[go: up one dir, main page]

JP6951811B1 - Puncture robot system - Google Patents

Puncture robot system Download PDF

Info

Publication number
JP6951811B1
JP6951811B1 JP2021061795A JP2021061795A JP6951811B1 JP 6951811 B1 JP6951811 B1 JP 6951811B1 JP 2021061795 A JP2021061795 A JP 2021061795A JP 2021061795 A JP2021061795 A JP 2021061795A JP 6951811 B1 JP6951811 B1 JP 6951811B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
puncture
setting
needle
unit
start position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021061795A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022157517A (en
Inventor
哲志 亀川
哲志 亀川
隆幸 松野
隆幸 松野
隆夫 平木
隆夫 平木
圭司 谷本
圭司 谷本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okayama University NUC
Original Assignee
Okayama University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okayama University NUC filed Critical Okayama University NUC
Priority to JP2021061795A priority Critical patent/JP6951811B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6951811B1 publication Critical patent/JP6951811B1/en
Publication of JP2022157517A publication Critical patent/JP2022157517A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

【課題】CT透視画像から穿刺深さを確認する頻度を減らし、穿刺される患者の被ばく量を低減させる穿刺ロボットを提供する。
【解決手段】穿刺ロボット100は、穿刺針を穿刺開始位置に位置させたときの直動部の位置を穿刺針の穿刺開始位置として設定する穿刺開始位置設定部1010と、直動部が直動することで穿刺針が穿刺開始位置から設定穿刺深さまで進んだ際の直動部の位置を穿刺針の穿刺深さ目標位置として設定する穿刺深さ目標位置設定部1020と、直動部の現在位置情報を取得し、穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示すると共に、直動部の現在位置情報から穿刺針の現在位置を特定して表示する表示部1040を備える。
【選択図】図7A
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a puncture robot which reduces the frequency of confirming the puncture depth from a CT fluoroscopic image and reduces the exposure dose of a patient to be punctured.
SOLUTION: A puncture robot 100 has a puncture start position setting unit 1010 for setting a position of a linear movement portion when a puncture needle is positioned at a puncture start position as a puncture start position of the puncture needle, and a linear movement portion for linear movement. By doing so, the position of the linear motion portion when the puncture needle advances from the puncture start position to the set puncture depth is set as the puncture depth target position of the puncture needle. It is provided with a display unit 1040 that acquires position information, displays the puncture depth target position of the puncture needle, and identifies and displays the current position of the puncture needle from the current position information of the linear motion unit.
[Selection diagram] FIG. 7A

Description

本発明は、穿刺ロボットシステムに関するものである。 The present invention relates to a puncture robot system.

穿刺ロボットを用いて穿刺を行うには、CT透視画像で穿刺深さを確認しながら、穿刺開始位置から穿刺深さ目標位置まで、穿刺深さ方向直動軸(針を穿刺/抜去する駆動軸)を直動させる穿刺操作、つまり操作用コントローラによる操作を行う必要がある。 To perform puncture using a puncture robot, while checking the puncture depth with a CT fluoroscopic image, from the puncture start position to the puncture depth target position, the puncture depth direction linear motion axis (drive shaft for puncturing / removing the needle). It is necessary to perform a puncture operation that directly moves), that is, an operation by an operation controller.

特許文献1(特開2009-45081号公報)には、生体内に穿刺される穿刺針の穿刺長を検出する穿刺長検出手段と、穿刺針の穿刺限度長を設定する設定手段を備え、現在の穿刺針の位置と、穿刺限度長との相対位置関係を表示可能な超音波診断装置について記載されている。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-45081) includes a puncture length detecting means for detecting the puncture length of a puncture needle to be punctured in a living body and a setting means for setting a puncture limit length of the puncture needle. Describes an ultrasonic diagnostic apparatus capable of displaying the relative positional relationship between the position of the puncture needle and the puncture limit length.

特許文献2(特開2006-149560号公報)には、表示されたスライス画像上で穿刺開始点と穿刺目標点を設定し、術具と登録部位の相対位置情報として、術具先端から登録部位(穿刺目標点)までの距離を算出して表示する態様が記載されている。 In Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-149560), a puncture start point and a puncture target point are set on the displayed slice image, and the puncture start point and the puncture target point are set as relative position information between the surgical tool and the registered site, from the tip of the surgical tool to the registered site. A mode for calculating and displaying the distance to (puncture target point) is described.

特許文献3(特開2020-39406号公報)には、穿刺ロボットに関し、穿刺針の体表上の刺入位置と、穿刺対象位置とを設定し、これらを結ぶ直線状の領域を穿刺経路とし、ディスプレイにはCT画像や穿刺経路を表示する態様が記載されている。 In Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-39406), regarding the puncture robot, the puncture position on the body surface of the puncture needle and the puncture target position are set, and the linear region connecting these is set as the puncture route. , A mode for displaying a CT image or a puncture route is described on the display.

特開2009-45081号公報JP-A-2009-45081 特開2006-149560号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-149560 特開2020-39406号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-39406

穿刺ロボットを用いて穿刺される患者の被ばく低減のためには、CT透視時間を限りなく短くする必要がある。 In order to reduce the exposure of patients who are punctured using a puncture robot, it is necessary to shorten the CT fluoroscopy time as much as possible.

CT透視画像だけに頼って穿刺操作を行うとすると、CT透視時間に応じた患者の被ばく量が問題となる。 If the puncture operation is performed by relying only on the CT fluoroscopy image, the exposure dose of the patient according to the CT fluoroscopy time becomes a problem.

特許文献1(特開2009-45081号公報)記載の発明は、超音波プロープに設けられた検出器で穿刺長を検出するものでしかなく、ロボットの駆動軸の位置に基づき穿刺針の目標位置を設定するものではない。 The invention described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-45081) only detects the puncture length with a detector provided on the ultrasonic probe, and the target position of the puncture needle is based on the position of the drive shaft of the robot. Is not set.

特許文献2(特開2006-149560号公報)記載の発明は、術前断面画像上の位置を目標点として設定するものでしかなく、ロボットの駆動軸の位置に基づき穿刺針の目標位置を設定するものではない。 The invention described in Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-149560) merely sets the position on the preoperative cross-sectional image as the target point, and sets the target position of the puncture needle based on the position of the drive shaft of the robot. It's not something to do.

特許文献3(特開2020-39406号公報)記載の発明は、穿刺経路を表示するものであって、穿刺針の穿刺深さ方向直動軸の現在位置と穿刺深さ目標点との相対位置関係を表示するものではない。 The invention described in Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-39406) indicates a puncture path, and is a relative position between the current position of the linear motion axis in the puncture depth direction of the puncture needle and the puncture depth target point. It does not display the relationship.

ソフトリミット値を設定することは、周知慣用な一般的な技術である。しかし、穿刺ロボットの分野で、許容される穿刺深さの最大値としてソフトリミット値を設定するという技術は従来知られていなかった。 Setting a soft limit value is a well-known and common practice. However, in the field of puncture robots, a technique of setting a soft limit value as the maximum value of the allowable puncture depth has not been known in the past.

本発明は、CT透視画像から穿刺深さを確認する頻度を減らし、結果的に、CT透視時間を減らし、穿刺ロボットを用いて穿刺される患者の被ばく量を低減させることを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the frequency of confirming the puncture depth from a CT fluoroscopic image, and as a result, reduce the CT fluoroscopic time and reduce the exposure amount of a patient who is punctured by using a puncture robot.

第1の態様は、穿刺針を穿刺開始位置から穿刺深さ方向に直動させる直動部と、前記穿刺針を穿刺開始位置に位置させたときの前記直動部の位置を、前記穿刺針の穿刺開始位置として設定する穿刺開始位置設定部と、前記直動部が直動することで前記穿刺針が前記穿刺開始位置設定部で設定された穿刺開始位置から設定穿刺深さまで進んだ際の前記直動部の位置を、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置として設定する穿刺深さ目標位置設定部と、前記直動部の現在位置情報を取得する取得部と、前記穿刺深さ目標位置設定部で設定された前記穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示すると共に、前記穿刺針の現在位置を前記取得部で取得した前記直動部の現在位置情報から特定して表示する表示部、を備えた穿刺ロボットシステムである。 In the first aspect, the puncture needle determines the position of the linear motion portion that linearly moves the puncture needle in the puncture depth direction from the puncture start position and the position of the linear motion portion when the puncture needle is positioned at the puncture start position. When the puncture start position setting unit set as the puncture start position and the puncture needle advances from the puncture start position set by the puncture start position setting unit to the set puncture depth due to the linear movement of the linear movement unit. The puncture depth target position setting unit that sets the position of the linear motion portion as the puncture depth target position of the puncture needle, the acquisition unit that acquires the current position information of the linear motion portion, and the puncture depth target position. A display unit that displays the puncture depth target position of the puncture needle set by the setting unit and identifies and displays the current position of the puncture needle from the current position information of the linear motion unit acquired by the acquisition unit. It is a puncture robot system equipped with.

第2の態様は、第1の態様において、前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置の相対位置関係を表示するものである、穿刺ロボットシステムである。 A second aspect is a puncture robot system in which, in the first aspect, the display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle and the puncture depth target position of the puncture needle. ..

第3の態様は、第1又は第2の態様において、前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置及び前記穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示する、穿刺ロボットシステムである。 In the third aspect, in the first or second aspect, the display unit displays the current position of the puncture needle and the puncture depth target position of the puncture needle in association with the movable range of the linear motion unit. It is a puncture robot system.

第4の態様は、第1の態様において、前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺開始位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置の相対位置関係を表示するものである、穿刺ロボットシステムである。 In the fourth aspect, in the first aspect, the display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, and the puncture depth target position of the puncture needle. It is a puncture robot system.

第5の態様は、第1又は第4の態様において、前記表示部は、前記穿刺深さ方向直動軸の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置、前記穿刺針の穿刺開始位置及び前記穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示する、穿刺ロボットシステムである。 In the fifth aspect, in the first or fourth aspect, the display unit corresponds to the movable range of the puncture depth direction linear motion axis, and is the current position of the puncture needle and the puncture start position of the puncture needle. And a puncture robot system that displays the puncture depth target position of the puncture needle.

第6の態様は、第1から第5の態様のいずれかにおいて、前記直動部が前記穿刺開始位置から、前記穿刺針が許容される穿刺深さの最大値まで進んだ位置を、ソフトリミット設定値として設定するソフトリミット設定値設定部を備え、前記表示部に、前記ソフトリミット設定値設定部で設定されたソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、穿刺ロボットシステムである。 In the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the position where the linear motion portion advances from the puncture start position to the maximum value of the puncture depth allowed by the puncture needle is set as a soft limit. This is a puncture robot system that includes a soft limit setting value setting unit that is set as a set value, and displays a position corresponding to the soft limit setting value set by the soft limit setting value setting unit on the display unit.

第7の態様は、第6の態様において、前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置と、前記ソフトリミット設定値に対応する位置の相対位置関係を表示するものである、穿刺ロボットシステムである。 In the seventh aspect, in the sixth aspect, the display unit has a relative positional relationship between the current position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the position corresponding to the soft limit set value. It is a puncture robot system that displays.

第8の態様は、第6又は第7の態様において、前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置及び前記ソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、穿刺ロボットシステムである。 In the eighth aspect, in the sixth or seventh aspect, the display unit corresponds to the movable range of the linear motion unit, the current position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the puncture depth target position. It is a puncture robot system that displays the position corresponding to the soft limit set value.

第9の態様は、第6の態様において、前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺開始位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置と、前記ソフトリミット設定値に対応する位置の相対位置関係を表示するものである、穿刺ロボットシステムである。 In the ninth aspect, in the sixth aspect, the display unit has the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the soft limit set value. It is a puncture robot system that displays the relative positional relationship of the positions corresponding to.

第10の態様は、第6又は第9の態様において、前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置、前記穿刺針の穿刺開始位置、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置及び前記ソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、穿刺ロボットシステムである。 In the tenth aspect, in the sixth or ninth aspect, the display unit corresponds to the movable range of the linear motion unit, and is the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, and the puncture needle. This is a puncture robot system that displays the target position of the puncture depth and the position corresponding to the soft limit set value.

第11の態様は、第1から第5の態様のいずれかにおいて、前記穿刺開始位置設定部による穿刺開始位置の設定と、前記穿刺深さ目標位置設定部による穿刺深さ目標位置の設定は、操作インタフェースの表示画面上で行われる、穿刺ロボットシステムである。 In the eleventh aspect, in any one of the first to fifth aspects, the puncture start position is set by the puncture start position setting unit and the puncture depth target position is set by the puncture depth target position setting unit. It is a puncture robot system performed on the display screen of the operation interface.

第12の態様は、第6から第10の態様のいずれかにおいて、前記穿刺開始位置設定部による穿刺開始位置の設定と、前記穿刺深さ目標位置設定部による穿刺深さ目標位置の設定と、前記ソフトリミット設定値設定部によるソフトリミット設定値の設定は、操作インタフェースの表示画面上で行われる、穿刺ロボットシステムである。 A twelfth aspect is the setting of the puncture start position by the puncture start position setting unit, the setting of the puncture depth target position by the puncture depth target position setting unit, and the setting of the puncture depth target position by the puncture start position setting unit in any of the sixth to tenth aspects. The soft limit setting value setting by the soft limit setting value setting unit is a puncture robot system performed on the display screen of the operation interface.

