JP6214837B1 - 医療用マニピュレータシステム - Google Patents
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Abstract
Description
このような医療用マニピュレータを体内に導入する際に、観察手段および処置具をオーバーチューブに挿通した状態で導入することがある。このようにすると、オーバーチューブ一つを挿通するだけで、観察手段および処置具の導入が完了するため、導入手技が簡便になるという利点がある。
前記干渉検知部は、前記関節に所定値以上の外力が作用しており、かつ前記進退駆動部が、前記処置具ユニットを前記挿入補助デバイスに対して後退させる方向に駆動されているときに、前記干渉が発生していると判定するように構成されてもよい。
図1は、本実施形態の医療用マニピュレータシステム(以下、単に「システム」と称する。)1を示す図である。システム1は、患者Pの体内を観察するための内視鏡10と、患者Pの体内で処置を行うための医療用マニピュレータ(以下、単に「マニピュレータ」と称する。)20と、内視鏡10およびマニピュレータ20が挿通されるオーバーチューブ(挿入補助デバイス)80とを備えている。
図示を省略しているが、オーバーチューブ80は、内視鏡10が挿通される第一ルーメンと、マニピュレータ20が挿通される第二ルーメンとを有している。オーバーチューブ80についても、公知の各種構成から、寸法等を考慮して適宜選択して用いることができる。先端側に湾曲部を有する構成のオーバーチューブを用いると、処置を行う対象部位への到達が容易である。
モニタ22は、内視鏡10と接続されており、内視鏡10の取得した画像を表示する。ストッパ23の詳細については後述する。
計算部36は、操作アーム31、アーム42、およびモータユニット45と論理的に結合している。動作指令部37は、モータユニット45およびストッパ23と論理的に結合しており、動作信号を送信することによりモータユニット45およびストッパ23を動作させることができるように構成されている。
次に、図1に示すように、スコピストScは、内視鏡10をオーバーチューブ80の第一ルーメンに挿入し、処置具ユニット40をアーム部43側から第二ルーメンに挿入する。
本実施形態のシステム1は、アーム部43とオーバーチューブ80とが干渉すると、アーム部43に過剰な負荷がかかることが抑制されるように構成されている。以下、詳細に説明する。
以上により、オーバーチューブ80との干渉による過剰な負荷がアーム部43に作用することが防止される。
システム1は、計算部36および動作指令部37を備えることにより、術者Opの操作によらずに確実に処置具ユニットの破損等を抑制することができる。
ステップS10において、計算部36が力センサ(例えば力センサ48a)から検出値を取得すると、計算部36は、ステップS20において、検出値が閾値を超えているか否かを判定する。
ステップS20における判定がNoの場合、処理はステップS21に進み、計算部36は干渉が発生していないと判定して処理を終了する。ステップS20における判定がYesの場合、処理はステップS30に進む。
さらに、計算部36が判定対象関節における負荷の大きさに加えて、負荷の方向を考慮して干渉が生じているか否かの判定を行うように構成されているため、干渉の発生の有無に関する誤判定を低減し、不要なストッパの作動を抑制することができる。
ステップS130において、計算部36は、エンコーダ33から取得した情報に基づき、閾値を超える負荷が発生する直前におけるベース部32の動作が、術者Opの手前への移動であるか否かを判定する。この判定は、ベース部32と連動する装着部38が、装着された処置具ユニット40をオーバーチューブ80に対して後退させる方向へ駆動されているか否かを判定するために行われる。ステップS130における判定がYesの場合、処理はステップS41に進み、判定がNoの場合、処理はステップS21に進む。その他の点は第二実施形態と同様である。
さらに、計算部36が判定対象関節における負荷の大きさに加えて、ベース部32の移動方向を考慮して干渉が生じているか否かの判定を行うように構成されているため、干渉の発生の有無に関する誤判定を低減し、不要なストッパの作動を抑制することができる。
この場合、計算部36が処置具ユニットとオーバーチューブとの干渉が生じたと判定した時点における、装着部38のコンソール21に対する相対位置を示す情報(進退位置情報)を、計算部36がエンコーダ33から取得し、メモリ39に記憶する。その後、エンコーダ33から取得された装着部38の進退位置情報がメモリ39に記憶された進退位置情報に対して所定の関係を満たしたときは、干渉の有無の判定結果に関わらず動作指令部37がストッパ23を作動させるようにシステムが構成されてもよい。
このようにすると、一度干渉が生じた後は、干渉が生じる前に処置具ユニット40の後退を規制することができ、よりアーム部に作用する負荷を低減することができる。
23 ストッパ
32 ベース部(進退操作部)
33 エンコーダ(進退位置検出部)
36 計算部(干渉検知部)
37 動作指令部
38 装着部(進退駆動部)
39 メモリ(記憶部)
40 処置具ユニット
41 処置具(エンドエフェクタ)
42 アーム
42a 関節
80 オーバーチューブ(挿入補助デバイス)
Claims (5)
- 関節を有するアームと、前記アームに取りつけられるエンドエフェクタとを含むアーム部を有する処置具ユニットと、
前記処置具ユニットが挿通される挿入補助デバイスと、
前記処置具ユニットが取り付けられる進退駆動部と、
前記進退駆動部を操作可能に構成された進退操作部と、
作動することにより、前記進退駆動部の動作を規制可能に構成されたストッパと、
前記挿入補助デバイスから突出された前記アーム部と、前記挿入補助デバイスとの干渉を検知可能に構成された干渉検知部と、
前記ストッパを作動可能に構成された動作指令部と、
を備え、
前記動作指令部は、前記干渉検知部が前記干渉を検知したときに前記ストッパを作動させて前記進退駆動部の動作を規制することにより、前記処置具ユニットの前記挿入補助デバイスに対する後退動作を制限する、
医療用マニピュレータシステム。 - 前記干渉検知部は、前記関節に所定値以上の外力が作用しており、かつ前記外力が前記干渉を小さくする方向に作用しているときに、前記干渉が発生していると判定するように構成されている、請求項1に記載の医療用マニピュレータシステム。
- 前記干渉検知部は、前記関節に所定値以上の外力が作用しており、かつ前記進退駆動部が、前記処置具ユニットを前記挿入補助デバイスに対して後退させる方向に駆動されているときに、前記干渉が発生していると判定するように構成されている、請求項1に記載の医療用マニピュレータシステム。
- 前記干渉検知部は、前記関節に所定値以上の外力が作用しているときに、前記干渉が発生していると判定するように構成されている、請求項1に記載の医療用マニピュレータシステム。
- 前記進退駆動部の位置を検出可能に構成された進退位置検出部と、
前記進退位置検出部の検出した進退位置情報を記憶可能に構成された記憶部と、
をさらに備え、
前記干渉検知部は、前記干渉を検知したときの前記進退位置情報を前記記憶部に記憶させ、
前記動作指令部は、その後に前記進退位置検出部で取得された進退位置情報が、前記記憶部に記憶された進退位置情報に対して所定の関係を満たすときに、前記ストッパを作動させる、請求項1に記載の医療用マニピュレータシステム。
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