CN107106246A - 医疗用机械手系统 - Google Patents

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Abstract

无论操作者的技能如何，均能提高处置的效率。提供一种医疗用机械手系统(1)，其具有：机械手(3)，其具有作用于患者的处置部和驱动该处置部的驱动部；操作输入部(2)，其由操作者进行操作而输入机械手(3)的动作指令；控制部(4)，其根据所输入的动作指令而对驱动部进行控制；识别信息输入部(5)，其输入操作者的识别信息；以及历史信息存储部(6)，其将操作者在操作输入部(2)中所进行的操作的历史信息与识别信息输入部(5)所输入的操作者的识别信息对应地进行存储，控制部(4)以如下方式进行控制：操作者的技能越高，越提高机械手(3)的最大动作速度和/或扩大机械手(3)的动作范围，其中，所述操作者的技能是根据与识别信息输入部(5)所输入的识别信息对应地存储在历史信息存储部(6)中的历史信息而推定的。

Description

医疗用机械手系统
技术领域
本发明涉及医疗用机械手系统。
背景技术
以往，公知有如下的系统：对涉及由操作者使用外科用设备进行的外科作业的数据进行收集，根据收集到的涉及外科作业的数据对操作者的临床技能进行定量化(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4580973号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献1的系统是对操作者的临床技能进行定量化的系统，但并没有示出如何利用被定量化的临床技能。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种医疗用机械手系统，该医疗用机械手系统无论操作者的技能如何，均能够提高处置的效率。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明提供以下的手段。
本发明的一个方式是医疗用机械手系统，该医疗用机械手系统具有：机械手，其具有作用于患者的处置部和驱动该处置部的驱动部；操作输入部，其由操作者进行操作而输入所述机械手的动作指令；控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令而对所述驱动部进行控制；识别信息输入部，其输入所述操作者的识别信息；以及历史信息存储部，其将所述操作者在所述操作输入部中所进行的操作的历史信息与所述识别信息输入部所输入的所述操作者的识别信息对应地进行存储，所述控制部以如下方式进行控制：所述操作者的技能越高，越提高所述机械手的最大动作速度和/或扩大所述机械手的动作范围，其中，所述操作者的所述技能是根据与所述识别信息输入部所输入的识别信息对应地存储在所述历史信息存储部中的历史信息而推定的。
根据本方式，当操作者经由识别信息输入部输入识别信息而对操作输入部进行操作时，控制部根据操作输入部所输入的动作指令而对驱动部进行控制，使机械手的处置部工作，从而对患者进行处置。而且，在该处置中，操作者在操作输入部中所进行的操作的历史信息存储在历史信息存储部中。接着，在操作者进行处置时，读出与识别信息对应地存储在历史信息存储部中的历史信息，根据历史信息而推定的操作者的技能越高，越进行机械手的最大动作速度的提高和/或动作范围的扩大。
通过技能高的操作者以高的最大动作速度对机械手进行操作能够实现处置的高速化，从而提高了处置的效率，另一方面，技能低的操作者能够消除因机械手无意地以较高的速度移动而导致的无用的运动，从而提高了处置的效率。另外，通过技能高的操作者在较宽的动作范围对机械手进行操作能够在更低的限制下提高处置的容易性，从而提高了处置的效率，另一方面，技能低的操作者能够避免因机械手移动到无意的范围而导致与周边组织接触，从而提高了处置的效率。
在上述方式中，也可以是，所述历史信息是所述操作者对所述机械手的使用次数，所述控制部推定所述使用次数越多则所述操作者的技能越高。
这样，能够根据使用次数简单地推定操作者的技能。
在上述方式中，也可以是，所述历史信息是所述操作者对所述机械手的累积使用时间，所述控制部推定所述累积使用时间越多则所述操作者的技能越高。
这样，能够根据累积使用时间简单地推定操作者的技能。
在上述方式中，也可以是，所述历史信息是所述操作者对所述机械手的未使用期间，所述控制部推定所述未使用期间越长则所述操作者的技能越低。
这样，能够简单地推定越是所谓的空白长的操作者，其技能越低下。
在上述方式中，也可以是，所述历史信息是按照处置的类别而进行存储的1次处置的所需时间，所述控制部推定所述所需时间越短则所述操作者的技能越高。
