JP2009247781A - Linear object controller - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、線状体制御装置に関し、マスタ／スレーブの構成を用いて体内の所定部位に送達させるための所定部材が先端に接続された線状体の制御を行う線状体制御装置に関する。 The present invention relates to a linear body control device, and more particularly to a linear body control device that controls a linear body having a predetermined member connected to a tip for delivery to a predetermined site in the body using a master / slave configuration.
くも膜下出血の主な原因である脳動脈瘤の破裂を防止する手術として、最近では低侵襲であるカテーテルを使用した治療が行われている。その治療方法はコイル塞栓術と呼ばれ、大腿部の動脈から脳動脈瘤までカテーテルを挿入し、その中に先端に白金コイルのついたデリバリワイヤを挿入し、動脈瘤の中に白金コイルを充填する。 As an operation for preventing the rupture of a cerebral aneurysm, which is a main cause of subarachnoid hemorrhage, recently, treatment using a minimally invasive catheter has been performed. The treatment method is called coil embolization. A catheter is inserted from the femoral artery to the cerebral aneurysm, a delivery wire with a platinum coil at the tip is inserted, and a platinum coil is inserted into the aneurysm. Fill.
白金コイルとデリバリワイヤの離脱方法はいくつかあるが、電気式の離脱方法が広く使用されている。電気式の場合、白金コイルとデリバリワイヤは電気分解する材料で接続されており、人体に穿刺した注射針とデリバリワイヤの間に電圧を加えることで、接続部が電気分解してコイルが動脈瘤の中に留置される。一例として特許文献１（特表平８−５０６５１２号公報）が示される。特許文献１では、皮膚と電気的に接続される電極１６８と、電気分解をするリンク１０６（接続部）が供されている。
There are several methods for separating the platinum coil and the delivery wire, but an electrical separation method is widely used. In the case of the electric type, the platinum coil and the delivery wire are connected by a material that can be electrolyzed. By applying a voltage between the injection needle punctured into the human body and the delivery wire, the connection part is electrolyzed and the coil is aneurysm. Detained inside. As an example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-506512 is disclosed. In
このような治療に対して、マスタスレーブシステムを使用することが知られている。例えば、特許文献２（特開２０００−４２１１６号公報）は、医師が患者内に挿入されたカテーテル、ワイヤ等の医療器具を微細に操作できるようにしたものである。特許文献２では、マスタ側にあるカテーテルおよびワイヤに見立てた筒状あるいはワイヤ等の線状体を医師が操作し、その線状体の移動量あるいは回転量を主アクチュエータで検出する。スレーブ側においては、人体に挿入するカテーテルやワイヤを駆動する従アクチュエータがあり、主従制御プログラムが位置整合タイプの制御を行うことで、マスタスレーブシステムを構成している。
特許文献１の装置を用いて脳動脈瘤のコイル塞栓治療を行う場合に、塞栓したコイルを離脱させるための機能がマスタスレーブ装置にないため、マスタ側からコイルを離脱させることができない。
When performing coil embolization treatment of a cerebral aneurysm using the apparatus of
また、電気式の場合、デリバリワイヤに電極を接続する必要があるが、コイルを動脈瘤に充填した場合、カテーテルの中にデリバリワイヤの大部分が挿入された状態となる。この状態ではデリバリワイヤの露出部分はあまり長くなく、さらに、その長くないデリバリワイヤの露出部はスレーブの駆動回路内に入っている。したがって、電極をスレーブの外から入れて駆動部近くのデリバリワイヤに接続することは、たとえばスレーブのケースを開ける作業が必要になるなど、煩わし作業が必要である。 In the case of the electric type, it is necessary to connect an electrode to the delivery wire. However, when the coil is filled in the aneurysm, most of the delivery wire is inserted into the catheter. In this state, the exposed portion of the delivery wire is not so long, and the exposed portion of the delivery wire that is not long is in the drive circuit of the slave. Therefore, putting the electrode from the outside of the slave and connecting it to the delivery wire near the drive unit requires a troublesome work, for example, an operation of opening the case of the slave.
また、このように電極の接続が煩わしく電極の接続時にデリバリワイヤを動かしてしまい治療に支障をきたす可能性がある。 In addition, the electrode connection is troublesome as described above, and the delivery wire may be moved when the electrode is connected, which may hinder treatment.
それゆえにこの発明の目的は、マスタ側の遠隔操作により、目的部位において所定部材を線状部材から離脱させることが容易にできる線状体制御装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a linear body control device that can easily disengage a predetermined member from a linear member at a target site by remote operation on the master side.
この発明のある局面に従う、外部から操作される操作部を含むマスタと、操作部における操作に基づき体内に挿入される線状体に長手軸方向の力を加えて体内を移動させるスレーブとを備える線状体制御装置は、以下の特徴を有する。 According to an aspect of the present invention, a master including an operation unit that is operated from the outside and a slave that moves the body by applying a force in the longitudinal axis direction to a linear body that is inserted into the body based on an operation in the operation unit. The linear body control device has the following characteristics.
線状体は導電性材料からなり、一方端側には、体内の目的部位に送達させるための所定部材が、電機溶解可能な材料からなる接続部を介して接続される。 The linear body is made of a conductive material, and a predetermined member for delivery to a target site in the body is connected to one end side via a connection portion made of a material that can be dissolved in an electric machine.
スレーブは、人体に予め接続された第１電極部と接続された電源部と、体外において、体内に挿入された状態の線状体の他方端の側に接続され得る第２電極部と、操作部の操作を介して与えられる指示に基づき、第１電極部と、電源部と、第２電極部、線状体および人体からなる閉じた電気回路を確立させるか否かを切替える制御部とを含む。 The slave includes a power supply unit connected to a first electrode unit that is connected in advance to the human body, a second electrode unit that can be connected to the other end side of the linear body that is inserted into the body outside the body, and an operation A control unit that switches whether to establish a closed electric circuit composed of a first electrode unit, a power source unit, a second electrode unit, a linear body, and a human body based on an instruction given through operation of the unit; Including.
