(57)【要約】  ニードルガイドを制御する装置は、第１のレバー、第２のレバー、第１のカム、及び第２のカムを有する。第１のカムは、第１のレバーに取り付けられており、ニードルガイドの下のハウジングまで延びる。第２のカムは、第２のレバーに取り付けられており、ニードルガイドの下のハウジングまで延びる。第１のカム及び第２のカムの少なくとも一方は、第１のレバー及び第２のレバーからの回転運動を、ハウジングを介してニードルガイドの直線運動及び回転運動の両方に変換するように構成される。
2020513962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードルガイドを制御する装置であって、
第１のレバーと、
第２のレバーと、
前記第１のレバーに取り付けられ、前記第１のレバーから前記ニードルガイドの下のハウジングまで延在する第１のカムと、
前記第２のレバーに取り付けられ、前記第２のレバーから前記ニードルガイドの下の前記ハウジングまで延在する第２のカムと、
を有し、
前記第１のカム及び前記第２のカムの少なくとも一方が、前記第１のレバー及び前記第２のレバーからの回転運動を、前記ハウジングを通じて前記ニードルガイドの直線運動及び回転運動の両方に変換するように構成される、装置。
【請求項２】
前記第１のレバーからの回転運動を前記ハウジングに実質的に水平に伝える、前記第１のカムと一体化された第１装置と、
前記第２のレバーからの回転運動を前記ハウジングに実質的に水平に伝える、前記第２のカムと一体化された第２装置と、
を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記第１のカムからの回転運動を前記ハウジングを介して直線運動に変換するように構成される第１のギアを有し、前記ハウジングは、前記第２のカムからの回転運動を前記ハウジングを介して直線運動に変換するように構成される第２のギアを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ニードルガイドは、グリッドプレートを有し、
前記第１のレバー及び前記第２のレバーが一緒に動かされる場合、前記グリッドプレートがほぼ垂直に移動する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ニードルガイドは、グリッドプレートを有し、
前記第１のレバーが動かされ、前記第２のレバーが静止状態に維持される場合、前記グリッドプレートは、ピボットを中心に回転されながら該ピボットを中心とする位置に保持される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ニードルガイドの回転運動は、軸を中心に前記ニードルガイドを傾ける、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のカム及び前記第２のカムの少なくとも一方が、前記第１のレバー及び前記第２のレバーの少なくとも一方からの運動を、前記ハウジングを介して前記ニードルガイドの直線運動に変換する場合、前記軸が移動される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置が経会陰ステッパを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ニードルガイドを更に有し、前記ニードルガイドがグリッドプレートを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記グリッドプレートは、前記第１のレバー及び前記第２のレバーの少なくとも一方を操作することによりガイドされ、それにより、前記グリッドプレートの複数の穴のうちの１つが、標的ロケーションとアラインするように移動される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のレバー及び前記第２のレバーは、前記ニードルガイドの下の前記ハウジングから水平方向にオフセットしたところに設けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
第１の軸を中心とする前記第１のレバーの１８０度未満の回転及び第２の軸を中心とする前記第２のレバーの１８０度未満の回転は、２５ミリメートル未満のレンジで前記ニードルガイドの垂直運動を生じさせる、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２のレバーが静止状態に維持され、前記第１のレバーが第１の軸を中心に回転される場合、前記ニードルガイドは、ピボットを中心とする位置に保持されながら、前記ニードルガイドは、前記第１のレバーによって前記ピボットを中心に回転される、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
標的ロケーションの画像をリアルタイムに生成するために使用されるデータを捕らえる撮像装置を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
軸を中心とする前記第１のレバー及び前記第２のレバーの少なくとも一方の運動は、前記ニードルガイドへの直線変換において低下され、前記ニードルガイドの垂直運動及び回転運動は、前記標的ロケーションの画像においてリアルタイムに拡大される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ニードルガイドを制御する装置であって、
前記ニードルガイドの下のハウジングと、
前記ハウジングを介して回転運動を直線運動に変換するように構成される第１のカムであって、前記第１のカムを通る第１の中心軸と、前記ハウジングに直接接触する第１のペグと、を有する第１のカムと、
前記ハウジングを介して回転運動を直線運動に変換するように構成される第２のカムであって、前記第２のカムを通る第２の中心軸と、前記ハウジングに直接接触する第２のペグと、を有する第２のカムと、
前記ハウジングから水平方向にオフセットされたところで前記第１のカムに取り付けられる第１のレバーであって、前記第１のカムの回転運動を伝えるように前記第１の中心軸を中心に前記第１のカムを回転させる第１のレバーと、
前記ハウジングから水平方向にオフセットされたところで前記第２のカムに取り付けられる第２のレバーであって、前記第２のカムの回転運動を伝えるように前記第２の中心軸を中心に前記第２のカムを回転させる第２のレバーと、
を有し、
前記第１のカム及び前記第２のカムの少なくとも一方は、前記第１のレバー及び前記第２のレバーからの回転運動を、前記ハウジングを介して前記ニードルガイドの直線運動及び回転運動の両方に変換するように構成される、装置。
【請求項１７】
前記第１の中心軸及び前記第２の中心軸は平行なラインを有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のカムは、前記第１のレバーによって回転されるように前記ハウジングに対して所定位置に固定され、前記第２のカムは、前記ハウジングに対して直線的に移動可能であり、前記第２のレバーによって回転されるように構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
セントラライザ部を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
セントラライザ部を更に有する、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
経会陰ステッパは、グリッドプレートを使用して、会陰の目標ロケーション（すなわち、肛門と陰嚢又は外陰部との間の領域）に生検針を導く。グリッドプレートは、生検針用の穴のグリッドパターンを有する。
【背景技術】
【０００２】
考えられるすべての目標ロケーションに到達するように、グリッドプレートは、移動可能でなければならない。グリッドプレートの移動は、互いに直交するＸ方向及びＹ方向に制限される。グリッドは、目標ロケーションに到達するためにＸ方向及びＹ方向のそれぞれに移動可能でなければならない。例えば、５ｍｍの穴間隔では、考えられるそれぞれの目標ロケーションに到達するために、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにおいて少なくとも２．５ｍｍ（ミリメートル）の移動が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、個々のＸ移動及びＹ移動を達成するために、駆動ねじ及びリニアスライダが使用される。駆動ねじ及びリニアスライダは、グリッドプレートの下の領域に配置され、グリッドプレートが、患者に対して配置される。Ｘ方向の駆動ねじとリニアスライダは、Ｙ方向の駆動ねじとリニアスライダとは独立して作動する。
【０００４】
駆動ねじは、会陰ステッパに位置する。駆動ねじのようなコンポーネントの設計及び配置により、通常、指で駆動ねじを操作する余地はあまりない。更に、駆動ねじ及びリニアスライダは、グリッドプレートの下にあるため、生物学的残留物が、駆動ねじ及びリニアスライダに落ちる傾向がある。グリッドプレートの下の駆動ねじの領域に狭いスペースがある場合、生物学的残留物を清浄するのが困難でありうる。清浄されない場合、生物学的残留物が、駆動ねじ及びリニアスライダに詰まることがある。更に、駆動ねじは、リニアスライダをゆっくりと移動させるだけであり、移動が数ミリメートル以下であっても、目標ロケーションに到達するには多くの完全なねじ回転が必要でありうる。最後に、Ｘスライダ及びＹスライダは独立して作動する必要があるため、Ｘ移動及びＹ移動のための駆動ねじ及びリニアスライダの設計は複雑でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様により、ニードルガイドを制御する装置が提供される。この装置は、第１のレバー、第２のレバー、第１のカム及び第２のカムを有する。第１のカムは、第１のレバーに取り付けられ、第１のレバーからニードルガイドの下のハウジングまで延在する。第２のカムは、第２のレバーに取り付けられ、第２のレバーからニードルガイドの下のハウジングまで延在する。第１のカム及び第２のカムの少なくとも一方は、第１のレバー及び第２のレバーからの回転運動を、ハウジングを介してニードルガイドの直線運動及び回転運動の両方に変換するように構成される。
【０００６】
本開示の別の態様によれば、装置は更に、第１の装置及び第２の装置を有する。第１の装置は、第１のレバーからハウジングに回転運動を実質的に水平に伝えるように第１のカムと一体化される。第２の装置は、第２のレバーから実質的に水平にハウジングに回転運動を伝えるように第２のカムと一体化されている。
【０００７】
本開示の更に別の態様によれば、ハウジングは、第１のギア及び第２のギアを有する。第１のギアは、第１のカムからの回転運動をハウジングを介して直線運動に変換するように構成される。第２のギアは、第２のカムからの回転運動をハウジングを介して直線運動に変換するように構成される。
【０００８】
本開示の更に別の態様によれば、ニードルガイドは、グリッドプレートである。第１のレバー及び第２のレバーが一緒に動かされる場合、グリッドプレートは、実質的に垂直方向に動く。
【０００９】
本開示の別の態様によれば、ニードルガイドは、グリッドプレートである。第１のレバーが動かされ、第２のレバーが静止状態に維持される場合、グリッドプレートは、ピボットを中心に回転しながら、ピボットを中心とする位置に保持される。
【００１０】
本開示の更に別の態様によれば、ニードルガイドの回転運動は、ニードルガイドを軸を中心に傾ける。
【００１１】
本開示の更に別の態様によれば、第１のカム及び第２のカムの少なくとも一方が、第１のレバー及び第２のレバーの少なくとも一方からの動きをハウジングを介してニードルガイドの直線運動に変換する場合、軸が移動される。
【００１２】
本開示の別の態様によれば、装置は、経会陰ステッパを有する。
【００１３】
本開示の更に別の態様によれば、装置は、ニードルガイドを有し、ニードルガイドは、グリッドプレートである。
【００１４】
本開示の更に別の態様によれば、グリッドプレートは、第１のレバー及び第２のレバーの少なくとも一方を操作することによりガイドされ、グリッドプレートの複数の穴のうちの１つが操作されて標的ロケーションにアラインされる。
【００１５】
本開示の別の態様によれば、第１のレバー及び第２のレバーは、ニードルガイドの下のハウジングから水平にオフセットされたところに設けられる。
【００１６】
本開示の更に別の態様によれば、第１の軸を中心とする第１のレバーの１８０度未満の回転及び第２の軸を中心とする第２のレバーの１８０度未満の回転は、２５ミリメートルより小さいレンジでグリッドプレートの垂直移動をもたらす。
【００１７】
本開示の更に別の態様によれば、ニードルガイドが、第１のレバーによってピボットを中心に回転される間、第１の軸を中心とする第１のレバーの回転は、ピボットを中心にグリッドを所与の位置に保持し、他方で、第２のレバーは、静止状態に維持される。
【００１８】
本開示の別の態様によれば、装置は、標的ロケーションの画像をリアルタイムで生成するために使用されるデータを捕らえる撮像装置を有する。撮像装置は、例えば、超音波マシン又はシステム、又は電磁気を使用して被検体の特徴を撮像する別の同様の種類の装置でありうる。
