(57)【要約】  付随する医療処置を行うためのシステム及び方法が開示される。一態様では、方法は、第１のロボットアームを制御して、患者の第１の開口部を通して第１の医療用器具を挿入することと、第２のロボットアームを制御して、患者の第２の開口部を通して第２の医療用器具を挿入することと、を含む。第１のロボットアーム及び第２のロボットアームは、第１のプラットフォームの一部であり、第１の開口部及び第２の開口部は、患者の２つの異なる解剖学的領域に位置付けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用ロボットシステムであって、
プラットフォームと、
前記プラットフォームに連結され、第１の医療用器具の動きを制御するように構成された第１のロボットアームと、
前記プラットフォームに連結され、第２の医療用器具の動きを制御するように構成された第２のロボットアームと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアームを制御させて、前記第１の医療用器具を患者の第１の開口部を通して挿入させ、
前記第２のロボットアームを制御させて、前記第２の医療用器具を前記患者の第２の開口部を通して挿入させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備え、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、前記患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、システム。
【請求項２】
前記第１の開口部が、前記患者の自然開口部を含み、前記第２の開口部が、前記患者に形成された切開部を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の器具が可撓性器具を備え、前記第２の器具が剛性器具を備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の器具の第１の撮像装置から第１のビューを取得させ、前記第２の器具の第２の撮像装置から第２のビューを取得させる、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のビューと前記第２のビューとを切り替えさせる、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のビューと、前記第２のビューと、前記患者の術前スキャンを介して取得された第３のビューとを切り替えさせる、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のビュー及び前記第２のビューを重ね合わせさせる、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
更に、
第１のユーザインターフェースを備え、
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、前記第１のユーザインターフェースを介して前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットの動きを制御する命令を受信させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１のユーザインターフェースが、位置決めプラットフォームに取り付けられたジンバルを備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の器具が可撓性器具を備え、前記第２の器具が剛性器具を備え、
前記第１のユーザインターフェースは、ユーザが前記可撓性器具及び前記剛性器具の双方を駆動することを可能にする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
（ｉ）前記第１のユーザインターフェースから受信した前記命令をマッピングして前記第１のロボットアームを制御することと、（ｉｉ）前記第１のユーザインターフェースから受信した前記命令をマッピングして前記第２のロボットアームを制御することとを切り替えさせる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
更に、
第１のユーザインターフェースと、
第２のユーザインターフェースと、を備え、
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のユーザインターフェースを介して前記第１のロボットアームの動きを制御する命令を受信させ、
前記第２のユーザインターフェースを介して前記第２のロボットアームの動きを制御する命令を受信させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の器具が可撓性器具を備え、前記第２の器具が剛性器具を備え、
前記第１のユーザインターフェースがペンダントを備え、
前記第２のユーザインターフェースが、位置決めプラットフォームに取り付けられたジンバルを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記プラットフォームがベッドを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ベッドが、前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの少なくとも１つを支持するように構成された１つ以上の調整可能なアーム支持体を備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ベッドが、第１のアーム支持体及び第２のアーム支持体を備え、
前記第１のロボットアームが前記第１のアーム支持体に連結され、
前記第２のロボットアームが前記第２のアーム支持体に連結されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、それぞれ、垂直方向及び横方向に再配置されるように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のアーム支持体を前記ベッドの基部を越えて延在させる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第２のアーム支持体を、前記第１のアーム支持体とは異なる高さに配置させる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記ベッドの対向する側に配置されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ベッドが、頭部及び足部を備え、
前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記頭部と前記足部との間に配置されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの選択された１つの動きを制御する命令を受信させ、
前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの前記選択された１つの動きの間に、前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの選択されていない１つの動きを拘束させる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２３】
更に、
前記ベッドに取り付けられた第３のロボットアームと、
前記ベッドに取り付けられた第４のロボットアームと、を備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２４】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアームから前記第４のロボットアームのうちの選択された１つの動きを制御する命令を受信させ、
前記第１のロボットアームから前記第４のロボットアームのうちの前記選択された１つの動きの間に、前記第１のロボットアームから前記第４のロボットアームのうちの選択されていないものの動きを拘束させる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
第１の医療処置を行うように前記第１のロボットアームを制御させ、
前記第１の医療処置とは異なる第２の医療処置を行うように前記第２のロボットアームを制御させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第２の医療処置が、前記第１の医療処置よりも高いレベルの侵襲性を有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の医療処置が前記患者の医学的状態を完全に治療できなかったという判定に応答して、前記第２の医療処置を実行させて前記患者の前記医学的状態を完全に治療させる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記患者の解剖学的構造内の標的部位が前記第２の医療処置を介して治療するための条件を満たすとの判定に応答して、前記第２のロボットアームを制御させて前記第２の開口部を通して前記第２の医療用器具を挿入させる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の医療処置を介して前記標的部位を位置特定させ、
前記標的部位の位置特定に基づいて切開部の部位を選択させる、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第１の医療処置及び前記第２の医療処置が、単一の医療エピソード中に同時に行われる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３１】
医療用ロボットシステムであって、
命令を受信するように構成されたユーザインターフェースと、
第１の器具の動きを制御するように構成された第１のロボットアームと、
第２の器具の動きを制御するように構成された第２のロボットアームと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記ユーザインターフェースから受信した前記命令に基づいて、前記第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して挿入された前記第１の器具を動作させ、
前記ユーザインターフェースから受信した前記命令に基づいて、前記第２のロボットアームを介して前記患者の第２の開口部を通して挿入された前記第２の器具を動作させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備え、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、前記患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、システム。
【請求項３２】
前記第１の開口部が、前記患者の自然開口部を含み、
前記第２の開口部が、前記患者に形成された切開部を含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記ユーザインターフェースが、第１の位置決めプラットフォームに取り付けられた第１のジンバルを備える、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記ユーザインターフェースが、第２の位置決めプラットフォームに取り付けられた第２のジンバルを更に備える、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記第１の器具が第１のスコープを備え、前記第２の器具が第２のスコープを備える、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３６】
医療システムであって、
第１のスコープの動きを制御するように構成された第１のロボットアームと、
第２のスコープの動きを制御するように構成された第２のロボットアームと、
ディスプレイと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して前記第１のスコープを送達させて、第１の画像を取得させ、
前記第２のロボットアームを介して前記患者の第２の開口部を通して前記第２のスコープを送達させて、第２の画像を取得させ、
前記ディスプレイ上の前記第１の画像と前記第２の画像とを切り替えさせる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備える、システム。
【請求項３７】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の画像を前記ディスプレイ上の前記第２の画像の上に重ね合わせさせる、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記患者の術前スキャンから取得された第３の画像とを切り替えさせる、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】
前記術前スキャンが、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン又は蛍光透視スキャンを含む、請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記ディスプレイ上の前記第１の画像又は前記第２の画像のいずれかの上に仮想画像を重ね合わせさせる、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４１】
医療用ロボットシステムであって、
第１のアーム支持体と、
第２のアーム支持体と、
前記第１のアーム支持体に連結され、第１の医療用器具の動きを制御するように構成された、第１の組の１つ以上のロボットアームと、
前記第２のアーム支持体に連結され、第２の医療用器具の動きを制御するように構成された、第２の組の１つ以上のロボットアームと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記第１の組の１つ以上のロボットアームを制御させて、前記第１の医療用器具を患者の第１の開口部を通して挿入させ、
前記第２の組の１つ以上のロボットアームを制御させて、前記第２の医療用器具を前記患者の第２の開口部を通して挿入させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備え、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、前記患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、システム。
【請求項４２】
前記第１のアーム支持体がカートに連結され、
前記第２のアーム支持体が、前記患者を支持するように構成されたプラットフォームに連結されている、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記第１のアーム支持体が第１のカートに連結され、
前記第２のアーム支持体が第２のカートに連結されている、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記患者を支持するように構成されたプラットフォームに連結されている、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記プラットフォームの対向する側に配置されている、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が自然開口部である、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が前記患者に形成された切開部である、請求項４１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年９月１７日出願の米国仮特許出願第６２／７３２，４７８号の利益を主張するものである。
【０００２】
（発明の分野）
本明細書に開示されるシステム及び方法は、医療処置、より具体的には付随する処置を行うためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
１つ以上の医療用器具の挿入及び／又は操作を制御するために、ロボット医療用システムを使用して、様々な医療処置を行うことができる。特定の医学的状態では、医学的状態を完全に治療するために、２つ以上の医療処置が実行されることがある。ロボット制御可能な医療用システムは、１つ以上のロボットアーム又は任意の他の器具位置決め装置を含むことができる。ロボット医療用システムはまた、ロボットアーム及び／又は器具位置決め装置の操作を介して、処置のそれぞれの間の器具の位置決めを制御するために使用されるコントローラを含むことができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示のシステム、方法及び装置はそれぞれ、いくつかの革新的な態様を有し、そのうちの１つも、本明細書に開示される望ましい属性を単独で司るものではない。
【０００５】
一態様では、第１のロボットアームを制御して、患者の第１の開口部を通して第１の医療用器具を挿入することと、第２のロボットアームを制御して、第２の医療用器具を患者の第２の開口部を通して挿入することと、を備え、第１のロボットアーム及び第２のロボットアームが第１のプラットフォームの一部であり、第１の開口部及び第２の開口部が、患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、方法が提供される。
【０００６】
別の態様では、ユーザインターフェースを使用して、第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して挿入された第１の器具を操作することと、ユーザインターフェースを使用して、第２のロボットアームを介して患者の第２の開口部を通して挿入された第２の器具を操作することと、を備え、第１の開口部及び第２の開口部が、患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、方法が提供される。
【０００７】
更に別の態様では、第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して第１のスコープを送達して第１の画像を取得することと、第２のロボットアームを介して患者の第２の開口部を通して第２のスコープを送達して第２の画像を取得することと、ディスプレイ上で第１の画像と第２の画像とを切り替えることと、を備える、方法が提供される。
【０００８】
更に別の態様では、１つ以上のロボットアームの第１の組を制御して、患者の第１の開口部を通して第１の医療用器具を挿入することと、１つ以上のロボットアームの第２の組を制御して、第２の医療用器具を患者の第２の開口部を通して挿入することと、を備え、ロボットアームの第１の組が第１のアーム支持体に連結され、ロボットアームの第２の組が第２のアーム支持体に連結され、第１の開口部及び第２の開口部が、患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
開示される態様は、以下、添付の図面と併せて説明され、開示された態様を例示するが、限定するものではなく、同様の指定は同様の要素を示す。
【図１】診断及び／又は治療用気管支鏡検査処置（複数可）のために配置されたカートベースのロボットシステムの実施形態である。
【図２】図１のロボットシステムの更なる態様である。
【図３】尿管鏡検査のために配置された図１のロボットシステムの実施形態である。
