KR20190073583A - 로봇 수술 기구 엔드 이펙터의 능동 제어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 로봇 제어식 수술 기구의 동작을 제어하는 방법은, 수술을 시행하도록 상기 수술 기구를 작동시키기 위해 사용자의 준비상태를 나타내는 제1 입력 신호를 컨트롤러에서 수신하는 단계, 수신된 제1 입력 신호에 대응하여 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 상기 컨트롤러로부터 출력 신호를 출력하는 단계, 수술 기구를 작동시키기 위해 사용자의 준비상태를 확인하는 제2 입력 신호를 상기 컨트롤러에서 수신하는 단계, 제2 입력 신호를 수신하는 것에 대응하여 상기 컨트롤러로부터 작동 신호를 출력하는 단계, 그리고 상기 작동 신호에 기초하여 수술을 시행하기 위해 상기 수술 기구를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

로봇 수술 기구 엔드 이펙터의 능동 제어{POSITIVE CONTROL OF ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT END EFFECTOR}

본 발명은 대체로 수술에 대한 안전 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 여러 실시형태는 로봇 제어식 수술 기구의 엔드 이펙터의 작동을 제어하는 것에 관한 것이다.

최소 침습 수술 기술은 대체로 건강한 조직에 대한 손상을 최소화하면서 수술을 수행하려고 하는 것이다. 이러한 최소 침습 수술을 원격으로 수행하기 위해서 요즈음 외과의사에 의해 로봇 제어식 수술 기구가 사용되고 있다. 이러한 시스템에 있어서, 외과의사는 외과의사측 콘솔에 있는 입력 장치를 조작하고 로봇 제어식 수술 기구와 접속되어 있는 환자측 콘솔(환자측 카트라고도 한다)은 외과의사측 콘솔에서의 외과의사의 입력에 기초하여 환자를 수술할 수 있다.

최소 침습, 로봇 제어식 수술 기구는 다양한 수술에 사용될 수 있으며 다양한 구성을 가질 수 있다. 다수의 이러한 수술 기구는 원격의 수술 부위에 도달하기 위해 개구부(예를 들면, 신체 절개부, 인체의 구멍(natural orifice))를 통하여 삽입(예를 들면, 복강경으로 또는 흉부내시경으로)되도록 구성되어 있는 긴 샤프트의 원위 단부에 장착된 수술용 엔드 이펙터를 포함하고 있다. 몇 가지 수술 기구에 있어서, 관절연결식 손목 기구(articulating wrist mechanism)가 수술 기구의 샤프트의 원위 단부에 장착되어서 엔드 이펙터를 지지하고 샤프트의 길이방향의 축에 대해 방향을 변경한다.

엔드 이펙터는 종래에 사람의 손으로 시행되던 임의의 다양한 수술을 포함하여, 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 소작(cauterizing), 절제(ablating), 봉합, 절단, 스테이플링(stapling) 등을 포함한다. 몇 가지 예에 있어서, 신호가 주어지면 외과의사가 작동을 멈출 수 있는 능력이 없고, 일단 신호가 외과의사측 콘솔에 제공되면 로봇 제어식 수술 기구의 엔드 이펙터는 자동적으로 작동된다. 로봇 제어식 수술 기구의 원격으로 제어되며 자동적으로 작동되는 특성은 일단 작동이 되면 외과의사가 수술을 중단할 수 있는 능력이 없고, 엔드 이펙터의 의도하지 않은 작동의 위험성을 증가시킬 수 있다. 이러한 의도하지 않은 작동은 엔드 이펙터로 하여 원하지 않는 위치 및/또는 원하지 않는 시간에 수술을 수행하게 할 수 있다.

따라서, 수술 기구의 엔드 이펙터의 의도하지 않은 작동을 방지하는데 도움이 되는 로봇 제어식 수술 기구를 제어하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 또한 외과의사가 일어나도록 선택한 동작을 수행하기 위해서 엔드 이펙터의 작동을 취소할 수 있는 충분한 시간을 외과의사에게 허용함으로써 로봇 제어식 수술 기구를 제어하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 수도 있다.

본 발명은 상기한 문제점의 하나 이상을 해결할 수 있거나, 상기한 바람직한 특징의 하나 이상을 제공할 수 있거나, 상기한 문제점의 하나 이상의 해결과 상기한 바람직한 특징의 하나 이상의 제공을 할 수 있다. 다른 특징 및/또는 장점은 아래의 설명으로부터 명확하게 될 수 있다.

적어도 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 본 발명은 로봇 제어식 수술 기구의 동작을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 수술을 수행하기 위해 상기 수술 기구를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 나타내는 제1 입력 신호를 컨트롤러에서 수신하는 것, 수신된 제1 입력 신호에 대응하여 사용자에게 피드백을 제공하기 위해서 상기 컨트롤러로부터 출력 신호를 출력하는 것, 상기 수술 기구를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 확인하는 제2 입력 신호를 상기 컨트롤러에서 수신하는 것, 상기 제2 입력 신호를 수신하는 것에 대응하여 상기 컨트롤러로부터 작동 신호를 출력하는 것, 그리고 상기 작동 신호에 기초하여 수술을 수행하도록 상기 수술 기구를 작동시키는 것을 포함하고 있다.

적어도 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 본 발명은 로봇 제어식 수술 기구의 동작을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 수술을 수행하기 위해 상기 수술 기구를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 나타내는 제1 입력을 입력 장치에서 수용하는 것, 상기 제1 입력에 대응하여 제1 입력 신호를 전송하는 것, 상기 제1 입력 신호에 대응하여 발생되는 피드백을 출력 장치에서 수신하는 것, 상기 피드백을 수신한 후에, 수술을 수행하기 위해 상기 수술 기구를 동작시키기 위한 사용자의 준비상태를 나타내는 제2 입력을 상기 입력 장치에서 수용하는 것, 그리고 수술을 수행하기 위해 상기 수술 기구가 작동되도록 하기 위해서 상기 제2 입력에 대응하여 제2 입력 신호를 전송하는 것을 포함하고 있다.

본 발명은 또한 로봇 제어식 수술 기구의 동작을 제어하는 방법을 프로세서로 하여 실행하게 하도록 구성된 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

적어도 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 본 발명은 적어도 하나의 입력 장치, 적어도 하나의 출력 장치 그리고 컨트롤를 포함하는 로봇 제어식 수술 기구를 제어하는 시스템을 제공한다. 상기 적어도 하나의 입력 장치는 사용자로부터 입력을 수용한다. 상기 적어도 하나의 출력 장치는 사용자에게 피드백을 제공한다. 상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 입력 장치 및 상기 적어도 하나의 출력 장치와 교신하고 있으며 수술을 수행하기 위해서 상기 수술 기구의 적어도 일부분을 작동시키는 작동 신호를 전송하도록 구성되어 있다. 상기 컨트롤러는 수술 기구를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 나타내는 상기 적어도 하나의 입력 장치에서의 입력에 대응하여 발생된 제1 입력 신호와, 상기 수술 기구를 작동시키기 위한 사용자의 확인된 준비상태를 나타내는 상기 적어도 하나의 입력 장치에서의 입력에 대응하여 발생된 제2 입력 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 상기 컨트롤러는 상기 제2 입력 신호를 수신한 후에 상기 작동 신호를 출력하도록 구성되어 있다.

본 발명의 부가적인 목적과 장점은 일부는 아래의 설명에 개시되며, 일부는 아래의 설명으로부터 명확해지거나, 본 발명 및/또는 청구범위의 실시에 의해 알 수 있다. 본 발명의 이러한 목적 및 장점들 중의 적어도 몇 개는 첨부된 청구범위에 특정적으로 기재된 요소들과 그 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.

상기의 대략적인 설명과 하기의 상세한 설명 모두는 예시적이며 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이지 제한하기 위한 것은 아니며, 오히려 청구항이 균등물을 포함하여 보호범위의 전체 폭이 되어야 한다.

본 발명은 아래의 상세한 설명만에 의하거나, 첨부된 도면과 함께 아래의 상세한 설명에 의해 이해될 수 있다. 도면은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있게 하기 위해 포함된 것이며, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하며, 본 발명의 하나 이상의 실시예를 나타내며 상세한 설명과 함께 특정의 원리 및 작동을 설명하는데 기여한다.
도 1a는 예시적인 실시예에 따른 로봇 제어식 수술 기구를 동작시키도록 구성된 예시적인 로봇 수술 시스템의 개략도이고;
도 1b는 도 1a의 로봇 수술 시스템의 배치도이고;
도 2는 예시적인 실시예에 따른 도 1a 및 도 1b의 로봇 수술 시스템의 일부분의 개략적인 상태도이고;
도 3은 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 로봇 제어식 수술 기구의 동작을 제어하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이고;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 로봇 수술 시스템에 사용된 예시적인 디스플레이이고;
도 5는 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 로봇 수술 시스템과 접속되도록 구성된 수술 기구의 예시적인 실시예의 사시도이고;
도 6a는 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 수술 기구의 샤프트의 원위 단부에 있는 예시적인 엔드 이펙터 및 손목부를 나타내는 상세도이고;
도 6b는 예시적인 실시예에 따른 도 6a에 도시된 수술 기구의 일부분의 부분 분해, 부분 절결 사시도이고;
도 6c는 폐쇄된 상태의 도 6a의 엔드 이펙터의 사시도이고;
도 7은 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 로봇 제어식 수술 기구의 동작을 제어하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이고; 그리고
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 로봇 수술 시스템에 사용된 예시적인 디스플레이이다.

바람직한 실시예를 나타내는 본 설명과 첨부된 도면은 본 발명을 제한하는 것으로 받아들여져서는 안 되고, 청구범위가 균등물을 포함하여 본 발명의 영역을 한정한다. 균등물을 포함하여, 청구된 본 발명과 본 설명의 영역을 이탈하지 않고서 다양한 기계적인 변화, 구성적인 변화, 구조적인 변환, 전기적인 변화 및 동작적인 변화가 이루어질 수 있다. 몇 가지 경우에 있어서, 본 발명을 모호하지 않게 하기 위해서 잘 알려진 구조와 기술은 상세하게 도시하거나 기술하지 않았다. 두 개 이상의 숫자가 같은 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 또한, 한 가지 실시예와 관련하여 상세하게 기술되어 있는 요소 및 이와 관련된 특징은, 실현가능하기만 하면, 상세하게 도시되거나 기술되지 않은 다른 실시예에도 포함될 수 있다. 예를 들어, 어떤 요소가 한 가지 실시예와 관련하여 상세하게 설명되어 있고 제2 실시예와 관련하여서는 설명되어 있지 않으면, 그럼에도 불구하고 상기 요소는 제2 실시예에 포함되어 있는 것으로 주장할 수 있다. 또한, 본 명세서의 상세한 설명은 단지 예시적인 목적을 위한 것이며 반드시 상기 시스템 또는 전기외과술용 기구의 실제 형상, 크기 또는 치수를 나타내는 것은 아니다.

본 명세서와 첨부된 청구범위에 사용되어 있는 것과 같이, "하나의", "한 개의", "한 가지의" 와 같은 단수 형태와 임의의 단어의 단수적 사용은, 하나의 대상물이라고 분명하고 명확하게 한정되어 있지 않으면, 복수 대상물을 포함하는 것이다는 것을 주의해야 한다. 본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이, "포함한다" 라는 표현과 이것의 문법적인 변형어는 비제한적인 것을 의미하므로, 목록에 있는 항목의 열거는 열거된 항목을 대체할 수 있거나 열거된 항목에 부가될 수 있는 다른 유사한 항목을 배제하는 것은 아니다.

각각 개략도 및 배치도인, 도 1a 및 도 1b와 관련하여, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 최소 침습 수술 기구와 같은, 수술 기구와 접속되어 이를 제어하는데 사용되는 예시적인 원격조종식 로봇 수술 시스템(10)이 기술된다. 한 가지 예시적인 실시예에 있어서, 상기 로봇 수술 시스템(10)은 인튜어티브 서지컬사(Intuitive Surgical, Inc.)에 의해 상업화된 da Vinci^® Si(모델 번호 IS3000)이 될 수 있지만, 상기 로봇 수술 시스템(10)이 상기의 것으로 제한되는 것은 아니며 임의의 다양한 로봇 수술 시스템이 될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 여러 요소들의 배치상태는 본 발명과 청구범위를 제한하기 위한 것은 아니며, 오히려, 아래에 보다 상세하게 설명되어 있는 것과 같이, 본 발명에 따른 실시예에 사용될 수 있는 예시적인 수술 시스템을 나타낸다.

로봇 수술 시스템(10)은, 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람이 대체로 잘 알고 있는 것과 같이, 다양한 수술 기구와 접속되어 이를 제어함으로써 최소 침습 로봇 수술을 수행하는데 사용된다. 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이, 로봇 수술 시스템(10)은 대체로 환자측 콘솔(12)(환자측 카트라고도 한다), 전자장치/컨트롤 콘솔(14), 그리고 외과의사측 콘솔(16)을 포함하고 있다. 환자측 콘솔(12)은 다양한 도구를 쥐고 조작하는 다양한 아암(환자측 매니퓰레이터라고도 한다)을 포함하고 있다. 하나의 아암은 엔드 이펙터(20)를 포함하는 로봇 제어식 수술 기구(18)와 접속되어 이를 제어하도록 구성되어 있다.

일반적으로, 외과의사측 콘솔(16)은, 비제한적인 예로서, 파지 기구(24)(예를 들면, 마스터 툴 매니퓰레이터(master tool manipulator)를 제어하는 것) 및 푸트 페달(28) 등을 포함하는 다양한 입력 장치에 의해 외과의사로부터 입력을 수신하고, 마스터 컨트롤러로서 기능을 하며, 상기 마스터 컨트롤러에 의해 환자측 콘솔(12)이 슬레이브로서 작용하여 상기 환자측 콘솔과 접속된 수술 기구(예를 들면, 상기 로봇 제어식 수술 기구(18))의 원하는 동작을 수행하며, 그리고 이에 부응하여 원하는 수술을 수행한다. 외과의사측 콘솔(16)은 디스플레이(30)를 포함하는 오목한 콘솔 뷰어(17)(도 1b에 도시되어 있음)를 포함할 수도 있고, 상기 디스플레이(30)는, 외과의사가 자신의 머리를 상기 콘솔 뷰어(17)쪽으로 밀어넣었을 때, 외과의사가 수술 부위의 3차원 영상을 볼 수 있게 해 준다. 환자측 콘솔(12)은, 비제한적인 예로서, 예를 들면, 엔드 이펙터를 가진 수술 기구(예를 들면, 상기 로봇 제어식 수술 기구(18))와 내시경(도시되어 있지 않음)을 포함하는 다양한 도구를 쥐도록 구성된 복수의 관절연결식 아암(26)을 포함할 수 있다. 외과의사측 콘솔(16)에서 입력된 명령에 기초하여, 환자측 콘솔(12)은 원하는 의료 시술을 수행하도록 수술 기구를 위치시키고 작동시키기 위해 수술 기구의 트랜스미션 메카니즘과 접속될 수 있다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 다양한 컨트롤 신호를 환자측 콘솔(12)과 외과의사측 콘솔(16)로부터 수신하며 다양한 컨트롤 신호를 환자측 콘솔(12)과 외과의사측 콘솔(16)로 전송하고, 예를 들면, 외과의사측 콘솔(16)의 디스플레이(30) 및/또는 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 결합된 디스플레이(33)와 같은, 디스플레이에 대해 빛을 전송할 수 있고 영상(예를 들면, 환자측 콘솔(12)의 내시경으로의 영상)을 처리할 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 대체로 상기와 같은 로봇 제어식 수술 시스템을 잘 알고 있다.

환자측 콘솔(12)은 환자에 근접하여 위치되어 있고 수술 기구(18)는 원격으로 작동되는 엔드 이펙터(20)의 사용을 통하여 환자의 몸의 작업 부위에서 다양한 수술을 수행하기 위해 사용된다. 엔드 이펙터(20)가 수행할 수 있는 예시적인 수술은, 비제한적인 예로서, 스테이플링(stapling), 절단, 전기 에너지의 전달(예를 들면, 소작 및/또는 절제를 하기 위해), 봉합, 클램핑(clamping), 그리고 이들의 조합 형태를 포함한다.

한 가지 예시적인 실시예에 있어서, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 전자장치/컨트롤 콘솔(14)의 하나 이상의 컨트롤러에 통합된 모든 컨트롤 기능을 가질 수 있거나, 또는 부가적인 컨트롤러가 별개의 장치로서 제공되어 편의상 전자장치/컨트롤 콘솔(14)(예를 들면, 선반에)에 지지될 수 있다. 예를 들면, 부가적인 기능을 필요로 하는 수술 기구를 컨트롤하기 위해서 기존의 전자장치/컨트롤 콘솔을 개조하는 경우에는 후자가 유용할 수 있다. 마찬가지로, 다양한 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 입력 기구가 도 1a 및 도 1b의 외과의사측 콘솔(16)과 같은 전체 외과의사측 플랫폼에 통합될 수 있지만, 반드시 외과의사측 콘솔(16)과 함께 통합될 필요없이, 상기 시스템을 사용하는 동안 외과의사가 이용할 수 있도록 다양한 다른 입력 기구가 별개로 부가되고 제공될 수 있다.

따라서, 본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이, "전자장치/컨트롤 콘솔" 이라는 용어와 이 용어의 변형된 형태는, 하나 이상의 컨트롤러(예를 들면, 도 2에 도시된 프로세서(22)와 같은 프로세서)가 외과의사측 콘솔(16) 및 환자측 콘솔(12)(및/또는 환자측 콘솔(12)과 접속된 수술 기구로 직접)에 대해 신호를 수신하고, 처리하고 전송하는 장치에 통합되어 있는 콘솔을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 실시예에 따르면, 본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이 전자장치/컨트롤 콘솔이 독립형 장치인 하나 이상의 별개의 컨트롤러를 포함할 수도 있다. 또한, 통합된 전체 장치의 일부분, 별개의 독립형 장치, 또는 이들의 조합 형태이거나 간에, 전자장치/컨트롤 콘솔은 수술 기구와 직접 신호를 교신하거나, 예를 들면, 도 1a 및 도 2의 프로세서(80)와 같이, 환자측 콘솔을 통하여 수술 기구와 우회적으로 신호를 교신하도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이, 전자장치/컨트롤 콘솔은 수술 기구를 컨트롤하기 위해 환자측 콘솔을 통하여 및/또는 수술 기구와 직접 신호를 교신하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, "콘솔"은 반드시 모든 컨트롤러가 단일 장치로 통합될 것을 요하지 않으며 하나 이상의 별개의 컨트롤 장치를 포함할 수 있다. 이러한 별개의 컨트롤러는 반드시 환자측 콘솔과 결합된 서보 액추에이터에 의존해야 할 필요없이 수술 기구의 동작적인 측면에 대한 기능을 추가하는데 유용할 수 있다. 이러한 별개의 컨트롤러는 또한 전자장치/컨트롤 콘솔에 컨트롤 기능 및 신호 처리능력을 증가시키기 위한 방법으로서 기존의 로봇 수술 시스템을 개조하는 경우에 유용할 수 있다.

당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 컨트롤러, 예를 들면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 설치된 프로세서(22)가 본 발명의 다양한 기능을 컨트롤하는 컨트롤 시스템의 일부분으로서 실행될 수 있다는 것을 알 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 컨트롤러, 예를 들면, 프로세서(22)의 기능 및 특징이, 비제한적인 예로서, 외과의사측 콘솔(16), 환자측 콘솔(12) 및/또는 프로세서를 내장하고 있는 전기외과술용 장치(ESU)와 같은 다른 장치 중의 임의의 것의 프로세서를 포함하는, 수 개의 장치 또는 소프트웨어 구성요소에 걸쳐서 분포될 수 있다는 것을 알 수 있다. 프로세서(22)를 포함할 수 있는 상기 컨트롤 시스템의 기능 및 특징은 수 개의 프로세싱 장치에 걸쳐서 분포될 수 있다.

본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이 "외과의사측 콘솔"은 환자측 콘솔과 접속된 수술 기구를 작동시키기 위해서 대체로 전자장치/컨트롤 콘솔을 통하여 신호를 전송하도록 외과의사가 조작할 수 있는 하나 이상의 입력 장치, 그리고 외과의사에게 피드백을 제공할 수 있는 하나 이상의 출력 장치를 포함하는 콘솔을 포함하고 있다. 그러나, 본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이, 외과의사측 콘솔은 다양한 입력 장치와 출력 장치를, 예를 들면, 디스플레이(예를 들면, 대체로 도 1a의 디스플레이(30)로 표시된 것과 같은 것)와 통합시키는 장치를 포함할 수 있지만, 비록 다양한 다른 입력 장치를 가진 장치 내에 반드시 통합될 필요는 없더라도, 전자장치/컨트롤 콘솔와 신호를 교신하고 외과의사가 이용할 수 있는 별개의 입력 장치 및/또는 출력 장치(예를 들면, 도 1a의 참고 번호 90으로 표시된 것)를 포함할 수도 있다는 것을 알아야 한다. 한 가지 예로서, 입력 장치는 전자장치/컨트롤 콘솔에 직접 설치될 수 있고 상기 전자장치/컨트롤 콘솔의 프로세서로 입력 신호를 제공할 수 있다. 이와 같이, "콘솔"은 반드시 모든 입력 장치와 출력 장치가 단일 장치로 통합될 것을 요하지 않으며 하나 이상의 별개의 입력 장치 및/또는 출력 장치를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수술 기구(18)를 컨트롤하는데 사용되는 원격조종식 로봇 수술 시스템의 예시적인 구성요소를 나타내는 로봇 컨트롤 시스템의 개략적인 상태도이다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 수술 기구(18)와 엔드 이펙터(20)의 동작을 컨트롤하는 적어도 하나의 프로세서(22)를 포함하고 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 프로세서(22)가 예시적인 실시예의 수술 기구 엔드 이펙터의 컷팅 블레이드의 동작을 컨트롤할 수 있거나, 또는 대체 실시형태로서, 다른 프로세서(80)가 상기 컷팅 블레이드와 직접 교신하거나, 환자측 콘솔(12)과 우회적인 신호 교신을 할 수 있다.

