WO2020036066A1 - 医療用装置、医療用装置部品、及びマスタースレーブシステム - Google Patents

医療用装置、医療用装置部品、及びマスタースレーブシステム Download PDF

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WO2020036066A1
WO2020036066A1 PCT/JP2019/030089 JP2019030089W WO2020036066A1 WO 2020036066 A1 WO2020036066 A1 WO 2020036066A1 JP 2019030089 W JP2019030089 W JP 2019030089W WO 2020036066 A1 WO2020036066 A1 WO 2020036066A1
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WO
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medical device
structural member
vibration
sensor unit
pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/030089
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English (en)
French (fr)
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鈴木　裕之
竜太 堀江
克文 杉本
Original Assignee
ソニー株式会社
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Publication date
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/76—Manipulators having means for providing feel, e.g. force or tactile feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/37—Master-slave robots
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
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    • A61B2090/065—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring contact or contact pressure
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    • A61B90/50—Supports for surgical instruments, e.g. articulated arms
    • A61B2090/502—Headgear, e.g. helmet, spectacles

Definitions

  • This disclosure relates to medical devices, medical device components, and master-slave systems.
  • vibrations unrelated to contact such as vibration and drive sound of the motor of the slave device, vibration of the installation location, and ambient noise (hereinafter, referred to as (Also referred to as vibration noise) is cross-talked and measured by the sensor.
  • vibration noise is included in the vibration presented by the master device as a tactile sensation to the operator, and may adversely affect the operation of the master device by the operator.
  • the present disclosure proposes a new and improved medical device, a medical device component, and a master-slave system that can reduce vibration noise transmitted to a sensor.
  • a medical device connected to a driving unit via a power transmission mechanism and driven by the driving unit, and a first hollow portion, wherein the power transmission mechanism is provided in the first hollow portion And a second structural member having a second hollow portion, the first structural member being inserted through the second hollow portion, and a first structural member having the second hollow portion.
  • a third structural member connecting the second structural member and the second structural member; and an outer wall of the first structural member, an inner wall of the second structural member, and the third structural member on the medical instrument side.
  • a sensor unit for measuring a vibration related to a space therebetween.
  • a medical instrument connected to a driving unit via a power transmission mechanism and driven by the driving unit, and a first hollow portion, wherein the first hollow portion has the power
  • a sensor unit for measuring a vibration related to a space between the master device and the medical device, including a medical device, a slave device provided with the medical device, and a master device used for operating the slave device.
  • a master-slave system (hereinafter, also referred to as a master-slave system) that enables an approach to an affected part without making a large incision in a patient's body.
  • an operator such as a doctor operates a master device provided with an input interface, and in accordance with operation of the master device by the operator, a slave device provided with a medical instrument such as forceps or a forceps.
  • the slave device is configured as, for example, an arm device having a medical device held at the distal end, and can change the position or posture of the medical device in the abdominal cavity.
  • the slave device detects the contact state between the patient and the medical device, and the master device feeds back the contact state to the operator.
  • a sensor that measures information about the contact state between the patient and the medical device is provided in the slave device, the information about the contact state measured by the sensor is transmitted to the master device, and vibration or the like occurs on the master device side.
  • vibration or the like occurs on the master device side.
  • vibration noise in addition to the information on the contact state between the patient and the medical device, the vibration and the drive sound of the slave device, the vibration of the installation location, the vibration unrelated to the contact such as ambient noise (hereinafter, referred to as (Also referred to as vibration noise) is cross-talked and measured by the sensor.
  • vibration noise is included in the vibration presented by the master device as a tactile sensation to the operator, and may adversely affect the operation of the master device by the operator.
  • the master-slave system has been conceived focusing on the above points, and can reduce vibration noise transmitted to a sensor included in the slave device.
  • each embodiment of the present disclosure having such effects will be sequentially described in detail.
  • the slave device 10 is a device on the slave side in the master slave system 1000.
  • the slave device 10 is a robot having one or more active joints for moving in response to an input operation to the master device 20 and a link connected to the active joint (a link mechanism including the active joints).
  • the active joint is a joint driven by a motor, an actuator, or the like.
  • the slave device 10 also includes, for example, a motion sensor for measuring the motion of the active joint at a position corresponding to each of the active joints.
  • An example of the motion sensor is an encoder.
  • the slave device 10 includes, for example, a driving mechanism for driving the active joint at a position corresponding to each of the active joints.
  • the driving mechanism includes, for example, a motor and a driver. Such a driving mechanism can be controlled by a control device 40 described later.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the slave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the medical device 100 according to the present embodiment is provided at a distal end portion 12 which is a distal end portion of an arm of the slave device 10.
  • the distal end of the medical device 100 is further provided with a medical device 110 that contacts the patient.
  • the user operates the master device 20 to remotely control the position of the medical device 110.
  • the slave device 10 may include various sensors (for example, a force sensor, a vibration sensor, an origin sensor, a Limit sensor, an encoder, a microphone, and an acceleration sensor) in the medical device 100.
  • the slave device 10 has a vibration sensor in the medical device 100.
  • the vibration sensor measures vibration propagating through the medical device 110 when the medical device 110 comes into contact with a patient.
  • the slave device 10 has a microphone in the medical device 100.
  • the microphone measures vibrations that propagate through the air when the medical device 110 contacts a patient.
  • the place where the above-described various sensors are provided is not particularly limited, and the various sensors may be provided in an arbitrary place of the medical device 100.
  • the slave device 10 shown in FIG. 2 is an example, and the configuration of the slave device 10 according to the present embodiment is not limited to the example of FIG.
  • the master device 20 is a device on the master side in the master-slave system 1000.
  • the master device 20 may be a robot having one or more joints including a passive joint and a link connected to the joint (a robot having a link mechanism including a passive joint).
  • the passive joint is a joint that is not driven by a motor or an actuator.
  • the master device 20 is used for operating the slave device 10.
  • the master device 20 includes an operation tool 200 that is an input interface of the master device 20. The user can move (remotely operate) the position of the medical device 110 of the slave device 10 described above by an operation of moving the position of the operation tool 200.
  • FIG. 3 illustrates an example in which the operating tool 200 provided in the master device 20 is a stylus-type operating device, but the operating tool 200 according to the present embodiment is not limited to the example illustrated in FIG.
  • the operation body 200 according to the present embodiment for example, an operation device having an arbitrary shape such as a glove-type operation device can be used.
  • the operating tool 200 according to the present embodiment may be any operating device that can be applied to a haptic device.
  • the master device 20 may have a structure in which the operation tool 200 can be exchanged. Note that the configuration of the master device 20 according to the present embodiment is not limited to the example illustrated in FIG. 3 and may be an arbitrary configuration.
  • the operating tool 200 has a vibration device for presenting a vibration generated when the medical device 100 of the slave device 10 comes into contact with the patient as a tactile sensation to the user.
  • a vibration device for example, a voice coil motor (VCM: Voice Coil Motor) type vibration actuator is used.
  • VCM Voice Coil Motor
  • an LRA Linear Resonant Actuator
  • a piezoelectric element may be used for the vibration device.
  • Output device 30 The output device 30 outputs output information input from a control device 40 described later.
  • the output device 30 may be a stationary display and a display device such as an HMD (Head Mounted Display) mounted on the head of the user.
  • the output device 30 displays an image on the display device.
  • the output device 30 may be a sound output device such as a speaker and headphones.
  • audio information is input as output information from the control device 40, the output device 30 outputs audio from the audio output device.
  • Control device 40 controls other devices included in the master-slave system 1000.
  • the control device 40 controls the driving of the slave device 10.
  • the control device 40 receives information indicating an instruction for driving the arm of the slave device 10 from the master device 20, and controls the driving of the arm of the slave device 10 based on the received information.
  • Information indicating an instruction for driving the arm is input by a user operating the operation tool 200 of the master device 20.
  • the control device 40 controls the drive of the master device 20. Specifically, the control device 40 controls the driving of the vibration device included in the operating body 200 of the master device 20 based on the information regarding the contact between the medical device 100 and the patient received from the slave device 10.
  • the control device 40 controls the output of the output device 30. Specifically, the control device 40 receives an image (still image / moving image) captured by a camera provided on the medical device 110 of the arm of the slave device 10 from the slave device 10, and outputs the image to the output device 30. To the output device 30 to output the image.
  • an image still image / moving image
  • the control device 40 is connected to the other devices included in the master-slave system 1000 by an arbitrary communication method, and transmits and receives control-related information to and from each of the other devices via communication.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an external configuration of the medical device according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the medical device according to the present embodiment, taken along section line II.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the medical device according to the present embodiment, taken along section line II-II.
  • FIG. 7 is a sectional view of the medical device according to the present embodiment, taken along section line III-III.
  • FIG. 8 is a sectional view of the medical device according to the present embodiment, taken along section line IV-IV.
  • the medical device 100 has a power transmission mechanism for transmitting power generated by driving the driving unit 150 to the medical device 110.
  • the power transmission mechanism has, for example, a configuration including a pulley sliding portion 152 and a wire 154.
  • the pulley sliding portion 152 is provided, for example, inside the driving portion 150 and is connected to the driving portion 150 and the wire 154.
  • the pulley sliding portion 152 has a function of transmitting the power of the driving portion 150 to the wire 154 by being driven in accordance with the driving of the driving portion 150.
  • the wire 154 is connected to the medical device 110 in addition to the pulley sliding portion 152.
  • the wire 154 has a function of transmitting the power of the pulley sliding section 152 to the medical device 110 by being driven in accordance with the driving of the pulley sliding section 152. Then, the medical device 110 is driven by the power transmitted from the pulley sliding portion 152. Although only one wire 154 is shown in FIGS. 5 to 8 for convenience of description, a plurality of wires 154 may be provided according to the configuration of the power transmission mechanism.
  • the medical device 100 can transmit the drive of the drive unit 150 to the medical device 110.
  • the power transmission mechanism may be realized by a link mechanism.
  • the medical instrument 110 is, for example, a forceps instrument.
  • the medical device 110 is connected to the driving unit 150 via a power transmission mechanism, and is driven by the driving unit 150.
  • the pipe 120 is a structural member having a hollow portion 91 and having openings at both ends.
  • the surface of the pipe 120 is also referred to below as the outer wall 121 of the pipe 120.
  • the pipe 120 is, for example, a structural member having a circular cross section. Note that the cross-sectional shape of the pipe 120 is not limited to a circle, and may be any shape.
  • the length of the pipe 120 is not particularly limited, and may be any length.
  • the shape of the pipe 120 is not particularly limited, and may be any shape.
  • the shape of the pipe 120 may be a straight shape or a curved shape.
  • a medical instrument 110 is provided in one opening of the pipe 120, for example.
  • the medical device 110 is inserted through one opening of the pipe 120 and is fixed by a fastening member 170 from outside the pipe 130.
  • the number of the fastening members 170 used for fixing the medical device 110 is not particularly limited, and may be an arbitrary number.
  • the pipe 120 is fixed by two fastening members 170, a fastening member 170a and a fastening member 170b. Further, the pipe 120 does not necessarily need to be fixed by the fastening member 170.
  • a connecting portion 140 is provided in the other opening of the pipe 120, for example.
  • the pipe 120 is inserted into the hollow portion 94 of the connecting portion 140.
  • the driving unit 150 is connected to a side of the connecting unit 140 opposite to the side to which the pipe 120 is connected. That is, the medical device 110 is located on one opening side of the pipe 120, and the driving unit 150 is located on the other opening side of the pipe 120.
  • the pipe 120 may be inserted into the hollow portion 94 of the connecting portion 140 as described above, or may be connected to the connecting portion 140 by being fixed so that the end of the pipe 120 and the connecting portion 140 are in close contact with each other. You may.
  • a power transmission mechanism is inserted into the hollow portion 91 of the pipe 120.
  • a wire 154 connected to the pulley sliding portion 152 is inserted into the hollow portion 91 of the pipe 120.
  • the medical device 110 and the driving unit 150 are connected to each other such that the medical device 110 is positioned on one opening side of the pipe 120 and the driving unit 150 is positioned on the other opening side of the pipe 120. Concatenate.
  • the hollow portion 91 of the pipe 120 is connected to the hollow portion 95 of the driving unit 150.
  • one opening of the pipe 120 is also referred to as an opening of the pipe 120 on the medical device 110 side.
  • the other opening of the pipe 120 is also referred to as an opening of the pipe 120 on the driving unit 150 side.
  • a pipe 120 is inserted into the hollow portion 92 of the pipe 130, for example, as shown in FIGS.
  • the pipe 120 is formed in the hollow portion 92 of the pipe 130 such that the medical device 110 is located on one opening side of the pipe 130 and the driving unit 150 is located on the other opening side of the pipe 130. It is inserted.
  • one opening of the pipe 130 is also referred to as an opening of the pipe 130 on the medical instrument 110 side.
  • the other opening of the pipe 130 is also referred to as an opening of the pipe 130 on the drive unit 150 side.
  • the cross-sectional diameter of the pipe 130 be larger than the cross-sectional diameter of the pipe 120.
  • the pipe 120 is desirably inserted into the hollow portion 92 of the pipe 130 with a space between the outer wall 121 of the pipe 120 and the inner wall 131 of the pipe 130.
  • a power transmission mechanism is inserted through the pipe 120. Therefore, the size of the cross-sectional diameter of the pipe 120 is smaller than the size of the cross-sectional diameter of the pipe 130, and is within a range that allows the power transmission mechanism to be inserted into the hollow portion 91. Is desirable.
  • the size of the diameter of the cross section of the pipe 120 is not particularly limited as long as it is within the range.
  • the fastening member 170 for fixing the medical instrument 110 is provided near the opening of the pipe 130 on the medical instrument 110 side as described above.
  • a connecting portion 140 is provided in the opening of the pipe 130 on the driving portion 150 side.
  • the pipe 130 is connected to the connection part 140.
  • the method of connecting the pipe 130 to the connecting portion 140 is not particularly limited.
  • the pipe 130 may be connected to the connecting part 140 by being inserted into the hollow portion 94 of the connecting part 140.
  • the connecting portion 140 connects the outer wall 121 of the pipe 120 and the inner wall 131 of the pipe 130.
  • the connection unit 140 is connected to the pipe 120 and the pipe 130 so as to close an opening on the driving unit 150 side between the pipe 120 and the pipe 130.
  • the connecting part 140 closes the driving part 150 side of the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120, the inner wall 131 of the pipe 130, and the connecting part 140, and the pipe 154 through which the wire 154 passes.
  • the hollow portion 91 of 120 is provided so as not to be blocked.
  • the medical device 100 has a configuration in which the pipe 120 is inserted into the hollow portion 92 of the pipe 130 and the opening of the pipe 120 and the opening of the pipe 130 on the drive unit 150 side is closed by the connecting unit 140. Thereby, the medical device 100 separates the hollow portion 91 of the pipe 120 and the hollow portion 95 of the drive unit 150 on the drive unit 150 side from the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120 and the inner wall 131 of the pipe 130. Can be. Separating the hollow portion 91 and the hollow portion 95 from the space 93 in this manner is hereinafter also referred to as space separation.
  • the medical device 100 further includes a sensor unit 160 that measures the vibration of the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120, the inner wall 131 of the pipe 130, and the connecting unit 140 on the side of the medical instrument 110.
  • the vibration measured by the sensor unit 160 includes at least two types of vibration.
  • the first vibration is, for example, vibration that propagates air (hereinafter, also referred to as air vibration or sound).
  • the second vibration is, for example, a vibration that propagates through the medical device 100 (hereinafter, also referred to as a housing vibration).
  • the first factor is, for example, contact between the medical device 110 and the patient.
  • the second factor is, for example, driving of the driving unit 150.
  • the third factor is, for example, an external factor.
  • the vibrations caused by each of the three types of factors include the two types of vibrations described above. That is, the vibration according to the present embodiment includes at least six types of vibration.
  • the first and second vibrations include a sound (hereinafter also referred to as a contact sound) generated by contact between the medical device 110 and the patient and a housing vibration (hereinafter, referred to as a contact sound).
  • the third and fourth vibrations are a sound (hereinafter, also referred to as a driving sound) and a housing vibration (hereinafter, also referred to as a driving vibration) generated by driving the driving unit 150, respectively.
  • the fifth and sixth vibrations are a sound (hereinafter, also referred to as an external sound) generated by an external factor and a housing vibration (hereinafter, also referred to as an external vibration).
  • Vibrations other than the contact sound and the contact vibration cause noise. Therefore, it is desirable that the sensor unit 160 does not measure vibration other than the contact sound and the contact vibration. In the following, vibrations other than the contact sound and the contact vibration are also referred to as vibration noise.
  • the sensor unit 160 measures only the contact sound. However, depending on the installation location of the sensor unit 160, vibration other than the contact sound may be measured. Therefore, it is desirable that the sensor unit 160 is provided at a position where vibration other than the contact sound is further reduced and measured.
  • the sensor unit 160 according to the present embodiment is provided at a position shown in FIG.
  • the position of the sensor unit 160 shown in FIG. 7 is a position of the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120, the inner wall 131 of the pipe 130, and the connecting unit 140 on the side of the medical device 110 on the driving unit 150 side.
  • the sensor section 160 is provided in the space 93, it becomes difficult or impossible to measure the drive sound propagating through the air in the hollow portion 91 of the pipe 120. Therefore, the sensor unit 160 can reduce the measured vibration noise. Further, the sensor unit 160 is disposed at a proximal end of the medical device 100 closer to the driving unit 150 than at a distal end of the medical device 100 closer to the medical device 110, thereby keeping the medical device 110 cleaner. be able to.
  • the sensor unit 160 is provided on the pipe 130 or the connecting unit 140. In the example illustrated in FIG. 7, the sensor unit 160 is provided in the connecting unit 140. Further, the sensor unit 160 shown in FIG. 7 is provided at the position of the hollow portion 94 of the connecting portion 140 in the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120, the inner wall 131 of the pipe 130, and the connecting portion 140 on the medical instrument 110 side. Have been.
  • the sensor section 160 may be provided on the pipe 130, but can be provided on the proximal end side by being provided on the connecting section 140 closer to the drive section 150 than the pipe 130.
  • a sensor unit different from the sensor unit 160 provided in the space 93 may be provided outside the medical device 100 such as the outer wall 132 of the pipe 130. Since the different sensor units are located outside the medical device 100, it is possible to detect external noise and external vibration that are vibration noise. If the vibration measured by the sensor unit 160 includes at least one of an external sound and an external vibration, the medical device 100 uses the sensor unit 160 based on the external sound or the external vibration measured by a different vibrating unit. The vibration noise can be removed from the vibration measured by.
  • the drive unit 150 has a motor (not shown) inside or outside the hollow part 95.
  • the motor is inside the hollow portion 95 of the driving unit 150, for example, the driving sound of the motor propagates through the hollow portion 91 and the hollow portion 95, but does not propagate to the space 93 due to spatial separation, and is transmitted to the sensor unit 160. It is not measured.
  • the motor is outside the hollow portion 95 of the driving unit 150, the driving sound of the motor goes around from the opening on the medical device 110 side between the pipe 120 and the pipe 130 and propagates through the space 93. There is a possibility.
  • the drive noise of the motor is attenuated before being transmitted to the sensor unit 160 by wrapping around the opening on the medical instrument 110 side between the pipe 120 and the pipe 130. Therefore, the driving sound of the motor is hardly measured by the sensor unit 160.
  • the medical device 100 can reduce vibration noise transmitted to the sensor unit 160 by having the above-described space-separated configuration. Thereby, the medical device 100 can also improve the SN ratio (Signal-Noise Ratio: signal-to-noise ratio) without using special signal processing.
  • SN ratio Signal-Noise Ratio: signal-to-noise ratio
  • a material that reduces vibration propagating through the driving unit 150 may be used as a component of the driving unit 150 that is a noise source.
  • Examples of the material that reduces the vibration propagating through the driving unit 150 include carbon and a foaming agent having a porous structure.
  • FIG. 9 is a simplified diagram showing a medical device according to a comparative example.
  • FIG. 10 is a simplified diagram showing the medical device according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a sectional view of the medical device according to the present embodiment, taken along section line VV.
  • the medical device 110 and the wire 154 provided in one opening of the pipe 120 are omitted for convenience of explanation.
  • a motor 156 is provided outside the driving unit 150, and the motor 156 is connected to a pulley sliding unit 152 provided inside the driving unit 150.
  • the medical device 300 according to the comparative example illustrated in FIG. 9 differs from the medical device 100 according to the present embodiment in that the medical device 300 does not include the pipe 130 and that the sensor unit 160 is provided in the pipe 120.
  • the vibration 52 (contact sound) propagating through the air in the hollow portion 91 of the pipe 120 and the vibration 54 (contact vibration) propagating through the pipe 120 are generated at the position 50 due to the contact between the medical device 110 and the object.
  • the vibration 62 (drive sound) generated at the position 60 by the driving of the driving unit 150 is also measured by the sensor unit 160. Therefore, the medical device 300 cannot reduce the vibration noise transmitted to the sensor unit 160. This is because the medical device 300 according to the comparative example is not spatially separated.
  • the medical device 300 does not include the pipe 130 and the connecting portion 140, the air through which the vibration 52 (contact sound) and the vibration 62 (drive sound) propagate is not separated. This is also because the sensor unit 160 is provided at a position where both the vibration 52 (contact sound) and the vibration 62 (drive sound) are measured.
  • the pipe 130 is provided outside the pipe 120, and the pipe 130 is provided with the sensor unit 160. Further, an opening of the pipe 130 between the outer wall of the pipe 120 and the outer wall of the pipe 130 on the driving unit 150 side is closed by the connecting unit 140.
  • the air is generated at the position 50 due to the contact between the medical device 110 and the object, and propagates the air in the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120, the inner wall 131 of the pipe 130, and the connecting portion 140 on the medical device 110 side.
  • the vibrating vibration 52 (contact sound) is measured by the sensor unit 160.
  • the vibration 54 (contact vibration) propagating through the pipe 120, the fastening member 170, and the pipe 130 is also measured by the sensor unit 160.
  • the vibration 62 (driving sound) generated at the position 60 by the driving of the driving unit 150 propagates through the air in the pipe 120 where the sensor unit 160 is not provided, and therefore is hardly measured or not measured by the sensor unit 160.
  • the medical device 100 is spatially separated.
  • the driving sound of the motor wraps around the medical device 110, enters the space 93 from the gap on the medical device 110 side, and is measured by the sensor unit 160 as vibration noise. Can be done.
  • the drive sound of the motor is attenuated by the time it is measured by the sensor unit 160 by wrapping around to the medical device 110 side. Therefore, the medical device 100 can reduce the vibration noise transmitted to the sensor unit 160.
  • the space 93 is not closed between the fastening members 170a and 170b. Therefore, the vibration 52 can propagate the air in the space 93.
  • the medical device 100 is a medical device including the pipe 130, the coupling unit 140, and the sensor unit 160 in the above-described relationship with other components of the medical device 100.
  • the above-described effects unique to the present application can be obtained.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the control device 40 includes a communication unit 400 and a control unit 410.
  • the communication unit 400 has a function of communicating with another device. For example, the communication unit 400 outputs information received from another device to the control unit 410 in communication with another device. Specifically, the communication unit 400 outputs the sensing information received from the slave device 10 to the control unit 410. In addition, communication unit 400 outputs control information received from master device 20 to control unit 410.