好ましくは、スレーブは、閉じた電気回路を確立する際に第２電極部を線状体に接触させるように移動させる電極移動部を、さらに含み、制御部は、第２電極部が線状体に接触した後に、閉じた電気回路を確立させる。 Preferably, the slave further includes an electrode moving unit that moves the second electrode unit so as to contact the linear body when the closed electric circuit is established, and the control unit includes the second electrode unit being a linear body. After contacting, the closed electrical circuit is established.
好ましくは、線状体は固定長であり、スレーブは、線状体の他方端の位置を検出する位置検出部を、さらに含み、制御部は、指示が与えられたとき、位置検出部が検出した位置が所定範囲外であると検出したときは、閉じた電気回路を確立させない。 Preferably, the linear body has a fixed length, the slave further includes a position detection unit that detects the position of the other end of the linear body, and the control unit detects the position when an instruction is given. When it is detected that the position is outside the predetermined range, the closed electric circuit is not established.
好ましくは、マスタは、操作部の操作が一定時間行なわれたことを検出したときに、指示を前記スレーブに出力する。 Preferably, the master outputs an instruction to the slave when it detects that the operation unit has been operated for a certain period of time.
好ましくは、操作部は、閉じた電気回路を確立させるために操作される開始操作部を有し、スレーブは、指示が、開始操作部の操作を介して与えられる指示であると検出したときにおいて、閉じた電気回路を確立させない場合には、音声出力指示をマスタに出力し、マスタは、スレーブから音声出力指示を入力したことに応じて、所定音を出力する。 Preferably, the operation unit has a start operation unit operated to establish a closed electric circuit, and when the slave detects that the instruction is an instruction given through an operation of the start operation unit. When the closed electric circuit is not established, the audio output instruction is output to the master, and the master outputs a predetermined sound in response to the input of the audio output instruction from the slave.
好ましくは、操作部は、閉じた電気回路を確立させるために操作される開始操作部と、閉じた電気回路の確立を断つために操作される停止操作部とを有し、マスタは、開始操作部および停止操作部のぞれぞれについて、当該操作部が操作されたときは、異なる音を出力する。 Preferably, the operation unit includes a start operation unit that is operated to establish a closed electric circuit, and a stop operation unit that is operated to disconnect the establishment of the closed electric circuit. When the operation unit is operated, different sounds are output for each of the unit and the stop operation unit.
好ましくは、操作部は、線状体を移動させるために操作される線状体操作部を有し、スレーブは、マスタから与えられる線状体操作部の操作量の変位に応じて、線状体に長手軸方向の力を加えて体内を移動させる線状体駆動部を、さらに含み、閉じた電気回路が確立されている期間においては、線状体駆動部による線状体の移動を停止する。 Preferably, the operation unit includes a linear body operation unit that is operated to move the linear body, and the slave is linear according to the displacement of the operation amount of the linear body operation unit given from the master. It further includes a linear body drive unit that applies a longitudinal force to the body to move the body, and stops the movement of the linear body by the linear body drive unit during the period when the closed electrical circuit is established To do.
好ましくは、マスタは、閉じた電気回路が確立されている期間においては、線状体操作部の操作量を、閉じた電気回路が確立される直前の量に維持する。 Preferably, the master maintains the operation amount of the linear body operation unit at an amount immediately before the closed electric circuit is established during a period in which the closed electric circuit is established.
本発明によれば、マスタ側の遠隔操作により、目的部位において所定部材を線状部材から離脱させることができる。 According to the present invention, the predetermined member can be detached from the linear member at the target site by remote operation on the master side.
また、線状体に第２電極部を外部から接続する煩わしい操作が不要となる。これにより、第２電極部の接続時に線状体を動かしてしまう可能性がなくなる。 Moreover, the troublesome operation which connects a 2nd electrode part to a linear body from the outside becomes unnecessary. This eliminates the possibility of moving the linear body when the second electrode portion is connected.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図１には、本実施の形態に係る線状体制御装置の一例である塞栓用コイル離脱装置の全体的な概略構成が示される。塞栓用コイル離脱装置は、スレーブ１０、スレーブ１０とは遠隔に設置されるマスタ２０、スレーブ１０とマスタ２０の間を通信により接続するための通信部３０を備える。スレーブ１０とマスタ２０のは、ケーブルを介して通信部３０の中継により通信する。周辺に設けられる他の機器の誤作動のおそれがあるので、ここではケーブルによる有線通信としているが、このような制約がない場合には無線通信であってもかまわない。
