[发明专利]快速暂停和恢复医疗设备可重新定位臂中的运动偏离的系统和方法

说明书

一种快速暂停和恢复医疗设备中的运动偏离的系统和方法包括计算机辅助医疗设备，所述计算机辅助医疗设备具有：具有一个或多个第一可重新定位元件的第一可重新定位臂、具有一个或多个第二可重新定位元件的第二可重新定位臂，以及被通信地耦接到第一和第二可重新定位臂的控制单元。控制单元被配置成基于期望运动控制第一可重新定位臂和第一末端执行器的运动，监控第一可重新定位臂和第一末端执行器的实际运动，确定实际运动是否偏离期望运动超过预定阈值，并且当实际运动偏离期望运动超过预定阈值时，暂停第一可重新定位臂和第一末端执行器的运动或者暂停第二可重新定位臂和第二末端执行器的运动。

相关申请

本专利申请要求2016年1月20日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FOR RAPIDHALT AND RECOVERY OF MOTION DEVIATIONS IN MEDICAL DEVICE REPOSITIONABLE ARMS(快速暂停和恢复医疗设备可重新定位臂中的运动偏离的系统和方法)”的美国临时专利申请62/281,142的申请日的优先权和权益，该专利申请的全部内容通过引用被并入本文。

技术领域

本公开大体涉及具有可重新定位臂的医疗设备的操作，并且更具体地涉及当检测到运动偏离/动作偏差高于阈值时快速暂停(halt)和恢复(recovery)可重新定位臂。

背景技术

越来越多的设备正在被自主和半自主式设备取代。在当今医院尤其如此，在手术室、介入套件、重症监护病房、急诊室等中可以找到大量自主和半自主式医疗设备。例如，玻璃和水银温度计正在被电子温度计取代，静脉滴注线现在包括电子监控器和流量调节器，并且传统的手持式手术器械正在被计算机辅助医疗设备取代。

这些计算机辅助医疗设备为操作它们的人员既提供优势又提出挑战。这些计算机辅助医疗设备的许多优点之一是用于支持不同操作和程序的操作模式的柔性性。例如，具有一个或多个可重新定位臂和/或末端执行器的计算机辅助医疗设备通常支持用于控制可重新定位臂和/或末端执行器的位置和/或定向(即，姿势)的若干模式。在一种可能的模式中，可重新定位臂和/或末端执行器中的一个或多个通过使用操作员工作站处和/或可重新定位臂上的一个或多个输入控制经由遥控操作来操作，以控制可重新定位臂和/或末端执行器的运动和/或操作。在另一种可能的模式中，一个或多个可重新定位臂和/或末端执行器由计算机辅助医疗设备自主或半自主地操作，以便执行运动计划。在一些示例中，运动计划可以可选地包括保持可重新定位臂和/或末端执行器的姿势，使得不发生运动。这种支持这些操作模式的计算机辅助医疗设备的例子包括由加利福尼亚州的森尼韦尔市的直观外科手术操作公司商业化的达芬奇外科手术系统(daSurgical System)。

在计算机辅助医疗设备的操作期间，对于计算机辅助医疗设备而言，重要的是监控由可重新定位臂和/或末端执行器执行的实际运动，以确定是否有任何可重新定位臂和/或末端执行器偏离超出可重新定位臂和/或末端执行器的预期运动的合理阈值。对于插入患者内部解剖结构中的末端执行器的任何部分，这种监控通常尤其重要，因为末端执行器运动的甚至很小的偏差都可能损坏组织，例如内部器官。

在一些实施例中，监控运动的监控量和/或灵敏度可以可选地在相应可重新定位臂和/或末端执行器的不同控制模式之间变化。例如，医务人员使用操作员工作站处的输入控制器和/或由使用可重新定位臂上的输入控制器来遥控操作可重新定位臂和/或末端执行器，可重新定位臂上的输入控制器有时可由医务人员进行监控，医务人员能够观察运动偏离并使用输入控制器进行纠正。但是，有时部分或全部由医务人员进行遥控操作的可重新定位臂和/或末端执行器不能由医务人员充分监控。医务人员在操作期间可能没有观察到可重新定位臂和/或末端执行器的部件，缺乏足够的知识或经验来预测可重新定位臂和/或末端执行器的运动等。此外，正在被自主和/或半自主控制的可重新定位臂和/或末端执行器(包括正被保持就位的那些可重新定位臂和/或末端执行器)通常没有被观察到或没有被医务人员密切观察到，使得运动偏离不太可能被医务人员检测和/或补偿。因此，重要的是计算机辅助医疗设备主动监控自主和/或半自主控制的可重新定位臂和/或末端执行器中的运动偏离。