(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間が制御可能であり操縦できるカテーテルと共に使用するためのロボットであって、
前記カテーテルの先端部の曲げを手動で制御するように適合されたサムコントロールと、６つの位置及び向きの情報を示す位置情報を生成するように適合されている位置センサとを含み、
前記位置センサは前記カテーテルの前記先端部の近傍に固定されて、位置情報を生成し、
前記ロボットは、前記サムコントロールに結合するように適合されたエンドエフェクタ、及び、前記位置信号を受け取るように適合された制御部を有し、
前記位置信号は６つの位置及び向きの情報を示し、
前記制御部は、前記位置信号に応答して前記サムコントロールを非手動で操作することに適合されており、前記カテーテルの前記先端部を所望の部位に配置するため、前記６つの位置及び向きの情報に基づき前記エンドエフェクタを作動させる、ロボット。
【請求項２】
前記制御部が、前記エンドエフェクタを作動させて前記カテーテルの長手方向の軸に対して前記サムコントロールを長手方向に移動させ、前記先端部を曲げるように適合されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記カテーテルが、前記先端部のロールを制御するように適合されたハンドルを含み、
前記ロボットが、前記ハンドルに結合するように適合されたハンドルエンドエフェクタを含み、
前記制御部が、前記ハンドルエンドエフェクタを作動させ、前記ハンドルを操作して前記先端部をロールさせるように適合されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記カテーテルが、そのカテーテルを前進及び後退させるように適合されたハンドルを含み、
前記ロボットが、前記ハンドルに取り付けできるように適合されたハンドルエンドエフェクタを含み、
前記制御部が、前記ハンドルエンドエフェクタを作動させて、前記ハンドルを操作して前記カテーテルの前進及び前記カテーテルの後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項５】
前記所望の部位への前記先端部の配置の遅延が検出された場合に、前記制御部は、前記先端部が捕捉された組織から前記先端部が解放されるように、前記エンドエフェクタを作動させることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項６】
前記制御部が、前記エンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記サムコントロールの一部の動きに類似した前記サムコントロールの一部の動きを引き起こして前記先端部を曲げるように適合されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、侵襲性医療器具に関し、詳細には、診断及び治療目的でカテーテルを操作及び操縦するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
治療、診断、及び外科目的で生組織内でカテーテルなどの侵襲性医療器具を移動、案内、及び／または操舵するための機構は当分野で周知である。カテーテルの先端部などの装置における１点の向きを決定することを含め、体内に挿入された医療装置の位置決定及び追跡を可能にする技術が開発されてきた。生組織内の外科用物体の位置決定は、様々な形態の電磁エネルギーや超音波エネルギーの使用を含め、様々な方法で達成することができる。様々なカテーテルの操縦及び曲げ機構は当分野で周知である。
【０００３】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする、本願の譲受人に譲渡された特許文献１に、通常は組織の内腔から生体組織内に挿入する先端部を備えた細長い可撓性プローブが開示されている。このプローブは、その近傍の組織の特徴を示す信号を生成するセンサ、及びその信号に応答してプローブの先端部を曲げる整合機構を含む。この信号は、腔内の障害物や開いた通路の方向を示すことができる。
【０００４】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献２に、サーボ型システムによって体腔内部での方向の制御によって案内されるカテーテルが開示されている。このサーボ型システムは、通常はエラー検出アルゴリズムでプログラムされたマイクロプロセッサ及び動作制御システムに位置、向き、または速度の情報を送信するためにセンサを含む。動作制御システムは、所定の経路に沿ってカテーテルを案内するため、または標的部位に対する位置を連続的に調節するために必要な位置、向き、または速度の変化を表す信号を生成する。この信号は、方向操縦システムまたは前進駆動システム、或いはこれらの両方のシステムに送信され、位置、向き、または速度が変えられる。この結果、閉ループサーボシステムが得られる。この閉ループサーボシステムでは、予めプログラムされた自動前進が可能であり、かつ／または分岐した螺旋状の通路を介してカテーテルの先端部を治療処置が必要または診断情報を得る部位へ配置することができる。
【０００５】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３に、所定の空間内に医療器具を選択的に配置するための遠隔制御装置が開示されている。この装置は、回動可能に取り付けられた２つの要素を有するクランプを含む。この２つの要素により、クランプを開位置または閉位置にすることができる。それぞれの要素は、クランプが閉じた状態の時に医療器具を受容する弧状の溝を有する駆動輪を含む。それぞれの駆動輪は結合歯車を含む。結合歯車は、クランプが開位置では歯車の歯が互いに噛合した状態で回動して離れるように配置及び構成されている。駆動輪の一方は、クランプの一方の要素内に受容されたモータによって直接駆動される。
【０００６】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献４に、器具駆動装置に結合された遠隔制御外科器具を含む外科システムが開示されている。器具駆動装置は、遠隔制御外科器具を回転及び作動させることができる。遠隔制御外科器具は、エンドエフェクタに結合され、かつプッシュロッドに取り外し可能に接続されたアクチュエータロッドを含む。プッシュロッドは、ハンドルに対して移動してエンドエフェクタを作動させることができる。ハンドルは、遠隔制御外科器具及び器具駆動装置の両方に形成された対応するスロット内にピンを挿入して器具駆動装置に固定することができる。
【０００７】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献５に、外科医が足で操作できるフットペダルの作動に応答して外科器具を動かすロボットシステムが開示されている。ロボットシステムは、内視鏡などの外科器具を保持するように適合されたエンドエフェクタ有する。エンドエフェクタは、患者に対して内視鏡を移動させることができるロボットアーム組立体に結合されている。ロボットシステムは、フットペダルから受け取った入力信号に応答してロボットアームの動きを制御するコンピュータを含む。
【０００８】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献６及び７に、患者の小さな経皮的刺入部から送達できるように構成された内視鏡器具などの外科器具を取り外し可能に保持するための技術が開示されている。この器具は、一対の取付けピンを備えた細長いシャフトを含む。一対の取付けピンは、基端部と先端部の間のシャフトから横方向に延びている。器具ホルダーが、器具のシャフト及び取付けピンのそれぞれを受容する中心孔及び軸方向に延びたスロットを備えた支持体を含む。一対の固定スロットが、軸スロットに対して横方向に、その軸スロットに連通するように支持体に形成されており、これにより取付けピンが固定スロット内で回動可能である。器具支持体は更に、取付けピンを固定スロット内に自動的に固定して器具を器具ホルダーに取り外し可能に結合するためのラッチ組立体を含む。このツイスト固定動作で、外科医が、開放手術、腹腔鏡手術、または胸腔鏡手術などの外科手術中にホルダーに対して様々な器具を迅速に取り付けたり取り外したりできる。
【０００９】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献８に、患者の体内に細長い可撓性プローブを制御可能に挿入する推進装置を含む遠隔制御カテーテルシステムが開示されている。推進装置に接続された制御コンソールがユーザー制御部を含む。患者から離れたシステムの使用者がこのユーザー制御部を操作して、推進装置によって患者の体内へのプローブの挿入を制御することができる。
【００１０】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献９に、心臓組織などの組織の伝導経路を外科医がアブレーションするのを支援する技術が開示されている。組織表面に取り付けて外科医が伝導経路を容易に切断して所望の部位に外傷を形成できるテンプレートとして機能するように装置を構成することができる。具体的には、このテンプレートを用いて、外科医による所望のアブレーション経路に沿った外科器具の使用を案内することができる。場合によっては、テンプレートは、アブレーショ経路に沿って移動できるように外科器具を構造的に支持する金物を含むことができる。
【００１１】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１０に、対称な円柱制御ハンドル、細長いチューブ状カテーテル本体、及び可撓性カテーテル先端部を含むカテーテルが開示されている。このカテーテル先端部は、その軸からずれた内腔を有する。制御ハンドルは、先端部にピストン室を有するハウジングを含む。ピストンは、ピストン室に配置され、長手方向に移動することができる。カテーテル本体の基端部は、ピストンの先端部に固定されている。引張りワイヤがハウジングに取り付けられている。このワイヤは、ピストンを経てカテーテル本体の中を同軸的に通ってカテーテル先端部の軸外内腔まで延び、カテーテル先端部の壁部に取り付けられている。ピストンがハウジングに対して長手方向に移動するとカテーテル先端部が曲がる。