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an embolization coil detachment apparatus that is an example of a linear body control apparatus according to the present embodiment. The embolization coil detachment apparatus includes a
さらに、塞栓用コイル離脱装置は、デリバリワイヤ５１およびカテーテル５０が挿入される患者４１の患部を透視するためにＸ線４４を患部に照射するためのＸ線照射装置４２およびＸ線透視装置４３を備え、さらにＸ線透視装置４３によって出力された画像信号を通信部３０を介して受信し、外部に画像表示するためのディスプレイ４０を備える。
Further, the embolization coil detachment apparatus includes an
マスタ２０側で操作するユーザはデリバリワイヤ５１の動きをＸ線透視装置４３によるＸ線透視画像をディスプレイ４０の画面で確認しながら、デリバリワイヤ駆動操作部２３を操作することができる。デリバリワイヤ５１はＸ線不透過材料からなるので画像で確認できる。また、カテーテル５０は樹脂のためにそれ自身はＸ線透視画像に写らないが、カテーテル５０の中にデリバリワイヤ５１が入っているときは、そのワイヤ５１がＸ線透視画像に写るために、カテーテル５０の位置がわかる。デリバリワイヤ５１の像では、カテーテル５０の先端あるいは途中の一部にＸ線不透過の金属製マーカが付けられており、Ｘ線透視画像に写ったマーカの位置を確認することで、カテーテル５０の先端の位置を確認することができる。
A user operating on the
デリバリワイヤ５１は塞栓用のコイル６３を目的部位である動脈瘤内に留置するために用いられる。デリバリワイヤ５１の先端には白金からなるコイル５３が接続されている。コイル５３とデリバリワイヤ５１との接続部５４は、血液中で電気溶解しやすいステンレス鋼などの材料からなる。
The
スレーブ１０は、カテーテル５０およびデリバリワイヤ５１を患者４１の体内に挿入／引抜くための駆動機構であるアクチュエータ１２およびアクチュエータ１２の動作を制御するためのスレーブ制御部１１を含む。
The
マスタ２０は、デリバリワイヤ５１の挿入／引抜きを行なうために医師が操作するデリバリワイヤ駆動操作部２３、デリバリワイヤ駆動操作部２３の操作信号を入力し、入力した操作信号に応じたデリバリワイヤ５１を駆動するための駆動信号を導出するアクチュエータ２２、およびマスタ制御部２１ならびにコイル離脱ボタン２４を含む。
The
コイル離脱ボタン２４は、デリバリワイヤ５１の先端に接続されたコイル５３をデリバリワイヤ５１から離脱させるために操作されるボタンである。マスタ制御部２１は、マスタ２０の各部を制御する。
The
図２には、マスタ２０に設けられる操作パネル２６の一例が示される。操作パネル２６は、コイル離脱ボタン２４に相当するコイル離脱開始ボタン２４１およびコイル離脱停止ボタン２４２と、デリバリワイヤ駆動操作部２３と、一連の操作の終了を指示するために操作される終了ボタン２７とを備える。
FIG. 2 shows an example of the
図３を参照して、スレーブ１０の具体的な構成例を説明する。図３においてスレーブ制御部１１にはアクチュエータ１２、通電スイッチ６０、デリバリワイヤ５１の位置を検出するための位置検出部８０、および可動式電極部７０が接続される。アクチュエータ１２とカテーテル５０を接続する部分においてＹコネクタ５２が備えられる。また、アクチュエータ１２を介して患者４１の体内の挿入／引き抜きされるデリバリワイヤ５１に関連して、可動式電極部７０と位置検出部８０が設けられる。
A specific configuration example of the
Ｙコネクタ５２のアクチュエータ１２側の入力ポートからデリバリワイヤ５１が挿入されて、他方の入力ポート５２１から薬剤を注入することができる。たとえば、カテーテル５０とデリバリワイヤ５１との摩擦を低減するための生理食塩水を他方の入力ポート５２１から注入することができる。また、血管の中に挿入したカテーテル５０を人体外部から目的部位まで誘導した後に、他方の入力ポート５２１から血管造影剤を注入して、血管造影剤を体内の目的部位に注入することができる。
The
アクチュエータ１２は、Ｙコネクタ５２を介して患者４１へのデリバリワイヤ５１の挿入および引抜きを行なうため、デリバリワイヤ５１に長手軸方向の力を加えて体内を移動させるデリバリワイヤ駆動機構として機能する。具体的には、デリバリワイヤ５１を挟むように相対して設けられる押さえローラ１２１および送り１２２を含む。送りローラ１２２は、図示のないモータにより駆動されて矢印方向に回転する。当該モータの回転量および回転方向は、与えられるデリバリワイヤ駆動操作部２３の操作量の変位（直前の操作量と現在の操作量の差分）により決まる。モータの回転に連動して、送りローラ１２１が回転し、その回転面（ローラ面）上に置かれたデリバリワイヤ５１は送りローラ１２２の回転に連動して挿入／引抜く方向に進行する。押さえローラ１２１は、送りローラ１２２の矢印方向の回転に連動して、回転しながら、送りローラ１２２の回転面上においてデリバリワイヤ５１を押さえるための機能を有する。
The actuator 12 functions as a delivery wire driving mechanism that applies a force in the longitudinal axis direction to the
可動式電極部７０は、アクチュエータ１２のＹコネクタ５２とは反対側に設けられる。可動式電極部７０は、アクチュエータ１２から延びるデリバリワイヤ５１を挟んで対向して設けられる電極７１と７２、電極７１に関連して設けられるソレノイド７３およびバネ７４を含む。電極７１は可動式電極部７０のソレノイド７３により移動可能である。
The movable electrode unit 70 is provided on the opposite side of the actuator 12 from the Y connector 52. The movable electrode unit 70 includes electrodes 71 and 72 provided opposite to each other with a
図３の位置に電極７１があるときには、すなわちソレノイド７３にスレーブ制御部１１から電流供給がされずに電極７１がデリバリワイヤ５１に非接触状態であるときは、デリバリワイヤ５１の移動が妨げられることはない。
When the electrode 71 is in the position of FIG. 3, that is, when the current is not supplied to the
位置検出部８０は、可動式電極部７０のアクチュエータ１２とは反対側に設けられる。位置検出部８０は、可動式電極部７０から延びるデリバリワイヤ５１を挟んで対向するように、受光素子であるフォトセンサ８１の列（以下、フォトラインセンサという）と発光素子である光源８２の列を備える。
The
光源８２はたとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などからなる。光源８２のそれぞれに対応して、フォトセンサ８１のそれぞれが備えられる。フォトセンサ８１のそれぞれは、対応する光源８２から照射される光を受光可能な位置に設けられており、受光量に応じたレベルの受光信号を出力する。 The light source 82 includes, for example, an LED (Light Emitting Diode). Each of the photosensors 81 is provided corresponding to each of the light sources 82. Each of the photosensors 81 is provided at a position where the light emitted from the corresponding light source 82 can be received, and outputs a light reception signal having a level corresponding to the amount of received light.
