[發(fā)明專利]管狀網(wǎng)絡(luò)的基于路徑的導(dǎo)航

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980003361.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN110831481B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇巴西尼·斯里尼瓦桑;赫德耶·拉菲-塔里;里特維克·烏馬拉內(nèi)尼;大衛(wèi)·保羅·努南;普拉桑特·吉萬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧瑞斯健康公司
• 主分類號(hào): A61B1/005
• 分類號(hào): A61B1/005;A61B34/20;A61B5/06;A61B1/04;A61B1/267
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;楊林森

提供了用于管狀網(wǎng)絡(luò)的基于路徑的導(dǎo)航的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)方面，該方法包括：從一組位置傳感器和一組機(jī)器人命令輸入中的至少一個(gè)接收位置數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)指示被配置成驅(qū)動(dòng)通過腔網(wǎng)絡(luò)的器械的位置。該方法還包括：基于位置數(shù)據(jù)來確定器械在第一時(shí)間的位置的第一估計(jì)，基于路徑來確定器械在第一時(shí)間的位置的第二估計(jì)，以及基于第一估計(jì)和第二估計(jì)來確定器械在第一時(shí)間的位置。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2018年5月31日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第62/678,970號(hào)的權(quán)益，該臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中公開的系統(tǒng)和方法涉及手術(shù)機(jī)器人，并且更具體地涉及至少部分地基于路徑的醫(yī)療器械在患者身體的管狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的導(dǎo)航。

背景技術(shù)

支氣管鏡檢查是允許醫(yī)師檢查患者肺氣道例如支氣管和細(xì)支氣管的內(nèi)部狀況的醫(yī)療過程。肺氣道將空氣從氣管(trachea)或嗓門(windpipe)帶到肺部。在該醫(yī)療過程期間，已知為支氣管鏡的細(xì)柔性管狀工具可以被插入到患者口中并向下穿過患者喉嚨進(jìn)入到他/她的肺氣道，并且患者通常被麻醉以放松他們的喉嚨和肺腔來在該醫(yī)療過程期間進(jìn)行手術(shù)檢查和操作。

在相關(guān)技術(shù)中，支氣管鏡可以包括使得醫(yī)師能夠檢查患者的嗓門和氣道的光源和小型攝像裝置，并且出于手術(shù)目的，例如，當(dāng)患者肺部中存在大量出血時(shí)或者當(dāng)大型物體阻塞患者喉嚨時(shí)，可以結(jié)合支氣管鏡使用硬管。當(dāng)使用硬管時(shí)，患者通常被麻醉。伴隨著其他先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的興起，機(jī)器人支氣管鏡的使用日益成為現(xiàn)實(shí)。機(jī)器人支氣管鏡在穿過管狀網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航方面提供了巨大優(yōu)勢(shì)。它們易于使用，并且即使在支氣管鏡檢查階段也使得能夠方便地實(shí)施治療和活檢。

除了機(jī)械設(shè)備或平臺(tái)例如上述機(jī)器人支氣管鏡以外，還可以使用各種方法和軟件模型來幫助手術(shù)操作。作為示例，通常在手術(shù)檢查的術(shù)前期間進(jìn)行患者肺部的計(jì)算機(jī)層析成像(CT)掃描。來自CT掃描的數(shù)據(jù)可以用于生成患者肺部的氣道的三維(3D)模型，并且所生成的3D模型使得醫(yī)師能夠獲取在手術(shù)檢查的操作過程期間可能有用的視覺參考。

然而，即使當(dāng)利用醫(yī)療設(shè)備(例如，機(jī)器人支氣管鏡)時(shí)以及當(dāng)使用現(xiàn)有方法(例如，執(zhí)行CT掃描并生成3D模型)時(shí)，用于管狀網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航的先前技術(shù)仍然具有挑戰(zhàn)性。作為一個(gè)示例，基于設(shè)備的位置和取向變化，醫(yī)療設(shè)備(例如，支氣管鏡工具)在患者身體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)估計(jì)可能不準(zhǔn)確，并且因此設(shè)備的位置不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地或正確地被定位在患者身體內(nèi)部。這種器械的不準(zhǔn)確的位置信息可能會(huì)給在醫(yī)療手術(shù)過程期間使用3D模型作為視覺參考的醫(yī)師提供誤導(dǎo)性信息。

因此，需要用于導(dǎo)航穿過管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的系統(tǒng)、方法和設(shè)備均具有若干創(chuàng)新方面，其中沒有一個(gè)方面單獨(dú)地負(fù)責(zé)本文中公開的期望屬性。

在一個(gè)方面，提供了一種醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，包括：一組處理器，所述一組處理器包括一個(gè)或更多個(gè)處理器；以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器，其與一組處理器通信，并且所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有患者的腔網(wǎng)絡(luò)的模型、目標(biāo)相對(duì)于模型的位置以及從進(jìn)入點(diǎn)到目標(biāo)沿著模型的的至少一部分的路徑，存儲(chǔ)器上還存儲(chǔ)有用于使一組處理器執(zhí)行以下操作的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令：從一組位置傳感器和一組機(jī)器人命令輸入中的至少一個(gè)接收位置數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)指示被配置成驅(qū)動(dòng)通過腔網(wǎng)絡(luò)的器械的位置，基于位置數(shù)據(jù)來確定器械在第一時(shí)間的位置的第一估計(jì)，基于路徑來確定器械在第一時(shí)間的位置的第二估計(jì)，以及基于第一估計(jì)和第二估計(jì)來確定器械在第一時(shí)間的位置。