JP2017047005A - Medical support device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of further improving safety in a medical activity and suppressing size increase of a physical constitution of a multi joint robot.SOLUTION: A medical support device comprises: a multi joint robot comprising a multi joint arm; and a connection mechanism for attaching a surgery tool to a tip end part of the multi joint arm. The connection mechanism can be switched between a fixing state for fixing the surgery tool to the tip end part of the multi joint arm and a release state in which the fixing state is released. The medical support device is configured to specify (S140) a treated position which indicates a position of a portion of a body who receives a medical activity in a real space, then determine (S150, S160) whether or not a state of the patient based on the specified treated position is an abnormal state which is regulated as abnormality in advance. Based on the determination result, when the state of the patient is the abnormal state, the device executes (S210, S220) safety control for making the state of the connection mechanism the release state.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、医療行為を支援する医療支援装置に関する。   The present invention relates to a medical support apparatus that supports medical practice.

従来、医療行為を支援する医療支援装置が知られている(特許文献1参照)。
この種の医療支援装置の中には、医療行為の1つである歯科インプラントを支援する医療支援装置が存在する。この医療支援装置は、歯科医療に用いるドリルビットを有したドリルユニットと、そのドリルビットの先端を施術位置へと移動させる多関節ロボットとを備えている。施術位置とは、医療行為を受ける患者の部位の実空間上での位置である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a medical support device that supports medical practice is known (see Patent Document 1).
Among these types of medical support devices, there are medical support devices that support dental implants, which is one of medical practices. This medical support device includes a drill unit having a drill bit used for dentistry, and an articulated robot that moves the tip of the drill bit to a treatment position. The treatment position is a position in a real space of a part of a patient who receives a medical practice.

米国特許第8,808,000号明細書US Pat. No. 8,808,000

患者の体動などによって施術位置が変化した場合、医療支援装置においては、多関節ロボットによって、施術位置の変化に応じてドリルビットの先端を移動させることが求められる。この施術位置の変化に応じたドリルビットの先端の移動は、医療行為における安全性をより高める目的から、応答性良く実現することが好ましい。   When the treatment position changes due to the patient's body movement or the like, the medical support apparatus is required to move the tip of the drill bit according to the change of the treatment position by the articulated robot. The movement of the tip of the drill bit according to the change in the treatment position is preferably realized with good responsiveness for the purpose of further improving safety in medical practice.

応答性を高めるためには、多関節ロボットの駆動力を発生する電動機の出力を大きなものとすることが考えられる。しかしながら、出力が大きい電動機は体格が大きいため、多関節ロボット(ひいては医療支援装置)の体格が大きくなるという課題がある。そして、多関節ロボットの体格が大きくなると、術者の行動範囲を確保することが困難となる。   In order to improve the responsiveness, it is conceivable to increase the output of the electric motor that generates the driving force of the articulated robot. However, since an electric motor with a large output has a large physique, there is a problem that the physique of an articulated robot (and thus a medical support device) becomes large. And if the physique of an articulated robot becomes large, it will become difficult to ensure the operator's action range.

つまり、従来の技術では、医療行為における安全性をより向上させつつ、多関節ロボットの体格が大きくなることを抑制することが困難であるという課題があった。
そこで、本発明の一態様は、医療行為における安全性をより向上させつつ、多関節ロボットの体格が大きくなることを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
That is, in the conventional technology, there is a problem that it is difficult to suppress an increase in the size of the articulated robot while further improving safety in medical practice.
In view of the above, an object of one embodiment of the present invention is to provide a technique capable of suppressing an increase in the size of an articulated robot while further improving safety in medical practice.

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様の医療支援装置(1)は、多関節ロボット(32)と、接続機構(60,100,120)と、特定部(52,S140)と、判定部(52,S150,S160)と、接続制御部(52,S210,S220)とを備える。   The medical support device (1) of one aspect of the present invention made to achieve the above object includes an articulated robot (32), a connection mechanism (60, 100, 120), a specifying unit (52, S140), The determination unit (52, S150, S160) and the connection control unit (52, S210, S220) are provided.

多関節ロボットは、多関節アーム(34)を有す。
接続機構は、手術ツール(2)を多関節アームの先端部分に取り付ける機構である。接続機構は、多関節アームの先端部分に手術ツールを固定した固定状態と、固定状態を解除した解除状態とを変更可能に構成されている。手術ツールとは、患者への医療行為を実施する道具である。
The articulated robot has an articulated arm (34).
The connection mechanism is a mechanism for attaching the surgical tool (2) to the distal end portion of the articulated arm. The connection mechanism is configured to be able to change between a fixed state in which the surgical tool is fixed to the tip portion of the articulated arm and a released state in which the fixed state is released. A surgical tool is a tool that performs medical actions on a patient.

さらに、特定部は、施術位置を特定する。施術位置とは、医療行為を受ける患者の部位の実空間上での位置を表す。判定部は、特定部で特定した施術位置に基づく患者の状態が異常状態であるか否かを判定する。異常状態とは、異常を表すものとして予め規定された患者の状態である。   Further, the specifying unit specifies the treatment position. The treatment position represents a position in a real space of a part of a patient who receives a medical practice. The determination unit determines whether or not the patient's state based on the treatment position specified by the specifying unit is an abnormal state. The abnormal state is a patient state that is defined in advance as representing an abnormality.

接続制御部は、判定部での判定の結果、患者の状態が異常状態であれば、接続機構を解除状態とする安全制御を実行する。
このような医療支援装置によれば、患者の状態が異常状態であれば、接続機構を解除状態とすることができる。
A connection control part performs safety control which makes a connection mechanism a cancellation | release state, if a patient's state is abnormal as a result of determination in a determination part.
According to such a medical support device, if the patient is in an abnormal state, the connection mechanism can be in a released state.

そして、解除状態となると、多関節アームの先端部分への手術ツールの固定が解除される。このため、手術ツールの移動は、多関節ロボットの動作と非連動となる。
例えば、患者の体動に追従するように手術ツールを移動させることが多関節ロボットの動作能力から困難であることを、異常状態として想定する。この場合、医療支援装置によれば、患者の状態が異常状態となった場合に、手術ツールが患者の動きに無理に追従されることを防止できる。
And when it will be in a cancellation | release state, fixation of the surgical tool to the front-end | tip part of an articulated arm will be cancelled | released. For this reason, the movement of the surgical tool is not interlocked with the operation of the articulated robot.
For example, it is assumed as an abnormal state that it is difficult to move the surgical tool so as to follow the patient's body movement due to the operation ability of the articulated robot. In this case, according to the medical support device, it is possible to prevent the surgical tool from forcibly following the movement of the patient when the patient is in an abnormal state.

これらのことから、医療支援装置によれば、医療行為における安全性をより高めることができる。
さらに、医療支援装置によれば、医療行為における安全性をより高めるために、多関節ロボットの駆動力を発生する電動機の体格、ひいては、多関節ロボットの体格を大きくする必要がない。よって、医療支援装置によれば、術者の行動範囲を確保できる。
For these reasons, according to the medical support device, safety in medical practice can be further enhanced.
Furthermore, according to the medical support device, it is not necessary to increase the physique of the electric motor that generates the driving force of the articulated robot, and thus the physique of the articulated robot, in order to further improve safety in medical practice. Therefore, according to the medical support device, the operator's action range can be secured.

以上説明したように、医療支援装置によれば、医療行為における安全性をより向上させつつ、多関節ロボットの体格が大きくなることを抑制可能な技術を提供できる。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to the medical support device, it is possible to provide a technology capable of suppressing an increase in the size of the articulated robot while further improving safety in medical practice.
In addition, the reference numerals in parentheses described in the columns of “Claims” and “Means for Solving the Problems” indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect. However, the technical scope of the present invention is not limited.

医療支援装置の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of a medical assistance apparatus. 医療支援装置の制御系を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control system of a medical assistance apparatus. (A)は第1実施形態における接続機構の正面図であり、(B)は第1実施形態における接続機構の側面図である。(A) is a front view of the connection mechanism in 1st Embodiment, (B) is a side view of the connection mechanism in 1st Embodiment. (A)は第1実施形態における固定状態での接続機構を示す説明図であり、(B)は第1実施形態における解除状態での接続機構を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the connection mechanism in the fixed state in 1st Embodiment, (B) is explanatory drawing which shows the connection mechanism in the cancellation | release state in 1st Embodiment. (A)は接続機構が備える位置決め機構の一例を示す説明図であり、(B)は位置決め機構のその他の例を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows an example of the positioning mechanism with which a connection mechanism is provided, (B) is explanatory drawing which shows the other example of a positioning mechanism. 医療支援処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a medical assistance process. (A)は位置決め機構の変形例を示す説明図であり、(B)は位置決め機構の変形例のバリエーションを示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the modification of a positioning mechanism, (B) is explanatory drawing which shows the variation of the modification of a positioning mechanism. (A)は位置決め機構の変形例を示す説明図であり、(B)は位置決め機構の変形例のバリエーションを示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the modification of a positioning mechanism, (B) is explanatory drawing which shows the variation of the modification of a positioning mechanism. (A)は位置決め機構の変形例を示す説明図であり、(B)は位置決め機構の変形例のバリエーションを示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the modification of a positioning mechanism, (B) is explanatory drawing which shows the variation of the modification of a positioning mechanism. (A)は第2実施形態における固定状態での接続機構を示す説明図であり、(B)は第2実施形態における解除状態での接続機構を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the connection mechanism in the fixed state in 2nd Embodiment, (B) is explanatory drawing which shows the connection mechanism in the cancellation | release state in 2nd Embodiment. (A)は第3実施形態における固定状態での接続機構を示す説明図であり、(B)は第3実施形態における解除状態での接続機構を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the connection mechanism in the fixed state in 3rd Embodiment, (B) is explanatory drawing which shows the connection mechanism in the cancellation | release state in 3rd Embodiment.

以下に本発明の一態様としての実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<医療支援システム>
図1に示す医療支援システム1は、医療行為を支援するシステムである。医療支援システム1は、医療支援装置の一例である。
Embodiments as one aspect of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Medical support system>
A medical support system 1 shown in FIG. 1 is a system that supports medical practice. The medical support system 1 is an example of a medical support device.

本実施形態においては、医療行為として、歯科インプラントを想定する。歯科インプラントは、患者の顎骨にインプラント体を埋め込み、その埋め込まれたインプラント体に補綴物を装着する歯科手術である。以下では、患者の顎骨においてインプラント体を埋入する部位を施術位置と称す。   In this embodiment, a dental implant is assumed as a medical practice. The dental implant is a dental operation in which an implant body is embedded in a patient's jawbone and a prosthesis is attached to the implanted implant body. Below, the site | part which implants an implant body in a patient's jawbone is called a treatment position.

図1,図2に示すように、医療支援システム1は、手術ツール2と、設置台4と、位置追跡装置12と、医療計画装置18と、入力装置30と、ガイドロボット32と、接続機構60とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the medical support system 1 includes a surgical tool 2, an installation table 4, a position tracking device 12, a medical planning device 18, an input device 30, a guide robot 32, and a connection mechanism. 60.

手術ツール2は、患者への医療行為を実施する道具である。この手術ツール2は、後述する接続機構60を介してガイドロボット32の先端に取り付けられる。
本実施形態における手術ツール2には、歯科医療に用いるドリルユニットを含む。このドリルユニットは、歯科医療に用いる各種のドリルビットと、そのドリルビットを駆動するドリル駆動機構とを有している。なお、ここで言うドリルユニットには、いわゆる歯科用ハンドピースを含む。この歯科用ハンドピースには、ストレート・ギアードアングルハンドピースやコントラハンドピースと称されるものを含む。
The surgical tool 2 is a tool for performing a medical action on a patient. The surgical tool 2 is attached to the tip of the guide robot 32 via a connection mechanism 60 described later.
The surgical tool 2 in this embodiment includes a drill unit used for dentistry. This drill unit has various drill bits used for dentistry and a drill drive mechanism that drives the drill bits. The drill unit mentioned here includes a so-called dental handpiece. This dental handpiece includes what are called straight geared angle handpieces and contra handpieces.

医療支援システム1では、ガイドロボット32の先端に取り付けられた手術ツール2により、術者が実施する歯科インプラントを支援する。
ここで言う「歯科インプラントの支援」には、インプラント体を埋入する患者の部位である施術位置への手術ツール2の移動が含まれる。この手術ツール2の移動には、患者の口腔内への手術ツール2の進入や、手術ツール2を交換する交換位置への移動が含まれる。さらに、ここで言う「歯科インプラントの支援」には、手術ツール2としてのドリルユニットによる顎骨への穿孔を含んでもよい。
In the medical support system 1, the surgical tool 2 attached to the tip of the guide robot 32 supports the dental implant performed by the operator.
Here, “support of dental implant” includes the movement of the surgical tool 2 to the treatment position, which is the site of the patient into which the implant body is to be implanted. The movement of the surgical tool 2 includes the entry of the surgical tool 2 into the patient's mouth and the movement to an exchange position where the surgical tool 2 is exchanged. Furthermore, the “dental implant assistance” referred to here may include drilling the jawbone with a drill unit as the surgical tool 2.

設置台4は、ガイドロボット32が設置される機構である。
位置追跡装置12は、ガイドロボット32に規定された基準点と、施術位置との相対的な位置関係を特定する装置である。本実施形態における位置追跡装置12は、アーム14と、アタッチメント16とを備える。
The installation table 4 is a mechanism on which the guide robot 32 is installed.
The position tracking device 12 is a device that specifies a relative positional relationship between a reference point defined in the guide robot 32 and a treatment position. The position tracking device 12 in this embodiment includes an arm 14 and an attachment 16.

アーム14は、アーム基準点から延出された多関節アームである。ここで言うアーム基準点とは、ガイドロボット32においてアーム14の延出が開始される位置である。
アタッチメント16は、アーム14の先端に固定されるマウスピースであり、患者に取り付けられる。実施形態においては、アタッチメント16には、患者の患部がマーキングされている。すなわち、位置追跡装置12は、アタッチメント16のマーキングされた位置を実空間上での施術位置として、アーム基準点からの相対位置によって特定する周知のトラッキングアームである。
The arm 14 is an articulated arm extending from the arm reference point. The arm reference point mentioned here is a position where the extension of the arm 14 is started in the guide robot 32.
The attachment 16 is a mouthpiece fixed to the tip of the arm 14 and is attached to the patient. In the embodiment, the affected part of the patient is marked on the attachment 16. That is, the position tracking device 12 is a well-known tracking arm that identifies the marked position of the attachment 16 as a treatment position in real space by a relative position from the arm reference point.

医療計画装置18は、施術位置を特定して、その特定した施術位置への医療行為の計画を作成する装置である。この医療計画装置18は、情報取得部20と、記憶部22と、制御部24とを備えている。情報取得部20は、施術位置の特定に必要な情報(以下、「位置特定情報」と称す)を取得する。   The medical planning device 18 is a device that identifies a treatment position and creates a plan for medical practice at the identified treatment position. The medical planning device 18 includes an information acquisition unit 20, a storage unit 22, and a control unit 24. The information acquisition unit 20 acquires information necessary for specifying the treatment position (hereinafter referred to as “position specifying information”).

本実施形態における情報取得部20は、コンピュータ断層撮影(CT:Computed Tomography)装置によって撮影した複数の断層画像を位置特定情報として取得する。   The information acquisition unit 20 in the present embodiment acquires a plurality of tomographic images captured by a computed tomography (CT) apparatus as position specifying information.

記憶部22は、データや処理プログラムを記憶する周知の記憶装置である。
制御部24は、少なくともROM,RAM,CPUを備えた周知のマイクロコンピュータを有した周知の制御装置であり、記憶部22に記憶された処理プログラムに従って処理を実行する。
The storage unit 22 is a known storage device that stores data and processing programs.
The control unit 24 is a known control device having a known microcomputer including at least a ROM, a RAM, and a CPU, and executes processing according to a processing program stored in the storage unit 22.

なお、医療計画装置18の記憶部22には、「医療行為の計画」を作成する計画作成処理を制御部24が実行するための処理プログラムが格納されている。
この計画作成処理では、位置特定情報に基づく患者の顎骨の3次元座標情報に従って、「医療行為の計画」を作成する。この「医療行為の計画」の作成は、インプラント体を埋入する施術位置の特定、インプラント体を埋入する角度の特定、インプラント体を埋入する深さの特定を、プランニング座標系において実施することを含む。なお、施術位置には、インプラント体を埋入する顎骨が上顎骨であるか下顎骨であるか、その顎骨における歯の位置を含む。「医療行為の計画」には、施術位置へ医療行為を実施する際のガイドロボット32の動作時における、患者の口腔内への手術ツール2を進入させるタイミングや、その患者の口腔内への手術ツール2の進入角度を含んでもよい。
Note that the storage unit 22 of the medical planning device 18 stores a processing program for the control unit 24 to execute a plan creation process for creating a “medical practice plan”.
In this plan creation process, a “medical action plan” is created according to the three-dimensional coordinate information of the patient's jawbone based on the position specifying information. The creation of this “medical practice plan” is carried out by specifying a position for implanting the implant body, an angle for implanting the implant body, and a depth for implanting the implant body in the planning coordinate system. Including that. The treatment position includes whether the jawbone into which the implant body is to be inserted is the maxilla or the mandible, and the position of the tooth in the jawbone. The “medical practice plan” includes the timing at which the surgical tool 2 enters the patient's oral cavity during the operation of the guide robot 32 when performing the medical practice at the treatment position, and the surgery in the patient's oral cavity. The approach angle of the tool 2 may be included.

なお、ここで言うプランニング座標系とは、医療計画装置18にて計画される「医療行為の計画」における座標系(例えば、CT画像における座標系)である。
以下、「医療行為の計画」を医療計画情報と称す。「医療行為の計画」を作成する方法は周知であるため、ここでの詳しい説明は省略する。
Note that the planning coordinate system referred to here is a coordinate system (for example, a coordinate system in a CT image) in “medical practice planning” planned by the medical planning device 18.
Hereinafter, “plan of medical practice” is referred to as medical plan information. Since the method of creating the “medical practice plan” is well known, a detailed description thereof is omitted here.

また、入力装置30は、情報の入力を受け付ける周知の装置である。この入力装置30には、キーボードやポインティングデバイス、スイッチなどの各種入力機器を含む。ここで言うポインティングデバイスには、タッチパッドやタッチパネルなどの周知の機構を含む。
<ガイドロボット>
ガイドロボット32は、多関節アーム34と、ロボット制御部50とを備えた、周知の垂直多関節ロボットである。
The input device 30 is a well-known device that accepts input of information. The input device 30 includes various input devices such as a keyboard, a pointing device, and a switch. The pointing device here includes a known mechanism such as a touch pad or a touch panel.
<Guide robot>
The guide robot 32 is a well-known vertical articulated robot including an articulated arm 34 and a robot control unit 50.

多関節アーム34は、設置台4に固定されるベース部36と、ベース部36から延出するアームを形成する上腕部38及び前腕部40と、前腕部40の先端に位置するハンド取付部42とを備えている。そして、多関節アーム34では、ベース部36と上腕部38とが、上腕部38と前腕部40とが、前腕部40とハンド取付部42とが、それぞれ、関節部を介して接続されている。   The articulated arm 34 includes a base portion 36 fixed to the installation base 4, an upper arm portion 38 and a forearm portion 40 that form an arm extending from the base portion 36, and a hand attachment portion 42 positioned at the tip of the forearm portion 40. And. In the multi-joint arm 34, the base portion 36 and the upper arm portion 38 are connected to each other, the upper arm portion 38 and the forearm portion 40 are connected to each other, and the forearm portion 40 and the hand mounting portion 42 are connected to each other via the joint portions. .

この関節部それぞれは、ロボット駆動装置44と、センシング装置46とを備えている。ロボット駆動装置44は、多関節アーム34の各関節を駆動する装置(例えば、電動機)である。センシング装置46は、多関節アーム34の先端(ひいては、手術ツール2)の座標を検出する周知のセンサ(例えば、ロータリーエンコーダ)である。   Each joint section includes a robot drive device 44 and a sensing device 46. The robot drive device 44 is a device (for example, an electric motor) that drives each joint of the articulated arm 34. The sensing device 46 is a well-known sensor (for example, a rotary encoder) that detects the coordinates of the tip of the articulated arm 34 (and thus the surgical tool 2).

すなわち、多関節アーム34は、実空間の三次元座標系(X,Y,Z座標系)において、複数の可動部を有する周知のアームである。この多関節アーム34の先端(即ち、ハンド取付部42)には、接続機構60が取り付けられる。   That is, the articulated arm 34 is a well-known arm having a plurality of movable parts in a real space three-dimensional coordinate system (X, Y, Z coordinate system). A connection mechanism 60 is attached to the tip of the multi-joint arm 34 (that is, the hand attachment portion 42).

ロボット制御部50は、センシング装置46でのセンシングの結果に従って、ガイドロボット32のロボット駆動装置44を駆動する。このロボット制御部50は、制御部52と、記憶部54とを備えている。   The robot control unit 50 drives the robot drive device 44 of the guide robot 32 according to the result of sensing by the sensing device 46. The robot control unit 50 includes a control unit 52 and a storage unit 54.

制御部52は、少なくともROM,RAM,CPUを備えた周知のマイクロコンピュータを有した周知の制御装置である。記憶部54は、情報やデータを記憶する周知の装置である。   The control unit 52 is a known control device having a known microcomputer having at least a ROM, a RAM, and a CPU. The storage unit 54 is a known device that stores information and data.

記憶部54には、術者が実施する医療行為を医療支援システム1にて支援する医療支援処理をロボット制御部50が実行するための処理プログラムが格納されている。
<接続機構>
図3(A),図3(B)に示すように、接続機構60は、ガイドロボット32の多関節アーム34のハンド取付部42に手術ツール2を取り付ける機構である。接続機構60は、多関節アーム34の先端部分に手術ツール2を固定した固定状態と、その固定状態を解除した解除状態とを変更可能に構成されている。
The storage unit 54 stores a processing program for the robot control unit 50 to execute a medical support process for supporting the medical action performed by the surgeon with the medical support system 1.
<Connection mechanism>
As shown in FIGS. 3A and 3B, the connection mechanism 60 is a mechanism for attaching the surgical tool 2 to the hand attachment portion 42 of the articulated arm 34 of the guide robot 32. The connection mechanism 60 is configured to be able to change between a fixed state in which the surgical tool 2 is fixed to the distal end portion of the articulated arm 34 and a released state in which the fixed state is released.

接続機構60は、取付部62と、把持部64と、接続担保部68と、可動部70と、カバー部材80と、位置決め機構82(図5参照)とを備えている。
取付部62は、ハンド取付部42に取り付けられる部材である。
The connection mechanism 60 includes an attachment portion 62, a gripping portion 64, a connection securing portion 68, a movable portion 70, a cover member 80, and a positioning mechanism 82 (see FIG. 5).
The attachment portion 62 is a member attached to the hand attachment portion 42.

図4(A),図4(B)に示すように、把持部64は、手術ツール2を把持する部材である。把持部64は、基部65と、2つの爪部66とを有し、断面コの字状(若しくはU字状)に形成されている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the grip portion 64 is a member that grips the surgical tool 2. The grip portion 64 has a base portion 65 and two claw portions 66, and is formed in a U-shaped cross section (or U shape).

爪部66それぞれは、板状の部位である。2つの爪部66は、隙間を形成するように間を空けて、基部65から同一方向へと延出されている。
すなわち、把持部64は、爪部66によって挟むことで手術ツール2を把持する。さらに、把持部64は、ピン67を有している。ピン67は、手術ツール2の脱落を防止するように、爪部66の先端部分に取り付けられる。
Each nail | claw part 66 is a plate-shaped site | part. The two claw portions 66 are extended in the same direction from the base portion 65 with a gap therebetween so as to form a gap.
That is, the grasping portion 64 grasps the surgical tool 2 by being sandwiched between the nail portions 66. Further, the grip portion 64 has a pin 67. The pin 67 is attached to the tip portion of the claw portion 66 so as to prevent the surgical tool 2 from falling off.

接続担保部68は、取付部62と把持部64との接続を担保する部材である。この接続担保部68は、取付部62と把持部64とを接続する紐状の部材である。実施形態における接続担保部68は、非伸縮性を有した材料にて形成されている。ここで言う非伸縮性とは、規定された長さに対して設定された比率で伸縮する特性である。   The connection securing part 68 is a member that secures the connection between the attachment part 62 and the grip part 64. The connection securing portion 68 is a string-like member that connects the attachment portion 62 and the grip portion 64. The connection securing part 68 in the embodiment is formed of a non-stretchable material. The term “non-stretchability” as used herein refers to the property of expanding and contracting at a ratio set for a specified length.

接続担保部68は、一方の端部が取付部62に固定され、他方の端部が把持部64に固定される。接続担保部68として紐状の部材の個数は、1つであってもよいし、2以上であってもよい。紐状の部材の個数を2以上とする場合は、3以上であることが好ましい。   One end of the connection securing portion 68 is fixed to the attachment portion 62 and the other end is fixed to the grip portion 64. The number of the string-like members as the connection security part 68 may be one or may be two or more. When the number of string-like members is 2 or more, it is preferably 3 or more.

また、接続担保部68を構成する紐状の部材の長さは、手術ツール2が有するドリルビットのドリル長さよりも長く、かつ、後述する棒状部材74の全長よりも短くなるように設定されている。これにより、取付部62における手術ツール2側の端面(以下、被係合面63と称す)と、把持部64における取付部62側の端面との距離が、ドリルビットのドリル長さよりも長くなる。   Moreover, the length of the string-shaped member which comprises the connection securing part 68 is set so that it may be longer than the drill length of the drill bit which the surgical tool 2 has, and shorter than the full length of the rod-shaped member 74 mentioned later. Yes. As a result, the distance between the end surface on the surgical tool 2 side in the attachment portion 62 (hereinafter referred to as the engaged surface 63) and the end surface on the attachment portion 62 side in the grip portion 64 is longer than the drill length of the drill bit. .

可動部70は、本体部72と、棒状部材74とを有したソレノイドである。
本体部72は、通電することで電磁力を発生するコイル76(図2参照)を有している。この本体部72は、把持部64に固定されている。本体部72の把持部64への固定は、把持部64における取付部62側の端部に埋設することで実現すればよい。
The movable part 70 is a solenoid having a main body part 72 and a rod-like member 74.
The main body 72 has a coil 76 (see FIG. 2) that generates electromagnetic force when energized. The main body 72 is fixed to the grip portion 64. The fixing of the main body 72 to the gripping portion 64 may be realized by embedding it in the end of the gripping portion 64 on the mounting portion 62 side.

棒状部材74は、本体部72から延伸する棒状の部材(即ち、可動鉄心)である。棒状部材74は、一方の端部が固定位置と解除位置との間を直線移動する。
ここで言う固定位置とは、固定状態を維持する位置である。具体的には、固定位置は、棒状部材74における取付部62側の端面(以下、接触面78と称す)が、ハンド取付部42に取り付けられた取付部62の被係合面63を押圧する位置である。
The rod-shaped member 74 is a rod-shaped member (that is, a movable iron core) extending from the main body portion 72. One end of the rod-shaped member 74 moves linearly between the fixed position and the release position.
The fixed position referred to here is a position where the fixed state is maintained. Specifically, in the fixing position, an end surface (hereinafter referred to as a contact surface 78) on the mounting portion 62 side of the rod-shaped member 74 presses the engaged surface 63 of the mounting portion 62 attached to the hand mounting portion 42. Position.

また、ここで言う解除位置とは、解除状態を維持する位置である。具体的には解除位置は、棒状部材74における接触面78が、ハンド取付部42に取り付けられた取付部62の被係合面63と非接触となる位置である。   Moreover, the cancellation | release position said here is a position which maintains a cancellation | release state. Specifically, the release position is a position where the contact surface 78 of the rod-shaped member 74 is not in contact with the engaged surface 63 of the attachment portion 62 attached to the hand attachment portion 42.

すなわち、可動部70は、本体部72のコイル76が通電されて電磁力を発生すると、棒状部材74が固定位置へと移動する。すると、図4(A)に示すように、棒状部材74の接触面78が取付部62の被係合面63を押圧し、接続担保部68の張力が高くなる。そして、接続担保部68の張力が高くなることで、取付部62と把持部64とが大きな剛性の部材で固定されたものとみなせる。このように、取付部62と把持部64とが固定されたものとみなせる状態が、固定状態である。   That is, in the movable portion 70, when the coil 76 of the main body portion 72 is energized to generate electromagnetic force, the rod-shaped member 74 moves to the fixed position. Then, as shown in FIG. 4A, the contact surface 78 of the rod-shaped member 74 presses the engaged surface 63 of the mounting portion 62, and the tension of the connection securing portion 68 increases. And since the tension | tensile_strength of the connection security | security part 68 becomes high, it can be considered that the attaching part 62 and the holding part 64 were fixed with the member with big rigidity. Thus, a state in which the attachment portion 62 and the grip portion 64 can be regarded as fixed is a fixed state.

一方、本体部72のコイル76への通電が停止されると、棒状部材74は、重力または本体部72内に内蔵されたバネにより解除位置へと移動する。すると、図4(B)に示すように、棒状部材74の接触面78と取付部62の被係合面63とが非接触となり、接続担保部68の張力は低くなる。そして、接続担保部68の張力が低くなることで、取付部62に対して把持部64が自由に移動可能な状態となる。このように、取付部62に対して把持部64が自由に移動可能な状態が、解除状態である。   On the other hand, when the energization to the coil 76 of the main body 72 is stopped, the rod-like member 74 moves to the release position by gravity or a spring built in the main body 72. Then, as shown in FIG. 4B, the contact surface 78 of the rod-shaped member 74 and the engaged surface 63 of the mounting portion 62 are not in contact with each other, and the tension of the connection securing portion 68 is lowered. And since the tension | tensile_strength of the connection security | security part 68 becomes low, the holding part 64 will be in the state which can move freely with respect to the attaching part 62. Thus, the state in which the gripping portion 64 can freely move with respect to the attachment portion 62 is a release state.

カバー部材80は、取付部62と把持部64との間の空間を覆う部材である。カバー部材80は、蛇腹状のカバーによって形成されていてもよい。また、カバー部材は、非伸縮性を有した材料にて形成されていてもよい。   The cover member 80 is a member that covers the space between the attachment portion 62 and the grip portion 64. The cover member 80 may be formed by a bellows-like cover. Further, the cover member may be formed of a non-stretchable material.

位置決め機構82は、図5(A)に示すように、第1係合部84と第2係合部86を備えている。第1係合部84と第2係合部86とは、固定位置において係合する2つの部位である。   As shown in FIG. 5A, the positioning mechanism 82 includes a first engagement portion 84 and a second engagement portion 86. The first engaging portion 84 and the second engaging portion 86 are two portions that are engaged at a fixed position.

ここで言う第1係合部84は、棒状部材74の接触面78に形成された部位であり、円錐状に形成されている。また、ここで言う第2係合部86は、取付部62の被係合面63に形成された部位であり、第1係合部84と係合する形状に形成されている。   The 1st engaging part 84 said here is a site | part formed in the contact surface 78 of the rod-shaped member 74, and is formed in cone shape. The second engagement portion 86 referred to here is a portion formed on the engaged surface 63 of the attachment portion 62, and is formed in a shape that engages with the first engagement portion 84.

なお、第1係合部84及び第2係合部86は、図5(A)に示す形状に限るものではない。例えば、第2係合部86の形状が、図5(B)に示すように、円錐状に形成されていてもよい。この場合、第1係合部84の形状は、図5(B)に示すように第2係合部86に係合する形状に形成されていてもよい。
<医療支援処理>
次に、ロボット制御部50が実行する医療支援処理について説明する。
In addition, the 1st engaging part 84 and the 2nd engaging part 86 are not restricted to the shape shown to FIG. 5 (A). For example, the shape of the second engaging portion 86 may be formed in a conical shape as shown in FIG. In this case, the shape of the first engaging portion 84 may be formed in a shape that engages with the second engaging portion 86 as shown in FIG.
<Medical support processing>
Next, medical support processing executed by the robot control unit 50 will be described.

