(57)【要約】  フォース・フィードバック機構に接続されるダミー医療機器。ダミー医療機器は、制御ノブ１、２の周りに延びる複数のケーブル５、８を有する。ダミー医療機器に対応する本物の機器では、ケーブルが機器の先端へ延びて、機器の先端の屈曲を制御することができる。ダミー医療機器では、同様のケーブルが機器のアンビリカルを下って通り、前記機器の先端で知覚される力をシミュレートするフォース・フィードバック・モータに接続される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが操作可能な角形成制御装置を持つ制御体と、
前記制御体から延びる挿入チューブ及びアンビリカルとを含み、
シミュレートされるものに対応する本物の機器では、前記角形成制御装置を移動することにより先端の角形成が変化するように、少なくとも１本の角形成ケーブルが、前記ユーザが操作可能な制御装置から前記挿入チューブの先端へ延び、
ダミー医療機器では、前記角形成ケーブルが、前記ユーザが操作可能な制御装置から前記アンビリカルを下って、前記ケーブルの移動に対する抵抗を制御するための装置へ延び、本物の機器の前記角形成制御装置で知覚される力をシミュレートするフォース・フィードバックを提供する、シミュレータ内で使用するダミー医療機器。
【請求項２】
前記ケーブルが、前記制御体からプーリの周りに延びて、前記アンビリカルを下って通る前にほぼ１８０゜回転される、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記角形成ケーブルが、中央ワイヤがスリーブ内を移動することのできる同軸ケーブルである、請求項１又は２に記載の機器。
【請求項４】
前記ワイヤが前記プーリに直接係合するように、前記スリーブが、前記プーリを囲む前記ケーブルの部分から除去される、請求項３に記載の機器。
【請求項５】
複数のケーブルが設けられる、請求項１から４までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項６】
各ケーブルがプーリ・システムを有する、請求項２又は５に記載の機器。
【請求項７】
第１のケーブルを単一のプーリに巻き付け、第２のケーブルを離間した対のプーリに巻き付けて、前記第２のケーブルが、前記第１のケーブルにより形成されたループの外側でループを形成するようにする、請求項６に記載の機器。
【請求項８】
前記プーリ又は各プーリが好ましくは凸状の周囲を有し、前記プーリの前記周囲の少なくとも一部がプーリ・ハウジングの外装壁に隣接して設けられる、請求項２、又は請求項２に従属する場合に請求項３、６若しくは７のいずれか一項に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレータ内で使用するダミー医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明を適用可能な１つのタイプのシミュレータが、ＧＢＡ２２５２６５６に開示されている。このシミュレータは、内視鏡プロセスの動作をシミュレートする。センサ機構を備えた固定具にダミー内視鏡を挿入して、ダミー内視鏡の縦方向移動及び回転移動を検知することができる。この情報はコントローラに送られ、コントローラは、コンピュータのメモリに保存された仮想モデル・データに基づいて、フォース・フィードバック情報を発生する。ダミー内視鏡に加えられるフォース・フィードバックを手順の視覚表示と同期させて、現実感のあるシミュレーションを提供することにより、内視鏡の使用者に有用な訓練用器具を提供する。
【０００３】
内視鏡等の機器では、内視鏡の先端が、内視鏡のハンドルにある１つ又は複数の制御ノブの形の角形成制御装置により操作される。このノブは、内視鏡の挿入チューブを下って延びるケーブルに接続される。制御ノブを回転すると、ケーブル、したがって先端が対応して移動する。内視鏡は、一方が先端の左右移動を制御し、他方が先端の上下移動を制御する２つの制御ノブを有することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、本物の機器の角形成制御装置で知覚される力をシミュレートするフォース・フィードバックを提供する、シミュレータ内で使用するダミー医療機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、ユーザが操作可能な角形成制御装置を持つ制御体と、制御体から延びる挿入チューブ及びアンビリカルとを含み、シミュレートされるものに対応する本物の機器では、角形成制御装置を移動することにより先端の角形成が変化するように、少なくとも１本の角形成ケーブルが、ユーザが操作可能な制御装置から挿入チューブの先端へ延び、ダミー医療機器では、角形成ケーブルが、ユーザが操作可能な制御装置からアンビリカルを下って、ケーブルの移動に対する抵抗を制御するための装置へ延び、本物の機器の角形成制御装置で知覚される力をシミュレートするフォース・フィードバックを提供する、シミュレータ内で使用するダミー医療機器が提供される。
【０００６】
この構成では、本物の機器の角形成制御装置とケーブル（ケーブルは別に通されるが）とを使用して、フォース・フィードバックが角形成制御装置に与えられる。これにより、現実感が得られるだけでなく、ダミー機器用に設計する必要のあるオリジナルの部品の数が少なくなり、ユーザに交換部品を提供するのに有利であるという利点を有する。
【０００７】
