(57)【要約】装置（５１）は、ニードル配置マニピュレータ（１）と、マニピュレータのためのアタッチメント（５２）とを備える。マニピュレータは、ニードルホルダと、ロータリー機構とを備える。ロータリー機構（３、４）は、遠隔運動中心（ＲＣＭ：１１）を有し、ニードルホルダの軸がカバレッジの円錐形領域（１０８）をたどるようにニードルホルダ（５）を配置するように構成され、カバレッジの円錐形領域がその頂点（ａｐｅｘ）をＲＣＭで有し、そのベースをニードル配置対象（１４）に向かう方向に有する。アタッチメントが、ガイド機構を支持し、ニードル配置対象へ取り付けられるように構成されている。アタッチメントが、ニードルホルダの軸がカバレッジの円錐形領域の外側に位置する挿入のターゲット（１４）に交差するように、ニードル配置対象に対してロータリー機構の傾斜を変化させるように構成されているガイド部分（１８３ｃ）を備える。【選択図】図４３
2019536513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸（５ａ）を有し、ニードル配置対象（１５）に対して配置されるニードル（１２）を保持するように構成されているニードルホルダ（５）と、
遠隔運動中心（ＲＣＭ：１１）を有し、前記ニードルホルダの前記軸がカバレッジの円錐形領域をたどるように前記ニードルホルダ（５）を配置するように構成されているロータリー機構（３、４）であって、前記カバレッジの円錐形領域がその頂点を前記ＲＣＭで有し、そのベースを前記ニードル配置対象（１４）に向かう方向に有するロータリー機構（３、４）と、
ガイド機構（３、４）に堅固に固定されるように構成されているベース本体（２）と、
前記ベース本体を支持し、前記ニードル配置対象へ取り付けられるように構成されているアタッチメント（５２、１８３））と、
を備え、
前記アタッチメント（１８３）は、
前記ベース本体と係合するように構成されている嵌合部分（１８３ａ）、および
前記ニードル配置対象に対して前記ロータリー機構の傾斜を変化させるように構成されているガイド部分（１８３ｃ）を備え、
前記ニードルホルダの前記軸が前記カバレッジの円錐形領域の外側に位置する挿入のターゲットに交差するように、前記ガイド部分が前記ロータリー機構の前記傾斜を変化させる、装置。
【請求項２】
前記ベース本体は、円筒状部分を備え、可動部は、前記ベース本体の前記円筒状部分と嵌合されるように構成されている軸方向嵌合部を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アタッチメントは、
可動部および固定部と、
前記固定部に対する前記可動部の移動を抑制するように構成されている制動手段と、
をさらに備え、
前記ガイド部分は、前記可動部と前記固定部との間に形成された球状面を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記ニードル配置対象の表面に設置されるように構成されているマウント面を備え、
前記ロータリー機構は、前記遠隔運動中心（ＲＣＭ）と交差する回転軸を有するロータリーガイドを備え、
前記ロータリーガイドは、円錐形カバレッジ領域内の任意の位置へ前記ニードルホルダの前記軸を位置決めするように前記ニードルホルダを移動させるように構成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記マウント面は、前記ニードル配置対象の形状に適合する湾曲面を備え、
前記遠隔運動中心は、前記湾曲面上に位置する、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ガイド部分は、球状軌跡に沿って延びる球状ガイドを備え、
前記球状ガイドは、前記球状軌跡の中心点のまわりに固定部に対して可動部を案内する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ロータリー機構は、前記遠隔運動中心に交差する回転軸を有するロータリーガイドを備え、
前記球状軌跡の前記中心点は、前記遠隔運動中心に一致する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ガイド部分は、円筒面に沿って延びる円筒形ガイドを備え、
前記可動部は、前記円筒面の中心軸のまわりに前記固定部に対して前記円筒形ガイドに沿って移動する、請求項３に記載の装置。
【請求項９】
前記ガイド機構の前記遠隔運動中心は、前記円筒面の前記中心軸と交差する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ガイド部分は、軸のまわりに３６０度を超えて前記固定部に対して可動部を回転させるように構成されている回転可能な軸受を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記アタッチメント（１５２）は、
固定部（１５３）と、
前記固定部に対して移動するように構成されている第１の可動部（１５４）と、
前記第２の可動部に対して移動するように構成されている第２の可動部（１５５）と、を備え、
前記ガイド部分は、前記固定部と前記第１の可動部との間に形成された第１のガイド（１５３ｂ）と、前記第１の可動部と前記第２の可動部との間に設置された第２のガイド（１５４ｂ）と、を備え、前記第２のガイドは、前記第１の可動部に対して前記第２の可動部を支持および案内するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記固定部（１５３）は、前記ニードル配置対象の表面（１５）に設置されるように構成されているマウント面（１５３ａ）を備え、
前記マウント面（１５３ａ）は、前記ニードル配置対象の形状に適合する湾曲面を備え、
前記第１のガイドから前記湾曲面までの距離（ｔ）、および前記第２のガイドから前記湾曲面までの距離（ｔ＋ｓ）の１つまたは複数が一定である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のガイドおよび前記第２のガイドのうちの少なくとも１つは、前記第１の可動部または前記第２の可動部を支持し、直線的に案内するリニアガイドを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のガイドおよび前記第２のガイドのうちの少なくとも１つは、前記第１の可動部または前記第２の可動部を円筒面上で支持および案内する円筒形ガイドを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記固定部（１５３）は、前記ニードル配置対象の表面（１５）に設置されるように構成されているマウント面（１５３ａ）を備え、
前記マウント面（１５３ａ）は、前記ニードル配置対象の形状に適合する湾曲面を備え、
前記固定部の前記マウント面（１５３ａ）は、球状面を備え、
前記固定部の前記マウント面を備える前記球状面の中心は、前記円筒形ガイドの中心軸である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１のガイドおよび前記第２のガイドのうちの少なくとも１つは、球状軌跡に沿って前記第１の可動部または前記第２の可動部を支持および案内する球状ガイドを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記固定部のマウント面を含む包絡面は、球状軌跡を備え、
前記第１のガイドおよび前記第２のガイドは、前記球状軌跡に沿って前記第１の可動部または前記第２の可動部を支持および案内する球状ガイドを備え、
前記マウント面を含む前記球状軌跡の中心は、前記第１および第２の球状ガイドの中心と一致する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記アタッチメントは、前記ベース本体と前記ニードル配置対象の表面に設置されたＲＦコイルとの間に設置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記アタッチメントは、前記ＲＦコイルに対する前記アタッチメントの位置を決定するとともに、前記ＲＦコイルの前記位置を所定の位置に維持するマウント部（１３３ｂ、１３４ｂ）をさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
接着剤素材は、前記アタッチメントの前記固定部に前記ＲＦコイルを一時的に接着するようにマウンティング部の一部に設置され、
前記ＲＦコイルに対する前記アタッチメントの位置は、前記接着剤素材の接着力を用いて維持される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記制動手段は、前記固定部に設けられた接触部分を前記可動部に対して押圧する押圧手段を備え、
前記可動部の位置または姿勢は、前記押圧手段によって固定され、
前記可動部の前記固定された位置または姿勢は、前記押圧手段の押す力を弱めることによって、または前記押す力を一時的に変化させることによって解除される、請求項３に記載の装置。
【請求項２２】
前記制動手段は、前記固定部に設けられた圧電素子であって、前記接触部分が前記圧電素子の端部に設置されている圧電素子と、前記接触部分を前記可動部に押圧する弾性部材とを備え、
前記可動部の前記固定された位置または姿勢は、前記圧電素子に交流電圧を印加することによって解除される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記アタッチメントは、前記ニードル配置対象（１５）に対して前記ロータリー機構（３、４）の前記傾斜を変化させるように構成されている１つまたは複数のくさび状アダプタ（１８３）を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記ガイド部分は、前記１つまたは複数のくさび状アダプタのうちの少なくとも１つに形成された傾斜面（１８３ｃ）を備え、前記傾斜面は、所定の角度（δ）を有し、
前記傾斜面は、拡大の前には前記カバレッジの円錐形領域の外側に位置していた前記挿入のターゲットに、前記ニードルホルダの前記軸が交差するように、前記所定の角度だけ前記カバレッジの円錐形領域を拡大する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記ニードル配置対象の輪郭形状に従った形状のベース（１９０）をさらに備え、前記ベースは、ＲＦコイルアレイを設定するセッティング部と、傾斜面を有する突出部とを有し、前記突出部は、前記ＲＦコイルアレイ内の開口部の１つと位置合わせされ、
前記１つまたは複数のくさび状アダプタ（１８３１、１８３２）は、前記ニードル配置対象（１５）に対して前記ロータリー機構（３、４）の前記傾斜を変化させるための前記ベースの前記傾斜面に配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記所定の角度は、前記ロータリー機構が、前記ＲＦコイル上の前記開口部に隣接して着座する増幅器エンクロージャとの干渉を避けることを確実にするように構成されている、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記ニードル配置対象の輪郭形状に従った形状のベース（１９０）をさらに備え、前記ベースは、ＲＦコイルアレイを設定するセッティング部と、前記ＲＦコイルアレイ内の開口部のうちの１つと位置合わせされるように構成された突出部とを有し、
前記１つまたは複数のくさび状アダプタ（１８３１、１８３２）のうちの１つは、前記ニードル配置対象（１５）に対して傾斜面が前記ロータリー機構（３、４）の前記傾斜を変化させるように、単一部品として前記ベースの突出部と一体である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記アタッチメント（１８２、２８３）と前記ロータリー機構（３、４）の前記ベース本体（２）との間の配置された１つまたは複数のリニアガイド（２００、２０１、２０２）をさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記１つまたは複数のリニアガイドのうちの少なくとも１つは、前記傾斜面に沿って、または前記傾斜面に直交する方向に沿って、前記遠隔運動中心を特定の位置へ移動させるように構成されている一定距離の並進アダプタである、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
ニードル配置対象の画像が核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）モダリティによって取り込まれるときに、高周波（ＲＦ）コイルと共に用いるためのアタッチメントであって、
前記ＲＦコイルの開口部に嵌合するように構成されている突出部と、
前記アタッチメントを間に挟んで、前記ＲＦコイルの上方で傾斜している状態で、ニードル配置マニピュレータを支持するように構成されている傾斜面を有し、ニードルホルダが遠隔運動中心（ＲＣＭ：１１）を有する、ガイド部分であって、カバレッジの円錐形領域内でニードルを位置決めするように構成されており、前記カバレッジの円錐形領域がその頂点を前記ＲＣＭで有すると共に、前記ニードル配置対象（１４）に向かう方向にそのベースを有するガイド部分と、
を備え、
前記ガイド部分（１８３ｃ）は、前記ニードルの軸が、前記カバレッジの円錐形領域の外側に位置する挿入のターゲットと交差するように、前記ニードル配置対象に対して前記ニードル配置マニピュレータの傾斜を変化させるように構成されている、アタッチメント。
【請求項３１】
前記アタッチメントの傾斜面側で前記ニードル配置マニピュレータと前記アタッチメントの間の相対位置関係を維持するロック機構をさらに備える、請求項３０に記載のアタッチメント。
【請求項３２】
前記ＲＦコイルは、フェーズドアレイコイルであり、
前記傾斜面は、前記フェーズドアレイコイルが前記突出部を内部に嵌合する前記開口部の近くに備える信号処理部（４０ａ）と前記傾斜面が物理的に接触するのを回避することを可能にする傾斜角度を有する、請求項３０に記載のアタッチメント。
【請求項３３】
前記傾斜面は、５度から３０度の範囲の傾斜角度を有する、請求項３０に記載のアタッチメント。
【請求項３４】
前記カバレッジの円錐形領域は、４θの頂角を有すると共に、前記遠隔運動中心を頂点として備え、θは、第１の回転ガイドの軸とロータリー機構の第２の回転ガイドとがなす角度であって、０°＜θ＜９０°を満たす、請求項３０に記載のアタッチメント。
【請求項３５】
前記傾斜面は、傾斜角度δを有し、
頂角が４θ＋２δであり、前記遠隔運動中心が前記頂点にある円錐形領域に、前記カバレッジの円錐形領域の前記頂角が増加するように、前記ガイド部分（１８３ｃ）は、前記ニードル配置対象に対して前記ニードル配置マニピュレータの傾斜を変化させるように構成されている、
請求項３０に記載のアタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１０月１９日に出願した米国仮特許出願第６２／４１０１２３号の優先権を主張するものであり、その本開示は、これによって参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、医療デバイスに関し、より詳細には、低侵襲穿刺治療における穿刺器具（ｐｕｎｃｔｕｒｅ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）の保持および位置決めのための配置マニピュレータ、ならびにニードル配置マニピュレータの姿勢を調整および保持するためのアタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００３】
患者の生体内診断検査、治療処置、および手術のための医療デバイスが、よく知られている。低侵襲治療の代表的な手技として、ニードルおよび／またはカテーテルなどの様々な器具を患者の患部へ慎重に導く経皮的穿刺治療がある。穿刺治療の例として、ラジオ波（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗａｖｅ）によって腫瘍や癌細胞を焼くことで治療を行う焼灼（ａｂｌａｔｉｏｎ）や、冷凍装置、冷却ガス等によって腫瘍および癌性細胞を凍らせる凍結療法（ｃｒｙｏｔｈｅｒａｐｙ）がある。加えて、穿刺による生検（ｂｉｏｐｓｙ）が、組織採集に基づいた病理学による診断の一環として広く行われている。別の例は、経皮的マイクロ波凝固（ＭＣ）療法であり、これは、悪性肝腫瘍治療に用いられる低侵襲手術である。ＭＣ技法では、悪性肝腫瘍全体を破壊するために、腫瘍のサイズおよび病巣へのアクセスしやすさが、検討されるべきファクタである。例えば、小さい肝腫瘍については、マイクロ波凝固（ＭＣ）は、シングルニードルだけで行うことができるのに対して、不規則で大きい腫瘍を対象とするためには、マルチプルオーバラッピングＭＣ療法を適用することになり、一連のシングルニードルを必要とする。マルチプルニードル手術プランニングは、ニードルが衝突せずに到達可能な作業空間を必要とし、これは、ニードルと障害物の間で衝突させずにターゲットに到達する一組のニードル挿入軌跡である。例えば、Ｌｉｕら、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｎｅｅｄｌｅ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｒｏｂｏｔｉｃ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｌａｒｇｅ  Ｌｉｖｅｒ  Ｔｕｍｏｒ  Ｔｈｅｒａｐｙ」，ＰＬｏＳ  ＯＮＥ  １１（３）：ｅ０１４９４８２，２０１６年３月１６日を参照されたい。
【０００４】
腫瘍等のターゲットに対してニードルを精度よく位置決めを行うために、このような穿刺治療において、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナや核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）スキャナ等の医療用画像モダリティを用いて取得した医療用画像は、体内におけるニードルの位置および軌跡を視覚化するために用いられている。このような視覚化モダリティを用いるそうした穿刺治療では、１度の穿刺によってターゲット組織（ｔａｒｇｅｔ  ｔｉｓｓｕｅ）に到達するのは困難であり、複数回の医療用画像取得を行い、取得した画像を基にプランニングを行い、段階的なやり方で少しずつ穿刺軌道を修正しながらターゲット組織に到達する。したがって、手術時間の短縮および患者の負担の軽減のために、少ない軌道修正回数でニードルをターゲット組織に位置決めを行うための、ニードル配置マニピュレータの開発が提案されている。特に、患者の体表面に直接取り付けられることになるボディマウントニードル配置マニピュレータが、提案されている。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１４／０２７５９７８号は、ロータリーガイドの遠隔運動中心（ＲＣＭ）を基にしてニードルの向きを決定するために互いに対して一定の角度で取り付けられる一対のロータリーガイドを含むボディマウントニードル配置マニピュレータの一例を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