  • the communication unit 400 transmits information input from the control unit 410 to another device in communication with another device. Specifically, the communication unit 400 transmits information about the driving process input from the control unit 410 to the slave device 10. Further, the communication unit 400 transmits information related to the presentation of the detection information input from the control unit 410 to the master device 20. In addition, the communication unit 400 transmits to the output device 30 the information regarding the output process input from the control unit 410.
  • Control unit 410 has a function of controlling the entire operation of the master-slave system 1000.
  • the control unit 410 includes an acquisition unit 412, a signal processing unit 414, a drive control unit 416, and an output control unit 418, as shown in FIG.
  • the acquisition unit 412 has a function of acquiring sensing information. For example, the acquisition unit 412 acquires, as a signal, the sensing information measured by the sensor unit 160 included in the medical device 100 of the slave device 10 via the communication unit 400. Then, the acquisition unit 412 outputs a signal related to the acquired sensing information to the signal processing unit 414.
  • the acquisition unit 412 acquires, as a signal, the sensing information measured by the force sensor 210 included in the master device 20 via the communication unit 400. Then, the acquisition unit 412 outputs a signal related to the acquired sensing information to the drive control unit 416.
  • the signal processing unit 414 has a function of processing a signal related to the operation of the slave device 10 and the master device 20 based on a signal input from the acquisition unit 412. For example, the signal processing unit 414 generates a signal related to driving of the arm of the slave device 10 based on a signal of information related to a user's input operation measured by the force sensor 210 of the master device 20. Then, the signal processing unit 414 outputs the generated signal to the drive control unit 416.
  • the signal processing unit 414 also generates a signal related to driving of the vibration device of the master device 20 based on a signal of information related to contact between the medical device 100 and the patient measured by the sensor unit 160 of the slave device 10. Specifically, when only the signal of the information measured by the sensor unit 160 is input, the signal processing unit 414 generates a signal based on the signal of the information measured by the sensor unit 160. Then, the signal processing unit 414 outputs the generated signal to the drive control unit 416.
  • the drive control unit 416 has a function of controlling the drive of the slave device 10 and the master device 20 based on a signal input from the signal processing unit 414. For example, the drive control unit 416 receives a signal related to information measured by the force sensor 210 of the master device 20 from the signal processing unit 414, and controls driving of the arm of the slave device 10 based on the received information. Further, the drive control unit 416 receives a signal related to information measured by the sensor unit 160 of the slave device 10 from the signal processing unit 414, and controls driving of the vibration device of the master device 20 based on the received information.
  • Output control unit 418 controls information output to the output device 30.
  • the output control unit 418 receives an image (still image / moving image) captured by a camera provided on the medical device 110 of the arm of the slave device 10 via the communication unit 400, and processes the received image.
  • the image is transmitted to the output device 30, and the output device 30 outputs the image.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a first modification example according to the embodiment of the present disclosure.
  • the medical device 100 has only one sensor unit 160 has been described.
  • the medical device 100 further includes a sensor unit different from the sensor unit 160 will be described.
  • the medical device 100 has a sensor unit 160a and a sensor unit 160b.
  • the sensor unit 160a is provided at the same position as the sensor unit 160 in the above-described embodiment, and the sensor unit 160b is provided at a position different from the sensor unit 160a.
  • the vibration measured by the sensor unit 160b is used to remove vibration noise included in the vibration measured by the sensor unit 160a. Therefore, it is desirable that the sensor unit 160b be provided at a position where vibration noise to be removed from the vibration measured by the sensor unit 160a can be measured.
  • the vibration 72a generated at the position 70 by the driving of the motor 156 propagates through the housing of the medical device 100 and is transmitted to the sensor unit 160a.
  • the vibration measured by the sensor unit 160a includes a driving vibration that is a vibration noise. Therefore, when it is desired to remove the driving vibration, the sensor unit 160b may be provided at a position where the driving vibration can be measured. For example, as shown in FIG. 13, the sensor section 160b may be provided so as to be in contact with the outer wall side of the pipe 130 so as not to contact the air on the inner wall 131 side. Accordingly, the sensor unit 160b does not measure the vibration related to the space 93, and thus can measure a vibration closer to the vibration noise included in the vibration measured by the sensor unit 160a.
  • the sensor unit 160b may be provided on the same structural member as the structural member on which the sensor unit 160a is provided.
  • the sensor unit 160a is provided on the pipe 130.
  • the vibration 72a is attenuated by being transmitted through the pipe 130 before being measured by the sensor unit 160a.
  • the sensor unit 160b can measure the vibration closer to the vibration noise included in the vibration measured by the sensor unit 160a.
  • each sensor unit may be provided at a position where the structural members that transmit the vibrations 72a and 72b from the position 70 to each sensor unit and the transmission distance are the same.
  • the sensor unit 160b can measure a vibration closer to the vibration noise included in the vibration measured by the sensor unit 160a.
  • the medical device 100 can further reduce the vibration noise.
  • the removal of vibration noise is performed by the signal processing unit 414.
  • the signal processing unit 414 receives a signal of information regarding vibration noise measured by the other sensor unit 160b in addition to a signal of information measured by the sensor unit 160a
  • the signal processing unit 414 outputs a signal of the information measured by the sensor unit 160a.
  • a process for removing a signal of information regarding vibration noise is performed. Then, the signal processing unit 414 outputs the processed signal to the drive control unit 416.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a second modification example according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the medical device according to the embodiment of the present disclosure, taken along section line VI-VI.
  • the medical device 100 further includes an O-ring 180 (a fourth structural member).
  • the O-ring 180 connects the pipe 120 and the pipe 130 to the medical instrument 110 from the sensor unit 160 in the space 93.
  • the opening of the pipe 120 and the pipe 130 on the medical instrument 110 side is closed.
  • the space 93 is separated from the space in which the vibration 82a as the external sound propagates, and the vibration 82a is not transmitted to the sensor unit 160a. Therefore, the medical device 100 can reduce the vibration noise measured by the sensor unit 160a.
  • the medical device 100 can reduce vibration noise without performing special signal processing by performing spatial separation using the O-ring 180.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a third modification example according to the embodiment of the present disclosure.
  • the medical device 100 further includes a sensor unit different from the sensor unit 160 has been described.
  • a sensor unit different from the sensor unit 160 is provided outside the medical device 100.
  • a sensor unit 160c different from the sensor unit 160a is further provided outside the medical device 100, and the sensor unit 160c measures vibration generated outside the medical device 100.
  • the vibration generated outside the medical device 100 is, for example, at least one of an external sound and an external vibration.
  • vibrations 82 a and 82 b for example, external sound
  • the vibration 82a propagates in the space 93 from between the fastening members 170a and 170b, and is measured by the sensor 160a.
  • the vibration 82b propagates air outside the medical device 100 and is measured by a sensor unit 160c provided outside the medical device 100.
  • the medical device 100 can further reduce the vibration noise by removing the vibration noise measured by the sensor unit 160c from the vibration measured by the sensor unit 160a.
  • the vibration noise removal processing is performed by the signal processing unit 414 as in the first modification.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a control device according to an embodiment of the present disclosure. Note that the control device 40 illustrated in FIG. 17 can realize the function of the control device 40 illustrated in FIG. Information processing by the control device 40 according to the present embodiment is realized by cooperation of software and hardware described below.
  • the control device 40 includes a CPU (Central Processing Unit) 901, a ROM (Read Only Memory) 902, and a RAM (Random Access Memory) 903.
  • the control device 40 includes a host bus 904a, a bridge 904, an external bus 904b, an interface 905, an input device 906, an output device 907, a storage device 908, a drive 909, a connection port 911, and a communication device 913.
  • the hardware configuration shown here is an example, and some of the components may be omitted. Further, the hardware configuration may further include components other than the components shown here.
  • the CPU 901 functions as, for example, an arithmetic processing device or a control device, and controls the overall operation of each component or a part thereof based on various programs recorded in the ROM 902, the RAM 903, or the storage device 908.
  • the ROM 902 is a unit that stores a program read by the CPU 901, data used for calculation, and the like.
  • the RAM 903 temporarily or permanently stores, for example, a program read by the CPU 901 and various parameters that appropriately change when the program is executed. These are interconnected by a host bus 904a composed of a CPU bus and the like.
  • the CPU 901, the ROM 902, and the RAM 903 can realize the function of the control unit 410 described with reference to FIG. 12, for example, in cooperation with software.
  • the CPU 901, the ROM 902, and the RAM 903 are mutually connected via, for example, a host bus 904a capable of high-speed data transmission.
  • the host bus 904a is connected, for example, via a bridge 904 to an external bus 904b having a relatively low data transmission speed.
  • the external bus 904b is connected to various components via an interface 905.
  • the input device 906 is realized by a device to which information is input by a user, such as a mouse, a keyboard, a touch panel, a button, a microphone, a switch, and a lever. Further, the input device 906 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or may be an externally connected device such as a mobile phone or a PDA corresponding to the operation of the control device 40. Further, the input device 906 may include, for example, an input control circuit that generates an input signal based on information input by a user using the above-described input unit and outputs the input signal to the CPU 901. By operating the input device 906, the user of the control device 40 can input various data to the control device 40 and instruct a processing operation.
  • the input device 906 may be formed by a device that detects information about the user.
  • the input device 906 includes an image sensor (for example, a camera), a depth sensor (for example, a stereo camera), an acceleration sensor, a gyro sensor, a terrestrial magnetism sensor, an optical sensor, a sound sensor, and a distance measurement sensor (for example, ToF (Time of Flight) ) Sensors), various sensors such as force sensors.
  • the input device 906 acquires information on the state of the control device 40 itself, such as the attitude and the moving speed of the control device 40, and information on the surrounding environment of the control device 40, such as brightness and noise around the control device 40. Is also good.
  • the input device 906 receives a GNSS signal from a GNSS (Global Navigation Satellite System) satellite (for example, a GPS signal from a GPS (Global Positioning System) satellite) and receives position information including the latitude, longitude, and altitude of the device.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • a GNSS module for measuring may be included.
  • the input device 906 may be a device that detects the position by Wi-Fi (registered trademark), transmission / reception with a mobile phone / PHS / smartphone, or the like, or short-range communication.
  • the output device 907 is formed of a device that can visually or audibly notify the user of the acquired information.
  • Such devices include CRT display devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, EL display devices, display devices such as laser projectors, LED projectors and lamps, audio output devices such as speakers and headphones, and printer devices. .
  • the output device 907 outputs, for example, results obtained by various processes performed by the control device 40. Specifically, the display device visually displays the results obtained by various processes performed by the control device 40 in various formats such as a text, an image, a table, and a graph.
  • the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data, acoustic data, and the like into an analog signal and outputs it audibly.
  • the storage device 908 is a data storage device formed as an example of a storage unit of the control device 40.
  • the storage device 908 is realized by, for example, a magnetic storage device such as an HDD, a semiconductor storage device, an optical storage device, or a magneto-optical storage device.
  • the storage device 908 may include a storage medium, a recording device that records data on the storage medium, a reading device that reads data from the storage medium, a deletion device that deletes data recorded on the storage medium, and the like.
  • the storage device 908 stores programs executed by the CPU 901 and various data, various data acquired from the outside, and the like.
  • the drive 909 is a reader / writer for a storage medium, and is built in or external to the control device 40.
  • the drive 909 reads information recorded on a removable storage medium such as a mounted magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory, and outputs the information to the RAM 903.
  • the drive 909 can also write information on a removable storage medium.
  • connection port 911 is a port for connecting an external connection device such as a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE1394 port, a SCSI (Small Computer System Interface), an RS-232C port, or an optical audio terminal.
  • USB Universal Serial Bus
  • IEEE1394 Serial Bus
  • SCSI Serial Computer System Interface
  • RS-232C Serial Bus
  • optical audio terminal optical audio terminal
  • the communication device 913 is, for example, a communication interface formed by a communication device or the like for connecting to the network 920.
  • the communication device 913 is, for example, a communication card for a wired or wireless LAN (Local Area Network), LTE (Long Term Evolution), Bluetooth (registered trademark), or WUSB (Wireless USB).
