JP2021003531A - 手術支援システム、制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手術用マニピュレータの自律駆動と、手動操作とのモードの切り替えを適切に行うこと。【解決手段】手術支援システムは、手術用マニピュレータと、手術用マニピュレータに対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部と、検知部によって切り替え操作が検知された場合、手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定する判定部と、判定部によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部と、を備える。【選択図】図９

Description

本開示は、手術支援システム、制御装置及び制御方法に関する。

近年、医療分野においては、各種の施術を行う際に、アームの先端に様々な医療用のユニットが設けられた多関節アーム（支持アームとも称する）を用いる方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、体内に挿入して使用した際に、周辺の組織への接触を抑制することが可能な医療用マニピュレータが開示されている。

特表２０１６−５０１０４２号公報

ところで、医療分野においては、術野環境をセンサによってセンシングし、その環境を認識したうえで次の動作を決定して実行するような、いわゆる自律駆動する手術システムを用いて手術を行う方法が提案されている。このような手術システムを用いる場合、技術的及び倫理的なハードルから手術の全てを医療用マニピュレータが行うわけではなく、一部の手技については医師が自分の手で手術を行うことが想定される。例えば、手術システムが自律的に駆動可能でかつ手動操作も可能なシステムの場合には、その切り替えを適切に行うことのできるシステムが必要となることが予想される。

そこで、本開示では、手術用マニピュレータの自律駆動と、手動操作とのモードの切り替えを適切に行うことのできる手術支援システム、制御装置及び制御方法を提案する。なお、本開示において自律駆動とは、術野環境をセンシング結果から認識したうえで次の動作を決定して実行する場合や、一連の動作の一部（環境認識や動作の決定等）をユーザが担うまたは補助する場合（半自律、監視付きの自律）の両方を含む。

上記の課題を解決するために、本開示に係る一態様の手術支援システムは、手術用マニピュレータと、前記手術用マニピュレータの自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部と、前記検知部によって切り替え操作が検知された場合に、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定する判定部と、前記判定部によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部と、を備える。

手術室システムの全体構成を概略的に示す図である。 集中操作パネルにおける操作画面の表示例を示す図である。 手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。 図３に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 本開示の実施形態に係る支持アーム装置の外観を示す概略図である。 本開示の実施形態に係るマスタースレーブ装置の構成の一例を示す図である。 本開示の実施形態に係る手術支援システムの構成の一例を示す図である。 本開示の実施形態に係る手術マニピュレータの構成の一例を示す図である。 本開示の実施形態に係る制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第１の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第２の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第２の処理において手術用マニピュレータに装着されている医療用器具がカメラである場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第２の処理において手術用マニピュレータに装着されている医療用器具がメスである場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第２の処理において手術用マニピュレータに装着されている医療用器具が針である場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第２の処理において手術用マニピュレータに装着されている医療用器具がリトラクターである場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第３の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第４の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第５の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第６の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第７の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第８の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る制御装置の制御部の第９の処理の流れを示すフローチャートである。 情報処理装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。

以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．手術システムの構成例
２．支持アーム装置の構成例
３．手術支援システム
３−１．手術支援システムの構成
３−２．手術用マニピュレータ
３−３．制御装置
４．制御装置の処理
４−１．第１の処理
４−２．第２の処理
４−２−１．カメラの場合の処理
４−２−２．メスの場合の処理
４−２−３．持針器の場合の処理
４−２−４．リトラクターの場合の処理
４−３．第３の処理
４−４．第４の処理
４−５．第５の処理
４−６．第６の処理
４−７．第７の処理
４−８．第８の処理
４−９．第９の処理
５．ハードウェア構成

［１．手術システムの構成例］
図１は、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の全体構成を概略的に示す図である。図１を参照すると、手術室システム５１００は、手術室内に設置される装置群が視聴覚コントローラ（AV Controller）５１０７及び手術室制御装置５１０９を介して互いに連携可能に接続されることにより構成される。

手術室には、様々な装置が設置され得る。図１では、一例として、内視鏡下手術のための各種の装置群５１０１と、手術室の天井に設けられ術者の手元を撮像するシーリングカメラ５１８７と、手術室の天井に設けられ手術室全体の様子を撮像する術場カメラ５１８９と、複数の表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄと、レコーダ５１０５と、患者ベッド５１８３と、照明５１９１と、を図示している。

ここで、これらの装置のうち、装置群５１０１は、後述する内視鏡手術システム５１１３に属するものであり、内視鏡や当該内視鏡によって撮像された画像を表示する表示装置等からなる。内視鏡手術システム５１１３に属する各装置は医療用機器とも呼称される。一方、表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄ、レコーダ５１０５、患者ベッド５１８３及び照明５１９１は、内視鏡手術システム５１１３とは別個に、例えば手術室に備え付けられている装置である。これらの内視鏡手術システム５１１３に属さない各装置は非医療用機器とも呼称される。視聴覚コントローラ５１０７及び／又は手術室制御装置５１０９は、これら医療機器及び非医療機器の動作を互いに連携して制御する。

視聴覚コントローラ５１０７は、医療機器及び非医療機器における画像表示に関する処理を、統括的に制御する。具体的には、手術室システム５１００が備える装置のうち、装置群５１０１、シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術中に表示すべき情報（以下、表示情報ともいう）を発信する機能を有する装置（以下、発信元の装置とも呼称する）であり得る。また、表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄは、表示情報が出力される装置（以下、出力先の装置とも呼称する）であり得る。また、レコーダ５１０５は、発信元の装置及び出力先の装置の双方に該当する装置であり得る。視聴覚コントローラ５１０７は、発信元の装置及び出力先の装置の動作を制御し、発信元の装置から表示情報を取得するとともに、当該表示情報を出力先の装置に送信し、表示又は記録させる機能を有する。なお、表示情報とは、手術中に撮像された各種の画像や、手術に関する各種の情報（例えば、患者の身体情報や、過去の検査結果、術式についての情報等）等である。

具体的には、視聴覚コントローラ５１０７には、装置群５１０１から、表示情報として、内視鏡によって撮像された患者の体腔内の術部の画像についての情報が送信され得る。また、シーリングカメラ５１８７から、表示情報として、当該シーリングカメラ５１８７によって撮像された術者の手元の画像についての情報が送信され得る。また、術場カメラ５１８９から、表示情報として、当該術場カメラ５１８９によって撮像された手術室全体の様子を示す画像についての情報が送信され得る。なお、手術室システム５１００に撮像機能を有する他の装置が存在する場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、当該他の装置からも当該他の装置によって撮像された画像についての情報を取得してもよい。

あるいは、例えば、レコーダ５１０５には、過去に撮像されたこれらの画像についての情報が視聴覚コントローラ５１０７によって記録されている。視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、レコーダ５１０５から当該過去に撮像された画像についての情報を取得することができる。なお、レコーダ５１０５には、手術に関する各種の情報も事前に記録されていてもよい。

視聴覚コントローラ５１０７は、出力先の装置である表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄの少なくともいずれかに、取得した表示情報（すなわち、手術中に撮影された画像や、手術に関する各種の情報）を表示させる。図示する例では、表示装置５１０３Ａは手術室の天井から吊り下げられて設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｂは手術室の壁面に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｃは手術室内の机上に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｄは表示機能を有するモバイル機器（例えば、タブレットＰＣ（Personal Computer））である。

また、図１では図示を省略しているが、手術室システム５１００には、手術室の外部の装置が含まれてもよい。手術室の外部の装置は、例えば、病院内外に構築されたネットワークに接続されるサーバや、医療スタッフが用いるＰＣ、病院の会議室に設置されるプロジェクタ等であり得る。このような外部装置が病院外にある場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、遠隔医療のために、テレビ会議システム等を介して、他の病院の表示装置に表示情報を表示させることもできる。

手術室制御装置５１０９は、非医療機器における画像表示に関する処理以外の処理を、統括的に制御する。例えば、手術室制御装置５１０９は、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１の駆動を制御する。

手術室システム５１００には、集中操作パネル５１１１が設けられており、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、視聴覚コントローラ５１０７に対して画像表示についての指示を与えたり、手術室制御装置５１０９に対して非医療機器の動作についての指示を与えることができる。集中操作パネル５１１１は、表示装置の表示面上にタッチパネルが設けられて構成される。

図２は、集中操作パネル５１１１における操作画面の表示例を示す図である。図２では、一例として、手術室システム５１００に、出力先の装置として、２つの表示装置が設けられている場合に対応する操作画面を示している。図２を参照すると、操作画面５１９３には、発信元選択領域５１９５と、プレビュー領域５１９７と、コントロール領域５２０１と、が設けられる。

発信元選択領域５１９５には、手術室システム５１００に備えられる発信元装置と、当該発信元装置が有する表示情報を表すサムネイル画面と、が紐付けられて表示される。ユーザは、表示装置に表示させたい表示情報を、発信元選択領域５１９５に表示されているいずれかの発信元装置から選択することができる。

プレビュー領域５１９７には、出力先の装置である２つの表示装置（Monitor1、Monitor2）に表示される画面のプレビューが表示される。図示する例では、１つの表示装置において４つの画像がＰｉｎＰ表示されている。当該４つの画像は、発信元選択領域５１９５において選択された発信元装置から発信された表示情報に対応するものである。４つの画像のうち、１つはメイン画像として比較的大きく表示され、残りの３つはサブ画像として比較的小さく表示される。ユーザは、４つの画像が表示された領域を適宜選択することにより、メイン画像とサブ画像を入れ替えることができる。また、４つの画像が表示される領域の下部には、ステータス表示領域５１９９が設けられており、当該領域に手術に関するステータス（例えば、手術の経過時間や、患者の身体情報等）が適宜表示され得る。

コントロール領域５２０１には、発信元の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ（Graphical User Interface）部品が表示される発信元操作領域５２０３と、出力先の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ部品が表示される出力先操作領域５２０５と、が設けられる。図示する例では、発信元操作領域５２０３には、撮像機能を有する発信元の装置におけるカメラに対して各種の操作（パン、チルト及びズーム）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、発信元の装置におけるカメラの動作を操作することができる。なお、図示は省略しているが、発信元選択領域５１９５において選択されている発信元の装置がレコーダである場合（すなわち、プレビュー領域５１９７において、レコーダに過去に記録された画像が表示されている場合）には、発信元操作領域５２０３には、当該画像の再生、再生停止、巻き戻し、早送り等の操作を行うためのＧＵＩ部品が設けられ得る。

また、出力先操作領域５２０５には、出力先の装置である表示装置における表示に対する各種の操作（スワップ、フリップ、色調整、コントラスト調整、２Ｄ表示と３Ｄ表示の切り替え）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、表示装置における表示を操作することができる。

なお、集中操作パネル５１１１に表示される操作画面は図示する例に限定されず、ユーザは、集中操作パネル５１１１を介して、手術室システム５１００に備えられる、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９によって制御され得る各装置に対する操作入力が可能であってよい。

図３は、以上説明した手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術室の天井に設けられ、患者ベッド５１８３上の患者５１８５の患部に対して処置を行う術者（医者）５１８１の手元及び手術室全体の様子を撮影可能である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９には、倍率調整機能、焦点距離調整機能、撮影方向調整機能等が設けられ得る。照明５１９１は、手術室の天井に設けられ、少なくとも術者５１８１の手元を照射する。照明５１９１は、その照射光量、照射光の波長（色）及び光の照射方向等を適宜調整可能であってよい。

内視鏡手術システム５１１３、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１は、図１に示すように、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９（図３では図示せず）を介して互いに連携可能に接続されている。手術室内には、集中操作パネル５１１１が設けられており、上述したように、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、手術室内に存在するこれらの装置を適宜操作することが可能である。

以下、内視鏡手術システム５１１３の構成について詳細に説明する。図示するように、内視鏡手術システム５１１３は、内視鏡５１１５と、その他の術具５１３１と、内視鏡５１１５を支持する支持アーム装置５１４１と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５１５１と、から構成される。

内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５１３９ａ〜５１３９ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５１３９ａ〜５１３９ｄから、内視鏡５１１５の鏡筒５１１７や、その他の術具５１３１が患者５１８５の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５１３１として、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７が、患者５１８５の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５１３５は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５１３１はあくまで一例であり、術具５１３１としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。

内視鏡５１１５によって撮影された患者５１８５の体腔内の術部の画像が、表示装置５１５５に表示される。術者５１８１は、表示装置５１５５に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５１３５や鉗子５１３７を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７は、手術中に、術者５１８１又は助手等によって支持される。

（支持アーム装置）
支持アーム装置５１４１は、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃ、及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂから構成されており、アーム制御装置５１５９からの制御により駆動される。アーム部５１４５によって内視鏡５１１５が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５１１５の安定的な位置の固定が実現され得る。

（内視鏡）
内視鏡５１１５は、先端から所定の長さの領域が患者５１８５の体腔内に挿入される鏡筒５１１７と、鏡筒５１１７の基端に接続されるカメラヘッド５１１９と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５１１７を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５１１５を図示しているが、内視鏡５１１５は、軟性の鏡筒５１１７を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

鏡筒５１１７の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡５１１５には光源装置５１５７が接続されており、当該光源装置５１５７によって生成された光が、鏡筒５１１７の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者５１８５の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡５１１５は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

カメラヘッド５１１９の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera Control Unit）５１５３に送信される。なお、カメラヘッド５１１９には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。

なお、例えば立体視（３Ｄ表示）等に対応するために、カメラヘッド５１１９には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒５１１７の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。

（カートに搭載される各種の装置）
ＣＣＵ５１５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡５１１５及び表示装置５１５５の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。ＣＣＵ５１５３は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置５１５５に提供する。また、ＣＣＵ５１５３には、図１に示す視聴覚コントローラ５１０７が接続される。ＣＣＵ５１５３は、画像処理を施した画像信号を視聴覚コントローラ５１０７にも提供する。また、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。当該撮像条件に関する情報は、入力装置５１６１を介して入力されてもよいし、上述した集中操作パネル５１１１を介して入力されてもよい。

表示装置５１５５は、ＣＣＵ５１５３からの制御により、当該ＣＣＵ５１５３によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡５１１５が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び／又は３Ｄ表示に対応したものである場合には、表示装置５１５５としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び／又は３Ｄ表示可能なものが用いられ得る。４Ｋ又は８Ｋ等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置５１５５として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置５１５５が設けられてもよい。

光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡５１１５に供給する。

アーム制御装置５１５９は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の駆動を制御する。

入力装置５１６１は、内視鏡手術システム５１１３に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５１６１を介して、内視鏡手術システム５１１３に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、アーム部５１４５を駆動させる旨の指示や、内視鏡５１１５による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示、エネルギー処置具５１３５を駆動させる旨の指示等を入力する。

入力装置５１６１の種類は限定されず、入力装置５１６１は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置５１６１としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５１７１及び／又はレバー等が適用され得る。入力装置５１６１としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置５１５５の表示面上に設けられてもよい。

あるいは、入力装置５１６１は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやＨＭＤ（Head Mounted Display）等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置５１６１は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置５１６１は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置５１６１が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ（例えば術者５１８１）が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。

処置具制御装置５１６３は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５１３５の駆動を制御する。気腹装置５１６５は、内視鏡５１１５による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５１８５の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５１３３を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５１６７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５１６９は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

以下、内視鏡手術システム５１１３において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。

（支持アーム装置）
支持アーム装置５１４１は、基台であるベース部５１４３と、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５と、を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、複数の関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃと、関節部５１４７ｂによって連結される複数のリンク５１４９ａ、５１４９ｂと、から構成されているが、図３では、簡単のため、アーム部５１４５の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部５１４５が所望の自由度を有するように、関節部５１４７ａ〜５１４７ｃ及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂの形状、数及び配置、並びに関節部５１４７ａ〜５１４７ｃの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部５１４５は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５１４５の可動範囲内において内視鏡５１１５を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡５１１５の鏡筒５１１７を患者５１８５の体腔内に挿入することが可能になる。

関節部５１４７ａ〜５１４７ｃにはアクチュエータが設けられており、関節部５１４７ａ〜５１４７ｃは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置５１５９によって制御されることにより、各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃの回転角度が制御され、アーム部５１４５の駆動が制御される。これにより、内視鏡５１１５の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置５１５９は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部５１４５の駆動を制御することができる。

例えば、術者５１８１が、入力装置５１６１（フットスイッチ５１７１を含む）を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置５１５９によってアーム部５１４５の駆動が適宜制御され、内視鏡５１１５の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部５１４５の先端の内視鏡５１１５を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部５１４５は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部５１４５は、手術室から離れた場所に設置される入力装置５１６１を介してユーザによって遠隔操作され得る。

また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置５１５９は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部５１４５が移動するように、各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部５１４５に触れながらアーム部５１４５を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部５１４５を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡５１１５を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。

ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡５１１５が支持されていた。これに対して、支持アーム装置５１４１を用いることにより、人手によらずに内視鏡５１１５の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。

なお、アーム制御装置５１５９は必ずしもカート５１５１に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置５１５９は必ずしも１つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置５１５９は、支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置５１５９が互いに協働することにより、アーム部５１４５の駆動制御が実現されてもよい。

（光源装置）
光源装置５１５７は、内視鏡５１１５に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置５１５７において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

また、光源装置５１５７は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

また、光源装置５１５７は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置５１５７は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

（カメラヘッド及びＣＣＵ）
図４を参照して、内視鏡５１１５のカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能についてより詳細に説明する。図４は、図３に示すカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能構成の一例を示すブロック図である。

図４を参照すると、カメラヘッド５１１９は、その機能として、レンズユニット５１２１と、撮像部５１２３と、駆動部５１２５と、通信部５１２７と、カメラヘッド制御部５１２９と、を有する。また、ＣＣＵ５１５３は、その機能として、通信部５１７３と、画像処理部５１７５と、制御部５１７７と、を有する。カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３とは、伝送ケーブル５１７９によって双方向に通信可能に接続されている。

まず、カメラヘッド５１１９の機能構成について説明する。レンズユニット５１２１は、鏡筒５１１７との接続部に設けられる光学系である。鏡筒５１１７の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド５１１９まで導光され、当該レンズユニット５１２１に入射する。レンズユニット５１２１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット５１２１は、撮像部５１２３の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。

撮像部５１２３は撮像素子によって構成され、レンズユニット５１２１の後段に配置される。レンズユニット５１２１を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部５１２３によって生成された画像信号は、通信部５１２７に提供される。

撮像部５１２３を構成する撮像素子としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプのイメージセンサであり、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば４Ｋ以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者５１８１は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。

また、撮像部５１２３を構成する撮像素子は、３Ｄ表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成される。３Ｄ表示が行われることにより、術者５１８１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部５１２３が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット５１２１も複数系統設けられる。

また、撮像部５１２３は、必ずしもカメラヘッド５１１９に設けられなくてもよい。例えば、撮像部５１２３は、鏡筒５１１７の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

駆動部５１２５は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部５１２９からの制御により、レンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部５１２３による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１２７は、撮像部５１２３から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者５１８１が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部５１２７には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信される。

また、通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３から、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部５１２７は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部５１２９に提供する。なお、ＣＣＵ５１５３からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部５１２７には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部５１２９に提供される。

なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ５１５３の制御部５１７７によって自動的に設定される。つまり、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡５１１５に搭載される。

カメラヘッド制御部５１２９は、通信部５１２７を介して受信したＣＣＵ５１５３からの制御信号に基づいて、カメラヘッド５１１９の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び／又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部５１２３の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部５１２５を介してレンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部５１２９は、更に、鏡筒５１１７やカメラヘッド５１１９を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。

なお、レンズユニット５１２１や撮像部５１２３等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド５１１９について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。

次に、ＣＣＵ５１５３の機能構成について説明する。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９から、伝送ケーブル５１７９を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部５１７３には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部５１７３は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部５１７５に提供する。

また、通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９に対して、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。

画像処理部５１７５は、カメラヘッド５１１９から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise Reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部５１７５は、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。

画像処理部５１７５は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部５１７５が複数のＧＰＵによって構成される場合には、画像処理部５１７５は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のＧＰＵによって並列的に画像処理を行う。

制御部５１７７は、内視鏡５１１５による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部５１７７は、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部５１７７は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡５１１５にＡＥ機能、ＡＦ機能及びＡＷＢ機能が搭載されている場合には、制御部５１７７は、画像処理部５１７５による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。

また、制御部５１７７は、画像処理部５１７５によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置５１５５に表示させる。この際、制御部５１７７は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部５１７７は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具５１３５使用時のミスト等を認識することができる。制御部５１７７は、表示装置５１５５に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者５１８１に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。

カメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３を接続する伝送ケーブル５１７９は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

ここで、図示する例では、伝送ケーブル５１７９を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル５１７９を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル５１７９によって妨げられる事態が解消され得る。

以上、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の一例について説明した。なお、ここでは、一例として手術室システム５１００が適用される医療用システムが内視鏡手術システム５１１３である場合について説明したが、手術室システム５１００の構成はかかる例に限定されない。例えば、手術室システム５１００は、内視鏡手術システム５１１３に代えて、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。

［２．支持アーム装置の構成例］
次に、本開示に係る技術が適用され得る支持アーム装置の構成の一例について以下に説明する。以下に説明する支持アーム装置は、アーム部の先端に内視鏡を支持する支持アーム装置として構成された例であるが、本実施形態は係る例に限定されない。また、本開示の一実施形態に係る支持アーム装置が医療分野に適用された場合には、当該支持アーム装置は、医療用支持アーム装置として機能し得る。

図５は、本実施形態に係る支持アーム装置２００の外観を示す概略図である。図５に示すように、本実施形態に係る支持アーム装置２００は、ベース部２１０及びアーム部２２０を備える。ベース部２１０は支持アーム装置２００の基台であり、ベース部２１０からアーム部２２０が延伸される。また、図５には図示しないが、ベース部２１０内には、支持アーム装置２００を統合的に制御する制御部が設けられてもよく、アーム部２２０の駆動が当該制御部によって制御されてもよい。当該制御部は、例えばＣＰＵやＤＳＰ等の各種の信号処理回路によって構成される。

アーム部２２０は、複数の能動関節部２２１ａ〜２２１ｆと、複数のリンク２２２ａ〜２２２ｆと、アーム部２２０の先端に設けられた先端ユニットとしての内視鏡装置２２３とを有する。

リンク２２２ａ〜２２２ｆは略棒状の部材である。リンク２２２ａの一端が能動関節部２２１ａを介してベース部２１０と連結され、リンク２２２ａの他端が能動関節部２２１ｂを介してリンク２２２ｂの一端と連結され、さらに、リンク２２２ｂの他端が能動関節部２２１ｃを介してリンク２２２ｃの一端と連結される。リンク２２２ｃの他端は受動スライド機構２３１を介してリンク２２２ｄに連結され、さらに、リンク２２２ｄの他端は受動関節部２３３を介してリンク２２２ｅの一端と連結される。リンク２２２ｅの他端は能動関節部２２１ｄ，２２１ｅを介してリンク２２２ｆの一端と連結される。内視鏡装置２２３は、アーム部２２０の先端、すなわち、リンク２２２ｆの他端に、能動関節部２２１ｆを介して連結される。このように、ベース部２１０を支点として、複数のリンク２２２ａ〜２２２ｆの端同士が、能動関節部２２１ａ〜２２１ｆ、受動スライド機構２３１及び受動関節部２３３によって互いに連結されることにより、ベース部２１０から延伸されるアーム形状が構成される。

かかるアーム部２２０のそれぞれの能動関節部２２１ａ〜２２１ｆに設けられたアクチュエータが駆動制御されることにより、内視鏡装置２２３の位置及び姿勢が制御される。本実施形態において、内視鏡装置２２３は、その先端が施術部位である患者の体腔内に進入して施術部位の一部領域を撮影する。ただし、アーム部２２０の先端に設けられる先端ユニットは内視鏡装置２２３に限定されず、内視鏡の代わりに外視鏡や顕微鏡を用いることも可能である。また、アーム部２２０の先端には先端ユニットとして各種の医療用器具が接続されてよい。このように、本実施形態に係る支持アーム装置２００は、医療用器具を備えた医療用支持アーム装置として構成される。

ここで、以下では、図５に示すように座標軸を定義して支持アーム装置２００の説明を行う。また、座標軸に合わせて、上下方向、前後方向、左右方向を定義する。すなわち、床面に設置されているベース部２１０に対する上下方向をｚ軸方向及び上下方向と定義する。また、ｚ軸と互いに直交する方向であって、ベース部２１０からアーム部２２０が延伸されている方向（すなわち、ベース部２１０に対して内視鏡装置２２３が位置している方向）をｙ軸方向及び前後方向と定義する。さらに、ｙ軸及びｚ軸と互いに直交する方向をｘ軸方向及び左右方向と定義する。

能動関節部２２１ａ〜２２１ｆはリンク同士を互いに回動可能に連結する。能動関節部２２１ａ〜２２１ｆはアクチュエータを有し、当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸に対して回転駆動される回転機構を有する。各能動関節部２２１ａ〜２２１ｆにおける回転駆動をそれぞれ制御することにより、例えばアーム部２２０を伸ばしたり、縮めたり（折り畳んだり）といった、アーム部２２０の駆動を制御することができる。ここで、能動関節部２２１ａ〜２２１ｆは、例えば公知の全身協調制御及び理想関節制御によってその駆動が制御され得る。上述したように、能動関節部２２１ａ〜２２１ｆは回転機構を有するため、以下の説明において、能動関節部２２１ａ〜２２１ｆの駆動制御とは、具体的には、能動関節部２２１ａ〜２２１ｆの回転角度及び／又は発生トルク（能動関節部２２１ａ〜２２１ｆが発生させるトルク）が制御されることを意味する。

受動スライド機構２３１は、受動形態変更機構の一態様であり、リンク２２２ｃとリンク２２２ｄとを所定方向に沿って互いに進退動可能に連結する。例えば受動スライド機構２３１は、リンク２２２ｃとリンク２２２ｄとを互いに直動可能に連結してもよい。ただし、リンク２２２ｃとリンク２２２ｄとの進退運動は直線運動に限られず、円弧状を成す方向への進退運動であってもよい。受動スライド機構２３１は、例えばユーザによって進退動の操作が行われ、リンク２２２ｃの一端側の能動関節部２２１ｃと受動関節部２３３との間の距離を可変とする。これにより、アーム部２２０の全体の形態が変化し得る。

受動関節部２３３は、受動形態変更機構の一態様であり、リンク２２２ｄとリンク２２２ｅとを互いに回動可能に連結する。受動関節部２３３は、例えばユーザによって回動の操作が行われ、リンク２２２ｄとリンク２２２ｅとの成す角度を可変とする。これにより、アーム部２２０の全体の形態が変化し得る。

なお、本明細書において、「アーム部の姿勢」とは、アームを構成する部分のうち少なくとも一部が駆動制御等により変化し得るアーム部の状態を示している。具体的な一例として、一つ又は複数のリンクを挟んで隣り合う能動関節部同士の間の距離が一定の状態で、制御部による能動関節部２２１ａ〜２２１ｆに設けられたアクチュエータの駆動制御によって変化し得るアーム部の状態が、「アーム部の姿勢」に該当し得る。なお、本開示では、「アーム部の姿勢」は、アクチュエータの駆動制御によって変化し得るアーム部の状態に限定されない。例えば、「アーム部の姿勢」は、受動関節部が協調的に動作することで変化した、アーム部の状態であってもよい。また、本開示では、アーム部は、必ずしも関節部を備えている必要はない。この場合、「アーム部の姿勢」は、対象物に対する位置や、対象物に対する相対角度となる。また、「アーム部の形態」とは、アームを構成する各部の位置や姿勢の関係が変わることで変化し得るアーム部の状態を示している。具体的な一例として、受動形態変更機構が操作されることに伴って、リンクを挟んで隣り合う能動関節部同士の間の距離や、隣り合う能動関節部の間をつなぐリンク同士の成す角度が変わることで変化し得るアーム部の状態が、「アーム部の形態」に該当し得る。お、本開示では、「アーム部の形態」は、リンクを挟んで隣り合う能動関節部同士の間の距離や、隣り合う能動関節部の間をつなぐリンク同士の成す角度が変わることで変化し得るアーム部の状態に限定されない。例えば、「アーム部の形態」は、受動関節部が協調的に動作することで、受動間接部同士の位置関係や、角度が変わることで変化し得るアーム部の状態であってもよい。また、アーム部が関節部を備えていない場合には、「アーム部の姿勢」は、対象物に対する位置や、対象物に対する相対角度が変わることで変化し得るアーム部の状態であってもよい。

本実施形態に係る支持アーム装置２００は、６つの能動関節部２２１ａ〜２２１ｆを有し、アーム部２２０の駆動に関して６自由度が実現されている。つまり、支持アーム装置２００の駆動制御は制御部による６つの能動関節部２２１ａ〜２２１ｆの駆動制御により実現される一方、受動スライド機構２３１及び受動関節部２３３は、制御部による駆動制御の対象とはなっていない。

具体的には、図５に示すように、能動関節部２２１ａ，２２１ｄ，２２１ｆは、接続されている各リンク２２２ａ，２２２ｅの長軸方向及び接続されている内視鏡装置２２３の撮影方向を回転軸方向とするように設けられている。能動関節部２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｅは、接続されている各リンク２２２ａ〜２２２ｃ，２２２ｅ，２２２ｆ及び内視鏡装置２２３の連結角度をｙ−ｚ平面（ｙ軸とｚ軸とで規定される平面）内において変更する方向であるｘ軸方向を回転軸方向とするように設けられている。このように、本実施形態においては、能動関節部２２１ａ，２２１ｄ，２２１ｆは、いわゆるヨーイングを行う機能を有し、能動関節部２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｅは、いわゆるピッチングを行う機能を有する。

このようなアーム部２２０の構成を有することにより、本実施形態に係る支持アーム装置２００ではアーム部２２０の駆動に対して６自由度が実現されるため、アーム部２２０の可動範囲内において内視鏡装置２２３を自由に移動させることができる。図３では、内視鏡装置２２３の移動可能範囲の一例として半球を図示している。半球の中心点ＲＣＭ（遠隔運動中心）が内視鏡装置２２３によって撮影される施術部位の撮影中心であるとすれば、内視鏡装置２２３の撮影中心を半球の中心点に固定した状態で、内視鏡装置２２３を半球の球面上で移動させることにより、施術部位を様々な角度から撮影することができる。

以上、本開示に係る技術が適用され得る支持アーム装置の構成の一例について説明した。

なお、支持アーム装置２００のアーム部２２０は複数の関節部を有し、６自由度を持つものとして説明したが、本開示はこれに限定されない。具体的には、アーム部２２０は、先端に内視鏡装置２２３または外視鏡を設けられればよい。例えば、アーム部２２０は、内視鏡装置２２３が患者の体腔内への進入する方向と、後退する方向とに移動するように駆動する１自由度のみを持つ構成であってもよい。

また、本開示は、図６に示されるような、マスタースレーブ装置であってもよい。

マスター装置１０は、スレーブ装置５０の駆動制御、スレーブ装置５０のセンサが計測した振動信号（第１の信号）をユーザへ提示する機能を有する情報処理装置（第１の情報処理装置）である。マスター装置１０は、例えば、受動関節を含む１または２以上の関節と、関節に接続されるリンクとを有する装置（受動関節を含むリンク機構を有する装置）である。なお、受動関節は、モータやアクチュエータなどにより駆動しない関節である。

図６に示すように、マスター装置１０は、ユーザが把持して操作する操作装置２０（２０Ｒ、及び２０Ｌ）を備えている。当該操作装置２０は、本開示の実施形態に係る触覚提示装置に相当する。また、マスター装置１０には、術野が表示されるモニタ３０が接続され、ユーザが両腕又は両肘を載せる支持台３２が設けられている。なお、マスター装置１０は、右手用のマスター装置１０Ｒ、及び左手用のマスター装置１０Ｌで構成されている。さらに、右手用のマスター装置１０Ｒには右手用の操作装置２０Ｒが備えられ、左手用のマスター装置１０Ｌには左手用の操作装置２０Ｌが備えられている。

ユーザは、両腕又は両肘を支持台３２上に載せ、右手及び左手でそれぞれ操作装置２０Ｒ、２０Ｌを把持する。この状態で、ユーザは、術野が表示されるモニタ３０を見ながら操作装置２０Ｒ、２０Ｌを操作する。ユーザは、それぞれの操作装置２０Ｒ、２０Ｌの位置及び向きを変位させることにより、スレーブ装置５０に取り付けられた術具の位置又は向きを遠隔操作し、あるいは、それぞれの術具による把持動作を行ってもよい。

スレーブ装置５０は、手術における患者の患部（以下では、対象物とも称される）と、対象物と接触するスレーブ装置５０の部位が接触した際の力及び振動をマスター装置１０へ提示する情報処理装置（第２の情報処理装置）である。スレーブ装置５０は、例えば、マスター装置１０の動きに対応して動くための、１または２以上の能動関節と、能動関節に接続されるリンクとを有する装置（能動関節を含むリンク機構を有する装置）である。なお、能動関節は、モータやアクチュエータなどにより駆動する関節である。

スレーブ装置５０では、図６に示すアームの先端部分（図６に示すＡ）に、各種センサ（例えば、原点センサや、Ｌｉｍｉｔセンサ、エンコーダ、マイクロフォン、加速度センサなど）が設けられる。また、スレーブ装置５０のアームの先端部分には、力センサ（図６に示すＢ）が設けられる。当該力センサは、アームの先端部分が患者と接触した際に、アームの先端部分に印加される力を計測する。なお、上述した各種センサが備えられる場所は特に限定されず、各種センサは、アームの先端部分の任意の場所に備えられてもよい。

スレーブ装置５０は、例えば、能動関節の動きを計測するための動きセンサを、能動関節それぞれに対応する位置に備える。上記動きセンサとしては、例えば、エンコーダなどが挙げられる。また、スレーブ装置５０は、例えば、能動関節を駆動させるための駆動機構を、能動関節それぞれに対応する位置に備える。上記駆動機構としては、例えば、モータとドライバとが挙げられる。

なお、本開示の実施形態は、バーチャルリアリティな環境に適用されてもよい。例えば、マスター装置１０を操作した際に、モニタ３０に仮想的なスレーブ装置５０側の環境を示す映像を映し、ユーザは、当該映像に基づき、マスター装置１０を操作してもよい。