【００１９】
本開示の更に別の態様によれば、軸を中心とする第１のレバー及び第２のレバーの少なくとも一方の動きは、グリッドの線形移動に変えられる。ニードルガイドの垂直移動及び回転移動は、標的ロケーションの画像においてリアルタイムに拡大される。
【００２０】
本開示の一態様によれば、ニードルガイドを制御する装置は、ハウジングと、第１のカムと、第２のカムと、第１のレバーと、第２のレバーとを有する。ハウジングは、ニードルガイドの下にある。第１のカムは、回転運動をハウジングを介して直線運動に変換するように構成される。第１のカムは、第１のカムを通る第１の中心軸と、ハウジングに直接接触する第１のペグと、を有する。第２のカムは、回転運動をハウジングを介して直線運動に変換するように構成される。第２のカムは、第２のカムを通る第２の中心軸と、ハウジングに直接接触する第２のペグと、を有する。第１のレバーは、ハウジングから水平方向にオフセットされたところで第１のカムに取り付けられ、第１のカムの回転運動を伝えるために第１の中心軸を中心に第１のカムを回転させるように構成される。第２のレバーは、ハウジングから水平方向にオフセットされたところで第２のカムに取り付けられ、第２のカムの回転運動を伝えるために第２の中心軸を中心に第２のカムを回転させるように構成される。第１のカム及び第２のカムの少なくとも一方は、第１のレバー及び第２のレバーからの回転運動を、ハウジングを介してニードルガイドの直線運動及び回転運動の両方に変換するように構成される。
【００２１】
本開示の別の態様によれば、第１の中心軸及び第２の中心軸は平行な線である。
【００２２】
本開示の別の態様によれば、第１のカムは、第１のレバーによって回転されるように、ハウジングに対して所定の位置に固定される。第２のカムは、ハウジングに対して直線移動可能であるとともに、第２のレバーによって回転されるように構成される。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、装置は、レバーと１つ又は複数のピンとの距離を中央に固定し、グリッドプレートの水平移動を制限するが、グリッドプレートを上下移動させる及び回転させるセントラライザ部を有する。
【００２４】
例示的な実施形態は、添付の図面とともに読むことにより以下の詳細な説明から最もよく理解される。さまざまな機能が必ずしも一定の縮尺で描かれていないことを述べておく。実際、説明を明確にするために、寸法は、任意に増大され又は縮小されることができる。適用可能で実用的な場合はいつでも、同じ参照番号は同じ要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムの斜視図。
【図２】代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムの正面図。
【図３ａ】代表的な実施形態による、傾斜制御グリッド用のシステムにおいて使用されるカムの詳細な正面図。
【図３ｂ】代表的な実施形態による、傾斜制御グリッド用のシステムにおいて使用されるカムの詳細な正面図。
【図３ｃ】代表的な実施形態による、傾斜制御グリッド用のシステムにおいて使用されるカムの詳細な正面図。
【図４】代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムの側面図。
【図５】代表的な実施形態によるグリッドプレートの正面図。
【図６】代表的な実施形態による、グリッドプレートの傾斜動作を示す別の正面図。
【図７】代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムにおいて使用されるカムの正面図。
【図８Ａ】代表的な実施形態による、グリッドプレートの上昇及び傾斜動作を示す正面図。
【図８Ｂ】代表的な実施形態による、グリッドプレートの上昇及び傾斜動作を示す正面図。
【図８Ｃ】代表的な実施形態による、グリッドプレートの上昇及び傾斜動作を示す正面図。
【図９】代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムを示す斜視図。
【図１０】代表的な実施形態による、従来のステッパに／と一体化される傾斜制御グリッド用のシステムを示す斜視図。
【図１１】代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムを用いるプロシージャにおける被検体の画像を示す図。
【図１２Ａ】セントラライザ部分を有する代表的な実施形態による傾斜制御されるグリッド用のシステムを示す図。
【図１２Ｂ】セントラライザ部分を有する代表的な実施形態による傾斜制御されるグリッド用のシステムを示す図。
【図１２Ｃ】セントラライザ部分を有する代表的な実施形態による傾斜制御されるグリッド用のシステムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の詳細な説明では、限定するためではなく説明の目的で、本教示による実施形態の完全な理解を提供するために、特定の詳細を開示する代表的な実施形態を説明する。既知のシステム、装置、材料、動作方法、及び製造方法の説明は、代表的な実施形態の説明を不明瞭にすることを避けるために省略される場合がある。それにもかかわらず、当業者の範囲内にあるシステム、装置、材料、及び方法は、本教示の範囲内であり、代表的な実施形態に従って使用されることができる。本願明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図していないことを理解されたい。規定される用語は、本教示の技術分野において一般的に理解され受け入れられている定義された用語の技術的及び科学的意味に追加される。
【００２７】
本願明細書において第１、第２、第３などの用語が、さまざまな構成要素又はコンポーネントを説明するために使用されることができるが、これらの構成要素又はコンポーネントは、これらの用語によって制限されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、ある構成要素又はコンポーネントを別の構成要素又はコンポーネントと区別するためにのみ使用される。従って、以下に説明される第１の構成要素又はコンポーネントは、本発明の概念の教示から逸脱することなく、第２の構成要素又はコンポーネントと呼ぶことができる。
【００２８】
