【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于伴随内窥镜和经皮医学规程的机器人系统和方法
[0001]优先权申请
[0002]本申请要求2019年9月28日提交的美国临时专利申请62/738706的优先权，该申请以引用方式并入本文。
[0003]本文所公开的系统和方法涉及医疗系统和医学规程，并且更具体地涉及用于伴随内窥镜和经皮医学规程(诸如内窥镜辅助的经皮医学规程和腹腔镜辅助的内窥镜规程)的机器人系统和方法。
技术介绍
[0004]医学规程诸如内窥镜检查和腹腔镜手术可涉及出于诊断和/或治疗目的而进入患者的解剖结构的内部并使其可视化。例如，输尿管镜检查是常用于治疗肾结石的医学规程。在规程期间，可将被称为输尿管镜的薄的柔性管状工具或器械插入尿道中，穿过膀胱和输尿管，并进入肾中。在某些情况下，也可能需要经皮进入肾。
[0005]在某些医学规程中，外科机器人系统可用于控制外科工具的插入和/或操纵。外科机器人系统可包括至少一个机器人臂或其他器械定位装置，其包括用于在规程期间控制外科工具的定位的操纵器组件。
技术实现思路
[0006]本公...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于执行医学规程的方法，所述方法包括：将包括细长轴和第一方位传感器的第一医疗器械穿过患者的自然孔口插入患者的治疗区域中；利用所述第一方位传感器确定所述第一医疗器械在所述治疗区域内的第一方位；限定所述治疗区域内远离所确定的第一方位的目标位置；以及朝向所述目标位置经皮引导第二医疗器械穿过所述患者。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述第一方位传感器的输出与术前模型的坐标框架配准，并且其中利用所述第一方位传感器确定所述器械在所述治疗区域内的所述第一方位包括参照所述术前模型确定所述第一方位。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述术前模型包括解剖结构的三维重建。4.根据权利要求2所述的方法，其中限定所述治疗区域内的所述目标位置包括参照所述术前模型确定所述目标位置。5.根据权利要求4所述的方法，其中参照所述术前模型确定所述目标位置包括：向用户显示所述术前模型；以及接收参照所述术前模型对所述目标位置的选择。6.根据权利要求5所述的方法，其中限定所述目标位置包括参照所述术前模型确定所确定的第一方位与所述目标位置之间的差异。7.根据权利要求6所述的方法，还包括向所述用户显示所述目标位置的表示。8.根据权利要求1所述的方法，其中限定所述治疗区域内的所述目标位置包括：捕获所述治疗区域的一个或多个术中医学图像；以及参照所述一个或多个术中医学图像来限定所述目标位置。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述一个或多个术中医学图像包括一个或多个荧光镜图像。10.根据权利要求8所述的方法，还包括将所述第一方位传感器的输出与所述一个或多个术中医学图像配准。11.根据权利要求1所述的方法，其中限定所述治疗区域内远离所确定的第一方位的所述目标位置包括沿着从所述第一医疗器械的所述细长轴的远侧端部延伸的第一轴线确定所述目标位置。12.根据权利要求1所述的方法，其中朝向所述目标位置经皮引导所述第二医疗器械穿过所述患者包括：将所述第二医疗器械的第二轴线与所述目标位置对准；以及将所述第二医疗器械朝向所述目标位置推进。13.根据权利要求12所述的方法，其中：所述第二医疗器械附接到机器人臂；所述机器人臂将所述第二医疗器械的运动限制为沿着所述第二轴线运动。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一医疗器械包括内窥镜。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一医疗器械是机器人控制的。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二医疗器械是机器人控制的。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述治疗区域包括肾、膀胱、肺、或胃肠道。
18.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用所述第一医疗器械的所述第一方位传感器确定患者运动；以及其中朝向所述目标位置经皮引导所述第二器械穿过所述患者部分地基于所确定的患者运动。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述患者运动是由于呼吸造成的。20.一种用于执行医学规程的方法，所述方法包括：将包括细长轴和第一方位传感器的第一医疗器械穿过患者的自然孔口插入患者的治疗区域中；将所述第一方位传感器的输出与术前模型的坐标框架配准；向用户显示所述术前模型；限定一个或多个虚拟基准的方位以参照所述术前模型创建边界，所述一个或多个虚拟基准的所述方位基于所述第一方位传感器的所配准的输出来确定；以及基于所述一个或多个虚拟基准将第二器械穿过经皮开口引导至所述治疗区域或引导在所述治疗区域内。21.根据权利要求20所述的方法，还包括定位所述第一医疗器械，使得所述第一方位传感器远离所述边界。22.