JP2020018492A - 医療用ドローンシステム - Google Patents
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Abstract
Description
前記推力発生部によって発生する推力の大きさ及び方向を調整することにより、前記ドローンの位置を制御する制御部と、
を備え、
前記保持部により保持された前記医療機器の位置を前記手術において所定の位置に制御可能としたことを特徴とする、医療用ドローンシステムである。
前記保持部による前記医療機器の保持位置が外乱に依らず維持されるように、前記ドローンの位置が制御される、静止モードを含むようにしてもよい。
前記静止モードにおいて、前記無効スイッチがONされた状態で、前記ドローンの位置が変更され、変更後に前記無効スイッチがOFFされた場合には、
前記ドローンの位置が、前記無効スイッチがOFFされた位置に維持されるように制御されるようにしてもよい。
じる。この場合には、一旦、静止モードを解除して、ドローンを次の位置まで飛行により移動させて、再度静止モードとすることが考えられる。しかしながら、急ぐ場合等では、使用者、特に術者が直接ドローンを把持して所望の位置まで手動で移動させ、ドローンから手を離した位置にドローンを維持させることが望まれることがある。
前記制御部による前記ドローンの位置制御が、
前記医療機器による撮影領域が所定の撮影対象に追従して移動することで該撮影対象が常に撮影されるように、前記ドローンの位置が制御される、追従モードを含むようにしてもよい。
前記電力供給部と前記ドローンとは、別体で構成されるようにしてもよい。これによれば、ドローン自体をより小型化、軽量化することが可能である。なお、このように電力供給部とドローンとの別体構成は、本発明におけるドローンの移動範囲が非常に狭いという特殊性に基づいて実現可能となっている。
前記腹腔鏡はトロッカーを介して患者体内に挿入され、
前記ドローンの位置を検出する位置検出手段をさらに備え、
前記位置検出手段は、前記トロッカーまたは患者の体を基準として、前記ドローンの位置を検出するようにしてもよい。
図1は、本発明の実施例1における医療用ドローン1(以下、単にドローン1ともいう。)を含む、医療用ドローンシステム10について説明するための図である。図1において光学視管式の腹腔鏡4は、トロッカー6を介して患者の体B内に挿入される。腹腔鏡4
は、照明光学系であるライトガイドケーブルおよび、観察光学系である対物レンズ、画像伝送用のリレーレンズ等(いずれも不図示)を内蔵する光学視管4a、光学視管4aの基端部に接続され撮像素子を有するカメラヘッド5を有している。カメラヘッド5はビデオプロセッサ7に電気的に接続されビデオプロセッサ7はディスプレイ装置8に電気的に接続されている。腹腔鏡4で撮影された画像はカメラヘッド5の撮像素子(不図示)によって電気信号に変換された後ビデオプロセッサ7に送信され、適宜画像処理された後、ディスプレイ装置8に表示される。
を検出する位置センサ等が挙げられる。
4による撮影領域を変更したい場合には、簡単な動作で、所望の画像が得られるように腹腔鏡4の位置を制御することが可能である。なお、本実施例における無効スイッチは、必ずしもドローン本体1aに設けられたクラッチSW1eでなくてもよい。例えば、制御部であるPC2において無効スイッチのON、OFFを切換えても構わない。
ドローン1搭載のカメラによる撮影画像を画像処理することで、トロッカー6を基準としたドローン1の位置を検出しても構わない。さらに、トロッカー6から電波や光を発信し、ドローン1で受信することで、トロッカー6を基準としたドローン1の位置を検出しても構わない。また、本実施例では、本発明が腹腔鏡に適用され、適用された腹腔鏡4が光
学視管式である例について説明したが、他の形式の腹腔鏡、例えば撮像素子が先端側に配置されカメラヘッド5が省略された所謂TIPON STICKタイプの腹腔鏡に対して
も、上記と同様の態様で適用されることが可能である。
次に、実施例2について説明する。本実施例においては、ドローン1の位置制御のモードであって、ドローン1が腹腔鏡4で撮影する撮影対象に追従して動くモードである「追従モード」について説明する。本実施例における医療用ドローンシステム10及びドローン1のハード構成については実施例1と同様であるので説明は省略する。
