JP6502848B2

JP6502848B2 - モジュール式手術用ロボットシステム

Info

Publication number: JP6502848B2
Application number: JP2015526504A
Authority: JP
Inventors: ファリター、シェーン; マム、エリック; チュー、フィリップ; クマール、ニシャント; ダンパート、ジェイソン; 豊蔦野
Original assignee: ボードオブリージェンツオブザユニバーシティオブネブラスカ
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: EP2882330A4; WO2013052137A3; JP2015524702A; EP2882330B1; CA2880220C; US20240050173A1; EP2882330A2; WO2013052137A2; CA2880220A1; EP3730031A1

Description

本明細書中に開示される実施形態は、ロボット及び／又はインビボ医療デバイス並びに関連する構成要素を含む種々の医療デバイス及び関連する構成要素に関する。特定の実施形態には、体腔内に配置され、且つ、体腔の孔又は開口部を通じて配置された支持構成要素を使用して位置決めされたロボットデバイスを含む種々のロボット医療デバイスが含まれる。更なる実施形態は、上記デバイスを操作する方法に関する。

種々の病態に対処するためには侵襲性の外科的処置が必須である。可能な場合、腹腔鏡検査法などの最低限の侵襲的処置が好まれる。
しかしながら、腹腔鏡検査のような公知の低侵襲技術は、範囲と複雑度に限界がある。これは部分的には、１）アクセスポートから挿入される剛体の器具の使用によって可動性に制限があるため、２）視覚的なフィードバックに限界があるためである。ダ・ヴィンチ（ｄａＶｉｎｃｉ）（登録商標）サージカルシステム（カリフォルニア州サニーベール（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ）所在のインテュイティブサージカル社（ＩｎｔｕｉｔｉｖｅＳｕｒｇｉｃａｌＩｎｃ．）から入手可能）などの公知のロボットシステムにもアクセスポートによる制限がある。更に、このような公知のロボットシステムは非常に大型で高価であり、多くの病院において利用不可能であり、知覚能力および可動能力に限界があるという不利点を備えている。

当技術分野においては、手術方法、システム及びデバイスの改良に対する需要がある。

本発明は上記した懸案を鑑みてなされたものである。

上記した目的を達成するために、本発明のモジュール式手術用ロボットシステムは、
ａ．患者の内部に完全に配置されるように寸法が設定されたモジュール式ロボットデバイスであって、
ｉ．第１肩部構成要素及び第２肩部構成要素を含む本体構成要素と、
ｉｉ．前記第１肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第１の可動セグメント式ロボット腕と、
ｉｉｉ．前記第２肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第２可動セグメント式ロボット腕と、
ｉｖ．前記第１ロボット腕に対して作動的に接続された第１動作構成要素と、
ｖ．前記第２ロボット腕に対して作動的に接続された第２動作構成要素と、
を含む、モジュール式ロボットデバイスと、
ｂ．患者の体を横断するポートと、
ｃ．前記ポートを患者の内部から外部まで横切り、前記第１本体構成要素及び前記第２本体構成要素に連結するための支持ロッドと、
ｄ．患者の外部から前記ポート及び前記支持ロッドを介して前記モジュール式ロボットデバイスを制御するためのオペレーションシステムであって、前記モジュール式ロボットデバイスと電気通信している、オペレーションシステムと、を含む。

また、本発明の別の態様によると、モジュール式手術用ロボットシステムは、
ａ．患者の内部に完全に配置されるように寸法が設定されたモジュール式ロボットデバイスであって、
ｉ．第１肩部構成要素と、
ｉｉ．第２肩部構成要素と、
ｉｉｉ．前記第１肩部構成要素を前記第２肩部構成要素に連結することによって形成される本体構成要素と、支持ロッドであって、前記第１肩部構成要素に回転可能に結合されており、前記支持ロッドを形成するために、前記第２肩部構成要素に回転可能に結合されている第２支持ロッド構成要素に接合することができる第１支持ロッド構成要素を更に含む支持ロッドと、
ｉｖ．前記支持ロッドを被覆することが可能なオーバチューブと、
ｖ．前記第１肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第１の可動セグメント式ロボット腕と、
ｖｉ．前記第２肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第２可動セグメント式ロボット腕と、
ｖｉｉ．前記第１ロボット腕に対して作動的に接続された第１動作構成要素と、
ｖｉｉｉ．前記第２ロボット腕に対して作動的に接続された第２動作構成要素と、を含む、モジュール式ロボットデバイスと、
ｂ．患者の体を横断するポートと、
ｃ．
ｄ．患者の外部から前記ポート及び前記支持ロッドを介して前記モジュール式ロボットデバイスを制御するためのオペレーションシステムであって、前記モジュール式ロボットデバイスと電気通信している、オペレーションシステムと、を含む。

本発明の更なる態様によると、低侵襲手術を実施する方法は、
ａ．患者内部に完全に配置されるように寸法が設定されたモジュール式ロボットデバイスを提供するステップであって、
前記モジュール式ロボットデバイスが、
ｉ．第１肩部構成要素及び第２肩部構成要素を含む本体構成要素と、
ｉｉ．前記第１肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第１の可動セグメント式ロボット腕と、
ｉｉｉ．前記第２肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第２可動セグメント式ロボット腕と、
ｉｖ．前記第１ロボット腕に対して作動的に接続された第１動作構成要素と、
ｖ．前記第２ロボット腕に対して作動的に接続された第２動作構成要素と、を含む、ステップと、
ｂ．患者の体腔壁を横断して配置され、且つ、前記支持梁及び前記支持ロッドが横断する流体的に密閉されたポートを提供するステップと、
ｃ．前記ポートを患者の内部から外部まで横切り、前記第１本体構成要素及び前記第２本体構成要素に連結するための支持ロッドを提供するステップであって、前記支持ロッドが少なくとも１つのロッド構成要素を含む、ステップと、
ｄ．前記支持ロッドを使用し、前記ポートを介して前記モジュール式手術用ロボットシステムの構成要素を患者の体内に挿入するステップと、
ｅ．使用のため患者の体内において前記モジュール式手術用ロボットシステムを組み立てるステップと、を含む。

