外科手術(shù)設(shè)備的控制輸入可視化視野的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于外科手術(shù)的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及為臨床醫(yī)生提供外科 手術(shù)部位和臨床醫(yī)生的視野之外的醫(yī)療設(shè)備控制部件的觀察的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)論通過(guò)開(kāi)放式技術(shù)還是使用微創(chuàng)技術(shù)，外科手術(shù)的主要目標(biāo)是減少程序的持續(xù) 時(shí)間，并且使失血、感染的風(fēng)險(xiǎn)和其他有害副作用最小。隨著新的外科設(shè)備的出現(xiàn)，附加 的設(shè)備和技術(shù)被合并到程序中并且主要目的是提高程序的功效。由于要求外科醫(yī)生使用 (access)附加的控制部件，新設(shè)備和技術(shù)到程序中的合并有時(shí)使事情變得復(fù)雜。在開(kāi)放式 外科手術(shù)中，外科醫(yī)生的視野通常只包括外科醫(yī)生的雙手，而不包括外科醫(yī)生的腳?？商鎿Q 地，在微創(chuàng)外科手術(shù)期間，外科醫(yī)生的注意力通常集中在外科手術(shù)部位的視頻顯示器上。在 此，外科醫(yī)生自己的雙手和雙手操作的控制部件很可能在他或她的視野之外。如果外科醫(yī) 生要求在他的視野之外定位控制部件，則該外科手術(shù)必須被中斷（盡管短暫）以允許外科 醫(yī)生轉(zhuǎn)向離開(kāi)外科手術(shù)部位。這種中斷和干擾妨礙外科手術(shù)的工作流程，并且會(huì)導(dǎo)致增加 程序的持續(xù)時(shí)間或者甚至導(dǎo)致病人受傷。因此需要改善的系統(tǒng)和方法以允許外科醫(yī)生容易 地使用各種外科手術(shù)設(shè)備控制部件，同時(shí)最小化對(duì)外科手術(shù)工作流程的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為醫(yī)務(wù)人員提供系統(tǒng)和方法，以在外科手術(shù)期間觀察他或她的視野之外的 科手術(shù)設(shè)備控制部件。被提供的系統(tǒng)包括圖像捕集裝置和耦連到圖像捕集裝置的顯示器。 圖像捕集裝置被配置為在其視野內(nèi)捕集外科手術(shù)設(shè)備控制部件的一部分。該圖像捕集裝置 所捕集的該圖像由顯示器輸出。該顯示器被定位在操作外科手術(shù)設(shè)備控制部件的醫(yī)務(wù)人員 的視野內(nèi)。
[0004] 被提供的方法涉及捕集包含外科手術(shù)設(shè)備控制部件的一部分和醫(yī)務(wù)人員用于操 作外科手術(shù)設(shè)備控制部件的身體部分的一部分的圖像。然后捕集的圖像被顯示給操作外科 手術(shù)設(shè)備控制部件的醫(yī)務(wù)人員。
【附圖說(shuō)明】
[0005] 當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，本發(fā)明的多個(gè)方面將從以下詳細(xì)的說(shuō)明中得到最佳理解。各 種特征沒(méi)有按照比例繪制。為了清晰的討論，各種特征的尺寸可能被任意地增大或減小。
[0006] 圖1是顯示系統(tǒng)部件的示意圖。
[0007] 圖2是遠(yuǎn)程外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的平面圖。
[0008] 圖3是遠(yuǎn)程外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中主控制臺(tái)的前立視圖。
[0009] 圖4是遠(yuǎn)程外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中機(jī)器人從動(dòng)裝置操縱器推車(chē)的前立視圖。
[0010] 圖5A、圖5B、和圖5C是說(shuō)明外科醫(yī)生的腳在各種腳踏板上的透視圖。
