JP2022105197A - 手術技能レベルベース器具制御を備える遠隔操作手術システム - Google Patents
手術技能レベルベース器具制御を備える遠隔操作手術システム Download PDFInfo
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Abstract
Description
この出願は、2016年11月11日に出願された米国出願第62/421,072号の優先権の利益を主張し、その全文を参照として本明細書に援用する。
ここで、幾つかの図を通じて同等の照番号が同等の部分を表す図面を参照すると、図1は、手術台14に横たわっている患者12に対して最小侵襲診断又は外科的処置を実施するために典型的に使用される、最小侵襲遠隔操作手術システム10の平面図である。システムは、処置中の外科医18による使用のための外科医コンソール16を含む。1人以上(1人又はそれよりも多くの)の助手20も、処置に参加することがある。最小侵襲遠隔操作手術システム0は、患者側カート22及び電子機器カート24を更に含む。患者側カート22は、外科医18が外科医コンソール6内のユーザディスプレイを通じて手術部位を見る間に、患者12の身体にある最小侵襲性切開を通じて少なくとも1つの取り外し可能に連結される手術器具26を操作することができる。手術部位の画像は、立体視内視鏡28のような画像キャプチャデバイスによって得られることができ、立体視内視鏡28は、手術部位での患者解剖学的構造及び1以上の手術器具の画像を取り込むために、内視鏡28を方向付けるよう、患者側カート22によって操作されることができる。電子機器カート24上に配置されるコンピュータプロセッサを使用して、外科医コンソール16における立体視ディスプレイを通じた外科医18への後続の表示のために、手術部位の画像を処理することができる。一度に使用される手術器具26の数は、一般的に、他の要因の中でも、診断的処置又は外科的処置及び手術室内の空間制約に依存する。処置中に使用される手術器具26のうちの1以上を変更することが概ね必要ならば、助手20は、患者側カート22から手術器具26を取り外し、それを手術室内のトレイ30からの他の手術器具26と交換することができる。
図8は、例示的な手術計画ツール800の概略図を示している。1つの態様において、手術計画ツール800は、電子医療デバイス記録データベース830とデータ通信する遠隔操作手術システム850を含む。本明細書に示す遠隔操作手術システム850は、図4に示す遠隔操作手術システム850に類似している。1つの態様では、電子医療記録データベース830は、特定の病院で治療を受けた患者の医療記録を含む。データベース830は、病院の現場(on-site)に配置されるサーバに実装させられることができる。データベース830中に含まれる医療記録エントリは、イントラネットネットワークを通じて病院のコンピュータからアクセスされることができる。代替的に、データベース830は、例えば、多数のクラウドデータ格納サービスのうちの1つを使用して、病院の現場外(off-site)に配置される遠隔サーバ上に実装させられることができる。この場合、データベース830の医療記録エントリは、クラウドサーバに格納され、インタネットアクセスを備えるコンピュータによってアクセスされることができる。
幾つかの場合には、医療者が所与の患者に対して行われた過去の外科的処置のビデオ記録を見ることができることが望ましい。1つの態様において、医学的状態を治療するために第1の外科的処置を以前に受けた患者は、引き続き、同一の医学的状態の再発を治療するために或いは第1の外科的処置の手術部位の近くに位置する解剖学的構造を治療するために第2の外科的処置を必要とする。1つの態様において、第1の外科的処置の手術部位事象は、手術部位ビデオ記録中に取り込まれ、ビデオ記録は、患者の電子医療記録の一部としてデータベース830中にアーカイブされた。患者に対して第2の外科的処置を行う前に、医療者は、データベース830のサーチを行って、患者のより以前の外科的処置のビデオ記録を探し出すことができる。
1つの態様において、データベース830は、クラウドデータ格納サービスを使用して遠隔サーバ上に実装され、複数のヘルスケアプロバイダによってアクセス可能である。図8を参照すると、破線によって示すように、手術計画ツール800は、任意的に、(破線によって示すような)遠隔操作手術システム850と、(破線によって示すような)パーソナルコンピュータ840とを含む。1つの態様では、遠隔操作手術システム850及びパーソナルコンピュータ820が第1のヘルスケアプロバイダに配置され、遠隔操作手術システム850及びパーソナルコンピュータ840が第2のヘルスケアプロバイダに配置されることを除いて、遠隔操作手術システム850は、遠隔操作手術システム850と同様であり、パーソナルコンピュータ40は、パーソナルコンピュータ820と同様である。1つの態様では、第1の患者は、医学的状態の外科的治療を必要とし、第1のヘルスケアプロバイダで遠隔操作手術システム850を使用する外科的処置を受ける。外科的処置のビデオ記録は、データベース830上にアーカイブされる。その後に、第2の患者は、同じ医学的状態の外科的治療を必要とし、第2のヘルスケアプロバイダで遠隔操作手術システム850を使用する外科的治療を受けることを計画する。第2の患者に対して外科的処置を行う前に、医療者は、安全なインターネット接続を通じてデータベース830にアクセスし、類似の処置の手術部位ビデオ記録についてデータベース830をサーチする。1つの態様において、第2の患者を治療する医療者は、第1の患者の身元(identity)に関する知識を取得することなく、第1の患者の外科的処置のビデオ記録をデータベース830から検索することができる。このようにして、第1の患者のプライバシーは維持される。1つの態様において、第1の患者の外科的処置のビデオ記録は、第1の患者を治療した医療者によって行われたハイライト及び/又は注釈を含む。
