手術(shù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種手術(shù)系統(tǒng)，其根據(jù)攝像系統(tǒng)取得的圖像信息，來判定是否產(chǎn)生了異常狀態(tài)，在判定為產(chǎn)生了異常狀態(tài)時，切換為執(zhí)行異常應(yīng)對處理的異常時控制模式。
【專利說明】手術(shù)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如醫(yī)療用機械手系統(tǒng)等手術(shù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，關(guān)于使用了機器人的醫(yī)療處置的技術(shù)，進行了各種提案。尤其是在外科領(lǐng)域中，針對利用具有多自由度臂的多自由度機械手對患者進行處置的醫(yī)療用機械手系統(tǒng)進行了各種提案。
[0003]例如在專利文獻I中公開了在使用多個醫(yī)療用機械手的手術(shù)中當(dāng)機械手產(chǎn)生某種動作故障時能夠?qū)ζ溲杆龠M行應(yīng)對的安全性以及操作性良好的醫(yī)療用機械手系統(tǒng)。
[0004]具體地說，在專利文獻I所公開的醫(yī)療用機械手系統(tǒng)中，當(dāng)紅外線傳感器檢知到預(yù)定量的紅外線時，傳感器處理電路對其進行識別，并停止處置用從機械手的動作。
[0005]例如，當(dāng)利用傳感器處理電路判斷為來自紅外線傳感器的檢知數(shù)據(jù)值是預(yù)先設(shè)定的閾值以上時，從傳感器處理電路向?qū)嶋H控制處置用從機械手的伺服處理電路發(fā)送停止命令，停止處置用從機械手的動作。這樣，能夠防止處置器具的末端無意地接觸到臟器。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利第3717552號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的 問題
[0010]但是，當(dāng)醫(yī)療用機械手系統(tǒng)中的攝像系統(tǒng)(例如內(nèi)窺鏡等)發(fā)生異常時，手術(shù)人員將面對失去視野等非常大的不良狀況。因此，一直以來在醫(yī)療用機械手系統(tǒng)這樣的手術(shù)系統(tǒng)中，期望對在攝像系統(tǒng)中產(chǎn)生的異常狀態(tài)進行適當(dāng)且迅速應(yīng)對的技術(shù)。此外，專利文獻I所公開的技術(shù)不是規(guī)定對在攝像系統(tǒng)中產(chǎn)生的異常狀態(tài)進行應(yīng)對的處理的技術(shù)。
[0011]本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的是提供一種具備攝像系統(tǒng)的手術(shù)系統(tǒng)，當(dāng)利用攝像系統(tǒng)取得的圖像是沒有正常顯示的狀態(tài)(異常狀態(tài))時，執(zhí)行適當(dāng)應(yīng)對的處理。
[0012]解決問題的手段
[0013]為了達到上述目的，本發(fā)明一個方式的手術(shù)系統(tǒng)具備取得圖像信息的攝像系統(tǒng)，該手術(shù)系統(tǒng)具備:判定部，其根據(jù)上述圖像信息，判定在該手術(shù)系統(tǒng)中是否產(chǎn)生了異常狀態(tài)；以及控制部，其在由上述判定部判定為產(chǎn)生了異常狀態(tài)時，切換為執(zhí)行異常應(yīng)對處理的異常時控制模式。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，可提供手術(shù)系統(tǒng)，其具備攝像系統(tǒng)，當(dāng)利用攝像系統(tǒng)取得的圖像是沒有正常顯示的狀態(tài)(異常狀態(tài))時，執(zhí)行適當(dāng)應(yīng)對的處理。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]圖1是示出本發(fā)明一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)的第I結(jié)構(gòu)例的圖。
[0017]圖2是示出本發(fā)明一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)的第2結(jié)構(gòu)例的圖。
[0018]圖3是示出對在本發(fā)明一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)中產(chǎn)生的異常狀態(tài)的應(yīng)對處理的一例的流程的圖。
[0019]圖4是示出詳細地記述圖3所示的流程圖的步驟S4中的處理(從步驟S4向步驟S5或步驟S8的分支處理；在該流程圖中用虛線包圍的區(qū)域D內(nèi)的處理)的流程的圖。
