用于醫(yī)療程序確認(rèn)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及用于進(jìn)行微創(chuàng)外科手術(shù)程序的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及用于確認(rèn)是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)外科手術(shù)程序的目標(biāo)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)意圖在侵入式醫(yī)療程序期間減少被損害的組織量，從而減少患者的康復(fù)時(shí)間、不適感和有害的副作用。通過(guò)患者解剖結(jié)構(gòu)中的天然孔口或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)手術(shù)切口可執(zhí)行此類(lèi)微創(chuàng)技術(shù)。通過(guò)這些天然孔口或切口，臨床醫(yī)生插入醫(yī)療裝置，以到達(dá)目標(biāo)組織位置。醫(yī)療裝置包括手術(shù)器械，諸如治療器械和診斷器械，以及可暫時(shí)或永久地植入身體內(nèi)的其他裝置。對(duì)于某些程序，為了到達(dá)目標(biāo)組織位置，微創(chuàng)醫(yī)療裝置可在解剖系統(tǒng)中導(dǎo)航天然或外科手術(shù)形成的管道。例如，微創(chuàng)醫(yī)療裝置可以在肺、結(jié)腸、腸、腎、心臟、循環(huán)系統(tǒng)等中導(dǎo)航天然管道。一些微創(chuàng)醫(yī)療裝置可以遠(yuǎn)程操作或在計(jì)算機(jī)輔助下以其他方式操作。
[0003]微創(chuàng)醫(yī)療程序往往需要極限精度，但用于確認(rèn)程序是否已經(jīng)成功完成的傳統(tǒng)方法可能是不足的。例如，當(dāng)對(duì)亞厘米大小的結(jié)節(jié)進(jìn)行活檢時(shí)，臨床醫(yī)生可能無(wú)法迅速且準(zhǔn)確地確定診斷器械(例如，活檢器械)是否成功活檢目標(biāo)組織。需要確認(rèn)微創(chuàng)醫(yī)療程序諸如活檢是否已成功執(zhí)行的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]各種實(shí)施例由隨附權(quán)利要求概括。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括朝向目標(biāo)組織推進(jìn)手術(shù)器械。該手術(shù)器械包括沉積在目標(biāo)組織處或目標(biāo)組織附近的位置處的標(biāo)記。在沉積標(biāo)記之后，手術(shù)器械從目標(biāo)組織取出。在取出手術(shù)器械之后，沉積的標(biāo)記的位置用于確定手術(shù)器械的遠(yuǎn)側(cè)端部在目標(biāo)組織處或目標(biāo)組織附近的軌跡。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括細(xì)長(zhǎng)器械和軌跡指示裝置。該軌跡指示裝置被配置成指示細(xì)長(zhǎng)器械的遠(yuǎn)側(cè)端部在患者解剖結(jié)構(gòu)中的目標(biāo)組織處或目標(biāo)組織附近的軌跡。軌跡指示裝置包括可從細(xì)長(zhǎng)器械移除用于沉積在目標(biāo)組織處或目標(biāo)組織附近的位置中的
ο
[0007]本公開(kāi)的附加方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下具體描述中變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面的【具體實(shí)施方式】，將最好地理解本公開(kāi)的各方面。強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)本行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種特征都未按比例繪制。實(shí)際上，為了討論清楚起見(jiàn)，可以任意地增大或減小各種特征部的尺寸。此外，本公開(kāi)在各種示例中可重復(fù)附圖標(biāo)號(hào)和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚起見(jiàn)，而其本身并不表示所討論的各種實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。
[0009]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)。
[0010]圖2示出使用本公開(kāi)的各方面的醫(yī)療器械系統(tǒng)。
[0011]圖3示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于確認(rèn)醫(yī)療程序的方法。
[0012]圖4至圖5示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的活檢程序。
[0013]圖6至圖10示出根據(jù)本公開(kāi)的各種實(shí)施例的軌跡指示裝置的使用。
[0014]圖11示出根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的包括軌跡指示裝置的器械系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在本發(fā)明的各方面的以下詳細(xì)描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的全面理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將顯而易見(jiàn)的是，本公開(kāi)的實(shí)施例可在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在另一些示例中，并未詳細(xì)描述眾所周知的方法、程序、部件和電路，以免不必要地混淆本發(fā)明的實(shí)施例的各方面。而且，為避免不必要的描述性重復(fù)，根據(jù)一個(gè)例示性實(shí)施例描述的一個(gè)或多個(gè)部件或動(dòng)作能夠被使用或如果可適用從其他例示性實(shí)施例省略。