複数の光源８２は、デリバリワイヤ５１と並行して一列に備えられ、同様にフォトラインセンサは、デリバリワイヤ５１と並行して一列に備えられる。したがって、デリバリワイヤ５１によって、光源８２からの照射光が遮られると、対応のフォトセンサ８１の受光信号レベルは低くなる。これにより、フォトラインセンサの列において受光信号レベルが所定レベルよりも低いフォトセンサ８１の位置を検出することにより、デリバリワイヤ５１の位置を検出する。
The plurality of light sources 82 are provided in a row in parallel with the
通電スイッチ６０は端子６３と６４を有する開閉スイッチである。端子６４には電源６１が接続され、端子６３には可動式電極部７０の電極７１が接続される。通電スイッチ６０の開閉動作は、スレーブ制御部１１によって制御される。患者の人体４１Ａには、コイル５３を離脱させるための導電性の注射針６２が刺してあり、注射針６２は電源６１に導電性のワイヤによって接続されている。通電スイッチ６０がＯＮ（閉じた）状態となると端子６３と６４の間が短絡し導通状態となる。
The energizing
通電スイッチ６０が所定時間ＯＮ（閉じた）状態となると、電源６１から通電スイッチ６０を介して可動式電極部７０のソレノイド７３のコイルに電流が供給されて、生じた電磁力によりバネ７４が縮み、バネ７４に一体的に接続された電極７１が、デリバリワイヤ５１側に移動して、両者は接触する。通電が終了すると（通電スイッチ６０がＯＦＦ状態）になるとバネ７４は元の状態に戻る。
When the
これにより「可動式電極部７０→デリバリワイヤ５１→接続部５４→コイル５３→人体４１Ａ→注射針６２→可動式電極部７０」による閉じた電気回路が確立して、電源６１からの電気信号により接続部５４は電解溶解してコイル５３はデリバリワイヤ５１から離脱する。このように、通電スイッチ６０を所定時間ＯＮ状態とすることにより、デリバリワイヤ５１からコイル５３を離脱させることができる。
As a result, a closed electric circuit is established by “movable electrode portion 70 →
図４には、マスタ制御部２１のハードウェアの概略構成が示される。マスタ制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、メモリＩ／Ｆ（Interface）２１３、メモリＩ／Ｆ２１３を介してＣＰＵ２１１によりアクセスされるメモリ２１２、タイマ２１４、入力Ｉ／Ｆ２１５、通信部３０とＣＰＵ２１１を接続するための通信Ｉ／Ｆ２１６および外部に音を出力するための音出力部２１７を備える。入力Ｉ／Ｆ２１５は、アクチュエータ２２から出力される駆動信号およびコイル離脱ボタン２４ならびに終了ボタン２７の操作信号を入力して、ＣＰＵ２１１に与える。ＣＰＵ２１１は、マスタ制御部２１の他の各部を集中的に制御および監視する。
FIG. 4 shows a schematic hardware configuration of the
図５には、スレーブ制御部１１のハードウェアの概略構成が示される。スレーブ制御部１１は、ＣＰＵ１１１、メモリＩ／Ｆ１１３、メモリＩ／Ｆ１１３を介してＣＰＵ１１１によりアクセスされるメモリ１１２、入出力Ｉ／Ｆ１１５および通信部３０とＣＰＵ１１１を接続するための通信Ｉ／Ｆ１１６を備える。
FIG. 5 shows a schematic hardware configuration of the
ＣＰＵ１１１は、スレーブ制御部１１の他の各部を集中的に制御および監視する。入出力Ｉ／Ｆ１１５は、ＣＰＵ１１１から出力された制御信号を電源スイッチ６０およびアクチュエータ１２に出力する。また、位置検出部８０の各フォトセンサ８１からのセンサ信号をＣＰＵ１１１に出力するとともに、ＣＰＵ１１１から出力された発光を指示する発光指示信号を光源８２のそれぞれに出力する。
The
各フォトセンサ８１が出力するセンサ信号は、対応する光源８２からの受光量を指す受光信号と、フォトラインセンサの列における当該フォトセンサ８１の位置を指す列位置信号からなる。 The sensor signal output from each photosensor 81 includes a light reception signal indicating the amount of light received from the corresponding light source 82 and a column position signal indicating the position of the photosensor 81 in the column of the photoline sensor.
