(57)【要約】【課題】手術装置において、画像診断機器内部および周辺において治療に関する作業性向上と術場における占有体積の低減とを両立させること。【解決手段】手術装置は、循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、画像診断機器のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う。また、手術装置は、対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部１０１と、先端部を対象領域で操作するマニピュレータ機構部１０３と、操作情報を入力する操作入力部１１６と、画像情報検出部１０１で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に操作入力部１１６に入力された操作情報に従ってマニピュレータ機構部１０２を制御する制御部１１０とを備える。そして、マニピュレータ機構部１０２の一部と画像情報検出部１０１の一部とは共通化された構成となっている。【選択図】  図１
2004329726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、画像診断機器のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う手術装置であって、
前記対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部と、
先端部を前記対象領域で操作するマニピュレータ機構部と、
操作情報を入力する操作入力部と、
前記画像情報検出部で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に前記操作入力部に入力された操作情報に従って前記マニピュレータ機構部を制御する制御部とを備え、
前記マニピュレータ機構部の一部と前記画像情報検出部の一部とを共通化した
ことを特徴とする手術装置。
【請求項２】
請求項１の手術装置において、前記マニピュレータ機構部の一部と前記画像情報検出部の一部とを構造的または機能的に共通化したことを特徴とする手術装置。
【請求項３】
請求項１または２の手術装置において、前記マニピュレータ機構部の共通化した部分を非磁性かつ電気絶縁体の材料で形成したことを特徴とする手術装置。
【請求項４】
請求項１の手術装置において、画像診断機器として磁気共鳴診断装置を用い、前記画像情報検出部の信号検出部分を前記マニピュレータ機構部との共通化部分とすることを特徴とする手術装置。
【請求項５】
請求項４の手術装置において、前記磁気共鳴診断装置の磁気共鳴信号を受信するための受信器の構造部分を前記マニピュレータ機構部との共通化部分とすることを特徴とする手術装置。
【請求項６】
請求項５の手術装置において、前記受信器は患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドから上方に突出して形成された湾曲部と、前記ベッドの内部に有する部分とをループ状に形成して構成されていることを特徴とする手術装置。
【請求項７】
請求項５の手術装置において、前記受信器は患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドから上方に突出して形成された湾曲部を複数有するように構成し、前記マニピュレータ機構部は、前記湾曲部にまたがって設置されると共に前記湾曲部に沿って上下動する上下動テーブルと、前記上下動テーブルに設置されると共に水平方向に移動する水平動テーブルと、前記水平動テーブルにジンバル機構を介して取り付けられる術具とを備えていることを特徴とする手術装置。
【請求項８】
請求項５から７の何れかの手術装置において、前記マニピュレータ機構部は、３自由度の移動シンバルと前記移動ジンバルより術具側の２自由度の固定ジンバルとを介して前記受信器に取り付けされていることを特徴とする手術装置。
【請求項９】
循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、磁気共鳴診断装置のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う手術装置であって、
患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドと、
前記対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部と、
先端部を前記対象領域で操作するマニピュレータ機構部と、
操作情報を入力する操作入力部と、
前記画像情報検出部で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に前記操作入力部に入力された操作情報に従って前記マニピュレータ機構部を制御する制御部とを備え、
前記マニピュレータ機構部は、前記ベッドに取り付けられて前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入されると共に、非磁性かつ電気絶縁体の材料で形成されていることを特徴とする手術装置。
【請求項１０】
請求項９の手術装置において、前記マニピュレータ機構部は、前記磁気共鳴診断装置の磁気共鳴信号を受信するための受信器に取り付けられていることを特徴とする手術装置。
【請求項１１】
請求項１０の手術装置において、前記マニピュレータ機構部は、３自由度の移動シンバルと前記移動ジンバルより術具側の２自由度の固定ジンバルとを介して前記受信器に取り付けされていることを特徴とする手術装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手術装置に係り、特に、循環器系、呼吸器系、腹腔等の外科手術において術者の患部への治療行為を支援する手術装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精度かつ非侵襲な医療計測機器に対するニーズが高まっている。特に、核磁気共鳴計測装置（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｅｒ；以下、ＭＲＩと称する）は広く普及してきており、診断において多くの情報を提供できるようになっている。そして、外からガントリ内へのアクセスが可能な開放型ＭＲＩが実用化しており、所謂インターベンショナルＭＲＩ（何らかの治療を施しながらＭＲＩによる撮像を行うこと）の臨床例が国内外で報告されはじめている。