【図４】血管処置のために配置された図１のロボットシステムの実施形態である。
【図５】気管支鏡検査処置のために配置されたテーブルベースのロボットシステムの実施形態である。
【図６】図５のロボットシステムの代替的な図である。
【図７】ロボットアーム（複数可）を格納するように構成された例示的なシステムである。
【図８】尿管鏡検査処置のために構成されたテーブルベースのロボットシステムの実施形態である。
【図９】腹腔鏡処置のために構成されたテーブルベースのロボットシステムの実施形態である。
【図１０】ピッチ又は傾斜調整を備えた図５〜図９のテーブルベースのロボットシステムの実施形態を示す。
【図１１】図５〜図１０のテーブルベースのロボットシステムのテーブルとカラムとの間のインターフェースの詳細な図示を提供する。
【図１２】テーブルベースのロボットシステムの代替的実施形態を示す。
【図１３】図１２のテーブルベースのロボットシステムの端面図を示す。
【図１４】ロボットアームが取り付けられた、テーブルベースのロボットシステムの端面図を示す。
【図１５】例示的な器具ドライバを示す。
【図１６】ペア器具ドライバを備えた例示的な医療用器具を示す。
【図１７】駆動ユニットの軸が器具の細長シャフトの軸に平行である、器具ドライバ及び器具の代替的な設計を示す。
【図１８】器具ベースの挿入アーキテクチャを有する器具を示す。
【図１９】例示的なコントローラを示す。
【図２０】例示的な実施形態にかかる、図１６〜図１８の器具の位置など、図１〜図１０のロボットシステムの１つ以上の要素の位置を推定する位置特定システムを示すブロック図を示す。
【図２１】本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの実施形態を示す。
【図２２】本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの別の実施形態を示す。
【図２３】本開示の態様にかかる不随する処置を行うように構成されたロボットシステムの更に別の実施形態を示す。
【図２４】本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの別の実施形態の２つの構成を示す。
【図２５】本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの別の実施形態の２つの構成を示す。
【図２６】本開示の態様にかかる、付随する医療処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。
【図２７Ａ】本開示の態様にかかる、付随する内視鏡及び胸腔鏡処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な別の例示的な方法を示すフローチャートを提供する。
【図２７Ｂ】本開示の態様にかかる、付随する内視鏡及び胸腔鏡処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な別の例示的な方法を示すフローチャートを提供する。
【図２８】本開示の態様にかかる、処置エスカレーションを含む付随する医療処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素（複数可）によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。
【図２９】本開示の態様にかかる、ロボットアームを制御するための１つ以上のタイプのインターフェースを含む、例示的なコンソールを示す。
【図３０】本開示の態様にかかる、図２９に示すコントローラの拡大図を示す。
【図３１】本開示の態様にかかる、図２９及び図３０に示すハンドルのうちの１つの拡大図を示す。
【図３２】本開示の態様にかかる、図２９に示すペンダントの拡大図を示す。
【図３３】本開示の態様にかかる、単一のユーザインターフェースを介して付随する医療処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。
【図３４】本開示の態様にかかる、付随する医療処置中にビューワによって表示され得る例示的な図である。
【図３５】本開示の態様にかかる、付随する医療処置中にビューワによって表示され得る例示的な図である。
【図３６】本開示の態様にかかる、付随する医療処置中にビューワによって表示され得る別の例示的な図である。
【図３７】本開示の態様にかかる、付随する医療処置を行いながら、表示された画像を切り替えるための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．概論。
本開示の態様は、腹腔鏡などの低侵襲性、及び内視鏡などの非侵襲性の両方の処置を含む、様々な医療処置を行うことができるロボット制御された医療システムに統合され得る。内視鏡処置のうち、システムは、気管支鏡検査、尿管鏡検査、胃鏡検査などを行うことができる。
【００１１】
幅広い処置を実行することに加えて、システムは、医師を支援するための強調された撮像及び誘導などの追加の利益を提供することができる。加えて、システムは、厄介なアーム運動及び位置を必要とせずに、人間工学的位置から処置を行う能力を医師に提供することができる。また更に、システムは、システムの器具のうちの１つ以上が単一のユーザによって制御され得るように、改善された使いやすさで処置を行う能力を医師に提供することができる。
【００１２】
以下、説明を目的として、図面と併せて、様々な実施形態が説明される。開示された概念の多くの他の実施態様が可能であり、開示された実施態様で様々な利点が達成され得ることを理解されたい。見出しが、参照のために本明細書に含まれ、様々なセクションの位置を特定する支援となる。これらの見出しは、それに関して説明される概念の範囲を限定することを意図するものではない。そのような概念は、本明細書全体にわたって適用可能性を有し得る。
【００１３】
Ａ．ロボットシステム−カート。
ロボット制御された医療システムは、特定の処置に応じて様々な方法で構成され得る。図１は、診断及び／又は治療用気管支鏡検査処置のために配置された、カートベースのロボット制御可能なシステム１０の実施形態を示す。気管支鏡検査の間、システム１０は、気管支鏡検査のための処置特有の気管支鏡であり得る操縦可能な内視鏡１３などの医療器具を、診断及び／又は治療用具を送達するための自然開口部アクセスポイント（すなわち、本実施例ではテーブル上に位置付けられた患者の口）に送達するための１つ以上のロボットアーム１２を有するカート１１を備えることができる。図示のように、カート１１は、アクセスポイントへのアクセスを提供するために、患者の上部胴体に近接して位置付けすることができる。同様に、ロボットアーム１２は、アクセスポイントに対して気管支鏡を位置付けするために作動させることができる。図１の配置はまた、胃腸管（gastro-intestinal、ＧＩ）処置を胃鏡（ＧＩ処置のための特殊な内視鏡）を用いて実行するときにも利用され得る。図２は、カートの例示的な実施形態をより詳細に描画する。
【００１４】
図１を引き続き参照すると、一旦カート１１が適切に位置付けられると、ロボットアーム１２は、操縦可能な内視鏡１３をロボットで、手動で、又はそれらの組み合わせで患者内に挿入することができる。図示のように、操縦可能な内視鏡１３は、内側リーダ部分及び外側シース部分などの少なくとも２つの入れ子式部品を備えてもよく、各部分は、器具ドライバのセット２８から別個の器具ドライバ（計器駆動機構（ＩＤＭ）とも呼ばれる）に結合され、各器具ドライバは、個々のロボットアームの遠位端部に結合されている。リーダ部分をシース部分と同軸上に整合させるのを容易にする器具ドライバ２８のこの直線配置は、１つ以上のロボットアーム１２を異なる角度及び／又は位置に操作することによって空間内に再配置され得る「仮想レール」２９を作成する。本明細書に記載される仮想レールは、破線を使用して図に示されており、したがって破線は、システムの物理的構造を示さない。仮想レール２９に沿った器具ドライバ２８の並進は、外側シース部分に対して内側リーダ部分を入れ子にするか、又は内視鏡１３を患者から前進又は後退させる。仮想レール２９の角度は、臨床用途又は医師の好みに基づいて調整、並進、及び枢動させられてもよい。例えば、気管支鏡検査では、示されるような仮想レール２９の角度及び位置は、内視鏡１３を患者の口内に曲げ入れることによる摩擦を最小限に抑えながら内視鏡１３への医師のアクセスを提供する妥協を表す。
【００１５】
内視鏡１３は、対象の目的地又は手術部位に到達するまで、ロボットシステムからの正確なコマンドを使用して挿入後に患者の気管及び肺の下方に指向されてもよい。患者の肺網を通したナビゲーションを高め、及び／又は所望の標的に到達するために、内視鏡１３を操縦して、内側リーダ部分を外側シース部分から入れ子状に延ばし、高められた関節運動及びより大きな曲げ半径を得てもよい。別個の器具ドライバ２８の使用により、リーダ部分及びシース部分が互いに独立して駆動することも可能になる。
【００１６】
例えば、内視鏡１３は、例えば、患者の肺内の病変又は小結節などの標的に生検針を送達するように指向されてもよい。針は、内視鏡の長さにわたる作業チャネルの下方に展開されて、病理医によって分析される組織試料を得てもよい。病理の結果に応じて、追加の生検のために追加のツールが内視鏡の作業チャネルの下方に展開されてもよい。小結節を悪性と識別した後、内視鏡１３は、潜在的な癌組織を切除するために器具を内視鏡的に送達してもよい。場合によっては、診断及び治療的処置は、別々の手順で提供することができる。これらの状況において、内視鏡１３はまた、標的小結節の場所を「マーク」するために基準を送達するために使用されてもよい。他の例では、診断及び治療的処置は、同じ処置中に送達されてもよい。
【００１７】
システム１０はまた、カート１１に支持ケーブルを介して接続されて、カート１１への制御、電子機器、流体工学、光学系、センサ、及び／又は電力のためのサポートを提供し得る移動可能なタワー３０を含んでもよい。タワー３０内にこのような機能を置くことにより、動作を行う医師及びそのスタッフがより容易に調整及び／又は再配置することができるより小さいフォームファクタのカート１１が可能となる。追加的に、カート／テーブルと支持タワー３０との間の機能の分割は、手術室の乱雑さを低減し、臨床ワークフローの改善を促進する。カート１１は患者に近接して配置されてもよいが、タワー３０は、処置中に邪魔にならないように遠隔位置に格納されてもよい。
【００１８】
上述のロボットシステムのサポートにおいて、タワー３０は、例えば、永続的な磁気記憶ドライブ、ソリッドステートドライブなどの非一時的コンピュータ可読記憶媒体内にコンピュータプログラム命令を記憶するコンピュータベースの制御システムの構成要素（複数可）を含んでもよい。これらの命令の実行は、実行がタワー３０内で行われるのか又はカート１１で行われるのかにかかわらず、そのシステム又はサブシステム（複数可）全体を制御してもよい。例えば、コンピュータシステムのプロセッサによって実行されるときに、命令は、ロボットシステムの構成要素に、関連するキャリッジ及びアームマウントを作動させ、ロボットアームを作動させ、医療器具を制御させてもよい。例えば、制御信号を受信したことに応答して、ロボットアームの関節内のモータは、アームをある特定の姿勢に位置付けしてもよい。
【００１９】
タワー３０は、内視鏡１３を通して配置することができるシステムに、制御された灌注及び吸引機能を提供するために、ポンプ、流量計、弁制御、及び／又は流体アクセスも含むことができる。これらの構成要素は、タワー３０のコンピュータシステムも使用して制御されてもよい。いくつかの実施形態では、灌注及び吸引能力は、別個のケーブル（複数可）を通して内視鏡１３に直接送達されてもよい。
【００２０】
タワー３０は、フィルタリングされ、保護された電力をカート１１に提供するように設計された電圧及びサージ保護具を含んでもよく、それによって、カート１１内に電力変圧器及び他の補助電力構成要素を配置することが回避され、カート１１はより小さく、より移動可能になる。
【００２１】
タワー３０は、ロボットシステム１０全体に配置されたセンサのための支持機器も含んでもよい。例えば、タワー３０は、ロボットシステム１０を通して光センサ又はカメラから受信したデータを検出、受信、及び処理するためのオプトエレクトロニクス機器を含んでもよい。制御システムと組み合わせて、そのようなオプトエレクトロニクス機器は、タワー３０内を含むシステム全体に配置された任意の数のコンソール内に表示するためのリアルタイム画像を生成するように使用されてもよい。同様に、タワー３０は、展開された電磁（ＥＭ）センサから受信した信号を受信及び処理するための電子サブシステムも含んでもよい。タワー３０は、医療器具内又は医療器具上のＥＭセンサによる検出のためにＥＭ場発生器を収容し、位置付けするためにも使用されてもよい。
【００２２】
タワー３０は、システムの残りの部分で利用可能な他のコンソール、例えば、カートの上部上に装着されたコンソールに追加して、コンソール３１も含んでもよい。コンソール３１は、医師操作者のためのユーザインターフェース及びタッチスクリーンなどの表示画面を含んでもよい。システム１０内のコンソールは、一般に、ロボット制御、並びに内視鏡１３のナビゲーション情報及び位置特定情報などの処置の術前及びリアルタイム情報の両方を提供するように設計される。コンソール３１が医師に利用可能な唯一のコンソールではない場合、コンソール３１は、看護師などの第２のオペレータによって使用されて、患者の健康又は生命及びシステムの動作を監視し、並びにナビゲーション及び位置特定情報などの処置固有のデータを提供することができる。その他の実施形態では、コンソール３０は、タワー３０とは別個の本体内に収容される。
【００２３】
タワー３０は、１つ以上のケーブル又は接続（図示せず）を介してカート１１及び内視鏡１３に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、タワー３０からの支持機能は、単一ケーブルを通してカート１１に提供されることにより、手術室を簡略化し、整理整頓することができる。他の実施形態では、特定の機能は、別個の配線及び接続で結合されてもよい。例えば、単一の電力ケーブルを通してカートに電力が供給されてもよい一方、制御、光学、流体工学、及び／又はナビゲーションのためのサポートは、別個のケーブルを通して提供されてもよい。
【００２４】
図２は、図１に示されるカートベースのロボット制御可能なシステムからのカートの実施形態の詳細な図を提供する。カート１１は、概して、細長い支持構造１４（「カラム」と呼ばれることが多い）、カート基部１５、及びカラム１４の頂部にあるコンソール１６を含む。カラム１４は、１つ以上のロボットアーム１２（図２には３つ示されている）の展開を支持するためのキャリッジ１７（代替的に「アーム支持体」）などの１つ以上のキャリッジを含んでもよい。キャリッジ１７は、患者に対してより良好に位置付けするために垂直軸に沿って回転してロボットアーム１２の基部を調整する、個別に構成可能なアームマウントを含んでもよい。キャリッジ１７はまた、キャリッジ１７がカラム１４に沿って垂直方向に並進することを可能にするキャリッジインターフェース１９を含む。
【００２５】
キャリッジインターフェース１９は、キャリッジ１７の垂直方向の並進を案内するためにカラム１４の両側に位置付けられたスロット２０などのスロットを通してカラム１４に接続されている。スロット２０は、カート基部１５に対して様々な垂直方向の高さでキャリッジを位置付け及び保持するための垂直方向の並進インターフェースを含む。キャリッジ１７の垂直方向の並進により、カート１１は、様々なテーブルの高さ、患者のサイズ、及び医師の好みを満たすようにロボットアーム１２のリーチを調整することが可能となる。同様に、キャリッジ１７上の個別に構成可能なアームマウントにより、ロボットアーム１２のロボットアーム基部２１を様々な構成で角度付けすることが可能となる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、キャリッジ１７が垂直方向に並進する際にカラム１４の内部チャンバ及び垂直方向の並進インターフェース内に汚れ及び流体が侵入するのを防止するために、スロット２０には、スロット表面と同一平面及び平行であるスロットカバーが追加されてもよい。スロットカバーは、スロット２０の垂直方向の頂部及び底部付近に位置付けられたばねスプールの対を通じて展開されてもよい。カバーは、キャリッジ１７が上下方向に垂直方向に並進するのにつれてコイル状から伸縮するように展開されるまで、スプール内でコイル巻きされている。スプールのばね荷重は、キャリッジ１７がスプールに向かって並進するときにカバーをスプール内に後退させるための力を提供する一方で、キャリッジ１７がスプールから離れるように並進するときに密封も維持する。カバーは、キャリッジ１７が並進する際にカバーが適切に伸縮するのを確実にするために、例えば、キャリッジインターフェース１９内のブラケットを使用してキャリッジ１７に接続されてもよい。
【００２７】
カラム１４は、例えば、コンソール１６からの入力などのユーザ入力に応答して生成された制御信号に応答してキャリッジ１７を機械的に並進させるために垂直方向に位置合わせされた主ねじを使用するように設計された、歯車及びモータなどの機構を内部に備えてもよい。
【００２８】
ロボットアーム１２は、一般に、一連の関節２４によって接続されている一連のリンク２３によって分離されたロボットアーム基部２１及びエンドエフェクタ２２を備えてもよく、各関節は独立したアクチュエータを備え、各アクチュエータは、独立して制御可能なモータを備える。それぞれ独立して制御可能な関節は、ロボットアームが利用可能な独立した自由度を表す。アーム１２の各々は、７つの関節を有し、したがって、７つの自由度を提供する。多数の関節は、多数の自由度をもたらし、「冗長」自由度を可能にする。冗長自由度は、ロボットアーム１２が、異なる連結位置及び関節角度を使用して空間内の特定の位置、向き、及び軌道で、それらのそれぞれのエンドエフェクタ２２を位置付けすることを可能にする。これにより、システムが空間内の所望のポイントから医療器具を位置付けし及び指向させることが可能になると同時に、医師がアーム関節を患者から離れる臨床的に有利な位置へと移動させて、アームの衝突を回避しながらよりよいアクセスを生み出すことを可能にする。
【００２９】
カート基部１５は、床の上のカラム１４、キャリッジ１７、及びアーム１２の重量の釣り合いをとる。したがって、カート基部１５は、電子機器、モータ、電源、並びにカートの移動及び／又は固定化のいずれかを可能にする構成要素などの、より重い部品を収容する。例えば、カート基部１５は、処置前にカートが部屋中をあちこちに容易に移動することを可能にする、転動可能なホイール形状のキャスタ２５を含む。適切な位置に到達した後、キャスタ２５は、処置中にカート１１を所定の場所に保持するためのホイールロックを使用して静止させられてもよい。
【００３０】
カラム１４の垂直方向の端部に位置付けされたコンソール１６は、ユーザ入力を受信するためのユーザインターフェース及び表示画面（又は、例えば、タッチスクリーン２６などの二重目的デバイス）の両方を可能にして、術前データ及び術中データの両方を医師であるユーザに提供する。タッチスクリーン２６上の潜在的な術前データは、術前計画、術前コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンから導出されたナビゲーション及びマッピングデータ、及び／又は術前の患者への問診からのメモを含んでもよい。ディスプレイ上の術中データは、ツールから提供される光学情報、センサからのセンサ及び座標情報、及び呼吸、心拍数、及び／又はパルスなどの不可欠な患者統計を含んでもよい。コンソール１６は、医師が、キャリッジ１７の反対側のカラム１４側からコンソールにアクセスすることを可能にするように位置付けされ、傾斜がつけられてもよい。この位置から、医師は、コンソール１６をカート１１の背後から操作しながら、コンソール１６、ロボットアーム１２、及び患者を見ることができる。図示のように、コンソール１６はまた、カート１１の操作及び安定化を支援するハンドル２７を含む。