図６を参照して、マスタ制御部２１の機能構成について説明する。マスタ制御部２１は、ＣＰＵ２１１に対応する制御部３１、デリバリワイヤ駆動操作検出部３２、ボタン操作検出部３３、音出力部２１７に対応する音出力部３４、タイマ２１４に対応する計時部３５、通信Ｉ／Ｆ２１６に対応する送信部３６および受信部３７、定位置制御部３８、およびデリバリワイヤ駆動操作制動部３９を備える。定位置制御部３８とデリバリワイヤ駆動操作制動部３９については後述する。図６の各部は、プログラムまたはハードウェア、またはそれらの組合せによって実現される機能である。
The functional configuration of the
図７を参照して、スレーブ制御部１１は、ＣＰＵ１１１に相当する制御部１３、アクチュエータ１２のローラ１２１および１２２の駆動を制御するための駆動制御部１４、位置検出部８０に対応して設けられる位置判定部１５、通電スイッチ６０に対応して設けられる通電スイッチ制御部１６、通信Ｉ／Ｆ１１６に対応して設けられる送信部１７および受信部１８を備える。図７の各部は、プログラムまたはハードウェア、またはそれらの組合せによって実現される機能である。
Referring to FIG. 7,
図８には、デリバリワイヤ駆動操作部２３の操作量を伝達するための機構の一例が示される。デリバリワイヤ駆動操作部２３に関連してモータ２２８、クラッチ２５およびソレノイド２６７が備えられる。クラッチ２５およびソレノイド２６７はデリバリワイヤ駆動操作制動部３９を構成する。モータ２２８はアクチュエータ２２を構成する。
FIG. 8 shows an example of a mechanism for transmitting the operation amount of the delivery wire
デリバリワイヤ駆動操作部２３は操作パネル２６本体の筐体に固定された部分であり、たとえば外部から操作されることで自在に回転し、その回転操作量（回転方向、回転量（角度））は回転軸２３０を介してモータ２２８に伝達される。伝達された操作量に応じてモータ２２８が回転する。モータ２２８の回転を示す信号（回転方向と回転量）は、モータ２２８に関連して設けられたエンコーダ２３１（図９参照）により検出されて、駆動信号としてマスタ制御部２１に出力される。
The delivery wire
さらにモータ２２８に関連して、クラッチ２５とソレノイド２６７が設けられる。クラッチ２５は摩擦板２５１および２５２を擦り合わせ構成されており、摩擦板２５２にはモータ軸２２９が接続され、摩擦板２５１にはソレノイド２６７側の軸２６１が接続される。
Further, a clutch 25 and a
クラッチ２５の制御のためソレノイド２６７を使用する。ソレノイド２６７は制御信号２６６が与えられると、応じてモータ２２８を機械的にロックする。制御信号２６６は、通電スイッチ６０をＯＮ状態として閉じた電気回路を確立する所定時間において与えられる。これにより、所定時間にわたって可動式のデリバリワイヤ駆動操作部２３の回動を不能にする。なお、ソレノイド２６７に制御信号２６６が与えられない期間においては、モータ２２８が機械的にロックすることはない。
A
ソレノイド２６７は与えられる制御信号２６６により通電されると、軸２６１はクラッチ２５の方向に伸びるので軸２６１に接続された摩擦板２５１はモータ軸２２９に接続された摩擦板２５２に接触する。接触した両摩擦板は摩擦係合した状態となり、モータ軸２２９は回動を強制的に停止させられてモータ２２８は機械的にロックする。モータ２２８がロック状態になるとデリバリワイヤ駆動操作部２３は操作不可能な状態となる。
When the
摩擦係合はデリバリワイヤ駆動操作部２３の可動方向と直角方向で行い、摩擦係合によるデリバリワイヤ駆動操作部２３のずれを防止する。電磁式のソレノイド２６７に代替して、電磁式のクラッチなどを使用してもよい。
The friction engagement is performed in a direction perpendicular to the moving direction of the delivery wire
図９には、定位置制御部３８のための機構が示される。定位置制御部３８は、モータ２２８に対応してアクチュエータ２２３およびエンコーダ２３１を備え、サーボ制御のためのサーボアンプ２２１、差分検出器２２２およびメモリ２１２を備える。
FIG. 9 shows a mechanism for the fixed
コイル離脱開始ボタン２４１が操作されるとコイル５３を患部（動脈瘤）に置くために、コイル５３が接続部５４から離脱させられる。このとき、コイル５３を患部（動脈瘤）に的確に置くために、通電スイッチ６０がＯＮ状態である所定時間は図９の機構を用いてデリバリワイヤ５１が動かないようにする。
When the coil
図９の機構においては、コイル離脱開始ボタン２４１が操作されたとき、メモリ２１２に、ＣＰＵ２１１（制御部３１）からメモリＩ／Ｆ２１３を介して書込要求ＷＲが与えられる。メモリ２１２には、書込要求ＷＲが与えられると、そのときエンコーダ２３１が出力する位置信号ＬＳがデータとして格納される。エンコーダ２３１はデリバリワイヤ駆動操作部２３の操作量をモータ２２８の回転量・方向として検出して、位置信号ＬＳに変換して出力する。
In the mechanism of FIG. 9, when the coil
その後、メモリ２１２から読出されたデータが指すコイル離脱開始ボタン２４１が操作されたときの位置信号ＬＳと、現在エンコーダ２３１によって検出される位置信号ＬＳとが差分検出器２２２に与えられる。差分検出器２２２は与えられる両位置信号ＬＳのレベルの差分を検出して、検出した差分信号をサーボアンプ２２１に出力する。サーボアンプ２２１は与えられる差分に応じたレベルの電流信号をアクチュエータ２２３に与える。したがって、アクチュエータ２２３は差分に応じた量だけデリバリワイヤ駆動操作部２３を回転させる。このような閉ループによるサーボコントロールがされることにより、デリバリワイヤ駆動操作部２３の位置は、コイル離脱開始ボタン２４１が操作される直前の位置に保持されるように制御される。したがって、デリバリワイヤ５１の位置をコイル離脱開始ボタン２４１が操作される直前の位置に停止させておくことができる。
Thereafter, the position signal LS when the coil
図１０のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る、塞栓用コイル離脱のための処理手順を説明する。このフローチャートに従うプログラムは、メモリ１１２および２１２に予め格納されており、ＣＰＵ１１１および２１１が当該プログラムの各命令コードをメモリから読出し実行することにより、塞栓用コイル離脱の処理が実現される。
With reference to the flowchart of FIG. 10, a processing procedure for removing the embolization coil according to the present embodiment will be described. The program according to this flowchart is stored in advance in the
まず、マスタ２０側において、デリバリワイヤ駆動操作検出部３２は、デリバリワイヤ駆動操作部２３の操作による位置信号ＬＳが示す駆動信号に基づきデリバリワイヤ駆動操作部２３の操作量を検出する（ステップＳ３）。
First, on the
検出された操作量データは、制御部３１により送信部３６を介してスレーブ１０側に送信される（ステップＳ５）。スレーブ１０では受信した操作量データに基づきアクチュエータ１２が駆動されて、デリバリワイヤ５１またはカテーテル５０が人体４に挿入／引き抜きされるように移動する。
