The system and method for minimally invasive telesurgery are described. For example, the present disclosure describes a method for independently controlling the movement of robotic manipulators, intubations and surgical instruments in various surgical environments.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机辅助远程操作手术系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年6月9日提交的美国临时专利申请No.62/347,961的权益。在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分,并且通过引用并入本申请的公开内容中。
本公开涉及用于微创计算机辅助远程手术的系统和方法。例如,本公开涉及用于在各种手术环境中控制机器人操纵器、插管和手术器械的运动的方法。
技术介绍
机器人系统和计算机辅助装置通常包括机器人或可移动臂以操纵器械,用于在工作部位处和在用于支撑捕获工作部位的图像的图像捕获装置的至少一个机器人或可移动臂处执行任务。机器人臂包含通过一个或多个主动控制的关节联接在一起的多个连杆。在许多实施例中,可以提供多个主动控制的关节。机器人臂还可以包括一个或多个被动关节,这些被动关节不是主动控制的,但依从主动控制的关节的运动。这种主动关节和被动关节可以是转动关节(revolutejoints)或棱柱型关节(prismaticjoints)。然后可以通过关节的方位以及结构的知识和连杆的联接来确定机器人臂的配置。正在开发用于外科手术的微创远程手术系统,以增加外科医生的灵活性并允许外科医生从远程位置给患者动手术。远程手术是外科医生使用某种形式的远程控制(例如伺服机构等)来操纵手术器械移动而不是用手直接握持和移动器械的手术系统的总称。在这种远程手术系统中,在远程位置处向外科医生提供手术部位的图像。通常在合适的浏览器或显示器上查看手术部位的三维图像时,外科医生通过操纵主控制输入装置对患者进行外科手术,主控制输入装置进而控制机器人器械的运动。机器人手术器械能穿过小的微创手术 ...
【技术保护点】
1.一种计算机辅助手术系统,包含:操纵器组件,其被配置为联接到插管,所述插管限定被配置为可滑动地接收手术器械的轴的内腔;和处理器,其与所述操纵器组件电通信并且被配置为:将所述操纵器组件的远程运动中心相对于所述插管定位在第一位置处;以及响应于将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位的指示,将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位到第二位置,所述第二位置与所述第一位置不同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 US 62/347,9611.一种计算机辅助手术系统,包含:操纵器组件,其被配置为联接到插管,所述插管限定被配置为可滑动地接收手术器械的轴的内腔;和处理器,其与所述操纵器组件电通信并且被配置为:将所述操纵器组件的远程运动中心相对于所述插管定位在第一位置处;以及响应于将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位的指示,将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位到第二位置,所述第二位置与所述第一位置不同。2.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述第一位置沿着所述插管,并且所述第二位置不沿着所述插管。3.根据权利要求2所述的手术系统,其中所述插管限定纵向轴线,其中所述第一位置和所述第二位置在距所述纵向轴线的不同距离处,并且其中所述处理器被配置为将所述远程运动中心重新定位到所述第二位置,同时:将所述第二位置约束在距所述纵向轴线的最大距离内。4.根据权利要求2所述的手术系统,其中所述处理器还被配置为:基于所述第二位置限制所述插管的运动。5.根据权利要求2所述的手术系统,其中所述处理器还被配置为:接收命令以根据命令的器械运动来移动所述器械;以及命令所述器械以修改的器械运动移动,所述修改的器械运动基于所述命令的器械运动和所述第二位置。6.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述处理器被配置为将所述远程运动中心重新定位到所述第二位置,同时:将所述第二位置约束为沿着所述插管。7.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述内腔限定轴线,其中所述第一位置与所述轴线重合,并且其中所述处理器被配置为将所述远程运动中心重新定位到所述第二位置,同时:将所述第二位置约束为与所述轴线重合。8.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述处理器被配置为将所述远程运动中心重新定位到所述第二位置,同时:将所述第二位置约束为沿着所述器械的轴。9.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述处理器还被配置为:输出一个或多个信号,以使所述操纵器组件使所述插管和所述器械相对于彼此移动,使得所述第一位置和所述第二位置相对于所述器械位于相同位置。10.根据权利要求9所述的手术系统,其中所述处理器被配置为通过以下方式输出所述一个或多个信号,以使所述操纵器组件使所述插管和所述器械相对于彼此移动:通过所述处理器输出一个或多个信号,以使所述操纵器组件在保持所述插管静止的同时移动所述器械。11.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述处理器被配置为将所述远程运动中心重新定位到所述第二位置,同时:限制所述远程运动中心的运动速度。12.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述处理器还被配置为:确定与所述插管相关联的力;以及响应于与所述插管相关联的所述力超过力极限,不允许重新定位所述远程运动中心。13.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,还包含视觉指示器,其中所述处理器还被配置为使用所述视觉指示器提供所述远程运动中心的视觉指示。14.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述插管可选择性地与患者的组织层联接,使得所述内腔与手术工作空间连通,并且其中所述处理器还被配置为:使所述插管相对于患者解剖结构移动,使得所述手术工作空间被修改。15.根据权利要求14所述的手术系统,其中所述组织层是内组织层。16.根据权利要求14所述的手术系统,其中所述患者的体壁包含所述组织层。17.根据权利要求14所述的手术系统,其中所述处理器被配置为使所述插管相对于所述患者解剖结构移动,使得所述手术工作空间通过以下方式被修改:移动所述插管使得所述手术工作空间的尺寸被改变。18.根据权利要求14所述的手术系统,其中所述处理器被配置为使所述插管相对于所述患者解剖结构移动,使得所述手术工作空间通过以下方式被修改:移动所述插管使得所述手术工作空间被扩大。19.根据权利要求14所述的手术系统,其中所述处理器被配置为使所述插管相对于所述患者解剖结构移动,使得所述手术工作空间通过以下方式被修改:移动所述插管使得所述手术工作空间的形状被改变。20.根据权利要求14所述的手术系统,其中所述处理器被配置为使所述插管相对于所述患者解剖结构移动,使得所述手术工作空间通过以下方式被修改:检测所述插管与所述操纵器组件的联接,其中所述插管被配置为与患者的组织层联接;以及移动所述操纵器组件,使得所述插管使所述组织层隆起。21.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述插管包含可充气构件,所述可充气构件被配置为选择性地将所述插管与患者的组织层联接。22.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述操纵器组件还包含用于隆起组织的钩或抽吸装置。23.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述处理器还被配置为:生成将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位的所述指示。24.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,其中所述处理器还被配置为:接收将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位的所述指示。25.根据权利要求24所述的手术系统,还包含输入设备,用于用户发起将所述远程运动中心相对于所述插管重新定位的所述指示。26.根据权利要求24所述的手术系统,还包含第二处理器,所述第二处理器被配置为向所述处理器提供所述指示。27.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,还包含:操作员控制台,其包含手持输入装置,其中所述操作员控制台响应于来自所述手持输入装置的信号提供将所述远程运动中心重新定位的所述指示。28.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,还包含:第一手持输入装置和第二手持输入装置,所述第一手持输入装置和所述第二手持输入装置与所述处理器电通信,其中将所述远程运动中心重新定位的所述指示包含指示所述第一手持输入装置远离所述第二手持输入装置的相对运动的信号。29.根据权利要求1或权利要求2至8中任一项所述的手术系统,还包含开关,所述开关被联接到所述操纵器组件,其中所述开关的激活向所述处理器发送将所述远程运动中心相对于所述插管重...
【专利技术属性】
技术研发人员:D·拉宾德兰,K·S·安德森,N·L·伯恩斯坦,S·P·迪马奥,C·莫尔,T·W·罗杰斯,K·M·蒂林,A·C·沃特伯里,
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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