用于医疗程序期间在工具之间切换控制的系统和方法与流程

本公开涉及用于微创远程操作医疗程序的医疗系统和方法，并且更具体地涉及用于医疗程序期间在工具之间切换分配控制的系统和方法。

背景技术：

1、微创医疗技术旨在减少诊断程序或外科程序期间外来/无关(extraneous)组织的受损量，从而减少患者的恢复时间、不适和有害的副作用。这种微创技术可以通过患者解剖结构中的自然孔口或通过一个或多个外科切口来执行。通过这些自然孔口或切口，临床医生可以插入医疗工具到达目标组织位置。微创医疗工具包括诸如治疗器械、诊断器械和外科器械之类的器械。微创医疗工具还可以包括成像器械(诸如内窥镜器械)，其为用户提供患者解剖结构内的视野。

2、某些微创医疗工具可以是机器人辅助式的，包括远程操作式、遥控操作式或者是计算机辅助式的。在医疗程序期间，可以为临床医生提供图形用户界面，图形用户界面包括患者解剖结构的三维视野的图像，患者解剖结构的三维视野可以包括微创医疗工具中的一个或多个。对于某些微创的机器人辅助程序，操作者可以将操作者控制设备的控制分配从一个工具切换到另一个工具。需要改进的系统和方法来呈现图形用户界面元素，这些图形用户界面元素使得操作者能够高效且有效地改变工具之间的控制分配。

技术实现思路

1、本发明的各项实施例通过随附说明书的权利要求书得到最佳的概述。

2、在一个示例实施例中，医疗系统包括：显示系统；输入系统，其包括第一控制设备；和控制系统。所述控制系统包括处理单元，所述处理单元被配置为：显示外科环境的视野的图像；确定所述外科环境中第一工具上的第一关键点；确定与所述第一工具的所述第一关键点关联的选择区域；确定光标相对于与所述第一控制设备的方位对应的视野的方位；以及确定所述光标的方位是否与所述选择区域重叠。所述处理单元还可以被配置为：如果所述光标的方位与所述选择区域重叠，则提供方向提示以朝向所述第一关键点引导所述光标，以及在所述光标到达所述第一关键点时使所述第一控制设备与所述第一工具接合。

3、应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述两者在本质上都是说明性和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。在这点上，根据以下详细描述，本公开的附加方面、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。

技术特征：

1.一种医疗系统，其包括：

2.根据权利要求1所述的医疗系统，其中提供所述方向提示包括向所述第一控制设备提供触觉力。

3.根据权利要求1所述的医疗系统，其中提供所述方向提示包括显示在所述光标与所述第一关键点之间延伸的滑线图形。

4.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述光标包括表示所述第一控制设备的识别符号。

5.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述第一控制设备能够在多于两个平移自由度上操纵。

6.根据权利要求1所述的医疗系统，其进一步包括：

7.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述处理单元进一步被配置为：

8.根据权利要求7所述的医疗系统，其中第二选择区域与所述第二工具的所述第二关键点关联，并且其中所述处理单元进一步被配置为在所述光标的所述方位与所述第二选择区域重叠时提供第二方向提示。

9.根据权利要求7所述的医疗系统，其中所述启动信号是基于在所述第一控制设备处接收到用户输入而生成的。

10.根据权利要求9所述的医疗系统，其中所述启动信号是在所述第一控制设备的手指开关处的双重输入，同时所述第一控制设备在其它方面是静止的。

11.根据权利要求7所述的医疗系统，其中所述处理单元进一步被配置为在所述第一控制设备被接合以操纵所述第二工具之前接收握持指示。

12.根据权利要求7所述的医疗系统，其中所述选择区域的大小能够基于所述第一工具与所述第二工具的接近度而改变。

13.根据权利要求7所述的医疗系统，其中所述第二工具的所述第二关键点的位置能够基于所述第一工具与所述第二工具的接近度而调整。

14.根据权利要求7所述的医疗系统，其中如果所述第一关键点距所述第二关键点在阈值距离内，则评估所述第一控制设备的三维运动并基于所述第一控制设备的所述三维运动来接合所述第一控制设备以操纵所述第二工具。

15.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述第一工具在所述视野之外，并且所述选择区域至少部分地在所述视野内。

16.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述第一工具是医疗器械。

17.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述第一工具是被显示在所述显示系统上的菜单。

18.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述选择区域以所述第一关键点为中心。

19.根据权利要求1所述的医疗系统，其中确定所述光标的所述方位包括确定所述第一控制设备的仿射变换以影响初始光标方位的运动缩放和方位偏移。

20.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述处理单元进一步被配置为：

21.根据权利要求1所述的医疗系统，

22.一种将第一控制设备分配给第一工具的方法，所述方法包括：

23.根据权利要求22所述的方法，其中提供所述方向提示包括向所述第一控制设备提供触觉力。

24.根据权利要求22所述的方法，其中提供所述方向提示包括显示在所述光标与所述第一关键点之间延伸的滑线图形。

25.根据权利要求22所述的方法，其中所述光标包括表示所述第一控制设备的识别符号。

26.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一控制设备能够在多于两个平移自由度上操纵。

27.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括：

28.根据权利要求27所述的方法，其中第二选择区域与所述第二工具的所述第二关键点关联，并且其中所述方法进一步包括：

29.根据权利要求27所述的方法，其中所述启动信号是基于在所述第一控制设备处接收到用户输入而生成的。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述启动信号是所述第一控制设备的手指开关处的双重输入。

31.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括：

32.根据权利要求27所述的方法，其中所述选择区域的大小能够基于所述第一工具与所述第二工具的接近度而改变。

33.根据权利要求27所述的方法，其中所述第二工具的所述第二关键点的位置能够基于所述第一工具与所述第二工具的接近度而调整。

34.根据权利要求27所述的方法，其中如果所述第一关键点距所述第二关键点在阈值距离内，则所述方法进一步包括：

35.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一工具在所述视野之外，并且所述选择区域至少部分地在所述视野内。

36.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一工具是医疗器械。

37.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一工具是被显示在所述显示系统上的菜单。

38.根据权利要求22所述的方法，其中所述选择区域以所述第一关键点为中心。

39.根据权利要求22所述的方法，其中确定所述光标的所述方位包括确定所述第一控制设备的所述方位的仿射变换。

40.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括：

41.一种医疗系统，其包括：

42.根据权利要求41所述的医疗系统，其中提供所述方向提示包括向所述第一控制设备提供触觉力。

43.根据权利要求41所述的医疗系统，其中提供所述方向提示包括：显示在所述光标与同所述选择区域关联的关键点之间延伸的滑线图形。

44.根据权利要求41所述的医疗系统，其中所述光标包括表示所述第一控制设备的识别符号。

45.根据权利要求41所述的医疗系统，其中所述第一控制设备能够在多于两个平移自由度上操纵。

46.根据权利要求41所述的医疗系统，其进一步包括：

技术总结一种医疗系统，包括：显示系统；输入系统，其包括第一控制设备；和控制系统。所述控制系统包括处理单元，所述处理单元被配置为：显示外科环境的视野的图像；确定所述外科环境中第一工具上的第一关键点；确定与所述第一工具的所述第一关键点关联的选择区域；确定光标相对于与所述第一控制设备的方位对应的视野的方位；以及确定所述光标的方位是否与所述选择区域重叠。所述处理单元还可以被配置为：如果所述光标的方位与所述选择区域重叠，则提供方向提示以朝向所述第一关键点引导所述光标，以及在所述光标到达所述第一关键点时使所述第一控制设备与所述第一工具接合。技术研发人员：B·D·伊特科维兹,S·R·汉纳福特,P·W·莫尔,S·塔班德受保护的技术使用者：直观外科手术操作公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2