【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代外科手術(shù)中，醫(yī)療工作人員經(jīng)常使用電動(dòng)外科器械，例如無(wú)繩鉆、鋸、鋼絲驅(qū)動(dòng)器、高速鉆、超聲手持件等。這些外科器械通常在手持件或外殼內(nèi)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和/或處理器。外科器械可以包括附接特征，該附接特征被配置成接收設(shè)計(jì)用于應(yīng)用到手術(shù)部位以執(zhí)行特定醫(yī)療程序的切割附件。例如，外科鉆可以利用諸如鉆頭、工作或擴(kuò)孔器之類的切割附件來(lái)在組織中切割孔或者選擇性地去除諸如骨骼之類的組織。對(duì)患者使用電動(dòng)外科器械可減輕外科醫(yī)生在對(duì)患者執(zhí)行醫(yī)療程序時(shí)的身體疲勞。此外，與之前的手動(dòng)等效物相比，大多數(shù)外科程序使用電動(dòng)外科器械可以更快、更準(zhǔn)確地完成。
2、為了進(jìn)一步提高涉及電動(dòng)外科器械的外科程序的準(zhǔn)確性和有效性，這些器械通常由定位系統(tǒng)跟蹤。如果電動(dòng)外科器械偏離軌道或移動(dòng)到靠近脊髓等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，這些定位系統(tǒng)能夠警告外科醫(yī)生。這些定位系統(tǒng)通常依賴于外科器械的視線。根據(jù)外科醫(yī)生所執(zhí)行的程序，定位系統(tǒng)和外科器械之間的視線可能經(jīng)常被遮擋。當(dāng)外科器械是可由外科醫(yī)生移動(dòng)到任意數(shù)量的定位的手持器械時(shí)，這些遮擋可能尤其頻繁地發(fā)生。
3、盡管一些針對(duì)視線丟失的警告可能對(duì)外科醫(yī)生有價(jià)值，但其他警告可能不那么有價(jià)值，例如當(dāng)視線丟失無(wú)關(guān)緊要和/或不重要時(shí)。這些后者的警告可能會(huì)讓外科醫(yī)生感到煩惱或困惑。此外，如果系統(tǒng)被配置為停止手術(shù)工具的操作，外科醫(yī)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他們經(jīng)常使用的工具因無(wú)關(guān)緊要和/或微不足道的視線丟失而被頻繁禁用。
4、因此，本領(lǐng)域需要一種能夠確定和區(qū)分相對(duì)重要和不重要的視線丟失的外科系統(tǒng)和方法，以減少程序期間的警告和中斷次數(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)第一方面，提供了一種手持式外科系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：配置為握持在用戶手中并包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)的器械、聯(lián)接到器械的控制臺(tái)、聯(lián)接到器械的跟蹤設(shè)備、跟蹤單元、警告模塊以及與跟蹤單元、警告模塊和控制臺(tái)通信的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)被配置為確定器械的姿態(tài)，確定邊界，基于邊界和器械的姿態(tài)控制警告模塊，確定跟蹤設(shè)備已經(jīng)發(fā)生了遮擋事件，并基于遮擋事件、邊界和器械的姿態(tài)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
2、根據(jù)第二方面，提供了一種手持式外科系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：配置為握持在用戶手中并包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)的器械、聯(lián)接到該器械的跟蹤設(shè)備、跟蹤單元、警告模塊、以及與跟蹤單元和警告模塊通信的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)被配置為確定器械的姿態(tài)，確定邊界，基于邊界和器械的姿態(tài)控制警告模塊，確定跟蹤設(shè)備已經(jīng)發(fā)生了遮擋事件，確定遮擋事件的持續(xù)時(shí)間，確定器械與邊界之間的距離，以及基于遮擋事件、遮擋事件的持續(xù)時(shí)間、邊界、器械的姿態(tài)以及器械與邊界之間的距離控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3、上述任何方面均可部分或全部與任何其他方面相結(jié)合。上述任何方面，無(wú)論是部分還是全部的組合，均可進(jìn)一步與以下任何實(shí)施方式全部或部分地結(jié)合。
4、在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)還配置為確定遮擋事件的持續(xù)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間閾值、基于邊界和器械的姿態(tài)的器械與邊界之間的距離、基于器械的姿態(tài)和邊界的器械的移動(dòng)方向、基于邊界和器械的姿態(tài)的器械的速率、以及基于器械的姿態(tài)和邊界的器械的運(yùn)動(dòng)參數(shù)中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)參數(shù)從器械的方向、器械的速率、器械的速度和器械的加速度中的至少一個(gè)中選擇。
5、在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)還配置為基于以下至少一項(xiàng)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)：遮擋事件的持續(xù)時(shí)間；距離和遮擋事件；持續(xù)時(shí)間、距離和遮擋事件；持續(xù)時(shí)間和持續(xù)時(shí)間閾值；器械的移動(dòng)方向和遮擋事件；以及器械的速率。
6、在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)還配置為基于在第一時(shí)間的器械的姿態(tài)確定器械的第一姿態(tài)，并基于在第二時(shí)間的器械的姿態(tài)確定器械的第二姿態(tài)。在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)還配置為基于器械的第一姿態(tài)和器械的第二姿態(tài)確定器械的方向，和/或基于器械的第一姿態(tài)和器械的第二姿態(tài)確定器械的速率。
