用于动态轨迹控制的系统和方法技术方案

在一个示例中，用于执行医疗程序的方法包括：接收利用外科手术器械在目标位置处开始组织采样的命令，从存储器装置检索用于组织采样的预定义动态轨迹，以及根据预定义动态轨迹移动外科手术器械以在目标位置处对采样组织。

System and method for dynamic trajectory control

In one example, the method for performing a medical procedure including: receiving the use of surgical instruments began to organize sampling command in the target location, search for predefined dynamic trajectory sampling from the memory device, and according to the predefined dynamic trajectory of mobile surgical instruments in the target position of tissue sampling.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于动态轨迹控制的系统和方法相关申请本专利申请要求于2014年8月23日提交的题为“用于动态轨迹控制的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORDYNAMICTRAJECTORYCONTROL)”的美国临时专利申请62/041,038的申请日的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于执行外科手术程序的系统和方法，并且更具体地，涉及用于控制医疗器械在患者的解剖结构内的运动的系统和方法。
技术介绍
微创医疗技术旨在减少在医疗程序期间损伤的组织的量，从而缩短患者的恢复时间、减轻患者的不适并且减少有害的副作用。此类微创技术可以通过患者解剖结构中的自然孔口或者通过一个或多个外科手术切口执行。临床医生可以将医疗工具插入通过这些自然孔口或切口以到达目标组织位置。医疗工具包括诸如治疗器械、诊断器械和外科手术器械的器械。为到达目标组织位置，微创医疗工具可以导航在解剖系统诸如肺、结肠、肠、肾、心脏、循环系统等中的自然或外科手术创建的通道。医疗工具的一个示例是活组织检查器械。可以通过从用户控制站使用用户输入机构来控制一些医疗器械(诸如活组织检查器械)。具体地，用户输入机构的某些运动引起医疗器械的对应的移动。在程序期间，一些医疗程序的有效性与医疗器械的动态特性密切相关。例如，在活组织检查程序期间，活组织检查针的动态特性将影响从活组织检查获得的样品的有用性。
技术实现思路
本专利技术的实施例由随附权利要求概括。在一个示例中，用于执行医疗程序的方法包括接收利用外科手术器械在目标位置处开始组织采样的命令；从存储器装置检索用于组织采样的预定义动态轨迹；以及根据预定义动态轨迹移动外科手术器械以在目标位置处对组织采样。在一个示例中，活组织检查系统包括活组织检查工具和与活组织检查工具通信的控制系统，控制系统经配置接收执行活组织检查的命令，从存储器装置检索用于执行活组织检查的预定义动态轨迹，并且控制活组织检查工具根据预定义动态轨迹移动以执行活组织检查。附图说明当与附图一起阅读时，从下面的详细描述可以最好地理解本公开的各方面。应强调的是，根据工业中的标准实践，各种特征没有按比例绘制。实际上，为了清晰地讨论，可以任意地增大或减小各种特征的尺寸。另外，本公开可以在各个示例中重复参考标号和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目的，并且本身不规定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。图1是示出根据本文描述的原理的一个示例的说明性远程操作医疗系统的图示。图2是示出根据本文描述的原理的一个示例的包括内窥镜可视化系统的说明性医疗器械系统的图示。图3是示出根据本文描述的原理的一个示例的模型患者解剖结构和目标位置的图示。图4是示出根据本文描述的原理的一个示例的定位在目标位置处的说明性导管的图示。图5是示出根据本文描述的原理的一个示例的用于活组织检查针的说明性预定义动态轨迹的图示。图6是示出根据本文描述的原理的一个示例的在预定义动态轨迹内的说明性周期的图示。图7是示出根据本文描述的原理的一个示例的在预定义动态轨迹内的说明性周期的变化的图示。图8是示出根据本文描述的原理的一个示例的引起预定义轨迹的输入信号和手动输入信号之间的说明性差异的图示。图9是示出根据本文描述的原理的一个示例的具有力传感器的说明性活组织检查工具的图示。图10是示出根据本文描述的原理的一个示例的用于创建预定义动态轨迹的说明性方法的流程图。图11是示出根据本文描述的原理的一个示例的使用用于活组织检查器械的预定义动态轨迹的说明性方法的流程图。具体实施方式出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参照附图中所示的实施例，并且将使用特定语言描述这些实施例。然而，应当理解，并非旨在限制本公开的保护范围。在本专利技术各方面的以下详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对所公开的实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，本公开的实施例可以在没有这些特定细节的情况下实践。在其他情况下，未详细描述公知的方法、程序、部件和电路，以免不必要地模糊本专利技术的实施例的各方面。完全地考虑了对所描述的装置、器械、方法以及本公开的原理的任何进一步应用的任何更改和进一步修改，这些是本公开所涉及的领域的技术人员通常将会想到的。具体地，完全考虑到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。另外，本文提供的尺寸是针对特定示例，并且预期可以利用不同的大小、尺寸和/或比率实施本公开的概念。为避免不必要的描述性重复，能够使用或省略根据一个说明性实施例描述的一个或多个部件或动作，如从其他说明性实施例中所适用的那样。为简洁起见，将不单独描述这些组合的许多迭代。为简单起见，在一些情况下，在整个附图中使用相同的参考标号以指代相同或相似的部分。下面的实施例将根据各种器械和器械的部分在三维空间中的状态对它们进行描述。如本文所使用的，术语“方位”(position)是指物体或物体的一部分在三维空间中的位置(例如，沿笛卡尔X、Y、Z坐标的三个平移自由度)。如本文所使用的，术语“取向”是指物体或物体的一部分的旋转布置(三个旋转自由度——例如，滚动、俯仰和偏转)。如本文所使用的，术语“位姿”是指物体或物体的一部分在至少一个平移自由度上的方位，以及该物体或该物体的一部分在至少一个旋转自由度上(最多六个总自由度)的取向。如本文所使用的，术语“形状”是指沿物体测量的一组位姿、方位或取向。参照附图的图1，远程操作医疗系统通常由参考标号100指示，该远程操作医疗系统用于例如包括诊断程序、治疗程序或外科手术程序的医疗程序中。如将要描述的，本公开的远程操作医疗系统处于外科医生的远程操作控制之下。在另选实施例中，远程操作医疗系统可以处于被编程以执行程序或子程序的计算机的部分控制之下。