(57)【要約】位置決め装置は、ニードル配置及び運動を規制する貫通孔を有するニードルホルダと、ニードル位置決めユニットと、ニードル位置決めユニットに対するニードルホルダの位置を固定する係合部材と、を含む。ニードルホルダは、ニードル位置決めホルダに少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられる、又は、変形可能である。位置決め装置は、マルチニードルの配置を含むように設計される。
2017530758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決め装置であって、
長手方向にニードルを導くためにニードルを少なくとも部分的に囲む貫通孔を有するニードルホルダと、
患者に載置するベース部分と、少なくとも２自由度を有し、前記ニードルホルダを保持し、前記ニードルホルダを位置決めするために前記ニードルホルダとともに移動する可動部分と、を有するニードル位置決めユニットと、
前記ニードル位置決めユニットに対する前記ニードルホルダの位置を固定する係合部材と、
を備え、
前記ニードルホルダは、前記ニードル位置決めユニットの前記可動部分に少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
マルチニードル位置決め装置であって、
それぞれが貫通孔を有する、前記貫通孔は、長手方向にニードルを導くために前記ニードルを少なくとも部分的に囲む、少なくとも２つのニードルホルダと、
少なくとも２自由度を有し、前記少なくとも２つのニードルホルダを保持し、前記ニードルホルダを位置決めするために前記少なくとも２つのニードルホルダとともに移動するニードル位置決めユニットと、
前記ニードル位置決めユニットに対する前記ニードルホルダの位置を固定する少なくとも２つの係合部材と、を備え、
前記少なくとも２つのニードルホルダは、前記ニードル位置決めユニットの可動部分に少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられ、
前記少なくとも２つのニードルホルダが、前記ニードル位置決めユニットに順次取り付けられたときに、互いに干渉することなく、少なくとも２つのニードルを位置決めすることができるように、前記装置が構成されていることを特徴とするマルチニードル位置決め装置。
【請求項３】
前記ニードルホルダは、ニードル挿入後のニードルをリリースすることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記ニードルホルダと前記係合部材とはともに、前記ニードル位置決めユニットの前記可動部分に少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記係合部材は、前記ニードル位置決めユニットの上面に関連する角度での前記ニードル位置決めユニットの前記可動部の上において、前記ニードル位置決めユニットに少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記貫通孔に沿って導かれることによって物体に挿入された後の前記ニードルのリリースを提供することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項７】
前記貫通孔を囲む前記ニードルホルダの部分は、Ｃ形状、Ｕ形状又は半円形状を有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項８】
前記ニードルホルダは、前記貫通孔が前記ニードルの前記長手方向に延在する開口を含むように、分離又は変形することができ、
前記ニードルホルダが分離又は変形した場合に、前記長手方向に垂直な方向における前記開口の幅は、前記長手方向に垂直な方向における前記ニードルの幅よりも大きい、又は、等しいことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項９】
前記ニードル位置決めユニットにおける固定部材と、前記係合部材における固定部材と、を更に備え、
前記ニードル位置決めユニットの前記固定部材及び前記係合部材の前記固定部材の１つは、突出部分を備え、他方は、前記ニードルホルダを前記ニードル位置決めユニットに係合するための凹部分又は孔を備えることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１０】
前記係合部材の部分を保持する１つ以上の嵌め込み部分を備える、前記ニードル位置決めユニットにおける固定部材を更に有することを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１１】
前記ニードル位置決めユニットにおける固定部材と、前記係合部材における固定部材と、を更に備え、
前記ニードルホルダの前記固定部材及び前記係合部材の前記固定部材の１つは、ヒンジ部材を備え、他方は、前記ニードルホルダを前記ニードル位置決めユニットに係合するためのヒンジレセプターを備えることを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１２】
前記係合部材は前記ニードル位置決めユニットに位置するキー孔を介して前記ニードル位置決めユニットにスライド可能に取り付けられるキーを備えることを特徴とする請求項１乃至８及び１１のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１３】
前記ニードルホルダは、前記ニードル位置決めユニットから完全に取り外し可能であることを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１４】
前記ニードル位置決めユニットは、非滅菌野において使用され、前記ニードルホルダは、滅菌野において使用されることを特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１５】
前記ニードルホルダは、係合時に、ニードルが前記貫通孔から離れることを防止する係合可能シャッター部分を備えることを特徴とする請求項１乃至５及び９乃至１４のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１６】
前記ニードル位置決めユニットの前記ベース部分に位置する複数の基準マーカーを更に備えることを特徴とする請求項１乃至１５のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１７】
前記係合部材は、ニードル位置決めユニットに取り外し可能に取り付けられるリング部分を備え、前記リング部分の外径は、前記ニードル位置決めユニットの内径よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至１６のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項１８】
前記ニードルホルダの前記リング部分は、それを通してフィットさせるニードルに対して少なくとも十分な広い幅である開口を有することを特徴とする請求項１７に記載の位置決め装置。
【請求項１９】
前記ニードルホルダは、ニードルガイド部材を備え、前記ニードルガイド部材の下端は、前記位置決め装置の下面の０ｍｍから３０ｍｍ内に位置決めされ、前記ニードルガイド部材の上端は、前記位置決め装置の下面の３０ｍｍから７０ｍｍ内に位置決めされることを特徴とする請求項１乃至１８のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項２０】
前記ニードルホルダは、エネルギーを与える機構を介して、ニードルをリリースするリリース機構を備えることを特徴とする請求項１乃至１９のうちいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項２１】
前記ニードルホルダは、前記係合部材に少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項２２】
挿入位置にマルチニードルを置く方法であって、
挿入位置の上にニードル位置決め装置の少なくとも一部を固定し、
前記挿入位置のＭＲ画像を取得し、
前記取得したＭＲ画像に基づいて、２つ以上のニードル目標位置を特定し、
前記ニードル目標位置での挿入のための２つ以上のニードルの挿入方向を算出し、
前記ニードル位置決め装置に保持された前記２つ以上のニードルの運動方向が前記挿入方向に規制されるように、前記挿入方向に基づいて、前記ニードル位置決め装置の配置を算出し、
第１ニードルに対する前記算出した配置に基づいて、前記ニードル位置決め装置の部分を回転し、
第１ニードルを挿入し、
前記ニードルホルダから前記第１ニードルをリリース又は取り外し、
第２ニードルに対する前記算出に基づいて、前記ニードル位置決め装置の部分を回転し、
第２ニードルを挿入し、
前記ニードルホルダから前記第２ニードルをリリース又は取り外す、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年９月１２日に仮出願された米国特許出願第６２／０４９９２０号への優先権を主張し、その全体を参照することによって内容が組み込まれる。
【０００２】
本出願の開示は、一般には、医療機器に関し、特に、１つ以上のニードルを保持及び位置決めするニードル位置決め装置に関し、更に特に、侵襲の少ない穿刺治療に適しているニードル位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ニードルが患部に導かれる経皮穿刺治療は、一般的に行われる侵襲の少ない治療の典型的な例である。穿刺治療の例は、腫瘍細胞又は癌細胞が電磁波で焼かれるアブレーション治療と、腫瘍細胞又は癌細胞が、例えば、凍結機器又は冷却ガスを用いて凍結される凍結療法とを含む。穿刺バイオプシーは、組織標本採取に基づいて、病理学的診断でも一般的に行われている。
【０００４】
医療的環境では、正確な診断又は最小侵襲の穿刺治療のために、ニードル又はマルチニードルを組織又は特定の臓器の内部に正確に位置決めすることが必要である。バイオプシー、アブレーション、凍結療法、吸引及びドラッグデリバリーは、高精度なニードルの穿刺が求められる例であり、これらの治療の多くは、治療においてマルチニードルの使用を求める。経皮切開より前に、注目の目標エリア（例えば、腫瘍、小節など）は、ＭＲＩ、超音波又はその他の画像診断法を備えた断層撮影技術の手段によって確認される。注目の目標エリアが明確に決定されたら、臨床医は、ニードルによって到達すべきエントリーポイント、挿入方向及び深さを決定する。このプロセスは、多くの場合、患者に有害となる非常に長い試行錯誤ルーチンを必要とする。従って、この数十年間では、ニードルの位置決めの精度を向上させ、患者の苦痛を最小限にし、手術の時間を短縮することができるニードルガイドシステムの開発に関心が高まっている。
【０００５】
腫瘍などの目標に対してニードルを正確に位置決めするために、穿刺治療において、医学画像を取得するＸ線ＣＴユニット、ＭＲＩユニットなどがニードルを視覚化する視覚化ユニットとして使用される。そのようなモダリティが視覚化ユニットとして使用される穿刺治療において、多くの場合、単一の穿刺プロセスによって、目標に対してニードルを位置決めすることは難しい。そこで、ニードルは、一般的に、医学画像を複数回取得し、取得された画像からの情報に従って挿入軌道を少しずつ補正することによって、目標に導かれる。従って、イメージング放射線に対する患者の曝露と同様に手術時間及び患者の負担を低減するために、軌道の補正の回数の低減を提供するための、ニードルを目標に位置決めする種々のニードル位置決め装置が開発されている。
【０００６】
例えば、「Ｇｕｉｄａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と表題が付けられた米国特許出願公開第２００６／０２２９６４１号は、遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構を含むニードル位置決め装置を開示する。米国特許出願公開第２００６／０２２９６４１号によれば、挿入方向は、モーターを駆動することによって決定され、穿刺は、モーターによって行われる。そして、ニードル位置決め装置からニードルをリリースするために、モーターが駆動される。この装置を使用してマルチニードルの穿刺が行われる場合において、ニードルは、ドライブローラとパッシブローラとの間に設定される。第２又は追加のニードルが必要であれば、以前に挿入されたニードルは、ドライブローラとパッシブローラとの間にクランプされ、挿入される第２又は追加のニードルに干渉する。従って、マルチニードルの穿刺において、その後に挿入されるニードルの位置決めは、この装置で行うことができない。
【０００７】
「Ｒｅｍｏｔｅｌｙ  Ｈｅｌｄ  Ｎｅｅｄｌｅ  Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  ＣＴ  Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ」と表題が付けられた米国特許出願公開第２００６／０１４９１４７号は、垂直多関節アームを含むニードル位置決め装置に関し、グリップを使用することによってニードルホルダからニードルをリリースする機構を開示する。このガイド装置を使用してマルチニードルの穿刺が行われる場合、ニードルは、グリップエリアを制御することによって、ニードルホルダからリリースすることができる。しかしながら、これが起こるように、本体は、次の挿入の前に退避させる必要がある。更に具体的には、本体は、ニードルホルダがニードルに干渉しないように、慎重に退避させる必要がある。このように、垂直多関節アームは、本体を退避するための複雑な動きをするために必要である。
【０００８】
ニードル位置決め装置の別の例として、Ｓｏｎｇ  Ｓ、Ｔｏｋｕｄａ  Ｊ、Ｔｕｎｃａｌｉ  Ｋ、Ｙａｍａｄａ  Ａ、Ｔｏｒａｂｉ  Ｍ、Ｈａｔａ  Ｎ  著、「Ｄｅｓｉｇｎ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｒｉｎｇ  ＲＣＭ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ｆｏｒ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｎｅｅｄｌｅ  Ｇｕｉｄａｎｃｅ  ｉｎ  ＭＲＩ−ｇｕｉｄｅｄ  Ｌｉｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ」、ＩＥＥＥ／ＲＳＪ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｒｏｂｏｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＲＯＳ）、  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ３−７、２０１３  は、２自由度ＲＣＭ機構であるダブルリングタイプのニードル位置決め装置を開示する。しかしながら、この装置には、マルチ穿刺のための装置が提供されていない。
【０００９】
このように、例えば、侵襲の少ない穿刺治療に適し、例えば、穿刺の更なる正確な位置を提供することを補助でき、ニードルを置くために必要となる時間を低減し、処置の間の穿刺の回数を低減し、ニードルを置くために必要となる画像の数を低減し、及び／又は、処置の間のマルチニードルの配置に役立つニードル位置決め装置が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
アブレーション治療や凍結療法などの穿刺治療において、複数のニードルを用いたマルチニードル穿刺は、腫瘍を確実に根絶させるように、又は、治療エリアに別の影響を及ぼすように行われる。マルチニードル穿刺において、治療は、１つ以上のニードルが挿入された状態にある間に行われる。従って、ニードルを挿入するために使用される装置と同様に、既に挿入されているニードルは、次に挿入されるニードルの位置決めを妨害する。
【００１１】
本発明の実施形態における位置決め装置は、長手方向にニードルを導くためにニードルを少なくとも部分的に囲む貫通孔を有するニードルホルダと、患者に載置するベース部分と、少なくとも２自由度を有し、ニードルホルダを保持し、ニードルホルダを位置決めするためにニードルホルダとともに移動する可動部分とを有するニードル位置決めユニットと、ニードル位置決めユニットに対するニードルホルダの位置を固定する係合部材と、を含む。これは、ニードル位置決めユニットに少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられる係合部材、又は、係合部材に少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられるニードルホルダによって、実現される。従って、位置決め装置は、ニードルの移動方向を規制することができ、ニードル又は複数のニードルは、使用中に医師よって、取り付けられ、及び、取り外される。
【００１２】
実施形態において、マルチニードルの位置決めを提供する位置決め装置が説明される。これは、マルチニードルが挿入部位に正確に置かれることを必要とする処置及び治療に有益である。
【００１３】
ニードルホルダが係合部材に取り付けられるかによって、ここで検討及び議論された幾つかの形態がある。ニードルホルダは、プレースメント装置や医師のワーキングエリア及び／又はニードルのリリースからのニードルホルダの除去を容易にするように取り外す、又は、部分的に取り外すことができる。検討された幾つかの形態があり、その幾つかが以下で説明される。例えば、位置決め装置は、係合部材、及び／又は、（Ａ）突出部を備えるニードル位置決めユニットの上に１つ以上の固定部材を備えてもよいし、その他は、ニードルホルダを係合部材に係合する凹部又は孔、（ｂ）係合部材の位置を保持する、ニードル位置決めユニットの上の嵌め込み部、及び／又は、（ｃ）ニードルホルダをニードル位置決めユニットに係合するヒンジ部材及びヒンジレセプターを備える。係合部材は、ニードル位置決めユニットに位置する鍵孔を介して、ニードル位置決めユニットに摺動自在に取り付けられる鍵を備える。