【００１２】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１１に、細長い本体、先端部分、及び制御ハンドルを含む２方向カテーテルが開示されている。細長い本体は、内部を通る少なくとも１つの内腔を有する。先端部分は、カテーテル本体の先端部に取り付けられ、少なくとも２つの正反対の軸外内腔を有する。第１の内腔は第２の内腔よりも小さい。制御ハンドルは、第１の位置と第２の位置との間で長手方向に移動可能な少なくとも２つの部材を含む。カテーテルは更に、第１の引張りワイヤ及び第２の引張りワイヤを含む。それぞれの引張りワイヤの基端部は、制御ハンドルの関連可動部材に連結されている。それぞれの引張りワイヤは、制御ハンドルからカテーテル本体の内腔に延びている。第１の引張りワイヤは、先端部分の第１の内腔内に延びており、第２の引張りワイヤは、先端部分の第２の内腔内に延びている。それぞれの引張りワイヤの基端部は、先端部分に固定されている。可動部材がカテーテル本体に対して基端側に移動すると、可動部材に連結された引張りワイヤがカテーテル本体に対して基端側に移動し、これにより先端部分が、その引張りワイヤが延在する内腔の方向に曲がる。
【００１３】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１２及び１３に、全方向操縦可能カテーテルが開示されており、言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１４及び１５に、２方向操縦可能カテーテルが開示されている。
【００１４】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１６に、３６０度案内可能な先端部を備えた操縦可能なカテーテルが開示されている。この案内は、カテーテルの長さに沿って延在し、対で別々に作動する４本のガイドワイヤによって行われる。
【００１５】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１７に、カテーテルの内腔にワイヤ部材が緩く配置されたカテーテルが開示されている。ワイヤ部材は、カテーテルの軸から径方向に離間したカテーテルの先端部近傍に固定されている。ワイヤ部材はカテーテルの内腔を通りその基端部から延出しているため、そのワイヤ部材を引張ってカテーテルの先端部を曲げることができる。
【００１６】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献１８‐２５に、操縦可能なカテーテルが開示されている。
【００１７】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献２６に、形状記憶合金（ＳＭＡ）を用いて曲げられる内視鏡が開示されている。内視鏡の挿入部分の先端部は、複数のセグメントに分割されている。それぞれのセグメントは、軸に対して対称に配置された、密着して曲がった形状を記憶している一対のＳＭＡコイルを含む。ＳＭＡコイルが記憶した形状に戻ると、挿入部分の先端部が曲がる。ＳＭＡコイルは、電源回路によって通電加熱されると記憶した形状に戻る。電源回路は、前側セグメントの曲げ角度の目標値を入力するための入力ユニット、挿入部分の挿入距離を検出するためのセンサ、それぞれのセグメントの曲げ角度を検出するための検出回路、及びＳＭＡコイルの曲げ角度が目標値に一致するように供給する電流を調節する手段を含む。入力した角度を前側セグメントの目標角度と設定し、それぞれのセグメントの検出した曲げ角度をそれぞれの後続セグメントの目標角度と設定する。この設定値は、挿入部分の挿入距離が所定の距離に達する度に更新する。
【００１８】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする非特許文献１に、内視鏡用のＳＭＡばねで作動する多関節運動装置（polyarticualated device）が記載されている。
【００１９】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする非特許文献２に、ＳＭＡコイルアクチュエータを含む多数の結合部を有するアクティブカテーテルが記載されている。
【００２０】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする非特許文献３に、基本的なＳＭＡの概念の考察及びＳＭＡの適用例を含め、ＳＭＡの分野における近年の進歩の概要が記載されている。
【００２１】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする非特許文献４に、カテーテル操縦要素への電気駆動型ポリマー（ＥＡＰ）の適用を含め、ＥＡＰの分野における現在の試みや課題の概要が記載されている。
【００２２】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする非特許文献５に、電気特性及び機械特性を定量するためのＥＡＰの曲げについての新規の試験方法が記載されている。
【００２３】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする非特許文献６に、高分子網目における陽イオンの移動の結果として電気活性に応答して曲がるイオン電気駆動型ポリマー（イオンＥＡＰ、またはイオン導電性ポリマー金属接合体（ＩＰＭＣ）とも呼ばれる）の概要が記載されている。
【００２４】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献２７に、長手方向の軸、先端部、及び少なくとも１つの曲げ機構を有する細長いプローブが開示されている。この機構は、先端部及び基端部を備えた、所定の曲げ剛性を有する弾性可撓性部材を含む。この可撓性部材は、その長手方向の軸に概ね平行なプローブ内に固定されている。プローブは更に、可撓性部材の先端部に結合された先端部及びプローブを曲げるために長手方向に引張られる先端部を有する引張りワイヤを含む。
【００２５】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献２８に、３Ｄトラッキング／イメージングシステムを用いて医療処置を実施するための方法が開示されている。カテーテル、プローブ、センサ、ペースメーカー配線、または針などの外科器具を生体内に挿入し、外科器具が体内の媒質を移動する時にその外科器具の位置を追跡する。周囲に対する外科器具の位置が表示されるため、外科医が外科器具をより正確に配置することができる。この方法は、ロボット外科手術と一体化できると開示されている。
【００２６】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献２９に、被検者に挿入される、細長い器具本体を有する医療器具が開示されている。この細長い本体は、連続的に配置された多数の硬質部分からなり、それぞれの連続部分が、互いに対して角度をなすことができる関節結合部によって互いに連結されている。この外科器具は、ロボットアームの形態或いは手動で案内される器具とすることができる。
【００２７】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３０に、患者に医療処置を実施するための遠隔制御可能な柔軟機器システムが開示されている。この機器システムは、先端部を患者の体内に配置するために患者に挿入できる、先端部及び基端部を備えた器具シャフトと、その器具シャフトの基端部で器具シャフトに結合されたシャフト取付け部と、そのシャフト取付け部に駆動可能に結合された駆動ユニットとを含む。この器具シャフトは、体内の標的部位で医療処置を実施するために医療処置機構を支持する細長いシャフトを含む。この細長いシャフトは、容易に曲がって患者の体内の通路を無外傷的に通れるようにそのシャフトの所定の長さがその性質から十分に変形するように構成及び配置されている。この器具は更に、電気制御部に接続されたユーザー入力装置を有する遠隔ユーザーインターフェイスを含む。電気制御部は、ユーザー入力装置から命令を受け取り、ユーザーによるユーザー入力装置の操作に従って駆動ユニットに信号を送信する。電気制御部は、ユーザーによるユーザー入力装置の操作に従って細長いシャフトの１または複数の変形部分の曲げと医療処置機構の動きを制御する命令処理機構を含む。
【００２８】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３１に、テレプレゼンスを備えた遠隔操作システムが開示されている。このシステムは、コンピュータを含むサーボ機構を用いて左右のマニプレータを制御するための左右の制御部を含む。遠隔操作システムは、内視鏡外科手術に適した内視鏡外科器具を含む。この外科器具は、挿入部分を操作する制御サーボ機構を含む。この挿入部分は、前腕部、リスト部、及びエンドエフェクタを含む。このエンドエフェクタは、リトラクター、電気外科カッター、電気外科凝固装置、鉗子、針ホルダー、鋏、ブレード、及びイルリガートルなどの修正外科器具である。
【００２９】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３２に、外科医が操作する操作ユニット及びその操作ユニットから離れて形成された患者を治療するための治療部分を含む医療装置と、患者と治療部分との接触の状態を検出するための検出器すなわち圧力センサと、外科医が接触の状態を知覚できるように検出器の出力に従って小さな接触圧力を増幅して接触の状態を再現するための再現機構とを含む医療システムが開示されている。
【００３０】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３３に、所望の標的生体組織部位に医療器具を配置するための技術が開示されている。このシステムは、可撓性先端部を有する細長いシースを含む。この先端部は、所定の標的組織表面の近傍に曲げた部分を配置できるように、外科処置中に医療器具の少なくとも一部を曲げるか或いは他の方法で配置するように構成されている。この医療器具に位置合わせシステムを組み入れることができる。医療器具は、アブレーションシステムとすることができる。医療器具は、ロボット式低侵襲性外科処置の際にロボットで制御することができる。このロボットは、医療器具を遠隔から移動または回動させてアブレーションシース及びアブレーション要素を配置し、組織を正確にアブレーションすることができる。
【００３１】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３４に、コンピュータ制御定位外科手術の方法が開示されている。この方法は、画像装置、ロボットアーム、及びロボットアームを制御するための手段を利用する。画像装置は、手術すべき部位の体内構造についての情報を提供する。ロボットアームは、外科手術または関連処置の実施に用いられる外科器具または他の器具を正確に配置するために用いられる。コンピュータなどの制御手段が、画像装置から受け取った情報を単独で用いて或いは他の情報と共に用いてロボットアームを制御する。
