[发明专利]导航辅助

说明书

一种用于增强手术部位的至少一部分的表示以帮助定向所述表示的手术机器人系统，所述系统包括：处理器，所述处理器被配置成：接收指示成像装置相对于手术部位的位置和取向的成像装置信号，根据所接收的成像装置信号增强所述手术部位的至少一部分的表示，所述增强指示所述手术部位的表示的取向，接收指示所述成像装置的更新的位置和/或取向的另一成像装置信号，根据所述成像装置信号和所述另一成像装置信号确定所述成像装置的位置和取向中的至少一者的改变，并根据所确定的改变更新增强的表示；以及显示器，所述显示器被配置成显示所述增强的表示的至少一部分。

背景技术

使用机器人来辅助和执行手术是已知的。图1示出了典型的手术机器人100，该手术机器人由基座108、臂102和器械105构成。基座支撑机器人，并且本身刚性地附接到例如手术室地面、手术室天花板或推车。臂在基座与器械之间延伸。臂借助于沿其长度的多个柔性关节103而铰接，所述多个柔性关节用于将手术器械相对于患者定位在期望位置。手术器械附接到机器人臂的远端104。手术器械在端口107处穿透患者101的身体，以便进入手术部位。该器械在其远端包括用于执行医疗程序的末端执行器106。

图2示出了用于执行机器人腹腔镜手术的典型手术器械200。手术器械包括基座201，手术器械借助于基座连接到机器人臂。轴202在基座201与铰接部203之间延伸。铰接部203终止于末端执行器204。在图2中，一对锯齿状钳口被示出为末端执行器204。铰接部203允许末端执行器204相对于轴202移动。期望通过铰接部向末端执行器204的运动提供至少两个自由度。

成像装置可以与手术器械一起位于手术部位处。成像装置可以对手术部位进行成像。由成像装置提供的手术部位的图像可以显示在显示器上，以供执行程序的外科医生观察。因此，可以进行外科医生无法直接看到手术部位的腹腔镜(或微创)手术。

手术部位的视图与外科医生进行手术的身体之间通常存在脱节。可以任何期望的取向提供用于对手术部位进行成像的成像装置，并且可以在手术程序期间改变该取向。因此，外科医生可能在手术期间失去定向，并且可能丧失对显示的末端执行器所在的手术部位中的位置和/或取向的感知。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于增强手术部位的至少一部分的表示以帮助定向所述表示的手术机器人系统，所述系统包括：处理器，所述处理器被配置成：接收指示成像装置相对于手术部位的位置和取向的成像装置信号，根据所接收的成像装置信号增强所述手术部位的至少一部分的表示，所述增强指示所述手术部位的表示的取向，接收指示所述成像装置的更新的位置和/或取向的另一成像装置信号，根据所述成像装置信号和所述另一成像装置信号确定所述成像装置的位置和取向中的至少一者的改变，以及根据所确定的改变更新增强的表示；以及显示器，所述显示器被配置成显示所述增强的表示的至少一部分。

所接收的成像装置信号和所接收的另一成像装置信号中的至少一者可以包括与成像装置有关的运动学数据。处理器可以被配置成根据所述手术部位的表示中的特征来确定增强。处理器可以被配置成根据增强数据来确定增强。增强数据可包括与表示相关联的数据。增强数据可以包括指示表示中的特征的数据。指示表示中的特征的数据可以指示特征组集合中的一个或多个特征组。增强数据可以包括指示与表示有关的用户输入的增强信号。该系统可以包括控制器，所述控制器被配置成响应于所述控制器处的用户输入而生成所述增强信号。

处理器可以被配置成根据表示的至少一部分的图像处理来确定增强。处理器可以被配置成跟踪表示中的特征的位置，并根据所跟踪的位置以及成像装置取向、成像装置位置、成像装置的视场和表示的显示部分的视场中的至少一者的改变来更新增强的表示。

该系统还可以包括成像装置，其中，所述成像装置可以被配置成对所述手术部位的至少一部分进行成像并生成被成像部分的图像馈送。处理器可以被配置成根据所生成的图像馈送的至少一部分的图像处理来确定增强。