［３．手術支援システム］
（３−１．手術システムの構成）

図７を用いて、本開示の実施形態に係る手術支援システムの構成について説明する。図７は、本開示の実施形態に係る手術支援システムの構成の一例を示す図である。

図７に示すように、手術支援システム１（コンピュータ支援手術システム）は、制御装置１００と、手術用マニピュレータ３００と、術場カメラ４００とを含む。制御装置１００と、手術用マニピュレータ３００とは、ネットワークＮＷを介して、通信可能に接続されている。術場カメラ４００は、少なくとも制御装置１００と通信可能に接続されている。手術用マニピュレータ３００は、自律的または半自律的に駆動し、患者に対して各種の施術を施す。本実施形態では、制御装置１００は、手術用マニピュレータ３００の自律駆動（半自律駆動を含んでもよい）と手動操作とを切り替える。なお、手術用マニピュレータ３００は、患者に対して各種の施術を自律的または半自律的に実行するため、手術用ロボットと呼ばれることもある。

（３−２．手術用マニピュレータ）
図８を用いて、手術用マニピュレータの構成の一例について説明する。図８は、手術用マニピュレータの構成の一例を示す図である。

図８に示すように、手術用マニピュレータ３００は、第１支持アーム装置３１０と、第２支持アーム装置３２０と、第３支持アーム装置３３０とを備える。第１支持アーム装置３１０には、第１医療用器具３１１が設けられる。第２支持アーム装置３２０には、第２医療用器具３２１が設けられる。第３支持アーム装置３３０には、第３医療用器具３３１が設けられる。第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０は、例えば、図５に図示の支持アーム装置２００と同様の構成を有しているが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０は、それぞれ、第１医療用器具３１１〜第３医療用器具３３１を支持できる構成であれば特に制限はない。また、手術用マニピュレータ３００にはさらに別の支持アーム装置が含まれていてもよい。

手術用マニピュレータ３００は、第１医療用器具３１１と、第２医療用器具３２１とを用いて、医師（または執刀医やサポートスタッフを含むチーム）と協働して患者３４０に対して各種の施術を施す。第３医療用器具３３１は、例えば、内視鏡装置であり患者３４０の体内の様子を撮影する。第３医療用器具３３１は、例えば、患者３４０の臓器Ｏの様子を撮影する。

手術用マニピュレータ３００は、第１医療用器具３１１〜第３医療用器具３３１の医療用器具の種類を判別するための器具情報を取得する。手術用マニピュレータ３００は、例えば、医療用器具にはそれぞれ種類に応じた識別情報が電子的に付与されており、医療用器具が第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０に支持された際に、その識別情報を読み取ることで種類を判別すればよい。

手術用マニピュレータ３００は、外部から加えられた外力に関する外力情報を取得する。手術用マニピュレータ３００は、例えば、第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０に対して、外部から加えられた外力に関する外力情報を取得する。この場合、例えば、第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０には加速度センサが設けられており、加速度センサによって取得された加速度の大きさを外力の大きさとすればよい。

（３−３．制御装置）
図９を用いて、制御装置１００の構成について説明する。図９は、制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

図９に示すように、制御装置１００は、通信部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０とを備えている。

通信部１１０は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）や通信回路等によって実現される。通信部１１０は、ネットワークＮＷ（インターネット等）と有線又は無線で接続されている。通信部１１０は、ネットワークＮＷを介して、通信制御部１３６の制御に従って他の装置等との間で情報の送受信を行う。通信部１１０は、例えば、手術用マニピュレータ３００との間で情報の送受信を行う。通信部１１０は、例えば、術場カメラ４００との間で情報の送受信を行う。

記憶部１２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory)、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部１２０は、ユーザ情報記憶部１２１と、手術情報記憶部１２２と、データ記憶部１２３とを有する。

ユーザ情報記憶部１２１は、ユーザを識別するために使用する各種の情報を記憶している。ユーザ情報記憶部１２１は、例えば、手術用マニピュレータ３００を操作する医師などを識別するための各種の情報を記憶している。ユーザ情報記憶部１２１は、例えば、ユーザを識別するための各ユーザの顔の画像データや音声データなどを記憶している。なお、ユーザ情報記憶部１２１は、ユーザを識別するための生体情報やその他の識別情報を記憶していてもよい。

手術情報記憶部１２２は、手術用マニピュレータ３００が行う各種の手術（施術）に関する情報を記憶している。手術情報記憶部１２２は、各種の手術が開始されてから終了するまでの流れ（スケジュール／プロシージャ）に関する情報を記憶している。手術情報記憶部１２２は、例えば、手術用マニピュレータ３００が施術に要する時間に関する情報を記憶している。

データ記憶部１２３は、各種のデータを記憶している。データ記憶部１２３は、例えば、判定部１３３による各種の判定結果を記憶してよい。

制御部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、制御装置１００内部に記憶されたプログラム（例えば、本開示に係る情報処理プログラム）がＲＡＭ（Random Access Memory）等を作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１３０は、コントローラ（Controller）であり、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。制御部１３０は、取得部１３１と、検知部１３２と、判定部１３３と、選択部１３４と、マニピュレータ制御部１３５と、通信制御部１３６とを備える。

取得部１３１は、各種の情報を取得する。取得部１３１は、例えば、手術用マニピュレータ３００から各種の情報を取得する。取得部１３１は、例えば、手術用マニピュレータ３００に対する操作者の操作に関する操作情報を手術用マニピュレータ３００から取得する。取得部１３１は、例えば、第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０に装着されている医療用器具に関する器具情報を手術用マニピュレータ３００から取得する。取得部１３１は、例えば、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力に関する外力情報を手術用マニピュレータ３００から取得する。取得部１３１は、例えば、第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０に加えられた外力に関する外力情報を手術用マニピュレータ３００から取得する。取得部１３１は、例えば、患者の体内の様子を撮影した画像データを手術用マニピュレータ３００から取得する。

取得部１３１は、術場カメラ４００から各種の情報を取得する。取得部１３１は、例えば、手術室を撮影した画像データを術場カメラ４００から取得する。取得部１３１は、例えば、手術用マニピュレータ３００を撮影した画像データを取得する。取得部１３１は、例えば、第１支持アーム装置３１０〜第３支持アーム装置３３０に設けられた医療用器具を撮影した画像データを取得する。取得部１３１は、例えば、手術用マニピュレータ３００の操作者を撮影した画像データを取得する。

検知部１３２は、各種の情報を検知する。検知部１３２は、例えば、取得部１３１が取得した情報に基づいて、各種の情報を検知する。検知部１３２は、例えば、取得部１３１が取得した手術用マニピュレータ３００への操作に関する操作情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００に対して自律駆動する自律駆動モードと手動で操作する手動操作モードとを切り替える操作が行われたことを検知する。

判定部１３３は、各種の情報を判定する。判定部１３３は、例えば、手術用マニピュレータ３００の状態が自律駆動モードであるか手動操作モードであるか否かを判定する。判定部１３３は、例えば、検知部１３２によって手術用マニピュレータ３００に対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える操作が行われたことが検知された場合に、各種の情報を判定する。この場合、判定部１３３は、例えば、取得部１３１が取得した情報に基づいて、各種の情報を判定する。判定部１３３は、例えば、取得部１３１が取得した画像データに基づいて、状況を判定する。判定部１３３は、例えば、画像データに基づいて手術用マニピュレータ３００の状態を判定する。判定部１３３は、例えば、画像データに基づいて手術用マニピュレータ３００の操作者の状態を判定する。判定部１３３は、例えば、画像データに基づいて、手術の状況を判定する。判定部１３３は、例えば、取得部１３１が取得した操作情報に基づいて、状況を判定する。判定部１３３は、例えば、手術用マニピュレータ３００の操作者の疲労度等の生体情報の記録に基づいて判定する。

選択部１３４は、各種の情報を選択する。選択部１３４は、例えば、判定部１３３による判定結果に基づいて、各種の情報を選択する。選択部１３４は、例えば、判定部１３３によって判定された状況に基づいて、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えるための切り替えシーケンスを選択する。

マニピュレータ制御部１３５は、手術用マニピュレータ３００の各種の状態を制御する。マニピュレータ制御部１３５は、例えば、選択部１３４の選択結果に基づいて手術用マニピュレータ３００を制御する。マニピュレータ制御部１３５は、例えば、選択部１３４によって選択された切り替えシーケンスに従って手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える。

通信制御部１３６は、通信部１１０を介した情報の送受信を制御する。通信制御部１３６は、通信部１１０を制御して、他の情報処理装置と通信を行う。通信制御部１３６は、例えば、通信部１１０を制御して、手術用マニピュレータ３００と通信を行う。通信制御部１３６は、例えば、通信部１１０を制御して、術場カメラ４００と通信を行う。

［４．制御装置の処理］
（４−１．第１の処理）
図１０を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第１の処理について説明する。図１０は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第１の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に対して動作モードの切り替え操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、検知部１３２が、取得部１３１によって取得された操作情報に基づいて、動作モードの切り替え操作を検知することで判定する。切り替え操作が行われていないと判定された場合（ステップＳ１１のＮｏ）、制御部１３０は、ステップＳ１１の処理を繰り返す。切り替え操作が行われたと判定された場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の状態が自律駆動モードであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、判定部１３３が自律駆動モードであるか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであると判定された場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、ステップＳ１３に進む。手術用マニピュレータ３００が手動操作モードであると判定された場合（ステップＳ１２のＮｏ）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況を判定する（ステップＳ１３）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された手術室の画像データなどの環境情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況を判定する。具体的には、手術室の状況とは、手術用マニピュレータ３００の状態、手術室にいる人（医師および患者など）、手術室の人の状態（位置を含む）など手術室に関する各種の情報を含む。そして、ステップＳ１４に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況に応じて、自律駆動モードから手動操作モードへ遷移させる遷移モードを選択する（ステップＳ１４）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３による判定結果に基づいて、遷移モードを選択する。このため、選択部１３４は、周囲の状況に応じて異なる遷移モードを選択することができる。言い換えれば、周囲の状況に応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。そして、ステップＳ１５に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える（ステップＳ１５）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、選択部１３４の選択結果に基づいて、自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える。そして、図１０の処理は終了する。

ステップＳ１２でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況を判定する（ステップＳ１６）。この処理は、ステップＳ１３と同じなので説明は省略する。そして、ステップＳ１７に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況に応じて、手動操作モードから自律駆動モードへ遷移させる遷移モードを選択する（ステップＳ１７）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３による判定結果に基づいて、遷移モードを選択する。そして、ステップＳ１５に進む。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況に応じた、自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える遷移モードを選択することができる。これにより、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを最適に切り替えることができる。

（４−２．第２の処理）
図１１を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第２の処理について説明する。図１１は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第２の処理の流れを示すフローチャートである。

医療用器具の種類によっては切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定されるため、第２の処理では、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具に応じて遷移モードを選択する処理を実行する。第２の処理では、医療用器具の種類に応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。以下では、手術用マニピュレータ３００には、カメラ（例えば、内視鏡）、メス、持針器、およびリトラクターのいずれかが装着されているものとして説明するが、本開示はこれに限られない。また、図１１の説明において器具の確認順序が記載されているが、本開示はこれに限られない。

ステップＳ２１は、図１０に図示のステップＳ１１と同じなので説明は省略する。

ステップＳ２１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がカメラであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された手術用マニピュレータ３００の画像データに基づいて、カメラであるか否かを判定する。また、判定部１３３は、取得部１３１が手術用マニピュレータ３００から器具情報を取得した場合には、器具情報に基づいてカメラであるか否かを判定する。医療用器具がカメラであると判定された場合（ステップＳ２２のＹｅｓ）、ステップＳ２３に進む。医療用器具がリトラクターでないと判定された場合（ステップＳ２１のＮｏ）、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、カメラ用の遷移モードを選択する（ステップＳ２３）。具体的には、選択部１３４がカメラ用の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ２４に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える（ステップＳ２４）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、選択部１３４による選択結果に基づいて、自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える。そして、図１１の処理は終了する。

