(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手（３）によって操作可能な指令発生器（１）と、この指令発生器（１）の指令をナビゲーション制御信号（ＳＲ；ＳＢ；ＳＰ）に変換する指令検出器（２）とを備え、指令発生器（１）が、プローブのナビゲーション運動を手（３）による直観的な操作に対応する指令発生器（１）の運動（ＭＲ；ＭＢ；ＭＰ）に変換可能であるように構成されている、体内に挿入可能なプローブの手により遠隔制御可能なナビゲーション装置において、
手（３）によってつかむことのできるＵ字形の指令発生器（１）が、殆ど弾性のない腕状部材（１．１）と、この腕状部材（１．１）につながっている曲げ可能な弓状部材（１．２）とからなることを特徴とする体内に挿入可能なプローブの手により遠隔制御可能なナビゲーション装置。
【請求項２】
指令発生器（１）の変形可能な弓状部材（１．２）は、圧力解除時に弓状部材（１．２）がその曲げ位置から定められた初期位置へ自動的に復帰運動をするように弾性的に構成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
指令発生器（１）の直観的な運動のために、プローブの送り調整のための直線の送り運動（ＭＰ）、プローブ角度の回転調整のための回転運動（ＭＲ）およびプローブ先端の曲げ調整のための曲げ運動（ＭＢ）のうちの少なくとも１つの運動が行なわれることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
指令検出器（２）は指令発生器（１）の機械的運動（ＭＲ；ＭＢ；ＭＰ）をプローブの電気的ナビゲーション制御信号（ＳＢ；ＳＲ；ＳＰ）に変換するために設けられていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
プローブとこのプローブによって検査されるべき周囲との間の機械的相互作用が力フィードバックの形で指令発生器（１）に作用し手（３）に帰還伝達されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手によって操作可能な指令発生器と、その指令をナビゲーション制御信号に変換する指令検出器とを有する体内に挿入可能なプローブの手により遠隔制御可能なナビゲーション装置に関する。この種の装置は公知である（特許文献１参照）。
【背景技術】
【０００２】
外側から体内に挿入可能なプローブによる体内検査は診断医学における標準手法である。例えば、血管内の病気を検査するためのカテーテルおよび気管支を検査するための内視鏡は外側から体内に挿入されて使用される。一般に医師は検査を行なう際に患者の直ぐ傍に立つ。この場合に目視もしくは絶えずＸ線監視のもとでプローブが手動により体内でナビゲートされ、それによって治療を行なう医師は絶えず放射線被爆にさらされる。内視鏡での検査および治療のための新式システムでは、この理由から、医師によって隣室から外部の制御ユニットにて手により制御される遠隔制御可能なプローブが使用される。
【０００３】
外部の制御ユニットを用いた体内に挿入可能なプローブの手により遠隔制御可能なナビゲーションは先に挙げた特許文献１から公知である。上述のケースにおいて、押し込みおよび引き抜き方向におけるプローブのナビゲーションは制御棒（「ジョイスティック」）によって保証される。体から離れる方向に向けられる制御棒の機械的な傾斜運動は、指令検出器により、プローブが押し込み方向に移動可能であるように電気制御指令に変換される。体へ近づく方向に向けられる制御棒の機械的な傾斜運動は、プローブが引き抜き方向に移動可能であるように制御指令に変換される。プローブの誤ったナビゲーションによる誤操作を防止し、それにより重大な傷害から患者を保護するために、各傾斜運動に対応するプローブのナビゲーション運動を明白に文字描画もしくは記号によって特徴付けられることが必要とみなされている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１７７７８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、簡単な手段による遠隔制御にもかかわらずプローブの正確なかつ特に感度のよいナビゲーションを可能にする装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明によれば、手によって操作可能な指令発生器と、この指令発生器の指令をナビゲーション制御信号に変換する指令検出器とを備え、指令発生器が、プローブのナビゲーション運動を手による直観的な操作に対応する指令発生器の運動に変換可能であるように構成されている、体内に挿入可能なプローブの手により遠隔制御可能なナビゲーション装置において、