【０００３】
このようなＭＲＩをさらに有効に活用でき、かつ低侵襲で、より安全な診断・治療を支援するシステム、およびその要素技術としてのＭＲＩ環境に対応した手術用マニピュレータの開発は急務であると言える。
【０００４】
これに対して、国内外各所において、ロボット制御技術を元に上記各種器具を巧みに操るシステムの開発が盛んに進められている。また、ＭＲＩの磁場中に置かれても撮像系と相互に干渉しない材料、例えばセラミックスや強度の高いプラスティック等の成型・加工技術も年々進歩しており、今やこれらの材料を構造材や要素部品として利用することが可能となっている。これに伴い磁場中で使用できるアクチュエータも開発されており、ＭＲＩの磁場の中で動作可能な機構を技術的に検討できる状況、即ち術中計測のモダリティとしてＭＲＩを考慮に入れることが可能な状況になってきている。
【０００５】
このような状況の下で、従来、ＭＲＩ環境に対応した手術装置としては、ＭＲＩの外からアームを伸ばして操作を行う特開２００１−１９８８７５号公報（特許文献１）に示されているような手術用マニピュレータが考えられている。この手術用マニピュレータは、先端において球面継手で連結された２本の長尺アームの根元を多自由度駆動することで先端の位置姿勢を制御するリンク機構としており、根元に対する駆動だけで先端５自由度を実現することが可能であるとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１９８８７５号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のリンク機構は、駆動部分をＭＲＩの外に設置し、そこから長いリンクを伸ばして撮像空間内の対象部位にアプローチする構成になっており、実際の術場に置いて使用するには非常に大きく場所を取ってしまうため、術者や手術スタッフの作業効率を下げてしまうという問題があった。
【０００８】
術場で用いるためには、その種の機構はなるべく小型化することが望ましい。さらには、ＭＲＩの磁場や電磁波との干渉が極めて少なく、安全に動作するマニピュレータを実現するためには、少なくともＭＲＩの内部へ入り込み撮像領域に至る部分の材質は磁化率・導電率の両方が低いものであること、すなわち一般的には非磁性かつ絶縁体（例えば、所謂エンジニアリングプラスチック）などが望ましい。しかし、エンジニアリングプラスチックの強度は同じ形状・体積の金属材料に比べれば低く、金属材料の使用を前提とした場合と同様の設計を行うと強度・剛性が不足し、例えばアームが長尺であると途中で撓む、あるいは動作中に大きな振幅で振動し、先端の位置姿勢を正確に制御できなくなる可能性がある。そこで、撓まないように設計しようとすると、アームが太くて大きくならざるを得ず、作業空間内でなるべく占有体積を減らすという要望を満たせないこととなってしまう。特許文献１では、構造強度との兼ね合いでアームの材質は磁性の低い金属となっており、ある程度ＭＲＩの環境に対応しているが、小型化や占有体積を減らすことに対する解決策に関しては言及されていない。
【０００９】
また、術場においてスタッフや他の器具・装置類が衝突したり、地震などの不慮の災害が発生したりしてマニピュレータの土台部分に力が加わった場合、アームを長尺にした構造のマニピュレータは非常に大きな範囲で動くことが考えられ、安全性を十分に配慮する必要がある。
【００１０】
また、通常、マニピュレータの作業座標系とＭＲＩ画像の座標系は統合されておらず、三次元位置計測装置を別途用意し、それで位置を計測しかつＭＲＩで撮像可能な所謂ＭＲＩマーカを用いるなどして座標統合を行っていたが、非常に面倒であり精度面での問題もあった。加えて付帯装置設置とその制御の必要性からシステムの複雑化を招いていた。
【００１１】
本発明の目的は、画像診断機器内部および周辺において治療に関する作業性向上と術場における占有体積の低減とを両立させることが可能な手術装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、画像診断機器のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う手術装置であって、前記対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部と、先端部を前記対象領域で操作するマニピュレータ機構部と、操作情報を入力する操作入力部と、前記画像情報検出部で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に前記操作入力部に入力された操作情報に従って前記マニピュレータ機構部を制御する制御部とを備え、前記マニピュレータ機構部の一部と前記画像情報検出部の一部とを共通化した構成としたものである。
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、磁気共鳴診断装置のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う手術装置であって、患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドと、前記対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部と、先端部を前記対象領域で操作するマニピュレータ機構部と、操作情報を入力する操作入力部と、前記画像情報検出部で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に前記操作入力部に入力された操作情報に従って前記マニピュレータ機構部を制御する制御部とを備え、前記マニピュレータ機構部は、前記ベッドに取り付けられて前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入されると共に、非磁性かつ電気絶縁体の材料で形成されている構成としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の手術装置の一実施例を、図を用いて説明する。
【００１５】
