JP7080861B2 - 手術システム - Google Patents

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Description

この発明は、手術システムに関し、特に、手術器具を操作するための遠隔操作装置を備えた手術システムに関する。
従来、手術器具を操作するための遠隔操作装置を備えた手術システムが知られている(たとえば、特許文献1および2参照)。
上記特許文献1および2には、手術部位の画像を撮像する内視鏡および複数の手術器具を各々支持するための複数のマニピュレータと、内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、手術器具を遠隔で操作するための入力装置を含む遠隔操作装置と、を備える手術システムが開示されている。この特許文献1の手術システムは、内視鏡の視野外の手術器具の位置を、表示装置の表示領域の外側との境界領域に記号を表示して示すように構成されている。また、特許文献2の手術システムは、表示装置の表示領域の外側との境界領域に、右手で操作される手術器具の情報を示すアイコン、左手で操作される手術器具の情報を示すアイコン、交換用の手術器具の情報を示すアイコン、エネルギーボールアイコンおよび複数のマスターコントロールアイコンを表示するように構成されている。
特開2013-188574号公報 米国特許第8418073号明細書
特許文献1の手術システムでは、上記のように、内視鏡の視野外の手術器具の位置を表示装置の表示領域の外側との境界領域に記号を表示して示すように構成されている。このため、特許文献2のように表示装置の表示領域の境界領域に種々の情報を表示する表示装置に特許文献1に記載された記号を表示するようにした場合、記号が他の情報と重なって表示されて見にくくなるという問題点がある。また、内視鏡の視野に対する複数の手術器具の位置関係を引用文献1の表示装置よりも容易に把握することができる表示装置が要望されている。
この発明は、複数の手術器具に対応する情報を表示する場合であっても、内視鏡の視野に対する複数の手術器具の位置関係の情報が他の情報と重なることなく把握することが可能な手術システムを提供するものである。また、この発明は、内視鏡の視野に対する複数の手術器具の位置関係を容易に把握することが可能な手術システムを提供するものである。
この発明の第1の局面による手術システムは、手術部位を撮像する内視鏡、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具を各々支持するための複数のマニピュレータと、内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、第1手術器具を操作するための右手用の第1操作ハンドルと、第2手術器具を操作するための左手用の第2操作ハンドルとを含む遠隔操作装置と、第1操作ハンドルによって操作される第1手術器具に関する情報を示す第1エリアと、第1手術器具または第2手術器具と操作が変更される第3手術器具に関する情報を示す第2エリアと、第2操作ハンドルによって操作される第2手術器具に関する情報を示す第3エリアと、を一列に並べて配置したグラフィカルユーザインタフェースを内視鏡によって撮像された画像上に重ねて表示装置に表示するように構成された制御装置と、を備え、制御装置は、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具と内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを、グラフィカルユーザインタフェースの第1エリア、第2エリアおよび第3エリアとは異なる位置に配置するように構成されており、手術器具位置表示エリアには、内視鏡の視野内を示す視野内部分と、内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とが表示され、第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具が内視鏡の視野外にある場合に、視野外部分の対応する位置に、第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、視野外にある第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される。
この発明の第1の局面による手術システムでは、上記のように、手術器具位置表示エリアに、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具と内視鏡の視野との位置関係を示す情報を表示することにより、術者(操作者)は、複数の手術器具の位置関係を手術器具位置表示エリアを視ることにより直感的に把握することができるので、内視鏡の視野に対する複数の手術器具の位置関係を容易に把握することができる。また、複数の手術器具と内視鏡の視野との位置関係の情報を示す手術器具位置表示エリアを、第1エリア、第2エリアおよび第3エリアとは異なる位置に配置することにより、情報が重なって操作者が見にくくなることを抑制することができる。
この発明の第2の局面による手術システムは、手術部位を撮像する内視鏡、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具を各々支持するための複数のマニピュレータと、内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、第1手術器具を遠隔で操作するための右手用の第1操作ハンドルと、第2手術器具を遠隔で操作するための左手用の第2操作ハンドルとを含む遠隔操作装置と、少なくとも表示装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、制御装置は、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具と内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを配置したグラフィカルユーザインタフェースを内視鏡によって撮像された画像上に重ねて表示装置に表示するように構成されており、手術器具位置表示エリアは、内視鏡の視野内を示す視野内部分と、内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とを有しており、第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具が内視鏡の視野外にある場合に、視野外部分の対応する位置に、第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、視野外にある第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される。
この発明の第3の局面による遠隔操作装置は、内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、第1手術器具を操作するための右手用の第1操作ハンドルと、第2手術器具を操作するための左手用の第2操作ハンドルと、表示装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、制御装置は、第1手術器具、第2手術器具および交換用の第3手術器具と内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを配置したグラフィカルユーザインタフェースを内視鏡によって撮像された画像上に重ねて表示装置に表示するように構成されており、手術器具位置表示エリアは、内視鏡の視野内を示す視野内部分と、内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とを有しており、第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具が内視鏡の視野外にある場合に、視野外部分の対応する位置に、第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、視野外にある第1手術器具、第2手術器具または第3手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される。
この発明の第4の局面による表示方法は、内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置、第1手術器具を操作するための右手用の第1操作ハンドルおよび第2手術器具を操作するための左手用の第2操作ハンドルを備えた遠隔操作装置における画像の表示方法であって、第1手術器具、第2手術器具および交換用の第3手術器具と内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを配置したグラフィカルユーザインタフェースを内視鏡によって撮像された画像上に重ねて表示装置に表示する工程と、手術器具位置表示エリアは、内視鏡の視野内を示す視野内部分と、内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とを有しており、第1手術器具および第2手術器具が内視鏡の視野内にあり、第3手術器具が内視鏡の視野外にある場合に、視野内部分の対応する位置に、第1手術器具および第2手術器具の形状を示す表示をしないとともに、第1手術器具および第2手術器具を識別する数字、文字または記号を表示し、視野外部分の対応する位置に、第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、第3手術器具を識別する数字、文字または記号を表示する工程と、を含む。
本発明によれば、内視鏡の視野に対する複数の手術器具の位置関係の情報が他の情報と重なって操作者が見にくくなることを抑制することができる。また、本発明によれば、内視鏡の視野に対する複数の手術器具の位置関係を容易に把握することができる。