一実施形態による、体内に配置されたロボットデバイスを含むロボット手術システムを示す図である。図１Ａのデバイスの斜視図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの斜視図である。一実施形態による、回転軸を示すロボット医療デバイスの斜視図である。一実施形態によるロボットデバイス及び関連機器の斜視図である。一実施形態によるロボットデバイス及び関連機器の斜視図である。一実施形態によるロボットデバイス及び関連機器の斜視図である。一実施形態による、患者の腔内に挿入される態勢が整っているロボットデバイスの斜視図である。一実施形態による、患者の腔内に挿入される態勢が整っているロボットデバイスの斜視図である。一実施形態による、挿入及び組立時のロボットデバイスの側面図である。一実施形態による、組立のためオーバチューブを備えたロボットデバイスの別の斜視図である。一実施形態による、組立時のロボットデバイスの別の斜視図である。一実施形態による、ロボットデバイス及び関連機器の別の斜視図である。一実施形態による、ロボットデバイス及び関連機器の図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの斜視図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの切開斜視図である。一実施形態によるロボット医療デバイスのプリント回路基板の斜視図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの切開斜視図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの側部断面図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの前腕の正面図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの前腕の後部斜視図である。一実施形態によるロボット医療デバイスの前腕の切開斜視図である。一実施形態によるロボットの前腕の切開図を示す。一実施形態によるロボットの上腕の断面側面図を示す。一実施形態によるロボットの上腕の端面図を示す。一実施形態によるロボットの上腕の斜視図を示す。一実施形態によるロボットの上腕の切開斜視図を示す。一実施形態によるロボットの肩部の断面側面図を示す。一実施形態によるロボットの肩部の端面図を示す。一実施形態によるロボットの肩部の斜視図を示す。一実施形態によるロボットの肩部の斜視切開図を示す。一実施形態によるロボットデバイスのケーブル布線の上部切開図を示す。一実施形態によるロボットデバイスの回路基板の切開斜視図を示す。一実施形態によるロボットデバイス／腕の電子回路のブロック図を示す。一実施形態によるロボットデバイス／腕の電子回路のブロック図を示す。一実施形態によるロボット腕を示す。一実施形態によるロボット腕スリーブの型を示す。一実施形態によるロボット腕及びスリーブ作製プロセスの概要を示す。一実施形態によるロボット腕及びスリーブ作製プロセスの概要を示す。一実施形態による保護スリーブの巻かれた縁端及びロボット腕上に配置されたスリーブを示す。一実施形態による保護スリーブの巻かれた縁端及びロボット腕上に配置されたスリーブを示す。

本明細書中に開示される種々のシステム及びデバイスは、医療処置及び医療システムにおいて使用するためのデバイスに関連するものである。特に、種々の実施形態は、ロボットデバイス並びに関連する方法及びシステムを含む種々の医療デバイスに関するものである。

本明細書中に開示されるロボットデバイス並びに関連する方法及びシステムの種々の実施形態は、任意の他の公知の医療デバイス、システム及び方法に組み込むことも、それらとともに使用することもできる。

例えば、本明細書中に開示される種々の実施形態は、同時係属の米国特許出願第１２／１９２，７７９号明細書（２００８年８月１５日発行、「モジュール式及び連係医療デバイス並びに関連システム及び方法（ＭｏｄｕｌａｒａｎｄＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＭｅｄｉｃａｌＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＲｅｌａｔｅｄＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓ）」と題される）、米国特許第７，４９２，１１６号明細書（２００７年１０月３１日発行、「手術用途のロボット（ＲｏｂｏｔｆｏｒＳｕｒｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」と題される）、米国特許第７，７７２，７９６号明細書（２００７年４月３日発行、「手術用途のロボット（ＲｏｂｏｔｆｏｒＳｕｒｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」と題される）、米国特許出願第１１／９４７，０９７号明細書（２００７年１１月２７日発行、「薬剤送達構成要素を備えたロボットデバイス及び関連方法（ＲｏｂｏｔｉｃＤｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈＡｇｅｎｔＤｅｌｉｖｅｒｙＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭｅｔｈｏｄｓ）」と題される）、米国特許出願第１１／９３２，５１６号明細書（２００７年１０月３１日発行、「手術用途のロボット（ＲｏｂｏｔｆｏｒＳｕｒｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」と題される）、米国特許出願第１１／７６６，６８３号明細書（２００７年６月２１日発行、「磁気的に結合可能なロボットデバイス及び関連方法（ＭａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙＣｏｕｐｌｅａｂｌｅＲｏｂｏｔｉｃＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭｅｔｈｏｄｓ）」と題される）、米国特許出願第１１／７６６，７２０号明細書（２００７年６月２１日発行、「磁気的に結合可能な手術用ロボットデバイス及び関連方法（ＭａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙＣｏｕｐｌｅａｂｌｅＳｕｒｇｉｃａｌＲｏｂｏｔｉｃＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭｅｔｈｏｄｓ）」と題される）、米国特許出願第１１／９６６，７４１号明細書（２００７年１２月２８日発行、「手術可視化及びデバイス操作のための方法、システム及びデバイス（Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＳｕｒｇｉｃａｌＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｉｃｅＭａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ）」と題される）、米国特許出願第１２／１７１，４１３号明細書（２００８年７月１１日発行、「ロボットデバイスの作動方法及びシステム（ＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓｏｆＡｃｔｕａｔｉｏｎｉｎＲｏｂｏｔｉｃＤｅｖｉｃｅｓ）」と題される）、米国特許出願第６０／９５６，０３２号明細書（２００７年８月１５日発行）、米国特許出願第６０／９８３，４４５号明細書（２００７年１０月２９日発行）、米国特許出願第６０／９９０，０６２号明細書（２００７年１１月２６日発行）、米国特許出願第６０／９９０，０７６号明細書（２００７年１１月２６日発行）、米国特許出願第６０／９９０，０８６号明細書（２００７年１１月２６日発行）、米国特許出願第６０／９９０，１０６号明細書（２００７年１１月２６日発行）、米国特許出願第６０／９９０，４７０号明細書（２００７年１１月２７日発行）、米国特許出願第６１／０２５，３４６号明細書（２００８年２月１日発行）、米国特許出願第６１／０３０，５８８号明細書（２００８年２月２２日発行）、米国特許出願第６１／０３０，６１７号明細書（２００８年２月２２日発行）、米国特許第８，１７９，０７３号明細書（２０１１年５月１５日発行、「薬剤送達構成要素を備えたロボットデバイス及び関連方法（ＲｏｂｏｔｉｃＤｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈＡｇｅｎｔＤｅｌｉｖｅｒｙＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭｅｔｈｏｄｓ）」と題される）、米国特許出願第１２／３２４，３６４号明細書（２００８年１１月２６日発行、米国特許出願公開第２００９／０１７１３７３号明細書、「ロボットデバイスの多機能動作構成要素（ＭｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌＯｐｅｒａｔｉｏｎａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔｆｏｒＲｏｂｏｔｉｃＤｅｖｉｃｅｓ）」と題される）、及び米国特許出願第１３／４９３，７２５号明細書（２０１２年６月１１日発行、「手術用エンドエフェクタに関するシステム及びデバイス（Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄＤｅｖｉｃｅｓＲｅｌａｔｉｎｇｔｏＳｕｒｇｉｃａｌＥｎｄＥｆｆｅｃｔｏｒｓ）」と題される）に開示される医療デバイス及びシステムのいずれかに組み込んでも、ともに使用してもよい。これらの特許文献はすべて、引用によって本明細書に援用される。