[0020]圖5是示出在圖3所示的流程圖中的步驟SlO的處理(向第二模式的設(shè)定處理)的子例程的流程的圖。
【具體實施方式】
[0021]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的一個實施方式。
[0022]圖1是示出本一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)的第I結(jié)構(gòu)例的圖。在本例中，假定主從方式的手術(shù)系統(tǒng)。這里，所謂主從方式的手術(shù)系統(tǒng)就是具有由主臂和從臂構(gòu)成的兩種臂并隨動于主臂的動作對從臂進行遠程控制的系統(tǒng)。
[0023]圖1所示的手術(shù)系統(tǒng)具備手術(shù)臺100、從臂200a?200d、從控制電路400、主臂500a、500b、操作部600、輸入處理電路700、圖像處理電路800和顯示器900a、900b。
[0024]手術(shù)臺100是載置作為觀察/處置的對象的患者I的臺。在該手術(shù)臺100的附近設(shè)置有多個從臂200a、200b、200c、200d。此外，可在手術(shù)臺100上設(shè)置從臂200a?200d。
[0025]從臂200a、200b、200c、200d分別構(gòu)成為具有多個多自由度關(guān)節(jié)。這樣的從臂200a、200b、200c、200d通過彎曲各個關(guān)節(jié)，來使在從臂200a?200d的末端側(cè)(朝向患者I體腔的一側(cè))安裝的處置器具或觀察器具這樣的各種手術(shù)器械相對于載置到手術(shù)臺100上的患者I進行定位。
[0026]利用在臂內(nèi)設(shè)置的動力部來分別驅(qū)動從臂200a?200d的各個關(guān)節(jié)。作為該動力部，例如采用具有具備增量編碼器或減速器等的伺服機構(gòu)的電機(伺服電機)。利用從控制電路400來進行該伺服電機的動作控制。
[0027]此外，從臂200a?200d還具有用于驅(qū)動在各個末端側(cè)安裝的手術(shù)器械240a?240d的多個動力部。該動力部例如還可以采用伺服電機，該伺服電機的動作控制也可以利用從控制電路400進行。
[0028]當(dāng)驅(qū)動從臂200a?200d的動力部時，利用位置檢測器來檢測電機的驅(qū)動量。將來自位置檢測器的檢測信號輸入至從控制電路400，并利用該檢測信號，在從控制電路400中檢測從臂200a?200d的驅(qū)動量。
[0029]手術(shù)用動力傳遞適配器(以下，簡稱為適配器)220&、22013、220(3、220(1介于從臂200a、200b、200c、200d 與手術(shù)器械 240a、240b、240c、240d 之間，分別連接從臂 200a、200b、200c、200d與手術(shù)器械240a、240b、240c、240d。后面進行詳細敘述，適配器220a?220d構(gòu)成為分別具有直動機構(gòu)，將在對應(yīng)從臂的動力部中產(chǎn)生的動力通過直動運動傳遞至對應(yīng)的手術(shù)器械。
[0030]手術(shù)器械240a?240d具備具有多個自由度的關(guān)節(jié)部，從在患者I的體壁上打開的未圖示的插入孔插入到患者I的體腔內(nèi)。另外，手術(shù)器械240a?240d構(gòu)成為可彎曲驅(qū)動或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動末端部。[0031]例如，驅(qū)動分別設(shè)置在從臂200a?200d內(nèi)的伺服電機，對插通配置在手術(shù)器械240a?240d內(nèi)的纜線進行推拉操作，由此來進行該彎曲驅(qū)動。另外，例如，驅(qū)動分別設(shè)置在從臂200a?200d內(nèi)的伺服電機，使分別設(shè)置在手術(shù)器械240a?240d內(nèi)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)進行動作，由此來進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
[0032]此外，根據(jù)手術(shù)器械的種類，在手術(shù)器械的末端設(shè)置有開閉機構(gòu)。該開閉機構(gòu)例如是可實施把持用于進行處置的針或線等器具、血管、臟器、以及脂肪等的操作的機構(gòu)。該開閉機構(gòu)例如也通過驅(qū)動分別設(shè)置在從臂200a?200d上的伺服電機、推拉操作在手術(shù)器械內(nèi)插通配置的纜線進行動作。
[0033]這里，將圖1所示的4個從臂200a?200d中的例如從臂200a、200b、200d用作處置用的從臂。在這些處置用的從臂200a、200b、200d中，作為手術(shù)器械240a、240b、240d安裝有各種外科手術(shù)器械。
