医療システムの設定方法

本発明は、医療システムの設定方法に関する。

従来、操作部によって操作される処置具を備えた医療システムが知られている(たとえば特許文献1,2参照)。 これらの医療システムにおいて、処置具の種別や各種パラメータが記憶されたメモリを処置具に搭載して、処置具の種別の認識やパラメータのアップデート等が可能である。

米国特許第7048745号明細書

米国特許第7239940号明細書

複数の処置具と複数の操作入力部とを接続可能な医療システムでは、処置具や操作入力部の使用開始時に処置具と操作入力部との対応付けをする必要がある。複数の処置具と複数の操作入力部とを手動で対応付けるのは煩雑であり、簡便な設定方法が求められている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、処置具と操作入力部とを対応付けが簡便な医療システムの設定方法を提供することである。

本発明の一態様は、1以上の処置具と前記処置具を操作するための1以上の操作入力部とをそれぞれ接続可能な医療システムの設定方法であって、前記処置具を特定可能な第一情報と前記操作入力部を特定可能な第二情報とをそれぞれ取得するステップと、前記第一情報と前記第二情報との比較に基づいて前記操作入力部に対して前記処置具を対応付けるステップと、前記処置具に対応付けられた前記操作入力部について前記操作入力部に対する入力と前記処置具の動作とを前記第一情報と前記第二情報との比較に基づいて対応付けるステップと、を備えた医療システムの設定方法である。

上記態様において、前記第一情報を前記処置具に表示された画像情報から取得してもよい。 上記態様において、前記第二情報を前記操作入力部に搭載された記憶素子から取得してもよい。

上記態様において、前記操作入力部に対する入力と前記処置具の動作との対応関係を示す第三情報を前記操作入力部に搭載された記憶素子から取得してもよい。

上記態様において、前記操作入力部における複数の入力手段に対して前記処置具における複数の動作要素を個別に設定可能としてもよい。

本発明の医療システムの設定方法は、処置具と操作入力部とを対応付けが簡便である。

本発明の一実施形態の医療システムの全体図である。

同医療システムの模式図である。

同医療システムの制御部の模式図である。

同医療システムの第一、第二、第三情報の概要図であり、(A)は第一情報、(B)は第二情報、(C)は第三情報をそれぞれ表している。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

同医療システムの設定方法を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態の医療システムの全体図である。図2は、同医療システムの模式図である。

本実施形態の医療システム1は、患者に対して外科処置をするための医療用マニピュレータシステムに適用可能である。

図1は、本実施形態の医療システム1が組み込まれたマスタースレーブ方式の医療用マニピュレータシステムの一例を示している。マスタースレーブ方式の医療用マニピュレータシステムとは、医師(操作者)からの操作入力を受け付ける入力部であるマスターMと患者に処置を施す処置部であるスレーブSとからなり、マスターMの操作入力に追従させるようにしてスレーブSを遠隔制御するシステムである。本実施形態では、内視鏡31と処置具2がスレーブSに該当し、操作入力部11A、11Bと設定操作部30がマスターMに該当する。

図1に示す医療用マニピュレータシステムは、手術台25と、内視鏡31、処置具2と、スレーブ制御回路26と、操作入力部11と、マスター処理回路27と、画像処理回路28と、ディスプレイ29と、を有している。

手術台25は、観察・処置の対象となる患者Pが載置される台である。手術台25の近傍には、内視鏡31、処置具2が設置されている。なお、内視鏡31、処置具2を手術台25に設置するようにしてもよい。

処置具2は、それぞれ複数の多自由度関節を有して構成されており、各多自由度関節を湾曲させることによって、手術台25に載置された患者Pに対して処置を施す。各多自由度関節は、駆動部10によって個別に駆動される。駆動部10としては、例えばインクリメンタルエンコーダや減速器等を備えたサーボ機構を有するモータが用いることができ、その動作制御は、スレーブ制御回路26によって行われる。

処置具2は、硬性であってもよいし、軟性であってもよい。すなわち、処置具2は、生体に対して処置を行うための作動体を硬質なロッドの押し引きによって動作させるものや、生体に対して処置を行うための作動体を軟性ワイヤの牽引によって動作させるものを適宜選択して採用することができる。なお、処置具2が硬性である場合においても、その作動体を軟性ワイヤの牽引によって動作させる構成を有していてよい。本実施形態では、処置具2は、作動体を動作させるための駆動力が軟性ワイヤを通じて作動体に伝達される構成を有する。

図1においては、たとえば処置具2は軟性であり、たとえば内視鏡31の図示しない処置具用チャネルに挿通されて、患者Pの体内に挿入される。内視鏡31と内視鏡31に挿通された処置具2はたとえば口や肛門などの患者Pの自然開口から消化管等を経由して体内へと導入される。処置具2は内視鏡31に取り付けられたオーバーチューブに挿通されても良い。

スレーブ制御回路26は、例えばCPUやメモリ等を有して構成されている。スレーブ制御回路26は、処置具2の制御を行うための所定のプログラムを記憶しており、マスター処理回路27からの制御信号に従って、処置具2の動作を制御する。すなわち、スレーブ制御回路26は、マスター処理回路27からの制御信号に基づいて、操作者Opによって操作されたマスターMの操作対象の処置具2を特定し、特定した処置具2に操作者Opのマスター操作量に対応した動きをさせるために必要な駆動量を演算する。