本願明細書において使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図しない。明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される用語「a」、「an」及び「the」の単数形は、文脈が特に明確に指示しない限り、単数形及び複数形の両方を含むことを意図している。更に、本願明細書において使用される「含む、有する（comprises又はcomprising）」及び／又は類似の語は、記述される特徴、構成要素、及び／又はコンポーネントの存在を示すが、１つ又は複数の他の特徴、構成要素、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しない。本願明細書で使用される「及び／又は」という語は、関連する列挙されるアイテムの１又は複数のあらゆる組み合わせを含む。
【００２９】
構成要素又はコンポーネントが、別の構成要素又はコンポーネントに「接続され」、「結合され」又は「隣接する」と述べられる場合、特に示されない限り、その構成要素又はコンポーネントは、他の構成要素又はコンポーネントに直接接続される又は結合されることができ、又は介在する構成要素若しくはコンポーネントが存在しうる。すなわち、これらの語及び類似の語は、１つ又は複数の中間要素又はコンポーネントが２つの構成要素又はコンポーネントを接続するために用いられることができる場合を含む。しかしながら、或る構成要素又はコンポーネントが別の構成要素又はコンポーネントに「直接接続される」と述べられる場合、これは、２つの構成要素又はコンポーネントが中間又は介在要素又はコンポーネントなしで互いに接続される場合のみを含む。
【００３０】
上記を考慮して、本開示は、そのさまざまな態様、実施形態、及び／又は特定の特徴又はサブコンポーネントのうちの１つ又は複数を通して、以下に具体的に述べる１つ又は複数の利点を引き出すことを意図する。特定の詳細を開示する例示的な実施形態は、限定ではなく説明の目的で、本教示による実施形態の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、本願明細書に開示される特定の詳細から逸脱する本開示と一致する他の実施形態も又は、添付の特許請求の範囲内にある。更に、例示的な実施形態の説明を不明瞭にしないように、良く知られている装置及び方法の説明は省略され得る。そのような方法及び装置は、本開示の範囲内である。
【００３１】
図１は、代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムの斜視図である。図１において、傾斜制御グリッド用のシステムは、２つのレバー１１０及び２つのカム１２０を有する。グリッド本体１３０は、傾斜制御されるグリッド用のシステムの一部として提供されることができ、グリッドプレート１００とともに提供されることができ、又は別個に提供されることもできる。こうして、一実施形態において、傾斜制御されるグリッド用のシステムは、２つのレバー１１０、２つのカム１２０、及びグリッド本体１３０を有する。一方のカム１２０（すなわち、第１のカム）は、一方のレバー１１０（すなわち、第１のレバー）に取り付けられ、一方のレバー１１０から、グリッドプレート１００の下のグリッド本体１３０まで延在する。他方のカム１２０（すなわち、第２のカム）は、他方のレバー１１０（すなわち、第２のレバー）に取り付けられ、他方のレバー１１０からグリッドプレート１００の下のグリッド本体１３０まで延在する。図１に示すように、レバー１１０は、グリッド本体１３０から実質的に水平方向に例えば８又は１２インチオフセットされて、設けられる。加えて、２つのカム１２０は、平行な線である軸を有することができ、両方とも、同じ水平な平面内にありうる。２つのカム１２０は、正確に平行でなくても、実質的に平行な軸を有し、両方とも非常に水平に近い。
【００３２】
グリッド本体１３０は、可動コンポーネント（図示せず）を内部に収容するハウジングでありうる。可動部品は、グリッドプレート１００を垂直に動かすために、又は垂直及び水平の両方の動きによりグリッドプレート１００を傾けるために、垂直上向きに動きを伝える。図１のグリッドプレート１００は、プロシージャにおいて意図される場所に正確にニードルをガイドするニードルガイドである。
【００３３】
図１にはベースライン座標系が示されており、Ｘ方向は、幅と考えられ、Ｙ方向は高さと考えられ、Ｚ方向は深さと考えられることができる。２つのレバー１１０は、対応するカム１２０を回転させるために使用され、カム１２０の回転は、グリッド本体１３０内の対になったコンポーネントの垂直移動に変換される。カム１２０の回転は、図１に示される最も外側の部分の回転でありうるが、より典型的には、例えば、カム１２０の内部コンポーネントである線形ねじの回転である。グリッド本体１３０における構成要素の垂直方向の移動は、釣り合いがとれており（同等であり）且つ同時であり、それにより、グリッド本体１３０が同時に垂直方向に移動する。カム１２０の内部の線形ねじは、各カム１２０と一体化される個々の装置であり、レバー１１０からカム１２０を通じてグリッド本体１３０に水平に回転運動を伝達することができる。
【００３４】
カム１２０の内部の線形ねじは、各カムと一体化された個々の装置として上述されているが、そのような個々の装置は、線形ねじである必要はなく、例えば、ばね負荷ブレーキパッドでありうる。特に回転が（つまり、第１のレバー及び第２のレバーからの回転）がハウジングに伝達されない限り、摩擦によって回転を伝達する同様の代替装置が使用されることができる。言い換えれば、代替装置が、ハウジングを最終的に回転させることなくレバーからの回転を摩擦に伝達する限り、代替装置は機能することができる。
【００３５】
一実施形態において、グリッド本体１３０の構成要素は、ギアである。グリッド本体１３０内のギアは、カム１２０からの運動（例えば、回転運動）をグリッド本体１３０を通じて線形運動（すなわち、垂直運動）に変換するように構成されることができる。グリッド本体１３０は、ギア及び他の構成要素を収容するハウジングであり得る。グリッド本体１３０内の内部コンポーネントは対で提供され、それにより、一対のコンポーネントの一方は、一方のカム１２０からの運動を変換し、一対のコンポーネントの他方は、他方のカム１２０からの運動を変換する。グリッド本体１３０内のギアのコンポーネント対及び他のコンポーネントは、２つの平行な垂直な線に沿った垂直運動を生じさせる。
【００３６】
別の実施形態において、２つのレバー１１０は、カム１２０又はカム１２０内のコンポーネントを回転させない。代わりに、レバー１１０を使用して、ポンプ又は他の機構を操作し、カム１２０を介して運動を変換し、グリッド本体１３０に運動を伝達することができる。
【００３７】
グリッド本体１３０内のコンポーネントの垂直方向の運動は、コンポーネント対の一方のみが駆動される場合は一元であり、又は、コンポーネント対が異なる速度及び異なる合計量で駆動される場合は不均一でありうる。垂直方向の動きが単一である場合、コンポーネント対のうち静止したコンポーネントは、グリッドプレート１００が回転する静止軸を形成する。垂直方向の動きが単に不均一である場合、コンポーネント対の一方が、グリッドプレート１００が回転する浮動軸を形成する。いずれの場合でも、グリッドプレート１００が、グリッド本体１３０内の１つ又は複数のコンポーネントの垂直運動によって回転するように駆動される場合、グリッドプレート１００の移動は、Ｙ方向における直線運動であり、又はＸＹ平面における固定軸を中心とする回転運動であり、又はＹ方向の直線運動及びＸＹ平面の移動軸を中心とする回転運動の両方である。
【００３８】
図１において、グリッドプレート１００は、穴のアレイを有することが示されている。穴は、ニードルを挿入できるニードルガイドである。図１において、グリッドプレート１００は、単純な装置であるように見えるかもしれないが、グリッドプレート１００は、例えばニードルの非常に正確な制御を必要とする医療処置のために、他の医療機器と組み合わせて使用されることができる。本開示の最初の部分で説明したように、プロシージャは、会陰の領域（すなわち、肛門と陰嚢又は外陰部との間の領域）で実行されることができ、経会陰ステッパが、グリッドプレート１００とともに使用されて、会陰の目標ロケーションに生検ニードルを導くことができる。
【００３９】
図２は、代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムの正面図である。図２では、矢印が上向きであり、矢印の方向は、レバー１１０が移動される方向を示す。グリッド本体１３０は、両方のレバー１１０が一緒に等しく動かされると、持ち上げられる。グリッド本体１３０は、一方のレバー１１０が他方のレバー１１０よりも小さく動かされると、持ち上げられて回転し、その結果、浮動軸が形成され、その浮動軸を中心にグリッド本体１３０が回転される。グリッド本体１３０は、一方のレバー１１０が軸を形成するように静止したままであって、他方のレバー１１０がグリッドプレート１００を駆動して軸を中心に回転する場合、回転する。
【００４０】
図２の正面図において、各カム１２０は、２つの小さな円を有するように示されている。円は、各カム１２０の前面に形成されたペグ１２１、１２２及びストッパ１３１、１３２を示す。ペグ１２１、１２２は、カム１２０上に又はカム１２０とともに形成され、カム１２０の回転によって垂直方向に駆動されるグリッド本体１３０の内部コンポーネントを駆動するために使用される。ストッパ１３１、１３２が、グリッド本体１３０の一部として形成され、ペグ１２１、１２２がストッパ１３１、１３２まで回転されるとき、カム１２０の回転を停止させる。
【００４１】
図２から分かるように、レバー１１０は、１８０度以上は回転することができず、１２０度の動きに制限される可能性が高い。レバー１１０の回転運動は、グリッドプレート１００のわずかな増分運動と比べて大きくされることができる。例えば、一方のレバー１１０の１８０度未満の回転及び他方のレバー１１０の１８０度未満の回転は、２５ミリメートル未満のレンジでグリッドプレート１００の垂直運動に変換されることができる。
【００４２】
上述のように、２つのレバー１１０の１８０度未満の同時且つ等しい回転は、２５ミリメートル未満、例えば１から１０ミリメートルのレンジで、グリッドプレート１００の垂直運動をもたらす。一例として、各レバー１１０の６０度の回転は、グリッドプレート１００の１乃至１０ミリメートルの間の垂直運動を生じさせることができる。実際の目的のために、各レバー１１０は、最大１２０度までしか動かないように設計されることができ、グリッドプレート１００は、水平方向に２５ｍｍ以上、垂直方向に１０ｍｍ以上の移動することを制限されうる。カム１２０の有効なフル回転は、１８０度であり、グリッドプレート１００の運動レンジは、カム１２０のサイズに依存する。
【００４３】
図３Ａ〜図３Ｃは、代表的な実施形態による、傾斜制御グリッド用のシステムにおいて使用されるカムの詳細な正面図である。図３Ａにおいて、２つのカム１２０が、対応するペグ１２１、１２２とともに示されている。各カム１２０は、対応する軸１２５ａ、１２５ｂを有する。ペグ１２１は、軸１２５ａを中心に一方のカム１２０とともに回転する。ペグ１２２は、軸１２５ｂを中心に他方のカム１２０とともに回転する。ペグ１２１、１２２が、グリッド本体１３０上のストッパ１３１、１３２によって停止されると、カム１２０の回転が停止する。
【００４４】
図３Ｂにおいては、図３Ａの丸いペグ１２１、１２２に対して、正方形のペグ１２１、１２２が使用されている。更に、５ミリメートルの絶対的な垂直移動が、各軸１２５ａ、１２５ｂの垂直高さと最大垂直変位との差として示されている。
【００４５】
図３Ｃでは、ペグ１２１、１２２は、図３Ａ及び図３Ｂのようにカム１２０の外周ではなく、カム１２０の外周の内側に配置されるように示されている。更に、図３Ｂの右側のカム１２０に関して、軸１２５ｂを中心とするペグ１２２の相対回転が示されている。
【００４６】
図４は、代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムの側面図である。図４において、グリッドプレート１００は、グリッド本体１３０と同じ深さを有するように示されている。しかし、これは絶対に必要というわけではなく、グリッド本体１３０は、グリッドプレート１００より実質的に広くても、グリッドプレート１００より実質的に狭くてもよい。更に、図４は側面図であるため、１つのカム１２０及び１つのレバー１１０のみが示されている。レバー１１０は、カム１２０に対して真下に配置されているようにみえるが、レバー１１０が、デフォルト（開始）位置で、又はカム１２０を回転するときに、ＸＹ平面内で非垂直角度で提供される限り、これは視覚的な歪みである。
【００４７】
図４及び他の実施形態において、レバー１１０はある位置に示されている。レバー１１０の回転運動をカム１２０を通じて運動に変換するために使用される機構に応じて、レバー１１０は、それが戻るデフォルト位置を有することができ、又はレバー１１０は、オペレータによって最後に配置された任意の位置に留まることができる。レバー１１０は、例えば、線形ねじ機構がカム１２０内で使用されて、レバー１１０の回転運動を平行移動に変換して、グリッド本体１３０内の垂直運動（すなわち、上下）に伝える場合、最後の位置で静止することができる。しかしながら、カム１２０内のポンプを使用する実施形態、又は重い重量を有するレバー１１０を使用する実施形態では、レバー１１０は、各使用後に同じ位置に戻るように設計されることができる。
【００４８】
