【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、手术机器人系统目前正用于各种外科手术，包括微创外科手术。一些手术机器人系统包括控制手术机械臂的外科医生控制台和具有联接至机械臂并由机械臂致动的末端执行器(例如，夹钳或抓握器械)的手术器械。在操作中，机械臂移动到患者上方的位置，然后经由患者的手术端口或自然孔口将手术器械引导到小切口中，以将末端执行器定位在患者体内的工作部位处。腹腔镜相机(其也由机械臂中的一个保持)插入患者中，以对手术部位成像。
2、腹腔镜相机可以在各种成像模式下操作，包括常规色彩或白光模式和荧光模式。在常规白光模式下，使用可见光谱范围内的光照亮所观察的组织表面。由组织反射的光穿过合适的透镜系统，入射到内置或附接到内窥镜上的图像传感器上。来自图像传感器的电信号被处理成全彩色视频图像，该图像可以显示在视频监视器上或存储在存储器中。
3、在荧光模式下，荧光激发对组织中的荧光团进行光激发，该荧光团以发射波长发射荧光，该发射波长通常大于激发波长。来自组织的荧光穿过合适的透镜系统，入射到图像传感器上。来自图像传感器的电信号被处理成荧光视频图像，该图像可以单独显示在视频监视器上，也可以与彩色视频图像组合显示。
4、荧光激发波长和发射波长取决于被激发的荧光团的类型。在外源应用的荧光团的情况下，激发波长带可以位于从紫外线(uv)到近红外(nir)范围内的任何地方，而发射波长带可以位于从可见光到nir范围内的任何位置。对于组织的内源性荧光团，激发波长带和发射波长带更为有限(激发波长从uv到可见光谱的绿色部分，发射波长从蓝/绿光到ni
技术实现思路
1、本披露内容提供了一种手术机器人系统，其包括可在多种成像模式下操作的成像系统。该机器人系统可包括一个或多个机械臂，每个机械臂固持成像系统的器械或腹腔镜相机。该成像系统被配置为使用来自荧光染料(如吲哚菁绿(icg))的荧光团获得组织的白色图像和nir图像。该成像系统被配置为在覆盖模式下将白光图像与nir图像进行组合，在该覆盖模式期间，常规白光图像与nir/icg数据组合，以生成覆盖图像。在覆盖模式下，成像系统可以被配置为取决于用户偏好和应用使用可见光显示nir图像，例如，nir/icg数据可以显示为绿色或蓝色覆盖层。在强度图模式下，成像系统使用覆盖图像中的颜色标度显示nir/icg信号的强度。在单色模式下，nir/icg信号单独在黑色背景上以白色显示，以实现最大可能的区分。
2、在限制腔和/或器械的可见度的模式(例如单色模式)下，手术系统阻止用户移动(多个)器械、相机或激活器械(例如，递送电外科手术能量、排出钉等)。另外，在控制器械/相机时或者在选择了器械功能(例如，能量递送或钉合)时，系统阻止用户进入低可见度模式。
3、具体用例包括但不限于在有限可见度模式下时阻止能量选择、在有限可见度模式下时阻止位置控制、在选择能量时阻止进入有限可见度模式、在控制器械/相机时阻止进入有限可见度模式、并在用户试图执行上述之一时向用户提供通知以解释行为。
4、该手术机器人系统还提供了额外的风险降低。如果不满足上述条件(例如，发生了重大系统故障)，则报告系统不可操作错误，并且禁用器械或整个系统的某些功能。当用户尝试在有限可见度模式下时访问能量递送或进入位置控制时，成像系统还可以切换到非有限可见度模式(例如，白色成像)。
5、具体地，在单色模式下，系统阻止了位置控制和能量选择。如果用户在单色模式下时试图选择能量或进入位置控制，系统将忽略用户选择，并向用户提供位置控制和/或能量递送在单色模式下不可用的通知。
6、当选择了位置控制或能量递送时，系统阻止用户选择单色模式。具体地，单色模式选项在此期间不可用，例如，选择按钮在图形用户界面(gui)中“变灰”。如果用户试图经由物理输入(例如，轻击控制相机的踏板)进入单色模式，系统将忽略该输入，并向用户显示通知。
7、手术机器人系统还包括各种输入(例如脚踏板、gui等)，其可用于在无需将视线远离屏幕的情况下在有限可见度模式与高可见度模式之间切换。这允许用户在有限可见度模式与高可见度模式之间快速切换，以便利用有限可见度，同时还安全地提供位置控制和能量递送。
8、根据本披露内容的一个实施例，披露了一种手术机器人系统。该手术机器人系统包括器械驱动单元，该器械驱动单元联接至并被配置为致动手术器械和腹腔镜相机。该系统还包括图像处理装置，该图像处理装置联接至腹腔镜相机并被配置为在具有低可见度模式的多种成像模式下操作。该系统进一步包括外科医生控制台，该外科医生控制台具有手柄控制器，该手柄控制器被配置为接收用于移动手术器械的用户输入。该系统另外包括控制器，该控制器被配置为在该低可见度模式处于活动时以第一操作模式操作该手术器械，以及在该低可见度模式处于未活动时以第二操作模式操作该手术器械。
9、以上实施例的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。根据以上实施例的一个方面，该腹腔镜相机被配置为捕获白光图像和近红外(nir)光图像。低可见度模式可以是单色nir模式。该手术机器人系统还可以包括显示屏，该显示屏被配置为显示由该腹腔镜相机捕获且由该图像处理装置基于该多种成像模式中所选择的成像模式而处理的视频。在该手术器械处于该第一操作模式时，该控制器可以被配置为阻止该手术器械的激活。该手术器械的激活可以包括供应电外科能量、排出钉或推进刀中的一项。该控制器可以进一步被配置为输出指示该手术器械的激活被阻止的提示。当处于第一操作模式时，该控制器可以被另外配置为响应于用于移动手术器械的用户输入从低可见度模式切换到默认可见度成像模式。
10、根据本披露内容的另一个实施例，披露了一种用于控制手术机器人系统的方法。该方法包括在多种成像模式(其中之一是低可见度模式)下操作联接至腹腔镜相机的图像处理装置。该方法还包括接收用于在具有手柄控制器的外科医生控制台处移动手术器械的用户输入。该方法进一步包括在该低可见度模式处于活动时，以第一操作模式控制手术器械。该方法另外包括在该低可见度模式处于活动时，以第二操作模式控制手术器械。
11、以上实施例的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。根据以上实施例的一个方面，该方法可以包括在腹腔镜相机处捕获白光图像和近红外(nir)光图像。低可见度模式可以是单色nir模式。该方法可以进一步包括由该图像处理装置基于该多种成像模式中所选择的成像模式对由该腹腔镜相机捕获的视频进行处理并将其显示在显示屏上。该方法可以另外包括当手术器械处于第一操作模式时，阻止该手术器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手术机器人系统，包括：
2.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其中，该腹腔镜相机被配置为捕获白光图像和近红外(NIR)光图像。
3.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其中，该低可见度模式是单色NIR模式。
4.根据权利要求1所述的手术机器人系统，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的手术机器人系统，其中，在该手术器械处于该第一操作模式时，该控制器被配置为阻止该手术器械的激活。
6.根据权利要求5所述的手术机器人系统，其中，该手术器械的激活包括供应电外科能量、排出钉或推进刀中的至少一项。
7.根据权利要求5所述的手术机器人系统，其中，该控制器进一步被配置为输出指示该手术器械的激活被阻止的提示。
8.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其中，在该手术器械处于该第一操作模式时，该控制器被配置为响应于用于移动该手术器械的用户输入从该低可见度模式切换到默认可见度成像模式。
9.一种用于控制手术机器人系统的方法，该方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：p>
11.根据权利要求10所述的方法，其中，该低可见度模式是单色NIR模式。
12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，该手术器械的激活包括供应电外科能量、排出钉或推进刀中的至少一项。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
16.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
17.一种用于控制手术机器人系统的方法，该方法包括：
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
20.根据权利要求17所述的方法，其中，该至少一种功能选自由以下各项组成的组：供应电外科手术能量、排出钉或推进刀。
...【技术特征摘要】
1.一种手术机器人系统，包括：
2.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其中，该腹腔镜相机被配置为捕获白光图像和近红外(nir)光图像。
3.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其中，该低可见度模式是单色nir模式。
4.根据权利要求1所述的手术机器人系统，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的手术机器人系统，其中，在该手术器械处于该第一操作模式时，该控制器被配置为阻止该手术器械的激活。
6.根据权利要求5所述的手术机器人系统，其中，该手术器械的激活包括供应电外科能量、排出钉或推进刀中的至少一项。
7.根据权利要求5所述的手术机器人系统，其中，该控制器进一步被配置为输出指示该手术器械的激活被阻止的提示。
8.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其中，在该手术器械处于该第一操作模式时，该控制器被配置为响应于用于移动该手术器械的用户输入从该低可见度模式切换到默认可见度成像模式。
【专利技术属性】
技术研发人员：妮可·T·斯托罗祖克，安德鲁·W·丹尼斯，瑞安·S·德克尔，巴雷特·R·丹尼尔斯，梅根·E·巴斯特德，莱斯利·E·尤斯顿，帕特里克·L·卢卡萨克，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：
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