JP2015142739A - 湾曲カニューレおよびロボットマニピュレーター - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国特許出願番号12/618,549(2009年11月13日出願)[代理人事件番号ISRG 02390/US](「Curved Cannula」を開示する)の一部継続出願であり、この米国特許出願は、米国特許出願番号61/245,171(2009年9月23日出願)(「Curved Cannula」を開示する)の利益を主張する。これらの両方は、本明細書中に参考として援用される。
1.発明の分野
本発明の局面は、最小侵襲性外科手術に関し、より特定すると、最小侵襲性ロボット外科手術システムに関し、そしてなおより特定すると、患者の身体内への1つの入口点を通して働く、最小侵襲性ロボット外科手術システムに関する。
最小侵襲性外科手術の利点は周知であり、そしてこれらの利点としては、従来の観血切開手術と比較して、患者の外傷が少ないこと、血液損失が少ないこと、および回復時間がより速いことが挙げられる。さらに、ロボット外科手術システム(例えば、臨場感を与える遠隔操作されるロボットシステム)(例えば、Sunnyvale,CaliforniaのIntuitive Surgical,Inc.により製造されるda Vinci(登録商標)Surgical System)の使用が公知である。このようなロボット外科手術システムは、外科医が、直感的制御で、そして手で行う最小侵襲性外科手術と比較して増大した正確さで、手術を行うことを可能にし得る。
1つの局面において、外科手術システムは、ロボットマニピュレーター、湾曲カニューレ、およびこの湾曲カニューレを通って延びる、受動的に可撓性であるシャフトを備える器具を備える。このロボットマニピュレーターは、この湾曲カニューレを、患者の身体内への開口部(例えば、切開、自然な開口部分)に配置された遠隔運動中心の周りで移動させ、その結果、この湾曲カニューレは、外科手術部位において、外科手術器具のための三角計量角度を提供する。1つの実施形態において、内視鏡および2つのこのような湾曲カニューレの遠位端を、異なる角度から外科手術部位に向けて配向させて使用し、その結果、効果的な器具三角計量が達成され、これによって、外科医は、外科手術部位で効果的に作業すること、および外科手術部位を効果的に見ることが可能になる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
マスターマニピュレーター;
ロボットスレーブマニピュレーター;
該ロボットスレーブマニピュレーターに結合された湾曲カニューレ;
該湾曲カニューレの遠位端を越えて延びる、受動的に可撓性である器具シャフト;および
制御システム;
を備え、
該湾曲カニューレの遠位端において該湾曲カニューレの長手方向中心軸から延びる直線状の器具出し入れ軸が規定され;そして
該マスターマニピュレーターの動きに応答して、該制御システムが該ロボットマニピュレーターに、該器具シャフトが該器具出し入れ軸に沿って真っ直ぐに配置されているかのように該湾曲カニューレの該遠位端を遠隔運動中心の周りで動かすように、命令を与える、
外科手術システム。
(項目2)
内視鏡であって、該内視鏡によって捕捉された画像についての参照枠が規定されている、内視鏡;
ディスプレイであって、該ディスプレイによって出力された画像についての参照枠が規定されている、ディスプレイ;および
前記器具シャフトの遠位端に結合された外科手術用エンドエフェクタ;
をさらに備える、項目1に記載の外科手術システムであって、
該内視鏡の参照枠と該ディスプレイの参照枠とが、互いに対応しており;
該ディスプレイが、該エンドエフェクタの画像を出力し;そして
前記制御システムが、前記マスターマニピュレーターの一部分の、該ディスプレイの参照枠に対する特定の方向への動きに対応するマスター命令を受け取り、そして該マスター命令を受け取ることに応答して、該制御システムが前記スレーブマニピュレーターに、該エンドエフェクタを該内視鏡の参照枠に対して実質的に同じ特定の方向に動かすようにスレーブ命令を出力する、
外科手術システム。
(項目3)
前記制御システムが、前記器具シャフトの遠位部分が前記湾曲カニューレの前記遠位端を越えた予め設定された限界距離を越えて延びることを防止し;そして
該予め設定された限界が、該器具シャフトの該遠位部分の剛性によって決定される、
項目1に記載の外科手術システム。
(項目4)
前記制御システムが、前記外科手術器具の遠位端の先端が前記カニューレの前記遠位端を越えて延びるまで、前記マスターマニピュレーターの動きが該カニューレまたは該器具を動かすことを防止する、項目1に記載の外科手術システム。
(項目5)
前記制御システムが、サーボモータを起動させて前記マスターマニピュレーターの操作者により経験される触知できる力を提供することによって、該マスターマニピュレーターの動きが前記カニューレまたは前記器具を動かすことを防止する、項目4に記載の外科手術システム。
(項目6)
外科手術用エンドエフェクタであって、前記可撓性シャフトの前記遠位端に、該可撓性シャフトと該エンドエフェクタとの間にリスト機構を備えずに結合されている、外科手術用エンドエフェクタ;
をさらに備える、項目1に記載の外科手術システムであって、
前記マスターマニピュレーターが、該マスターマニピュレーターの操作者から、外科手術器具のリスト機構を動かすための入力を受け取るように構成されており;そして
前記制御システムが、該マスターマニピュレーターに関連するサーボモータを起動させて、該操作者により経験される触知できる力を提供し、該触知できる力が、該操作者が該外科手術器具のリスト機構を動かすための入力を行うことを効果的に防止する、
