JP2021165860A - 医療処置トレーニングのためのシミュレータシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】いくつかの実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサを有するシミュレーション処理コンポーネントを含み、このプロセッサは、物理的手術部位に対する物理的手術用器具の位置及び構成の少なくとも一方を表す位置信号を使用して仮想環境を生成する。シミュレーション処理コンポーネントは、位置信号の変化に応じて及びシステムのユーザによる入力に対応する制御信号に応じて、仮想環境を更新する。更新は、仮想環境内で仮想手術用器具を移動させることを含み、仮想手術用器具と仮想手術部位との相互作用は、物理的手術用器具と物理的手術部位との間の物理的関係によって少なくとも部分的に規定される。シミュレーション処理コンポーネントは、仮想環境の現在の状態を示すシミュレーション状態信号の表現を出力する。
【選択図】図4
Description
また、外科医及び助手によるそのようなタスクのトレーニング及び能力を定量化することは有益となり得、それによってそのような人員が進捗状況を追跡し、能力を向上させることが可能になる。
シミュレーションシステム100を使用することによって、実際の患者を使用せずに、実際の医療処置をシミュレートすることができる。実際のヒト患者に行うことができないあらゆるシミュレートされた医療処置又はトレーニング活動を、シミュレーションシステム100又はその変形形態を使用して行うことができる。例えば、ドライラボ・トレーニングタスク(例えば、無生物演習)及び/又はウェットラボ・トレーニングタスク(例えば、実際の組織、ブタモデル、又は解剖用の死体での演習)のシミュレーションを行うことができる。
シミュレーション処理コンポーネント102は、シミュレーションシステム100の様々な他の構成要素を含むシミュレーションを統合、制御、及び/又は実施することができる。シミュレーションは、実際の患者が存在している又は実際の患者を手術しているかのようにシステムコンポーネントを含む医療処置環境をシミュレートする。いくつかの実施態様では、シミュレーション処理コンポーネントは、実際の物理的手術部位の1つ又は複数の要素を表す仮想手術部位を含む仮想環境の表示を実現し及び制御する。いくつかの実施形態は、物理的モデル及び/又はオブジェクトを含む物理的手術部位を含むことができる。
シミュレーションは、インタラクティブなものであり、シミュレーション内のこれらの構成要素のユーザ操作に基づいて、システムの他の構成要素から多数の入力を受信するシミュレーション処理コンポーネント102が含まれる。シミュレーション処理コンポーネントは、それらの入力に基づいて多数の出力も提供し、ここで、この出力によって、シミュレーションシステムの構成要素を統合することができ、且つシステム100の1つ又は複数の構成要素に設けられた異なるタイプの出力装置(表示画面、音声スピーカ、モータ等)のいずれかを介してシステムのユーザにその出力を提供することができる。例えば、シミュレーション処理コンポーネントは、1つ又は複数の出力装置に提供されるシミュレーション状態信号を介してユーザに出力を提供することができる。シミュレーション処理コンポーネントは、このコンポーネントが出力する信号によってユーザにフィードバック情報を提供することもできる。
いくつかの実施態様では、追加の患者側カート106を、シミュレーションに含めることができる。一部の患者側カートは、遠隔操作医療装置を含むことができる一方、他の患者側カートは、他のタイプの装置(他の手術用器具、ビデオディスプレイ、手術室の手術台等)を含むことができる。さらに、他の患者側カートは、遠隔操作医療装置と非遠隔操作装置との両方を含むことができる。
システム100のいくつかの実施態様は、解剖学的モデル120と同様にシミュレーション処理コンポーネント102への接続及び通信を含むことができる(例えば、モデル120を支持する手術台、追加手術や機能のための補助テーブル又はカート等の)他の手術室の設備を含むことができる。例えば、このような他の設備を含むことができ、その使用によって、本明細書に記載のシミュレーションタスク及び手順について評価することができる。
シミュレーション処理コンポーネント102は、様々な機能のシミュレーションを行うことができる入力処理ブロック202を含むことができる。いくつかの実施態様では、入力処理ブロック202は、シミュレーションシステムによって提供されるシミュレーションのための1つ又は複数の仮想環境を実現することができる。例えば、仮想環境は、物理的手術部位又はその一部をシミュレートすることができ、2次元(2D)又は3次元(3D)環境を提供することができる。いくつかの例では、皮膚表面及び内臓器官又は他の身体構造の仮想モデルだけでなく、実際の外科手術で使用される手術用器具及び他のオブジェクトの仮想モデルを含む人体の一部をシミュレートすることができる。仮想モデルは、外科医コンソール104によって提供される信号210に基づいてシミュレーション処理ブロック202によって変更及び更新することができ、その信号は、患者側カートの遠隔操作アーム上の手術用器具をどの様に移動及び操作するかの指示を、外科医コンソール上のマスターコントロールの操作に示す。信号210は、特定の使用モードに入る、他の外科的機能(例えば、液体スプレー、吸入等)を起動する、又は他の機能を実行する等の他のコマンドを示すこともできる。
いくつかの実施態様では、方法400は、図3のセットアップ手順の後に行うことができる。従って、そのような実施態様は、単一のソフトウェア及びユーザインターフェイス(UI)のフレームワークの下で全て、遠隔操作医療システム上のシミュレーションフレームワークを別の外科医コンソール及び患者側カートで使用して、進捗状況を監視及び追跡し、出力及びフィードバックを表示する能力を提供することができる。方法400は、図3に記載されるように、シミュレーションシステムコンポーネントのセットアップが完了していると想定して説明する。
図3及び図4に関して上述したシミュレートされたセットアップ手順及び外科手術中に、様々な手順の異なる段階での構成要素の位置及び運動、様々なタスクを完了するための時間等の、セットアップ及び外科タスクに関連する各種のデータやパラメータは、シミュレーション処理コンポーネントによって監視(測定)し記録することができる。システムは、メトリックを決定し、記録したパラメータに基づいて、シミュレーション中に1つ又は複数の研修生の能力に関連した自動評価を行うことができる。システムは、手順の間に及び以降の手順についてガイダンスを提供するために、手順の間に評価に基づいてリアルタイムの能力フィードバックを研修生に提供することもできる。
遠隔操作医療処置のトレーニング、評価及びスコアリングのいくつかの例は、”Anatomical Model and Method for Surgical Training”という標題の同時係属中の米国特許出願第13/968,253号に記載されおり、この文献は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
手術システムのトレーニングの使用に加えて、本明細書に開示される種々の特徴は、手動手術用器具をシミュレートされた医療処置で使用することに基づいたタスクに使用することができる。トレーニングのためのスコア計算の態様は、手術部位の位置に到達する能力、器具の干渉、カメラ位置、外科医の快適性等の手作業でのトレーニングに適合させることができる。自動化されたスコア計算の態様は、上述したような解剖学的モデルの及び/又は他の位置の各種センサにより、カニューレ、手術用器具等の1つ又は複数の構成要素の位置を感知することに基づくことができる。
図6Aでは、表示画面600は、例えば、以下の図7Aの患者側カート706と同様に、患者側カートの例示的な実装態様の画像602を示す。画像602は、3つのマニピュレータアーム604の画像を含む。いくつかの実施態様では、セットアップシミュレーション手順の間に、ユーザは、アーム画像604に対応する物理的なアームを物理的に移動させ、ここでこの動きは、アームセンサを介してシミュレーション処理コンポーネント(又は、他の処理コンポーネント)によって感知され、及び処理コンポーネントによって、物理的なアームに対応して移動するように、アーム画像604を画面600上に表示させる。
シミュレートされた外科手術についての多くの異なる変形形態は、本明細書に記載のシミュレーションシステム100及び方法に基づいて実施することができる。いくつかの例示的なシミュレーション構成について、以下に説明する。
シミュレーションは、外科手術のセットアップをシミュレートするために必要な患者側カート106、ビジョン側カート108、及び/又は他のシステムコンポーネントを使用するセットアップ手順を含むことができる。
いくつかの実施態様では、手動器具も、解剖学的モデルに関連して、医療処置で使用することができる。助手の研修生は、手動器具をモデルの適切な開口部に配置することができ、これらの器具の位置は、シミュレーション処理コンポーネントによって追跡される。
いくつかの実施態様では、1つ又は複数の外科医コンソールを、シミュレートされたセットアップ手順に含めることができる。例えば、外科医コンソールを手術領域内に位置付けすることをシミュレートすることができる。外科医の研修生が、セットアップ手順の間に、解剖学的モデルでのポート選択等のいくつかのタスクを実行するために必要とされ得る。外科医コンソールは、単独で、又は患者側カート、ビジョン側カート、及び/又は解剖学的モデル等の他の構成要素と一緒に使用することができる。例えば、セットアップ手順は、構成要素の手術領域内への位置付け及び器具の解剖モデル上へのセットアップがシミュレートされる場合に、外科医コンソール及び解剖学的モデルをのみを含むことができる。一例では、ユーザが手動器具をモデル内でセットアップしながら、モデルの物理的な態様に基づいた仮想手術部位を、外科医コンソールによって表示することができる。
いくつかの実施態様では、セットアップ手順は、シミュレーションのみを行うことができる。他の実施態様では、外科手術のシミュレーションを、実際の外科処置のように、セットアップ手順の後に行うことができる。あるいはまた、セットアップ手順のシミュレーションをすることなく、シミュレートされた外科手術を、それ自体で行うことができる。
他の実施態様では、外科医コンソール(複数可)及び解剖学的モデルのみが、シミュレートされた外科手術で使用される。例えば、遠隔操作手術用器具は、シミュレーション処理コンポーネント102によって仮想環境内で表示され且つコンソールの研修生によって制御される仮想器具とすることができる。助手の研修生によって制御される1つ又は複数の実際の手動器具を、モデル内に挿入することができ、ここで、手動器具の位置が、モデルのセンサを使用してシミュレーション処理コンポーネントによって追跡され、シミュレーション処理コンポーネントによって、手動器具チップの仮想バージョン又は画像取込みされた手動器具を、仮想遠隔操作手術用器具と一緒に仮想環境内で表示するのを可能にする。
他の実施態様では、患者側カート706の内視鏡又は他の撮像装置は、モデル720内の物理的部位の画像を取り込むことができ、実際の物理的部位のこれらの画像は、生成された仮想環境の代わりに又はいくつかの生成された仮想オブジェクトと組み合わせて、表示画面740及び/又は表示画面726上に表示することができる。
いくつかの実施態様では、器具チップ952は、画面840上に及び仮想環境内に表示することができる。例えば、チップ952は、図9Aに示した解剖学的モデル920内に挿入された手動器具930等の手動器具に対応させることができる。器具930の物理的端部や先端は、本明細書のいくつかの実施態様で説明したように、モデル920内で追跡することができ、その対応する仮想チップ952は、画面940の仮想環境内でそれに応じて移動する。例えば、仮想チップ952は、モデル920内の物理的オブジェクトに対応する仮想オブジェクトと、及び/又は物理的オブジェクトと全く対応しない仮想オブジェクトと、相互作用するように表示することができる。
例えば、内視鏡器具1008dは、独自の感知基準原点1014を有することができ、モデル1004に挿入された器具及びカニューレをその基準原点に対して感知することができる。例えば、内視鏡カメラは、それらカニューレがカメラの視野内で移動したときに、モデル内でのカニューレ1010の画像を取り込むことができる。
手動器具は、上述したカニューレ及び遠隔操作器具と同様に、感知システム1020によって追跡することができる。例えば、手動の腹腔鏡ツールを追跡することができる。他の器具は、子宮マニピュレータ、引戻しツール、針通しツール、別のマニピュレータアーム、又はシミュレーションシステムの別の構成要素に取り付けられた器具、又は患者側カートとは別の器具又は装置がシミュレーション環境内に組み込まれ且つ追跡される他の器具を含むことができる。