The detected operation amount data is transmitted to the
次に、マスタ２０側においては、ボタン操作検出部３３により操作パネル２６の何らかのボタンが操作されたか否かが検出される（ステップＳ７）。ボタン操作が検出されなければ、処理はステップＳ３に移行する。
Next, on the
デリバリワイヤ駆動操作部２３を操作する医者は、Ｘ線透視装置４３によってディスプレイ４０に表示される画面を確認することで、デリバリワイヤ５１の進行の状況を確認しながらデリバリワイヤ駆動操作部２３を操作することができる。また、動脈瘤にコイル５３が充填される状況も確認できる。したがって、医者は、ディスプレイ４０の表示画面を確認して、コイル５３を離脱するタイミングであると判断するとコイル離脱開始ボタン２４１を操作する。表示画面で離脱を確認すると離脱の動作を停止させるためにコイル離脱停止ボタン２４２を操作する。また、デリバリワイヤ５１を患者４１から抜き去りコイル５３による動脈瘤塞栓のための操作が終了したと判断すると、終了ボタン２７を操作する。
A doctor who operates the delivery wire
上述したようなボタン操作のいずれかががされたことが検出されると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ボタン操作検出部３３は操作されたボタンの種別を検出し、検出した種別を制御部３１に出力する（ステップＳ９）。操作パネル２６の各ボタンは操作に応じて当該ボタン独自のレベルの信号を出力するので、ボタン操作検出部３３は予め登録しておいたボタンの種別と信号レベルとの対応付けテーブルを検索することで、操作されたボタンの種別を検出する。
When it is detected that any of the button operations as described above has been performed (YES in step S7), the button
制御部３１は検出された種別が、コイル離脱停止ボタン２４２が操作されたことの'停止’を指すと検出すると（ステップＳ９で'停止’）、音出力部３４に対して停止の所定音を出力するように指示する。これにより、音出力部３４から停止の音が出力される（ステップＳ１５）。その後、ステップＳ１７の処理に移行する。
When the
また、検出された種別が、コイル離脱開始ボタン２４１が操作されたことの'開始’を指すと検出すると（ステップＳ９で'開始’）、音出力部３４に対して開始の所定音を出力するように指示する。これにより、音出力部３４から開始の音が出力される（ステップＳ１１）。その後、制御部３１は離脱開始信号を送信部３６および通信部３０を介してスレーブ１１側に送信する（ステップＳ１３）。その後、処理は後述のステップＳ１９の処理に移る。
When the detected type is detected to indicate “start” indicating that the coil
また、検出された種別が、終了ボタン２７が操作されたことの'終了’を指すと検出すると（ステップＳ９で'終了’）、制御部３１は終了指示信号を送信部３６および通信部３０を介してスレーブ１１側に送信する（ステップＳ２５）。その後、マスタ２０側の処理は終了する。
Further, when the detected type indicates that “end” indicating that the
ステップＳ１７においては、制御部３１は停止開始信号を送信部３６および通信部３０を介してスレーブ１０側に送信する。その後、処理はステップＳ１９の処理に移行する。
In step S <b> 17, the
ステップＳ１９においては、制御部３１は、受信部３７を介してスレーブ１０から音出力指示を受信したか否かを検出する（ステップＳ１９、Ｓ２１）。受信したことが検出されると、制御部３１は音出力部３４によって所定音を出力させる（ステップＳ２３）。その後、処理はステップＳ３に移行する。
In step S19, the
ステップＳ１９で受信される音出力指示は、スレーブ１０においてデリバリワイヤ５１の位置が所定範囲内に在ることを検出したときに出力されるものであるから、ステップＳ２３で出力される音声により、マスタ２０側の医者などは、デリバリワイヤ５１が所定範囲内に位置していることを確認できる。
The sound output instruction received in step S19 is output when the
一方、受信していないことが検出されると（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻り、以降の処理が同様に行なわれる。 On the other hand, if it is detected that no data has been received (NO in step S21), the process returns to step S3, and the subsequent processes are similarly performed.
コイル離脱開始ボタン２４１およびコイル離脱停止ボタン２４２を操作したときに、離脱の開始と停止では異なる作動音が鳴るので、誤って違うボタンを操作していないかを確認することができる。
When the coil
スレーブ１０側の動作について説明する。スレーブ１０側では、電源などが投入されて処理が開始されると、制御部１３は一時的な制御変数Ｆに値０を設定する（ステップＴ３）。その後、制御部１３は変数Ｆの値が０であるか否かを判定する（ステップＴ５）。ここで、変数Ｆは、通電スイッチ６０がオン／オフされたか否かを区別するために参照される。変数Ｆが０を指示しないと判定されると（ステップＴ５でＮＯ）、処理は後述のステップＴ１１に移る。
The operation on the
一方、変数Ｆが０と判定されると（ステップＴ５でＹＥＳ）、マスタ２０のステップＳ５から送信される駆動信号の受信動作が行なわれて（ステップＴ７）、駆動制御部１４は受信した駆動信号に基づきデリバリワイヤ５１を挿入／引き抜くためにアクチュエータ１２の送りローラ１２２の回転を駆動制御する（ステップＴ９）。
On the other hand, when the variable F is determined to be 0 (YES in step T5), the drive signal received from step S5 of the
次に、制御部１３は、受信部１８を介してマスタ２０側から送信された信号を受信するか否かを検出する（ステップＴ１１）。信号の受信がなければ、処理はステップＴ５に移り、以降の処理が同様に行なわれる。ステップＴ１１では、ステップＳ１３、Ｓ１７およびＳ２５のいずれかから送信された信号を検出する。
Next, the
信号が受信されたことが検出されると（ステップＴ１１）、制御部１３は、受信した信号を解析してその種別を判定する（ステップＴ１３）。受信した信号が“終了指示”を指すと判別すると（ステップＴ１３で'終了’）、一連の処理は終了する。
When it is detected that a signal has been received (step T11), the
一方、“開始指示”を指すと判別すると、制御部１３は位置判定部１５に対し、デリバリワイヤ５１の位置を検出するように指示する。位置判定部１５は、当該指示を入力すると応じて、位置検出部８０を用いて位置を検出し（ステップＴ１５）、検出した位置が所定範囲内の位置を指示するか否かを判定する（ステップＴ１７）。具体的には、位置判定部１５は入出力Ｉ／Ｆ１１５を介して位置検出部８０に発光指示信号を出力する。各光源８２は与えられる発光指示信号に基づき発光動作を行なう。この発光は対応するフォトセンサ８１により検出されて、各フォトセンサ８１からセンサ信号が出力される。
On the other hand, if it is determined that the “start instruction” is indicated, the
位置判定部１５は所定範囲を指すデータを予め格納しており、入力する各センサ信号の列位置信号が指す位置データと、当該所定範囲を指すデータとを比較して、比較結果に基づきデリバリワイヤ５１が所定範囲内に位置するか否かを判定し、判定結果を制御部１３に出力する。
The
この判定について説明する。デリバリワイヤ５１が患者４１内に挿入された状態では、デリバリワイヤ５１の一方端にはコイル５３が接続され、他方端は、位置検出部８０内に位置していると想定する。位置判定部１５は、デリバリワイヤ５１からコイル５３が離脱するべきときの位置検出部８０内の他方端の位置を判定する。
This determination will be described. In a state where the
デリバリワイヤ５１は固定長であるけれども、種類によってその長さは異なる。したがって、デリバリワイヤ５１からコイル５３が離脱するべきときの位置検出部８０内の他方端の位置は、カテーテル５０の長さ（種類）によって変わる。カテーテル５０の長さに応じた所定範囲を指すデータは予めメモリ１２に格納されており、位置判定部１５は使用するカテーテル５０の長さに応じた所定範囲のデータをメモリ１２から読出す。使用するカテーテル５０の長さは、外部からの入力よって予め与えられる。所定範囲のデータは、フォトラインセンサのうち受光に成功するべきフォトセンサ８１の列位置により指示される。
The
したがって、位置判定部１５は入力するセンサ信号に基づき、所定範囲のデータが指示する列位置信号のフォトセンサ８１の受光信号がＯＮ（受光に成功）を指示すると検出すると、デリバリワイヤ５１が所定範囲内に位置すると判定する。
Therefore, when the
制御部１３は、位置判定部１５の判定結果に基づきデリバリワイヤ５１の現在位置は所定範囲内でないことを検出すると（ステップＴ１７でＮＯ）、音出力指示を送信部１７と通信部３０を介してマスタ１０側に送信する（ステップＴ２３）。その後、処理はステップＴ５に移る。
When the
これにより、デリバリワイヤ５１の位置が所定範囲内にない時は、すなわちコイル５３がデリバリワイヤ５１から離脱すべき目的部位に到達していないときには、コイル離脱開始ボタン２４１が操作されたとしてもコイル５３の離脱は行なわれず、その旨は、マスタ２０側において音声で医者に通知（ステップＳ２３参照）される。したがって、コイル離脱開始ボタン２４１の誤操作を回避することができる。
As a result, when the position of the
一方、デリバリワイヤ５１の現在位置は所定範囲内であると検出すると（ステップＴ１７でＹＥＳ）、通電スイッチ制御部１６に通電スイッチ６０をＯＮ状態にするように指示する。この指示に応じて、スレーブ制御部１１は可動式電極部７０のソレノイド７３に電流供給を開始し電極７１を移動させてデリバリワイヤ５１に接触させる。その後に、通電スイッチ制御部１６は通電スイッチ６０を所定期間ＯＮ状態にする（ステップＴ１９）。これにより接続部５４は電気溶解しコイル５３は接続部５４から離脱する。ソレノイド７３に電流供給する期間およびＯＮ状態にする期間は、接続部５４を電気溶解するのに十分な期間である。
On the other hand, when it is detected that the current position of the
通電スイッチ６０がＯＮ状態になると制御部１３は変数Ｆの値を１に設定する（ステップＴ２１）。その後、処理はステップＴ３に移る。
When the
一方、受信した信号が“停止指示”を示すと検出されると（ステップＴ１３で“停止”）、制御部１３は通電スイッチ制御部１６を介して通電スイッチ６０をＯＦＦ状態にするとともに、可動式電極部７０のソレノイド７３への電流供給を停止する（ステップＴ２５）。これにより、閉じた電気回路の確立は断たれてデリバリワイヤ５１への通電は終了する。その後、制御部１３は変数Ｆに０を設定する（ステップＴ２６）。その後、処理はステップＴ５に移る。
On the other hand, when it is detected that the received signal indicates “stop instruction” (“stop” in step T13), the
このようにコイル離脱停止ボタン２４２を操作することにより、誤ってコイル離脱開始ボタン２４１を操作してしまった場合や、離脱の最中にコイル５３が動いてしまうなどの事態が発生したときに、離脱を強制的に停止させることができる。
By operating the coil
（他の実施例）
なお、マスター側の離脱開始ボタンまたは離脱停止ボタンは、誤って作動しないように、計時部３５により計時がされた所定の時間操作された場合に作動するようにしてもよい。
(Other examples)
Note that the release-side start button or the release-stop button on the master side may be actuated when operated for a predetermined time measured by the
また、コイル離脱中は、カテーテル５０やコイル５３が移動しないように、マスタ２０側でコイル５３やカテーテル５０の操作をしても、スレーブ１０側では、マスタ２０側からのカテーテル５０およびコイル５３の操作信号（駆動信号）を無視するようにしてもよい。これに加えて、図９で示すように、マスタ２０側のデリバリワイヤ駆動操作部２３に固定点（離脱開始の位置）への定位置決め制御を行なって、デリバリワイヤ駆動操作部２３を動かせないようにしてもよい。
Moreover, even if the
または、コイル離脱中はマスタ２０側の操作部は、図８に示すように機械的にロックして動かせないようにしてもよい。
Alternatively, the operation unit on the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１０ スレーブ、１１ スレーブ制御部、２０ マスタ、２１ マスタ制御部、２３ デリバリワイヤ駆動操作部、２４ コイル離脱ボタン、３０ 通信部、５１ デリバリワイヤ、５３ コイル、５４ 接続部、６０ 通電スイッチ、６２ 注射針、７０ 可動式電極部、７１ 電極、８０ 位置検出部、２４１ コイル離脱開始ボタン、２４２ コイル離脱停止ボタン。 10 slave, 11 slave control unit, 20 master, 21 master control unit, 23 delivery wire drive operation unit, 24 coil release button, 30 communication unit, 51 delivery wire, 53 coil, 54 connection unit, 60 energization switch, 62 injection needle , 70 Movable electrode part, 71 electrode, 80 Position detection part, 241 Coil detachment start button, 242 Coil detachment stop button.
