JP2024543764A - 患者コンソールの５つの自由度での位置決めシステム - Google Patents

Abstract

ロボット外科手術システム用の患者コンソールは、ベース、ベースの上部に取り付けられ、垂直軸で上下運動をもたらすように構成された垂直リフト、垂直リフトの上部に取り付けられ、垂直軸を中心としたヨーの回転をもたらすように構成されたヨー回転装置、ヨー回転装置の上部に取り付けられ、垂直軸に直交するピッチ軸を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置、ピッチ回転装置の上部に取り付けられ、並進軸に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置、および機器コントローラアセンブリにロールをもたらすために、ロール軸を中心に並進装置に対してロールするように並進装置に取り付けられたロール回転装置を含むことができる。水平に対する並進軸およびロール軸の角度は、ピッチ回転装置によってもたらされるピッチの回転の関数とすることができる。並進軸およびロール軸の方向は、ヨー回転装置によってもたらされるヨーの回転の関数とすることができる。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０２１年１１月３０日に出願された米国仮出願第６３／２８４，４９９号の優先権および利益を主張し、その全内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

分野
本開示は、例えば、限定はしないが、腔内および単一部位の外科手術を含む低侵襲外科手術用のロボット外科手術システムに関する。

背景
腔内および単一部位のロボット外科手術などの低侵襲外科手術は、従来のロボット外科手術と比較して大きな利点が得られる。例えば、腔内ロボット外科手術では、患者の生来の腔部の中にある位置にアクセスするのが困難な場所にアクセスするために、切開を行う必要はない。これにより、回復時間が劇的に短縮および／または排除され、処置の安全性が改善される。単一部位システムは、切開を最小限の単一部位に減らし、これにより、特定の処置に際して、他の方法ではより数の多い、アクセスを設けるための切開を減らす。

特定の腔内および単一部位のロボット外科手術システムが提案されている。そのようなシステムおよび関連する構成要素の例は、米国特許第１０，８８１，４２２号明細書、ならびに米国特許出願公開第２０２１０３２２０４６号明細書、同第２０２１０３２２０４５号明細書、同第２０１９０１１７２４７号明細書、同第２０２１０２７５２６６号明細書、同第２０２１０２６７７０２号明細書、同第２０２００１０７８９８号明細書、同第２０２００３９７４５７号明細書、同第２０２０００３９７４５６号明細書、同第２０２００３１５６４５号明細書、および同第２０１９６２９１４２２６号明細書に見出すことができ、上記のすべては参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

従来の外科手術用ロボットおよびシステムは、一般に、それらの意図された目的にとって満足のいくものであると考えられてきた。しかしながら、当技術分野では、改善されたロボット外科手術システム、装置、方法、制御装置、および構成要素、特に腔内および単一部位の外科手術用に構成されたものが、依然として必要とされている。本開示は、例えば、そのような領域における改善を提供する。

概要
本開示の少なくとも１つの態様によれば、ロボット外科手術システム用の患者コンソールは、ベース、ベースの上部に取り付けられ、垂直軸で上下運動をもたらすように構成された垂直リフト、垂直リフトの上部に取り付けられ、垂直軸を中心としたヨーの回転をもたらすように構成されたヨー回転装置、ヨー回転装置の上部に取り付けられ、垂直軸に直交するピッチ軸を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置、ピッチ回転装置の上部に取り付けられ、並進軸に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置、および機器コントローラアセンブリにロールをもたらすために、ロール軸を中心に並進装置に対してロールするように並進装置に取り付けられたロール回転装置を含み得る。水平に対する並進軸およびロール軸の角度は、ピッチ回転装置によってもたらされるピッチの回転の関数とすることができる。並進軸およびロール軸の方向は、ヨー回転装置によってもたらされるヨーの回転の関数とすることができる。

患者コンソールは、ロール回転装置に接続された機器コントローラアセンブリであって、機器コントローラアセンブリは、外科手術を実行するために医療装置を制御するための１つまたは複数の機器コントローラを含み、垂直リフト、ヨー回転装置、ピッチ回転装置、並進装置、およびロール回転装置は、機器コントローラアセンブリに５つの自由度をもたらす、機器コントローラアセンブリ、を含むことができる。特定の実施形態では、ベースは、追加の動きの自由度をもたらすために床に対して移動するように構成することができる。

患者コンソールは、経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置の位置決めを可能にするように構成され得る。本明細書では、任意の他の適切な処置が企図される。

