KR20170074850A - 통합 수술 테이블 아이콘을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

통합 수술 테이블 아이콘을 위한 시스템 및 방법은 컴퓨터 지원 의료 장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터 지원 의료 장치는 상기 컴퓨터 지원 의료 장치를 제어하기 위한 제어 유닛, 및 상기 제어 유닛에 결합되어 있고 적어도 수술 테이블 상태 영역을 갖는 디스플레이 유닛을 포함하고 있다. 상기 제어 유닛은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향을 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하고, 상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하고, 상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있다. 상기 수술 테이블은 통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있다.

Description

통합 수술 테이블 아이콘을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INTEGRATED SURGICAL TABLE ICONS}

본 발명은 일반적으로 관절식 암을 갖는 장치의 동작에 관한 것이고 보다 구체적으로 수술 테이블이 통합된 관절식 암을 갖는 장치의 동작에 관한 것이다.

점점 보다 많은 장치가 자율 및 반자율 전자 장치로 대체되고 있다. 이것은 특히 수술실, 중재실, 중환자실, 응급실등에서 발견되는 큰 어레이의 자율 및 반자율 전자 장치를 갖는 병원에 적용된다. 예를 들어, 유리 및 수은 기온계는 전자 온도계로 대체되고 있고, 정맥 주사기는 이제 전자 모니터 및 유량 조절기를 포함하고 있고, 전통 휴대형 수술 기기는 컴퓨터 지원 의료 장치로 대체되고 있다. 보다 많은 자율 및 반자율 장치가 사용될 수록 이러한 장치의 2개 이상이 공통 목표를 달성하기 위해 협동할 기회가 제공된다.

자주, 의사 또는 수술실 직원은 환자의 내부 해부학적 구조로의 접근, 또는 시각화를 향상시키거나 최적화하기 위해 수술 매니퓰레이터 어셈블리로서 사용되는 컴퓨터 지원 장치의 매니퓰레이터 암과 관련하여 수술 테이블 위의 환자를 이동시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 의사는 시술 동안 장기의 중력 지원 수축을 실행하기를 원할 수 있다. 환자의 장기가 수술 테이블이 기울어짐에 따라 이동할 것이기 때문에, 안전을 위해 수술 기기는 수술 테이블을 이동시키기 전에 환자로부터 제거된다. 그다음, 많은 종래의 원격조정 수술 시스템에서, 이러한 수축을 실행하기 위해, 매니퓰레이터 암은 신체 개구가 안전하게 이동할 수 있도록, 절개 사이트 및/또는 신체 구멍과 같은 신체 개구를 통해 환자 안으로 삽입되는 캐뉼라 및 기기로부터 매니퓰레이터 암이 도킹해제되어야 하고, 그다음, 수술 테이블은 타겟 장기의 수축에 적절하도록 추정된 새로운 위치로 이동되어야 하고, 그다음, 매니퓰레이터는 환자에 재도킹되어야 한다. 이러한 방법은 시간이 많이 걸리고 번거로울 수 있다. 또한, 이러한 프로세스는 다수의 반복을 수반할 수 있는데, 그 이유는 안전을 향상시키도록 수술 테이블이 이동되기 전에 환자로부터 내시경 역시 일반적으로 제거되어, 수술 작업 공간의 시각화가 사라지고 새로운 위치는 보통 어느 정도 알고 하는 추측(educated guess)이기 때문인데, 이것은 수축을 적절하게 실행하기에는 정확하지 않거나 충분하지 않을 수 있다. 반복을 피하기 위해, 내과의는 자주 "과잉 교정"하고, 희망의 중력 지원 수축이 일어나는 것을 보장하는데 필요한 것 보다 과장된 위치 및 방향을 선택한다. 이러한 과잉 교정은 환자 안전 문제에 이를 수 있는데, 그 이유는 환자의 헤드 다운 방향과 같은 특정 방향은 환자에 의해, 특히 이러한 방향에서 호흡하는 것이 자주 어려운 보다 큰 환자에 의해 견디기 어려울 수 있다. 또한, 기기가 환자로부터 제거되고 매내퓰레이터 암이 캐뉼라로부터 제거되기 때문에, 기기는 전통적인 복강경 수술에서와 같이, 수축을 돕기 위해 내과의에 의해 사용될 수 없다.

따라서, 먼저 환자로부터 매니퓰레이터 및 기기 어셈블리를 갖는 컴퓨터 지원 장치를 제거할 필요없이 수술 테이블을 이동시킬 수 있는 시스템 및 방법을 갖는 것이 유리할 것이다.

본 발명에 따른 시스템 및 방법에 의해 먼저, 환자로부터 매니퓰레이터-제어 수술 기기를 제거하고 환자에 삽입되어 있는 캐뉼라로부터 도킹해제할 필요없이 수술 기기 매니퓰레이터 암에 대해 (환자와 함께) 수술 테이블이 이동될 수 있다. 하나의 특징에서, 양방향 통신이 먼저 매니퓰레이터 암을 갖는 컴퓨터 지원 의료 장치와 수술 테이블 사이에 달성된다. 이러한 통신이 달성된 후에, 수술 테이블 운동의 운동 제어는 컴퓨터 지원 장치에 의해 제어되어 우선 컴퓨터 지원 장치로부터 허가 및/또는 인증을 받지 않으면 어떤 물리적 수술 테이블 운동도 허용되지 않는다.

하나의 특징에서, 환자가 이동될 때, 수술실 직원중 하나(예를 들어, 마취과 의사)는 (예를 들어, 수술 테이블 명령 유닛 위의 버튼을 누름으로써) 이동을 시작할 것이다. 희망의 이동(예를 들어, 환자의 머리를 상승시키거나 하강시키도록 트렌델렌부르크 배향을 조정, 틸트 환자 레프트 또는 틸트 환자 라이트, 및/또는 테이블 면 상승 또는 하강)을 위한 희망의 명령이 통신 링크를 통해 컴퓨터 지원 장치에 중계된다. 그다음, 이러한 수술 테이블 이동 요청은 수술 테이블로의 리턴 메시지를 통해 인증되거나 거부된다. 이러한 수술 테이블 이동 요청이 인증될 때, 수술 테이블은 하술되는 바와 같이 증분 방식으로(예를 들어, 거리, 각도, 또는 시간의 증분) 명령된 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 특정 특징에서, 테이블 운동 속도가 내시경과 같은 영상 장치를 통해 조직 운동을 보는 의사가 중력으로 인한 실질적인 조직 이동을 볼 수 있을 정도로 빠르도록 제어되고, 수술 테이블 또는 컴퓨터 지원 장치 근방의 환자 또는 직원에게 상당한 위험이 없을 정도로 느리도록 제어된다. 하나의 특징에서, 이러한 운동 동안의 수술 테이블의 이동은 초당 3도 미만(예를 들어, 초당 약 1.5도)으로 제어되는 것이 바람직하다. 이러한 속도는 수술 테이블을 효율적인 방식으로 재위치지정하도록 적절한 이동을 제공하지만, 제어 시스템으로부터의 간헐적인 허용이 문제의 컴퓨터 지원 장치 상태 및/또는 환자의 부상이 발전되는 것을 차단할 정도로 느리다.

다른 특징에서, 컴퓨터 지원 장치가 수술 테이블 운동 동안 매니퓰레이터 암의 상태의 관련 변화(예를 들어, 관절식 조인트의 운동 허용 범위로의 접근)를 검출할 때, 컴퓨터 지원 장치는 수술 테이블 운동을 정지시켜 환자 또는 직원의 부상 및/또는 기기의 파손을 막는다. 이러한 이동의 요청, 이러한 요청의 인증 및 거부, 그다음 이동의 사이클은 각각의 개별적인 테이블 제어 버튼 누름 및/또는 명령의 스트림(예를 들어, 버튼 누름 유지 상태)에 대해, 연속으로 신속하게, 예를 들어, 10ms 마다, 반복된다. 컴퓨터 지원 장치 상태가 "안전" 또는 수용가능한 것으로 생각되는 한, 수술 테이블 이동 요청은 컴퓨터 지원 장치에 의해 인증되고, 수술 테이블은 운전자에 의해 명령된 임의의 방향으로 자유롭게 이동한다.

하나의 특징에서, 수술 테이블 이동 요청이 거부될 때, 또는 컴퓨터 지원 장치의 운동 허용 범위 등으로 인해, 컴퓨터 지원 장치가 현 실행되는 수술 테이블 이동을 중단하는 경우에, 수술 테이블 운동은 시스템의 사용의 추가 안전을 위해 제한된다. 일부 예에서, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 운동학 맵핑이 운동 허용 범위 및/또는 불안전한 상태로부터 원격 운동 중심 및/또는 조인트 속도가 멀어지도록 하는 수술 테이블 운동을 결정하는데 사용된다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 운동은 거부/정지 상태를 발생시킨 수술 테이블 운동의 반대 방향의 운동으로 제한된다. 일부 예에서, 수술 테이블 운동이 2개 이상의 관절식 암이 반대 운동 허용 범위에 근접하고 및/또는 접근할 때 어떤 추가 수술 테이블 운동도 허용되지 않는다.

특정 특징에서, 수술 테이블은 자주 이소센터로 부르는, 공간의 단일 점(운동의 가상 중심점) 주위에서 이동한다. 하나의 실시예에서, 예를 들어, 이러한 이소센터는 수술 테이블의 관절식 구조부 위에 그리고 수술 테이블의 상부 위로 경미하게 위로(예를 들어, 대략 35 cm) 대략 중심이 맞추어져 위치되어, 전형적인 환자 크기, 흡입제, 수술 테이블 패딩 등을 처리한다. 따라서, 수술 테이블이 그 트렌델렌부르크 조정으로 이동할 때, 테이블 표면은 경미한 "디싱(dishing)" 아크를 통해 이동한다. 수술 테이블 틸트 자유도는 유사하게 이소센터 포인트에 대해 이동할 수 있거나, 테이블 상부를 지지하는 컬럼의 상부와 같은, 다른 공간의 포인트에 대해 이동할 수 있다. 이러한 수술 테이블 역시 이소센터 또는 다른 포인트에 대해 규정된 요 자유도를 포함할 수 있다. 이러한 이소센터는 자주, 대략, 테이블 상부에 대해, 절개 사이트 또는 신체 구멍과 같은, 전형적인 수술 사이트 및.또는 신체 개구의 높이에서 환자 안측에 위치되어 있다. 일부 실시예에서, 이러한 이소센터는 테이블 메커니즘에 대해 고정되어 있고, 다른 실시예에서 이러한 이소센터는 다양한 환자 크기 및 수술 사이트 위치를 수용하도록 규정될 수 있다(예를 들어, 높이 및/또는 위치).

특정 특징에서, 컴퓨터 지원 장치는 수술 테이블에 이소센터의 XYZ 데카르트 좌표를 제공하고, 이어서 환자 이동을 위한 특정 롤-피치-요 각도 운동 명령을 제공한다. 이러한 운동은 의사에게 강화된 의료 기능을 제공할 수도 있는데, 그 이유는 일부 상황에서 이러한 운동이 환자의 신체 벽 안의 관련 신체 개구의 전체 운동을 최소화하여, 기기가 삽입되는 신체 개구에서의 신체적 외상을 최소화하기 때문이다. 하나의 특징에서, 이러한 운동 명령은 시술에 사용되는 수술 기기를 위한 수술 제어기의 의사의 운동에 의해 생성될 수도 있다. 이러한 XYZ-롤-피치-요 좌표 및 명령은 제1 동작 모드에서 기술된 동일한 통신 링크를 통해 수술 테이블에 전송된다. 이러한 이소센터 운동이 일어나기 위해, 컴퓨터 지원 장치와 관련된 수술 테이블의 위치 및/또는 방향을 컴퓨터 지원 장치가 알고 있어야 한다는 것에 주목해야 한다. 이러한 관계는 사용자에 의해 입력되거나 임의의 적절한 수단에 의해 컴퓨터 지원 장치에 의해 결정될 수 있다. 하나의 특징에서, 이러한 관계는 2014년 3월 17일에 출원된, "Methods and Devices for Tele-surgical Table Registration" 표제의 미국 특허 가출원 번호 61/954,538에 기술된 바와 같이, 등록에 결정될 수 있거나, 2014년 3월 17일에 출원된, "Methods and Devices for Table Pose Tracking using Fiducial Markers" 표제의 미국 특허 가출원 번호 61/954,559에 기술된 바와 같이, 위치 수단에 의해 결정되거나 추정될 수 있고, 이들 각각은 모든 목적을 위해 여기에 언급되어 통합되어 있다.

컴퓨터 지원 장치에서, 다수의 자유도 매니퓰레이터가 수술 기기를 홀딩하고, 차례로 멀티-링크 셋 업 암이 기계적 그라운드에 대해 매니퓰레이터를 홀딩한다. 이러한 매니퓰레이터는 원격조정되고, 셋업 암은 손에 의해 이동될 수 있다. 기계적 제동이 이러한 링크를 정위치에 홀딩하는데 사용되고(조인트의 하드웨어 잠금), 또한 전동 조인트가 미제동 링크를 정위치에 홀딩하는데 사용될 수 있다(조인트의 소프트웨어 잠금). 일부 특징에서, 이러한 기계 제동의 일부 또는 모두가 해제되어 전체 셋업/매니퓰레이터 암이 "표류"할 수 있거나(실질적으로 무중력으로 보인다), 전체 셋업/매니퓰레이터 암의 일부가 표류할 수 있다. 일부 상황에서, 이러한 제동의 해제(하드웨어 및/또는 소프트웨어)는 클러칭으로 부른다. 조인트와 연관된 제동을 클러칭함으로써, 링크는 이동할 수 있다. 관절식 암이 클러치될 때, 이동될 때까지 공간에 고정 상태가 되도록 기계적으로 평형이 맞추어지고 제어될 수 있다. 일부 특징에서, (예를 들어, 수술 테이블을 이동함으로써) 환자가 이동될 때 환자의 신체 벽에 의해 캐뉼라에 대한 힘이 클러치된 암 조인트의 위치 및/또는 방향의 변화를 유발하는 기기 드래깅(dragging)으로부터 외부 이동이 나온다.

여기에 기술된 실시예와 동일하거나 유사한 운동학을 갖는 특정 종래의 원격조정된 수술 매니퓰레이터 시스템에서, 기기가 캐뉼라에 의해 환자 안으로 삽입되어 있는 동안 환자를 이동시키는 것은 권장되지 않는다. 이러한 시스템에서, 현 셋 업 암 조인트는 환자의 신체 벽에 의한 기기 드래깅을 허용할 만큼 충분히 낮은 마찰력을 가질 수 없고, 보다 중요한 것은, 클러치된 조인트중 하나가 운동 허용 범위에 도달하는 경우에 수술 테이블 운동이 저장되는 방법이 현재 없다는 것이다. 이러한 상태에서 환자와 함께 수술 테이블을 계속 이동시키면 특히 기기가 삽입되는 신체 개구에서, 환자에게 해를 끼칠 수 있다. 따라서, "인터록" 특징에 의해, 수술 테이블이 이동될 수 있지만, 컴퓨터 지원 장치가 불안전한 (또는 임박한 불안전한) 상태를 결정하거나 검출하는 경우에 안전하게 정지될 수 있다.

하나의 상황에서, 후퇴 특징(즉, "온 길로 다시 감(go back the way you came)" )에 의해 수술 테이블은 바로 이전의 운동 경로를 따라 다시 이동될 수 있고 다른 방향의 접근 또는 환자 운동이 가능할 수 있다. 안전 상황에서, 모든 컴퓨터 지원 장치 및 수술 테이블 운동은 보통, 컴퓨터 지원 장치가 불안전 상태를 검출할 때 금지되고, 운동은 불안전 상태가 해결될 때까지 허용되지 않는다. 이러한 후퇴 특징 없이, 수술 테이블이 (컴퓨터 지원 장치로부터의 자동 명령을 통해) 정지될 때, 수술 테이블은 다시 이동할 수 없는데, 그 이유는 컴퓨터 지원 장치가 불안전한 상태(예를 들어, "정지" 명령을 생성한 상태가 여전히 존재)에 있을 것이기 때문이다. 따라서, 이전에 알려진 위치/이동을 사용함으로써, 이러한 후퇴 특징은 불안전 상태를 유발한 경로를 따라 다시 돌아갈 수 있기 때문에 안전한 수술 테이블 이동을 보장한다. 특정 다른 축을 따른 운동이 "안전"할 수 있지만, 이러한 축은 안전한 것으로 알려져 있지 않다. 특정 실시예에서, 이러한 이소센터 운동 기능은 시스템의 인터로킹 특성을 뛰어넘는 발전이다.

여기에 기술된 방법 및 시스템을 사용함으로써, 큰 힘이 캐뉼라를 통해 환자에게 가해지기 전에 컴퓨터 지원 장치가 수술 테이블이 정지하도록 명령할 수 있기 때문에 의사는 안전한 방식으로 환자를 이동시킬 수 있다. 그다음, 이러한 의사 테이블 운동은 "왔던 길로 다시 돌아" 역전될 수 있어서, 검출된 상태가 해결될 때까지 불안전하거나 잠재적으로 불안전한 포즈 상태가 되지 않도록 할 수 있다.

일부 실시예에 따라, 컴퓨터 지원 의료 장치는 상기 컴퓨터 지원 의료 장치를 제어하기 위한 제어 유닛, 및 상기 제어 유닛에 결합되어 있고 적어도 수술 테이블 상태 영역을 갖는 디스플레이 유닛을 포함하고 있다. 상기 제어 유닛은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향(orientaton)을 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하고, 상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하고, 상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있다. 상기 수술 테이블은 통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있다.

일부 실시예에 따라, 수술 테이블 상태를 표시하는 방법은 컴퓨터 지원 의료 장치의 제어 유닛에 의해, 통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있는 수술 테이블로부터, 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향을 기술하는 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 제어 유닛에 의해, 상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하는 단계, 및 상기 제어 유닛에 의해, 상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시예에 따라, 컴퓨터 지원 의료 장치와 연관된 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 방법을 상기 하나 이상의 프로세서가 실행하도록 구성된 복수의 기계 판독가능 명령어를 포함하는 비임시 기계 판독가능 매체가 제공되어 있다. 상기 방법은 수술 테이블로부터, 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향을 기술하는 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 수술 테이블은 통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있다. 상기 방법은 상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하는 단계, 및 상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 더 포함한다.

도 1은 일부 실시예에 따른 컴퓨터 지원 시스템의 단순도이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 컴퓨터 지원 시스템을 도시하는 단순도이다.
도 3는 일부 실시예에 따른 컴퓨터 지원 의료 시스템의 운동학 모델을 도시하는 단순도이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 일체 수술 테이블 운동의 방법의 단순도이다.
도 5는 일부 실시예에 따른 수술중 테이블 운동을 위해 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 디바이스를 준비하기 위한 프로세스의 단순도이다.
도 6는 일부 실시예에 따른 수술 테이블 명령 유닛의 일부의 단순도이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 수술 테이블 운동을 수행하기 위한 프로세스의 단순도이다.
도 8은 일부 실시예에 따른 수술 테이블 추적을 위한 프로세서의 단순도이다.
도 9는 일부 실시예에 따른 수술 테이블 추적을 감시하기 위한 프로세스의 단순도이다.
도 10은 일부 실시예에 따른 사용자 인터페이스의 단순도이다.
도 11a 내지 도 11g는 여기에 기술된 일체 컴퓨터 지원 디바이스 및 가동 수술 테이블을 통합하는 다양한 컴퓨터 지원 디바이스 시스템을 도시하는 개략 단순도이다.
도면에서, 동일한 표시를 갖는 부재는 동일하거나 유사한 기능을 갖고 있다.

다음의 설명에서, 본 발명과 일치하는 일부 실시예를 기술하는 특정 세부사항이 제시되어 있다. 그러나, 일부 실시예는 이러한 특정 세부사항의 일부 또는 모두 없이 실시될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 여기에 개시된 특정 실시예는 설명을 위한 것이고 제한을 위한 것이 아니다. 당업자는 다른 요소가 여기에 구체적으로 기술되지 않았지만, 본 발명의 범위 및 정신 안에 있다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 불필요한 반복을 피하기 위해, 하나의 실시예와 연관되어 도시되고 기술된 하나 이상의 특징은 달리 특정되지 않거나 하나 이상의 특징이 실시예를 비기능적으로 한다면 다른 실시예에 통합될 수 있다. 용어 "포함하는"은 포하지만 제한되지 않는 것을 의미하고, 포함된 하나 이상의 개별적인 아이템의 각각은 달리 언급되지 않으면 옵션으로 생각해야 한다. 마찬가지로, 용어 "할 수 있다"는 아이템이 옵션이라는 것을 나타낸다.

도 1은 일부 실시예에 따른 컴퓨터 지원 시스템(100)의 단순도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 지원 시스템(100)은 하나 이상의 가동 또는 관절식 암(120)을 구비한 장치(110)를 포함하고 있다. 이러한 하나 이상의 관절식 암(120)의 각각은 하나 이상의 엔드 이펙터를 지원한다. 일부 예에서, 장치(110)는 컴퓨터 지원 수술 장치와 일치할 수 있다. 이러한 하나 이상의 관절식 암(120)은 각각 관절식 암(120)의 적어도 하나의 말단부에 장착되는 하나 이상의 기기, 수술 기기, 이미징 장치 및/또는 그밖에 유사한 것에 대한 지지를 제공한다. 장치(110)는 장치(110), 하나 이상의 관절식 암(120), 및/또는 엔드 이펙터를 동작시키기 위한 하나 이상의 마스터 컨트롤을 포함할 수 있는 오퍼레이터 워크스테이션(도시되지 않음)에 더 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(110) 및 오퍼레이터 워크스테이션은 캘리포니아, 서니베일의 인튜어티브 서지컬 인코퍼레이티드에 의해 판매되는 da Vinci^®Surgical System에 상응할 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 구성, 보다 적거나 많은 관절식 암, 및/또는 그밖의 유사한 것을 구비한 컴퓨터 지원 수술 장치가 옵션으로 컴퓨터 지원 시스템(100)과 함께 사용될 수 있다.