上記の出願において開示した特定のデバイス及びシステムの実装例は、本明細書中に開示されるものに類似する支持構成要素と組み合わせて患者の体腔内に配置される。「インビボデバイス」は本明細書で使用する場合、患者の体腔内に配置中に使用者によって少なくとも部分的に配置、操作又は制御されうる任意のデバイスを意味する。このデバイスには、ロッドなどの支持構成要素又は体腔の開口部又は孔を通じて配置されるような他の構成要素に結合された任意のデバイスを含み、実質的に患者の体腔の壁に対して又はそれに隣接して配置される任意のデバイスも含み、内部で作動させられる任意のデバイス（外部原動力源を有しない）を更に含み、外科的処置時、腹腔鏡的に又は内視鏡的に使用されてもよい任意のデバイスを付加的に含む。本明細書で使用する場合、用語「ロボット」及び「ロボットデバイス」は、自動的又はコマンドに応答してのいずれかにおいてタスクを実行することができる任意のデバイスを意味する。

特定の実施形態では、腔の十分な通気を維持しつつ腔内への本発明の挿入を提供する。更なる実施形態では、挿入プロセス中における外科医又は外科手術使用者（ｓｕｒｇｉｃａｌｕｓｅｒ）の、本発明との物理的接触を最小にする。他の実装例では、患者及び本発明のため挿入プロセスの安全性を高める。例えば、いくつかの実施形態では、システム／デバイスと患者との間に有害な接触が発生しないようにするため患者の腔内に挿入される際の本発明の可視化を提供する。加えて、特定の実施形態では、切開の大きさ／長さを最小にすることを可能にする。更なる実装例では、接近／挿入手順及び／又は手順に必要なステップの複雑度を低減する。他の実施形態は、取り扱い及び使用の容易さを高めるため、最小厚み（ｍｉｎｉｍａｌｐｒｏｆｉｌｅ）、最小サイズを有するか、全般的に機能及び外観が最小であるデバイスに関する。

本明細書中に開示される特定の実装例は、種々の構成において組み立てることができる「組み合わせ式」又は「モジュール式」医療デバイスに関する。本出願の目的においては、「組み合わせ式デバイス」及び「モジュール式デバイス」は双方とも、種々の異なる構成において配置されるモジュール式又は交換可能な構成要素を有する任意の医療デバイスを意味する。本明細書中に開示されるモジュール式構成要素及び組み合わせ式デバイスは、また、セグメント化された三角形又は四角形の組み合わせ式デバイスを含む。これらデバイスは、連結されて三角形又は四角形構成を形成するモジュール式構成要素（本明細書中では「セグメント」とも呼ぶ）で構成されており、使用時にてこ作用及び／又は安定性を提供することができる一方で、また、より大型の構成要素又はより多くの動作構成要素のために使用されうるかなりのペイロードスペースをデバイス内に提供する。上に開示及び記載した種々の組み合わせ式デバイスと同様に、一実施形態によれば、これら三角形又は四角形のデバイスは上に記載及び開示したデバイスと同じように患者の体腔内に配置することができる。

図１Ａ及び図１Ｂは、患者の膨張した腹膜腔２内に配置されたロボット手術用デバイス１０を含む例示的なシステム１を示す。図１Ａ及び図１Ｂのシステム１を含む、本明細書中に開示される種々のデバイス及びシステム実施形態は、組織生検、組織解剖又は組織牽引を含むが、これらに限定されない種々の外科的処置及び作業に使用することができる。例えば、一実施形態において、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、デバイス１０は腹膜腔２内の組織を解剖するために使用される。このシステム実施形態においては、使用者（例えば外科医など）３がユーザインターフェース４を操作してデバイス１０を制御する。インターフェース４は、インターフェース４とデバイス１０との間を行き来する電力及び／又は電気通信を提供するケーブル５又は他のタイプの物理的連結によってデバイス１０に作動可能に接続されている。別法として、インターフェース４は、デバイス１０に無線で作動可能に接続することができる。本明細書中に開示されるデバイス実施形態は、また、本明細書中の上及び別の箇所で参照により組み込まれた種々の特許出願に開示されるシステムのいずれかを含む任意の他の公知のシステムにおいて使用される。

図２Ａは、一実装例によるロボット医療デバイス１０を示す。一実施形態によれば、デバイスはインビボデバイスである。図示されるようなこのデバイス１０の実施形態は、２つの構成要素１４Ａ、１４Ｂを有する本体１２を含む。この実施形態における２つの構成要素１４Ａ、１４Ｂは、互いに約１２０度の角度にある円筒状構成要素１４Ａ、１４Ｂである。円筒状構成要素１４Ａ、１４Ｂはまた、本明細書中においては、右肩部１４Ａ及び左肩部１４Ｂを含む肩部と称される。図２Ａに示される実施形態においては、２つの構成要素１４Ａ、１４Ｂは互いに直接結合されている。別法として、２つの構成要素は互いに連結されないか、又は別のオプションにおいては、手術に使用されるアクセスポートに個々に結合される。更なる代案においては、本体１２（及び本明細書中に開示される任意のデバイス実施形態の任意の本体）は単一構成要素とすることができ、更に、本明細書中の上及び別の箇所で参照により組み込まれた種々の特許出願に開示されているデバイス本体実施形態のいずれとすることもできる。

デバイスの一例においては、本体１２は２つの腕１６、１８に連結されている。示される実施形態においては、右肩部１４Ａは右腕１６に結合されており、左肩部１４Ｂは左腕１８に結合されている。加えて、図８に最も良く示されるように、本体１２はまた、支持構成要素２０に結合されている。図６Ａ及び図６Ｂに示し、且つ、以下に更に詳細に記載される一実施形態においては、構成される支持ロッド２０は、２つの結合可能な支持ロッド構成要素２０Ａ、２０Ｂで構成された支持ロッド２０であり、２つの結合可能な支持ロッド構成要素２０Ａ、２０Ｂのそれぞれは、本体構成要素１４Ａ、１４Ｂの１つに個々に取り付けられている。更に具体的には、支持構成要素２０は、第１肩部１４Ａに結合された第１支持ロッド構成要素２０Ａと、第２肩部構成要素１４Ｂに結合された第２支持ロッド構成要素２０Ｂと、を有する。別法として、支持構成要素２０は、本体１２に結合された単一の一体型構成要素とすることができる。特定の実装例においては、支持構成要素２０はロッド、チューブ又は他の適用可能な形状とすることができる。