  • the communication device 913 may be a router for optical communication, a router for ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), or a modem for various kinds of communication.
  • the communication device 913 can transmit and receive signals and the like to and from the Internet and other communication devices in accordance with a predetermined protocol such as TCP / IP.
  • the network 920 is a wired or wireless transmission path for information transmitted from a device connected to the network 920.
  • the network 920 may include a public line network such as the Internet, a telephone line network, a satellite communication network, various LANs including Ethernet (registered trademark) (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), and the like.
  • the network 920 may include a dedicated line network such as an IP-VPN (Internet Protocol-Virtual Private Network).
  • control device 40 The hardware configuration example of the control device 40 according to the present embodiment has been described above with reference to FIG.
  • Each of the above components may be realized using a general-purpose member, or may be realized by hardware specialized for the function of each component. Therefore, it is possible to appropriately change the hardware configuration to be used according to the technical level at the time of implementing the present embodiment.
  • the medical device 100 includes the medical device 110 connected to the driving unit 150 via the power transmission mechanism and driven by the driving unit 150.
  • the medical device 100 includes a pipe 120 having a hollow portion 91 and through which a power transmission mechanism is inserted.
  • the medical device 100 includes a pipe 130 having the hollow portion 92 and the pipe 120 being inserted through the hollow portion 92.
  • the medical device 100 includes a connecting portion 140 that connects the pipe 120 and the pipe 130.
  • the medical device 100 includes a sensor unit 160 that measures a vibration related to the space 93 between the outer wall 121 of the pipe 120, the inner wall 131 of the pipe 130, and the connecting unit 140 on the medical instrument 110 side.
  • the medical device 100 having the above-described configuration can make it difficult to transmit the driving sound generated by the driving of the driving unit 150 to the sensor unit 160. This makes it difficult for the sensor section 160 to measure the driving noise that is the vibration noise.
  • each device described in this specification may be realized as a single device, or some or all of the devices may be realized as separate devices.
  • the slave device 10, the master device 20, the output device 30, and the control device 40 illustrated in FIG. 1 may be realized as a single device.
  • the control device 40 illustrated in FIG. 1 may be realized as a server device connected to the slave device 10, the master device 20, and the output device 30 via a network or the like. Note that the control device 40 may be provided in at least one of the slave device 10 and the master device 20.
  • a series of processes by each device described in this specification may be realized using any of software, hardware, and a combination of software and hardware.
  • the program constituting the software is stored in advance in a recording medium (non-transitory medium: non-transitory @ media) provided inside or outside each device, for example.
  • a recording medium non-transitory medium: non-transitory @ media
  • Each program is read into the RAM at the time of execution by a computer, for example, and executed by a processor such as a CPU.
  • a medical device connected to a driving unit via a power transmission mechanism and driven by the driving unit; A first structural member having a first hollow portion, wherein the power transmission mechanism is inserted through the first hollow portion; A second structural member having a second hollow portion, wherein the first structural member is inserted through the second hollow portion; A third structural member that connects the first structural member and the second structural member, A sensor unit for measuring a vibration related to a space between the outer wall of the first structural member, the inner wall of the second structural member, and the third structural member on the medical instrument side; A medical device comprising: (2) The medical device according to (1), wherein the sensor unit is located on the drive unit side in the space.
  • the medical device according to (2) wherein the sensor unit is provided on the second structural member or the third structural member in the space.
  • the medical device further includes a sensor unit different from the sensor unit, The medical device according to any one of (1) to (3), wherein the different sensor unit measures a vibration generated by driving of the driving unit.
  • a sensor unit different from the sensor unit is further provided outside the medical device, The medical device according to any one of (1) to (3), wherein the different sensor unit measures a vibration generated outside the medical device.
  • the medical device according to (4) wherein the different sensor unit is provided on the same structural member as a structural member on which the sensor unit is provided.
  • the medical device further includes a fourth structural member, Any one of (1) to (7), wherein the fourth structural member connects the first structural member and the second structural member on the medical instrument side of the space from the sensor section.
  • the medical device according to claim 1. (9) The medical device according to any one of (1) to (8), wherein the vibration includes vibration that propagates air. (10) The medical device according to any one of (1) to (9), wherein the vibration includes a vibration propagating through the medical device. (11)
  • the medical device is driven by driving the power transmission mechanism,
  • the medical device according to any one of (1) to (10), wherein the power transmission mechanism is driven by driving of the driving unit.
  • the medical device according to any one of (1) to (11), wherein the power transmission mechanism includes a wire.
  • a medical instrument connected to a drive unit via a power transmission mechanism and driven by the drive unit, a first hollow part having a first hollow part, wherein the power transmission mechanism is inserted through the first hollow part;
  • a first structural member of the medical device comprising: a second structural member inserted through a second hollow portion;
  • a medical device component comprising: (14) A medical instrument connected to a drive unit via a power transmission mechanism and driven by the drive unit, a first hollow part having a first hollow part, wherein the power transmission mechanism is inserted through the first hollow part; A second structural member having a second hollow portion, wherein the first structural member is inserted through the second hollow portion; a first structural member
  • a third structural member connecting the members, and a vibration related to a space between the outer wall of the first structural member, the inner wall of the second structural member, and the third structural member on the medical instrument side.
