智能定位系统和用于其的方法技术方案

技术编号:12308912 阅读:78 留言:0更新日期:2015-11-11 17:56
提供了用于自适应地且在术中配置在医疗程序期间使用的自动化臂的系统和方法。自动化臂被配置成将自动化臂上的端部操纵装置定位和定向成距目标所需的距离和取向。端部操纵装置可以是外部视频内窥镜,并且目标可以是外科手术端口。端部操纵装置和目标的位置和取向可以被连续地更新。臂的位置可以响应于使用者命令而被移动至新位置。自动化臂可包括附接到带配重的框架的多关节臂。带配重的框架可包括塔架和支撑梁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本申请要求名称为 "SYSTEMS, DEVICES AND METHODS FOR PLANNING, IMAGING, AND ⑶IDANCE OF MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURES"(用于微创手术程序的 规划、成像和引导的系统、装置和方法)且于2013年3月15日提交的美国临时申请 No. 61/801,530的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。本申请还要求名称 为"SYSTEMS, DEVICES AND METHODS FOR PLANNING, IMAGING, AND ⑶IDANCE OF MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURES"(用于微创手术程序的规划、成像和引导的系统、装置和 方法)且于2013年5月1日提交的美国临时申请No. 61/818,280的优先权,该申请的全 部内容以引用方式并入本文中。本申请还要求名称为"INSERTABLE MAGNETIC RESONANCE IMAGING COIL PROBE FOR MINIMALLY INVASIVE CORRIDOR-BASED PROCEDURES"(用于基 于微创通道的程序的可插入磁共振成像线圈探针)且于2013年3月15日提交的美国临 时专利申请No. 61/800, 695的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。本申请 还要求名称为"IMAGING ASSEMBLY FOR ACCESS PORT-BASED MEDICAL PROCEDURES"(用 于基于进入端口的医疗程序的成像组件)且于2013年5月I日提交的美国临时申请 No. 61/818, 223的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。本申请还要求名称 为"INSERTABLE MAGNETIC RESONANCE IMAGING COIL PROBE FOR MINIMALLY INVASIVE CORRIDOR-BASED PROCEDURES"(用于基于微创通道的程序的可插入磁共振成像线圈探针) 且于2013年3月15日提交的美国临时专利申请No. 61/801,143的优先权,该申请的全 部内容以引用方式并入本文中。本申请还要求名称为"INSERTABLE MAGNETIC RESONANCE IMAGING COIL PROBE FOR MINIMALLY INVASIVE CORRIDOR-BASED PROCEDURES"(用于基于 微创通道的程序的可插入磁共振成像线圈探针)且于2013年5月I日提交的美国临时专 利申请No. 61/818, 325的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。本申请还要 求名称为"INSERT IMAGING DEVICE"(插件成像装置)且于2013年3月15日提交的美国 临时专利申请No. 61/801,746的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。本申 请还要求名称为"INSERT IMAGING DEVICE"(插件成像装置)且于2013年5月1日提交的 美国临时专利申请No. 61/818, 255的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。 本申请还要求名称为 "PLANNING, NAVIGATION AND S頂ULATI0N SYSTEMS AND METHODS FOR MINIMALLY INVASIVE THERAPY"(用于微创治疗的规划、导航和模拟系统及方法)且于2013 年3月15日提交的美国临时专利申请No. 61/800, 155的优先权,该申请的全部内容以引用 方式并入本文中。本申请还要求名称为"PLANNING, NAVIGATION AND S頂ULATI0N SYSTEMS AND METHODS FOR MINIMALLY INVASIVE THERAPY"(用于微创治疗的规划、导航和模拟系统 及方法)且于2014年1月8日提交的美国临时专利申请No. 61/924, 993的优先权,该申请 的全部内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及在医疗程序期间的医疗装置的机械辅助定位。
技术介绍
颅内手术程序提供了新的治疗机会,并且有可能显著改善患者治疗结果。在基于 端口的手术程序的情况中,许多现有的光学成像装置和模式由于多种原因而不相容,这些 原因包括例如较差的成像传感器视野、放大倍率和分辨率、成像装置与进入端口视野的较 差对齐、进入端口跟踪的缺乏、与炫光相关联的问题、过量流体(例如,血液或脑脊髓液)的 存在和/或流体对视野的阻挡。此外,尝试使用目前可用的用于基于端口的成像的成像传 感器会导致较差的图像稳定性。例如,手动对齐以对进入端口成像的相机将易于通过被工 作人员经常地碰撞、摇动或以其它方式意外移动而不对准,并且具有与振动相关联的固有 的校正时间。基于端口的光学成像由于针对程序的不同阶段而切换至不同的视野的需求而 进一步复杂化。与基于进入端口的光学成像相关联的额外的复杂性包括不能够直接从视频 馈送来推断尺寸和取向。 在基于端口的程序的情况中,若干问题通常阻碍或削弱了在术中环境中进行基于 端口的导航的能力。例如,进入端口轴线相对于由典型的导航系统采用的典型跟踪装置的 位置是自由且不受控制的参数,这阻止了对进入端口取向的确定。此外,由于程序所需设备 而导致的可用的有限通路造成间接的进入端口跟踪的方法是不现实且不可行的。另外,在 术中操纵进入端口以在程序期间进入脑内的许多区域的要求使跟踪所述进入端口的空间 位置和姿态成为困难且有挑战性的问题,该问题在本公开之前尚未被解决。因此,需要考虑 使用智能定位系统来辅助基于进入端口的颅内医疗程序和手术导航。
技术实现思路
-种自适应地且在术中配置在医疗程序中使用的自动化臂的计算机实现的方法, 该方法包括: 识别目标在预定坐标系中的位置和取向; 获得端部操纵装置在自动化臂上的位置和取向,该位置和取向被限定在预定坐标 系中; 获得在目标与端部操纵装置之间的所需相隔距离和所需取向; 根据目标的位置和取向以及所需相隔距离和所需取向来确定端部操纵装置的新 的所需位置和新的所需取向;以及 将端部操纵装置移动至新的位置和取向。 端部操纵装置可以是具有纵向轴线的成像装置。目标可以是具有纵向轴线的外科 端口。所需取向可以使得成像装置的纵向轴线可以与外科端口的纵向轴线共线。 成像装置可以是外部视频窥镜。 所需相隔距离可以在IOcm和80cm之间。备选地,所需相隔距离可以从预定的列 表获得。预定的列表可以与具体的使用者有关。相隔距离可以是响应于使用者命令增加的 或减小的。使用者命令可以接收自脚踏板、语音命令和手势之一。 该方法可包括使用者将端部操纵装置移动至一位置和将端部操纵装置与目标之 间的距离限定为所需相隔距离。 目标在医疗程序期间可以被移动,并且该方法可包括:识别目标的更新的位置和 取向;确定端部操纵装置的更新的新位置和取向;以及将端部操纵装置移动至所述更新的 新位置和取向。 目标的更新的位置和取向可以连续地获得,并且所述更新的新位置和取向可以连 续地确定。 端部操纵装置可以响应于来自使用本文档来自技高网
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<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/05/CN105050527.html" title="智能定位系统和用于其的方法原文来自X技术">智能定位系统和用于其的方法</a>

【技术保护点】
一种自适应地且在术中配置在医疗程序中使用的自动化臂的计算机实现的方法,所述方法包括:识别目标在预定坐标系中的位置和取向;获得端部操纵装置在所述自动化臂上的位置和取向,所述位置和取向被限定在所述预定坐标系中;获得在所述目标与所述端部操纵装置之间的所需相隔距离和所需取向;根据所述目标的所述位置和取向以及所述所需相隔距离和所述所需取向,来确定所述端部操纵装置的新的所需位置和新的所需取向;以及将所述端部操纵装置移动至所述新的位置和取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:卡梅伦·皮龙麦克尔·伍德盖尔·西拉乔舒亚·里士满穆鲁加斯·尤瓦拉吉斯蒂芬·麦克法迪恩亚历克斯·潘瑟尼桑坦·尚穆加尔特那姆威廉·劳门罗·M·托马斯韦斯·雷奇斯西蒙·亚历山大戴维·盖洛普
申请(专利权)人:圣纳普医疗巴巴多斯公司
类型:发明
国别省市:巴巴多斯;BB

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