JP2017514543A5

JP2017514543A5 -

Info

Publication number: JP2017514543A5
Application number: JP2016557131A
Authority: JP
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2018-04-19
Anticipated expiration: 2035-03-17

Claims

コンピュータ支援医療装置であって：
１又は複数の第１ジョイント及び１又は複数の第２ジョイントを含む多関節アームを含み、
前記多関節アームは、
１又は複数の前記第１ジョイント及び１又は複数の前記第２ジョイントの遠位にあるツール；並びに
１又は複数の前記第１ジョイント及び１又は複数の前記第２ジョイントに結合される制御ユニット；を保持するように構成され、
１又は複数の前記第１ジョイントの動作の際に、前記制御ユニットは：
前記ツールに関する基準座標フレームを決定し；
１又は複数の前記第１ジョイントの動作に先だって前記基準座標フレームにおける前記ツールの基準変換を決定し；
１又は複数の前記第１ジョイントが動いている間に前記基準座標フレームにおける前記ツールの実際の変換を決定し；
前記基準変換と前記実際の変換との間の差を決定し；且つ
前記差に基づいて１又は複数の前記第２ジョイントを駆動することで前記ツールの姿勢を維持する；
ことによって、１又は複数の前記第２ジョイントを用いて、前記ツールの姿勢を維持する、
装置。
前記制御ユニットは更に：
前記差を、１又は複数の前記第２ジョイントに固有の第２座標フレームに変換することによって、或いは、
１又は複数の前記第２ジョイントに関する逆ヤコビアンに基づいて１又は複数の前記第２ジョイントに関する命令を決定することによって、或いは、
１又は複数の前記第１ジョイントの位置と、１又は複数の前記第２ジョイントの位置と、前記コンピュータ支援医療装置の１又は複数の運動学モデルとに基づいて前記基準変換及び前記実際の変換を決定することによって、
前記ツールの前記姿勢を維持する、
請求項１の装置。
１又は複数の前記第２ジョイントは、前記基準座標フレームに関する前記ツールのロール、ピッチ、及びヨーを制御するように構成されている、
請求項１又は２の装置。
前記基準座標フレームは：
前記多関節アームの遠隔中心に関連付けられ、或いは、
前記コンピュータ支援医療装置に関する世界座標系に関して固定され、或いは、
患者が位置付けられる手術用テーブルの頂部に関連付けられている、
請求項１乃至３の何れかの装置。
前記制御ユニットは更に、１又は複数の前記第１ジョイントの動作の原因に基づいて前記ツールに関する前記基準座標フレームを決定することによって前記ツールの前記姿勢を維持する、
請求項１乃至４の何れかの装置。
１又は複数の前記第１ジョイントの前記動作は患者の動作によるものであり、前記基準座標フレームは、前記多関節アームの遠隔中心に関連付けられている、
請求項５の装置。
前記多関節アームの前記遠隔中心は、前記多関節アームが前記患者にドッキングされるところであるポートのところに位置付けられている、
請求項６の装置。
前記患者の前記動作は、手術用テーブルの動作による、
請求項６又は７の装置。
１又は複数の前記第１ジョイントの前記動作が、前記多関節アームの制御された動き、前記多関節アームの手動再配置、前記多関節アームの衝突によって引き起こされた動き、及び、１若しくは複数の前記第１ジョイントの１若しくは複数のブレーキ若しくはロックの解除、からなる複数の原因のグループから選択される１つの原因による場合、前記基準座標フレームは、前記コンピュータ支援医療装置の世界座標フレームに関して固定されている、
請求項５の装置。
１又は複数の前記第２ジョイントのそれぞれは、前記多関節アームのマニピュレータに関連付けられ、
１又は複数の前記第２ジョイントのそれぞれは、１又は複数の前記第１ジョイントのそれぞれの遠位にある、
請求項１乃至９の何れかの装置。
前記制御ユニットは、前記実際の変換を用いて前記基準変換の逆を作成することによって前記基準変換と前記実際の変換との間の前記差を決定する、
請求項１乃至１０の何れかの装置。
コンピュータ支援医療装置の多関節アームの動きを相殺する方法であって：
前記コンピュータ支援医療装置のツールの位置及び方向を含む前記ツールの姿勢を決定すること；及び
前記ツールの近位にある多関節アームにおける１又は複数の第１ジョイントの動作の際に、前記ツールの近位にある１又は複数の第２ジョイントを用いて、前記ツールの前記姿勢を維持すること；を含み、
前記ツールの前記姿勢を維持することは：
前記ツールに関する基準座標フレームを決定し；
１又は複数の前記第１ジョイントの前記動作に先だって前記基準座標フレームにおける前記ツールの基準変換を決定し；
１又は複数の前記第１ジョイントが動かされている間に前記基準座標フレームにおける前記ツールの実際の変換を決定し；
前記基準変換と前記実際の変換と間の差を決定し；且つ
前記差に基づいて前記第２ジョイントを駆動することで前記ツールの前記姿勢を維持する；ことによる、
方法。
前記基準座標フレームは、
前記多関節アームの遠隔中心に関連付けられ、或いは、
前記コンピュータ支援医療装置に関する世界座標系に関して固定されている、
請求項１２の方法。
１又は複数の前記第１ジョイントの前記動作が、前記多関節アームの制御された動き、前記多関節アームの手動再配置、前記多関節アームの衝突によって引き起こされた動き、及び、１若しくは複数の前記第１ジョイントの１若しくは複数のブレーキ若しくはロックの解除、からなる複数の原因のグループから選択される１つの原因による場合、前記基準座標フレームは、前記コンピュータ支援医療装置の世界座標フレームに関して固定されている、
請求項１２又は１３の方法。
前記ツールの前記姿勢を維持することは、１又は複数の前記第１ジョイントの前記動作の原因に基づいて前記ツールに関する前記基準座標フレームを決定することを含む、
請求項１２又は１３の方法。