により、撮影対象に応じて撮影領域が自動的に変更されるようにしてもよい。例えば、撮影対象と撮影画像の範囲(または倍率)との関係のデータが蓄積され、撮影対象が認識された際に、蓄積データに基づいて、当該撮影対象に適した撮影領域が得られるように撮影倍率が自動的に調整される。より具体的な例としては、撮影対象が鉗子先端であることが認識された場合には、鉗子の先端付近を自動的に拡大(ズーム)撮影することが考えられる。また、例えば撮影対象が洗浄用チューブであることが認識された場合には、腹腔内の広い領域を自動的に俯瞰(オーバーヴュー)撮影することが考えられる。さらには、撮影対象が施術対象の患部と認識された場合には患部付近を自動的に拡大(ズーム)撮影することが考えられる。
次に、図8を用いて本発明の実施例3について説明する。本実施例においては、ドローン1におけるプロペラ1bの推進力を外部から補助する機構を有する例について説明する。
狭い範囲で充分である。また、ドローン1に移動が求められる高さの範囲も極狭い範囲である。よって、手術室の天井からドローン1の飛行高さまでの距離をある程度以上大きく設定することで、補助ワイヤ22による引張り力を、水平方向に比較的弱く、垂直方向上方について比較的強い略一定値とすることが可能である。
1c・・・保持部
1d・・・ピボット部
1e・・・クラッチSW
2・・・PC
3・・・カメラ
4・・・腹腔鏡
5・・・カメラヘッド
6・・・トロッカー
11・・・駆動部
12・・・通信部
13・・・センサ
14・・・電源部
22・・・補助ワイヤ
Claims (7)
- 手術に使用される医療機器を保持する保持部と、推力を発生する推力発生部とを有するドローンと、
前記推力発生部によって発生する推力の大きさ及び方向を調整することにより、前記ドローンの位置を制御する制御部と、
を備え、
前記保持部により保持された前記医療機器の位置を前記手術において所定の位置に制御可能としたことを特徴とする、医療用ドローンシステム。 - 前記制御部による前記ドローンの位置制御が、
前記保持部による前記医療機器の保持位置が外乱に依らず維持されるように、前記ドローンの位置が制御される、静止モードを含むことを特徴とする、請求項1に記載の医療用ドローンシステム。 - 一時的に前記静止モードを無効にする無効スイッチをさらに備え、
前記静止モードにおいて、前記無効スイッチがONされた状態で、前記ドローンの位置が変更され、変更後に前記無効スイッチがOFFされた場合には、
前記ドローンの位置が、前記無効スイッチがOFFされた位置に維持されるように制御されることを特徴とする、請求項2に記載の医療用ドローンシステム。 - 前記医療機器は撮影機能を有し、
前記制御部による前記ドローンの位置制御が、
前記医療機器による撮影領域が所定の撮影対象に追従して移動することで該撮影対象が常に撮影されるように、前記ドローンの位置が制御される、追従モードを含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の医療用ドローンシステム。 - 前記ドローンを駆動するための電力を供給する電力供給部をさらに備え、
前記電力供給部と前記ドローンとは、別体で構成されたことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の医療用ドローンシステム。 - 前記推力発生部により発生される推力を外部から補助する推力補助手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の医療用ドローンシステム。
- 前記医療機器は腹腔鏡であり、
前記腹腔鏡はトロッカーを介して患者体内に挿入され、
前記ドローンの位置を検出する位置検出手段をさらに備え、
前記位置検出手段は、前記トロッカーまたは患者の体を基準として、前記ドローンの位置を検出することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の医療用ドローンシステム。
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