手によってつかむことのできるＵ字形の指令発生器が、殆ど弾性のない腕状部材と、この腕状部材につながっている曲げ可能な弓状部材とからなることによって解決される。
この装置の有利な実施態様は次の通りである。
・指令発生器の変形可能な弓状部材は、圧力解除時に弓状部材がその曲げ位置から定められた初期位置へ自動的に復帰運動をするように弾性的に構成されている（請求項２）。
・指令発生器の直観的な運動のために、プローブの送り調整のための直線の送り運動、プローブ角度の回転調整のための回転運動およびプローブ先端の曲げ調整のための曲げ運動のうちの少なくとも１つの運動が行なわれる（請求項３）。
・指令検出器は指令発生器の機械的運動をプローブの電気的ナビゲーション制御信号に変換するために設けられている（請求項４）。
・プローブとこのプローブによって検査されるべき周囲との間の機械的相互作用が力フィードバックの形で指令発生器に作用し手に帰還伝達される（請求項５）。
【０００６】
体内に挿入可能なプローブの遠隔制御装置の直観的な操作は、操作者とプローブとの間に空間的な隔たりがあり直接の視覚的および操作上の接触のない場合にも、人体を通した安全で感度のよいナビゲーションを保証する。この場合に遠隔制御の操作は、プローブによって実行可能なナビゲーション運動に依存して行われるので、指令発生器の特殊な目印またはディスプレイによる付加的な表示なしにも相応のナビゲーション運動が実行可能である。
【０００７】
本発明の実施態様によれば、感度のよい、そしてそれにもかかわらず僅かな費用で得られるプローブのナビゲーションは、殆ど弾性のない腕状部材とこの腕状部材につながっている曲げ可能な弓状部材とからなるＵ字形の指令発生器により片手だけで特に有利に実施可能である。特に、そのように構成された指令発生器の直観的に実施可能な送り運動、回転運動および曲げ運動のうちの少なくとも１つの運動は、それに対応するプローブの送り運動、回転運動および曲げ運動のうちの少なくとも１つの運動に変換可能である。プローブ先端の曲がりが、弓状部材の弾性的な構成の場合に指令発生器の弓状部材へ手により与えられる圧力によって調整可能であると好ましい。
【０００８】
プローブの感度のよい制御性能は、プローブとこのプローブによって検査されるべき周囲との間の機械的相互作用が力フィードバックの形で指令発生器に作用し、それにより手に伝達されることよって非常に効果的に強めることができる。本発明に従って指令発生器へ機械的相互作用を伝達することにより、治療を行なう医師はプローブ先端の局所的周囲における解剖学的な実状に関する重要な情報を獲得する。その情報は操作している手によって直接に受け入れられる。血管の分岐は、例えばプローブ先端の回転および同時の曲がりにより周囲に対して相対的に変化する運動抵抗によって識別することができる。
【０００９】
公知の堅い制御棒と違って、このように構成された指令発生器により、便利で感度のよいそれにもかかわらず簡単な操作が保証されているので、長く続く検査でかつ難しい解剖学的条件の場合、例えば激しく分岐する血管の如き場合にも、感度のよいかつそれにより体の中を通るプローブの特に安全なナビゲーションを実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下において、本発明および従属請求項による本発明の他の有利な構成を、図面に概略的に示された実施例に基づいて更に詳しく説明する。
【００１１】
