[go: up one dir, main page]

CN105101903A - 混合控制外科机器人系统 - Google Patents

混合控制外科机器人系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105101903A
CN105101903A CN201480007291.5A CN201480007291A CN105101903A CN 105101903 A CN105101903 A CN 105101903A CN 201480007291 A CN201480007291 A CN 201480007291A CN 105101903 A CN105101903 A CN 105101903A
Authority
CN
China
Prior art keywords
surgical
surgeon
robotic
tool
surgical tool
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.)
Granted
Application number
CN201480007291.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105101903B (zh
Inventor
P·C·W·吉姆
Y·吉姆
程鹏
A·克里埃格尔
J·奥普福尔曼
R·戴克尔
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.)
Childrens National Medical Center Inc
Original Assignee
Childrens National Medical Center Inc
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 Childrens National Medical Center Inc filed Critical Childrens National Medical Center Inc
Publication of CN105101903A publication Critical patent/CN105101903A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105101903B publication Critical patent/CN105101903B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/76—Manipulators having means for providing feel, e.g. force or tactile feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00477—Coupling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00477—Coupling
    • A61B2017/00486—Adaptors for coupling parts with incompatible geometries
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2059—Mechanical position encoders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)

Abstract

本公开介绍了用于执行机器人辅助手术过程的方法和系统。所述系统包括机器人手臂系统组件、末端执行器组件和用于机器人手术的混合控制机构。所述机器人手臂是运动范围大的重量轻的床侧机器人，能够容易地被操纵以定位内诊镜和手术器械。控制台被安装在机器人手臂的末端使机器人手臂能够跟随操作员手臂运动、提供物理支撑、滤除手颤动和约束运动。通用适配器也被描述为把传统腹腔镜工具连接到机器人手臂的接口。

