(57)【要約】生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、超音波プローブ、および往復動作においてプローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、第１の弓状スライドと、第１の弓状スライドおよび第１の弓状スライドが設置されるリンク機構と摺動係合する第２の弓状スライドと、垂直平面内で第１および第２の弓状スライドを移動させるように配置される該リンク機構と、を備え、該穿刺ユニットは該弓状スライドに設置され、第１および第２の弓状スライドは、それぞれ第１および第２の主軸を中心に穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイス。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、
超音波プローブ、および往復動作において該プローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、
第１の弓状スライドと、
該第１の弓状スライドおよび該第１の弓状スライドが設置されるリンク機構と摺動係合する第２の弓状スライドと、を備え、
該リンク機構は、垂直平面内で該第１および該第２の弓状スライドを移動させるように配置され、
該穿刺ユニットは該弓状スライドに設置され、該第１および該第２の弓状スライドは、それぞれ第１および第２の主軸を中心に該穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイス。
【請求項２】
前記第１および前記第２の弓状スライドはピボット点を中心に同心である、請求項１記載の生検および治療デバイス。
【請求項３】
前記ピボット点は前記穿刺ユニットの接触点に位置する、請求項２記載の生検および治療デバイス。
【請求項４】
各弓状スライドは一対の半径方向に摺動する軸受を備える、請求項１から３のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項５】
前記第１および前記第２の弓状スライドは回転ヘッドの一部を形成する、請求項１から４のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項６】
前記穿刺ユニットは、挿入中に針を保持する針ホルダを含み、該ホルダは挿入方向を横切る方向において針を受ける凹みを含む、請求項１から５のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項７】
前記穿刺ユニットは、前記針の所定の貫入深さを設定するように配置される針ストッパを含む、請求項１から５のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項８】
前記生検デバイスを被覆する掛け布をさらに含み、前記穿刺ユニットは、該掛け布が配置されて係合する凹みを含む、請求項１から７のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項９】
前記画像化モジュールは、前記プローブに位置決めされかつ前記プローブとの相対的往復動作が可能なように配置されるプローブ・シースを含む、請求項１から８のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１０】
前記デバイスは以下のパラメータ、すなわち、前記垂直平面内の座標位置として定義される針挿入点、前記第１の主軸に対する第１の角度、前記第２の主軸に対する第２の角度、および前記針の貫入深さの１つまたは複数に基づいて生検手順を行うように配置される、請求項１から９のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１１】
生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、
超音波プローブ、および往復動作において該プローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、
第１の線形スライドに設置される弓状スライドと、
該弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、を備え、
該第１の線形スライドは、第１の主軸に平行に該弓状スライドを移動させるように配置され、
該第１の線形スライドは第２の線形スライドに設置され、該第２の線形スライドは第２の主軸に平行に該第１の線形スライドを移動させるように配置され、
該穿刺ユニットは該回転リンク機構に設置され、該弓状スライドおよび該回転リンク機構は、該第１および該第２の主軸を中心に該穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイス。
【請求項１２】
生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、
超音波プローブ、および往復動作において該プローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、
