【手続補正書】
【提出日】令和2年8月14日(2020.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の解剖学的構造（Ｆ、Ｔ）を前記解剖学的構造の座標系に画定された少なくとも１つの目標面に従って切断する外科用システムであって、
（ｉ）ロボットデバイス（１００）であって、
切断ツールと、
３つ〜５つの電動自由度を含むシリアルアーキテクチャを有する作動ユニット（４）であって、前記電動自由度のうちの少なくとも２つが、互いに対してほぼ直交する各自の回転軸を中心とした回転自由度であり、前記目標面に対する前記切断ツールの位置及び向きを調節するように構成されている、作動ユニットと、
前記作動ユニットを前記切断ツールに接続する平面機構であって、少なくとも２つの自由度で、切断面内でのみ移動するように前記切断ツールを拘束するように構成されている、平面機構と、
を備える、ロボットデバイス（１００）と、
（ｉｉ）前記作動ユニット（４）を支持する受動的に関節接合する係止可能保持アーム（５）と、
（ｉｉｉ）前記解剖学的構造の前記座標系に対する前記切断面の姿勢をリアルタイムで判定するように構成された追跡ユニット（２００）と、
（ｉｖ）前記目標面に対する前記切断面の姿勢を判定し、前記切断面を前記目標面と位置合わせするように前記作動ユニットを制御するように構成されている、制御ユニット（３００）と、
を備える、外科用システム。
【請求項２】
前記切断ツールは、前記切断面内で振動するように構成された鋸刃（２２）を備える外科用鋸（２）である、請求項１に記載の外科用システム。
【請求項３】
前記切断面は、前記平面機構の平面に対して平行である、請求項２に記載の外科用システム。
【請求項４】
前記作動ユニットは、連続する第１、第２、及び第３の回転軸を中心にした３つの回転自由度を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項５】
前記第２の回転軸（Ａ２）は、前記第１及び第３の回転軸（Ａ１、Ａ３）に対してほぼ直交している、請求項４に記載の外科用システム。
【請求項６】
前記平面機構（２４）は受動的である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項７】
前記平面機構（２４）は、少なくとも１つの電動自由度を備え、よって、前記平面機構は、少なくとも部分的に能動的である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項８】
前記切断面が前記目標面と位置合わせされると、前記平面機構（２４）の前記自由度をそれぞれロックするように適合されたロックシステムを更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項９】
前記保持アーム（５）は、前記ロボットデバイスの現在の姿勢と、前記切断面と前記目標面との位置合わせを可能にする目標姿勢との間の距離に反比例する制動力を加えるように構成された制動システムを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項１０】
前記追跡ユニット（２００）は、前記解剖学的構造に堅固に取り付けられるように構成された少なくとも１つのトラッカーと、前記保持アーム及び／又は前記作動ユニットに堅固に取り付けられた少なくとも１つのトラッカーとを備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項１１】
前記追跡ユニットは、前記切断ツールに堅固に取り付けられるように構成されたトラッカーを更に備える、請求項１０に記載の外科用システム。
【請求項１２】
前記平面機構の端部に前記切断ツールを取り付けるように構成されたインタフェースを更に備え、前記追跡ユニットは、前記平面機構の前記端部に堅固に取り付けられるように構成されたトラッカーを備える、請求項１０に記載の外科用システム。
【請求項１３】
少なくとも１つの目標面に対する前記ロボットデバイスの姿勢に関するフィードバック情報をユーザに提供するように構成されたユーザインタフェースを更に備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項１４】
前記ユーザインタフェースは、前記切断面を前記ロボットデバイスの現在の前記姿勢で各目標面と位置合わせできる否かに関する表示を表示するように構成された画面を備える、請求項１３に記載の外科用システム。
【請求項１５】
前記外科用システムは、前記ロボットデバイスを前記解剖学的構造に対して再配置することなく、全膝関節形成術において少なくとも５回の大腿骨切断及び１回の脛骨切断を行うように適合されている、請求項１３又は１４に記載の外科用システム。
【請求項１６】
前記解剖学的構造と前記作動ユニット及び／又は前記保持アームとの間に部分的機械リンクを提供するように構成された支持ユニットを更に備え、前記部分的機械リンクは、前記解剖学的構造と前記作動ユニット及び／又は前記保持アームとの、制限範囲内の少なくとも１つの自由度に沿った相対運動を可能にするように構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項１７】
前記支持ユニット（６）は、少なくとも２つの着脱可能な要素と、前記解剖学的構造に取り付けられるように構成された第１の要素と、前記作動ユニット及び／又は前記保持アームに取り付けられるように構成された第２の要素と、を備え、前記第１の要素は、前記解剖学的構造の周囲に巻き付けられるように構成されたストラップ（６１）と、前記ストラップが通過する少なくとも１つのスロットを備える剛性基部（６０）とを備え、前記剛性基部は、前記第２の要素に取り外し可能に取り付けられるように構成されている、請求項１６に記載の外科用システム。
【請求項１８】
前記作動ユニット及び／又は前記保持アームの少なくとも一部を前記患者から隔離するように構成された滅菌ドレープ上に、前記作動ユニット（４）及び／又は前記保持アーム（５）に取り外し可能に取り付けられた中間部（７）を更に備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項１９】
前記トラッカーは、前記中間部（７）を介して前記保持アーム（５）及び／又は前記作動ユニット（４）に堅固に取り付けられている、請求項１０と組み合わせた請求項１８に記載の外科用システム。
【請求項２０】
前記制御ユニット（３００）は、前記切断面が前記目標面と位置合わせされたときにのみ前記切断ツールの操作を可能にするように構成されている、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項２１】
前記制御ユニット（３００）は、
前記追跡ユニット（２００）によって提供される位置決め情報を使用して、前記作動ユニット（４）及び前記解剖学的構造の姿勢を判定する工程（Ｓ１）と、
前記作動ユニットの幾何学的モデルに基づいて、工程（Ｓ１）で判定された前記姿勢から前記平面機構の理論上の姿勢を計算し、前記平面機構（２４）の平面と前記目標面との間の偏差を計算する工程（Ｓ２）と、
前記偏差が閾値未満である場合、前記切断ツール（２）の操作を可能にし、工程（Ｓ１）に戻って、前記作動ユニット及び前記解剖学的構造の新たな姿勢を判定する工程と、
前記偏差が前記閾値以上である場合、前記作動ユニットの前記座標系に前記目標面を投影する工程（Ｓ３）と、
前記作動ユニット（４）の新たな姿勢を計算して前記切断面を前記目標面と位置合わせし、前記作動ユニット（４）のモータによって加えられる運動を判定する工程（Ｓ４）と、
前記作動ユニット（４）を作動させて前記運動を加え、工程（Ｓ１）に戻って、前記作動ユニット及び前記解剖学的構造の新たな姿勢を判定する工程（Ｓ５）と、
を含む制御ループを実行するように構成されている、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項２２】
前記制御ユニットが、
前記追跡ユニット（２００）によって提供される位置決め情報を使用して、前記作動ユニット（４）、前記切断ツール（２）、及び前記解剖学的構造の姿勢を判定する工程（Ｓ’１）と、
前記切断面と前記目標面との間の偏差を計算する工程（Ｓ’２）と、
前記偏差が閾値未満である場合、前記切断ツールの操作を可能にし、工程（Ｓ’１）に戻って、前記作動ユニット、前記切断ツール、及び前記解剖学的構造の新たな姿勢を判定する工程と、
前記偏差が前記閾値以上である場合、前記作動ユニットの前記座標系に前記切断面及び前記目標面を投影する工程（Ｓ’３）と、
前記平面機構（２４）の平面と前記切断面との間の変換を計算する工程（Ｓ’４）と、
工程（Ｓ’４）で計算された変換を用いて前記目標面を更新する工程（Ｓ’５）と、
前記作動ユニット（４）の新たな姿勢を計算して前記切断面を更新された前記目標面と位置合わせし、前記作動ユニットのモータによって加えられる運動を判定する工程（Ｓ’６）と、
前記作動ユニット（４）を作動させて、前記運動を加える工程と、
を含む制御ループを実行するように構成されている、請求項１１又は１２と組み合わせた請求項１〜２０のいずれか一項に記載の外科用システム。
【請求項２３】
前記平面機構は、前記切断面に対して直交する平行回転軸を有する複数の継手を含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の外科用システム。