定位外科手术机器人系统的摄像头以捕获患者体腔内的图像技术方案

公开了一种用于定位外科手术机器人系统的摄像头以在医疗过程期间捕获患者体腔内的图像的方法和设备。在一些实施例中，该方法涉及：在执行该医疗过程的外科手术机器人系统的控制器处接收位置信息，该位置信息定义至少一个工具相对于体腔参考系的位置；以及响应于在该控制器处接收到对准命令信号，使该控制器产生定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位在该体腔参考系内，以捕获该至少一个工具的图像从而显示给该外科手术机器人系统的操作者。

Locate the camera of the surgical robot system to capture the image in the patient's body cavity

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定位外科手术机器人系统的摄像头以捕获患者体腔内的图像
技术介绍
1.
本公开涉及外科手术机器人系统，并且更具体地涉及定位摄像头以在医疗过程期间捕获患者体腔内的图像。2.相关技术说明在研究性医疗过程和外科手术过程(诸如腹腔镜手术)期间使用小型化摄像头，以在患者的体腔内产生该过程的部位的图像。摄像头通常具有仅捕获患者的体腔的一部分的视场，并且可以具有用于使摄像头取向以改变视场内的体腔的部分的定位机构。
技术实现思路
根据一个公开的方面，提供了一种用于定位摄像头以在医疗过程期间捕获患者的体腔内的图像的方法。该方法涉及：在执行医疗过程的外科手术系统的控制器处接收位置信息，该位置信息定义至少一个工具相对于体腔参考系的位置；以及响应于在该控制器处接收到对准命令信号，使该控制器产生定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位在该体腔参考系内，以捕获该至少一个工具的图像从而显示给该外科手术系统的操作者。该至少一个工具在该体腔内的移动可以是由移动信号引起的，这些移动信号是由该控制器基于运动学计算产生的，并且接收位置信息可能涉及使用该运动学计算的结果来确定该至少一个工具的位置。该方法可以涉及在该控制器处接收位置信号，这些位置信号指示该至少一个工具在该体腔参考系内的实际位置。使该控制器产生定位信号可以涉及使该控制器产生以下定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位成使得该摄像头的视场被布置为使与该至少一个工具相关联的参考点在这些被捕获图像内居中。该参考点可以涉及在该至少一个工具上的、靠近该至少一个工具的远端的点。接收位置信息可以涉及接收以下位置信息，该位置信息定义多个工具相对于体腔参考系的位置，并且该参考点可以包括被布置在该多个工具的相应远端中间的点。该方法可以涉及接收操作者输入的在该参考点与该摄像头视场的中心之间的期望偏移量，并且使该控制器产生定位信号可以涉及使该控制器产生以下定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位成使得该摄像头的视场被布置为在这些被捕获图像内与该参考点偏移达该期望的偏移量。该方法可以进一步涉及：当在该控制器处正接收该对准命令信号时，并且响应于接收到来自输入装置的操作者输入，使该控制器继续产生用于使该至少一个工具移动的移动信号，同时产生可操作以使该摄像头在该体腔参考系内跟随该至少一个工具的摄像头定位信号，该输入装置被配置为生成用于控制该至少一个工具移动的输入信号。接收该对准命令信号可以涉及使该控制器判定摄像头对准控件是否已经被该操作者激活。该摄像头对准控件可以涉及手指致动开关和脚致动开关中的一个或多个。接收该对准命令信号可以涉及使该控制器判定是否发生以下各项中的至少一项：在输入装置处已经接收到该至少一个工具的移动模式，该输入装置被配置为生成用于控制该至少一个工具移动的输入信号；以及已经从输入装置接收到被布置在该至少一个工具的远侧尖端处的末端执行器的移动模式，该输入装置被配置为生成用于控制该末端执行器的移动的输入信号。接收该对准命令信号可以涉及使该控制器判定是否发生以下各项中的至少一项：与该至少一个工具相关联的参考点被布置在该被捕获图像内的定义中心区域之外；以及与多个工具中的当前有效工具相关联的参考点被布置在该被捕获图像内的定义中心区域之外。根据另一个公开方面，提供了一种用于在由外科手术系统执行的医疗过程期间定位摄像头以捕获患者体腔内的图像的设备。该设备包括控制器，该控制器被可操作地配置为接收位置信息，该位置信息定义至少一个工具相对于体腔参考系的位置。该控制器被配置为响应于接收到对准命令信号而产生定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位在该体腔参考系内，以捕获该至少一个工具的图像从而显示给该外科手术系统的操作者。该至少一个工具在该体腔内的移动可以由移动信号引起，这些移动信号是由该控制器基于运动学计算产生的，并且该控制器可以被配置为通过使用该运动学计算的结果来接收位置信息以确定该至少一个工具的位置。该控制器可以被配置为接收位置信号，这些位置信号指示该至少一个工具在该体腔参考系内的实际位置。该控制器可以被配置为产生定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位成使得该摄像头的视场被布置为使得与该至少一个工具相关联的参考点在这些被捕获图像内居中。该参考点可以包括在该至少一个工具上的、靠近该至少一个工具的远端的点。该控制器可以被配置为接收位置信息，该位置信息定义多个工具相对于体腔参考系的位置，并且该参考点可以包括被布置在该多个工具的相应远端中间的点。该控制器可以被配置为接收操作者输入的在该参考点与该摄像头的视场的中心之间的期望偏移量，并且该控制器可以进一步被配置为使该摄像头被定位成使得该摄像头的视场被布置为在这些被捕获图像内与该参考点偏移达该期望的偏移量。当在该控制器处正接收该对准命令信号时并且当接收到来自输入装置的操作者输入时，该控制器可以被配置为继续产生用于使该至少一个工具移动的移动信号，同时产生可操作以使该摄像头在该体腔参考系内跟随该至少一个工具的摄像头定位信号，该输入装置被配置为生成用于控制该至少一个工具移动的输入信号。可以响应于确定摄像头对准控件已经被该操作者激活而产生该对准命令信号。该摄像头对准控件可以包括手指致动开关和脚致动开关中的一个或多个。可以响应于该控制器判定是否发生以下各项中的至少一项来产生该对准命令信号：在输入装置处已经接收到该至少一个工具的移动模式，该输入装置被配置为生成用于控制该至少一个工具移动的输入信号；以及已经从输入装置接收到被布置在该至少一个工具的远侧尖端处的末端执行器的移动模式，该输入装置被配置为生成用于控制该末端执行器的移动的输入信号。当发生以下各项中的至少一项时，该对准命令信号可以由该控制器产生：与该至少一个工具相关联的参考点被布置在该被捕获图像内的定义中心区域之外；以及与多个工具中的当前有效工具相关联的参考点被布置在该被捕获图像内的定义中心区域之外。对于本领域的普通技术人员来说，在结合附图回顾以下对特定所公开实施例的描述之后，其他方面和特征将变得明显。附图说明在展示了所公开实施例的附图中：图1是根据一些实施例的机器人外科手术系统的透视图；图2是根据一些实施例的图1中所示的机器人外科手术系统的驱动单元的透视图；图3是根据一些实施例的在图1的机器人外科手术系统中使用的器械的透视图；图4是根据一些实施例的图1中所示的机器人外科手术系统的处理器电路元件的框图；图5是根据一些实施例的图1中所示的机器人外科手术系统的右输入装置的透视图；图6是根据一些实施例的图1中所示的机器人外科手术系统的右侧工具的透视图；图7是根据一些实施例的过程流程图，该过程流程图描绘了用于指引图4所示的处理器电路元件来控制图1所示的机器人外科手术系统的操作的代码块；图8是根据一些实施例的处于弯曲姿势的右侧工具的侧视透视图；图9是根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在外科手术机器人系统中用于定位摄像头以在医疗过程期间捕获患者体腔内的图像的方法，该方法包括：/n在执行该医疗过程的该外科手术机器人系统的控制器处接收位置信息，该位置信息定义了至少一个工具相对于体腔参考系的位置；以及/n响应于在该控制器处接收到对准命令信号，使该控制器产生定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位在该体腔参考系内，以捕获该至少一个工具的图像从而显示给该外科手术机器人系统的操作者。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170825 US 15/686,5711.一种在外科手术机器人系统中用于定位摄像头以在医疗过程期间捕获患者体腔内的图像的方法，该方法包括：
在执行该医疗过程的该外科手术机器人系统的控制器处接收位置信息，该位置信息定义了至少一个工具相对于体腔参考系的位置；以及
响应于在该控制器处接收到对准命令信号，使该控制器产生定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位在该体腔参考系内，以捕获该至少一个工具的图像从而显示给该外科手术机器人系统的操作者。


2.如权利要求1所述的方法，其中，该至少一个工具在该体腔内的移动是由移动信号引起的，这些移动信号是由该控制器基于运动学计算产生的，并且其中，接收位置信息包括使用该运动学计算的结果来确定该至少一个工具的位置。


3.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在该控制器处接收位置信号，这些位置信号指示该至少一个工具在该体腔参考系内的实际位置。


4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使该控制器产生定位信号包括使该控制器产生以下定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位成使得该摄像头的视场被布置为使与该至少一个工具相关联的参考点在这些捕获的图像内居中。


5.如权利要求4所述的方法，其中，该参考点包括在该至少一个工具上的、靠近该至少一个工具的远端的点。


6.如权利要求4或5所述的方法，其中，接收位置信息包括接收定义多个工具相对于体腔参考系的位置的位置信息，并且其中，该参考点包括被布置在该多个工具的相应远端中间的点。


7.如权利要求5或6所述的方法，进一步包括：接收操作者输入的在该参考点与该摄像头的视场的中心之间的期望偏移量，并且其中，使该控制器产生定位信号包括使该控制器产生以下定位信号，这些定位信号可操作以使该摄像头被定位成使得该摄像头的视场被布置为在这些被捕获图像内与该参考点偏移达该期望的偏移量。


8.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：当在该控制器处正接收该对准命令信号时，并且响应于接收到来自输入装置的操作者输入，使该控制器继续产生用于使该至少一个工具移动的移动信号，同时产生可操作以使该摄像头在该体腔参考系内跟随该至少一个工具的摄像头定位信号，该输入装置被配置为生成用于控制该至少一个工具移动的输入信号。


9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收该对准命令信号包括使该控制器判定摄像头对准控件是否已经被该操作者激活。


10.如权利要求9所述的方法，其中，该摄像头对准控件包括手指致动开关和脚致动开关中的一个或多个。


11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收该对准命令信号包括使该控制器判定是否发生以下各项中的至少一项：
该至少一个工具的移动模式已经在输入装置处被接收，该输入装置被配置为生成用于控制该至少一个工具移动的输入信号；以及
已经从输入装置接收到被布置在该至少一个工具的远侧尖端处的末端执行器的移动模式，该输入装置被配置为生成用于控制该末端执行器的移动的输入信号。


12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收该对准命令信号包括使该控制器判定是否发生以下各项中的至少一项：
与该至少一个工具相关联的参考点被布置在该被捕获图像内的定义中心区域之外；以及
与多个工具中的当前有效工具相关联的参考点被布置在该被...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·克拉利基，
申请(专利权)人：提坦医疗公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA