醫(yī)療系統(tǒng)和醫(yī)療處置器械控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及使用能夠在外科手術(shù)中插入到患者的體內(nèi)并在患者體內(nèi)進(jìn)行處置的醫(yī)療處置器械的醫(yī)療系統(tǒng)和醫(yī)療處置器械的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前進(jìn)行如下的腹腔鏡手術(shù):在患者的體表中插入貫穿插入體表和體內(nèi)的套針，從套針插入各種醫(yī)療器具，在患者的體內(nèi)進(jìn)行各種手術(shù)、檢查診斷。在該腹腔鏡手術(shù)中，由于患者的體表的切開部較小即可，所以，針對患者的負(fù)擔(dān)較少，另一方面，由于需要一邊利用內(nèi)窺鏡觀察患者的體內(nèi)一邊進(jìn)行手術(shù)，所以，需要提高內(nèi)窺鏡中的視覺辨認(rèn)性、醫(yī)療用器具的操作性。
[0003]在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù):使處置部和操作部的自由度配置一致，通過以使處置部中的姿勢與操作部的姿勢相同的方式驅(qū)動處置部的驅(qū)動部，實現(xiàn)醫(yī)療用器具的操作性的提尚。
[0004]在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的治療系統(tǒng):通過檢測套針的傾斜角，醫(yī)療處置器械的前端切換觀察器件(內(nèi)窺鏡)的觀察范圍。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特許第4014792號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-301378號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)具有:作為控制對象的醫(yī)療處置器械，其具有與使用者把持的第1把持部連結(jié)的第1軸、配設(shè)在所述第1軸的前端處的第1末端執(zhí)行器、調(diào)整所述第1末端執(zhí)行器相對于所述第1軸的角度的可動關(guān)節(jié)、驅(qū)動所述可動關(guān)節(jié)的驅(qū)動部；作為控制主體的醫(yī)療用器具，其具有與使用者把持的第2把持部連結(jié)的第2軸、配設(shè)在所述第2軸的前端處的第2末端執(zhí)行器；第1套針，其具有供所述作為控制對象的醫(yī)療處置器械插入的貫穿插入孔；第2套針，其具有供所述作為控制主體的醫(yī)療用器具插入的貫穿插入孔；傳感器，其輸出至少包含所述第2末端執(zhí)行器的角度的傳感器信號；以及控制器，其能夠執(zhí)行如下的追蹤處理:根據(jù)所述傳感器輸出的傳感器信號設(shè)定追蹤基準(zhǔn)，對所述驅(qū)動部進(jìn)行驅(qū)動，使得所述第1末端執(zhí)行器的角度追蹤所述追蹤基準(zhǔn)。
[0010]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述傳感器是配設(shè)在所述第2套針或所述作為控制主體的醫(yī)療用器具上的傾斜角檢測傳感器。
[0011]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述傳感器包括進(jìn)退量檢測傳感器，該進(jìn)退量檢測傳感器檢測所述作為控制主體的醫(yī)療用器具相對于所述第2套針在直進(jìn)方向上的移動量。
[0012]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述傳感器包括旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器，該旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器檢測所述作為控制主體的醫(yī)療用器具相對于所述第2套針的旋轉(zhuǎn)量。
[0013]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述醫(yī)療系統(tǒng)具有輸出基于操作的操作信號的方向輸入部，所述控制器能夠執(zhí)行如下的操作處理:根據(jù)來自所述方向輸入部的操作信號對所述驅(qū)動部進(jìn)行驅(qū)動，調(diào)整所述第1末端執(zhí)行器的角度。
[0014]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述醫(yī)療系統(tǒng)具有輸出基于操作的切換信號的模式輸入部，所述控制器能夠執(zhí)行根據(jù)來自所述模式輸入部的模式信號對所述追蹤處理和所述操作處理進(jìn)行切換的切換處理。
[0015]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述作為控制主體的醫(yī)療用器具是具有調(diào)整所述第1末端執(zhí)行器相對于所述第1軸的角度的可動關(guān)節(jié)的醫(yī)療處置器械。
[0016]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，在所述追蹤處理中，根據(jù)所述傳感器輸出的傳感器信號和所述作為控制主體的醫(yī)療用器具的可動關(guān)節(jié)的狀態(tài)來設(shè)定追蹤基準(zhǔn)。
[0017]進(jìn)而，在本發(fā)明的醫(yī)療系統(tǒng)中，所述醫(yī)療系統(tǒng)具有輸出基于操作的切換信號的主從切換輸入部，所述控制器能夠執(zhí)行根據(jù)來自所述主從切換輸入部的切換信號對所述控制主體和所述控制對象進(jìn)行切換的處理。
[0018]并且，在本發(fā)明的醫(yī)療處置器械控制方法中，在將具有與使用者把持的第1把持部連結(jié)的第1軸、配設(shè)在所述第1軸的前端處的第1末端執(zhí)行器、調(diào)整所述第1末端執(zhí)行器相對于所述第1軸的角度的可動關(guān)節(jié)、驅(qū)動所述可動關(guān)節(jié)的驅(qū)動部的作為控制對象的醫(yī)療處置器械插入到第1套針的貫穿插入孔中進(jìn)行操作，并且，將具有與手術(shù)醫(yī)生把持的第2把持部連結(jié)的第2軸、配設(shè)在所述第2軸的前端處的第2末端執(zhí)行器的作為控制主體的醫(yī)療用器具插入到第2套針的貫穿插入孔中進(jìn)行操作時，根據(jù)輸出至少包含所述第2末端執(zhí)行器的角度的傳感器信號的傳感器設(shè)定追蹤基準(zhǔn)，對所述驅(qū)動部進(jìn)行驅(qū)動，使得所述第1末端執(zhí)行器的角度追蹤所述追蹤基準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0019]圖1是示出使用了醫(yī)療用器具(鉗子)的腹腔鏡手術(shù)的狀況的圖。
[0020]圖2是示出本發(fā)明的實施方式的套針的外觀的圖。
[0021]圖3是示出本發(fā)明的實施方式的套針的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖4是示出本發(fā)明的實施方式的套針傳感器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖5是示出本發(fā)明的實施方式的相對位置傳感器的各種結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖6是說明本發(fā)明的實施方式的套針的位置對齊的圖。
[0025]圖7是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械(鉗子)的結(jié)構(gòu)、控制形式的圖。
[0026]圖8是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖9是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例1)的圖。
[0028]圖10是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例2)的圖。
[0029]圖11是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例3)的圖。
[0030]圖12是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例4)的圖。
[0031]圖13是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖14是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例5)的圖。
[0033]圖15是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例6)的圖。
[0034]圖16是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療處置器械的控制形式(實施例7)的圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1示出使用了鉗子2的腹腔鏡手術(shù)的狀況。在腹腔鏡手術(shù)中，在患者的腹部等開設(shè)多個孔，插入攝像部、鉗子、(電)刀這樣的各種醫(yī)療用器具，通過確認(rèn)由攝像部進(jìn)行攝像而得到的影像，進(jìn)行患部的觀察、手術(shù)。在該腹腔鏡手術(shù)中，由于切開區(qū)域較少即可，所以，能夠減輕針對患者的負(fù)擔(dān)。
[0036]在腹腔鏡手術(shù)中，在患者的體壁開設(shè)的孔中插入被稱為套針(通道)la?Id的管，經(jīng)由該套針la?Id在患者的體內(nèi)插入各種醫(yī)療用器具。示出在圖示的套針I(yè)d中插入了鉗子2(醫(yī)療處置器械)的狀態(tài)。在經(jīng)由套針I(yè)d插入到患者的體內(nèi)的鉗子2的前端部分設(shè)置有作為末端執(zhí)行器的前端把持部26，手術(shù)醫(yī)生(使用者)通過操作鉗子2，對該前端把持部26進(jìn)行開閉，對患部進(jìn)行手術(shù)。
[0037]以往，在各種醫(yī)療用器具中，前端把持部26等末端執(zhí)行器能夠在患者的體內(nèi)進(jìn)行角度調(diào)整，以實現(xiàn)手術(shù)醫(yī)生的操作性提高。通過手術(shù)醫(yī)生的操作來進(jìn)行末端執(zhí)行器的角度調(diào)整。在患者體內(nèi)進(jìn)行的腹腔鏡手術(shù)中，手術(shù)醫(yī)生需要利用內(nèi)窺鏡等視覺辨認(rèn)患者體內(nèi)的狀況并進(jìn)行醫(yī)療用器具的操作，但是，包含內(nèi)窺鏡的醫(yī)療用器具中的末端執(zhí)行器的角度調(diào)整操作是很困難的，需要熟練的技術(shù)。本發(fā)明的目的在于，在醫(yī)療用器具中，關(guān)于在患者體內(nèi)對患部等實施處置的醫(yī)療處置器械，實現(xiàn)操作性的改善。作為醫(yī)療處置器械(括弧內(nèi)是醫(yī)療處置器械的末端執(zhí)行器)，除了圖1所示的鉗子2 (前端把持部26)以外，還可以采用電刀(激光頭)、送水器、抽吸器等在患者的體內(nèi)實施處置的器械。
[0038]圖2示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療系統(tǒng)中使用的套針1的外觀。本實施方式的套針1構(gòu)成為具有上部殼體111、下部殼體112、筒部113。在上部殼體111中設(shè)置有用于插入各種醫(yī)療用器具的貫穿插入孔115。筒部113是插入到患者的體內(nèi)的部分。從貫穿插入孔115插入的醫(yī)療用器具穿過下部殼體112、筒部113的內(nèi)部而從筒部113的下端插入到患者體內(nèi)，進(jìn)行患者體內(nèi)的觀察或患者體內(nèi)的處置。
[0039]在上部殼體111內(nèi)部配置有用于檢測套針1的狀態(tài)、以及從貫穿插入孔115插入的醫(yī)療用器具的狀態(tài)的各種傳感器。來自各種傳感器的輸出信號經(jīng)由纜線114發(fā)送到控制器3。另外，纜線114還具有針對各種傳感器的電源供給功能。各種傳感器與控制器3的通信可以是這種有線通信，但是，通過采用無線通信和電池驅(qū)動，能夠從套針1中排除纜線114。
[0040]圖3是示出本發(fā)明的實施方式的套針1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖2中，說明了在上部殼體111中設(shè)置有貫穿插入孔115的情況，但是，在該剖視圖中，從貫穿插入孔115到筒部113的下端所示的褐色部分是連通的部分，是供各種醫(yī)療用器具插入的部分。上部殼體111和下部殼體112能夠利用夾鉗狀的結(jié)合部件116R、116L進(jìn)行連結(jié)、取下。另外，套針1也可以是使上部殼體111和下部殼體112 —體化后得到的一個殼體。在套針1的使用時，如圖3(A)所示，在連結(jié)了上部殼體111和下部殼體112的狀態(tài)下進(jìn)行使用，在進(jìn)行清掃等時，如圖3(B)所示，能夠成為從下部殼體112上取下上部殼體111的狀態(tài)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，容易進(jìn)行筒部113和筒部113清掃、消毒或更換，并且，能夠容易地進(jìn)行具有各種傳感器的上部殼體111部分的維護(hù)。
[0041]本實施方式的套針1在上部殼體111內(nèi)具有各種傳感器(套針傳感器12)。在本實施方式中，作為套針傳感器12，構(gòu)成為具有傾斜角檢測傳感器121、進(jìn)退量檢測傳感器122、旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器123。傾斜角檢測傳感器121是用于檢測套針1相對于基準(zhǔn)坐標(biāo)系朝向哪個方向的傳感器。這里，基準(zhǔn)坐標(biāo)系是指針對患者或地面這樣的固定物定義的坐標(biāo)系(參照圖9的標(biāo)