用于检测手术器械与患者组织的物理接触的系统和方法技术方案

一种组织接触检测系统在外科手术程序期间随时间跟踪与用于外科手术程序的手术系统相关联的手术器械的温度。该系统基于所跟踪的手术器械的温度确定手术器械的温度从第一温度变化到从第一温度改变至少预定量的第二温度，并且基于手术器械的温度从第一温度变化到第二温度的确定来确定手术器械与患者组织物理接触。响应于确定手术器械与患者组织物理接触，该系统执行缓解操作，该缓解操作被配置为缓解手术器械与患者组织的物理接触。缓解手术器械与患者组织的物理接触。缓解手术器械与患者组织的物理接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测手术器械与患者组织的物理接触的系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求在2019年8月22日提交的题为“用于检测手术器械与患者组织的物理接触的系统和方法”(SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING PHYSICAL CONTACT OF A SURGICAL INSTRUMENT WITH PATIENT TISSUE)的美国临时专利申请第62/890,536号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]长时间与患者组织物理接触的手术器械可能会损伤患者组织。例如，在比患者组织更高的温度下操作的手术器械(例如，内窥镜)可能在长时间接触后灼伤患者组织。作为另一个示例，手术器械在长时间接触后可能会损坏脆弱的组织。
[0004]然而，在某些情况下，外科医生可能难以确定手术器械何时与患者组织发生物理接触。例如，在微创外科手术程序期间，外科医生可能无法从手术部位的内窥镜视图中确定手术器械何时与手术部位处或附近的患者组织物理接触。