[0034]另外，本一實施方式中的外科手術(shù)器械是指例如手術(shù)刀或剪刀等用于對患者I的體內(nèi)組織部位進行處置的手術(shù)器械。另外，從臂200c用作觀察用的照相機臂。在從臂200c上作為手術(shù)器械240c安裝有各種觀察器具。在本一實施方式中的觀察器具是指電子內(nèi)窺鏡等用于觀察患者I的體內(nèi)組織部位的手術(shù)器械。
[0035]另外，在適配器220a?220d上安裝的手術(shù)器械240a?240d可更換為更換用手術(shù)器械240e。例如由助手2進行這種手術(shù)器械的更換作業(yè)。
[0036]蓋布300在本一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)中用于區(qū)分進行滅菌處理的部位(以下,稱為清潔區(qū)域)和不進行滅菌處理的部位(以下，稱為不清潔區(qū)域)。
[0037]例如，手術(shù)刀或剪刀等外科手術(shù)器械與患者I的體腔內(nèi)直接接觸，需要預(yù)先充分地進行清洗處理或滅菌處理。與此相對，從臂200a?200d的動力部等具備各種電子部件，所以通常不做成能抵抗滅菌處.理的構(gòu)造。
[0038]因此，當(dāng)經(jīng)由適配器220a?220d在從臂200a?200d上安裝有手術(shù)器械240a?240d的狀態(tài)下進行手術(shù)時，使滅菌處理完畢的手術(shù)器械240a?240d的部分露出，為了保護從臂200a?200d的動力部，如圖1所示，在利用蓋布300包覆從臂200a?200d的動力部部分的狀態(tài)下進行手術(shù)。
[0039]通過利用蓋布300預(yù)先區(qū)分清潔區(qū)域和不清潔區(qū)域，來在手術(shù)中防止清潔區(qū)域與不清潔區(qū)域的交錯。
[0040]從控制電路400構(gòu)成為例如具有CPU或存儲器等。該從控制電路400存儲有用于進行從臂200a?200b的控制的預(yù)定程序，根據(jù)來自輸入處理電路700的控制信號，控制從臂200a?200b或手術(shù)器械240a?240d的動作。
[0041]S卩，從控制電路400根據(jù)來自輸入處理電路700的控制信號，來確定由操作者3操作的主臂的操作對象即從臂(或手術(shù)器械)，并運算使確定的從臂(手術(shù)器械)進行與操作者3對主臂的操作量對應(yīng)的運動所需的驅(qū)動量。然后，從控制電路400根據(jù)所算出的驅(qū)動量來控制主臂的操作對象即從臂的動作。此時，從控制電路400向?qū)?yīng)的從臂輸入驅(qū)動信號，并且與對應(yīng)的從臂的動作相應(yīng)地根據(jù)從動力部的位置檢測器輸入的檢測信號，來控制驅(qū)動信號的大小或極性，使操作對象的從臂的驅(qū)動量成為目標的驅(qū)動量。
[0042]此外，在從安裝到從臂200c上的觀察器具輸入有圖像信號時，從控制電路400還進行將所輸入的圖像信號輸出至圖像處理電路800的動作。此外，在后面詳細地進行敘述，圖像處理電路800根據(jù)該圖像信號進行視野異常的檢測(判定)。然后，圖像處理電路800根據(jù)該視野異常的檢測(判定)結(jié)果，來切換控制模式(第一模式、第二模式)。此時，從控制電路400根據(jù)來自圖像處理電路800的控制信號進行各個從臂的動作控制，以執(zhí)行各個控制模式中的處理。
[0043]另外，還有時如圖1所示，確認本一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)的狀態(tài)等的技師即MEWi于從控制電路400附近。
[0044]這里，詳細說明上述控制模式(第一模式、第二模式)。
[0045]所謂“第一模式”就是通常時(在攝像系統(tǒng)中沒有產(chǎn)生異常的情況)的控制模式。另一方面，所謂“第二模式”就是由攝像系統(tǒng)取得的圖像為沒有正常顯示的狀態(tài)(異常狀態(tài))時的控制模式。該第二模式是使已產(chǎn)生的異常狀態(tài)的內(nèi)容(后述的“異常檢測圖”)與在異常時執(zhí)行的處理(后述的“異常應(yīng)對處理”)內(nèi)容相對應(yīng)的控制模式。
[0046]例如，根據(jù)異常狀態(tài)的內(nèi)容以及/或該手術(shù)系統(tǒng)的操作者來適當(dāng)?shù)剡M行該第二模式的對應(yīng)設(shè)定。該設(shè)定可預(yù)先進行規(guī)定，或者可由操作者適當(dāng)進行變更。
[0047]上述異常的內(nèi)容(異常檢測圖)是指例如與后述的各個異常標志對應(yīng)的異常的內(nèi)容。
[0048]《異常檢測圖1》監(jiān)視器異常
[0049]在顯示器900a、900b上完全沒有傳來圖像(信號沒有到達監(jiān)視器)
[0050]《異常檢測圖2》顏色異常