医療支援処理は、接続機構60を固定状態とし、予め規定された設置場所に医療支援システム1を設置し、位置追跡装置12にて患者の施術位置を追跡可能な状態とした上で起動される。なお、設置場所の一例として、ベッド(即ち、手術台)に横たわる患者の胸部の少なくとも一部分を、設置台4の天板が覆う位置が考えられる。   The medical support process is started after the connection mechanism 60 is in a fixed state, the medical support system 1 is installed at a predetermined installation location, and the patient tracking position can be tracked by the position tracking device 12. . As an example of the installation location, a position where the top plate of the installation table 4 covers at least a part of the chest of the patient lying on the bed (that is, the operating table) can be considered.

そして、医療支援処理が起動されると、ロボット制御部50の制御部52は、図6に示すように、医療計画装置18から医療計画情報を取得する(S110)。
そして、医療支援処理では、制御部52は、位置追跡装置12のアタッチメント16におけるマーキングされた箇所のアーム基準点からの相対位置を位置追跡装置12から取得する(S120)。続いて、医療支援処理では、制御部52は、S120で取得したアタッチメント16のマーキングされた箇所の相対位置に基づいて、実空間の3次元座標系における患者の施術位置の初期位置を登録する(S130)。このS130における施術位置の初期位置の登録は、周知のレジストレーションに従って実行すればよい。レジストレーションは、医療計画装置18にて特定した、プランニング座標系における施術位置を、実空間の3次元座標系における施術位置へと変換して登録する処理である。
When the medical support process is started, the control unit 52 of the robot control unit 50 acquires medical plan information from the medical planning device 18 as shown in FIG. 6 (S110).
In the medical support process, the control unit 52 acquires the relative position from the arm reference point of the marked portion on the attachment 16 of the position tracking device 12 from the position tracking device 12 (S120). Subsequently, in the medical support process, the control unit 52 registers the initial position of the patient's treatment position in the three-dimensional coordinate system in the real space based on the relative position of the marked portion of the attachment 16 acquired in S120 ( S130). Registration of the initial position of the treatment position in S130 may be executed according to a well-known registration. Registration is a process of converting and registering the treatment position in the planning coordinate system specified by the medical planning device 18 to the treatment position in the three-dimensional coordinate system in the real space.

このレジストレーションにより、位置追跡装置12にて求めた、アタッチメント16におけるマーキングされた箇所のアーム基準点からの相対位置を、実空間の3次元座標系における施術位置として追尾可能となる。なお、本実施形態においては、キャリブレーションは実行されているものとして説明する。ここで言うキャリブレーションは、ツール先端位置と施術位置との相対的な位置関係を、共通する座標系に配置する処理である。ここで言う共通する座標系とは、実空間の3次元座標系であり、例えば、ガイドロボット32におけるロボット座標系である。   By this registration, the relative position from the arm reference point of the marked portion on the attachment 16 obtained by the position tracking device 12 can be tracked as the treatment position in the real space three-dimensional coordinate system. In the present embodiment, description will be made assuming that calibration is being performed. The calibration mentioned here is a process of arranging the relative positional relationship between the tool tip position and the treatment position in a common coordinate system. The common coordinate system here is a three-dimensional coordinate system in real space, for example, a robot coordinate system in the guide robot 32.

また、ここで言うツール先端位置とは、手術ツール2の先端部分を表す先端位置であり、例えば、ドリルビットの先端の位置である。
続いて、医療支援処理では、制御部52は、位置追跡装置12にて求めた、アタッチメント16におけるマーキングされた箇所のアーム基準点からの相対位置に基づいて、実空間の3次元座標系における施術位置を特定する(S140)。つまり、医療支援処理において繰り返し実行されるS140では、実空間の3次元座標系における施術位置を時間軸に沿って順次特定する。
Further, the tool tip position referred to here is a tip position representing the tip portion of the surgical tool 2, and is, for example, the position of the tip of the drill bit.
Subsequently, in the medical support process, the control unit 52 performs the treatment in the three-dimensional coordinate system in the real space based on the relative position from the arm reference point of the marked portion in the attachment 16 obtained by the position tracking device 12. The position is specified (S140). That is, in S140 that is repeatedly executed in the medical support process, the treatment position in the real space three-dimensional coordinate system is sequentially specified along the time axis.

さらに、医療支援処理では、制御部52は、S140で時間軸に沿って順次特定した施術位置に基づいて、患者の状態を推定する(S150)。ここで言う患者の状態とは、施術位置の変化の状態を表す指標である。この患者の状態には、患者の体動による加速度を含む。患者の加速度は、単位時間当たりのアタッチメント16の速度の変化率である。加速度を算出する手法は周知であるため、ここでの詳しい説明は省略する。   Further, in the medical support process, the control unit 52 estimates the patient's state based on the treatment positions sequentially identified along the time axis in S140 (S150). The patient state referred to here is an index representing the state of change in treatment position. This patient condition includes acceleration due to patient movement. The patient's acceleration is the rate of change of the speed of the attachment 16 per unit time. Since the method for calculating the acceleration is well known, a detailed description thereof is omitted here.

続いて、制御部52は、患者の状態が異常状態であるか否かを判定する(S160)。ここで言う異常状態とは、異常を表すものとして規定された指標である。異常状態の一例として、ガイドロボット32の動作能力を超える患者の加速度が考えられる。   Subsequently, the control unit 52 determines whether or not the patient is in an abnormal state (S160). The abnormal state referred to here is an index defined as representing an abnormality. As an example of the abnormal state, the acceleration of the patient exceeding the operation capability of the guide robot 32 can be considered.

このS160での判定の結果、患者の状態が異常状態であれば(S160:YES)、制御部52は、詳しくは後述するS210へと医療支援処理を移行させる。一方、S160での判定の結果、患者の状態が異常状態でなければ(S160:NO)、制御部52は、医療支援処理をS170へと移行させる。   As a result of the determination in S160, if the patient is in an abnormal state (S160: YES), the control unit 52 shifts the medical support process to S210, which will be described in detail later. On the other hand, as a result of the determination in S160, if the patient is not in an abnormal state (S160: NO), the control unit 52 shifts the medical support process to S170.

そのS170では、制御部52は、実空間上の施術位置へとツール先端位置が移動するようにガイドロボット32を駆動する。なお、ここで言うガイドロボット32の駆動は、実空間上の施術位置へとツール先端位置がガイドロボット32の動作だけで移動するように駆動させることでもよいし、実空間上の施術位置へのツール先端位置の移動を術者が行うに当たり、ガイドロボット32が補助するように駆動させることでもよい。   In S170, the control unit 52 drives the guide robot 32 so that the tool tip position moves to the treatment position in the real space. The guide robot 32 referred to here may be driven so that the tool tip position moves only by the operation of the guide robot 32 to the treatment position in the real space, or to the treatment position in the real space. When the operator moves the tool tip position, the guide robot 32 may be driven to assist.

さらに、医療支援処理では、制御部52は、ツール先端位置を特定する(S180)。このツール先端位置を特定する方法として、例えば、多関節アーム34のアーム基準点との相対的な位置関係に従って特定する周知の方法が考えられる。   Further, in the medical support process, the control unit 52 specifies the tool tip position (S180). As a method of specifying the tool tip position, for example, a known method of specifying according to the relative positional relationship with the arm reference point of the multi-joint arm 34 can be considered.

続いて、制御部52は、S180で特定したツール先端位置と、実空間上の3次元座標系における施術位置とが一致しているか否かを判定する(S190)。そして、S190での判定の結果、ツール先端位置と施術位置とが不一致であれば(S190:NO)、制御部52は、医療支援処理をS140へと戻す。   Subsequently, the control unit 52 determines whether or not the tool tip position specified in S180 matches the treatment position in the three-dimensional coordinate system in the real space (S190). If the result of determination in S190 is that the tool tip position and the treatment position do not match (S190: NO), the control unit 52 returns the medical support process to S140.

一方、S190での判定の結果、ツール先端位置と施術位置とが一致していれば(S190:YES)、制御部52は、ドリルを駆動する指令であるドリル指令の入力を受け付ける(S200)。ドリル指令が入力された制御部52は、手術ツール2のドリルビットを回動させる。そして、術者は、手術ツール2を用いて顎骨への穿孔を実施する。   On the other hand, as a result of the determination in S190, if the tool tip position matches the treatment position (S190: YES), the control unit 52 receives an input of a drill command that is a command for driving the drill (S200). The control unit 52 to which the drill command is input rotates the drill bit of the surgical tool 2. Then, the surgeon performs perforation to the jawbone using the surgical tool 2.

その後、制御部52は、医療支援処理をS140へと戻す。
ところで、S160での判定の結果、患者の状態が異常状態である場合に移行するS210では、制御部52は、接続機構60を解除状態とする。具体的に、本実施形態のS210では、制御部52は、接続機構60における本体部72のコイル76への通電が停止されるように制御する。コイル76への通電が停止された接続機構60では、棒状部材74が解除位置へと移動し、取付部62に対して把持部64が自由に移動可能な状態となる。
Thereafter, the control unit 52 returns the medical support process to S140.
By the way, as a result of the determination in S160, in S210 that is shifted when the patient is in an abnormal state, the control unit 52 puts the connection mechanism 60 into the released state. Specifically, in S <b> 210 of the present embodiment, the control unit 52 controls the energization of the coil 76 of the main body 72 in the connection mechanism 60 to be stopped. In the connection mechanism 60 in which the energization to the coil 76 is stopped, the rod-shaped member 74 moves to the release position, and the gripping portion 64 can move freely with respect to the mounting portion 62.

さらに、医療支援処理では、制御部52は、手術ツール2が施術位置から離れるようにガイドロボット32を駆動する(S220)。具体的に、本実施形態におけるS220では、手術ツール2におけるドリルビットが、患者の顔を構成する各部に非接触な経路を通り、かつ、施術位置から規定された距離以上離れるようにガイドロボット32を駆動する。なお、ここで言う患者の顔を構成する各部には、例えば、鼻や唇、口腔粘膜などを含む。また、ここで言う規定された距離とは、接続機構60を固定状態とするための作業に必要な空間を確保可能な距離である。   Further, in the medical support process, the control unit 52 drives the guide robot 32 so that the surgical tool 2 is separated from the treatment position (S220). Specifically, in S220 in the present embodiment, the guide robot 32 is configured such that the drill bit in the surgical tool 2 passes through a non-contact path to each part constituting the patient's face and is at least a prescribed distance from the treatment position. Drive. In addition, each part which comprises the patient's face said here contains a nose, a lip, an oral mucosa, etc., for example. Moreover, the prescribed distance said here is a distance which can ensure the space required for the operation | work for making the connection mechanism 60 into a fixed state.