[0016]下面的實(shí)施例將依據(jù)各種器械在三維空間內(nèi)的狀態(tài)描述各種器械和器械的各部分。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“位置”是指三維空間內(nèi)對(duì)象或?qū)ο蟮囊徊糠值奈恢?例如，沿笛卡爾X、Y、Z坐標(biāo)的三個(gè)平移自由度(S卩，橫移、起伏和縱移))。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“取向”是指對(duì)象或?qū)ο蟮囊徊糠衷谌S空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)放置(例如，圍繞笛卡爾X、Υ、Ζ坐標(biāo)的三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(即，側(cè)傾、俯仰和偏航))。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“姿勢(shì)”是指在至少一個(gè)平移自由度內(nèi)的對(duì)象或?qū)ο蟮囊徊糠值奈恢靡约霸谥辽僖粋€(gè)旋轉(zhuǎn)自由度內(nèi)的所述對(duì)象或?qū)ο蟮囊徊糠值娜∠?多至總共六個(gè)自由度)。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“形狀”是指沿細(xì)長(zhǎng)對(duì)象測(cè)量的姿勢(shì)、位置或取向的集合。并且如本文所用，自由度是指改變對(duì)象的位置和取向的機(jī)械自由度——其他機(jī)械自由度，諸如圍繞支點(diǎn)的夾持動(dòng)作或按壓按鈕的運(yùn)動(dòng)將在必要時(shí)進(jìn)行具體討論。
[0017]在微創(chuàng)醫(yī)療程序諸如活檢期間，準(zhǔn)確度可以通過(guò)估計(jì)活檢器械的軌跡評(píng)估。如在本公開(kāi)中將詳細(xì)描述的，一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記在所述程序期間可以沉積在活檢組織的區(qū)域中。所述標(biāo)記可以被成像或以其他方式被感測(cè)，以將器械軌跡信息傳達(dá)給臨床醫(yī)生，從而確認(rèn)活檢器械是否成功觸及目標(biāo)組織。
[0018]根據(jù)各種實(shí)施例，醫(yī)療程序諸如活檢程序可以使用遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)引導(dǎo)器械遞送來(lái)執(zhí)行。參照附圖的圖1，用在(例如)包括診斷程序、治療程序或外科手術(shù)程序的醫(yī)療程序中的遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)總體由參考標(biāo)號(hào)100表示。如將描述的，本公開(kāi)的遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)受外科醫(yī)生的遠(yuǎn)程操作控制。在另選的實(shí)施例中，遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)可以受經(jīng)編程以執(zhí)行所述程序或子程序的計(jì)算機(jī)的部分控制。在又一另選的實(shí)施例中，受經(jīng)編程以執(zhí)行所述程序或子程序的計(jì)算機(jī)的完全控制的完全自動(dòng)的醫(yī)療系統(tǒng)可用于執(zhí)行程序或子程序。
[0019]如圖1所示，遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100大體包括安裝到其上定位有患者Ρ的手術(shù)臺(tái)0或安裝在該手術(shù)臺(tái)0附近的遠(yuǎn)程操作組件102。醫(yī)療器械系統(tǒng)104可操作地聯(lián)接到遠(yuǎn)程操作組件102。操作者輸入系統(tǒng)106允許外科醫(yī)生或其他類(lèi)型的臨床醫(yī)生S觀看手術(shù)部位的圖像或手術(shù)部位的表示并且控制醫(yī)療器械系統(tǒng)104的操作。
[0020]操作者輸入系統(tǒng)106可位于通常與手術(shù)臺(tái)0位于相同房間內(nèi)的外科醫(yī)生的操縱臺(tái)處。然而，應(yīng)當(dāng)理解，外科醫(yī)生S能夠位于與患者Ρ不同的房間或與患者Ρ完全不同的建筑物內(nèi)。操作者輸入系統(tǒng)106—般包括用于控制醫(yī)療器械系統(tǒng)104的一個(gè)或多個(gè)控制裝置。(一個(gè)或多個(gè))控制裝置可包括任何數(shù)量的多種輸入裝置，諸如手柄、操縱桿、跟蹤球、數(shù)據(jù)手套、觸發(fā)槍、手動(dòng)操作的控制器、聲音識(shí)別裝置、觸摸屏、身體運(yùn)動(dòng)或存在傳感器(presencesensors)等中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，(一個(gè)或多個(gè))控制裝置將與遠(yuǎn)程操作組件的醫(yī)療器械設(shè)有至少相同的自由度，以為外科醫(yī)生提供遠(yuǎn)程呈現(xiàn)或(一個(gè)或多個(gè))控制裝置與器械整合的感知度，使得外科醫(yī)生具有直接控制器械的強(qiáng)烈感覺(jué)，就好像存在于手術(shù)部位處一樣。在另一些實(shí)施例中，(一個(gè)或多個(gè))控制裝置可具有比相關(guān)聯(lián)的醫(yī)療器械更多或更少的自由度，并且仍為外科醫(yī)生提供遠(yuǎn)程呈現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，(一個(gè)或多個(gè))控制裝置是手動(dòng)輸入裝置，該手動(dòng)輸入裝置以六個(gè)自由度移動(dòng)，并且也可包括用于致動(dòng)器械(例如，用于關(guān)閉抓持夾鉗、向電極施加電勢(shì)、遞送藥物治療等)的可致動(dòng)把手。
[0021]遠(yuǎn)程操作組件102支撐醫(yī)療器械系統(tǒng)104并且可包括一個(gè)或多個(gè)非伺服控制鏈路的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)(例如，可手動(dòng)定位并鎖定在適當(dāng)位置的一個(gè)或多個(gè)鏈路，一般被稱(chēng)為調(diào)定結(jié)構(gòu)(set-up structure))和遠(yuǎn)程操作操縱器。遠(yuǎn)程操作組件102包括驅(qū)動(dòng)醫(yī)療器械系統(tǒng)104上的輸入的多個(gè)馬達(dá)。這些馬達(dá)響應(yīng)于來(lái)自控制系統(tǒng)(例如，控制系統(tǒng)112)的命令移動(dòng)。馬達(dá)包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)聯(lián)接到醫(yī)療器械系統(tǒng)104時(shí)可將醫(yī)療器械推進(jìn)到天然或外科手術(shù)形成的解剖孔口中。其他機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以以多個(gè)自由度移動(dòng)醫(yī)療器械的遠(yuǎn)側(cè)端部，所述多個(gè)自由度可包括三個(gè)線性運(yùn)動(dòng)(例如，沿X、Y、Z笛卡爾坐標(biāo)軸的線性運(yùn)動(dòng))自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(例如，圍繞X、Υ、Ζ笛卡爾坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn))自由度。另外，馬達(dá)能夠用于致動(dòng)器械的可鉸接的端部執(zhí)行器，用于抓持活檢裝置的夾鉗等中的組織。
[0022]遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100還包括傳感器系統(tǒng)108，