他の実施態様では、カメラの代わりに他のタイプのセンサを使用することができる。例えば、電磁センサ、他の光学センサ等を使用して、カニューレ及び手動手術用器具を感知することができる。
ブロック1202では、シミュレーション処理コンポーネント102は、患者側カートの遠隔操作アームに対するモデル1100の位置を受信することができる。例えば、1つのアームの端部における遠隔操作器具は、モデルを複数の位置に接触(位置合せ)させて、3次元空間内のモードの位置を確立するように移動させることができる。他の実施態様では、ブロック1202は、省略又は後で実行することができ、例えば、モデル位置は、遠隔操作アームのセンサを使用することにより、以下のブロック1206で器具をカニューレにドッキングした後に、遠隔操作器具に対して決定することができる。
他の実施態様では、カメラの代わりに、他のタイプのセンサを使用することができる。例えば、電磁センサ、他の光学センサ等を使用して、カニューレ及び手動手術用器具を感知することができる。
本明細書に記載した特徴は、例えば単一の遠隔操作医療システム等の単一のシステム上でのユーザトレーニング及び評価を集中管理することができる。いくつかのシステムは、別個の外科医コンソール及び患者側カートを含む遠隔操作医療システム上での単一のシミュレーションフレームワークを使用する能力を提供して、進捗状況を監視及び追跡し、単一のソフトウェア及びユーザインターフェイス(UL)のフレームワークの下で全てのフィードバックを表示することができる。いくつかのシステムは、遠隔操作医療システムを使用したウェットラボ又はブタモデル演習及びドライラボ演習中に、拡張現実出力及びフィードバックを与える能力を提供することができる。いくつかのシステムは、仮想環境演習、無生物演習、ウェットラボ又はブタモデル等を含む様々なタイプのトレーニング演習に使用される単一のソフトウェア及びハードウェアアーキテクチャを使用して、トレーニングデータを結合する能力を提供することができる。1つ又は複数の特徴によって、あらゆるトレーニング演習又はオフサイトラボ演習を、単一のシミュレーションアーキテクチャを用いて行って、(手順の間に)リアルタイム及び演習終了メトリックを提供し、トレーニング及び学習を案内するのを可能にする。
特徴及び実施態様を示すこの詳細な説明及び添付の図面は、限定するものとして解釈すべきではない。種々の機械的、組成的、構造的、電気的、及び操作上の変更は、本明細書及び特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく行うことができる。いくつかの例では、周知の回路、構造、又は技術は、記載される特徴を不明瞭にしないために、詳細に示されていない又は記載していない。
本開示に記載の機能的方法、ブロック、機能、装置、及びシステムは、当業者に知られているように統合され、又は異なる組合せに分割することができる。開示された方法及び操作は、特定の順序で提示されるが、この順序は、異なる特定の実施態様で変更することができる。いくつかの実施態様では、本開示に連続的に示される複数のステップ又はブロックは、同時に、少なくとも部分的に実行してもよい。
[実施例1]
少なくとも1つのプロセッサを含むシミュレーション処理コンポーネントを有するシステムであって、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、物理的手術部位に対する物理的手術用器具の位置及び構成の少なくとも一方を表す位置信号を使用して仮想環境を生成し、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、前記位置信号の変化に応じて及び当該システムのユーザによる入力に対応する制御信号に応じて前記仮想環境を更新し、前記仮想環境の更新は、前記仮想環境内で仮想手術用器具を移動させることを含み、
前記仮想手術用器具と前記仮想環境の仮想手術部位との相互作用は、前記物理的手術用器具と前記物理的手術部位との間の物理的関係によって少なくとも部分的に規定され、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、前記仮想環境の現在の状態を示すシミュレーション状態信号の表現を出力する、
システム。
[実施例2]
前記物理的手術用器具は、完全に機能できないダミー器具を含む、実施例1に記載のシステム。