図２Ａに戻ると、腕１６、１８のそれぞれは、本体構成要素１４Ａ、１４Ｂに結合された第１関節１６Ａ、１８Ａ（そのそれぞれは「肩関節」とも称される）を有する。各第１関節１６Ａ、１８Ａは第１リンク１６Ｂ、１８Ｂ（「第１セグメント」、「上セグメント」又は「上腕」とも称される）に結合されており、第１リンク１６Ｂ、１８Ｂのそれぞれは第２関節１６Ｄ、１８Ｄ（そのそれぞれは「肘関節」とも称される）を介して第２リンク１６Ｃ、１８Ｃ（「第２セグメント」、「下セグメント」又は「前腕」とも称される）に回転自在に結合されている。加えて、各腕１６、１８は、また、前腕１６Ｃ、１８Ｃに結合された動作構成要素（「エンドエフェクタ」とも称される）１６Ｅ、１８Ｅを有する。動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅ（及び本明細書中に開示される実施形態のいずれかの動作構成要素のいずれか）は、本明細書中の上及び別の箇所で参照により組み込まれた種々の特許出願に開示されている動作構成要素のいずれかを含む任意の公知の動作構成要素とすることができる。例として、構成要素１６Ｅ、１８Ｅは、焼灼デバイス、縫合デバイス、把持デバイス、撮像デバイス、動作用腕デバイス、センサデバイス、照明デバイス又は外科的処置で使用するための任意の他の公知の種類のデバイスもしくは構成要素とすることができる。

上述のように及び図２Ｂに示すように、第１リンク１６Ｂ、１８Ｂは肩関節１６Ａ、１８Ａを介して本体１２に結合されている。一実施形態においては、各肩関節１６Ａ、１６Ｂは２つの回転軸を有する関節である。例えば、以下に更に詳細に記載するように、左肩関節１８Ａは、（本体１２の長手方向の軸線に略一致する）軸線ＡＡ周りの矢印Ａによって示され、且つ、軸線ＡＡに対して略直交する軸線ＢＢの周りの矢印Ｂによっても示される上腕１８Ｂの回転を生じるように構成することができる。右肩関節１６Ａ及び右上腕１６Ｂは左肩関節１８Ａ及び左上腕１８Ｂと実質的に同じであるため、上記は、略類似の（又は同一の）構成要素にも当てはまる。別法として、上腕１６Ｂ、１８Ｂを本体１２に結合するのに任意の公知の関節を使用することができる。

引き続き図２Ｂを参照すると、一実装例によれば、前腕１６Ｃ、１８Ｃのそれぞれが回転することができるように、上腕１６Ｂ、１８Ｂは、肘関節１６Ｄ、１６Ｄにおいて前腕１６Ｃ、１８Ｃにそれぞれ結合されている。例えば、前腕１６Ｃ、１８Ｃは軸線ＣＣの周りの矢印Ｃによって示されるように回転することができる。更に、エンドエフェクタ１６Ｅ、１８Ｅは、軸線ＤＤの周りの矢印Ｄによって示されるように前腕１６Ｃ、１８Ｃに対してそれぞれ回転することができる。加えて、動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅのそれぞれは、開構成及び閉構成などの少なくとも２つの構成の間において動くように作動することができる。別法として、動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅが任意の公知の手法で動作又は作動することができるように、動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅは前腕１６Ｃ、１８Ｃにそれぞれ結合させることができる。

一実施形態によれば、鉗子又は鋏などの動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅはまた、動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅを他の／異なる種類の処置を実施するように構成された他の動作構成要素と交換できるように前腕１６Ｃ、１８Ｃから取り外し可能である。図２Ａに戻ると、１つの動作構成要素１６Ｅはバブコック鉗子として一般に公知である鉗子１６Ｅであり、もう一方の１８Ｅは血管シーリング鉗子１８Ｅである。別法として、構成要素１６Ｅ、１８Ｅのいずれか又は双方を焼灼デバイス、縫合デバイス、把持デバイス、又は外科的処置で使用するための任意の他の公知の種類のデバイスもしくは構成要素とすることも、そのような構成要素と容易に交換することもできる。

この実施形態におけるデバイス１０は、腕１６、１８及び動作構成要素１６Ｅ、１８Ｅを動かすのに必要な原動力を提供するモータ（「アクチュエータ」とも称され、任意の公知の原動力源を含むように意図される）を含む。換言すると、モータは、患者の体の外部に配置されるよりもむしろデバイス１０自体（本体、上腕、前腕又はこれらの全てのいずれか）の内部に収容される。種々のデバイス実施形態に組み込まれる種々のモータについては以下に更に詳細に記載する。

使用時、図３に示される例と同様に、デバイス１０は患者の体腔３０内に配置される。例えば、図３では、体腔３０は腹膜腔３０である。
一実装例によれば、デバイス１０は、単孔式腹腔鏡下手術用に設計されたポート３２を使用し、通気された腹腔３０内部に密閉することができる。別法として、デバイス１０は自然孔から挿入されうるか、そうでなければ他の確立された手術方法とともに使用することができる。デバイス１０は、腹腔内部において上記の支持ロッド２０を使用して支持される。腹腔鏡下ポート３２はまた、通気チューブ３４、腹腔鏡３６又はデバイスアセンブリに結合されてもされていなくてもよい他の可視化デバイスの挿入のために使用される。一例として、図３に５ｍｍ腹腔鏡３６が示される。

別法として、図４に示すように、腔と外部環境との間にシールを形成するため、ポートデバイス３２とともにカニューレ又はトロカール４０を使用することができる。別法として、図９に関して以下に記載するように、腔と外部環境との間にシールを形成するため、そのような目的のために設計された任意の他の公知の手術用器具をポートデバイス３２とともに使用することができる。

図５に示すような１つの代替的実施形態によれば、吸引／潅注チューブ５０をデバイス１０と結合させることができ、外科的吸引及び／又は潅注のために使用することができる。この実施形態においては、チューブ５０は右腕１６の前腕１６Ｃに結合されている。より具体的には、前腕１６Ｃは、前腕１６Ｃの外部表面に画定される、チューブ５０を受容し、且つ、着脱可能に保持するように構成されたチャネル５２を有する。使用時、チューブ５０は、デバイス１０から延びて孔を通過し、外科的吸引及び／又は潅注に使用するための外部デバイス又はシステムに達することができる。別法として、チューブ５０は、左腕１８又はデバイス１０の何らかの他の部分に結合させることができる。更なる代案においては、チューブ５０は、腕１６又はデバイス１０の他の構成要素の内部に配置することができる。

使用時、デバイス１０はまず上記のような２つのより小さな構成要素に分解することができ、その後、２つの構成要素のそれぞれを孔から体腔内に連続的に挿入する。一実装例によれば、腔内の空間量に伴う制約のため、構成要素のそれぞれは、そのような構成要素の腔内への挿入を可能とする一連の種々の構成をとることができる。つまり、各構成要素は構成要素を孔から腔内に挿入することを可能にする一連の構成を「段階的にとる」ことができる。

例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示される一実装例によれば、デバイス１０は、デバイス１０を別個のより小さな構成要素に物理的に分解し、これら構成要素を１つの孔から挿入することによって、その孔から挿入することができる。一例においては、デバイスは、２つの「半片」すなわちより小さな構成要素に分解することができ、図６Ａ及び図６Ｂに示す１つの半片１０Ａは右腕１６に結合された右肩部１４Ａを含む。同様に、図６Ａ及び図６Ｂには示さないが、もう一方の半片は左腕１８に結合された左肩部１４Ｂを含む。本明細書中における右腕の記載並びに図６Ａ及び図６Ｂの表示が左腕１８にも等しく当てはまるように、左腕１８は右腕１６に実質的に類似するか同じである。この実装例においては、右肩部１４Ａは右支持ロッド構成要素２０Ａに結合されている（及び左肩部１４Ｂは同様に左支持ロッド構成要素２０Ｂに結合されている）。別法として、このデバイス１０又は本明細書中において企図される任意のデバイスは任意の２つ以上の分解可能な構成要素に分解することができる。