Description

混合控制外科机器人系统
技术领域
本公开涉及机器人辅助手术的领域。
背景技术
在微创手术中，机器人手术系统用于增强外科医生的视觉和灵巧性。IntuitiveSurgical出品的达·芬奇(DaVinci)是当今市场上仅有的软组织手术商业机器人。达·芬奇系统已经通过使外科医生能够接近难以到达的解剖区域(比如骨盆或腹膜后腔深部)并在该区域中操作来提供对开放手术(即前列腺切除术或子宫切除术)的更小创伤替代方式，使手术领域向前发展。在当今，超过90％的达·芬奇病例都是在骨盆腔中进行的泌尿生殖器手术，比如前列腺切除术、子宫切除术、膀胱切除术、肾盂成形术、骶骨阴道固定术、子宫肌瘤切除术和子宫内膜异位症切除术。在2011年，达·芬奇系统进行了36万例手术，其中前列腺切除术和子宫切除术占这些手术的75％[IntuitiveSurgical公司2012年报]。
达·芬奇的关键价值定位在于，它使泌尿科医生/妇科医生能够接近难以到达深而紧凑的骨盆空间，以便以增强的3D可视化和改进的灵巧性进行腹腔镜手术，否则使用传统腹腔镜方式的这种手术在技术上会非常具有挑战性。它最适于相对小区域中的手术和受限体积中的精确切开，但是它不适于更大的干预，比如结肠松动术，因为这些类型的手术通常要求宽范围的动作。先前的研究表明，机器人系统的直觉控制与开放手术期间由外科医生进行的动作更相当，并且能够缩短过程学习曲线，即使在经验相对缺少的腹腔镜外科医生的手中。Ahlering等人论证了泌尿科手术中的类似发现，其中机器人界面允许对腹腔镜不太熟悉的外科医生进行微创根治性前列腺切除术，在完成了仅仅十二个病例后，其结果与有经验的腹腔镜外科医生相当[Ahlering等人，JUrol2003]。
无论达·芬奇在骨盆手术中的用途如何，其当前形式中的技术不适于普通外科，特别是结肠直肠切除术，在该手术期间遍历腹部的多个象限并且外科医生往往必须调整或倾斜患者和手术台以实现更好地接近目标组织。为了在诸如这种的手术中有效地使用机器人，内科医生可能需要大幅度修改其技术或者在手术中间使机器人对接和取消对接，这可能显著延长手术时间并且有可能增加伤害患者的风险。例如，全机器人方式进行的乙状结肠肠切除术要求机器人从上腹部开口取消对接，使患者重新定位，移动机器人并且再次对接下腹部开口。在常规腹腔镜中通常花几秒钟的动作已经变为由专门助手进行的繁重的10分钟或更长的活动。
当前机器人系统的进一步缺点是它们在主、从两侧的占地面积都大，这可能阻碍接近躺在手术台上的患者，并且还对恰当的患者定位和开口布局造成显著挑战。开口布局中即使小偏差都可能造成机器人臂的碰撞或者未能到达预期的目标区域。它也缺乏触觉反馈(触觉和力反馈)，使之不适于手术吻合，因为它们要求水密而无张力的缝合以减轻手术后吻合断裂的可能性。根据我们对外科医生的调查，即使以其近来得到验证的内手腕缝合器(EndoWristStapler)，在结肠直肠手术中达·芬奇的应用非常仍有限。或许它有非常小的商机，比如骨盆中深部的低位直肠前切除术和吻合能够通过使用经肛圆形吻合器完成。
传统的微创结肠直肠手术包括以下阶段：(1)仔细切开以提供适当的止血和获得对目标组织的接近；(2)损伤的修复(如在穿孔的治疗中)或旁路/去除(如在结肠直肠癌中)；(3)吻合剩余肠端；(4)在指明时冲洗腹腔和骨盆腔；以及(5)适当地闭合筋膜和皮肤。采用机器人系统时，这些基本阶段的每一个都具有非常不同的设计需求。在探查阶段，理想的系统会提供宽范围的运动来识别目标组织和最优化地使用手术工具。第二个和第三个阶段典型情况下要求长手术时间，并且投入了外科医生的大量体力。需要一种增强外科医生的灵巧性以及提供手臂支撑的系统。
总之，当前的机器人系统使经过某些训练的外科医生能够进行MIS(微创手术)过程，这在其他情况下难以做到。不过，需要更灵活的、模块化的、智能的机器人功能以帮助在普通外科领域中使用机器人协助的MIS。对于不仅降低了进行MIS过程的技术壁垒而且还改进手术成果和效率的系统有明确的临床需要。
几个先前专利介绍了意在通过约束运动和提供支撑而帮助外科医生的设备。标题为“Remotecenter-of-motionrobotforsurgery”的美国专利5,397,323和标题为“Systemandmethodsforcontrollingsurgicaltoolelements”的美国公开2009/0240259都介绍了会以远程自由度来限制工具的运动并且允许机器人主-从控制的系统。
标题为“Surgicalmanipulator”的美国公开2007/0250078介绍了能够定位手术工具并且提供触觉反馈的设备。
标题为“Human-robotsharedcontrolforendoscopicassistantrobot”的美国公开2012/0283747介绍了机器人手臂定位系统，它能够支持能够以预加载的若干过程操作或者以变化的刚性手工操作的内诊镜。
标题为“Exo-skeletalhapticcomputerhuman/computerinterfacedevice”的美国专利6,239,784介绍了手上安装的外骨骼手套似的触觉接口，它能够用于与计算机互动。
标题为“Force-feedbackinterfacedeviceforthehand”的美国专利6,413,229介绍了类似的触觉手套似的接口，它能够以不同的方式安装并且被用来操纵虚拟的和有形的物体二者。
标题为“Endoscopicroboticsurgicaltoolsandmethods”的美国专利5,954,692介绍了允许直接控制手术器械的可穿戴的编码器/机器人接口。
标题为“Hapticdevicegravitycompensation”的美国专利8,188,843介绍了带有重力补偿的触觉输入设备。
标题为“RoboticHandController”的美国专利8,332,072介绍了带有力反馈的具有8个自由度的机器人手控制器。
标题为“Exosceleton”的美国公开2008/0009771介绍了带有与人体对应的连接(links)和关节的可穿戴的结构。结构上的换能器允许在结构与用户之间交换运动和信息，并且使得能够控制结构的运动。
标题为“Teleroboticlaparoscopicmanipulator”的EP0774329A介绍了在腹腔镜手术中使用的可操纵的手，具有远离操作员的受控手，并且具有至少一个受控手指。
标题为“Interactivecomputer-assistedsurgerysystemandmethod”的美国专利7,813,784介绍了为进行医学过程提供计算机协助的方法和系统。
标题为“Systemandmethodforinteractivehapticpositioningofamedicaldevice”的美国专利7,747,311介绍了触觉设备与计算机协助的系统结合用于交互触觉定位。
不过，以上文献都不涉及利用本公开的特征来以机器人手臂和系到操作员的手臂的末端执行器进行机器人协助的手术。没有任何一个文献介绍过定位在机器人手臂上的控制台和使内诊镜工具机械化的通用适配器。不仅如此，以上文献都没有介绍允许在以下不同操作模式之间容易交换的系统：手动模式、主-从模式和自主模式。
发明内容
正如以上概述，需要灵活而模块化的系统以便把机器人协助系统集成到标准的外科实践中。本公开通过加入智能机器人作为外科医生的手臂/手的外骨骼扩展来解决现有机器人手术系统的工作流程和人机工程学挑战。通过在外科领域中使外科医生、机器人和控制台整合在一起，外科医生可以被提供操作环境的更多控制和了解，可以有能力遵循自然工作流程进行手术，可以通过使用机器人工具而得到增强的可视化、准确度和灵巧性，可以体验更少的劳累以及可以通过机器人协助下的自动任务改进手术的效率和安全性。
本公开的工作空间可容易地调整为容纳要求大工作区域但是其运动在需要时也能够按命令约束(如远程运动中心、仅仅“手腕”运动、轴约束)的手术。在得到外科医生促使时，机器人可以利用系统中的若干传感器自主地执行会受益于增加的灵巧性和速度的多种手术任务，比如吻合。按外科医生的决断，可以停止自动过程，在此时外科医生可以通过使用主-从控制操纵机器人来接管。
在手动/主-从操作模式中，外科医生可以采用控制器，其者模仿传统腹腔镜工具的手柄或者可以采用将手的运动链接到工具的手套似的接口。该控制器可以在床边或者也可以附着到机器人本身，并且使用多种反馈和控制技术，比如触觉反馈和重力补偿，机器人/控制器可以再现进行手动腹腔镜手术的感觉。机器人也可以通过支撑器械和外科医生手臂的重量、去除颤动、提供严格的运动约束等等来增强工具的手动控制。外科医生能够在这种手动模式与先前介绍的自动模式之间快速切换以便改进手术性能。
本公开的特征可以允许外科医生通过在适宜时采用优化的自动机器人手术过程以及在必要时快速切换到增强外科医生的手动能力的主-从控制来改进手术性能。所公开的本设备的若干实施例可以包括带有可交换工具的机器人手臂，机器人通过通用适配器与工具相连。该工具可以是标准的腹腔镜工具、修改的/机动化的工具以及/或者意在用于特定过程的高度专门化的工具。为了连接传统的腹腔镜工具，机器人可以带有附件，它采用通用适配器并且能够产生驱动大多数腹腔镜工具所需的运动(如紧握手柄)。
附图说明
参考附图，在以下说明中更详细地阐述了示范实施例的特征和优点。
图1显示手术区设置的实例，其中外科医生可以使用混合技术的通用工具适配器进行合作手术。
图2显示了可用手术模式的实例。
图3显示了手术的主-从模式的一般工作流程的实例。
图4A至图4C显示了用于手术的主-从模式的示范约束组。
图5显示了手术的自主模式的一般工作流程的实例。
图6显示了控制器被附着到机器人的示范实施例。
图7显示了控制器与机器人分离的示范实施例。
图8显示了示范控制器形状。
图9A和图9B显示了机器人支撑外科医生的实例。
图10显示了机器人与外科医生之间合作动作的实例。
图11显示了机器人上的通用工具端口的实例。
图12显示了可以附着到机器人的工具的实例。
图13至图15介绍了本公开作为通用工具适配器的实施例。
图16显示了用于模块化工具的通用工具适配器的实例。
图17显示了模块化多自由度工具的实例。
图18显示了在末端执行器从手柄脱离的状态下的模块化手动工具的实例。
图19显示了被安装到通用工具适配器上的末端执行器的实例。
图20显示了包括马达包接口的通用工具适配器的实例。
图21显示了可以经由马达包的马达接合的模块化末端执行器的实例。
图22显示了被安装到通用工具适配器的多轴马达包的实例。
具体实施方式
考虑到包括附图的本说明书，本文介绍的混合控制手术机器人的示范系统的目的、优点和特征对于本领域技术人员应当是显而易见的。
图1表示一种示范手术区设置。在一个实施例中，机器人(100)可以安装在手术台(101)近旁，使得外科医生(102)可以在不离开手术台的情况下在手动操作与机器人操作之间切换。外科医生可以经由通用工具适配器(110)用一只手使用机器人(100)，而另一只手使用手动工具(103)，或者他可以使用两个或更多机器人。在一个实施例中，手动工具(103)可以是腹腔镜工具。
在一个实施例中，图2显示了采用这种系统时可用的手术的示范模式：手动(200)模式、精细运动主-从(201)模式、粗糙运动主-从(202)模式以及自主(203)模式。外科医生可以选择采用这些模式的任一种并且在适当时在它们之间切换。
在一个实施例中，手术的精细主-从模式和粗糙主-从模式的一般工作流程被显示在图3中。在这种模式下，外科医生(300)可以与控制器(301)互动以控制手术机器人(302)。外科医生输入到控制器中的输入(303)然后可以经由控制单元(310)、机器人处理器和/或计算机处理，以产生用于机器人的输出，包括：输入处理(304)(如颤动过滤、运动缩放)、物理支撑(305)(如工具重力补偿、手臂重量支撑)以及运动限制(306)(如禁飞区、远程运动中心)。应用的处理方法的组可以对每名外科医生定制，或者也可以实时改变。例如，如果外科医生想把机器人从一个微创手术开口移动到另一个开口，外科医生将在当前远程运动中心限制就位情况下拔出机器人。一旦机器人被移去，外科医生将可能在将其移动到另一个开口之前去除该约束，然后对机器人施加新的远程运动中心限制。随着外科医生使用机器人对患者(307)进行手术，外科医生和机器人都可以通过一个或多个传感器(309)收到感觉反馈(308)。
在一个实施例中，控制单元(310)可以处理输入和/或手术机器人(302)的至少一只机器人手臂的操作状态，以便操作这至少一只机器人手臂。控制单元(310)可以对这至少一只机器人手臂执行命令以共享工作空间和手术元件，下面将进一步介绍。手术元件可以包括手动手术工具、机器人手术工具、电灼术工具以及工作空间的显示器中的至少一个。在一个实施例中，外科医生的输入(303)或外科医生互动输入可以经由手术机器人(302)的这至少一只机器人手臂的传感器和/或输入控制器检测出。这些传感器可以包括耦接到这至少一只机器人手臂的力传感器和/或位置传感器，并且可以用于检测外科医生的输入。根据外科医生的互动输入，手术机器人(302)可以以全自动模式或部分自动模式操作。在一个实施例中，全自动模式或部分自动模式期间的自动操作可以由于随后外科医生的互动输入中断或调整。在一个实施例中，控制单元(310)可以包括执行命令，以根据从一个或多个传感器收到的输入、外科医生互动输入以及手术机器人(302)的操作程序操作机器人的中央处理单元(CPU)和/或电路。
图4A至图4C显示了主-从模式下运动约束的实例组。图4A显示了没有任何约束的粗糙运动模式，它可以允许机器人移动到手术区(400)中的任何位置。一旦已经在患者身上建立了开口，机器人可以移动到图4B所示的另一组约束，它可以包括远程运动中心(401)和安全工作边界(402)。如果必要，外科医生可以选择切换到使用精细马达控制，它如图4C所示进一步约束(403)机器人的运动。
在一个实施例中，如图5所示，提供了手术的受监督自主模式的一般工作流程实例。在这种模式下，外科医生(500)可以在机器人(502)根据感知信息(504)和约束(505)自动产生(503)运动时监督(501)机器人，以便自主地执行手术过程。
在一个实施例中，外科医生可以在没有机器人的情况下以手动模式开始手术，使用手动手术工具执行他能够执行的任务。一旦外科医生变得疲劳或达到了使用机器人会更有效的点，他可以使用粗糙运动主-从控制模式把机器人带入手术区。从这里开始，取决于手术情况，机器人可以在粗糙运动控制与精细运动控制之间切换。如果外科医生需要在小工作区中进行要求高灵巧性的手术，那么他可以采用精细马达控制。如果外科医生需要进行大运动，或者需要运动到另一个工作区，那么他可以采用粗糙马达控制。如果机器人被编程为这样做，外科医生也可以把机器人设置为执行自主任务，特别是需要高灵巧性和重复的任务，比如吻合术。在自主例程期间的任何时间，外科医生都可以中断机器人并以两种主-从控制配置之一接管。一旦外科医生判定不再需要机器人时，他可以把机器人从手术区中拉开并返回到手动手术。
在一个实施例中，外科医生可以通过控制器与机器人相连，控制器允许他控制基本的机器人运动、工具的方位和该工具可以具有的任何自由度。图6显示了这样的系统实施例：其中主-从控制器(600)附接到机器人(601)，允许外科医生感受到他正在以机器人用作支撑的状态下直接控制着这些工具。图7显示了这样的系统实施例：其中主-从控制器(700)与机器人(701)分离，允许外科医生更省力地控制机器人并且允许控制器与机器人输出之间的运动缩放。在另一个实施例中，在手术过程中，外科医生可以附接和分离控制器(如为了粗糙运动主-从控制而附接以及为了精细运动主-从控制而分离)。图8显示了能够用于控制范围广泛的工具的控制器形状的若干实例。控制器形状可以包括：控制杆手柄(800)、可穿戴的手套控制器(801)以及工具手柄(802)。在一个实施例中，控制器可以可分离地附接到机器人的末端，如图6所示。在一个实施例中，控制器被配置为快速地附接到机器人末端或从其分离。
在一个实施例中，可以产生外科医生手臂的运动学模型。按照运动学模型，也可以根据机器人末端执行器的位置产生手臂姿态。可以向机器人手术系统提供运动学模型和手臂姿态，以确定在不同工作位置对外科医生手臂所需的重力补偿量。以来自机器人的动态力形式对外科医生手臂施加的重力补偿量可以足以支撑手臂而减少疲劳。在一个实施例中，重力补偿可以使机器人能够产生对抗外科医生手臂的对抗力，使得手臂感觉实质上无重量，而不会妨碍外科医生的预期运动。在一个实施例中，重力补偿可以使机器人能够施加对抗外科医生的手臂和/或附接的手术工具的对抗力。由外科医生手臂或附接的手术工具施加的力至少可以包括分别由手臂或工具产生的重力。
在一个实施例中，正如图9A和图9B所示，外科医生(901)使用其手、手腕或前臂使其手臂附着到6个自由度的机器人手臂(902)。为了开始校准，外科医生可以在至少两个位置之间移动其手臂，而机器人以机器人手臂(902)的一个或多个编码关节(903)记录这些位置。在机器人手臂(902)内或其上可以提供力传感器(905)以检测外科医生(901)的手臂在这至少两个位置之间移动时施加的力。在一个实施例中，外科医生可以通过在界定外科医生工作空间的区域内移动其手臂而校准机器人。在一个实施例中，外科医生可以在已经到达工作空间边界或边缘时向机器人发信号。例如，外科医生可以通过发布语音命令、按压按钮、拨动开关、执行预定的手势或手臂姿势、踩压脚踏开关等向机器人发信号。这种信号将界定该机器人在机器人空间中的虚拟边界。
在这种校准后，机器人可以计算和定义外科医生手臂的运动学模型。随后，机器人末端执行器(904)的位置可以被转换为手臂姿态。手臂姿态将通知重力补偿模式，在该模式中外科医生手臂将在一个或多个位置由适于该手臂姿态量的力支撑。例如，伸展的手臂比保持在接近胸前的手臂要求更多支撑。在一个实施例中，这一个或多个支撑位置可以包括手腕、前臂、肘部、肩部或其他部位。
在一个实施例中，机器人可以包括控制单元、它可以包括处理器、主存储器和用于存储和执行操作模式以及用于定义和存储校准参数的随机存取存储器。例如，在校准和其他参数定义之后，机器人将不需要为具体外科医生和手术重新校准。
图10A至图10C显示的任务涉及机器人与外科医生之间的合作。例如，合作过程可以包括界定禁飞区、组织抓取、组织切割、组织切开、组织结合以及/或者组织缩回。在一个实施例中，操作员或外科医生可以通过移动他们的手、手腕或前臂向机器人提供输入、指令或命令。在一个实施例中，机器人可以经由机器人臂的力和/或位置传感器检测操作员或外科医生的运动或力。在一个实施例中，操作员或外科医生的输入可以具有外科医生经由控制器的互动输入的形式。在一个实施例中，响应来自控制器的外科医生互动输入以及/或者响应由机器人的至少一个传感器检测出的输入或操作状态，控制单元可以执行命令以提供触觉反馈。
在图10A所示的一个实施例中，外科医生可以界定体积禁飞区(1015)和/或特定于任务的禁飞区(1016)。正如图10A所示，组织(1005)为两个分段，并且通过跟踪手术区域上或周围的外科医生的工具(1002)或者向机器人发信号来画出边界(1013)，以界定一般的体积禁飞区(1015)。这个体积禁飞区(1015)可以由机器人实施以防止工具(1002)进入该区域。外科医生的工具(1002)可以通过跟踪或通过向机器人发信号而界定特定于任务的禁飞区(1016)的边缘(1014)。特定于任务的禁飞区(1016)可以在手术期间由机器人实施。在图10A所示的一个实施例中，特定于任务的禁飞区(1016)可以在组织抓取过程期间实施。在一个实施例中，控制器可以直接地或间接地连接到工具(1002)。控制器可以接收外科医生的互动输入，包括经由工具(1002)进行的跟踪或发信号，这可以用于界定禁飞区。在一个实施例中，特定于任务的禁飞区(1016)可以包括抽象的几何形状，包括平面。在一个实施例中，特定于任务的区域(1016)可以根据检测出的手术场景或者由机器人或外科医生执行的任务动态改变。
在一个实施例中，可以提供工作空间显示器以在边缘、边界(1013)和其他虚拟输入(1014)被选中时描绘它们。在一个实施例中，工作空间显示器可以描绘一般的体积禁飞区(1015)和/或特定于任务的禁飞区(1016)，只要已经完成了边界(1013)和/或边缘(1014)选择过程。在一个实施例中，工作空间显示器可以连接着机器人的控制器，并且当执行多种操作模式时，该控制器可以保存和撤回该体积禁飞区(1015)和/或特定于任务的禁飞区(1016)。
在一个实施例中，如图10B所示，在工作空间内可以使用工具(1009)发布命令。例如，通过在组织(1005)上沿着所期望切割路径跟踪切割工具(1009)，可以使用切割工具(1009)界定所计划的切口线(1010)。机器人然后可以考虑附加的感知信息来调整和跟随切口线(1011)以切割组织(1005)，正如图10B的下图所示。在一个实施例中，可以经由机器人的光、力和/或位置传感器获得感知信息。在一个实施例中，控制器可以直接地或间接地附着到工具(1009)。控制器可以接收外科医生的互动输入，包括经由工具(1009)进行的跟踪，它们可以用于界定所计划的切口线(1010)。
在一个实施例中，外科医生互动输入可以包括在工作空间上以工具(1009)进行的跟踪或绘制，其中工具(1009)可以附接到控制器，而跟踪或绘制定义了要由机器人进行的组织切割或组织切开的参数。然后机器人可以以把传感器信息考虑在内的自动模式进行组织切割或组织切开。在一个实施例中，组织结合(包括组织缝合或夹持方法)可以使用外科医生互动输入定义。外科医生互动输入可以包括使用控制器选择工作空间的某区域，以表明要连接的组织区域。然后机器人可以以把传感器信息考虑在内的自动方式进行组织结合。
在一个实施例中，可以提供工作空间显示器，以描绘由切割工具(1009)跟踪的切口线(1010)。在一个实施例中，工作空间显示器可以是LCD显示屏或触摸屏面板。在一个实施例中，工作空间显示可以是图像投影，其被直接投射到患者身上或手术场所的适当位置。在一个实施例中，工作空间可以至少部分地包括内诊镜视图。
通过定义所计划的切口线(1010)，可以由机器人以自动或半自主方式进行切割。在一个实施例中，自动或半自主性切割可以在外科医生疲劳情况下是期望的，或者例如，对切割期望高灵巧性或重复。在一个实施例中，机器人的控制器可以接收所计划的切口线(1010)和感知信息，以便执行命令，经由机器人臂指挥切割工具(1009)来正确地切割组织(1005)。
在一个实施例中，如图10C所示，机器人可以以合作方式帮助抓取组织。外科医生可以使用抓钳(1002)把组织(1005)保持就位。然后外科医生可以向机器人发布命令或信号，以定义或者所计划的位置(1004)或者所计划的力矢量(1003)。然后机器人可以分别根据所计划的位置(1004)或所计划的力矢量(1003)保持这个位置(1007)或恒定力(1006)。在一个实施例中，可以提供力传感器(1001)，以在外科医生发布命令时检测在工具尖端处施加的力，以定义力矢量(1003)。在一个实施例中，所计划的位置(1004)和所计划的力矢量(1003)都可以使用。位置和/或力信息的组合允许机器人与外科医生合作并且完成每一项对其都非常适合的任务。通过允许机器人保持某位置，外科医生可以不用不得不连续地施加力以维持该保持位置。
在如图11所示的一个实施例中，可以使用带有工具端口(1101)的机器人(1100)与各种各样的手术工具(1102)相连并对其控制。机器人(1100)的工具端口(1101)可以包括一个或多个机械和/或电气触点用于传送电力或数据。图12显示了机器人可以连接的不同类型的工具。该工具可以是意在自主例程中使用的专用工具(1200)(如为了自主吻合术中的缝合而优化的工具)、为与机器人(如，电机化的抓钳或外科手术刀)相连而构建的标准版本的腹腔镜工具(1201)，或者被附着到用于使该工具致动的通用工具适配器(1203)的手动腹腔镜工具(1202)。该工具可以具有某活动范围和自由度，并且不一定必须采用可以在机器人上可用的全部机械和/或电气触点。
为了有助于合作的混合手术方式，通用工具适配器可以被安装到使得从手动到主-从和自主过程的容易过渡成为可能的机器人的工具端口。工具适配器可以被设计为容纳任何数量的不同腹腔镜手动工具，并且提供了有能力使自由度和末端执行器致动机械化的平台。在一个实施例中，图1展示了外科医生以通用工具适配器(110)进行手动或者遥控腹腔镜手术。通过将手放置在适配器(110)内部，外科医生能够在从机器人手臂(100)得到智能支撑的同时接近手动工具的手柄和接合环。如果需要机械化的控制，外科医生可以让其双手放开手动工具，并且把该工具连接到工具适配器。在一个实施例中，可以提供直接位于工具适配器上的控制件，以允许外科医生遥控该机器人，同时仍然保留手臂支撑。通用工具适配器(110)可以配备有力和转矩传感器以提供反馈，用于以合作的混合方式教导禁飞区、工具存储器和/或路径计划。
在一个实施例中，图13至图15显示了用于工具(1300)的示范通用适配器，它们提供了一个自由度用于旋转，一个自由度用于手术，如切割或者夹住比如抓钳、针驱动器和剪刀。这种类型的工具(1300)可以包括具有标准化直径的轴、旋转该轴的旋转环、固定手柄以及触发在轴顶端动作(即夹住或剪刀致动)的移动手柄。手柄的尺寸和位置可以在不同工具之间变化，所以通用适配器需要能够被配置为调整到该工具的特定尺寸和机动化需求。在一个实施例中，工具(1300)可以包括手动手术工具和/或机器人手术工具。在一个实施例中，工具(1300)可以包括腹腔镜工具和/或电灼术工具。在一个实施例中，工具(1300)可以包括非模块化手术工具。在一个实施例中，工具(1300)可以包括模块化手术工具。
在一个实施例中，通过将工具放入旋转器套(1310)，可以将工具(1300)插入到适配器(1301)之内，该旋转器套包括由卡在一起两半构成的圆筒形套(1311)、与工具(1300)的旋转构件啮合的弹簧夹钳(1312)以及拇指螺钉(1313)。套(1310)的圆筒形开口被设计为具有比该工具小的直径，以提供对该工具的足够夹持力。为了调整到适于工具(1300)的特定的标准化直径，可以替换旋转器套(1310)。旋转器套(1310)使工具(1300)与旋转器套(1310)的旋转轴同心地对准。在以拇指螺钉(1313)把工具(1300)锁住就位之前，弹簧夹钳(1312)把该工具在轴向上向前推进，直到该工具的旋转构件的肩部抵靠旋转器套(1310)的末端，从而把该工具(1300)设定在可重复的轴和旋转位置。
在一个实施例中，适配器(1301)可以包括固定构件(1314)以及绕铰链点(1350)旋转的可移动构件(1315)。可移动构件(1315)可以包含销孔的阵列。在一个实施例中，销孔的阵列可以包括在可移动构件(1315)上的多行和多列的销孔。通过把至少一根安装销钉经由销孔固定到可移动构件(1315)上，使得这些销钉在工具(1300)的移动手柄的内部，这些销钉可以将移动手柄的侧面啮合。在一个实施例中，可移动构件(1315)可以配备着被固定到可移动构件(1315)的销孔的至少两根安装销钉。这至少两根销钉可以与移动手柄的内侧部分相互作用。在一个实施例中，这至少两根安装销钉可以与工具(1300)的可移动部分啮合，同时固定构件(1314)可以与工具(1300)的固定部位啮合。在一个实施例中，工具(1300)可以是腹腔镜工具。
通过调整销钉的位置，适配器(1301)能够容纳多种工具尺寸和工具形状。一旦工具(1300)被置于适配器(1301)中，两个马达(1316、1317)就可以致动旋转自由度和另一种操作，如切割或夹紧。作为替代，旋转自由度可以用机器人手臂实施。在一个实施例中，适配器(1301)可以包括轮缘(1302)，以可分离地把适配器(1301)附接到本公开机器人手臂。在一个实施例中，适配器(1301)被配置为快速而容易地附接到机器人手臂或从其分离。在一个实施例中，两个马达(1316、1317)中的至少一个可以被安装到固定构件(1314)，两个马达(1316、1317)中的该至少一个可连接着工具(1300)的旋转部位以驱动工具(1300)。
在一个实施例中，图16显示了用于模块化多自由度工具的示范通用工具适配器(1500)。图17展示了模块化工具(1400)的若干构件。这种类型的工具包括带有标准化直径的轴(1401)；转动末端执行器的旋转环(1402)；接合凸边(1403)，它在被旋转时控制工具尖端的弯曲；移动手柄(1404)，它致动末端执行器的功能，即抓取或切割；以及快速连接接口(1405)，把末端执行器啮合到手柄和从其脱开。因为模块化工具具有类似的末端执行器几何形状和快速连接接口，所以通用工具适配器能够容纳整个的块化工具组，此外，提供了多个轴以控制单自由度和多自由度的工具。
在一个实施例中，通过操纵图18所示的快速连接接口(1405)，可以使末端执行器(1406)脱离模块化工具(1400)的模块化手柄(1407)。可以去除通用工具适配器(1500)的帽(1501)以暴露接合接口(1502)，在该处模块化末端执行器(1406)可以固定在通用工具适配器(1500)的内部。接合接口(1502)可以包括棱线(1503)，它与接合凸边(1403)的对应凹槽对齐，用于工具定向和扭矩传递。只要被固定，模块化末端执行器(1406)就可以通过替换和紧固螺帽而固定在工具适配器(1500)之内。在一个实施例中，经由销钉、弹簧或螺纹部分中的至少一个可以把模块化工具(1400)固定到工具适配器(1500)。在一个实施例中，模块化工具(1400)可以是腹腔镜工具。
在一个实施例中，一旦模块化末端执行器(1406)已经被固定，就可以压下快速连接按钮(1504)，以啮合图19和图20所示的装有弹簧的线性驱动接口(1505)。通用工具适配器(1500)可以包括驱动接口(1505)，其可以被致动以沿着工具适配器(1500)的轴向平移，以便控制末端执行器的功能，即抓取和切割。
在一个实施例中，模块化末端执行器的致动(1409)可以通过移动平移级实现，它把模块化末端执行器(1406)的驱动轴(1408)向前推，从而打开模块化末端执行器的爪(1409)。随着驱动轴被推动，内部弹簧被压缩，从而对线性驱动接口(1505)施加了压力。在被逆向推动时，被压缩的弹簧能够松弛，从而使致动驱动轴(1408)返回到原始状态并关闭了模块化末端执行器的爪(1409)。这种动作可以被重复以致动任何模块化工具的末端执行器。
在一个实施例中，可以通过以下方式实现模块化末端执行器(1406)的接合：转动接合转子(1506)，它然后可以把扭矩经由驱动轴(1508)传送到中间齿轮(1507)。中间齿轮(1507)可以啮合并转动通用工具适配器(1500)的接合接口(1502)，从而转动模块化末端执行器(1406)的接合凸边(1403)。随着接合凸边(1403)转动，末端执行器(1409)可以在0到90°之间弯曲，如图21所示。
在一个实施例中，如图22所示，可以把多轴马达包(1600)安装到通用工具适配器(1500)以使工具机械化。马达包(1600)可以经由安装轮缘(1601)安装到机器人定位系统。在一个实施例中，可以在至少一个旋转马达(1603)上提供弹簧受载的销钉(1602)，以与通用工具适配器(1500)上的接合转子(1506)啮合。可以转动至少一个旋转马达(1603)，以把旋转力传递到接合转子(1506)。可以使用至少一个线性马达(1604)，以把轴向力传递到驱动接口(1505)。
在一个实施例中，多轴马达包(1600)可以包括多个旋转马达(1603)和/或多个线性马达(1604)。在一个实施例中，多轴马达包(1600)可以包括围绕马达包(1600)的中心轴对称地排列的多个旋转马达(1603)。在一个实施例中，线性马达(1604)可以沿着马达包(1600)的中心轴布置。通过提供带有多个旋转马达(1603)和/或多个线性马达(1604)的多轴马达包(1600)，多轴马达包(1600)可以与任何数量的具有多个接合转子和/或多个线性驱动接口的通用工具适配器兼容，这些通用工具适配器又可以用于驱动具有多个自由度的模块化末端执行器。
以上介绍的特定实施例已经在手术情况下通过实例显示了，并且应当理解，这些实施例可以容许多种修改和替代形式。应当进一步理解，权利要求书并非意在受限于所公开的具体形式，而是相反涵盖落入本公开的实质和范围内的一切修改、等效内容和替代。
正如本文所用，术语“包含”和“包括”应当被解释为包罗广泛并且是开放式的。确切地说，在本文档中使用时，术语“包含”和“包括”及其变形意味着指定的构件、步骤或组件被包括在本公开的所介绍构件中。这些术语不应当被解释为排除其他构件、步骤或组件的存在。
应当理解，本公开的混合控制手术机器人系统不限于本文公开的具体实施例，而是包含以下权利要求书的范围内的许多其修改形式。

Claims (20)

1.一种手术机器人系统，包括：
至少一条机器人手臂；
至少一个传感器，用于检测输入或所述至少一条机器人手臂的操作状态；以及
控制单元，用于处理所述输入或所述状态以及在多种操作模式下操作所述至少一条机器人手臂，
其中，所述控制单元对所述至少一条机器人手臂执行命令以共享工作空间和手术元件。
2.根据权利要求1的手术机器人系统，其中，所述手术元件包括手动手术工具、机器人手术工具、电灼术工具和工作空间的显示器中的至少一个。
3.根据权利要求1的手术机器人系统，其中，所述至少一个传感器是与所述至少一条机器人手臂耦接的力传感器或位置编码器，以及
其中，所述力传感器或所述位置编码器检测来自控制器的外科医生互动输入。
4.根据权利要求1的手术机器人系统，其中，所述多种操作模式包括完全自动模式和部分自动模式，以及
其中，所述控制单元根据来自控制器的外科医生互动输入和/或所述至少一个传感器的感知信息，在完全自动模式或部分自动模式下操作所述至少一条机器人手臂。
5.根据权利要求2的手术机器人系统，进一步包括手术工具适配器，
其中，所述手动手术工具或所述机器人手术工具能够附着到所述手术工具适配器和能够与其脱离，以对于所述手动手术工具或所述机器人手术工具的工具操作提供至少一种程度的致动；以及
其中，所述手术工具适配器能够经由所述至少一条机器人手臂或通过手动操作来控制。
6.根据权利要求5的手术机器人系统，其中，所述手动手术工具是非模块化手术工具，
其中，所述手术工具适配器包括固定构件和固定到所述非模块化手术工具的可移动构件，以及
其中，所述可移动构件包括多个销孔和至少两个安装销钉，所述至少两个安装销钉能够被在所述多个销孔上重新安排，以将所述非模块化手术工具的可移动部分与所述可移动构件啮合。
7.根据权利要求5的手术机器人系统，其中，所述手动手术工具或所述机器人手术工具是模块化手术工具，
其中，所述模块化手术工具被经由线性驱动接口、接合转子或齿轮驱动地固定到所述手术工具适配器，以及
其中，所述线性驱动接口、所述接合转子或所述齿轮由与所述手术工具适配器接口的旋转马达或线性转子驱动。
8.根据权利要求3的手术机器人系统，其中，所述控制单元在校准步骤中根据来自所述控制器的所述外科医生互动输入产生外科医生的运动学模型，以及
其中，所述控制单元根据所述运动学模型操作所述至少一条机器人手臂，以提供动态支撑以便减少外科医生疲劳。
9.根据权利要求4的手术机器人系统，其中，所述外科医生互动输入能够包括由所述至少一个传感器感测的移动或力，
其中，所述至少一个传感器包括力传感器和位置传感器，以及
其中，所述控制单元根据所述外科医生互动输入来操作所述至少一条机器人手臂，以进行界定禁飞区、组织抓取、组织切割、组织切开、组织结合以及组织缩回中的至少一个。
10.根据权利要求5的手术机器人系统，其中，所述手术工具适配器包括具有至少一个旋转马达或线性马达的马达包，所述马达包被驱动地连接到机器人手术工具，所述机器人手术工具经由销钉、弹簧或螺纹部分中的至少一个能够分离地耦接到所述手术工具适配器。
11.根据权利要求8的手术机器人系统，其中，所述校准步骤包括根据所述至少一个传感器在共享的工作空间中检测出的一个或多个手臂位置以及根据所述至少一个传感器感测的力，从所述控制器接收外科医生互动输入以产生所述运动学模型。
12.根据权利要求9的手术机器人系统，其中，所述外科医生互动输入界定了所述共享的工作空间中所计划的位置或力矢量，以由所述至少一条机器人手臂执行或保持。
13.根据权利要求9的手术机器人系统，其中，所述外科医生互动输入界定了至少一个禁飞区，所述至少一个禁飞区为常规的体积区或具有包括平面的抽象几何形状的特定于任务的区域，以及
其中，所述外科医生互动输入包括来自所述控制器的边界的迹线。
14.根据权利要求9的手术机器人系统，其中，所述外科医生互动输入界定了由所述至少一条机器人手臂进行的组织切割或组织切开，
其中，所述外科医生互动输入包括来自所述控制器的、用与所述控制器附接的手术工具作出的、在所述工作空间上的迹线或绘制。
15.根据权利要求9的手术机器人系统，其中，所述外科医生互动输入界定了组织结合，包括组织缝合或夹持方法，以及
其中，所述外科医生互动输入包括来自所述控制器的所述工作空间的区域的迹线或选择以指明要结合的组织的区域。
16.根据权利要求4的手术机器人系统，其中，完全自动模式期间或部分自动模式期间的自动操作由于来自所述控制器的后续外科医生互动输入而被中断或调整。
17.根据权利要求8的手术机器人系统，其中，所述至少一条机器人手臂通过对向所述至少一条机器人手臂施加的外力产生对抗力来提供动态力，以及
其中，所述外力至少包括由与所述至少一条机器人手臂附接的手术工具施加的重力。
18.根据权利要求9的手术机器人系统，其中，所述控制单元执行命令以提供触觉反馈。
19.根据权利要求3的手术机器人系统，其中，所述控制单元能够分离地附接到所述至少一条机器人手臂。
20.根据权利要求2的手术机器人系统，其中，所述工作空间的显示器至少部分地包括内诊镜视图。
CN201480007291.5A 2013-02-04 2014-02-04 混合控制外科机器人系统 Active CN105101903B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361760378P 2013-02-04 2013-02-04
US61/760,378 2013-02-04
PCT/US2014/014626 WO2014121262A2 (en) 2013-02-04 2014-02-04 Hybrid control surgical robotic system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105101903A true CN105101903A (zh) 2015-11-25
CN105101903B CN105101903B (zh) 2018-08-24

Family

ID=51259887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480007291.5A Active CN105101903B (zh) 2013-02-04 2014-02-04 混合控制外科机器人系统

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9788903B2 (zh)
EP (1) EP2951743B1 (zh)
KR (1) KR102307790B1 (zh)
CN (1) CN105101903B (zh)
ES (1) ES2804681T3 (zh)
WO (1) WO2014121262A2 (zh)