一実施形態による手術システムの概略を示した図である。 一実施形態による手術システムの制御的な構成を示したブロック図である。 一実施形態による遠隔操作装置の操作ペダル部を示した斜視図である。 一実施形態による遠隔操作装置の操作ペダル部の割り当ての例を説明するための図である。 一実施形態による手術器具の配置の例を示した図である。 一実施形態による表示装置に表示された画面の例を示した図である。 一実施形態による表示装置に表示された画面の例の手術器具位置表示エリアを示した図である。 一実施形態による手術器具位置表示エリアが非表示にされた場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による切替ペダルが操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるクラッチペダルの操作準備位置に足がある場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるクラッチペダルが操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるクラッチスイッチ(右)が操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるクラッチスイッチ(左)が操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるカメラペダルの操作準備位置に足がある場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるカメラペダルが操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による切断ペダル(右)の操作準備位置に足がある場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による切断ペダル(右)が操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による凝固ペダル(右)の操作準備位置に足がある場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による凝固ペダル(右)が操作された場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による切断ペダル(左)およびクラッチペダルの操作準備位置に足がある場合の表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態による機能制限通知が表示された表示装置の画面の例を示した図である。 一実施形態によるエラー通知が表示された表示装置の画面の例を示した図である。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
(手術システムの構成)
図1~図22を参照して、一実施形態による手術システム400の構成について説明する。
図1に示すように、手術システム400は、遠隔操作装置100と、患者側装置200とを備えている。遠隔操作装置100は、患者側装置200に設けられた医療器具(medical equipment)を遠隔操作するために設けられている。患者側装置200によって実行されるべき動作態様指令が術者(surgeon)である操作者Oにより遠隔操作装置100に入力されると、遠隔操作装置100は、動作態様指令をコントローラ206を介して患者側装置200に送信する。そして、患者側装置200は、遠隔操作装置100から送信された動作態様指令に応答して、マニピュレータ201に取り付けられた手術器具(surgical instrument)201a~201c、内視鏡201d等の医療器具を操作する。これにより、低侵襲手術が行われる。
患者側装置200は、患者Pに対して手術を行うインターフェースを構成する。患者側装置200は、患者Pが横たわる手術台300の傍らに配置される。患者側装置200は、複数のマニピュレータ201を有し、このうち1つのマニピュレータ201が内視鏡201dを支持し、その他のマニピュレータ201が手術器具201a~201cを支持する。各マニピュレータ201は、プラットホーム203に共通に支持されている。複数のマニピュレータ201は複数の関節を有し、それぞれの関節には、サーボモータを含む駆動部と、エンコーダ等の位置検出器とが設けられている。マニピュレータ201は、コントローラ206を介して与えられた駆動信号によりマニピュレータ201に取り付けられた医療器具が所望の動作を行うように制御されるように構成されている。
プラットホーム203は、手術室の床の上に載置されたポジショナ202に支持されている。ポジショナ202は、鉛直方向に調整可能な昇降軸を有する柱部204が、車輪を備え床面を移動可能なベース205に連結されている。
4つのマニピュレータ201のうち3つのマニピュレータ201の各々には、先端部に医療器具としての手術器具201a~201cが着脱可能に取り付けられる。手術器具201a~201cは、それぞれ、マニピュレータ201に取り付けられるハウジングと、細長形状のシャフトと、シャフトの先端部に設けられたエンドエフェクタとを備えている。エンドエフェクタとして、例えば、把持鉗子、シザーズ、フック、高周波ナイフ、スネアワイヤ、クランプ、ステイプラーが挙げられるがこれに限られるものではなく、各種の処置具を適用することができる。患者側装置200を用いた手術において、マニピュレータ201は、患者Pの体表に留置したカニューラ(トロカー)を介して患者Pの体内に手術器具201a~201cを導入する。そして、手術器具201a~201cのエンドエフェクタが手術部位の近傍に配置される。なお、手術器具201a、手術器具201bおよび手術器具201cは、それぞれ、特許請求の範囲の「第1手術器具」、「第2手術器具」および「第3手術器具」の一例である。
4つのマニピュレータ201のうち1つのマニピュレータ201には、先端部に医療器具としての内視鏡201dが着脱可能に取り付けられる。内視鏡201dは、患者Pの体腔内を撮影するものであり、撮影した画像は、遠隔操作装置100に対して出力される。内視鏡201dとして、3次元画像を撮影することができる3D内視鏡若しくは2D内視鏡が用いられる。患者側装置200を用いた手術において、マニピュレータ201は、患者Pに体表に留置したトロカーを介して患者Pの体内に内視鏡201dを導入する。そして、内視鏡201dが手術部位の近傍に配置される。
遠隔操作装置100は、操作者Oとのインターフェースを構成する。遠隔操作装置100は、マニピュレータ201が把持する医療器具を操作者Oが操作するための装置である。すなわち、遠隔操作装置100は、操作者Oによって入力された手術器具201a~201cおよび内視鏡201dによって実行されるべき動作態様指令をコントローラ206を介して患者側装置200へ送信可能に構成されている。遠隔操作装置100は、たとえば、マスタの操作をしながらも患者Pの様子がよく見えるように手術台300の傍らに設置される。なお、遠隔操作装置100は、例えば動作態様指令を無線で送信するようにし、手術台300が設置された手術室とは別室に設置することも可能である。
手術器具201a~201cによって実行されるべき動作態様とは、手術器具201a~201cの動作(一連の位置および姿勢)および手術器具201a~201c個別の機能によって実現される動作の態様である。たとえば、手術器具201a~201cが把持鉗子である場合には、手術器具201a~201cによって実行されるべき動作態様とは、エンドエフェクタの手首のロール回転位置及びピッチ回転位置と、ジョーの開閉を行う動作である。また、手術器具201a~201cが高周波ナイフである場合には、手術器具201a~201cによって実行されるべき動作態様とは、高周波ナイフの振動動作、具体的には高周波ナイフに対する電流の供給であり得る。また、手術器具201a~201cがスネアワイヤである場合には、手術器具201a~201cによって実行されるべき動作態様とは、束縛動作および束縛状態の解放動作であり得る。また、バイポーラやモノポーラに電流を供給することによって手術対象部位を焼き切る動作であり得る。
内視鏡201dによって実行されるべき動作態様とは、たとえば、内視鏡201d先端の位置および姿勢の設定、ズーム倍率の設定である。
遠隔操作装置100は、図1および図2に示すように、操作ハンドル1aおよび1bと、操作ペダル部2と、表示装置3と、表示装置3を支持する表示部支持アーム4と、操作者Oの腕を支えるアームレスト5と、制御装置6と、を備えている。
操作ハンドル1aおよび1bは、マニピュレータ201が把持する医療器具を遠隔で操作するために設けられている。具体的には、操作ハンドル1aおよび1bは、医療器具(手術器具201a~201c、内視鏡201d)を操作するための操作者Oによる操作を受け付ける。操作ハンドル1aおよび1bは、X方向に沿って並んで設けられている。操作ハンドル1aは、右側(X2方向側)に配置され、操作者Oの右手により操作される。操作ハンドル1bは、左側(X1方向側)に配置され、操作者Oの左手により操作される。なお、操作ハンドル1aおよび操作ハンドル1bは、それぞれ、特許請求の範囲の「第1操作ハンドル」および「第2操作ハンドル」の一例である。
また、操作ハンドル1aおよび1bは、遠隔操作装置100の後方(Y2方向)側から、前方(Y1方向)側に向かって延びるように配置されている。操作ハンドル1aおよび1bは、所定の3次元の操作領域内で動かすことができるように構成されている。すなわち、操作ハンドル1aおよび1bは、上下方向(Z方向)、左右方向(X方向)、および前後方向(Y方向)に動かすことができるように構成されている。
右手用の操作ハンドル1aは、対応付られた手術器具201aを遠隔で操作するために設けられている。左手用の操作ハンドル1bは、対応付られた手術器具201bを遠隔で操作するために設けられている。操作ハンドル1aおよび1bには、図2に示すように、それぞれ、クラッチスイッチ11が設けられている。クラッチスイッチ11は、マニピュレータ201と、操作ハンドル1aおよび1bとの操作接続を一時切断する場合に操作される。操作ハンドル1aのクラッチスイッチ11が操作されると、操作ハンドル1aと、手術器具201aが設けられたマニピュレータ201との操作接続が一時切断される。また、操作ハンドル1bのクラッチスイッチ11が操作されると、操作ハンドル1bと、手術器具201bが設けられたマニピュレータ201との操作接続が一時切断される。
遠隔操作装置100と患者側装置200とは、複数のマニピュレータ201の動作の制御においては、マスタスレーブ型のシステムを構成する。すなわち、操作ハンドル1aおよび1bは、マスタスレーブ型のシステムにおけるマスタ側の操作部を構成し、医療器具を支持するマニピュレータ201はスレーブ側の動作部を構成する。そして、操作ハンドル1aおよび1bを操作者Oが操作すると、操作ハンドル1aおよび1bの動きをマニピュレータ201の先端部(手術器具201a~201cのエンドエフェクタまたは内視鏡201d)がトレースして移動するようにマニピュレータ201の動作が制御される。
また、患者側装置200は、設定された動作倍率に応じてマニピュレータ201の動作を制御するよう構成されている。たとえば、動作倍率が1/2倍に設定されている場合、手術器具201a~201cのエンドエフェクタは、操作ハンドル1aおよび1bの移動距離の1/2の移動距離を移動するよう制御される。これによって、精細な手術を精確に行うことができる。
操作ペダル部2は、図3に示すように、医療器具に関する機能を実行するための複数のフットペダル20を含んでいる。また、複数のフットペダル20は、基台部2aに配置されている。フットペダル20は、凝固ペダル21aおよび21bと、切断ペダル22aおよび22bと、クラッチペダル23と、カメラペダル24と、を含んでいる。また、操作ペダル部2には、切替ペダル25が設けられている。凝固ペダル21aおよび21bと、切断ペダル22aおよび22bと、クラッチペダル23と、カメラペダル24とは、下方向に押すことにより操作される。切替ペダル25は、水平方向に押すことにより操作される。フットペダル20は、操作者Oの足により操作される。なお、凝固ペダル21bおよび切断ペダル22bは、特許請求の範囲の「第1フットペダル」の一例である。また、凝固ペダル21aおよび切断ペダル22aは、特許請求の範囲の「第2フットペダル」の一例である。また、カメラペダル24は、特許請求の範囲の「第3フットペダル」の一例である。また、クラッチペダル23は、特許請求の範囲の「第4フットペダル」の一例である。また、切替ペダル25は、特許請求の範囲の「第5フットペダル」の一例である。
また、操作ペダル部2は、フットペダル20を操作する足の存在を検知するための複数のセンサ26を含んでいる。センサ26は、複数の発光部261a、261b、261c、261d、261e、261f、261gと、複数の受光部262a、262b、262c、262d、262e、262f、262gとを備えている。センサ26は、発光部261a~261gからの光が足により遮断されて、受光部262a~262gによる受光が中断することにより、足の存在を検知する。つまり、センサ26は、遮断型のセンサである。センサ26は、フットペダル20上に操作者Oの足が配置されたことを検出するために設けられている。つまり、センサ26は、フットペダル20の操作準備位置に操作者Oの足が配置されたことを検出する。
センサ26によって検知された検知情報は、制御部61に送信され、当該検知情報を受領した制御部61は、対応するフットペダル20を操作する足の存在の有無を判定する。
凝固ペダル21aおよび21bは、手術器具を用いて手術部位を凝固させる操作を行うことができる。具体的には、凝固ペダル21aおよび21bは、操作されることにより、対応する手術器具201a、201bまたは201cに凝固用の電圧が印加されて、手術部位の凝固が行われる。凝固ペダル21aは、凝固ペダル21bよりも左側(X1方向側)に配置されている。凝固ペダル21aは、左手用の操作ハンドル1bにより操作される手術器具201bに関連付けて用いられる。また、凝固ペダル21bは、右手用の操作ハンドル1aにより操作される手術器具201aに関連付けて用いられる。凝固ペダル21aおよび21bは、第1の色を有している。たとえば、凝固ペダル21aおよび21bは、第1の色として青色を有している。
切断ペダル22aおよび22bは、手術器具を用いて手術部位を切断させる操作を行うことができる。具体的には、切断ペダル22aおよび22bは、操作されることにより、対応する手術器具201a、201bまたは201cに切断用の電圧が印加されて、手術部位の切断が行われる。切断ペダル22aは、切断ペダル22bよりも左側(X1方向側)に配置されている。切断ペダル22aは、左手用の操作ハンドル1bにより操作される手術器具201bに関連付けて用いられる。また、切断ペダル22bは、右手用の操作ハンドル1aにより操作される手術器具201aに関連付けて用いられる。切断ペダル22aおよび22bは、第1の色とは異なる第2の色を有している。たとえば、切断ペダル22aおよび22bは、第2の色として黄色を有している。
つまり、凝固ペダル21bおよび切断ペダル22bは、右手用の操作ハンドル1aにより操作される手術器具201aに関する機能を実行させる。凝固ペダル21aおよび切断ペダル22aは、左手用の操作ハンドル1bにより操作される手術器具201bに関する機能を実行させる。
クラッチペダル23は、クラッチ機能を実行させるために操作される。具体的には、クラッチペダル23は、マニピュレータ201と、操作ハンドル1aおよび1bとの操作接続を一時切断して手術器具の動作を停止させる場合に用いられる。クラッチペダル23が操作されている間は、操作ハンドル1aおよび1bを操作しても、患者側装置200のマニピュレータ201が動作しない。たとえば、操作により操作ハンドル1a(1b)が移動可能な範囲の端部近傍に来た場合に、クラッチペダル23が操作されることにより、操作接続を一時切断して、操作ハンドル1a(1b)を中央位置付近に戻すことができる。そして、クラッチペダル23の操作を中止するとマニピュレータ201と操作ハンドル1aおよび1bとが再び接続され、中央付近で操作ハンドル1aおよび1bの操作を再開することができる。ここで、クラッチペダル23は、両方の操作ハンドル1aおよび1bとマニピュレータ201との操作接続を一括して一時切断するために操作される。一方、操作ハンドル1aおよび1bに設けられたクラッチスイッチ11は、各操作ハンドル1aまたは1bと対応するマニピュレータ201との操作接続を個別に一時切断するために操作される。
カメラペダル24は、体腔内を撮像する内視鏡201dの位置および姿勢を操作するために用いられる。つまり、カメラペダル24は、内視鏡201dに関する機能を実行させる。具体的には、カメラペダル24は、内視鏡201dの操作ハンドル1aおよび1bによる操作を有効にする。つまり、カメラペダル24が押されている間は、操作ハンドル1aおよび1bにより内視鏡201dの位置および姿勢を操作することが可能である。たとえば、内視鏡201dは、左右の操作ハンドル1aおよび1bの両方を用いることにより操作される。具体的には、左右の操作ハンドル1aおよび1bの中間点を中心に左右の操作ハンドル1aおよび1bを回動させることにより、内視鏡201dが回動される。また、左右の操作ハンドル1aおよび1bを共に押し込むことにより、内視鏡201dが奥に進む。また、左右の操作ハンドル1aおよび1bを共に引っ張ることにより、内視鏡201dが手前に戻る。また、左右の操作ハンドル1aおよび1bを共に上下左右に移動させることにより、内視鏡201dが上下左右に移動する。
切替ペダル25は、操作ハンドル1aおよび1bにより操作されるマニピュレータ201を切り替えるために用いられる。たとえば、マニピュレータ201は、4つ設けられており、手術器具201a~201cを保持する3つのマニピュレータ201を、切替ペダル25の操作により、左右の操作ハンドル1aおよび1bにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。つまり、切替ペダル25は、右手用の操作ハンドル1aにより操作されている手術器具201aまたは左手用の操作ハンドル1bにより操作されている手術器具201bを操作変更用の手術器具201cに変更するために操作される。切替ペダル25は、左方向(X1方向)に押されることにより操作される。たとえば、切替ペダル25を操作することにより、右手用の操作ハンドル1aにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。この場合、左手用の操作ハンドル1bにより操作されるマニピュレータ201は変更せず、右手用の操作ハンドル1aにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。また、たとえば、切替ペダル25を操作することにより、左手用の操作ハンドル1bにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。この場合、右手用の操作ハンドル1aにより操作されるマニピュレータ201は変更せず、左手用の操作ハンドル1bにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。
図3に示すように、フットペダル20は、左側(X1側)から右側(X2側)に向かって、切替ペダル25、クラッチペダル23、カメラペダル24、切断ペダル22a、凝固ペダル21a、切断ペダル22b、凝固ペダル21aの順に配置されている。
図3に示したフットペダル20の配置は、左右の操作ハンドル1aおよび1bそれぞれに割り当てられた凝固ペダル21aおよび21bと切断ペダル22aおよび22bの組を右足だけで操作するのに適しているが、凝固ペダル21aと切断ペダル22aの組はクラッチペダル23およびカメラペダル24よりも左側(X1側)に配置し、クラッチペダル23およびカメラペダル24を中央(凝固ペダル21aと切断ペダル22aの組および凝固ペダル21bと切断ペダル22bの組との間)に配置するようにすれば、左手用の操作ハンドル1bに割り当てられた凝固ペダル21aと切断ペダル22aは左足で操作し、右手用の操作ハンドル1aに割り当てられた凝固ペダル21bと切断ペダル22bは右足で操作するのに適した配置となる。
複数のフットペダル20が配置された基台部2aは、水平方向に移動可能である。具体的には、基台部2aは幅方向(X方向)の両側でスライド軸受により遠隔操作装置100の基台に連結されており、操作ペダル部2が奥行方向(前後方向、Y方向)にスライドして移動可能である。そして、操作ペダル部2の奥行方向の移動は、遠隔操作装置100の基台内に設けられたモーター等の駆動装置により電動で行うことができる。これにより、操作者Oの操作姿勢、体格、または好みに合わせてフットペダル20の位置を調整することができる。
センサ26は、フットペダル20を操作する足の存在を検知する。発光部261aおよび261bと受光部262aおよび262bとにより、凝固ペダル21bに近づく足の存在を検知する。つまり、2つの受光部262aおよび262bにより足を検知した場合、制御部61により、操作対象のフットペダル20は凝固ペダル21bであると判定される。また、発光部261bおよび261cと受光部262bおよび262cとにより、切断ペダル22bに近づく足の存在を検知する。つまり、2つの受光部262bおよび262cにより足を検知した場合、制御部61により、操作対象のフットペダル20は切断ペダル22bであると判定される。
また、発光部261cおよび261dと受光部262cおよび262dとにより、凝固ペダル21aに近づく足の存在を検知する。つまり、2つの受光部262cおよび262dにより足を検知した場合、制御部61により、操作対象のフットペダル20は凝固ペダル21aであると判定される。また、発光部261dおよび261eと受光部262dおよび262eとにより、切断ペダル22aに近づく足の存在を検知する。つまり、2つの受光部262dおよび262eにより足を検知した場合、制御部61により、操作対象のフットペダル20は切断ペダル22aであると判定される。
