(57)【要約】【課題】安全かつ確実な線状体の操作を行なうことが可能な線状体の駆動装置を提供する。【解決手段】線状体挿入装置は、駆動部１３０と、操作部１４０と、測定部としてのセンサ部１１０および演算部１２０と、報知部としての出力部とを備える。駆動部１３０は、可撓性を有する線状体１を駆動する。操作部１４０は、駆動部１３０の動作を制御するために操作者が操作する入力部材（操作レバー４０）を含む。測定部に含まれるセンサ部１１０は、駆動部１３０により駆動される線状体１の湾曲の度合いに基づいて線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力を検出する。出力部２６〜２９は、測定部により検出された圧縮力のデータを報知する。【選択図】図２
2008259575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する線状体を駆動する駆動部と、
前記駆動部の動作を制御するために操作者が操作する入力部材を含む操作部と、
前記駆動部により駆動される前記線状体の湾曲の度合いに基づいて前記線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を検出する測定部と、
前記測定部により検出された前記圧縮力のデータを報知する報知部とを備える、線状体の駆動装置。
【請求項２】
前記測定部は、
前記線状体が貫通する貫通孔が形成される本体を含み、
前記線状体に前記圧縮力が作用するとき、前記貫通孔の内部において前記線状体が所定の方向へ湾曲し、さらに、
前記湾曲の度合いを検出するセンサと、
検出される前記湾曲の度合いを、前記線状体に作用する前記圧縮力へ変換する、変換部とを含む、請求項１に記載の線状体の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記線状体を挟む一対のローラと、
前記一対のローラのうちの少なくとも一方を回転駆動する駆動部材とを含む、請求項１または２に記載に線状体の駆動装置。
【請求項４】
前記操作部と前記駆動部とは機械的に分離可能になっており、
分離された前記操作部と前記駆動部とを電気的に接続するための接続部材を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の線状体の駆動装置。
【請求項５】
前記操作部は、前記入力部材として、レバー、ペダル、ダイヤルの少なくともいずれか１つを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の線状体の駆動装置。
【請求項６】
前記報知部は、前記データを表示する視覚化器具と、前記データを音声に変換して出力する聴覚化器具との少なくともいずれか一方を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の線状体の駆動装置。
【請求項７】
前記測定部は、前記操作部へ前記圧縮力のデータに応じた信号を出力し、
前記操作部は、前記信号に応じて前記入力部材の動作抵抗を変化させるフィードバック出力部材を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の線状体の駆動装置。
【請求項８】
前記線状体として医療用の線状体を用いる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の線状体の駆動装置。
【請求項９】
人体を模擬する医療用シミュレータに設置される、請求項８に記載の線状体の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は線状体の駆動装置に関し、より特定的には、体内に挿入されるガイドワイヤなどの可撓性の線状体の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有する線状体は、たとえば体内の管の中へ挿入される線状の医療器具として実用化されている。具体的には、血管、尿管、気管支、消化管あるいはリンパ管などの体内にある管に挿入されるガイドワイヤやカテーテル、また、動脈瘤を塞栓するための塞栓用コイルが先端に付いたワイヤなどが知られている。
【０００３】
このような線状体の利用用途として、たとえば、くも膜下出血の原因である脳動脈瘤の破裂を防止するために、脳動脈瘤の中に白金コイル等を塞栓する手術が知られている。この場合、先端に電気や水圧等で離脱可能な塞栓用のコイルがついたワイヤを使用して、脳動脈瘤の内部にコイルを詰める。当該コイルを詰めるには、脳動脈瘤までコイルのついたワイヤを誘導するカテーテルを脳動脈瘤にまで到達させる必要がある。
【０００４】
ここで、カテーテルは柔軟な材料からなっているので、カテーテル単体では脳動脈瘤にまで到達させることはできない。このため、カテーテルはガイドワイヤと呼ばれる極細ワイヤを用いて、脳動脈瘤に誘導される。具体的には、線状体としてのガイドワイヤをカテーテルの中心の穴に入れて、この状態でガイドワイヤが通されたカテーテルを人体内部に挿入する。そして、人体外部からガイドワイヤを操作して、カテーテルを脳動脈瘤に誘導する。ガイドワイヤを用いてカテーテルを脳動脈瘤に誘導したら、その後ガイドワイヤをカテーテルから引き抜く。そして、次に、先端にコイルのついたワイヤをカテーテルの穴に挿入する。
【０００５】
脳動脈瘤の塞栓手術では、血管壁が薄くなっている脳動脈瘤に複数のコイルを密に詰めるために、細心の注意をもって、コイルのついたワイヤを操作しなくてはならない。一方、ワイヤの操作は、人体外部から行なうために熟練が必要である。そのため、上記塞栓手術は従来の手術より人体への負荷が少ないというメリットがあるものの、コイルのついたワイヤの操作の難易度が高く、難しい手術となっていた。
【０００６】
このような問題に対する解決策として、たとえば、特許文献１のように、主従アクチュエータを用いたシステムがある。このシステムは、線状体を術者（操作者）が微細に操作できるように、操作者が操作する主側のアクチュエータの動きを、ワイヤを直接駆動する従側のアクチュエータにて倍率を変えて実行している。
【特許文献１】特開２０００−４２１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した従来のシステムでは以下のような問題があった。すなわち、上記のシステムでは、センサとして線状体の軸方向の移動や軸周りの回転を検知するセンサをアクチュエータに取り付けている。この場合に、センサによって検知される線状体の移動量だけでは、線状体に作用している圧縮力を正確に検出することはできない。このため、結果的に線状体に作用する圧縮力の値を考慮した制御（フィードバック制御など）や操作を十分に行なうことは困難であった。
【０００８】