【００３２】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３５に、患者への医療処置または外科処置に用いるシステムが開示されている。このシステムは、このような処置の前にスキャナで生成したスキャン画像を用いて、処置中の１または複数の体の構成要素の位置を表す画像を生成する。この画像データセットは、それぞれの体の構成要素に対する基準点を有し、それぞれの構成要素の基準点が特定の体の構成要素に対して固定された空間的関係を有する。このシステムは、表示される体の各構成要素の各基準点の相対位置を処置中に特定する装置を含む。
【００３３】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３６に、生体組織の接触面の選択した部分をアブレーションするための技術が開示されている。このシステムは、組織の接触面に実質的に一致するように予め成形された所定の形状を有する細長いアブレーションシースを含む。アブレーションシースは、細長いアブレーション装置を長手方向にスライド可能に受容できる大きさのアブレーション内腔を画定している。アブレーション装置は、組織をアブレーションできる十分に強いアブレーションの場を選択的に生成する可撓性アブレーション要素を含む。アブレーション要素をアブレーションシースのアブレーション内腔内をスライドさせて前進させ、所定の表面が接触面に好適に接触したら、接触面にアブレーションを案内するべくアブレーション経路に沿ってアブレーション要素を選択的に配置する。ロボット式低侵襲性外科処置では、アブレーションシースまたはアブレーション要素をロボットで制御することができる。このロボットは、アブレーションシース及びアブレーション要素を遠隔制御（移動／回動）してアブレーションシース及びアブレーション要素を配置して組織を正確にアブレーションすることができる。
【００３４】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３７に、患者の体内の内視鏡治療システムの位置を検出するために利用するコンピュータ制御画像システムが開示されている。好適な実施形態では、このシステムは、治療システムの位置及び／またはその治療システムに対する患者の位置を維持及び調整するためにリアルタイムコンピュータ制御を提供し、オプションとして、治療システム自体の操作のリアルタイムコンピュータ制御を提供することもできる。他の実施形態は、外部の磁界によって作動する回動可能なアブレーション部材を有する操縦可能なカテーテルシステムを含む。
【００３５】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３８に、検査する物体内において挿入本体を案内するためのガイド装置が開示されている。このガイド装置は、案内部分と、その部分を電磁的に案内するように適合された、検査する物体の外部に設けられたガイド装置を含む。このガイド装置は、少なくとも２方向に案内部分を移動させるための駆動装置を含む。
【００３６】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献３９‐４２に、外科的に埋め込まれた磁気材料を含む物体を移動または案内するために磁界を変更する、対話式ディスプレイを含む方法が開示されている。
【００３７】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献４３に、機械的に押す力を加えて体内のインプラントを移動させ、外部から加えられる磁気システムを変更して所定の経路に磁気的にインプラントを進める方法が開示されている。
【００３８】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献４４に、磁気システムを用いて体内での磁気物体の位置及び動きを観察する方法が開示されている。
【００３９】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献４５‐４９に、位置及び向きを磁気的に決定するための方法及び装置が開示されている。
【００４０】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする、本願の譲受人に譲渡された特許文献５０‐５２に、心臓内の正確な位置の関数として局所活動時間などの心臓組織の電気特性を検出する方法が開示されている。心臓に送る先端部に電気センサ及び位置センサを備えたカテーテルでデータを収集する。心臓の電気活動を検出する技術は、言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする特許文献５３‐５８にも開示されている。
【００４１】
このようなデータに基づいて心臓の電気活動の地図を作成する方法が、言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする、本願の譲受人に譲渡された特許文献５９‐６０に開示されている。これらの特許文献に記載されているように、位置及び電気活動は通常、心臓の内面の約１０点〜約２０点で初めに測定される。これらのデータ点は通常、十分に質の高い心臓表面の予備的な再現すなわち地図を作成するのに十分である。臨床現場では、心室の電気活動のより全体的な地図を作成するために１００点以上のデータを収集するのは珍しくない。作成された詳細な地図が、例えば、心臓の電気活動の伝導を変更して正常な心臓のリズムを回復させる組織アブレーションなどの治療方法を決定する際の基礎となる。心臓の地図の作成方法は、言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする、本願の譲受人に譲渡された特許文献６１‐６４に開示されている。
【００４２】
言及することを以ってその開示の全てを本明細書の一部とする本願の譲受人に譲渡された、ベンハイム（Ben-Haim）らによる欧州特許出願第１１２５５４９号及び対応する米国特許出願第０９／５０６，７６６号に、心室の電気地図を迅速に作成する方法が開示されている。このような方法に用いるカテーテルは、その先端部に接触電極を備え、その先端部近傍のカテーテルシャフトにアレイ状に配置された非接触電極を備えている。このようなカテーテルはまた、少なくとも１つの位置センサを含む。非接触電極及び接触電極からの情報を用いて心室の幾何学的電気地図を作成する。
【特許文献１】米国特許第６，０８３，１７０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４９２，１３１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７７９，６２３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，４３６，１０７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７５４，７４１号明細書
【特許文献６】米国特許第５，６４９，９５６号明細書
【特許文献７】米国特許第６，４６１，３７２号明細書
【特許文献８】国際公開第９９／４５９９４号パンフレット
【特許文献９】米国特許出願公開第２００２／０１４３３２６号明細書
【特許文献１０】米国特許第ＲＥ３４，５０２号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，２１０，４０７号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，０６６，１２５号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，１２３，６９９号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，１８３，４６３号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，１９８，９７４号明細書
【特許文献１６】米国特許第３，４７０，８７６号明細書
【特許文献１７】米国特許第４，９２０，９８０号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，４８９，２７０号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，８９７，５２９号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，９３８，６０３号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，９６４，７５７号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，１７１，２７７号明細書
【特許文献２３】米国特許第６，２１０，３６２号明細書
【特許文献２４】米国特許第６，４０２，７１９号明細書
【特許文献２５】米国特許第６，１６５，１３９号明細書
【特許文献２６】米国特許第４，９３０，４９４号明細書
【特許文献２７】国際公開第９８／４３５３０号パンフレット
【特許文献２８】米国特許第６，２４６，８９８号明細書
【特許文献２９】米国特許第６，４７０，２０５号明細書
【特許文献３０】国際公開第０２／０７４１７８号パンフレット
【特許文献３１】米国特許第５，８０８，６６５号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，３３９，７９９号明細書
【特許文献３３】米国特許出願公開第２００２／０１２８６３６号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，０７８，１４０号明細書
【特許文献３５】米国特許第６，４９０，４６７号明細書
【特許文献３６】米国特許出願公開第２００２／００８７１５１号明細書
【特許文献３７】米国特許第６，４００，９８０号明細書
【特許文献３８】米国特許第５，６８１，２６０号明細書
【特許文献３９】米国特許第６，５０７，７５１号明細書
【特許文献４０】米国特許第６，０１４，５８０号明細書
【特許文献４１】米国特許第６，２１２，４１９号明細書
【特許文献４２】米国特許第６，１５７，８５３号明細書
【特許文献４３】米国特許第６，４７５，２２３号明細書
【特許文献４４】米国特許第５，１２５，８８８号明細書
【特許文献４５】米国特許第４，１７３，２２８号明細書
【特許文献４６】米国特許第５，５５８，０９１号明細書
【特許文献４７】米国特許第５，７２９，１２９号明細書
