JP2022554422A - ロボットアームを用いた組織切除のための外科的プローブ - Google Patents

Abstract

エネルギー源が、ロボットアーム上に搭載されるプローブに結合され、プロセッサが、ロボットアームおよびプローブの移動と協調して組織を切除するためにエネルギーを放出するための命令で構成される。組織は、患者の画像に基づいて決定され得る定義された組織切除体積に従って切除されることができる。プローブは、ロボットアームの遠位端の移動に伴って複数の位置に移動させられ、組織は、治療計画に従って切除されることができる。ロボットアームの遠位端は、複数の場所および向きに移動し、プローブ先端およびエネルギー源の適切な位置および向きを提供するように構成されることができる。プロセッサは、患者の内部場所等の旋回軸の近傍の組織移動を減少させる場所でプローブを旋回させるための命令で構成されることができる。

Description

（関連出願）
本願は、その全開示が、参照することによって本明細書に組み込まれる２０１９年１１月１１日に出願され、「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｐｒｏｂｅｓ ｆｏｒ Ｔｉｓｓｕｅ Ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ａｒｍｓ」と題された米国仮特許出願第６２／９３３，７２１号の３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく利益を主張する２０２０年７月２７日に出願された米国特許出願第１６／９３９，９７２号の優先権を主張する。

組織を切除するための以前の方法および装置は、少なくともいくつかの点において理想的ではないこともある。ロボットアームが、外科手術のために使用されているが、ロボットアームに結合される以前の外科的器具は、少なくともいくつかの事例において理想的ではないこともある。例えば、ロボットアームに結合される以前の外科的器具のうちの少なくともいくつかは、少なくともいくつかの事例において組織を非選択的に切除し得る。以前の外科的器具は、ロボットアーム上に設置されるときに理想的であろうものより若干複雑でもあり得る。

以前のロボットアームは、オペレータがコントローラを用いてロボットアーム上の外科的器具を移動させて外科手術を実施するように使用されているが、以前のアプローチのうちの少なくともいくつかは、組織を切除する標的部位にプローブを誘導するために、撮像および画像誘導を理想的に使用していない。

上記に照らして、改良された組織切除のための改良されたシステム、方法、および装置が、有益であろう。

本開示されるシステム、方法、および装置は、改良された外科的手技を提供するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、エネルギー源が、ロボットアーム上に搭載されるプローブに結合され、プロセッサが、ロボットアームおよびプローブの移動と協調して組織を選択的に切除するようにエネルギーを放出するための命令で構成される。組織は、患者の画像に基づいて決定され得る定義された組織切除体積に従って切除されることができる。プローブは、ロボットアームの遠位端の移動に伴って複数の位置に移動させられ、組織は、治療計画に従って切除されることができる。ロボットアームの遠位端は、複数の場所および向きに移動し、プローブ先端およびエネルギー源の適切な位置および向きを提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、プロセッサは、旋回軸の近傍の組織移動を減少させる場所でプローブを旋回させるための命令で構成され、旋回場所は、患者の内部場所を備え得る。いくつかの実施形態では、治療プローブのエネルギー源は、ロボットアームの遠位端が、固定された場所および向きに留まる間、回転するように構成される。代替として、ロボットアームは、治療プローブの伸長軸の周りでエネルギー源を回転させるように、回転するように構成されることができる。

いくつかの実施形態では、ロボットアームの遠位端に結合されるプローブは、灌注管腔と、吸引管腔と、内視鏡と、エネルギー源とを備えている。灌注管腔および吸引管腔は、組織が除去される場所で有益な環境を提供するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、カップ等の封入体が、治療プローブを受け取るための開口を備え、封入体は、吸引管腔によって提供される流体を含むための障壁材料を備えている。

（参照による組み込み）
本明細書に参照および識別される全ての特許、出願、および刊行物は、その全体として参照することによって本明細書に組み込まれ、本願の別の場所に参照される場合であっても、参照することによって完全に組み込まれると見なされるものとする。

本開示の特徴、利点、および原理のより深い理解が、例証的実施形態を記載する以下の詳細な説明および付随の図面を参照することによって取得されるであろう。

図１は、いくつかの実施形態による、患者において組織切除を実施するためのシステムの正面図を示す。

図２は、いくつかの実施形態による、患者において組織切除を実施するためのシステムを図式的に図示する。

図３Ａおよび３Ｂは、いくつかの実施形態による、１つ以上のロボットアームを支持するための共通基部またはマウントの斜視図を示す。

図４Ａおよび４Ｂは、いくつかの実施形態による、それぞれ、移動式基部を備えている患者において組織切除を実施するためのシステムの斜視図および側面図を図示する。 図４Ａおよび４Ｂは、いくつかの実施形態による、それぞれ、移動式基部を備えている患者において組織切除を実施するためのシステムの斜視図および側面図を図示する。

図５Ａは、いくつかの実施形態による、ロボットアームの遠位端が６自由度を伴って治療プローブの近位端を移動させるように構成されたロボットアームに結合された治療プローブを示す。

図５Ｂは、いくつかの実施形態による、治療プローブの遠位端部分が偏向可能先端を備えている図５Ａにおけるようなロボットアームに結合された治療プローブを示す。

図５Ｃは、いくつかの実施形態による、ある場所の周りで旋回するプローブを示す。

図６は、いくつかの実施形態による、治療プローブが、灌注、吸引、ロボットエネルギー源、またはカメラのうちの１つ以上のものを備えているロボットアームの遠位端に結合された治療プローブを示す。

図７Ａは、いくつかの実施形態による、組織切除プロファイルを示す。

図７Ｂは、いくつかの実施形態による、腫瘍から離れるように組織を除去するための組織切除プロファイルを示す。

図７Ｃは、いくつかの実施形態による、腫瘍から離れるように組織を除去するための腫瘍の周りの３Ｄ組織切除プロファイルを示す。

図７Ｄは、いくつかの実施形態による、腫瘍から離れるように組織を除去するための円錐形組織切除プロファイルを示す。

図８は、いくつかの実施形態による、図５におけるようなロボットアームの遠位端に結合される回転するエネルギー源を備えている治療プローブを示す。

図９－１２Ｂは、いくつかの実施形態による、水噴射を用いた組織切除の方法を示す。 図９－１２Ｂは、いくつかの実施形態による、水噴射を用いた組織切除の方法を示す。 図９－１２Ｂは、いくつかの実施形態による、水噴射を用いた組織切除の方法を示す。 図９－１２Ｂは、いくつかの実施形態による、水噴射を用いた組織切除の方法を示す。

図１３は、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関する器官からの望ましくない組織の選択的組織切除および除去を示す。

図１４は、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓の右肝静脈および中肝静脈の画像を示す。

図１５は、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓の血管腫の画像を示す。

図１６は、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた腫瘍から離れるような３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓癌腫瘍の画像を示す。

図１７は、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される除去のための硬変肝臓組織を示す。

図１８は、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓組織のＣＴ走査を示す。

図１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、および１９Ｄは、いくつかの実施形態による、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓のＭＲＩを示す。

以下の詳細な説明は、本明細書に開示される実施形態による、本開示に説明される発明の特徴および利点のより深い理解を提供する。詳細な説明は、多くの具体的実施形態を含むが、これらは、例としてのみ提供され、本明細書に開示される発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本開示の実施形態は、前立腺組織切除等の組織切除を実施するための改良された方法および装置を提供する。本明細書に開示される方法および装置は、多くのタイプの外科的手技に非常に適しており、多くの以前のシステムおよび方法の中に組み込まれることができる。本開示のいくつかの実施形態は、前立腺の経尿道治療を対象とするが、本開示のいくつかの側面は、他の組織および関連付けられる器官を治療および修正するためにも使用され得る。これらの他の組織および関連付けられる器官は、限定ではないが、脳、心臓、肺、腸、眼、皮膚、腎臓、肝臓、膵臓、胃、子宮、卵巣、睾丸、膀胱、耳、鼻、口、骨髄、脂肪組織、筋肉、腺および粘膜組織、脊髄および神経組織、軟骨等の軟質組織、歯、骨等の硬質生物学的組織、および洞、尿管、結腸、食道、肺通路、血管、および喉等の身体管腔および通路を含む。本明細書に開示されるデバイスは、既存の身体管腔を通して挿入され得るか、または、身体組織内に作成される開口部を通して挿入され得る。

本開示される方法および装置は、エネルギー源を用いて多くのタイプの組織を治療するために非常に適している。組織は、例えば、腺組織または被膜組織等の軟質組織、または骨または腎臓結石等の妨害物等の硬質組織を備え得る。エネルギー源は、レーザビーム、水噴射、電極、超音波、高強度集束超音波、機械的振動、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、超音波トランスデューサ、マイクロ波エネルギー、空洞形成水噴射または超音波キャビテーション等の空洞形成エネルギー、放射性同位体からの電離放射線等の放射線、またはイオン化電極からのイオンエネルギー、またはプラズマ電極からのプラズマエネルギーのうちの１つ以上のものを備え得る。本開示される方法および装置は、例えば、砕石術を実施し、腎臓結石を破壊するために非常に適している。本開示される方法および装置は、治療プローブ上の放射性同位体等の放射線を用いた治療のために非常に適している。放射線治療は、例えば癌の治療のために、プローブ上に提供されること、プローブを用いて除去されること、または治療プローブから埋め込まれることができる。

いくつかの実施形態では、画像誘導治療システムは、治療プローブと、撮像プローブとを備えている。撮像プローブは、治療プローブが標的組織の切除を実施している間、標的部位の画像を提供するように構成され得る。治療プローブおよび撮像プローブの各々は、アームのうちの一方または両方のより精密に制御された移動を可能にするために、かつ治療システムを使用する治療の安全性および効率を改良するために、１つ以上のコンピューティングデバイスの制御下でロボットアームに結合され得る。

図１は、患者において組織切除を実施するためのシステム４００の例示的実施形態を示す。システム４００は、治療プローブ４５０と、撮像プローブ４６０とを備え得る。治療プローブ４５０は、第１のアーム４４２に結合され得、撮像プローブ４６０は、第２のアーム４４４に結合され得る。第１のアーム４４２および第２のアーム４４４のうちの一方または両方は、ロボットアームを備え得、ロボットアームの移動は、アームと動作可能に結合される１つ以上のコンピューティングデバイスによって制御され得る。治療プローブ４５０は、患者内の標的部位から標的組織を除去するためのデバイスを備え得る。治療プローブ４５０は、標的組織を除去するために十分なエネルギーを治療プローブ４５０から標的組織に送達するように構成され得る。例えば、治療プローブ４５０は、電気外科的アブレーションデバイス、レーザアブレーションデバイス、経尿道針アブレーションデバイス、水噴射アブレーションデバイス、超音波アブレーショントランスデューサ、またはそれらの任意の組み合わせを備え得る。撮像プローブ４６０は、標的組織を撮像するために十分なエネルギーを撮像プローブ４６０から標的組織に送達するように構成され得る。撮像プローブ４６０は、例えば、超音波プローブ、磁気共鳴プローブ、内視鏡、または蛍光透視法プローブを備え得る。第１のアーム４４２および第２のアーム４４４は、独立して調節可能であるように、固定関係に従って調節可能であるように、ユーザ選択関係に従って調節可能であるように、独立して係止可能であるように、または同時に係止可能であるように、またはそれらの任意の組み合わせであるように構成され得る。第１のアーム４４２および第２のアーム４４４は、それぞれ、治療プローブ４５０および撮像プローブ４６０を操作するための複数の自由度、例えば、６自由度を有し得る。治療システム４００は、患者の前立腺等の患者の器官において組織切除を実施するために使用され得る。患者は、ベッド、テーブル、椅子、またはプラットフォーム等の患者支持体４４９上に位置付けられ得る。治療プローブ４５０は、治療プローブの伸長軸４５１と一致する進入軸に沿って患者の標的部位の中に挿入され得る。例えば、治療プローブ４５０は、患者の前立腺内に治療プローブのエネルギー送達領域を位置付けるように、患者の尿道の中への挿入のために構成され得る。撮像プローブ４６０は、撮像プローブの伸長軸４６１と一致する進入軸に沿って、患者の標的部位において、または標的部位に隣接する部位において、患者の中に挿入され得る。例えば、撮像プローブ４６０は、患者の前立腺および周辺組織を視認するように患者の直腸の中への挿入のために構成される、経直腸超音波（ＴＲＵＳ）プローブを備え得る。図１に示されるように、第１のアーム４４２および第２のアーム４４４は、無菌手術環境を提供し、ロボットアームを清潔に保ち、ロボットアームを損傷させる危険性を低減させるように、無菌ドレープで覆われ得る。本明細書に開示されるような実施形態と組み込むために好適なシステム４００の種々のコンポーネントに関するさらなる詳細が、米国特許第７，８８２，８４１号、米国特許第８，８１４，９２１号、米国特許第９，３６４，２５１号、およびＰＣＴ公開第ＷＯ２０１３／１３０８９５号（その全開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に見出され得る。

図２は、患者において組織切除を実施するためのシステム４００の例示的実施形態を図式的に図示する。システム４００は、治療プローブ４５０を備え、随意に、撮像プローブ４６０を備え得る。治療プローブ４５０は、コンソール４２０および連鎖部４３０に結合される。連鎖部４３０は、ロボットアーム４４２の１つ以上のコンポーネントを備え得る。撮像プローブ４６０は、撮像コンソール４９０に結合される。撮像プローブは、例えば、第２のロボットアーム４４４に結合され得る。患者治療プローブ４５０および撮像プローブ４６０は、共通基部４４０に結合されることができる。患者は、患者支持体４４９を用いて支持される。治療プローブ４５０は、第１のアーム４４２を用いて基部４４０に結合される。撮像プローブ４６０は、第２のアーム４４４を用いて基部４４０に結合される。第１のアーム４４２および第２のアーム４４４のうちの一方または両方は、ロボットアームを備え得、ロボットアームの移動は、本明細書にさらに詳細に説明されるように、アームと動作可能に結合される１つ以上のコンピューティングデバイスによって制御され得る。

共通基部が参照されるが、ロボットアームは、ロボットアームの基部を支持するように、ベッドレール、コンソール、または任意の好適な支持構造に結合されることができる。

いくつかの実施形態では、システム４００は、ユーザがロボットアーム上の外科的器具を操作するためのプロセッサ４２３に結合されたユーザ入力デバイス４９６を備えている。いくつかの実施形態では、ユーザ入力デバイスは、ユーザ入力デバイスの機械的移動に応答した移動で治療プローブまたは撮像プローブの端部を移動させるためのコントローラを備えている。プローブの端部は、ディスプレイ４２５上に示されることができ、ユーザは、プローブの端部を操作することができる。例えば、ユーザ入力デバイスは、ユーザが６自由度で入力デバイスを移動させることが可能であり、プローブの遠位端がコントローラの移動に応答して移動する６自由度入力コントローラを備え得る。いくつかの実施形態では、６自由度は、３平行移動自由度と、３回転自由度とを備えている。プロセッサは、プローブ制御が、例えば、ユーザ入力デバイスのユーザ移動により、エネルギー源を用いた自動化画像誘導治療とエネルギー源を用いた治療との間で切り替えるための命令で構成されることができる。

患者は、治療プローブ４５０および超音波プローブ４６０が患者の中に挿入され得るように、患者支持体４４９上に設置される。患者は、例えば、腹臥、仰臥、直立、または傾斜等の多くの***のうちの１つ以上のもので設置されることができる。いくつかの実施形態では、患者は、砕石位で設置され、例えば、あぶみが、使用され得る。いくつかの実施形態では、治療プローブ４５０は、患者の第１の側で第１の方向へ患者の中に挿入され、撮像プローブは、患者の第２の側で第２の方向へ患者の中に挿入される。例えば、治療プローブは、患者の前側から患者の尿道の中に挿入されることができ、撮像プローブは、患者の後側から患者の腸の中に経直腸的に挿入されることができる。治療プローブおよび撮像プローブは、それらの間に尿道組織、尿道壁組織、前立腺組織、腸組織、または腸壁組織のうちの１つ以上のものが延びている状態で、患者内に設置されることができる。

治療プローブ４５０および撮像プローブ４６０は、多くの方法のうちの１つ以上の方法で患者の中に挿入されることができる。挿入の間、第１および第２のアームの各々は、治療または撮像プローブが、プローブを患者の中に挿入するために望ましく回転および平行移動させられ得るように、実質的に係止解除された構成を備え得る。プローブが所望の場所に挿入されているとき、アームは、係止されることができる。係止構成では、プローブは、例えば、平行、ねじれ、水平、斜角、または非平行等の多くの方法のうちの１つ以上の方法で互いに関連して向けられることができる。撮像プローブの画像データを治療プローブ座標基準にマップするために、本明細書に説明されるような角度センサを用いてプローブの向きを決定することが、有用であり得る。組織画像データが治療プローブ座標参照空間にマップされるようにすることは、医師等のオペレータによる治療のために識別される組織の正確な標的化および治療を可能にすることができる。

いくつかの実施形態では、治療プローブ４５０は、撮像プローブ４６０からの画像に基づいて治療をプローブ４５０と整列させるために、撮像プローブ４６０に結合される。結合は、示されるように共通基部４４０を用いて達成されることができる。代替として、または組み合わせて、治療プローブおよび／または撮像プローブは、患者の組織を通した整列にプローブを保持するための磁石を備え得る。いくつかの実施形態では、第１のアーム４４２は、治療プローブ４５０が患者内の所望の場所に位置付けられ得るように、移動可能かつ係止可能なアームである。プローブ４５０が、患者の所望の場所に位置付けられると、第１のアーム４４２は、アームロック４２７を用いて係止されることができる。撮像プローブは、第２のアーム４４４を用いて基部４４０に結合されることができ、第２のアームは、治療プローブが定位置で係止されたときに撮像プローブの整列を調節するために使用されることができる。第２のアーム４４４は、例えば、撮像システム、またはコンソール、およびユーザインターフェースの制御下で、係止可能かつ移動可能なアームを備え得る。移動可能アーム４４４は、撮像プローブ４４０が、例えば、治療プローブ４５０に関連して１ミリメートル程度のわずかな移動で調節され得るように、微細作動可能であり得る。

いくつかの実施形態では、治療プローブ４５０および撮像プローブ４６０は、治療が、撮像プローブ４６０および治療プローブ４５０の整列に基づいて制御され得るように、角度センサに結合される。第１の角度センサ４９５は、支持体４３８を用いて治療プローブ４５０に結合され得る。第２の角度センサ４９７は、撮像プローブ４６０に結合され得る。角度センサは、多くのタイプの角度センサのうちの１つ以上のものを備え得る。例えば、角度センサは、ゴニオメータ、加速度計、およびそれらの組み合わせを備え得る。いくつかの実施形態では、第１の角度センサ４９５は、３次元で治療プローブ４５０の向きを決定するための３次元加速度計を備えている。いくつかの実施形態では、第２の角度センサ４９７は、３次元で撮像プローブ４６０の向きを決定するための３次元加速度計を備えている。代替として、または組み合わせて、第１の角度センサ４９５は、治療プローブの伸長軸４５１に沿った治療プローブ４５０の角度を決定するためのゴニオメータを備え得る。第２の角度センサ４９７は、撮像プローブ４６０の伸長軸４６１に沿った撮像プローブ４６０の角度を決定するためのゴニオメータを備え得る。第１の角度センサ４９５は、治療コンソール４２０のコントローラ４２４に結合される。撮像プローブの第２の角度センサ４９７は、撮像コンソール４９０のプロセッサ４９２に結合される。代替として、または組み合わせて、第２の角度センサ４９７は、治療コンソール４２０のコントローラ４２４に結合され得る。

コンソール４２０は、治療プローブ４５０を制御するために使用されるプロセッサシステムおよびコンポーネントに結合される、ディスプレイ４２５を備えている。コンソール４２０は、メモリ４２１を有するプロセッサ４２３を備えている。通信回路４２２は、プロセッサ４２３およびコントローラ４２２に結合される。通信回路４２２は、撮像コンソールの通信回路４９４を介して、撮像コンソール４９０に結合される。コンソール４２０のアームロック４２７は、第１のアームを係止するように、または第１のアームが、プローブ４５０を患者の中に挿入するために自由に移動可能であることを可能にするように、第１のアーム４４２に結合され得る。

随意に、コンソール４２０は、治療プローブ４５０のアンカ２４に結合される、内視鏡４２６のコンポーネントを備え得る。内視鏡４２６は、コンソール４２０のコンポーネントと、患者を治療するように治療プローブ４５０とともに挿入可能な内視鏡とを備えていることができる。