7、在一些實(shí)施方式中，該系統(tǒng)還包括與控制系統(tǒng)通信的定位感知指示器。在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)基于遮擋事件控制定位感知指示器。在一些實(shí)施方式中，定位感知指示器被定義為聲音、視覺(jué)和觸覺(jué)指示器中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施方式中，定位感知指示器被定義為軟件例程。
8、在一些實(shí)施方式中，警告模塊是可振動(dòng)的腳踏開(kāi)關(guān)、圖形用戶界面、揚(yáng)聲器和軟件例程中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施方式中，軟件例程被配置為設(shè)置電機(jī)的驅(qū)動(dòng)速度和/或停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
9、在一些實(shí)施方式中，該系統(tǒng)還包括與器械和控制系統(tǒng)通信的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)配置為產(chǎn)生足以控制器械的輸入信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)還配置為基于輸入信號(hào)重新激活驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
10、在一些實(shí)施方式中，該器械還包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連通的電池，并且控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括控制電池。
11、在一些實(shí)施方式中，邊界是網(wǎng)格。在一些實(shí)施方式中，網(wǎng)格源自患者圖像和患者圖像的分割中的至少一個(gè)。
12、在一些實(shí)施方式中，該系統(tǒng)還包括聯(lián)接到患者的患者跟蹤器，并且控制系統(tǒng)還配置為確定患者至少一部分的姿態(tài)，并確定患者跟蹤器已經(jīng)發(fā)生了遮擋事件。
13、本公開(kāi)的這些和其他配置、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。本公開(kāi)內(nèi)容不旨在受限于這些配置、實(shí)施例、特征和/或優(yōu)點(diǎn)或由其限制。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種手持式外科系統(tǒng)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述邊界被定義為第一邊界，并且控制系統(tǒng)還被配置為：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述器械包括末端執(zhí)行器，并且所述控制系統(tǒng)被配置為通過(guò)被配置用于確定在已知坐標(biāo)系中的末端執(zhí)行器與邊界之間的距離來(lái)確定所述器械與感興趣區(qū)域之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為：基于末端執(zhí)行器與在已知坐標(biāo)系中的邊界上最靠近末端執(zhí)行器的點(diǎn)之間的線的長(zhǎng)度，來(lái)確定末端執(zhí)行器與已知坐標(biāo)系中的邊界之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述線正交于所述邊界并且經(jīng)過(guò)所述邊界上最靠近末端執(zhí)行器的所述
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括骨鉆頭部的骨鉆，并且所述線在所述骨鉆頭部的中心和所述邊界之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括尖端的鉆頭，并且所述線在所述鉆頭的所述尖端和所述邊界之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括尖端的驅(qū)動(dòng)器，并且控制系統(tǒng)被配置為：基于所述驅(qū)動(dòng)器的所述尖端和在已知坐標(biāo)系中螺釘?shù)挠?jì)劃位置的中心之間的線的長(zhǎng)度，來(lái)確定末端執(zhí)行器和邊界之間的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括尖端的螺釘，并且控制系統(tǒng)被配置為：基于所述螺釘?shù)乃黾舛撕驮谝阎鴺?biāo)系中所述螺釘?shù)挠?jì)劃位置的中心之間的線的長(zhǎng)度，來(lái)確定末端執(zhí)行器和邊界之間的距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的手持式外科系統(tǒng)，其中：
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求13時(shí)，所述控制系統(tǒng)被配置為：
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述計(jì)劃螺釘位置被限定為第一計(jì)劃螺釘位置，所述球形虛擬邊界被限定為以第一計(jì)劃螺釘位置為中心并圍繞著所述第一計(jì)劃螺釘位置的第一球形虛擬邊界，所述線被限定為第一線，所述控制系統(tǒng)被配置為：
17.根據(jù)權(quán)利要求6-16中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
19.根據(jù)權(quán)利要求4或18所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求18時(shí)，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求10時(shí)，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求11時(shí)，所述控制系統(tǒng)還配置為：
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述第三持續(xù)時(shí)間等于第一持續(xù)時(shí)間。
24.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
25.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