本物の機器では、ケーブルが、角形成制御装置から離れて挿入チューブに沿った方向に延びる。本発明の１つのオプションは、ケーブルが角形成制御装置から離れてアンビリカルの方向に延びるように、ケーブルを完全に経路変更することである。しかし、現在好まれているのは、実際に体内で行われるように、ケーブルが、角形成制御装置から離れて挿入チューブに向かって延び、ケーブル自身に沿って折り返されて、アンビリカルに沿って経路変更することである。制御体内で使用可能な空間が限られているため、この手法は、制御体内で他の部品とかち合うことなくケーブルを通す最もよい方法である。
【０００８】
通常の機器の制約内では、ケーブルを折り返すのに使用可能な空間が非常に小さいため、フォース・フィードバックを歪ませてケーブルを早くに摩耗させる、望ましくない摩擦の発生を防ぐことは難しい。したがって、ケーブルが、制御体からプーリの周りに延びて、アンビリカルを下って通る前にほぼ１８０゜回転されることが好ましい。
【０００９】
プーリを使用することにより、ケーブルが折り返される箇所でのケーブルの摺動摩擦がなくなる。これにより、フォース・フィードバック・システムの動作がより滑らかになるだけでなく、ケーブルの摩耗も減少する。
【００１０】
好ましくは、角形成ケーブルが、中央ワイヤがスリーブ内を移動することのできる同軸ケーブルである。好ましくは、ワイヤがプーリに直接係合するように、スリーブが、プーリを囲むケーブルの部分から除去される。
【００１１】
複数の角形成ケーブルを使用するときに、各ケーブルにプーリ・システムを設けるべきである。１つの特に有利な構成では、第１のケーブルを単一のプーリに巻き付け、第２のケーブルを離間した対のプーリに巻き付けて、第２のケーブルが、第１のケーブルにより形成されたループの外側でループを形成するようにする。
【００１２】
ケーブルをプーリ上に保持するために、好ましくは、プーリ又は各プーリが凸状の周囲を有し、プーリの周囲の少なくとも一部がプーリ・ハウジングの外装壁に隣接して設けられる。
【００１３】
以下で、添付図面を参照しながら、本発明により構成されたダミー医療機器の実施例について説明する。
【実施例】
【００１４】
本明細書中に記載される特定の医療機器は、内視鏡である。しかし、機器の一部を移動させるのに通常操作されるケーブルを経路変更して、フォース・フィードバックをケーブルに加えることができるようにする医療機器であれば、どのようなものでもよい。
【００１５】
記載された構成は、従来の内視鏡制御体を改造したものである。本物の内視鏡とダミー内視鏡の両方が、制御体からつながり内視鏡先端で終わる挿入部を有する。本物の機器では、この先端が結腸を通って進むように操作される。アンビリカルが、制御体からつながる本物の内視鏡及びダミー内視鏡の両方に設けられ、種々のケーブルを制御体に送る。
【００１６】
図２に示すように、制御体は、対の同軸回転ノブ１、２を備える。この場合、通常の内視鏡で、外側ノブ１は回転されて上下方向に先端を移動させ、内側ノブ２は上下方向に直交する左右方向に先端を移動させる。これらの記載された方法は概念上の方向に過ぎず、使用時には、内視鏡をどの方向で使用してもよい。各プーリには、ケーブルが各々取り付けられたワイヤ・チェーン駆動装置３、４が巻き付けられる。図示した例では、便宜上、上ケーブル５、下ケーブル６、左ケーブル７、右ケーブル８の４本のケーブルがある。
【００１７】
通常の機器では、これらのケーブル５、６、７、８が内視鏡の先端まで完全に延びて、ノブ１、２の回転時に前述した先端の移動を行う。
【００１８】
ダミー機器では、これらのケーブルを角形成フィードバック・コントローラに向ける、機器のアンビリカルに沿って、ケーブルを経路変更しなければならない。角形成フィードバック・コントローラでは、上下ケーブル５、６は、フォース・フィードバック・モータの両側に接続され、左右ケーブル７、８は、同様のモータに接続される。
【００１９】
ノブ１、２の回転が検出され、システム・コントローラが、この情報を、内視鏡先端の縦方向位置及び回転位置に関する情報と共に解釈する。直腸のシミュレート・モデルを示すデータを使用して、内視鏡のシミュレート先端がシミュレート直腸壁に接触すると、ソフトウェアが検出する。このときに、コントローラがフォース・フィードバック信号を２つのフィードバック・モータに送り、これにより、ケーブル５〜８の移動に対する抵抗が与えられ、この抵抗は、回転に対する抵抗としてノブ１、２で知覚される。
【００２０】
各ケーブルをアンビリカル９内に通すために、図１及び２に示す構成が使用される。図１は、ケーブルのうちの２本、すなわち下ケーブル６及び右ケーブル８を経路変更する状態を示す。同様の構成が、図２に示す制御体の反対側に設けられる。しかし、この構成は、図１に示す下／右構成と同一の構成及び動作を有するため、下／右構成のみを詳細に説明する。右ケーブル８は、内側ノブ２を囲むチェーン４に接続される。このケーブルは、制御体内でハウジング１１に回転可能に取り付けられた第１のプーリ１０の周りに延びる。プーリ１０は右ケーブルを１８０゜回転させる。シース１２がハウジング１１に接続される。ケーブル８はこの点でシース１２に入り、このシース内で、フィードバック・モータにつながるアンビリカルに案内される。
【００２１】
下ケーブル６は、ハウジング１１に回転可能に取り付けられた対の離間したプーリ１３、１４の周りにある、右ケーブル８の外側のループ内を通る。下ケーブル６は、コネクタ１６でハウジング１１に取り付けられたシース１５に入り、右ケーブルに関して前述したように、他のフォース・フィードバック・モータにつながるアンビリカル内に案内される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】角形成システムの平面図である。
【図２】プーリ、ケーブル、及び角形成制御装置の構成を示す概略斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2005514662.tif 000005
2005514662.tif 000006