また、たとえば、線状体をローラ等の回転により移動させる場合に、ローラ等を回転させるモータのトルクから線状体の圧縮力を計算することも手段も考えられる。しかし、このようにしても、以下のような理由により線状体の圧縮力を正確に計算することは難しい。すなわち、上述した動脈瘤の塞栓手術では、動脈瘤を破裂させないように線状体をゆっくり挿入しなければならないため、モータとローラとの間には減速比の大きな減速器を取り付けてある。そして、減速器が介在することで、線状体に加えられる圧縮力変化による微小な負荷変動は、モータのトルクで観測した場合、当該減速器の減速比分小さくなってしまう。そのため、モータのトルクを観測することによって、線状体に加えられる圧縮力の値を正確に測定することは難しいのである。
【０００９】
この発明は、上述のような問題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、線状体に作用する圧縮力を正確に測定することで、安全かつ確実な線状体の操作を行なうことが可能な線状体の駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に従った線状体の駆動装置は、駆動部と操作部と測定部と報知部とを備える。駆動部は、可撓性を有する線状体を駆動する。操作部は、駆動部の動作を制御するために操作者が操作する入力部材を含む。測定部は、駆動部により駆動される線状体の湾曲の度合いに基づいて線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を検出する。報知部は、測定部により検出された圧縮力のデータを報知する。
【００１１】
このようにすれば、線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を、線状体の湾曲の度合いに基づいて正確に検出することができるので、報知部により報知される当該圧縮力のデータに基づいて、操作者は操作部を操作することができる。この結果、操作者は線状体を安全かつ確実に操作することができる。
【００１２】
上記線状体の駆動装置において、測定部は、本体と、センサと、変換部とを含んでいてもよい。本体には、線状体が貫通する貫通孔が形成されていてもよい。線状体に圧縮力が作用するとき、貫通孔の内部において線状体は所定の方向へ湾曲してもよい。センサは、湾曲の度合いを検出してもよい。変換部は、検出される湾曲の度合いを、線状体に作用する圧縮力へ変換する。
【００１３】
この場合、線状体の先端が障害物に接触し、線状体に長手軸方向の圧縮力が作用するとき、測定部では線状体が湾曲する度合いをセンサを用いて検出できる。そして、検出される線状体の湾曲度合いを、たとえば予め決定された線状体の湾曲度合いと線状体に作用する圧縮力との相関関係に基づき、線状体に作用する長手軸方向の圧縮力に変換することができる。このようにして、圧縮力の増加から線状体の進行方向前方における障害物の存在を検知することができる。このとき、線状体が挿入される管の外部にある線状体の駆動装置（たとえば駆動部の出側かつ人体の外側）に測定部を配置し、線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測することができる。
【００１４】
また、たとえば先端に圧力センサを設けることが困難な極細の線状体についても、線状体に作用する圧縮力を定量的に計測することができる。さらに、本発明による線状体の駆動装置は、使用する線状体について材質などの制約があまり無いため、種々の形状や材質を有する線状体に適用できる。この結果、これまで使用してきた線状体をそのまま本発明による線状体の駆動装置に使用することができるため、経済的である。
【００１５】
上記線状体の駆動装置において、駆動部は、線状体を挟む一対のローラと、駆動部材とを含んでいてもよい。駆動部材は、一対のローラのうちの少なくとも一方を回転駆動してもよい。この場合、駆動部材とローラとの組合せという比較的簡単な装置を用いて、駆動部を構成することができる。
【００１６】
上記線状体の駆動装置において、操作部と駆動部とは機械的に分離可能になっていてもよい。上記線状体の駆動装置は、分離された操作部と駆動部とを電気的に接続するための接続部材を更に備えていてもよい。ここで、たとえば線状体の駆動装置を医療用のカテーテルのガイドワイヤなどの駆動に適用する場合、カテーテルを挿入される患者はＸ線透視を受けた状態である。そのため、駆動装置の操作者のＸ線による被曝を極力少なくするため、操作者は患者からできるだけ離れた位置にて駆動装置の操作を行なうことが好ましい。このため、上記のように操作部と駆動部とが分離可能であれば、操作部のみを（患者のそばに設置される）駆動部から離れた位置に配置することで、操作者が患者から離れた位置で駆動装置の操作を行なうことができる。
【００１７】
上記線状体の駆動装置において、接続部材は駆動部と操作部とを電気的に接続する配線、光信号を伝送するための光ファイバ、駆動部と操作部とのそれぞれに設置され、駆動部と操作部との間で電磁波（光、赤外線、その他の電磁波）を用いた信号の送受信を可能とする送信機および受信機であってもよい。
【００１８】
上記線状体の駆動装置において、操作部は、入力部材として、レバー、ペダル、ダイヤルの少なくともいずれか１つを有していてもよい。この場合、操作部を比較的単純な構成として実現できる。
【００１９】
上記線状体の駆動装置において、報知部は、データを表示する視覚化器具と、データを音声に変換して出力する聴覚化器具との少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。この場合、視覚化器具や聴覚化器具により、操作者の力覚を定量化して表示できる。さらに、これらのデータを記録することも可能である。このため、熟練操作者の手技を定量的に経験の少ない操作者へ伝授することができる。また、線状体に作用する圧縮力が予め定められたしきい値以上となる場合を、操作者が確実に認識することができる。
【００２０】
上記線状体の駆動装置において、測定部は、操作部へ圧縮力のデータに応じた信号を出力してもよい。操作部は、信号に応じて入力部材の動作抵抗を変化させるフィードバック出力部材を含んでいてもよい。この場合、操作者が操作部の入力部材を操作する際の抵抗の大小（入力部材を動かすために必要な力の大小）によって、線状体に作用する圧縮力を、操作者に対して触覚を通して伝えることができる。
【００２１】
上記線状体の駆動装置では、線状体として医療用の線状体を用いてもよい。この場合、医療用の線状体を用いた手術などで、本発明による線状体の駆動装置を用いることができるので、線状体に作用する圧縮力のデータを定量的に把握しながら、安全・確実に線状体の操作を行なうことができる。このため、線状体を用いる手術の安全性および精度を向上させることができる。