第13の態様は、第11の態様において、前記操作インタフェースの表示画面上に、前記穿刺開始位置を設定する操作と、前記穿刺深さ目標位置を設定する操作を指示するナビゲーション表示部が設けられている、穿刺ロボットシステムである。 In the thirteenth aspect, in the eleventh aspect, a navigation display unit for instructing an operation of setting the puncture start position and an operation of setting the puncture depth target position is provided on the display screen of the operation interface. It is a puncture robot system.

第14の態様は、第12の態様において、前記操作インタフェースの表示画面上に、前記穿刺開始位置を設定する操作と、前記穿刺深さ目標位置を設定する操作と、前記ソフトリミット設定値を設定する操作を指示するナビゲーション表示部が設けられている、穿刺ロボットシステムである。 In the twelfth aspect, in the twelfth aspect, the operation of setting the puncture start position, the operation of setting the puncture depth target position, and the soft limit setting value are set on the display screen of the operation interface. It is a puncture robot system provided with a navigation display unit for instructing an operation to be performed.

第15の態様は、穿刺針を穿刺開始位置から穿刺深さ方向に直動させる直動部と、前記穿刺針を穿刺開始位置に位置させたときの前記直動部の位置を、前記穿刺針の穿刺開始位置として設定する穿刺開始位置設定部と、前記直動部が前記穿刺開始位置から、前記穿刺針が許容される穿刺深さの最大値まで直動した位置を、ソフトリミット設定値として設定するソフトリミット設定値設定部と、前記直動部の現在位置情報を取得する取得部と、前記ソフトリミット設定値設定部で設定されたソフトリミット設定値に対応する位置を表示すると共に、前記穿刺針の現在位置を前記取得部で取得した前記直動部の現在位置情報から特定して表示する表示部、
を備えた穿刺ロボットシステムである。
In the fifteenth aspect, the puncture needle is a linear motion portion that linearly moves the puncture needle from the puncture start position in the puncture depth direction, and the position of the linear motion portion when the puncture needle is positioned at the puncture start position. The soft limit setting value is the puncture start position setting unit set as the puncture start position and the position where the linear motion unit moves linearly from the puncture start position to the maximum value of the puncture depth allowed by the puncture needle. The soft limit setting value setting unit to be set, the acquisition unit for acquiring the current position information of the linear motion unit, and the position corresponding to the soft limit setting value set by the soft limit setting value setting unit are displayed, and the above A display unit that identifies and displays the current position of the puncture needle from the current position information of the linear motion unit acquired by the acquisition unit.
It is a puncture robot system equipped with.

第16の態様は、第15の態様において、前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記ソフトリミット設定値に対応する位置の相対位置関係を表示するものである、穿刺ロボットシステムである。 A sixteenth aspect is a puncture robot system in which the display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle and the position corresponding to the soft limit set value in the fifteenth aspect. ..

第17の態様は、第15又は第16の態様において、前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置及び前記ソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、穿刺ロボットシステムである。 In the fifteenth or sixteenth aspect, the display unit displays the current position of the puncture needle and the position corresponding to the soft limit set value in association with the movable range of the linear motion unit. It is a puncture robot system.

第18の態様は、第15から第17の態様のいずれかにおいて、前記穿刺開始位置設定部による穿刺開始位置の設定と、前記ソフトリミット設定値設定部によるソフトリミット設定値の設定は、操作インタフェースの表示画面上で行われる、穿刺ロボットシステムである。 In the eighteenth aspect, in any of the fifteenth to seventeenth aspects, the setting of the puncture start position by the puncture start position setting unit and the setting of the soft limit setting value by the soft limit setting value setting unit are performed by the operation interface. It is a puncture robot system performed on the display screen of.

第19の態様は、第18の態様において、前記操作インタフェースの表示画面上に、前記穿刺開始位置を設定する操作と、前記ソフトリミット設定値を設定する操作を指示するナビゲーション表示部が設けられている、穿刺ロボットシステムである。 In the nineteenth aspect, in the eighteenth aspect, a navigation display unit for instructing an operation of setting the puncture start position and an operation of setting the soft limit set value is provided on the display screen of the operation interface. It is a puncture robot system.

第1乃至第14の態様によれば、表示部に、穿刺針の現在位置と、穿刺針の穿刺深さ目標位置が表示される。このため、術者は、CT透視画像から得られる穿刺深さの情報に加え、表示部に表示される穿刺深さの情報を併用して、穿刺深さ方向直動軸を直動させる穿刺操作を行うことができる。表示部に表示される穿刺深さの情報を確認しながら、穿刺操作が行われるため、相対的にCT透視画像を確認する頻度が減る。結果的に、本発明を実施しないで穿刺操作を行った場合と比較して、CT透視時間を減らすことができ、穿刺ロボットを用いて穿刺される患者の被ばく量を低減させることができる。 According to the first to fourteenth aspects, the current position of the puncture needle and the puncture depth target position of the puncture needle are displayed on the display unit. Therefore, the surgeon performs a puncture operation in which the puncture depth direction linear motion axis is linearly moved by using the puncture depth information displayed on the display unit in addition to the puncture depth information obtained from the CT fluoroscopic image. It can be performed. Since the puncture operation is performed while confirming the puncture depth information displayed on the display unit, the frequency of confirming the CT fluoroscopic image is relatively reduced. As a result, the CT fluoroscopy time can be reduced and the exposure amount of the patient to be punctured by using the puncture robot can be reduced as compared with the case where the puncture operation is performed without carrying out the present invention.

第15乃至第19の態様によれば、表示部に、穿刺針の穿刺深さ目標位置の代わりにソフトリミット設定値が表示され、同様にして本発明を実施しないで穿刺操作を行った場合と比較して、CT透視時間を減らすことができ、穿刺ロボットを用いて穿刺される患者の被ばく量を低減させることができる。 According to the fifteenth to nineteenth aspects, a soft limit set value is displayed on the display unit instead of the puncture depth target position of the puncture needle, and similarly, the puncture operation is performed without carrying out the present invention. In comparison, the CT fluoroscopy time can be reduced, and the exposure amount of the patient to be punctured by using the puncture robot can be reduced.

図1は、穿刺ロボットシステムの全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the puncture robot system. 図2Aは、穿刺ロボットの外観を示す斜視図である。FIG. 2A is a perspective view showing the appearance of the puncture robot. 図2Bは、穿刺ロボットの各第1乃至第8駆動軸の動作方向と可動範囲を示す表である。FIG. 2B is a table showing the operating directions and movable ranges of the first to eighth drive shafts of the puncture robot. 図3は、穿刺ロボットの駆動制御部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the drive control unit of the puncture robot. 図4は、操作インタフェースの外観を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the appearance of the operation interface. 図5は、操作インタフェースを構成する操作用コントローラの外観を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the appearance of an operation controller constituting the operation interface. 図6は、操作用PCのハードウェア構成を例示するブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a hardware configuration of an operation PC. 図7Aは、実施形態の穿刺ロボットシステムの機能構成を示すブロック図である。FIG. 7A is a block diagram showing a functional configuration of the puncture robot system of the embodiment. 図7Bは、実施形態の穿刺ロボットシステムの機能構成を示すブロック図である。FIG. 7B is a block diagram showing a functional configuration of the puncture robot system of the embodiment. 図8は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a display screen of a display. 図9は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a display screen of a display. 図10Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 10A is a diagram showing a display screen of a display. 図10Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 10B is a diagram showing a display screen of a display. 図11Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 11A is a diagram showing a display screen of a display. 図11Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 11B is a diagram showing a display screen of the display. 図12は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a display screen of a display. 図13は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a display screen of the display. 図14Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing a display screen of a display. 図14Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 14B is a diagram showing a display screen of the display. 図15は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a display screen of a display. 図16は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a display screen of a display. 図17は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a display screen of a display. 図18は、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a display screen of a display. 図19Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 19A is a diagram showing a display screen of a display. 図19Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 19B is a diagram showing a display screen of a display. 図20Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 20A is a diagram showing a display screen of a display. 図20Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 20B is a diagram showing a display screen of a display. 図21Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 21A is a diagram showing a display screen of a display. 図21Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 21B is a diagram showing a display screen of a display. 図22Aは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 22A is a diagram showing a display screen of the display. 図22Bは、ディスプレイの表示画面を示す図である。FIG. 22B is a diagram showing a display screen of the display.

以下、穿刺ロボットシステムの実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the puncture robot system will be described.

図1は、穿刺ロボットシステムの全体の構成を示す。 FIG. 1 shows the overall configuration of the puncture robot system.

穿刺ロボットシステムは、大きくは、穿刺針110を穿刺開始位置から穿刺深さ方向に直動させる穿刺深さ方向直動軸6を含む各駆動軸1〜8を備えた穿刺ロボット100と、寝台210上の患者に対してX線を照射してCT撮影(Computed Tomography;コンピュータ断層撮影)してCT透視画像(体軸断面、矢状断面、冠状断面の各断層画像)を取得するCT装置200と、CT装置200で取得したCT透視画像及び術野モニタ用カメラ310で撮影した患者の術野を示す術野画像を表示画面320に表示する外部モニタ300と、穿刺ロボット100の駆動を操作する操作インタフェース1000を含んで構成される。 The puncture robot system is broadly composed of a puncture robot 100 having drive shafts 1 to 8 including a puncture depth direction linear motion shaft 6 for linearly moving the puncture needle 110 in the puncture depth direction, and a sleeper 210. With a CT device 200 that irradiates the above patient with X-rays and performs CT imaging (Computed Tomography) to acquire CT fluoroscopic images (tomographic images of body axis cross section, sagittal cross section, and coronary cross section). , An operation for operating the drive of the external monitor 300 that displays the CT fluoroscopic image acquired by the CT device 200 and the surgical field image showing the surgical field of the patient taken by the surgical field monitor camera 310 on the display screen 320, and the puncture robot 100. It is configured to include the interface 1000.

操作インタフェース1000は、タッチパネルで構成された表示画面1110を有するディスプレイ1100と、操作用コントローラ1200と、操作用PC(パーソナルコンピュータ)1300を含んで構成される。 The operation interface 1000 includes a display 1100 having a display screen 1110 composed of a touch panel, an operation controller 1200, and an operation PC (personal computer) 1300.

以下、穿刺ロボット100、操作インタフェース1000について図2乃至図7を併せ参照して説明する。 Hereinafter, the puncture robot 100 and the operation interface 1000 will be described with reference to FIGS. 2 to 7.

(穿刺ロボット) (Puncture robot)

図2Aは、穿刺ロボット100の外観を斜視図で示す。図2Aにおいて図中手前側が患者の頭方向、図中奥側が患者の足(尾)方向とする。 FIG. 2A is a perspective view showing the appearance of the puncture robot 100. In FIG. 2A, the front side in the figure is the direction of the patient's head, and the back side in the figure is the direction of the patient's foot (tail).

図2Bは、穿刺ロボット100の各第1乃至第8駆動軸1〜8の動作方向と可動範囲を表で示す。 FIG. 2B is a table showing the operating directions and movable ranges of the first to eighth drive shafts 1 to 8 of the puncture robot 100.

穿刺ロボット100は、第1駆動軸1、第2駆動軸2、第3駆動軸3、第4駆動軸4、第5駆動軸5、第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6、第7駆動軸(瞬発穿刺軸)7、第8駆動軸8を有した8軸のマニピュレータである。なお第8駆動軸8は、手動制御軸である。 The puncture robot 100 includes a first drive shaft 1, a second drive shaft 2, a third drive shaft 3, a fourth drive shaft 4, a fifth drive shaft 5, and a sixth drive shaft (puncture depth direction linear motion shaft) 6. It is an 8-axis manipulator having a 7th drive shaft (instantaneous puncture shaft) 7 and an 8th drive shaft 8. The eighth drive shaft 8 is a manual control shaft.

基台109は、下部に設けられた3つのキャスタ109Aにより床面上で移動自在となっている。したがって基台109は、図1に示す寝台210の左右のいずれにも配置可能である。 The base 109 is movable on the floor surface by three casters 109A provided at the bottom. Therefore, the base 109 can be arranged on either the left or right side of the sleeper 210 shown in FIG.

第1及び第2駆動軸部101は、基台109の上端に取り付けられ、穿刺針110が床面から高さ方向に移動する方向及び患者の頭尾方向に移動する方向に直動する。 The first and second drive shafts 101 are attached to the upper ends of the base 109 and move linearly in the direction in which the puncture needle 110 moves from the floor surface in the height direction and in the direction in which the patient's head and tail move.

第3駆動軸部103は、第1及び第2駆動軸部101の上端に取り付けられ、穿刺針110が患者の左右方向に移動する方向に直動する。 The third drive shaft portion 103 is attached to the upper ends of the first and second drive shaft portions 101, and moves linearly in the direction in which the puncture needle 110 moves in the left-right direction of the patient.