弓状スライドおよび該弓状スライドが設置される平行リンク機構と、
該弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、を備え、
該平行リンク機構は垂直平面内で該弓状スライドおよび該回転リンク機構を移動させるように配置され、
該穿刺ユニットは該弓状スライドに設置され、該弓状スライドおよび該回転リンク機構は、それぞれ第１および第２の主軸を中心に該穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイス。
【請求項１３】
前記回転リンク機構および前記弓状スライドは、ピボット点を中心に前記穿刺ユニットを回転させるように配置される、請求項１１または１２記載の生検および治療デバイス。
【請求項１４】
前記ピボット点は前記穿刺ユニットの接触点に位置する、請求項１２記載の生検および治療デバイス。
【請求項１５】
前記回転リンク機構は、
前記穿刺ユニットとドライブの中間に各々が設置されて、平行四辺形リンク機構を形成する第１の対のアームと、
前記ドライブと前記弓状スライドとの中間に各々が設置されて、第２の平行四辺形リンク機構を形成する第２の対のアームとを含み、
前記ドライブは該第１および該第２の平行四辺形リンク機構を伸張し後退させるように配置される、請求項１１から１４のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１６】
回転ヘッドのための前記弓状スライド、前記回転リンク機構および前記穿刺ユニットであって、
該回転ヘッドは前記第１および前記第２の線形スライドにより主軸に沿って移動するように配置される、請求項１１記載の生検および治療デバイス。
【請求項１７】
前記穿刺ユニットは、挿入中に針を保持する針ホルダを含み、該ホルダは挿入方向を横切る方向において針を受ける凹みを含む、請求項１１から１６のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１８】
前記穿刺ユニットは、前記針の所定の貫入深さを設定するように配置される針ストッパを含む、請求項１１から１７のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１９】
前記生検デバイスを被覆する掛け布をさらに含み、前記穿刺ユニットは、該掛け布が配置されて係合する凹みを含む、請求項１１から１８のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項２０】
前記画像化モジュールは、前記プローブに位置決めされかつ前記プローブとの相対的往復動作が可能なように配置されるプローブ・シースを含む、請求項１１から１９のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項２１】
前記デバイスは、以下のパラメータ、すなわち、前記垂直平面内の座標位置として定義される針挿入点、前記第１の主軸に対する第１の角度、前記第２の主軸に対する第２の角度、および前記針の貫入深さの１つまたは複数に基づいて生検手順を行うように配置される、請求項１１から２０のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の生検および治療に関する。特に、本発明は、このような生検および治療の自動実行方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前立腺癌の疑いがあるときは前立腺針生検が推奨される。これは、組織の小さな試料を前立腺から採取し、細胞、組織および臓器の研究により疾患を特定することを専門とする医師である病理医が顕微鏡下で検査する外科処置である。この処置は約１５分かかり、通常経直腸的超音波（ＴＲＵＳ）プローブを用いて泌尿器科医が行う。ＴＲＵＳを用いて、医師はばね式で細長い針を有する手持ち式のデバイスである生検ガンを直腸壁を通して異常と思われる前立腺の部位に導入する。
【０００３】
直腸壁は薄いため、他の組織への損傷は少なくしつつ、生検ガンを用いて前立腺の異常部位に正確に針を入れることが可能である。生検ガンを作動すると、針により一瞬にしてコアと呼ばれる細長い円柱形の組織（約１ｍｍ×１８ｍｍ）を取り外すことができる。生検針は小さく、直径はわずか１．２ｍｍであり長さ約２００ｍｍである。前立腺に針が入ると、ガンのスライド式シースが開き、組織の試料に対して閉じ、針が引き抜かれる。
【０００４】
しかし、前立腺生検の現在の方法は以下を含むことがある。
【０００５】
１．ランダムな生検部位：採取した組織試料の最大合計体積が、例えば１４コア法では約２２０ｍｍ３になるように計算でき、直径４０ｍｍの典型的な前立腺の体積サイズは約３３，５００ｍｍ３である。したがって、生検コアは、体積に関して前立腺のわずか約０．６％である。癌部位の正確な把握をしていない状態では、ランダム生検プロトコルでは終始一貫した高い癌検出率が得られにくい。
【０００６】
２．不正確な穿刺：生検はＴＲＵＳにより誘導されるが、生検針は手動制御下では正確かつ迅速に所望の位置に到達しないかもしれないことが知られている。泌尿器科医の技能および経験によっては、センチメートル単位での誤差がよく起こる。
