用于医疗程序期间监测患者运动的系统和方法技术方案

本申请提供了监测医疗器械的方法。该方法可以包括：从与医疗器械通信的控制系统接收状态信息；检测医疗器械的至少一部分的运动并将医疗器械的该部分的运动与基于从控制系统接收到的状态信息的阈值运动值进行比较。该方法可以进一步包括基于该运动与阈值运动值的比较生成用于呈现给医疗器械的操作者的通信消息。本申请还提供了相应的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于医疗程序期间监测患者运动的系统和方法相关申请本专利申请要求2016年8月23日提交的题为“用于医疗程序期间监测患者运动的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORMONITORINGPATIENTMOTIONDURINGAMEDICALPROCEDURE)”的美国临时专利申请62/378,389的申请日的优先权和权益，该临时专利申请通过引用以其整体并入本文。
本公开涉及用于医疗程序期间监测患者的运动或医疗系统相对于患者的运动的系统和方法。
技术介绍
微创医疗技术意图减少医疗程序期间损伤的组织量，从而减少患者恢复时间、不适和有害副作用。这种微创技术可以通过患者解剖结构的自然孔口或通过一个或更多个手术切口执行。通过这些自然孔口或切口，操作者可以插入微创医疗器械(包括手术、诊断、治疗或活检器械)以到达目标组织位置。一种这样的微创技术是使用柔性和/或可转向细长装置，诸如能够被插入到解剖通路内并且朝向患者解剖结构内的感兴趣区域被导航的柔性导管。其他微创技术可以包括在患者解剖结构内所操纵的相对刚性装置的使用者。医务人员对这种细长装置的控制涉及几个自由度的管理，包括至少管理细长装置的插入和缩回以及装置的转向。此外，还可以支持不同的操作模式。在医疗程序期间，患者虽然可能被麻醉，但仍可能移动。例如，无意识的身体移动可能发生，或者患者可能被操作者或存在于外科手术环境中的其他人碰撞或以其他方式移动。另外，微创系统可以相对于患者移动。在微创手术程序(包括图像引导的医疗程序)期间，这种移动可能会引起并发症。因此，提供用于医疗程序期间监测患者运动的改进方法和系统将是有利的。
技术实现思路
随附于说明书的权利要求最佳地概括了本专利技术的实施例。根据一些实施例，公开了一种在涉及医疗器械的运动的医疗程序期间监测医疗器械的方法。该方法可以包括：从与该医疗器械通信的控制系统接收状态信息；检测该医疗器械的至少一部分的运动，并将该医疗器械的该部分的运动与基于从该控制系统接收到的该状态信息的阈值运动值进行比较。该方法可以进一步包括基于该运动与该阈值运动值的比较来生成用于在显示系统中呈现的通信消息。该方面的其他实施例包括相应计算机系统、设备和记录在一个或更多个计算机存储设备上的计算机程序，其中的每个被配置成执行方法的动作。根据一些实施例，公开了一种远程操作的医疗系统。该远程操作的医疗系统可以包括远程操作的细长医疗器械、被配置成从系统操作者接收命令以操纵该医疗器械的主控组件，以及与该主控组件和该医疗器械通信的控制系统。该控制系统可以适合于执行操作，这些操作包括从与该医疗器械通信的控制系统接收状态信息、检测该医疗器械的至少一部分的运动，以及将该医疗器械的该部分的运动与基于从该控制系统接收到的该状态信息的阈值运动值进行比较。该控制系统可以适合于基于该运动与该阈值运动值的比较来生成用于呈现给操作者的通信消息。应理解，以上大致描述和以下详细描述二者本质上是示例性和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解而非限制本公开的范围。就此而言，根据下面的详细描述，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。附图说明图1是根据一些实施例的远程操作医疗系统的简化示意图。图2A是根据一些实施例的医疗器械系统的简化示意图。图2B是根据一些实施例的具有延伸的医疗工具的医疗器械系统的简化示意图。图2C是根据一些实施例的具有运动链的医疗器械系统的示意图。图3A和图3B是根据一些实施例的包括被安装在插入组件上的医疗器械的患者坐标空间中的患者的侧视图的简化示意图。图4是根据一些实施例的用于在医疗程序期间监测患者移动的方法的流程图。图5A、图5B和图5C图示了根据一些实施例的在人肺内使用期间的图2A至图2C、图3A和图3B的医疗器械系统的远端。图6A和图6B图示了根据一些实施例的可以用于识别患者运动的图像。图7描绘了根据一些实施例的插入气管插管以便于使用医疗器械系统的患者的侧视图的简化示意图。