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108338842A (zh) * 2018-04-24 2018-07-31 吉林大学 一种便携式主动约束小关节手术机器人
CN108348298A (zh) * 2016-01-21 2018-07-31 奥林巴斯株式会社 医疗用机械手系统
CN109688961A (zh) * 2016-09-15 2019-04-26 直观外科手术操作公司 计算机辅助远程操作手术系统和方法
CN109789315A (zh) * 2016-07-13 2019-05-21 胜赛斯医疗有限责任公司 机器人术中放疗
CN110035871A (zh) * 2016-11-10 2019-07-19 康格尼博提克斯股份公司 用于指示机器人的系统和方法
CN110464469A (zh) * 2019-09-10 2019-11-19 深圳市精锋医疗科技有限公司 手术机器人及末端器械的控制方法、控制装置、存储介质
CN110652359A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 格罗伯斯医疗有限公司 手术机器人系统
CN110859584A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 美好罗伯特有限公司 内窥镜适配器、机器人手术系统、将内窥镜安装于机械臂的方法
CN111417333A (zh) * 2017-09-27 2020-07-14 虚拟切割有限公司 具有跟踪相机技术的机器人手术设备及相关系统和方法
CN112996455A (zh) * 2018-11-09 2021-06-18 Cmr外科有限公司 外科医生控制台的触觉控制
CN113164217A (zh) * 2018-10-26 2021-07-23 尹三悦 可穿戴的手术用机械臂
TWI742635B (zh) * 2020-04-27 2021-10-11 創博股份有限公司 教導位置與姿態的觸發與補償方法
US11399900B2 (en) 2012-06-21 2022-08-02 Globus Medical, Inc. Robotic systems providing co-registration using natural fiducials and related methods
CN115040282A (zh) * 2021-05-19 2022-09-13 首都医科大学附属北京天坛医院 一种构建脑转移癌动物模型的装置及其在医药中的用途
US11589771B2 (en) 2012-06-21 2023-02-28 Globus Medical Inc. Method for recording probe movement and determining an extent of matter removed
US11684437B2 (en) 2012-06-21 2023-06-27 Globus Medical Inc. Systems and methods for automatically changing an end-effector on a surgical robot
US11786324B2 (en) 2012-06-21 2023-10-17 Globus Medical, Inc. Surgical robotic automation with tracking markers
US11793570B2 (en) 2012-06-21 2023-10-24 Globus Medical Inc. Surgical robotic automation with tracking markers
US11801097B2 (en) 2012-06-21 2023-10-31 Globus Medical, Inc. Robotic fluoroscopic navigation
US11819365B2 (en) 2012-06-21 2023-11-21 Globus Medical, Inc. System and method for measuring depth of instrumentation
US11857149B2 (en) 2012-06-21 2024-01-02 Globus Medical, Inc. Surgical robotic systems with target trajectory deviation monitoring and related methods
US11857266B2 (en) 2012-06-21 2024-01-02 Globus Medical, Inc. System for a surveillance marker in robotic-assisted surgery
US11864745B2 (en) 2012-06-21 2024-01-09 Globus Medical, Inc. Surgical robotic system with retractor
US11864839B2 (en) 2012-06-21 2024-01-09 Globus Medical Inc. Methods of adjusting a virtual implant and related surgical navigation systems
US11883217B2 (en) 2016-02-03 2024-01-30 Globus Medical, Inc. Portable medical imaging system and method
US11896446B2 (en) 2012-06-21 2024-02-13 Globus Medical, Inc Surgical robotic automation with tracking markers
US11911225B2 (en) 2012-06-21 2024-02-27 Globus Medical Inc. Method and system for improving 2D-3D registration convergence
US11950865B2 (en) 2012-06-21 2024-04-09 Globus Medical Inc. System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback
US11963755B2 (en) 2012-06-21 2024-04-23 Globus Medical Inc. Apparatus for recording probe movement
US11974822B2 (en) 2012-06-21 2024-05-07 Globus Medical Inc. Method for a surveillance marker in robotic-assisted surgery
US12004905B2 (en) 2012-06-21 2024-06-11 Globus Medical, Inc. Medical imaging systems using robotic actuators and related methods
US12016645B2 (en) 2012-06-21 2024-06-25 Globus Medical Inc. Surgical robotic automation with tracking markers
US12133699B2 (en) 2012-06-21 2024-11-05 Globus Medical, Inc. System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback

Families Citing this family (200)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8219178B2 (en) 2007-02-16 2012-07-10 Catholic Healthcare West Method and system for performing invasive medical procedures using a surgical robot
US10357184B2 (en) 2012-06-21 2019-07-23 Globus Medical, Inc. Surgical tool systems and method
US10653497B2 (en) 2006-02-16 2020-05-19 Globus Medical, Inc. Surgical tool systems and methods
US10893912B2 (en) 2006-02-16 2021-01-19 Globus Medical Inc. Surgical tool systems and methods
US9782229B2 (en) 2007-02-16 2017-10-10 Globus Medical, Inc. Surgical robot platform
US9119655B2 (en) 2012-08-03 2015-09-01 Stryker Corporation Surgical manipulator capable of controlling a surgical instrument in multiple modes
WO2012131660A1 (en) 2011-04-01 2012-10-04 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Robotic system for spinal and other surgeries
US10866783B2 (en) * 2011-08-21 2020-12-15 Transenterix Europe S.A.R.L. Vocally activated surgical control system
US11116576B2 (en) 2012-06-21 2021-09-14 Globus Medical Inc. Dynamic reference arrays and methods of use
US11298196B2 (en) 2012-06-21 2022-04-12 Globus Medical Inc. Surgical robotic automation with tracking markers and controlled tool advancement
US12220120B2 (en) 2012-06-21 2025-02-11 Globus Medical, Inc. Surgical robotic system with retractor
US11607149B2 (en) 2012-06-21 2023-03-21 Globus Medical Inc. Surgical tool systems and method
US10350013B2 (en) 2012-06-21 2019-07-16 Globus Medical, Inc. Surgical tool systems and methods
US10231791B2 (en) 2012-06-21 2019-03-19 Globus Medical, Inc. Infrared signal based position recognition system for use with a robot-assisted surgery
US11395706B2 (en) 2012-06-21 2022-07-26 Globus Medical Inc. Surgical robot platform
US11317971B2 (en) 2012-06-21 2022-05-03 Globus Medical, Inc. Systems and methods related to robotic guidance in surgery
US20150032164A1 (en) 2012-06-21 2015-01-29 Globus Medical, Inc. Methods for Performing Invasive Medical Procedures Using a Surgical Robot
US10136954B2 (en) 2012-06-21 2018-11-27 Globus Medical, Inc. Surgical tool systems and method
US9226796B2 (en) 2012-08-03 2016-01-05 Stryker Corporation Method for detecting a disturbance as an energy applicator of a surgical instrument traverses a cutting path
CN112932672B (zh) 2012-08-03 2024-09-03 史赛克公司 用于机器人外科手术的系统和方法
KR102206198B1 (ko) * 2013-07-10 2021-01-22 삼성전자주식회사 수술 로봇 시스템 및 그 제어 방법
US9283048B2 (en) 2013-10-04 2016-03-15 KB Medical SA Apparatus and systems for precise guidance of surgical tools
JP5902664B2 (ja) * 2013-12-25 2016-04-13 ファナック株式会社 保護部材を有する人協調型産業用ロボット
US10024679B2 (en) 2014-01-14 2018-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Smart necklace with stereo vision and onboard processing
US10248856B2 (en) 2014-01-14 2019-04-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Smart necklace with stereo vision and onboard processing
US9915545B2 (en) 2014-01-14 2018-03-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Smart necklace with stereo vision and onboard processing
US9629774B2 (en) 2014-01-14 2017-04-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Smart necklace with stereo vision and onboard processing
US9578307B2 (en) 2014-01-14 2017-02-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Smart necklace with stereo vision and onboard processing
US10360907B2 (en) 2014-01-14 2019-07-23 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Smart necklace with stereo vision and onboard processing
EP3094272B1 (en) 2014-01-15 2021-04-21 KB Medical SA Notched apparatus for guidance of an insertable instrument along an axis during spinal surgery
WO2015121311A1 (en) 2014-02-11 2015-08-20 KB Medical SA Sterile handle for controlling a robotic surgical system from a sterile field
KR102237597B1 (ko) * 2014-02-18 2021-04-07 삼성전자주식회사 수술 로봇용 마스터 장치 및 그 제어 방법
US10004562B2 (en) 2014-04-24 2018-06-26 Globus Medical, Inc. Surgical instrument holder for use with a robotic surgical system
JP6504541B2 (ja) * 2014-06-16 2019-04-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 マスタスレーブロボットの制御装置及び制御方法、マスタスレーブロボット、マスタスレーブロボットの制御プログラム、並びに、マスタスレーブロボットの制御用集積電子回路
US20160000631A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Charles Becker Biometric Calibration for Ergonomic Surgical Platforms
US10357257B2 (en) 2014-07-14 2019-07-23 KB Medical SA Anti-skid surgical instrument for use in preparing holes in bone tissue
US10024667B2 (en) 2014-08-01 2018-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable earpiece for providing social and environmental awareness
US9922236B2 (en) 2014-09-17 2018-03-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable eyeglasses for providing social and environmental awareness
US10024678B2 (en) 2014-09-17 2018-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable clip for providing social and environmental awareness
USD768024S1 (en) 2014-09-22 2016-10-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Necklace with a built in guidance device
CN104306071B (zh) * 2014-11-04 2016-06-15 合肥市嘉升电子科技有限公司 手术机器人操作监测系统和方法
WO2016111134A1 (ja) * 2015-01-06 2016-07-14 オリンパス株式会社 操作入力装置および医療用マニピュレータシステム
US9576460B2 (en) 2015-01-21 2017-02-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable smart device for hazard detection and warning based on image and audio data
US10013808B2 (en) 2015-02-03 2018-07-03 Globus Medical, Inc. Surgeon head-mounted display apparatuses
US10490102B2 (en) 2015-02-10 2019-11-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for braille assistance
US10555782B2 (en) 2015-02-18 2020-02-11 Globus Medical, Inc. Systems and methods for performing minimally invasive spinal surgery with a robotic surgical system using a percutaneous technique
US9586318B2 (en) 2015-02-27 2017-03-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Modular robot with smart device
US9811752B2 (en) 2015-03-10 2017-11-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable smart device and method for redundant object identification
US9677901B2 (en) 2015-03-10 2017-06-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for providing navigation instructions at optimal times
US9972216B2 (en) 2015-03-20 2018-05-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for storing and playback of information for blind users
DE102015104810A1 (de) * 2015-03-27 2016-09-29 Medineering Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems mittels eines Haltearms für medizinische Zwecke
WO2016161444A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Think Surgical, Inc. Robotic system with intuitive motion control
CN107645924B (zh) * 2015-04-15 2021-04-20 莫比乌斯成像公司 集成式医学成像与外科手术机器人系统
EP3112965A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-04 Accenture Global Services Limited Robotic process automation
US10058394B2 (en) 2015-07-31 2018-08-28 Globus Medical, Inc. Robot arm and methods of use
US10646298B2 (en) 2015-07-31 2020-05-12 Globus Medical, Inc. Robot arm and methods of use
US9898039B2 (en) 2015-08-03 2018-02-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Modular smart necklace
US10080615B2 (en) 2015-08-12 2018-09-25 Globus Medical, Inc. Devices and methods for temporary mounting of parts to bone
JP6894431B2 (ja) 2015-08-31 2021-06-30 ケービー メディカル エスアー ロボット外科用システム及び方法
US10034716B2 (en) 2015-09-14 2018-07-31 Globus Medical, Inc. Surgical robotic systems and methods thereof
US9771092B2 (en) 2015-10-13 2017-09-26 Globus Medical, Inc. Stabilizer wheel assembly and methods of use
US10292779B2 (en) * 2015-11-23 2019-05-21 Sina Robotics And Medical Innovators Co. Adapting manual laparoscopic surgical instruments for robotic telesurgery applications
EP3380033A4 (en) * 2016-01-19 2018-12-26 Titan Medical Inc. Graphical user interface for a robotic surgical system
US10448910B2 (en) 2016-02-03 2019-10-22 Globus Medical, Inc. Portable medical imaging system
US11058378B2 (en) 2016-02-03 2021-07-13 Globus Medical, Inc. Portable medical imaging system
US10117632B2 (en) 2016-02-03 2018-11-06 Globus Medical, Inc. Portable medical imaging system with beam scanning collimator
US10842453B2 (en) 2016-02-03 2020-11-24 Globus Medical, Inc. Portable medical imaging system
US10024680B2 (en) 2016-03-11 2018-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Step based guidance system
US10866119B2 (en) 2016-03-14 2020-12-15 Globus Medical, Inc. Metal detector for detecting insertion of a surgical device into a hollow tube
EP3241518B1 (en) 2016-04-11 2024-10-23 Globus Medical, Inc Surgical tool systems
DE102016107853A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Aktormed Gmbh Operations-Assistenz-System und Verfahren zur Erzeugung von Steuersignalen zur Ansteuerung einer motorisch gesteuerten bewegbaren Roboterkinematik eines derartigen Operations-Assistenz-Systems
US9958275B2 (en) 2016-05-31 2018-05-01 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for wearable smart device communications
US10561519B2 (en) 2016-07-20 2020-02-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable computing device having a curved back to reduce pressure on vertebrae
US10265854B2 (en) 2016-08-04 2019-04-23 Synaptive Medical (Barbados) Inc. Operating room safety zone
US10695134B2 (en) 2016-08-25 2020-06-30 Verily Life Sciences Llc Motion execution of a robotic system
GB201615438D0 (en) * 2016-09-12 2016-10-26 Imp Innovations Ltd Apparatus and method for assisting tool use
US10568703B2 (en) 2016-09-21 2020-02-25 Verb Surgical Inc. User arm support for use in a robotic surgical system
US10432851B2 (en) 2016-10-28 2019-10-01 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable computing device for detecting photography
US10012505B2 (en) 2016-11-11 2018-07-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wearable system for providing walking directions
US10521669B2 (en) 2016-11-14 2019-12-31 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for providing guidance or feedback to a user
US9805306B1 (en) 2016-11-23 2017-10-31 Accenture Global Solutions Limited Cognitive robotics analyzer
US10286550B2 (en) * 2016-12-02 2019-05-14 National Taipei University Of Technology Robot teaching system and control method thereof
WO2018104252A1 (en) 2016-12-07 2018-06-14 Koninklijke Philips N.V. Image guided motion scaling for robot control
US11202682B2 (en) 2016-12-16 2021-12-21 Mako Surgical Corp. Techniques for modifying tool operation in a surgical robotic system based on comparing actual and commanded states of the tool relative to a surgical site
JP6149175B1 (ja) * 2017-01-12 2017-06-14 株式会社Ａ−Ｔｒａｃｔｉｏｎ 手術支援装置、その制御方法、プログラム並びに手術支援システム
JP7233841B2 (ja) 2017-01-18 2023-03-07 ケービー メディカル エスアー ロボット外科手術システムのロボットナビゲーション
US10172760B2 (en) 2017-01-19 2019-01-08 Jennifer Hendrix Responsive route guidance and identification system
BR112019017414A2 (pt) 2017-02-23 2020-03-31 Human Xtensions Ltd. Controlador para uma ferramenta cirúrgica, e, sistema
US11071594B2 (en) 2017-03-16 2021-07-27 KB Medical SA Robotic navigation of robotic surgical systems
IL310828A (en) 2017-03-31 2024-04-01 Empyrean Medical Systems Inc Three-dimensional beam forming x-ray source
US11112857B2 (en) * 2017-04-28 2021-09-07 Sony Interactive Entertainment Inc. Information processing apparatus, information processing method, and program
US20190133699A1 (en) * 2017-05-30 2019-05-09 Transenterix Surgical, Inc. Surgical instrument for manual and robotic-assisted use
US10235192B2 (en) 2017-06-23 2019-03-19 Accenture Global Solutions Limited Self-learning robotic process automation
KR20200072463A (ko) 2017-07-18 2020-06-22 센서스 헬스케어 인코포레이티드 수술중 방사선 치료에서의 실시간 x선 선량 측정
US11135015B2 (en) 2017-07-21 2021-10-05 Globus Medical, Inc. Robot surgical platform
US11382666B2 (en) 2017-11-09 2022-07-12 Globus Medical Inc. Methods providing bend plans for surgical rods and related controllers and computer program products
JP6778242B2 (ja) 2017-11-09 2020-10-28 グローバス メディカル インコーポレイティッド 手術用ロッドを曲げるための手術用ロボットシステム、および関連する方法および装置
US11794338B2 (en) 2017-11-09 2023-10-24 Globus Medical Inc. Robotic rod benders and related mechanical and motor housings
US11134862B2 (en) 2017-11-10 2021-10-05 Globus Medical, Inc. Methods of selecting surgical implants and related devices
US20190254753A1 (en) 2018-02-19 2019-08-22 Globus Medical, Inc. Augmented reality navigation systems for use with robotic surgical systems and methods of their use
JP7372934B2 (ja) 2018-03-29 2023-11-01 ヒューマン エクステンションズ リミテッド 医療装置のための制御ユニット
US11672491B2 (en) 2018-03-30 2023-06-13 Empyrean Medical Systems, Inc. Validation of therapeutic radiation treatment
US10573023B2 (en) 2018-04-09 2020-02-25 Globus Medical, Inc. Predictive visualization of medical imaging scanner component movement