そして、スレーブ制御回路26は、算出した駆動量に応じて操作入力部11の操作対象の処置具2の動作を制御する。この際、スレーブ制御回路26は、対応した駆動部10に駆動信号を入力するとともに、対応した駆動部10の動作に応じて動力部の位置検出器から入力されてくる検出信号に応じて、操作対象の処置具2の駆動量が目標の駆動量となるように駆動信号の大きさや極性を制御する。

操作入力部11は複数のスイッチやジョイスティックで構成されている。スイッチの押下、ジョイスティックの傾斜角度が操作入力部11の操作量としてマスター処理回路27において検出される。操作入力部11はリンク機構で構成されていても良い。この場合、リンク機構を構成する各リンクには例えばインクリメンタルエンコーダ等の位置検出器が設けられている。この位置検出器によって各リンクの動作を検知することで、操作入力部11の操作量がマスター処理回路27において検出される。

設定操作部30は、マスターMとスレーブSの制御的な接続/切断を切り替えるためのクラッチボタンや、マスターMとスレーブSの動作比率を変更するスケーリング変更スイッチ、システムを緊急停止させたりするためのフットスイッチ等の各種の操作部材を有している。操作者Opによって設定操作部30を構成する何れかの操作部材が操作された場合には、対応する操作部材の操作に応じた操作信号が設定操作部30からマスター処理回路27に入力される。

マスター処理回路27は、操作入力部11からの操作信号及び設定操作部30からの操作信号を解析し、操作信号の解析結果に従って本医療用マニピュレータシステムを制御するための制御信号を生成してスレーブ制御回路26に入力する。

画像処理回路28は、内視鏡31から入力された画像信号を表示させるための各種の画像処理を施して、ディスプレイ29における表示用の画像データを生成する。ディスプレイ29は、例えば液晶ディスプレイで構成され、内視鏡31を介して取得された画像信号に従って画像処理回路28において生成された画像データに基づく画像を表示する。

以上のように構成された医療用マニピュレータシステムでは、操作者Opが操作入力部11を操作すると、対応する処置具2が操作入力部11の動きに対応して動作する。これにより、患者Pに対して所望の手技を行うことができる。

次に、医療システム1の概略構成について説明する。 図1、図2及び図3に示すように、医療システム1は、処置具2と、駆動部10と、操作入力部11と、制御部15とを備える。本明細書において、駆動部10を介して処置具2を制御部15に機械的に繋げること、及び操作入力部11を制御部15に機械的に繋げることを「取り付け」と表記し、制御部15を介して処置具2を操作入力部11に繋げて操作入力部11により処置具2を動作可能とすることを「接続」と表記する。

処置具2は、たとえば把持鉗子や切開電極など生体に対して処置をする処置部3と、処置部3の位置及び姿勢を変化させる関節部4と、処置部3を処置対象部位まで案内するための細長の挿入部5とを有する。医療システム1には2つの処置具2が設けられており、適宜交換して医療システム1の駆動部10に取り付けできるようになっている。処置具2は、手術毎あるいは使用ごとに廃棄される使い捨て(ディスポーザブル)であってもよい。 処置部3の構成は、手技に応じて適宜選択されてよい。処置部3は、操作入力部11における操作入力に基づいて動作する。

関節部4は、たとえば1軸以上の自由度を有している。関節部4は、操作入力部11における操作入力に基づいて動作する。

挿入部5は、処置部3や関節部4を動作させるための不図示のワイヤ等が内部に挿通された軟性の筒状部材である。挿入部5には、処置具2を駆動部10に取り付けるための処置具コネクタ6が設けられている。

処置具コネクタ6は、処置具2の構成を特定可能な第一の識別情報(以下、「第一情報」と称する。)を有している。

本実施形態における第一情報は、バーコード7として処置具コネクタ6の外面に符号化されて表示されている。第一情報は、制御部15によって読み取り可能な形式で処置具コネクタ6に設けられていれば、バーコード7には限られない。たとえば、第一情報は、制御部15によって読み取り可能な記憶素子に記憶されていてもよい。

また、第一情報は、処置具2の構成を含む情報でなく単に処置具2を特定可能な識別子であってもよい。この場合、処置具2に特有のパラメータ等があらかじめ制御部15に記憶されており、処置具2の識別子に対応したパラメータが制御部15において読み込まれてもよい。

駆動部10は、処置部3及び関節部4を動作させるための不図示のモータを備える。駆動部10のモータの動作は、制御部15によって制御される。駆動部10のモータは、挿入部5に配されたワイヤ等に取り付けされている。本実施形態の駆動部10は、処置具2に対応して1以上のモータを有する。なお、駆動部10は、互いに構成が異なる複数の処置具2に対して取付可能となるようにワイヤ等に対する取付形態が共通化されていてもよい。

操作入力部11は、医療システム1の操作者Opが手に持って操作をするためのものである。操作入力部11は、処置具2の構成に対応して、あるいは操作者Opにとって使いやすい構造を有するものが、互いに構成が異なる複数の操作入力部11から適宜選択して制御部15に取り付け可能である。また、操作入力部11は使い捨て(ディスポーザブル)であってもよい。

操作入力部11A、11Bは、処置具2A、2Bを動作させるための方向スイッチ12A、12B及び開閉スイッチ19を有する。 たとえば、切開電極に対する操作をすることが想定された操作入力部11Aは、方向スイッチ12Aが、関節部4Aを動作させるための入力手段となる。 たとえば、把持鉗子に対する操作をすることが想定された操作入力部11Bは、方向スイッチ12Bが、関節部4を動作させるための入力手段となり、開閉スイッチ19が、処置部3B(把持鉗子)を開閉動作させるための入力手段となる。

