KR102450087B1 - 원격 조종 의료 시스템에서 미리 설정된 암 위치를 가지는 자동화된 구조 - Google Patents

원격 조종 의료 시스템에서 미리 설정된 암 위치를 가지는 자동화된 구조 Download PDF

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Abstract

수술 현장에서 의료 프로시저를 수행하기 위한 원격 조종 의료 시스템은 수술 프로시저를 돕도록 구성된 복수의 모터 구동식 수술 암을 갖춘 원격 조종 어셈블리를 포함한다. 이것은 또한 복수의 모터 구동식 수술 암의 모든 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위한 입력을 수신하도록 구성된 입력 장치를 포함한다. 프로세싱 시스템은 입력 장치로부터 입력을 수신하고, 각각의 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암에 제어 신호를 출력하도록 구성된다.

Description

원격 조종 의료 시스템에서 미리 설정된 암 위치를 가지는 자동화된 구조{AUTOMATED STRUCTURE WITH PRE-ESTABLISHED ARM POSITIONS IN A TELEOPERATED MEDICAL SYSTEM}
본 발명은 이미징 기기를 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 원격 의료 시스템에서 미리 설정된 암 위치로의 자동 설정을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
수술 프로시저는 미소 절개 방식으로 원격 조종 의료 시스템을 이용하여 수행될 수 있다. 미소 절개 수술의 이점은 잘 알려져 있는데, 전통적인 개복 절개 수술에 비해 적은 환자 트라우마, 적은 출혈, 및 빠른 회복 시간을 포함한다. 또한, 캘리포니아 서니베일 인튜어티브 서지컬 인코퍼레이티드에 의해 상용화된 다빈치(DA VINCI®) 수술 시스템과 같은 원격 조종 의료 시스템의 사용이 공지되어 있다. 이러한 원격 조종 의료 시스템은 수동적인 미소 절개 수술과 비교할 때 수술의가 직관적인 제어 및 증가된 정밀도로 수술하는 것을 가능하게 할 수 있다.
원격 조종 의료 시스템은 하나 이상의 로봇 암에 연결된 하나 이상의 기기를 포함할 수 있다. 이 시스템이 미소 절개 수술을 수행하기 위해 사용된다면, 기기들은 예컨대, 입, 요도 또는 항문과 같은 자연 개구 또는 작은 절개부와 같은, 환자의 하나 이상의 작은 개구를 통해 수술 부위에 접근할 수 있다. 몇몇 경우에, 이러한 기기(들)을 개구를 통해 직접 삽입시키는 것이 아니라, 캐뉼러 또는 다른 가이드 엘리먼트가 각각의 개구로 삽입될 수 있고, 수술 부위에 접근하기 위해 캐뉼러를 통해 기기가 삽입될 수 있다. 내시경과 같은 이미징 도구가 수술 부위를 보기 위해 사용될 수 있고, 이미징 도구에 의해 캡쳐된 이미지는 수술 동안 수술의가 볼 수 있도록 이미지 디스플레이상에 디스플레이될 수 있다.
설정 및 미소 절개 수술 과정 동안 복잡한 원격 조종 의료 시스템의 사용, 반복 가능성, 및 동작을 용이하게 하는 방식으로 효과적으로 제어될 수 있는 원격 조종 의료 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 여기 개시된 시스템 및 방법은 종래 기술의 하나 이상의 단점을 극복한다.
미국 특허 공보 제6,963,792호(2005.11.08) 미국 특허 출원 공개 공보 제2011/0071543호(2011.03.24)
예시적인 형태에서, 본 개시물은 수술 현장에서 수술 프로시저를 수행하기 위한 원격 조종 의료 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 수술 프로시저를 돕도록 구성된 복수의 모터 구동식 수술 암 및 모터 구동식 셋업 구조를 가진 원격 조종 어셈블리를 포함한다. 입력 장치는 복수의 모터 구동식 수술 암의 모든 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위한 입력을 수신하도록 구성된다. 프로세싱 시스템은 입력 장치로부터 입력을 수신하고, 셋업 구조 및 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해 셋업 구조 및 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암에 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다.
하나의 형태에서, 입력 장치는 수술 프로시저에서 치료될 환자의 해부구조의 일부분을 식별하는 입력을 수신하도록 구성되고, 미리 정해진 위치는 환자의 해부구조의 일부분을 식별하는 입력을 기초로 한다. 하나의 형태에서, 입력 장치는 수술 프로시저에서 치료될 환자로의 접근법을 식별하는 입력을 수신하도록 구성되고, 미리 정해진 위치는 환자 접근법을 식별하는 입력을 기초로 한다. 하나의 형태에서, 치료될 환자로의 접근법은 좌측, 우측, 및 다리 접근법 중 하나이다. 하나의 형태에서, 미리 정해진 위치는 셋업 구조 및 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암이 수술 침대 상의 환자 위로 전진하기 위한 위치로 배치되는 도킹 위치이다. 하나의 형태에서, 원격 조종 어셈블리는 붐 및 붐에 회전 가능하게 연결된 회전 가능한 플랫폼을 포함하고, 모터 구동식 수술 암은 회전 가능한 플랫폼으로부터 뻗어 있고, 프로세싱 시스템은 입력 장치에서 수신된 입력에 응답하여 붐에 대하여 회전 가능한 플랫폼을 회전시키도록 구성되어 있다. 하나의 형태에서, 복수의 모터 구동식 수술 암 각각은 전체 이동 범위를 가지고, 각각의 수술 암에 대한 미러 정해진 도킹 위치는 전체 이동 범위의 30-70%의 범위 이내이다. 하나의 형태에서, 원격 조종 어셈블리는 신축식(telescoping) 기동 및 기둥으로부터 뻗은 신축식 붐을 포함하고, 복수의 모터 구동식 수술 암은 붐 상에서 운반되고, 붐은 전체 이동 범위를 가지고, 붐에 대한 미리 정해진 도킹 위치는 전체 이동 범위의 30-70% 범위 이내이다. 하나의 형태에서, 미리 정해진 위치는 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암이 수술 드레이프를 수용하기 적합한 위치로 배치되는 드레이핑 위치이다. 하나의 형태에서, 원격 조종 어셈블리는 조절 가능한 높이를 가진 기둥 및 기둥으로부터 뻗어 있는 붐을 포함한다. 붐은 조절 가능한 길이를 가지고, 복수의 모터 구동식 수술 암은 붐 상에서 운반된다. 드레이핑 위치는 부분적으로 상승된 기둥 및 부분적으로 뻗은 붐을 포함한다. 하나의 형태에서, 미리 정해진 위치는 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암이 원격 조종 어셈블리의 전체 설치 면적을 최소화하기 위해 완전히 후퇴된 위치로 배치되는 스토우 위치이다. 하나의 형태에서, 원격 조종 어셈블리는 조절 가능한 높이를 가지는 기둥 및 기둥으로부터 뻗어 있는 붐을 포함한다. 붐은 조절 가능한 길이 및 복수의 모터 구동식 수술 암은 붐 상에서 운반된다. 스토우 위치는 완전히 후퇴된 기둥 및 완전히 후퇴된 수술 암을 포함한다.
한 예시적인 형태에서, 본 개시물은 원격 조종 의료 시스템의 암을 제어하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 원격 조종 어셈블리의 복수의 모터 구동식 수술 암의 모든 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해 사용자 인터페이스에서의 입력을 수신하는 단계; 및 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암에 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
하나의 형태에서, 이 방법은 수술 프로시저에서 치료된 환자의 해부구조의 일부분을 식별하는 입력을 수신하는 단계를 포함하고, 각각의 암으로의 제어 신호는 환자의 해부구조의 일부분을 식별하는 입력을 기초로 한다. 하나의 형태에서, 이 방법은 수술 프로시저에서 치료될 환자로의 접근법을 식별하는 입력을 수신하는 단계를 포함하고, 각각의 암으로의 제어 신호는 환자 접근법을 식별하는 입력을 기초로 한다. 하나의 형태에서, 접근법을 식별하는 입력을 수신하는 단계는 좌측 접근법, 우측 접근법 및 다리 접근법 중 하나를 수신하는 단계를 포함한다. 하나의 형태에서, 각각의 암으로 제어 신호를 출력하는 단계는 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암을 수술 침대 상의 환자 위로 전진하기 위한 위치로 상승시키기 위한 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 하나의 형태에서, 원격 조종 어셈블리는 붐 및 붐에 회전 가능하게 연결된 플랫폼 부를 포함하고, 모터 구동식 수술 암은 플랫폼 부로부터 뻗어 있고, 이 방법은 입력 장치에서 수신된 입력에 응답하여 붐에 대하여 플랫폼 부를 회전시키기 위해 플랫폼 부에 제어 신호를 출력하는 단계를 더 포함한다. 하나의 형태에서, 복수의 모터 구동식 수술 암 각각은 전체 이동 범위를 가지고 각각의 수술 암에 대한 미리 정해진 위치는 전체 이동 범위의 30-70% 범위 이내이다.
예시적인 형태에서, 본 개시물은 원격 조종 의료 시스템의 암을 제어하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 수술 프로시저에서 치료될 환자의 해부구조의 일부분을 식별하는 해부구조 입력을 수신하는 단계; 수술 프로시저에서 치료될 환자로의 접근법을 식별하는 접근법 입력을 수신하는 단계; 및 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암을 환자의 해부구조의 일부분을 식별하는 해부구조 입력 및 환자로의 접근법을 식별하는 접근법 입력 모두를 기초로 하여 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해 복수의 모터 구동식 수술 암의 각각의 암에 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
하나의 형태에서, 이 방법은 원격 조종 어셈블리의 복수의 모터 구동식 수술 암의 모든 암을 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해 사용자 인터페이스에서의 작동 입력을 수신하는 단계를 포함하고, 각각의 암에 제어 신호를 출력하는 단계는 이 작동 입력에 응답한다. 하나의 형태에서, 각각의 암에 제어 신호를 출력하는 단계는 작동 입력이 수신되고 있는 동안에만 발생한다.
이러한 및 다른 실시예는 아래의 도면을 참조하여 더 상세하게 서술된다.
본 발명의 형태는 첨부된 도면과 함께 아래의 상세한 설명을 읽은 때 가장 잘 이해될 것이다. 당업계의 표준 관행에 따라 다양한 도면들이 축척에 따라 그려지지 않았음이 강조된다. 실제로, 다양한 특징부들의 크기는 설명의 명료함을 위해 임의로 증가 또는 감소될 수 있다. 더욱이, 본 개시물은 다양한 예시에서 부재번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략함 및 명료함을 위한 것일 뿐, 그것 자체가 서술되는 다양한 실시예 및/또는 구성 간의 관계를 지시하는 것은 아니다.
도 1a는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 예시적인 원격 조종 의료 시스템을 도시한다.
도 1b, 도 1c, 및 도 1d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원격 조종 의료 시스템의 예시적인 컴포넌트들을 도시한다. 구체적으로, 도 1b는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 예시적인 원격 조종 어셈블리의 전방 상승도를 도시한다. 도 1c는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 예시적인 오퍼레이터 입력 시스템의 전방 상승도를 도시한다. 도 1d는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 예시적인 비전 카트 컴포넌트의 전방도를 도시한다.
도 1e는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도 1b의 예시적인 원격 조종 어셈블리의 암을 도시한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 여기 개시된 가이드 셋업 시스템의 단계(phase)들을 보여주는 예시적인 플로우 차트를 도시한다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 여기 개시된 가이드 셋업 시스템의 일부분을 구성하는 오퍼레이션의 다양한 상태를 도시한다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 프리셋 및 자동 상정된 드레이핑 포즈(draping pose)인 도 1b의 예시적인 원격 조종 어셈블리를 도시한다.
도 5a는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 프리셋 및 자동 상정된 도킹 포즈(docking pose)인 도 1b의 예시적인 원격 조종 어셈블리를 도시한다.
도 5b 내지 도 5f는 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 환자에 대하여 상대적인 프리셋 및 자동 상정된 도킹 포즈의 다양한 상면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 프리셋 및 자동 상정된 스토우드 포즈(stowed pose)인 도 1b의 예시적인 원격 조종 어셈블리를 도시한다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 시스템을 이용하여 원격 조종 의료 시스템을 셋팅하는 예시적인 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 동안의 터치패드 사용자 인터페이스의 예시적인 스크린 이미지를 도시한다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 동안의 터치스크린 모니터 사용자 인터페이스의 예시적인 스크린 이미지를 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 동안의 터치패드 사용자 인터페이스의 예시적인 스크린 이미지를 도시한다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 동안의 터치스크린 모니터 사용자 인터페이스의 예시적인 스크린 이미지를 도시한다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 동안의 터치패드 사용자 인터페이스의 예시적인 스크린 이미지를 도시한다.
도 16은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가이드 셋업 동안의 터치스크린 모니터 사용자 인터페이스의 예시적인 스크린 이미지를 도시한다.
이제, 본 발명의 원리의 이해를 돕기 위해, 도면에 도시된 실시예에 대한 참조가 이루어질 것이고, 실시예를 설명하기 위해 구체적인 언어가 사용될 것이다. 그러나, 본 발명의 범위를 제한할 의도가 없음이 이해될 것이다. 아래의 상세한 설명에서, 다수의 구체적인 세부사항들은 개시된 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 제공된 것이다. 그러나, 본 개시물의 실시예들이 그러한 구체적인 세부사항 없이 실시될 수도 있음이 당업자들에게는 명백할 것이다. 다른 경우에, 공지된 방법, 프로시저, 컴포넌트 및 회로들은 본 개시물의 실시예의 형태를 불필요하게 모호하게 만들지 않기 위해 상세하게 설명되지 않는다.
서술된 장치, 기기, 방법, 및 본 개시물의 원리의 임의의 다른 적용에 대한 임의의 변경 및 추가 수정이 본 발명과 관련된 당업자들에게 평범하게 일어날 수 있음을 충분히 고려해야 한다. 특히, 하나의 실시예와 관련되어 서술된 특징부, 컴포넌트 및/또는 단계들이 본 개시물의 다른 실시예와 관련되어 서술된 특징부, 컴포넌트 및/또는 단계와 결합될 수 있음을 충분히 고려해야 한다. 이러한 조합의 다수의 반복은 별도로 설명되지 않을 것이다. 게다가, 여기 제공된 치수들은 특정 예에 대한 것이고, 다른 크기, 치수, 및/또는 비율이 본 개시물의 개념을 구현하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 불필요한 반복적인 설명을 피하기 위해, 하나의 예시적인 실시예에 따라 서술된 하나 이상의 컴포넌트 또는 액션들은 다른 예시적인 실시예로부터 적용 가능할 때 사용될 수도 있고 생략될 수 있다. 간략함을 위해, 몇몇 경우에, 동일한 또는 유사한 부분을 나타내기 위해 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재번호가 사용된다.
본 개시물은 일반적으로 로봇 수술을 수행하도록 배열될 수 있는 원격 조종 의료 시스템을 위한 가이드 셋업 시스템에 관한 것이다. 이 가이드 셋업 시스템은
원격 조종 의료 시스템의 상이한 컴포넌트들과 상호작용하는 살균 처리된 및 살균 처리되지 않은 OR 스태프에게 명령을 제공하도록 구성된다.