US12156708B2 (en) 2018-05-16 2024-12-03 University Of Maryland, College Park Confidence-based robotically-assisted surgery system
US12150713B2 (en) 2018-05-16 2024-11-26 University Of Maryland, College Park Confidence-based robotically-assisted surgery system
CN112740666A (zh) 2018-07-19 2021-04-30 艾科缇弗外科公司 自动手术机器人视觉系统中多模态感测深度的系统和方法
US11344374B2 (en) 2018-08-13 2022-05-31 Verily Life Sciences Llc Detection of unintentional movement of a user interface device
WO2020081651A1 (en) 2018-10-16 2020-04-23 Activ Surgical, Inc. Autonomous methods and systems for tying surgical knots
US10940334B2 (en) 2018-10-19 2021-03-09 Sensus Healthcare, Inc. Systems and methods for real time beam sculpting intra-operative-radiation-therapy treatment planning
CN111134849B (zh) * 2018-11-02 2024-05-31 威博外科公司 手术机器人系统
US11337742B2 (en) 2018-11-05 2022-05-24 Globus Medical Inc Compliant orthopedic driver
US11278360B2 (en) 2018-11-16 2022-03-22 Globus Medical, Inc. End-effectors for surgical robotic systems having sealed optical components
US11602402B2 (en) 2018-12-04 2023-03-14 Globus Medical, Inc. Drill guide fixtures, cranial insertion fixtures, and related methods and robotic systems
US11744655B2 (en) 2018-12-04 2023-09-05 Globus Medical, Inc. Drill guide fixtures, cranial insertion fixtures, and related methods and robotic systems
WO2020185930A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 Smith & Nephew, Inc. Systems and methods associated with passive robotic arm
US11918313B2 (en) 2019-03-15 2024-03-05 Globus Medical Inc. Active end effectors for surgical robots
US11337766B2 (en) * 2019-03-15 2022-05-24 Mako Surgical Corp. Robotic surgical system and methods utilizing a cutting bur for bone penetration and cannulation
US20200297357A1 (en) 2019-03-22 2020-09-24 Globus Medical, Inc. System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, robotic surgery, and related methods and devices
US11317978B2 (en) 2019-03-22 2022-05-03 Globus Medical, Inc. System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, robotic surgery, and related methods and devices
US11571265B2 (en) 2019-03-22 2023-02-07 Globus Medical Inc. System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, robotic surgery, and related methods and devices
US11806084B2 (en) 2019-03-22 2023-11-07 Globus Medical, Inc. System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, and related methods and devices
US11382549B2 (en) 2019-03-22 2022-07-12 Globus Medical, Inc. System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, and related methods and devices
US11419616B2 (en) 2019-03-22 2022-08-23 Globus Medical, Inc. System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, robotic surgery, and related methods and devices
EP3952720A4 (en) 2019-04-08 2023-04-05 Activ Surgical, Inc. Systems and methods for medical imaging
WO2020214821A1 (en) 2019-04-19 2020-10-22 Activ Surgical, Inc. Systems and methods for trocar kinematics
US11045179B2 (en) 2019-05-20 2021-06-29 Global Medical Inc Robot-mounted retractor system
AU2020280022B2 (en) 2019-05-20 2022-08-11 Icahn School Of Medicine At Mount Sinai A system and method for interaction and definition of tool pathways for a robotic cutting tool
JP2022535404A (ja) * 2019-06-06 2022-08-08 ボード オブ リージェンツ ザ ユニヴァーシティ オブ テキサス システム 質量分析を使用した子宮内膜症組織の特定
US11497564B2 (en) * 2019-06-07 2022-11-15 Verb Surgical Inc. Supervised robot-human collaboration in surgical robotics
US11628023B2 (en) 2019-07-10 2023-04-18 Globus Medical, Inc. Robotic navigational system for interbody implants
EP4017340A4 (en) 2019-08-21 2023-12-13 Activ Surgical, Inc. MEDICAL IMAGING SYSTEMS AND METHODS
JP7600220B2 (ja) * 2019-09-14 2024-12-16 リボルブ サージカル インク． 直接制御及びロボット支援のハイブリッド手術システム
US11571171B2 (en) 2019-09-24 2023-02-07 Globus Medical, Inc. Compound curve cable chain
US11890066B2 (en) 2019-09-30 2024-02-06 Globus Medical, Inc Surgical robot with passive end effector
US11864857B2 (en) 2019-09-27 2024-01-09 Globus Medical, Inc. Surgical robot with passive end effector
US11426178B2 (en) 2019-09-27 2022-08-30 Globus Medical Inc. Systems and methods for navigating a pin guide driver
US11510684B2 (en) 2019-10-14 2022-11-29 Globus Medical, Inc. Rotary motion passive end effector for surgical robots in orthopedic surgeries
US11992373B2 (en) 2019-12-10 2024-05-28 Globus Medical, Inc Augmented reality headset with varied opacity for navigated robotic surgery
US12220176B2 (en) 2019-12-10 2025-02-11 Globus Medical, Inc. Extended reality instrument interaction zone for navigated robotic
US12133772B2 (en) 2019-12-10 2024-11-05 Globus Medical, Inc. Augmented reality headset for navigated robotic surgery
US12064189B2 (en) 2019-12-13 2024-08-20 Globus Medical, Inc. Navigated instrument for use in robotic guided surgery
US11382699B2 (en) 2020-02-10 2022-07-12 Globus Medical Inc. Extended reality visualization of optical tool tracking volume for computer assisted navigation in surgery
US11207150B2 (en) 2020-02-19 2021-12-28 Globus Medical, Inc. Displaying a virtual model of a planned instrument attachment to ensure correct selection of physical instrument attachment
US12089817B2 (en) * 2020-02-21 2024-09-17 Canon U.S.A., Inc. Controller for selectively controlling manual or robotic operation of endoscope probe
JP7198240B2 (ja) * 2020-04-15 2022-12-28 株式会社メディカロイド インターフェイスおよび手術支援ロボット
US11253216B2 (en) 2020-04-28 2022-02-22 Globus Medical Inc. Fixtures for fluoroscopic imaging systems and related navigation systems and methods
US11510750B2 (en) 2020-05-08 2022-11-29 Globus Medical, Inc. Leveraging two-dimensional digital imaging and communication in medicine imagery in three-dimensional extended reality applications
US11153555B1 (en) 2020-05-08 2021-10-19 Globus Medical Inc. Extended reality headset camera system for computer assisted navigation in surgery
US11382700B2 (en) 2020-05-08 2022-07-12 Globus Medical Inc. Extended reality headset tool tracking and control
US12070276B2 (en) 2020-06-09 2024-08-27 Globus Medical Inc. Surgical object tracking in visible light via fiducial seeding and synthetic image registration
US11317973B2 (en) 2020-06-09 2022-05-03 Globus Medical, Inc. Camera tracking bar for computer assisted navigation during surgery
US11382713B2 (en) 2020-06-16 2022-07-12 Globus Medical, Inc. Navigated surgical system with eye to XR headset display calibration
US20230301732A1 (en) * 2020-06-19 2023-09-28 Smith & Nephew, Inc. Robotic arm positioning and movement control
KR102360922B1 (ko) * 2020-06-22 2022-02-08 광운대학교 산학협력단 최소침습시술 또는 수술시 발생하는 감각 이격 현상을 줄이기 위한 수술 또는 시술 부위 피부에 직접투사하기 위한 영상 표시 시스템, 영상 표시 방법
US11877807B2 (en) 2020-07-10 2024-01-23 Globus Medical, Inc Instruments for navigated orthopedic surgeries
US11793588B2 (en) 2020-07-23 2023-10-24 Globus Medical, Inc. Sterile draping of robotic arms
US11890071B2 (en) 2020-08-31 2024-02-06 John A Cordasco Robotic systems, devices and methods for performing dental procedures on patients
US12137999B2 (en) 2020-08-31 2024-11-12 Livsmed Inc. Methods for laparoscopic surgery with assist robot and controlling methods for laparoscopic surgery system with assist robot
US11737831B2 (en) 2020-09-02 2023-08-29 Globus Medical Inc. Surgical object tracking template generation for computer assisted navigation during surgical procedure
US11523785B2 (en) 2020-09-24 2022-12-13 Globus Medical, Inc. Increased cone beam computed tomography volume length without requiring stitching or longitudinal C-arm movement
US20240025053A1 (en) * 2020-09-25 2024-01-25 Wuhan United Imaging Healthcare Surgical Technology Co., Ltd. Surgical robot control method, computer device, and surgical robot system
CN112137726A (zh) * 2020-10-26 2020-12-29 深圳市比邻星精密技术有限公司 手术导航机器人系统及其工作方法
US11911112B2 (en) 2020-10-27 2024-02-27 Globus Medical, Inc. Robotic navigational system
US12076091B2 (en) 2020-10-27 2024-09-03 Globus Medical, Inc. Robotic navigational system
US11941814B2 (en) 2020-11-04 2024-03-26 Globus Medical Inc. Auto segmentation using 2-D images taken during 3-D imaging spin
US11717350B2 (en) 2020-11-24 2023-08-08 Globus Medical Inc. Methods for robotic assistance and navigation in spinal surgery and related systems
CA3200540A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Bogdan MITREA Systems and methods for providing surgical guidance
US12161433B2 (en) 2021-01-08 2024-12-10 Globus Medical, Inc. System and method for ligament balancing with robotic assistance
US12042241B2 (en) 2021-03-31 2024-07-23 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having automated preset robot arm configurations
US11812938B2 (en) * 2021-03-31 2023-11-14 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having a coupling mechanism removeably attachable to surgical instruments
US12178418B2 (en) * 2021-03-31 2024-12-31 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having a coupling mechanism removeably attachable to surgical instruments
US11844583B2 (en) 2021-03-31 2023-12-19 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having an instrument centering mode for automatic scope movements
EP4312857A1 (en) 2021-03-31 2024-02-07 Moon Surgical SAS Co-manipulation surgical system for use with surgical instruments for performing laparoscopic surgery
US12167900B2 (en) 2021-03-31 2024-12-17 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having automated preset robot arm configurations
US11832909B2 (en) 2021-03-31 2023-12-05 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having actuatable setup joints
US11819302B2 (en) 2021-03-31 2023-11-21 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system having user guided stage control
EP4070753A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-12 MinMaxMedical Handle for guiding a robotic arm of a computer-assisted surgery system and a surgical tool held by said robotic arm
EP4070752A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-12 MinMaxMedical Computer-assisted surgery system
US12150728B2 (en) 2021-04-14 2024-11-26 Globus Medical, Inc. End effector for a surgical robot
US12178523B2 (en) 2021-04-19 2024-12-31 Globus Medical, Inc. Computer assisted surgical navigation system for spine procedures
JP2022165838A (ja) * 2021-04-20 2022-11-01 株式会社メディカロイド 手術器具アダプタおよび手術支援ロボット
WO2022256348A1 (en) * 2021-06-01 2022-12-08 Rodriguez Michelle C Hip cpm machine
US11857273B2 (en) 2021-07-06 2024-01-02 Globus Medical, Inc. Ultrasonic robotic surgical navigation
US11439444B1 (en) 2021-07-22 2022-09-13 Globus Medical, Inc. Screw tower and rod reduction tool
US12213745B2 (en) 2021-09-16 2025-02-04 Globus Medical, Inc. Extended reality systems for visualizing and controlling operating room equipment
US12238087B2 (en) 2021-10-04 2025-02-25 Globus Medical, Inc. Validating credential keys based on combinations of credential value strings and input order strings
US12184636B2 (en) 2021-10-04 2024-12-31 Globus Medical, Inc. Validating credential keys based on combinations of credential value strings and input order strings
US20230165639A1 (en) 2021-12-01 2023-06-01 Globus Medical, Inc. Extended reality systems with three-dimensional visualizations of medical image scan slices
US11911115B2 (en) 2021-12-20 2024-02-27 Globus Medical Inc. Flat panel registration fixture and method of using same
KR102648619B1 (ko) * 2022-01-06 2024-03-19 주식회사 삼육오엠씨(365mc) 지방흡입 수술용 하이브리드 로봇 장치
EP4493094A1 (en) * 2022-03-15 2025-01-22 Revolve Surgical Inc. Control interfaces for medical devices
US12103480B2 (en) 2022-03-18 2024-10-01 Globus Medical Inc. Omni-wheel cable pusher
US12048493B2 (en) 2022-03-31 2024-07-30 Globus Medical, Inc. Camera tracking system identifying phantom markers during computer assisted surgery navigation
US12161427B2 (en) 2022-06-08 2024-12-10 Globus Medical, Inc. Surgical navigation system with flat panel registration fixture
CN115227390B (zh) * 2022-06-30 2023-03-28 中国科学院自动化研究所 机器人主操作手
US12226169B2 (en) 2022-07-15 2025-02-18 Globus Medical, Inc. Registration of 3D and 2D images for surgical navigation and robotic guidance without using radiopaque fiducials in the images
JP2024069899A (ja) * 2022-11-10 2024-05-22 川崎重工業株式会社 手術器具アダプタおよび手術支援ロボット
IL298926A (en) * 2022-12-07 2024-07-01 Shabat Matan Device, system and method for performing minimally invasive procedures
US11839442B1 (en) 2023-01-09 2023-12-12 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system for use with surgical instruments for performing laparoscopic surgery while estimating hold force
US11986165B1 (en) 2023-01-09 2024-05-21 Moon Surgical Sas Co-manipulation surgical system for use with surgical instruments for performing laparoscopic surgery while estimating hold force