操作入力部11は、上記の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に加えて、制御部15に対して操作入力部11を取付するための操作入力部コネクタ13と、操作入力部11の構成を特定可能な第二の識別情報(以下、「第二情報」と称する。)とを有している。

本実施形態における第二情報は、操作入力部11の内部に搭載されたメモリ14(記憶素子)に記憶されている。第二情報は、制御部15によって読み取り可能な形式で操作入力部11に設けられていれば、記憶素子に記憶されている形態には限られない。また、記憶素子の構成は特に限定されず、ROM,RAM,RFIDタグ等のICタグ,抵抗その他電気回路であってもよい。また、第二情報は、バーコード7等として符号化された画像として操作入力部11に表示されていてもよい。

また、第二情報は、操作入力部11を特定可能な識別子であってもよい。この場合、操作入力部11に特有のパラメータ等があらかじめ制御部15に記憶されており、操作入力部11の識別子に対応したパラメータが制御部15において読み込まれてもよい。

制御部15は、処置具2の第一情報と操作入力部11の第二情報とをそれぞれ取得する情報取得部16と、処置具2及び操作入力部11に関する情報が記憶された記憶部17と、第一情報と第二情報とに基づいて処置具2と操作入力部11との対応付けを行う対応接続部18とを有する。

情報取得部16は、処置具2のバーコード7を読み取る不図示の光学センサと、操作入力部11の記憶素子から第二情報を読み取る不図示の読み取り回路とを有する。

記憶部17は、本実施形態の医療システム1に取り付けされることが想定されている各処置具2の処置部3及び関節部4のリストと、本実施形態の医療システム1に取り付けされることが想定されている各操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のリストとを含むデータベースを有する。また、記憶部17は、各処置具2について、この処置具2を動作させることができる操作入力部11のリスト(対応情報)を有する。

対応接続部18は、情報取得部16によって取得された第一情報及び第二情報に基づいて、制御部15に取り付けされた処置具2及び操作入力部11を特定し、記憶部17のデータベースに記憶された各リストを参照して、処置具2と操作入力部11との対応関係を示す対応情報テーブルを生成して記憶部17に記憶させる。すなわち、対応接続部18は、処置具2と操作入力部11との対応付けを行う。

具体的には、対応接続部18は、まず、第一情報と第二情報とに基づいて、制御部15に取り付けされた処置具2と操作入力部11とのうち、対応情報(以下、「第三情報」と称する。)に記憶された対応付けが可能な組み合わせが存在する場合には、第三情報に記憶された組み合わせで対応付けを行い、対応情報テーブルを生成する。この場合、対応情報テーブルにおいて、処置具2Aの処置部3Aと操作入力部11Aの方向スイッチ12Aとはあらかじめ設定された対応関係とされる。また、この場合、対応情報テーブルにおいて、処置具2Bの関節部4Bと操作入力部11Bの方向スイッチ12Bとはあらかじめ設定された対応関係、処置部3Bと操作入力部11Bの開閉スイッチ19はあらかじめ設定された対応関係とされる。対応情報テーブルが生成された後、処置部3及び関節部4に対して操作入力部11のどの方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が割り当てられたのかを示す情報が、操作者Opに認識可能な手段によって操作者Opに提示される。

第一情報、第二情報、第三情報と対応付けの例について、図を参照して詳述する。 図4は、第一情報22、第二情報23、第三情報24を示す概念図である。

図4(A)に示す第一情報22には処置具2の情報が記憶されている。第一情報22には例えば、処置具2Aの関節4Aと駆動部10Aのモータの動作方向(時計回り、又は反時計回り等)と関節4Aの動作方向(上、下、右、左等)の関係がテーブル形式で記憶されている。例えば、テーブルの最上段は、処置具2Aの識別番号S1は駆動部10Aのモータa(不図示)を時計回りに動かすと関節4Aが右に動くという情報である。

図4(B)に示す第二情報23には操作入力部11の情報が記憶されている。第二情報23には例えば、操作入力部11Aのスイッチ12A(a、b、c、d等)とスイッチ12Aの役割(上、下、右、左等)の関係がテーブル形式で記憶されている。例えば、テーブルの最上段は、操作入力部11Aの識別番号M1はスイッチ12Aaが上方向への操作指示を示すという情報である。

図4(C)に示す第三情報24は処置具2と操作入力部11の対応情報が格納されている。第三情報24には例えば、処置具2と操作入力部11とスイッチ12の対応付けの情報がテーブル形式で記憶されている。例えば、テーブルの最上段は、処置具2Aと操作入力部11Aは対応する組み合わせであり、処置具2Aの関節4Aと操作入力部11Aのスイッチ12Aの組み合わせは、第一情報22と第二情報23のそれぞれの識別番号のS1とM3、S2とM4、S3とM1、S4とM2が対応するという情報である。このように例えば、処置具2Aの動作方向が上である識別番号S3と、操作入力部11Aの操作方向が上である識別番号M1の対応付けが行われる。結果、操作入力部11Aのスイッチ12Aa(上)が押されると、制御部15が情報を受け取り、処置具2Aの関節4Aを動作させる駆動部10Aの対応するモータaを時計回りに動かす。モータaの動作が処置具2Aの関節部4Aに伝わり、処置具2Aの関節4Aは上方向に動く。 なお、図4(C)に示す第三情報24のテーブルには、図2に示す操作入力部11A、11B以外の操作入力部11に関する対応情報が格納されていてもよい。たとえば、図4(C)に示す第三情報24のテーブルにおいて操作入力部11の項目内の操作入力部11C、11D、11Fは、それぞれ図2に示す操作入力部11A、11Bとは別の不図示の操作入力部11に関する情報である。

