JP7453693B2 - 外科トレーニング装置、方法及びシステム - Google Patents
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Description
a)たとえば、提案された切開部位のマーキング、切開を行うこと、シミュレートされた出血の発生、シミュレートされた腫瘍の切除など、モデルにおける変化を感知したとき、
b)たとえば、ユーザの手及び/又は頭の動きなど、ユーザの動きを感知したとき、
c)身体マーキング・ペン、縫合針、持針器(needle driver)、腹腔鏡手術器械、吸引チップなど、外科用器具の使用を感知すること、及び/又は
d)手術野(surgical field)又は手順の過程において「外科医が見るもの」内の特定のビデオ視界(「FOV」)を感知すること
などの方法のいずれか1つ又は組合せによって開始され得る。
センサーからの信号(たとえば、トランスデューサ、可視及び不可視周波数を含む電磁スペクトル放出)は、たとえば、カメラ・ビジョン、Wi-Fi、Bluetooth、音、光、ワイヤード接続など、任意の望ましい通信モードを使用して、外科トレーニング・ソフトウェア・プログラムを実行するコンピュータに供給される。機械学習は、データを解析するため、そのデータから学習するため、及びそれが学習したことについてのインフォームド・デシジョン(informed decision)を行うために採用され得る。深層学習は、モデルが画像、テキスト又は信号から直接分類タスクを実行することをそこにおいて学習する機械学習の一種である。深層学習は、並列コンピュータによってリアルタイムで計算され得るニューラル・ネットワーク・アーキテクチャを使用して実装され得る。機械学習及び/又は深層学習は、ARヘッドセット・カメラ及び9自由度ヘッド/カメラ位置トラッカーからの信号及び画像、並びにシミュレートされた器官及び/又は外科用器具からの他の信号出力を使用して、物体を識別し、処理し、分類するために使用され得る。
シー・スルー・オプティクス付き1080p DLP投影ディスプレイ導波路
WiFi&Bluetooth接続性
8メガピクセル・カメラ
クワッド・コアARM CPU
右眼単眼鏡
ハプティック・フィードバック
ボイス制御
アンドロイド(登録商標)5 OS
ノイズ・キャンセリング・マイクロフォン
オン・ボード・ビデオ記録媒体
Claims (19)
- a)人間又は動物の解剖学的部位のモデルと、
b)前記モデルに取り付けられた1つ又は複数のセンサーであって、前記1つ又は複数のセンサーが、活動化入力を受信したことに応答して信号を放出するように動作可能である、1つ又は複数のセンサーと、
c)前記1つ又は複数のセンサーからの電子信号を受信するように適応された1つ又は複数の電子及び/又は光入出力チャネルを有する拡張現実ヘッドセットと、
d)前記拡張現実ヘッドセット及び/又は前記1つ又は複数のセンサーからの信号を受信するように動作可能なコンピュータ・プロセッサと、
e)1つ又は複数の個別の外科主題構成要素を記憶した外科トレーニング・カリキュラムを有するコンピュータ・データベースと、
f)前記コンピュータ・プロセッサ上で動作し、前記データベースに接続されたソフトウェア・プログラムであって、前記ソフトウェア・プログラムが、前記1つ又は複数のセンサー信号を前記1つ又は複数の個別の外科主題構成要素に相関させるように動作可能であり、前記ソフトウェア・プログラムが、さらに、b)において前記活動化入力を受信したことに応答して受信された信号に相関させられた前記個別の外科主題構成要素を第1の出力として与えるように動作可能である、ソフトウェア・プログラムと
を備える、外科トレーニング・システム。 - 前記1つ又は複数のセンサーが、前記モデル内に埋め込まれ、前記モデル中への開口を切断すると露出される2つ又はそれ以上のセンサーを含み、前記1つ又は複数のセンサーが、前記開口内を流れる流体との接触に応答して信号を放出するように動作可能である、請求項1に記載の外科トレーニング・システム。
- 2つ又はそれ以上のセンサーが、前記モデル内の異なる深さに配置され、前記2つ又はそれ以上のセンサーの順次活動化によって流体の増加する流れを感知するように動作可能である、請求項2に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記ソフトウェア・プログラムが、前記2つ又はそれ以上のセンサーの各々を流体の体積量と相関させるように動作可能であり、前記2つ又はそれ以上のセンサーの各々が流体の異なる体積量に相関する、請求項3に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記ソフトウェア・プログラムは、流体の前記体積量が所定のしきい値に達するか又は超えたことに応答して、訓練生に感知できる第2の出力を与えるように動作可能である、請求項4に記載の外科トレーニング・システム。
- 訓練生に感知できる前記第2の出力が可聴警告又はテキスト・メッセージのうちの1つ又は複数である、請求項5に記載の外科トレーニング・システム。
- 訓練生に感知できる前記第2の出力が前記拡張現実ヘッドセット中で見えるテキストである、請求項6に記載の外科トレーニング・システム。
- a)人間又は動物の解剖学的部位のモデルであって、前記モデルが1つ又は複数のキューを有する、モデルと、
b)前記モデルからの1つ又は複数のキューを受信するように動作可能なキュー受信機であって、前記キュー受信機が、キューを受信したことに応答して信号を生成するように動作可能である、キュー受信機と、
c)前記キュー受信機からの信号を受信するように動作可能なコンピュータ・プロセッサと、
e)1つ又は複数の個別の外科主題構成要素を記憶した外科トレーニング・カリキュラムを有するコンピュータ・データベースと、
f)前記コンピュータ・プロセッサ上で動作し、前記データベースに接続されたソフトウェア・プログラムであって、前記ソフトウェア・プログラムが、前記1つ又は複数の受信された信号を前記1つ又は複数の個別の外科主題構成要素に相関させるように動作可能であり、前記ソフトウェア・プログラムが、さらに、受信された信号に相関させられた前記個別の外科主題構成要素を出力として与えるように動作可能である、ソフトウェア・プログラムと
を備える、外科トレーニング・システムであって、
前記キュー受信機は、拡張現実ヘッドセットである、外科トレーニング・システム。 - 前記拡張現実ヘッドセットが、
a)シー・スルー・オプティクスをもつ投影ディスプレイ導波路、
b)WiFi及びBluetooth接続性、
c)カメラ、
d)中央処理ユニット、
e)単眼鏡、
f)双眼鏡、
g)ハプティック・フィードバック、
h)ボイス制御、
i)オペレーティング・システム、
j)ノイズ・キャンセリング・マイクロフォン、並びに
k)オン・ボード・ビデオ記録媒体
のうちの1つ又は複数を有する、請求項8に記載の外科トレーニング・システム - 前記キュー受信機がデジタル・スチル・カメラ及び/又はビデオ・カメラを含む、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記キューが、前記モデルに取り付けられたバーコードであり、前記キュー受信機がバーコード・スキャナを含む、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記ソフトウェア・プログラムがサービスとしてのソフトウェアとして与えられる、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記出力がコンピュータ・モニタ上に与えられる、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記出力が前記拡張現実ヘッドセット上に与えられる、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記モデルのうちの2つ又はそれ以上をさらに備え、各モデルが別個の解剖学的モデル・タイプであり、前記ソフトウェア・プログラムが、前記モデル・タイプの各々に相関させられた別個の外科セッション・プログラムを含む、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記別個の外科セッション・プログラムが少なくとも2つの代替外科セッション・タイプを含む、請求項15に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記解剖学的部位が、心臓モデルと肺モデルとを有する胸部である、請求項16に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記解剖学的部位が少なくとも2つのモデルを含み、前記ソフトウェア・プログラムが、前記モデルのいずれかから受信された信号に応答して出力を与えるようにプログラムされる、請求項8に記載の外科トレーニング・システム。
- 前記モデル・タイプが腎臓であり、前記外科セッション・タイプが、腫瘍切除外科セッションと生検セッションとを含む、請求項16に記載の外科トレーニング・システム。
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