[實用新型]外科手術控制系統

有效

• 申請號: 201420016217.7
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN203970548U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 莫蒂·弗里梅;莫爾德艾·肖爾維;耶胡達·普費弗
• 申請（專利權）人: M.S.T.醫學外科技術有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;江河清

技術領域

本實用新型總體上涉及用于改進外科醫生與手術醫療助理之間或者外科醫生與用于腹腔鏡外科手術的內窺鏡系統之間的交互的裝置和方法。并且，本實用新型公開了一種對于在外科手術期間將內窺鏡在空間上重新定位于人體中的特定區域有用的裝置。

背景技術

在腹腔鏡外科手術中，外科醫生使用長的器械經由小孔進行手術并且利用內窺鏡攝像頭觀察內部身體。由于外科醫生必需使用雙手進行手術，因此通常由攝像頭助理員（即，手術醫療助理）握住內窺鏡。外科醫生的行為極大地依賴于攝像頭相對于器械的位置以及通過監視器顯示的穩定的圖像。主要問題在于，手術醫療助理難以保持內窺鏡平穩，從而保持場景豎直。

因此，對于改進外科醫生與內窺鏡系統、腹腔鏡外科手術的外科手術同事或助理員之間的交互仍然存在長期的需求。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是提供一種外科手術控制系統，包括：

a.至少一個外科手術工具，適于被插入至人體的外科手術環境中以輔助外科手術過程；

b.至少一個位置估計裝置，適于在任意給定的時間t實時地定位至少一個外科手術工具的三維空間位置；

c.至少一個移動檢測裝置，該至少一個移動檢測裝置能夠與移動數據庫以及位置估計裝置通信；移動數據庫適于存儲時間t_f和時間t₀時至少一個外科手術工具的三維空間位置，其中，t_f>t₀；在至少一個外科手術工具在時間t_f時的三維空間位置與至少一個外科手術工具在時間t₀時的三維空間位置不同的情況下，移動檢測裝置適于檢測至少一個外科手術工具的移動；以及

d.具有能夠與控制器數據庫通信的處理裝置的控制器，控制器適于控制至少一個外科手術工具的空間位置；控制器數據庫與移動檢測裝置通信；

其中，控制器數據庫適于存儲預定規則集，根據預定規則集確定至少一個外科手術工具的允許的移動和受限制的移動的，使得根據預定規則集確定至少一個外科手術工具的由移動檢測裝置檢測出的每個移動是允許的移動還是受限制的移動。

附圖說明

為了理解本實用新型并且清楚其在實踐中可以如何實現，僅通過非限制示例的方式，參考附圖對本實用新型進行了說明。在附圖中：

圖1-2示出了本實用新型的一個實施例；

圖2a示出了在腹部腹腔鏡外科手術中使用定位系統的示例；

圖2b示出了在膝蓋內窺鏡外科手術中使用定位系統的示例；以及

圖2c示出了在肩部內窺鏡外科手術中使用定位系統的示例；

圖3a-3d示意性示出了具有碰撞避免系統的跟蹤系統的實施例的操作；

圖4a-4d示意性示出了具有禁止穿行規則/函數（no?fly?zone?rule/function）的跟蹤系統的實施例的操作；

圖5a-5d示意性示出了具有優選容積區規則/函數（volume?zone?rule/function）的跟蹤系統的實施例的操作；

圖6示意性示出了器官檢測函數/規則的實施例的操作；

圖7示意性示出了工具檢測函數/規則的實施例的操作；

圖8a-8b示意性示出了移動檢測函數/規則的實施例的操作；

圖9a-9d示意性示出了預測函數/規則的實施例的操作；

圖10示意性示出了右側工具函數/規則的實施例的操作；

圖11a-11b示意性示出了視場（field）函數/規則的實施例的操作；

圖12示意性示出了標記的工具函數/規則的實施例的操作；

圖13a-13c示意性示出了鄰近函數/規則的實施例的操作；

圖14a-14b示意性示出了操作員輸入函數/規則的實施例的操作；

圖15A-D示意性示出了具有恒定視場規則/函數的跟蹤系統的實施例；

圖16示意性示出了具有速度變化規則/函數的跟蹤系統的實施例。

具體實施方式

在詳細說明本實用新型的至少一個實施例之前，應當理解本實用新型不限于應用于以下說明書中闡述的或附圖中示出的具體結構和部件布置。本實用新型可應用于其它實施例或可以以各種方式實現或執行。另外，應當理解，本文中所采用的措辭和術語是為了說明的目的而不應被視為限制。

在下文中，術語“切換（toggle）”是指從一個標記的外科手術工具切換至另一個。