【００２２】
上記線状体の駆動装置は、人体を模擬する医療用シミュレータに設置されてもよい。この場合、熟練操作者の手技を定量化し、経験の少ない操作者へ定量的な手技の伝授を促進することができる。したがって、経験の少ない操作者の手技を早期に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を、線状体の湾曲の度合いに基づいて正確に検出することができるので、報知部により報知される当該圧縮力のデータに基づいて、操作者は操作部を操作することができる。この結果、線状体を安全かつ確実に操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００２５】
図１は、本発明による線状体挿入装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、図１に示した本発明による線状体挿入装置の使用状況を示す全体模式図である。図１および図２を参照して、本発明による線状体挿入装置を説明する。
【００２６】
図１に示すように、本発明による線状体の駆動装置の一例である線状体挿入装置は、センサ部１１０、駆動部１３０、演算部１２０、操作部１４０、および出力部１５０を備える。センサ部１１０は、図２に示すように駆動部１３０の出側に接続され、駆動部１３０を介してセンサ部１１０の内部を挿通している線状体１に加えられる圧縮力を検出するための検出装置である。駆動部１３０は、線状体１を前進および後退させるための動力を線状体１に伝えることにより、線状体１を前進または後退させるものである。
【００２７】
操作部１４０は、図２に示すように入力部材としての操作レバー４０が設置され、当該操作レバー４０を操作者または術者２４が操作することにより、駆動部１３０の動作を制御する。演算部１２０は、センサ部１１０からの出力を受取り、当該出力に対して演算を行なうことにより線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力のデータを出力する。出力部１５０は、演算部１２０からの出力を術者に示すための、図２に示すような視覚化器具２６、２７あるいは聴覚化器具２８および当該聴覚化器具に接続されたスピーカ２９などによって構成される。なお、上述した各部材の詳細な構造は後述する。
【００２８】
図１および図２に示した線状体挿入装置では、たとえば医療用のワイヤ等の線状体を用いる。すなわち、線状体１としては、たとえば脳動脈瘤塞栓用のコイルが先端に付いたワイヤなどが該当する。このような線状体１は、カテーテル６６とともに人体２５の内部へと挿入される。図１および図２に示した線状体挿入装置では、このように線状体１を人体の内部へと挿入する際、センサ部１１０において線状体１に作用している力（圧縮力）を検出する。そして、このセンサ部１１０からの出力を、演算部１２０を介して出力部１５０を用いて術者に提示する。術者２４は、線状体１が挿入されている人体のＸ線透視画像に写る人体内部での線状体の画像と、上述した出力部１５０によって示される線状体に作用している圧縮力との情報に基づき、操作レバー４０などを操作して線状体１の前進あるいは後退といった操作を行なうことができる。
【００２９】
次に、上述した線状体挿入装置の各部材の具体的な構成を説明する。
図３は、図１および図２に示した線状体挿入装置のセンサ部１１０の断面模式図である。図４は、図３における線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。図３および図４を参照して、本発明による線状体挿入装置のセンサ部を説明する。
【００３０】
図３および図４に示すように、センサ部１１０は、その内部に線状体１を挿入可能な貫通孔が形成された計測装置本体２と、当該貫通孔の内部において線状体１の屈曲状況を検出するためのラインセンサ１１とを備える。すなわち、計測装置本体２においては、ある１つの側面に、貫通孔３の入力ポート４が形成され、他の側面に貫通孔３の出力ポート６が形成されている。貫通孔３は入力ポート４から出力ポート６に向かって、計測装置本体２の内部で屈曲した状態で形成されている。また、貫通孔３においては、入力ポート４および出力ポート６の内側において、線状体１を拘束するための拘束部７、８がそれぞれ形成されている。そして、この拘束部７、８の間においては、貫通孔３の屈曲部において、この貫通孔３の幅が広くなっている空間１０が形成されている。この貫通孔３において幅が広くなっている空間１０のほぼ中央部に、貫通孔３の延在方向に交差するようにラインセンサ１１が設置されている。
【００３１】
図４に示すように、貫通孔３の空間１０は、その幅が線状体１の直径に対して十分広くなっている一方、その高さは線状体１の直径とほぼ同等（すなわち線状体１を挿入することが可能な程度の若干の余裕を持った高さ）となっている。このため、図３に示すように線状体１に圧縮力Ｆが加えられた場合には、空間１０の内部において線状体１が屈曲する。そして、この屈曲したときの屈曲部の高さｈ１、ｈ２は、それぞれ圧縮力Ｆの大きさに比例する。そして、空間１０の内部において、この圧縮力Ｆに応じて屈曲した線状体１の屈曲高さｈ１、ｈ２をラインセンサ１１によって検出する。この屈曲高さｈ１、ｈ２のデータが、後述する演算部１２０へと出力され、演算部１２０においてこの屈曲高さｈ１、ｈ２から圧縮力Ｆを演算によって求める。ここで、線状体１の屈曲高さｈ１、ｈ２は、空間１０の一方側壁（貫通孔３の屈曲部における内側の側壁）から線状体１までの距離をいう。
【００３２】
なお、図３に示すように貫通孔３においては、入力ポート４における貫通孔３の延在方向と、出力ポート６における貫通孔３の延在方向とが空間１０の内部において交差するように、貫通孔３は屈曲した状態となっている。また、図４に示すように空間１０の幅および高さは、線状体１の屈曲方向においては空間１０の幅が十分広く取られる一方、空間１０の高さは線状体１の移動を規制する程度に十分小さく（たとえば線状体１の直径の１．０２倍以上１．１倍以下の高さに）なっている。このため、線状体１に加えられる圧縮力Ｆの大きさは、空間１０の内部における線状体１の空間１０の幅方向における屈曲の程度とほぼ正確に対応する。そのため、予め線状体１の屈曲の程度（屈曲高さ）と圧縮力Ｆとの対応関係を求めておけば、屈曲の程度から圧縮力Ｆを求めることができる。
【００３３】
次に、操作部１４０の構造を説明する。図５は、操作部１４０の構造を示す断面模式図である。図６は、図５の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。図５および図６を参照して、本発明による線状体挿入装置の操作部の構造を説明する。
【００３４】
図５および図６に示すように、操作部１４０は、筐体４１と、この筐体４１内部に配置されたポテンショメータ４２と、このポテンショメータ４２に接続された操作レバー４０と、この操作レバー４０を初期位置に戻すための戻しバネ４４とを備える。筐体４１は立方体状の形状を有しているが、筐体４１の形状は他の形状であってもよい。ポテンショメータ４２の回転軸４３に、操作レバー４０の一方端が接続されている。操作レバー４０において一方端と反対側の端部である他方端には、術者が操作レバー４０を把持しやすくするための把持部としての球形状部が形成されている。この操作レバー４０の球形状部は筐体４１の外部に突出した状態になっている。また、操作レバー４０の上述した一方端と他方端の間の中間部には、戻しバネ４４の一方端が接続された接続部が形成されている。当該接続部には戻しバネ４４の一方端が接続されている。そして、この戻しバネ４４の他方端は、筐体４１の内壁に接続固定されている。
【００３５】
このような構成とすることで、操作レバー４０を術者が矢印４５に示す方向に操作したときに、その矢印４５方向における操作レバー４０の回転角度をポテンショメータ４２によって検出することができる。また、術者が操作レバー４０の操作を取りやめたとき（すなわち術者が操作レバー４０から手を離したとき）には、戻しバネ４４の力により操作レバー４０は図５に示したような初期位置へと復帰する。このポテンショメータ４２の出力が後述する駆動部１３０へと伝えられ、駆動部１３０を構成するモータなどの駆動源の出力を制御するために用いられる。
【００３６】
図７は、図５および図６に示した操作部の変形例を示す断面模式図である。図７を参照して、本発明による線状体挿入装置の操作部の変形例を説明する。なお、図７は図６に対応する。
【００３７】
図７に示した操作部１４０は、基本的には図５および図６に示した操作部と同様の構造を備えるが、操作レバー４０が接続された回転軸４３の、ポテンショメータ４２が接続される側と反対側において減速器４６を介してフィードバック出力部材としてのモータ４７が接続されている点が異なる。このような構成とすることにより、センサ部１１０において検出された線状体１への圧縮力Ｆに応じて、操作レバー４０に対して図５に示した矢印４５に示した方向とは反対方向にモータ４７および減速器４６によって操作レバー４０に対してトルクを伝えることができる。すなわち、センサ部１１０における線状体１に加えられる圧縮力に応じて、操作レバー４０の操作に要する力を増減させることができる。この結果、術者は出力部１５０からの圧縮力のデータやＸ線透視画像によるワイヤの位置情報に加えて、圧縮力を操作レバー４０の操作に要する力の大小によっても感知することができる。
【００３８】
図８は、図７に示した操作部１４０を備える線状体挿入装置でのフィードバック制御を説明するための模式図である。図８を参照して、図７に示した操作部１４０を有する線状体挿入装置におけるフィードバック制御を説明する。
【００３９】
図８に示すように、術者４８が操作部１４０を操作することにより、その操作部１４０からの出力に基づいて後述する駆動部１３０が線状体１の前進または後退といった動作を制御する。そして、このような線状体１の動作に応じて、線状体１に圧縮力が加えられた場合には、当該圧縮力をセンサ部１１０において検出する。そのセンサ部１１０において検出された圧縮力は、触覚フィードバック部１７を介して術者４８に伝えられる。この触覚フィードバック部１７は、具体的には図７に示したモータ４７、減速器４６およびレバー４０が対応する。このような触覚フィードバック部１７からの情報（具体的には、レバー４０に対してモータ４７から減速器４６を介して伝えられるトルク）に応じて、術者４８が操作部１４０を操作することにより、再び操作部１４０からの出力に基づいて後述する駆動部１３０が線状体１の前進または後退といった動作を制御する。そして、このような線状体１の動作に応じて、線状体１に圧縮力が加えられた場合には、上述したように再びセンサ部１１０において線状体１に対する圧縮力が検出される。このように、線状体１に加えられる圧縮力がセンサ部１１０を介して術者４８にフィードバックされることにより、線状体１に対する操作をより正確かつ確実に行なうことができる。
【００４０】
図９は、本発明による線状体挿入装置の駆動部を示す断面模式図である。図９を参照して、本発明による線状体挿入装置の駆動部を説明する。
【００４１】
図９に示すように、駆動部１３０は、蝶番３２によって回転可能に接続された上筐体３０および下筐体３１と、この上筐体３０および下筐体３１からなる筐体の内部に配置されたモータ３６と、当該モータ３６の回転軸に接続されたローラ３７と、ローラ３７に対向するように配置された他のローラ３４とを備える。モータ３６の回転軸に接続されたローラ３７には、その外周部に弾性体としてのゴム３８が被覆されている。モータ３６の回転に伴って、ローラ３７は矢印３９に示す方向に回転可能になっている。そして、このローラ３７の側面と対向する位置に、ローラ３４が設置されている。
【００４２】
一方ローラ３４の外周側面にも弾性体としてのゴム３５が被覆されている。ローラ３４とローラ３７との回転軸が互いに平行になるように、ローラ３７、３４は配置されている。そして、線状体１は、ローラ３７、３４の外周側面の間に把持された状態で駆動部１３０の筐体を貫通するように配置される。ローラ３４は上筐体３０に回転可能に固定されている。モータ３６およびローラ３７は、下筐体３１に固定されている。このため、蝶番３２を中心として上筐体３０が下筐体３１に対して相対的に回転することにより、上筐体３０と下筐体３１とは開放された状態となる。そして、下筐体３１に形成された貫通孔に線状体１を挿入し、線状体１の一部がローラ３７の側面上に配置するように線状体１を設置する。この状態で、蝶番３２を点中心として上筐体３０を回転し、ロック部３３において上筐体３０と下筐体３１とを接続固定する。この結果、ローラ３４、３７の間に線状体１が把持された状態となる。そして、モータ３６が上述した操作部１４０の操作に応じて矢印３９に示す方向に回転することにより、ローラ３７が回転し、線状体１を前進あるいは後退させることができる。ここで、操作部１４０と駆動部１３０とは、操作部１４０からの制御信号を駆動部１３０へ伝送可能なように配線などにより接続されている。
【００４３】
なお、ローラ３４、３７の外周側面を被覆するゴム３５、３８は、線状体１を滑ることなく把持することが可能であれば他の材質であってもよい。たとえば、ゴム３５、３８に代えて、他の樹脂など柔軟な材料を用いることができる。
【００４４】
図１０は、図１および図２に示した本発明による線状体挿入装置の変形例を示す模式図である。図１１は、図１０に示した線状体挿入装置のフィードバック制御を説明するための模式図である。図１０および図１１を参照して、本発明による線状体挿入装置の変形例を説明する。
【００４５】
図１０に示した線状体挿入装置は、基本的には図１および図２に示した線状体挿入装置と同様の構造を備えるが、駆動部１３０と操作部１４０とが接続配線４９によって接続され、駆動部１３０と操作部１４０とが離れて配置されている点が異なる。ここで、たとえば線状体１を用いて人体の動脈瘤（たとえば脳動脈瘤）の中に塞栓のためのコイルを配置する場合、このような作業はコイルを詰める部位に対してＸ線透視を行ないながら行なわれる。すなわち、線状体１を操作する術者はＸ線装置の近くで線状体挿入装置を操作することになる。この結果、術者はわずかではあるがＸ線を被曝する事になる。したがって術者の被曝量を低減するため、Ｘ線透視を行なう装置から術者は離れた位置において作業を行なうことが好ましい。そのため、操作部１４０を駆動部１３０から物理的に分離した上で接続配線４９によって両者を接続することにより、手術を受けている人体から離れた位置において、術者がいわゆる遠隔操作を行なうことができる。なお、操作部１４０と駆動部１３０との接続は、図示したような接続配線４９を用いた電気的な接続を用いてもよいが、光ファイバを用いた光学的な接続、あるいは赤外線やその他の電磁波を利用した無線接続を用いてもよい。あるいは、より離れた位置での遠隔操作を可能とするために、駆動部１３０と操作部１４０との接続を電話回線などの公衆回線やインターネット、その他のネットワーク回線などを介して接続してもよい。
【００４６】
図１０に示した線状体挿入装置におけるフィードバック制御は、図１１に示すように、基本的には図１および図２に示した線状体挿入装置と同様に行なうことができる。図１１に示したフィードバック制御を示すブロック図は、基本的には図８に示したブロック図と同様であるが、操作部１４０から駆動部１３０に伝送される信号およびセンサ部１１０から触覚フィードバック部１７へ伝送される信号の伝送経路の途中が接続配線４９となっている点が異なっている。このように、接続配線４９を介することで、センサ部１１０および駆動部１３０が配置される位置と、操作部１４０が配置される位置とを離した状態とすることができる。
【００４７】
図１２は、本発明による線状体挿入装置の第２の変形例を説明するための模式図である。図１２を参照して、本発明による線状体挿入装置の第２の変形例を説明する。
【００４８】
図１２に示すように、本発明による線状体挿入装置の第２の変形例は、基本的には図１および図２に示した線状体挿入装置と同様の構造を備えるが、当該線状体挿入装置は手術訓練用の装置の一部として用いられている。すなわち、図１２に示すように、駆動部１３０およびセンサ部１１０を介して線状体１はカテーテル６６とともにシミュレータ６１に接続されている。シミュレータ６１には、模擬透視画像６２を映すための出力装置が設置されている。また、シミュレータ６１の本体とセンサ部１１０とはケーブル６３によって接続されている。
【００４９】
このような構成により、訓練を行なう術者２４は、レバー４０を操作しながら、出力装置に映し出される模擬透視画像６２や視覚化器具２６に表示される線状体１に対して加えられる圧縮力の値を確認することができる。
【００５０】
図１３は、本発明による線状体挿入装置の第３の変形例を説明するための模式図である。図１３を参照して、本発明による線状体挿入装置の第３の変形例を説明する。
【００５１】
図１３は、線状体挿入装置のセンサ部１１０および演算部１２０を示している。なお、図１３のセンサ部１１０は貫通孔の延在方向に垂直な方向における断面を示しており、図４に対応する。センサ部１１０は、ラインセンサとして、光を発する線状光源器１２（たとえば赤外線ＬＥＤなど）と、空間１０の線状光源器１２に対向する位置に配置され線状光源器１２が発する光を受ける線状受光器１３（たとえばフォトトランジスタなど）とを含む。つまり、線状光源器１２と線状受光器１３とは、線状体１を挟んで対向するように空間１０を挟んで配置されるとともに、線状体１の長手軸方向と交差する方向に沿って、かつ線状体１に長手軸方向の圧縮力を作用させるときに線状体１が湾曲する方向と同じ方向に配置されている。また線状光源器１２には、線状光源器１２を発光させる点灯回路１４が接続されている。線状光源器１２が発する光を線状受光器１３が受けるとき、一次元に配列された受光素子のうちのある受光素子の上に線状体１があり、線状光源器１２が発する光を線状体１が遮って、当該受光素子が受ける光量が小さくなる。センサ部１１０では、線状受光器１３において受光する光量が小さくなっている受光素子の位置によって線状体１の位置（つまり線状体１の湾曲の山の高さｈ（湾曲度合い））を検出する。そして、演算部１２０は、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力へ当該湾曲度合いの検出データを変換する変換回路１５を含む。計測装置本体２において、線状光源器１２から線状受光器１３までの光路は、検出に使用する光が透過する材料で構成されている。
【００５２】
線状光源器１２が発する光を受ける光量が小さくなる受光素子の位置を検出することにより、ラインセンサ１１と線状体１との交点の位置を検出することができる。つまり、この交点の位置によって上述のように線状体１の湾曲の山の高さｈ（湾曲度合い）を検出することができる。そして、予め決定された線状体１の湾曲度合いと線状体１に作用する圧縮力との相関関係を、変換回路１５にインプットしておく。そして、変換回路１５において線状体１の湾曲度合いを線状体１に作用する圧縮力へ変換することで、線状体１へ作用する圧縮力を計測することができる。なお、線状体１の像を線状受光器１３へ適切に結像させるために、レンズやスリットまたは外光を遮断するフィルタなどの光学的要素を、本光学系に設置してもよい。
【００５３】
また、変換回路１５は、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）５１、Ａ／Ｄ変換器５１に接続されるＣＰＵ５０、ＣＰＵ５０からの出力を受信する表示回路５３およびＤ／Ａ変換器（デジタル／アナログ変換器）５２、およびＣＰＵ５０に接続された選択器１６を含む。表示回路５３は視覚化器具へ接続される。Ｄ／Ａ変換器５２は、圧縮力のデータを出力するため、たとえば聴覚化器具２８や図７に示すモータ４７を制御するための制御回路に接続される。
【００５４】
なお、材質の異なる複数の線状体１を使用する場合、使用する線状体１の湾曲度合いと線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力とのそれぞれの相関関係を予め計測し、これらの相関関係を変換回路１５に記憶しておけばよい。そして演算部１２０は、図１３に示す選択器１６を備え、選択器１６によって、使用する線状体１に合わせてどの相関関係を使用するのか選択すれば、同一の線状体挿入装置を種々の材質（すなわちヤング率）を有する線状体１に適用することができる。
【００５５】
図１４は、本発明による線状体挿入装置の第４の変形例を説明するための断面模式図である。図１４は、本発明による線状体挿入装置の第４の変形例のセンサ部１１０の断面を示している。図１５は、図１４に示したセンサ部の動作を説明するための断面模式図である。図１６は、本発明による線状体挿入装置の第４の変形例のセンサ部および演算部を示す模式図である。図１４〜図１６を参照して、本発明による線状体挿入装置の第４の変形例を説明する。
【００５６】
図１４では、計測装置本体２の内部の構造が示されている。また、図１５では、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用するときの、センサ部１１０内部における線状体１の状態が示されている。図１４において、貫通孔３は、図３などに示したセンサ部１１０と同様に、線状体１が貫通する出入口を大きくして挿入性を向上させるために、入力ポート４および出力ポート６にテーパ状の入出力ポートを形成する。計測装置本体２の内部において、貫通孔３の直径は線状体１の直径よりもわずかに大きい（たとえば線状体１の直径の１０５％〜１２０％）。よって線状体１は、計測装置本体２の内部において、長手軸方向以外への動作を拘束される。なお、入出力ポートにおいて、貫通孔３の紙面と垂直方向の高さは線状体１の直径よりもわずかに大きく（たとえば線状体１の直径の１０５％〜１２０％）、線状体１に対して紙面と垂直方向の動作を拘束している。すなわち、入出力ポートにおいて、線状体１の長手軸方向に垂直な断面における貫通孔３の断面形状は、長方形状である。
【００５７】
計測装置本体２は、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用するときに、貫通孔３の内壁において線状体１が押圧する部位を規定する。すなわち、貫通孔３は計測装置本体２の内部において、計測装置本体２の湾曲部を頂点とした湾曲形状に形成された部分を含む。線状体１は貫通孔３の湾曲形状に形成された部分を曲がりながら貫通している。歪センサ７１は、貫通孔３の内壁の湾曲形状に形成された部分の外側（湾曲形状に形成された部分の外周側）に、２つの弾性体７２の間に配置される。歪センサ７１は弾性体７２によって、挟まれるように保持される。歪センサ７１が弾性体７２によって保持されるため、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用し、その後圧縮力が除かれると、弾性体７２が元の形状に戻る。このため、歪センサ７１で検知する歪量も元へ戻る。よって、線状体１が貫通孔３の内壁を繰返し押圧する場合においても、作用力に応じた歪量を、歪センサ７１で精度よく検知することができる。なお、歪センサ７１には、金属により作製され、電気抵抗の変化により歪量を検知できる歪ゲージを用いることができる。
【００５８】
そして、図１５に示すように、線状体１に長手軸方向の圧縮力Ｆが作用するとき、貫通孔３の直径は線状体１の直径よりもわずかに大きく、また線状体１は貫通孔３を曲がりながら貫通しているために、線状体１に長手軸方向の微小な圧縮力が作用する場合においても、線状体１は、貫通孔３の内部において湾曲しようとする。線状体１は、貫通孔３の内壁の湾曲形状に形成された部分の外側に接触した後に、当該内壁を押圧する。すなわち、線状体１に長手軸方向の圧縮力Ｆが作用するとき、貫通孔３の内部において線状体１が湾曲しようとする力が作用力Ｆ１となり、線状体１は貫通孔３と歪センサ７１との間の弾性体７２を押圧し、当該弾性体７２に弾性変形を生じさせる。当該弾性体７２の弾性変形によって歪が発生し、発生した歪量を歪センサ７１が検知する。歪量を検知することにより、貫通孔３の内壁の湾曲形状に形成された部分の外側を線状体１が押圧する作用力Ｆ１を、確実に検出できる。検出される作用力Ｆ１を、予め決定された作用力Ｆ１と線状体１に作用する圧縮力Ｆとの相関関係に基づき、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力Ｆに変換する。これにより、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力Ｆを確実に計測することができ、線状体１に作用する圧縮力Ｆの増加から、管内部における障害物の存在を検知することができる。
【００５９】
なお、貫通孔３が湾曲形状に形成された部分を含まず直線形状であると、線状体１が貫通孔を貫通するとき直線形状となり、線状体１は湾曲形状とならない。そして、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用しても、線状体１は座屈するまで長手軸方向以外へ変形することはない。そのため、座屈荷重未満の圧縮力を計測することができない。したがって、貫通孔３は湾曲形状に形成された部分を含むことが好ましい。
【００６０】
このように、線状体１が挿入される管の外部にある線状体１の操作を行なう線状体挿入装置に計測装置本体２を含むセンサ部１１０を設け、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力を計測するので、先端に圧力センサを設けることが困難な極細の線状体１についても、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力を定量的に計測しながら、線状体１の挿入操作を行なうことができる。なお、図１５においては、貫通孔３と歪センサ７１との間に弾性体７２が配置され、線状体１に長手軸方向の圧縮力Ｆが作用するとき線状体１は弾性体７２を押圧しているが、貫通孔３の内壁の線状体１が押圧する部位には、たとえば金属などの、作用力Ｆ１によってほとんど変形を生じない材料（たとえば弾性体７２よりも硬質の材料）を配してもよい。また、貫通孔３の内壁に歪センサ７１が直接露出し歪センサ７１と線状体１とが接触する構成としてもよい。また貫通孔３から向かってその歪センサ７１の後方側のみに弾性体を配置してもよい。
【００６１】
次に、センサ部１１０と演算部１２０との具体的な動作を、図１６を参照しながら説明する。図１６において、この演算部１２０は、計測装置本体２の歪センサ７１に接続され、歪センサ７１の出力を増幅する増幅回路７３と、変換回路１５と、選択器１６とを備える。変換回路１５は、歪センサ７１が検知する歪量によって検出される、貫通孔３の内壁の湾曲形状に形成された部分の外側を線状体１が押圧する作用力を、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力へ変換する。選択器１６は、図１３に示した選択器１６と同様のものである。つまり、材質の異なる複数の線状体１を使用する場合、使用する線状体１の湾曲度合いと線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力とのそれぞれの相関関係を予め計測し、これらの相関関係を変換回路１５に記憶しておく。そして、選択器１６によって、使用する線状体１に合わせてどの相関関係を使用するのか選択すれば、図１３に示した線状体挿入装置と同様に、同一の線状体挿入装置を種々の材質（すなわちヤング率）を有する線状体１に適用することができる。