なお、本実施形態におけるS210及びS220にて実行される処理が、安全制御の一例である。
その後、制御部52は、本医療支援処理を終了する。
[第1実施形態の効果]
医療支援処理では、患者の状態が異常状態であれば、接続機構60を解除状態とする。
In addition, the process performed by S210 and S220 in this embodiment is an example of safety control.
Then, the control part 52 complete | finishes this medical assistance process.
[Effect of the first embodiment]
In the medical support process, if the patient is in an abnormal state, the connection mechanism 60 is released.

そして、接続機構60が解除状態となると、多関節アーム34のハンド取付部42への手術ツール2の固定が解除される。このため、手術ツール2の移動は、ガイドロボット32の動作と非連動となる。   When the connection mechanism 60 is released, the surgical tool 2 is released from being fixed to the hand attachment portion 42 of the articulated arm 34. For this reason, the movement of the surgical tool 2 is not interlocked with the operation of the guide robot 32.

よって、医療支援システム1によれば、患者の状態が異常状態となった場合に、手術ツール2を患者の体動に無理に追従させることを防止できる。
したがって、医療支援システム1によれば、医療行為における安全性をより高めることができる。
Therefore, according to the medical support system 1, it is possible to prevent the surgical tool 2 from forcibly following the patient's body movement when the patient's state becomes an abnormal state.
Therefore, according to the medical assistance system 1, the safety | security in medical practice can be improved more.

特に、医療支援処理においては、患者の体動(即ち、患者の加速度)が、ガイドロボット32の動作能力を超えることを異常状態としている。このため、医療支援処理によれば、ガイドロボット32の動作能力を超えて患者に追従するように手術ツール2を移動させることを抑制でき、医療行為における安全性をより高めることができる。   In particular, in the medical support process, it is an abnormal state that the patient's body movement (that is, the patient's acceleration) exceeds the operation capability of the guide robot 32. For this reason, according to the medical assistance process, it is possible to suppress the movement of the surgical tool 2 so as to follow the patient beyond the operation capability of the guide robot 32, and the safety in medical practice can be further improved.

また、医療支援システム1においては、医療行為における安全性をより高めるために、ガイドロボット32の駆動力を発生する電動機の体格、ひいては、ガイドロボット32の体格を大きくする必要がない。よって、医療支援システム1によれば、術者の行動範囲を確保できる。   Further, in the medical support system 1, it is not necessary to increase the physique of the electric motor that generates the driving force of the guide robot 32, and thus the physique of the guide robot 32, in order to further improve safety in medical practice. Therefore, according to the medical support system 1, it is possible to secure the range of action of the surgeon.

以上説明したように、医療支援システム1によれば、医療行為における安全性をより向上させつつ、多関節ロボットの体格が大きくなることを抑制可能な技術を提供できる。
また、医療支援処理では、接続機構60を解除状態とした場合、手術ツール2が施術位置から離れるように、ガイドロボット32を駆動している。しかも、ガイドロボット32の駆動は、施術位置から規定された距離以上離れるように実施される。
As described above, according to the medical support system 1, it is possible to provide a technology capable of suppressing an increase in the size of the articulated robot while further improving safety in medical practice.
In the medical support process, the guide robot 32 is driven so that the surgical tool 2 moves away from the treatment position when the connection mechanism 60 is released. In addition, the guide robot 32 is driven so as to be separated from the treatment position by a predetermined distance or more.

これにより、医療支援システム1によれば、接続機構60を固定状態へと戻すために必要な空間を確保できる。
さらに言えば、医療支援システム1においては、接続担保部68を構成する紐状の部材の長さが、手術ツール2が有するドリルビットのドリル長さよりも長くなるように設定されている。このため、医療支援システム1によれば、解除状態である場合に、ドリルビットのドリル長さ以上の距離、手術ツール2を移動させることができる。よって、医療支援システム1によれば、解除状態における手術ツール2の移動の自由度を高くすることができ、施術位置からドリルを容易に抜き取ることができる。
Thereby, according to the medical assistance system 1, the space required in order to return the connection mechanism 60 to a fixed state is securable.
Furthermore, in the medical support system 1, the length of the string-like member constituting the connection securing part 68 is set to be longer than the drill length of the drill bit included in the surgical tool 2. For this reason, according to the medical assistance system 1, when it is a cancellation | release state, the distance beyond the drill length of a drill bit can move the surgical tool 2. FIG. Therefore, according to the medical support system 1, the degree of freedom of movement of the surgical tool 2 in the released state can be increased, and the drill can be easily extracted from the treatment position.

また、医療支援処理において、接続機構60を解除状態とした場合のガイドロボット32の駆動では、手術ツール2が患者の顔を構成する各部に非接触な経路を通る。このため、医療支援処理によれば、医療行為における安全性をより高めることができる。   In the medical support process, when the guide robot 32 is driven when the connection mechanism 60 is in the released state, the surgical tool 2 passes through a non-contact path to each part constituting the patient's face. For this reason, according to a medical assistance process, the safety | security in a medical practice can be improved more.

なお、接続機構60においては、取付部62と把持部64とが接続担保部68によって繋がれている。
このため、医療支援システム1によれば、接続機構60が解除状態となった場合であっても、多関節アーム34から手術ツール2が完全に脱落することを抑制できる。
In the connection mechanism 60, the attachment portion 62 and the grip portion 64 are connected by a connection securing portion 68.
For this reason, according to the medical assistance system 1, even if it is a case where the connection mechanism 60 will be in a cancellation | release state, it can suppress that the surgical tool 2 falls out from the articulated arm 34 completely.

また、接続機構60には、位置決め機構82が設けられている。このため、医療支援システム1によれば、多関節アーム34の先端部分への手術ツール2の接続における位置決めを容易に行うことができる。
[第1実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
The connection mechanism 60 is provided with a positioning mechanism 82. For this reason, according to the medical support system 1, positioning in the connection of the surgical tool 2 to the distal end portion of the multi-joint arm 34 can be easily performed.
[Modification of First Embodiment]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

(1a)上記実施形態の医療支援処理においては、ガイドロボット32の動作能力を超える患者の加速度を異常状態の一例としていたが、異常状態は、これに限るものではない。例えば、施術位置の変位量が規定値以上であることを異常状態としてもよいし、患者が噛む力が規定された値以上であることを異常状態としてもよいし、その他の患者の状態を異常状態としてもよい。すなわち、異常状態は、異常を表すものとして規定された指標であれば、どのようなものであってもよい。   (1a) In the medical support process of the above embodiment, the patient's acceleration exceeding the operation capability of the guide robot 32 is taken as an example of the abnormal state. However, the abnormal state is not limited to this. For example, an abnormal state may be that the displacement of the treatment position is greater than or equal to a specified value, an abnormal state may be that the force that the patient bites is greater than or equal to a specified value, and other patient states may be abnormal It is good also as a state. That is, the abnormal state may be any index as long as it is an index defined as representing an abnormality.

(1b)上記実施形態においては、位置決め機構82を、円錐状に形成された第1係合部84と、第1係合部84と係合する形状に形成された第2係合部86とによって構成していたが、位置決め機構82の構造は、これに限るものではない。   (1b) In the above embodiment, the positioning mechanism 82 includes the first engaging portion 84 formed in a conical shape, and the second engaging portion 86 formed in a shape that engages with the first engaging portion 84. However, the structure of the positioning mechanism 82 is not limited to this.

(1b−1)位置決め機構82は、図7(A)に示すように、断面形状が台形状となるように形成された第1係合部84と、第1係合部84と係合する形状に形成された第2係合部86とによって構成されていてもよい。   (1b-1) As shown in FIG. 7A, the positioning mechanism 82 engages with the first engagement portion 84 formed so that the cross-sectional shape becomes a trapezoid, and the first engagement portion 84. You may be comprised by the 2nd engaging part 86 formed in the shape.

また、位置決め機構82においては、図7(B)に示すように、第2係合部86の断面形状が、台形状となるように形成され、第1係合部84の断面形状が、第2係合部86と係合する形状に形成されていてもよい。   Further, in the positioning mechanism 82, as shown in FIG. 7B, the cross-sectional shape of the second engaging portion 86 is formed to be trapezoidal, and the cross-sectional shape of the first engaging portion 84 is It may be formed in a shape that engages with the two engaging portions 86.

(1b−2)位置決め機構82は、図8(A)に示すように、断面形状が円錐状である係合突起90を複数有する第1係合部84と、第1係合部84と係合する形状に形成された第2係合部86とによって構成されていてもよい。   (1b-2) As shown in FIG. 8A, the positioning mechanism 82 is engaged with the first engagement portion 84 having a plurality of engagement protrusions 90 having a conical cross section, and the first engagement portion 84. You may be comprised by the 2nd engaging part 86 formed in the shape to match.

また、位置決め機構82においては、図8(B)に示すように、断面形状が円錐状である係合突起90を複数有する第2係合部86と、第2係合部86と係合する形状に形成された第1係合部84とによって構成されていてもよい。   Further, in the positioning mechanism 82, as shown in FIG. 8B, the second engaging portion 86 having a plurality of engaging protrusions 90 having a conical section is engaged with the second engaging portion 86. You may be comprised by the 1st engaging part 84 formed in the shape.

これらの場合の係合突起90は、棒状部材74の接触面78または取付部62の被係合面63の周方向に沿って連続するように形成されていてもよい。
(1b−3)位置決め機構82は、図9(A)に示すように、断面形状が台形状である係合突起92を複数有する第1係合部84と、第1係合部84と係合する形状に形成された第2係合部86とによって構成されていてもよい。
The engagement protrusion 90 in these cases may be formed so as to be continuous along the circumferential direction of the contact surface 78 of the rod-shaped member 74 or the engaged surface 63 of the mounting portion 62.
(1b-3) As shown in FIG. 9A, the positioning mechanism 82 is engaged with the first engagement portion 84 having a plurality of engagement protrusions 92 having a trapezoidal cross section, and the first engagement portion 84. You may be comprised by the 2nd engaging part 86 formed in the shape to match.

また、位置決め機構82は、図9(B)に示すように、断面形状が台形状である係合突起92を複数有する第2係合部86と、第2係合部86と係合する形状に形成された第1係合部84とによって構成されていてもよい。   Further, as shown in FIG. 9B, the positioning mechanism 82 has a second engagement portion 86 having a plurality of engagement protrusions 92 having a trapezoidal cross section, and a shape that engages with the second engagement portion 86. And the first engaging portion 84 formed in the above.

これらの場合の係合突起92は、棒状部材74の接触面78または取付部62の被係合面63の周方向に沿って連続するように形成されていてもよい。
すなわち、位置決め機構82は、位置決めを容易に実現可能な構造であれば、どのような構造であってもよい。
The engagement protrusions 92 in these cases may be formed so as to be continuous along the circumferential direction of the contact surface 78 of the rod-shaped member 74 or the engaged surface 63 of the mounting portion 62.
That is, the positioning mechanism 82 may have any structure as long as the positioning can be easily realized.