このように、本実施形態では、処置具2の処置部3及び関節部4と操作入力部11の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19との間に対応付けが行われることによって、処置具2に対応付けられた操作入力部11について、操作入力部11に対する入力と処置具2の動作との対応付けが、第一情報22と第二情報23と第三情報24との比較に基づいて行われる。なお、必要に応じて対応付け後に、処置部3及び関節部4等の各動作要素と各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19との対応関係が個別に変更可能であってもよい。

本実施形態の対応接続部18は、第三情報24に記憶された対応付けが可能な組み合わせを、第三情報24に存在しない組み合わせよりも優先する。なお、第三情報24に記憶されていない組み合わせを操作者Opが任意に選択してもよい。この場合、第三情報24に記憶されていない組み合わせに対する設定となる後述する方法により、操作者Opが選択した処置具2と操作入力部11とがまず接続される。第三情報24に記憶されていない組み合わせに対する設定が行われた後、第三情報24に記憶された対応付けが可能な組み合わせが検索されて、対応付け可能な処置具2と操作入力部11とが接続される。

対応情報に記憶された対応付けが可能な組み合わせによる対応付けの終了後に未接続の処置具2及び操作入力部11が存在している場合、あるいは、操作者Opによる選択によって第三情報24に記憶されていない組み合わせでの接続が行われる場合には、記憶部17に記憶されたリストによって、接続可能な処置具2と操作入力部11とについて接続が行われる。

具体的には、対応接続部18は、処置具2における処置部3及び関節部4のリストを読み込み、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19を、処置部3及び関節部4に対して順次割り当てる。たとえば、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19をデフォルト値で処置具2の処置部3及び関節部4に割り当ててから、処置部3及び関節部4に対して操作入力部11のどの方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が割り当てられたのかを示す情報が操作者Opに提示され、操作者Opによる任意の変更を受け付ける。この場合、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のうち処置具2に対して割り当て可能なもののみ処置具2に接続され、割り当て不能な方向スイッチ12及び開閉スイッチ19については無視される。

また、処置具2において、制御部15に取り付けされた操作入力部11の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19では動作させることができない処置部3あるいは関節部4が存在する場合には、対応接続部18は、処置具2の一部が動作しない旨の警告を発し、接続の可否を操作者Opに選択させる。処置具2の一部が動作しない場合であっても、操作者Opによる接続許可が入力された場合には、対応接続部18は、処置具2と操作入力部11において接続可能な部分のみ接続する。

制御部15に取り付けされたすべての処置具2とすべての操作入力部11とが対応関係をもって接続されることで、対応接続部18による処置具2と操作入力部11との対応付けは終了する。なお、対応関係がない処置具2及び操作入力部11は、動作しない、あるいは、取り外しを促す制御部15からの出力等に対応して手動で制御部15から取り外される。

処置具2と操作入力部11とが対応接続部18によって接続されると、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対する入力に対応して処置部3及び関節部4が動作可能となり、処置具2を用いた処置ができるようになる。

本実施形態の医療システム1の設定方法によれば、制御部15に取り付けされた処置具2と操作入力部11との対応付けが自動的に行われるので、処置具2と操作入力部11との対応付けが簡便である。 また、処置具2のすべての動作要素に対応した操作入力部11でなくても処置具2の一部を動作させる操作入力部11として処置具2に対して接続可能であるので、処置具2と操作入力部11との多様な組み合わせにより相互接続が可能である。

(変形例) 上記実施形態で説明した第三情報24は操作入力部11の記憶素子に記憶されていてもよい。また、上記実施形態で説明した第三情報24は、処置具2に記憶素子を有して記憶されていてもよい。本変形例でも上記実施形態と同様の効果を奏する。

(変形例) 上記実施形態で説明した制御部15は、同型の複数の操作入力部11が制御部15に取り付けされている場合に適切な対応付けを行ってもよい。

すなわち、制御部15は、同型の操作入力部11が複数ある場合、先に検出された操作入力部11を、先に検出された処置具2に対応付けし、残りの操作入力部11及び処置具2についても順次対応付けする。制御部15は、処置具2及び操作入力部11に検出順を、処置具コネクタ6及び操作入力部コネクタ13に優先順位を付けることで決めることができる。

たとえば、第一の処置具コネクタ6Aと第二の処置具コネクタ6Bとをそれぞれ取り付け可能な駆動部10に対応して制御部15に設けられたコネクタ20A,20B(図2参照)は、制御部15において優先順位を有している。この場合、制御部15は、第一の処置具コネクタ6Aに対応する処置具2の取付の有無を検出するためにコネクタ20Aに先にアクセスし、続いて、第二の処置具コネクタ6Bに対応する処置具2の取付の有無を検出するためにコネクタ20Bにアクセスする。

また、たとえば、第一の操作入力部コネクタ13Aと第二の操作入力部コネクタ13Bとをそれぞれ取り付け可能となるように制御部15に設けられたコネクタ21A,21B(図2参照)は、制御部15において優先順位を有している。この場合、制御部15は、第一の操作入力部コネクタ13Aに対応する操作入力部11取付の有無を検出するためにコネクタ21Aに先にアクセスし、続いて、第二の操作入力部コネクタ13Bに対応する操作入力部11の取付の有無を検出するためのコネクタ21Bにアクセスする。

続いて、上記実施形態で説明した第三情報24に記憶された対応付けが可能な組み合わせに対応する対応付けを行う。このとき、第一の処置具コネクタ6Aに対応する処置具2を動作させることが可能な操作入力部11がコネクタ21A及びコネクタ21Bに同時に取り付けされていた場合には、優先順位が高く設定されたコネクタ21Aに取り付けられた第一の操作入力部コネクタ13Aに対応する操作入力部11が、コネクタ21Aよりも優先順位が低いコネクタ21Bに取り付けられた第二の操作入力部コネクタ13Bに対応する操作入力部11よりも優先して、接続対象となる処置具2に接続される。コネクタ20A,20B,21A,21Bは、それぞれの優先順位に従って順番に処理される。

また、本変形例においても、対応情報に記憶された対応付けが可能な組み合わせでない場合においても、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のうち処置具2に対して割り当て可能なもののみ処置具2に接続され、割り当て不能な方向スイッチ12及び開閉スイッチ19については無視されることにより、処置具2の一部若しくは全部を操作入力部11により動作可能とすることができる。

(変形例) 本変形例では、処置具2と操作入力部11との対応付けの完了後に、処置部3及び関節部4に対する操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の対応関係を変更できる。

具体的には、制御部15は、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のうち処置部3を動作させることができる方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の一覧を操作者Opに提示し、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のうち関節部4を動作させることができる方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の一覧を操作者Opに提示し、処置部3及び関節部4に対する各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の割り当ての入力を受けつける。なお、制御部15は、各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19と、処置具2における処置部3や関節部4等の動作要素との対応関係が規定された複数のプリセットデータを記憶部17に有していてもよく、操作者Opに、プリセットデータから1つの対応関係を選択させるようになっていてもよい。 このような構成であっても上記実施形態と同様の効果を奏する。また、本変形例では、操作者Opにとって使い勝手が良い設定を容易に選択できる。

次に、本実施形態の医療システムの設定方法の具体的な例についてフローチャートを参照して詳述する。 図5から図11は、医療システム1の設定方法を示すフローチャートである。なお、フローチャートに基づいた以下の説明における医療システム1の構成要素に係る符号は図1、図2及び図3に示されている。

図5に示すステップS101は、処置具2と操作入力部11とが制御部15に取り付けされたときに開始される。 ステップS101では、処置具2の第一情報22(たとえばバーコード7に符号化されている)及び操作入力部11の第二情報23(たとえばメモリ14に記憶されている)を制御部15が記憶部17に読み込む。 これでステップS101は終了し、ステップS102に進む。

ステップS102は、第一情報22及び第二情報23と第三情報24(例えば記憶部17に記憶されている)とを比較するステップである。 ステップS102では、記憶部17は、処置具2の第一情報22と操作入力部11の第二情報23とが第三情報24に収載されているか否かを判定するために、処置具2を動作させることができる操作入力部11のリスト(第三情報24)を参照する。 これでステップS102は終了し、ステップS103に進む。

ステップS103は、第一情報22、第二情報23、及び第三情報24に基づいて、対応付け可能な組み合わせが存在するか否かを判定するステップである。 ステップS103では、対応付け可能な組み合わせが存在している場合には後述するステップS104(「自動接続1」)へ進み、対応付け可能な組み合わせが存在していない場合にはステップS105へ進む。

ステップS104は、対応付け可能な組み合わせとなる処置具2と操作入力部11とを接続し、さらに操作入力部11の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19を処置部3や関節部4等の動作要素に対応づけるステップである。ステップS104における具体的な処理の流れは後述する。 これでステップS104は終了し、ステップS103に進む。すなわち、ステップS104は、対応付け可能な組み合わせがなくなるまで繰り返される。

ステップS105は、対応付け可能な組み合わせがないとステップS103において判定されたときに開始される。 ステップS105では、処置具2を制御可能であり未接続の操作入力部11の有無を検出する。すなわち、制御部15に取り付けられているが処置具2に対して接続されていない操作入力部11がある場合にはステップS106へ進み、制御部15に取り付けられているが処置具2に接続されていない操作入力部11がない場合にはステップS110へ進む。

ステップS106は、制御部15に取り付けられているが処置具2に対して接続されていない操作入力部11について、処置具2に対する接続方法を判定するステップである。 ステップS106では、操作者Opからの入力に基づいて、あるいは自動接続の可能性の有無に基づいて、後述するステップS107(「自動接続2」)あるいは後述するステップS108(「手動接続」)のいずれかが実行される。

ステップS107は、対応付け可能な組み合わせではないが処置具2を制御可能な操作入力部11に対して、処置具2と操作入力部11とを接続し、さらに可能な範囲で方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の対応付けを行うステップである。ステップS107における処理の流れの詳細は後述する。 これでステップS107は終了し、ステップS109に進む。

ステップS108は、対応付け可能な組み合わせではないが処置具2を制御可能な操作入力部11に対して、処置具2と操作入力部11とを接続し、さらに、操作者Opによる対応付けの入力に基づいて方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の対応付けを行うステップである。ステップS108における処理の流れの詳細は後述する。 これでステップS108は終了し、ステップS109に進む。

ステップS109は、未接続の処置具2の有無を判定するステップである。 ステップS109では、未接続の処置具2が存在する場合にはステップS105へ進み、未接続の処置具2がない場合にはステップS110へ進む。すなわち、上記のステップS105からステップS108までの各ステップは、未接続の処置具2が検出されなくなるまで繰り返される。

ステップS110は、未接続の処置具2又は操作入力部11の有無を判定するステップである。 ステップS110では、処置具2または操作入力部11が未接続状態である場合に、操作者Opにエラーメッセージを示すためにステップS111へ進む。処置具2または操作入力部11が未接続状態でない場合には、制御部15に接続された全ての処置具2を制御可能であり、余剰の操作入力部11がないのでステップS112へ進む。

ステップS111は、制御できない処置具2がある、あるいは、余剰の操作入力部11がある場合に、これらをエラーメッセージとして操作者Opに提示するステップである。 ステップSでは、エラーメッセージを提示し、そのまま設定を続行する、制御できない処置具2を無効化あるいは取り外す、余剰の操作入力部11を無効化あるいは取り外す、等の作業を操作者Opに促す。 これでステップS111は終了し、ステップS112に進む。

ステップS112は、操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が処置具2のどの動作要素に対応しているのかを操作者Opに提示するステップである。なお、ステップS112においては、方向スイッチ12及び開閉スイッチ19と動作要素との対応関係を変更する入力を受け付けてもよい。 これでステップS112は終了し、医療システム1の設定は終了し、医療システム1が使用可能となる。

次に、上記ステップS104(「自動接続1」)の流れについて説明する。 図6に示すステップS201は、上記ステップS103から分岐されて開始されるステップであり、対応付け可能な処置具2と操作入力部11とを接続する。処置具2と操作入力部11とが接続されることにより、処置具2と操作入力部11との間に、1対1の対応関係が生じる。 これでステップS201は終了し、ステップS202に進む。

ステップS202は、上記ステップS201において1対1の対応関係が設定された処置具2と操作入力部11とに対して、操作入力部11の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19を処置具2の処置部3や関節部4等の動作要素に対応付ける。一例を挙げると、ステップS202では、方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のオンオフと、駆動部10のモータのオンオフあるいは動作方向との対応付けが行われ、対応付けの結果は記憶部17に記憶される。 ステップS202における対応付けは、たとえば操作のしやすさに基づいてあらかじめ記憶部17に記憶された既定の対応関係による。なお、上記ステップS112において規定の対応関係から操作者Opの入力に応じて対応関係が変更されてもよい。 これでステップS202は終了し、上記ステップS103に進む。

次に、上記「自動接続2」の流れについて説明する。 図7に示すステップS301は、上記ステップS106から分岐されて開始されるステップである。 ステップS301では、上記ステップS104における対応付けが行われていない処置具2の1つを制御可能な操作入力部11が1つ選択され、この操作入力部11について、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の有無が判定される。なお、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が1つも存在しない条件は本実施形態では上記ステップS105における判定により除外されている。処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12が存在する場合にはステップS302へ進み、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が存在しない場合にはステップS305へ進む。

ステップS302は、未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対して処置具2の動作要素を対応付けるステップである。 ステップS302では、所定の優先順位あるいはプリセットされた情報に基づいて方向スイッチ12及び開閉スイッチ19と処置具2の動作要素との1対1の対応関係を設定する。 これでステップS302は終了し、ステップS303に進む。

ステップS303は、処置具2の各動作要素が操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対応付けされているか否かを判定するステップである。 ステップS303では、処置具2のすべての動作要素が方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対応付けられていれば、処置具2を完全な状態で動作させることができることとなるのでこれ以上の対応付けは不要となる。また、ステップS303では、方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対応付けされていない動作要素がある場合には、上記ステップS301,S302を繰り返してすべての動作要素に対する方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の割り当てを試みる。 方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対して対応付けされていない動作要素がない場合にはステップS304に進み、方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対して対応付けされていない動作要素がある場合にはステップS301に進む。

ステップS304は、未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19を無効化するステップである。 ステップS304では、対応付けが行われた方向スイッチ12及び開閉スイッチ19以外のスイッチは処置具2を動作させるために必要でないので、未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対する入力を無視するように、未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19をすべて無効化する。 これでステップS304は終了し、ステップS109に進む。

ステップS305は、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が存在しない条件下で対応付けされていない動作要素があるか否かを判定するステップである。すなわち、ステップS305は、処置具2が完全に動作するか、それとも処置具2の一部が動作しないかを判定するステップである。 ステップS305では、対応付けされていない動作要素があると判定された場合にはステップS306へ進み、対応付けされていない動作要素がないと判定された場合にはステップS109へ進む。

ステップS306は、処置具2の一部が動作しない旨の警告を操作者Opに提示するステップである。 ステップS306においては、処置具2の一部が動作しない状態のまま設定を継続することを可否の入力を受け付けてもよい。 これでステップS306は終了し、ステップS109に進む。

次に、上記「手動接続」の流れについて説明する。 図8に示すステップS401は、上記ステップS106から分岐されて開始されるステップである。 ステップS401では、上記ステップS104における対応付けが行われていない処置具2の1つを制御可能な操作入力部11が1つ選択され、この操作入力部11について、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の有無が判定される。なお、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が1つも存在しない条件は本実施形態では上記ステップS105における判定により除外されている。処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が存在する場合にはステップS402へ進み、処置具2を操作可能な未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19が存在しない場合にはステップS404へ進む。

