JP2012521855A5

JP2012521855A5 -

Info

Publication number: JP2012521855A5
Application number: JP2012503535A
Authority: JP
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2030-03-26

Claims

ロボット手術システムであって、
内部手術部位において手術手順を実行することにおいて用いるために患者の中に挿入するための第１手術ツール（６０）を支持するリンク装置を含む第１ロボットアーム組立体（４４）と、
前記手術手順の間に前記内部手術部位の画像をキャプチャするために前記患者の中に挿入するためのカメラ（５０）を支持するリンク装置を含む第２ロボットアーム組立体（４２）と、
前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）の前記リンク装置に関連付けられた運動位置情報を獲得するように、前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）に結合された運動構成要素（９２）と、
前記手術手順の間に前記カメラ（５０）によってキャプチャされた画像を外科医に表示するためのディスプレイ（３２、８４）と、前記手術手順を実行するために前記第１ロボットアーム組立体（４４）および前記第１手術ツール（６０）の動きを制御する前記外科医からの制御入力を受信するための入力部とを含む外科医コンソール（３０）と、
前記第１および第２アーム組立体（４２、４４）の前記リンク装置のグラフィカル３次元モデルを含む前記ロボットアーム組立体（４２、４４）の合成表現を表示するように、前記運動構成要素（９２）と前記ディスプレイ（３２、８４）とを結合するモデル化構成要素（１０８）と
を含み、
前記合成表現は、
前記第１および第２アーム組立体（４２、４４）の前記リンク装置に関するリンク装置構造データと、
前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）の前記リンク装置に関連付けられた前記運動位置情報と
に基づいている、システム。
前記モデル化構成要素は（１０８)は、前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）の相対位置に関する情報を維持することと、前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）の間の衝突を予測することと、前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）が第１近接閾値に到達した際に第１警告信号を生成することとを行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記ディスプレイ（３２、８４）は、第１および第２ウィンドウエリア（２０２、２０４）を有しており、前記第１ウィンドウエリア（２０２）は、前記画像キャプチャデバイス（５０）の視野内に前記画像キャプチャデバイス（５０）によってキャプチャされた画像を表示するためのものであり、前記第２ウィンドウエリア（２０４）は、前記画像キャプチャデバイス（５０）の前記視野の外部の前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）の可動部分の近接が視認可能であるように、前記ロボットアーム組立体（４２、４４）の前記合成表現を表示するためのものである、請求項２に記載のシステム。
アシスタントによって視認可能な第２ディスプレイ（８４）をさらに含み、前記ロボットアーム組立体（４２、４４）の前記合成表現は、前記アシスタントが、前記第１および第２ロボットアーム組立体（４２、４４）の間の起こりうる衝突を知らされ得るように、前記第２ディスプレイ（８４）上に表示される、請求項２に記載のシステム。
前記第１警告信号は、可聴警告をもたらす、請求項２に記載のシステム。
前記内部手術部位において前記手術手順を実行することにおいて用いるために前記患者の中に挿入するための第２手術ツール（６２）を支持するリンク装置を含む第３ロボットアーム組立体（４６）をさらに含み、
前記モデル化構成要素（１０８）は、前記第１および第３ロボットアーム組立体（４２、４６）によって支持される前記第１および第２ツール（６０、６２）の合成画像（１２０）を生成することと、前記第１および第２ツール（６０、６２）の相対位置に関する情報を維持することと、前記第１および第２ツール（６０、６２）の間の衝突を予測することと、前記第１および第２ツール（６０、６２）が第２近接閾値に到達した際に第２警告信号を生成することとを行うように構成されている、請求項２に記載のシステム。
前記第２警告信号は、前記ディスプレイ（３２、８４）上に表示される視覚警告をもたらす、請求項６に記載のシステム。
前記視覚警告は、前記第１および第２ツール（６０、６２）の色を変化させることを含む、請求項７に記載のシステム。
前記第１および第２ツール（６０、６２）の前記色は、前記第１および第２ツール（６０、６２）の間の差し迫った衝突を示すために、金属色から黄色に変化するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
前記第１および第２ツール（６０、６２）の前記色は、前記第１および第２ツール（６０、６２）の間の実際の衝突を示すために、金属色から赤色に変化するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
前記視覚警告は、前記第１および第２ツール（６０、６２）のテキストメッセージ隣接画像を含む、請求項７に記載のシステム。
前記外科医コンソール（３０）は、前記入力部が第１位置にあるときに、前記手術部位において、前記第１ツール（６０）のキャプチャされた画像のみを示すように構成されており、前記外科医コンソール（３０）は、前記ディスプレイ（３２、８４）の中央エリアにおいて、前記手術部位における前記第１ツール（６０）の第１位置の前記キャプチャされた画像を表示し、かつ前記入力部が第２位置にあるときに、前記ディスプレイ（３２、８４）の前記中央エリアの外部において、前記画像キャプチャデバイス（５０）の前記視野の外部の前記第１ツール（６０）の第２部分の合成画像（１２０）を示すように構成されており、前記外科医コンソール（３０）は、前記入力部が第３位置にあるときに、前記第１ツール（６０）の合成画像（１２０）のみを表示するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記外科医コンソール（３０）は、少なくとも１つの入力部が前記第１位置から前記第２位置まで動かされたときに、前記少なくとも１つの入力部において、第１触覚戻り止めを提供するように構成されており、かつ前記少なくとも１つの入力部が前記第２位置から前記第３位置まで動かされたときに、前記少なくとも１つの入力部において、第２触覚戻り止めを提供するように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
前記少なくとも１つの入力部は、前記外科医コンソール（３０）の操作者によって手動で操作可能であり、前記第２位置は、前記第１位置に対して前記操作者のより近くにあり、前記第３位置は、前記第２位置に対して前記操作者のより近くにある、請求項１２に記載のシステム。
前記モデル化構成要素（１０８）は、前記第１ロボットアーム組立体（４４）、前記第１手術ツール（６０）、前記第２ロボットアーム組立体（４２）、前記画像キャプチャデバイス（５０）、および前記画像キャプチャデバイス（５０）の視野の境界の投影としての視体積（１３０）の合成画像（１２０）を生成し、その結果、前記視体積（１３０）が前記画像キャプチャデバイス（５０）の画像キャプチャ端部（５６）から発せられ、かつ前記画像キャプチャデバイス（５０）の前記視野にある前記第１手術ツール（６０）の遠位端（６６）が前記視体積（１３０）内で空間的に正確であるようにするように構成されており、前記外科医コンソール（３０）は、前記画像キャプチャデバイス（５０）によってキャプチャされたリアルタイム映像画像と、前記第１ロボットアーム組立体（４４）、前記手術ツール（６０）、前記第２ロボットアーム組立体（４２）、前記画像キャプチャデバイス（５０）、および前記視体積（１３０）の前記合成画像（１２０）とを、前記ディスプレイ（３２、８４）上に表示するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記ディスプレイ（３２、８４）は、第１および第２ウィンドウ（２０２、２０４）を有しており、前記画像キャプチャデバイス（５０）によってキャプチャされた前記リアルタイム画像は、前記第１ウィンドウ（２０２）に表示され、前記第１ロボットアーム組立体（４４）、前記手術ツール（６０）、前記第２ロボットアーム組立体（４２）、前記画像キャプチャデバイス（５０）、および前記視体積（１３０）の前記合成画像（１２０）は、前記第２ウィンドウ（２０４）に表示される、請求項１５に記載のシステム。
前記外科医コンソール（３０）は、前記画像キャプチャデバイス（５０）によってキャプチャされた前記リアルタイム画像と、前記第１ロボットアーム組立体（４４）、前記手術ツール（６０）、前記第２ロボットアーム組立体（４２）、前記画像キャプチャデバイス（５０）、および前記視体積（１３０）の前記合成画像（１２０）との表示が前記ディスプレイ（３２、８４）上で前後にトグルされ得るように構成されている、請求項１５に記載のシステム。