外科手術システム。
(項目7)
遠位端を備える第二の湾曲カニューレ;
をさらに備える、項目1に記載の外科手術システムであって、
前記湾曲カニューレは、湾曲セクション、および該湾曲カニューレの該湾曲セクションと前記遠位端との間の直線状セクションを備え;
該第二の湾曲カニューレは、湾曲セクション、および該第二の湾曲カニューレの該湾曲セクションと該遠位端との間の直線状セクションを備え;
該湾曲カニューレの該湾曲セクションの屈曲半径は、該第二の湾曲カニューレの該湾曲セクションの屈曲半径と実質的に同じであり;
該湾曲カニューレの該直線状セクションの長さは、該第二の湾曲カニューレの該直線状セクションの長さと異なり;そして
前記制御システムは、該湾曲カニューレの動きと該第二の湾曲カニューレの動きとを同じ運動制御パラメータで制御する、
外科手術システム。
(項目8)
前記運動制御パラメータがDenavit−Hartenbergパラメータを含む、項目7に記載の外科手術システム。
(項目9)
ロボット外科手術システムにおける制御の方法であって、
ロボットスレーブマニピュレーターに結合された湾曲カニューレの遠位端において、該湾曲カニューレの長手方向中心軸から延びる、直線状の器具出し入れ軸を規定するアクト;
マスターマニピュレーターから、外科手術器具の遠位端を動かすためのマスター命令を受け取るアクト;および
該マスター命令を受け取るアクトに応答して、該スレーブマニピュレーターに、該湾曲カニューレを通って該湾曲カニューレの該遠位端を越えて延びる該外科手術器具のシャフトが該器具出し入れ軸に沿って真っ直ぐに配置されているかのように、該湾曲カニューレを遠隔運動中心の周りで動かすためのスレーブ命令を出力するアクト、
を包含する、方法。
(項目10)
前記遠隔運動中心が前記湾曲カニューレ上に位置している、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記マスター命令が、ディスプレイによって出力される画像について規定される参照枠内での前記マスターマニピュレーターの一部分の特定の配向に関連する情報を含み;そして
前記スレーブ命令が、前記外科手術器具のエンドエフェクタを、内視鏡によって捕捉される該エンドエフェクタの画像について規定される参照枠内で実質的に同じ配向に動かすための、前記スレーブマニピュレーターへの命令を含む、
項目9に記載の方法。
(項目12)
前記マスター命令が、ディスプレイによって出力される画像について規定される参照枠に関して特定の方向での、前記マスターマニピュレーターの一部分の動きに対応し;そして
前記スレーブ命令が、前記外科手術器具のエンドエフェクタを、内視鏡によって捕捉される該エンドエフェクタの画像について規定される参照枠内で実質的に同じ特定の方向で動かすための、前記スレーブマニピュレーターへの命令を含む、
項目9に記載の方法。
(項目13)
前記外科手術器具の遠位部分が前記湾曲カニューレの前記遠位端を越えた予め設定された限界距離を越えて延びることを自動的に防止すること
をさらに包含する、項目9に記載の方法であって;
該予め設定された限界が、前記器具シャフトの前記遠位部分の剛性によって決定される、方法。
(項目14)
前記スレーブ命令を出力するアクトが、前記外科手術器具の遠位端の先端が前記カニューレの前記遠位端を越えて延びる場合にのみ起こる、項目9に記載の方法。
(項目15)
触知できる力を前記マスターマニピュレーターの操作者に出力すること
をさらに包含する、項目9に記載の方法であって;
該触知できる力が、該操作者がマスターマニピュレーターを動かすことを効果的に防止する、方法。
(項目16)
触知できる力を前記マスターマニピュレーターの操作者に出力すること
をさらに包含する、項目9に記載の方法であって;
該触知できる力が、外科手術器具のリスト機構の制御に関連する該マスターマニピュレーターの部分を該操作者が動かすことを効果的に防止する、方法。
(項目17)
前記スレーブ命令を、前記湾曲カニューレに関連する運動情報に基づいて生成することをさらに包含する、項目9に記載の方法であって;
前記湾曲カニューレが、湾曲セクション、および該湾曲カニューレの該湾曲セクションと前記遠位端との間の直線状セクションを備え;そして
該運動情報は、該湾曲カニューレの該直線状セクションに関連する情報を除外する、方法。
(項目18)
前記運動情報が、Denavit−Hartenbergパラメータを含む、項目16に記載の方法。
本発明の局面および実施形態を説明する本明細書および添付の図面は、限定するとみなされるべきではない。特許請求の範囲が、保護される発明を規定する。種々の機械的変化、組成的変化、構造的変化、電気的変化、および操作的変化が、本明細書および特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなくなされ得る。いくつかの例において、周知の回路、構造体、および技術は、本発明を曖昧にしない目的で、詳細には図示も記載もされない。2枚以上の図中の同様の数字は、同じ要素または類似の要素を表わす。