이것은 수술을 준비함에 있어서 추천되는 순서대로 일련의 프롬프트를 통해 진행한다. 예를 들어, 가이드 셋업 시스템은 시각적 및 청각적 피드백을 원격 조종 어셈블리 터치패드 인터페이스에 있는 사용자에게 제공할 수 있고, 뿐만 아니라 비전 카트 터치스크린 인터페이스 상에 상보적 피드백을 제공할 수 있고, 그러므로, 사용자는 수술실 내 다양한 위치에서 가이드 정보에 접근할 수 있다.
그것의 일련의 프롬프트에도 불구하고, 가이드 셋업은 명령을 따름에 있어 유연성을 허용하는데, 예컨대, 사용자가 필수적이지 않은 단계를 건너뛰는 것을 허용하는 것, 동일한 액션을 수행하기 위해 수동 제어를 이용하는 것, 또는 표준이 아닌 순서로 단계들을 수행하는 것을 허용한다. 게다가, 가이드 셋업은 원격 조종 의료 시스템의 상태를 인지하고, 사용자가, 예컨대, 팔을 드레이핑하는 것, 캐뉼러(cannula)를 연결하는 것 및 기기를 설치하는 것을 포함하는, 다양한 활동을 수행할 때 적절한 가이던스를 통해 응답한다. 또한, 이것은, 예컨대, 다수의 사람들이 수술을 위해 원격 조종 의료 시스템을 준비하는데 포함된 경우, 또는 고급 사용자가 그들의 특별한 필요를 수용하기 위해 단계들을 다르게 수행할 것을 선택한 경우, 표준이 아닌 순서로 이벤트가 발생할 수 있는 작업 흐름(workflow)을 수용할 수 있다. 또한, 이것은 사용자가 임의의 포인트에서 옵션을 변경하는 것을 허용할 수 있고, 시스템이 사용자 실수 또는 예상치 못한 임상적 상황을 수용하기 위해 비표준적 시간에 배치되거나 스토우되는(stowed) 것을 허용할 수 있다. 여기 개시된 예시적인 가이드 셋업 시스템은 사용자가 수술하기 전에 환자를 드레이핑, 도킹, 및 타겟팅의 상태를 통해 사용자를 리드한다.
다양한 실시예에 따라, 가이드 셋업은 기기 운반 및 미소 절개 수술 프로시저를 위한 동작을 가이드하기 위해 원격 조종 시스템에 관한 명령을 제공한다. 도 1a를 참조하면, 예컨대, 진단, 치료, 또는 수술 프로시저를 포함하는 의료 프로시저에서 사용하기 위한 원격 조종 의료 시스템은 일반적으로 부재번호, 10으로 표시되어 있다. 아래에 서술한 바와 같이, 본 개시물의 원격 조종 의료 시스템은 수술의의 원격 조종 제어 하에 있다. 대안의 실시예에서, 원격 조종 의료 시스템은 그러한 프로시저 또는 서브 프로시저를 수행하도록 프로그래밍된 컴퓨터의 부분적 제어 하에 있을 수 있다. 또 다른 대안의 실시예에서, 그러한 프로시저 또는 서브 프로시저를 수행하도록 프로그래밍된 컴퓨터의 완전 제어 하에서, 완전히 자동화된 의료 시스템이 프로시저 또는 서브 프로시저를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원격 조종 의료 시스템(10)은 일반적으로 환자(P)가 그 위에 놓이는 수술대(O)에 장착되거나 또는 그 부근에 있는 원격 조종 어셈블리(12)를 포함한다. 원격 조종 어셈블리(12)는 환자측 조종기(PSM: patient-side manipulator)라 불릴 수 있다. 의료 기기 시스템(14)은 원격 조종 어셈블리(12)의 일부분에 동작적으로 연결되고 그 일부분을 형성한다. 운전자 입력 시스템(16)은 수술의 또는 다른 유형의 임상의(S)가 수술 부위의 이미지 또는 수술 부위를 나타내는 이미지를 보고, 의료 기기 시스템(14)의 동작을 제어하는 것을 가능하게 한다. 운전자 입력 시스템(16)은 마스터 또는 수술의 콘솔이라 불릴 수 있다. 본 개시물에 서술된 시스템 및 기술을 구현하기 위해 사용될 수 있는 원격 조종 수술 시스템의 하나의 예는 캘리포니아 서니베일의 인튜어티브 서지컬 인코퍼레이티드에 의해 제조되는 다빈치(da Vinci®) 수술 시스템이다.
원격 조종 어셈블리(12) 및 그것의 의료 기기 시스템(14)은 하나 이상의 논-서보(non-servo) 제어식 링크(예컨대, 일반적으로 셋-업(set-up) 구조라 불리는, 제 위치에서 수동적으로 위치 조절되고 고정될 수 있는 하나 이상의 링크)의 운동학적 구조(kinematic) 및 원격 조종기를 포함할 수 있다(예컨대, 도 2 참조). 원격 조종 어셈블리(12)는 의료 기기 시스템(14) 상에 입력을 보내는 복수의 모터를 포함한다. 이러한 모터는 제어 시스템(22)으로부터의 커맨드에 응답하여 움직인다. 이 모터는 의료 기기 시스템(14)에 연결된 때 그 의료 기기는 자연적으로 또는 수술에 의해 생성된 해부학적 구멍 안으로 전진시킬 수 있는 드라이브 시스템을 포함한다. 다른 모터구동식 드라이브 시스템은 3 자유도의 선형 모션(예컨대, X, Y, Z 데카르트 축을 따른 선형 모션) 및 3자유도의 회전 모션(예컨대, X, Y, Z 데카르트 축에 대한 회전)을 포함할 수 있는 복수의 자유도로 의료 기기의 말단부를 이동시킬 수 있다. 더불어, 이 모터는 기기의 관절식 말단 작용기를 작동시키기 위해 사용될 수 있다. 원격 조종 어셈블리(12)는 각각의 모터 및/또는 각각의 암의 위치를 감지하도록, 예컨대, 탐지, 계산 또는 판정하도록 구성 및 배열될 수 있다. 원격 조종 어셈블리(12)는 사용자로부터 정보를 수신하고 정보를 사용자에게 전달하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스는 원격 조종 의료 시스템(10)의 가이드 셋업 동안 사용자에게 정보를 제공할 수 있는 터치패드 인터페이스이다. 원격 조종 어셈블리(12)는 센서, 스위치, 인코더, 및/또는 원격 조종 어셈블리의 컴포넌트의 배치를 감지하는 다른 컴포넌트와 같은 엘리먼트(26)를 포함한다. 이러한 배열은 아래의 예에서 제공된 바와 같이 컴포넌트의 존재 또는 부재를 포함할 수 있고, 컴포넌트의 물리적 상대 위치를 포함할 수 있다. 제어 시스템(22)은 터치패드, 센서, 모터, 액추에이터, 인코더, 유압 흐름 시스템, 및 원격 조종 어셈블리(12), 운전자 입력 시스템(16) 및 이미지 캡쳐 시스템(18)의 다른 컴포넌트와 동작적으로 링크될 수 있다. 이미지 캡쳐 시스템(18)은 원격 조종 어셈블리(12)의 의료 기기 시스템(14) 상에 달릴 수 있는 내시경과 같은 이미지 캡쳐 장치 및 관련 이미지 처리 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다.
운전자 입력 시스템(16)은 일반적으로 수술대(O)와 동일한 방에 위치한 수술의 콘솔에 위치할 수 있다. 그러나, 수술의(S)가 환자(P)와 다른 방 또는 완전히 다른 건물에 위치할 수도 있음을 이해해야 한다. 운전자 입력 시스템(16)은 일반적으로 의료 기기 시스템(14)을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 장치를(들을) 포함한다. 더 상세하게는, 수술의의 입력 커맨드에 응답하여, 제어 시스템(22)은 의료 기기 시스템(14)의 서보기구의(servomechanical) 움직임에 영향을 준다. 제어 장치는(들은)
핸드 그립, 조이스틱, 트랙볼, 데이터 글러브, 트리거-건, 수동 조작 컨트롤러, 페달식(foot-operated) 컨트롤러, 음성 인식 장치, 터치스크린 및 신체 모션 또는 프리젠스(presence) 센서 등과 같은 하나 이상의 임의의 개수의 다양한 입력 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 장치는(들은) 수술의에게 원격 현장감(telepresence), 즉, 제어 장치가(들이) 그 기기와 일체라는 인식을 제공하기 위해 원격 조종 어셈블리의 의료 기기와 동일한 자유도를 가지도록 제공될 것인데, 이로 인해 수술의는 마치 수술 현장에 있는 것처럼 직접 기기를 제어하고 있는 강한 느낌을 가지게 된다. 다른 실시예에서, 제어 장치는(들은) 연관된 수술 기기보다 많거나 작은 자유도를 제공할 수 있고, 여전히 수술의에게 원격 현장감을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 장치는(들은) 6 자유도로 움직일 수 있고 기기를 작동시키기 위한(예컨대, 글래스핑 조(grasping jaw)를 닫는 것, 전극에 전위를 인가하는 것, 치료약을 전달하는 등을 위한) 작동 가능한 핸들을 포함할 수 있는 수동 입력 장치이다.
시스템 운전자는 이미지 캡쳐 시스템(18)에 의해 캡쳐되고 운전자 입력 시스템(16)에 동작적으로 연결되거나 그것과 통합된 디스플레이 시스템(20) 상에 볼 수 있게 제공된 된 이미지를 본다. 디스플레이 시스템(20)는 이미지 캡쳐 시스템(18)의 서브 시스템에 의해 생성되는 의료 기기 시스템(14) 및 수술 부위의 이미지 또는 리프리젠테이션(representation)을 디스플레이한다. 디스플레이 시스템(20) 및 운전자 입력 시스템(16)은 운전자가 의료 기기 시스템(14) 및 운전자 입력 시스템(16)을 원격 현장감의 인식을 가지고 제어할 수 있도록 맞추어질 수 있다. 디스플레이 시스템(20)은 운전자의 각 눈에 별개의 이미지를 제공하여 운전자가 입체 이미지(stereo image)를 볼 수 있게 하는, 별도의 좌 우 디스플레이와 같은 복수의 디스플레이를 포함할 수 있다.
대안으로서 또는 부가적으로, 디스플레이 시스템(20)은 컴퓨터 단층촬영법(CT: computerized tomography), 자기 공명 화상법(MRI: magnetic resonance imaging), 형광 투시법(fluoroscopy), 온도 측정법(thermography), 초음파, 광 간섭 단층촬영법(OCT: optical coherence tomography), 열 화상법(thermal imaging), 임피던스 화상법(impedance imaging), 레이저 화상법(laser imaging), 및 나노튜브 X-선 화상법 등과 같은 화상 기술을 이용하여 수술전에 또는 수술 중에 기록 및/또는 촬영된 수술 부위의 이미지를 제공할 수 있다. 제공되는 수술전 또는 수술 중 이미지는 2차원, 3차원 또는 4차원(시간 기반 또는 속도 기반 정보 포함) 이미지 및 그러한 이미지들을 재생하기 위한 연관된 이미지 데이터 세트를 포함할 수 있다.
제어 시스템(22)은 원격 조종 시스템(12), 의료 기기 시스템(14), 운전자 입력 시스템(16), 이미지 캡쳐 시스템(18), 및 디스플레이 시스템(20) 간의 제어를 유효화하기 위해, 하나 이상의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서(도시되지 않음) 및 전형적으로는 복수의 프로세서를 포함한다. 제어 시스템(22)은 또한 여기 개시된 형태에 따라 서술된 모든 또는 일부 방법을 구현하기 위한 프로그래밍된 명령어(예컨대, 그러한 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 매체)를 포함한다. 제어 시스템(22)이 도 1에서는 단일 컨테인드(contained) 엘리먼트로 도시되어 있으나, 이 시스템은 원격 조종 어셈블리(12) 상에서 또는 그 부근에서 선택적으로 수행되는 프로세싱의 일부분, 및 운전자 입력 시스템(16)에서 수행되는 프로세스의 다른 부분 등을 가지는 2 이상의 데이터 프로세싱 회로를 포함할 수 있다. 임의의 광범위한 집중형 또는 분산형 데이터 프로세싱 아키텍처가 채용될 수 있다. 이와 유사하게, 프로그래밍된 명령어는 다수의 개별 프로그램 또는 서브루틴으로 구현될 수도 있고, 또는 이들은 여기 서술된 원격 조종 시스템의 다수의 다른 형태 내에 통합될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 제어 시스템(22)은 블루투스, IrDA, 홈RF, IEEE 802.11, DECT, 및 무선 검침(Wireless Telemetry)과 같은 무선 통신 프로토콜을 지원한다.
제어 시스템(22)은 또한 사용자로부터 데이터를 수신하고 사용자에게 정보를 전달하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함한다. 여기 서술된 실시예에서, 사용자 인터페이스는 가이드 셋업 프로세스 동안 프롬프트, 제안, 및 상태 업데이트를 제공할 수 있는 터치스크린 모니터이다. 몇몇 실시예에서, 터치스크린 모니터는 사용자가 원격 조종 어셈블리(12)를 셋업할 때 그것을 쉽게 볼 수 있도록 수술실 내의 한 위치에 배치된다. 이것은 시스템의 무균 구역 내에 있을 수 있다. 이와 대조적으로, 원격 조종 어셈블리(12) 상의 터치패드는 무균 구역 바깥 위치에 배치될 수 있고, 가이드 셋업 동안 살균 처리되지 않은 사람에 의해 접근될 수 있다. 다른 실시예에서, 터치패드 및 터치스크린 모니터는 모두 무균 구역 내에 있다. 터치스크린 모니터로 서술되어 있으나, 모니터 또는 디스플레이 스크린, 키보드, 컴퓨터 마우스, 롤러, 버튼, 노브(knob), 및 다른 사용자 인터페이스 중 하나를 포함하는 다른 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
여기 개시된 가이드 셋업은 원격 조종 어셈블리(12)의 셋업을 통해 사용자를 다이내믹하게 보조하는 제어 시스템(22) 상에서 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가이드 셋업은 임의의 광범위한 집중형 또는 분산형 데이터 프로세싱 아키텍처 상에서 실행된다. 또한, 이것은 다수의 개별 프로그램 또는 서브루틴으로서 구현될 수도 있고, 또는 여기 서술된 원격 조종 시스템의 다수의 다른 형태에 통합될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 제어 시스템(22)은 원격 조종 어셈블리(12)로부터 힘 및/또는 토크 피드백을 수신하는 하나 이상의 서보 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이 피드백에 응답하여, 서보 컨트롤러는 운전자 입력 시스템(16)으로 신호를 전송한다. 서보 컨트롤러는(들은) 또한 신체 내 개구를 통해 환자 신체 내부의 내부 수술 부위로 뻗어 있는 의료 기기 시스템(들)(14)을 이동시키도록 원격 조종 어셈블리(12)에 명령하는 신호를 전송할 수 있다. 임의의 적절한 종래의 또는 특수한 서보 컨트롤러가 사용될 수 있다. 서보 컨트롤러는 원격 조종 어셈블리(12)와 별개일 수도 있고, 또는 일체형일 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 서보 컨트롤러 및 원격 조종 어셈블리는 환자의 신체 부근에 위치하는 원격 조종 암 카트의 일부로서 제공된다.
원격 조종 의료 시스템(10)은 또한 조명 시스템, 조향 제어 시스템, 시선 추적 시스템, 관류(irrigation) 시스템 및 흡입 시스템과 같은 유체 관리 시스템과 같은 선택적 동작 및 지원 시스템(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 대안의 실시예에서, 원격 조종 시스템은 하나 이상의 원격 조종 어셈블리 및/또는 하나 이상의 운전자 입력 시스템을 포함할 수 있다. 조종기 어셈블리의 정확한 개수는 여러 요인들 중에서도 수술 프로시저 및 수술실 내의 공간적 제약에 의존할 것이다. 운전자 입력 시스템들은 함께 위치될 수도 있고, 또는 그들은 별도의 위치에 배치될 수도 있다. 복수의 운전자 입력 시스템은 한 명 이상의 운전자가 하나 이상의 조종기 어셈블리를 다양한 조합으로 제어하는 것을 가능하게 한다.
도 1b는 하나의 실시예에 따른 예시적인 원격 조종 어셈블리(100)(예컨대, 도 1a에 도시된 원격 조종 어셈블리(12))를 도시한다. 이 어셈블리(100)는 프로젝팅 암(projecting arm)을 지지하는 자동 모터 구동식 셋업 구조를 포함하고, 바닥에 얹혀 있는 베이스(102), 베이스(102) 상에 장착된 신축식(telescoping) 지지 기둥(104), 지지 기둥(104)으로부터 뻗어 있는 신축식(105), 및 방향 조절 플랫폼인 플랫폼 부(107)를 포함할 수 있다. 이 어셈블리(100)는 또한 지지 빔(109) 및 (이미지 캡쳐 시스템(18)의 일부를 포함한) 수술 도구를 지지하는 수 개의 암(106)을 포함한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 암(106a, 106b, 106c, 106d)은 조직을 다루기 위해 사용되는 수술 기구를 지지 및 이동시키는 기기 암이다. 이러한 암(106) 중 하나는 내시경을 지지 및 이동시키는 카메라 암으로서 지정될 수 있다.
도 1e는 그 위에 장착된 상호 교환 가능한 수술 기구(110)를 가지는 암(106) 중 하나를 도시한다. 수술 기구는 카메라 암으로서 지정된 암(106) 상에 장착된 내시경일 수 있다. 내시경은 수술 부위의 입체 이미지를 캡쳐하고, 디스플레이 시스템(20)에 별도의 입체 이미지들을 제공하는 입체 내시경일 수 있다. 기구 및 카메라를 지지하는 암이 또한 천장 또는 벽에 장착된 베이스 플랫폼(고정식 또는 이동식)에, 또는 몇몇 경우에, 수술실 내의 다른 장치의 피스(예컨대, 수술대)에 의해 지지될 수 있음을 당업자들은 이해할 것이다. 마찬가지로, 당업자들은 2 이상의 별도의 베이스가 사용될 수 있음을 이해할 것이다(예컨대, 한 베이스가 각각의 암을 지지한다).
또한 도 1e에 도시된 바와 같이, 기구(100)는 기구 인터페이스(150) 및 기구 축(152)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 원격 조종 어셈블리(100)는 캐뉼러에 대하여 기구(110)를 고정시키는 캐뉼러용 지지대를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각각의 기구 암(106)의 일부는 환자에 대하여 그 기구를 위치 조절하기 위해 수술실 내의 사람에 의해 조절 가능할 수 있다. 암(106)의 다른 부분은 (도 1c에 도시된 바와 같이) 운전자 입력 시스템(120)에 있는 운전자에 의해 작동 및 제어될 수 있다. 각각의 암(106)에 연결된 수술 기구(110)는 또한 운전자 입력 시스템(120)에 있는 운전자에 의해 제어될 수 있다.
더 상세하게는, 암(106)은 셋업 조인트(162)를 통해 가장 먼 셋업 링크(164)까지 연결된 수직 셋업(160)을 포함한다. 요(yaw) 조인트(166)는 가장 먼 셋업 링크(162)를 평행사변형 피치 메커니즘(168)에 연결시킨다. 평행사변형 피치 메커니즘(164)은 그것을 이동 가능하게 하는 복수의 피치 조인트(170a, 170b, 170c)를 포함한다. 스파(spar)(172)는 평행사변형 피치 메커니즘(164)과 스파 조인트(174)에서 연결된다. 각각의 셋업 조인트(162), 요 조인트(166), 피치 조인트(170a, 170b, 170c), 및 스파 조인트(174)는 여기서 셋업 조인트 모터, 요 조인트 모터, 피치 조인트 모터, 및 스파 조인트 모터라 불리는 모터에 의해 제어된다. 따라서, 암(106)은 완벽한 모터 구동 방식으로 이동하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 모터는 제어 시스템(22)의 제어 하에 있고, 여러 가지 중에서도 드레이핑, 환자 위로의 전진, 수술 기구와의 도킹, 또는 보관을 도울 수 있는 원하는 포즈를 취하기 위해 다른 암의 모터들과 함께 동작될 수 있다. 게다가, 각각의 모터에 연결된 인코더 및 센서는 제어 시스템이 암(106)의 위치, 상태, 및 셋업을 감지 또는 탐지할 수 있도록 제어 시스템(22)에 피드백을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 스파(172)는 암(106) 상에서 수술 드레이프의 존재를 탐지하기 위한 센서를 포함한다.
원격 조종 어셈블리(100)는 또한 셋업 및 동작을 제어하기 위해 사용자 인터페이스와 함께 지지 기둥(104) 상에 베이스(102)에 대하여 고정된 키(helm)(111)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스는 사용자 입력을 수신하고 그래픽, 텍스트, 청각적 또는 다른 피드백을 제공할 수 있는 터치패드(154)이다. 터치패드(154)는 사용자가 OR 내에서 그것이 차지하는 공간을 최소화하는 것을 돕기 위해 드레이핑, 도킹, 또는 스토우잉(stowing)에 대한 준비와 같은 원격 조종 어셈블리(100) 활동을 위한 피처(feature)를 제공한다. 터치패드(154)는 또한 시스템 오류 통지 및 복구를 위한 수단을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 터치패드(154)는 지지 기둥(104)을 따라 배치되고, 수술실 내의 사용자가 볼 수 있도록 구성된다. 다른 실시예에서, 터치패드 또는 다른 사용자 인터페이스는 다른 위치에 배치된다. 그것은 유선 또는 무선식일 수 있고, 무균 사용을 위해 가방 또는 다른 위치에 배치될 수 있다. 본 실시예에서의 터치패드(154)는 원격 조종 어셈블리(100)의 상태에 관한 정보 데이터, 특정 수술 프로시저에 관한 정보, 및 전체 원격 조종 의료 시스템(10)에 관한 정보를 디스플레이하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 터치패드(154)는 정보를 제공하고 사용자 입력을 수신하는 터치패드 디스플레이 인터페이스이다. 이처럼, 사용자는 셋업 명령을 포함하는 제어 명령을 터치패드에서 입력할 수 있다.
도 1c는 운전자 입력 시스템(120)(예컨대, 도 1a에 도시된 운전자 입력 시스템(16))의 전방 평면도이다. 운전자 입력 시스템(120)은 내시경을 포함하는 수술 기구(110)를 제어하기 위해 사용되는 키네매틱 체인인 좌우 복수 자유도(DOF) 제어 인터페이스(122a 및 122b)가 장착되어 있는 콘솔(121)을 포함한다. 수술의는 각각의 제어 인터페이스 상의 핀처 어셈블리(124a, 124b)를 전형적으로 엄지와 검지 손가락으로 잡고, 그 핀처 어셈블리를 다양한 위치 및 방향으로 이동시킬 수 있다. 도구 제어 모드가 선택된 때, 각각의 제어 인터페이스(122)는 대응하는 수술 기구 및 기구 암(106)을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 좌측 제어 인터페이스(122a)는 기구 암(106a) 및 그것의 연결된 수술 기구(110)를 제어하도록 연결될 수 있고, 우측 제어 인터페이스(122b)는 기구 암(106b) 및 그것의 연결된 수술 기구(110)를 제어하도록 연결될 수 있다. 제3 기구 암(106c)이 수술 프로시저 동안 사용되고, 좌측에 위치한다면, 좌측 제어 인터페이스(112a)는 암(106a) 및 그것의 연결된 수술 기구(110)를 제어하는 것에서, 암(106c) 및 그것의 연결된 수술 기구(110)를 제어하는 것으로 전환될 수 있다. 이와 유사하게, 제3 기구 암(106c)이 수술 프로시저 동안 사용되고, 우측에 위치한다면, 우측 제어 인터페이스(112b)는 암(106b) 및 그것의 연결된 수술 기구(110)를 제어하는 것에서, 암(106c) 및 그것의 연결된 수술 기구(110)를 제어하는 것으로 전환될 수 있다. 몇몇 경우에, 제어 인터페이스(122a, 122b) 간의 제어 배열 및 암(106a)/수술 기구 및 암(106b)/수술 기구의 조합은 또한 교환될 수도 있다. 이것은, 예컨대, 내시경 시야를 이동시키는 기구가 수술의가 움직이는 제어 인터페이스와 동일한 사이드 상에 있게 보이도록 내시경이 180도 회전되다면, 이루어질 수 있다. 핀처 어셈블리는 전형적으로 수술 기구(110)의 말단부에 있는 턱형(jawed) 수술 말단 작용기(예컨대, 가위 및 그래스핑 리트랙터 등)를 조작하기 위해 사용된다.
추가 제어는 풋 페달(128)을 통해 제공된다. 각각의 풋 페달(128)은 선택된 하나의 수술 기구(110) 상에서 특정 기능을 활성화할 수 있다. 예를 들어, 풋 페달(128)은 드릴 또는 소작 도구를 활성화할 수 있고, 또는 관류, 흡입, 또는 다른 기능을 동작시킬 수 있다. 복수의 기구들은 복수의 풋 페달(128)을 누름으로써 활성화될 수 있다. 수술 기구(110)의 어느 기능은 다른 컨트롤에 의해 활성화될 수 있다.
수술의 콘솔(120)은 또한 입체 이미지 뷰어 시스템(126)(예컨대, 도 1a에 도시된 디스플레이 시스템(20))을 포함한다. 입체 이미지 뷰어 시스템(126)은 좌측 아이피스(125a) 및 우측 아이피스(125b)를 포함하여, 수술의는 입체 이미지 뷰어 시스템(126) 내에서 수술의의 좌안 및 우안을 이용하여 각각 좌우 입체 이미지를 볼 수 있다. 내시경(112)에 의해 캡쳐된 좌측 및 우측 이미지는 대응하는 좌우 이미지 디스플레이상으로 출력되는데, 이것은 수술의가 디스플레이 시스템(예컨대, 도 1a에 도시된 디스플레이 시스템(20)) 상에서 3차원 이미지로서 인식하게 된다. 유리한 구성에서, 제어 인터페이스(122)는 디스플레이상에 보여지는 수술 도구의 이미지들이 디스플레이 아래의 수술의 손 부근에 위치하는 것으로 나타나도록, 입체 이미지 뷰어 시스템(126) 아래에 위치된다. 이러한 특징은 수술의가 마치 그의 손을 직접 보고 있는 것처럼 3차원 디스플레이 내에서 다양한 수술 기구를 직관적으로 제어하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 연관된 기구 암 및 기구의 서보 제어는 내시경 이미지 기준 프레임을 기초로 한다.
내시경 이미지 기준 프레임은 또한 제어 인터페이스(122)가 카메라제어 모드로 전환된 경우에 사용된다. 몇몇 경우에, 카메라 제어 모드가 선택되면, 수술의는 제어 인터페이스(122) 중 하나 또는 둘 모두 함께 이동시킴으로써 내시경(112)의 말단부를 이동시킬 수 있다. 그 다음, 수술의는 마치 수술의의 손에 이미지를 잡고 있는 것처럼 제어 인터페이스(122)를 움직임으로써 디스플레이된 입체 이미지를 직관적으로 이동(예컨대, 팬(pan), 틸트(tilt), 줌(zoom))시킬 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 헤드레스트(130)는 입체 이미지 뷰어 시스템(126) 위에 위치한다. 수술의는 입체 이미지 뷰어 시스템(126)을 통해 볼 때, 수술의의 이마가 헤드레스트(130)에 닿게 놓여진다. 본 개시물의 몇몇 실시예에서, 내시경(112) 또는 다른 수술 기구의 조종은 제어 인터페이스(122)의 사용을 대신하여 헤드레스트(130)의 조종을 통해 달성될 수도 있다.
도 1d는 수술 시스템의 비전 카트 컴포넌트(140)의 전방도이다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 비전 카트 컴포넌트(140)는 도 1a에 도시된 의료 시스템(10)의 일부분이다. 비전 카트(140)는 수술 시스템의 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)(예컨대, 도 1a에 도시된 제어 시스템(22)의 일부 또는 전부), 및 비전 장비(144)(예컨대, 도 1a에 도시된 이미지 캡쳐 시스템(18)의 일부)를 수용할 수 있다. 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 수술 시스템을 동작시키기 위해 사용되는 많은 데이터 처리를 포함한다. 그러나, 다양한 구현방법에서, 전자 데이터 프로세싱은 수술의 콘솔(120) 및 원격 조종 어셈블리(100)으로 분산될 수도 있다. 비전 장치(144)는 내시경(112)의 좌우 이미지 캡쳐 기능에 대한 카메라 제어 유닛을 포함할 수 있다. 비전 장치(144)는 또한 수술 부위를 촬상하기 위한 조명을 제공하는 조명 장비(예컨대, 크세논 램프)를 포함한다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 비전 카트(140)는 어셈블리(100) 또는 환자측 카트와 같은, 다른 장소에 장착될 수 있는, 선택적인 터치스크린 모니터(146)(예컨대, 24인치 모니터)를 포함한다. 비전 카트(140)는 전자수술 유닛, 취입기(insufflator), 흡입 관류 기구(suction irrigation instrument) 또는 제3의 소작 장비(third-party cautery equipment)와 같은 선택적인 보조 수술 장비를 위한 공간(148)을 더 포함한다. 원격 조종 어셈블리(100) 및 수술의 콘솔(120)은, 예컨대, 광섬유 통신 링크를 통해 비전 카트(140)에 연결되어, 3개의 컴포넌트는 함께 수술의에게 직관적인 원격 현장감을 제공하는 단일 원격 조종 미소 절개 수술 시스템으로서 역할한다.