【０００７】
３．前立腺の動き：生検中、ＴＲＵＳの直腸内での並進運動または任意の動きにより前立腺が動く。そのため、診断のために細胞が採取される前立腺内の正確な位置が正確に決定できなくなる。
【０００８】
４．限定された２Ｄ誘導：生検誘導に使用されるＴＲＵＳは２Ｄ超音波画像である。生検部位は３Ｄで分布するため、外科医が生検部位の全体像を想像して正確かつ直観的に生検部位を特定することは難しい。
【０００９】
５．経直腸的：癌のほとんどは前立腺の先端領域で起こるため、経会陰的生検の方が、従来の経直腸的生検よりも癌組織を得られる確率が高いと考えられている。さらに、経会陰的生検は、その穿刺点が直腸ではなく皮膚上であるため「より清潔である」と考えられる。
【００１０】
６．針の複数の入口点：経直腸的手法を用いて、直腸壁を通って穿刺する穴の数は、生検試料数により決定される。直腸壁を通る複数の挿入点があることにより、直腸内の有害物質の存在による感染の可能性が高まる。
【００１１】
組織中に癌細胞が検出されると、患者に治療が行われる。治療中、前立腺内への放射性シードの送達中に多くの皮膚穿刺が生じ得る。したがって、現在の前立腺生検および治療環境の上記欠点に対処する発明を発展させる必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様では、本発明は、生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、超音波プローブ、および往復動作においてプローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、第１の弓状スライドと、第１の弓状スライドおよび第１の弓状スライドが設置されるリンク機構と摺動係合する第２の弓状スライドと、を備え、前記リンク機構は、垂直平面内で第１および第２の弓状スライドを移動させるように配置され、前記穿刺ユニットは前記弓状スライドに設置され、第１および第２の弓状スライドは、第１および第２の主軸を中心に穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイスを提供する。
【００１３】
第２の態様において、本発明は、生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、超音波プローブ、および往復動作においてプローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、第１の線形スライドに設置される弓状スライドと、弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、を備え、前記第１の線形スライドは、第１の主軸に平行に弓状スライドを移動させるように配置され、前記第１の線形スライドは第２の線形スライドに設置され、第２の線形スライドは第２の主軸に平行に第１の線形スライドを移動させるように配置され、前記穿刺ユニットは前記回転リンク機構に設置され、弓状スライドおよび回転リンク機構は、第１および第２の主軸を中心に穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイスを提供する。
【００１４】
第３の態様において、本発明は、生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、超音波プローブ、および往復動作においてプローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、弓状スライドおよび弓状スライドが設置される平行リンク機構と、弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、を備え、前記平行リンク機構は垂直平面内で弓状スライドおよび回転リンク機構を移動させるように配置され、前記穿刺ユニットは前記弓状スライドに設置され、弓状スライドおよび回転リンク機構は、それぞれ第１および第２の主軸を中心に穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイスを提供する。
【００１５】
本発明による生検および治療装置の設計によって、生検穿刺ユニットはデカルト座標および極座標の両方において移動できる。この概念により、組織の多くの試料が診断のため臓器から抽出する必要がある場合、皮膚に複数回穿刺する必要性がなくなる。加えて、針の入口点が少なくなることは、患者への感染リスクが大いに最小限に抑えられることを意味する。
【００１６】
本発明の極座標とデカルト座標の組み合わせが可能なことにより、複数の円錐形動作の包絡面が操作の必要性に応じて展開される。装置が複数の円錐形の包絡面を展開できることは、臓器内への針の挿入は恥骨により妨げられることがあるため、特に前立腺生検環境での操作に非常に有利である。
【００１７】