【００３１】
図３は、尿管鏡検査のために配されたロボット制御可能なシステム１０の実施形態を示す。尿管鏡検査処置では、カート１１は、患者の尿道及び尿管を横断するように設計された処置専用内視鏡である尿管鏡３２を患者の下腹部領域に送達するように位置付けされてもよい。尿管鏡検査では、尿管鏡３２が患者の尿道と直接整合して、領域内の敏感な解剖学的構造に対する摩擦及び力を低減することが望ましいことがある。図示のように、カート１１は、ロボットアーム１２が尿管鏡３２を、患者の尿道に直接直線状にアクセスするために位置付けすることを可能にするように、テーブルの脚部に位置合わせされてもよい。テーブルの脚部から、ロボットアーム１２は、尿道を通して患者の下腹部内に直接、仮想レール３３に沿って尿管鏡３２を挿入することができる。
【００３２】
気管支鏡検査におけるのと同様の制御技法を使用して尿道に挿入した後、尿管鏡３２は、診断及び／又は治療用途のために、膀胱、尿管、及び／又は腎臓にナビゲートされてもよい。例えば、尿管鏡３２を尿管や腎臓に向けて、尿管鏡３２の作動チャネルの下方に配置されたレーザ又は超音波結石破砕デバイスを用いて、腎臓結石の蓄積を破砕することができる。砕石術が完了した後、得られた結石片は、尿管鏡３２の下方に展開されたバスケットを使用して除去されてもよい。
【００３３】
図４は、血管処置のために同様に配されたロボット制御可能なシステムの実施形態を示す。血管処置において、システム１０は、カート１１が、操縦可能なカテーテルなどの医療器具３４を、患者の脚内の大腿動脈内のアクセスポイントに送達することができるように構成され得る。大腿動脈は、ナビゲーションのためのより大きな直径と、ナビゲーションを簡素化する、患者の心臓への、遠回りが比較的少ない曲がりくねった経路の両方を示す。尿管鏡処置のように、カート１１は、患者の脚及び下腹部に向かって位置付けされて、ロボットアーム１２が患者の大腿／腰領域内の大腿動脈アクセスポイントへの直接的な線形アクセスで仮想レール３５を提供することを可能にしてもよい。動脈内への挿入後、器具ドライバ２８を並進させることによって医療器具３４が指向され、挿入されてもよい。代替的には、カートは、例えば、肩及び手首付近の頸動脈及び腕動脈などの代替的な血管アクセスポイントに到達するために、患者の上腹部の周囲に位置付けされてもよい。
【００３４】
Ｂ．ロボットシステム−テーブル。
ロボット制御された医療システムの実施形態は、患者テーブルも組み込んでもよい。テーブルの組み込みは、カートを除去することによって手術室内の資本設備の量を低減し、患者へのより大きなアクセスを可能にする。図５は、気管支鏡検査処置のために配されたこのようなロボット制御可能なシステムの一実施形態を示す。システム３６は、床の上にプラットフォーム３８（「テーブル」又は「ベッド」として図示）を支持するための支持構造体又はカラム３７を含む。カートベースのシステムと同様に、システム３６のロボットアーム３９のエンドエフェクタは、器具ドライバ４２の線形整列から形成された仮想レール４１を通して、又はそれに沿って、図５の気管支鏡４０などの細長い医療用器具を操作するように設計された器具ドライバ４２を備える。実際には、Ｘ線透視撮像を提供するためのＣアームは、放射器及び検出器をテーブル３８の周囲に置くことによって、患者の上部腹部領域の上方に位置付けされてもよい。
【００３５】
図６は、考察目的で患者及び医療器具なしのシステム３６の代替図を提供する。図示のように、カラム３７は、１つ以上のロボットアーム３９のベースとなり得る、システム３６内でリング形状として図示される１つ以上のキャリッジ４３を含んでもよい。キャリッジ４３は、カラム３７の長さにわたる垂直方向のカラムインターフェース４４に沿って並進して、ロボットアーム３９が患者に到達するように位置付けされ得る異なるバンテージポイントを提供してもよい。キャリッジ（複数可）４３は、カラム３７内に位置付けられた機械的モータを使用してカラム３７の周りを回転して、ロボットアーム３９が、例えば、患者の両側などのテーブル３８の多数の側面へのアクセスを有することを可能にしてもよい。複数のキャリッジを有する実施形態では、キャリッジはカラム上に個別に位置付けされてもよく、他のキャリッジとは独立して並進及び／又は回転してもよい。キャリッジ４３はカラム３７を取り囲む必要はなく、又は更には円形である必要はないが、図示されるようなリング形状は、構造的バランスを維持しながらカラム３７の周りでキャリッジ４３が回転するのを容易にする。キャリッジ４３の回転及び並進により、システムは、内視鏡及び腹腔鏡などの医療器具を患者の異なるアクセスポイントに位置合わせさせることができる。その他の実施形態（図示せず）では、システム３６は、並行して延びるバー又はレールの形態の調整可能なアーム支持体を有する患者テーブル又はベッドを含むことができる。１つ以上のロボットアーム３９を、（例えば、肘関節を有する肩部を介して）垂直方向に調整することができる調整可能なアーム支持体に取り付けることができる。垂直方向の調節を提供することによって、ロボットアーム３９は、有利には、患者テーブル又はベッドの下にコンパクトに収容されることが可能であり、その後、処置中に引き上げられることが可能である。
【００３６】
アーム３９は、ロボットアーム３９に追加の構成可能性を提供するために個別に回転及び／又は入れ子式に延び得る一連の関節を備えるアームマウント４５のセットを介してキャリッジに装着されてもよい。加えて、アームマウント４５は、キャリッジ４３が適切に回転されるとき、アームマウント４５がテーブル３８の片側（図６に示すように）、テーブル３８の両側（図９に示すように）、又はテーブル３８の隣接する側部（図示せず）のいずれかに配置され得るように、キャリッジ４３に配置され得る。
【００３７】
カラム３７は、テーブル３８の支持及びキャリッジの垂直方向の並進のための経路を構造的に提供する。内部に、カラム３７は、キャリッジの垂直方向の並進を案内するための主ねじ、及び主ねじに基づく当該キャリッジの並進を機械化するためのモータが備えられてもよい。カラム３７は、キャリッジ４３及びその上に装着されたロボットアーム３９に電力及び制御信号も伝達してもよい。
【００３８】
テーブル基部４６は、図２に示すカート１１のカート基部１５と同様の機能を果たし、テーブル／ベッド３８、カラム３７、キャリッジ４３及びロボットアーム３９の釣り合いをとるためにより重い構成要素を収容する。テーブル基部４６はまた、処置中に安定性を提供するために剛性キャスタを組み込んでもよい。テーブル基部４６の底部から展開されるキャスタは、基部４６の両側で反対方向に延ばし、システム３６を移動させる必要があるときに引き込んでもよい。
【００３９】
引き続き図６によれば、システム３６はまた、テーブルとタワーとの間のシステム３６の機能を分割して、テーブルのフォームファクタ及びバルクを低減するタワー（図示せず）を含んでもよい。先に開示された実施形態と同様に、タワーは、処理、計算、及び制御能力、電力、流体工学、並びに／又は光学及びセンサ処理などの様々な支持機能をテーブルに提供してもよい。タワーは、医師のアクセスを改善し、手術室を整理整頓するために、患者から離れて位置付けされるように移動可能でもあってもよい。更に、タワー内に構成要素を位置付けすることにより、ロボットアームの潜在的な収納のために、テーブル基部内により多くの格納空間を可能にする。タワーは、キーボード及び／又はペンダントなどのユーザ入力のためのユーザインターフェース、並びにリアルタイム撮像、ナビゲーション、及び追跡情報などの術前及び術中情報のための表示画面（又はタッチスクリーン）の両方を提供するマスターコントローラ又はコンソールも含んでもよい。いくつかの実施形態では、タワーはまた、送気のために使用されるガスタンク用のホルダを含んでもよい。
【００４０】
いくつかの実施形態では、テーブル基部は、使用されていないときにロボットアームを収容して格納してもよい。図７は、テーブルベースのシステムの一実施形態におけるロボットアームを収容するシステム４７を示す。システム４７では、キャリッジ４８は、ロボットアーム５０、アームマウント５１、及びキャリッジ４８を基部４９内に格納するために、基部４９内へと垂直方向に並進させられてもよい。基部カバー５２は、並進及び後退して、キャリッジ４８、アームマウント５１、及びアーム５０をカラム５３の周りに配置させるように開き、使用されていないときにそれらを収容して保護するように閉じられてもよい。基部カバー５２は、閉じたときに汚れ及び流体の侵入を防止するために、その開口部の縁部に沿って膜５４で封止されてもよい。
【００４１】
図８は、尿管鏡検査処置のために構成されたロボット制御可能なテーブルベースのシステムの一実施形態を示す。尿管鏡検査では、テーブル３８は、患者をカラム３７及びテーブル基部４６からオフアングルに位置付けするためのスイベル部分５５を含んでもよい。スイベル部分５５は、スイベル部分５５の底部をカラム３７から離すように位置付けするために、枢動点（例えば、患者の頭部の下方に配置）を中心に回転又は枢動してもよい。例えば、スイベル部分５５の旋回により、Ｃアーム（図示せず）が、テーブル３８の下のカラム（図示せず）と空間を奪い合うことなく、患者の下部腹部の上方に位置付けされることを可能にする。カラム３７の周りにキャリッジ３５（図示せず）を回転させることにより、ロボットアーム３９は、尿道に到達するように、仮想レール５７に沿って、患者の鼠径部領域に直接尿管鏡５６を挿入してもよい。尿管鏡検査では、処置中に患者の脚の位置を支持し、患者の鼠径部領域への明確なアクセスを可能にするために、テーブル３８のスイベル部分５５にあぶみ５８が固定されてもよい。
【００４２】
腹腔鏡処置では、患者の腹壁内の小さな切開部（複数可）を通して、低侵襲性器具を患者の解剖学的構造に挿入してもよい。いくつかの実施形態では、低侵襲性器具は、患者内の解剖学的構造にアクセスするために使用されるシャフトなどの細長い剛性部材を含む。患者の腹腔の膨張後、器具は、把持、切断、アブレーション、縫合などの外科的又は医療的タスクを実施するように方向付けられてもよい。いくつかの実施形態では、器具は、腹腔鏡などのスコープを備えることができる。図９は、腹腔鏡検査処置のために構成されたロボット制御されたテーブルベースのシステムの実施形態を示す。図９に図示されるように、システム３６のキャリッジ４３は回転し、垂直方向に調整されて、器具５９が患者の両側の最小切開部を通過して患者の腹腔に到達するようにアームマウント４５を使用して位置付けされ得るように、ロボットアーム３９の対をテーブル３８の両側に位置付けしてもよい。
【００４３】
腹腔鏡処置に対応するために、ロボット制御されたテーブルシステムは、プラットフォームを所望の角度に傾斜もさせてもよい。図１０は、ピッチ又は傾斜調整を有するロボット制御可能な医療システムの実施形態を示す。図１０に示すように、システム３６は、テーブル３８の傾斜に適応して、テーブルの一方側の部分を他方側の部分よりも床から長い距離に位置付けることができる。加えて、アームマウント４５は、アーム３９がテーブル３８と同じ平面関係を維持するように、傾斜に一致するように回転させてもよい。急角度に適応するために、カラム３７は、テーブル３８が床に接触するか又は基部４６と衝突するのを防ぐためにカラム３７が垂直方向に延びるのを可能にする入れ子部分６０も含んでもよい。
【００４４】
図１１は、テーブル３８とカラム３７との間のインターフェースの詳細な図示を提供する。ピッチ回転機構６１は、カラム３７に対するテーブル３８のピッチ角を多数の自由度で変更するように構成されてもよい。ピッチ回転機構６１は、カラム−テーブルインターフェースでの直交軸１、２の位置付けによって可能にされてもよく、各軸は、電気ピッチ角コマンドに応答して別個のモータ３、４によって作動させられる。一方のねじ５に沿った回転は、一方の軸１における傾斜調整を可能にし、他方のねじ６に沿った回転は、他方の軸２に沿った傾斜調整を可能にする。いくつかの実施形態では、カラム３７に対するテーブル３８のピッチ角を複数の自由度で変更するために、玉継ぎ手が用いられてもよい。
【００４５】
例えば、ピッチ調節は、テーブルをトレンデレンブルグ体位に位置付けしようとするときに、すなわち下腹部手術のために患者の下腹部よりも床からより高い位置に患者の下腹部を位置付けしようとするときに、特に有用である。トレンデレンブルグ位置は、重力によって患者の内臓を患者の上腹部に向かってスライドさせ、低侵襲性ツールが入って腹腔鏡前立腺切除術などの下腹部の外科又は医療処置を実施するために、腹腔を空にする。
【００４６】
図１２及び図１３は、テーブルベースの外科用ロボットシステム１００の別の実施形態の等角図及び端面図を示す。外科用ロボットシステム１００は、テーブル１０１に対して１つ以上のロボットアームを支持するように構成され得る１つ以上の調整可能なアーム支持体１０５（例えば、図１４参照）を含む。図示の実施形態では、単一の調整可能なアーム支持体１０５が示されているが、テーブル１０１の反対側に追加のアーム支持体を設けることができる。調整可能アームサポート１０５は、テーブル１０１に対して移動して、調整可能アーム支持体１０５及び／又はテーブル１０１に対してそれに取り付けられた任意のロボットアームの位置を調節及び／又は変更できるように構成され得る。例えば、調整可能なアーム支持体１０５は、テーブル１０１に対して１つ以上の自由度で調節することができる。調整可能なアーム支持体１０５は、１つ以上の調整可能なアーム支持体１０５及びそれに取り付けられた任意のロボットアームをテーブル１０１の下に容易に収容する能力を含む、システム１００への高い汎用性を提供する。調整可能なアーム支持体１０５は、収容位置からテーブル１０１の上面の下の位置まで上昇させることができる。他の実施形態では、調整可能なアーム支持体１０５は、収容位置からテーブル１０１の上面の上方の位置まで上昇させることができる。
【００４７】
調整可能なアーム支持体１０５は、リフト（例えば、垂直方向の並進）、横方向並進、傾斜などを含む、いくつかの自由度を提供することができる。図１２及び図１３の図示の実施形態では、アーム支持体１０５は、４自由度で構成され、図１２に矢印で示されている。第１の自由度は、ｚ方向（「Ｚリフト」）における調整可能なアーム支持体１０５の調節を可能にする。例えば、調整可能なアーム支持体１０５は、テーブル１０１を支持するカラム１０２に沿って、又はそれに対して上下に動くことができるように構成されたキャリッジ１０９を含むことができる。第２の自由度は、調整可能なアーム支持体１０５が傾くことを可能にすることができる。例えば、調整可能なアーム支持体１０５は、回転接合部を含むことができ、それは、例えば、調整可能なアーム支持体１０５を、トレンデレンブルグ位置のベッドと位置合わせすることを可能にする。第３の自由度は、調整可能なアーム支持体１０５は「上方枢動する」ことを可能にすることができ、それを使用して、テーブル１０１の側面と調整可能なアーム支持体１０５との間の距離を調節することができる。第４の自由度は、テーブルの長手方向の長さに沿って調整可能なアーム支持体１０５の並進を可能にすることができる。
【００４８】
図１２及び図１３の外科用ロボットシステム１００は、基部１０３に取り付けられたカラム１０２によって支持されるテーブルを備えることができる。したがって、基部１０３及びカラム１０２は、支持面に対してテーブル１０１を支持する。床軸１３１及び支持軸１３３は、図１３に示される。
【００４９】
調整可能なアーム支持体１０５は、カラム１０２に取り付けることができる。他の実施形態では、調整可能なアーム支持体１０５は、テーブル１０１又は基部１０３に取り付けることができる。調整可能なアーム支持体１０５は、キャリッジ１０９、バー又はレールコネクタ１１１、及びバー又はレール１０７を含むことができる。いくつかの実施形態では、レール１０７に取り付けられた１つ以上のロボットアームは、互いに対して並進及び運動することができる。
【００５０】
キャリッジ１０９は、第１の接合部１１３によってカラム１０２に取り付けられてもよく、それにより、キャリッジ１０９がカラム１０２に対して運動することが可能になる（例えば、第１又は垂直軸１２３の上下など）。第１の接合部１１３は、調整可能なアーム支持体１０５に第１の自由度（「Ｚリフト」）を提供することができる。調整可能なアーム支持体１０５は、調整可能なアーム支持体１０５の第２の自由度（傾斜）を提供する第２の接合部１１５を含むことができる。調整可能なアーム支持体１０５は、第３の自由度（「上方枢動」）を調整可能なアーム支持体１０５に提供することができる第３の接合部１１７を含むことができる。レールコネクタ１１１が第３の軸１２７を中心にして回転させられるときにレール１０７の方向を維持するように第３の接合部１１７を機械的に拘束する、追加の接合部１１９（図１３に示す）を設けることができる。調整可能なアーム支持体１０５は、第４の軸１２９に沿って調整可能なアーム支持体１０５に対して第４の自由度（並進）を提供することができる第４の接合部１２１を含むことができる。
【００５１】
図１４は、テーブル１０１の判値側に取り付けられた２つの調整可能なアーム支持体１０５Ａ、１０５Ｂを有する、外科用ロボットシステム１４０Ａの端面図を示す。第１のロボットアーム１４２Ａは、第１の調整可能なアーム支持体１０５Ｂのバー又はレール１０７Ａに取り付けられる。第１のロボットアーム１４２Ａは、レール１０７Ａに取り付けられた基部１４４Ａを含む。第１のロボットアーム１４２Ａの遠位端部は、１つ以上のロボット医療器具又はツールに取り付けることができる器具駆動機構１４６Ａを含む。同様に、第２のロボットアーム１４２Ｂは、レール１０７Ｂに取り付けられた基部１４４Ｂを含む。第２のロボットアーム１４２Ｂの遠位端部は、器具駆動機構１４６Ｂを含む。器具駆動機構１４６Ｂは、１つ以上のロボット医療器具又はツールに取り付けるように構成され得る。
【００５２】
いくつかの実施形態では、ロボットアーム１４２Ａ、１４２Ｂのうちの１つ以上は、７つ以上の自由度を有するアームを備える。いくつかの実施形態では、ロボットアーム１４２Ａ、１４２Ｂのうちの１つ以上は、挿入軸（挿入を含む１自由度）、リスト（リストピッチ、ヨー及びロールを含む３自由度）、エルボ（エルボピッチを含む１自由度）、ショルダ（ショルダピッチ及びヨーを含む２自由度）、及び基部１４４Ａ、１４４Ｂ（並進を含む１自由度）、を含む８自由度を含むことができる。いくつかの実施形態では、挿入自由度は、ロボットアーム１４２Ａ、１４２Ｂによって提供することができるが、他の実施形態では、器具自体は、器具ベースの挿入アーキテクチャを介して挿入を提供する。
【００５３】
Ｃ．器具ドライバ及びインターフェース。
システムのロボットアームのエンドエフェクタは、（ｉ）医療器具を作動させるための電気機械的手段を組み込む器具ドライバ（代替的には、「器具駆動機構」又は「器具デバイスマニピュレータ」と呼ばれる）と、（ｉｉ）モータなどの任意の電気機械的構成要素を欠いていてもよい除去可能な又は取り外し可能な医療用器具と、を備える。この二分法は、医療処置に使用される医療器具を滅菌する必要性、それらの複雑な機械的アセンブリ及び敏感な電子機器により、高価な資本設備を十分に滅菌することができないことに駆動される可能性がある。したがって、医療器具は、医師又は医師のスタッフによる個々の滅菌又は廃棄のために、器具ドライバ（したがってそのシステム）から取り外し、除去、及び交換されるように設計することができる。対照的に、器具ドライバは交換又は滅菌される必要がなく、保護のために掛け布をすることができる。
【００５４】
図１５は、例示的な器具ドライバを示す。ロボットアームの遠位端部に配置される器具ドライバ６２は、駆動シャフト６４を介して医療器具に制御トルクを提供するために平行軸を伴って配された１つ以上の駆動ユニット６３を備える。各駆動ユニット６３は、器具と相互作用するための個々の駆動シャフト６４と、モータシャフトの回転を所望のトルクに変換するためのギヤヘッド６５と、駆動トルクを生成するためのモータ６６と、モータシャフトの速度を測定し、制御回路にフィードバックを提供するエンコーダ６７と、制御信号を受信し、駆動ユニットを作動させるための制御回路６８と、を備える。各駆動ユニット６３は、独立して制御され電動化され、器具ドライバ６２は、複数（図１５に示すように４つ）の独立した駆動出力を医療用器具に提供することができる。動作中、制御回路６８は、制御信号を受信し、モータ６６にモータ信号を送信し、エンコーダ６７によって測定された得られたモータ速度を所望の速度と比較し、モータ信号を変調して所望のトルクを生成する。
【００５５】
無菌環境を必要とする処置のために、ロボットシステムは、器具ドライバと医療器具との間に位置する、無菌ドレープに接続された無菌アダプタなどの駆動インターフェースを組み込んでもよい。無菌アダプタの主な目的は、器具ドライバの駆動シャフトから器具の駆動入力に角度運動を伝達する一方で、駆動シャフトと駆動入力との間の物理的分離、したがって無菌性を維持することである。したがって、例示的な無菌アダプタは、器具ドライバの駆動シャフトと嵌合されることが意図された一連の回転入力部及び出力部と、器具に対する駆動入力部とで構成することができる。無菌アダプタに接続される無菌ドレープは、透明又は半透明プラスチックなどの薄い可撓性材料で構成され、器具ドライバ、ロボットアーム、及び（カートベースのシステムにおける）カート又は（テーブルベースのシステムにおける）テーブルなどの資本設備を覆うように設計される。ドレープの使用により、滅菌を必要としない領域（すなわち、非滅菌野）に依然として位置付けされている間に、資本設備を患者に近接して配置することが可能となる。滅菌ドレープの反対側では、医療器具は、滅菌（すなわち、滅菌野）を必要とする領域において患者とインターフェースしてもよい。
【００５６】
Ｄ．医療器具。
図１６は、ペアの器具ドライバを備えた例示的な医療用器具を示す。ロボットシステムと共に使用するために設計された他の器具と同様に、医療器具７０は、細長いシャフト７１（又は細長い本体）及び器具基部７２を備える。医師による手動相互作用が意図されているその設計により「器具ハンドル」とも呼ばれる器具基部７２は、概して、ロボットアーム７６の遠位端部において器具ドライバ７５上の駆動インターフェースを通って延びる駆動出力部７４と嵌合するように設計された、回転可能な駆動入力部７３、例えば、レセプタクル、プーリ、又はスプールを備えてもよい。物理的に接続、ラッチ、及び／又は連結されるときに、器具基部７２の嵌合された駆動入力部７３は、器具ドライバ７５における駆動出力部７４と回転軸線を共有して、駆動出力部７４から駆動入力部７３へのトルクの伝達を可能することができる。いくつかの実施形態では、駆動出力部７４は、駆動入力部７３上のレセプタクルと嵌合するように設計されたスプラインを備えてもよい。
【００５７】
細長いシャフト７１は、例えば、内視鏡におけるような解剖学的開口部若しくは管腔、又は腹腔鏡検査におけるような低侵襲性切開部のいずれかを通して送達されるように設計される。細長いシャフト７１は、可撓性（例えば、内視鏡と同様の特性を有する）若しくは剛性（例えば、腹腔鏡と同様の特性を有する）のいずれかであってもよく、又は可撓性部分及び剛性部分の両方のカスタマイズされた組み合わせを含んでもよい。腹腔鏡ために設計される場合、剛性の細長いシャフトの遠位端部は、少なくとも１つの自由度を有するクレビスから形成された接合された手首から延びるエンドエフェクタ、及び駆動入力部が器具ドライバ７５の駆動出力部７４から受け取ったトルクに応答して回転する際に、腱からの力に基づいて作動され得る、例えば、把持具又ははさみである、手術用ツール又は医療用器具に接続することができる。内視鏡検査のために設計されると場合、可撓性の細長いシャフトの遠位端部は、器具ドライバ７５の駆動出力部７４から受信したトルクに基づいて関節運動及び屈曲され得る操縦可能又は制御可能な屈曲部を含んでもよい。
【００５８】
器具ドライバ７５からのトルクは、シャフト７１に沿った腱を使用して細長いシャフト７１の下流に伝達される。プルワイヤなどのこれらの個々の腱は、器具ハンドル７２内の個々の駆動入力部７３に個別に固定されてもよい。ハンドル７２から、腱は、細長いシャフト７１に沿って１つ以上のプルルーメン（pull lumen）に向けられ、細長いシャフト７１の遠位部分、又は細長いシャフトの遠位部分の手首に固定される。腹腔鏡、内視鏡、又はハイブリッド処置などの外科処置中、これらの腱は、手首、把持具、又ははさみなどの遠位に取り付けられたエンドエフェクタに連結されてもよい。このような構成の下で、駆動入力部７３に及ぼされるトルクは、腱に張力を伝達し、それによってエンドエフェクタを何らかの方法で作動させる。いくつかの実施形態では、外科処置中に、腱は、関節を軸の周りで回転させることができ、それによってエンドエフェクタを一方向又は別の方向に移動させる。代替的に、腱は、細長いシャフト７１の遠位端部で把持具の１つ以上のジョーに接続されてもよく、腱からの張力によって把持具が閉鎖される。
【００５９】
内視鏡検査では、腱は、接着剤、制御リング、又は他の機械的固定を介して、細長いシャフト７１に沿って（例えば、遠位端部に）位置付けられた屈曲部又は関節運動部に結合されてもよい。屈曲部の遠位端部に固定的に取り付けられる場合、駆動入力部７３に及ぼされるトルクは、腱の下流に伝達され、より軟質の屈曲部（関節運動可能部又は領域と呼ばれることがある）を屈曲又は関節運動させる。非屈曲部分に沿って、個々の腱を内視鏡シャフトの壁に沿って（又は内側に）指向する個々のプルルーメンを螺旋状又は渦巻状にして、プルワイヤにおける張力からもたらされる半径方向の力の釣り合いをとることが有利であり得る。これらの間の螺旋及び／又は間隔の角度は、特定の目的のために変更又は設計されてもよく、より狭い螺旋は負荷力下でより小さいシャフト圧縮を呈する一方で、より少ない量の螺旋は負荷力下でより大きなシャフト圧縮をもたらすが、屈曲制限も示す。スペクトルのもう一方の端部では、プルルーメンは、細長いシャフト７１の長手方向軸に平行に指向されて、所望の屈曲部又は関節運動可能部における制御された関節運動を可能にしてもよい。
【００６０】
内視鏡検査では、細長いシャフト７１は、ロボット処置を支援するいくつかの構成要素を収容する。シャフトは、シャフト７１の遠位端部における手術領域に対して手術ツール（又は医療器具）を配置する、灌注する、及び／又は吸引するための作業チャネルを備えてもよい。シャフト７１は、光学カメラを含んでもよい遠位先端部の光学アセンブリとの間で信号の授受を行うために、ワイヤ及び／又は光ファイバも収容してもよい。シャフト７１は、発光ダイオードなどの近位に位置する光源からシャフトの遠位端部に光を搬送するための光ファイバも収容してもよい。
【００６１】
器具７０の遠位端部では、遠位先端部は、診断及び／又は治療、灌注、及び吸引のためにツールを手術部位に送達するための作業チャネルの開口部を備えてもよい。遠位先端部はまた、内部解剖学的空間の画像を捕捉するために、繊維スコープ又はデジタルカメラなどのカメラのためのポートを含んでもよい。関連して、遠位先端部はまた、カメラを使用するときに解剖学的空間を照明するための光源用のポートを含んでもよい。
【００６２】
図１６の実施例では、駆動シャフト軸、したがって駆動入力軸は、細長いシャフトの軸に直交する。しかしながら、この配置は、細長いシャフト７１のロール能力を複雑にする。駆動入力部７３を静止させながら、細長いシャフト７１をその軸に沿ってロールさせることにより、腱が駆動入力部７３から延び、細長いシャフト７１内のプルルーメンに入る際に、腱の望ましくない絡まりをもたらす。結果として生じるそのような腱のもつれは、内視鏡処置中に可撓性の細長いシャフトの動きを予測することが意図される任意の制御アルゴリズムを妨害することがある。
【００６３】
図１７は、駆動ユニットの軸が器具の細長シャフトの軸に平行である、器具ドライバ及び器具の代替的な設計を示す。図示のように、円形の器具ドライバ８０は、ロボットアーム８２の端部において平行に整合された駆動出力部８１を備える４つの駆動ユニットを含む。駆動ユニット及びそれらのそれぞれの駆動出力部８１は、アセンブリ８３内の駆動ユニットのうちの１つによって駆動される器具ドライバ８０の回転アセンブリ８３内に収容される。回転駆動ユニットによって提供されるトルクに応答して、回転アセンブリ８３は、回転アセンブリ８３を器具ドライバの非回転部分８４に接続する円形ベアリングに沿って回転する。電力及び制御信号は、電気接点を通して器具ドライバ８０の非回転部分８４から回転アセンブリ８３に伝達されてもよく、ブラシ付きスリップリング接続（図示せず）による回転を通して維持されてもよい。他の実施形態では、回転アセンブリ８３は、非回転可能部分８４に一体化され、したがって他の駆動ユニットと平行ではない別個の駆動ユニットに応答してもよい。回転機構８３は、器具ドライバ８０が、器具ドライバ軸８５周りの単一ユニットとして、駆動ユニット及びそれらのそれぞれの駆動出力部８１を回転させることを可能にする。
【００６４】
先に開示した実施形態と同様に、器具８６は、細長いシャフト部分８８と、器具ドライバ８０内の駆動出力部８１を受容するように構成された複数の駆動入力部８９（レセプタクル、プーリ、及びスプールなど）を備えた器具基部８７（説明目的のために透明な外部スキンで示される）と、を備えてもよい。先の開示した実施形態とは異なり、器具シャフト８８は、器具基部８７の中心から延び、軸は、図１６の設計にあるように直交するのではなく、駆動入力部８９の軸に実質的に平行である。
【００６５】
器具ドライバ８０の回転アセンブリ８３に結合されると、器具基部８７及び器具シャフト８８を備える医療器具８６は、器具ドライバ軸８５を中心にして回転アセンブリ８３と一緒に回転する。器具シャフト８８は器具基部８７の中心に位置付けされているため、器具シャフト８８は、取り付けられたときに器具ドライバ軸８５と同軸である。したがって、回転アセンブリ８３の回転により、器具シャフト８８は、それ自体の長手方向軸を中心に回転する。更に、器具基部８７が器具シャフト８８と共に回転すると、器具基部８７内の駆動入力部８９に接続された任意の腱は、回転中に絡まらない。したがって、駆動出力部８１、駆動入力部８９、及び器具シャフト８８の軸の平行性は、制御腱を絡めることなくシャフト回転を可能にする。
【００６６】
図１８は、いくつかの実施形態にかかる、器具ベースの挿入アーキテクチャを有する器具を示す。器具１５０は、上述の器具ドライバのいずれかに連結することができる。器具１５０は、細長シャフト１５２と、シャフト１５２に接続されたエンドエフェクタ１６２と、シャフト１５２に連結されたハンドル１７０とを備える。細長いシャフト１５２は、近位部分１５４及び遠位部分１５６を有する管状部材を備える。細長いシャフト１５２は、その外側表面に沿った１つ以上のチャネル又は溝１５８を備える。溝１５８は、１つ以上のワイヤ又はケーブル１８０をそれを通して受容するように構成されている。したがって、１つ以上のケーブル１８０は、細長いシャフト１５２の外側表面に沿って延びる。他の実施形態では、ケーブル１８０は、細長いシャフト１５２を通って延びることもできる。いくつかの実施形態では、これらのケーブル１８０のうちの１つ以上の操作（例えば、器具ドライバを介して）により、エンドエフェクタ１６２の作動がもたらされる。
【００６７】
器具基部とも称され得る器具ハンドル１７０は、一般に、器具ドライバの取り付け面上で１つ以上のトルカプラと往復嵌合するように設計された１つ以上の機械的入力１７４、例えばレセプタクル、滑車又はスプールを有する取り付けインターフェース１７２を備えることができる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、器具１５０は、細長いシャフト１５２がハンドル１７０に対して並進することを可能にする一連の滑車又はケーブルを備える。換言すれば、器具１５０自体は器具の挿入を収容する器具ベースの挿入構造を備え、それによって器具１５０の挿入を提供するためにロボットアームへの依存を最小化する。他の実施形態では、ロボットアームは、器具の挿入に大きく関与することができる。
【００６９】
Ｅ．コントローラ
本明細書に記載の任意のロボットシステムは、ロボットアームに取り付けられた器具を操作するための入力デバイス又はコントローラを含むことができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、器具と連結（例えば、通信的に、電子的に、電気的に、無線的に、及び／又は機械的に）することができ、それによりコントローラの操作は、例えば、マスタースレーブ制御を介して、器具の対応する操作を引き起こす。
【００７０】
図１９は、コントローラ１８２の実施形態の斜視図である。本実施形態では、コントローラ１８２は、インピーダンス制御及びアドミタンス制御の両方を有することができるハイブリッドコントローラを備える。他の実施形態では、コントローラ１８２は、インピーダンス又は受動的制御だけ利用することができる。他の実施形態では、コントローラ１８２は、アドミタンス制御だけ利用することができる。ハイブリッドコントローラであることにより、コントローラ１８２は、有利には、使用中、より低い知覚慣性を有することができる。
【００７１】
図示の実施形態では、コントローラ１８２は、２つの医療用器具の操作を可能にするように構成され、２つのハンドル１８４を含む。ハンドル１８４の各々は、ジンバル１８６に接続されている。各ジンバル１８６は位置決めプラットフォーム１８８に接続されている。
【００７２】
図１９に示すように、各位置決めプラットフォーム１８８は、プリズム接合部１９６によってカラム１９４に連結されたＳＣＡＲＡアーム（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｒｏｂｏｔ  ａｒｍ）１９８を含む。プリズム接合部１９６は、（例えば、レール１９７に沿って）カラム１９４に沿って並進するように構成され、ハンドル１８４のそれぞれがｚ方向に並進され、第１の自由度を提供するように構成されている。ＳＣＡＲＡアーム１９８は、ｘ−ｙ平面におけるハンドル１８４の運動を可能にし、２つの更なる自由度を提供するように構成されている。
【００７３】
いくつかの実施形態では、１つ以上のロードセルがコントローラ内に位置付けされる。例えば、いくつかの実施形態では、ロードセル（図示せず）は、ジンバル１８６の各々の本体内に位置付けされる。ロードセルを設けることによって、コントローラ１８２の一部分は、アドミタンス制御下で動作することができ、それによって、使用中にコントローラの知覚慣性を有利に低減する。いくつかの実施形態では、位置決めプラットフォーム１８８はアドミタンス制御用に構成され、一方、ジンバル１８６はインピーダンス制御用に構成されている。他の実施形態では、ジンバル１８６はアドミタンス制御用に構成され、位置決めプラットフォーム１８８はインピーダンス制御用に構成されている。したがって、いくつかの実施形態では、位置決めプラットフォーム１８８の並進又は位置自由度は、アドミタンス制御に依存することができ、一方、ジンバル１８６の回転自由度はインピーダンス制御に依存する。
【００７４】
Ｆ．ナビゲーション及び制御
従来の内視鏡検査は、操作者である医師に腔内誘導を提供するために、蛍光透視法（例えば、Ｃアームを通して送達され得るような）、及び他の形態の放射線ベースの撮像モダリティの使用を伴うことがある。対照的に、本開示によって企図されるロボットシステムは、放射線への医師の暴露を低減し、手術室内の機器の量を低減するために、非放射線ベースのナビゲーション及び位置特定手段を提供することができる。本明細書で使用するとき、用語「位置特定」は、基準座標系内のオブジェクトの位置を判定及び／又は監視することを指すことがある。術前マッピング、コンピュータビジョン、リアルタイムＥＭ追跡、及びロボットコマンドデータなどの技術は、放射線を含まない動作環境を達成するために個別に又は組み合わせて使用されてもよい。放射線ベースの撮像モダリティが依然として使用されるその他の場合、術前マッピング、コンピュータビジョン、リアルタイムＥＭ追跡、及びロボットコマンドデータは、放射線ベースの撮像モダリティによってのみ取得される情報を改善するために、個別に又は組み合わせて使用されてもよい。
【００７５】
図２０は、例示的な実施形態にかかる、器具の位置など、ロボットシステムの１つ以上の要素の位置を推定する位置特定システム９０を示すブロック図である。位置特定システム９０は、１つ以上の命令を実行するように構成されている１つ以上のコンピュータデバイスのセットであってもよい。コンピュータデバイスは、上で考察された１つ以上の構成要素内のプロセッサ（又は複数のプロセッサ）及びコンピュータ可読メモリによって具現化されてもよい。例として、限定するものではないが、コンピュータデバイスは、図１に示すタワー３０、図１〜図４に示すカート、図５〜図１４に示すベッド、などの中にあってよい。
【００７６】
図２０に示すように、位置特定システム９０は、入力データ９１〜９４を処理して医療器具の遠位先端部の位置データ９６を生成する位置特定モジュール９５を含んでもよい。位置データ９６は、基準系に対する器具の遠位端部の場所及び／又は配向を表すデータ又は論理であってもよい。基準系は、患者の解剖学的構造、又はＥＭ場発生器（ＥＭ場発生器についての以下の考察を参照）などの既知の物体に対する基準系とすることができる。
【００７７】
ここで、様々な入力データ９１〜９４についてより詳細に説明する。術前マッピングは、低用量ＣＴスキャンの収集を利用して達成することができる。術前ＣＴスキャンは、例えば、患者の内部解剖学的構造のノッチ図の「スライス」として可視化される３次元画像に再構成される。全体として分析される場合、患者の肺網などの患者の解剖学的構造の解剖学的空腔、空間、及び構造のための画像ベースのモデルが生成され得る。中心線形状（center-line geometry）などの手法をＣＴ画像から決定及び近似して、モデルデータ９１（術前ＣＴスキャンのみを使用して生成された場合は「術前モデルデータ」とも称される）と称される患者の解剖学的構造の３次元ボリュームを作成することができる。中心線形状の使用は、米国特許出願第１４／５２３，７６０号で考察されており、その内容はその全体が本明細書に組み込まれる。ネットワーク位相モデルもまた、ＣＴ画像から導出されてもよく、気管支鏡検査に特に適している。
【００７８】
いくつかの実施形態では、器具はカメラを装備して、視覚データ９２を提供してもよい。位置特定モジュール９５は、視覚データを処理して、１つ以上の視覚ベースの位置追跡を可能にしてもよい。例えば、術前モデルデータは、医療器具（例えば、内視鏡、又は内視鏡の作業チャネルを通って前進する器具）のコンピュータビジョンベースの追跡を可能にするために、視覚データ９２と共に使用されてもよい。例えば、術前モデルデータ９１を使用して、ロボットシステムは、内視鏡の予想される移動経路に基づいて、モデルから、予測される内視鏡画像のライブラリを生成することができ、各画像はモデル内の位置にリンクされる。手術中に、このライブラリは、カメラ（例えば、内視鏡の遠位端部でのカメラ）で捕捉されたリアルタイム画像を画像ライブラリ内のものと比較して、位置特定を支援するために、ロボットシステムによって参照することができる。
【００７９】
他のコンピュータビジョンベースの追跡技法は、カメラの動き、したがって内視鏡を判定するための特徴追跡を使用する。位置特定モジュール９５のいくつかの特徴は、解剖学的管腔に対応する術前モデルデータ９１内の円形幾何学形状を特定し、どの解剖学的管腔が選択されたか、並びにカメラの相対的な回転及び／又は並進運動を判定するために、それらの幾何学的形状の変化を追跡してもよい。位相マップの使用は、視覚ベースのアルゴリズム又は技法を更に向上させることがある。
【００８０】