외과의사측 콘솔(16)은 하나 이상의 입력 장치(24, 28) 그리고, 예를 들면, 디스플레이 및 스피커와 같은 하나 이상의 출력 장치(30, 32)를 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예에서, 적절한 출력 장치가, 비제한적인 예로서, 디스플레이, 스피커(또는 음향을 전송할 수 있는 다른 구성요소), 및/또는 촉각적인 피드백을 제공하기 위해서 진동 또는 이와 유사한 동작을 할 수 있는 외과의사와 접촉하는 구성요소를 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예, 하나 이상의 출력 장치가 외과의사측 콘솔(16)의 일부분으로 될 수 있고 신호는 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로부터 하나 이상의 출력 장치로 전송될 수 있다.

아래에서 보다 상세하게 설명하겠지만, 수술 기구(18)는 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 직접 신호를 교신할 수 있다. 환자측 콘솔(12)은 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 교신할 수 있고, 이 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 수술 기구(18)의 엔드 이펙터(20)의 작동을 포함하여 수술 기구(18)를 컨트롤하기 위해서 신호를 수신하고 송신하는 마스터 컨트롤러로의 기능을 수행한다. 외과의사측 콘솔(16), 또는 입력 장치(90)와 같은 다른 입력 장치가, 아래에 보다 상세하게 기술되어 있는 것과 같이, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 입력을 제공하고, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 컨트롤 엔드 이펙터(18)의 손목부 관절과 조인트 관절을 컨트롤하기 위해 환자측 콘솔(12)과 교신하거나, 예를 들면, 혈관 밀봉(vessel sealing), 또는 스테이플러(stapler)에 대한 고정과 발사(firing)를 위해 컷팅 블레이드와 같은 엔드 이펙터 구성요소를 직접 컨트롤할 수 있다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)는 또한 아래에 보다 상세하게 기술되어 있는 외과의사측 콘솔(16)과 교신한다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 적어도 하나의 프로세서를 포함하고 있다.

도 2의 예시적인 실시예에서는, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 수술 기구(18)의 트랜스미션 메카니즘과 접속되는 환자측 콘솔(12)의 서보-액추에이터를 통하여 수술 기구의 하나 이상의 동작적인 측면을 컨트롤하는 프로세서(22)를 포함할 수 있고, 또한 상기 전자장치/컨트롤 콘솔(14)가 수술 기구(18)의 하나 이상의 부가적인 동작적인 측면을 컨트롤하기 위해 수술 기구(18)와 직접 신호를 교신하는 프로세서(80)를 포함할 수도 있다. 한 가지 예시적인 실시예에 따르면, 예를 들어, 상기 수술 기구(18)가 2012년 2월 17일에 출원된, 발명의 명칭이 "접합 및 절단 수술 기구와 관련 방법(FUSING AND CUTTING SURGICAL INSTRUMENT AND RELATED METHODS)" 인 미국 특허출원 제13/399,391호에 개시된 것과 같은 접합 및 절단 수술 기구가 될 수 있고, 상기 미국 특허출원은 각각의 개시내용 전부가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 2월 18일에 출원된 미국 가특허출원 제61/444,400호 및 2011년 5월 31일에 출원된 미국 가특허출원 제61/491,719호에 대한 우선권의 이익을 향유한다. 본 예에서는, 예를 들면, 엔드 이펙터의 파지, 손목부의 관절운동 등과 같은, 다양한 동작적인 측면이 환자측 콘솔을 통하여 서보-액추에이터에 의해 컨트롤될 수 있고, 엔드 이펙터의 절단 요소는 예를 들면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)의 독립형 컨트롤러(프로세서(80))를 통하여 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로부터 직접 신호를 수신하도록 구성되어 있는 트랜스미션 메카니즘에 내장된 모터에 의해 컨트롤된다. 예를 들면, 전기외과술용 에너지 발생기와 같은, 하나 이상의 에너지 발생기(70)는 별개로 설치되거나 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 설치될 수 있고, 예를 들면, 조직을 밀봉하기 위한 에너지를 제공하기 위해서 수술 기구(18)와 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다. 에너지 컨트롤 모듈(72)은 하나 이상의 에너지 발생기(70)를 컨트롤하여 이 에너지 발생기(70)로 하여 수술 기구(18)에 에너지를 공급하게 한다.

환자측 콘솔(12) 및/또는 수술 기구(18)는 유선 또는 무선으로 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 교신할 수 있다. 외과의사측 콘솔(16)은 유선 또는 무선으로 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 교신할 수 있다. 외과의사측 콘솔(16)과 전자장치/컨트롤 콘솔(14)는 도 1a, 도 1b 및 도 2에 별개로 설치되어 있는데, 대체 실시형태로서 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이, 예를 들면, 단일 장치로서 외과의사측 콘솔(16)과 통합될 수 있다.

외과의사측 콘솔(16)은 환자측 콘솔(12)에 근접해 있는 환자에 대해 최소 침습 수술을 시행하기 위해서 수술 기구(18)를 원격으로 조작하기 위해 사용자, 예를 들면, 외과의사로부터 하나 이상의 입력 장치(24, 28)의 조작을 통하여 명령을 수신한다. 외과의사의 파지 기구(24)와 같은 하나 이상의 입력 장치의 조작에 대응하여, 입력 신호가 전자장치/컨트롤 콘솔(4)로 전송되고, 이어서 이 전자장치/컨트롤 콘솔(4)이, 예를 들면, 환자측 콘솔(12)에 및/또는 수술 기구(18)에 직접 신호를 송신함으로써 엔드 이펙터(20)를 포함하여, 수술 기구(18)의 움직임을 컨트롤하기 위해 신호를 송신한다. 그 다음에 엔드 이펙터(20)가 수술 기구(18)가 부착되어 있는 환자측 콘솔(12)에서 조작된다. 그러나, 환자측 콘솔(12)은 상기 내용으로 제한되는 것이 아니며 수술 기구(18)는 수술 기구(18)의 동작을 제공하는 임의의 방식으로 환자측 콘솔(2)에서 조작될 수 있다.

도 5는 예시적인 최소 침습 수술 기구(18)의 사시도이다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 방향을 정하기 위해 "근위(proximal)" 라는 방향과 "원위(distal)" 라는 방향이 사용되고 있는데, 원위는 대체로 수술 기구(18)의 의도된 동작적인 사용에 있어서, 예를 들면, 수술을 시행하기 위한 사용에 있어서 수술 작업 부위에 가장 가깝거나 동적 아암을 따라 멀리 뻗은 방향으로 놓여 있다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 수술 기구(18)는 대체로 힘/토크 구동 트랜스미션 메카니즘(21), 이 트랜스미션 메카니즘(21)에 장착된 수술 기구 샤프트(23), 상기 수술 기구(18)의 원위 단부에 배치된 통합형 접합 및 절단 엔드 이펙터(20), 그리고 상기 샤프트(23)와 엔드 이펙터(20)의 사이의 상기 샤프트(23)의 원위 단부에 배치된 관절식 손목부(19)를 포함하고 있다.

손목부(19)가 도 5에 도시되어 있지만, 이 손목부(19)는 선택적인 요소이며 수술 기구(18)는 엔드 이펙터(20)의 다양한 자유도를 특별히 제공하지 않고서 엔드 이펙터(20)와 함께 사용될 수 있다. 엔드 이펙터(20)는 다양한 구성을 가질 수 있으며 다양한 동작을 수행할 수 있는데, 예를 들면, 엔드 이펙터(20)가 접합 동작만 수행하거나, 절단 동작만 수행하거나, 접합 동작과 절단 동작의 조합 동작을 수행할 수 있거나, 스테이플러(이 스테이플러가 컷팅 블레이드를 가질 수도 있음)로서 동작할 수 있다.

상기한 바와 같이, 트랜스미션 메카니즘(21)은 수술 기구(18)의 다양한 움직임을 구동시키는 입력을 수신하기 위해서 환자측 콘솔(12), 예를 들면, 환자측 콘솔(12)의 매니퓰레이터 아암(26)과 접속되도록 구성되어 있다. 다중 자유도(DOF)의 수술 기구로 되는 다양한 움직임을 수행하기 위해서 상기 트랜스미션 메카니즘(21)은 수신된 작동 입력을 전송하여 상기 수술 기구 샤프트(23), 손목부(19) 및 엔드 이펙터(20), 그리고 관련 구성요소의 움직임을 초래하는 토크와 힘을 발생시킨다. 예를 들면, 트랜스미션 메카니즘(21)은 상기 샤프트(23)를 롤링운동시켜서, 결과적으로 엔드 이펙터(20)를 롤링운동시키고(롤링운동 자유도(roll DOF)); 엔드 이펙터(20)의 조(80a, 80b)(도 6b 참고)를 개방 및 폐쇄시키고(파지 자유도(grip DOF)); 손목부(19)를 관절운동시키고(관절운동 자유도(articulation DOF)); 그리고 절단 요소(82)(도 6b 참고)를 병진운동시키도록(병진운동 자유도(translation DOF)) 토크 입력을 통하여 컨트롤될 수 있다. 상기 손목부(19)는 엔드 이펙터(20)의 "피칭 운동(pitch movement)" 및 "요잉 운동(yaw movement)"(요잉 운동은 엔드 이펙터 조의 움직임의 평면에 있는 것으로 임의로 한정되고, 피칭 운동은 요잉 운동에 수직인 것으로 한정됨)을 제공하기 위해서 직교하는 방향으로 2 자유도의 관절운동을 할 수 있게 구성될 수 있다

상기한 바와 같이, 예시적인 실시예에서, 상기 트랜스미션 메카니즘(21)은 예를 들면, 로봇 수술 시스템의 원격조종식 서보 액추에이터를 통한 토크 입력을 포함하여 다양한 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 이러한 토크 입력은 상기 수술 기구 샤프트(23)에 롤링운동을 전달하고, 엔드 이펙터(20)의 조(80a, 80b)를 개방 및 폐쇄시키고, 그리고 손목부(19)를, 예를 들면, 2 자유도 관절운동(two-DOF articulation)으로 관절운동시키기 위해서 사용될 수 있다. 부가적으로, 트랜스미션 메카니즘(21)은 기어 그리고 래크와 피니언 기구를 통하여 절단 요소, 예를 들면, 컷팅 블레이드(82)를 구동시키기 위해서, 예를 들면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)을 통하여, 예를 들면, 로봇 수술 컨트롤 시스템으로부터 입력 전압을 수신하는 내장형 전기 모터(도시되어 있지 않음)를 포함할 수 있다. 내장형 모터를 이용하여 절단 요소(82)를 구동시키고 컨트롤하는 것에 관한 보다 상세한 내용에 대해서는, 각각의 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 가특허출원 제61/491,698호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호; 그리고 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 가특허출원 제61/491,671호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호를 참고하면 된다.