まず、本実施例の手術装置の全体構成に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例を示す手術装置の構成図である。
【００１６】
図１において、１０１は画像診断機器を構成するＭＲＩ、１０２は治療操作用マニピュレータ、１０３は共鳴信号受信用コイル（ＲＦコイル）、１０４は患者、１０５は手術用ベッド、１０６はマニピュレータ１０２の各関節のアクチュエータ駆動エネルギおよびセンサ信号の流れおよびその伝送路、１０７はマニピュレータ駆動部、１０８は制御指令およびセンサ情報の流れおよびその伝送路、１０９は操作入力部１１６からの操作情報の流れおよびその伝送路、１１０は制御部、１１１は診断画像情報および撮像指令・撮像条件情報の流れおよびその伝送路、１１２はＭＲＩ制御部、１１３は画像情報の元となる共鳴信号の流れおよびその伝送路、１１４は画像情報提示部、１１５は提示された画像、１１６は操作入力部、１１７は操作入力補助用機構、１１８は術者を表す。
【００１７】
患者１０４が手術用ベッド１０５に載せられて移動され患部が撮像可能範囲に達した状態で、ＭＲＩ１０１は適当なタイミングで患者１０４の患部の撮像を行う。これによって収集された共鳴信号は、ＭＲＩ制御部１１２で処理され、画像情報提示部１１４に画像１１５のような形で提示される。術者１１８は提示された画像１１５を見ながら逐次判断を下し、必要な手術操作のための操作情報を操作入力補助用機構１１７を介して操作入力部１１６に入力する。操作入力部１１６は、入力された情報を適宜変換し、マニピュレータ１０２の動作指令として伝送路１０９を通して制御部１１０に伝達する。
【００１８】
制御部１１０は、手術装置全体の制御を司るものである。この制御部１１０は、上述した操作入力部１１６からの動作指令と現在のマニピュレータ１０２の状況とＭＲＩ１０１からの画像情報とに基づいて制御演算を行い、この制御演算結果をマニピュレータ１０２の各関節の制御量に変換してマニピュレータ駆動部１０７に送る。マニピュレータ駆動部１０７は、駆動エネルギをマニピュレータ１０２の各関節に伝達し、各間接を駆動する。その際の各関節の変位等のセンサ情報は、後述のセンサで検出され、伝送路１０６を通じてマニピュレータ駆動部１０７へ送られる。マニピュレータ駆動部１０７はこのセンサ情報をさらに制御部１１０へ伝送する。
【００１９】
これらの際に、マニピュレータ駆動部１０７、制御部１１０がＭＲＩ１０１の信号検出を妨げないような方策が採られており、マニピュレータ駆動部１０７、制御部１１０は適切な電気的アイソレーションがなされている。例えば、マニピュレータ駆動部１０７、制御部１１０は、ＭＲＩ１０１のシールドルームの外に置かれ、確実にシールドされた制御線・信号線が導波管を通してマニピュレータ１０２に至っているか、もしくはシールドルーム内外を接地された導体パネルで遮り、ここにコネクタを取り付けて信号等をやり取りするように構成されている。
【００２０】
また、手術用ベッド１０５は適切な材質で製作されているものとする。例えば、強度の必要な金属部分にはチタンやジュラルミン、磁化率の低いステンレス等を使い分ける。その他の部分には低磁性かつ絶縁体であるエンジニアリングプラスチックなどを極力使用するものとする。
【００２１】
ここで、マニピュレータ１０２の機構部の一部がＭＲＩ１０１の画像情報検出部であるＲＦコイル１０３の一部と共通化されている。この共通化は、構造的に共通化されると共に、機能的にも共通化されている。
【００２２】
この共通化の詳細について図２を参照しながら説明する。図２はＲＦコイル１０３の構成例を示す斜視図である。ＲＦコイル１０３の一部とマニピュレータ１０２の一部とが共通化されている。なお、マニピュレータ１０２を構成する残りの部分は見やすさのために図２には示されていない。残りの部分については順次後述する。
【００２３】
図２において、２０１はベッド天板、２０２ａ〜２０２ｄは共鳴信号受信用導体、２０３ａ〜２０３ｄは湾曲レールに沿った上下動用アクチュエータ、２０４ａ〜２０４ｄは水平動用アクチュエータ、２０５ａ、２０５ｂは共鳴信号受信用導体を内包するコイルの湾曲部、２０６ａ、２０６ｂは湾曲部に沿って上下動する際のガイドレール、２０７ａ、２０７ｂは水平動の際のガイドレール、２０８は上下動検出用リニアスケール、２０９は水平動検出用リニアスケール、２１０は水平動検出用リニアスケール読取センサ、２１１は上下動テーブル、２１２は水平動テーブル、２１３は共鳴信号受信用導体を内包するコイルの連結部、２１４はマニピュレータ１０２のジンバル機構取り付け穴、２１５は長円形穴を示す。なお、以下では、数字にアルファベットが付属している構成要素を総称的に用いる場合にはアルファベットを省略して数字のみを用いる場合がある。
【００２４】
天板２０１は手術用ベッド１０５の天板部分であり、水平方向に往復動してＭＲＩ１０１内に入ることができるようになっている。天板２０１の端の波線部分はそれより先が省略されていることを示す。天板２０１の中にはＲＦコイル１０３の一部となる複数の共鳴信号受信用の導体２０２ａ〜２０２ｄがある。これらの導体２０２ａ〜２０２ｄは、コイル縦幅（コイル湾曲部間の距離）の約半分の間隔で平行に配置されている。導体２０２ａ〜２０２ｄの位置に合うように湾曲部２０５ａ、２０５ｂを置くことにより、湾曲部２０５ａ、２０５ｂの導体は天板２０１内の導体２０２ａ〜２０２ｄと接触するようになっている。これにより導体２０２と導体２０５が電気的閉ループを形成し共鳴信号の検出器（受信アンテナ）として用いることができるようになる。
【００２５】
湾曲部２０５は半円状に形成されている。上下動テーブル２１１は、二つの湾曲部２０５に対してまたがって取り付けられると共に、湾曲部２０５に沿って上り下りするように取り付けられている。湾曲部２０５にはそのためのガイドレール２０６とその位置検出用リニアスケール２０８が湾曲面に沿って延びるように設けられている。ガイドレール２０６の上には可動部であるブロックがあるが、これは上下動テーブル２１１の裏に取り付けられているためここでは図示されていない。
【００２６】
またこれも図示していないが後述のセラミックアクチュエータとの接触部分には、表面を整えたセラミックの板が貼り付けてある。リニアスケール２０８は、例えば板の上に光の反射もしくは透過の状態によって読み取ることのできる非常に細かい目盛りが刻んであるものを想定する。この目盛りは上下動テーブル２１１に取り付けられている読取センサ（これも配置上裏にあるので図示されていない）によって読み取られる。すなわちリニアスケール２０８とその読取センサはエンコーダを構成する。なお、刻んである目盛りに関してはその他グレイコードのようなものも考えられる。
【００２７】
また、これも図示していないが、上下動テーブル２１１の動作範囲の上下限を検出するためのリミットセンサも取り付けられている。上下動する駆動力は上下動テーブル２１１に取り付けられたアクチュエータ２０３によって与えられる。これは例えばセラミックの電歪効果を利用したアクチュエータなどが利用できる。
【００２８】
ここで使用を想定しているセラミックアクチュエータは被駆動体と面で接触し、その接触面が半円軌道を描くように運動する。半円の接線方向とガイドレールの接線方向とが平行になるようにアクチュエータを設置すると、アクチュエータの動きに応じて上下動テーブルが湾曲したガイドレールに沿って上下する。このアクチュエータは与圧をかけて被駆動体と接触するように使用するものである。そのため停止時に保持トルクを持っており別途ブレーキ機構が必要になることはない。
【００２９】
上下動テーブル２１１の上には水平動テーブル２１２を水平方向に動作させるためのガイドレール２０７とその動きを検出するためのリニアスケール２０９が取り付けられている。また、後述するマニピュレータの先端部を通すため長円形の穴２１５が二本のガイドレール２０７の間に開けられている。水平動テーブル２１２はガイドレール２０７上を水平方向に動く。水平動テーブル２１２の駆動力としては上下動テーブル２１１を駆動するアクチュエータと同様のものが用いられる。上下動テーブル２１１にはジンバル機構を取り付けるための穴２１４が開けられている。ここに取り付けられる機構については後述する。
【００３０】
各構成要素の材質に関しては以下のように実現し、ＭＲＩ適合性を確保するようになっている。
【００３１】
ガイドレール２０７は、ブロックとレールがベリリウム銅、ビスがチタンもしくは黄銅、ボールがセラミック、エンドプレートが樹脂を用いている。チタンや黄銅はベリリウム銅と同様低磁化率材料であり、その他の材質は非磁性かつ電気絶縁体である。
【００３２】
リニアスケール２０８、２０９はガラス板に目盛りを蒸着等の方法で書いて製作する。読取のためにはＭＲＩの磁場や高周波の影響の及ばない地点から光ファイバを通して入射光を導き、透過または反射した光を読み取り光ファイバを通して再び該地点まで戻し、これをフォトトランジスタ等を用いた光電変換回路によってエンコーダ信号とする。なお、ここではリニアエンコーダの構成で図示したが、モータもしくはボールネジの回転を検出するように回転型の光ファイバエンコーダを用いてもよい。もしくは光や赤外線、音波、あるいはマイクロ波（ＭＲＩの共鳴信号の周波数帯より上の周波数の電磁波）といった、ＭＲＩの発する磁場や高周波と干渉しない媒体を利用する位置計測装置を用いて位置計測を行うことも考えられる。
【００３３】
リミットセンサはやはり光ファイバで導光し反射光をファイバで返したのちＭＲＩの電磁気的影響が及ばないところで光電変換する。センサ部分に関してはプラスチックのみで構成されたものがありそれを用いる。なお、検出の方式としては上記リニアスケールと同様、光・赤外線、音波、マイクロ波などを用いてもよい。
【００３４】
アクチュエータ２０３ａ〜２０３ｄ、２０４ａ〜２０４ｄは上記の例ではセラミックアクチュエータを用いている。該アクチュエータの構成要素はセラミックとそれを収める筐体、与圧を与えるためのバネなどである。セラミック以外の部分はアルミ合金や真鍮などで構成できる。またここでは直線駆動のものを例として示したが、円環状セラミックの表面に進行波を発生させ、それを回転力として取り出す種類のアクチュエータ、所謂超音波モータを用いることもできる。この場合もセラミック以外の要素部品を磁性の低い金属等で構成することは可能である。またさらに電磁力を利用しない駆動原理のアクチュエータであれば使用可能であり、例えば空気圧や液圧を利用したものが考えられる。
【００３５】
ＲＦコイル１０３の導体部分は共鳴信号受信用の導体として銅などが用いられ、その他はプラスチックなどの非磁性かつ絶縁体である材質が用いられる。なお、コイルとして使用するために、上記のガイドレールなどの金属部分を織り込んで設計し、場合によってはアンテナ部分の一部として用いるように構成し調整する。
【００３６】
上下動テーブル２１１や水平動テーブル２１２や後述するマニピュレータの残りの機構部分は、ＭＲＩ１０１の磁場内に置かれかつその中で動くため、その構成材料・部品はＭＲＩ装置の撮像動作と干渉しないように、また渦電流の影響で機構部分の動作が妨げられないように可能な限り非磁性の絶縁体の中からその材料が選定される。機構材料はポリエーテルエーテルケトンやＦＲＰ、各種マシナブルセラミックス・エンジニアリングセラミックス（ただしアルミナ系、若しくはＣＦＲＰのように導電性材料の繊維が混入しているものは除く）などを主に用いる。たとえばベアリングはセラミックベアリング、ねじやボルトはポリエーテルエーテルケトン製のものを用いる。強度が必要であり磁場から比較的遠く、量的にあまり多くない部分については、一部アルミニウム合金や真鍮、チタン合金等を使用する。
【００３７】
以下に、マニピュレータ１０２の残りの機構を構成する各要素について順次説明する。
【００３８】
図３は水平動テーブル２１２に残りの機構が取り付けられた部分の構成例を示す。図中において、３０１は交換モジュール、３０２ａ、３０２ｂはフレーム、３０３は内リング、３０４ａ、３０４ｂは内リング回転軸、３０５は内リング回転軸中心を示す一点鎖線、３０６は外リング、３０７は外リング回転軸、３０８は外リング回転軸中心を示す一点鎖線、３０９は術具挿入外筒を示す。なお、図中上部の二重波線はこれより上の部分の図示を省略していることを示す。
【００３９】
