JP2019513066A - 低侵襲的処置のための操縦可能な導入器の画像誘導 - Google Patents
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Abstract
Description
ed=||cv−cd|| [1]
に従って、目標位置の中心点cvとエンドエフェクタの中心点cdとのドット差分として位置距離誤差信号edを求めることを含む。
ed=||cs−cd|| [3]
に従って、検出されたエンドエフェクタ51の中心点cvとエンドエフェクタ51に最も近い解剖学的対象物のスポット位置csとのドット差分としての安全誤差信号esを生成することが含まれる。
ed=n・||cv−cd|| [5]
に従って、目標位置の中心点cvとエンドエフェクタの中心点cdとのドット差分として重み付き距離誤差信号edを生成する。
Claims (20)
- 解剖学的対象物内に介入ツールを留置するための操縦可能な導入システムであって、前記操縦可能な導入システムは、
前記解剖学的対象物内に前記介入ツールを位置決めするためのエンドエフェクタを含む、操縦可能な導入器と、
画像誘導ワークステーションと
を備え、
前記操縦可能な導入器と通信する前記画像誘導ワークステーションは、前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの位置を示す手術画像データに応じて、前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの並進運動、枢動、及び回転のうちの少なくとも1つの作動を制御する、
操縦可能な導入システム。 - 前記画像誘導ワークステーションによる、前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記並進運動、前記枢動、及び前記回転のうちの前記少なくとも1つの作動の前記制御が、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの描画された目標位置と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの識別位置との間の位置決め誤差から導出される、
請求項1に記載の操縦可能な導入システム。 - 撮像モダリティと通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記手術画像データに示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記目標位置の描画と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの位置の識別とのうちの少なくとも1つを行う、
請求項2に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記画像誘導ワークステーションによる、前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記並進運動、前記枢動、及び前記回転のうちの前記少なくとも1つの作動の前記制御が、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記識別位置と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物の損傷を受けやすい構造の識別された解剖学的位置との間の安全域から導出される、
請求項2に記載の操縦可能な導入システム。 - 撮像モダリティと通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記手術画像データに示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記位置の識別と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物の前記損傷を受けやすい構造の前記解剖学的位置の識別とのうちの少なくとも1つを行う、
請求項4に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記操縦可能な導入器が、前記介入ツールを前記解剖学的対象物内へと導入するような構造のシャフトをさらに含み、
前記エンドエフェクタが、前記解剖学的対象物内において前記介入ツールと相互作用するような構造であり、
前記操縦可能な導入器が、前記シャフトと前記エンドエフェクタとを結合する運動連結器をさらに含み、
前記運動連結器が、前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記並進運動、前記枢動、及び前記回転のうちの前記少なくとも1つを作動させる、前記画像誘導ワークステーションによって制御可能な少なくとも1つのリニアアクチュエータを含む、
請求項1に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記運動連結器が、
前記画像誘導ワークステーションによる前記少なくとも1つのリニアアクチュエータの作動に応じて前記シャフトと前記エンドエフェクタとの間で並進運動可能な少なくとも1つのリニアスライダ
をさらに含む、請求項6に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記運動連結器が、
前記シャフトと前記エンドエフェクタとの間に延在する少なくとも1本の柱
をさらに含む、請求項6に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記運動連結器が、
前記エンドエフェクタの回転軸周りにおける前記エンドエフェクタの回転を作動させるように前記画像誘導ワークステーションによって制御可能な回転式アクチュエータ
をさらに含む、請求項6に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記シャフトに結合された回転式アクチュエータ
をさらに備え、
前記回転式アクチュエータが、前記シャフトの回転軸周りにおける前記シャフトの回転を作動させるように前記画像誘導ワークステーションによって制御可能である、
請求項6に記載の操縦可能な導入システム。 - 解剖学的対象物内に介入ツールを留置するための操縦可能な導入システムであって、前記操縦可能な導入システムは、
前記解剖学的対象物内に前記介入ツールを位置決めするための方向付け用エンドエフェクタと並進運動用エンドエフェクタとを含む、操縦可能な導入装置と、
画像誘導ワークステーションと
を備え、
前記操縦可能な導入装置と通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの手術方向を示す手術画像データに応じて、前記解剖学的対象物内における前記方向付け用エンドエフェクタの枢動及び回転のうちの少なくとも1つの作動を制御し、
前記操縦可能な導入装置と通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの手術位置を示す手術画像データに応じて、前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの並進運動の作動を制御する、
操縦可能な導入システム。 - 前記画像誘導ワークステーションによる、前記解剖学的対象物内における前記方向付け用エンドエフェクタの前記枢動及び前記回転のうちの前記少なくとも1つの作動の前記制御が、前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの目標方向と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記手術方向との間の方向誤差から導出される、請求項11に記載の操縦可能な導入システム。
- 撮像モダリティと通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記手術画像データに示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記目標方向の描画と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記手術方向の識別とのうちの少なくとも1つを行う、
請求項12に記載の操縦可能な導入システム。 - 前記画像誘導ワークステーションによる、前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記並進運動の作動の前記制御が、前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの目標位置と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記手術位置との位置誤差から導出される、請求項11に記載の操縦可能な導入システム。
- 撮像モダリティと通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記手術画像データに示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記目標位置の描画と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記手術位置の識別とのうちの少なくとも1つを行う、
請求項14に記載の操縦可能な導入システム。 - 解剖学的対象物内に介入ツールを位置決めするためのエンドエフェクタを含む操縦可能な導入器を組み込んだ介入方法であって、前記介入方法は、
前記エンドエフェクタを前記解剖学的対象物内に配置するステップと、
画像誘導ワークステーションが前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの位置を示す手術画像データに応じて前記解剖学的対象物内において前記エンドエフェクタの並進運動、枢動、及び回転のうちの少なくとも1つの作動を制御するステップを有する、前記画像誘導ワークステーションが前記解剖学的対象物内の所定位置へと前記エンドエフェクタを操縦するステップと、
を有する、介入方法。 - 前記画像誘導ワークステーションが前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記並進運動、前記枢動、及び前記回転のうちの前記少なくとも1つの作動を制御する前記ステップが、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの描画された目標位置と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの識別位置との間の位置決め誤差から導出される、請求項16に記載の介入方法。
- 撮像モダリティと通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記手術画像データに示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記目標方向の描画と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記並進運動用エンドエフェクタの前記手術方向の識別とのうちの少なくとも1つを行うステップ
をさらに有する、請求項17に記載の介入方法。 - 前記画像誘導ワークステーションが前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記並進運動、前記枢動、及び前記回転のうちの前記少なくとも1つの作動を制御する前記ステップが、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記識別位置と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物の損傷を受けやすい構造の識別された解剖学的位置との間の安全域から導出される、
請求項17に記載の介入方法。 - 撮像モダリティと通信する前記画像誘導ワークステーションが、前記手術画像データに示される前記解剖学的対象物内における前記エンドエフェクタの前記位置の識別と、前記手術画像データによって示される前記解剖学的対象物の前記損傷を受けやすい構造の前記解剖学的位置の識別とのうちの少なくとも1つを行うステップ
をさらに有する、請求項19に記載の介入方法。
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