調整可能な軌道設定取付台等の、あらゆる好適な取付台または支持部に従動子アセンブリ１４を取り付けるための取付手段１７が、電位差計アセンブリ１５に隣接する。図２Ａに示されるように、あらゆる好適な取付手段が使用されてもよいが、取付手段１７は、取付手段が取付台または支持部にクリップできるように構造化される、「クリップ」型締結具を含む。
【００３２】
図２Ａにおいて、従動子アセンブリ１４は、ガイドレールの遠位端に隣接する電位差計アセンブリと、「クリップ」型締結具を含む取付手段とを含むように示されているが、本発明の対象とする範囲から逸脱することなく、修正が行われてもよい。例えば、図２Ｂに示される従動子アセンブリ１４Ａは、本発明による従動子アセンブリの代替の例示的な一実施形態である。特に、従動子アセンブリ１４Ａは、概して、従動子アセンブリ１４の中のそれらに類似した構成要素を含む。しかしながら、電位差計アセンブリ１５Ａは、ガイドレール２８Ａの遠位端の代わりに、従動子デバイス２２Ａに対向するガイドレール２８Ａの側に位置付けられる。加えて、取付手段１７は、上述の調整可能な軌道設定取付台等の取付台または支持部内で受容されるように構造化されてもよい略管状の部材を有する、代替の取付手段１７Ａと置き換えられている。したがって、当業者によって理解されるように、従動子アセンブリの数多くの代替の構成が意図される。
【００３３】
図２Ａの従動子アセンブリ１４に戻ると、従動子デバイス２２の近位端２６は、それに連結されて細長い部材１６を受容するように構造化される、回転可能な整合デバイス３０を含む。図２Ａにおいて、指令ユニット１２および従動子アセンブリ１４のより明瞭な動作の図を提供するように、細長い部材１６を省略した。しかしながら、当業者によって理解されるように、細長い部材１６は、細長い部材１６の長手方向および回転位置を制御するために、従動子デバイス２２の長手方向運動および整合デバイス３０の回転運動が、細長い部材１６に直接的に変換されるように、回転可能な整合デバイス３０内に固定されてもよい。
【００３４】
概して図２Ａに示されるように、第１のノブ１８を矢印３２Ａによって示される方向に回転させることで、従動子デバイス２２は、矢印３２Ｂによって示される方向に、ガイドレール２８に沿って、長手方向に駆動されることになり得る。この長手方向運動は、破線で示される従動子デバイス２２’によって示される。同様に、第１のノブ１８を矢印３４Ａによって示される方向に回転させることで、従動子デバイス２２は、矢印３４Ｂによって示される方向に、ガイドレール２８に沿って、長手方向に駆動されることになり得る。したがって、ユーザは、第１のノブ１８が回転させられた量、ならびにそれが回転させられた方向に基づいて、ガイドレール２８に沿って、従動子デバイス２２の正確な長手方向位置を制御し得る。
【００３５】
図３は、第２のノブ２０の回転、および従動子デバイス２２の近位端２６上の整合デバイス３０の対応する回転運動を示す、指令ユニット１２および従動子アセンブリ１４の斜視図である。上述のように、細長い部材１６は、整合デバイス３０を通して挿入可能であり、かつそこに固定され得るので、整合デバイス３０の回転運動は、細長い部材１６の回転位置および配向を制御するように、細長い部材１６を同等の量だけ回転させ得る。
【００３６】
概して図３に示されるように、第２のノブ２０を矢印３６Ａによって示される方向に回転させることで、整合デバイス３０は、矢印３６Ｂによって示される方向に、従動子デバイス２２に関して回転させられることになり得る。この回転運動は、破線に示される整合デバイス３０’によって示される。同様に、第２のノブ２０を矢印３８Ａによって示される方向に回転させることで、整合デバイス３０は、矢印３８Ｂによって示される方向に、従動子デバイス２２に関して回転させられることになり得る。したがって、ユーザは、第２のノブ２０が回転させられた量、ならびにそれが回転させられた方向に基づいて、従動子デバイス２２に関する整合デバイス３０の正確な回転位置を制御し得る。
【００３７】
図４は、指令ユニット１２の内部構成要素を示すように指令カバー２１を取り外した、指令ユニット１２の拡大斜視図である。具体的には、指令ユニット１２は、第１のノブ歯車４２を有する第１の内部ノブ４０と、第２のノブ歯車４６を有する第２の内部ノブ４４と、第１のスプール５０および第２のスプール５２を有する第１のドライブスプール軸４８と、第１のスプール５６および第２のスプール５８を有する第２のスプール軸５４と、第１のドライブスプール軸４８に付随する一対のワイヤシース６０と、第２の駆動スプール軸５４に付随する一対のワイヤシース６２とを含む。第１の内部ノブ４０は、第１のノブ１８の中の開口を通して、第１の内部ノブ４０の端部の中のねじ付き陥凹部の中に挿入されたボルト６４を介して、第１のノブ１８に連結されてもよい。同様に、第２の内部ノブ４４は、第２のノブ２０の中の開口を通して、第２の内部ノブ４４の端部の中のねじ付き陥凹部に挿入されたボルト６６を介して、第２のノブ２０に連結されてもよい。