这样，按照标准的所需时间不同的处置的类别，根据所需时间的长短而能够简单地推定操作者的技能。
本发明的另一方式是医疗用机械手系统，该医疗用机械手系统具有：机械手，其具有作用于患者的处置部和驱动该处置部的驱动部；操作输入部，其由操作者进行操作而输入所述机械手的动作指令；控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令而对所述驱动部进行控制；识别信息输入部，其输入所述操作者的识别信息；历史信息存储部，其将所述操作者在所述操作输入部中所进行的操作的历史信息与所述识别信息输入部所输入的所述操作者的识别信息对应地进行存储；显示部，其显示所述机械手的操作状态；以及医疗信息存储部，其存储与所述操作者的技能对应的医疗信息，所述控制部将与所述操作者的技能对应的所述医疗信息显示在所述显示部上，其中，所述操作者的所述技能是根据与所述识别信息输入部所输入的识别信息对应地存储在所述历史信息存储部中的历史信息而推定的。
根据本方式，当操作者经由识别信息输入部输入识别信息而对操作输入部进行操作时，控制部根据操作输入部所输入的动作指令而对驱动部进行控制，使机械手的处置部工作，从而对患者进行处置。而且，在该处置中，操作者在操作输入部中所进行的操作的历史信息存储在历史信息存储部中。接着，在操作者进行处置时，读出与识别信息对应地存储在历史信息存储部中的历史信息，将与根据历史信息而推定的操作者的技能对应的医疗信息显示在显示部上。
通过对技能高的操作者显示用于进一步提高处置的效率的信息，另外，对技能低的操作者显示用于提高处置的准确性的医疗信息，能够提高处置的效率。
在上述方式中，所述医疗信息也可以是医疗设备信息。
这样，能够使用适合于技能的医疗设备。
在上述方式中，所述医疗信息也可以是学习机会信息。
这样，能够对操作者自身提供适当的技能提高的机会。
在上述方式中，所述医疗信息存储部也可以与网络连接。
这样，容易将医疗信息始终维持在最新的状态。
发明效果
根据本发明实现了如下效果：无论操作者的技能如何，均能够提高处置的效率。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手系统的整体结构图。
图2是示出图1的医疗用机械手系统的框图。
图3是示出图1的医疗用机械手系统所具有的机械手的立体图。
图4是对图1的医疗用机械手系统中的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图5是示出本发明的第二实施方式的医疗用机械手系统的整体结构图。
图6是示出图5的医疗用机械手系统的框图。
图7是示出图5的医疗用机械手系统所具有的机械手的立体图。
图8是对图5的医疗用机械手系统中的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图9是对图4的变形例的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图10是对图8的变形例的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图11是对图4的另一变形例的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图12是对图8的另一变形例的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图13是对图4的另一变形例的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
图14是对图8的另一变形例的操作历史信息的处理进行说明的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的第一实施方式的医疗用机械手系统1进行说明。
如图1至图3所示，本实施方式的医疗用机械手系统1具有：操作输入部2，其由操作者O进行操作；机械手3，其插入到患者P的体腔内；控制部4，其根据操作输入部2所输入的动作指令对驱动部7进行控制；识别信息输入部5，其输入操作者O的识别信息；以及历史信息存储部6，其对操作者O在操作输入部2中所进行的操作的历史信息进行存储。
如图3所示，机械手3具有：插入部9，其经由插入到患者P的体腔内的柔性内窥镜8的通道或外套管11等插入到患者P的体腔内，或者直接插入到患者P的体腔内；2个处置器具(处置部)10，它们配置于该插入部9的前端；以及驱动部7，其配置于插入部9的基端，对处置器具10进行驱动。
图3示出了使用外套管11的情况，该外套管11具有供内窥镜8和2个机械手3的插入部9贯穿的通道。
处置器具10是具有1个以上关节并且对患者P的体内的患部进行处置的器具，是钳子、注射针或烧灼用的电极等依照处置的类别而被适当选择的器具。处置器具10并不限于2个，也可以具有1个或3个以上。
驱动部7所产生的动力例如能够经由未图示的线、配线等动力传递部件而传递给处置器具10从而驱动处置器具10。
操作输入部2是输入用于使处置器具10进行动作的动作指令的部分，具有杆12、切换开关、按钮、滑动开关等任意的操作部。例如，在具有杆12那样能够连续地变更摆动角度的操作部的情况下，通过使杆12的摆动角度连续地变化，能够输入用于使处置器具10连续地进行动作的动作指令。
识别信息输入部5是键盘、鼠标或条形码阅读器等任意的输入装置，能够输入操作者O的识别信息。
控制部4根据操作输入部2所输入的动作指令，产生用于使驱动部7工作的指令信号。
另外，本实施方式的医疗用机械手系统1具有历史信息存储部6，该历史信息存储部6将操作者O在操作输入部2中所进行的操作的历史信息与操作者O的识别信息对应地进行存储。
作为操作的历史信息，可以举出该操作者O对医疗用机械手系统1的使用次数。例如，如图4所示，当接通医疗用机械手系统1的电源，操作者O从识别信息输入部5输入识别信息(步骤S1)时，控制部4从历史信息存储部6读出作为历史信息的使用次数(步骤S2)。而且，控制部4具有计时器，在开始进行操作输入部2的操作的时刻(步骤S4)，该计时器开始计时(步骤S5)，在超过处置所需的最低限度的时间而进行操作的情况下(步骤S6)，结束计时(步骤S7)，将使用次数加上1次而进行更新(步骤S8)，并存储在历史信息存储部6中(步骤S9)。
而且，在本实施方式的医疗用机械手系统1中，控制部4根据从历史信息存储部6读出的操作者O的使用次数来设定控制参数(步骤S3)。作为控制参数，举出了驱动部7的最大动作速度和/或动作范围。
控制部4推定作为操作者O的历史信息的医疗用机械手系统1的使用次数越多则该操作者O的操作技能越高，从而增大驱动部7的最大动作速度和/或扩大驱动部7的动作范围。
下面，对这样构成的本实施方式的医疗用机械手系统1的作用进行说明。
要想使用本实施方式的医疗用机械手系统1对位于患者P的体腔内的患部进行处置，操作者O首先接通医疗用机械手系统1的电源，从识别信息输入部5输入自身的识别信息。
当输入识别信息时，控制部4以所输入的识别信息作为关键字，对历史信息存储部6内进行检索，读出与该识别信息对应地进行存储的历史信息。而且，控制部4根据历史信息来设定控制参数。
操作者O将机械手3的插入部9插入到体内，在使配置于插入部9的前端的处置器具10与患部对置的状态下，操作者O对操作输入部2进行操作而输入动作指令。由此，控制部4按照所输入的动作指令，生成对驱动部7进行控制的控制信号并输出给驱动部7。
在这种情况下，控制部4使用根据从历史信息存储部6读出的使用次数而设定的控制参数来生成控制信号。即，根据存储在历史信息存储部6中的历史信息来判定该操作者O对医疗用机械手系统1的使用次数是否比规定的次数多，在比规定的次数多的情况下，推定操作者O的技能高，从而以增大最大动作速度和/或扩大驱动部7的动作范围、即处置器具10的动作范围的方式生成控制信号。对操作者O的技能进行推定的规定的次数可以在多个阶段进行设置，也可以与使用次数联动。
在操作者O的技能高的情况下，即使快速移动处置器具10，也能够准确地进行处置，从而通过快速移动能够提高处置的效率。另外，在操作者O的技能高的情况下，通过扩大动作范围，能够进行限制较少的自由的动作，从而具有如下优点：能够在更低的限制下提高处置的容易性，从而提高了处置的效率。
反之，在操作者O的技能低的情况下，通过限制最大动作速度，能够消除因机械手3无意地以较高的速度移动而导致的无用的动作，从而提高了处置的效率。另外，在操作者O的技能低的情况下，通过将动作范围设定得较窄，从而具有如下优点：能够避免因机械手3移动到无意的范围而导致与周边组织接触，从而提高了处置的效率。
这样，根据本实施方式的医疗用机械手系统1，由于控制部4以如下方式设定控制参数：根据存储在历史信息存储部6中的操作的历史信息而推定的操作者O的操作技能越高，越增大驱动部7的最大动作速度和/或扩大驱动部7的动作范围，因此无论操作者O的技能如何，均能够提高处置的效率。
另外，也可以根据操作者O的技能和所使用的处置器具10的种类来设定控制参数。这样，由于能够对每个使用处置器具10进行适当的控制，因此能够提高处置的效率。
接着，下面参照附图对本发明的第二实施方式的医疗用机械手系统13进行说明。
在本实施方式的说明中，对与上述第一实施方式的医疗用机械手系统1的结构相同之处标注相同的标号而省略其说明。