도 5의 예시적인 실시예는 원격조종식 서보 액추에이터를 포함하는 로봇 수술 시스템과 접속되어 상기 로봇 수술 시스템으로부터 구동 토크/힘 입력을 수신하도록 구성된 트랜스미션 메카니즘(21)을 나타내고 있지만, 대체 실시예에서는, 부가적인 내장형 모터 및/또는 수동 작동에 의존하는 트랜스미션 메카니즘이 사용될 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 이용가능한 작동 입력의 갯수에 따라, 몇 가지 기구 실시예는 외부의 기구로부터(예를 들면, 원격조종식 서보 모터로부터) 모든 작동 입력을 수신할 수 있고, 몇 가지 기구 실시예(예를 들면, 핸드 헬드형 기구)는 모든 기구의 부분을 구동시키는 내장형 모터를 가질 수 있고, 그리고 도시된 실시예와 같은 몇 가지 실시예는 외부 작동 입력과 내장형 구동 모터의 다양한 조합을 가질 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 내장형 모터의 경우에 있어서, 이러한 모터를 구동시키기 위해 사용된 입력 전압은 마스터 컨트롤러(예를 들면, 전자장치/컨트롤 콘솔, 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 것과 같은 전자장치/컨트롤 콘솔(14))로부터 또는 핸드 헬드형 기구의 경우에 있어서 기구 자체에 설치된 전압 공급원으로부터 공급될 수 있다.

당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 다양한 기구 구성요소에 작동력과 토크를 전달하기 위해서 기어, 풀리, 링크, 짐벌 플레이트, 및/또는 레버 등의 다양한 조합이 사용될 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 트랜스미션 메카니즘(21)으로의 입력을 궁극적으로 상기 수술 기구 샤프트(23), 엔드 이펙터(20)의 조, 그리고 손목부(19)의 움직임을 구동시키는 토크 및/또는 힘으로 전환시키기 위해 트랜스미션 메카니즘(21)에 사용될 수 있는 예시적인 구성요소에 관한 보다 상세한 내용에 대해서는, 각각의 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "로봇 수술 기구에서의 파지력 제어(GRIP FORCE CONTROL IN A ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT)" 인 미국 가특허출원 제61/491,804호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "로봇 수술 기구에서의 파지력 제어(GRIP FORCE CONTROL IN A ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT)" 인 미국 특허출원 제US xx/xxx,xxx호; 2011년 5월 31일과 2011년 11월 15일에 각각 출원된, 둘다 발명의 명칭이 "수술 기구에서의 디커플링 기구 샤프트 롤 및 엔드 이펙터 작동(DECOUPLING INSTRUMENT SHAFT ROLL AND END EFFECTOR ACTUATION IN A SURGICAL INSTRUMENT)" 인 미국 가특허출원 제US 61/491,798호 및 미국 특허출원 제US 13/297,168호; 그리고 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "두 개의 엔드 이펙터 기구에 대해 단일 구동 입력을 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH SINGLE DRIVE INPUT FOR TWO END EFFECTOR MECHANISMS)" 인 미국 가특허출원 제US 61/491,821호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "두 개의 엔드 이펙터 기구에 대해 단일 구동 입력을 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH SINGLE DRIVE INPUT FOR TWO END EFFECTOR MECHANISMS)" 인 미국 특허출원 제US xx/xxx,xxx호를 참고하면 된다. 관절 연결식 손목 구조를 관절운동시키기 위해서 힘줄(tendon)의 장력을 컨트롤하기 위해 사용될 수 있는 트랜스미션 메카니즘의 다양한 예에 대해서는, 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2004년 11월 16일자로 발행된, 발명의 명칭이 "능동적으로 위치결정가능한 힘줄 작동식 멀티 디스크 손목 조인트를 가진 수술 도구(SURGICAL TOOL HAVING POSITIVELY POSITIONABLE TENDON-ACTUATED MULTI-DISK WRIST JOINT)" 인 미국 특허 제US 6,817,974 B2호를 참고하면 된다.

상기 수술 기구(18)는, 예를 들면, 캐뉼라를 통하여, 환자의 몸속으로 삽입(예를 들면, 복강경으로(laparoscopically) 또는 흉부내시경으로(thorascopically))될 수 있고, 절단 및 접합 시술을 필요로 하는 작업 부위의 근처의 위치로 전진할 수 있다. 수술 기구(18)가 삽입되어 원하는 작업 부위로 전진한 후에, 트랜스미션 메카니즘(21)이, 예를 들면, 롤링 운동, 피칭 운동, 요잉 운동, 또는 이러한 운동들의 임의의 조합 형태를 통하여 손목부(19)를 회전 및/또는 관절운동시키는 하나 이상의 입력을 수신할 수 있다. 트랜스미션 메카니즘(21)은 또한 컷팅 블레이드(82)(도 6b에 보다 상세하게 도시되어 있음)를 근위 방향과 원위 방향으로 병진이동시키는 입력을 수신할 수도 있다. 상기한 바와 같이, 궁극적으로 전체 수술 기구 샤프트(23)(예를 들면, 롤링 운동을 통하여)를 작동(구동)시키기 위한 목적 및/또는 피칭 방향 및/또는 요잉 방향으로 손목부(19)를 관절운동시키기 위한 목적으로 트랜스미션 메카니즘(21)은 상기 입력을 다양한 힘 및/또는 토크로 전환시킬 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 다시 참고하면, 외과의사측 콘솔(16)은 복수의 입력 장치, 예를 들면, 하나 이상의 푸트 페달(28) 또는 (예를 들면, 손목부(19) 및 수술 기구 샤프트(23)의 움직임을 컨트롤하기 위해서)핸드 헬드형 파지 기구(24)를 포함할 수 있다. 푸트 페달(28)의 사용에 대한 설명은 아래에 보다 상세하게 설명되어 있다. 푸트 페달(28)이 외과의사측 콘솔(16)에 통합되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 푸트 페달(28)이 외과의사측 콘솔(16)과 별개로 될 수 있으며 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 전기적으로 접속될 수 있다는 것을 알 것이다. 부가적으로, 푸트 페달(28)이 입력 장치로서 도시되어 있지만, 대체 실시형태로서, 부가적인 입력 장치가 외과의사측 콘솔(16)에 설치되거나 외과의사측 콘솔(16)과는 별도로 설치될 수 있고 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 연결될 수 있다. 이 부가적인 입력 장치는, 예를 들면, 핸드 헬드형 장치로 될 수 있거나, 외과의사가 입력 장치를 통하여 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로 입력을 제공하여 수술 기구(18)를 조작할 수 있게 하는 임의의 다른 장치로 될 수 있다. 사용될 수 있는 입력 장치의 대표적인 유형은, 비제한적인 예로서, 버튼, 마우스 장치, 음성 인식 소프트웨어와 결합된 마이크로폰, 터치스크린 디스플레이, 키보드 등을 포함한다.

다양한 예시적인 실시예에서, 외과의사측 콘솔(16)로부터의 입력은 (예를 들면, 절단 및 접합을 컨트롤하기 위해서)다양한 페달(28)을 통하여, 그리고 (예를 들면, 상기 수술 기구(18)의 손목부(19) 및 상기 수술 기구(18)의 샤프트(23)의 움직임을 컨트롤하기 위해서)핸드 헬드형 파지 기구(24)를 통하여 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 제공될 수 있다. 부가적인 입력이, 예를 들면, 외과의사측 콘솔(16) 및 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과는 별개로 제공될 수 있거나, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 통합될 수 있는 입력 장치(90)를 통하여 제공될 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 사용자, 예를 들면, 외과의사측 콘솔(16)에 있는 외과의사로부터의 입력을 제공하여 궁극적으로 환자측 콘솔(12)과 접속되어 있는 수술 기구의 동작을 수행하게 하는 이러한 원격조종식 로봇 수술 시스템의 일반적인 사용법을 잘 알고 있다.

도 3은 환자의 몸의 작업 부위에서 수술을 시행하도록 (예를 들면, 선택적인 손목 기구의 작동 후 또는 작동 전에)위치와 방향이 정해진 엔드 이펙터와 함께 환자의 몸속으로 삽입되어 있는(예를 들면, 인체의 구멍(natural orifice) 또는 절개부를 통하여) 로봇 제어식 수술 기구(18)의 동작을 컨트롤하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다. 상기 예시적인 방법에 따르면, 동작 102에서는, 제1 입력이 입력 장치, 예를 들면, 푸트 페달(28)에서 수용되어, 수술을 수행하기 위해 수술 기구(18)의 엔드 이펙터(20)의 적어도 하나의 구성요소를 작동시키기 위한 사용자의(예를 들면, 외과의사의) 준비상태를 나타낸다. 사용자가, 수술을 수행하기 위해 엔드 이펙터(20)가 사용될 필요가 있다고 결정하면, 사용자는, 아래에 보다 상세하게 설명되어 있는 것과 같이, 수술 기구(18)를 작동가능 상태로 두기 위해서 푸트 페달(28)을 밟는다. 대체 실시형태로서, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는, 예를 들면, 마우스, 버튼, 터치스크린 디스플레이 상의 아이콘 또는 다른 표시, 음성 인식 소프트웨어와 결합된 스피커, 키보드 등을 포함하여, 다양한 다른 유형의 입력 장치가 푸트 페달을 대신하여 또는 푸트 페달에 부가하여 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더우기, 상기한 바와 같이, 입력 장치(예를 들면, 입력 장치(90))는 도 1a 및 도 1b에 도시된 외과의사측 콘솔(16)에 장착될 필요는 없지만, 유선 통신 또는 무선 통신을 통하여, 외과의사의 콘솔(16)과 통신하거나 또는 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 직접 통신하는 핸드 헬드형 또는 다른 장치로 될 수 있다. 따라서, 입력 장치의 갯수와 유형은 푸트 페달로 국한되는 것은 아니다. 그러나, 푸트 페달(90)은 수술 기구(18) 및/또는 엔드 이펙터(20)의 다른 움직임 및/또는 동작이 수행되도록 외과의사에 의해 조작되는 외과의사측 콘솔(16)의 입력 장치(28)와는 별개인 입력 장치로서 예시적인 목적으로 도시되어 있다.

동작 103에서는, 입력 장치에서의 입력으로부터 초래되는 입력 신호가 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 수신된다. 수신된 입력 신호에 대응하여, 작동가능 상태(armed state)를 나타내고, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이, 동작 104에서, 출력 장치에서 감지할 수 있는 피드백을 초래하는 하나 이상의 출력 신호를 출력한다. 상기 하나 이상의 출력 신호는, 비제한적인 예로서, 예를 들면, 영상, 문서(text) 및/또는 디스플레이 상에 표시된 아이콘과 같은 시각적인 피드백; 청각적인 피드백(예를 들면, 삐하는 소리(beep), 윙하는 소리(buzz), 차임벨 소리(chime), 찰칵하는 소리(click) 등, 또는 컴퓨터 생성 음성 응답(computer-generated voice response) 등); 촉각적인 느낌(예를 들면, 진동)의 피드백, 또는 이들의 조합 형태를 포함하는, 다양한 감지할 수 있는 피드백 중의 임의의 것을 사용자에게 발생시킬 수 있다. 다양한 예시적인 실시예에서, 적절한 출력 장치가, 비제한적인 예로서, 디스플레이(30), 스피커(32)(또는 음향을 전달할 수 있는 다른 구성요소) 및/또는 촉각적인 피드백을 제공하기 위해서 진동하거나 이와 유사한 반응을 보일 수 있는 사용자, 예를 들면, 외과의사가 접촉하고 있는 구성요소를 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 출력 장치, 예를 들면, 디스플레이(30)가 외과의사측 콘솔(16)의 일부분으로 될 수 있거나, 예를 들면, 디스플레이(33)가 전자장치/컨트롤 콘솔(14)의 일부분으로 될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서는, 하나 이상의 출력 장치가 사용자에 의해 수용될 수 있도록 피드백을 제공하기 위해서 사용자에 근접하여 있지만, 외과의사측 콘솔(16) 및 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로부터는 분리되어 설치될 수 있다. 피드백이 영상 및/또는 음향인 경우에는, 이러한 피드백은 디스플레이(30) 및/또는 디스플레이(33)에서는 시각적인 신호로서 그리고 스피커(32)에서는 청각적인 신호로서 각각 출력될 수 있다.