[0051]顯示圖像的顏色不適合(RGB的平衡被極度破壞) [0052]《異常檢測圖3》模糊異常
[0053]觀察用的照相機臂即從臂200c的鏡頭模糊、亮度降低、成為沒有邊緣的圖像
[0054]《異常檢測圖4》噪聲異常
[0055]電源系統(tǒng)的噪聲混入到圖像信號中(當(dāng)對圖像信號進行頻率分析時，特定頻率出現(xiàn)大的峰值)
[0056]《異常檢測圖5》幀異常
[0057]幀遺漏(圖像處理沒有跟上顯示更新處理，檢測出超時)
[0058]《異常檢測圖6》3D單眼異常
[0059]在3D顯示中成為單眼顯示(用于取得3D顯示圖像的2臺內(nèi)窺鏡(左右內(nèi)窺鏡)的圖像極度差異)
[0060]此外，上述各個《異常檢測圖》僅為一例，顯然不僅限于上述例。
[0061]上述異常檢測圖中的《異常檢測圖1》以及《異常檢測圖6》是由攝像系統(tǒng)異常引起的異常狀態(tài)，《異常檢測圖2》?《異常檢測圖5》是顯示圖像的異常狀態(tài)。
[0062]但是，在上述異常時執(zhí)行的處理(異常應(yīng)對處理)內(nèi)容例如就是如下這樣的處理。
[0063]《異常應(yīng)對處理I》此時進行停止處理
[0064]此時，使從臂200a?200d中的至少I個停止。
[0065]《異常應(yīng)對處理2》退避后進行停止處理
[0066]使從臂200a?200d中的至少I個后退至患者I的體外之后停止。
[0067]《異常應(yīng)對處理3》在解除手術(shù)器械的把持之后，退避并進行停止處理
[0068]在解除從臂200a、200b、200d的手術(shù)器械(外科手術(shù)器械)240a、240b、240d中的至少I個的把持狀態(tài)之后，使從臂200a、200b、200d中的至少I個后退到患者I的體外，然后停止。
[0069]《異常應(yīng)對處理4》在使攝像系統(tǒng)的臂后退來確保寬視野之后使手術(shù)器械的臂退避后停止的處理
[0070]使作為手術(shù)器械240c安裝有各種觀察器具的從臂200c(例如內(nèi)窺鏡等)后退，來確保內(nèi)窺鏡的寬視野，然后使安裝有手術(shù)器械(外科手術(shù)器械)240a.240b.240d的從臂200a、200b、200d中的至少I個退避至患者I的體外后停止。
[0071]《異常應(yīng)對處理5》向操作者、助手以及ME等提示有可能在圖像中產(chǎn)生異常的處理(警報、警告)
[0072]例如通過聲音/影像等對操作者3以及/或助手2報知有可能在顯示器900a、900b所再現(xiàn)顯示的圖像中產(chǎn)生異常。
[0073]《異常應(yīng)對處理6》當(dāng)有可能在圖像中產(chǎn)生異常時，對操作者、助手以及ME等提示該異常內(nèi)容(顯示異常、顏色偏差、模糊、單眼等)的處理
[0074]當(dāng)有可能在顯示器900a、900b所再現(xiàn)顯示的圖像中產(chǎn)生異常時，例如，通過聲音/影像等對操作者3以及/或助手2報知其異常內(nèi)容。
[0075]《異常應(yīng)對處理7》不進行任何特別的處理
[0076]雖說在攝像系統(tǒng)中產(chǎn)生異常，也未必需要進行特別的處理。因此，在不需要特別處理的情況下，不進行任何特別的處理(實質(zhì)上，與設(shè)定為通常時(在攝像系統(tǒng)中沒有產(chǎn)生異常時)的處理模式即“第一模式”的狀態(tài)相同)。
[0077]此外，上述的各 個《異常應(yīng)對處理》僅為一例，顯然不僅限于上述例。
[0078]這里，在“第二模式”中，對應(yīng)地設(shè)定上述《異常檢測圖》和《異常應(yīng)對處理》，可預(yù)先設(shè)定《異常檢測圖》與《異常應(yīng)對處理》的組合，或者可由用戶任意地進行設(shè)定。
[0079]此外，在“第二模式”中，例如可進行如下這樣的設(shè)定。
[0080][對視野異常標志賦予優(yōu)先級的設(shè)定]
[0081]因為將多個視野異常標志同時設(shè)定為啟動，所以在各個異常標志間賦予優(yōu)先級。然后，當(dāng)將多個視野異常標志同時設(shè)定為啟動時，執(zhí)行與優(yōu)先級更高的視野異常標志對應(yīng)的異常應(yīng)對處理。
[0082][根據(jù)異常標志被啟動的次數(shù)來變更異常應(yīng)對處理的設(shè)定]
[0083]例如，進行在某視野異常標志第一次啟動時執(zhí)行《異常應(yīng)對處理5》、在第二次啟動時執(zhí)行《異常應(yīng)對處理6》的處理。
[0084][按照異常檢測圖進行加權(quán)的設(shè)定]
[0085]按照異常檢測圖進行加權(quán)，當(dāng)與已產(chǎn)生的異常對應(yīng)的權(quán)重之和到達預(yù)定值時，變更《異常應(yīng)對處理》。