技术实现思路

[0005]以下描述呈现了本文描述的方法和系统的一个或多个方面的简化概述，以提供对这些方面的基本理解。该概述不是对所有预期方面的广泛概述，并且既不旨在标识所有方面的关键或决定性要素，也不旨在描绘任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本文描述的方法和系统的一个或多个方面的一些概念，作为下文呈现的更详细描述的前奏。
[0006]一种示例性系统可包括存储指令的存储器和处理器，所述处理器通信地耦合到存储器并被配置为执行指令以在外科手术程序期间随时间跟踪与用于外科手术程序的手术系统相关联的手术器械的温度；基于所跟踪的手术器械的温度，确定手术器械的温度从第一温度变化到从第一温度改变至少预定量的第二温度；基于手术器械的温度从第一温度变化到第二温度的确定，确定手术器械与患者组织物理接触；并且响应于确定手术器械与患者组织物理接触，执行缓解操作，该缓解操作被配置为缓解手术器械与患者组织的物理接触。
[0007]另一种示例性系统可以包括：温度传感器，该温度传感器被配置为在外科手术期间检测包括在用于外科手术的手术系统中的手术器械的温度；以及处理器，该处理器通信地耦合到温度传感器并被配置为执行指令以在外科手术期间随时间跟踪由温度传感器检测到的手术器械的温度；基于所跟踪的手术器械的温度，确定手术器械的温度从第一温度变化到从第一温度改变至少预定量的第二温度；基于手术器械的温度从第一温度变化到第二温度的确定，确定手术器械与患者组织物理接触；并且响应于确定手术器械与患者组织物理接触，执行缓解操作，该缓解操作被配置为缓解手术器械与患者组织的物理接触。
[0008]一种示例性方法可以包括在外科手术期间由组织接触检测系统随时间跟踪包括在用于外科手术的手术系统中的手术器械的温度；由组织接触检测系统基于所跟踪的手术
器械的温度确定手术器械的温度从第一温度变化到从第一温度改变至少预定量的第二温度；由组织接触检测系统基于确定手术器械的温度从第一温度变化到第二温度，确定手术器械与患者组织物理接触；并且响应于确定手术器械与患者组织物理接触，由组织接触检测系统执行缓解操作，该缓解操作被配置为缓解手术器械与患者组织的物理接触。
附图说明
[0009]附图图示了各种实施例并且是说明书的一部分。所图示的实施例仅是示例并且不限制本公开的范围。在整个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。
[0010]图1图示了根据本文描述的原理的示例性组织接触检测系统。
[0011]图2图示了根据本文描述的原理在其中执行外科手术程序的示例性环境的功能图。
[0012]图3图示了根据本文描述的原理与手术器械一起使用的示例性套管。
[0013]图4图示了根据本文描述的原理的具有多个温度传感器的示例性手术器械。
[0014]图5图示了根据本文描述的原理基于跟踪的温度数据的手术器械的示例性温度曲线。
[0015]图6
‑
8图示了可以借助于根据本文描述的原理的显示设备呈现的组织接触的示例性通知。
[0016]图9图示了根据本文描述的原理执行缓解操作的示例性方法。
[0017]图10图示了根据本文描述的原理的示例性计算机辅助手术系统。
[0018]图11示出了根据本文描述的原理检测手术器械与患者组织的物理接触的示例性方法。
[0019]图12图示了根据本文描述的原理的示例性计算设备。
具体实施方式
[0020]本文描述了组织接触检测系统和方法。如将在下文更详细描述的，组织接触检测系统可以在外科手术期间随时间跟踪包括在用于外科手术的手术系统中的手术器械的温度。基于所跟踪的手术器械的温度，组织接触检测系统可以确定手术器械的温度从第一温度变化到从第一温度改变至少预定量的第二温度。基于手术器械的温度从第一温度变化到第二温度的确定，组织接触检测系统可以确定手术器械与患者组织物理接触。响应于确定手术器械与患者组织物理接触，组织接触检测系统可以执行缓解操作，该缓解操作被配置为缓解手术器械与患者组织的物理接触。
[0021]为了说明，在微创外科手术程序期间，计算机辅助手术系统中包括的内窥镜可用于照亮患者体内的手术区域并提供手术区域的图像以供外科医生在执行外科手术程序时显示和使用。在外科手术程序期间，内窥镜可以在高于患者组织的标称温度(例如，37℃)的温度(例如，50℃)下操作。当内窥镜的轴与患者组织物理接触时，患者组织充当传导散热器并且内窥镜的温度下降(例如，从50℃降至47℃)。
[0022]在外科手术期间，组织接触检测系统可以随时间跟踪内窥镜的温度并确定内窥镜的温度变化(例如，从50℃降至47℃)。组织接触检测系统可以确定该温度改变至少超过预定量(例如，2℃)，并因此确定内窥镜与患者组织物理接触。为了缓解手术器械与患者组织
的物理接触，组织接触检测系统可以呈现或引导手术系统呈现手术器械与患者组织的物理接触的通知(例如，视觉通知、警告消息、听觉通知等)。外科医生可以通过将内窥镜从与患者组织的物理接触中移除来响应通知。附加地或可替代地，组织接触检测系统可以降低或引导手术系统降低从内窥镜发射的照明强度和/或关闭辅助照明(例如，荧光激发照明)。
[0023]本文所述的系统和方法可以提供各种益处。例如，本文所述的系统和方法可以降低因与手术器械的长时间物理接触而对患者组织造成伤害的风险。另外，手术器械与患者组织物理接触的确定是高度可靠的，因为它基于检测到的手术器械的温度变化，该变化是可检测的，具有低噪声，并且不受操作环境中电噪声的影响。此外，本文描述的系统和方法能够检测手术器械与位于内窥镜视图之外的患者组织的物理接触。本文描述的系统和方法的这些和其他益处将在以下描述中变得显而易见。
[0024]图1图示了示例性组织接触检测系统100(“系统100”)，其可以被配置为确定手术器械与患者组织物理接触。系统100可以被包括在本文中描述的任何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：存储指令的存储器；以及处理器，所述处理器通信耦合到所述存储器并被配置为执行所述指令以：在外科手术程序期间随时间跟踪与用于所述外科手术程序的手术系统相关联的手术器械的温度，基于所述跟踪的所述手术器械的温度，确定所述手术器械的所述温度从第一温度变化到从所述第一温度改变至少预定量的第二温度，基于所述手术器械的所述温度从所述第一温度变化到所述第二温度的所述确定，确定所述手术器械与患者组织物理接触，以及响应于所述确定所述手术器械与患者组织物理接触，执行缓解操作，所述缓解操作被配置为缓解所述手术器械与所述患者组织的所述物理接触。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器进一步被配置为执行所述指令以确定所述手术器械的所述温度以至少预定的变化率或在预定的时间间隔内从所述第一温度变化到所述第二温度，以及所述确定所述手术器械与患者组织物理接触进一步基于确定所述手术器械的所述温度以至少所述预定变化率或在所述预定时间间隔内从所述第一温度变化到所述第二温度。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器进一步被配置为执行所述指令以确定所述第二温度在预定的接触状态温度范围内，以及所述确定所述手术器械与所述患者组织物理接触进一步基于确定所述第二温度在所述预定接触状态温度范围内。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器进一步被配置为执行所述指令以在所述外科手术期间随时间跟踪所述手术器械的操作，以及所述确定所述手术器械与患者组织物理接触进一步基于所述手术器械的所述跟踪操作。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器进一步被配置为执行所述指令以：在所述外科手术期间随时间跟踪所述手术器械的移动，以及基于所述跟踪的所述手术器械的移动，确定所述手术器械紧接在所述手术器械的所述温度从所述第一温度变化到所述第二温度之前已经移动，并且所述确定所述手术器械与患者组织物理接触进一步基于确定所述手术器械紧接在所述手术器械的所述温度从所述第一温度变化到所述第二温度之前已经移动。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为执行所述指令以将所述手术器械的非接触状态温度保持在预定水平。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为执行所述指令以：确定所述手术器械的非接触状态温度从所述患者组织的温度的变化小于另一预定量，以及响应于所述确定所述非接触状态温度从所述患者组织的所述温度变化小于所述另一
预定量，引导所述手术系统增加或降低所述手术器械的所述非接触状态温度，使得所述手术器械的所述非接触状态温度从所述患者组织的所述温度改变至少所述另一预定量。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一温度和所述第二温度中的至少一者处于稳态。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓解操作包括提供所述手术器械与患者组织物理接触的通知。10.根据权利要求1所述的系统，其中：所述手术器械包括内窥镜，以及所述缓解操作包括调整来自所述内窥镜的远端的照明输出。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓解操作包括减少添加到所述手术器械的被动热量。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述手术器械的所述温度的所述跟踪包括随着时间从所述手术器械上的温度传感器接收代表所述手术器械的所述温度的温度数据。13.根据权利要求1所述的...

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