ステップＳ２２でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がメスであるか否かを判定する（ステップＳ２５）。判定方法は、ステップＳ２２と同じなので説明は省略する。医療用器具がメスであると判定された場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、ステップＳ２６に進む。医療用器具が針でないと判定された場合（ステップＳ２５のＮｏ）、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２５でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、メス用の遷移モードを選択する（ステップＳ２６）。具体的には、選択部１３４がメス用の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２５でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具が持針器であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。判定方法は、ステップＳ２２と同じなので説明は省略する。医療用器具が持針器であると判定された場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、ステップＳ２８に進む。医療用器具が持針器でないと判定された場合（ステップＳ２７のＮｏ）、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２７でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、持針器用の遷移モードを選択する（ステップＳ２８）。具体的には、選択部１３４がメス用の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２７でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、リトラクター用の遷移モードを選択する（ステップＳ２８）。具体的には、選択部１３４がリトラクター用の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ２４に進む。

（４−２−１．カメラの場合の処理）
図１２を用いて、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具が内視鏡や顕微鏡などのカメラである場合の切り替え処理について説明する。図１２は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がカメラである場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の状態が自律駆動モードであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。具体的には、判定部１３３が自律駆動モードであるか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであると判定された場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、ステップＳ３２に進む。手術用マニピュレータ３００が手動操作モードであると判定された場合（ステップＳ３１のＮｏ）、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の一部を手動操作モードに切り替える（ステップＳ３２）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、先端のカメラが装着されている部分は固定するようにし、カメラより後方（例えば、関節部分）を操作者が駆動可能な状態に切り替える。これにより、手動操作モードに切り替えた際にカメラが動いてしまうことを防止できるので、手技をしている医師の視野を確保し続けることができる。そして、ステップＳ３３に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に対する所定の操作を取得する（ステップＳ３３）。具体的には、取得部１３１が手術用マニピュレータ３００に対する所定の操作に関する操作情報を取得する。そして、ステップＳ３４に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に対する所定の操作が適切であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された操作情報に基づいて、医師が駆動可能なカメラより後方部分を手動で操作したか否かを判定する。操作が適切であると判定された場合（ステップＳ３４のＹｅｓ）、ステップＳ３５に進む。操作が適切でないと判定された場合（ステップＳ３４のＮｏ）、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３４でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える（ステップＳ３５）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える。上述したように、自律駆動モードから手動操作モードへ切り替える際には、段階的に切り替えることで安全性を向上させることができる。そして、図１２の処理を終了する。

ステップＳ３１でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００を自律駆動モードに切り替える（ステップＳ３６）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を手動操作モードから自律駆動モードに切り替える。そして、ステップＳ３７。

制御部１３０は、所定期間内に手術用マニピュレータ３００に外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ３７）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された外力情報に基づいて、所定期間内に外力が加えられたか否かを判定する。所定期間に特に制限はないが、例えば、数秒〜数十秒であってもよい。所定期間内に外力が加えられていないと判定された場合（ステップＳ３７のＮｏ）、図１２の処理を終了する。所定期間内に外力が加えられた判定された場合（ステップＳ３７のＹｅｓ）、ステップＳ３５に進む。これにより、手術用マニピュレータ３００は手動操作モードに切り替わるので安全性を確保することができる。

（４−２−２．メスの場合の処理）
図１３を用いて、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がメスである場合の切り替え処理について説明する。図１３は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がメスである場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ステップＳ４１は、図１２に図示のステップＳ３１と同じなので、説明は省略する。

ステップＳ４１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の一部を手動操作モードに切り替える（ステップＳ４２）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、メスを保持する先端部は、メスが臓器に刺さる方向（手術器具が生体組織を傷つける虞のある方向）への駆動を拘束し、そのほかの方向には操作可能な状態に切り替える。駆動の拘束は一定時間に限ってもよい。これにより、例えば、手動操作モードに切り替えた際に、操作を誤りメスで体内を傷つけてしまうことを防止できる。その結果、安全性を向上させることができる。そして、ステップＳ４３に進む。

制御部１３０は、所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ４３）。具体的には、判定部１３３が所定時間経過したか否かを判定する。ここで、所定時間とは、例えば、手動操作モードに切り替わったことを医師などが十分に認識することができる時間である。所定時間経過していないと判定された場合（ステップＳ４３のＮｏ）、ステップＳ４３の処理を繰り返す。所定時間経過した場合（ステップＳ４３のＹｅｓ）、ステップＳ４４に進む。

ステップＳ４３でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える（ステップＳ４４）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える。そして、図１３の処理は終了する。

ステップＳ４５と、ステップＳ４６とについては、図１２に図示のステップＳ３６と、ステップＳ３７と同じなので説明は省略する。

（４−２−３．持針器の場合の処理）
図１４を用いて、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具が持針器である場合の切り替え処理について説明する。図１４は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具が持針器である場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ステップＳ５１は、図１２に図示のステップＳ３１と同じなので、説明は省略する。

ステップＳ５１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、持針器に把持された針が患部（例えば、臓器）に挿入されているか否かを判定する（ステップＳ５２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された術部の画像データに基づいて、針が患部に挿入されているか否かを判定する。針が患部に挿入されていると判定された場合（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ステップＳ５３に進む。針が患部に挿入されていないと判定された場合（ステップＳ５２のＮｏ）、ステップＳ５５に進む。

ステップＳ５２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の一部を手動操作モードに切り替える（ステップＳ５３）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、針の挿抜方向および術部を縫合する際の針かけ方向のみへの手動操作を可能とし、そのほかの方向への手動操作を制限する状態に切り替える。すなわち、針の挿抜方向以外の方向には術者による手動操作が行えない状態となる。これにより、例えば、手動操作モードに切り替えた際に、操作が誤り臓器を傷つけてしまうことを防止できる。その結果、手技の安全性を向上させることができる。そして、ステップＳ５４に進む。

制御部１３０は、処置部から針が挿抜されたか否かを判定する（ステップＳ５４）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された術部の画像データに基づいて、針が処置部から挿抜されているか否かを判定する。針が処置部から挿抜されていると判定された場合（ステップＳ５４のＹｅｓ）、ステップＳ５５に進む。針が処置部から挿抜されていないと判定された場合（ステップＳ５４のＮｏ）、ステップＳ５４の処理を繰り返す。

ステップＳ５４でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える（ステップＳ５５）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える。そして、図１４の処理は終了する。

ステップＳ５６と、ステップＳ５７とについては、図１２に図示のステップＳ３６と、ステップＳ３７と同じなので説明は省略する。

（４−２−４．リトラクターの場合の処理）
図１５を用いて、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がリトラクターである場合の切り替え処理について説明する。図１５は、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具がリトラクターである場合の切り替え処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ステップＳ６１は、図１２に図示のステップＳ３１と同じなので、説明は省略する。

ステップＳ６１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、リトラクターが臓器を保持しているか否かを判定する（ステップＳ６２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された術部の画像データに基づいて、リトラクターが臓器を保持しているか否かを判定する。また、リトラクターに圧力センサが設けられている場合には、判定部１３３は、圧力センサによる測定値に基づいて、リトラクターが臓器を保持しているか否かを判定してもよい。また、リトラクターを支えるアーム装置の関節部に圧力センサが設けられている場合には、判定部１３３は、圧力センサの値がリトラクター自身の重さ以上の値である時に、リトラクターが臓器を保持していると判定してもよい。リトラクターが臓器を保持していると判定された場合（ステップＳ６２のＹｅｓ）、ステップＳ６３に進む。リトラクターが臓器を保持していないと判定された場合（ステップＳ６２のＮｏ）、ステップＳ６６に進む。

ステップＳ６２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００で臓器を保持したまま、疑似的な重さを発生させる（ステップＳ６３）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、例えば、手術用マニピュレータ３００の支持アーム装置の関節部のアクチュエータを制御することで疑似的な重さを発生させて、手動操作に切り替わった際に感じる荷重を操作者に対して与える。すなわち、手動操作に切り替わる際に、操作者に保持の操作を実行させる。これにより、手動操作に切り替わった際に、操作者に対して臓器の重さが急に加わることによる誤った操作を行ってしまうことを防止できる。その結果、安全性を向上させることができる。そして、ステップＳ６４に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に対する所定の操作を取得する（ステップＳ６４）。具体的には、取得部１３１が手術用マニピュレータ３００に対する所定の操作に関する操作情報を取得する。そして、ステップＳ６５に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に対する所定の操作が適切であるか否かを判定する（ステップＳ６５）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された操作情報に基づいて、手動操作モードに切り替わった際に操作者が確実にリトラクターを保持することが可能な状態であるか否かを判定する。例えば、判定部１３３は疑似的な重さが発生している手術用マニピュレータ３００を支えられているか否かを判定する。操作が適切であると判定された場合（ステップＳ６５のＹｅｓ）、ステップＳ６６に進む。操作が適切でないと判定された場合（ステップＳ６５のＮｏ）、ステップＳ６４に進む。すなわち、操作が適切でないと判定された場合には、操作者が適切な操作を行うまでステップＳ６３とステップＳ６４との処理を繰り返す。

ステップＳ６５でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える（ステップＳ６６）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える。この場合、マニピュレータ制御部１３５は、保持力を瞬時に無くして手動に切り替えるのではなく、所定の時間をかけて、徐々に保持力をなくして、手動操作へ切り替える。これにより、手動操作モードへ切り替わった際に、臓器の荷重（またはそのスケールを調整した負荷）が操作者へ一気にかかることがなくなるため、臓器を保持したまま安全に手動へ切り替えることができる。そして、図１５の処理は終了する。

ステップＳ６７と、ステップＳ６８とについては、図１２に図示のステップＳ３６と、ステップＳ３７と同じなので説明は省略する。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００に装着されている医療用器具に応じて切り替えシーケンスを変更することができる。これにより、本実施形態は、より適切に自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えることができる。

（４−３．第３の処理）
図１６を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第３の処理について説明する。図１６は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第３の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００の操作者が医師か医師でないかに応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定される。そのため、第３の処理では、手術用マニピュレータ３００の操作者または操作者の属性に応じて遷移モードを選択する処理を実行する。第３の処理では、手術用マニピュレータ３００の操作者に応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。

ステップＳ７１は、図１０に図示のステップＳ１１と同じなので、説明を省力する。

ステップＳ７１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の操作者が医師であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された手術用マニピュレータ３００の操作者の画像データに基づいて、手術用マニピュレータ３００の操作者が医師であるか否かを判定する。また、判定部１３３は、操作者の生体情報に基づいて、操作者が医師であるか否かを判定してもよい。例えば、判定部１３３は、取得された操作者の指紋情報と、予め登録されている指紋情報とに基づいて指紋認証を実行し、操作者が医師であるか否かを判定してもよい。また、判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００の操作者の各種の属性を判定してもよい。判定部１３３は、例えば、ユーザ情報記憶部１２１に記憶された情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００の操作者が医師であるか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００の操作者が医師であると判定された場合（ステップＳ７２のＹｅｓ）、ステップＳ７３に進む。手術用マニピュレータ３００の操作者が医師でないと判定された場合（ステップＳ７２のＮｏ）、ステップＳ７５に進む。

ステップＳ７２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の医師用の遷移モードを選択する（ステップＳ７３）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３の判定結果に基づいて、医師用の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ７４に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える（ステップＳ７４）。具体的には、選択部１３４の選択結果に基づいて、マニピュレータ制御部１３５が自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える。そして、図１６の処理は終了する。

ステップＳ７２でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の一般用の遷移モードを選択する（ステップＳ７３）。具体的には、判定部１３３の判定結果に基づいて、選択部１３４が一般用の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ７４に進む。