また、発光部261fと受光部262fとにより、カメラペダル24に近づく足の存在を検知する。つまり、受光部262fにより足を検知した場合、制御部61により、操作対象のフットペダル20はカメラペダル24であると判定される。また、発光部261gと受光部262gとにより、クラッチペダル23に近づく足の存在を検知する。つまり、受光部262gにより足を検知した場合、制御部61により、操作対象のフットペダル20はクラッチペダル23であると判定される。
発光部261a~261gは、LEDなどの発光素子を含んでいる。発光部261a~261gは、可視光または赤外線などの非可視光を照射するように構成されている。受光部262a~262gは、受光素子を含んでいる。対応する発光部261a~261gと受光部262a~262gとは、平面視において、Y方向に沿って配置されている。つまり、図3の破線で示すように、発光部261a~261gからの光は、平面視において、主にY方向に沿って照射される。
図4を用いて、操作ペダル部2の凝固ペダル21aおよび21bと、切断ペダル22aおよび22bとの割り当ての例について説明する。凝固ペダル21aと切断ペダル22aとは、1組で用いられ、凝固ペダル21bと切断ペダル22bとは、1組で用いられる。ここで、1つの鉗子(たとえば、グラスパ)により、手術部位を切断することも凝固させることも可能である。1つの鉗子で切断及び凝固を行う場合、切断には高い電圧が印加され、凝固には切断の場合よりも低い電圧がかけられる。つまり、凝固ペダル21a(21b)と切断ペダル22a(22b)とを選択して使用することにより、手術部位の凝固および切断を行うことができる。また、グラスパなどで切断・凝固を行うことができるとしても、凝固用のシーリングデバイスを専用または併用で使用することがある。シーリングデバイスでは凝固が完了すると自動で電力提供が終了するなどの追加機能を有していることが多いためである。
図4に示す例では、4つのマニピュレータ201に対して、医療器具として、バイポーラの鉗子F1と、モノポーラの鉗子F2と、シーリングデバイスF3と、内視鏡201dが取付けられる。4つのマニピュレータ201の位置関係は、各マニピュレータに設けられた位置検出器により認識される。各マニピュレータの左右の位置関係は、プラットホーム203から見た位置で認識する。図4(A)では、内視鏡201dが取り付けられたマニピュレータ201から見て、左側にモノポーラの鉗子F2、内視鏡201dが取り付けられたマニピュレータ201から見て、左側から右側に向けて順に、バイポーラの鉗子F1、シーリングデバイスF3が配置されている。凝固ペダル21aおよび21bと、切断ペダル22aおよび22bとの割り当てとして、まず、手術器具201bが取り付けられているマニピュレータ201が左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に割り当てられ、ひとつ右にある手術器具201aが取り付けられているマニピュレータ201が右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に割り当てられる。つまり、図4(A)では、左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に、モノポーラの鉗子F2が割り当てられる。また、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に、バイポーラの鉗子F1が割り当てられる。なお、手術器具が2つだけ取り付けられている場合は、内視鏡201dが取り付けられたマニピュレータ201から見て、一番左側のマニピュレータ201から順に、それぞれ、左側用フットペダルおよび右側用フットペダルに割り当てられる。手術器具が1つだけ取り付けられている場合は、左側用フットペダルに割り当てられる。
図4(B)では、助手(たとえば、看護師)により、バイポーラの鉗子F1と、モノポーラの鉗子F2とが入れ替えられる。この場合、手術器具201aおよび201bのマニピュレータ201への取り付けにより手術器具201aおよび201bの種類が特定される。たとえば、インターフェースのICに器具の型番などの情報が記憶されていてもよい。そして、左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に、バイポーラの鉗子F1が割り当てられる。また、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に、モノポーラの鉗子F2が割り当てられる。
図4(C)では、助手(たとえば、看護師)により、モノポーラの鉗子F2と、シーリングデバイスF3とが入れ替えられる。手術器具201aおよび201bのマニピュレータ201への取り付けにより手術器具201aおよび201bの種類が特定される。そして、左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に、引き続き、バイポーラの鉗子F1が割り当てられる。また、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に、シーリングデバイスF3が割り当てられる。
図4(D)では、切替ペダル25により、右側にある2本のマニピュレータ201のうちアクティベートするマニピュレータ201が切り替えられる。つまり、操作ハンドル1aにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。これにより、左手用の操作ハンドル1bにより、バイポーラの鉗子F1が取り付けられたマニピュレータ201が操作され、右手用の操作ハンドル1aにより、モノポーラの鉗子F2が取り付けられたマニピュレータ201が操作される。左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に、引き続き、バイポーラの鉗子F1が割り当てられる。また、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に、モノポーラの鉗子F2が割り当てられる。
図4(E)では、切替ペダル25により、右側にある2本のマニピュレータ201のうちアクティベートするマニピュレータ201が切り替えられる。つまり、操作ハンドル1aにより操作されるマニピュレータ201が切り替えられる。これにより、左手用の操作ハンドル1bにより、バイポーラの鉗子F1が取り付けられたマニピュレータ201が操作され、右手用の操作ハンドル1aにより、シーリングデバイスF3が取り付けられたマニピュレータ201が操作される。左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に、引き続き、バイポーラの鉗子F1が割り当てられる。また、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に、シーリングデバイスF3が割り当てられる。
なお、主に強い把持力が必要なときに使用される、電気をかけない単純なグラスパを使用することもあるが、電気がかけられない手術器具に対しては、凝固ペダル21aおよび21bと、切断ペダル22aおよび22bとによる操作は行われないので、凝固ペダル21a(21b)および切断ペダル22a(22b)は割り当てられない。すなわち、凝固ペダル21aおよび21bと、切断ペダル22aおよび22bの割当ての際には、電気がかけられない手術器具を把持するマニピュレータ201は除外するように設定しておけばよい。
また、左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)と、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)とは、他の方法(ルール)により割り当ててもよい。たとえば、内視鏡201dが取り付けられたマニピュレータ201の左右のマニピュレータ201それぞれに必ずフットペダルが割り当てるようにしてもよい。たとえば、内視鏡201dが取り付けられたマニピュレータ201より左側にある1つのマニピュレータ201を左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に割り当て、内視鏡201dが取り付けられたマニピュレータ201より右側にある2つのマニピュレータ201のうち左側にあるマニピュレータ201を右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に割り当てるようにしてもよい。
図1に示すように、表示装置3は、内視鏡201dによって撮像された画像を表示することができるものである。表示装置3は、スコープ型表示装置または非スコープ型表示装置からなる。図1に示す例では、表示装置3は、スコープ型表示装置である。スコープ型表示装置とは、たとえば、覗き込むタイプの表示部である。また、非スコープ型表示装置とは、通常のパーソナルコンピュータのディスプレイのような覗き込むタイプではない平坦な画面を有する開放型の表示部を含む概念である。
図1に示すように、アームレスト5には、タッチパネル51が設けられている。タッチパネル51は、遠隔操作装置100の各種設定を選択することが可能に構成されている。たとえば、タッチパネル51は、表示装置3に表示するグラフィカルユーザインタフェース32(図6参照)の表示方法を変更する操作を受け付けるように構成されている。
図2に示すように、制御装置6は、例えば、CPU等の演算器を有する制御部61と、ROMおよびRAM等のメモリを有する記憶部62と、画像制御部63とを含んでいる。制御装置6は、少なくとも内視鏡201dおよび表示装置3を制御するように構成されている。制御装置6は、集中制御する単独の制御装置により構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置により構成されてもよい。制御部61は、操作ハンドル1aおよび1bにより入力された動作態様指令を、操作ペダル部2の切替状態に応じて、手術器具201a~201cによって実行されるべき動作態様指令であるか、または、内視鏡201dによって実行されるべき動作態様指令であるかを判定する。制御部61は、判定結果と操作ハンドル1aおよび1bによる操作とに基づいて、対応するマニピュレータ201を動作させる信号を送信する。
また、制御部61は、センサ26より操作者Oの足の存在の検知情報を受領して操作者Oの足の存在の有無を判定する。また、制御部61は、操作者Oの足が存在すると判定した場合に、対応する表示を表示装置3に表示させるように制御する。
記憶部62には例えば手術器具201a~201cの種類に応じた制御プログラムが記憶されていて、取り付けられた手術器具201a~201cの種類に応じて制御部61がこれらの制御プログラムを読み出すことにより、遠隔操作装置100の操作ハンドル1aおよび1b及び/又は操作ペダル部2の動作指令が個別の手術器具201a~201cに適合した動作をさせることができる。
画像制御部63は、内視鏡201dが取得した画像を表示装置3に伝送する。画像制御部63は、必要に応じて画像の加工修正処理を行う。
また、図6に示すように、制御装置6は、右手用の操作ハンドル1aによって操作される手術器具201aに関する情報を示す第1エリア321と、操作変更用の手術器具201cに関する情報を示す第2エリア322と、左手用の操作ハンドル1bによって操作される手術器具201bに関する情報を示す第3エリアと、を右から左に順に一列に並べて配置したグラフィカルユーザインタフェース32を内視鏡201dによって撮像された画像31上に重ねて表示装置3に表示するように構成されている。
ここで、本実施形態では、制御装置6は、手術器具201a、手術器具201bおよび手術器具201cと内視鏡201dの視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリア324を、第1エリア321、第2エリア322および第3エリア323が配置された列とは異なる位置に配置したグラフィカルユーザインタフェース32を内視鏡201dによって撮像された画像上に重ねて表示装置3に表示するように構成されている。これにより、手術器具位置表示エリア324に、手術器具201a~201cと内視鏡201dの視野との位置関係を示す情報を表示することにより、術者(操作者O)は、複数の手術器具201a~201cの位置関係を手術器具位置表示エリア324を視ることにより直感的に把握することができるので、内視鏡201dの視野に対する複数の手術器具201a~201cの位置関係を容易に把握することができる。また、複数の手術器具201a~201cと内視鏡201dの視野との位置関係の情報を示す手術器具位置表示エリア324を、第1エリア321、第2エリア322および第3エリア323が配置された列とは異なる位置に配置することにより、情報が重なって操作者が見にくくなることを抑制することができる。
図5~図7に示すように、手術器具位置表示エリア324には、手術器具201a~201cの位置に対応した位置に、手術器具201a~201cの位置を示す情報が表示される。具体的には、手術器具位置表示エリア324には、内視鏡201dの視野内を示す視野内部分3241と、内視鏡201dの視野の周辺の視野外を示す視野外部分3242とが表示される。また、手術器具位置表示エリア324には、手術器具201a、201bまたは201cが内視鏡201dの視野内にある場合に、視野内部分3241の対応する位置に、視野内にある手術器具201a、201bまたは201dの情報が表示される。また、手術器具位置表示エリア324には、手術器具201a、201bまたは201cが内視鏡201dの視野外にある場合に、視野外部分3242の対応する位置に、視野外にある手術器具201a、201bまたは201dの情報が表示される。これにより、内視鏡201dの視野外に手術器具がある場合に、内視鏡201dの視野外のどの位置に手術器具があるのかを容易に把握することができる。また、内視鏡201dの視野外の手術器具と、内視鏡201dの視野内の手術器具との位置関係についても容易に把握することができる。図5に示す例では、内視鏡201dの視野内に手術器具201aおよび201bが配置され、内視鏡201dの視野外に手術器具201cが配置されている。この場合、図7に示すように、手術器具位置表示エリア324の視野内部分3241に、手術器具201aを示す第1識別情報324aおよび手術器具201bを示す第3識別情報324bが表示される。また、手術器具位置表示エリア324の視野外部分3242に、手術器具201cを示す第2識別情報324cが表示される。
また、手術器具位置表示エリア324の視野内部分3241には、内視鏡の視野範囲に入っている手術器具201aおよび201bの先端位置にそれぞれ対応する位置に手術器具201aおよび201bの識別情報が表示される。これにより、視野内の複数の手術器具201aおよび201bの各々の先端位置の位置関係を、手術器具位置表示エリア324の表示により操作者が容易に把握することができる。また、手術器具位置表示エリア324の視野外部分3242には、内視鏡の視野範囲外にある手術器具201cが視野範囲に対して位置している方向が把握できるように手術器具201cの識別情報が表示される。図5に示す例では、手術器具201aの先端は、内視鏡201dの視野範囲の中央右側に配置され、手術器具201bの先端は、内視鏡201dの視野範囲の中央左側に配置されている。また、手術器具201cの先端は、内視鏡201dの視野範囲の外側の左下に配置されている。この場合、図7に示すように、手術器具201aを示す第1識別情報324aは、手術器具位置表示エリア324の視野内部分3241の中央右側に表示される。また、手術器具201bを示す第3識別情報324bは、手術器具位置表示エリア324の視野内部分3241の中央左側に表示される。また、手術器具201cを示す第2識別情報324cは、手術器具位置表示エリア324の視野外部分3242の左下側に表示される。手術器具201cが図5に示す例よりも視野範囲の外側の左下の遠い位置に配置されている場合も、図5に示す例と同様に手術器具201cを示す第2識別情報324cは、手術器具位置表示エリア324の視野外部分3242の左下側に表示される。この場合、内視鏡201dの視野範囲の外側に位置している手術器具の視野範囲からの距離を反映して、第2識別情報324cの大きさを図7に例示された第2識別情報324cよりも小さく表示するようにしても良い。なお、手術器具位置表示エリア324の視野外部分3242の表示面積を図7に示す例よりも大きくした場合は、内視鏡201dの視野範囲の外側に位置している手術器具の視野範囲からの距離を反映して第2識別情報324cの位置を変更して表示するようにしても良い。
ここで、制御装置6は、手術器具201a~201cの各々の位置を、マニピュレータ201の姿勢、位置に基づいて取得する。また、制御装置6は、内視鏡201dの撮像方向を、マニピュレータ201の姿勢、位置に基づいて取得する。また、制御装置6は、内視鏡201dのズーム状態に基づいて内視鏡201dの画角(視野範囲)を取得する。制御装置6は、内視鏡201dの画角(視野範囲)を、内視鏡のメカ機構(レンズ等)として設定されている値を用いて取得する。そして、制御装置6は、内視鏡201dの視野および、内視鏡201dの姿勢、位置と各マニピュレータ201の位置情報より、内視鏡201dの視野に対する各手術器具201a~201cの先端の座標を取得する。
表示装置3に表示されるグラフィカルユーザインタフェース32は、図6に示すように、第1エリア321と、第2エリア322と、第3エリア323と、手術器具位置表示エリア324と、第4エリア325と、第5エリア326とを含む。また、グラフィカルユーザインタフェース32は、ステータスエリア327を含む。また、グラフィカルユーザインタフェース32は、ポップアップエリア328a(図10参照)と、ポップアップエリア328b(図14参照)と、ポップアップエリア328c(図16参照)と、ポップアップエリア328d(図18参照)とを含む。また、グラフィカルユーザインタフェース32は、内視鏡201dの水準器329(図15参照)が表示されるセンターエリアを含む。また、グラフィカルユーザインタフェース32は、エラー通知エリア330a(図21参照)と、エラー通知エリア330b(図22参照)とを含む。
図6に示すように、グラフィカルユーザインタフェース32は、表示装置3の表示範囲の下方の端部近傍領域に第1エリア321、第2エリア322および第3エリア323が配置された列を含み、第1エリア321、第2エリア322および第3エリア323が配置された列に隣接した位置に手術器具位置表示エリア324を含む。なお、第1エリア321と、第2エリア322と、第3エリア323とが、表示装置3の表示範囲の上方の端部近傍領域に並んで配置されていてもよい。これにより、第1エリア321、第2エリア322および第3エリア323と、手術器具位置表示エリア324との表示位置を近づけることができるので、各エリアに示される情報を確認する際に、視線を大きく動かす必要がない。その結果、グラフィカルユーザインタフェース32の視認性が低下するのを抑制することができる。また、第1エリア321、第2エリア322、第3エリア323、第4エリア325および第5エリア326は、表示範囲の下方の端部近傍にこの順で右から左に一列に並んで配置されている。また、手術器具位置表示エリア324は、表示範囲の左の端部近傍の第5エリア326の上側に配置されている。
グラフィカルユーザインタフェース32のポップアップエリア328aおよび328bは、表示装置3の左右方向における左側で、上下方向における中央付近に配置される。グラフィカルユーザインタフェース32のポップアップエリア328cおよび328dは、表示装置3の左右方向における右側で、上下方向における中央付近に配置される。グラフィカルユーザインタフェース32のステータスエリア327と、エラー通知エリア330aは、表示装置3の上方の端部近傍領域に配置される。エラー通知エリア330bは、グラフィカルユーザインタフェース32の第2エリア322の上方に配置される。
第1エリア321には、右手用の操作ハンドル1aにより操作されている手術器具201aの種類が表示される。第2エリア322には、操作変更用の手術器具201cの種類が表示される。第3エリア323には、左手用の操作ハンドル1bにより操作されている手術器具201bの種類が表示される。これにより、操作ハンドル1aにより操作されている手術器具201a、および、操作ハンドル1bにより操作されている手術器具201bの種類、操作変更用の手術器具201cの種類を操作者Oが容易に把握することができる。
第2エリア322は、第1エリア321と第3エリア323との間に配置されている。また、第2エリア322は、第1エリア321および第3エリア323よりも薄目の色合いで情報が表示される。つまり、第2エリア322の情報は、第1エリア321および第3エリア323の情報よりも目立たないように表示される。なお、第1エリア321が第3エリア323よりも右側に配置されていれば、第2エリア322は、第1エリア321よりも右側に配置されていてもよいし、第2エリア322よりも左側に配置されていてもよい。
図6に示すように、第1エリア321には、手術器具201aを示す第1識別情報321aが表示される。第2エリア322には、手術器具201cを示す第2識別情報322aが表示される。第3エリア323には、手術器具201bを示す第3識別情報323aが表示される。そして、手術器具位置表示エリア324には、図7に示すように、内視鏡201dの視野に対する手術器具201a、手術器具201bおよび手術器具201cの位置を示すように、第1識別情報324a、第2識別情報324cおよび第3識別情報324bが表示される。これにより、手術器具201a~201cにそれぞれ対応する簡易な表示の第1識別情報324a、第3識別情報324bおよび第2識別情報324cを手術器具位置表示エリア324に表示することができる。その結果、第1識別情報324a、第2識別情報324cおよび第3識別情報324bを識別可能に手術器具位置表示エリア324にシンプルに表示することができるので、手術器具位置表示エリア324の表示の視認性を高めることができる。
第1識別情報321a(324a)、第2識別情報322a(324c)、第3識別情報323a(324b)は、互いに異なる、数字、文字または記号を各々含む。これにより、手術器具201a、201c、201bにそれぞれ対応する第1識別情報321a(324a)、第2識別情報322a(324c)、第3識別情報323a(324b)を、簡易な表示により互いに識別することができる。具体的には、第1エリア321の第1識別情報321aと、手術器具位置表示エリア324の第1識別情報324aは、同じ数字(1)により表される。また、第2エリア322の第2識別情報322aと、手術器具位置表示エリア324の第2識別情報324cは、同じ数字(3)により表される。また、第3エリア323の第3識別情報323aと、手術器具位置表示エリア324の第3識別情報324bは、同じ数字(4)により表される。なお、第1識別情報321a(324a)、第2識別情報322a(324c)、第3識別情報323a(324b)を、互いに異なる色により表示してもよい。また、第1識別情報321a(324a)、第2識別情報322a(324c)、第3識別情報323a(324b)を、それぞれ、手術器具201a、201c、201bを支持するマニピュレータ201に対応した数字、文字または記号により表示してもよい。
図8に示すように、手術器具位置表示エリア324を非表示とすることも可能である。具体的には、タッチパネル51に設けられた表示切替ボタン51aの操作により、手術器具位置表示エリア324の表示および非表示を切り替えることが可能である。これにより、必要に応じて手術器具位置表示エリア324の表示を消すことができるので、その分、内視鏡201dにより撮像された画像の表示範囲を大きくすることができる。なお、表示切替ボタン51aは、特許請求の範囲の「表示切替部」の一例である。また、手術器具位置表示エリア324の表示および非表示を切り替える表示切替部は、タッチパネル51以外に設けられていてもよい。
第4エリア325には、内視鏡201dを示す情報が表示される。第4エリア325は、第3エリア323よりも左側に配置されている。
第5エリア326には、クラッチ機能に関する情報が表示される。第5エリア326は、第4エリア325よりも左側に配置されている。第5エリア326には、クラッチペダル23の操作状態が表示される。
ステータスエリア327には、手術システム400のステータスが表示される。たとえば、ステータスエリア327には、手術時間が表示される。また、ステータスエリア327には、表示装置3の輝度調整情報やコントラスト調整情報が表示される。
ポップアップエリア328a~328dは、第1エリア321、第2エリア322および第3エリア323とは異なる位置に配置される。また、ポップアップエリア328a~328dには、対応するフットペダル20の操作準備位置に操作者Oの足が配置されたことを、複数のセンサ26のうちの少なくとも1つのセンサ26により検出したことに基づいて、情報が表示される。
図10に示すように、ポップアップエリア328aには、クラッチペダル23の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、クラッチペダル23に関する情報が表示される。ポップアップエリア328aには、所定の時間(たとえば、3秒間)情報が表示される。つまり、ポップアップエリア328aの情報の表示は、クラッチペダル23の操作準備位置から操作者Oの足が移動するか、クラッチペダル23が操作されるか、または、所定の時間が経過すると消える。
図14に示すように、ポップアップエリア328bには、カメラペダル24の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、カメラペダル24に関する情報が表示される。ポップアップエリア328bには、所定の時間(たとえば、3秒間)情報が表示される。つまり、ポップアップエリア328bの情報の表示は、カメラペダル24の操作準備位置から操作者Oの足が移動するか、カメラペダル24が操作されるか、または、所定の時間が経過すると消える。
図16に示すように、ポップアップエリア328cには、切断ペダル22aまたは22bの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、切断ペダル22aまたは22bに関する情報が表示される。ポップアップエリア328cには、所定の時間(たとえば、3秒間)情報が表示される。つまり、ポップアップエリア328cの情報の表示は、切断ペダル22aまたは22bの操作準備位置から操作者Oの足が移動するか、切断ペダル22aまたは22bが操作されるか、または、所定の時間が経過すると消える。
図18に示すように、ポップアップエリア328dには、凝固ペダル21aまたは21bの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、凝固ペダル21aまたは21bに関する情報が表示される。ポップアップエリア328dには、所定の時間(たとえば、3秒間)情報が表示される。つまり、ポップアップエリア328dの情報の表示は、凝固ペダル21aまたは21bの操作準備位置から操作者Oの足が移動するか、凝固ペダル21aまたは21bが操作されるか、または、所定の時間が経過すると消える。
図15に示すように、内視鏡201dの水準器329は、カメラペダル24が操作された場合に、表示装置3に表示される。これにより、水準器329に基づいて操作することにより内視鏡201dの姿勢を容易に変更させることができる。
制御装置6は、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)、左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)およびカメラペダル24のうちの少なくとも1つのフットペダル20の操作準備位置に操作者Oの足が配置されたことを、複数のセンサ26のうちの少なくとも1つのセンサ26により検出したことに基づいて、第1エリア321、第3エリア323および第4エリア325のうちの対応するエリアの表示形態を変更するように構成されている。
エリアの表示形態の変更は、表示色の変更、反転表示、エリアの枠線の表示変更、表示エリアの拡大/縮小のうち少なくとも1つを含む。
グラフィカルユーザインタフェース32の第1エリア321、第3エリア323、手術器具位置表示エリア324、第4エリア325および第5エリア326には、それぞれ、右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)、左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)、切替ペダル25、カメラペダル24およびクラッチペダル23の操作の状況が表示されるように構成されている。これにより、各フットペダルの操作状況を操作者が容易に把握することができる。
具体的には、第1エリア321には、手術器具201aに関する情報に加えて右側用フットペダル(凝固ペダル21bおよび切断ペダル22b)に関する情報が表示される。たとえば、凝固ペダル21bまたは切断ペダル22bの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、対応するフットペダル20(凝固ペダル21bまたは切断ペダル22b)の色を用いて、第1エリア321の枠線を表示する。また、凝固ペダル21bまたは切断ペダル22bが操作された場合に、第1エリア321に凝固ペダル21bまたは切断ペダル22bに関する情報が操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合と区別して表示される。たとえば、凝固ペダル21bまたは切断ペダル22bが操作された場合に、対応するフットペダル20(凝固ペダル21bまたは切断ペダル22b)の色を、第1エリア321の全体に表示する。
つまり、凝固ペダル21bが操作された場合に、第1エリア321に凝固ペダル21bに関する情報が表示される。また、切断ペダル22bが操作された場合に、第1エリア321に切断ペダル22bに関する情報が表示される。
また、第3エリア323には、手術器具201bに関する情報に加えて左側用フットペダル(凝固ペダル21aおよび切断ペダル22a)に関する情報が表示される。たとえば、凝固ペダル21aまたは切断ペダル22aの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、対応するフットペダル20(凝固ペダル21aまたは切断ペダル22a)の色を用いて、第3エリア323の枠線を表示する。また、凝固ペダル21aまたは切断ペダル22aが操作された場合に、第3エリア323に凝固ペダル21aまたは切断ペダル22aに関する情報が操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合と区別して表示される。たとえば、凝固ペダル21aまたは切断ペダル22aが操作された場合に、対応するフットペダル20(凝固ペダル21aまたは切断ペダル22a)の色を、第3エリア323の全体に表示する。
また、手術器具位置表示エリア324には、手術器具201a~201cの位置関係を示す情報に加えて切替ペダル25に関する情報が表示される。たとえば、切替ペダル25が操作された場合に、手術器具位置表示エリア324の背景色と文字色とを反転表示させる。
また、第4エリア325には、内視鏡201dに関する情報に加えてカメラペダル24に関する情報が表示される。たとえば、カメラペダル24の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第4エリア325の枠線を強調表示する。また、カメラペダル24が操作された場合に、第4エリア325にカメラペダル24に関する情報が操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合と区別して表示される。たとえば、カメラペダル24が操作された場合に、第4エリア325の背景色と文字色とを反転表示させる。
また、第5エリア326には、クラッチペダル23に関する情報が表示される。たとえば、クラッチペダル23の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第5エリア326の枠線を強調表示する。また、クラッチペダル23が操作された場合に、第5エリア326にクラッチペダル23に関する情報が操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合と区別して表示される。たとえば、クラッチペダル23が操作された場合に、第5エリア326の背景色と文字色とを反転表示させる。
次に、図9~図22を参照して、フットペダル20に対する操作者Oの操作に基づいて表示されるグラフィカルユーザインタフェース32の例について説明する。
図9に示すように、切替ペダル25が操作されると、左手用の操作ハンドル1bにより操作される手術器具が手術器具201bから手術器具201cに切り替えられる。この場合、第2エリア322および第3エリア323の背景色と文字色とが反転表示される。これにより、操作者Oは、手術器具が切り替えられたことを容易に認識することが可能である。
図10に示すように、クラッチペダル23の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第5エリア326の枠線が強調して表示される。また、ポップアップエリア328aにクラッチペダル23に関する情報がポップアップ表示される。なお、クラッチペダル23の操作準備位置に操作者Oの足が配置されていることが継続している場合でも、ポップアップエリア328aの表示は、所定時間経過後、消える。その場合、第5エリア326の枠線の強調表示は、継続される。
図11に示すように、クラッチペダル23が操作されると、操作ハンドル1aおよび1bと、マニピュレータ201との操作接続が一時切断される。この場合、クラッチペダル23の情報を表示する第5エリア326の背景色と文字色とが反転表示される。また、操作接続が一時切断された手術器具201aの情報を表示する第1エリア321の背景色と文字色とが反転表示される。また、操作接続が一時切断された手術器具201bの情報を表示する第3エリア323の背景色と文字色とが反転表示される。操作後、操作者Oの足が操作準備位置に戻ると、図10に示すように、第5エリア326の枠線が強調して表示される。
図12に示すように、右手用の操作ハンドル1aのクラッチスイッチ11が操作されると、操作ハンドル1aと、手術器具201aが設けられたマニピュレータ201との操作接続が一時切断される。この場合、操作接続が一時切断された手術器具201aの情報を表示する第1エリア321の背景色と文字色とが反転表示される。
図13に示すように、左手用の操作ハンドル1bのクラッチスイッチ11が操作されると、操作ハンドル1bと、手術器具201bが設けられたマニピュレータ201との操作接続が一時切断される。この場合、操作接続が一時切断された手術器具201bの情報を表示する第3エリア323の背景色と文字色とが反転表示される。
図14に示すように、カメラペダル24の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第4エリア325の枠線が強調して表示される。また、ポップアップエリア328bにカメラペダル24に関する情報がポップアップ表示される。なお、カメラペダル24の操作準備位置に操作者Oの足が配置されていることが継続している場合でも、ポップアップエリア328bの表示は、所定時間経過後、消える。その場合、第4エリア325の枠線の強調表示は、継続される。
図15に示すように、カメラペダル24が操作されると、操作ハンドル1aおよび1bにより、内視鏡201dの位置および姿勢を操作することが可能になる。この場合、カメラペダル24の情報を表示する第4エリア325の背景色と文字色とが反転表示される。また、センターエリアに内視鏡201dの水準器329が表示される。
図16に示すように、右手により操作されている手術器具201aに対応する切断ペダル22bの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第1エリア321の枠線が強調して表示される。具体的には、切断ペダル22bが有する第2の色により、枠線の左から半分以上が強調して表示される。残りの枠線は、凝固ペダル21bが有する第1の色により強調表示される。また、ポップアップエリア328cに切断ペダル22bに関する情報がポップアップ表示される。なお、切断ペダル22bの操作準備位置に操作者Oの足が配置されていることが継続している場合でも、ポップアップエリア328cの表示は、所定時間経過後、消える。その場合、第1エリア321の枠線の強調表示は、継続される。
なお、左手により操作されている手術器具201bに対応する切断ペダル22aの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合も、同様にして、第3エリア323の枠線が強調して表示される。
図17に示すように、切断ペダル22bが操作されると、手術器具201aに所定の電圧が印加されて、手術部位を切断することが可能になる。この場合、切断ペダル22bの情報を表示する第1エリア321の背景が、切断ペダル22bが有する第2の色で表示される。
なお、切断ペダル22aが操作された場合も、同様にして、切断ペダル22aの情報を表示する第3エリア323の背景が、切断ペダル22aが有する第2の色で表示される。
図18に示すように、右手により操作されている手術器具201aに対応する凝固ペダル21bの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第1エリア321の枠線が強調して表示される。具体的には、凝固ペダル21bが有する第1の色により、枠線の右から半分以上が強調して表示される。残りの枠線は、切断ペダル22bが有する第2の色により強調表示される。また、ポップアップエリア328dに凝固ペダル21bに関する情報がポップアップ表示される。なお、凝固ペダル21bの操作準備位置に操作者Oの足が配置されていることが継続している場合でも、ポップアップエリア328dの表示は、所定時間経過後、消える。その場合、第1エリア321の枠線の強調表示は、継続される。
なお、左手により操作されている手術器具201bに対応する凝固ペダル21aの操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合も、同様にして、第3エリア323の枠線が強調して表示される。
図19に示すように、凝固ペダル21bが操作されると、手術器具201aに所定の電圧が印加されて、手術部位を凝固することが可能になる。この場合、凝固ペダル21bの情報を表示する第1エリア321の背景が、凝固ペダル21bが有する第1の色で表示される。
なお、凝固ペダル21aが操作された場合も、同様にして、凝固ペダル21aの情報を表示する第3エリア323の背景が、凝固ペダル21aが有する第1の色で表示される。
図20に示すように、左手により操作されている手術器具201bに対応する切断ペダル22aの操作準備位置に操作者Oの足が配置され、かつ、クラッチペダル23の操作準備位置に操作者Oの足が配置された場合に、第3エリア323の枠線が強調して表示される。具体的には、切断ペダル22aが有する第2の色により、枠線の左から半分以上が強調して表示される。残りの枠線は、凝固ペダル21aが有する第1の色により強調表示される。また、ポップアップエリア328cに切断ペダル22aに関する情報がポップアップ表示される。また、第5エリア326の枠線が強調して表示される。また、ポップアップエリア328aにクラッチペダル23に関する情報がポップアップ表示される。
図21に示すように、機能が制限される場合、エラー通知エリア330aに機能が制限される通知が表示される。また、切断や凝固の機能が設定されていない手術器具を用いている場合に、切断ペダル22a(22b)や凝固ペダル21a(21b)が操作された場合に、手術器具に対応するエリアの上側に機能しない操作が行われたことがポップアップ表示される。この場合、切断ペダル22a(22b)や凝固ペダル21a(21b)を操作したとしても、手術器具に電圧は印加されない。
図22に示すように、エラーが通知される場合、エラー通知エリア330bにエラーが通知される。
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
1a:操作ハンドル(第1操作ハンドル)、1b:操作ハンドル(第2操作ハンドル)、2:操作ペダル部、3:表示装置、6:制御装置、21a:凝固ペダル(第2フットペダル)、21b:凝固ペダル(第1フットペダル)、22a:切断ペダル(第2フットペダル)、22b:切断ペダル(第1フットペダル)、23:クラッチペダル(第4フットペダル)、24:カメラペダル(第3フットペダル)、25:切替ペダル(第5フットペダル)、32:グラフィカルユーザインタフェース、51a:表示切替ボタン(表示切替部)、100:遠隔操作装置、201:マニピュレータ、201a:手術器具(第1手術器具)、201b:手術器具(第2手術器具)、201c:手術器具(第3手術器具)、201d:内視鏡、321:第1エリア、321a:第1識別情報、322:第2エリア、322a:第2識別情報、323:第3エリア、323a:第3識別情報、324:手術器具位置表示エリア、324a:第1識別情報、324b:第3識別情報、324c:第2識別情報、325:第4エリア、326:第5エリア、400:手術システム、3241:視野内部分、3242:視野外部分

Claims (18)

  1. 手術部位を撮像する内視鏡、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具を各々支持するための複数のマニピュレータと、
    前記内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、前記第1手術器具を操作するための右手用の第1操作ハンドルと、前記第2手術器具を操作するための左手用の第2操作ハンドルとを含む遠隔操作装置と、
    前記第1操作ハンドルによって操作される前記第1手術器具に関する情報を示す第1エリアと、前記第1手術器具または前記第2手術器具と操作が変更される前記第3手術器具に関する情報を示す第2エリアと、前記第2操作ハンドルによって操作される前記第2手術器具に関する情報を示す第3エリアと、を一列に並べて配置したグラフィカルユーザインタフェースを前記内視鏡によって撮像された画像上に重ねて前記表示装置に表示するように構成された制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具と前記内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを、前記グラフィカルユーザインタフェースの前記第1エリア、前記第2エリアおよび前記第3エリアとは異なる位置に配置するように構成されており、