【００３８】
図４に示されるように、第２の駆動スプール軸５４は、第２の内部ノブ４４の第２のノブ歯車４６の中の略正方形の開口７０によって受容されて、これと噛合するように構造化される、断面が略正方形である端部分６８を含んでもよい。「略正方形」という句は、図４に示されるように、「鋭い」角部および「丸みのある」角部の両方を有する実施形態を含むことを意図している。例示的な一実施形態において、正方形開口７０は、第２のノブ歯車４６と端部分６８との間に実質的に隙間がない接続が形成されるように、端部分６８とほぼ同じ寸法を有してもよい。第２の駆動スプール軸５４の端部分６８と正方形開口７０との組み合わせは、ユーザによる第２のノブ２０の回転を、第２の駆動スプール軸５４へ伝達できるようにする。同様に、第１の駆動スプール軸４８は、第１の内部ノブ４０の第１のノブ歯車４２の略正方形の開口（図示せず）によって受容されて、これと噛合するように構造化される、断面が略正方形である端部分７２を含んでもよい。ここでも、正方形開口は、第１のノブ歯車４２と端部分７２との間に実質的に隙間がない接続が形成されるように、端部分７２とほぼ同じ寸法を有してもよい。
【００３９】
第１および第２の駆動スプール軸４８および５４が、それぞれ、略正方形開口と噛合する略正方形の端部分７２および６８を含むものとして説明してきたが、当業者は、駆動スプール軸が、代替的に、例えば三角形、長方形、六角形等を含む数多くの他の断面形状を有する端部分を含んでもよいことを理解するであろう。したがって、ノブ歯車から駆動スプール軸に回転運動を伝達することができるようになる、あらゆる形状の組み合わせが意図され、かつ本発明の対象とする範囲の範囲内にある。
【００４０】
上記に説明された第１のノブ歯車４２への接続に加えて、第１の駆動スプール軸４８が、第１のスプール軸頂部キャリア７４および駆動軸固定具７６によって指令ユニット１２内に含有されてもよい。同様に、上記に説明された第２のノブ歯車４６への接続に加えて、第２の駆動スプール軸５４が、第２のスプール軸頂部キャリア７８および駆動軸固定具７６によって指令ユニット１２内に含有されてもよい。当業者によって理解されるように、第１のスプール軸頂部キャリア７４、第２のスプール軸頂部キャリア７８、および駆動軸固定具７６は、第１および第２の駆動スプール軸４８および５４を含有し、かつ軸が回転できるようにするためのブッシュを形成するように、指令基部１９と一緒に機能する。組立中に、第１および第２の駆動スプール軸４８および５４が指令ユニット１２内に適切に位置付けられると、第１および第２のスプール軸頂部キャリア７４および７８は、どちらも、駆動軸固定具７６とともに、指令基部１９に固定されてもよい。例示的な一実施形態において、第１のスプール軸頂部キャリア７４、第２のスプール軸頂部キャリア７８、および駆動軸固定具７６は、ねじ８０で指令基部１９に固定されるが、当業者によって理解されるように、ボルトまたは接着剤等のあらゆる好適な締結手段が使用されてもよい。当業者はまた、第１および第２の駆動スプール軸４８および５４は、駆動軸固定具７６の使用が必要でなくなるように、第１および第２のスプール軸頂部キャリア７４および７８とともに形成されたブッシュによって十分に含有されてもよいことを理解するであろう。したがって、代替の一実施形態において、駆動軸固定具７６は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、指令ユニット１２から除去されてもよい。
【００４１】
図４に示されるように、駆動システム１０はさらに、第１の駆動スプール軸４８に動作可能に取り付けられる長手方向運動ワイヤ８２と、第２の駆動スプール軸５４に動作可能に取り付けられる回転運動ワイヤ８４とを含む。具体的には、長手方向運動ワイヤ８２の第１の端部８６は、第１の駆動スプール軸４８に付随するワイヤシース６０のうちの１つから延在して、第１のスプール５０の周りに巻き付き、一方で、長手方向運動ワイヤ８２の第２の端部８８は、ワイヤシース６０のうちの他の１つから延在して、第２のスプール５２の周りに巻き付く。図４にさらに示されるように、回転運動ワイヤ８４の第１の端部９２は、第２の駆動スプール軸５４に付随するワイヤシース６２のうちの１つから延在して、第１のスプール５６の周りに巻き付き、一方で、回転運動ワイヤ８４の第２の端部９４は、ワイヤシース６２のうちの他の１つから延在して、第２のスプール５８の周りに巻き付く。