터치스크린 모니터(146)는 여기 서술된 가이드 셋업 프로세스 동안 상태 및 프롬프트를 제공하는 사용자 인터페이스를 형성할 수 있다. 터치스크린 모니터가 도시되어 있으나, 터치패드(154)를 참조하여 앞서 서술한 것을 포함하여, 다른 타입의 사용자 인터페이스가 사용될 수 있음을 인지해야 한다. 이 시스템이 셋업 단계가 완료된 때를 감지 또는 인식하도록 배치되어 있으므로, 일부 가이드 셋업 프로세스는 사용자 인터페이스에서 사용자 입력을 수신하지 않음을 인지해야 한다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스는 단지 사용자 입력을 수신하지 않는 디스플레이이다. 수술 시스템(10)의 추가적인 세부사항 및 실시예는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합되어 있는 (2013년 5월 31일에 출원된) 미국 특허출원 공개번호(US 2013/0325033 A1) 및 (2013년 5월 31일에 출원된 미국 특허출원 공개번호 US 2013/0325031 A1에 서술되어 있다.
몇몇 실시예에서, 원격 조종 수술 시스템의 어셈블리(100) 중 일부 또는 모두는 가상(시뮬레이팅된) 환경에서 구현될 수 있는데, 수술의 콘솔(120)에서 수술의에게 보여지는 일부 또는 모든 이미지는 기구 및/또는 해부구조의 합성 이미지일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이러한 합성 이미지는 비전 카트 컴포넌트(140)에 의해 제공될 수도 있고, (예컨대, 시뮬레이션 모드를 통해) 수술의 콘솔(120)에서 직접 생성될 수도 있다.
당연히, 도 1a 내지 도 1e를 참조하여 서술된 원격 조종 의료 시스템(10)은 미소절개 수술 프로시저를 수행하기 전에 어느 정도의 셋업을 필요로 할 수 있다. 여기서 서술된 예시적인 실시예들은 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)에 의해 구현된 가이드 셋업 프로세스의 일부 또는 전부를 이용할 수 있다. 가이드 셋업 프로세스는 기계 증강 및 구성에 의존하는 가이드 연습일 수 있다. 그것은 다이내믹하게 입력을 인식하고, 다양한 셋업 액션을 수행하기 위해 사용자에게 가이던스 및 프롬프트를 제공할 수 있다. 프롬프트된 셋업 액션은 사용자가 이전에 선택했던 입력을 기초로, 그리고 원격 조종 어셈블리(100)의 감지된 시스템 구성을 기초로 한다. 예를 들어, 이 시스템은 암(106)의 위치를 감지하고, 내시경과 같은 기구가 부착되어 있는지 감지하고, 암(106)이 드레이핑되어 있고 무균 상태인지 그리고 다른 감지되는 구성들을 감지할 수 있다. 이것은 감지되는 원격 조종 어셈블리 구성을 고려하기 때문에, 가이드 연습 프로세스는 각각의 셋업 단계가 자동 프로세스를 통해 완료되는 경우, 셋업 단계가 수동 프로세스를 통해 완료되는 경우, 사용자가 셋업 단계를 건너뛰고자 의도한 경우, 및 셋업 단계가 완료될 필요가 없고 사용자에게 제공될 필요가 없는 경우를 인식할 수 있다. 따라서, 가이드 셋업은 유사한 타입의 수술 중에서도 상이할 수 있는 안전하고 여전히 유효한 셋업 프로세스를 유지하도록 셋업 프로세스를 통해 사용자를 다이내믹하게 가이드할 수 있다. 즉, 가이드 셋업은 감지된 원격 조종 어셈블리 구성 및 사용자가 다른 순서로 셋업 단계를 수행할 때 발생하는 셋업을 기초로 유사한 수술 중에도 상이한 셋업 시퀀스를 가질 수 있다. 이처럼, 다양한 유연한 셋업 선택사항이 제공될 수 있다.
원격 조종 어셈블리(100)의 터치패드(154) 및 비전 카트 컴포넌트(140)의 터치스크린 모니터(146) 상에 나타나는 프롬프트 뿐만 아니라 청각적 지시를 통해, 가이드 셋업은 사용자에게 상황에 맞는(context sensitive) 단계별 가이던스를 제공한다. 가이드 셋업은 셋업 활동 동안 효율적이고 효과적으로 사용자를 도울 수 있다. 그러나, 가이드 셋업의 사용은 합리적인 셋업 달성을 위해 요구되지 않고, 원한다면 수술의에 의해 단순히 무시될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 그들이 선택한 상이한 순서대로 셋업 활동을 자유롭게 수행하거나, 또는 사용자는 특별한 임상적 상황에 적절할 수 있는 시스템에 대한 비표준 구성을 선택할 수 있다.
셋업은 원격 조종 어셈블리 터치패드(154)에서의 컨트롤과, 뿐만 아니라 비전 카트 터치스크린(146)과의 사용자 상호작용을 포함할 수 있기 때문에, 관련 가이던스는 원격 조종 어셈블리 터치패드(154)와 카트 터치스크린 모니터(146) 양측에 모두 제공된다. 가이드 셋업은 도 2에 나열된 3가지 일반적인 셋업 페이즈로 구분될 수 있다. 이러한 3개의 식별 페이즈는 가이드 셋업 시스템의 설명을 돕기 위해 사용된 것일 뿐, 다른 상태로부터 반드시 분리되어 다루어지도록 의도된 것은 아니고, 이러한 3개의 식별 페이즈는 겹치거나, 일부 공통적인 특성을 공유할 수 있다. 이러한 3가지 일반적인 페이즈는 드레이핑 페이즈(202), 도킹 페이즈(204), 및 타겟팅 페이즈(206)이다.
도 2의 각각의 페이즈는 가이드 셋업 프로세스의 특정 단계를 나타내는 다수의 상태를 포함한다. 각각의 상태는 원격 조종 어셈블리(100)의 특정 물리적 배열 또는 단계와 연관될 수 있다. 가이드 셋업 프로세스는 셋업 프로세스가 완료될 때까지 사용자를 상태별로 진행시킨다. 특정 상태에 대한 단계 또는 배열이 충족된 때, 가이드 셋업은 다음 셋업 프로세스 단계를 형성하는, 다음 상태로 진행할 수 있고,
중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)이 감지된 원격 조종 어셈블리 구성을 나타내는 입력을 수신하므로, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 상태가 완료된 시기를 인식한다. 그러므로, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 사용자에 의한 사용자 인터페이스에서의 임의의 입력 없이 가이드 셋업을 다음 상태로 진행시킬 수 있다. 게다가, 사용자는 원격 조종 어셈블리(100)를 가이드 셋업 프로세스를 따라 더 먼 하나의 상태와 연관된 구성으로 단순히 놓음으로써 가이드 셋업의 하나 이상의 상태 또는 상태 중 일부를 무시하거나 건너뛸 수 있다. 그 다음, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 새로운 구성을 감지할 것이고, 그 구성에 대응하는 관련 상태를 식별할 것이다. 이러한 구성의 상황은 시스템이 암시하는 상태 및 그 다음 요구되는 액션이 무엇인지 판정한다. 이 시스템은 사용자가 그 시스템에서 특히 중요하다고 식별된 상태를 건너뛰었음을 나타낸다고 판단하면, 이 시스템은 리마인더를 출력할 것이다. 그러나, 사용자가 이 리마인더를 수신한 후에도 계속한다면, 이 시스템은 사용자가 감지된 구성을 기초로 다음 상태로 이동하는 것을 계속 허용할 것이다.
여기 서술된 예시적인 실시예에서, 이러한 상태들은 2개의 사용자 인터페이스 스크린(원격 조종 어셈블리(100) 상의 터치패드(154) 및 비전 카트 컴포넌트(140) 상의 터치스크린 모니터(146))상에 디스플레이되는 연관된 명령 및 프롬프트를 포함한다. 그러나, 다른 실시예는 단일 사용자 인터페이스를 채용하고, 또 다른 실시예는 훨씬 더 많은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 특정 상태와 연관된 특정 프롬프트는 하나의 인터페이스 스크린상에서 보여지고, 다른 스크린은 취해질 다음 액션 및 상태에 의존한다. 예를 들어, 몇몇 프롬프트는 터치패드(154) 상에만 나타나는데, 이는 그 프롬프트가 살균 처리되지 않은 필드에서 수행될 수 있는 원격 조종 어셈블리(100)의 셋업을 위한 상태와 관련된 것이기 때문이다. 다른 프롬프트는 터치스크린 모니터(146) 상에만 나타나는데, 이는 그 프롬프트가 무균 필드 내에서 주의를 요구하는 상태와 관련된 것이기 때문이다. 그러나, 터치스크린 모니터(146) 및 터치패드(154) 양측상의 프롬프트들은 조율된 방식으로 사용자가 도 2의 페이즈를 통해 나아가도록 조율된다. 몇몇 실시예는 시각적 프롬프트와 더불어 청각 및 음성 프롬프트를 포함한다. 몇몇 실시예는 시스템을 정숙 모드(silent mode)로 설정하는 것과 같이, 사용자가 선호하는 것을 커스터마이징(customize)하는 것을 가능하게 한다.
도 3은 터치스크린 모니터(146) 및 터치패드(154) 양측상의 스크린 프롬프트와 연관된 일련의 예시적인 상태들을 도시한다. 상태와 연관된 프롬프트는 원격 조종 의료 시스템(10)의 가이드 셋업을 완료하기 위해 사용자가 각 페이즈(도 2)들을 진행하는 것을 돕는다. 좌측 기둥은 원격 조종 어셈블리(100) 상의 터치패드(154)에 디스플레이될 수 있는 스크린 프롬프트를 가지는 다수의 예시적인 상태를 나열한다. 우측 칼럼은 비전 카트 컴포넌트(140) 상의 터치스크린 모니터(146)에 디스플레이될 수 있는 스크린 프롬프트를 가지는 다수의 예시적인 상태를 나열한다. 도 3에서, 각각의 상태 둘레의 선은 도 2의 페이즈 중 하나에 대응한다. 예를 들어, 점선 내의 상태들은 도 2의 드레이핑 페이즈(202)를 형성하는 상태들이고, 실선 내의 상태들은 도 2의 도킹 페이즈(204)를 형성하고, 파선 내의 상태들은 도 2의 타겟팅 페이즈(206)를 형성한다. 여기서, 상태들은 가이드 셋업 프로세스의 순차적 순서로 도시되어 있다. 그러나, 가이드 셋업은 동적이고 적응 가능하며 특정 시퀀스로 고정되지 않기 때문에, 상태들은 건너뛸 수도 있고, 상이할 수도 있고, 다른 상태들이 도 3에 도시된 하나 이상의 상태를 대체할 수도 있다.
여전히 도 3을 참조하면, 드레이핑 페이즈는, 예컨대, 터치패드(154) 상의 드레이핑을 위한 배치 상태(252), 터치스크린(146) 상의 드레이핑을 위한 배치 상태(254), 드레이핑 상태(256), 살균 작업 상태(258) 및 암 후퇴 상태(266)를 포함할 수 있다. 도킹 페이즈는, 예컨대, 해부구조 선택 상태(26), 접근법 선택 상태(262), 도킹 선택 상태(268), 도킹을 위한 배치 상태(270) 및 스코프 암 도킹 상태(272)를 포함할 수 있다. 타겟팅 페이즈는 접근 환자 상태(274), 수술 진행 중 상태(276), 내시경 연결 상태(278), 타겟팅 상태(280), 나머지 암 연결 상태(282), 수술 진행 중 상태(284)를 포함할 수 있다.
드레이핑을 위한 배치 상태(252, 254) 및 도킹을 위한 배치 상태(270)는 각각 원격 조종 어셈블리(100)의 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106) 및 방향 조절 플랫폼(107)의 특정 포즈에 대응할 수 있다. 게다가, 가이드 셋업 루틴의 표준부가 아닌 스토우 상태도 또한 원격 조종 어셈블리(100)의 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106) 및 방향 조절 플랫폼(107)의 특정 포즈에 대응할 수 있다. 스토우 상태는 본질적으로 수술 프로세스의 임의의 파트 이전, 동안 또는 이후의 시간 기간 동안 원격 조종 어셈블리(100)가 한쪽으로 치워진 때 사용될 수 있는 적어도 부분적으로 컴팩트한 움직이지 않는 상태(at-rest state)이다.
도 4, 도 5a 내지 도 5f, 및 도 6은 다양한 미리 설정된 포즈와 관련된 상이한 위치 또는 자세의 예를 보여준다. 예컨대, 도 4는 드레이핑 위치에 있는 원격 조종 어셈블리(100)를 도시하고, 도 5a 내지 도 5f는 다양한 도킹 위치에 있는 원격 조종 어셈블리(100)를 도시하고, 도 6은 스토우 위치에 있는 원격 조종 어셈블리(100)를 도시한다.
도시된 예에서, 원격 조종 어셈블리(100) 상의 터치패드(154)는 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106) 및 방향 조절 플랫폼(107)을 미리 정해진 위치로 배치하도록 하는 커맨드를 입력하기 위해 사용될 수 있다. 다른 입력 장치도 그러한 커맨드를 입력하기 위해 사용될 것으로 생각된다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 터치패드(154)는 여러 가지 중에서도 드레이핑을 위한 배치 버튼, 스토우 버튼, 및 도킹을 위한 배치 버튼을 포함한다.
도 4의 드레이핑 위치를 위한 배치는 지지 기둥(104)을 통과하는 평면을 기준으로 설명될 것이다. 도 4를 참조하면, 도면과 평행한 평면은 관상면(180)으로 간주될 것이고, 이 관상면에 수직인 평면은 정중면(182)이다. 원격 조종 어셈블리(100)의 전방은 정중면(182)의 방향과 대향하고, 관상면은 원격 조종 어셈블리(100)의 측면까지 곧게 뻗어 있다.
도 4는 드레이핑 위치를 위한 배치인 원격 통신 어셈블리(100)를 도시한다. 드레이핑을 위한 배치 위치는 암(106) 및/또는 지지 기둥(104)이 드레이핑될 때 원격 조종 어셈블리에 의해 자동으로 취해지는 자세이다. 여기 사용된 바와 같이, 자동으로 취해지는 자세는 단일 즉각적 입력에 의해 또는 연속식 누름 버튼과 같은 연속적인 입력을 통해 달성되는 움직임을 포함한다. 연속 입력 실시예에서, 원격 조종 어셈블리는 버튼이 눌러진 동안만 움직이고, 버튼이 더 이상 눌러지지 않을 때 모든 움직임은 정지된다. 이것은 사용자가 안전상 또는 다른 이유로 필요할 때 움직임을 즉각적으로 정지하는 것을 가능하게 한다. 몇몇 실시예에서, 드레이핑 위치를 위한 배치는 드레이핑을 위한 배치 버튼을 선택하는 것과 같은, 사용자가 드레이핑 위치를 위한 배치를 취하게 하는 커맨드를 입력한 때에만 취해진다.
이 예시적인 위치에서 알 수 있듯이, 지지 기둥(104)은 암이 평균 키의 사람이 접근하기 편리한 높이에 있도록 뻗어 있다. 몇몇 실시예에서, 스파(172)는 그 상단부의 높이가 대략 54인치 내지 66 인치 범위 이내에 있도록 배치된다. 그러나, 다른 높이도 고려될 수 있다. 수직 셋업(160)은 방향 조절 플랫폼(107)에 의해 운반되는 지지 빔(109)으로부터 부분적으로 뻗어 있다. 암(106)은 수직 셋업(160), 가장 먼 셋업 링크(164), 평행사변형 피치 메커니즘(168), 및 스파(172)를 포함하는, 암(106)의 각각의 엘리먼트들이 무균 드레이프에 의해 각각 드레이핑될 수 있도록 정중면의 방향으로 각각 부분적으로 뻗어 있다. 드레이핑 포즈를 위한 배치는 드레이핑 이전에 암간 간격이 충분하도록 스파(172)를 위치 조절한다. 이러한 간격은 접힌 드레이프가 암 위에 놓이는 것을 가능하게 하고, 살균 처리된 사용자가 수술 내의 사용 가능한 공간으로 암을 더 뻗을 수 있도록 암 제어 모드를 활성화하기 위한 무균 장벽으로서 사용되는 것을 가능하게 한다. 이러한 실시예에서, 스파(172)는 인접한 스파들의 최상부보다 약간 높게 그리고 인접한 스파들의 바닥보다 약간 낮게 인접한 스파들로부터 이격되게 포즈가 취해진다. 따라서, 가장 바깥쪽의 스파(172)는 정중면(182)에 대하여 가장 큰 각도를 이룬다. 이것은 스파(172)들의 최상부 위에 놓여질 수 있는 추가적인 드레이프 재료를 수용할 수 있다. 또한, 각각의 스파(172)는 스파(172)의 최상부와 정중면 방향으로 각도를 이루고, 스파(172)의 최상부가 스파(172)의 바닥보다 관상면으로부터 더 멀리 떨어져 있어, 사용자가 스파(172)에 드레이프를 더 쉽게 연결할 수 있게 된다. 몇몇 실시예에서, 사용자는 스파(172)의 최상부를 볼 수 있고, 그러므로 드레이프는 암(106) 상의 드레이프의 존재를 인식하는 스파(172) 상의 드레이프 센서를 작동시키기 위해 적절하게 배치될 수 있다. 도 4의 드레이핑 위치에 있는 암(106)은 일반적으로 포워드 방향 또는 정중면 방향으로 마주보고, 그로 인해 사용자는 사이드로 뻗어 있는 액세싱 암(106a 및 106d)을 대신하여, 정면에서 모든 암(106)에 접근할 수 있게 된다. 도 4에 도시된 예시적인 드레이핑 위치는 원격 조종 어셈블리(100)가 접근 제한된 공간을 가지지 않는 수술실 내에서 드레이핑되는 경우를 수용하기 위해 부분적으로 컴팩트(compact)하다. 게다가, 서로 인접한 암의 근접성은 효율적인 드레이핑을 위해 암들을 함께 충분한 가깝게 하면서도 드레이핑을 위한 충분한 공간을 제공한다.
예시적인 형태에서, 드레이핑 프로세스를 위핸 배치가 개시된 때, 원격 조종 의료 시스템(10)에 대하여 복수의 제어 시스템을 포함할 수 있는 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암(106)을 제어하여 그들을 드레이핑 위치에 놓는다. 이러한 드레이핑 위치는 원격 조종 어셈블리(100)의 일련의 순차적 이동을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 순차적 이동은 붐 이동(boom movement), 암 배치 이동(arm deployment movement) 및 수직 셋업 조인트 이동(vertical setup joint movement)을 포함할 수 있다. 붐 이동은 드레이핑의 편의를 위해 미리 설정된 높이의 설정으로 붐을 상승시키는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 암 배치 이동이 추가적인 입력없이 이어질 수도 있고, 또는 예컨대, 버튼에서의 연속적인 입력의 결과로서 자동으로 이어질 수도 있다. 암 배치 이동은 암(106)을 뻗는 것 및 앞서 서술한 방식으로 스파(172)를 정렬하는 것을 포함할 수 있다. 수직 셋업 조인트 이동은 암 배치 이동을 뒤따르고, 앞서 서술한 방식으로 수직 셋업 조인트(164)를 조절하는 것을 포함한다.
도 5는 도킹 위치에 있는 원격 조종 어셈블리(100)를 도시한다. 도킹 위치는 사용자가 치료될 일반적인 해부구조적 영역을 선택하고, 환자에게(예컨대, 환자의 좌측 또는 우측으로) 접근할 때 취해지는 자세이다. 원격 조정 어셈블리(100)가 도킹 위치에 있을 때, 그것은 환자 위로 이동될 수 있다. 이러한 드라이빙 위치에서, 암은 약간 후퇴되고, 스파는 캐뉼라에 도킹할 준비되어 위쪽으로 방향 조절되고, 지지 기둥(104)은 환자 테이블 위에서 붐(105) 및 암(106)을 높게 상승시키도록 뻗어 있다. 또한, 수직 셋업(160)은 원격 조종 어셈블리가 환자 위로 전진될 때 환자에 닿지 않도록 암(106)이 충분히 높게 되도록 들어올려진다. 도킹 프로세스를 위한 배치는 또한 치료될 선택된 해부구조적 영역에 대하여 말단 셋업 조인트(162)를 조절한다. 이 조인트는 수술을 위한 최적의 셋팅에 가깝게 하면서도 롤업(rollup) 시 적절한 간격을 제공하도록 하는 접근 방향 및 해부구조를 기초로 지능적으로 설정된다. 예를 들어, 환자를 지나갈 필요없는 바깥쪽 암(106)은 최대 기기 리치에 대하여 낮게 배치될 수 있고, 환자를 지나가야 하는 바깥쪽 암은 롤업 시 적절한 환자와의 간격을 보장하기 위해 중간 높이로 배치될 수 있다. 동시에, 치료될 해부구조 영역 및 선택된 접근법에 의존하여, 방향조절 플랫폼(107) 및 지지 빔(109)도 또한 제어될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 조인트는 수동적으로(passively) 및 비모터식으로 제어될 수 있고, 다른 실시예에서는 모든 조인트가 모터 구동식이고, 가이드 셋업의 목적으로 제어될 수 있다.
예시적인 형태에서, 도킹 프로세스를 위한 배치가 개시될 때, 원격 조종 의료 시스템(10)에 대한 복수의 제어 시스템을 포함할 수 있는 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암(106)을 제어하여 그들을 도킹 위치에 놓는다. 도킹 위치는 처리될 해부구조적 영역 및 환자 접근법에 의존할 수 있다. 몇몇 형태에서, 도킹 프로세스를 위한 배치는 도킹 포즈를 얻기 위한 일련의 순차적인 이동을 포함한다. 예를 들어, 이러한 순차적 이동은, 암 배치 이동, 수직 셋업 조인트 이동, 붐 이동, 플랫폼 이동, 및 암 재배치 이동을 포함할 수 있다.
암 배치 이동은 상대적 수직 위치에 있는 스파(172)와 함께 암이 비교적 컴팩트하게 되도록 하는 구성으로 암을 접는 것을 포함한다. 앞서 지시한 바와 같이, 접근법에 의존하여(예컨대, 환자의 우측, 환자의 좌측, 또는 환자의 다리에 접근), 앞의 높이는 최대 높이로 설정되고, 셋업 조인트 각도는 간격 대 리치의 균형을 유지하도록 각각의 암마다 최적화된다. 예를 들어, 환자를 지나가지 않는 암의 높이는 최대 기기 리치에 대하여 낮게 배치되고, 환자를 지나가야 하는 암의 높이는 롤업 시 적절한 환자와의 간격을 보장함과 동시에 충분한 리치를 제공하기 위해 중간 간격으로 배치된다.
암이 이동을 마무리할 때, 수직 셋업 조인트 이동은 별도의 입력 없이 발생한다. 예를 들어, 연속 입력 실시예에서, 동일한 연속 입력을 기초로 하여, 원격 조종 어셈블리는 수직 셋업 조인트 이동을 시작한다. 이러한 이동에 있어서, 수직 셋업 조인트(160)는 암을 위한 충분한 간격을 제공하기 위해 그것의 최대 높이까지 암의 근단부를 상승시키도록 완전히 후퇴된다. 수직 셋업 조인트 이동이 완료된 때, 이 시스템은 추가적인 사용자 입력 없이 붐 이동을 수행한다. 즉, 연속 입력과 같은 동일한 입력을 이용하여, 이 시스템은 붐을 조종한다. 이러한 붐 이동은 신축식 기둥(104)과 함께 붐을 상승시키는 것을 포함할 수 있다. 플랫폼 이동이 붐 이동을 뒤따르는데, 이는 플랫폼을 목표 방향으로 회전시키는 것을 포함한다. 이것은 선택된 접근법을 기초로 하고, 다양한 플랫 이동이 도 5b 내지 도 5f에 도시되어 있다. 플랫폼 이동 후, 암(106)은 환자에 연결된 캐뉼러에 도킹하기 편리한 위치로 재배치된다. 이것은 스파(172)를 수직으로 세워진 위치에 놓는 것 및 가장 먼 셋업 링크(164)를 선택된 접근법 및 해부구조적 영역과 연관된 미리 설정된 조건으로 방향 조절하는 것을 포함한다.
몇몇 실시예는 임의의 선택된 해부구조적 영역 및 접근법의 조합과 연관된 디폴트(default) 높이보다 높은 높이로 사용자가 붐을 상승시키는 것을 허용한다. 이러한 조절된 높이는 그 다음 배치 시퀀스의 나머지 부분을 위한 플로어(floor)로서 사용될 수 있다. 그러므로, 환자가 전형적인 환자보다 더 클 때 또는 환자가 전형적인 환자보다 더 높을 때, 이 시스템은 높이의 단순 조정에 의해 배치 프로세스 내의 모든 이동을 보상할 수 있다.
도 5b 내지 도 5f는 사용자 입력을 기초로 취해질 수 있는 다양한 도킹 위치를 보여준다. 예를 들어, 도 5b는 원격 조종 어셈블리가 환자의 좌측에서부터 접근하고 있고, 환자의 치료 영역이 환자의 더 낮은 해부구조적 영역 내에 있을 수 있는 접근법을 보여준다. 도 5c는 원격 조종 어셈블리가 환자의 좌측에서부터 접근하고 있고, 치료 영역이 환자의 더 높은 해부구조적 영역 내에 있을 수 있는 접근법을 보여준다. 도 5c는 원격 조종 어셈블리가 환자의 우측에서부터 접근하고 있고, 치료 영역이 환자의 더 낮은 해부구조적 영역 내에 있을 수 있는 접근법을 보여준다. 도 5d는 원격 조종 어셈블리가 환자의 우측에서부터 접근하고 있고, 치료 영역이 환자의 더 높은 해부구조적 영역 내에 있을 수 있는 접근법을 보여준다. 도 5f는 원격 조종 어셈블리가 환자의 다리로부터 접근하고 있고, 치료 영역이 환자의 더 낮은 해부구조적 영역 내에 있을 수 있는 접근법을 보여준다.
도 6은 스토우 위치에 있는 원격 조종 어셈블리(100)를 도시한다. 컴팩트 스토우 위치는 수술실에서 원격 조종 어셈블리가 차지하는 공간을 최소화한다. 따라서, 이 위치에서, 모든 암(106)은 지지 기둥(104)에 대하여 조밀하게 컴팩트화되고, 붐(105)은 암(106)을 수용함과 동시에 가능한 멀리 후퇴되고, 지지 기둥(104)은 원격 조종 어셈블리를 가능한 작게 만들기 위해 완전히 짧아진다(telescoped). 여기서, 방향 조종 플랫폼은 지지 빔(109)이 방향 조절 플랫폼(107)으로부터 후방 방향으로 뻗는 것을 허용하도록 회전되어, 그들은 최소한의 설치면적을 가지게 된다.
예시적인 형태에서, 스토우 프로세스가 개시된 때, 원격 조종 의료 시스템(10)에 대한 복수의 제어 시스템을 포함할 수 있는 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 원격 조종 어셈블리(100)를 스토우 위치에 놓는다. 이것은 연속 입력을 통해 상술한 바와 같이 수행될 수 있고, 또는 단일 즉각 입력을 통해 발생할 수도 있다. 몇몇 형태에서, 스토우 위치는 일련의 순차적 이동을 통해 달성된다. 예를 들어, 이러한 순차적 이동은, 플랫폼 이동, 수직 셋업 조인트 이동, 암 후퇴 이동, 및 붐 이동을 포함할 수 있다.
플랫폼 이동은 플랫폼을 곧은 전방을 향하는 위치로 회전시키는 것을 포함한다. 수직 셋업 조인트 이동은 암을 붐과 가깝게 이동시키기 위해 수직 셋업 조인트(164)를 암을 상승시킨다. 그 다음, 암 후퇴 이동은 지지 기둥(104)의 각 사이드 상의 두 암(106)과 함께 암들이 측방향으로 함께 모이도록 암(106)을 후퇴시킨다. 그 다음, 붐 이동은 붐을 컴팩트 위치로 낮추어 수술실 내에 작고 컴팩트한 설치 면적을 만든다. 바람직한 실시예에서, 암(106)은 베이스(102)의 설치면적 내에 꼭 맞도록 하는 배열로 위치 조절된다.
몇몇 실시예는 기둥의 전방에 배치된 암(106b)과 같은 제2 암, 그 부근에, 암(106a)과 같은 제1 암, 그 부근에 배치되고 굽어 있는 암(106c)과 같은 제3 암(이들은 모두 기둥(104) 우측에 대하여 뒤쪽로 밀려있다), 제3 암 부근에서 굽어 있고 안쪽으로 회전되어 있는 암(106d)과 같은 제4 암을 포함하는 스태거드 배열(staggered arrangement)을 야기한다.