図５は、代表的な実施形態によるグリッドプレートの正面図である。図５では、グリッドプレート１００の２つの穴は、「１」及び「２」とラベルが付されており、暗いマーカの近くに配置されている。暗いマーカは、ニードルを必要とする処置を受ける被検体の表面上の対応するロケーションをマークする。つまり、「１」及び「２」というラベル付けされた穴の一方が、暗いマーカの上に配置される必要がある。
【００４９】
図６は、代表的な実施形態による、グリッドプレートの傾斜動作を示す別の正面図である。図６において、傾斜したグリッドプレート１００の標的ロケーション６０５が、暗いスポットで示されている。第１の見通し穴６５１は、「１」とラベル付けされが、第２の見通し穴６５２は、「２」とラベル付けされている。紙上の測定スティック６９９は、右側でグリッドプレート１００が傾斜した後の標的ロケーションがどこにあるかを反映するために、傾斜したグリッドプレート１００に重ねて示されている。図示されるように、右側において、グリッドプレート１３０が、グリッド本体１３０の搬送機構１３３の上部を軸として使用して傾けられた後、「２」とラベル付けされた第２の見通し穴６５２が、標的ロケーション６０５上にみえており、標的ロケーション６０５は、右側ではラベル付けされていない。搬送機構１３３は、グリッド体１３０の内部コンポーネントとすることができ、各搬送機構１３３の最上点は、グリッドプレート１００と接触する接触点である。
【００５０】
図６に見られるように、グリッドプレート１００は、搬送機構１３３がグリッドプレート１００に接触する搬送機構１３３の最上点によって形成される軸より上に傾斜されている。軸は、低いほうの搬送機構１３３によって規定され、グリッドプレート１００は、他方の（高いほうの）搬送機構１３３が高く移動することにより回転される。搬送機構１３３は、例えば、カム２０上のピンの回転に伴って垂直方向に移動する剛性ロッドでありうる。回転は、グリッド本体１３０の一方の側の搬送機構１３３のようなコンポーネントが、グリッド本体１３０の他方の側の対応するコンポーネント（搬送機構１３３）よりも大きく動くことにより生じる。グリッド本体１３０の搬送機構１３３は、カム１２０によって動かされ、カム１２０は、レバー１１０によって動かされる。従って、一方のレバー１１０が他方のレバー１１０よりも大きく動かされると、グリッドプレート１００が傾く。１つのレバー１１０がまったく動かされない場合、固定軸が、ピボットとして使用される。一方のレバー１１０が他方のレバーよりも大きく動かされるが、両方のレバー１１０が動かされる場合、可動軸が、ピボットとして使用される。
【００５１】
図７は、代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムにおいて使用されるカムの正面図である。図７において、２つのレバー１１０が、グリッド本体１３０の左側と右側に示されている。２つのカム１２０が示されており、各カムは、別々のレバー１１０に取り付けられており、カムは両方とも、グリッド本体１３０から突出し、グリッド本体１３０に取り付けられている。
【００５２】
図７において、孔１２６が、各カム１２０を完全に貫通している。孔１２６は、カム１２０の内部のねじ用のねじ穴を表す。ねじは、レバー１１０の回転運動を垂直運動に変えてグリッド本体１３０を通じてグリッドプレート１００に伝達する典型的な機構である。孔１２６内のねじは、グリッド本体１３０をカム１２０に要求する。図７は、図７の右側のように、オペレータが指又はツールを挿入できるように十分に大きくてもよい。代替として、穴１２６は、直径がより小さくてもよく、（図７の左のように）レバー１１０からの動きを伝えるために使用されるねじ又は他の任意の機構にぴったりとフィットしてもよい。一実施形態では、孔１２６は、全く存在しなくてもよい。
【００５３】
更に、図７において、各カム１２０は、プレート１２８上に制限ピン１２９を具備する。各レバー１１０の回転中にペグ１２１、１２２が制限ピン１２９に当たると、制限ピン１２９は、カム１２０の動きを制限する。制限ピン１２９は、カム１２０に取り付けられるか、カム１２０と統合されるか、カム１２０に一体化されるか、カム１２０の一部であるか、又は他の方法でカム１２０に固定的に取り付けられることができる。プレート１２８がカム１２０に取り付けられると、制限ピン１２９が、プレート１２８によってカム１２０に取り付けられる。
【００５４】
図８Ａ〜図８Ｃは、代表的な実施形態による、グリッドプレートの上昇及び傾斜動作を、標的ロケーション６０５とともに示す正面図である。図８Ａにおいて、グリッドプレート１００が、グリッド本体１３０上に示されている。デフォルトの位置にある２つのレバー１１０が示されている。図８Ｂにおいて、２つのレバー１１０が、同じ量だけ持ち上げられ、グリッドプレート１００は、傾くことなく真っ直ぐ上方に持ち上げられる。図８Ｃにおいて、一方のレバー１１０が、他方よりも高く持ち上げられ、具体的には、右のレバー１１０が、より高く持ち上げられるので、グリッドプレート１００は、左下側に形成される軸を中心に左に傾く。
【００５５】
図８Ｂにおいて、レバー１１０が、等しい量だけ持ち上げられる場合に、グリッドプレート１００が、真っ直ぐに持ち上げられることが示されている。上方への移動は、Ｙ方向のみの移動である。他方、本願明細書に記載される特定の実施形態には絶対に必要ではないが、Ｘ方向のみの移動は、可能でなくてもよい。すなわち、両方のレバー１１０を等しく持ち上げることにより真っ直ぐ上向きの移動が達成されることができるが、図８の実施形態及び場合によっては他の実施形態において、左方又は右方のみの運動のための等しい能力はない。むしろ、左方又は右方への移動は、例えば垂直成分も含む図８Ｃに示すような傾斜によってのみ、達成されることができる。
【００５６】
図９は、代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムを示す斜視図である。図９に示すように、レバー１１０は、グリッド本体１３０から離れて配置される。例えば、レバー１１０は、グリッド本体１３０から１０〜３０インチ離れたところに配置されることができる。これにより、レバー１１０を操作する操作者が、グリッド本体１３０からの干渉なしに手を動かす余地を確保できる。これにより、グリッドプレート１００から落下する生物学的物質が、操作者の手が操作する必要のある領域に取り込まれないことが保証され、これは、図９の傾斜制御されるグリッド用のシステムが、容易に清浄され、清潔に保たれるようにする。
【００５７】
図１０は、代表的な実施形態による、従来のステッパに／と一体化された傾斜制御されるグリッド用のシステムを示す斜視図である。図１０において、従来のステッパが、傾斜制御されるグリッドのシステムに統合される。従って、レバー１１０は、後部にあり、カム１２０は、従来のステッパの中を通る。図１０の従来のステッパは、垂直方向及び水平方向にのみ動作する従来のグリッドの精密な制御を可能にするのと同じ方法で、傾斜制御グリッドの精密制御を可能にする。図１０に示すように、超音波アレイ１０３４が、配置されることができる。
【００５８】
図１１は、代表的な実施形態による、傾斜制御されるグリッド用のシステムを伴うプロシージャにおける被検体の画像を示す図である。図１１において、４つの異なる画像がスクリーン上に表示されている。左上には、超音波ストリーム画像１１０１がある。目標ロケーション１１２０は、超音波ストリーム画像１１０１及び画像１１０２において矢印で示され、インタラクティブ／標的画像１１０３及び画像１１０４において示されない。標的ロケーション１１２０は、臨床医が生検を取得することを望むロケーションでありうる。フルグリッドプレート１００が、画像１１０３に示されており、ドットの水平線は、超音波ストリーム画像１１０１におけるニードルのドット軌道１１２５である。
【００５９】
超音波ストリーム画像１１０１は、電磁追跡データからビューを生成するために使用される超音波又は同様の撮像装置から生成されることができる。ビューは、妊娠検査中に提供される超音波画像と同様に、スクリーン上に提供されることができる。画像を使用して、電磁石追跡データ及び超音波の被検体の実際の物理的特性を、共通座標系にアラインすることができます。アラインされた座標を使用することにより、グリッドプレート１００を使用してガイドされるニードルは、画像のみを使用してガイドされることができるが、ライブビデオは、ニードルが標的に移動する際の正確性を確保するのに役立つ。
【００６０】
図１１の画像は、ニードルの動きを追跡する３次元（３Ｄ）センサによる追跡を反映することができ、これにより、ニードルの移動が、オペレータのためにスクリーン上に表示されることができる。３次元センサは、電磁画像でありえ、画像は、グリッドプレート１００が、処置を受けている被検体とアラインしているかどうかを示すことができる。代替として、画像は、グリッド本体１３０のポジショニングを含む動作を捕らえるように位置付けられたカメラから取得されることもできる。
【００６１】
図１１の画像を使用して、オペレータは、ニードルがグリッドプレート１００を通じて被検体にガイドされることを見ることができる。理論的には、オペレータは、ライブビデオを見ずに超音波画像及びＭＲＩ画像に依存することができるが、画像１１０１、１１０２、１１０３、１１１０４を生成するために使用されるライブビデオは、本願明細書で説明される傾斜制御されるグリッド用のシステムを有する精密機械をオペレータが使用しているにもかかわらず、ニードルが適切にガイドされていることをオペレータに再保証するのに役立つ。ＭＲＩ画像のような画像は、プロシージャを受ける被検体に特化した詳細なセグメント化されたモデルを生成するために、既存の一般的な３次元モデルに適応されることができる。脳スキャンのセグメンテーションを生成するために３次元形状制約される変形可能脳モデルを被検体からの構造ＭＲＩデータに適応させる例が、例えば、２０１５年５月２８日に公開されたＺＡＧＯＲＣＨＥＶ他の米国特許出願公開第２０１５／０１４６９５１号に記載されており、その内容全体が、参照により本願明細書に盛り込まれる。
【００６２】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、セントラライザ部１２４０を有する実施形態における装置を示す図である。カム１２０の距離は、それらが使用されるにつれて変化するため、グリッド本体１３０の１つの穴は、距離が変化するにつれてカム１２０を均等に移動させるスロット１２４１を有しなければならない。これは、両方のレバーアームが同時に持ち上げられると、グリッドプレート１００が垂直方向だけでなく水平方向にも移動するという重大な困難を引き起こす。これは、ユーザにとって非常に混乱することであり、装置の使用をより難しくすることがある。セントラライザ部１２４０は、図１２Ａに示すように、開口部１２４２及び１２４３を備えた細長いプレートである。セントラライザ部分１２４０は、レバーアーム１１０の距離を固定することができ、グリッド本体１３０を中央に固定するためにピンがセントラライザ部分１２４０の開口部１２４２に挿入されることができ、それによりグリッドプレート１００の水平移動を固定するが、グリッド本体１３０及びリッドプレート１００を上下に移動させ及び回転させることができる。装置へのこの追加により、レバー１１０のアームが同時に持ち上げられると、グリッドプレート１００は、垂直方向にのみ移動する。
【００６３】
図１２Ａは、レバー１１０、カム１２０、セントラライザ部１２４０、カム１２０を収容するセントラライザ部１２４０の開口部１２４３、グリッド本体１３０を中央に固定し、それによりグリッドプレート１００の水平移動を固定するピンのためのセントラライザ部１２４０の開口部１２４２の斜視図である。セントラライザ部１２４０は、カム１２０とグリッド本体１３０との間に取り付けられる。図１２Ａの装置では、単一のカム１２０が、グリッド本体１３０の左右両方の移動を設定することができる。単一のピンを使用して、図７に示す制限ピン１２９を置き換えることができる。グリッドプレート１００を垂直に移動させ、グリッドプレート１００を左又は右に傾ける装置の能力は、セントラライザ部１２４０の追加によって変化しないが、グリッド本体は左から右に直線的に移動することができない。図１２Ｂは、グリッドプレート１００が、所定の位置にある斜視図である。図１２Ｃは、レバー１１０、グリッド本体１３０及びグリッドプレート１００の背面図である。
【００６４】
本願明細書に示される傾斜制御されるグリッド用のシステムは、例えば全体がプラスチック材料で製造されることができる。あるいは、材料は、チタンを含んでもよい。一般的に、傾斜制御されるグリッド用のシステムが、ＭＲＩ装置の周囲で使用される場合、傾斜制御されるグリッドのシステムは、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置を含む環境に適した材料で作られる必要がある。
【００６５】
本願明細書では、傾斜制御グリッド用のシステムは、経会陰プロシージャのコンテクストで説明する。しかしながら、多くのさまざまな医療アプリケーションが、医療用針を目標ロケーションに移動させるためにニードルガイドを使用する。本願明細書で説明されるレバー１１０の使用は、指の調整のための余地をオペレータに提供する。一般的な事項として、本願明細書で説明する傾斜制御グリッド用のシステムを使用することにより、Ｘ及びＹ方向の直線運動が、グリッドプレート１００の傾斜運動に置き換えられる。傾斜制御グリッド用のシステムは、実際にはよりシンプルな設計であり、レバー１１０とカム１２０の相対的な配置により、より速い操作が可能である。
【００６６】
一例として、グリッドプレート１００の個々の穴は５ｍｍ間隔でありうる。上述したように、レバー１１０の使用は、レバー１１０の比較的大きな動きとグリッドプレート１００の比較的小さく且つ正確な動きとの間で動きの大きさを低減する。他方、超音波又はＭＲＩ（または一実施形態ではカメラ）のような撮像な機器は、例えば図１１に示す画像の動きを拡大することができる。従って、レバー１１０とグリッドプレート１００の間の正確な並進を可能にするように手の動きが制御されることができ、拡大画像を使用して、手術中にニードルによって影響を受ける領域を視覚化するのに問題がないことを確実にする。
【００６７】
更に、傾斜制御されるグリッド用のシステムは、オペレータによる回転を必要とするねじを用いることなく、提供されることができる。代わりに、レバー１１０が、簡単に握って操作されることができる。
【００６８】
カム１２０は、カムホイールであってもよい。一実施形態では、一方のカム１２０は、回転のみが許可されるように固定され、他方のカム１２０は、回転と直線スライドの両方が許可されることができる。レバー１１０が動かされるとき、カム１２０上のペグ１２１、１２２間の距離が変化する限り、レバー１１０の操作性を確保するために、１つのカム１２０がｚ方向に直線的にスライドすることが可能にされる。
【００６９】
加えて、グリッドプレート１００は、本願明細書ではニードルガイドとして説明されているが、傾斜制御グリッド用のシステムによって操作されるニードルガイドは、実際にはグリッドである必要はない。例えば、ニードルガイドは、単一の穴、又はグリッド若しくはアレイに形成されない少数の穴のみが提供されることができる。すなわち、本願明細書に記述される傾斜制御グリッド用のシステムは、グリッドプレート１００から独立して、更にはグリッド本体１３０から独立して提供されることができる。その結果、傾斜制御グリッド用システムは、ＸＹ平面での正確な操縦性を必要とする他の形式のニードルガイド又は他の形式の同様の医療機器と互換性がある。
【００７０】
本願明細書に記述される実施形態の図は、さまざまな実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図している。これらの図は、本願明細書に記述される本開示の構成要素及び特徴のすべての完全な説明として役立つことを意図しない。他の多くの実施形態が、本開示を検討することにより当業者に明らかとなりうる。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的な置換及び変更を行うことができるように、他の実施形態が利用され、本開示から導出されることができる。更に、図は単なる典型例であり、一定の縮尺で描かれていないことがある。図中の特定の比率は、誇張されている場合があり、他の比率は、最小化されていることがある。従って、本開示及び図面は、限定的ではなく例示的とみなされるべきである。
【００７１】
本願明細書では、便宜上、単に本出願の範囲を特定の発明又は発明概念に自発的に限定することを意図することなく、「発明」という語によって本開示の１つ又は複数の実施形態を個別及び／又は集合的に参照されることができる。更に、特定の実施形態が、図示され本願明細書において説明されたが、同じ又は同様の目的を達成するように設計された任意の後続の構成が、示された特定の実施形態と置き換えられることができることを理解されたい。本開示は、さまざまな実施形態のありとあらゆる後続の適応又は変形を網羅することを意図する。上記の実施形態の組み合わせ、及び本願明細書に具体的に記載されていない他の実施形態は、上記の説明を検討することにより当業者に明らかとなるであろう。
【００７２】
開示の要約は、37CFR§1.72(b)に準拠するために提供され、請求項の範囲又は意味を解釈又は制限するために使用されないことを理解して提出される。更に、上述の詳細な説明において、開示を簡素化する目的で、さまざまな特徴がグループ化され、単一の実施形態で説明されていることがある。この開示は、請求項に記載の実施形態が各請求項に明示的に列挙されたよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、発明の主題は、開示される実施形態の任意の特徴のすべてよりも少ないものであることが意図されうる。従って、特許請求の範囲の請求項は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、個別に請求項に示される主題を定義するものとして独立している。
【００７３】
開示された実施形態の上述の説明は、当業者が本開示に記載された概念を実施できるようにするために提供される。従って、上記で開示された主題は、限定的ではなく例示的と考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の精神及び範囲内にあるそのようなすべての修正、拡張、及び他の実施形態を網羅することを意図する。従って、法律によって許可される最大限の範囲で、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びそれらの同等物の最も広い許容可能な解釈によって決定されるべきであり、上述の詳細な説明によって制約され又は制限されない。
【図１】
2020513962.tif 000003
【図２】
2020513962.tif 000004
【図３ａ】
2020513962.tif 000005
【図３ｂ】
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【図３ｃ】
2020513962.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2020513962.tif 000013
【図８Ｃ】
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【図９】
2020513962.tif 000015
【図１０】
2020513962.tif 000016
【図１１】
2020513962.tif 000017
【図１２Ａ】
2020513962.tif 000018
【図１２Ｂ】
2020513962.tif 000019
【図１２Ｃ】
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【国際調査報告】
2020513962.tif 000021
2020513962.tif 000022