JP2015519146A - 手術器具マニピュレータの態様 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで図面を参照すると、図1は、典型的には手術台14に横たわっている患者12に低侵襲診断又は外科手術を行うために使用される、低侵襲ロボット手術(MIRS)システム10の平面図である。図面において、同様の参照番号は同様の部分を表す。システムは、手術中に外科医18による使用のための外科医用コンソール16を含む。1人又は複数の助手20も手術に参加し得る。MIRSシステム10は、患者側カート22(手術ロボット)及び電子装置カート24をさらに含み得る。患者側カート22は、外科医18がコンソール16を通して手術部位を視認している間、患者12の身体の低侵襲性切開部を通る少なくとも1つの取り外し可能に結合されたツール組立体26(以降、単に「ツール」と呼ばれる)を操作することができる。手術部位の画像は、内視鏡28を位置決めするとともに方向付けするように患者側カート22によって操作され得る、立体内視鏡等の内視鏡28によって取得されることができる。電子装置カート24は、外科医用コンソール16を通じた外科医18への続く表示のために手術部位の画像を処理するために、使用され得る。一度に使用される手術ツール26の数は、概して、診断又は外科手術及び他要因の中でも手術室内の空間的制約に依存する。手術中に使用されているツール26の1又は複数を交換することが必要な場合、助手20は、患者側カート22からツール26を取外し、それを手術室のトレイ30からの別のツール26に交換し得る。
図6は、多くの実施形態による、リモートセンタマニピュレータ70の斜視概略図である。リモートセンタマニピュレータ70は、取付ベース72から支持される。リモートセンタマニピュレータ70は、取付ベース72によって支持されるベースリンク74、ヨージョイント76、延長リンク78、ベース平行四辺形ジョイント80、第1の平行四辺形リンク82、第1の平行四辺形ジョイント84、第2の平行四辺形リンク86、第2の平行四辺形ジョイント88、円錐スイープ(sweep)機構90、及び器具ホルダ92を含む。器具ホルダ92は、挿入軸96に沿って手術器具94を支持するとともに並進移動させる(すなわち、器具ホルダ92は、手術器具94を挿入軸96に沿って患者の体壁の又は患者の自然の開口部の切開部で出入りさせる少なくとも1つの直進(直動)ジョイントを含む)。手術エンドエフェクタ95が手術器具94の遠位端部にある。エンドエフェクタは、治療の、診断の、又はイメージング手術装置を含む、任意の手術機能のためのものであり得る。エンドエフェクタのロールは、様々な既知の方法で行われ得る。例えば、器具ホルダ92又は器具94自体が、挿入軸96周りに器具シャフトがロールすることを可能にする器具シャフトロール能力を含み得る。代替例として、シャフトは、ロールにおいて静止したままであり得るとともに、エンドエフェクタが器具シャフトの端部においてロールする。
Claims (22)
- 低侵襲ロボット手術中に手術器具の位置を拘束するためのリモートセンタマニピュレータであって、前記手術器具は、患者の体腔への操作のリモートセンタを通る挿入用に構成される遠位作業端部を有する細長いシャフトを含み、前記リモートセンタマニピュレータは:
取付ベース;
前記手術器具と結合するように構成された器具ホルダ;及び
前記器具ホルダを前記取付ベースに結合するリンク機構であって、前記リンク機構の第1及び第2のリンクは、前記第1のリンクに対する前記第2のリンクの運動を前記操作のリモートセンタと交差するヨー軸周りの回転に制限するように結合され、前記リンク機構は、それによって前記器具ホルダの運動が前記操作のリモートセンタと交差するピッチ軸周りの回転に制限される、前記リンク機構の拘束された平行四辺形運動を発生させるように構成される3つの回転結合されるジョイントを含み、前記ピッチ軸は、90度以外の非ゼロ角度によって前記ヨー軸から角度オフセットされる、リンク機構;を有する、
リモートセンタマニピュレータ。 - 前記ヨー軸及び前記ピッチ軸は、1.0から10.0度の角度だけ垂直であることから外れる、
請求項1に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記ヨー軸及び前記ピッチ軸は、1.5から5.0度の角度だけ垂直であることから外れる、
請求項2に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記ヨー軸及び前記ピッチ軸は、2.0から3.5度の角度だけ垂直であることから外れる、
請求項3に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記第2のリンクは、前記第1のリンクに対して少なくとも540度まで回転されることができる、
請求項1に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記第2のリンクは、前記第1のリンクに対して少なくとも600度まで回転されることができる、
請求項5に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記器具ホルダは、前記ピッチ軸周りに少なくとも140度まで回転されることができる、
請求項1に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 低侵襲ロボット手術中に手術器具の位置を拘束するためのリモートセンタマニピュレータであって、前記手術器具は、患者の体腔への操作のリモートセンタを通る挿入用に構成される遠位作業端部を有する細長いシャフトを含み、前記リモートセンタマニピュレータは;
取付ベースと;
前記取付ベースに対する前記操作のリモートセンタと交差するヨー軸周りの回転のために前記取付ベースに結合される平行四辺形リンク機構ベースと;
前記平行四辺形リンク機構ベースを前記取付ベースに対して前記ヨー軸周りに選択的に回転させるように、前記平行四辺形リンク機構ベースを前記取付ベース駆動結合する、第1の駆動モジュールと;
前記平行四辺形リンク機構ベースに回転結合されるとともに第2の駆動モジュール出力部を有し、前記第2の駆動モジュール出力部を前記平行四辺形リンク機構ベースに対して選択的に回転させるように構成される、第2の駆動モジュールと;
第1のリンク近位端部及び第1のリンク遠位端部を有する第1のリンクであって、前記第1のリンク近位端部は、前記第2の駆動モジュール出力部の回転に応じて前記平行四辺形ベースに対する回転のために前記平行四辺形ベースに結合される、第1のリンクと;
第2のリンク近位端部及び第2のリンク遠位端部を有する第2のリンクであって、前記第2のリンク近位端部は、前記第2の駆動モジュール出力部の回転に応じて前記第1のリンクに対する回転のために前記第1のリンク遠位端部に結合される、第2のリンクと;
前記第2の駆動モジュール出力部の回転に応じて前記第2のリンクに対する回転のために前記第2のリンク近位端部に結合される器具ホルダと;を有し、
前記第2の駆動モジュール出力部の回転は、前記操作のリモートセンタと交差するピッチ軸周りの回転に制限される前記器具ホルダの回転運動を発生させ、前記ピッチ軸は、90度以外の非ゼロ角度だけ前記ヨー軸から角度オフセットされる、
リモートセンタマニピュレータ。 - 前記平行四辺形リンク機構ベースは、前記第1及び前記第2の駆動モジュールのそれぞれが少なくとも部分的に中に配置される、ヨー/ピッチハウジングを有する、
請求項8に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記平行四辺形リンク機構ベースは、延長部近位端部及び延長部遠位端部を有する延長部を有し、前記延長部近位端部は、前記ヨー/ピッチハウジングに固定して取付けられ、前記第1のリンク近位端部は、前記第2の駆動モジュール出力部の回転に応じて前記延長部に対する回転のために前記延長部遠位端部に結合される、
請求項9に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記延長部は、前記第2のリンクの回転を前記第2の駆動モジュール出力部の回転に駆動結合する駆動カップリングを有し、前記駆動カップリングは、前記延長部近位端部と前記延長部遠位端部との間に延びる、
請求項10に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記駆動カップリングは、プーリを駆動結合する金属ベルトを有する、
請求項11に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記駆動カップリングは、サイン/コサインリンクを有する、
請求項11に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記駆動カップリングは、方向付けされた湾曲部を備えるサイン/コサインリンクを有する、
請求項11に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 共通の駆動モジュールが、前記第1及び前記第2の駆動モジュールのそれぞれに対して使用され、
請求項8に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 第1の現場交換可能ユニット、第2の現場交換可能ユニット、第3の現場交換可能ユニット、第4の現場交換可能ユニット、及び第5の現場交換可能ユニットを有し、
前記第1の現場交換可能ユニットは、前記ヨー/ピッチハウジング、前記第1の駆動モジュール、前記第2の駆動モジュール、及び前記第2の駆動モジュール出力部を有し;
前記第2の現場交換可能ユニットは、前記延長部を有し、前記第2の現場交換可能ユニットは前記第1の現場交換可能ユニットと異なり;
前記第3の現場交換可能ユニットは、前記第1のリンクを含み、前記第3の現場交換可能ユニットは、前記第1及び前記第2の現場交換可能ユニットのそれぞれと異なり;
前記第4の現場交換可能ユニットは、第2のリンクを有し、前記第4の現場交換可能ユニットは、前記第1、前記第2、及び前記第3の現場交換可能ユニットのそれぞれと異なり;
前記第5の現場交換可能ユニットは、器具ホルダを有し、前記第5の現場交換可能ユニットは、前記第1、前記第2、前記第3、及び前記第4の現場交換可能ユニットのそれぞれと異る;
請求項11に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記延長部は、前記第1のリンクが前記延長部と整列した状態に移動可能であるように、前記第1のリンクの一方の側部に対してオフセットされる、
請求項11に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記第2のリンクは、前記第2のリンクが前記第1のリンクと整列した状態に移動可能であるように、前記第1のリンクの一方の側部に対してオフセットされる、
請求項17に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記ヨー軸及び前記ピッチ軸は、1.0から10.0度の角度だけ垂直であることから外れる、
請求項8に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記ヨー軸及び前記ピッチ軸は、1.5から5.0度の角度だけ垂直であることから外れる、
請求項19に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記ヨー軸及び前記ピッチ軸は、2.0から3.5度の角度だけ垂直であることから外れる、
請求項20に記載のリモートセンタマニピュレータ。 - 前記器具ホルダは、前記ピッチ軸周りに少なくとも140度まで回転されることができる、
請求項8に記載のリモートセンタマニピュレータ。
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