随意に、コンソール４２０は、治療プローブを用いた治療の側面を制御するように治療プローブ４５０と動作可能に結合される、モジュールのうちの１つ以上のものを備え得る。例えば、コンソール４２０は、エネルギーを治療プローブに提供するためのエネルギー源２２、標的治療部位において治療プローブを定着させるために使用されるバルーンの膨張に影響を及ぼすためのバルーン膨張制御装置２６、プローブの注入および洗除を制御するための注入／洗除制御装置２８、プローブによる吸引を制御するための吸引制御装置３０、標的治療部位（例えば、前立腺）の吹送を制御するための吹送制御装置３２、または光学エネルギーを治療プローブに提供するための赤外線、可視光、または紫外線光源等の光源３３のうちの１つ以上のものを備え得る。

プロセッサ、コントローラ、および制御電子機器および回路は、１つ以上のプロセッサ、１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および１つ以上のメモリ記憶デバイス等の多くの好適なコンポーネントのうちの１つ以上のものを含むことができる。いくつかの実施形態では、制御電子機器は、ユーザ規定治療パラメータに従って手技前計画を提供するように、および外科的手技に対するユーザ制御を提供するように、グラフィックユーザインターフェース（以降では「ＧＵＩ」）のコントロールパネルを制御する。

治療プローブ４５０は、アンカ２４を備え得る。アンカ２４は、エネルギーがプローブ４５０を用いてエネルギー送達領域２０に送達されている間、プローブ４５０の遠位端を定着させることができる。プローブ４５０は、ノズル２００を備え得る。

治療プローブ４５０は、連鎖部４３０を用いて第１のアーム４４２に結合され得る。連鎖部４３０は、例えば、患者の画像に基づいて、エネルギー送達領域２０を患者の所望の標的場所まで移動させるためのコンポーネントを備え得る。連鎖部４３０は、第１の部分４３２と、第２の部分４３４と、第３の部分４３６とを備え得る。第１の部分４３２は、実質的に固定された定着部分を備え得る。実質的に固定された定着部分４３２は、支持体４３８に固定され得る。支持体４３８は、連鎖部４３０の基準フレームを備え得る。支持体４３８は、第１のアーム４４２を治療プローブ４５０に堅くまたは剛に結合するための堅いシャーシまたはフレームまたは筐体を備え得る。第１の部分４３２が、実質的に固定されたままであることができる一方、第２の部分４３４および第３の部分４３６は、移動し、プローブ４５０から患者にエネルギーを方向付けることができる。第１の部分４３２は、アンカ２４までの実質的に一定の距離４３７に固定され得る。アンカ２４と連鎖部の固定された第１の部分４３２との間の実質的に固定された距離４３７は、治療が正確に設置されることを可能にする。第１の部分４２４は、治療プローブ４５０の伸長軸４５１に沿った所望の軸方向位置において、エネルギー送達領域２０内に高圧ノズル２００を正確に位置付けるための線形アクチュエータを備え得る。

治療プローブ４５０の伸長軸４５１は、概して、連鎖部４３０の近傍のプローブ４５０の近位部分と、取り付けられたアンカ２４を有する遠位端との間に延びている。第３の部分４３６は、伸長軸４５１の周りの回転角４５３を制御することができる。患者の治療中、エネルギー送達領域２０と連鎖部の第１の部分４３２との間の距離４３９は、アンカ２４に関して変動し得る。距離４３９は、アンカ２４に関して治療プローブの伸長軸４５１に沿って標的場所を設定するように、コンピュータ制御に応答した様式４１８で調節され得る。連鎖部の第１の部分が、固定されたままである一方、第２の部分４３４は、軸４５１に沿ったエネルギー送達領域２０の位置を調節する。連鎖部の第３の部分４３６は、治療の角度における軸に沿った距離が、アンカ２４に関して非常に正確に制御され得るように、コントローラ４２４に応答して軸の周りの角度４５３を調節する。プローブ４５０は、連鎖部４３０からアンカ２４までの距離が、治療中に実質的に一定のままであるように、支持体４３８とアンカ２４との間に延びているスパイン等の剛体部材を備え得る。治療プローブ４５０は、噴射からの機械エネルギー、電極からの電気エネルギー、またはレーザ源等の光源からの光学エネルギー等の１つ以上の形態のエネルギーを用いた治療を可能にするように、本明細書に説明されるような治療コンポーネントに結合される。光源は、赤外線、可視光、または紫外線光を備え得る。エネルギー送達領域２０は、意図される形態のエネルギーを患者の標的組織に送達する等のために、連鎖部４３０の制御下で移動させられることができる。

撮像コンソール４９０は、メモリ４９３と、通信回路４９４と、プロセッサ４９２とを備え得る。対応する回路内のプロセッサ４９２は、撮像プローブ４６０に結合される。アームコントローラ４９１が、撮像プローブ４６０を精密に位置付けるようにアーム４４４に結合される。撮像コンソールは、ディスプレイ４２５をさらに備え得る。

患者の治療中に治療プローブおよび／または撮像プローブの精密な制御を促進するために、治療プローブおよび撮像プローブの各々は、ロボットのコンピュータ制御可能アームに結合され得る。例えば、図２に示されるシステム４００を参照すると、治療プローブ４５０に結合される第１のアーム４４２および撮像プローブ４６０に結合される第２のアーム４４４のうちの一方または両方は、ロボットのコンピュータ制御可能アームを備え得る。ロボットアームは、ロボットアームの移動を制御するように構成された１つ以上のコンピューティングデバイスと動作可能に結合され得る。例えば、第１のロボットアーム４４２は、コンソール４２０のプロセッサ４２３と動作可能に結合され得るか、または、第２のロボットアーム４４４は、撮像コンソール４９０のプロセッサ４９２と、および／またはコンソール４２０のプロセッサ４２３に動作可能に結合され得る。プロセッサ４２３および４９２等の１つ以上のコンピューティングデバイスは、１つ以上のロボットアームの移動を制御するためのコンピュータ実行可能命令を備え得る。第１および第２のロボットアームは、構造および機能が実質的に類似し得るか、または、それらは、治療プローブ対撮像プローブの移動を制御するための具体的機能要件に適応するように異なり得る。

ロボットアームは、アームがコンピュータ制御下で移動することを可能にするための６つ、または７つ、またはそれを上回る継手を備え得る。好適なロボットアームは、ＲｏｂｏＤＫ Ｉｎｃ．，Ｋｉｎｏｖａ Ｉｎｃ．およびいくつかの他の製造業者等のいくつかの製造業者から商業的に入手可能である。

第１および第２のロボットアームに動作可能に結合される１つ以上のコンピューティングデバイスは、治療プローブおよび／または撮像プローブの移動を自動的に制御するように構成され得る。例えば、ロボットアームは、１つ以上の事前プログラムされたパラメータに従って、患者の治療中に治療プローブおよび／または撮像プローブの位置および／または向きを自動的に調節するように構成され得る。ロボットアームは、１つ以上のコンピューティングデバイスのメモリ上に記憶され得る事前計画またはプログラムされた治療または走査プロファイルに沿って、治療プローブおよび／または撮像プローブを自動的に移動させるように構成され得る。ロボットアームの自動調節の代替として、またはそれに加えて、１つ以上のコンピューティングデバイスは、例えば、治療装置のグラフィカルユーザインターフェースを通して、ユーザ入力に応答して、治療プローブおよび／または撮像プローブの移動を制御するように構成され得る。ロボットアームの自動調節の代替として、またはそれに加えて、１つ以上のコンピューティングデバイスは、リアルタイム測位情報に応答して、例えば、撮像プローブまたは他の撮像源（それから、治療プローブおよび／または、撮像プローブの許容可動域が確立され得る）によって捕捉される１つ以上の画像内で認識される解剖学的構造、および／またはプローブおよび／またはロボットアームに結合される１つ以上のセンサからの治療プローブおよび／または撮像プローブの位置情報に応答して、治療プローブおよび／または撮像プローブの移動を制御するように構成され得る。

図３Ａおよび３Ｂは、本明細書に開示されるような画像誘導治療システムの１つ以上のロボットアームを支持するための共通基部またはマウント４４０の例示的実施形態を示す。図３Ａは、１つ以上のレール４５２を備えている患者支持体４４９を示す。患者支持体４４９は、手術台またはプラットフォームを備え得る。治療プローブまたは撮像プローブのうちの１つ以上のものに関連付けられた１つ以上のロボットアームは、レールが、共通基部４４０として機能するように、レール４５２に搭載され得る。図３Ｂは、治療プローブに接続される第１のロボットアームおよび／または撮像プローブに接続される第２のロボットアームに結合するように構成される床スタンド４５４を備えている共通基部４４０を示す。床スタンド４５４は、治療手技中、患者の脚の間に位置付けられ得る。

図４Ａおよび４Ｂは、移動式基部４７０を備えている本明細書に説明されるような治療システム４００の例示的実施形態を図示する。図４Ａは、治療システム４００の正面図であり、図４Ｂは、その側面図である。治療システム４００は、第１のロボットアーム４４２に結合された治療プローブ４５０と、第２のロボットアーム４４４に結合された撮像プローブ４６０とを備えている。第１のロボットアーム４４２および第２のロボットアーム４４４の各々は、近位端と遠位端とを備え、遠位端は、それぞれ、治療プローブ４５０および撮像プローブ４６０に結合され、近位端は、移動式基部４７０を備えている共通基部４４０に結合されている。第１のロボットアーム４４２は、治療プローブ４５０に結合するための第１のアーム結合構造５０４を備え得、第２のロボットアーム４４２は、撮像プローブ４６０に結合するための第２のアーム結合構造５０５を備え得る。治療プローブ４５０は、本明細書に説明されるような治療プローブの移動（例えば、回転、平行移動、ピッチ等）をもたらすように構成される連鎖部を備え得る取り付けデバイス５００を介して第１のロボットアーム４４２の遠位端に結合され得る。第１のロボットアーム４４２への治療プローブ４５０の結合は、固定され得るか、解放可能であり得るか、またはユーザ調節可能であり得る。同様に、第２のロボットアーム４４４への撮像プローブ４６０の結合は、固定され得るか、解放可能であり得るか、またはユーザ調節可能であり得る。

