用于计算机辅助手术系统的上下文感知系统和方法技术方案

一种上下文感知系统，其在手术会话期间通信地耦合到计算机辅助手术系统，在手术会话期间，计算机辅助手术系统执行关于患者的一个或多个操作，该上下文感知系统确定在手术会话期间用户设备与计算机辅助手术系统通信地配对，识别与用户设备相关联的用户角色，访问在手术会话期间并且基于由计算机辅助手术系统执行的一个或多个操作而生成的手术会话数据，基于手术会话数据，检测手术会话期间发生的关于计算机辅助手术系统的事件，基于检测到的事件，识别与事件相关联并且特定于与用户设备相关联的用户角色的上下文信息，并且向用户设备传输用于使用户设备呈现与事件相关联的上下文信息的命令。信息的命令。信息的命令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于计算机辅助手术系统的上下文感知系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2018年5月30日提交的名称为“CONTEXT-AWARENES S SYSTEMS AND METHODS FOR A COMPUTER-ASSISTED SURGICA L SYSTEM”的申请号62/677,797的美国临时专利申请的优先权，其内容在此通过引用整体并入。

技术介绍

[0003]在利用计算机辅助手术系统(例如，远程操作的手术系统和/或利用机器人技术的手术系统)的手术程序期间，手术团队可以进行协调和合作以安全有效地执行各种不同的任务。例如，包括外科医生、一个或多个护士、一个或多个技术员或助手以及麻醉师的手术团队可以准备手术室，在手术室中设置装备，配置计算机辅助手术系统，与装备和/或计算机辅助手术系统的各个技术方面交互，对患者进行手术操作，监视患者的镇静和生命体征，并在程序完成后进行清理。每个手术团队成员可以具有特定的职责，他或她经过专门培训后执行与这些任务中的每一个相关的任务。
[0004]然而，在手术程序期间协调各种不同手术成员执行这些任务可能是一项挑战，特别是当手术团队成员对彼此的偏好或能力不够熟悉或位于不同位置(例如，当使用远程操作的手术系统的外科医生远离患者时)的时候。此外，一些手术团队成员可能没感知到在手术程序期间发生的事件，诸如在特定手术团队成员的视野之外发生的事件。
附图说明
[0005]附图图示说明了各种实施例，并且是说明书的一部分。图示说明的实施例仅是示例，并且不限制本公开的范围。在所有附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。
[0006]图1图示说明了根据本文描述的原理的示例性计算机辅助手术系统。
[0007]图2图示说明了根据本文描述的原理的包括在图1的计算机辅助手术系统内的示例性操纵系统。
[0008]图3图示说明了根据本文描述的原理的包括在图2的操纵系统内的示例性机械臂。
[0009]图4图示说明了根据本文描述的原理的包括在图1的计算机辅助手术系统内的示例性用户控制系统。
[0010]图5图示说明了根据本文描述的原理的位于与患者相关联的示例性手术区域处的示例性立体内窥镜。
[0011]图6图示说明了根据本文描述的原理的示例性上下文感知系统。
[0012]图7图示说明了根据本文描述的原理的在图6中图示说明的上下文感知系统的示例性实施方式。
[0013]图8图示说明了根据本文描述的原理的示例性关联表。
[0014]图9-图10图示说明了根据本文描述的原理的可以基于手术会话数据来检测事件的示例性方式。
[0015]图11图示说明了根据本文描述的原理的示例性上下文信息表。
[0016]图12图示说明了根据本文描述的原理的示例性上下文感知方法。
[0017]图13图示说明了根据本文描述的原理的示例性计算系统。
具体实施方式
[0018]本文公开了用于计算机辅助手术系统的上下文感知系统和方法。如将在下面更详细地描述的，示例性上下文感知系统可以在手术会话期间通信地耦合到计算机辅助手术系统，在手术会话期间，计算机辅助手术系统执行关于患者的一个或多个操作。在这种配置中，上下文感知系统可以确定在手术会话期间用户设备(例如，智能手机、平板电脑或任何其他计算设备)与计算机辅助手术系统通信地配对，并识别与用户设备相关联的用户角色。上下文感知系统可以访问在手术会话期间并且基于由计算机辅助手术系统执行的一个或多个操作而生成的手术会话数据。基于该手术会话数据，上下文感知系统可以检测在手术会话期间发生的关于计算机辅助手术系统的事件。然后上下文感知系统可以识别与事件相关联的并且特定于与用户设备相关联的用户角色的上下文信息，并且向用户设备传输用以使用户设备呈现与该事件相关联的上下文信息的命令。
[0019]在一些示例中，附加用户设备也可以在手术会话期间通信地耦合到计算机辅助手术系统。附加用户设备可以与附加用户角色相关联，附加用户角色不同于与该用户设备相关联的用户角色。因此，上下文感知系统可以避免指示附加用户设备呈现特定于用户角色的上下文信息。取而代之的是，上下文感知系统可以识别与事件相关联的并且特定于附加用户角色的附加上下文信息，并且向附加用户设备传输用以使附加用户设备呈现附加上下文信息的命令。
[0020]在另外的示例中，一种系统可以包括计算机辅助手术系统，该计算机辅助手术系统包括被配置为在手术会话期间与手术器械耦合的机械臂。该系统可以进一步包括远程计算系统，该远程计算系统通过网络在手术会话期间通信地连接到计算机辅助手术系统和用户设备，该用户设备在手术会话期间与计算机辅助手术系统通信地配对。在手术会话期间，计算机辅助手术系统可以执行关于患者的一个或多个操作。该计算机辅助手术系统可以在手术会话期间基于一个或多个操作生成手术会话数据，并且通过网络将手术会话数据传输到远程计算系统。远程计算系统可以识别登录到用户设备的用户的用户简档。远程计算系统可以通过网络从计算机辅助手术系统接收在手术会话期间生成的手术会话数据，并且基于手术会话数据检测在手术会话期间发生的关于计算机辅助手术系统的事件。然后，远程计算系统可以基于登录到用户设备的用户的用户简档来识别与检测到的事件相关联并且特定于登录到用户设备的用户的上下文信息，并且通过网络向用户设备传输用以使用户设备呈现上下文信息的命令。
[0021]为了说明前述系统，包括外科医生、护士和技术员(其他人)的手术团队可以使用计算机辅助手术系统来执行从患者身上去除组织的手术程序。作为同一手术团队的一部分之前，外科医生、护士和技术员可能从来没有一起工作过，并且因此，护士和技术员在手术程序期间可能不了解外科医生的某些偏好和/或倾向。上下文感知系统可以被配置为基于整个手术程序中发生的事件向护士和技术员两者提供上下文信息，以便护士和技术员可以更有效且高效地协助外科医生。
[0022]为此，护士可以登录并访问在第一用户设备上运行的应用程序，该第一用户设备在手术会话期间与计算机辅助手术系统通信地配对。同样，技术员可以登录并访问在第二用户设备上运行的应用程序，该第二用户设备在手术会话期间与计算机辅助手术系统通信地配对。在该配置中，第一用户设备可以与对应于护士的第一用户角色相关联，并且第二用户设备可以与对应于技术员的第二用户角色相关联。
[0023]在手术程序期间，外科医生可以使用主控件来操纵解剖钳，该解剖钳耦合到计算机辅助手术系统的机械臂。计算机辅助手术系统可以跟踪解剖钳的移动并生成代表这种移动的手术会话数据(例如运动学数据)。上下文感知系统可以访问该手术会话数据，并基于手术会话数据确定已经发生组织去除事件(即，已经从患者身上去除了组织)。基于该确定，上下文感知系统可以识别与组织去除事件相关联的特定于与护士相关联的用户角色的上下文信息的第一实例，并且可以识别与组织去除事件相关联的特定于与技术员相关联的用户角色的上下文信息的第二实例。
[0024]例如，上下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：至少一个物理计算设备，其在手术会话期间通信地耦合到计算机辅助手术系统，在所述手术会话期间，所述计算机辅助手术系统执行关于患者的一个或多个操作；其中所述至少一个物理计算设备：确定在所述手术会话期间用户设备与所述计算机辅助手术系统通信地配对，识别与所述用户设备相关联的用户角色，访问在所述手术会话期间并且基于由所述计算机辅助手术系统执行的所述一个或多个操作而生成的手术会话数据，基于所述手术会话数据，检测在所述手术会话期间发生的关于所述计算机辅助手术系统的事件，基于检测到的事件，识别与所述事件相关联并且特定于与所述用户设备相关联的所述用户角色的上下文信息，并且向所述用户设备传输用以使所述用户设备呈现与所述事件相关联的所述上下文信息的命令。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个物理计算设备进一步：确定在所述手术会话期间一个或多个附加用户设备与所述计算机辅助手术系统通信地配对，识别与所述一个或多个附加用户设备中的每一个相关联的用户角色，并且避免向所述一个或多个附加用户设备中包括的没有关联于与所述用户设备相关联的所述用户角色的任何用户设备传输用以呈现与所述事件相关联的所述上下文信息的命令。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个物理计算设备进一步：确定在所述手术会话期间附加用户设备与所述计算机辅助手术系统通信地配对，识别与所述附加用户设备相关联的附加用户角色，所述附加用户角色不同于与所述用户设备相关联的所述用户角色，基于所述检测到的事件，识别与所述事件相关联并且特定于与所述附加用户设备相关联的所述附加用户角色的附加上下文信息，并且向所述附加用户设备传输用以使所述附加用户设备呈现与所述事件相关联的所述附加上下文信息的附加命令。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述计算机辅助手术系统包括被配置为耦合到手术器械的机械臂；并且所述手术会话数据包括运动学数据，所述运动学数据代表所述手术器械和所述机械臂中的至少一个的位置、姿势和取向中的至少一个。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述计算机辅助手术系统包括被配置为耦合到成像设备的机械臂；并且所述手术会话数据包括图像数据，所述图像数据代表由所述成像设备捕获的一个或多个图像。6.根据权利要求1所述的系统，其中：所述计算机辅助手术系统包括机械臂和手术器械，所述手术器械耦合到所述机械臂并且被配置为在所述手术会话期间插入患者体内；并且
所述手术会话数据包括器械数据，所述器械数据包括识别耦合到所述机械臂的所述手术器械的类型的数据和代表所述手术器械的操作状态的数据中的一个或多个。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个物理计算设备位于远离所述计算机辅助手术系统的位置，并且通过网络通信地耦合到所述计算机辅助手术系统和所述用户设备。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个物理计算设备由所述计算机辅助手术系统实现。9.根据权利要求1所述的系统，其中：所述至少一个物理计算设备还访问在所述手术会话之前的一个或多个附加手术会话期间生成的历史手术会话数据；并且所述事件的检测还基于所述历史手术会话数据。10.根据权利要求1所述的系统，其中：所述至少一个物理计算设备还访问以除所述计算机辅助手术系统之外的一个或多个计算机辅助手术系统执行的操作为基础的全局手术会话数据；并且所述事件的检测还基于所述全局手术会话数据。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个物理计算设备进一步：访问以下至少一项：在所述手术会话之前的一个或多个附加手术会话期间生成的历史手术会话数据，以及以除所述计算机辅助手术系统之外的一个或多个计算机辅助手术系统执行的操作为基础的全局手术会话数据；并且将所述历史手术会话数据和所述全局手术会话数据中的至少一个应用于由所述至少一个物理计算设备执行的机器学习模型；其中所述机器学习模型使用所述历史手术会话数据和所述全局手术会话数据中的所述至少一个来将手术系统操作的模式与多个事件相关联。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个物理计算设备进一步：识别登录到所述用户设备的用户的用户简档；其中所述上下文信息的识别还基于登录到所述用户设备的所述用户的所述用户简档。13.一种系统，其包括：计算机辅助手术系统，其包括机械臂，所述机械臂被配置为在手术会话期间与手术器械...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：