[發(fā)明專利]外科手術(shù)系統(tǒng)的控制方法以及外科手術(shù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780022863.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN109069214B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平塚充一;中西徹彌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 川崎重工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): A61B34/35
• 分類號(hào): A61B34/35
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

對(duì)被各操作手臂保持的各外科用器械的梢端部位于對(duì)應(yīng)各操作手臂設(shè)定的各格子模型中各格子點(diǎn)的三維位置上時(shí)的、各操作手臂以及外科用器械的姿勢(shì)進(jìn)行模擬；提取出使各姿勢(shì)干擾的各格子模型中格子點(diǎn)的組合；將引起干擾的組合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部；判定傳遞至控制部的動(dòng)作指令是否屬于引起干擾的組合；當(dāng)判定為動(dòng)作指令屬于引起干擾的組合時(shí)，控制部執(zhí)行干擾防止處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及外科手術(shù)系統(tǒng)的控制方法以及外科手術(shù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

已知具備多個(gè)操作手臂（manipulator arm），基于實(shí)施手術(shù)者的操作使該多個(gè)操作手臂進(jìn)行動(dòng)作從而進(jìn)行外科手術(shù)的主從（master-slave）型系統(tǒng)（例如參照專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2）。在這樣的系統(tǒng)中，多個(gè)操作手臂配置為彼此非常挨近，從而使多個(gè)操作手臂能協(xié)同地對(duì)一個(gè)施行手術(shù)部位進(jìn)行細(xì)致的手術(shù)。

在工業(yè)用機(jī)器人中，機(jī)器人的動(dòng)作被預(yù)先設(shè)定，因此即便存在多個(gè)手臂的情況下也能事先設(shè)定彼此的手臂不干擾的動(dòng)作順序，從而能夠防止動(dòng)作時(shí)的干擾。然而，如上所述的外科手術(shù)系統(tǒng)中多個(gè)操作手臂需要基于實(shí)施手術(shù)者的動(dòng)作指令實(shí)時(shí)地執(zhí)行動(dòng)作，因此即便執(zhí)行如工業(yè)用機(jī)器人進(jìn)行的事先模擬，也不能防止彼此挨近的操作手臂之間的干擾。

相對(duì)于此，專利文獻(xiàn)1提出了通過模擬對(duì)為了讓多個(gè)操作手臂接近患者體內(nèi)的處置領(lǐng)域而對(duì)各操作手臂分別設(shè)置的開口位置進(jìn)行最優(yōu)化，以此防止干擾。

而且，專利文獻(xiàn)2提出了計(jì)算出當(dāng)多個(gè)操作手臂分別移動(dòng)時(shí)各操作手臂所占據(jù)的坐標(biāo)，并且基于該坐標(biāo)對(duì)操作手臂之間是否發(fā)生干擾進(jìn)行運(yùn)算。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)1：美國(guó)專利申請(qǐng)公開2007/0293734號(hào)說(shuō)明書；

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-300579號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題：

然而，如上所述的形態(tài)中，存在如下問題。即，如專利文獻(xiàn)1的形態(tài)中，例如使外科用器械通過肋骨之間而進(jìn)行的手術(shù)等時(shí)，如果不能自由設(shè)定開口位置，則可能存在無(wú)法對(duì)開口位置以操作手臂彼此間不發(fā)生干擾的形式進(jìn)行最優(yōu)化的擔(dān)憂。而且，即便能設(shè)定以不發(fā)生干擾的形式最優(yōu)化的開口位置，對(duì)于實(shí)際實(shí)施手術(shù)的實(shí)施手術(shù)者來(lái)說(shuō)，該開口位置也不一定位于便于實(shí)施手術(shù)的位置。

而且，如專利文獻(xiàn)2的形態(tài)中，根據(jù)接收來(lái)自實(shí)施手術(shù)者的移動(dòng)指令后基于該移動(dòng)指令進(jìn)行動(dòng)作的外科用器械的當(dāng)前位置以及移動(dòng)目標(biāo)位置、和其他外科用器械的當(dāng)前位置，計(jì)算出保持各外科用器械的操作手臂彼此之間是否發(fā)生干擾，如果造成干擾，則進(jìn)行警告等。如上所述，如專利文獻(xiàn)2的形態(tài)中，在使保持外科用器械的操作手臂移動(dòng)之前或者在移動(dòng)的同時(shí)需要計(jì)算出是否發(fā)生干擾。因此，當(dāng)計(jì)算結(jié)果為發(fā)生干擾的情況下，為了使操作手臂或外科用器械彼此間實(shí)際不接觸并事先對(duì)實(shí)施手術(shù)者進(jìn)行警告，而需要將操作手臂的移動(dòng)速度限制在某種程度以下。因此，在這樣的形態(tài)中，存在無(wú)法追蹤實(shí)施手術(shù)者輸入的動(dòng)作指令、或者實(shí)施手術(shù)者的輸入與外科用器械的實(shí)際動(dòng)作之間產(chǎn)生時(shí)差的擔(dān)憂，無(wú)法提高實(shí)施手術(shù)的精度。

本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而形成的，其目的是提供能夠在不對(duì)手術(shù)的實(shí)施造成影響的情況下防止多個(gè)操作手臂彼此間的干擾的外科手術(shù)系統(tǒng)的控制方法以及外科手術(shù)系統(tǒng)。

解決問題的手段：