JP2021511892A - ユーザ関与の監視を伴うロボット外科用システム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- ユーザ関与の監視を伴うロボット外科用システムであって、
外科用器具に結合されたロボットアームを含むロボットアセンブリと、
外科医コンソールであって、
前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つに通信可能に結合されたハンドルと、
ディスプレイデバイスと、を含む、外科医コンソールと、
ユーザ位置基準点の画像を捕捉するように構成された画像捕捉デバイスを含む追跡デバイスと、を含み、
前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記捕捉された画像に基づいて、前記ディスプレイデバイスに対する前記ユーザ位置基準点の位置を計算することと、
前記計算された位置に基づいて、ユーザが前記外科医コンソールに関与しているか、または関与していないかどうかを判定することと、
前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していないという判定に応答して、前記ロボット外科用システムをセーフモードで動作させることと、を行うように構成されている、ロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ディスプレイデバイスに対する、3次元座標空間内の、前記ユーザ位置基準点の前記位置または配向のうちの少なくとも1つに対応する場所データを生成することによって、前記ユーザ位置基準点の前記位置を計算するようにさらに構成されている、請求項1に記載のロボット外科用システム。
- 前記ユーザが前記外科医コンソールに関与しているか、または関与していないかどうかの前記判定において、前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記ディスプレイデバイスに対する前記ユーザ位置基準点の前記位置および配向に基づいて、差角を計算することと、
前記差角を第1の閾値角度と比較することと、
前記差角が前記第1の閾値角度より大きいという判定に応答して、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していないと判定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項2に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ディスプレイデバイスに対する、前記ユーザ位置基準点の前記位置および前記配向に基づいて、複数の第1の閾値角度から前記第1の閾値角度を選択するようにさらに構成されている、請求項3に記載のロボット外科用システム。
- 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記ユーザ位置基準点の前記位置および前記配向に基づいて、前記ディスプレイデバイスに対する、前記ユーザ位置基準点の移動の方向を計算することと、
前記ユーザ位置基準点の前記移動の方向に基づいて、前記第1の閾値角度を選択することと、を行うようにさらに構成されている、請求項3に記載のロボット外科用システム。 - 前記ユーザが前記外科医コンソールに関与しているか、または関与していないかどうかの前記判定において、前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記差角が前記第1の閾値角度未満であるという判定に応答して、前記差角が前記第1の閾値角度よりも小さい第2の閾値角度未満であるかどうかを判定することと、
前記差角が前記第2の閾値角度未満であるという判定に応答して、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していると判定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項3に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与しているという前記判定に応答して、前記ロボット外科用システムを前記セーフモードから退出させるようにさらに構成されている、請求項6に記載のロボット外科用システム。
- 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ロボット外科用システムが前記セーフモードで動作するとき、
前記ユーザが前記外科医コンソールに関与しているという判定に応答して、前記ユーザが関与しているという前記判定の後、閾値量の時間の経過後、前記ロボット外科用システムを前記セーフモードから退出させるようにさらに構成されている、請求項1に記載のロボット外科用システム。 - コンピューティングデバイスをさらに含み、
前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ロボット外科用システムが前記セーフモードで動作するとき、
前記ハンドルの以前の位置からの前記ハンドルの移動を制限することと、
前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つの移動を制限するための命令を、前記コンピューティングデバイスに送信することと、を行うようにさらに構成されており、
前記コンピューティングデバイスは、
前記命令を受信することと、
前記命令を、前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つに送信することと、を行うように構成されており、
前記ロボットアーム、前記ロボットアセンブリ、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つは、
前記命令を受信することと、
前記命令に応答して、前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つの移動を制限することと、を行うように構成されている、請求項1に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ロボット外科用システムが前記セーフモードで動作するとき、
前記ハンドルの移動が、前記ハンドルに通信可能に結合された前記ロボットアームの対応する移動を引き起こすことを防止するようにさらに構成されている、請求項1に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記ハンドルの移動の量を検出することと、
前記ハンドルの前記移動の量に基づいて、前記ハンドルの前記移動に応答して引き起こされる、前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つの移動の量を判定することと、
前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つを、前記判定された移動の量だけ移動させることと、を行うようにさらに構成されており、
前記ロボット外科用システムが前記セーフモードで動作するとき、引き起こされる前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つの前記移動の量の前記判定は、下方スケーリング係数を適用することを含む、請求項1に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記ハンドルの移動の速度を計算することと、
前記速度に基づいて、前記下方スケーリング係数を変更することと、を行うようにさらに構成されている、請求項11に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールは、前記ハンドルに対応する複数のモータを含み、前記モータの各々は、前記ハンドルに動作可能に結合されており、かつ前記ハンドルの移動方向に関連付けられており、
前記ロボット外科用システムが前記セーフモードで動作するとき、前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、
前記ハンドルの移動の速度を計算することと、
前記ハンドルの前記移動の方向を計算することと、
前記ハンドルの前記移動の前記速度に基づいて、前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対方向の力を計算することと、
前記ハンドルの前記複数のモータの中から、前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対の前記方向に関連付けられたモータを識別することと、
前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対の前記方向に前記計算された力を生成するために、前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対の前記方向に前記識別されたモータを作動させることと、を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールは、
複数のモータであって、前記ハンドルに動作可能に結合され、前記ハンドルの移動の複数の方向にそれぞれ関連付けられている、複数のモータをさらに含み、
前記外科医コンソールまたは前記追跡デバイスのうちの少なくとも1つは、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していないという前記判定に応答して、
前記ハンドルの第1の位置を識別することと、
前記ハンドルの前記第1の位置から前記ハンドルによって移動した距離を計算することと、
前記ハンドルの前記移動の方向を計算することと、
前記距離に基づいて、前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対方向の力を計算することと、
前記ハンドルの前記複数のモータの中から、前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対の前記方向に関連付けられたモータを識別することと、
前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対の前記方向に前記計算された力を生成するために、前記ハンドルの前記移動の前記方向とは反対の前記方向に前記識別されたモータを作動させることと、を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールは、
前記ハンドルが前記第1の位置に配置されるまで、前記ハンドルの前記移動の前記方向と前記反対方向に前記モータを作動させるようにさらに構成されている、請求項14に記載のロボット外科用システム。 - 複数のマーカを含むアイウェアをさらに含み、前記ユーザ位置基準点は、前記複数のマーカのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のロボット外科用システム。
- 前記ユーザ位置基準点は、前記ユーザの目、頭、または別の部分のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のロボット外科用システム。
- 前記ディスプレイデバイスは、自動立体視ディスプレイデバイスである、請求項1に記載のロボット外科用システム。
- ユーザ関与の監視を伴うロボット外科用システムであって、
外科用器具に結合されたロボットアームを含むロボットアセンブリと、
前記ロボットアセンブリ、前記ロボットアーム、または前記外科用器具のうちの少なくとも1つに通信可能に結合されたハンドルを含む、外科医コンソールと、を含み、
前記ハンドルは、容量センサまたは光学センサのうちの少なくとも1つを含み、
前記外科医コンソールは、
前記容量センサまたは前記光学センサのうちの少なくとも1つから、ユーザによる前記ハンドルとの接触に関するデータを受信することと、
前記ハンドルとの接触に関連する前記データに基づいて、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与しているか、または関与していないかどうかを判定することと、
前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していないという判定に応答して、前記ロボット外科用システムをセーフモードで動作させることと、を行うように構成されている、ロボット外科用システム。 - 前記外科医コンソールは、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していないかどうかの前記判定において、前記ユーザが前記ハンドルに接触していないことを、前記ハンドルとの前記接触に関連する前記データが示すことに応答して、前記ユーザが前記外科医コンソールに関与していないと判定するようにさらに構成される、請求項19に記載のロボット外科用システム。
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