【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配置用于导航路径跟踪的机器人系统相关申请的交叉引用本申请要求享有2017年10月13日提交的美国临时申请第62/572,285号和2018年9月26日提交的美国申请第16/143,362号的权益，该美国临时申请和该美国申请中的每一个在此通过引用将其全部内容并入本文。
本公开内容整体上涉及用于医疗器械的导航的系统和方法，并且更具体地涉及用于医疗器械的导航路径跟踪方法和导航系统。
技术介绍
医疗过程例如内窥镜检查(例如，支气管镜检查)可以涉及出于诊断和/或治疗的目的进入并且可视化患者内腔(例如，气道)的内部。在过程期间，可以将柔性管状工具或器械例如内窥镜插入患者体内。在某些情况下，第二器械可以通过内窥镜到达被识别用于诊断和/或治疗的组织部位。支气管镜检查是使得医师能够检查患者肺部中的气道例如支气管和细支气管的内部状况的医疗过程。在医疗过程期间，可以将被称为支气管镜的细的、柔性的管状工具或器械插入患者的嘴中，并沿患者的喉咙进入他的或她的肺部气道朝向被识别用于后续的诊断和治疗的组织部位。支气管镜可以具有内部腔...
【技术保护点】
1.一种其上存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在被执行时，使装置的处理器至少进行以下操作：/n在用户显示器上显示与患者的内腔网络的映射部分相对应的手术前模型；/n确定位于所述内腔网络内的器械的远端相对于所述手术前模型的所述映射部分的位置；/n基于所述器械的所述远端相对于所述内腔网络的所述映射部分的位置，进入路径跟踪模式；以及/n当在所述路径跟踪模式下时，在所述用户显示器上显示指示所述器械的所述远端相对于所显示的手术前模型的路径的视觉标记。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 US 62/572,285;20180926 US 16/143,3621.一种其上存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在被执行时，使装置的处理器至少进行以下操作：
在用户显示器上显示与患者的内腔网络的映射部分相对应的手术前模型；
确定位于所述内腔网络内的器械的远端相对于所述手术前模型的所述映射部分的位置；
基于所述器械的所述远端相对于所述内腔网络的所述映射部分的位置，进入路径跟踪模式；以及
当在所述路径跟踪模式下时，在所述用户显示器上显示指示所述器械的所述远端相对于所显示的手术前模型的路径的视觉标记。
2.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械的所述远端的所述位置在所述手术前模型的所述映射部分以外时，进入所述路径跟踪模式。
3.根据权利要求2所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械的所述远端的所述位置在所述手术前模型的所述映射部分以内时，停用所述路径跟踪模式。
4.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械的所述远端的所述位置在所述手术前模型的最后区段的端部的25％、20％、15％、10％或5％内时，进入所述路径跟踪模式。
5.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述视觉标记指示在所述内腔网络内的所述器械的所述远端的历史位置。
6.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，在所述路径跟踪模式下，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器基于在所述视觉标记之间由所述器械行进的距离来调整所述视觉标记的频率。
7.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，在所述路径跟踪模式下，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器基于在所述视觉标记之间经过的时间来调整所述视觉标记的频率。
8.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分内时，基于多个导航模态来确定所述器械的所述远端的所述位置。
9.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述多个导航模态包括多个手术前模型数据、视觉数据、位置传感器数据以及机器人命令和运动学数据。
10.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分以外时，基于少于所述多个导航模态来确定所述器械的所述远端的所述位置。
11.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分以外时，基于从EM传感器接收的EM数据来确定所述器械的所述远端的所述位置。
12.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分以外时，基于视觉数据与机器人命令和运动学数据的组合来确定所述器械的所述远端的所述位置。
13.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器将视觉数据与所述视觉标记相关联。
14.根据权利要求13所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述视觉数据包括从所述器械的所述远端上的成像装置接收的图像。
15.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器将机器人命令和运动学数据与所述视觉标记相关联。
16.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：
从用户输入接收用户输入数据；以及
将所述用户输入数据与所述视觉标记相关联。
17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述用户输入数据包括以下中的一个或更多个：
经过的内腔的指示；
未经过的内腔的指示；
内腔的端部的指示；
内腔的开口的指示；
当前内腔延伸超出所述器械的当前位置的指示；以及
内腔直径。
18.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器使几何结构适配所述视觉标记，以提供在所述内腔网络的所述映射部分以外的所述内腔网络的内腔的可视化。
19.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述内腔网络包括内腔的分支网络。
20.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述内腔网络包括单个内腔。
21.一种用于对内腔网络进行导航的机器人系统，所述系统包括：
器械，所述器械具有细长体和设置在所述细长体的远端上的传感器；
其上存储有可执行指令的至少一个计算机可读存储器；以及
一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器与所述至少一个计算机可读存储器通信，并且被配置成执行所述指令以使所述系统至少进行以下操作：
访问所述内腔网络的映射部分的手术前模型，并且在用户显示器上显示所述手术前模型；
使用所述传感器确定在所述内腔网络内的所述器械的所述远端相对于所述手术前模型的位置；
基于所确定的相对于所述手术前模型的位置，检测何时所述器械的所述远端已经移动超出所述内腔网络的所述映射部分；以及
当所述器械的所述远端已经移动超出所述内腔网络的所述映射部分时，在所述用户显示器上显示所述器械的所述远端相对于所显示的手术前模型的位置的视觉标记。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述一个或更多个处理器被配置成执行所述指令，以使所述系统配准所述传感器的坐标系和所述手术前模型的坐标系。
23.根据权利要求21所述的系统，所述系统还包括场生成器，所述场生成器被配置成生成EM场，其中，所述传感器是EM传感器，并且其中，所述一个或更多个处理器被配置成执行所述指令，以使所述系统确定所述EM场内的所述EM传感器的位置。
24.根据权利要求21所述的系统，其中，所述传感器是形状感测纤维。
25.根据权利要求21所述的系统，其中，所述一个或更多个处理器被配置成执行所述指令，以使所述系统在所述内腔网络内移动所述器械。
26.根据权利要求21所述的系统，其中，所述一个或更多个处理器被配置成执行所述指令，以使所述系统至少进行以下操作：
检测何时所述器械的所述远端的所述位置移动到所述内腔网络的所述映射部分中；以及
当所述器械的所述远端位于所述内腔网络的所述映射部分以内时，停止显示所述视觉标记。
27.根据权利要求21所述的系统，其中，所述视觉标记指示在所述内腔网络内的所述器械的所述远端的历史位置。
28.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或更多个处理器基于在所述视觉标记之间由所述器械行进的距离来调整所述视觉标记的频率。
29.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或更多个处理器基于在所述视觉标记之间经过的时间来调整所述视觉标记的频率。
30.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或更多个处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分内时，基于多个导航模态来确定所述器械的所述远端的所述位置。
31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述多个导航模态包括多个手术前模型数据、视觉数据、位置传感器数据以及机器人命令和运动学数据。
32.根据权利要求30所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述装置的所述处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分以外时，基于少于所述多个导航模态来确定所述器械的所述远端的所述位置。
33.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或更多个处理器：在所述器械位于所述手术前模型的所述映射部分以外时，基于视觉数据与机器人命令和运动学数据的组合来确定所述器械的所述远端的所述位置。
34.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或更多个处理器将视觉数据与所述视觉标记相关联。
35.根据权利要求34所述的系统，其中，所述视觉数据包括从所述器械的所述远端上的成像装置接收的图像。
36.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或更多个处理器将机器人命令和运动学数据与所述视觉标记相关联。
37.根据权利要求21所述的系统，其中，所述指令被配置成使所述一个或多个处理器：
从用户输入接收用户输入数据；以及
将所述用户输入数...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫德耶·拉菲塔里，普拉桑特·吉万，
申请(专利权)人：奥瑞斯健康公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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