図６Ａ及び図６Ｂは、右支持構成要素２０Ａを肩部１４Ａにいかに回転可能に結合させることができ、それによって肩部１４Ａの、右支持構成要素２０Ａに対する少なくとも２つの構成間における運動が生じ、患者の腔へのデバイス全体の挿入をより容易にするかを示す。より具体的には、図６Ａにおいて、右デバイス半片１０Ａは、右デバイス半片１０Ａを左デバイス半片１０Ｂ（不図示）に結合し、それによって患者の腔内において処置を実行するために使用することができるように、右支持構成要素２０Ａに対しその動作構成において示される。図６Ａの矢印２１は、右支持構成要素２０Ａが右肩部１４Ａに対してどのように回転することができるかを示す。その一方で、図６Ｂは、右肩部１４Ａが右支持構成要素２０Ａに対して回転され、それによって、デバイス半片１０Ａを孔から患者の腔内に挿入することをより容易にするその挿入構成にある右デバイス半片１０Ａを示す。使用時、挿入を容易にするために、デバイス半片１０Ａは２つの構成を「段階的にとる」。まず、デバイス半片１０Ａを図６Ｂの挿入構成にし、孔を通じて挿入する。次に、右腕１６が患者の腔内に配置されると、デバイス半片１０Ａをもう一方の半片１０Ｂに結合させることができるようになり、その後、処置の実施のため使用できるように、右肩部１４Ａを右支持構成要素２０Ａに対して回転し、デバイス半片１０Ａを図６Ａの動作構成に移行することができる。

デバイス半片１０Ａが患者の腔内に適切に配置されると、第１肩部１４Ａに結合された支持ロッド構成要素２０Ａの末端側部分が体腔３０内に配置される一方で、デバイスの安定性又は固定配置を提供するため基端側部分が患者の体の外部に配置され、且つ、外部構成要素（不図示）に取り付けることができるように、右肩部１４Ａに結合された第１支持ロッド構成要素２０Ａを孔又は体腔壁内の任意の他の種類の開口部（図７に破線として示される）を通じて配置する。

上記のように、この例においては、２つの結合可能な支持ロッド構成要素（図６Ａ、６Ｂ及び７に示す参照符号２０Ａなど）を互いに隣接して配置することも互いに結合させることもでき、円筒形状又は完全なロッド２０を形成する。図８の例においては、その後、オーバチューブ６０をロッド２０上に配置することができる。図９に最も良く示されるように、このオーバチューブ６０はねじ切りされたつまみねじ６１により所定の位置に保持することができ、ロッド２０及びオーバチューブ６０アセンブリ全体を、その後、腹腔鏡下ポート３２内に挿入することができる。図１０に最も良く示されるように、組み立てられると、上記のような吸引／潅注チューブ３４のためのカニューレ、上記のような腹腔鏡３６及び／又は他の手術用器具などの他のツールを、その後、ポート内に挿入することができ、且つ、ポート開口部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ（図９に最も良く示される）からポート３２内に配置することができる。これらの図は、このアセンブリを吸引及び潅注用のカニューレ又は他の構成要素３３を受け入れるよういかに構成することができるかの一例を示す。

別法として、デバイス本体１０は、互いに結合されて完全な支持ロッド２０を形成する両支持ロッド構成要素２０Ａ、２０Ｂに結合された単一構成要素とすることができる。
組み立てられると、外部デバイス（不図示）は支持構成要素アセンブリを安定させるために使用することができる。この実装例によれば、デバイス１０は、支持構成要素２０に着脱可能に取り付けられたクランプを有する外部構成要素を使用して、患者の体腔内において所望の配置又は位置に維持される。別法として、外部構成要素は、支持構成要素に着脱可能に結合させることも取り付けることもできる任意の公知の取付構成要素を有することができる。

一例として、外部構成要素は、アイアンインターン（ｉｒｏｎｉｎｔｅｒｎ）（商標）（オートメ−テッドメディカルプロダクツコープ（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＭｅｄｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｓＣｏｒｐ．）から市販されている）とすることができる。アイアンインターンは、関節によって連結され、アイアンインターンを種々の向きに配置することを可能にするためノブを使用して緩める及びロックすることができるいくつかのセクションを含む。アイアンインターンは任意の標準的手術台又はデバイスの支持を提供するための任意の他の適切な表面のレールに取り付けることができる。

使用時、一実施形態によれば、例えば図３に示されるように、デバイス１０は患者の体腔内に配置され、支持構成要素アセンブリ２０は体腔壁の穴又は開口部内に配置されたポート３２を通じて配置される。一実施形態においては、ポート３２はゲルポート（ｇｅｌｐｏｒｔ）（登録商標）であり、これにより、患者の体腔３０を膨張させることを可能にする流体シールをなお維持しつつ支持構成要素２０を配置することができる。別法として、流体シールを維持しつつ支持構成要素２０の接近を提供する任意の公知のポート３２を使用することができる。また、電気ケーブル又はそれ以外の任意のケーブルをこのポート３２を通じてデバイス１０に結合させることができる。一実施形態においては、電気ケーブルは支持ロッド２０又は他の支持構成要素を通過する。

図１１は、一実施形態において、ロボットアセンブリの作業スペースの可視化を提供するため、デバイス１０とともに腹腔鏡３６をどのように使用することができるかの一例を示す。より具体的には、図１１は、「ゼロ度」の腹腔鏡３６が、使用者が手術環境を見ることを可能にする広い視野（円錘７０として示される）をいかに提供できるかを示す。他の可視化手段もまた可能であり、これらは、ロボットデバイス１０から独立しているかロボットデバイス１０に取り付けられるかのいずれかとすることができる。可視化手段はまた、単独で又はロボットデバイス１０とともに使用するため体腔の他の孔から入れることができる。

図１２Ａ〜１７は、そのような医療デバイスをどのように機械的且つ電気的に構成することができるかの例示的実施形態を示す。
図１２Ａ〜１２Ｄは、血管シーリング動作構成要素又はエンドエフェクタ８２を有する前腕８０の一設計を示す。血管シーリングデバイス８２は切断構成要素及び様々な種類の焼灼法を含んでも含まなくてもよい。この例においては、図１２Ｂ及び図１２Ｄに最も良く示されるように、第１アクチュエータ８４は平歯車８４Ａによってエンドエフェクタ８２に結合されており、第２アクチュエータ８６は平歯車８６Ａによってエンドエフェクタ８２に結合されており、第３アクチュエータ８８は平歯車８８Ａによってエンドエフェクタに結合されている。これら第１、第２及び第３アクチュエータ８４、８６、８８は、前腕８０の軸線（図２に記載される軸線ＤＤ）に沿うエンドエフェクタ８２の回転とエンドエフェクタ８２の開閉運動を提供し、エンドエフェクタ８２内における切断デバイス（不図示）の並進を生じさせることができる。