患者コンソールは、ベースに取り付けられ、垂直リフト、ヨー回転装置、ピッチ回転装置、並進装置、およびロール回転装置のそれぞれを制御するように構成されたユーザ入力装置を含むことができる。ユーザ入力装置は、垂直リフト、ヨー回転装置、ピッチ回転装置、並進装置、およびロール回転装置の各々を制御するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を有するディスプレイを含むことができる。ＧＵＩは、機器コントローラアセンブリの向きおよび位置を１つまたは複数の角度から示すように構成することができる。ＧＵＩは、任意の適切なデジタルボタン、入力、インジケータ、画像、テキスト、および／または他のコンテンツを有するように構成することができる。

本開示の少なくとも１つの態様によれば、ロボット外科手術システムは患者コンソールを含むことができる。患者コンソールは、例えば上述したように、本明細書に開示される任意の患者コンソールとすることができる。

本開示の少なくとも１つの態様によれば、ロボット医療処置を実行するための方法は、患者コンソールのベースの上部に取り付けられ、垂直軸で上下運動をもたらす垂直リフトを使用すること、垂直リフトの上部に取り付けられ、垂直軸を中心としたヨーの回転をもたらすヨー回転装置を使用すること、ヨー回転装置の上部に取り付けられ、垂直軸に直交するピッチ軸を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置を使用すること、ピッチ回転装置の上部に取り付けられ、並進軸に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置を使用すること、および機器コントローラアセンブリにロールをもたらすために、ロール軸を中心に並進装置に対してロールするように並進装置に取り付けられたロール回転装置を使用すること、を含むことができる。水平に対する並進軸およびロール軸の角度は、ピッチ回転装置によってもたらされるピッチの回転の関数とすることができる。並進軸およびロール軸の方向は、ヨー回転装置によってもたらされるヨーの回転の関数とすることができる。

方法は、外科手術を実行するために医療装置を制御するためにロール回転装置に接続された１つまたは複数の機器コントローラを有する機器コントローラアセンブリを使用すること、および垂直リフト、ヨー回転装置、ピッチ回転装置、並進装置、およびロール回転装置を使用して機器コントローラアセンブリに５つの自由度を設けることを含むことができる。方法は、追加の動きの自由度をもたらすために床に対して患者コンソールのベースを移動することを含む。方法は、経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置の位置決めを含み得る。

方法は、垂直リフト、ヨー回転装置、ピッチ回転装置、並進装置、およびロール回転装置のそれぞれをユーザ入力装置で制御することを含むことができる。方法は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を使用して、垂直リフト、ヨー回転装置、ピッチ回転装置、並進装置、およびロール回転装置のそれぞれを制御することを含むことができる。この方法は、任意の他の適切な方法および／またはその一部を含むことができる。

本開示の実施形態のこれらおよび他の特徴は、図面と併せて以下の詳細な説明から、当業者にとって、より容易に明らかになる。

本開示が関係する当業者が、過度の実験をすることなく本開示の装置および方法をいかに作製および使用するかを容易に理解するように、その実施形態を、特定の図を参照しながら本明細書の下部に詳細に説明する。
本開示による患者コンソールの実施形態の斜視図である。 ５つのジョイントにおける５つの自由度を示す、図１の実施形態の概略図である。 動きの軸（例えば、Ａ１、Ａ２、Ａ３、およびＡ４）を示す、図２に示す実施形態の概略図である。 ５つの自由度を示す、図２の実施形態の別の図である。 図１の実施形態の立面図であり、格納位置で示している。 ベースおよび外側ハウジングを取り外した状態の位置決め構成要素を示す、図１の実施形態の斜視図である。 ベースおよび外側ハウジングを取り外した状態の患者コンソールの位置決め構成要素の別の実施形態の斜視図である。 患者コンソールのユーザ入力装置の実施形態のためのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の実施形態を示す。 第１のジョイントの制御、例えば、図示のような垂直リフトを示す。 第１のジョイントの制御、例えば、図示のような垂直リフトを示す。 第２のジョイント、例えば図示のようなヨー回転装置の制御を示す。 第２のジョイント、例えば図示のようなヨー回転装置の制御を示す。 第３のジョイント、例えば図示のようなピッチ回転装置の制御を示す。 第３のジョイント、例えば図示のようなピッチ回転装置の制御を示す。 第４のジョイント、例えば図示のような並進装置の制御を示す。 第４のジョイント、例えば図示のような並進装置の制御を示す。 第５のジョイント、例えば図示のようなロール回転装置の制御を示す。 第５のジョイント、例えば図示のようなロール回転装置の制御を示す。 本開示によるロボット外科手術システムの実施形態を示す。

詳細な説明
ここで図面を参照するが、同様の参照符号は、本開示の同様の構造的特徴または態様を同一視する。限定することではなく、説明および例示することが目的で、本開示によるシステムの実施形態の説明的な図が図１に示されており、全体として参照符号１００で示されている。本開示の他の実施形態および／または態様を図２から１３に示す。

図１～図６を参照すると、ロボット外科手術システム用の患者コンソール１００（例えば、カート）は、ベース１０１および位置決めアーム１０２を含むことができる。位置決めアーム１０２は、ベース１０１の上部に取り付けられ、垂直軸Ａ１で上下運動をもたらすように構成された垂直リフト１０３（例えば、ジョイントＪ１）を含むことができる。患者コンソール１００は、垂直リフト１０３の上部に取り付けられ、垂直軸Ａ１を中心としたヨーの回転をもたらすように構成されたヨー回転装置１０５（例えば、ジョイントＪ２）を含むことができる。患者コンソール１００は、垂直軸Ａ１に直交するピッチ軸Ａ２を中心としたピッチの回転をもたらすために、ヨー回転装置１０５の上部に取り付けられるピッチ回転装置１０７（例えば、ジョイントＪ３）を含むことができる。患者コンソール１００は、ピッチ回転装置１０７の上部に取り付けられ、並進軸Ａ３に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置１０９（例えば、ジョイントＪ４）を含むことができる。患者コンソール１００は、並進装置１０９に取り付けられ、並進装置１０９に対してロール軸Ａ４を中心に回転して、機器コントローラアセンブリ１１３にロールをもたらすロール回転装置１１１（例えば、ジョイントＪ５）を含むことができる。

水平に対する並進軸Ａ３およびロール軸Ａ４の角度は、ピッチ回転装置１０７によってもたらされるピッチの回転の関数とすることができる。並進軸Ａ３およびロール軸Ａ４の方向は、ヨー回転装置１０５によってもたらされるヨーの回転の関数とすることができる。

コンソール１００は、ロール回転装置１１１に接続された機器コントローラアセンブリ１１３を含むことができ、機器コントローラアセンブリ１１３は、外科手術を実行するための医療装置（図示せず）を制御するための１つまたは複数の機器コントローラ１１５を含む。垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１は、例えば、機器コントローラアセンブリ１１３（したがって、それに取り付けられたオーバーチューブ１１７）に５つの自由度をもたらすことができる。特定の実施形態では、ベース１０１は、追加の動きの自由度をもたらすために床に対して移動するように構成することができる。

患者コンソール１００は、経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置の位置決めを可能にするように構成され得る。本明細書では、任意の他の適切な処置が企図される。

システム１００は、ベース１０１に取り付けられ、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１のそれぞれを制御するように構成されたユーザ入力装置１１９を含むことができる。図７をさらに参照すると、ユーザ入力装置１１９は、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１の各々を制御するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）７００を有するディスプレイ１２１（例えば、タッチスクリーン）を含むことができる。図示のように、ＧＵＩ７００は、機器コントローラアセンブリ１１３の向きおよび位置を１つまたは複数の角度から示すように構成することができる。ＧＵＩ７００は、任意の適切なデジタルボタン、入力、インジケータ、画像、テキスト、および／または他のコンテンツ（例えば、示されるような回転方向を示す矢印のボタン、および／または任意の他のインジケータおよび／または制御ボタン）を有するように構成することができる。

特定の実施形態では、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１のうちの１つまたは複数は、例えば、ユーザ入力装置１１９に加えて遠隔外科医コンソールによって制御することができる。特定の実施形態では、ユーザ入力装置１１９は、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１のすべてを制御することができ、遠隔外科医コンソールは、並進装置１０９およびロール回転装置１１１のみを制御することができる。