【００１４】
ニードルが置かれると、ニードルを保持し、ニードルをリリースすることができるニードルホルダによって検討された幾つかの形態がある。例えば、ニードルホルダは、取り囲まれた貫通孔、Ｃ形状貫通孔又はＵ形状貫通孔によって、ニードルを保持することができる。シャッター又は分離可能なニードルホルダは、ニードルを保持及びリリースするために同様に使用することができ、分離可能なニードルホルダは、例えば、ヒンジ回転などによって、完全に分離、又は、部分的に分離する。装置は、付勢機構（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を介して、ニードルをリリースするリリース機構を備えてもよい。
【００１５】
この発明は、（ａ）挿入位置の上にニードル位置決め装置の少なくとも一部を固定することと、（ｂ）挿入位置、又は、更に具体的には、挿入位置の下の目標位置のＭＲ画像を取得することと、（ｃ）取得したＭＲ画像に基づいて、２つ以上のニードル目標位置を特定することと、（ｄ）挿入位置の上にニードル位置決め装置の残りの部分を随意的に固定することと、（ｅ）ニードル目標位置での挿入に関する２つ以上のニードルについて、挿入方向を算出することと、（ｆ）ニードル位置決め装置によって保持された２つ以上のニードルの移動方向が挿入方向に規制されるように、挿入方向に基づいて、ニードル位置決め装置の形態を算出することと、（ｇ）第１ニードルに対して算出された形態に基づいて、ニードル位置決め装置の部分を回転させる、又は、別に移動させることと、（ｈ）第１ニードルを挿入することと、（ｉ）ニードルホルダから第１ニードルをリリースする、又は、除去することと、（ｊ）装置からニードルホルダ及び又は係合部材を随意的に除去する、又は、取り外すことと、（ｋ）第２ニードルに対する計算に基づいて、ニードル位置決め装置の部分を回転させる、又は、別に移動させることと、（ｌ）第２ニードルを挿入することと、（ｍ）ニードルホルダから第２ニードルをリリースする、又は、除去することと、（ｎ）ニードルホルダから第２ニードルを随意的にリリースし、又は、除去し、装置からニードルホルダ及び／又は係合部材を随意的に除去する、又は、取り外すことと、を備える、挿入位置にマルチニードルを置く方法を提供する。これらのステップは、必要に応じて、付加的なニードル及び付加的なＭＲ画像取得によって、繰り返される。
【００１６】
本発明の更なる特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される典型的な実施形態によって明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すニードル位置決め装置の概略断面図である。
【図３】図３は、図１に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図４】図４は、図１に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図５】図５は、図１に示すニードル位置決め装置が使用される穿刺オペレーションのワークフローを示す。
【図６】図６は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図８】図８は、図６に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図９】図９は、図６に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図６に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図１２】図１２は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、図１２に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１２に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１２に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１２に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１５】図１５は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１５に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１５に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１７】図１７は、図１５に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、図１５に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１５に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図１９】図１９は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、図１９に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、図１９に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２１】図２１は、図１９に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、ニードルホルダのその他の概略斜視図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、ニードルホルダのその他の概略斜視図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、図１９に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、図１９に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２４】図２４は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、図２４に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、図２４に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２６】図２６は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図２７Ａ】図２７Ａは、図２６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、図２６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２８】図２８は、図２６に示すニードル位置決め装置の別の概略斜視図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは、図２６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、図２６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、図２６に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図３０】図３０は、ニードル位置決め装置の概略斜視図である。
【図３１Ａ】図３１Ａは、図３０に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、図３０に示すニードル位置決め装置のその他の概略斜視図である。
【図３２Ａ】図３２Ａは、ニードルホルダの断面斜視図である。
【図３２Ｂ】図３２Ｂは、ニードルホルダの断面斜視図である。
【図３３Ａ】図３３Ａは、ニードルホルダの概略斜視図である。
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、２つの実施形態に関する、図３３（Ａ）の軸Ａに沿った横断面図である。
【図３３Ｃ】図３３Ｃは、２つの実施形態に関する、図３３（Ａ）の軸Ａに沿った横断面図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３４Ｃ】図３４Ｃは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３４Ｄ】図３４Ｄは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３４Ｅ】図３４Ｅは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３４Ｆ】図３４Ｆは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３４Ｇ】図３４Ｇは、ニードルホルダ及びニードルガイドの横断面図である。
【図３５Ａ】図３５Ａは、ニードルホルダの概略斜視図である。
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、図３５Ａの軸Ａに沿った横断面図である。
【図３６Ａ】図３６Ａは、ニードルホルダの平面図である。
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、図３６Ａの線Ｄ−Ｄに沿った横断面図である。
【図３７Ａ】図３７Ａは、図３６Ａに示すニードルホルダの平面図である。
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、図３６Ａに示すニードルホルダの平面図である。
【図３８Ａ】図３８Ａは、リング状係合部材と、ニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、図３８Ａの装置の斜視図である。
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、図３８Ａの装置の斜視図である。
【図３９Ａ】図３９Ａは、オープンリング状係合部材と、ニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、図３９Ａの装置の斜視図である。
【図３９Ｃ】図３９Ｃは、図３９Ａの装置の斜視図である。
【図４０Ａ】図４０Ａは、オープンリング状係合部材と、ディーパーガイドを有するニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図４０Ｂ】図４０Ｂは、図４０Ａの装置の斜視図である。
【図４０Ｃ】図４０Ｃは、図４０Ａの装置の斜視図である。
【図４１Ａ】図４１Ａは、オープンリング状係合部材と、ニードル位置決めユニットに取り付けられたニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図４１Ｂ】図４１Ｂは、ニードル位置決めユニットのマッチング面の上面図である。
【図４１Ｃ】図４１Ｃは、図４１Ａの係合部材及びニードルホルダの斜視図である。
【図４１Ｄ】図４１Ｄは、図４１Ａの係合部材及びニードルホルダの斜視図である。
【図４１Ｅ】図４１Ｅは、図４１Ａのニードル位置決め装置の斜視図である。
【図４２Ａ】図４２Ａは、オープンリング状係合部材と、ニードル位置決めユニットに取り付けられたニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図４２Ｂ】図４２Ｂは、図４２Ａのニードルホルダの斜視図である。
【図４２Ｃ】図４２Ｃは、図４２Ａのニードルホルダの斜視図である。
【図４２Ｄ】図４２Ｄは、ニードル位置決めユニットのマッチング面の上面図である。
【図４２Ｅ】図４１Ａの斜視図である。
【図４２Ｆ】図４２Ｆは、オープンリング状係合部材と、ニードル位置決めユニットに取り付けられたニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図４３Ａ】図４３Ａは、オープンリング状係合部材と、ニードル位置決めユニットに取り付けられたニードルホルダとを有するニードル位置決め装置の上面図である。
【図４３Ｂ】図４３Ｂは、ニードル位置決めユニットのマッチング面の上面図である。
【図４３Ｃ】図４３Ｃは、図４３Ｂのマッチング面の斜視図である。
【図４３Ｄ】図４３Ｄは、図４３Ａの係合部材及びニードルホルダの斜視図である。
【図４３Ｅ】図４３Ｅは、図４３Ａの装置の斜視図である。
【図４４Ａ】図４４Ａは、ニードル位置決め装置２０１の概略斜視図である。
【図４４Ｂ】図４４Ｂは、ニードル位置決め装置２０１の概略斜視図である。
【図４４Ｃ】図４４Ｃは、ニードル位置決め装置２０１の概略斜視図である。
【図４５Ａ】図４５Ａは、ニードルホルダ２０８及び２０９の概略斜視図である。
【図４５Ｂ】図４５Ｂは、ニードルホルダ２０８及び２０９の概略斜視図である。
【図４６Ａ】図４６Ａは、ニードル位置決め装置２２１の概略斜視図である。
【図４６Ｂ】図４６Ｂは、ニードル位置決め装置２２１の概略斜視図である。
【図４７Ａ】図４７Ａは、図４６に示すニードル位置決め装置２２１のその他の概略斜視図である。
【図４７Ｂ】図４７Ｂは、図４６に示すニードル位置決め装置２２１のその他の概略斜視図である。
【図４８】図４８は、図４４に示すニードルホルダ２２１の概略断面図である。
【図４９Ａ】図４９Ａは、ニードルホルダ２２８及び２２９の概略斜視図である。
【図４９Ｂ】図４９Ｂは、ニードルホルダ２２８及び２２９の概略斜視図である。
【図５０Ａ】図５０Ａは、ニードル位置決め装置２４１の概略斜視図である。
【図５０Ｂ】図５０Ｂは、ニードル位置決め装置２４１の概略斜視図である。
【図５１】図５１は、ニードル位置決め装置２４１の概略断面図である。
【図５２Ａ】図５２Ａは、ニードル位置決め装置２４１の付加的な概略斜視図である。
【図５２Ｂ】図５２Ｂは、ニードル位置決め装置２４１の付加的な概略斜視図である。
【図５３Ａ】図５３Ａは、係合部材２４８及びニードルホルダ２４９の概略斜視図である。
【図５３Ｂ】図５３Ｂは、係合部材２４８及びニードルホルダ２４９の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
説明を参照して、開示された例の十分な理解を提供するために、具体的な詳細が説明される。その他の例において、本開示を不必要に長くしないように、周知の方法、処置、コンポーネント及び材料は、詳細には説明していない。
【００１９】
要素又は部分が、別の要素又は部分に対して、「上に（ｏｎ）」、「対する（ａｇａｉｎｓｔ）」、「接続する（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ｔｏ）」又は「結合する（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｔｏ）」とされているならば、それは、別の要素又は部分に対して、直接的に、上に、対する、接続する又は結合する、或いは、介在要素又は部分が存在すると理解されるべきである。一方、要素が、別の要素又は部分に対して、「直接的に上に（ｄｉｒｅｃｔｅｌｙ  ｏｎ）」、「直接的に接続する（ｄｉｒｅｃｔｅｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ｔｏ）」、又は、「直接的に結合する（ｄｉｒｅｃｔｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｔｏ）」とされているならば、介在要素又は部分は存在しない。「及び／又は」という用語が使用される場合、１つ以上の関連リストアイテムのいかなる及び全ての組み合わせを含む。
【００２０】
「下（ｕｎｄｅｒ）」、「真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下方（ｂｅｌｏｗ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」、「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」などの空間的で相対的な用語は、ここでは、様々な図面に図示されているような別の要素又は特徴に対する１つの要素又は特徴の関係を説明するための容易な記載及び／又は図面として使用される。しかしながら、空間的で相対的な用語は、図面に図示された方位（姿勢）に加えて、使用又はオペレーションにおける装置の異なる方位を包含することを意図していると理解されるべきである。例えば、図面の装置が反転されると、その他の要素又は特徴の「下方」又は「真下」と記載された要素は、その他の要素又は特徴の「上方」の方向を向くことになる。このように、「下方」などの相対的な空間用語は、上及び下の方位の両方を包含する。装置は、別の方位（９０度回転又はその他の方位）を向いてもよく、ここで使用される空間的で相対的な記述子は、それに応じて解釈されるべきである。同様に、相対的な空間用語である「近位」及び「遠位」も必要に応じて交換可能である。
【００２１】
ここでは、第１、第２、第３などの用語は、様々な要素、コンポーネント、領域、部及び／又は部分を説明するために使用される。これらの要素、コンポーネント、領域、部及び／又は部分は、これらの用語によって限定されないと理解されるべきである。これらの用語は、１つの要素、コンポーネント、領域、部又は部分を、別の領域、部又は部分と区別するためだけに使用される。このように、以下で議論される第１要素、コンポーネント、領域、部又は部分は、ここでの教示を外れることなく、第２要素、コンポーネント、領域、部又は部分と称することができる。
【００２２】
ここで使用される専門用語は、特定の実施形態だけを説明するためのものであり、限定することを意図していない。ここで使用されているように、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」という単数形は、明確な説明がない限り、複数形を含むことを意図している。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」及び／又は「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書での使用において、規定された特徴、整数、工程、オペレーション、要素及び／又はコンポーネントの存在を特定するが、明確に規定されていない１つ又は複数の特徴、整数、工程、オペレーション、要素、コンポーネント及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除するものではないと理解されるべきである。「位置する（ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」又は「位置している（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）」という用語は、空間的な位置及び角度方向の両方を含んでいると理解されるべきである。
【００２３】
本発明の幾つかの実施形態は、一般的に、情報及び指示を処理する１つ又は複数のプロセッサと、情報及び指示を記憶するＲＡＭと、静的な情報及び指示を記憶するＲＯＭと、情報及び指示（例えば、ＭＲＩ画像）を記憶する磁気又は光ディスク及びディスクドライブなどのデータ記憶装置と、コンピュータユーザに情報を表示するディスプレイ装置（例えば、モニタ）などの随意的なユーザ出力装置と、随意的なユーザ入力装置とを含むコンピュータシステムで実施される。
【００２４】
当業者によって理解されるように、本例は、少なくとも一部分において、それに記憶されたコンピュータで使用可能なプログラムコードを有する表現のいかなる有形媒体で具現化されたコンピュータプログラム製品で具現化される。例えば、方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して以下に説明される幾つかの実施形態は、コンピュータプログラム命令によって実現される。コンピュータ可読媒体に記憶された命令がフローチャート及び／又はブロック図で特定される機能／動作／工程を実現する指示及び処理を含む製造品を構成するように、コンピュータプログラム命令は、特定のマナーで機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に記憶される。
【００２５】
以下の説明において、参照番号は、開示した発明が実施される実施形態の説明図である添付図面に与えられる。しかしながら、当業者は、本開示の新規性及び範囲から逸脱することなく、その他の構造的及び機能的な変更を開発すると理解されるべきである。
【００２６】
第１実施形態
第１実施形態は、図１乃至図５を参照して説明される。図１、図３及び図４は、第１実施形態におけるニードル位置決め装置１の概略斜視図である。図２は、ニードル位置決め装置１を使用して穿刺オペレーションが行われるマナーを説明するニードル位置決め装置１の概略断面図である。本実施形態におけるニードル位置決め装置１は、２回転自由度を有する遠隔運動中心（ＲＣＭ）機構である。ニードル位置決め装置１の詳細な構造は、これから説明される。本実施形態において、ＭＲＩユニットは、ニードル位置決め装置１に関して、可視化ユニットとして使用される。
【００２７】
図面を参照するに、ニードル位置決め装置１は、人体１３に取り付けられる載置部分２を含む。ベース３は、載置部分２に取り付けられる。レール、ベアリングなどを含み、第１回転部材４を特定（円弧状）の軌道に沿って移動させるために使用されるガイド機構は、ベース部３及び第１回転部材４の１つ又はそれぞれに提供される。ガイド機構は、ベース３に対して、第１回転部材４を回転軸１１の周りに回転させることを可能にする。第１回転部材４は、ベース３に対する角度が調整することができるように、スケール部分４ａを含む。第２回転部材５は、第１回転部材と平行ではなく、ベース３に対して所定の角度となるように、配置される。レール、ベアリングなどを含み、第２回転部材５を特定（円弧状）の軌道に沿って移動させるために使用されるガイド機構は、第１回転部材４及び第２回転部材５の１つ又はそれぞれに提供される。ガイド機構は、第２回転部材５を回転軸１２の周りに回転させることを可能にする。以下で詳細に説明されるように、実際には、第２回転部材５は、ニードルホルダを保持している間、円弧状軌道に沿って回転可能であり、ニードルホルダの位置を調整するために回転するニードル位置決めユニットとして機能する。第１回転部材４に関連する第２回転部材５の位置が固定される間に第１回転部材４が回転される場合、第１回転部材４もニードルホルダの位置を調整するニードル位置決めユニットとして機能する。回転軸１１及び１２は、点Ｐで交差する。ニードル位置決め装置１は、点Ｐの周りのピボット運動によって、ニードルの挿入方向を制御するＲＣＭ機構である。
【００２８】
ニードルを保持する方法は、これから説明される。ニードルホルダ部材８及び９は、それぞれ、くさび形の保定部分８ｂ及び９ｂ（ニードルホルダの固定部材）と、分離部分８ｃ及び９ｃとを含む。ニードルホルダ部材８及び９の保定部分８ｂ及び９ｂは、それぞれ、第２回転部材５に提供されたスライド部分５ｂ及び保持部分５ｃ（係合部材の固定部材）を含む係合部材と係合し、更に、ニードルホルダ部材８及び９が第２回転部材５に取り付けられるように、ニードルホルダ部材８及び９の分離部分８ｃ及び９ｃは、それぞれ、互いに接する。本実施形態では、図３及び４に示すように、係合部材は、その側面にくさび形の窪みを有し、ニードル保持部材８及び９は、それらが半径及び円周方向に拘束されるように、窪みに嵌め込まれる。ニードルホルダ８及び９は、分離部分８ｃ及び９ｃが互いに接するときに貫通孔を形成する半円筒型の溝８ａ及び９ａを有し、貫通孔は、３６０度回転可能にニードルを保持し、その長手方向にニードルを導くことができる。このように、貫通孔は、２つのニードルホルダ部材８及び９によって形成される。
【００２９】
ここで、「３６０度回転可能に」ニードルを保持するとは、ニードルの運動方向が制限されること、更に具体的には、長手方向及び軸の周りの回転方向以外の方向に自由度を有さないようにニードルが拘束されることを意味する。この機能が提供されるのであれば、貫通孔は限定されず、ニードルホルダを通って延在するニードルが、その側面の全体の領域（全体の円周）にわたって保定されることは必要ではない。また、ニードルホルダを通って延在するニードルは、ニードルが長手方向及び軸の周りの回転方向以外の方向に自由度を有さないように、その側面（円周）で部分的に保定されてもよい。
【００３０】
腫瘍などの目標（ニードルが挿入される対象）に対する穿刺治療の典型的なワークフローは、これから説明される。図５は、ワークフローを示す。図２を参照するに、人体１３、即ち、患者の体は、ＭＲＩ台に置かれる。ここで、穿刺治療の目標は、特定の器官１４の腫瘍１５であるとする。ＭＲＩによる目標１５を可視化する手順は、これから説明される。
【００３１】
まず、医師は、載置部分２を人体１３に固定し、ＲＦコイル６をセットする（ステップＳ５０１）。ＲＦコイル６は、使用される磁場の強度に対応する共振周波数で共振し、励振コイル（不図示）によって活性化された人体１３からＮＭＲ信号を受け取る。受け取った信号は、空間的情報を含んでいない。従って、それぞれのボクセルからの信号が個別に検出され、単一のＭＲ（スライス）画像が取得されるように、３次元的に磁場を乱す傾斜磁場コイル（不図示）が空間的情報を取得するために使用される（ステップＳ５０２）。
【００３２】
医師は、取得したＭＲ画像に基づいて、癌細胞又は腫瘍などの目標を特定する（ステップＳ５０３）。そして、医師は、予め組み立てられたベース３、第１回転部材４及び第２回転部材５を載置部分２に取り付ける（ステップＳ５０４）。ＭＲ画像は、とられて、再び取得される（ステップＳ５０５）。球形のマーカー７は、ベース３、第１回転部材４及び第２回転部材５に載置される。人体に対するニードル位置決め装置１の位置及び姿勢は、ＭＲＩによって、マーカー７を含むニードル位置決め装置１の画像をとることによって決定される（ステップＳ５０６）。ニードルの挿入方向を決定するために、ベース３に対する第１回転部材４の回転角度、及び、第１回転部材４に対する第２回転部材５の回転角度は、腫瘍、即ち、人体とニードル位置決め装置１との間の位置関係に基づいて、幾何学的に算出される（ステップＳ５０７）。第１回転部材４及び第２回転部材５は、第１回転部材４の回転角度及び第２回転部材５の回転角度の計算結果に従って回転され（ステップＳ５０８）、そして、ニードルホルダ部材８及び９は、第２回転部材５に取り付けられる（ステップＳ５０９）。
【００３３】
医師は、エントリーポイントとして機能する点Ｐを備えた貫通孔８ａ及び９ａを介してニードル１０を挿入し、幾何学的に算出された挿入深度まで人体に挿入する（ステップＳ５１０）。本実施形態で使用されるニードルは、凍結ニードル、アブレーションニードル又はバイオプシーニードルなどの医療ニードルである。その他の医療機器と同様にその他のニードルのタイプも、ここで説明されるような装置での使用を考慮される。医療ニードルの直径は、ニードルの使用によって決定され、幾つかの実施形態において、約５ｍｍ以下である。従って、そのようなニードルを導くために、ニードルホルダによって形成された貫通孔の直径は、５ｍｍ以下である。
【００３４】
図４に示すように、ニードル１０が目標１５に到達すると、ニードルホルダ部材８及び９は、スライド部分５ｂに沿って、ニードル１０の縦（長さ）方向に引き抜かれ、第２回転部材５から取り外される（ステップＳ５１１）。そして、穿刺治療が目標１５に行われる（ステップＳ５１３）。穿刺治療が完了すると、医師は、人体からニードル１０を引き抜く（ステップＳ５１４）。付加的なニードルを使用することによって、マルチニードル穿刺が行われるべき場合（ステップＳ５１２）、ニードル位置決め装置の位置及び姿勢の計測のための画像取得は、目標１５に対する穿刺治療の前に、再び行われる。その後の工程のワークフローは、図５と同様である。ニードル１０が挿入された後、図４に示すように、ニードルホルダ部材８及び９は、スライド部分５ｂに沿って、ニードル１０の長手方向に引き抜かれ、互いに取り外される（分離される）。このように、ニードルホルダ部材８及び９は、ニードル位置決め装置１からリリースすることができる。ニードルホルダ部材８及び９は、それらが互いに取り外す（分離する）ことができるように構成されるため、ニードルの長手方向に延在する開口は、貫通孔として形成され、ニードルは、この開口を介してリリースされる。ニードルの長手方向に垂直な方向における開口の幅がＷｏであり、ニードルの長手方向に垂直な方向におけるニードルの幅がＷｎである場合、Ｗｏは、ニードルがリリースされることを可能にするために、Ｗｎより大きく、又は、等しくする必要がある。
【００３５】
図５のワークフローは、模擬オペレーション方法を簡単に示すが、ワークフローは、このオペレーション方法に限定されない。この典型的なワークフローは、以下の実施形態に適用される。
【００３６】
本発明の１つの有利な特徴は、この実施形態及びその他の幾つかで説明されるように、取り外し可能なニードルホルダである。この実施形態において、２つのニードルホルダ部材８及び９は、ニードル位置決め装置から取り外される。このように、ニードル位置決め装置のオペレーションより前に、ニードルホルダ（及びニードル）は、殺菌された物品として提供される。一方、装置のニードル位置決めユニット部分は、必ずしも殺菌される必要はなく、オペレーションの間、滅菌野の外に設置される。このように、これは、殺菌が求められる手順を簡素化し、時間要求及びコストの両方を低減することができる。
【００３７】
本実施形態によれば、ニードルは、ニードルが位置決めされた後、ニードル位置決め装置からリリースされる。従って、患者が呼吸する、又は、動くとき、ニードル及び装置は、患者の体がダメージを受けることを防止することができる。更に、マルチニードル穿刺が行われる場合、ニードルホルダは、ニードルホルダから設置されたニードルをリリースすることによって、挿入すべき第２及び次のニードルに干渉することを防止することができる。本実施形態において、ニードルホルダは、挿入の後、ニードル位置決め装置から取り除かれる。
【００３８】
幾つかの実施形態において、ニードルホルダ及び／又はニードル位置決め装置は、係合部材からニードルホルダを、又は、ニードル位置決めユニットから係合部材を取り外す又は少なくとも部分的に取り外すために使用される力がニードルの運動方向に垂直な力を介して生じるように、構成されている。幾つかのその他の実施形態において、係合部材からニードルホルダを取り外す又は少なくとも部分的に取り外すために使用される力は、ニードルの運動方向に垂直な力成分を有し、ニードルの柔軟性によって吸収されるように十分に小さい。幾つかの実施形態において、患者に挿入されたニードルの部分の動きを最小化するために、この力が適用されるとき、医師がニードルを保持していることが考えられる。従って、１つ以上のニードルを挿入された患者は、挿入されたニードルの側方運動に関連する不快感又は苦痛が軽減される。
【００３９】
幾つかの実施形態において、ニードルホルダ及び／又はニードル位置決め装置は、係合部材からニードルホルダを取り外す又は少なくとも部分的に取り外すために使用される力がニードルの運動方向に垂直な力を介して生じるように、構成されている。幾つかの実施形態において、取り外しは、ニードルの運動方向に関連する角度における力を介して生じる。幾つかのその他の実施形態において、係合部材からニードルホルダを取り外す又は少なくとも部分的に取り外すために使用される力は、ニードルの運動方向に垂直な力成分を有し、ニードルの柔軟性によって吸収されるように十分に小さい。
【００４０】
幾つかの実施形態において、ニードルホルダは、例えば、安価な樹脂材料で構成された使い捨てコンポーネントとして形成される。ニードルホルダが使い捨てである場合、それらを使用した後の殺菌工程を行う必要はない。従って、個々の医療サイトの環境にかかわらず、厳密な汚染管理が実現される。結果的に、オペレーションの信頼性が増加される。このように、幾つかの実施形態において、ニードルホルダは、係合部材から完全に取り外し可能であり、ニードルホルダの殺菌の後に使用する位置決め装置に組み合わされる。
【００４１】
この実施形態に示すようなニードル位置決めユニットは、ニードルホルダを位置決めするための２回転２自由度を提供し、そして、目標切開部にニードルを提供する。これらの自由度は、円弧状ガイド構造によって提供される。幾つかの実施形態において、それが設置される面に実質的に垂直である第１軸及び第１軸に関連して角度をなす第２軸の周りの回転を可能にする２つ以上の回転自由度がある。幾つかの実施形態において、第１軸と第２軸との間の角度は、５°と８５°の間、又は、２０°、３０°又は４５°などの１５°と６０°の間である。幾つかの実施形態において、少なくとも１自由度は、ニードル位置決めユニットの並進（例えば、それは、Ｘ又はＸＹ並進ステージを含む）を可能にする。ここで例示されたような幾つかの実施形態において、少なくとも２回転自由度が得られる。
【００４２】
また、ここで説明したような幾つかの実施形態におけるニードル位置決め装置では、ニードルが挿入された後、ニードルホルダは、ニードル位置決め装置を移動させることなく、ニードルの挿入状態が維持される間、ニードル位置決め装置から直ちにリリースすることができる。従って、本実施形態におけるニードルホルダは、ニードル位置決めユニットの構造にかかわりなく、使用することができる。換言すれば、本発明は、ここで説明した２回転自由度を有するＲＣＭ機構に限定されるものではない。
【００４３】
本実施形態において、第１及び第２回転部材のための駆動ユニットは、特定されない。第１及び第２回転部材は、手動で、又は、モーターを含む駆動ユニットによって駆動される。同様に、長手方向にニードルを挿入するためのモーターが提供される。本実施形態のように、可視化ユニットとしてＭＲＩユニットが使用される場合、非磁性材料からなる超音波モーターを含む駆動ユニットが使用されるが、本発明は、これに限定されない。
【００４４】
本実施形態において、ＭＲＩユニットは、ニードル、及び、ニードル位置決め装置のための位置−姿勢計測ユニットのための可視化ユニットとして使用される。従って、非磁性金属、樹脂、セラミックなどは、ニードル位置決め装置の材料として好適である。しかしながら、可視化及び位置−姿勢計測ユニットは限定されず、例えば、Ｘ線ＣＴユニットが代わりに使用される。選択された可視化及び位置−姿勢計測ユニットに好適な材料は、ニードル位置決め装置の材料として使用される。
【００４５】
これらの変更は、以下の実施形態にも適用される。
【００４６】
第２実施形態
図６乃至図１１を参照して、第２実施形態が説明される。第１実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図６は、第２実施形態におけるニードル位置決め装置２１の概略斜視図である。
【００４７】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材２５は、第１回転部材４に提供される。図７及び図８の概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材２８及び２９は、第２回転部材２５に提供される。ニードルホルダ部材２８及び２９は、それぞれ、半円筒型の保定部分２８ｂ及び２９ｂ（ニードルホルダの固定部材）と、分離部分２８ｃ及び２９ｃとを含む。ニードルの長手方向に平行な円筒型の孔であるスライド部分２５ｂ（係合部材の固定部材）は、第２回転部材２５の上面に形成され、ニードルの長手方向に平行な傾斜面である保持部分２５ｃは、第２回転位材２５の側面に形成される。ニードルホルダ部材２８及び２９の分離部分２８ｃ及び２９ｃがそれぞれ互いに接し、ニードルホルダ部材２８及び２９の保定部分２８ｂ及び２９ｂがそれぞれ互いに接するときに、円筒形状が形成される。ニードルホルダが第２回転部材２５に取り付けられるように、ニードルホルダは、第２回転部材２５に提供されたスライド部分２５ｂを含む係合部材に係合される。図８に示されるように、第２回転部材２５の側面に提供された保持部分２５ｃは、スライド部分２５ｂの中心軸の周りの回転方向において、ニードルホルダ部材２８及び２９の位置を制限する。ニードルホルダ部材２８及び２９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔２８ａ及び２９ａを形成する。
【００４８】
図１０及び図１１を参照して、図７乃至図９に示す例以外の本実施形態の例が説明される。
【００４９】
図１０及び図１１は、ニードル位置決め装置の概略断面図である。第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材２５は、第１回転部材４に提供される。図１０及び図１１に示すように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材２８及び２９は、第２回転部材２５に提供される。ニードルホルダ部材２８及び２９は、それぞれ、円筒型の保定部分２８ｂ及び２９ｂと、分離部分２８ｃ及び２９ｃとを含む。ニードルの長手方向に平行な円筒型の孔である２つのスライド部分２５ｂ（係合部材の固定部材）は、第２回転部材２５の上面に形成され、ニードルの長手方向に平行な傾斜面である保持部分２５ｃは、第２回転部材２５の側面に形成される。ニードルホルダ部材２８及び２９が第２回転部材２５に取り付けられるように、ニードルホルダ部材２８及び２９の保定部分２８ｂ及び２９ｂ（ニードルホルダの固定部材）は、第２回転部材２５に提供されたスライド部分２５ｂを含む係合部材に係合され、ニードルホルダ部材２８及び２９の分離部分２８ｃ及び２９ｃがそれぞれ互いに接する。図１１に示されるように、第２回転部材２５の側面に提供された保持部分２５ｃは、スライド部分２５ｂの中心軸の周りの回転方向において、ニードルホルダの位置を制限する。ニードルホルダ部分２８及び２９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔２８ａ及び２９ａを形成する。
【００５０】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。ニードルが挿入された後、図９及び図１１に示すように、ニードルホルダがニードル位置決め装置からリリースされるように、ニードルホルダは、スライド部分に沿って、ニードルの長手方向に引き抜かれる。
【００５１】
第３実施形態
図１２乃至図１４を参照して、第３実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図１２は、第３実施形態におけるニードル位置決め装置３１の概略斜視図である。
【００５２】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材３５は、第１回転部材４に提供される。図１２及び図１３の概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材３８及び３９は、第２回転部材３５に提供される。ニードルホルダ部材３８及び３９は、それぞれ、円筒型の保定部分３８ｂ及び３９ｂ（ニードルホルダの固定部材）と、分離部分３８ｃ及び３９ｃとを含む。ニードルの長手方向に平行ではない円筒型の孔であるスライド部分３５ｂ（係合部材の固定部材）は、第２回転部材３５の上面に形成される。
【００５３】
ニードルホルダ部材３８及び３９が第２回転部材３５に取り付けられるように、ニードルホルダ部材３８及び３９の保定部分３８ｂ及び３９ｂは、それぞれ、第２回転部材３５に提供されたスライド部分３５ｂを含む係合部材に係合され、ニードルホルダ部分３８及び３９の分離部分３８ｃ及び３９ｃは、それぞれ、互いに接する。第２実施形態において、図８に示されるように、第２回転部材の内側面に提供された傾斜面は、保持部分２５ｃとして機能する。本実施形態において、図１３Ｂに示されるように、第２回転部材の内側面は、円筒面として形成され、第２実施形態のように傾斜面である必要はない。第２回転部材３５の上面は、保持部分３５ｃとして機能する。ニードルホルダ部材３８及び３９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔３８ａ及び３９ａを形成する。ニードルホルダ部材３８及び３９が第２回転部材３５に係合するとき、抑制ユニット（不図示）は、互いに関連するニードルホルダ部材３８及び３９を抑制するために提供される。
【００５４】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。ニードルが挿入された後にニードルホルダをリリースする方法が説明される。
【００５５】
まず、図１４Ａに示されるように、ニードルホルダ３８及び３９は、ニードルから離れる方向に、スライド部分３５ｂの軸の周りに回転する。次に、ニードルホルダ部材３８及び３９がニードル位置決め装置からリリースされるように、ニードルは、スライド部分の中心軸の方向に、ニードル位置決め装置から引き抜かれる。
【００５６】
図１４に示されるように、本実施形態におけるニードルホルダをリリースする方法は、２つの工程を含む。図１４Ａに示されるように、まず、ニードルホルダがリリースされる（又はマルチニードルホルダがリリースされる）ときに、ニードルとニードルホルダとの間の干渉のリスクが低減されるように、ニードルホルダ部材は、ニードルの半径方向に、ニードルから離れて移動する。従って、第１及び第２実施形態で説明した効果が実現されるだけではなく、安全性が増加する。
【００５７】
第４実施形態
図１５乃至図１８を参照して、第４実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図１５は、第４実施形態におけるニードル位置決め装置４１の概略斜視図である。
【００５８】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材４５は、第１回転部材４に提供される。概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材４８及び４９は、第２回転部材４５に提供される。ニードルホルダ部材４８及び４９は、ヒンジ状の連結部分４８ｄ及び４９ｄを含み、それらがヒンジの回転方向に回転可能であるように、連結部分４８ｄ及び４９ｄによって互いに連結される。
【００５９】
ニードルホルダ４８は、円筒型の保定部分４８ｂを含む。ニードルホルダ部材４８及び４９は、それぞれ、分離部分４８ｃ及び４９ｃを含む。ニードルの長手方向に平行な円筒型の孔であるスライド部分４５ｂ（係合部材の固定部材）は、第２回転部材４５の上面に形成される。ニードルの長手方向に平行な傾斜面である保持部分４５ｃは、第２回転部材４５の側面に形成される。ニードルホルダ部材４８及び４９が第２回転部材４５に取り付けられるように、ニードルホルダ４８の保定部分４８ｂ（ニードルホルダの固定部材）は、第２回転部材４５に提供されたスライド部分４５ｂを含む係合部材に係合され、ニードルホルダ部材４８及び４９の分離部分４８ｃ及び４９ｃは、それぞれ互いに接する。図１７に示されるように、第２回転部材の側面に提供された保持部分４５ｃは、スライド部分４５ｂの中心軸の周りの回転方向において、ニードルホルダの位置を制限する。ニードルホルダ部材４８及び４９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔４８ａ及び４９ａを形成する。ニードルホルダ部材４８及び４９が第２回転部材４５に係合するとき、抑制ユニット（不図示）は、互いに関連するニードルホルダ部材４８及び４９を抑制するために提供される。
【００６０】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。ニードルが挿入された後にニードルホルダをリリースする方法が説明される。
【００６１】
まず、図１８Ａに示されるように、ニードルホルダ４９は、ニードルから離れる方向に、ヒンジ、即ち、連結部分の回転軸の周りに回転する。回転の結果として、ニードル１０の運動方向のレギュレーションが停止する。その後、ニードルホルダの全体がニードル位置決め装置からリリースされるように、ニードルホルダ部材４８及び４９は、スライド部分４５ｂに沿って、ニードルの長手方向に引っ張られる。このように、２つのニードルホルダ部材（４８及び４９）は、互いに完全に分離されないが、互いに部分的に分離される。また、この場合、ニードル１０をリリースするための開口が貫通孔に形成されるように、ニードルホルダは構成される。
【００６２】
図１８に示されるように、本実施形態におけるニードルホルダをリリースする方法は、２つの工程を含む。図１８Ａに示されるように、まず、ニードルホルダがリリースされるときに、ニードル１０とニードルホルダ部材４８及び４９との間の干渉のリスクが低減されるように、ニードルホルダ４９は、ニードルの半径方向に、ニードルから離れて移動する。従って、第１及び第２実施形態で説明した効果が実現されるだけではなく、安全性が増加する。更に、本実施形態では、構成要素である２つのニードルホルダ４８及び４９は、連結部材４８ｄ及び４９によって、互いに連結されるため、コンポーネントの数が低減され、オペレーションの間にコンポーネントが失われるリスクが低減される。
【００６３】
第５実施形態
図１９乃至図２３を参照して、第５実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図１９は、第５実施形態におけるニードル位置決め装置５１の概略斜視図である。
【００６４】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材５５は、第１回転部材４に提供される。概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材５８及び５９は、第２回転部材５５に提供される。図２２に示されるように、ニードルホルダ部材５８及び５９は、それぞれ、互いにはめ込まれるフィッティング部分（突出部分）５８ｄ及びフィッティング部分（凹部分）５９ｄを含む。ニードルホルダ部材５８及び５９は、その長手方向に並進自由度を有し、ニードルの長手方向にスライド可能である。ニードルホルダ５８は、円筒型の保定部分５８ｂ（ニードルホルダの固定部材）を含む。ニードルホルダ部材５８及び５９は、それぞれ、分離部分５８ｃ及び５９ｃを含む。ニードルの長手方向に平行な円筒型の孔であるスライド部分５５ｂ（係合部材の固定部材）は、第２回転部材５５の上面に形成される。ニードルの長手方向に平行な傾斜面である保持部分５５ｃは、第２回転部材５５の側面に形成される。ニードルホルダ部材５８及び５９が第２回転部材５５に取り付けられるように、ニードルホルダ５８の保定部分５８ｂは、第２回転部材５５に提供されたスライド部分５５ｂを含む係合部材に係合され、ニードルホルダ部材５８及び５９の分離部分５８ｃ及び５９ｃは、それぞれ互いに接する。図２１に示されるように、第２回転部材の側面に提供された保持部分５５ｃは、スライド部分５５ｂの中心軸の周りの回転方向において、ニードルホルダの位置を制限する。ニードルホルダ部材５８及び５９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔５８ａ及び５９ａを形成する。
【００６５】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。ニードルが挿入された後にニードルホルダをリリースする方法が説明される。
【００６６】
まず、図２３Ａに示されるように、ニードルホルダ５９がニードルホルダ５８からリリースされるように、ニードルホルダ５９は、連結部材であるフィッティング部材に沿って、ニードルの長手方向にスライドする。その後、図２３Ｂに示されるように、ニードルホルダの全体がニードル位置決め装置からリリースされるように、ニードルホルダ５８は、スライド部分５５ｂに沿って、ニードル１０の長手方向に引き抜かれる。
【００６７】
図２３に示されるように、本実施形態におけるニードルホルダをリリースする方法は、２つの工程を含む。図２３Ａに示されるように、まず、ニードルホルダがリリースされるときに、ニードルとニードルホルダ部材との間の干渉のリスクが低減されるように、ニードルホルダ部材は、ニードルの半径方向に、ニードルから離れて移動する。従って、第１及び第２実施形態で説明した効果が実現されるだけではなく、安全性が増加する。
【００６８】
第６実施形態
図２４及び図２５を参照して、第６実施形態が説明される。第１実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図２４は、第６実施形態におけるニードル位置決め装置６１の概略斜視図である。
【００６９】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材６５は、第１回転部材４に提供される。概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ６８は、第２回転部材６５に提供される。
【００７０】
本実施形態におけるニードルホルダは、シリコンゴムなどの軟質材料で構成される。上述の実施形態における開口を形成する取り外し可能な（分離可能な）ニードルホルダとして２つの部分が提供されるが、これらの部分は、本実施形態では、一体化される。ニードルホルダ６８は、円筒型の保定部分６８ｂ（ニードルホルダの固定部材）と、分離部分６８ｃとを含む。ニードルの長手方向に平行な円筒型の孔であるスライド部分６５ｂ（係合部材の固定部材）は、第２回転部材６５の上面に形成される。ニードルの長手方向に平行な傾斜面である保持部分６５ｃは、第２回転部材６５の側面に形成される。ニードルホルダ６８が第２回転部材６５に取り付けられるように、ニードルホルダ６８の保定部分６８ｂは、第２回転部材６５に提供されたスライド部分６５ｂを含む係合部材に係合される。図２５に示されるように、第２回転部材の側面に提供された保持部分６５ｃは、スライド部分６５ｂの中心軸の周りの回転方向において、ニードルホルダの位置を制限する。ニードルホルダ６８は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔６８ａを有する。
【００７１】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。
【００７２】
ニードルが挿入された後、まず、図２５Ａに示されるように、その直径がニードルの直径より大きくなるようにニードルホルダ６８の分離部分６８ｃが変形するように、分離部分６８ｃに対して、図２５Ａに破線で示される矢印によって示された方向に力が与えられる。そして、図２５Ｂに示されるように、ニードルホルダがニードル位置決め装置からリリースされるように、ニードルホルダは、スライド部分に沿って、ニードルの長手方向に引き抜かれる。このように、ニードルホルダ６８の分離部分６８ｃが変形するとき、ニードルの長手方向に延在する開口が貫通孔に形成される。図２５Ａは、貫通孔からニードルホルダの外に延在する狭スリット（細隙）を備える、非変形状態における分離部分６８ｃを示す。狭スリットは、変形状態におけるニードルホルダ６８からニードルを取り外すことを可能にする広域スリットを形成するために、広くなる。上述の実施形態と同様に、ニードルの長手方向に垂直な方向における開口の幅がＷｏであり、ニードルの長手方向に垂直な方向におけるニードルの幅がＷｎである場合、Ｗｏは、変形又は分離状態においてニードルがリリースされることを可能にするために、Ｗｎより大きく、又は、等しくする必要がある。
【００７３】
本実施形態においても、第１及び第２実施形態で説明した効果が実現される。更に、本実施形態では、単一の構成要素がニードルホルダ６８として提供されるため、ニードルホルダ６８は、例えば、射出成形によって、低コストで、単一のコンポーネントとして製造することができる。また、単一のコンポーネントであるニードルホルダは、連結部分を有するニードルホルダ部材４８及び４９が組み立てられる第４実施形態のような組立工程を必要とせず、製造コストが低減される。更に、第４実施形態と同様に、ニードルホルダのコンポーネントの数が低減されるため、オペレーションの間にコンポーネントが失われるリスクが低減される。
【００７４】
本実施形態において、ニードルホルダの全体は、シリコンゴムで構成される。しかしながら、本実施形態は、ニードルの位置決め精度を向上させるために、保定部分６８ｂ、及び、貫通孔６８ａが形成された部分が高剛性を有する材料で構成され、分離部分６８ｃを増大させるために大きな変形を必要とする部分のみが軟質材料で構成された構造も含む。
【００７５】
第７実施形態
図２６乃至図２９を参照して、第７実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図２６は、第７実施形態におけるニードル位置決め装置７１の概略斜視図である。
【００７６】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材７５は、第１回転部材４に提供される。概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材７８及び７９は、第２回転部材７５に提供される。ニードルホルダ部材７８及び７９は、それぞれ、円筒型の保定部分７８ｂ及び７９ｂ（ニードルホルダの固定部材）と、分離部分７８ｃ及び７９ｃと、ヒンジのコンポーネントである回転部分７８ｄ及び７９ｄとを含む。図面を参照するに、ニードルホルダ部材７８及び７９は、回転シャフトとして機能する回転部材７８ｄ及び７９ｄの周りに回転する。しかしながら、ニードルホルダ部材７８及び７９の構造は、これに限定されるものではない。例えば、回転シャフトの代わりに、ボールジョイントが使用されてもよい。
【００７７】
円筒型の孔であるスライド部分７５ｂは、第２回転部材７５の上面に形成される。ニードルホルダ部材７８及び７９が第２回転部材７５に取り付けられるように、ニードルホルダ部材７８及び７９の分離部分７８ｃ及び７９ｃは、それぞれ、互いに接し、ニードルホルダ部材７８及び７９の保定部分７８ｂ及び７９ｂは、それぞれ、第２回転部材７５に提供されたスライド部分７５ｂを含む係合部材に係合する。
【００７８】
図２８に示されるように、第２回転部材７５の上面７５ｃは、ニードルホルダを保持する保持部分として機能する。ニードルホルダ部材７８及び７９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔７８ａ及び７９ａを形成する。ニードルホルダが第２回転部材に係合するとき、抑制ユニット（不図示）は、互いに関連するニードルホルダ部材７８及び７９を抑制するために提供される。
【００７９】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。ニードルが挿入された後にニードルホルダをリリースする方法が説明される。
【００８０】
まず、図２９Ａに示されるように、ニードルホルダは、ニードルから離れる方向に、スライド部分の軸の周りに回転する。次に、図２９Ｂに示されるように、回転部分７８ｄ及び７９ｄは、ニードル位置決め装置から離れてニードルホルダ部材７８及び７９を移動させるために、回転する。このように、ニードルが挿入された後、ニードルホルダは、リリースされる。上述の実施形態と同様に、図２９Ｃに示されるように、必要に応じて、ニードルホルダの全体を移動させることによって、ニードルホルダは、ニードル位置決め装置からリリースされる。
【００８１】
図２９に示す本実施形態におけるニードルホルダをリリースする方法のように、ニードル位置決め装置からニードルホルダを完全に取り外す代わりに、ニードルホルダは、図２９Ｂに示されるように、一時的に退避させてもよい。このような場合、第１及び第２実施形態で説明した効果が実現されるだけではなく、リリースされた後にニードルホルダが失われるリスクが低減される。また、図２９Ａに示されるように、まず、ニードルホルダは、ニードルの半径方向に、ニードルから離れて移動するため、ニードルホルダがリリースされるときに、ニードルとニードルホルダとの間の干渉のリスクが低減され、安全性が増加する。
【００８２】
本実施形態において、ヒンジのコンポーネントである回転部分７８ｄ及び７９ｄは、図２９Ｂに示されるように、ニードルホルダを一時的に退避させる退避ユニットとして使用される。しかしながら、退避ユニットは、これに限定されるものではなく、ニードル位置決め装置に対して一時的に抑制されるいかなるユニットが使用される。例えば、ニードルホルダは、ストリングでニードル位置決め装置に連結される。
【００８３】
第８実施形態
図３０乃至図３２を参照して、本発明における第８実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図３０は、第８実施形態におけるニードル位置決め装置８１の概略斜視図である。
【００８４】
図面を参照して、ニードル保持ユニットであるニードルホルダが詳細に説明される。第１実施形態と同様に、第１回転部材４に関連して回転可能である第２回転部材８５は、第１回転部材に提供される。概略斜視図に示されるように、ニードル保持ユニットであるニードルホルダ部材８８及び８９は、第２回転部材８５に提供される。図３２に示されるように、ニードルホルダ部材８８及び８９は、それぞれ、分離部分８８ｃ及び８９ｃを含み、磁石からなる連結部分８８ｄ、８８ｅ、８９ｄ及び８９ｅ（斜線部）は、分離部分８８ｃ及び８９ｃに提供される。連結部分８８ｄ及び８９ｄは、磁石によって、互いに連結され、連結部分８８ｅ及び８９ｅは、磁石によって、互いに連結される。面ファスナーのピースからなる保定部分８８ｂ及び８９ｂ（斜線部）は、それぞれ、ニードルホルダ部材８８及び８９の側面に提供される。図３１Ｂに示されるように、面ファスナーのピースからなる保持部分８５ｂ（斜線部）は、第２回転部材８５の内側面に提供される。ニードルホルダが第２回転部材８５に固定されるように、保定部分８８ｂ及び８９ｂ（ニードルホルダの固定部材）は、面ファスナーのピースによって、保持部分８５ｂ（係合部材の固定部材）に結合される。ニードルホルダ８８及び８９は、３６０度回転可能にニードルを保持し、長手方向にニードルを導くことができる貫通孔８８ａ及び８９ａを形成する。
【００８５】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。
【００８６】
ニードルが挿入された後にニードルホルダをリリースする方法が説明される。ニードルホルダがニードルからリリースされるように、ニードルホルダ８８及び８９は、保持部分８５ｂから保定部分８８ｂ及び８９ｂを移動させている間、ニードルの長手方向にスライドされ、連結部分は、互いから分離される。このように、ニードルホルダの全体は、ニードル位置決め装置からリリースされる。また、保定部分は、連結部分を互いに分離している間、保持部材から取り外されてもよい。本実施形態によれば、第２回転部材又はニードルホルダに物理的なフィッティングユニットを提供することが困難である場合であっても、ニードルホルダは、ニードル位置決め装置に容易に固定される。また、連結部分８８ｄ、８８ｅ、８９ｄ及び８９ｅは、互いに対して２つのニードルホルダを抑制するために使用されるため、貫通孔８８ａ及び８９ａの位置決め精度が向上する。
【００８７】
本実施形態において、連結部分８８ｄ、８８ｅ、８９ｄ及び８９ｅは、磁石からなり、保定部分８８ｂ及び８９ｂ、及び、保持部分８５ｂは、面ファスナーのピースからなる。しかしながら、連結部分８８ｄ、８８ｅ、８９ｄ及び８９ｅが面ファスナーのピースからなり、保定部分８８ｂ及び８９ｂ、及び、保持部分８５ｂが磁石からなっていてもよい。本発明は、面ファスナーのピース及び磁石に限定されるものではなく、両面テープのピース、接着剤、機械的フィッティングユニット又はそれらの組み合わせを含むコネクタのいかなる組み合わせを含む。互いに対して連結部分を位置決めする精度、及び、保持部分に対して保定部分を位置決めする精度が向上されるように、連結部分、保持部分及び保定部分は、マークを有する。本実施形態で説明した構造は、例えば、第１乃至第４、第６及び第７実施形態におけるホルダに適用してもよい。
【００８８】
ニードルホルダ
その他の形態のニードルホルダ及びニードルホルダ部材は、上及び下で説明したようなニードルホルダの代わりに使用される。例えば、ニードルホルダは、リリースのためのコンフィギュレーションの４つの典型的なタイプの１つを有する。第１例は、分離ニードルホルダである。図９は、完全に分離したニードルホルダのそのような実施形態を示し、ニードルホルダは、ニードルをリリースするときに、回転式ガイドから外れる。第２タイプは、非分離ニードルホルダである。図１８（ａ）は、そのような実施形態を示し、１つのニードルホルダ部材４９がニードルをオープン及びリリースするとき、ニードルホルダ４８は、回転式ガイドにそのままとどまり、これは、部分的に取り外し可能である。次のニードルを導く又は患者が移動することを可能にするニードルの解放するための回転式リングを移動させるとき、ニードルホルダの付属部材が既に挿入されたニードルに干渉しないように、回転式ガイドは、１つの方向に回転する必要がある。第３タイプは、部分的分離ニードルホルダである。図２３Ａのその図は、そのような実施形態を示し、ニードルホルダ５９は、取り外され、ニードルをリリースし、ニードルホルダ５８の別の部材は、回転式ガイドにまだ結合されている。また、第２非分離ニードルホルダと同様に、次のニードルが使用されるべきとき、回転式ガイドは、ニードルホルダの連結部材が既に挿入されたニードルに干渉しない方向のみに移動しなければならない。第４タイプは、退避可能ホルダである。図２９Ａに示すニードルホルダは、退避可能に設計されている。ニードルホルダは、２つのピースにオープンすることによってリリースし、その後、それは、ガイドリング内側空間から外に反転する。これは、ホルダが次のニードルガイドのための次の位置に移動するときに、ニードルホルダが既存のニードルに干渉することを緩和する。
【００８９】
これらの４つのコンフィギュレーション、その他のコンフィギュレーション、又は、それらの組み合わせ（即ち、マルチニードルホルダを備えた機器のための）のいずれも、提案されたコンフィギュレーション及び用途に依存して使用される。
【００９０】
分離ニードルホルダの特別な利点は、患者及びニードル挿入位置を見るための広い、クリアな空間と、既存のニードルとの機械的干渉の欠如とを含む。非分離ニードルホルダの特別な利点は、リリースに際してホルダピースがリング又は医師の手の外に落ちないという事実を含み、取り扱う必要がある少数のピース、及び、医師のための容易なリリース機構が存在する。しかしながら、回転式ガイドが１つの方向に移動するだけでない限り、機械的な干渉が起こる可能性がある。部分的分離ニードルホルダの特別な利点は、ホルダピースがリング又は医師の手の外に落ちないという事実を含む。このタイプのニードルホルダとの潜在的な機械的な干渉は、回転式ガイドを１つの方向に移動させることだけによって減少される。このコンフィギュレーションは、使用の間にリング又は医師の手の外に潜在的に落ちる可能性がある１つのピースも有する。退避可能ニードルホルダの特別な利点は、ホルダが完全に分離しないため、使用の間に落ちるホルダのピースが存在しないという事実を含む。取り扱うべき少数のピースも存在する。このコンフィギュレーションは、医師に対して、挿入部位のクリアな視界も提供する。退避可能ニードルホルダは、回転式ガイドの内側空間から離れて避けるため、それは、ニードルとの干渉を回避する。しかしながら、このコンフィギュレーションは、正常に機能するためには、ここで示したような機構などの複雑な機構を必要とする。
【００９１】
幾つかの実施形態において、ニードルとニードルホルダとの間に、ニードルの部分、ニードルホルダによって保持されたニードルのセクションである部分の少なくとも一部を取り囲む小さなチューブ又は中空シリンダなどの付加的な要素が存在してもよい。この要素は、ニードルと一体的に形成されてもよいし、別であってもよい。幾つかの実施形態において、それは、使い捨てであり、使用後のニードルとともに捨てられる。幾つかの実施形態において、付加的な要素は、四角形、長円形、又は、矩形断面又は不均一断面などの異なる形状を有する。この付加的な要素は、堅固又は柔軟であり、例えば、ニードルを把持するため、及び／又は、ニードルホルダにより強固に固定するための付加的な要素を医師に与えるために、使用される。これは、医師がニードルを容易に操作するにはニードルが細すぎる場合に、特に有利である。この要素は、アダプタとして機能もする。このように、複数の要素が提供され、中空シリンダ（又はその他の形状）ピースのそれぞれは、同一の外径を有するが、異なる内径を有する。これは、ニードルに適合するために孔が寸法決めされる実施形態において、異なる口径のニードルを同一のニードルホルダで使用することを可能にする。
【００９２】
第９実施形態
図３３乃至図３５を参照して、種々のバリエーションを含む第９実施形態が説明される。図３３Ａは、第９実施形態におけるニードルガイド９８を含むニードルホルダの概略斜視図である。この実施形態で説明されるようなニードルホルダは、例えば、様々なその他の実施形態で説明されるようなニードル配置装置、又は、異なるニードル配置装置と組み合わされる。更に、ニードルホルダの２つの側面−ニードルを導く貫通孔、及び、係合部材とのアタッチメントは、実施形態又は特定の装置を定義するために使用される実施形態の側面に基づいて、別々に変更される。更なる詳細において、ニードルホルダは、支持部材１０２と、アタッチメント部分１０３とを含み、アタッチメント部分１０３は、第２回転部材（不図示）又は係合部材（不図示）などにおいてニードル位置決め装置に取り付けられる。軸Ａに沿った２つの断面図（図３３Ｂ及び図３３Ｃ）に示されるように、ニードルガイド９８の貫通孔１０８は、Ｃ形状、Ｕ形状及び半円を含むが、それらに限定されない種々の形状の１つである。貫通孔のスリット幅は、パラメータ「Ｇ」によって表される。
【００９３】
図３４Ａ乃至図３４Ｇは、貫通孔１０８に位置するニードル１０とともに、及び、なしに、貫通孔１０８を包含するニードルガイド９８又はニードルガイド９８及び９９の典型的な実施形態を表す。これらの図面は、幾つかの実施形態において、ニードル１０が矢印「ａ」によって表されるような角度でリリースされることを明示する。図３４Ａ乃至図３４Ｃ及び図３４Ｇの実施形態は、種々の変形可能なニードルガイドを明示し、ニードルガイドを簡単に変形させ、ニードルを取り出すために適切な角度におけるニードルの圧力の行使によって、ニードルは、ニードルガイドから取り外される。
【００９４】
その他のバリエーションにおいて、図３５Ａによって例示されるように、ニードルホルダの概略斜視図が示される。この実施形態の第１バリエーションのそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。ニードルホルダは、ニードルガイド９８と、ハンドル１０４とを含み、図３５Ｂの断面図に示されるように、ハンドルは、２つのウイング１０４（上及び下）を有する。ニードルガイドは、２つのスプリング部材１０５を有する。この図において、Ｃ１及びＣ２として示された矢印は、ニードルのリリースのための変位の方向を示し、Ｃ１は、ハンドル１０４に関する方向であり、Ｃ２は、ニードルガイド９８に関する方向である。ニードルのリリースは、ニードルガイドの部分を変形又は変位させるために、ニードルに対する力によって影響される。
【００９５】
第１０実施形態
この実施形態の係合部材及びニードルホルダは、ニードルホルダにニードルを取り外し可能にロックするための手段を含む。これらの図面において、スプリングは、ニードルガイド９８にニードルをロックするために使用される。図３６Ａに示されるように、ニードルホルダは、ニードルガイド９８と、アタッチメント部分１０３に連結する支持部材１０２とを含み、アタッチメント部分１０３は、ニードル位置決め装置に取り付けられる。支持部材１０２は、ハンドル１０４に更に連結されるスプリング部材１０５に連結される。第２スプリング部材１０５は、ハンドル１０４をシャッター１０６に連結する。係合時、スナップフック１０７ａ及び１０７ｂは、かみ合い、所定の位置にシャッター１０６をロックする。
【００９６】
ＭＲＩユニットが可視化ユニットとして使用される、腫瘍などの目標に対する穿刺治療の詳細なワークフローは、第１実施形態と同様であり、その説明は省略される。本実施形態において、第１実施形態と同様に、マルチニードル穿刺が行われる場合、図５に示すそれらと同様な工程が行われる。ニードルが挿入された後にニードルホルダをリリースする方法が説明される。
【００９７】
まず、図３６Ａに示されるように、スプリング部材１０５は、ハンドル１０４ａを押圧することによって圧縮され、ハンドルアームは、方向Ｅ１に移動し、シャッター１０６は、ニードルガイド９８の貫通孔１０８のオープン側をカバーする（図３７Ａ参照）。方向Ｆ１におけるロック位置からのハンドル１０４ｂの圧縮は、スナップフック１０７ａ及び１０７ｂをリリースし、シャッター１０６をオープンする、Ｆ２として示された方向に変位を可能にする（図３７Ｂ参照）。シャッター１０６のオープンによって、ニードルは、ニードルガイド９８から容易に取り外される。図３６Ｂは、軸Ｄ−Ｄに沿った、図３６Ａのニードルホルダの断面図である。このように、本実施形態において、ニードルは、ニードルガイド９８にニードルをロックするために、スナップフック１０７ａ及び１０７ｂが互いに係合するまで、ハンドル１０４ａを押圧することによって、係合位置に置かれる。ニードルホルダの係合は、図３７Ａに示される。ニードルがリリースされるべきときに、ハンドル１０４ｂは、スナップフック１０７ａ及び１０７ｂを外すために押圧され、ニードルホルダ９８は、図３７Ｂに示す位置に移動する。そして、シャッター１０６は、貫通孔１０８から離れて移動し、貫通孔１０８に位置したニードルがニードルガイド９８から外に移動し、ニードルホルダから分離することを可能にする。
【００９８】
このように、図３６及び図３７に関連して示されたように、スプリングは、オープン及びロック位置の間でシャッター１０６を移動させることによって、ニードルを所定の位置にクローズ及び／又はロックするために使用される。その他の実施形態において、ニードルホルダは、スプリングなしにロック位置を提供し、これによりニードルホルダは、ニードルを保持する及びニードルを保持しない少なくとも２つのモードを有することとなる。ここで説明されるように、スプリングは、例えば、ホルダからニードルを取り出すために使用されうる。必要に応じて、異なる実施形態（例えば、スプリングホルダ及びスプリングイジェクタ）は、更なる実施形態に組み合わされる。
【００９９】
第１１実施形態−基準マーカー
本出願は、装置の一部として、１つ以上のＭＲＩ−可視マーカーの追加を更に考慮する。これは、例えば、ニードルが挿入より前に正確に位置決めされることの確認を提供する。
【０１００】
例えば、ベース本体、第１回転式ガイド、第２回転式ガイド、及び／又は、ニードルホルダの所定の位置に配置されたＭＲＩ−可視基準マーカー。ＭＲＩ誘導診療の間、それらのマーカーの画像は、それらの部分のそれぞれの空間位置及び姿勢を得るために、ＭＲＩスキャナによって取得される。基準マーカーは、ニードル位置及び姿勢が基準マーカーで追跡することができるように、リファレンスとして機能する。
【０１０１】
容積測定ＭＲＩスキャン（Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ＭＲＩ  ｓｃａｎｓ）は、（例えば、ＲＦコイルアタッチメントに配置された）固定リファレンス基準及び回転式ガイドの少なくとも１つに配置された移動可能な基準に基づいて、ニードルの先端の位置及び姿勢を確認することができる。例えば、全てのニードル切開について、マニピュレータと患者の位置がＭＲＩシステムの座標に対して登録できる配置が想定される。ニードル切開処置の間、ニードルの先端の位置も、マニピュレータ、患者及びＭＲＩシステムに対して登録される。マルチニードルガイドを有する装置において、ニードルガイドのそれぞれは、ニードルホルダにつけられたＭＲＩ可視マーカーを有する。幾つかの実施形態において、ＭＲＩ可視マーカーは、ニードルに平行な長軸を備えたニードルガイド又はニードルホルダのその他の部分に取り付けられた細長いバー又はチューブを備える。
