[發明專利]用于基于用戶的注視來確定是否應脫離遠程操作的方法

在審

• 申請號: 201980096511.9
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN113905683A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: A·L·弗賴恩萬卡普里;D·A·米勒;P·因韋爾尼齊;J·薩瓦爾;J·H·馬尼亞斯科
• 申請（專利權）人: 威博外科公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳開泰;李嘯

本發明公開了一種用于脫離外科機器人系統的外科器械的方法，該方法包括從眼睛跟蹤器接收注視輸入；由一個或多個處理器確定注視輸入是指示用戶的注視在顯示器的外部還是內部；響應于確定注視輸入指示用戶的注視在顯示器的外部，確定用戶的注視在顯示器的外部的時間量；響應于確定用戶的注視在顯示器的外部達小于最大時間量，使外科機器人系統暫停遠程操作模式；以及響應于確定用戶的注視在顯示器的外部達超過最大時間量，使外科機器人系統脫離遠程操作模式。

背景技術

技術領域

本發明公開了涉及外科機器人系統的實施方案。更具體地，本發明公開了涉及外科機器人系統及用于基于用戶的注視來確定是否應脫離外科機器人系統的遠程操作模式的對應方法的實施方案。

內窺鏡式外科手術涉及使用內窺鏡和其他外科工具檢查患者的身體內部并且在體內執行手術。例如，腹腔鏡式外科手術可使用腹腔鏡進入并觀察腹腔。可使用手動工具和/或具有機器人輔助工具的外科機器人系統執行內窺鏡式外科手術。

外科醫生可遠程操作外科機器人系統以指揮位于手術臺的機器人輔助工具。外科醫生遠程地對機器人輔助工具進行的這種操作通常可稱為遠程操作或遠程操作模式。例如，外科醫生可使用位于手術室中的計算機控制臺(或其可位于不同城市)指揮機器人操縱安裝在手術臺上的外科工具。機器人控制的外科工具可以是安裝在外科機器人臂上的內窺鏡。因此，遠程外科醫生可使用外科機器人系統來執行內窺鏡式外科手術。

外科醫生可向外科機器人系統提供輸入命令，并且外科機器人系統的一個或多個處理器可響應于所述輸入命令而控制系統部件。例如，外科醫生可手持用戶輸入裝置諸如操縱桿或計算機鼠標，她操縱該用戶輸入裝置以生成控制信號，從而促使外科機器人系統部件(例如，機器人系統的致動器、外科機器人臂和/或外科工具)運動。

發明內容

對于具有用戶可查看其周圍環境(與潛望鏡式顯示器相比)的開放式顯示器的遠程操作外科機器人系統而言，有可能外科醫生從屏幕移開注視但仍手持控制機器人工具的用戶輸入裝置(UlD)。這會帶來風險，因為外科醫生可能在未聚焦于屏幕時移動UlD并且無意地移動工具。本公開描述了用于基于用戶的注視來確定是應暫停還是脫離遠程操作模式的方法。例如，該系統包括附接到三維(3D)顯示器的眼睛跟蹤器，該眼睛跟蹤器可檢測外科醫生的注視是否在屏幕外，并且一旦外科醫生被確定為移開注視，就可暫停遠程操作。如果滿足附加條件(諸如在移開注視或移開注視的時間長于預先確定的時間時移動UlD)，可脫離遠程操作。如果脫離了遠程操作，則該系統可被配置成要求外科醫生在回頭看屏幕時主動地再次接合。如果僅暫停遠程操作，則該系統可被配置成允許外科醫生在回頭看屏幕時立即控制工具，而不需要任何另外的動作。

在一些方面，該方法可包括本文所稱的注視在屏幕外操作和注視-遠程操作聯鎖操作。注視在屏幕外操作可確定用戶的注視是否在屏幕外。注視-遠程操作聯鎖可基于注視在屏幕外操作的結果來確定何時應暫停遠程操作以及何時應部分地脫離遠程操作。例如，在注視在屏幕外操作中，該系統基于眼睛跟蹤器所收集的注視數據來確定用戶是否看著屏幕。代表性地，基于眼睛跟蹤器所收集的數據，注視在屏幕外操作確定用戶看著屏幕(并因此遠程操作模式可繼續或被接合)或用戶的注視在屏幕外(并因此遠程操作模式應被暫停或脫離)的概率。可在注視在屏幕外操作中評估的示例性數據和/或信息可包括以下幾項：

(1)如果兩只眼睛均無效(例如，未被跟蹤器檢測到)或如果兩只眼睛均有效(例如，被跟蹤器檢測到)但它們的所計算屏幕點之間的距離太大，則用戶可能未看著屏幕的概率增加；

(2)如果至少一只眼睛有效并且在內部(例如，在顯示器的邊界內)，則這指示跟蹤器確定至少一只眼睛看向內部。用戶未看著屏幕的概率減小和/或較低，或換句話講，用戶看著屏幕的概率被確定為較高；

(3)如果兩只眼睛均有效且在外部或一只眼睛有效且在外部，則這指示跟蹤器確定沒有眼睛看向內部并且至少一只眼睛看向外部。用戶未看著屏幕的概率增加和/或較高，或換句話講，用戶看著屏幕的概率減小和/或較低。