【特許文献４８】米国特許第５，７５２，５１３号明細書
【特許文献４９】米国特許第５，８３３，６０８号明細書
【特許文献５０】米国特許第５，５４６，９５１号明細書
【特許文献５１】米国特許第６，０６６，０９４号明細書
【特許文献５２】欧州特許第０７７６１７６号明細書
【特許文献５３】米国特許第５，４７１，９８２号明細書
【特許文献５４】米国特許第５，３９１，１９９号明細書
【特許文献５５】米国特許第６，０６６，０９４号明細書
【特許文献５６】米国特許第６，０５２，６１８号明細書
【特許文献５７】国際公開第９４／０６３４９号パンフレット
【特許文献５８】国際公開第９７／２４９８１号パンフレット
【特許文献５９】米国特許第６，２２６，５４２号明細書
【特許文献６０】米国特許第６，３０１，４９６号明細書
【特許文献６１】米国特許第５，３９１，１９９号明細書
【特許文献６２】米国特許第６，２８５，８９８号明細書
【特許文献６３】米国特許第６，３６８，２８５号明細書
【特許文献６４】米国特許第６，３８５，４７６号明細書
【非特許文献１】クール・シー（Kuhl C）ら著、「仮想内視鏡：アクティブ内視鏡のシミュレーションから最適化まで（Virtual endoscopy: from simulation to optimization of an active endoscope）」、イーエスエーアイエム：プロシーディングス（ESAIM: Proceedongs）１２号、２００２年１１月、ｐ．８４‐９３
【非特許文献２】ハガ・ワイ（Haga Y）ら著、「形状記憶合金コイルを用いた小径アクティブカテーテル（Small diameter active catheter using shape memory alloy coils）」、電気学会論文誌１２０−Ｅ巻１１号（Trans. IEE of Japan 120-E (No.11)）、２０００年、ｐ．５０９‐５１４
【非特許文献３】オーツカ・ケー（Otsuka K）ら著、「形状記憶合金の科学技術：進展（Science and technology of shape-memory alloys: new development）」、エムアールエス・ブレティン（MRS Bulletin）２７号、２００２年２月、ｐ．９１−００
【非特許文献４】バー・コーヘン・ワイ（Bar-Cohen Y）著、「ＥＡＰ材料が目新しさから実用化の段階に変わったか？（Transition of EAP material from novelty to practical applications  are we there yet?）」、イーエーピーエーディーのプロシーディングス紙第４３２９−０２号（Proceedings of EAPAD, Paper No.4329-02）、２００１年３月
【非特許文献５】バー・コーヘン・ワイ（Bar-Cohen Y）ら著、「電気駆動型ポリマー（ＥＡＰ）の特徴付け方法（Electroactive polymers (EAP) characterization methods）」、プロシーディングス・オブ・ＳＰＩＥの第７回年次国際シンポジウム（スマート構造及び材料について）第３９８７−０４号（Proceedings of SPIE's 7th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, Paper No. 3987-04）、２０００年３月
【非特許文献６】ラジャビンジャド・エー（Razavinejad A）著、「イオンポリマー金属接合体（Ionic polymer metal composites）」、ＥＬＦ４８２ＢＭＥセミナー（ELF 482 BME Seminar）、２００２年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
カテーテルの先端部を自由に曲げることができるカテーテル、制御機構、及びコンソールを含むロボットガイドカテーテルシステム及び方法を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００４４】
本発明の実施形態では、ロボットガイドカテーテルシステムはカテーテル、制御機構、及びコンソールを含む。カテーテルは通常、カテーテルの先端部近傍に配置された少なくとも１つの位置センサを含む。医療処置では、カテーテルを、体腔（例えば、心臓）や生体内腔（例えば、血管や消化管）などの患者の標的領域内に挿入し、コンソールがその標的領域の地図を作成する。システムの使用者が先端部を配置する位置を指示し、コンソールが制御機構を作動させて先端部をその所望の位置に配置する。
【００４５】
本発明のある実施形態では、カテーテルは、広く流通し現在使用されているカテーテルなどの使用者が手で操作できる人間制御操縦可能カテーテルを含む。制御機構は、制御ハンドル及び／またはサムコントロールなどのカテーテルの先端部を曲げるための手動制御手段を含む。制御機構は更に、外科医の手の動きを概ね模倣してカテーテルを保持及び操作するように適合されたロボット制御機構を含む。
【００４６】
本発明のある実施形態では、カテーテルは、主にロボット的に制御されるように適合された自動カテーテルを含む。制御機構は、例えば４本の複数の引張りワイヤを有する一体型ロボット制御機構を含む。引張りワイヤは、カテーテルの周辺部に配置され、通常はカテーテルの長さに沿ってそれぞれの内腔に延在する。モータが、それぞれの引張りワイヤを張ったり緩めたりできる。通常は、それぞれのモータの選択的な作動により、制御機構がカテーテルの先端部を３６０度曲げることができる。別法では、一体型ロボット制御機構は、形状記憶合金（ＳＭＡ）、電気駆動型ポリマー（ＥＡＰ）、及び／またはイオンポリマー金属接合体（ＩＰＭＣ）を利用する操縦機構を含む。
【００４７】
本発明のある実施形態では、位置センサが、通常は連続的に６つの位置及び向きの情報を生成するように適合されている。コンソールは、その６つの情報を用いてカテーテル先端部の近傍のカテーテルのロールを決定するように適合されている。制御機構及びカテーテルは通常、（ａ）先端部の所定のロールに対して１方向、または（ｂ）先端部の所定のロールに対して互いに反対方向の２方向に先端部を曲げるためのロボット手段を含む。所望の標的部位に先端部を配置するために、コンソールは、制御機構を作動させて標的部位の近傍に先端部をロボット的に移動させ、先端部のロールによって先端部が曲がることができる点によって画定される曲線に標的部位が交差するようにカテーテルをロールさせ、その標的部位まで先端部を曲げるように適合されている。
【００４８】
本発明のある実施形態では、制御機構がカテーテルの先端部をロールさせる場合に、制御機構の近傍のカテーテルの基端部を回動させても、先端部のロールに等しく伝達されないことがある。例えば、先端部が、目的の領域の組織に僅かに係合してしまうことがある。制御機構が基端部を回動させると、先端部が組織から解放されて急に回動を始めるのに十分なトルクになるまでカテーテルにトルクが蓄積される。本発明のある実施形態では、位置センサは、通常は連続的に６つの位置及び向きの情報を生成するように適合されている。コンソールは、その６つの位置及び向きの情報を用いて先端部の近傍のカテーテルのロールを決定するように適合されている。コンソールが制御機構を作動させてカテーテルを回動させる場合、コンソールは、カテーテルのロールを決定するのと実質的に同時に、このロールをカテーテルの基端部の既知の回動に基づいて推定されるロールと比較する。コンソールがカテーテルの基端部の回動に対する先端部のロールの遅延を検出すると、コンソールは制御機構を作動させて、先端部が係合したと思われる組織から先端部を外すために先端部を移動させる。例えば、コンソールは、制御機構を作動させて、（ａ）先端部を真直または曲線状にする、（ｂ）基端部を迅速かつ反復的に、規則的または不規則的に数度の範囲で往復方向に回動させるなどして、先端部が組織から外れるまでその先端部を揺する、（ｃ）先端部を往復（例えば、左／右または上／下）移動させる、かつ／または（ｄ）先端部を前進及び／または後退させることができる。
【００４９】
従って、本発明の一実施形態に従って、カテーテルの先端部の曲げを制御するように適合されたサムコントロールを含む操縦可能なカテーテルに用いる装置を提供する。この装置は、サムコントロールに結合するように適合されたエンドエフェクタと、このエンドエフェクタを作動させて、サムコントロールを操作して先端部を曲げるように適合された制御部とを有するロボットを含む。
【００５０】
ある適用例では、制御部は、エンドエフェクタを作動させてカテーテルの長手方向の軸に対してサムコントロールを長手方向に移動させ、先端部を曲げるように適合されている。
【００５１】
ある適用例では、カテーテルは、先端部のロールを制御するように適合されたハンドルを含む。ロボットは、ハンドルに結合するように適合されたハンドルエンドエフェクタを含む。制御部は、ハンドルエンドエフェクタを作動させて、ハンドルを操作して先端部をロールさせるように適合されている。これに加えて或いは別法では、カテーテルは、そのカテーテルを前進及び後退させるように適合されたハンドルを含む。ロボットは、このハンドルに取り付けできるように適合されたハンドルエンドエフェクタを含む。制御部は、このハンドルエンドエフェクタを作動させて、ハンドルを操作してカテーテルの前進及びカテーテルの後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されている。
【００５２】
本発明の一実施形態では、この装置は更に、先端部の所望の位置の指示を受け取るように適合されたコンピュータ位置指示装置を含む。カテーテルは、先端部の近傍に固定された、位置信号を生成するように適合された位置センサを含む。制御部は、位置信号を受け取りその位置信号に応答してエンドエフェクタを作動させ、先端部を所望の位置に配置するように適合されている。
【００５３】
本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテル及びロボットを含む装置を提供する。操縦可能なカテーテルは、その先端部の曲げを制御するように適合されたサムコントロールを含む。ロボットは、サムコントロールに結合するように適合されたエンドエフェクタと、エンドエフェクタを作動させてサムコントロールを操作して先端部を曲げるように適合された制御部とを含む。
【００５４】
