【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于放置手术端口的引导
技术介绍
机器人手术使得外科医生能够执行通过手动手术技术不能执行或执行效率较低的各种手术过程(如开放和/或腹腔镜手术过程)。然而，为了使外科医生能够舒适地将手术机器人用于机器人手术过程，需要精确放置手术端口以确保机器人手术工具能够进入手术部位。准确地放置手术端口取决于各种因素，包括手术部位的位置、正在治疗的病况的类型、患者的特性以及正在执行的手术过程的类型。因此，外科医生通常需要大量的训练和准备，以学习放置手术端口的最佳位置，以及如何基于上述因素调整那些位置。下文公开用于为放置手术端口提供引导的改进的系统、方法和计算机可读介质。
技术实现思路
本公开涉及提供用于将手术端口放置在患者的身体上的引导，并且更具体地涉及用于生成和显示虚拟或增强现实视觉引导以在患者的身体上计划和放置手术端口期间引导和/或协助临床医生的系统、方法和计算机可读介质。根据本公开的实施例，提供用于引导手术端口在身体上的放置的系统。在本公开的一个方面，系统包括：图像捕获装置，所述图像捕获装置被配置成捕获包括身体的操作环境的图像和基于捕获的...
【技术保护点】
1.一种用于引导手术端口在身体上的放置的系统，所述系统包含：/n图像捕获装置，所述图像捕获装置被配置成：/n捕获包括身体的操作环境的图像；和/n基于捕获的图像生成图像数据；/n显示装置；和/n计算装置，所述计算装置包括处理器和存储指令的存储器，所述指令在由所述处理器执行时使所述计算装置：/n获得关于手术部位在所述身体内的位置的信息；/n从所述图像捕获装置接收所述图像数据；/n基于所述手术部位在所述身体内的所述位置和所述图像数据生成用于将手术端口放置在所述身体上的图形引导；和/n使所述显示装置显示生成的图形引导。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180110 US 62/615,4811.一种用于引导手术端口在身体上的放置的系统，所述系统包含：
图像捕获装置，所述图像捕获装置被配置成：
捕获包括身体的操作环境的图像；和
基于捕获的图像生成图像数据；
显示装置；和
计算装置，所述计算装置包括处理器和存储指令的存储器，所述指令在由所述处理器执行时使所述计算装置：
获得关于手术部位在所述身体内的位置的信息；
从所述图像捕获装置接收所述图像数据；
基于所述手术部位在所述身体内的所述位置和所述图像数据生成用于将手术端口放置在所述身体上的图形引导；和
使所述显示装置显示生成的图形引导。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置：
基于从所述图像捕获装置接收的所述图像数据检测所述手术端口已经放置在所述身体上；
生成用于将内窥镜通过所述手术端口插入所述身体中的图形引导；和
检测所述内窥镜已经通过所述手术端口插入。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述检测所述手术端口已经放置在所述身体上包括分析从所述图像捕获装置接收的附加图像数据，以检测所述手术端口已经放置在所述身体上。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述检测所述内窥镜已经通过所述手术端口插入包括分析从所述图像捕获装置接收的附加图像数据，以检测所述内窥镜已经通过所述手术端口插入。
5.根据权利要求2所述的系统，其中所述手术端口为第一手术端口，并且所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置：
基于所述手术部位在所述身体内的所述位置以及检测到的其中所述第一手术端口已经放置在所述身体上的位置生成用于将第二手术端口放置在所述身体上的图形引导；和
使所述显示装置显示所述生成的图形引导。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述生成的图形引导包括显示在所述身体上的虚拟手术端口，并且所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置：
分析从所述图像捕获装置接收的附加图像数据以检测用户的手的移动；
基于检测到的所述用户的手的移动确定所述用户正在调整所述虚拟手术端口在所述身体上的位姿；和
基于所确定的所述虚拟手术端口在所述身体上的所述位姿的调整更新所述图形引导。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置在所述确定的所述虚拟手术端口在所述身体上的所述位姿的调整超过相对于由所述图形引导推荐的所述位姿的预定距离或取向改变时提供警报。
8.根据权利要求6所述的系统，其中检测所述用户的手的移动包括检测由所述用户的手执行的手势。
9.根据权利要求8所述的系统，其中确定所述用户正在调整所述虚拟手术端口在所述身体上的所述位姿另外基于检测到的由所述用户的手执行的手势。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像捕获装置联接到所述显示装置。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述图形引导包括通过所述显示装置显示的文本指令。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述图形引导包括所述手术端口的推荐位姿的增强现实图像。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述手术端口的所述推荐位姿基于推荐的手术端口放置的预定模型确定。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述手术端口的所述推荐位姿基于预定治疗计划确定。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述手术端口的所述推荐位姿基于所述身体的扫描确定。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述图形引导包括所述手术部位在所述身体内的位置的增强现实图像。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述计算装置使所述显示装置显示叠加到所述身体上的所述手术部位在所述身体内的所述位置的所述增强现实图像。
18.根据权利要求16所述的系统，其中所述手术部位的所述增强现实图像包括至少一个器官在所述身体内的位置。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述至少一个器官在所述身体内的所述位置基于器官的位置的预定模型。
20.根据权利要求1所述的系统，其另外包含包括一个或多个机器人组件的手术机器人，所述一个或多个机器人组件包括：
基座；
第一接头；
联接到所述第一接头的第一臂；
联接到所述第一臂的第二接头；和
联接到所述第二接头的第二臂，
其中所述基座通过所述第一接头、第一臂和第二接头联接到所述第二臂。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置基于所确定的所述手术部位在所述身体内的位置生成用于放置所述手术机器人的图形引导。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置：
基于所述手术端口在所述身体上的所述放置确定所述手术机器人的运动范围；和
使所述显示装置显示所述手术机器人的所述运动范围的指示。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述手术机器人的所述运动范围基于所述手术机器人的特性确定。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述手术机器人的所述特性包括以下中的一个或多个：
所述手术机器人的配置；
所述手术机器人相对于所述身体的位姿；和
联接到所述手术机器人的工具的类型。
25.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像捕获装置为第一图像捕获装置，并且所述系统另外包含：
第二图像捕获装置，
其中所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置基于从所述第一图像捕获装置和所述第二图像捕获装置接收的图像数据生成所述操作环境的三维场景。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述第一图像捕获装置和所述第二图像捕获装置定位在所述操作环境周围。
27.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像捕获装置包括在所述计算装置中。
28.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算装置包括在所述显示装置中。
29.根据权利要求1所述的系统，其中所述获得关于所述手术部位在所述身体内的位置的信息包括经由来自用户的输入接收所述手术部位的选择。
30.根据权利要求1所述的系统，其中所述获得关于所述手术部位在所述身体内的位置的信息包括基于在所述身体的扫描期间获取的图像数据确定所述手术部位的所述位置。
31.根据权利要求1所述的系统，其中所述获得关于所述手术部位在所述身体内的位置的信息包括基于预定治疗计划确定所述手术部位的所述位置。
32.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令在由所述处理器执行时另外使所述计算装置基于接收的图像数据确定所述手术部位在所述身体内的位置。
33.根据权利要求1所述的系统，其中所述身体为人体模型的至少一部分。
34.根据权利要求1所述的系统，其中所述身体为患者的至少一部分。
35.一种用于引导手术端口在身体上的放置的方法，所述方法包含：
获得关于手术部位在所述身体内的位置的信息；
从图像捕获装置接收基于操作环境的图像生成的图像数据；
基于所述手术部位在所述身体内的所述位置和所述图像数据生成用于将手术端口放置在所述身体上的图形引导；和
显示生成的图形引导。
36.根据权利要求35所述的方法，其另外包含：
基于从所述图像捕获装置接收的所述图像数据检测所述手术端口已经放置在所述身体上；
生成用于将内窥镜通过所述手术端口插入所述身体中的图形引导；和
检测所述内窥镜已经通过所述手术端口插入。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述检测所述手术端口已经放置在所述身体上包括分析从所述图像捕获装置接收的附加图像数据，以检测所述手术端口已经放置在所述身体上。
38.根据权利要求36所述的方法，其中所述检测所述内窥镜已经通过所述手术端口插入包括分析从所述图像捕获装置接收的附加图像数据，以检测所述内窥镜已经通过所述手术端口插入。
39.根据权利要求35所述的方法，其中所述手术端口为第一手术端口，并且所述方法另外包含：
基于所述手术部位在所述身体内的所述位置以及检测到的其中所述第一手术端口已经放置在所述身体上的位置生成用于将第二手术端口放置在所述身体上的图形引导；和
显示所述生成的图形引导。
40.根据权利要求35所述的方法，其中所述生成的图形引导包括显示在所述身体上的虚拟手术端口，并且所述方法另外包含：
分析从所述图像捕获装置接收的附加图像数据以检测用户的手的移动；
基于检测到的所述用户的手的移动确定所述用户正在调整所述虚拟手术端口在所述身体上的位姿；和
基于所确定的所述虚拟手术端口在所述身体上的所述位姿的调整更新所述图形引导。
41.根据权利要求40所述的方法，其另外包含在所述确定的所述虚拟手术端口在所述身体上的所述位姿的调整超过相对于由所述图形引导推荐的所述位姿的预定距离或取向改变时提供警报。
42.根据权利要求40所述的方法，其中检测所述用户的手的移动包括检测由所述用户的手执行的手势。
43.根据权利要求42所述的方法，其中确定所述用户正在调整所述虚拟手术端口在所述身体上的所述位姿另外基于检测到的由所述用户的手执行的手势。
44.根据权利要求35所述的方法，其中所述图像捕获装置联接到头戴式显示器。
45.根据权利要求35所述的方法，其中所述图形引导包括通过头戴式显示器显示的文本指令。
46.根据权利要求35所述的方法，其中所述图形引导包括所述手术端口的推荐位姿的...
【专利技术属性】
技术研发人员：德怀特·梅格兰，迈尔·罗森贝格，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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