图8描绘了根据一些实施例的用户界面。通过参考随后的详细描述，将最好地理解本公开的实施例及其优点。应认识到，同样的附图标记被用来识别在一个或多个附图中图示的同样的元件，其中的展示是用于图示本公开的实施例的目的，并不是用于限制本公开。具体实施方式在以下描述中，阐述了描述与本公开一致的一些实施例的特定细节。阐述了很多特定细节，以便提供对实施例的充分理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践一些实施例。本文中公开的特定实施例旨在是图示性的而不是限制性的。本领域技术人员可以实现尽管此处未具体描述但是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，结合一个实施例示出并描述的一个或更多个特征可以被并入到其他实施例内，除非另外具体描述或如果一个或更多个特征将会使实施例不能工作。在一些实例中，公知的方法、程序、部件和电路未被详细描述，从而不会不必要地模糊实施例的各方面。本公开就不同器械和器械部分在三维空间中的位置、取向和/或姿态对其进行描述。如本文所用，术语“位置”指代对象或对象的一部分在三维空间中的定位(例如，沿笛卡儿X、Y和Z坐标的三个平移自由度)。如本文所用，术语“取向”指代对象或对象的一部分的旋转放置(三个旋转自由度——例如，滚转、俯仰和偏转)。如本文所用，术语“姿态”指代对象或对象的一部分在至少一个平移自由度上的位置以及对象或对象的一部分在至少一个旋转自由度上的取向(多达总共六个自由度)。如本文所用，术语“形状”指代沿着对象测量的一组姿态、位置或取向。本公开通常涉及用于监测经历医疗程序的患者的运动的方法和系统。在一些方法中，可以使用专用装置来监测患者P。本公开的实施例利用来自具有除监测患者运动之外的主要目的的组件和器械的信息。因此，本公开的实施例可以通过使其他系统和装置能够次要地提供患者运动监测手段来消除对专用患者运动监测装置的需要。本公开的原理还可以应用于专用装置，以提高其在监测患者运动中的准确性和性能。图1是根据一些实施例的远程操作医疗系统100的简化示意图。在一些实施例中，远程操作医疗系统100可以适合于在例如手术、诊断、治疗、或活检程序中使用。如图1所示，医疗系统100一般包括用于操作医疗器械104以对患者P执行各种程序的远程操作操纵器组件102。远程操作操纵器组件102被安装于操作台T或安装在操作台T附近。输入控制装置或主控组件106允许操作者O(例如，如图1所示的外科医生、临床医生或医师)控制远程操作操纵器组件102并在一些实施例中观看介入部位。主控组件106可以位于医师控制台处，所述医师控制台通常与手术台T位于相同的房间中。然而，应当理解，操作者O可以与患者P位于不同的房间或完全不同的建筑中。主控组件106一般包括用于控制远程操作操纵器组件102的一个或更多个控制装置。所述控制装置可以包括任意数量的各种输入装置，诸如操纵杆、跟踪球、数据手套、触发枪、手动操作控制器、语音识别装置、身体动作或存在传感器和/或类似装置。为了为操作者O提供直接控制器械104的强烈感觉，控制装置可以被提供有与关联的医疗器械104相同的自由度。以此方式，控制装置为操作者O提供控制装置与医疗器械104为一体的远程呈现或感知。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在涉及医疗器械的运动的医疗程序期间监测所述医疗器械的方法，所述方法包括：从与所述医疗器械通信的控制系统接收状态信息；通过所述控制系统检测所述医疗器械的至少一部分的运动；以及将所述医疗器械的所述部分的检测到的运动与基于从所述控制系统接收到的状态信息的阈值运动值进行比较；并且基于所述检测到的运动与所述阈值运动值的所述比较提供系统响应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.23 US 62/378,3891.一种在涉及医疗器械的运动的医疗程序期间监测所述医疗器械的方法，所述方法包括：从与所述医疗器械通信的控制系统接收状态信息；通过所述控制系统检测所述医疗器械的至少一部分的运动；以及将所述医疗器械的所述部分的检测到的运动与基于从所述控制系统接收到的状态信息的阈值运动值进行比较；并且基于所述检测到的运动与所述阈值运动值的所述比较提供系统响应。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述检测到的运动与所述阈值运动值进行所述比较包括以下中的至少一个：将所述检测到的运动的幅度与阈值运动幅度值进行比较；和将所述检测到的运动的频率与阈值运动频率值进行比较。