図１２Ａ〜１７は、また、アクチュエータを駆動及び制御するために使用される種々のプリント回路基板１１４Ａ〜１１４Ｊを示す。各アクチュエータは、制御のため構成要素の位置を測定するために１つ又は複数のセンサを有する。これらには光学エンコーダ、機械的エンコーダ又はポテンショメータが挙げられるが、これらに限定されない。各センサは相対位置又は絶対位置のいずれかを測定することができる。

図１３Ａ〜１３Ｄは、ロボット医療デバイスの前腕９０の別実施形態を示す。この実施形態は、この特定の例においては、一般にバブコック鉗子と呼ばれる鉗子９２である交換可能な動作構成要素９２を示す。これら交換可能な動作構成要素はペンタックスカンパニー（ＰｅｎｔａｘＣｏｍｐａｎｙ）によって作製されているマイクロライン（Ｍｉｃｒｏｌｉｎｅ）と呼ばれる交換可能なツールに類似する。この実施形態においては、図１３Ｂ及び図１３Ｃに最も良く示されるように、交換可能なツールは、動作構成要素を所定の位置に保持するための公知のテーパ状のコレットデバイス（ｔａｐｅｒｅｄｃｏｌｌｅｃｔｄｅｖｉｃｅ）９４（工作機械において一般に使用される）を使用して所定の位置に保持される。ここで、動作構成要素はテーパ状のコレット（ｔａｐｅｒｅｄｃｏｌｌｅｃｔ）９４に挿入され、テーパ状のコレット９４は、次に、ねじ状のナット及びテーパ状のスロット９６を使用して所定の位置に締め付けられる。この例においては、図１３Ｄに最も良く示されるように、動作用構成要素の開閉、及び対応する平歯車９７Ａ、９８Ａによる、前腕９０に対する動作用構成要素の回転（上記の軸線ＤＤを中心とした）を駆動する２つのアクチュエータ９７、９８がある。この設計においては、一例として、動作構成要素はモノポーラ焼灼又はバイポーラ焼灼のいずれかのために通電される。

図１４は、焼灼のための電気を供給するために、動作構成要素（不図示）の１つ又は複数の部分に電気接続を提供すべくヒューズクリップ１００又は類似の摺接デバイスをどのように使用できるかを示す。例えば、図に示すように、ヒューズクリップ１００は、スピンしても回転してもよいシャフト１０２に結合されており、ヒューズクリップ１００は、絡まって束になる可能性のあるワイヤを使用せずに、焼灼のための動作構成要素（不図示）に供給するためにシャフト１０２への電気接続性を維持するように機能する。図１４は、また、上記のようにアクチュエータを駆動及び制御するための電子回路を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）１１４を示す。より具体的には、この特定の図においては、ＰＣＢ１１４はそれがシャフト１０２及び最終的に動作構成要素（不図示）の通電を制御することができるようにアクチュエータ（不図示）に結合されている。

図１５Ａ〜１５Ｄは、１つの可能な上腕セグメント１６Ｂの実施形態を示す。このセグメント１６Ｂは、例えば、図２Ｂに軸線ＣＣ及び軸線ＢＢとしてそれぞれ記載した、上腕１６Ｂに対する前腕セグメントの回転及び本体１４に対する上腕１６Ｂの回転を提供する２つのアクチュエータ１０４、１０６を有する。この設計においては、モータ１０４、１０６の回転軸線を９０度変化し、２つの回転軸線（ＣＣ及びＢＢ）をセグメント１６Ｂの軸線に対して垂直にするため、２つのアクチュエータ１０４、１０６が駆動ギヤ１０４Ｂ、１０６Ｂを介してベベルギヤ１０４Ａ、１０６Ａに作動可能に接続されている。同様に示されるのは、上述のようにセグメント１６Ｂを制御するのに使用されるセンサ及び電子回路である。

図１６Ａ〜１６Ｄは、１つの可能なデバイス本体セグメント１４Ａの実施形態を示す。ここで、アクチュエータ１１０の回転軸線が出力シャフト１１２の回転軸線から約３０度となるように、アクチュエータ１１０がベベルギヤ１１３Ａ、１１３Ｂにより出力シャフト１１２に結合されている。同様に示されるのは、本体セグメント１４Ａ内のアクチュエータ１１０を上記のものに類似する手法で制御するために使用されるセンサ及び電子回路である。

図１７Ａ及び図１７Ｂは、電気駆動及び制御を提供するためにデバイス１０内部に収容され且つ配線されたプリント回路基板１１４Ａ〜Ｊ及び接続用電気ケーブル１１６Ａ〜Ｊを有するデバイス１０の１つの可能な実装例を示す。より具体的には、図１７Ａはケーブル１１６Ａ〜１１６Ｊを示し、図１７ＢはＰＣＢ１１４Ａ〜１１４Ｊを示す。この例においては、ケーブルに過度の曲げ又は張力（不図示）をかけずにリンク間における相対運動を可能にするために、各関節に「サービスループ」が提供される。別法として、回路基板及びケーブルはロボットの外部に配置することができる。

図１８は、一実施形態によるロボットデバイスの電気サブシステムの１つの可能な設計の全体的な結線図を示す。この図は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示されるロボット１０の右腕などの血管シーリング腕の電子回路の一例を示す。図１８に概略的に示されるこの例においては、接続ケーブル１２２は支持ロッド１２０を通じて入れられる。このケーブル１２２は、電力及び電気信号のための導体並びにデバイス１０の動作に必要な種々の形態の他のワイヤを含む。このケーブル１２２は肩部ピッチ用ＰＣＢ１２４と接続される。この肩部ピッチ用ＰＣＢ１２４は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように第１肩関節１８Ａの回転（軸線ＡＡを中心とした）の冗長測定ため光学エンコーダ１２６及び磁気エンコーダ１２８の両方を支持する。このＰＣＢ１２４は、（軸線ＡＡを中心とした回転のため）肩部ピッチ用モータ１２８に電力を提供する。また、ケーブル１２２（コネクタＪ１及びＪ２を介して）はサービスループ１３０を経由して主要関節１８Ｂ（上腕として上述した）に送られることが示される。ここで、ケーブルに過度の曲げ又は張力をかけずにリンク間における相対運動を可能にするために、「サービスループ」１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ、１３０Ｅが各関節に設けられる。

