[發明專利]用于伴隨內窺鏡和經皮醫學規程的機器人系統和方法

在審

• 申請號: 201980063756.1
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN112804959A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: R·萊帕門蒂;E·戴維森;E·羅馬
• 申請（專利權）人: 奧瑞斯健康公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B10/04;A61B17/00;A61B34/32;A61B34/37;A61B90/00;B25J9/16;B25J13/08;G01L5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡宗鑫;萬欣

某些方面涉及用于內窺鏡輔助的經皮醫學規程的系統和技術。方法可包括將具有細長軸和第一方位傳感器的第一醫療器械穿過患者的自然孔口插入患者的治療區域中。可利用第一方位傳感器來確定第一醫療器械在治療區域內的第一方位。可限定治療區域內遠離所確定的第一方位的目標位置。可朝向目標位置經皮引導第二醫療器械。該方法可在機器人使能的醫療系統上執行。

優先權申請

本申請要求2019年9月28日提交的美國臨時專利申請62/738706的優先權，該申請以引用方式并入本文。

技術領域

本文所公開的系統和方法涉及醫療系統和醫學規程，并且更具體地涉及用于伴隨內窺鏡和經皮醫學規程(諸如內窺鏡輔助的經皮醫學規程和腹腔鏡輔助的內窺鏡規程)的機器人系統和方法。

背景技術

醫學規程諸如內窺鏡檢查和腹腔鏡手術可涉及出于診斷和/或治療目的而進入患者的解剖結構的內部并使其可視化。例如，輸尿管鏡檢查是常用于治療腎結石的醫學規程。在規程期間，可將被稱為輸尿管鏡的薄的柔性管狀工具或器械插入尿道中，穿過膀胱和輸尿管，并進入腎中。在某些情況下，也可能需要經皮進入腎。

在某些醫學規程中，外科機器人系統可用于控制外科工具的插入和/或操縱。外科機器人系統可包括至少一個機器人臂或其他器械定位裝置，其包括用于在規程期間控制外科工具的定位的操縱器組件。

發明內容

本公開的系統、方法和裝置各自具有若干創新方面，這些創新方面中沒有一個獨自負責本文所公開的期望屬性。

在第一方面，用于執行醫學規程的方法包括：將包括細長軸和第一方位傳感器的第一醫療器械穿過患者的自然孔口插入患者的治療區域中；利用第一方位傳感器確定第一醫療器械在治療區域內的第一方位；限定治療區域內遠離所確定的第一方位的目標位置；以及朝向目標位置經皮引導第二醫療器械穿過患者。

該方法還可包括下列特征中的一者或多者的任何組合：(a)將第一方位傳感器的輸出與術前模型的坐標框架配準，并且其中利用第一方位傳感器確定器械在治療區域內的第一方位包括參照術前模型確定第一方位；(b)其中術前模型包括解剖結構的三維重建；(c)其中限定治療區域內的目標位置包括參照術前模型確定目標位置；(d)其中參照術前模型確定目標位置包括：向用戶顯示術前模型，并且接收參照術前模型對目標位置的選擇；(e)其中限定目標位置包括參照術前模型確定所確定的第一方位與目標位置之間的差異；(f)向用戶顯示目標位置的表示；(g)其中限定治療區域內的目標位置包括：捕獲治療區域的一個或多個術中醫學圖像，以及參照一個或多個術中醫學圖像來限定目標位置；(h)其中一個或多個術中醫學圖像包括一個或多個熒光鏡圖像；(i)將第一方位傳感器的輸出與一個或多個術中醫學圖像配準；(j)其中限定治療區域內遠離所確定的第一方位的目標位置包括沿著從第一醫療器械的細長軸的遠側端部延伸的第一軸線確定目標位置；(k)其中朝向目標位置經皮引導第二醫療器械穿過患者包括：將第二醫療器械的第二軸線與目標位置對準，以及將第二醫療器械朝向目標位置推進；(l)其中：第二醫療器械附接到機器人臂；并且機器人臂將第二醫療器械的運動限制為沿著第二軸線運動；(m)其中第一醫療器械包括內窺鏡；(n)其中第一醫療器械是機器人控制的；(o)其中第二醫療器械是機器人控制的；(p)其中治療區域包括腎、膀胱、肺、或胃腸道；(q)利用第一醫療器械的第一方位傳感器確定患者運動，并且其中朝向目標位置經皮引導第二器械穿過患者部分地基于所確定的患者運動；以及/或者(r)其中患者運動是由于呼吸。

在另一方面，用于執行醫學規程的方法包括：將包括細長軸和第一方位傳感器的第一醫療器械穿過患者的自然孔口插入患者的治療區域中；將第一方位傳感器的輸出與術前模型的坐標框架配準；向用戶顯示術前模型；限定一個或多個虛擬基準的方位以參照術前模型創建邊界，一個或多個虛擬基準的方位基于第一方位傳感器的所配準的輸出來確定；定位第一醫療器械，使得第一方位傳感器遠離邊界；以及基于一個或多個虛擬基準將第二器械穿過經皮開口引導至治療區域或引導在治療區域內。