26.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
27.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
28.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
30.根據(jù)權(quán)利要求26或28中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
31.根據(jù)權(quán)利要求27-29中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
32.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
34.根據(jù)權(quán)利要求32或33所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
35.根據(jù)權(quán)利要求4和1...
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
1.一種手持式外科系統(tǒng)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述邊界被定義為第一邊界，并且控制系統(tǒng)還被配置為：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述器械包括末端執(zhí)行器，并且所述控制系統(tǒng)被配置為通過(guò)被配置用于確定在已知坐標(biāo)系中的末端執(zhí)行器與邊界之間的距離來(lái)確定所述器械與感興趣區(qū)域之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為：基于末端執(zhí)行器與在已知坐標(biāo)系中的邊界上最靠近末端執(zhí)行器的點(diǎn)之間的線的長(zhǎng)度，來(lái)確定末端執(zhí)行器與已知坐標(biāo)系中的邊界之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述線正交于所述邊界并且經(jīng)過(guò)所述邊界上最靠近末端執(zhí)行器的所述點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括骨鉆頭部的骨鉆，并且所述線在所述骨鉆頭部的中心和所述邊界之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括尖端的鉆頭，并且所述線在所述鉆頭的所述尖端和所述邊界之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括尖端的驅(qū)動(dòng)器，并且控制系統(tǒng)被配置為：基于所述驅(qū)動(dòng)器的所述尖端和在已知坐標(biāo)系中螺釘?shù)挠?jì)劃位置的中心之間的線的長(zhǎng)度，來(lái)確定末端執(zhí)行器和邊界之間的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器是包括尖端的螺釘，并且控制系統(tǒng)被配置為：基于所述螺釘?shù)乃黾舛撕驮谝阎鴺?biāo)系中所述螺釘?shù)挠?jì)劃位置的中心之間的線的長(zhǎng)度，來(lái)確定末端執(zhí)行器和邊界之間的距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的手持式外科系統(tǒng)，其中：
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求13時(shí)，所述控制系統(tǒng)被配置為：
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述計(jì)劃螺釘位置被限定為第一計(jì)劃螺釘位置，所述球形虛擬邊界被限定為以第一計(jì)劃螺釘位置為中心并圍繞著所述第一計(jì)劃螺釘位置的第一球形虛擬邊界，所述線被限定為第一線，所述控制系統(tǒng)被配置為：
17.根據(jù)權(quán)利要求6-16中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
19.根據(jù)權(quán)利要求4或18所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求18時(shí)，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求10時(shí)，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手持式外科系統(tǒng)，當(dāng)引用權(quán)利要求11時(shí)，所述控制系統(tǒng)還配置為：
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述第三持續(xù)時(shí)間等于第一持續(xù)時(shí)間。
24.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
25.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還被配置為：
26.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
27.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
28.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
30.根據(jù)權(quán)利要求26或28中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
31.根據(jù)權(quán)利要求27-29中任一項(xiàng)所述的手持式外科系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還配置為：
32.根據(jù)權(quán)利要求4和18-24中任一項(xiàng)所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·G·瓦倫，Z·S·博爾圖斯，L·M·施瓦爾貝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：史賽克公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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