  • a medical device comprising: a sensor unit for measuring; A slave device provided with the medical device; A master device used for operating the slave device; Including, master-slave system.

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Abstract

動力伝達機構を介して駆動部（１５０）に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具（１１０）と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構（１５２，１５４）が挿通される第１の構造部材（１２０）と、第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材（１３０）と、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材（１４０）と、前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部（１６０）と、を備える、医療用装置。

Description

医療用装置、医療用装置部品、及びマスタースレーブシステム
　本開示は、医療用装置、医療用装置部品、及びマスタースレーブシステムに関する。
　近年、内視鏡外科手術を施す際に用いられる外科手術システムとして、患者の体を大きく切開することなく患部へのアプローチを可能とするマスタースレーブ方式のシステム（以下では、マスタースレーブシステムとも称される）が知られている。かかるマスタースレーブシステムでは、医師等の術者（ユーザ）が入力インタフェースを備えたマスター装置を操作し、術者によるマスター装置の操作に応じて、鉗子又は攝子等の医療用装置を備えたスレーブ装置が遠隔操作される。スレーブ装置は、例えば、先端に医療用装置が保持されるアーム装置として構成され、腹腔内において医療用装置の位置又は姿勢を変化させることができる。
　かかるマスタースレーブシステムでは、患者と医療用装置との接触状態が検出されない場合、術者は、医療用装置が患者に接触していることに気付かず、患者の生体組織に損傷を与える恐れがある。そこで、スレーブ装置側で患者と医療用装置との接触状態を検出し、マスター装置側で接触状態を術者にフィードバックする技術が開発されている。当該技術には、例えば、スレーブ装置に患者と医療用装置の接触状態に関する情報を計測するセンサを設け、当該センサが計測した接触状態に関する情報をマスター装置へ送信し、マスター装置側で振動等により術者へ触覚を提示する手法がある。当該手法に関連し、例えば、下記特許文献１には、患者と医療用装置の接触状態をより高感度で検出し、術者に触覚を提示する技術が開示されている。
特開２０１６－２１４７１５号公報
　しかしながら、上記の技術では、患者と医療用装置の接触状態に関する情報以外に、スレーブ装置のモータの振動と駆動音、設置場所の振動、周囲の雑音等の接触とは無関係な振動（以下では、振動ノイズとも称される）がクロストークしてセンサに計測されてしまう。かかる振動ノイズは、マスター装置が術者に触覚として提示する振動に含まれるため、術者によるマスター装置の操作に悪影響を及ぼす可能性がある。
　そこで、本開示では、センサに伝達する振動ノイズを低減することが可能な、新規かつ改良された医療用装置、医療用装置部品、及びマスタースレーブシステムを提案する。
　本開示によれば、動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材と、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、を備える、医療用装置が提供される。
　また、本開示によれば、動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、を備える医療用装置の前記第１の構造部材が、第２の中空部分に挿通される第２の構造部材と、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、を備える、医療用装置部品が提供される。
　また、本開示によれば、動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材と、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、を備える、医療用装置と、前記医療用装置が設けられるスレーブ装置と、前記スレーブ装置の操作に用いられるマスター装置と、を含む、マスタースレーブシステムが提供される。
　以上説明したように本開示によれば、センサに伝達する振動ノイズを低減することが可能である。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の実施形態に係るマスタースレーブシステムの概略構成を示す説明図である。 同実施形態に係るスレーブ装置の一例を示す説明図である。 同実施形態に係るマスター装置の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る医療用装置の外観構成を示す斜視図である。 同実施形態に係る医療用装置の切断線Ｉ－Ｉにおける断面図である。 同実施形態に係る医療用装置の切断線ＩＩ－ＩＩにおける断面図である。 同実施形態に係る医療用装置の切断線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。 同実施形態に係る医療用装置の切断線ＩＶ－ＩＶにおける断面図である。 比較例に係る医療用装置を示す簡略図である。 本開示の実施形態に係る医療用装置を示す簡略図である。 同実施形態に係る医療用装置の切断線Ｖ－Ｖにおける断面図である。 同実施形態に係る制御装置の機能構成例を示すブロック図である。 同実施形態に係る第１の変形例を示す説明図である。 同実施形態に係る第２の変形例を示す説明図である。 同実施形態に係る医療用装置の切断線ＶI－ＶIにおける断面図である。 同実施形態に係る第３の変形例を示す説明図である。 同実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．概要
　２．本開示の実施形態
　　２－１．マスタースレーブシステムの構成
　　２－２．医療用装置の構成
　　２－３．振動の計測
　　２－４．制御装置の構成
　３．変形例
　　３－１．第１の変形例
　　３－２．第２の変形例
　　３－３．第３の変形例
　４．ハードウェア構成例
　５．まとめ
　＜＜１．概要＞＞
　近年、内視鏡外科手術を施す際に用いられる外科手術システムとして、患者の体を大きく切開することなく患部へのアプローチを可能とするマスタースレーブ方式のシステム（以下では、マスタースレーブシステムとも称される）が知られている。かかるマスタースレーブシステムでは、医師等の術者（ユーザ）が入力インタフェースを備えたマスター装置を操作し、術者によるマスター装置の操作に応じて、鉗子又は攝子等の医療用器具を備えたスレーブ装置が遠隔操作される。スレーブ装置は、例えば、先端に医療用装置が保持されるアーム装置として構成され、腹腔内において医療用装置の位置又は姿勢を変化させることができる。
　かかるマスタースレーブシステムでは、患者と医療用装置との接触状態が検出されない場合、術者は、医療用装置が患者に接触していることに気付かず、患者の生体組織に損傷を与える恐れがある。そこで、医療用装置を挿入する穴とは別に開けられた穴から術者が手を入れて、術者が手で組織に直接触れながら手術を行うＨＡＬＳ（Ｈａｎｄ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｌａｐａｒｏｓｃｏｐｉｃ　Ｓｕｒｇｅｒｙ）という方法が用いられる場合もある。当該方法では、術者が触覚を感じながら手術を行うことができるが、ＨＡＬＳを用いない通常の内視鏡外科手術に比べて、腹腔内における侵襲性が高くなってしまう。そこで、スレーブ装置側で患者と医療用装置との接触状態を検出し、マスター装置側で接触状態を術者にフィードバックする技術が開発されている。当該技術には、例えば、スレーブ装置に患者と医療用装置の接触状態に関する情報を計測するセンサを設け、当該センサが計測した接触状態に関する情報をマスター装置へ送信し、マスター装置側で振動等により術者へ触覚を提示する手法がある。
　しかしながら、上記の手法では、患者と医療用装置の接触状態に関する情報以外に、スレーブ装置のモータの振動と駆動音、設置場所の振動、周囲の雑音等の接触とは無関係な振動（以下では、振動ノイズとも称される）がクロストークしてセンサに計測されてしまう。かかる振動ノイズは、マスター装置が術者に触覚として提示する振動に含まれるため、術者によるマスター装置の操作に悪影響を及ぼす可能性がある。
　本開示に実施形態に係るマスタースレーブシステムは、上記の点に着目して発想されたものであり、スレーブ装置が有するセンサに伝達する振動ノイズを低減することができる。以下、このような効果を有する本開示の各実施形態について、順次詳細に説明する。
　＜＜２．本開示の実施形態＞＞
　＜２－１．マスタースレーブシステムの構成＞
　以下では、図１～図３を参照しながら、本開示の実施形態に係るマスタースレーブシステムの構成について説明する。図１は、本開示の実施形態に係るマスタースレーブシステムの概略構成を示す説明図である。図１に示すように、本開示の実施形態に係るマスタースレーブシステム１０００は、スレーブ装置１０、マスター装置２０、出力装置３０、及び制御装置４０を備えるマスタースレーブ方式の手術システムである。
　（１）スレーブ装置１０
　スレーブ装置１０は、マスタースレーブシステム１０００におけるスレーブ側の装置である。例えば、スレーブ装置１０は、マスター装置２０への入力操作に対応して動くための、１または２以上の能動関節と、能動関節に接続されるリンクとを有するロボット（能動関節を含むリンク機構を有するロボット）であってよい。なお、能動関節は、モータやアクチュエータなどにより駆動する関節である。
　また、スレーブ装置１０は、例えば、能動関節の動きを計測するための動きセンサを、能動関節それぞれに対応する位置に備える。上記動きセンサとしては、例えば、エンコーダなどが挙げられる。また、スレーブ装置１０は、例えば、能動関節を駆動させるための駆動機構を、能動関節それぞれに対応する位置に備える。上記駆動機構としては、例えば、モータとドライバとが挙げられる。かかる駆動機構は、後述する制御装置４０により制御され得る。
　図２は、本開示の実施形態に係るスレーブ装置の一例を示す説明図である。図２に示す例では、スレーブ装置１０のアームの先端部分である先端部１２には、本実施形態に係る医療用装置１００が設けられる。医療用装置１００の先端部分には、患者と接触する医療用器具１１０がさらに設けられる。ユーザは、マスター装置２０を操作することにより、医療用器具１１０の位置を遠隔操作する。
　また、スレーブ装置１０は、医療用装置１００に各種センサ（例えば、力センサ、振動センサ、原点センサ、Ｌｉｍｉｔセンサ、エンコーダ、マイクロフォン、及び加速度センサなど）を有してもよい。例えば、スレーブ装置１０は、医療用装置１００に振動センサを有する。当該振動センサは、医療用器具１１０が患者と接触した際に、医療用器具１１０を伝播する振動を計測する。また、スレーブ装置１０は、医療用装置１００にマイクロフォンを有する。当該マイクロフォンは、医療用器具１１０が患者と接触した際に、空気を伝播する振動を計測する。なお、上述した各種センサが備えられる場所は特に限定されず、各種センサは、医療用装置１００の任意の場所に備えられてもよい。
　なお、図２に示すスレーブ装置１０は一例であり、本実施形態にかかるスレーブ装置１０の構成は図２の例に限定されるものではない。
　（２）マスター装置２０
　マスター装置２０は、マスタースレーブシステム１０００におけるマスター側の装置である。例えば、マスター装置２０は、受動関節を含む１または２以上の関節と、関節に接続されるリンクとを有するロボット（受動関節を含むリンク機構を有するロボット）であってよい。なお、受動関節は、モータやアクチュエータなどにより駆動しない関節である。
　図３は、本開示の実施形態に係るマスター装置の一例を示す説明図である。図３に示す例では、マスター装置２０は、受動関節に接続されるリンクに設けられる操作体２００と、操作体２００に印加される力を計測する力センサ２１０とを含む。ここで、本実施形態にかかる力センサ２１０としては、例えば、“歪ゲージを用いる方式等の任意の方式の力覚センサ”や、“圧電素子やマイクロフォン等で振動を計測することにより触覚を得る方式等の任意の方式の触覚センサ”等の、操作体２００に印加される力を計測することが可能な任意のセンサが、挙げられる。また、マスター装置２０は、例えば、関節の動きを計測するための動きセンサを、関節それぞれに対応する位置に備える。
　本実施形態において、マスター装置２０は、スレーブ装置１０の操作に用いられる。例えば、マスター装置２０は、マスター装置２０の入力インタフェースである操作体２００を備える。ユーザは、操作体２００の位置を移動させる操作により、上述したスレーブ装置１０の医療用器具１１０の位置を移動させる（遠隔操作する）ことが可能である。
　なお、図３では、マスター装置２０に設けられる操作体２００が、スタイラス型の操作デバイスである例を示しているが、本実施形態にかかる操作体２００は、図３に示す例に限定されない。本実施形態にかかる操作体２００としては、例えば、グローブ型の操作デバイスなどの、任意の形状の操作デバイスが挙げられる。また、本実施形態に係る操作体２００は、ハプティックデバイスに適用することが可能な、任意の操作デバイスであってもよい。また、マスター装置２０は、操作体２００を交換することが可能な構造を有していてもよい。なお、本実施形態にかかるマスター装置２０の構成は、図３に示す例に限定されず、任意の構成であってよい。
　また、操作体２００は、スレーブ装置１０の医療用装置１００と患者が接触した際に生じる振動を、ユーザに触覚として提示するための振動装置を有する。振動装置には、例えば、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ　Ｃｏｉｌ　Ｍｏｔｏｒ）式の振動アクチュエータが用いられる。また、振動装置には、ＬＲＡ（Ｌｉｎｅａｒ　Ｒｅｓｏｎａｎｔ　Ａｃｔｕａｔｏｒ）又は圧電素子が用いられてもよい。
　（３）出力装置３０
　出力装置３０は、後述する制御装置４０から入力される出力情報を出力する。例えば、出力装置３０は、設置型のディスプレイ及びユーザの頭部に装着されるＨＭＤ（Ｈｅａｄ　Ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置であってもよい。出力装置３０は、制御装置４０から出力情報として画像情報を入力された場合、当該表示装置に画像を表示する。また、出力装置３０は、スピーカ及びヘッドホン等の音声出力装置であってもよい。出力装置３０は、制御装置４０から出力情報として音声情報を入力された場合、当該音声出力装置から音声を出力する。
　なお、出力装置３０として用いられる装置は、上述の例に限定されず、任意の装置が用いてられてもよい。
　（４）制御装置４０
　制御装置４０は、マスタースレーブシステム１０００に含まれる他の各装置を制御する。例えば、制御装置４０は、スレーブ装置１０の駆動を制御する。具体的に、制御装置４０は、スレーブ装置１０のアームを駆動するための指示を示す情報をマスター装置２０から受信し、受信した情報に基づき、スレーブ装置１０のアームの駆動を制御する。アームを駆動するための指示を示す情報は、ユーザがマスター装置２０の操作体２００を操作することで入力される。
　また、制御装置４０は、マスター装置２０の駆動を制御する。具体的に、制御装置４０は、スレーブ装置１０から受信する医療用装置１００と患者との接触に関する情報に基づき、マスター装置２０の操作体２００が有する振動装置の駆動を制御する。
　また、制御装置４０は、出力装置３０における出力を制御する。具体的に、制御装置４０は、スレーブ装置１０のアームの医療用器具１１０に設けられたカメラにより撮像された画像（静止画像／動画像）をスレーブ装置１０から受信し、当該画像を出力装置３０へ送信し、出力装置３０に当該画像を出力させる。