【００４２】
第１および第２のノブ１８および２０が、使用されていない時に意図せずに回転させられて、ロック位置にされることを防止するために、駆動システム１０はまた、第１および第２のロックデバイス８５および８７を含む。具体的には、第１のロックデバイス８５は、第１のノブ１８をロックするために、第１のノブ歯車４２に係合するように構造化され、一方で、第２のロックデバイス８７は、第２のノブ２０をロックするために、第２のノブ歯車４６に係合するように構造化される。したがって、第１および第２のロックデバイス８５および８７は、細長い部材１６の長手方向および回転位置が意図せずに変化させられ得る可能性を最小化する、「安全」デバイスとして機能する。以下にさらに詳細に論じられるように、第１のロックデバイス８５を係脱して、第１のノブ１８を回転させることができるようにし、したがって、ユーザが、細長い部材１６の長手方向位置を操作できるようにするために、第１のノブ１８と指令基部１９との間に配置された第１のばね８９の力に逆らって、軸方向力を第１のノブ１８に印加しなければならない。同様に、第２のロックデバイス８７を係脱して、第２のノブ２０を回転させることができるようにし、したがって、ユーザが、細長い部材１６の回転位置を操作できるようにするために、第２のノブ２０と指令基部１９との間に配置された第２のばね９１の力に逆らって、軸方向力を第２のノブ２０に印加しなければならない。
【００４３】
随意に、図４に示されるように、第１の駆動スプール軸４８に付随する一対のワイヤシース６０は、第１の張力ブロックアセンブリ９０に連結されてもよく、一方で、第２の駆動スプール軸５４に付随する一対のワイヤシース６２は、第２の張力ブロックアセンブリ９６に連結されてもよい。特に、第１および第２の張力ブロックアセンブリ９０および９６は、本発明の不要な構成要素であるが、張力ブロックアセンブリは、ワイヤがそれらのそれぞれの駆動スプール軸上に巻回およびそれらから巻出される時に、それぞれ、長手方向および回転運動ワイヤ８２および８４にかかる張力を軽減するように機能する。以下、張力ブロックアセンブリの例示的な一実施形態を、図５を参照して説明する。
【００４４】
具体的には、図５は、第１の張力ブロックアセンブリ９０の側面を示す図である。第１の張力ブロックアセンブリ９０は、概して、シースコネクタブロック９７と、シースコネクタブロックホルダ９８と、シースコネクタブロック９７を通して開口の中に挿入されるように構造化される、ポスト部材９９と、ばね１００とを含む。シースコネクタブロックホルダ９８は、シースコネクタブロック９７の中で一対のスロット１０２によって受容されるように構造化される、一対のフランジ１０１を含む。締結具１０３は、シースコネクタブロック９７の運動を制限して、フランジ１０１がスロット１０２から除去されるのを防止するために、シースコネクタブロック９７をポスト部材９９に連結する。駆動システム１０の動作中に、シースコネクタブロック９７は、ワイヤが第１の駆動スプール軸４８上に巻回およびそこから巻出される時に、長手方向運動ワイヤ８２にかかる張力を軽減するために、必要に応じて矢印９５によって示される方向に移動してもよい。したがって、シースコネクタブロック９７は、長手方向運動ワイヤ８２が指令ユニット１２との間を進行する方向と実質的に一致する方向に進行するように構造化される。これは、駆動システムの動作中に長手方向運動ワイヤ８２が壊れる可能性を最小化し、かつ第１のノブ１８のより滑らかな回転を提供する。当業者は、第１の張力ブロックアセンブリ９０に着目した上述の考察が、単に例示の目的のためであり、限定するためのものではなく、第２の張力ブロックアセンブリ９６が、同じような手法で設計されてもよいことを理解するであろう。
【００４５】
当業者によって理解されるように、数多くの代替の張力ブロックアセンブリが指令ユニット１２の中に組み込まれてもよい。例えば、１つの代替の張力ブロックアセンブリにおいて、シースコネクタブロックは、長手方向運動ワイヤ８２の運動方向と実質的に一致する方向に進行するのではなく、代わりに、シースコネクタブロックが、長手方向運動ワイヤ８２の運動方向に実質的に垂直である方向に進行するように設計されてもよい。したがって、ワイヤが指令ユニット１２との間を進行する時に長手方向運動ワイヤ８２にかかる張力を最小化するために、長手方向運動ワイヤ８２が、シースコネクタブロック上に「乗って」、それによって誘導される時に、シースコネクタブロックに動作可能に連結されたポストおよびばねは、ブロックが、長手方向運動ワイヤ８２の進行方向に実質的に垂直な方向に進行できるようにする。
【００４６】