장치(110)는 인터페이스를 통해 제어 유닛(130)에 결합되어 있다. 이러한 인터페이스는 하나 이상의 무선 링크, 케이블, 커넥터, 및/또는 버스를 포함할 수 있고 하나 이상의 네트워크 스위칭 및/또는 라우팅 장치를 구비한 하나 이상의 네트워크를 더 포함할 수 있다. 제어 유닛(130)은 메모리(150)에 결합된 프로세서(140)를 포함하고 있다. 제어 유닛(130)의 동작은 프로세서(140)에 의해 제어된다. 제어 유닛(130)이 오직 하나의 프로세서(140)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 프로세서(140)는 제어 유닛(130) 내의 하나 이상의 중앙 처리 유닛, 멀티코어 프로세서, 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 전계 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC) 및/또는 그밖의 것을 나타낼 수 있다는 것을 이해해야 한다. 제어 유닛(130)은 컴퓨팅 장치에 더해진 독립형 서브시스템 및/또는 보드 또는 가상 머신으로서 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 유닛은 오퍼레이터 워크스테이션의 일부로서 포함되고 및/또는 오퍼레이터 워크스테이션으로부터 떨어져 동작되지만 함께 동작될 수도 있다.

메모리(150)는 제어 유닛(130)에 의해 실행되는 소프트웨어 및/또는 제어 유닛(130)의 동작 동안 사용되는 하나 이상의 데이터 구조를 저장하는데 사용된다. 메모리(150)는 하나 이상 타입의 기계 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 일부 공통 형태의 기계 판독가능 매체는 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드, 페이퍼 테이프, 구멍의 패턴을 갖는 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 및/또는 프로세서 또는 컴퓨터가 판독하도록 구성된 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다.

도시된 바와 같이, 메모리(150)는 장치(110)의 자율 및/또는 반자율 제어를 지원하는 운동 제어 애플리케이션(160)을 포함하고 있다. 운동 제어 애플리케이션(160)은 장치(110)로부터 위치, 운동, 및/또는 센서 정보를 수신하고, 수술 테이블 및/또는 이미징 장치와 같은 다른 장치에 대해 다른 제어 유닛과 위치, 운동, 및/또는 충돌 회피 정보를 교환하고, 및/또는 장치(110), 관절식 암(120), 및/또는 장치(110)의 엔드 이펙터에 대한 운동을 계획하고 및/또는 운동의 계획을 돕기 위한 하나 이상의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 포함할 수 있다. 그리고 운동 제어 애플리케이션(160)이 소프트웨어 애플리케이션으로서 도시되어 있지만, 운동 제어 애플리케이션(160)은 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.

일부 실시예에서, 컴퓨터 지원 시스템(100)은 동작실 및/또는 조정실에서 발견될 수 있다. 그리고 컴퓨터 지원 시스템(100)이 2개의 관절식 암(120)을 갖는 오직 하나의 장치(110)를 포함하고 있지만, 컴퓨터 지원 시스템(100)은 장치(110)와 유사하고 및/또는 상이한 설계의 관절식 암 및/또는 엔드 이펙터를 갖는 임의의 수의 장치를 포함할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 일부 예에서, 이러한 장치의 각각은 보다 적거나 보다 많은 관절식 암 및/또는 엔드 이펙터를 포함할 수 있다.

컴퓨터 지원 시스템(100)은 수술 테이블(170)을 더 포함한다. 하나 이상의 관절식 암(120)과 같이, 수술 테이블(170)은 수술 테이블(170)의 베이스와 상대적인 테이블 상부(180)의 관절식 이동을 지원한다. 일부 예에서, 테이블 상부(180)의 관절식 이동은 테이블 상부(180)의 높이, 틸트, 슬라이드, 트렌델렌부르크 방향등을 변경하기 위한 서포트를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 수술 테이블(170)은 테이블 상부(180)의 위치 및/또는 방향을 제어하기 위한 수술 테이블 명령 유닛과 같은 하나 이상의 제어 입력부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수술 테이블(170)은 독일의 Trumpf Medical Systems GmbH에 의해 판매되는 수술 테이블의 하나 이상에 상응할 수 있다.

수술 테이블(170)은 또한 상응하는 인터페이스를 통해 제어 유닛(130)에 결합되어 있다. 이러한 인터페이스는 하나 이상의 무선 링크, 케이블, 커넥터, 및/또는 버스를 포함할 수 있고, 하나 이상의 네트워크 스위칭 및/또는 라우팅 장치를 갖는 하나 이상의 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수술 테이블(170)은 제어 유닛(130)과 상이한 제어 유닛에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 운동 제어 애플리케이션(160)은 수술 테이블(170) 및/또는 테이블 상부(180)와 연관된 위치, 운동, 및/또는 다른 센서 정보를 수신하기 위한 하나 이상의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 운동 제어 애플리케이션(160)은 수술 테이블(170) 및/또는 수술 상부(180)에 대한 운동을 계획하고 및/또는 계획하는 것을 도울 수 있다. 일부 예에서, 운동 제어 애플리케이션(160)은 관절식 암, 기기, 엔드 이펙터, 수술 테이블 구성요소 등의 다른 운동을 보상하기 위해 관절식 암, 기기, 엔드 이펙터, 수술 테이블 구성요소 등의 이동, 조인트 링크의 운동 허용 범위를 피하고 및/또는 피하도록 구성된, 충돌 회피와 연관된 운동 계획에 기여할 수 있고, 내시경과 같은 뷰잉 장치를 조정하여 관심의 영역 및/또는 하나 이상의 기기 또는 엔드 이펙터를 뷰잉 장치의 시야 안에 유지하고 및/또는 배치할 수 있다. 일부 예에서, 운동 제어 애플리케이션(160)은 수술 테이블 명령 유닛을 사용함으로써 수술 테이블(170) 및/또는 테이블 상부(180)의 이동을 방지하는 것과 같이 하여 수술 테이블(170) 및/또는 테이블 상부(180)의 운동을 방지할 수 있다. 일부 예에서, 운동 제어 애플리케이션(160)은 레지스터 장치(110)와 수술 테이블(170) 사이의 기하학적 관계를 알도록 수술 테이블(170)과 함께 레지스터 장치(110)를 도울 수 있다. 일부 예에서, 기하학적 관계는 레지스터 장치(110) 및 수술 테이블(170)에 대해 유지되는 좌표 프레임들 사이에 병진 및/또는 하나 이상의 회전을 포함할 수 있다.

도 2는 일부 실시예에 따른 컴퓨터 지원 시스템(200)을 도시하는 단순도이다. 예를 들어, 컴퓨터 지원 시스템(200)은 컴퓨터 지원 시스템(100)과 일치할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 지원 시스템(200)은 하나 이상의 관절식 암을 갖는 컴퓨터 지원 장치(210) 및 수술 테이블(280)을 포함하고 있다. 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 컴퓨터 지원 장치(210) 및 수술 테이블(280)은 하나 이상의 인터페이스 및 하나 이상의 제어 유닛을 사용하여 함께 결합되어 있어서, 적어도 수술 테이블(280)에 대한 운동학 정보가 컴퓨터 지원 장치(210)의 관절식 암의 운동을 실행하는데 사용되는 운동 제어 애플리케이션에 알려진다.

컴퓨터 지원 장치(210)는 다양한 링크 및 조인트를 포함하고 있다. 도 2의 실시예에서, 컴퓨터 지원 장치는 일반적으로 3개의 상이한 세트의 링크 및 조인트로 분리된다. 먼저 모바일 또는 환자측 카트(215)의 인접 단부에 셋업 구조부(220)가 있다. 이러한 셋업 구조부의 말단부에는 관절식 암을 형성하는 일단의 링크 및 셋업 조인트(240)가 결합되어 있다. 그리고 이러한 셋업 조인트(240)의 말단부에는 다관절 매니퓰레이터(260)가 결합되어 있다. 일부 예에서, 일련의 셋업 조인트(240) 및 매니퓰레이터(260)는 관절식 암(120)중 하나에 대응할 수 있다. 그리고 컴퓨터 지원 장치가 오직 하나의 일련의 셋업 조인트(240) 및 상응하는 매니퓰레이터(260)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 당업자는 컴퓨터 지원 장치가 하나 보다 많은 일련의 셋업 조인트(240) 및 상응하는 매니퓰레이터(260)를 포함할 수 있어서 컴퓨터 지원 장치는 다수의 관절식 암을 장착할 수 있음을 이해할 것이다.

도시된 바와 같이, 컴퓨터 지원 장치(210)는 이동 카트(215)에 장착되어 있다. 이러한 이동 카트(215)에 의해 컴퓨터 지원 장치(210)는 컴퓨터 지원 장치를 수술 테이블(180)에 근접하여 보다 더 잘 위치지정하도록 수술실 사이에서 또는 수술실 안에서와 같이 위치 이동될 수 있다. 셋업 구조부(220)는 이동 카트(215)에 장착되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 셋업 구조부(220)는 컬럼 링크(221, 222)를 포함하는 2파트 컬럼을 포함하고 있다. 컬럼 링크(222)의 상단부 또는 말단부에는 쇼울더 조인트(223)가 결합되어 있다. 쇼울더 조인트(223)에는 붐 링크(224, 225)를 포함하는 2-파트 붐이 결합되어 있다. 붐 링크(225)의 말단부에는 팔목 조인트(226)가 있고, 팔목 조인트(226)에는 암 장착 플랫폼(227)이 결합되어 있다.

셋업 구조부(220)의 링크 및 조인트는 암 장착 플랫폼(227)의 위치 및 방향(즉, 포즈)을 변경하기 위한 다양한 자유도를 포함하고 있다. 예를 들어, 2-파트 컬럼이 축(232)을 따라 쇼울더 조인트(223)를 이동시킴으로써 암 장착 플랫폼(227)의 높이를 조정하는데 사용될 수 있다. 이러한 암 장착 플랫폼(227)은 쇼울더 조인트(223)를 사용하여 이동 카트(215), 2-파트 컬럼, 및 축(232)에 대해 추가로 회전될 수 있다. 암 장착 플랫폼(227)의 수평 위치 역시 2-파트 붐을 사용하여 축(234)를 따라 조정될 수 있다. 그리고 암 장착 플랫폼(227)의 방향 역시 팔목 조인트(226)를 사용하여 암 장착 플랫폼 배향 축(236)에 대해 회전함으로써 조정될 수 있다. 따라서, 셋업 구조부(220)의 링크 및 조인트의 모션 리미트에 의해, 암 장착 플랫폼(227)의 위치는 2-파트 컬럼을 사용하여 이동 카트(215) 위로 수직으로 조정될 수 있다. 암 장착 플랫폼(227)의 위치 역시 각각 2-파트 붐 및 쇼울더 조인트(223)를 사용하여 이동 카트(215)에 대해 방사형으로 그리고 각지게 조정될 수 있다. 그리고 암 장착 플랫폼(227)의 각도 방향 역시 팔목 조인트(226)를 사용하여 변경될 수 있다.

암 장착 플랫폼(227)은 하나 이상의 관절식 암을 위한 장착점으로서 사용될 수 있다. 이동 카트(215)에 대해 암 장착 플랫폼(227)의 높이, 수평 위치, 및 방향을 조정하는 기능은 수술 또는 시술이 시행되는 이동 카트(215) 근방에 위치된, 환자와 같은, 작업 공간에 대해 하나 이상의 관절식 암을 위치지정하고 배향하기 위한 유연한 셋업 구조부를 제공한다. 예를 들어, 암 장착 플랫폼(227)은 환자 위에 위치지정되어 다양한 관절식 암 및 이들의 상응하는 매니퓰레이터 및 기기는 환자에게 시술을 실행하기에 충분한 범위의 운동을 가질 수 있다. 도 2는 제1 셋업 또는 플렉스 조인트(242)를 사용하여 암 장착 플랫폼(227)에 결합된 단일 관절식 암을 도시하고 있다. 그리고, 오직 하나의 관절식 암이 도시되어 있지만, 당업자는 다수의 관절식 암이 추가 제1 셋업 조인트를 사용하여 암 장착 플랫폼(227)에 결합될 수 있음을 이해할 것이다.

제1 셋업 조인트(242)는 관절식 암의 셋업 조인트(240) 섹션의 최근접부를 형성한다. 셋업 조인트(240)는 일련의 조인트 및 링크를 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 셋업 조인트(240)는 적어도 (뚜렷이 도시되지 않은) 하나 이상의 조인트를 통해 결합된 링크(244, 246)를 포함하고 있다. 셋업 조인트(240)의 조인트 및 링크는 제1 셋업 조인트(242)를 사용하여 축(252)에 대해 암 장착 플랫폼(227)에 상대적으로 셋업 조인트(240)를 회전시키고, 제1 셋업 조인트(242)와 링크(246) 사이의 방사형 또는 수평 거리를 조정하고, 축(254)을 따라 배향 플랫폼에 상대적으로 링크(246)의 말단부에서 매니퓰레이터 마운트(262)의 높이를 조정하고, 매니퓰레이터 마운트(262)를 축(254)에 대해 회전시키는 기능을 포함하고 있다. 일부 예에서, 셋업 조인트(240)는 암 장착 플랫폼(227)에 상대적으로 매니퓰레이터 마운트(262)의 포즈를 변경하기 위한 추가 자유도를 허용하는 추가적인 조인트, 링크 및 축을 더 포함할 수 있다.

매니퓰레이터(260)는 매니퓰레이터 마운트(262)를 통해 셋업 조인트(240)의 말단부에 결합되어 있다. 매니퓰레이터(260)는 매니퓰레이터(260)의 말단부에 장착된 기기 캐리지(268)와 함께 추가 조인트(264) 및 링크(266)를 포함하고 있다. 기기(270)가 기기 캐리지(268)에 장착되어 있다. 이러한 기기(270)는 삽입축을 따라 정렬된 샤프트(272)를 포함하고 있다. 샤프트(272)는 보통 매니퓰레이터(260)와 연관된 원격 운동 중심(274)을 통해 통과되도록 정렬되어 있다. 원격 운동 중심(274)의 위치는 보통 매니퓰레이터 마운트(262)에 대해 고정 병진 관계로 유지되어서 매니퓰레이터(260)의 조인트(264)의 동작에 의해 원격 운동 중심(274)에 대해 샤프트(272)가 회전한다. 이러한 실시예에 따라, 매니퓰레이터 마운트(262)에 대한 원격 운동 중심(274)의 고정 병진 관계는 매니퓰레이터(262)의 조인트(264) 및 링크(266)의 물리적 제약을 사용하여, 조인트(264)에 대해 허용된 운동에 대한 소프트웨어 제약을 사용하여, 및/또는 이 둘의 조합에 의해 유지된다. 조인트 및 링크의 물리적 제약을 사용하여 조작되는 원격 운동 중심을 사용하는 컴퓨터 지원 수술 장치의 대표적인 예가 2013년 5월 13일에 출원된, "Redundant Axis and Degree of Freedom for Hardware-Constrained Remote Center Robotic Manipulator" 표제의 미국 특허 출원 번호 13/906,888에 기술되어 있고, 소프트웨어 제약에 의해 조작되는 운동의 원격 센서를 사용하여 컴퓨터 지원 수술 장치의 대표적인 실시예가 2005년 5월 10일에 출원된, "Software Center and Highly Configurable Robotic Systems for Surgery and Other Uses" 표제의 미국 특허 번호 8,004,229에 기술되어 있고, 이들의 내용은 그 전체가 여기에 언급되어 통합되어 있다. 일부 예에서, 원격 운동 중심(274)은 매니퓰레이터(260)가 환자(278)와 도킹된 후에 환자(274)의 수술 포트 또는 절개 부위의 위치에 상응할 수 있다. 원격 운동 중심(274)이 수술 포트에 상응하기 때문에, 기기(270)가 사용될 때에, 원격 운동 중심(274)은 환자(278)에 대해 고정된 상태가 되어 원격 운동 중심(274)에서 환자(278)의 인체에 대한 스트레스를 제한한다. 일부 예에서, 샤프트(272)는 수술 포트에 위치된 캐뉼라(도시되지 않음)를 통과할 수 있다. 일부 예에서, 비교적 더 큰 샤프트 또는 가이드 튜브 외경(예를 들어, 4-5 mm 이상)를 갖는 기기는 캐뉼라를 사용하여 신체 개구를 통과할 수 있고, 이러한 캐뉼라는 비교적 더 작은 샤프트 또는 가이드 튜브 외경(예를 들어, 2-3 mm 이하)을 갖는 기기에 대해 옵션으로 생략될 수 있다.

샤프트(272)의 말단부에 엔드 이펙터(276)가 있다. 조인트(264) 및 링크(266)으로 인한 매니퓰레이터(260)의 자유도에 의해 적어도 매니퓰레이터 마운트(262)에 대해 샤프트(272) 및/또는 엔드 이펙터(276)의 롤, 피치, 및 요를 제어할 수 있다. 일부 예에서, 매니퓰레이터(260)의 자유도는 기기 캐리지(268)를 사용하여 샤프트(272)를 전진 및/또는 후퇴시키는 기능을 더 포함하여 엔드 이펙터(276)는 삽입축을 따라 그리고 원격 운동 중심(274)에 상대적으로 전진 및/또는 후퇴될 수 있다. 일부 예에서, 매니퓰레이터(260)는 캘리포니아, 서니베일의 인튜어티브 서지컬 인코퍼레이티드에 판매되는 da Vinci^®Surgical System와 함께 사용하기 위한 매니퓰레이터와 일치할 수 있다. 일부 예에서, 기기(270)는 내시경과 같은 이미징 장치, 그립퍼, 소작 또는 메스와 같은 수술 도구 등일 수 있다. 일부 예에서, 엔드 이펙터(276)는 샤프트(272)에 대해 엔드 이펙터(276)의 일부의 추가 국부적인 조작을 가능하게 하는 롤, 피치, 요소, 그립 등과 같은 추가 자유도를 포함할 수 있다.

수술 또는 다른 의료 시술 동안, 환자(278)는 보통 수술 테이블(280) 위에 위치되어 있다. 수술 테이블(280)은 테이블 베이스(282)가 이동 카트(215)에 근접하여 위치된 상태로 테이블 베이스(282) 및 테이블 상부(284)를 포함하여 기기(270) 및/또는 엔드 이펙터(276)는 기기(270)의 샤프트(272)가 환자(278)의 신체 개구에 삽입되어 있는 동안 컴퓨터 지원 장치(210)에 의해 조작될 수 있다. 수술 테이블(280)은 테이블 베이스(282)와 테이블 상부(284) 사이에 하나 이상의 조인트 또는 링크를 포함하는 관절식 구조부(290)를 더 포함하여, 테이블 베이스(280)에 대한, 테이블 상부(284), 그래서 환자(278)의 상대 위치가 제어될 수 있다. 일부 예에서, 관절식 구조부(290)는 테이블 상부(284) 위의 포인트에 위치될 수 있는 가상 규정된 테이블 운동 이소(iso) 센터(286)에 상대적으로 테이블 상부(284)가 제어되도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 이소센터(286)는 환자(278)의 내부에 위치될 수 있다. 일부 예에서, 이소센터(286)는 원격 운동 중심(274)에 상응하는 신체 개구 사이트와 같은, 신체 개구중 하나에 또는 근방에 환자의 인체 벽과 연어될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 관절식 구조부(290)는 테이블 상부(824)가 테이블 베이스(282)에 상대적으로 상승 및/또는 하강될 수 있도록 높이 조정 조인트(292)를 포함하고 있다. 관절식 구조부(290)는 이소센터(286)에 대해 테이블 상부(284)의 틸트(296) 및 트렌델렌부르크(296) 방향 모두를 변경하기 위해 조인트 및 링크를 더 포함하고 있다. 이러한 틸트(294)에 의해 테이블 상부(284)가 좌우로 기울어질 수 있어서 환자(278)의 좌측 또는 우측이 환자(278)의 타측에 대해 상방으로 (즉, 테이블 상부(284)의 종방향으로 또는 상하축(머리-꼬리)에 대해) 회전될 수 있다. 트렌델렌부르크(296)에 의해 테이블 상부(284)는 회전되어 환자(278)의 발이 상승되거나(트렌델렌부르크) 환자(278)의 머리가 상승된다(역 트렌델렌부르크). 일부 예에서, 틸트(294) 및/또는 트렌델렌부르크(296) 회전은 이소센터(286)에 대한 회전을 발생시키도록 조정될 수 있다. 관절식 구조부(290)는 도 2에 도시된 바와 같이 대략 좌측 및/또는 우측 운동으로 테이블 상부(284)가 테이블 베이스(282)에 대해 종방향(머리-꼬리) 축을 따라 미끄러지도록 추가 링크 및 조인트(298)를 더 포함하고 있다.

도 11a 내지 도 11g는 여기에 기술된 통합 컴퓨터 지원 장치 및 가동 수술 테이블 특징부를 포함하는 다양한 컴퓨터 지원 장치 시스템 구조를 도시하는 단순 개략도이다. 이러한 다양한 도시된 시스템 구성요소는 여기에 기술된 원리에 따르고 있다. 이러한 도면에서, 컴포넌트는 이해를 위해 단순화되어 있고, 개별적인 링크, 조인트, 매니퓰레이터, 기기, 엔드 이펙터 등과 같은 다양한 세부요소는 도시되어 있지 않지만, 이들은 다양한 구성요소에 포함되어 있는 것으로 이해해야 한다.

이러한 구조에서, 하나 이상의 수술 기기 또는 기기의 클러스터와 연관된 캐뉼라는 도시되어 있지 않고, 캐뉼라 및 다른 기기 가이드 장치가 비교적 더 큰 샤프트 또는 가이드 튜브 외경(예를 들어, 4-5 mm 이상)을 갖는 기기 또는 기기 클러스터에 옵션으로 사용될 수 있고 비교적 더 작은 샤프트 또는 가이드 튜브 외경(예를 들어, 2-3 mm 이하)을 갖는 기기에 대해 옵션으로 생략될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

또한, 이러한 구조에서, 원격조정 매니퓰레이터는 수술 동안 하드웨어 제약(예를 들어, 고정 교차 기기 피치, 요, 및 롤 축) 또는 소프트웨어 제약(예를 들어, 소프트웨어 제약된 교차 기기 피치, 요, 롤 축)을 사용함으로써 원격 운동 중심을 규정하는 매니퓰레이터를 포함하는 것으로 이해해야 한다. 이러한 기기 회전축의 하이브리드가 규정되는 것(예를 들어, 하드웨어 제약된 롤 축 및 소프트웨어 제약된 피치 및 요 축) 역시 가능하다. 또한, 일부 매니퓰레이터는 시술 동안 어떤 회전의 수술 기기 축도 규정하고 제약할 수 없고, 일부 매니퓰레이터는 시술 동안 오직 하나 이상의 회전의 기기 축을 규정하고 제약할 수 있다.

도 11a는 가동 수술 테이블(1100) 및 단일 기기 컴퓨터 지원 장치(1101a)를 도시하고 있다. 수술 테이블(1100)은 가동 테이블 상부(1102) 및 말단부에서 테이블 상부(1102)를 지지하기 위해 기계적으로 접지된 근접 베이스(1104)로부터 뻗은 테이블 지지 구조부(1103)를 포함하고 있다. 일부 예에서, 수술 테이블(1100)은 수술 테이블(170 및/또는 280)과 일치할 수 있다. 컴퓨터 지원 장치(1101a)는 원격조정 매니퓰레이터 및 단일 기기 어셈블리(1105a)를 포함하고 있다. 컴퓨터 지원 장치(1101a)는 또한 근접 베이스(1107a)에서 기계적으로 접지되어 있고 말단부에서 매니퓰레이터 및 기기 어셈블리(1105a)를 지지하도록 뻗은 지지 구조부(1106a)를 포함하고 있다. 지지 구조부(1106a)는 어셈블리(1105a)가 수술 테이블(1100)에 대해 이동되고 다양한 고정 포즈로 유지될 수 있도록 구성되어 있다. 베이스(1107a)는 옵션으로 수술 테이블(1100)에 대해 영구 고정되거나 이동가능하다. 수술 테이블(1100) 및 컴퓨터 지원 장치(1101a)는 여기에 기술된 바와 같이 함께 작동한다.

도 11a는 또한 상응하는 지지 구조부(1106b)에 의해 지지되는 상응하는 개별적인 원격조정 매니퓰레이터 및 단일-기기 어셈블리(1105b)를 갖는, 2, 3, 4, 5개 이상의 개별적인 컴퓨터 지원 장치가 포함될 수 있다는 것을 도시한 옵션의 제2 컴퓨터 지원 장치(1101b)를 도시하고 있다. 컴퓨터 지원 장치(1101b)는 기계적으로 접지되어 있고, 어셈블리(1105b)는 컴퓨터 지원 장치(110a)와 유사한 포즈를 갖고 있다. 수술 테이블(1100) 및 컴퓨터 지원 장치(1101a, 1101b)는 함께 멀티-기기 수술 시스템을 만들고, 이들은 여기에 기술된 대로 함께 작동한다. 일부 예에서, 컴퓨터 지원 장치(110a 및/또는 1101b)는 컴퓨터 지원 장치(110 및/또는 210)와 일치할 수 있다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 다른 가동 수술 테이블(1100) 및 컴퓨터 지원 장치(1111)가 도시되어 있다. 컴퓨터 지원 장치(1111)는 대표적인 매니퓰레이터 및 기기 어셈블리(1105a, 1105b)에 의해 도시된 바와 같이, 2, 3, 4, 5개 이상의 개별적인 원격조정 매니퓰레이터 및 단일-기기 어셈블리를 포함하는 멀티-기기 장치이다. 컴퓨터 지원 장치(1111)의 어셈블리(1105a, 1105b)는 결합 지지 구조부(1112)에 의해 지지되어, 어셈블리(1105a, 1105b)는 수술 테이블(1100)에 대해 그룹으로서 함께 이동되고 포즈를 가질 수 있다. 컴퓨터 지원 장치(1111)의 어셈블리(1105a, 1105b)는 또한 상응하는 개별적인 지지 구조부(1113a, 1113b)에 의해 각각 지지되어, 각각의 어셈블리(1105a, 1105b)는 수술 테이블(1100) 및 하나 이상의 다른 어셈블리(1105a, 1105b)에 대해 개별적으로 이동되고 포즈를 가질 수 있다. 각각의 멀티-기기 수술 시스템 구조부의 예는 인튜어티브 서지컬 인코퍼레이티드에 의해 판매되는, da Vinci Si® Surgical System 및 da Vinci® Xi™ Surgical System이다. 수술 테이블(1100) 및 수술 매니퓰레이터 시스템(1111)은 여기에 기술된 바와 같이 함께 작동한다. 일부 예에서, 컴퓨터 지원 장치(1111)는 컴퓨터 지원 장치(110 및/또는 210)와 일치한다.

도 11a 및 도 11b의 컴퓨터 지원 장치는 각각 플로어에 기계적으로 접지되어 도시되어 있다. 그러나, 이러한 하나 이상의 컴퓨터 지원 장치는 옵션으로 벽 또는 천장에 기계적으로 접지될 수 있고 이러한 벽 또는 천장에 대해 영구 고정되거나 이동가능할 수 있다. 일부 예에서, 컴퓨터 지원 장치는 컴퓨터 지원 시스템의 지지 베이스가 수술 테이블에 대해 이동될 수 있도록 하는 트랙 또는 격자 시스템을 사용하여 벽 또는 천장에 장착될 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 고정되거나 해제가능한 장착 클램프는 각각의 지지 베이스를 이러한 트랙 또는 격자 시스템에 장착하는데 사용될 수 있다. 도 11c에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 지원 장치(1121a)는 벽에 기계적으로 접지되고, 컴퓨터 지원 장치(1121b)는 천장에 기계적으로 접지되어 있다.

추가로, 컴퓨터 지원 장치는 가동 수술 테이블(1100)을 통해 간접적으로 기계적으로 접지될 수 있다. 도 11d에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 지원 장치(1131a)는 수술 테이블(1100)의 테이블 상부(1102)에 결합되어 있다. 컴퓨터 지원 장치(1131a)는 도 11d에 점선 구조부로 도시한 바와 같이, 테이블 지지 구조부(1103) 또는 테이블 베이스(1104)와 같은, 수술 테이블(1100)의 다른 부분에 옵션으로 결합될 수 있다. 테이블 상부(1102)가 테이블 지지 구조부(1103) 또는 테이블 베이스(1104)에 대해 이동할 때, 컴퓨터 지원 장치(1131)는 마찬가지로 테이블 지지 구조부(1103) 또는 테이블 베이스(1104)에 대해 이동한다. 그러나, 컴퓨터 지원 장치(1131a)가 테이블 지지 구조부(1103) 또는 테이블 베이스(1104)에 결합될 때, 컴퓨터 지원 장치(1131a)의 베이스는 테이블 상부(1102)가 이동할 때 그라운드에 대해 고정된 상태로 있게 된다. 테이블 운동이 발생함에 따라, 환자에게 기기가 삽입되는 신체 개구 역시 이동할 수 있는데, 그 이유는 환자의 신체가 이동하고 테이블 상부(1102)에 대해 신체 위치를 변경할 수 있기 때문이다. 따라서, 컴퓨터 지원 장치(1131a)가 테이블 상부(1102)에 결합되는 실시예에 있어서, 테이블 상부(1102)는 로컬 기계 그라운드로서 기능하고, 신체 개구는 테이블 상부(1102)에 대해 이동하고, 컴퓨터 지원 장치(1131a)에 대해서도 이동한다. 도 11d는 또한 멀티-기기 시스템을 생성하기 위해 컴퓨터 지원 장치(1131a)와 마찬가지로 구성된, 제2 컴퓨터 지원 장치(1131b)가 옵션으로 추가될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 이러한 수술 테이블에 결합된 하나 이상의 컴퓨터 지원 장치를 포함하는 시스템은 여기에 개시된 바와 같이 작동한다.

일부 실시예에서, 동일하거나 하이브리드 기계적 접지를 갖는 컴퓨터 지원 장치의 다른 조합이 가능하다. 예를 들어, 플로어에 기계적으로 접지된 하나의 컴퓨터 지원 장치 및, 수술 테이블을 통해 이러한 플로어에 기계적으로 접지된 제2 컴퓨터 지원 장치를 포함할 수 있다. 이러한 하이브리드 기계적 접지 시스템은 여기에 개시된 바와 같이 작동한다.

본 특징은 또한 2개 이상의 수술 기기가 단일 신체 개구를 통해 신체에 들어가는 단일-신체 개구 시스템을 포함하고 있다. 이러한 시스템의 예는 여기에 언급되어 통합된, 2010년 8월 12일에 출원된, "Surgical System Instrument Mounting" 표제의 미국 특허 번호 8,852,208 및, 2007년 6월 13일에 출원된 "Minimally Invasive Surgical System" 표제의 미국 특허 번호 9,060,678에서 볼 수 있다. 도 11e는 상술된 바와 같이 수술 테이블(1100)과 함께 원격조정 멀티-기기 컴퓨터 지원 장치(1141)를 도시하고 있다. 2개 이상의 기기(1142)는 각각 상응하는 매니퓰레이터(1143)에 결합되어 있고 기기(1142) 및 기기 매니퓰레이터(1143)의 클러스터는 시스템 매니퓰레이터(1145)에 의해 함께 이동한다. 이러한 시스템 매니퓰레이터(1144)는 시스템 매니퓰레이터(1144)가 이동되고 다양한 포즈에서 고정될 수 있도록 하는 지지 어셈블리(1145)에 의해 지지된다. 지지 어셈블리(1145)는 상기 설명과 일치하는 베이스(1146)에 기계적으로 접지되어 있다. 2개 이상의 기기(1142)는 단일 신체 개구에서 환자에게 삽입된다. 옵션으로, 기기(1142)는 단일 가이드 튜브를 통해 함께 뻗고, 가이드 튜브는 옵션으로, 상술된 문헌에서 기술된 바와 같이, 캐뉼라를 통해 뻗어 있다. 컴퓨터 지원 장치(1141) 및 수술 테이블(1100)은 여기에 기술된 바와 같이 함께 작동한다.

도 11f는 옵션으로 테이블 상부(1102), 테이블 지지 구조부(1103), 또는 테이블 베이스(1104)에 결합되어, 수술 테이블(1100)을 통해 기계적으로 접지된 다른 멀티-기기, 단일 신체 개구 컴퓨터 지원 장치(1151)를 도시하고 있다. 도 11d에 대한 상기 설명 역시 도 11f에 도시된 기계적 접지 옵션에 적용된다. 컴퓨터 지원 장치(1151) 및 수술 테이블(1100)은 여기에 기술된 바와 같이 함께 작동한다.

도 11g는 하나 이상의 원격조정 멀티-기기, 단일 신체 개구 컴퓨터 지원 장치(1161) 및 하나 이상의 원격조정 단일-기기 컴퓨터 지원 장치(1162)가 여기에 기술된 바와 같이 수술 테이블(1100)과 함께 작동하도록 결합될 수 있음을 도시하고 있다. 컴퓨터 지원 장치(1161, 1162)의 각각은 직접 또는 다른 구조부를 통해, 여기에 기술된 다양한 방식으로 기계적으로 접지될 수 있다.

도 3은 일부 실시예에 따른 컴퓨터 지원 의료 시스템의 운동학 모델(300)의 단순도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 운동학 모델(300)은 많은 소스 및/또는 장치와 연관된 운동학 정보를 포함할 수 있다. 이러한 운동학 정보는 컴퓨터 지원 의료 장치 및 수술 테이블의 링크 및 조인트에 대한 공지된 운동학 모델에 기초한다. 이러한 운동학 정보는 또한 컴퓨터 지원 의료 장치 및 수술 테이블의 조인트의 위치 및/또는 방향과 연관된 정보에 기초한다. 일부 예에서, 이러한 조인트의 위치 및/또는 방향과 연관된 정보는 프리즘 조인트의 선형 위치 및 회전 조인트의 회전 위치를 측정하는, 인코더와 같은, 하나 이상의 센서로부터 유도될 수 있다.

이러한 운동학 모델(300)은 다수의 좌표 프레임 또는 좌표계 및, 좌표 프레임의 하나로부터 좌표 프레임의 다른 것으로 위치 및/또는 방향을 변환하기 위한 동종 변환과 같은 변환을 포함하고 있다. 일부 예에서, 운동학 모델(300)은 도 3에 포함된 변환 링크에 의해 표시된 순방향 및/또는 반전/역방향 변환을 구성함으로써 좌표 프레임중 임의의 다른 것에서 좌표 프레임중 하나의 위치 및/또는 방향의 순방향 및/또는 역방향 맵핑을 허용하도록 사용될 수 있다. 일부 예에서, 변환이 행렬 형태로 동종 변환으로서 모델화될 때, 이러한 구성은 행렬 승산을 사용하여 달성된다. 일부 실시예에서, 운동학 모델(300)은 도 2의 컴퓨터 지원 장치(210) 및 수술 테이블(280)의 운동학 관계를 모델화하는데 사용될 수 있다.

운동학 모델(300)은 수술 테이블(170) 및/또는 수술 테이블(280)과 같은, 수술 테이블의 위치 및/또는 방향을 모델화하는데 사용되는 테이블 베이스 좌표 프레임(305)을 포함하고 있다. 일부 예에서, 이러한 테이블 베이스 좌표 프레임(305)은 수술 테이블과 연관된 기준점 및/또는 방향에 대한 수술 테이블의 다른 점을 모델화하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 기준점 및/또는 방향은 테이블 베이스(282)와 같은, 수술 테이블의 테이블 베이스와 연관될 수 있다. 일부 예에서, 테이블 베이스 좌표 프레임(305)은 컴퓨터 지원 시스템을 위한 글로벌 좌표 프레임으로서 사용되기에 적합할 수 있다.

운동학 모델(300)은 테이블 상부(284)와 같은, 수술 테이블의 테이블 상부를 나타내는 좌표 프레임에서의 위치 및/또는 방향을 모델화하는데 사용될 수 있는 테이블 상부 좌표 프레임(310)을 더 포함하고 있다. 일부 예에서, 테이블 상부 좌표 프레임(310)은 회전 중심 또는 이소센터(286)와 같은, 테이블 상부의 이소센터에 센터링될 수 있다. 일부 예에서, 테이블 상부 좌표 프레임(310)의 z축은 수술 테이블이 놓인 표면 또는 플로어에 대해 수직으로 및/또는 테이블 상부의 표면에 직교하는 방향을 가질 수 있다. 일부 예에서, 테이블 상부 좌표 프레임(310)의 x축과 y축은 테이블 상부의 종방향(상하) 및 측방향(좌우) 주축을 포착하도록 배향될 수 있다. 일부 예에서, 테이블 베이스-테이블 상부 좌표 변환(315)은 테이블 상부 좌표 프레임(310)과 테이블 베이스 좌표 프레임(305) 상의 위치 및/또는 방향을 맵핑하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 관절식 구조부(290)와 같은, 수술 테이블의 관절식 구조부의 하나 이상의 운동학 모델은 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께 테이블 베이스-테이블 상부 좌표 변환(315)을 결정하는데 사용된다. 일부 예에서, 도 2의 실시예와 일치하여, 테이블 베이스-테이블 상부 좌표 변환(315)이 수술 테이블과 연관된 높이, 틸트, 트렌델렌부르크, 및/또는 슬라이드 세팅의 합성 효과를 모델화한다.

운동학 모델(300)은 컴퓨터 지원 장치(110) 및/또는 컴퓨터 지원 장치(210)와 같은 컴퓨터 지원 장치의 위치 및/또는 방향을 모델화하는데 사용될 수 있는 장치 베이스 좌표 프레임을 더 포함하고 있다. 일부 예에서, 장치 베이스 좌표 프레임(320)은 컴퓨터 지원 장치와 연관된 기준점 및/또는 방향에 대해 컴퓨터 지원 장치의 다른 포인트를 모델화하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 기준점 및/또는 방향은 이동 카트(215)와 같은, 컴퓨터 지원 장치의 장치 베이스와 연관될 수 있다. 일부 예에서, 장치 베이스 좌표 프레임(320)은 컴퓨터 지원 시스템에 대한 글로벌 좌표 프레임으로서 사용되기에 적합할 수 있다.

수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 위치 및/또는 방향 관계를 추적하기 위해, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이에 등록을 실행하는 것이 바람직하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 등록은 테이블 상부 좌표 프레임(310)과 장치 베이스 좌표 프레임(320) 사이에서 등록 변환(325)을 결정하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 등록 변환(325)은 테이블 상부 좌표 프레임(310)과 장치 베이스 좌표 프레임(320) 사이의 일부 또는 전체 변환일 수 있다. 이러한 등록 변환(325)은 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 구조적 배열에 기초하여 결정된다.

컴퓨터 지원 장치가 테이블 상부(1102)에 장착된 도 11d 및 도 11f의 예에서, 등록 변환(325)은 테이블 베이스-테이블 상부 좌표 변환(315)으로 결정되고 컴퓨터 지원 장치가 테이블 상부(112)에 어디에 장착되는지를 안다.

이러한 컴퓨터 지원 장치가 플로어에 배치되거나 벽 또는 천장에 장착되는 도 11a 내지 도 11c, 도 11e 및 도 11f의 예에서, 등록 변환(325)의 결정은 장치 베이스 좌표 프레임(320) 및 테이블 베이스 좌표 프레임(305)을 일부 제한함으로써 단순화된다. 일부 예에서, 이러한 제한은 장치 베이스 좌표 프레임(320) 및 테이블 베이스 좌표 프레임(305)이 동일한 수직상향 또는 z축에 일치하는 것을 포함한다. 수술 테이블이 평평한 바닥 위에 위치되어 있고 (예를 들어, 바닥에 수직인) 방의 벽 및 (예를 들어, 이러한 바닥에 평행한)천장의 상대 배향이 알려져 있다는 가정하에, 공통 수직상향 또는 z 축(또는 적절한 배향 변환)이 장치 베이스 좌표 프레임(320) 및 테이블 베이스 좌표 프레임(305) 모두 또는 적절한 방향 변환에 대해 유지되는 것이 가능하다. 일부 예에서, 공통 z 축 때문에, 등록 변환(325)은 옵션으로 테이블 베이스 좌표 프레임(305)의 z축에 대한 장치 베이스-테이블 베이스의 회전 관계 만을 모델화할 수 있다(예를 들어, θ_Z 등록). 일부 예에서, 등록 변환(325)은 또한 테이블 베이스 좌표 프레임(305)과 장치 베이스 좌표 프레임(320) 사이의 수평 오프셋을 모델화할 수 있다(예를 들어, XY 등록). 이것은 컴퓨터 지원 장치 및 수술 테이블 사이의 수직(z) 관계가 알려져 있기 때문에 가능하다. 따라서, 테이블 베이스-테이블 상부 변환(315)의 테이블 상부의 높이의 변화는 장치 베이스 좌표 프레임(320)의 수직 조정과 유사한데, 그 이유는 테이블 베이스 좌표 프레임(305) 및 장치 베이스 좌표 프레임(320)의 수직축이 동일하거나 거의 동일하여서 테이블 베이스 좌표 프레임(305)과 장치 베이스 좌표 프레임(320) 사이의 높이의 변화가 서로 적절한 허용오차내에 있기 때문이다. 일부 예에서, 테이블 베이스-테이블 상부 변환(315)에서의 틸트 및 트렌델렌부르크 조정은 테이블 상부(또는 그 이소센터)의 높이 및 θ_Z 및/또는 XY 등록을 앎으로써 장치 베이스 좌표 프레임(320)에 맵핑될 수 있다. 일부 예에서, 등록 변환(325) 및 테이블 베이스-테이블 상부 변환(315)은 컴퓨터 지원 수술 장치가 구조적으로 그러한 경우가 아닐때도 테이블 상부에 부착된 것처럼 컴퓨터 지원 수술 장치를 모델화하는데 사용될 수 있다.

운동학 모델(300)은 컴퓨터 지원 장치의 관절식 암의 가장 인접한 포인트와 연관된 공유 좌표 프레임에 대한 적절한 모델로서 사용되는 암 장착 플랫폼 좌표 프레임(330)을 더 포함하고 있다. 일부 실시예에서, 암 장착 플랫폼 좌표 프레임(330)은 암 장착 플랫폼(227)과 같은, 암 장착 플랫 상의 가까운 포인트와 연관될 수 있다. 일부 예에서, 암 장착 플랫폼 좌표 프레임(330)의 중심점은 암 장착 플랫폼의 z축이 암 장착 플랫폼 방향 축(236)과 정렬된 상태에서 암 장착 플랫폼 방향 축(236)에 위치될 수 있다. 일부 예에서, 장치 베이스-암 장착 플랫폼 좌표 프레임(335)은 장치 베이스 좌표 프레임(320)과 암 장착 플랫폼 좌표 프레임(330) 사이의 위치 및/또는 방향을 맵핑하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 셋업 구조부(220)와 같은, 장치 베이스와 암 장착 플랫폼 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델은 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께 장치 베이스-암 장착 플랫폼 좌표 프레임(335)을 결정하는데 사용될 수 있다. 도 2의 실시예와 일치하는 일부 예에서, 장치 베이스-암 장착 플랫폼 좌표 변환(335)은 컴퓨터 지원 장치의 2-파트 컬럼, 쇼울더 조인트, 2-파트 붐, 및 팔목 조인트의 합성 효과를 모델화할 수 있다.

운동학 모델(300)은 컴퓨터 지원 장치의 관절식 암의 각각과 연관된 일련의 좌표 프레임 및 변환을 더 포함하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 운동학 모델(300)은 3개의 관절식 암에 대한 좌표 프레임 및 변환을 포함하고 있지만, 당업자는 상이한 컴퓨터 지원 장치가 (예를 들어, 1, 2, 4, 5 이상의) 보다 적은 및/또는 보다 많은 관절식 암을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 2의 컴퓨터 지원 장치(210)의 링크 및 조인트의 구성과 일치하여, 관절식 암의 각각은 관절식 암의 말단부에 장착된 기기의 타입에 따라, 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임, 원격 중심 좌표 프레임, 및 기기 또는 카메라 좌표 프레임을 사용하여 모델화된다.

운동학 모델(300)에서, 관절식 암중 첫번째 관절식 암의 운동학 관계는 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(341), 원격 중심 좌표 프레임(342), 기기 좌표 프레임(343), 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 장착 변환(344), 매니퓰레이터 마운트-원격 운동 중심 변환(345), 및 원격 운동 중심-기기 변환(346)을 사용하여 포착된다. 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(341)은 매니퓰레이터(260)와 같은 매니퓰레이터와 연관된 위치 및/또는 방향을 나타내기 위한 적절한 모델을 나타낸다. 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(341)은 상응하는 관절식 암의 매니퓰레이터 마운트(262)와 같은 매니퓰레이터 마운트와 연관되어 있다. 그다음, 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 장착 변환(344)은 상응하는 셋업 조인트(240)의 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 셋업 조인트(240)와 같은, 암 장착 플랫폼과 상응하는 매니퓰레이터 마운트 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초한다.

원격 운동 중심 좌표 프레임(342)은 상응하는 매니퓰레이터(260)의 상응하는 원격 운동 중심(274)과 같은, 매니퓰레이터에 장착된 기기의 원격 운동 중심과 연관되어 있다. 그다음, 매니퓰레이터 마운트-원격 운동 중심 변환(345)은 상응하는 조인트(264)의 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 매니퓰레이터(260)의 상응하는 조인트(264), 상응하는 링크(266), 및 상응하는 캐리지(268)와 같은, 상응하는 매니퓰레이터 마운트와 상응하는 원격 운동 중심 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다. 상응하는 원격 운동 중심이 도 2의 실시예와 같이, 상응하는 매니퓰레이터 마운트에 고정된 위치 관계로 유지되고 있을 때, 매니퓰레이터 마운트-원격 운동 중심 변환(345)은 본질적으로, 매니퓰레이터 및 기기가 작동될 때 변하지 않는 정적 병진 요소 및 매니퓰레이터 및 기기가 작동될 때 변하는 동적 회전 요소를 포함하고 있다.

기기 좌표 프레임(343)은 상응하는 엔드 이펙터(276)와 같은, 기기의 말단부에 위치된 엔드 이펙터와 연관되어 있다. 그다음, 원격 운동 중심-기기 변환(346)은 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 기기, 엔드 이펙터, 및 원격 운동 중심을 이동시키고 및/또는 배향시키는 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다. 일부 예에서, 원격 운동 중심-기기 변환(346)은 상응하는 샤프트(272)와 같은 샤프트가 원격 운동 중심을 통과하는 방향 및 이러한 샤프트가 원격 운동 중심에 대해 진행하고 및/또는 후퇴하는 거리를 처리한다. 일부 예에서, 원격 운동 중심-기기 변환(346)은 기기의 샤프트의 삽입 축이 원격 운동 중심을 통과하는 것을 반영하도록 억제될 수 있고 샤프트에 의해 규정된 축에 대해 샤프트 및 엔드 이펙터의 회전을 처리할 수 있다.

운동학 모델(300)에서, 관절식 암의 제2 관절식 암의 운동학 관계는 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(351), 원격 운동 중심 좌표 프레임(352), 기기 좌표 프레임(353), 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 장착 변환(354), 마운트-원격 운동 중심 변환(355), 및 원격 운동 중심-기기 변환(356)을 사용하여 포착된다. 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(351)은 매니퓰레이터(260)와 같은 매니퓰레이터와 연관된 위치 및/또는 방향을 나타내기 위한 적절한 모델을 나타낸다. 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(351)은 상응하는 관절식 암의 매니퓰레이터 마운트(262)와 같은 매니퓰레이터 마운트와 연관되어 있다. 그다음, 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 장착 변환(354)은 상응하는 셋업 조인트(240)의 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 셋업 조인트(240)와 같은, 암 장착 플랫폼와 상응하는 매니퓰레이터 마운트 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다.

원격 운동 중심 좌표 프레임(352)은 상응하는 매니퓰레이터(260)의 상응하는 원격 운동 중심(274)과 같은, 관절식 암에 장착된 매니퓰레이터의 원격 운동 중심과 연관되어 있다. 그다음, 마운트-원격 운동 중심 변환(355)은 상응하는 조인트(264)의 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 매니퓰레이터(260)의 상응하는 조인트(264), 상응하는 링크(266), 및 상응하는 캐리지(268)와 같은, 상응하는 매니퓰레이터 마운트와 상응하는 원격 운동 중심 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다. 상응하는 원격 운동 중심이 도 2의 실시예에서와 같이, 상응하는 매니퓰레이터 마운트에 대해 고정된 위치 관계로 유지되고 있을 때, 마운트-원격 운동 중심 변환(355)은 본질적으로, 매니퓰레이터 및 기기가 작동될 때 변하지 않는 정적 병진 요소 및 매니퓰레이터 및 기기가 작동될 때 변하는 동적 회전 요소를 포함한다.

기기 좌표 프레임(353)은 보통 상응하는 기기(270) 및/또는 엔드 이펙터(276)와 같은, 기기의 말단부에 위치된 엔드 이펙터와 연관되어 있다. 그다음, 원격 운동 중심-기기 변환(356)은 과거 및/또는 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 기기, 엔드 이펙터, 및 원격 운동 중심을 이동시키고 및/또는 배향시키는 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다. 일부 예에서, 원격 운동 중심-기기 변환(356)은 상응하는 샤프트(272)와 같은, 샤프트가 원격 운동 중심을 통과하는 방향 및, 샤프트가 원격 운동 중심에 대해 진행하고 및/또는 후퇴하는 거리를 처리한다. 일부 예에서, 원격 운동 중심-기기 변환(356)은 기기의 샤프트의 삽입축이 원격 운동 중심을 통과하는 것을 반영하기 위해 억제될 수 있고 샤프트에 의해 규정된 삽입축에 대한 샤프트 및 엔드 이펙터의 회전을 처리한다.

운동학 모델(300)에서, 관절식 암의 제3 관절식 암의 운동학 관계는 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(361), 원격 운동 중심 좌표 프레임(362), 카메라 좌표 프레임(363), 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 장착 변환(364), 매니퓰레이터 마운트-원격 운동 중심 변환(365), 및 원격 운동 중심-기기 변환(366)을 사용하여 포착된다. 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(361)은 매니퓰레이터(260)와 같은 매니퓰레이터와 연관된 위치 및/또는 방향을 나타내기 위한 적절한 모델을 나타낸다. 매니퓰레이터 마운트 좌표 프레임(361)은 상응하는 관절식 암의 매니퓰레이터 마운트(262)와 같은 매니퓰레이터 마운트와 연관되어 있다. 그다음, 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 장착 변환(364)은 상응하는 셋업 조인트(240)의 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 셋업 조인트(240)와 같은, 암 장착 플랫폼와 상응하는 매니퓰레이터 마운트 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다.

원격 운동 중심 좌표 프레임(362)은 보통 상응하는 매니퓰레이터(260)의 상응하는 원격 운동 중심(274)과 같은, 관절식 암에 장착된 매니퓰레이터의 원격 운동 중심과 연관되어 있다. 그다음, 마운트-원격 운동 중심 변환(365)은 상응하는 조인트(264)의 과거 및/또는 현재 조인트 센서 판독값과 함께, 상응하는 매니퓰레이터(260)의 상응하는 조인트(264), 상응하는 링크(266), 및 상응하는 캐리지(268)와 같은, 상응하는 매니퓰레이터 마운트와 상응하는 원격 운동 중심 사이의 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다. 상응하는 원격 운동 중심이 도 2의 실시예에서와 같이, 상응하는 매니퓰레이터 마운트에 대해 고정된 위치 관계로 유지되고 있을 때, 마운트-원격 운동 중심 변환(365)은 본질적으로, 매니퓰레이터 및 기기가 작동될 때 변하지 않는 정적 병진 요소 및 매니퓰레이터 및 기기가 작동될 때 변하는 동적 회전 요소를 포함한다.

카메라 좌표 프레임(363)은 보통 관절식 암에 장착된, 내시경과 같은 이미징 장치와 연관되어 있다. 그다음, 원격 운동 중심-카메라 변환(366)은 과거 및/또는 조인트 센서 판독값과 함께, 이미징 장치 및 상응하는 원격 운동 중심을 이동시키고 및/또는 배향시키는 컴퓨터 지원 장치의 링크 및 조인트의 하나 이상의 운동학 모델에 기초하고 있다. 일부 예에서, 원격 운동 중심-카메라 변환(366)은 상응하는 샤프트(272)와 같은, 샤프트가 원격 운동 중심을 통과하는 방향 및, 샤프트가 원격 운동 중심에 대해 진행하고 및/또는 후퇴하는 거리를 처리한다. 일부 예에서, 원격 운동 중심-카메라 변환(366)은 이미징 장치의 샤프트의 삽입축이 원격 운동 중심을 통과하는 것을 반영하기 위해 억제될 수 있고 샤프트에 의해 규정된 축에 대한 이미징 장치의 회전을 처리할 수 있다.

상술되고 여기에 더 강조된 바와 같이, 도 3은 청구범위를 제한하지 않는 예에 불과하다. 당업자는 많은 수정, 대안, 및 수정을 이해할 것이다. 일부 실시예에 따라, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록은 대안의 등록 변환을 사용하여 테이블 상부 좌표 프레임(310)과 장치 베이스 좌표 프레임(320) 사이에서 결정될 수 있다. 대안의 등록 변환이 사용될 때, 등록 변환(325)은 테이블 베이스-테이블 상부 변환(315)의 반전/역방향으로 대안의 등록 변환을 구성함으로써 결정된다. 일부 실시예에 따라, 컴퓨터 지원 장치를 모델화하는데 사용된 좌표 프레임 및/또는 변환은 컴퓨터 지원 장치, 그 관절식 암, 그 엔드 이펙터, 그 매니퓰레이터, 및/또는 그 기기의 링크 및 조인트의 특정 구성에 따라 상이하게 배치될 수 있다. 일부 실시예에 따라, 운동학 모델(300)의 좌표 프레임 및 변환은 하나 이상의 가상 기기 및/또는 가상 카메라와 연관된 좌표 프레임 및 변환을 모델화하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 가상 기기 및/또는 카메라는 이전에 저장되고 및/또는 래치된 기기 위치, 운동으로 인한 기기 및/또는 카메라의 투사, 의사 및/또는 다른 직원에 의해 규정된 기준점 등과 연관될 수 있다.

이전에 설명된 바와 같이, 컴퓨터 지원 시스템(110 및/또는 210)과 같은 컴퓨터 지원 시스템이 동작되고 있기 때문에 수술 테이블(170 및/또는 280)과 같은 수술 테이블의 운동이 허용되는 동안 기기 및 엔드 이펙터의 연속 제어를 허용하는 것이 바람직할 것이다. 일부 예에서, 이로 인해, 수술 테이블 운동이 환자로부터 매니퓰레이터 및 엔드 이펙터를 먼저 제거할 필요없이 또는 수술 테이블이 이동하기 전에 컴퓨터 지원 장치에 기기를 결합하는 매니퓰레이터로부터, 환자 안에 남아 있는 기기를 분리할 필요없이 일어나기 때문에, 보다 적은 시간이 걸리는 절차가 가능할 수 있다. 일부 예에서, 이로 인해, 옵션으로, 수술 테이블 운동이 일어나고 있는 동안 의사 및/또는 다른 의료진이 장기의 움직임을 감시할 수 있어서 보다 최적의 수술 테이블 포즈를 얻을 수 있다. 일부 예에서, 또한 이로 인해, 수술 테이블 운동 동안 수술 절차의 능동적인 지속성이 가능할 수 있다.

도 4는 일부 실시예에 따른 일체 수술 테이블 운동의 방법 400의 단순도이다. 방법 400의 프로세스 405-450의 하나 이상은 적어도 일부, 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 제어 유닛(130)의 프로세서(140))에 의해 실행될 때 이러한 하나 이상의 프로세서가 프로세스 405-450중 하나 이상을 실행하도록 할 수 있는, 비임시, 유형, 기계 판독가능 매체에 저장된 실행가능한 코드의 형태로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 방법 400은 수술 테이블 운동이 환자로부터 기기 및 엔드 이펙터를 먼저 제거할 필요없이 또는 수술 테이블이 이동하기 전에 컴퓨터 지원 장치에 기기를 결합하는 매니퓰레이터로부터, 환자 안에 남아 있는 기기를 분리할 필요없이 일어날 수 있도록 하는데 사용될 수 있다. 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 매니퓰레이터가 환자에 도킹되고 및/또는 하나 이상의 상응하는 기기는 환자의 해부학 구조 내측에 있다. 일부 실시예에서, 이로 인해, 옵션으로, 수술 테이블 운동이 일어나고 있는 동안 의사 및/또는 다른 의료진이 장기 움직임을 감시할 수 있어서 보다 최적의 수술 테이블 포즈를 얻을 수 있다. 일부 예에서, 또한 이로 인해, 수술 테이블 운동 동안 수술 절차의 능동적인 지속성이 가능할 수 있다. 일부 실시예에 따라, 프로세스 405-450가 실행되는 순서는 옵션으로 도 4의 도면에 의해 제시된 순서와 다를 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 425의 등록은 옵션으로 프로세스 405, 410, 및/또는 405 전에 또는 동시에 실행될 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 425의 등록은 프로세스 430-445와 동시에 실행되고 및/또는 반복될 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 430-445는 동시에 실행될 수 있다.

프로세스 405에서, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치는 수술중 테이블 운동을 위해 준비된다. 일부 실시예에서, 다양한 준비 단계들은 일반적으로, 컴퓨터 지원 장치의 기기가 환자 안으로 삽입되어 있는 동안 수술 테이블의 운동이 허용되는 일체화된 방식으로 수술 테이블(170 및/또는 280)과 같은 수술 테이블 및, 컴퓨터 지원 장치(110 및/또는 210)와 같은 컴퓨터 지원 장치가 사용되기 전에 실행된다.

도 5는 일부 실시예에 따른 수술중 테이블 운동을 위한 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치를 준비하기 위한 프로세스 405의 단순도이다. 프로세스 405의 프로세스 510-570중 하나 이상은 적어도 일부, 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 제어 유닛(130)의 프로세서(140))에 의해 실행될 때 이러한 하나 이상의 프로세서가 프로세스 510-570중 하나 이상을 실행하도록 할 수 있는, 비임시, 유형, 기계 판독가능한 매체에 저장된 실행가능한 코드의 형태로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 405는 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 기기가 환자 안에 삽입되어 있고 및/또는 하나 이상의 상응하는 기기가 환자의 신체 내부에 있는 동안 수술 테이블 운동이 일어나도록 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치를 준비하고 및/또는 구성하도록 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 510-570의 순서는 옵션으로 도 5의 도면에 표시된 순서와 상이할 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 520의 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 재배치의 차단은 옵션으로 프로세스 510-540중 하나 전에, 동안 또는 이후에 실행될 수 있다. 예를 들어, 재배치의 차단이 프로세스 520에서 일어나기 전에 환자는 수술 테이블 위에 배치되고 및/또는 컴퓨터 지원 장치는 환자 위로 배향될 수도 있다.

프로세스 510에서, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이에 접속이 달성된다. 수술중 테이블 운동 동안 적절한 안전을 제공하기 위해, 컴퓨터 지원 장치는 수술 테이블에 대한 감시 기능으로 작동되어 수술 테이블의 운동은 컴퓨터 지원 장치로부터의 승인 없이 실행되지 않는다. 수술 테이블을 감시하기 위해, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이에 통신 접속이 달성되어 있다. 일부 예에서, 이러한 통신 접속은 도 1의 실시예에서 기술된 바와 같은 수술 테이블(170)과 제어 유닛(130) 사이의 인터페이스에 상응할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 통신 접속은 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치가 서로 적절히 근접하여 있는지 확인하도록 돕기 위해 적외선 근접도 검출 시스템을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 적절한 적외선 이미터 및/또는 검출기가 수술실 및/또는 중재실의 다른 장비에 의해 및/또는 의료진에 의해 모호해질 가능성이 낮은 위치에 수술 테이블의 베이스 및 컴퓨터 지원 장치의 베이스에 설치될 수 있다. 적외선 이미터 및 검출기가 서로 사정거리 안으로 이동됨에 따라, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치가 각각 수술중 테이블 운동을 지원하는 호환가능 장치와 근방에 있는 것과 진행중인 접속을 달성할 수 있다는 것을 확인할 수 있도록 하는 다양한 식별자, 키, 및/또는 메시지가 교환될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 메시지는 옵션으로, 이러한 접속을 조정하기 위한 메시지, 수술 테이블 운동 요청을 위한 메시지, 수술 테이블 운동 요청을 인증하기 승인하기 위한 메시지, 상태 및/또는 운동학 정보를 교환하기 위한 메시지를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 무선 주파수 신호, 근거리 자기장 통신 등에 기초한 무선 접속이 옵션으로, 적외선 근접도 검출 시스템에 대해 대체 및/또는 보완으로서 사용될 수 있다. 일부 예에서, 옵션으로, 적외선 근접도 검출 시스템 또는 다른 통신 시스템에 대한 대체 및/또는 보완으로서 컴퓨터 지원 장치와 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치의 상응하는 통신 포트 사이에 하나 이상의 케이블이 결합되어 있다. 일부 예에서, 이러한 하나 이상의 케이블이 이러한 접속의 달성시에 교체되고 및/또는 여분을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 접속은 추가로, 아래에 더 상세하게 설명되는 바와 같이 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록을 돕기 위해 하나 이상의 기계적 장치를 포함할 수 있다.

프로세스 520에서, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치의 재배치가 방지된다. 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치 모두가 제한된 범위의 운동을 갖고 있기 때문에, 그리고 이러한 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록을 유지하도록 돕기 위해, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치 모두의 상대 배치는 수술중 테이블 운동 동안 방지된다. 따라서, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치가 수술중 테이블 운동 모드로 들어갈 수 있도록 하기 전의 임의의 시점에서(아래의 프로세스 420 참조), 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 추가 재배치가 방지된다. 일부 예에서, 이것은 또한 수술 테이블의 베이스와 컴퓨터 지원 장치의 베이스 사이의 상대 운동을 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 재배치는 수술중 테이블 운동 동안 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 베이스 어느 것도 플로어를 가로질러 구르거나, 벽을 따라 이동하거나, 수술실 및/또는 중재실의 천장을 따라 이동하거나 테이블 상부를 따라 이동하지 않도록 수술 테이블의 베이스 및 컴퓨터 지원 장치의 베이스의 하나 이상의 발, 휠(wheel) 및/또는 장착 클램프를 잠금실행하여 방지될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 컴퓨터 지원 장치의 발, 휠, 및/또는 장착 클램프는 캐뉼라가 매니퓰레이터 또는 기기중 하나 이상에 장착될 때 자동 잠금될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 발, 휠 및/또는 장착 클램프 록은 수술중 테이블 운동 내내 하나 이상의 센서를 사용하여 감시된다. 일부 예에서, 발, 휠, 및/또는 장착 클램프 록의 손실이 검출될 때, 이로 인해 수술중 테이블 운동이 영구 종료될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블의 베이스 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 베이스의 어느 하나의 이동은 상응하는 발, 휠, 또는 장착 클램프와 연관된 시퀀스 넘버를 감시함으로써 결정될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 발, 휠, 및 장차 클램프 록의 각각이 맞물리고 및/또는 맞물림해제되는 횟수를 추적하는 시퀀스 넘버는 하나 이상의 록의 시간 손실을 결정하는데 사용될 수 있다. 각각의 휠과 연관된 회전 인코더 및/또는 회전 카운터는 이러한 휠중 하나의 회전을 검출하기 위해 감시될 수 있다. 이러한 시퀀스 넘버중 하나의 변화는 수술 테이블의 베이스 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 베이스의 재배치가 일어났거나 일어나고 있다는 표시를 제공한다.

프로세스 530에서, 환자는 수술 테이블에 배치되어 있다. 일부 예에서, 병원 및/또는 추천된 의료 관행이 환자를 수술 테이블에 배치하고, 환자를 수술 테이블에 고정하고, 환자가 적절하게 고정되어 있는지 확인하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블에 환자를 배치하는 것은 예를 들어, 중위 0도로 틸트 및/또는 트렌델렌부르크 세팅을 조정함으로써 테이블의 상부를 수평으로 놓는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 환자는 이러한 테이블의 상부에 중심이 맞추어지고 및/또는 테이블의 슬라이드가 수술 테이블의 관절식 구조부 위에 테이블의 상부의 중심을 맞추도록 조정될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 테이블의 높이 역시 조정될 수 있다. 일부 예에서, 이소센터(286)와 같은 수술 테이블의 이소센터는 옵션으로, 의도된 수술 사이트에 대략 상응하는 수술 테이블의 상부 위의 포인트로 조정될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 포인트는 수술 테이블의 상부 위에 약 35 cm에 위치될 수 있다. 일부 예에서, 이소센터(286)는 원격 운동 중심(274)에 상응하는, 절개 사이트 또는 신체 구멍과 같은, 신체 개구중 하나에 또는 근방에 환자의 신체 벽과 연어될 수 있다. 일부 예에서, 의도된 수술 사이트 및/또는 원격 운동 중심중 하나 이상에 또는 근방에 이소센터를 위치시킴으로써 트렌델렌부르크 조정이 수술 테이블에 만들어질 때 컴퓨터 지원 장치에 의해 보상되어야 하는 수술 테이블 운동량이 감소될 수 있다.

프로세스 540에서, 컴퓨터 지원 장치는 환자 위에 배향될 수 있다. 시술 동안 충분한 운동 범위를 허용하도록, 컴퓨터 지원 장치의 관절식 암, 엔드 이펙터, 및/또는 매니퓰레이터는 희망의 수술 사이트에 기초하여 환자 위에 위치지정되고 배향된다. 일부 예에서, 이것은 기기, 엔드 이펙터, 및/또는 매니퓰레이터가 희망의 수술 사이트 위에 그리고 그 주변에 위치지정되도록 컴퓨터 지원 장치의 셋업 조인트 및/또는 셋업 구조부의 하나 이상의 조인트를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 도 2의 실시예와 일치하여, 이러한 배향은 암 장착 플랫폼(227)을 희망의 수술 사이트 위에 센터링하는 단계, 암 장착 플랫폼(227)에 장착된 관절식 암이 희망의 수술 사이트 주변에 배열되도록 암 장착 플랫폼(227)을 회전시키는 단계, 및/또는 암 장착 플랫폼(227)의 높이를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 배향을 실행하는데 사용되는 가능한 목표 및/또는 동작의 보다 완전한 설명은 2014년 7월 15일에 출원된, "System and Method for Aligning with a Reference Target" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/024,887, 2014년 3월 17일에 출원된 "System and Method for Aligning with a Reference Target" 표제의 미국 특허 가출원 번호 61/954,261 및 2015년 3월 17일에 출원된 "System and Method for Maintaining a Tool Pose" 표제의 PCT 특허 출원 번호 PCT/US 15/21089에 보다 상세하게 설명되어 있고, 이들 각각은 여기에 언급되어 통합되어 있다.

프로세스 550에서, 영상 장치가 전개된다. 의사 및/또는 다른 의료진에게 수술 사이트의 영상을 제공하기 위해, 영상 장치는 환자에게 도킹된다. 일부 예에서, 환자 내부를 절개하고 캐뉼라가 복벽과 같은 환자의 외부를 통해 삽입될 수 있다. 그다음, 이러한 캐뉼라는 운동 좌표 프레임(362)의 원격 중심에 상응하는 매니퓰레이터와 같은 매니퓰레이터중 하나의 말단부에 부착된다. 내시경과 같은 영상 장치가 매니퓰레이터에 기기로서 장착된 다음, 캐뉼라를 통해 삽입되어 환자의 신체의 내부 영상을 얻을 수 있다.

프로세스 560에서, 희망의 수술 사이트가 표적이 된다. 일단 영상 장치가 캐뉼라를 통해 삽입되면, 영상 장치가 장착되는 매니퓰레이터 및/또는 셋업 조인트의 하나 이상의 조인트가 영상 장치를 배향하도록 조정된다. 그다음, 이러한 영상 장치는 희망의 수술 사이트쪽으로 뷰 방향을 갖고 카메라 좌표 프레임(363)과 같은 상응하는 카메라 좌표 프레임의 뷰 방향축이 동일한 방향을 갖도록 배향된다. 이러한 영상 장치는 또한 희망의 작업 깊이로 삽입되고 및/또는 후퇴될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 영상 장치는 또한 포착된 영상의 적절한 뷰업 방향 및 상응하는 카메라 좌표 프레임을 제공하도록 회전될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 매니퓰레이터 및/또는 셋업 조인트의 조인트중 하나 이상은 의료진이 영상 장치의 방향을 수동으로 조정할 수 있도록 언록 상태로 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 일단 희망의 수술 사이트가 표적이 되면, 환자 위에 컴퓨터 지원 장치를 보다 잘 배향하기 위해 컴퓨터 지원 장치를 추가로 조정할 수 있다. 일부 예에서, 각각 여기에 언급되어 통합된, 2014년 7월 15일에 출원된 "System and Method for Aligning with a Reference Target" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/024,887, 2014년 3월 17일에 출원된 "System and Method for Aligning with a Reference Target" 표제의 미국 특허 가출원 번호 61/954,261 및, 2015년 3월 17일에 출원된 "System and Method for Maintaining a Tool Pose" 표제의 PCT 특허 출원 번호 PCT/US15/21089에 보다 상세하게 기술된 정렬 절차와 같은 정렬 절차가 사용될 수 있다.

옵션의 프로세스 570에서, 추가 매니퓰레이터 및 기기가 전개될 수 있다. 프로세스 550과 유사한 프로세스를 사용하여, 하나 이상의 추가 기기가 상응하는 매니퓰레이터에 장착되고 상응하는 캐뉼라를 사용하여 환자 안으로 삽입될 수 있다. 그다음, 이러한 기기의 엔드 이펙터는 현 절차를 위한 적절한 포즈로 배치된다.

다시 도 4로 돌아가서, 프로세스 410에서, 수술중 테이블 운동 진입 요청이 수신된다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동 모드로의 진입은 수술 테이블 및/또는 컴퓨터 지원 장치를 조정하는 의료진으로부터의 분명한 요청에 의해 이루어진다. 일부 예에서, 이러한 컴퓨터 지원 장치를 조정하는 의료진은 페달, 스위치, 버튼, 그래피컬 유저 인터페이스 컨트롤등과 같은 조정자 워크스테이션의 하나 이상의 입력 컨트롤을 사용하여 수술중 테이블 운동 진입을 요청할 수 있다. 일부 예에서, 마취과 의사와 같은 수술 테이블을 조정하는 의료진은 수술 테이블에 대한 수술 테이블 명령 유닛의 버튼과 같은 하나 이상의 수술 테이블 컨트롤을 사용하여 수술중 테이블 운동 진입을 요청할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술중 테이블 운동 진입 요청은 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 접속에서 수신된 하나 이사의 메시지 및/또는 제어 유닛(130)과 같은, 시스템 제어 유닛에 의해 수신된 하나 이상의 메시지로서 수신될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술중 테이블 운동 진입 요청은 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 접속의 달성 및 적어도 하나의 기기가 매니퓰레이터에 장착되었고 환자 안으로 삽입되었다는 것의 검출에 응답하여 자동으로 일어날 수 있다.

도 6은 일부 실시예에 따른 수술 테이블 명령 유닛(600)의 일부의 단순도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 수술 테이블 명령 유닛(600)은 텔레비전, 디지털 비디오 레코더등과 같은 가전 전자 장치에 공통으로 사용되는 리모컨과 유사한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 명령 유닛(600)은 수술 테이블 명령 유닛(600)과 수술 테이블의 컨트롤러, 전자장치 및/또는 프로세서 사이의 통신을 지원하기 위해 케이블을 사용하여 수술 테이블에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 명령 유닛(600)은 대안으로, 적외선, 무선 주파수, 및/또는 근거리 자기장 인터페이스와 같은 무선 인터페이스를 사용하여 수술 테이블에 결합될 수 있다. 수술 테이블 명령 유닛(600)은 각각 입력 버튼 및/또는 상태 정보를 제공하는 다양한 영역으로 나누어져 있다. 일부 예에서, 옵션으로, 이러한 버튼의 각각의 조명은 이러한 버튼의 어느 것이 수술 테이블 운동 명령을 입력하는데 유용한지를 나타내도록 조작될 수 있다. 예를 들어, 유용한 활성 버튼이 조명되고 유용하지 않은 비활성 버튼은 조명되지 않는다. 일부 예에서, 옵션으로, 활성을 위한 녹색 및 비활성을 위한 적색과 같은 조명 색이 비활성 버튼으로부터 조명을 제거하는 대신 사용될 수 있다.

수술 테이블 명령 유닛(600)은 옵션의 수술중 테이블 운동 진입 버튼(610)을 포함하고 있다. 수술 테이블 명령 유닛(600)의 조작자는 수술중 테이블 운동 모드에 들어가고 및/또는 나오기 위해 수술중 테이블 운동 진입 버튼(610)을 사용할 수 있다. 수술 테이블 명령 유닛(600)이 방법 400 동안 사용될 때, 수술중 테이블 운동 진입 버튼(610)을 누르면 프로세스 410 동안 수신되는 수술중 테이블 운동 진입 요청이 트리거될 수 있다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동 진입 버튼(610)은 아래의 프로세스 415에 대해 더 상세하게 설명되는 바와 같이 상태가 수술중 테이블 운동에 적합하지를 나타내도록, 제어가능하게 조명될 수 있다.

수술 테이블 명령 유닛(600)은 수술 테이블의 발 및/또는 휠의 잠금을 제어하는데 사용될 수 있는 트랜스포트 록 버튼(620) 및 잠금해제 버튼(630)을 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 잠금 버튼(620)은 수술 테이블의 발 및/또는 휠을 잠금할 수 있도록 프로세스 520 동안 사용될 수 있다. 일부 예에서, 록 버튼(620)은 수술 테이블의 발 및/또는 휠이 잠금될 때 조명될 수 있다. 일부 예에서, 잠금해제 버튼(630)은 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치가 수술중 테이블 운동 모드에 있을 때 비활성화될 수 있다.

수술 테이블 명령 유닛(600)은 다수의 이동 요청 버튼(640)을 더 포함하고 있다. 이러한 이동 요청 버튼(640)은 수술 테이블의 다른 동작 모드는 물론 수술중 테이블 운동에서 수술 테이블 이동 요청을 만들도록 사용될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이동 요청 버튼(640)은 수술 테이블의 상부를 좌우로 기울이고, 수술 테이블에 대한 트렌델렌부르크 세팅을 조정하고, 플로어에 대한 수술 테이블의 상부의 높이를 조정하기 위한 버튼을 포함하고 있다. 수술 테이블의 동작 모드 및/또는 운동 제한 범위에 도달되었는지 여부에 따라, 이동 요청 버튼(640)의 각각은 각각의 이동 요청 버튼(640)이 활성인지를 나타내기 위해, 제어가능하게 조명될 수 있다. 예를 들어, 수술 테이블이 그 최고 높이까지 뻗어 있을 때, 높이 업 버튼으로부터 조명이 제거될 수 있다. 도 6에 도시되어 있지 않지만, 길이방향 슬라이드, 헤드 업, 헤드 다운, 풋 업, 풋 다운 등을 제어하기 위한 버튼과 같은 추가 이동 요청 버튼이 수술 테이블 명령 유닛(600)에 포함될 수 있다.

수술 테이블 명령 유닛(600)은 상태 표지 영역(650)을 더 포함하고 있다. 상태 표시 영역(650)은 수술 테이블의 상태 및/또는 세팅을 나타내기 위한 멀티라인 디스플레이 및/또는 래스터 디스플레이를 포함하고 있다. 이러한 상태 표시 영역(650)은 상태 정보의 하나 이상의 라인 및/또는 하나 이상의 상태 아이콘을 포함할 수 있다. 이러한 도 6의 예에서, 상태 표시 영역(65)은 트렌델렌부르크 방향, 틸트, 높이, 슬라이드, 다리, 등(back) 등을 위한 현재 세팅을 나타내는 상태 라인은 물론 수술중 테이블 운동 상태, 발/휠/장착 클램프 잠금을 위한 상태 아이콘을 포함하고 있다.

도 6에 도시되어 있지 않지만, 수술 테이블 명령 유닛(600)은 추가 버튼 및/또는 상태 표시 영역을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 버튼은 이러한 수술 테이블로의 전력을 제어하고, 수술 테이블을 오토-레벨링하고, 수술 테이블을 컴퓨터 지원 장치로부터 분리하기 위한 버튼을 포함할 수 있다.

다시 도 4로 돌아가서, 프로세스 415에서, 수술중 테이블 운동이 허용되는지 여부가 결정된다. 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 동작에 있어서 적절한 안전을 제공하기 위해, 다수의 안전 인터록 및/또는 체크가 행해진 후에 수술중 테이블으로의 진입이 허용된다. 일부 예에서, 이러한 체크는 프로세스 510-570의 각각이 실행되었는지를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치 모두 초기화되었는지, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치 모두의 발, 휠, 및/또는 장착 클램프가 잠금되었는지, 그리고 적어도 하나의 기기가 매니퓰레이터에 장착되었고 환자 안으로 삽입되었는지를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 추가 옵션의 체크 역시 실행될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 의사 및/또는 다른 의료진이 오퍼레이터 콘솔에 존재하는지를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이것은 환자에게 도킹되는 영상 장치로부터의 영상을 표시하는 모니터 상의 헤드-인 센서와 같은, 임의의 적절한 인터록이, 조작자가 환자 안에 삽입된 기기의 운동을 시각적으로 감시하도록 존재하고 있는지를 나타내고 있는지를 확인하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 매니퓰레이터에 장착되고 상응하는 캐뉼라 위에 삽입되는 기기의 엔드 이펙터가 프로세스 550 동안 전개되는 영상 장치의 시야 안에 있는지를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은 운전자가 수술중 테이블 운동 동안 임의의 삽입된 기기를 확실히 관찰할 수 있도록 돕는다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 환자 안으로 삽입되고 매니퓰레이터에 장착된 기기중 하나와 연관된 암 장착 플랫폼(227), 셋업 조인트 및 링크(240), 및/또는 매니퓰레이터(260)를 사용하는 운전자 등에 의해 컴퓨터 지원 장치의 조인트의 어느 것도 수동으로 잠금해제되지 않았다는 것을 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 조인트가 운동 제한 범위에 또는 근방에 있는지 여부 및/또는 컴퓨터 지원 수술 장치가 수술 테이블 운동을 보상하기 위해 기기의 포즈를 성공적으로 변경하고 있는지 여부를 알아내는 체크를 감시하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 계획된 절차가 수술중 테이블 운동과 호환가능한 절차의 리스트에 있는지 여부, 도킹된 암과 연관된 캐뉼라를 위한 삽입점이 환자가 수술중 테이블 운동의 결과로서 이동할 때 캐뉼라 및 기기의 드래그를 지원하기에 충분한 강성을 제공할 수 있는지 여부, 및/또는 매니퓰레이터에 장착된 기기가 수술중 테이블 운동과 호환가능한지 여부의 평가를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 비호환가능한 기기는 수술중 테이블 운동과 호환가능한 절차의 리스트에 있지 않은 다른 절차에 대한 기기 및/또는 심장, 트랜스오랄에 대한 기기일 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 환자, 수술 드레이프, 케이블링 등으로 인한 방해와 같은, 수술중 테이블 운동에 대한 충분한 간격을 수술 테이블 및/또는 컴퓨터 지원 장치가 가지고 있는지 여부를 알아내는 간격 체크와 연관된 하나 이상의 운전자-확인 체크를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크는 관절식 암, 매니퓰레이터, 및/또는 장착된 기기가, 용납할 수 없는 열화 없이 기능적이고 및/또는 동작하고 있는지 여부를 알아내는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 체크 역시 다른 시스템, 교정, 및/또는 유사한 체크를 포함할 수 있다.

수술중 테이블 운동이 허용되지 않을 때, 수술중 테이블 운동으로의 진입은 프로세서에 의해 차단되고 이러한 수술중 테이블 운동 진입 요청이 거부된다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동이 차단될 때, 하나 이상의 정보 메시지, 경고등이 수술중 테이블 운동이 차단되는 이유를 설명하기 위해 발행될 수 있다. 일부 예에서, 일단 수술중 테이블 운동 요청이 거부되면, 이러한 방법은 다른 수술중 테이블 운동 진입 요청이 수신될 때까지 프로세스 410로 리턴한다. 이러한 수술중 테이블 운동이 허용될 때, 수술중 테이블 운동은 프로세스 420에서 진입된다.

프로세스 420에서, 수술중 테이블 운동에 진입한다. 프로세스 410 동안의 수술중 테이블 운동 진입 요청의 수신 및 프로세스 415의 안전 인터록 및/또는 체크의 성공적인 패스에 이어, 컴퓨터 지원 장치 및 수술 테이블은 수술중 테이블 운동을 시작하도록 허용된다. 환자가 수술중 테이블 운동 동안 수술 테이블의 상부에 의한 이동의 결과로서 이동할 수 있기 때문에, 도킹된 관절식 암의 원격 운동 중심은 환자의 신체 벽을 캐뉼라가 통과하는 신체 개구에 너무 많은 스트레스를 가하는 것을 피하는 것은 물론 이동해야 할 것이다. 일부 예에서, 환자의 신체 벽에 의해 캐뉼라에 가해지는 힘을 줄이기 위해, 환자 지원 장치는 신체 개구를 통해 환자 안으로 삽입되는 기기를 갖는 관절식 암의 각각의, 매니퓰레이터 및/또는 셋업 조인트의 하나 이상의 조인트가 풀리고 및/또는 잠금해제되어 상응하는 원격 운동 중심이 이동할 수 있도록 하는 모드에 배치된다. 일부 예에서, 잠금해제된 조인트의 마찰력 및/또는 관절식 암의 유효 질량이 충분히 작을 때, 환자의 신체 벽은 캐뉼라에 충분한 힘을 가할 수 있어서, 때로 "기기 드래깅"으로 부르는 것을 사용하여 상응하는 매니퓰레이터 및 셋업 조인트는 물론 기기가 삽입되는 캐뉼라를 드래그함으로써 원격 운동 중심이 환자와 함께 이동할 수 있다. 따라서, 기기 드래깅의 전제조건으로서, 환자에 삽입되는 장착 기기의 각각의 매니퓰레이터 및/또는 셋업 조인트의 각각의 조인트의 하나 이상이 잠금해제된다. 일부 예에서, 기기 드래깅 동안 셋업 조인트, 매니퓰레이터, 및/또는 기기의 조인트가 추적되고 상응하는 조인트 운동이, 셋업 조인트, 매니퓰레이터 및 기기가 무질량 또는 거의 무질량 상태가 되는 효과를 생성하도록 도입되는 중력 또는 질량 보상 모드가 옵션으로 사용된다.

수술 테이블 이동이 시작하기 전에도 환자의 신체벽이 삽입 기기의 캐뉼라에 어서트 및/또는 펜트업 힘을 이미 가하고 있는 경우가 자주 있다. 일부 예에서, 이러한 펜트업 힘은 기기의 운동학 제어의 오류, 수술 테이블 운동으로 인한 것이 아닌 환자의 운동, 환자의 흡입제의 변화, 이전의 매니퓰레이터 및/또는 기기 운동 등에 의해 유발된 스트레스 등의 결과로서 이러한 기기의 원격 운동 중심이 상응하는 신체 개구와 잘 배열되어 있지 않을 때 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 조인트가 해제되고 및/또는 잠금해제될 때, 이러한 기기 드래깅은 기기 및/또는 엔드 이펙터에 원치 않는 운동을 유발하여 이러한 펜트업 힘을 줄일 수 있다. 이러한 원치않는 운동이 충분히 클 때, 환자를 부상시키고 및/또는 컴퓨터 지원 장치를 손상시킬 수 있다. 일부 예에서, 이러한 원치않는 운동은 조인트가 해제되고 및/또는 잠금해제될 때 원격 운동 중심 및/또는 엔드 이펙터를 감시함으로써 그리고 셋업 조인트 및/또는 매니퓰레이터의 다른 조인트를 사용하여 보상 운동을 적용함으로써 상당히 감소될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 원치않는 운동은 역시 여기에 언급되어 전체가 통합된, 2015년 3월 17일 출원된 "System and Method for Reducing Tool Disturbances" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/134,212 및 대리인 번호 ISRG07010PCT / 70228.490WO01를 갖는 "System and Method for Instrument Disturbance Compensation" 표제의 동시 출원된 PCT 특허 출원에 보다 상세하게 기술된 기술을 사용하여 오퍼레이터 콘솔에서 운전자에 의해 기기 및 엔드 이펙터중 하나 이상의 연속 조작을 옵션으로 허용하는 동안 상당히 감소될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 원치않는 운동의 양은 또한 여기에 언급되어 전체가 통합된, 2015년 3월 17일 출원된 "System and Method for Reducing Tool Disturbances" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/134,225 및 동시에 출원된 대리인 번호 ISRG06990PCT / 70228.488WO01를 갖는 "Medical Device with Active Brake Release Control" 표제의 PCT 특허 출원에 보다 상세하게 기술된 바와 같이 조인트의 해제 및/또는 잠금해제의 순서 및/또는 타이밍을 스태거링함으로써 및/또는 주의깊게 제어함으로써 일련의 보다 작은 교란으로 감소될 수 있다.

일부 실시예에 따라, 수술중 테이블 운동을 지원하도록 돕기 위해, 도 3의 변환과 같은, 수술 테이블 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 운동학 관계가 수술중 테이블 운동이 허용되기 전에 매니퓰레이터, 기기, 및/또는 엔드 이펙터의 위치 및 방향의 베이스라인 레코드를 제공하기 위해 수술중 테이블 운동으로 진입하기 전에 기록되고 및/또는 래치된다. 일부 예에서, 이러한 운동학 관계는 수술중 테이블 운동 진입 바로 전에 기록된다. 일부 예에서, 이러한 운동학 관계는 옵션으로, 프로세스 550 동안 도킹되는 영상 장치의 재위치지정이 완료될 때마다 기록된다. 수술중 테이블 운동이 일어날 때, 이러한 베이스라인 레코드는 옵션으로, 유도된 운동이 자동으로 보상될 수 있도록 수술 테이블의 운동에 의해 유도된 매니퓰레이터, 기기, 및/또는 엔드 이펙터의 운동을 검출하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 수술중 테이블 운동 진입이 일어나는 과도 기간은 펜트업 힘에 의해 유도된 원치않는 운동을 계속 보상하면서 이러한 펜트업 힘이 해제될 수 있을 만큼 충분히 길다. 일부 예에서, 이러한 과도 기간은 2.5 초 정도와 같은 수초의 길이일 수 있다. 일부 예에서, 기기 및/또는 엔드 이펙터의 운전자 조작은 옵션으로, 수술중 테이블 운동 진입 과도 기간 동안 허용된다.