(1c)上記実施形態の接続機構60においては、接続担保部68とは別個にカバー部材80を備えていたが、カバー部材80を接続担保部68として機能させてもよい。
(1d)上記実施形態の接続機構60における可動部70は、本体部72のコイル76が通電中に棒状部材74が固定位置に位置するように構成されていたが、可動部70の構造は、これに限るものではない。
(1c) In the connection mechanism 60 of the above-described embodiment, the cover member 80 is provided separately from the connection securing part 68, but the cover member 80 may function as the connection securing part 68.
(1d) Although the movable part 70 in the connection mechanism 60 of the above embodiment is configured such that the rod-like member 74 is positioned at the fixed position while the coil 76 of the main body part 72 is energized, the structure of the movable part 70 is as follows. This is not a limitation.

例えば、可動部70は、本体部72と、棒状部材74と、コイル76とに加えて付勢部材を備えていてもよい。そして、可動部70は、付勢部材によって、コイル76への通電の停止中に棒状部材74が固定位置に位置し、コイル76への通電中に棒状部材74が解除位置に位置するように構成されていてもよい。   For example, the movable unit 70 may include an urging member in addition to the main body 72, the rod-shaped member 74, and the coil 76. The movable portion 70 is configured such that the bar-shaped member 74 is positioned at the fixed position while the energization of the coil 76 is stopped, and the bar-shaped member 74 is positioned at the release position while the coil 76 is energized by the biasing member. May be.

(1e)上記実施形態においては、本体部72を把持部64に固定していたが、本体部72を固定する対象は、これに限るものではない。例えば、本体部72は、取付部62に固定してもよい。
[第2実施形態]
第2実施形態の医療支援システムは、第1実施形態の医療支援システム1とは、接続機構の構造が異なる。このため、本実施形態においては、第1実施形態と同様の構成及び処理には、同一の符号を付して説明を省略し、第1実施形態とは異なる接続機構の構造を中心に説明する。
(1e) In the above embodiment, the main body portion 72 is fixed to the grip portion 64. However, the target for fixing the main body portion 72 is not limited to this. For example, the main body 72 may be fixed to the mounting portion 62.
[Second Embodiment]
The medical support system of the second embodiment is different from the medical support system 1 of the first embodiment in the structure of the connection mechanism. For this reason, in the present embodiment, the same configurations and processes as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and the structure of the connection mechanism different from that in the first embodiment will be mainly described. .

医療支援システム1は、手術ツール2と、設置台4と、位置追跡装置12と、医療計画装置18と、入力装置30と、ガイドロボット32と、接続機構100(図10(A),図10(B)参照)とを備えている。
<接続機構>
図10(A),図10(B)に示すように、接続機構100は、取付部102と、把持部106と、接続担保部109と、可動部110とを備えている。
The medical support system 1 includes a surgical tool 2, an installation table 4, a position tracking device 12, a medical planning device 18, an input device 30, a guide robot 32, and a connection mechanism 100 (FIGS. 10A and 10). (See (B)).
<Connection mechanism>
As shown in FIGS. 10A and 10B, the connection mechanism 100 includes an attachment portion 102, a grip portion 106, a connection securing portion 109, and a movable portion 110.

取付部102は、ハンド取付部42に取り付けられる部材である。取付部102は、係合凸部103を有する。係合凸部103は、被係合面63から突出する部位である。さらに、取付部102には、切り欠き104が設けられている。   The attachment portion 102 is a member attached to the hand attachment portion 42. The attachment portion 102 has an engagement convex portion 103. The engaging convex portion 103 is a portion protruding from the engaged surface 63. Further, the mounting portion 102 is provided with a notch 104.

また、把持部106は、手術ツール2を把持する部材である。把持部106は、1つの基部107と、2つの爪部108とを有し、断面コの字状(若しくはU字状)に形成されている。   The grasping unit 106 is a member that grasps the surgical tool 2. The grip portion 106 has one base portion 107 and two claw portions 108 and is formed in a U-shaped (or U-shaped) cross section.

爪部108それぞれは、板状の部位である。2つの爪部108は、隙間を形成するように間を空けて、基部107から同一方向へと延出されている。
すなわち、把持部106は、爪部108によって挟むことで手術ツール2を把持する。
Each nail | claw part 108 is a plate-shaped site | part. The two claw portions 108 are extended in the same direction from the base portion 107 with a gap therebetween so as to form a gap.
That is, the grasping unit 106 grasps the surgical tool 2 by being sandwiched between the nail portions 108.

さらに、把持部106は、取付部102の係合凸部103が嵌入する係合凹部105を有する。なお、把持部106は、ピン119を有していてもよい。ピン119は、手術ツール2の脱落を防止するように、爪部108の先端部分に取り付けられる。   Furthermore, the grip 106 has an engagement recess 105 into which the engagement projection 103 of the attachment portion 102 is fitted. Note that the grip portion 106 may have a pin 119. The pin 119 is attached to the distal end portion of the claw portion 108 so as to prevent the surgical tool 2 from falling off.

接続担保部109は、取付部102と把持部106との接続を担保する部材である。接続担保部109は、非伸縮性を有した材料にて形成された紐状の部材である。そして、接続担保部109は、一方の端部が取付部102に固定され、他方の端部が把持部106に固定される。   The connection securing part 109 is a member that secures the connection between the attachment part 102 and the grip part 106. The connection securing part 109 is a string-like member formed of a non-stretchable material. The connection securing portion 109 has one end fixed to the attachment portion 102 and the other end fixed to the grip portion 106.

また、接続担保部109を構成する紐状の部材の長さは、手術ツール2が有するドリルビットのドリル長さよりも長くなるように設定されている。これにより、取付部102における被係合面63と、把持部106における取付部102側の端面との距離が、ドリルビットのドリル長さよりも長くなる。   Moreover, the length of the string-shaped member which comprises the connection securing part 109 is set so that it may become longer than the drill length of the drill bit which the surgical tool 2 has. Thereby, the distance between the engaged surface 63 in the attachment portion 102 and the end surface on the attachment portion 102 side in the grip portion 106 is longer than the drill length of the drill bit.

可動部110は、本体部112と、リンク部114とを備える。
本体部112は、手術ツール2に接続される部材である。本実施形態においては、把持部106が本体部112として機能する。
The movable part 110 includes a main body part 112 and a link part 114.
The main body 112 is a member connected to the surgical tool 2. In the present embodiment, the grip portion 106 functions as the main body portion 112.

リンク部114は、リンク部材116と、駆動装置118とを有する。
リンク部材116は、3本の棒を有し、1つの棒を互いに平行な2本の棒で挟み込むことで、断面コの字状(若しくはU字状)に形成されている。
The link part 114 includes a link member 116 and a drive device 118.
The link member 116 has three bars, and is formed in a U-shaped cross section (or U-shape) by sandwiching one bar between two bars parallel to each other.

そして、リンク部材116は、解除位置と、固定位置との間を回転移動するように、把持部106に軸支されている。
ここで言う解除位置とは、解除状態を維持する位置である。具体的には解除位置は、取付部102に設けられた切り欠き104にリンク部材116が入り込まず、取付部102とリンク部材116とが非係合となる位置である。
The link member 116 is pivotally supported by the grip portion 106 so as to rotate between the release position and the fixed position.
The release position mentioned here is a position for maintaining the release state. Specifically, the release position is a position where the link member 116 does not enter the notch 104 provided in the attachment portion 102 and the attachment portion 102 and the link member 116 are disengaged.

また、ここで言う固定位置とは、固定状態を維持する位置である。具体的には固定位置は、取付部102に設けられた切り欠き104にリンク部材116が入り込み、取付部102とリンク部材116とが係合する位置である。   Moreover, the fixed position said here is a position which maintains a fixed state. Specifically, the fixed position is a position where the link member 116 enters the notch 104 provided in the attachment portion 102 and the attachment portion 102 and the link member 116 are engaged.

駆動装置118は、リンク部材116を回動させる駆動力を発生する周知の装置である。駆動装置118の一例として電動機が考えられる。駆動装置118は、把持部106に埋入されていてもよいし、その他の場所に固定されていてもよい。   The driving device 118 is a known device that generates a driving force for rotating the link member 116. An example of the driving device 118 is an electric motor. The driving device 118 may be embedded in the grip portion 106 or may be fixed at another place.

すなわち、可動部110では、駆動装置118が駆動されて、リンク部材116が固定位置へと移動すると、図10(A)に示すように、リンク部材116の先端部分が取付部102の切り欠き104に入り込む。これにより、取付部102とリンク部材116とが係合し、接続機構100においては、ハンド取付部42に手術ツール2を取り付けた状態(即ち、固定した状態)を維持できる。   That is, in the movable portion 110, when the drive device 118 is driven and the link member 116 moves to the fixed position, the tip portion of the link member 116 is notched 104 in the attachment portion 102 as shown in FIG. Get in. Thereby, the attachment part 102 and the link member 116 are engaged, and in the connection mechanism 100, the state where the surgical tool 2 is attached to the hand attachment part 42 (that is, a fixed state) can be maintained.

一方、リンク部材116が解除位置へと移動すると、図10(B)に示すように、リンク部材116の先端部分が取付部102の切り欠き104に入り込まなくなる。これにより、取付部102とリンク部材116とが非係合となり、接続機構100においては、ハンド取付部42から手術ツール2が解放(即ち、固定した状態が解除)される。   On the other hand, when the link member 116 moves to the release position, the tip end portion of the link member 116 does not enter the notch 104 of the attachment portion 102 as shown in FIG. Thereby, the attachment portion 102 and the link member 116 are disengaged, and in the connection mechanism 100, the surgical tool 2 is released from the hand attachment portion 42 (that is, the fixed state is released).

なお、本実施形態の接続機構100においては、取付部102に設けられた係合凸部103と、把持部106に形成された係合凹部105とが、位置決め機構として機能する。
[第2実施形態の効果]
本実施形態の医療支援システムであっても、第1実施形態における医療支援システム1と同様の効果を得ることができる。
[第2実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
In the connection mechanism 100 of the present embodiment, the engagement convex portion 103 provided in the attachment portion 102 and the engagement concave portion 105 formed in the grip portion 106 function as a positioning mechanism.
[Effects of Second Embodiment]
Even in the medical support system of the present embodiment, the same effects as the medical support system 1 in the first embodiment can be obtained.
[Modification of Second Embodiment]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

(2a)上記実施形態の接続機構100においては、リンク部材116は把持部106に軸支され、切り欠き104は取付部102に形成されていたが、リンク部材116を軸支する部材、及び切り欠き104を形成する部材は、これに限るものではない。例えば、接続機構100において、リンク部材116は取付部102に軸支され、切り欠き104は把持部106に形成されていてもよい。
[第3実施形態]
第3実施形態の医療支援システムは、第1実施形態の医療支援システム1とは、接続機構の構造が異なる。このため、本実施形態においては、第1実施形態と同様の構成及び処理には、同一の符号を付して説明を省略し、第1実施形態とは異なる接続機構の構造を中心に説明する。
(2a) In the connection mechanism 100 of the above embodiment, the link member 116 is pivotally supported by the grip portion 106 and the notch 104 is formed in the mounting portion 102. The member forming the notch 104 is not limited to this. For example, in the connection mechanism 100, the link member 116 may be pivotally supported by the attachment portion 102, and the notch 104 may be formed in the grip portion 106.
[Third Embodiment]
The medical support system of the third embodiment is different from the medical support system 1 of the first embodiment in the structure of the connection mechanism. For this reason, in the present embodiment, the same configurations and processes as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and the structure of the connection mechanism different from that in the first embodiment will be mainly described. .

医療支援システム1は、手術ツール2と、設置台4と、位置追跡装置12と、医療計画装置18と、入力装置30と、ガイドロボット32と、接続機構120(図11(A),図11(B)参照)とを備えている。
<接続機構>
図11(A),図11(B)に示すように、接続機構120は、取付部122と、把持部124と、接続担保部128と、電磁石130と、位置決め機構140とを備えている。
The medical support system 1 includes a surgical tool 2, an installation table 4, a position tracking device 12, a medical planning device 18, an input device 30, a guide robot 32, and a connection mechanism 120 (FIGS. 11A and 11). (See (B)).
<Connection mechanism>
As shown in FIGS. 11A and 11B, the connection mechanism 120 includes an attachment part 122, a grip part 124, a connection securing part 128, an electromagnet 130, and a positioning mechanism 140.

取付部122は、ハンド取付部42に取り付けられる部材である。
また、把持部124は、手術ツール2を把持する部材である。把持部124は、1つの基部125と、2つの爪部126とを有し、断面コの字状(若しくはU字状)に形成されている。
The attachment portion 122 is a member attached to the hand attachment portion 42.
The grip portion 124 is a member that grips the surgical tool 2. The grip portion 124 has one base portion 125 and two claw portions 126, and is formed in a U-shaped cross section (or U shape).

爪部126それぞれは、板状の部位である。2つの爪部126は、隙間を形成するように間を空けて、基部125から同一方向へと延出されている。
すなわち、把持部124は、爪部126によって挟むことで手術ツール2を把持する。さらに、把持部124は、ピン127を有していてもよい。ピン127は、手術ツール2の脱落を防止するように、爪部126の先端部分に取り付けられる。
Each nail | claw part 126 is a plate-shaped site | part. The two claw portions 126 are extended in the same direction from the base portion 125 with a gap therebetween so as to form a gap.
That is, the grasping part 124 grasps the surgical tool 2 by being sandwiched between the nail parts 126. Further, the grip portion 124 may have a pin 127. The pin 127 is attached to the distal end portion of the claw portion 126 so as to prevent the surgical tool 2 from falling off.

接続担保部128は、取付部122と把持部124との接続を担保する部材である。接続担保部128は、非伸縮性を有した材料にて形成された紐状の部材である。そして、接続担保部128は、一方の端部が取付部122に固定され、他方の端部が把持部124に固定される。   The connection securing part 128 is a member that secures the connection between the attachment part 122 and the grip part 124. The connection collateral part 128 is a string-like member formed of a non-stretchable material. The connection securing part 128 has one end fixed to the attachment part 122 and the other end fixed to the grip part 124.

また、接続担保部128を構成する紐状の部材の長さは、手術ツール2が有するドリルビットのドリル長さよりも長くなるように設定されている。これにより、取付部122における被係合面63と、把持部124における取付部122側の端面との距離が、ドリルビットのドリル長さよりも長くなる。   Moreover, the length of the string-shaped member which comprises the connection securing part 128 is set so that it may become longer than the drill length of the drill bit which the surgical tool 2 has. Thereby, the distance of the to-be-engaged surface 63 in the attachment part 122 and the end surface by the side of the attachment part 122 in the holding part 124 becomes longer than the drill length of a drill bit.

電磁石130は、コイル132と、永久磁石134と、付勢部材136とを備える。
コイル132は、通電すると電磁力を発生する周知のコイルである。コイル132は、取付部122に固定されている。
The electromagnet 130 includes a coil 132, a permanent magnet 134, and a biasing member 136.
The coil 132 is a known coil that generates electromagnetic force when energized. The coil 132 is fixed to the attachment portion 122.

永久磁石134は、磁力を有する周知の部材である。永久磁石134は、コイル132に通電されると、取付部122と引きつけ合うように把持部124に固定されている。
付勢部材136は、取付部122と把持部124とを離間する付勢力を発揮するように取付部122に設置されている。
The permanent magnet 134 is a known member having a magnetic force. The permanent magnet 134 is fixed to the grip portion 124 so as to be attracted to the attachment portion 122 when the coil 132 is energized.
The urging member 136 is installed in the attachment portion 122 so as to exert an urging force that separates the attachment portion 122 and the grip portion 124.

すなわち、接続機構120では、コイル132が通電されると、図11(A)に示すように、そのコイル132によって発生する電磁力と永久磁石134とが、取付部122と把持部124とが引きつけ合う。これにより、接続機構120においては、ハンド取付部42に手術ツール2を取り付けた状態(即ち、固定した状態)を維持できる。   That is, in the connection mechanism 120, when the coil 132 is energized, as shown in FIG. 11A, the electromagnetic force generated by the coil 132 and the permanent magnet 134 attract the attachment portion 122 and the grip portion 124. Fit. Thereby, in the connection mechanism 120, the state (namely, the state fixed) which attached the surgical tool 2 to the hand attaching part 42 can be maintained.

一方、コイル132への通電が停止されると、図11(B)に示すように、取付部122と把持部124とが離間する。これにより、接続機構120においては、ハンド取付部42から手術ツール2が解放(即ち、固定した状態が解除)される。   On the other hand, when the energization to the coil 132 is stopped, the attachment portion 122 and the grip portion 124 are separated from each other as shown in FIG. Thereby, in the connection mechanism 120, the surgical tool 2 is released from the hand attachment portion 42 (that is, the fixed state is released).

位置決め機構140は、第1係合部142と、第2係合部144とを備えている。
第1係合部142は、把持部124に固定された周知の位置決めピンである。
第2係合部144は、取付部122における被係合面63に穿孔された係止孔を有する取付部122の部位である。係止孔は、第1係合部142と係合する形状に穿孔されている。
[第3実施形態の効果]
このような接続機構120によれば、接続機構の構造を簡易なものとすることができる。
The positioning mechanism 140 includes a first engagement portion 142 and a second engagement portion 144.
The first engagement portion 142 is a known positioning pin fixed to the grip portion 124.
The second engaging portion 144 is a portion of the mounting portion 122 having a locking hole drilled in the engaged surface 63 of the mounting portion 122. The locking hole is drilled in a shape that engages with the first engaging portion 142.
[Effect of the third embodiment]
According to such a connection mechanism 120, the structure of the connection mechanism can be simplified.

よって、本実施形態の医療支援装置によれば、医療行為における安全性をより向上させつつ、多関節ロボットの体格が大きくなることを抑制することを、低コストで実現できる。
[第3実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
Therefore, according to the medical support device of the present embodiment, it is possible to realize at a low cost that the physical structure of the articulated robot is suppressed from increasing while further improving the safety in medical practice.
[Modification of Third Embodiment]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

(3a)上記実施形態の接続機構120においては、コイル132を取付部122に固定し、永久磁石134を把持部124に固定していたが、コイル132及び永久磁石134を固定する部材は、これに限るものではない。   (3a) In the connection mechanism 120 of the above embodiment, the coil 132 is fixed to the attachment portion 122 and the permanent magnet 134 is fixed to the grip portion 124. However, the member that fixes the coil 132 and the permanent magnet 134 is the same. It is not limited to.

例えば、接続機構120においては、コイル132を把持部124に固定し、永久磁石134を取付部122に固定してもよい。
(3b)上記実施形態の電磁石130は、付勢部材136を備えていたが、付勢部材136は省略されていてもよい。
For example, in the connection mechanism 120, the coil 132 may be fixed to the grip portion 124 and the permanent magnet 134 may be fixed to the attachment portion 122.
(3b) Although the electromagnet 130 of the above embodiment includes the biasing member 136, the biasing member 136 may be omitted.

(3c)上記実施形態の位置決め機構140においては、第1係合部142を把持部124に設け、取付部122における被係合面63に第2係合部144を設けていたが、第1係合部142及び第2係合部144を形成する部材は、これに限るものではない。   (3c) In the positioning mechanism 140 of the above embodiment, the first engagement portion 142 is provided in the grip portion 124, and the second engagement portion 144 is provided on the engaged surface 63 of the attachment portion 122. The members forming the engaging portion 142 and the second engaging portion 144 are not limited to this.

例えば、取付部122における被係合面63に第1係合部142を設け、第2係合部144を把持部124に設けても良い。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
For example, the first engagement portion 142 may be provided on the engaged surface 63 of the attachment portion 122, and the second engagement portion 144 may be provided on the grip portion 124.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

(4)上記実施形態の医療支援処理におけるS210において、接続機構60,100,120を解除状態としたことを報知してもよい。これを実現するために、医療支援システム1は、報知装置を備えていてもよい。報知装置の一例として、情報を表示する表示装置、及び情報を音声で出力する音声出力装置の少なくとも一方が考えられる。   (4) In S210 in the medical support process of the above embodiment, it may be notified that the connection mechanisms 60, 100, 120 are in the released state. In order to realize this, the medical support system 1 may include a notification device. As an example of the notification device, at least one of a display device that displays information and an audio output device that outputs information by voice can be considered.

(5)上記実施形態においては、位置追跡装置12を周知のトラッキングアームによって構成していたが、位置追跡装置12は、これに限るものではない。すなわち、位置追跡装置12は、例えば、指向性を高めた赤外線などの探査波を照射し、施術位置の変化を追跡する装置であってもよいし、その他の方法によって施術位置を特定可能な装置であってもよい。前者の場合、探査波を照射する機構は、医療支援システム1が配置される空間上に配置されてもよいし、患者の患部に配置されてもよい。   (5) In the above embodiment, the position tracking device 12 is configured by a known tracking arm, but the position tracking device 12 is not limited to this. That is, the position tracking device 12 may be, for example, a device that irradiates a search wave such as infrared rays with improved directivity and tracks changes in the treatment position, or a device that can identify the treatment position by other methods. It may be. In the former case, the mechanism for irradiating the exploration wave may be arranged in a space where the medical support system 1 is arranged, or may be arranged in an affected area of the patient.