一実施形態において、円錐形包絡面に対するピボット点は穿刺ユニットの接触点に位置するため、針の挿入の前は、ピボット点は事実上患者の皮膚の表面上にある。従来の方法論または従来の発明では、ピボット点は通常穿刺ユニットそれ自体の内部に位置する。ピボット点が穿刺ユニット内部に位置する場合、ユニットの一端におけるわずかな移動もユニットの他端の移動を生じさせるが、このことは、システムの精度に影響を与えるため操作中の懸念の主因となり得る。したがって、仮想ピボット点の概念により、システムの精度は穿刺ユニットでのいかなる望ましくない、または残存性（ｒｅｓｉｄｕａｌ）動作にも影響を受けないことが確実になる。ここでピボット点と診断対象の臓器との距離が短くなり、意図した軌道から針が逸脱する操作ミスが最小限に抑えられるため、システムの精度はさらに向上する。
【００１８】
一実施形態において、デバイスは針シースを備えてよい。前記針シースは、両端に拡張突出部を有する薄いステンレス鋼ロッドを含んでよく、前記針シースは穿刺ユニット内に搭載されてよいため、生検ガンの臓器に対する配向および軌道を誘導するトンネルを形成する。針シースによって、生検ガンによる臓器からの血液組織の抽出中に穿刺ユニットの汚染リスクを排除する。このような汚染が起こる可能性をさらに低減するために、穿刺ユニットは、穿刺ユニットの前後を通る２部分から成る針シースを搭載するのではなく、単一部品の針シースを横に搭載できるブロットまたは凹みを含んでもよい。したがって、横搭載により相互汚染を低減させ、システムの準備時間を減らすことができる。
【００１９】
さらなる実施形態において、デバイスは、超音波プローブからの画像化データに基づいて事前に計算した針深さを決定するための電動針ストッパを備えてよく、または他の画像化デバイス手段により生検の精度および信頼性を高める。従来の生検は手動で行われるため、精度の欠如をもたらす。さらに、電動針ストッパの使用により、診断用の血液試料の抽出のために特定されるべき臓器の特定の点を特定できる。
【００２０】
操作中の患者による装置の汚染を防止するために、透明な掛け布が操作中装置上に置かれ、穿刺ユニットに組み込まれる溝状保持機構と係合してよい。これにより、装置と患者との間にバリアが形成されるため、相互汚染が起こらない。
【００２１】
生検または治療の間、超音波プローブ・シースを用いてＴＲＵＳは並進運動にもかかわらず前立腺は動かないようにすることができる。これによって、前立腺内の所定の点を可能とし、ここで針は、組織抽出の標的が可能であり、信頼性の高い生検結果をもたらす。
【００２２】
一実施形態では、第１および第２の弓状スライドはピボット点を中心に同心であってよい。このようにして、弓状スライドの一方または両方による穿刺ユニットのいかなる動作も、穿刺ユニットの接触点位置に影響を与えない。
【００２３】
さらなる実施形態では、ピボット点は穿刺ユニットの接触点に位置してよい。
【００２４】
一実施形態では、穿刺ユニットは挿入中に針を保持する針ホルダを含んでもよく、前記ホルダは挿入方向を横切る方向において針を受ける凹みを含む。
【００２５】
一実施形態では、前記穿刺ユニットは、前記針の所定の貫入深さを設定するように配置される針ストッパを含んでよく、したがって、過挿入を自動的に防ぐか、または前回の試験を通して決定した位置まで自動的に針を挿入する手段を有する。
【００２６】
一実施形態では、デバイスは前記生検および治療デバイスを被覆する掛け布を含んでもよく、前記穿刺ユニットは、掛け布が配置されて係合する凹みを含む。このようにしてデバイスは相互汚染から保護される。係合凹みを有することによっても良好な保護のための密封が確保される。
【００２７】
一実施形態では、画像化モジュールは、前記プローブに位置決めされかつ前記プローブとの相対的往復動作が可能なように配置されるプローブ・シースを備えてよい。プローブ・シースをプローブに有することによって、シースが患者に挿入されてプローブ動作によって起こる変動に対するブレースとして機能する。
【００２８】
一実施形態では、前記デバイスはパラメータ、すなわち、垂直平面内の座標位置として定義される針挿入点、第１の主軸に対する第１の角度、第２の主軸に対する第２の角度、および前記針の貫入深さの１つまたは複数に基づいて生検および治療手順を行うように配置される。したがって、デバイスは１つまたは複数の特定パラメータの下で操作するための柔軟性を有することができる。すべてのパラメータを用いて、デバイスは接触点を患者の特定の挿入点に位置決めしてよい。先の検査に基づいて、各主軸からの特定の角度によりさらに腫瘍等の所望位置までの最良のアプローチを提供できる。すると、貫入深さにより針を正確に必要とされる位置に導くことができる。したがって、本実施形態によるデバイスは、予めプログラミングされた関連パラメータをすべて有してもよく、画像化ユニットは単に針の予想進度を追跡できる。
【００２９】
さらなる実施形態において、本発明は、生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、超音波プローブ、および往復動作においてプローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、第１の線形スライドに設置される弓状スライドと、弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、第１の主軸に平行に弓状スライドを移動させるように配置される前記第１の線形スライドと、第２の主軸に平行に第１の線形スライドを移動させるように配置される第２の線形スライドに設置される前記第１の線形スライドと、を備え、前記穿刺ユニットは前記回転リンク機構に設置され、前記弓状スライドおよび前記回転リンク機構は、第１および第２の主軸を中心に穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイスを提供する。
【００３０】
本発明の可能な構成を図示する添付の図面に関連して本発明をさらに説明することが便利であろう。本発明の他の構成が可能であるため、添付の図面の詳細は本発明の前述の説明の一般性に取って代わるものとして理解されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】前立腺に対する針の入口点を示す患者の断面図である。
【図２】先行技術による生検および治療デバイスの立面図である。
【図３】本発明の一実施形態による生検および治療デバイスの立面図である。
【図４】患者への入口に対するピボット点を示す患者の断面図である。
【図５】本発明のさらなる実施形態による生検および治療デバイスの等角図である。
【図６】図５の生検および治療デバイスの立面図である。
【図７】図５の生検および治療デバイスの正面立面図である。
【図８】本発明のさらなる実施形態による生検および治療デバイスの立面図である。
【図９】本発明のさらなる実施形態による生検および治療デバイスの正面図である。
【図１０Ａ】図９の生検および治療デバイスの平面図である。
【図１０Ｂ】図９の生検および治療デバイスの平面図である。
【図１１Ａ】図９の生検および治療デバイスの立面図である。
【図１１Ｂ】図９の生検および治療デバイスの立面図である。
【図１２】図９の生検および治療デバイスの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、患者５の直腸１０、前立腺１５および膀胱２０を示す断面図を示す。さらに、生検の目的で、図１は、ピボット点２５にて針の挿入３５を通して生検を行うデバイスを位置決めするための円錐形包絡面３０を成すように会陰に隣接したピボット点２５を示す。直腸１０内に挿入される超音波プローブ６５により誘導されてピボット点に針４５が挿入される図２に示す先行技術デバイス４０。針４５は、物質を抽出するために前立腺１５内に挿入される。図１の円錐形包絡面は２つのピボット点５５、６０により提供される。穿刺ユニット５０は、線形スライドに沿って穿刺デバイスを動かすデバイス４０に付随する動作を受けて動き、ピボット５５、６０により、穿刺デバイス、したがって、針４５を円錐形包絡面を中心に回転させることができるようになる。針の回転点、すなわち、ピボット点は、会陰壁表面ではないがその付近にある正面玉継ぎ手６０になる。したがって、穿刺ユニット５０を会陰壁に対して配置し、次いで挿入するために針４５を位置決めするように穿刺ユニットを回転させることで、玉継ぎ手６０と会陰壁との間のずれは針の配置中に起こり得る誤差を表す。プローブ６５は、継ぎ手６０と会陰壁との間のずれの結果、穿刺ユニット５０を正確な位置に配置するためにさらなる反復を必要とするこのずれを特定する。操作者が針４５を完璧に配置するために十分反復したくない場合、これにより、患者の不安感および操作ミスの可能性は言うまでもなく準備時間も増える。
【００３３】
図３は本発明の一実施形態による生検および治療デバイス７５の側面図である。この図は針の入口を示し、装置は、
ｉ．会陰壁を通って前立腺に到達する円錐形およびカルテシアン手法の両方が可能な穿刺ユニット７７と、
ｉｉ．超音波プローブ１１２、プローブ・ホルダ１１５ならびに超音波プローブ・シース１１０から構成される画像化ユニット７８と
を備える。
【００３４】
図４は、
ｉ．Ｙ軸回転１４０、すなわち、穿刺ユニットのＹ軸を中心とする回転およびＸ軸回転１３５、すなわち、Ｘ軸を中心とする回転を使用した会陰壁を通って前立腺に到達する円錐形手法と、
ｉｉ．穿刺ユニットが上下方向１５０および左右方向１４５に操作可能なように会陰壁を通って前立腺に到達するカルテシアン手法と
を示す断面図の図である。
【００３５】
図５、６および７は線図概略を使用して装置を示す。図５では、装置は支持台８０に設置され、患者に近づくように支持台８０が移動されてもよい。穿刺ユニットのＹ軸回転１４０は一対の上下の半径方向に摺動する軸受、すなわち第１の弓状スライド（８５）によって行われ、この一対の半径方向に摺動する軸受はマイクロ・ドライブ（９５）により駆動される。穿刺ユニットのＸ軸回転１３５は一対の上下の半径方向に摺動する軸受、すなわち第２の弓状スライド（９０）によって行われ、この一対の半径方向に摺動する軸受はマイクロ・ドライブ（９８）により駆動される。これらの４つのサブユニットは、回転ヘッド（１００）と呼ばれるアセンブリを形成する。この回転ヘッドの設計および概念により、穿刺ユニット全体が共通の仮想ピボット点を中心に回転できるため、生検中の機器の信頼性が高まる。
【００３６】
針のシースが、横に装着され、すなわち、針の挿入方向を横切る方向に装着されるように、針シース保持機構（１０５）は穿刺ユニットに組み込まれる。これによって、針の移動および交換が容易になり、さらにアクセス可能となるため、異なる患者からの血液試料の相互汚染のリスクを最小限にする。
【００３７】
図６は線図概略を使用した装置の側面図である。画像化ユニットは超音波プローブシース（１１０）から構成され、これは、前立腺の超音波画像を超音波プローブ（１２０）によって取得するときに前立腺を動かないようにするために使用される。超音波プローブはプローブ・ホルダ（１１５）に設置される。
【００３８】
図７は線図概略を使用した装置の正面図である。穿刺ユニットの上下の垂直動作は、平行リンク機構（１５５）および電動リニア・アクチュエータ（１６０）により制御される。穿刺ユニットの左右の水平動作は、平行リンク機構（１６５）および電動リニア・アクチュエータ（１１７）により制御される。平行リンク機構（１５５）および（１６５）により、穿刺ユニットがＹ軸平面上の湾曲した軌道で動いても、回転ヘッド（１００）が直立位置に確実に留まることができる。
【００３９】
図８は線図概略を使用した装置の側面図であり、透明なプラスチック掛け布（１８０）を使用して生検デバイスを被覆する。透明なプラスチック掛け布（１６０）は凹みを使用してデバイスにしっかりと係合し、この場合凹みは一対の溝保持機構（１８５）であり、装置と患者間のいかなる相互汚染をも防止する。
【００４０】
図９〜１１Ｂは本発明の別の実施形態による装置（１９７）を示す。図９では、装置（１９７）は、患者の近くにプローブ（１１０）および回転ヘッド（２００）を配置するように動かすことができる支持台（８０）上に設置される。前述の実施形態と同様に、穿刺ユニット（７７）のＸ軸回転（１３５）は一対の上下の半径方向に摺動する軸受、すなわち弓状スライド（９０）によって行われ、この一対の半径方向に摺動する軸受はマイクロドライブ（９８）により駆動される。新しい実施形態では、穿刺ユニット（７７）のＹ軸回転（１４０）は、マイクロ・ドライブ（２２５）により駆動される回転リンク機構（２０５）を形成する複数のアームにより行われる。これらの４つのサブユニット（７７、９０、２０５および２２５）は回転ヘッド（２００）を形成することになる。複数のアームは穿刺ユニット（７７）とドライブ（２２５）との間に第１の対のアームを、ドライブ（２２５）と弓状スライド（９０）との間に第２の対のアームを備える。２対のアームは、その間にドライブ（２２５）を有する平行四辺形リンク機構を各々が形成するように設置され、平行四辺形リンク機構を伸張および後退させる。
【００４１】
図１０Ａおよび１０Ｂは装置（１９７）の平面図である。図１０Ａは、Ｙ軸回転（１４０）の一方の先端まで突出する穿刺ユニット（７７）を示す。図１０Ｂは、Ｙ軸回転（１４０）の他方の先端まで後退された穿刺ユニット（７７）を示す。これらの動作は、図４に関して記述される動作に対応する。回転リンク機構（２０５）は細長の金属部材またはアーム（２１０Ａ、２１０Ｂ、２１５Ａおよび２１５Ｂ）から作製された機械的リンク機構である。アーム２１５Ａはアーム２１０Ａから延び、互いに回転係合する。同様に、アーム２１５Ｂはアーム２１０Ｂから延び、互いに回転係合する。アーム（２１０Ａ、２１０Ｂ、２１５Ａおよび２１５Ｂ）は、アーム２１５Ａおよび２１５Ｂが、図１０Ａのように突出時はアーム２１０Ａおよび２１０Ｂからある角度で伸びるか、または図１０Ｂのように、穿刺ユニット（７７）がＹ軸回転１４０の他方の先端まで動くようにアーム２１０Ａおよび２１０Ｂに近づくように後退されることができるように、配置される。アーム２１０Ａおよび２１０Ｂは、弓状スライド（９０）および弓状スライド（９０）が設置されるＹ軸線形スライド（１９５）に設置される。回転ヘッドの一部としての穿刺ユニット（７７）はアーム２１５Ａおよび２１５Ｂに設置される。弓状スライドはアーム（２１０Ａ、２１０Ｂ、２１５Ａおよび２１５Ｂ）に垂直に設置されるため、アーム２１５Ａおよび２１５Ｂに関係するアーム２１０Ａおよび２１０Ｂの突出および後退は、図１２に見られるようなＸ−Ｙまたは垂直平面内の包絡面２３５を形成する各ＸおよびＹ軸を中心とした穿刺ユニット（７７）の回転に変換される。この回転ヘッドの設計および概念は穿刺ユニット（７７）全体が図１２に示す共通の仮想ピボット点（２３０）を中心として回転することを可能とし、それにより生検中の機器の信頼性を高める。
【００４２】
マイクロ・ドライブ（２２５）を使用して穿刺ユニット（７７）のＹ軸回転を駆動する。回転ヘッド（２００）の一部としての穿刺ユニット（７７）は、Ｙ軸、すなわちＹ軸に沿って摺動する第１の線形スライド（１９５）および電動リニア・アクチュエータ（２２０）に設置される。したがって、線形スライド（１９５）は穿刺ユニット（７７）の垂直移動を提供する。電動リニア・アクチュエータは任意の好適な種類のリニア・アクチュエータであってよく、これはラック・アンド・ピニオンアクチュエータ、輪軸アクチュエータまたは電動アクチュエータを含むがこれらに限定されない。Ｙ軸線形スライド（１９５）はＸ軸線形スライド（１９０）に設置される。したがって、穿刺ユニット（７７）の水平移動は、Ｘ軸に沿って摺動するＸ軸線形スライド（１９０）により提供される。穿刺ユニット（７７）がＸ−Ｙ、すなわち垂直平面内の湾曲した軌道で動いても回転ヘッド（２００）が確実に直立位置に留まるようにＸ軸、すなわち第２の線形スライド（１９０）およびＹ軸線形スライド（１９５）が配置される。