図面に示された遠隔制御可能なナビゲーション装置は、機械的運動（ＭＢ；ＭＲ；ＭＰ）を実施するための手３により操作可能なＵ字形の指令発生器１と、実施された運動をそれに対応するナビゲーション制御信号（ＳＢ；ＳＲ；ＳＰ）に変換する指令検出器２とを有する。ナビゲーション制御信号（ＳＢ；ＳＲ；ＳＰ）は遠隔制御可能なプローブへ伝達可能である。指令発生器１は、殆ど弾性のない腕状部材１．１と、この腕状部材１．１につながっている弾性のある弓状部材１．２とを有する。指令発生器１により機械的運動は送り運動ＭＰ、回転運動ＭＲおよび曲げ運動ＭＢの形で実施可能である。
【００１２】
各特殊な機械的運動ＭＲ，ＭＢ，ＭＰには、それに対応するプローブのナビゲーション運動が割り当てられ、その割り当ては操作者に便利な直観的な操作となるように指令発生器１の運動形態からもたらされる。遠隔制御可能なプローブの送り調整は、腕状部材１．１の軸線に平行に向けられた送り運動ＭＰによって制御可能であり、プローブの定められた角度への回転調整は腕状部材１．１の軸線の周りに向けられた回転運動ＭＲによって設定可能である。プローブの曲げはこの構成では指令発生器１の弓状部材１．２の弾性曲げによって制御可能である。指令発生器１の弓状部材１．２は手３により発生された圧力が曲げ運動ＭＢに変換されることによって鎖線で示された位置の方向に曲がり、その曲がりに依存して体内に挿入可能なプローブの位置を調整する。指令発生器１への圧力を直観的な手運動に応じて解除すると、弾性に形成された弓状部材１．２、従って遠隔制御可能なプローブが再び元の初期位置を取る。指令発生器１によって変換された全ての機械的運動（ＭＢ；ＭＲ；ＭＰ）は、互いに独立に実施可能であり、従って人体を通したプローブのナビゲーションに高い感度を保証する。更に、プローブの送り運動ＭＰ、回転運動ＭＲおよび曲げ運動ＭＢのほかに、例えばつかみ運動の如き他の運動も、直観的な形で本発明による指令発生器１の他の構成によって制御可能である。
【００１３】
手３によって実施され指令発生器１に伝達された機械的運動（ＭＢ；ＭＲ；ＭＰ）は、指令発生器１によりナビゲーション制御信号（ＳＢ；ＳＲ；ＳＰ）に変換され、空間的に隔離されているプローブに伝達される。指令発生器１は送り運動ＭＰの方向に送り可能であり、腕状部材１．１の軸線の周りを回転できるように指令検出器２に結合されている。機械的運動の変換は、送り運動ＭＰにナビゲーション制御信号ＳＰが割り当てられ、回転運動ＭＲにナビゲーション制御信号ＳＲが割り当てられ、曲げ運動ＭＢにナビゲーション制御信号ＳＢが割り当てられるように行なわれる。指令発生器１とここには示されていないプローブとの間におけるナビゲーション制御信号（ＳＢ；ＳＲ；ＳＰ）の伝達は有線でも無線でも、例えばプローブへのインターネットもしくはＷＬＡＮ接続または赤外線接続を介して行なうことができる。制御信号は、遠隔制御プローブの構成に依存して、例えば磁界、電動機、あるいはその他のナビゲーション手段を駆動するための電気的または機械的な信号に変換され、そして制御信号に応じた運動に変換される。
【００１４】
本発明の主要な考えは次のようにまとめられる。
【００１５】
本発明による装置は、プローブのナビゲーションのための指令発生器（１）による直観的な運動（ＭＢ；ＭＲ；ＭＰ）によって、簡単な手段を用いた遠隔制御にもかかわらず、体内に挿入可能なプローブの正確で特に感度のよいナビゲーションを保証する。直観的な操作性は、特に本発明による指令発生器（１）のＵ字形構成において変換可能である。感度のよい制御性は、本発明に従って、プローブと検査すべき周囲との間の機械的相互作用を指令発生器（１）へ帰還伝達し、それにより操作する手（３）へ直接的に帰還伝達することによって向上可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による装置の実施例を示す概略図
【符号の説明】
【００１７】
１          指令発生器
１．１      腕状部材
１．２      弓状部材
２          指令検出器
３          手
ＭＰ        送り運動
ＭＲ        回転運動
ＭＢ        曲げ運動
ＳＰ        ナビゲーション制御信号
ＳＲ        ナビゲーション制御信号
ＳＢ        ナビゲーション制御信号
【図１】
0004751622.tif 000002