図６は、従動子デバイス２２の内部構成要素を示すために従動子の筐体２７の一部分を除去した、従動子アセンブリ１４の拡大斜視図である。具体的には、従動子デバイス２２は、レール従動子部材１０４と、長手方向運動滑車１０５と、回転運動滑車１０６と、第１の遊び滑車１０７と、第２の遊び滑車１０８と、細長い部材１６を受容するための管状部材１０９とを含む。図６に示されるように、レール従動子部材１０４は、従動子デバイス２２がレールに沿って長手方向に移動する時に、ガイドレール２８によって受容されて、その中に乗るように構造化される。長手方向運動滑車１０５は、長手方向運動ワイヤ８２を含有する一対のワイヤシース６０に隣接して位置付けられてもよい。長手方向運動ワイヤ８２は、ワイヤシース６０のうちの第１の１つから延在し、長手方向運動滑車１０５の周りに巻き付き、そして再び、指令ユニット１２に戻るワイヤシース６０のうちの第２の１つに入る。
【００４７】
回転運動滑車１０６は、管状部材１０９および整合デバイス３０に連結されるか、またはこれらと一体的に形成される。したがって、回転運動滑車１０６が回転運動ワイヤ８４によって回転させられる時に、回転運動が、管状部材１０９および整合デバイス３０に伝達される。第１の遊び滑車１０７は、ワイヤシース６２のうちの第１の１つに隣接して位置付けられてもよく、一方で、第２の遊び滑車１０８は、ワイヤシース６２のうちの第２の１つに隣接して位置付けられてもよい。回転運動ワイヤ８４は、回転運動滑車１０６に到達してその周りに巻き付く前に、ワイヤシース６２のうちの第１の１つから延在して、第１の遊び滑車１０７の周りに巻き付く。次いで、回転運動ワイヤ８４は、指令ユニット１２に戻るワイヤシース６２のうちの第２の１つに再び入る前に、第２の遊び滑車１０８から延在してその周りに巻き付く。
【００４８】
図７は、「中立」の開始位置で示される従動子アセンブリ１４の従動子デバイス２２を伴う、駆動システム１０の斜視図である。ガイドレール２８の遠位端２９と近位端３１とのほぼ中間にある、この従動子デバイス２２の中立の開始位置は、単に例示の目的のためであり、限定するために画定されたものではない。したがって、以下、駆動システム１０の動作は、図７に示される中立の開始位置を参照して説明される。しかしながら、当業者は、開始位置が、本発明の対象とする範囲から逸脱することなく、ガイドレール２８に沿った他のいくつかの場所として画定されてもよいことを理解するであろう。
【００４９】
図８Ａは、従動子デバイス２２をガイドレール２８の遠位端２９に向かって長手方向に駆動する、指令ユニット１２動作を示す、駆動システム１０の斜視図である。具体的には、図８Ａに示されるように、第１のノブ１８を矢印３４Ａによって示される方向に回転させることで、従動子デバイス２２を、図７に示される中立の開始位置から、ガイドレール２８の遠位端２９に隣接する新しい位置に、矢印３４Ｂによって示される方向に、長手方向に駆動する。図１を参照すると、従動子デバイス２２を、矢印３４Ｂによって示される方向に、長手方向に駆動することの効果は、細長い部材１６を塊Ｍの中に（または、細長い部材１６が、既に塊内にい続けられていた場合は、さらに塊Ｍの中に）駆動することである。
【００５０】
図４を参照して先に論じたように、第１のノブ１８が矢印３４Ａによって示される方向に回転させられる時に、第１の駆動スプール軸４８の端部分７２と第１の内部ノブ４０の第１のノブ歯車４２との間の接続により、第１の駆動スプール軸４８も類似した方向に回転させられる。その結果、長手方向運動ワイヤ８２の第１の端部８６は、第１の駆動スプール軸４８の第１のスプール５０の周りにさらに巻回され、一方で、長手方向運動ワイヤ８２の第２の端部８８は、第２のスプール５２からさらに巻出される。それに応じて、当業者によって理解されるように、長手方向運動ワイヤ８２の第１の端部８６および第２の端部８８が、それぞれ、第１および第２のスプール５０および５２上に巻回およびそれらから巻出されている間に、長手方向運動滑車１０５は、図８Ａにおいて矢印１１２によって示される方向に回転する。図８Ｂを参照してより詳細に論じられるように、矢印１１２によって示される方向の長手方向運動滑車１０５の回転は、従動子デバイス２２の、図８Ａに示される遠位位置に長手方向への駆動を引き起こす。
【００５１】
図８Ｂは、従動子アセンブリ１４の下側１１４を示す図である。図８Ｂに示されるように、従動子アセンブリ１４はさらに、好適な接続手段１１８を介して、長手方向運動滑車１０５に動作可能に連結される、従動歯車１１６を含む。接続手段１１８は、図８Ａを参照して説明される長手方向運動滑車１０５の運動を、従動歯車１１６に連結するように構造化される。したがって、例えば、長手方向運動滑車１０５が図８Ａの矢印１１２によって示される方向に回転させられる時に、従動歯車１１６が接続手段１１８を介して運動滑車１０５に動作可能に連結されているため、それに応じて従動歯車１１６も、１１２の方向に回転させられる。