다양한 예시적인 실시예에서, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 외과의사측 콘솔(16)로부터 분리되어 설치되어 있지만, 다른 예시적인 실시예에서는, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 외과의사측 콘솔(16)이 외과의사가 수술 기구(18)를 원격으로 컨트롤할 수 있는 결합된 장치로 될 수 있다는 것을 알아야 한다. 다양한 예시적인 실시예에서, 청각적인 피드백이 디스플레이(30) 및/또는 디스플레이(33)에 제공된 시각적인 피드백과 호응하여 스피커(32)에서 출력되도록 제공될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서는, 청각적인 피드백이 시각적인 피드백이 출력되기 전이나 후에 제공될 수 있거나, 시각적인 피드백을 대신하여 단독으로 제공될 수 있다. 본 발명은, 상기 피드백이 출력 장치에서 단지 시각적인 출력 및/또는 청각적인 출력으로 되는 것으로만 제한되는 것이 아니고, 사용자가 파악할 수 있는 임의의 다양한 피드백 출력으로 될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들면, 상기 피드백은 촉각적인 피드백 신호 출력 단독으로 되거나, 촉각적인 피드백 신호 출력이 시각적인 신호와 청각적인 신호 중의 하나 이상과 조합된 형태로 될 수 있다.

일단 감지할 수 있는 피드백이 외과의사측 콘솔(16)의 디스플레이(30) 및/또는 스피커(32)와 같은 출력 장치에 의해, 또는 전자장치/컨트롤 콘솔(4)의 디스플레이(33)와 같은 출력 장치에 의해 출력되면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)(예를 들면, 프로세서(22) 및/또는 프로세서(80))은 입력 장치에서 사용자에 의한 제2 입력으로부터 초래되는 제2 입력 신호를 수신하기를 기다린다. 하나의 예로서, 상기 제2 입력은, 비제한적인 예로서, 푸트 페달(28)의 누르기 및/또는 입력 장치(90)를 통한 입력을 포함할 수 있다. 제2 신호는 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로 전송된다.

다양한 예시적인 실시예에서, 사용자는 제2 입력을 제공하도록 재촉될 수 있다. 이러한 재촉은, 예를 들면, 문서(text)를 포함하는 시각적인 영상의 형태로 될 수 있고, 출력 장치에서 제공된 피드백의 일부분으로서 포함될 수 있다. 피드백을 받은 후에, 사용자가 수술 기구(18)의 엔드 이펙터(20)로 수술을 수행하기를 원할 때에는, 동작 105의 예시적인 동작에서, 외과의사가 푸트 페달(28)을 밟아 눌러서, 입력 장치(90)로 입력을 제공하거나, 다른 예시적인 실시예에서, 예를 들면, 버튼(예를 들면, 마우스 또는 다른 곳에 있는 버튼)을 누르는 것, 핸드 헬드형 장치를 쥐는 것, 음성 인식 소프트웨어와 결합된 마이크로폰에 명령을 말하는 것, 키보드를 누르는 것, 터치스크린 디스플레이를 터치하는 것 등과 같은, 임의의 다른 유형의 제2 입력을 입력 장치에 제공한다.

동작 106에서는, 입력 장치로의 제2 입력으로부터 제공된 제2 입력 신호가 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로 전송된다. 제2 입력 신호를 수신하는 것에 대응하여, 동작 107에서는, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 엔드 이펙터(20)로 하여 원하는 수술을 수행하도록 하기 위해 전송되는 하나 이상의 작동 신호를 출력한다. 하나의 예로서, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은, 환자측 콘솔(12)에 있는 수술 기구(18)의 트랜스미션 메카니즘(21)과 결합된 하나 이상의 모터(도시되어 있지 않음)(예를 들면, 서보 액추에이터 및/또는 내장된 모터)를 작동되게 하는 작동 신호를 전송할 수 있다. 상기 하나 이상의 모터가 작동되면, 동작 107에서, 수술 기구(18)의 엔드 이펙터(20)를 작동시키기 위해서, 트랜스미션 메카니즘(21) 내에 있으며 상기 수술 기구 샤프트(23)를 따라 놓여 있는, 예를 들면, 구동 샤프트, 기어, 레버, 짐벌 플레이트, 래크와 피니언 등과 같은, 작동 구성요소 시스템을 통하여 트랜스미션 메카니즘(21)이 힘 및/또는 토크를 전달한다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 수술 기구(18)를 작동시키기 위해서 환자측 콘솔(12)의 로봇 아암의 서보 액추에이터를 통하여 제공된 대응하는 구동 입력과 접속하도록 구성되어 있는 로봇 제어식 수술 기구(18)의 근위 단부에 설치된 트랜스미션 메카니즘의 다양한 구성을 잘 알고 있다. 예시적인 실시예에서, 트랜스미션 메카니즘(21)은, 환자측 콘솔(12)의 서보 액추에이터로부터 다양한 입력을 수용하는 것에 부가하거나 이를 대신하여, 하나 이상의 내장형 모터(예를 들면, DC 모터)를 포함할 수 있고, 이 내장형 모터는, 예를 들면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)을 통하여 직접 내장형 모터로 공급될 수 있는 전압을 통하여 구동되도록 구성되어 있다. 따라서 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 제2 입력 신호를 수신하면 트랜스미션 메카니즘(21)의 내장형 모터로 전압을 공급하는 신호를 전송할 수 있다. 내장형 모터를 포함하는 수술 기구의 트랜스미션 메카니즘을 이용하는 수술용 로봇 시스템의 전형적인 실시예에 대해서는, 각각의 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 가특허출원 제61/491,698호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호; 그리고 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 가특허출원 제61/491,671호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호를 참고하면 된다.

작동 출력 신호가 전송되고, 엔드 이펙터(20)가 원하는 수술을 수행하도록 작동된 후, 예시적인 실시예에서, 시각적인 피드백, 청각적인 피드백, 및/또는 촉각적인 피드백과 같은 부가적인 감지할 수 있는 피드백이 출력 장치로 출력되어 엔드 이펙터의 동작 및/또는 수술이 완료되는 것을 나타낼 수 있다.

디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)와 같은, 출력 장치로의 피드백 출력의 예가 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 도 4a는, 예시적인 실시예에 있어서, 제1 입력에 대응하여 스피커(32)에서 청각적인 피드백과 함께 제공되는 시각적인 피드백의 스크린숏(34)을 나타내고 있다. 이 스크린숏(34)은, 동작이 가능하다는 것을 나타내며 이 동작을 수행하도록 사용자에게 입력 장치를 다시 작동시키도록 프롬프트(prompt)하고 있다. 도 4b는, 예시적인 실시예에 있어서, 제2 입력에 대응하여 스피커(32)에서 청각적인 피드백과 함께 제공되는 시각적인 피드백의 스크린숏(36)을 나타내고 있다. 이 스크린숏(36)은 동작이 종료된 것을 나타낸다.

아래에 보다 상세하게 기술되어 있는 것과 같이, 동작 102에서, 엔드 이펙터의 적어도 하나의 구성요소를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 나타내는 제1 입력을 입력 장치에서 수용하기 전에, 시스템이 수술을 수행할 준비가 되어 있다는 것을 나타내는 시스템의 "준비완료 상태(ready state)"를 나타내는 하나 이상의 조건이 존재하는 것을 상기 시스템이 결정할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 본 발명의 다양한 예시적인 실시예에 따른 방법 및 시스템이 조직(예를 들면, 혈관) 절단 및 접합 수술을 수행하도록 구성되어 있는 수술 기구와 함께 사용될 수 있다. 이러한 혈관 봉합(vessel seal) 수술 기구의 예시적인 실시예가 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 수술 기구 샤프트(23)의 원위 단부에 있는 관절식 손목 기구(619)에 의해 지지될 수 있는, 상기와 같은 수술 기구(618)용 엔드 이펙터(620)가 도시되어 있다.

트랜스미션 메카니즘(21)에 의해 수용된 입력과 관련하여 상기한 바와 같이, 엔드 이펙터(620)는 클램핑(clamping) 동작을 수행하기 위해 개방 및 폐쇄되는 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b), 근위 방향과 원위 방향으로 병진운동하는, 상기 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b) 사이에 배치된 절단 요소(82), 관절운동하는 손목부(619) 및 롤링운동하는 샤프트(23)를 포함하고 있다. 상기 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b)는 조직을 붙잡도록 동작하고, 부가적으로 조직을 접합하기 위해, 예를 들면, 절개된 혈관의 단부를 봉합하기 위해서 절개된 혈관의 조직을 접합하기 위해 전기외과술용 에너지를 전달하도록 구성되어 있다. 상기 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b)의 각각은 결합된 전도체로부터 에너지를 수용하는 전극(84a, 84b)을 선택적으로 포함할 수 있다. 접합 및 절단 엔드 이펙터에 관한 보다 상세한 내용에 대해서는, 2012년 2월 17일에 출원된, 발명의 명칭이 "접합 및 절단 수술 기구와 관련 방법(FUSING AND CUTTING SURGICAL INSTRUMENT AND RELATED METHODS)" 인 미국 특허출원 제13/399,391호를 참고하면 되고, 상기 미국 특허출원은 각각의 개시내용 전부가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 2월 18일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/444,400호 및 2011년 5월 31일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/491,719호에 대한 우선권의 이익을 향유한다.

도 7은 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 수술 기구(618)와 같은 로봇 제어식 수술 기구의 엔드 이펙터(620)의 동작을 컨트롤하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 상기 수술 기구(618)가, 예를 들면, 캐뉼라를 통하여, 환자의 몸속으로 삽입되어(예를 들면, 복강경으로(laparoscopically) 또는 흉부내시경으로(thorascopically)), 절단 및 접합 시술을 필요로 하는 작업 부위의 근처의 위치로 전진하는 경우, 상기 수술 기구(618)가 삽입되어 원하는 작업 부위로 전진한 후에, 사용자, 예를 들면, 외과의사가 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b)로 하여 절단될 필요가 있는 조직을 붙잡도록 한다. 조직을 붙잡은 후, 사용자는 외과의사측 콘솔(16)을 통하여 수술 기구(618)를 원격으로 조작한다. 외과의사는, 예를 들면, 예시적인 실시예에서, 파지 기구가 될 수 있는, 입력 장치(24)를 작동시켜서, 파지 기구가 파지된 상태로 되게 할 수 있다. 입력 장치(24)가 외과의사에 의해 파지된 상태에 있을 때, 엔드 이펙터(620)의 조(80a, 80b)는, 수술 기구(618)의 근위 단부에 있는 트랜스미션 메카니즘(21)(예를 들면, 도 5의 트랜스미션 메카니즘(21)과 같은 것)으로 힘/토크를 입력하기 위해서, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 의해서, 예를 들면, 환자측 콘솔(12)의 서보 액추에이터로 전송된 대응하는 작동 신호에 따라서, 도 6a에 도시된 개방 위치로부터 도 6c에 도시된 폐쇄 위치로 이동된다.

도 7의 동작 200에서는, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이, 시스템이 수술 기구를 이용하여 행하는 시술, 예를 들면, 수술 기구(618)를 이용하여 행하는 절단 시술을 수행할 준비가 되어 있는 "준비완료 상태"를 나타내는 하나 이상의 조건이 존재하는지 여부를 결정한다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 상기 "하나 이상의 조건"이 시스템의 "준비완료 상태"를 나타내고 시스템이 "장착 상태"로 이행할 수 있게 하기 위해서 있어야 할 복수의 조건의 조건 중의 하나, 몇 개 또는 모두를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, "준비완료 상태(ready state)" 라는 용어가 "장착 상태"로 들어가기 전의 상태를 지칭한다는 것을 알 수 있을 것이다. "장착 상태(armed state)" 라는 용어는 수술 기구(618), 특히 엔드 이펙터(620)가 이어지는 시술, 예를 들면, 절단 시술을 수행하기 위해서 차후에 작동되게 준비되고(다시 말해서, 도 6b에 도시되어 있는 바와 같이, 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b)가 폐쇄되고 컷팅 블레이드(82)가 상기 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b)에 근접하게 배치된 정위치(home position)에 있고), 사용자가 절단 시술을 수행하기 위해서 컷팅 블레이드(82)를 작동시킬 준비가 되어 있는 것을 나타내는 제1 입력 신호가 수신되었다는 것이 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 표시되어 있는 상태를 지칭한다.

"준비완료 상태"를 나타내는 한 가지 이상의 예시적인 조건은, 비제한적인 예로서, 예를 들면, 다음 조건을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 외과의사측 콘솔의 파지 입력 장치(예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 도시된 입력 장치(24)와 유사한 것)로 될 수 있는 입력 장치가 외과의사로부터의 초기의 입력을 수용하였거나, 현재 수용하고 있을 때 한 가지 조건이 충족된다. 상기 외과의사로부터의 초기의 입력은, 예를 들면, 입력 장치(24)의 파지가 될 수 있고, 상기 입력 장치(24)는, 예를 들면, 수술 기구(618)의 엔드 이펙터(620)의 한 쌍의 대향하는 조(80a, 80b)를 평상시에 폐쇄된 위치에 있게 유지시키는 수동 제어식 파지 장치로 될 수 있다. 상기 초기의 입력은 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에서 연속적으로 수신되어, 입력 장치(24)가 외과의사에 의해 연속하여 파지되는 것을 나타낼 수 있다. 대체 형태의 예시적인 실시예에서는, 예를 들면, 엔드 이펙터(620)의 조(80a, 80b)가 폐쇄 위치에 있다는 것을 나타내기 위해서 센서 또는 다른 표시장치가 엔드 이펙터(620)에 설치될 수 있다.

절단 시술과 같은 시술을 수행하기 위해서 사용되는, 수술 기구(618)가 설치되어 있는, 아암(26)(또는 환자측 매니퓰레이터)이 입력 장치 중의 하나, 예를 들면, 파지 기구(24)와 같은, 제어용 마스터 도구 매니퓰레이터와 활동적으로 결합되어 있을 때 시술을 수행하기 위한 "준비완료 상태"를 나타내는 조건 중의 하나가 충족된다는 것을 시스템이 결정할 수 있다.

"준비완료 상태"를 나타내는 다른 예시적인 조건은 수술 기구(618)가 "인 팔로잉(in following)" 상태에 있을 때이다. 다시 말해서, 수술 기구(618)가 입력 장치(24)에 의해 활발하게 컨트롤되는 상태에 있을 때 수술 기구(618)는 "인 팔로잉" 상태이다. 한 가지 예시적인 실시예에서, "인 팔로잉" 상태는 다음의 조건하에서 가능하다. "인 팔로잉" 상태를 가능하게 하기 위한 예시적인 조건은, 외과의사가 자신의 머리를 오목한 콘솔 뷰어(17)에 위치시키고 외과의사가 내시경 카메라의 각도를 선택할 때이다. "인 팔로잉" 상태를 가능하게 하기 위한 다른 예시적인 조건은, 하나 이상의 기구가 마스터 도구 매니퓰레이터(예를 들면, 입력 장치(24))와 결합되어 있는 환자측 매니퓰레이터에 설치되어 있을 때(예를 들면, 수술 기구(618)가 아암(26)에 설치되어 있을 때)이다. "인 팔로잉" 상태를 가능하게 하기 위한 부가적인 예시적인 조건은, 마스터 도구 매니퓰레이터(예를 들면, 입력 장치(24))와 환자측 매니퓰레이터(이 환자측 매니퓰레이터는 이 환자측 매니퓰레이터에 설치된 기구를 가지고 있다)가, 환자측 매니퓰레이터가 마스터 도구 매니퓰레이터에 대해 슬레이브 컨트롤 상태(slave controlled state)에 있도록 조정되어 있을 때이다. "인 팔로잉" 상태를 가능하게 하기 위한 또 다른 예시적인 조건은, 파지기(gripper)가 개방되어 있는 정도를 나타내는, 마스터 입력 장치(24)의 파지 장치의 파지 각도가 제어되고 있는 수술 기구(618)의 조(80a, 80b)의 파지 각도와 대등할 때이다. 다른 예시적인 조건은 다른 진행 중인 충돌 활동이 없을 때이다. "인 팔로잉" 상태에 있는 수술 기구와 충돌할 수 있는 활동의 예는, 카메라가 컨트롤되고 있을 때, 내시경이 조정되고 있을 때, 및/또는 외과의사측 콘솔의 마스터 도구 매니퓰레이터와 대응하는 환자측 매니퓰레이터 및 설치된 기구 사이에 마스터-슬레이브 관계를 억제(disable)하는 마스터 클러치가 작동될 때를 포함한다.

"준비완료 상태"를 나타내는 다른 예시적인 조건은, 예를 들면, 수술 기구(618)의 컷팅 블레이드(82)의 구동과 이 컷팅 블레이드(82)를 이용하는 이어지는 절단 시술을 컨트롤하는 프로세서(80)와 같은 컨트롤 모듈에 수술 기구(618)가 전기적으로 접속되는 것을 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 프로세서(80)와 같은 컨트롤 모듈은 수술 기구(618)의 제한 스위치 센서의 상태를 나타내는 신호를 판독할 수 있고 이 신호를 이용하여 제한 스위치 센서, 결과적으로 수술 기구(618)가 전기적으로 접속되어있는지 여부를 결정할 수 있다. 절단 요소를 구동시키고 컨트롤하는 것과 제한 스위치 상태를 검출하는 것에 관한 보다 상세한 내용에 대해서는, 각각의 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 가특허출원 제61/491,698호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호; 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 가특허출원 제61/491,671호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호; 그리고 2011년 2월 18일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/444,400호 및 2011년 5월 31일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/491,719호에 대한 우선권의 이익을 주장하는 2012년 2월 17일에 출원된, 발명의 명칭이 "접합 및 절단 수술 기구와 관련 방법(FUSING AND CUTTING SURGICAL INSTRUMENT AND RELATED METHODS)" 인 미국 특허출원 제13/399,391호를 참고하면 된다.

"준비완료 상태"를 나타내는 또 다른 예시적인 조건은, 시스템이 에너지 발생기(70)로부터 수술 기구(618)로 에너지를 공급할 수 있도록 에너지 발생기(70)가 에너지 컨트롤 모듈(72)과 교신하는 상태에 있는 것을 결정하는 것을 포함한다. 예시적인 실시예에 있어서, 시스템은 전자 회로, 예를 들면, 에너지 발생기(70)와 에너지 컨트롤 모듈(72) 사이의 EPROM 전자 칩에 의해 에너지 발생기(70)가 에너지 컨트롤 모듈(72)과 교신하는 상태에 있는 것을 결정한다. 상기 전자 칩은, 예를 들면, 예시적인 실시예에서, 에너지 컨트롤 모듈(72)이 연결되어 있는 에너지 발생기의 유형을 식별할 수 있는 읽기전용 메모리(ROM)를 포함한다. 상기 시스템은 에너지 발생기(70)가 에너지 컨트롤 모듈(72)과 교신하는 상태에 있는지 여부를 결정하기 위해서 전자 칩이 연결되어 있는지 또는 분리되어 있는지를 감지한다. 예시적인 실시예에서, 상기 전자 칩은 에너지 발생기(70)와 에너지 컨트롤 모듈(72)을 연결시키는 케이블에 설치될 수 있거나, 예를 들면, 에너지 발생기(70)와 에너지 컨트롤 모듈의 사이에 배치된 박스에 설치될 수 있다.

"준비완료 상태"의 부가적인 예시적인 조건은, 설치된 어떠한 수술 기구도 입력 장치, 예를 들면, 절단 시술 또는 수술 기구(618)에 양극(bipolar) 또는 단극(monopolar) 에너지를 제공하는 것과, 스테이플링 등과 같은 다른 시술 기능을 컨트롤하는 하나 이상의 푸트 페달(28)과 관련되어 있지 않는다는 것을 결정하는 것을 포함한다.

따라서, 수술을 시행하기 위한 "준비완료 상태"를 나타내는 하나 이상의 조건이 충족되면(또는, 예시적인 실시예에서, 상기 조건 모두가 충족되면), 시스템이 원하는 시술, 예를 들면, 수술 기구(618)와 같은 혈관 봉합/절단 수술 기구의 절단 시술을 수행하기 위한 "장착 상태"로 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 동작 200에서 입력 장치(24)가 파지되는 것과 같은 "장착 상태"로 들어가기 전에 요구되는 상기한 조건 중의 하나 이상이 존재하는 것으로 결정하면, 그 후에 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 동작 202에서, 예를 들면, 푸트 페달(28)의 누르기 또는 입력 장치(90)와 같은 다른 입력 장치에서의 입력과 같은 제1 입력이 입력 장치에 수용되었는지 여부를 결정한다. 한편, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 동작 200에서 "장착 상태"로 들어가기 위해서 요구되는 상기한 조건 중의 하나 이상이 충족되지 않은 것으로 결정하면, 기구 컷 상태(instrument cut state)는 장착 상태가 아니고, 동작 204에서 절차가 종료된다.