手術計画ツール800は、コンピュータ実行可能コードの形態で実装されるパターン一致及び分析アルゴリズムを含むことができる。1つの態様において、パターン一致及び分析アルゴリズムは、手術計画ツール800の不揮発性メモリデバイスに格納され、データベース830中にアーカイブされたビデオ記録を分析するように構成される。前述のように、データベース830中にアーカイブされたビデオ記録の各々は、特定のメタデータ情報でタグ付け及び/又は埋め込まれることができる。このメタデータ情報は、患者の年齢、性別、及び患者の健康又は病歴を記述する他の情報のような、患者情報を含むことができる。加えて、前述のように、メタデータ情報は、医療者によって作成されたハイライト又は注釈を含むことができる。1つの態様において、これらのハイライト及び注釈は、ビデオ記録に埋め込まれ、データベース830中にビデオと共にアーカイブされる。
図9は、手術計画ツールを使用する方法900を示している。1つの態様において、手術計画ツールは、図8における手術計画ツール800に類似している。910で、医療デバイスが、医療患者を記述する事実又は特徴、例えば、患者が患っている医学的状態を受信する。医療デバイスは、遠隔操作手術システム(例えば、図1の遠隔操作手術システム10又は図4の遠隔操作手術システム50)上に位置するユーザインタフェースを介して、或いは、代替的に、図2のパーソナルコンピュータ820に類似するパーソナルコンピュータを通じて、この事実又は状況を受信することができる。920で、医療デバイスは、910で受信した事実又は特徴を使用して、医療デバイスデータベースから手術デバイスの少なくとも1つの関連するビデオ記録を検索する。930で、医療デバイスは、ビデオ記録を使用して、手術計画情報を決定する。1つの態様において、手術計画情報は、記録された処置において使用された器具の種類を含む。940で、医療デバイスは、930で決定した手術計画情報をユーザに表示する。
チャート1は、ロボットコンソール技能評価(ARCS)基準に従った遠隔操作手術中に有用な、手術器具技能の幾つかの例示的な別個のコアセットを特定している。
Claims (15)
- 第1のロボット手術器具と、
解剖学的組織の画像及び前記第1のロボット手術器具の画像を取り込むために手術部位に向かって配向可能な画像キャプチャデバイスと、
前記解剖学的組織の取込み画像及び前記第1のロボット手術器具の取込み画像をユーザに示すために前記画像キャプチャデバイスに連結されるユーザディスプレイと、
前記第1のロボット手術器具の動きを制御するユーザ入力命令を受信するように連結されるユーザ入力命令デバイスと、
前記ユーザ入力命令デバイスから前記ユーザ入力命令を受信するように連結され、前記ユーザ入力命令に応答して前記第1のロボット手術器具の動きを制御するように構成され、前記受信されるユーザ入力命令を提供する前記ユーザの前記第1のロボット手術器具を使用するときの手術技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対して前記第1のロボット手術器具の移動量をスケーリングするように構成される、移動コントローラと、を含む、
遠隔操作手術システム。 - 前記移動コントローラは、前記受信されるユーザ入力命令を提供する前記ユーザの前記第1のロボット手術器具を使用するときのより低い手術技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第1の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの前記移動量に対して前記第1のロボット手術器具の前記移動量をスケーリングするように構成され、
前記移動コントローラは、前記ユーザのより高い手術技能レベルに対応する前記第1のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの前記より高い手術技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第2の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの前記移動量に対して前記第1のロボット手術器具の前記移動量をスケーリングするように構成され、
前記第1の比は、前記第2の比よりも小さい、
請求項1に記載の遠隔操作手術システム。 - 前記第1のロボット手術器具の前記第2の移動量は、前記ユーザ入力命令デバイスで受信される前記ユーザ入力命令によって示される移動量と一致する、請求項2に記載の遠隔操作手術システム。
- 前記第1のロボット手術器具の前記第2の移動量は、前記ユーザ入力命令デバイスで受信される前記ユーザ入力命令によって示される移動量よりも少ない、請求項2に記載の遠隔操作手術システム。
- 前記移動コントローラは、前記第1のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの第1の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第1の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対して前記第1のロボット手術器具の移動量をスケーリングするように構成可能であり、
前記移動コントローラは、前記第1のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの第2の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第2の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対して前記第1のロボット手術器具の移動量をスケーリングするように構成可能であり、
前記移動コントローラは、前記第1のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの第3の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第3の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対して前記第1のロボット手術器具の移動量をスケーリングするように構成可能である、
請求項1に記載の遠隔操作手術システム。 - 前記ユーザディスプレイは、前記ユーザ入力命令デバイスで受信される前記受信されるユーザ入力命令を提供する前記ユーザの第1の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令に応答して第1のメッセージを表示するように構成され、
