[发明专利]外科可视化和监测

说明书

本发明公开了一种外科可视化系统。外科可视化系统被配置成能够识别一个或多个结构和/或确定相对于遮蔽组织和/或所识别的结构的一个或多个距离。外科可视化系统可有利于外科装置避开所识别的结构。外科可视化系统可包括被配置成能够发射多个组织穿透光波的第一发射器以及被配置成能够将结构化光发射到组织的表面上的第二发射器。外科可视化系统还可包括被配置成能够检测反射的可见光、组织穿透光和/或结构化光的图像传感器。外科可视化系统可向一个或多个临床医生传达关于一个或多个隐藏识别结构的方位的信息和/或提供一个或多个接近度指示标识。在各种情况下，外科可视化系统的机器人相机可监测和跟踪一个或多个标记结构。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2018年7月16日提交的名称为“DIGITALSURGERY IMAGING/VISUALIZATION SYSTEM”的美国临时专利申请序列号62/698,625的优先权的权益，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

外科系统通常结合有成像系统，该成像系统可允许临床医生例如在一个或多个显示器(诸如监视器)上观看外科部位和/或其一个或多个部分。显示器可以是手术室本地的和/或远程的。成像系统可包括具有相机的观察镜，该观察镜观看外科部位并将视图传输到临床医生可观看的显示器。观察镜包括但不限于关节镜、血管镜、支气管镜、胆道镜、结肠镜、膀胱镜、十二指肠镜、肠镜、食管胃-十二指肠镜(胃镜)、内窥镜、喉镜、鼻咽-肾镜、乙状结肠镜、胸腔镜、输尿管镜和外镜。成像系统可受到它们能够识别和/或传达给临床医生的信息的限制。例如，某些成像系统可能无法在术中识别三维空间内的某些隐蔽结构、物理轮廓和/或尺寸。另外，某些成像系统可能无法在术中将某些信息传送和/或传达给临床医生。

发明内容

外科可视化系统可包括机器人工具，该机器人工具包括图像传感器，其中图像传感器限定视场。外科可视化还可包括显示屏；控制电路，该控制电路通信地联接到机器人工具、图像传感器和显示屏；以及存储器，该存储器通信地联接到控制电路，其中存储器存储程序指令，该程序指令在被执行时致使控制电路接收对应于被选择用于监测的结构的第一输入；从图像传感器接收与结构的方位相关的信息；向显示屏提供对应于结构的方位的信号；并且调整图像传感器以保持结构在视场内的方位。

外科可视化系统可包括第一源，该第一源被配置成能够发射被配置成能够穿透组织的多个光谱光波；第二源，该第二源被配置成能够将结构化光图案发射到组织的表面上；图像传感器，该图像传感器被配置成能够检测反射的多个光谱光波和反射的结构化光图案中的至少一者；显示屏；以及控制电路，该控制电路通信地联接到第一源、第二源、图像传感器和显示屏。外科可视化系统还可包括通信地联接到控制电路的存储器，其中存储器存储程序指令，该程序指令在被执行时致使控制电路：接收对应于被选择用于跟踪的结构的第一输入；致使第一源发射多个光谱光波；致使第二源发射结构化光图案；从图像传感器接收与组织的表面上的结构化光图案和从结构反射的光谱光波相对应的信息；从由图像传感器接收的信息识别结构；向显示屏提供对应于所识别的结构的信号；并且在结构不再被图像传感器捕获时调整图像传感器。

外科可视化系统可包括图像传感器，该图像传感器被配置成能够对至少部分地嵌入在可见结构内的嵌入结构进行成像，其中图像传感器限定视场。外科可视化系统还可包括显示屏以及通信地联接到图像传感器和显示屏的控制电路，其中控制电路包括图像叠加控制器。外科可视化系统还可包括通信地联接到控制电路的存储器，其中存储器存储程序指令，该程序指令在被执行时致使控制电路接收对应于被选择用于监测的嵌入结构的第一输入；从图像传感器接收与嵌入结构的方位相关的信息；向图像叠加控制器提供可见结构的实况馈送视频信号；向图像叠加控制器提供嵌入结构的方位的实况馈送视频信号，其中图像叠加控制器被配置成能够将嵌入结构的方位叠加在可见结构的顶部上；确定相对于嵌入结构的距离；并且向显示屏提供指示距离的信号。

附图说明