JP2012529971A - 低侵襲手術のための仮想測定ツール - Google Patents
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Abstract
Description
システム10は、典型的には、手術台14に横たわっている患者12に低侵襲診断または外科的手技を行うために使用される。システムは、手技中に外科医18による使用のための外科医のコンソール16を含む。1人以上の助手20も、手技に参加してもよい。MIRSシステム10はさらに、患者側カート22(手術ロボット)と、視覚カート24とを含むことができる。患者側カート22は、外科医18がコンソール16を通して手術部位を視認している間に、患者12の身体の低侵襲切開を通して、少なくとも1つの可撤性に連結された器具またはツールアセンブリ26(以降では単に「ツール」と呼ばれる)を操作することができる、マニピュレータ23を含む。手術部位の画像は、内視鏡28を位置付けて配向するように、患者側カート22の別のマニピュレータ23によって操作することができる、立体内視鏡等の内視鏡28によって取得することができる。視覚カート24は、外科医のコンソール16を通して後に外科医18に表示するために、内視鏡28からの手術部位の画像を処理するために使用することができる。一度に使用される手術ツール26の数は、概して、いくつかある要因の中でも、診断または外科的手技、および手術室内の空間的制約に依存する。随意で、特に3つ以上のツールが使用されるときに、2つ以上の外科医のコンソールが提供されてもよく、それによって、その開示が参照することによって本明細書に援用される、米国特許第6,659,939号(1999年11月3日出願)でより完全に説明されているように、2人の外科医が協働すること、器具の制御を譲渡すること、および同等のことを行うことを可能にする。手技中に使用されているツール26のうちの1つ以上を交換することが必要な場合、助手20は、患者側カート22から、そのときにもはや使用されていないツール26を除去し、それを手術室内のトレイ30からの別のツール26と置換してもよい。
Claims (44)
- 構造を測定するための方法であって、
第1のロボットツールジョーで第1の構造場所を把持することと、
第2のロボットツールジョーで第2の構造場所を把持することと、
第3の構造場所を把持するように、該第1のツールのジョーを解放し、該第1の場所から該第1のツールを移動させることと、
該構造に沿って手を交互に動かした長さを測定するように、該複数の場所の間の3次元オフセットを合計することと
を含む、方法。 - 前記構造は、低侵襲手術部位内に組織構造を備え、前記第1ロボットツールジョーおよび第2のロボットツールジョーで交互に該構造を把持することによって、複数の付加的な組織構造場所を指定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 各オフセットは、前記一対の場所によって規定され、各ジョーに沿った測定場所のグラフィカルインジケータの画像に重ねられて、第1のジョーと第2のジョーとの間の伸張線、該第1のジョーと該第2のジョーとの間の増分オフセット測定、および複数対の合計オフセットを含む累積測定を表示することをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記ジョーの作動によって前記組織場所を指定することをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記第2のツールが前記第2の組織場所を把持している間の前記第1の場所からの前記第1のツールの前記ジョーの解放は、該第2のツールが、前記合計オフセットを改変することなく、複数の第2の組織場所候補を把持および解放してもよいように、該第2の組織場所を指定し、該第1の場所と第2の場所との間の増分オフセット測定を開始する、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のツールが前記第3の組織場所を把持している間の前記第2の場所からの前記第2のツールの前記ジョーの解放は、前記第1のツールが、前記合計オフセットを改変することなく、複数の第3の組織場所候補を把持および解放してもよいように、前記第3の組織場所を指定し、前記第2の場所と前記第3の場所との間の増分オフセット測定を開始する、請求項5に記載の方法。
- 前記ツールのうちの1つが把持されたままである間に、他方のツールは、所望の組織場所が達成されるまで、複数回把持および解放することを許可され、前記付加的な場所の間のオフセットは、前記所望の組織場所が達成されたときに前記一方のツールの解放によって測定され、前記一方のツールと前記他方のツールとの間の場所指定責任は、前記一方のツールが解放されると切り替わる、請求項4に記載の方法。
- 前記第1および第2のジョーの間の関連オフセットが決定されたときに、前記組織構造の測定された長さを直線化または伸張するように、前記ジョーで前記組織構造を操作することをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 画像捕捉デバイスの視野内で前記組織構造を視認することをさらに含み、前記第3の場所は、前記第1の場所と前記第2の場所との間のオフセットを決定している間に前記視野内で可視的ではなく、さらに、前記第2の場所と前記第3の場所との間のオフセットを決定している間に前記第3の場所を撮像するように、前記ジョーで前記組織構造を操作する、および/または前記視野を移動させることを含む、請求項2に記載の方法。