回転軸３０４は内リング３０３の両側に設けられている。内リング３０３および内リング回転軸３０４は外リング３０６に対しては軸中心３０５まわりに回転する。また、内リング３０３はフレーム３０２に固定されている。さらに、回転軸３０７は外リング３０６に対しては固定され、水平動テーブル２１２に対しては軸中心３０８まわりに回転する。回転軸３０７は、１つしか図示していないが、隠れている部分に対となる軸部品が存在する。すなわち、この一連の要素は２自由度のジンバル構造を構成している。ただし、これらの回転軸３０４、３０７はねじりばねなどによる復元力を有し、術具挿入外筒３０９が抜かれると内・外両方のリング３０３、３０６は水平に戻るようになっている。このジンバルは、各テーブル２１１、２１２が駆動されることによってその位置が移動されるので、以降、説明の都合上これを移動ジンバルと称する。また、内リング３０３と術具挿入外筒３０９の間は滑らかで良好な摺動性を示し、後述のように交換モジュール３０１がフレーム３０２に対して上下することを妨げない。
【００４０】
上記の各部品の材質はエンジニアリングプラスチック等の中から選択される。特に、摺動する部分についてはポリエーテルエーテルケトンの中で摺動グレードの高いものが用いられる。
【００４１】
次に、図４を用いてもう１ヶ所すなわちピボット運動における不動点をジンバル構造で構成した例について説明する。これは図３のジンバル構造の下側に位置し、ＲＦコイルから伸びたアームによって体腔表面に固定される。構成は図３のジンバルと同様である。図中において、４０１は内リング、４０２ａ、４０２ｂは内リング回転軸、４０３は外リング、４０４は外リング回転軸、４０５は開創保持用外筒、４０６は位置姿勢固定用アーム、４０７は内リング回転軸中心を示す一点鎖線、４０８は外リング回転軸中心を示す一点鎖線、４０９ａ〜４０９ｆはＭＲＩマーカ、４１０は外筒４０５固定アーム用レール溝を表す。
【００４２】
回転軸４０２は内リング４０１に固定されている。内リング４０１および内リング回転軸４０２は外リング４０３に対しては軸中心４０７まわりに回転する。さらに回転軸４０４は外リング４０３に対しては固定され、開創保持用外筒４０５に対しては軸中心４０８まわりに回転する。回転軸４０４は１つしか図示していないが隠れている部分に対となる軸部品が存在する。すなわちこの一連の要素は２自由度のジンバル構造を構成している。ただし、これらの回転軸４０２、４０４はねじりばねなどによる復元力を有し、術具挿入外筒３０９が抜かれると内・外両方のリング４０１、４０３は水平に戻るようになっている。このジンバルはＲＦコイル１０３に対して固定されているので、以降、説明の都合上これを固定ジンバルと称する。また、内リング４０１と術具挿入外筒３０９の間は滑らかで良好な摺動性を示し、内リング３０３と同様、後述のように交換モジュール３０１がフレーム３０２に対して上下することを妨げない。
【００４３】
上記の各部品の材質はエンジニアリングプラスチック等の中から選択される。特に、摺動する部分についてはポリエーテルエーテルケトンの中で摺動グレードの高いものを用いている。
【００４４】
また、開創保持用外筒４０５は体腔表面に開けられた創部に挿入される。これは固定用アーム４０６によってＲＦコイル１０３に対して位置姿勢が固定される。なお、固定用アーム４０６の自由度構成は、図９に示すようにＲＦコイル湾曲部２０５に沿いレール溝４１０を上下動するアーム９０１と、それから直角に伸びた水平動アーム９０２と、湾曲部の中心方向に上下するアーム９０３との３自由度となっている。このうち最初の２自由度は上下動テーブル２１１および水平動テーブル２１２の運動方向と同一である。固定ジンバルのそれらの自由度に関する運動は手動で行われる。位置が決まった時点で各アーム９０１〜９０３の固定用ネジ９０４ａ〜９０４ｃが締め付けられる。この外筒４０５の一部にはＭＲＩマーカ４０９が取り付けられており、これがＭＲＩ１０１で撮像されることにより、この固定ジンバルが磁場中心を原点としたＭＲＩ１０１の画像空間の座標系から見てどういった位置姿勢にあるかを知ることができる。
【００４５】
また、通常、ＭＲＩ１０１を使用する際の前提条件として、磁場中心および画像とコイルの幾何的関係は既知、すなわちＭＲＩ１０１の磁場中心はコイルの中心と等しく、またある位置・方向の断層撮像画像中の任意画素がコイル内部の空間のどこにあたるかという対応付けが可能である。たとえば上記のようにマーカ４０９ａ〜４０９ｆの映りこんだ画像をもとに、移動ジンバルが固定ジンバルと平行かつリング穴軸方向が同一になるように予め位置決めをしておくことが、交換モジュール挿入前に可能である。
【００４６】
マーカ４０９ａ〜４０９ｆの材質は特に指定しないが、例えばある種の油脂たとえばヒマワリ油や乳脂肪などの食品などをカプセルに封入したものなどを使用することができる。これを使ってたとえば図８のマーカ８０１ａ〜８０１ｄのように４つのマーカが最大の大きさで映りこんでいれば、この画像は外筒４０５を垂直に切るような断面で撮像していることになる。逆に言うと、マーカ８０１ａ〜８０１ｄを頼りにこれらが適切な位置関係で映りこむような撮像位置姿勢を探すことによって、磁場中心、言い換えればコイルに固定された座標における外筒４０５の位置姿勢がわかる。すなわちピボット運動における不動点の空間的位置がわかるため、これによって画像の中で黒く抜けている挿入部分８０２の位置姿勢が各関節の位置情報から計算できる。
【００４７】
上述した構成により、交換モジュール３０１は上下動テーブル２１１、水平動テーブル２１２が動くことによってその移動ジンバルが位置を変える。それに伴って交換モジュール３０１は２方向に傾き、図４に示された固定ジンバルに関してその中心を不動点とした首振り運動、すなわちピボット運動をすることができる。
【００４８】
次に、図５を用いて内リング４０１に対してその中心軸方向に交換モジュール３０１および術具挿入外筒３０９を上下させる機構の構成例を説明する。図中において、５０１ａ、５０１ｂは直線歯車（ラック）、５０２は動作範囲検出用ドグ、５０３ａ、５０３ｂは可動範囲の上下限を検出する光センサ、５０４は姿勢拘束用ガイド溝、５０５ａ、５０５ｂはガイド溝５０４を上下するガイドローラ、５０６は上下駆動用モータ、５０７は５０１ｂと組になる歯車（ピニオン）、５０８はエンコーダ、５０９はラック５０１ａと組になる歯車（ピニオン）を表す。なお、図５（ａ）の下部にある二重波線はこれ以下の構造を図示することを省略したことを示す。
【００４９】
