JP7386846B2 - 腹腔鏡手術用器具 - Google Patents
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Description
手術では、経腹膜アーム1012は、アームのエンド部1042の遠位端まで内視鏡1013を前進させた状態で、直線状の構成で患者の身体内に挿入されてもよい。アームが挿入されると、内視鏡1013は、図14に示される位置まで部分的に引き出されてもよく、その後、エンド部1042が必要な角度まで関節運動してもよい。各ケーブルL1、L2、L3、R1、R2、R3のためのルーティングエンドガイドの相対位置は、臍帯ポート1090を介して経腹膜アーム1012を移動させ、アーム1012の関節の角度を調整することにより、必要に応じて変更可能である。ケーブルL1、L2、L3、R1、R2、R3は、医療器具が挿入される前に医療器具に取り付けられ、図1から図13を参照して上記したように、支持構造体に支持されるポートを介して延びる更なるケーブルが、6つの自由度全てにおいて器具の完全な制御を提供するように、器具に接続されてもよい。
・高度な器具の器用さ及び力の発揮能力。既存のロボット支援手術(RAS)システムと比較すると、本発明のいくつかの実施の形態の並列作動方法は、証明された器用さと高度な力の発揮能力とで、既存のシステムを凌駕している。それらはまた、直感的且つ直接的な器具の制御(6つの自由度)、複雑な埋め合わせなし(支点なし)での外科医の動きのリアルタイムの模倣を可能にする。これらの高度な力の発揮能力により、腹腔鏡手術では部分的にのみ可能であり、現在の蛇のような手術ロボットには不可能である開腹手術での全臓器の保持/引き戻しを復活させる可能性がある。
・高い精度及び高い力感度。マイクロポートが、システムアクチュエータと器具との間の直接接続を可能にすることにより、摩擦の低減及び位置及び力の検出精度の向上が可能となる。
・触覚に基づくフィードバック。高い力感度が、外科医への触覚に基づくフィードバックを可能にし、外科医の状況認識を高めるとともに、学習曲線及び処置時間を短縮する。現在市販されているRASシステムの多くが、触覚に基づくフィードバックを欠いており、低解像度でのみ提供可能である。
・安全な自律運動。高い精度及び高い力感度が、安全な自律運動の組み込みを可能にする。安全な自律運動は、人間のオペレータによって実行することが不可能或いはかなり煩雑な処置を実行する場合に、必要不可欠である。自動化の対象となる用途の例としては、ブラキセラピーシード(小線源治療のためのシード線源)の埋め込みや、高度な画像ガイダンス(蛍光発光)又は広視野スキャンと、超音波及び光学生検プローブを用いた組織領域の分類と、による腫瘍の自動除去又は切除がある。このシステムは、生体内の腹腔内/腔内細胞療法や、組織又は全臓器の原位置バイオプリンティング等、高度な精度及び自律性が必要とされる新たな用途にも応用できる可能性が有る。
・超低侵襲性(傷痕のない)手術。針サイズのマイクロポートの使用により、侵襲性を低減可能となり、それにより、患者の外傷を低減可能となるとともに、目に見える傷痕の形成を防止可能となる。内視鏡及び可撓性を有する器具を、一つの小さな切開部から挿入してもよい。傷跡の形成は、自然な解剖学的開口部又は臍孔(へそ)を用いることにより隠すことができる。
・開腹手術への迅速な変更。外部の支持構造体により、早急な配置及び除去が可能である。これは、セットアップ時間の短縮、手術時間の短縮及び必要であれば開腹手術への緊急変更のために、必要不可欠である。
・移動式の軍事/緊急手術での設置面積の削減。戦場で負傷した兵士に対する遠隔手術を実施可能である。支持構造体は、高機能な戦場からの救出担架に組み込むことが可能である。負傷した兵士が救出されている間(地上又は空中の救急車の中で)、遠く離れた外科医によって、迅速な試験開腹及び腹腔血管のクランプを実施することができる。
・広範囲な外科的用途に対応するための作業領域のカスタマイズ可能性。外部の支持構造体が、ポート配置のモジュール性を可能にするために再構成可能であってもよい。これにより、システムが、胸部、腹部、骨盤の手術、或いは任意のサイズの自然又は仮想の任意の空洞(例えば眼、膝関節鏡)における様々な処置のいずれにも変更可能であり、患者固有の要求に対処するように変更可能であるため、有利な場合が有る。また、撮像素子(例えば、超音波、近赤外分光法)の構造に組み込むことにより、断層撮影装置にもなることが可能であり、したがって、画像誘導手術が可能になる。
・MRI適合性/MRIとの統合による手術用ポッドの形成。支持構造体は、上記したように、(任意の)MRIスキャナ或いは他の断層撮影装置のボアであってもよい。現在の手術用ロボットシステムは、いくつかの固体の金属製リンクを用いて作動力を手術用器具に伝達する。しかしながら、ほとんどの金属製の物体は、MRIスキャナに適合せず、画像に不自然な結果をもたらすことに始まり、危険な加熱や激しい位置ずれにまで及ぶ問題を引き起こす可能性が有る。本発明の実施の形態は、金属の部品を必要としない。例えば、ポリマーのケーブルが作動に使用されてもよく、これらのケーブルを一(又は複数)のプーリを介してMRIスキャナボアから作動ユニットまで導くことにより、容易にMRI適合性を得ることができる。MRI機構は、本発明のシステムをビルトイン機能として組み込むことが可能であり、直接的なMRIガイダンスの下において、任意の診断用MRIの外科的治療への効率的な変換を可能とする。例えば、腎臓/肝臓/前立腺の腫瘍がスクリーニングMRIにより検出可能である。本発明に係るシステムが組み込まれたMRIは、生体検査の実施或いは即時の腫瘍の外科的全摘出を可能にする。
・高い費用対効果及び設置面積の削減。低コスト且つ市販のハードウェアが、現在のシステムに対して、競争力の有る価格の優位性を示すであろう。手術室における設置面積の削減は、迅速なセットアップ及び手術スケージュールの最適化を可能とする。これらの利点はともに、管理者及び医療提供者が手術用ロボットシステムを購入する際の敷居を低くする。
Claims (12)
- 患者の身体内に挿入されるように構成された器具チャンネルであって、該器具チャンネルを介して医療器具を前記患者の前記身体内に挿入可能となるように構成された器具チャンネルと、
前記患者の前記身体の周囲に配置されるように構成された少なくとも一つの支持構造体と、
それぞれが前記患者の前記身体内に挿入されるように構成された複数のガイドポートと、
それぞれが前記少なくとも一つの支持構造体に少なくとも部分的に支持される複数の制御リンケージと、
複数の制御アクチュエータと、
前記器具チャンネルに少なくとも部分的に支持された少なくとも一つの更なる制御リンケージと、
関節リンケージと、
前記関節リンケージを作動させるように構成されたアクチュエータと、を含む医療機器であって、
前記複数の制御リンケージ及び前記少なくとも一つの更なる制御リンケージのそれぞれは、前記複数のガイドポートの一つを介して延び、前記医療器具に接続され、前記複数の制御アクチュエータのうち対応する一つにより動かされることにより、前記患者の前記身体内で前記医療器具を操作するように構成され、
前記器具チャンネルは、器具挿入アームを含み、該器具挿入アームは、メイン部と、関節ジョイントにより前記メイン部に接続されて該メイン部に対して関節接続されるエンド部と、を含み、
前記関節リンケージは、前記エンド部の関節角度を制御するように構成されることを特徴とする医療機器。 - 前記器具チャンネルを介して前記患者の前記身体内に挿入されるように構成された器具ホルダを更に含み、
前記複数の制御リンケージのそれぞれは、前記器具ホルダに接続されることにより前記医療器具を操作するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の医療機器。 - 前記医療器具を更に含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の医療機器。
- 前記複数の制御リンケージの少なくとも一つは、該制御リンケージが沿って延びる前記ガイドポートに向かって前記医療器具を引っ張るように構成された可撓性を有する腱であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の医療機器。
- 前記複数の制御リンケージの少なくとも一つは、前記医療器具を押し引きするように構成された剛性を有するロッドであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の医療機器。
- 前記複数の制御アクチュエータの一つは、前記剛性を有するロッドを支持するように構成され、遠隔運動中心アクチュエータを含むことを特徴とする請求項5に記載の医療機器。
- 前記複数のガイドポートのそれぞれは、剛体管状部材を含み、遠隔運動中心アクチュエータにより支持されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の医療機器。
- 前記支持構造体は、前記患者の前記身体を配置することが可能な手術容積を規定し、前記遠隔運動中心アクチュエータは、前記手術容積内に運動中心を有することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の医療機器。
- 前記少なくとも一つの更なる制御リンケージは、前記エンド部に少なくとも部分的に支持されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の医療機器。
- 器具挿入ポートを更に含み、前記器具チャンネルは、前記器具挿入ポートを介して前記患者の前記身体に挿入されるように構成され、
前記器具挿入ポートに少なくとも部分的に支持される少なくとも一つの更なる制御リンケージを更に含むことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の医療機器。 - 前記少なくとも一つの支持構造体は、対象者の前記身体の周囲に配置されるように構成された複数の支持構造体を含み、前記複数の支持構造体のそれぞれは、前記複数の制御リンケージの一つを支持するように構成されることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の医療機器。
- 前記少なくとも一つの支持構造体は、対象者の前記身体に取り付けられるように構成されることを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の医療機器。
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