米国特許出願公開第２０１４／０２７５９７８号は、ニードル配置マニピュレータおよび高周波（ＲＦ）コイルを互いに干渉させずに患者の身体に設置する方法を開示する。この方法は、ＲＦコイルとしてサーフェスコイルの一種であるシングルループＲＦコイルを用い、患者の身体に接触するベース面とＲＦコイルが設置される設置部とを含む第１のアタッチメントと、マニピュレータのベース本体に接続される第２のアタッチメントとを使用する。このようにして、マニピュレータおよびシングルループＲＦコイルを互いに干渉させずに設置することが可能である。しかしながら、患者上のニードル挿入ターゲットに到達するカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の範囲は、限られる傾向がある。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１４／０２７５９７８号に開示された方法に関してニードル配置マニピュレータを用いて位置決め範囲（カバレッジ範囲）を増大させるためには、第１の回転ガイドに対する第２の回転ガイドの取付角度を増大させることが必要である。第１の回転ガイドに対する第２の回転ガイドの取付角度を増大させるために、回転ガイド間の干渉を防ぐために、第２の回転ガイドの外形寸法を小さくする、または第２の回転ガイドを第１の回転ガイドからより遠くに離して設置することが必要である。第２の回転ガイドの外形寸法を小さくすると、ニードルホルダを設置する第２の回転ガイドの開口部のサイズが減少する。これにより、ニードルが、開口部を通じて穿刺箇所付近の皮膚にアクセスするのが難しくなる可能性があり、ニードルホルダと第２の回転ガイドの間で干渉を引き起こさせる可能性がある。第２の回転ガイドを第１の回転ガイドからより遠くに離して設置すると、第１の回転ガイドに対する第２の回転ガイドの取付角度が増大するにつれて、ニードル配置マニピュレータの高さが増加し、これによりマニピュレータのサイズを増大させ、したがって、ニードル配置マニピュレータとＭＲＩまたはＸ線ＣＴスキャナの内腔の間の干渉を引き起こす可能性がある。
【０００８】
以上の理由により、米国特許出願公開第２０１４／０２７５９７８号に開示されたボディマウントニードル配置マニピュレータのカバレッジを拡大させるのは容易でない。さらに、米国特許出願公開第２０１４／０２７５９７８号では、ターゲット組織が、ニードル配置マニピュレータのカバレッジ内にない場合、第２のアタッチメントを患者の身体に配置した後、始めから患者の身体に第１のアタッチメントおよびＲＦコイルを再配置したり、ニードルマニピュレータを再び取り付けたりする等、アタッチメント作業を繰返すことが必要になる。この再作業により、作業時間が延びるので、患者の負担が増加する可能性があり、例えば、消毒したニードル配置マニピュレータが、消毒していないＲＦコイル等の物体に接触する可能性があるので、安全性リスクが増大し得る。
【０００９】
上記に鑑みて、本開示は、ニードル配置マニピュレータを患者の身体に配置した後に、ニードル挿入ターゲット（組織ターゲット）がニードル配置マニピュレータのカバレッジの外側となってしまう場合でも、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを調整することができる拡大されたカバレッジとニードル配置マニピュレータのアタッチメントとを有するニードル配置マニピュレータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態によれば、本開示は、ニードルホルダ（ｎｅｅｄｌｅ  ｈｏｌｄｅｒ）、ガイド機構（ｇｕｉｄｅ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）、係合手段（ｅｎｇａｇｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、およびマウント面（ｍｏｕｎｔ  ｓｕｒｆａｃｅ）を備えるアタッチメント（ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）、ならびにニードル配置マニピュレータ（ｎｅｅｄｌｅ  ｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ）を提供する。前記ガイド機構は、入軸に沿ってニードルを保持するように構成されている。前記ガイド機構は、ターゲット組織に対して所定の方向に前記挿入軸を位置決めするように構成されている。前記係合手段は、前記ガイド機構を支持する装置本体を支持および固定するように構成されている。前記マウント面は、ニードル配置対象に配置されるように構成されている。前記アタッチメントは、前記マウント面に対して所定の姿勢に前記装置本体を変化させるように構成されている傾斜面と、前記傾斜面の傾斜角度または軸受を変化させるように構成されている調整手段（ａｄｊｕｓｔｉｎｇ  ｕｎｉｔ）とを備える。前記装置本体および前記アタッチメントは、それぞれ、互いの相対位置を保持するように構成されている保持手段（ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を備える。前記ニードル配置マニピュレータは、前記装置本体が前記係合手段で前記アタッチメントに固定されるように構成されている。
【００１１】
別の実施形態によれば、本開示は、軸（５ａ）を有し、ニードル配置対象（１５）に対して配置されるニードル（１２）を保持するように構成されているニードルホルダ（５）と、遠隔運動中心（ＲＣＭ：１１）を有し、前記ニードルホルダの前記軸がカバレッジの円錐形領域をたどるように前記ニードルホルダ（５）を配置するように構成されているロータリー機構（３、４）であって、前記カバレッジの円錐形領域がその頂点（ａｐｅｘ）を前記ＲＣＭで有し、そのベースを前記ニードル配置対象（１４）に向かう方向に有するロータリー機構（３、４）と、前記ガイド機構（３、４）に堅固に固定される（ｒｉｇｉｄｌｙ  ｆｉｘｅｄ）ように構成されているベース本体（２）と、前記ベース本体を支持し、前記ニードル配置対象へ取り付けられるように構成されているアタッチメント（５２、１８３））とを備える装置を提供する。アタッチメント（１８３）は、前記ベース本体と係合するように構成されている嵌合部分（１８３ａ）、および前記ニードル配置対象に対して前記ロータリー機構の傾斜を変化させるように構成されているガイド部分（１８３ｃ）を備え、前記ニードルホルダの前記軸が前記カバレッジの円錐形領域の外側に位置する挿入のターゲットに交差するように、前記ガイド部分が前記ロータリー機構の前記傾斜を変化させる。
【００１２】
本開示の前記様々な実施形態によれば、前記ニードル配置マニピュレータを患者の身体に配置した後に、前記ターゲット組織がニードル配置マニピュレータの前記カバレッジの外側にあると分かった場合でも、前記ターゲットイシューが前記カバレッジ内に入るように前記アタッチメントを用いて調整することによって前記カバレッジを修正することができる。
【００１３】
本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照することで以下の例示的な実施形態の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示の第１の実施形態における装置本体の概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示の第１の実施形態における装置本体の概略斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本開示の第１の実施形態における装置本体の概略斜視図である。
【図２】図２Ａは、装置本体の概略断面図である。図２Ｂは、図２Ａの破線領域Ａの拡大図である。
【図３】図３は、第１の実施形態におけるニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図４】図４Ａは、第１の実施形態におけるアタッチメントの概略斜視図である。図４Ｂは、アタッチメントの断面の概略斜視図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、ニードル配置マニピュレータを用いた穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態におけるニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図７】図７Ａは、第１の実施形態におけるアタッチメントの概略斜視図である。図７Ｂは、アタッチメントの断面の概略斜視図である。
【図８】図８Ａは、ニードル配置マニピュレータの断面図である。図８Ｂは、図８Ａの破線領域Ｂの拡大図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図１０】図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを示す図である。
【図１１】図１１Ａは、第１の実施形態におけるニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。図１１Ｂは、図１１Ａの破線領域Ｃの拡大図である。
【図１２】図１２は、本開示の第２の実施形態におけるニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態におけるアタッチメントの概略斜視図である。
【図１４】図１４Ａは、アタッチメント１２２の概略断面図である。図１４Ｂは、図１４Ａの破線領域Ｄの拡大図である。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図１６】図１６Ａは、本開示の第３の実施形態における第１のアタッチメントの概略斜視図である。図１６Ｂは、第３の実施形態における第２のアタッチメントの概略斜視図である。図１６Ｃは、シングルループコイルの概略斜視図である。
【図１７】図１７Ａは、第３の実施形態の第１のニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。図１７Ｂは、第３の実施形態の第２のニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図１８】図１８Ａは、シミュレートした穿刺を示す第１のニードル配置マニピュレータの概略断面図である。図１８Ｂは、シミュレートした穿刺を示す第２のニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図１９】図１９は、本開示の第４の実施形態におけるフェーズドアレイコイルの概略斜視図である。
【図２０】図２０は、フェーズドアレイコイルに設置されたフェーズドアレイコイルの概略斜視図である。
【図２１】図２１Ａ、図２１Ｂ、および図２１Ｃは、第４の実施形態におけるアタッチメントの概略斜視図である。
【図２２】図２２Ａおよび図２２Ｂは、アタッチメントの概略断面図である。
【図２３】図２３Ａおよび図２３Ｂは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図２４】図２４は、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを示す図である。
【図２５】図２５は、本開示の第５の実施形態におけるニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図２６】図２６Ａおよび図２６Ｂは、第５の実施形態のアタッチメントの概略斜視図である。
【図２７】図２７Ａおよび図２７Ｂは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図２８】図２８Ａは、アタッチメントの概略斜視図である。図２８Ｂは、アタッチメントの概略平面図である。
【図２９】図２９Ａおよび図２９Ｂは、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを示す図である。
【図３０】図３０は、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを示す図である。
【図３１】図３１Ａは、本開示の第６の実施形態におけるフェーズドアレイコイルに設置されたニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。図３１Ｂは、第６の実施形態におけるフェーズドアレイコイルに設置されたニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図３２】図３２Ａおよび図３２Ｂは、アタッチメントの概略斜視図である。図３２Ｃは、図３２Ａの破線領域Ｅの拡大図である。図３２Ｄは、図３２Ａの破線領域Ｆの拡大図である。
【図３３】図３３Ａおよび図３３Ｂは、第６の実施形態の可動部の概略斜視図である。
【図３４】図３４Ａ、図３４Ｂ、図３４Ｃ、および図３４Ｄは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図３５】図３５Ａは、フェーズドアレイコイルに設置された第７の実施形態におけるニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。図３５Ｂは、フェーズドアレイコイルに設置されたニードル配置マニピュレータの概略斜視図である。
【図３６】図３６Ａ、図３６Ｂ、および図３６Ｃは、第７の実施形態におけるアタッチメントの概略斜視図である。
【図３７】図３７Ａおよび図３７Ｂは、第７の実施形態の可動部の概略斜視図である。
【図３８】図３８は、第７の実施形態の固定部の概略斜視図である。
【図３９】図３９Ａおよび図３９Ｂは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略断面図である。
【図４０】図４０Ａおよび図４０Ｂは、シミュレートした穿刺を示すニードル配置マニピュレータの概略平面図である。
【図４１】図４１Ａ、図４１Ｂ、および図４１Ｃは、それぞれ、第７の実施形態における静止傾斜式アダプタ（ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ  ｉｎｃｌｉｎｅｄ  ａｄａｐｔｅｒ）として設計された第１の例のアタッチメントの斜視図、上面図、および底面図である。
【図４２】図４２Ａ、図４２Ｂ、および図４２Ｃは、それぞれ、第７の実施形態における静止傾斜式アダプタとして設計された第２の例のアタッチメントの斜視図、上面図、および底面図である。図４２Ｄおよび図４２Ｅは、第７の実施形態における静止傾斜式アダプタとして設計された第２の例のアタッチメントの側面図である。
【図４３】図４３は、第７の実施形態における経皮的穿刺作業中の静止傾斜式アダプタの典型的な機能性および適用を示す図である。
【図４４Ａ】図４４Ａは、第７の実施形態における経皮的穿刺作業中の静止傾斜式アダプタとして設計されたアタッチメントのさらなる例示的な機能性および適用を示す図である。
【図４４Ｂ】図４４Ｂは、第７の実施形態における経皮的穿刺作業中の静止傾斜式アダプタとして設計されたアタッチメントのさらなる例示的な機能性および適用を示す図である。
【図４４Ｃ】図４４Ｃは、アタッチメントが互いに積み重ねられた複数のくさび状アダプタを含む、ニードル配置マニピュレータのための、静止傾斜式アダプタとして設計されたアタッチメントの一例を示す図である。
【図４５】図４５は、ニードル配置マニピュレータがフェーズドアレイＲＦコイルの部品との干渉を避けるように、傾斜面を有する１つまたは複数のアタッチメントを被験者の身体へ取り付けるために湾曲したベースを用いる例を示す図である。
【図４６】図４６Ａおよび図４６Ｂは、患者の身体の輪郭形状に適合するように構成された湾曲した取付面を有するベースの構成の側面図である。
【図４７Ａ】図４７Ａは、一定距離並進アダプタ（ｆｉｘｅｄ  ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ  ａｄａｐｔｅｒ）として構成されている１つまたは複数のリニアガイドへ取り付けられるアタッチメントの実施形態の斜視図および断面図である。
【図４７Ｂ】図４７Ｂは、一定距離並進アダプタとして構成されている１つまたは複数のリニアガイドへ取り付けられるアタッチメントの実施形態の斜視図および断面図である。
【図４７Ｃ】図４７Ｃは、一定距離並進アダプタとして構成されている１つまたは複数のリニアガイドへ取り付けられるアタッチメントの実施形態の斜視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ、本開示を説明する。本開示は、記載されている様々な実施形態に限定されないことを理解されたい。様々な実施形態の任意の組合せから結果として得られるニードル配置マニピュレータおよびそのためのアタッチメントも、本開示の範囲内にある。
【００１６】
第１の実施形態
図１Ａおよび図１Ｃから図１１Ａおよび図１１Ｂを参照しつつ、本開示の第１の実施形態を説明する。図１Ａから図１Ｃは、第１の実施形態における、異なる角度から見たニードル配置マニピュレータの一部である装置本体１の概略斜視図である。装置本体１は、回転２自由度をもつ遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構である。本実施形態では、患者の体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を可視化するために、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナを用いる。まず、装置本体１の構造について、説明する。装置本体１のベース本体２には、軸８のまわりに回転可能な第１の回転ガイド３が取り付けられている。この第１の回転ガイド３には、硬質カバー１０が取り付けられている。この硬質カバー１０には、第２の回転ガイド４が取り付けられている。この第２の回転ガイド４には、ニードル１２を挿入軸５ａに沿って案内、およびニードル１２を保持するニードルホルダ５が取り付けられている。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、および図２Ｂに示されるように、ある要素が別の要素に取り付けられると説明されることは、このような要素が剛結合されることを意味する。用語「剛結合される（ｒｉｇｉｄｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」は、接続するとその結果として、接続された要素間には、わずかな公差を除いて、相対運動が存在しないことを意味するものである。
【００１７】
図１Ｃは、装置本体１のベース本体２の底面図を示す。ベース本体２は、その上面で第１の回転ガイド３を支持するように構成されたリング状構造である。ベース本体２上には、円筒形嵌合部２ａが、その軸中心とほぼ同心の円筒開口部として形成されている。ベース本体２の底面２ｃは、溝２ｂを備える。円筒形嵌合部２ａは、装置本体１をアタッチメントへ係合する働きをする。
【００１８】
第２の回転ガイド４は、軸９のまわりに回転可能な機構である。軸９、およびニードルホルダ５を含む第２の回転ガイド４は、第１の回転ガイド３によって軸８のまわりに回転可能である。軸８と軸９は、互いに交わり、角度θをなすように設計されている。角度θは、０°＜θ＜９０°の条件を満たすように設定され、例えば、θ＝１５°から２０°を満たすように設定されるのが好ましい。第１および第２の回転ガイド３および４には、回転変位を生じさせる駆動手段と回転変位を検出する検出手段とがそれぞれ備えられている。トラッキングマーカ１６によって、第１および第２のロータリーガイド３および４の間の回転変位を決定することもできる。トラッキングマーカ１６は、ベース本体２、第１の回転ガイド３、および第２の回転ガイド４のうちの２つ以上に取付け可能な基準マーカである。トラッキングマーカは、核磁気共鳴画像診断装置、および／またはコンピュータ断層撮影装置、あるいは視覚的な他の撮影モダリティによって目に見えるように設計可能である。複数の撮影モダリティによって可視性を実現するためには、異なるトラッキングマーカの混合を用いることができる。トラッキングマーカは、回転ガイドおよび／またはベース本体２を半径に沿って所定の角度で設定可能であり、例えば、ベース本体２ならびに回転ガイド３および／または４の上面に対して半径方向にマークされた面が０度、１２０度、および２４０度である。