ステップS402は、処置具2の動作要素に対する方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の対応付け、あるいは方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の無効化について、操作者Opによる入力を受け付けるステップである。 ステップS402では、操作者Opによって、未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19のうちの1つに対して、処置具2のどの動作要素に対応付けするか、あるいは使用せずに無効化するかの入力が行われる。 これでステップS402は終了し、ステップS403に進む。

ステップS403は、上記ステップS402における入力に従って方向スイッチ12及び開閉スイッチ19の対応付けあるいは無効化をするステップである。 ステップS403において対応付けあるいは無効化が行われたらステップS403は終了しステップS401へ進む。すなわち、ステップS401からステップS403は、操作者Opによって対応付けあるいは無効化がすべての未割当の方向スイッチ12及び開閉スイッチ19に対して行われるまで繰り返される。

ステップS404は、処置具2を操作可能な未割当スイッチが存在していない条件下で対応付けされていない動作要素の有無を判定するステップである。 すなわち、ステップS404は、処置具2が完全に動作するか、それとも処置具2の一部が動作しないかを判定するステップである。 ステップS404では、対応付けされていない動作要素があると判定された場合にはステップS405へ進み、対応付けされていない動作要素がないと判定された場合にはステップS109へ進む。

ステップS405は、処置具2の一部が動作しない旨の警告を操作者Opに提示するステップである。 ステップS405においては、処置具2の一部が動作しない状態のまま設定を継続することを可否の入力を受け付けてもよい。 これでステップS405は終了し、ステップS109に進む。

次に、同型の操作入力部11が医療システム1に取り付けられることを想定した医療システム1の設定方法について説明する。 図9に示すステップS501は、処置具2の第一情報22と操作入力部11の第二情報23とを制御部15に読み込むステップである。 ステップS501では、たとえば複数の同型の操作入力部11が存在する場合には、操作入力部11の検出順に固有の識別子を付与する等の方法により、複数の操作入力部11を区別して認識する。 これでステップS501は終了し、ステップS502に進む。

ステップS502は、第一情報22及び第二情報23と、記憶部17に記憶された第三情報24とを比較するステップである。 ステップS502は、上記ステップS102と同様である。 これでステップS502は終了し、ステップS503に進む。

ステップS503は、上記ステップS103と同様の判定を行うステップである。ステップS503において対応付け可能な組み合わせがある場合には後述するステップS504(「自動接続3」)へ進み、対応付け可能な組み合わせがない場合にはステップS505へ進む。

ステップS504は、同型の操作入力部11が医療システム1の制御部15に接続される可能性を考慮した接続をするステップである。 ステップS504における接続の流れの詳細は後述する。 これでステップS504は終了し、ステップS503に進む。すなわち、対応付け可能な組み合わせがなくなるまでステップS503,ステップS504が繰り返される。

ステップS505は、上記ステップS105と同様に、対応付け可能な組み合わせとして対応情報に収載されていないが処置具2を制御可能な操作入力部11を検出するステップである。ステップS505において処置具2を制御可能な操作入力部11が検出された場合にはステップS506へ進み、処置具2を制御可能な操作入力部11が検出されなかった場合にはステップS514へ進む。

ステップS506は、対応付けがされなかった操作入力部11が複数ある場合にこれらの操作入力部11のなかに同型の操作入力部11があるか否かを判定するステップである。 ステップS506では、同型の操作入力部11がある場合にはステップS507へ進み、同型の操作入力部11がない場合にはステップS510へ進む。

ステップS507は、同型の操作入力部11のうちのどれについて処置具2への接続を試みるかを選択するステップである。 ステップS507では、上記ステップS501において同型の複数の操作入力部11が区別されているので、所定の優先順位により順に自動的に処置具2に接続する旨を操作者Opに提示する。ステップS507において、同型の複数の操作入力部11について操作者Opが特定の操作入力部11を指定することを許容している。自動的に処置具2を接続する場合にはステップS508へ進み、操作者Opによる操作入力部11の指定があった時にはステップS509へ進む。

ステップS508は、複数の同型の操作入力部11を所定の優先順に処置具2に接続するモードとするステップである。 ステップS508では、たとえば、複数の同型の操作入力部11を所定の優先順に複数の処置具2に接続するためのオーダーを記憶部17に記憶させる。これにより、後述するステップS510からステップS513を経てステップS507が再度実行されるときには、ステップS508にて設定されたオーダーにより処置具2への接続がなされる旨、操作者Opに提示される。 これでステップS508は終了し、ステップS510に進む。

ステップS509は、ステップS507において指定された操作入力部11に対して処置具2への接続が試みられるモードとするステップである。 ステップS509では、後述するステップS510からステップS513を経てステップS507が再度実行されるときには、次に処置具2と接続する操作入力部11の指定、あるいは自動的な接続の選択肢が操作者Opに提示される。 これでステップS509は終了し、ステップS510に進む。

ステップS510,S511,S512,S513,S514,S515,及びステップS516は、上記ステップS106,S107,S108,S109,S110,S111,及びステップS112にそれぞれ対応するステップである。 ステップS510,S511,S512,S513,S514,S515,及びステップS516では、上記ステップS508において設定されたオーダーの1番目、あるいは上記ステップS509において指定された操作入力部11に対して、処置具2への接続(上記「自動接続2」あるいは「手動接続」)が行われる。

次に、上記ステップS504「自動接続3」の流れについて説明する。 図10に示すステップS601は、対応付け可能な操作入力部11があるとステップS503において判定された場合にステップS503から分岐されて開始されるステップである。 ステップS601では、対応付け可能な操作入力部11が複数ある場合にこれらの操作入力部11のなかに同型の操作入力部11があるか否かを判定する。ステップS601では、同型の操作入力部11がある場合にはステップS602へ進み、同型の操作入力部11がない場合にはステップS605へ進む。

ステップS602は、同型の操作入力部11のうちのどれについて処置具2への接続を試みるかを選択するステップである。 ステップS602では、上記ステップS501において同型の複数の操作入力部11が区別されているので、所定の優先順位により順に自動的に処置具2に接続する旨を操作者Opに提示する。ステップS602において、同型の複数の操作入力部11について操作者Opが特定の操作入力部11を指定することを許容している。自動的に処置具2を接続する場合にはステップS603へ進み、操作者Opによる操作入力部11の指定があった時にはステップS604へ進む。

ステップS603は、複数の同型の操作入力部11を所定の優先順に処置具2に接続するモードとするステップである。 ステップS603では、たとえば、複数の同型の操作入力部11を所定の優先順に複数の処置具2に接続するためのオーダーを記憶部17に記憶させる。これにより、後述するステップS606からステップS503を経てステップS602が再度実行されるときには、ステップS603にて設定されたオーダー順に処置具2への接続がなされる旨、操作者Opに提示される。 これでステップS603は終了し、ステップS606に進む。

ステップS604は、ステップS602において指定された操作入力部11に対して処置具2への接続が試みられるモードとするステップである。 ステップS604では、後述するステップS606からステップS503を経てステップS602が再度実行されるときには、次に処置具2と接続する操作入力部11の指定、あるいは自動的な接続の選択肢が操作者Opに提示される。 これでステップS604は終了し、ステップS606に進む。

ステップS605は、対応付け可能な操作入力部11がある条件下において同型の未接続の操作入力部11が存在しない場合に、対応付け可能な操作入力部11を処置具2に接続するステップである。 ステップS605において操作入力部11が処置具2に接続されたらステップS605は終了してステップS606へ進む。

ステップS606は、上記ステップS202と同様に操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19を処置具2の動作要素に対応付けるステップである。 これでステップS606は終了し、ステップS503に進む。

次に、上記ステップS504「自動接続3」の同型の処置具が複数ある場合について説明する。 図11に示すステップS701は、対応付け可能な操作入力部11があるとステップS503において判定された場合にステップS503から分岐されて開始されるステップである。 ステップS701では、対応付け可能な処置具2が複数ある場合にこれらの処置具2のなかに同型の処置具2があるか否かを判定する。ステップS701では、同型の処置具2がある場合にはステップS702へ進み、同型の処置具2がない場合にはステップS705へ進む。

ステップS702は、同型の処置具2のうちのどれについて操作入力部11への接続を試みるかを選択するステップである。 ステップS702では、上記ステップS501において同型の複数の処置具2が区別されているので、所定の優先順位により順に自動的に操作入力部11に接続する旨を操作者Opに提示する。ステップS702において、同型の複数の処置具2について操作者Opが特定の処置具2を指定することを許容している。自動的に操作入力部11を接続する場合にはステップS703へ進み、操作者Opによる処置具2の指定があった時にはステップS704へ進む。

ステップS703は、複数の同型の処置具2を所定の優先順に操作入力部11に接続するモードとするステップである。 ステップS703では、たとえば、複数の同型の処置具2を所定の優先順に複数の操作入力部11に接続するためのオーダーを記憶部17に記憶させる。これにより、後述するステップS706からステップ503を経てステップ702が再度実行されるときには、ステップS703にて設定されたオーダー順に操作入力部11への接続がなされる旨、操作者Opに提示される。 これでステップS703は終了し、ステップS706に進む。

ステップS704は、ステップS702において指定された処置具2に対して操作入力部11への接続が試みられるモードとするステップである。 ステップS704では、後述するステップS706からステップ503を経てステップS702が再度実行されるときには、次に操作入力部11と接続する処置具2の指定、あるいは自動的な接続の選択肢が操作者Opに提示される。 これでステップS704は終了し、ステップS706に進む。

ステップS705は、対応付け可能な処置具2がある条件下において同型の未接続の処置具2が存在しない場合に、対応付け可能な処置具2を操作入力部11に接続するステップである。 ステップS705において処置具2が操作入力部11に接続されたらステップS705は終了してステップS706へ進む。

ステップS706は、上記ステップS202と同様に操作入力部11の各方向スイッチ12及び開閉スイッチ19を処置具2の動作要素に対応付けるステップである。 これでステップS706は終了し、ステップS503に進む。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 また、上述の各実施形態及び各変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

1 医療システム 2 処置具 3 処置部(動作要素) 4 関節部(動作要素) 5 挿入部 6 処置具コネクタ 7 バーコード 10 駆動部 11 操作入力部 12 方向スイッチ 13 操作入力部コネクタ 14 メモリ(記憶素子) 15 制御部 16 情報取得部 17 記憶部 18 対応接続部 19 開閉スイッチ 20A,20B コネクタ 21A,21B コネクタ 22 第一情報 23 第二情報 24 第三情報 25 手術台 26 スレーブ制御回路 27 マスター処理回路 28 画像処理回路 29 ディスプレイ 30 設定操作部 31 内視鏡