一般用の遷移モードでは、例えば、切り替えを実行するか否かの確認動作を実行する。この場合、確認の入力がされた場合にのみ、切り替えを実行する。また、医師免許を保有していないものが手術用マニピュレータ３００を操作する場合には、患者や処置部から退避する方向にのみ手動操作可能な遷移モードを実行するようにしてもよい。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００の操作者に応じて切り替えシーケンスを変更することができる。これにより、本実施形態は、より適切に自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えることができる。

（４−４．第４の処理）
図１７を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第４の処理について説明する。図１７は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第４の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００の操作者の熟練度や手術時間に応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定される。そのため、第４の処理では、手術用マニピュレータ３００の操作者のプロフィールや手術時間に応じて遷移モードを選択する処理を実行する。第４の処理では、手術用マニピュレータ３００の操作者のプロフィールや手術時間に応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。

ステップＳ８１は、図１０に図示のステップＳ１１と同じなので、説明を省力する。

ステップＳ８１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の操作者が熟練者であるか否かを判定する（ステップＳ８２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された手術用マニピュレータ３００の操作者の画像データに基づいて、手術用マニピュレータ３００の操作者が熟練者であるか否かを判定する。判定部１３３は、例えば、ユーザ情報記憶部１２１に記憶された情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００の操作者がベテラン医師であるか否かを判定する。また、判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００の操作者の手術のスキルに基づいて、熟練者であるか否かを判定するようにしてもよい。より具体的には、判定部１３３、手術経験の豊富なベテランの医師、手術のスキルの高い医師などを熟練者として判定する。また、判定部１３３は、操作者の生体情報に基づいて、操作者が熟練者であるか否かを判定してもよい。手術用マニピュレータ３００の操作者が熟練者であると判定された場合（ステップＳ８２のＹｅｓ）、ステップＳ８３に進む。手術用マニピュレータ３００の操作者が熟練者でないと判定された場合（ステップＳ８２のＮｏ）、ステップＳ８６に進む。

ステップＳ８２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術時間が閾値より短いか否かを判定する（ステップＳ８３）。具体的には、判定部１３３が、手術情報記憶部１２２に記憶された情報に基づいて、手術時間が閾値より短いか否かを判定する。手術時間が閾値より短いと判定された場合（ステップＳ８３のＹｅｓ）、ステップＳ８４に進む。手術時間が閾値よりも長いと判定された場合（ステップＳ８３のＮｏ）、ステップＳ８６に進む。

ステップＳ８３でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の通常の遷移モードを選択する（ステップＳ８４）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３の判定結果に基づいて、通常の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ８５に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える（ステップＳ８５）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、選択部１３４による選択結果に基づいて、自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える。そして。図１７の処理は終了する。

ステップＳ８２でＮｏまたはステップＳ８３でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００のソフトランディングの遷移モードを選択する（ステップＳ８６）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３の判定結果に基づいて、ソフトランディングの遷移モードを選択する。ソフトランディングの遷移モードは、通常の遷移モードよりも遷移にかける時間が多く設定されたモードである。すなわち、本実施形態では、操作者が経験の浅い医師である場合と、手術に時間がかかり医師の疲労度が増加していると想定される場合には、時間をかけて切り替え操作が実行される。これにより、安全性を向上させることができる。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００の操作者の熟練度や手術での疲労度に応じて切り替えシーケンスを変更することができる。これにより、本実施形態は、より適切に自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えることができる。

（４−５．第５の処理）
図１８を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第５の処理について説明する。図１８は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第５の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００の手術の進行具合や処理の種類に応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定される。そのため、第５の処理では、手術の進行具合や処置の種類に応じて遷移モードを選択する処理を実行する。たとえば、第５の処理では、手術の状況に応じて、遷移時間の異なる複数の遷移モードから遷移モードを選択する。すなわち、第５の処理では、手術の進行具合や処置の種類に応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。

ステップＳ９１は、図１０に図示のステップＳ１１と同じなので、説明を省力する。

ステップＳ９１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術進行が遅れているか否かを判定する（ステップＳ９２）。具体的には、判定部１３３が、手術情報記憶部１２２に記憶された手術時間に関する情報に基づいて、手術進行が遅れているか否かを判定する。手術進行が遅れていないと判定された場合（ステップＳ９２のＮｏ）、ステップＳ９３に進む。手術進行が遅れていると判定された場合（ステップＳ９２のＹｅｓ）、ステップＳ９６に進む。

ステップＳ９２でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、現在行われている処置が短時間で行うべき処置であるか否かを判定する（ステップＳ９３）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１が取得した処置の画像データと、手術情報記憶部１２２に記憶された情報とに基づいて、短時間で行うべき処置中であるか否かを判定する。短時間で行うべき処置中でないと判定された場合（ステップＳ９３のＮｏ）、ステップＳ９４に進む。短時間で行うべき処置中であると判定された場合（ステップＳ９３のＹｅｓ）、ステップＳ９６に進む。

ステップＳ９３でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の通常の遷移モードを選択する（ステップＳ９４）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３の判定結果に基づいて、通常の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ９５に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える（ステップＳ９５）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、選択部１３４の選択結果に基づいて、自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える。そして、図１８の処理は終了する。

ステップＳ９２でＹｅｓまたはステップＳ９３でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００のクイックの遷移モードを選択する（ステップＳ９６）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３による判定結果に基づいて、クイックの遷移モードを選択する。クイックの遷移モードは、通常の遷移モードよりも遷移にかける時間が短く設定されたモードである。すなわち、本実施形態では、手術進行が遅れている場合や、短時間で処置すべき場合には素早く自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えることができる。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００の手術の進行具合や処置の種類に応じて切り替えシーケンスを変更することができる。これにより、本実施形態は、より適切に自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えることができる。

（４−６．第６の処理）
図１９を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第６の処理について説明する。図１９は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第６の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かに応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定される。そのため、第６の処理では、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かに応じて遷移モードを選択する処理を実行する。第６の処理では、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かに応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。

制御部１３０は、患者が出血している否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された術部の画像データに基づいて、患者が出血しているか否かを判定する。患者が出血していると判定された場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。患者が出血していないと判定された場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

ステップＳ１０１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された手術用マニピュレータ３００の周囲の画像データに基づいて、手術用マニピュレータ３００の手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かを判定する。また、判定部１３３は、例えば、手術用マニピュレータ３００によって手術用マニピュレータ３００の周囲の人物の生体情報を取得し、取得された生体情報に基づいて、その人物が医師であるか否かを判定してもよい。ここで、手術用マニピュレータ３００の周囲とは、例えば、医師が危機回避動作を実行するために手術用マニピュレータ３００に外力を加えることのできる距離を意味する。判定部１３３は、例えば、ユーザ情報記憶部１２１に記憶された情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００の周囲にいる人物が医師であるか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいると判定された場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、ステップＳ１０３に進む。手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいないと判定された場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、医師に対して手動操作を促す（ステップＳ１０３）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を駆動させ、医師に対して手動操作を促す。ここで、制御部１３０は、スピーカーからの音声を出力したり、表示部にアラートの画像を表示したりすることで、医師に対して手動操作を促してもよい。そして、ステップＳ１０４に進む。

医師が手動操作モードを指示しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された操作情報に基づいて、医師が手動操作モードを指示しているか否かを判定する。医師が手動操作モードを指示している場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。医師が自律駆動モードを指示している場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０４でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の通常の遷移モードを選択する（ステップＳ１０５）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３の判定結果に基づいて、通常の遷移モードを選択する。そして、ステップＳ１０６に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００を手動操作モードに切り替える（ステップＳ１０６）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、選択部１３４による選択結果に基づいて、手動操作モードに切り替える。そして、図１９の処理は終了する。

ステップＳ１０２でＮｏまたはステップＳ１０４でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の自動止血モードを選択する（ステップＳ１０７）。具体的には、選択部１３４が、判定部１３３による判定結果に基づいて、自動止血モードを選択する。自動止血モードは、手術用マニピュレータ３００が自律的に駆動し患部の止血を処置するモードである。そして、ステップＳ１０８に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に患部の止血の処置を実行させる（ステップＳ１０８）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００を制御して、患部の止血の処置を実行させる。そして、図１９の処理は終了する。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かを判定し、医師がいた場合には医師に指示に従って自律駆動モードと手動操作モードとを変更し、医師がいない場合に自律駆動モードに変更することができる。これにより、本実施形態は、より適切に自律駆動モードと手動操作モードとを切り替えることができる。

（４−７．第７の処理）
図２０を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第７の処理について説明する。図２０は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第７の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００に外力が加えられたか否かに応じて、自律駆動モードから手動操作モードへと切り替える切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定される。そのため、第７の処理では、手術用マニピュレータ３００に外力が加えられた場合の自律駆動モードから手動操作モードへと切り替える処理を実行する。第７の処理では、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力の大きさに応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。

ステップＳ２０１と、ステップＳ２０２と、ステップＳ２０３と、ステップＳ２０４とについては、それぞれ、図１０に図示のステップＳ１１と、ステップＳ１３と、ステップＳ１４と、ステップＳ１５と同じなので説明は省略する。

ステップＳ２０１でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された外力情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられたか否かを判定する。所定以上の外力とは、操作者が自律的に駆動する手術用マニピュレータ３００の駆動を止めようと判断される力であってもよい。なお、判定部１３３は、所定以上の外力と判定される閾値を、手術の状況を判定し手術の状況に応じて変更してよい。手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられていないと判定された場合（ステップＳ２０５のＮｏ）、ステップＳ２０１に進む。手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられたと判定された場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、ステップＳ２０２に進む。すなわち、手術用マニピュレータ３００の切り替えが検知されていない場合であっても、手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられた場合には、操作者からの介入と判断し手動操作モードに切り替える。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００に外力が加えられた場合には自律駆動モードから手動操作モードへと切り替えることができる。これにより、本実施形態は、例えば、手術用マニピュレータ３００が医師の判断と異なる動作した場合であっても、手術用マニピュレータ３００に外力を加えることで手動操作モードに切り替えることができるので安全性が向上する。

（４−８．第８の処理）
図２１を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第８の処理について説明する。図２１は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第８の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００に外力が加えられたか否かに応じて、手動操作モードから自律駆動モードとへと切り替える切り替えシーケンスを変更することが好ましいことが想定される。そのため、第８の処理では、手術用マニピュレータ３００に外力が加えられた場合の手動操作モードから自律駆動モードへと切り替える処理を実行する。第８の処理では、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力の大きさに応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。

ステップＳ３０１については、それぞれ、図１０に図示のステップＳ１１と同じなので説明は省略する。

ステップＳ３０１でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された外力情報に基づいて、所定以上の外力が加えられたか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられていないと判定された場合（ステップＳ３０２のＮｏ）、ステップＳ３０３に進む。手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられたと判定された場合（ステップＳ３０２のＹｅｓ）、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０３と、ステップＳ３０４と、ステップＳ３０５とについては、それぞれ、図１０に図示のステップＳ１６と、ステップＳ１７と、ステップＳ１５と同じなので説明は省略する。

ステップＳ３０２でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の切り替えを中止する（ステップＳ３０６）。具体的には、マニピュレータ制御部１３５が、手術用マニピュレータ３００の切り替えを中止する。すなわち、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００の切り替えを検知した場合であっても、手術用マニピュレータ３００に所定以上の外力が加えられた場合には、操作者からの介入と判断し手動操作モードを維持する。

上述のとおり、本実施形態では、手術用マニピュレータ３００に外力が加えられた場合には自律駆動モードへの切り替えを中止することができる。これにより、本実施形態は、安全性が向上する。

（４−９．第９の処理）
図２２を用いて、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第９の処理について説明する。図２２は、本開示の実施形態に係る制御装置１００の制御部１３０の第９の処理の流れを示すフローチャートである。