第4駆動軸部104は、第3駆動軸部103の先端に取り付けられ、穿刺針110が患者の左右方向に傾斜する方向に回転する。 The fourth drive shaft portion 104 is attached to the tip of the third drive shaft portion 103, and the puncture needle 110 rotates in a direction in which the puncture needle 110 is inclined in the left-right direction of the patient.

第5駆動軸部105は、第4駆動軸部104の先端に取り付けられ、穿刺軸110が患者の頭尾方向に傾斜する方向に回転する。 The fifth drive shaft portion 105 is attached to the tip of the fourth drive shaft portion 104, and the puncture shaft 110 rotates in a direction in which the puncture shaft 110 is inclined in the cranio-caudal direction of the patient.

第6駆動軸部(穿刺深さ方向直動軸)106は、第5駆動軸部105の先端に取り付けられ、穿刺針110が穿刺深さ方向に/穿刺深さ方向とは逆方向に穿刺/抜去する方向に直動する。 The sixth drive shaft portion (linear motion shaft in the puncture depth direction) 106 is attached to the tip of the fifth drive shaft portion 105, and the puncture needle 110 punctures in the puncture depth direction / in the direction opposite to the puncture depth direction. It moves straight in the direction of removal.

第7駆動軸部(瞬発穿刺軸)107は、第6の駆動軸部106の先端に取り付けられ、穿刺針110が穿刺深さ方向に高速で移動するように直動する。第7駆動軸部(瞬発穿刺軸)107は、穿刺針110を短い可動範囲で超高速で動かすための軸である。第6駆動軸部(穿刺深さ方向直動軸)106及び第7駆動軸部(瞬発穿刺軸)107は、穿刺針110を穿刺開始位置から穿刺深さ方向に直動させる直動部を構成する。 The seventh drive shaft portion (instantaneous puncture shaft) 107 is attached to the tip of the sixth drive shaft portion 106, and the puncture needle 110 moves linearly so as to move at high speed in the puncture depth direction. The seventh drive shaft portion (instantaneous puncture shaft) 107 is a shaft for moving the puncture needle 110 in a short movable range at ultra-high speed. The sixth drive shaft portion (linear movement shaft in the puncture depth direction) 106 and the seventh drive shaft portion (instantaneous puncture shaft) 107 constitute a linear movement portion that linearly moves the puncture needle 110 in the puncture depth direction from the puncture start position. do.

第7駆動軸部(瞬発穿刺軸)107の先端に、穿刺針110が設けられている。穿刺針110は、第7駆動軸部(瞬発穿刺軸)107の先端に着脱自在に把持されている。
ディスプレイ1100の表示画面1110に表示される穿刺針110の穿刺開始位置、現在位置、穿刺深さ目標位置、ソフトリミット設定値に対応する位置は、直動部を構成する第6駆動軸部106及び第7駆動軸部107の位置を用いて表すことができる。したがってディスプレイ1100の表示画面1110に表示される穿刺針110の穿刺開始位置、現在位置、穿刺深さ目標位置、ソフトリミット設定値に対応する位置は、穿刺深さ方向直動軸6及び第7駆動軸(瞬発穿刺軸)7の位置を用いて表すことができる。
上述したように、穿刺針110は、第6駆動軸部106及び第7駆動軸部107によって、穿刺する方向に直動可能としているが、穿刺針110が穿刺する方向に直動可能となっていれば、その構成は、第6駆動軸部106及び第7駆動軸部107に限定されることはない。
第6駆動軸部106や第7駆動軸部107以外の機構で穿刺針110を直動させてもよい。たとえば、いわゆるシリアルリンク型のロボットアームや、パラレルリンク型のロボットアーム等を適宜用いることで、穿刺針110を穿刺する方向に直動可能としていてもよい。
A puncture needle 110 is provided at the tip of the seventh drive shaft portion (instantaneous puncture shaft) 107. The puncture needle 110 is detachably gripped by the tip of the seventh drive shaft portion (instantaneous puncture shaft) 107.
The puncture start position, the current position, the puncture depth target position, and the position corresponding to the soft limit set value of the puncture needle 110 displayed on the display screen 1110 of the display 1100 are the sixth drive shaft portion 106 constituting the linear motion portion and the position corresponding to the soft limit set value. It can be expressed using the position of the seventh drive shaft portion 107. Therefore, the puncture start position, the current position, the puncture depth target position, and the position corresponding to the soft limit set value of the puncture needle 110 displayed on the display screen 1110 of the display 1100 are the puncture depth direction linear motion axis 6 and the seventh drive. It can be expressed using the position of the shaft (instantaneous puncture shaft) 7.
As described above, the puncture needle 110 can be linearly moved in the puncturing direction by the sixth drive shaft portion 106 and the seventh drive shaft portion 107, but can be linearly moved in the puncturing direction by the puncture needle 110. Therefore, the configuration is not limited to the sixth drive shaft portion 106 and the seventh drive shaft portion 107.
The puncture needle 110 may be directly moved by a mechanism other than the sixth drive shaft portion 106 and the seventh drive shaft portion 107. For example, by appropriately using a so-called serial link type robot arm, a parallel link type robot arm, or the like, it may be possible to move linearly in the direction in which the puncture needle 110 is punctured.

第8駆動軸部108は、手動で、穿刺針110が患者の左右方向に傾斜する方向に回転する。 The eighth drive shaft portion 108 manually rotates the puncture needle 110 in a direction in which the puncture needle 110 is tilted in the left-right direction of the patient.

図3は、穿刺ロボット100の駆動制御部120のブロック図を示す。 FIG. 3 shows a block diagram of the drive control unit 120 of the puncture robot 100.

穿刺ロボット100には、各第1乃至第7駆動軸1〜7を駆動制御するための駆動制御部120が設けられている。 The puncture robot 100 is provided with a drive control unit 120 for driving and controlling each of the first to seventh drive shafts 1 to 7.

第1乃至第6駆動軸1〜6はそれぞれ、電源131を駆動源とし、アクチュエータとしての例えば電動モータ11〜16によって駆動される。第7軸7は、空圧源132を駆動源とし、アクチュエータとしての例えばエアシリンダ17によって駆動される。なお、各第1乃至第7駆動軸1〜7の駆動源、アクチュエータの種類は任意である。また、電動、空圧に限定されるわけでなく、油圧を用いる実施も可能である。 Each of the first to sixth drive shafts 1 to 6 uses a power supply 131 as a drive source and is driven by, for example, electric motors 11 to 16 as actuators. The seventh shaft 7 is driven by a pneumatic source 132 as a drive source and is driven by, for example, an air cylinder 17 as an actuator. The types of drive sources and actuators for the first to seventh drive shafts 1 to 7 are arbitrary. Further, it is not limited to electric and pneumatic pressure, and it is also possible to carry out using hydraulic pressure.

第1乃至第7駆動軸1〜7の現在の直動位置又は回転位置(以下、適宜「駆動軸の位置」という)を検出し取得するエンコーダ等で構成されたセンサはそれぞれ、取得部121〜127を構成する。 Sensors composed of encoders and the like that detect and acquire the current linear motion position or rotation position of the first to seventh drive shafts 1 to 7 (hereinafter, appropriately referred to as "drive shaft position") are acquired units 121 to 121, respectively. It constitutes 127.

駆動制御部120は、コントローラ接続ケーブル191を介して操作用コントローラ1200に電気的に接続されている。操作用コントローラ1200で行われる操作に応じた操作信号は、コントローラ接続ケーブル191を介して駆動制御部120に入力される。駆動制御部120は、入力された操作信号に応じて各第1乃至第7駆動軸1〜7を駆動制御する。 The drive control unit 120 is electrically connected to the operation controller 1200 via the controller connection cable 191. The operation signal corresponding to the operation performed by the operation controller 1200 is input to the drive control unit 120 via the controller connection cable 191. The drive control unit 120 drives and controls the first to seventh drive shafts 1 to 7 according to the input operation signal.

制御装置129は、例えば取得部121〜127で取得された各駆動軸1〜7の位置をフィードバックして、入力された操作信号(操作量及び操作方向)に対応する所望位置になるように各第1乃至第7駆動軸1〜7の位置を調整する。 For example, the control device 129 feeds back the positions of the drive shafts 1 to 7 acquired by the acquisition units 121 to 127 so as to be in the desired positions corresponding to the input operation signals (operation amount and operation direction). The positions of the first to seventh drive shafts 1 to 7 are adjusted.

駆動制御部120は、LANケーブル190を介して操作用PC1300に、データの送受信が可能に接続されている。 The drive control unit 120 is connected to the operation PC 1300 via the LAN cable 190 so that data can be transmitted and received.

取得部121〜127で取得された各第1乃至第7駆動軸1〜7の現在位置を示すデータは、LANケーブル190を介して操作用PC1300に送信される。また操作用PC1300からは、後述するソフトリミット指令信号が、LANケーブル190を介して駆動制御部120に送信される。 The data indicating the current positions of the first to seventh drive shafts 1 to 7 acquired by the acquisition units 121 to 127 is transmitted to the operation PC 1300 via the LAN cable 190. Further, from the operation PC 1300, a soft limit command signal, which will be described later, is transmitted to the drive control unit 120 via the LAN cable 190.

(操作インタフェース) (Operation interface)

図4は操作インタフェース1000の外観を示す。図5は、操作インタフェース1000を構成する操作用コントローラ1200の外観を示す。 FIG. 4 shows the appearance of the operation interface 1000. FIG. 5 shows the appearance of the operation controller 1200 constituting the operation interface 1000.

操作用コントローラ1200は、穿刺ロボット100の第1乃至第7駆動軸1〜7の駆動を操作する操作部として構成されている。なお、第8の駆動軸8については手動制御される。 The operation controller 1200 is configured as an operation unit that operates the drive of the first to seventh drive shafts 1 to 7 of the puncture robot 100. The eighth drive shaft 8 is manually controlled.

操作用コントローラ1200は、穿刺ロボット100の第1乃至第7駆動軸1〜7の駆動を操作する駆動用操作具1201〜1207と、穿刺ロボット100の駆動軸1〜7の駆動速度を低速に設定する速度設定用操作具1210、穿刺ロボット100の駆動軸1〜7の駆動速度を高速に設定する速度設定用操作具1211を備えている。 The operation controller 1200 sets the drive speeds of the drive operating tools 1201 to 1207 for operating the drives of the first to seventh drive shafts 1 to 7 of the puncture robot 100 and the drive speeds 1 to 7 of the puncture robot 100 to a low speed. It is provided with a speed setting operation tool 1210 for setting a speed setting, and a speed setting operation tool 1211 for setting the drive speed of the drive shafts 1 to 7 of the puncture robot 100 at a high speed.

操作用PC1300は、パーソナルコンピュータで構成される。 The operation PC 1300 is composed of a personal computer.

図6は、操作用PC1300のハードウェア構成を例示するブロック図である。
図6に示すように、操作用PC1300では、システムバス1315を介してCPU(Central Processing Unit)1311、ROM(Read Only Memory)1312、RAM(Random Access Memory)1313、ストレージ1314、入力装置1316、ディスプレイ(表示装置)1100、通信I/F1318が相互に通信可能に接続されている。
CPU1311は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、システムバス1315に接続される各デバイスを制御したりする。すなわち、CPU1311は、ROM1312又はストレージ1314からプログラムを読み出し、RAM1313を作業領域としてプログラムを実行する。CPU1311は、ROM1312又はストレージ1314に記録されているプログラムにしたがって、システムバス1315に接続される各デバイスの制御及び各種の演算処理を行う。ROM1312又はストレージ1314は、CPU1311が実行する制御プログラムであるBIOS(Basic Input/Output System)やOS(Operating System)や、実施形態を実現するためのコンピュータで読み取りが可能で実行が可能な「穿刺ロボットシステム」のプログラム及び必要な各種データを保持している。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the operating PC 1300.
As shown in FIG. 6, in the operation PC 1300, the CPU (Central Processing Unit) 1311, the ROM (Read Only Memory) 1312, the RAM (Random Access Memory) 1313, the storage 1314, the input device 1316, and the display via the system bus 1315. (Display device) 1100 and communication I / F 1318 are connected to each other so as to be able to communicate with each other.
The CPU 1311 is a central arithmetic processing unit that executes various programs and controls each device connected to the system bus 1315. That is, the CPU 1311 reads the program from the ROM 1312 or the storage 1314, and executes the program using the RAM 1313 as a work area. The CPU 1311 controls each device connected to the system bus 1315 and performs various arithmetic processes according to the program recorded in the ROM 1312 or the storage 1314. The ROM 1312 or the storage 1314 is a control program executed by the CPU 1311 such as a BIOS (Basic Input / Output System), an OS (Operating System), or a computer-readable and executable "piercing robot" for realizing the embodiment. It holds the "system" program and various necessary data.

ROM1312は、各種制御プログラム及び各種データを格納する。RAM1313は、CPU11の主メモリ、ワークエリア等として機能し作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ1314は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、BIOS、OSを含む各種プログラム及び各種データを格納する。 The ROM 1312 stores various control programs and various data. The RAM 1313 functions as a main memory, a work area, or the like of the CPU 11, and temporarily stores a program or data as a work area. The storage 1314 is composed of an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various programs including a BIOS and an OS and various data.

