[发明专利]用于具有视觉反馈的机器人外科手术系统的输入手柄

说明书

用于机器人手术系统的输入装置包括主体、光源和控制界面。所述主体被配置为联接到用户界面。所述控制界面各自与机器人系统的功能相关联。所述光源被配置为选择性地照亮彼此独立的控制界面中的每一个。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月30日提交的美国临时专利申请序列号62/248,548的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

机器人手术系统已经用于微创医疗程序中。在此类医疗程序期间，机器人手术系统由与用户界面交互的外科医生控制。用户界面允许外科医生操纵作用于患者的末端执行器。用户界面包括由外科医生可移动以控制机器人系统的手柄或万向节。

需要改进的反馈系统，用于在手术过程期间向外科医生提供与用户界面交互的视觉反馈。

发明内容

本发明大体上涉及用于在手术过程期间向操作机器人手术系统的临床医师提供视觉反馈的输入装置。输入装置被安装到机器人手术系统的用户界面的万向节的输入轴。当临床医师与用户界面交互时，输入装置向临床医师提供光或视觉反馈。

在本发明的一个方面，机器人手术装置包括多个机器人臂、手术器械检测系统、用户输入装置和处理单元。每个机器人臂被配置为在至少三个维度上操作附接到其的手术器械。手术器械检测系统被配置为识别每个机器人臂的手术器械。用户输入装置可以在至少三个维度上操作并具有对用户可见的第一可照亮特征。处理单元被配置为选择性地将用户输入装置与机器人臂中的一个相关联，以基于对应检测到的用户输入装置的操纵来操纵附接到机器人臂的手术器械，并基于与用户输入装置相关联的相应机器人臂的手术器械的状态选择性地照亮用户输入装置的第一可照亮特征。手术器械可以选择性地从相应的机器人臂移除。

在一些方面，基于相应机器人臂的状态来选择性照亮用户输入装置的第一可照亮特征。选择性照亮第一可照亮特征包括以多种照亮图案或多种照亮颜色照亮第一可照亮特征，包括但不限于稳定、短闪烁、长闪烁、变化闪烁、交替颜色或稳定颜色。可基于附接到相应臂的手术器械的类型来选择多种照亮图案或颜色。

在特定方面，选择性照亮第一可照亮特征包括：基于附接到相应臂的手术器械的状态以多种照亮图案照亮第一可照亮特征，并基于附接到相应臂的手术器械的类型以多种照亮颜色照亮第一可照亮特征。可选地，选择性照亮第一可照亮特征包括：基于附接到相应臂的手术器械的状态以多种照亮颜色照亮第一可照亮特征；并基于附接到相应臂的手术器械的类型照亮第一可照亮特征。

在某些方面，用户输入装置包括对用户可见的第二可照亮特征。第一可照亮特征可以响应于附接到相应臂的手术器械的类型被照亮，并且第二可照亮特征可以响应于附接到相应臂的手术器械的状态被照亮。

在本发明的另一方面，用于机器人手术系统的输入装置包括主体、至少一个光源以及多个控制界面。主体被配置为联接到用户界面。多个控制界面中的每一个都与机器人系统的功能相关联。至少一个光源被配置为选择性地照亮彼此独立的多个控制界面中的每一个。

在多个方面，至少一个光源包括设置在主体内的第一光源和第二光源。第一光源可以被配置为用具有第一波长的光照亮多个控制界面中的相应一个，并且第二光源可以被配置为用具有不同于第一波长的第二波长的光照亮多个控制界面中的相应一个。

在一些方面，所述至少一个光源可以被配置成照亮主体。主体可以至少部分由半透明材料构成。

在某些方面，多个控制界面包括多个瓣部，该瓣部围绕主体的第一端部径向设置。至少一个光源可以包括设置在多个瓣部中的每一个中的光源。至少一个光源可以包括设置在多个瓣部中的相应一个中的第一光源和第二光源。第一光源可以被配置为用具有第一波长的光照亮多个瓣部中的相应一个，并且第二光源可以被配置为用具有不同于第一波长的第二波长的光照亮多个瓣部中的相应一个。