JP2020529237A - 装置の安全な操作のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年7月31日に出願された米国仮出願第62/539,368号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図2Aは、いくつかの実施形態による医療器具システム200の簡略図である。医療器具システム200は、駆動ユニット204に結合された可撓性カテーテルなどの細長い装置202を含む。細長い装置202は、近位端部217および遠位端部または先端部分218を有する可撓性ボディ216を含む。可撓性のボディ216は、医療器具226を受け入れるようにサイズ決めされ且つ成形されたチャネル221を含む。
図2Bは、いくつかの実施形態に従って延ばされた医療器具226を備えた可撓性ボディ216の簡略図である。いくつかの実施形態では、医療器具226は、手術、生検、アブレーション、照明、洗浄、または吸引などの処置に使用され得る。医療器具226は、可撓性ボディ216のチャネル221を通って展開され、解剖学的構造内のターゲット位置で使用されることができる。医療器具226は、例えば、画像キャプチャプローブ、生検器具、レーザアブレーションファイバ、および/または他の手術、診断、または治療的ツールを含み得る。医療ツールは、メス、ブラント(blunt)ブレード、光ファイバ、電極などのような単一の作業部材を有するエンドエフェクタを含み得る。他のエンドエフェクタは、例えば、鉗子、把持器、はさみ、クリップアプライヤなどを含み得る。他のエンドエフェクタは、電気手術用電極、トランスデューサ、センサなどのような電気的に活性化されるエンドエフェクタをさらに含み得る。様々な実施形態では、医療器具226は、生検器具であり、これは、ターゲットの解剖学的位置から細胞をサンプリングするまたはサンプル組織を除去するために使用され得る。医療器具226は、処置を行うためにチャネル221の開口部から前進され、処置が完了したときにチャネル内に後退され得る。医療器具226は、可撓性ボディ216の近位端部217から、または可撓性ボディ216に沿った別のオプションの器具ポート(図示せず)から取り外され得る。
Surgical Instrument for Performing Minimally Invasive Surgery with Enhanced
Dexterity and Sensitivity”を開示)および米国特許第9,259,274号(“Passive Preload and
Capstan Drive for Surgical Instruments”を開示)に詳細に記載されている。
図3Aおよび3Bは、いくつかの実施形態による挿入アセンブリに取り付けられた医療器具を含む患者座標空間の側面視の簡略図である。図3Aおよび3Bに示すように、手術環境300は、患者Pがプラットフォーム302上に位置決めされることを含む。器具キャリッジ306は、手術環境300内に固定された挿入ステージ308に取り付けられる。代替的に、挿入ステージ308は、可動であり得るが、手術環境300内の既知の位置(例えば、トラッキングセンサまたは他のトラッキングデバイスを介して)を有し得る。器具キャリッジ306は、挿入運動(すなわち、A軸に沿った運動)および、オプションで、ヨー、ピッチ、およびロールを含む多方向における細長い装置310の遠位端部318の運動を制御するためにポイント収集器具(point gathering instrument)304に結合するマニピュレータアセンブリ(例えば、マニピュレータアセンブリ102)の構成要素であり得る。器具キャリッジ306または挿入ステージ308は、挿入ステージ308に沿った器具キャリッジ306の運動を制御するサーボモータ(図示せず)などのアクチュエータを含み得る。細長い装置310は、器具ボディ312に結合されている。器具ボディ312は、器具キャリッジ306に対して結合および固定される。位置測定装置320が、挿入軸Aに沿って挿入ステージ308上を移動するときの器具ボディ312の位置に関する情報を提供する。位置測定装置320は、器具キャリッジ306の運動を制御し、その結果器具ボディ312の運動を制御するアクチュエータの回転および/または向きを決定するレゾルバ、エンコーダ、ポテンショメータ、および/または他のセンサを含み得る。いくつかの実施態様では、挿入ステージ308は、直線状である。いくつかの実施形態では、挿入ステージ308は、湾曲し得る、または湾曲セクションと線形セクションとの組み合わせを有し得る。
Steerable Elongate Device,”と題する国際特許出願第PCT/US2017/039808号、ならびに同時に出願され、代理人整理番号ISRG10860PROV/US(“Systems and Methods of
Steerable Elongate Device”を開示)の共同所有されている米国特許仮出願に見出すことができ、それらの全体は参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (23)
- 装置の制御システムであって:
メモリと;
前記メモリに結合されたプロセッサと;を有し、前記プロセッサは:
1つまたは複数のセンサを使用して、前記システムに結合された入力制御コンソールの第1の入力制御部とのオペレータの接触を決定し;
前記第1の入力制御部において前記装置の指令された動作を表す入力を受信し;
前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していることを前記プロセッサが決定するときに前記指令された動作を実行し、前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していないことを前記プロセッサが決定するときに前記指令された動作に影響を与える;
ように構成される、
システム。 - 前記指令された動作に影響を与えることは、前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していないと決定することに応じて前記装置の前記指令された動作を制限することを含む、
請求項1に記載のシステム。 - 前記指令された動作を制限するために、前記プロセッサは、前記装置を、前記装置の動作を阻止するロックモードにするように構成される、
請求項2に記載のシステム。 - 前記装置は、細長い装置であり、
制限される前記指令された動作は、前記細長い装置の挿入動作、前記細長い装置の後退動作、または前記細長い装置の遠位端部のステアリング動作である、
請求項2に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していることを決定することに応じて、さらに:
前記指令された動作を実行し;
前記指令された動作に安全制限を適用する;
ように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記安全制限は最大速度を含む、