図１は、本開示による患者コンソールの実施形態の斜視図である。図２は、５つのジョイント（例えば、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５）における５つの自由度を示す、図１の実施形態の概略図である。図３は、５つの自由度を示す、図２の実施形態の別の図である。図４は、図１の実施形態の立面図であり、格納位置で示している。図５は、ベースおよび外側ハウジングを取り外した状態の位置決め構成要素を示す、図１の実施形態の斜視図である。図６は、ベースおよび外側ハウジングを取り外した状態の患者コンソールの位置決め構成要素の別の実施形態の斜視図である。図７は、患者コンソールのユーザ入力装置の実施形態のためのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の実施形態を示す。図８Ａおよび図８Ｂは、第１のジョイント（例えば、図２に示すＪ１）の制御、例えば、図示のような垂直リフトを示す。図９Ａおよび図９Ｂは、第２のジョイント（例えば、図２に示すＪ２）、例えば図示のようなヨー回転装置の制御を示す。図１０Ａおよび図１０Ｂは、第３のジョイント（例えば、図２に示すＪ３）、例えば図示のようなピッチ回転装置の制御を示す。図１１Ａおよび図１１Ｂは、第４のジョイント（例えば、図２に示すＪ４）、例えば図示のような並進装置の制御を示す。図１２Ａおよび図１２Ｂは、第５のジョイント（例えば、図２に示すＪ５）、例えばロール回転装置の制御を示す。

実施形態は、例えば、ロボット外科手術システムに使用することができる。本明細書では、使用のための任意の適切な使用および／または実施形態が企図されている。

実施形態は、患者コンソール１００（例えば、患者カート）を位置決めする５つの自由度を含む。実施形態は、有利な自由度の積み重ねの次数を含むことができる。

実施形態は、オーバーチューブアーム２００に取り付けられたオーバーチューブ１１７の位置に移動をもたらすことができる。実施形態は５つのジョイントを含むことができ、各ジョイントは特定の動きをもたらす。特定の実施形態では、ジョイント１（例えば、図２に示すＪ１）は、０～４００ｍｍ以内の上下運動をもたらすことができる。特定の実施形態では、ジョイント２（例えば、図２に示すＪ２）は、－９０～＋１５０度以内の回転運動をもたらすことができる。特定の実施形態では、ジョイント３（例えば、図２に示すＪ３）は、下方に０度～３５度以内の傾斜運動をもたらすことができる。特定の実施形態では、ジョイント４（例えば、図２に示すＪ４）は、０～４００ｍｍ以内の並進運動をもたらすことができる。特定の実施形態では、ジョイント５（例えば、図２に示すＪ５）は、－１７０度～＋１７０度以内のロール運動をもたらすことができる。

特定の実施形態では、全ジョイントが、患者コンソール１００のタッチスクリーンを使用して看護師によって制御され得る。ジョイント４およびジョイント５は、外科医が外科医用コンソール（図示せず）のハンド制御装置およびオーバーチューブペダルを使用することによって、制御することができる。

特定の実施形態は、タッチスクリーン（例えば、ディスプレイ１２１）、ベースカートハンドル１２３、およびスタビライザ（図示せず）を有するインターフェース（例えば、ユーザ入力装置１１９）を含むことができる。特定の実施形態は、駆動制御スイッチを用いた患者コンソール１００システムの可動性、およびベースカートハンドル１２３に加えられる力の方向の制御を有効にすることができる。特定の実施形態は、駆動制御スイッチが半押しされて保持されたときにのみ、ベースカートハンドル１２３を介した制御が起動されることを可能にすることができる。特定の実施形態は、手術中の望ましくない移動を防止するために、タッチスクリーンを介してスタビライザを作動させることによって固定することができる。

ユーザ入力装置１１９の実施形態を使用して、位置決めアーム１０２および患者コンソール１００を制御することができる。ユーザ入力装置の実施形態は、患者コンソール１００の状態を示すことができる。ユーザ入力装置１１９の実施形態は、ベースカートおよびそのタッチスクリーンの設定メニューを設けることができる。ユーザ入力装置１１９の実施形態は、位置決めアーム１０２の動きを制御するためのボタンを表示することができる。

タッチスクリーンＧＵＩ７００の実施形態は、電源がオンになったときに直ちに表示し、患者コンソール１００およびタッチスクリーンを初期化するローディングユーザインターフェースを含むことができる。ＧＵＩは、例えば、ポーズ設定、患者カート、および診断へのアクセスメニューボタンを備えるホーム画面を含むことができる。ＧＵＩ７００の実施形態は、患者コンソール１００の詳細な設定を与えてモビリティに関連する値を調整する患者カート設定画面を含むことができる。ＧＵＩ７００は、タッチ画面の明るさを調整するための設定メニューを設けている設定画面を含むことができる。ＧＵＩ７００は、位置決めアーム１０２の各ジョイントのポーズ設定を調整するためのタッチボタンを設けるポーズ設定画面を含むことができる。図７において、ＧＵＩ７００には、多様なモードの例示的なインジケータが設けられている。ＧＵＩの実施形態は、患者コンソール１００を移動させ得るか否かを示すモビリティインジケータを含むことができる。実施形態は、緑色およびオレンジ色の２色でシステムの正常または異常な状態を示すエラーインジケータを含むことができる。エラーが発生した場合、オレンジ色が表示され得る。