交換モジュール３０１はフレーム３０２の上部から歯車５０１ａと５０９、５０１ｂと５０７、および溝５０４とガイドローラ５０５が噛みあうように挿入される。このとき動作範囲検出用ドグ５０２があるため向きを間違えることはない。具体的には、まず交換モジュール３０１両脇のラック５０１ａ、５０１ｂの下端とピニオン５０７、５０９とが噛みあうように交換モジュール３０１を入れる。その後、駆動用モータ５０６が低速で回転し、交換モジュール３０１をフレーム３０２の中へ導き入れ始める。交換モジュール３０１が一定以上入り込むと、動作範囲検出用ドグ５０２の上端が光センサ５０３ａを通り過ぎる。それを検出し、交換モジュール３０１がさらに少し降下した時点でモータを逆転させ、再び光センサ５０３ａがドグを検出した瞬間に駆動用モータ５０６を停止し、エンコーダ５０８のカウント値を基準値たとえば０に設定する。なお、この挿入動作の際には移動ジンバルおよび固定ジンバルの内リングの穴軸方向が同一になるように予めテーブルを動かすことは既に説明した。
【００５０】
交換モジュール３０１を退避させる（抜き取る）際は、上述した動作とまったく逆の動きとなる。すなわち、まず穴軸方向に上昇させて十分手前まで交換モジュール３０１が引き出されたら移動／固定ジンバルの内外リングが水平になった状態で穴軸方向が同一になるよう、テーブルを移動する。その後、さらに駆動用モータ５０６が交換モジュール３０１を引き出す方向に低速で回転する。ラック５０１ａ、５０１ｂとピニオン５０７、５０９、との噛み合いが終わりそうになった時点でちょうどドグ５０２の下端が光センサ５０３ａを通過するのでこれを検出し、駆動用モータ５０６の回転を止める。
【００５１】
退避時のマニピュレータ位置姿勢への指令方法は次のいくつかの方法で行なわれる。もっとも簡便には、上記の上昇からテーブル移動までは操作者がＭＲＩ画像を見ながら実時間で指令する方法である。画像データから体内の臓器・器官に対する三次元再構成を行い、境界面を抽出した後、この境界面を先ほどの方法で対応付けられた作業空間に射影し、常套的な障害物回避問題として解き、時系列に沿ったマニピュレータの位置姿勢指令を生成し、それに従って制御を行うようにしてもよい。
【００５２】
再度、別の交換モジュール３０１を挿入する場合は、いずれかの方法によって生成された退避時の指令データを逆にたどることにより、作業再開までの時間短縮が図れる。無論、その最中にはつねに操作者が動作を監視し、状況次第では動作指令に介入可能なようにシステムを構成しておく。
【００５３】
次に、図６を用いて交換モジュール３０１の内部構造の構成例を説明する。図中において、６０１は捻り角検出用エンコーダ、６０２は捻り角検出用歯車、６０３は捻り駆動用アクチュエータ、６０４は捻り駆動力伝達用歯車、６０５は捻り駆動力受け用歯車、６０６はセラミックリニアアクチュエータ、６０７ａ、６０７ｂは上下リミットセンサ、６０８はリニアスケール読み取り用光センサ、６０９は直動部材、６１０はリニアガイド、６１１は捻り方向摺動材、６１２は術具自由度駆動モジュール、６１３は交換モジュール外筒を表す。捻り角検出用エンコーダ６０１はポテンショ等、他の検出手段でもよい。材質に関する選択基準は前述の通りであるのでここでは触れない。
【００５４】
エンコーダ６０１とアクチュエータ６０３と摺動材６１１とは外筒６１３に固定されている。アクチュエータ６０３が歯車６０４を介して術具自由度駆動モジュール６１２に固定された歯車６０５に力を伝達すると、モジュール６１２はリング形状をした摺動材６１１の穴の中心軸まわりに捻り回転をする。リニアアクチュエータ６０６からリニアガイド６１０までは術具自由度駆動モジュール６１２に取り付けられており、上記の捻り回転に連れて周方向位置を変える。これらは、術具自由度を３として図６（ｂ）の上断面図に示すように、駆動モジュール６１２の周囲に１２０度ずつの間隔を取って対称配置されている。直動部材６０９は、リニアガイド６１０に案内されており、リニアアクチュエータ６０６によって駆動される。また、リニアアクチュエータ６０６が動作していないときは、その摩擦力によって位置を保持される。直動部材６０９の上下動作リミットはリミットセンサ６０７ａ、６０７ｂによって検出される。位置の変化は図示していないが直動部材６０９の脇に取り付けられたリニアスケールを読み取り用光センサで読み取ることにより検出する。
【００５５】
次に、図７を用いて術具自由度駆動モジュール６１２の内部構造の構成例を説明する。図中において、７０１は術具自由度駆動モジュール外筒、７０２は上部プーリ、７０３ａ、７０３ｂは上下ダンパ、７０４は領域分離用シート、７０６は被駆動部材、７０７ａ、７０７ｂは術具への動力伝達用ワイア、７０９は被駆動部材を固定し上下方向の運動以外を拘束するリニアガイド、７１０はテンションプーリ、７１１はテンションを与えるための板ばねを表す。
【００５６】
外筒７０１には直動部材６０９の位置にスリット７０１ａが開いており、直動部材６０９の凸部６０９ａが外筒７０１の内部に届くように入り込んでいる。被駆動部材７０６はこの凸部６０９ａに自身の凹部７０６ａが嵌め合うように配置され、直動部材６０９の上下動に連れて上下動する機構となっている。この際に、直動部材６０９と被駆動部材７０６とは領域分離用シート７０４によって生物学的に分離されている。これによって、微生物や体液、体組織などの出入りが妨げられるため、清潔／不潔領域の分離ができる。シート７０４は直動部材６０９と被駆動部材７０６との嵌め合いを妨げない程度に軟らかく、かつ破れにくい材質の高分子化合物を使用している。
【００５７】
非駆動部材７０６はリニアガイド７０９によって１方向に運動を拘束されているため、上下動のみを行うことになり、これに固定されたワイア７０７を引く。その際に弛みを取るなどの目的で適切な張力を与えるために、板ばね７１１に支えられたテンションプーリ７１０がワイア７０７の経路途中に配置される。なお、図示していないがワイア７０７は術具先端においてつながっており、ワイア系はループになっている。何らかの理由で被駆動部材７０６が可動範囲を超えて運動した際には、ダンパ７０３が外筒７０１と衝突することで停止する。ダンパ７０３の材質は適切な粘弾性を有するものを使用し、衝突に際して相互の衝撃力が最小に留まるようにする。なお、これも外筒７０１の外表面に取り付けられている駆動部と同様、１２０度の間隔で対称配置されている。
【００５８】
術具に関してはさまざまなものが考えられるが、本発明の内容に深く関与するものではないので詳しい説明は省略する。ここで、術具は、最大３自由度を有する機構であり、例えば鉗子、持針器、剪刀など、あるいはより自由度の少ない超音波メスやラジオ波・マイクロ波焼灼プローブ、組織を凍らせ破壊するための低温の物質を導くプローブなどを想定している。
【００５９】
各要素の材質に関しては既に述べてきた通りであり、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチックを主に用いることが望ましい。摺動部分に関しては耐摺動性のグレードの高いものを選択する。
【００６０】
なお、外筒４０５の固定は、必ずしもＭＲＩ１０１のＲＦコイル１０３に対して行う必要はなく、時不変である空間座標系を有すると考えられるもの、たとえばＭＲＩ本体などに対して行なわれてもよい。ただし、使用時にその取り付けられた対象の座標系とコイルの座標系の関連付けが既知である必要がある。
【００６１】
以上に述べてきたマニピュレータ１０２を構成する各要素、あるいは駆動のためのアクチュエータ、ワイア等のうち言及のなかったものに関しても、全て磁場に対して感応しない非磁性物質で構成されている。構造材はジュラルミン（アルミニウム合金）やチタン合金などの非磁性金属、エンジニアリングプラスチックを用いる。また、前記の例では、アクチュエータは非磁性材料のみで構成され電磁的な駆動原理を用いないもの、たとえば超音波モータのみを挙げたが、液圧・空気圧駆動アクチュエータなどを適用することも可能である。またワイアには靭性の高い高分子材料を用いる。先端に装着を想定される術具の部分はエンジニアリングセラミックもしくはマシナブルセラミックで作成する。
【００６２】
以上の実施例の手術装置の構成を纏めると、次の通りである。
（１）循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、画像診断機器のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う手術装置であって、前記対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部と、先端部を前記対象領域で操作するマニピュレータ機構部と、操作情報を入力する操作入力部と、前記画像情報検出部で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に前記操作入力部に入力された操作情報に従って前記マニピュレータ機構部を制御する制御部とを備え、前記マニピュレータ機構部の一部と前記画像情報検出部の一部とを共通化したこと。
（２）前記（１）の手術装置において、前記マニピュレータ機構部の一部と前記画像情報検出部の一部とを構造的または機能的に共通化したこと。
（３）前記（１）または（２）の手術装置において、前記マニピュレータ機構部の共通化した部分を非磁性かつ電気絶縁体の材料で形成したこと。
（４）前記（１）の手術装置において、画像診断機器として磁気共鳴診断装置を用い、前記画像情報検出部の信号検出部分を前記マニピュレータ機構部との共通化部分とすること。
（５）前記（４）の手術装置において、前記磁気共鳴診断装置の磁気共鳴信号を受信するための受信器の構造部分を前記マニピュレータ機構部との共通化部分とすること。
（６）前記（５）の手術装置において、前記受信器は患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドから上方に突出して形成された湾曲部と、前記ベッドの内部に有する部分とをループ状に形成して構成されていること。
（７）前記（５）の手術装置において、前記受信器は患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドから上方に突出して形成された湾曲部を複数有するように構成し、前記マニピュレータ機構部は、前記湾曲部にまたがって設置されると共に前記湾曲部に沿って上下動する上下動テーブルと、前記上下動テーブルに設置されると共に水平方向に移動する水平動テーブルと、前記水平動テーブルにジンバル機構を介して取り付けられる術具とを備えていること。
（８）前記（５）から（７）何れかの手術装置において、前記マニピュレータ機構部は、３自由度の移動シンバルと前記移動ジンバルより術具側の２自由度の固定ジンバルとを介して前記受信器に取り付けされていること。
（９）循環器系、呼吸器系、腹腔等の体腔内の外科手術に用いられ、磁気共鳴診断装置のモニタリングを行いながら生体組織内の対象領域に挿入したマニピュレータの先端部の操作を行う手術装置であって、患者が横臥し前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入するベッドと、前記対象領域を含めた体内の画像情報を検出する画像情報検出部と、先端部を前記対象領域で操作するマニピュレータ機構部と、操作情報を入力する操作入力部と、前記画像情報検出部で検出した画像情報を参照しながら情報検出の条件を変更すると共に前記操作入力部に入力された操作情報に従って前記マニピュレータ機構部を制御する制御部とを備え、前記マニピュレータ機構部は、前記ベッドに取り付けられて前記磁気共鳴診断装置の撮像領域内に進入されると共に、非磁性かつ電気絶縁体の材料で形成されていること。
（１０）前記（９）の手術装置において、前記マニピュレータ機構部は、前記磁気共鳴診断装置の磁気共鳴信号を受信するための受信器に取り付けられていること。
（１１）前記（１０）の手術装置において、前記マニピュレータ機構部は、３自由度の移動シンバルと前記移動ジンバルより術具側の２自由度の固定ジンバルとを介して前記受信器に取り付けされていること。
【００６３】
以上のように構成された手術装置には次のような利点がある。
（１）マニピュレータと画像診断装置の構造・機構の少なくとも一部を共通化することにより、マニピュレータ機構の小型化・コンパクト化が図れる。
（２）診断装置の信号検出部とマニピュレータ機構の一部を構造上・機能上共通化することによって、画像情報を用いての座標統合が可能になり、位置計測装置などの付帯的装置を構成要素の中に含める必要がなく、システム規模を小さく留めることに寄与する。ここで、「構造上」とは、例えばＲＦコイルの湾曲部が上下動テーブルのためのレールを兼ねる点、「機能上」とはそのレールがＲＦ信号受信器の一部を構成している点などを意味する。
【００６４】
また、狭い範囲でのピボット運動を基本とした機構構成にすることにより以下の利点が生じる。
（３）根元位置を限られた可動範囲の駆動機構で駆動すると共に途中に支点を設けて動作を制限しておくことで、長い挿入部が振り回されたりするような危険な誤動作は機構的に防止される。