Claims (8)
前記線状体は導電性材料からなり、一方端側には、体内の目的部位に送達させるための所定部材が、電機溶解可能な材料からなる接続部を介して接続され、
前記スレーブは、
人体に予め接続された第１電極部と接続された電源部と、
体外において、体内に挿入された状態の前記線状体の他方端の側に接続され得る第２電極部と、
前記操作部の操作を介して与えられる指示に基づき、前記第１電極部と、前記電源部と、前記第２電極部、前記線状体および人体からなる閉じた電気回路を確立させるか否かを切替える制御部とを含む、線状体制御装置。 A linear body control device comprising: a master including an operation unit that is operated from the outside; and a slave that applies a force in a longitudinal axis direction to a linear body that is inserted into the body based on an operation in the operation unit to move the body. Because
The linear body is made of a conductive material, and at one end side, a predetermined member for delivery to a target site in the body is connected via a connection portion made of a material that can be dissolved in an electric machine,
The slave is
A power supply connected to a first electrode connected in advance to the human body;
Outside the body, a second electrode part that can be connected to the other end side of the linear body in a state of being inserted into the body,
Whether to establish a closed electric circuit composed of the first electrode unit, the power source unit, the second electrode unit, the linear body, and the human body based on an instruction given through the operation of the operation unit A linear body control device including a control unit that switches between the two.
前記閉じた電気回路を確立する際に前記第２電極部を前記線状体に接触させるように移動させる電極移動部を、さらに含み、
前記制御部は、前記第２電極部が前記線状体に接触した後に、前記閉じた電気回路を確立させる、請求項１に記載の線状体制御装置。 The slave is
An electrode moving part that moves the second electrode part so as to contact the linear body when establishing the closed electric circuit;
The linear body control device according to claim 1, wherein the control unit establishes the closed electric circuit after the second electrode unit contacts the linear body.
前記スレーブは、
前記線状体の他方端の位置を検出する位置検出部を、さらに含み、
前記制御部は、
前記指示が与えられたとき、前記位置検出部が検出した位置が所定範囲外であると検出したときは、前記閉じた電気回路を確立させない、請求項１または２に記載の線状体制御装置。 The linear body has a fixed length;
The slave is
A position detector for detecting the position of the other end of the linear body;
The controller is
3. The linear body control device according to claim 1, wherein when the instruction is given, the closed electric circuit is not established when the position detected by the position detection unit is detected to be out of a predetermined range. .
前記操作部の操作が一定時間行なわれたことを検出したときに、前記指示を前記スレーブに出力する、請求項２または３に記載の線状体制御装置。 The master
The linear body control device according to claim 2, wherein the instruction is output to the slave when it is detected that the operation of the operation unit has been performed for a predetermined time.
前記スレーブは、
前記指示が、前記開始操作部の操作を介して与えられる指示であると検出したときにおいて、前記閉じた電気回路を確立させない場合には、音声出力指示を前記マスタに出力し、
前記マスタは、
前記スレーブから前記音声出力指示を入力したことに応じて、所定音を出力する、請求項２から４のいずれかに記載の線状体制御装置。 The operation unit has a start operation unit operated to establish the closed electric circuit,
The slave is
When it is detected that the instruction is an instruction given through the operation of the start operation unit, if the closed electric circuit is not established, a voice output instruction is output to the master,
The master
The linear body control device according to claim 2, wherein a predetermined sound is output in response to an input of the voice output instruction from the slave.
前記マスタは、
前記開始操作部および前記停止操作部のぞれぞれについて、当該操作部が操作されたときは、異なる音を出力する、請求項１から５のいずれかに記載の線状体制御装置。 The operation unit has a start operation unit operated to establish the closed electric circuit, and a stop operation unit operated to cut off the establishment of the closed electric circuit,
The master
The linear body control device according to claim 1, wherein each of the start operation unit and the stop operation unit outputs a different sound when the operation unit is operated.
前記スレーブは、
前記マスタから与えられる前記線状体操作部の操作量の変位に応じて、前記線状体に長手軸方向の力を加えて前記体内を移動させる線状体駆動部を、さらに含み、
前記閉じた電気回路が確立されている期間においては、前記線状体駆動部による前記線状体の移動を停止する、請求項１から６のいずれかに記載の線状体制御装置。 The operation unit has a linear body operation unit operated to move the linear body,
The slave is
A linear body drive unit that moves the body by applying a force in a longitudinal axis direction to the linear body according to the displacement of the operation amount of the linear body operation unit given from the master;
7. The linear body control device according to claim 1, wherein the movement of the linear body by the linear body driving unit is stopped during a period in which the closed electric circuit is established.
前記閉じた電気回路が確立されている期間においては、前記線状体操作部の操作量を、前記閉じた電気回路が確立される直前の量に維持する、請求項７に記載の線状体制御装置。 The master
The linear body according to claim 7, wherein an operation amount of the linear body operation unit is maintained at an amount immediately before the closed electrical circuit is established during a period in which the closed electrical circuit is established. Control device.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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