동작 202에서, 엔드 이펙터(620)의 컷팅 블레이드(82)를 통하여 절단 시술을 수행하기 위한 준비상태를 나타내는 사용자에 의한 입력으로부터 초래되는 제1 입력 신호가 수신되면, 동작 206에서는, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 동작 202에서 수신된 제1 입력 신호에 대응하여 엔드 이펙터(620)의 "장착 상태"를 나타내도록 구성되고, 피드백이 출력 장치, 예를 들면, 디스플레이(30) 또는 디스플레이(33) 및/또는 스피커(32)로 출력된다. 일단 피드백이, 예를 들면, 디스플레이(30), 디스플레이(33), 또는 스피커(32)와 같은 출력 장치의 출력에 대해 제공되면, 사용자는 수술 기구(618)의 "장착 상태"를 통지받는다. 이 "장착 상태"는 입력 장치, 예를 들면, 푸트 페달(28) 또는 입력 장치(90)에서의 제1 입력에 의해 수술 기구(618)를 작동시키기 위한 준비상태를 사용자가 특정하였다는 것을 나타낸다. 상기 피드백은 사용자로 하여 수술 기구를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 나타내는 제2 입력을 제공하도록 프롬프트(prompt)할 수 있다.

시스템이 "장착 상태"로 이행한 후 출력 장치로의 피드백 출력은 아래의 피드백 선택사항 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. "장착 상태"에 대해 특수한 음향으로 될 수 있는 "아밍(arming)" 음향이 스피커(32)와 같은 청각적인 출력 장치에 의해 출력될 수 있다. 상기 시스템은, 시술, 예를 들면, 절단 시술이 가능하고, 사용자가 입력 장치, 예를 들면, 절단 기능을 개시하도록 구성된 푸트 페달을 누르고, 다시 절단 시술을 수행할 수 있다는 것을 나타내는 메시지를 예를 들면, 디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)에 표시할 수 있다. 상기 시스템은, 절단 시술을 하지 못하도록 입력 장치(24)의 파지상태를 해제할 수 있다는 것을 나타내는 메시지를, 예를 들면, 디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)에 표시할 수 있다. 상기 시스템은, 상기 시스템이 특정 시술을 위해 "장착 상태"에 있다는 것을 나타내기 위해서, 예를 들면, 디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)에 아이콘을 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 시스템은 혈관-밀봉-장착상태 아이콘(vessel-seal-armed icon)을 나타낼 수 있다.

동작 202에서 제1 입력 신호가 수신되지 않은 것이 결정되면, 동작 204에서 절차가 종료된다.

시스템이 "장착 상태"로 이행할 때, 사용자에게 피드백을 제공하여 수술 기구(618)의 "장착 상태"를 나타내는 것에 부가하여, 시스템은, 예시적인 실시예에서, 파지부(grip), 예를 들면, 엔드 이펙터(620)의 조(80a, 80b)를 완전히 폐쇄하고, 엔드 이펙터(620)의 조(80a, 80b)에 대해 최대 파지 토크를 작용할 수 있다. 부가적으로, 시스템이 "장착 상태"로 이행한면 수술 기구(618)가 설치되어 있는 아암(환자측 매니퓰레이터)의 모든 축은 고정될 수 있다. 시술하는 동안 최대 파지 토크를 작용하는 예에 대해서는, 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 10월 21일자로 출원된, 발명의 명칭이 "로봇 수술 기구 엔드 이펙터에 대한 파지력 제어(GRIP FORCE CONTROL FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT END EFFECTOR)" 인 미국 가특허출원 제61/550,356호를 참고하면 된다.

동작 208에서는, "장착 상태"로 이행 후, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 수술 기구, 예를 들면, 수술 기구(618)에 대해 "장착 상태"를 빠져나오기 위해서 하나 이상의 종료 조건이 충족되었는지 여부를 결정한다. 예시적인 실시예에서, 시스템은 "장착 상태"에 남아있기 위한 하나 이상의 조건이 더 이상 충족되지 않는지 여부를 결정할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 시스템은 "장착 상태"로 진입하기 위한 조건이 "장착 상태"를 빠져나오기 위한 조건보다 더 엄격하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 한 가지 예시적인 실시예에서는, "장착 상태"를 빠져나오기 위해서는 단 하나의 조건이 더 이상 충족되지 않게 필요가 있는 반면에, "장착 상태"로 진입하기 위해서는 복수의 조건 모두가 충족되도록 요구될 수 있다.

"장착 상태"를 빠져나오기 위한 예시적인 종료 조건은, 오류가 발생하는 것을 시스템이 결정하는 것을 포함한다. 다른 예시적인 종료 조건은, 실행될 특정 시술과 관련되어 있지 않은 다른 입력 장치, 예를 들면, 푸트 페달(28) 중의 하나의 작동을 포함한다. "장착 상태"를 빠져나오기 위한 다른 종료 조건은 환자측 매니퓰레이터(예를 들면, 환자측 콘솔(12)의 아암(26))의 의도하지 않은 움직임을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외과의사가 수술 기구를 적극적으로 컨트롤하고 있는 동안 발생하지 않아야 하는 일로서, 시스템이 "장착 상태"에 있는 동안 아암(26)의 조인트 중의 하나가 이동되면, 시스템이 "장착 상태"를 빠져나갈 것이다. "장착 상태"를 벗어나는 결과를 초래할 수 있는 다른 조건은, 비제한적인 예로서, 예를 들면, 외과의사가 자신의 머리를 외과의사측 콘솔(16)의 뷰어(17)로부터 멀어지게 이동시키는 것; 외과의사가 비상 정지 버튼을 누르는 것과 같은, 다른 입력을 제공하는 것; 시스템의 내에서 내부 오류가 발생하는 것; 및/또는 이중(dual) 외과의사측 콘솔 장비가 있는 경우에 수술 기구의 컨트롤을 하나의 외과의사측 콘솔로부터 다른 외과의사측 콘솔로 옮기는 것을 포함한다.

부가적으로, 부가적인 종료 조건은 "장착 상태"로 진입하기 위한 요건 중의 임의의 하나, 다시 말해서, "준비완료 상태"를 나타내는 조건 중의 임의의 하나가 더 이상 충족되지 않는 것을 포함할 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 예시적인 실시예에서, "준비완료 상태"를 나타내는 조건이 처음으로 충족된 후에 "준비완료 상태"를 나타내는 조건 중의 임의의 것이 연속적으로 모니터링될 수 있고, 시스템이 "장착 상태"로 진입한 후 "준비완료 상태"를 나타내는 조건 중의 하나가 더 이상 충족되지 않으면, "장착 상태"에 있던 시스템이 "장착 상태"로부터 벗어나게 된다는 것을 알 수 있을 것이다.

따라서, 사용자, 예를 들면, 외과의사가 엔드 이펙터의 동작으로 계속하여 수술을 수행하기를 원하지 않는 것으로 결정하면, 사용자는, 예를 들면, 파지 기구로 될 수 있는 입력 장치(24)의 파지상태를 풀어줌으로써 엔드 이펙터의 동작을 "해제(disarming)"시키는 선택권을 가지고 있다. 따라서, 입력 장치(24)가 파지상태에서 풀어지면, 예를 들어, 입력 장치(24)의 연속적인 파지가 중단되는 것을 나타내는 중단 신호가 입력 장치(24)로부터 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로 전송된다. 따라서 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 수술 기구(618)의 "장착 상태"에서 빠져나오고, 현재 표시된 동작을 수행하기 위한 목적으로, 수술 기구(618)가 "장착 상태"로부터 "장착해제 상태"로 전이된다. 예시적인 실시예에서, 사용자는 동작 210에서 "장착 상태"로부터 "장착해제 상태"로 전이하기 위해서 입력 장치(24) 또는 복수의 입력 장치 중의 임의의 입력 장치에 대해 임의의 다른 입력을 제공할 수 있고, 이는 수술 기구(618)의 동작을 진행할 능력을 저지한다. 수술 기구가 "장착 상태"로부터 "장착해제 상태"로 들어가면, 시스템이 "장착 상태"에서 빠져나온 것을 나타내기 위해서 중단 신호가 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로 전송될 수 있다.

사용자가 동작을 못하게 하면, "장착 상태"가 해제되었고 이제 수술 기구(618)는 "장착해제 상태"에 있는 것으로 파악되기 때문에 다시 푸트 페달(28)의 누름(또는 입력 장치에 대한 다른 입력입력 장치)에 대응하여 제공된 제2 입력 신호가 수술 기구(618)의 절단 동작과 같은 동작을 초래하지 않을 것이다. 다른 예시적인 실시예에서는, 제2 입력 신호를 수신하지 않고서, 디스플레이(30), 디스플레이(33) 또는 스피커(32)와 같은 출력 장치에서의 피드백 신호의 출력으로부터 소정의 시간이 경과한 후에는 수술 기구(618)의 "장착 상태"가 해제되어야 한다는 것을 나타내는 중단 신호가 전자장치/컨트롤 콘솔(14)로 전송될 수 있다.

종료 조건들 중의 임의의 종료 조건이 존재하면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)는 수술 기구(618)의 "장착 상태"를 무력화시키고 시술이 아직 시작되지 않았다면 시술, 예를 들면, 절단 시술이 실행되는 것을 금하도록 구성되어 있다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은, 예를 들면, 프로세서(22) 또는 프로세서(80)를 통하여, 상기 종료 조건 중의 임의의 조건이 충족되면 수술 기구가 "장착 상태"로부터 "장착해제 상태"로 되는 것을 나타내는 중단 신호를 수신할 수 있다. 그 후, 종료 조건 중의 임의의 종료 조건이 존재하는 동안(그리고 시스템이 "장착해제 상태"에 있는 동안) 수행될 시술을 개시시키도록 구성되어 있는, 입력 장치, 예를 들면, 푸트 페달(28) 중의 하나가 작동되면, 시스템은, 수술 기구가 명령을 받은 시술을 개시하는 것을 시스템이 허용하지 않을 것을 나타내는 피드백을 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 시스템은 출력 장치들 중의 하나에서, 스피커(32)를 통하여, 수술 기구가 시술을 개시하는 것을 시스템이 허용하지 않을 것을 나타내는, 무효를 나타내는 삐하는 소리(invalid beep)와 같은, 음향을 출력할 수 있다. 상기 시스템은, 수술 기구가 "장착해제 상태"에 있는 것을 나타내는 피드백을 디스플레이(30)와 디스플레이(33) 중의 하나에 출력할 수도 있다.

시스템을 "장착 상태"에서 빠져나가게 하는 종료 조건이 존재하지 않으면, 절차(procedure)는 동작 212에서 수술 기구(618), 특히, 엔드 이펙터(620)를 작동시키기 위한 사용자의 준비상태를 확인하기 위해서 제2 입력 신호가, 예를 들면, 푸트 페달(28) 또는 입력 장치(90)와 같은, 입력 장치로부터 수신되는지 여부를 결정한다. 상기한 바와 같이, 피드백이 디스플레이(30), 디스플레이(33) 및/또는 스피커(32)와 같은, 출력 장치에서 출력된 후, 외과의사가 수술 기구(618)를 동작 상태로 배치시킬 준비가 되면, 제2 입력이 푸트 페달(28) 또는 입력 장치(90)와 같은 입력 장치로 입력된다. 동작 상태는 수술 기구(618)의 엔드 이펙터(620), 또는 컷팅 블레이드(82)와 같은, 엔드 이펙터(620)의 구성요소가 동작하는 상태이다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 동작 212에서, 입력 장치에서의 제2 입력의 결과로 전송된 제2 입력 신호가 전자장치/컨트롤 콘솔(14)에 수신되는지 여부를 결정한다. 전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 "장착 상태"로부터 수술 기구(618)의 동작 상태로 전이시키도록 구성되어 있다.