第１のロボットアーム４４２は、１つ以上の第１のアーム継手４４３において関節動作し得る。撮像アーム４４４は、１つ以上の第２のアーム継手４４５において関節動作し得る。各アーム継手４４３または４４５は、継手における移動に影響を及ぼすためのステップモータ等のコンピュータ制御可能アクチュエータと動作可能に結合され得る。各アーム継手４４３または４４５は、限定ではないが、角柱、回転、平行円柱、円柱、球状、平面、縁スライダ、円柱スライダ、点スライダ、球状スライダ、または交差円柱継手、またはそれらの任意の組み合わせを含む種々の運動学的継手のうちの１つを備え得る。さらに、各アーム継手４４３または４４５は、線形、直交、回転、捻じり、または回転式継手、またはそれらの任意の組み合わせを備え得る。

システム４００は、移動式基部４７０と別個の移動式支持体４８０によって支持され得る本明細書に説明されるようなコンソール４２０をさらに備え得る。コンソール４２０は、第１のロボットアームを介して移動式基部に結合された治療プローブ４５０の制御を可能にするように、電力および通信ケーブル４７５を介して移動式基部４７０と動作可能に結合され得る。治療コンソール４２０は、プロセッサと、図２を参照して本明細書に説明されるようなエネルギー源、注入／洗除制御装置、吸引制御装置、および他のコンポーネント等の治療コンソールの種々のモジュールまたは機能を制御するように、プロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令をその上に記憶しているメモリとを備えている。治療コンソール４２０は、プロセッサと通信するディスプレイ４２５をさらに備え得る。ディスプレイ４２５は、例えば、心拍数、呼吸数、温度、血圧、酸素飽和度、または任意の生理学的パラメータ、またはそれらの任意の組み合わせ等の対象バイタルサイン；手技のステータス；１つ以上のビューからの治療部位の１つ以上の前もって撮影された画像または一続きの画像、撮像プローブ４６０によって入手される１つ以上のビューからの治療部位の１つ以上のリアルタイムの画像または一続きの画像；限定ではないが、切断または凝固等の治療モード、治療の強度、治療中に経過した時間、治療中に残っている時間、治療の深度、治療された治療部位の面積または体積、治療されるであろう治療部位の面積、治療されないであろう治療部位の面積または体積、治療プローブ４５０または撮像プローブ４６０または両方の場所情報を含む治療パラメータの組；治療の深度、治療の強度、治療プローブ４５０の場所および／または向き、撮像の深度、または撮像プローブ４６０の場所および／または向き、またはそれらの任意の組み合わせを調節するための手段等の治療調節制御装置；またはシステム構成パラメータのうちの１つ以上のものを表示するように構成され得る。

移動式基部４７０はさらに、１つ以上のロボットアームの動作を制御するための１つ以上のコンピューティングデバイスを備え得る。例えば、移動式基部は、プロセッサと、１つ以上のプロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令をその上に記憶しているメモリとを備え得る。メモリは、移動式基部に結合される１つ以上のロボットアームを動作させるための命令をその上に記憶している場合がある。プロセッサは、ロボットアームの移動に影響を及ぼすように、好適な電気機械コンポーネントを介してロボットアームと動作可能に結合され得る。例えば、ロボットアームの１つ以上の継手の各々は、ステップモータを備え得、プロセッサは、規定方向への規定増分によってモータを作動させるように、各継手においてステップモータと動作可能に結合され得る。代替として、１つ以上のロボットアームは、コンソール４２０または別個の撮像コンソール（図２に示される撮像コンソール４９０等）の１つ以上のプロセッサと動作可能に結合され得、１つ以上のコンソールプロセッサは、１つ以上のロボットアームの移動を制御するための命令を実行するように構成され得、通信回路（コンソール４２０の通信回路４２２または図２に示されるコンソール４９０の通信回路４９４）を介して命令をロボットアームに通信し得る。ロボットアームの移動を制御するためのコンピュータ実行可能命令は、事前プログラムされ、メモリ上に記憶され得るか、または、治療システムを使用する患者の治療の前または間、１つ以上のユーザ入力を介してユーザによって提供され得る。

第１および／または第２のロボットアームと動作可能に結合された１つ以上のコンピューティングデバイスは、標的部位に沿った治療プローブおよび／または撮像プローブのピッチ、ヨー、ロール、および／または線形位置を調節するように、アームの移動を制御するように構成され得る。

移動式基部４７０は、ユーザがコンピュータ命令下でロボットアームの移動を制御することを可能にするための１つ以上のユーザ入力デバイスを備え得る。例えば、図４Ａおよび４Ｂに示されるように、移動式基部は、キーボード４７４および／またはフットスイッチ４７１を備え得、フットスイッチは、フットスイッチケーブル４７２を介して移動式基部と動作可能に結合される。キーボード４７４およびフットスイッチ４７１は、独立して、または組み合わせて、例えば、１つ以上の継手における一方または両方のロボットアームの関節動作を介して、第１のロボットアーム４４２および／または第２のロボットアーム４４４の動作を制御するように構成され得る。キーボードおよびフットスイッチは、ロボットアームの移動を制御するように構成された１つ以上のプロセッサと通信し得る。ユーザがキーボードおよび／またはフットスイッチに命令を入力すると、ユーザ命令は、１つ以上のプロセッサによって受信され、電気信号に変換されることができ、電気信号は、１つ以上のロボットアームと動作可能に結合された１つ以上のコンピュータ制御可能アクチュエータに伝送され得る。キーボードおよび／またはフットスイッチは、治療位置、着目位置、所定の場所、またはユーザ規定場所、またはそれらの任意の組み合わせに向かって、または、それから離れるように、一方または両方のアームの移動を制御し得る。

随意に、キーボード４７４およびフットスイッチ４７１は、独立して、または組み合わせて、治療プローブ４５０および／または撮像プローブ４６０の動作を制御するように構成され得る。例えば、キーボード４７４および／またはフットスイッチ４７１は、治療プローブを用いた治療を開始、停止、一時停止、または再開するように構成され得る。キーボード４７４および／またはフットスイッチ４７１は、撮像を始めるように、または、撮像プローブによって前もって入手された、または現在入手されている画像または一続きの画像をフリーズ、保存、またはディスプレイ４２５上に表示するように構成され得る。

コンソール４２０の移動式基部４７０および移動式支持体４８０は、プラットフォーム等の患者支持体４４９によって支持される患者の周囲に独立して位置付け可能であり得る。例えば、第１および第２のロボットアームおよび治療および撮像プローブを支持する移動式基部４７０は、患者の脚の間に位置付けられ得る一方、コンソール４２０およびディスプレイ４２５を運ぶ移動式支持体４８０は、患者の胴体の近傍等の患者の側面に位置付けられ得る。移動式基部４７０または移動式支持体４８０は、複数の車輪等の基部または支持体が移動することを可能にする１つ以上の移動可能要素を備え得る。移動式基部４７０は、汚染および流体浸入を防止するために、治療手技の全体を通して無菌ドレーピングで覆われ得る。

図５Ａは、ロボットアーム４４２に結合された治療プローブ４５０を示し、ロボットアームの遠位端は、６自由度で本明細書に説明されるように治療プローブの近位端を移動させるように構成されている。治療プローブ４５０およびロボットアーム４００は、本明細書に説明されるようなシステム４００の１つ以上のコンポーネントを備え得る。プローブの近位端のこれらの移動は、プローブの遠位端の近傍のエネルギー源４５５の移動に対応する。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、６自由度を備え、プローブは、プログラムされた治療計画の命令を備え得るプロセッサからの命令に従って、またはユーザ入力制御に応答して移動させられる。プローブ先端４６２は、ロボットアーム４４２の移動に伴って、組織６００を切除するように複数の場所に移動させられることができる。いくつかの実施形態では、封入体６０２が、組織切除のための組織６００に有益な流体環境を提供するために、切除される組織６００の上に設置される。代替として、プローブ先端４６２は、患者の中への開口部を通して、本明細書に説明されるような器官６０８等の患者内の陥凹に挿入されることができ、それは、有益な流体環境を提供することができる。いくつかの実施形態では、プローブは、剛体のプローブを備え、それは、プローブの先端４６２の位置が、ロボットアームの遠位端の位置および向きに応答して、正確に位置付けられ、向けられることを可能にする。代替として、プローブは、プローブの少なくとも一部が可撓性である可撓性プローブを備え得る。治療プローブ４５０の先端４６２の近傍のエネルギー源４５５は、本明細書に説明されるような任意のエネルギー源４５５を備え得る。

組織アクセス部位は、多くの方法のうちの１つ以上のものにおいて、例えば、切開部を通した開放手術アクセスを用いて、小さい切開部を通したアクセスを用いて、または尿道等の身体管腔の外部開口部を通した挿入を用いてアクセスされることができる。アクセスは、例えば、開放前立腺切除術または開放腎摘出術のためのアクセスを備え得る。

封入体６０２は、プラスチック、シリコーン、または他の材料等の適切な環境が組織６００に提供されることを可能にする任意の好適な障壁材料を備え得る。いくつかの実施形態では、封入体６０２は、可撓性材料を備え、可撓性材料は、それが設置されている組織６００の表面に対して変形および輪郭形成可能である。

図５Ｂは、治療プローブの遠位端部分が、偏向可能先端４６２を備えている図５Ａにおけるようなロボットアーム４４２に結合された治療プローブ４５０を示す。治療プローブ４５０およびロボットアーム４００は、本明細書に説明されるようなシステム４００の１つ以上のコンポーネントを備え得る。偏向可能先端４６２は、多くの方法で構成されることができる。例えば、偏向可能先端４６２は、患者の内部管腔に応答して曲がることおよび偏向することが可能な可撓性の細長い管状部材を備え得る。いくつかの実施形態では、偏向可能先端４６２は、偏向の量６０４が命令に応答して制御され得る制御可能先端を備えている。例えば、先端４６２は、偏向の角度が、例えば、プロセッサ、ユーザインターフェース、またはユーザ入力デバイスのうちの１つ以上のものに応答して制御されることを可能にするプルワイヤまたは他の細長い要素を備え得る。いくつかの実施形態では、プローブは、制御された位置に偏向されるとき、剛体のプローブを備えている。治療プローブ４５０は、エネルギーを標的化された組織場所に方向付けるために、本明細書に説明されるようなロボットアームの端部の移動と組み合わせて、プローブの伸長軸の周りで回転するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、プローブは、プローブの伸長軸の周りのプローブの回転に伴って、エネルギーを標的化された組織場所に方向付けるために、遠位端を偏向させるように構成される。いくつかの実施形態では、プローブは、プローブから放出される水噴射からの力に抵抗するために、剛体の偏向体を備えている。いくつかの実施形態では、プローブは、複数の開口部を備え、１つの開口部は、組織に向かって方向付けられ、別の水噴射が、反対方向に、例えば、遮蔽物に向かって向けられ、水噴射の力に対向する力を提供する。