請求項5に記載のシステム。 - 前記安全制限は、前記第1の入力制御部の動きと前記指令された動作との間のスケールファクタを増加させることを含む、
請求項5に記載のシステム。 - 前記1つまたは複数のセンサは、1つまたは複数の容量性タッチセンサ、1つまたは複数の圧力センサ、前記オペレータの前記入力制御コンソールへの近接を検出する1つまたは複数の近接センサ、1つまたは複数の超音波センサ、1つまたは複数の手首タッチまたは圧力センサ、1つまたは複数の視覚センサ、1つまたは複数の光壁、或いは、前記入力制御コンソールの1つまたは複数の加速度計を含む、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触しているかどうかを決定するために、前記プロセッサはさらに、前記オペレータによる前記第1の入力制御部との少なくとも第1の閾値期間の接触、移動閾値を超える前記第1の入力制御部の動作なしの前記オペレータによる前記第1の入力制御部との少なくとも第2の閾値期間の接触、特定のパターンの前記第1の入力制御部の操作、少なくとも第3の閾値期間の前記第1の入力制御部のプレスおよび保持、または前記第1の入力制御部のダブルプレスを検出するように構成される、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記1つまたは複数のセンサは、前記入力制御コンソールの1つまたは複数の加速度計を含み、前記プロセッサはさらに、前記1つまたは複数の加速度計を使用して、前記入力制御コンソールが直立しているかどうかを決定するように構成される、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第1の入力制御部は、無限の移動の長さの入力制御部である、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記プロセッサはさらに:
前記1つまたは複数のセンサを使用して、前記オペレータが前記入力制御コンソールの第2の入力制御部と接触しているかどうかを決定し;
前記オペレータが前記第2の入力制御部と接触していると前記プロセッサが決定するときに前記指令された動作を実行し、前記オペレータが前記第2の入力制御部と接触していないと前記プロセッサが決定するときに前記指令された動作に影響を与える;
ように構成される、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記装置の前記指令された動作に影響を与えることは、前記オペレータが前記第1の入力制御部および前記第2の入力制御部の両方と接触していないことを決定することに応じて、前記第1の入力制御部および前記第2の入力制御部の少なくとも1つを使用する前記装置の前記指令された動作を制限することを含む、
請求項12に記載のシステム。 - 前記装置は、細長い装置であり、
前記第1の入力制御部は、挿入および後退制御部であり、
前記第2の入力制御部は、ステアリング制御部である、
請求項12に記載のシステム。 - 影響を与えられる前記指令された動作は、前記細長い装置の挿入動作、前記細長い装置の後退動作、または前記細長い装置の遠位端部のステアリング動作である、
請求項14に記載のシステム。 - 装置を作動させる方法であって:
1つまたは複数のセンサを使用する制御ユニットが、オペレータが入力制御コンソールの第1の入力制御部と接触しているかどうかを決定するステップと;
前記第1の入力制御部において前記装置の指令された動作を表す入力を受信するステップと;
前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していると前記制御ユニットが決定するときに前記指令された動作を実行するステップ、および前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していないと前記制御ユニットが決定するときに前記指令された動作に影響を与えるステップと;を含む、
方法。 - 前記指令された動作に影響を与えるステップは、前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していないと決定することに応じて前記装置の前記指令された動作を制限するステップを含む、
請求項16に記載の方法。 - 前記装置は、細長い装置であり、
制限される前記指令された動作は、前記細長い装置の挿入動作、前記細長い装置の後退動作、または前記細長い装置の遠位端部のステアリング動作である、
請求項17に記載の方法。 - 前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していることを決定することに応じて、前記方法はさらに:
前記指令された動作を実行するステップと;
前記指令された動作に安全制限を適用するステップと;
を含む、
請求項16乃至18のいずれか1項に記載の方法。 - 複数の機械可読命令を含む非一時的機械可読媒体であって、前記複数の機械可読命令は、装置に関連付けられた1つまたは複数のプロセッサによって実行されるときに、前記1つまたは複数のプロセッサに方法を実行させるように構成され、前記方法は:
1つまたは複数のセンサを使用する制御ユニットが、オペレータが入力制御コンソールの第1の入力制御部と接触しているかどうかを決定するステップと;
前記第1の入力制御部において前記装置の指令された動作を表す入力を受信するステップと;
前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していると前記プロセッサが決定するときに前記指令された動作を実行するステップ、および前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していないと前記プロセッサが決定するときに前記指令された動作に影響を与えるステップと;を含む、
非一時的機械可読媒体。 - 前記指令された動作に影響を与えるステップは、前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していないと決定することに応じて前記装置の前記指令された動作を制限するステップを含む、
請求項20に記載の非一時的機械可読媒体。 - 前記装置は、細長い装置であり、
制限される前記指令された動作は、前記細長い装置の挿入動作、前記細長い装置の後退動作、または前記細長い装置の遠位端部のステアリング動作である、
請求項21に記載の非一時的機械可読媒体。 - 前記オペレータが前記第1の入力制御部と接触していることを決定することに応じて、前記方法はさらに:
前記指令された動作を実行するステップと;
前記指令された動作に安全制限を適用するステップと;
を含む、
請求項20乃至22のいずれか1項に記載の非一時的機械可読媒体。
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