제2 입력 신호를 수신하는 것에 대응하여, 동작 214에서, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 환자측 콘솔(12)에 있는 수술 기구(618)로 수술 기구(618)를 작동시키는, 예를 들면, 수술 기구(618)의 절단 요소(82)의 작동을 유발시키는 작동 신호를 출력한다. 상기한 바와 같이, 상기 작동 신호는 환자측 콘솔(12)에 있는 서보 액추에이터로 및/또는 직접 수술 기구(618)로(예를 들면, 트랜스미션 메카니즘의 내장된 모터로) 전송될 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은, 제2 입력 신호가 수신된 후이지만, 시술, 예를 들면, 절단 시술이 실행되기 전에, 상기한 종료 조건들 중의 임의의 조건이 존재하면, 전자장치/컨트롤 콘솔(14)이 상기 시술이 실행되는 것을 방지할 것이라는 것을 알고 있을 것이다.

전자장치/컨트롤 콘솔(14)은 또한 절단 동작이 완료된 후 절단 동작이 완료되었다는 것을 나타내는 피드백을 디스플레이(30), 디스플레이(33) 또는 스피커(32)와 같은 출력 장치로 출력할 수도 있다.

디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)와 같은 출력 장치로의 피드백 출력의 예가 도 8a 및 도 8b에 도시되어 있다. 예를 들면, 푸트 페달(28)의 누르기 또는 입력 장치(90)에서의 입력과 같은, 제1 입력이 수용된 후 출력되는 제1 영상 신호는 시각적인 신호로서 디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)에 표시될 수 있다. 도 8a는, 예시적인 실시예에서, 제1 입력에 대응하여 스피커(32)에서의 청각적인 피드백과 동시에 제공되는 시각적인 피드백의 스크린숏(38)을 나타내고 있다. 이 스크린숏(38)은 절단 동작이 가능하다는 것 또는 수술 기구가 "장착 상태"에 있고 사용자로 하여 절단 동작을 수행하기 위해서 다시 입력 장치를 작동시키도록 프롬프트(prompt)하는 것을 나타낸다. 다른 예시적인 실시예에서는, 감지할 수 있는 시각적인 피드백이 플래싱 표시(flashing indication)로 될 수 있다. 예를 들면, 푸트 페달(28)의 제2의 누르기 또는 입력 장치(90)에서의 입력과 같은, 제2 입력이 수용된 후 출력되는 제2 영상 신호는 시각적인 피드백으로서 디스플레이(30) 또는 디스플레이(33)에 표시될 수 있다. 도 8b는, 예시적인 실시예에서, 제2 입력에 대응하여 스피커(32)에서의 청각적인 피드백과 동시에 제공되는 시각적인 피드백의 스크린숏(40)을 나타내고 있다. 이 스크린숏(40)은 절단 동작이 종료된 것을 나타낸다.

상기 실시예들은, 데이타의 저장, 검색, 처리 및/또는 출력을 할 수 있거나, 다른 컴퓨터와 교신할 수 있거나, 데이타의 저장, 검색, 처리 및/또는 출력을 할 수 있고 다른 컴퓨터와 교신할 수 있는 (비제한적인 예로서)임의의 컴퓨터와 같은, 컴퓨팅 하드웨어(컴퓨팅 장치) 및/또는 소프트웨어로 실행될 수 있다. 만들어진 결과는 컴퓨팅 하드웨의의 디스플레이에 표시될 수 있다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시예에 따라 다양한 응답 및 신호 처리를 수행하는 알고리즘을 포함하는 하나 이상의 프로그램/소프트웨어는 상기한 프로세서(22) 또는 프로세서(80)와 같은 프로세서에 의해 또는 전자장치/컨트롤 콘솔(14)과 함께 상기한 프로세서(22) 또는 프로세서(80)와 같은 프로세서에 의해 실행될 수 있고, 컴퓨터 판독가능 기록 및/또는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체의 예는 자기 기록 장치(magnetic recording apparatus), 광 디스크(optical disk), 광자기 디스크(magneto-optical disk), 및/또는 반도체 메모리(예를 들면, RAM, ROM 등)을 포함한다. 자기 기록 장치의 예는 하드 디스크 장치(HDD), 플렉시블 디스크(FD), 그리고 자기 테이프(MT)를 포함한다. 광 디스크의 예는 DVD(Digital Versatile Disc), DVD-RAM, CD-ROM(콤팩트 디스크-읽기전용 메모리), 그리고 CD-R(Recordable)/RW를 포함한다.

상기한 바와 같이, 다양한 예시적인 실시예에 따른 방법 및 시스템은 수술 기구의 근위 단부에 있는 트랜스미션 메카니즘을 통하여 작동되는 구성요소를 통하여 복수의 수술을 수행하도록 구성된 엔드 이펙터를 가지고 있는 수술 기구와 함께 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기한 바와 같이, 엔드 이펙터는, 예를 들면, 각각의 개시내용 전부가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 2월 18일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/444,400호 및 2011년 5월 31일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/491,719호에 대한 우선권의 이익을 주장하는 2012년 2월 17일에 출원된, 발명의 명칭이 "접합 및 절단 수술 기구와 관련 방법(FUSING AND CUTTING SURGICAL INSTRUMENT AND RELATED METHODS)"인 미국 특허출원 제13/399,391호에 도시되고 기술되어 있는 것과 같은 조합형 접합, 파지 및 절단용 엔드 이펙터로 될 수 있다. 또한, 다양한 예시적인 실시예, 엔드 이펙터는 트랜스미션 메카니즘 자체 내에 배치된 하나 이상의 내장된 모터 및/또는 트랜스미션 메카니즘에 있는 입력장치를 구동시키기 위해서 트랜스미션 메카니즘에 있는 입력장치와 접속되도록 구성된 환자측 콘솔의 하나 이상의 서보 액추에이터에 의해 구동되는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터의 절단 요소를 구동시키기 위해 내장된 모터를 이용하는 예에 대해서는, 각각의 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있는, 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 가특허출원 제61/491,698호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "모터를 가진 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR)"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호; 그리고 2011년 5월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 가특허출원 제61/491,671호에 대해 우선권을 주장하는, 발명의 명칭이 "검출된 오작동 상태를 제어하는 수술 기구(SURGICAL INSTRUMENT WITH CONTROL FOR DETECTED FAULT CONDITION"인 미국 특허출원 제xx/xxx,xxx호를 참고하면 된다.

또한, 상기 실시예의 한 실시형태에 따르면, 상기한 특징, 기능 및/또는 동작의 임의의 조합이 제공될 수 있다.

본 발명의 명세서 및 청구항에 개시된 내용을 고려하면 본 발명의 다른 실시예는 당해 기술 분야의 전문가에는 자명한 사항이 될 것이다. 상기의 상세한 설명과 예는 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 기술영역과 기술사상은 첨부된 청구범위에 의해 나타내어진다.

Claims (12)

1. 파지력을 가하도록 구성되는 파지 장치 및 수술을 수행하도록 구성되는 도구를 포함하는 엔드 이펙터를 포함하는 기구;
   파지력을 가하기 위하여 상기 파지 장치를 작동시키기 위한 입력을 수신하도록 작동 가능하게 결합된 파지 입력 장치;
   상기 기구를 준비완료 상태로부터 상기 도구가 수술을 수행할 준비가 된 상태인 장착 상태로 이행시키기 위하여 사용자의 준비상태를 나타내는 제1 입력을 수신하도록 작동 가능하게 결합된 장착 입력 장치; 및
   동작 상태에서, 상기 파지 입력 장치 및 상기 장착 입력 장치에 작동 가능하게 결합된 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 컨트롤러는,
   상기 장착 입력 장치로부터 상기 제1 입력을 수신하는 것에 응하여 상기 기구를 준비시키고;
   상기 기구가 상기 장착 상태임을 사용자 피드백으로 제공하고; 그리고
   상기 기구가 상기 장착 상태인 이후에 상기 기구를 동작 상태로 이행시키기 위한 제2 입력을 수신하는 것에 응하여 수술을 수행하도록 상기 도구를 제어하는 수술 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 도구는 스테이플러를 포함하는 수술 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 장착 입력 장치는 버튼을 포함하는 수술 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 파지 입력 장치로부터 파지 입력 명령을 수신하는 것에 응하여 제1 파지력을 가하도록 상기 파지 장치를 제어하는 수술 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 기구는 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 샤프트를 더 포함하고,
   상기 엔드 이펙터는 상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합되고, 그리고
   힘 구동 메카니즘은 상기 샤프트의 상기 근위 단부에 결합되고 상기 엔드 이펙터에 작동 가능하게 결합된 수술 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 동작 상태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 기구가 준비완료 상태에 있음을 나타내는 하나 이상의 조건이 존재하는지 결정하는 수술 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 조건은 상기 파지 장치가 폐쇄된 위치에 있는 것을 포함하는 수술 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 청각적인, 시각적인, 그리고 촉각적인 피드백을 포함하는 수술 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 동작 상태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 장착 상태에서 빠져 나오기 위한 하나 이상의 종료 조건이 존재함을 나타내는 중단 신호에 응하여 상기 기구를 상기 장착 상태로부터 벗어나도록 이행시키는 수술 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 종료 조건은:
    상기 수술 장치의 내부 오류,
    상기 기구와 관련된 하나 이상의 조인트의 움직임,
    제2 입력 장치에서의 입력,
    상기 기구가 인 팔로잉 상태가 아닌 것,
    상기 기구가 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되지 않은 것, 및
    에너지 발생기가 전기적으로 연결되지 않은 상기 기구에 에너지를 제공하도록 작동 가능하게 결합되는 것,
    중에서 적어도 하나를 포함하는 수술 장치.
11. 파지력을 가하고 스테이플링을 수행하도록 구성되는 엔드 이펙터로, 상기 엔드 이펙터를 포함하는 기구;
    파지력을 가하기 위하여 상기 엔드 이펙터를 작동시키기 위한 입력을 수신하도록 작동 가능하게 결합된 파지 입력 장치;
    상기 기구를 준비완료 상태로부터 상기 엔드 이펙터가 스테이플링을 수행할 준비가 된 상태인 장착 상태로 이행시키기 위하여 사용자의 준비상태를 나타내는 제1 입력을 수신하도록 작동 가능하게 결합된 장착 입력 장치; 및
    동작 상태에서, 상기 파지 입력 장치 및 상기 장착 입력 장치에 작동 가능하게 결합된 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 장착 입력 장치로부터 상기 제1 입력을 수신하는 것에 응하여 상기 기구를 장착 상태로 이행시키고;
    상기 기구가 상기 장착 상태임을 사용자 피드백으로 제공하고; 그리고
    상기 기구가 상기 장착 상태인 이후에 상기 기구를 동작 상태로 이행시키기 위한 제2 입력을 수신하는 것에 응하여 상기 스테이플링을 수행하도록 상기 엔드 이펙터를 제어하는 수술 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는,
    파지력을 가하도록 구성된 조; 및
    커팅 블레이드를 포함하는 수술 장치.

Images