(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被手術者の手術部位に対して所定の手術経路に沿って動作する手術ロボットと、
前記手術ロボットに手術経路を送信し、新たな手術経路を設定しなければならない場合、前記手術ロボットに手術経路の再設定命令を送信して、前記手術ロボットの動作を一時的に停止させるようにする手術経路設定装置と、
手術前に前記被手術者と前記手術ロボットの位置を確認し、手術中に前記被手術者と前記手術ロボットの位置を追跡するトラッキング装置と、を含み、
前記手術経路設定装置は、所定の手術経路の形態情報と、前記手術経路の再設定地点の個数及び位置と、に基づいて、前記再設定地点を含む前記新たな手術経路を当該手術中に設定し、
前記手術経路の形態情報は、直線、曲線、平面、及び曲面を含み、
前記手術経路の再設定地点の個数及び位置は、前記トラッキング装置に入力された指示光マーカーの位置によって設定される、
ことを特徴とする手術ロボットシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の手術ロボットシステムに用いられる手術経路設定装置であって、
前記手術ロボットに対して予め設定された前記手術経路を伝え、前記手術ロボットの動作命令を指示し、
前記トラッキング装置から前記被手術者と前記手術ロボットの位置を受信して、手術前に前記手術経路を設定し、
手術中に、前記手術経路の形態情報と、前記手術経路の再設定地点の個数及び位置と、に基づいて、前記再設定地点を含む前記新たな手術経路を再設定する、手術経路設定装置。
【請求項３】
前記手術経路設定装置は、前記手術経路の形態情報の種類を確認する１次確認を行い、前記１次確認の結果に応じて、前記手術経路の形態を直線、曲線、平面、及び曲面の中のいずれか１つに決定する、請求項１の手術ロボットシステム。
【請求項４】
前記手術経路設定装置は、前記１次確認により確認された前記手術経路の形態が直線である場合に、前記手術経路の形態が経路指定あるいは特定の方向指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記再設定地点を含む前記新たな手術経路である第２の手術経路の形態を決定する、請求項３の手術ロボットシステム。
【請求項５】
前記手術経路設定装置は、前記１次確認により確認された前記手術経路の形態が曲線である場合に、前記手術経路の形態が円弧または自由曲線のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記再設定地点を含む前記新たな手術経路である第２の手術経路の形態を決定する、請求項３の手術ロボットシステム。
【請求項６】
前記手術経路設定装置は、前記１次確認により確認された前記手術経路の形態が平面である場合に、前記手術経路の形態が領域指定あるいは面指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記再設定地点を含む前記新たな手術経路である第２の手術経路の形態を決定する、請求項３の手術ロボットシステム。
【請求項７】
前記手術経路設定装置は、前記１次確認により確認された前記手術経路の形態が曲面である場合に、前記手術経路の形態が球面または指定曲面のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記再設定地点を含む前記新たな手術経路である第２の手術経路の形態を決定する、請求項３の手術ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術経路設定装置、これを含む手術ロボットシステム、及び手術ロボットの手術経路の設定方法に関するものである。より詳細には、手術ロボットを用いた手術の進行過程で、必要に応じて手術ロボットの手術経路を容易に再設定することができる手術ロボットシステムを用いた手術経路の設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、手術ロボットは、医師が直接行う手術行為に代わることができる機能を有するロボットをいう。このような手術ロボットは、人と比べて正確かつ精密な動作を行うことができ、遠隔手術が可能であるという長所を有する。
【０００３】
このような長所を有する手術ロボットは、用途に応じて大きく骨手術用ロボット、腹腔鏡用手術ロボット、定位手術用ロボットなどに区分することできる。このうち、骨手術用ロボットは、骨を切断したり、または接合したりする手術などに使用される。骨手術用ロボットは、人が直接手術する場合と比較して、手ブレ等が発生せず、手術の精度が高くなる。これにより、骨手術用ロボットは、骨手術の過程で頻繁なＸ−ＲＡＹの撮影などによって手術の経過を確認する場合に発生しうる、医療スタッフの過剰な放射線被ばく、または長時間の手術による医療スタッフの体力の低下などの問題を改善することができるという長所を有する。
【０００４】
一方、これまでに、手術ロボットと関連した大韓民国公開特許公報第１０−２０１４−０１１２２０８号の手術ロボット及びその制御方法が提案されている。
【０００５】
このような従来の手術ロボットとして、一般に定められた手術経路に沿って手術を行う自動式手術ロボットが主に使用されるが、自動式手術ロボットの場合、手術中の突発的な状況（例えば、手術の計画時には発見されずに手術現場で患部が発見される状況、または手術現場で直接患部を確認すべき状況）が発生した場合、これへの対処（例えば、手術経路の再設定）が容易でないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述のような問題を解決するために案出されたものであり、手術ロボットを用いた手術の過程において、手術計画の立案中に確認されなかった患部が手術中に発見されたり、または直接患部を確認しながら手術を進めなければならない場合に、手術経路を容易に再設定することができる手術経路設定装置、これを含む手術ロボットシステム、及び手術ロボットの手術経路の設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットシステムは、被手術者の手術部位に対して予め設定された手術経路に沿って動作する手術ロボットと、前記手術ロボットに手術経路を送信し、新たな手術経路を設定しなければならない場合、手術ロボットに手術経路の再設定命令を送信して、手術ロボットの動作を一時的に停止させるようにする手術経路設定装置と、手術前に被手術者と前記手術ロボットの位置を確認し、手術中に被手術者と手術ロボットの位置を追跡するトラッキング装置と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態に係る手術経路設定装置は、手術ロボットに予め設定された手術経路を伝え、手術ロボットの動作命令を指示し、トラッキング装置から被手術者と手術ロボットの位置を受信して、手術前に手術経路を設定し、手術中に手術経路の形態情報に基づいて、新たな手術経路を再設定することを特徴とする。
【０００９】
このとき、前記手術経路の形態情報は、直線、曲線、平面及び曲面の中のいずれか一つであることが望ましい。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットの手術経路の設定方法は、手術経路設定装置から事前に前記手術ロボットに手術経路が送信されて、被手術者の手術部位に対して予め設定された第１の手術経路に沿って動作するＡステップと、前記手術ロボットが、前記手術経路設定装置から送信される手術経路の再設定命令の受信の可否を確認するＢステップと、前記手術ロボットが、前記手術経路の再設定命令を受信すると、動作を停止するＣステップと、前記手術経路設定装置が手術経路の形態情報の入力を受けるＤステップと、前記手術経路設定装置が手術経路の態様に応じた前記手術経路の形態情報に基づいて、新たな手術経路である第２の手術経路を再設定し、これを前記手術ロボットに送信するＥステップと、前記手術ロボットが、再設定された前記第２の手術経路に沿って動作するＦステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記Ｅステップは、前記手術経路設定装置が前記手術経路の形態情報の種類を確認する１次確認を行うＥ１ステップと、前記手術経路設定装置が前記１次確認の結果に応じて前記手術経路の形態情報の種類を確認する２次確認を行った後、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するＥ２ステップと、前記手術経路設定装着が複数の手術経路の再設定地点の位置及び個数を確認するＥ３ステップと、前記手術経路設定装置が、最終決定された形態及び前記確認結果に応じて、前記複数の手術経路の再設定地点を含む前記第２の手術経路を決定するＥ４ステップと、前記手術経路設定装置が、決定された第２の手術経路を前記手術ロボットに送信するＥ５ステップと、を含むことができる。
【００１２】
また、前記Ｅ１ステップは、前記手術経路設定装置が、前記１次確認の結果に応じて、手術経路の形態を直線、曲線、平面及び曲面の中のいずれか一つに決定するステップでありえる。
【００１３】
また、前記Ｅ２ステップは、前記手術経路設定装置が、前記１次確認により確認された手術経路の形態が直線である場合に、前記手術経路の形態が経路指定あるいは特定の方向指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップでありえる。
【００１４】
また、前記Ｅ２ステップは、前記手術経路設定装置が、前記１次確認により確認された手術経路の形態が曲線である場合に、前記手術経路の形態が円弧または自由曲線のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップでありえる。
【００１５】
また、前記Ｅ２ステップは、前記手術経路設定装置が、前記１次確認された手術経路の形態が平面である場合に、前記手術経路の形態が領域指定あるいは面指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップでありえる。
【００１６】
また、前記Ｅ２ステップは、前記手術経路設定装置が、前記１次確認された手術経路の形態が曲面である場合に、前記手術経路の形態が球面または指定曲面のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップでありえる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、手術ロボットを用いた手術の過程で容易に手術経路を再設定することができるので、手術中に発生できる事故を最小限に抑えるとともに、手術の精度を向上させることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットシステムの制御ブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットシステムの概要を示した図面である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットの手術経路の設定方法のフローチャートである。
【図４】図３におけるＳ５００の詳細フローチャートである。
【図５】図４におけるＳ５５５の参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態を、示した図面を参照して、詳細に説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付する際に、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されている場合でも、可能な限り同一の符号を持つように付していることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にしうると判断される場合、その詳細な説明は省略する。なお、以下、本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明の技術思想はこれに限定または制限されず、当業者によって実施されることができる。
【００２０】
図１は本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットシステムの制御ブロック図であり、図２は本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットシステムの概要を示した図面である。
【００２１】
図１及び図２を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットシステム１０は、手術ロボット１００、手術経路設定装置２００、及びトラッキング装置３００を含む。
【００２２】
手術ロボット１００は、手術現場内に配置され、手術経路設定装置２００から事前に送信され、予め設定された第１の手術経路に沿って動作して、被手術者Ｐの手術部位ＳＰに対して該手術部位の手術を行う。
【００２３】
このとき、手術ロボット１００は、動作制御部（図示せず）とロボットアーム１２０からなり、該動作制御部が第１の手術経路に沿う動作制御命令をロボットアーム１２０に送信すると、ロボットアーム１２０が６軸駆動方式で動作して、エンドエフェクタ（ｅｎｄ  ｅｆｆｅｃｔｏｒ）に取り付けられた手術器具（例えば、ナイフ、カッター、及びドリルなど）により、該手術部位の手術が行われることができる。
【００２４】
手術経路設定装置２００は、事前に手術ロボット１００に第１の手術経路を送信する。手術経路設定装置２００は、手術ロボット１００の動作及び該手術部位を監視する過程で、新たな手術経路を設定しなければならない事態が発生すると、手術ロボット１００に手術経路の再設定命令を送信して、手術ロボット１００に手術を一時的に中断させることができる。
【００２５】
そして、手術経路設定装置２００は、新たな手術経路を決定した後、これを手術ロボット１００に送信して、手術ロボット１００が新たな手術経路に沿って動作して、該手術部位の手術を続行することができる。
【００２６】
このとき、手術経路設定装置２００は、前述した機能を実行するための通信部、監視部、及び手術経路設定部を含むことができる。手術経路設定装置２００が新たな手術経路を決定する詳細過程を、以下、図３と図４を参照して詳細に説明する。
【００２７】
トラッキング装置３００は、手術前に被手術者Ｐと手術ロボット１００の位置を確認し、手術中は、被手術者Ｐと手術ロボット１００の位置を追跡する。トラッキング装置３００は、被手術者Ｐと手術ロボット１００の位置を手術経路設定装置２００に送信して、手術前に手術経路を設定したり、手術中に手術が正しく行われているかどうかを確認したりできるようにする。
【００２８】
一実施形態において、トラッキング装置３００には、マーカーを使用する方式におけるトラッキング装置またはマーカーを使用しない方式におけるトラッキング装置が使用されてもよい。
【００２９】
たとえば、マーカーを使用する方式のトラッキング装置には、光学式マーカーが被手術者Ｐと手術ロボット１００に配置され、これを追跡する方式のトラッキング装置や、非光学式マーカー（ＲＦマーカー、磁場マーカーなど）が被手術者Ｐと手術ロボット１００に配置され、これを追跡する方式のトラッキング装置などがある。マーカーを使用しない方式のトラッキング装置には、被手術者Ｐや、手術ロボットなどのようなオブジェクト（Ｏｂｊｅｃｔ）を認識し、認識されたオブジェクトを追跡する方式を用いるトラッキング装置がある。
【００３０】
以下、説明の便宜のために、マーカーを使用する方式のトラッキング装置であり、光学式マーカーが被手術者Ｐと手術ロボット１００に配置されて、これを追跡する方式のトラッキング装置が適用された場合を仮定して説明する。
【００３１】
トラッキング装置３００は、赤外線光を発光する赤外線光源と、互いに離隔している２台のカメラであり、被写体の立体映像を取得する赤外線ステレオカメラを含むことができる。また、位置確認オブジェクト、つまり、被手術者Ｐと手術ロボット１００とには、それぞれ光マーカーＭｌ、Ｍ２、Ｍ３が配置されることができる。それぞれの光マーカーは、赤外線光を反射する赤外線光反射体を備え、光マーカーは、被手術者Ｐの手術部位と手術ロボット１００にそれぞれ配置されることができる。例えば、膝関節の置換に先立って、手術ロボット１００を用いて、膝部位の大腿骨（ｆｅｍｕｒ）と脛骨（ｔｉｂｉａ）を削る手術を行う場合、大腿骨と脛骨にそれぞれ光マーカーＭｌ、Ｍ２を配置し、手術ロボット１００に光マーカーＭ３を配置して、トラッキング装置３００が大腿骨と脛骨の位置及び手術ロボット１００の位置を追跡することができるようにする。それぞれの光マーカーＭｌ、Ｍ２、Ｍ３には赤外線光反射体がそれぞれ異なるパターンで配置されている。これにより、トラッキング装置３００は、各光マーカーを識別し、それぞれの位置を追跡することができる。
【００３２】
また、該被手術者Ｐの手術部位と手術ロボット１００にそれぞれ配置される光マーカーの他に、特定の位置を指示し、相当する位置を、トラッキング装置３００に入力するための別途の指示光マーカーＭ４を使用することができる。本発明の場合、新たな手術経路の決定のために、手術経路の再設定地点を指示して相当する位置をトラッキング装置３００に入力する場合に、指示光マーカーＭ４を使用することができる。例えば、指示光マーカーＭ４を利用して、被手術者Ｐの身体上の複数の地点を指示した後、相当する場所をトラッキング装置３００に入力すると、手術経路設定装置２００は入力された手術経路の形態と、相当する入力された位置とを基準にし、新たな手術経路を設定することができる。
【００３３】
図３は、本発明の好ましい実施形態に係る手術ロボットの手術経路の設定方法のフローチャートである。図３を参照すると、Ｓ１００ステップにおいて、手術経路設定装置２００から、事前に該手術ロボット１００に手術経路を送信し、被手術者の手術部位に対して予め設定された第１の手術経路に沿って動作して手術を行う。
【００３４】
Ｓ２００ステップにおいて、手術ロボット１００は、手術経路設定装置２００から送信される手術経路の再設定命令の受信の有無を確認する。該手術経路の再設定命令の受信が確認されない場合は、Ｓ１００ステップが続行される。該前記手術経路の再設定命令の受信が確認された場合、Ｓ３００ステップで手術ロボット１００が動作を停止する。
【００３５】
このとき、該手術経路の再設定命令は、運用者が手術ロボット１００の動作及び手術の過程を監視する過程において、手術計画の立案時に確認されなかった新たな患部が手術現場で発見される場合や、または手術現場で直接患部を確認して手術を行わなければならない場合に、運用者は手術経路の再設定命令を入力して、手術ロボット１００の動作を停止させることができる。
【００３６】
Ｓ４００ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、手術経路の形態情報の入力を受ける。このとき、Ｓ４００ステップにおける該手術経路の形態情報は、被手術者の手術部位ＳＰに応じて望ましい手術経路の形態を提供するための情報であり、下記の表のような形式で構成されることができる。
【００３７】
【表ｌ】
0006720221.tif 000002
【００３８】
Ｓ５００ステップで手術経路設定装置２００は、手術経路の態様に応じた該手術経路の形態情報に基づいて、新たな手術経路である第２の手術経路を決定して再設定した後、これを手術ロボット１００に送信する。このとき、Ｓ５００ステップの詳細ステップについては、以下、図４及び図５を参照して後述する。
【００３９】
Ｓ６００ステップにおいて、手術ロボット１００は、再設定された第２の手術経路に沿って動作して手術を実施した後、終了する。
【００４０】
図４は図３のＳ５００ステップの詳細フローチャートであり、図５は図４のＳ５５５の参考図である。図４を参照すると、Ｓ５０５ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、手術経路の形態情報の種類を確認する１次確認を行う。Ｓ５１０ステップにおいて、手術経路の形態が線である場合、Ｓ５１５ステップで該手術経路の形態が直線であるか否かを確認する。
【００４１】
そして、該手術経路の形態が直線である場合、Ｓ５２０ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態が経路指定あるいは特定の方向指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、２次確認の結果に応じてＳ５４５ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、第２の手術経路の形態を最終決定する。
【００４２】
一方、Ｓ５１５ステップにおいて、該手術経路の形態が直線ではないと判断されると、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態を曲線であると判断する。Ｓ５２５ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態が円弧あるいは自由曲線のいずれであるかを確認する２次確認をし、２次確認の結果に応じてＳ５４５ステップを行うことができる。
【００４３】
また、Ｓ５１０ステップにおいて、該手術経路の形態が線ではないと判断されると、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態を面であると判断する。Ｓ５３０ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態が平面であるか否かを確認する。
【００４４】
そして、該手術経路の形態が平面である場合、Ｓ５３５ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、手術経路の形態が領域指定あるいは面指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、２次確認の結果に応じてＳ５４５ステップを行うことができる。
【００４５】
一方、Ｓ５３０ステップにおいて、該手術経路の形態が平面ではないと判断されると、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態を曲面であると判断する。Ｓ５４０ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、該手術経路の形態が球面あるいは指定曲面のいずれであるかを確認する２次確認をし、２次確認の結果に応じてＳ５４５ステップを行うことができる。
【００４６】
このようにＳ５０５ステップ〜Ｓ５４５ステップは、手術経路設定装置２００が、該手術経路の形態情報のうちの基本形態情報及び詳細形態情報を確認して、該手術経路の形態の種類を決定する１次決定（つまり、該手術経路の形態が直線、曲線、平面、及び曲面の中のいずれであるかを決定）をし、１次決定した後、手術経路設定装置２００は、１次決定の結果に応じて該手術経路の形態情報の中の形態特徴情報を確認して、該手術経路の形態を決定する２次決定（換言すると、該手術経路の形態が経路指示、特定の方向指示、円弧、自由曲線、領域指定、面指定、球面、及び指定曲面の中のいずれであるかを決定）するというステップでありえる。
【００４７】
Ｓ５５０ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、複数の手術経路の再設定地点の位置を確認する。このとき、Ｓ５５０ステップにおける該複数の手術経路の再設定地点の位置は、指示光マーカーＭ４を用いて被手術者Ｐの身体上の複数の地点を指示した後、指示した位置に相当する位置をトラッキング装置３００に入力する方式で入力することができる。例えば、指示光マーカーＭ４を特定の地点に位置させた後、所定の入力手段（例えば、ペダル、キーボード、マウス、タッチ入力手段などの入力手段）にて入力終了命令を入力して、相当する位置をトラッキング装置３００に入力することができる。複数の地点を入力する場合、各地点に対して指示光マーカーＭ４を位置させ、各地点で入力終了命令を入力することにより、複数の地点をトラッキング装置３００に入力できる。
【００４８】
Ｓ５５５ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、Ｓ５４５ステップで最終決定された手術経路の形態、並びにＳ５５０ステップで確認された該複数の手術経路の再設定地点の個数及び位置に応じて、該複数の手術経路の再設定地点を含む第２の手術経路を決定する。
【００４９】
つまり、図５を参照すると、Ｓ５５５ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、該複数の手術経路の再設定地点の個数及び位置を先に確認した後、該手術経路の形態が直線及び経路指定である場合、図５の（ａ）のように第２の手術経路を決定することができる。該手術経路の形態が直線及び特定の方向指定である場合、図５の（ｂ）のような第２の手術経路を決定することができる。該手術経路の形態が曲線及び円弧である場合、図５の（ｃ）のような第２の手術経路を決定することができる。該手術経路の形態が自由曲線である場合、図５の（ｄ）のような第２の手術経路を決定することができる。
【００５０】
また、手術経路設定装置２００は、該複数の手術経路の再設定地点の個数及び位置を先に確認した後、該手術経路の形態が平面及び領域指定である場合、図５の（ｅ）のような第２の手術経路を決定することができる。該手術経路の形態が平面及び面指定である場合、図５の（ｆ）のような第２の手術経路を決定することができる。該手術経路の形態が曲面及び円弧である場合、図５の（ｇ）のような第２の手術経路を決定することができる。該手術経路の形態が曲面及び指定曲面である場合、図５の（ｈ）のような第２の手術経路を決定することができる。
【００５１】
Ｓ５６０ステップにおいて、手術経路設定装置２００は、Ｓ５５５ステップで再設定された該第２の手術経路を手術ロボット１００に送信すると、Ｓ５００ステップが完了し、Ｓ６００ステップを行うことができる。
【００５２】
他の実施形態では、手術経路設定装置２００により該第２の手術経路が設定されると、第２の手術経路に対応する仮想オブジェクトが生成され、運用者の手動手術を補助することができる。
【００５３】
例えば、手術ロボット１００が第２の手術経路に沿って自動的に手術するのではなく、運用者が手術ロボット１００を手動で操作及び駆動して直接手術を行う場合、再設定された第２の手術経路に対応する仮想オブジェクトが手術経路設定装置２００に設定され、手術ロボット１００の動作を制限することができる。
【００５４】
一実施形態では、再設定された第２の手術経路が望ましい手術経路に設定された場合、手術経路設定装置２００には、手術ロボット１００が第２の手術経路を脱しないようにする仮想オブジェクトが設定される。これにより、運用者が操作及び駆動する手術ロボット１００は、第２の手術経路を脱しないようになる。
【００５５】
再設定された第２の手術経路が侵入してはいけない侵入禁止経路に設定された場合、手術経路設定装置２００には、手術ロボット１００が第２の手術経路を侵入しないようにする仮想オブジェクトが設定される。これにより、運用者が操作及び駆動する手術ロボット１００は、第２の手術経路を侵入しないようになる。
【００５６】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであり、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から脱しない範囲内で多様な修正、変更、及び置換が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態及び添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態及び添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は次の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
被手術者の手術部位に対して所定の手術経路に沿って動作する手術ロボットと、
前記手術ロボットに手術経路を送信し、新たな手術経路を設定しなければならない場合、前記手術ロボットに手術経路の再設定命令を送信して、前記手術ロボットの動作を一時的に停止させるようにする手術経路設定装置と、
手術前に前記被手術者と前記手術ロボットの位置を確認し、手術中に前記被手術者と前記手術ロボットの位置を追跡するトラッキング装置と、を含むことを特徴とする手術ロボットシステム。
［２］
手術ロボットに対して予め設定された手術経路を伝え、前記手術ロボットの動作命令を指示し、
トラッキング装置から被手術者と前記手術ロボットの位置を受信して、手術前に手術経路を設定し、
手術中に、前記手術経路の形態情報に基づいて、新たな手術経路を再設定することを特徴とする手術経路設定装置。
［３］
前記手術経路の形態情報は、直線、曲線、平面及び曲面の中のいずれか一つであることを特徴とする［２］の手術経路設定装置。
［４］
手術ロボットの手術経路の設定方法において、
手術経路設定装置から事前に前記手術ロボットに手術経路が送信されて、被手術者の手術部位に対して予め設定された第１の手術経路に沿って動作するＡステップと、
前記手術ロボットが、前記手術経路設定装置から送信される手術経路の再設定命令の受信の有無を確認するＢステップと、
前記手術ロボットが、前記手術経路の再設定命令を受信すると、動作を停止するＣステップと、
前記手術経路設定装置が手術経路の形態情報の入力を受けるＤステップと、
前記手術経路設定装置が手術経路の態様に応じた前記手術経路の形態情報に基づいて、新たな手術経路である第２の手術経路を再設定し、これを前記手術ロボットに送信するＥステップと、
前記手術ロボットが、再設定された前記第２の手術経路に沿って動作するＦステップと、を含むことを特徴とする手術ロボットの手術経路の設定方法。
［５］
前記Ｅステップは、
前記手術経路設定装置が前記手術経路の形態情報の種類を確認する１次確認を行うＥ１ステップと、
前記手術経路設定装置が前記１次確認の結果に応じて前記手術経路の形態情報の種類を確認する２次確認を行った後、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するＥ２ステップと、
前記手術経路設定装置が複数の手術経路の再設定地点の位置及び個数を確認するＥ３ステップと、
前記手術経路設定装置が、最終決定された前記形態及び前記確認結果に応じて、前記複数の手術経路の再設定地点を含む前記第２の手術経路を決定するＥ４ステップと、
前記手術経路設定装置が、決定された前記第２の手術経路を前記手術ロボットに送信するＥ５ステップと、を含むことを特徴とする［４］の手術ロボットの手術経路の設定方法。
［６］
前記Ｅ１ステップは、
前記手術経路設定装置が、前記１次確認の結果に応じて、手術経路の形態を直線、曲線、平面、及び曲面の中のいずれか一つに決定するステップであることを特徴とする［５］の手術ロボットの手術経路の設定方法。
［７］
前記Ｅ２ステップは、
前記手術経路設定装置が、前記１次確認により確認された手術経路の形態が直線である場合に、前記手術経路の形態が経路指定あるいは特定の方向指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップであることを特徴とする、［５］の手術ロボットの手術経路の設定方法。
［８］
前記Ｅ２ステップは、
前記手術経路設定装置が、前記１次確認により確認された手術経路の形態が曲線である場合に、前記手術経路の形態が円弧または自由曲線のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップであることを特徴とする、［５］の手術ロボットの手術経路の設定方法。
［９］
前記Ｅ２ステップは、
前記手術経路設定装置が、前記１次確認により確認された手術経路の形態が平面である場合に、前記手術経路の形態が領域指定あるいは面指定のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップであることを特徴とする、［５］の手術ロボットの手術経路の設定方法。
［１０］
前記Ｅ２ステップは、
前記手術経路設定装置が、前記１次確認された手術経路の形態が曲面である場合に、前記手術経路の形態が球面または指定曲面のいずれであるかを確認する２次確認を行い、前記２次確認の結果に応じて前記第２の手術経路の形態を最終決定するステップであることを特徴とする、［５］の手術ロボットの手術経路の設定方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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