KR20200139197A - 기구의 추정된 위치를 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

기구의 추정된 위치를 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

기구의 추정된 위치를 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법이 제공되며, 일 태양에서, 방법은 기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터에 기초하여 기구의 제1 위치를 결정하는 단계로서, 제1 위치 데이터는 제1 기간에 대응하는, 기구의 제1 위치를 결정하는 단계, 및 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 제1 위치 및 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구의 제2 위치를 추정하는 단계로서, 추정된 제2 위치는 제2 기간에 대응하는, 기구의 제2 위치를 추정하는 단계, 및 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터에 기초하여 추정된 제2 위치를 확인하는 단계를 포함한다. 방법은 추정된 제2 위치가 추정된 제2 위치의 확인 전에 디스플레이되게 하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

기구의 추정된 위치를 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 2018년 3월 28일자로 출원된 미국 가출원 제62/649,501호의 이익을 주장한다.
기술분야
본 명세서에 개시된 시스템 및 방법은 기구의 추정된 위치를 디스플레이하는 것에 관한 것으로, 더 상세하게는, 기구의 위치의 디스플레이에서의 레이턴시(latency)를 보상하기 위한 기법에 관한 것이다.
내시경술(예컨대, 기관지경술)과 같은 의료 절차는 진단 및/또는 치료 목적을 위해 환자의 내강 네트워크(luminal network)(예컨대, 기도) 내로의 의료 도구의 삽입을 수반할 수 있다. 수술 로봇 시스템(surgical robotic system)은 의료 절차 동안 의료 도구의 삽입 및/또는 조작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 수술 로봇 시스템은 의료 절차 전에 그리고 그 동안에 의료 도구의 위치설정을 제어하는 데 사용될 수 있는 조작기 조립체(manipulator assembly)를 포함하는 적어도 하나의 로봇 아암(robotic arm)을 포함할 수 있다. 수술 로봇 시스템은 의료 도구의 원위 단부의 위치를 나타내는 위치 데이터를 생성하도록 구성되는 위치 센서(들)를 추가로 포함할 수 있다.
수술 로봇 시스템은 기구의 원위 단부의 위치의 표시를 사용자에게 제공하기 위한 하나 이상의 디스플레이를 추가로 포함할 수 있다. 디스플레이는 기구가 기구의 이동 및 전류 위치를 추적하기 위해 내강 네트워크를 통해 내비게이션됨(navigated)에 따라 기구의 원위 단부의 위치를 "실시간"으로 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 그러나, 기구의 위치의 디스플레이와 연관되는 소정량의 레이턴시가 있을 수 있다.
본 개시의 시스템, 방법 및 장치는 각각 여러 혁신적인 태양을 가지며, 그 중 어떠한 단일 태양도 단독으로 본 명세서에 개시된 바람직한 속성의 원인이 되는 것은 아니다.
일 태양에서, 시스템으로서, 프로세서, 및 프로세서와 통신하고, 프로세서로 하여금, 기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터로서, 제1 기간(time period)에 대응하는 제1 위치 데이터에 기초하여 기구의 제1 위치를 결정하고; 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하고; 제1 위치 및 수신된 사용자 명령에 기초하여, 제2 기간에 대응하는 기구의 제2 위치를 추정하고; 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터로서, 제2 기간에 대응하는 제2 위치 데이터에 기초하여 추정된 제2 위치를 확인하고; 추정된 제2 위치가 추정된 제2 위치의 확인 전에 디스플레이되게 하도록 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 저장한 적어도 하나의 컴퓨터-판독가능 메모리를 포함하는, 시스템이 제공된다.
다른 태양에서, 명령어들을 저장한 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 실행될 때, 명령어들이 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금, 기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터로서, 제1 기간에 대응하는 제1 위치 데이터에 기초하여 기구의 제1 위치를 결정하고; 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하고; 제1 위치 및 수신된 사용자 명령에 기초하여, 제2 기간에 대응하는 기구의 제2 위치를 추정하고; 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터로서, 제2 기간에 대응하는 제2 위치 데이터에 기초하여 추정된 제2 위치를 확인하고; 추정된 제2 위치가 추정된 제2 위치의 확인 전에 디스플레이되게 하도록 하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다.
또 다른 태양에서, 기구의 추정된 위치를 디스플레이하는 방법으로서, 기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터에 기초하여 기구의 제1 위치를 결정하는 단계로서, 제1 위치 데이터는 제1 기간에 대응하는, 기구의 제1 위치를 결정하는 단계; 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하는 단계; 제1 위치 및 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구의 제2 위치를 추정하는 단계로서, 추정된 제2 위치는 제2 기간에 대응하는, 기구의 제2 위치를 추정하는 단계; 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터에 기초하여 추정된 제2 위치를 확인하는 단계로서, 제2 위치 데이터는 제2 기간에 대응하는, 추정된 제2 위치를 확인하는 단계; 및 추정된 제2 위치가 추정된 제2 위치의 확인 전에 디스플레이되게 하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.
개시된 태양은, 개시된 태양을 제한하지 않고 예시하기 위해 제공되는 첨부 도면과 함께 본 명세서에 후술될 것이며, 여기에서 유사한 명칭은 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 진단 및/또는 치료 기관지경술 절차(들)를 위해 배열된 카트(cart)-기반 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 2는 도 1의 로봇 시스템의 추가의 태양을 도시한 도면.
도 3은 요관경술을 위해 배열된 도 1의 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 4는 혈관 절차를 위해 배열된 도 1의 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 5는 기관지경술 절차를 위해 배열된 테이블(table)-기반 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 6은 도 5의 로봇 시스템의 대안적인 도면을 제공한 도면.
도 7은 로봇 아암(들)을 적재하도록(stow) 구성된 예시적인 시스템을 예시한 도면.
도 8은 요관경술 절차를 위해 구성된 테이블-기반 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 9는 복강경술 절차를 위해 구성된 테이블-기반 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 10은 피치(pitch) 또는 틸트(tilt) 조절을 갖는 도 5 내지 도 9의 테이블-기반 로봇 시스템의 일 실시예를 예시한 도면.
도 11은 도 5 내지 도 10의 테이블-기반 로봇 시스템의 테이블과 칼럼(column) 사이의 인터페이스(interface)의 상세한 예시를 제공한 도면.
도 12는 예시적인 기구 드라이버(instrument driver)를 예시한 도면.
도 13은 페어링된(paired) 기구 드라이버를 갖는 예시적인 의료 기구를 예시한 도면.
도 14는 구동 유닛의 축이 기구의 세장형 샤프트의 축에 평행한 기구 드라이버 및 기구에 대한 대안적인 설계를 예시한 도면.
도 15는 예시적인 실시예에 따른, 도 13 및 도 14의 기구의 위치와 같은, 도 1 내지 도 10의 로봇 시스템의 하나 이상의 요소의 위치를 추정하는 위치결정 시스템(localization system)을 예시한 블록도를 도시한 도면.
도 16a는 개시된 위치 추정 시스템 및 기법의 하나 이상의 태양을 구현하는 예시적인 수술 환경을 예시한 도면.
도 16b는 도 16a의 수술 환경에서 내비게이션될 수 있는 예시적인 내강 네트워크를 예시한 도면.
도 17은 예를 들어, 예시적인 수술 환경에서 명령 콘솔로서 사용될 수 있는 예시적인 명령 콘솔을 예시한 도면.
도 18은 본 개시의 태양에 따른, 의료 절차 동안 디스플레이될 수 있는 예시적인 이미지의 도면을 예시한 도면.
도 19는 본 개시의 태양에 따른, 사용자 명령(들)에 기초하여 기구의 위치를 결정하기 위한 예시적인 방법을 예시한 흐름도.
도 20은 본 개시의 태양에 따른, 기구의 위치를 추정하고 디스플레이하기 위해 로봇 시스템 또는 그의 구성요소(들)에 의해 작동가능한 예시적인 방법을 예시한 흐름도.
도 21은 본 개시의 태양에 따른, 의료 절차 동안 디스플레이될 수 있는 예시적인 이미지의 다른 도면을 예시한 도면.
도 22는 본 개시의 태양에 따른, 데이터 버퍼(data buffer)를 포함하는 시스템의 일례를 예시한 블록도를 도시한 도면.
1. 개요.
본 개시의 태양은 복강경술과 같은 최소 침습 절차 및 내시경술과 같은 비-침습 절차 둘 모두를 비롯하여 다양한 의료 절차를 수행할 수 있는 로봇식(robotically-enabled) 의료 시스템 내에 통합될 수 있다. 내시경술 절차 중에서, 시스템은 기관지경술, 요관경술, 위내시경술(gastroscopy) 등을 수행하는 것이 가능할 수 있다.
광범위한 절차를 수행하는 것에 더하여, 시스템은 의사를 보조하기 위한 향상된 이미징 및 안내와 같은 추가의 이점을 제공할 수 있다. 추가적으로, 시스템은 다루기 어려운 아암 운동 및 위치에 대한 필요 없이 인체공학적 위치로부터 절차를 수행하는 능력을 의사에게 제공할 수 있다. 더욱이, 시스템은, 시스템의 기구들 중 하나 이상이 단일 사용자에 의해 제어될 수 있도록, 개선된 사용 용이성을 갖고서 절차를 수행하는 능력을 의사에게 제공할 수 있다.
다양한 실시예가 예시의 목적으로 도면과 함께 후술될 것이다. 개시된 개념의 많은 다른 구현예가 가능하고, 개시된 구현예로 다양한 이점이 달성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 참조를 위해 그리고 다양한 섹션을 찾는 데 도움을 주기 위해 표제가 본 명세서에 포함된다. 이들 표제는 그와 관련하여 기술되는 개념의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다. 그러한 개념은 전체 명세서 전반에 걸쳐 적용될 수 있다.
A. 로봇 시스템 - 카트.
로봇식 의료 시스템은 특정 절차에 따라 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 도 1은 진단 및/또는 치료 기관지경술 절차를 위해 배열된 카트-기반 로봇식 시스템(10)의 일 실시예를 예시한다. 기관지경술 동안, 시스템(10)은 기관지경술을 위한 절차-특정적 기관지경일 수 있는, 조향가능 내시경(13)과 같은 의료 기구를 진단 및/또는 치료 도구를 전달하기 위한 자연 구멍 접근 지점(즉, 본 예에서 테이블 상에 위치된 환자의 입)으로 전달하기 위한 하나 이상의 로봇 아암(12)을 갖는 카트(11)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 카트(11)는 접근 지점에 대한 접근을 제공하기 위해 환자의 상체에 근접하게 위치될 수 있다. 유사하게, 로봇 아암(12)은 접근 지점에 대해 기관지경을 위치시키도록 작동될 수 있다. 도 1의 배열은 또한, 위장(gastro-intestinal, GI) 절차를 위한 전문화된 내시경인 위내시경으로 GI 절차를 수행할 때 이용될 수 있다. 도 2는 카트의 예시적인 실시예를 더 상세히 도시한다.
계속해서 도 1을 참조하면, 일단 카트(11)가 적절하게 위치되면, 로봇 아암(12)은 조향가능 내시경(13)을 로봇으로, 수동으로, 또는 이들의 조합으로 환자 내로 삽입할 수 있다. 도시된 바와 같이, 조향가능 내시경(13)은 적어도 2개의 삽통 부품(telescoping part), 예컨대 내부 리더(leader) 부분 및 외부 시스(sheath) 부분을 포함할 수 있으며, 각각의 부분은 기구 드라이버들(28)의 세트로부터의 별개의 기구 드라이버에 결합되고, 각각의 기구 드라이버는 개별 로봇 아암의 원위 단부에 결합된다. 리더 부분을 시스 부분과 동축으로 정렬시키는 것을 용이하게 하는, 기구 드라이버(28)의 이러한 선형 배열은 하나 이상의 로봇 아암(12)을 상이한 각도 및/또는 위치로 조작함으로써 공간에서 재위치될 수 있는 "가상 레일(virtual rail)"(29)을 생성한다. 본 명세서에 기술되는 가상 레일은 파선을 사용하여 도면에 도시되어 있으며, 따라서 파선은 시스템의 임의의 물리적 구조를 도시하지 않는다. 가상 레일(29)을 따른 기구 드라이버(28)의 병진은 외부 시스 부분에 대해 내부 리더 부분을 삽통식으로 이동시키거나, 환자로부터 내시경(13)을 전진 또는 후퇴시킨다. 가상 레일(29)의 각도는 임상 적용 또는 의사 선호도에 기초하여 조절, 병진, 및 피봇될(pivoted) 수 있다. 예를 들어, 기관지경술에서, 도시된 바와 같은 가상 레일(29)의 각도 및 위치는 내시경(13)을 환자의 입 안으로 구부림으로써 발생하는 마찰을 최소화하면서 내시경(13)에 대한 의사 접근을 제공하는 것 사이의 절충을 나타낸다.
내시경(13)은 표적 목적지 또는 수술 부위에 도달할 때까지 로봇 시스템으로부터의 정확한 명령을 사용하여 삽입 후 환자의 기관 및 폐를 따라 지향될 수 있다. 환자의 폐 네트워크(lung network)를 통한 내비게이션(navigation)을 향상시키고/시키거나 원하는 표적에 도달하기 위해, 내시경(13)은 향상된 관절운동 및 더 큰 굽힘 반경을 얻기 위해 외부 시스 부분으로부터 내부 리더 부분을 삽통식으로 연장시키도록 조작될 수 있다. 별개의 기구 드라이버(28)의 사용은 또한 리더 부분과 시스 부분이 서로 독립적으로 구동되도록 허용한다.
예를 들어, 내시경(13)은, 예를 들어 환자의 폐 내의 병변 또는 결절과 같은 표적에 생검 바늘을 전달하도록 지향될 수 있다. 바늘은 병리학자에 의해 분석될 조직 샘플을 얻기 위해 내시경의 길이를 따라 연장되는 작업 채널을 따라 전개될 수 있다. 병리학 결과에 따라, 추가의 도구가 추가의 생검을 위해 내시경의 작업 채널을 따라 전개될 수 있다. 결절을 악성으로 확인한 후에, 내시경(13)은 잠재적인 암 조직을 절제하기 위한 도구를 내시경으로 전달할 수 있다. 일부 경우에, 진단 및 치료 처치제(treatment)가 별개의 절차로 전달될 필요가 있을 수 있다. 그들 상황에서, 내시경(13)은 또한 표적 결절의 위치를 "표시"하기 위한 기준점을 전달하는 데에도 사용될 수 있다. 다른 경우에서, 진단 및 치료 처치제는 동일한 절차 동안 전달될 수 있다.
시스템(10)은 또한 이동가능 타워(tower)(30)를 포함할 수 있으며, 이는 카트(11)에 지지 케이블을 통해 연결되어 카트(11)에 제어부, 전자장치, 유체장치, 광학계, 센서, 및/또는 전력에 대한 지원을 제공할 수 있다. 그러한 기능을 타워(30) 내에 두는 것은 수술 의사 및 그/그녀의 스태프에 의해 더 용이하게 조절 및/또는 재위치될 수 있는 더 작은 형태 인자(form factor)의 카트(11)를 허용한다. 추가적으로, 카트/테이블과 지원 타워(30) 사이의 기능의 분할은 수술실의 어수선함을 감소시키고, 임상 작업흐름의 개선을 용이하게 한다. 카트(11)는 환자 가까이에 위치될 수 있지만, 타워(30)는 절차 동안 방해가 되지 않도록 원격 위치에 적재될 수 있다.
전술된 로봇 시스템을 지원하기 위해, 타워(30)는, 예를 들어 영구 자기 저장 드라이브(persistent magnetic storage drive), 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive) 등과 같은 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체 내에 컴퓨터 프로그램 명령어를 저장하는 컴퓨터-기반 제어 시스템의 구성요소(들)를 포함할 수 있다. 그들 명령어의 실행은, 실행이 타워(30)에서 이루어지든 또는 카트(11)에서 이루어지든 간에, 전체 시스템 또는 그의 서브-시스템(들)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템의 프로세서에 의해 실행될 때, 명령어는 로봇 시스템의 구성요소로 하여금 관련 캐리지(carriage) 및 아암 마운트(arm mount)를 작동시키고, 로봇 아암을 작동시키고, 의료 기구를 제어하게 할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호를 수신하는 것에 응답하여, 로봇 아암의 조인트(joint) 내의 모터는 아암을 소정 자세로 위치시킬 수 있다.
타워(30)는 또한, 내시경(13)을 통해 전개될 수 있는 시스템에 제어된 관주 및 흡인 능력을 제공하기 위해 펌프, 유량계, 밸브 제어부, 및/또는 유체 접근부(fluid access)를 포함할 수 있다. 이들 구성요소는 또한 타워(30)의 컴퓨터 시스템을 사용하여 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, 관주 및 흡인 능력은 별개의 케이블(들)을 통해 내시경(13)으로 직접 전달될 수 있다.
타워(30)는 카트(11)에 필터링되고 보호된 전력을 제공하도록 설계되는 전압 및 서지(surge) 보호기를 포함하여, 그에 의해 카트(11) 내에 전력 변압기 및 다른 보조 전력 구성요소를 배치하는 것을 회피하여, 더 작고 더 이동가능한 카트(11)를 생성할 수 있다.
타워(30)는 또한 로봇 시스템(10) 전체에 걸쳐 전개된 센서에 대한 지원 장비를 포함할 수 있다. 예를 들어, 타워(30)는 로봇 시스템(10) 전체에 걸쳐 광학 센서 또는 카메라로부터 수신된 데이터를 검출, 수신, 및 처리하기 위한 광-전자 장비를 포함할 수 있다. 제어 시스템과 조합하여, 그러한 광-전자 장비는 타워(30) 내를 비롯하여, 시스템 전체에 걸쳐 전개된 임의의 수의 콘솔(console)에 디스플레이하기 위한 실시간 이미지를 생성하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, 타워(30)는 또한 전개된 전자기(electromagnetic, EM) 센서로부터 수신되는 신호를 수신하고 처리하기 위한 전자 서브시스템을 포함할 수 있다. 타워(30)는 또한 의료 기구 내의 또는 그 상의 EM 센서에 의한 검출을 위한 EM 필드 발생기(field generator)를 수용하고 위치시키는 데 사용될 수 있다.
타워(30)는 또한 시스템의 나머지 부분에서 이용가능한 다른 콘솔, 예컨대 카트의 상부에 장착된 콘솔에 더하여 콘솔(31)을 포함할 수 있다. 콘솔(31)은 의사 조작자를 위한 사용자 인터페이스 및 디스플레이 스크린, 예컨대 터치스크린을 포함할 수 있다. 시스템(10) 내의 콘솔은 일반적으로 로봇 제어뿐만 아니라 절차의 수술전 및 실시간 정보, 예컨대 내시경(13)의 내비게이션 및 위치결정 정보 둘 모두를 제공하도록 설계된다. 콘솔(31)이 의사가 이용가능한 유일한 콘솔이 아닐 때, 그것은 간호사와 같은 제2 조작자에 의해, 환자의 건강 또는 바이탈(vital) 및 시스템의 작동을 모니터링할 뿐만 아니라, 내비게이션 및 위치결정 정보와 같은 절차-특정적 데이터를 제공하는 데 사용될 수 있다.
타워(30)는 하나 이상의 케이블 또는 연결부(도시되지 않음)를 통해 카트(11) 및 내시경(13)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 타워(30)로부터의 지원 기능은 단일 케이블을 통해 카트(11)에 제공되어, 수술실을 간소화하고 정리할 수 있다. 다른 실시예에서, 특정 기능은 별개의 케이블류(cabling) 및 연결부로 결합될 수 있다. 예를 들어, 전력은 단일 전력 케이블을 통해 카트에 제공될 수 있지만, 제어부, 광학계, 유체장치, 및/또는 내비게이션에 대한 지원은 별개의 케이블을 통해 제공될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 카트-기반 로봇식 시스템으로부터의 카트의 일 실시예의 상세한 예시를 제공한다. 카트(11)는 일반적으로 세장형 지지 구조물(14)(흔히 "칼럼"으로 지칭됨), 카트 기부(15), 및 칼럼(14)의 상부에 있는 콘솔(16)을 포함한다. 칼럼(14)은 하나 이상의 로봇 아암(12)(3개가 도 2에 도시됨)의 전개를 지원하기 위한 캐리지(17)(대안적으로 "아암 지지부")와 같은 하나 이상의 캐리지를 포함할 수 있다. 캐리지(17)는 환자에 대한 더 양호한 위치설정을 위해 로봇 아암(12)의 기부를 조절하도록 수직 축을 따라 회전하는 개별적으로 구성가능한 아암 마운트를 포함할 수 있다. 캐리지(17)는 또한 캐리지(17)가 칼럼(14)을 따라 수직으로 병진하도록 허용하는 캐리지 인터페이스(19)를 포함한다.
캐리지 인터페이스(19)는 캐리지(17)의 수직 병진을 안내하기 위해 칼럼(14)의 서로 반대편에 있는 측부들 상에 위치되는, 슬롯(slot)(20)과 같은 슬롯을 통해 칼럼(14)에 연결된다. 슬롯(20)은 캐리지를 카트 기부(15)에 대해 다양한 수직 높이에 위치시키고 유지시키기 위한 수직 병진 인터페이스를 포함한다. 캐리지(17)의 수직 병진은 카트(11)가 로봇 아암(12)의 도달범위를 조절하여 다양한 테이블 높이, 환자 크기, 및 의사 선호도를 충족시키도록 허용한다. 유사하게, 캐리지(17) 상의 개별적으로 구성가능한 아암 마운트는 로봇 아암(12)의 로봇 아암 기부(21)가 다양한 구성으로 경사지도록 허용한다.
일부 실시예에서, 슬롯(20)은 캐리지(17)가 수직으로 병진함에 따라 수직 병진 인터페이스 및 칼럼(14)의 내부 챔버 내로 먼지 및 유체가 유입되는 것을 방지하기 위해 슬롯 표면과 동일 평면상에 있고 그에 평행한 슬롯 커버로 보완될 수 있다. 슬롯 커버는 슬롯(20)의 수직 상부 및 저부 부근에 위치된 스프링 스풀(spring spool)들의 쌍을 통해 전개될 수 있다. 커버는 캐리지(17)가 상하로 수직으로 병진함에 따라 그들의 코일링된(coiled) 상태로부터 연장 및 후퇴되도록 전개될 때까지 스풀 내에 코일링된다. 스풀의 스프링-로딩(spring-loading)은 캐리지(17)가 스풀을 향해 병진할 때 커버를 스풀 내로 후퇴시키는 힘을 제공함과 동시에, 또한 캐리지(17)가 스풀로부터 멀어지게 병진할 때 밀폐 시일(tight seal)을 유지시킨다. 커버는 캐리지(17)가 병진함에 따라 커버의 적절한 연장 및 후퇴를 보장하기 위해, 예를 들어 캐리지 인터페이스(19) 내의 브래킷(bracket)을 사용하여 캐리지(17)에 연결될 수 있다.
칼럼(14)은 내부적으로, 사용자 입력, 예컨대 콘솔(16)로부터의 입력에 응답하여 생성된 제어 신호에 응답하여 기계화된 방식으로 캐리지(17)를 병진시키기 위해 수직으로 정렬된 리드 스크류(lead screw)를 사용하도록 설계되는, 기어 및 모터와 같은 메커니즘을 포함할 수 있다.
로봇 아암(12)은 일반적으로, 일련의 조인트(24)에 의해 연결되는 일련의 링크장치(linkage)(23)에 의해 분리되는 로봇 아암 기부(21) 및 엔드 이펙터(end effector)(22)를 포함할 수 있으며, 각각의 조인트는 독립적인 액추에이터(actuator)를 포함하고, 각각의 액추에이터는 독립적으로 제어가능한 모터를 포함한다. 각각의 독립적으로 제어가능한 조인트는 로봇 아암이 이용가능한 독립적인 자유도(degree of freedom)를 나타낸다. 아암들(12) 각각은 7개의 조인트를 가지며, 따라서 7 자유도를 제공한다. 다수의 조인트는 다수의 자유도를 생성하여, "여분의(redundant)" 자유도를 허용한다. 여분의 자유도는 로봇 아암(12)이 상이한 링크장치 위치 및 조인트 각도를 사용하여 공간에서 특정 위치, 배향, 및 궤적으로 그들 각각의 엔드 이펙터(22)를 위치시키도록 허용한다. 이는 시스템이 의료 기구를 공간에서 원하는 지점으로부터 위치시키고 지향시키도록 허용함과 동시에, 의사가 아암 충돌을 회피하면서 더 우수한 접근을 생성하기 위해 아암 조인트를 환자로부터 떨어진 임상적으로 유리한 위치로 이동시키도록 허용한다.
카트 기부(15)는 바닥 위에서 칼럼(14), 캐리지(17), 및 아암(12)의 중량의 균형을 잡는다. 따라서, 카트 기부(15)는 전자장치, 모터, 전력 공급부와 같은 더 무거운 구성요소뿐만 아니라, 이동을 가능하게 하고/하거나 카트를 움직이지 못하게 하는 구성요소를 수용한다. 예를 들어, 카트 기부(15)는 절차 전에 카트가 수술실을 용이하게 돌아다니도록 허용하는 롤링가능 휠(rollable wheel)-형상의 캐스터(caster)(25)를 포함한다. 적절한 위치에 도달한 후에, 캐스터(25)는 절차 동안 카트(11)를 제위치로 유지시키기 위해 휠 로크(wheel lock)를 사용하여 움직이지 못하게 될 수 있다.
칼럼(14)의 수직 단부에 위치되어, 콘솔(16)은 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스, 및 수술전 데이터 및 수술중 데이터 둘 모두를 의사 사용자에게 제공하기 위한 디스플레이 스크린 둘 모두(또는 예를 들어 터치스크린(26)과 같은 이중-목적 장치)를 허용한다. 터치스크린(26) 상의 잠재적인 수술전 데이터는 수술전 계획, 수술전 컴퓨터 단층촬영(computerized tomography, CT) 스캔으로부터 도출된 내비게이션 및 매핑 데이터(mapping data), 및/또는 수술전 환자 인터뷰로부터의 기록을 포함할 수 있다. 디스플레이 상의 수술중 데이터는 도구, 센서로부터 제공되는 광학 정보 및 센서로부터의 좌표 정보뿐만 아니라, 호흡, 심박수, 및/또는 맥박과 같은 바이탈 환자 통계치를 포함할 수 있다. 콘솔(16)은 의사가 캐리지(17) 반대편에 있는 칼럼(14)의 측부로부터 콘솔에 접근하게 허용하도록 위치되고 틸팅될 수 있다. 이러한 위치로부터, 의사는 카트(11) 뒤로부터 콘솔(16)을 작동시키면서 콘솔(16), 로봇 아암(12), 및 환자를 관찰할 수 있다. 도시된 바와 같이, 콘솔(16)은 또한 카트(11)를 조작하고 안정시키는 것을 보조하기 위한 손잡이(27)를 포함한다.
도 3은 요관경술을 위해 배열된 로봇식 시스템(10)의 일 실시예를 예시한다. 요관경술 절차에서, 카트(11)는 환자의 요도 및 요관을 가로지르도록 설계된 절차-특정적 내시경인 요관경(32)을 환자의 하복부 영역으로 전달하도록 위치될 수 있다. 요관경술에서, 요관경(32)이 환자의 요도와 직접 정렬되어 그러한 영역 내의 민감한 해부학적 구조에 대한 마찰과 힘을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 도시된 바와 같이, 카트(11)는 로봇 아암(12)이 환자의 요도에 대한 직접적인 선형 접근을 위해 요관경(32)을 위치시키게 허용하도록 테이블의 풋(foot)에 정렬될 수 있다. 테이블의 풋으로부터, 로봇 아암(12)은 요관경(32)을 가상 레일(33)을 따라 요도를 통해 환자의 하복부 내로 직접 삽입할 수 있다.
요도 내로의 삽입 후에, 기관지경술에서와 유사한 제어 기법을 사용하여, 요관경(32)은 진단 및/또는 치료 응용을 위해 방광, 요관, 및/또는 신장 내로 내비게이션될 수 있다. 예를 들어, 요관경(32)은 요관경(32)의 작업 채널을 따라 전개된 레이저 또는 초음파 쇄석술 장치를 사용하여 신장 결석 축적물을 부수기 위해 요관 및 신장 내로 지향될 수 있다. 쇄석술이 완료된 후에, 생성된 결석 파편은 요관경(32)을 따라 전개된 바스켓(basket)을 사용하여 제거될 수 있다.
도 4는 혈관 절차를 위해 유사하게 배열된 로봇식 시스템의 일 실시예를 예시한다. 혈관 절차에서, 시스템(10)은 카트(11)가 조향가능 카테터(steerable catheter)와 같은 의료 기구(34)를 환자의 다리 내의 대퇴 동맥 내의 접근 지점으로 전달할 수 있도록 구성될 수 있다. 대퇴 동맥은 내비게이션을 위한 더 큰 직경뿐만 아니라 환자의 심장으로의 상대적으로 덜 우회하고 사행형인 경로 둘 모두를 나타내며, 이는 내비게이션을 단순화한다. 요관경술 절차에서와 같이, 카트(11)는 로봇 아암(12)이 환자의 대퇴부/둔부 영역 내의 대퇴 동맥 접근 지점에 대한 직접적인 선형 접근을 갖는 가상 레일(35)을 제공하게 허용하도록 환자의 다리 및 하복부를 향해 위치될 수 있다. 동맥 내로의 삽입 후에, 의료 기구(34)는 기구 드라이버(28)를 병진시킴으로써 지향되고 삽입될 수 있다. 대안적으로, 카트는, 예를 들어 어깨 및 손목 부근의 경동맥 및 상완 동맥과 같은 대안적인 혈관 접근 지점에 도달하기 위해 환자의 상복부 주위에 위치될 수 있다.
B. 로봇 시스템 - 테이블.
로봇식 의료 시스템의 실시예는 또한 환자의 테이블을 통합할 수 있다. 테이블의 통합은 카트를 제거함으로써 수술실 내의 자본 장비의 양을 감소시키며, 이는 환자에 대한 더 우수한 접근을 허용한다. 도 5는 기관지경술 절차를 위해 배열된 그러한 로봇식 시스템의 일 실시예를 예시한다. 시스템(36)은 바닥 위에서 플랫폼(platform)(38)("테이블" 또는 "베드(bed)"로 도시됨)을 지지하기 위한 지지 구조물 또는 칼럼(37)을 포함한다. 카트-기반 시스템에서와 매우 유사하게, 시스템(36)의 로봇 아암(39)의 엔드 이펙터는 기구 드라이버(42)를 포함하며, 이는 도 5의 기관지경(40)과 같은 세장형 의료 기구를 기구 드라이버(42)의 선형 정렬로부터 형성된 가상 레일(41)을 통해 또는 그를 따라 조작하도록 설계된다. 실제로, 형광투시 이미징(fluoroscopic imaging)을 제공하기 위한 C-아암이 방출기(emitter) 및 검출기(detector)를 테이블(38) 주위에 배치함으로써 환자의 상복부 영역 위에 위치될 수 있다.
도 6은 논의 목적을 위해 환자 및 의료 기구가 없는 시스템(36)의 대안적인 도면을 제공한다. 도시된 바와 같이, 칼럼(37)은 시스템(36) 내에 링(ring)-형상으로 도시된 하나 이상의 캐리지(43)를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 로봇 아암(39)이 그로부터 기초할 수 있다. 캐리지(43)는 로봇 아암(39)이 그로부터 환자에게 도달하도록 위치될 수 있는 상이한 유리한 지점을 제공하기 위해 칼럼(37)의 길이를 따라 연장되는 수직 칼럼 인터페이스(44)를 따라 병진할 수 있다. 캐리지(들)(43)는, 로봇 아암(39)이 예를 들어 환자의 양쪽 측부와 같은 테이블(38)의 다수의 측부에 접근할 수 있도록 허용하기 위해, 칼럼(37) 내에 위치된 기계식 모터를 사용하여 칼럼(37)을 중심으로 회전할 수 있다. 다수의 캐리지를 갖는 실시예에서, 캐리지는 칼럼 상에 개별적으로 위치될 수 있고, 다른 캐리지와 독립적으로 병진 및/또는 회전할 수 있다. 캐리지(43)가 칼럼(37)을 둘러싸거나 심지어 원형일 필요는 없지만, 도시된 바와 같은 링-형상은 구조적 균형을 유지시키면서 칼럼(37)을 중심으로 하는 캐리지(43)의 회전을 용이하게 한다. 캐리지(43)의 회전 및 병진은 시스템이 내시경 및 복강경과 같은 의료 기구를 환자 상의 상이한 접근 지점으로 정렬시키도록 허용한다.
아암(39)은 로봇 아암(39)에 추가의 구성가능성(configurability)을 제공하기 위해 개별적으로 회전하고/하거나 삽통식으로 연장될 수 있는 일련의 조인트를 포함하는 아암 마운트들(45)의 세트를 통해 캐리지 상에 장착될 수 있다. 추가적으로, 아암 마운트(45)는, 캐리지(43)가 적절하게 회전될 때, 아암 마운트(45)가 (도 6에 도시된 바와 같이) 테이블(38)의 동일한 측부 상에, (도 9에 도시된 바와 같이) 테이블(38)의 서로 반대편에 있는 측부들 상에, 또는 테이블(38)의 인접한 측부들 상에(도시되지 않음) 위치될 수 있도록 캐리지(43) 상에 위치될 수 있다.
칼럼(37)은 테이블(38)에 대한 지지, 및 캐리지의 수직 병진을 위한 경로를 구조적으로 제공한다. 내부적으로, 칼럼(37)은 캐리지의 수직 병진을 안내하기 위한 리드 스크류, 및 리드 스크류에 기초하여 상기 캐리지의 병진을 기계화하기 위한 모터를 구비할 수 있다. 칼럼(37)은 또한 캐리지(43) 및 그 상에 장착된 로봇 아암(39)에 전력 및 제어 신호를 전달할 수 있다.
테이블 기부(46)는 도 2에 도시된 카트(11) 내의 카트 기부(15)와 유사한 기능을 하여, 테이블/베드(38), 칼럼(37), 캐리지(43), 및 로봇 아암(39)의 균형을 잡기 위해 더 무거운 구성요소를 수용한다. 테이블 기부(46)는 또한 절차 동안 안정성을 제공하기 위해 강성 캐스터를 통합할 수 있다. 테이블 기부(46)의 저부로부터 전개되어, 캐스터는 기부(46)의 양쪽 측부 상에서 반대 방향들로 연장될 수 있고, 시스템(36)이 이동될 필요가 있을 때 후퇴될 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 시스템(36)은 또한 타워(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이는 테이블의 형태 인자 및 부피(bulk)를 감소시키기 위해 시스템(36)의 기능을 테이블과 타워 사이에서 분할한다. 이전에 개시된 실시예에서와 같이, 타워는 처리, 컴퓨팅, 및 제어 능력, 전력, 유체장치, 및/또는 광학 및 센서 처리와 같은 다양한 지원 기능을 테이블에 제공할 수 있다. 타워는 또한, 의사 접근을 개선하고 수술실을 정리하기 위해 환자로부터 멀리 위치되도록 이동가능할 수 있다. 추가적으로, 타워 내에 구성요소를 배치하는 것은 로봇 아암의 잠재적인 적재를 위한, 테이블 기부 내의 더 많은 보관 공간을 허용한다. 타워는 또한, 키보드 및/또는 펜던트(pendant)와 같은, 사용자 입력을 위한 사용자 인터페이스뿐만 아니라, 실시간 이미징, 내비게이션, 및 추적 정보와 같은 수술전 및 수술중 정보를 위한 디스플레이 스크린(또는 터치스크린) 둘 모두를 제공하는 콘솔을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 테이블 기부는 사용하지 않을 때 로봇 아암을 적재 및 보관할 수 있다. 도 7은 테이블-기반 시스템의 일 실시예에서 로봇 아암을 적재하는 시스템(47)을 예시한다. 시스템(47)에서, 캐리지(48)는 로봇 아암(50), 아암 마운트(51), 및 캐리지(48)를 기부(49) 내에 적재하기 위해 기부(49) 내로 수직으로 병진될 수 있다. 기부 커버(52)는 병진 및 후퇴되어 개방되어 캐리지(48), 아암 마운트(51), 및 아암(50)을 칼럼(53) 주위로 전개시킬 수 있고, 사용하지 않을 때 그들을 적재하여 보호하기 위해 폐쇄될 수 있다. 기부 커버(52)는 그의 개구의 에지를 따라 멤브레인(membrane)(54)으로 밀봉되어, 폐쇄될 때 먼지 및 유체 유입을 방지할 수 있다.
도 8은 요관경술 절차를 위해 구성된 로봇식 테이블-기반 시스템의 일 실시예를 예시한다. 요관경술에서, 테이블(38)은 환자를 칼럼(37) 및 테이블 기부(46)로부터 벗어난 각도로 위치시키기 위한 스위블 부분(swivel portion)(55)을 포함할 수 있다. 스위블 부분(55)은 스위블 부분(55)의 저부 부분을 칼럼(37)으로부터 멀리 위치시키기 위해 피봇 지점(예컨대, 환자의 머리 아래에 위치됨)을 중심으로 회전 또는 피봇할 수 있다. 예를 들어, 스위블 부분(55)의 피봇팅(pivoting)은 C-아암(도시되지 않음)이 테이블(38) 아래의 칼럼(도시되지 않음)과 공간을 경합함이 없이 환자의 하복부 위에 위치되도록 허용한다. 캐리지(35)(도시되지 않음)를 칼럼(37)을 중심으로 회전시킴으로써, 로봇 아암(39)은 요관경(56)을 가상 레일(57)을 따라 환자의 서혜부 영역 내로 직접 삽입하여 요도에 도달하게 할 수 있다. 요관경술에서, 스터럽(stirrup)(58)이 또한 테이블(38)의 스위블 부분(55)에 고정되어, 절차 동안 환자의 다리의 위치를 지지하고 환자의 서혜부 영역에 대한 명확한 접근을 허용할 수 있다.
복강경술 절차에서, 환자의 복벽 내의 작은 절개부(들)를 통해, 최소 침습 기구(하나 이상의 절개부의 크기를 수용하기 위해 형상이 세장형임)가 환자의 해부학적 구조 내로 삽입될 수 있다. 환자의 복강의 팽창 후에, 흔히 복강경으로 지칭되는 기구는 파지, 절단, 절제, 봉합 등과 같은 수술 작업을 수행하도록 지향될 수 있다.도 9는 복강경술 절차를 위해 구성된 로봇식 테이블-기반 시스템의 일 실시예를 예시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시스템(36)의 캐리지(43)는 로봇 아암들(39)의 쌍을 테이블(38)의 서로 반대편에 있는 측부들 상에 위치시키도록 회전되고 수직으로 조절될 수 있어서, 복강경(59)이 환자의 양쪽 측부 상의 최소 절개부로 통과되어 그/그녀의 복강에 도달하도록 아암 마운트(45)를 사용하여 위치될 수 있게 한다.
복강경술 절차를 수용하기 위해, 로봇식 테이블 시스템은 또한 플랫폼을 원하는 각도로 틸팅되게 할 수 있다. 도 10은 피치 또는 틸트 조절을 갖는 로봇식 의료 시스템의 일 실시예를 예시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 시스템(36)은 테이블(38)의 틸트를 수용하여, 테이블의 하나의 부분을 다른 부분보다 바닥으로부터 더 큰 거리를 두고 위치시킬 수 있다. 추가적으로, 아암 마운트(45)는 틸트와 일치하도록 회전할 수 있어서, 아암(39)이 테이블(38)과 동일한 평면 관계를 유지시키게 한다. 더 급격한 각도를 수용하기 위해, 칼럼(37)은 또한, 칼럼(37)의 수직 연장이 테이블(38)이 바닥에 닿거나 기부(46)와 충돌하지 않게 하도록 허용하는 삽통 부분(60)을 포함할 수 있다.
도 11은 테이블(38)과 칼럼(37) 사이의 인터페이스의 상세한 예시를 제공한다. 피치 회전 메커니즘(61)은 다수의 자유도로 칼럼(37)에 대한 테이블(38)의 피치 각도를 변경하도록 구성될 수 있다. 피치 회전 메커니즘(61)은 칼럼-테이블 인터페이스에서의 직교 축(1, 2)의 위치설정에 의해 가능해질 수 있으며, 각각의 축은 전기 피치 각도 명령에 응답하여 별개의 모터(3, 4)에 의해 작동된다. 하나의 스크류(5)를 따른 회전은 하나의 축(1)에서의 틸트 조절을 가능하게 할 것인 한편, 다른 하나의 스크류(6)를 따른 회전은 다른 하나의 축(2)을 따른 틸트 조절을 가능하게 할 것이다.
예를 들어, 피치 조절은, 하복부 수술을 위해, 테이블을 트렌델렌부르크 자세(Trendelenburg position)로 위치시키려고 할 때, 즉 환자의 하복부를 환자의 하복부보다 바닥으로부터 더 높은 위치에 위치시키려고 할 때 특히 유용하다. 트렌델렌부르크 자세는 환자의 내부 장기가 중력을 통해 그/그녀의 상복부를 향해 미끄러지게 하여, 최소 침습 도구가 들어가서 복강경 전립선절제술과 같은 하복부 수술 절차를 수행할 복강을 비운다.
C. 기구 드라이버 및 인터페이스.
시스템의 로봇 아암의 엔드 이펙터는 (i) 의료 기구를 작동시키기 위한 전기-기계 수단을 통합하는 기구 드라이버(대안적으로 "기구 구동 메커니즘" 또는 "기구 장치 조작기"로 지칭됨), 및 (ii) 모터와 같은 임의의 전기-기계 구성요소가 없을 수 있는 제거가능 또는 탈착가능 의료 기구를 포함한다. 이러한 이분법은 의료 절차에 사용되는 의료 기구를 멸균할 필요성, 및 그들의 복잡한 기계 조립체 및 민감한 전자장치로 인해 고가의 자본 장비를 적절하게 멸균할 수 없음에 의해 주도될 수 있다. 따라서, 의료 기구는 의사 또는 의사의 스태프에 의한 개별적인 멸균 또는 폐기를 위해 기구 드라이버(및 그에 따라 시스템)로부터 탈착, 제거, 및 교환되도록 설계될 수 있다. 대조적으로, 기구 드라이버는 변경 또는 멸균될 필요가 없고, 보호를 위해 드레이핑될(draped) 수 있다.
도 12는 예시적인 기구 드라이버를 예시한다. 로봇 아암의 원위 단부에 위치되어, 기구 드라이버(62)는 구동 샤프트(64)를 통해 의료 기구에 제어된 토크를 제공하기 위해 평행 축으로 배열되는 하나 이상의 구동 유닛(63)으로 구성된다. 각각의 구동 유닛(63)은 기구와 상호작용하기 위한 개별 구동 샤프트(64), 모터 샤프트 회전을 원하는 토크로 변환시키기 위한 기어 헤드(65), 구동 토크를 생성하기 위한 모터(66), 모터 샤프트의 속도를 측정하고 제어 회로부에 피드백을 제공하기 위한 인코더(encoder)(67), 및 제어 신호를 수신하고 구동 유닛을 작동시키기 위한 제어 회로부(68)를 포함한다. 각각의 구동 유닛(63)이 독립적으로 제어되고 동력화되기 때문에, 기구 드라이버(62)는 의료 기구에 다수의(도 12에 도시된 바와 같이 4개의) 독립적인 구동 출력을 제공할 수 있다. 작동 시에, 제어 회로부(68)는 제어 신호를 수신할 것이고, 모터(66)에 모터 신호를 전송할 것이며, 인코더(67)에 의해 측정된 바와 같은 생성된 모터 속도를 원하는 속도와 비교할 것이고, 모터 신호를 변조하여 원하는 토크를 생성할 것이다.
멸균 환경을 필요로 하는 절차의 경우, 로봇 시스템은 기구 드라이버와 의료 기구 사이에 있는, 멸균 드레이프(sterile drape)에 연결된 멸균 어댑터(sterile adapter)와 같은 구동 인터페이스를 통합할 수 있다. 멸균 어댑터의 주된 목적은 기구 드라이버의 구동 샤프트로부터 기구의 구동 입력부로 각도 운동을, 구동 샤프트와 구동 입력부 사이의 물리적 분리, 및 그에 따라 멸균을 유지시키면서, 전달하는 것이다. 따라서, 예시적인 멸균 어댑터는 기구 드라이버의 구동 샤프트 및 기구 상의 구동 입력부와 정합되도록 의도되는 일련의 회전 입력부 및 출력부로 구성될 수 있다. 멸균 어댑터에 연결되어, 투명 또는 반투명 플라스틱과 같은 얇은 가요성 재료로 구성된 멸균 드레이프는 기구 드라이버, 로봇 아암, (카트-기반 시스템 내의) 카트 또는 (테이블-기반 시스템 내의) 테이블과 같은 자본 장비를 덮도록 설계된다. 드레이프의 사용은 자본 장비가 멸균을 필요로 하지 않는 영역(즉, 비-멸균 영역) 내에 여전히 위치되면서 환자에게 근접하게 위치되도록 허용할 것이다. 멸균 드레이프의 다른 하나의 측부 상에서, 의료 기구는 멸균을 필요로 하는 영역(즉, 멸균 영역)에서 환자와 인터페이스할 수 있다.
D. 의료 기구.
도 13은 페어링된 기구 드라이버를 갖는 예시적인 의료 기구를 예시한다. 로봇 시스템과 함께 사용하도록 설계된 다른 기구와 마찬가지로, 의료 기구(70)는 세장형 샤프트(71)(또는 세장형 본체) 및 기구 기부(72)를 포함한다. 의사에 의한 수동 상호작용을 위한 그의 의도된 설계로 인해 "기구 손잡이"로 또한 지칭되는 기구 기부(72)는 일반적으로, 로봇 아암(76)의 원위 단부에서 기구 드라이버(75) 상의 구동 인터페이스를 통해 연장되는 구동 출력부(74)와 정합되도록 설계되는 회전가능 구동 입력부(73), 예컨대 리셉터클(receptacle), 풀리(pulley) 또는 스풀을 포함할 수 있다. 물리적으로 연결, 래칭(latched), 및/또는 결합될 때, 기구 기부(72)의 정합된 구동 입력부(73)는 기구 드라이버(75) 내의 구동 출력부(74)와 회전 축을 공유하여, 구동 출력부(74)로부터 구동 입력부(73)로의 토크의 전달을 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 구동 출력부(74)는 구동 입력부(73) 상의 리셉터클과 정합하도록 설계되는 스플라인(spline)을 포함할 수 있다.
세장형 샤프트(71)는, 예컨대 내시경술에서와 같이, 해부학적 개구 또는 내강, 또는 예컨대 복강경술에서와 같이, 최소 침습 절개부를 통해 전달되도록 설계된다. 세장형 샤프트(66)는 가요성(예컨대, 내시경과 유사한 특성을 가짐) 또는 강성(예컨대, 복강경과 유사한 특성을 가짐)이거나 가요성 부분 및 강성 부분 둘 모두의 맞춤형 조합을 포함할 수 있다. 복강경술을 위해 설계될 때, 강성의 세장형 샤프트의 원위 단부는, 회전 축을 갖는 클레비스(clevis)로부터 형성되는 조인트식 리스트(jointed wrist), 및 구동 입력부가 기구 드라이버(75)의 구동 출력부(74)로부터 수신된 토크에 응답하여 회전함에 따라 텐돈(tendon)으로부터의 힘에 기초하여 작동될 수 있는, 예를 들어 파지기 또는 가위와 같은 수술 도구를 포함하는 엔드 이펙터에 연결될 수 있다. 내시경술을 위해 설계될 때, 가요성의 세장형 샤프트의 원위 단부는 기구 드라이버(75)의 구동 출력부(74)로부터 수신된 토크에 기초하여 관절운동되고 구부러질 수 있는 조향가능 또는 제어가능 굽힘 섹션을 포함할 수 있다.
기구 드라이버(75)로부터의 토크는 샤프트(71) 내의 텐돈을 사용하여 세장형 샤프트(71)를 따라 전달된다. 풀 와이어(pull wire)와 같은 이들 개별 텐돈은 기구 손잡이(72) 내의 개별 구동 입력부(73)에 개별적으로 고정될 수 있다. 손잡이(72)로부터, 텐돈은 세장형 샤프트(71) 내의 하나 이상의 풀 루멘(pull lumen)을 따라 지향되고, 세장형 샤프트(71)의 원위 부분에서 고정된다. 복강경술에서, 이들 텐돈은 리스트, 파지기, 또는 가위와 같은 원위에 장착된 엔드 이펙터에 결합될 수 있다. 그러한 배열 하에서, 구동 입력부(73)에 가해진 토크는 텐돈에 장력을 전달하여, 그에 의해 엔드 이펙터가 일정 방식으로 작동하게 할 것이다. 복강경술에서, 텐돈은 조인트가 축을 중심으로 회전하게 하여, 그에 의해 엔드 이펙터가 하나의 방향 또는 다른 방향으로 이동하게 할 수 있다. 대안적으로, 텐돈은 세장형 샤프트(71)의 원위 단부에서 파지기의 하나 이상의 조오(jaw)에 연결될 수 있으며, 여기에서 텐돈으로부터의 장력은 파지기가 폐쇄되게 한다.
내시경술에서, 텐돈은 접착제, 제어 링, 또는 다른 기계적 고정을 통해 (예컨대, 원위 단부에서) 세장형 샤프트(71)를 따라 위치된 굽힘 또는 관절운동 섹션에 결합될 수 있다. 굽힘 섹션의 원위 단부에 고정식으로 부착될 때, 구동 입력부(73)에 가해진 토크는 텐돈을 따라 전달되어, 더 연질인 굽힘 섹션(때때로 관절운동가능 섹션 또는 영역으로 지칭됨)이 구부러지거나 관절운동하게 할 것이다. 비-굽힘 섹션을 따라, 내시경 샤프트의 벽을 따라(또는 그 내측에서) 개별 텐돈을 지향시키는 개별 풀 루멘을 나선형화 또는 나선화하여, 풀 와이어의 장력으로부터 발생하는 반경방향 힘의 균형을 잡는 것이 유리할 수 있다. 나선(spiraling)의 각도 및/또는 그들 사이의 간격은 특정 목적을 위해 변경 또는 조작될 수 있으며, 여기에서 더 조밀한 나선은 하중 힘 하에서의 더 작은 샤프트 압축을 나타내는 한편, 더 적은 양의 나선은 하중 힘 하에서의 더 큰 샤프트 압축을 가져오지만, 또한 한계 굽힘을 나타낸다. 스펙트럼의 다른 단부 상에서, 풀 루멘은 원하는 굽힘 또는 관절운동가능 섹션에서의 제어된 관절운동을 허용하기 위해 세장형 샤프트(71)의 길이방향 축에 평행하게 지향될 수 있다.
내시경술에서, 세장형 샤프트(71)는 로봇 절차를 보조하기 위한 다수의 구성요소를 수용한다. 샤프트는 샤프트(71)의 원위 단부에서 수술 영역에 수술 도구, 관주, 및/또는 흡인을 전개시키기 위한 작업 채널로 구성될 수 있다. 샤프트(71)는 또한, 광학 카메라를 포함할 수 있는, 원위 팁(distal tip)에 있는 광학 조립체로/그로부터 신호를 전달하기 위한 와이어 및/또는 광섬유를 수용할 수 있다. 샤프트(71)는 또한, 발광 다이오드와 같은 근위에 위치된 광원으로부터 샤프트의 원위 단부로 광을 전달하기 위한 광섬유를 수용할 수 있다.
기구(70)의 원위 단부에서, 원위 팁은 또한, 진단 및/또는 치료, 관주, 및 흡인을 위한 도구를 수술 부위로 전달하기 위한 작업 채널의 개구를 포함할 수 있다. 원위 팁은 또한, 내부 해부학적 공간의 이미지를 캡처하기 위한, 섬유경 또는 디지털 카메라와 같은 카메라를 위한 포트를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 원위 팁은 또한, 카메라를 사용할 때 해부학적 공간을 조명하기 위한 광원을 위한 포트를 포함할 수 있다.
도 13의 예에서, 구동 샤프트 축, 및 그에 따라 구동 입력부 축은 세장형 샤프트의 축에 직교한다. 그러나, 이러한 배열은 세장형 샤프트(71)에 대한 롤(roll) 능력을 복잡하게 한다. 구동 입력부(73)를 정적으로 유지시키면서 세장형 샤프트(71)를 그의 축을 따라 롤링시키는 것은 텐돈이 구동 입력부(73)로부터 연장되고 세장형 샤프트(71) 내의 풀 루멘에 들어감에 따라 텐돈의 바람직하지 않은 엉킴을 야기한다. 그러한 텐돈의 결과적인 엉킴은 내시경술 절차 동안 가요성의 세장형 샤프트의 이동을 예측하도록 의도된 임의의 제어 알고리즘을 방해할 수 있다.
도 14는 구동 유닛의 축이 기구의 세장형 샤프트의 축에 평행한 기구 드라이버 및 기구에 대한 대안적인 설계를 예시한다. 도시된 바와 같이, 원형 기구 드라이버(80)는 그들의 구동 출력부(81)가 로봇 아암(82)의 단부에서 평행하게 정렬되는 4개의 구동 유닛을 포함한다. 구동 유닛, 및 그들 각각의 구동 출력부(81)는 기구 드라이버(80)의 회전 조립체(83) 내에 수용되며, 이는 조립체(83) 내의 구동 유닛들 중 하나에 의해 구동된다. 회전 구동 유닛에 의해 제공되는 토크에 응답하여, 회전 조립체(83)는 회전 조립체(83)를 기구 드라이버의 비-회전 부분(84)에 연결하는 원형 베어링을 따라 회전한다. 전력 및 제어 신호가 기구 드라이버(80)의 비-회전 부분(84)으로부터, 브러시형 슬립 링 연결부(brushed slip ring connection)(도시되지 않음)에 의해 회전을 통해 유지될 수 있는 전기 접촉부를 통해 회전 조립체(83)로 전달될 수 있다. 다른 실시예에서, 회전 조립체(83)는, 비-회전 부분(84) 내에 통합되어, 그에 따라 다른 구동 유닛에 평행하지 않은 별개의 구동 유닛에 응답할 수 있다. 회전 메커니즘(83)은 기구 드라이버(80)가 구동 유닛, 및 그들 각각의 구동 출력부(81)를 단일 유닛으로서 기구 드라이버 축(85)을 중심으로 회전시키도록 허용한다.
이전에 개시된 실시예와 마찬가지로, 기구(86)는 세장형 샤프트 부분(88), 및 기구 드라이버(80) 내의 구동 출력부(81)를 수용하도록 구성되는 (리셉터클, 풀리, 및 스풀과 같은) 복수의 구동 입력부(89)를 포함하는 기구 기부(87)(논의 목적을 위해 투명 외부 스킨으로 도시됨)로 구성될 수 있다. 이전에 개시된 실시예와 달리, 기구 샤프트(88)는 축이 도 13의 설계에서와 같이 직교하기보다는 구동 입력부(89)의 축에 실질적으로 평행한 상태로 기구 기부(87)의 중심으로부터 연장된다.
기구 드라이버(80)의 회전 조립체(83)에 결합될 때, 기구 기부(87) 및 기구 샤프트(88)를 포함하는 의료 기구(86)는 회전 조립체(83)와 조합하여 기구 드라이버 축(85)을 중심으로 회전한다. 기구 샤프트(88)가 기구 기부(87)의 중심에 위치되기 때문에, 기구 샤프트(88)는 부착될 때 기구 드라이버 축(85)과 동축이다. 따라서, 회전 조립체(83)의 회전은 기구 샤프트(88)가 그 자체의 길이방향 축을 중심으로 회전하게 한다. 더욱이, 기구 기부(87)가 기구 샤프트(88)와 함께 회전함에 따라, 기구 기부(87) 내의 구동 입력부(89)에 연결된 임의의 텐돈은 회전 동안 엉키지 않는다. 따라서, 구동 출력부(81), 구동 입력부(89), 및 기구 샤프트(88)의 축의 평행성은 임의의 제어 텐돈을 엉키게 하지 않고서 샤프트 회전을 허용한다.
E. 내비게이션 및 제어.
전통적인 내시경술은 (예컨대, C-아암을 통해 전달될 수 있는 바와 같은) 형광투시법 및 다른 형태의 방사선-기반 이미징 기법의 사용을 수반하여, 조작자 의사에게 관내 안내를 제공할 수 있다. 대조적으로, 본 개시에 의해 고려되는 로봇 시스템은 비-방사선-기반 내비게이션 및 위치결정 수단을 제공하여, 방사선에 대한 의사의 노출을 감소시키고 수술실 내의 장비의 양을 감소시킬 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "위치결정"은 기준 좌표계에서 물체의 위치를 결정 및/또는 모니터링하는 것을 지칭할 수 있다. 수술전 매핑, 컴퓨터 비전(computer vision), 실시간 EM 추적, 및 로봇 명령 데이터와 같은 기법은 방사선이 없는 수술 환경을 달성하기 위해 개별적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 방사선-기반 이미징 기법이 여전히 사용되는 다른 경우에, 수술전 매핑, 컴퓨터 비전, 실시간 EM 추적, 및 로봇 명령 데이터는 방사선-기반 이미징 기법만을 통해 획득된 정보를 개선하기 위해 개별적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
도 15는 예시적인 실시예에 따른, 기구의 위치와 같은, 로봇 시스템의 하나 이상의 요소의 위치를 추정하는 위치결정 시스템(90)을 예시한 블록도이다. 위치결정 시스템(90)은 하나 이상의 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 컴퓨터 장치들의 세트일 수 있다. 컴퓨터 장치는 위에서 논의된 하나 이상의 구성요소 내의 프로세서(또는 프로세서들) 및 컴퓨터-판독가능 메모리에 의해 구현될 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 장치는 도 1에 도시된 타워(30), 도 1 내지 도 4에 도시된 카트, 도 5 내지 도 10에 도시된 베드 등 내에 있을 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 위치결정 시스템(90)은 의료 기구의 원위 팁에 대한 위치 데이터(96)를 생성하도록 입력 데이터(91 내지 94)를 처리하는 위치결정 모듈(95)을 포함할 수 있다. 위치 데이터(96)는 기준 프레임(frame of reference)에 대한 기구의 원위 단부의 위치 및/또는 배향을 나타내는 데이터 또는 논리일 수 있다. 기준 프레임은 환자의 해부학적 구조 또는 알려진 물체, 예컨대 EM 필드 발생기(EM 필드 발생기에 대해서는 아래의 논의 참조)에 대한 기준 프레임일 수 있다. 위치 데이터(96)는 또한 본 명세서에서, 환자의 해부학적 구조의 모델(예컨대, 골격 모델(skeletal model))에 대한 의료 기구의 원위 팁의 현재 상태를 기술하는 "상태 데이터(state data)"로 지칭될 수 있다. 상태 데이터는 주어진 샘플 기간 동안 의료 기구의 원위 팁의 위치 및 배향과 같은 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 환자의 해부학적 구조가 내강 네트워크의 중간점에 기초하여 골격 모델을 사용하여 모델링될 때, 위치는 세그먼트 ID 및 그 세그먼트를 따른 깊이의 형태를 취할 수 있다.
이제, 다양한 입력 데이터(91 내지 94)가 더 상세히 기술된다. 수술전 매핑은 저 선량 CT 스캔의 집합의 사용을 통해 달성될 수 있다. 수술전 CT 스캔은 3차원(3D) 이미지로 재구성되며, 이는, 예컨대 환자의 내부 해부학적 구조의 절결도의 "슬라이스(slice)"로서 시각화된다. 전체적으로 분석될 때, 환자 폐 네트워크와 같은 환자의 해부학적 구조의 해부학적 공동, 공간 및 구조에 대한 이미지-기반 모델이 생성될 수 있다. 중심선 기하학(center-line geometry)과 같은 기법이 CT 이미지로부터 결정되고 근사화되어, 수술전 모델 데이터(91)로 지칭되는, 환자의 해부학적 구조의 3D 볼륨(volume)을 개발할 수 있다. 중심선 기하학의 사용은 그 내용이 전체적으로 본 명세서에 포함되는 미국 특허 출원 제14/523,760호에서 논의된다. 네트워크 위상 모델(network topological model)이 또한 CT-이미지로부터 도출될 수 있으며, 기관지경술에 특히 적절하다.
일부 실시예에서, 기구는 비전 데이터(92)를 제공하기 위한 카메라를 구비할 수 있다. 위치결정 모듈(95)은 하나 이상의 비전-기반 위치 추적을 가능하게 하도록 비전 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 수술전 모델 데이터는 비전 데이터(92)와 함께 사용되어 의료 기구의 컴퓨터 비전-기반 추적을 가능하게 할 수 있다(예컨대, 내시경 전진 또는 내시경의 작업 채널을 통한 기구 전진). 예를 들어, 수술전 모델 데이터(91)를 사용하여, 로봇 시스템은 내시경의 예상 이동 경로에 기초하여 모델로부터 예상 내시경 이미지의 라이브러리(library)를 생성할 수 있으며, 각각의 이미지는 모델 내의 일정 위치에 링크된다. 수술중에, 이러한 라이브러리는, 카메라(예컨대, 내시경의 원위 단부에 있는 카메라)에서 캡처된 실시간 이미지를 이미지 라이브러리 내의 이미지와 비교하여 위치결정을 보조하기 위해 로봇 시스템에 의해 참조될 수 있다.
다른 컴퓨터 비전-기반 추적 기법은 특징부 추적(feature tracking)을 사용하여 카메라, 및 그에 따라 내시경의 운동을 결정한다. 위치결정 모듈(95)의 일부 특징은 해부학적 내강에 대응하는 수술전 모델 데이터(91) 내의 원형 기하학적 구조를 식별하고 그들 기하학적 구조의 변화를 추적하여, 어느 해부학적 내강이 선택되었는지뿐만 아니라 카메라의 상대 회전 및/또는 병진 운동을 결정할 수 있다. 위상 맵(topological map)의 사용은 비전-기반 알고리즘 또는 기법을 추가로 향상시킬 수 있다.
다른 컴퓨터 비전-기반 기법인 광학 흐름(optical flow)은 비전 데이터(92) 내의 비디오 시퀀스에서 이미지 픽셀의 변위 및 병진을 분석하여 카메라 이동을 추론할 수 있다. 광학 흐름 기법의 예는 모션 검출(motion detection), 객체 분할 계산(object segmentation calculation), 휘도(luminance), 모션 보상 인코딩(motion compensated encoding), 스테레오 디스패리티 측정(stereo disparity measurement) 등을 포함할 수 있다.다수의 반복에 걸친 다수의 프레임의 비교를 통해, 카메라(및 그에 따라 내시경)의 이동 및 위치가 결정될 수 있다.
위치결정 모듈(95)은 수술전 모델에 의해 표현되는 환자의 해부학적 구조에 정합될 수 있는 전역 좌표계에서 내시경의 실시간 위치를 생성하기 위해 실시간 EM 추적을 사용할 수 있다. EM 추적에서, 의료 기구(예컨대, 내시경 도구) 내에 하나 이상의 위치 및 배향으로 내장된 하나 이상의 센서 코일로 구성되는 EM 센서(또는 추적기)가 알려진 위치에 위치된 하나 이상의 정적 EM 필드 발생기에 의해 생성되는 EM 필드의 변화를 측정한다. EM 센서에 의해 검출된 위치 정보는 EM 데이터(93)로서 저장된다. EM 필드 발생기(또는 전송기)는 내장된 센서가 검출할 수 있는 저 강도 자기장을 생성하기 위해 환자 가까이에 배치될 수 있다. 자기장은 EM 센서의 센서 코일에 소전류(small current)를 유도하며, 이는 EM 센서와 EM 필드 발생기 사이의 거리 및 각도를 결정하기 위해 분석될 수 있다. 이들 거리 및 배향은 좌표계 내의 단일 위치를 환자의 해부학적 구조의 수술전 모델 내의 위치와 정렬시키는 기하학적 변환을 결정하기 위해 수술중에 환자 해부학적 구조(예컨대, 수술전 모델)에 "정합될" 수 있다. 일단 정합되면, 의료 기구의 하나 이상의 위치(예컨대, 내시경의 원위 팁)에 있는 내장된 EM 추적기는 환자의 해부학적 구조를 통한 의료 기구의 진행의 실시간 표시를 제공할 수 있다.
로봇 명령 및 운동학(kinematics) 데이터(94)가 또한 위치결정 모듈(95)에 의해 사용되어, 로봇 시스템에 대한 위치결정 데이터(96)를 제공할 수 있다. 관절운동 명령으로부터 발생하는 장치 피치 및 요(yaw)는 수술전 보정 동안 결정될 수 있다. 수술중에, 이들 보정 측정치는 알려진 삽입 깊이 정보와 조합하여 사용되어 기구의 위치를 추정할 수 있다. 대안적으로, 이들 계산치는 EM, 비전, 및/또는 위상 모델링과 조합하여 분석되어 네트워크 내의 의료 기구의 위치를 추정할 수 있다.
도 15가 도시하는 바와 같이, 다수의 다른 입력 데이터가 위치결정 모듈(95)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시되어 있지 않지만, 형상-감지 섬유(shape-sensing fiber)를 이용하는 기구가, 위치결정 모듈(95)이 기구의 위치 및 형상을 결정하는 데 사용할 수 있는 형상 데이터를 제공할 수 있다.
위치결정 모듈(95)은 입력 데이터(91 내지 94)를 조합(들)으로 사용할 수 있다. 일부 경우에, 그러한 조합은 위치결정 모듈(95)이 입력 데이터(91 내지 94) 각각으로부터 결정된 위치에 신뢰 가중치(confidence weight)를 할당하는 확률적 접근법(probabilistic approach)을 사용할 수 있다. 따라서, (EM 간섭이 있는 경우 그러할 수 있는 바와 같이) EM 데이터가 신뢰가능하지 않을 수 있는 경우, EM 데이터(93)에 의해 결정된 위치의 신뢰도가 감소될 수 있고, 위치결정 모듈(95)은 비전 데이터(92) 및/또는 로봇 명령 및 운동학 데이터(94)에 더 많이 의존할 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 본 명세서에서 논의되는 로봇 시스템은 위의 기법들 중 하나 이상의 조합을 통합하도록 설계될 수 있다. 타워, 베드 및/또는 카트에 기반한 로봇 시스템의 컴퓨터-기반 제어 시스템은 예를 들어 영구 자기 저장 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브 등과 같은 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체 내에 컴퓨터 프로그램 명령어를 저장할 수 있으며, 이는, 실행 시에, 시스템으로 하여금 센서 데이터 및 사용자 명령을 수신 및 분석하고, 시스템 전체에 걸쳐 제어 신호를 생성하고, 전역 좌표계, 해부학적 맵 등 내에서의 기구의 위치와 같은 내비게이션 및 위치결정 데이터를 디스플레이하게 한다.
2. 센서-기반 내비게이션에 대한 도입.
본 개시의 실시예는 기구의 위치의 표시를 디스플레이하는 데 도입되는 레이턴시의 영향을 감소시키는 것을 포함하는, 기구의 센서-기반 내비게이션을 개선하기 위한 시스템 및 기법에 관한 것이다. 예를 들어, 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구의 위치를 제어하도록 구성된 수술 로봇 시스템에서, 사용자 명령(들)이 사용자 입력 장치에 의해 수신되는 시간과 디스플레이를 통한 기구의 이동의 디스플레이 사이에 소정량의 레이턴시가 있을 수 있다. 레이턴시가 임계 레이턴시 값을 초과하는 경우, 레이턴시는 사용자에게 인지될 수 있으며, 이는 불량한 사용자 경험으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 더 낮은 레이턴시가 더 큰 레이턴시를 갖는 시스템보다 더욱 "응답성"인 시스템으로 인지될 수 있다.
기구가 내강 네트워크 내로 삽입될 때 사용자가 기구의 원위 단부의 이동을 직접 관찰할 수 없기 때문에, 사용자는 기구의 이동의 표시로서 기구의 위치의 디스플레이에 의존할 수 있다. 사용자 명령과 기구의 위치의 대응하는 변화의 디스플레이 사이의 레이턴시(또는 래그(lag))가 너무 큰 경우, 사용자는 레이턴시를 기구의 이동의 지연(delay)으로서 - 지연의 적어도 일부분이 기구의 위치를 결정하는 데 요구되는 검출 및 처리에 기인할 수 있을 때에도 - 해석할 수 있다.
따라서, 전술된 레이턴시의 임의의 감소는 사용자 명령에 대한 시스템의 인지된 응답성을 증가시킴으로써 개선된 사용자 경험과 연관될 수 있다. 소정 구현예에서, 레이턴시를 약 300 ms의 임계 레이턴시 미만으로 제한하는 것이 바람직할 수 있다.
아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 전체 레이턴시에 기여하는 복수의 소스 또는 원인이 있을 수 있다. 구현예에 따라, 레이턴시의 달성가능한 감소에 대한 실제적인 제한이 있을 수 있다. 예를 들어, 레이턴시의 하나의 소스는 복수의 데이터 소스(예컨대, 위치 센서 데이터, 로봇 데이터, 모델 데이터 등)에 기초하여 기구의 위치를 결정하기 위한 계산 요건일 수 있다. 따라서, 본 개시의 태양은 기구의 위치를 추정하는 것 및 데이터 소스로부터 수신된 데이터에 기초하여 기구의 위치를 결정하기 전에 추정된 위치를 디스플레이하는 것에 관련될 수 있다.
A. EM 내비게이션-안내식 기관지경술.
이하에서, 기구의 위치를 추정하고 디스플레이하기 위한 기법을 채용할 수 있는 예시적인 시스템이 EM 내비게이션-안내식 기관지경술 절차를 위한 기구의 위치의 추정 및 디스플레이의 실시예에 관하여 기술될 것이다. 그러나, 본 개시의 태양은 또한 대응하는 위치 센서 좌표계 내에서 위치 데이터를 생성할 수 있는 다른 위치 센서뿐만 아니라, 다른 의료 유형의 의료 절차에 적용될 수 있다.
도 16a는 개시된 위치 추정 시스템 및 기법의 하나 이상의 태양을 구현하는 예시적인 수술 환경(100)을 예시한다. 수술 환경(100)은 환자(101), 환자(101)를 지지하는 플랫폼(102), 기구(115)의 이동을 안내하는 수술 또는 의료 로봇 시스템(110), 로봇 시스템(110)의 작동을 제어하기 위한 명령 센터(105), EM 제어기(135), EM 필드 발생기(120), 및 EM 센서(125, 130)를 포함한다. 도 16a는 또한 도 16b에 더 상세히 도시된, 환자(101) 내의 내강 네트워크(140)의 영역의 윤곽을 예시한다.
시스템(110)은 환자(101)의 내강 네트워크(140)를 통해 기구(115)를 위치설정하고 그의 이동을 안내하기 위한 하나 이상의 로봇 아암을 포함할 수 있다. 명령 센터(105)는 위치 데이터를 수신하고/하거나 사용자로부터의 제어 신호를 제공하기 위해 로봇 시스템(110)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "통신가능하게 결합된"은 무선 광역 통신망(WWAN)(예컨대, 하나 이상의 셀룰러 네트워크), 무선 근거리 통신망(WLAN)(예컨대, IEEE 802.11 (Wi-Fi)와 같은 하나 이상의 표준으로 구성됨), 블루투스, 데이터 전송 케이블 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 임의의 유선 및/또는 무선 데이터 전송 매체를 지칭한다. 의료 로봇 시스템(110)은 도 1 내지 도 15에 관하여 전술된 시스템들 중 임의의 것일 수 있다.
기구(115)는, 환자의 해부학적 구조 내로 삽입되어 해부학적 구조(예컨대, 신체 조직)의 이미지를 캡처하고 다른 의료 기구를 표적 조직 부위로 삽입하기 위한 작업 채널을 제공하는 튜브형이고 가요성인 수술 기구일 수 있다. 전술된 바와 같이, 기구(115)는 절차-특정적 내시경, 예를 들어 기관지경, 위내시경, 또는 요관경일 수 있거나, 복강경 또는 혈관 조향가능 카테터일 수 있다. 기구(115)는 그의 원위 단부에 하나 이상의 이미징 장치(예컨대, 카메라 또는 다른 유형의 광학 센서)를 포함할 수 있다. 이미징 장치는 광섬유, 섬유 어레이, 감광 기판(photosensitive substrate), 및/또는 렌즈(들)와 같은 하나 이상의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 광학 구성요소는 기구(115)의 팁과 함께 이동하여, 기구(115)의 팁의 이동이 이미징 장치에 의해 캡처되는 이미지의 시야에 대한 대응하는 변화를 생성하게 한다. 내강 네트워크(140) 주위에 생성되는 EM 필드 내에서 원위 단부의 위치를 추적하기 위한 하나 이상의 EM 센서(125)가 기구(115)의 원위 단부에 제공될 수 있다.
EM 제어기(135)는 다양한 EM 필드를 생성하도록 EM 필드 발생기(120)를 제어할 수 있다. EM 필드는 실시예에 따라 시변(time-varying)이고/이거나 공간적으로 변화할 수 있다. EM 필드 발생기(120)는 일부 실시예에서 EM 필드 발생 보드일 수 있다. 개시된 시스템의 일부 실시예는 환자와 환자(101)를 지지하는 플랫폼(102) 사이에 위치되는 EM 필드 발생기 보드를 사용할 수 있으며, EM 필드 발생기 보드는 그 아래에 위치되는 전도성 또는 자기 재료에 의해 유발되는 임의의 추적 왜곡을 최소화하는 얇은 장벽을 통합할 수 있다. 다른 실시예에서, EM 필드 발생기 보드는, 예를 들어 환자 주위에서의 유연한 설정 옵션을 제공할 수 있는, 로봇 시스템(110)에 도시된 것과 유사한 로봇 아암 상에 장착될 수 있다.
도 16b는 도 16a의 수술 환경(100)에서 내비게이션될 수 있는 예시적인 내강 네트워크(140)를 예시한다. 내강 네트워크(140)는 환자(101)의 기도(150)의 분지 구조(branched structure), 주 분기부(carina)(156)(전형적으로 기관지경술 내비게이션 동안 마주치는 제1 분기)로 이어지는 기관(154), 및 진단 및/또는 처치를 위해 본 명세서에 기술된 바와 같이 접근될 수 있는 결절(또는 병변)(155)을 포함한다. 예시된 바와 같이, 결절(155)은 기도(150)의 주변부에 위치된다. 기구(115)는 제1 직경을 갖는 시스(141)를 포함할 수 있고, 따라서 시스(141)의 원위 단부는 결절(155) 주위에서 소-직경 기도를 통해 위치되지 못할 수 있다. 따라서, 스코프(scope)(145)가 기구(115)의 작업 채널로부터 그리고 결절(155)까지의 나머지 거리에 걸쳐 연장된다. 스코프(145)는 기구, 예를 들어 생검 바늘, 세포채취용 브러시(cytology brush), 및/또는 조직 샘플링 겸자가 그것을 통해 결절(155)의 표적 조직 부위로 통과될 수 있는 루멘을 가질 수 있다. 그러한 구현예에서, 시스(141)의 원위 단부 및 스코프(145)의 원위 단부 둘 모두에는 기도(150) 내에서의 그들 각각의 위치를 추적하기 위한 EM 센서가 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 바와 같은 3D 내강 네트워크 모델의 2D 디스플레이 또는 3D 모델의 단면은 도 16b와 유사할 수 있다. 추정된 위치 정보는 그러한 표현 상으로 오버레이될 수 있다. 소정 구현예에서, 추정된 위치는 도 17에 예시된 명령 콘솔(200)과 같은 명령 콘솔의 디스플레이 상에 디스플레이될 수 있다.
도 17은 예를 들어, 예시적인 수술 환경(100)에서 명령 콘솔(105)로서 사용될 수 있는 예시적인 명령 콘솔(200)을 예시한다. 명령 콘솔(200)은 콘솔 기부(201), 하나 이상의 디스플레이(202)(예컨대, 모니터), 및 하나 이상의 제어 모듈(예컨대, 키보드(203) 및 조이스틱(204))을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 명령 콘솔(200) 기능 중 하나 이상은 로봇 시스템(110)의 기부(180) 또는 로봇 시스템(110)에 통신가능하게 결합된 다른 시스템에 통합될 수 있다. 사용자(205), 예컨대 의사가 명령 콘솔(200)을 사용하여 인체공학적 위치로부터 로봇 시스템(110)을 원격으로 제어한다.
콘솔 기부(201)는 카메라 이미지와 같은 신호의 해석과 처리 및 예컨대 도 16a 및 도 16b에 도시된 기구(115)로부터의 센서 데이터의 추적을 담당하는 중앙 처리 유닛, 메모리 유닛, 데이터 버스, 및 연관 데이터 통신 포트를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 콘솔 기부(201) 및 기부(180) 둘 모두는 하중-균형(load-balancing)을 위한 신호 처리를 수행한다. 콘솔 기부(201)는 또한 제어 모듈(203, 204)을 통해 사용자(205)에 의해 제공되는 명령 및 명령어를 처리할 수 있다. 도 17에 도시된 키보드(203) 및 조이스틱(204)에 더하여, 제어 모듈은 다른 장치, 예를 들어 컴퓨터 마우스, 트랙패드, 트랙볼, 제어 패드, 제어기, 예컨대 핸드헬드 원격 제어기, 및 손 제스처와 손가락 제스처를 캡처하는 센서(예컨대, 모션 센서 또는 카메라)를 포함할 수 있다. 제어기는 기구의 작동(예컨대, 관절운동, 구동, 물 관주 등)에 매핑되거나 링크되는 사용자 입력부들(예컨대, 버튼, 조이스틱, 지향성 패드 등)의 세트를 포함할 수 있다.
디스플레이(202)는 전자 모니터(예컨대, LCD 디스플레이, LED 디스플레이, 터치-감응형 디스플레이), 가상 현실 관찰 장치, 예컨대 고글 또는 안경, 및/또는 다른 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 모듈(202)은 예를 들어 터치스크린을 갖는 태블릿 장치로서 제어 모듈과 통합된다. 일부 실시예에서, 디스플레이들(202) 중 하나는 환자의 내강 네트워크의 3D 모델 및 가상 내비게이션 정보(예컨대, EM 센서 위치에 기초한 모델 내의 내시경의 단부의 가상 표현)를 디스플레이할 수 있는 한편, 디스플레이들(202) 중 다른 하나는 기구(115)의 단부에서 카메라 또는 다른 감지 장치로부터 수신된 이미지 정보를 디스플레이할 수 있다. 일부 구현예에서, 사용자(205)는 통합된 디스플레이(202) 및 제어 모듈을 사용하여 데이터를 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 시스템(110)에 명령을 입력할 수 있다. 디스플레이(202)는 입체 장치(stereoscopic device), 예컨대 바이저 또는 고글을 사용하여 3D 이미지의 2D 렌더링 및/또는 3D 이미지를 디스플레이할 수 있다. 3D 이미지는 환자의 해부학적 구조를 예시하는 컴퓨터 3D 모델인 "엔도 뷰(endo view)"(즉, 내시경 뷰)를 제공한다. "엔도 뷰"는 환자의 내부의 가상 환경 및 환자 내측의 기구(115)의 예상 위치를 제공한다. 사용자(205)는 "엔도 뷰" 모델을 카메라에 의해 캡처된 실제 이미지와 비교하여, 마음속으로 배향시키고 기구(115)가 환자 내에서 정확한 - 또는 대략 정확한 - 위치에 있는지를 확인하는 데 도움을 준다. "엔도 뷰"는 기구(115)의 원위 단부 주위의 해부학적 구조, 예컨대 환자의 기도, 순환 혈관, 또는 장 또는 결장의 형상에 관한 정보를 제공한다. 디스플레이 모듈(202)은 기구(115)의 대략 원위 단부에서의 해부학적 구조의 3D 모델 및 CT 스캔을 동시에 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(202)은 3D 모델 및 CT 스캔 상에 기구(115)의 이미 결정된 내비게이션 경로를 오버레이할 수 있다.
일부 실시예에서, 기구(115)의 모델이 수술 절차의 상태를 나타내는 데 도움을 주기 위해 3D 모델과 함께 디스플레이된다. 예를 들어, CT 스캔은 생검이 필요할 수 있는 해부학적 구조 내의 병변을 식별한다. 작동 동안, 디스플레이 모듈(202)은 기구(115)의 현재 위치에 대응하는, 기구(115)에 의해 캡처된 기준 이미지를 보여줄 수 있다. 디스플레이 모듈(202)은 사용자 설정 및 특정 수술 절차에 따라 기구(115)의 모델의 상이한 뷰를 자동으로 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(202)은 기구(115)가 환자의 수술 영역에 접근함에 따라 내비게이션 단계 동안 기구(115)의 오버헤드 형광투시 뷰를 보여준다.
B. 추정된 기구 위치의 디스플레이.
도 18은 본 개시의 태양에 따른, 의료 절차 동안 디스플레이될 수 있는 예시적인 이미지의 도면을 예시한다. 예시된 예에서, 환자의 내강 네트워크의 모델(300)이 기구(310)의 이전 위치를 예시하는 경로(305)와 함께 디스플레이된다. 기구(310)의 현재 위치가 또한 기구(310)의 현재 위치에 관한 피드백을 시스템의 사용자에게 제공하기 위해 모델(300) 상에 오버레이된다. 임의의 적합한 기호 또는 아이콘(그래픽 및/또는 텍스처)이 기구(310)의 하나 이상의 위치를 보여주는 데 사용될 수 있다. 삼각형 기호가 도 18의 예에서 기구(310)의 현재 위치를 나타내기 위해 사용된다. 기호는 선택적으로, 기구(310)의 위치를 지정하는 데 사용되는 기호의 형상에 따라, 기구의 배향 및/또는 방향을 나타낼 수 있다.
전술된 바와 같이, 기구(310)의 현재 위치의 결정은 레이턴시의 하나 이상의 소스에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 전체 레이턴시는 일반적으로 사용자 입력 장치를 통해 수신된 사용자 명령과, 예컨대 하나 이상의 위치 센서로부터 수신되는 센서 데이터의 확인에 기초하는, 기구(310)의 위치의 상태 업데이트 사이의 기간을 지칭할 수 있다.
도 19는 본 개시의 태양에 따른, 사용자 명령에 기초하여 기구의 위치를 결정하기 위한 예시적인 기법을 예시한 흐름도를 예시한다. 방법(400)은 본 개시의 태양에 따른, 기구의 위치를 결정하고 디스플레이하기 위해 수술 로봇 시스템 또는 그의 구성요소(들)에 의해 작동가능할 수 있다. 예를 들어, 도 19에 예시된 방법(400)의 단계는 수술 로봇 시스템의 하나 이상의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 편의상, 방법(400)은 시스템의 프로세서에 의해 수행되는 것으로 기술된다.
방법은 블록(401)에서 시작된다. 블록(405)에서, 프로세서는 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신한다. 사용자 명령은, 예를 들어 컴퓨터 마우스, 트랙패드, 트랙볼, 제어 패드, 제어기, 예컨대 핸드헬드 원격 제어기, 및 손 제스처와 손가락 제스처를 캡처하는 센서(예컨대, 모션 센서 또는 카메라)를 포함할 수 있는 사용자 입력 장치를 통해 수신될 수 있다. 제어기는 기구의 작동(예컨대, 관절운동, 구동 등)에 매핑되는 사용자 입력부들(예컨대, 버튼, 조이스틱, 지향성 패드 등)의 세트를 포함할 수 있다. 블록(410)에서, 프로세서는 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구의 이동을 제어하기 위한 명령(들)을 생성한다. 생성된 명령(들)은 로봇 아암(들)의 이동을 제어하도록 구성된 로봇 제어기에 제공되는 명령(들), 기구의 관절운동을 제어하도록 구성된 기구 제어기에 제공되는 명령(들) 등을 포함할 수 있다. 로봇 제어기 및 기구 관절운동 명령은 또한 기구의 위치를 결정하고/하거나 기구의 이동을 예측하기 위한 입력으로서 사용되는 내비게이션 알고리즘에 제공될 수 있다.
블록(415)에서, 프로세서는 기구(415)의 위치를 결정한다. 특히, 프로세서는 기구의 원위 단부의 위치를 결정하기 위해, 예컨대 블록(410)에서 생성된 명령, 하나 이상의 위치 센서로부터 수신된 위치 데이터 등을 포함하는, 다수의 소스로부터 수신된 데이터를 사용할 수 있다. 소정 구현예에서, 프로세서는 기구의 위치를 결정하기 위해 복수의 소스로부터 수신된 기구의 원위 단부의 위치를 나타내는 정보를 조합하는 "융합(fusion)" 알고리즘을 채용할 수 있다. 융합 알고리즘의 일례는 도 15에 예시된 위치결정 시스템(90)이다. 블록(420)에서, 프로세서는 디스플레이 상에 기구의 결정된 위치의 표시를 디스플레이할 수 있다. 방법은 블록(425)에서 종료된다.
블록들(405 내지 420) 각각은 블록(405)에서 사용자 명령이 수신되는 시간과 블록(420)에서 기구의 위치가 디스플레이되는 시간 사이의 총 레이턴시에 기여하는 소정량의 지연을 수반할 수 있다. 예를 들어, 블록(405)은 명령 레이턴시(예컨대, 사용자에 의한 조이스틱의 이동에 요구되는 시간량, 사용자 명령을 수신하고 처리하기 위해 프로세서에 요구되는 시간량 등)를 포함하거나 달리 그것과 연관될 수 있다. 블록(410)은 사용자 명령(들)에 기초하는 기구 명령(들)의 생성으로부터 기인하는 처리 지연(processing delay)을 가질 수 있다. 블록(415)은, 예를 들어 로봇 운동 레이턴시(예컨대, 로봇 아암(들)에 의해 명령된 이동을 작동시키기 위한 시간량), 가요성 기구 히스테리시스(hysteresis)(예컨대, 기구의 물리적 특성이 제어 와이어에 인가되는 힘을 기구의 원위 단부에서 명령된 이동으로 변환시키는 데 필요한 소정량의 시간을 유발함), 센서 레이턴시, 알고리즘 처리 지연, 센서 데이터를 필터링하는 시간 윈도우 등을 포함하는 레이턴시의 다수의 소스를 포함할 수 있다.
센서 레이턴시는 위치 데이터를 생성하는 데 사용되는 특정 센서에 의존할 수 있다. 예를 들어, EM-기반 위치 센서는 EM 필드 내의 EM 센서의 위치를 결정하기 위해 EM 필드를 측정하고 측정된 EM 데이터를 처리하는 것과 연관되는 연관 획득 지연을 가질 수 있다. 비전-기반 위치 센서는 기구의 원위 단부에 또는 그 부근에 위치된 하나 이상의 카메라를 통해 내강 네트워크의 이미지를 캡처하고 내강 네트워크의 형상에 대응하는 특징부를 식별하기 위해 캡처된 이미지를 처리하는 것과 연관되는 지연을 가질 수 있다. 소정 유형의 위치 센서는 또한 환자의 호흡을 보상하기 위해, 호흡과 연관되는 주파수를 필터링하는, 데이터에 적용되는 시간 윈도우 필터를 가질 수 있다. 따라서, 시스템에 사용되는 위치 센서의 유형에 기초하여 기구의 원위 단부의 위치를 나타내는 데이터를 생성하는 데 요구되는 소정량의 레이턴시가 있다.
블록(420)은 이미지를 디스플레이에 전송하고 이미지를 디스플레이하는 것과 연관되는 레이턴시를 포함할 수 있다. 일부 시스템에서, 블록(405, 410, 420)과 연관되는 레이턴시는 상대적으로 낮을 수 있다(예컨대, 10 ms 미만). 따라서, 이들 블록은 방법(400)에 상당한 레이턴시를 도입하지 않을 수 있다. 그러나, 블록(415)은 사용자 명령에 대한 시스템의 인지된 응답성에 영향을 미칠 수 있는 상대적으로 더 높은 정도의 레이턴시를 도입할 수 있다. 소정 구현예에서, 위치 센서 레이턴시 및 기구 위치결정 알고리즘 레이턴시는, 그 아래로 레이턴시를 감소시키는 것이 비실용적인 더 낮은 경계를 가질 수 있다. 예를 들어, EM 센서는 약 25 ms에서 지터(jitter)를 갖는 약 110 ms의 입력 레이턴시를 가질 수 있다. 따라서, 로봇 아암 제어기에 제공되는 특정 이동 명령과 EM 센서 데이터에 기초하여 검출되는 대응하는 EM 센서 이벤트 사이의 시간은 135 ms만큼 높을 수 있다.
더욱이, 프로세서는 원시 위치 센서 데이터 및 호흡 데이터를 필터링하는 다수의 위치 센서 레벨 필터링 알고리즘을 적용할 수 있다. 이들 필터링 알고리즘은 대략 위치 센서 데이터 필터링에 대해 125 ms 및 호흡 필터링에 대해 500 ms 초과의 추가 레이턴시를 부가할 수 있다. 호흡 주파수에 기초하는 호흡 필터링으로 인해 도입되는 레이턴시에 대한 하한이 있을 수 있다. 즉, 환자의 호흡이 0.2 ㎐ 정도일 수 있기 때문에, 호흡을 필터링하는 것으로 인해 도입되는 레이턴시는 위치결정 데이터로부터 호흡을 충분히 필터링하기 위한 필터링에 대해 500 ms 이상일 수 있다. 필터링 알고리즘과 연관되는 추가 처리 지연(들) 및 지터는 약 10 내지 20 ms 정도의 지연을 도입할 수 있다.
카메라-기반 위치 센서의 경우, 소정 구현예에 대한 추정된 레이턴시 및 지터는 약 150 ms일 수 있으며, 이때 평균 처리 지연은 약 33 내지 50 ms이다. 위치 센서 소스들 각각으로부터의 데이터를 사용하기 위해, 융합 내비게이션 알고리즘은 데이터 소스들 각각에 대한 센서 데이터가 처리를 위해 준비될 때까지(예컨대, 최장 지연을 갖는 위치 센서와 연관되는 지연이 경과될 때까지) 대기할 수 있다. 즉, 융합 위치결정 알고리즘은 특정 시간에 생성된 이벤트에 대응하는 다수의 소스로부터 수신된 데이터를 비교할 수 있고, 따라서 측정된 시간에 대한 데이터가 측정의 특정 시간에 기구의 위치를 결정하기 전에 데이터 소스들 각각으로부터 이용가능할 때까지 대기할 수 있다. 위치 센서와 연관되는 처리 지연 및 기구의 위치의 결정을 고려하여, 사용자 명령을 수신하는 것과 기구의 위치를 디스플레이하는 것 사이의 총 레이턴시는 임계 레이턴시를 초과할 수 있다. 소정 실시예에서, 임계 레이턴시는 약 300 ms일 수 있으며, 이는 시스템의 인지된 응답성에 대한 허용가능한 레이턴시의 양에 기초할 수 있다. 임계 레이턴시에 대한 다른 값이 시스템의 허용가능한 응답성에 따라 다른 실시예에서 선택될 수 있다. 소정 실시예에서, 임계 레이턴시는 사용자가 시스템의 원하는 응답성을 선택하도록 허용하는 사용자별로 한정될 수 있다.
기구의 위치의 디스플레이의 인지된 레이턴시를 감소시키기 위한 하나의 기법은 기구의 위치를 추정하고 추정된 위치를 디스플레이하는 것을 수반할 수 있다. 기구의 위치의 추정이 (예컨대, 블록(415)을 통해) 기구의 위치를 결정하는 레이턴시보다 적은 처리 지연을 요구할 때, 그러면 시스템의 인지된 레이턴시는 감소될 수 있다.
도 20은 본 개시의 태양에 따른, 기구의 위치를 추정하고 디스플레이하기 위해 로봇 시스템 또는 그의 구성요소(들)에 의해 작동가능한 예시적인 방법을 예시한 흐름도이다. 예를 들어, 도 21에 예시된 방법(500)의 단계는 수술 로봇 시스템의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 편의상, 방법(500)은 시스템의 프로세서에 의해 수행되는 것으로 기술된다.
방법(500)은 블록(501)에서 시작된다. 블록(505)에서, 프로세서는 기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성된 제1 위치 데이터에 기초하여 기구의 제1 위치를 결정한다. 제1 위치 데이터는 제1 기간에 대응할 수 있다. 따라서, 프로세서는 예를 들어 도 15의 위치결정 시스템(90)을 사용하여 제1 위치 데이터에 기초하여, 제1 기간 동안, 기구의 제1 위치를 결정할 수 있다. 제1 기간 후에, 블록(510)에서, 프로세서는 제2 기간 동안 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신한다. 제2 기간은 이러한 기간 후에 발생하는 기간일 수 있다. 블록(515)에서, 프로세서는 (블록(505)에서 결정된) 제1 위치 및 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구의 제2 위치를 추정한다. 추정된 제2 위치는 제2 기간에 대응한다.
소정 구현예에서, 프로세서는 제1 기간에서의 기구의 위치 및 사용자 명령에 기초하여 제2 기간 동안 기구의 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 기구는 제1 기간 동안 내강 네트워크의 내강 내에 위치될 수 있고, 사용자 명령은 기구를 소정 거리만큼 전진시키기 위한 명령을 포함할 수 있다. 따라서, 프로세서는 제1 기간으로부터 사용자 명령에 의해 특정된 거리만큼 내강 네트워크를 따라 전진됨에 따른 제2 기간에서의 기구의 위치를 추정할 수 있다. 내강 네트워크가 분지될 때, 프로세서는 또한 기구의 배향(예컨대, 기구의 지향 방향), 내강 네트워크의 형상 및 배향, 기구의 현재 관절운동 등과 같은 추가 데이터를 사용하여 제2 기간 동안 기구의 위치를 추정할 수 있다. 프로세서는 내강 네트워크의 분지부들 중 어느 것에 기구가 들어갈 가능성이 가장 큰지를 예측하고 이러한 예측에 기초하여 기구의 위치를 추정하도록 구성될 수 있다.
따라서, 프로세서는 제1 위치 및 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구의 제2 위치를 추정할 수 있으며, 여기에서 추정된 제2 위치는 제2 기간에 대응한다. 블록(520)에서, 프로세서는 위치 센서들의 세트에 의해 생성된 제2 위치 데이터에 기초하여 추정된 제2 위치를 확인한다. 제2 위치 데이터는 제2 기간에 대응할 수 있고, 제2 기간 동안 하나 이상의 위치 센서에 의해 생성될 수 있다. 블록(525)에서, 프로세서는 추정된 제2 위치가 추정된 제2 위치의 확인 전에 디스플레이되게 한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 확인은 시스템이 그러한 기간 동안 획득된 위치 데이터에 기초하여 주어진 시간에 기구의 위치를 결정할 수 있을 때 발생한다. 일부 실시예에서, 추정된 위치가 확인 전에 디스플레이될 때, 사용자 명령을 수신하는 것과 추정된 위치의 디스플레이 사이의 총 레이턴시는 사용자 명령을 수신하는 것과 제2 위치 데이터에 기초하여 추정을 확인하는 것 사이의 시간량보다 작을 수 있어서, 그에 의해 시스템의 인지된 응답성을 감소시킬 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 도 20에 도시된 방법(500)은 블록(530)에서 종료된다.
도 21은 본 개시의 태양에 따른, 의료 절차 동안 디스플레이될 수 있는 예시적인 이미지의 다른 도면을 예시한다. 일 구현예에서, 도 21에 예시된 도면은 도 20에 예시된 방법(500)을 수행하는 프로세서에 기초하여 디스플레이될 수 있다. 도 21에 예시된 예에서, 환자의 내강 네트워크의 모델(600)이 기구의 이전 위치를 예시하는 경로(또는 트레이스)(605)와 함께 디스플레이된다. 기구의 제1 위치(610)가 제1 시간에 디스플레이될 수 있고, 기구의 추정된 제2 위치(615)가 제2 시간에 디스플레이될 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, (정사각형으로 도시된) 제1 위치(610) 및 (별 모양으로 도시된) 추정된 제2 위치(615)는 경로(605)를 따라 상이한 위치에 위치된다. 여기서 도시된 제1 위치(610) 및 제2 위치(615)의 묘사가 단지 위치가 사용자에게 묘사될 수 있는 방법을 예시하기 위해 제공되며, 다른 실시예가 정사각형 및 별 모양 이외의 임의의 적합한 표현을 사용할 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
도 21의 예에서, 위치 센서로부터 수신된 데이터를 사용하여 제1 위치(610)를 결정함에 있어서의 시스템의 레이턴시로 인해, 기구는 프로세서가 제1 위치(610)에 대응하는 기간 동안 위치 센서로부터 수신된 데이터에 기초하여 제1 위치(610)에서의 기구의 위치를 확인할 수 있기 전에 추정된 제2 위치(615)로 전진되었을 수 있다. 따라서, 프로세서는 결정된 제1 위치(610) 및 사용자 명령 데이터에 기초하여 제2 기간에 추정된 제2 위치(615)를 디스플레이할 수 있다. 여기서, 제1 기간과 제2 기간 사이의 차이는 제2 위치 추정의 확인을 위한 처리 기간(processing period)에 기초할 수 있다. 즉, 사용자 명령의 수신의 임계 레이턴시 내에서 기구의 추정된 제2 위치(615)를 디스플레이하기 위해, 제1 위치(610)와 연관된 제1 기간과 추정된 제2 위치(615)와 연관된 제2 기간 사이의 차이는 위치 센서 데이터에 기초하여 기구의 위치를 결정하는 데 수반되는 총 레이턴시와 상응할 수 있다.
소정 실시예에서, 제2 위치의 추정은 제1 처리 지연을 갖고, 추정된 제2 위치의 확인은 제2 처리 지연을 갖는다. 제2 위치를 추정하는 데 사용되는 기법이 큰 양의 레이턴시를 포함하지 않는(예컨대, 위치 센서 데이터를 요구하지 않는) 데이터에 기초할 수 있기 때문에, 제1 처리 지연은 제2 처리 지연보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제2 위치의 추정은 제1 위치 데이터 및 로봇 삽입 데이터에 기초할 수 있으며, 여기에서 로봇 삽입 데이터는 수신된 사용자 명령으로부터 결정될 수 있다. 로봇 데이터를 생성하는 것과 연관된 상대적으로 작은 지연(예컨대, 도 4의 블록(410)과 연관된 레이턴시)이 있기 때문에, 추정은 시스템의 인지된 응답성의 허용가능한 양과 연관된 임계 레이턴시보다 작은 레이턴시로 디스플레이될 수 있다.
시스템은 또한 기구의 위치의 상태 추정 및 상태 확인 둘 모두에 대해 충분한 데이터가 저장되는 것을 보장하기 위해 데이터의 버퍼를 저장할 수 있다. 도 22는 본 개시의 태양에 따른, 그러한 시스템의 일례를 예시한 블록도를 도시한다. 블록으로 논리적으로 분리되어 있지만, 시스템(700)의 다양한 블록의 기능은 본 개시로부터 벗어남이 없이 함께 조합되거/되거나 구현될 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 위치 센서 데이터(705) 및 로봇 데이터(710)는 데이터 버퍼(715)에 제공될 수 있고, 로봇 데이터(710)는 데이터가 생성됨에 따라 상태 추정기 또는 상태 추정 블록(720)에 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 로봇 데이터(710)는 대응하는 기간 동안 사용자로부터 수신된 사용자 명령에 기초하여 결정되는, 삽입 양, 롤 양, 및/또는 관절운동 양과 같은 명령된 데이터를 포함할 수 있다. 예시되어 있지 않지만, 예시된 위치 센서 및 로봇 데이터(705, 710) 이외의 추가 데이터가 상태 추정 블록(720) 및/또는 상태 확인기 또는 상태 확인 블록(725)에 의해 사용되는 실시예에서, 추가 데이터는 또한 데이터 버퍼(715) 및/또는 상태 추정 블록(720)에 공급될 수 있다. 상태 추정 블록(720)은 또한 상태 확인 블록(725)으로부터 확인된 상태 데이터를 수신한다. 소정 실시예에서, 상태 추정 블록(720)에 의해 추정되거나 블록(725)에 의해 확인된 바와 같은 기구의 상태는 모델에 대한 기구의 위치 및 배향을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 상태는 내강 네트워크의 모델의 세그먼트의 식별, 세그먼트를 따른 삽입 거리, 및/또는 기구의 원위 단부의 배향을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 버퍼(715), 상태 추정 블록(720), 및 상태 확인 블록(725) 각각은 프로세서로 하여금 대응하는 기능을 수행하게 하는 컴퓨터-실행가능 명령어에 기초하여 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 버퍼(715), 상태 추정 블록(720), 및 상태 확인 블록(725)은 본 명세서에 기술된 대응하는 기능을 제공하도록 구성된 전용 하드웨어에 의해 실행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 데이터 버퍼(715)는 메모리, 레지스터, 및/또는 다른 일시적 또는 비-일시적 저장 매체에 의해 구현될 수 있다.
상태 추정 블록(720)에서, 프로세서는 상태 확인 블록(725)으로부터 수신된 과거의 지점에서의 기구의 위치의 정확한 결정에 기초하여 기구의 위치를 추정할 수 있다. 상태 확인 블록(725)은 프로세서가 버퍼링된 데이터의 융합을 통해(예컨대, 도 15의 위치결정 시스템(90)을 통해) 기구의 상태를 결정하는 것 및 결정된 상태가 상태 추정 블록(720)으로부터 수신된 이전 상태 추정과 일치하는지 여부를 확인하는 것을 수반할 수 있다.
소정 실시예에서, 시스템은 또한 도 22의 예측 상태 데이터(predictive state data)(730)로서 예시된, 기구의 위치에 대한 예측 상태들의 세트를 유지할 수 있다. 예측 상태들 각각은 대응하는 확률과 연관될 수 있다. 따라서, 상태 추정 블록(720)에서, 프로세서는 대응하는 기간 동안 가장 높은 확률을 갖는 예측 상태 데이터(730)로부터 수신된 예측 상태에 기초하여 기구의 위치를 추정할 수 있다. 즉, 가장 높은 확률을 갖는 예측 상태는 기구가 그것을 따라 기간 동안 전진된 내강 네트워크의 모델의 세그먼트일 가능성이 가장 큰 것으로 결정될 수 있다. 따라서, 로봇 데이터가 (예컨대, 사용자 명령에 기초하여) 기구가 현재 세그먼트로부터 차일드 세그먼트(child segment) 내로 전진되는 것과 일치할 때, 프로세서는 기구가 대응하는 기간 동안 전진된 세그먼트로서 가장 높은 확률을 갖는 예측된 상태에 의존할 수 있다.
일부 실시예에서, 데이터 버퍼(715)에 저장된 로봇 데이터(710)는 주어진 시간 동안 확인된 위치가 추정된 위치와 상이할 때 추정된 위치의 재구성을 허용하는 정보를 갖는 시계열(time series)로서 저장될 수 있다. 데이터 버퍼(715)는 예를 들어, 주어진 시간 동안의 삽입 양과 같은, 명령된 데이터의 양 및 시간을 저장할 수 있다. 시간 Tn 동안의 추정된 위치가 시간 Tn 동안의 확인된 위치와 상이할 때, 시스템은 시간 Tn 동안 새롭게 확인된 위치에 기초하여 시간 Tn에 후속하는 시간(예컨대, 시간 Tn+1 내지 Tc, 여기서 시간 Tc는 현재 시간임) 동안 예측 상태를 업데이트하고, 이어서 위의 예에서의 삽입 양 및 업데이트된 예측 상태를 사용하여 시간 Tn에 후속하는 시간 동안 추정된 위치를 재구성할 수 있다.
일부 구현예에서, 프로세서는 예측 상태의 확률이 임계 확률보다 낮은 것에 응답하여 기구의 이동 속도를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가장 높은 확률을 갖는 예측 상태의 확률이 임계 확률보다 낮을 때, 시스템은 기구의 추정된 위치에서 높은 신뢰도를 갖지 않을 수 있다. 따라서, 기구의 디스플레이되는 추정된 위치는 정확하지 않을 수 있고, 따라서 기구의 위치에 관한 오인할 수 있는 피드백(misleading feedback)을 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 경우에, 프로세서는 기구의 위치가 위치 센서 데이터를 사용하여 확인되기 전에 기구가 현재 위치로부터 너무 멀리 구동될 수 없도록 기구의 이동 속도를 제한할 수 있다. 따라서, 디스플레이된 위치의 추정이 부정확한 경우에, 사용자는 부정확한 경로를 따른 기구의 잠재적인 구동을 교정하기 위해 기구를 더 작은 거리로 후퇴시킬 것이다.
소정 실시예에서, 추정된 제2 위치의 추정의 확인은 프로세서가 위치 센서로부터 수신된 제2 위치 데이터에 기초하여 결정된 제2 위치를 추정된 제2 위치와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 프로세서는 제2 위치가 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 메모리에 제2 위치를 저장할 수 있다. 즉, 프로세서는 위치 센서 데이터에 기초하여 결정되는 바와 같은 제2 기간 동안의 기구의 위치를 반영하기 위해 의료 절차 동안 기구의 위치를 나타내는 이력을 업데이트할 수 있다.
프로세서는 또한 추정된 제2 위치에 기초하여 기구의 제3 위치를 추정할 수 있고, 추정된 제3 위치는 제2 기간 후의 제3 기간에 대응한다. 즉, 시스템이 수신된 사용자 명령에 기초하여 기구를 제2 위치로부터 제3 위치로 계속 이동시킴에 따라, 프로세서는 디스플레이되는 추정된 위치를 제3 위치로 업데이트할 수 있다. 일례에서, 사용자 명령은 기구를 전진시키기 위한 명령을 포함할 수 있고, 따라서 추정된 제3 위치는 기구가 추정된 제2 위치로부터 사용자 명령에 대응하는 거리만큼 내강 네트워크의 현재 세그먼트를 따라 전진되는 것에 대응할 수 있다.
그러나, 제2 추정된 위치가 부정확하게 추정되었을 때, 추정된 제3 위치는 또한 부정확할 수 있다. 따라서, 프로세서는 제2 위치가 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여, 위치 데이터에 기초하여 결정되는 제2 위치에 기초하여 추정된 제3 위치를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 위치 센서로부터 수신된 데이터에 기초하여 결정된 제2 위치가 추정된 제2 위치로부터 내강 네트워크의 상이한 세그먼트를 따라 위치되는 경우, 프로세서는 새롭게 결정된 제2 위치 및 사용자 명령을 사용하여 추정된 제3 위치를 업데이트할 수 있다.
도 19의 방법(400)과 관련하여 전술된 예가 사용자 명령을 수신하는 단계 및 하나 이상의 로봇 아암을 통한 기구의 이동을 제어하기 위한 명령을 생성하는 단계를 포함하지만, 본 개시가 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 소정 구현예에서, 기구는 로봇 아암의 사용 없이 사용자에 의해 직접 제어될 수 있다. 이들 구현예에서, 시스템은 기구의 원위 단부의 위치를 나타내는 데이터를 생성하도록 구성되는 하나 이상의 위치 센서를 포함할 수 있다. 시스템은 위치 센서에 의해 생성되는 데이터에 기초하여 기구의 원위 단부의 위치를 디스플레이하도록 구성되는 디스플레이를 추가로 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 기구의 원위 단부의 위치의 결정은 사용자에 의한 기구의 이동과 기구의 위치의 디스플레이 사이의 레이턴시에 기여할 수 있는 처리 지연을 수반할 수 있다. 레이턴시는 부분적으로, 위치 센서의 레이턴시 및 위치 센서 데이터에 기초하여 기구의 위치를 결정하는 데 요구되는 처리 지연에 기인할 수 있다.
프로세서는 위에서 논의된 기법들 중 하나 이상을 사용하여 기구의 위치의 디스플레이의 인지된 레이턴시를 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 위치 센서 데이터를 사용하여 기구의 가장 최근에 결정된 위치에 기초하여 기구의 원위 단부의 위치를 추정하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 또한 기구의 위치를 추정하기 위해 기구의 이동을 나타낼 수 있는 하나 이상의 데이터 소스를 통합하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 기구가 삽입되는 속도를 결정하고, 그에 따라 기구의 이전에 결정된 위치 및 기구의 속도에 기초하여 기구의 위치를 추정하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 또한 기구의 원위 단부의 이동에 비례할 수 있는 사용자의 팔의 운동을 추적하도록 구성될 수 있다. 따라서, 사용자의 팔의 위치의 변화에 기초하여, 프로세서는 기구의 이전에 결정된 위치로부터 기구의 위치의 변화를 추정하는 것이 가능할 수 있다. 소정 실시예에서, 시스템은 사용자의 팔의 위치를 추적하기 위한 하나 이상의 추가 센서를 포함할 수 있다. 센서는 예를 들어 카메라, 매립된 센서를 갖는 장갑, 기구의 제어 메커니즘 내에 통합된 센서 등을 포함할 수 있다.
3. 구현 시스템 및 용어.
본 명세서에 개시된 구현예는 기구의 추정된 위치를 디스플레이하기 위한 시스템, 방법 및 장치를 제공한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "결합하다", "결합하는", "결합된" 또는 단어 결합하다의 다른 변형은 간접적인 연결 또는 직접적인 연결을 나타낼 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소가 제2 구성요소에 "결합된" 경우, 제1 구성요소는 다른 구성요소를 통해 제2 구성요소에 간접적으로 연결되거나 제2 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있다.
본 명세서에 기술된 기능은 프로세서-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령어로서 저장될 수 있다. 용어 "컴퓨터-판독가능 매체"는 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체를 지칭한다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 매체는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 전기적 소거가능 프로그램가능 판독-전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, 콤팩트 디스크 판독-전용 메모리(CD-ROM) 또는 다른 광학 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는 데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 유형적이고 비-일시적일 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "코드"는 컴퓨팅 장치 또는 프로세서에 의해 실행가능한 소프트웨어, 명령어, 코드 또는 데이터를 지칭할 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법은 기술된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계 또는 동작을 포함한다. 방법 단계 및/또는 동작은 청구범위의 범주로부터 벗어남이 없이 서로 교환될 수 있다. 다시 말하면, 기술되는 방법의 적절한 작동을 위해 특정 순서의 단계 또는 동작이 요구되지 않는 한, 특정 단계 및/또는 동작의 순서 및/또는 사용은 청구범위의 범주로부터 벗어남이 없이 수정될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "복수"는 2개 이상을 나타낸다. 예를 들어, 복수의 구성요소는 2개 이상의 구성요소를 나타낸다. 용어 "결정하는"은 매우 다양한 동작을 포함하며, 따라서 "결정하는"은 계산, 컴퓨팅, 처리, 도출, 조사, 검색(예컨대, 테이블, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서의 검색), 확인 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는"은 수신(예컨대, 정보를 수신함), 액세스(예컨대, 메모리의 데이터에 액세스함) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는"은 해석, 선택, 선정, 설정 등을 포함할 수 있다.
어구 "~에 기초한"은, 달리 명백히 명시되지 않는 한, "단지 ~에 기초한"을 의미하지는 않는다. 다시 말하면, 어구 "~에 기초한"은 "단지 ~에 기초한" 및 "적어도 ~에 기초한" 둘 모두를 기술한다.
개시된 구현예의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 제조하거나 사용하는 것을 가능하게 하도록 제공된다. 이들 구현예에 대한 다양한 수정은 당업자에게 용이하게 명백해질 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다른 구현예에 적용될 수 있다. 예를 들어, 당업자가 다수의 대응하는 대안적인 그리고 동등한 구조적 상세사항, 예컨대 도구 구성요소를 체결, 장착, 결합, 또는 맞물리게 하는 동등한 방식, 특정 작동 운동을 생성하기 위한 동등한 메커니즘, 및 전기 에너지를 전달하기 위한 동등한 메커니즘을 채용할 수 있을 것임이 인식될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 도시된 구현예로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범주에 따른다.

Claims (30)

  1. 시스템으로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 통신하고, 상기 프로세서로 하여금,
    기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터로서, 제1 기간(time period)에 대응하는 상기 제1 위치 데이터에 기초하여 상기 기구의 제1 위치를 결정하고 ;
    상기 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 상기 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하고;
    상기 제1 위치 및 상기 수신된 사용자 명령에 기초하여, 상기 제2 기간에 대응하는 상기 기구의 제2 위치를 추정하고;
    상기 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터로서, 상기 제2 기간에 대응하는 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 추정된 제2 위치를 확인하고;
    상기 추정된 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치의 상기 확인 전에 디스플레이되게 하도록 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 저장한 적어도 하나의 컴퓨터-판독가능 메모리를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간 사이의 차이는 상기 제2 위치 추정의 상기 확인을 위한 처리 기간(processing period)에 기초하는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 위치의 상기 추정은 제1 처리 지연(processing delay)을 갖고;
    상기 추정된 제2 위치의 상기 확인은 제2 처리 지연을 갖고;
    상기 제1 처리 지연은 상기 제2 처리 지연보다 작은, 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 제1 기간 동안 상기 기구의 상기 제1 위치를 추정하고;
    상기 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1 위치 데이터에 기초하여 상기 추정된 제1 위치를 확인하게 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 추가로 저장한, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 기구의 예측된 위치에 대한 예측 상태(predictive state)들의 세트로서, 상기 예측 상태들 각각이 대응하는 확률과 연관되는, 상기 예측 상태들의 세트를 유지하고;
    상기 제2 기간 동안 가장 높은 확률을 갖는 상기 예측 상태에 기초하여 상기 제2 위치를 추정하게 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 추가로 저장한, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 예측 상태의 상기 확률이 임계 확률보다 낮은 것에 응답하여 상기 기구의 이동 속도를 조절하게 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 추가로 저장한, 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 제2 기간 동안 상기 위치 센서들의 세트로부터 제2 위치 데이터를 수신하게 하는 것으로서, 상기 추정된 제2 위치의 상기 확인은 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 기구의 상기 제2 위치를 결정하는 것을 포함하며;
    상기 추정된 제2 위치가 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 제2 위치를 결정하기 전에 디스플레이되게 하도록 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 추가로 저장한, 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 제2 위치를 상기 추정된 제2 위치와 비교하고;
    상기 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 상기 메모리에 상기 제2 위치를 저장하게 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 추가로 저장한, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 추정된 제2 위치에 기초하여 상기 기구의 제3 위치를 추정하게 하는 것으로서, 상기 추정된 제3 위치는 상기 제2 기간 후의 제3 기간에 대응하고;
    상기 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 상기 제2 위치에 기초하여 상기 추정된 제3 위치를 업데이트하게 하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령어들을 추가로 저장한, 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 위치 센서들의 세트는 전자기(electromagnetic, EM) 센서, 형상-감지 섬유(shape-sensing fiber), 및 카메라 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  11. 명령어들을 저장한 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    실행될 때, 상기 명령어들이 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터로서, 제1 기간에 대응하는 상기 제1 위치 데이터에 기초하여 상기 기구의 제1 위치를 결정하고;
    상기 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 상기 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하고;
    상기 제1 위치 및 상기 수신된 사용자 명령에 기초하여 상기 제2 기간에 대응하는 상기 기구의 제2 위치를 추정하고;
    상기 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터로서, 상기 제2 기간에 대응하는 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 추정된 제2 위치를 확인하고;
    상기 추정된 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치의 상기 확인 전에 디스플레이되게 하도록 하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간 사이의 차이는 상기 제2 위치 추정의 상기 확인을 위한 처리 기간에 기초하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 위치의 상기 추정은 제1 처리 지연을 갖고;
    상기 추정된 제2 위치의 상기 확인은 제2 처리 지연을 갖고;
    상기 제1 처리 지연은 상기 제2 처리 지연보다 작은, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  14. 제11항에 있어서, 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 제1 기간 동안 상기 기구의 상기 제1 위치를 추정하고;
    상기 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1 위치 데이터에 기초하여 상기 추정된 제1 위치를 확인하게 하는 명령어들을 추가로 저장한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  15. 제11항에 있어서, 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 기구의 예측된 위치에 대한 예측 상태들의 세트로서, 상기 예측 상태들 각각이 대응하는 확률과 연관되는, 상기 예측 상태들의 세트를 유지하고;
    상기 제2 기간 동안 가장 높은 확률을 갖는 상기 예측 상태에 기초하여 상기 제2 위치를 추정하게 하는 명령어들을 추가로 저장한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  16. 제15항에 있어서, 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 예측 상태의 상기 확률이 임계 확률보다 낮은 것에 응답하여 상기 기구의 이동 속도를 조절하게 하는 명령어들을 추가로 저장한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  17. 제11항에 있어서, 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 제2 기간 동안 상기 위치 센서들의 세트로부터 제2 위치 데이터를 수신하게 하고, 상기 추정된 제2 위치의 상기 확인은 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 기구의 상기 제2 위치를 결정하는 것을 포함하며;
    상기 추정된 제2 위치가 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 제2 위치를 결정하기 전에 디스플레이되게 하도록 하는 명령어들을 추가로 저장한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  18. 제17항에 있어서, 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 제2 위치를 상기 추정된 제2 위치와 비교하고;
    상기 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 상기 메모리에 상기 제2 위치를 저장하게 하는 명령어들을 추가로 저장한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 제18항에 있어서, 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 추정된 제2 위치에 기초하여 상기 제2 기간 후의 제3 기간에 대응하는 상기 기구의 제3 위치를 추정하고;
    상기 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 상기 제2 위치에 기초하여 상기 추정된 제3 위치를 업데이트하게 하는 명령어들을 추가로 저장한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 제11항에 있어서, 상기 위치 센서들의 세트는 전자기(EM) 센서, 형상-감지 섬유, 및 카메라 중 적어도 하나를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  21. 기구의 추정된 위치를 디스플레이하는 방법으로서,
    상기 기구에 대한 하나 이상의 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제1 위치 데이터에 기초하여 상기 기구의 제1 위치를 결정하는 단계로서, 상기 제1 위치 데이터는 제1 기간에 대응하는, 상기 기구의 제1 위치를 결정하는 단계;
    상기 제1 기간 후에, 제2 기간 동안 상기 기구를 이동시키기 위한 사용자 명령을 수신하는 단계;
    상기 제1 위치 및 상기 수신된 사용자 명령에 기초하여 상기 기구의 제2 위치를 추정하는 단계로서, 상기 추정된 제2 위치는 상기 제2 기간에 대응하는, 상기 기구의 제2 위치를 추정하는 단계;
    상기 위치 센서들의 세트에 의해 생성되는 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 추정된 제2 위치를 확인하는 단계로서, 상기 제2 위치 데이터는 상기 제2 기간에 대응하는, 상기 추정된 제2 위치를 확인하는 단계; 및
    상기 추정된 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치의 상기 확인 전에 디스플레이되게 하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간 사이의 차이는 상기 제2 위치 추정의 상기 확인을 위한 처리 기간에 기초하는, 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제2 위치를 추정하는 단계는 제1 처리 지연을 갖고;
    상기 추정된 제2 위치를 확인하는 단계는 제2 처리 지연을 갖고;
    상기 제1 처리 지연은 상기 제2 처리 지연보다 작은, 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제1 기간 동안 상기 기구의 상기 제1 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1 위치 데이터에 기초하여 상기 추정된 제1 위치를 확인하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 기구의 예측된 위치에 대한 예측 상태들의 세트를 유지하는 단계로서, 상기 예측 상태들 각각은 대응하는 확률과 연관되는, 상기 예측 상태들의 세트를 유지하는 단계; 및
    상기 제2 기간 동안 가장 높은 확률을 갖는 상기 예측 상태에 기초하여 상기 제2 위치를 추정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 예측 상태의 상기 확률이 임계 확률보다 낮은 것에 응답하여 상기 기구의 이동 속도를 조절하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 제2 기간 동안 상기 위치 센서들의 세트로부터 제2 위치 데이터를 수신하는 단계로서, 상기 추정된 제2 위치를 확인하는 단계는 상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 기구의 상기 제2 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 상기 제2 위치 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 위치 데이터에 기초하여 상기 제2 위치를 결정하는 단계 전에 상기 추정된 제2 위치가 디스플레이되게 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제2 위치를 상기 추정된 제2 위치와 비교하는 단계; 및
    상기 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 메모리에 상기 제2 위치를 저장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 추정된 제2 위치에 기초하여 상기 기구의 제3 위치를 추정하는 단계로서, 상기 추정된 제3 위치는 상기 제2 기간 후의 제3 기간에 대응하는, 상기 기구의 제3 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 제2 위치가 상기 추정된 제2 위치와 상이한 것에 응답하여 상기 제2 위치에 기초하여 상기 추정된 제3 위치를 업데이트하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  30. 제21항에 있어서, 상기 위치 센서들의 세트는 전자기(EM) 센서, 형상-감지 섬유, 및 카메라 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (188)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8414505B1 (en) 2001-02-15 2013-04-09 Hansen Medical, Inc. Catheter driver system
JP4755638B2 (ja) 2004-03-05 2011-08-24 ハンセン メディカル，インク． ロボットガイドカテーテルシステム
US9232959B2 (en) 2007-01-02 2016-01-12 Aquabeam, Llc Multi fluid tissue resection methods and devices
EP2259742B1 (en) 2008-03-06 2020-01-01 AquaBeam LLC Tissue ablation and cautery with optical energy carried in fluid stream
US8218847B2 (en) 2008-06-06 2012-07-10 Superdimension, Ltd. Hybrid registration method
US9254123B2 (en) 2009-04-29 2016-02-09 Hansen Medical, Inc. Flexible and steerable elongate instruments with shape control and support elements
US8672837B2 (en) 2010-06-24 2014-03-18 Hansen Medical, Inc. Methods and devices for controlling a shapeable medical device
US8961533B2 (en) 2010-09-17 2015-02-24 Hansen Medical, Inc. Anti-buckling mechanisms and methods
US9138166B2 (en) 2011-07-29 2015-09-22 Hansen Medical, Inc. Apparatus and methods for fiber integration and registration
ES2687817T3 (es) 2012-02-29 2018-10-29 Procept Biorobotics Corporation Resección y tratamiento de tejido guiado por imagen automatizada
US20130317519A1 (en) 2012-05-25 2013-11-28 Hansen Medical, Inc. Low friction instrument driver interface for robotic systems
US20140148673A1 (en) 2012-11-28 2014-05-29 Hansen Medical, Inc. Method of anchoring pullwire directly articulatable region in catheter
US10231867B2 (en) 2013-01-18 2019-03-19 Auris Health, Inc. Method, apparatus and system for a water jet
US10149720B2 (en) 2013-03-08 2018-12-11 Auris Health, Inc. Method, apparatus, and a system for facilitating bending of an instrument in a surgical or medical robotic environment
US9057600B2 (en) 2013-03-13 2015-06-16 Hansen Medical, Inc. Reducing incremental measurement sensor error
US9566414B2 (en) 2013-03-13 2017-02-14 Hansen Medical, Inc. Integrated catheter and guide wire controller
US9173713B2 (en) 2013-03-14 2015-11-03 Hansen Medical, Inc. Torque-based catheter articulation
US11213363B2 (en) 2013-03-14 2022-01-04 Auris Health, Inc. Catheter tension sensing
US9326822B2 (en) 2013-03-14 2016-05-03 Hansen Medical, Inc. Active drives for robotic catheter manipulators
US20140277334A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Hansen Medical, Inc. Active drives for robotic catheter manipulators
US20140276936A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Hansen Medical, Inc. Active drive mechanism for simultaneous rotation and translation
US9014851B2 (en) 2013-03-15 2015-04-21 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for tracking robotically controlled medical instruments
US20140276647A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Hansen Medical, Inc. Vascular remote catheter manipulator
US9408669B2 (en) 2013-03-15 2016-08-09 Hansen Medical, Inc. Active drive mechanism with finite range of motion
US10849702B2 (en) 2013-03-15 2020-12-01 Auris Health, Inc. User input devices for controlling manipulation of guidewires and catheters
US9452018B2 (en) 2013-03-15 2016-09-27 Hansen Medical, Inc. Rotational support for an elongate member
US10376672B2 (en) 2013-03-15 2019-08-13 Auris Health, Inc. Catheter insertion system and method of fabrication
US9283046B2 (en) 2013-03-15 2016-03-15 Hansen Medical, Inc. User interface for active drive apparatus with finite range of motion
US9271663B2 (en) 2013-03-15 2016-03-01 Hansen Medical, Inc. Flexible instrument localization from both remote and elongation sensors
US9629595B2 (en) 2013-03-15 2017-04-25 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for localizing, tracking and/or controlling medical instruments
US11020016B2 (en) 2013-05-30 2021-06-01 Auris Health, Inc. System and method for displaying anatomy and devices on a movable display
US10744035B2 (en) 2013-06-11 2020-08-18 Auris Health, Inc. Methods for robotic assisted cataract surgery
US10426661B2 (en) 2013-08-13 2019-10-01 Auris Health, Inc. Method and apparatus for laser assisted cataract surgery
EP2923669B1 (en) 2014-03-24 2017-06-28 Hansen Medical, Inc. Systems and devices for catheter driving instinctiveness
US10046140B2 (en) 2014-04-21 2018-08-14 Hansen Medical, Inc. Devices, systems, and methods for controlling active drive systems
US10569052B2 (en) 2014-05-15 2020-02-25 Auris Health, Inc. Anti-buckling mechanisms for catheters
US9744335B2 (en) 2014-07-01 2017-08-29 Auris Surgical Robotics, Inc. Apparatuses and methods for monitoring tendons of steerable catheters
US9561083B2 (en) 2014-07-01 2017-02-07 Auris Surgical Robotics, Inc. Articulating flexible endoscopic tool with roll capabilities
US10792464B2 (en) 2014-07-01 2020-10-06 Auris Health, Inc. Tool and method for using surgical endoscope with spiral lumens
US9603668B2 (en) 2014-07-02 2017-03-28 Covidien Lp Dynamic 3D lung map view for tool navigation inside the lung
US9633431B2 (en) 2014-07-02 2017-04-25 Covidien Lp Fluoroscopic pose estimation
JP6689832B2 (ja) 2014-09-30 2020-04-28 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 仮軌道および可撓性内視鏡を有する構成可能なロボット手術システム
US10499999B2 (en) 2014-10-09 2019-12-10 Auris Health, Inc. Systems and methods for aligning an elongate member with an access site
US10314463B2 (en) 2014-10-24 2019-06-11 Auris Health, Inc. Automated endoscope calibration
US9986983B2 (en) 2014-10-31 2018-06-05 Covidien Lp Computed tomography enhanced fluoroscopic system, device, and method of utilizing the same
US11819636B2 (en) 2015-03-30 2023-11-21 Auris Health, Inc. Endoscope pull wire electrical circuit
US20160287279A1 (en) 2015-04-01 2016-10-06 Auris Surgical Robotics, Inc. Microsurgical tool for robotic applications
WO2016164824A1 (en) 2015-04-09 2016-10-13 Auris Surgical Robotics, Inc. Surgical system with configurable rail-mounted mechanical arms
US9622827B2 (en) 2015-05-15 2017-04-18 Auris Surgical Robotics, Inc. Surgical robotics system
US10716525B2 (en) 2015-08-06 2020-07-21 Covidien Lp System and method for navigating to target and performing procedure on target utilizing fluoroscopic-based local three dimensional volume reconstruction
US10702226B2 (en) 2015-08-06 2020-07-07 Covidien Lp System and method for local three dimensional volume reconstruction using a standard fluoroscope
US10674982B2 (en) 2015-08-06 2020-06-09 Covidien Lp System and method for local three dimensional volume reconstruction using a standard fluoroscope
KR102569960B1 (ko) 2015-09-09 2023-08-24 아우리스 헬스, 인크. 수술 로봇 시스템을 위한 기구 장치 조작기
WO2017049163A1 (en) 2015-09-18 2017-03-23 Auris Surgical Robotics, Inc. Navigation of tubular networks
US9955986B2 (en) 2015-10-30 2018-05-01 Auris Surgical Robotics, Inc. Basket apparatus
US9949749B2 (en) 2015-10-30 2018-04-24 Auris Surgical Robotics, Inc. Object capture with a basket
US10231793B2 (en) 2015-10-30 2019-03-19 Auris Health, Inc. Object removal through a percutaneous suction tube
US10143526B2 (en) 2015-11-30 2018-12-04 Auris Health, Inc. Robot-assisted driving systems and methods
US10932861B2 (en) 2016-01-14 2021-03-02 Auris Health, Inc. Electromagnetic tracking surgical system and method of controlling the same
US10932691B2 (en) 2016-01-26 2021-03-02 Auris Health, Inc. Surgical tools having electromagnetic tracking components
US11324554B2 (en) 2016-04-08 2022-05-10 Auris Health, Inc. Floating electromagnetic field generator system and method of controlling the same
US10454347B2 (en) 2016-04-29 2019-10-22 Auris Health, Inc. Compact height torque sensing articulation axis assembly
US11037464B2 (en) 2016-07-21 2021-06-15 Auris Health, Inc. System with emulator movement tracking for controlling medical devices
US10463439B2 (en) 2016-08-26 2019-11-05 Auris Health, Inc. Steerable catheter with shaft load distributions
US11241559B2 (en) 2016-08-29 2022-02-08 Auris Health, Inc. Active drive for guidewire manipulation
CN109069138B (zh) 2016-08-31 2021-07-20 奥瑞斯健康公司 长度守恒的手术器械
US9931025B1 (en) * 2016-09-30 2018-04-03 Auris Surgical Robotics, Inc. Automated calibration of endoscopes with pull wires
US10136959B2 (en) 2016-12-28 2018-11-27 Auris Health, Inc. Endolumenal object sizing
US10244926B2 (en) 2016-12-28 2019-04-02 Auris Health, Inc. Detecting endolumenal buckling of flexible instruments
US11793579B2 (en) 2017-02-22 2023-10-24 Covidien Lp Integration of multiple data sources for localization and navigation
US10792466B2 (en) 2017-03-28 2020-10-06 Auris Health, Inc. Shaft actuating handle
US11490782B2 (en) 2017-03-31 2022-11-08 Auris Health, Inc. Robotic systems for navigation of luminal networks that compensate for physiological noise
KR20230106716A (ko) 2017-04-07 2023-07-13 아우리스 헬스, 인코포레이티드 환자 삽입기(Introducer) 정렬
US10285574B2 (en) 2017-04-07 2019-05-14 Auris Health, Inc. Superelastic medical instrument
KR20240035632A (ko) 2017-05-12 2024-03-15 아우리스 헬스, 인코포레이티드 생검 장치 및 시스템
CN110769736B (zh) 2017-05-17 2023-01-13 奥瑞斯健康公司 可更换工作通道
US10022192B1 (en) 2017-06-23 2018-07-17 Auris Health, Inc. Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks
US11395703B2 (en) 2017-06-28 2022-07-26 Auris Health, Inc. Electromagnetic distortion detection
US11026758B2 (en) 2017-06-28 2021-06-08 Auris Health, Inc. Medical robotics systems implementing axis constraints during actuation of one or more motorized joints
EP3644885B1 (en) 2017-06-28 2023-10-11 Auris Health, Inc. Electromagnetic field generator alignment
JP7130682B2 (ja) 2017-06-28 2022-09-05 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 器具挿入補償
US10699448B2 (en) 2017-06-29 2020-06-30 Covidien Lp System and method for identifying, marking and navigating to a target using real time two dimensional fluoroscopic data
US10426559B2 (en) 2017-06-30 2019-10-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for medical instrument compression compensation
US10464209B2 (en) 2017-10-05 2019-11-05 Auris Health, Inc. Robotic system with indication of boundary for robotic arm
US10893843B2 (en) 2017-10-10 2021-01-19 Covidien Lp System and method for identifying and marking a target in a fluoroscopic three-dimensional reconstruction
US10145747B1 (en) 2017-10-10 2018-12-04 Auris Health, Inc. Detection of undesirable forces on a surgical robotic arm
US10016900B1 (en) 2017-10-10 2018-07-10 Auris Health, Inc. Surgical robotic arm admittance control
US10555778B2 (en) 2017-10-13 2020-02-11 Auris Health, Inc. Image-based branch detection and mapping for navigation
US11058493B2 (en) 2017-10-13 2021-07-13 Auris Health, Inc. Robotic system configured for navigation path tracing
US10987179B2 (en) 2017-12-06 2021-04-27 Auris Health, Inc. Systems and methods to correct for uncommanded instrument roll
CN111432856B (zh) 2017-12-08 2023-01-03 奥瑞斯健康公司 定向射流技术
CN110831534B (zh) 2017-12-08 2023-04-28 奥瑞斯健康公司 用于医疗仪器导航和瞄准的***和方法
US10470830B2 (en) 2017-12-11 2019-11-12 Auris Health, Inc. Systems and methods for instrument based insertion architectures
WO2019118767A1 (en) 2017-12-14 2019-06-20 Auris Health, Inc. System and method for estimating instrument location
EP3684283A4 (en) 2017-12-18 2021-07-14 Auris Health, Inc. METHODS AND SYSTEMS FOR MONITORING AND NAVIGATION OF INSTRUMENTS IN LUMINAL NETWORKS
USD873878S1 (en) 2018-01-17 2020-01-28 Auris Health, Inc. Robotic arm
USD901694S1 (en) 2018-01-17 2020-11-10 Auris Health, Inc. Instrument handle
EP3740152A4 (en) 2018-01-17 2021-11-03 Auris Health, Inc. SURGICAL PLATFORM WITH ADJUSTABLE ARMRESTS
USD901018S1 (en) 2018-01-17 2020-11-03 Auris Health, Inc. Controller
WO2019143458A1 (en) 2018-01-17 2019-07-25 Auris Health, Inc. Surgical robotics systems with improved robotic arms
USD932628S1 (en) 2018-01-17 2021-10-05 Auris Health, Inc. Instrument cart
USD924410S1 (en) 2018-01-17 2021-07-06 Auris Health, Inc. Instrument tower
US11364004B2 (en) 2018-02-08 2022-06-21 Covidien Lp System and method for pose estimation of an imaging device and for determining the location of a medical device with respect to a target
US10905498B2 (en) 2018-02-08 2021-02-02 Covidien Lp System and method for catheter detection in fluoroscopic images and updating displayed position of catheter
US10930064B2 (en) 2018-02-08 2021-02-23 Covidien Lp Imaging reconstruction system and method
EP3752085A4 (en) 2018-02-13 2021-11-24 Auris Health, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR TRAINING A MEDICAL INSTRUMENT
CN110913791B (zh) 2018-03-28 2021-10-08 奥瑞斯健康公司 用于显示所估计的器械定位的***和方法
US10524866B2 (en) 2018-03-28 2020-01-07 Auris Health, Inc. Systems and methods for registration of location sensors
CN110831480B (zh) 2018-03-28 2023-08-29 奥瑞斯健康公司 具有可变弯曲刚度分布曲线的医疗器械
EP3793465A4 (en) 2018-05-18 2022-03-02 Auris Health, Inc. CONTROL DEVICES FOR ROBOTIC ACTIVATION REMOTE CONTROL SYSTEMS
CN110831486B (zh) 2018-05-30 2022-04-05 奥瑞斯健康公司 用于基于定位传感器的分支预测的***和方法
EP3801280A4 (en) 2018-05-31 2022-03-09 Auris Health, Inc. ROBOTIC SYSTEMS AND LUMINAL NETWORK NAVIGATION METHODS THAT DETECT PHYSIOLOGICAL NOISE
KR20210018858A (ko) 2018-05-31 2021-02-18 아우리스 헬스, 인코포레이티드 관상 네트워크의 경로-기반 내비게이션
MX2020012904A (es) 2018-05-31 2021-02-26 Auris Health Inc Analisis y mapeo de vias respiratorias basados en imagen.
KR102579505B1 (ko) 2018-06-07 2023-09-20 아우리스 헬스, 인코포레이티드 고출력 기구를 가진 로봇 의료 시스템
CN112384121A (zh) 2018-06-27 2021-02-19 奥瑞斯健康公司 用于医疗器械的对准***和附接***
JP7391886B2 (ja) 2018-06-28 2023-12-05 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 滑車共有を組み込んだ医療システム
US11071591B2 (en) 2018-07-26 2021-07-27 Covidien Lp Modeling a collapsed lung using CT data
US11705238B2 (en) 2018-07-26 2023-07-18 Covidien Lp Systems and methods for providing assistance during surgery
KR20230169481A (ko) 2018-08-07 2023-12-15 아우리스 헬스, 인코포레이티드 카테터 제어와의 변형-기반 형상 감지의 조합
CN112566584A (zh) 2018-08-15 2021-03-26 奥瑞斯健康公司 用于组织烧灼的医疗器械
CN112566567A (zh) 2018-08-17 2021-03-26 奥瑞斯健康公司 双极医疗器械
KR20210052475A (ko) 2018-08-24 2021-05-10 아우리스 헬스, 인코포레이티드 수동 및 로봇 제어가능 의료 기구
EP3813715A4 (en) 2018-09-17 2022-04-13 Auris Health, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR CONCOMITANT MEDICAL INTERVENTIONS
US11179212B2 (en) 2018-09-26 2021-11-23 Auris Health, Inc. Articulating medical instruments
WO2020068303A1 (en) 2018-09-26 2020-04-02 Auris Health, Inc. Systems and instruments for suction and irrigation
US10765487B2 (en) 2018-09-28 2020-09-08 Auris Health, Inc. Systems and methods for docking medical instruments
US11944388B2 (en) 2018-09-28 2024-04-02 Covidien Lp Systems and methods for magnetic interference correction
US10820947B2 (en) 2018-09-28 2020-11-03 Auris Health, Inc. Devices, systems, and methods for manually and robotically driving medical instruments
WO2020076447A1 (en) 2018-10-08 2020-04-16 Auris Health, Inc. Systems and instruments for tissue sealing
US11877806B2 (en) 2018-12-06 2024-01-23 Covidien Lp Deformable registration of computer-generated airway models to airway trees
US11045075B2 (en) 2018-12-10 2021-06-29 Covidien Lp System and method for generating a three-dimensional model of a surgical site
US11617493B2 (en) 2018-12-13 2023-04-04 Covidien Lp Thoracic imaging, distance measuring, surgical awareness, and notification system and method
US11801113B2 (en) 2018-12-13 2023-10-31 Covidien Lp Thoracic imaging, distance measuring, and notification system and method
EP3866718A4 (en) 2018-12-20 2022-07-20 Auris Health, Inc. ROBOT ARM ALIGNMENT AND DOCKING SYSTEMS AND METHODS
WO2020131529A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Auris Health, Inc. Shielding for wristed instruments
KR20210111259A (ko) 2018-12-28 2021-09-10 아우리스 헬스, 인코포레이티드 로봇 의료 시스템 및 방법을 위한 경피 시스
EP3870023A4 (en) 2018-12-28 2022-07-27 Auris Health, Inc. MEDICAL INSTRUMENT WITH AN ARTICULABLE SEGMENT
US11357593B2 (en) 2019-01-10 2022-06-14 Covidien Lp Endoscopic imaging with augmented parallax
WO2020154100A1 (en) 2019-01-25 2020-07-30 Auris Health, Inc. Vessel sealer with heating and cooling capabilities
US11625825B2 (en) 2019-01-30 2023-04-11 Covidien Lp Method for displaying tumor location within endoscopic images
US11925333B2 (en) 2019-02-01 2024-03-12 Covidien Lp System for fluoroscopic tracking of a catheter to update the relative position of a target and the catheter in a 3D model of a luminal network
US11564751B2 (en) 2019-02-01 2023-01-31 Covidien Lp Systems and methods for visualizing navigation of medical devices relative to targets
US11744643B2 (en) 2019-02-04 2023-09-05 Covidien Lp Systems and methods facilitating pre-operative prediction of post-operative tissue function
US11857277B2 (en) 2019-02-08 2024-01-02 Auris Health, Inc. Robotically controlled clot manipulation and removal
US11202683B2 (en) 2019-02-22 2021-12-21 Auris Health, Inc. Surgical platform with motorized arms for adjustable arm supports
WO2020185516A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 Auris Health, Inc. Tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and
WO2020197671A1 (en) 2019-03-22 2020-10-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for aligning inputs on medical instruments
US11534248B2 (en) 2019-03-25 2022-12-27 Auris Health, Inc. Systems and methods for medical stapling
US11617627B2 (en) 2019-03-29 2023-04-04 Auris Health, Inc. Systems and methods for optical strain sensing in medical instruments
US11819285B2 (en) 2019-04-05 2023-11-21 Covidien Lp Magnetic interference detection systems and methods
KR20210149805A (ko) 2019-04-08 2021-12-09 아우리스 헬스, 인코포레이티드 동시 절차를 위한 시스템, 방법, 및 작업흐름
US11369386B2 (en) 2019-06-27 2022-06-28 Auris Health, Inc. Systems and methods for a medical clip applier
EP3989863A4 (en) 2019-06-28 2023-10-11 Auris Health, Inc. MEDICAL INSTRUMENTS WITH WRISTS WITH HYBRID DIVERSION SURFACES
US11872007B2 (en) 2019-06-28 2024-01-16 Auris Health, Inc. Console overlay and methods of using same
US11653988B2 (en) * 2019-07-29 2023-05-23 Verb Surgical Inc. Mitigating electromagnetic field distortion for a surgical robotic system
US11896330B2 (en) 2019-08-15 2024-02-13 Auris Health, Inc. Robotic medical system having multiple medical instruments
USD978348S1 (en) 2019-08-15 2023-02-14 Auris Health, Inc. Drive device for a medical instrument
WO2021028883A1 (en) 2019-08-15 2021-02-18 Auris Health, Inc. Medical device having multiple bending sections
USD975275S1 (en) 2019-08-15 2023-01-10 Auris Health, Inc. Handle for a medical instrument
US11269173B2 (en) 2019-08-19 2022-03-08 Covidien Lp Systems and methods for displaying medical video images and/or medical 3D models
EP4021331A4 (en) 2019-08-30 2023-08-30 Auris Health, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR WEIGHT-BASED REGISTRATION OF POSITION SENSORS
WO2021038495A1 (en) 2019-08-30 2021-03-04 Auris Health, Inc. Instrument image reliability systems and methods
US11324558B2 (en) * 2019-09-03 2022-05-10 Auris Health, Inc. Electromagnetic distortion detection and compensation
US11931111B2 (en) 2019-09-09 2024-03-19 Covidien Lp Systems and methods for providing surgical guidance
US11864935B2 (en) 2019-09-09 2024-01-09 Covidien Lp Systems and methods for pose estimation of a fluoroscopic imaging device and for three-dimensional imaging of body structures
EP4028221A1 (en) 2019-09-10 2022-07-20 Auris Health, Inc. Systems and methods for kinematic optimization with shared robotic degrees-of-freedom
US11627924B2 (en) 2019-09-24 2023-04-18 Covidien Lp Systems and methods for image-guided navigation of percutaneously-inserted devices
EP4034349A1 (en) 2019-09-26 2022-08-03 Auris Health, Inc. Systems and methods for collision detection and avoidance
US11737845B2 (en) 2019-09-30 2023-08-29 Auris Inc. Medical instrument with a capstan
US11737835B2 (en) 2019-10-29 2023-08-29 Auris Health, Inc. Braid-reinforced insulation sheath
CN114901188A (zh) 2019-12-31 2022-08-12 奥瑞斯健康公司 动态滑轮***
KR20220123087A (ko) 2019-12-31 2022-09-05 아우리스 헬스, 인코포레이티드 경피 접근을 위한 정렬 인터페이스
KR20220123269A (ko) 2019-12-31 2022-09-06 아우리스 헬스, 인코포레이티드 고급 바스켓 구동 모드
JP2023508521A (ja) 2019-12-31 2023-03-02 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 解剖学的特徴の識別及び標的化
EP4084720A4 (en) 2019-12-31 2024-01-17 Auris Health, Inc. ALIGNMENT TECHNIQUES FOR PERCUTANE ACCESS
US11380060B2 (en) 2020-01-24 2022-07-05 Covidien Lp System and method for linking a segmentation graph to volumetric data
US11847730B2 (en) 2020-01-24 2023-12-19 Covidien Lp Orientation detection in fluoroscopic images
US20210393338A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-23 Auris Health, Inc. Medical instrument driving
CN115802975A (zh) 2020-06-29 2023-03-14 奥瑞斯健康公司 用于检测连杆与外部对象之间的接触的***和方法
US11357586B2 (en) 2020-06-30 2022-06-14 Auris Health, Inc. Systems and methods for saturated robotic movement
EP4171428A1 (en) 2020-06-30 2023-05-03 Auris Health, Inc. Robotic medical system with collision proximity indicators
US11950950B2 (en) 2020-07-24 2024-04-09 Covidien Lp Zoom detection and fluoroscope movement detection for target overlay
US11957382B2 (en) 2021-09-08 2024-04-16 Cilag Gmbh International Robotically controlled uterine manipulator with articulation
US20230075930A1 (en) 2021-09-08 2023-03-09 Cilag Gmbh International Uterine manipulator with robotically driven colpotomy cup
US20230077141A1 (en) 2021-09-08 2023-03-09 Cilag Gmbh International Robotically controlled uterine manipulator
WO2023154713A1 (en) * 2022-02-11 2023-08-17 Canon U.S.A., Inc. Collision warning for medical device
US20240148411A1 (en) 2022-11-09 2024-05-09 Cilag Gmbh International Uterine manipulator for robotic surgical system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090192524A1 (en) * 2006-06-29 2009-07-30 Intuitive Surgical, Inc. Synthetic representation of a surgical robot
US20170365055A1 (en) * 2015-09-18 2017-12-21 Auris Surgical Robotics, Inc. Navigation of tubular networks

Family Cites Families (418)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4745908A (en) 1987-05-08 1988-05-24 Circon Corporation Inspection instrument fexible shaft having deflection compensation means
WO1991009375A1 (en) 1989-12-11 1991-06-27 Caterpillar Inc. Integrated vehicle positioning and navigation system, apparatus and method
JP2750201B2 (ja) 1990-04-13 1998-05-13 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡の挿入状態検出装置
US5550953A (en) 1994-04-20 1996-08-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration On-line method and apparatus for coordinated mobility and manipulation of mobile robots
US5603318A (en) 1992-04-21 1997-02-18 University Of Utah Research Foundation Apparatus and method for photogrammetric surgical localization
US5526812A (en) 1993-06-21 1996-06-18 General Electric Company Display system for enhancing visualization of body structures during medical procedures
US6059718A (en) 1993-10-18 2000-05-09 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope form detecting apparatus in which coil is fixedly mounted by insulating member so that form is not deformed within endoscope
EP0869745B8 (en) 1994-10-07 2003-04-16 St. Louis University Surgical navigation systems including reference and localization frames
US6690963B2 (en) 1995-01-24 2004-02-10 Biosense, Inc. System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument
US6246898B1 (en) 1995-03-28 2001-06-12 Sonometrics Corporation Method for carrying out a medical procedure using a three-dimensional tracking and imaging system
AU709432B2 (en) 1995-09-20 1999-08-26 California Institute Of Technology Detecting thermal discrepancies in vessel walls
IL125757A (en) 1996-02-15 2003-09-17 Biosense Inc Medical procedures and apparatus using intrabody probes
US6203493B1 (en) 1996-02-15 2001-03-20 Biosense, Inc. Attachment with one or more sensors for precise position determination of endoscopes
US6063095A (en) 1996-02-20 2000-05-16 Computer Motion, Inc. Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures
JP3585643B2 (ja) 1996-05-17 2004-11-04 三菱電機株式会社 ナビゲーション装置
US6047080A (en) 1996-06-19 2000-04-04 Arch Development Corporation Method and apparatus for three-dimensional reconstruction of coronary vessels from angiographic images
US5831614A (en) 1996-07-01 1998-11-03 Sun Microsystems, Inc. X-Y viewport scroll using location of display with respect to a point
WO1998032388A2 (en) 1997-01-24 1998-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image display system
US6580938B1 (en) 1997-02-25 2003-06-17 Biosense, Inc. Image-guided thoracic therapy and apparatus therefor
US6246784B1 (en) 1997-08-19 2001-06-12 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Method for segmenting medical images and detecting surface anomalies in anatomical structures
US6810281B2 (en) 2000-12-21 2004-10-26 Endovia Medical, Inc. Medical mapping system
FR2779339B1 (fr) 1998-06-09 2000-10-13 Integrated Surgical Systems Sa Procede et appareil de mise en correspondance pour la chirurgie robotisee, et dispositif de mise en correspondance en comportant application
US6425865B1 (en) 1998-06-12 2002-07-30 The University Of British Columbia Robotically assisted medical ultrasound
US6665554B1 (en) 1998-11-18 2003-12-16 Steve T. Charles Medical manipulator for use with an imaging device
US6493608B1 (en) 1999-04-07 2002-12-10 Intuitive Surgical, Inc. Aspects of a control system of a minimally invasive surgical apparatus
US6501981B1 (en) 1999-03-16 2002-12-31 Accuray, Inc. Apparatus and method for compensating for respiratory and patient motions during treatment
US6775404B1 (en) 1999-03-18 2004-08-10 University Of Washington Apparatus and method for interactive 3D registration of ultrasound and magnetic resonance images based on a magnetic position sensor
US6594552B1 (en) 1999-04-07 2003-07-15 Intuitive Surgical, Inc. Grip strength with tactile feedback for robotic surgery
US9572519B2 (en) 1999-05-18 2017-02-21 Mediguide Ltd. Method and apparatus for invasive device tracking using organ timing signal generated from MPS sensors
US7386339B2 (en) 1999-05-18 2008-06-10 Mediguide Ltd. Medical imaging and navigation system
US6466198B1 (en) 1999-11-05 2002-10-15 Innoventions, Inc. View navigation and magnification of a hand-held device with a display
FI114282B (fi) 1999-11-05 2004-09-30 Polar Electro Oy Menetelmä, järjestely ja sykemittari sydämen lyönnin tunnistamiseksi
US6755797B1 (en) 1999-11-29 2004-06-29 Bowles Fluidics Corporation Method and apparatus for producing oscillation of a bladder
US7747312B2 (en) 2000-01-04 2010-06-29 George Mason Intellectual Properties, Inc. System and method for automatic shape registration and instrument tracking
DE10011790B4 (de) 2000-03-13 2005-07-14 Siemens Ag Medizinisches Instrument zum Einführen in ein Untersuchungsobjekt, sowie medizinisches Untersuchungs- oder Behandlungsgerät
US7181289B2 (en) 2000-03-20 2007-02-20 Pflueger D Russell Epidural nerve root access catheter and treatment methods
DE10025285A1 (de) 2000-05-22 2001-12-06 Siemens Ag Vollautomatische, robotergestützte Kameraführung unter Verwendung von Positionssensoren für laparoskopische Eingriffe
DE10033723C1 (de) 2000-07-12 2002-02-21 Siemens Ag Visualisierung von Positionen und Orientierung von intrakorporal geführten Instrumenten während eines chirurgischen Eingriffs
US6865498B2 (en) 2001-11-30 2005-03-08 Thermwood Corporation System for calibrating the axes on a computer numeric controlled machining system and method thereof
US6812842B2 (en) 2001-12-20 2004-11-02 Calypso Medical Technologies, Inc. System for excitation of a leadless miniature marker
US7747311B2 (en) 2002-03-06 2010-06-29 Mako Surgical Corp. System and method for interactive haptic positioning of a medical device
DE10210646A1 (de) 2002-03-11 2003-10-09 Siemens Ag Verfahren zur Bilddarstellung eines in einen Untersuchungsbereich eines Patienten eingebrachten medizinischen Instruments
US20050256398A1 (en) 2004-05-12 2005-11-17 Hastings Roger N Systems and methods for interventional medicine
US7998062B2 (en) 2004-03-29 2011-08-16 Superdimension, Ltd. Endoscope structures and techniques for navigating to a target in branched structure
EP2380487B1 (en) 2002-04-17 2021-03-31 Covidien LP Endoscope structures for navigating to a target in branched structure
US7822466B2 (en) 2002-04-25 2010-10-26 The Johns Hopkins University Robot for computed tomography interventions
JP2005528157A (ja) 2002-06-04 2005-09-22 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 回転血管造影法に基づく冠状動脈構造のハイブリッド３ｄ再構成
WO2003105659A2 (en) 2002-06-17 2003-12-24 Mazor Surgical Technologies Ltd. Robot for use with orthopaedic inserts
US20040047044A1 (en) 2002-06-25 2004-03-11 Dalton Michael Nicholas Apparatus and method for combining three-dimensional spaces
KR100449765B1 (ko) 2002-10-12 2004-09-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬전지용 리튬메탈 애노드
US6899672B2 (en) 2002-11-08 2005-05-31 Scimed Life Systems, Inc. Endoscopic imaging system including removable deflection device
WO2004044847A1 (en) 2002-11-13 2004-05-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Medical viewing system and method for detecting boundary structures
US7697972B2 (en) 2002-11-19 2010-04-13 Medtronic Navigation, Inc. Navigation system for cardiac therapies
US7599730B2 (en) 2002-11-19 2009-10-06 Medtronic Navigation, Inc. Navigation system for cardiac therapies
US20040186349A1 (en) 2002-12-24 2004-09-23 Usgi Medical Corp. Apparatus and methods for achieving endoluminal access
FR2852226B1 (fr) 2003-03-10 2005-07-15 Univ Grenoble 1 Instrument medical localise a ecran orientable
US7203277B2 (en) 2003-04-25 2007-04-10 Brainlab Ag Visualization device and method for combined patient and object image data
US7822461B2 (en) 2003-07-11 2010-10-26 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for endoscopic path planning
EP2316328B1 (en) 2003-09-15 2012-05-09 Super Dimension Ltd. Wrap-around holding device for use with bronchoscopes
US7835778B2 (en) 2003-10-16 2010-11-16 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation of a multiple piece construct for implantation
EP1691666B1 (en) 2003-12-12 2012-05-30 University of Washington Catheterscope 3d guidance and interface system
JP2005192632A (ja) 2003-12-26 2005-07-21 Olympus Corp 被検体内移動状態検出システム
US8021301B2 (en) 2003-12-26 2011-09-20 Fujifilm Corporation Ultrasonic image processing apparatus, ultrasonic image processing method and ultrasonic image processing program
US20050193451A1 (en) 2003-12-30 2005-09-01 Liposonix, Inc. Articulating arm for medical procedures
ATE523141T1 (de) 2004-02-17 2011-09-15 Philips Electronics Ltd Verfahren und vorrichtung zur registrierung, verifizierung von und bezugnahme auf körperorgane(n)
JP4755638B2 (ja) 2004-03-05 2011-08-24 ハンセン メディカル，インク． ロボットガイドカテーテルシステム
US7850642B2 (en) 2004-03-05 2010-12-14 Hansen Medical, Inc. Methods using a robotic catheter system
US7811294B2 (en) 2004-03-08 2010-10-12 Mediguide Ltd. Automatic guidewire maneuvering system and method
EP4026486A1 (en) 2004-03-23 2022-07-13 Boston Scientific Medical Device Limited In-vivo visualization system
EP1731093B1 (en) 2004-03-29 2013-01-09 Olympus Corporation System for detecting position in examinee
US7462175B2 (en) 2004-04-21 2008-12-09 Acclarent, Inc. Devices, systems and methods for treating disorders of the ear, nose and throat
US7720521B2 (en) 2004-04-21 2010-05-18 Acclarent, Inc. Methods and devices for performing procedures within the ear, nose, throat and paranasal sinuses
US20070208252A1 (en) 2004-04-21 2007-09-06 Acclarent, Inc. Systems and methods for performing image guided procedures within the ear, nose, throat and paranasal sinuses
US8155403B2 (en) 2004-05-05 2012-04-10 University Of Iowa Research Foundation Methods and devices for airway tree labeling and/or matching
US7632265B2 (en) 2004-05-28 2009-12-15 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Radio frequency ablation servo catheter and method
US20060209019A1 (en) 2004-06-01 2006-09-21 Energid Technologies Corporation Magnetic haptic feedback systems and methods for virtual reality environments
US7772541B2 (en) 2004-07-16 2010-08-10 Luna Innnovations Incorporated Fiber optic position and/or shape sensing based on rayleigh scatter
US20060025668A1 (en) 2004-08-02 2006-02-02 Peterson Thomas H Operating table with embedded tracking technology
US20070055090A1 (en) 2004-08-12 2007-03-08 Navotek Medical Ltd. Medical Treatment System and Method
US7536216B2 (en) 2004-10-18 2009-05-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Method and system for virtual endoscopy with guidance for biopsy
US9049954B2 (en) 2004-11-03 2015-06-09 Cambridge International, Inc. Hanger bar assembly for architectural mesh and the like
WO2006058195A2 (en) 2004-11-23 2006-06-01 Pneumrx, Inc. Steerable device for accessing a target site and methods
CA2590951C (en) 2004-12-15 2011-05-17 Wilson-Cook Medical, Inc. Flexible surgical needle device
WO2006078678A2 (en) 2005-01-18 2006-07-27 Traxtal Inc. Method and apparatus for guiding an instrument to a target in the lung
US8335357B2 (en) 2005-03-04 2012-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus
US20060258935A1 (en) 2005-05-12 2006-11-16 John Pile-Spellman System for autonomous robotic navigation
US10555775B2 (en) 2005-05-16 2020-02-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Methods and system for performing 3-D tool tracking by fusion of sensor and/or camera derived data during minimally invasive robotic surgery
US7756563B2 (en) 2005-05-23 2010-07-13 The Penn State Research Foundation Guidance method based on 3D-2D pose estimation and 3D-CT registration with application to live bronchoscopy
US7889905B2 (en) 2005-05-23 2011-02-15 The Penn State Research Foundation Fast 3D-2D image registration method with application to continuously guided endoscopy
JP4813190B2 (ja) 2005-05-26 2011-11-09 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 カプセル型医療装置
GB2428110A (en) 2005-07-06 2007-01-17 Armstrong Healthcare Ltd A robot and method of registering a robot.
JP2009501563A (ja) 2005-07-14 2009-01-22 エンハンスド・メデイカルシステム・エルエルシー 侵襲性処置を極小にするためのロボット
US8583220B2 (en) 2005-08-02 2013-11-12 Biosense Webster, Inc. Standardization of catheter-based treatment for atrial fibrillation
US8657814B2 (en) 2005-08-22 2014-02-25 Medtronic Ablation Frontiers Llc User interface for tissue ablation system
WO2007025081A2 (en) 2005-08-24 2007-03-01 Traxtal Inc. System, method and devices for navigated flexible endoscopy
US20070073136A1 (en) 2005-09-15 2007-03-29 Robert Metzger Bone milling with image guided surgery
US20070106147A1 (en) 2005-11-01 2007-05-10 Altmann Andres C Controlling direction of ultrasound imaging catheter
EP1956962B1 (en) 2005-11-22 2020-09-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. System for determining the shape of a bendable instrument
US8303505B2 (en) 2005-12-02 2012-11-06 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Methods and apparatuses for image guided medical procedures
US8190238B2 (en) 2005-12-09 2012-05-29 Hansen Medical, Inc. Robotic catheter system and methods
DE102005059271B4 (de) 2005-12-12 2019-02-21 Siemens Healthcare Gmbh Kathetervorrichtung
US8672922B2 (en) 2005-12-20 2014-03-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Wireless communication in a robotic surgical system
US9266239B2 (en) 2005-12-27 2016-02-23 Intuitive Surgical Operations, Inc. Constraint based control in a minimally invasive surgical apparatus
US7930065B2 (en) 2005-12-30 2011-04-19 Intuitive Surgical Operations, Inc. Robotic surgery system including position sensors using fiber bragg gratings
US9962066B2 (en) 2005-12-30 2018-05-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Methods and apparatus to shape flexible entry guides for minimally invasive surgery
US9186046B2 (en) 2007-08-14 2015-11-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Robotic instrument systems and methods utilizing optical fiber sensor
US8191359B2 (en) 2006-04-13 2012-06-05 The Regents Of The University Of California Motion estimation using hidden markov model processing in MRI and other applications
WO2007129616A1 (ja) 2006-05-02 2007-11-15 National University Corporation Nagoya University 内視鏡挿入支援システム及び内視鏡挿入支援方法
DE102006021373A1 (de) 2006-05-08 2007-11-15 Siemens Ag Röntgendiagnostikeinrichtung
EP2029035B1 (en) 2006-06-05 2014-06-25 Technion Research & Development Foundation LTD. Controlled steering of a flexible needle
KR101477133B1 (ko) 2006-06-13 2014-12-29 인튜어티브 서지컬 인코포레이티드 미소절개 수술 시스템
US7505810B2 (en) 2006-06-13 2009-03-17 Rhythmia Medical, Inc. Non-contact cardiac mapping, including preprocessing
US8040127B2 (en) 2006-08-15 2011-10-18 General Electric Company Multi-sensor distortion mapping method and system
US8150498B2 (en) 2006-09-08 2012-04-03 Medtronic, Inc. System for identification of anatomical landmarks
US7824328B2 (en) 2006-09-18 2010-11-02 Stryker Corporation Method and apparatus for tracking a surgical instrument during surgery
CN100546540C (zh) 2006-09-19 2009-10-07 上海宏桐实业有限公司 心内膜三维导航***
US7940977B2 (en) 2006-10-25 2011-05-10 Rcadia Medical Imaging Ltd. Method and system for automatic analysis of blood vessel structures to identify calcium or soft plaque pathologies
WO2008125910A2 (en) 2006-11-10 2008-10-23 Superdimension, Ltd. Adaptive navigation technique for navigating a catheter through a body channel or cavity
US7936922B2 (en) 2006-11-22 2011-05-03 Adobe Systems Incorporated Method and apparatus for segmenting images
WO2008065600A2 (en) 2006-11-27 2008-06-05 Koninklijke Philips Electronics, N.V. System and method for fusing real-time ultrasound images with pre-acquired medical images
CN101681517A (zh) 2006-12-01 2010-03-24 汤姆逊许可公司 估计图象中物体的位置
US9220439B2 (en) 2006-12-29 2015-12-29 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Navigational reference dislodgement detection method and system
US20080183068A1 (en) 2007-01-25 2008-07-31 Warsaw Orthopedic, Inc. Integrated Visualization of Surgical Navigational and Neural Monitoring Information
US20080183188A1 (en) 2007-01-25 2008-07-31 Warsaw Orthopedic, Inc. Integrated Surgical Navigational and Neuromonitoring System
US20080183064A1 (en) 2007-01-30 2008-07-31 General Electric Company Multi-sensor distortion detection method and system
US9037215B2 (en) 2007-01-31 2015-05-19 The Penn State Research Foundation Methods and apparatus for 3D route planning through hollow organs
US8672836B2 (en) 2007-01-31 2014-03-18 The Penn State Research Foundation Method and apparatus for continuous guidance of endoscopy
WO2008097540A2 (en) 2007-02-02 2008-08-14 Hansen Medical, Inc. Robotic surgical instrument and methods using bragg fiber sensors
JP4914735B2 (ja) 2007-02-14 2012-04-11 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置具の位置制御を行う内視鏡システム
WO2008103383A1 (en) 2007-02-20 2008-08-28 Gildenberg Philip L Videotactic and audiotactic assisted surgical methods and procedures
WO2010058398A2 (en) 2007-03-08 2010-05-27 Sync-Rx, Ltd. Image processing and tool actuation for medical procedures
US10433929B2 (en) 2007-03-09 2019-10-08 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for local deformable registration of a catheter navigation system to image data or a model
EP2117436A4 (en) 2007-03-12 2011-03-02 David Tolkowsky DEVICES AND METHODS FOR PERFORMING MEDICAL OPERATIONS IN ARBORESCENT LUMINUM STRUCTURES
WO2008135985A1 (en) 2007-05-02 2008-11-13 Earlysense Ltd Monitoring, predicting and treating clinical episodes
US8934961B2 (en) 2007-05-18 2015-01-13 Biomet Manufacturing, Llc Trackable diagnostic scope apparatus and methods of use
US20080300478A1 (en) 2007-05-30 2008-12-04 General Electric Company System and method for displaying real-time state of imaged anatomy during a surgical procedure
US20090030307A1 (en) 2007-06-04 2009-01-29 Assaf Govari Intracorporeal location system with movement compensation
US9084623B2 (en) 2009-08-15 2015-07-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controller assisted reconfiguration of an articulated instrument during movement into and out of an entry guide
US9089256B2 (en) 2008-06-27 2015-07-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing an auxiliary view including range of motion limitations for articulatable instruments extending out of a distal end of an entry guide
US9138129B2 (en) 2007-06-13 2015-09-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for moving a plurality of articulated instruments in tandem back towards an entry guide
US20080319491A1 (en) 2007-06-19 2008-12-25 Ryan Schoenefeld Patient-matched surgical component and methods of use
US9468412B2 (en) 2007-06-22 2016-10-18 General Electric Company System and method for accuracy verification for image based surgical navigation
US20130165945A9 (en) 2007-08-14 2013-06-27 Hansen Medical, Inc. Methods and devices for controlling a shapeable instrument
US20090076476A1 (en) 2007-08-15 2009-03-19 Hansen Medical, Inc. Systems and methods employing force sensing for mapping intra-body tissue
WO2009097461A1 (en) 2008-01-29 2009-08-06 Neoguide Systems Inc. Apparatus and methods for automatically controlling an endoscope
EP2633811B1 (en) 2008-02-12 2015-09-16 Covidien LP Controlled perspective guidance method
KR100927096B1 (ko) 2008-02-27 2009-11-13 아주대학교산학협력단 기준 좌표상의 시각적 이미지를 이용한 객체 위치 측정방법
US8219179B2 (en) 2008-03-06 2012-07-10 Vida Diagnostics, Inc. Systems and methods for navigation within a branched structure of a body
US20090228020A1 (en) 2008-03-06 2009-09-10 Hansen Medical, Inc. In-situ graft fenestration
US8808164B2 (en) 2008-03-28 2014-08-19 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controlling a robotic surgical tool with a display monitor
US9002076B2 (en) 2008-04-15 2015-04-07 Medtronic, Inc. Method and apparatus for optimal trajectory planning
US8532734B2 (en) 2008-04-18 2013-09-10 Regents Of The University Of Minnesota Method and apparatus for mapping a structure
US8218846B2 (en) 2008-05-15 2012-07-10 Superdimension, Ltd. Automatic pathway and waypoint generation and navigation method
JP5372407B2 (ja) 2008-05-23 2013-12-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療機器
WO2009148317A1 (en) 2008-06-05 2009-12-10 Technische Universiteit Delft Automatic catheter positioning system
US20100030061A1 (en) 2008-07-31 2010-02-04 Canfield Monte R Navigation system for cardiac therapies using gating
US8290571B2 (en) 2008-08-01 2012-10-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Auxiliary cavity localization
US9248000B2 (en) 2008-08-15 2016-02-02 Stryker European Holdings I, Llc System for and method of visualizing an interior of body
WO2010044852A2 (en) 2008-10-14 2010-04-22 University Of Florida Research Foundation, Inc. Imaging platform to provide integrated navigation capabilities for surgical guidance
WO2010048160A2 (en) 2008-10-20 2010-04-29 The Johns Hopkins University Environment property estimation and graphical display
SG194380A1 (en) 2008-10-31 2013-11-29 Chevron Phillips Chemical Co Compositions and catalyst systems of metal precursors and olefinic diluents
US20100121139A1 (en) 2008-11-12 2010-05-13 Ouyang Xiaolong Minimally Invasive Imaging Systems
US8317746B2 (en) 2008-11-20 2012-11-27 Hansen Medical, Inc. Automated alignment
EP2376175B1 (en) 2008-12-12 2019-01-30 Corindus, Inc. Remote catheter procedure system
US8335590B2 (en) 2008-12-23 2012-12-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for adjusting an image capturing device attribute using an unused degree-of-freedom of a master control device
CN102123651B (zh) 2009-01-15 2014-02-26 奥林巴斯医疗株式会社 内窥镜***
KR100961661B1 (ko) 2009-02-12 2010-06-09 주식회사 래보 수술용 항법 장치 및 그 방법
US8120301B2 (en) 2009-03-09 2012-02-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Ergonomic surgeon control console in robotic surgical systems
US8337397B2 (en) 2009-03-26 2012-12-25 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for providing visual guidance to an operator for steering a tip of an endoscopic device toward one or more landmarks in a patient
US9002427B2 (en) 2009-03-30 2015-04-07 Lifewave Biomedical, Inc. Apparatus and method for continuous noninvasive measurement of respiratory function and events
JP2012525190A (ja) 2009-04-29 2012-10-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 単眼の内視鏡画像からのリアルタイム深度推定
WO2010128411A1 (en) 2009-05-08 2010-11-11 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Real-time scope tracking and branch labeling without electro-magnetic tracking and pre-operative scan roadmaps
US8675736B2 (en) 2009-05-14 2014-03-18 Qualcomm Incorporated Motion vector processing
WO2010131500A1 (ja) 2009-05-15 2010-11-18 シャープ株式会社 画像処理装置および画像処理方法
EP2433262B1 (en) 2009-05-18 2016-07-27 Koninklijke Philips N.V. Marker-free tracking registration and calibration for em-tracked endoscopic system
US20100292565A1 (en) 2009-05-18 2010-11-18 Andreas Meyer Medical imaging medical device navigation from at least two 2d projections from different angles
ES2388029B1 (es) 2009-05-22 2013-08-13 Universitat Politècnica De Catalunya Sistema robótico para cirugia laparoscópica.
GB0915200D0 (en) 2009-09-01 2009-10-07 Ucl Business Plc Method for re-localising sites in images
US20110092808A1 (en) 2009-10-20 2011-04-21 Magnetecs, Inc. Method for acquiring high density mapping data with a catheter guidance system
WO2011055245A1 (en) 2009-11-04 2011-05-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Collision avoidance and detection using distance sensors
JP4781492B2 (ja) 2009-11-10 2011-09-28 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 多関節マニピュレータ装置及びそれを有する内視鏡システム
CN102883651B (zh) 2010-01-28 2016-04-27 宾夕法尼亚州研究基金会 可应用于支气管镜引导的基于图像的全局配准***和方法
CN102740755B (zh) 2010-02-22 2015-04-22 奥林巴斯医疗株式会社 医疗设备
DE102010012621A1 (de) 2010-03-24 2011-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Adaption eines Referenzbildes
US8425455B2 (en) 2010-03-30 2013-04-23 Angiodynamics, Inc. Bronchial catheter and method of use
IT1401669B1 (it) 2010-04-07 2013-08-02 Sofar Spa Sistema di chirurgia robotizzata con controllo perfezionato.
US8581905B2 (en) 2010-04-08 2013-11-12 Disney Enterprises, Inc. Interactive three dimensional displays on handheld devices
US8845631B2 (en) 2010-04-28 2014-09-30 Medtronic Ablation Frontiers Llc Systems and methods of performing medical procedures
WO2011134083A1 (en) 2010-04-28 2011-11-03 Ryerson University System and methods for intraoperative guidance feedback
US8494794B2 (en) 2010-06-13 2013-07-23 Angiometrix Corporation Methods and systems for determining vascular bodily lumen information and guiding medical devices
US8460236B2 (en) 2010-06-24 2013-06-11 Hansen Medical, Inc. Fiber optic instrument sensing system
US8672837B2 (en) 2010-06-24 2014-03-18 Hansen Medical, Inc. Methods and devices for controlling a shapeable medical device
EP2605693B1 (en) 2010-08-20 2019-11-06 Veran Medical Technologies, Inc. Apparatus for four dimensional soft tissue navigation
US8961533B2 (en) 2010-09-17 2015-02-24 Hansen Medical, Inc. Anti-buckling mechanisms and methods
JP5669529B2 (ja) 2010-11-17 2015-02-12 オリンパス株式会社 撮像装置、プログラム及びフォーカス制御方法
WO2012075631A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Industrial Technology Research Institute Methods for generating stereoscopic views from monoscopic endoscope images and systems using the same
US8812079B2 (en) 2010-12-22 2014-08-19 Biosense Webster (Israel), Ltd. Compensation for magnetic disturbance due to fluoroscope
US9414770B2 (en) 2010-12-29 2016-08-16 Biosense Webster (Israel) Ltd. Respiratory effect reduction in catheter position sensing
US20120191079A1 (en) 2011-01-20 2012-07-26 Hansen Medical, Inc. System and method for endoluminal and translumenal therapy
KR101964579B1 (ko) 2011-02-18 2019-04-03 디퍼이 신테스 프로덕츠, 인코포레이티드 일체형 내비게이션 및 안내 시스템을 갖는 도구와 관련 장치 및 방법
US10391277B2 (en) 2011-02-18 2019-08-27 Voxel Rad, Ltd. Systems and methods for 3D stereoscopic angiovision, angionavigation and angiotherapeutics
US10786432B2 (en) 2011-04-12 2020-09-29 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Use of a device and a method for preparing mixtures of pharmaceutical substances
US10362963B2 (en) 2011-04-14 2019-07-30 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Correction of shift and drift in impedance-based medical device navigation using magnetic field information
US10918307B2 (en) * 2011-09-13 2021-02-16 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Catheter navigation using impedance and magnetic field measurements
US9572481B2 (en) 2011-05-13 2017-02-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical system with multiple operating modes for steering a medical instrument through linked body passages
US8900131B2 (en) 2011-05-13 2014-12-02 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical system providing dynamic registration of a model of an anatomical structure for image-guided surgery
CN103648394B (zh) 2011-06-27 2016-11-16 皇家飞利浦有限公司 使用外科工具曲线与x-射线图像的配准的实时3d血管造影
US9173683B2 (en) 2011-08-31 2015-11-03 DePuy Synthes Products, Inc. Revisable orthopedic anchor and methods of use
CN102973317A (zh) 2011-09-05 2013-03-20 周宁新 微创手术机器人机械臂布置结构
CN104023629B (zh) 2011-09-08 2017-02-22 Apn健康有限责任公司 只使用2d荧光透视自动地确定3d导管位置和取向
US9918681B2 (en) 2011-09-16 2018-03-20 Auris Surgical Robotics, Inc. System and method for virtually tracking a surgical tool on a movable display
US9452276B2 (en) 2011-10-14 2016-09-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Catheter with removable vision probe
US9504604B2 (en) 2011-12-16 2016-11-29 Auris Surgical Robotics, Inc. Lithotripsy eye treatment
US20130246334A1 (en) 2011-12-27 2013-09-19 Mcafee, Inc. System and method for providing data protection workflows in a network environment
EP3488803B1 (en) 2012-02-03 2023-09-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Steerable flexible needle with embedded shape sensing
CN104114121B (zh) 2012-02-09 2017-03-22 皇家飞利浦有限公司 用于实时导航跟踪的杆***
US10249036B2 (en) 2012-02-22 2019-04-02 Veran Medical Technologies, Inc. Surgical catheter having side exiting medical instrument and related systems and methods for four dimensional soft tissue navigation
US10383765B2 (en) 2012-04-24 2019-08-20 Auris Health, Inc. Apparatus and method for a global coordinate system for use in robotic surgery
US20140142591A1 (en) 2012-04-24 2014-05-22 Auris Surgical Robotics, Inc. Method, apparatus and a system for robotic assisted surgery
US10039473B2 (en) 2012-05-14 2018-08-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for navigation based on ordered sensor records
WO2013192598A1 (en) 2012-06-21 2013-12-27 Excelsius Surgical, L.L.C. Surgical robot platform
EP2866642B1 (en) 2012-06-28 2017-09-13 Koninklijke Philips N.V. Fiber optic sensor guided navigation for vascular visualization and monitoring
DE102012220116A1 (de) 2012-06-29 2014-01-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mobil handhabbare Vorrichtung, insbesondere zur Bearbeitung oder Beobachtung eines Körpers, und Verfahren zur Handhabung, insbesondere Kalibrierung, einer Vorrichtung
CN104718054B (zh) 2012-08-15 2017-03-01 直观外科手术操作公司 操纵机械体的活动的假想自由度(dof)
US9183354B2 (en) * 2012-08-15 2015-11-10 Musc Foundation For Research Development Systems and methods for image guided surgery
CA2893369A1 (en) 2012-08-24 2014-02-27 University Of Houston Robotic device and systems for image-guided and robot-assisted surgery
CA2882748C (en) 2012-08-27 2020-10-06 Facet Technologies, Llc Twist-to-charge mechanism of lancing device
US9330454B2 (en) 2012-09-12 2016-05-03 Bruce Reiner Method and apparatus for image-centric standardized tool for quality assurance analysis in medical imaging
US20140107390A1 (en) 2012-10-12 2014-04-17 Elekta Ab (Publ) Implementation and experimental results of real-time 4d tumor tracking using multi-leaf collimator (mlc), and/or mlc-carriage (mlc-bank), and/or treatment table (couch)
CN108042092B (zh) 2012-10-12 2023-02-28 直观外科手术操作公司 确定医疗器械在分支解剖结构中的位置
WO2014074481A2 (en) 2012-11-07 2014-05-15 Dana Automotive Systems Group, Llc A clutch management system
US20150313503A1 (en) * 2012-11-20 2015-11-05 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Electromagnetic sensor integration with ultrathin scanning fiber endoscope
LU92104B1 (en) 2012-11-28 2014-05-30 Iee Sarl Method and system for determining a ventilatory threshold
JP6045417B2 (ja) 2012-12-20 2016-12-14 オリンパス株式会社 画像処理装置、電子機器、内視鏡装置、プログラム及び画像処理装置の作動方法
US10231867B2 (en) 2013-01-18 2019-03-19 Auris Health, Inc. Method, apparatus and system for a water jet
US11172809B2 (en) 2013-02-15 2021-11-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. Vision probe with access port
BR112015020589B8 (pt) 2013-02-26 2022-03-22 Sinan Kabakci Ahmet Sistema manipulador robótico
US9459087B2 (en) 2013-03-05 2016-10-04 Ezono Ag Magnetic position detection system
JP5715311B2 (ja) 2013-03-06 2015-05-07 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム
US10149720B2 (en) 2013-03-08 2018-12-11 Auris Health, Inc. Method, apparatus, and a system for facilitating bending of an instrument in a surgical or medical robotic environment
US10080576B2 (en) 2013-03-08 2018-09-25 Auris Health, Inc. Method, apparatus, and a system for facilitating bending of an instrument in a surgical or medical robotic environment
US9867635B2 (en) 2013-03-08 2018-01-16 Auris Surgical Robotics, Inc. Method, apparatus and system for a water jet
US20140296655A1 (en) 2013-03-11 2014-10-02 ROPAMedics LLC Real-time tracking of cerebral hemodynamic response (rtchr) of a subject based on hemodynamic parameters
EP2904958A4 (en) 2013-03-12 2016-08-24 Olympus Corp ENDOSCOPE SYSTEM
US9057600B2 (en) 2013-03-13 2015-06-16 Hansen Medical, Inc. Reducing incremental measurement sensor error
US20170303941A1 (en) 2013-03-14 2017-10-26 The General Hospital Corporation System and method for guided removal from an in vivo subject
US9301723B2 (en) 2013-03-15 2016-04-05 Covidien Lp Microwave energy-delivery device and system
US9014851B2 (en) 2013-03-15 2015-04-21 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for tracking robotically controlled medical instruments
US9271663B2 (en) 2013-03-15 2016-03-01 Hansen Medical, Inc. Flexible instrument localization from both remote and elongation sensors
US20170238807A9 (en) 2013-03-15 2017-08-24 LX Medical, Inc. Tissue imaging and image guidance in luminal anatomic structures and body cavities
US10271810B2 (en) 2013-04-02 2019-04-30 St. Jude Medical International Holding S.à r. l. Enhanced compensation of motion in a moving organ using processed reference sensor data
EP2983579A2 (en) 2013-04-12 2016-02-17 NinePoint Medical, Inc. Multiple aperture, multiple modal optical systems and methods
US9592095B2 (en) 2013-05-16 2017-03-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for robotic medical system integration with external imaging
US11020016B2 (en) 2013-05-30 2021-06-01 Auris Health, Inc. System and method for displaying anatomy and devices on a movable display
US20140364739A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 General Electric Company Systems and methods for analyzing a vascular structure
US10744035B2 (en) 2013-06-11 2020-08-18 Auris Health, Inc. Methods for robotic assisted cataract surgery
JP6037964B2 (ja) 2013-07-26 2016-12-07 オリンパス株式会社 マニピュレータシステム
US10426661B2 (en) 2013-08-13 2019-10-01 Auris Health, Inc. Method and apparatus for laser assisted cataract surgery
CN105451802B (zh) 2013-08-15 2019-04-19 直观外科手术操作公司 用于导管定位和***的图形用户界面
US10098565B2 (en) 2013-09-06 2018-10-16 Covidien Lp System and method for lung visualization using ultrasound
EP3052021A2 (en) 2013-10-02 2016-08-10 Koninklijke Philips N.V. Hub design and methods for optical shape sensing registration
US9737373B2 (en) 2013-10-24 2017-08-22 Auris Surgical Robotics, Inc. Instrument device manipulator and surgical drape
WO2015061756A1 (en) 2013-10-24 2015-04-30 Auris Surgical Robotics, Inc. System for robotic-assisted endolumenal surgery and related methods
US9314191B2 (en) 2013-11-19 2016-04-19 Pacesetter, Inc. Method and system to measure cardiac motion using a cardiovascular navigation system
CN105979899B (zh) 2013-12-09 2019-10-01 直观外科手术操作公司 用于设备感知柔性工具配准的***和方法
CN103705307B (zh) * 2013-12-10 2017-02-22 中国科学院深圳先进技术研究院 手术导航***及医疗机器人
CN103735313B (zh) 2013-12-11 2016-08-17 中国科学院深圳先进技术研究院 一种手术机器人及其状态监测方法
US10510267B2 (en) 2013-12-20 2019-12-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Simulator system for medical procedure training
JP6261612B2 (ja) 2013-12-20 2018-01-17 オリンパス株式会社 軟性マニピュレータ用ガイド部材および軟性マニピュレータ
WO2015110928A1 (en) 2014-01-24 2015-07-30 Koninklijke Philips N.V. Virtual image with optical shape sensing device perspective
KR20160118295A (ko) 2014-02-04 2016-10-11 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 중재 도구의 가상 항행을 위한 조직의 비강체 변형을 위한 시스템 및 방법
CN106455908B (zh) 2014-02-05 2019-01-01 新加坡国立大学 用于跟踪和显示内窥镜形状和远端取向的***和方法
US20150223902A1 (en) 2014-02-07 2015-08-13 Hansen Medical, Inc. Navigation with 3d localization using 2d images
WO2015121311A1 (en) 2014-02-11 2015-08-20 KB Medical SA Sterile handle for controlling a robotic surgical system from a sterile field
JP6270537B2 (ja) 2014-02-27 2018-01-31 オリンパス株式会社 医療用システム
KR20150103938A (ko) 2014-03-04 2015-09-14 현대자동차주식회사 리튬황 배터리 분리막
US10952751B2 (en) 2014-03-17 2021-03-23 Marksman Targeting, Inc. Surgical targeting systems and methods
CN104931059B (zh) 2014-03-21 2018-09-11 比亚迪股份有限公司 车载救援导航***和方法
US10912523B2 (en) 2014-03-24 2021-02-09 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for anatomic motion compensation
US10046140B2 (en) 2014-04-21 2018-08-14 Hansen Medical, Inc. Devices, systems, and methods for controlling active drive systems
US20150305650A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Mark Hunter Apparatuses and methods for endobronchial navigation to and confirmation of the location of a target tissue and percutaneous interception of the target tissue
CN104055520B (zh) 2014-06-11 2016-02-24 清华大学 人体器官运动监测方法和手术导航***
US20160270865A1 (en) 2014-07-01 2016-09-22 Auris Surgical Robotics, Inc. Reusable catheter with disposable balloon attachment and tapered tip
US10159533B2 (en) 2014-07-01 2018-12-25 Auris Health, Inc. Surgical system with configurable rail-mounted mechanical arms
US10792464B2 (en) 2014-07-01 2020-10-06 Auris Health, Inc. Tool and method for using surgical endoscope with spiral lumens
US9561083B2 (en) 2014-07-01 2017-02-07 Auris Surgical Robotics, Inc. Articulating flexible endoscopic tool with roll capabilities
US9744335B2 (en) 2014-07-01 2017-08-29 Auris Surgical Robotics, Inc. Apparatuses and methods for monitoring tendons of steerable catheters
US20170007337A1 (en) 2014-07-01 2017-01-12 Auris Surgical Robotics, Inc. Driver-mounted torque sensing mechanism
US9788910B2 (en) 2014-07-01 2017-10-17 Auris Surgical Robotics, Inc. Instrument-mounted tension sensing mechanism for robotically-driven medical instruments
US20160000414A1 (en) 2014-07-02 2016-01-07 Covidien Lp Methods for marking biopsy location
US9603668B2 (en) 2014-07-02 2017-03-28 Covidien Lp Dynamic 3D lung map view for tool navigation inside the lung
US9770216B2 (en) 2014-07-02 2017-09-26 Covidien Lp System and method for navigating within the lung
JP6604977B2 (ja) 2014-07-02 2019-11-13 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ ３ｄのナビゲーションの間に距離および向きのフィードバックを提供するシステム
US9561694B2 (en) 2014-07-15 2017-02-07 Airgo Ip, Llc Failure tolerant tire inflation system
JP6689832B2 (ja) 2014-09-30 2020-04-28 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 仮軌道および可撓性内視鏡を有する構成可能なロボット手術システム
US10037841B2 (en) 2014-10-15 2018-07-31 Vincent Suzara Magnetic field structures, field generators, navigation and imaging for untethered robotic device enabled medical procedure
US10314463B2 (en) 2014-10-24 2019-06-11 Auris Health, Inc. Automated endoscope calibration
DE102014222293A1 (de) 2014-10-31 2016-05-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur automatischen Überwachung des Eindringverhaltens eines von einem Roboterarm gehaltenen Trokars und Überwachungssystem
CA3003405A1 (en) 2014-11-11 2016-05-19 Vanderbilt University Methods for limiting acute kidney injury
EP4140432A1 (en) 2014-11-13 2023-03-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for filtering localization data
US9931168B2 (en) 2015-01-12 2018-04-03 Biomet Manufacuturing. LLC Plan implementation
US10285760B2 (en) * 2015-02-04 2019-05-14 Queen's University At Kingston Methods and apparatus for improved electromagnetic tracking and localization
WO2016134297A1 (en) 2015-02-20 2016-08-25 Nostix, Llc Medical device position location systems, devices and methods
JP6348078B2 (ja) 2015-03-06 2018-06-27 富士フイルム株式会社 分岐構造判定装置、分岐構造判定装置の作動方法および分岐構造判定プログラム
JP6371729B2 (ja) 2015-03-25 2018-08-08 富士フイルム株式会社 内視鏡検査支援装置、内視鏡検査支援装置の作動方法および内視鏡支援プログラム
US20160287279A1 (en) 2015-04-01 2016-10-06 Auris Surgical Robotics, Inc. Microsurgical tool for robotic applications
WO2016164824A1 (en) 2015-04-09 2016-10-13 Auris Surgical Robotics, Inc. Surgical system with configurable rail-mounted mechanical arms
CN104758066B (zh) * 2015-05-06 2017-05-10 中国科学院深圳先进技术研究院 用于手术导航的设备及手术机器人
US9622827B2 (en) 2015-05-15 2017-04-18 Auris Surgical Robotics, Inc. Surgical robotics system
WO2016199273A1 (ja) 2015-06-11 2016-12-15 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法
WO2016205653A1 (en) 2015-06-19 2016-12-22 SolidEnergy Systems Multi-layer polymer coated li anode for high density li metal battery
JP6750194B2 (ja) 2015-06-19 2020-09-02 ソニー株式会社 医療用画像処理装置、医療用画像処理方法、及び、医療用観察システム
GB2540757B (en) * 2015-07-22 2021-03-31 Cmr Surgical Ltd Torque sensors
WO2017030916A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Schlumberger Technology Corporation Inline viscosity determination technique
EP3334324B1 (en) 2015-08-14 2021-01-06 Intuitive Surgical Operations Inc. Systems and methods of registration for image-guided surgery
WO2017036774A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-09 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for determining a motion relation
WO2017040700A2 (en) 2015-08-31 2017-03-09 Masimo Corporation Wireless patient monitoring systems and methods
KR102569960B1 (ko) 2015-09-09 2023-08-24 아우리스 헬스, 인크. 수술 로봇 시스템을 위한 기구 장치 조작기
CN114098600A (zh) 2015-09-17 2022-03-01 恩达马斯特有限公司 主-从内窥镜***
ES2940439T3 (es) 2015-10-13 2023-05-08 Lightlab Imaging Inc Sistema de obtención de imágenes intravasculares y métodos para determinar el ángulo de visión del plano de corte de la rama lateral
US10231793B2 (en) 2015-10-30 2019-03-19 Auris Health, Inc. Object removal through a percutaneous suction tube
US9955986B2 (en) 2015-10-30 2018-05-01 Auris Surgical Robotics, Inc. Basket apparatus
US9949749B2 (en) 2015-10-30 2018-04-24 Auris Surgical Robotics, Inc. Object capture with a basket
US10143526B2 (en) 2015-11-30 2018-12-04 Auris Health, Inc. Robot-assisted driving systems and methods
US11172895B2 (en) 2015-12-07 2021-11-16 Covidien Lp Visualization, navigation, and planning with electromagnetic navigation bronchoscopy and cone beam computed tomography integrated
CN105559850B (zh) 2015-12-17 2017-08-25 天津工业大学 一种用于机器人辅助外科具有力传感功能的手术钻器械
US10932861B2 (en) 2016-01-14 2021-03-02 Auris Health, Inc. Electromagnetic tracking surgical system and method of controlling the same
US10932691B2 (en) 2016-01-26 2021-03-02 Auris Health, Inc. Surgical tools having electromagnetic tracking components
US10470719B2 (en) 2016-02-01 2019-11-12 Verily Life Sciences Llc Machine learnt model to detect REM sleep periods using a spectral analysis of heart rate and motion
US10717194B2 (en) * 2016-02-26 2020-07-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for collision avoidance using virtual boundaries
US10729917B2 (en) 2016-03-24 2020-08-04 Koninklijke Philips N.V. Treatment assessment device
CN108882967A (zh) 2016-03-31 2018-11-23 皇家飞利浦有限公司 用于导管放置的图像引导的机器人
US11324554B2 (en) 2016-04-08 2022-05-10 Auris Health, Inc. Floating electromagnetic field generator system and method of controlling the same
US10470839B2 (en) 2016-06-02 2019-11-12 Covidien Lp Assessment of suture or staple line integrity and localization of potential tissue defects along the suture or staple line
US10806516B2 (en) 2016-06-20 2020-10-20 General Electric Company Virtual 4D stent implantation path assessment
CN109414180B (zh) 2016-06-30 2022-01-07 直观外科手术操作公司 在图像引导程序期间以多种模式显示指导信息的图形用户界面
US11037464B2 (en) 2016-07-21 2021-06-15 Auris Health, Inc. System with emulator movement tracking for controlling medical devices
US10238455B2 (en) 2016-08-31 2019-03-26 Covidien Lp Pathway planning for use with a navigation planning and procedure system
CN109069138B (zh) 2016-08-31 2021-07-20 奥瑞斯健康公司 长度守恒的手术器械
US20180055576A1 (en) 2016-09-01 2018-03-01 Covidien Lp Respiration motion stabilization for lung magnetic navigation system
US9931025B1 (en) 2016-09-30 2018-04-03 Auris Surgical Robotics, Inc. Automated calibration of endoscopes with pull wires
US10278778B2 (en) 2016-10-27 2019-05-07 Inneroptic Technology, Inc. Medical device navigation using a virtual 3D space
US10244926B2 (en) 2016-12-28 2019-04-02 Auris Health, Inc. Detecting endolumenal buckling of flexible instruments
US10136959B2 (en) 2016-12-28 2018-11-27 Auris Health, Inc. Endolumenal object sizing
US10543048B2 (en) 2016-12-28 2020-01-28 Auris Health, Inc. Flexible instrument insertion using an adaptive insertion force threshold
US11842030B2 (en) 2017-01-31 2023-12-12 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for image-based navigation
US11071594B2 (en) 2017-03-16 2021-07-27 KB Medical SA Robotic navigation of robotic surgical systems
US10792466B2 (en) 2017-03-28 2020-10-06 Auris Health, Inc. Shaft actuating handle
US10475235B2 (en) 2017-03-29 2019-11-12 Fujifilm Corporation Three-dimensional image processing apparatus, three-dimensional image processing method, and three-dimensional image processing program
US11490782B2 (en) 2017-03-31 2022-11-08 Auris Health, Inc. Robotic systems for navigation of luminal networks that compensate for physiological noise
US10285574B2 (en) 2017-04-07 2019-05-14 Auris Health, Inc. Superelastic medical instrument
KR20230106716A (ko) 2017-04-07 2023-07-13 아우리스 헬스, 인코포레이티드 환자 삽입기(Introducer) 정렬
US10643330B2 (en) 2017-04-21 2020-05-05 Biosense Webster (Israel) Ltd. Registration of an anatomical image with a position-tracking coordinate system based on proximity to bone tissue
US20180308247A1 (en) 2017-04-25 2018-10-25 Best Medical International, Inc. Tissue imaging system and method for tissue imaging
KR20240035632A (ko) 2017-05-12 2024-03-15 아우리스 헬스, 인코포레이티드 생검 장치 및 시스템
CN110769736B (zh) 2017-05-17 2023-01-13 奥瑞斯健康公司 可更换工作通道
US10022192B1 (en) 2017-06-23 2018-07-17 Auris Health, Inc. Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks
US11026758B2 (en) 2017-06-28 2021-06-08 Auris Health, Inc. Medical robotics systems implementing axis constraints during actuation of one or more motorized joints
JP7130682B2 (ja) 2017-06-28 2022-09-05 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 器具挿入補償
US11395703B2 (en) 2017-06-28 2022-07-26 Auris Health, Inc. Electromagnetic distortion detection
EP3644885B1 (en) 2017-06-28 2023-10-11 Auris Health, Inc. Electromagnetic field generator alignment
US10426559B2 (en) 2017-06-30 2019-10-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for medical instrument compression compensation
EP3445048A1 (en) 2017-08-15 2019-02-20 Holo Surgical Inc. A graphical user interface for a surgical navigation system for providing an augmented reality image during operation
US10593052B2 (en) 2017-08-23 2020-03-17 Synaptive Medical (Barbados) Inc. Methods and systems for updating an existing landmark registration
US10464209B2 (en) 2017-10-05 2019-11-05 Auris Health, Inc. Robotic system with indication of boundary for robotic arm
US10145747B1 (en) 2017-10-10 2018-12-04 Auris Health, Inc. Detection of undesirable forces on a surgical robotic arm
US10016900B1 (en) 2017-10-10 2018-07-10 Auris Health, Inc. Surgical robotic arm admittance control
US11058493B2 (en) 2017-10-13 2021-07-13 Auris Health, Inc. Robotic system configured for navigation path tracing
US10555778B2 (en) 2017-10-13 2020-02-11 Auris Health, Inc. Image-based branch detection and mapping for navigation
US10987179B2 (en) 2017-12-06 2021-04-27 Auris Health, Inc. Systems and methods to correct for uncommanded instrument roll
CN111432856B (zh) 2017-12-08 2023-01-03 奥瑞斯健康公司 定向射流技术
CN110831534B (zh) 2017-12-08 2023-04-28 奥瑞斯健康公司 用于医疗仪器导航和瞄准的***和方法
US10470830B2 (en) 2017-12-11 2019-11-12 Auris Health, Inc. Systems and methods for instrument based insertion architectures
WO2019118767A1 (en) 2017-12-14 2019-06-20 Auris Health, Inc. System and method for estimating instrument location
EP3684283A4 (en) 2017-12-18 2021-07-14 Auris Health, Inc. METHODS AND SYSTEMS FOR MONITORING AND NAVIGATION OF INSTRUMENTS IN LUMINAL NETWORKS
WO2019143458A1 (en) 2018-01-17 2019-07-25 Auris Health, Inc. Surgical robotics systems with improved robotic arms
EP3740152A4 (en) 2018-01-17 2021-11-03 Auris Health, Inc. SURGICAL PLATFORM WITH ADJUSTABLE ARMRESTS
EP3752085A4 (en) 2018-02-13 2021-11-24 Auris Health, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR TRAINING A MEDICAL INSTRUMENT
US20190269468A1 (en) 2018-03-01 2019-09-05 Auris Health, Inc. Methods and systems for mapping and navigation
JP2019154816A (ja) 2018-03-13 2019-09-19 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用画像処理装置、医療用観察装置、及び医療用観察装置の作動方法
CN110831480B (zh) 2018-03-28 2023-08-29 奥瑞斯健康公司 具有可变弯曲刚度分布曲线的医疗器械
CN110913791B (zh) 2018-03-28 2021-10-08 奥瑞斯健康公司 用于显示所估计的器械定位的***和方法
US10524866B2 (en) 2018-03-28 2020-01-07 Auris Health, Inc. Systems and methods for registration of location sensors
MX2020010220A (es) 2018-03-29 2021-01-15 Auris Health Inc Sistemas médicos activados robóticamente con efectores de extremo multifunción que tienen desviaciones rotacionales.
CN110831486B (zh) 2018-05-30 2022-04-05 奥瑞斯健康公司 用于基于定位传感器的分支预测的***和方法
KR20210018858A (ko) 2018-05-31 2021-02-18 아우리스 헬스, 인코포레이티드 관상 네트워크의 경로-기반 내비게이션
EP3801280A4 (en) 2018-05-31 2022-03-09 Auris Health, Inc. ROBOTIC SYSTEMS AND LUMINAL NETWORK NAVIGATION METHODS THAT DETECT PHYSIOLOGICAL NOISE
MX2020012904A (es) 2018-05-31 2021-02-26 Auris Health Inc Analisis y mapeo de vias respiratorias basados en imagen.
US10744981B2 (en) 2018-06-06 2020-08-18 Sensata Technologies, Inc. Electromechanical braking connector
KR102579505B1 (ko) 2018-06-07 2023-09-20 아우리스 헬스, 인코포레이티드 고출력 기구를 가진 로봇 의료 시스템
WO2020005370A1 (en) 2018-06-27 2020-01-02 Auris Health, Inc. Systems and techniques for providing multiple perspectives during medical procedures
CN112384121A (zh) 2018-06-27 2021-02-19 奥瑞斯健康公司 用于医疗器械的对准***和附接***
JP7391886B2 (ja) 2018-06-28 2023-12-05 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 滑車共有を組み込んだ医療システム
KR20230169481A (ko) 2018-08-07 2023-12-15 아우리스 헬스, 인코포레이티드 카테터 제어와의 변형-기반 형상 감지의 조합
CN112566584A (zh) 2018-08-15 2021-03-26 奥瑞斯健康公司 用于组织烧灼的医疗器械
CN112566567A (zh) 2018-08-17 2021-03-26 奥瑞斯健康公司 双极医疗器械
KR20210052475A (ko) 2018-08-24 2021-05-10 아우리스 헬스, 인코포레이티드 수동 및 로봇 제어가능 의료 기구
EP3813715A4 (en) 2018-09-17 2022-04-13 Auris Health, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR CONCOMITANT MEDICAL INTERVENTIONS
WO2020068303A1 (en) 2018-09-26 2020-04-02 Auris Health, Inc. Systems and instruments for suction and irrigation
US11179212B2 (en) 2018-09-26 2021-11-23 Auris Health, Inc. Articulating medical instruments
US10820947B2 (en) 2018-09-28 2020-11-03 Auris Health, Inc. Devices, systems, and methods for manually and robotically driving medical instruments
US10765487B2 (en) 2018-09-28 2020-09-08 Auris Health, Inc. Systems and methods for docking medical instruments
US20200100855A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Auris Health, Inc. Robotic systems and methods for concomitant endoscopic and percutaneous medical procedures
WO2020076447A1 (en) 2018-10-08 2020-04-16 Auris Health, Inc. Systems and instruments for tissue sealing
WO2020131529A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Auris Health, Inc. Shielding for wristed instruments
KR20210111259A (ko) 2018-12-28 2021-09-10 아우리스 헬스, 인코포레이티드 로봇 의료 시스템 및 방법을 위한 경피 시스
US11202683B2 (en) 2019-02-22 2021-12-21 Auris Health, Inc. Surgical platform with motorized arms for adjustable arm supports
WO2020185516A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 Auris Health, Inc. Tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and applications tilt mechanisms for medical systems and
US20200297444A1 (en) 2019-03-21 2020-09-24 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Systems and methods for localization based on machine learning
WO2020197671A1 (en) 2019-03-22 2020-10-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for aligning inputs on medical instruments
US11534248B2 (en) 2019-03-25 2022-12-27 Auris Health, Inc. Systems and methods for medical stapling
US11617627B2 (en) 2019-03-29 2023-04-04 Auris Health, Inc. Systems and methods for optical strain sensing in medical instruments
KR20210149805A (ko) 2019-04-08 2021-12-09 아우리스 헬스, 인코포레이티드 동시 절차를 위한 시스템, 방법, 및 작업흐름
EP3989862A4 (en) 2019-06-25 2023-10-04 Auris Health, Inc. MEDICAL INSTRUMENTS INCLUDING WRISTS WITH HYBRID REORIENTATION SURFACES
US11369386B2 (en) 2019-06-27 2022-06-28 Auris Health, Inc. Systems and methods for a medical clip applier
US11872007B2 (en) 2019-06-28 2024-01-16 Auris Health, Inc. Console overlay and methods of using same
EP3989863A4 (en) 2019-06-28 2023-10-11 Auris Health, Inc. MEDICAL INSTRUMENTS WITH WRISTS WITH HYBRID DIVERSION SURFACES
EP3989794A4 (en) 2019-06-28 2023-07-12 Auris Health, Inc. PATIENT INTRODUCER FOR A ROBOTIC SYSTEM

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090192524A1 (en) * 2006-06-29 2009-07-30 Intuitive Surgical, Inc. Synthetic representation of a surgical robot
US20170365055A1 (en) * 2015-09-18 2017-12-21 Auris Surgical Robotics, Inc. Navigation of tubular networks

Also Published As

Publication number Publication date
US11712173B2 (en) 2023-08-01
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US10827913B2 (en) 2020-11-10
EP3773304A1 (en) 2021-02-17
EP3773304A4 (en) 2021-12-22

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