[发明专利]用于遥控操作医疗系统中的器械的屏外指示的系统和方法

权利要求书

1.一种医疗成像系统，包含：

遥控操作的组件，其包含:

医疗器械，其包括器械尖端；以及

成像器械，其包括成像器械尖端；以及

处理单元，其包括一个或多个处理器，其中所述处理单元被配置为：

确定所述器械尖端的器械尖端方位；

确定与所述成像器械相关的器械尖端方位误差；以及

基于所确定的器械尖端方位、所确定的器械尖端方位误差和所述器械尖端方位误差的误差半径与显示屏幕的尺寸之间的比例确定至少一个器械尖端包围体积以确定所述器械尖端在视野内还是在所述视野外。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理单元进一步被配置为基于所述至少一个器械尖端包围体积指示何时所述器械尖端在所述成像器械的所述视野外。

3.根据权利要求1所述的系统，其中确定所述器械尖端方位包含：

确定在世界坐标系中的器械尖端方位数据；

将所述器械尖端方位数据从所述世界坐标系变换到成像器械坐标系；以及

基于在所述世界坐标系中的所述器械尖端方位数据，确定在所述成像器械坐标系中的器械尖端方位数据。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述遥控操作的组件进一步包含：

第一操纵器臂，其被配置为控制所述医疗器械的移动；以及

第二操纵器臂，其被配置为控制所述成像器械的移动。

5.根据权利要求4所述的系统，其中确定与所述成像器械相关的所述器械尖端方位误差包含：

确定针对所述第一操纵器臂和所述第二操纵器臂中的每一个的方位误差和取向误差；

确定针对所述医疗器械和所述成像器械中的每一个的插入深度；以及

基于针对所述第一操纵器臂和所述第二操纵器臂中的每一个的所确定的方位误差和取向误差并且基于针对所述医疗器械和所述成像器械中的每一个的所确定的插入深度，确定所述器械尖端的近端部分的方位误差。

6.根据权利要求5所述的系统，其中确定与所述成像器械相关的所述器械尖端方位误差进一步包含：

确定医疗器械腕部误差；

确定所述器械尖端的长度；以及

基于所确定的医疗器械腕部误差、所述器械尖端的所确定的长度以及所述器械尖端的所述近端部分的所确定的方位误差，确定所述器械尖端的远端部分的方位误差。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个器械尖端包围体积包含与所述器械尖端的近端相关联的第一体积以及与所述器械尖端的远端相关联的第二体积。

8.根据权利要求1所述的系统，其中确定所述至少一个器械尖端包围体积包含确定是否向所确定的器械尖端方位施加偏差，其中所述偏差基于所述器械尖端方位误差的所述误差半径与所述显示屏幕的所述尺寸之间的所述比例。

9.根据权利要求8所述的系统，其中确定是否施加所述偏差包含确定所述器械尖端方位误差的所述误差半径与所述显示屏幕的所述尺寸之间的所述比例，并且其中：

当所述器械尖端方位误差的所述误差半径与所述显示屏幕的所述尺寸之间的所述比例是第一比例时，所述器械尖端与所述成像器械尖端的远端之间的距离是第一距离，并且所述器械尖端方位被用于确定所述器械尖端是否在所述成像器械的视野外；

当所述器械尖端方位误差的所述误差半径与所述显示屏幕的所述尺寸之间的所述比例是第二比例时，所述器械尖端与所述成像器械尖端的所述远端之间的所述距离是小于所述第一距离的第二距离，并且所述偏差的一部分被施加于所确定的器械尖端方位；以及

当所述器械尖端方位误差的所述误差半径与所述显示屏幕的所述尺寸之间的所述比例是第三比例时，所述器械尖端与所述成像器械尖端的所述远端之间的所述距离是小于所述第二距离的第三距离，并且所述偏差的全部数量被施加于所确定的器械尖端方位。

10.根据权利要求9所述的系统，其中：

当所述偏差的所述一部分被施加于所确定的器械尖端方位时，所述至少一个器械尖端包围体积被所述偏差的所述一部分修改，并且所述至少一个器械尖端包围体积被用于确定所述器械尖端是否在所述成像器械的所述视野外；以及

当所述偏差的所述全部数量被施加于所确定的器械尖端方位时，所述至少一个器械尖端包围体积被用于确定所述器械尖端是否在所述成像器械的所述视野外。