　制御装置４０は、マスタースレーブシステム１０００に含まれる他の各装置と任意の通信方式で接続されており、通信を介して、他の各装置と制御に関する情報を送受信する。
　＜２－２．医療用装置の構成＞
　以下では、図４～図１０を参照しながら、本実施形態に係る医療用装置の構成例について説明する。図４は、本実施形態に係る医療用装置の外観構成を示す斜視図である。図５は、本実施形態に係る医療用装置の切断線Ｉ－Ｉにおける断面図である。図６は、本実施形態に係る医療用装置の切断線ＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図７は、本実施形態に係る医療用装置の切断線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図８は、本実施形態に係る医療用装置の切断線ＩＶ－ＩＶにおける断面図である。
　図４に示すように、医療用装置１００は、医療用器具１１０、パイプ１２０（第１の構造部材）、パイプ１３０（第２の構造部材）、連結部１４０（第３の構造部材）、及び駆動部１５０で構成されている。また、図５に示すように、パイプ１２０はパイプ１３０の中空部分９２に挿通されている。また、図６に示すように、医療用器具１１０は、パイプ１２０と連結されている。また、図７に示すように、駆動部１５０は、連結部１４０により、パイプ１２０及びパイプ１３０と連結されている。
　さらに、医療用装置１００は、駆動部１５０の駆動により生じる動力を医療用器具１１０に伝達する動力伝達機構を有する。動力伝達機構は、例えば、プーリ摺動部１５２及びワイヤ１５４を含む構成である。プーリ摺動部１５２は、例えば、駆動部１５０の内部設けられ、駆動部１５０及びワイヤ１５４と互いに連結されている。プーリ摺動部１５２は、駆動部１５０の駆動に伴い駆動することで、駆動部１５０の動力をワイヤ１５４へ伝達する機能を有する。ワイヤ１５４は、プーリ摺動部１５２に加え、医療用器具１１０とも連結されている。ワイヤ１５４は、プーリ摺動部１５２の駆動に伴い駆動することで、プーリ摺動部１５２の動力を医療用器具１１０へ伝達する機能を有する。そして、医療用器具１１０は、プーリ摺動部１５２から伝達された動力により駆動する。なお、図５～図８に示すワイヤ１５４は、説明の便宜上で１本しか示されていないが、動力伝達機構の構成に応じて複数のワイヤ１５４が設けられてもよい。
　上述の構成を有することにより、医療用装置１００は、駆動部１５０の駆動を医療用器具１１０へ伝達することができる。なお、動力伝達機構は、リンク機構により実現されてもよい。
　医療用器具１１０は、例えば、鉗子型の器具である。医療用器具１１０は、動力伝達機構を介して駆動部１５０に接続され、駆動部１５０により駆動される。パイプ１２０は、中空部分９１を有し、両端に開口部を有する構造部材である。パイプ１２０の表面は、以下では、パイプ１２０の外壁１２１とも称される。パイプ１２０は、例えば、断面の形状が円形の構造部材である。なお、パイプ１２０の断面の形状は、円形に限定されず、任意の形状であってよい。また、パイプ１２０の長さは、特に限定されず、任意の長さであってよい。また、パイプ１２０の形状は、特に限定されず、任意の形状であってよい。例えば、パイプ１２０の形状は、直線な形状であってもよいし、湾曲した形状であってもよい。
　パイプ１３０は、中空部分９２を有し、両端に開口部を有する構造部材である。パイプ１３０の中空部分９２における面は、以下では、パイプ１３０の内壁１３１とも称される。パイプ１３０は、例えば、断面の形状が円形の構造部材である。なお、パイプ１３０の断面の形状は、円形に限定されず、任意の形状であってよい。また、パイプ１３０の長さは、特に限定されず、任意の長さであってよいが、パイプ１２０と同等程度の長さであることが望ましい。また、パイプ１２０の形状は、特に限定されず、任意の形状であってよい。例えば、パイプ１２０の形状は、直線な形状であってもよいし、湾曲した形状であってもよい。連結部１４０は、内部に中空部分９４を有し、パイプ１２０、パイプ１３０、及び駆動部１５０を連結する構造部材である。
　パイプ１２０の一方の開口部には、例えば、医療用器具１１０が設けられる。具体的に、図６に示すように、医療用器具１１０は、パイプ１２０の一方の開口部に挿通され、パイプ１３０の外側から締結部材１７０により固定される。なお、医療用器具１１０の固定に用いられる締結部材１７０の数は、特に限定されず、任意の数であってもよい。例えば、図６に示すように、パイプ１２０は、締結部材１７０ａと締結部材１７０ｂの２つの締結部材１７０により固定される。また、パイプ１２０は、締結部材１７０により必ずしも固定される必要はない。
　また、パイプ１２０の他方の開口部には、例えば、連結部１４０が設けられる。具体的に、図７に示すように、パイプ１２０は、連結部１４０が有する中空部分９４に挿通される。なお、連結部１４０のパイプ１２０が連結される側の反対側には、駆動部１５０が連結される。即ち、パイプ１２０の一方の開口部側には医療用器具１１０が位置し、パイプ１２０の他方の開口部側には駆動部１５０が位置する。なお、パイプ１２０は、上述のように連結部１４０の中空部分９４に挿通されてもよいし、パイプ１２０の端部と連結部１４０が密着するように固定されることで連結部１４０と連結されてもよい。
　また、パイプ１２０の中空部分９１には、動力伝達機構が挿通される。図６及び図７に示すように、例えば、パイプ１２０の中空部分９１には、プーリ摺動部１５２と連結されたワイヤ１５４が挿通される。この時、ワイヤ１５４は、パイプ１２０の一方の開口部側に医療用器具１１０が位置し、パイプ１２０の他方の開口部側に駆動部１５０が位置するように医療用器具１１０と駆動部１５０とを連結する。なお、パイプ１２０の中空部分９１は、駆動部１５０の中空部分９５とつながっている。以下では、パイプ１２０の一方の開口部は、パイプ１２０の医療用器具１１０側の開口部とも称される。また、以下では、パイプ１２０の他方の開口部は、パイプ１２０の駆動部１５０側の開口部とも称される。
　パイプ１３０の中空部分９２には、例えば、図４～図７に示すように、パイプ１２０が挿通される。この時、パイプ１２０は、パイプ１３０の一方の開口部側には医療用器具１１０が位置し、パイプ１３０の他方の開口部側には駆動部１５０が位置するようにパイプ１３０の中空部分９２に挿通される。以下では、パイプ１３０の一方の開口部は、パイプ１３０の医療用器具１１０側の開口部とも称される。また、以下では、パイプ１３０の他方の開口部は、パイプ１３０の駆動部１５０側の開口部とも称される。
　パイプ１３０の中空部分９２にパイプ１２０が挿通されることから、パイプ１３０の断面の径の大きさは、パイプ１２０の断面の径の大きさよりも大きいことが望ましい。さらに、パイプ１２０は、パイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１との間に空間的な余裕を持って、パイプ１３０の中空部分９２に挿通されることが望ましい。また、パイプ１２０には動力伝達機構が挿通される。そのため、パイプ１２０の断面の径の大きさは、パイプ１３０の断面の径の大きさよりも小さく、中空部分９１に動力伝達機構を挿通可能な程度の大きさ以上の範囲内の大きさであることが望ましい。なお、当該範囲内であれば、パイプ１２０の断面の径の大きさは特に限定されない。
　パイプ１３０の医療用器具１１０側の開口部の近傍には、上述のように、医療用器具１１０を固定する締結部材１７０が設けられる。一方、パイプ１３０の駆動部１５０側の開口部には、例えば、連結部１４０が設けられる。具体的に、図７に示すように、パイプ１３０は、連結部１４０に連結される。なお、パイプ１３０が連結部１４０に連結される方法は、特に限定されない。例えば、パイプ１３０は、パイプ１２０と同様に、連結部１４０の中空部分９４に挿通されることにより連結部１４０と連結されてもよい。
　連結部１４０は、パイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１とを連結する。例えば、連結部１４０は、図７を参照すると、パイプ１２０とパイプ１３０との間の駆動部１５０側の開口部を塞ぐように、パイプ１２０及びパイプ１３０と連結される。具体的に、図８が示すように、連結部１４０は、パイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１と連結部１４０との間の空間９３の駆動部１５０側を塞ぎ、ワイヤ１５４が通るパイプ１２０の中空部分９１は塞がないように設けられる。
　上述したように、医療用装置１００は、パイプ１３０の中空部分９２にパイプ１２０を挿通し、連結部１４０によりパイプ１２０とパイプ１３０の駆動部１５０側の開口部を塞ぐ構成を有する。これにより、医療用装置１００は、駆動部１５０側におけるパイプ１２０の中空部分９１及び駆動部１５０の中空部分９５を、パイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１の間の空間９３と分離することができる。このように、中空部分９１及び中空部分９５を空間９３と分離することは、以下では、空間分離とも称される。
　医療用装置１００は、医療用器具１１０側のパイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１と連結部１４０との間の空間９３振動を計測するセンサ部１６０をさらに有する。センサ部１６０が計測する振動には、少なくとも２種類の振動が存在する。１つ目の振動は、例えば、空気を伝播する振動（以下では、空気振動又は音とも称される）である。２つ目の振動は、例えば、医療用装置１００を伝播する振動（以下では、筐体振動とも称される）。また、本実施形態に係る振動が生じる要因は、少なくとも３種類の要因がある。１つ目の要因は、例えば、医療用器具１１０と患者との接触である。２つ目の要因は、例えば、駆動部１５０の駆動である。３つ目の要因は、例えば、外的要因である。３種類の各々の要因により生じる振動には、上述の２種類の振動がそれぞれ含まれる。即ち、本実施形態に係る振動は、少なくとも６種類の振動が存在する。
　より具体的に説明すると、１つ目及び２つ目の振動は、それぞれ医療用器具１１０と患者との接触により生じる音（以下では、接触音とも称される）と筐体振動（以下では、接触振動とも称される）である。３つ目及び４つ目の振動は、それぞれ駆動部１５０の駆動により生じる音（以下では、駆動音とも称される）と筐体振動（以下では、駆動振動とも称される）である。５つ目及び６つ目の振動は、それぞれ外的要因により生じる音（以下では、外界音とも称される）と筐体振動（以下では、外界振動とも称される）である。なお、本実施形態では、センサ部１６０は、少なくとも接触音を計測し、接触振動も計測することが望ましい。接触音及び接触振動以外の振動は、ノイズの要因となる。そのため、センサ部１６０は、接触音及び接触振動以外の振動を計測しないことが望ましい。接触音及び接触振動以外の振動は、以下では、振動ノイズとも称される。
　本実施形態では、センサ部１６０が接触音のみを計測することが望ましいが、センサ部１６０の設置場所によっては、接触音以外の振動も計測してしまう。そこで、センサ部１６０は、接触音以外の振動がより低減されて計測される位置に設けられることが望ましい。例えば、本実施形態に係るセンサ部１６０は、図７に示す位置に設けられる。図７に示すセンサ部１６０の位置は、医療用器具１１０側のパイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１と連結部１４０との間の空間９３の駆動部１５０側の位置である。まず、センサ部１６０は、空間９３に設けられることで、パイプ１２０の中空部分９１の空気を伝播する駆動音を計測しにくくなる、又は計測することができない。よって、センサ部１６０は、計測される振動ノイズを低減することができる。さらに、センサ部１６０は、医療用装置１００の医療用器具１１０側である遠位端よりも、駆動部１５０側である近位端に設置されることで、医療用器具１１０をより清潔に保つことができる。
　また、センサ部１６０は、パイプ１３０又は連結部１４０に設けられる。図７に示す例では、センサ部１６０は、連結部１４０に設けられている。さらに、図７に示すセンサ部１６０は、医療用器具１１０側のパイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１と連結部１４０との間の空間９３の連結部１４０の中空部分９４の位置に設けられている。センサ部１６０は、パイプ１３０に設けられてもよいが、パイプ１３０よりも駆動部１５０側にある連結部１４０に設けられることで、より近位端側に設けることができる。
　また、パイプ１３０の外壁１３２などの医療用装置１００の外側に、空間９３に設けられたセンサ部１６０とは異なるセンサ部が設けられてもよい。異なるセンサ部は、医療用装置１００の外側にあるため、振動ノイズである外界音及び外界振動を検出することができる。もし、センサ部１６０が計測した振動に、外界音又は外界振動の少なくともいずれか一方が含まれている場合、異なる振動部が計測した外界音又は外界振動に基づき、医療用装置１００はセンサ部１６０が計測した振動から振動ノイズを除去することができる。
　また、駆動部１５０は、中空部分９５の内部又は外部にモータ（図示しない）を有する。モータが駆動部１５０の中空部分９５の内部にある場合、例えば、モータの駆動音は、中空部分９１及び中空部分９５を伝播するが、空間分離により空間９３には伝播せず、センサ部１６０に計測もされない。一方、モータが駆動部１５０の中空部分９５の外部にある場合、モータの駆動音は、パイプ１２０とパイプ１３０との間の医療用器具１１０側の開口部から回り込んで、空間９３を伝播する可能性はある。しかし、モータの駆動音は、パイプ１２０とパイプ１３０との間の医療用器具１１０側の開口部へ回り込むことで、センサ部１６０に伝達するまでに減衰する。よって、モータの駆動音は、センサ部１６０に計測されにくい。
　上述した空間分離された構成を有することにより、医療用装置１００は、センサ部１６０に伝達する振動ノイズを低減することができる。これにより、医療用装置１００は、特別な信号処理を用いることなく、ＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ－Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ：信号雑音比）を向上することもできる。
　また、ノイズ源となる駆動部１５０を構成する部品には、駆動部１５０を伝播する振動を低減する材料が用いられてもよい。駆動部１５０を伝播する振動を低減する材料は、例えば、カーボン及び多孔質構造を有する発泡剤等が挙げられる。これらの材料が駆動部１５０を構成する部品に用いられることで、センサ部１６０は、計測する振動ノイズをより低減することができる。
　＜２－３．振動の計測＞
　以下では、図９～図１１を参照しながら、本実施形態に係る振動の計測例について説明する。図９は、比較例に係る医療用装置を示す簡易図である。図１０は、本実施形態に係る医療用装置を示す簡易図である。図１１は、本実施形態に係る医療用装置の切断線Ｖ－Ｖにおける断面図である。なお、医療用装置の簡易図では、説明の便宜上、パイプ１２０の一方の開口部に設けられる医療用器具１１０、及びワイヤ１５４の記載を省略している。また、駆動部１５０の外側にモータ１５６が設けられ、当該モータ１５６は駆動部１５０の内部に設けられるプーリ摺動部１５２と連結されているものとする。
　図９に示す比較例に係る医療用装置３００は、パイプ１３０を備えていない点、及びセンサ部１６０がパイプ１２０に設けられている点が本実施形態に係る医療用装置１００と異なる。これにより、医療用器具１１０と対象物との接触により位置５０で生じ、パイプ１２０の中空部分９１の空気を伝播する振動５２（接触音）と、パイプ１２０を伝播する振動５４（接触振動）は、センサ部１６０により計測される。また、駆動部１５０の駆動により位置６０で生じる振動６２（駆動音）も、センサ部１６０により計測される。そのため、医療用装置３００は、センサ部１６０に伝達する振動ノイズを低減することができない。これは、比較例に係る医療用装置３００は、空間分離がされていないためである。具体的に、医療用装置３００がパイプ１３０及び連結部１４０を備えていないことで、振動５２（接触音）と振動６２（駆動音）が伝播する空気が分けられていないためである。また、センサ部１６０が振動５２（接触音）と振動６２（駆動音）の両方の振動を計測する位置に設けられているためでもある。
