利用外科手术过程图集配置外科手术系统技术方案

技术编号:17566821 阅读:56 留言:0更新日期:2018-03-28 15:58
提供一种与遥控外科手术系统(外科手术系统)一起使用的外科手术方法,该方法包括:在外科手术过程的发生期间,记录指示在外科手术系统内产生的外科手术器械运动的外科手术器械运动学信息;确定与相应外科手术器械运动相关联的相应运动学签名;在计算机可读存储设备中产生使相应运动学签名与相应控制信号相关联的信息结构;在外科手术过程的执行期间,将在该执行期间的外科手术器械运动学信息与至少一个相应运动学签名进行比较;在外科手术过程的执行期间,响应于在该执行期间的外科手术器械运动学与相应运动学签名之间的匹配,发射相关联的相应控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用外科手术过程图集配置外科手术系统相关申请的交叉引用本申请要求于2015年6月9日提交的临时申请序列号62/173,077的优先权,其内容通过引用整体并入本文,并且在此要求该优先权的权益。
本专利技术的方面与在外科手术期间使用的医疗设备相关联。更具体地,该方面与基于来自先前外科手术过程的运动学信息和解剖组织图像信息控制机器人辅助的外科手术系统中的外科手术器械相关联。
技术介绍
外科医生通常在执行外科手术过程前进行深入地研究。传统上,外科医生受限于研究一般的解剖模型,诸如照片或图片。近年来,各种术前诊断过程(例如x射线、CT、MRI等)已经使患者特定的解剖学信息可用。在一些情况下,期望的是,使附加的、相关的解剖和外科手术过程信息可用于外科医生。在一方面,期望的是,向计划对特定患者进行手术的外科医生提供对该特定患者执行的较早外科手术过程的外科手术部位视频记录。在另一方面,期望的是,向外科医生提供与针对特定患者所计划的外科手术过程相类似的在其他患者上的外科手术过程的一个或更多个外科手术部位视频记录。在一方面,期望的是,在外科医生进行特定外科手术过程之前,向外科医生提供这样的信息。且在另一方面,可以期望的是,在术中向外科医生提供此信息。在一方面,期望的是,配置包括由各种患者所经历的各种过程的术中外科手术部位视频记录的视频数据库。在一方面,期望的是,配置一种能够进行视频记录的医疗设备,其还包括输入,该输入能够使外科医生使用该医疗设备随着视频记录正被记录而实时地对该视频记录进行标记(highlight)和注释(annotation)。在一方面,期望的是,配置基于计算机的形态(pattern)匹配算法,以通过视频数据库的各个记录进行搜索,识别相关的视频记录,并且向外科医生提供特定外科手术过程的此相关信息。
技术实现思路
以下
技术实现思路
介绍本专利技术主题的某些方面,以便提供基本的理解。此
技术实现思路
不是对本专利技术主题的广泛概述,并且不意在识别关键或重要要素和界定本专利技术主题的范围。虽然此
技术实现思路
包含与本专利技术主题的各个方面和实施例相关的信息,但是其唯一目的是以一般形式呈现某些方面和实施例,作为下文的具体实施方式的前奏。在一方面,提供一种用于与遥控外科手术系统一起使用的方法。指示外科手术器械运动的外科手术器械运动学信息针对外科手术过程的多次发生(multiplicityofoccurrence)而被记录。基于所记录的表示外科手术器械运动的运动学信息来确定运动学签名(signature)。在计算机可读存储设备中产生信息结构,其使相应运动学签名与用于外科手术系统的相应电子控制信号相关联。在使用外科手术系统执行外科手术过程期间,在该过程期间由该系统产生的外科手术器械运动学信息与至少一个运动学签名进行比较。响应于在外科手术过程期间产生的运动学信息与相应运动学签名之间的匹配,与至少一个运动学签名相关联的电子控制信号在外科手术系统内被发射。更具体地,一些系统行为基于运动学分析被触发。在另一方面,提供一种用于与遥控外科手术系统一起使用的方法。在机器人辅助的外科手术过程期间产生的外科手术场景的运动图/影片(motionpicture)图像针对外科手术过程的多次发生而被记录。基于所记录的运动图图像确定外科手术图像签名。在计算机可读存储设备中产生信息结构,其使相应外科手术图像签名与用于外科手术系统的相应电子控制信号相关联。在使用外科手术系统执行外科手术过程期间,在该过程期间产生的运动图图像与至少一个外科手术图像签名进行比较。响应于在外科手术过程期间产生的外科手术图像与相应外科手术图像签名之间的匹配,与至少一个外科手术图像签名相关联的电子控制信号在外科手术系统内被发射。更具体地,一些系统行为基于视频分析被触发。在另一方面,提供一种用于与遥控外科手术系统一起使用的训练方法。记录运动图图像,其示出在外科手术过程期间在外科手术系统的查看器内显示的外科手术场景内的解剖组织。响应于在与所显示的解剖组织接触期间赋予(imparted)外科手术器械的力而被赋予外科手术器械控制的外科手术系统控制触觉信息被记录。