【００５２】
従動子アセンブリ１４の下側１１４は、従動歯車１１６上の対応する複数の歯１２４と噛合するように構造化される複数の歯１２２を有する、ガイドレール２８の歯車トラック部分１２０を示す。したがって、従動歯車１１６が長手方向運動滑車１０５によって回転させられている時に、従動歯車１１６上の歯１２４は、従動歯車１１６、したがって、従動子デバイス２２を歯車トラック１２０に沿って長手方向に駆動するために、歯車トラック１２０上の歯１２２に係合する。
【００５３】
図９Ａは、従動子デバイス２２をガイドレール２８の近位端３１に向かって長手方向に駆動する、指令ユニット１２の動作を示す、駆動システム１０の斜視図である。具体的には、図９Ａに示されるように、第１のノブ１８を矢印３２Ａによって示される方向に回転させることで、従動子デバイス２２を、図７に示される中立の開始位置から（または、例えば、図８Ａに示される位置から）、ガイドレール２８の近位端３１に隣接する新しい位置に、矢印３２Ｂによって示される方向に、長手方向に駆動する。図１を参照すると、従動子デバイス２２を、矢印３２Ｂによって示される方向に、長手方向に駆動すること効果は、細長い部材１６を塊Ｍから引き出すことであり得る。
【００５４】
ここでも、第１のノブ１８を矢印３２Ａによって示される方向に回転させることで、第１の駆動スプール軸４８の類似した方向への回転を引き起こす。その結果、長手方向運動ワイヤ８２の第２の端部８８は、第１の駆動スプール軸４８の第２のスプール５２の周りにさらに巻回され、一方で、長手方向運動ワイヤ８２の第１の端部８６は、第１のスプール５０からさらに巻出される。それに応じて、当業者によって理解されるように、長手方向運動ワイヤ８２の第１の端部８６および第２の端部８８が、それぞれ、第１および第２のスプール５０および５２から巻出およびそれらの上に巻回されている間に、長手方向運動滑車１０５は、図９Ａにおいて矢印１２６によって示される方向に回転する。矢印１２６によって示される方向の長手方向運動滑車１０５の回転は、従動子デバイス２２の、図９Ａに示される近位位置への長手方向の駆動を引き起こす。
【００５５】
図９Ｂは、従動子デバイス２２がガイドレール２８の近位端３１に駆動された後の、従動子アセンブリ１４のガイドレール部分２８の下側１１４を示す図である。接続手段１１８が長手方向運動滑車１０５の運動を従動歯車１１６に連結するので、矢印１２６によって示される方向の滑車１０５の回転は、従動歯車１１６の類似した方向への対応する回転を引き起こす。具体的には、従動歯車１１６が長手方向運動滑車１０５によって回転させられている時に、従動歯車１１６上の歯１２４は、従動歯車１１６、したがって、従動子デバイス２２を、歯車トラック１２０に沿って、図９Ｂに示される近位位置に長手方向に駆動するために、歯車トラック１２０上の歯１２２に係合する。
【００５６】
図１０は、従動子デバイス２２の近位端２６から見た時に、整合デバイス３０を時計回り方向に回転させる、指令ユニット１２の動作を示す、駆動システム１０の斜視図である。具体的には、図１０に示されるように、第２のノブ２０を矢印３６Ａによって示される方向に回転させることで、整合デバイス３０は、図７に示される中立の開始位置から、矢印３６Ｂによって示される方向に回転する。図１を参照すると、整合デバイス３０を、矢印３６Ｂによって示される方向に回転させることの効果は、静止した状態である塊Ｍに対して、取り付けられた細長い部材１６を回転させることである。図１０に示されるように、整合デバイス３０は、時計回り方向にほぼ９０度回転させられている。しかしながら、当業者は、整合デバイス３０を、ゼロから３６０度の間の任意の量だけ回転させてもよいことを理解するであろう。
【００５７】
図４を参照して先に論じたように、第２のノブ２０が矢印３６Ａによって示される方向に回転させられる時に、第２の駆動スプール軸５４の端部分６８と第２の内部ノブ４４の第２のノブ歯車４６との間の接続により、第２の駆動スプール軸５４も類似した方向に回転させられる。その結果、回転運動ワイヤ８４の第１の端部９２は、第２の駆動スプール軸５４の第１のスプール５６の周りにさらに巻回され、一方で、回転運動ワイヤ８４の第２の端部９４は、第２のスプール５８からさらに巻出される。それに応じて、当業者によって理解されるように、回転運動ワイヤ８４の第１の端部９２および第２の端部９４が、それぞれ、第１および第２のスプール５６および５８上に巻回およびそれらから巻出されている間に、回転運動滑車１０６は、図１０において矢印３６Ｂによって示される方向に回転する。回転運動滑車１０６は、整合デバイス３０に連結、またはこれと一体的に形成されるので、整合デバイス３０も、矢印３６Ｂによって示される方向に回転する。