入力装置1316は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。 The input device 1316 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, and is used to perform various inputs.

ディスプレイ1100は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示画面1110に表示する。ディスプレイ1100は、実施形態ではタッチパネル方式を採用しており、入力装置1316として機能する。 The display 1100 is, for example, a liquid crystal display, and various information is displayed on the display screen 1110. The display 1100 adopts a touch panel system in the embodiment, and functions as an input device 1316.

ディスプレイ1100の表示画面1110の表示内容については後述する。 The display contents of the display screen 1110 of the display 1100 will be described later.

通信インタフェース1318は、穿刺ロボット100の駆動制御部120、操作用コントローラ1200を含む他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)、FDDI、Wi−Fi(登録商標)等の規格が用いられる。通信インタフェース1318は、LAN等のネットワークと接続してデータの送受信の制御を行う。 The communication interface 1318 is an interface for communicating with other devices including the drive control unit 120 of the puncture robot 100 and the operation controller 1200. For example, Ethernet (registered trademark), FDDI, Wi-Fi (registered trademark), etc. Standard is used. The communication interface 1318 connects to a network such as a LAN to control data transmission / reception.

通信インタフェース1318は、LANケーブル190を介して穿刺ロボット100の駆動制御部120に接続されており、穿刺ロボット100と操作インタフェース1000の間でデータの送受信を行う。 The communication interface 1318 is connected to the drive control unit 120 of the puncture robot 100 via the LAN cable 190, and transmits / receives data between the puncture robot 100 and the operation interface 1000.

(穿刺ロボットシステムの機能構成) (Functional configuration of puncture robot system)

図7A、7Bは、実施形態の穿刺ロボットシステムの機能構成を示すブロック図である。 7A and 7B are block diagrams showing the functional configuration of the puncture robot system of the embodiment.

図7A、7Bに示す機能構成は、図6に示す操作用PC1300のハードウェア構成を含むハードウェアとしての操作インタフェース1000、穿刺ロボット100及びROM1312又はストレージ1314に格納された「穿刺ロボットシステム」のプログラムを含むソフトウェアによって実現される。 The functional configuration shown in FIGS. 7A and 7B is a program of the "puncture robot system" stored in the operation interface 1000 as hardware including the hardware configuration of the operation PC 1300 shown in FIG. 6, the puncture robot 100 and the ROM 1312 or the storage 1314. Realized by software including.

図7Aに示すように、操作インタフェース1000及び穿刺ロボット100は、穿刺開始位置設定部1010と、穿刺深さ目標位置設定部1020と、ソフトリミット設定値設定部1030と、表示部1040と、取得部121〜127を備えている。 As shown in FIG. 7A, the operation interface 1000 and the puncture robot 100 include a puncture start position setting unit 1010, a puncture depth target position setting unit 1020, a soft limit setting value setting unit 1030, a display unit 1040, and an acquisition unit. It includes 121 to 127.

ディスプレイ1100の表示画面1110に表示される穿刺針110の穿刺開始位置、穿刺深さ目標位置、ソフトリミット設定値に対応する位置は、穿刺深さ方向直動軸6の位置を用いて設定することができる。また穿刺針110の現在位置は、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置の情報を用いて特定してディスプレイ1100の表示画面1110に表示することができる。
穿刺開始位置設定部1010は、穿刺針110を穿刺開始位置に位置させたときの穿刺深さ方向直動軸6の位置を、穿刺針110の穿刺開始位置として設定する。
The puncture start position, puncture depth target position, and position corresponding to the soft limit set value of the puncture needle 110 displayed on the display screen 1110 of the display 1100 shall be set using the position of the puncture depth direction linear motion axis 6. Can be done. Further, the current position of the puncture needle 110 can be specified by using the information of the current position of the linear motion shaft 6 in the puncture depth direction and displayed on the display screen 1110 of the display 1100.
The puncture start position setting unit 1010 sets the position of the puncture depth direction linear motion axis 6 when the puncture needle 110 is positioned at the puncture start position as the puncture start position of the puncture needle 110.

穿刺深さ目標位置設定部1020は、穿刺深さ方向直動軸6が穿刺開始位置設定部1010で設定された穿刺開始位置から設定穿刺深さまで進んだ位置を、穿刺針110の穿刺深さ目標位置として設定する。 The puncture depth target position setting unit 1020 sets the puncture depth target of the puncture needle 110 at a position where the puncture depth direction linear motion axis 6 advances from the puncture start position set by the puncture start position setting unit 1010 to the set puncture depth. Set as position.

ソフトリミット設定値設定部1030は、穿刺深さ方向直動軸6が穿刺開始位置から、穿刺針110が許容される穿刺深さの最大値まで進んだ位置を、ソフトリミット設定値として設定する。 The soft limit setting value setting unit 1030 sets a position where the puncture depth direction linear motion shaft 6 advances from the puncture start position to the maximum value of the puncture depth allowed by the puncture needle 110 as a soft limit setting value.

表示部1040は、取得部126で取得した穿刺深さ方向直動軸6の現在位置を穿刺針110の現在位置として表示し、穿刺開始位置設定部1010で設定された穿刺針110の穿刺開始位置を表示し、設定穿刺深さ目標位置設定部1020で設定された穿刺針110の穿刺深さ目標位置を表示し、ソフトリミット設定値設定部1030で設定されたソフトリミット設定値を表示する。 The display unit 1040 displays the current position of the puncture depth direction linear motion shaft 6 acquired by the acquisition unit 126 as the current position of the puncture needle 110, and the puncture start position of the puncture needle 110 set by the puncture start position setting unit 1010. Is displayed, the puncture depth target position of the puncture needle 110 set by the set puncture depth target position setting unit 1020 is displayed, and the soft limit setting value set by the soft limit setting value setting unit 1030 is displayed.

表示部1040は、穿刺針110の現在位置と、穿刺針110の穿刺開始位置と、穿刺針110の穿刺深さ目標位置と、ソフトリミット設定値の相対位置関係を表示する。また表示部1040は、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲に対応づけて、穿刺針110の現在位置、穿刺針110の穿刺開始位置、穿刺針の穿刺深さ目標位置及びソフトリミット設定値に対応する位置を表示する。 The display unit 1040 displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle 110, the puncture start position of the puncture needle 110, the puncture depth target position of the puncture needle 110, and the soft limit set value. Further, the display unit 1040 corresponds to the movable range of the puncture depth direction linear motion shaft 6, the current position of the puncture needle 110, the puncture start position of the puncture needle 110, the puncture depth target position of the puncture needle, and the soft limit set value. Display the position corresponding to.

穿刺開始位置設定部1010による穿刺開始位置の設定と、穿刺深さ目標位置設定部1020による穿刺深さ目標位置の設定と、ソフトリミット設定値設定部1030によるソフトリミット設定値の設定は、ディスプレイ1100の表示画面1110上で行われる。 The puncture start position setting unit 1010 sets the puncture start position, the puncture depth target position setting unit 1020 sets the puncture depth target position, and the soft limit setting value setting unit 1030 sets the soft limit setting value. It is performed on the display screen 1110 of.

また図7Bに示すように、操作インタフェース1000及び穿刺ロボット100は、操作用コントローラとして構成される操作部1200と、選択部1060と、制御部1070を備えている。 Further, as shown in FIG. 7B, the operation interface 1000 and the puncture robot 100 include an operation unit 1200 configured as an operation controller, a selection unit 1060, and a control unit 1070.

操作部1200は、第1乃至第7駆動軸1〜7の駆動を操作する。 The operation unit 1200 operates the driving of the first to seventh drive shafts 1 to 7.

選択部1060は、穿刺針位置決めモード又は穿刺モードを選択する。 The selection unit 1060 selects the puncture needle positioning mode or the puncture mode.

制御部1070は、選択部1060で穿刺針位置決めモードが選択されていることを条件に、操作部1200の操作によって穿刺駆動軸6、7を除いた駆動軸1乃至5が駆動されることを許容する。制御部1070は、選択部1060で穿刺モードが選択されていることを条件に、操作部1200の操作によって穿刺駆動軸6、7が駆動されることを許容する。 The control unit 1070 allows the drive shafts 1 to 5 excluding the puncture drive shafts 6 and 7 to be driven by the operation of the operation unit 1200, provided that the puncture needle positioning mode is selected by the selection unit 1060. do. The control unit 1070 allows the puncture drive shafts 6 and 7 to be driven by the operation of the operation unit 1200, provided that the puncture mode is selected by the selection unit 1060.

制御部1070は、駆動用操作具1201〜1207と速度設定用操作具1210、1211が同時に操作されていることを条件に、穿刺ロボット100の対応する駆動軸1〜7が駆動されることを許容する。ただし、実施形態では、穿刺針位置決めモードが選択されている場合は、低速の速度設定用操作具1210が操作されていることを条件として駆動軸1乃至5が駆動されることを許容する。 The control unit 1070 allows the corresponding drive shafts 1 to 7 of the puncture robot 100 to be driven on condition that the drive operating tools 1201 to 1207 and the speed setting operating tools 1210 and 1211 are operated at the same time. do. However, in the embodiment, when the puncture needle positioning mode is selected, the drive shafts 1 to 5 are allowed to be driven on condition that the low-speed speed setting operation tool 1210 is operated.

選択部1060による穿刺針位置決めモード又は穿刺モードの選択は、ディスプレイ1100の表示画面1110上で行われる。 The selection of the puncture needle positioning mode or the puncture mode by the selection unit 1060 is performed on the display screen 1110 of the display 1100.

図8は、ディスプレイ1100の表示画面1110の表示内容を示す。 FIG. 8 shows the display contents of the display screen 1110 of the display 1100.

図8に示すように、ディスプレイ1100の表示画面1110には、術者が行うべき操作を指示するナビゲーション表示部1120、各第1乃至第5駆動軸1〜5の現在位置を表示する現在位置表示部1130、穿刺針位置決めモードの選択をオン/オフするサーボオン/オフボタン1140A/B、針ターゲッティング完了ボタン1145、穿刺針110の穿刺開始位置を設定するための穿刺開始位置設定ボタン1150、穿刺針110の穿刺深さを設定するための穿刺深さ設定ボタン1160、穿刺針110のソフトリミット設定値を設定するためのソフトリミット設定部1170、穿刺モードの選択をオン/オフする穿刺モードオン/オフボタン1180A/B、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置を、穿刺開始位置、穿刺深さ目標位置、ソフトリミット設定値と共に、これらの相対位置関係を、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲に対応づけて表示する穿刺深さ位置表示部1190が配置されている。 As shown in FIG. 8, the display screen 1110 of the display 1100 displays the current position of the navigation display unit 1120 for instructing the operation to be performed by the operator and the current positions of the first to fifth drive shafts 1 to 5. Part 1130, Servo on / off button 1140A / B for turning on / off selection of puncture needle positioning mode, needle targeting completion button 1145, puncture start position setting button 1150 for setting puncture start position of puncture needle 110, puncture needle 110 Puncture depth setting button 1160 for setting the puncture depth, soft limit setting unit 1170 for setting the soft limit setting value of the puncture needle 110, puncture mode on / off button for turning on / off the selection of the puncture mode. 1180A / B, the current position of the puncture depth direction linear motion shaft 6, the puncture start position, the puncture depth target position, and the soft limit set value, as well as these relative positional relationships, the puncture depth direction linear motion shaft 6 is movable. A puncture depth position display unit 1190 that displays the puncture depth position corresponding to the range is arranged.

ナビゲーション表示部1120には、術者が行うべき各操作を指示する各表示部が配置されている。ナビゲーション表示部1120は、「ロボットサーボオン」表示部1121、「針のターゲッティング完了」表示部1122、「穿刺開始位置の設定」表示部1123、「穿刺深さの設定」表示部1124、「ソフトリミットの有効化」表示部1125、「穿刺モードオン」表示部1126を含んでいる。各表示部1121〜1126は、操作の順序に応じて、表示画面の上から下に順次配置されている。なお、「穿刺開始位置の設定」表示部1123、「穿刺深さの設定」表示部1124の順序を入れ替えてもよい。 In the navigation display unit 1120, each display unit for instructing each operation to be performed by the operator is arranged. The navigation display unit 1120 includes a "robot servo on" display unit 1121, a "needle targeting completed" display unit 1122, a "puncture start position setting" display unit 1123, a "puncture depth setting" display unit 1124, and a "soft limit". It includes an "enable" display unit 1125 and a "puncture mode on" display unit 1126. The display units 1121 to 1126 are sequentially arranged from the top to the bottom of the display screen according to the order of operations. The order of the "puncture start position setting" display unit 1123 and the "puncture depth setting" display unit 1124 may be changed.

各表示部1121〜1126の内実行済みの操作に対応する表示部は、表示画面1110の地色(例えば白色)と識別できる色、例えばグリーン(図中白抜きで示す)で識別表示され、未だ実行されていない操作に対応する表示部は、実行済みの操作に対応する表示部の識別色と識別できる色、例えばピンク(図中ハッチングで示す)で識別表示される。 Of the display units 1121 to 1126, the display unit corresponding to the executed operation is identified and displayed in a color that can be distinguished from the ground color (for example, white) of the display screen 1110, for example, green (indicated by white in the figure), and is still displayed. The display unit corresponding to the operation that has not been executed is identified and displayed in a color that can be distinguished from the identification color of the display unit corresponding to the operation that has been executed, for example, pink (indicated by hatching in the figure).