手術用マニピュレータ３００が自律駆動している場合に、手術用マニピュレータ３００の動作が介入するほどではないが、医師の想定とは異なっているため、動作を修正することが想定される。第９の処理では、第１外力と、第１外力よりも大きな第２外力が設定されており、加えられた外力の大きさに応じて自律駆動モードから手動操作モードへと切り替える処理を変更する。第９の処理では、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力の種類と大きさに応じて異なる切り替えシーケンスで自律駆動モードと手動操作モードとが切り替わる。ここで、第２外力は操作者からの介入と判定される外力である。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ４０１）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された外力情報に基づいて、手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の外力が加えられたか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の外力が加えられていないと判定された場合（ステップＳ４０１のＮｏ）、ステップＳ４０１の処理を繰り返す。手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の外力が加えられたと判定された場合（ステップＳ４０１のＹｅｓ）、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０１でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ４０２）。具体的には、判定部１３３が、取得部１３１によって取得された外力情報に基づいて、判定部１３３が手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の外力が加えられたか否かを判定する。手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の外力が加えられたと判定された場合（ステップＳ４０２のＹｅｓ）、ステップＳ４０３に進む。手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の外力が加えられていないと判定された場合（ステップＳ４０２のＮｏ）、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０３〜ステップＳ４０５は、図１０に図示のステップＳ１３〜ステップＳ１５と同じなので説明は省略する。

ステップＳ４０２でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況を判定する（ステップＳ４０６）。この処理は、図１０に図示のステップＳ１３と同じなので、説明は省略する。そして、ステップＳ４０７に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況に応じた自律駆動モードから半自律駆動モードへ遷移させる遷移モードを選択する（ステップＳ４０７）。ここで、半自律駆動モードとは、操作者からの操作に基づいて自律駆動を修正するモードである。すなわち、半自律駆動モードでは、手術用マニピュレータ３００は自律駆動を実行する。具体的には、判定部１３３が、第１外力が手術用マニピュレータ３００に加えられていることで手術用マニピュレータ３００に対する動作の修正が行われると判定する。そして、選択部１３４が動作の修正を行うために半自律駆動モードを選択する。そして、ステップＳ４０８に進む。

制御部１３０は、所定の操作に基づいて手術用マニピュレータ３００の動作を修正する（ステップＳ４０８）。具体的には、取得部１３１が手術用マニピュレータ３００に対する第１外力以上第２外力未満での動作の修正に関する動作情報を取得する。そして、マニピュレータ制御部１３５が手術用マニピュレータ３００の動作を修正する。そして、ステップＳ４０９に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ４０９）。手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の外力が加えられたと判定された場合（ステップＳ４０９のＹｅｓ）、ステップＳ４１０に進む。手術用マニピュレータ３００に第１外力以上の力が加えられていないと判定された場合（ステップＳ４０９のＮｏ）、ステップＳ４１１に進む。

ステップＳ４０９でＹｅｓと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の外力が加えられたか否かを判定する（ステップＳ４１０）。手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の力が加えられたと判定された場合（ステップＳ４１０のＹｅｓ）、ステップＳ４０３に進む。この場合、操作者からの介入があったと判定され、自律駆動モードから手動操作モードへと切り替わる。手術用マニピュレータ３００に第２外力以上の力が加えられていないと外力判定された場合（ステップＳ４１０のＮｏ）、ステップＳ４０８に進む。この場合、第１外力以上の力が判定され、かつ第２外力以上の外力が加えられていると判定されてない場合には、半自律駆動モードが継続する。

ステップＳ４０９でＮｏと判定された場合、制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況を判定する（ステップＳ４１１）。この処理は、図１０に図示のステップＳ１３と同じなので、説明は省略する。そして、ステップＳ４１２に進む。

制御部１３０は、手術用マニピュレータ３００の周囲の状況に応じた半自律駆動モードから自律駆動モードへ遷移させる遷移モードを選択する（ステップＳ４１２）。具体的には、判定部１３３が、第１外力が手術用マニピュレータ３００に加えられていないため、手術用マニピュレータ３００に対する動作の修正が終了したと判断する。そして、選択部１３４が自律駆動モードを選択する。そして、図２２の処理は終了する。

上述のとおり、本実施形態では、自律駆動する手術用マニピュレータ３００の動作が医師の想定とは違う場合などに、半自律駆動モードに切り替えて手術用マニピュレータ３００の自律駆動における動作を修正することができる。これにより、手術の安全性が向上する。

［５．ハードウェア構成］
上述してきた制御装置１００等の情報機器は、例えば図２３に示すような構成のコンピュータ１０００によって実現される。図２３は、制御装置１００等の情報処理装置の機能を実現するコンピュータ１０００の一例を示すハードウェア構成図である。以下、実施形態に係る制御装置１００を例に挙げて説明する。コンピュータ１０００は、ＣＰＵ１１００、ＲＡＭ１２００、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３００、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４００、通信インターフェイス１５００、及び入出力インターフェイス１６００を有する。コンピュータ１０００の各部は、バス１０５０によって接続される。

ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。例えば、ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムをＲＡＭ１２００に展開し、各種プログラムに対応した処理を実行する。

ＲＯＭ１３００は、コンピュータ１０００の起動時にＣＰＵ１１００によって実行されるＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムや、コンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。

ＨＤＤ１４００は、ＣＰＵ１１００によって実行されるプログラム、及び、かかるプログラムによって使用されるデータ等を非一時的に記録する、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。具体的には、ＨＤＤ１４００は、プログラムデータ１４５０の一例である本開示に係る情報処理プログラムを記録する記録媒体である。

通信インターフェイス１５００は、コンピュータ１０００が外部ネットワーク１５５０（例えばインターネット）と接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、通信インターフェイス１５００を介して、他の機器からデータを受信したり、ＣＰＵ１１００が生成したデータを他の機器へ送信したりする。

入出力インターフェイス１６００は、入出力デバイス１６５０とコンピュータ１０００とを接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、キーボードやマウス等の入力デバイスからデータを受信する。また、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、ディスプレイやスピーカーやプリンタ等の出力デバイスにデータを送信する。また、入出力インターフェイス１６００は、所定の記録媒体（メディア）に記録されたプログラム等を読み取るメディアインターフェイスとして機能してもよい。メディアとは、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＰＤ（Phase change rewritable Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。

例えば、コンピュータ１０００が実施形態に係る制御装置１００として機能する場合、コンピュータ１０００のＣＰＵ１１００は、ＲＡＭ１２００上にロードされた情報処理プログラムを実行することにより、制御部１５０等の機能を実現する。また、ＨＤＤ１４００には、本開示に係る情報処理プログラムや、記憶部１４内のデータが格納される。なお、ＣＰＵ１１００は、プログラムデータ１４５０をＨＤＤ１４００から読み取って実行するが、他の例として、外部ネットワーク１５５０を介して、他の装置からこれらのプログラムを取得してもよい。

（効果）
手術支援システム１は、手術用マニピュレータ３００と、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部１３２と、検知部１３２によって切り替え操作が検知された場合に、手術用マニピュレータ３００が配置された手術室の状況を判定する判定部１３３と、判定部１３３によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部１３４と、を備える。

この構成によれば、手術室の状況に応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００の状態を判定し、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００の状態に応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００の状態に応じて自律駆動と手動操作とを切り替える適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定することができる。その結果、自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかに応じた切り替えシーケンスを選択することができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００に装着された医療用器具を判定し、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００に装着された医療用器具に応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００に装着された医療用器具の種類に応じて適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定し、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００に装着された医療器具と、自律駆動モードまたは手動操作モードであるかに応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００に装着された医療用器具の種類およびモードに応じて適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

医療器具がカメラまたはメスであると判定された場合、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードである場合には、手動操作モードに段階的に切り替える切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、医療器具がカメラまたはメスである場合には、自律駆動モードから手動操作モードに切り替える際には、段階的に切り替えることができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

医療器具が持針器であると判定された場合、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであり、かつ持針器が把持する針が患部に挿入されている場合には、手動操作モードに段階的に切り替える切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、医療器具が持針器であり、持針器に把持された針が患部に挿入されている場合には、自律駆動モードから手動操作モードに切り替える際には、段階的に切り替えることができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

医療器具がリトラクターであると判定された場合、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードであり、かつリトラクターが臓器を保持している場合には、手術用マニピュレータ３００に疑似的な重さを発生させる切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、医療器具がリトラクターであり、リトラクターが臓器を保持している場合には、自律駆動モードから手動操作モードに切り替える際には、疑似的な重さを発生させた後、段階的に切り替えることができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００に疑似的な重さを発生させた後、所定の動作を受け付けた場合に手動操作モードに切り替える切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、医療器具がリトラクターであり、リトラクターが臓器を保持している場合には、自律駆動モードから手動操作モードに切り替える際には、疑似的な重さを発生させた後、所定の操作を受け付けてから段階的に切り替えることができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

手術用マニピュレータ３００は、少なくとも一部が屈曲可能に構成され、かつ医療用器具を支持可能に構成されたアーム部（３１０，３２０，３３０）を有してよい。

この構成によれば、アーム部を有する手術用マニピュレータ３００に対して本技術を適用することができる。その結果、汎用性が向上する。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００に対して切り替え操作を実行した操作者の状態を判定し、選択部１３４は、操作者の状態に応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００の操作者の状態に応じて適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、操作者の属性を判定し、選択部１３４は、操作者の属性に応じて切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００の操作者の属性に応じて適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、操作者が医師であるか否かを判定し、選択部１３４は、操作者が医師であるか否かに応じて切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００の操作者が医師であるか否かに応じて適切なシーケンスを選択することができる。これにより、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える際に、医師と、医師でない者との応じて適切な切り替えシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、操作者の生体情報の記録を判定し、選択部１３４は、操作者の生体情報の記録に応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００の操作者の生体情報に応じて適切なシーケンスを選択することができる。これにより、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える際に、手術用マニピュレータ３００の疲労度などに応じて適切な切り替えシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術室で行われている手術の状況を判定し、選択部１３４は、手術室で行われている手術の状況に応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術の状況に応じた適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動と手動操作とを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術室で行われている手術の進行具合を判定し、選択部１３４は、手術室で行われている手術の進行具合に応じた切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術の進行具合に応じて適切なシーケンスを選択することができる。これにより、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える際に、手術が想定よりも遅れている場合などに適切な切り替えシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

選択部１３４は、手術室で行われている手術の進行具合に応じて、遷移時間の異なる切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術の進行具合が遅れ、短時間で行うべき処置である場合には、通常よりも短時間の遷移モードを選択することができる。その結果、手術の安全性が向上する。

判定部１３３は、術野における出血の有無を判定し、選択部１３４は、術野における出血の有無に応じて切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、患者からの出血の有無に応じて適切なシーケンスを選択することができる。これにより、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える際に、患者が出血している場合などに適切な切り替えシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かを判定し、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かに応じて切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいるか否かに応じて異なる切り替えシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいないと判定され、かつ手術用マニピュレータ３００が自律駆動モードである場合には、手術用マニピュレータ３００に術野の出血を止血させる切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、出血を止血する際に、手術用マニピュレータ３００の周囲に医師がいない場合には、手術用マニピュレータ３００に自律的に止血させる切り替えシーケンスを選択することができる。その結果、手術における安全性を向上させることができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力が予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、選択部１３４は、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力が予め定められた閾値を超えているか否かに応じて切り替えシーケンスを選択してよい。

この構成によれば、手術用マニピュレータ３００に加えられた外力の大きさなどに応じて適切なシーケンスを選択することができる。これにより、自律駆動モードで駆動する手術用マニピュレータ３００の動作が医師の想定とは異なる場合などに、強制的に手動操作モードに切り替えることができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術室で行われている手術の状況を判定し、かつ手術の状況に応じて閾値を変更してよい。

