用于在远程操作医疗系统中导航屏上菜单的系统和方法技术方案

一种系统包括远程操作操纵器，该远程操作操纵器被配置为控制医疗器械在外科手术环境中的操作。该系统还包括包含输入设备的操作者输入系统以及包含一个或多个处理器的处理单元。该处理单元被配置为显示外科手术环境的视野的图像并显示包括一组定向布置的菜单选项的菜单。该处理单元还被配置为将输入设备从用于与医疗器械交互的第一约束状态转换为用于与菜单交互的第二约束状态。在第二约束状态下，输入设备被约束为基于一组定向布置的菜单选项在一个或多个方向上移动。选项在一个或多个方向上移动。选项在一个或多个方向上移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在远程操作医疗系统中导航屏上菜单的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年2月19日提交的美国临时申请62/978,388的权益，该申请通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及用于执行远程操作医疗程序的系统和方法，并且更具体地涉及用于使用操作者输入设备显示和导航菜单的系统和方法。

技术介绍

[0004]微创医疗技术旨在减少在有创医疗程序期间受损的组织量，从而减少患者恢复时间、不适和有害副作用。此类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外科手术切口来执行。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、外科手术器械之类的器械。微创医疗工具还可以包括成像器械，例如内窥镜器械。成像器械为用户提供患者解剖结构内的视野。一些微创医疗工具和成像器械可以是远程操作的或以其他方式是计算机辅助的。随着远程操作医疗系统变得更加复杂，通过额外的特征和交互方式向操作者控制站添加额外的物理控制设备变得不那么可行。为了扩展远程操作系统的能力，需要操作者可见和可访问的图形菜单。因此，提供用于导航操作者可见和可访问的图形菜单的改进方法和系统将是有利的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例由说明书后面的权利要求最好地概括。
[0006]与一些实施例一致，提供了一种系统。该系统包括远程操作操纵器，该远程操作操纵器被配置为控制医疗器械在外科手术环境中的操作。该系统还包括操作者输入系统，该操作者输入系统包括输入设备。该系统还包括处理单元，该处理单元包括一个或多个处理器。该处理单元被配置为显示外科手术环境的视野的图像。该处理单元还被配置为显示包括一组定向布置的菜单选项的菜单。该处理单元还被配置为将输入设备从用于与医疗器械交互的第一约束状态转换为用于与菜单交互的第二约束状态。在第二约束状态下，输入设备被约束为基于一组定向布置的菜单选项在一个或多个方向上移动。
[0007]与其他实施例一致，提供了一种由处理单元执行的方法。该方法包括显示外科手术环境的视野的图像。该方法还包括显示具有视野的图像的菜单。该菜单包括一组定向布置的菜单选项。该方法还包括将远程操作组件的操作者输入系统的输入设备从用于与远程操作组件的医疗器械交互的第一约束状态转换为用于与菜单交互的第二约束状态。该方法还包括当远程操作组件处于第二约束状态时，基于一组定向布置的菜单选项来约束输入设备在一个或多个方向上的移动。
[0008]其他实施例包括记录在一个或多个计算机存储设备上的相应计算机系统、装置和
计算机程序，其中的每一个都被配置为执行方法的动作。
[0009]应当理解，前述一般描述和以下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不限制本公开的范围。就此而言，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
[0010]图1A是根据一些实施例的远程操作医疗系统的示意图。
[0011]图1B是根据一些实施例的远程操作组件的透视图。
[0012]图1C是根据一些实施例的操作者输入系统的透视图。
[0013]图2是根据一些实施例的操作者输入系统的输入控制设备的透视图。
[0014]图3是根据一些实施例的具有覆盖在视野上的图形菜单的外科手术环境的视野。
[0015]图4是根据一些实施例的具有覆盖在视野上的扩展图形菜单的外科手术环境的视野。
[0016]图5是根据一些实施例的具有选择的第一菜单选项的扩展图形菜单。
[0017]图6A是根据一些实施例的具有选择的第二菜单选项的扩展图形菜单。
[0018]图6B是根据一些实施例的具有在第二菜单选项已经改变之后选择的第一菜单选项的扩展图形菜单。
[0019]图7是根据一些实施例的具有选择的第三菜单选项的扩展图形菜单。
[0020]图8A
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图8D是根据一些实施例的输入控制设备的方向图标。
[0021]图9A
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图9C是根据一些实施例的输入控制设备的方向图标。
[0022]图10是根据一些实施例的用于转换到图形用户界面模式以允许用户与图形菜单对接的方法的流程图。
[0023]本公开的实施例及其优点通过参考下面的详细描述得到最好的理解。应当理解，相似的附图标记用于标识在一幅或多幅图中图示的相似元件，其中示出的目的是为了说明本公开的实施例而不是为了限制本公开的实施例。
具体实施方式
[0024]为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考附图中图示的实施例，并且将使用特定语言来描述实施例。然而，应当理解，并非意在限制本公开的范围。在以下描述中，具体细节描述了与本公开一致的一些实施例。为了提供对实施例的透彻理解，阐述了许多具体细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践一些实施例。本文所公开的具体实施例是说明性的而非限制性的。本领域技术人员可以认识到尽管没有具体描述但在本公开的范围和精神内的其他元件。此外，为了避免不必要的重复，除非另外具体描述或者如果一个或多个特征将使实施例不起作用，结合一个实施例示出和描述的一个或多个特征可以并入其他实施例中。在某些情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序、部件和电路，以免不必要地混淆实施例的一些方面。
[0025]图1A、图1B和图1C一起提供了医疗系统10的概览，该医疗系统10可用于例如包括诊断、治疗或外科手术程序的医疗程序。医疗系统10位于医疗环境11中。医疗环境11在图1A中被描绘为手术室。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
室或可发生任何数量的医疗程序或医疗培训程序的一些其他类型的环境。在又一些实施例中，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操作控制下的远程操作医疗系统。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之下。在又一些替代实施例中，医疗系统10可以是完全自动化的医疗系统，其在被编程以通过医疗系统10执行医疗程序或子程序的计算机的完全控制之下。可用于实施本公开中描述的系统和技术的医疗系统10的一个示例是由加利福尼亚州桑尼维尔的直观外科手术操作公司制造的da外科手术系统。
[0027]如图1A所示，医疗系统10通常包括组件12，该组件12可以安装到手术台O或定位在手术台O附近，而患者P在手术台O上。组件12可以被称为患者侧推车、外科手术推车或外科手术机器人。在一个或多个实施例中，组件12可以是远程操作组件。远程操作组件可以被称为例如操纵系统和/或远程操作臂推车。医疗器械系统14和内窥镜成像系统15可操作地耦合到组件12。操作者输入系统16允许外科医生S或其他类型的临床医生查看手术部位的图像或表示手本文档来自技高网...

【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：远程操作操纵器，其被配置为控制医疗器械在外科手术环境中的操作；操作者输入系统，其包括输入设备；以及处理单元，其包括一个或多个处理器，其中所述处理单元被配置为：显示所述外科手术环境的视野的图像；显示包括一组定向布置的菜单选项的菜单；以及将所述输入设备从用于与所述医疗器械交互的第一约束状态转换为用于与所述菜单交互的第二约束状态，其中在所述第二约束状态下，所述输入设备被约束为基于所述一组定向布置的菜单选项在一个或多个方向上移动。2.根据权利要求1所述的系统，其还包括用于显示所述视野的所述图像和所述菜单的显示设备。3.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第二约束状态下，独立于所述输入设备的取向来确定所述输入设备被约束移动的所述一个或多个方向。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理单元还被配置为在所述一组定向布置的菜单选项内的控制位置处显示光标，其中所述输入设备被约束为基于所述一组定向布置的菜单选项内的所述控制位置在所述一个或多个方向上移动。5.根据权利要求1所述的系统，其还包括远程操作组件，其中所述远程操作组件包括操作者输入设备，并且其中所述处理单元还被配置为响应于确定所述操作者输入设备被激活，将所述输入设备从所述第一约束状态转换到所述第二约束状态。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述操作者输入设备的激活包括由所述处理单元接收所述操作者输入设备被压下的指示。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述操作者输入设备的停用包括由所述处理单元接收所述操作者输入设备被释放的指示。8.根据权利要求5所述的系统，其中所述操作者输入设备的激活包括由所述处理单元接收所述操作者输入设备被压下和释放的第一指示。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述操作者输入设备的停用包括由所述处理单元接收所述操作者输入设备被压下和释放的第二指示，其中所述第二指示发生在所述第一指示之后。10.根据权利要求5所述的系统，其中所述操作者输入设备的激活包括：由所述处理单元接收所述操作者输入设备被压下的指示；以及由所述处理单元接收在所述操作者输入设备被压下之后的预定时间间隔内所述输入设备没有移动的指示。11.根据权利要求5所述的系统，其中所述操作者输入设备包括踏板。12.根据权利要求5所述的系统，其中所述操作者输入设备包括在所述输入设备上的开关。13.根据权利要求5所述的系统，其中所述操作者输入设备包括离合器设备。14.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第一约束状态下，所述输入设备能够在六个自由度中移动。15.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第二约束状态下，所述输入设备能够在三
个自由度中移动。16.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第二约束状态下，所述输入设备能够在两个自由度中移动。17.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第二约束状态下，所述输入设备能够在一个自由度中移动。18.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第二约束状态下，触觉约束限制所述输入设备在所述一个或多个方向上的移动。19.根据权利要求18所述的系统，其中触觉反馈提供所述输入设备远离起始位置的移动的指示。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述移动包括从所述一组定向布置的菜单选项中的一个菜单选项移动到所述一组定向布置的菜单选项中的另一菜单选项。21.根据权利要求19所述的系统，其中所述移动包括移动远离所述一组定向布置的菜单选项中的菜单选项以启动所述菜单选项。22.根据权利要求18所述的系统，其中在从起始位置移开所述输入设备之后，所述触觉约束引导所述输入设备沿着线性路径回到所述起始位置。23.根据权利要求18所述的系统，其中在沿着移动路径从起始位置移开所述输入设备之后，所述触觉约束引导所述输入设备沿着所述移动路径回到所述起始位置。24.根据权利要求1所述的系统，其中所述菜单还包括图示所述输入设备被约束移动的所述一个或多个方向的图标。25.一种由处理单元执行的方法...

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