【０１０２】
このように、幾つかの実施形態において、ＭＲＩ画像が機器に位置決めされたニードルで取得された後、バーチャルニードル軌道が決定される。使用において、画像が取得された後、バーチャルニードル軌道を得るために、ＭＲＩ可視マーカーの位置とニードル自身との間のオフセットが差し引かれる。幾つかの実施形態において、バーチャルニードル軌道は、医師に正確なニードル位置を明確に示すために、ＭＲＩ画像で表示される。
【０１０３】
ニードル位置決め装置での基準マーカーの使用は、図５で説明されたそれと同様なワークフローによって実現される。幾つかの実施形態において、単一のスキャンが機器の登録及びニードル挿入位置の計画の両方に使用されるように、基準マーカーは、ベース、第１回転部材及び第２回転部材の少なくとも１つに位置する。このように、基準は、必要なスキャンの数を低減するために使用される。
【０１０４】
ＭＲＩ可視マーカーは、画像の周囲の部分に対して明らかな明暗を有するＭＲＩ画像を提供する目的のために、現在知られている、又は、これらから知られるＭＲＩ撮像媒体の多数の異なるタイプのいずれかであるＭＲＩ撮像媒体（又は、ＭＲＩ撮像造影剤）を含む。ＭＲＩ撮像媒体は、好ましくは、中間又は高強度信号を有する。ＭＲＩ撮像媒体の例は、フェルモキシデスやフェルモクシルなどの酸化鉄ベースコロイドだけではなく、ニッケル、コバルト、マグネシウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、テルビウム、それらの合金及び酸化物などの強磁性体又は超常磁性材料を含むが、それに限定されるものではない。付加的なＭＲＩ撮像媒体は、米国特許第５４２７０９９号明細書に開示されたそれらやフッ素１９（Ｆｌ１９）化合物（米国特許第６９７５８９６号明細書参照）などの脂質を含む。１つ以上の異なるＭＲＩ撮像媒体が使用されてもよい。ＭＲＩ撮像媒体は、例えば、固体材料、又は、液体、ゲル又はゾルの混合として使用されてもよい。
【０１０５】
その他のモダリティに適用される場合、基準マーカーは、上で開示されたようなＭＲＩスキャナによって読み取り可能である必要はない。また、基準マーカーは、具体的な画像診断法（例えば、ＣＴ）に適合するために変更又は取り除かれる。
【０１０６】
第１２実施形態
図３８乃至図４０を参照して、第１２実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図面を参照して、係合部材及びニードルホルダが詳細に説明される。これらの係合部材及びニードルホルダは、ここで説明されるようなニードル位置決めユニット又はその他のニードル位置決めユニットとともに使用される。この実施形態で説明されるデザインは、挿入時に皮膚及びニードルにアクセスするための円形の貫通孔を備える円形のニードル位置決めユニットを考慮する。しかしながら、その他の同様なデザインもこの実施形態の範囲内である。
【０１０７】
小さな取り外し可能なニードルホルダが使用される使用において、ニードルホルダが位置決め装置からリリース又は取り除かれると、ニードル位置決め装置の中間を介して潜在的に落下することができる。これは、特に、ニードルホルダが小さなサイズを有する場合やマルチニードルが考慮される場合に関連する。このように、ニードルホルダがリリース又は取り外された場合、処置の間に、ニードルホルダが回転式ガイドを介して落下することを防止するために、ニードルホルダが処置空間から完全に取り外されるように、リングに開口を提供する本実施形態が提供される。
【０１０８】
ニードルホルダ１２０は、図３８乃至図４０の全てに示されるように、大きなリング（スリットなし）、又は、大きなＣ形状又はＵ形状であるニードルホルダのコンポーネントを有する。これらのコンポーネントは、ニードル位置決め装置の第２回転部材と連結し、これは、ニードル位置決め装置の孔を介してニードルホルダが落下することを防止する。
【０１０９】
図３８Ａ乃至図３８Ｃに示す実施形態は、リングとして形成された付属部分を備えるニードルホルダである。ニードルホルダ１２２のこのリング部分は、第２回転部材（不図示）においてニードル位置決め装置に取り付けられる。その他の実施形態に対して上で説明したように、ニードルホルダは、ニードル位置決め装置への取り付けより前に、殺菌される。この実施形態において、リング１２４の内円は、実質的に、同一の直径を有し、第２回転部材（不図示）の内円の上に置かれる。この実施形態は、ピンでロックされるとき、ニードル位置決め装置及びニードルホルダが適切な位置に正確に位置合わせされ、それに応じて移動するように、第２回転部材に位置する突出ピンに位置合わせされた孔１２３を示す。この実施形態は、３つのピンに対応する３つの孔１２３を示す。しかしながら、その他の実施形態は、２つ、４つ、５つ、６つ又はそれ以上の孔及びピンを含む、又は、取り付けの別の手段を有してもよい。ニードルホルダは、ユーザがニードルホルダを容易に取り付け又は取り外しできるように、ハンドル１２６を有する。内径及び外径が同一である必要はないものの、この実施形態において、ニードルが置かれた後にそれが取り外されるときや別のニードルの配置の前、又は、即ち、アブレーション又は凍結療法を受ける前など、それが置かれる、又は、それが取り外されるとき、ニードルホルダが回転式ガイドのニードルガイド機構に落下しないように、リング１２５の外径は、ニードル位置決め装置の第２回転部材の内径よりも大きい。
【０１１０】
図３８におけるニードルガイドは、Ｃ形状ニードルガイドを示す。幾つかの同様な実施形態において、ニードルホルダ１２１は、ここで開示されたようなその他の実施形態に示すその他のニードルホルダとして形成されてもよい。例えば、図３４参照。リングの外径及び内径は、回転式ガイドに落下しないように、適切に選択される。
【０１１１】
図３９は、オープンリング形状アタッチメントを有するニードルホルダの実施形態を提供する。この実施形態のリング１２及びニードルホルダの特徴及び機能は、図３９に示す実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。上で説明した特徴に加えて、この実施形態は、ニードルの挿入の後、ニードルホルダの容易な取り外しのためのリングにおけるスリット開口１２９を提供する。ニードルが患者の体に挿入されると、ニードルは、ニードルガイドからリリースされ、ニードルホルダは、回転式ガイドから分離される。これは、ニードルホルダを、ニードル位置決め装置に見られるピンから持ち上げることによって行われる。そして、ニードルホルダは、挿入されたニードルがスリット１２９を通過するように、装置から離れて移動する。このように、ニードルホルダは、治療領域の外で完全に取り外される。図３９に示すように、スリットは、ニードルの直径よりも大きくなければならず、ニードルホルダの取り外しの間、医師によって、スリットを介して置かれたニードルを通過させることを可能にするために、実質的に大きいことが好ましく、患者を不安にさせるための十分な力でニードルとスリットとを接触させずに行われることが好ましい。
【０１１２】
図４０に示す実施形態は、部分的又はＣ形状リングを有するニードルホルダの別のオープンリングの実施形態である。この実施形態のニードルホルダの特徴及び機能は、図３８及び図３９の実施形態と同様であり、より容易な取り外しのためのより大きな開口を備える。この実施形態は、リング状アタッチメント１２４の異なる配置をニードルガイド１２１に提供する。
【０１１３】
図４０に示すように、ニードルガイド１２１は、例えば、図３９よりも、挿入ポイントに向かってより深く延在する。この実施形態におけるニードルホルダ１２１は、ガイドの上端１２７を挿入ポイントに近接させることを可能にする、挿入ポイントに近接して更に延在する下端１２８を有する。挿入ポイントに近接する上端１２７によって、ニードルによる治療のためのより大きいワークスペースを形成して、ユーザは、ニードルをより深く挿入することができる。
【０１１４】
同様に、図３８に示すニードルホルダの特徴は、リングに対して、挿入ポイントに近接して位置決めされたニードルホルダの下端１２８をニードルホルダ１２１が有することである。これは、より高く位置決めされたニードルガイドを備える実施形態と比較して、治療に使用されるニードルがより深く挿入されるように、ガイド１２７の上端が挿入ポイントに十分に近接した高さにあることを可能にする。
【０１１５】
ニードルホルダが挿入ポイントから離れて少し遠くに位置するならば、ニードルは、その全範囲に使用することができず、目標位置に到達するために、体に十分に延在することができない。従って、本実施形態が提供され、挿入ポイントを介してニードルの長い部分の挿入を可能にするために、ニードルホルダが回転式ガイドに関連して低くされる。従って、挿入ポイントに近接してニードルホルダを位置決めすることによって、ニードルの有効長は、医師がニードルを患者により深く挿入し、より大きいワークスペース又はより大きな可能治療領域を有することを可能にする。
【０１１６】
患者の体は、湾曲を有し、回転式ガイド機器の開口の上方に延在するため、幾つかの実施形態において、ニードルホルダの底部は、回転式ガイド機器の底面から約２０ｍｍの高さ内で設計される。ニードルの未挿入部分を３０ｍｍ未満に制限するために、ニードルホルダの上部は、回転式ガイドの底面から３０ｍｍにある、又は、それ未満にある。その他の実施形態において、ニードルホルダの底部は、回転式ガイドの底面から約１５ｍｍ、２０ｍｍ又は２５ｍｍの高さを有し、ニードルホルダの上部は、１０ｍｍから３０ｍｍまでの１５ｍｍ未満で定める、回転式ガイドの底面から２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ又は３５ｍｍ未満の高さを有するように、ニードルホルダが設計されることが考えられる。
【０１１７】
この実施形態において、図３８乃至図４０に示すニードルガイドは、分離可能ニードルガイドを含み、その他のニードルガイドは、第１１実施形態として説明された特徴と組み合わされると考えられる。例えば、図１、図６、図１２、図１５、図１９、図２４、図２６又は図３０のいずれか１つに示すようなニードルガイド又はホルダ部材は、この実施形態において説明されるようなニードルホルダを形成するために使用される。従って、例えば、くさび形、半円筒型又は円筒型保定部分の代わりに、ニードルホルダは、ニードルホルダをニードル位置決めアタッチメントに取り付けるために、リング状又はＣ形状部分を含む。
【０１１８】
同様に、ニードルホルダにおける突出部分や凹部分であるスライド部分である、図１、図６、図１２、図１５、図１９、図２４、図２６又は図３０のいずれか１つに示すような保定部材は、回転部材に提供される。しかしながら、各実施形態において、スライド部分は、ニードルホルダに提供され、保定部分は、回転部材に提供される。上述の効果と同様な効果がこの変更によって実現されることは、当業者にとって明らかである。
【０１１９】
また、上述の実施形態において、グリップのような部分は、ニードルの挿入を容易にするために、ニードル１０の端部分に提供される。この部分は、ニードルから分離可能に構成することができる。そのような場合、ニードルホルダによって形成された貫通孔は、貫通孔に沿って導かれることによって対象に挿入されたニードルからニードルホルダを取り外すための開口として機能し、ニードルホルダは、ニードルの長手方向に、上方向にニードルホルダを移動させることによって、回転部材及びニードルから取り外される。
【０１２０】
第１３実施形態
図４１Ａ乃至図４１Ｅを参照して、第１３実施形態が説明される。この実施形態に示す係合部材及びニードルホルダは、上述の実施形態のニードル位置決めユニット又はその他のニードル位置決めユニットと組み合わされる。
【０１２１】
図４１Ａ及び図４１Ｅにおいて、係合部材がニードル位置決めユニットに確実に取り付けられた位置決め装置の例が示される。簡単にするために、２つのマッチング面のみが示され、ニードル位置決めユニットの残りは示されない。図４１Ａは、位置決め装置のマッチング面を示し、係合部材は、ニードル位置決めユニット（この図では見えない）におけるキー穴１３６への係合部材におけるキー１３２の挿入、ニードル位置決めユニットのホルスター１３４ａ及び１３４ｂへの係合部材のアーム１３０ａ及び１３０ｂの挿入、ハンドル１３１の上のヒンジ１３６のクラスピングを介してニードル位置決めユニットに固定される。分離部は、図４１Ｂ及び図４１Ｄに示される。図４１Ｂは、ニードル位置決めユニットにおけるマッチング面を示す。この面の上は、ホルスター１３４ａ及び１３４ｂ、ヒンジ留め金１３５及びキー穴１３６である。図４１Ｃは、係合部材及びニードルホルダにおけるマッチング特徴を示す。
【０１２２】
このように、使用において、アーム１３０ａ及び１３０ｂは、ホルスター１３４ａ及び１３４ｂにスライドする。ホルスター１３４ａ及び１３４ｂは、アーム１３０ａ及び１３０ｂの大部分をカバーすることができ、アーム１３０ａ及び１３０ｂがニードル位置決めユニットの上面から離れて持ち上げられることを防止することができる。係合部材に位置するキーは、キー穴１３６に置かれ、ヒンジ留め金１３５は、ハンドル１３１をカバーするために回転される（図４１Ｄ参照）。
【０１２３】
係合部材及びニードルホルダは、ニードル位置決めユニットの上面に関連する角度で、ニードル位置決めユニットの上部（マッチング面）の上を移動することができる。幾つかの実施形態において、係合部材及びニードルホルダは、マッチング面に関連する角度、例えば、０乃至８０度で、又は、更に具体的には、３０乃至６０度で、置かれる、及び／又は、取り外される。これらの実施形態は、患者の体に向けられる力をより少なくすることを可能にし、以前に置かれたいかなるニードルの上にニードルを置くことも回避する。
【０１２４】
これらの特徴は、ニードルホルダをニードル位置決めユニットの可動部に固定する手段を提供し、（ａ）凹部分（例えば、キー穴１３６）に係合する突出部分（例えば、キー１３２）の使用、（ｂ）係合部材（１３０ａ及び１３０ｂ）のアームを保持する挿入部分（ホルスター１３４ａ及び１３４ｂ）の使用、及び、（ｃ）ヒンジレセプター（例えば、ハンドル、１３１）を保持するヒンジ部材（例えば、ヒンジ留め金１３５）の使用を例示する。これらの固定機構のうちの１つ、２つ又は３つが使用される。その他の固定手段、又は、ここで説明したような複数の固定機構は、ニードルホルダをニードル位置決めユニットに固定するために一緒に使用される。
【０１２５】
図４１Ｄは、係合部材及びニードルホルダにおけるマッチング特徴の別の図を提供する。この特徴は、キー１３２である。使用において、キー１３２は、キー穴１３６に適合する。この特徴は、ニードルホルダがニードル位置決めユニットに正確に置かれるときにキーがキー穴に落ちることを医師が物理的に感知することを可能にするため、有利である。また、医師は、キーとキー穴との間に不規則なギャップがあることを感知することによって、ニードルホルダが誤った位置に載置されているかどうかを明白に検知することができる。１つ、２つ、３つ、４つ又はそれ以上のキー及びキー穴があってもよく、それらは、係合部材におけるキーで示されるように置かれるか、反対に、キーは、ニードル位置決めユニットに置かれる。
【０１２６】
図４１Ｅにおいて、係合部材及びニードルホルダがニードル位置決めユニットの上面に置かれ、アーム１３０ａ及び１３０ｂがホルスター１３４ａ及び１３４ｂにスライドすることが示される。これらのホルスター１３４ａ及び１３４ｂは、アーム１３０ａ及び１３０ｂがニードル位置決めユニットの上面から離れて持ち上げられることを防止する。それらは、ニードルホルダがリングの中心の周りで回転することも防止する。この図面において、係合部材は、ニードル位置決めユニットにおけるキー穴１３６への係合部材におけるキー１３２の挿入、ニードル位置決めユニットのホルスター１３４ａ及び１３４ｂへの係合部材のアーム１３０ａ及び１３０ｂの挿入、ハンドル１３１の上のヒンジ１３６のクラスピングを介してニードル位置決めユニットに固定される。
【０１２７】
図４１Ｅにおいて、係合部材の下部におけるキー１３２は、ニードル位置決めユニットの上面におけるキー穴１３６にスライドするために示される。アーム１３ａ及び１３０ｂは、キー１３２がキー穴１３６に適切に位置合わせされない限り、ホルスター１３４ａ及び１３４ｂにスライドすることができない。
【０１２８】
係合の追加保証のために、ユーザは、マッチング面の外周に沿ってそれらの指を動かすことによってニードルホルダが適切に位置するかどうか、及び、キー１３２の外がニードル位置決めユニットと同一平面ではない感覚を決定することができる。このキー１３２は、ニードルホルダがリングの中心から離れて半径方向又はニードル位置決めユニットの上面から離れて垂直方向を除くいかなる方向に移動することを防止する。キー１３２は、キー穴１３６に対してタイトな適合を有するように製造することができる。これは、キー穴１３６に置くための、及び、キー穴１３６から取り外すための付加的な力を必要とする。この特別な力は、使用の間、ガイドが偶然に位置合わせを誤ることを防止することができる。
【０１２９】
図４１Ｅにおいて、ニードルホルダがヒンジ留め金１３５を使用してニードル位置決めユニットの上面に固定されることが示される。この留め金１３５は、ニードルホルダにおけるハンドル１３１のプロファイルとマッチする形状を有する。この特徴は、位置合わせの誤りがあると、この留め金がラッチされることを防止するための手段を提供する。留め金１３５がニードルホルダにおけるハンドル１３１にラッチされる場合、ハンドル１３１の上部における湾曲プロファイルによって強制的に伸張させる。この力は、ニードルホルダをニードル位置決めユニットの上面に対して堅固に押圧する状態を保つ。この留め金１３５及びハンドル１３１の位置決めは、ニードルホルダが単一のハンドに置かれてラッチされることを可能にする。また、この留め金１３５は、留め金が場所にロックされるような載置の場合には、医師にクリック感触を随意的に提供することができる。これによって、医師は、触覚を使用することだけによって、ニードルホルダが適切に載置されたかどうかを確認することができる。更に、医師が患者に位置しているロボットにおけるニードルホルダを載置する、及び／又は、取り外す場合、医師は、留め金１３５を患者の皮膚に平行な方向に押す又は引く。従って、留め金１３５は、ロボットを備えるニードルホルダを非常に大きな力で患者に押し付けることを回避することができ、患者に載置されたロボットにおけるニードルホルダの取り付け及び／又は取り外しの場合には、患者の安心を改善することができる。