在其他另选实施例中，在被编程以执行程序或子程序的计算机的完全控制之下的完全自动化的医疗系统可以用于执行程序或子程序。如图1所示，远程操作系统100通常包括用于在患者P上执行各种程序时操作医疗器械系统104的远程操作组件102。在解剖参考系XA、YA、ZA中执行医疗器械的移动。组件102安装到患者P定位于其上的操作台O或操作台O的附近。医疗器械系统104可操作地耦接到远程操作组件102。操作者输入系统106允许外科医生或其他类型的临床医生S观察外科手术部位的图像或观察表示外科手术部位的图像并且控制医疗器械系统104的操作。在另选实施例中，远程操作系统可以包括多于一个操纵器组件。操纵器组件的确切数量将取决于外科手术程序和手术室内的空间限制以及其他因素。操作者输入系统106可以位于外科医生的控制台处，该控制台通常位于与操作台O相同的房间中。然而，应当理解，外科医生S能够位于与患者P不同的房间中或与患者P完全不同的建筑物中。操作者输入系统106通常包括用于控制医疗器械系统104的一个或多个控制装置。在操作者参考系XO、YO、ZO中跟踪控制装置的移动。(一个或多个)控制装置可以包括任何数量的各种输入装置中的一个或多个，诸如手柄、操纵杆、轨迹球、数据手套、触发枪、手动控制器、语音识别装置、触摸屏、身体运动或存在传感器等。在一些实施例中，(一个或多个)控制装置将被设置有与远程操作组件的医疗器械相同的自由度，以向外科本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行医疗程序的方法，所述方法包括：接收利用外科手术器械在目标位置处开始组织采样的命令；从存储器装置检索用于组织采样的预定义动态轨迹；以及根据所述预定义动态轨迹移动所述外科手术器械以在所述目标位置处采样组织。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.23 US 62/041,0381.一种用于执行医疗程序的方法，所述方法包括：接收利用外科手术器械在目标位置处开始组织采样的命令；从存储器装置检索用于组织采样的预定义动态轨迹；以及根据所述预定义动态轨迹移动所述外科手术器械以在所述目标位置处采样组织。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹包括第一动态控制模式，所述第一动态控制模式用于移动所述外科手术器械以收集组织。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预定义动态轨迹包括第二动态控制模式，所述第二动态控制模式用于在开始所述第一动态控制模式之前将所述外科手术器械插入预定义的距离。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一动态控制模式以预定义的第一运动曲线移动所述外科手术器械达预定义的运动周期量。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二动态控制模式以预定义的第二运动曲线移动所述外科手术器械，其中所述第一运动曲线包括比所述第二运动曲线高的器械速度。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹包括抽吸控制模式，在所述抽吸控制模式中向所述外科手术器械施加抽吸。7.根据权利要求1所述的方法，其中接收开始组织采样的所述命令包括从远程操作控制系统的操作者控制装置接收所述命令。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹为所述外科手术器械的远侧尖端提供预定义的方位达预定义的时间段。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹为所述外科手术器械的远侧尖端提供预定义的取向达预定义的时间段。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹为所述外科手术器械的远侧尖端提供预定义的速度达预定义的时间段。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹为所述外科手术器械的远侧尖端提供预定义的加速度达预定义的时间段。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义动态轨迹包括闭塞器移除模式，所述闭塞器移除模式用于从所述外科手术器械移除闭塞器。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述外科手术器械包括力感测机构，以感测在所述外科手术器械的远侧尖端处接收的力。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述力感测机构位于所述外科手术器械的近侧端部处。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述力感测机构位于所述外科手术器械的所述远侧尖端附近。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述力感测机构被配置为检测用于驱动所述外科手术器械的实际电流水平和与所述预定义动态轨迹相关联的预期电流水平之间的差异。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述预期电流水平基于所述导管的当前形状被确定。18.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括基于所述力调整所述预定义动态轨迹。19.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括检测在所述外科手术器械的移动期间在所述外科手术器械的远侧尖端处接收的力，并且基于所述检测到的力确定组织阻抗曲线。20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括基于所述组织阻抗曲线确定由所述移动的外科手术器械遇到的一种或多种类型的组织。21.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过记录手动控制的组织采样程序形成所述预定义动态轨迹。22.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将质量度量值分配给由所述外科手术器械获得的一个或多个组织样品。23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括基于所述质量度量值修改所述预定义动态轨迹。24.根据权利要求1所述的方法，其中接收开始组织采样的所述命令包括从操作者接收手动输入信号以执行操作者控制的组织采样程序，并且其中所述预定义动态轨迹包括用于修改所述手动输入信号以执行修改的操作者控制的组织采样程序的动态修改模式。25.根据权利要求24所述的方法，其中修改所述手动输入信号包括将抖动信号覆盖到所述手动输入信号上。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述抖动信...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·巴巴格力，C·R·卡尔森，R·L·施莱辛格，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国,US