[0086]以上，說明了“第二模式”的設(shè)定，但該設(shè)定可以為預(yù)定的設(shè)定，或者可以由用戶任意地進行設(shè)定。另外，可構(gòu)成為根據(jù)該手術(shù)系統(tǒng)的操作者的手術(shù)經(jīng)驗、技術(shù)水平、手術(shù)對象部位等適當(dāng)進行設(shè)定變更。
[0087]主臂500a、500b由多個連桿機構(gòu)構(gòu)成。在構(gòu)成連桿機構(gòu)的各個連桿上例如設(shè)置有增量編碼器等位置檢測器。通過利用該位置檢測器檢測各個連桿的動作，來在輸入處理電路700中檢測主臂500a、500b的操作量。[0088]此外，在圖1的例子中，主臂500a是操作者3的右手進行操作的臂，主臂500b是操作者3的左手進行操作的臂。這樣，圖1示出采用2條主臂500a、500b操作4條從臂時的例子。在此情況下，需要適當(dāng)切換主臂的操作對象即從臂。例如，通過操作者3的操作部600的操作進行這樣的切換。當(dāng)然，如果通過使主臂條數(shù)與從臂條數(shù)相同來使操作對象一一對應(yīng)，則不需要這樣的切換。
[0089]操作部600具有用于切換主臂500a、500b的操作對象即從臂的切換按鈕(以下，稱為切換按鈕)或用于使系統(tǒng)緊急停止的腳動開關(guān)等各種操作部件。在由操作者3對構(gòu)成操作部600的任意一個操作部件進行了操作的情況下，從操作部600將與對應(yīng)的操作部件的操作對應(yīng)的操作信號輸入到輸入處理電路700。
[0090]輸入處理電路700對來自主臂500a、500b的操作信號以及來自操作部600的操作信號進行分析，根據(jù)操作信號的分析結(jié)果來生成用于控制本手術(shù)系統(tǒng)的控制信號，然后輸入至從控制電路400。
[0091]圖像處理電路 800與從控制電路400以及輸入處理電路700聯(lián)動地集中控制該手術(shù)系統(tǒng)整體。主要通過圖像處理電路800的控制進行后述的圖3至圖5所示的流程圖中的處理。
[0092]另外，圖像處理電路800實施用于顯示由從控制電路400輸入的圖像信號的各種圖像處理，并生成操作者用顯示器900a、助手用顯示器900b中的顯示用的圖像數(shù)據(jù)。操作者用顯示器900a和助手用顯示器900b例如由液晶顯示器構(gòu)成，顯示基于圖像數(shù)據(jù)的圖像，所述圖像數(shù)據(jù)依照經(jīng)由觀察器具取得的圖像信號在圖像處理電路800中生成。
[0093]在上述圖1的結(jié)構(gòu)的手術(shù)系統(tǒng)中，首先安裝滅菌處理完畢的手術(shù)器械240a?240d。作為本實施方式中的滅菌處理可采用壓熱滅菌或EOG滅菌等各種方式。
[0094]操作者3觀察根據(jù)安裝到從臂200c末端的觀察器具所取入的圖像信號顯示到操作者用顯示器900a上的圖像，并且操作主臂500a、500b。接受操作者3對主臂500a、500b的操作，將來自安裝到主臂500a、500b的各個連桿上的位置檢測器的檢測信號輸入至輸入處理電路700。另外，通過對操作部600的切換按鈕進行操作，來向輸入處理電路700輸入來自操作部600的操作信號。
[0095]輸入處理電路700對來自操作部600的切換按鈕的操作信號的輸入次數(shù)進行計數(shù)，根據(jù)該操作信號的輸入次數(shù)，進行主臂500a、500b的操作對象即從臂的切換。例如，在初始狀態(tài)下，將主臂500a的操作對象作為從臂200a，將主臂500b的操作對象作為從臂
200b ο
[0096]在此初始狀態(tài)下，當(dāng)按壓一次切換按鈕時，輸入處理電路700將主臂500a的操作對象切換為從臂200c，將主臂500b的操作對象切換為從臂200d。以下，每當(dāng)按壓一次切換按鈕時，輸入處理電路700在從臂200a與從臂200c之間切換主臂500a的操作對象，在從臂200b與從臂200d之間切換主臂500b的操作對象。
[0097]此外,輸入處理電路700在從主臂500a、500b的某個位置檢測器輸入檢測信號時，根據(jù)檢測信號的值來判別主臂的操作量。然后，輸入處理電路700生成控制信號，并將所生成的控制信號向從控制電路400輸入，該控制信號包含表示由操作者3操作的主臂的操作量的信息和用于判別作為所操作的主臂的操作對象的從臂的信息。
[0098]從控制電路400根據(jù)來自輸入處理電路700的控制信號，運算使從機械手進行與操作者3對主臂的操作相應(yīng)的運動所需的驅(qū)動量。然后，從控制電路400控制向操作對象的從臂輸入的驅(qū)動信號的大小或極性，使主臂的操作對象即從臂的驅(qū)動量達到運算出的驅(qū)動量。
[0099]另外，在由操作者3踩踏腳動開關(guān)從輸入處理電路700輸入使系統(tǒng)緊急停止的控制信號時，從控制電路400使從臂200a?200d停止。