図５Ｃは、場所６１０の周りの治療プローブ４５０のプローブ旋回を示す。プロセッサは、任意の好適な場所を備え得る旋回場所６１０の周りでプローブ４５０を旋回させるための命令で構成されることができる。例えば、旋回場所６１０は、封入体の開口部または内部身体管腔への開口部に対応し得る。いくつかの実施形態では、旋回場所６１０は、患者の精丘の近傍、尿道の外括約筋の近傍、または精丘と外括約筋との間にある。代替として、または組み合わせて、いくつかの実施形態では、外科手術の旋回場所６１０は、恥骨に対応する。

旋回移動は、多くの方法で構成されることができるが、旋回移動は、エネルギーを標的化された組織場所に方向付けるために、対応する経路に沿ってプローブの先端４６２を移動させるように、経路６０６に沿ってプローブの近位端を移動させるように構成されることができる。近位端の経路６０６は、囲まれた体積を定義し得、遠位端の経路６０８は、器官６０８等の周辺組織から除去されるべき組織６００を分離するために、除去されるべき組織６００の周りの囲まれた体積を定義し得る。例えば、治療プローブは、前立腺被膜内に位置するエネルギー源４５５を用いて、良性前立腺肥大症が前立腺等の器官から除去されている間、旋回場所６１０の周りで旋回し得る。尿道の外部開口部の端部の近傍の組織は、典型的には、尿道の開放端の近傍で可撓性であるので、尿道の開放端の近傍の組織は、プローブの近位端と同様に移動することができ、旋回場所６１０は、尿道の近位端とプローブの遠位端との間にある。いくつかの実施形態では、組織治療エリア、例えば、前立腺は、走査パターンを用いて走査され、尿道への外部開口部は、対応するパターンで移動し、旋回場所６１０は、それらの間にある。

プローブの偏向可能先端４６２は、多くの方法で使用されることができる。例えば、可撓性プローブ先端４６２は、本明細書に説明されるようなレーザエネルギー源等のエネルギー源４５５を用いて腺組織から被膜組織を分離するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、偏向可能プローブ先端４６２は、被膜組織から腺組織を分離するために、例えば、前立腺の腺組織から前立腺の被膜を分離するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、プローブ先端４６２は、腺組織の抵抗と比べた移動に対する被膜の増加させられた抵抗に応答して偏向する。いくつかの実施形態では、プローブ先端４６２は、腺前立腺組織から被膜を分離するために、被膜の内部境界に沿って移動するようにシステムオペレータによって制御されることができる。実施形態に関連する研究は、被膜組織が、被膜と腺組織との間の界面に沿って腺組織に緩く接続されており、それによって、被膜組織が被膜組織の内部に沿った機械的力を用いて腺組織から分離され得ることを示唆している。いくつかの実施形態では、偏向可能先端４６２は、ユーザが、偏向の量６０４を制御し得るように、ユーザ制御下で、例えば、偏向可能先端４６２に沿って延びている細長い要素を用いて偏向するように構成される。偏向可能プローブ先端４６２は、本明細書に説明されるようなエネルギー源４５５を備え得るか、または、腺組織から被膜組織を分離するように、先端４６２の移動に伴って先端４６２に機械的エネルギーを伝達し得る。

いくつかの実施形態では、プローブ４５０は、腺組織からの被膜の分離を促進するために、切除されるべき器官６０８の被膜上に設置され、引っ張られる。

図６は、図５におけるようなロボットアームの遠位端に結合された治療プローブ４５０を示す。治療プローブは、灌注管腔６１２および送達ポート等の流体送達管腔、手術部位を視認するためのカメラ等の内視鏡６１４、ロボット水噴射デバイス等のエネルギー送達チャネル、および水噴射等のエネルギー源４５５、および吸引管腔６１８のうちの１つ以上のものを備えている。プローブは、細長いプローブを備え得、プローブの近位端からプローブの遠位端までの約５ｃｍ～約５０ｃｍの範囲内の距離に延びていることができる。封入体は、組織切除のために有益な環境を作成するために、組織を流体的に分離するために組織の上に設置されることができる。例えば、流体送達管腔６１２は、ガス、例えば、ＣＯ_２、または液体、例えば、水または生理食塩水等の流体の源に接続されることができる。いくつかの実施形態では、エネルギー源４５５は、プローブの端部から放出される水噴射を備えている。例えば、エネルギー源４５５は、例えば、エネルギー送達チャネルの端部の外に一直線に、エネルギー送達チャネルの軸と同軸に整列させられたエネルギーを方向付けることができる。エネルギー送達チャネルは、光エネルギーを送達するための１つ以上の光ファイバ、水噴射エネルギーを送達するための管、治療部位への電気エネルギーまたは焼灼または超音波エネルギーのためのワイヤ等のエネルギーを送達するための任意の好適な構造を備え得る。

いくつかの実施形態では、治療プローブ４５０は、実質的に直線状の剛体のプローブを備え、水噴射が、プローブの端部から放出される。水噴射４５５は、ロボットアームの移動に応答して、組織を選択に切除するように走査されることができる。例えば、ロボットアーム４４２は、ロボットアームに結合されたプローブの近位端を移動させることによって、走査パターンを用いてプローブの遠位端を移動させるように構成されることができる。６自由度を伴うロボットアームが参照されているが、ロボットアームは、より少ない自由度、例えば、走査パターンにおいてプローブから水噴射を移動させるための３平行移動自由度を備え得る。

いくつかの実施形態では、１つ以上の超音波プローブ６２０が、組織６００に結合される。例えば、１つ以上の超音波プローブ６２０は、患者の皮膚を通して組織６００に結合される外部超音波プローブを備え得る。代替として、１つ以上の超音波プローブ６００は、患者の中に挿入されるプローブを備え得る。超音波プローブ６００は、例えば、３次元撮像を提供するように構成されることができる。

いくつかの実施形態では、１つ以上の撮像マーカ６２２が、組織６００の移動を追跡し、治療プローブ６２０と標的組織との整列を維持するために、組織６００上に設置されることができる。

いくつかの実施形態では、造影剤が、組織または血管のうちの１つ以上のものの撮像を改良するために、動脈等の血管の中に注入される。

いくつかの実施形態では、ロボットアーム４４２およびプローブ４５０は、プローブの先端４６２およびエネルギー源４５５の位置正確度を所望の許容誤差以内で、例えば、プローブの端部の意図される標的位置の約２ｍｍ以内で提供するように構成される。

組織切除プロファイル７００は、ロボットアームの近位端を移動させ、プローブの先端および水噴射を適切な場所に移動させ、走査パターン７０２を用いて組織を走査することによって、走査パターン７０２において組織を移動させるためのプロセッサ上の命令を用いて発生させられることができる。

図７Ｂは、癌性または良性腫瘍を備え得る腫瘍等の望ましくない組織から離れるように組織６００を除去するための組織切除プロファイル７００を示す。本開示に関連する研究は、腫瘍を実質的に無傷のままにするように、腫瘍の境界の周りの組織を切除することが有用であり得ることを示唆している。本明細書に説明されるような硬変組織または他の組織等の他の望ましくない組織も、同様に除去されることができる。組織切除プロファイル７００は、ロボットアームの近位端を移動させ、プローブの先端および水噴射を切除境界７０４の周りの適切な場所に移動させることによって、走査パターン７０２において組織を移動させるためのプロセッサ上の命令を用いて発生させられることができる。組織６００が、健常組織から腫瘍を分離するように切除境界７０４の周囲で切除されると、望ましくない組織は、除去されることができる。図７Ｂは、切除の層に沿った組織切除を図示するが、いくつかの実施形態では、組織は、複数の除去層を伴って順次切除される。例えば、第１の層が、組織が切除境界６００まで切除されて除去され、第２の除去層が、第２の除去境界まで切除されることができる。３Ｄ組織切除に関して、複数の除去層および境界６００が、３Ｄ組織除斥プロファイルを用いて３Ｄ境界に沿って組織を除去するように定義されることができる。

図７Ｃは、腫瘍から離れるように組織を除去するための腫瘍の周りの３Ｄ組織切除プロファイル７００を示す。ロボットアーム上のプローブは、プロセッサからの命令に応答して、３Ｄ走査パターン７０２を用いて走査されることができる。例えば、プローブの近位端は、５または６自由度を伴って、それに応じてロボットアームを移動させることによって移動させられ、水噴射等のエネルギー源を標的組織部位に方向付けることができる。いくつかの実施形態では、水噴射は、プローブの軸と整列させられるプローブの端部から外に、例えば、実質的に直線状に方向付けられる。プローブの近位端は、平行移動させられ、３次元組織切除境界７０４に沿った切除を提供するように回転することができる。いくつかの実施形態では、組織６００は、実質的に等しい深さの複数の層内で切除されることができ、プローブは、組織が前の層に関する境界に沿って切除された後、各後続層を除去する。プローブの伸長軸の角度は、例えば、プローブが境界７０４に沿って組織の中にさらに挿入されるにつれて、プローブに伴う組織の移動を減少させるように、組織切除境界７０４に沿って種々の角度において傾斜させられることができる。

図７Ｄは、腫瘍から離れるように組織６００を除去するための円錐形組織切除プロファイル７００を示す。プローブは、組織切除境界７０４に沿ってエネルギー源、例えば、水噴射を方向付けるために、走査パターン７０２に沿って移動させられること、向けられることができる。例えば、プローブは、エネルギー源、例えば、水噴射を用いて円錐切除境界７０４を切除するように、円錐体６３２の円錐台に対応する複数の位置および向き６４０に移動方向６３０において移動させられることができる。

図８は、ロボットアーム４４２の遠位端に結合される水噴射等の回転するエネルギー源４５５を備えている治療プローブ４５０を示す。プローブは、図５を参照して本明細書に説明されるようなプローブ４５０の１つ以上のコンポーネントを備えている。いくつかの実施形態では、プローブは、水噴射等のエネルギー源を用いた組織切除を撮像するために、超音波撮像トランスデューサ６２０を備えている。いくつかの実施形態では、エネルギー源４５５は、例えば、組織およびロボットアームの端部に対するエネルギー源の回転、平行移動、回転振動、または平行移動振動のうちの１つ以上のものを用いて、ロボットアームの端部に対して独立して移動するように構成される。