光学フロー、別のコンピュータビジョンベースの技法は、カメラの動きを推測するために、視覚データ９２内のビデオシーケンス内の画像ピクセルの変位及び並進を分析してもよい。光学フロー技術の例としては、動き検出、オブジェクトセグメンテーション計算、輝度、動き補償符号化、立体視差測定などを挙げることができる。複数の反復にわたり複数のフレームを比較することにより、カメラ（及びしたがって内視鏡）の動き及び位置を決定することができる。
【００８１】
位置特定モジュール９５は、リアルタイムＥＭ追跡を使用して、術前モデルによって表される患者の解剖学的構造に位置合わせされ得るグローバル座標系内に、内視鏡のリアルタイム位置を生成することができる。ＥＭ追跡では、医療器具（例えば、内視鏡器具）内に１つ以上の位置及び配向で埋め込まれた１つ以上のセンサコイルを備えるＥＭセンサ（又はトラッカ）は、既知の場所に位置付けられた１つ以上の静的ＥＭ場発生器によって生成されるＥＭ場の変動を測定する。ＥＭセンサによって検出された位置情報は、ＥＭデータ９３として記憶される。ＥＭ場発生器（又は送信機）は、埋め込まれたセンサが検出し得る低強度磁場を生成するために、患者に近接して配置することができる。磁場はＥＭセンサのセンサコイル内に小さな電流を誘導し、ＥＭセンサとＥＭ場発生器との間の距離及び角度を判定するためにこの電流が分析され得る。これらの距離及び配向は、患者の解剖学的構造の術前モデル内の位置と座標系内の単一の位置を整合させる幾何学的変換を決定するために、患者の解剖学的構造（例えば、術前モデル）に術中「位置合わせ」することができる。一旦位置合わせされると、医療器具の１つ以上の位置（例えば、内視鏡の遠位先端部）に埋め込まれたＥＭトラッカは、患者の解剖学的構造を通る医療器具の進行のリアルタイム表示を提供することができる。
【００８２】
ロボットコマンド及び運動学データ９４はまた、ロボットシステムのための位置特定データ９６を提供するために、位置特定モジュール９５によって使用されてもよい。関節運動コマンドから生じるデバイスピッチ及びヨーは、術前較正中に判定することができる。術中、これらの較正測定値は、既知の挿入深度情報と組み合わせて使用されて、器具の位置を推定することができる。あるいは、これらの計算は、ネットワーク内の医療器具の位置を推定するために、ＥＭ、視覚、及び／又は位相モデリングと組み合わせて分析することができる。
【００８３】
図２０が示すように、いくつかの他の入力データは、位置特定モジュール９５によって使用することができる。例えば、図２０には示されていないが、形状検知繊維を利用する器具は、位置特定モジュール９５が器具の位置及び形状を判定するために使用することができる形状データを提供することができる。
【００８４】
位置特定モジュール９５は、入力データ９１〜９４を組み合わせて（複数可）使用することができる。場合によっては、このような組み合わせは、位置特定モジュール９５が入力データ９１〜９４の各々から判定された位置に信頼重みを割り当てる確率的アプローチを使用することができる。したがって、ＥＭデータが信頼でき得ない場合（ＥＭ干渉が存在する場合など）、ＥＭデータ９３によって判定された位置の信頼性を低下させることができ、位置特定モジュール９５は、視覚データ９２並びに／又はロボットコマンド及び運動学データ９４により重く依存してもよい。
【００８５】
上で考察されるように、本明細書で考察されるロボットシステムは、上記の技術のうちの１つ以上の組み合わせを組み込むように設計することができる。タワー、ベッド、及び／又はカートに基づいているロボットシステムのコンピュータベースの制御システムは、例えば、永続的な磁気記憶ドライブ、ソリッドステートドライブなどの非一時的コンピュータ可読記憶媒体内に、コンピュータプログラム命令を記憶してもよく、コンピュータプログラム命令は、実行されると、システムに、センサデータ及びユーザコマンドを受信及び分析させ、システム全体の制御信号を生成させ、グローバル座標系内の器具の位置、解剖学的マップなどのナビゲーション及び位置特定データを表示させる。
【００８６】
２．ロボット支援付随処置への導入。
特定の医学的状態の処置は、医学的状態を完全に治療するために、２つ以上の医療処置を行うことを含むことができる。例えば、肺病変の診断及び管理は、可撓性内視鏡検査及び胸腔鏡検査を含む医療処置を行うための複数の治療エピソードを含むことができる。ＣＴスキャンの分析などを介して放射線学的研究から病変が発見された後、医師は、複数の処置エピソードの過程で内視鏡診断及びその後の治療を行うことができる。一実施例では、医師が患者の早期の癌を疑う場合、医師は、患者が最初に癌の診断のために内視鏡処置を受けることを注文してもよい。内視鏡処置の間、結節は生検されてもよく、医師が結節の除去が必要であると判定した場合、医師は、患者が結節の外科的切除のために第２の処置エピソードを受けるようにすることができる。
【００８７】
複数の処置エピソードを行うための欠点がある。患者の病状を診断及び治療するために、介護者及び患者の双方からの臨床コスト及び時間の要求は、そのような多エピソードアプローチのために増加する。加えて、外科的切除処置中、処置（例えば、内視鏡検査）は、腫瘍を正確に位置特定し、外科的切除のための手術標的を提供するのを補助するために繰り返し実行される必要があり得る。更に、複数の処置エピソードにわたって医療処置を段階化するとき、患者は、患者に危険性及び不便性を高める可能性がある、複数の麻酔エピソードを経験しなければならない場合がある。また、複数の処置エピソードは、増加した術中リソース（例えば、手術前のワークアップ、手術後の回復、及び恐らくは一晩の入院）を利用する可能性があり、患者及び医師の双方に時間及びコストを増加させる。
【００８８】
複数の処置エピソードにわたって医療処置を段階的に段階化するのではなく、医師は、単一の処置エピソード中に、連続的に複数の処置を実行する選択肢を有する。そのような単一の処置エピソードは、単一の処置エピソードの一部として、並行して処置を行うのを支援するために、追加の臨床提供者にコーリングすることによって実行されることができる。
【００８９】
しかしながら、複数の処置エピソードに関しては、現在実行されているように、単一の処理エピソードに関連する欠点が存在する。上述したように、複数の臨床提供者は、単一の処置エピソードを実行するのを支援する必要があり得、それによって、手術室におけるコストの増大及び過度のスペースをもたらす。更にまた、単一の処置エピソードにわたって複数の処置を連続的に行うために、医師は、滅菌技術と非滅菌技術との間の切り替えを伴い得る様々な手法の間で交互にしてもよい。滅菌技術と非滅菌技術との切り替えは、１つの手術部位から別の手術部位への、退行する、及び著しく中断された臨床ワークフローへの注意を変更することを更に伴い得る。
【００９０】
単一の処置エピソード中に並列に処置を行うための複数の医療提供者及び／又は医師の協調は高価であり、特定の処置のために費用がかかる場合がある。単一の処置エピソードの一部として並列処置を実施する際の複数の臨床提供者の使用の一例は、コニックなポリープ切除を行う手動法である、複合内視鏡及び腹腔鏡手術（ＣＥＬＳ）である。ポリープは、それらのサイズ、種類、及び場所に基づいて内視鏡的に除去することができるかどうかについて評価されることができる。ポリープを内視鏡的に除去することができない場合、それらは、セグメント的結腸切除を介して除去されることができ、これは、比較的高い合併症速度及び回復時間を伴う。ＣＥＬＳは、結腸（腹腔鏡器具を用いた）の外腔動員を可能にする方法として提案されて、（内視鏡器具を用いた）腔内での切除をより容易にする方法として提案された。ＣＥＬＳは、典型的には、少なくとも２人の医師（それぞれ腹腔鏡及び内視鏡器具を制御するため）及び２つの補助剤（それぞれ腹腔鏡及び結腸鏡を保持するため）を必要とする。１人の医師が器具を移動させている間、残りの提供者は、器具をなおも保持してもよく、これは長期間にわたって物理的に要求され得る。器具交換、縫合糸又はガーゼ、除去後のハンドル標本、及び腹腔鏡器具などを制御するために、部屋に追加のスタッフ員が存在してもよい。
【００９１】
本開示の実施形態は、単一の処置エピソードの一部として（例えば、単一のユーザ又はチームによって）処置の２つ以上のタイプ／モードを同時に実行するためのシステム及び方法に関する。本明細書に記載のシステム及び方法は、上述した単一及び複数の処理エピソードを改善する。いくつかの実施形態では、新規なロボット医療用システムの助けを借りて、単一の処置エピソードの一部として行うことができ、それにより、例えば既存のＣＥＬＳ処置などの、ロボット支援型並行医療処置を伴うものとして、多くの医療提供者及び／又は医師を有する必要性を低減する。
【００９２】
癌性腫瘍の内視鏡診断及び外科的切除の上記の例に加えて、他の例示的な医療処置は、同時胸腔鏡下切除を伴う肺癌の気管支鏡的位置特定、腹腔鏡下切除を伴う消化器癌の内視鏡的位置特定、腹腔鏡補助を伴う胃腸癌の内視鏡的位置特定及び切除、胃切除術、ルーワイ胃バイパス術などの胃腸再建術のための内視鏡撮像又は視覚化、尿管結石／腫瘍位置特定及び経皮的除去／切除などを含む、本明細書に記載のシステム及び方法から利益を得ることができる。いくつかの実施形態では、そのような処置は、単一の処置エピソードで実行することができる。いくつかの実施形態では、そのような処置は、最小限の数の臨床医、及び場合によっては単一の医師を用いて行うことができる。更に、いくつかの実施形態では、同時処置は、同時処置を制御するために、単一のタイプのコンソールを使用して実行することができる。
【００９３】
本開示の態様によれば、付随／並列医療処置中に実行される第１のタイプの処置は、１つ以上の可撓性装置を患者に送達することを含むことができるが、第２のタイプの処置は、１つ以上の剛性装置を患者に送達することを含むことができる。例えば、一実施形態では、２つの付随する処置は、腹腔鏡処置（例えば、剛性スコープを使用する）と組み合わせて内視鏡処置（例えば、可撓性スコープを使用する）を伴うことができる。気管支内の腫瘍を含む医療処置において、第１の内視鏡器具（例えば、可撓性気管支鏡）を気管支を通して挿入することができる一方で、第２の腹腔鏡器具（例えば、剛性カメラ又はカッター）を、腫瘍へのアクセスを提供する切開部を通して挿入することができる。
【００９４】
いくつかの実施形態では、第１のタイプの処置は、自然開口部を通して行うことができる一方で、第２のタイプの処置は切開部を通して行うことができる。例えば、腎臓結石の除去を伴う医療処置では、第１のツール「（例えば、レーザ）を尿道の自然開口部を通して挿入して、腎骨盤内の結石を破壊することができる一方で、第２のツール（例えば、真空）を、切開部を通して経皮的に挿入して、破壊された腎臓結石を吸引及び除去することができる。
【００９５】
Ａ．付随する処置を行うためのシステム及び方法。
いくつかの実施形態では、単一のロボット医療用システムは、単一の処置エピソードの一部と同時に、２種類以上の医療処置を行うことができる。図２１は、本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの実施形態を示す。図２１に示されるように、ロボット医療用システム２００は、１つ以上のロボットアーム２０５の第１の組と、１つ以上のロボットアーム２１０の第２の組とを含む。システム２００は、プラットフォーム２１５を更に含み、これは、患者を配置することができるベッドを含むことができ、ロボットアームの第１の組及び第２の組２０５及び２１０は、プラットフォーム２１５に対して両側アーム支持体又はレール上に配置されている。ロボットアームの第１の組２０５は、第１の調整可能なアーム支持体２２０に連結されてもよい一方で、ロボットアームの第２の組２１０は、第１の調整可能なアーム支持体２２０に対してプラットフォーム２１５の対向する側に位置する第２の調整可能なアーム支持体２２５に連結されてもよい。プラットフォーム２１５のベッドは、頭部及び足部を含んでもよい。第１のアーム支持体２２０及び第２のアーム支持体２２５は、頭部と足部との間に配置されてもよい。第１のアーム支持体２２０及び第２のアーム支持体２２５はまた、第１のアーム支持体２２０及び／又は第２のアーム支持体２２５の少なくとも一部が頭部又は足部を越えて延在するように、プラットフォーム２１５に対して移動するように構成されることができる。
【００９６】
特定の実施形態では、第１の組のアーム２０５は、内視鏡処置の一部として、例えば、結腸鏡、気管支鏡、又は尿道鏡（例えば、内側及び外側カテーテルを有する）などの１つ以上の可撓性器具２３０を制御するように構成されてもよい。第２の組のアーム２１０は、腹腔鏡処置の一部として、剛性カメラ、血管封止器、組織カッター、ステープラー、ニードルドライバなどの１つ以上の剛性器具２３５を制御するように構成されてもよい。本実施形態では、第１の組のアーム２０５は、いくつかの実施形態によれば、可撓性尿管鏡を送達するために仮想レール内で整列される。第２の組のアーム２１０は、腹腔鏡ポートを通して１つ以上の腹腔鏡器具を送達する。いくつかの実施形態では、腹腔鏡器具のうちの少なくとも１つは剛性とすることができるが、いくつかの実施形態では、第２の組のアーム２１０は、剛性カッター及び可撓性関節腹腔鏡などの剛性及び可撓性の器具の組み合わせを送達するように構成されることができる。図２１に示すように、第１の組のアーム２０５は、第２の組のアーム２１０とは異なる方向から患者に接近するように構成されている。例えば、第１の組のアーム２０５は、プラットフォーム２１５の基部から患者に接近することができる一方で、第２の組のアーム２１０は、プラットフォーム２１５の側から患者に接近することができる。いくつかの実施形態では、内視鏡又は腹腔鏡器具のうちの１つ以上は、ＥＭ又はＸ線透視ナビゲーションを介して部分的又は全体的にナビゲートされることができる。いくつかの実施形態では、第１の組のアーム２０５は、第２の組のアーム２１０が移動可能である間にロックされることができる。他の実施形態では、第１の組のアーム２０５は可動である一方で、第２の組のアーム２１０はロックされる。
【００９７】
図に示されるように、第１の組のアーム２０５は、第１の調整可能なアーム支持体２２０に連結されている一方で、第２の組のアーム２１０は、第２の調整可能なアーム支持体２２５に連結されている。第１の調整可能なアーム支持体２２０は、第２の調整可能なアーム支持体２２５から独立して調整可能とすることができる。いくつかの実施形態では、第１の調整可能なアーム支持体２２０は、第２の調整可能なアーム支持体２２５とは異なる高さにあるが、他の実施形態では、第１の調整可能なアーム支持体２２０は、第２の調整可能なアーム支持体２２５と同じ高さにある。いくつかの実施形態では、アーム支持体２２０、２２５及び／又はアーム２０５、２１０は、プラットフォーム２１５の下に収容されることができる。いくつかの実施形態では、アーム支持体２２０、２２５及び／又はアーム２０５、２１０のうちの１つ以上は、プラットフォームの基部の上方に上昇することができ、それによって、「モップ傾斜」及び不注意な汚れがこれらの構成要素上に入ることを回避する。いくつかの実施形態では、１つ以上のアーム支持体２２０、２２５及び／又はアーム２０５、２１０は、収容位置から、ベッド又はプラットフォーム２１５の上面よりも高い高さまで上昇することができる。
【００９８】
本実施形態では、一対のアーム２１０が第２の調整可能なアーム支持体２２５に連結されていると共に、一対のアーム２０５が第１の調整可能なアーム支持体２２０に連結されている。他の実施形態では、調整可能なアーム支持体のそれぞれのアームの数は、偶数とすることができる。他の実施形態では、アームの数は、図２１に示されるアームの数よりも多くても少なくてもよい。
【００９９】
図２２は、本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの別の実施形態を示す。図２１の実施形態と同様に、図２２に例示される実施形態は、１つ以上のロボットアーム２０５の第１の組と、１つ以上のロボットアーム２１０の第２の組と、プラットフォーム２１５に対して両側アーム支持体上に配置された複数のロボットアーム２０５及び２１０を有するプラットフォーム２１５とを含む。これらの両側アーム支持体は、第１の調整可能なアーム支持体２２０及び第２の調整可能なアーム支持体２２５を含む。
【０１００】
図２１に示される実施形態とは対照的に、図２２の実施形態では、ロボットアームの第１の組２０５は、患者を経皮的に剛性腹腔鏡器具２３５を制御するように構成された単一のロボットアームを備える一方で、ロボットアーム２１０の第２の組は、可撓性内視鏡器具２３０を制御するように構成された一対のロボットアームを備える。他の実施形態では、ロボットアーム２０５及び２１０は、ベッド（又はベッドの隣接する側面）の同じ側に位置してもよく、可撓性内視鏡器具２３０及び剛性腹腔鏡器具２３５をそれぞれ制御するように構成されてもよい。更に他の実施形態では、プラットフォーム２１５の各側に位置する少なくとも１つのアームを含むロボットアーム２０５及び２１０の組は、第１の医療用器具（例えば、可撓性内視鏡器具２３０）を制御するように構成されてもよく、プラットフォーム２１５の各側に位置する少なくとも１つのアームを含むロボットアーム２０５及び２１０の別の組は、第２の医療用器具（例えば、剛性腹腔鏡器具２３５）を制御するように構成されてもよい。
【０１０１】
図２１及び図２２に示される実施形態のそれぞれにおいて、それに取り付けられたロボットアームを有する単一のベッドベースのシステムは、１つ以上の可撓性器具２３０を伴う内視鏡処置、並びに１つ以上の剛性器具２３５を伴う腹腔鏡処置の双方を行うように構成されることができる。内視鏡処置は、自然開口部（例えば、喉）を通して行うことができ、腹腔鏡処置は、切開部（例えば、胸部）を通して行うことができる。処置は、有利には、単一のユーザによって単一のコンソール（その更なる詳細は以下に提供される）を介して同時に／付随して（部分的に又は全体的に）行うことができる。いくつかの実施形態では、ロボット医療用システム２００は、必要に応じて、２種類の医療処置を直列に行うように構成されることができる。例えば、患者に対して第１のタイプの処置が行われてもよい。そのような処置がそれ自体で無効である場合、「処置エスカレーション」の一部として第１のタイプの処置をしのぐ又は補うために第２のタイプの処置を行うことができる。
【０１０２】
図２１及び図２２のそれぞれにおいて、ロボットアーム２０５及び２１０は、収容され、続いてプラットフォーム２１５の下から展開されることができる。ロボットアーム２０５及び２１０は、ユーザから受信したコマンドに基づいて、例えば患者２４０の足付近及び／又は患者２４０の右側付近の複数の位置に配置されるように構成される。ロボットアーム２０５及び２１０は、調整可能なアーム支持体２２０及び２２５に沿って並進可能であるように構成されている。ロボットアーム２０５、２１０は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ又はそれ以上を含む多自由度が可能である。いくつかの実施形態では、ロボットアーム２０５、２１０は、１つ以上の冗長な自由度を含むことができる。ロボットアーム２０５、２１０は、ロボットアーム２０５及び２１０の垂直方向、横方向、及び長手方向の調節を提供するように構成された調整可能なアーム支持体２２０、２２５に連結されている。ロボットアーム２０５及び２１０の動きとは無関係に、いくつかの実施形態では、調整可能なアーム支持体は、自由度３で調節されるように構成されている。特定の実施形態では、調整可能なアーム支持体２２０及び２２５は、棒又はレールの形態であってもよく、これに沿ってロボットアームの基部が並進することができる。基部は、ロボットアーム２０５及び２１０を調整可能なアーム支持体２２０及び２２５に連結することができる。
【０１０３】