【００５８】
図１１は、従動子デバイス２２の近位端２６から見た時に、整合デバイス３０を反時計回り方向に回転させる、指令ユニット１２の動作を示す、駆動システム１０の斜視図である。具体的には、図１１に示されるように、第２のノブ２０を矢印３８Ａによって示される方向に回転させることで、整合デバイス３０は、図１０に示される位置から図７に示される中立の開始位置に、矢印３８Ｂによって示される方向に回転する。整合デバイス３０は、反時計回りにほぼ９０度だけ回転させられたように示されているが、当業者は、整合デバイス３０が、本発明の対象とする範囲から逸脱することなく、異なる量だけ回転させられるように、第２のノブ２０が操作されてもよいことを理解するであろう。
【００５９】
ここでも、第２のノブ２０を矢印３８Ａによって示される方向に回転させることで、第２の駆動スプール軸５４の類似した方向への回転を引き起こす。その結果、回転運動ワイヤ８４の第２の端部９４は、第２の駆動スプール軸５４の第２のスプール５８の周りにさらに巻回され、一方で、回転運動ワイヤ８４の第１の端部９２は、第１のスプール５６からさらに巻出される。それに応じて、当業者によって理解されるように、回転運動ワイヤ８４の第１の端部９２および第２の端部９４が、それぞれ、第１および第２のスプール５６および５８から巻出およびそれらの上に巻回されている間に、回転運動滑車１０６は、図１１において矢印３８Ｂによって示される方向に回転する。回転運動滑車１０６へのその取り付けにより、整合デバイス３０も、矢印３８Ｂによって示される方向に回転させられる。
【００６０】
図１２Ａは、図４を参照して上述した、第１のノブ１８で動作するように構造化される、第１の係止デバイス８５を示す図である。指令ユニット１２はまた、第２のノブ２０で動作するように構造化される、第２の係止デバイス８７を含むが、第１および第２の係止デバイス８５および８７は、どちらも、実質的に同一に動作する。したがって、第１の係止デバイス８５が詳細に示されて説明されるが、その議論は、同様に第２の係止デバイス８７にも適用される。
【００６１】
図１２Ａに示されるように、第１の係止デバイス８５は、指令基部１９の内面に係合するように構造化される底面１４２と、複数の係止歯１４８を伴う湾曲部分１４６を有する頂面１４４とを含む。係止デバイス８５は、開口１４９を通して挿入される締結具等の、あらゆる好適な手段によって指令基部１９に連結されてもよい。別の例示的実施形態において、係止デバイス８５は、指令基部１９と一体的に形成、または接着剤で指令基部１９に連結されてもよい。係止歯１４８は、第１のノブ１８が「係止」位置にある時に、第１のノブ歯車４２上の複数のノブ歯車歯１５０に係合するように構造化される。具体的には、第１のノブ１８は、通常、第１のばね８９によって係止位置に付勢されており、また、以前に説明した手法で細長い部材１６の長手方向位置を調整する前に、図１２Ｂに示されるように、「係止解除」位置に第１のばね８９のばね力に逆らって移動させなければならない。
【００６２】
図１２Ｂは、係止解除位置にある第１のノブ１８を示す、第１のノブ１８および第１の係止デバイス８５の斜視図である。具体的には、図２Ａ、８Ａ、および９Ａを参照して以前に説明したように、第１のノブ１８を矢印３２Ａによって示される方向または矢印３４Ａによって示される方向のいずれかに回転させる前に、第１のノブ１８を係止解除位置に移動させなければならない。第１のノブ１８は、軸方向力Ａを第１のノブ１８に印加することによって、図１２Ａに示される係止位置から、図１２Ｂに示される係止解除位置に移動させられ得、それによって、第１の係止デバイス８５上の係止歯１４８から、第１のノブ歯車４２上のノブ歯車歯１５０を係脱する。ノブ歯車歯１５０が係止歯１４８から係脱されると、ユーザは、軸方向力Ａが保持されている限り、第１のノブ１８を、矢印３２Ａおよび３４Ａによって示される方向に自由に回転させてもよい。細長い部材１６の長手方向位置のさらなる操作がもはや必要でなくなった時、ユーザは、単に、軸方向力Ａの印加を止めればよく、そして、第１のばね部材８９は、ノブ歯車歯１５０を係止歯１４８との係合状態に戻すように押し込み、それによって、第１のノブ１８のさらなる回転を防止する。当業者が理解するように、細長い部材１６の長手方向位置は、軸方向力Ａを第１のノブ１８に再度印加してノブを回転させることによって、さらに操作されてもよい。
【００６３】