- 画像データを生成する画像捕捉デバイスで、前記組織構造の左右の立体画像を捕捉することをさらに含み、前記オフセットは、前記画像データを使用して、前記場所の間の3次元オフセットを決定することによって測定される、請求項2に記載の方法。
- 組織を測定するための方法であって、
第1のロボットツールで第1の組織場所を示すことと、
ロボット制御で複数の付加的な組織場所を示すことと、
該組織場所によって規定される測定を決定することと
を含む、方法。 - 前記測定は、複数対の前記組織場所の累積長を備える、請求項11に記載の方法。
- 前記測定は、面積測定を備える、請求項11に記載の方法。
- 前記測定は、前記場所によって規定される縦横比を備える、請求項13に記載の方法。
- 前記面積の中心を識別し、該面積を計算するように、該中心と前記組織場所との間で規定される三角形の面積を合計することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- システムユーザが、画像を参照して前記第1のツールの移動を指図しながら、前記組織の画像に前記面積の境界を重ねることをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 画像データを生成する画像捕捉デバイスで前記画像を取得することと、該画像データから前記組織場所を決定することとを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記組織場所は、前記面積を境界する離散して指定された場所を備え、各場所は、システムユーザからの関連入力ごとに指定される、請求項11に記載の方法。
- 前記複数の場所は、前記第1のロボットツールと以前の場所との間の時間的または空間的分離に応じて指定される、請求項11に記載の方法。
- 前記場所のそれぞれにおいて前記組織の画像内でグラフィカルインジケータを重ねることであって、前記グラフィカルインジケータは、前記第1のツールが該第1のツールによって指定される場所から変位された後に存続する、ことと、該画像内の連続場所の間で線を重ねることと、該画像内の該第1のロボットツールのツール測定場所にグラフィカルインジケータを重ねることと、該画像内の直前の場所と該測定場所との間に伸張線を重ねることとをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記画像内の前記直前の場所と前記ツール測定場所との間に増分オフセットを重ねることと、該画像内の連続場所の間にオフセットの累積和を重ねることとをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- ロボット制御で前記複数の付加的な組織場所を示すことは、少なくとも第2の組織場所を示すために第2のロボットツールを、少なくとも第3の組織場所を示すために第3のロボットツールを使用することによって行われる、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のロボットツールは、第1のユーザによって操作される第1のマスタ/スレーブ3次元入力デバイスと動作可能に関連付けられ、前記第2のロボットツールは、第2のユーザによって操作される第2のマスタ/スレーブ3次元入力デバイスと動作可能に関連付けられる、請求項22に記載の方法。
- 構造を測定するためのシステムであって、
第1の構造場所を把持するための第1のロボットツールジョーと、
第2の構造場所を把持するための第2のロボットツールジョーと、
該ユーザからの入力コマンドが、該構造に沿って手を交互に動かした長さを測定するよう、該場所の間で3次元オフセットを合計するようにプロセッサを誘導するように、該ロボットツールを出力に連結するプロセッサと、
を備える、システム。 - 前記システムは、ロボット手術システムを備え、前記構造は、低侵襲手術部位内の組織構造を備え、前記プロセッサは、前記第1および第2のロボットツールジョーに対する複数の交互ジョー作動コマンドに応じて、長さに沿って関連付けられた複数の付加的な組織構造場所を識別する、請求項24に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、関連付けられた複数対の前記場所によって規定される、複数のオフセットを合計し、使用中に、各ジョーに沿った測定場所のグラフィカルインジケータがその上に重ねられた、前記組織構造の画像と、前記第1および第2のジョーの間の伸張線と、前記第1および第2のジョーの間の増分オフセット測定と、複数対の合計オフセットを含む累積測定とを示す、ディスプレイとをさらに備える、請求項25に記載のシステム。
- 前記第1の場所からの前記第1のツールの前記ジョーの解放は、前記第2のツールが、前記手を交互に動かした長さを改変することなく、複数の第2の組織場所候補を把持および解放してもよいように、前記第2の組織場所を指定し、前記第1の場所と前記第2の場所との間の増分3次元オフセット測定を前記手を交互に動かした長さに加算する、請求項25に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記手を交互に動かした長さの測定中に前記ジョーで前記組織構造を操作することを促進し、前記第1および第2のジョーの間の関連オフセットが決定されたときに、前記ジョーが前記組織構造の測定された増分長さを直線化または伸張することを可能にするように、場所が前記システムユーザからのコマンドによって示されるまで、3次元オフセットの合計を延期する、請求項25に記載のシステム。