【００６２】
図１７は、本発明による線状体挿入装置の第４の変形例を説明するためのセンサ部の断面模式図である。図１８は、本発明による線状体挿入装置の第５の変形例のセンサ部および演算部を示す模式図である。図１７および図１８を参照して、本発明による線状体挿入装置の第５の変形例を説明する。
【００６３】
図１７に示すように、センサ部１１０は基本的には図３に示したセンサ部と同様の構造を備えるが、線状体１の屈曲情報を検出するためのセンサの形式および配置が異なっている。すなわち、図１７に示したセンサ部１１０においては、貫通孔３の空間１０を介して対向するように光源器１８および受光器１９が設置されている。光源器１８および受光器１９は、図１８に示すように空間１０において線状体１が屈曲した際に移動する方向に沿って対向するように配置されている。
【００６４】
図１７および図１８に示すように、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用するとき、貫通孔３の内部の空間１０において所定の方向へ、すなわち空間１０において線状体１が沿っていない壁側へ向かって、線状体１は湾曲する。線状体１の湾曲に伴い、湾曲の山の高さｈ、すなわち線状体１が沿っていた壁面から線状体１までの距離が増加する。計測装置本体２は、湾曲の山の高さ方向に光学式のセンサを備え、線状体１の湾曲度合いを検出する。センサ部は、光を発する光源器１８（たとえば赤外線ＬＥＤなど）と、空間１０の光源器１８に対向する位置に配置され光源器１８が発する光を受ける受光器１９（たとえばフォトトランジスタなど）とを含む。光源器１８と受光器１９とは、図１８に示すように、貫通孔３の長方形状の断面における長手方向に、線状体１を挟んで対向するように配置されている。ｈが小さいときは、受光器１９の近傍に線状体１があるため、線状体１が大きな影となり、受光器１９が受ける光量が小さくなる。線状体１に圧縮力が作用して湾曲し、ｈが大きくなると、線状体１が受光器１９から離れるために、受光器１９が受ける光量が大きくなる。よって、光源器１８が発する光量に対する受光器１９が受ける光量を用いて、線状体１の湾曲の山の高さｈ、すなわち線状体１の湾曲度合いを検出することができる。
【００６５】
また、図１８において、センサ部１１０では、光源器１８を発光させる点灯回路８０が光源器１８に接続されている。演算部１２０は、受光器１９の出力を増幅する増幅回路７３と、光源器１８が発する光量に対する受光器１９が受ける光量によって検出される線状体１の湾曲度合いを、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力へ変換する、変換回路１５と、選択器１６とを備える。選択器１６は、図１３に示した選択器１６と同様のものである。つまり、材質の異なる複数の線状体１を使用する場合、使用する線状体１の湾曲度合いと線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力とのそれぞれの相関関係を予め計測し、これらの相関関係を変換回路１５に記憶しておく。選択器１６によって、使用する線状体１に合わせてどの相関関係を使用するのか選択すれば、図１３に示した線状体挿入装置と同様に、同一の線状体挿入装置を種々の材質（すなわちヤング率）を有する線状体１に適用することができる。なお、計測装置本体２において、光源器１８から受光器１９までの光路は、検出に使用する光が透過する材料で構成されている。
【００６６】
以下、上述した実施の形態と一部重複する部分もあるが、本発明の特徴的な構成を列挙する。
【００６７】
この発明に従った線状体の駆動装置としての線状体挿入装置は、駆動部１３０と、操作部１４０と、測定部としてのセンサ部１１０および演算部１２０と、報知部としての出力部１５０とを備える。駆動部１３０は、可撓性を有する線状体１を駆動する。操作部１４０は、駆動部１３０の動作を制御するために操作者が操作する入力部材（操作レバー４０）を含む。測定部に含まれるセンサ部１１０は、駆動部１３０により駆動される線状体１の湾曲の度合いに基づいて線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力を検出する。出力部１５０は、測定部により検出された圧縮力のデータを報知する。このようにすれば、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力を、線状体１の湾曲の度合いに基づいて正確に検出することができるので、出力部１５０により報知される当該圧縮力のデータに基づいて、操作者は操作部１４０を操作することができる。この結果、操作者は線状体１を安全かつ確実に操作することができる。
【００６８】
上記線状体挿入装置において、測定部は、本体（計測装置本体２）と、センサ（ラインセンサ１１、線状光源器１２、線状受光器１３、光源器１８、受光器１９、歪センサ７１）と、変換部としての演算部１２０とを含んでいる。計測装置本体２には、線状体１が貫通する貫通孔３が形成されている。線状体１に圧縮力が作用するとき、貫通孔３の内部において線状体１は所定の方向へ湾曲する。センサは、湾曲の度合いを検出する。演算部１２０は、検出される湾曲の度合いを、線状体１に作用する圧縮力へ変換する。この場合、線状体１の先端が障害物に接触し、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用するとき、線状体１が湾曲する度合いをセンサ部１１０にて検出できる。そして、検出される線状体１の湾曲度合いを、たとえば予め決定された線状体１の湾曲度合いと線状体１に作用する圧縮力との相関関係に基づき、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力に変換することができる。このようにして、圧縮力の増加から線状体１の進行方向前方における障害物の存在を検知することができる。さらに、本発明による線状体挿入装置は、使用する線状体１について材質などの制約があまり無いため、種々の形状や材質を有する線状体１に適用できる。この結果、これまで使用してきた線状体１をそのまま本発明による線状体の駆動装置に使用することができるため、経済的である。
【００６９】
