[发明专利]用于机器人手术系统的增强手术现实环境

说明书

本公开涉及一种机器人手术系统，其包括：操作控制台，其被配置为操作至少一个机器人手臂；和至少一个驱动电机，其被配置为接收来自操作控制台的输入并基于所述来自操作控制台的输入而控制至少一个机器人手臂。手术器械被联接到至少一个机器人手臂。手术器械被插入到患者体内并在手术操作期间捕获患者体内的感兴趣区域的图像。控制装置识别附接到第二机器人手臂的手术器械，并且基于对所述手术器械的识别从多个图像处理滤波器中选择图像处理滤波器。控制器接收图像并应用至少一个图像处理滤波器以识别所述感兴趣区域中的对象的至少一个不可见属性。显示器向用户显示所述图像。

本申请是申请号为201580041495.5(国际申请号为PCT/US2015/041085)、申请日为2015年7月20日、发明名称为“用于机器人手术系统的增强手术现实环境”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年7月25日提交的申请号是62/028,984的美国临时专利申请的权益和优先权，该申请的全部公开通过引用并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于改善患者的手术预后的手术技术。更具体地，本公开针对用于在执行手术技术的同时增强和加强临床医生的视场的系统和方法。

背景技术

微创手术涉及代替使用一个较大的开口而使用多个小切口来执行手术操作。小切口减少了患者的不适并改善了恢复时间。小切口也限制了内部器官、组织和其他物质的可见度。

内窥镜被插入到一个或多个切口中，以使临床医生在手术期间更容易看到体内的内部器官、组织和其他物质。这些内窥镜包括联接到显示器的具有光学和/或数字变焦能力的相机，显示器显示如通过相机捕获的体内的器官、组织以及物质的放大视图。现有的内窥镜和显示器，特别是那些在手术机器人系统中使用的内窥镜和显示器具有有限的识别在相机的视场内但在显示器上所显示的光谱内不完全可见的状况或对象的能力。

例如，现有的微创和机器人手术工具(包括但不限于内窥镜和显示器)的以下能力有限(如果有的话)：在切除后识别组织灌注，在组织内定位不同尺寸的动脉，测量血管密封的有效性，从热特征(heat signature)识别患病的或死亡的组织，在切除后验证适当的功能，区分敏感区域(例如，输尿管)和周围物质(例如，周围血液)，以及检测对当前测试不可见的超小泄漏。在一些手术中，或者未实施这些检查，或者实施了更多创伤和/或耗时的测试以检查这些和其他状况和对象。

存在对在手术期间识别在手术相机的视场内但在显示器上所显示的光谱内不完全可见的更大范围的可能状况或对象的需要。

发明内容

机器人手术系统可以包括两个以上机器人手臂。每个机器人手臂可以具有两个以上自由度。每个机器人手臂可以包括连接地布置的两个以上构件以提供两个以上自由度。在一些实例下，所述构件可以通过关节、铰链、联接件或联动装置连接。

图像捕获装置可以附接到机器人手臂中的第一机器人手臂的手术组件。图像捕获装置可以被构造为插入到患者体内。图像捕获装置还可以被配置为在手术操作期间捕获患者体内的感兴趣区域的图像。

手术器械可以附接到机器人手臂中的第二机器人手臂的手术组件。手术器械可以被构造为插入到患者体内。手术器械还可以被配置为在手术操作期间操纵患者体内的组织。

机器人手术系统的输入装置可以被配置为在手术操作期间操纵附接到第一机器人手臂的图像捕获装置和/或附接到第二机器人手臂的手术器械。

机器人手术系统中的图像处理滤波器可以被配置为从捕获自图像捕获装置的图像以预定空间频率对图像数据滤波，以识别对象的在预定空间频率下对机器人手术系统的用户而言不可感知的属性。当所述属性对于用户而言难以感知时，对象的属性可是不可感知的。这在某些情况下可能发生，因为该属性被阻碍、被模糊或是不可见的。