サーボオン/オフボタン1140A/B、針ターゲッティング完了ボタン1145、穿刺開始位置設定ボタン1150、穿刺深さ設定ボタン1160、ソフトリミット設定部1170、穿刺モードオン/オフボタン1180A/Bそれぞれに対応して、サーボオン/オフ表示部1140D、針ターゲッティング完了/未完了表示部1145D、穿刺開始位置設定/未設定表示部1150D、穿刺深さ設定/未設定表示部1160D、ソフトリミット有効/無効表示部1170D、穿刺モードオン/オフ表示部1180Dが付設されている。 Servo on / off button 1140A / B, needle targeting completion button 1145, puncture start position setting button 1150, puncture depth setting button 1160, soft limit setting unit 1170, puncture mode on / off button 1180A / B. / Off display unit 1140D, needle targeting completed / incomplete display unit 1145D, puncture start position setting / unset display unit 1150D, puncture depth setting / unset display unit 1160D, soft limit enabled / disabled display unit 1170D, puncture mode on / Off display unit 1180D is attached.

ナビゲーション表示部1120の各表示部1121〜1126の上記識別表示に対応して、サーボオン/オフ表示部1140D、針ターゲッティング完了/未完了表示部1145D、穿刺開始位置設定/未設定表示部1150D、穿刺深さ設定/未設定表示部1160D、ソフトリミット有効/無効表示部1170D、穿刺モードオン/オフ表示部1180Dの内実行済みの操作に対応する表示部は、同じグリーン(図中白抜きで示す)で識別表示され、未だ実行されていない操作に対応する表示部は、同じピンク(図中ハッチングで示す)で識別表示される。 Servo on / off display unit 1140D, needle targeting completed / incomplete display unit 1145D, puncture start position setting / unset display unit 1150D, puncture depth corresponding to the identification display of each display unit 1121 to 1126 of the navigation display unit 1120. Of the set / unset display unit 1160D, soft limit enabled / disabled display unit 1170D, and puncture mode on / off display unit 1180D, the display unit corresponding to the executed operation is the same green (shown in white in the figure). The display unit that is identified and displayed and corresponds to the operation that has not yet been executed is identified and displayed in the same pink (indicated by the puncture in the figure).

現在位置表示部1130には、取得部121〜125でそれぞれ取得された第1乃至第5駆動軸1〜5(図8中では軸1〜5で示される)の現在位置が、それぞれの可動範囲に対応づけられて表示される。 In the current position display unit 1130, the current positions of the first to fifth drive shafts 1 to 5 (indicated by the shafts 1 to 5 in FIG. 8) acquired by the acquisition units 121 to 125 are in their respective movable ranges. It is displayed in association with.

第1駆動軸1の現在位置1131が第1駆動軸1の可動範囲1131Aに対応づけられて表示される。第1駆動軸1の可動範囲1131Aの正負の両エンド位置から所定範囲(例えば10mm)1131ED1、1131ED2は、アラートゾーンである。アラートゾーン1131ED1、1131ED2は、アラートゾーン1131ED1、1131ED2を除いた可動範囲と識別できる色、例えばオレンジ色(図中クロスハッチングで示す)で識別表示されている。 The current position 1131 of the first drive shaft 1 is displayed in association with the movable range 1131A of the first drive shaft 1. A predetermined range (for example, 10 mm) from both positive and negative end positions of the movable range 1131A of the first drive shaft 1 is an alert zone. The alert zones 1131ED1 and 1131ED2 are identified and displayed in a color that can be distinguished from the movable range excluding the alert zones 1131ED1 and 1131ED2, for example, orange (indicated by cross-hatching in the figure).

同様に第2駆動軸2の現在位置1132が、アラートゾーン1132ED1、1132ED2を含む第2駆動軸2の可動範囲1132Aに対応づけられて表示される。 Similarly, the current position 1132 of the second drive shaft 2 is displayed in association with the movable range 1132A of the second drive shaft 2 including the alert zones 1132ED1 and 1132ED2.

同様に第3駆動軸3の現在位置1133が、アラートゾーン1133ED1、1133ED2を含む第3駆動軸3の可動範囲1133Aに対応づけられて表示される。 Similarly, the current position 1133 of the third drive shaft 3 is displayed in association with the movable range 1133A of the third drive shaft 3 including the alert zones 1133ED1 and 1133ED2.

また第4駆動軸4の現在位置1134が、第4駆動軸4の可動範囲1134Aに対応づけられて表示される。 Further, the current position 1134 of the fourth drive shaft 4 is displayed in association with the movable range 1134A of the fourth drive shaft 4.

同様に第5駆動軸5の現在位置1135が、第5駆動軸5の可動範囲1135Aに対応づけられて表示される。 Similarly, the current position 1135 of the fifth drive shaft 5 is displayed in association with the movable range 1135A of the fifth drive shaft 5.

穿刺深さ位置表示部1190には、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191B(+0.0mm)が、アラートゾーン1195EDを含む第6駆動軸(穿刺方向直動軸)6の可動範囲1195A(0〜+173mm)に対応づけられて表示される。 In the puncture depth position display unit 1190, the current positions 1191A and 1191B (+ 0.0 mm) of the puncture depth direction linear motion shaft 6 are movable of the sixth drive shaft (puncture direction linear motion shaft) 6 including the alert zone 1195ED. It is displayed in association with the range 1195A (0 to + 173 mm).

以下、図8〜図18を参照して操作の手順について説明する。 Hereinafter, the operation procedure will be described with reference to FIGS. 8 to 18.

ディスプレイ1100の表示画面1110は、各操作が実行されるに応じて、図8〜図18に各画面に順次遷移する。 The display screen 1110 of the display 1100 sequentially transitions to each screen in FIGS. 8 to 18 as each operation is executed.

ナビゲーション表示部1120によって指示されながら、穿刺開始位置を設定する操作と、穿刺深さ目標位置を設定する操作と、ソフトリミット設定値を設定する操作を行うことができる。また、ナビゲーション表示部1120によって指示されながら、穿刺針位置決めモードを選択する操作と、穿刺モードを選択する操作を行うことができる。 While instructed by the navigation display unit 1120, it is possible to perform an operation of setting the puncture start position, an operation of setting the puncture depth target position, and an operation of setting the soft limit set value. Further, the operation of selecting the puncture needle positioning mode and the operation of selecting the puncture mode can be performed while being instructed by the navigation display unit 1120.

(穿刺針位置決めモードの選択) (Selection of puncture needle positioning mode)

操作用PC1300を起動させ、ROM1312又はストレージ1314に格納された「穿刺ロボットシステム」のプログラムが実行されると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図8に示す表示に遷移する。 When the operation PC 1300 is started and the program of the "puncture robot system" stored in the ROM 1312 or the storage 1314 is executed, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG.

図8に示す表示画面1110には、「ロボットサーボオン」表示部1121が、未実行の操作を示す識別色で識別表示されていると共に、サーボオン/オフ表示部1140Dが、同様に未実行の操作を示す識別色で識別表示されている。 On the display screen 1110 shown in FIG. 8, the "robot servo-on" display unit 1121 is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation, and the servo-on / off display unit 1140D similarly performs an unexecuted operation. It is identified and displayed in the indicated identification color.

術者は、この識別表示に従い、表示画面1110上で、サーボオンボタン1140Aを押す操作を行い、穿刺針位置決めモードを選択する。 According to this identification display, the operator presses the servo-on button 1140A on the display screen 1110 to select the puncture needle positioning mode.

(穿刺針の位置決め) (Positioning of puncture needle)

穿刺針位置決めモードが選択されると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図9に示す表示に遷移する。サーボオンボタン1140Aを押す操作が行われると、サーボオン/オフ表示部1140Dの表示は、「サーボオン;穿刺位置決めモード選択」となる。 When the puncture needle positioning mode is selected, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG. When the operation of pressing the servo on button 1140A is performed, the display of the servo on / off display unit 1140D becomes "servo on; puncture positioning mode selection".

図9に示す表示画面1110には、「針のターゲッティング完了」表示部1122が、未実行の操作を示す識別色で識別表示されていると共に、針ターゲッティング完了/未完了表示部1145Dが、同様に未実行の操作を示す識別色で識別表示されている。 On the display screen 1110 shown in FIG. 9, the "needle targeting completed" display unit 1122 is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation, and the needle targeting completed / incomplete display unit 1145D is similarly displayed. It is identified and displayed in an identification color that indicates an unexecuted operation.

術者は、この識別表示に従い、穿刺針110を穿刺開始位置に位置決めする操作を実行する。 The operator performs an operation of positioning the puncture needle 110 at the puncture start position according to the identification display.

穿刺針位置決めモードが選択されているため、術者は、穿刺駆動軸6、7以外の各駆動軸1乃至5を、低速の速度設定用操作具1210が同時に操作されていることを条件に、操作用コントローラ1200の駆動用操作具1201〜1205の操作によって駆動できるようになっている。 Since the puncture needle positioning mode is selected, the operator can operate the drive shafts 1 to 5 other than the puncture drive shafts 6 and 7 at the same time on the condition that the low-speed speed setting operating tool 1210 is operated at the same time. It can be driven by operating the drive operating tools 1201 to 1205 of the operation controller 1200.

術者は、低速の速度設定用操作具1210を押す操作をしながら、同時に駆動用操作具1201〜1205を操作することで、各駆動軸1乃至5を動かし穿刺針110を患者の体表面の穿刺開始位置に位置決めする。なお、低速の速度設定用操作具1210を押す操作が同時になされていない場合には、駆動用操作具1201〜1205を操作したとして操作信号は無効化され、対応する第1乃至第5駆動軸1〜5は駆動されないように制御される。また穿刺駆動軸6、7に対応する駆動用操作具1206、1207を操作した場合にも、同様に操作信号は無効化され、対応する第6、第7駆動軸6、7は駆動されないように制御される。 The surgeon moves the drive shafts 1 to 5 by simultaneously operating the drive controls 1201 to 1205 while pushing the low-speed speed setting control tool 1210, and moves the puncture needle 110 on the patient's body surface. Position at the puncture start position. If the operation of pressing the low-speed speed setting operation tool 1210 is not performed at the same time, the operation signal is invalidated as if the drive operation tools 1201 to 1205 were operated, and the corresponding first to fifth drive shafts 1 ~ 5 is controlled so as not to be driven. Also, when the drive operating tools 1206 and 1207 corresponding to the puncture drive shafts 6 and 7 are operated, the operation signal is similarly invalidated so that the corresponding 6th and 7th drive shafts 6 and 7 are not driven. Be controlled.

このため穿刺針110を患者の体表面に位置決めする穿刺針位置決め操作をしている段階で、操作用コントローラ1200の不用意な操作によって穿刺ロボット100の穿刺駆動軸6、7が動作してしまうことが防止される。 Therefore, at the stage of performing the puncture needle positioning operation for positioning the puncture needle 110 on the patient's body surface, the puncture drive shafts 6 and 7 of the puncture robot 100 may operate due to careless operation of the operation controller 1200. Is prevented.

穿刺針110が患者の体表面の穿刺開始位置に位置決めされると、術者は、表示画面1110上で、針ターゲッティング完了ボタン1145を押す操作を行う。 When the puncture needle 110 is positioned at the puncture start position on the body surface of the patient, the operator presses the needle targeting completion button 1145 on the display screen 1110.

(穿刺開始位置の設定) (Setting of puncture start position)

針ターゲッティング完了ボタン1145を押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図10Aに示す表示に遷移する。 When the operation of pressing the needle targeting completion button 1145 is performed, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG. 10A.

図10Aに示す表示画面1110には、「穿刺開始位置の設定」表示部1123が、未実行の操作を示す識別色で識別表示されていると共に、穿刺開始位置設定/未設定表示部1150Dが、同様に未実行の操作を示す識別色で識別表示されている。 On the display screen 1110 shown in FIG. 10A, the "puncture start position setting" display unit 1123 is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation, and the puncture start position setting / unset display unit 1150D is displayed. Similarly, it is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation.

術者は、この識別表示に従い、穿刺開始位置設定ボタン1150を押す操作を実行する。 The operator executes an operation of pressing the puncture start position setting button 1150 according to this identification display.

穿刺開始位置設定ボタン1150を押す操作が行われると、図10Bに示すように表示画面1110上に、「現在の穿刺深さ方向直動軸6の位置を、穿刺針110の穿刺開始位置に設定する」旨の穿刺開始位置の承認を促す表示がなされたウインドウ画面1110W1が表示される。ウインドウ画面1110W1上の穿刺開始位置承認ボタン1110ACを押す操作がなされると、取得部126で取得された刺深さ方向直動軸6の現在位置(例えば+30.0mm)が、穿刺針110の穿刺開始位置として設定される。 When the operation of pressing the puncture start position setting button 1150 is performed, "the position of the current puncture depth direction linear motion axis 6 is set to the puncture start position of the puncture needle 110" on the display screen 1110 as shown in FIG. 10B. The window screen 1110W1 is displayed with a display prompting the approval of the puncture start position to the effect of "doing". When the operation of pressing the puncture start position approval button 1110AC on the window screen 1110W1 is performed, the current position (for example, +30.0 mm) of the puncture depth direction linear motion shaft 6 acquired by the acquisition unit 126 is punctured by the puncture needle 110. Set as the starting position.

(穿刺深さの設定) (Puncture depth setting)

穿刺開始位置承認ボタン1110ACを押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図11Aに示す表示に遷移する。 When the operation of pressing the puncture start position approval button 1110AC is performed, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG. 11A.

図11Aに示す表示画面1110には、「穿刺深さの設定」表示部1124が、未実行の操作を示す識別色で識別表示されていると共に、穿刺深さ設定/未設定表示部1160Dが、同様に未実行の操作を示す識別色で識別表示されている。 On the display screen 1110 shown in FIG. 11A, the "puncture depth setting" display unit 1124 is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation, and the puncture depth setting / unset display unit 1160D is displayed. Similarly, it is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation.

術者は、この識別表示に従い、穿刺深さ設定ボタン1160を押す操作を実行する。穿刺深さ設定ボタン1160を押す操作が行われると、図11Bに示すように表示画面1110上に、「穿刺深さ設定」のためのウインドウ画面1110W2が表示される。ウインドウ画面1110W2には、患者の体表面の穿刺開始位置から穿刺深さ方向の距離「−10mm」、「−5mm」、「−1mm」、「+1mm」、「+5mm」、「+10mm」を選択する穿刺深さ方向距離選択ボタン1161〜1166と、設定確定ボタン1167が配置されている。穿刺深さ方向距離選択ボタン1161〜1166を押す操作がなされ、穿刺深さ設定確定ボタン1167が押されると、押された穿刺深さ方向距離選択ボタンに対応する穿刺深さ方向距離、対応する穿刺深さ方向距離選択ボタンを押した回数に応じた穿刺深さが、穿刺針110の穿刺深さ(例えば60.0mm)として設定される。 The operator executes an operation of pressing the puncture depth setting button 1160 according to this identification display. When the operation of pressing the puncture depth setting button 1160 is performed, the window screen 1110W2 for "puncture depth setting" is displayed on the display screen 1110 as shown in FIG. 11B. For the window screen 1110W2, select the distances "-10 mm", "-5 mm", "-1 mm", "+ 1 mm", "+ 5 mm", and "+ 10 mm" in the puncture depth direction from the puncture start position on the patient's body surface. A distance selection button 1161 to 1166 in the puncture depth direction and a setting confirmation button 1167 are arranged. When the operation of pressing the puncture depth direction distance selection button 1161 to 1166 is performed and the puncture depth setting confirmation button 1167 is pressed, the puncture depth direction distance corresponding to the pressed puncture depth direction distance selection button and the corresponding puncture The puncture depth according to the number of times the distance selection button in the depth direction is pressed is set as the puncture depth (for example, 60.0 mm) of the puncture needle 110.

(穿刺開始位置と穿刺深さ目標位置の表示) (Display of puncture start position and puncture depth target position)

穿刺深さ設定確定ボタン1167を押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110上の穿刺深さ位置表示部1190には、図12に示す表示がなされる。 When the operation of pressing the puncture depth setting confirmation button 1167 is performed, the display shown in FIG. 12 is displayed on the puncture depth position display unit 1190 on the display screen 1110 of the display 1100.

図12に示すように、穿刺深さ位置表示部1190には、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191B(+30.0mm)が、穿刺開始位置1192(+30.0mm)、穿刺深さ目標位置1193(+90.0mm)と共に、これらの相対位置関係が、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195A(0〜+173mm)に対応づけて表示される。 As shown in FIG. 12, in the puncture depth position display unit 1190, the current positions 1191A and 1191B (+ 30.0 mm) of the puncture depth direction linear motion shaft 6 are displayed at the puncture start position 1192 (+ 30.0 mm) and the puncture depth. Along with the target position 1193 (+ 90.0 mm), these relative positional relationships are displayed in association with the movable range 1195 A (0 to + 173 mm) of the puncture depth direction linear motion shaft 6.

穿刺深さ(60.0mm)に、穿刺開始位置1192(+30.0mm)を加算した値が、穿刺深さ目標位置1193(+90mm)となる。 The value obtained by adding the puncture start position 1192 (+30.0 mm) to the puncture depth (60.0 mm) is the puncture depth target position 1193 (+90 mm).

(ソフトリミット設定値の設定(ソフトリミットの有効化)) (Setting the soft limit setting value (enabling the soft limit))

穿刺深さ設定確定ボタン1167を押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図13に示す表示に遷移する。 When the operation of pressing the puncture depth setting confirmation button 1167 is performed, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG.

図13に示す表示画面1110には、「ソフトリミットの有効化」表示部1125が、未実行の操作を示す識別色で識別表示されていると共に、ソフトリミット有効/無効表示部1170Dが、同様に未実行の操作を示す識別色で識別表示されている。 On the display screen 1110 shown in FIG. 13, the "enabled soft limit" display unit 1125 is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation, and the soft limit enabled / disabled display unit 1170D is similarly displayed. It is identified and displayed in an identification color that indicates an unexecuted operation.

術者は、この識別表示に従い、ソフトリミット設定部1170でソフトリミット設定値の設定及びソフトリミットの有効/無効を選択する操作を実行する。 According to this identification display, the operator executes an operation of setting the soft limit set value and selecting valid / invalid of the soft limit in the soft limit setting unit 1170.

ソフトリミット設定部1170には、ソフトリミットの有効ボタン1171、ソフトリミットの無効ボタン1172、距離「−5mm」、「−1mm」、「+1mm」、「+5mm」を選択する距離選択ボタン1173〜1176が配置されている。距離選択ボタン1173〜1176を押す操作がなされると、押された距離選択ボタンに対応する距離、対応する距離選択ボタンを押した回数に応じた距離(例えば−22.0mm)を、第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6のエンド位置(+173mm)に加算した値が、ソフトリミット設定値(例えば151.0mm)として設定される。 The soft limit setting unit 1170 has a soft limit enable button 1171, a soft limit invalid button 1172, and distance selection buttons 1173 to 1176 for selecting distances "-5 mm", "-1 mm", "+ 1 mm", and "+ 5 mm". Have been placed. When the operation of pressing the distance selection buttons 1173 to 1176 is performed, the distance corresponding to the pressed distance selection button and the distance corresponding to the number of times the corresponding distance selection button is pressed (for example, -22.0 mm) are driven by the sixth drive. A value added to the end position (+1173 mm) of the shaft (linear motion shaft in the puncture depth direction) 6 is set as a soft limit set value (for example, 151.0 mm).

ソフトリミット設定値は、穿刺深さ方向直動軸6が穿刺開始位置から、穿刺針110が許容される穿刺深さの最大値まで進んだ位置であり、CT透視画像から測定するなどして予め求めておくことができる。 The soft limit set value is a position where the linear motion axis 6 in the puncture depth direction advances from the puncture start position to the maximum value of the puncture depth allowed by the puncture needle 110, and is measured in advance from a CT fluoroscopic image or the like. You can ask for it.

例えば、患者の穿刺対象領域をCT撮影し外部モニタ300の表示画面320に穿刺対象領域を含む穿刺対象領域断面画像を表示させる。この穿刺対象領域断面画像上に穿刺針110の穿刺経路を設定し穿刺経路角度を測定する。穿刺針110が、設定した穿刺経路に沿って、測定した穿刺経路角度に応じた姿勢角度で移動したときに、その穿刺針110の許容される穿刺深さの最大値を穿刺断面画像上で測定するようにする。 For example, a CT image of a patient's puncture target area is taken, and a cross-sectional image of the puncture target area including the puncture target area is displayed on the display screen 320 of the external monitor 300. The puncture path of the puncture needle 110 is set on the cross-sectional image of the puncture target area, and the puncture path angle is measured. When the puncture needle 110 moves along the set puncture path at an attitude angle corresponding to the measured puncture path angle, the maximum value of the permissible puncture depth of the puncture needle 110 is measured on the puncture cross-sectional image. To do.

ソフトリミットの有効ボタン1171が押されると、ソフトリミット有効/無効表示部1170Dの表示は、「ソフトリミット有効」となる。 When the soft limit enable button 1171 is pressed, the display of the soft limit enable / disable display unit 1170D becomes "soft limit enable".

ソフトリミットの有効ボタン1171が押された場合には、仮に第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6の位置がソフトリミット設定値(例えば+151.0mm)に達したならば、ソフトウェア上で第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6の動きがロックされる。すなわち、ソフトリミットの有効ボタン1171が押されると、ソフトリミット設定値(例えば+151.0mm)で第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6の動きをロックするためのソフトリミット指令信号が穿刺ロボット100の駆動制御部120に送信される。駆動制御部120は、ソフトリミット指令信号に従い第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6の位置がソフトリミット設定値(例えば+151.0mm)に達すると、第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6がソフトリミット設定値(例えば+151.0mm)以上に達しないように第6駆動軸(穿刺深さ方向直動軸)6を制御する。 When the soft limit enable button 1171 is pressed, if the position of the sixth drive shaft (puncture depth direction linear motion shaft) 6 reaches the soft limit set value (for example, +151.0 mm), the software The movement of the sixth drive shaft (linear motion shaft in the puncture depth direction) 6 is locked. That is, when the soft limit enable button 1171 is pressed, a soft limit command signal for locking the movement of the sixth drive shaft (puncture depth direction linear motion shaft) 6 at the soft limit set value (for example, +151.0 mm) is output. It is transmitted to the drive control unit 120 of the puncture robot 100. When the position of the sixth drive shaft (puncture depth direction linear motion shaft) 6 reaches the soft limit set value (for example, +151.0 mm) in accordance with the soft limit command signal, the drive control unit 120 reaches the sixth drive shaft (puncture depth). The sixth drive shaft (puncture depth direction linear motion shaft) 6 is controlled so that the directional linear motion shaft) 6 does not reach the soft limit set value (for example, +151.0 mm) or more.

ソフトリミットの無効ボタン1172が押されると、ソフトリミット有効/無効表示部1170Dの表示は、「ソフトリミット無効」となる。ソフトリミットの無効ボタン1172が押されると、ソフトリミット指令信号の送信はオフされる。 When the soft limit invalid button 1172 is pressed, the display of the soft limit valid / invalid display unit 1170D becomes "soft limit invalid". When the soft limit invalid button 1172 is pressed, the transmission of the soft limit command signal is turned off.

(穿刺開始位置と穿刺深さ目標位置とソフトリミット設定値の表示) (Display of puncture start position, puncture depth target position, and soft limit set value)

ソフトリミットの有効ボタン1171を押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110上の穿刺深さ位置表示部1190には、図14Aに示す表示がなされる。 When the operation of pressing the soft limit enable button 1171 is performed, the display shown in FIG. 14A is displayed on the puncture depth position display unit 1190 on the display screen 1110 of the display 1100.

図14Aに示すように、穿刺深さ位置表示部1190には、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191B(+30.0mm)が、穿刺開始位置1192(+30.0mm)、穿刺深さ目標位置1193(+90.0mm)、ソフトリミット設定値1194(+151.0mm)と共に、これらの相対位置関係が、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195A(0〜+173mm)に対応づけて表示される。穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195Aの内ソフトリミット設定値1194(+151.0mm)からエンド位置(+173mm)の範囲のソフトリミット有効領域1194Aは、他の可動範囲と識別できる色、例えば紺色(図中クロスハッチングで示す)で識別表示される。 As shown in FIG. 14A, the puncture depth position display unit 1190 has the current positions 1191A and 1191B (+ 30.0 mm) of the puncture depth direction linear motion shaft 6 as well as the puncture start position 1192 (+ 30.0 mm) and the puncture depth. Along with the target position 1193 (+90.0 mm) and the soft limit set value 1194 (+151.0 mm), these relative positional relationships correspond to the movable range 1195 A (0 to + 173 mm) of the puncture depth direction linear motion shaft 6. Is displayed. The soft limit effective area 1194A in the range from the soft limit set value 1194 (+151.0 mm) to the end position (+173 mm) in the movable range 1195A of the linear motion shaft 6 in the puncture depth direction is a color that can be distinguished from other movable ranges, for example. It is identified and displayed in dark blue (indicated by cross-hatching in the figure).

なお、ソフトリミットの無効ボタン1172を押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110上の穿刺深さ位置表示部1190には、図14Bに示す表示がなされる。図14Bに示すように、図14Aに示す表示からソフトリミット設定値1194、ソフトリミット有効領域1194Aが除去された表示がなされる。 When the operation of pressing the invalid button 1172 of the soft limit is performed, the display shown in FIG. 14B is displayed on the puncture depth position display unit 1190 on the display screen 1110 of the display 1100. As shown in FIG. 14B, a display is made in which the soft limit set value 1194 and the soft limit effective area 1194A are removed from the display shown in FIG. 14A.

