JP6064095B2 - 操作入力装置および医療用マニピュレータシステム - Google Patents
操作入力装置および医療用マニピュレータシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6064095B2 JP6064095B2 JP2016542297A JP2016542297A JP6064095B2 JP 6064095 B2 JP6064095 B2 JP 6064095B2 JP 2016542297 A JP2016542297 A JP 2016542297A JP 2016542297 A JP2016542297 A JP 2016542297A JP 6064095 B2 JP6064095 B2 JP 6064095B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- operation unit
- end side
- medical manipulator
- long
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 19
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 19
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
- B25J3/04—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements involving servo mechanisms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
- A61B34/74—Manipulators with manual electric input means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
- A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/02—Hand grip control means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/301—Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/303—Surgical robots specifically adapted for manipulations within body lumens, e.g. within lumen of gut, spine, or blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/305—Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms
- A61B2034/306—Wrists with multiple vertebrae
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
- A61B34/74—Manipulators with manual electric input means
- A61B2034/742—Joysticks
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Robotics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
本発明の一態様は、患者の体内に挿入される挿入部と、該挿入部の長手方向に貫通形成されたチャネルと、該チャネル内において該チャネルの内壁と接触しながら進退する長尺部と、該長尺部の先端に設けられた1以上の関節と、該関節よりも先端側に設けられ前記関節の動作によって移動可能な処置部と、前記長尺部の基端側に接続され前記長尺部を進退動作させる動作部と、前記長尺部の基端側に配置され前記長尺部の前記関節を駆動する駆動部と、を備える医療用マニピュレータへの操作指令を入力する操作入力装置であって、操作者の掌または手指による操作に応じて、電気信号を発生する第1の操作部と、前記電気信号を受信し、該電気信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、前記第1の操作部に連結され、前記操作者の手首または腕による操作に応じて、機械的駆動力を発生する第2の操作部と、該第2の操作部によって発生した前記機械的駆動力を前記動作部に伝達する機械的動力伝達部と、を備える操作入力装置である。
この構成によれば、先端側動作部全体を移動させるように大きく動かす基端側動作部については第2の操作部により発生する機械的駆動力を用いた手動操作により、先端位置を最終的に決定するような先端側動作部の細かい動作については電気信号を用いた電動操作により実施することができる。特に、大きく動かす部分を手動操作することにより、体組織との干渉により発生する反力を操作者が容易に認識することができ、早期に干渉を回避することができる。
この構成によれば、最も大きく駆動される進退動作を手動操作によって行うことができ、体組織との干渉により発生する反力を操作者が容易に認識することができる。
本実施形態に係る医療用マニピュレータシステム1は、図1に示されるように、操作者Oにより操作される操作入力装置2と、患者Pの体腔内に挿入される医療用マニピュレータ3と、操作入力装置2の操作に基づいて医療用マニピュレータ3を制御する制御部4と、モニタ5とを備えている。
なお、関節14は、回転力の伝達性に優れたトルクチューブとして、長尺部8の全体を回転させることができる構成としてもよい。これにより、長尺部8を長手軸回りに容易に回転させることができる。この場合、長尺部8自体が電動で精密に駆動される。
各基端側動作部15は、図3に示されるように、各先端側動作部7の基端側を固定するスライダ16を備えている。スライダ16は、挿入部6の長手方向に移動可能に設けられている。また、各基端側動作部15は、長尺部8の先端近傍に一端が固定される2本のワイヤ17と、該ワイヤ17の基端を固定するプーリ18とを備え、プーリ18の回転によって2本のワイヤ17を交互に牽引することで、挿入部6の先端近傍において長尺部8を長手方向に直交する方向に湾曲させるようになっている。
電気信号伝達部30は、第1の操作部19により発生された電気信号からなる動作指令を制御部4に伝達し、制御部4によって生成された指令信号を、先端駆動部10の各モータに供給するようになっている。制御部4は、第1の操作部19により発生した動作指令に基づいて、先端駆動部10の各モータの回転移動量および回転速度を算出し各モータを制御するようになっている。
本実施形態に係る医療用マニピュレータシステム1を用いて患者Pの体内の患部を処置するには、患者Pの体腔内に医療用マニピュレータ3の挿入部6を挿入し、挿入部6のチャネルRを介して患者Pの体内に可動部9および長尺部8を挿入する。
また、第2の操作部20の腕置き台26は、第1の操作部19の先端部25をペンのように持ったときに、腕が自然に載せられるように第1の操作部19に対して一段低い位置に配置されていることが好ましい。なお、腕置き台26の位置を調節するための位置調節機構を備えていてもよい。また、2つの腕置き台26が相互に内向きに配置されていてもよい。これにより、腕を自然な向きでおけるようになり、操作をより容易にすることができる。
このようにすることで、医療用マニピュレータ3の体腔内への挿入時に把持鉗子11の先端が挿入部6から突出しておらず、体腔内壁に接触することを防止できる。また、挿入部6の先端(内視鏡先端)のみを動かして視野を変えたい場合に、医療用マニピュレータ3が不用意に周辺臓器に接触することを防止できる。
2 操作入力装置
3 医療用マニピュレータ
7 先端側動作部
12,13,14 関節
15 基端側動作部
19 第1の操作部
20 第2の操作部
Claims (2)
- 患者の体内に挿入される挿入部と、該挿入部の長手方向に貫通形成されたチャネルと、該チャネル内において該チャネルの内壁と接触しながら進退する長尺部と、該長尺部の先端に設けられた1以上の関節と、該関節よりも先端側に設けられ前記関節の動作によって移動可能な処置部と、前記長尺部の基端側に接続され前記長尺部を進退動作させる動作部と、前記長尺部の基端側に配置され前記長尺部の前記関節を駆動する駆動部と、を備える医療用マニピュレータへの操作指令を入力する操作入力装置であって、
操作者の掌または手指による操作に応じて、電気信号を発生する第1の操作部と、
前記電気信号を受信し、該電気信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
前記第1の操作部に連結され、前記操作者の手首または腕による操作に応じて、機械的動力を発生する第2の操作部と、
該第2の操作部によって発生した前記機械的駆動力を前記動作部に伝達する機械的動力伝達部と、
を備える操作入力装置。 - 患者の体内に挿入され、処置を行う医療用マニピュレータと、
該医療用マニピュレータへの操作指令を入力する操作入力装置と、
を備え、
前記医療用マニピュレータが、
前記患者の体内に挿入される挿入部と、
該挿入部の長手方向に貫通形成されたチャネルと、
該チャネル内において該チャネルの内壁と接触しながら進退する長尺部と、
該長尺部の先端に設けられた1以上の関節と、
該関節よりも先端側に設けられ、前記関節の動作によって移動可能な処置部と、
前記長尺部の基端側に接続され前記長尺部を進退動作させる動作部と、
前記長尺部の基端側に配置され前記長尺部の前記関節を駆動する駆動部と、
を備え、
前記操作入力装置が、
操作者の掌又は手指による操作に応じて、電気信号を発生する第1の操作部と、
該第1の操作部によって発生した前記電気信号を受信し、該電気信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
前記第1の操作部に連結され、前記操作者の手首又は腕による操作に応じて、機械的動力を発生する第2の操作部と、
該第2の操作部によって発生した前記機械的駆動力を前記動作部に伝達する機械的動力伝達部と、
を備える医療用マニピュレータシステム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015000796 | 2015-01-06 | ||
JP2015000796 | 2015-01-06 | ||
PCT/JP2015/085416 WO2016111134A1 (ja) | 2015-01-06 | 2015-12-17 | 操作入力装置および医療用マニピュレータシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6064095B2 true JP6064095B2 (ja) | 2017-01-18 |
JPWO2016111134A1 JPWO2016111134A1 (ja) | 2017-04-27 |
Family
ID=56355836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016542297A Active JP6064095B2 (ja) | 2015-01-06 | 2015-12-17 | 操作入力装置および医療用マニピュレータシステム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10098706B2 (ja) |
EP (1) | EP3243478A4 (ja) |
JP (1) | JP6064095B2 (ja) |
CN (1) | CN106794048B (ja) |
WO (1) | WO2016111134A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017031132A1 (en) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Unground master control devices and methods of use |
CA3053233A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | Human Xtensions Ltd. | Controller for surgical tools |
CN109091238B (zh) * | 2017-06-21 | 2020-07-07 | 山东威高手术机器人有限公司 | 分体式微创手术器械辅助系统 |
US11712314B2 (en) | 2017-11-15 | 2023-08-01 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Master control device and methods therefor |
US11537219B2 (en) | 2018-08-07 | 2022-12-27 | The Research Foundation For The State University Of New York | Feedback input apparatus and method for use thereof |
RU192179U1 (ru) * | 2018-10-17 | 2019-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Бионическая кисть руки |
CN109907836B (zh) * | 2019-03-16 | 2021-07-02 | 吉林大学 | 一种用于微创手术体表投影的调整装置 |
CN109907837B (zh) * | 2019-03-16 | 2021-09-07 | 青岛市城阳区人民医院 | 一种用于微创手术体表投影的调整方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006334695A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Kyoto Univ | 遠隔操縦装置 |
US20110152881A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-06-23 | Craig Conner | Control portion of and device for remotely controlling an articulating surgical instrument |
WO2012073789A1 (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | オリンパス株式会社 | マスタ操作入力装置及びマスタスレーブマニピュレータ |
JP2013049121A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Tokyo Institute Of Technology | 遠隔操縦装置 |
WO2014033717A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Human Extensions Ltd. | Interface between user and laparoscopic tools |
JP2014534080A (ja) * | 2011-07-27 | 2014-12-18 | エコール ポリテクニーク フェデラル デ ローザンヌ (イーピーエフエル) | 遠隔操作のための機械的遠隔操作装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4469439B2 (ja) | 1999-06-11 | 2010-05-26 | 株式会社東芝 | 医療用マニピュレータ |
