(57)【要約】【課題】改良した手術用ドレープを提供する。【解決手段】手術ロボット用ドレープは、手術ロボットのジョイントを覆う。当該ジョイントは、ロボットアームの当該ジョイントに隣接した部位が、ジョイント軸心回りに回転するのを許容するように構成されている。前記ドレープは、前記ロボットの前記ジョイントよりも基端側にある部位を覆う無菌バリアを形成し且つ当該部位と共に回転するように固定された基端側ドレープ材部と、前記ロボットの前記ジョイントよりも先端側にある部位上に無菌バリアを形成し且つ当該部位と共に回転するように固定された先端側ドレープ材部とを有する。前記ドレープは、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とが前記ジョイント軸心回りに互いに自由に回転可能であるように構成されている。【選択図】図５ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術ロボットのジョイントを覆う手術ロボット用ドレープであって、前記ジョイントは、ロボットアームの当該ジョイントに隣接した部位が、ジョイント軸心回りに回転するのを許容するように構成されており、当該ドレープは、
前記ロボットの前記ジョイントよりも基端側にある部位を覆う無菌バリアを形成し、且つ当該部位と共に回転するように固定された基端側ドレープ材部と、
前記ロボットの前記ジョイントよりも先端側にある部位上に無菌バリアを形成し且つ当該部位と共に回転するように固定された先端側ドレープ材部と、
を有し、
当該ドレープは、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とが前記ジョイント軸心回りに互いに自由に回転可能であるように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項２】
請求項１に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、当該ドレープが、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部との間の流体および／または粒子状物質の通過を制限することにより前記無菌バリアを維持するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、当該ドレープが、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とを接続するカップリング機構を備えており、当該カップリング機構は、互いに連結するように構成された第１のカップリング及び第２のカップリングを含み、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の一方が前記第１のカップリングを具備し、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の他方が前記第２のカップリングを具備している、手術ロボット用ドレープ。
【請求項４】
請求項３に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記カップリング機構が、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とを密封状態に連結するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項５】
請求項３または４に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記カップリング機構が、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部との間の非拘束の相対回転を許容するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記第１のカップリングおよび前記第２のカップリングが、スナップ嵌合による係合で互いに係合するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記第１および第２のカップリングの一方が凹部を有し、前記第１および第２のカップリングの他方が凸部を有し、当該凹部は当該凸部を収容するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項８】
請求項７に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記凸部が、前記凹部に隣接したリップ又はリブを越えてスナップ嵌合するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項９】
請求項７または８に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記凸部、前記リップ及び前記リブの少なくとも一つが、弾性変形可能である、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１０】
請求項３から９のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記第１のカップリングが第３のカップリングを具備しており、前記第１のカップリングは、当該第３のカップリングを介して前記第２のカップリングに連結するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記第３のカップリングが、前記第２のカップリングに対して自由に回転可能である、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記カップリング機構は、前記第２のカップリングと前記第３のカップリングとがスナップ嵌合による係合で互いに係合する構成であるように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記第３のカップリングが、前記第２のカップリングの前記凸部又は凹部と係合する凹部又は凸部を有している、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の一方がカラーを具備し、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の他方がカラー囲い部を具備している、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記カラー囲い部が、前記カラーに対して緊密に嵌合するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記カラー及び前記カラー囲い部の一方又は両方が、弾性部からなる、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、対応する前記ドレープ材部の材料が、前記弾性部を構成している、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記弾性部は、対応する前記ドレープ材部の周方向範囲を、拘束されていない状態に比べて周が小さくなるように付勢するように構成されている、手術ロボット用ドレープ。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープにおいて、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の少なくとも一方が、磁性体を有する、手術ロボット用ドレープ。
【請求項２０】
手術ロボットと、
請求項１から１９のいずれか一項に記載の手術ロボット用ドレープと、
を備え、前記手術ロボット用ドレープが、前記手術ロボットのジョイントを覆うように前記手術ロボットの周囲に配置されている、手術ロボットシステム。
【請求項２１】
手術ロボットアームのジョイントを具備した部位の周辺に無菌バリアを形成する手術ロボットアーム用ドレープであって、
手術ロボットアームの一部を受け入れる包囲体を形成するように構成されたシート、
を備え、前記包囲体が、第２の領域で互いに隔てられた第１および第３の領域を有しており、当該第２の領域の材料又は構造は、前記第１および第３の領域よりも低い有効モジュラスを有する、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２２】
請求項２１に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域が、前記第１および第３の領域よりも外力によって容易に変形するように構成されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域が、ひだ制御部を有する、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２４】
請求項２３に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記ひだ制御部が、伸張状態と収縮状態との間で構成可能な蛇腹部位を有する、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２５】
請求項２１から２４のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域の材料が、前記第１および第３の領域の材料よりも高弾性である、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２６】
請求項２１から２５のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域の材料が、前記第１および第３の領域の材料よりも薄く形成されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２７】
請求項２１から２６のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域における当該ドレープの材料が、前記第１および第３の領域における当該ドレープの材料に比べて緩く拘束されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２８】
請求項２７に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、当該ドレープが、複数の固定機構によってロボットアームに取り付けられるように構成されており、前記複数の固定機構のうちの１つの固定機構が、前記第２の領域の各端部に又は各端部近傍に設けられている手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項２９】
請求項２１から２８のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記シートの材料が、前記包囲体を形成しているか又は前記包囲体を形成するように構成されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３０】
請求項２１から２９のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記包囲体が、長手方向に延びるロボットアームを包むように構成されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３１】
請求項２１から３０のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記包囲体が、略チューブ状の部位を有する、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３２】
請求項３１に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記略チューブ状の部位が、前記第１、第２および第３の領域を含む、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３３】
請求項３１または３２に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記略チューブ状の部位が、略円筒状の部位及び略円錐台状の部位の少なくとも一方を有する、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３４】
請求項２１から３３のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第１、第２および第３の領域が、一体的に形成されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３５】
請求項２１から３４のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域が、前記第１および第３の領域に比べて、前記包囲体で覆われたジョイントのより大きな屈曲を許容することが可能である、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３６】
請求項２１から３５のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープにおいて、前記第２の領域が、当該ドレープの屈折方向もしくは屈曲方向および／または当該ドレープの捻れ方向において、前記第１および第３の領域よりも低い有効モジュラスを有するように構成されている、手術ロボットアーム用ドレープ。
【請求項３７】
請求項２１から３６のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープと、ジョイントを具備した手術ロボットアームとを備え、前記アームの前記ジョイントが、前記包囲体の前記第２の領域内に収容可能である、手術ロボットシステム。
【請求項３８】
請求項３７に記載の手術ロボットシステムにおいて、前記ロボットアームの、前記ジョイントよりも先端側にある第１の部位が、前記包囲体の前記第１の領域内に収容可能であり、前記ロボットアームの、前記ジョイントよりも基端側にある第２の部位が、前記包囲体の前記第３の領域内に収容可能である、手術ロボットシステム。
【請求項３９】
請求項３８に記載の手術ロボットシステムにおいて、前記ロボットアームの前記先端側にある部位が、前記ジョイントに隣接した第１のアームセグメントを有し、前記ロボットアームの前記基端側にある部位が、前記ジョイントに隣接した第２のアームセグメントを有している、手術ロボットシステム。
【請求項４０】
請求項２１から３６のいずれか一項に記載の手術ロボットアーム用ドレープと、ジョイントを具備した手術ロボットアームとを備え、前記包囲体は、前記第２の領域が前記ジョイントと位置合わせされるように構成されている、手術ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、手術用ドレープ、特には手術ロボット用ドレープ、例えばロボットアームのジョイントを中心とした運動に対応することが可能な手術ロボット用ドレープに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットを用いて手術を支援及び実行することが知られている。手術用ロボットは、典型的に、ロボットアームを支持することが可能な基台を備えている。ロボットアームの基台からみて先端側にある端部に、医療処置を行うためのエンドエフェクタを支持する器具が接続される。ロボットアームは、手術器具を患者に対して所望の位置に配置するのに用いられるフレキシブルジョイントを、当該ロボットアームの長さに沿って複数具備している。手術器具は、ポートにて患者の体内に進入して手術部位にアクセスすることが可能である。当該手術部位で医療処置を行うのに、上記エンドエフェクタが使用され得る。
【０００３】
手術器具は、滅菌されている必要がある。ロボットアームは、滅菌されていなくてもよい。典型的には、ロボットアームを覆うために手術用ドレープが設けられる。手術用ドレープにより、手術器具とロボットアームとの間に無菌バリアが形成される。ドレープは、ロボットアームと当該ロボットアームが配置される無菌空間（例えば、手術室）との間の境界を構成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドレープは、不透過性膜の、拘束されていない大面積のシートの形態で設けられ得る。ロボットアームをこのような拘束されていない大面積のシートで覆うということは、当該シートがロボットアーム周辺で不規則に動いて実施中の手術の邪魔になり得るということを意味し得る。
【０００５】
改良した手術用ドレープが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様では、手術ロボットのジョイントを覆う手術ロボット用ドレープであって、前記ジョイントは、ロボットアームの当該ジョイントに隣接した部位が、ジョイント軸心回りに回転するのを許容するように構成されており、当該ドレープは、
前記ロボットの前記ジョイントよりも基端側にある部位を覆う無菌バリアを形成し且つ当該部位と共に回転するように固定された基端側ドレープ材部、および
前記ロボットの前記ジョイントよりも先端側にある部位上に無菌バリアを形成し且つ当該部位と共に回転するように固定された先端側ドレープ材部、
を有し、当該ドレープは、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とが前記ジョイント軸心回りに互いに自由に回転可能であるように構成されている、手術ロボット用ドレープが提供される。
【０００７】
前記ドレープは、前記無菌バリアを維持するために、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部との間の流体および／または粒子状物質の通過を制限するように構成されたものであり得る。前記ドレープは、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とを接続するカップリング機構を備え得る。当該カップリング機構は、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部とを密封状態に連結するように構成されたものであり得る。前記カップリング機構は、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部との間の非拘束の相対回転を許容するように構成されたものであり得る。
【０００８】
前記カップリング機構は、互いに連結するように構成された第１のカップリング及び第２のカップリングを含み得て、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の一方が当該第１のカップリングを具備し、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の他方が当該第２のカップリングを具備している。前記第１のカップリングおよび前記第２のカップリングは、スナップ嵌合による係合で互いに係合するように構成されたものであり得る。
【０００９】
前記第１のカップリング及び前記第２のカップリングの一方又は両方は、リング状であり得る。前記カップリング機構は、前記リングの軸心回りの自由回転を許容するように構成されたものであり得る。
【００１０】
前記第１および第２のカップリングの一方が凹部を有し得て、前記第１および第２のカップリングの他方が凸部を有し得て、当該凹部は当該凸部を収容するように構成されている。前記凹部は、環状の凹部からなり得る。前記凸部は、前記凹部に隣接したリップ又はリブを越えてスナップ嵌合するように構成されたものであり得る。前記凸部、前記リップ及び前記リブの少なくとも一つは、弾性変形可能であり得る。
【００１１】
前記第１のカップリングは第３のカップリングを具備し得て、前記第１のカップリングは、当該第３のカップリングを介して前記第２のカップリングに連結するように構成されたものであり得る。前記第３のカップリングは、前記第２のカップリングに対して自由に回転可能であり得る。前記カップリング機構は、前記第２のカップリングと前記第３のカップリングとがスナップ嵌合による係合で互いに係合する構成であるように構成されたものであり得る。
【００１２】
前記第３のカップリングは、前記第２のカップリングの前記凸部又は凹部と係合する凹部又は凸部を有し得る。
【００１３】
前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の一方がカラーを具備し得て、前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の他方がカラー囲い部を具備し得る。当該カラー囲い部は、前記カラーに対して緊密に嵌合するように構成されたものであり得る。前記カラー及び前記カラー囲い部の一方又は両方が、弾性部からなり得る。
【００１４】
対応する前記ドレープ材部の材料が、前記弾性部を構成し得る。前記弾性部は、対応する前記ドレープ材部の周方向範囲を、拘束されていない状態に比べて周が小さくなるように付勢するように構成されたものであり得る。
【００１５】
前記ドレープは、前記ジョイント軸心を中心とした、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部との間の非拘束の相対回転を許容するように構成されたものであり得る。
【００１６】
前記ドレープは、前記基端側ドレープ材部と前記先端側ドレープ材部との間の相対回転回数に制限がないように構成されたものであり得る。
【００１７】
前記基端側ドレープ材部及び前記先端側ドレープ材部の少なくとも一方は、磁性体を有し得る。
【００１８】
前記ジョイントは、ロール関節を備えていてもよい。
【００１９】
前記基端側ドレープ材部はカート用ドレープ部を構成し得て、前記先端側ドレープ材部はアーム用ドレープ部を構成し得る。
【００２０】
本発明の他の態様では、
手術ロボットと、
本明細書に記載した手術ロボット用ドレープと、
を備え、前記手術ロボット用ドレープが、前記手術ロボットのジョイントを覆うように前記手術ロボット周辺に配置されている、手術ロボットシステムが提供される。
【００２１】
本発明のさらなる他の態様では、手術ロボットアームのジョイントを具備した部位周辺に無菌バリアを形成する手術ロボットアーム用ドレープであって、
包囲体を形成するように構成されたシート、
を備え、前記包囲体が、第２の領域で互いに隔てられた第１および第３の領域を有しており、当該第２の領域の材料又は形態は、前記第１および第３の領域よりも低い有効モジュラスである、手術ロボットアーム用ドレープが提供される。
【００２２】
前記第２の領域は、外力で前記第１および第３の領域よりも容易に変形するように構成されたものであり得る。
【００２３】
前記第２の領域は、ひだ制御部を有し得る。当該ひだ制御部は、伸張状態と収縮状態との間で構成可能な蛇腹部位からなり得る。
【００２４】
前記第２の領域の材料は、前記第１および第３の領域の材料よりも高弾性であり得る。前記第２の領域の材料は、前記第１および第３の領域の材料よりも薄肉であり得る。前記第２の領域における前記ドレープの材料は、前記第１および第３の領域における前記ドレープの材料に比べて緩く拘束されているものであり得る。
【００２５】
前記ドレープは、前記第２の領域の各端部に又は各端部側に設けられた複数の固定機構でロボットアームに取り付けられるように構成されたものであり得る。
【００２６】
前記シートの材料は、前記包囲体を形成しているものであり得るか又は前記包囲体を形成するように構成されたものであり得る。
【００２７】
前記包囲体は、長手方向に延びるロボットアームを包むように構成されたものであり得る。前記包囲体は、略チューブ状の部位を有し得る。当該略チューブ状の部位が、前記第１、第２および第３の領域を含み得る。前記略チューブ状の部位は、略円筒状の部位及び略円錐台状の部位の少なくとも一方からなり得る。
【００２８】
前記第１、第２および第３の領域は、一体的に形成されたものであり得る。
【００２９】
前記第２の領域は、前記第１および第３の領域に比べて、前記包囲体で覆われたジョイントのより大きな屈曲を許容することが可能であり得る。
【００３０】
本発明のさらなる他の態様では、
本明細書に記載した手術ロボットアーム用ドレープと、
ジョイントを具備した手術ロボットアームと、
を備え、前記アームの前記ジョイントが、前記包囲体内に収容可能である、手術ロボットシステムが提供される。
【００３１】
前記ジョイントは、前記包囲体の前記第２の領域内に収容可能であり得る。
【００３２】
本発明のさらなる他の態様では、
本明細書に記載した手術ロボットアーム用ドレープと、
ジョイントを具備した手術ロボットアームと、
を備え、前記包囲体は、前記第２の領域が前記ジョイントと位置合わせされるように構成されている、手術ロボットシステムが提供される。
【００３３】
上記の任意の態様の任意の１つ以上の構成は、上記の任意の他の態様の任意の１つ以上の構成と組み合わされてもよい。可能ならば任意の装置的構成が方法的構成として記載されている場合もあるし、その逆も然りである。あくまでも説明を簡単にするためであるが、本明細書ではこれらを全て明記しているわけではない。
【００３４】
上記の概要は、選ばれた概念を簡単に紹介したものであり、以降の詳細な説明で、それらについて詳細に説明する。上記の概要で触れたからといって、それらが本発明や請求項に記載された主題における重要な構成や必要不可欠な構成であるわけではなく、請求項に記載された主題の範囲を限定するものとして解釈されるべきでもない。
【００３５】
以下では、添付の図面を参照しながら、本発明について例を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】手術ロボットの一例を示す図である。
【図２】手術ロボットの他の例を示す図である。
【図３】ドレープで覆われた手術ロボットの一例を示す図である。
【図４ａ】手術ロボット及びドレープの一例を示す図である。
【図４ｂ】手術ロボット及びドレープの一例を示す他の図である。
【図５ａ】手術ロボット及びドレープの他の例を示す図である。
【図５ｂ】手術ロボット及びドレープの他の例を示す他の図である。
【図６】カップリング機構の一例を示す図である。
【図７】カップリング機構の他の例を示す図である。
【図８】手術ロボット及びドレープの他の例を示す図である。
【図９】手術用ドレープの一部の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１に、ロボットアームを備える手術ロボット１００を示す。当該ロボットアームは、当該アームの基台１０２および複数のアームセグメント１０４を含む。前記手術ロボットは、前記ロボットアームの一端に連結した器具１０５を備える。当該器具は、エンドエフェクタ１０６を具備している。前記基台は、前記ロボットアームの当該基台以外の部分を例えば手術室の床、手術室の天井、トロリー、カート１０８等にて支持するためのものである。前記アームは、当該アームの前記基台から当該アームの先端側端部にかけて延びている。前記器具は、前記アームの当該先端側端部に連結されている。前記アームは、前記手術器具を患者に対して所望の位置に配置するのに用いられる複数のフレキシブルジョイント１１０により、当該アームの長さに沿って関節駆動される。ジョイント１１０により、前記手術ロボットの、各ジョイントの両側に取り付けられた部位同士（例えば、２つのアームセグメント１０４同士、前記アームの基台１０２と前記ロボットアームが取り付けられる取付部（例えば、カート、シーリングマウント等）との間等）の関節駆動がもたらされる。
【００３８】
手術器具１０５は、前記ロボットアームの先端側端部１１２に取り付けられている。前記手術器具は、ポートにて患者の体内に進入して手術部位にアクセスすることが可能である。前記器具は、当該器具の先端側端部に、医療処置を行うエンドエフェクタ１０６を具備している。
【００３９】
手術ロボット１００は、前記手術器具（滅菌されていなければならない）と前記ロボットアーム及びカート１０８（滅菌されていなくてもよい）との間に無菌境界を形成するために手術用ドレープ１１４で覆われる。当該ドレープは、前記ロボットと前記ロボットが配置される無菌空間（例えば、手術室）との間の境界を構成する。
【００４０】
図２に、取付部２０１から延びるアーム２００を備えた手術ロボットを示す。取付部２０１は、トロリー又はカートの一部、例えば、このようなカートの上部にある取付部であり得る。前記アームは、剛体のリム２０２を複数含んでいる。これらのリム同士は、回動ジョイント２０３で連結されている。最も基端側のリム２０２ａは、基端側のジョイント２０３ａで前記取付部に連結されている。当該リム２０２ａおよび残りのリムは、さらなるジョイント２０３で順次連結されている。好適には、リスト２０４は、４つの別個の回動ジョイントで構成されている。リスト２０４は、１つのリム（２０２ｂ）を前記アームの最も先端側のリム（２０２ｃ）に連結している。最も先端側のリム２０２ｃは、手術器具２０６のためのアタッチメント２０５を保持している。前記アームの各ジョイント２０３は、各ジョイントで回転動作を生じさせるように作動することが可能な１つ以上のモータ２０７、ならびに当該ジョイントでの現在の形態および／または荷重に関する情報を提供する１つ以上の位置センサおよび／またはトルクセンサ２０８を具備している。好適には、前記モータは、重量分布を良好にするために、当該モータによって動作が駆動される前記ジョイントの基端側に配置されている。図２では、分かり易いように、前記モータおよびセンサの一部しか描いていない。前記アームは、一般的に、本願の出願人による特許出願公開公報WO2015132549に記載のものであり得る。
【００４１】
前記アームは、器具２０６とインターフェース連結するためのアタッチメント２０５で終端する。器具インターフェースが、当該アタッチメントの駆動アセンブリインターフェースに取り付けられ得る。前記器具の直径は、８ｍｍ未満であり得る。好適には、前記器具の直径は５ｍｍである。前記器具の直径は、５ｍｍ未満であってもよい。前記器具の直径は、シャフトの直径であり得る。前記器具の直径は、関節部の外形の直径であり得る。好適には、前記関節部の外形の直径は、前記シャフトの直径と合致するか又は前記シャフトの直径よりも狭幅である。アタッチメント２０５は、前記器具の関節部を駆動する駆動アセンブリを具備している。駆動アセンブリインターフェースにおける可動のインターフェースエレメントは、前記ロボットアームからの駆動を前記器具へと伝達するために、器具インターフェースにおける対応する可動のインターフェースエレメントと機械的に係合する。典型的な手術時には、器具が別の器具に数回取り替えられる。よって、前記器具は、手術のあいだ前記ロボットアームへと取付け可能かつ前記ロボットアームから取外し可能なものである。
【００４２】
器具２０６は、手術を実行するためのエンドエフェクタを具備している。当該エンドエフェクタは、任意の適切な形態のものであり得る。例えば、前記エンドエフェクタは、平滑なジョー、鋸歯状のジョー、グリッパー、一対の鉗子、縫合用の針、カメラ、レーザ、ナイフ、ステープラー、焼灼器、吸引器などであり得る。前記器具は、前記器具シャフトと前記エンドエフェクタとの間に関節部を備える。当該関節部は、前記エンドエフェクタが前記器具の前記シャフトに対して動くことを可能にする複数のジョイントを含む。前記関節部におけるこれらのジョイントは、ケーブルなどの駆動エレメントにより作動される。これらの駆動エレメントは、前記器具シャフトの反対側の端部にて、前記器具インターフェースの前記インターフェースエレメントに固定されている。つまり、前記ロボットアームは、次のようにして駆動を前記エンドエフェクタへと伝達する：駆動アセンブリインターフェースエレメントの動作が器具インターフェースエレメントを動かし、当該器具インターフェースエレメントが駆動エレメントを動かし、当該駆動エレメントが前記関節部のジョイントを動かし、当該ジョイントが前記エンドエフェクタを動かす。
【００４３】
前記ロボットアーム内には、前記モータのコントローラ、トルクセンサのコントローラおよびエンコーダのコントローラが分散配置されている。これらのコントローラは、通信バスで制御部２０９に接続されている。制御部２０９は、プロセッサ２１０およびメモリ２１１を含む。メモリ２１１は、モータ２０７の動作を制御してアーム２００を本明細書で説明する様式で動作させるための、前記プロセッサにより実行可能なソフトウェアを非過渡的に記憶している。具体的に述べると、当該ソフトウェアはプロセッサ２１０を制御して、センサ２０８からの入力や手術医指令インターフェース２１２からの入力に応じて前記モータを（例えば、分散配置されたコントローラにより）駆動させることができる。制御部２０９はモータ２０７に接続されており、前記ソフトウェアの実行で生じる出力に従って当該モータ２０７を駆動する。制御部２０９はセンサ２０８に接続されており、当該センサからの検出入力を受信する。制御部２０９は指令インターフェース２１２にも接続されており、当該指令インターフェース２１２からの入力を受信する。これらの各接続は、例えば、それぞれ電気ケーブル又は光ケーブルであってもよいし、あるいは、無線接続により構成されるものであってもよい。指令インターフェース２１２は１つ以上の入力装置を有しており、ユーザは当該入力装置により前記エンドエフェクタの動作を望みどおりに要求することができる。当該入力装置は、例えば、コントロールハンドル、ジョイスティックなどの手動で操作可能な機械的入力装置であってもよいし、光学ジェスチャーセンサなどの非接触式の入力装置であってもよい。メモリ２１１に記憶された前記ソフトウェアは、それらの入力に応答して前記アームや器具のジョイントを、予め決められた制御方針に準じて相応に動かすように構成されている。当該制御方針は、指令入力に応答して前記アームや器具の動作を緩和するセーフティー機能を含み得る。つまり、まとめると、手術医が指令インターフェース２１２にて、所望の手術を行うように器具２０６の動きを制御することができる。制御部２０９および／または指令インターフェース２１２は、アーム２００から離れた場所にあってもよい。
【００４４】
外科手術中、前記手術ロボットは、滅菌されていない当該手術ロボットと無菌の手術環境との間に無菌バリアを形成するために滅菌ドレープ（図３に、符号３００を付した一例を示す）で覆われている。これにより、前記ロボットの当該ドレープで覆われている部位は、滅菌される必要がなくなる。前記手術器具は、前記手術ロボットに取り付けられる前に滅菌される。前記滅菌ドレープは、典型的に、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなるプラスチック製シートで構成されている。好適には、前記ドレープは、可撓性かつ／あるいは変形可能である。このことは、前記ロボットアームへと前記ドレープを、手術中に当該ドレープが前記ロボットアーム及び／又は器具の位置及び／又は動きの妨げになることなく覆設するのに役立ち得る。
【００４５】
図３に示す例では、前記ドレープが、アームを覆う部分３０２およびカートを覆う部分３０４を有する。図示のように、前記ドレープのアーム部分と前記ドレープのカート部分は互いに一体であってもよい。手術中に前記ドレープが前記ロボットアーム及び／又は器具の位置及び／又は動きの妨げになる可能性を減らすために、前記ドレープは、前記ロボットアーム及び前記カートの一方又は両方に対して略緊密に嵌合する形態とされ得る。前記ロボットアームやカートの寸法は分かっていることであるから、（前記ドレープを使用したい）当該ロボットアームやカートに対して緊密に嵌合するように前記ドレープを構成又は製造するのは可能である。
【００４６】
図３から見て取れるように、前記カートは、実質的な直方体として形成され得る。好適には、前記ドレープのカート部分も、前記カートを緊密に覆うように同様の形状を取るものとされる。これは、前記ドレープのカート部分が、前記カートへ被せる際に用いることのできる向きを複数有していることを意味する。図示のような直方体状のカートの場合には、互いに９０°ずれた４種類の向きで、前記ドレープのカート部分を前記カートへ被せることが可能である。
【００４７】
前記カートへ被せてしまえば、前記ドレープのカート部分は前記カートに対して実質上捻れたり回転したりすることができない。前記ドレープのカート部分は、前記カートに対する自身の向きを少なくとも実質的に維持することになる。図３に示す一体的なドレープの場合、これは、当該ドレープを前記カートへ正確に装着するには、当該ドレープを前記ロボット上に被せる時点で当該ドレープの向きが正確でなければならないことを意味し得る。手術用ドレープは、典型的に、まず当該ドレープの一部を前記アームの先端側部分に被せてから、当該ドレープの残りを前記アームに沿って前記カート上へと開く又は広げることによって手術ロボット（例えば、図１に示すような手術ロボット）に適用される。したがって、手術室（ＯＲ）スタッフのうち、前記ドレープを適用しようとしているメンバーは、前記ドレープのカート部分を適切な向きにしてから、当該ドレープのアーム部分を前記ロボットアームへ被せる必要がある。これは困難であり時間を要する。前記ドレープが初めに正確な向きにされていないと、ロボットを覆っている最中に当該ドレープの向きを変え直さなければならなくなる。これは厄介になり得る。このドレープを広げた際にロボットに接していた側が、もはや無菌でなくなる。これは、当該ドレープを再び巻き上げてロボットに被せ直すということが出来ないことを意味する。よって、場合によっては、このドレープを破棄して過程を再びやり直す必要が生じる。これは、時間と素材の両方の無駄になる。
【００４８】
ドレープを被せる過程は、ドレープのアーム部分をロボットアームに正確に装着させるという要件でなおいっそう複雑化し得る。図示の例では、アーム部分３０２が略チューブ状である（少なくともある程度は、ドレープのロボットアームの先端側端部を覆う部分からロボットアームの基端側にかけて末広がりとなる略円筒状、略円錐状、部分円錐状、略円錐台状または部分円錐台状であってもよい）。前記ドレープの前記アームの先端側端部を覆う部分には、前記アームに対する特定の向きがあり得る。例えば、前記ドレープには、前記アームの先端側端部の前記駆動アセンブリインターフェースに対して特定の向きがあり得る。よって、前記ドレープのこの部分は、適切な向きにしてから前記アームの先端側端部に被せられる必要がある。
【００４９】
前記アームの先端側端部は、例えば当該先端側端部の基端側にあるジョイントを中心として当該先端側端部を回転させる等により、前記アームの当該先端側端部以外に対して様々な形態となるよう制御することが可能である。つまり、前記アームの先端側端部は、前記アームを取り付けることのできる前記カートに対して様々な形態にすることができる。すると、前記ドレープを前記ロボットアームの先端側端部へ適切な向きで被せてから当該ドレープを当該アームに沿って広げるという構成では、前記カートに対する当該ドレープの向きが理想的な向きでなくなることを意味し得る。しかも、前記アームのジョイントを関節駆動することで、当該アームは様々な形態になり得る。
【００５０】
そのため、前記ドレープは、前記アーム及びカートの一方又は両方に正確に装着させるために捻る必要が生じ得る。これは、前記ドレープを前記ロボットに被せる過程を煩雑にするだけでなく、せん断力などの望ましくない力が前記ドレープに働くことを意味し得る。
【００５１】
場合によっては、捻るなどして前記ドレープに力が加わると、当該ドレープの完全性に悪影響が出る可能性がある。例えば、前記ドレープが切れて又は裂けて又は破れてしまい、それによって無菌バリアを損う可能性がある。このような破損は、せん断力に曝された部位で発生し得る。前記ドレープの破損により、前記無菌空間が未滅菌の前記ロボットに曝されるおそれがある。このほかにも又は代わりに、前記ドレープの破損に限らず前記ドレープが長期にわたって薄くなる又は摩耗することで前記無菌バリアが損われる可能性もある。そのため、前記無菌バリアが損われないよう確実にするには、前記ドレープの統合性を維持することが重要である。
【００５２】
ドレープ材内部の力は、前記ロボットの一部、例えば、前記ロボットの当該ドレープ材に隣接した部位に伝わり得る。これにより、前記ロボットのパフォーマンスが低下する可能性がある。例えば、前記ドレープが原因で前記ロボットに生じた力は、当該ロボットの自由な動きを妨害する可能性がある。前記ドレープが原因で前記ロボットに生じた力は、当該ロボットの少なくとも１つの部位における力を検出し得る力フィードバック測定値に影響を及ぼし得る。つまり、前記ドレープで発生した力により、そのような力フィードバック測定値の精度が低下し得る。
【００５３】
前述のとおり、前記ロボットは、複数のジョイントを備える。前記ロボットは、１種以上のジョイント、例えば、様々な種類の回動ジョイントを備え得る。回動ジョイントの一例は、前記ロボットの２つの部位同士をジョイント軸心（前記ロボットの当該ジョイントに隣接した部位同士が互いに回転するための軸心）が当該ロボットの両部位の一方の延在方向又はどちらの延在方向とも一致しないようにして連結する回動ジョイントである。このジョイント軸心は、前記ロボットの前記隣接した部位同士の一方又は両方の延在方向と一致しないものであり得る。例えば、その回転軸心は、前記ロボットの当該ジョイントに隣接した部位の延在方向に対して（例えば、直交である等により）傾いているものであり得る。このような回動ジョイントの一例は、図１において符号１２２を付したものである。ジョイント１２２は、先端側アームセグメント１２４と基端側アームセグメント１２６との間の相対運動を可能にする。当該先端側アームセグメントの長手方向軸心および当該基端側アームセグメントの長手方向軸心は、紙面上に延びている。ジョイント１２２の回転軸心は、紙面外に、すなわち、先端側アームセグメント１２４の長手方向（又は軸心方向）および基端側アームセグメント１２６の長手方向（又は軸心方向）と直交に延びている。この種のジョイントは、典型的に、当該ジョイントにより可能となる回転に制限がある。例えば、当該ジョイントは、最大で約３６０°までの回転しか可能にし得ない。それ以上回転させようとすると、当該ジョイントに取り付けられた部位同士が互いにぶつかる可能性がある。例えば、図１において基端側アームセグメント１２６が定位置に保持されているとして、先端側アームセグメント１２４が、略下方に向いた位置からカート１０８の左側に略向く位置まで反時計回りに回転可能であるとする。基端側アームセグメント１２６が存在しているため、それ以上の回転は妨げられてしまう。したがって、このようなジョイントの回転は、当該ジョイントが無制限又は自由な回転を可能にしないという意味で、拘束有りの回転であると見なすことができる。
【００５４】
回動ジョイントの他の例は、前記ロボットの当該ジョイントに隣接した部位の延在方向とジョイント軸心が略一致又は実質的に一致するようにして、前記ロボットの２つの部位同士を連結する回動ジョイントである。このようなジョイントのジョイント軸心は、前記ロボットの長手方向に延びる部位（例えば、前記アームの一部）などの一部位の長手方向（又は軸心方向）に沿った（又は略沿った）ものであり得る。このようなジョイントの一例は、図１において符号１２０を付したものである。ジョイント１２０は、前記ロボットの当該ジョイントよりも先端側にある部位（例えば、前記ロボットアームの基台１０２）と前記ロボットの当該ジョイントよりも基端側にある部位（例えば、カート１０８の上部１２８）との間の相対運動を可能にする。前記アームの、当該アームの基台１０２を含むセグメント（すなわち、ジョイント１２０と先端側の次のジョイント１３０との間に延びる部位）の軸心方向は、紙面上に延びている。ジョイント１２０の軸心方向も、前記アームの基台１０２の軸心方向に沿って延びている。つまり、ジョイント１２０は、前記アームの基台１０２が当該基台１０２の軸心回りに回転するのを許容するように構成されている。ジョイント１２０は、前記アームの基台１０２が軸心回りの回転を生じるのを可能にする。ジョイント１２０は、前記ロボットにおける隣接部位（例えば、前記ロボットの当該ジョイント１２０に取り付けられた部位）が軸心回りに回転可能となるジョイント軸心を有している。この種のジョイントは、典型的に、当該ジョイントにより可能となる回転に制限がない。例えば、当該ジョイントは、３６０°以上の回転を可能にし得る。当該ジョイントは、３６０°の２以上の倍数の回転、すなわち、２回以上の周回を可能にし得る。したがって、このようなジョイントの回転は、当該ジョイントが複数の周回を可能にするという意味で、非拘束の回転であると見なすことができる。当該ジョイントは、自由な回転を許容すると言える。つまり、当該ジョイントで連結した部位同士は、互いに自由に回転可能となり得る。この後者の種類の回動ジョイントの一例は、ロボットアームのロール関節である。このようなロール関節は、最大で所定の角度量（例えば、７２０°）まで回転するように構成され得る。この値は、アーム内の配線（例えば、データ／電力線）の許容回転範囲に応じて選択され得る。このようなジョイントは、自由回転を許容すると見なせられ得る。このようなジョイントで連結した部位同士の回転は、前記所定の角度量まで何ら妨害を受けることなく回転することができる。
【００５５】
前記ドレープは、アームセグメントの自由な又は非拘束の軸心回りの回転を許容する、ロール関節などのジョイントを覆い得る。当該アームセグメントが回転すると、前記ドレープが当該ジョイント周辺で捻れる可能性がある。例えば、前記ロボットアームは、前述したように当該アームの基台１０２側で基台ジョイント１２０を介して前記カートに取り付けられ得る。基台ジョイント１２０は、前記ロボットアームの前記基台が当該基台の長手方向軸心回りに回転するのを許容する。このようなジョイントは、非拘束の回転を可能にし得る。前記アームの前記基台は、当該基台の長手方向軸心回りに自由に回転することが可能である。当該基台は３６０°ぶん一周することができ、必要ならば何周もすることができる。どのような回数の全周回転又は部分周回転も可能であり得る。
【００５６】
図３に示す前記ドレープの例を再び参照する。前記ロボットアームの前記ドレープで覆われた基台１０２が前記アームと前記カートとを連結するジョイント１２０を中心とした軸心回りの回転を生じると、当該ドレープは捻れる。当該ドレープの捻れは、矢印３０６で示す部分に集中する傾向がある。前記ドレープが捻れるにつれて、力が増加し、最終的に当該ドレープの破損に繋がり得る可能性が高まる。これを避けるには、前記アームの回転に制限を設けることが可能である。例えば、制御系統により、前記アームが一方向に２周を超えて回転することがないように阻止が行われ得る。前記ドレープを原因とする前記アームの動作へのこの制限は、望ましくない。このような制限があると、前記アームをある位置から別の位置へと位置変更する際に、前記ドレープが捻れ過ぎないことを確実にするため、前記アームは、上記の制限がない場合に必要になる経路よりも複雑な経路を採らざるを得なくなる。つまり、前記ドレープにより、前記ロボットの効率的な動作が妨害され得る。前記ドレープの動きに対する制限が、前記ロボットの効率的な動作を妨害することになり得る。
【００５７】
上記のような制限は、手術ロボット用ドレープとして、当該ドレープの別々の部位同士を互いに自由に回転できるようにする、すなわち、当該ドレープの別々の部位同士が互いに非拘束の回転を生じることができるようにするような、手術ロボット用ドレープを提供することによって軽減又は回避できる。好適には、当該ドレープの当該別々の部位同士は、互いに無制限に回転することが可能である。
【００５８】
図４ａ及び図４ｂに示す一例では、前記手術用ドレープが、カート用ドレープ部４００を含む。カート用ドレープ部４００は、前記カート上に無菌バリアを形成するように当該カートを覆うものである。カート用ドレープ部４００は、前記カートに対して緊密に嵌合するように構成されている。これにより、手術中に前記カート用ドレープ部が前記ロボットの位置及び／又は動きの妨げになる可能性が減る。前記カート用ドレープ部は、前記カートと共に回転するように（又は実質的に共に回転するように）固定されている。例えば、図示のように、前記カートに対する前記カート用ドレープ部の回転（例えば、前記カートの鉛直方向軸心を中心とした回転）が阻止される。
【００５９】
ドレープ（又はドレープ部）は、前記ロボットの、当該ドレープで覆われて前記ロボットに対する当該ドレープの動きが阻止される部位に対して固定されている、すなわち当該部位と共に回転するように固定されていると考えることができる。例えば、前記ドレープは、前記ロボットのこの部位に対して緊密な嵌合となり得る。少なくとも一方向の運動（例えば、回転運動）が制限され得る。前記ドレープは、前記ロボットと位置合わせされた状態で運動していれば、前記ロボットに対して固定されていると考えることができる。前記ドレープは、前記ロボットに連結されているか、または付着していれば、前記ロボットに対して固定であり得る。
【００６０】
前記カート用ドレープ部は、４種類の向きの一つの向きで前記カートに被せられ得る。これは、図示の例の前記カートが略直方体の形状だからである。他の例では、前記カートに対する前記カート用ドレープ部の向きの数が異なる場合もある。前記カート用ドレープ部は、前記カートを当該カートの鉛直方向軸心回りに回転させると当該カート用ドレープ部もこの軸心回りに回転するという意味で、前記カートにと共に回転するように固定されている。前記カート用ドレープ部は、前記カートと一緒に回転することになる。前記カート用ドレープ部は、前記カート自体に対しては実質的に回転しない。同様に、前記カートが一定の向きに保たれている場合、前記カート用ドレープ部も実質的にその向きに保たれることになる。前記カート用ドレープ部は、前記カートに取り付けられている必要がない。好適には、前記カート用ドレープ部の形状が、当該カート用ドレープ部と前記カートとの間の相対運動を阻止する。すなわち、前記カート用ドレープ部は、当該カート用ドレープ部と前記カートとの間の相対運動を阻止するように構成されたものであり得る。
【００６１】
カート用ドレープ部４００は、カラー４０２を具備している。カラー４０２は、前記カート用ドレープ部の（図４に示す前記カートの向きで）上部に設けられている。カラー４０２は、ロボットアームの前記カートの上部に取り付けられた前記基台にあるジョイントを覆うよう当該カートの当該上部を通り越して延在するように配置される。好適には、カラー４０２は、前記ロボットアームの前記カートから延びる部位の周部に対して緊密に嵌合するように構成されている。好適には、カート用ドレープ部４００のカラー４０２は、前記ロボットアームの基台１０２の周部に対して緊密に嵌合するように配置される。カラー４０２は、前記ロボットアームに取り付けられない。よって、前記ロボットアームがジョイント（例えば、当該アームの基台１０２がジョイント軸心回りに回転するのを許容するジョイント）を中心として回転する際には、当該ロボットアームがカラー４０２内で回転する。これにより、前記アームが回転しても、カート用ドレープ部４００が捻れることはない。
【００６２】
前記ドレープは、さらに、ロボットアーム用ドレープ部４０４を含む。アーム用ドレープ部４０４は、前記アーム上に無菌バリアを形成するように当該ロボットアームを覆うものである。アーム用ドレープ部４０４は、前記アームに対して緊密に嵌合するように構成されている。これにより、手術中に前記アーム用ドレープが前記ロボットアーム及び／又は器具の位置及び／又は動きの妨げになる可能性が減る。前記アーム用ドレープ部は、前記アームの先端側部位を覆う先端側部位４０６を有している。前記アーム用ドレープ部は、前記アームの基端側部位を覆う基端側部位４０８を有している。好適には、アーム用ドレープ部４０４の基端側部位４０８は、使用時に前記アームの基台１０２を覆うように配置される。前記アーム用ドレープ部は、前記アームに対して共に回転するように（又は実質的に共に回転するように）固定されている。例えば、前記アームは、当該アームと前記カートとを連結するジョイントを中心として回転可能である。本例において前記アームは、鉛直方向軸心回りに回転可能とする。他の例では、その回転軸心が、鉛直方向である必要はない（例えば、前記アームの基台１０２と前記カートとを連結するジョイント１２０のジョイント軸心が鉛直方向に対して約４５°である図１を参照のこと）。前記アームが前記ジョイント軸心回りに回転すると、当該アームを覆う前記アーム用ドレープ部が当該アームと一緒に動く。前記アーム用ドレープ部の材料が、当該アーム用ドレープ部で覆われた前記アームと位置固定で略動くことになる。前記アームの基台１０２が当該アームと前記カートとを連結するジョイント１２０のジョイント軸心回りに回転すると、アーム用ドレープ部４０４の基端側部位４０８も前記ジョイント軸心回りに回転することになる。好適には、前記アーム用ドレープ部の形状が、当該アーム用ドレープ部と前記アームとの間の相対運動を阻止する。すなわち、前記アーム用ドレープ部は、当該アーム用ドレープ部と前記アームとの間の相対運動を阻止するように構成されたものであり得る。
【００６３】
したがって、前記アームが前記カートに対して回転すると、アーム用ドレープ部４０４の基端側部位４０８がカラー４０２に対して回転することになる。
【００６４】
図４ｂから見て取れるように、アーム用ドレープ部４０４は、カート用ドレープ部４００のカラー４０２を通り越して延在する。つまり、前記ドレープは、当該ドレープの材料（例えば、シート材）の重なり合いが生じるように構成されている。図示の例において、この重なり合いは、前記アームが前記カートに対して回転可能となる前記ジョイント近傍で生じる。アーム用ドレープ部４０４とカート用ドレープ部４００との間での前記ドレープの重なり合いにより、当該アーム用ドレープ部と当該カート用ドレープ部との間にラビリンスシールが提供され得て、これにより、前記ドレープが提供する前記無菌バリアの維持が支援され得る。前記アーム用ドレープ部は、前記カート用ドレープ部の前記カラーを囲むカラー囲い部を具備し得る。例えば、当該カラー囲い部は、前記アーム用ドレープ部の、ロボットを覆う際に前記カート用ドレープ部側に配置される端部に又は当該端部側に設けられ得る。
【００６５】
好適には、前記ドレープは、流体および／または粒子状物質が当該ドレープを通過するのを制限又は阻止する。好適には、前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部との間の前記重なり合いが、当該アーム用ドレープ部と当該カート用ドレープ部との間の流体および／または粒子状物質の通過を制限又は阻止する。これにより、前記ドレープが提供する前記無菌バリアを維持することが可能になる。
【００６６】
手術ロボットを覆って当該手術ロボット上に無菌バリアを形成するドレープを協働で形成可能な、アーム用ドレープ部およびカート用ドレープ部を設けるという構成により、ＯＲスタッフのメンバーは、前記アームと前記カートとを別々に覆うことができる。前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部は互いに様々な相対回転を取ることができるので、前記アームの向きで前記カートへの前記カート用ドレープ部の覆設に影響が出なくて済むと共に、前記カートの向きで前記アームへの前記アーム用ドレープ部の覆設に影響が出なくて済む。前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部は、別々に被せることが可能である。前記アーム用ドレープ部および前記カート用ドレープ部は、前記ロボットの各対応する部位に被せた後に互いに繋げることが可能である。例えば、前記カート用ドレープ部を前記カートに被せて、例えば前記アームの前記基台を当該カート用ドレープ部の開口に通して取り付ける等して前記アームを前記カートへ装着し、前記アーム用ドレープ部を前記アームに被せた後、当該アーム用ドレープ部を前記カート用ドレープ部と繋げるなどといったことが可能である。このアプローチにより、前記ロボットを適切に覆うのに必要な時間および／または手間を減らすことができる。
【００６７】
アーム用ドレープ部４０４とカート用ドレープ部４００との前記重なり合いにより、これら２つのドレープ部同士を互いに自由に回転可能とすることができる。これら２つのドレープ部同士は、前記ドレープで覆われた前記ジョイントの軸心（例えば、重なり合う当該ドレープ部同士の近傍にある又は重なり合う当該ドレープ同士で覆われた前記ジョイントの軸心）を中心として互いに自由に回転可能となる。
【００６８】
カラー４０２および前記アーム用ドレープ部の基端側部位４０８の一方又は両方は、流体および／または粒子状物質が前記ドレープを通過するのを制限又は阻止するように構成され得る。カラー４０２および前記アーム用ドレープ部の基端側部位４０８（例えば、前記カラー囲い部）の一方又は両方は、前記ロボットの覆設部位（例えば、前記ロボットアームの基台１０２）に対して緊密に嵌合するように構成され得る。好適には、前記カラー囲い部は、前記カラーに対して緊密に嵌合するように構成されている。カラー４０２および前記アーム用ドレープ部の基端側部位４０８の一方又は両方は、弾性部からなり得る。当該弾性部は、ドレープ材の一部であり得る。前記弾性部は、弾性体からなり得る。当該弾性体は、前記ドレープ（例えば、前記アーム用ドレープ部および／または前記カート用ドレープ部）に取り付けられたものであり得る。好適には、前記弾性部は、前記ドレープの対応する各部位の周方向範囲を、拘束されていない状態に比べて（例えば、当該弾性部が存在していない箇所に比べて）比較的周が小さくなるように付勢するように構成されている。これにより、前記ドレープを、カラー４０２および前記アーム用ドレープ部の基端側部位４０８の一方又は両方が様々なサイズのロボットに対して緊密な嵌合となり得るように構成することが可能となる。好適には、前記カラーおよび／または前記アーム用ドレープ部の前記基端側部位の緊密な嵌合は、前記カート用ドレープ部に対する当該アーム用ドレープ部の自由回転を阻止するほど緊密なものではない。
【００６９】
一部の例では、カラー４０２が、当該カラーを別の磁性体へ押し付ける、磁石などの磁性体を有し得る。例えば、前記アームの基台１０２が磁性を有するものである場合、前記カラーに磁性体を設けることにより又は磁性体が前記カラーの一部を形成することにより、前記カラーの材料が前記ロボットアームへ押し付けられ得る。これにより、前記アームに対する前記カラーの緊密な嵌合が支援され得る。一部の例では、前記シュラウドが、当該シュラウドを前記カラー及び前記ドレープで覆われた前記アームの少なくとも一方へ押し付ける、磁石などの磁性体を有し得る。これにより、前記カラー及び前記アームの一方又は両方に対する前記シュラウドの緊密な嵌合の確保が支援され得る。前記磁性体の強さは、適宜選択され得る。好適には、前記磁性体の強さは、前記カラーを前記アームへ押し付けつつ当該カラーが当該アームの周りを自由に回転するのを許容する強さとされる。好適には、前記磁性体の強さは、前記シュラウドを前記カラー及び前記アームの一方又は両方へ押し付けつつ当該シュラウドが当該カラーの周りを自由に回転するのを許容する強さとされる。
【００７０】
以下では、手術ロボットアーム用ドレープの他の例について、図５ａ及び図５ｂを参照しながら説明する。ドレープ５００は、カート用ドレープ部５０２およびアーム用ドレープ部５０４を含む。図５ａに、カートおよびアームを備えるロボットを、当該カートに前記カート用ドレープ部が被せられた状態で示す。図４ａ及び図４ｂを参照しながら説明したように、カート用ドレープ部５０２は、前記カート上に無菌バリアを形成するように当該カートを覆うものである。カート用ドレープ部５０２は、前記カートに対して緊密に嵌合するように構成されている。これにより、図４ａ及び図４ｂに示す例に関する説明と同じく、カート用ドレープ部５０２は前記カートに対して実質的に共に回転するように固定されている。カート用ドレープ部５０２は、当該カート用ドレープ部の上部にコネクタ５０６を具備している。図示のように、コネクタ５０６は、リングの形態を取るか又はリング状である。コネクタ５０６は、カート用ドレープ部５０２をアーム用ドレープ部５０４に接続するものである。好適には、カート用ドレープ部５０２は、コネクタ５０６が前記ロボットのジョイントの周囲に配置可能であるように構成されている。好適には、コネクタ５０６は、前記アームと前記カートとを連結するジョイント（例えば、ロール関節）の周囲に配置可能とされる。
【００７１】
図４ａ及び図４ｂを参照しながら説明したように、アーム用ドレープ部５０４は、前記アーム上に無菌バリアを形成するように当該ロボットアームを覆うものである。アーム用ドレープ部５０４は、前記アームに対して緊密に嵌合するように構成されている。これにより、図４ａ及び図４ｂに示す例に関する説明と同じく、アーム用ドレープ部５０４が前記アームに対して実質的に共に回転するように固定されている。アーム用ドレープ部５０４は、当該アーム用ドレープ部の下部にさらなるコネクタ５０８を具備している。図示のように、さらなるコネクタ５０８は、リングの形態を取るか又はリング状である。さらなるコネクタ５０８は、アーム用ドレープ部５０４をカート用ドレープ部５０８に接続するものである。好適には、アーム用ドレープ部５０４は、さらなるコネクタ５０８が前記ロボットのジョイントの周囲に配置可能であるように構成されている。好適には、さらなるコネクタ５０８は、前記アームと前記カートとを連結するジョイント（例えば、ロール関節）の周囲に配置可能とされる。
【００７２】
カート用ドレープ部５０２のコネクタ５０６およびアーム用ドレープ部５０４のさらなるコネクタ５０８は、互いに連結するように構成されている。好適には、コネクタ５０６とさらなるコネクタ５０８との係合は、前記ドレープが提供する前記無菌バリアを維持するために、前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部との間の流体および／または粒子状物質の通過を制限するような係合である。コネクタ５０６およびさらなるコネクタ５０８は、カップリング機構を形成していると見なすことができる。当該カップリング機構は、２つの前記ドレープ部を互いに接続するものである。好適には、前記カップリング機構は、２つの前記ドレープ部を互いに密封状態に連結するように構成されている。
【００７３】
好適には、コネクタ５０６およびさらなるコネクタ５０８（すなわち、前記カップリング機構）は、コネクタ５０６がさらなるコネクタ５０８に対して回転するのを許容するように構成されている。好適には、可能とされる回転は、非拘束の回転である。例えば、好適には、コネクタ５０６は、さらなるコネクタ５０８に対して回数無制限で回転することが可能である。つまり、コネクタ５０６およびさらなるコネクタ５０８は、互いに対して自由に回転可能である。このようにして、前記カップリング機構は、前記コネクタが一部を形成する前記カート用ドレープ部と前記さらなるコネクタが一部を形成する前記アーム用ドレープ部との間の非拘束の相対回転を許容するように構成することができる。好適には、コネクタ５０６とさらなるコネクタ５０８との間の回転は、当該コネクタ及び当該さらなるコネクタの少なくとも一方の軸心回りの回転である。好適には、リング状の前記コネクタの軸心およびリング状の前記さらなるコネクタの軸心が共通の軸心に沿って揃っており、前記回転はこの共通の軸心回りの回転となる。
【００７４】
コネクタ５０６（例えば、第１のカップリング）およびさらなるコネクタ５０８（例えば、第２のカップリング）は、互いにスナップ嵌合による係合するように構成されている。コネクタ５０６は、さらなるコネクタ５０８内に又はさらなるコネクタ５０８周囲に又はさらなるコネクタ５０８とスナップ嵌めされ得る。コネクタ５０６及びさらなるコネクタ５０８の一方又は両方は、前記スナップ嵌合による係合を容易にするように弾性体からなる。
【００７５】
以下の説明では、前記カップリング機構について、図６及び図７を参照しながら詳細に説明する。図６及び図７は、前記カップリング機構の断面図である。図６に、カート用ドレープ部６０２とアーム用ドレープ部６０４とのカップリング機構６００を示す。一点鎖線６０６は、前記リング同士（すなわち、リング状の前記コネクタおよびリング状の前記さらなるコネクタ）の軸心を指している。
【００７６】
カート用ドレープ部６０２は、コネクタ６１０を具備している。当該コネクタは、前記カート用ドレープ部のシート材６１１に取り付けられている。アーム用ドレープ部６０４は、さらなるコネクタ６３０を具備している。当該さらなるコネクタは、前記アーム用ドレープ部のシート材６３１に取り付けられている。さらなるコネクタ６３０の直径は、コネクタ６１０の直径よりも略小さい。これにより、さらなるコネクタ６３０は、少なくとも部分的にコネクタ６１０内に着座することができる。この配置構成は、前記無菌バリアの維持を支援し得る。一部の例では、前記コネクタが、少なくとも部分的に前記さらなるコネクタ内に収容可能とされ得る。例えば、コネクタ６１０の直径は、さらなるコネクタ６３０の直径よりも略小さいものとされ得る。
【００７７】
コネクタ６１０は、第１のリップ６１２を有する。コネクタ６１０は、第１のテーパ部６１４を有する。第１のリップ６１２は、テーパ部６１４の一端に設けられている。さらなるコネクタ６３０は、第２のリップ６３２を有する。さらなるコネクタ６３０は、第２のテーパ部６３４を有する。第２のリップ６３２は、第２のテーパ部６３４の一端に設けられている。第１のリップ６１２および第２のリップ６３２は、凸部を形成している。コネクタ６１０は、第１の凹部６１６を有する。第２のリップ６３２は、第１の凹部６１６に収容可能である。さらなるコネクタ６３０は、第２の凹部６３６を有する。第１のリップ６１２は、第２の凹部６３６に収容可能である。
【００７８】
図６に示す構成では、前記コネクタの前記第１のリップが前記さらなるコネクタの前記第２の凹部内にあり、前記さらなるコネクタの前記第２のリップが前記コネクタの前記第１の凹部内にある。この配置構成により、前記コネクタと前記さらなるコネクタとが互いに係合可能となる。全ての例において必ずしも第１のリップが第２の凹部にあり且つ第２のリップが第１の凹部にある必要はないと理解されたい。各リップが対応する凹部にあれば十分である。リップおよび凹部を追加することで、前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部との係合を向上させることができる。リップおよび凹部を追加することで、前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部との間のシールを向上させることができる。
【００７９】
好適には、前記コネクタ及び前記さらなるコネクタの少なくとも一方が、弾性部からなる。好適には、当該弾性部は、対応するリップ６１２，６３２が撓み変形して対応する凹部６３６，６１６に容易に進入し得るのを可能にするように構成されている。これにより、前記コネクタと前記さらなるコネクタとのスナップ嵌合による係合が可能となる。対応するリップが対応する凹部内に入ると、前記弾性部の弾性によって当該対応するリップが撓み変形前の形態に戻り、前記コネクタ及び前記さらなるコネクタを係合配置のまま保つことが可能となる。例えば、テーパ部６１４，６３４が互いを通り越すことにより、前記コネクタと前記さらなるコネクタとの係合が生じ得る。前記コネクタ及び前記さらなるコネクタの一方でも、テーパ部を有していればよい。各テーパ部が、当該テーパ部の端部に設けられた対応するリップの撓み変形を引き起こし得る。
【００８０】
第１の凹部６１６は、環状の凹部である。第１の凹部６１６は、コネクタ６１０の周部に延びている。第２の凹部６３６は、環状の凹部である。第２の凹部６３６は、さらなるコネクタ６３０の周部に延びている。第１のリップ６１２は、前記第２の凹部に突出する複数の凸部を有し得る。第２のリップ６３２は、前記第１の凹部に突出する複数の凸部を有し得る。好適には、複数の凸部が設けられている場合、当該凸部同士が前記コネクタ又は前記さらなるコネクタの周部に離設されている（例えば、等間隔に離設されている）。これにより、前記コネクタ及び前記さらなるコネクタの周部で当該コネクタ同士の良好な係合が可能となる。
【００８１】
前記凸部（例えば、前記第１のリップ）は、前記環状の凹部（例えば、前記第２の凹部）内で自由に動くことができる。前記環状の凹部は、前記凸部が動くことが可能な溝を形成している。前記凸部が前記環状の凹部の周りを通過することのできる回数に制限はない。これは、前記コネクタと前記さらなるコネクタとの間の（したがって、前記カート用ドレープ部と前記アーム用ドレープ部との間の）相対回転が非拘束の相対回転であることを意味している。このような非拘束の相対回転は、前記カート用ドレープ部と前記アーム用ドレープ部との係合を維持しながら（したがって、前記無菌バリアを維持しながら）達成することが可能である。
【００８２】
図６に示すさらなるコネクタ６３０は、フランジまたはリブ６３８を有する。ユーザは、このフランジにより、前記さらなるコネクタを容易に押さえて前記コネクタとの係合状態にすることができる。フランジ６３８のフランジ縁部６３９は、前記コネクタの縁部６１９と実質的に一続きの表面を形成するように構成されている。前記カップリング機構のこのような実質的に一続きの又は滑らかな外形プロファイルにより、前記カート用ドレープ部と前記アーム用ドレープ部との間の流体および／または粒子状物質の進入阻止が支援され得る。当該外形プロファイルにより、さらに、前記カップリング機構へのＯＲ内の物質の捕捉阻止が支援され得る。
【００８３】
ドレープ６０２，６０４は、当該ドレープ内に形成される空間６５０内部にロボット（例えば、ロボットのジョイント）を受け入れるように構成されている。
【００８４】
図６に示すカップリング機構を参照すると、第１のリップ６１２は径方向内方に向いており、第２の凹部６３６は径方向外方に向いている。第２のリップ６３２は径方向外方に向いており、第１の凹部６１６は径方向内方に向いている。一部の例において、前記カップリング機構は、径方向内方に向いていた構成要素を径方向外方に向くように且つ径方向外方に向いていた構成要素を径方向内方に向くように構成することも可能である。
【００８５】
前記カップリング機構により、前記カート用ドレープ部および前記アーム用ドレープ部を前記ロボットの各部位へと互いに対して様々な相対向きで被せられると共に、その向きのまま効果的に繋げることも可能となる。
【００８６】
以下では、カップリング機構の他の例について、図７を参照しながら説明する。図７に、カート用ドレープ部７０２とアーム用ドレープ部７０４とのカップリング機構７００を示す。一点鎖線７０６は、前記リング同士（すなわち、リング状の前記コネクタおよびリング状の前記さらなるコネクタ）の軸心を指している。
【００８７】
カート用ドレープ部７０２は、コネクタ７１０を具備している。当該コネクタは、前記カート用ドレープ部のシート材７１１に取り付けられている。アーム用ドレープ部７０４は、さらなるコネクタ７３０を具備している。当該さらなるコネクタは、前記アーム用ドレープ部のシート材７３１に取り付けられている。
【００８８】
図７に示すカップリング機構は、図６に示す例とは異なり、追加のカップリングエレメント７２０を含む。当該追加のカップリングエレメントは、コネクタ７１０とさらなるコネクタ７３０との間に配置される。前記追加のカップリングエレメントは、前記コネクタと前記さらなるコネクタの両方に係合するように構成されている。これにより、前記追加のカプリングエレメントは、前記コネクタと前記さらなるコネクタとを互いに連結することができる。追加のカップリングエレメント７２０は、前記アーム用ドレープ部又は前記カート用ドレープ部の一部であり得る。
【００８９】
図７を参照すると、カート用ドレープ部７０２が、追加のカップリングエレメント７２０を具備している。コネクタ７１０は、凸部７１２を有する。前記追加のカップリングエレメントは、リブ（又は凸部）７２１，７２３間に形成された凹部７２２を有する。コネクタ７１０の凸部７１２は、凹部７２２内に保持される。前記凹部は、前記追加のカップリングエレメントの周部に延びている環状の凹部である。好適には、コネクタ７１０は、複数の凸部７１２を有する。好適には、凸部７１２は、前記コネクタの内周に延びている。好適には、凸部７１２同士は、前記コネクタの周部に離設されている（例えば、等間隔に離設されている）。これにより、前記コネクタ及び前記さらなるコネクタの周部で当該コネクタ同士の良好な係合が可能となる。凸部７１２は、凹部７２２内で自由に動くことができる。凹部７２２は、凸部７１２が動くことが可能な溝を形成している。前記凸部が前記凹部の周りを通過することのできる回数に制限はない。これは、前記コネクタと前記追加のカップリングエレメントとの間の相対回転が非拘束の相対回転であることを意味している。このような非拘束の相対回転は、前記無菌バリアを維持しながら達成することが可能である。
【００９０】
さらなるコネクタ７３０の直径は、追加のカップリングエレメント７２０の直径よりも略大きい。これにより、追加のカップリングエレメント７２０は、少なくとも部分的にさらなるコネクタ７３０内に着座することができる。この配置構成は、前記無菌バリアの維持を支援し得る。一部の例では、前記さらなるコネクタが、少なくとも部分的に前記追加のカップリングエレメント内に収容可能とされ得る。例えば、さらなるコネクタ７３０の直径は、追加のカップリングエレメント７２０の直径よりも略小さいものとされ得る。
【００９１】
さらなるコネクタ７３０は、第３のリップ７３２を有する。当該さらなるコネクタは、第３のテーパ部７３４を有する。第３のリップ７３２は、テーパ部７３４の一端に設けられている。追加のカップリングエレメント７２０は、第４のリップ７２５を有する。当該追加のカップリングエレメントは、第４のテーパ部７２４を有する。第４のリップ７２５は、第４のテーパ部７２４の一端に設けられている。第３のリップ７３２および第４のリップ７２４は、凸部を形成している。図７に示すように、第３のリップ７３２および第４のリップ７２４は、さらなるコネクタ７３０と追加のカップリングエレメント７２０との分離を阻止するように互いに係合するよう配置される。追加のカップリングエレメント７２０は、第４の凹部７２６を有する。第４の凹部７２６は、リブ７２３と第４のリップ７２５との間に形成されている。第３のリップ７３２は、第４の凹部７２６に収容可能である。
【００９２】
図７に示す構成では、前記さらなるコネクタの前記リップ（すなわち、前記第３のリップ）が、前記追加のカップリングエレメントの前記凹部（すなわち、前記第４の凹部）内にある。この配置構成により、前記さらなるコネクタと前記追加のカップリングエレメントは互いに係合することができる。
【００９３】
好適には、前記さらなるコネクタ及び前記追加のカップリングエレメントの少なくとも一方が、弾性部からなる。好適には、当該弾性部は、対応するリップ７３２，７２５が撓み変形して他方のリップを容易に通り越え得るのを可能にするように、かつ／あるいは、対応するリップ７３２，７２５が撓み変形してリップ７３２が凹部７２６に容易に進入し得るのを可能にするように構成されている。これにより、前記さらなるコネクタと前記追加のカップリングエレメントとのスナップ嵌合による係合が可能となる。リップ７３２，７２５が互いを通り越してリップ７３２が凹部７２６内に入ると、前記弾性部の弾性によってリップ７３２，７２５が撓み変形前の形態に戻り、前記さらなるコネクタ及び前記追加のカップリングエレメントを係合配置のまま保つことが可能となる。例えば、テーパ部７３４，７２４が互いを通り越すことにより、前記さらなるコネクタと前記追加のカップリングエレメントとの係合が生じ得る。前記さらなるコネクタ及び前記追加のカップリングエレメントの一方でも、テーパ部を有していればよい。各テーパ部が、当該テーパ部の端部に設けられた対応するリップの撓み変形を引き起こし得る。
【００９４】
第４の凹部７２６は、環状の凹部である。凹部７２６は、追加のカップリングエレメント７２０の周部に延びている。第３のリップ７３２は、前記第４の凹部に突出する複数の凸部を有し得る。好適には、複数の凸部が設けられている場合、当該凸部同士が前記さらなるコネクタの周部に離設されている（例えば、等間隔に離設されている）。これにより、前記さらなるコネクタ及び前記追加のカップリングエレメントの周部で当該さらなるコネクタと当該追加のカップリングエレメントとの良好な係合が可能となる。
【００９５】
前記凸部（例えば、第３のリップ７３２）は、環状の凹部７２６内で（例えば、当該環状の凹部７２６の環状である形状の範囲に沿って）自由に動くことが可能であり得る。環状の凹部７２６は、凸部７３２が動くことが可能な溝を形成している。凸部７３２が凹部７２６の周りを通過することのできる回数に制限はない。これは、前記さらなるコネクタと前記追加のカップリングエレメントとの間の相対回転が非拘束の相対回転であることを意味している。このような非拘束の相対回転は、前記無菌バリアを維持しながら達成することが可能である。
【００９６】
図７に示すさらなるコネクタ７３０は、フランジまたはリブ７３８を有する。ユーザは、このフランジにより、前記さらなるコネクタを容易に押さえて前記追加のカップリングエレメントとの係合状態にすることができる。フランジ７３８のフランジ縁部７３９は、前記コネクタの縁部７１９と実質的に一続きの表面を形成するように構成されている。
【００９７】
前記カップリング機構のこのような実質的に一続きの又は滑らかな外形プロファイルにより、前記カート用ドレープ部と前記アーム用ドレープ部との間の流体および／または粒子状物質の進入阻止が支援され得る。当該外形プロファイルにより、さらに、前記カップリング取付構造へのＯＲ内の物質の捕捉阻止が支援され得る。
【００９８】
ドレープ７０２，７０４は、当該ドレープ内に形成される空間７５０内部にロボット（例えば、ロボットのジョイント）を受け入れるように構成されている。
【００９９】
図７を参照すると、第３のリップ７３２は径方向内方に向いており、第４の凹部７２６は径方向外方に向いている。一部の例において、前記カップリング機構は、径方向内方に向いていた構成要素を径方向外方に向くように且つ径方向外方に向いていた構成要素を径方向内方に向くように構成することも可能である。
【０１００】
前記追加のカップリングエレメントを設けることにより、前記アーム用ドレープ部と前記カート用ドレープ部との間の回転可能な繋がりを一貫したものにすることが可能となり得る。例えば、図７に示すように追加のカップリングエレメント７２０が前記カート用ドレープ部の一部として設けられたものである場合、当該追加のカップリングエレメントおよび前記コネクタは、互いに係合して良好なシールを形成しつつ当該追加のカップリングエレメントと当該コネクタとの間の非拘束な回転が可能となるように構成され得る。前記アーム用ドレープ部の前記さらなるコネクタと前記追加のカップリングエレメントの係合は、良好なシールを形成するものであればよく、回転可能な繋がりを構成するものである必要はない（但し、本明細書で述べたように回転可能な繋がりを構成するものとされてもよい）。つまり、前記さらなるコネクタおよび前記追加のカップリングエレメントの当該さらなるコネクタと連結する部位は、当該さらなるコネクタと当該部位との間に形成されるシールを最適化するように構成され得る。一部の例において、前記さらなるコネクタは、前記追加のカップリングエレメントに対して固定となるように当該追加のカップリングエレメントと係合し得る。前記カップリング機構がもたらす回転は、前記追加のカップリングエレメントと前記コネクタとの間の相対回転によりもたらされ得る。
【０１０１】
一部の例において、前記カップリング機構は、磁性体の部位を有する。磁性体の部位を設けることにより、前記カップリング機構の一部同士の位置を、当該一部同士が互いに連結するような位置に支援することが可能となる。例えば、前記コネクタが磁石を具備し得て、前記さらなるコネクタが磁石を具備し得る。好適には、コネクタ用の磁石およびさらなるコネクタ用の磁石は、互いに吸引し合って前記コネクタと前記さらなるコネクタとを互いに引き寄せるように構成されている。一部の例において、前記追加のカップリングエレメントが磁石を具備し得て、前記さらなるコネクタが磁石を具備し得る。好適には、追加のカップリングエレメント用の磁石およびさらなるコネクタ用の磁石は、互いに吸引し合って前記追加のカップリングエレメントと前記さらなるコネクタとを互いに引き寄せるように構成されている。前記カップリング機構に磁石を設けることにより、ＯＲスタッフのメンバーは、当該カップリング機構の対応する部位同士を容易に互いに連結することができる。
【０１０２】
一部の例において、ドレープは、ロボットアームの屈曲を引き起こすジョイントの屈曲に対応することが可能である。当該ドレープは、前記ロボットの部位同士の相対運動、例えば、前記カートに対する前記ロボットアームの相対運動に対応し得る。前記ドレープは、ロボットの当該ドレープで覆われた部位間の運動に、ドレープ材の一部で又はドレープ材の一部位の形態によって対応することが可能であり得る。以下の例は、先述の任意の例との任意の組合せで用いられてもよい。分かり易くするために、本明細書ではこれらを別々に説明する。
【０１０３】
図８を参照すると、ロボットアームを覆って当該アーム上に無菌バリアを形成するように配置される、手術ロボットアーム用ドレープ８００が設けられている。当該ロボットアーム用ドレープは、カート用ドレープ部と（例えば、一体にする等して）繋がっていてもよい。ドレープ８００は、当該ドレープ８００の長さに沿って、様々な領域を複数含んでいる。図示のドレープ８００は、当該ドレープの屈曲又は屈折に良好に対応することが可能な領域８０４，８０８，８１２、および当該ドレープの屈折への対応がより困難である領域８０２，８０６，８１０，８１４を含む。前記ドレープの先端側端部側には、第１の領域８０２が設けられている。この第１の領域の隣には、第２の領域８０４が存在する。当該第２の領域の前記第１の領域とは反対の側には、第３の領域８０６が存在する。前記第２の領域により、前記第１の領域と前記第３の領域とが互いに隔てられている。前記第３の領域の前記第２の領域とは反対の側には、第４の領域８０８が存在する。当該第４の領域の隣には、第５の領域８１０が存在し、その後に第６の領域８１２および第７の領域８１４が続く。これらの各領域は、別体で形成されてから互いに繋げられ得る。これらの領域は、本明細書で説明するカップリング機構で繋げられ得る。２つの領域を一体的に形成してから、例えば本明細書で説明するカップリング機構によって別の１つ以上の領域に繋げるようにしてもよい。好適には、複数の前記領域が一体的に形成されている。例えば、前記第１、第２および第３の領域が一体的に形成され得る。これにより、前記ドレープを用いたロボットへの覆設が簡単になり得る。
【０１０４】
本明細書の説明では、前記第１、第２および第３の領域に注目する。領域８０２，８０６，８１０，８１４は、互いに同様である。領域８０４，８０８，８１２は、互いに同様である。このように、前記第１、第２および第３の領域についての説明は、前記第３、第４および第５の領域、ならびに前記第５、第６および第７の領域にも当てはまる。
【０１０５】
第２の領域８０４は、前記第１および第３の領域に比べて、形態（すなわち、当該第２の領域の形態）のより大きな変化を許容できるように構成されている。好適には、前記第２の領域は、力が加わること、例えば、前記ドレープ外部からの力が加わることによる形態の変化を許容することが可能である。このような力は、ユーザが前記ドレープを取り扱うことで且つ／或いは前記ドレープで覆われたロボットアームが運動（例えば、駆動運動）を生じることによりもたらされ得る。好適には、前記第２の領域は、力が加わると優先的に変形する。すなわち、好適には、前記第２の領域が前記第１および第３の領域よりも容易に変形可能である。前記第２の領域の変形により、前記ドレープの屈折又は屈曲への対応が可能となり得る。好適には、前記第２の領域は、前記ドレープが提供する前記無菌バリアを損うことなく当該ドレープの屈折に対応することが可能である。つまり、一例では、前記ドレープが切れたり且つ／或いは裂けたり且つ／或いは穴（又はその他の破損）が生じたりすることなく、（繰返しの屈折動作を含め）屈折運動を行うことが可能となる。
【０１０６】
好適には、前記ドレープは、さらに、当該ドレープで覆われた前記ロボットアームの関節駆動（例えば、当該アームの全自由度での関節駆動）も可能にする必要がある。例えば、前記ドレープは、最大７の自由度の関節駆動を可能にするものである必要があり得る。前記ドレープは、前記アームに力（特には、不測の力）を伝えることなくそのような関節駆動を可能にするものであるのが望ましい。これは、ドレープによって力が前記アームに加わると当該アームの力検出が精度低下し得るからである。
【０１０７】
前記第２の領域は、柔軟部からなり得る。当該柔軟部は、前記ドレープの動き（例えば、前記ドレープの屈折）に当該ドレープを緊張させることなく対応するように構成されている。これにより、前記ドレープにより提供される前記無菌バリアが損われるという可能性が減る。これにより、手術のあいだ前記無菌バリアを確実に維持することができる。
【０１０８】
図８に示す一例において、第２の領域８０４は、前記ドレープがアームを覆った際に当該第２の領域の材料がぶかぶかになる且つ／或いは非拘束になるように十分な材料を有している。好適には、ぶかぶかの又は自由な又は非拘束の当該材料は、前記ドレープの材料が引っ張られる（もしくは弾性限界を超えて引っ張られる）及び／又は切れる及び／又は裂けることなく前記アーム又はジョイントのフルレンジの動きを可能にするような十分なものとされる。好適には、前記第２の領域の材料は、前記第１および第３の領域の材料に比べて緩く拘束されている。例えば、前記ドレープは、複数の固定機構を具備し得る。当該固定機構は、前記ドレープを前記アームに取り外し可能に固定するものであり得る。例えば、前記固定機構は、前記ロボットアームの周囲に束縛される束縛部、前記アームの磁性体に付着する磁石などの少なくとも一つからなり得る。好適には、前記固定機構は、前記第２の領域の端部に又は端部近傍に設けられている。例えば、ある固定機構は、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に、または当該境界の一方の側もしくは他方の側に設けられたものであり得る。別の固定機構は、前記第２の領域と前記第３の領域との境界に、または当該境界の一方の側もしくは他方の側に設けられたものであり得る。つまり、前記固定機構により、前記ドレープの前記第２の領域をロボットアームへと所望の箇所で、例えば当該アームのジョイント周辺で取り付けることが可能となり得る。前記第２の領域の材料の長さ（すなわち、長手方向の延在範囲）は、前記ジョイントを覆うのに必要な長さよりも大きいものとされ得る。余剰の材料を押し潰すことにより、前記第２の領域に（すなわち、前記ジョイント周辺に）比較的拘束されていない材料をもたらすことができる。前記第２の領域は、前記固定機構の取付けにより、押し潰された形態のまま維持されることが可能である。好適には、図８に示すように比較的拘束されていない領域が複数求められる場合、対応する固定機構が複数設けられ得る。前記第２の領域の比較的拘束されていない材料は、前記第１の領域の比較的拘束されている材料と前記第３の領域の比較的拘束されている材料との間に位置する。
【０１０９】
一例では、前記第２の領域と前記第１および第３の領域とが、別々の特性又は特徴の別々の材料又は材料群からなり得る。好適には、前記第１および第３の領域が、同じ特性又は特徴の同じ材料又は材料群からなる。好適には、前記第２の領域の材料は、前記第１および第３の領域よりもモジュラスが低い。好適には、前記第２の領域の形態は、前記第１および第３の領域の形態よりも低い有効モジュラスである。好適には、当該有効モジュラスは、領域の総モジュラス（例えば、当該領域の材料及び／又は形態に起因するモジュラス）である。前記第１の領域は、前記第２の領域と材料および形態の両方で異なっている必要はない（但し、そうであってもよい）。前記第３の領域は、前記第２の領域と材料および形態の両方で異なっている必要はない（但し、そうであってもよい）。好適には、前記第２の領域の材料は、少なくとも１つの方向のモジュラス（例えば、弾性モジュラス、引張モジュラス等）又は摩擦係数が低い。前記第２の領域の材料は、複数の方向のモジュラス又は摩擦係数が低いものであってもよい。好適には、前記第２の領域のモジュラス及び／又は摩擦係数が低い方向は、前記ドレープの屈折（又は屈曲）方向、例えば、前記包囲体の長手方向に沿った方向である。好適には、前記第２の領域のモジュラス及び／又は摩擦係数が低い方向は、前記ドレープの捻れ方向、例えば、前記包囲体の周部の方向、前記包囲体に沿った螺旋経路沿い等である。
【０１１０】
一部の例において、モジュラスまたは摩擦係数は、前記第２の領域の値が前記第１および第３の領域の値よりも低ければ「低い」と見なされ得る。一部の例において、モジュラスまたは摩擦係数は、前記第２の領域の値が所定の閾値よりも低ければ「低い」と見なされ得る。好適には、前記第２の領域は、引張によって変形するように構成された材料である。好適には、前記第２の領域は、引張によって前記第１および第３の領域の材料よりも容易に変形する材料を含む。例えば、前記第２の領域は、引張力によって伸張する且つ／或いは位置ずれするように構成された材料である。
【０１１１】
前記第２の領域は、伸縮材などの弾性材料から形成され得る。当該弾性材料は、伸縮素材、ゴム、天然ゴム、ポリイソプレン、エラストマ、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ブチルゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、ビニルおよびポリ塩化ビニルの群からの材料を含み得る。前記弾性材料は、スチレン系ブロックコポリマーなどのポリマーを含み得る。当該スチレン系ブロックコポリマーは、ポリスチレンブロックとゴムブロックとを有し得る。当該ゴムブロックは、ポリブタジエン、ポリイソプレン、またはこれらの水添等価物を含み得る。これにより、材料を破損させずに引っ張ることが可能となり得る。好適には、前記第２の領域の弾力又は弾性は、前記第１の領域および前記第３の領域の弾力又は弾性よりも高い。一部の例では、前記第２の領域の材料が、前記第１および第３の領域の材料よりも薄く形成されている。前記第２の領域の材料が薄く形成されていることにより、当該材料は、前記第１および第３の領域の比較的厚肉な材料よりも高い伸縮性を有する（例えば、より高い弾力及び／又は弾性を有する）ことが可能となり得る。
【０１１２】
図９に示す他の例においても、第２の領域９０４は、第１の領域９０２と第３の領域９０６との間に位置する。当該第２の領域は、当該第２の領域の材料を制御するひだ（もしくは折り目／しわ）制御部又は材料制御部を有する。当該ひだ制御部は、前記第２の領域の材料がひだを生じる（又は折り目／しわを生じる）可能性を減らし、かつ／あるいは、前記第２の領域の材料がひだを生じる範囲を制御する。前記ひだ制御部は、前記ドレープが屈曲した際に前記第２の領域の材料がどのように動くのかを制御するように設けられている。
【０１１３】
前記ひだ制御部は、前記第２の領域の材料の蛇腹部位９０８からなる。当該蛇腹部位は、材料の一連の折り目からなる。これらの折り目は、材料に予め折られて且つ材料に予め応力が加わった線状部の少なくとも一つである。前記蛇腹部位は、材料の折り目同士が互いに比較的近付いた収縮状態と、材料の折り目同士が比較的離れた伸張状態とを有する。前記蛇腹部位の材料又は材料の一部への張力が強まるにつれて、当該材料の張力の増加に抗するように当該材料が動きながらも折り目同士が開く。蛇腹部位の材料への張力が弱まるにつれて、当該材料の張力の減少に抗するように当該材料が動きながらも折り目同士が閉じる。前記蛇腹部位の折り目同士は、張力が弱まると、折り目を形成している材料の弾性によって閉じるように設けられ得る。前記ドレープ材（例えば前記ドレープにより形成される前記包囲体、特には前記ドレープの前記第２の領域）の張力は、前記ドレープが屈折すると変化し得る。例えば、略チューブ状の前記包囲体が前記ドレープで覆われたロボットアームと一緒に屈折すると、当該ドレープの一方の側では張力の増加が生じて他方の側では張力の減少が生じる。前記第２の領域の屈折中のジョイントからみて外側の部位は、伸張状態９１２になる。前記第２の領域の当該屈折中のジョイントからみて内側の部位は、収縮状態９１０になる。
【０１１４】
前記蛇腹部位の有効モジュラス（例えば、弾性モジュラス、引張モジュラス等）は、当該蛇腹部位を形成している材料（すなわち、前記第２の領域の材料）の有効モジュラスよりも低くなり得る。材料に折り目を形成すると、その部分の総有効モジュラスが低下し得る。好適なことに、結果として前記蛇腹部位が、当該蛇腹部位を形成している材料の平らな部分を伸張させるのに必要な力よりも小さい力で伸張可能となる。つまり、前記包囲体に引張荷重をかけると、（前記蛇腹部位を有する）前記第２の領域が優先的に変形することになる。前記第２の領域は、前記第１および第３の領域よりも小さい力で変形することになる。
【０１１５】
好適には、前記蛇腹部位の折り目は、前記包囲体の周りに延びている。好適には、前記包囲体が略チューブ状であり、前記折り目が当該略チューブ状の包囲体の周部に延びている。これらの折り目は、必ずしも前記包囲体の周り全体にわたって延びている必要はない。
【０１１６】
前述した蛇腹部位は、屈折運動（例えば、円弧状の運動）に対応することが可能である。屈折運動は、前記ロボットアームを屈曲することで生じる。また、屈折運動以外の運動に対応することも可能である。例えば、ロール関節などを中心とした軸心回りの回転により、捻れ運動が発生し得る。好適には、前記第２の領域は、屈折運動および／または捻れ運動に対応するように構成されている。図９に示す例では、前記蛇腹部位の折り目又はひだが、前記包囲体の少なくとも一部における周方向と揃っている。例えば、当該折り目は、前記包囲体へと形成可能なシート材の直線状の折り目であり得る。一部の例において、前記折り目は、前記包囲体の当該折り目の方向が前記包囲体の周方向からずれるように前記第２領域の材料に設けられていてもよい。例えば、前記折り目は、前記包囲体周りに螺旋形態を取るように設けられてもよい。前記折り目は、必ずしも前記包囲体の周部の全体に設けられている必要はない。
【０１１７】
前記第２の領域は、途切れた２つ以上の蛇腹部位を有していてもよい。当該蛇腹部位の２つ同士は、互いに別物であり得る。２つの蛇腹部位同士は、折り目の間隔、前記包囲体周りの折り目の範囲、前記包囲体の周方向に対する折り目の角度、および折り目の数の少なくとも一つが互いに異なり得る。
【０１１８】
好適には、前記第１、第２および第３の領域を含む前記ドレープが、手術ロボットのロボットアームに被せられるように構成されている。当該ロボットアームはジョイントを具備し得て、前記ドレープは、前記アームに被せられることで前記第２の領域により当該ジョイントが覆われるように構成され得る。好適には、前記第１の領域が前記アームの前記ジョイントの一方の側にある部位を少なくとも部分的に覆い、かつ、前記第３の領域が前記アームの前記ジョイントの他方の側にある部位を少なくとも部分的に覆う。前記ロボットアームが動くように制御されるとき、当該アームは前記ジョイントを中心として屈曲し得る。前記ドレープは、前記ジョイントの屈曲に対応できるように構成されている。好適には、前記ドレープは、前記ジョイントの屈曲によって当該ドレープの材料が緊張することなく当該屈曲に対応する。これにより、それが原因で前記ドレープが破損するのを軽減又は回避することができる。これは、前記無菌バリアの維持に役立ち得る。好適には、前記第２の領域は、前記ジョイントの屈曲に対応することが可能である。好適には、前記第２の領域は、前記第１の領域よりも良好に前記ジョイントの屈曲に対応することが可能である。好適には、前記第２の領域は、前記第３の領域よりも良好に前記ジョイントの屈曲に対応することが可能である。前記第２の領域は、前記第１および第３の領域に比べて前記ジョイントのより大きな相対運動を可能にし且つ／或いは前記第１および第３の領域に比べて材料の張力の増加が少なくなるような前記ジョイントの所与の相対運動を可能にすることによって前記ジョイントの屈曲に対応するように構成され得る。
【０１１９】
本明細書で説明するドレープは、手術以外のロボット用途に使用されてもよい。例えば、前記ドレープは、部分同士の相対運動に対応したバリアを提供するのが望ましいロボットシステム又はシステム全般に使用されることが可能である。このようなバリアは、流体流に対するバリアおよび／または粒子状物質（例えば、空気などの流体流に混入した粒子状物質）に対するバリアであり得る。つまり、このようなバリアは、化学物質及び／又はやすり粉及び／又はダストからの効果的な保護を行うのに使用されることが可能である。
【０１２０】
本願には、本明細書で説明した個々の構成及び２つ以上のそのような構成の任意の組合せのそれぞれが、本願の明細書全体と当業者の一般常識とに基づいてこのような構成又は組合せが実施可能である限り、このような構成又は構成の組合せが本明細書で開示した任意の課題を解決するか否かにかかわらず、特許請求の範囲に限定されることなく開示されているものとする。本発明の態様は、そのような任意の個々の構成又は構成の組合せのいずれで構成されたものであってもよい。本発明の範疇で様々な変更が施されてもよいことは、前述の説明を参酌することにより当業者にとって明白である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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