図4Aは、湾曲カニューレと受動的に可撓性である外科手術器具との組み合わせを支持して移動させる、患者側ロボットマニピュレーターの一部分の概略図である。図4Aに図示されるように、テレロボティクス技術で操作される外科手術器具402aは、力伝播機構404a、受動的に可撓性であるシャフト406a、およびエンドエフェクタ408aを備える。器具402aは、PSM204aの器具キャリッジアセンブリ212aに設置される(先に記載された構成要素は、明りょうにするために概略的に図示される)。インターフェースディスク414aは、PSM204aのサーボアクチュエーターからの起動力を結合させて、器具402aの構成要素を動かす。エンドエフェクタ408aは、説明に役立つように、単一のDOFで作動する(例えば、顎を閉じさせる)。エンドエフェクタの1以上のDOF(例えば、縦揺れ、横揺れ;例えば、米国特許第6,817,974号(2002年6月28日出願)(「Surgical Tool Having Positively Positionable Tendon−Actuated Multi−Disk Wrist Joint」を開示する)を参照のこと。これは、本明細書中に参考として援用される)を提供するためのリストは、任意のものであり、図示されていない。多くの器具の実行は、このようなリストを含まない。このリストを省略することにより、PSM204aと器具402aとの間の起動力界面の数が簡単にされ、そしてこの省略はまた、近位の力伝播機構404aと遠位で起動される片との間に必要とされる力伝播要素の数(ならびに従って、器具の複雑さおよび寸法)を減少させる。
図14Aは、本明細書中に記載されるような、湾曲カニューレと器具との組み合わせ、ならびに内視鏡および1つ以上の他の器具と一緒に使用され得る、ポート構造物1402の代表的な実施形態の模式平面図である。図14Bは、図14Aに示される実施形態の上面斜視図である。ポート構造物1402は、患者の体壁の1つの切開に挿入される。図14Aに示されるように、ポート構造物1402は、単一の本体であり、そして頂表面1404と底表面1406との間に延びる5つのチャネルを有する。他の実施形態は、ポート構造物の種々の位置で、種々の数のポートを有し得る。第一のチャネル1408は、内視鏡チャネルとして働き、そして内視鏡カニューレを収容するためのサイズにされる。代替の実施形態において、チャネル1408は、カニューレを用いずに内視鏡を収容するためのサイズにされ得る。図14Aに示されるように、内視鏡チャネル1404は、ポート構造物1402の中心軸1410からずれている。外科手術手順が通気を必要とする場合、この通気は、内視鏡カニューレ上の周知の構造物を介して提供され得る。
マルチポート最小侵襲性外科手術において、内視鏡が代表的に、挿入されるべき第一の外科手術器具である。一旦挿入されると、この内視鏡は、器具が組織に意図されずに接触したり損傷を与えたりしないように、他のカニューレおよび器具の挿入を観察するために配置され得る。しかし、1つの切開を用いる場合、一旦、内視鏡が挿入されると、他のカニューレおよび器具は、少なくとも最初は、この内視鏡の視野の外で挿入される。さらに、湾曲カニューレについては、カニューレの先端が、他の組織に接触することなく内視鏡の視野内に直接動かされることを確実にすることは、困難である。さらに、ロボットマニピュレーターが調節され、次いでカニューレに結合(ドッキング)される際に、これらのカニューレを適切に配置および配向させて維持することは、1人より多くの人が関与する、かなりの手先の器用さを要求し得る。従って、複数の器具を1つの切開に安全かつ容易に挿入する方法が、必要とされる。いくつかの外科手術手順中に、上に記載されたもののようなポート構造物は、複数の器具を安全に挿入する適切な方法を提供し得る。例えば、ポート構造物(全高さまたは半高さ)が、体壁の内部または表面に配置され得る。このポート構造物のチャネルは、カニューレ挿入のためのガイドとして働き、そして一旦これらのカニューレが挿入されると、このポート構造物は、これらのカニューレを、それらの関連するロボットマニピュレーターに結合させるために支持する。従って、上記のようなポート構造物は、以下に記載されるように、外科手術手順の初期段階中に、挿入および安定化の固定具として働き得る。他の外科手術手順中、または外科医の好みに起因して、複数の器具を挿入および支持するための他の方法が使用され得る。
最小侵襲性外科手術用ロボットシステムの制御は公知である(例えば、米国特許第5,859,934号(1997年1月14日出願)(遠隔操作システムにおける座標系を変換するための方法および装置を開示する)、同第6,223,100号(1998年3月25日出願)(関節付き器具を用いるコンピュータ強化外科手術を実施するための装置および方法を開示する)、同第7,087,049号(2002年1月15日出願)(最小侵襲性遠隔外科手術におけるマスター/スレーブの関係の再配置および再配向を開示する)、および同第7,155,315号(2005年12月12日出願)(最小侵襲性外科手術装置におけるカメラを参照する制御を開示する)、ならびに米国特許出願公開第2006/0178559号(2005年12月27日出願)(最小侵襲性外科手術手順における共同研究および訓練のためのマルチユーザ医療ロボットシステムを開示する)を参照のこと。これらの全ては、本明細書中に参考として援用される)。外科手術用ロボットシステムを操作するための制御システムは、本明細書中に記載されるように、湾曲カニューレおよび受動的に可撓性である外科手術器具と一緒に使用するために改変され得る。1つの例示的な実施形態において、da Vinci(登録商標)Surgical Systemの制御システムが、このように改変される。
fh=人の力
xh=マスター位置
em,s=エンコーダ値(マスター、スレーブ)
im,s=モータ電流(マスター、スレーブ)
θm,x=接合位置(マスター、スレーブ)
τm,s=接合トルク(マスター、スレーブ)
fm,s=カルテシアン力(マスター、スレーブ)
xm,s=カルテシアン位置(マスター、スレーブ)
fe=環境の力
xe=スレーブ位置
である。
Claims (17)
- 外科手術システムであって、
前記外科手術システムは、