    前記手術器具位置表示エリアには、前記内視鏡の視野内を示す視野内部分と、前記内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とが表示され、前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具が前記内視鏡の視野外にある場合に、前記視野外部分の対応する位置に、前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、前記視野外にある前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される、手術システム。
  2. 前記手術器具位置表示エリアは、前記第1エリア、前記第2エリアおよび前記第3エリアが配置された列とは異なる位置に配置される、請求項1に記載の手術システム。
  3. 前記手術器具位置表示エリアの前記視野内部分には、前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具のなかの前記内視鏡の視野内にある手術器具の先端位置に対応する位置に、前記手術器具の形状を示す表示をしないとともに、前記手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される、請求項1または2に記載の手術システム。
  4. 前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記表示装置の下方の端部近傍領域または上方の端部近傍領域に前記第1エリア、前記第2エリアおよび前記第3エリアが配置された列を含み、前記第1エリア、前記第2エリアおよび前記第3エリアが配置された列に隣接した位置に前記手術器具位置表示エリアを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の手術システム。
  5. 前記第1エリアには、前記第1手術器具を示す数字、文字または記号からなる第1識別情報が表示され、
    前記第2エリアには、前記第3手術器具を示す数字、文字または記号からなる第2識別情報が表示され、
    前記第3エリアには、前記第2手術器具を示す数字、文字または記号からなる第3識別情報が表示され、
    前記手術器具位置表示エリアには、前記内視鏡の視野に対する前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具の位置を示すように、前記第1識別情報、前記第2識別情報および前記第3識別情報が表示される、請求項1~4のいずれか1項に記載の手術システム。
  6. 前記第1エリアには、前記第1手術器具の種類が表示され、
    前記第2エリアには、前記第3手術器具の種類が表示され、
    前記第3エリアには、前記第2手術器具の種類が表示される、請求項1~5のいずれか1項に記載の手術システム。
  7. 前記遠隔操作装置は、前記手術器具位置表示エリアの表示および非表示を切り替える表示切替部を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の手術システム。
  8. 前記第1手術器具に関する機能を実行させるための第1フットペダルと、前記第2手術器具に関する機能を実行させるための第2フットペダルと、前記内視鏡に関する機能を実行させるためのカメラペダルと、を含む操作ペダル部をさらに備え、
    前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記第1エリア、前記第2エリアおよび前記第3エリアと同じ列に前記内視鏡に関する情報を示す第4エリアを含み、
    前記第1エリアには前記第1フットペダルの操作の状況が表示され、前記第3エリアには前記第2フットペダルの操作の状況が表示され、前記第4エリアには前記カメラペダルの操作の状況が表示される、請求項1~7のいずれか1項に記載の手術システム。
  9. 前記操作ペダル部は、クラッチ機能を実行させるためのクラッチペダルをさらに含み、
    前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリアおよび前記第4エリアと同じ列に前記クラッチ機能に関する情報を示す第5エリアを含む、請求項8に記載の手術システム。
  10. 前記操作ペダル部は、前記第1操作ハンドルにより操作されている前記第1手術器具、または、前記第2操作ハンドルにより操作されている前記第2手術器具を、前記第3手術器具と変更するための切替ペダルをさらに含む、請求項8または9に記載の手術システム。
  11. 前記グラフィカルユーザインタフェースの前記手術器具位置表示エリアには、前記切替ペダルの操作の状況が表示されるように構成されている、請求項10に記載の手術システム。
  12. 前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記第1エリア、前記第2エリアおよび前記第3エリアおよび前記第4エリアを右から左に一列に並べて配置する、請求項8~11のいずれか1項に記載の手術システム。
  13. 前記複数のマニピュレータは、前記内視鏡、前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具を各々着脱可能に支持し、複数のマニピュレータの各々は、複数のモータによって駆動可能な複数の関節を備える、請求項1~12のいずれか1項に記載の手術システム。
  14. 手術部位を撮像する内視鏡、第1手術器具、第2手術器具および第3手術器具を各々支持するための複数のマニピュレータと、
    前記内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、前記第1手術器具を遠隔で操作するための右手用の第1操作ハンドルと、前記第2手術器具を遠隔で操作するための左手用の第2操作ハンドルとを含む遠隔操作装置と、
    少なくとも前記表示装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具と前記内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを配置したグラフィカルユーザインタフェースを前記内視鏡によって撮像された画像上に重ねて前記表示装置に表示するように構成されており、
    前記手術器具位置表示エリアは、前記内視鏡の視野内を示す視野内部分と、前記内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とを有しており、前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具が前記内視鏡の視野外にある場合に、前記視野外部分の対応する位置に、前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、視野外にある前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される、手術システム。
  15. 前記手術器具位置表示エリアの前記視野内部分には、前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具のなかの前記内視鏡の視野内にある手術器具の先端位置に対応する位置に、前記手術器具の形状を示す表示をしないとともに、前記手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される、請求項14に記載の手術システム。
  16. 前記視野外部分の対応する位置は、前記第1手術器具、前記第2手術器具および前記第3手術器具のなかの前記内視鏡の視野外にある手術器具が、前記視野内部分に対して位置している方向に対応する位置である、請求項14または15に記載の手術システム。
  17. 内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置と、
    第1手術器具を操作するための右手用の第1操作ハンドルと、
    第2手術器具を操作するための左手用の第2操作ハンドルと、
    前記表示装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記第1手術器具、前記第2手術器具および交換用の第3手術器具と前記内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを配置したグラフィカルユーザインタフェースを前記内視鏡によって撮像された画像上に重ねて前記表示装置に表示するように構成されており、
    前記手術器具位置表示エリアは、前記内視鏡の視野内を示す視野内部分と、前記内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とを有しており、前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具が前記内視鏡の視野外にある場合に、前記視野外部分の対応する位置に、前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、視野外にある前記第1手術器具、前記第2手術器具または前記第3手術器具を識別する数字、文字または記号が表示される、遠隔操作装置。
  18. 内視鏡によって撮像された画像を表示するための表示装置、第1手術器具を操作するための右手用の第1操作ハンドルおよび第2手術器具を操作するための左手用の第2操作ハンドルを備えた遠隔操作装置における画像の表示方法であって、
    前記第1手術器具、前記第2手術器具および交換用の第3手術器具と前記内視鏡の視野との位置関係を示す情報を示す手術器具位置表示エリアを配置したグラフィカルユーザインタフェースを前記内視鏡によって撮像された画像上に重ねて前記表示装置に表示する工程と、
    前記手術器具位置表示エリアは、前記内視鏡の視野内を示す視野内部分と、前記内視鏡の視野の周辺の視野外を示す視野外部分とを有しており、前記第1手術器具および前記第2手術器具が前記内視鏡の視野内にあり、前記第3手術器具が前記内視鏡の視野外にある場合に、前記視野内部分の対応する位置に、前記第1手術器具および前記第2手術器具の形状を示す表示をしないとともに、前記第1手術器具および前記第2手術器具を識別する数字、文字または記号を表示し、前記視野外部分の対応する位置に、前記第3手術器具の形状を示す表示をしないとともに、前記第3手術器具を識別する数字、文字または記号を表示する工程と、を含む、表示方法。
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