프로세스 425에서, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치가 등록된다. 수술중 테이블 운동을 지원하기 위해, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 상대 위치 및/또는 방향을 결정하기 위해 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치를 적어도 일부 등록하는 것이 도움이 된다. 등록 변환 325에 대해 상술된 바와 같이, 수술 테이블에 대한 베이스 좌표 프레임 및 컴퓨터 지원 장치의 베이스 좌표 프레임이 공통 수직 상향 또는 z축을 갖고 있고 컴퓨터 지원 장치의 베이스의 높이가 수술 테이블의 베이스와 관련하여 알고 있다고 가정할 때, 수술 테이블 상의 기준점과 컴퓨터 지원 장치의 베이스 사이의 수평 또는 x-y 병진 및/또는 수술 테이블 베이스와 환자측 카트 사이의 회전 관계를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 일부 예에서, 회전 관계, 또는 θ_Z 등록은 수술 테이블의 수직상향 또는 z축과 관련된 컴퓨터 지원 장치의 베이스의 배향을 처리할 수 있다(예를 들어, 플로어 상의 수술 테이블 테이블의 베이스의 회전 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 베이스의 회전으로 인한 수술 테이블에 대해 임의의 각도를 갖거나 수술 테이블과 함께 정렬된 컴퓨터 지원 장치의 베이스이다).

일부 실시예에 따라, 이러한 등록은 수술 테이블과 환자측 카트 사이의 공지된 지리학적 관계를 강요하는 하나 이상의 물리적 등록 장치를 사용하여 결정된다. 일부 예에서, 이러한 물리적 등록 장치는 수술 테이블에 대해 환자측 카트의 위치 및/또는 방향을 잠그는 하나 이상의 바, 지그등을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 물리적 등록 장치를 사용하여 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치를 등록하는 기술은 여기에 언급되어 전체가 언급되어 통합된, 2015년 3월 17일 출원된, "Methods and Devices for Tele-Surgical Table Registration" 표제의 PCT 특허 출원 번호 PCT/US2015/20891에 보다 상세하게 기술되어 있다.

일부 실시예에 따라, 이러한 등록의 지리학적 관계는 수술 테이블과 환자측 카트 상의 공지된 포인트 사이의 공지된 위치 및/또는 방향을 결정하는데 사용되는 하나 이상의 관절식 및/또는 플렉시블 등록 장치를 사용하여 결정된다. 일부 예에서, 이러한 등록 장치는 관절식 구조부의 2개의 단부 사이의 지리학적 관계를 결정하기 위해 등록 구조부의 운동학 모델이 사용될 수 있는 관절식 구조부의 하나 이상의 조인트의 위치 및/또는 방향을 보고하기 위한 하나 이상의 센서를 갖는 관절식 구조부를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 등록 장치는 코어의 전체 길이를 따라 위치된 복수의 섬유 브래그 게이팅을 구비한 코어 영역을 갖는 광섬유를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 광섬유를 위한 인터로게이터가 광섬유의 단부 사이의 지리학적 관계를 결정하기 위해 광섬유의 구부러짐 및 트위스팅을 검출하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 광섬유는 여기에 전체가 언급되어 통합된, 2008년 6월 30일 출원된, "Fiber Optic Shape Sensor" 표제의 미국 특허 번호 7,720,322에 보다 상세하게 기술된 것과 유사한 기술을 사용하여 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록을 결정하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에 따라, 이러한 등록의 지리학적 관계는 수술 테이블의 이동이 기기 드래깅되는 컴퓨터 지원 장치의 원격 운동 중심의 운동을 어떻게 유도하는지를 관찰하는 것에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 관찰된 수술 테이블의 이동은 예를 들어, 이동 요청 버튼(640)을 사용함으로써 및/또는 등록 절차에 의한 제어된 순차적인 수술 테이블 이동을 시작함으로써, 운전자의 만들어진 수술 테이블 이동 요청의 결과로서 일어나는 수술 테이블 이동과 연관될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 등록은 θ_Z 등록이 먼저 결정된 다음 수평 또는 XY 등록이 결정되는 단계에서 일어날 수 있다. 일부 예에서, 이러한 XY 등록은 틸트 및 트렌델렌부르크 이동이 모두 관찰될 때까지 동일한 단계에서 일어날 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치를 등록하기 위한 기술은 여기에 전체 언급되어 통합된, 2015년 3월 17일 출원된, "System and Method for Registering to a Surgical Table" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/134,296, 및 동시에 출원된, 대리인 번호 ISRG06960PCT / 70228.486WO01를 갖는, "System and Method for Registering to a Surgical Table" 표제의 PCT 특허 출원에 보다 상세하게 기술되어 있다.

프로세스 430에서, 수술 기능을 수행하기 위해 수술 테이블 운동이 실행된다. 일단 수술중 테이블 운동이 프로세스 420 동안 진입되고 기기 드래깅을 허용하기 위해 사용된 조인트의 해제 및/또는 잠금해제로 인한 교란이 보상되면, 수술 테이블의 운동이 시작한다. 일반적으로, 수술 테이블 운동이 반복적인 요청-체크-이동 절차를 사용하여, 수술 테이블 이동 요청이 수신되고, 이러한 요청된 이동이 허용되어야 하는지 여부를 결정하기 위해 평가된 다음, 인증을 수신한 후에, 수술 테이블 이동이 실행된다. 이러한 반복적인 절차에서, 수술 테이블의 이동이 허용되는지 여부는 환자, 수술 테이블, 및/또는 컴퓨터 지원 장치에 대한 적절한 안전을 유지하면서 수술 테이블 이동을 대략적으로 응답하고 보상하도록 컴퓨터 지원 장치의 능력 안에서 일어나도록 허용되기 위해 컴퓨터 지원 장치에 의해 제어된다.

도 7은 일부 실시예에 따른 수술 테이블 운동을 실행하기 위한 프로세스 430의 단순도이다. 프로세스 430의 프로세스 710-760의 하나 이상은 적어도 일부, 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 제어 유닛(130)의 프로세서(140))에 의해 실행될 때 이러한 하나 이상의 프로세서가 프로세스 710-760중 하나 이상을 실행하도록 할 수 있는 비임시, 유형, 기계 판독가능 매체에 저장된 실행가능한 코드의 형태로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 430은 반복적인 요청-체크-이동 절차를 실행하도록 사용될 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 430 동안의 이동의 기록은 옵션으로, 컴퓨터 지원 장치에 의해 충분히 응답되고 및/또는 보상될 수 없는 위치 및/또는 방향으로부터 수술 테이블을 이동시키는 하나 이상의 추가 수술 테이블 운동 모드를 지원하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에 따라, 프로세스 430은 반복 제어 루프를 사용하여 실행된다. 일부 예에서, 각각의 수술 테이블 이동 요청이 수신될 때, 프로세스 710-760을 사용하여 하술된 바와 같이 처리되고, 그다음, 프로세스 710-760은 수술 테이블 이동 요청의 연속 스트림이 수신되고, 인증되고, 적용되고 있다는 인상을 주기 위해 신속하게 연속으로 반복된다. 일부 예에서, 운전자가 이동 요청 버튼(640)중 하나와 같은 이동 요청 버튼을 누르고 유지할 때, 인증된 수술 테이블 이동은 이동 요청 버튼이 아래로 유지되고 있는 동안 적용되는 것으로 나타난다. 일부 예에서, 이러한 프로세스 710-760의 반복 제어 루프는 10 ms 마다와 같이, 초당 여러번 완료된다. 일부 예에서, 일단 이동 요청이 인증되고 동일한 이동 요청 버튼이 아래로 유지되면, 수술 테이블의 이동은 운동 범위 한계값, 임박한 충돌, 운전자 정지 명령, 및/또는 임의의 다른 이벤트가 이동 요청의 인증의 취소를 트리거할 때까지 허용된다.

프로세스 710에서, 수술 테이블 이동 요청이 수신된다. 일부 예에서, 수술 테이블 이동 요청이 도 1에 대해 설명된 워크스테이션과 같은 오퍼레이터 워크스테이션을 사용하여 의사 및/또는 다른 의료진에 의해 시작될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동 요청은 수술 테이블 명령 유닛(600)과 같은, 수술 테이블 명령 유닛을 사용하여, 마취과 의사와 같은, 의사 및/또는 다른 의료진에 의해 시작될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동 요청은 이동 요청 버튼(640)중 하나의 누름 및 하방 유지에 상응할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동 요청은 수술 테이블 명령 유닛을 제어 유닛에 결합하는 하나 이상의 통신 접속부를 통해, 제어 유닛(130)과 같은, 컴퓨터 지원 장치의 제어 유닛에 전송될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 이동 요청은 컴퓨터 지원 장치를 위한, 운동 제어 애플리케이션(160)과 같은 운동 제어 애플리케이션에서 하나 이상의 API 호출의 활성화에 의해 시작될 수 있다.

프로세스 720에서, 수술 테이블 이동이 허용되는지 여부가 결정된다. 일부 실시예에서, 수술 테이블 이동이 허용되는지 여부의 결정은 수술중 테이블 이동이 프로세스 415 동안 허용되는지 여부를 결정하는데 사용되는 체크중 하나 이상에 기초할 수 있다. 일부 예에서, 동일한 체크의 사용은 환자, 수술 테이블, 및/또는 컴퓨터 지원 장치를 위해 적절한 안전이 유지되고 있는지를 보증하기 위해 수술중 테이블 운동 동안 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 진행중인 감시를 나타낸다. 일부 예에서, 이러한 체크는 옵션으로, 컴퓨터 지원 장치 및 수술 테이블의 발, 휠 및/또는 장착 클램프가 잠금 상태에 있는지 여부를 확인하는 단계, 의사 및/또는 다른 운전자가 여전히 오퍼레이터 콘솔에 헤드인 상태에 있는지를 확인하는 단계, 도킹된 관절식 암에 장착된 기기의 엔드 이펙터가 영상 장치의 시야 안에 있는지 및/또는 상응하는 캐뉼라 안으로 후퇴되어 있는지를 확인하는 단계, 컴퓨터 지원 장치가 여전히 진행중인 수술 테이블 운동을 추적하고 있는지를 확인하는 단계, 컴퓨터 지원 장치 및 수술 테이블이 통신하고 있는지 확인하는 단계등중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 하나 이상의 체크는 요청되는 이동의 타입이 수술중 테이블 운동 동안 허용되는지를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동 동안 허용되는 이동의 타입은 높이 조정, 틸트 조정, 트렌델렌부르크 조정 및/또는 슬라이드 조정과 같은, 수술 테이블을 위한 가능한 이동의 부분집합으로 제한될 수 있다. 일부 예에서, 허용되는 이동의 타입은 아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 프로세스 760 동안 결정된 허용된 수술 테이블 이동의 결정에 기초하여 더 제한될 수 있다. 일부 예에서, 허용된 이동의 타입 역시 프로세스 425의 등록이 완료되었는지 여부에 따라 제한될 수 있다. 일부 예에서, 3개 보다 적은 관절식 암 및/또는 매니퓰레이터가 환자에게 도킹될 때, 수술 테이블 운동의 타입은 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록을 충분히 결정하는 제한된 능력으로 인해 높이 조정으로 제한된다. 요청된 수술 테이블 이동이 허용되고 및/또는 컴퓨터 지원 장치에 의해 허용될 때, 운동 범위(ROM) 허용값이 프로세스 730에서 이동 시작을 실행하기 전에 검사된다. 수술 테이블 이동 요청이 허용되지 않을 때, 수술 테이블 이동 요청이 무시되고 프로세스 430이 프로세스 710을 사용하여 다른 수술 테이블 이동 요청을 기다림으로써 계속된다. 일부 예에서, 수술 테이블 이동 요청이 허용되지 않을 때, 하나 이상의 오디오 및/또는 시각 경고가 오퍼레이터 콘솔에서 의사에게 제공되고 및/또는 수술 테이블 명령 유닛을 작동하는 의료진에게 제공될 수 있다.

프로세스 730에서, 컴퓨터 지원 장치가 운동 허용 범위 또는 근방에 있는지 여부를 결정한다. 프로세스 720 동안 실행되는 체크에 더해, 수술 테이블 이동을 보상하는데 사용되는 셋업 조인트 및/또는 매니퓰레이터의 조인트는 이들이 운동 허용 범위 또는 근방에 있는지를 결정하기 위해 감시된다. 이러한 셋업 조인트 및/또는 매니퓰레이터중 하나의 조인트가 운동 허용 범위 또는 근방에 있을 때, 이것은 상응한 관절식 암이 상응하는 원격 운동 중심에서 상응하는 캐뉼라의 기기 드래깅에 의해 유발된 기기 및/또는 엔드 이펙터에서 유도된 운동을 적절히 보상할 수 없음을 나타낸다. 일부 예에서, 이러한 운동 허용 범위는 조인트가 특정 한계값 너머로 이동할 수 없도록 하는 조인트의 물리적 특성으로 인한 정밀한 운동 허용 범위를 포함한다. 일부 예에서, 이러한 운동 허용 범위는 정밀한 운동 허용 범위에 도달하기 전에 조인트의 이동을 정지시키도록 돕는 상응하는 정밀한 운동 허용 범위 전의 포인트에서 설정된 거친 운동 허용 범위를 포함하고 있다. 일부 예에서, 이러한 거친 운동 허용 범위는 상응한 정밀한 운동 허용 범위 전의 상응하는 조인트에 대한 전체 운동 범위의 1, 2, 또는 5 퍼센트와 같은 고정 백분율로 설정될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 운동 허용 범위는 연속 유사한 운동이 곧 운동 허용 범위에 도달할 수도 있는 것을 예측하는데 조인트의 현 위치 및 조인트의 현 속도가 사용되는 예측 방식으로 적용된다. 컴퓨터 지원 장치의 조인트의 각각이 상응하는 운동 허용 범위 또는 근방에 있지 않을 때, 수술 테이블 이동은 프로세스 740에서 시작하여 실행된다. 컴퓨터 지원 장치의 조인트중 하나 이상이 상응하는 운동 허용 범위 또는 근방에 있을 때, 교정 수술 테이블 이동이 프로세스 760을 사용하여 실행된다. 일부 예에서, 컴퓨터 지원 장치의 조인트의 하나 이상이 상응하는 운동 허용 범위 또는 근방에 있을 때, 하나 이상의 오디오 및/또는 시각 경고가 옵션으로 오퍼레이터 콘솔에서 의사에게 제공되고 및/또는 수술 테이블 명령 유닛을 작동하는 의료진에게 제공될 수 있다.

프로세스 740에서, 요청된 수술 테이블 이동이 실행된다. 요청된 수술 테이블 이동이 프로세스 720 동안 허용되고 컴퓨터 지원 장치를 위한 어떤 운동 허용 범위도 프로세스 730 동안 수술 테이블 이동을 보상하는 컴퓨터 지원 장치의 기능을 방해하지 않는다고 결정된 후에, 수술 테이블은 요청된 수술 테이블 이동을 실행하도록 허용된다. 일부 예에서, 컴퓨터 지원 장치용 제어 유닛은 예를 들어, 프로세스 510 동안 달성된 접속을 통해 수술 테이블에 하나 이상의 메시지를 전송한다. 이러한 하나 이상의 메시지는 수술 테이블이 요청 수술 테이블 이동을 실행하도록 권한을 부여한다. 일부 예에서, 이러한 요청된 수술 테이블 이동은 수술 테이블의 관절식 구조부(290)와 같은, 관절식 구조부의 하나 이상의 구동기에 명령 및/또는 신호를 전송함으로써 실행된다. 일부 예로서, 요청된 수술 테이블 이동이 수술 테이블의 상부의 높이 조정일 때, 수술 테이블의 상부의 높이를 제어하는 하나 이상의 구동기가 이에 상응하여 구동되고, 요청된 수술 테이블 이동이 트렌델렌부르크 조정일 때, 이소센터에 대한 수술 테이블의 상부의 트렌델렌부르크 각도를 제어하는 하나 이상의 구동기가 이에 상응하여 구동된다.

일부 예에서, 이러한 요청된 수술 테이블 이동은 옵션으로, 수술 테이블 이동 요청 버튼이 하방 유지되고 있고 이동 요청이 인증되는 한, 하나 이상의 구동기가 적절한 속도로 수술 테이블의 상부를 이동시키도록 구동기로의 상응하는 속도 명령으로서 구현될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 속도는 수술 테이블, 환자에 대한 컴퓨터 지원 장치의 안전 이동, 환자의 이동 등을 의료진이 감시할 수 있도록 하고 및/또는 수술 테이블 운동을 보상하는 컴퓨터 지원 장치의 기능에 의해 평형이 맞추어진 수술 테이블 운동의 신속성 사이의 양호한 절충을 제공하도록 선택된다. 일부 예에서, 이러한 속도는 틸트 및/또는 트렌델렌부르크 조정에 대해 초당 3도 미만(예를 들어, 초당 1.5도) 및/또는 높이 및/또는 슬라이드 조정에 대해 초당 1 내지 3 cm(예를 들어, 초당 2 cm)로 제한된다.

옵션의 프로세스 750에서, 잠재적인 미래의 운동 허용 범위 문제로부터의 복구를 보다 잘 지원하기 위해, 프로세스 740 동안 실행되는 요청 수술 테이블 이동이 기록된다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동은 메모리(150)와 같은 메모리에 기록된다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동은 수술 테이블 이동의 타입(예를 들어, 테이블 업, 틸트 라이트(right), 트렌델렌부르크 리버스), 수술 테이블 이동의 거리, 지속시간, 및/또는 속도, 및 옵션으로 타임 스탬프를 기록하는 데이터 구조에 기록된다. 일부 예에서, 이러한 데이터 구조는 기록된 이동의 순서가 거꾸로되어 기록된 이동을 원상태로 돌리고 다시 운동 허용 범위 및/또는 다른 문제로부터 멀어지도록 적어도 후입선출 접근 패턴을 지원하는 스택, 더블 링크 리스트, 및/또는 다른 데이터 구조일 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동은 로그 및/또는 파일의 다른 타입에 기록될 수 있다. 수술 테이블 이동을 기록시에, 수술 테이블 운동은 다른 수술 테이블 이동 요청을 수신하기 위해 프로세스 710으로 리턴함으로써 계속된다.

프로세스 760에서, 수술 테이블 운동이 제한된다. 컴퓨터 지원 장치의 조인트의 하나 이상이 상응하는 운동 허용 범위 또는 근방에 있을 때, 컴퓨터 지원 장치는 수술 테이블이 만들 수 있는 가능한 운동을 제한하도록 동작한다. 이를 위한 다수의 방법이 가능하다.

일부 실시예에서, 도 3의 운동학 모델과 같은, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 운동학 모델은 하나 이상의 잠재적인 수술 테이블 이동을 평가하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 높이 업, 높이 다운, 틸트 레프트, 트렌델렌부르크 포워드, 트렌델렌부르크 리버스등과 같은 가능한 수술 테이블 이동의 각각은 이러한 가능한 수술 테이블 이동이 컴퓨터 지원 장치의 조인트를 상응하는 운동 허용 범위 쪽으로 또는 멀리 이동시킬지 여부를 결정하기 위해 차례대로 평가된다. 일부 예에서, 각각의 가능한 수술 테이블 이동이 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록 변환은 물론 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 운동학 모델을 사용하여 투사되어, 가능한 수술 테이블 이동이 원격 운동 중심의 각각에 어떻게 영향을 주는지를 결정한다. 일부 예에서, 그다음, 관절식 암의 각각을 위한 상응하는 자코비안이 상응하는 운동 허용 범위 및 상응하는 원격 운동 중심 또는 근방에 있는 관절식 암의 하나 이상의 조인트의 운동 사이의 관계를 결정하는데 사용될 수 있다. 투사된 원격 운동 중심 이동 및 자코비안-예측된 이동이 상응하는 운동 허용 범위로부터 먼 이동과 일치할 때, 상응하는 가능한 수술 테이블 이동이 허용된다. 투사된 원격 운동 중심 이동 및 자코비안-예측된 이동이 상응하는 운동 허용 범위쪽의 이동과 일치할 때, 상응하는 가능한 수술 테이블 이동이 허용되지 않는다. 일부 예에서, 이동이 상응하는 운동 허용 범위 방향의 및/또는 먼 이동과 일치하는지 여부는 상응하는 운동 허용 범위 또는 근방의 조인트와 연관된 자코비안으로부터 컬럼을 추출함으로써 그리고 투사된 원격 운동 중심 이동과의 도트 프로덕트를 취함으로써 결정된다. 이러한 도트 프로덕트가 음일 때, 투사된 이동은 상응하는 운동 범위 방향의 이동과 일치한다. 일부 예에서, 이러한 도트 프로덕트에 대한 구성가능한 임계값은 투사된 운동이 허용되어야 하는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 구성가능한 임계값이 제로일 때, 상응하는 운동 허용 범위 쪽으로의 조인트의 이동은 금지된다. 일부 예에서, 이러한 구성가능한 임계값이 경미하게 음일 때, 상응하는 운동 허용 범위 쪽으로의 작은 이동이 허용될 것이다. 일부 예에서, 가능한 수술 테이블 이동이 상이한 원격 운동 중심 및 상응하는 기기에 대한 상이한 허용/금지 판정을 낼 수 있다. 일부 예에서, 이러한 구성가능한 임계값이 음인 양은 평가가 얼마나 허용적이 되는지에 영향을 줄 수 있다. 일부 예에서, 가능한 수술 테이블 이동이 원격 운동 중심중 하나에 대한 평가의 결과로서 금지될 때, 가능한 수술 테이블 이동이 금지된다. 따라서, 도트 프로덕트 테스트의 각각에 기초하여, 가능한 수술 테이블 이동의 각각은 허용 및/또는 금지되어야 하는지 여부를 결정하기 위해 평가될 수 있다.

