计算机辅助手术系统、手术控制设备和手术控制方法技术方案

一种计算机辅助手术系统，包括：计算机化手术设备；以及控制设备；其中，控制设备包括电路，电路被配置为：接收指示手术场景的第一区域的信息，通过计算机化手术设备从手术场景的第一区域获得信息以做出决策；接收指示手术场景的第二区域的信息，通过医学专业人员从手术场景的第二区域获得信息以做出决策；确定手术场景的第一区域与第二区域之间是否存在差异；并且如果在手术场景的第一区域与第二区域之间存在差异：基于该差异执行预定过程。基于该差异执行预定过程。基于该差异执行预定过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机辅助手术系统、手术控制设备和手术控制方法


[0001]本公开涉及一种计算机辅助手术系统、一种手术控制设备和一种手术控制方法。

技术介绍

[0002]本文提供的“背景”描述是为了总体上呈现本公开的上下文。在本
技术介绍
部分中描述的程度上，当前命名的专利技术人的工作以及在提交时可能不被认为是现有技术的描述的方面既不明确地也不隐含地被认为是针对本专利技术的现有技术。
[0003]一些计算机辅助手术系统允许人类外科医生和计算机化手术设备(例如，手术机器人)在进行手术时一起工作。计算机辅助手术系统包括例如计算机辅助医用镜或摄像头系统(例如，当人类外科医生使用医用镜图像进行手术时，计算机化手术设备保持和定位医用镜(也称为医疗视觉镜)，例如，医疗内窥镜、手术显微镜或手术外镜)、主从系统(包括外科医生用来控制机器人从属设备的主设备)和开放式手术系统，其中，外科医生和计算机化手术设备在手术期间自主地执行任务。
[0004]这种计算机辅助手术系统的一个问题是，人类外科医生做出的人类决策和计算机化手术设备做出的计算机决策之间有时存在差异。在这种情况下，很难知道为什么会出现决策差异，反过来，也很难知道人类和计算机的哪个决策是正确的。这个问题需要一个解决方案。

技术实现思路

[0005]根据本公开，提供了一种计算机辅助手术系统，该系统包括计算机化手术设备和控制设备，其中，该控制设备包括电路，该电路被配置为：接收指示手术场景的第一区域的信息，计算机化手术设备从第一区域获得信息以做出决策；接收指示手术场景的第二区域的信息，医学专业人员从第二区域获得信息以做出决策；确定手术场景的第一区域和第二区域之间是否存在差异；并且如果在手术场景的第一区域和第二区域之间存在差异：则基于该差异执行预定过程。
附图说明
[0006]通过结合附图参考以下详细描述，将最好地理解本公开的非限制性实施例和优点。
[0007]图1示意性示出了计算机辅助手术系统；
[0008]图2示意性地示出了控制设备和计算机化手术设备控制器；
[0009]图3A示意性地示出了由人类外科医生和手术机器人看到的手术场景；
[0010]图3B示意性地示出了在调整一个或多个参数之后手术机器人看到的手术场景；
[0011]图4示出了手术控制方法；
[0012]图5示意性地示出了可应用本技术的计算机辅助手术系统的第一示例；
[0013]图6示意性地示出了可应用本技术的计算机辅助手术系统的第二示例；
[0014]图7示意性地示出了可应用本技术的计算机辅助手术系统的第三示例；
[0015]图8示意性地示出了可应用本技术的计算机辅助手术系统的第四示例；
[0016]图9示意性地示出了臂单元的示例；
[0017]图10示意性地示出了主控制台的示例。
[0018]在所有附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分。
具体实施方式
[0019]图1示出了使用开放式手术系统对患者106进行的手术。患者106躺在手术台105上，人类外科医生104和计算机化手术设备103一起执行手术。
[0020]每个人类外科医生和计算机化手术设备监控手术的一个或多个参数，例如，从一个或多个患者数据收集设备收集的患者数据(例如，来自ECG监视器的心电图(ECG)数据、来自血压监视器的血压数据等，患者数据收集设备在本领域中是已知的，并且未详细示出或讨论)以及通过分析手术图像(由外科医生的眼睛或计算机化手术设备的摄像头109捕获)或手术声音(由外科医生的耳朵或计算机化手术设备的麦克风(未示出)捕获)确定的一个或多个参数。每个人类外科医生和计算机化手术设备在手术期间执行相应的任务(例如，一些任务由外科医生专门执行，一些任务由计算机化手术设备专门执行，一些任务由外科医生和计算机化手术设备执行)，并且使用所监控的一个或多个外科参数来决定如何执行那些任务。
[0021]外科医生和计算机化手术设备有时会做出冲突的决策。例如，基于图像分析，计算机化手术设备可以确定患者中已经发生了意外出血，并且应该采取措施来停止出血。然而，外科医生可能会决定没有意外出血，并且不需要采取任何行动。因此，需要解决这一冲突，以便做出正确的决策。本技术通过在计算机化手术设备做出决策时确定外科医生和计算机化手术设备所关注的手术场景的视觉区域中是否存在差异来帮助满足这一需求，并且如果存在差异，则控制计算机化手术设备来重新评估手术场景。计算机化手术设备根据重新评估的手术场景做出更新的决策。外科医生可以接受或拒绝这个决策。可以向外科医生提供关于为什么计算机化手术设备做出特定决策的信息，以帮助他们确定哪个决策(即人类决策或计算机决策)是正确的。
[0022]尽管图1示出了开放式手术系统，但是本技术也适用于其他计算机辅助手术系统，其中，计算机化手术设备(例如，其在计算机辅助医用镜系统中持有医用镜或者其在主从系统中是从属设备)能够做出可能与外科医生的决策相冲突的决策。因此，计算机化手术设备是一种包括计算机的手术设备，该计算机能够使用一个或多个手术监控参数来做出关于手术的决策。作为非限制性示例，图1的计算机化手术设备103是能够基于由摄像头109捕获的图像做出决策并采取自主行动的手术机器人。
[0023]机器人103包括控制器110和一个或多个手术工具107(例如，可移动的手术刀、夹具或机械手)。控制器110连接到用于捕获手术图像的摄像头109、用于调整摄像头109位置的可移动摄像头臂112以及可调整手术照明111，可调整手术照明照亮手术场景并具有一个或多个可调整照明参数，例如，亮度和颜色。例如，可调整手术照明包括多个相应不同颜色的发光二极管(LED，未示出)。每个LED的亮度是可单独调整的(通过可调整手术照明的适当控制电路(未示出))，以允许调整LED输出的光的整体颜色和亮度。控制器110还连接到控制
设备100。控制设备100连接到另一摄像头108，用于捕获外科医生眼睛的图像，用于注视跟踪，并且连接到保持在支架102上的电子显示器102(例如，液晶显示器)，使得外科医生104在手术期间可以看到电子显示器102。根据本技术，控制设备100比较外科医生104和机器人103关注的手术场景的视觉区域，以帮助解决外科医生和计算机决策的冲突。
[0024]图2示出了控制设备100和控制器110的一些组件。
[0025]控制设备100包括用于向控制器110发送电子信息和/或从控制器接收电子信息的控制接口201、用于向电子显示器102发送表示要显示的信息的电子信息的显示接口202、用于处理电子指令的处理器203、用于存储要处理的电子指令以及与电子指令相关联的输入和输出数据的存储器204、用于长期存储电子信息的存储介质205(例如，硬盘驱动器，固态驱动器等)、用于接收表示由摄像头108捕获的外科医生眼睛图像的电子信息的摄像头接口206以及用户接口214(例如，包括触摸屏、物理按钮、语音控制系统等)。例如，控制接口201、显示接口20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】1.一种计算机辅助手术系统，包括：计算机化手术设备；以及控制设备；其中，所述控制设备包括电路，所述电路被配置为：接收指示手术场景的第一区域的信息，通过所述计算机化手术设备从所述手术场景的所述第一区域获得信息以做出决策；接收指示手术场景的第二区域的信息，通过医学专业人员从所述手术场景的所述第二区域获得信息以做出决策；确定所述手术场景的所述第一区域与所述第二区域之间是否存在差异；并且如果在所述手术场景的所述第一区域与所述第二区域之间存在差异：基于所述差异执行预定过程。2.根据权利要求1所述的计算机辅助手术系统，其中：所述第一区域是当通过所述计算机化手术设备做出计算机决策时，通过所述计算机化手术设备从所述第一区域获得信息的区域；并且所述控制设备包括电路，所述电路被配置为：接收指示所述计算机化手术设备的所述计算机决策的信息；作为所述预定过程，控制所述计算机化手术设备以基于所述差异做出更新的计算机决策。3.根据权利要求2所述的计算机辅助手术系统，其中，所更新的计算机决策基于所述第二区域。4.根据权利要求2所述的计算机辅助手术系统，所述控制设备包括电路，所述电路被配置为控制所述计算机化手术设备以：调整由所述计算机化手术设备使用的一个或多个参数，以确定所述手术场景的所述第一区域；并且使用所调整的一个或多个参数做出所更新的计算机决策。5.根据权利要求2所述的计算机辅助手术系统，所述控制设备包括电路，所述电路被配置为：接收指示所述计算机化手术设备的所更新的计算机决策的信息；将指示所更新的计算机决策的信息输出给所述医学专业人员；接收指示所述医学专业人员是否批准所更新的计算机决策的信息；如果所述医学专业人员批准所更新的计算机决策，控制所述计算机化手术设备基于所更新的计算机决策执行动作。6.根据权利要求1所述的计算机辅助手术系统，所述控制设备包括电路，所述电路被配置为将指示所述手术场景的所述第一区域和所述第二区域的信息输出给所述医学专业人员。7.根据权利要求6所述的计算机辅助手术系统：其中，指示所述手术场景的所述第一区域的信息包括所述手术场景的图像和指示所述图像中的所述第一区域的信息；并且其中，指示所述手术场景的所述第二区域的信息包括所述手术场景的图像和指示所述
图像中的所述手术场景的所述第二区域的信息。8.根据权利要求1所述的计算机辅助手术系统，其中，指示所述手术场景的所述第一区域的信息包括人工智能注意力热图。9.根据权利要求1所述的计算机辅助手术系统，其中，指示所述手术场景的所述第二区域的信息包括所述医学专业人员的凝视跟踪信息。10.根据权利要求4所述的计算机辅助手术系统，其中，由所述计算机化手术设备使用以确定所述手术场景的所述第一区域的能够调整的一个或多个参数包括所述手术场景的光参数、所述手术场景的视角、由所述计算机化手术设备使用以确定所述手术场景的所述第一区域的所述手术场景的图像的像素值和由所述计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：