本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテルの先端部の曲げを制御するように適合され、人間の手で操作し易いように最適化された制御装置を含む、操縦可能なカテーテルに使用する装置を提供する。この装置はロボットを含む。このロボットは、制御装置の少なくとも一部分に結合するように適合された少なくとも１つのエンドエフェクタと、制御装置が、少なくとも１つのエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の制御装置の一部の動きに類似した制御装置の一部の動きを引き起こして先端部を曲げるように適合された制御部とを含む。
【００５５】
ある適用例では、制御部は、エンドエフェクタを作動させて、カテーテルの長手方向の軸に対して制御装置の一部を長手方向に移動させて先端部を曲げるように適合されている。
【００５６】
ある適用例では、制御装置は、先端部のロールを制御するように適合されており、ロボットは、制御装置に結合するように適合されたロールエンドエフェクタを含む。制御部は、ロールエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の制御装置の動きに類似した制御装置の一部の動きを引き起こして先端部をロールするように適合されている。これに加えて或いは別法では、制御部装置は、カテーテルを前進及び後退させるように適合されている。ロボットは、制御部に結合するように適合された長手方向移動エンドエフェクタを含む。制御部は、長手方向移動エンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の制御装置の動きに類似した制御装置の一部の動きを引き起こして、カテーテルの前進及びカテーテルの後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されている。
【００５７】
本発明の一実施形態では、この装置は更に、先端部の所望の位置の指示を受け取るように適合されたコンピュータ位置指示装置を含む。カテーテルは、先端部の近傍に固定された、位置信号を生成するように適合された位置センサを含む。制御部は、位置信号を受け取りその信号に応答してエンドエフェクタを作動させ、先端部を所望の位置に配置するように適合されている。
【００５８】
本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテル及びロボットを含む装置を提供する。操縦可能なカテーテルは、その先端部の曲げを制御するように適合された、人間の手で操作し易いように最適化された制御装置を含む。ロボットは、制御装置の少なくとも一部に結合するように適合された少なくとも１つのエンドエフェクタと、少なくとも１つのエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の制御装置の一部の動きに類似した制御装置の一部の動きを引き起こして先端部を曲げるように適合された制御部とを含む。
【００５９】
更に本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテル、ロボット、及び制御ユニットを含む装置を提供する。操縦可能なカテーテルは、先端部及び位置センサを含む。先端部は、その所定の回動で先端部が曲がることができる一連の全ての点が所定の回動の移動曲線を形成するように、所定の回動に対して二方向にのみ制御可能に曲げることができるように適合されている。位置センサは、先端部の近傍に固定され、位置信号を生成するように適合されている。ロボットは、カテーテルの基端部を操作するように適合されている。制御ユニットは、位置信号を受け取り、ロボットを作動させて、位置信号に応答して標的部位の近傍に先端部を配置し、基端部を回動させて、位置信号に応答して決定される、移動曲線が標的部位を含む回動まで先端部をロールさせ、先端部を移動曲線に沿って標的部位まで曲げて、標的部位に先端部を配置するように適合されている。
【００６０】
ある適用例では、先端部は、その所定の回動に対して一方向にのみ制御可能に曲がるように適合されている。ある適用例では、制御ユニットは、先端部の少なくとも１つの回動の移動曲線が標的部位を含むように先端部を配置して、標的部位の近傍に先端部を配置するように適合されている。
【００６１】
ある適用例では、この装置は更に、標的部位の位置の指示を受け取るように適合されたコンピュータ位置指示装置を含む。制御ユニットは、位置センサに応答してロボットを作動させ、標的部位の位置に先端部を配置するように適合されている。
【００６２】
ある適用例では、位置センサは、６つの位置及び向きの情報を有する位置信号を生成するように適合されている。
【００６３】
更に本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテル、ロボット、及び制御ユニットを含む装置を提供する。この装置は、操縦可能なカテーテルが先端部を有し、先端部の近傍に固定された、位置信号を生成するように適合された位置センサを含む。ロボットは、カテーテルの基端部に結合するように適合されている。制御ユニットは、ロボットを作動させてカテーテルの基端部を回動させ、位置信号を受け取り、位置信号に応答して先端部のロールを決定し、回動に対するロールの遅延の決定に応答して、ロボットを作動させてカテーテルの基端部の一部を動かすように適合されている。
【００６４】
ある適用例では、制御ユニットは、ロボットを作動させてカテーテルの基端部の一部を移動させ、先端部を真直にすること及び先端部を曲げることから選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されている。これに加えて或いは別法では、制御ユニットは、ロボットを作動させてカテーテルの基端部の一部を移動させ、先端部を前進及び後退させるように適合されている。更にこれに加えて或いは別法では、制御ユニットは、ロボットを作動させてカテーテルの基端部の一部を移動させ、先端部の前進及び先端部の後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されている。
【００６５】
ある適用例では、位置センサは、６つの位置及び向きの情報を有する位置信号を生成するように適合されている。
【００６６】
ある適用例では、制御ユニットは、先端部を僅かに揺らすためにカテーテルの基端部の一部を移動させることができるように適合されている。例えば、制御ユニットは、カテーテルの基端部を回動させて先端部を僅かに揺らすことができる。
【００６７】
更に本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテルの先端部の曲げを制御するように適合されたサムコントロールを含む操縦可能なカテーテルに使用する方法を提供する。この方法は、ロボットエンドエフェクタをサムコントロールに結合するステップと、エンドエフェクタを作動させてサムコントロールを操作して先端部を曲げるステップとを含む。
【００６８】
更に本発明の一実施形態に従って、操縦可能なカテーテルの先端部の曲げを制御するように適合された、人間の手で操作し易いように最適化された制御装置を含む、操縦可能なカテーテルに使用する方法を提供する。この方法は、少なくとも１つのロボットエンドエフェクタを制御装置の少なくとも一部に結合するステップと、少なくとも１つのエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の制御装置の一部の動きに類似した制御装置の一部の動きを引き起こして先端部を曲げるステップとを含む。
【００６９】
更に本発明の一実施形態に従って、先端部を有する操縦可能なカテーテルに使用する方法を提供する。先端部は、その所定の回動で先端部が曲がることができる一連の全ての点が所定の回動の移動曲線を形成するように、所定の回動に対して二方向にのみ制御可能に曲げることができるように適合されている。この方法はまた、先端部の近傍から位置信号を受け取るステップと、標的部位に先端部をロボット的に配置するステップであって、位置信号に応答して標的部位の近傍に先端部をロボット的に配置し、カテーテルの基端部をロボット的に回動させて、位置信号に応答して決定される、移動曲線が標的部位を含む回動まで先端部をロールさせ、先端部を移動曲線に沿ってロボット的に標的部位まで曲げる、前記ステップとを含む。
【００７０】
更に本発明の一実施形態に従って、先端部及び基端部を有する操縦可能なカテーテルに使用する方法を提供する。この方法は、カテーテルの基端部をロボット的に回動させるステップと、カテーテルの先端部の近傍から位置信号を受け取るステップと、位置信号に応答して先端部のロールを決定するステップと、回動に対するロールの遅延の決定に応答して、カテーテルの基端部の位置をロボット的に移動させるステップとを含む。
【００７１】
添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めば、本発明をより良く理解できるであろう。
【発明の効果】
【００７２】
カテーテルの先端部を自由に曲げることができるカテーテル、制御機構、及びコンソールを含むロボットガイドカテーテルシステム及びその方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
図１に、本発明の実施形態に従ったロボットガイドカテーテルシステム１０が模式図が示されている。カテーテルシステム１０は、カテーテル２０、制御機構２２、及びコンソール２４を含む。カテーテル２０は、体腔（例えば、心臓）や生理学的内腔（例えば、血管または消化管）などの患者の目的の領域２５内に挿入するように適合されている。コンソール２４は通常、ディスプレイモニタ２６及びコンピュータ２８を含む。コンピュータ２８は、ここに記載する機能を実行するためにソフトウエア及び／またはハードウエアにプログラムされている。このようなソフトウエアは、例えばネットワークを介して電子的にコンピュータにダウンロードしたり、または磁気メディアや光メディアなどの有形メディア、または他の不揮発性メモリーに保存することができる。ある適用例では、コンピュータ２８は汎用コンピュータを含む。
【００７４】
カテーテル２０は通常、少なくとも１つの位置センサ３０及び少なくとも１つの器具３２を含み、これらはカテーテルの先端部３４の近傍に配置されている。例えば、器具３２は、検出電極、アブレーション要素、温度センサ、または超音波トランスデューサを含むことができる。
【００７５】
位置センサ３０は、カテーテル２０の位置及び向きを決定するために用いる信号を生成する或いは受け取る。好適な位置センサは、言及することをもってその開示の全てを本明細書の一部とする、本願の譲受人に譲渡された上記した特許文献５２及び５４、並びに２００１年１２月２１日出願の同時係属中の米国特許出願第１０／０２９，４７３号（名称「無線位置センサ（Wireless position sensor）」）及び／または２００１年１２月２１日出願の同時係属中の米国特許出願第１０／０２９，５９５号（名称、「移植／挿入なタグ（Implantable and insertable tags）」）に開示されている。これに加えて或いは別法では、当分野で周知の実質的にあらゆる好適な他の種類の位置／座標検出装置を位置検出に用いることができる。これに加えて或いは更なる別法として、体外から位置を検出できる１または複数のマーカーをカテーテル２０に設けることができる。好適なマーカーには、放射線透視測定を容易にする放射線不透過性マーカーが含まれる。位置センサ３０について最大６つの位置及び向きの情報を連続的に生成できる位置検出技術を用いるのが好ましい。
【００７６】
一般に、カテーテルシステム１０は更に、一連の外部放射器３６を含む。これらの外部放射器３６はそれぞれ、目的の領域２５の近傍の患者の外部に配置するように適合されている。ある適用例では、放射器３６は、位置センサ３０に向けて電磁界などの場を生成するように適合されている。位置センサ３０は、このような場を検出するように適合されている。別法では、位置センサ３０は、放射器３６によって検出される場を生成する。ある適用例では、基準位置センサを、目的の領域２５に対して固定された位置に維持する。基準位置センサは通常、患者の対外に取り付けられた外部適用基準パッチまたはカテーテル内部に配置される。カテーテル２０の位置と基準カテーテルの位置とを比較することにより、カテーテル２０の座標を、患者の動きに関係なく目的の領域に対して正確に決定することができる。別法では、任意の他の好適な方法を用いてこのような患者の動きを補正することができる。
【００７７】
医療処置の間、カテーテル２０は目的の領域２５内に挿入されている。コンソール３４は通常、目的の領域の地図３７を作成する。ここに記載されている技術と共に用いることができるように適合された、例えば、上記した特許文献５９及び６０、ベンハイム（Ben-Haim）らによる欧州特許出願第１１２５５４９号及び対応する米国特許出願第０９／５０６，７６６号、及び／または言及することをもってその開示の全てを本明細書の一部とする同時継続中のゴバリ（Govari）による米国特許出願第０９／５９８，８６２号に開示されている技術を用いることができる。別法では、例えばイメージング手段などの当分野で周知の技術を地図３７の作成に用いられる。地図３７は、モニタ２６に表示され、通常は位置センサ３０から生成された位置情報を用いてカテーテル２０の先端部３４の位置がその地図３７に重ねられる。
【００７８】
本発明の一実施形態では、コンピュータ２８は、先端部３４の現在の位置の近傍にその先端部を再配置できる可能性のある位置を計算で求める。このような可能性のある位置は地図３７に表示される。システムの使用者が、マウス、キーボード、ジョイスティック、またはタッチセンサスクリーンなどのコンピュータ位置指示装置を用いて、これらの可能性のある１つの位置またはその近傍にカーソルをポイントすることができる。コンピュータ２８は、制御機構２２を駆動して先端部３４をその所望の位置に配置する。
【００７９】
ある適用例では、制御機構２２を作動させるためにコンピュータ２８はアルゴリズムを実行する。このアルゴリズムは、各プロセスで位置センサ３０によって生成された位置情報に応答して所望の位置に先端部２６を案内する繰り返しプロセスを用いる。先端部３４の位置を連続的にチェックして制御機構を好適に作動させることにより、コンピュータは、カテーテル２０の構造や所定の時間のカテーテル２０の周囲組織の特性にかかわらず、先端部３４の位置を正確に制御することができる。加えて、ある適用例では、コンピュータ２８は、繰り返しプロセス中に生成される先端部３４の位置及び動きについての情報を用いて、システムの連続的なリアルタイムの較正を行い、カテーテルが案内される組織の特性にかかわらずシステムを確実かつ正確に保つことができる。
【００８０】
ここで図２を参照されたい。図２は、本発明の一実施形態に従った、カテーテル２０に取り付けられたロボット制御機構２８の模式図である。この実施形態では、カテーテル２０は、一般に流通し現在使用されているカテーテルなどの、外科医が手動で操作できる人間制御操縦可能カテーテル４０を含む。カテーテル４０は、制御ハンドル４４及び／またはサムコントロール４６などのカテーテルの先端部４２を曲げるための手動制御手段を含む。例えば、カテーテルは、上記した特許文献１０‐２５及び／または上記した特許文献２７の１または複数の特許文献に開示されている技術を用いることができる。
【００８１】
制御機構２２は、人間制御カテーテル４０を保持及び操作するために適合されたロボット制御機構３８を含む。これにより、手動制御手段が外科医の手で操作された場合の動作を模倣した手動制御手段の動作を誘導することができる。ロボット制御機構３８は、制御部４８と、基端グリッパー５０及び先端グリッパー５２などの１または複数のエンドエフェクタを含む。図２に示されている例示的な構造では、基端グリッパー５０は、ハンドル４４を把持してそのハンドルを先端方向及び基端方向に移動させたり、ハンドルを回動できるように適合されている。ロボット制御機構３８は、基端グリッパー５０、従ってカテーテル４０を回動させるためのモータ５８または他のアクチュエータを含む（分かり易くするために、一部の支持構造は図示していない）。ハンドル及びサムコントロール４６が先端方向に移動するとカテーテルの先端部４２が前進し、基端方向に移動すると後退する。ハンドル４４を回動させるとカテーテルの先端部４２も回動する。先端グリッパー５２は、カテーテル４０の１または複数の内腔（不図示）を通る１または複数の引張りワイヤを操作するために通常は基端グリッパー５０を固定したまま、サムコントロール４６を把持してサムコントロールを先端方向及び基端方向に移動させるように適合されている。別法では、１または複数の引張りワイヤを操作するためにサムコントロール４６を固定したまま、基端グリッパー５０を移動させる。引張りワイヤを操作して、先端部４２を弧状に曲げることができる。別法では、ハンドル４４及び／またはサムコントロール４６は、カテーテル４０の操作及び／または先端部４２の曲げのために当分野で周知の他の技術を用いる。本明細書を読んだ当業者には、図２に示されている例示的な実施形態以外の、カテーテルを操作及び制御するための制御機構２２の適合が明らかであろう。例えば、制御機構は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に別々に先端部４２を曲げるように適合することができる。必ずしも必要ではないが一般に、初めに外科医が手動でカテーテル４０を目的の領域２５内に挿入し、次いで外科医がカテーテル４０にロボット制御機構３８のエンドエフェクタを取り付ける。
【００８２】
ここで図３を参照されたい。図３は、本発明の一実施形態に従った一体型ロボット制御機構８２の模式図である。この実施形態では、カテーテル２０は、主にロボット制御されるように適合された自動カテーテル８０を含む。制御機構２２は、例えば４本の複数の引張りワイヤ８３を有する一体型ロボット制御機構８２を含む。引張りワイヤ８３は、カテーテルの周辺部に配置され、カテーテルの長さに沿って、それぞれの内腔８４内に延在する。一般に、カテーテルはスパイン（spine）８６も含む（分かり易くするために、図３には３本の引張りワイヤ及び２つの内腔８４のみが示されている）。引張りワイヤ８３の先端部は、カテーテル８０の先端部９０の近傍のそれぞれの点８８に取り付けられており、引張りワイヤの基端部はそれぞれのモータ９２に接続されている。モータ９２は、対応する引張りワイヤを張ったり緩めたりできる（ワイヤ材料の特性によっては、押したり引いたりする）。この方式では、制御機構８２は、対応するモータ９２を選択的に作動させて先端部９０を３６０度曲げることができる。制御機構８２は、一部または全ての引張りワイヤ８３を同時に引張ってカテーテル８０を基端方向に引き戻すことができる。制御機構は、一部または全てのワイヤ及び／またはスパイン８６を延ばしてカテーテルを先端方向に進めることができる。
【００８３】
これに加えて或いは別法では、自動カテーテル８０及び／または一体型ロボット制御機構８２は、例えば、特許文献２、８、３０、３３、３４、及び／または３６に開示されているような当分野で周知のロボット制御技術を用いる。
【００８４】
本発明の一実施形態では、一体型ロボット制御機構８２は、引張りワイヤ８３の代わりに、形状記憶合金（ＳＭＡｓ）、電気駆動型ポリマー（ＥＡＰｓ）、及び／またはイオンポリマー金属接合体（ＩＰＭＣｓ）を用いる操縦機構を含む。例えば、特許文献２６及び非特許文献１‐６の１または複数の文献に記載されている技術及び／または材料を用いることができる。
【００８５】
ここで図４を参照されたい。図４は、本発明の一実施形態に従ったカテーテル２０の先端部３４の曲げを示す模式図である。この実施形態では、位置センサ３０は、通常は連続的に６つの位置及び向きの情報を生成するように適合されている。コンピュータ２８（図１）は、この６つの情報を用いて先端部３４の近傍におけるカテーテル２０のロールを決定するように適合されている。この実施形態では、制御機構２２（図１）及びカテーテル２０は通常、先端部３４を、（a）先端部の任意のロールに対して矢印１００に示されているように一方向、または（b）先端部の任意のロールに対して矢印１００及び矢印１０２に示されているように互いに反対の二方向に曲げるためのロボット手段を含む。制御機構２２は、（a）図２を用いて説明したロボット制御機構３８、（b）図３を用いて説明した一体型ロボット制御機構８２、または（c）本発明の背景技術の部分で参照した文献に開示されているロボット制御機構を含め、当分野で周知の他のロボット制御機構を含む。
【００８６】
コンピュータ２８は、所望の標的部位１０４に先端部３４を配置するために、制御機構２２を作動させてロボット的に、（ａ）標的部位１０４の近傍に先端部３４をロボットで移動させ、（ｂ）先端部のロールによって先端部が曲がることができる各点によって画定される曲線１０６に標的部位が交差するようにカテーテル２０をロールさせ、（ｃ）先端部３４を標的部位４０に曲げるように適合されている。コンピュータ２８は、位置センサ３０によって生成される６つの位置情報を用いてロールを決定する。必要に応じて、コンピュータ２８は、更に制御機構２２を作動させて先端部３４を前進または後退させ、曲線１０６が標的部位１０４に交差するように先端部３４を配置する。
【００８７】