前記移動コントローラは、前記第1のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの第1の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第1の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対して前記第1のロボット手術器具の移動量を調節するように構成され、
前記ユーザディスプレイは、第2のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの第2の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令に応答して第2のメッセージを表示するように構成可能であり、
前記移動コントローラは、前記第2のロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの第2の技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第1の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対して前記第2のロボット手術器具の移動量を調節するように構成可能である、
請求項1に記載の遠隔操作手術システム。 - 複数のロボット手術器具のうちの少なくとも1つを選択的に取り付けるように構成されるロボット手術器具マニピュレータを更に含み、
前記複数のロボット手術器具は、選択可能に取り付け可能な第1のロボット手術器具と、選択可能に取り付け可能な第2のロボット手術器具とを含み、
前記移動コントローラは、前記ユーザ入力命令に応答して、前記ロボット手術器具マニピュレータに選択可能に取り付けられるときに、前記第1のロボット手術器具の動きを制御するように構成され、前記受信されるユーザ入力命令を提供する前記ユーザの前記第1のロボット手術器具を使用するときの手術技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第1の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記第1のロボット手術器具の移動量に調節するように構成され、
前記移動コントローラは、前記ユーザ入力命令に応答して、前記ロボット手術器具マニピュレータに選択可能に取り付けられるときに、前記第2のロボット手術器具の動きを制御するように構成され、前記受信されるユーザ入力命令を提供する前記ユーザの前記第2のロボット手術器具を使用するときの手術技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量の第1の比だけ、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記第2のロボット手術器具の移動量に調節するように構成される、
請求項1に記載の遠隔操作手術システム。 - 前記ユーザディスプレイは、前記ロボット手術器具マニピュレータに取り付けられる前記少なくとも1つのロボット手術器具を使用するときの前記ユーザの技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令に応答して複数のそれぞれのメッセージのうちの1つを表示するように構成される、請求項7に記載の遠隔操作手術システム。
- ロボット手術器具マニピュレータを含む遠隔操作手術システムの作動方法であって、
前記ロボット手術器具マニピュレータに取り付けられるロボット手術器具の動きを制御するためにユーザからユーザ入力命令を受信することと、
前記ユーザ入力命令を受信することの間に、前記ロボット手術器具マニピュレータに取り付けられるロボット手術器具の識別を決定することと、
前記ユーザ入力命令に基づいて、移動コントローラに格納される前記識別される手術器具の使用のときの前記ユーザの技能レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量を調節することと、を含む、
作動方法。 - ユーザの識別を受信することと、
前記識別される手術器具の使用のときの前記識別されるユーザの技能の表示を受信することと、を更に含む、
請求項9に記載の作動方法。 - 前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の前記移動量を調節することは、
前記識別される手術器具が第1の手術器具を含むこと及び前記ユーザが前記第1の手術器具の使用のときの第1の技能レベルを有することに応答して、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の第1の移動量に調節することと、
前記識別される手術器具が第2の手術器具を含むこと及び前記ユーザが前記第2の手術器具の使用のときの第2の技能レベルを有することに応答して、前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の第2の移動量に調節することと、を含む、
請求項9に記載の作動方法。 - ユーザの識別を受信することと、
前記第1の手術器具の使用のときの前記識別されるユーザの技能の表示を受信することと、
前記第2の手術器具の使用のときの前記識別されるユーザの技能の表示を受信することと、を更に含む、
請求項11に記載の作動方法。 - ユーザの識別を受信することと、
前記第1の手術器具の使用のときの前記識別されるユーザのより低い技能レベルの表示を受信することと、
前記第2の手術器具の使用のときの前記識別されるユーザのより高い技能レベルの表示を受信することと、を更に含み、
前記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量を調整することが、前記ユーザ入力命令によって示される移動量に対する前記ロボット手術器具のより少ない移動量に調節することを含む、
請求項11に記載の作動方法。 - 記ユーザ入力命令中の前記ユーザ入力命令デバイスの移動量に対する前記ロボット手術器具の移動量を調整することは、前記ユーザ入力命令によって示される移動量と一致する前記ロボット手術器具の移動量に調節することを含む、請求項13に記載の作動方法。
- 前記第2の移動量に調節することは、前記ユーザ入力命令によって示される移動量に対する前記ロボット手術器具のより少ない移動量に調節することを含む、請求項13に記載の作動方法。
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