この構成によれば、切り替えシーケンスが変更される外力の閾値を手術の状況に応じて切り替えることができる。これにより、大きな力を手術用マニピュレータ３００に対して加えられない状況下であっても、閾値を小さくすることで自律駆動モードから手動操作モードへ強制的に切り替えることができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

判定部１３３は、手術用マニピュレータ３００の動作を修正するための外力が加えられているか否かを判定し、選択部１３４は、判定部１３３によって手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードにおける動作を修正するための外力が加えられていると判定された場合に、手術用マニピュレータ３００の動作を修正するための半自律駆動モードを選択してよい。

この構成によれば、自律駆動する手術用マニピュレータ３００の動作を手動で修正することができる。これにより、自律駆動する手術用マニピュレータ３００の動作が医師の想定とは異なる場合に、医師が手動で手術用マニピュレータ３００の動作を修正することができる。その結果、安全性が向上する。

制御装置１００は、手術用マニピュレータ３００に対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部１３２と、検知部１３２によって切り替え操作が検知された場合、手術用マニピュレータ３００が配置された手術室の状況を判定する判定部１３３と、判定部１３３によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部１３４と、を備える。

この構成によれば、手術室の状況に応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

制御方法は、手術用マニピュレータ３００に対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知し、手術用マニピュレータに対する切り替え操作が検知された場合、手術用マニピュレータ３００が配置された手術室の状況を判定し、判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する。

この方法によれば、手術室の状況に応じて自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える適切なシーケンスを選択することができる。その結果、手術用マニピュレータ３００の自律駆動モードと手動操作モードとを安全に切り替えることができる。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
手術用マニピュレータと、
前記手術用マニピュレータの自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部と、
前記検知部によって切り替え操作が検知された場合に、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定する判定部と、
前記判定部によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部と、
を備える、手術支援システム。
（２）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータの状態を判定し、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータの状態に応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）に記載の手術支援システム。
（３）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定する、
前記（１）または（２）に記載の手術支援システム。
（４）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータに装着された医療用器具を判定し、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータに装着された医療用器具に応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）または（２）に記載の手術支援システム。
（５）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定し、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータに装着された医療器具と、自律駆動モードまたは手動操作モードであるかに応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（４）に記載の手術支援システム。
（６）
前記医療器具がカメラまたはメスであると判定された場合、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードである場合には、手動操作モードに段階的に切り替える切り替えシーケンスを選択する、
前記（５）に記載の手術支援システム。
（７）
前記医療器具が持針器であると判定された場合、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであり、かつ前記持針器が把持する針が患部に挿入されている場合には、手動操作モードに段階的に切り替える切り替えシーケンスを選択する、
前記（５）に記載の手術支援システム。
（８）
前記医療器具がリトラクターであると判定された場合、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであり、かつ前記リトラクターが臓器を保持している場合には、前記手術用マニピュレータに疑似的な重さを発生させる切り替えシーケンスを選択する、
前記（５）に記載の手術支援システム。
（９）
前記選択部は、前記手術用マニピュレータに疑似的な重さを発生させた後、所定の動作を受け付けた場合に手動操作モードに切り替える切り替えシーケンスを選択する、
前記（８）に記載の手術支援システム。
（１０）
前記手術用マニピュレータは、少なくとも一部が屈曲可能に構成され、かつ前記医療用器具を支持可能に構成されたアーム部を有する、
前記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（１１）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータに対して切り替え操作を実行した操作者の状態を判定し、
前記選択部は、前記操作者の状態に応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（１２）
前記判定部は、前記操作者の属性を判定し、
前記選択部は、前記操作者の属性に応じて切り替えシーケンスを選択する、
前記（１１）に記載の手術支援システム。
（１３）
前記判定部は、前記操作者が医師であるか否かを判定し、
前記選択部は、前記操作者が医師であるか否かに応じて切り替えシーケンスを選択する、
前記（１１）または（１２）に記載の手術支援システム。
（１４）
前記判定部は、前記操作者の生体情報の記録を判定し、
前記選択部は、前記操作者の生体情報の記録に応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（１１）〜（１３）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（１５）
前記判定部は、前記手術室で行われている手術の状況を判定し、
前記選択部は、前記手術室で行われている手術の状況に応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）〜（１４）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（１６）
前記判定部は、前記手術室で行われている手術の進行具合を判定し、
前記選択部は、前記手術室で行われている手術の進行具合に応じた切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）〜（１５）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（１７）
前記選択部は、前記手術室で行われている手術の進行具合に応じて、遷移時間の異なる切り替えシーケンスを選択する、
前記（１６）に記載の手術支援システム。
（１８）
前記判定部は、術野における出血の有無を判定し、
前記選択部は、前記術野における出血の有無に応じて切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）〜（１７）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（１９）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータの周囲に医師がいるか否かを判定し、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータの周囲に医師がいるか否かに応じて切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）〜（１８）に記載の手術支援システム。
（２０）
前記選択部は、前記手術用マニピュレータの周囲に医師がいないと判定され、かつ前記手術用マニピュレータが自律駆動モードである場合には、前記手術用マニピュレータに前記術野の出血を止血させる切り替えシーケンスを選択する、
前記（１９）に記載の手術支援システム。
（２１）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータに加えられた外力が予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、
前記選択部は、前記手術用マニピュレータに加えられた外力が予め定められた閾値を超えているか否かに応じて切り替えシーケンスを選択する、
前記（１）〜（２０）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（２２）
前記判定部は、前記手術室で行われている手術の状況を判定し、かつ前記手術の状況に応じて前記閾値を変更する、
前記（２１）に記載の手術支援システム。
（２３）
前記判定部は、前記手術用マニピュレータの動作を修正するための外力が加えられているか否かを判定し、
前記選択部は、前記判定部によって前記手術用マニピュレータの自律駆動モードにおける動作を修正するための外力が加えられていると判定された場合に、前記手術用マニピュレータの動作を修正するための半自律駆動モードを選択する、
前記（１）〜（２２）のいずれか１つに記載の手術支援システム。
（２４）
手術用マニピュレータに対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部と、
前記検知部によって切り替え操作が検知された場合、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定する判定部と、
前記判定部によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部と、
を備える、
制御装置。
（２５）
手術用マニピュレータに対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知し、
前記手術用マニピュレータに対する切り替え操作が検知された場合、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定し、
判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する、
制御方法。

１ 手術支援システム
１００ 制御装置
１１０ 通信部
１２０ 記憶部
１３０ 制御部
１３１ 取得部
１３２ 検知部
１３３ 判定部
１３４ 選択部
１３５ マニピュレータ制御部
１３６ 通信制御部

Claims (25)

1. 手術用マニピュレータと、
   前記手術用マニピュレータの自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部と、
   前記検知部によって切り替え操作が検知された場合に、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定する判定部と、
   前記判定部によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部と、
   を備える、手術支援システム。
2. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータの状態を判定し、
   前記選択部は、前記手術用マニピュレータの状態に応じた切り替えシーケンスを選択する、
   請求項１に記載の手術支援システム。
3. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定する、
   請求項２に記載の手術支援システム。
4. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータに装着された医療用器具を判定し、
   前記選択部は、前記手術用マニピュレータに装着された医療用器具に応じた切り替えシーケンスを選択する、
   請求項２に記載の手術支援システム。
5. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであるか、手動操作モードであるかを判定し、
   前記選択部は、前記手術用マニピュレータに装着された医療器具と、自律駆動モードまたは手動操作モードであるかに応じた切り替えシーケンスを選択する、
   請求項４に記載の手術支援システム。
6. 前記医療器具がカメラまたはメスであると判定された場合、
   前記選択部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードである場合には、手動操作モードに段階的に切り替える切り替えシーケンスを選択する、
   請求項５に記載の手術支援システム。
7. 前記医療器具が持針器であると判定された場合、
   前記選択部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであり、かつ前記持針器が把持する針が患部に挿入されている場合には、手動操作モードに段階的に切り替える切り替えシーケンスを選択する、
   請求項５に記載の手術支援システム。
8. 前記医療器具がリトラクターであると判定された場合、
   前記選択部は、前記手術用マニピュレータが自律駆動モードであり、かつ前記リトラクターが臓器を保持している場合には、前記手術用マニピュレータに疑似的な重さを発生させる切り替えシーケンスを選択する、
   請求項５に記載の手術支援システム。
9. 前記選択部は、前記手術用マニピュレータに疑似的な重さを発生させた後、所定の動作を受け付けた場合に手動操作モードに切り替える切り替えシーケンスを選択する、
   請求項８に記載の手術支援システム。
10. 前記手術用マニピュレータは、少なくとも一部が屈曲可能に構成され、かつ前記医療用器具を支持可能に構成されたアーム部を有する、
    請求項４に記載の手術支援システム。
11. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータに対して切り替え操作を実行した操作者の状態を判定し、
    前記選択部は、前記操作者の状態に応じた切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１に記載の手術支援システム。
12. 前記判定部は、前記操作者の属性を判定し、
    前記選択部は、前記操作者の属性に応じて切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１１に記載の手術支援システム。
13. 前記判定部は、前記操作者が医師であるか否かを判定し、
    前記選択部は、前記操作者が医師であるか否かに応じて切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１２に記載の手術支援システム。
14. 前記判定部は、前記操作者の生体情報の記録を判定し、
    前記選択部は、前記操作者の生体情報の記録に応じた切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１１に記載の手術支援システム。
15. 前記判定部は、前記手術室で行われている手術の状況を判定し、
    前記選択部は、前記手術室で行われている手術の状況に応じた切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１に記載の手術支援システム。
16. 前記判定部は、前記手術室で行われている手術の進行具合を判定し、
    前記選択部は、前記手術室で行われている手術の進行具合に応じた切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１５に記載の手術支援システム。
17. 前記選択部は、前記手術室で行われている手術の進行具合に応じて、遷移時間の異なる切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１６に記載の手術支援システム。
18. 前記判定部は、術野における出血の有無を判定し、
    前記選択部は、前記術野における出血の有無に応じて切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１５に記載の手術支援システム。
19. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータの周囲に医師がいるか否かを判定し、
    前記選択部は、前記手術用マニピュレータの周囲に医師がいるか否かに応じて切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１８に記載の手術支援システム。
20. 前記選択部は、前記手術用マニピュレータの周囲に医師がいないと判定され、かつ前記手術用マニピュレータが自律駆動モードである場合には、前記手術用マニピュレータに前記術野の出血を止血させる切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１８に記載の手術支援システム。
21. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータに加えられた外力が予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、
    前記選択部は、前記手術用マニピュレータに加えられた外力が予め定められた閾値を超えているか否かに応じて切り替えシーケンスを選択する、
    請求項１に記載の手術支援システム。
22. 前記判定部は、前記手術室で行われている手術の状況を判定し、かつ前記手術の状況に応じて前記閾値を変更する、
    請求項２１に記載の手術支援システム。
23. 前記判定部は、前記手術用マニピュレータの動作を修正するための外力が加えられているか否かを判定し、
    前記選択部は、前記判定部によって前記手術用マニピュレータの自律駆動モードにおける動作を修正するための外力が加えられていると判定された場合に、前記手術用マニピュレータの動作を修正するための半自律駆動モードを選択する、
    請求項１に記載の手術支援システム。
24. 手術用マニピュレータに対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知する検知部と、
    前記検知部によって切り替え操作が検知された場合、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定する判定部と、
    前記判定部によって判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する選択部と、
    を備える、
    制御装置。
25. 手術用マニピュレータに対する自律駆動モードと手動操作モードとを切り替える切り替え操作を検知し、
    前記手術用マニピュレータに対する切り替え操作が検知された場合、前記手術用マニピュレータが配置された手術室の状況を判定し、
    判定された状況に応じた切り替えシーケンスを選択する、
    制御方法。