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统响应包括：当所述检测到的运动高于所述阈值运动值时，生成用于在显示系统中呈现的消息。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述消息包括用以请求执行现有配准的更新的可选择选项。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将所述医疗器械的所述部分的所述检测到的运动与阈值控制值进行比较，其中所述阈值控制值高于所述阈值运动值；当所述检测到的运动高于所述阈值运动值时，生成用于在显示系统中呈现的消息；以及当所述检测到的运动高于所述阈值控制值时，忽略从主控组件接收到的运动命令。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统响应包括：基于所述检测到的运动与所述阈值运动值的所述比较，忽略经由与所述控制系统通信的主控组件从操作者接收的命令。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态信息包括以下信息中的至少一个：所述医疗器械处于停驻状态的指示、所述医疗器械处于驱动状态的指示、所述医疗器械处于治疗状态的指示以及来自沿着与所述医疗器械相关联的运动学链布置的传感器的传感器数据。8.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述医疗器械的所述部分的运动包括监测所述医疗器械的位置的变化，其中使用光纤传感器或至少一个电磁传感器中的至少一个来确定所述位置。9.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述医疗器械的所述部分的运动包括使用布置在所述医疗器械的远侧尖端处的图像捕获装置。10.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述医疗器械的所述部分的运动包括：通过第一运动检测模态检测运动；和通过第二运动检测模态检测运动，以及该方法进一步包括将由所述第一运动检测模态检测到的运动与由所述第二运动检测模态检测到的运动进行比较。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述阈值运动值包括阈值第一检测模态值和阈值第二运动检测模态值。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一运动检测模态包括沿着所述医疗器械的长度延伸的光纤形状传感器，并且所述第二运动检测模态包括布置在所述医疗器械的远侧尖端处的图像捕获装置。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述图像捕获装置捕获患者的解剖结构的内部的图像，并且其中所述控制系统将所述解剖结构的所述内部的所述图像与从所述解剖结构的模型导出的虚拟视图进行比较。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态信息包括所述医疗器械处于停驻状态的指示，并且所述阈值运动值进一步基于经历使用所述医疗器械的医疗程序的患者的预期自然运动。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述患者的所述预期自然运动是呼吸运动或心脏运动。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态信息包括所述医疗器械处于驱动状态的指示，并且其中所述阈值运动值进一步基于经由与所述控制系统通信的主控组件从操作者接收的命令。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述阈值运动值包括插入阈值运动值和阈值横向运动值。18.根据权利要求1所述的方法，其中：所述医疗器械具有测量的形状；所述医疗器械的部分延伸通过具有已知形...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·格达，T·K·阿德巴，C·比安奇，V·多文戴姆，T·D·苏珀尔，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国,US