【０１３０】
図４１Ｃを参照して、ニードルを導く装置が説明される。図４１Ｃにおいて、
ニードルガイドのニードルホルダ部分は、スロットチャネル１３３によって形成される。このチャネル１３３は、ニードルが迅速に挿入されて位置合わせされることを可能にする。ユーザは、ニードルが軌道から外れることを防止するために、チャネル１３３における開口に対して指又はその他の装置を押圧することによって挿入する間、チャネル１３３の内側にニードルを確保することができる。
【０１３１】
このように、この実施形態で説明された装置の使用は、幾つかの特別な有利な特徴を提供する。例えば、係合部材及びニードルホルダは、まず、アーム１３０ａ及び１３０ｂをホルスター１３４ａ及び１３４ｂにスライドさせ、キー１３２をキー穴１３６に位置させ、そして、ハンドル１３１にヒンジ１３５をラッチする−角度からそれを所定の位置にスライドすることによって、ニードル位置決めユニットのマッチング面に位置することができる。これは、単一のハンド、及び、水平又は垂直又はニードルの運動方向のいずれに向かう力が殆どないことによって行われる。係合部材及びニードルホルダは、ニードルを備えて、或いは、ニードルを備えずに、ニードルガイドに置かれる。ニードルが存在しないならば、ニードルは、簡単にガイドに置かれ、所望の位置に挿入される。この実施形態は、ニードルの挿入の後の係合部材の容易で単純なリリースを提供し、第２又は付加的な係合部材及びニードルガイドは、付加的なニードル配置のためのニードル位置決めユニットに結合される。
【０１３２】
第１４実施形態
図４２Ａ乃至図４２Ｆを参照して、本発明の第１４実施形態、ニードルホルダをニードル位置決めユニットに取り付ける装置が説明される。図４２Ａにおいて、アタッチメントの典型的な実施形態の例が示される。簡単にするために、２つのマッチング面のみが示される。しかしながら、この実施形態に示す係合部材及びニードルホルダは、上述の実施形態又はその他のニードル位置決めユニットと組み合わされてもよい。
【０１３３】
図４２Ａに示す典型的な実施形態において、ニードル位置決めユニットのマッチング面は、ニードルホルダが挿入され、ロックするために回転されることを可能にするキー穴を有する。図４２Ｂ及び図４２Ｃは、係合部材と、キー１４１を含むニードルガイドとを示す。このキー１４１は、非線形プロファイルを有する。図４２Ｄ及び図４２Ｅは、ニードル位置決めユニットにおけるキー穴１４２を示す。このキー穴１４２のプロファイルは、ニードルホルダのキー１４１が挿入されることを可能にする。このプロファイルは、ニードルホルダがニードル位置決めユニットの上面から離れて垂直に持ち上げられることを防止する。
【０１３４】
図４２Ａにおいて、キー穴１４２は、非線形パスを有するために示される。
ニードルホルダがキー穴１４２に挿入されるとき、それは、このパスに従うことができる。その他のパスは、同様に考えられ、キーをキー穴にラッチするために、端部での鋭敏な曲がり角又は付加的な曲がり角の代わりに湾曲パスを備えたパスを含む。これらのキー及びキー穴の特徴によって、医師が患者に位置しているロボットにおけるニードルホルダを載置する、及び／又は、取り外す場合、医師は、ニードルホルダを患者の皮膚に平行な方向に簡単にスライドすることができる。従って、この実施形態は、ロボットを備えるニードルホルダを非常に大きな力で患者に押し付けることを回避することもでき、患者に載置されたロボットにおけるニードルホルダの取り付け及び／又は取り外しの場合には、患者の安心を改善することができる。
【０１３５】
図４２Ｆにおいて、キー穴１４２の端部に位置決めされた場合におけるニードルホルダが示される。キー１４１の形状は、ニードルホルダが回転すること、又は、リングの中心から離れて半径方向に移動することを防止する。上述のように、スライドアーム及びホルダやラッチヒンジなどの付加的な係合手段は、この実施形態の一部としても含まれる。
【０１３６】
第１５実施形態
図４３Ａ乃至図４３Ｅを参照して、本発明の第１５実施形態、係合部材及びニードルホルダをニードル位置決めユニットに取り付ける装置が説明される。図４３Ａにおいて、この実施形態で説明されるような構造を備える装置の例が提供される。簡単にするために、２つのマッチング面のみが示される。図４３Ａに示す装置は、単一のアームのみが係合部材に提供されていることを除いて、第１３実施形態の装置と同様である。
【０１３７】
図４３Ｂ及び図４３Ｃは、ニードル位置決めユニットにおけるマッチング面を示す。この面に、ホルスター１５２及びヒンジ留め金１５３が存在する。図４３Ｄは、係合部材及びニードルホルダにおける幾つかのマッチング面を示す。これらの特徴は、アーム１５０及びハンドル１５１である。図４３Ｅにおいて、係合部材及びニードルホルダは、ニードル位置決めユニットの上面に置かれて示される。それは、アーム１５０をホルスター１５２に挿入するために、リングの中心の周りで回転させることができる。このホルスター１５２は、アーム１５０の大部分をカバーすることができ、アーム１５０がニードル位置決めユニットの上面から離れて持ち上げられることを防止する。
【０１３８】
図４３Ｅにおいて、ニードルホルダは、ヒンジ留め金１３５を使用してニードル位置決めユニットの上面に固定される。この留め金１３５は、係合部材におけるハンドル１５１のプロファイルとマッチする形状を有する。この特徴は、位置合わせの誤りがあると、この留め金１５３がラッチされることを防止する。留め金１５３がニードルホルダにおけるハンドル１５１にラッチされる場合、ハンドル１５１の上部における湾曲プロファイルによって強制的に伸張させる。この力は、ニードルガイドをニードル位置決めユニットの上面に対して堅固に押圧する状態を保つ。
【０１３９】
更にその他の実施形態において、図４３に示すような装置は、１つ以上のキー及びキー穴を備えて提供される。その他の実施形態において、異なる長さの係合部材における１つ又は２つのアームがある。同様に、ホルスター１５２は、異なる機器に適切なように、短くてもよいし、長くてもよい。ホルスターは、アームをニードル位置決めユニットに固定するための手段を提供し、回転方向に、又は、係合部材がマッチング面から離れて持ち上げられることを防止するために、運動を防止する。
【０１４０】
図４０、図４１及び図４３におけるアームの長さは、限定されることを意味しない。幾つかの実施形態において、アームは、これらの実施形態で示すアームよりも十分に短いかもしれないし、長いかもしれない。
【０１４１】
第１６実施形態
図４４及び図４５を参照して、第１６実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。
【０１４２】
図４４Ａ、図４４Ｂ及び図４４Ｃは、ニードル位置決め装置２０１を示し、ニードルは、ニードルホルダ２０８及び２０９にあり（図４４Ａ）、ニードルホルダ２０８及び２０９は、開き（図４４Ｂ）、ニードルホルダ２０８及び２０９は、ニードル位置決め装置２０１から取り外される。図４５は、ニードルホルダ２０８（図４５Ａ）及び２０９（図４５Ｂ）の概略斜視図である。
【０１４３】
図面を参照して、ニードル１０を保持するニードルホルダ２０８及び２０９が詳細に説明される。上述の実施形態と同様に、ニードルホルダ２０８及び２０９は、半円筒型の溝２０８ａ及び２０９ａが互いに接するとき、貫通孔を形成し、貫通孔は、３６０度回転可能にニードルを保持し、その長手方向にニードルを導くことができる。ニードル保持ユニットとしてのニードルホルダ部材２０８及び２０９は、第２回転部材２５に提供される。ニードルホルダ部材２０８及び２０９は、それぞれ、円筒型の保定部分２０８ｂ及び２０９ｂと、分離部分２０８ｃ及び２０９ｃとを含む。また、２つのスライド部分５５ｂは、第２回転部材の上面に形成される。ニードルホルダ２０８は、保定部分２０８ｂが第２回転部材に提供されたスライド部分５５ｂに係合するとき、円筒型である保定部分２０８ｂの中心軸の周りに回転可能である。そのようにして、ニードルホルダ２０９をする。
【０１４４】
図４５Ａ及び図４５Ｂで説明するように、ニードルホルダ２０８及び２０９は、保定部分２０８ｂ及び２０９ｂの同一の回転軸を有する歯車２０８ｄ及び２０９ｄを含み、示すように、歯車２０８ｄは、歯車２０９ｄに係合する。アクチュエータ２１０も歯車（不図示）を備え、歯車は、アクチュエータ２１０が動作しているとき、回転軸の周りに回転する。アクチュエータ２１０の歯車（不図示）は、歯車２０９ｄに係合し、アクチュエータは、歯車２０９ｄを保定部分２０９ｂの回転軸の周りに回転させるために構成される。歯車２０８ｄは、保定部分２０８ｂの回転軸の周りに、歯車２０９ｄの回転に従って歯車２０９ｄの逆の回転方向に回転する。歯車２０８ｄは、歯車２０９ｄが回転するにつれて、同一の回転変位又は同一の回転角度で回転する。
【０１４５】
本実施形態において、医師が図４４Ａで説明したニードル１０を患者の体に穿刺した後、医師は、アクチュエータ２１０を駆動するためのスイッチをオンにし、ニードルホルダがニードル１０から分離するように、アクチュエータ２１０によって、ニードルホルダ２０８及び２０８が開かれる（図４４Ｂ）。その後、医師は、ニードル位置決め装置からニードルホルダ２０８及び２０９を取り外す（図４４Ｃ）。このように、ニードルホルダ２０８及び２０９は、アクチュエータによって分離され、ニードル１０がリリースされるため、医師は、ニードルホルダを位置決め装置からより安全に取り外すことができる。
【０１４６】
本実施形態において、ニードルホルダ及び歯車は、使い捨てコンポーネントとしてともに構成される。例えば、ニードルホルダ及び歯車は、樹脂成形方法によって、低コストで、一体的に製造される。このように、これらのコンポーネントは、使用の後の殺菌工程を必要とする固有の困難を有さず、ワークフローを簡素化し、感染の潜在的なリスクを低減する使い捨てのコンポーネントである。
【０１４７】
本実施形態において、開閉構造は、２つの歯車２０８ｄ及び２０９ｄと、アクチュエータ２１０とを含む。しかしながら、本発明は、この実施形態に限定されない。ニードル位置決め装置２０１は、２つのアクチュエータを含んでいてもよい。それぞれのアクチュエータは、それぞれのニードルホルダ２０８及び２０９を回転させるためのそれぞれの歯車２０８ｄ及び２０９ｄに割り当てられる。また、ニードルホルダ及びアクチュエータの両方は、ニードル位置決め装置２０１から取り外し可能であってもよい。また、摩擦によって駆動されるけん引ローラなどのその他のトランスファー手段は、歯車２０８ｄ、２０９ｄ及びアクチュエータ３１０の歯車の代わりに使用されてもよい。更に、ベルト、プーリー、ワイヤなどの力及びトルクのトランスミッションのためのトランスファー手段の多様性は、ニードルホルダ２０８及び２０９、及び、アクチュエータ２１０に適用することができる。幾つかの実施形態において、アクチュエータは、ニードル位置決めユニットの可動部分に位置し、又は、それらアクチュエータは、係合部材又は代替的にニードルホルダに位置してもよい。
【０１４８】
第１７実施形態
図４６乃至図４９を参照して、第１７実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図４６Ａ、図４６Ｂ、図４７Ａ及び図４７Ｂは、ニードル位置決め装置２２１を提供し、図４８は、ニードル位置決め装置の概略断面図である。図４９Ａ及び図４９Ｂは、ニードルホルダ２２８及び２２９の図を提供する。
【０１４９】
上述の実施形態と同様に、ニードルホルダ２２８及び２２９は、半円筒型の溝２２８ａ及び２２９ａが互いに接するとき、貫通孔を形成し、貫通孔は、３６０度回転可能にニードルを保持し、その長手方向にニードルを導くことができる。ニードル保持ユニットとしてのニードルホルダ２２８及び２２９は、第２回転部材２５に提供される。ニードルホルダ２２８及び２２９は、それぞれ、円筒型の保定部分２２８ｂ及び２２９ｂと、分離部分２２８ｃ及び２２９ｃとを含む。また、２つのスライド部分５５ｂは、第２回転部材の上面に形成される。ニードルホルダ２２８は、保定部分２２８ｂが第２回転部材に提供されたスライド部分５５ｂに係合するとき、円筒型である保定部分２２８ｂの中心軸の周りに回転可能である。ニードルホルダ２２９は、同様に形成される。
【０１５０】
図４９で説明したように、ニードルホルダ２２８及び２２９は、圧縮トーションばねによって、互いに連結する。分離部分２２８ｃ及び２２９ｃは、互いに分離され、圧縮トーションばねがニードルホルダ２２８及び２２９からリリースされたときに、ニードルホルダ２２８及び２２９が開く。
【０１５１】
次に、ニードルホルダ２２９に取り付けられるストッパ２２９ｄが詳細に説明される。図４８は、ニードル位置決め装置２２１の概略断面図であり、断面図は、ストッパ２２９ｄにおける長手方向線を含む。ストッパ２２９ｄは、ニードルホルダ２２９の一部として提供される回転軸２２９ｅの周りに回転することができる。また、凸状部分２２９ｆは、ストッパ２２９ｄの遠位端に提供され、凹状部分２２８ｆは、ニードルホルダ２２８に提供される。凸状部分２２９ｆが凹状部分２２８ｆに係合し、ニードルホルダ２２８及び２２９から対向力を受けて圧縮トーションばね２３０が圧縮されたとき、ニードルホルダが図４６Ａ及び図４７で説明したクローズ状態にある条件が形成される。
【０１５２】
本発明において、医師が図４６Ａ及び４７Ａで説明したニードル１０を患者の体に穿刺した後、医師が押圧部分２２９ｇを垂直方向に押す／押圧するとき、圧縮トーションばね２３０の復元力によって、凸状部分２２９ｆと凹状部分２２８ｆとの係合がリリースされる。そして、図４７Ｂに示すように、ニードルホルダは、オープン状態に保たれる。その後、医師は、ニードル位置決め装置からニードルホルダを取り外す（図４６Ｂ）。
【０１５３】
本実施形態によれば、医師は、ニードル１０とニードルホルダ２２８及び２２９とが分離された条件の下でニードルを取り外すことができるため、医師は、より安全に位置決め装置からホルダを取り外すことができる。
【０１５４】
本実施形態において、ニードル１０の近傍に提供された押圧部分２２９ｇがニードル１０の長手方向に平行に押圧されるため、医師がニードル位置決め装置２２１からニードルホルダを取り外すとき、半円筒型の溝２０８ａ及び２０９ａによって形成された貫通孔を介して、ニードル１０の側面に与えられる外力を低減する効果が得られる。換言すれば、医師がニードル位置決め装置２２１からニードルホルダを取り外すときに、ニードル１０及び支点としての穿刺部分に与えられるニードル１０の曲げモーメントを最小化することが可能である。
【０１５５】
本実施形態において、ニードルホルダ及び圧縮トーションばね２３０は、使い捨てコンポーネントとして構成される。幾つかの例において、ニードルホルダ及び圧縮トーションばね２３０は、樹脂成形方法によって、一体的に製造され、低コストで提供される。
【０１５６】
本実施形態において、ばねのクリープ劣化の影響が小さいと考えられ、ニードルホルダ２２８及び２２９によってエネルギーを与える時間は、穿刺オペレーションが行われるときだけばねに適用されるため、ばねは、樹脂又は同種材料から形成される。
【０１５７】
更に、ニードルホルダは、単純な機械構造で開かれるため、回転部材の重さは、軽くなる。更に、ニードルホルダが使用されるたびに、それらを使用した後に行われる殺菌工程が省略される。これは、オペレーションワークフローを簡素化し、オペレーションのトータルコストは、低減される。
【０１５８】
本発明において、エネルギーを与える手段としての圧縮トーションばね２３０は、上で説明されたが、本発明は、この実施形態に限定されない。ニードルホルダを開くためのばねは、ニードルホルダと一体化されてもよいし、ニードルホルダから分離して提供されてもよい。また、本実施形態は、圧縮ばね及びトーションばねに限定されない。直動ばね又は引張ばねは、エネルギーを与える手段として、圧縮トーションばね２３０の代わりに使用されてもよい。また、スナップ式の機構、テープ、ベルクロテープ、磁石などの各種の固定手段は、凸状部分２２９ｆ及び凹状部分２２８ｆの係合手段の代わりに使用されてもよい。
【０１５９】
第１８実施形態
図２及び図５０乃至図５３を参照して、第１８実施形態が説明される。上述の実施形態のそれらと同様なコンポーネントは、同一の参照番号によって示され、その説明は省略される。図５０及び図５２は、ニードル位置決め装置２４１の概略斜視図であり、図５１は、ニードル位置決め装置２４１の概略断面図であり、図５３は、係合部材２４８及びニードルホルダ２４９の概略斜視図である。なお、図５１は、ニードル位置決め装置が図２と同一の断面で切断された場合におけるニードル位置決め装置の概略断面図である。斜め線は、切断部分に適用される。
【０１６０】
本実施形態において、ニードル位置決め装置のＲＣＭ機構は、図２の機構と共通している。本実施形態において、超音波モーターは、軸１２の周りの回転角度の位置決め機器として例示される。ニードル位置決め装置に組み込まれた超音波モーターの構造は、参照番号で説明される。
【０１６１】
図５１において、２５０は、弾性部材である。電気機械エネルギー変換素子２５１は、結合剤又は接着剤（不図示）によって、弾性部材２５０に取り付けられ、弾性部材及び電気機械エネルギー変換素子２５１は、一体的に形成され、バイブレーターとして動作する。フレキシブル基板などの電気回路は、電気機械エネルギー変換素子２５１に結合され、バイブレーターは、異なる位相の交流電圧を電気回路に与えることによって、進行波（ｔｒａｖｅｌｉｎｇ  ｗａｖｅ／ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｗａｖｅ）を生成する。係合部材２４８の一部であるローター２４８ｆは、皿ばねによって実現される所定の圧力で弾性部材２５０を押圧する。バイブレーター、電気回路及び皿ばね２５２は、第１回転部材及びケーシング２５３によって支持され、第１回転部材とケーシング２５３とは、互いに機械的に結合される。また、ローター２４８ｆは、回転可能であり、第１回転部材２６４に対して、スライダベアリング２５５を介して回転軸１２の周りに回転する。
【０１６２】
次に、超音波モーターの各部分の材料が説明される。弾性部材２５０の材料として、一般的な金属材料に加えて、部分安定化ジルコニア、窒化ケイ素、アルミナなどのファインセラミックスが使用される。ローター２４８ｆに関しては、安定したスライド特性及び耐摩耗特性を得られる材料選択が好ましい。ローター２４８ｆは、例えば、アルマイト処理又は窒化処理を、マグネシウム系アルミ合金、ＰＥＥＫ−ＣＦ３０などの繊維強化エンジニアプラスチック、部分安定化ジルコニアなどのファインセラミックス又は酸化アルミニウムの表面に与えることによって硬化した材料で形成される。
【０１６３】
更に、弾性部材とローター２４８ｆとの間の摩擦状態を改善するために、摩擦部材（不図示）が弾性部材及び／又は可動部材のスライド面に提供される。また、射出成形によってニードル１０を保持する部分及びスライド摩擦部分の両方を一体的に構成することも可能であり、各部分に異なる材料を使用することも可能である。また、両方の部分が分離して構成され、それらを一体化するために隣接させてもよい。
【０１６４】
電気機械エネルギー変換素子２５１は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）などの圧電セラミックによって形成されてもよい。皿ばねは、ばねのための一般的なスチール材に加えて、（ｉ）部分安定化ジルコニアや窒化ケイ素などの高靱性セラミック、（ｉｉ）ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアプラスチック、又は、（ｉｉｉ）安価な一般的なプラスチックから構成されてもよい。
【０１６５】
図面を参照して、ニードル１０を保持するニードルホルダ２４８及び２４９が詳細に説明される。上述の実施形態と同様に、ニードルホルダ２４８及び２４９は、半円筒型の溝２４８ａ及び２４９ａが互いに接するとき、貫通孔を形成し、貫通孔は、３６０度回転可能にニードルを保持し、その長手方向にニードルを導くことができる。本実施形態において、上の実施形態で説明した第２回転部材に対応するローター２４８ｆ及び係合部材２４８は、一体的に構成される。
【０１６６】
係合部材２４８及びニードルホルダ２４９は、フィッティング部分（突出部分）２４８ｄ及び２４９ｄと、分離部分２４８ｃ及び２４９ｃとを有する。フィッティング部分及び分離部分の機能は、第１５実施形態における図２２のニードルホルダの機能と共通しているため、フィッティング部分及び分離部分の詳細な説明は省略される。また、係合部材は、側面に、スケール部分２４８ｇを有してもよい。スケール部分２４８ｇは、上で説明したスケール部分４ａと同一の機能を有する。
【０１６７】
本発明において、医師が図４７Ａで説明したニードル１０を患者の体に穿刺した後、医師は、ニードル位置決め装置からニードルホルダを取り外す（図５０Ａ）。その後、医師は、図５１Ａに示すように、ニードル１０の軸に沿って、位置決め装置から離れてそれを引くことによって、係合部材２４８を取り外す。ワイヤ又は多関節リンク構造がニードル１０に結合され、ワイヤ又は多関節リンク構造が係合部材２４８のリングを介して延在する場合、閉ループ形状を有する係合部材２４８を取り外すことが困難である。この問題を解決するために、この実施形態における係合部材２４８は、図５２Ｂに示すようなニードル位置決め装置から離れて係合部材２４８を取り外すためのノッチ部分２４８ｅを有する。ノッチ部分２４８ｅのサイズは、ニードル１０の直径、ワイヤ又は多関節リンク構造も大きい。その他の実施形態において、係合部材は、第１３及び第１５実施形態で提供されたように大きなギャップを備えて形成されてもよい。
【０１６８】
本実施形態において、超音波モーターのためのローターを有するニードルホルダは、使い捨てコンポーネントとして容易に構成される。ニードルホルダは、樹脂成形方法によって、低コストで、一体的に製造される。特に、使い捨てニードルホルダは、弾性部材が硬質材料から構成される場合に、ローター２４８ｆの摩擦特性の変化に起因する信頼性の低下のリスクを低減することを実現する。更に、それは、殺菌工程を省略することを実現し、医師は、露出されたローターを使い捨てコンポーネントとして取り扱うことによって、オペレーションのためのコストの低減を予期することができる。
【０１６９】
本実施形態において、医師がニードル１０を患者の体に穿刺した後、医師は、ローター２４８ｆを取り外すことができ、そのため、皿ばね２５２が圧縮される短期間のみが存在する。この状況において、エンジニアプラスチック又は安価な一般的なプラスチックは、それが長期のクリープ抵抗を必要としないため、皿ばねなどの超音波モーターの押圧部材のための材料として使用される。この材料選択は、コスト低減及び軽量化に寄与する。
【０１７０】
本実施形態において、ニードルホルダ及び超音波モーターの一部であるローターが上では一体的に構成された構造であるが、本発明は、この実施形態に限定されない。例えば、ノッチ部分２４８ｅを提供することによって開ループ形状を有するホルダの構造が上では説明されたが、この実施形態の係合部材２４８は、医師が係合部材２４８を取り外すときに分離可能である２つの部分を備えることも考えられる。本実施形態において、スケール部分２４８ｇを有し、位置を計測するためにそれを使用する係合部材２４８が上では説明されたが、エンコーダなどの位置を検出するための電気機器がスケール部分の代わりに使用されることも考えられる。
【０１７１】
本実施形態において、回転軸１２の周りの回転駆動のための超音波モーターを使用する例であるが、超音波モーター以外の別のタイプのアクチュエータを使用することも考えられる。また、超音波モーター又はその他のタイプのアクチュエータは、回転軸１１の周りの回転駆動のために使用されてもよい。更に、リング状弾性部材を備えるリング状モーターを使用する例であるが、本発明は、これに限定されない。リニアモータータイプの超音波モーター、歯車、ベルトなどを使用することによって、ニードル位置決め装置を駆動することも考えられる。本実施形態において、超音波モーターの押圧部材として皿ばね２５２を使用する例であるが、波形ワッシャ、コイルばね、板ばねなどの種々のばねが皿ばねの代わりに適用されてもよい。
【０１７２】
このように、この実施形態は、これまでに開示された実施形態と同様に、ニードルホルダからニードルを取り外すための用手圧迫をせずに、そのような動作は、置かれたニードルの物理的な制約、取り外しによって患者に与えられるリスク外力、及び、小さな機器を操作する医師からのいかなる合併症を生じさせる困難であるため、ニードルホルダからニードルをリリースする手段を提供する。このように、これらの実施形態は、アクチュエータ、ばね、電気機械エネルギー変換素子などのエネルギーを与える機構を介してニードルをリリースするニードルリリース機構を提供する。しかしながら、その他のタイプのばね及びエネルギーを与える機構が代替的に使用されてもよい。
【０１７３】
付加的な実施形態
ここで、上で説明したような実施形態の幾つかにおいて、装置は、患者の皮膚の領域の照明を提供し、ニードルの挿入のための良好な視覚化を可能にするために、白色ＬＥＤ照明などの１つ以上の照明を包含してもよい。例えば、ＬＥＤ照明は、ベースの内部又は第１回転部材に置かれ、患者に置かれるときに切開部及び皮膚の周囲が照明されるように、中心孔に導かれる。幾つかの実施形態において、そのような照明を提供するために、２つ、３つ、４つ、５つ以上の照明が機器に置かれる。
【０１７４】
装置は、装置のベースに取り付けられる並進ステージも備えてもよい。並進ステージの追加は、マルチニードル配置を容易にするために、１つ又は２つの方向に、制御された運動を可能にする。例えば、１つのワークフローにおいて、ニードル配置軌道が計画され、第１ニードル（又は第１の幾つかのニードル）が挿入部位に挿入された後、第１ニードルは、ニードルホルダからリリースされ、そして、ニードルホルダは、ニードル配置装置から取り外される。そして、装置は、１つの方向に移動され、別のニードルが挿入される。これは、特に、挿入部位が大きい、又は、多くのニードルが必要である場合に有利である。
幾つかの実施形態において、ｘ−ｙ並進ステージに加えて、又は、代わりに、患者に向かう又は離れる方向に制御された運動を可能にする可動ステージが提供されてもよい。幾つかの実施形態において、並進ステージは、１軸運動のみを可能にする。
【０１７５】
このように、ここで提供されたようなニードル位置決め装置の幾つかの実施形態は、１つ以上のニードルが患者に置かれ、ニードル位置決めユニットからリリースされるワークフローを可能にする。ニードルもニードルホルダからリリースされる。このように、この実施形態は、挿入したニードルが自由に移動し（例えば、患者の呼吸に起因して）、例えば、医師が患者の皮膚を感知し、随意的に操作することを可能にするために取り外されたニードルホルダにも提供される、大きな領域をニードル位置決めユニットの内部に提供する。必要に応じて、患者に挿入したニードル、及び、挿入部位を取り囲んでいるが挿入後のニードルを保持するためには使用されない、所定の位置にあるニードル位置決めユニットによって、確証的ＭＲＩ又はその他の画像が取得される。このように、このプロセスは、特に、確証的画像を得るときにニードルを支持するための付加的な要素又は支持部が必要ではなく、医師が挿入部位の周りの皮膚の領域にアクセスできるという点で有利を提供し、必要に応じて、これらの実施形態の幾つかの機器が画像診断法の内部に置かれるため、機器を再登録する必要がある確証的画像から得られた情報に基づいて、付加的なニードルが置かれる。
【０１７６】
幾つかの実施形態において、長手方向にニードルを導くためにニードルを少なくとも部分的に囲む貫通孔を有するニードルホルダと、少なくとも２自由度を有し、ニードルホルダを保持し、ニードルホルダを位置決めするためにニードルホルダとともに移動するニードル位置決めユニットと、を備え、ニードル位置決めユニットは、ニードル位置決めユニットに対するニードルホルダの位置を固定する係合部材を含み、ニードルホルダは、係合部材に少なくとも部分的に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする位置決め装置が提供される。
【０１７７】
幾つかの実施形態において、ニードルホルダは、第１ニードルホルダ部分と、第２ニードルホルダ部分と、を備え、第１ニードルホルダ部分及び第２ニードルホルダ部分は、貫通孔を形成し、ニードルホルダは、第１ニードルホルダ部分と第２ニードルホルダ部分とが少なくとも部分的に分離しているとき、ニードルを導かないことを特徴とする。幾つかの更に特定の実施形態において、第１ニードルホルダ部分と第２ニードルホルダ部分とは、第１ニードルホルダ部分及び第２ニードルホルダ部分の少なくとも１つが軸の周りに回転するように、軸に沿って結合され、第１ニードルホルダ部分及び第２ニードルホルダ部分の１つ又は両方の回転は、ニードルホルダ内でニードルのリリースをもたらすことを特徴とする。幾つかの更に特定の実施形態において、第１ニードルホルダ部分及び第２ニードルホルダ部分の少なくとも１つは、回転部材を介して、ニードルホルダの固定部材に接し、ニードルホルダの固定部材は、係合部材に係合可能であり、第１ニードルホルダ部分及び第２ニードルホルダ部分の少なくとも１つは、回転部材を介して、ニードルホルダの固定部材に接し、回転部材の周りに回転することを特徴とする。
【０１７８】
幾つかの実施形態において、ニードル位置決めユニットは、参照することによって組み込まれる米国特許出願公開第２０１４／０２７５９７９号に説明されたような２つの傾斜した回転式ガイドを有する２つのリング装置を備える。このように、ニードルホルダは、上部リングによって定義されるような特定の軌道に沿って導かれる。この軌道は、円弧状部分（又は傾いた部分）を含み、この軌道に沿ってニードル位置決めユニットを導くための手段は、第１円弧状ガイド構造と、第１円弧状ガイド構造と平行ではない第２円弧状ガイド構造と、例えば、５度と８５度の間の角度で互いに関連して位置決めされる。幾つかの実施形態において、係合部材とガイド機構の回転中心との間の距離は、貫通孔とガイド機構の回転中心との間の距離よりも大きい。
【０１７９】
典型的な実施形態を参照して本発明が説明されたが、本発明は、開示された典型的な実施形態に限定されない。以下の請求項の範囲は、全てのそのような変形及び等価な構造及び機能を包含するように、最も広い解釈が認められるべきである。
【図１】
2017530758.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017530758.tif 000007
【図６】
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【図７Ａ】
2017530758.tif 000009
【図７Ｂ】
2017530758.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
2017530758.tif 000017
【図１３Ｂ】
2017530758.tif 000018
【図１４Ａ】
2017530758.tif 000019
【図１４Ｂ】
2017530758.tif 000020
【図１５】
2017530758.tif 000021
【図１６Ａ】
2017530758.tif 000022
【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
2017530758.tif 000025
【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
2017530758.tif 000028
【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
2017530758.tif 000033
【図２３Ｂ】
2017530758.tif 000034
【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
2017530758.tif 000037
【図２６】
2017530758.tif 000038
【図２７Ａ】
2017530758.tif 000039
【図２７Ｂ】
2017530758.tif 000040
【図２８】
2017530758.tif 000041
【図２９Ａ】
2017530758.tif 000042
【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３４Ｄ】
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【図３４Ｅ】
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【図３４Ｆ】
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【図３４Ｇ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４１Ｄ】
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【図４１Ｅ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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【図４２Ｄ】
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【図４２Ｅ】
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【図４２Ｆ】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４３Ｃ】
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【図４３Ｄ】
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【図４３Ｅ】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４４Ｃ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４８】
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【図４９Ａ】
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【図４９Ｂ】
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【図５０Ａ】
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【図５０Ｂ】
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【図５１】
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【図５２Ａ】
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【図５２Ｂ】
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【図５３Ａ】
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【図５３Ｂ】
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【国際調査報告】
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