如图5至图7所示，本实施方式的医疗用机械手系统13具有显示机械手3的操作状态的显示部14和存储与操作者O的技能对应的医疗信息的医疗信息存储部15，这点与第一实施方式的医疗用机械手系统1不同。
在医疗信息存储部15中存储有按照每个操作者O的技能水平而设定的医疗设备信息作为医疗信息。
作为操作的历史信息，可以举出该操作者O对医疗用机械手系统13的使用次数。例如，如图8所示，当接通医疗用机械手系统13的电源，从识别信息输入部5输入识别信息(步骤S1)时，控制部4从历史信息存储部6读出作为历史信息的使用次数(步骤S2)。而且，控制部4在开始进行操作输入部2的操作的时刻(步骤S4)，利用计时器开始计时(步骤S5)，在超过处置所需的最低限度的时间而进行操作的情况下(步骤S6)，结束计时(步骤S7)，将使用次数加上1次而进行更新(步骤S8)，并存储在历史信息存储部6中(步骤S9)。
而且，如图8所示，在本实施方式的医疗用机械手系统13中，控制部4根据从历史信息存储部6读出的操作者O的使用次数，将医疗设备信息显示在显示部14上(步骤S30)。
控制部4推定作为操作者O的历史信息的医疗用机械手系统13的使用次数越多则该操作者O的操作技能越高，从医疗信息存储部15读出与操作技能对应的医疗设备信息并显示在显示部14上。
在这种情况下，当输入识别信息时，控制部4以所输入的识别信息作为关键字，对历史信息存储部6内进行检索，读出与该识别信息对应地进行存储的历史信息。而且，控制部4根据历史信息对操作者O的技能进行定量化并将医疗设备信息显示在显示部14上。
操作者O根据所显示的医疗设备信息，导入与技能对应的适当的医疗设备。
这样，在操作者O的技能高的情况下，将涉及需要高技能但处置效率高的医疗设备的信息显示在显示部14上，促使操作者O导入处置效率高的医疗设备。其结果是，操作者O通过使用与高技能对应的医疗设备进行处置，能够提高处置的效率。
另外，在操作者O的技能低的情况下，将涉及不需要高技能即操作比较容易的医疗设备的信息显示在显示部14上，促使操作者O导入操作比较容易的医疗设备。其结果是，操作者O通过使用与自身的技能对应的医疗设备，能够提高处置的效率。
另外，在本实施方式中，例示了将医疗设备信息存储在医疗信息存储部15中作为医疗信息的情况，但并不限于此。作为医疗信息，也可以代替医疗设备信息，或者除了医疗设备信息之外，将学习机会信息存储在医疗信息存储部15中。
这样，通过在显示部14上显示讲习会信息等学习机会信息，能够对操作者O自身提供适当的技能提高的机会。
另外，作为医疗信息，也可以将训练程序存储在医疗信息存储部15中。操作者O通过进行与技能对应的医疗设备的训练，能够有效地提高技能。
在上述第一和第二实施方式中，作为用于推定操作者O的操作技能的历史信息，使用操作者O对医疗用机械手系统1、13的使用次数，但也可以取而代之，如图9和图10所示，使用医疗用机械手系统1、13的累积使用时间(步骤S10)。在这种情况下，医疗用机械手系统1、13具有计时器，在开始进行操作输入部2的操作的时刻，开始计时器的计时，在操作输入部2的操作结束的时刻(步骤S11)，结束计时器的计时，从而只要在已经存储在历史信息存储部6中的累积使用时间上加上这次的使用时间而进行更新(步骤S12)并进行存储即可。
根据累积使用时间，与使用次数同样地可以推定累积使用时间越长则操作者O的操作技能越高。
作为推定操作者O的操作技能的历史信息，也可以采用操作者O对医疗用机械手系统1、13的未使用期间(空白)。在这种情况下，如图11和图12所示，事先将表示使用了医疗用机械手系统1、13的日期和时间的日志存储在历史信息存储部6中，当输入操作者O的识别信息时，只要读出所存储的日志(步骤S13)，使用读出的日志中所示的最后的使用日期和时间来计算未使用期间即可。能够推定未使用期间越长则操作技能越低下。
而且，在操作结束的时刻，只要制成新的日志(步骤S14)而更新存储在历史信息存储部6中的日志即可(步骤S15)。
作为对操作者O的操作技能进行推定的历史信息，也可以采用每个处置的所需时间。在这种情况下，事先可以输入处置的类别，对各处置中的所需时间进行计时，并与操作者O的识别信息和处置的类别对应地进行存储。
而且，如图13和图14所示，在使医疗用机械手系统1、13工作时，紧接着识别信息的输入而输入处置的类别(步骤S16)，读出与操作者O的识别信息和处置的类别对应地存储在历史信息存储部6中的所需时间(步骤S17)，控制部4设定控制参数。
控制部4例如计算存储在历史信息存储部6中的使用时间按照处置类别的平均值、最小值或最大值，只要通过与各处置的标准的所需时间进行比较来推定操作者O的操作技能即可。能够推定所需时间越长则操作者O的操作技能越低，从而能够与操作技能对应地设定控制参数。
