JP2017509376A5 - 手術器具を備えたセット、手術システム、及びトレーニング方法 - Google Patents

Claims (34)

1. 手術器具およびパターン生成部材を備えた最小侵襲手術用の相関セットであり、前記手術器具が、遠位端および近位端を有し、その近位端に把持部と、その遠位端に手術ツールと、前記把持部を前記手術ツールに接続する本体部とを備え、前記パターン生成部材が、パターン光源および投射器を備えた、相関セットであって、前記パターン光源が、前記投射器に対して動作可能に接続されて光パターンを投射し、前記パターン生成部材の少なくとも前記投射器が、前記手術ツールの移動が前記投射器の相関移動となるように、前記手術器具の前記本体部に対して少なくとも一時的に固定されるように構成された、相関セット。
2. 前記パターン生成部材が、前記手術器具から取り外し可能であり、前記パターン生成部材の少なくとも前記投射器が、クリックロック、スリーブロック、スクリューロック、ターンロック、ウェッジロック、またはこれらの組み合わせにより、前記手術器具に対して一時的に固定されるように構成された、請求項１に記載の相関セット。
3. 前記パターン生成部材の少なくとも前記投射器が、前記手術器具に対して完全に固定されている、請求項１又は請求項２に記載の相関セット。
4. 前記把持部が、ロボットに接続されたアクチュエータによって制御されるように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の相関セット。
5. 前記手術器具の前記本体部が、前記把持部と前記手術ツールとの間に剛性の相互接続を提供する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の相関セット。
6. 前記手術器具の前記本体部が、柔軟性を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の相関セット。
7. 前記手術ツールが、手術対象部位の外科的処置を行うように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の相関セット。
8. 前記パターン光源が、コヒーレント光源である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の相関セット。
9. 前記手術器具が侵襲動作を行うように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の相関セット。
10. 前記パターン光源が、およそ４００ｎｍ〜およそ９００ｎｍの範囲の波長を有する可視光を含む帯域幅を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の相関セット。
11. 前記パターン光源が、非可視光を含む帯域幅を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の相関セット。
12. 前記パターン光源が、最大およそ５０ｎｍの帯域幅を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の相関セット。
13. 前記パターン生成部材の前記投射器が、位相光学素子、空間光変調器、高次回折レンズ、ホログラフィックレンズ、フレネルレンズ、コンピュータ制御光学素子、ミラー、フィルタ、スプリッタ、およびレンズの少なくとも１つを備えた、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の相関セット。
14. 前記パターン生成部材の前記投射器が、前記手術器具の前記本体部に対して少なくとも一時的に固定されるとともに、前記手術ツールの移動が相関変化となるパターンを放出するように構成された、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の相関セット。
15. 前記パターン生成部材の前記投射器が、前記手術器具の前記本体部に対して少なくとも一時的に固定されるとともに、前記手術ツールの任意の非回転移動が相関変化となるパターンを放出するように構成された、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の相関セット。
16. 前記パターン生成部材の前記投射器が、遠位方向に垂直な表面に投射された場合に複数の傾斜線を含むパターンを放出するように構成された、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の相関セット。
17. 前記パターンが格子状の線を含む、請求項１６に記載の相関セット。
18. 前記パターン生成部材が、前記パターン光源をオン／オフするための制御ユニットを備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の相関セット。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の相関セットを少なくとも１つと、照明光源を有する照明要素と、カメラ要素と、モニタとを備える手術システム。
20. 前記照明光源及び前記照明要素の少なくとも１つが、波長可変光学フィルタを備える、請求項１９に記載の手術システム。
21. 前記モニタは、前記カメラ要素が取得した画像を解析するコンピュータをさらに備える、請求項１９または２０に記載の手術システム。
22. 前記カメラ要素が、内視鏡である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の手術システム。
23. 前記カメラ要素が、前記手術器具の前記手術ツールの動きを監視するようにプログラムされたコンピュータにデータ接続されている、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の手術システム。
24. 前記カメラ要素が、前記モニタに対して動作可能に接続された、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の手術システム。
25. 照明光源および前記パターン光源が互いに異なる、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の手術システム。
26. 前記パターン光源が、前記照明光源の帯域幅よりも強度が高い波長を帯域幅に含む、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の手術システム。
27. 前記パターン光源が、前記照明光源の帯域幅に含まれない波長を帯域幅に含む、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の手術システム。
28. 最小侵襲手術を行うトレーニング方法であり、手術器具の取り扱いのトレーニングを含む、トレーニング方法であって、
    手術器具アセンブリを用意する工程であり、前記手術器具アセンブリが、手術器具およびパターン生成部材を備え、前記手術器具が、遠位端および近位端を有し、その近位端に把持部と、その遠位端に手術ツールと、前記把持部を前記手術ツールに接続する本体部とを備え、前記パターン生成部材が、パターン光源および投射器を備えており、前記パターン光源が、前記投射器に対して動作可能に接続されて光パターンを投射し、前記パターン生成部材の少なくとも前記投射器が、前記手術ツールの移動が前記投射器の相関移動となるように、前記手術器具の前記本体部に対して少なくとも一時的に固定された工程と、
    複数のトレーニングステップを行う工程であり、各ステップが、遠位端がトレーニング表面を指す状態で前記手術器具を配置することと、前記トレーニング表面から光パターンが反射されるように、前記投射器から光パターンを放出することと、前記手術器具を移動させることと、前記光パターンの対応する変化を観察することを含む工程を備える、トレーニング方法。
29. 前記把持部が、ロボットに接続されたアクチュエータによって制御されるように構成されている、請求項２８に記載のトレーニング方法。
30. 前記トレーニング表面が、手術対象部位および人工的な手術部位から選択される、請求項２８または２９に記載のトレーニング方法。
31. 前記トレーニング方法が、前記光パターンの形状、位置、サイズ、色、およびその変化の少なくとも１つに関するデータを取得する工程を備え、コンピュータが前記データを受信しかつ前記手術ツールの位置を決定するようにプログラムされている、請求項２８〜３０のいずれか何れか一項に記載のトレーニング方法。
32. 決定された前記手術ツールの位置が、前記手術ツールと前記トレーニング表面との間の距離の情報を有する、請求項３１に記載のトレーニング方法。
33. 前記トレーニング方法が、前記手術ツールの位置および光の変化の少なくとも１つのデータを取得する工程と、前記データをコンピュータに転送する工程とを備え、前記コンピュータが、前記光パターンの位置および光パターンの変化の少なくとも一方のデータの評価に基づいて、前記手術器具のオペレータの能力を決定するように構成されている、請求項２８〜３２のいずれか一項に記載のトレーニング方法。
34. 時間の関数として前記光パターンの形状、位置、サイズ、および色の少なくとも１つを監視するとともに、これに基づいて、前記手術ツールの一連の動きを決定し、トレーニング者の能力を評価することによって、前記能力を評価する工程をさらに備える、請求項２８〜３３のいずれか一項に記載のトレーニング方法。