（４）挿入部の中間を支持する構造を設けることで、先端における撓みが軽減され、手術用マニピュレータとしての安全性・信頼性が高まる。
（５）先端部の駆動源は根元に置き駆動力をワイア等で伝達することにより、先端部駆動のためにマニピュレータ全体としてはあまり動くことはないにもかかわらず、先端部において局所的に複雑な動作を実現できる。
（６）根元の位置駆動に直動機構を用いることにより、マニピュレータ各部の動きが直感的でわかりやすいものになる。これにより周囲の作業者の安全が図りやすくなる。また定位的手術に対する親和性が高い構造である。
（７）以上のように、本発明の手術装置におけるマニピュレータ全体の動きはあまり大きくなく、かつ全体構造を小型化しつつ先端部で局所的に複雑な動作が可能な機構・自由度構成であるためＭＲＩの狭い空間での複雑な手術操作に適している。
【００６５】
また先端だけでなく機構運動全体を小さな範囲で行うことができるのも利点の１つである。すなわち
（８）先端動作を実現するための根元の動作範囲および動作速度を小さく抑えることができる。これにより周囲の作業者の安全が図れる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像診断機器内部および周辺において治療に関する作業性向上と術場における占有体積の低減とを両立させることが可能な手術装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す手術装置の構成図である。
【図２】図１の手術装置におけるＲＦコイルの構成例を示す斜視図である。
【図３】図１の手術装置のマニピュレータにおける移動ジンバルの構成例を示す斜視図である。
【図４】図１の手術装置のマニピュレータにおける固定ジンバルの構成例を示す斜視図である。
【図５】図１の手術装置のマニピュレータにおける交換モジュールの上下動機構の構成例を示す図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が平面図である。
【図６】図５の交換モジュールにおける内部構造の構成例を示す図で、（ａ）が縦断面図、（ｂ）が横断面図である。
【図７】図６の術具自由度駆動モジュールにおけるの内部構造の構成例を示す図で、（ａ）が縦断面図、（ｂ）が横断面図である。
【図８】図１の手術装置の画像情報提示部における位置決めの際のマーカが映りこんだ状態のＭＲＩ画像例を示す図である。
【図９】図１の手術装置のマニピュレータにおける開創用外筒固定アームの構成例を示す正面図である。
【符号の説明】
１０１…磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）、１０２…治療操作用マニピュレータ、１０３…共鳴信号受信用コイル（ＲＦコイル）、１０４…患者、１０５…手術用ベッド、１０６…マニピュレータ各関節のアクチュエータ駆動エネルギおよびセンサ信号の流れおよびその伝送路、１０７…マニピュレータ駆動部、１０８…制御指令およびセンサ情報の流れおよびその伝送路、１０９…操作入力部からの操作情報の流れおよびその伝送路、１１０…制御部、１１１…診断画像情報および撮像指令・撮像条件情報の流れおよびその伝送路、１１２…ＭＲＩの制御部、１１３…画像情報の元となる共鳴信号の流れおよびその伝送路、１１４…画像情報提示部、１１５…提示された画像、１１６…操作入力部、１１７…操作入力補助用機構、１１８…術者、２０１…ベッド天板、２０２ａ〜２０２ｄ…共鳴信号受信用導体、２０３ａ〜２０３ｄ…上下動用アクチュエータ、２０４ａ〜２０４ｄ…水平動用アクチュエータ、２０５ａ、２０５ｂ…コイルの湾曲部、２０６ａ、２０６ｂ…上下動ガイドレール、２０７ａ、２０７ｂ…水平動ガイドレール、２０８…上下動検出用リニアスケール、２０９…水平動検出用リニアスケール、２１０…水平動検出用リニアスケール読取センサ、２１１…上下動テーブル、２１２…水平動テーブル、２１３…コイルの連結部、２１４…ジンバル機構取り付け穴、２１５…長円形穴、３０１…交換モジュール、３０２ａ、３０２ｂ…フレーム、３０３…内リング、３０４ａ、３０４ｂ…内リング回転軸、３０５…内リング回転軸中心を示す一点鎖線、３０６…外リング、３０７…外リング回転軸、３０８…外リング回転軸中心を示す一点鎖線、３０９…術具挿入外筒、４０１…内リング、４０２ａ、４０２ｂ…内リング回転軸、４０３…外リング、４０４…外リング回転軸、４０５…開創保持用外筒、４０６…位置姿勢固定用アーム、４０７…内リング回転軸中心を示す一点鎖線、４０８…外リング回転軸中心を示す一点鎖線、４０９ａ〜４０９ｆ…ＭＲＩマーカ、４１０…外筒４０５固定用アーム用レール溝、５０１ａ、５０１ｂ…直線歯車（ラック）、５０２…動作範囲検出用ドグ、５０３ａ、５０３ｂ…動作範囲検出用光センサ、５０４…姿勢拘束用ガイド溝、５０５ａ、５０５ｂ…溝を上下するガイドローラ、５０６…上下駆動用モータ、５０７…５０１ｂと組になる歯車（ピニオン）、５０８…エンコーダ、５０９…５０１ａと組になる歯車、６０１…捻り角検出用エンコーダ、６０２…捻り角検出用歯車、６０３…捻り駆動用アクチュエータ、６０４…捻り駆動力伝達用歯車、６０５…捻り駆動力受け用歯車、６０６…セラミックリニアアクチュエータ、６０７ａ、６０７ｂ…上下リミットセンサ、６０８…リニアスケール読み取り用光センサ、６０９…直動部材、６１０…リニアガイド、６１１…捻り方向摺動材、６１２…術具自由度駆動モジュール、６１３…交換モジュール外筒、７０１…術具自由度駆動モジュール外筒、７０２…上部プーリ、７０３ａ、７０３ｂ…上下ダンパ、７０４…領域分離用シート、７０６…被駆動部材、７０７ａ、７０７ｂ…術具への動力伝達用ワイア、７０９…被駆動部材固定・運動拘束用リニアガイド、７１０…テンションプーリ、７１１…テンションを与えるための板ばね、８０１ａ〜８０１ｄ…ＭＲＩ画像に映りこんだマーカ、８０２…画像中でマニピュレータ先端が黒く抜けた部分、９０１…ＲＦコイル湾曲部に沿いレール溝４１０を上下動するアーム、９０２…上下動アーム９０１から直角に伸びた水平動アーム、９０３…水平動アーム９０２に連結され湾曲部の中心方向に上下するアーム、９０４ａ〜９０４ｃ…各アームの固定用ネジ。
【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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