使用成角度内窥镜运用机器人手术系统使体腔可视化的方法技术方案

一种在外科手术期间使体腔可视化的方法包含：将成角度内窥镜的细长主体定位在患者的体腔内的第一位置中，响应于命令点而使所述细长主体围绕纵向轴线旋转，在所述细长主体旋转时运用定位在所述细长主体内的图像捕获装置捕获多个图像，以及根据所述多个图像产生所述体腔的全景图。在所述细长主体的所述第一位置中，手术部位处于所述图像捕获装置的视野内。当所述成角度内窥镜处于所述第一位置中时，所述图像捕获装置的所述视野捕获所述体腔的第一体积，所述第一体积包含所述手术部位。

A Method of Visualizing Body Cavity Using Angular Endoscope and Robot Surgery System

A method for visualizing the body cavity during surgical operation includes positioning the slender body of the angular endoscope in the first position of the patient's body cavity, rotating the slender body around the longitudinal axis in response to command points, and using image capture positioned within the slender body when the slender body rotates. The device captures a plurality of images and generates a panorama of the body cavity based on the plurality of images. In the first position of the slender body, the operative position is in the field of vision of the image capture device. When the angular endoscope is in the first position, the field of view of the image capture device captures the first volume of the body cavity, and the first volume includes the surgical site.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用成角度内窥镜运用机器人手术系统使体腔可视化的方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月9日提交的第62/239,412号美国临时专利申请的权益和优先权，所述美国临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
机器人手术系统已用于微创医疗程序。在此类医疗程序期间，机器人手术系统受与用户界面介接的外科医生控制。用户界面允许外科医生看到并操控作用于患者的工具。用户界面包含显示器和输入控制器或可由外科医生移动来控制机器人手术系统的手柄。一般来说，机器人手术系统包含插入患者的开口以使患者体腔内的手术部位可视化的内窥镜。目前的内窥镜提供的手术部位视野较为有限。具体地说，内窥镜导向工具作用于组织的手术部位。这样使得大部分体腔未被观察到。在医疗程序期间，可与体腔内在内窥镜视野外部的非目标组织进行接触(例如，当交换工具时)。因此，可能需要或必需观察非目标组织。在一些医疗程序期间，使用多个和/或专用内窥镜来增强体腔的可视化。使用多个和/或专用内窥镜可能会提高医疗程序的成本。此外，使用多个内窥镜可能需要在医疗程序期间改变或调换内窥镜。另外或替代地，使用多个内窥镜可能会增加患者体腔中的使体腔可视化所需要的开口数目。因此，需要能够在利用单个内窥镜的医疗程序期间增强体腔的可视化的机器人手术系统。
技术实现思路
在本公开的方面中，一种在外科手术期间使体腔可视化的方法包含：将成角度内窥镜的细长主体定位在患者的体腔内的第一位置中，响应于命令点而使细长主体围绕纵向轴线旋转，在细长主体旋转时运用图像捕获装置捕获多个图像，以及根据多个图像产生体腔的全景图。定位成角度内窥镜的细长主体包含将手术部位定位在图像捕获装置的视野内。图像捕获装置定位在细长主体的远端部分中。当成角度内窥镜处于第一位置中时，图像捕获装置的视野捕获体腔的第一体积，所述第一体积包含手术部位。在各方面中，方法包含响应于命令点而沿着由细长主体限定的纵向轴线使细长主体离开手术部位平移到第二位置。在第二位置处，图像捕获装置的视野可捕获体腔的第二体积，所述第二体积大于第一体积。当细长主体处于第二位置中时，可使细长主体围绕纵向轴线旋转。方法可包含在产生体腔的全景图之后使细长主体返回到第一位置。在一些方面中，方法包含发起命令点，或方法可包含在体腔内移动手术器械，使得响应于手术器械的移动而发起命令点。移动手术器械可包含使手术器械平移到体腔中。替代地，移动手术器械可包含平移手术器械，使得从手术部位取出手术器械的末端执行器超过阈值距离。取出手术器械的末端执行器超过阈值距离可从第一体积取出末端执行器。移动手术器械可包含用第二手术器械来调换手术器械。在某些方面，方法可包含检测与机器人手术系统的用户界面介接的临床医师的属性以发起命令点。检测与用户界面介接的临床医师的属性可包含检测临床医师对用户界面的凝视，以及在临床医师的凝视并非指向用户界面的显示器时发起命令点。另外或替代地，检测与用户界面介接的临床医师的属性可包含检测便携式显示器的移动，以及基于便携式显示器的预定移动而发起命令点。在特定方面，旋转手术器械包含使细长主体围绕正交于纵向轴线的俯仰轴线枢转。另外，旋转手术器械可包含使细长主体围绕正交于俯仰轴线和纵向轴线的偏航轴线枢转。俯仰、纵向和偏航轴线可在共同枢轴点处相交。在各方面中，方法包含在可佩戴显示器上显示全景图，使得可佩戴显示器的移动向临床医师更新全景图的视图。方法可包含与体腔的全景图交互以调整体腔的全景图。与体腔的全景图交互包含摇摄体腔的全景图。另外或替代地，与体腔的全景图交互包含缩放体腔的全景图。参照附图来更详细地描述本公开的示范性实施例的另外细节和方面。附图说明下文参考图式描述本公开的各种方面，所述图式并入本说明书中并且构成本说明书的一部分，其中：图1是根据本公开提供的内窥镜的示意性侧视图；图2是在图1的内窥镜处于第一位置中并且手术器械定位在内窥镜视野内的手术部位处的情况下患者体腔的剖面图；图3是在从内窥镜视野取出手术器械的情况下图2的患者体腔的剖面图；图4是在内窥镜处于第二位置中并且在内窥镜的视野中重新捕获手术器械的情况下图2的患者体腔的剖面图；图5是根据本公开的用户界面和机器人系统的示意性图解；并且图6是根据本公开的查看患者体腔的方法的流程图。具体实施方式现在参考图式详细描述本公开的实施例，其中在若干视图中的每一个中，类似参考标号指定相同或对应元件。如本文中所使用，术语“临床医师”是指医生、护士或任何其它医护人员且可以包含辅助人员。贯穿本说明书，术语“近侧”指装置或其组件最接近于临床医师的部分，术语“远侧”指装置或其组件最远离临床医师的部分。一般来说，本专利技术涉及用于在运用内窥镜进行微创外科手术期间使患者的体腔可视化的方法和装置。具体地说，本公开详述了供与机器人手术系统一起使用的成角度内窥镜的用途，所述成角度内窥镜可用作0°内窥镜并提供患者体腔内的手术部位的全景图。如下详述，成角度内窥镜可充当工具作用于组织的手术部位的0°内窥镜视图，并且可重新定位以提供环绕手术部位的体腔的全景图。成角度内窥镜可以预定命令点或时间间隔(例如，在外科手术期间以预定时间间隔或在特定步骤处)自动地提供此类全景图。另外或替代地，成角度内窥镜可响应于用户产生的命令点(例如，在临床医师的请求下)而提供此类全景图。内窥镜可用作独立仪器，或可用作机器人手术系统的部件。现参考图1，根据本公开提供成角度内窥镜10，并且所述成角度内窥镜10包含限定成角度内窥镜10的纵向轴线“A-A”的细长主体12。细长主体12延伸到包含成角度远端16的远端部分14，所述成角度远端16限定来自垂直于纵向轴线“A-A”延伸的线或平面的角度“θ”。如所示，角度“θ”大约是30°；然而，角度“θ”可在大约0°到大约60°的范围内。成角度内窥镜10包含图像捕获装置18(例如，相机)，所述图像捕获装置18通过细长主体12的远端16捕获体腔“C”(图2)的图像。图像可采用静态图像或视频的形式。如所示，图像捕获装置18定位在细长主体12的远端部分14中；然而，预期图像捕获装置18可定位在细长主体12内的任何位置。还预期图像捕获装置18可定位在细长主体12外部，并且可包含定位在细长主体12内的光纤电缆(未图示)以通过细长主体12的远端16捕获图像。图像捕获装置18具有透过细长主体12的远端16的锥形视野“FV”，使得视野“FV”的一个边缘或第一边缘大致平行于纵向轴线“A-A”，并且视野“FV”的另一相对的边缘或第二边缘与纵向轴线“A-A”成大致30°的角度“α”而延伸。将了解，对于不同角度“θ”，视野“FV”的第二边缘的角度也会改变。另外参考图2，在外科手术期间，将成角度内窥镜10插入患者的体腔“C”中的开口“O”，以使体腔“C”可视化。开口“O”可以是天然存在的孔口或切口。成角度内窥镜10可插入定位在开口“O”内的插管110。在外科手术期间，细长主体12被定位成使得纵向轴线“A-A”穿过手术部位“S”，使得整个手术部位“S”处于锥形视野“FV”内。特别参考图1，成角度内窥镜10可以至少四个自由度移动以使纵向轴线“A-A”与手术部位“S”对准，并且运用图像捕获装置18来查看体腔。第一，细长主体12可沿着纵向轴线“A-A”向内和向外平移。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在外科手术期间使体腔可视化的方法，所述方法包括：将成角度内窥镜的细长主体定位在患者的体腔内的第一位置中，使得手术部位处于图像捕获装置的视野内，所述图像捕获装置定位在所述细长主体的远端部分中，当所述成角度内窥镜处于所述第一位置中时，所述图像捕获装置的所述视野捕获所述体腔的第一体积，所述第一体积包含所述手术部位；响应于命令点而使所述细长主体围绕纵向轴线旋转；在所述细长主体旋转时运用所述图像捕获装置捕获多个图像；以及根据所述多个图像产生所述体腔的全景图。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.09 US 62/239,4121.一种在外科手术期间使体腔可视化的方法，所述方法包括：将成角度内窥镜的细长主体定位在患者的体腔内的第一位置中，使得手术部位处于图像捕获装置的视野内，所述图像捕获装置定位在所述细长主体的远端部分中，当所述成角度内窥镜处于所述第一位置中时，所述图像捕获装置的所述视野捕获所述体腔的第一体积，所述第一体积包含所述手术部位；响应于命令点而使所述细长主体围绕纵向轴线旋转；在所述细长主体旋转时运用所述图像捕获装置捕获多个图像；以及根据所述多个图像产生所述体腔的全景图。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述命令点而沿着由所述细长主体限定的纵向轴线使所述细长主体离开所述手术部位平移到第二位置，使得所述图像捕获装置的所述视野捕获所述体腔的第二体积，所述第二体积大于所述第一体积。3.根据权利要求2所述的方法，其中当所述细长主体处于所述第二位置中时，所述细长主体围绕所述纵向轴线旋转。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括在产生所述体腔的所述全景图之后使所述细长主体返回到所述第一位置。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括手动地发起所述命令点。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述体腔内移动手术器械，使得响应于所述手术器械的移动而发起所述命令点。7.根据权利要求6所述的方法，其中移动所述手术器械包含使所述手术器械平移到所述体腔中。8.根据权利要求6所述的方法，其中移动所述手术器械包含平移所述手术器械，使得将所述手术器械的末端执行器从所述手术部位取出超过阈值距离。9.根据权利要求8所述的方法，其中取出所述手术器械的所述末端执...

【专利技术属性】
技术研发人员：德怀特·梅格兰，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US