　一方、図１０に示す本実施形態に係る医療用装置１００は、パイプ１２０の外側にパイプ１３０が設けられ、パイプ１３０にセンサ部１６０が設けられている。また、駆動部１５０側のパイプ１２０の外壁とパイプ１３０の外壁との間のパイプ１３０の開口部は、連結部１４０により塞がれている。これにより、医療用器具１１０と対象物との接触により位置５０で生じ、医療用器具１１０側のパイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１と連結部１４０との間の空間９３の空気を伝播する振動５２（接触音）は、センサ部１６０により計測される。また、パイプ１２０、締結部材１７０、及びパイプ１３０を伝播する振動５４（接触振動）も、センサ部１６０によりを計測される。一方、駆動部１５０の駆動により位置６０で生じる振動６２（駆動音）は、センサ部１６０が設けられていないパイプ１２０内の空気を伝播するため、センサ部１６０により計測されにくい、若しくは計測されない。これは、医療用装置１００が空間分離されているためである。なお、モータが中空部分９５の外側に設けられている場合、モータの駆動音は医療用器具１１０側へ回り込み、医療用器具１１０側のすき間から空間９３へ入り込み、振動ノイズとしてセンサ部１６０に計測され得る。しかしながら、モータの駆動音は、医療用器具１１０側へ回り込むことにより、センサ部１６０に計測されるまでに減衰する。よって、医療用装置１００は、センサ部１６０に伝達する振動ノイズを低減することができる。
　なお、図１１に示す締結部材１７０の位置における断面図のように、空間９３は、締結部材１７０ａと締結部材１７０ｂとの間が塞がれていない。そのため、振動５２は、空間９３の空気を伝播することができる。
　以上説明したように、本実施形態に係る医療用装置１００は、医療用装置１００の他の構成要素と上述した関係にあるパイプ１３０、連結部１４０、及びセンサ部１６０で構成される医療用装置部品を備えることで、上述の本願に特有の効果を奏することができる。
　＜２－４．制御装置の機能構成＞
　以下では、図１２を参照しながら、本開示の実施形態に係る制御装置４０の機能構成例について説明する。図１２は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能構成例を示すブロック図である。図１２に示すように、制御装置４０は、通信部４００及び制御部４１０を備える。
　（１）通信部４００
　通信部４００は、他の装置と通信を行う機能を有する。例えば、通信部４００は、他の装置との通信において、他の装置から受信する情報を制御部４１０へ出力する。具体的に、通信部４００は、スレーブ装置１０から受信するセンシング情報を制御部４１０へ出力する。また、通信部４００は、マスター装置２０から受信する制御情報を制御部４１０へ出力する。
　通信部４００は、他の装置との通信において、制御部４１０から入力される情報を他の装置へ送信する。具体的に、通信部４００は、制御部４１０から入力される駆動処理に関する情報をスレーブ装置１０へ送信する。また、通信部４００は、制御部４１０から入力される検出情報の提示に関する情報をマスター装置２０へ送信する。また、通信部４００は、制御部４１０から入力された出力処理に関する情報を出力装置３０へ送信する。
　（２）制御部４１０
　制御部４１０は、マスタースレーブシステム１０００の動作全体を制御する機能を有する。当該機能を実現するために、本実施形態に係る制御部４１０は、図１２に示すように、取得部４１２、信号処理部４１４、駆動制御部４１６、及び出力制御部４１８を備える。
　（２－１）取得部４１２
　取得部４１２は、センシング情報を取得する機能を有する。例えば、取得部４１２は、通信部４００を介して、スレーブ装置１０の医療用装置１００が備えるセンサ部１６０が計測したセンシング情報を信号として取得する。そして、取得部４１２は、取得したセンシング情報に関する信号を信号処理部４１４へ出力する。
　また、取得部４１２は、通信部４００を介して、マスター装置２０が備える力センサ２１０が計測したセンシング情報を信号として取得する。そして、取得部４１２は、取得したセンシング情報に関する信号を駆動制御部４１６へ出力する。
　（２－２）信号処理部４１４
　信号処理部４１４は、取得部４１２から入力される信号に基づき、スレーブ装置１０及びマスター装置２０の動作に関する信号の処理を行う機能を有する。例えば、信号処理部４１４は、マスター装置２０の力センサ２１０が計測したユーザの入力操作に関する情報の信号に基づき、スレーブ装置１０のアームの駆動に関する信号を生成する。そして、信号処理部４１４は、生成した信号を駆動制御部４１６へ出力する。
　また、信号処理部４１４は、スレーブ装置１０のセンサ部１６０が計測した医療用装置１００と患者との接触に関する情報の信号に基づき、マスター装置２０の振動装置の駆動に関する信号を生成する。具体的に、信号処理部４１４は、センサ部１６０が計測した情報の信号のみを入力された場合、センサ部１６０が計測した情報の信号に基づく信号を生成する。そして、信号処理部４１４は、生成した信号を駆動制御部４１６へ出力する。
　（２－３）駆動制御部４１６
　駆動制御部４１６は、信号処理部４１４から入力される信号に基づき、スレーブ装置１０及びマスター装置２０の駆動の制御を行う機能を有する。例えば、駆動制御部４１６は、マスター装置２０の力センサ２１０が計測した情報に関する信号を信号処理部４１４から受信し、受信した情報に基づき、スレーブ装置１０のアームの駆動を制御する。また、駆動制御部４１６は、スレーブ装置１０のセンサ部１６０が計測した情報に関する信号を信号処理部４１４から受信し、受信した情報に基づき、マスター装置２０の振動装置の駆動を制御する。
　（２－４）出力制御部４１８
　出力制御部４１８は、出力装置３０に出力する情報の制御を行う。例えば、出力制御部４１８は、スレーブ装置１０のアームの医療用器具１１０に設けられたカメラにより撮像された画像（静止画像／動画像）を、通信部４００を介して受信し、受信した画像を出力装置３０へ送信し、出力装置３０に当該画像を出力させる。
　＜＜３．変形例＞＞
　以下では、本開示の実施形態の変形例を説明する。なお、以下に説明する変形例は、単独で本開示の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本開示の実施形態に適用されてもよい。また、変形例は、本開示の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本開示の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
　＜３－１．第１の変形例＞
　以下では、図１３を参照しながら、本開示の実施形態に係る第１の変形例について説明する。図１３は、本開示の実施形態に係る第１の変形例を示す説明図である。
　上述の実施形態では、医療用装置１００がセンサ部１６０を１つのみ有する例について説明した。変形例１では、医療用装置１００がセンサ部１６０と異なるセンサ部をさらに備える例について説明する。
　例えば、図１３に示すように、医療用装置１００は、センサ部１６０ａとセンサ部１６０ｂとを有する。センサ部１６０ａは、上述の実施形態におけるセンサ部１６０と同じ位置に設けられ、センサ部１６０ｂは、センサ部１６０ａとは異なる位置に設けられる。なお、センサ部１６０ｂが計測する振動は、センサ部１６０ａが計測する振動に含まれる振動ノイズの除去に用いられる。そのため、センサ部１６０ｂは、センサ部１６０ａが計測する振動から除去したい振動ノイズを計測可能な位置に設けられることが望ましい。例えば、図１３に示す例では、モータ１５６の駆動により位置７０で生じる振動７２ａが、医療用装置１００の筐体を伝播してセンサ部１６０ａに伝達する。これにより、センサ部１６０ａが計測する振動には、振動ノイズとなる駆動振動が含まれる。そこで、当該駆動振動を除去したい場合、センサ部１６０ｂは、当該駆動振動を計測可能な位置に設けられるとよい。例えば、図１３に示すように、センサ部１６０ｂは、内壁１３１側の空気に触れないように、パイプ１３０の外壁側と接するように設けるとよい。これにより、センサ部１６０ｂは、空間９３に関する振動を計測しないため、センサ部１６０ａで計測される振動に含まれる振動ノイズにより近い振動を計測することができる。
　なお、センサ部１６０ｂは、センサ部１６０ａが設けられている構造部材と同一の構造部材に設けられるとよい。例えば、図１３に示す例では、センサ部１６０ａは、パイプ１３０に設けられている。振動７２ａは、センサ部１６０ａに計測される前に、パイプ１３０を伝達することで減衰する。そこで、振動７２ｂもパイプ１３０を伝達させてからセンサ部１６０ｂに計測させることで、センサ部１６０ｂは、センサ部１６０ａで計測される振動に含まれる振動ノイズにより近い振動を計測することができる。さらに、振動７２ａと７２ｂが、位置７０から各センサ部に伝達するまでの間に伝達する構造部材及び伝達する距離も同一となる位置に各センサ部を設けてもよい。これにより、センサ部１６０ｂは、センサ部１６０ａで計測される振動に含まれる振動ノイズにさらに近い振動を計測することができる。また、センサ部１６０ｂで計測された振動ノイズをセンサ部１６０ａで計測された振動から除去することで、医療用装置１００は、振動ノイズをより低減することができる。
　なお、振動ノイズの除去は、信号処理部４１４により行われる。例えば、信号処理部４１４は、センサ部１６０ａが計測した情報の信号に加え、他のセンサ部１６０ｂが計測した振動ノイズに関する情報の信号を入力された場合、センサ部１６０ａが計測した情報の信号から振動ノイズに関する情報の信号を除去する処理を行う。そして、信号処理部４１４は、処理後の信号を駆動制御部４１６へ出力する。
　＜３－２．第２の変形例＞
　以下では、図１４及び図１５を参照しながら、本開示の実施形態に係る第２の変形例について説明する。図１４は、本開示の実施形態に係る第２の変形例を示す説明図である。図１５は、本開示の実施形態に係る医療用装置の切断線ＶＩ－ＶＩにおける断面図である。
　上述の実施形態では、空間９３の医療用器具１１０側のパイプ１２０とパイプ１３０との開口部が塞がれていない例について説明した。第２の変形例では、当該開口部を塞ぐ例について説明する。
　例えば、医療用装置１００は、Ｏリング１８０（第４の構造部材）をさらに備える。当該Ｏリング１８０は、図１４に示すように、パイプ１２０とパイプ１３０とを空間９３のセンサ部１６０より医療用器具１１０側で連結する。パイプ１２０とパイプ１３０がＯリング１８０により連結されることで、図１５に示すように、医療用器具１１０側のパイプ１２０とパイプ１３０との開口部が塞がれる。これにより、空間９３と外界音である振動８２ａが伝播する空間とが空間分離され、振動８２ａは、センサ部１６０ａまで伝達しない。よって、医療用装置１００は、センサ部１６０ａにて計測される振動ノイズを低減することができる。また、医療用装置１００は、Ｏリング１８０により空間分離を行うことで、特別な信号処理を行うことなく、振動ノイズを低減することができる。
　＜３－３．第３の変形例＞
　以下では、図１６を参照しながら、本開示の実施形態に係る第３の変形例について説明する。図１６は、本開示の実施形態に係る第３の変形例を示す説明図である。
　上述の第１の変形例では、医療用装置１００がセンサ部１６０と異なるセンサ部をさらに備える例について説明した。第３の変形例では、センサ部１６０と異なるセンサ部が医療用装置１００の外部に設けられる例について説明する。
　例えば、センサ部１６０ａとは異なるセンサ部１６０ｃが医療用装置１００の外部にさらに設けられ、センサ部１６０ｃは、医療用装置１００の外部で生じる振動を計測する。医療用装置１００の外部で生じる振動は、例えば、外界音又は外界振動の少なくともいずれか一方である。具体的に、図１６に示すように、外界の要因により、位置８０で振動８２ａ及び８２ｂ（例えば外界音）が生じたとする。振動８２ａは、締結部材１７０ａと１７０ｂとの間から空間９３を伝播し、センサ部１６０ａで計測される。一方、振動８２ｂは、医療用装置１００の外部の空気を伝播し、医療用装置１００の外部に設けられたセンサ部１６０ｃにより計測される。そして、医療用装置１００は、センサ部１６０ｃで計測された振動ノイズをセンサ部１６０ａで計測された振動から除去することで、振動ノイズをより低減することができる。なお、振動ノイズの除去処理は、第１の変形例と同様に、信号処理部４１４により行われる。
　＜＜４．ハードウェア構成例＞＞
　以上、本開示の実施形態を説明した。最後に、図１７を参照しながら、本開示の実施形態に係るハードウェア構成について説明する。図１７は、本開示の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、図１７に示す制御装置４０は、図１２に示した制御装置４０の機能を実現し得る。本実施形態に係る制御装置４０による情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明するハードウェアとの協働により実現される。
　図１７に示すように、制御装置４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）９０３を備える。また、制御装置４０は、ホストバス９０４ａ、ブリッジ９０４、外部バス９０４ｂ、インタフェース９０５、入力装置９０６、出力装置９０７、ストレージ装置９０８、ドライブ９０９、接続ポート９１１、及び通信装置９１３を備える。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ハードウェア構成は、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
　（ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３）
　ＣＰＵ９０１は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３、又はストレージ装置９０８に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０２は、ＣＰＵ９０１に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ９０３には、例えば、ＣＰＵ９０１に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス９０４ａにより相互に接続されている。ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、及びＲＡＭ９０３は、例えば、ソフトウェアとの協働により、図１２を参照して説明した制御部４１０の機能を実現し得る。
　（ホストバス９０４ａ、ブリッジ９０４、外部バス９０４ｂ、インタフェース９０５）
　ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、及びＲＡＭ９０３は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス９０４ａを介して相互に接続される。一方、ホストバス９０４ａは、例えば、ブリッジ９０４を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス９０４ｂに接続される。また、外部バス９０４ｂは、インタフェース９０５を介して種々の構成要素と接続される。
　（入力装置９０６）
　入力装置９０６は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ及びレバー等、ユーザによって情報が入力される装置によって実現される。また、入力装置９０６は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、制御装置４０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器であってもよい。さらに、入力装置９０６は、例えば、上記の入力手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などを含んでいてもよい。制御装置４０のユーザは、この入力装置９０６を操作することにより、制御装置４０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