緊急停止インジケータは、緊急停止の起動を示すことができる。緊急停止が起動されると、アイコンをオレンジ色および赤色に変更することができる。実施形態は、ホーム画面に戻る機能を備えることができるホームボタンを含むことができる。実施形態は、設定メニューを起動する機能を備える設定ボタンを含むことができる。実施形態は、患者コンソール１００のスタビライザを作動／停止させる機能を備えるスタビライザ入／切ボタンを含むことができる。

特定の実施形態では、ユーザは、位置決めアーム１０２のタッチスクリーン制御装置を使用して、位置決めアーム１０２を必要な対象領域に移動させることができる。ユーザは、オーバーチューブ１１７を患者に挿入し、次に位置決めアーム１０２を動かしてオーバーチューブ１１７と位置合わせすることができる。次いで、ユーザは、オーバーチューブ１１７をオーバーチューブアーム２００に接続し、ノブを締めることができる。

ユーザは、患者コンソール１００に設けられたタッチスクリーン制御装置を使用して、位置決めアーム１０２を制御することができる。ユーザは、タッチスクリーンに設けられたボタンを押して、位置決めアーム１０２の各ジョイントを動かすことができる。位置決めアーム１０２は、５つの動きの自由度を設けることができる。ユーザは、タッチスクリーンに示されているボタンを押したままにして、ジョイントを指定された方向に動かすことができる。ユーザは、タッチスクリーンボタンを放して位置決めアーム１０２の移動を停止することができる。表１は、各ジョイントＪ１～Ｊ５によってもたらされる動きの実施形態を示す。

特定の実施形態では、外科医は、外科医コンソールのオーバーチューブペダルと共にハンド制御装置を使用して、位置決めアーム１０２のジョイント４（例えば、Ｊ４）およびジョイント５（例えば、Ｊ５）を制御することができる。本明細書では、任意の適切な他の制御スキームが企図される。

本開示の少なくとも１つの態様によれば、図１３を参照すると、ロボット外科手術システム１３００は患者コンソール１００を含むことができる。患者コンソール１００は、例えば上述したように、本明細書に開示される任意の患者コンソールとすることができる。ロボット外科手術システム１３００は、外科医が患者コンソール１００（例えば、無線または有線の接続を介して）に接続された１つまたは複数のコントローラを遠隔操作して、ロボット外科手術または他の適切な医療処置を実行することを可能にするように構成された外科医コンソール２００を含むことができる。本明細書では、任意の適切な外科医コンソール２００および／または制御入力が考えられる。特定の実施形態では、外科医コンソール２００は、患者コンソール１００に取り付けられた医療機器をインサイチュに位置決めするために、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１のうちの１つまたは複数の制御を可能にするように構成することができる。例えば、ロール回転装置１１１は、医療装置、カメラ、および／またはオーバーチューブ１１７の遠位端をインサイチュで回転させるべく、軸Ａ４を中心としたオーバーチューブ１１７（１つまたは複数の医療機器および／またはカメラを含む）の回転を可能にするために、外科医コンソール２００の１つまたは複数のハンドコントロールによって操作されるように、構成することができる。

本開示の少なくとも１つの態様によれば、ロボット医療処置を実行するための方法は、患者コンソールのベース１０１の上部に取り付けられ、垂直軸Ａ１で上下運動をもたらす垂直リフト１０３を使用すること、垂直リフト１０３の上部に取り付けられ、垂直軸Ａ１を中心としたヨーの回転をもたらすヨー回転装置１０５を使用すること、ヨー回転装置１０５の上部に取り付けられ、垂直軸Ａ１に直交するピッチ軸Ａ２を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置１０７を使用すること、ピッチ回転装置１０７の上部に取り付けられ、並進軸ａ３に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置１０９を使用すること、および機器コントローラアセンブリ１１３にロールをもたらすために、ロール軸Ａ４を中心に並進装置１０９に対してロールするように並進装置１０９に取り付けられたロール回転装置１１１を使用すること、を含むことができる。水平に対する並進軸Ａ３およびロール軸Ａ４の角度は、ピッチ回転装置１０７によってもたらされるピッチの回転（軸Ａ２を中心とする）の関数とすることができる。並進軸Ａ３およびロール軸Ａ４の方向は、ヨー回転装置１０５によってもたらされる、垂直軸Ａ１を中心とするヨーの回転の関数とすることができる。