在外科手术过程的模拟期间,所记录的运动图图像在外科手术系统观察器内被重放。在外科手术过程的模拟期间在所记录的运动图图像的重放期间,所记录的外科手术器械控制触觉被赋予外科手术器械控制。在一些实施例中,通过控制输入的振动触觉模拟,重放外科手术控制触觉。在另一方面,提供一种用于与遥控外科手术系统一起使用的训练方法。针对外科手术过程在机器人辅助的外科手术系统内的许多次发生中的每次,记录(一个或更多个)诊断数据信息实例。每个诊断数据信息实例包括:在外科手术过程期间,在外科手术系统的查看器内显示的外科手术场景内的解剖组织的相应运动图图像。每个诊断数据信息实例还包括:在外科手术过程期间,响应于在与所显示的解剖结构接触期间赋予外科手术器械的力,被赋予外科手术器械控制的外科手术器械控制触觉。在计算机可读存储设备中产生信息结构,其使相应诊断数据信息实例和相应诊断相关联。选择相应诊断数据信息实例。在外科手术过程的模拟期间,来自经选择的相应记录的诊断数据信息实例的记录的运动图图像在外科手术系统查看器内被重放。在外科手术过程的模拟期间在重放记录的运动图图像期间,来自经选择的相应记录的诊断数据信息实例的记录的外科手术器械控制触觉信息被赋予外科手术器械控制。在另一方面,遥控外科手术系统包括在计算机可读存储设备中的信息结构,其使外科手术图像签名与控制信号相关联。处理器被配置为将在外科手术过程期间的外科手术场景内产生的外科手术图像与至少一个外科手术图像签名进行比较。处理器被配置为响应于外科手术图像与至少一个外科手术图像签名之间的匹配而发射控制信号。器械被配置为响应于控制信号调整其运动。在另一方面,遥控外科手术系统包括在计算机可读存储设备中的信息结构,其使相应外科手术图像签名与相应控制信号相关联。处理器被配置为将在外科手术过程期间的外科手术场景内的外科手术图像与至少一个外科手术图像签名进行比较。处理器被配置为响应于在外科手术过程期间的外科手术图像与至少一个外科手术图像签名之间的匹配而发射控制信号。器械被配置为响应于控制信号调整其运动。附图说明图1是微创遥控外科手术系统的平面图。图2是外科医生的控制台的透视图。图3是电子推车的透视图。图4是遥控外科手术系统的示意图。图5A是遥控外科手术系统的示意图。图5B是外科手术系统的患者侧推车的透视图。图5C是外科手术场景的示意图。图6是外科手术器械的正视图。图7是器械操纵器的透视图。图8是外科手术计划工具的示意图。图9是使用外科手术计划工具的方法的流程图。图10是表示根据一些实施例的在计算机可读存储设备中存储图集(atlas)的示意图。图11是表示根据一些实施例的包括在图集内的第一数据信息结构的示例性实例的示意图,其包括关于各个外科手术过程的信息。图12是表示根据一些实施例的包括在图集内的第二数据信息结构的示例性实例的示意图,其关联来自各个外科手术过程的所记录的运动图图像片段、对应的外科手术器械运动学信息片段、对应的外科手术系统致动状态和对应的注释。图13A-13C是示出根据一些实施例的示例性外科手术器械和致动器组件的示意图,其中外科手术器械以三种不同的示本文档来自技高网
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利用外科手术过程图集配置外科手术系统

【技术保护点】
一种用于与遥控外科手术系统(外科手术系统)一起使用的方法,所述方法包括:针对外科手术过程在所述外科手术系统的一个或更多个实例中的多次发生中的每次,记录指示在所述外科手术过程的所述发生期间在所述外科手术系统内产生的外科手术器械运动的外科手术器械运动学信息;确定与相应外科手术器械运动相关联的相应运动学签名;在计算机可读存储设备中产生使相应运动学签名与相应控制信号相关联的信息结构;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的实例中执行期间,将在所述执行期间的外科手术器械运动学信息与至少一个相应运动学签名进行比较;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的所述实例中执行期间,响应于在所述执行期间的外科手术器械运动学与相应运动学签名之间的匹配,在所述外科手术系统内发射相关联的相应控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.09 US 62/173,0771.一种用于与遥控外科手术系统(外科手术系统)一起使用的方法,所述方法包括:针对外科手术过程在所述外科手术系统的一个或更多个实例中的多次发生中的每次,记录指示在所述外科手术过程的所述发生期间在所述外科手术系统内产生的外科手术器械运动的外科手术器械运动学信息;确定与相应外科手术器械运动相关联的相应运动学签名;在计算机可读存储设备中产生使相应运动学签名与相应控制信号相关联的信息结构;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的实例中执行期间,将在所述执行期间的外科手术器械运动学信息与至少一个相应运动学签名进行比较;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的所述实例中执行期间,响应于在所述执行期间的外科手术器械运动学与相应运动学签名之间的匹配,在所述外科手术系统内发射相关联的相应控制信号。2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:响应于所述控制信号,调整器械移动的速度。3.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:响应于所述控制信号,调整器械的运动范围。4.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:响应于所述控制信号,提供向操作者提供引导的视觉图像。5.一种用于与遥控外科手术系统(外科手术系统)一起使用的方法,所述方法包括:针对外科手术过程在所述外科手术系统的一个或更多个实例中的多次发生中的每次,记录在所述外科手术过程的所述发生期间在所述外科手术系统内的外科手术场景图像;确定与相应外科手术场景图像相关联的相应外科手术图像签名;在计算机可读存储设备中产生使相应外科手术图像签名与相应控制信号相关联的信息结构;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的实例中执行期间,将在所述外科手术的所述实例中在外科手术场景内的外科手术图像与至少一个相应外科手术图像签名进行比较;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的所述实例中执行期间,响应于在所述执行期间的外科手术图像与相应外科手术图像签名之间的匹配,在所述外科手术系统内发射相关联的相应控制信号。6.根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:响应于所述控制信号,调整器械移动的速度。7.根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:响应于所述控制信号,调整器械的运动范围。8.根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:响应于所述控制信号,提供向操作者提供引导的视觉图像。9.一种用于与遥控外科手术系统(外科手术系统)一起使用的方法,所述方法包括:针对外科手术过程在所述外科手术系统的一个或更多个实例中的多次发生中的每次,记录在所述外科手术过程的所述发生期间在所述外科手术系统内的外科手术场景图像;确定与相应外科手术场景图像相关联的相应外科手术图像签名和运动学签名;在计算机可读存储设备中产生使相应外科手术图像签名和运动学签名与相应控制信号相关联的信息结构;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的实例中执行期间,将在所述外科手术系统的所述实例中在外科手术场景内的外科手术图像与至少一个相应外科手术图像签名进行比较;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的实例中执行期间,将在所述执行期间的外科手术器械运动学信息与至少一个相应运动学签名进行比较;在所述外科手术过程在所述外科手术系统的所述实例中执行期间,响应于在所述执行期间的外科手术图像与相应外科手术图像签名之间的匹配以及在所述执行期间的所述外科手术器械运动学与相应运动学签名之间的匹配,在所述外科手术系统内发射相关联的相应控制信号。10.一种用于与遥控外科手术系统(外科手术系统)一起使用的方法,所述方法包括:在外科手术过程期间,记录在所述外科手术系统的第一实例的查看器内显示的外科手术场景内的解剖组织的图像;在所述外科手术过程期间,响应于在与查看器内显示的所述外科手术场景内的所述解剖组织接触期间赋予所述外科手术器械的力,记录赋予所述外科手术系统的所述第一实例的外科手术器械控制的外科手术器械控制触觉;在所述外科手术过程的模拟期间,在所述外科手术系统的第二实例的查看器内重放记录的图像;并且在所述外科手术过程的所述模拟期间在重放所述记录的图像期间,将记录的外科手术器械控制触觉赋予所述外科手术系统的所述第二实例的外科手术器械控制。11...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·托卡库克M·阿兹兹安J·周S·迪迈尔B·D·霍夫曼A·M·扎克H·C·林I·E·麦克道尔W·C·诺林J·D·希曼二世J·M·索格
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

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