肩部ピッチ用ＰＣＢはまた、サービスループ１３０Ｂ及びコネクタ（Ｊ３及びＪ４）を介して上腕に連結されている。上腕１８Ｂ内には、上腕肩部ＰＣＢ１３２（図２Ｂの軸線ＢＢ用）及び上腕肘部ＰＣＢ１３４（軸線ＣＣ用）がある。このリンクは、また、内部コネクタＪ５及びＪ６を有する。全コネクタは、全般的に組立及び修理を補助し且つ可能にする。このリンクの両ＰＣＢ１３２、１３４は、各関節（軸線ＢＢ及びＣＣ）のアクチュエータ１３６、１３８並びに関節位置を測定するための光学エンコーダ１４０、１４２及び磁気エンコーダ１４４、１４６の両方を駆動する。この腕及びロボット全体のセンサは冗長に及び又は個々に又は組み合わせて使用することができる。それらは相対又は絶対又は任意の組み合わせのいずれかとすることができる。また、コネクタ並びにサービスループを介する上腕から下腕への連結があり、参照符号Ｊ７、Ｊ８、Ｊ１８及びＪ１９と表記される。

ここで及び明細書全体において、ロボットサービスループを必要としてもしなくてもよい。前腕は、グリッパ式切断デバイス１５４Ａ、グリッパジョー１５２Ａ及びグリッパロール１５０Ａ（軸線ＤＤ）を駆動／制御するための３つのＰＣＢ１５０、１５２、１５４を含む。前述のように、種々のセンサ１５６及びモータ１５０Ａ、１５２Ａ、１５４ＡはＰＣＢにより駆動及び使用されるとともに種々のサービスループ１３０Ｃ、１３０Ｄ、１３０Ｅが使用される。前述のように、焼灼のため、グリッパはグリッパジョーの相対運動（軸線ＤＤ）を可能にしてもしなくてもよい１つ又は複数のクリップ又はコネクタにより（又は直接接続により）通電される。この設計例は各関節のＰＣＢを示す。別法として、ＰＣＢは各リンク又は各腕又は上記の任意の組み合わせにおいて使用される。上及び図２１に示した記載は可能な電気設計の単に一例である。

図１９は、ロボットデバイスの電気サブシステムの更に別の可能な設計の全体的な結線図を示す。図１９の結線図は、多目的腕又は図２Ａ〜２Ｂの設計では左腕１８とも称される、交換可能なツールを備えた腕の電子回路の一例を示す。この例では、電子回路、ＰＣＢ、コネクタ及びサービスループ等は図１８に記載された結線図のものに類似するが、この腕は切断デバイスを有しないため、アクチュエータ並びに支持用機械的及び電気的構成要素を有しない。この場合も、前述と同様に、焼灼のため、グリッパはグリッパジョーの相対運動（軸線ＤＤ）を可能にしてもしなくてもよい１つ又は複数のクリップ又はコネクタにより（又は直接接続により）通電される。

このバージョンにおいても、両動作用構成要素（血管シーリング及び交換可能なバブコック鉗子）は焼灼のため通電される。全体として見て、動作用構成要素のいずれか及び組み合わせは焼灼なし、モノポーラ焼灼、バイポーラ焼灼又は他の外科的治療法のいずれかにおいて通電される。

ここで記載されるロボット手術用デバイスは、単一使用でその使用後に廃棄されるように設計されるか、再利用できるように作製され、使用と使用の間に滅菌されるかのいずれかとすることができる。一実施形態において、使用と使用の間におけるデバイスの洗浄を容易にするために、ここでロボットデバイスの外部表面の大半をカバーする保護スリーブを開示する。

図２０Ａ〜２０Ｂに示される一実施形態によれば、保護スリーブが必要なロボット腕２０２（図２０Ａに最も良く示される）（多目的腕又はリギシュア（ｌｉｇｉｓｕｒｅ）腕又は他の腕とも呼ばれる（例えば、図２Ａ〜２Ｂの参照符号１６、１８））に類似する形状及び寸法を有する浸漬金型パターン（ｄｉｐｍｏｌｄｐａｔｔｅｒｎ）２００（図２０Ｂに最も良く示される）が作製される。浸漬金型パターン２００は、例えば関節２０１Ａ〜Ｄ周りなどの、腕２０２の特定の領域よりも厚く且つ大きくなるように設計されている。このより大きな寸法により、保護スリーブ２００はこれら領域においてより大きくなり、ロボット腕２０２が関節を形成するための緩みを提供する。

また、一実施形態によれば、図２０Ａは、特徴２０４Ａ、２０４Ｂ（又は「溝」）がロボットデバイス２０２にどのように組み込まれるかを示す。この実施形態においては、１つの溝２０４Ａがロボット腕２０２の基端部にあり、第２の溝２０４Ｂが腕２０２の先端部にある。これら溝２０４Ａ、２０４Ｂは保護スリーブ２００が、腕を流体的に密閉するためロボット腕２０２との密なシール及び機械的連結を形成するように設計される。

別実施形態においては、型、溝及びスリーブは関節の基端部及び先端部にそれぞれ作製されるため、関節領域のみをカバーする、より小さな保護スリーブが作製される。他の組み合わせもまた可能である。例えば、１つのスリーブは２つの基端側関節をカバーする。第２のスリーブは末端側関節をカバーする。

図２１Ａ及び図２１Ｂに示す一実施形態における使用時、浸漬金型パターン２００は浸漬金型材料２１２の大桶２１０内に配置される。一実施形態においては、この金型材料２１２はラテックス又は類似の材料とされる。このパターンは、次に、大桶２１０から取り出すことができ、金型材料２１２は、その後、加熱されたオーブン２１３内において硬化される。このプロセスは複数の層、故に、より厚いスリーブを作成するために繰り返される。

金型材料が硬化されると、一実施形態及び図２２Ａ及び図２２Ｂに示される実施形態においては、得られた保護スリーブ２１４を各端部において切り落とすし、その後、端部２１６Ａ、２１６Ｂを巻く。端部を巻くと、保護スリーブの基端部２１６Ａ及び末端部２１６Ｂ両方に「ビーズ」が形成される。これら「ビーズ」２１６Ａ、２１６Ｂは、ロボットデバイスの溝２０４Ａ、２０４Ｂ又は他の外部特徴又は輪郭（図２０に例として示される）内に嵌合するように設計される。スリーブ２１４は、その後、浸漬金型２００から取り出され、ロボット腕２０２上に配置される。ここで、保護スリーブ２１４がロボット腕２０２（可動関節を含む）のほとんど又は全てをどのようにカバーし、且つ、手術時における流体の侵入から保護するかが示される。

複数の実施形態が開示されるが、本発明の更に他の実施形態は、当業者には、本発明の例証的実施形態を示し、且つ記載する以下の詳細な説明から明らかになろう。理解されるように、本発明は全て本発明の範囲及び精神から逸脱することなく種々の明白な態様において改良が可能である。したがって、図面及び詳細な説明は本質的に例証であり限定ではないとみなされるべきである。

本発明を好適な実施形態を参照して記載したが、当業者であれば本発明の範囲及び精神から逸脱することなく形態及び詳細に変更を施してもよいことを理解するであろう。
（付記）
［付記１］
手術用ロボットシステムであって、
ａ．患者の内部に完全に配置されるように寸法が設定されたロボットデバイスであって、
ｉ．第１肩部構成要素と、
ｉｉ．第２肩部構成要素と、
ｉｉｉ．前記第１肩部構成要素を前記第２肩部構成要素に連結することによって形成される本体構成要素と、支持ロッドであって、前記第１肩部構成要素に回転可能に結合されており、前記支持ロッドを形成するために、前記第２肩部構成要素に回転可能に結合されている第２支持ロッド構成要素に接合することができる第１支持ロッド構成要素を更に含む支持ロッドと、
ｉｖ．前記支持ロッドを被覆することが可能なオーバチューブと、
ｖ．前記第１肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第１可動セグメント式ロボット腕と、
ｖｉ．前記第２肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第２可動セグメント式ロボット腕と、
ｖｉｉ．前記第１可動セグメント式ロボット腕に対して作動的に接続された第１動作構成要素と、
ｖｉｉｉ．前記第２可動セグメント式ロボット腕に対して作動的に接続された第２動作構成要素と、
を更に含む、ロボットデバイスと、
ｂ．患者の体を横断するポートと、
ｃ．患者の外部から前記ポート及び前記支持ロッドを介して前記ロボットデバイスを制御するためのオペレーションシステムであって、前記ロボットデバイスと電気通信している、オペレーションシステムと、
を含む、手術用ロボットシステム。
［付記２］
前記ロボットデバイスが患者の体腔内において組み立て可能である、付記１に記載の手術用ロボットシステム。
［付記３］
前記本体構成要素が円筒状である、付記１に記載の手術用ロボットシステム。
［付記４］
前記第１肩部構成要素と前記第２肩部構成要素が、互いに鈍角をなすように配置されている、付記１に記載の手術用ロボットシステム。
［付記５］
前記第１動作構成要素が、把持構成要素、焼灼構成要素、縫合構成要素、撮像構成要素、動作腕構成要素、センサ構成要素及び照明構成要素からなる群より選択される、付記１に記載の手術用ロボットシステム。
［付記６］
前記第２動作構成要素が、把持構成要素、焼灼構成要素、縫合構成要素、撮像構成要素、動作腕構成要素、センサ構成要素及び照明構成要素からなる群より選択される、付記１に記載の手術用ロボットシステム。
［付記７］
前記第１肩部構成要素、前記第２肩部構成要素、前記第１可動セグメント式ロボット腕、前記第２可動セグメント式ロボット腕、前記第１動作構成要素及び前記第２動作構成要素のうち少なくとも１つの動作、回転又は運動のための１つ又は複数のモータを更に含む、付記１に記載の手術用ロボットシステム。
［付記８］
前記ポートが体内に通気シールを形成する、付記１に記載の手術用ロボットシステム。

Claims

モジュール式手術用ロボットシステムであって、
ａ．患者の内部に完全に配置されるように寸法が設定されたロボットデバイスであって、
ｉ．互いに分解及び連結可能である第１肩部構成要素と第２肩部構成要素とを含む本体構成要素であって、第１肩部構成要素が第１肩部モータを収容し、第２肩部構成要素が第２肩部モータを収容する、本体構成要素と、
ｉｉ．前記第１肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第１可動セグメント式ロボット腕であって、
Ａ．前記第１肩部構成要素に対して作動的に接続された第１上腕セグメント、
Ｂ．前記第１上腕セグメントに対して作動的に接続された第１下腕セグメント、及び
Ｃ．前記第１下腕セグメントに対して作動的に接続された第１動作構成要素、を備え、
前記第１上腕セグメントが、該第１上腕セグメントに対する前記第１下腕セグメントの回転及び前記第１肩部構成要素に対する前記第１上腕セグメントの回転を提供する少なくとも２つのアクチュエータを含み、
前記第１下腕セグメントが、前記第１動作構成要素を開閉及び回転させるように構成された少なくとも２つのアクチュエータを含み、
前記第１肩部モータが、前記第１肩部構成要素に対して前記第１上腕セグメントを回転させるように構成されている、第１可動セグメント式ロボット腕と、
ｉｉｉ．前記第２肩部構成要素によって前記本体構成要素に対して作動的に接続された第２可動セグメント式ロボット腕であって、
Ａ．前記第２肩部構成要素に対して作動的に接続された第２上腕セグメント、
Ｂ．前記第２上腕セグメントに対して作動的に接続された第２下腕セグメント、及び
Ｃ．前記第２下腕セグメントに対して作動的に接続された第２動作構成要素、を備え、
前記第２上腕セグメントが、該第２上腕セグメントに対する前記第２下腕セグメントの回転及び前記第２肩部構成要素に対する前記第２上腕セグメントの回転を提供する少なくとも２つのアクチュエータを含み、
前記第２下腕セグメントが、前記第２動作構成要素を開閉及び回転させるように構成された少なくとも２つのアクチュエータを含み、
前記第２肩部モータが、前記第２肩部構成要素に対して前記第２上腕セグメントを回転させるように構成されている、第２可動セグメント式ロボット腕と、
を含む、ロボットデバイスと、
ｂ．患者の体を横断するポートと、
ｃ．前記ポートを患者の内部から外部まで横切り、前記本体構成要素に連結するための支持ロッドと、
ｄ．患者の外部から前記ポート及び前記支持ロッドを介して前記ロボットデバイスを制御するためのオペレーションシステムであって、前記ロボットデバイスと電気通信している、オペレーションシステムと、
を含む、モジュール式手術用ロボットシステム。
前記本体構成要素が患者の体腔内において組み立てられるように、前記第１肩部構成要素及び第２肩部構成要素が連結可能である、請求項１に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記支持ロッドが第１支持ロッドセグメント及び第２支持ロッドセグメントを更に含む、請求項２に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記第１支持ロッドセグメント及び前記第２支持ロッドセグメントが、前記第１肩部構成要素及び前記第２肩部構成要素にそれぞれ回転可能に結合されている、請求項３に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記支持ロッドがオーバチューブ内に略封入されている、請求項４に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記本体構成要素が円筒状である、請求項２に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記第１肩部構成要素と前記第２肩部構成要素が互いに鈍角をなすように配置されている、請求項１に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記第１動作構成要素が、把持構成要素、焼灼構成要素、縫合構成要素、撮像構成要素、動作腕構成要素、センサ構成要素及び照明構成要素からなる群より選択される、請求項１に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記第２動作構成要素が、把持構成要素、焼灼構成要素、縫合構成要素、撮像構成要素、動作腕構成要素、センサ構成要素及び照明構成要素からなる群より選択される、請求項１に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記第１肩部構成要素、前記第２肩部構成要素、前記第１可動セグメント式ロボット腕、前記第２可動セグメント式ロボット腕、前記第１動作構成要素及び前記第２動作構成要素のうち少なくとも１つの動作、回転又は運動のための１つ又は複数のモータを更に含む、請求項１に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。
前記ポートが体内に通気シールを形成する、請求項１に記載のモジュール式手術用ロボットシステム。