(穿刺モードの選択) (Selection of puncture mode)

ソフトリミットの有効ボタン1171(またはソフトリミットの無効ボタン1172)を押す操作が行われると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図15に示す表示に遷移する。 When the operation of pressing the soft limit enable button 1171 (or the soft limit invalid button 1172) is performed, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG.

図15に示す表示画面1110には、「穿刺モードオン」表示部1126が、未実行の操作を示す識別色で識別表示されていると共に、穿刺モードオン/オフ表示部1180Dが、同様に未実行の操作を示す識別色で識別表示されている。 On the display screen 1110 shown in FIG. 15, the "puncture mode on" display unit 1126 is identified and displayed in an identification color indicating an unexecuted operation, and the puncture mode on / off display unit 1180D is similarly unexecuted. It is identified and displayed in the identification color indicating the operation of.

術者は、この識別表示に従い、表示画面1110上で、穿刺モードオンボタン1180Aを押す操作を行い、穿刺モードを選択する。 According to this identification display, the operator presses the puncture mode on button 1180A on the display screen 1110 to select the puncture mode.

(穿刺) (puncture)

穿刺モードが選択されると、ディスプレイ1100の表示画面1110は、図16に示す表示に遷移する。穿刺モードオンボタン1180Aを押す操作が行われると、穿刺モードオン/オフ表示部1180Dの表示は、「穿刺モードオン;穿刺モード選択」となる。 When the puncture mode is selected, the display screen 1110 of the display 1100 transitions to the display shown in FIG. When the operation of pressing the puncture mode on button 1180A is performed, the display of the puncture mode on / off display unit 1180D becomes "puncture mode on; puncture mode selection".

穿刺モードが選択されているため、術者は、穿刺駆動軸6、7を、速度設定用操作具1210又は1211が同時に操作されていることを条件に、操作用コントローラ1200の駆動用操作具1207、1208の操作によって駆動できるようになっている。 Since the puncture mode is selected, the operator can operate the puncture drive shafts 6 and 7 with the drive controller 1207 of the operation controller 1200 on condition that the speed setting controller 1210 or 1211 is operated at the same time. It can be driven by the operation of 1208.

術者は、低速又は高速の速度設定用操作具1210、1211を押す操作をしながら、同時に駆動用操作具1206を操作することで、穿刺駆動軸6を直動させ穿刺針110を患者の体表面内に穿刺する。穿刺駆動軸7を駆動させず穿刺駆動軸6のみを直動させて穿刺してもよく、穿刺駆動軸6、7を併用動作させて穿刺してもよい。 The surgeon directly moves the puncture drive shaft 6 and moves the puncture needle 110 to the patient's body by operating the drive operation tool 1206 at the same time as pressing the low-speed or high-speed speed setting operation tools 1210 and 1211. Puncture in the surface. The puncture drive shaft 7 may not be driven and only the puncture drive shaft 6 may be directly moved for puncture, or the puncture drive shafts 6 and 7 may be operated in combination for puncture.

なお、速度設定用操作具1210、1211を押す操作が同時になされていない場合には、駆動用操作具1206、1207を操作したとして操作信号は無効化され、対応する穿刺駆動軸6、7は駆動されないように制御される。 If the speed setting operation tools 1210 and 1211 are not pressed at the same time, the operation signal is invalidated as if the drive operation tools 1206 and 1207 were operated, and the corresponding puncture drive shafts 6 and 7 are driven. It is controlled so that it is not done.

また、穿刺モードが選択されている場合には、術者は、第1乃至第5駆動軸1〜5を、速度設定用操作具1210が同時に操作されていることを条件に、操作用コントローラ1200の駆動用操作具1201〜1205の操作によって駆動できるようになっている。 When the puncture mode is selected, the operator operates the operation controller 1200 on the condition that the first to fifth drive shafts 1 to 5 are operated at the same time by the speed setting operation tool 1210. It can be driven by the operation of the driving operation tools 1201 to 1205.

したがって、穿刺針110が撓んだ場合には、穿刺針110の移動経路を修正するために、適宜、第1乃至第5駆動軸1〜5を動作させて、穿刺針110の姿勢を補正してもよい。 Therefore, when the puncture needle 110 is bent, in order to correct the movement path of the puncture needle 110, the first to fifth drive shafts 1 to 5 are appropriately operated to correct the posture of the puncture needle 110. You may.

また、穿刺駆動軸6、7と第1駆動軸1を併用動作させて穿刺針110を直動させてもよい。第1駆動軸1を併用動作させた場合には、第1駆動軸1の変位が加算されて、穿刺駆動軸6の現在位置1191A、1191Bが表示される。 Further, the puncture drive shafts 6 and 7 and the first drive shaft 1 may be operated in combination to directly move the puncture needle 110. When the first drive shaft 1 is operated in combination, the displacement of the first drive shaft 1 is added, and the current positions 1191A and 1191B of the puncture drive shaft 6 are displayed.

穿刺中、ディスプレイ1100の表示画面1110上の穿刺深さ位置表示部1190には、図17に示す表示がなされる。 During puncture, the display shown in FIG. 17 is displayed on the puncture depth position display unit 1190 on the display screen 1110 of the display 1100.

このため術者は、穿刺中に、穿刺深さ位置表示部1190を見て、穿刺針110の現在位置1191Bが、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195Aのいずれの箇所にあるか、刺針110の現在位置1191Aが、穿刺深さ目標位置1193及びソフトリミット設定値1194までどの程度の余裕があるかを確認することができる。 Therefore, the surgeon looks at the puncture depth position display unit 1190 during puncture, and determines which part of the movable range 1195A of the puncture depth direction linear motion shaft 6 is the current position 1191B of the puncture needle 110. It is possible to confirm how much the current position 1191A of the puncture needle 110 has a margin up to the puncture depth target position 1193 and the soft limit set value 1194.

術者は、穿刺深さ位置表示部1190から得られる情報に基づいて、操作用コントローラ1200で穿刺深さ方向直動軸6を操作して穿刺経路に沿って穿刺深さ目標位置1193まで正確に移動させることができる。 Based on the information obtained from the puncture depth position display unit 1190, the operator operates the puncture depth direction linear motion axis 6 with the operation controller 1200 to accurately reach the puncture depth target position 1193 along the puncture path. Can be moved.

術者は、穿刺針110が許容される穿刺深さの最大値(ソフトリミット設定値)1194を超えないように穿刺深さ位置表示部1190で確認しながら穿刺作業を進めることができる。仮に、穿刺針110の現在位置1191Aが、穿刺深さ目標位置1193を超えてもソフトリミット設定値1194を超えて進まないようにソフトウェア上で制限される。したがって穿刺針110を患者の体外から体内の穿刺標的まで安全、確実に移動させることができる。 The surgeon can proceed with the puncture operation while checking the puncture depth position display unit 1190 so that the puncture needle 110 does not exceed the maximum allowable puncture depth (soft limit set value) 1194. Even if the current position 1191A of the puncture needle 110 exceeds the puncture depth target position 1193, it is restricted by software so as not to advance beyond the soft limit set value 1194. Therefore, the puncture needle 110 can be safely and reliably moved from outside the patient's body to the puncture target inside the body.

術者は、穿刺深さ位置表示部1190から得られる情報に基づいて、穿刺作業を進めることができ、相対的に、外部モニタ300の表示画面320上のCT透視画像で穿刺深さを確認する時間及び頻度が減る。結果的に、実施形態の穿刺ロボットシステムを用いなかった場合と比較して、CT透視が間欠的に行われCT透視時間が減り、患者の被ばく量を低減させることができる。 The surgeon can proceed with the puncture work based on the information obtained from the puncture depth position display unit 1190, and relatively confirms the puncture depth on the CT fluoroscopic image on the display screen 320 of the external monitor 300. Time and frequency are reduced. As a result, as compared with the case where the puncture robot system of the embodiment is not used, CT fluoroscopy is performed intermittently, the CT fluoroscopy time is reduced, and the exposure amount of the patient can be reduced.

(穿刺終了) (End of puncture)

穿刺が終了すると、図18に示すように、表示画面1110上で、穿刺モードオフボタン1180Bを押す操作を行い、穿刺モードの選択をオフにする。穿刺モードオン/オフ表示部1180Dの表示は、「穿刺モードオフ」となる。 When the puncture is completed, as shown in FIG. 18, the operation of pressing the puncture mode off button 1180B is performed on the display screen 1110 to turn off the selection of the puncture mode. The display of the puncture mode on / off display unit 1180D is "puncture mode off".

上述した実施形態は一例であり、種々変形して実施することができる。 The above-described embodiment is an example, and can be modified in various ways.

以下に、表示画面1110上の穿刺深さ位置表示部1190の他の表示例について説明する。図14Aに示す表示から適宜表示要素を省略することができる。 Hereinafter, other display examples of the puncture depth position display unit 1190 on the display screen 1110 will be described. Display elements can be appropriately omitted from the display shown in FIG. 14A.

(表示例1) (Display example 1)

図19Aに示すように、穿刺開始位置1192及びソフトリミット設定値1194(ソフトリミット有効領域1194A)の表示を省略し、穿刺深さ位置表示部1190に、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191Bと、穿刺深さ目標位置1193のみを表示する実施も可能である。 As shown in FIG. 19A, the display of the puncture start position 1192 and the soft limit set value 1194 (soft limit effective area 1194A) is omitted, and the current position of the puncture depth direction linear motion axis 6 is displayed on the puncture depth position display unit 1190. It is also possible to display only 1191A and 1191B and the puncture depth target position 1193.

(表示例2) (Display example 2)

図19Bに示すように、ソフトリミット設定値1194(ソフトリミット有効領域1194A)の表示を省略し、穿刺深さ位置表示部1190に、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191Bと、穿刺開始位置1192と、穿刺深さ目標位置1193のみを表示する実施も可能である。 As shown in FIG. 19B, the display of the soft limit set value 1194 (soft limit effective area 1194A) is omitted, and the current positions 1191A and 1191B of the puncture depth direction linear motion axis 6 are displayed on the puncture depth position display unit 1190. It is also possible to display only the puncture start position 1192 and the puncture depth target position 1193.

(表示例3) (Display example 3)

図20Aに示すように、穿刺開始位置1192の表示を省略し、穿刺深さ位置表示部1190に、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191Bと、穿刺深さ目標位置1193、ソフトリミット設定値1194(ソフトリミット有効領域1194A)のみを表示する実施も可能である。 As shown in FIG. 20A, the display of the puncture start position 1192 is omitted, and the puncture depth position display unit 1190 shows the current positions 1191A and 1191B of the puncture depth direction linear motion axis 6, the puncture depth target position 1193, and the soft. It is also possible to display only the limit set value 1194 (soft limit effective area 1194A).

図14Aの表示例、上記表示例1、表示例2、表示例3において、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195Aを除去した表示をしてもよい。 In the display example of FIG. 14A, the above display example 1, the display example 2, and the display example 3, the display may be performed by removing the movable range 1195A of the linear motion shaft 6 in the puncture depth direction.

(表示例4) (Display example 4)

たとえば図20Bに示すように、図14Aに示す表示例から穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195Aを除去した表示をしてもよい。 For example, as shown in FIG. 20B, a display in which the movable range 1195A of the puncture depth direction linear motion shaft 6 is removed from the display example shown in FIG. 14A may be displayed.

また穿刺深さ目標位置1193を省略し、その代わりにソフトリミット設定値1194を表示する実施であってもよい。 Further, the puncture depth target position 1193 may be omitted, and the soft limit set value 1194 may be displayed instead.

(表示例5) (Display example 5)

図21Aに示すように、穿刺深さ位置表示部1190に、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191Bと、ソフトリミット設定値1194(ソフトリミット有効領域1194A)を表示する実施も可能である。 As shown in FIG. 21A, it is also possible to display the current positions 1191A and 1191B of the puncture depth direction linear motion shaft 6 and the soft limit set value 1194 (soft limit effective area 1194A) on the puncture depth position display unit 1190. Is.

(表示例6) (Display example 6)

図21Bに示すように、穿刺深さ位置表示部1190に、穿刺深さ方向直動軸6の現在位置1191A、1191Bと、穿刺開始位置1192と、ソフトリミット設定値1194(ソフトリミット有効領域1194A)を表示する実施も可能である。 As shown in FIG. 21B, the puncture depth position display unit 1190 shows the current positions 1191A and 1191B of the puncture depth direction linear motion shaft 6, the puncture start position 1192, and the soft limit set value 1194 (soft limit effective area 1194A). It is also possible to display.

上記表示例5、表示例6において、穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195Aを除去した表示をしてもよい。 In the display examples 5 and 6, the display may be performed by removing the movable range 1195A of the linear motion shaft 6 in the puncture depth direction.

(表示例7、8) (Display examples 7 and 8)

図22A、Bに示すように、図21A、Bの表示例5、表示例6から穿刺深さ方向直動軸6の可動範囲1195Aを除去した表示をしてもよい。 As shown in FIGS. 22A and 22B, the display may be performed by removing the movable range 1195A of the linear motion shaft 6 in the puncture depth direction from the display examples 5 and 6 of FIGS. 21A and 21B.

1〜7 駆動軸
6 穿刺方向直動軸
7 瞬発穿刺軸
100 穿刺ロボット
110 穿刺針
121〜127 取得部
1000 操作インタフェース
1010 穿刺開始位置設定部
1020 穿刺深さ目標位置設定部
1030 ソフトリミット設定値設定部
1040 表示部
121〜127 取得部
1100 ディスプレイ
1110 表示画面
1200 操作用コントローラ
1300 操作用PC
1-7 Drive shaft 6 Puncture direction linear motion shaft 7 Instantaneous puncture shaft 100 Puncture robot 110 Puncture needle 121-127 Acquisition unit 1000 Operation interface 1010 Puncture start position setting unit 1020 Puncture depth target position setting unit 1030 Soft limit setting value setting unit 1040 Display unit 121-127 Acquisition unit 1100 Display 1110 Display screen 1200 Operation controller 1300 Operation PC

Claims (19)

穿刺針を穿刺開始位置から穿刺深さ方向に直動させる直動部と、
前記穿刺針を穿刺開始位置に位置させたときの前記直動部の位置を、前記穿刺針の穿刺開始位置として設定する穿刺開始位置設定部と、
前記直動部が直動することで前記穿刺針が前記穿刺開始位置設定部で設定された穿刺開始位置から設定穿刺深さまで進んだ際の前記直動部の位置を、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置として設定する穿刺深さ目標位置設定部と、
前記直動部の現在位置情報を取得する取得部と、
前記穿刺深さ目標位置設定部で設定された前記穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示すると共に、前記穿刺針の現在位置を前記取得部で取得した前記直動部の現在位置情報から特定して表示する表示部、
を備えた穿刺ロボットシステム。
A linear motion part that moves the puncture needle linearly from the puncture start position in the puncture depth direction,
A puncture start position setting unit that sets the position of the linear motion portion when the puncture needle is positioned at the puncture start position as the puncture start position of the puncture needle, and a puncture start position setting unit.
The puncture depth of the puncture needle is the position of the linear movement portion when the puncture needle advances from the puncture start position set by the puncture start position setting portion to the set puncture depth by the linear movement of the linear movement portion. Puncture depth target position setting unit to be set as the target position
An acquisition unit that acquires the current position information of the linear motion unit, and
The puncture depth target position of the puncture needle set by the puncture depth target position setting unit is displayed, and the current position of the puncture needle is specified from the current position information of the linear motion unit acquired by the acquisition unit. Display section,
Puncture robot system equipped with.
前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置の相対位置関係を表示するものである、
請求項1に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle and the puncture depth target position of the puncture needle.
The puncture robot system according to claim 1.
前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置及び前記穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示する、
請求項1又は2に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the current position of the puncture needle and the puncture depth target position of the puncture needle in correspondence with the movable range of the linear motion unit.
The puncture robot system according to claim 1 or 2.
前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺開始位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置の相対位置関係を表示するものである、
請求項1に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, and the puncture depth target position of the puncture needle.
The puncture robot system according to claim 1.
前記表示部は、前記穿刺深さ方向直動軸の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置、前記穿刺針の穿刺開始位置及び前記穿刺針の穿刺深さ目標位置を表示する、
請求項1又は4に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, and the puncture depth target position of the puncture needle in correspondence with the movable range of the linear motion axis in the puncture depth direction.
The puncture robot system according to claim 1 or 4.
前記直動部が前記穿刺開始位置から、前記穿刺針が許容される穿刺深さの最大値まで進んだ位置を、ソフトリミット設定値として設定するソフトリミット設定値設定部を備え、
前記表示部に、前記ソフトリミット設定値設定部で設定されたソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の穿刺ロボットシステム。
It is provided with a soft limit setting value setting unit that sets a position where the linear motion unit advances from the puncture start position to the maximum value of the puncture depth allowed by the puncture needle as a soft limit setting value.
The position corresponding to the soft limit set value set by the soft limit set value setting unit is displayed on the display unit.
The puncture robot system according to any one of claims 1 to 5.
前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置と、前記ソフトリミット設定値に対応する位置の相対位置関係を表示するものである、
請求項6に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the position corresponding to the soft limit set value.
The puncture robot system according to claim 6.
前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置及び前記ソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、
請求項6又は7に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the current position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the position corresponding to the soft limit set value in correspondence with the movable range of the linear motion unit.
The puncture robot system according to claim 6 or 7.
前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記穿刺針の穿刺開始位置と、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置と、前記ソフトリミット設定値に対応する位置の相対位置関係を表示するものである、
請求項6に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the position corresponding to the soft limit set value. Is,
The puncture robot system according to claim 6.
前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置、前記穿刺針の穿刺開始位置、前記穿刺針の穿刺深さ目標位置及び前記ソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、
請求項6又は9に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit corresponds to the movable range of the linear motion unit, and corresponds to the current position of the puncture needle, the puncture start position of the puncture needle, the puncture depth target position of the puncture needle, and the soft limit set value. Show position,
The puncture robot system according to claim 6 or 9.
前記穿刺開始位置設定部による穿刺開始位置の設定と、前記穿刺深さ目標位置設定部による穿刺深さ目標位置の設定は、操作インタフェースの表示画面上で行われる、
請求項1から5のいずれ一項に記載の穿刺ロボットシステム。
The puncture start position is set by the puncture start position setting unit and the puncture depth target position is set by the puncture depth target position setting unit on the display screen of the operation interface.
The puncture robot system according to any one of claims 1 to 5.
前記穿刺開始位置設定部による穿刺開始位置の設定と、前記穿刺深さ目標位置設定部による穿刺深さ目標位置の設定と、前記ソフトリミット設定値設定部によるソフトリミット設定値の設定は、操作インタフェースの表示画面上で行われる、
請求項6から10のいずれ一項に記載の穿刺ロボットシステム。
The puncture start position setting unit sets the puncture start position, the puncture depth target position setting unit sets the puncture depth target position, and the soft limit setting value setting unit sets the soft limit setting value. Performed on the display screen of
The puncture robot system according to any one of claims 6 to 10.
前記操作インタフェースの表示画面上に、前記穿刺開始位置を設定する操作と、前記穿刺深さ目標位置を設定する操作を指示するナビゲーション表示部が設けられている、
請求項11に記載の穿刺ロボットシステム。
On the display screen of the operation interface, a navigation display unit for instructing an operation of setting the puncture start position and an operation of setting the puncture depth target position is provided.
The puncture robot system according to claim 11.
前記操作インタフェースの表示画面上に、前記穿刺開始位置を設定する操作と、前記穿刺深さ目標位置を設定する操作と、前記ソフトリミット設定値を設定する操作を指示するナビゲーション表示部が設けられている、
請求項12に記載の穿刺ロボットシステム。
On the display screen of the operation interface, a navigation display unit for instructing an operation of setting the puncture start position, an operation of setting the puncture depth target position, and an operation of setting the soft limit set value is provided. Yes,
The puncture robot system according to claim 12.
穿刺針を穿刺開始位置から穿刺深さ方向に直動させる直動部と、
前記穿刺針を穿刺開始位置に位置させたときの前記直動部の位置を、前記穿刺針の穿刺開始位置として設定する穿刺開始位置設定部と、
前記直動部が前記穿刺開始位置から、前記穿刺針が許容される穿刺深さの最大値まで直動した位置を、ソフトリミット設定値として設定するソフトリミット設定値設定部と、
前記直動部の現在位置情報を取得する取得部と、
前記ソフトリミット設定値設定部で設定されたソフトリミット設定値に対応する位置を表示すると共に、前記穿刺針の現在位置を前記取得部で取得した前記直動部の現在位置情報から特定して表示する表示部、
を備えた穿刺ロボットシステム。
A linear motion part that moves the puncture needle linearly from the puncture start position in the puncture depth direction,
A puncture start position setting unit that sets the position of the linear motion portion when the puncture needle is positioned at the puncture start position as the puncture start position of the puncture needle, and a puncture start position setting unit.
A soft limit setting value setting unit that sets a position where the linear motion unit linearly moves from the puncture start position to the maximum value of the puncture depth allowed by the puncture needle as a soft limit setting value.
An acquisition unit that acquires the current position information of the linear motion unit, and
The position corresponding to the soft limit set value set by the soft limit set value setting unit is displayed, and the current position of the puncture needle is specified and displayed from the current position information of the linear motion unit acquired by the acquisition unit. Display,
Puncture robot system equipped with.
前記表示部は、前記穿刺針の現在位置と、前記ソフトリミット設定値に対応する位置の相対位置関係を表示するものである、
請求項15に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the relative positional relationship between the current position of the puncture needle and the position corresponding to the soft limit set value.
The puncture robot system according to claim 15.
前記表示部は、前記直動部の可動範囲に対応づけて、前記穿刺針の現在位置及び前記ソフトリミット設定値に対応する位置を表示する、
請求項15又は16に記載の穿刺ロボットシステム。
The display unit displays the current position of the puncture needle and the position corresponding to the soft limit set value in association with the movable range of the linear motion unit.
The puncture robot system according to claim 15 or 16.
前記穿刺開始位置設定部による穿刺開始位置の設定と、前記ソフトリミット設定値設定部によるソフトリミット設定値の設定は、操作インタフェースの表示画面上で行われる、
請求項15から17のいずれ一項に記載の穿刺ロボットシステム。
The setting of the puncture start position by the puncture start position setting unit and the setting of the soft limit setting value by the soft limit setting value setting unit are performed on the display screen of the operation interface.
The puncture robot system according to any one of claims 15 to 17.
前記操作インタフェースの表示画面上に、前記穿刺開始位置を設定する操作と、前記ソフトリミット設定値を設定する操作を指示するナビゲーション表示部が設けられている、
請求項18に記載の穿刺ロボットシステム。
On the display screen of the operation interface, a navigation display unit for instructing an operation of setting the puncture start position and an operation of setting the soft limit set value is provided.
The puncture robot system according to claim 18.
JP2021061795A 2021-03-31 2021-03-31 Puncture robot system Active JP6951811B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021061795A JP6951811B1 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Puncture robot system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021061795A JP6951811B1 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Puncture robot system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6951811B1 true JP6951811B1 (en) 2021-10-20
JP2022157517A JP2022157517A (en) 2022-10-14

Family

ID=78114162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021061795A Active JP6951811B1 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Puncture robot system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6951811B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115068109A (en) * 2022-06-13 2022-09-20 元化智能科技(深圳)有限公司 Infrared target identification method and device for medical operation navigation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69830719T2 (en) * 1997-02-28 2006-09-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. SURGICAL SYSTEM WITH PRICE GUIDE
US6366796B1 (en) * 1998-10-23 2002-04-02 Philips Medical Systems (Cleveland), Inc. Method and apparatus for planning brachytherapy surgical procedures
US8951266B2 (en) * 2011-01-07 2015-02-10 Restoration Robotics, Inc. Methods and systems for modifying a parameter of an automated procedure
WO2012172474A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for guided injection during endoscopic surgery
US9730762B2 (en) * 2013-03-15 2017-08-15 Neocoil, Llc Automatic needle insertion location identification
JP2020039406A (en) * 2018-09-06 2020-03-19 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Puncture planning device and puncture control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115068109A (en) * 2022-06-13 2022-09-20 元化智能科技(深圳)有限公司 Infrared target identification method and device for medical operation navigation
CN115068109B (en) * 2022-06-13 2023-07-28 元化智能科技(深圳)有限公司 Medical surgery navigation-oriented infrared target identification method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022157517A (en) 2022-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11751956B2 (en) Automated insertion device
KR102839599B1 (en) Handheld user interface device for surgical robots
JP2018500055A (en) System and method for integrated operating table icons
WO2017013828A1 (en) Medical treatment assisting apparatus
JP2015534845A (en) System and method for underactuated control of insertion path of asymmetric tip needle
JP2017537663A (en) Integrated operating table system and method
CN112336432A (en) Master-slave CT perspective guide real-time puncture system and master-slave operation method
JP2019188038A (en) Surgical system and control method for surgical system
CN114259301B (en) Puncture structure, master hand controller and puncture robot
JP6951811B1 (en) Puncture robot system
US20250186161A1 (en) Surgical robot and control method of surgical robot
JP6951812B1 (en) Control device for puncture robot
CN115281802B (en) Control method, equipment and system of puncture device
KR20160129311A (en) Robot system of intervention treatment of needle insert type
CN118382400A (en) Equipment control method and system for image guided interventional puncture
WO2023066019A1 (en) Surgical robot system, safety control method, slave device, and readable medium
US20200246084A1 (en) Systems and methods for rendering alerts in a display of a teleoperational system
EP3787513B1 (en) System for performing robotic surgery
CN116983055A (en) Vehicle-arm integrated puncture robot system and method
CN113729940B (en) Operation auxiliary positioning system and control method thereof
Ishii et al. Development of a prototype of puncturing robot for CT-guided intervention
WO2022147074A1 (en) Systems and methods for tracking objects crossing body wall for operations associated with a computer-assisted system
JP4763183B2 (en) Angio CT system and control method thereof
CN221750776U (en) Surgical robots, robot slave systems, and robot control systems
AU2023266296B2 (en) Diagnostic Imaging System

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210331

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210331

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20210428

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210622

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210824

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6951811

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250