[发明专利]用于器械插入控制的系统和方法

说明书

本申请公开了在通过插管部件插入医疗器械时控制插入力的系统和方法。这种系统可以包括操纵器和与所述操纵器进行通信的控制系统。所述操纵器被配置成可操作地耦连到所述医疗器械。所述操纵器适于通过所述插管部件移动所述医疗器械。所述控制系统可操作以确定与所述医疗器械和所述插管部件中的至少一个相关联的插入分布。并且所述控制系统被配置成控制插入力以便在通过所述插管部件手动插入所述医疗器械期间影响所述医疗器械的运动。

相关申请

本专利申请要求2016年3月17日提交的、名称为“SYSTEMS AND METHODS FORINSERTION RESISTANCE MODULATION DURING INSTRUMENT INSERTION”的美国临时专利申请62/309,609的优先权和申请日权益，所述专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及诸如外科手术系统的医疗系统，以及用于包括微创外科手术和远距操作外科手术的医疗操作的方法。本公开讨论了用于调制或以其他方式控制与手动器械插入相关联的插入力的系统和方法。

背景技术

微创医疗技术旨在减小在诊断或外科手术程序期间受损的外部组织的数量，由此减小患者恢复时间、不适和有害副作用。微创远距外科手术系统已经被开发，以提高外科医生的灵巧性并且避免对传统微创技术的一些限制。在远距外科手术中，外科医生使用某种形式的远程控制(例如，伺服机构等)来操纵外科手术器械的移动，而不是直接用手握住和移动器械。在机器人辅助的远距外科手术中，外科医生通常操作主控制器以便从可能远离患者的方位(例如，横跨手术室、在不同的房间中、或与患者完全不同的建筑物)控制外科手术器械在外科手术部位处的运动。在远距外科手术开始之前，外科手术器械(包括内窥镜)被安装在外科手术操纵器上，并且然后在医生的手动控制下将其引入开放的外科手术部位中，或者更典型地通过插管进入体腔中。在该过程期间，外科手术操纵器进入控制模式，所述控制模式被设计成促进和辅助医生进行平稳且安全的手动器械引导。该模式可以通过主控制器来进行选择，或者可以作为预定工作流程的一部分来自动选择。

对于微创外科手术程序，取决于待插入的器械和待执行的程序的类型，由外科手术操纵器控制的外科手术器械可以通过各种类型的插管部件(包括多个插管)而引导到体腔中。通过特定插管部件插入特定外科手术器械所需的力可以取决于诸如插管部件的材料和几何形状的品质。例如，与通过直插管插入直但可弯曲的外科手术器械相比，通过弯曲插管插入相同的外科手术器械可能需要显著更大量的力。此外，单个插管通常可以包含沿其长度的各种几何特性，其可以包括直部分和弯曲部分或者线性部分和非线性部分的各种组合。

通过这种弯曲插管插入器械(诸如柔性器械)可能需要不均匀量的力，从而使得使用者(诸如外科医生或其他手术室工作人员)难以平稳地管理器械插入过程。而且，通过包括插管密封件的插管部件插入具有不同直径的不同器械可能需要不同量的插入力，从而可能令人不安地使操作者难以跨不同的器械管理器械插入过程。无法平稳地管理流程可能导致速度的突然改变，这可能导致插管部件损坏(例如，内部刮擦)、器械弯折、器械超出期望的器械尖端方位、使用者不满等。需要改进的系统和方法以用于在通过各种插管的插入期间安装和控制这些外科手术器械，以便向使用者提供更均匀的感觉。

发明内容

本发明的实施例由所附权利要求概括。

在一个实施例中，一种远距操作外科手术系统包括操纵器和与所述操纵器通信地耦连的控制系统。所述操纵器被配置成可操作地耦连到所述医疗器械。所述操纵器还适于通过插管部件移动所述医疗器械。所述控制系统可操作以确定与所述医疗器械和所述插管部件中的至少一个相关联的插入分布(insertion profile)。所述控制系统被配置成根据所述插入分布控制插入力以及在通过所述插管部件手动插入所述医疗器械期间影响所述医疗器械的运动。