上記線状体挿入装置において、駆動部１３０は、線状体１を挟む一対のローラ３４、３７と、駆動部材としてのモータ３６とを含む。モータ３６は、一対のローラ３４、３７のうちの少なくとも一方を回転駆動する。この場合、モータ３６とローラ３４、３７との組合せという比較的簡単な装置を用いて、駆動部１３０を構成することができる。
【００７０】
上記線状体挿入装置において、操作部１４０と駆動部１３０とは機械的に分離可能になっていてもよい。上記線状体１の駆動装置は、分離された操作部１４０と駆動部１３０とを電気的に接続するための接続部材（接続配線４９）を更に備えていてもよい。このようにすれば、操作部１４０のみを（患者のそばに設置される）駆動部１３０から離れた位置に配置することで、操作者が患者から離れた位置で線状体挿入装置の操作を行なうことができる。
【００７１】
上記線状体挿入装置において、接続部材は駆動部１３０と操作部１４０とを電気的に接続する配線、光信号を伝送するための光ファイバ、駆動部１３０と操作部１４０とのそれぞれに設置され、駆動部１３０と操作部１４０との間で電磁波（光、赤外線、その他の電磁波）を用いた信号の送受信を可能とする送信機および受信機であってもよい。
【００７２】
上記線状体挿入装置において、操作部１４０は、入力部材として、操作レバー４０、ペダル、ダイヤルの少なくともいずれか１つを有していてもよい。この場合、操作部を比較的単純な構成として実現できる。
【００７３】
上記線状体挿入装置において、出力部１５０は、データを表示する視覚化器具２６、２７と、データを音声に変換して出力する聴覚化器具２８との少なくともいずれか一方を含んでいる。この場合、視覚化器具２６、２７や聴覚化器具２８により、操作者の力覚を定量化して表示できる。さらに、これらのデータをたとえば外部の記録装置などに記録してもよい。このため、熟練操作者の手技を定量的に経験の少ない操作者へ伝授することができる。また、線状体１に作用する圧縮力が予め定められたしきい値以上となる場合を、操作者が確実に認識することができる。
【００７４】
上記線状体挿入装置において、測定部に含まれる演算部１２０は、操作部１４０へ圧縮力のデータに応じた信号を出力してもよい。操作部１４０は、信号に応じて入力部材（操作レバー４０）の動作抵抗を変化させるフィードバック出力部材（モータ４７）を含んでいてもよい。この場合、操作者が操作部１４０の操作レバー４０を操作する際の抵抗の大小（操作レバー４０を動かすために必要な力の大小）によって、線状体１に作用する圧縮力を、操作者に対して触覚を通して伝えることができる。
【００７５】
上記線状体挿入装置では、線状体１として医療用の線状体を用いる。この場合、医療用の線状体１を用いた手術などで、本発明による線状体挿入装置を用いることができるので、線状体１に作用する圧縮力のデータを定量的に把握しながら、安全・確実に線状体１の操作を行なうことができる。このため、線状体１を用いる手術の安全性および精度を向上させることができる。
【００７６】
上記線状体挿入装置は、図１２に示すように人体を模擬する医療用シミュレータ６１に設置されてもよい。この場合、熟練操作者の手技を定量化し、経験の少ない操作者へ定量的な手技の伝授を促進することができる。したがって、経験の少ない操作者の手技を早期に向上させることができる。
【００７７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明による線状体挿入装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した本発明による線状体挿入装置の使用状況を示す全体模式図である。
【図３】図１および図２に示した線状体挿入装置のセンサ部の断面模式図である。
【図４】図３における線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。
【図５】操作部の構造を示す断面模式図である。
【図６】図５の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。
【図７】図５および図６に示した操作部の変形例を示す断面模式図である。
【図８】図７に示した操作部を備える線状体挿入装置でのフィードバック制御を説明するための模式図である。
【図９】本発明による線状体挿入装置の駆動部を示す断面模式図である。
【図１０】図１および図２に示した本発明による線状体挿入装置の変形例を示す模式図である。
【図１１】図１０に示した線状体挿入装置のフィードバック制御を説明するための模式図である。
【図１２】本発明による線状体挿入装置の第２の変形例を説明するための模式図である。
【図１３】本発明による線状体挿入装置の第３の変形例を説明するための模式図である。
【図１４】本発明による線状体挿入装置の第４の変形例を説明するための断面模式図である。
【図１５】図１４に示したセンサ部の動作を説明するための断面模式図である。
【図１６】本発明による線状体挿入装置の第４の変形例のセンサ部および演算部を示す模式図である。
【図１７】本発明による線状体挿入装置の第４の変形例を説明するためのセンサ部の断面模式図である。
【図１８】本発明による線状体挿入装置の第５の変形例のセンサ部および演算部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  線状体、２  計測装置本体、３  貫通孔、４  入力ポート、６  出力ポート、７，８  拘束部、１０  空間、１１  ラインセンサ、１２  線状光源器、１３  線状受光器、１４  点灯回路、１５  変換回路、１６  選択器、１７  触覚フィードバック部、１８  光源器、１９  受光器、２４，４８  術者、２５  人体、２６  視覚化器具、２８  聴覚化器具、２９  スピーカ、３０  上筐体、３１  下筐体、３２  蝶番、３３  ロック部、３４，３７  ローラ、３５，３８  ゴム、３６，４７  モータ、３９，４５  矢印、４０  レバー、４１  筐体、４２  ポテンショメータ、４３  回転軸、４４  戻しバネ、４６  減速器、４９  接続配線、５０  ＣＰＵ、５１  Ａ／Ｄ変換器、５２  Ｄ／Ａ変換器、５３  表示回路、６１  シミュレータ、６２  模擬透視画像、６３  ケーブル、６６  カテーテル、７１  歪センサ、７２  弾性体、７３  増幅回路、８０  点灯回路、１１０  センサ部、１２０  演算部、１３０  駆動部、１４０  操作部、１５０  出力部。
【図１】
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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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