[發(fā)明專利]用于利用基準(zhǔn)標(biāo)記的臺(tái)姿態(tài)跟蹤的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310401867.7
• 申請(qǐng)日: 2015-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116211466A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·奧格雷迪;趙濤;C·R·伯恩斯;J·亨普希爾;B·D·霍夫曼;S·P·蒂邁歐;R·萬(wàn)斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 直觀外科手術(shù)操作公司
• 主分類號(hào): A61B34/20
• 分類號(hào): A61B34/20;A61G13/00;A61B34/30;A61G13/10;A61B90/90;A61B90/00;A61B90/96;A61G13/04;A61B34/00;A61B34/37;A61B90/98;A61B34/35;A61G13/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

在本文中提供了用于利用基準(zhǔn)標(biāo)記的臺(tái)姿態(tài)跟蹤的方法和裝置，公開(kāi)了用于配準(zhǔn)操縱器組件和可獨(dú)立安置的外科手術(shù)臺(tái)的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)方面中，方法包括，利用與操縱器組件相關(guān)聯(lián)的傳感器讀取所述外科手術(shù)臺(tái)上的基準(zhǔn)標(biāo)記，以及關(guān)于共同參考系定位所述操縱器組件和外科手術(shù)臺(tái)。方法可以進(jìn)一步包括，將所述外科手術(shù)臺(tái)的3D構(gòu)造轉(zhuǎn)變到2D參考系，以便估計(jì)所述外科手術(shù)臺(tái)相對(duì)于所述操縱器組件的3D姿態(tài)，以便用于其間的協(xié)調(diào)移動(dòng)中。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2015年3月17日、名稱為“用于利用基準(zhǔn)標(biāo)記的臺(tái)姿態(tài)跟蹤的方法和裝置”的中國(guó)專利申請(qǐng)201910417384X的分案申請(qǐng)，其中專利申請(qǐng)201910417384X是申請(qǐng)日為2015年3月17日、名稱為“用于利用基準(zhǔn)標(biāo)記的臺(tái)姿態(tài)跟蹤的方法和裝置”的中國(guó)專利申請(qǐng)201580014410.4的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

背景技術(shù)

本申請(qǐng)要求2014年3月17日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/954,559號(hào)的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的，其整個(gè)內(nèi)容被并入本文以供參考。

本申請(qǐng)涉及2014年3月17日提交的標(biāo)題為“Methods?and?Devices?for?Tele-Surgical?Table?Registration”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/954,538(代理案卷號(hào)：ISRG05550PROV/US)，為了所有目的，該申請(qǐng)以其整體被并入本文以供參考。

微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)旨在減少診斷或外科手術(shù)程序期間損傷的多余組織的量，從而減少患者恢復(fù)時(shí)間、不適和有害的副作用。例如，微創(chuàng)外科手術(shù)的一個(gè)作用是減少醫(yī)院術(shù)后恢復(fù)時(shí)間。由于標(biāo)準(zhǔn)外科手術(shù)的平均住院時(shí)間通常顯著長(zhǎng)于相似的微創(chuàng)外科手術(shù)的平均住院時(shí)間，微創(chuàng)技術(shù)使用的增加每年可節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元的醫(yī)院費(fèi)用。雖然在美國(guó)每年進(jìn)行的許多外科手術(shù)可潛在地以微創(chuàng)的方式進(jìn)行，但由于微創(chuàng)外科手術(shù)器械和掌握它們所涉及的額外的外科手術(shù)訓(xùn)練的限制，只有一部分當(dāng)前外科手術(shù)利用這些具有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)了微創(chuàng)外科手術(shù)或遠(yuǎn)程外科手術(shù)系統(tǒng)來(lái)提高外科醫(yī)生的靈巧性和避免傳統(tǒng)微創(chuàng)技術(shù)的一些限制。在遠(yuǎn)程外科手術(shù)中，外科醫(yī)生利用一些形式的遠(yuǎn)程控制(例如，伺服機(jī)構(gòu)等)來(lái)操縱外科手術(shù)器械移動(dòng)，而不是直接用手握住和移動(dòng)器械。在遠(yuǎn)程外科手術(shù)系統(tǒng)中，可在外科手術(shù)工作臺(tái)向外科醫(yī)生提供手術(shù)部位的圖像。在觀察顯示器上的手術(shù)部位的二維或三維圖像的同時(shí)，外科醫(yī)生通過(guò)操縱主控裝置對(duì)患者執(zhí)行外科手術(shù)程序，主控裝置進(jìn)而控制伺服機(jī)械操作的器械的運(yùn)動(dòng)。

用于遠(yuǎn)程外科手術(shù)的伺服機(jī)構(gòu)通常接受來(lái)自兩個(gè)主控器(分別用于外科醫(yī)生的每只手)的輸入，并且可以包括兩個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)程外科手術(shù)手臂，外科手術(shù)器械安裝于遠(yuǎn)程外科手術(shù)手臂的每個(gè)上。主控器與相關(guān)聯(lián)的操縱器手臂以及器械組件之間的操作通信通常通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。該控制系統(tǒng)通常包括至少一個(gè)處理器，處理器將輸入命令從主控器傳送至相關(guān)聯(lián)的操縱器手臂和器械組件，并且在例如力反饋等情況下從器械和手臂組件返回至相關(guān)聯(lián)的主控器。遠(yuǎn)程外科手術(shù)系統(tǒng)的一個(gè)示例是可從加利福尼亞州Sunnyvale的Intuitive?Surgical,Inc.獲得的系統(tǒng)。

多種結(jié)構(gòu)布置能夠用于在遠(yuǎn)程外科手術(shù)期間在手術(shù)部位處支撐外科手術(shù)器械。受驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置(driven?linkage)或“從動(dòng)裝置(slave)”通常被稱作遠(yuǎn)程外科手術(shù)操縱器，在微創(chuàng)遠(yuǎn)程外科手術(shù)期間用作遠(yuǎn)程外科手術(shù)操縱器的示例性聯(lián)動(dòng)裝置的布置描述于美國(guó)專利US?7,594,912、US?6,758,843、US?6,246,200和US?5,800,423中，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文中。這些聯(lián)動(dòng)裝置通常利用平行四邊形布置來(lái)保持具有軸的器械。這種操縱器結(jié)構(gòu)能夠約束器械的移動(dòng)，以便器械圍繞位于沿著剛性軸長(zhǎng)度的空間內(nèi)的操縱遠(yuǎn)程中心轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)將操縱遠(yuǎn)程中心與內(nèi)部手術(shù)部位的切口點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)(例如，與在腹腔鏡外科手術(shù)期間腹壁處的套針或套管對(duì)準(zhǔn))，外科手術(shù)器械的末端執(zhí)行器通過(guò)使用操縱器聯(lián)動(dòng)裝置移動(dòng)軸的近端而被安全地安置，不對(duì)腹壁強(qiáng)加潛在危險(xiǎn)的力。可選的操縱器結(jié)構(gòu)描述于例如美國(guó)專利US?7,763,015、US?6,702,805、US?6,676,669、US?5,855,583、US5,808,665、US?5,445,166和US?5,184,601中，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文中。