再び図１を参照されたい。制御機構２２がカテーテル２０の先端部をロールさせる場合、制御機構２２近傍のカテーテル２０の基端部１２０の回動が、先端部３４のロールに等しく伝達されないことがある。例えば、先端部３４は、目的の領域２５の組織に僅かに係合してしまうことがある。制御機構２２が基端部１２０を回動させると、先端部３４が組織から解放されて急に回動を始めるのに十分なトルクになるまでカテーテルにトルクが蓄積される。
【００８８】
本発明の一実施形態では、位置センサ３０は、通常は連続的に６つの位置及び向きの情報を生成するように適合されている。コンピュータ２８は、この６つの情報を用いて先端部３４近傍のカテーテル２０のロールを決定するように適合されている。コンピュータ２８が制御機構２２を作動させてカテーテル２０を回動させる場合、コンピュータが先端部３４のロールを決定するのと実質的に同時に、このロールをカテーテル２０の基端部１２０の既知の回動に基づいて推定されるロールと比較する。コンピュータが、基端部１２０の回動に対する先端部３４のロールの遅延を検出すると、コンピュータは制御機構２２を作動させて、先端部３４が捕捉されたと思われる組織から先端部３４を解放するためにカテーテルを移動させる。例えば、コンピュータは、制御機構を作動させて、（a）先端部３４を真直または曲線状にする、（b）基端部１２０を迅速かつ反復的に、規則的または不規則的に数度の範囲で往復方向に回動させるなどして先端部３４が組織から外れるまでその先端部３４を揺する、（c）先端部３４を往復移動させる、かつ／または（d）先端部３４を前進及び／または後退させることができる。
【００８９】
ある適用例では、コンピュータ２８は、基端部１２０の回動に対する先端部３４のロールの遅延を評価するエキスパートシステムを実行する。遅延の程度及び／またはタイミングなどの測定または計算によって得た変化に応答して、コンピュータ２８は、カテーテルに対する機械的な刺激、このような刺激の大きさ、及び／またはこのような刺激のタイミングを決定する。ある適用例では、エキスパートシステムはルックアップテーブルを用いることができる。
【００９０】
当業者であれば、図面を用いてここに説明した実施形態に限定されるものではないことを理解できよう。むしろ、本発明の範囲は、本明細書を読んだ当業者が容易に想到するような、上記した様々な構造の組み合わせ及び部分的な組み合わせ、並びに従来技術にないこれらの変更形態及び変形形態を含むものとする。
【００９１】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）カテーテルの先端部の曲げを制御するように適合されたサムコントロールを含む操縦可能なカテーテルに用いる装置であって、
前記サムコントロールに結合するように適合されたエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタを作動させて、前記サムコントロールを操作して前記先端部を曲げるように適合された制御部とを含むロボットを含むことを特徴とする装置。
（２）前記制御部が、前記エンドエフェクタを作動させて前記カテーテルの長手方向の軸に対して前記サムコントロールを長手方向に移動させ、前記先端部を曲げるように適合されていることを特徴とする実施態様（１）に記載の装置。
（３）前記カテーテルが、前記先端部のロールを制御するように適合されたハンドルを含み、
前記ロボットが、前記ハンドルに結合するように適合されたハンドルエンドエフェクタを含み、
前記制御部が、前記ハンドルエンドエフェクタを作動させ、前記ハンドルを操作して前記先端部をロールさせるように適合されていることを特徴とする実施態様（１）に記載の装置。
（４）前記カテーテルが、そのカテーテルを前進及び後退させるように適合されたハンドルを含み、
前記ロボットが、前記ハンドルに取り付けできるように適合されたハンドルエンドエフェクタを含み、
前記制御部が、前記ハンドルエンドエフェクタを作動させて、前記ハンドルを操作して前記カテーテルの前進及び前記カテーテルの後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されていることを特徴とする実施態様（１）に記載の装置。
（５）更に、前記先端部の所望の位置の指示を受け取るように適合されたコンピュータ位置指示装置を含み、
前記カテーテルが、前記先端部の近傍に固定された、位置信号を生成するように適合された位置センサを含み、
前記制御部が、前記位置信号を受け取りその位置信号に応答して前記エンドエフェクタを作動させ、前記先端部を前記所望の位置に配置するように適合されていることを特徴とする実施態様（１）に記載の装置。
【００９２】
（６）操縦可能なカテーテル及びロボットを含む装置であって、
前記操縦可能なカテーテルが、その先端部の曲げを制御するように適合されたサムコントロールを含み、
前記ロボットが、
前記サムコントロールに結合するように適合されたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタを作動させて、前記サムコントロールを操作して前記先端部を曲げるように適合された制御部とを含むことを特徴とする装置。
（７）操縦可能なカテーテルの先端部の曲げを制御するように適合され人間の手で操作し易いように最適化された制御装置を含む、前記操縦可能なカテーテルに使用する装置であって、
前記装置がロボットを含み、前記ロボットが、
前記制御装置の少なくとも一部分に結合するように適合された少なくとも１つのエンドエフェクタと、
前記制御装置が、前記少なくとも１つのエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の一部の動きに類似した前記制御装置の一部の動きを引き起こして前記先端部を曲げるように適合された制御部とを含むことを特徴とする装置。
（８）前記制御部が、前記エンドエフェクタを作動させて、前記カテーテルの長手方向の軸に対して前記制御装置の一部を長手方向に移動させて前記先端部を曲げるように適合されていることを特徴とする実施態様（７）に記載の装置。
（９）前記制御装置が前記先端部のロールを制御するように適合されており、
前記ロボットが、前記制御装置に結合するように適合されたロールエンドエフェクタを含み、
前記制御部が、前記ロールエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の動きに類似した前記制御装置の一部の動きを引き起こして前記先端部をロールするように適合されていることを特徴とする実施態様（７）に記載の装置。
（１０）前記制御部装置が、前記カテーテルを前進及び後退させるように適合されており、
前記ロボットが、前記制御部に結合するように適合された長手方向移動エンドエフェクタを含み、
前記制御部が、前記長手方向移動エンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の動きに類似した前記制御装置の一部の動きを引き起こして、前記カテーテルの前進及び前記カテーテルの後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されていることを特徴とする実施態様（７）に記載の装置。
【００９３】
（１１）更に、前記先端部の所望の位置の指示を受け取るように適合されたコンピュータ位置指示装置を含み、
前記カテーテルが、前記先端部の近傍に固定された、位置信号を生成するように適合された位置センサを含み、
前記制御部が、前記位置信号を受け取りその信号に応答して前記エンドエフェクタを作動させ、前記先端部を前記所望の位置に配置するように適合されていることを特徴とする実施態様（７）に記載の装置。
（１２）操縦可能なカテーテル及びロボットを含む装置であって、
前記操縦可能なカテーテルが、その先端部の曲げを制御するように適合された、人間の手で操作し易いように最適化された制御装置を含み、
前記ロボットが、
前記制御装置の少なくとも一部に結合するように適合された少なくとも１つのエンドエフェクタと、
前記少なくとも１つのエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の一部の動きに類似した前記制御装置の一部の動きを引き起こして前記先端部を曲げるように適合された制御部とを含むことを特徴とする装置。
（１３）操縦可能なカテーテル、ロボット、及び制御ユニットを含む装置であって、
前記操縦可能なカテーテルが先端部及び位置センサを含み、
前記先端部が、その所定の回動で前記先端部が曲がることができる一連の全ての点が前記所定の回動の移動曲線を形成するように、前記所定の回動に対して二方向にのみ制御可能に曲げることができるように適合されており、
前記位置センサが、前記先端部の近傍に固定され、位置信号を生成するように適合されており、
前記ロボットが、前記カテーテルの基端部を操作するように適合されており、
前記制御ユニットが、前記位置信号を受け取り、前記ロボットを作動させて、
前記位置信号に応答して標的部位の近傍に前記先端部を配置し、
前記基端部を回動させて、前記位置信号に応答して決定される、移動曲線が前記標的部位を含む回動まで前記先端部をロールさせ、
前記先端部を前記移動曲線に沿って前記標的部位まで曲げて、前記標的部位に前記先端部を配置するように適合されていることを特徴とする装置。
（１４）前記先端部が、その所定の回動に対して一方向にのみ制御可能に曲がるように適合されていることを特徴とする実施態様（１３）に記載の装置。
（１５）前記制御ユニットが、前記先端部の少なくとも１つの回動の移動曲線が前記標的部位を含むように前記先端部を配置して、前記標的部位の近傍に前記先端部を配置するように適合されていることを特徴とする実施態様（１３）に記載の装置。
【００９４】
（１６）更に、前記標的部位の位置の指示を受け取るように適合されたコンピュータ位置指示装置を含み、前記制御ユニットが、前記位置センサに応答して前記ロボットを作動させ、前記標的部位の前記位置に前記先端部を配置するように適合されていることを特徴とする実施態様（１３）に記載の装置。
（１７）前記位置センサが、６つの位置及び向きの情報を有する位置信号を生成するように適合されていることを特徴とする実施態様（１３）に記載の装置。
（１８）操縦可能なカテーテル、ロボット、及び制御ユニットを含む装置であって、
前記操縦可能なカテーテルが先端部を有し、前記先端部の近傍に固定された、位置信号を生成するように適合された位置センサを含み、
前記ロボットが、前記カテーテルの基端部に結合するように適合されており、
前記制御ユニットが、
前記ロボットを作動させて前記カテーテルの前記基端部を回動させ、
前記位置信号を受け取り、
前記位置信号に応答して前記先端部のロールを決定し、
前記回動に対する前記ロールの遅延の決定に応答して、前記ロボットを作動させて前記カテーテルの前記基端部の一部を動かすように適合されていることを特徴とする装置。