図２１に示されるロボットシステムの特定の構成を参照すると、第１の調整可能なアーム支持体２２０は、プラットフォーム２１５の基部の下方及び基部を越えて延在するように水平に調節され、それによって、第１のロボットアーム２０５を患者２４０の足付近に内視鏡処置の一部として配置されることができる。第２の調整可能なアーム支持体２２５は、プラットフォーム２１５と実質的に整列したままであるが、それに取り付けられた第２のロボットアーム２１０が、腹腔鏡処置の一部として患者２４０の垂直方向に配置されることができるように、垂直に調節されている。第１及び第２の調整可能なアーム支持体２２０及び２２５は、ロボットアーム２０５及び２１０が、異なる高さ及び横方向位置を含む異なる方向から接近することを可能にする。
【０１０４】
ロボットアーム２０５及び２１０は、ロボットアームの第１の組２０５及びロボットアームの第２の組２１０に分割されるものとして説明されているが、ロボットアーム２０５及び２１０は、（１つ以上のアームの組を含む）他のグループに分割されることができ、それぞれは、付随する医療処置の一部として別個の処置を行うように構成されている。いくつかの実施形態では、付随する処置（例えば、診断のため）は、一方が可撓性カメラを保持するために、他方が器具を保持するために、僅か２つのアームによって行われることができる。いくつかの実施形態では、不随する処置（例えば、治療のため）は、２つのアーム又は３つのアームを用いて行われることができる。いくつかの実施形態では、４つ以上のロボットアーム２０５及び２１０を提供することができる。
【０１０５】
同時に行われる医療処置の組み合わせに応じて、ロボットアーム２０５及び２１０は、様々な医療用器具を制御するように構成及び／又は操作されることができる。ロボット医療用システム２００を使用してロボットアーム２０５及び２１０のうちの１つ以上を実装することができる用途の例としては、（ｉ）例えば、鼻、口、膣、尿道、直腸、又は耳などの自然の身体開口部へのアクセスを提供するイントロデューサ又はシースを制御するように構成されたロボットアーム、（ｉｉ）前述したイントロデューサ又はシースの有無にかかわらず、自然開口部を通して内視鏡及び／又は内視鏡器具（例えば、可撓性器具）を制御するように構成されたロボットアーム、（ｉｉｉ）関連する解剖学的空間（例えば、胸腔、腹部、腹膜、及び／又は再腹膜空間）の管腔外視覚化を提供する胸腔鏡又は腹腔鏡カメラ（例えば、可撓性又は剛性装置）を保持及び指示するように構成されたロボットアーム、及び／又は（ｉｖ）胸腔鏡又は腹腔鏡器具（例えば、剛性装置）を保持及び指示するように構成された１つ以上のロボットアームを含む。これらは単に例示的な用途であり、当業者は、本明細書に記載されるシステムがこれらの実施に限定されないことを理解するであろう。
【０１０６】
可撓性及び剛性ツールを用いて付随する内視鏡及び腹腔鏡処置を行うために、図２１及び図２２のうちの１つのロボット医療用システムなどの単一のシステムを使用することに多くの利点がある。第１に、単一のシステムの使用は、手術室内の設備／資本を少なくすることによって、システムの構成要素によって占有される空間の量を節約する。第２に、単一のシステムの使用は、手術室内で他の臨床医／医師を補助することなく、単一の臨床医／医師が双方のタイプの処置を行うのを容易にする。及び第３に、単一のシステムを使用することにより、システムのロボット制御可能な構成要素のそれぞれは、同じグローバル基準フレームに関連付けられることができる−例えば、内視鏡器具の位置及び／又は向きは、腹腔鏡器具の位置及び／又は向きに対して容易に参照されることができる。換言すれば、単一のシステムは、単一の座標フレームに対する全ての器具及びマニピュレータに対する位置及び／又は向きに関するデータの知識を提供し、それによって、衝突防止及び／又は回避などの特徴、及び／又は互いに対する機器のコンピュータ生成ディスプレイを可能にする。
【０１０７】
図２３は、本開示の態様にかかる不随する処置を行うように構成されたロボットシステムの更に別の実施形態を示す。ロボット医療用システム３００は、プラットフォームベースのロボットシステム３０１及びカートベースのロボットシステム３０３の双方を含む。プラットフォームベースのロボットシステム３０１は、１つ以上のロボットアーム３０５の第１の組と、１つ以上のロボットアーム３１０の第２の組と、ベッド又はプラットフォーム３１５とを含み、複数のロボットアーム３０５及び３１０は、プラットフォーム３１５に対して両側に配置されている。システム３００は、１つ以上のロボットアーム３０５の第１の組に連結された第１の調整可能なアーム支持体３２０と、１つ以上のロボットアーム３１０の第２の組に連結された第２の調整可能なアーム支持体３２５とを更に含む。カートベースのロボットシステム３０３は、第３の調整可能なアーム支持体３３５に連結された１つ以上のロボットアーム３３０の第３の組を含む。本実施形態では、プラットフォームベースのロボットシステム３０１及びカートベースのロボットシステム３０３は、有利には、単一の処置エピソードの一部として付随する処置を行うために統合される。
【０１０８】
ロボットアーム３０５及び３１０の第１及び第２の組は、患者３５０上で行われる腹腔鏡処置の一部として、例えば、カメラ、血管封止器、組織カッター、ステープラー、ニードルドライバなどの１つ以上の剛性器具３４０を制御するように構成されている。第３の組のロボットアーム３３０は、内視鏡処置の一部として、例えば、結腸鏡、気管支鏡、又は尿道鏡（例えば、内側及び外側カテーテルを有する）などの１つ以上の可撓性器具３４５を制御するように構成されている。しかしながら、他の構成では、第１、第２、及び第３のロボットアーム３０５、３１０、及び３３０の任意の組み合わせ又はサブセットは、剛性器具３４０及び／又は可撓性器具３４５を制御するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ロボットシステム３００は、２つ以上のカートベースのシステム３０３を含んでもよく、これらはそれぞれ、１つ以上の医療用器具を制御するように構成されてもよい。
【０１０９】
図２４及び図２５は、本開示の態様にかかる付随する処置を行うように構成されたベッドベースのロボットシステムの別の実施形態の２つの構成を示す。図２４及び図２５に示されるように、ロボット医療用システム４００は、１つ以上のロボットアーム４０５の第１の組と、１つ以上のロボットアーム４１０の第２の組と、プラットフォーム４１５と、調整可能なアーム支持体４２０と、１つ以上の可撓性医療用器具４２５と、１つ以上の剛性医療用器具４３０とを含む。本実施形態では、１つ以上のロボットアーム４０５の第１の組及び１つ以上のロボットアーム４１０の第２の組は、同じ調整可能なアーム支持体４２０を共有する。撮像装置（例えば、ＣＴ、Ｘ線透視装置など）は、アーム支持体４２０の反対側のプラットフォーム４１５の側に配置される。システム４００は、ＥＭセンサを介した１つ以上の器具のナビゲーションを支援するための電磁場発生器４１８を更に含む。
【０１１０】
図２４に示されるロボット医療用システムの第１の構成では、ロボットアーム４０５の第１の組は、患者４４０の気管支を通して挿入される可撓性医療用器具４０５を制御するように構成されることができる。第２の組のロボットアーム４１０は、医療用器具を制御することなくプラットフォーム４１５の下に収容されることができる。図２５に示される第２の構成では、ロボットアームの第１の組４１０は、可撓性器具４２５を制御するように構成されることができる一方で、ロボットアームの第２の組４１０は、収容位置から持ち上げられて、患者４４０に形成された切開部を通して挿入されることができる１つ以上の剛性器具４３０を制御するように構成されることができる。ロボットアームは、調整可能なアーム支持体４２０を介して上昇することができる。図２５に示すように、アームレスト４２２をプラットフォーム及び／又は調整可能なアーム支持体４２０の１つ以上に連結して、処置中に患者の腕を静止させることができる。図２４及び図２５に見られるように、ロボットアーム４０５及び４１０の異なるサブセットは、ロボット医療用システム４００がどのように構成されるか、又は利用されるかに応じて、医療用器具４２５及び４３０を制御するように選択されることができる。特に、図２４の構成の可撓性器具を制御するためにロボットアーム４０５の第１の組の一部として２つのロボットアーム４０５が含まれてもよい一方で、図２５の構成の可撓性器具を制御するためにロボットアーム４０５の第１の組の一部として単一のロボットアーム４０５が含まれることができる。図２４及び図２５に示されるように、所与の調整可能なアーム支持体４２０上のロボットアーム４０５、４１０の異なる組み合わせが可能である。
【０１１１】
図２６は、本開示の態様にかかる、少なくとも部分的に又は全体的に付随する医療処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。例えば、図２６に例示される方法５００の工程は、医療用ロボットシステム（例えば、ロボット制御可能システム１０又は上述したロボット医療用システム２００、３００、若しくは４００のうちの１つ）又は関連するシステムのプロセッサ及び／又は他の構成要素によって実行されてもよい。便宜上、方法５００は、方法５００の説明に関連して「システム」によって実施されるものとして説明される。
【０１１２】
方法５００は、ブロック５０１において開始する。ブロック５０５において、システムは、第１のロボットアームを制御して、患者の第１の開口部を通して第１の医療用器具を挿入することができる。ブロック５１０において、システムは、第２のロボットアームを制御して、患者の第２の開口部を通して第２の医療用器具を挿入することができる。第１のロボットアーム及び第２のロボットアームは、第１のプラットフォームの一部とすることができ、第１の開口部及び第２の開口部は、患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されることができる。方法５００は、ブロック５１５において終了する。
【０１１３】
方法５００の実施例の一例として、及び図２１の実施形態を参照すると、ロボット医療用システム２００は、ブロック５０５において、ロボットアーム２０５の第１の組を制御して、可撓性医療用器具２３０を患者２４０の第１の開口部を通して挿入することができる。同様に、ブロック５１０において、ロボット医療用システム２００は、第２の組のロボットアーム２１０を制御して、剛性医療用器具２３０を患者２４０の第２の開口部を通して挿入することができる。いくつかの実施形態では、第１の開口部は、患者の自然開口部であってもよく、第２の開口部は、患者に形成された切開部であってもよい。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、第１の医療用器具は、第１の画像撮像デバイス（例えば、内視鏡）を備えることができ、第２の医療用器具は、第２の画像撮像デバイス（例えば、腹腔鏡）を備えることができる。患者の２つの異なる解剖学的領域に配置された異なる開口部を通して第１及び第２の医療用器具（それぞれカメラ又は他の撮像構成要素を有する）を挿入することによって、患者の１つ以上の解剖学的領域の異なるビューを提供することが可能である。例えば、可撓性器具が患者の結腸を通して挿入され、剛性器具が患者の腹腔内に挿入されるとき、可撓性器具は、結腸内から結腸ポリープのビューを提供することができることがあり、一方、剛性器具は、腹部空洞から（例えば、結腸の外部から）同じ結腸ポリープのビューを提供することができることがある。本明細書に記載されるシステムは、有利には、ディスプレイを見る際に、ユーザが異なるカメラビューを切り替えることを可能にする。いくつかの実施形態では、第１の画像撮像デバイスからのビューは、ディスプレイ上の第２の画像撮像デバイスからのビュー上に重ね合わせることができる。いくつかの実施形態では、第１の画像撮像デバイスのビューは、ディスプレイ上のタイリングビューで第２の画像撮像デバイスと並列に配置することができる。カメラビュー操作に関する更なる詳細は、以下に記載される。
【０１１５】
図２６の方法５００を含む本開示の態様は、単独の内視鏡手術、経皮的処置、腹腔鏡手術、並びにそれらの同時組み合わせを可能にし得る。単一の処置中に３つ全てのモダリティを利用するとき、１つ以上のロボットアームのサブセットは、可撓性内視鏡及び器具を駆動及び制御して、直接可視化及び体内の管腔へのアクセスを提供するように割り当てられることができ、１つ以上のロボットアームの別のサブセットは、腹腔鏡／胸腔鏡カメラを駆動及び制御して、様々な体腔内の直接可視化を提供するように割り当てられることができる一方で、１つ以上のロボットアームの別のサブセットは、体腔内の剛性、半剛性、又は可撓性器具を駆動及び制御するように割り当てられることができる。ロボットアームは、任意の場合に必要に応じて構成及び展開されることができる。
【０１１６】
図２７Ａ及び図２７Ｂは、本開示の態様にかかる、付随する内視鏡及び胸腔鏡処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な別の例示的な方法を示すフローチャートを提供する。例えば、図２７Ａ及び図２７Ｂに示される方法６００の工程は、医療用ロボットシステム（例えば、ロボット制御可能システム１０、又はロボット医療用システム２００、３００、４００のうちの１つ）又は関連するシステムのプロセッサ及び／又は他の構成要素によって実行されることができる。便宜上、方法６００は、方法６００の説明に関連して「システム」によって実施されるものとして説明される。
【０１１７】
方法６００は、ブロック６０１において開始する。ブロック６０５において、ベッドベースのプラットフォームは、手術室スタッフによってベッド上に移動される患者を受容するように構成されることができる。ブロック６１０において、システムは、内視鏡器具の準備において、ベッド又は一体化されたカートベースのシステムのいずれかから第１のアームを配備することができる。ブロック６１５において、第１のロボットアームは、手術室スタッフによって第１のロボットアームに装填され得る可撓性器具を受容する。ブロック６２０において、医師の制御下で、システムは、自然な身体開口部を介して、可撓性器具を患者の体内に駆動することができる。
【０１１８】
ブロック６２５において、システムは、可撓性器具を使用して標的病理を位置特定することができる。肺病変の場合、ブロック６２０及び６２５は、可撓性器具を気道内に導入することと、可撓性器具を、医師の制御下で標的（例えば、対象の病変）に導入することを含んでもよい。
【０１１９】
ブロック６３０において、システムは、第２のロボットアームを配備して腹腔鏡切除を実施することができる。いくつかの実施形態では、ブロック６３０は、病状が癌であるとの判定に応答して実行されてもよい。ブロック６４５において、第２のロボットアームは、室スタッフを動作させることによって第１のロボットアームに装填され得る胸腔鏡器具を受容することができる。手術室スタッフはまた、胸腔鏡器具が患者に挿入されるように構成された胸腔鏡ポートを作成してもよい。胸腔鏡器具は、剛性カメラ、この場合は胸腔鏡、及び胸腔鏡器具を含んでもよい。胸腔鏡ポートは、患者の胸腔へのアクセスを提供するカニューレを含んでもよい。
【０１２０】
ブロック６４０において、システムは、医師の制御下で胸腔鏡器具を使用して標的の腹腔鏡切除を実施することができる。可撓性器具及び胸腔鏡は、それぞれ気道の内側及び外側から標的の別個のビューを提供し、切除を実施する際に医師を補助することができる。切除が完了すると、医師及び／又は手術室スタッフは、胸腔鏡器具及び近接胸腔鏡ポートを除去し、患者から可撓性装置を除去することができる。方法６００は、ブロック６４５において終了する。
【０１２１】
Ｂ．処置のエスカレーション
単一のプラットフォーム（又はハイブリッドのベッドベースのプラットフォーム及びカートベースのシステム）から内視鏡及び腹腔鏡器具の双方を制御する能力の１つの利点は、必要に応じて外科手術の侵襲性のレベルを評価する能力である。異なる処置は、異なる程度の侵襲性を有する。例えば、第１のタイプの処置は、純内視鏡切除とすることができる。第２のタイプの処置は、腹腔鏡下の補助を有する内視鏡切除とすることができる。第３のタイプの処置は、腹腔鏡切除とすることができる。本明細書に記載されるシステム及び方法は、有利には、医師が、第１のタイプの処置から第２のタイプの処置、第２のタイプの処置から第３のタイプの処置、又は第１のタイプの処置から第３のタイプの処置など、１つのタイプの処置から別の処置へと容易にエスカレーションすることを可能にすることができる。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、医師は、第１のタイプの処置（例えば、純内視鏡切除）及び第２のタイプの処置（例えば、腹腔鏡支援を伴う内視鏡切除）を含むように、第１のタイプの処置（例えば、純内視鏡切除）を行うことを意図することができる。いくつかの実施形態では、第１のタイプの処置は、第２のタイプの処置よりも侵襲性が低い場合がある。例えば、第１のタイプの処置において、医師は、患者に切開部を形成する必要なく切除を内視鏡的に行うことを試みることができる。第２のタイプの処置では、腹腔鏡支援を提供するために、ポート及び孔が患者の腹部に導入されると、侵襲性の程度が増加する。ポート及び孔は、腹腔鏡及び／又は他の腹腔鏡器具を、例えば、組織及び位置決めを見るために提供されることができるが、切除は依然として内視鏡的であり、これは、合併症の速度及び回復時間を比較的最小限に保つ。本明細書に記載されるシステム及び方法は、医師が、第１のタイプの処置から第２のタイプの処置に容易にエスカレーションすることを有利に可能にすることができる。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、医師は、第２のタイプの処置（例えば、腹腔鏡下支援を伴う内視鏡切除）及び第３のタイプの処置（例えば、腹腔鏡切除）を含むためのエスカレート処置を意図することができる。いくつかの実施形態では、第２のタイプの処置は、第３のタイプの処置よりも侵襲性が低い場合がある。例えば、第２のタイプの処置では、医師は、腹腔鏡支援を用いて内視鏡切除を行うことを試みることができる。第３のタイプの処置では、切除が腹腔鏡下で実施される際に、侵襲性の程度が増加する。そのような切除、例えば、セグメント的結腸切除術は、第１及び第２のタイプの処置に対して、より高いリスク及び回復時間を伴うことができる。本明細書に記載されるシステム及び方法は、医師が第２のタイプの処置から第３のタイプの処置に容易にエスカレーションすることを有利に可能にすることができる。
【０１２４】
処置のエスカレーションを行うことができる１つの例示的な処置は、結腸ポリープ切除である。医師は、結腸ポリープの純内視鏡的切除を試みることによって治療を開始することができる。純内視鏡切除が失敗した場合、医師は、腹腔鏡器具の支援を受けて、結腸ポリープの内視鏡切除を迅速に行うことができる。いくつかの実施形態では、エスカレーションは、追加の人員又は資本設備を室内に持って行くことなく実行することができる。腹腔鏡下器具の補助にもかかわらず内視鏡切除が依然として切除に不適切である場合、医師は、処置を完全腹腔鏡処置及び腹腔鏡切除にエスカレーションすることができる。この実施例では、腹腔鏡下器具の支援を用いて内視鏡切除を行うことは、純内視鏡切除を行うよりも高いレベルの侵襲性を有する場合がある一方で、腹腔鏡切除を行うことは、腹腔鏡下器具の支援を用いて内視鏡切除を行うよりも高いレベルの侵襲性を有する場合がある。所与の処置の侵襲性のレベルは、これらに限定されるものではないが、患者の所望の又は予想される回復時間、器具を送達するための切開部の不在又は存在、医療用器具を患者の身体内に送達するのに必要な切開部の大きさ、処置後の予測される罹患率、予想される合併症リスクを含む多数の要因に基づいて決定されることができる。
【０１２５】