- 視野を有する画像捕捉デバイスをさらに備え、前記プロセッサは、前記第2の場所と前記第3の場所との間のオフセットを決定する前に、前記第3の場所を前記画像の中へ持ち込むよう前記構造を操作するように、前記ジョーの関節動作のために構成される、請求項24に記載のシステム。
- 視野を有する画像捕捉デバイスをさらに備え、前記プロセッサは、前記第2の場所と前記第3の場所との間のオフセットを決定する前に、前記第3の場所を前記画像の中へ持ち込むように、前記視野の再配置のために構成される、請求項24に記載のシステム。
- 前記構造の左右の立体画像を捕捉し、それに応じて画像データを生成するための立体画像捕捉デバイスをさらに備え、前記プロセッサは、前記画像データを使用して前記場所の間の3次元オフセットを決定することによって、前記オフセットを測定する、請求項24に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記ツールのうちの1つが把持されたままである間に、所望の組織場所が達成されるまで、他方のツールが複数回把持および解放することを許可されるように、構成され、前記付加的な場所の間のオフセットは、前記所望の組織場所が達成されたときに前記一方のツールの解放によって測定され、前記一方のツールと前記他方のツールとの間の場所指定責任は、前記一方のツールが解放されると切り替わる、請求項24に記載のシステム。
- 構造を測定するためのシステムであって、
第1の場所に係合するための第1のロボットツールと、
プロセッサが、該第1の場所および複数の付加的なロボット制御で係合された場所によって規定される測定を決定するように、該第1のツールに連結される、プロセッサと
を備える、システム。 - 前記測定は、面積測定を備える、請求項33に記載のシステム。
- 前記測定は、前記場所によって規定される縦横比を備える、請求項33に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記面積の中心を識別し、前記面積を計算するよう、前記中心と前記組織場所との間で規定される三角形の面積を合計するように構成される、請求項33に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、システムユーザによって、画像を参照して前記第1のツールの移動を指図しながら、前記組織の前記画像に前記面積の境界を重ねるように構成される、請求項34に記載のシステム。
- 前記画像を取得し、それに応じて画像データを生成するための画像捕捉デバイスをさらに備え、前記プロセッサは、前記画像データから前記場所を決定する、請求項33に記載のシステム。
- 前記組織場所は、前記面積を境界する離散して指定された場所を備え、前記プロセッサは、システムユーザからの関連入力ごとに各場所を決定する、請求項33に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記第1のロボットツールと以前の場所との間の時間的または空間的分離に応じて、前記複数の場所を決定するように構成される、請求項33に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記場所のそれぞれにおいて前記組織の画像内でグラフィカルインジケータを重ねるように構成され、前記グラフィカルインジケータは、前記第1のツールが前記第1のツールによって指定される場所から変位された後に存続し、前記画像内の連続場所の間で線を重ねるように構成され、前記画像内の前記第1のロボットツールのツール測定場所にグラフィカルインジケータを重ねるように構成され、前記画像内の直前の場所と前記測定場所との間に伸張線を重ねるように構成される、請求項33に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記画像内の前記直前の場所と前記ツール測定場所との間に増分オフセットを重ねるように、および前記画像内の前記連続場所の間にオフセットの累積和を重ねるように構成される、請求項33に記載のシステム。
- 第2のロボットツールおよび第3のロボットツールをさらに備え、前記ロボットツールは、少なくとも第2の組織場所を示すために前記第2のロボットツールを、少なくとも第3の組織場所を示すために前記第3のロボットツールを使用して、ロボット制御で前記複数の付加的な組織場所を示すように、前記プロセッサに連結される、請求項33に記載のシステム。
- 第1のユーザによる使用のために位置付けられ、前記第1のロボットツールと動作可能に関連付けられる、第1のマスタ/スレーブ3次元入力デバイスと、第2のユーザによる使用のために位置付けられ、前記第2のロボットツールと動作可能に関連付けられる、第2のマスタ/スレーブ3次元入力デバイスとをさらに備える、請求項43に記載のシステム。
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