在开始进行操作输入部2的操作的时刻，开始计时器的计时，在结束操作的时刻，结束计时，只要将这次的所需时间与操作者O的识别信息和处置的类别对应地进行存储即可(步骤S18)。
通过利用每个处置类别的所需时间来判定操作技能，对于相同的操作者O使用相同的医疗用机械手系统1、13所进行的多种处置，能够按照处置推定操作技能的高低，从而具有能够高精度地进行推定的优点。
对于各处置的标准的所需时间，控制部4可以进行存储，也可以经由网络获取存储在外部数据库中的信息。
并且，对于医疗信息存储部15，也可以经由网络获取存储在外部数据库中的信息。由此，能够从外部数据库中获取最新的医疗信息，从而容易维持最新的状态。
在上述第一和第二实施方式中，将与操作者O的技能对应的控制参数的设定和医疗信息的显示作为独立的实施方式而进行了记载，但也可以将它们组合来实施。
这样，由于通过控制参数的设定，能够提高想要实施的处置的效率，并且能够提示有关将来的处置的效率化的信息，因此能够在短期间内提高处置的效率。
标号说明
1、13：医疗用机械手系统；2：操作输入部；3：机械手；4：控制部；5：识别信息输入部；6：历史信息存储部；7：驱动部；10：处置器具(处置部)；14：显示部；15：医疗信息存储部；O：操作者；P：患者。

Claims (9)

1.一种医疗用机械手系统，其具有：
机械手，其具有作用于患者的处置部和驱动该处置部的驱动部；
操作输入部，其由操作者进行操作而输入所述机械手的动作指令；
控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令而对所述驱动部进行控制；
识别信息输入部，其输入所述操作者的识别信息；以及
历史信息存储部，其将所述操作者在所述操作输入部中所进行的操作的历史信息与所述识别信息输入部所输入的所述操作者的识别信息对应地进行存储，
所述控制部以如下方式进行控制：所述操作者的技能越高，越提高所述机械手的最大动作速度和/或扩大所述机械手的动作范围，其中，所述操作者的所述技能是根据与所述识别信息输入部所输入的识别信息对应地存储在所述历史信息存储部中的历史信息而推定的。
2.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其中，
所述历史信息是所述操作者对所述机械手的使用次数，
所述控制部推定所述使用次数越多则所述操作者的技能越高。
3.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其中，
所述历史信息是所述操作者对所述机械手的累积使用时间，
所述控制部推定所述累积使用时间越多则所述操作者的技能越高。
4.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其中，
所述历史信息是所述操作者对所述机械手的未使用期间，
所述控制部推定所述未使用期间越长则所述操作者的技能越低。
5.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其中，
所述历史信息是按照处置的类别而进行存储的1次处置的所需时间，
所述控制部推定所述所需时间越短则所述操作者的技能越高。
6.一种医疗用机械手系统，其具有：
机械手，其具有作用于患者的处置部和驱动该处置部的驱动部；
操作输入部，其由操作者进行操作而输入所述机械手的动作指令；
控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令而对所述驱动部进行控制；
识别信息输入部，其输入所述操作者的识别信息；
历史信息存储部，其将所述操作者在所述操作输入部中所进行的操作的历史信息与所述识别信息输入部所输入的所述操作者的识别信息对应地进行存储；
显示部，其显示所述机械手的操作状态；以及
医疗信息存储部，其存储与所述操作者的技能对应的医疗信息，
所述控制部将与所述操作者的技能对应的所述医疗信息显示在所述显示部上，其中，所述操作者的所述技能是根据与所述识别信息输入部所输入的识别信息对应地存储在所述历史信息存储部中的历史信息而推定的。
7.根据权利要求6所述的医疗用机械手系统，其中，
所述医疗信息是医疗设备信息。
8.根据权利要求6所述的医疗用机械手系统，其中，
所述医疗信息是学习机会信息。
9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的医疗用机械手系统，其中，
所述医疗信息存储部与网络连接。
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