　他にも、入力装置９０６は、ユーザに関する情報を検知する装置により形成され得る。例えば、入力装置９０６は、画像センサ（例えば、カメラ）、深度センサ（例えば、ステレオカメラ）、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、光センサ、音センサ、測距センサ（例えば、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）センサ）、力センサ等の各種のセンサを含み得る。また、入力装置９０６は、制御装置４０の姿勢、移動速度等、制御装置４０自身の状態に関する情報や、制御装置４０の周辺の明るさや騒音等、制御装置４０の周辺環境に関する情報を取得してもよい。また、入力装置９０６は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して装置の緯度、経度及び高度を含む位置情報を測定するＧＮＳＳモジュールを含んでもよい。また、位置情報に関しては、入力装置９０６は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、携帯電話・ＰＨＳ・スマートフォン等との送受信、または近距離通信等により位置を検知するものであってもよい。
　（出力装置９０７）
　出力装置９０７は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で形成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置、レーザープロジェクタ、ＬＥＤプロジェクタ及びランプ等の表示装置や、スピーカ及びヘッドホン等の音声出力装置や、プリンタ装置等がある。出力装置９０７は、例えば、制御装置４０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、制御装置４０が行った各種処理により得られた結果を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
　（ストレージ装置９０８）
　ストレージ装置９０８は、制御装置４０の記憶部の一例として形成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９０８は、例えば、ＨＤＤ等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等により実現される。ストレージ装置９０８は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。このストレージ装置９０８は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ及び外部から取得した各種のデータ等を格納する。
　（ドライブ９０９）
　ドライブ９０９は、記憶媒体用リーダライタであり、制御装置４０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９０９は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０３に出力する。また、ドライブ９０９は、リムーバブル記憶媒体に情報を書き込むこともできる。
　（接続ポート９１１）
　接続ポート９１１は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＲＳ－２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器を接続するためのポートである。
　（通信装置９１３）
　通信装置９１３は、例えば、ネットワーク９２０に接続するための通信デバイス等で形成された通信インタフェースである。通信装置９１３は、例えば、有線若しくは無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１３は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）用のルータ又は各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１３は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。
　なお、ネットワーク９２０は、ネットワーク９２０に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、ネットワーク９２０は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク９２０は、ＩＰ－ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ－Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｉｖａｔｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。
　以上、図１７を参照しながら、本実施形態に係る制御装置４０のハードウェア構成例について説明した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて実現されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより実現されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
　＜＜５．まとめ＞＞
　以上説明したように、本開示の実施形態に係る医療用装置１００は、動力伝達機構を介して駆動部１５０に接続され、駆動部１５０により駆動される医療用器具１１０を備える。また、中空部分９１を有し、中空部分９１に動力伝達機構が挿通されるパイプ１２０を、医療用装置１００は備える。また、中空部分９２を有し、中空部分９２にパイプ１２０が挿通されるパイプ１３０を、医療用装置１００は備える。また、医療用装置１００は、パイプ１２０とパイプ１３０とを連結する連結部１４０を備える。また、医療用装置１００は、医療用器具１１０側のパイプ１２０の外壁１２１とパイプ１３０の内壁１３１と連結部１４０との間の空間９３に関する振動を計測するセンサ部１６０とを備える。
　医療用装置１００は、上述の構成を有することにより、駆動部１５０の駆動により生じる駆動音を、センサ部１６０へ伝達させにくくすることができる。これにより、センサ部１６０では、振動ノイズである駆動音が計測されにくくなる。
　よって、センサに伝達する振動ノイズを低減することが可能な、新規かつ改良された医療用装置、医療用装置部品、及びマスタースレーブシステムを提供することが可能である。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、本明細書において説明した各装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部または全部が別々の装置として実現されても良い。例えば、図１に示したスレーブ装置１０、マスター装置２０、出力装置３０、及び制御装置４０は、単独の装置として実現されてもよい。また、図１に示した制御装置４０が、スレーブ装置１０、マスター装置２０、及び出力装置３０とネットワーク等で接続されたサーバ装置として実現されてもよい。なお、制御装置４０は、スレーブ装置１０又はマスター装置２０の少なくともいずれか一方に備えられてもよい。
　また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｍｅｄｉａ）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、
　第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、
　第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材と、
　前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、
　前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、
を備える、医療用装置。
（２）
　前記センサ部は、前記空間内の前記駆動部側に位置する、前記（１）に記載の医療用装置。
（３）
　前記センサ部は、前記空間内の前記第２の構造部材又は前記第３の構造部材に設けられる、前記（２）に記載の医療用装置。
（４）
　前記医療用装置は、前記センサ部とは異なるセンサ部をさらに備え、
　前記異なるセンサ部は、前記駆動部の駆動により生じる振動を計測する、前記（１）～（３）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（５）
　前記センサ部とは異なるセンサ部が前記医療用装置の外部にさらに設けられ、
　前記異なるセンサ部は、前記医療用装置の外部で生じる振動を計測する、前記（１）～（３）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（６）
　前記異なるセンサが計測する振動は、前記センサが計測する振動に含まれるノイズの除去に用いられる、前記（４）または（５）に記載の医療用装置。
（７）
　前記異なるセンサ部は、前記センサ部が設けられている構造部材と同一の前記構造部材に設けられる、前記（４）に記載の医療用装置。
（８）
　前記医療用装置は、第４の構造部材をさらに備え、
　前記第４の構造部材は、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを前記空間の前記センサ部より前記医療用器具側で連結する、前記（１）～（７）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（９）
　前記振動は、空気を伝播する振動を含む、前記（１）～（８）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（１０）
　前記振動は、前記医療用装置を伝播する振動を含む、前記（１）～（９）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（１１）
　前記医療用器具は、前記動力伝達機構の駆動に伴い駆動し、
　前記動力伝達機構は、前記駆動部の駆動に伴い駆動する、前記（１）～（１０）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（１２）
　前記動力伝達機構は、ワイヤを含む、前記（１）～（１１）のいずれか一項に記載の医療用装置。
（１３）
　動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、を備える医療用装置の前記第１の構造部材が、第２の中空部分に挿通される第２の構造部材と、
　前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、
　前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、
を備える
、医療用装置部品。
（１４）
　動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材と、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、を備える、医療用装置と、
　前記医療用装置が設けられるスレーブ装置と、
　前記スレーブ装置の操作に用いられるマスター装置と、
を含む、マスタースレーブシステム。
　１０　スレーブ装置
　１２　先端部
　２０　マスター装置
　３０　出力装置
　４０　制御装置
　１００　医療用装置
　１１０　医療用器具
　１２０　パイプ
　１３０　パイプ
　１４０　連結部
　１５０　駆動部
　１５２　プーリ摺動部
　１５４　ワイヤ
　１５６　モータ
　１６０　センサ部
　１７０　締結部材
　１８０　Ｏリング
　２００　操作体
　２１０　力センサ
　４００　通信部
　４１０　制御部
　４１２　取得部
　４１４　信号処理部
　４１６　駆動制御部
　４１８　出力制御部
　１０００　マスタースレーブシステム

Claims (14)

  1. 　動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、
    　第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、
    　第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材と、
    　前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、
    　前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、
    を備える、医療用装置。
  2. 　前記センサ部は、前記空間内の前記駆動部側に位置する、請求項１に記載の医療用装置。
  3. 　前記センサ部は、前記空間内の前記第２の構造部材又は前記第３の構造部材に設けられる、請求項２に記載の医療用装置。
  4. 　前記医療用装置は、前記センサ部とは異なるセンサ部をさらに備え、
    　前記異なるセンサ部は、前記駆動部の駆動により生じる振動を計測する、請求項１に記載の医療用装置。
  5. 　前記センサ部とは異なるセンサ部が前記医療用装置の外部にさらに設けられ、
    　前記異なるセンサ部は、前記医療用装置の外部で生じる振動を計測する、請求項１に記載の医療用装置。
  6. 　前記異なるセンサが計測する振動は、前記センサが計測する振動に含まれるノイズの除去に用いられる、請求項４に記載の医療用装置。
  7. 　前記異なるセンサ部は、前記センサ部が設けられている構造部材と同一の前記構造部材に設けられる、請求項４に記載の医療用装置。
  8. 　前記医療用装置は、第４の構造部材をさらに備え、
    　前記第４の構造部材は、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを前記空間の前記センサ部より前記医療用器具側で連結する、請求項１に記載の医療用装置。
  9. 　前記振動は、空気を伝播する振動を含む、請求項１に記載の医療用装置。
  10. 　前記振動は、前記医療用装置を伝播する振動を含む、請求項１に記載の医療用装置。
  11. 　前記医療用器具は、前記動力伝達機構の駆動に伴い駆動し、
    　前記動力伝達機構は、前記駆動部の駆動に伴い駆動する、請求項１に記載の医療用装置。
  12. 　前記動力伝達機構は、ワイヤを含む、請求項１に記載の医療用装置。
  13. 　動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、を備える医療用装置の前記第１の構造部材が、第２の中空部分に挿通される第２の構造部材と、
    　前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、
    　前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、
    を備える、医療用装置部品。
  14. 　動力伝達機構を介して駆動部に接続され、前記駆動部により駆動される医療用器具と、第１の中空部分を有し、前記第１の中空部分に前記動力伝達機構が挿通される第１の構造部材と、第２の中空部分を有し、前記第２の中空部分に前記第１の構造部材が挿通される第２の構造部材と、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材とを連結する第３の構造部材と、前記医療用器具側の前記第１の構造部材の外壁と前記第２の構造部材の内壁と前記第３の構造部材との間の空間に関する振動を計測するセンサ部と、を備える、医療用装置と、
    　前記医療用装置が設けられるスレーブ装置と、
    　前記スレーブ装置の操作に用いられるマスター装置と、
    を含む、マスタースレーブシステム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20120310257A1 (en) * 2010-02-09 2012-12-06 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Systems and methods for providing vibration feedback in robotic systems
JP2016214715A (ja) * 2015-05-25 2016-12-22 ソニー株式会社 振動検出モジュール、振動検出方法及び手術システム

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