【００４３】
図１１Ａおよび１１Ｂは線図概略を使用した装置（１９７）の立面図である。図１１Ａは、Ｘ軸回転（１３５）の一方の先端まで突出する穿刺ユニット（７７）を示す。図１１Ｂは、Ｘ軸回転（１３５）の他方の先端まで後退された穿刺ユニット（７７）を示す。この動作は、図４に関して記述される動作に対応する。
【００４４】
前述の記述に鑑みて、装置の第３の実施形態も存在する。図７の平行リンク機構１６５を使用した装置は、図５および８の弓状スライドならびに図８の回転リンク機構２０５と組み合わせることができる。このようなデバイスは、本明細書に規定される特徴の論理的置換を表すため、なお本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
５  患者
１０  直腸
１５  前立腺
２０  膀胱
２５  ピボット点
３０  円錐形包絡面
３５  挿入
４０  先行技術のデバイス
４５  針
５０  穿刺ユニット
５５  ピボット点
６０  玉継ぎ手、ピボット点
６５  超音波プローブ
７５  生検および治療デバイス
７７  穿刺ユニット
７８  画像化ユニット
８０  支持台
８５  第１の弓状スライド
９０  第２の弓状スライド
９５  マイクロ・ドライブ
１００  回転ヘッド
１０５  針シース保持機構
１１０  超音波プローブ・シース
１１２  超音波プローブ
１１５  プローブ・ホルダ
１１７  電動リニア・アクチュエータ
１２０  超音波プローブ
１３５  Ｘ軸回転
１４０  上下方向、Ｙ軸回転
１４５  左右方向
１５５  平行リンク機構
１６０  電動リニア・アクチュエータ
１６５  平行リンク機構
１８０  プラスチック掛け布
１８５  溝保持機構
１９０  Ｘ軸線形スライド、第２の線形スライド
１９５  Ｙ軸線形スライド、第１の線形スライド
１９７  装置
２００  回転ヘッド
２０５  回転リンク機構
２１０Ａ  アーム
２１０Ｂ  アーム
２１５Ａ  アーム
２１５Ｂ  アーム
２２０  電動リニア・アクチュエータ
２３０  仮想ピボット点
２３５  包絡面
【図１】
2016505314.tif 000003
【図２】
2016505314.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016505314.tif 000008
【図７】
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【図８】
2016505314.tif 000010
【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2016505314.tif 000013
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2016505314.tif 000015
【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月29日(2015.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ヘッドを移動させるリンク機構に設置可能な該回転ヘッドであって、
第１の弓状スライドと、
該第１の弓状スライドと係合する第２の弓状スライドと、
生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、を備え、
該穿刺ユニットは該第２の弓状スライドに設置され、該第１および該第２の弓状スライドは、それぞれ第１および第２の主軸を中心に該穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置され、該第１および該第２の弓状スライドはピボット点を中心に同心であり、該生検針は該ピボット点と同一直線上にある、回転ヘッド。
【請求項２】
前記ピボット点が前記穿刺ユニットの接触点に位置するように前記回転ヘッドが移動されるように配置される、請求項１記載の回転ヘッド。
【請求項３】
前記穿刺ユニットは、挿入中に針ガイドを保持する針ホルダを含み、該ホルダは挿入方向を横切る方向において針を受ける凹みを含む、請求項１または２記載の回転ヘッド。
【請求項４】
前記穿刺ユニットは、前記針の所定の貫入深さを設定するように配置される針ストッパを含む、請求項１から３のいずれか一項記載の回転ヘッド。
【請求項５】
前記生検デバイスを被覆する掛け布をさらに含み、前記穿刺ユニットは、該掛け布が配置されて係合する凹みを含む、請求項１から４のいずれか一項記載の回転ヘッド。
【請求項６】
前記第１および前記第２のスライドは一体型構造である、請求項１から５のいずれか一項記載の回転ヘッド。
【請求項７】
前記回転ヘッドは以下のパラメータ、すなわち、前記垂直平面内の座標位置として定義される針挿入点、前記第１の主軸に対する第１の角度、前記第２の主軸に対する第２の角度、および前記針の貫入深さの１つまたは複数に基づいて生検手順を行うように配置される、請求項１から６のいずれか一項記載の回転ヘッド。
【請求項８】
前記リンク機構および画像化モジュールが設置される台をさらに含み、該画像化モジュールは、超音波プローブに位置決めされるプローブ・シース内に該プローブを含み、該プローブ・シースは、該プローブとの相対的往復運動が可能なように配置される、請求項１から７のいずれか一項記載の回転ヘッド。
【請求項９】
超音波プローブと、往復動作において該プローブを動かすためのアクチュエータと、
該プローブに位置決めされるプローブ・シースと、を備え、
該プローブ・シースは、該プローブとの相対的往復運動が可能なように配置される、画像化モジュール。
【請求項１０】
直腸に挿入するとき、前記プローブ・シースは前記プローブの並進運動により前立腺が動かないようにするように配置される、請求項９記載の画像化モジュール。
【請求項１１】
生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、
超音波プローブ、および往復動作において該プローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、
第１の線形スライドに設置される弓状スライドと、
該弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、を備え、
該第１の線形スライドは、第１の主軸に平行に該弓状スライドを移動させるように配置され、
該第１の線形スライドは第２の線形スライドに設置され、該第２の線形スライドは第２の主軸に平行に該第１の線形スライドを移動させるように配置され、
該穿刺ユニットは該回転リンク機構に設置され、該弓状スライドおよび該回転リンク機構は、該第１および該第２の主軸を中心に該穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイス。
【請求項１２】
生検針を保持し挿入する穿刺ユニットと、
超音波プローブ、および往復動作において該プローブを動かすためのアクチュエータを備える画像化モジュールと、
弓状スライドおよび該弓状スライドが設置される平行リンク機構と、
該弓状スライドと摺動係合する回転リンク機構と、を備え、
該平行リンク機構は垂直平面内で該弓状スライドおよび該回転リンク機構を移動させるように配置され、
該穿刺ユニットは該弓状スライドに設置され、該弓状スライドおよび該回転リンク機構は、それぞれ第１および第２の主軸を中心に該穿刺ユニットを回転させるように互いに垂直に設置される、生検および治療デバイス。
【請求項１３】
前記回転リンク機構および前記弓状スライドは、ピボット点を中心に前記穿刺ユニットを回転させるように配置される、請求項１１または１２記載の生検および治療デバイス。
【請求項１４】
前記ピボット点は前記穿刺ユニットの接触点に位置する、請求項１２記載の生検および治療デバイス。
【請求項１５】
前記回転リンク機構は、
前記穿刺ユニットとドライブの中間に各々が設置されて、平行四辺形リンク機構を形成する第１の対のアームと、
前記ドライブと前記弓状スライドとの中間に各々が設置されて、第２の平行四辺形リンク機構を形成する第２の対のアームとを含み、
前記ドライブは該第１および該第２の平行四辺形リンク機構を伸張し後退させるように配置される、請求項１１から１４のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１６】
回転ヘッドのための前記弓状スライド、前記回転リンク機構および前記穿刺ユニットであって、
該回転ヘッドは前記第１および前記第２の線形スライドにより主軸に沿って移動するように配置される、請求項１１記載の生検および治療デバイス。
【請求項１７】
前記穿刺ユニットは、挿入中に針を保持する針ホルダを含み、該ホルダは挿入方向を横切る方向において針を受ける凹みを含む、請求項１１から１６のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１８】
前記穿刺ユニットは、前記針の所定の貫入深さを設定するように配置される針ストッパを含む、請求項１１から１７のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項１９】
前記画像化モジュールは、前記プローブに位置決めされかつ前記プローブとの相対的往復動作が可能なように配置されるプローブ・シースを含む、請求項１１から１８のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【請求項２０】
前記デバイスは、以下のパラメータ、すなわち、前記垂直平面内の座標位置として定義される針挿入点、前記第１の主軸に対する第１の角度、前記第２の主軸に対する第２の角度、および前記針の貫入深さの１つまたは複数に基づいて生検手順を行うように配置される、請求項１１から１９のいずれか一項記載の生検および治療デバイス。
【国際調査報告】
2016505314.tif 000017
2016505314.tif 000018
2016505314.tif 000019