US20030135204A1 (en) * | 2001-02-15 | 2003-07-17 | Endo Via Medical, Inc. | Robotically controlled medical instrument with a flexible section |
JP3783011B2 (ja) | 2003-10-02 | 2006-06-07 | 株式会社日立製作所 | 操作入力装置および遠隔操作システムおよび遠隔操作方法 |
JP5323578B2 (ja) | 2009-04-28 | 2013-10-23 | テルモ株式会社 | 医療用ロボットシステム |
US20130296882A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-11-07 | Young Jae Kim | Apparatus for surgery |
US10277097B2 (en) * | 2013-01-14 | 2019-04-30 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Motor assembly |
WO2014121262A2 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Children's National Medical Center | Hybrid control surgical robotic system |
EP2982332A4 (en) | 2013-03-29 | 2016-12-07 | Olympus Corp | MASTER-SLAVE SYSTEM |
-
2015
- 2015-12-17 EP EP15877007.3A patent/EP3243478A4/en not_active Withdrawn
- 2015-12-17 WO PCT/JP2015/085416 patent/WO2016111134A1/ja active Application Filing
- 2015-12-17 CN CN201580054911.5A patent/CN106794048B/zh active Active
- 2015-12-17 JP JP2016542297A patent/JP6064095B2/ja active Active
-
2017
- 2017-06-28 US US15/636,067 patent/US10098706B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006334695A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Kyoto Univ | 遠隔操縦装置 |
US20110152881A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-06-23 | Craig Conner | Control portion of and device for remotely controlling an articulating surgical instrument |
WO2012073789A1 (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | オリンパス株式会社 | マスタ操作入力装置及びマスタスレーブマニピュレータ |
JP2014534080A (ja) * | 2011-07-27 | 2014-12-18 | エコール ポリテクニーク フェデラル デ ローザンヌ (イーピーエフエル) | 遠隔操作のための機械的遠隔操作装置 |
JP2013049121A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Tokyo Institute Of Technology | 遠隔操縦装置 |
WO2014033717A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Human Extensions Ltd. | Interface between user and laparoscopic tools |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106794048B (zh) | 2019-10-22 |
EP3243478A1 (en) | 2017-11-15 |
JPWO2016111134A1 (ja) | 2017-04-27 |
CN106794048A (zh) | 2017-05-31 |
US20170296280A1 (en) | 2017-10-19 |
WO2016111134A1 (ja) | 2016-07-14 |
US10098706B2 (en) | 2018-10-16 |
EP3243478A4 (en) | 2018-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6064095B2 (ja) | 操作入力装置および医療用マニピュレータシステム | |
EP3554412B1 (en) | Actuated grips for controller | |
US20230218354A1 (en) | Surgery supporting apparatus for controlling motion of robot arm | |
US8231610B2 (en) | Robotic surgical system for laparoscopic surgery | |
JP6165365B2 (ja) | 操作入力装置および医療用マニピュレータシステム | |
JP7085400B2 (ja) | 外科手術システム | |
US20170080581A1 (en) | Manipulator control method, manipulator, and manipulator system | |
JP7085401B2 (ja) | 外科手術システム | |
KR102562929B1 (ko) | 가요성 내시경용 제어 유닛 | |
US10660720B2 (en) | Surgical-manipulator operating device and surgical-manipulator system | |
US10420575B2 (en) | Treatment tool and treatment tool system | |
CN117813036A (zh) | 一种软内窥镜系统、软内窥镜辅助装置和操作方法 | |
KR101454322B1 (ko) | 수술 로봇 시스템용 마스터 로봇 | |
US11298199B2 (en) | Manipulator system and method for restricting a retreating motion of a manipulator according to a protrusion state of a manipulator joint | |
JP4503985B2 (ja) | 医療用制御装置 | |
CN107848106B (zh) | 操纵器系统 | |
JP7265916B2 (ja) | 外科手術システム及び外科手術システムの制御方法 | |
JP2006150105A (ja) | 医療用マニピュレータ | |
KR20150112286A (ko) | 내시경 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161219 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6064095 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |