物理医疗元件放置系统技术方案

一种示例性系统被配置为：获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；并且基于该解剖特性数据确定放置引导参数集。放置引导参数集可以包括一个或多个参数，该一个或多个参数被配置为利用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械来引导将物理医疗元件放置在解剖表面上。面上。面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】物理医疗元件放置系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年10月7日提交的标题为“PHYSICAL MEDICAL ELEMENT PLACEMENT SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请号62/911,853的优先权，其内容通过引用以其整体并且入本文。

技术介绍

[0003]计算机辅助外科手术系统通常用于在患者体内执行疝修复程序。作为疝修复程序的一部分，可以将网状补片放置在疝上并且附着(例如缝合)到疝周围的组织。随着组织愈合，网状补片可以为受损组织提供支撑。
[0004]在疝修复程序期间，与计算机辅助外科手术系统交互的外科医生必须确定网状补片的合适大小。一旦对网状补片已经设定了大小(例如，通过从网状材料中切割出网状补片)，外科医生就必须将网状补片放置在患者体内的适当位置。这些操作可能是耗时且乏味的。

技术实现思路

[0005]以下描述展现本文描述的系统和方法的一个或多个方面的简化
技术实现思路
。该
技术实现思路
不是对所有预期方面的广泛概述，并且既不旨在识别所有方面的关键或重要要素，也不旨在划定任何或所有方面的范围。其唯一目的是展现本文描述的系统和方法的一个或多个方面，作为下文展现的具体实施方式的前奏。
[0006]一种示例性系统包括：存储器，该存储器存储指令；以及处理器，该处理器通信地耦合到存储器并且被配置为执行指令以：获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；并且基于解剖特性数据确定放置引导参数集，放置引导参数集包括一个或多个参数，该一个或多个参数被配置为利用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械来引导将物理医疗元件放置在解剖表面上。
[0007]一种示例性系统包括：存储器，该存储器存储指令；以及处理器，该处理器通信地耦合到存储器并且被配置为执行指令以：获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；基于解剖特性数据确定当由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械将物理医疗元件保持在解剖表面上的适当位置时用于将物理医疗元件缝合到解剖表面的缝合计划；并且在内部空间的图像内以图形方式指示缝合计划。
[0008]一种示例性方法包括：通过医疗元件管理系统获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；以及通过医疗元件管理系统基于解剖特性数据确定放置引导参数集，该放置引导参数集包括一个或多个参数，该一个或多个参数被配置为利用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械来引导将物理医疗元件放置在解剖表面上。
[0009]一种示例性方法包括：通过医疗元件管理系统获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；通过医疗元件管理系统基于解剖特性数据确定当由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械将物理医疗元件保持在解剖表面上的适当位置时用于将物理医疗元件缝合到解剖表面的缝合计划；以及通过医疗元件管理系统在内部空间的图像内以图形方式指示缝合计划。
[0010]一种示例性非暂时性计算机可读介质存储指令，该指令在被执行时指引计算设备的处理器：获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；并且基于解剖特性数据确定放置引导参数集，该放置引导参数集包括一个或多个参数，该一个或多个参数被配置为利用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械来引导将物理医疗元件放置在解剖表面上。
[0011]一种示例性非暂时性计算机可读介质存储指令，该指令在被执行时指引计算设备的处理器：获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，该解剖表面在患者的内部空间内；基于解剖特性数据确定当由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械将物理医疗元件保持在解剖表面上的适当位置时用于将物理医疗元件缝合到解剖表面的缝合计划；并且在内部空间的图像内以图形方式指示缝合计划。
附图说明
[0012]附图图示了各种实施例并且是说明书的一部分。图示的实施例仅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指定相同或相似的元件。
[0013]图1图示了根据本文描述的原理的示例性医疗元件管理系统。
[0014]图2图示了根据本文描述的原理的示例性配置，在该示例性配置中，系统被配置为识别由成像设备获取的图像内的目标区，并且该目标区描绘由物理医疗元件要覆盖的解剖表面。
[0015]图3图示了根据本文描述的原理的示例性配置，在该示例性配置中，成像设备包括可见光相机和深度传感器。
[0016]图4图示了根据本文描述的原理的示例性配置，在该示例性配置中，深度传感器由可见光相机实施。
[0017]图5示出了根据本文描述的原理的示例性配置，在该示例性配置中，系统从术前图像源获得深度数据。
[0018]图6示出了根据本文描述的原理的可以由成像设备捕获的示例性图像。
[0019]图7
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图9示出了根据本文描述的原理的在图像内的所识别的目标区之上呈现的示例性虚拟医疗元件。
[0020]图10
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图11图示了根据本文描述的原理的示例性配置，在该示例性配置中，系统生成物理尺寸数据。
[0021]图12示出了根据本文描述的原理的示例性物理材料，从该示例性物理材料切割物理医疗元件。
[0022]图13
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图14图示了根据本文描述的原理的示例性配置，在该示例性配置中，系统确定放置引导参数集。
[0023]图15
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图16示出了根据本文描述的原理的示例性场景，在该示例性场景中，将物理医疗元件放置在包括组织缺陷和一部分无缺陷组织的解剖表面上。
[0024]图17
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图20图示了根据本文所述原理的示例性方法。
[0025]图21图示了根据本文描述的原理的示例性计算机辅助外科手术系统。
[0026]图22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
[0027]本文描述了物理医疗元件定位系统和方法。如本文所描述的，示例性医疗元件管理系统可以获得解剖特性数据，该解剖特性数据表示与由物理医疗元件(例如，被配置为覆盖疝的网状补片)要覆盖的解剖表面相关联的特性，并且基于解剖特性数据确定放置引导参数集。如本文所描述的，放置引导参数集可以包括一个或多个参数，该一个或多个参数被配置为利用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械来引导将物理医疗元件放置在解剖表面上。
[0028]本文描述的系统和方法有利地在医疗程序期间在将物理医疗元件放置在身体内的解剖表面之上期间提供引导。这样的引导可以帮助本文档来自技高网...