本方法は、外科手術を実行するために医療装置を制御するためにロール回転装置１１１に接続された１つまたは複数の機器コントローラ１１５を有する機器コントローラアセンブリ１１３を使用すること、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１を使用して機器コントローラアセンブリ１１３に５つの自由度を設けることを含むことができる。方法は、患者コンソール１００のベース１０１を床（患者コンソール１００が立っている床）に対して移動させて、さらなる動きの自由度をもたらすことを含むことができる。方法は、経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置の位置決めを含み得る。

方法は、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１のそれぞれをユーザ入力装置で制御することを含むことができる。方法は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を使用して、垂直リフト１０３、ヨー回転装置１０５、ピッチ回転装置１０７、並進装置１０９、およびロール回転装置１１１のそれぞれを制御することを含むことができる。この方法は、任意の他の適切な方法および／またはその一部を含むことができる。

当業者には理解されるように、本開示の態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化され得る。したがって、本開示の態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形態をとることができ、そのすべての可能性は、本明細書では「回路」、「モジュール」、または「システム」と呼ぶことがある。「回路」、「モジュール」、または「システム」は、「回路」、「モジュール」、または「システム」の開示された機能を一緒に実行することができる１つまたは複数の別個の物理ハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素の１つまたは複数の部分を含むことができるか、あるいは「回路」、「モジュール」、または「システム」は、（例えば、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの）単一の自己完結型ユニットとすることができる。さらに、本開示の態様は、コンピュータ可読プログラムコードが具現化された１つまたは複数のコンピュータ可読媒体で具現化されたコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。

１つまたは複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせを利用することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、もしくは半導体のシステム、器機、もしくは装置、またはこれらの任意の適切な組み合わせであってもよいが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非網羅的な列挙）には、以下の、１つまたは複数の配線を有する電気的接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、またはこれらの任意の適切な組み合わせが含まれる。本明細書の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、器機、または装置によって、またはそれに関連して使用するためのプログラムを含むか、または記憶することができる任意の有形媒体であってもよい。

コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて、または搬送波の一部として、コンピュータ可読プログラムコードが内部に具現化された伝搬データ信号を含むことができる。そのような搬送信号は、電磁気、光学、またはそれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない様々な形態のいずれかをとることができる。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、器機、または装置によって、またはそれらと関連して使用するためのプログラムを、通信、伝播、または輸送することができる任意のコンピュータ可読媒体であってもよい。

コンピュータ可読媒体に具現化されたプログラムコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、またはこれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を使用して、送信され得る。

本開示の態様のための動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述することができる。プログラムコードは、全面的にユーザのコンピュータで、部分的にユーザのコンピュータで、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータで、部分的にリモートコンピュータで、または完全にリモートコンピュータもしくはサーバで、実行することができる。後者のシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてもよく、または外部コンピュータに（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）接続され得る。

本開示の態様は、本開示の実施形態による方法、器機（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャートの図解および／またはブロック図を参照して、上述されている場合がある。任意のフローチャートの図解および／またはブロック図の各ブロック、ならびに任意のフローチャートの図解および／またはブロック図のブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実施することができることが理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理器機のプロセッサを介して実行される命令が、任意のフローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を作成するように、機械を製造するべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理器機のプロセッサに与えることができる。

これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理器機、または他の装置に特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体に格納され得、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施する命令を含む製品を製造するようにする。

コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータまたは他のプログラマブルな器機で実行される命令が本明細書で述べられた機能／動作を実施するためのプロセスを実行するように、コンピュータ、他のプログラマブルな器機、または他の装置で一連の動作ステップを実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成するために、コンピュータ、他のプログラマブルなデータ処理器機、または他の装置に搭載され得る。