マスターマニピュレーターと、
前記マスターマニピュレーターにおける入力に応答して制御可能なスレーブマニピュレーターと、
前記スレーブマニピュレーターに結合された湾曲カニューレであって、前記スレーブマニピュレーターは、前記湾曲カニューレをカニューレの運動中心の周りで動かすように構成される、湾曲カニューレと、
器具と、
前記マスターマニピュレーターおよび前記スレーブマニピュレーターと連絡している制御システムと
を備え、
前記器具は、
受動的に可撓性であるシャフトと、
前記器具の遠位端にある外科手術用エンドエフェクタと
を備え、
前記受動的に可撓性であるシャフトの遠位端は、前記湾曲カニューレの遠位端を越えて前進可能であり、
前記制御システムは、
前記湾曲カニューレの湾曲セクションの前記遠位端において前記湾曲カニューレの長手方向軸から延びる直線状の器具出し入れ軸に沿って配置されているものとして前記受動的に可撓性であるシャフトを規定する運動制御パラメータに基づいて前記湾曲カニューレに対する運動を決定するように構成され、
前記制御システムは、
前記湾曲カニューレの前記決定された運動に基づいて、前記湾曲カニューレの前記遠位端を前記カニューレの運動中心の周りで動かすように、前記スレーブマニピュレーターに命令を与えるように構成される、外科手術システム。 - 前記器具出し入れ軸は、前記湾曲カニューレの前記湾曲セクションの前記遠位端において前記湾曲カニューレの前記長手方向軸と実質的に平行である、請求項1に記載の外科手術システム。
- 前記受動的に可撓性であるシャフトの前記遠位端が前記湾曲カニューレの前記遠位端を越えて前進したときに、前記受動的に可撓性であるシャフトの一部分は、前記器具出し入れ軸に沿って延びる、請求項1に記載の外科手術システム。
- 前記制御システムは、前記受動的に可撓性であるシャフトの一部分が前記湾曲カニューレの前記遠位端から延長限界距離を越えて前進することを防止し、
前記延長限界距離は、前記受動的に可撓性であるシャフトの前記一部分の剛性によって決定される、請求項1に記載の外科手術システム。 - 前記制御システムは、前記器具の少なくとも遠位先端が前記カニューレの前記遠位端を越えて前進するまで、前記マスターマニピュレーターが前記カニューレまたは前記器具を動かすことを許容しない、請求項1に記載の外科手術システム。
- 前記運動制御パラメータは、Denavit−Hartenbergパラメータを含む、請求項1に記載の外科手術システム。
- 前記器具は、リスト機構をさらに備え、
前記リスト機構は、前記受動的に可撓性であるシャフトの前記遠位端と前記外科手術用エンドエフェクタとの間に結合されている、請求項1に記載の外科手術システム。 - 前記リスト機構は、縦揺れ運動および横揺れ運動のうちの少なくとも1つにおいて前記エンドエフェクタを前記受動的に可撓性であるシャフトに対して動かすように構成される、請求項7に記載の外科手術システム。
- 前記制御システムは、
前記リスト機構の運動を決定することと、
前記リスト機構を動かすように前記スレーブマニピュレーターにスレーブ命令を出力することと
を実行するように構成される、請求項7に記載の外科手術システム。 - 前記受動的に可撓性である器具シャフトが前記カニューレの前記遠位端を越えて前進するときに、前記制御システムは、前記カニューレ内への器具の引き抜きのための前記リスト機構の自動配置を許容するように構成される、請求項7に記載の外科手術システム。
- 遠隔操作型外科手術システムにおける制御の方法であって、
前記方法は、
スレーブマニピュレーターに結合された湾曲カニューレを通って延びる器具を動かすためのマスター命令をマスターマニピュレーターから受け取ることであって、前記器具は、受動的に可撓性であるシャフトと、外科手術用エンドエフェクタとを備える、ことと、
前記マスター命令を前記マスターマニピュレーターから受け取ることに応答して、
前記湾曲カニューレの湾曲セクションの遠位端において前記湾曲カニューレの長手方向軸から延びる直線として規定される直線状の出し入れ軸に沿って配置されているものとして前記受動的に可撓性であるシャフトを規定する運動制御パラメータに基づいて前記湾曲カニューレに対する運動を決定すること、および、
前記湾曲カニューレを運動中心の周りで動かすように前記スレーブマニピュレーターに対して前記湾曲カニューレの前記決定された運動に基づいたスレーブ命令を出力することと
を含む、方法。 - 前記受動的に可撓性であるシャフトが前記湾曲カニューレの前記遠位端を越えて予め設定された距離を越えて前進することを自動的に防止することをさらに含み、
前記予め設定された距離は、前記器具シャフトの前記遠位部分の剛性によって決定される、請求項11に記載の方法。 - 前記運動中心は、前記湾曲カニューレ上に位置している、請求項11に記載の方法。
- 前記運動制御パラメータは、Denavit−Hartenbergパラメータを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記スレーブ命令を、前記湾曲カニューレに関連する運動情報に基づいて生成することをさらに包含し、
前記湾曲カニューレは、湾曲セクションと、前記湾曲カニューレの前記遠位端と前記湾曲セクションとの間の直線状セクションとを備える、請求項11に記載の方法。 - 前記器具出し入れ軸は、前記湾曲カニューレの前記湾曲セクションの前記遠位端において前記湾曲カニューレの前記長手方向軸と実質的に平行である、請求項11に記載の方法。
- 前記器具は、リスト機構をさらに備え、
前記リスト機構は、前記受動的に可撓性であるシャフトの前記遠位端と前記外科手術用エンドエフェクタとの間に結合されている、請求項11に記載の方法。
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---|---|---|---|---|
US20140148673A1 (en) | 2012-11-28 | 2014-05-29 | Hansen Medical, Inc. | Method of anchoring pullwire directly articulatable region in catheter |
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CN112932676A (zh) * | 2013-03-15 | 2021-06-11 | 直观外科手术操作公司 | 用于管理多个零空间目标和饱和sli行为的系统和方法 |
JP6173089B2 (ja) | 2013-07-24 | 2017-08-02 | オリンパス株式会社 | 医療用マスタースレーブシステムの制御方法 |
EP2923669B1 (en) | 2014-03-24 | 2017-06-28 | Hansen Medical, Inc. | Systems and devices for catheter driving instinctiveness |
WO2016054256A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | Auris Surgical Robotics, Inc | Configurable robotic surgical system with virtual rail and flexible endoscope |
US10314463B2 (en) | 2014-10-24 | 2019-06-11 | Auris Health, Inc. | Automated endoscope calibration |
EP4082466A1 (en) * | 2014-10-27 | 2022-11-02 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for instrument disturbance compensation |
KR101700885B1 (ko) * | 2015-06-23 | 2017-02-01 | 한국과학기술연구원 | 복수의 튜브 연속체를 사용한 수술용 로봇 시스템 |
CA2994823A1 (en) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Robotic surgical devices, systems and related methods |
JP6886968B2 (ja) * | 2015-10-09 | 2021-06-16 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | ロボット外科用システムを用いて体腔を可視化するための角度付き内視鏡の使用方法 |
US10143526B2 (en) | 2015-11-30 | 2018-12-04 | Auris Health, Inc. | Robot-assisted driving systems and methods |
GB201521807D0 (en) * | 2015-12-10 | 2016-01-27 | Cambridge Medical Robotics Ltd | Surgical instrument shaft spokes |
CN109275333B (zh) * | 2016-06-03 | 2022-05-17 | 柯惠Lp公司 | 用于控制机器人递送操纵器的系统、方法和计算机可读程序产品 |
KR102438357B1 (ko) * | 2016-07-01 | 2022-09-01 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 컴퓨터 보조 의료 시스템 및 방법 |
US10132891B2 (en) * | 2016-09-16 | 2018-11-20 | General Electric Company | System and method for attenuation correction of a surface coil in a PET-MRI system |
US9931025B1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-03 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Automated calibration of endoscopes with pull wires |
WO2018087226A1 (en) | 2016-11-09 | 2018-05-17 | Lina Medical International Operations Ag | A device for use in hysteroscopy |
US10244926B2 (en) | 2016-12-28 | 2019-04-02 | Auris Health, Inc. | Detecting endolumenal buckling of flexible instruments |
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US10426559B2 (en) | 2017-06-30 | 2019-10-01 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for medical instrument compression compensation |
US10145747B1 (en) | 2017-10-10 | 2018-12-04 | Auris Health, Inc. | Detection of undesirable forces on a surgical robotic arm |
AU2018380139B2 (en) | 2017-12-06 | 2024-01-25 | Auris Health, Inc. | Systems and methods to correct for uncommanded instrument roll |
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CN109925060A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 中国人民解放军第二军医大学 | 一种仿生手术器械及其控制方法 |
KR102690164B1 (ko) | 2018-02-13 | 2024-08-02 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 의료 기구를 구동시키기 위한 시스템 및 방법 |
CN108420468A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-21 | 深圳市精锋医疗科技有限公司 | 微创手术机器人 |
CN108670415A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-19 | 沈阳尚贤微创医疗器械股份有限公司 | 内镜手术双臂机器人及机器人系统 |
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JP6741731B2 (ja) * | 2018-08-28 | 2020-08-19 | 株式会社メディカロイド | ロボット手術器具およびその組み立て方法 |
CN108789398A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-13 | 苏州小工匠机器人有限公司 | 具有执行端口的机械手 |
KR20210073542A (ko) | 2018-09-28 | 2021-06-18 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 의료 기구를 도킹시키기 위한 시스템 및 방법 |
US12076100B2 (en) | 2018-09-28 | 2024-09-03 | Auris Health, Inc. | Robotic systems and methods for concomitant endoscopic and percutaneous medical procedures |
DE112019004999T5 (de) * | 2018-10-04 | 2021-06-17 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Systeme und Verfahren zur Bewegungssteuerung von lenkbaren Geräten |
CN113164029A (zh) * | 2018-10-19 | 2021-07-23 | 直观外科手术操作公司 | 用于成像器械、装置和方法的清洁装置 |
US11559191B2 (en) | 2018-10-29 | 2023-01-24 | G.I. View Ltd. | Insertion unit for medical instruments and an intubation system thereof |
US10646104B1 (en) | 2018-10-29 | 2020-05-12 | G.I. View Ltd. | Disposable endoscope |
CN111317570B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-01-25 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 形变联动机构 |
CN113195174B (zh) * | 2019-03-12 | 2024-09-03 | 直观外科手术操作公司 | 引导工具改变 |
CN114423573A (zh) * | 2019-06-24 | 2022-04-29 | 维卡瑞斯外科手术股份有限公司 | 用于机器人组件的装置和方法 |
DE102019134352B4 (de) * | 2019-12-13 | 2023-03-30 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Chirurgieroboter für endoskopische Anwendungen |
US11660147B2 (en) | 2019-12-31 | 2023-05-30 | Auris Health, Inc. | Alignment techniques for percutaneous access |
WO2021137072A1 (en) | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Auris Health, Inc. | Anatomical feature identification and targeting |
CN118383870A (zh) | 2019-12-31 | 2024-07-26 | 奥瑞斯健康公司 | 用于经皮进入的对准界面 |
CN117481783B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-07-30 | 成都中医药大学 | 软体驱动器中各腔压力的控制方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007527296A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-27 | ハンセン メディカル,インク. | ロボットガイドカテーテルシステム |
WO2009034477A2 (en) * | 2007-04-16 | 2009-03-19 | The Governors Of The University Of Calgary | Frame mapping and force feedback methods, devices and systems |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2362286B1 (en) * | 1997-09-19 | 2015-09-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Robotic apparatus |
US20020128661A1 (en) * | 1998-02-24 | 2002-09-12 | Brock David L. | Surgical instrument |
US7594912B2 (en) * | 2004-09-30 | 2009-09-29 | Intuitive Surgical, Inc. | Offset remote center manipulator for robotic surgery |
JP2003230565A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-19 | Univ Tokyo | 能動トロカール |
US7974681B2 (en) * | 2004-03-05 | 2011-07-05 | Hansen Medical, Inc. | Robotic catheter system |
EP1776057B1 (en) * | 2004-08-12 | 2009-11-18 | Hansen Medical, Inc. | Robotically controlled intravascular tissue injection system |
US7763015B2 (en) * | 2005-01-24 | 2010-07-27 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Modular manipulator support for robotic surgery |
WO2006100658A2 (en) | 2005-03-22 | 2006-09-28 | Atropos Limited | A surgical instrument |
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CN104688327B (zh) * | 2006-06-13 | 2017-06-09 | 直观外科手术操作公司 | 微创手术系统 |
US9718190B2 (en) * | 2006-06-29 | 2017-08-01 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Tool position and identification indicator displayed in a boundary area of a computer display screen |
ES2298051B2 (es) * | 2006-07-28 | 2009-03-16 | Universidad De Malaga | Sistema robotico de asistencia a la cirugia minimamente invasiva capaz de posicionar un instrumento quirurgico en respueta a las ordenes de un cirujano sin fijacion a la mesa de operaciones ni calibracion previa del punto de insercion. |
US20080314181A1 (en) * | 2007-06-19 | 2008-12-25 | Bruce Schena | Robotic Manipulator with Remote Center of Motion and Compact Drive |
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WO2009034477A2 (en) * | 2007-04-16 | 2009-03-19 | The Governors Of The University Of Calgary | Frame mapping and force feedback methods, devices and systems |
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