図１２にさらに示されるように、第１の駆動スプール軸４８は、第１のスプール５０に隣接する、第１の軸フランジ１５２と、第２のスプール５２に隣接する、第２の軸フランジ１５４とを含んでもよい。具体的には、長手方向運動ワイヤ８２の第２の端部８８は、第２の軸フランジ１５４に沿って延在して、その端部分１５６に締結手段１５８で固定されてもよい。同様に、図１２Ｂには示されていないが、長手方向運動ワイヤ８２の第１の端部８６は、第１の軸フランジ１５２に沿って延在して、その端部分１６０に締結手段１６２で固定されてもよい。
【００６４】
当業者は、駆動システム１０が、特定の方向の長手方向および回転運動をもたらす、第１および第２のノブ１８および２０の回転運動に関して説明されてきたが、該駆動システムは、ノブの回転が、本発明の対象とする範囲から逸脱することなく、代わりに、反対方向の運動をもたらしてもよいことを理解するであろう。したがって、ノブ１８および２０の操作の結果として、細長い部材１６が移動する特定の方向は、本発明の必須構成要素ではない。
【００６５】
本発明を好適な実施形態を参照して説明したが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形状および細部の変更が行われ得ることを認識するであろう。
（項目１）
細長い部材の運動を制御するための駆動システムであって、
第１の回転ノブと第２の回転ノブとを有する基部ユニットと、
ガイドレールに摺動可能に連結される従動子を含む従動子アセンブリであって、該従動子は、長手方向運動滑車と、回転運動滑車と、該細長い部材がそれに取付可能であるように、該細長い部材を受容するよう構造化される整合要素とを含む、従動子アセンブリと、
該第１のノブの回転が、該従動子を該ガイドレールに沿って長手方向に駆動するように、該第１の回転ノブを該長手方向運動滑車に動作可能に連結する、長手方向運動ワイヤと、
該第２のノブの回転が、該整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように、該第２の回転ノブを該回転運動滑車に動作可能に連結する、回転運動ワイヤと
を備える、駆動システム。
（項目２）
上記第１のノブは、第１の駆動スプール軸に動作可能に連結され、上記第２のノブは、第２の駆動スプール軸に動作可能に連結される、項目１に記載の駆動システム。
（項目３）
上記長手方向運動ワイヤは、上記第１の駆動スプール軸を上記長手方向運動滑車に動作可能に連結し、上記回転運動ワイヤは、上記第２の駆動スプール軸を上記回転運動滑車に動作可能に連結し、上記第２のノブの回転は、上記整合要素の回転運動を引き起こす、該回転運動ワイヤの長手方向運動を生じさせる、項目２に記載の駆動システム。
（項目４）
上記基部ユニットはさらに、
第１のノブ歯車を有する第１の内部ノブであって、該第１の内部ノブは、上記第１の回転ノブを上記第１の駆動スプール軸に動作可能に連結する、第１の内部ノブと、
第２のノブ歯車を有する第２の内部ノブであって、該第２の内部ノブは、上記第２の回転ノブを上記第２の駆動スプール軸に動作可能に連結する、第２の内部ノブと
を備える、項目２に記載の駆動システム。
（項目５）
上記第１の内部ノブはさらに、複数のノブ歯車の歯を有する、第１のノブ歯車を備える、項目４に記載の駆動システム。
（項目６）
上記第１の駆動スプール軸は、断面がほぼ正方形である端部分を含む、項目５に記載の駆動システム。
（項目７）
上記第１の内部ノブの上記第１のノブ歯車は、上記第１の駆動スプール軸の断面がほぼ正方形である端部分を受容するように構造化される開口を含む、項目６に記載の駆動システム。
（項目８）
上記基部ユニットに連結される係止デバイスをさらに備え、該係止デバイスは、上記第１の回転ノブが係止位置にあるときに、上記複数のノブ歯車の歯と係合可能である複数の係止歯を有する、項目５に記載の駆動システム。
（項目９）
上記第１の駆動スプール軸は、上記長手方向運動ワイヤの第１の端部を受容するように構造化される第１のスプールと、該長手方向運動ワイヤの第２の端部を受容するように構造化される第２のスプールとを備える、項目２に記載の駆動システム。
（項目１０）
上記第２の駆動スプール軸は、上記回転運動ワイヤの第１の端部を受容するように構造化される第１のスプールと、該回転運動ワイヤの第２の端部を受容するように構造化される第２のスプールとを備える、項目９に記載の駆動システム。
（項目１１）
上記従動子はさらに、上記回転運動ワイヤを係合するための、上記回転運動滑車に隣接して位置付けられる、１つ以上の遊び滑車部材を備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１２）
上記従動子アセンブリはさらに、
上記長手方向運動滑車に連結され、複数の歯車の歯を含む、従動歯車と、
該従動歯車の、歯車の歯に係合するように構造化される複数の歯車トラックの歯を有する、歯車トラックと
を備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１３）
上記基部ユニットと上記従動子アセンブリとの間に延在し、その中で上記長手方向運動ワイヤを受容するように構造化される、第１の一対のワイヤシースと、
上記基部ユニットと上記従動子アセンブリとの間に延在し、その中で上記回転運動ワイヤを受容するように構造化される、第２の一対のワイヤシースと
をさらに備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１４）
上記第１の一対のワイヤシースに取付可能である、第１の張力ブロックアセンブリと、
上記第２の一対のワイヤシースに取付可能である、第２の張力ブロックアセンブリと
をさらに備える、項目１３に記載の駆動システム。
（項目１５）
上記従動子アセンブリはさらに、上記長手方向運動滑車に連結され、上記従動子を上記ガイドレールに沿って長手方向に駆動するために歯車トラックに沿って移動可能である、従動歯車を備える、項目１に記載の駆動システム。
（項目１６）
細長い部材の運動を制御するための方法であって、
駆動システムを提供することであって、該駆動システムは、
第１の回転ノブと、第２の回転ノブとを有する、基部ユニットと、
ガイドレールに摺動可能に連結される従動子を含む、従動子アセンブリであって、該従動子は、長手方向運動滑車と、回転運動滑車と、該細長い部材がそれに取付可能であるように、該細長い部材を受容するよう構造化される整合要素とを含む、従動子アセンブリと、
該第１の回転ノブを該長手方向運動滑車に動作可能に連結する、長手方向運動ワイヤと、
該第２の回転ノブを該回転運動滑車に動作可能に連結する、回転運動ワイヤと
を備える、ことと、
該従動子を該ガイドレールに沿って長手方向に駆動するように、該第１の回転ノブを回転させることと、
該整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように、該第２の回転ノブを回転させることと
を含む、方法。
（項目１７）
上記従動子アセンブリはさらに、
上記長手方向運動滑車に連結され、複数の歯車の歯を含む、従動歯車と、
上記従動歯車の上記歯車の歯に係合するように構造化される複数の歯車トラックの歯を有する、歯車トラックと、
を備える、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
上記第１のノブは、第１の駆動スプール軸に動作可能に連結され、上記第２のノブは、第２の駆動スプール軸に動作可能に連結される、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
上記長手方向運動ワイヤは、上記第１の駆動スプール軸を上記長手方向運動滑車に動作可能に連結し、上記回転運動ワイヤは、上記第２の駆動スプール軸を上記回転運動滑車に動作可能に連結し、上記第２のノブの回転は、上記整合要素の回転運動を引き起こす、上記回転運動ワイヤの長手方向運動を生じさせる、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
上記ガイドレールに沿って上記従動子を駆動するように上記ノブを回転させる前に、上記第１の回転ノブを係止位置から係止解除位置に移動させることをさらに含む、項目１６に記載の方法。
（項目２１）
上記整合要素および取り付けられた細長い部材を回転させるように上記ノブを回転させる前に、上記第２の回転ノブを係止位置から係止解除位置に移動させることをさらに含む、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
上記第１および第２の回転ノブはそれぞれ、上記ノブが上記係止位置にあるときに、上記基部ユニットの対応する複数の係止歯に係合するように構造化される、複数のノブ歯車の歯を含む、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
上記第１および第２の回転ノブは、実質的に軸方向の力を上記ノブに適用することによって、上記係止位置から上記係止解除位置に移動させられてもよい、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
上記第１および第２の回転ノブの上記ノブ歯車の歯は、上記ノブが上記係止解除位置に移動させられたときに、上記対応する係止歯から係脱される、項目２３に記載の方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【外国語明細書】
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