換言すると、位置追跡装置12は、ガイドロボット32に規定された基準点と、施術位置との相対的な位置関係を特定可能な装置であれば、どのようなものであってもよい。
(6)上記実施形態における医療計画装置18の情報取得部20は、コンピュータ断層撮影装置から位置特定情報を取得していたが、医療計画装置18の情報取得部20は、その他の装置から位置特定情報を取得してもよい。
In other words, the position tracking device 12 may be any device as long as it can identify the relative positional relationship between the reference point defined in the guide robot 32 and the treatment position.
(6) Although the information acquisition unit 20 of the medical planning apparatus 18 in the above embodiment has acquired the position specifying information from the computed tomography apparatus, the information acquiring unit 20 of the medical planning apparatus 18 specifies the position from other apparatuses. Information may be acquired.

(7)上記実施形態においては、医療支援システム1が支援する医療行為として、歯科インプラントを想定していたが、医療支援システム1が支援する医療行為は、歯科インプラントに限るものではない。例えば、医療支援システムが支援する医療行為は、外科手術であってもよいし、内科医療であってもよいし、歯科インプラント以外の歯科医療であってもよいし、その他の医療行為であってもよい。   (7) In the above embodiment, a dental implant is assumed as the medical action supported by the medical support system 1, but the medical action supported by the medical support system 1 is not limited to the dental implant. For example, the medical action supported by the medical support system may be surgery, internal medicine, dental care other than dental implants, or other medical actions. Also good.

そして、施術位置は、インプラント体を埋入する患者の顎骨の位置(部位)に限るものではなく、例えば、外科手術が必要な患者の患部や、内科医療が必要な患者の患部、歯科医療が必要な患者の患部であってもよい。   The treatment position is not limited to the position (part) of the patient's jawbone in which the implant body is to be implanted. For example, the affected area of a patient requiring surgery, the affected area of a patient requiring medical care, and dental care It may be an affected part of a patient who is necessary.

(8)手術ツール2は、歯科医療に用いるドリルユニットに限るものではなく、各種の医療行為に用いられる道具であってもよい。この場合の各種医療行為に用いられる道具は、例えば、メスや鉗子などの手術器具であってもよいし、その他の医療器具であってもよい。   (8) The surgical tool 2 is not limited to a drill unit used for dentistry, and may be a tool used for various medical practices. In this case, the tool used for various medical activities may be, for example, a surgical instrument such as a scalpel or forceps, or other medical instrument.

なお、上記実施形態の構成の一部を省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。   In addition, the aspect which abbreviate | omitted a part of structure of the said embodiment is also embodiment of this invention. Further, an aspect configured by appropriately combining the above embodiment and the modification is also an embodiment of the present invention. Moreover, all the aspects which can be considered in the limit which does not deviate from the essence of the invention specified by the wording described in the claims are the embodiments of the present invention.

また、本発明は、前述した医療支援装置の他、多関節ロボットに手術ツールを固定する接続機構等、種々の形態で実現することができる。
なお、医療支援処理のS140を実行することで得られる機能が、特定部の一例である。S150及びS160を実行することで得られる機能が、判定部の一例である。S210及びS220を実行することで得られる機能が、接続制御部の一例である。
The present invention can be realized in various forms such as a connection mechanism for fixing a surgical tool to an articulated robot in addition to the medical support device described above.
Note that the function obtained by executing S140 of the medical support process is an example of the specifying unit. The function obtained by executing S150 and S160 is an example of a determination unit. The function obtained by executing S210 and S220 is an example of a connection control unit.

1…医療支援システム 2…手術ツール 12…位置追跡装置 18…医療計画装置 30…入力装置 32…ガイドロボット 34…多関節アーム 44…ロボット駆動装置 46…センシング装置 50…ロボット制御部 60,100,120…接続機構 62,102,122…取付部 63…被係合面 64,106,124…把持部 65,107,125…基部 66,108,126…爪部 67,119,127…ピン 68,109,128…接続担保部 70,110…可動部 72,112…本体部 74…棒状部材 76…コイル 78…接触面 80…カバー部材 82,140…位置決め機構 84,142…第1係合部 86,144…第2係合部 103…係合凸部 104…切り欠き 105…係合凹部 114…リンク部 116…リンク部材 118…駆動装置 130…電磁石 132…コイル 134…永久磁石 136…付勢部材   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Medical assistance system 2 ... Surgical tool 12 ... Position tracking device 18 ... Medical planning device 30 ... Input device 32 ... Guide robot 34 ... Articulated arm 44 ... Robot drive device 46 ... Sensing device 50 ... Robot control part 60,100, DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Connection mechanism 62,102,122 ... Attachment part 63 ... Engagement surface 64,106,124 ... Grasping part 65,107,125 ... Base part 66,108,126 ... Claw part 67,119,127 ... Pin 68, 109, 128 ... connection securing part 70, 110 ... movable part 72, 112 ... main body part 74 ... rod-shaped member 76 ... coil 78 ... contact surface 80 ... cover member 82, 140 ... positioning mechanism 84, 142 ... first engaging part 86 144 ... Second engaging portion 103 ... engaging convex portion 104 ... notch 105 ... engaging concave portion 114 ... link portion 116: Link member 118 ... Drive device 130 ... Electromagnet 132 ... Coil 134 ... Permanent magnet 136 ... Biasing member

Claims (10)

多関節アーム(34)を有した多関節ロボット(32)と、
患者への医療行為を実施する道具である手術ツール(2)を前記多関節アームの先端部分に取り付ける接続機構(60,100,120)であって、前記多関節アームの先端部分に前記手術ツールを固定した固定状態と、前記固定状態を解除した解除状態とを変更可能に構成された接続機構と、
前記医療行為を受ける患者の部位の実空間上での位置を表す施術位置を特定する特定部(52,S140)と、
前記特定部で特定した施術位置に基づく前記患者の状態が、異常を表すものとして予め規定された異常状態であるか否かを判定する判定部(52,S150,S160)と、
前記判定部での判定の結果、前記患者の状態が前記異常状態であれば、前記接続機構を前記解除状態とする安全制御を実行する接続制御部(52,S210,S220)と
を備える、医療支援装置(1)。
An articulated robot (32) having an articulated arm (34);
A connection mechanism (60, 100, 120) for attaching a surgical tool (2), which is a tool for performing medical treatment to a patient, to a tip portion of the articulated arm, the surgical tool being attached to the tip portion of the articulated arm A connection mechanism configured to be capable of changing a fixed state in which the fixed state is released and a released state in which the fixed state is released;
A specifying unit (52, S140) for specifying a treatment position representing a position in a real space of a part of a patient who receives the medical action;
A determination unit (52, S150, S160) for determining whether or not the state of the patient based on the treatment position specified by the specifying unit is an abnormal state defined in advance as representing an abnormality;
A connection control unit (52, S210, S220) that executes safety control for setting the connection mechanism in the released state if the patient is in the abnormal state as a result of the determination by the determination unit; Support device (1).
前記接続機構は、
前記解除状態において、前記多関節アームの先端部分と前記手術ツールとの接続を担保する接続担保部(68,109,128)を備える、請求項1に記載の医療支援装置。
The connection mechanism is
The medical support device according to claim 1, further comprising a connection securing portion (68, 109, 128) that secures a connection between the distal end portion of the multi-joint arm and the surgical tool in the released state.
前記接続機構は、
前記固定状態を維持する固定位置と、前記解除状態を維持する解除位置との間を可動する可動部(70,110)を備える、請求項2に記載の医療支援装置。
The connection mechanism is
The medical support device according to claim 2, further comprising a movable portion (70, 110) movable between a fixed position for maintaining the fixed state and a release position for maintaining the released state.
前記接続担保部は、前記多関節アームの先端部分と前記手術ツールとを接続する紐状の部材であり、
前記可動部は、
前記多関節アームの先端部分または前記手術ツールのいずれかに接続される本体部(72)と、
前記本体部から延伸する棒状の部材であり、一方の端部が前記固定位置と前記解除位置との間を直線移動する棒状部材(74)と
を有したソレノイド(70)である、
請求項3に記載の医療支援装置。
The connection securing part is a string-like member that connects the distal end portion of the articulated arm and the surgical tool,
The movable part is
A body portion (72) connected to either the tip portion of the articulated arm or the surgical tool;
A solenoid (70) having a rod-like member extending from the main body, and having one rod having a rod-like member (74) that linearly moves between the fixed position and the release position;
The medical support apparatus according to claim 3.
前記接続担保部は、前記多関節アームの先端部分と前記手術ツールとを接続する紐状の部材であり、
前記可動部は、
前記多関節アームの先端部分または前記手術ツールのいずれかに接続される本体部(112)と、
前記本体部に軸支され、前記固定位置と前記解除位置との間を回転移動するリンクであるリンク部(114)と、
を備える、請求項3に記載の医療支援装置。
The connection securing part is a string-like member that connects the distal end portion of the articulated arm and the surgical tool,
The movable part is
A body portion (112) connected to either the tip portion of the articulated arm or the surgical tool;
A link part (114) that is pivotally supported by the main body part and rotates between the fixed position and the release position;
The medical support device according to claim 3, comprising:
前記接続機構は、
前記固定位置において係合する2つの部位である第1係合部(84)と第2係合部(86)とを有した位置決め機構(82)を備える、請求項3から請求項5までのいずれか一項に記載の医療支援装置。
The connection mechanism is
A positioning mechanism (82) having a first engagement portion (84) and a second engagement portion (86) that are two portions engaged in the fixed position is provided. The medical assistance apparatus as described in any one of Claims.
前記手術ツールは、歯科医療に用いられるハンドピースであって、ドリルビットを有したハンドピースであり、
前記接続担保部は、
前記ハンドピースが有するドリルビットのドリル長さよりも長い、請求項4から請求項6までのいずれか一項に記載の医療支援装置。
The surgical tool is a handpiece used for dentistry, a handpiece having a drill bit,
The connection security part
The medical support apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the handpiece is longer than a drill length of a drill bit included in the handpiece.
前記接続機構は、
電磁石(130)である、請求項1または請求項2に記載の医療支援装置。
The connection mechanism is
The medical support device according to claim 1 or 2, wherein the medical support device is an electromagnet (130).
前記判定部は、
前記特定部で特定した施術位置に基づく前記患者の加速度を、前記患者の状態とし、
前記多関節ロボットの動作能力を超える前記患者の加速度を前記異常状態として、
前記患者の状態が前記異常状態であるか否かを判定する、請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の医療支援装置。
The determination unit
The acceleration of the patient based on the treatment position specified by the specifying unit is the state of the patient,
The acceleration of the patient exceeding the operation capability of the articulated robot as the abnormal state,
The medical support device according to any one of claims 1 to 8, wherein it is determined whether or not the patient is in the abnormal state.
前記接続制御部は、
前記接続機構を前記解除状態とした場合、前記多関節アームの先端部分が前記施術位置から離れるように前記多関節ロボットを駆動することを、前記安全制御として更に実行する、請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の医療支援装置。
The connection control unit
2. The safety control further includes driving the articulated robot so that a distal end portion of the articulated arm moves away from the treatment position when the connection mechanism is in the released state. The medical support apparatus according to any one of 9 to 9.
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