[發明專利]手術機器人系統、外力推定裝置以及程序

在審

• 申請號: 202080072628.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN114554998A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 原口大輔;只野耕太郎;相澤航輝
• 申請（專利權）人: 瑞德醫療機器股份有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/00;A61B17/34
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 楊溢;龔捷

本公開提供一種用于受檢體的手術的手術機器人系統，其設置有：臂部；檢測部，檢測縱長方向的扭矩的值、第1交叉方向的扭矩的值、第2交叉方向的力的值以及繞第2交叉方向作用的第2交叉方向的扭矩的值；以及運算部，基于縱長方向的力的值、第1交叉方向的力的值、第2交叉方向的力的值、縱長方向的扭矩的值、第1交叉方向的扭矩的值、第2交叉方向的扭矩的值、以及作用在穿刺器與軸部之間的阻力的值，來計算手術工具受到的來自穿刺器的第1外力的值、以及手術工具受到的來自除穿刺器以外的物體的第2外力的值。

相關申請的交叉引用

本國際申請要求2019年10月17在日本專利局提交的日本發明專利申請第2019-190341號的優先權，并且日本發明專利申請第2019-190341號的全部內容通過引用而并入本文。

技術領域

本公開涉及手術機器人系統、外力推定裝置以及程序。

背景技術

近年來，使用手術機器人系統的內窺鏡外科手術逐漸普及。內窺鏡外科手術中，使用在手術機器人系統的臂裝置上安裝的腹腔鏡、內窺鏡、鉗子等(以下表記為“手術工具”)(例如參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2009-522016號公報

發明內容

發明要解決的問題

在內窺鏡外科手術的對象即受檢體(例如腹壁)配置有供手術工具插通的穿刺器(或通口)。希望在專利文獻1所記載的手術機器人系統等中能夠減輕手術時由手術工具施加給受檢體的負荷，具體而言，能夠減小由手術工具施加給受檢體的力。

作為施加的力，可以例示經由穿刺器而施加給受檢體的腹壁的力、從手術工具的除與穿刺器相對應的位置以外的部分(例如手術工具的前端部或軸部等)直接施加給受檢體的力等。

作為檢測由手術工具前端部所施加的力的方法，換言之，作為檢測施加給手術工具前端部的力的方法，已知利用配置在前端部附近的傳感器進行測量的方法、根據驅動力來推定對前端部關節施加的外力的方法。

但是，利用配置在前端部附近的傳感器進行測量的方法需要將用于測量的傳感器直接安裝在手術工具前端部附近。因該傳感器的配置位置而會產生難以實現手術工具前端部的小型化的問題、難以實施手術工具的殺菌·清洗處理的問題。從而會產生諸如使制造或使用的成本增多的問題等各種問題。

推定對前端部關節施加的外力的方法存在諸如外力的推定精度受到手術工具等機構內部的摩擦等影響而容易產生變化的問題、由于自由度的配置而存在無法檢測到的力的方向的問題等。

此外，利用配置在前端部附近的傳感器進行測量的方法和推定對前端部關節施加的外力的方法無法對施加給中間部的軸的力進行測量或者推定。因此，外力的推定值有可能被估算成小于實際的外力值。

本公開的一個方面優選提供一種能夠易于實現手術工具前端的小型化，以及易于提高對作用在手術工具的外力測量的精度，并且能夠易于實現安全性提高的手術機器人系統、外力推定裝置、以及程序。

解決問題的技術方案