いくつかの実施形態では、封入体６０２が、組織切除のための組織６００に有益な流体環境を提供するために、切除される組織６００の上に設置される。封入体６０２は、プラスチック、シリコーン、または他の材料等の適切な環境が組織６００に提供されることを可能にする任意の好適な障壁材料を備え得る。いくつかの実施形態では、封入体６０２は、それが設置されている組織６００の表面に対して変形し、輪郭形成し得る可撓性材料を備えている。いくつかの実施形態では、障壁は、カップまたは吸引カップであり得る。

図９－１２Ｂは、ロボットアームを用いた水噴射を用いた組織切除の方法を示す。いくつかの実施形態では、組織が、複数の層の各々における水噴射の走査を用いて、複数の切除層に順次切除される。

図９に示されるステップにおいて、器官６０８の実質組織等の組織６００は、例えば、内視鏡、超音波撮像、超音波、ＭＲＩ、またはＣＴ走査撮像のうちの１つ以上のものを用いて等、本明細書に説明されるような撮像を用いて可視化される。撮像は、神経血管束、静脈、また血管６３４の可視化を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のマーカ６２２が、組織の移動を識別し、治療を組織と位置合わせするために、組織６００上に設置される。

図１０に示されるようなステップにおいて、エネルギー源４５５からのエネルギーを用いた組織切除が、開始され、実質のアブレーションおよび組織内のくぼみの作成を開始することによって等、組織６００の第１の層を切除する。組織は、組織を選択的に切除するためのより低い圧力の水噴射および小血管６４３の露出および可視化のための低圧等の低出力エネルギー源を用いて切除されることができる。例えば、腺組織が、血管組織が無傷のままである間に選択的に切除されることができる。血管組織を実質的に無傷のままにするための選択的組織除去および水噴射流量の例が、２０１５年１１月２５日に出願され、２０１９年４月４日に付与され、「Ｍｕｌｔｉｆｌｕｉｄ ｔｉｓｓｕｅ ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された、米国特許第１０，２５１，６６５号（その全開示が参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されている。選択的に露出させられた血管は、ステープル留め、クリップ留め、または焼灼のうちの１つ以上のものを行われることができる。

図１１に示されるステップにおいて、水噴射等のエネルギー源４５５からのエネルギーを用いた、例えば、噴射アブレーションを使用した選択的組織切除が、実質組織内のより大きい血管６３４を露出させるために続く。

図１２Ａに示されるステップにおいて、実質組織等の非血管組織が、選択的に切除され、図１２Ｂに示されるような非切除組織の支持層６０１を伴って、血管６３４を露出させる。これらのより大きい血管６３４は、ステープル留め、切断、または焼灼のうちの１つ以上のものを行われることができる。組織切除は、器官の残りの部分および除去された器官の一部を通して継続することができる。器官の一部は、器官の葉を備え得る。器官の除去された部分は、望ましくない組織または、例えば、組織採取、例えば、器官提供のために好適な組織を備え得る。いくつかの実施形態では、エネルギー源によって提供されるエネルギーおよびエネルギー源位置は、血管を包囲する実質がアブレーションされ、神経血管束の切開および結果として生じる残りの葉のステープル閉鎖のために主要血管を露出させることを可能にするために制御され得る。採取された、または移植葉は、廃棄され得、および／または、吻合準備が、実施され得る。

図９－１２Ｂは、組織切除および除去の方法を図示するが、ドナー組織が、組織を受け取る器官を準備するために、類似するステップで移植されることができる。

図１３は、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関する器官からの望ましくない組織の選択的組織切除および除去を示す。器官の組織は、３Ｄトモグラフィ、例えば、超音波、ＣＴ走査、またはＭＲＩ撮像等の体積撮像を用いて撮像されることができる。切除されるべき組織の画像は、ユーザにディスプレイ４２５上で示されることができる。ユーザは、切除されるべき組織６００、切除境界７０４プロファイル、および血管６３４を選択および識別することができる。例えば、ユーザは、タッチスクリーンディスプレイを使用し、組織切除境界を入力することができる。複数の画面を提供することによって、ユーザは、３Ｄ組織切除境界、３Ｄ治療プロファイル、および血管等の切除されるべきではない組織の３Ｄ形状プロファイル、および組織切除のための走査パターン７０２を定義するために、複数の画面の各々の上でこれらの構造を識別することができる。

図１４は、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓の右肝静脈（ｒｈｖ）および中肝静脈（ｍｈｖ）の超音波画像を示す。画像は、ディスプレイ上に示されることができ、ユーザは、切除されるべき組織の領域７０６とともに、血管等の水源を伴う切除されるべきではない組織の周りの組織切除境界７０４を入力することができる。いくつかの実施形態では、組織切除領域は、切除されるべきではない組織の境界の周囲に延びている。

図１５は、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓の血管腫の超音波画像を示す。画像は、ディスプレイ上に示されることができ、ユーザは、組織切除境界７０４を入力することができる。

図１６は、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓癌腫瘍の超音波画像を示す。画像は、ディスプレイ上に示されることができ、ユーザは、組織切除境界７０４を入力することができる。

図１７は、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される除去のための硬変肝臓組織を示す。組織除去境界７０４および組織除去領域７０６は、ディスプレイ上でユーザによって識別される。組織は、組織切除境界に沿って切除され、硬変組織は、例えば、水噴射によるアブレーションを用いて、またはエネルギー源を用いて非硬変肝臓から分離されている硬変肝臓の無傷の部分の除去によって除去されることができる。

図１８は、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓組織のＣＴ走査を示す。ユーザは、切除されるべきではない組織の周りの組織切除境界７０４および組織切除領域７０６を入力することができる。

図１９Ａ－Ｄは、３Ｄ体積撮像を用いた３Ｄ組織除去に関するディスプレイ上に示される肝臓のＭＲＩおよび組織切除領域の切除境界７０４を示す。

図１５－１９は、組織切除プロファイルおよび境界を発生させるためのディスプレイ上に示される画像を示す。プロセッサが、多くの方法で体積切除を実施するための命令で構成されることができる。例えば、画像は、トモグラフィ画像を備え得、ユーザは、複数の画像スライスを視認し、組織切除プロファイル７００、組織切除領域７０６、または切除されるべきではない組織の組織切除境界７０４のうちの１つ以上のものを識別する。切除されるべきではない組織の境界は、組織切除領域の境界内に位置し得る。複数のスライスのうちの各々に関して、ユーザは、１つ以上の領域の各々を識別することができる。いくつかの実施形態では、畳み込みニューラルネットワーク等の人工知能アルゴリズムが、複数の画像の各々から境界のうちの１つ以上のもの、例えば、血管の境界を識別するように訓練および使用されることができる。複数のスライスのうちの各々に関する識別された領域から、プロセスは、組織切除領域の境界内の３Ｄ組織切除プロファイル、３Ｄ組織切除領域、または切除されるべきではない組織の３Ｄ組織切除境界のうちの１つ以上のものを３Ｄで発生させることができる。３Ｄ体積切除領域、組織切除境界、および組織を残しておく領域が、識別されると、プロセッサは、ロボットアームを複数の場所に移動させ、本明細書に説明されるように組織を除去するための命令で構成されることができる。

組織は、多くの方法で撮像されることができるが、いくつかの実施形態では、組織は、超音波剪断波エラストグラフィ等の癌性組織を識別するための超音波を用いて撮像される。組織は、血管を識別するために、ドップラ超音波または３Ｄドップラ超音波を用いて撮像されることができる。超音波トランスデューサは、例えば、治療プローブ４５０の先端の近傍に位置することができる。代替として、または組み合わせて、超音波トランスデューサは、別の超音波プローブまたは外部超音波トランスデューサとともに患者に結合されることができる。

いくつかの実施形態では、器官または流体充填封入体の中に放出される流体は、化学療法剤を備えている。例えば、水噴射を用いて放出される流体は、化学療法剤を備えている。

本明細書に説明されるように、本明細書に説明および／または図示されるコンピューティングデバイスおよびシステムは、広義には、本明細書に説明されるモジュール内に含まれるもの等のコンピュータ読み取り可能な命令を実行することが可能な任意のタイプまたは形態のコンピューティングデバイスまたはシステムを表す。それらの最も基本的な構成では、これらのコンピューティングデバイスの各々は、少なくとも１つのメモリデバイスと、少なくとも１つの物理的プロセッサとを備え得る。

本明細書で使用されるような用語「メモリ」または「メモリデバイス」は、概して、データおよび／またはコンピュータ読み取り可能な命令を記憶することが可能な任意のタイプまたは形態の揮発性または不揮発性記憶デバイスまたは媒体を表す。一例では、メモリデバイスは、本明細書に説明されるモジュールのうちの１つ以上のものを記憶、ロード、および／または維持し得る。メモリデバイスの例は、限定ではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスクドライブ、キャッシュ、同部分のうちの１つ以上のものの変形例または組み合わせ、または任意の他の好適な記憶メモリを備えている。

加えて、本明細書に使用されるような用語「プロセッサ」または「物理的プロセッサ」は、概して、コンピュータ読み取り可能な命令を解釈および／または実行することが可能な任意のタイプまたは形態のハードウェア実装処理ユニットを指す。一例では、物理的プロセッサは、上で説明されるメモリデバイス内に記憶された１つ以上のモジュールにアクセスする、および／またはそれを修正し得る。物理的プロセッサの例は、限定ではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ソフトコアプロセッサを実装するフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、同一物のうちの１つ以上のものの一部、同一物のうちの１つ以上のものの変形例または組み合わせ、または任意の他の好適な物理的プロセッサを備えている。

別個の要素として図示されるが、本明細書に説明および／または図示される方法ステップは、単一の用途の一部を表し得る。加えて、いくつかの実施形態では、これらのステップのうちの１つ以上のものは、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに方法ステップ等の１つ以上のタスクを実施させ得る１つ以上のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムを表すか、または、それに対応し得る。

加えて、本明細書に説明されるデバイスのうちの１つ以上のものは、データ、物理的デバイス、および／または物理的デバイスの表現を１つの形態から別の形態に変換し得る。加えて、または代替として、本明細書に列挙されるモジュールのうちの１つ以上のものは、コンピューティングデバイス上で実行すること、コンピューティングデバイス上にデータを記憶すること、および／または別様にコンピューティングデバイスと相互作用することによって、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および／または物理的コンピューティングデバイスの任意の他の部分を、１つの形態のコンピューティングデバイスから別の形態のコンピューティングデバイスに変換し得る。