（１９）前記制御ユニットが、前記ロボットを作動させて前記カテーテルの前記基端部の一部を移動させ、前記先端部を真直にすること及び前記先端部を曲げることから選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されていることを特徴とする実施態様（１８）に記載の装置。
（２０）前記制御ユニットが、前記ロボットを作動させて前記カテーテルの前記基端部の一部を移動させ、前記先端部を前進及び後退させるように適合されていることを特徴とする実施態様（１８）に記載の装置。
【００９５】
（２１）前記制御ユニットが、前記ロボットを作動させて前記カテーテルの前記基端部の一部を移動させ、前記先端部の前進及び前記先端部の後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するように適合されていることを特徴とする実施態様（１８）に記載の装置。
（２２）前記位置センサが、６つの位置及び向きの情報を有する位置信号を生成するように適合されていることを特徴とする実施態様（１８）に記載の装置。
（２３）前記制御ユニットが、前記先端部を僅かに揺らすために前記カテーテルの前記基端部の一部を移動させることができるように適合されていることを特徴とする実施態様（１８）に記載の装置。
（２４）前記制御ユニットが、前記カテーテルの前記基端部を回動させて前記先端部を僅かに揺らすことができるように適合されていることを特徴とする実施態様（２３）に記載の装置。
（２５）操縦可能なカテーテルの先端部の曲げを制御するように適合されたサムコントロールを含む前記操縦可能なカテーテルに使用する方法であって、
ロボットエンドエフェクタを前記サムコントロールに結合するステップと、
前記エンドエフェクタを作動させて、前記サムコントロールを操作して前記先端部を曲げるステップとを含むことを特徴とする方法。
【００９６】
（２６）前記サムコントロールを操作するステップが、前記サムコントロールを前記カテーテルの長手方向の軸に対して長手方向に移動させるステップを含むことを特徴とする実施態様（２５）に記載の方法。
（２７）前記カテーテルが前記先端部のロールを制御するように適合されたハンドルを含み、前記方法が更に、
ハンドルエンドエフェクタを前記ハンドルに結合するステップと、
前記ハンドルエンドエフェクタを作動させて、前記ハンドルを操作して前記先端部をロールさせるステップとを含むことを特徴とする実施態様（２５）に記載の方法。
（２８）前記カテーテルが、そのカテーテルを前進及び後退させるように適合されたハンドルを含み、前記方法が更に、
ハンドルエンドエフェクタを前記ハンドルに結合するステップと、
前記ハンドルの操作により前記ハンドルエンドエフェクタを作動させ、前記カテーテルの前進及び後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するステップとを含むことを特徴とする実施態様（２５）に記載の方法。
（２９）更に、前記先端部の所望の位置の指示を受け取るステップと、
前記先端部の近傍から生成された位置信号を受け取るステップと、
前記位置信号に応答して前記エンドエフェクタを作動させ、前記所望の位置に前記先端部を配置するステップとを含むことを特徴とする実施態様（２５）に記載の方法。
（３０）操縦可能なカテーテルの先端部の曲げを制御するように適合された、人間の手で操作し易いように最適化された制御装置を含む、前記操縦可能なカテーテルに使用する方法であって、
少なくとも１つのロボットエンドエフェクタを前記制御装置の少なくとも一部に結合するステップと、
前記少なくとも１つのエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の一部の動きに類似した前記制御装置の一部の動きを引き起こして前記先端部を曲げるステップとを含むことを特徴とする方法。
【００９７】
（３１）前記制御装置の一部の動きを引き起こす前記ステップが、前記制御装置の一部を前記カテーテルの長手方向の軸に対して長手方向に移動させるステップを含むことを特徴とする実施態様（３０）に記載の方法。
（３２）前記制御装置が前記先端部のロールを制御するように適合されており、前記方法が更に、
ロールエンドエフェクタを前記制御装置に結合するステップと、
前記ロールエンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の動きに類似した前記制御装置の動きを引き起こして前記先端部をロールさせるステップとを含むことを特徴とする実施態様（３０）に記載の方法。
（３３）前記制御装置が前記カテーテルを前進及び後退させることができるように適合されており、前記方法が更に、
長手方向移動エンドエフェクタを前記制御装置に結合するステップと、
前記長手方向移動エンドエフェクタを作動させて、人間の手で操作された時の前記制御装置の動きに類似した前記制御装置の動きを引き起こして、前記カテーテルの前進及び後退から選択される少なくとも１つの動作を実行するステップとを含むことを特徴とする実施態様（３０）に記載の方法。
（３４）更に、前記先端部の所望の位置の指示を受け取るステップと、
前記先端部の近傍から生成された位置信号を受け取るステップと、
前記位置信号に応答して前記エンドエフェクタを作動させ、前記所望の位置に前記先端部を配置するステップとを含むことを特徴とする実施態様（３０）に記載の方法。
（３５）先端部を有する操縦可能なカテーテルに使用する方法であって、前記先端部が、その所定の回動で前記先端部が曲がることができる一連の全ての点が前記所定の回動の移動曲線を形成するように、前記所定の回動に対して二方向にのみ制御可能に曲げることができるように適合されており、前記方法が、
前記先端部の近傍から位置信号を受け取るステップと、
標的部位に前記先端部をロボット的に配置するステップであって、
前記位置信号に応答して前記標的部位の近傍に前記先端部をロボット的に配置し、
前記カテーテルの基端部をロボット的に回動させて、前記位置信号に応答して決定される、移動曲線が前記標的部位を含む回動まで前記先端部をロールさせ、
前記先端部を前記移動曲線に沿ってロボット的に前記標的部位まで曲げる、前記ステップとを含むことを特徴とする方法。
【００９８】
（３６）前記標的部位の近傍に前記先端部をロボット的に配置する前記ステップが、前記先端部の少なくとも１つの回動の移動曲線が前記標的部位を含むように前記先端部をロボット的に配置するステップを含むことを特徴とする実施態様（３５）に記載の方法。
（３７）更に、前記標的部位の位置の指示を受け取るステップを含み、前記先端部をロボット的に曲げる前記ステップが、前記位置信号に応答して前記先端部を前記標的部位の前記位置までロボット的に曲げるステップを含むことを特徴とする実施態様（３５）に記載の方法。
（３８）前記位置信号を受け取る前記ステップが、６つの位置及び向きの情報を有する位置信号を受け取るステップを含むことを特徴とする実施態様（３５）に記載の方法。
（３９）先端部及び基端部を有する操縦可能なカテーテルに使用する方法であって、
前記カテーテルの前記基端部をロボット的に回動させるステップと、
前記カテーテルの前記先端部の近傍から位置信号を受け取るステップと、
前記位置信号に応答して前記先端部のロールを決定するステップと、
前記回動に対する前記ロールの遅延の決定に応答して、前記カテーテルの前記基端部の位置をロボット的に移動させるステップとを含むことを特徴とする方法。
（４０）前記カテーテルの前記基端部の一部をロボット的に移動させる前記ステップが、前記先端部を真直にすること及び前記先端部を曲げることから選択される少なくとも１つの動作をロボット的に実行するステップを含むことを特徴とする実施態様（３９）に記載の方法。
【００９９】
（４１）前記カテーテルの前記基端部の一部をロボット的に移動させる前記ステップが、前記先端部をロボット的に往復移動させるステップを含むことを特徴とする実施態様（３９）に記載の方法。
（４２）前記カテーテルの前記基端部の一部をロボット的に移動させる前記ステップが、前記先端部の前進及び後退から選択される少なくとも１つの動作をロボット的に実行するステップを含むことを特徴とする実施態様（３９）に記載の方法。
（４３）前記位置信号を受け取る前記ステップが、６つの位置及び向きの情報を含む位置信号を受け取るステップを含むことを特徴とする実施態様（３９）に記載の方法。
（４４）前記カテーテルの前記基端部の一部をロボット的に移動させる前記ステップが、前記先端部をロボット的に僅かに揺らすステップを含むことを特徴とする実施態様（３９）に記載の方法。
（４５）前記先端部をロボット的に僅かに揺らす前記ステップが、前記カテーテルの前記基端部をロボット的に回動させるステップを含むことを特徴とする実施態様（４４）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施形態に従ったロボットガイドシステムの模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ったロボット制御機構の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に従った別のロボット制御機構の模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に従ったカテーテル先端部の曲げを示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    ロボットガイドカテーテルシステム
２０    カテーテル
２２    制御機構
２４    コンソール
２６    ディスプレイモニタ
２８    コンピュータ
３０    位置センサ
３２    器具
３４    カテーテル先端部
３６    外部放射器
３７    地図
３８    ロボット制御機構
４０    カテーテル
４２    カテーテル先端部
４４    ハンドル
４６    サムコントロール
４８    制御部
５０    基端グリッパー
５２    先端グリッパー
５８    モータ
８０    自動カテーテル
８２    一体型ロボット制御機構
８３    引張りワイヤ
８４    カテーテル内腔
８６    スパイン
９０    カテーテル先端部
９２    モータ
１０４    標的部位
１０６    移動曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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