[実施例3]
前記物理的手術部位は、解剖学的モデルを含む、実施例1に記載のシステム。
[実施例4]
前記解剖学的モデルは、該解剖学的モデルに対する前記物理的手術用器具の位置を示すセンサ信号を前記シミュレーション処理コンポーネントに出力するように動作する少なくとも1つのセンサを含む、実施例3に記載のシステム。
[実施例5]
前記解剖学的モデルは、前記解剖学的モデルに対するカニューレの位置を示すセンサ信号を前記シミュレーション処理コンポーネントに出力するように動作する少なくとも1つのセンサを含む、実施例3に記載のシステム。
[実施例6]
前記シミュレーション処理コンポーネントに出力される制御信号を生成するために、前記ユーザによって操作可能な少なくとも1つの入力制御を含む制御コンソールをさらに含む、実施例1に記載のシステム。
[実施例7]
前記シミュレーション処理コンポーネントに結合され且つ前記シミュレーション状態信号の表現を視覚的に表示すように構成される表示装置をさらに含む、実施例1に記載のシステム。
[実施例8]
画像取込み装置を使用して取り込まれた前記物理的手術部位の画像を視覚的に表示すように構成された表示装置をさらに含む、実施例1に記載のシステム。
[実施例9]
前記物理的手術用器具に結合される遠隔操作医療装置をさらに含み、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、前記遠隔操作医療装置の要素の位置を決定し、該要素の位置を基準位置と比較し、フィードバック情報を前記ユーザに出力する、
実施例1に記載のシステム。
[実施例10]
方法であって、当該方法は、
少なくとも1つのプロセッサを含むシミュレーション処理コンポーネントを使用してシミュレートされた医療処置を調整するステップと、
前記シミュレートされた医療処置の間に、少なくとも1人の研修生によって移動された遠隔操作医療装置の1つ又は複数の要素の1つ又は複数の位置に基づく位置信号を受信するステップであって、前記1つ又は複数の要素は、前記シミュレートされた医療処置を実行するために、物理的手術部位に対して物理的に位置付け可能である、受信するステップと、
前記遠隔操作医療装置からの位置信号の統合を含む、前記シミュレートされた医療処置の現在の状態を示すシミュレーション状態信号を前記位置信号に基づいて決定するステップと、
前記シミュレーション状態信号の表現を出力するように動作する少なくとも1つの出力装置に前記シミュレーション状態信号を送るステップと、を含む
方法。
[実施例11]
前記位置信号は、シミュレートされたセットアップ手順で受信され、
前記遠隔操作医療装置の1つ又は複数の要素のそれぞれが、マニピュレータアームと、手術用器具の少なくとも一部とを含み、
前記マニピュレータアーム及び前記手術用器具の一部は、前記セットアップ手順の間のセットアップタスクで少なくとも1人の研修生によって空間内に位置付けされる、
実施例10に記載の方法。
[実施例12]
前記位置信号は、少なくとも1人の研修生によって前記シミュレートされたセットアップ手順に従って実行される1つ又は複数の外科タスクを含むシミュレートされた外科手術で受信され、
前記遠隔操作医療装置の1つ又は複数の要素は、前記遠隔操作医療装置に結合された外科医コンソールによって提供される制御信号に基づいて移動する、
実施例11に記載の方法。
[実施例13]
前記シミュレートされた外科手術は、前記シミュレートされたセットアップ手順から得られた前記遠隔操作医療装置の構成に基づいている、実施例12に記載の方法。
[実施例14]
前記シミュレーション状態信号は、少なくとも1つの前記手術用器具の少なくとも端部の仮想表現を含む仮想環境を前記少なくとも1つの出力装置に表示させるデータを含む、実施例12に記載の方法。
[実施例15]
前記セットアップ手順の間に、前記セットアップタスクを監視及び記録するステップと、
前記セットアップタスクを基準タスクと比較して、前記セットアップ手順の能力を評価するステップと、
該評価した能力に基づいて、前記セットアップ手順の間に、リアルタイムフィードバック情報を前記少なくとも1人の研修生に出力するステップと、をさらに含む、
実施例11に記載の方法。
[実施例16]
方法であって、当該方法は、
シミュレートされた医療処置においてシミュレートされた物理的手術部位に対する1つ又は複数の物理的手術用器具の位置を示す位置信号を受信するステップと、
前記位置信号に基づいて、仮想環境を更新するステップであって、該仮想環境は、前記物理的手術部位に対応する仮想手術部位を実現する、更新するステップと、
ユーザによる制御コンソールの1つ又は複数の入力制御の操作を示す制御信号を前記制御コンソールから受信ステップと、
前記制御信号に基づいて、前記仮想環境を更新するステップであって、該更新するステップは、前記仮想環境内で1つ又は複数の仮想手術用器具を移動させるステップを含み、前記仮想器具と前記仮想手術部位との相互作用は、前記物理的手術部位に対する前記1つ又は複数の物理的手術用器具の位置に基づくものである、更新するステップと、
シミュレーション状態信号を少なくとも1つの出力装置に出力して、前記シミュレーション状態信号の表現の出力を生じさせるステップであって、前記シミュレーション状態信号は、前記仮想環境の現在の状態を示す、ステップと、を含む、
方法。
[実施例17]
前記1つ又は複数の物理的手術用器具は、遠隔操作医療装置の関連するマニピュレータアームに結合され、前記物理的手術用器具及び前記マニピュレータアームは、前記制御コンソールからの制御信号によって遠隔操作される、実施例16に記載の方法。
[実施例18]
前記1つ又は複数の物理的手術用器具は、1人以上のユーザによって物理的な解剖学的モデルに対して手動で操作され、前記解剖学的モデルは、前記1つ又は複数の物理的手術用器具を感知するとともに前記位置信号を提供する1つ又は複数のセンサを含む、実施例16に記載の方法。
[実施例19]
前記位置信号は、前記シミュレートされた医療処置の外科タスク前に行われるシミュレートされたセットアップ手順で受信され、
遠隔操作医療装置の1つ又は複数の要素のそれぞれが、マニピュレータアームと、手術用器具の少なくとも一部とを含み、
前記マニピュレータアーム及び前記手術用器具の一部は、前記セットアップ手順の間にセットアップタスクにおいて配置される、実施例16に記載の方法。
[実施例20]
前記セットアップ手順の間に前記セットアップタスクを監視及び記録するステップと、
前記セットアップタスクを基準タスクと比較して、前記セットアップ手順の能力及び結果を評価するステップと、
該評価した能力に基づいて、前記セットアップ手順の間に、リアルタイムフィードバック情報を前記少なくとも1人の研修生に出力するステップと、をさらに含む、
実施例19に記載の方法。
[実施例21]
前記位置信号は、1つ又は複数の外科タスクを含むシミュレートされた外科手術で受信され、
前記遠隔操作医療装置の1つ又は複数の要素は、前記遠隔操作医療装置に結合された外科医コンソールによって提供される制御信号に基づいて移動する、実施例17に記載の方法。
[実施例22]
前記少なくとも1つの出力装置は、それぞれが仮想環境を表示す複数の表示装置を含み、前記表示装置の1つが、外科医コンソールに設けられ、前記表示装置の別の1つが、前記外科医コンソールから分離したビジョン側カートに設けられる、実施例16に記載の方法。
Claims (15)
- システムであって、当該システムは、
少なくとも1つのプロセッサを含むシミュレーション処理コンポーネントと、
手術用器具のためのマニピュレータアームを含む医療装置構造であって、シミュレーション領域において物理的手術部位に対して位置付けされる医療装置構造と、
前記物理的手術部位及び前記医療装置構造とは独立して前記シミュレーション領域内で移動可能なスタンドアロン型医療コンポーネントと、を含み、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、シミュレートされたセットアップ手順の動作を実行するように構成され、前記シミュレートされたセットアップ手順の前記動作には、
前記物理的手術部位に対する前記スタンドアロン型医療コンポーネントの第1の位置を決定すること、及び
前記物理的手術部位に対する前記医療装置構造の第2の位置を決定すること、が含まれ、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、前記シミュレートされたセットアップ手順から決定された前記第1の位置及び前記第2の位置に基づいて、シミュレートされた外科手術の動作を実行するように構成される、
システム。 - 前記シミュレートされたセットアップ手順の前記動作には、
前記マニピュレータアームの位置を示すアーム位置信号を受信することであって、前記マニピュレータアームは、前記シミュレートされたセットアップ手順中のセットアップタスクにおいて少なくとも1人のユーザによって空間内に位置付けされる、受信すること、
前記マニピュレータアームの前記位置を基準アーム位置と比較すること、及び
前記マニピュレータアームの前記位置を比較した結果に基づいて、出力装置によってセットアップフィードバック情報を出力すること、がさらに含まれる、請求項1に記載のシステム。 - 前記シミュレートされた外科手術の前記動作には、前記物理的手術部位に対する前記マニピュレータアームの位置又は構成の少なくとも一方を記述する前記医療装置構造の位置信号を読み取ることが含まれ、
前記位置又は構成の少なくとも一方は、当該システムのユーザによる入力に対応する制御信号に基づいている、請求項1に記載のシステム。 - 前記シミュレートされた外科手術の前記動作には、
前記シミュレートされた外科手術中に誤ったセットアップが行われたかどうかを判定することであって、前記誤ったセットアップは前記シミュレートされたセットアップ手順から生じる、判定すること、及び
前記誤ったセットアップが行われたと判定されたことに応答して、ビジョン側カートの表示装置によって前記誤ったセットアップを示す手術フィードバック情報を出力すること、がさらに含まれる、請求項1に記載のシステム。 - 前記シミュレートされたセットアップ手順の前記動作には、
医療シミュレーションコンポーネントの前記第1の位置を、前記物理的手術部位及び前記医療装置構造に対する前記医療シミュレーションコンポーネントの基準位置と比較すること、及び
前記医療シミュレーションコンポーネントの前記第1の位置を比較した結果に基づいて、出力装置によってセットアップフィードバック情報を出力すること、がさらに含まれる、請求項1に記載のシステム。 - 方法であって、当該方法は、
シミュレーション処理コンポーネントの少なくとも1つのプロセッサが、物理的手術部位における遠隔操作医療装置のシミュレートされた医療処置を調整するステップであって、該シミュレートされた医療処置のシミュレートされたセットアップ手順において、
前記少なくとも1つのプロセッサが、前記物理的手術部位に対するスタンドアロン型医療コンポーネントの第1の位置を決定するステップであって、前記スタンドアロン型医療コンポーネントは、前記シミュレートされたセットアップ手順中のセットアップタスクにおいて少なくとも1人のユーザによって前記物理的手術部位に対して位置付けされ、前記スタンドアロン型医療コンポーネントは表示装置を含み、前記スタンドアロン型医療コンポーネントは、前記物理的手術部位及び遠隔操作医療装置とは独立して移動可能である、決定するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサが、前記物理的手術部位に対する前記遠隔操作医療装置の第2の位置を決定するステップであって、前記遠隔操作医療装置は、前記シミュレートされたセットアップ手順中の前記セットアップタスクの間に少なくとも1人の研修生によって位置付けされる、決定するステップが含まれる、調整するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサが、前記スタンドアロン型医療コンポーネントの前記第1の位置を記憶装置に格納するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサが、前記遠隔操作医療装置の前記第2の位置を前記記憶装置に格納するステップと、
前記スタンドアロン型医療コンポーネントの前記第1の位置、及び前記シミュレートされたセットアップ手順から決定された前記遠隔操作医療装置の前記第2の位置に基づいて、シミュレートされた外科手術の動作を実行するステップと、を含む、
方法。 - システムであって、当該システムは、
第1の手術用器具を操作するための第1のマニピュレータアームであって、少なくとも1人のユーザによって、物理的手術部位に対して位置付け可能である第1のマニピュレータアームと、
第2の手術用器具を操作するための第2のマニピュレータアームであって、前記少なくとも1人のユーザによって、前記物理的手術部位に対して位置付け可能である第2のマニピュレータアームと、
少なくとも1つのプロセッサを含むシミュレーション処理コンポーネントと、を含み、
該シミュレーション処理コンポーネントは、
前記物理的手術部位に対する前記第1のマニピュレータアームの第1の位置を受信し、
前記物理的手術部位に対する前記第2のマニピュレータアームの第2の位置を受信し、
前記第1の位置及び前記第2の位置に基づいて、前記第1のマニピュレータアーム及び前記第2のマニピュレータアームのシミュレートされたセットアップを構成し、
基準セットアップに基づいて、前記シミュレートされたセットアップの評価を行い、及び
前記シミュレートされたセットアップに基づいて、シミュレートされた手術環境での動作を実行する、ように構成される、
システム。 - 前記シミュレートされたセットアップの前記評価には、前記第1の位置及び前記第2の位置を前記基準セットアップの基準位置と比較することが含まれる、請求項7に記載のシステム。
- 前記シミュレーション処理コンポーネントは、前記シミュレートされたセットアップの前記評価に基づいて、出力装置によってセットアップフィードバック情報を出力するようにさらに構成される、請求項7に記載のシステム。
- 前記シミュレートされた手術環境における前記動作には、前記物理的手術部位に対する前記第1の手術用器具及び前記第2の手術用器具の位置又は構成の少なくとも一方を記述する前記第1のマニピュレータアーム及び前記第2のマニピュレータアームの位置信号を読み取ることが含まれ、前記位置又は前記構成の少なくとも一方は、手術環境のユーザによる入力に対応する制御信号に基づく、請求項7に記載のシステム。
- 前記第1のマニピュレータアーム及び前記第2のマニピュレータアームは、医療装置構造に含まれる、請求項7に記載のシステム。
- 前記医療装置構造は、シミュレーション領域において前記物理的手術部位に対して位置付けされ、
前記医療装置構造は、前記物理的手術部位とは独立して前記シミュレーション領域内で移動可能なスタンドアロン型コンポーネントである医療装置カートを含む、請求項11に記載のシステム。 - 前記医療装置構造の前記第2の位置は、前記シミュレーション領域内の前記医療装置カートの位置である、請求項12に記載のシステム。
- 前記医療装置構造は、シミュレーション領域において前記物理的手術部位に対して位置付けされ、
当該システムは、表示装置を含むビジョン側カートをさらに含み、該ビジョン側カートは、前記物理的手術部位及び前記医療装置構造とは独立して前記シミュレーション領域内で移動可能なスタンドアロン型コンポーネントであり、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、
前記シミュレーション領域における前記ビジョン側カートの第3の位置を決定し、
前記ビジョン側カートの前記第3の位置を、前記物理的手術部位及び前記医療装置構造に対する前記ビジョン側カートの基準位置と比較し、及び
前記ビジョン側カートの前記第3の位置を前記ビジョン側カートの前記基準位置と比較した結果に基づいて、出力装置によってセットアップフィードバック情報を出力する、ようにさらに構成される、請求項11に記載のシステム。 - 前記医療装置構造は、シミュレーション領域において前記物理的手術部位に対して位置付けされ、
当該システムは、前記シミュレートされた手術環境での前記動作のために前記シミュレーション処理コンポーネントに入力される制御信号を生成するべくコンソールユーザによって操作可能な少なくとも1つの入力制御装置を含む制御コンソールをさらに含み、前記制御コンソールは表示装置を含み、前記制御コンソールは、前記物理的手術部位及び前記医療装置構造とは独立して前記シミュレーション領域内で移動可能なスタンドアロン型コンポーネントであり、
前記シミュレーション処理コンポーネントは、
前記シミュレーション領域における前記制御コンソールの第4の位置を決定し、
前記制御コンソールの前記第4の位置を、前記物理的手術部位及び前記医療装置構造に対する前記制御コンソールの基準位置と比較し、
前記制御コンソールの前記第4の位置を前記制御コンソールの前記基準位置と比較した結果に基づいて、出力装置によってセットアップフィードバック情報を出力する、ようにさらに構成される、請求項11に記載のシステム。
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