本明細書に使用されるような用語「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、概して、コンピュータ読み取り可能な命令を記憶または搬送することが可能な任意の形態のデバイス、キャリア、または媒体を指す。コンピュータ読み取り可能な媒体の例は、限定ではないが、搬送波等の伝送型媒体、および磁気記憶媒体（例えば、ハードディスクドライブ、テープドライブ、およびフロッピー（登録商標）ディスク）、光学記憶媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、およびＢＬＵ－ＲＡＹ（登録商標）ディスク）、電子記憶媒体（例えば、固体ドライブおよびフラッシュ媒体）、および他の分配システム等の非一過性型媒体を備えている。

当業者は、本明細書に開示される任意のプロセスまたは方法が、多くの方法で修正され得ることを認識するであろう。本明細書に説明および／または図示されるプロセスパラメータおよび一続きのステップは、例としてのみ与えられ、所望に応じて変動されることができる。例えば、本明細書に図示および／または説明されるステップは、特定の順序で示され、または議論され得るが、これらのステップは、必ずしも図示または議論される順序で実施される必要はない。

本明細書に説明および／または図示される種々の例示的方法はまた、本明細書に説明または図示されるステップのうちの１つ以上のものを省略し、または、開示されるものに加えて追加のステップを備え得る。さらに、本明細書に開示されるような任意の方法のステップが、本明細書に開示されるような任意の他の方法のいずれかの１つ以上のステップと組み合わせられることができる。

本明細書に説明されるようなプロセッサは、本明細書に開示される任意の方法の１つ以上のステップを実施するように構成されることができる。代替として、または組み合わせて、プロセッサは、本明細書に開示されるような１つ以上の方法の１つ以上のステップを組み合わせるように構成されることができる。

別様に記述されない限り、本明細書および請求項に使用されるような用語「～に接続される」および「～に結合される」（およびそれらの派生語）は、直接および間接的（すなわち、他の要素またはコンポーネントを介した）接続の両方を許容するものとして解釈されるものである。加えて、本明細書および請求項に使用されるような用語「ａ」または「ａｎ」は、「～のうちの少なくとも１つ」を意味するものとして解釈されるものである。最後に、使用を容易にするために、本明細書および請求項に使用されるような用語「～を含む」および「～を有する」（およびそれらの派生語）は、単語「～を備えている」と同義的であり、それと同一の意味を有するものとする。

本明細書に開示されるようなプロセッサは、本明細書に開示されるような任意の方法のいずれか１つ以上のステップを実施するための命令で構成されることができる。

用語「第１」、「第２」、「第３」等は、事象のいずれの特定の順序またはシーケンスも参照することなく、種々の層、要素、コンポーネント、領域、または区分を説明するために本明細書に使用され得ることを理解されたい。これらの用語は、単に、１つの層、要素、コンポーネント、領域、または区分を、別の層、要素、コンポーネント、領域、または区分と区別するために使用される。本明細書に説明されるような第１の層、要素、コンポーネント、領域、または区分は、本開示の教示から逸脱することなく、第２の層、要素、コンポーネント、領域、または区分と称され得る。

本明細書に使用されるように、用語「または」は、代替として、および組み合わせて、アイテムを指すために包括的に使用される。

本明細書に使用されるように、番号等の文字は、同様の要素を指す。

本開示は、以下の付番された付記を含む。

付記１．組織切除のための装置であって、装置は、ロボットアームと、ロボットアームに結合されたエネルギー源を備えている治療プローブと、プローブを位置付けるためにロボットアームに結合されたプロセッサとを備えている、装置。

付記２．ロボットアームは、３以上の自由度を伴ってプローブの近位端を移動させることによって組織を切除するための位置および向きを伴ってエネルギー源を位置付けるように構成され、随意に、エネルギー源は、水噴射を備えている、付記１に記載の装置。

付記３．ロボットアームは、プローブの近位端を移動させることによって、エネルギー源を位置付けるように構成されている、付記１に記載の装置。

付記４．治療プローブは、剛体の治療プローブを備えている、付記３に記載の装置。

付記５．ロボットアームは、プローブに沿って延びている伸長軸の周りでプローブを回転させるように構成されている、付記１に記載の装置。

付記６．治療プローブは、ロボットアームの姿勢が固定されたままである間、プローブの伸長軸の周りで回転するように構成されている、付記１に記載の装置。

付記７．エネルギー源は、プローブの伸長軸を横断して向けられる水噴射を備え、プローブの側面に水噴射を放出する、付記１に記載の装置。

付記８．エネルギー源は、プローブの伸長軸に沿って向けられる水噴射を備え、伸長軸に沿った方向に組織に向かって水噴射を放出する、付記１に記載の装置。

付記９．治療プローブは、灌注管腔と、内視鏡と、水噴射に結合された高圧管腔と、切除された組織を除去するための吸引管腔とを備えている、付記１に記載の装置。

付記１０．治療プローブは、灌注管腔と、内視鏡と、水噴射を放出するためのノズルに結合された高圧管腔と、超音波トランスデューサと、切除された組織を除去するための吸引管腔とを備えている、付記１に記載の装置。

付記１１．エネルギー源は、水噴射を備え、膠原組織より速く腺組織を除去するための流量でオリフィスから水噴射を放出し、随意に、膠原組織は、血管組織を備えている、付記１に記載の装置。

付記１２．プロセッサは、複数の連続した層を伴う組織を除去するための命令を備え、複数の連続した層の各々は、水噴射の走査パターンを用いて除去される、付記１１に記載の装置。

付記１３．プロセッサは、アームの遠位端を移動させるための命令で構成され、移動は、複数の層の各々のための走査パターンに対応する、付記１２に記載の装置。

付記１４．プロセッサは、アームの遠位端を移動させることによって後続層の切除のためにプローブを前進させるための命令で構成されている、付記１３に記載の装置。

付記１５．プロセッサは、後続層の切除のために水噴射の流量を増加させるための命令で構成されている、付記１３に記載の装置。

付記１６．プロセッサは、アームの遠位端を移動させることによって組織切除境界に沿ってプローブを前進させるための命令で構成され、プロセッサは、アームの遠位端を向け、組織切除境界に沿って延びているようにプローブを向けるように構成されている、付記１に記載の装置。

付記１７．組織の表面上に流体充填環境を提供するための障壁材料を備えている封入体をさらに備えている、付記１に記載の装置。

付記１８．封入体は、治療プローブを受け取るための開口を備えている、付記１７に記載の装置。

付記１９．プロセッサは、治療プローブを受け取るようにサイズを決定された封入体の開口の近傍で治療プローブを旋回させるための命令を備えている、付記１７に記載の装置。

付記２０．治療プローブは、開口を通して封入体の中に延び、封入体内に流体を提供するようにサイズを決定された管腔を備え、治療プローブは、封入体の中に延び、組織切除生成物を除去するようにサイズを決定された吸引管腔を備えている、付記１７に記載の装置。

付記２１．治療プローブは、患者の皮膚における切開部から器官まで延びているようにサイズを決定された細長いプローブを備えている、付記１に記載の装置。

付記２２．治療プローブは、外部オリフィスから器官まで延びているようにサイズを決定された細長いプローブを備えている、付記１に記載の装置。

付記２３．プロセッサは、旋回軸でのプローブ移動を減少させるために、プローブの近位端とプローブの遠位端との間でプローブを旋回させるようにアームの遠位端を移動させ、向けるための命令で構成されている、付記１に記載の装置。

付記２４．プロセッサは、血管の場所に対応する入力を受信するための命令で構成され、プロセッサは、血管から離れた場所でプローブを旋回させるための命令で構成されている、付記２３に記載の装置。

付記２５．プロセッサは、恥骨の近傍の場所に対応する入力を受信するための命令で構成され、プロセッサは、恥骨の近傍でプローブの移動を減少させるためのその場所でプローブを旋回させるための命令で構成されている、付記２３に記載の装置。

付記２６．治療プローブは、尿道の開口部から前立腺まで延びているようにサイズを決定された細長いプローブを備え、プロセッサは、前立腺の精丘、尿道の外括約筋、または精丘と外括約筋との間の場所のうちの１つ以上のものの近傍の場所でプローブを旋回させるための命令で構成されている、付記１に記載の装置。

付記２７．旋回場所の近位のプローブの一部は、プローブの遠位端の反対の方向に移動するように構成され、随意に、尿道への外部開口部は、プローブの遠位端と反対の方向に移動する、付記１に記載の装置。

付記２８．プローブは、偏向可能先端部分を備えている、付記１に記載の装置。

付記２９．偏向可能先端部分は、可撓性先端部分を備えている、付記２８に記載の装置。

付記３０．偏向可能先端は、組織界面に沿って被膜組織から腺組織を分離するように構成されている、付記２８に記載の装置。

付記３１．偏向可能先端は、プロセッサへのユーザ入力に応答して偏向するように構成され、随意に、偏向可能先端は、ユーザ入力に応答して先端を偏向させるための複数の細長い要素を備えている、付記２８に記載の装置。

付記３２．偏向可能先端は、管腔と、流体流を放出するためのノズルとを備え、随意に、管腔は、高圧管腔を備え、流体流は、ノズルから放出される水噴射を備えている、付記２８に記載の装置。

付記３３．プローブは、脳、心臓、肺、腸、眼、皮膚、腎臓、肝臓、膵臓、胃、子宮、卵巣、睾丸、膀胱、耳、鼻、口、骨髄、脂肪組織、筋肉、腺および粘膜組織、脊髄および神経組織、軟骨等の軟質組織、歯、骨等の硬質生物学的組織、および洞、尿管、結腸、食道、肺通路、血管、および喉等の身体管腔および通路のうちの１つ以上のものの挿入のために構成されている、付記１に記載の装置。

付記３４．プロセッサは、ディスプレイ上でユーザに器官の画像を提示し、ユーザから入力を受信し、組織切除境界、切除されるべき組織の領域、または切除されるべきではない組織の領域のうちの１つ以上のものを識別するための命令を備え、随意に、切除されるべきではない組織の領域は、切除されるべき組織の境界内にある、付記１に記載の装置。