当業者は、本明細書に開示される任意の数値が正確な値であり得るか、またはある範囲内の値であり得ることを理解する。さらに、本開示で使用されている任意の近似の用語（例えば、「約（ａｂｏｕｔ）」、「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｒｏｕｎｄ）」）は、ある範囲内の記載された値を意味することができる。例えば、特定の実施形態では、範囲は、２０％以内（プラスまたはマイナス）、または１０％以内、または５％以内、または２％以内、または当業者によって理解されるような任意の他の適切なパーセンテージまたは数以内（例えば、既知の許容される限界または誤差の範囲について）であり得る。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、本明細書では、その冠詞の文法的対象の１つまたは複数（すなわち、少なくとも１）を指すために使用される。例として、「要素（ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）」は、１つまたは複数の要素を意味する。

「および／または」という句は、この本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、そのように結合された要素、すなわち、場合によっては連言的に存在し、他の場合には選言的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味すると理解されるべきである。「および／または」で列挙された複数の要素は、同じように、すなわちそのように結合された要素の「１つまたは複数」と解釈されるべきである。「および／または」節によって具体的に特定される要素以外に、具体的に特定される要素に関連するか関連しないかにかかわらず、他の要素が任意選択的に存在し得る。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」という言及は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などのオープンエンドな文言と組み合わせて使用される場合、一実施形態ではＡのみ（Ｂ以外の要素を任意選択的に含む）、別の実施形態ではＢのみ（任意選択的にＡ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態ではＡとＢの両方（任意選択的に他の要素を含む）などを指すことができる。

「または」は、この本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、上で定義された「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を分ける場合、「または」または「および／または」は、包括的であると解釈されるべきであり、すなわち、複数の要素または要素のリストのうちの少なくとも１つを含むが、１つより多いものも含む、および、任意選択的に、追加の列挙されていない項目を含むと解釈されるべきである。「のうちの１つのみ（ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」または「のうちの厳密に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」、または特許請求の範囲で使用される場合の「からなる」などの、反対であることが明確に示されている用語のみが、複数の要素または要素のリストのうちの厳密に１つの要素を含んでいることを指す。一般に、本明細書で使用される「または」という用語は、「いずれか」、「のうちの１つ」、「のうちの１つのみ」、または「のうちの厳密に１つ」などの排他的な用語が先行する場合、排他的な選択肢（すなわち、「両方ではなく一方または他方」）を示すとして解釈されるものとする。

任意の開示された実施形態の任意の適切な組み合わせおよび／またはその任意の適切な部分は、本開示を考慮して当業者によって理解されるように、本明細書で企図される。

本開示の実施形態は、上述され、図面に示されるように、それらが関連する技術の改善をもたらす。本開示は特定の実施形態の言及を含むが、当業者は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく変更および／または修正を行うことができることを容易に理解されよう。

Claims (20)