몇몇 실시예는 별도의 살균 스토우 위치를 포함한다. 이 위치는 또한 설치면적을 최소화하지만, 무균 드레이프로 덮여 있는 지지 기둥(104) 및 암(106)을 수용하도록 의도된 위치이다. 이러한 위치에서, 암(106)은 수술실 내의 그들이 눈에 띄는 것(obtrusiveness)을 최소화하지만, 여전히 깨끗하고 손상되지 않은 상태로 무균 드레이프를 유지하는 방식으로 함께 이동된다. 그러므로, 이러한 살균 스토우 상태는 원격 조종 시스템(100)이 암(106) 및 지지 기둥(104)이 무균 드레이프로 덮여 있음을 탐지한 경우의 스토우 위치일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)을, 그들을 원하는 위치로 이동시키기 위해 그들 각각에 연결된 모터를 제어함으로써, 제어한다. 몇몇 실시예에서, 원격 조종 어셈블리(100)는 그들 자신의 감독자 및 제어기를 포함하여, 드레이핑을 위한 배치, 도킹을 위한 배치, 및 스토우 기능이 원격 조종 어셈블리(100)가 단독으로 사용된(운반을 위해 준비된) 경우에도 수행될 수 있다. 터치패드(154)와 같은 사용자 인터페이스에서 개시된 커맨드에 응답하여, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142) 내의 감시자 로직은 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)을 원하는 포즈로 이동시키기 위한 제어 신호를 출력한다. 몇몇 형태에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암 및 셋업 조인트의 기둥과의 충돌을 사전에 회피하는 방식으로 암(106)의 이동을 순서화(sequencing)하거나 조율하는 알고리즘을 포함한다. 몇몇 형태에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 예컨대, 수술대와 같은 물체와의 충돌을 완화시키기 위해 자동으로 이동되는 동안 조인트 이동을 감시한다. 아래에 설명한 바와 같이, 미리 정해진 포즈들은 가이드 셋업 시스템의 다양한 페이즈 또는 상태와 연관될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 원격 조종 의료 시스템(10)에 의해 수행되는 가이드 셋업을 이용하는 예시적인 방법을 도시한다. 도 7의 방법은 도 2의 드레이핑 포즈(202)의 가이드 셋업의 프롬프트를 디스플레이함으로써 시작하고, 도킹 페이즈(204)로 진행하고, 최종적으로 타겟팅 페이즈(206)를 통해 진행한다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 터치패드(154)는 이러한 프로세스를 시작하는 선택 가능한 가이드 셋업 피처 버튼을 포함한다. 따라서, 사용자가 가이드 셋업을 선택하거나 시작한 후, 이 시스템은 사용자에게 드레이핑 페이즈 내의 다양한 단계를 완수할 것을 프롬프트한다.
이 방법은 터치패드(154) 및 터치스크린 모니터(146) 둘 모두에 드레이핑을 위한 배치 프롬프트를 디스플레이함으로써, 드레이핑을 위한 배치 상태(252, 254)로 (302)에서 시작한다. 도 8은 홈 탭이 선택된, 터치패드(154) 상의 예시적인 가이드 셋업 사용자 인터페이스를 보여준다. 사용자 인터페이스(220)는, 예로서 도시된, 복수의 선택 가능한 버튼(522), 가이드 셋업 스크린 프롬프트(524), 및 해부구조 선택 확장 가능한 메뉴(526)를 포함한다. 본 실시예에서, 선택 가능한 버튼(522)은 "드레이핑을 위한 배치" 버튼(528), "스토우" 버튼(530), 및 "조이스틱 활성화" 버튼(532)을 포함한다. 도 9는 터치스크린 모니터(146) 상의 예시적인 가이드 셋업 사용자 인터페이스를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이것은 사용자에게 가이드 셋업을 개시하고, 드레이핑을 위해 원격 조종 어셈블리(100)(도 1b)를 배치하도록 원격 조종 어셈블리(100) 상의 터치패드(154)를 참고하게 한다. 터치스크린 모니터(146)는 예시적인 이미지(534) 및 텍스트 프롬프트(536)를 포함한다. 터치스크린 모니터(146)는 또한 다른 기능을 수행할 수도 있고, 또는 휴지 상태에 있을 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 터치스크린 모니터(146) 및 터치패드(154) 모두는 유사한 상태일 수 있고, 유사한 프롬프트를 디스플레이할 수 있다.
도 8을 참조하면, 사용자는 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)을 도 4에 도시된 드레이핑을 위한 배치 구성으로 배치하는 자동 프로세스를 개시하기 위해 드레이핑 배치를 위한 버튼(528)을 누르는 옵션을 가진다. 몇몇 실시예에서, 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)은 버튼(528)이 눌러지거나 터치패드(154)상에서 터치된 동안에만 이동한다. 이것은 사용자가 단순히 버튼(528)에서 손가락을 떼는 것으로 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)의 이동을 정지시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 버튼이 눌러진 때, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 상술한 바와 같이 암 충돌 및 접촉을 회피시키는 커맨드 신호를 생성하여 원격 조종 어셈블리(100)로 전송한다.
사용자는 또한 스토우 버튼(530)을 선택할 옵션을 가진다. 이것은 원격 조종 어셈블리(100)를 도 6에 도시된 스토우 위치로 자동 배치할 것이다. 이 또한, 버튼(530)이 눌러지거나 터치패드(154) 상에서 터치되는 동안에만 이동이 발생할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 원격 조종 시스템(10)은 무균 드레이프가 지지 기둥(104), 붐(105), 및 암(106) 중 임의의 것에 적절하게 설치되어 있는 경우를 센서 또는 스위치를 통해 인식하도록 구성된다. 이것은 또한 지지 기둥(104), 붐(105), 및 암(106)의 위치를 센서, 인코더, 또는 다른 장치를 통해 인식하도록 구성된다.
도 7a의 (304)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 임의의 암(106)이 드레이핑되어 있는지, 지지 기둥(104)이 드레이핑되어 있는지, 원격 조종 어셈블리(100)가 드레이핑을 위해 배치되어 있는지(이는 도 4에 도시된 드레이핑 위치를 위해 배치되어 있음을 의미한다), 또는 암(106)이 비활성화되어 있는지 질문한다. (304)에서 나열된 조건 중 어떤 것도 충족되지 않는다면, 시스템 스크린의 변화는 없고, 터치패드(154) 및 터치스크린 모니터(146)는 드레이핑을 위한 배치 상태(252, 254)로 유지된다. 마찬가지로, 터치패드(154)는 도 8의 (524)에서 "드레이핑을 위한 배치" 프롬프트를 계속 디스플레이한다. 그러나, 임의의 조건이 충족된다면, 가이드 셋업 시스템은 셋업 프로세스를 진행하겠다는 특정 사용자 입력을 수신하지 않고도 다음 셋업 상태로 자동으로 진행할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 가이드 셋업은 다이내믹하게 사용자에게 셋업 가이던스를 제공하지만, 또한 사용자가 원한다면 가이드를 따르지 않고 시스템을 설정하는 것을 허용한다. 이러한 실시예에서, 사용자는 "드레이핑을 위한 배치" 버튼을 이용하여 드레이핑을 위한 적절한 위치에 암(106)을 놓을 수 있고, 또는 대안으로서 암의 위치와 무관하게 드레이핑 프로세스를 수동으로 시작할 수도 있다. 그러므로, 예컨대, 사용자가 오퍼레이터 입력 시스템(120)(도 1c)을 이용하여 암을 제어하였다면, 또는 드레이핑 위치에 적합한 위치로 그들을 정렬시키기 위해 암을 수동으로 잡고 이동시켰다면, 가이드 셋업 시스템은 제어 시스템이 암 또는 기둥 중 하나가 드레이핑되었음을 탐지하면 다음 단계로 여전히 진행한다. 그러므로, 이 시스템은 사용자가 드레이핑을 위한 배치 상태(254)를 지나 이동하였고, 드레이핑상태(256)에서 작업하고 있음을 인식한다. 따라서, 암(106)은 작업이 적절하게 완료되었음을 인식하기 위해 그리고 드레이핑을 위한 배치 상태에서 다음 상태로 진행하기 위해, 자동 배치 설정을 통해 달성되는 최적의 위치에 있을 필요는 없다.
(304)에서 기준이 충족되면, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 드레이핑을 위한 배치 상태(254)에서 드레이핑 상태(256)로 진행하도록 터치스크린 모니터(146)를 제어하고, 그것은 도 7b에 도시된 바와 같이 (306)에서 "암 및 기둥 드레이프" 프롬프트를 디스플레이한다. 터치스크린 모니터(146)이 비전 카트 컴포넌트(140)(도 1c) 상에 배치되어 있어 원격 조종 어셈블리(100) 앞에 서 있거나 작업중인 사용자가 터치스크린 모니터(146)를 볼 수 있기 때문에, 암 및 기둥 드레이프 프롬프트는 터치스크린 모니터(146) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 7b의 (308)에서, 그리고 터치스크린 모니터(146)가 드레이핑 상태(256)로 진행한 때, 터치패드(154)는 도 3의 도킹 페이즈(204)를 시작한다. 여기서, 그것은 드레이핑을 위한 배치 상태(252)로 남아 있고 해부구조 선택 상태(260)로 진입하고, 가이드 셋업 스크린 프롬프트(524)에서 해부구조 선택 프롬프트를 디스플레이 한다. 이것의 예는 도 10에 도시되어 있다. 또한, 도 8의 해부구조 선택 버튼(526)은 수술이 발생할 수 있는 복수의 선택 가능한 신체 부위의 메뉴(533)를 보기 위해 사용자 입력 없이 자동으로 확장 또는 오픈된다. 사용자는 터치패드(154) 상의 메뉴(533)로부터 해부구조 영역을 선택함으로써 해부구조 영역을 입력할 수 있다.
도 7b의 (310)에서, 그리고 신체 부위가 선택된 후, 터치패드(154)는 접근법 선택 상태(262)로 진행하고, 가이드 셋업 스크린 프롬프트(524)로서 접근법 선택 프롬프트를 디스플레이한다. 이것의 예는 도 11에 도시되어 있다. 선택된 해부구조 영역에 의존하여, 다수의 가능한 접근법이 선택을 위해 제공된다. 도 11에서, 가능한 선택 가능한 접근법은 환자 좌측 버튼(540) 또는 환자 우측 버튼(542)이다. 도 11은 단계(308)에서 흉부 신체 영역이 선택된 경우, 선택 가능한 접근법이 환자 우측 및 환자 좌측으로 제한될 수 있음을 보여준다. 다른 해부구조적 영역이 추가적인 접근법을 이용하여 치료될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, (308)에서 골반 영역이 선택되었다면, 선택 가능한 접근법은, 환자 우측, 환자 좌측, 및 환자 다리를 포함할 수 있다. 사용자는 터치패드(154) 상에서 접근법들을 선택함으로써 접근법을 입력할 수 있다.
또한, 도 11에서, 스토우 버튼(530)(도 10)은 살균 스토우 버튼(544)으로 변경되었고, 드레이핑을 위한 배치 버튼은 도킹을 위한 버튼(546)으로 변경되었다. 몇몇 실시예에서, 이러한 변화는 하나 이상의 드레이프의 설치의 결과로서 나타난다. 살균 스토우는 수술 드레이프가 지지 기둥(104) 또는 암(106) 상에 설치된 후 선택될 수 있다. 살균 스토우는 드레이프를 손상되지 않은 무균 상태로 유지함과 동시에 원격 조종 어셈블리(100)의 전체 설치 면적을 줄이도록 의도된 스토우이다. 따라서, 살균 스토우 위치는 도 6에 도시된 스토우 위치보다는 덜 컴팩트할 수 있다. 여기 서술된 다른 자동 위치와 함께, 몇몇 실시예는 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106) 및 방향 조절 플랫폼(107)이 버튼(530)이 눌러지거나 터치패드(154) 상에서 터치되고 있는 동안에만 이동을 허용하도록 할 수 있다. 다른 실시예는 버튼을 계속 누르지 않고 단지 버튼을 누른 후 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106) 및 방향 조절 플랫폼(107)을 미리 정해진 위치로 완전히 이동하도록 제어한다.
도 7b의 단계(312)에서, 그리고 사용자가 해부구조 및 접근법을 선택한 후, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암(106) 및 지지 기둥(104)이 드레이핑되고 컴팩트 위치에 있는지 질문할 것이다. 즉, 가이드 셋업 시스템은 드레이핑이 완료되었는지 질문한다. 그렇지 않다면, 시스템은 (314)에서 대기한다. 여기서, 터치패드(154)는 살균 작업 상태(258)로 진행할 수 있고, 가이드 셋업 스크린 프롬프트(524)에서 살균 작업 대기 프롬프트를 디스플레이할 수 있다. 암 또는 기둥이 이미 드레이핑되어 있고 컴팩트 위치에 있거나, 접근법이 (310)에서 선택된 때, 또는 암 및 기둥이 (314)에서 드레이핑된 때, 터치스크린(154)은 도킹을 위한 배치 상태(264)로 진행한다. 이러한 상태에서, 도 7b의 (316)에서, 터치스크린(154)은 스트림 프롬프트(524)로서 도킹을 위한 배치 프롬프트를 디스플레이한다. 이것은 아래에 더 상세하게 서술된다.
상술한 바와 같이, 가이드 셋업 시스템은 필요하지 않거나 이미 완료된 상태를 우회하도록 구성될 수 있다. 따라서, (312)에서, 시스템이 암 및 기둥이 이미 드레이프되어 있고, 암이 컴팩트 위치에 있음을 감지한다면, 가이드 셋업은 원격 조종 시스템(10)에서의 임의의 실제 사용자 입력 없이 살균 작업 상태(258)를 건너뛰고, 바로 도킹을 위한 배치 상태(316)로 진행한다. 즉, 시스템은 암 및 기둥이 무균 드레이프를 그 위에 가지고 있음을 탐지하고, 암의 위치를 탐지한다. 그러므로, 사용자 인터페이스에서의 임의의 사용자 입력 없이, 시스템은 살균 작업 상태(258)를 우회 또는 건너뛸 수 있고, 도킹을 위한 배치 상태로 이동할 수 있다.
상술한 바와 같이, 어느 액션은 터치패드(154) 및 터치스크린 모니터(146) 상에 동시에 발생할 수 있다. 따라서, 도 7b의 (306)에서, 터치스크린 모니터(146)는 드레이핑 상태(256)로 동작하고 기둥 및 암 드레이프 프롬프트를 디스플레이한다. 원격 조종 의료 시스템(10)은 비전 카드 터치스크린 모니터(146)에 있는 사용자에게 피드백을 제공하여, 암이 드레이프되었음을 지시한다. 예시적인 피드백은, 예컨대, 각각의 암의 이미지 및 그것이 적절하게 드레이프되어 있는지 여부의 인디케이터를 포함할 수 있다. 이러한 인디케이터는 색상, 음영, 숫자, 또는 다른 인디케이터와 같은 식별 마커일 수 있다. 그러므로, 원격 조종 어셈블리(100)는 드레이프가 암에 적절하게 설치되었는지 감지할 수 있고, 그것을 사용자에게 나타낼 수 있다. 도 12는 각각의 암 및 기둥의 이미지를 보여주는데, 이것은 터치스크린 모니터(146) 상에 디스플레이될 수 있다. 원격 조종 시스템(10)은 사용자 인터페이스에서의 프롬프트 없이 암 또는 기둥이 드레이프되어 있는지 여부를 감지 및 판정하도록 구성된다. 터치스크린 모니터(146) 상의 가이드 셋업 프롬프트(536)는 무균 처리된 사용자가 드레이프를 설치하는 작업을 할 때 그들에게 보여질 수 있다. 각각의 드레이프가 설치된 때, 암은 강조(highlight)되거나, 또는 암이 셋업 프로세스 중 다음 단계로 갈 준비가 되었음을 나타내기 위해 다르게 표시된다. 본 실시예에서, 암 1 및 2는 강조되어 도시되어 있고, 그러므로 적절하게 드레이프되었음을 나타낸다.
(318)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암 및 기둥이 적절하게 드레이프되어 있는지 판정한다. 그렇지 않다면, 터치스크린 모니터(146)는 도 12에 도시된 가이드 셋업 스크린을 계속 디스플레이한다.
(318)에서, 시스템이 암 및 기둥이 적절하게 드레이프되어 있다고 감지하면, 터치스크린 모니터(146)는 드레이핑 페이즈(202)의 일부분을 형성하는 암 후퇴 상태(266)로 진행한다. 따라서, 가이드 셋업은 (302)으로 진행하고, 자동으로 기준 레이저 라인을 켜고, (302)에서 모든 암을 기준 레이저 뒤로 밀도록 사용자에게 명령한다. 이 스크린의 한 예가 도 13에 도시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 이 시스템은 사용자의 주의가 터치패드(154) 또는 터치스크린 모니터(146)가 아니라 암에 집중될 수 있기 때문에, 음성 프롬프트를 발생시킨다. 따라서, 이 시스템은, 예컨대, "모든 암을 녹색 레이저 선 뒤로 미시오"와 같은 음성 프롬프트를 제공할 수 있다. 이러한 위치는 사용자가 환자로 원격 조종 어셈블리(100)를 더 전진시키는 것을 허용한다. 도 13의 스크린샷은 실제 레이저 기준 선에 대응하는 기준 선에 대한 각각의 암을 보여준다. 실제 암(106)이 물리적으로 실제 기준 레이저 선 뒤로 이동할 때, 도 13의 이미지 내의 암은 또한 디스플레이된 선에 대하여 뒤쪽으로 이동한다. 이처럼, 사용자는 암이 충분히 후퇴했는지, 그렇지 않은지 정확하게 알게 된다. 이는 시스템이 전체 작업흐름의 효율성을 돕기 위해 리마인더를 사용하는 예이다. 살균 처리된 사용자가 이미 암(106) 부근에 있다면, 그 사용자는 암(106)이 레이저를 차단하고 있지 않음을 확인하는데 적절하다. 이 레이저는 추후에 원격 조종 어셈블리(100)를 환자쪽으로 몰고갈 때 살균 처리되지 않은 사용자에 의해 사용될 것이다. 암(106)이 레이저를 가리는 위치로 옮겨졌다면, 후속 드라이빙 작업이 지연되거나, 원격 조종 어셈블리(100)의 부적절한 위치를 야기할 수 있다.
도 7b의 (322)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암이 기준 레이저 선 뒤로 적절하게 배치되었는지 질문한다. 그렇지 않다면, 터치스크린 모니터(146)은 (320)에서 사용자에게 계속 프롬프팅한다.
모든 암이 (322)에서 레이저 기준선 뒤에 있을 때, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)는 해부구조적 영역 및 접근법이 (앞서 308 및 310을 참조하여 서술한) 터치패드(154) 상에서 이미 선택되었는지 질문한다. (324)에서, 해부구조적 영역 및 접근법이 아직 선택되지 않았다면, 터치스크린 모니터(146)는 도 7b의 단계(308 및 310)를 수행하기 위해 터치패드(154)로 사용자를 보내도록 (325)에서 리마인더를 디스플레이하거나 프롬프트할 수 있다. 즉, 터치스크린 모니터(146)는 도 3의 도킹 선택 상태(268)로 진행할 수 있고, 사용자에게 해부구조 영역 및 접근법을 입력할 것은 지시한다.
해부구조적 영역 및 접근법이 도 7b의 (324)에서 이미 선택되었다면, 사이드 셋업 시스템은 도킹 선택 상태(268)를 완전히 우회하고, 가이드 셋업은 바로 (326)으로 진행할 수 있다.
(326)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 다시 암이 기준선 뒤에 있는지 확인한다. 암이 (326)에서 뒤에 있지 않다면, 시스템은 (320)에서 암을 뒤로 밀도록 되돌아간다. 암이 뒤에 있다면, 시스템은 다시 암이 (328)에서 드레이핑되어 있는지 확인한다. 암이 드레이핑되어 있지 않다면, 시스템은 드레이프 암 및 기둥 프롬프트를 디스플레이 하는 (306)으로 되돌아간다. 전체 제어 시스템의 일부분으로서 실행되는 실제로 2개의 별도의 상태 머신이 존재함을 아는 것이 중요하다. 하나의 상태 머신은 터치패드(154) 상에 제공되는 안내를 관리하고, 다른 상태 머신은 터치스크린 모니터(146)상에 제공되는 안내를 관리한다. 두 상태 머신 모두 시스템으로부터 동일한 입력 신호에 대한 액세스를 가지지만, 이 상태들이 각각의 서브시스템 상의 시각적 및 청각적 피드백 신호(cue)를 더 용이하게 구별하기 위해 맵핑하기 때문에, 그들 자신의 유한한 상태를 유지한다.
암이 (326)에서 뒤에 있고, 암이 (328)에서 드레이핑되어 있다면, 터치스크린 모니터(146)는 도 4b의 (316)에 나타난 바와 같은, 도킹을 위한 배치 상태(270)로 진행한다.
터치스크린 모니터(146) 상의 도킹을 위한 배치 상태는 암(106)을 도킹 구성으로 놓도록 제어할 수 있도록 사용자가 터치패드(154)를 참조하게 한다. 동시에, 터치패드(154) 상의 도킹을 위한 배치 상태는 드레이핑을 위한 배치 버튼(528)을 대신하여 선택 가능한 도킹을 위한 배치 버튼(546)을 제공한다. 이것은 도 14에 도시되어 있다. 또한, 도 14는 환자에 대한 선택적 접근법을 보여주는 타겟 사인과 같은 인디케이터를 제공함으로써 선택된 접근법을 보여주거나, 선택된 접근법을 강조한다.
사용자는 도킹을 위한 배치 버튼(546)을 선택할 수 있고, 그에 응답하여, 원격 조종 어셈블리(100)는 그것의 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)을 도킹 위치로 이동시킬 수 있는데, 도킹 위치는 해부구조적 영역 선택 및 접근법 선택에 모두 의존한다. 상술한 도 5a 내지 도 5f는 선택된 해부구조적 영역 및 접근법을 기초로 도킹을 위한 배치 상태에서 달성될 수 있는 도킹 위치에 대한 다양한 배치를 보여준다.
여기서, 사용자는 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106), 및 방향 조절 플랫폼(107)을 도 5a 내지 도 5f에 도시된 도킹을 위한 배치 구성으로 자동 배치하는 프로세스를 개시하기 위해 도킹을 위한 배치 버튼(546)을 누르는 옵션을 가진다. 몇몇 실시예에서, 지지 기둥(104), 붐(105), 및 암(106)은 버튼(546)이 눌러지거나 터치패드(154) 상에서 터치되고 있는 동안에만 이동한다. 이것은 사용자가 버튼(546)에서 손가락을 간단히 떼는 것으로 지지 기둥(104), 붐(105) 및 암(106)의 이동을 중단시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 버튼이 눌러진 때, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 상술한 바와 같이 암 충돌 또는 접촉을 피하면서, 지지 기둥(104), 붐(105), 암(106) 및 방향 조절 플랫폼(107)을 선택된 해부구조적 영역 및 선택된 접근법에 모두 의존하는 특정 위치로 이동시키기 위한 커맨드 신호를 생성하고 및 원격 조종 어셈블리(100)로 전송한다.
가이드 셋업 시스템은 자동으로 원격 조종 어셈블리를 선택된 해부구조적 영역 및 환자 접근법으로 수술 과정 동안 이상적인 스폿(spot)으로 사전 결정된 위치에 배치시킨다. 예컨대, 사전 결정된 위치는 붐(105) 및 암(106)이 이동 범위 한계로부터 떨어져 있는 위치, 수직 셋업(160)이 환자까지 롤업시 최대 간격을 제공하도록 상승된 위치, 환자 간격 셋업(162)이 각각의 암(106)에 대한 환자 간격과 이동 피치 범위 사이에서 적절하게 균형있게 배치되는 위치, 암(106)이 서로 충돌할 가능성을 최소로 하도록 배치되는 위치, 및 조종기 암이 도킹에 대한 접근 가능성을 돕기 위해 위쪽으로 그들의 스파를 제공하도록 배치되는 위치일 수 있다. 몇몇 실시예는 선택 가능한 해부구조적 영역만 포함하는 것을 대신하여 각각의 선택 가능한 수술 프로시저를 포함하는 메뉴를 포함할 수 있다. 이것은 미리 저장된 도킹 위치가 추가적인 옵션 및 미리 저장된 구성을 가질 수 있게 한다. 몇몇 실시예는 특정 환자에 대하여 훨씬 더 정확한 도킹 구성을 제공하기 위해 사용자가 환자 치수를 입력하는 것을 허용한다.
도 7b의 (332)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 암이 도킹을 위한 배치 위치로 완전히 배치되어 있는지, 또는 암 또는 겐트리(gantry)가 사용 불가능한지 여부를 질문한다. 암이 완전히 도킹을 위한 배치 구성으로 되어 있지 않거나, 암 또는 붐이 비활성화 되어 있지 않다면, 터치스크린 모니터(146) 및 터치패드(154)는 도킹을 위한 배치 프롬프트를 디스플레이한다.
(332)에서, 암이 완전히 도킹을 위해 배치되어 있거나, 암이 비활성화되어 있다면, 도 4c의 (334)에서, 터치패드(154)은 환자에게 접근하는 상태(274)로 진행하고, 원격 조종 어셈블리를 환자쪽으로 몰고가거나 전진하라는 명령어가 디스플레이된다. 이것은 환자쪽으로 원격 조종 어셈블리(100)를 수동적으로 밀라는 명령어를 포함할 수도 있고, 원격 조종 어셈블리(100)를 환자쪽으로 전진시키도록 구성된 모터식 구동기를 가질 수도 있다. 이 시점에, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 원격 조종 어셈블리(100)의 붐(104)으로부터 아래쪽으로의 타겟-형상의 조명과 같은, 타겟 조명을 투사하는, 방향 조절 플랫폼(107) 상의 타겟팅 조명을 켠다. 몇몇 실시예에서, 타겟 조명은 환자 위에 원격 조종 어셈블리(100)를 정렬시키기 위한 기준으로서 사용될 수 있는 십자선(cross-hair)이다. 하나의 예에서, 환자에게 접근하는 가이드 셋업 스크린 프롬프트(524)는 사용자가 그 십자선을 환자 상의 타겟 포트로 몰고 가도록 프롬프트한다. 도 15는 환자에게 접근하는 상태(274)일 때 터치패드(154)의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 가이드 셋업 스크린 프롬프트(524)는 십자선을 타겟 포트로 몰고가라는 명령을 포함한다. 도 15에 도시된 예에서, 환자 좌측이 환자 우측을 대신하여 접근법으로 선택되었다.
(336)에서, 터치스크린 모니터(146)는 스코프 암 도킹 상태(272)로 진행하고, 사용자에게 지정된 내시경 암에 내시경을 도킹하도록 프롬프트한다. 이것의 예는 도 16에 도시되어 있다. 도 7b의 (337)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 내시경 암이 캐뉼러에 부착되어 있는지 질문한다. 그렇지 않다면, (336)에서 프롬프트는 계속 디스플레이된다. 내시경 암이 부착되어 있다면, 터치패드(154) 상의 가이드 셋업은 수술 진행 중 상태(276)로 진행하고, 터치패드(154)는 수술이 진행 중임을 (338)에서 나타낸다. 이것은 터치패드(154) 상의 가이드 셋업을 종료한다.
여기 서술된 예시적인 방법에서, 가이드 셋업은 터치스크린 모니터(146) 상에서 계속되고, 도 2의 타겟팅 페이즈(206)로 진입한다. (340)에서, 터치스크린 모니터(146)는 내시경 연결 상태(278)로 진행하고, 캐뉼러 내에 내시경을 설치하도록 사용자를 프롬프트한다. 몇몇 실시예에서, 사용자의 주의가 암에 집중되어 스크린을 보지 않으므로 이러한 작업을 수행하도록 음성으로 사용자에게 프롬프트한다. 한 예에서, 시스템은 "지금 내시경을 설치하십시오"라고 말한다. 시스템은 사용자가 수동으로 설정을 입력하지 않더라도 내시경이 설치된 때를 감지하도록 배열된다. 내시경이 설치된 것으로 탐지된 때, 가이드 셋업은 타겟팅 상태(280)로 진행하고, 터치스크린 모니터(146)는 (342)에서 타겟팅을 수행하도록 사용자를 프롬프트한다. 이러한 시스템의 몇몇 실시예는 여기서, 예컨대, "목표 해부구조에 내시경을 겨냥한 후, 타겟팅 버튼을 누르고 유지하십시오"라고 말하는 음성 프롬프트를 이용한다. 이것은 목표 해부구조로 내시경을 겨냥하는 것 및 타겟팅 버튼을 누르고 유지하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 타겟팅 버튼은 내시경 기기 상에 배치된다. 그러나, 그것은 기기의 다른 위치에 배치될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 타겟 버튼은 암(106)의 스파(172) 상에 배치된다.
타겟팅 버튼이 그 동작 위치에서 유지되고 있을 때, 시스템은 방향 조절 플랫폼을 회전시켜, 방향 조절 플랫폼(107)의 중심선이 내시경을 향하게 한다. 여기서, 카메라 암(내시경에 연결된 암)은 방향 조절 플랫폼(107)의 이동에 따라 이동하여, 내시경이 환자를 기준으로 한 자신의 위치 및 방향에 머무르게 된다. 이러한 카메라 암 이동은 방향 조절 플랫폼(107) 이동에 반작용하기 위한 널 스페이스 이동이다. 게다가, 붐(105) 및 다른 암(106)이 카메라 암의 위치를 기준으로 위치 조절되어, 내시경 위치 및 방향, 뿐만 아니라 다른 암의 위치를 기준으로 하는 암에 대한 이상적인 스팟을 개선한다. 예를 들어, 방향 조절 플랫폼(107)의 살균 처리되지 않은 높이는 삽입 또는 제거 동안 살균처리된 기구와 접촉을 일으킬 수 있기 때문에, 너무 낮지 않게, 그러나 그 이동 범위의 반대 끝이 너무 높지 않도록 설정된다. 붐(105) 및 방향 조절 플랫폼(107)은 십자선이 카메라 조종기에 대한 원격 이동 중심과 측방향으로 나란하게 되도록 이동할 것이다. 타겟팅 동안, 붐(105)이 너무 멀리 바깥쪽으로 붐의 바깥 이동 범위 부근까지 이동되면, 사용자에게 원격 조종 어셈블리(100)를 환자 쪽으로 가깝게 이동시키라고 권고하는 시각적 및 청각적 경고가 출력된다.
단계(344)에서, 중앙 전자 데이터 처리 유닛(142)은 사용자가 타겟팅을 수행하기 전에 제2 캐뉼러를 도킹했는지 여부를 질문할 수 있다. 타겟팅 전에 그것이 발생하였다면, 터치스크린 모니터(146)는 (346)에서 터치스크린 모니터(146) 상에 타겟팅 리마인더 프롬프트를 디스플레이한다. 사용자가 (342)에서 프로프팅된 대로, 타겟팅을 수행하고, 타겟팅 전에 제2 캐뉼러를 추가하지 않았다면, 터치스크린 모니터(146)은 나머지 암 연결 상태(282)로 진행하고, (348)에서 사용자에게 나머지 암에 캐뉼러를 도킹하도록 프로프트한다. 나머지 암들이 도킹된 때, 가이드 셋업은 수술 중 프로세스 상태(284)로 진행하고, 가이드 셋업 프로세스는 (350)에서 종료한다. 그 다음, 수술과 관련된 정보들이 터치스크린 모니터(146) 상에 디스플레이될 수 있다.
이러한 가이드 셋업 시스템은 사용자가 동적 셋업을 제공하고 다양한 옵션을 사용자에게 제공하는 방식으로 주어진 시퀀스로부터 벗어나는 것을 허용한다. 사용자에게 한 단계가 완료한 때를 나타내도록 요구하지 않고 셋업을 진행하는 것과 더불어, 가이드 셋업은 또한 가이드 셋업이 특정 상태를 건너뛰거나 우회하게 하는 복수의 보편적인 무시(universal override)를 포함한다. 이러한 무시는 사용자가 상기 설정된 시퀀스를 따르지 않고 시스템이 상태를 변경하게 하는 액션을 수행할 때 발생한다.
하나의 예시적인 보편적 무시는 사용자가 암을 캐뉼러에 도킹할 때 발생한다. 이러한 조건에서, 드래이핑을 위한 배치 상태, 해부구조 선택 상태, 또는 임의의 다른 상태이든 가이드 셋업의 동작 상태와 무관하게, 터치패드(154)는 수술 진행 중 상태(276)로 진행하고, 수술 진행 중 프롬프트를 디스플레이한다. 게다가, 터치스크린 모니터(146)은 내시경 암 도킹 상태로 진행한다. 따라서, 예컨대, 시스템이 훈련 연습 또는 설치를 위한 셋업이라면, 그들의 현재 상태와 무관하게 캐뉼러를 도킹하는 것은 터치패드(154)를 수술 진행 중 상태로 리셋시키고, 터치스크린 모니터를 내시경 암 도킹 상태로 리셋한다.
가이드 셋업 시스템은 시스템이 몇몇 상태를 건너뛰고 무시와 연관된 미리설정된 상태로 가게 만드는 추가적인 보편적 무시를 포함한다. 예를 들어, 현재 상태와 무관하게, 사용자가 암 상에 도킹된 캐뉼러에 유효한 기구를 부착한다면, 터치스크린 모니터(146)는 수술 진행 중 상태(284)로 진행하고, 터치스크린 모니터(146)는 수술 진행 중 프롬프트를 디스플레이 한다. 이것은 모든 캐뉼러가 다시 제거될 때까지 가이드 작업을 종료한다. 다른 예에서, 현재 상태와 무관하게, 암이 적절하게 드레이핑되어 있고, 암이 캐뉼러에 도킹되어 있고, 내시경이 부착되지 않았다면, 터치스크린 모니터(146)은 암에 내시경을 연결하라는 프롬프트를 디스플레이한다.
또 다른 보편적 무시 조건은 내시경이 적절히 연결되고, 시스템이 아직 타겟팅되지 않고, 암이 활성화된 때 발생한다. 이러한 무시 조건에서, 가이드 셋업 시스템은 타겟팅 상태(280)로 진행하고, 사용자에게 목표 해부구조를 겨냥하고 타겟팅 버튼을 누르고 유지하도록 명령함으로써 사용자에게 타겟팅하도록 프롬프팅한다.
가이드 셋업 시스템이 하나의 상태가 충족된 때를 자동으로 인식하도록 구성되어 있고, 이 시스템이 자동적으로 다음 상태로 진행됨을 이해할 필요가 있다. 따라서, 사용자는 임의의 시간에 "다음" 입력을 입력할 필요가 없다. 뿐만 아니라, 사용자는 시스템 구성을 바로 가이드 셋업 프로세스를 따라 더 멀리 단순히 이동시킴으로써 가이드 셋업 시스템의 하나 이상의 부분을 무시하거나/건너뛸 수 있고, 이 시점에 시스템은 그러한 구성을 감지할 것이고 그러한 구성에 대응하는 적절한 프롬프트를 출력할 것이다. 즉, 이러한 구성의 상황은 시스템이 암시하는 것이 다음 필요한 액션인지 판정한다. 시스템이 사용자가 시스템에서 특히 중요하다고 인정되었던 액션을 건너뛸 것을 나타낸다고 판정한다면, 시스템은 리마인더를 출력할 것이다. 그러나, 사용자가 그 리마인더를 받은 후에도 계속한다면, 시스템은 계속되고, 감지된 구성을 기초로 다음 프롬프트를 출력한다. 이러한 방식으로 시스템은 특정 시퀀스의 액션을 요구하지 않고 그리고 모든 단계가 고려될 것을 요구하지 않고 셋업을 가이드한다. 따라서, 숙련된 또는 경험이 풍부한 사용자는 가이드 셋업 프롬프트를 정확하게 따르지 않고도 시스템을 셋업할 수 있을 것이고, 한편 다른 사용자는 가이드 셋업 프롬프트를 정확하게 따를 것을 원할 수도 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 임의의 단계 후 "다음" 입력을 입력할 필요가 없기 때문에, 셋업 프로세스는 더 짧은 시간에 완료될 수 있고, 더 적은 오염을 야기할 수 있고, 그리고 시스템이 완벽한 수술 준비를 완수할 것을 요구하지 않고도 훈련, 연습 또는 교육 목적으로 간단한 셋업이 가능할 수 있다.
예시의 실시예들이 도시되고 서술되었으나, 광범위한 수정, 변형, 및 치환이 상기 개시물에서 고려되었고, 몇몇 경우에, 실시예의 몇몇 특징부는 다른 특징부의 대응하는 사용없이 사용될 수 있다. 당업자들은 다양한 변형, 대안, 및 변형을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 아래의 청구항에 의해서만 한정되어야 하고, 청구항은 여기 개시된 실시예의 범위와 일치하는 방식으로 넓게 해석되는 것이 바람직하다.
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Claims (17)

  1. 의료 프로시저를 수행하기 위한 의료 시스템으로서,
    의료 프로시저를 돕도록 구성된 복수의 모터 구동식 조인트를 구비한 운동학적 구조(kinematic structure);
    운동학적 구조에 대한 복수의 미리 정해진 위치를 저장하는 메모리;
    의료 시스템의 운전자에게 선택가능한 옵션을 디스플레잉하도록 구성된 사용자 인터페이스; 및
    메모리 및 사용자 인터페이스에 결합된 프로세싱 시스템으로서,
    사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하도록 하며, 제1 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치이고,
    사용자 인터페이스, 입력 장치, 센서 또는 인코더로부터 의료 프로시저의 상황(context)에 대한 정보를 수신하고,
    의료 프로시저의 상황에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하게 하도록 구성되는, 프로세싱 시스템
    을 포함하는, 의료 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    프로세싱 시스템은, 사용자 인터페이스가 제1 미리 정해진 위치와 관련된 제1 선택가능한 옵션을 디스플레잉하도록 함으로써, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하게 하도록 구성되고,
    프로세싱 시스템은, 사용자 인터페이스가 제1 선택가능한 옵션을 디스플레잉하는 것을 중단하도록 함으로써, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하게 하도록 구성되는, 의료 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    프로세싱 시스템은, 사용자 인터페이스가 제1 미리 정해진 위치와 관련된 제1 선택가능한 옵션을 디스플레잉하도록 함으로써, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하게 하도록 구성되고,
    프로세싱 시스템은, 사용자 인터페이스가 제1 선택가능한 옵션의 디스플레이를 제2 선택가능한 옵션으로 대체하도록 함으로써, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하게 하도록 구성되고, 제2 선택가능한 옵션은 제2 미리 정해진 위치와 관련되는, 의료 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    프로세싱 시스템은, 사용자 인터페이스가 다중 선택가능한 옵션 중 제1 서브세트를 디스플레잉하도록 함으로써, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하게 하도록 구성되고, 다중 선택가능한 옵션 중 제1 서브세트는 제1 선택가능한 옵션을 포함하고, 제1 선택가능한 옵션은 제1 미리 정해진 위치와 관련되며,
    프로세싱 시스템은, 사용자 인터페이스가 다중 선택가능한 옵션 중 제2 서브세트를 디스플레잉하도록 함으로써, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하게 하도록 구성되고, 다중 선택가능한 옵션 중 제2 서브세트는 제1 선택가능한 옵션을 포함하지 않는, 의료 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 프로세싱 시스템은,
    의료 프로시저의 상황에 대한 정보 없이 선택가능한 옵션 중 제1 서브세트를 결정하고,
    의료 프로시저의 상황에 대한 정보와 함께 선택가능한 옵션 중 제2 서브세트를 결정하도록 추가로 구성되는 의료 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상황에 대한 정보는 의료 프로시저의 상황의 변화에 대한 정보를 포함하고, 상황의 변화는 운동학적 구조에 대한 드레이프의 설치를 포함하는, 의료 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 미리 정해진 위치는 스토우 위치를 포함하고, 스토우 위치는 운동학적 구조의 제1 후퇴된 위치이며,
    프로세싱 시스템은, 상황의 변화에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제2 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 시작하게 하도록 추가로 구성되고, 제2 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치이며,
    제2 미리 정해진 위치는 살균 스토우 위치를 포함하고, 살균 스토우 위치는 제1 후퇴된 위치와 상이한 제2 후퇴된 위치인, 의료 시스템.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상황에 대한 정보는 의료 프로시저의 상황의 변화에 대한 정보를 포함하고, 상황의 변화는 운동학적 구조를 제1 미리 정해진 위치로 전개하는 것을 포함하는, 의료 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 프로세싱 시스템은,
    제1 미리 정해진 위치를 선택하는 사용자로부터의 입력을 수신하고,
    제어 신호를 운동학적 구조로 출력하여 운동학적 구조를 제1 미리 정해진 위치로 이동시키도록 추가로 구성되고,
    의료 프로시저의 상황에 대한 정보는 운동학적 구조가 제1 미리 정해진 위치에 도달하는 것의 탐지를 포함하는, 의료 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    운동학적 구조는 제1 조종기 암을 포함하고,
    의료 시스템은 제1 조종기 암 및 제2 조종기 암을 포함하는 어셈블리를 포함하고,
    프로세싱 시스템은, 상황의 변화에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제2 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 시작하게 하도록 추가로 구성되며, 제2 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치이고,
    제1 미리 정해진 위치는 드레이핑을 위한 전개 위치(deploy-for-draping position)를 포함하며, 드레이핑을 위한 전개 위치는 제2 조종기 암으로부터 제1 조종기 암을 이격시켜 드레이프가 제1 또는 제2 조종기 암 상에 위치되도록 하고,
    제2 미리 정해진 위치는 도킹을 위한 전개 위치(deploy-for-docking position)를 포함하고, 도킹을 위한 전개 위치는 의료 프로시저의 환자에 접근하기 위한 운동학적 구조를 취하는(posture), 의료 시스템.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상황에 대한 정보는 의료 프로시저의 상황의 변화에 대한 정보를 포함하고, 프로세싱 시스템은,
    상황의 변화에 대한 정보를 자동으로 탐지하도록 추가로 구성되고, 상황의 변화는 운동학적 구조의 물리적 재배치를 포함하는, 의료 시스템.
  12. 의료 시스템의 제어 방법으로서,
    의료 시스템의 메모리에 의해, 의료 프로시저를 돕도록 구성된 운동학적 구조에 대한 복수의 미리 정해진 위치를 저장하는 단계;
    의료 시스템의 프로세싱 시스템에 의해, 의료 시스템의 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하도록 하는 단계로서, 제1 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치인 단계; 및
    프로세싱 시스템에 의해, 사용자 인터페이스, 입력 장치, 센서 또는 인코더로부터 의료 프로시저의 상황에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    프로세싱 시스템에 의해, 의료 프로시저의 상황에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하도록 하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하도록 하는 단계는, 프로세싱 시스템에 의해, 사용자 인터페이스가 제1 미리 정해진 위치와 관련된 제1 선택가능한 옵션을 디스플레잉하도록 하는 단계를 포함하고,
    사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하도록 하는 단계는, 프로세싱 시스템에 의해, 사용자 인터페이스가 제1 선택가능한 옵션을 디스플레잉하는 것을 중단하거나 제1 선택가능한 옵션의 디스플레이를 제2 선택가능한 옵션으로 대체하도록 하는 단계를 포함하고, 제2 선택가능한 옵션은 제2 미리 정해진 위치와 관련되는, 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상황에 대한 정보를 수신하는 단계는 의료 프로시저의 상황의 변화에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상황의 변화는,
    운동학적 구조에 대한 드레이프의 설치; 또는
    운동학적 구조를 제1 미리 정해진 위치로 전개하는 것을 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    프로세싱 시스템에 의해, 상황의 변화에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제2 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 시작하도록 하는 단계로서, 제2 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치인 단계를 추가로 포함하고,
    제1 미리 정해진 위치는 드레이핑을 위한 전개 위치를 포함하며, 드레이핑을 위한 전개 위치는 제2 조종기 암으로부터 제1 조종기 암을 이격시켜 드레이프가 제1 조종기 암 또는 제2 조종기 암 상에 위치되도록 하고,
    제2 미리 정해진 위치는 도킹을 위한 전개 위치를 포함하고, 도킹을 위한 전개 위치는 의료 프로시저의 환자에 접근하기 위한 운동학적 구조를 취하는, 방법.
  16. 복수의 컴퓨터-판독가능 명령어를 포함하는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체로서, 명령어는, 의료 시스템과 관련된 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서가,
    의료 프로시저를 돕도록 구성된 운동학적 구조에 대한 복수의 미리 정해진 위치를 저장하는 단계;
    의료 시스템의 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하도록 하는 단계로서, 제1 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치인 단계; 및
    사용자 인터페이스, 입력 장치, 센서 또는 인코더로부터 의료 프로시저의 상황에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    의료 프로시저의 상황에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제1 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 중단하도록 하는 단계
    를 포함하는 방법을 수행하게 하도록 적용된, 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
  17. 제16항에 있어서,
    상황의 변화에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 사용자 인터페이스가 선택을 위한 제2 미리 정해진 위치를 제공하는 것을 시작하도록 하는 단계로서, 제2 미리 정해진 위치는 복수의 미리 정해진 위치 중의 위치인 단계를 추가로 포함하고,
    제1 미리 정해진 위치는 드레이핑을 위한 전개 위치를 포함하며, 드레이핑을 위한 전개 위치는 제2 조종기 암으로부터 제1 조종기 암을 이격시켜 드레이프가 제1 조종기 암 또는 제2 조종기 암 상에 위치되도록 하고,
    제2 미리 정해진 위치는 도킹을 위한 전개 위치를 포함하고, 도킹을 위한 전개 위치는 의료 프로시저의 환자에 접근하기 위한 운동학적 구조를 취하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
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