付記３５．プロセッサは、複数の画像をユーザに提供するための命令を備え、複数の画像は、複数のトモグラフィ画像スライスを備え、プロセッサは、複数の画像に関してユーザから入力を受信し、３Ｄ組織切除境界、切除されるべき組織の３Ｄ領域、または切除されるべきではない組織の３Ｄ領域のうちの１つ以上のものを発生させるように構成され、随意に、切除されるべきではない組織の３Ｄ領域は、切除されるべき組織の３Ｄ境界内にある、付記１に記載の装置。

付記３６．プロセッサは、患者の複数の画像を受信するための命令を備え、複数の画像は、複数のトモグラフィ画像スライスを備え、プロセッサは、組織切除境界、切除されるべき組織の領域、または切除されるべきではない組織の領域のうちの１つ以上のものを識別するように構成され、随意に、切除されるべきではない組織の領域は、複数の画像の切除されるべき組織の境界内にある、付記１に記載の装置。

付記３７．プロセッサは、３Ｄ組織切除境界、切除されるべき組織の３Ｄ領域、または切除されるべきではない組織の３Ｄ領域のうちの１つ以上のものを発生させるための命令で構成され、随意に、切除されるべきではない組織の３Ｄ領域は、切除されるべき組織の３Ｄ境界内にある、付記３６に記載の装置。

付記３８．方法であって、方法は、先述の付記のいずれか１項に記載の装置を提供すること、または使用することを含む、方法。

本開示の実施形態は、本明細書に記載されるように示され、説明され、例としてのみ提供される。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、多数の適合、変更、変形例、および代用を認識するであろう。本明細書に開示される実施形態のいくつかの代替および組み合わせが、本開示および本明細書に開示される発明の範囲から逸脱することなく、利用され得る。したがって、本開示される発明の範囲は、添付される請求項の範囲およびその均等物によってのみ定義されるものとする。

Claims (38)

1. 組織切除のための装置であって、前記装置は、
   ロボットアームと、
   前記ロボットアームに結合されたエネルギー源を備えている治療プローブと、
   前記プローブを位置付けるために前記ロボットアームに結合されたプロセッサと
   を備えている、装置。
2. 前記ロボットアームは、３以上の自由度を伴って前記プローブの近位端を移動させることによって組織を切除するための位置および向きを伴って前記エネルギー源を位置付けるように構成され、随意に、前記エネルギー源は、水噴射を備えている、請求項１に記載の装置。
3. 前記ロボットアームは、前記プローブの近位端を移動させることによって、前記エネルギー源を位置付けるように構成されている、請求項１に記載の装置。
4. 前記治療プローブは、剛体の治療プローブを備えている、請求項３に記載の装置。
5. 前記ロボットアームは、前記プローブに沿って延びている伸長軸の周りで前記プローブを回転させるように構成されている、請求項１に記載の装置。
6. 前記治療プローブは、前記ロボットアームの姿勢が固定されたままである間、前記プローブの伸長軸の周りで回転するように構成されている、請求項１に記載の装置。
7. 前記エネルギー源は、前記プローブの伸長軸を横断して向けられる水噴射を備え、前記プローブの側面に前記水噴射を放出する、請求項１に記載の装置。
8. 前記エネルギー源は、前記プローブの伸長軸に沿って向けられる水噴射を備え、前記伸長軸に沿った方向に前記組織に向かって前記水噴射を放出する、請求項１に記載の装置。
9. 前記治療プローブは、灌注管腔と、内視鏡と、水噴射に結合された高圧管腔と、切除された組織を除去するための吸引管腔とを備えている、請求項１に記載の装置。
10. 前記治療プローブは、灌注管腔と、内視鏡と、水噴射を放出するためのノズルに結合された高圧管腔と、超音波トランスデューサと、切除された組織を除去するための吸引管腔とを備えている、請求項１に記載の装置。
11. 前記エネルギー源は、水噴射を備え、膠原組織より速く腺組織を除去するための流量でオリフィスから前記水噴射を放出し、随意に、前記膠原組織は、血管組織を備えている、請求項１に記載の装置。
12. 前記プロセッサは、複数の連続した層を伴う前記組織を除去するための命令を備え、前記複数の連続した層の各々は、前記水噴射の走査パターンを用いて除去される、請求項１１に記載の装置。
13. 前記プロセッサは、前記アームの遠位端を移動させるための命令で構成され、移動は、前記複数の層の各々のための前記走査パターンに対応する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記プロセッサは、前記アームの遠位端を移動させることによって後続層の切除のために前記プローブを前進させるための命令で構成されている、請求項１３に記載の装置。
15. 前記プロセッサは、後続層の切除のために水噴射の流量を増加させるための命令で構成されている、請求項１３に記載の装置。
16. 前記プロセッサは、前記アームの遠位端を移動させることによって組織切除境界に沿って前記プローブを前進させるための命令で構成され、前記プロセッサは、前記組織切除境界に沿って延びているように前記プローブを向けるように前記アームの遠位端を向けるように構成されている、請求項１に記載の装置。
17. 前記組織の表面上に流体充填環境を提供するための障壁材料を備えている封入体をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
18. 前記封入体は、前記治療プローブを受け取るための開口を備えている、請求項１７に記載の装置。
19. 前記プロセッサは、前記治療プローブを受け取るようにサイズを決定された前記封入体の開口の近傍で前記治療プローブを旋回させるための命令を備えている、請求項１７に記載の装置。
20. 前記治療プローブは、開口を通して前記封入体の中に延び、前記封入体内に流体を提供するようにサイズを決定された管腔を備え、前記治療プローブは、前記封入体の中に延び、組織切除生成物を除去するようにサイズを決定された吸引管腔を備えている、請求項１７に記載の装置。
21. 前記治療プローブは、患者の皮膚における切開部から器官まで延びているようにサイズを決定された細長いプローブを備えている、請求項１に記載の装置。
22. 前記治療プローブは、外部オリフィスから器官まで延びているようにサイズを決定された細長いプローブを備えている、請求項１に記載の装置。
23. 前記プロセッサは、旋回軸でのプローブ移動を減少させるために、前記プローブの近位端と前記プローブの遠位端との間で前記プローブを旋回させるように前記アームの前記遠位端を移動させ、向けるための命令で構成されている、請求項１に記載の装置。
24. 前記プロセッサは、血管の場所に対応する入力を受信するための命令で構成され、前記プロセッサは、前記血管から離れた場所で前記プローブを旋回させるための命令で構成されている、請求項２３に記載の装置。
25. 前記プロセッサは、恥骨の近傍の場所に対応する入力を受信するための命令で構成され、前記プロセッサは、前記恥骨の近傍で前記プローブの移動を減少させるための前記場所で前記プローブを旋回させるための命令で構成されている、請求項２３に記載の装置。
26. 前記治療プローブは、尿道の開口部から前立腺まで延びているようにサイズを決定された細長いプローブを備え、前記プロセッサは、前記前立腺の精丘、前記尿道の外括約筋、または前記精丘と前記外括約筋との間の場所のうちの１つ以上のものの近傍の場所で前記プローブを旋回させるための命令で構成されている、請求項１に記載の装置。
27. 前記旋回場所の近位の前記プローブの一部は、前記プローブの遠位端の反対の方向に移動するように構成され、随意に、前記尿道への外部開口部は、前記プローブの前記遠位端と反対の方向に移動する、請求項１に記載の装置。
28. 前記プローブは、偏向可能先端部分を備えている、請求項１に記載の装置。
29. 前記偏向可能先端部分は、可撓性先端部分を備えている、請求項２８に記載の装置。
30. 偏向可能先端は、組織界面に沿って被膜組織から腺組織を分離するように構成されている、請求項２８に記載の装置。
31. 偏向可能先端は、前記プロセッサへのユーザ入力に応答して偏向するように構成され、随意に、前記偏向可能先端は、前記ユーザ入力に応答して前記先端を偏向させるための複数の細長い要素を備えている、請求項２８に記載の装置。
32. 偏向可能先端は、管腔と、流体流を放出するためのノズルとを備え、随意に、前記管腔は、高圧管腔を備え、前記流体流は、前記ノズルから放出される水噴射を備えている、請求項２８に記載の装置。
33. 前記プローブは、脳、心臓、肺、腸、眼、皮膚、腎臓、肝臓、膵臓、胃、子宮、卵巣、睾丸、膀胱、耳、鼻、口、骨髄、脂肪組織、筋肉、腺および粘膜組織、脊髄および神経組織、軟骨等の軟質組織、歯、骨等の硬質生物学的組織、および洞、尿管、結腸、食道、肺通路、血管、および喉等の身体管腔および通路のうちの１つ以上の挿入のために構成されている、請求項１に記載の装置。
34. 前記プロセッサは、ディスプレイ上でユーザに器官の画像を提示し、前記ユーザから入力を受信し、組織切除境界、切除されるべき組織の領域、または切除されるべきではない組織の領域のうちの１つ以上のものを識別するための命令を備え、随意に、前記切除されるべきではない組織の領域は、前記切除されるべき組織の境界内にある、請求項１に記載の装置。
35. 前記プロセッサは、複数の画像をユーザに提供するための命令を備え、前記複数の画像は、複数のトモグラフィ画像スライスを備え、前記プロセッサは、前記複数の画像に関して前記ユーザから入力を受信し、３Ｄ組織切除境界、切除されるべき組織の３Ｄ領域、または切除されるべきではない組織の３Ｄ領域のうちの１つ以上のものを発生させるように構成され、随意に、前記切除されるべきではない組織の３Ｄ領域は、前記切除されるべき組織の３Ｄ境界内にある、請求項１に記載の装置。
36. 前記プロセッサは、患者の複数の画像を受信するための命令を備え、前記複数の画像は、複数のトモグラフィ画像スライスを備え、前記プロセッサは、組織切除境界、切除されるべき組織の領域、または切除されるべきではない組織の領域のうちの１つ以上のものを識別するように構成され、随意に、前記切除されるべきではない組織の領域は、前記複数の画像の前記切除されるべき組織の境界内にある、請求項１に記載の装置。
37. 前記プロセッサは、３Ｄ組織切除境界、切除されるべき組織の３Ｄ領域、または切除されるべきではない組織の３Ｄ領域のうちの１つ以上のものを発生させるための命令で構成され、随意に、前記切除されるべきではない組織の３Ｄ領域は、前記切除されるべき組織の３Ｄ境界内にある、請求項３６に記載の装置。
38. 方法であって、前記方法は、請求項１－３７のいずれか１項に記載の装置を提供すること、または使用することを含む、方法。

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