일부 실시예에서, 잠재적인 수술 테이블 이동을 평가하는 능력은 등록 변환(325)과 같은, 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 등록 변환이 알려져 있는지 여부 및/또는 정도에 기초하여 제한될 수 있다. 일부 예에서, 아무런 등록이 발생하지 않았을 때, 수술 테이블 이동이 높이 조정으로 제한될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치 모두가 공통 수직상향 또는 z축을 갖고 있을 때, 수술 테이블의 높이 조정은 원격 운동 중심의 수직 이동에 맵핑되어 원격 운동 중심의 수직 이동에 의해 영향 받는 상응하는 운동 허용 범위가 이러한 높이 조정을 허용 및/또는 금지하기 위해 평가될 수 있다. 일부 예에서, XY 등록이 예를 들어, 틸트 및 트렌델렌부르크 이동 모두가 프로세스 425 동안 관찰되지 않았다는 이유로 부분적일 때, 틸트 및 트렌델렌부르크 이동중 관찰된 것과 연관된 가능한 수술 테이블 이동이 평가되고 틸트 및 트렌델렌부르크 이동의 다른 것과 연관된 가능한 수술 테이블 이동이 금지된다. 일부 예에서, 일허나 가능한 수술 테이블 이동이 수술 테이블의 슬라이드 조정에서 운동 허용 범위에 의해 제한될 수 있는 트렌델렌부르크 이동을 포함하고 있을 때, 가능한 수술 테이블 이동은 이소센터링을 갖는 트렌델렌부르크 이동과 갖지 않는 트렌델렌부르크 이동 모두를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 수술 테이블 이동은 프로세스 750 동안 기록된 수술 테이블 이동의 히스토리에 기초하여 제한된다. 일부 예에서, 수술 테이블 이동은 최신 수술 테이블의 이동의 역으로 제한된다. 최신 수술 테이블 이동을 역전시킴으로써, 환자는 프로세스 730 동안 검출된 운동 허용 범위를 유발한 방향의 반대 방향으로 이동된다. 그 결과, 기기의 원격 운동 중심이 이들의 방향을 역전시키고, 기기 드래깅은 셋업 조인트 및/또는 매니퓰레이터의 조인트를 운동 허용 범위로부터 멀어지도록 회귀시키도록 동작한다. 일부 실시예에서, 프로세스 760은 이러한 운동 허용 범위를 피하기 위해 "왔던 길로 돌아가는(go back the way you came)" 특징을 구현하는데 사용된다. 이러한 구현에 따라, 기록된 수술 테이블 이동의 역전은 반자율 방식으로 및/또는 수술 테이블의 운전자에게 수술 테이블 이동을 권고함으로써 실행될 수 있다.

일부 실시예에서, 반자율 프로세스가 사용될 때, 최근 기록된 수술 테이블 이동중 하나 이상이 반대로 적용된다. 예로서, 10 ms 동안 1 cm/s의 최신 높이 상향 이동이 10 ms 동안 1 cm/s 높이 하향으로서 역전된다. 일부 예에서, 역전하는 최신 수술 테이블 이동의 수는 구성가능한 세팅에 기초하여 1 내지 5개의 (예를 들어, 2개) 기록된 수술 테이블 이동으로 다양할 수 있다. 일부 예에서, 하나 보다 많은 최신 수술 테이블 이동이 역전될 때, 이들은 이들이 처음에 발생했던 반대 순서로 역전되어 최신 수술 테이블 이동이 먼저 역전되고, 제2 최신 수술 테이블 이동이 두번째로 역전되고, 이후로 이와 같은 방식으로 역전된다. 일부 예에서, 수술 테이블 이동의 각각이 역전될 때, 상응하는 수술 테이블 이동이 프로세스 75 동안 요청 수술 테이블 이동을 기록하는데 사용된 데이터 구조, 로그, 및/또는 파일로부터 제거된다. 일부 예에서, 이러한 데이터 구조가 스택일 때, 최신 수술 테이블 이동이 스택에서 제거될 수 있다. 반자율 역전이 완료된 후에, 수술 테이블 운동은 다른 수술 테이블 이동 요청을 기다리기 위해 프로세스 710으로 리턴함으로써 계속된다.

일부 실시예에서, 이러한 프로세서는 수술 테이블의 운전자에게, 운동 허용 범위를 다룰 가능성이 높은 수술 테이블 이동을 표시할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 이동에 대한 제한은 운전자에 의해 만들어질 수 있는 가능한 수술 테이블 이동 요청을 제한하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 높이 상향 이동이 프로세스 730 동안 검출된 운동 허용 범위를 유발하였을 때, 수술 테이블 이동 요청은 오직 높이 하향 이동 요청으로 제한될 수 있다. 일부 예에서, 운전자가 운동 허용 범위로부터 이동이 멀어지도록 할 때, 수술 테이블 이동 요청의 다른 타입이 허용될 수 있다. 일부 예에서, 운전자가 수술 테이블 명령 유닛(600)을 사용하고 있을 때, 허용된 수술 테이블 이동 요청은 상응하는 이동 요청 버튼(460)을 조명함으로써 그리고 허용되지 않는 이동 요청 버튼(460)으로부터 조명을 제거함으로써 표시될 수 있다. 이러한 수술 테이블 운동이 제한된 후에, 수술 테이블 운동은 다른 수술 테이블 이동 요청을 기다리기 위해 프로세스 710으로 리턴함으로써 계속된다.

다시 도 4를 참조하면, 프로세스 435에서 수술 테이블 추적이 실행된다. 이러한 수술 테이블 운동이 프로세스 430 동안 실행되고 있을 때, 환자는 이동하고, 환자와 함께, 매니퓰레이터의 원격 운동 중심이 이동하기 시작한다. 이러한 원격 운동 중심에 위치된 캐뉼라에 환자의 신체 벽에 의해 가해진 힘을 줄이기 위해, 컴퓨터 지원 장치는 매니퓰레이터의 원격 운동 중심이 기기 드래깅으로 인해 이동이 허용되는 수술 테이블 추적 모드에 배치된다. 일부 예에서, 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 조인트가 이동 허용되어 기기 드래깅으로 조정되고 원격 운동 중심의 이동으로 인한 기기에 장착된 기기중 하나의 포즈의 오차가 보정될 수 있다.

도 8은 일부 실시예에 따른 수술 테이블 추적을 위한 프로세스 435의 단순도이다. 프로세스 435의 프로세스 810-860의 하나 이상은 적어도 일부, 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 제어 유닛(130)의 프로세서(140))에 의해 실행될 때 이러한 하나 이상의 프로세서가 프로세스 810-860중 하나 이상을 실행하도록 할 수 있는 비임시, 유형, 기계 판독가능 매체에 저장된 실행가능한 코드의 형태로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 방법 435는 수술 테이블의 운동을 추적하고 임의의 기기의 포즈를 조정하여 수술 테이블 운동에 의해 유도된 환자의 운동을 보상하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 860은 옵션이고 의사에 의해 능동적으로 제어되지 않고 있는 기기에는 생략될 수 있다.

프로세스 810에서, 수술 테이블 운동이 결정된다. 수술 테이블이 프로세스 430 동안, 보다 구체적으로 프로세스 740 동안 이동되고 있을 때, 수술 테이블의 운동이 감시된다. 이러한 감시의 일부로서, 수술 테이블 운동의 성질 및 특성이 결정되어 환자 및/또는 기기의 원격 운동 중심에 대한 영향 역시 감시된다. 일부 예에서, 수술 테이블 운동은 테이블 베이스-테이블 상부 변환(315)과 같은, 테이블 베이스-테이블 상부 변환을 사용하는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다. 일부 예에서, 수술 테이블은 현 테이블 베이스-테이블 상부 변환을 컴퓨터 지원 장치에 제공한다. 일부 예에서, 수술 테이블은 테이블 베이스-테이블 상부 변환이 제공된 마지막 시간 이후의 현 테이블 베이스-테이블 상부 변환 사이의 차이(델타)를 제공한다. 일부 예에서, 수술 테이블은 수술 테이블의 관절식 구조부의 조인트의 현 위치 및/또는 속도를 제공하여 컴퓨터 지원 장치는 수술 테이블의 관절식 구조부의 하나 이상의 운동학 모델을 사용하여 현 테이블 베이스-테이블 상부 변환을 결정할 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블은 테이블 베이스-테이블 상부 변환, 델타 테이블 베이스-테이블 상부 변환, 현 조인트 위치, 및/또는 현 조인트 속도를 교환하기 위해 하나 이상의 메시지를 컴퓨터 지원 장치에 전송한다.

프로세스 820에서, 프로세스 420 동안 셋업 조인트 및/또는 매니퓰레이터의 하나 이상의 조인트의 해제 및/또는 잠금 해제의 결과로서, 기기 드래깅이 허용된다. 따라서, 수술 테이블이 프로세스 810 동안 결정된 운동을 거칠 때, 유사한 운동이 기기의 각각의 원격 운동 중심에서 일어날 것으로 예상된다. 일부 예로서, 수술 테이블의 높이가 상방으로 조정될 때, 기기의 원격 운동 중심 역시 상방으로 이동하고, 수술 테이블의 상부가 틸트 및/또는 트렌델렌부르크 조정을 위해 이소센터에 대해 회전될 때, 마찬가지로 기기의 원격 운동 중심이 이소센터에 대해 회전한다.

프로세스 830에서, 수술 테이블 운동이 컴퓨터 지원 장치 좌표 프레임에 맵핑된다. 프로세스 810 동안 결정된 수술 테이블 운동이 컴퓨터 지원 장치와 연관된 좌표 프레임에 맵핑되어 컴퓨터 지원 장치는 수술 테이블 운동이 어떻게 기기의 포즈 및/또는 기기의 원격 운동 중심의 운동에 영향을 주는지를 예측할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 좌표 프레임은 장치 베이스 좌표 프레임(320), 암 장착 플랫폼 좌표 프레임(330) 등과 같은 컴퓨터 지원 수술 장치를 위한 글로벌 및/또는 로컬 좌표 프레임일 수 있다. 일부 예에서, 기기의 상응하는 원격 운동 중심의 운동에 반영되는 수술 테이블 운동이 테이블 베이스-테이블 상부 변환 및 테이블 베이스-장치 베이스 변환의 조합을 적용함으로써 컴퓨터 지원 장치의 장치 베이스 좌표 프레임에 맵핑된다. 일단 원격 운동 중심의 운동이 장치 베이스 좌표 프레임에 맵핑되면, 원격 운동 중심의 운동은 컴퓨터 지원 장치의 운동학 모델 및 변환을 사용하여 컴퓨터 지원 장치의 암 장착 플랫폼 좌표 프레임(330), 매니퓰레이터 장착 좌표 프레임(341, 351, 및/또는 361)중 하나, 원격 운동 중심 좌표 프레임(342, 352, 및/또는 362)중 하나 등과 같은, 컴퓨터 지원 장치의 적절한 좌표 프레임에 맵핑된다. 일부 예에서, 이러한 수술 테이블 운동의 맵핑은 기기의 원격 운동 중심이 어떻게 수술 테이블 운동으로 인해 이동할 수 있는지를 예측하는데 사용된다.

프로세스 840에서, 원격 운동 중심 위치가 결정된다. 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 x-y 또는 수평 병진은 프로세스 425의 등록 동안 결정되지 않을 수 있기 때문에, 프로세스 830 동안 결정된 기기의 원격 운동 중심의 위치는 기기의 원격 운동 중심의 각각의 x, y, 및 z 위치를 정확하게 예측할 수 없다. 그러나, 일부 예에서, 원격 운동 중심의 x, y, 및 z 위치는 대안으로 컴퓨터 지원 장치의 운동학 모델 및 컴퓨터 지원 장치의 조인트 센서 판독값을 사용하여 결정될 수 있다.

프로세스 850에서, 기기 드래깅으로 인한 기기 포즈 변화가 보상된다. 프로세스 830으로부터의 컴퓨터 지원 장치의 좌표 프레임의 수술 테이블 운동과 프로세스 840 동안 결정된 원격 운동 중심 위치의 맵핑을 사용하여, 수술 테이블 운동이 어떻게 기기의 원격 운동 중심을 이동시키는지의 추정값이 결정된다. 그다음, 이러한 원격 운동 중심의 운동의 추정값은 예를 들어, 원격 운동 중심-기기/카메라 변환(346, 356, 및/또는 366)을 사용하여 기기의 포즈가 수술 테이블 운동으로 인해 어떻게 변하고 있는지를 추정하는데 사용된다. 일단 기기 포즈 변화의 추정값이 알려지면, 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 추가 조인트가 기기 포즈 변화를 보상도록 구동되어 환자의 해부학적 구조 및/또는 테이블 상부 좌표 프레임에 대한 기기 및/또는 엔드 이펙터의 운동이 수술 테이블 운동을 보상한다.

옵션의 프로세스 860에서, 의사로부터의 운동 명령이 보상과 겹쳐진다. 수술중 테이블 운동의 목표중 하나가 수술 테이블 운동이 일어나고 있는 동안 기기의 제어 및/또는 조작을 허용하는 것이기 때문에, 예를 들어, 오퍼레이터 워크스테이션에서의 마스터 컨트롤을 통해, 의사로부터 수신된 기기를 위한 임의의 운동 명령 역시 기기 및 엔드 이펙터에 적용된다. 일부 예에서, 이러한 기기를 위한 운동 명령은 카메라 기준 프레임(363)과 같은 내시경 카메라 기준 프레임에서의 상대 운동에 상응할 수 있다. 일부 예에서, 영상 장치와, 그래서 카메라 기준 프레임 역시 환자의 해부학적 구조 및/또는 테이블 상부 좌표 프레임에 대한 일관된 포즈를 유지하기 위해 제어될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 운동 명령은 함께 겹침으로써 프로세스 850 동안 결정된 보상 운동과 결합된다. 그다음, 이러한 겹친 운동은 하나 이상의 추가 조인트를 구동하는데 사용된다.

일부 실시예에 따라, 그리고 상술된 바와 같이, 프로세스 435 및/또는 프로세스 810-860은 원격 운동 중심과 상응하는 기기가 의사에 의해 능동적으로 제어되는 기기와 연관되어 있는지 (그리고 옵션의 프로세스 860이 실행되고 있는지) 및/또는 능동적으로 제어되고 있지 않은 기기(예를 들어, 영상 장치)와 연관되어 있는지 여부에 따라 컴퓨터 지원 장치 변환 및/또는 좌표 프레임의 다양한 조합을 사용하여 실행될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 추적이 능동적으로 제어되는 기기를 위해 사용될 때, 여기에 전체가 언급되어 통합된, 2015년 3월 17일 출원된, "System and Method for Integrating Surgical Table Motion" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/134,292 및, 동시에 출원된, ISRG07000PCT / 70228.484WO01 대리인 번호를 갖는 "System and Method for Integrated Surgical Table Motion" 표제의 PCT 특허 출원에 보다 상세하게 설명된 기술이 프로세스 435 및/또는 프로세스 810-860를 실행하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 추적이 능동적으로 제어되지 않는 기기에 사용될 때, 여기에 전체가 언급되어 통합된, 2015년 3월 17일 출원된, "System and Method for Maintaining a Tool Pose" 표제의 PCT 특허 출원 번호 PCT/US 15/21089에 보다 상세하게 설명된 기술이 프로세스 435 및/또는 프로세스 810-860을 실행하기 위해 사용될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 프로세스 440에서, 수술 테이블 추적이 감시된다. 수술중 테이블 운동의 복잡성 및, 컴퓨터 지원 장치가 예를 들어, 프로세스 420, 440, 및/또는 850 동안 기기의 포즈의 변화를 정확하게 보상할 수 없는 가능성 때문에, 기기의 원격 운동 중심이 수술중 테이블 운동 동안 감시되고 및/또는 추적되어 원격 운동 중심의 각각이 환자와 함께 예상되는 대로 이동하고 있도록 보장한다. 일부 예에서, 원격 운동 중심이 예상되는 대로 이동하고 있지 않을 때, 이러한 상태는 매니퓰레이터에 의해 유지되는 기기의 원격 운동 중심이 환자 위의 신체 개구 포인트로부터 분산하기 때문에 환자의 신체 벽에 도킹 매뉼라에 의해 가해지는 힘이 증가하고 있다는 것을 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 이러한 힘이 부적절하게 증가될 수 있을 때, 환자가 부상을 당하고, 컴퓨터 지원 장치 및/또는 수술 테이블이 파손될 수 있다.

도 9는 일부 실시예에 따른 수술 테이블 추적을 감시하기 위한 프로세스 440의 단순도이다. 프로세스 440의 프로세스 910-950의 하나 이상은 적어도 일부, 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 제어 유닛(130)의 프로세서(140))에 의해 실행될 때 이러한 하나 이상의 프로세서가 프로세스 910-950중 하나 이상을 실행하도록 할 수 있는 비임시, 유형, 기계 판독가능 매체에 저장된 실행가능한 코드의 형태로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 방법 440은 기기의 원격 운동 중심이 수술 테이블 운동을 따라 이동할 수 있도록 보장하기 위해 돕도록 사용될 수 있다. 일부 예에서, 원격 운동 중심은 도킹된 관절식 암에 의한 방해 및/또는 충돌, 검출되지 않는 운동 허용 범위등으로 인해 예측된 대로 이동할 수 없을 수 있다.

프로세스 910에서, 수술 테이블 운동이 결정된다. 프로세스 810 및/또는 프로세스 810과 거의 유사한 프로세스를 사용하여, 수술 테이블의 운동이 결정된다.

프로세스 920에서, 원격 운동 중심 이동이 예측된다. 프로세스 910 동안 결정된 수술 테이블 운동, 테이블 베이스-테이블 상부 변환, 및 테이블 베이스-장치 베이스 변환을 사용하여, 수술 테이블 운동이 예를 들어, 프로세스 830과 유사한 프로세스를 사용하여 장치 베이스 좌표 프레임에 맵핑된다. 일단 수술 테이블 운동이 장치 베이스 좌표 프레임에 맵핑되면, 장치 베이스-암 장착 플랫폼 좌표 프레임(335), 암 장착 플랫폼-매니퓰레이터 마운트 변환(344, 354, 및/또는 364), 및/또는 매니퓰레이터 마운트-원격 운동 중심 변환(345, 355, 및/또는 365)과 같은, 컴퓨터 지원 장치의 운동학 모델 및/또는 변환이, 수술 테이블 운동이 어떻게 기기의 원격 운동 중심의 이동을 유발할 것인지를 예측하기 위해 사용된다. 일부 예에서, 다양한 원격 운동 중심 좌표 프레임(342, 352, 및/또는 362)에 맵핑되는 테이블 베이스-테이블 상부 변환의 델타는 원격 운동 중심 이동을 예측하는데 사용된다.

프로세스 930에서, 실제 원격 운동 중심 이동이 결정된다. 프로세스 840과 유사한 프로세스를 사용함으로써, 매니퓰레이터의 원격 운동 중심의 실제 위치가 결정된다.

프로세스 940에서, 예측 원격 운동 중심 이동과 실제 원격 운동 중심 이동이 비교된다. 프로세스 920 동안 결정된 예측 원격 운동 중심 이동과 프로세스 930 동안 결정된 실제 원격 운동 중심 이동을 비교하여 원격 운동 중심이 예측된 대로 이동하고 있는지 여부를 결정한다. 일부 예에서, 이러한 비교는 실제 원격 운동 중심 위치의 각각이 12 mm와 같은, 상응하는 예측 원격 운동 이동 위치의 적절한 허용오차 안에 있는지 여부를 결정하는 단게를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 비교는 옵션으로, 실제 원격 운동 중심의 이동이 공통 조표 프레임의 원격 운동 중심의 위치에 의해 규정된 무리 중의 상대 거리 및 각 관계와 같은, 원격 운동 중심 사이의 하나 이상의 지리학적 관계를 유지하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

프로세스 950에서, 하나 이상의 비순응(non-compliant) 관절식 암이 결정된다. 프로세스 940의 비교가 원격 운동 중심의 하나 이상이 예측된 대로 이동하고 있지 않다는 것을 나타낼 때, 실제와 예측 원격 운동 중심 이동 사이의 차이가 관절식 암 및/또는 매니퓰레이터의 어느 것이 수술 테이블 운동에 순응할 수 없고 보상할 수 없는지를 결정하는데 사용된다. 그다음, 이러한 하나 이상의 비순응 관절식 암이 오퍼레이터 워크스테이션에 표시된 메시지, 비순응 관절식 암 상의 플래싱 라이트 등과 같은 하나 이상의 가청 및/또는 가시 경고를 사용하여 의사 및/또는 의료진에게 통신될 있다.

일부 실시예에 따라, 프로세스 440 및/또는 프로세스 910-950은 여기에 전체가 언급되어 통합된, 2015년 3월 17일 출원된, "System and Method for Monitoring Control Points during Reactive Motion" 표제의 미국 특허 가출원 번호 62/134,252, 및 동시에 출원되고 대리인 번호 ISRG07030PCT / 70228.496WO01를 갖는 "System and Method for Monitoring Control Points during Reactive Motion" 표제의 PCT 특허 출원에 보다 상세하게 설명된 기술을 사용하여 실행될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 프로세스 445에서, 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치의 상태가 표시된다. 이러한 상태 표시는 예를 들어, 의사가 수술중 테이블 운동 동안 오퍼레이터 워크스테이션에서 헤드인 상태로 남아야 할 때 및/또는 의사가 수술 테이블 및/또는 컴퓨터 지원 장치를 직접 관찰할 수 없을 때 유용할 수 있다. 또한, 환자는 보통, 자주 수술 테이블의 상부의 방향을 관찰하고 및/또는 가늠하기 힘들게 하는 하나 이상의 살균 드레이프로 덮혀 있다. 일부 예에서, 일반적으로 희망의 중력 수축이 일어나는 것을 보장하기 위해 필요한 것 보다 예리한 수술 테이블 각도(예를 들어, 틸트 및/또는 트렌델렌부르크)를 의사가 사용할 수 있다.

도 10은 일부 실시예에 따른 사용자 인터페이스(1000)의 단순도이다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(1000)는 오퍼레이터 워크스테이션에, 수술 테이블 또는 근방에 위치된 디스플레이 등에 표시될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스(1000)는 의사 및/또는 다른 절차와 관계된 하나 이상의 의료진을 위한 상태 정보를 제공한다. 사용자 인터페이스(1000)는 의료진에게 상이한 타입의 정보를 표시하기 위한 다수의 영역으로 분할되어 있다. 일부 예에서, 이러한 상이한 영역 및/또는 이러한 영역의 상이한 배열이 어디에 및/또는 어느 의료진 사용자 인터페이스(1000)에 표시되는지에 따라 사용될 수 있다. 도 10에 도시되어 있지 않지만, 사용자 인터페이스(1000)는 사용자 인터페이스(1000)가 입체 오퍼레이터 워크스테이션에 표시될 때와 같이, 사용자 인터페이스(1000)가 표시되는 디스플레이가 입체시를 위해 구성되어 있을 때 좌안 또는 우안 사용자 인터페이스 디스플레이를 나타낼 수 있다.

메인 디스플레이 영역(1010)은 프로세스 550 동안 환자에게 도킹된 영상 장치에 의해 제공된 라이브 영상을 표시하는데 사용된다. 일부 예에서, 이러한 라이브 영상은 희망의 수술 사이트의 근방의 환자의 내부 해부학 구조의 이미지이다. 일부 예에서, 영상 장치의 위치 및/또는 방향은 여기에 더 설명되지 않는 프로세스를 사용하여 의사에 의해 변경될 수 있다. 메인 디스플레이 영역(1010)에 표시된 영상에 그립퍼 타입 엔드 이펙터를 갖는 기기로서, 단지 묘사를 위해 도시된 1개의 기기(1020, 1030)가 도시되어 있다. 의사가 오퍼레이터 워크스테이션에서 마스터 컨트롤을 사용하여 기기(1020, 1030)를 조작할 때, 의사는 기기(1020, 1030)가 시술 동안 어떻게 이동하고 있는지를 관찰할 수 있다. 일부 예에서, 기기(1020, 1030)는 프로세스 415 동안 기술된 같이, 수술중 테이블 운동 동안 영상 장치의 뷰 안에 남아 있어야 하고, 그래서, 의사는 임의의 가능한 문제에 대해 수술중 테이블 운동 동안 기기(1020, 1030)를 계속 관찰할 수 있다.

수술 테이블 상태 영역(1040)이 메인 디스플레이 영역(1010) 위에 위치된 것으로 도시되어 있지만, 당업자는 수술 테이블 상태 영역(1040)이 메인 디스플레이 영역(1010)에 겹쳐지는 것이 가능한 것을 포함하여, 사용자 인터페이스 안의 다른 곳에 위치될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 수술 테이블 상태 영역(1040) 안에 수술 테이블의 상태에 대한 정보를 제공하는 다수의 아이콘 및 문자 필드가 위치되어 있다. 도시된 바와 같이, 틸트 상태 아이콘(1050)이 수술 테이블에 대한 현 틸트 세팅을 나타내는데 사용된다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 내에 표시된 수술 테이블 및 환자의 실제 틸트는 수술 테이블의 틸트를 보다 정확하게 표시하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 수술 테이블이 수평면 쪽으로 틸트될 때, 틸트 상태 아이콘(1050) 내의 테이블 상부 및 환자 역시 수평면쪽으로 틸트될 수 있다. 이러한 방식으로, 의사는 수술 테이블이 실제로 어떻게 틸트되어 있는지에 대한 시각적인 묘사를 얻게 된다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050)은 또한 수술 테이블의 틸트가 조정되고 있다는 것을 나타내는 하나 이상의 시각적인 큐를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 시각적인 큐는 틸트 상태 아이콘(1050)의 컬러를 변경하기, 틸트 상태 아이콘(1050)의 플래싱, 및/또는 틸트 변경 방향을 보여주는 시계방향 및/또는 반시계 방향 화살표 더하기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050)은 환자의 등 보다는 환자의 좌측 또는 우측에 배치되는 환자와 같이, 환자의 방향을 반영하도록 조정될 수 있다. 일부 예에서, 틸트 아이콘(1050)은 또한 운동 범위 및/또는 테이블 상부의 틸트에 대한 극한 방향 한계 및/또는 이러한 운동 범위 및/또는 극한 방향 한계에 테이블 상부의 현 틸트가 도달하는 때의 하나 이상의 시각적인 지시기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 운동 범위 및/또는 극한 방향 한계는 최대 각도 라인을 사용하여 표시될 수 있다. 일부 예에서, 플래싱, 컬러 변경 등과 같은 하이라이트가 틸트가 운동 범위 및/또는 극한 방향 한계에 도달하는지를 나타내는데 사용될 수 있다. 틸트 상태 아이콘(1050)에 다음에, 수술 테이블의 현 틸트각 및 방향을 보고하는데 사용되는 틸트 값 지시기(1055)가 위치되어 있다.

또한, 수술 테이블에 대한 현 트렌델렌부르크 세팅을 나타내는데 사용된 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)이 도시되어 있다. 일부 예에서, 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060) 안에 표시된 수술 테이블 및 환자의 실제 트렌델렌부르크 방향은 수술 테이블의 트렌델렌부르크 방향을 보다 정확하게 묘사하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 수술 테이블에 대한 트렌델렌부르크 세팅이 수평면 쪽으로 조정됨에 따라, 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060) 내의 테이블 상부 및 환자 역시 수평면 쪽으로 이동할 수 있다. 이러한 방식으로, 의사는 수술 테이블의 트렌델렌부르크 방향의 시각적인 표시를 얻게 된다. 일부 예에서, 이러한 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 또한 수술 테이블의 트렌델렌부르크 방향이 조정되고 있다는 것을 표시하는 하나 이상의 시각적인 큐를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 시각적인 큐는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)의 컬러의 변경, 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)의 플래싱, 및/또는 트렌델렌부르크 배향의 변경 방향을 보여주는 시계방향 및/또는 반시계방향 화살표의 추가를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 환자의 등 보다는 환자의 좌측 또는 우측에 배치되는 환자와 같은, 환자의 방향을 반영하도록 조정될 수 있다. 일부 예에서, 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 또한 운동 범위 및/또는 테이블 상부의 트렌델렌부르크 세팅을 위한 극한 방향 한계 및/또는 테이블 상부의 현 트렌델렌부르크 세팅이 이러한 운동 범위 및/또는 극한 방향 한계에 도달하는 때의 하나 이상의 시각적인 지시기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 운동 범위 및/또는 극한 방향 한계는 최대 각도 라인을 사용하여 표시될 수 있다. 일부 예에서, 플래싱, 컬러 변경등과 같은 하이라이트는 트렌델렌부르크 세팅이 이러한 운동 범위 및/또는 극한 방향 한계에 도달하고 있다는 것을 표시하는데 사용될 수 있다. 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)의 다음에 수술 테이블의 현 트렌델렌부르크 방향각을 보고하는데 사용되는 트렌델렌부르크 값 지시기(1065)가 위치되어 있다.

일부 실시예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)을 사용함으로써 의사 및/또는 의료진을 위한 유용하고 직관적인 테이블 방향 판독값을 얻을 수 있다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 의사가 환자의 해부학적 구조가 메인 디스플레이 영역(1010)에서 응답하는 방식을 관찰하면서 수술 테이블의 상부의 방향을 동시에 감시할 수 있을 때 특정 시술을 지원하기 위해 수술 테이블 방향의 유효 양을 결정하는데 있어 의사를 돕는다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 다양한 시술을 지원하는데 사용되는 수술 테이블 방향의 반복성을 향상시킬 수 있다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)에 의해 의사는 시술 동안 사용되는 틸트 및/또는 트렌델렌부르크 방향의 양을 보다 잘 조정할 수 있다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 실질상 보다 가파른 틸트 및/또는 트렌델레부르크 방향이 존재할 때 및/또는 시술 동안 종래에 사용된 것 보다 가파른 틸트 및/또는 트렌델레부르크 방향이 존재할 때를 의사가 인식하는 것을 돕는다. 일부 예에서, 극한 방향 한계의 하이라이팅에 의해 원치않게 및/또는 불필요하게 가파른 틸트 및/또는 트렌델렌부르크 방향을 더 피할 수 있다. 시간이 지남에 따라, 의사는 희망의 효과를 얻는데 필요한 최소 방향에 근접할 수 있어서, 환자 스트레스를 제한할 수 있다.

일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)의 존재는 또한 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이에 통신 접속이 달성되어 있음을 나탈 수 있다. 일부 예에서, 틸트 상태 아이콘(1050) 및/또는 트렌델렌부르크 상태 아이콘(1060)은 이러한 통신 접속이 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이에 달성되어 있지 않을 때, 통합 테이블 운동이 허용되지 않을 때 등에 사용자 인터페이스(1000)에 의해 제거될 수 있다. 그리고, 상태 아이콘(1050, 1060)이 존재하지 않는다는 옵션의 표시가 인터페이스(1000)에 포함될 수 있다.

도 10에 도시되어 있지 않지만, 수술 테이블 상태 영역(1040)은 추가의 상태 아이콘 및/또느 지시기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 추가 상태 아이콘 및/또는 지시기는 수술 테이블에 대한 높이 및/또는 슬라이드 세팅, 환자가 수술 테이블에 배치되는 방법, 수술중 테이블 운동에 진입하였는지 여부, 수술 테이블 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 발 및/또는 휠이 잠금되어 있는지 여부등을 나타낼 수 있다.

사용자 인터페이스(1000)는 또한 옵션의 정보 메시지 영역(1070)을 포함할 수 있다. 정보 메시지 영역(1070)은 수술중 테이블 운동에 적용가능한 하나 이상의 정보 메시지를 표시하는데 사용될 수 있다. 2개의 대표적인 정보 메시지가 현재 도 10에 도시되어 있지만, 당업자는 보다 적거나 보다 많은 정보 메시지가 필요한 대로 표시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 접속 상태 정보 메시지(1080)는 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 접속 상태를 보여주고 있다. 일부 예에서, 이러한 접속 상태는 프로세스 510 동안 달성된 접속과 관련될 수 있다. 경보 타입의 정보 메시지(1090)가 수술중 테이블 운동을 진행하기 전에 환자와 관절식 암 및/또는 매니퓰레이터 사이의 간격을 감시하는 것이 바람직하다는 것을 의사에게 경고한다. 일부 예에서, 프로세스 415 동안의 수술중 테이블 운동으로의 거부된 진입, 프로세스 730 동안 검출된 운동 허용 범위, 프로세스 950 동안 검출된 비순응 관절식 암 등의 통지와 같은 추가 정보 메시지가 정보 메시지 영역(1070)에 표시될 수 있다.

상술되고 여기에 더 강조된 바와 같이, 도 10은 단지 청구범위를 제한하지 않는 예에 불과하다. 당업자는 많은 변형, 대안, 및 수정을 인식할 것이다. 일부 실시예에 따라, 하나 이상의 추가 디스플레이 영역이 수술 테이블, 환자, 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 라이브 상면도 및/또는 측면도를 보여줄 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 프로세스 450에서, 수술중 테이블 운동을 종료한다. 수술 테이블 및 컴퓨터 지원 장치가 수술중 테이블 운동에서 작동되고 있을 때, 수술중 테이블 운동이 계속되어야 하는지 또는 종료되어야 하는지 여부를 결정하도록 체크된다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동은 워크스테이션을 사용하는 의사, 수술 테이블 명령 유닛(600) 상의 수술중 테이블 운동 진입 버튼(610)을 누르는 의료진 등에 의해 발행된 명령에 기초하여 종료될 수 있다. 일부 예에서, 다수의 안전 인터록중 하나가 수술중 테이블 운동을 종료시킬 수 있다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동은 프로세스 510 동안 달성된 수술 테이블과 컴퓨터 지원 장치 사이의 접속이 끊어졌을 때, 수술 테이블 또는 컴퓨터 지원 장치 중 하나의 발, 휠, 및/또는 장착 클램프가 잠금해제되었을 때, 캐뉼라가 매니퓰레이터에 착탈되었을 때, 의사가 오퍼레이터 워크스테이션에 더 이상 헤드인 상태가 아닐 때, 기기에 장착된 기기의 엔드 이펙터가 프로세스 550 동안 도킹된 영상 장치의 시야 안에 더 이상 있지 않고 각각의 캐뉼라 안으로 후퇴되었을 때, 관절식 암 및/또는 매니퓰레이터중 하나 위의 임의의 조인트 잠금해제 버튼이 눌려졌을 때, 그리고 임의의 다른 잠재적인 불안전한 상태가 검출되었을 때 종료될 수 있다. 일부 예에서, 수술중 테이블 운동은 해결되지 않은 프로세스 730 동안 검출된 운동 허용 범위의 결과의 결과로서, 하나 이상의 비순응 관절식 암이 프로세스 950 동안 검출될 때 등에 종료될 수 있다. 일부 예에서, 수술 테이블 및/또는 컴퓨터 지원 장치의 하나 이상의 전력 및/또는 시스템 고장 역시 수술중 테이블 운동 종료를 유발할 수 있다.

상술되고 여기에 더 강조된 바와 같이, 도 4는 청구범위를 제한하지 않는 예에 불과하다. 당업자는 많은 변형, 대안, 및 수정을 인식할 것이다. 일부 실시예에 따라, 프로세스 405-450중 하나 이상은 도 4에 제시된 순서 이외의 다른 순서로 실행될 수 있다. 일부 예에서, 프로세스 425-445의 하나 이상은 임의의 순서로 및/또는 일부 또는 전체가 병렬로 실행될 수 있다.

제어 유닛(130)과 같은 제어 유닛의 일부 예는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 프로세서(140))에 의해 실행될 때 이러한 하나 이상의 프로세서가 방법 400의 프로세스를 실행하도록 할 수 있는 실행가능한 코드를 포함하는 비임시, 유형, 기계 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 방법 400의 프로세스를 포함할 수 있는 일부 공통 형태의 기계 판독가능 매체는 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드, 페이퍼 테이프, 구멍의 패턴을 갖는 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 및/또는 프로세서 또는 컴퓨터가 판독하도록 구성된 임의의 다른 매체이다.

실시예가 도시되고 설명되어 있지만, 광범위한 수정, 변경 및 대안이 본원에 가능하고 일부 예에서, 이러한 실시예의 일부 특징은 다른 특징의 상응하는 사용 없이 채용될 수 있다. 당업자는 많은 변형, 대안 및 수정을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서만 제한되어야 하고, 청구범위는 넓게 그리고 여기에 개시된 실시예의 범위와 일치하는 방식으로 해석되는 것이 적절하다.

Claims (45)

1. 컴퓨터 지원 의료 장치에 있어서,
   상기 컴퓨터 지원 의료 장치를 제어하기 위한 제어 유닛; 및
   상기 제어 유닛에 결합되어 있고 적어도 수술 테이블 상태 영역을 갖는 디스플레이 유닛을 포함하고,
   상기 제어 유닛은,
   통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있는 수술 테이블로부터, 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향을 기술하는 정보를 수신하고;
   상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하고;
   상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 배향의 크기 및 방향에 기초하여 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 소정의 각도로 배향된 수술 테이블의 상부를 그림으로 묘사하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 배향은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 틸트각과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 배향은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 트렌델렌부르크 배향과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한,
   상기 배향의 하나 이상의 문자 기술(description)을 생성하고;
   상기 하나 이상의 문자 기술을 상기 하나 이상의 아이콘 근방에 표시하기 위해 상기 디스플레이에 전송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 배향이 변하고 있는 것을 나타내는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 하이라이트는 컬러의 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 하이라이트는 상기 아이콘의 플래싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 하이라이트는 상기 배향의 변화의 방향을 그림으로 묘사하는 방향성 화살표를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 또한 상기 수술 테이블의 상부 위의 환자의 이미지를 묘사하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한,
    상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 위치를 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하고;
    상기 수술 테이블 및 상기 위치를 그림으로 묘사하는 하나 이상의 추가 아이콘을 생성하고;
    상기 하나 이상의 추가 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있고,
    상기 위치는 상기 수술 테이블의 높이 또는 슬라이드 세팅과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한,
    상기 수술 테이블의 상태를 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하고;
    상기 상태를 그림으로 묘사하는 하나 이상의 추가 아이콘을 생성하고;
    상기 하나 이상의 추가 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있고,
    상기 상태는 상기 수술 테이블의 하나 이상의 발이 잠금되어 있는지 여부, 상기 수술 테이블의 하나 이상의 휠이 잠금되어 있는지 여부, 또는 환자가 상기 수술 테이블의 상부 위에 배향되어 있는 방법과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은 메인 디스플레이 영역을 더 포함하고;
    상기 제어 유닛은 또한, 컴퓨터 지원 의료 장치와 연관된 영상 장치로부터 하나 이상의 이미지를 취득하고 상기 하나 이상의 이미지를 상기 메인 디스플레이 영역에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있고, 상기 하나 이상의 이미지는 상기 컴퓨터 지원 의료 장치의 관절식 암에 장착된 기기의 엔드 이펙터의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 수술 테이블 상태 영역은 상기 메인 디스플레이 영역 위에 겹치는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은 또한 정보 메시지 영역을 포함하고;
    상기 제어 유닛은 또한, 상기 수술 테이블과 연관된 하나 이상의 정보 메시지를 상기 정보 메시지 영역에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블을 위한 운동 범위 또는 유사한 한계값의 지시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 지시기는 최대 배향 각도에서 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
18. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블에 대한 운동 범위 또는 유사한 한계값에 접근되고 있다는 것을 나타내는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 하이라이트는 상기 아이콘의 플래싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 하이라이트는 상기 아이콘의 컬러의 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
21. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블에 대한 극한 배향 한계값에 접근되고 있음을 지시하는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 의료 장치.
22. 수술 테이블 상태를 표시하는 방법에 있어서,
    컴퓨터 지원 의료 장치의 제어 유닛에 의해, 통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있는 수술 테이블로부터, 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향을 기술하는 정보를 수신하는 단계;
    상기 제어 유닛에 의해, 상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하는 단계; 및
    상기 제어 유닛에 의해, 상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 배향의 크기 및 방향에 기초하여 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 소정의 각도로 배향된 수술 테이블의 상부를 그림으로 묘사하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
24. 제22항에 있어서, 상기 배향은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 틸트각과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
25. 제22항에 있어서, 상기 배향은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 트렌델렌부르크 배향과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
26. 제22항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한,
    상기 배향의 하나 이상의 문자 기술을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 문자 기술을 상기 하나 이상의 아이콘 근방에 표시하기 위해 상기 디스플레이에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
27. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 배향이 변하고 있는 것을 나타내는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
28. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 또한 상기 수술 테이블의 상부 위의 환자의 이미지를 묘사하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
29. 제22항에 있어서,
    상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 위치를 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하는 단계;
    상기 수술 테이블 및 상기 위치를 그림으로 묘사하는 하나 이상의 추가 아이콘을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 추가 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 위치는 상기 수술 테이블의 높이 또는 슬라이드 세팅과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
30. 제22항에 있어서,
    상기 수술 테이블의 상태를 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하는 단계;
    상기 상태를 그림으로 묘사하는 하나 이상의 추가 아이콘을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 추가 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상태는 상기 수술 테이블의 하나 이상의 발이 잠금되어 있는지 여부, 상기 수술 테이블의 하나 이상의 휠이 잠금되어 있는지 여부, 또는 환자가 상기 수술 테이블의 상부 위에 배향되어 있는 방법과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
31. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블을 위한 운동 범위 또는 유사한 한계값의 지시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
32. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블에 대한 운동 범위 또는 유사한 한계값에 접근되고 있다는 것을 나타내는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
33. 제33항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블에 대한 극한 배향 한계값에 접근되고 있음을 지시하는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
34. 비임시 기계 판독가능 매체에 있어서,
    컴퓨터 지원 의료 장치와 연관된 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때,
    통신 접속부를 통해 상기 컴퓨터 지원 의료 장치에 결합되어 있는 수술 테이블로부터, 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 배향을 기술하는 정보를 수신하는 단계;
    상기 수술 테이블 및 상기 배향을 그림으로 묘사하는 하나 이상의 아이콘을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 포함하는 방법을 상기 하나 이상의 프로세서가 실행하도록 구성된 복수의 기계 판독가능 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
35. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 배향의 크기 및 방향에 기초하여 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 소정의 각도로 배향된 수술 테이블의 상부를 그림으로 묘사하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
36. 제34항에 있어서, 상기 배향은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 틸트각과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
37. 제34항에 있어서, 상기 배향은 상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 트렌델렌부르크 배향과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
38. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 또한 상기 수술 테이블의 상부 위의 환자의 이미지를 묘사하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
39. 제34항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 배향의 하나 이상의 문자 기술을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 문자 기술을 상기 하나 이상의 아이콘 근방에 표시하기 위해 상기 디스플레이에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
40. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 배향이 변하고 있는 것을 나타내는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 테이블 상태 표시 방법.
41. 제34항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 수술 테이블의 베이스에 대한 상기 수술 테이블의 상부의 위치를 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하는 단계;
    상기 수술 테이블 및 상기 위치를 그림으로 묘사하는 하나 이상의 추가 아이콘을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 추가 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 위치는 상기 수술 테이블의 높이 또는 슬라이드 세팅과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
42. 제34항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 수술 테이블의 상태를 기술하는 정보를 상기 수술 테이블로부터 수신하는 단계;
    상기 상태를 그림으로 묘사하는 하나 이상의 추가 아이콘을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 추가 아이콘을 상기 수술 테이블 상태 영역 안에 표시하기 위해 상기 디스플레이 유닛에 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상태는 상기 수술 테이블의 하나 이상의 발이 잠금되어 있는지 여부, 상기 수술 테이블의 하나 이상의 휠이 잠금되어 있는지 여부, 또는 환자가 상기 수술 테이블의 상부 위에 배향되어 있는 방법과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
43. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블을 위한 운동 범위 또는 유사한 한계값의 지시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
44. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블에 대한 운동 범위 또는 유사한 한계값에 접근되고 있다는 것을 나타내는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.
45. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 아이콘은 상기 수술 테이블에 대한 극한 배향 한계값에 접근되고 있음을 지시하는 하이라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 비임시 기계 판독가능 매체.

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