用于操纵组织的方法和装置制造方法及图纸

一种用于操纵组织的方法和装置。在用户界面中在组织的图像上方显示组织控制点。接收在用户界面内移动组织控制点的输入。基于所接收的输入来操作与组织物理相关联的第一器械，从而操纵组织。而操纵组织。而操纵组织。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操纵组织的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年5月15日提交的美国临时申请62/671,945的权益，其通过整体引用并入本文。


[0003]本公开涉及医疗程序和在医疗程序期间用于操纵组织的方法。更具体地，本公开涉及用于通过控制在用户界面中显示的虚拟组织控制点来操纵组织的系统和方法。

技术介绍

[0004]微创医疗技术旨在减少在诊断或手术程序中受损的体外组织的量，从而减少患者的恢复时间、不适和有害的副作用。这样的微创技术可以通过患者解剖结构中的自然孔口或通过一个或多个手术切口来执行。通过这些自然孔口或切口，临床医生可以插入医疗工具以到达目标组织位置。微创医疗工具包括诸如治疗器械、诊断器械和手术器械的器械。微创医疗工具还可以包括成像器械，诸如内窥镜器械，其向用户提供患者解剖结构内的视野。
[0005]一些微创医疗工具可以是遥控的，或者远程操作的，或者计算机辅助的。在医疗程序期间，临床医生可能需要操纵组织以使组织缩回、暴露目标区域、检查组织的隐藏区或执行某些其他动作。在操纵组织时，临床医生可能需要考虑各种参数，包括运动方向、运动幅度、操作员器械取向、避免器械碰撞、多器械干扰以及运动极限范围。需要系统和方法来简化和改善临床医生在操纵组织过程中的体验。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施例由详细说明书后所附权利要求概括。
[0007]在一个示例实施例中，提供了一种用于操纵组织的方法。在用户界面中，在组织的图像上方显示组织控制点。接收在用户界面内移动组织控制点的输入。基于所接收的输入来操作与组织物理相关联的第一器械，从而操纵组织。
[0008]在另一示例实施例中，提供了另一种用于操纵组织的方法。在用户界面中，在组织的图像上方与组织并置地显示表示组织控制点的虚拟对象。从第一器械的定位偏移虚拟对象。操作第二器械以将代表第二器械的代理几何体移入与虚拟对象接触并且对虚拟对象施加力。基于施加到虚拟对象上的力来操作第一器械，从而操纵组织。响应于第一器械的操作，在第二器械处生成触觉反馈响应。
[0009]在又一示例实施例中，一种装置包括显示系统和控制系统。该显示系统在用户界面中显示组织的图像。控制系统通信地耦合到显示系统。控制系统被配置为在图像上方显示组织控制点；接收在用户界面内移动组织控制点的输入；并且基于所接收的输入来操作与组织物理相关联的器械，从而操纵组织。
[0010]应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述本质上都是示例性和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解，而并不限制本公开的范围。就这一点而言，根据以下详
细描述，本公开的附加方面、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
[0011]当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以最好地理解本公开的各方面。要强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，各种特征的尺寸可以任意增加或减小。另外，本公开可以在各个示例中重复附图标记和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目的，并且其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。
[0012]图1A是根据实施例的医疗系统的示意图。
[0013]图1B是根据实施例的装配件的透视图。
[0014]图1C是根据实施例的用于医疗系统的外科医生的控制台的透视图。
[0015]图2是根据实施例的与要使用组织控制点控制的组织并置的组织控制点的表示图。
[0016]图3是根据实施例的在已经基于组织控制点的移动来操纵组织之后的图7的组织的表示图。
[0017]图4是根据实施例的组织控制点的表示图，该组织控制点表示为与在其上执行医疗程序的组织并置的虚拟对象或固定装置。
[0018]图5是根据实施例的说明用于操纵组织的方法的流程图。
[0019]图6是根据实施例的说明用于操纵组织的方法的流程图。
[0020]图7是根据实施例的说明用于使组织控制点与要控制的组织虚拟地并置的方法的流程图。
[0021]图8是根据实施例的说明用于生成触觉反馈响应的方法的流程图。
具体实施方式
[0022]为了促进对本公开原理的理解，现在将参考附图中说明的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，将理解的是，并不旨在限制本公开的范围。在本专利技术各方面的以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以提供对所公开实施例的透彻理解。然而，如本领域技术人员将理解的，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序、部件和电路，以免不必要地使本专利技术的实施例的各方面不清楚。
[0023]如本公开所涉及的本领域技术人员通常会想到的，对本公开的原理的所描述的设备、器械、方法的任何改变和进一步的修改以及对本公开的原理的任何进一步的应用都是可以充分考虑的。特别地，充分考虑到，关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤结合。另外，本文提供的尺寸用于具体示例，并且可以预期的是，可以利用不同的尺寸、大小和/或比率来实现本公开的概念。为了避免不必要的描述性重复，可以根据其他说明性实施例的适用来使用或省略根据一个说明性实施例描述的一个或多个部件或动作。为了简洁起见，将不单独描述这些组合的许多迭代。为了简单起见，在某些情况下，在所有附图中使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。
[0024]下面的实施例将根据各种器械和器械的部分在三维空间中的状态来描述各种器械和器械的部分。如本文所使用的，术语“定位”是指物体或物体的一部分在三维空间(例如，沿笛卡尔X、Y、Z坐标的三个平移自由度)中的位置。如本文所使用的，术语“取向”是指物体或物体的一部分的旋转放置(三个旋转自由度-例如，滚动、俯仰和偏航)。如本文所使用的，术语“姿势”是指物体或物体的一部分在至少一个平移自由度中的定位以及该物体或物体的一部分在至少一个旋转自由度(最多六个总自由度)中的取向。
[0025]现在参考附图，图1A、图1B和图1C一起提供了可以在例如包括诊断、治疗或手术程序的医疗程序中使用的医疗系统10的概貌。医疗系统10位于医疗环境11中。在图1A中将医疗环境11描绘为手术室。在其他实施例中，医疗环境11可以是急诊室、医疗培训环境、医疗实验室或其中可以发生任何数量的医疗程序或医疗培训程序的某种其他类型的环境。在其他实施例中，医疗环境11可以包括手术室和位于手术室外部的控制区域。
[0026]在一个或多个实施例中，医疗系统10可以是在外科医生的远程手术控制下的远程手术医疗系统。在替代实施例中，医疗系统10可以在被编程为执行医疗程序或子程序的计算机的部分控制下。在其他替代实施例中，医疗系统10可以是完全自动化的医疗系统，其在被编程为执行与医疗系统10一起的医疗程序或子程序的计算机的完全控制下。可用于实施本公开中描述的系统和技术的医学系统10的一个示例是由加利福尼亚州桑尼维尔的直观外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操纵组织的方法，所述方法包括：在用户界面中，在所述组织的图像上方显示组织控制点；接收在所述用户界面内移动所述组织控制点的输入；和基于所接收的输入来操作与所述组织物理相关联的第一器械，从而操纵所述组织。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述输入的所述组织控制点的移动包括左平移、右平移、向上平移、向下平移、向内平移、向外平移或所述组织控制点相对于显示坐标系的旋转中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述第一器械包括：将所述组织控制点的移动变换为所述第一器械的相应移动，从而操纵所述组织。4.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述输入包括：通过触摸屏和手控制设备中的一个接收所述输入。5.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述第一器械包括：计算所述第一器械的移动路径，所述移动路径防止所述第一器械或保持所述第一器械的机械手中的至少一个与另一对象发生意外相互作用。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述组织控制点的移动包括所述组织控制点的平移或所述组织控制点相对于所述图像的旋转中的至少一个。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述组织的操纵包括所述组织的缩回、所述组织的平移或所述组织的扭曲中的至少一种。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：激活所选的模式，所述所选的模式锁定第二器械相对于参考坐标系的定位，并使所述组织控制点的所述输入得以接收。9.根据权利要求8所述的方法，其中接收所述输入包括：当所述所选的模式已经被激活时，通过输入设备接收在所述用户界面内移动所述组织控制点的所述输入，其中当所述所选的模式被激活时，所述输入设备控制所述第一器械的移动，并且当所述所选的模式未被激活时，所述输入设备控制第二器械的移动。10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：为所述组织控制点计算在所述图像内的初始位置。11.根据权利要求10所述的方法，其中计算所述初始位置包括：执行所述图像的区分割，其中，所述分割包括彩色图像分割或深度图像分割中的至少一种；和计算所述图像的所述区的质心作为所述组织控制点的所述初始位置。12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于通过输入设备接收的初始输入虚拟地确定所述组织控制点的初始位置。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述输入设备包括触摸屏、手势跟踪系统、注视跟踪系统、手控制设备、遥控设备或鼠标中的至少一种。14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述器械的尖端已经接合所述组织之后，通过输入设备接收输入；和响应于接收所述输入，基于所述器械的所述尖端已经接合所述组织的位置来确定所述组织控制点的所述初始位置。
15.根据权利要求1...

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