【００１９】
電装ボックス７は、駆動手段および検出手段へ電力を供給する電力供給手段と、検出手段から得られる信号を処理する信号処理手段とを備える回路基板等の図示しない要素を備える。電装ボックス７は、コンピュータ等の外部装置から指令を受信することができるように、駆動手段と検出手段のうちの１つまたは複数の手段のための通信インタフェース（電子接続）も提供する。電装ボックス７は、プログラマブルロジックデバイス（ＰＤＬ）と共に用いるためのプログラマブルロジック、または駆動手段を用いてニードル位置決めを制御するのに用いられる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）デバイスも備えることができる。電装ボックス７Ａは、電装ボックス７内に備えられた電子部品を制御する図示しない制御手段（例えば、コンピュータ）に接続されている。
【００２０】
図２Ａは、図１Ａまたは図１Ｂの軸８および９を含む断面に沿った装置本体１の概略断面図である。図２Ｂは、図２Ａに示す破線領域Ａの拡大図である。図２Ａにおいて、ベース本体２の底面２ｃは、平坦な面である。第１のロータリーガイド３と第２のロータリーガイド３は、互いに対して所定の角度で取り付けられており、軸８および９が、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１と本明細書中で呼ばれる点で交差するようになっている。ニードルホルダ５の挿入軸５ａに沿ってニードル１２を挿入する際に、ニードル１２は、第２の回転ガイド４に対する第１の回転ガイド３の回転変位によらず、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を通過する。
【００２１】
次に、図２Ｂを参照しつつ、第１および第２の回転ガイド３および４の各々に設置された駆動手段および検出手段を説明する。本実施形態は、駆動手段としての圧電アクチュエータと、第１および第２の回転ガイド３および４の各々に設置された検出手段としての光学エンコーダとを備える。図２Ｂを参照すると、ベース本体２に対し、第１の支持部材２４が固定される。第１の回転ガイド３は、第１の支持部材２４に取り付けられた軸受２６を介して軸８のまわりに滑らかに回転可能である。カバー１０に対し、第１の回転ガイド３と第２の支持部材２５が固定される。第２の回転ガイド４は、第２の支持部材２５に取り付けられた軸受２７を介して軸９のまわりに滑らかに回転可能である。
【００２２】
次に、圧電アクチュエータの構成について説明する。第１の回転ガイド３および第２の支持部材２５の各々に対し、軸８および９まわりの回転方向を拘束し弾性部材２０が取り付けられる。各弾性部材２０には、電気機械エネルギー変換素子２２は、接着剤（図示せず）を用いてしっかりと固定される。弾性部材２０および電気機械エネルギー変換素子２２は、第１の回転ガイド３または第２の支持部材２５に設けられた加圧手段２３によって、第１の支持部材２４または第２の回転ガイド４に固定された移動体２１に対し押圧される。この構成に関して、電気機械エネルギー変換素子２２へ所定の周波数帯域の電圧を印加して、弾性部材２０を面外方向に加振することによって、弾性部材２０と移動体２１を回転方向に相対的に摩擦駆動することが可能である。
【００２３】
第１の回転ガイド３は、検出手段の一構成要素である光学エンコーダ（図示せず）を備え、第１の支持部材２４は、それと対向する半径方向位置に検出手段の一構成要素である光学スケール（図示せず）を備える。同様に、第２の支持部材２５は、検出手段の一構成要素である（図示しない）光学エンコーダを備え、第２の回転ガイド４は、それと対向する半径方向位置に検出手段の一構成要素である光学スケール（図示せず）を備える。この構成によって、それぞれ、第１および第２の回転ガイド３および４の軸８および９まわりの回転角度の変位を検出することを可能にする。
【００２４】
駆動手段の材料について説明する。第１および第２の支持部材２４および２５、ならびに第１および第２の回転ガイド３および４は、Ｘ線吸収係数が比較的低いアルミニウム合金等の金属、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の硬質プラスチック、またはセラミックスで形成可能である。支持部材の外形寸法精度のイメージングがニードル配置の物体ターゲット（例えば、腫瘍）に対する医療器具の到達位置の精度に直接影響するため、低いＸ線吸収係数をもつ材料が好ましい。弾性部材２０は、Ｘ線吸収係数がやはり比較的低い、アルミニウム合金等の金属、あるいはアルミナ、窒化ケイ素、または部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）等のファインセラミックスで作製可能である。電気機械エネルギー変換素子２２は、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電セラミックスで形成可能である。移動体２１の材料は、弾性部材２０に対する安定した摺動特性および耐摩耗特性を有するように選択可能であり、例えば、表面がアルマイト処理や窒化処理によって硬質化されたマグネシウム系アルミニウム合金、およびカーボンファイバ等を含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の繊維強化樹脂である。加圧手段２３は、リン青銅等の非磁性金属や、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）等の高靭性セラミックスで形成可能である。
【００２５】
装置本体１は、ＣＴ内腔内の装置本体１の位置および姿勢を検出するために、架台１７にそれぞれ固定されたマーカ１６（基準マーカ）を複数備える。本実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、ベース本体２上の５つのマーカ、第２の回転ガイド４上の４つのマーカ、およびニードルホルダ５の側面上の２つのマーカ、合計で１１個は、装置本体１の姿勢、第２の回転ガイド４の姿勢、およびニードルホルダ５の位置の検出を可能にするように設置されている。基準マーカの材料は、ニードル配置マニピュレータを用いるモダリティによって決まることになる。装置本体１をＣＴスキャナに組み付けるために、マーカ１６を石膏、樹脂、セラミックス、アルミニウム合金、またはＣＴ値が約１，０００である別の材料で形成可能である。
【００２６】
図３乃至図５Ａおよび図５Ｂならびに図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して、ターゲット部分に対する装置本体１内のニードル１２の方向を決定するためのニードル配置マニピュレータ５１の構成と、ニードル１２による穿刺のワークフローとについて説明する。図３は、本実施形態のニードル配置マニピュレータ５１の概略斜視図である。図４Ａは、アタッチメント５２の概略斜視図であり、図４Ｂは、アタッチメント５２の断面の概略斜視図である。本実施形態では、図３は、ニードル配置マニピュレータ５１を形成するように装置本体１に組み合わされたアタッチメント５２を示す。図面では、アタッチメント５２は、固定部５３と可動部５４とを備える。固定部５３および可動部５４は、球状ガイド５３ｃおよび５４ｃをそれぞれ備え、可動部５４が球状ガイド５３ｃに沿って固定部５３に対する姿勢を変化させることができるようになっている。球状ガイド５３ｃおよび５４ｃを有する球状面の中心は、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１と一致することができる。
【００２７】
固定部５３には、マウント面を有するマウント部が備えられている。マウント部の底には、患者の体表面の形状に従うことによって患者へのアタッチメント５２の安定した取付けを可能にする湾曲したマウント面５３ａが備えられている。可動部５４は、リッジキー５４ｂを有する。装置本体１の底に形成された（図１Ｃに示す）溝２ｂは、リッジキー５４ｂが嵌合するように成形されている。装置本体１のベース本体２に設けられた円筒形嵌合部２ａ（図１Ｃ）は、アタッチメント５２の軸方向嵌合部５４ａに嵌合され、アタッチメント５２に対する装置本体１の位置および姿勢を固定することができるようになっている。
【００２８】
固定部５３に対する可動部５４の姿勢を変化させる方法について説明する。可動部５４は、固定部５３に対する姿勢を遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１のまわりに球状ガイド５３ｃおよび５４ｃに沿って変化可能である。可動部５４の姿勢を変化させた後、可動部５４は、本明細書において固定手段とも呼ばれ得る電気機械アクチュエータ手段１０３ｄまたは機械式刻み付きノブ１１６を用いて固定部５３に対して固定可能であり、後でより詳細に説明する。（重力の方向と反対のポジションで）上方にニードル配置マニピュレータを用いるとき等、可動部５４が固定部５３から係合解除されるのを防ぐために、アタッチメント５２は、必要に応じて、可動部５４を固定部５３に仕向けるばね、ワイヤ、磁石等を有してもよい。
【００２９】
図５Ａおよび図５Ｂは、患者の皮膚１５に設置されたニードル配置マニピュレータ５１を用いたニードル１２のターゲット組織１４へのシミュレートした穿刺を示す。この場合、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１は、皮膚１５上に設定可能であり、穿刺箇所は、互いに対する第１および第２の回転ガイド３および４の変位にも関わらず、移動することができない。図５Ａは、最大傾斜まで第１および第２の回転ガイド３および４を回転させても、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、目指しているターゲット組織１４がカバレッジ外である状態を示す。しかしながら、本開示のアタッチメント５２を用いて可動部５４の姿勢を変化させることによって、ターゲット組織１４をカバレッジ内に動かすことができ、それによって、図５Ｂに示すように、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすことが可能となる。ターゲット組織１４が装置本体１のカバレッジ内にあるかどうかは、以下の手順を用いて決定され、ニードル１２は、ターゲット組織１４へ向けられる。まず、ニードル配置マニピュレータ５１を患者の身体へ取り付ける最初のステップにおいて、可動部５４の姿勢を決定および固定する。続いて、装置本体１のカバレッジにターゲット組織１４が含まれているかどうかを、装置本体１に設けられた基準マーカ１６を用いて、ＣＴ画像を基に計算によって決定する。ターゲット組織１４がカバレッジ内にあると決定される場合、第１および第２の回転ガイド３および４を所定の角度変位させるように、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、それによってターゲット組織１４の方向にニードル１２を向ける。ターゲット組織１４がカバレッジ内にないと決定される場合、ニードル配置マニピュレータ５１のカバレッジを拡張するように、アタッチメント５２の可動部５４を操作する。
【００３０】
図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して、本開示のアタッチメント５２を用いてニードル配置マニピュレータ５１のカバレッジを拡張する基本原理を説明する。図１０Ａは、アタッチメント５２が使用されていないニードル配置マニピュレータ５１の初期のカバレッジを示す。第１および第２の回転ガイド３および４を周方向に個々に回転させることによって決定される初期のカバレッジは、頂角が４θであるともに遠隔運動中心１１を頂点（ｖｅｒｔｅｘ）とする破線領域によって囲まれた円錐形領域１０８であり、ただし、θは、第１および第２の回転ガイド３および４の軸８および９それぞれがなす角度である。すなわち、図１０Ａは、回転ガイド（３、４）の軸８および軸９が遠隔運動中心（ＲＣＭ：１１）で交差しており、この回転ガイド（３、４）を回転させてニードルホルダの軸（挿入軸５ａ）がカバレッジの円錐形領域をたどるようにニードルホルダ（５）を位置決めするものであり、カバレッジの円錐形領域が、ＲＣＭ１１にその頂点（ａｐｅｘ）を有すると共に、ニードル配置対象（１４）に向かう方向にその底面を有することを示す。
【００３１】
図１０Ｂは、アタッチメント５２を用いて、装置本体１の姿勢が角度δだけ傾斜している（調整されている）状態を示す。図１０Ｂに示すこの状態において、円錐形カバレッジ１０８全体は、図１０Ａに示す位置と比較して角度δだけ傾斜している。アタッチメント５２が、球状ガイド５４ｃの円周領域全体にわたって、可動部５４を角度δだけ傾斜させることができる場合、図１０Ｃに示すように、ニードル配置マニピュレータ５１のカバレッジは、頂角が４θ＋２δであるとともに遠隔運動中心１１を頂点（ｖｅｒｔｅｘ）とする破線によって囲まれた円錐形領域１０９へ増大する。結果として、アタッチメント５２を使用することで、患者に対する装置本体１またはマウント面５３ａの初期位置を変更させずに、むしろ、図５Ｂに矢印で示すように、球状ガイド５３ｃに沿って可動部５４だけを操作することによって、ニードル配置マニピュレータ５１のカバレッジを円錐状範囲４θ＋２δへ有効に増大させる。したがって、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、ニードルホルダの軸が、初期のカバレッジの円錐形領域１０８の外側に位置する挿入のターゲット（組織１４）に交差するように、ガイド部分（５３ｃ、５４ｃ）によりロータリー機構の傾斜を変更させる仕方を示す。
【００３２】
図３乃至図５Ａおよび図５Ｂに示す球状ガイド５３ｃおよび５４ｃを備えるアタッチメント５２は、典型的な例示の１つであり、これは、他の構成を有するように修正されてもよい。典型的な修正の詳細を、図６乃至図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して説明する。図６は、本実施形態の球状ガイドを備えるニードル配置マニピュレータ１０１の概略斜視図である。図７Ａは、装置本体１を除外したアタッチメント１０２の概略斜視図であり、図７Ｂは、アタッチメント１０２の断面図の概略斜視図である。図６では、アタッチメント１０２は、ニードル配置マニピュレータ１０１を構成するように装置本体１と組み合わせられる。図７Ａおよび図７Ｂの図面において、アタッチメント１０２は、固定部１０３および可動部１０４を備える。可動部１０４は、装置本体１のベース本体２と嵌合するように構成されている円筒形嵌合部１０４ａを備える。固定部１０３は、アクチュエータ手段１０３ｄを備える。
【００３３】
図８Ａは、アクチュエータ手段１０３ｄを含む断面に沿ったニードル配置マニピュレータ１０１の断面図であり、図８Ｂは、破線領域Ｂの拡大図である。固定部１０３は球状ガイド１０３ｂを備え、可動部１０４は球状ガイド１０４ｂを備える。可動部１０４は、固定部１０３に対して球状ガイド１０３ｂに沿って姿勢を変更可能である。この場合、球状ガイド１０３ｂおよび１０４ｂを含む球状面の中心は、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１と一致する。固定部１０３は、３つのマウント部１０３ａを備える。各マウント部１０３ａの底は、安定した取付けを可能にするように患者の体表面の形状に従っている湾曲したマウント面１０３ｃ（図８Ａ）を有する。本実施形態では、装置本体１のベース本体２の底面２ｃは、可動部１０４の姿勢を変化させるときに、装置本体１とアタッチメント１０２との間の相互干渉を防ぐように、可動部１０４に固定可能である。
【００３４】
次に、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、可動部１０４の姿勢を変更させる方法について説明する。図面では、アクチュエータ手段１０３ｄに積層圧電素子１０５が設置されている。半球状凸部１０６が、積層圧電素子１０５の端部に接合されている。凸部１０６は、積層圧電素子１０５と直列に設置された圧縮コイルばね１０７によって球状ガイド１０４ｂに対し押圧されている。積層圧電素子１０５を通電していないとき、可動部１０４の姿勢は、凸部１０６と球状ガイド１０４ｂの間の摩擦によって固定されている。積層圧電素子１０５に交流電圧を印加すると、凸部１０６と球状ガイド１０４ｂの間の摩擦が減少して、可動部１０４が球状ガイド１０３ｂに沿って自由に移動することが可能になる。したがって、アクチュエータ手段１０３ｄは、固定部１０３に対する可動部１０４の移動にブレーキをかける（停止させるまたは禁止する）ように構成されているブレーキ（またはクラッチ）として有効に機能する。アクチュエータ手段１０３ｄは、制動手段とも呼ばれ得る。例えば、図面の面内垂直下方に、アタッチメント１０２に重力が作用するときに、例えば、可動部１０４が固定部１０３から外れるのを防ぐために、必要に応じて、ばね、ワイヤ、磁石等が、可動部１０４を固定部１０３に仕向けるように設けてもよい。
【００３５】
図９Ａおよび図９Ｂは、患者の皮膚１５に配置されたニードル配置マニピュレータ１０１を用いたターゲット組織１４のシミュレートした穿刺を示す。この場合、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１は、皮膚１５上に設定可能であり、穿刺箇所は、第１および第２の回転ガイド３および４の変位（回転）にも関わらず、移動することができない。図９Ａは、第１および第２の回転ガイド１０３ｂおよび１０４ｂが回転しても、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、目指しているターゲット組織１４がカバレッジ外である状態を示す。しかしながら、本開示のアタッチメント１０２を用いて可動部１０４の姿勢を変化させることによって、ターゲット組織１４をカバレッジ内に動かすことができ、それによって、図９Ｂに示すように、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすことが可能となる。ターゲット組織１４が装置本体１のカバレッジ内にあるかどうかは、以下の手順を用いて決定され、ニードル１２は、ターゲット組織１４へ向けられる。可動部１０４の姿勢を決定した後、可動部１０４を固定するために、アクチュエータ手段１０３ｄを非通電状態にする。続いて、装置本体１のカバレッジにターゲット組織１４が含まれているかどうかを、装置本体１に設けられたマーカ１６を用いて、ＣＴ画像を基に計算によって決定し、ターゲット組織１４がカバレッジ内にあると決定される場合、第１および第２の回転ガイド３および４を所定の角度変位させるように、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、それによってターゲット組織１４の方向にニードル１２を向ける。
【００３６】