【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：存储器，所述存储器存储指令；以及处理器，所述处理器通信地耦合到所述存储器并且被配置为执行所述指令以：获得解剖特性数据，所述解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，所述解剖表面在患者的内部空间内；并且基于所述解剖特性数据确定放置引导参数集，所述放置引导参数集包括一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为利用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械来引导将所述物理医疗元件放置在所述解剖表面上。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获得元件特性数据，所述元件特性数据表示与所述物理医疗元件相关联的特性；并且确定所述放置引导参数集进一步基于所述元件特性数据。3.根据权利要求2所述的系统，其中由所述元件特性数据表示的与所述物理医疗元件相关联的所述特性包括所述物理医疗元件的物理尺寸、所述物理医疗元件使用的材料类型、所述物理医疗元件的抗拉强度，以及所述物理医疗元件的变形特性中的至少一个。4.根据权利要求1所述的系统，其中由所述解剖特性数据表示的与由所述物理医疗元件要覆盖的所述解剖表面相关联的所述特性包括构成所述解剖表面的组织类型、所述解剖表面的大小，以及所述患者体内的所述解剖表面的位置中的至少一个。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述放置引导参数集包括一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为指定在所述物理医疗元件利用由所述计算机辅助外科手术系统控制的所述一个或多个外科手术器械正被放置在所述解剖表面上时所述物理医疗元件的优选取向。6.根据权利要求5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内部空间的图像内以图形方式指示在所述物理医疗元件利用由所述计算机辅助外科手术系统控制的所述一个或多个外科手术器械正被放置在所述解剖表面上时所述物理医疗元件的所述优选取向。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述放置引导参数集包括一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为指定当使所述物理医疗元件从所述患者体外带到与所述解剖表面接触时所述一个或多个外科手术器械要遵循的所述内部空间内的优选插入路径。8.根据权利要求7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内部空间的图像内以图形方式指示当使所述物理医疗元件从所述患者体外带到与所述解剖表面接触时所述一个或多个外科手术器械要遵循的所述内部空间内的所述优选插入路径。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述放置引导参数集包括一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为指定当由所述计算机辅助外科手术系统控制的所述一个或多个外科手术器械将所述物理医疗元件保持在所述解剖表面上的适当位置时用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合计划。10.根据权利要求9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内部空间的图像内以图形方式指示所述缝合计划。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述缝合计划包括指定用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合模式、在用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合线之间要使用的间距、用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的线的类型，以及将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面所需的线的长度中的至少一个的信息。12.根据权利要求9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，以根据所述放置引导参数集来指引所述计算机辅助外科手术系统使用所述一个或多个外科手术器械来将所述物理医疗元件自动放置在所述解剖表面上，而无需当所述一个或多个外科手术器械将所述物理医疗元件放置在所述解剖表面上时用户提供控制所述一个或多个外科手术器械的移动的用户输入。13.根据权利要求1所述的系统，其中获得所述解剖特性数据包括：访问图像数据，所述图像数据表示由成像设备获取并且描绘所述患者的所述内部空间的图像；获得深度数据，所述深度数据表示由所述成像设备获取的所述图像中描绘的所述内部空间的深度图；以及基于所述图像数据和所述深度数据确定所述解剖特性数据。