[發(fā)明專利]輸入裝置上的力反饋的應(yīng)用促使其操作者命令關(guān)節(jié)式儀器擺成優(yōu)選姿勢(shì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280055123.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103930063B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·迪奧拉伊蒂;P·E·利拉根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 直觀外科手術(shù)操作公司
• 主分類號(hào): A61B34/30
• 分類號(hào): A61B34/30;B25J9/06;B25J9/10;B25J13/08
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關(guān)申請(qǐng)案的交叉引用

本申請(qǐng)案是2010年2月12日申請(qǐng)的標(biāo)題為“提供指示關(guān)節(jié)式儀器的所命令的狀態(tài)與優(yōu)選姿勢(shì)之間的差的感覺(jué)反饋的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)(Medical?Robotic?System?Providing?Sensory?Feedback?Indicating?a?Difference?Between?a?Commanded?State?and?a?Preferred?Pose?of?an?Articulated?Instrument)”的第12/704,669號(hào)美國(guó)申請(qǐng)案的部分繼續(xù)申請(qǐng)案，其由引用并入此處。

本申請(qǐng)案也是2009年11月5日申請(qǐng)的標(biāo)題為“關(guān)節(jié)式儀器在進(jìn)入導(dǎo)管移入和移出的運(yùn)動(dòng)期間的控制器輔助的重新配置(Controller?Assisted?Reconfiguration?of?an?Articulated?Instrument?During?Movement?Into?and?Out?of?an?Entry?Guide)”的第12/613,328號(hào)美國(guó)申請(qǐng)案的部分繼續(xù)申請(qǐng)案，所述美國(guó)申請(qǐng)案是2009年8月15日申請(qǐng)的標(biāo)題為“跨過(guò)具有不同工作空間條件的區(qū)域平滑控制關(guān)節(jié)式儀器(Smooth?Control?of?an?Articulated?Instrument?Across?Areas?with?Different?Work?Space?Conditions)”的第12/541,913號(hào)美國(guó)申請(qǐng)案的部分繼續(xù)申請(qǐng)案，所述美國(guó)申請(qǐng)案中的每一個(gè)由引用并入此處。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，且尤其，涉及一種應(yīng)用輸入裝置上的力反饋來(lái)促使其操作者命令關(guān)節(jié)式儀器擺成優(yōu)選姿勢(shì)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

例如執(zhí)行微創(chuàng)外科手術(shù)時(shí)所使用的遙操作系統(tǒng)等醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)提供優(yōu)于傳統(tǒng)開(kāi)腹手術(shù)技術(shù)的許多益處，包含疼痛較少、住院時(shí)間較短、較快地返回到正常活動(dòng)、最小的傷疤、恢復(fù)時(shí)間減少以及對(duì)組織的傷害較小。因此，對(duì)于這樣的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)的需求是強(qiáng)烈的并且逐漸增長(zhǎng)。

這樣的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例是來(lái)自加利福尼亞州森尼韋爾市的直觀外科公司(Intuitive?Surgical,Inc.,)的手術(shù)系統(tǒng)，其為微創(chuàng)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。手術(shù)系統(tǒng)具有若干機(jī)械臂，其響應(yīng)于觀看由手術(shù)部位的圖像捕獲裝置捕獲的圖像的外科醫(yī)生對(duì)輸入裝置的移動(dòng)而移動(dòng)所附接的醫(yī)療裝置，例如圖像捕獲裝置和直觀外科的專有ENDOWRIST用關(guān)節(jié)連接的外科儀器。將醫(yī)療裝置中的每一個(gè)穿過(guò)其自己的微創(chuàng)切口插入到患者體內(nèi)，并定位以在手術(shù)部位執(zhí)行醫(yī)療程序。切口可放置在患者身體附近，使得手術(shù)儀器可用來(lái)協(xié)作地執(zhí)行醫(yī)療程序，且圖像捕獲裝置可觀看此醫(yī)療程序，其機(jī)械臂在所述程序期間無(wú)碰撞。

為了執(zhí)行某些醫(yī)療程序，使用單個(gè)進(jìn)入孔口例如微創(chuàng)切口或自然的身體孔來(lái)進(jìn)入患者體內(nèi)以執(zhí)行醫(yī)療程序可為有利的。舉例來(lái)說(shuō)，可首先將進(jìn)入導(dǎo)管插入、定位且保持在進(jìn)入孔口的適當(dāng)位置。關(guān)節(jié)式儀器例如，關(guān)節(jié)式相機(jī)儀器以及多個(gè)關(guān)節(jié)式手術(shù)工具儀器可用來(lái)執(zhí)行醫(yī)療程序，然后其可以被插入到進(jìn)入導(dǎo)管的近端中，以便從其遠(yuǎn)端延伸出來(lái)。因此，進(jìn)入導(dǎo)管容納多個(gè)儀器的單個(gè)進(jìn)入孔口，同時(shí)在進(jìn)入導(dǎo)管引導(dǎo)儀器進(jìn)入工作部位時(shí)，使所述儀器保持捆束在一起。

然而，由于關(guān)節(jié)式相機(jī)和工具儀器極為貼近，若干挑戰(zhàn)存在于使用這樣的捆束單元的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)中。舉例來(lái)說(shuō)，因?yàn)橄鄼C(jī)儀器具有接近的關(guān)節(jié)(例如，接合點(diǎn))，其從遠(yuǎn)端的相機(jī)視圖不可見(jiàn)，因此外科醫(yī)生在移動(dòng)相機(jī)時(shí)會(huì)跟蹤不到這些關(guān)節(jié)的當(dāng)前狀態(tài)，且因此跟蹤不到其可用運(yùn)動(dòng)范圍。并且，當(dāng)相機(jī)和工具儀器的關(guān)節(jié)在相機(jī)視野之外且因此外科醫(yī)生通過(guò)其所捕獲的圖像不可見(jiàn)時(shí)，外科醫(yī)生在以遙控機(jī)器人技術(shù)移動(dòng)關(guān)節(jié)型儀器以執(zhí)行醫(yī)療程序時(shí)，會(huì)不經(jīng)意地驅(qū)動(dòng)工具和/或相機(jī)儀器的鏈接而彼此相撞。在任一情況下，可危害患者的安全，且會(huì)不利地影響醫(yī)療程序的成功和/或按時(shí)完成。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)方面的一個(gè)目標(biāo)是醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，以及在其中實(shí)施的方法，其促使操作者命令關(guān)節(jié)式儀器的正常模式操作的優(yōu)選姿勢(shì)，其充當(dāng)在所述儀器的正常操作期間相對(duì)于關(guān)節(jié)式儀器的操作者所命令移動(dòng)的偏置點(diǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)方面的另一目標(biāo)是醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，以及其中所實(shí)施的方法，其應(yīng)用輸入裝置上的力反饋促使其操作者命令關(guān)節(jié)式儀器的姿勢(shì)通過(guò)平滑過(guò)渡到優(yōu)選姿勢(shì)來(lái)擺成優(yōu)選姿勢(shì)。