図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して、本開示のアタッチメント１０２を用いてニードル配置マニピュレータ１０１のカバレッジを拡張するやり方を再び説明する。図１０Ａは、ニードル配置マニピュレータ１０１のカバレッジを示す。第１および第２の回転ガイド３および４を周方向に個々に回転させることによって決定されるカバレッジは、頂角が４θであるとともに遠隔運動中心１１を頂点（ｖｅｒｔｅｘ）とする破線領域によって囲まれた円錐形領域１０８であり、ただし、θは、第１および第２の回転ガイド３および４がなす角度である。図１０Ｂは、装置本体１の姿勢がアタッチメント１０２を用いて角度δだけ傾斜しているときに、円錐形カバレッジ１０８が角度δだけ傾斜している状態を示す。アタッチメント１０２が、の円周領域全体にわたって、可動部１０４を角度δだけ傾斜させることができる場合、ニードル配置マニピュレータ１０１のカバレッジは、図１０Ｃに示された、頂角が４θ＋２δであるとともに遠隔運動中心１１を頂点（ｖｅｒｔｅｘ）とする破線によって囲まれた円錐形領域１０９へ増大する。
【００３７】
アタッチメント１０２とアクチュエータ手段１０３ｄの構成を説明してきたが、図１１Ａおよび図１１Ｂに示した構成を用いてもよい。図１１Ａは、ニードル配置マニピュレータ１１１の概略斜視図であり、図１１Ｂは、破線領域Ｃの拡大図である。同じ参照符号で示す構成要素の説明については省略する。図１１Ａおよび図１１Ｂの図面において、参照符号１１２は、アタッチメントを示す。この場合、アタッチメント１１２は、ニードル配置マニピュレータ１１１を構成するように装置本体１と組み合わせられる。アタッチメント１１２の固定部１１３は、周方向に一部で間隙１１５を有し、間隙１１５に直交する雌ねじ１１３ａ（雌ねじ付き貫通穴）を備えている。固定部１１３は、刻み付きノブ１１６の雄ねじ１１６ａ（ねじ付き止め具）を雌ねじ１１３ａに挿入することによって、間隙１１５を減少させることができるように構成されている。刻み付きノブ１１６は、間隙１１５を締めるまたは緩めるためのグリップ面を与える。この構成により、ねじ１１３ａおよび１１６ａを緩めることによって球状ガイドに沿って可動部１０４の姿勢を変化させることが可能になり、ねじ１１３ａおよび１１６ａを締めることによって可動部１０４の姿勢を固定することが可能になる。例えば、図面の面内垂直下方に、アタッチメント１１２に重力が作用するとき、可動部１０４が固定部１１３から係合解除するのを防ぐために、必要に応じて、ばね、ワイヤ、磁石等が、可動部１０４を固定部１１３に仕向けるように設けてもよい。
【００３８】
本実施形態では、患者の身体にニードル配置マニピュレータ１１１を配置した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１１１のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント５２、１０２、または１１２のいずれかと装置本体１と組み合わせて使用することにより、可動部５４または１０４の姿勢を変化させることによってカバレッジを修正することが可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４が必要なカバレッジ内に入るように、ニードル配置マニピュレータ５１、１０１、または１１１の姿勢を変化させることができる。本実施形態に記載されたアタッチメントを用いて、ニードル配置マニピュレータの姿勢を変化させることによって、カバレッジの変化を必要とするときに、患者の体表面からアタッチメントとニードル配置マニピュレータを取り除く必要をなくす。これにより、アタッチメントとニードル配置マニピュレータの滅菌状態を維持するためのわずらわしい処理を省くことができ、作業時間をより短くする。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメントを用いてカバレッジを修正することのみならず、アタッチメントを用いて姿勢を変化させることもでき、ターゲット組織がカバレッジに含まれる場合、画像モダリティの内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐ。
【００３９】
本実施形態は、アタッチメントを用いて、アタッチメントの球状ガイドの中心と遠隔運動中心を一点で一致させることによって、姿勢を変化させる場合でも、計画により設定された患者の皮膚上の穿刺箇所が移動するのを防ぐ効果も有する。
【００４０】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して本開示を説明してきたが、装置本体は、ニードル挿入軸を位置決めするガイドさえ備えていればよく、装置本体は、任意の構成を有してもよいことを理解されたい。ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【００４１】
本実施形態は、駆動手段として圧電アクチュエータを用い、検出手段として光学エンコーダを用いる構成に適用されるものとして説明されてきたが、本開示はこれに限定されないことを理解されたい。駆動手段および検出手段として、それぞれ任意の他のアクチュエータおよび任意の他のセンサを用いてもよい。第１および第２の回転ガイド３および５の回転変位については、アクチュエータおよびセンサを用いずに手動で調整されてもよい。
【００４２】
アクチュエータ手段における積層圧電素子を用いてアタッチメントの可動部の姿勢を変化させ、交流電圧を積層圧電素子に印加してこれを振動させることにより、姿勢を変化させるときの摩擦を減少させる例を用いて、本実施形態を説明してきたが、これは単なる例示のために与えられたものである。例えば、弾性部材２０に類似する弾性部材を球状ガイドに対して押圧し、弾性部材にしっかりと固定された電気機械エネルギー変換素子２２に交流電圧を印加して、弾性部材の接触面に定常波を励起させることによって、同じ有利な効果を実現することができる。さらに、圧力用の弾性部材の個数を増加させることによって、例えば、３つの弾性部材を用いて、弾性部材の接触面に進行波を発生させることによって、球状ガイドに沿って任意の姿勢でアタッチメントの可動部を位置決め可能である。
【００４３】
視覚化のためのモダリティとしてＣＴスキャナを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、本開示は、核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）診断装置の構成に適用されてもよい。この場合、ニードル配置マニピュレータおよびアタッチメントの材料として、非磁性金属、樹脂、またはセラミックスを用いることができる。その場合、マーカの材料は、硫酸銅水溶液等の水素原子を含有する物質であり得る。ＭＲＩを用いる際、以下に説明される実施形態において示されるように、信号を伝達および受信するためのＲＦコイルを、アタッチメントの下方または付近に設置してもよい。
【００４４】
球状ガイドの中心が遠隔運動中心（ＲＣＭ）と一致する構成に関連して本実施形態を説明してきたが、本開示は、この構成に限定されない。以下に記載する第４および第５の実施形態に示すように、球状ガイドの中心を遠隔運動中心（ＲＣＭ）と一致させずに、カバレッジ修正範囲をより多く拡大可能である。
【００４５】
第２の実施形態
図７Ａおよび図７Ｂならびに図１２乃至図１５Ｂを参照して、本開示の第２の実施形態を説明する。上述した実施形態の構成要素と同じ構成要素を同じ参照符号で示す場合、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナを用いる。
【００４６】
図１２は、本開示の第２の実施形態におけるニードル配置マニピュレータ１２１の概略斜視図である。ニードル配置マニピュレータ１２１の装置本体１の構成は、上述した第１の実施形態の構成と同じである。本実施形態では、アタッチメント１２２は、ニードル配置マニピュレータ１２１を構成するように装置本体１と組み合わせられる。図１３は、アタッチメント１２２単一本体の概略斜視図である。図１４Ａは、アタッチメント１２２に設けられたアクチュエータ手段１２３ｄを通過する平面に沿ったアタッチメント１２２の概略断面図である。図１４Ｂは、図１４Ａの破線領域Ｄの拡大図である。図面では、第１の実施形態にあるように、アタッチメント１２２は、固定部１２３と可動部１２４を備え、固定部１２３は、３つのマウント部１０３ａを備える。以下に説明するように、可動部１２４は、それらの間に配置された回転可能な軸受を有する固定部１２３に対して回転するように構成されている。溝にボール１２６を設置した後、締め付け部材１２５を可動部１２４に接着することによって、固定部１２３と可動部１２４の間に、軸受を構成する溝に沿って周方向に、ボール１２６が複数設置されている。軸受の使用により可動部１２４と締め付け部材１２５は、ブレで移動することなく３６０度よりも多く回転軸１２７のまわりに滑らかに回転することを可能にすする。可動部１２４は、リング状保持部１２４ａを備える。保持部１２４ａに装置本体１のベース本体２を適合させることによって、装置本体１は、可動部１２４に対して固定可能である。リング状保持部１２４ａは、水平面に対して所定の角度δで傾斜され（または傾斜しているように構成され）、保持部１２４ａの中心軸１２８は、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１２９を形成するように交点で回転軸１２７に交差する。アタッチメント１２２の遠隔運動中心１２９は、装置本体１の遠隔運動中心１１と一致し得る。
【００４７】
固定部１２３は、アクチュエータ手段１２３ｄを備える。アクチュエータ１２３ｄでは、半球状凸部１０６は、圧電素子１０５と圧縮コイルばね１０７によって締め付け部材１２５の側面に対し押圧されている。積層圧電素子１０５を通電していないとき、可動部１２４の姿勢は、凸部１０６と締め付け部材１２５の間の摩擦によって固定されている。積層圧電素子１０５に交流電圧を印加すると、凸部１０６と締め付け部材１２５の間の摩擦が減少して、可動部１２４が軸受によって回転軸１２７のまわりに回転することが可能になる。
【００４８】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、患者の皮膚１５に配置したニードル配置マニピュレータ１２１を用いて、ターゲット組織１４のシミュレートした穿刺を示す。この場合、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５に設定可能であり、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１２９をＲＣＭ１１と一致させても、または一致させなくてもよく、しかし、穿刺箇所は、第１および第２の回転ガイド３および４の変位に関わらず、移動することができない。図１５Ａは、最大傾斜まで第１および第２の回転ガイド１０３ｂおよび１０４ｂを回転させても、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、目指しているターゲット組織１４がカバレッジ外である状態を示す。しかしながら、本開示のアタッチメント１２２を用いて可動部１２４の姿勢を変化させることによって、ターゲット組織１４をカバレッジ内に動かすことができ、それによって、図１５Ｂに示すように、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすことが可能となる。ターゲット組織１４が装置本体１のカバレッジ内にあるかどうか決定する方法は、第１の実施形態の方法と同じであり、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
第１の実施形態にあるように、ニードル配置マニピュレータ１２１のカバレッジは、本開示のアタッチメント１２２を用いることによって、拡張可能である。アタッチメント１２２を用いることにより、図１０Ｃに示すように、頂点（ｖｅｒｔｅｘ）としての遠隔運動中心１１に関するとともに頂角４θ＋２δに関する破線によって囲まれた円錐形領域１０９へカバレッジを拡張する。
【００５０】
本実施形態では、患者の身体にニードル配置マニピュレータ１２１を配置した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１２１のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント１２２と装置本体１を組み合わせて使用することにより、可動部１２４を回転させて装置本体１の姿勢を変化させることによって、カバレッジを修正可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るように、ニードル配置マニピュレータ１２１の姿勢を変化させることができる。本実施形態に記載のアタッチメント１２２を用いて、ニードル配置マニピュレータ１２１の姿勢を変化させることにより、カバレッジの変化を必要とするときに、患者の体表面からアタッチメント１２２とニードル配置マニピュレータ１２１を取り除く必要をなくす。これにより、アタッチメント１２２とニードル配置マニピュレータ１２１の滅菌状態を維持することを可能に、作業時間をより短くする。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメント１２２を用いてカバレッジを修正することのみならず、例えば、内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐように、アタッチメント１２２を用いて姿勢を変化させることもできる。
【００５１】
本実施形態は、アタッチメントを用いて、アタッチメントの球状ガイドの中心および遠隔運動中心を一致させることによって、姿勢を変化させる場合でも、計画により設定された患者の皮膚上の穿刺箇所が移動するのを防ぐ効果も有する。
【００５２】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して本開示を説明してきたが、装置本体は、ニードル挿入軸を位置決めするガイドさえ備えていればよく、装置本体は、任意の構成を有してもよいことを理解されたい。
【００５３】
ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【００５４】
本実施形態は、駆動手段として圧電アクチュエータを用い、検出手段として光学エンコーダを用いる構成に適用されるものとして説明されてきたが、本開示はこれに限定されないことを理解されたい。駆動手段および検出手段として、それぞれ任意の他のアクチュエータおよび任意の他のセンサを用いてもよい。第１および第２の回転ガイドの回転変位については、アクチュエータおよびセンサを用いずに手動で調整されてもよい。
【００５５】
アクチュエータ手段における積層圧電素子を用いてアタッチメントの可動部の姿勢を変化させ、交流電圧を積層圧電素子に印加してこれを振動させることにより、姿勢を変化させるときの摩擦を減少させる例を用いて、本実施形態を説明してきたが、これは単なる例示のために与えられたものである。例えば、図２Ｂに示した圧電アクチュエータに類似する手段を用いて、可動部を回転軸１２７のまわりに回転させてもよい。
【００５６】
視覚化のためのモダリティとしてＣＴスキャナを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、本開示は、核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）診断装置の構成に適用されてもよい。この場合、ニードル配置マニピュレータおよびアタッチメントの材料として、非磁性金属、樹脂、またはセラミックスを用いることができる。その場合、マーカの材料は、硫酸銅水溶液等の水素原子を含有する物質であり得る。ＭＲＩを用いる際、以下に説明される実施形態において示されるように、信号を伝達および受信するためのＲＦコイルを、アタッチメントの下方または付近に設置してもよい。
【００５７】
球状ガイドの中心が遠隔運動中心（ＲＣＭ）と一致する構成に関連して本実施形態を説明してきたが、本開示は、この構成に限定されない。以下に記載する第４および第５の実施形態に示すように、球状ガイドの中心を遠隔運動中心（ＲＣＭ）と一致させずに、カバレッジ修正範囲をより多く拡大可能である。
【００５８】
第３の実施形態
図７Ａおよび図７Ｂならびに図１６Ａ乃至図１８Ｂを参照して、本開示の第３の実施形態を説明する。上記の実施形態の構成要素と同じ構成要素は同じ参照符号で与えられ、その詳細な説明は省略される。本実施形態では、体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）を用いる。
【００５９】
本実施形態では、図１６Ａおよび図１６Ｂにそれぞれ示した２つのアタッチメント１３３および１３４を用いる例を説明する。アタッチメント１３３および１３４は、リング状保持部１３３ａおよび１３４ａをそれぞれ備える。装置本体１を保持部１３３ａおよび１３４ａに挿入させることによって、アタッチメント１３３および１３４に装置本体１を固定することができる。水平面と平行に保持部１３３ａを形成し、保持部１３４ａは、水平面に対し所定の角度δで傾斜するように形成されている。すなわち、保持部１３４ａは、アタッチメント１３４の水平面に対し所定の角度δで傾けられるように形成されている。保持部１３３ａおよび１３４ａは、各々の中心軸が装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を通過するように形成されてもよい。
【００６０】
ＭＲＩモダリティを用いる際に、明瞭な画像を取得するために、信号を増幅するためのＲＦコイルを用いる。図１６Ｃは、一種のＲＦコイルである例示的なシングルループコイル１３５の概略斜視図である。シングルループコイル１３５は、撮像される対象の体表面を覆って配置される一種のサーフェスコイルである。サーフェスコイル１３５を収納するために、それぞれ、アタッチメント１３３は、切欠付き開口部１３３ｂを備え、アタッチメント１３４は、切欠付き開口部１３４ｂを備える。
【００６１】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、第３の実施形態における、アタッチメント１３３および１３４をそれぞれ備えるニードル配置マニピュレータ１３１および１３２の概略斜視図である。ニードル配置マニピュレータ１３１および１３２の装置本体１の構成は、上記の実施形態の構成と同じである。本実施形態では、アタッチメント１３３および１３４は、ニードル配置マニピュレータ１３１および１３２をそれぞれ構成するように、装置本体１とそれぞれ組み合わされている。
【００６２】
図１８Ａおよび図１８Ｂは、それぞれ、患者の皮膚１５に配置したニードル配置マニピュレータ１３１および１３２とアタッチメント１３３および１３４とを用いて、ターゲット組織１４のシミュレートした穿刺をそれぞれ示す。視覚化のためにＭＲＩを用いる際、シングルループコイル１３５は、ターゲット箇所のシャープな画像を取得するために、まず、テープまたはベルトで患者の皮膚１５に配置および固定される。図１８Ａに示すように、シングルループコイル１３５の固定の完了後、アタッチメント１３３を用いて、装置本体１を患者の身体に固定する。この場合、本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１は、皮膚１５上に設定可能であり、第１および第２の回転ガイド３および４の変位に関わらず、穿刺箇所が移動する可能性はない。しかしながら、図１８Ａでは、第１および第２の回転ガイド３および４が回転される場合でも、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、目指しているターゲット組織１４は、カバレッジ内にない。その場合には、ニードル配置マニピュレータ１３１を取り除き、皮膚１５に固定されたシングルループコイル１３５に、アタッチメント１３４を新たに配置する。次いで、マーカ１６を用いて検出された装置本体１の姿勢を基に、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、ターゲット組織１４がカバレッジ内にあると決定されるとき、第１および第２の回転ガイド３および４は、ニードル１２をターゲット組織１４へ向けるように所定の位置に変位させられる。本実施形態では、図１８Ｂに示すように、アタッチメント１３３からアタッチメント１３４へ装置本体１の姿勢を変化させるようにシフトすることによって、ターゲット組織１４はカバレッジ内に入ることができ、ニードル１２がターゲット組織１４に到達することを可能にする。図１０Ａおよび図１０Ｂに示した同じ原理によって、第１の実施形態にあるように、本開示のアタッチメント１３４を用いて、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを修正可能である。
【００６３】
本実施形態では、患者の身体にニードル配置マニピュレータ１３１または１３２を配置した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１３１または１３２のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント１３３または１３４と装置本体１を組み合わせて用いることにより、ＲＦコイルを取り除かずに、アタッチメントを再配置してカバレッジを修正することによって、カバレッジを修正可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るように、ＲＦコイルを取り除かずに、ニードル配置マニピュレータの姿勢を変化させることができる。カバレッジの変化を必要とするときに、本実施形態に記載したアタッチメント１３３または１３４を用いて、ニードル配置マニピュレータの姿勢を変化させることによって、患者の体表面からＲＦコイルを取り外す必要をなくす。これにより、ＲＦコイルの移動によるＭＲＩ画像の品質の劣化を防ぎ、再びＲＦコイルを位置決めする必要をなくし、作業時間をより短くする。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメント１３３または１３４を用いてカバレッジを修正することのみならず、例えば、内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐように、アタッチメント１３３または１３４を用いて姿勢を変化させることもできる。
【００６４】
本実施形態は、装置本体１と様々なＲＦコイルを適合させるアタッチメントを用意することによって、遠隔運動中心（ＲＣＭ）を目指している位置へ設定するように、装置本体１に大きな設計変更を加えずに、ＲＦコイルと干渉せずに、装置本体１の位置および姿勢を決定することを可能にする。
【００６５】
本実施形態は、アタッチメントのマウント部の中心軸が装置本体１の遠隔運動中心を通過するように、アタッチメントを選択することによって姿勢を変化させる場合でも、計画により設定された患者の皮膚上の穿刺箇所が移動するのを防ぐ効果も有する。
【００６６】
さらに、本実施形態では、アタッチメントを単一構成要素として形成しており、このため、アタッチメントを、例えば、樹脂材料の射出成形によって、低コストで製造可能である。低コストの製造により、アタッチメントを廃棄構成要素とすることが可能になり、これにより術前の殺菌作業等を省くことが可能になり、手術の品質を改善することに貢献する。
【００６７】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して、本実施形態を説明してきたが、装置本体は、ニードルの挿入軸を位置決めするためのガイドを備えてさえいればよく、装置本体は任意の構成を有してもよいことを理解されたい。
【００６８】
ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【００６９】
本実施形態では、アタッチメントを変化させることでカバレッジを変化させる例を説明している。しかしながら、後述の実施形態にあるように、シングルアタッチメントを用いて、カバレッジを変化させてもよい。
【００７０】
視覚化のためのモダリティとしてＭＲＩを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナの構成に、本開示を容易に適用することができる。
【００７１】
保持部１３３ａおよび１３４ａの中心軸が装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を通過する構成を、本実施形態は有するが、本開示は、これに限定されない。保持部１３３ａおよび１３４ａの中心軸に、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）を通過させずに、カバレッジ修正範囲を拡大させることもできる。
【００７２】
第４の実施形態
図１９乃至図２４を参照して、本開示の第４の実施形態について説明する。上記の実施形態の構成要素と同じ構成要素は同じ参照符号で与えられ、したがってその詳細な説明は省略される。本実施形態では、体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）を用いる。
【００７３】
本実施形態では、ＭＲＩ使用時により明瞭な画像を得るために信号を増幅するためのＲＦコイルとしてフェーズドアレイコイル１４５を用いた例について説明する。フェーズドアレイコイルは、第３の実施形態に説明されるサーフェスコイルと比較して、小さなコイルを複数組み合わせてチャンネル数を増加させることで、ＭＲ画像の信号対雑音比（ＳＮＲ）を向上させることができることが知られている。図１９は、フェーズドアレイコイル１４５の概略斜視図である。フェーズドアレイコイル１４５は、４つの開口部１４５ｃを有し、開口部の縁１４５ｄは矩形である。フェーズドアレイコイル１４５は、ＲＦ信号を処理する処理部１４５ａと、信号の伝達および受信のためのケーブル１４５ｂとを備える。図２０は、ニードル配置マニピュレータ１４１が開口部１４５ｃに設置されている様子を示すフェーズドアレイコイル１４５の概略斜視図である。本実施形態では、アタッチメント１４２は、フェーズドアレイコイル１４５に取り付けられるように構成または適合されたニードル配置マニピュレータ１４１を構成する装置本体１と組み合わせられる。
【００７４】
図１９および図２１Ａ乃至図２１Ｃを参照して、アタッチメント１４２の詳細を説明する。図２１Ａおよび図２１Ｂは、装置本体１をそこに取り付ける方向から見たときのアタッチメント１４２の概略斜視図である。図２１Ｃは、（装置本体１をそこに取り付ける方向とは反対の方向から）背面から見たときのアタッチメント１４２の概略斜視図である。アタッチメント１４２は、固定部１４３と可動部１４４を備える。図２１Ｃに示すように、固定部１４３は、マウント面１４３ｅに直交して延びる突出部１４３ａを有する。アタッチメント１４２は、突出部１４３ａを縁１４５ｄへ嵌合させることによってフェーズドアレイコイル１４５に対して位置決め可能である。ニードル配置作業中、マウント面１４３ｅがフェーズドアレイコイル１４５の表面１４５ｅに一時的に接着されるように、固定部１４３マウント面１４３ｅに、接着剤素材（例えばテープ）が設けられてもよい。可動部１４４は、軸方向嵌合部１４４ａ（円筒形嵌合部）および少なくとも１つのリッジキー１４４ｃを有する。装置本体１の底に設けられた溝２ｂはリッジキー１４４ｃに嵌合され、装置本体１のベースに設けられた穴状（円筒状）嵌合部２ａは可動部１４４の軸方向嵌合部１４４ａに嵌合され、それによって装置本体１は、アタッチメント１４２に取付け可能である。
【００７５】
図２２Ａおよび図２２Ｂは、図２１Ｂの平面１４６に沿ったアタッチメント１４２の概略断面図である。固定部１４３と可動部１４４は、それぞれ円筒形ガイド１４３ｂおよび１４４ｂとして働く円筒面を備える。このようにして、可動部１４４の円筒面は、固定部１４３の円筒形ガイド１４３ｂに沿って摺動可能である。固定部１４３の中心線１４７および可動部１４４の中心線１４８は、それぞれ円筒形ガイド１４３ｂおよび１４４ｂの中心平面に対応する。可動部１４４の円筒面（円筒形ガイド１４４ｂ）が円筒形ガイド１４３ｂに沿って摺動するとき、中心線１４８を、中心軸１４９に中心が置かれた中心線１４７に対して所定の角度δだけ双方向に変位させることができる。可動部１４４の姿勢は、先の実施形態に説明されたもののように、積層圧電素子または刻み付きノブ機構を用いて固定されてもよい。
【００７６】
図２３Ａおよび図２３Ｂは、患者の皮膚１５に配置したニードル配置マニピュレータ１４１を用いたターゲット組織１４のシミュレートした穿刺を示す。視覚化のためにＭＲＩモダリティを用いる際、フェーズドアレイコイル１４５は、ターゲット箇所のシャープな画像を取得するために、まず、テープまたはバンドで患者の皮膚１５に配置および固定される。フェーズドアレイコイル１４５の固定の完了後、装置本体１は、アタッチメント１４２を用いて患者の身体に固定される。図２３Ａに示すような場合には、ターゲット組織１４は、第１および第２の回転ガイド３および４を回転させる場合でも、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、カバレッジ内に入っていない。その場合には、装置本体１およびアタッチメント１４２については、可動部１４４が、円筒形ガイド１４３ｂに沿って図２３Ｂに示す位置まで摺動する。次いで、マーカ１６を用いて検出された装置本体１の姿勢を基に、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、ターゲット組織１４がカバレッジ内にあると決定されるとき、第１および第２の回転ガイド３および４は、ニードル１２をターゲット組織１４へ向けるように所定の位置に変位させられる。本実施形態では、図２３Ｂに示すように、アタッチメント１４２の可動部１４４を用いて装置本体１の姿勢を変化させることによって、ターゲット組織１４は、カバレッジ内に入ることができる。
【００７７】
図２４は、本実施形態のアタッチメント１４２を備えるニードル配置マニピュレータ１４１カバレッジを示す。本実施形態では、装置本体の遠隔運動中心１１、および円筒形ガイド１４４ｂの中心軸１４９がオフセットされているので、可動部１４４が固定部１４３に対して２方向に移動するにつれて、遠隔運動中心１１は、弧状経路１５０（円柱状軌跡）に沿って移動する。したがって、遠隔運動中心１１が移動するにつれて、円錐形カバレッジ１０８も、角度δだけ双方向にやはり移動する。すなわち、曲がった軌跡（弧状経路１５０）に沿って、円錐形カバレッジ１０８を調整可能である。
【００７８】
本実施形態では、患者の身体にニードル配置マニピュレータ１４１を配置した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１４１のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント１４２と装置本体１を組み合わせて用いることにより、ＲＦコイルを取り除かずに、筒形ガイド１４３ｂに沿ってアタッチメント１４２の可動部１４４を摺動させることによって、カバレッジを修正可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るように、ニードル配置マニピュレータ１４１の姿勢を変化させることができる。カバレッジの変化を必要とするときに、本実施形態に記載したアタッチメント１４２を用いて、ニードル配置マニピュレータ１４１の姿勢を変化させることによって、患者の体表面からＲＦコイルを取り外す必要をなくす。これにより、ＲＦコイルの移動によるＭＲＩ画像の品質の劣化を防ぎ、再びＲＦコイルを位置決めする必要をなくし、作業時間をより短くする。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメント１４２を用いてカバレッジを修正することのみならず、例えば、画像モダリティの内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐように、アタッチメント１４２を用いて姿勢を変化させることもできる。さらに、本実施形態は、マルチプルニードル穿刺計画において有効である異なる方向から、ニードル１２を同じターゲット組織１４に位置決めすることを可能にすることができる。
【００７９】
本実施形態では、遠隔運動中心１１に対して中心軸１４９をオフセットする（移動させる）ことによって、上記の実施形態と比較して、カバレッジの移動量を増加させることができる。本実施形態は、装置本体１と様々なＲＦコイルを適合させるアタッチメントを用意することによって、遠隔運動中心（ＲＣＭ）を目指している位置へ設定するように、装置本体１に大きな設計変更を加えずに、ＲＦコイルと干渉せずに、装置本体１の位置および姿勢を決定することを可能にする。
【００８０】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して、本実施形態を説明してきたが、装置本体は、ニードルの挿入軸を位置決めするためのガイドを備えてさえいればよく、装置本体は任意の構成を有してもよいことを理解されたい。ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【００８１】
視覚化のためのモダリティとしてＭＲＩを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、本実施形態は、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナまたは超音波画像モダリティの構成に容易に適用可能である。
【００８２】
本実施形態は、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１がガイドの中心軸にこない構成の一例であるが、本開示は、この構成に限定されない。装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）が円筒形ガイドの中心軸に設置されるように、他の実施形態のアタッチメントに類似するアタッチメントを用いてもよい。円筒形ガイドを用いて可動部の姿勢を変更させる方法を説明してきたが、上記の実施形態にあるように、球状ガイドを用いてもよい。特に、（円筒形ガイドの代わりに）球状ガイドを用いる場合には、アタッチメント１４２を用いたニードル配置マニピュレータ１４１のカバレッジは、円錐形カバレッジ１０８が、中心軸１４９の中心に置かれつつ、円錐形カバレッジ１０８のまわりに３６０度よりも大きく動くことができるときに、角度δだけ全方向に拡大することができる。
【００８３】
第５の実施形態
図２５乃至図３０を参照して、本開示の第５の実施形態を説明する。上記の実施形態の構成要素と同じ構成要素は同じ参照符号で与えられ、その詳細な説明は省略される。本実施形態では、体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナを用いる。
【００８４】
図２５は、本開示の第５の実施形態のニードル配置マニピュレータ１５１の概略斜視図である。ニードル配置マニピュレータ１５１の装置本体１の構成は、上述した実施形態の構成と同じである。本実施形態では、アタッチメント１５２は、ニードル配置マニピュレータ１５１を構成するように装置本体１と組み合わせられる。図２６Ａおよび図２６Ｂは、２つの異なる側ら見たとき（上面視および下面視）の、アタッチメント１５２の概略斜視図である。アタッチメント１５２は固定部１５３、第１の可動部１５４、および第２の可動部１５５という３つの構成要素を備える。第２の可動部１５５は、その上面にリッジキー１５５ｂを備える。上記の実施形態にあるように、装置本体１の底に設けられた溝２ｂは、所定の位置に装置本体１を取り付けおよび固定するように、リッジキー１５５ｂに嵌合される。固定部１５３の底は、患者の身体の輪郭形状に合わさることによって安定した取付け条件を保つように滑らかな球面形状を備えた湾曲した取付面１５３ａを有する。
【００８５】
次に、図２７Ａ乃至図３０を参照して、アタッチメント１５２の構造と第１の可動部１５４および第２の可動部１５５の機能とを詳細に説明する。座標軸は、図面間で共通である。図２７Ａおよび図２７Ｂは、患者の皮膚１５に配置したニードル配置マニピュレータ１５１を用いて、ターゲット組織１４を刺している状態を概略的に示しており、人間の皮膚１５は、点１５９に中心が置かれた半径Ｒを有する球状面として概ね取り扱われている。図２８Ａは、アタッチメント１５２の概略斜視図であり、図２８Ｂは、（装置本体１をそこに取り付ける方向に観察した）アタッチメント１５２の概略平面図である。
【００８６】
図面では、固定部１５３と第１の可動部１５４の間の接触部分は、点１５９に中心が置かれ球面形状を有するガイド１５３ｂを備え、点１５９を通過しかつｚ軸に平行である軸を有する球状面に対して摺動可能である。ガイド１５３ｂは、半径（Ｒ＋ｔ）を有する球状面にあり、ただし、ｔは、患者の表面皮膚１５とガイド１５３ｂの間の距離である。図面では、第１の可動部１５４と第２の可動部１５５の間の接触部分は、中心１５９に中心が置かれた球面形状を有しかつ中心１５９を通過しかつｚ軸に平行である軸を有する球状面に対して摺動可能であるガイド１５４ｂを備えている。ガイド１５４ｂは、半径（Ｒ＋ｔ＋ｓ）を有する球状面にあり、ただし、第１のガイド１５３ｂと第２のガイド１５４ｂの間の距離である。
【００８７】
図２７Ａおよび図２７Ｂにおいて、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１は、（ｔ＋ｓ）を適切なサイズに設定することによって皮膚１５上に設定可能である。図２７Ａは、第１および第２の回転ガイド３および４を回転させる場合でも、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、ターゲット組織１４がカバレッジの外にある状態を示す。しかしながら、図２７Ｂに示すように、本開示のアタッチメント１５２を用いて第１の可動部１５４の姿勢を変化させることによって、ターゲット組織１４をカバレッジ内に置くことができ、ニードル１２がターゲット組織１４に到達することを可能にする。ターゲット組織１４が装置本体１のカバレッジ内にあるかどうか決定する方法は、第１の実施形態の方法と同じであり、その詳細な説明を省略する。上記実施形態に記載したように手動でまたは任意のアクチュエータを用いて、第１の可動部１５４と第２の可動部１５５を移動させることができる。これは、固定にも当てはまる。
【００８８】
本実施形態のニードル配置マニピュレータ１５１カバレッジを説明する。図２９Ａは、第１の可動部１５４を移動させることによるカバレッジ拡張の効果を示す図である。図２９Ａの図面において、ガイド１５３ｂは、点１５９に中心が置かれた半径（Ｒ＋ｔ）を有する球面（球状軌跡）１６０上で角度±Φだけ双方向に摺動する。遠隔運動中心１１が皮膚１５上の範囲１５６内で弧状経路に沿って摺動するとき、遠隔運動中心１１を頂点（ｖｅｒｔｅｘ）として有しかつ頂角４θを有する円錐形カバレッジ１０８も、弧状経路に沿って移動する。図２９Ｂは、第２の可動部１５５を移動させることによるカバレッジ拡張の効果を示す図である。図面において、ガイド１５４ｂは、点１５９に中心が置かれた半径（Ｒ＋ｔ＋ｓ）を有する球面（球状軌跡）１６５上で角度±φだけ双方向に摺動する。したがって、遠隔運動中心１１が皮膚１５上の範囲１５７内で移動するとき、遠隔運動中心１１を頂点（ｖｅｒｔｅｘ）として有しかつ頂角４θを有する円錐形カバレッジ１０８も、範囲１５７を有する弧状経路に沿って移動する。図３０は、上述した組み合わせた範囲を基に円錐形カバレッジ１０８の移動範囲を示す。第１および第２の可動部１５４および１５５は、互いに直交する球状軌跡１６０および１６５に沿ってそれぞれ移動するので、カバレッジ１０８は、遠隔運動中心１１が皮膚１５上の範囲１５６および１５７内で摺動するときに、線１５８によって囲まれた領域内の任意に位置へ移動可能である。