根据权利要求20所述的方法，其中确定所述一个或多个虚拟基准的所述方位包括对所述方位中的每个方位而言：将所述第一医疗器械导航到所述治疗区域内将要放置虚拟基准的位置；以及基于所述第一方位传感器的所配准的输出将所述位置限定为虚拟基准的所述方位。23.根据权利要求20所述的方法，其中确定所述一个或多个虚拟基准的所述方位包括对所述方位中的每个方位而言：接收对要放置所述一个或多个虚拟基准中的一个虚拟基准的位置的用户选择；以及参照基于所述第一方位传感器确定的至少第一方位来确定对应于所述位置的虚拟基准方位，其中所述虚拟基准方位远离所述第一方位。24.根据权利要求20所述的方法，其中所述边界限定切除体积。25.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一医疗器械包括内窥镜。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述第一医疗器械是机器人控制的。27.根据权利要求20所述的方法，其中所述治疗区域包括肾、膀胱、肺、或胃肠道。28.根据权利要求20所述的方法，其中所述术前模型基于CT扫描确定。29.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，所述指令被配置成使得至少一个处理器：将包括细长轴和第一方位传感器的第一医疗器械穿过患者的自然孔口插入患者的治疗区域中；利用所述第一方位传感器确定所述第一医疗器械在所述治疗区域内的第一方位；限定所述治疗区域内远离所确定的第一方位的目标位置；以及朝向所述目标位置经皮引导第二医疗器械穿过所述患者。30.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中所述指令还使得所述至少一个处理器将所述第一方位传感器的输出与术前模型的坐标框架配准，并且其中利用所述第一方位
传感器确定所述器械在所述治疗区域内的所述第一方位包括参照所述术前模型确定所述第一方位。31.根据权利要求30所述的计算机可读介质，其中所述术前模型包括解剖结构的三维重建。32.根据权利要求30所述的计算机可读介质，其中限定所述治疗区域内的所述目标位置包括参照所述术前模型确定所述目标位置。33.根据权利要求32所述的计算机可读介质，其中参照所述术前模型确定所述目标位置包括：向用户显示所述术前模型；以及接收参照所述术前模型对所述目标位置的选择。34.根据权利要求33所述的计算机可读介质，其中限定所述目标位置包括参照所述术前模型确定所确定的第一方位与所述目标位置之间的差异。35.根据权利要求34所述的计算机可读介质，其中所述指令还使得所述至少一个处理器向所述用户显示所述目标位置的表示。36.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中限定所述治疗区域内的所述目标位置包括：捕获所述治疗区域的一个或多个术中医学图像；以及参照所述一个或多个术中医学图像来限定所述目标位置。37.根据权利要求36所述的计算机可读介质，其中所述一个或多个术中医学图像包括一个或多个荧光镜图像。38.根据权利要求36所述的计算机可读介质，其中所述指令还使得所述至少一个处理器将所述第一方位传感器的输出与所述一个或多个术中医学图像配准。39.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中限定所述治疗区域内远离所确定的第一方位的所述目标位置包括沿着从所述第一医疗器械的所述细长轴的远侧端部延伸的第一轴线确定所述目标位置。40.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中朝向所述目标位置经皮引导所述第二医疗器械穿过所述患者包括：将所述第二医疗器械的第二轴线与所述目标位置对准；以及将所述第二医疗器械朝向所述目标位置推进。41.根据权利要求40所述的计算机可读介质，其中：所述第二医疗器械附接到机器人臂；所述机器人臂将所述第二医疗器械的运动限制为沿着所述第二轴线运动。42.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中所述第一医疗器械包括内窥镜。43.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中所述第一医疗器械是机器人控制的。44.根据权利要求43所述的计算机可读介质，其中所述第二医疗器械是机器人控制的。45.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中所述治疗区域包括肾、膀胱、肺、或胃肠道。46.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中所述指令还使得至少一个处理器：利用所述第一医疗器械的所述第一方位传感器确定患者运动；以及
其中朝向所述目标位置经皮引导所述第二器械穿过所述患者部分地基于所确定的患者运动。47.根据权利要求18所述的计算机可读介质，其中所述患者运动是由于呼吸造成的。48.一种医疗系统，所述医疗系统包括：第一医疗器械，所述第一医疗器械被构造成穿过所述患者的自然孔口插入患者的治疗区域中，所述第一医疗器械包括细长轴和第一方位传感器；第二医疗器械，所述第二医疗器械...
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