[0011] 圖6是外科手術(shù)部位的圖像和觸摸感應(yīng)控制界面的圖像，在單個(gè)顯示器上的輸 出。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 說(shuō)明本發(fā)明各個(gè)方面、實(shí)施例、實(shí)施方式或應(yīng)用的本說(shuō)明書(shū)和附圖不應(yīng)被認(rèn)為是 限制的--權(quán)利要求書(shū)限定要求保護(hù)的發(fā)明。可以進(jìn)行各種機(jī)械的、組成的、結(jié)構(gòu)的、電的 和操作上的變化，而不偏離本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍。在一些實(shí)例中，為了不使 本發(fā)明模糊不清，沒(méi)有詳細(xì)地示出或描述已知的電路、結(jié)構(gòu)或技術(shù)。在兩個(gè)或多個(gè)附圖中相 同的數(shù)字代表相同的或類(lèi)似的元件。
[0013] 而且，本說(shuō)明書(shū)的術(shù)語(yǔ)并不意味著限制本發(fā)明。例如，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)一諸如"下 方"、"下面"、"下部"、"上面"、"上部"、"近側(cè)"、"遠(yuǎn)側(cè)"等等一可以被用于描述附圖中圖示說(shuō) 明的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。這些空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意圖除了包含附 圖中示出的方位（即，位置）和取向（即，旋轉(zhuǎn)布置）之外還包含在裝置使用或操作中的不 同方位和取向。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或特征"下面"或 "下方"的元件將會(huì)在其他元件或特征的"上面"或"上方"。因此，示例性術(shù)語(yǔ)"下面"可以 包含上面和下面的兩個(gè)方位和取向。裝置可以另外被取向（旋轉(zhuǎn)90度或位于其他取向） 并且在本文中使用的空間相對(duì)描述符相應(yīng)地進(jìn)行解釋。同樣地，沿著和圍繞各種軸線的運(yùn) 動(dòng)的描述包括各種具體的裝置方位和取向。另外，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"、"該"也意圖包括 復(fù)數(shù)形式，除非文中另有指示。并且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"組成"、"包含"等等指明存在所述的特 征、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、步驟、操作、元 件、部件和/或分組。被描述為耦連的部件可以被電力地或機(jī)械地直接耦連，或這些部件可 以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)中間部件被間接地耦連。
[0014] 參考一個(gè)實(shí)施例、實(shí)施方式或應(yīng)用詳細(xì)描述的元件（無(wú)論何時(shí)實(shí)踐）可以被包含 在其他實(shí)施例、實(shí)施方式或應(yīng)用中，其中這些元件沒(méi)有被具體地示出或描述。例如，如果參 考一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)描述某元件，并且參考第二個(gè)實(shí)施例沒(méi)有描述該元件，然而該元件還是 可以被聲明為被包含在第二個(gè)實(shí)施例中。因此，為了避免在以下說(shuō)明書(shū)中不必要的重復(fù)，與 一個(gè)實(shí)施例、實(shí)施方式或應(yīng)用關(guān)聯(lián)而被示出和描述的一個(gè)或多個(gè)元件可以合并到其他實(shí)施 例、實(shí)施方式或方面內(nèi)，除非另外明確地描述，除非一個(gè)或多個(gè)元件將使實(shí)施例或?qū)嵤┓绞?不具有功能性，或除非兩個(gè)或多個(gè)元件提供相矛盾的功能。