処置エスカレーションを使用して治療を行うことにより、医師は、より侵襲的処置を行おうと試みる前に、最初に最小侵襲的処置を行うことを試みることができる。例えば、処置のエスカレーションを使用して結腸ポリープを処置することによって、医師は、有利には、完全な内視鏡切除を使用して結腸ポリープの一部又は全てを切除することができ、それによって、複数のエピソードにわたって治療を延ばすことなく患者の関連する回復時間を潜在的に低減することができる。処置のエスカレーションは、結腸ポリープ例に関連して上述されているが、処置のエスカレーションは、例えば、癌結節の診断及び切除を含む他の医療処置に適用され得る。
【０１２６】
図２８は、本開示の態様にかかる、処置エスカレーションを含む付随する医療処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素（複数可）によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。例えば、図２８に示される方法７００の工程は、医療用ロボットシステム（例えば、ロボット制御可能システム１０、又はロボット医療用システム２００、３００、４００のうちの１つ）又は関連するシステムの１つ以上のプロセッサ及び／又は他の構成要素によって実行されることができる。便宜上、方法７００は、方法７００の説明に関連して「システム」によって実施されるものとして説明される。
【０１２７】
方法７００は、ブロック７０１において開始する。方法７００は、例えば、ブロック５０５と５１０との間で図２６に例示される付随する医療処置を行うために、方法５００の最中に実行されてもよい。しかしながら、方法７００を実行するタイミングは限定されず、ブロック５１０の後、又はブロック５０５及び５１０のうちの１つ以上と同時にブロック５０５の前に実行されてもよい。ブロック７０５において、システムは、第１のロボットアームを制御して第１の医療処置を行うことができる。第１の医療処置は、標的部位を位置特定することを含むことができる。システムは、標的部位の位置特定に基づいて切開部位を更に選択することができる。切開部は、ブロック７１０の第２の医療処置で使用される第２の医療用器具を送達するために使用されることができる。
【０１２８】
ブロック７１０において、第１の医療処置が患者の医学的状態を完全に治療できなかったという判定に応答して、システムは、第２の医療処置を制御して、患者の医学的状態を完全に治療するための第２の医療処置を行うことができる。第２の医療処置は、第１の医療処置よりも高いレベルの侵襲性を有する場合がある。第１の医療処置及び第２の医療処置は、単一の医療エピソード中に同時に実行される。いくつかの実施形態では、第１の医療処置及び相対的により侵襲性のある第２の医療処置は、複数のアームを有するカートベースのプラットフォーム又はベッドベースのプラットフォームなどの単一のプラットフォームを使用して実施される。他の実施形態では、第１の医療処置及び相対的により侵襲性のある第２の医療処置は、ベッドベースのプラットフォームをカートベースのプラットフォームと組み合わせて、又はカートベースのプラットフォームを別のカートベースのプラットフォームと組み合わせるなど、複数の統合プラットフォームを使用して実施される。いくつかの実施形態では、システムは、患者の解剖学的構造内の標的部位が第２の医療処置を介した治療のための状態を満たすとの判定に応じて、第２のロボットアームを更に制御して第２の医療処置を行うことができる。方法７００は、ブロック７１５において終了する。
【０１２９】
Ｃ．複数の医療用器具の制御のためのユーザインターフェース。
本開示の別の態様は、単一のユーザが不随する処置中にロボットアームの全てを制御することを可能にすることができるユーザインターフェースに関する。換言すれば、本開示の態様は、１つ以上の可撓性装置を使用して内視鏡的介入を行うために使用することができる新規な単一のインターフェース、並びに１つ以上の剛性デバイスを使用する腹腔鏡介入の使用に関する。
【０１３０】
図２９は、本開示の態様にかかる、ロボットアームを制御するための１つ以上のタイプのインターフェースを含む、例示的なコンソールを示す。図２９に示すように、コンソール８００は、ビューワ８０５と、ユーザの左手及び右手から入力を受信するように構成された２つのハンドル（位置決めプラットフォームとも呼ばれる）８１５、ペンダント８２０、アームレスト８２５、及び１つ以上の足ペダル８３０を含むコントローラ８１０と、を含む。
【０１３１】
図３０は、本開示の態様にかかる、図２９に示すコントローラの拡大図を示す。図３０のコントローラ８１０は、図１９に示すコントローラ１８２と同様であってもよい。図３１は、本開示の態様にかかる、図２９及び図３０に示されるハンドルのうちの１つの拡大図を示す。いくつかの実施形態では、ハンドル８１５は、ボタン８３５と、指グリップ８４０とを含む。ボタン８３５は、ユーザが対応する医療用器具のエンドエフェクタを作動させることを可能にするユーザインターフェースを提供する。指グリップ８４０は、ユーザがハンドル８１５を掴み、６自由度でハンドル８１５の位置を操作することを可能にするインターフェースを提供することができる。ハンドル８１５はまた、ユーザが３つの自由度（例えば、ピッチ、ヨー、及びロール）でハンドルを操作することを可能にするジンバルとして機能することができる。
【０１３２】
図３２は、本開示の態様にかかる、図２９に示すペンダントの拡大図を示す。ペンダント８２０は、挿入／後退ジョイスティック８４５、メニューボタン８５０、クイックアクションボタン８５５、一時停止ボタン８６０、関節運動及び弛緩ジョイスティック８６５、スナップショット、光、及び１つのプログラム可能なボタン８７０、及び５つのボタンクラスタボタン８７５を含む。ペンダント８２０は、図２１の可撓性器具２３０などの可撓性器具を駆動するように構成されることができる。
【０１３３】
図２９〜図３２は、２つ以上のタイプのユーザインターフェース（例えば、ジンバルベースのインターフェース及びペンダントベースのインターフェース）を含み、いくつかの実施形態では、コンソール８００は、本明細書に開示される付随する処置を行うためのハンドル８１５などの単一のタイプのインターフェースを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、左手ハンドル８１５は、内視鏡器具を制御するように構成されることができる一方で、右手ハンドル８１５は、腹腔鏡器具を制御するように構成されることができる。他の実施形態では、左ハンドル及び右手ハンドル８１５は、２つの異なるモード−１つ以上の可撓性内視鏡器具を制御するように構成された第１のモード及び１つ以上の剛性腹腔鏡器具を制御するように構成された第２のモードで使用されることができる。フットペダル８３０又はコンソール８００上の他のボタンは、２つのモードを切り替えるためにユーザから入力を受信するように構成されることができる。２つの異なる器具（例えば、可撓性内視鏡及び剛性の腹腔鏡）を制御するための単一タイプのインターフェースの使用は、多くの場合、そのような様々な器具を制御するために２つの異なるタイプのインターフェースを使用することが多いため、非常に新規である。
【０１３４】
左手ハンドル及び右手ハンドル８１５を有する図３０のコントローラ８１０などのコントローラ８１０は、腹腔鏡器具を制御するために使用されてもよいが、このタイプのコントローラ８１０を、１つ以上の可撓性装置を伴う付随する内視鏡的処置と共に使用することは典型的ではない。しかしながら、２つ以上の医療用器具（内視鏡器具及び腹腔鏡器具を含む）を同じインターフェースを介して制御するために、ユーザに単一のユーザインターフェースを提供することが望ましい場合があり、それにより、ユーザは、２つの医療用器具の制御間の切り替え時に異なるユーザ入力装置間で継続的に切り替える必要はない。したがって、物理的に制御することができる単一のインターフェースを提供するために、コントローラ８１０は、腹腔鏡器具に加えて内視鏡器具を制御するように適合されてもよい。
【０１３５】
図３３は、本開示の態様にかかる、単一のユーザインターフェースを介して付随する医療処置を行うための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。例えば、図３３に示される方法９００の工程は、医療用ロボットシステム（例えば、ロボット制御可能システム１０、又はロボット医療用システム２００、３００、４００のうちの１つ）又は関連するシステムのプロセッサ及び／又は他の構成要素によって実行されることができる。便宜上、方法９００は、方法９００の説明に関連して「システム」によって実施されるものとして説明される。
【０１３６】
方法９００は、ブロック９０１において開始する。ブロック９０５において、システムは、ユーザインターフェースを使用して、第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して挿入された第１の器具を操作することができる。ブロック９１０において、システムは、ユーザインターフェースを使用して、第２のロボットアームを介して患者の第２の開口部を通して挿入された第２の器具を操作することができる。第１の開口部及び第２の開口部は、患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている。いくつかの実施形態では、第１の開口部は、患者の自然開口部であってもよく、第２の開口部は、患者に形成された切開部であってもよい。第１の器具は可撓性であってもよく、第２の器具は剛性であってもよい。方法９００は、ブロック９１５において終了する。
【０１３７】
一実施形態では、内視鏡器具を制御するためのユーザからの選択をシステムが受信したことに応じて、ハンドル８１５のうちの１つは、内視鏡器具の挿入及び後退を制御するようにマッピングされる一方で、他のハンドル８１５は、内視鏡器具の関節運動及びロールの制御にマッピングされる。挿入及び後退を制御するハンドル８１５は、直線内で移動するように触覚的に拘束されてもよく、コントローラ８１０は、ユーザが、内視鏡器具を患者の身体の中又は外に並進させるために利用可能なストローク長さを調節することを可能にするように構成されたクラッチを含んでもよい。関節運動及びロールを制御するハンドル８１５は、ハンドル８１５が平面的に移動しないように、触覚的に拘束され得る。他の関節運動／ロールハンドル８１５の位置は、座標平面内に固定することができるが、回転、ピッチ、及びヨーを許容することができる。関節運動／ロールハンドル８１５上のアクセサリボタン８３５は、ユーザが管腔を灌注又は吸引し、並びに内視鏡器具にエネルギを送達することを可能にするように構成されることができる。
【０１３８】
第２の実施形態では、ハンドル８１５のうちの１つは、内視鏡器具の挿入及び後退を制御するようにマッピングされることができ、一方、他のハンドル８１５は、第１の実施形態のように内視鏡器具の関節運動及びロールを制御するようにマッピングされるが、ユーザの駆動経験は僅かに変更されてもよい。１つのハンドル８１５は、直線内で移動するように触覚的に拘束されてもよいが、ユーザがクラッチを必要とするのではなく、ユーザコントローラ８１０は、ユーザが手を遠ざけるか、又は処置対象の標的に向かって移動させるように構成されてもよい。ユーザが自身の手を移動させる大きさは、内視鏡器具が患者の体内又は体外に移動する速度にマッピングされることができる。残りのハンドル８１５は、第１の実施形態に記載されたものと同様の方法で制御されるように構成されてもよい。
【０１３９】
第３の実施形態は、図２９〜図３１に示される一次ハンドル８１５に加えて、二次インターフェースセット（図示せず）を有するコントローラ８１０を含むことができる。一次左及び右ハンドル８１５は、腹腔鏡又は胸腔鏡制御インターフェースと同様に構成されることができる。左及び右インターフェースの二次セットは、内視鏡器具を駆動するように構成されることができる。二次インターフェースのうちの１つは、２つのホイールに取り付けられた内視鏡様挿入管のループを含むことができる。挿入管のループは、軸に沿って並進され、左及び右に巻かれるように構成されることができる。挿入管は、位置又は速度に基づく制御のいずれかを提供することができる。コントローラ８１０上にトグルボタンが存在して、ユーザが患者の身体内で並進又は回転される必要がある同心器具を介してサイクルすることを可能にする。別の二次インターフェースは、一連のボタンで強化された擬似内視鏡先端を含むことができる。擬似内視鏡先端は、ロボット制御内視鏡器具の遠位端の所望の形状をコマンドするように、ユーザによって操作されるように構成されることができる。擬似内視鏡先端上のボタンを利用して、内腔内で灌注又は吸引し、並びに内視鏡器具にエネルギを送達することができる。擬似内視鏡先端は、制御されている内視鏡器具の現在の位置を想定し、ユーザがさもなければ命令されるまでその位置を維持するか、又は従来の内視鏡器具と同様に挙動し、ユーザによって能動的に命令されたときに位置を維持することができる。別の二次インターフェースは、１つ以上のハンドル８１５上の「ジョイスティック」型ボタンを含むことができ、このボタンは、ペンダント８２０上の入力と同様の方法で１つ以上の可撓性器具を制御するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、ハンドル８１５は、二次インターフェースジョイスティックボタンの人間工学的制御を容易にするために、それ自体を代替的な構成（例えば、上方を向くように）に再配置する。
【０１４０】
第４の実施形態では、コントローラ８１０は、第３の実施形態に記載されるように内視鏡器具を並進及びロールするための二次インターフェースを含んでもよいが、２つの一次左又は右手インターフェースの１つは、内視鏡器具の関節運動及び他の機能を制御するように構成されることができる。
【０１４１】
第５の実施形態では、コントローラ８１０は、図３２に示すようなペンダント８２０を含む二次インターフェースを含むことができる。この実施形態では、ユーザは、左ハンドルと右ハンドル８１５との間で物理的に前後に切り替えなければならず、ペンダント８２０は、腹腔鏡及び内視鏡器具の制御の間で移動する必要がある。ビューワ８０５によって表示される現在のビューは、コントローラ８１０によって制御されることができる。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、コンソール８００は、他のロボットアームの運動を拘束しながら同時に制御可能なロボットアームの数を制限するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、インターフェースは、他のロボットアーム（例えば、２つ、３つ、４つ又はそれ以上）の運動を拘束しながら、選択されたロボットアームを駆動するために使用されることができる。
【０１４３】
Ｄ．画像ディスプレイの閲覧及び切り替え。
図２９〜図３２を参照すると、いくつかの実施形態では、ビューワ８０５は、内視鏡画像センサ及び腹腔鏡撮像センサから画像を表示するように構成されることができ、並びに、超音波プローブなどの生ビデオのシステム又は他のソースにロードされた任意の術前計画又はスキャンを表示するように構成されることができる。ユーザは、限定されるものではないが、以下を使用して様々な方法で異なるビューを切り替えることができる：左手インターフェース又は右手インターフェース上に配置されたアクセサリボタン８３５を使用すること、アクセサリフットペダル８３０又はユーザの足、膝、つま先又は肘によって起動されるスイッチを使用すること、左手インターフェース及び右手インターフェースを介してハンドベースのジェスチャを使用して複数のビューを切り替える又はサイクルするように、器具のクラッチと組み合わせて触覚対応コマンドを使用すること、コンソールに取り付けられた制御ペンダント８２５を使用すること、又は任意の組み合わせを使用すること。二次ビューは、ピクセル・イン・ピクチャ、サイドバイサイド、スプリットフレーム、又は周期的ビューモードを介して表示されてもよい。
【０１４４】
図３４及び図３５は、本開示の態様にかかる、付随する医療処置中にビューワによって表示され得る例示的な図である。具体的には、図３４は、胸腔鏡ビュー１０００を示し、図３５は、内視鏡ビュー１０５０を示す。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、現在選択されている医療用器具の制御は、ビューワ８０５によって表示された一次ビューの座標フレームと同期される。システムは、一次器具として表示される一次ビューのアプローチに由来する器具を考慮してもよいが、システムは、ユーザが一次ビューに対してシステム上の任意の器具を制御することを可能にすることができる。換言すれば、ユーザが胸腔鏡ビューモード１０００にあるシナリオでは、胸腔鏡器具は一次器具である。図３４の胸腔鏡ビューモード１０００に示すように、第１の胸腔鏡器具１００５及び第２の胸腔鏡器具１０１０を見ることができる。
【０１４６】
ユーザは、肺内に配置された内視鏡を調節することを望む場合がある。これを行うために、ユーザは、適切な二次ビュー（この場合、内視鏡ビュー１０５０）を表示し、「セクションＣ．」において上述したインターフェースの１つを利用して、一次左又は右手器具から二次左又は右手器具に切り替え、必要に応じて内視鏡器具を調節することができる。図３５に示すように、内視鏡ビュー１０５０は、内視鏡上の撮像装置（例えば、カメラ）の第１のビュー１０５５と、術前モデルに対する内視鏡の先端の位置を示す第２のビュー１０６０とを含んでもよい。胸腔鏡ビュー１０００と内視鏡ビュー１０５０とを切り替えることに加えて、システムは、更に、（例えば、ユーザインターフェースの１つを介したユーザ入力に応答して）胸腔鏡ビュー１０００、内視鏡ビュー１０５０、及び患者の術前スキャンを介して得られた第３のビューを切り替えることができる。
【０１４７】
図３６は、本開示の態様にかかる、付随する医療処置中にビューワによって表示され得る別の例示的な図である。いくつかの実施形態では、システムは、図３６に示すように、互いの上に１つの画像のコンピュータ生成オーバーレイを有するように構成されてもよい。実際に、図３６に示す実施形態では、２つの別個のビューオンビューの実施形態が示されている。まず、可撓性範囲からの内視鏡ビュー（右上隅）を、剛性スコープ（基本画像）からの腹腔鏡ビュー１０９０上にオーバーレイされる。第２に、可撓性スコープ（輪郭内）のグラフィック又は仮想表現１０９５もまた、剛性スコープからの腹腔鏡ビュー１０９０上にオーバーレイされる。そのようなビューインビュー機能を提供することによって、これは、医師が同時に複数の処置を行うのに役立ち、個々の処置を行う不要な人員の必要性を最小限に抑える。
【０１４８】
図３７は、本開示の態様にかかる、付随する医療処置を行いながら、表示された画像を切り替えるための、ロボットシステム又はその構成要素によって動作可能な例示的な方法を示すフローチャートである。例えば、図３７に示される方法１１００の工程は、医療用ロボットシステム（例えば、ロボット制御可能システム１０、又はロボット医療用システム２００、３００、４００のうちの１つ）又は関連するシステムのプロセッサ及び／又は他の構成要素によって実行されることができる。便宜上、方法１１００は、方法１１００の説明に関連して「システム」によって実施されるものとして説明される。
【０１４９】
方法１１００は、ブロック１１０１において開始する。ブロック１１０５において、システムは、第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して第１のスコープを送達して、第１の画像を取得することができる。ブロック１１１０において、システムは、第２のロボットアームを介して患者の第２の開口部を通して第２のスコープを送達して、第２の画像を取得することができる。ブロック１１１５において、システムは、ディスプレイ上で第１の画像と第２の画像とを切り替えることができる。いくつかの実施形態では、システムは、第１の画像がディスプレイ上の第２の画像上に重ねられたビューに切り替えるように更に構成されてもよい。他の実施形態では、システムは、患者の術前スキャンから得られる第１の画像、第２の画像、及び第３の画像（例えば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン又は蛍光透視スキャン）から取得される第３の画像を切り替えるように構成されてもよい。システムは、図３６に示すように、ディスプレイ上の第１の画像又は第２の画像のいずれか（又は少なくとも１つ）の上に仮想画像をオーバーレイするように更に構成されてもよい。方法１１００は、ブロック１１２０において終了する。
【０１５０】
３．実施システム及び用語。
本明細書に開示される実装形態は、付随する医療処置を行うためのシステム、方法、及び装置を提供する。
【０１５１】
本明細書で使用するとき、用語「連結する」、「連結している」、「連結された」、又は単語結合の他の変形は、間接的接続又は直接的接続のいずれかを示し得ることに留意されたい。例えば、第１の構成要素が第２の構成要素に「連結される」場合、第１の構成要素は、別の構成要素を介して第２の構成要素に間接的に接続される、又は第２の構成要素に直接的に接続される、のいずれかであってもよい。
【０１５２】
本明細書に記載の付随する医療処置を行うためのシステム及び方法に関連する機能は、プロセッサ可読媒体又はコンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令として記憶されてもよい。用語「コンピュータ可読媒体」は、コンピュータ又はプロセッサによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体を指す。一例として、限定するものではないが、このような媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、若しくは他の磁気記憶デバイス、又は命令若しくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスされることができる任意の他の媒体を含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、有形であり、非一時的であってもよいことに留意されたい。本明細書で使用するとき、用語「コード」は、コンピューティング装置又はプロセッサによって実行可能であるソフトウェア、命令、コード、又はデータを指してもよい。
【０１５３】
本明細書に開示される方法は、記載される方法を達成するための１つ以上のステップ又は行為を含む。方法ステップ及び／又は行為は、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに交換されてもよい。換言すれば、記載されている方法の適切な動作のために特定の順序のステップ又は行為が必要とされない限り、特許請求の範囲から逸脱することなく、特定のステップ及び／又は行為の順序及び／又は使用を修正してもよい。
【０１５４】
本明細書で使用するとき、用語「複数」は、２つ以上を示す。例えば、複数の構成要素は、２つ以上の構成要素を示す。用語「判定する」は、多種多様な行為を包含し、したがって、「判定する」は、計算する、演算する、処理する、算出する、調査する、ルックアップする（例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造を見ること）、確認することなどを含むことができる。また、「判定する」は、受け取る（例えば、情報を受信すること）、アクセスする（例えば、メモリ内のデータにアクセスすること）などを含むことができる。また、「判定する」は、解決する、選択する、選出する、確立するなどを含むことができる。
【０１５５】
語句「基づく」は、別途明示的に指定されない限り、「のみに基づく」ことを意味しない。換言すれば、語句「基づく」は、「のみに基づく」及び「少なくとも基づく」の両方を記載する。
【０１５６】
開示される実装形態の前述の説明は、任意の当業者が本発明を製造すること、又は使用することを可能にするために提供される。これらの実装形態に対する種々の修正は、当業者には容易に明らかになり、かつ、本明細書で規定される一般的な原理は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実装形様に適用され得る。例えば、当業者であれば、締結、装着、連結、又は係合ツール構成要素の均等の方法、特定の作動運動を生み出すための均等の機構、及び電気エネルギを送達するための均等の機構など、多くの対応する代替的かつ均等の構造的詳細を使用することができると理解されるであろう。したがって、本発明は、本明細書に示される実装形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される原則及び新規な特徴と一致する最も広い範囲が与えられるものである。
【０１５７】
〔実施の態様〕
（１）  医療用ロボットシステムであって、
プラットフォームと、
前記プラットフォームに連結され、第１の医療用器具の動きを制御するように構成された第１のロボットアームと、
前記プラットフォームに連結され、第２の医療用器具の動きを制御するように構成された第２のロボットアームと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアームを制御させて、前記第１の医療用器具を患者の第１の開口部を通して挿入させ、
前記第２のロボットアームを制御させて、前記第２の医療用器具を前記患者の第２の開口部を通して挿入させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備え、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、前記患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、システム。
（２）  前記第１の開口部が、前記患者の自然開口部を含み、前記第２の開口部が、前記患者に形成された切開部を含む、実施態様１に記載のシステム。
（３）  前記第１の器具が可撓性器具を備え、前記第２の器具が剛性器具を備える、実施態様２に記載のシステム。
（４）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の器具の第１の撮像装置から第１のビューを取得させ、前記第２の器具の第２の撮像装置から第２のビューを取得させる、実施態様２に記載のシステム。
（５）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のビューと前記第２のビューとを切り替えさせる、実施態様４に記載のシステム。
【０１５８】
（６）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のビューと、前記第２のビューと、前記患者の術前スキャンを介して取得された第３のビューとを切り替えさせる、実施態様４に記載のシステム。
（７）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のビュー及び前記第２のビューを重ね合わせさせる、実施態様４に記載のシステム。
（８）  更に、
第１のユーザインターフェースを備え、
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、前記第１のユーザインターフェースを介して前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットの動きを制御する命令を受信させる、実施態様１に記載のシステム。
（９）  前記第１のユーザインターフェースが、位置決めプラットフォームに取り付けられたジンバルを備える、実施態様８に記載のシステム。
（１０）  前記第１の器具が可撓性器具を備え、前記第２の器具が剛性器具を備え、
前記第１のユーザインターフェースは、ユーザが前記可撓性器具及び前記剛性器具の双方を駆動することを可能にする、実施態様９に記載のシステム。
【０１５９】
（１１）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
（ｉ）前記第１のユーザインターフェースから受信した前記命令をマッピングして前記第１のロボットアームを制御することと、（ｉｉ）前記第１のユーザインターフェースから受信した前記命令をマッピングして前記第２のロボットアームを制御することとを切り替えさせる、実施態様８に記載のシステム。
（１２）  更に、
第１のユーザインターフェースと、
第２のユーザインターフェースと、を備え、
前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のユーザインターフェースを介して前記第１のロボットアームの動きを制御する命令を受信させ、
前記第２のユーザインターフェースを介して前記第２のロボットアームの動きを制御する命令を受信させる、実施態様１に記載のシステム。
（１３）  前記第１の器具が可撓性器具を備え、前記第２の器具が剛性器具を備え、
前記第１のユーザインターフェースがペンダントを備え、
前記第２のユーザインターフェースが、位置決めプラットフォームに取り付けられたジンバルを備える、実施態様１２に記載のシステム。
（１４）  前記プラットフォームがベッドを備える、実施態様１に記載のシステム。
（１５）  前記ベッドが、前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの少なくとも１つを支持するように構成された１つ以上の調整可能なアーム支持体を備える、実施態様１４に記載のシステム。
【０１６０】
（１６）  前記ベッドが、第１のアーム支持体及び第２のアーム支持体を備え、
前記第１のロボットアームが前記第１のアーム支持体に連結され、
前記第２のロボットアームが前記第２のアーム支持体に連結されている、実施態様１４に記載のシステム。
（１７）  前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、それぞれ、垂直方向及び横方向に再配置されるように構成されている、実施態様１６に記載のシステム。
（１８）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のアーム支持体を前記ベッドの基部を越えて延在させる、実施態様１６に記載のシステム。
（１９）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第２のアーム支持体を、前記第１のアーム支持体とは異なる高さに配置させる、実施態様１６に記載のシステム。
（２０）  前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記ベッドの対向する側に配置されている、実施態様１９に記載のシステム。
【０１６１】
（２１）  前記ベッドが、頭部及び足部を備え、
前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記頭部と前記足部との間に配置されている、実施態様１９に記載のシステム。
（２２）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの選択された１つの動きを制御する命令を受信させ、
前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの前記選択された１つの動きの間に、前記第１のロボットアーム及び前記第２のロボットアームのうちの選択されていない１つの動きを拘束させる、実施態様１６に記載のシステム。
（２３）  更に、
前記ベッドに取り付けられた第３のロボットアームと、
前記ベッドに取り付けられた第４のロボットアームと、を備える、実施態様１４に記載のシステム。
（２４）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアームから前記第４のロボットアームのうちの選択された１つの動きを制御する命令を受信させ、
前記第１のロボットアームから前記第４のロボットアームのうちの前記選択された１つの動きの間に、前記第１のロボットアームから前記第４のロボットアームのうちの選択されていないものの動きを拘束させる、実施態様２３に記載のシステム。
（２５）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
第１の医療処置を行うように前記第１のロボットアームを制御させ、
前記第１の医療処置とは異なる第２の医療処置を行うように前記第２のロボットアームを制御させる、実施態様１に記載のシステム。
【０１６２】
（２６）  前記第２の医療処置が、前記第１の医療処置よりも高いレベルの侵襲性を有する、実施態様２５に記載のシステム。
（２７）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の医療処置が前記患者の医学的状態を完全に治療できなかったという判定に応答して、前記第２の医療処置を実行させて前記患者の前記医学的状態を完全に治療させる、実施態様２５に記載のシステム。
（２８）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記患者の解剖学的構造内の標的部位が前記第２の医療処置を介して治療するための条件を満たすとの判定に応答して、前記第２のロボットアームを制御させて前記第２の開口部を通して前記第２の医療用器具を挿入させる、実施態様２５に記載のシステム。
（２９）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の医療処置を介して前記標的部位を位置特定させ、
前記標的部位の位置特定に基づいて切開部の部位を選択させる、実施態様２８に記載のシステム。
（３０）  前記第１の医療処置及び前記第２の医療処置が、単一の医療エピソード中に同時に行われる、実施態様２５に記載のシステム。
【０１６３】
（３１）  医療用ロボットシステムであって、
命令を受信するように構成されたユーザインターフェースと、
第１の器具の動きを制御するように構成された第１のロボットアームと、
第２の器具の動きを制御するように構成された第２のロボットアームと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記ユーザインターフェースから受信した前記命令に基づいて、前記第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して挿入された前記第１の器具を動作させ、
前記ユーザインターフェースから受信した前記命令に基づいて、前記第２のロボットアームを介して前記患者の第２の開口部を通して挿入された前記第２の器具を動作させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備え、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、前記患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、システム。
（３２）  前記第１の開口部が、前記患者の自然開口部を含み、
前記第２の開口部が、前記患者に形成された切開部を含む、実施態様３１に記載のシステム。
（３３）  前記ユーザインターフェースが、第１の位置決めプラットフォームに取り付けられた第１のジンバルを備える、実施態様３１に記載のシステム。
（３４）  前記ユーザインターフェースが、第２の位置決めプラットフォームに取り付けられた第２のジンバルを更に備える、実施態様３３に記載のシステム。
（３５）  前記第１の器具が第１のスコープを備え、前記第２の器具が第２のスコープを備える、実施態様３１に記載のシステム。
【０１６４】
（３６）  医療システムであって、
第１のスコープの動きを制御するように構成された第１のロボットアームと、
第２のスコープの動きを制御するように構成された第２のロボットアームと、
ディスプレイと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記第１のロボットアームを介して患者の第１の開口部を通して前記第１のスコープを送達させて、第１の画像を取得させ、
前記第２のロボットアームを介して前記患者の第２の開口部を通して前記第２のスコープを送達させて、第２の画像を取得させ、
前記ディスプレイ上の前記第１の画像と前記第２の画像とを切り替えさせる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備える、システム。
（３７）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の画像を前記ディスプレイ上の前記第２の画像の上に重ね合わせさせる、実施態様３６に記載のシステム。
（３８）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記患者の術前スキャンから取得された第３の画像とを切り替えさせる、実施態様３６に記載のシステム。
（３９）  前記術前スキャンが、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン又は蛍光透視スキャンを含む、実施態様３８に記載のシステム。
（４０）  前記コンピュータ実行可能命令が、更に、前記プロセッサに、
前記ディスプレイ上の前記第１の画像又は前記第２の画像のいずれかの上に仮想画像を重ね合わせさせる、実施態様３６に記載のシステム。
【０１６５】
（４１）  医療用ロボットシステムであって、
第１のアーム支持体と、
第２のアーム支持体と、
前記第１のアーム支持体に連結され、第１の医療用器具の動きを制御するように構成された、第１の組の１つ以上のロボットアームと、
前記第２のアーム支持体に連結され、第２の医療用器具の動きを制御するように構成された、第２の組の１つ以上のロボットアームと、
プロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサに、
前記第１の組の１つ以上のロボットアームを制御させて、前記第１の医療用器具を患者の第１の開口部を通して挿入させ、
前記第２の組の１つ以上のロボットアームを制御させて、前記第２の医療用器具を前記患者の第２の開口部を通して挿入させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、メモリと、を備え、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、前記患者の２つの異なる解剖学的領域に配置されている、システム。
（４２）  前記第１のアーム支持体がカートに連結され、
前記第２のアーム支持体が、前記患者を支持するように構成されたプラットフォームに連結されている、実施態様４１に記載のシステム。
（４３）  前記第１のアーム支持体が第１のカートに連結され、
前記第２のアーム支持体が第２のカートに連結されている、実施態様４１に記載のシステム。
（４４）  前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記患者を支持するように構成されたプラットフォームに連結されている、実施態様４１に記載のシステム。
（４５）  前記第１のアーム支持体及び前記第２のアーム支持体が、前記プラットフォームの対向する側に配置されている、実施態様４４に記載のシステム。
【０１６６】
（４６）  前記第１の開口部及び前記第２の開口部が自然開口部である、実施態様４１に記載のシステム。
（４７）  前記第１の開口部及び前記第２の開口部が前記患者に形成された切開部である、実施態様４１に記載のシステム。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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