用于操纵医疗器械通过连接的人体通道的具有多种操作模式的医疗系统技术方案

控制器以不同的操作模式操作，以便在通过连接的人体通道插入和收回医疗器械时控制医疗器械的远侧尖端的移动。当插入医疗器械时，控制器通常以自动导航模式操作，除非手动超越控制以便以手动模式操作。当收回医疗器械时，控制器通常以零力模式操作，以允许远侧尖端自由移动，以便在通过连接的人体通道收回医疗器械时远侧尖端可以遵从通道的形状，除非手动超越控制以便以手动模式操作。

Medical system having a plurality of operating modes for manipulating a medical device through a connected human channel

The controller operates in different operating modes so as to control the movement of the distal tip of the medical device when the medical device is inserted and retracted by the connected human channel. When inserted into a medical device, the controller is usually operated in automatic navigation mode, unless the manual override is operated in manual mode. When the collected medical devices, usually by controller zero force operation mode, to allow the distal tip to move freely through the body, in order to recover medical devices when the channel connecting the distal tip to channel shape, unless the manual override control to manual mode of operation.

【技术实现步骤摘要】
本申请为申请日为2012年4月27日、专利技术名称为“用于操纵医疗器械通过连接的人体通道的具有多种操作模式的医疗系统”的中国专利申请201280023017.8(PCT/US2012/035400)的分案申请。
本专利技术大体涉及医疗系统，并且具体涉及用于操纵医疗器械通过连接的人体通道的具有多种操作模式的医疗系统。
技术介绍
被操纵通过人体通道的一种类型的医疗器械是内窥镜。借助通过自然孔或外科手术产生的开口插入设备并将其引导至病人体内的目标部位，内窥镜允许内科医生捕获身体内部器官的图像，以及诊断人体内部器官中的问题。在一些情况下，其也可以被用来对人体内部器官执行医疗程序。其可操纵以便为了导航目的使其远侧尖端可控地取向。图像捕获设备(诸如立体视场的或单视场的摄像机)可以被提供在其远侧尖端处，使得从该角度被摄像机捕获的图像可以在显示屏上被外科医生观察。为了在目标部位执行各种医疗程序，外科手术工具(诸如用于切除、抓持、烧灼等的那些工具)可以延伸到内窥镜的远侧尖端之外。专用内窥镜可以由其大致意图查看的地方而得名。示例包括：用于在膀胱内查看的膀胱镜、用于在肾内查看的肾镜、用于在肺的支气管内查看的支气管镜、用于在喉内查看的喉镜、用于在耳内查看的耳镜、用于在关节内查看的关节镜、用于在腹部内查看的腹腔镜以及胃肠内窥镜。为了查看其预期的器官，内窥镜可以移动通过人体内连接的人体通道到达目标区域。可操纵通过人体通道的另一类型的医疗器械是导管。导管是细长的柔性管，其被插入到自然的体腔或通道内用于引入或取出流体。其用途包括通过尿道从膀胱中排出尿，或为了诊断目的而通过血管插入到心脏中。导管还可以插入到通道内以保持通道打开。可操纵通过人体通道的其他类型的医疗器械是外科手术和诊断工具。示例包括像用于获得组织样品的镊子以及用于灼烧组织的电极这样的常用医疗用具。此类医疗器械被操纵通过其中的人体通道可以是曲折的，并且沿着其长度具有变化的宽度。另外，它们可以是多分支的并且狭窄的，使得到体内的目标区域的导航是困难的。同样，通道可以包含由于与医疗器械的过度的物理接触而极易受到伤害的敏感组织。作为连接的人体通道的一个示例，US 7,901,348B2描述了在支气管镜检查程序中超薄柔性内窥镜到肺部的支气管树内的预定感兴趣区域的视觉辅助引导。作为连接的人体通道的其他示例，US 2005/0182319A1描述了可应用于血液循环系统以及肺的空气循环系统、消化系统与泌尿系统的图像引导的外科手术技术。当操作者将医疗器械通过连接的人体通道插入到病人的解剖结构内的目标区域时，希望辅助操作者将医疗器械导航至目标区域。在收回医疗器械使其从连接的人体通道离开时，必须小心以避免由于与医疗器械的过度物理接触而伤害通道壁。病人的安全始终是首要考虑的，同时控制医疗器械在病人体内的移动。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个或更多个方面的一个目的是这样的一种医疗系统以及在其中实施的方法，其用于控制医疗器械通过人体通道的移动而不引起对病人的伤害。本专利技术的一个或更多个方面的另一目的是这样的一种医疗系统以及在其中实施的方法，其提供对操作者以安全有效的方式操纵医疗器械通过连接的人体通道到达和/或离开目标区域有益的导航辅助。本专利技术的一个或更多个方面的另一目的是这样的一种医疗系统以及在其中实施的方法，其用于为自动导航辅助提供手动超越控制(manual override)，以便通过连接的人体通道到达目标区域。这些以及另外的目的通过本专利技术的各种方面实现，其中简而言之，一个方面是医疗系统，其包括：可操纵医疗器械；至少一个致动器；以及控制装置，其用于在检测到医疗器械在插入方向上的移动之后，命令至少一个致动器使医疗器械根据插入控制模式被操纵，以及在检测到医疗器械在收回方向上的移动之后，命令至少一个致动器以允许医疗器械按照施加在医疗器械上的力移动。另一方面是用于控制医疗器械的操纵的方法，该方法包括：检测医疗器械的移动；以及在检测到医疗器械在插入方向上的移动之后，命令至少一个致动器以使医疗器械根据插入控制模式被操纵，以及在检测到医疗器械在收回方向上的移动之后，命令至少一个致动器以允许医疗器械按照施加在医疗器械上的力移动。另一方面是医疗系统，其包括：输入设备；医疗器械；至少一个致动器；以及控制装置，其用于在正常控制模式下命令所述至少一个致动器以使医疗器械根据编程的导航路径被操纵，以及用于在正常控制模式被输入设备的操作者手动超越控制时命令所述至少一个致动器以使医疗器械根据输入设备命令这种操纵的移动被操纵。另一方面是用于控制医疗器械的操纵的方法，该方法包含：当医疗器械在插入方向上移动时，命令至少一个致动器根据编程的导航路径操纵医疗器械；接收手动超越控制指示；以及命令至少一个致动器根据输入设备的移动操纵医疗器械。参照以下应当与附图结合考虑的本专利技术的实施例的描述，本专利技术的各种方面的另外的目的、特征和优点将将会变得显而易见。附图说明图1图示说明了被布置在连接的人体通道内并由利用本专利技术的各方面的医疗系统的控制器控制的医疗器械的示意图。图2图示说明了用于利用本专利技术的各方面的医疗系统的医疗器械的远端的示意图。图3图示说明了医疗器械可以穿过其中的连接的人体通道的示意图。图4图示说明了利用本专利技术的各方面的医疗系统的方框图。图5图示说明了利用本专利技术的各方面的用于在医疗器械朝向病人体内目标区域的插入过程中控制医疗器械的方法的流程图。图6图示说明了利用本专利技术的各方面的用于在医疗器械远离病人体内目标区域的收回过程中控制医疗器械的方法的流程图。具体实施方式图1图示说明了医疗系统的使用，其中响应于操作者与输入设备101的交互，控制器102命令致动器103将医疗器械104移入、移出以及通过病人150的连接的人体通道。在这种情况下，医疗器械104可以是内窥镜、导管或具有诸如在图2中示出的可操纵尖端142的其他医疗设备。致动器103包括致动器121，其用于沿着轨道124在输入方向(即，插入病人150体内)以及输出方向(即，从病人150体内收回)上移动整个医疗器械104，如通过标示“I/O”的双头箭头所描述的。可替代地，致动器121可以被省略，在这种情况下，操作者可以手动地将医疗器械104插入连接的人体通道或将其从连接的人体通道收回。致动器103还包括致动器122和123，用于操纵可操纵尖端142。图2图示说明了医疗器械104远端的细节，其中以实线的形式示出处于非旋转状态的可操纵尖端142，而以虚线的形式示出处于各种旋转状态的可操纵尖端142。医疗器械104包括柔性主体141，可操纵尖端142可旋转地耦连至柔性主体141。例如，当在俯仰(pitch)方向上旋转可操纵尖端142时，其如以图示的虚线形示出的那样移动。当在偏航方向(yaw)上旋转可操纵尖端142时，其在与图示的虚线形正交的方向上移动。通过以俯仰与偏航组合的形式旋转可操纵尖端142，可以实现俯仰与偏航之间的中间角度。在这种情况下，致动器122可以在俯仰方向上操纵可操纵尖端142，而致动器123可以在偏航方向上操纵可操纵尖端142。可替代地，利用相应的致动器，可以以围绕主体141的中心轴线转动的形式以及在俯仰与偏航方向中的一个或两个方向上旋转可操纵尖端142。柔性主体141可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗系统，其包含：输入设备；医疗器械；至少一个致动器；以及控制装置，其用于在正常控制模式下命令所述至少一个致动器使所述医疗器械根据编程的导航路径被操纵，以及用于当所述正常控制模式通过接收操作者已经通过所述输入设备在与所述正常控制模式下规定的所述编程的导航路径的相反方向的操纵方向上命令所述医疗器械超过所述输入设备的阈值移动的移动的指示而被手动超越控制时，命令所述至少一个致动器使所述医疗器械根据所述输入设备命令这种操纵的移动被操纵。

【技术特征摘要】
2011.05.13 US 13/107,0521.一种医疗系统，其包含：输入设备；医疗器械；至少一个致动器；以及控制装置，其用于在正常控制模式下命令所述至少一个致动器使所述医疗器械根据编程的导航路径被操纵，以及用于当所述正常控制模式通过接收操作者已经通过所述输入设备在与所述正常控制模式下规定的所述编程的导航路径的相反方向的操纵方向上命令所述医疗器械超过所述输入设备的阈值移动的移动的指示而被手动超越控制时，命令所述至少一个致动器使所述医疗器械根据所述输入设备命令这种操纵的移动被操纵。2.根据权利要求1所述的医疗系统，其中响应于所述输入设备命令这种插入的移动，所述控制装置命令所述至少一个致动器使所述医疗器械在插入方向上移动，同时在所述正常控制模式下使所述医疗器械根据所述编程的导航路径被操纵。3.根据权利要求2所述的医疗系统，其中所述编程的导航路径指示根据所述医疗器械的当前插入位置确定的操纵方...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·多文戴姆，G·M·普里斯科，
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