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5649956A (en) * 1995-06-07 1997-07-22 Sri International System and method for releasably holding a surgical instrument
US20090030449A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Terumo Kabushiki Kaisha Medical manipulator and cleaning method for medical manipulator
CN101443162A (zh) * 2006-02-03 2009-05-27 欧洲原子能共同体由欧洲委员会代表 用于实施微创医疗手术的机器人手术系统
US20100331855A1 (en) * 2005-05-16 2010-12-30 Intuitive Surgical, Inc. Efficient Vision and Kinematic Data Fusion For Robotic Surgical Instruments and Other Applications
US20120130399A1 (en) * 1998-11-20 2012-05-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Cooperative Minimally Invasive Telesurgical System
US20120199633A1 (en) * 2008-02-14 2012-08-09 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical stapling instruments with cam-driven staple deployment arrangements

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9108497D0 (en) 1991-04-20 1991-06-05 Ind Limited W Human/computer interface
US5397323A (en) 1992-10-30 1995-03-14 International Business Machines Corporation Remote center-of-motion robot for surgery
CA2190537A1 (en) 1995-11-20 1997-05-21 Jack Stubbs Telerobotic laparoscopic manipulator
US5624398A (en) 1996-02-08 1997-04-29 Symbiosis Corporation Endoscopic robotic surgical tools and methods
US6042555A (en) 1997-05-12 2000-03-28 Virtual Technologies, Inc. Force-feedback interface device for the hand
US7892243B2 (en) 2001-01-16 2011-02-22 Microdexterity Systems, Inc. Surgical manipulator
AU2003218010A1 (en) 2002-03-06 2003-09-22 Z-Kat, Inc. System and method for using a haptic device in combination with a computer-assisted surgery system
EP1627272B2 (en) 2003-02-04 2017-03-08 Mako Surgical Corp. Interactive computer-assisted surgery system and method
DE60308841T2 (de) 2003-06-12 2007-05-24 University Of Dundee, Dundee Vorrichtung zur Unterstützung mindestens eines Armes einer operierenden Person während einer chirugischen Operation
US20080009771A1 (en) 2006-03-29 2008-01-10 Joel Perry Exoskeleton
DE602006017820D1 (de) 2006-07-03 2010-12-09 Force Dimension S A R L Schwerkraftausgleich für eine haptische Vorrichtung
US9050120B2 (en) * 2007-09-30 2015-06-09 Intuitive Surgical Operations, Inc. Apparatus and method of user interface with alternate tool mode for robotic surgical tools
US8282653B2 (en) 2008-03-24 2012-10-09 Board Of Regents Of The University Of Nebraska System and methods for controlling surgical tool elements
US8834465B2 (en) 2008-07-15 2014-09-16 Immersion Corporation Modular tool with signal feedback
US8332072B1 (en) 2008-08-22 2012-12-11 Titan Medical Inc. Robotic hand controller
WO2010098871A2 (en) 2009-02-26 2010-09-02 Amir Belson Improved apparatus and methods for hybrid endoscopic and laparoscopic surgery
KR101180665B1 (ko) 2009-07-03 2012-09-07 주식회사 이턴 하이브리드 수술용 로봇 시스템 및 수술용 로봇 제어방법
EP2501319A1 (en) 2009-11-16 2012-09-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Human-robot shared control for endoscopic assistant robot
EP2595587B1 (en) 2010-07-20 2017-11-08 The Johns Hopkins University Interferometric force sensor for surgical instruments
KR101837463B1 (ko) 2010-08-02 2018-03-12 더 존스 홉킨스 유니버시티 섬세한 조직의 수술 조작을 위한 마이크로-포스 안내식 협동 제어
WO2012018816A2 (en) 2010-08-02 2012-02-09 The Johns Hopkins University Tool exchange interface and control algorithm for cooperative surgical robots
US8961537B2 (en) 2011-08-24 2015-02-24 The Chinese University Of Hong Kong Surgical robot with hybrid passive/active control
US9220570B2 (en) 2012-06-29 2015-12-29 Children's National Medical Center Automated surgical and interventional procedures

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5649956A (en) * 1995-06-07 1997-07-22 Sri International System and method for releasably holding a surgical instrument
US20120130399A1 (en) * 1998-11-20 2012-05-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Cooperative Minimally Invasive Telesurgical System
US20100331855A1 (en) * 2005-05-16 2010-12-30 Intuitive Surgical, Inc. Efficient Vision and Kinematic Data Fusion For Robotic Surgical Instruments and Other Applications
CN101443162A (zh) * 2006-02-03 2009-05-27 欧洲原子能共同体由欧洲委员会代表 用于实施微创医疗手术的机器人手术系统
US20090030449A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Terumo Kabushiki Kaisha Medical manipulator and cleaning method for medical manipulator
US20120199633A1 (en) * 2008-02-14 2012-08-09 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical stapling instruments with cam-driven staple deployment arrangements

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11399900B2 (en) 2012-06-21 2022-08-02 Globus Medical, Inc. Robotic systems providing co-registration using natural fiducials and related methods
US11589771B2 (en) 2012-06-21 2023-02-28 Globus Medical Inc. Method for recording probe movement and determining an extent of matter removed
US11896446B2 (en) 2012-06-21 2024-02-13 Globus Medical, Inc Surgical robotic automation with tracking markers
US11864839B2 (en) 2012-06-21 2024-01-09 Globus Medical Inc. Methods of adjusting a virtual implant and related surgical navigation systems
US11864745B2 (en) 2012-06-21 2024-01-09 Globus Medical, Inc. Surgical robotic system with retractor
US11857266B2 (en) 2012-06-21 2024-01-02 Globus Medical, Inc. System for a surveillance marker in robotic-assisted surgery
US12133699B2 (en) 2012-06-21 2024-11-05 Globus Medical, Inc. System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback
US12070285B2 (en) 2012-06-21 2024-08-27 Globus Medical, Inc. Systems and methods for automatically changing an end-effector on a surgical robot
US11857149B2 (en) 2012-06-21 2024-01-02 Globus Medical, Inc. Surgical robotic systems with target trajectory deviation monitoring and related methods
US12016645B2 (en) 2012-06-21 2024-06-25 Globus Medical Inc. Surgical robotic automation with tracking markers
US12004905B2 (en) 2012-06-21 2024-06-11 Globus Medical, Inc. Medical imaging systems using robotic actuators and related methods
US11974822B2 (en) 2012-06-21 2024-05-07 Globus Medical Inc. Method for a surveillance marker in robotic-assisted surgery
US11819365B2 (en) 2012-06-21 2023-11-21 Globus Medical, Inc. System and method for measuring depth of instrumentation
US11911225B2 (en) 2012-06-21 2024-02-27 Globus Medical Inc. Method and system for improving 2D-3D registration convergence
US11793570B2 (en) 2012-06-21 2023-10-24 Globus Medical Inc. Surgical robotic automation with tracking markers
US11950865B2 (en) 2012-06-21 2024-04-09 Globus Medical Inc. System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback
US11801097B2 (en) 2012-06-21 2023-10-31 Globus Medical, Inc. Robotic fluoroscopic navigation
US11684437B2 (en) 2012-06-21 2023-06-27 Globus Medical Inc. Systems and methods for automatically changing an end-effector on a surgical robot
US11963755B2 (en) 2012-06-21 2024-04-23 Globus Medical Inc. Apparatus for recording probe movement
US11786324B2 (en) 2012-06-21 2023-10-17 Globus Medical, Inc. Surgical robotic automation with tracking markers
CN108348298A (zh) * 2016-01-21 2018-07-31 奥林巴斯株式会社 医疗用机械手系统
US11883217B2 (en) 2016-02-03 2024-01-30 Globus Medical, Inc. Portable medical imaging system and method
CN109789315A (zh) * 2016-07-13 2019-05-21 胜赛斯医疗有限责任公司 机器人术中放疗
US11207143B2 (en) 2016-09-15 2021-12-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Computer-assisted tele-operated surgery systems and methods
US12171516B2 (en) 2016-09-15 2024-12-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Computer-assisted tele-operated surgery systems and methods
CN109688961A (zh) * 2016-09-15 2019-04-26 直观外科手术操作公司 计算机辅助远程操作手术系统和方法
US11305431B2 (en) 2016-11-10 2022-04-19 Cognibotics Ab System and method for instructing a robot
CN110035871A (zh) * 2016-11-10 2019-07-19 康格尼博提克斯股份公司 用于指示机器人的系统和方法
CN111417333B (zh) * 2017-09-27 2023-08-29 虚拟切割有限公司 具有跟踪相机技术的机器人手术设备及相关系统和方法
CN111417333A (zh) * 2017-09-27 2020-07-14 虚拟切割有限公司 具有跟踪相机技术的机器人手术设备及相关系统和方法
CN108338842B (zh) * 2018-04-24 2023-10-20 吉林大学 一种便携式主动约束小关节手术机器人
CN108338842A (zh) * 2018-04-24 2018-07-31 吉林大学 一种便携式主动约束小关节手术机器人
CN110652359A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 格罗伯斯医疗有限公司 手术机器人系统
CN110859584A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 美好罗伯特有限公司 内窥镜适配器、机器人手术系统、将内窥镜安装于机械臂的方法
CN113164217A (zh) * 2018-10-26 2021-07-23 尹三悦 可穿戴的手术用机械臂
CN112996455A (zh) * 2018-11-09 2021-06-18 Cmr外科有限公司 外科医生控制台的触觉控制
US12220197B2 (en) 2018-11-09 2025-02-11 Cmr Surgical Limited Haptic control of a surgeon console
CN110464469A (zh) * 2019-09-10 2019-11-19 深圳市精锋医疗科技有限公司 手术机器人及末端器械的控制方法、控制装置、存储介质
TWI742635B (zh) * 2020-04-27 2021-10-11 創博股份有限公司 教導位置與姿態的觸發與補償方法
CN115040282A (zh) * 2021-05-19 2022-09-13 首都医科大学附属北京天坛医院 一种构建脑转移癌动物模型的装置及其在医药中的用途

Also Published As

Publication number Publication date
EP2951743B1 (en) 2020-04-29
CN105101903B (zh) 2018-08-24
US20140222023A1 (en) 2014-08-07
US20180193099A1 (en) 2018-07-12
WO2014121262A2 (en) 2014-08-07
US9788903B2 (en) 2017-10-17
EP2951743A4 (en) 2017-03-01
EP2951743A2 (en) 2015-12-09
KR102307790B1 (ko) 2021-09-30
WO2014121262A3 (en) 2014-10-16
KR20150115764A (ko) 2015-10-14
ES2804681T3 (es) 2021-02-09
US10398519B2 (en) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10398519B2 (en) Hybrid control surgical robotic system
US12161438B2 (en) Surgical robot systems comprising robotic telemanipulators and integrated laparoscopy
US11950870B2 (en) Computer-assisted tele-operated surgery systems and methods
JP7275204B2 (ja) 遠隔操作医療システムにおけるオンスクリーンメニューのためのシステム及び方法
US20230301738A1 (en) Master control device and methods therefor
JP6959264B2 (ja) ロボット手術システム用制御アームアセンブリ
CN107485449B (zh) 软件可配置的操纵器自由度
US20180235719A1 (en) Ungrounded master control devices and methods of use
US20200275985A1 (en) Master control device with multi-finger grip and methods therefor
EP4364689A2 (en) Inter-operative switching of tools in a robotic surgical system
US20210330407A1 (en) Surgical robot systems comprising robotic telemanipulators and integrated laparoscopy
Focacci et al. Lightweight hand-held robot for laparoscopic surgery
Premachandra et al. Design and development of a robotic uterine manipulator for gynecological laparoscopy
Biradar et al. Rob-in heart (A surgeon without hand tremor)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant