[發明專利]用于醫療程序培訓的模擬器系統

有效

• 申請號: 202011072053.6
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN112201131B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: A·M·杰瑞科;J·周;B·E·米列爾
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術操作公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28;G09B23/30;A61B34/30
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

實施方式涉及用于醫療程序培訓的醫療模擬。在一些實施方式中，系統包括模擬處理部件，模擬處理部件包括至少一個處理器并且使用位置信號生成虛擬環境，該位置信號描述物理外科器械相對于物理外科部位的位置和配置中的至少一個。模擬處理部件根據位置信號的變化和根據對應于系統的用戶的輸入的控制信號來更新虛擬環境。更新包括在虛擬環境內移動虛擬外科器械，其中虛擬外科器械與虛擬外科部位的相互作用由物理外科器械與物理外科部位之間的物理關系至少部分限定。模擬處理部件輸出指示虛擬環境的當前狀態的模擬狀態信號的表示。

本申請是于2014年12月19日提交的名稱為“用于醫療程序培訓的模擬器系統”的中國專利申請2014800760760(PCT/US2014/071521)的分案申請。

技術領域

公開的特征涉及醫療培訓設備和方法，并且更具體地涉及用于培訓微創外科程序和技術的醫療培訓設備和方法。

背景技術

作用于患者的醫療程序能夠涉及由一個或多個醫療人員進行的各種不同的任務。一些醫療程序是使用一個或多個裝置(包括遙控醫療裝置)執行的微創外科程序。在一些這類系統中，外科醫生經由操控臺操作控制裝置，該操控臺遠程地且精確地控制與患者相互作用的外科器械以執行外科手術和其它程序。在一些系統中，系統的各種其它部件也能夠被用于執行程序。例如，外科器械能夠被提供在靠近患者或在患者之上定位的分離器械裝置或推車上，并且視頻輸出裝置以及其它設備和裝置能夠被提供在一個或多個附加單元上。

已經開發出在遙控醫療系統的使用中提供某些類型的培訓的系統。例如，模擬器單元能夠被耦接到外科醫生操控臺而不是實際的其它系統部件，從而向外科醫生提供執行程序的模擬。通過這類系統，外科醫生能夠學習模擬的器械如何響應操控臺控制裝置的操縱。

然而，外科醫生和各種其它人員在醫療程序期間可以在遙控醫療系統的其它部件上執行任務。例如，助理可以將器械單元的遙控臂和器械移動和定位到正確位置，這能夠對程序產生顯著影響。助理在程序期間也能夠快速發現所需信息是有益的。

此外，將由外科醫生和助理對這類任務的培訓和執行進行量化是有益的，從而使這類人員能夠追蹤進程和改進執行。

發明內容

本申請的實施方式涉及用于醫療程序培訓的醫療模擬。在一些示例實施方式中，系統包括模擬處理部件，所述模擬處理部件包括至少一個處理器并且使用位置信號生成虛擬環境，所述位置信號描述物理外科器械相對于物理外科部位的位置和配置中的至少一個。所述模擬處理部件根據所述位置信號的變化并且根據對應于所述系統的用戶的輸入的控制信號來更新所述虛擬環境。所述虛擬環境的更新包含在所述虛擬環境內移動虛擬外科器械，其中所述虛擬外科器械與所述虛擬環境的虛擬外科部位的相互作用由所述物理外科器械與所述物理外科部位之間的物理關系至少部分地限定。所述模擬處理部件輸出指示所述虛擬環境的當前狀態的模擬狀態信號的表示。各種實施方式能夠包括虛擬器械、解剖模型、控制操控臺、顯示裝置、可遙控醫療裝置和/或其它變體。

在一些示例實施方式中，一種方法包括通過使用模擬處理部件來協調模擬的醫療程序，并且在所述模擬的醫療程序期間接收位置信號，所述位置信號基于由至少一個受訓者移動的可遙控醫療裝置的元件的一個或更多個位置。所述元件相對于物理外科部位是物理可定位的，以便執行所述模擬的醫療程序。基于所述位置信號確定模擬狀態信號，其中所述模擬狀態信號指示所述模擬的醫療程序的當前狀態，所述模擬狀態信號包括來自所述可遙控醫療裝置的位置信號的集成。所述模擬狀態信號被發送到至少一個輸出裝置，至少一個輸出裝置可操作以輸出所述模擬狀態信號的表示。所述方法的各種實施方式能夠包括在用于由受訓者所執行的準備/設置(setup)任務的模擬的準備程序中和/或在所述模擬的準備程序之后的模擬的外科手術中接收所述位置信號、向執行任務的至少一個受訓者輸出實時反饋信息以及其它變體。