【００８９】
本実施形態では、患者の身体にニードル配置マニピュレータ１５１を固定した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１５１のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント１５２と装置本体１を組み合わせて用いることにより、第１のおよび／または第２の可動部１５４および１５５を摺動させて装置本体１の姿勢を変化させることによって、カバレッジを修正可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るように、ニードル配置マニピュレータ１５１の姿勢を変化させることができる。装置本体１の遠隔運動中心１１は、球面上の範囲１５８内の位置へ移動可能であるので、カバレッジ拡張範囲は、先の実施形態のカバレッジ拡張範囲よりも大きい。カバレッジの変化を必要とするときに、本実施形態に記載したアタッチメント１５２を用いて、ニードル配置マニピュレータ１５１の姿勢を変化させることによって、患者の体表面からアタッチメント１５２およびニードル配置マニピュレータ１５１を取り外す必要をなくす。これにより、アタッチメント１５２およびニードル配置マニピュレータ１５１の滅菌状態を保つことを可能にし、手術の安全性の改善をもたらす。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメント１５２を用いてカバレッジを修正することのみならず、例えば、画像モダリティの内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐように、アタッチメント１５２を用いて姿勢を変化させることもできる。
【００９０】
本実施形態は、装置本体１の遠隔運動中心１１が皮膚１５上を移動するようにアタッチメントのガイドを形成することによってアタッチメントを用いて姿勢を変化させる場合でも、計画により設定された患者の皮膚上の穿刺箇所が移動するのを防ぐ効果も有する。また、本実施形態は、マニピュレータの取外しや再取付けを必要とすることなく、範囲１５８内の２度以上の穿刺作業の実行を可能にする効果を有し得る。
【００９１】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して本開示を説明してきたが、装置本体は、ニードル挿入軸を位置決めするガイドさえ備えていればよく、装置本体は、任意の構成を有してもよいことを理解されたい。
【００９２】
ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【００９３】
本実施形態は、駆動手段として圧電アクチュエータを用い、検出手段として光学エンコーダを用いる構成に適用されるものとして説明されてきたが、本開示はこれに限定されないことを理解されたい。駆動手段および検出手段として、それぞれ任意の他のアクチュエータおよび任意の他のセンサを用いてもよい。第１および第２の回転ガイドの回転変位については、アクチュエータおよびセンサを用いずに手動で調整されてもよい。
【００９４】
本実施形態では、患者の皮膚１５は、球面に近く、ガイド１５３ｂおよび１５４ｂは、皮膚１５の球面と同じ中心を有する球状面として説明される。しかしながら、本開示は、この構成に限定されない。例えば、皮膚１５、ガイド１５３ｂ、およびガイド１５４ｂが形成する球面の中心は異なってもよく、または球面の半径が異なってもよい。球状ガイドの代わりに、ニードル配置マニピュレータをより正確に配置することを可能にするために、患者の身体の特定の形状に整合する任意の湾曲した形状を有するガイドを作製してもよい。さらに、製造コストを減少させ得る球状ガイドの代わりに、円筒形ガイドまたは直線（平面）ガイドを用いてもよい。
【００９５】
本実施形態では、アタッチメントは、２つの可動部を備える。しかしながら，アタッチメントは、２自由度の可動範囲を有する一可動部を有することができる。複数自由度で姿勢変化を可能にする構成は、３つ以上の可動部を用いることによっても可能である。
【００９６】
視覚化のためのモダリティとしてＣＴスキャナを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、本開示は、核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）診断装置の構成に適用されてもよい。この場合、ニードル配置マニピュレータおよびアタッチメントの材料として、非磁性金属、樹脂、またはセラミックスを用いることができる。その場合、マーカの材料は、硫酸銅水溶液等の水素原子を含有する物質であり得る。ＭＲＩを用いる際、以下に説明される実施形態において示されるように、信号を伝達および受信するためのＲＦコイルを、アタッチメントの下方または付近に設置してもよい。
【００９７】
第６の実施形態
図３１Ａ乃至図３４Ｄを参照して、本開示の第６の実施形態を説明する。上記の実施形態の構成要素と同じ構成要素は同じ参照符号で与えられ、その詳細な説明は省略される。本実施形態では、体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）を用いる。
【００９８】
本実施形態では、ＭＲＩモダリティを用いた際により明瞭な画像を得るために、ＲＦコイルとしてフェーズドアレイコイル１４５を用いる例を説明する。図３１Ａは、フェーズドアレイコイル１４５の開口部１４５ｃに設置されたニードル配置マニピュレータ１６１の概略斜視図である。本実施形態では、アタッチメント１６２は、ニードル配置マニピュレータ１６１を構成するように装置本体１と組み合わせられる。
【００９９】
図３１Ａ乃至図３３Ｄを参照して、アタッチメント１６２の詳細を説明する。図３２Ａは、アタッチメント１６２の概略斜視図であり、図３２Ｂは、裏から見たときのアタッチメント１６２の概略斜視図である。図３２Ｃおよび図３２Ｄは、それぞれ、図３２Ａの破線領域ＥおよびＦの拡大図である。アタッチメント１６２は、固定部１６３と可動部１６４を備える。固定部１６３は、裏に凹部１６３ｄを有し、凹部１６３ｄを縁１４５ｄに嵌合させることによって、アタッチメント１６２をフェーズドアレイコイル１４５に位置決めおよび固定することができる。
【０１００】
図３３Ａは、可動部１６４の概略斜視図である。可動部１６４は、リッジキー１６４ｂを有する。装置本体１の底に設けられた溝２ｂは、リッジキー１６４ｂと嵌合され、これによってアタッチメント１６２に対する装置本体１の位置および姿勢を固定することができる。図３３Ｂに示すように、可動部１６４は、刻み付きノブ１１６の雄ねじ１１６ａを取付け可能な一端に雌ねじ１６４ａを有する。可動部１６４は、他端に（円筒ピンの形状の）円柱スライダ１６４ｃを有する。ニードル配置マニピュレータ１６１は、雌ねじ１６４ａの中心とスライダ１６４ｃの中心とを結ぶ直線上に装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１があるようアタッチメント１６２を形成するように構成されている。図３２Ｃおよび図３２Ｄを参照すると、固定部１６３は、可動部１６４を摺動させるための間隙１６３ａと、刻み付きノブ１１６を摺動させるための間隙１６３ｂと、スライダ１６４ｃを案内するためのレール１６３ｃとを有する。したがって、アタッチメント１６２は、可動部１６４がレール１６３ｃに沿って摺動可能であり、雌ねじ１６４ａの中心とスライダ１６４ｃの中心を結び直線のまわりに回転（枢動）可能である２自由度をもつ機構を有する（図３２Ｃおよび図３２Ｄのそれぞれの「摺動（ｓｌｉｄｅ）」の矢印および「枢動（ｐｉｖｏｔ）」の矢印を参照されたい）。したがって、アタッチメント１６２は、雄ねじ１１６ａおよび雌ねじ１６４ａを緩めることによって装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５上に保ちつつ、または皮膚１５からの距離を一定に保ちつつ、装置本体１の位置および姿勢を変化させることができ、および刻み付きノブ１１６を締めることによって所望の位置および姿勢で可動部１６４をロックするように位置および姿勢を保つことができる。
【０１０１】
図３４Ａ乃至図３４Ｄは、患者の皮膚１５に配置したニードル配置マニピュレータ１６１を用いたターゲット組織１４のシミュレートした穿刺を示す。視覚化のためのＭＲＩモダリティを用いる際に、フェーズドアレイコイル１４５は、ターゲット箇所のシャープな画像を取得するために、まず、テープまたはバンドで患者の皮膚１５に配置および固定される。フェーズドアレイコイル１４５の固定の完了後、装置本体１は、アタッチメント１６２を用いて患者の身体に固定される。図３４Ａでは、第１および第２の回転ガイド３および４が回転される場合でも、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、ターゲット組織１４は、カバレッジ内にない。その場合には、図３４Ｂに示すように、装置本体１およびアタッチメント１６２について、可動部１６４を、スライダ１６４ｃの中心軸のまわりに回転（枢動）させる。次いで、マーカ１６を用いて検出された装置本体１の姿勢を基に、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、ターゲット組織１４がカバレッジ内にあると決定されるとき、第１および第２の回転ガイド３および４は、ニードル１２をターゲット組織１４へ向けるように所定の位置に変位させられる。本実施形態では、図３４Ｃおよび図３４Ｄに示すように、レール１６３ｃに沿って図面の面内で右向きに可動部１６４を摺動させることによって、カバレッジをさらに拡張可能である。例えば、図３４Ｂに示した姿勢を保ちつつ、レール１６３ｃに沿って可動部１６４を摺動させることによって、図３４Ｃに示すように、新しいターゲット組織１４をカバレッジ内に置くことができる。さらに、例えば、図３４Ｂに示した姿勢を保ちつつ、レール１６３ｃに沿って可動部１６４を摺動させることによって、図３４Ｂと同じ位置におけるターゲット組織１４は、図３４Ｄに示すように、第１および第２の回転ガイド３および４を回転させることによって異なる方向から位置を特定可能である。
【０１０２】
本実施形態では、アタッチメント１６２を用いて装置本体１の姿勢を変化させることによって、図３４Ｂ、図３４Ｃ、および図３４Ｄに示すように、ターゲット組織１４をカバレッジ内に入れることができ、ニードル１２をターゲットイシュー１４へ動かすことができる。さらに、可動部１６４の自由度を増加させることによって、ターゲット組織１４の異なる方向から配置を行うことが可能である。これによって、穿刺軌道に含まれる場合に、ニードル１２によって傷付けられてはならない骨などの人体組織を除くターゲット組織１４に対する計画を可能にする。さらに、異なる方向からこのターゲット組織１４へニードル１２を配置することは、凍結治療等におけるニードル１２の先端で冷凍領域（アイスボール）を拡張するためのマルチプルニードル穿刺治療においても有効である。さらに、異なる方向からこのターゲット組織１４へニードルを配置する能力は、複数のニードルで同時の経皮的切開を行うのに有効であり得る。
【０１０３】
したがって、本実施形態では、ニードル配置マニピュレータ１６１を患者の身体に配置した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１６１のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント１６２と装置本体１と組み合わせて使用することにより、アタッチメント１６２の可動部１６４を摺動または回転させることによって、ＲＦコイルを取り除かずにカバレッジを修正可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るように、ニードル配置マニピュレータ１６１の姿勢を変化させることができる。本実施形態に記載されたアタッチメント１６２を用いて、ニードル配置マニピュレータ１６１の姿勢を変化させることによって、カバレッジの変化を必要とするときに、患者の体表面からＲＦコイルを取り除く必要をなくす。これにより、ＲＦコイルの移動によるＭＲＩ画像の品質の劣化を防ぎ、再びＲＦコイルを位置決めする必要をなくし、作業時間をより短くする。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメント１６２を用いてカバレッジを修正することのみならず、例えば、内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐように、アタッチメント１６２を用いて姿勢を変化させることもできる。
【０１０４】
本実施形態は、装置本体１と様々なＲＦコイルを適合させるアタッチメントを用意することによって、遠隔運動中心（ＲＣＭ）を目指している位置へ設定するように、装置本体１に大きな設計変更を加えずに、ＲＦコイルと干渉せずに、装置本体１の位置および姿勢を決定することを可能にする。
【０１０５】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して、本実施形態を説明してきたが、装置本体は、ニードルの挿入軸を位置決めするためのガイドを備えてさえいればよく、装置本体は任意の構成を有してもよいことを理解されたい。
【０１０６】
ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【０１０７】
視覚化のためのモダリティとしてＭＲＩを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、本開示者は、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナの構成に容易に適用可能である。
【０１０８】
本実施形態では、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５上で保ちつつ、または皮膚１５からの距離を一定に保ちつつ、装置本体１の位置および姿勢を変化させることができる。しかしながら、本開示は、この構成に限定されない。装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１が雌ねじ１６４ａの中心とスライダ１６４ｃの中心とを結ぶ直線にならないように構成することも容易であり、これも本開示の範囲内である。
【０１０９】
第７の実施形態
図３５Ａ乃至図４０Ｂを参照して、本開示の第７の実施形態を説明する。上記の実施形態の構成要素と同じ構成要素は同じ参照符号で与えられ、その詳細な説明は省略される。本実施形態では、体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）を用いる。
【０１１０】
本実施形態では、第４および第６の実施形態にあるように、ＭＲＩを用いてより明瞭な画像を得るために、ＲＦコイルとしてフェーズドアレイコイル１４５を用いる例を説明する。図３５Ａは、フェーズドアレイコイル１４５の開口部１４５ｃに設置されたニードル配置マニピュレータ１７１の概略斜視図である。本実施形態では、アタッチメント１７２は、ニードル配置マニピュレータ１７１を構成するように装置本体１と組み合わせられる。
【０１１１】
図３５Ａ乃至図３７Ｂを参照して、アタッチメント１７２の詳細を説明する。図３６Ａおよび図３６Ｂは、アタッチメント１７２の概略斜視図であり、図３６Ｃは、裏から見たときのアタッチメント１７２の概略斜視図である。アタッチメント１７２は、固定部１７３と可動部１７４を備える。固定部１７３は、多角形開口部と、マウント面１７３ｅに直交する突出部１７３ａとを有する。アタッチメント１７２は、突出部１７３ａをフェーズドアレイコイル１４５の開口部１４５ａの縁１４５ｄに嵌合させることによって、フェーズドアレイコイル１４５に位置決めおよび固定することができる。フェーズドアレイコイル１４５の表面１４５ｅにマウント面１７３ｅを一時的に接着することができるように、マウント面１７３ｅには、接着結合剤（例えば、テープ）が設けられてもよい。可動部１７４は、軸方向開口部１７４ａ（円筒開口部）とリッジキー１７４ｂを有する。装置本体１の底に設けられた溝２ｂのベース本体２は、リッジキー１７４ｂに嵌合され、装置本体１に設けられた穴状（円筒状）嵌合部２ａは、アタッチメント１７２に設けられた軸方向嵌合部１７４ａに嵌合され、それによってアタッチメント１７２に対する装置本体１の位置および姿勢を固定することができる。
【０１１２】
図３７Ａおよび図３７Ｂは、可動部１７４の概略斜視図であり、図３８は、固定部１７３の概略斜視図である。図３７Ｂおよび図３８に示すように、リニアガイド１７４ｃおよび１７３ｃは、それぞれ可動部１７４の裏および固定部１７３の上面に設けられている。図３６Ｂに示すように、可動部１７４は、リニアガイド１７３ｃに沿って直線的に移動可能である。ニードル配置マニピュレータ１７１において、アタッチメント１７２は、リニアガイド１７３ｃに沿って可動部１７４を移動させるときに、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５上に保つ、または皮膚１５からの距離を一定に保つように構成されている。可動部１７４は、手動でまたは自動アクチュエータを用いて移動可能である。固定部１７３に対して可動部１７４の位置を固定（ロック）する固定手段が、必要に応じて設けられてもよい。固定手段の適用可能な例として、上述した刻み付きノブ付きを備えたねじ、および第１の実施形態に記載した圧縮コイルばねを備えた積層圧電素子がある。しかしながら、ロックは、摺動キー、ターンロック、または止めねじなどの他の様々なやり方で実行されてもよい。
【０１１３】
図３９Ａおよび図３９Ｂは、患者の皮膚１５に設置したニードル配置マニピュレータ１７１を用いてターゲット組織１４に対するシミュレートした穿刺を示す。図４０Ａおよび図４０Ｂは、真上から見たフェーズドアレイコイル１４５に設置されたニードル配置マニピュレータ１７１の概略平面図である。図４０Ｂは、図４０Ａの位置から図面の面内で可動部１７４を直接的に上向きに摺動した状態を示す。図３９Ａおよび図３９Ｂは、ニードル１２を通過する平面に沿った図４０Ａおよび図４０Ｂのそれぞれの概略断面図である。
【０１１４】
視覚化のためのＭＲＩを用いる際に、フェーズドアレイコイル１４５は、ターゲット箇所のシャープな画像を取得するために、まず、テープまたはバンドで患者の皮膚１５に配置および固定される。フェーズドアレイコイル１４５の固定の完了後、装置本体１は、アタッチメント１７２を用いて患者の身体に固定される。図３９Ａでは、第１および第２の回転ガイド３および４が回転される場合でも、ニードル１２の先端がターゲット組織１４まで動かすことができないように、ターゲット組織１４は、カバレッジ内にない。その場合には、図４０Ｂに示すように、装置本体１およびアタッチメント１７２について、可動部１７４を上方向に直線的に摺動させる。次いで、マーカ１６を用いて検出された装置本体１の姿勢を基に、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、ターゲット組織１４がカバレッジ内にあると決定されるとき、第１および第２の回転ガイド３および４は、ニードル１２をターゲット組織１４へ向けるように所定の位置に変位させられる。
【０１１５】
本実施形態では、図３９Ｂに示すように、アタッチメント１７２を用いてリニアガイド１７３ｃおよび１７４ｃに沿って装置本体１の位置を変化させることによってターゲット組織１４をカバレッジ内に動かすことができ、ニードル１２をターゲット組織１４に動かすことを可能にする。図３９Ａの状態で、ターゲット組織１４が、ニードル配置マニピュレータ１７１のカバレッジ内にある場合でも、本実施形態の構成は、穿刺軌道に含まれる場合に、ニードル１２によって傷付けられてはならない骨などの人体組織を除くターゲット組織１４に対する計画を可能にする。さらに、異なる方向からこのターゲット組織１４へニードル１２を配置することは、凍結治療等におけるニードル１２の先端で冷凍領域（アイスボール）を拡張するためのマルチプルニードル穿刺治療においても有効である。
【０１１６】
本実施形態では、ニードル配置マニピュレータ１７１を患者の身体に配置した後に、ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータ１７１のカバレッジの外にあると分かった場合でも、アタッチメント１７２と装置本体１と組み合わせて使用することにより、リニアガイド１７３ｃに沿ってアタッチメント１７２の可動部１７４を摺動させることによって、ＲＦコイルを取り除かずにカバレッジを修正可能である。言い換えれば、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るように、ニードル配置マニピュレータ１７１の姿勢を変化させることができる。本実施形態に記載されたアタッチメント１７２を用いて、ニードル配置マニピュレータ１７１の姿勢を変化させることによって、カバレッジの変化を必要とするときに、患者の体表面からＲＦコイルを取り除く必要をなくす。これにより、ＲＦコイルの移動によるＭＲＩ画像の品質の劣化を防ぎ、再びＲＦコイルを位置決めする必要をなくし、作業時間をより短くする。本実施形態は、ターゲット組織１４がカバレッジ内に入るようにアタッチメント１７２を用いてカバレッジを修正することのみならず、例えば、内腔と装置本体１の間の干渉を防ぐように、アタッチメント１７２を用いて姿勢を変化させることもできる。
【０１１７】
本実施形態は、装置本体１と様々なＲＦコイルを適合させるアタッチメントを用意することによって、遠隔運動中心（ＲＣＭ）を目指している位置へ設定するように、装置本体１に大きな設計変更を加えずに、ＲＦコイルと干渉せずに、装置本体１の位置および姿勢を決定することを可能にする。
【０１１８】
遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を有する装置本体を備えたニードル配置マニピュレータに関連して、本実施形態を説明してきたが、装置本体は、ニードルの挿入軸を位置決めするためのガイドを備えてさえいればよく、装置本体は任意の構成を有してもよいことを理解されたい。
【０１１９】
ターゲット組織が装置本体のカバレッジ内にあるか決定するためのワークフローは、単なる例示のために与えられ、本開示の適用はそれに限定されないことも理解されたい。
【０１２０】
視覚化のためのモダリティとしてＭＲＩを用いて、本実施形態を説明してきたが、本開示は、これに限定されない。例えば、本開示者は、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）スキャナの構成に容易に適用可能である。
【０１２１】
本実施形態では、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５上で保ちつつ、または皮膚１５からの距離を一定に保ちつつ、装置本体１の位置および姿勢を変化させることができる。しかしながら、本開示は、この構成に限定されない。
【０１２２】
第８の実施形態
アタッチメントは、別個の固定部および可動部を有する代わりに、所定の傾斜を有する静止傾斜式アダプタとして実施されてもよい。図４１Ａ乃至図４６は、本開示の第８の実施形態を示す。上記の実施形態の構成要素と同じ構成要素は同じ参照符号で与えられ、その詳細な説明は省略される。本実施形態では、患者の体内、医療デバイス、医療デバイス案内装置等を視覚化するために、核磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）モダリティを用いる。所定の傾斜を有する静止傾斜式アダプタとして実施されたアタッチメントのタイプは、特定の角形成（ａｎｇｕｌａｔｉｏｎ）をしばしば必要とする状況に使用可能である。例えば、上方からの進入が妨げられている浅いターゲット組織に到達するために、マニピュレータの近くに配置された他の医療機器にマニピュレータが衝突するのを防ぐために、または直角位置で直接患者に静止傾斜式アダプタを取り付けることができない場合にマニピュレータの向きを直角位置に戻すために、である。この静止傾斜式アダプタは、さらなる角形成を実現するように、１つまたは複数の静止傾斜式アダプタを積み重ねることができるやり方で設計されてもよい。例えば、使用者は、予め定められた３０度の傾斜を有するアタッチメントを配置し、次いで、ターゲットに到達するのに元の３０度では十分でない場合、２５または３５度の傾斜を得るために、必要に応じて、上に＋５度または−５度のくさびを配置することができる。
【０１２３】
装置の設置面積を変化させることなく、遠隔運動中心の場所を調整するために、静止傾斜式アダプタをその元の位置から回転させることができる。具体的には、前述の実施形態において、ターゲット組織１４に対する装置本体１の向きを変化させることは、固定部に対して可動部を摺動させるように１つまたは複数のガイドを用いて実現される。この機械的移動は、ニードルマニピュレータの設置面積全体を変化させる。対照的に、静止傾斜面を有するアタッチメントを用いることによって、装置の設置面積は変化しない。回転は、組立体全体を回転させることによって、すなわち、手動でまたは電子的に、アタッチメントとマニピュレータを一緒に回転させることによって、または装置本体１のベース本体２内で静止傾斜式アダプタを回転させることによって、実現することができる。
【０１２４】
図４１Ａ、図４１Ｂ、および図４１Ｃは、静止傾斜式アダプタとして設計されたアタッチメント１８３の第１の例を示す。図４２Ａ〜図４２Ｅは、静止傾斜式アダプタとして設計されたアタッチメント２８３の第２の例を示す。図４３、図４４Ａ、図４４Ｂ、図４４Ｃ、および図４５は、ニードル配置マニピュレータに用いるためのくさび状アダプタとして設計されたアタッチメント１８３／２８３の機能性および典型的な応用例を示す。図４１Ａは、円筒開口部１８３ａ、リッジキー１８３ｂ、および傾斜面１８３ｃを示すアタッチメント１８３の斜視図であり、図４１Ｂは、円筒開口部１８３ａ、リッジキー１８３ｂ、および傾斜面１８３ｃを示すアタッチメント１８３の上面図である。図４１Ｃは、突出部１８３ｄおよびマウント面１８３ｅを示すアタッチメント１８３の底面図である。アタッチメント１８３の底面にある突出部１８３ｄは、フェーズドアレイコイル１４５の開口部１４５ｃの縁１４５ｄに突出部１８３ｄを嵌合させることによって、フェーズドアレイコイル１４５（図１９参照）に、アタッチメント１８３を配置および固定することができるように構成されている。マウント面１８３ｅをフェーズドアレイコイル１４５の表面１４５ｅに一時的に接着することができるように、マウント面１８３ｅに接着剤素材が設けられてもよい。本実施形態によれば、アタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃは、アタッチメント面１８３ｅに対して所定の角度δだけ傾斜している。
【０１２５】
図４２Ａは、アタッチメント２８３の斜視図であり、図４２Ｂは、アタッチメント２８３の上面図である。図４２Ａは、円筒開口部２８３ａを有する上側突出部と、傾斜面２８３ｃを有するくさび状セクションと、多角形突出部２８３ｄとを備えているアタッチメント２８３を示す。図４２Ｃは、多角形突出部２８３ｄおよびマウント面２８３ｅを示すアタッチメント２８３の底面図を示す。アタッチメント２８３の底にある多角形突出部２８３ｄは、フェーズドアレイコイル１４５の開口部１４５ｃの縁１４５ｄに突出部２８３ｄを嵌合させることによって、フェーズドアレイコイル１４５（図１９参照）に、アタッチメント２８３を配置および固定することができるように構成されている。アタッチメント２８３を開口部１４５ｃに固定するために、マウント面２８３ｅをフェーズドアレイコイル１４５の表面１４５ｅに一時的に接着することができるように、マウント面２８３ｅに接着剤素材が設けられてもよい。さらに、アダプタを正しい向きに確実に組み付けるために、多角形突出部２８３ｄは、リッジキー２８３ｇを備えている。同様に、円筒開口部２８３ａを有する上側突出部は、装置本体１のベース本体２上にアタッチメント２８３をロックすることができるように構成されている。そのために、円筒開口部２８３ａは、加圧式突出ピン２８３ｂを備えている。このようにして、ニードル配置マニピュレータの装置本体１は、取外し可能なピン／ピンホールの組合せを用いて垂直にロックされ、それによって、ニードル配置マニピュレータが傾斜面２８３ｃの頂上に着座し、配置され、キー／キー溝の組合せを用いて回転可能にロックされるようになっている。この配置およびロックは、摺動キー、ターンロック、または止めねじなどの様々な他のやり方で実施されてもよいことが理解される。
【０１２６】
図４２Ａを参照すると、アタッチメント２８３の傾斜面２８３ｃは、マウント面２８３ｅに対し、所定の角度δだけ傾斜している。図４２Ｄは、マウント面２８３ｃに対して８度の所定の角δだけ傾斜面２８３ｃが傾斜している例を示す。しかしながら、所定の角度δが、所望の目的にとって十分でない場合、上述したように、例えば、所望の傾斜度に達するようにアタッチメント１８３の上に＋５度または−５度の１つまたは複数のくさびを加えることによって、所定の角度δを調整することができる。このようにして、図４４Ｃに示すように、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５にまたはその上方に置くことができるように、傾斜面１８３ｃと装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１との間の距離を患者の表面から所定の距離に調整することができる。
【０１２７】
図４３は、患者の皮膚１５に設置したニードル配置マニピュレータを用いてターゲット組織１４に到達するための経皮的穿刺作業中のアタッチメント１８３の典型的な機能を示す。図３に示すように、本実施形態のアタッチメント１８３を用いてニードル配置マニピュレータの姿勢を変化させることによって、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすことが可能となるように、ニードル配置マニピュレータのカバレッジを調整することができる。
【０１２８】
具体的には、図４３に示されている場合では、まず、医師は、関心領域の画像を取り込むのに適したフェーズドアレイコイル１４５の位置を決定し、例えば、テープ、ベルト、またはバンドを用いることによって、患者の皮膚１５の上にフェーズドアレイコイル１４５を固定する。続いて、アタッチメント１８３のマウント面１８３ｅがフェーズドアレイコイル１４５の表面１４５ｅに接するように、フェーズドアレイコイル１４５の表面１４５ｅに、アタッチメント１８３を配置する。このとき、マウント面１８３ｅから突き出る突出部１８３ｄを、コイル開口部１４５ｃの縁１４５ｄに嵌め込み、フェーズドアレイコイル１４５に対するアタッチメント１８３の位置を調整する。アタッチメント１８３を表面１４５ｅに一時的に固定することができるように、マウント面１８３ｅに接着剤素材が設置されていることが好ましい。続いて、医師は、アタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃ上に装置本体１を配置する。傾斜面１８３ｃは、フェーズドアレイコイル１４５にアタッチメント１８３を取り付けるときに、フェーズドアレイコイル１４５の信号処理部１４５ａ（前置増幅器）が傾斜面１８３ｃの下方にあるようにある角度で傾斜している。これにより、医師は、信号処理部１４５ａ（前置増幅器）が装置本体１と干渉することなく、フェーズドアレイコイル１４５の上方に装置本体１を配置することができる。傾斜面１８３ｃの角度は、配置中の装置本体１の安定性の観点から、約５度から約３０度の範囲内である。すなわち、装置本体１の重心（または質量の中心）が実質的に平衡状態であるように、傾斜面の角度を合わせることができる。
【０１２９】
アタッチメント１８３に対する装置本体１の位置および姿勢は、装置本体１の底面に形成された溝２ｂに、傾斜面１８３ｃ上に形成されたリッジキー１８３ｂ（凸部）を嵌合し、装置本体１のベース本体２に形成された円筒形嵌合部２ａ（穴）に、アタッチメント１８３上に形成された突出部１８３ａを嵌合するように維持される。溝２ｂとリッジキー１８３ｂとの間の関係は、交換可能である。装置本体１の固定が完了した後、ターゲット組織１４にニードルホルダ５の挿入軸５ａを向けるように、第１および第２の回転ガイド３および４を回転させることができる。続いて、医師は、挿入軸５ａに沿ってニードル１２を移動させることによってターゲット組織１４に到達するのに要求される深さで穿刺を行う。第１および第２の回転ガイドが回転させられるが、ニードルホルダ５の挿入軸５ａがターゲット部分１４にまだ到達していない場合、操作者（医師）は、ニードル１２がターゲット組織に到達するのに必要な角度を実現するまで、１つまたは複数のさらなるくさび状アダプタを用いることができる。
【０１３０】
本実施形態によれば、アタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃは、マウント面１８３ｅに対して所定の角度δで傾斜しており、装置本体１の遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１を皮膚１５にまたはその上方に置くことができるように、傾斜面１８３ｃと遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１と間の距離を所望の距離に調整することができる。具体的には、患者の身体の輪郭形状の変形を考慮して、または患者の皮膚にフェーズドアレイコイル１４５を剛結合するときの装置本体１の上昇により、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１１は、フェーズドアレイコイル１４５の底面１４５ｆの上方約ゼロ（０）から１０ｍｍに位置するように調整することができる。そのために、傾斜面１８３ｃを有するアタッチメント１８３は、所望の高さおよび傾斜を実現するのに必要な厚さおよび傾斜を有するさらなるアダプティブウェッジを用いて配置され得る。
【０１３１】
図４４Ａおよび図４４Ｂは、単一部品のくさび状アダプタとして設計されたアタッチメント１８３の可能な応用例を示す。図４４Ａおよび図４４Ｂに示されるように、装置の装置設置面積を変化させることなく、遠隔運動中心１１の場所を調整するために、静止傾斜式アダプタとして設計されたアタッチメント１８３をその元の位置から回転させることができる。この回転は、手動でまたは電子的に、組立体全体を回転させることによって、またはベース内で静止傾斜式アダプタを回転させることによって、実現することができる。図４４に、第１のくさび状アダプタ１８３１および第２のくさび状アダプタ１８３２を有するアタッチメント１８３上にニードル配置マニピュレータの装置本体１を取り付けている本出願の一例を示す。図４４では、図４３Ｂと比較して、複数のくさび状アダプタを使用することにより、被験者の身体に対して遠隔運動中心１１がより高く（より遠く）配置される。
【０１３２】
有利には、アタッチメント１８３が単一部品要素であると、例えば、使用される画像モダリティに適合する樹脂材料または他の材料で射出成形することによって、アタッチメント１８３を高精度かつ低コストで製造することができる。低コストの製造により、アタッチメント１８３が使い捨ての構成要素となることが可能になる。製造後の殺菌プロセスおよび密封包装により、いずれ生じる使用までアタッチメント１８３が殺菌状態で維持されることが可能になり、それによって患者のたけの安全性の改善をもたらす。
【０１３３】
ターゲット組織１４が装置本体１のカバレッジ内にあるかどうかは、アタッチメント１８３を用いるときに、先の実施形態で説明された手順と同じ手順を用いて決定される。最初に、ニードル配置マニピュレータを患者に取り付けるプロセスにおいて、操作者（医師または撮影技師）によってアタッチメント１８３の姿勢は決定および固定されることが理解される。続いて、装置本体１のカバレッジにターゲット組織１４が含まれているかどうかが、例えば、装置本体１に設けられた基準マーカ１６の画像を基に計算によって決定される。マーカ１６の画像は、当てはまる場合、Ｘ線ＣＴスキャナまたはＭＲＩ画像モダリティによって得ることができる。ターゲット組織１４がニードル配置マニピュレータの円錐形カバレッジ内にあると決定される場合、第１および第２の回転ガイド３および４を所定の角度変位させるように、ニードル１２をターゲット組織１４へ動かすための計画が実行され、それによってターゲット組織１４の方向にニードル１２を向ける。他方で、ターゲット組織１４が所望のカバレッジ内にまだないと決定される場合、ニードル配置マニピュレータのカバレッジは、１つまたは複数のさらなる傾斜アダプタ（くさび）をアタッチメント１８３の上に配置することで調整可能である。
【０１３４】
本実施形態のアタッチメント１８３を用いてニードル配置マニピュレータのカバレッジを拡張する基本原理は、図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して図示および説明したものと同様である。図１０Ａは、アタッチメント１８３を用いないニードル配置マニピュレータの初期のカバレッジを示す。図１０Ｂは、アタッチメント８３の傾斜面１８３ｃを用いて装置本体１の姿勢が角度δだけ傾斜している（調整されている）状態を示す。図１０Ｂに示すこの状態において、円錐形カバレッジ１０８全体は、図１０Ａに示した位置と比較して、角度δだけ傾斜している。アタッチメント１８３が、フェーズドコイルアレイ１４５の開口部１４５ｃから抽出され、回転される場合、開口部１４５ｃの４つの辺にわたって、円錐形カバレッジ１０８を角度δだけ調整することができる。したがって、ニードル配置マニピュレータのカバレッジは、図１０Ｃに示すように、頂角が４θ＋２δであり、遠隔運動中心１１をその頂点（ｖｅｒｔｅｘ）とする破線によって囲まれた円錐形領域１０９まで増加する。
【０１３５】
本実施形態では、図４１Ａ、図４１Ｂ、および図４１Ｃに示すように、単一要素のアタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃ上のリッジキー１８３ｂは、アダプタが正しい向きに組み付けられるのを確実にするために、ベース本体２の溝２ｂ（キー溝）に位置合わせする。１つまたは複数のさらなるくさび状アダプタを用いる場合、リッジキーと溝の組合せのさらなるペアが、使用されることになる。このようにして、ニードル配置マニピュレータは、位置合わせのために別のリッジキー／キー溝ペアを用いてくさび状アダプタの傾斜面の頂上に着座する。図４３に示すように、傾斜アダプタは、マニピュレータがフェーズドコイルアレイ１４５上の開口部１４５ｃの縁１４５ｄに隣接して着座する増幅器回路（信号処理部１４５ａ）を回避することを確実にするために、一定の（例えば８度の）角度で設計可能である。
【０１３６】
装置本体の大きな設計変更をすることなく、様々なＲＦコイルに適した装置本体１およびアタッチメント１８３を用意することができ、それによって遠隔運動中心（ＲＣＭ）は、目指している位置に位置することができ、ＲＦコイルと干渉することなく、装置本体の位置および姿勢を決定することができる。
【０１３７】
本実施形態によれば、アタッチメントを備えるニードル位置決め装置は、患者にＲＦコイルを配置した後に患者に配置可能である。そして、ターゲット組織が、ニードル配置マニピュレータを配置した後に、ニードル配置マニピュレータのカバレッジ内にないと判明した場合でも、アタッチメント１８３を用いる調整によってターゲットイシューがカバレッジ内に入るように、カバレッジを修正することができる。このため、穿刺手術のワークフロー中にＲＦコイルを配置する位置を探すプロセス中に、ＲＦコイルと干渉する可能性がある何かを皮膚から取り除くことが可能である。
【０１３８】
本実施形態により、ＲＦコイルとしてフェーズドアレイコイルを備えるアタッチメント１８３を用いる例を説明する。しかしながら、他の場合には、アタッチメント１８３は、患者の皮膚１５に配置可能な表面ＲＦコイルの別の種である（図１６Ｃに示す）シングルループコイル１３５と共に用いることもできる。
【０１３９】
本実施形態（図４１Ａおよび図４２Ａ参照）において考えられるように、アタッチメント１８３またはアタッチメント２８３は、所定の角度の傾斜を備えた傾斜面を有する単一要素のくさび状アダプタとして設計されてもよい。この設計は、可動部品がないので非常に有用および有利であり得るとともに、より重要なことには、それを使い捨てに作製可能である。しかしながら、フェーズドアレイコイルの柔軟性により、単一要素のくさび状アダプタは、全ての状況に当てはまらなくてもよい。したがって、アタッチメント１８３をＲＦコイルと適切に組み合わせることを確実にし、ＲＦコイルを設定するベースまたはセッティング部を用いてもよい。
【０１４０】
図４５は、フェーズドアレイコイル１４５を間に備えている被験者の身体に設置されたアタッチメント１８３の一例を示し。図４５に示すように、フェーズドアレイコイル１４５は、被験者の身体の皮膚１５に巻き付けられる。関心の領域のとき、例えば、ターゲット組織１４は、アタッチメント１８３がその目指している位置で同一平面に位置していない表面の下方に位置し、ベース１９０は、被験者の身体上へコイル１４５を設置するように設計されてもよく、ベースのマウンティング面（被験者の身体に直接接触する面）は、被験者の身体の輪郭形状に従って設計することもできる。図４６は、ベース１９０とアタッチメント１８３の側面図の構成を示す。図４６に示すように、ベース１９０は、上側突出部１９０２、ＲＦコイルを設定するセッティング部１９０３、および患者の身体の輪郭形状に適合するように構成されている湾曲した取付面１９０４を備える。
【０１４１】
本実施形態では、患者の胴に配置されるように構成されたベース１９０は、位置合わせ基準１６を含んで設計されてもよい。次いで、開口部１４５ｃの１つとベース１９０の上向き出部１９０２を位置合わせすることによって、フェーズドアレイＲＦコイル１４５をベース１９０の上へ配置する。アタッチメント１８３をベース１９０へより良く嵌合するのを助けるために、上向き突出部は、傾斜面１９１と共に設計されてもよい。次いで、１つまたは複数のくさび状アダプタ（１８３１、１８３２）を有するアタッチメント１８３をこの上向き凸部１９０２の頂点に設け、ベース１９０とくさび状アダプタとの間の所定の位置にＲＦコイル１４５を固定する。アダプタが被験者の身体に対して正しい向きに組み付けられることを確実にするために、アタッチメント上のキーが、凸部１９０２に沿ったキー溝と位置合わせするために用いられてもよい。次いで、マニピュレータの装置本体１は、位置合わせのための別のキー／キー溝を用いて、アタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃの頂点に着座する。この傾斜アダプタは、マニピュレータがコイル上の開口部に隣接して着座する増幅器エンクロージャ（処理部１４５ａ）を回避することを確実にするための一定の角度である。
【０１４２】
本明細書における発明者らが行った実験の１つでは、いくつかの理由のために、８度の角度を有するくさび状アダプタが選択された。第１に、それは、増幅器エンクロージャとの衝突を回避するのに必要な最小角度である。第２に、マニピュレータのアクセス可能エリアの損失を最小にする必要がある。具体的には、マニピュレータが角度付けられるので、ベースは、マニピュレータのアクセス可能エリアの円錐状範囲に侵入し始め、くさび付きアダプタの角度は、アクセス可能エリアの損失を最小にする必要がある。最後に、マニピュレータのＲＣＭは、可能な限り元の位置の近くにあることが好ましい。アダプタがベースの固定された凸部の頂点に着座しなければならないことにより、角形成は、マニピュレータのＲＣＭのまわりに回転することができない。したがって、ＲＣＭは、角形成が増大するにつれて角度が付いていない位置から遠くで持ち上げられる。これは、それによりマニピュレータが届くことができる深さを減少させ、皮膚表面上の潜在的なニードル挿入面積のサイズを増大させるので望ましくない。
【０１４３】
例えば、図１９に示すように、増幅器ボックス（信号処理手段１４５ａ）は、開口部１４５ｃから中間に置かれ、したがって、フェーズドアレイコイル１４５内で組立体を着座させることができるたった２つの異なるやり方がある。フェーズドアレイコイル１４５は、患者の横方向に沿って患者の胴に典型的に巻き付くと知っているので、ベース１９０は、より良くフィットするよう胴の湾曲した形状と整合するように湾曲した底面（取付面１９０４）を備えて設計することができる。この湾曲の半径は変わることができ、したがって、異なる身体形状およびサイズのために様々なベースを用いることができる。
【０１４４】
図４６Ｂは、患者の輪郭形状に合うようになされている湾曲した取付面１９０４を有するベース１９０を示す。図４６Ｂでは、ベース１９０は、凸部の中に角形成を一体化することができる凸部１９２で設計され、傾斜面１９０１は、アタッチメント１８３に取って代わり、それによって、ベースの頂点に着座するためにさらなるくさび状アダプタの必要を除く。すなわち、図４６Ｂに示すように、傾斜面１８３ｃを有するアタッチメント１８３については、ベース１９０と組み合わせて単一部品にすることができる。これは、所望の角度（例えば、上述したように８度）だけ上向き凸部１９０２を角度付けることによってなされてもよい。次いで、上述したように、ニードル配置マニピュレータは、角度の付いた凸部を用いてこのベースの頂上に着座し、位置合わせされ、キー／キー溝の組合せを用いて回転可能にロックされ、および取外し可能なピン／ピンホール組合せを用いて垂直にロックされる。
【０１４５】
この設計の利点の１つは、マニピュレータの到達可能エリアに侵入するベースを取り除くことである。凸部はマニピュレータの底面に直交して延びるので、到達可能なエリアは、凸部の高さが所望の範囲内である限り、ベースによって触れられることがない。この設計のさらなる利点は、遠隔運動中心の位置を変化させずにマニピュレータの角度を調整することができることである。この角形成はベースに組み込まれるので、遠隔運動中心のまわりに回転が生じることができ、遠隔運動中心の高さは、凸部の高さを調整することによって調整可能である。本実施形態では、位置合わせ基準を含むベースが、患者の胴に配置可能である。
【０１４６】
第９の実施形態
図４７Ａ、図４７Ｂ、および図４７Ｃは、１つまたは複数のリニアガイド２００、２０１、および２０２に取り付けられるアタッチメント１８３の実施形態を示す。図４７Ａに示すように、所定の角度の傾斜面を有するアタッチメント１８３は、ニードル配置マニピュレータの装置本体１をその元の位置から特定の距離を離れるように移動させるのに用いることができる一定距離の並進アダプタ（リニアガイド）と組み合わされてもよい。例えば、患者にニードル配置マニピュレータを配置し、医療撮像を行った後、臨床家が、ターゲット組織１４に到達できるように所定の距離（例えば、２０ｍｍ）装置がずらされる必要があるか決定することができる。したがって、一定距離の並進アダプタは、特定の量（例えば、２０ｍｍの距離）だけ装置をずらすために、装置本体１とアタッチメントの間に配置可能である。異なる変位が必要とされる場合、特定の距離を作り出すために、さらなる並進アダプタが積み重ねられてもよい。例えば、５ｍｍまたは−５ｍｍの変位アダプタが、２５ｍｍまたは１５ｍの変位を作り出すために、２０ｍｍアダプタに加えて用いられてもよい。このようにして、一定並進アダプタが一定角度付きアダプタと共に用いられて、傾斜面の傾斜付き平面に沿ってＲＣＭを別な位置へ移動させる。例えば、具体的には３０度の角度付きアダプタに設計された一定並進アダプタを用いて、角度付きアダプタが配置される前に、ゼロ／初期の軌跡がＲＣＭの位置と一列に並ぶように、装置を移動させることができる。図４７Ｂは、１つまたは複数の方向にアタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃに沿ってニードル配置マニピュレータを直線的に移動させるために用いることができるリニアガイド２００、２０１、および２０２を複数設置した装置本体１の斜視図を示し、図４７Ｃは、その断面図を示す。例えば、図４７Ｂに示すように、第１のリニアガイド２００は、装置本体１をｘ方向に一定距離移動させることができ、第２のリニアガイド２０１は、装置本体１をｙ方向に一定距離移動させることができ、一方、第３のリニアガイド２０２は、アタッチメント１８３の傾斜面１８３ｃの上に固定される。したがって、くさび状アダプタの傾斜面と組み合わされた１つまたは複数のリニアガイドを用いることで、本実施形態で述べたように、カバレッジの円錐形領域を調整することのみでなく、カバレッジの円錐形領域の外側のターゲット組織がニードル配置マニピュレータのニードルによって到達できるように、カバレッジの円錐形領域を移動させることも可能である。
【０１４７】
結果として、患者の身体にニードル配置マニピュレータを配置した後に、ターゲット組織がニードル配置マニピュレータのカバレッジの外側にあると分かった場合でも、ターゲットイシューがカバレッジ内に入るようにアタッチメントおよび１つまたは複数のリニアガイドを用いた調整によって、カバレッジを修正することができる。
【０１４８】
当業者が理解するように、画像モダリティによって取得された医療用画像に傾斜面１８３ｃが見える場合、ニードルガイド装置の姿勢は、ニードル配置マニピュレータを患者に取り付ける前にも、予め知ることができる。患者の皮膚は、湾曲した形状を有し、変形し得るので、このタイプの傾斜面ではなく、ニードルガイド装置の姿勢は、その取り付けのときには未知であることに留意されたい。したがって、傾斜面を有するアタッチメントの使用は、装置を実際に取り付ける前の計画に対するこの姿勢情報を反映することができる。
【０１４９】
さらに、ベース１９０が被験者の身体の輪郭形状に従って設計されるとき、ベース１９０は、医療画像からの実際の個々の患者の輪郭形状データを基に、３Ｄプリンティングまた任意の他のラピッドプロトタイピング技法によって作製されてもよい。したがって、それらの予め設計された患者の輪郭を用いて、経皮的穿刺の軌跡を計画する前でも、それは、ニードルガイド装置の姿勢およびさらに位置をずっと容易に反映／設計することができる。したがって、特に基準マーカがアタッチメントのベースに含まれているとき、予め定められた傾斜面を有するアタッチメントの使用は、本開示の固有の利点と考えられる。
【０１５０】
例示的な実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は開示した例示的な実施形態に限定されないことを理解されたい。以下の特許請求の範囲の範囲は、全ての修正および均等な構造および機能を包含するように、最も広い解釈で与えられるべきである。そのため、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上別段明確に示さない限り、複数形も含むことが意図されることを理解されたい。用語「含む、備える（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および／または「含む、備える（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、および／または「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書および特許請求の範囲に用いられるとき、述べた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、明示的に述べていない１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそのグループの存在または追加を除外しないことをさらに理解されたい。用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｏｆ）」および／または「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、本明細書および特許請求の範囲に用いられるとき、述べた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の閉じたグループの存在を特定するが、明示的に述べていない１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそのグループの存在または追加を除外する。
【０１５１】
本明細書において、第１の、第２の、第３の、などの用語は、種々の要素、構成要素、領域、部分、および／またはセクションを説明するために使用され得る。これらの要素、構成要素、領域、部分、および／またはセクションは、指定のこれらの用語によって限定されるべきではないことを理解されたい。指定のこれらの用語は、１つの要素、構成要素、領域、部分、またはセクションと別の領域、部分、またはセクションとを区別するためにのみ使用されている。したがって、以下で論じられる第１の要素、構成要素、領域、部分、またはセクションは、構造的意味または機能的意味から逸脱することなく、単に指定の目的ために、第２の要素、構成要素、領域、部分、またはセクションと呼ばれてもよい。
【０１５２】
本明細書において、ある要素または部品が別の要素または部品に対して「上に」ある「対して」いる、「接続されて」いる、または「結合されて」いると呼ばれる場合、前記ある要素または部品は、他方の要素または部品に直接上にあるか、対しているか、接続されているか、または結合されていてもよく、あるいは、介在する要素または部品が存在してもよいとさらに理解されたい。対照的に、ある要素が別の要素または部品に対して「直接上に」ある、「直接接続されて」いる、または「直接結合されて」いると呼ばれる場合、介在する要素または部品は存在しない。「および／または」という用語が使用される場合、もしそのように与えられるのであれば、記載された関連する物品のうちの１つまたは複数の項目の任意および全部の組合せを含む。
【０１５３】
最後に、空間的に相対的な用語、例えば、「下」、「真下」、「下方」、「下側」、「上方」、「上側」、「近位」、「遠位」等などは、様々な図に示されるようなある要素または特徴と別の要素または特徴との関係を説明するために、説明を簡単にするために本明細書中に使用され得る。しかしながら、空間的に相対的な用語は、図に示した向きに加えて、使用時または動作時の装置の異なる向きを含むことが意図されることを理解されたい。例えば、図中の装置がひっくり返される場合、他の要素または特徴の「下方」または「真下」として説明された要素は、そのとき他の要素または特徴の「上方」に向けられることになる。したがって、用語「下方」などの空間的に相対的な用語は、上方と下方の両方の向きを含むことができる。あるいは、この装置が、方向付けされ（９０度または他の向きに回転され）、それに応じて、本明細書中で使用される空間的に相対的な説明が解釈されてもよい。同様に、空間的に相対的な用語「近位」および「遠位」は、当てはまる場合、交換可能でもあり得る。
【０１５４】
例示的参照物のリスト
以下の非特許文献（ＮＰＬ）および特許刊行物は、「非本質的な資料」と考えられるものであり、ここで参照により全体として本明細書に組み込まれる。
１．  Ｌｉｕ  Ｓ、Ｘｉａ  Ｚ、Ｌｉｕ  Ｊ、Ｘｕ  Ｊ、Ｒｅｎ  Ｈ、Ｌｕ  Ｔら，「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｎｅｅｄｌｅ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｒｏｂｏｔｉｃ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｌａｒｇｅ  Ｌｉｖｅｒ  Ｔｕｍｏｒ  Ｔｈｅｒａｐｙ」、ｔｈｅ  ｐｕｂｌｉｃ  ｌｉｂｒａｒｙ  ｏｆ  ｓｃｉｅｎｃｅ  （ＰＬｏＳ）  ＯＮＥ１１（３）：ｅ０１４９４８２．Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ：Ｍａｒｃｈ  １６，２０１６、ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｏｎｅ．０１４９４８２
２．  Ｋｅｎ  Ｍａｓａｍｕｎｅ、Ｅｔｓｕｋｏ  Ｋｏｂａｙａｓｈｉ、Ｙｏｓｈｉｔａｋａ  Ｍａｓｕｔａｎｉ、Ｍａｋｏｔｏ  Ｓｕｚｕｋｉ、Ｔａｋｅｙｏｓｈｉ  Ｄｏｈｉ、Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｉｓｅｋｉ  ＆  Ｋｉｎｔｏｍｏ  Ｔａｋａｋｕｒａ、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｎ  ＭＲＩ−Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｎｅｅｄｌｅ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｓｔｅｒｅｏｔａｃｔｉｃ  Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  Ｖｏｌ．１、Ｉｓｓ．４、１９９５；
３．  特許刊行物として、米国特許出願公開第２００４０２６０３１２号、米国特許出願公開第２００６０２２９６４１号、米国特許出願公開第２００８０２００７９８号、米国特許出願公開第２０１０００８２０４０号、米国特許出願公開第２０１１０１９０７８７号、米国特許出願公開第２０１２００２２３６８号、米国特許出願公開第２０１３０２８０２２号、米国特許出願公開第２０１４０１２１６７５号、米国特許出願公開第２０１４０１２８８８１号、米国特許出願公開第２０１４０１２８８８３号、および米国特許出願公開第２０１４０２７５９７８号がある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４４Ｃ】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４７Ｃ】
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【国際調査報告】
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