[0015] 本發(fā)明的各個(gè)方面主要地按照使用可從加利福尼州Sunnyvale(亞森尼維爾）的IntuitiveSurgical,Inc.(直觀外科手術(shù)公司）商業(yè)購(gòu)買(mǎi)的daVinci外科手術(shù)系統(tǒng)（具 體地，為在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的daVinci'KSi?HD?外科手術(shù)系統(tǒng)的型號(hào)IS3000)的實(shí)施方式而 被描述。然而，技術(shù)人員將了解到，在此公開(kāi)的發(fā)明方面可以用各種方式體現(xiàn)和實(shí)施，包括 機(jī)器人的和（如果適用）非機(jī)器人的實(shí)施例和實(shí)施方式。在daVinci?外科手術(shù)系統(tǒng)（例 如，可商業(yè)購(gòu)買(mǎi)的daVinciKS?HD?外科手術(shù)系統(tǒng)的型號(hào)IS3000 ;型號(hào)IS2000)上進(jìn)行的 實(shí)施方式僅僅是示例性的，并且不被認(rèn)為限制本文公開(kāi)的發(fā)明的各個(gè)方面的范圍。
[0016] 圖1是顯示系統(tǒng)100的示意圖。顯示系統(tǒng)100包含圖像捕集裝置102和顯示器 104,顯示器104被耦連到捕集裝置并且輸出來(lái)自圖像捕集裝置102的移動(dòng)視覺(jué)（視頻）圖 像106。圖像捕集裝置102被定位，以便用于外科手術(shù)設(shè)備裝置控制器110的控制部件108 在圖像捕集裝置102的視野112內(nèi)。圖像捕集裝置102可以是單視場(chǎng)或是立體的。
[0017] 如圖1所示，醫(yī)務(wù)人員114(例如，外科醫(yī)生或其他接受過(guò)醫(yī)學(xué)訓(xùn)練的人員）操作 控制部件108。圖1示出人員114用腳114a操作控制部件108,其是操作控制部件的各種 方式（例如，使用手、手指、肘部、膝蓋等）的示意說(shuō)明。顯示器104被定位，以便來(lái)自圖像 捕集裝置102的圖像106被輸出到人員114的視野114b內(nèi)。
[0018] 圖1還示出外科手術(shù)圖像捕集裝置116,其被定位，以捕集和輸出外科手術(shù)部位 120的移動(dòng)視覺(jué)圖像118,其中外科手術(shù)部位120在外科手術(shù)圖像捕集裝置116的視野116a 內(nèi)。對(duì)于微創(chuàng)外科手術(shù)實(shí)施方式，外科手術(shù)圖像捕集裝置116是內(nèi)窺鏡（單視場(chǎng)或立體的）。 移動(dòng)視覺(jué)圖像118被顯示器104接收和輸出。因此，在一些方面中，人員114同時(shí)觀察圖像 106和圖像118兩者，如下面更詳細(xì)地描述。在期望這種同時(shí)觀察的情況中，應(yīng)當(dāng)了解，作 為圖像106和圖像118兩者都被顯示器104接收和輸出的替換，可以使用定位在人員114 的視野114b內(nèi)的額外的顯示器（未示出）。在這些方面中，圖像106或圖像118被顯示器 104接收和輸出，而不被顯示器104接收和輸出的圖像106、圖像118被額外的顯示器（未 示出）接收和輸出，以便兩個(gè)圖像106和118都被輸出到人員114的視野114b內(nèi)。
[0019] 在一些方面，外科手術(shù)設(shè)備裝置控制器110控制在外科手術(shù)部位120處的裝置122 的特征。例如，裝置122可以是電外科手術(shù)器械，所以外科手術(shù)設(shè)備裝置控制器110是電外 科手術(shù)能量發(fā)生器，該電外科手術(shù)能量發(fā)生器被耦連，以將電外科手術(shù)能量（例如，用于切 害J、燒灼等等）傳輸?shù)窖b置122。在該示例中，控制部件108功能為打開(kāi)/關(guān)閉對(duì)電外科手 術(shù)發(fā)生器的控制，以便人員114可以控制在外科手術(shù)部位處的電外科手術(shù)能量的應(yīng)用。該 電外科手術(shù)能量功能僅僅是說(shuō)明性的，并且各種其他外科手術(shù)功能可以被同樣地控制，諸 如抽吸、沖洗、其他組織融合功能、組織吻合功能、內(nèi)窺鏡攝像頭控制和照明功能、機(jī)器人主 /從控制功能等。同樣地，作為虛線的代替實(shí)施例，外科手術(shù)設(shè)備裝置控制器110可以控制 不直接影響外科手術(shù)部位的設(shè)備124。這種設(shè)備124的一些示例包括手術(shù)室環(huán)境功能、病人 數(shù)據(jù)顯示功能和外科醫(yī)生可以想要的任何其他功能以便在執(zhí)行外科手術(shù)時(shí)通過(guò)控制部件 108進(jìn)行直接控制。
[0020] 由于手術(shù)室環(huán)境可以包括多于一個(gè)控制部件108, 一個(gè)或多個(gè)圖像捕集裝置102 的各種組合可以被用于捕集各種控制部件的圖像。例如，兩個(gè)或多個(gè)控制部件1