14.根据权利要求13所述的系统，其中基于所述图像数据和所述深度数据确定所述解剖特性数据包括：基于所述图像数据和所述深度数据对所述图像进行分割；以及基于所述分割识别由所述物理医疗元件要覆盖的所述解剖表面。15.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：指导显示设备以在所述患者的所述内部空间的图像内的目标区之上呈现表示所述物理医疗元件的虚拟医疗元件，所述目标区描绘由所述物理医疗元件要覆盖的所述解剖表面；当所述虚拟医疗元件被呈现在所述目标区之上时接收用户输入，所述用户输入设置所述图像内的所述虚拟医疗元件的姿势和所述虚拟医疗元件的大小中的至少一个；以及基于所述用户输入和表示所述内部空间的深度图的深度数据，确定所述物理医疗元件的物理尺寸，所述物理尺寸定义所述物理医疗元件的表面积；其中确定所述放置引导参数集进一步基于定义所述物理医疗元件的所述表面积的所述物理尺寸。16.根据权利要求15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访问表示所述物理医疗元件的变形模型的变形数据；并且确定所述物理医疗元件的所述物理尺寸进一步基于所述变形数据。17.根据权利要求15所述的系统，其中确定所述物理医疗元件的所述物理尺寸包括：基于所述虚拟医疗元件的所述姿势和所述大小，识别所述图像内被所述虚拟医疗元件覆盖的多个像素；确定所述多个像素的二维像素区域；基于所述深度数据确定所述多个像素中的每个像素的深度值；基于所述二维像素区域和所述深度值，确定由所述物理医疗元件要覆盖的所述解剖表
面的表面积；以及使所述物理尺寸基于所述解剖表面的所述表面积。18.根据权利要求17所述的系统，其中由所述物理尺寸定义的所述物理医疗元件的所述表面积大于由所述二维像素区域表示的面积。19.根据权利要求15所述的系统，其中所述虚拟医疗元件的像素区域与所述目标区的像素区域基本相似。20.根据权利要求15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输出表示所述物理尺寸的数据。21.根据权利要求15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虚拟医疗元件投影到要从其切割所述物理医疗元件的物理材料上。22.根据权利要求15所述的系统，其中接收所述用户输入包括接收调整所述图像内的所述虚拟医疗元件的所述姿势和所述虚拟医疗元件的所述大小中的至少一项的用户输入。23.根据权利要求22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响应于接收到调整所述图像内的所述虚拟医疗元件的所述姿势和所述虚拟医疗元件的所述大小中的至少一项的所述用户输入，基本实时地动态调整所述虚拟医疗元件的呈现，以描绘由所述用户输入调整的所述虚拟医疗元件的所述姿势和所述大小中的至少一个。24.根据权利要求15所述的系统，其中所述虚拟医疗元件的所述呈现至少部分透明，以允许在所述虚拟医疗元件被呈现在所述目标区之上时用户对所述目标区的可视化。25.根据权利要求1所述的系统，其中：所述解剖表面包括疝；并且所述物理医疗元件是被配置为覆盖所述疝的网状补片。26.一种系统，其包括：存储器，所述存储器存储指令；以及处理器，所述处理器通信地耦合到所述存储器并且被配置为执行所述指令以：获得解剖特性数据，所述解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的解剖表面相关联的特性，所述解剖表面在患者的内部空间内；基于所述解剖特性数据确定当由所述计算机辅助外科手术系统控制的所述一个或多个外科手术器械将所述物理医疗元件保持在所述解剖表面上的适当位置时用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合计划；并且在所述内部空间的图像内以图形方式指示所述缝合计划。27.根据权利要求26所述的系统，其中所述缝合计划包括指定用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合模式、在用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合线之间要使用的间距、用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的线的类型，以及将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面所需的线的长度中的至少一个的信息。28.根据权利要求26所述的系统，其中以图形方式指示所述缝合计划包括指导显示设备在所述内部空间的图像内的目标区之上呈现虚拟缝合引导，所述目标区描绘由所述物理医疗元件要覆盖的所述解剖表面，所述虚拟缝合引导件被配置为引导用户执行将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面。29.一种方法，其包括：
通过医疗元件管理系统获得解剖特性数据，所述解剖特性数据表示与由物理医疗元件要覆盖的...

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