1. ロボット外科手術システム用の患者コンソールであって、
   ベース、
   前記ベースの上部に取り付けられ、垂直軸で上下運動をもたらすように構成された垂直リフト、
   前記垂直リフトの上部に取り付けられ、前記垂直軸を中心としたヨーの回転をもたらすように構成されたヨー回転装置、
   前記ヨー回転装置の上部に取り付けられ、前記垂直軸に直交するピッチ軸を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置、
   前記ピッチ回転装置の上部に取り付けられ、並進軸に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置、および
   機器コントローラアセンブリにロールをもたらすために、ロール軸を中心に前記並進装置に対してロールするように前記並進装置に取り付けられたロール回転装置であって、水平に対する前記並進軸および前記ロール軸の角度は、前記ピッチ回転装置によってもたらされる前記ピッチの回転の関数であり、前記並進軸および前記ロール軸の方向は、前記ヨー回転装置によってもたらされる前記ヨーの回転の関数である、ロール回転装置
   を備える、患者コンソール。
2. 前記ロール回転装置に接続された機器コントローラアセンブリであって、前記機器コントローラアセンブリは、外科手術を実行するために医療装置を制御するための１つまたは複数の機器コントローラを含み、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置は、前記機器コントローラアセンブリに５つの自由度をもたらす、機器コントローラアセンブリ、をさらに含む、請求項１に記載の患者コンソール。
3. 前記ベースは、追加の動きの自由度をもたらすために床に対して移動するように構成される、請求項２に記載の患者コンソール。
4. 前記患者コンソールが、経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置の位置決めを可能にするように構成される、請求項３に記載の患者コンソール。
5. 前記ベースに取り付けられ、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置のそれぞれを制御するように構成されたユーザ入力装置をさらに含む、請求項１に記載の患者コンソール。
6. 前記ユーザ入力装置は、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置の各々を制御するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を有するディスプレイを含む、請求項５に記載の患者コンソール。
7. 前記ＧＵＩは、前記機器コントローラアセンブリの向きおよび位置を１つまたは複数の角度から示すように構成される、請求項６に記載の患者コンソール。
8. ロボット外科手術システムであって、
   ロボット外科手術システム用の患者コンソールであって、
   ベース、
   前記ベースの上部に取り付けられ、垂直軸で上下運動をもたらすように構成された垂直リフト、
   前記垂直リフトの上部に取り付けられ、前記垂直軸を中心としたヨーの回転をもたらすように構成されたヨー回転装置、
   前記ヨー回転装置の上部に取り付けられ、前記垂直軸に直交するピッチ軸を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置、
   前記ピッチ回転装置の上部に取り付けられ、並進軸に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置、および
   機器コントローラアセンブリにロールをもたらすために、ロール軸を中心に前記並進装置に対してロールするように前記並進装置に取り付けられたロール回転装置であって、水平に対する前記並進軸および前記ロール軸の角度は、前記ピッチ回転装置によってもたらされる前記ピッチの回転の関数であり、前記並進軸および前記ロール軸の方向は、前記ヨー回転装置によってもたらされる前記ヨーの回転の関数である、ロール回転装置
   を備える、患者コンソール
   を備える、ロボット外科手術システム。
9. 前記患者コンソールが、前記ロール回転装置に接続された機器コントローラアセンブリであって、前記機器コントローラアセンブリは、外科手術を実行するために医療装置を制御するための１つまたは複数の機器コントローラを含み、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置は、前記機器コントローラアセンブリに５つの自由度をもたらす、機器コントローラアセンブリ、をさらに含む、請求項８に記載のロボット外科手術システム。
10. 前記ベースは、追加の動きの自由度をもたらすために床に対して移動するように構成される、請求項９に記載のロボット外科手術システム。
11. 前記患者コンソールが、経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置の位置決めを可能にするように構成される、請求項１０に記載のロボット外科手術システム。
12. 前記患者コンソールが、前記ベースに取り付けられ、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置のそれぞれを制御するように構成されたユーザ入力装置をさらに含む、請求項８に記載のロボット外科手術システム。
13. 前記ユーザ入力装置は、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置の各々を制御するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を有するディスプレイを含む、請求項１２に記載のロボット外科手術システム。
14. 前記ＧＵＩは、前記機器コントローラアセンブリの向きおよび位置を１つまたは複数の角度から示すように構成される、請求項１３に記載のロボット外科手術システム。
15. ロボット医療処置を実行するための方法であって、
    患者コンソールのベースの上部に取り付けられ、垂直軸で上下運動をもたらす垂直リフトを使用することと、
    前記垂直リフトの上部に取り付けられ、前記垂直軸を中心としたヨーの回転をもたらすヨー回転装置を使用することと、
    前記ヨー回転装置の上部に取り付けられ、前記垂直軸に直交するピッチ軸を中心としたピッチの回転をもたらすように構成されたピッチ回転装置を使用することと、
    前記ピッチ回転装置の上部に取り付けられ、並進軸に沿って摺動並進をもたらすように構成された並進装置を使用することと、
    機器コントローラアセンブリにロールをもたらすために、ロール軸を中心に前記並進装置に対してロールするように前記並進装置に取り付けられたロール回転装置であって、水平に対する前記並進軸および前記ロール軸の角度は、前記ピッチ回転装置によってもたらされる前記ピッチの回転の関数であり、前記並進軸および前記ロール軸の方向は、前記ヨー回転装置によってもたらされる前記ヨーの回転の関数である、ロール回転装置を使用することと
    を含む、方法。
16. 外科手術を実行するために医療装置を制御するために前記ロール回転装置に接続された１つまたは複数の機器コントローラを有する機器コントローラアセンブリを使用すること、および前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置を使用して前記機器コントローラアセンブリに５つの自由度を設けることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 追加の動きの自由度をもたらすために床に対して前記患者コンソールの前記ベースを移動することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 経肛門処置、経口処置、または経膣処置のための医療装置を位置決めすることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置のそれぞれをユーザ入力装置で制御することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
20. グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を使用して、前記垂直リフト、前記ヨー回転装置、前記ピッチ回転装置、前記並進装置、および前記ロール回転装置のそれぞれを制御することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

Images