[0100]圖2是示出本一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)的第2結(jié)構(gòu)例的圖。在圖2所示的例子中，假定簡便類型的手術(shù)系統(tǒng)。這里，所謂簡便類型的手術(shù)系統(tǒng)就是操作者3直接操作安裝有外科手術(shù)器械的臂的系統(tǒng)。
[0101]在圖2中，對與圖1相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)附加與圖1相同的參照符號來省略說明。
[0102]這里，為了利用主從方式控制作為照相機臂的臂200c的動作而設(shè)置圖2所示的從控制電路400。如果將臂200c作為簡便類型的臂，則不需要從控制電路400。
[0103]簡便臂200f與從臂200a?200d同樣設(shè)置在手術(shù)臺100的附近。簡便臂200f也與從臂200a?200d同樣，具有用于驅(qū)動在末端側(cè)連接的手術(shù)器械的多個動力部。
[0104]簡便臂200f的動力部根據(jù)來自設(shè)置于簡便臂200f上的未圖示的操作部的驅(qū)動信號來產(chǎn)生動力。另外，如圖2所示，與圖1所示相同的適配器220f也連接在簡便臂200f的末端，此外，手術(shù)器械240f也連接在適配器220f的末端。
[0105]簡便臂200f、適配器220f、手術(shù)器械240f分別可更換為其它的簡便臂200g、適配器220g、手術(shù)器械240g。，例如，由助手2進行這樣的手術(shù)器械的更換作業(yè)。
[0106]在圖2所示的結(jié)構(gòu)的手術(shù)系統(tǒng)中，通過操作者3操作簡便臂200f的未圖示的操作部，來驅(qū)動簡便臂200f或手術(shù).器械240f。關(guān)于其它動作可應(yīng)用圖1所說明的動作。
[0107]圖3是示出在本一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)中由攝像系統(tǒng)取得的圖像為沒有正常顯示的狀態(tài)(異常狀態(tài))時的一例的流程的圖。
[0108]首先，當(dāng)該手術(shù)系統(tǒng)被進行啟動處理時，圖像處理電路800讀入預(yù)定的各種參數(shù)或標志(步驟SI)，開始動作(步驟S2)。這里，圖像處理電路800向用戶提示在步驟SI讀入的標志中的“視野異常標志”的狀態(tài)(步驟S3)。例如，利用顯示器900a、900b進行該提示。
[0109]“視野異常標志”在后面詳細進行敘述，其主要是攝像系統(tǒng)中產(chǎn)生異常狀態(tài)的標志，在本例中設(shè)置有“監(jiān)視器異常標志”、“顏色異常標志”、“模糊異常標志”、“噪聲異常標志”、“幀異常標志”以及“3D單眼異常標志”。
[0110]接著，圖像處理電路800從顯示器900a、900b接收顯示器900a、900b所顯示的圖
像數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)，來判定視野是否正常(由攝像系統(tǒng)取得的圖像是否正常顯示)(步驟 S4)。
[0111]該步驟S4中的處理(從步驟S4向步驟S5或步驟S8的分支處理；在該流程圖中用虛線包圍的區(qū)域D內(nèi)的處理)詳細地說是如下這樣的處理。圖4是示出詳細記述圖3所示的流程圖的步驟S4中的處理(從步驟S4向步驟S5或步驟S8的分支處理；在該流程圖中用虛線包圍的區(qū)域D內(nèi)的處理)的流程的圖。
[0112]如圖4所示，在本例中，依次判定構(gòu)成“視野異常標志”的多個標志(“監(jiān)視器異常標志”、“顏色異常標志”、“模糊異常標志”、“噪聲異常標志”、“幀異常標志”以及“3D單眼異常標志”)。
[0113]S卩，首先，圖像處理電路800判定影像信號是否到達對象的監(jiān)視器(顯示器900a、900b)(步驟S4-1)。當(dāng)使該步驟S4-1分支到否時(影像信號沒有到達對象的監(jiān)視器時)，將“監(jiān)視器異常標志”設(shè)定為啟動(步驟S8-1)。
[0114]在使步驟S4-1分支到是時或步驟S8-1中的處理之后，圖像處理電路800判定在對象的監(jiān)視器(顯示器900a、900b)中再現(xiàn)顯示的圖像的顏色平衡是否收斂于正常范圍內(nèi)(步驟S4-2)。當(dāng)使該步驟S4-2分支到否時(再現(xiàn)顯示的圖像的顏色平衡沒有收斂于正常范圍內(nèi)時)，將“顏色異常標志”設(shè)定為啟動(步驟S8-2)。
[0115]在使步驟S4-2分支到是時或步驟S8-2中的處理之后，圖像處理電路800判定在對象的監(jiān)視器(顯示器900a、900b)中再現(xiàn)顯示的影像是否沒有模糊(步驟S4-3)。當(dāng)使該步驟S4-3分支到否時(再現(xiàn)顯示的影像模糊時)，將“模糊異常標志”設(shè)定為啟動(步驟S8-3)。
[0116]在使步驟S4-3分支到是時或步驟S8-3中的處理之后，圖像處理電路800判定在對象的監(jiān)視器(顯示器900a、900b)中再現(xiàn)顯示的圖像的噪聲是否是正常范圍內(nèi)的噪聲(步驟S4-4)。當(dāng)該步驟S4-4分支到否時(再現(xiàn)顯示的圖像的噪聲不是正常范圍內(nèi)的噪聲時)，將“噪聲異常標志”設(shè)定為啟動(步驟S8-4)。
[0117]在將步驟S4-4分支到是時或步驟S8-4中的處理之后，圖像處理電路800判定在對象的監(jiān)視器(顯示器900a、900b)中再現(xiàn)顯示的影像是否沒有幀遺漏(步驟S4-5)。當(dāng)使該步驟S4-5分支到否時(在再現(xiàn)顯示的影像中存在幀遺漏時)，將“幀異常標志”設(shè)定為啟動(步驟 S8-5)。
[0118]在使步驟S4-5分支到是時或步驟S8-5中的處理之后，圖像處理電路800判定在對象的監(jiān)視器(顯示器900a、900b)中再現(xiàn)顯示的影像有沒有成為“3D單眼異常(是否是正常的3D顯示)”(步驟S4-6)。當(dāng)使該步驟S4-6分支到否時(再現(xiàn)顯示的影像為“3D單眼異常(不是正常的3D顯示)”時)，將“3D單眼異常標志”設(shè)定為啟動(步驟S8-6)。
[0119]這里，使步驟S4- 6分支到否的情況例如就是僅用于取得3D圖像的2臺內(nèi)窺鏡中的單個內(nèi)窺鏡由于鏡頭污濁等而成為無法取得正常立體圖像的狀態(tài)的情況。
[0120]此外，在該手術(shù)系統(tǒng)的攝像系統(tǒng)沒有構(gòu)成為進行3D顯示的規(guī)格時，步驟S4-6以及步驟S8-6是不需要的步驟。
[0121]以上說明的圖4的流程圖所示的各個步驟(步驟S4-1?步驟S4-6)中的判定可以是在該判定時瞬間的判定，或者可以在某異常狀態(tài)持續(xù)一定時間(一定比例)的情況下判定為異常。
[0122]此外，雖然在圖4所示的處理例中，設(shè)為依次判斷各個視野異常標志的處理，但顯然也可以設(shè)為并列判斷的處理。
[0123]當(dāng)結(jié)束上述圖4所示的流程圖的處理時，即使在一個視野異常標志被設(shè)定為啟動的情況下，也向步驟S9轉(zhuǎn)移，當(dāng)全部視野異常標志都沒被設(shè)定為啟動時，向步驟S5轉(zhuǎn)移(使該步驟S4分支到是)。
[0124]當(dāng)使步驟S4分支到是時(視野為正常時)，圖像處理電路800將全部“視野異常標志”設(shè)定為關(guān)閉，將該手術(shù)系統(tǒng)設(shè)定為“第一模式”(步驟S6)。這里，所謂“第一模式”是通常時(在攝像系統(tǒng)中沒有產(chǎn)生異常的情況)的處理模式。
[0125]然后，圖像處理電路800利用顯示器900a、900b進行要求用戶判斷“是否結(jié)束該手術(shù)系統(tǒng)”的顯示，根據(jù)用戶對該顯示的應(yīng)答操作，來判斷是否結(jié)束該手術(shù)系統(tǒng)(步驟S7)。
[0126]當(dāng)用戶進行了該手術(shù)系統(tǒng)的結(jié)束操作時，將步驟S7分支到是，圖像處理電路800將在該時刻設(shè)定的狀態(tài)的視野異常標志寫入非易失性存儲器等(步驟S12)，并結(jié)束該手術(shù)系統(tǒng)。另一方面，在使步驟S7分支到否時，向上述步驟S3轉(zhuǎn)移。
[0127]當(dāng)使上述步驟S4-1?步驟S4-6中的至少任意一個步驟分支到否、將至少一個“視野異常標志”設(shè)定為啟動時(步驟S8-1?步驟S8-6)，轉(zhuǎn)移至步驟S9。
[0128]在該步驟S9中，圖像處理電路800判定在此時刻中視野異常標志是否“有效”(步驟S9)。關(guān)于該步驟S9考慮了在后述的步驟S13中已經(jīng)對視野異常標志進行了“無效化處理”從而在此時刻還保持無效的情況。
[0129]當(dāng)使該步驟S9分支到否時(視野異常標志為無效時)，轉(zhuǎn)移至上述步驟S6。另一方面，當(dāng)使步驟S9分支到是時(視野異常標志為有效時)，將該手術(shù)系統(tǒng)設(shè)定為“第二模式”(步驟SlO)。
[0130]該步驟SlO中的處理詳細地說是如下這樣的處理。圖5是示出圖3所示的流程圖中的步驟SlO的處理(向第二模式的設(shè)定處理)的子例程的流程的圖。即，首先，圖像處理電路800讀入預(yù)先設(shè)定的“第二模式的設(shè)定”(步驟Sio-1 )。
[0131]然后，圖像處理電路800根據(jù)在上述步驟S10-1中讀入的第二模式的設(shè)定，執(zhí)行與在該時刻設(shè)定為啟動的視野異常標志(所檢測的《異常檢測圖》)對應(yīng)的《異常應(yīng)對處理》(步驟S10-2)。然后，向圖3所示的流程圖的步驟Sll轉(zhuǎn)移。
[0132]然后，圖像處理電路800利用顯示器900a、900b進行要求用戶判斷“是否結(jié)束該手術(shù)系統(tǒng)”的顯示，并根據(jù)用戶對該顯示的應(yīng)答操作，來判斷是否結(jié)束該手術(shù)系統(tǒng)(步驟S11)。
[0133]當(dāng)用戶進行了該手術(shù)系統(tǒng)的結(jié)束操作時，使步驟Sll分支到是，圖像處理電路800將在該時刻設(shè)定的狀態(tài)的視野異常標志寫入非易失性存儲器等(步驟S12)，并結(jié)束該手術(shù)系統(tǒng)。
[0134]另一方面，在使步驟Sll分支到否時(繼續(xù)進行該手術(shù)系統(tǒng)中的處理時)，對在該時刻設(shè)定為啟動的《視野異常標志》的啟動狀態(tài)進行無效化處理(步驟S13)。
[0135]具體地說，為了該步驟S13中的無效化處理，例如可構(gòu)成為采用撥動開關(guān)進行有效/無效的切換，也可構(gòu)成為采用計時器功能使《視野異常標志》的啟動狀態(tài)在一定時間內(nèi)無效化。在該步驟S13中的處理之后，轉(zhuǎn)移至上述步驟S3。
[0136]如以上所說明的那樣，根據(jù)本一實施方式，可提供如下的手術(shù)系統(tǒng)，其具備攝像系統(tǒng)，在由攝像系統(tǒng)取得的圖像是沒有正常顯示的狀態(tài)(異常狀態(tài))時，執(zhí)行適當(dāng)進行應(yīng)對的處理。
[0137]一直以來，當(dāng)在手術(shù)系統(tǒng)中攝像系統(tǒng)產(chǎn)生異常時，操作者等在認知該攝像系統(tǒng)的異常之后，進行以手動的方式停止從機械手的動作等的處理。因此，從攝像系統(tǒng)產(chǎn)生異常到實際對該異常進行應(yīng)對，要消耗某程度的時間(產(chǎn)生時滯)。但是，根據(jù)本一實施方式的手術(shù)系統(tǒng)，當(dāng)產(chǎn)生攝像系統(tǒng)中的異常(例如內(nèi)窺鏡的故障等)時，與操作者對該情況的認知無關(guān)，可迅速地執(zhí)行異常應(yīng)對處理。由此，便利性大幅提高。
[0138]此外，在上述的例子中，在進行視野異常標志的啟動/關(guān)閉設(shè)定之后，進行第I模式與第二模式的切換，但顯然可以在檢測到異常的時刻立即進行模式切換。
[0139]以上，根據(jù)一實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實施方式，當(dāng)然可以在本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種變形和應(yīng)用。
[0140]并且，上述實施方式包含了各種階段的發(fā)明，可以通過所公開的多個構(gòu)成要素的適當(dāng)組合提取各種發(fā)明。例如，即使從實施方式所示的所有構(gòu)成要素中刪除幾個構(gòu)成要素，在能夠解決上述課題并獲得上述效果的情況下，刪除了該構(gòu)成要素后的結(jié)構(gòu)也可以作為發(fā)明提取 。
【權(quán)利要求】
1.一種手術(shù)系統(tǒng)，其具備取得圖像信息的攝像系統(tǒng)，其特征在于，具備: 判定部，其根據(jù)所述圖像信息，判定在該手術(shù)系統(tǒng)中是否產(chǎn)生了異常狀態(tài)；以及 控制部，其在由所述判定部判定為產(chǎn)生了異常狀態(tài)時，切換為執(zhí)行異常應(yīng)對處理的異常時控制模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于， 在該手術(shù)系統(tǒng)上連接有顯示所述圖像信息的顯示部件， 所述異常狀態(tài)是指屬于由所述攝像系統(tǒng)的故障引起的異常狀態(tài)和在所述顯示部件上顯示的圖像信息的異常狀態(tài)中的至少任意一方的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述異常應(yīng)對處理是指如下處理中的至少任意一項處理:使在該手術(shù)系統(tǒng)中利用的手術(shù)器械停止的處理、向利用該手術(shù)系統(tǒng)進行的手術(shù)所涉及的人員提示產(chǎn)生了異常狀態(tài)的處理、向利用該手術(shù)系統(tǒng)進行的手術(shù)所涉及的人員提示產(chǎn)生的異常狀態(tài)的內(nèi)容的處理、以及用于不進行任何特別處理的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制部在所述異常時控制模式中執(zhí)行的異常應(yīng)對處理的處理內(nèi)容與產(chǎn)生的異常狀態(tài)的內(nèi)容和/或該手 術(shù)系統(tǒng)的操作者相對應(yīng)地被設(shè)定。
【文檔編號】A61B19/00GK103429188SQ201280012794
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月15日
【發(fā)明者】并木啟能 申請人:奧林巴斯株式會社