[发明专利]用于机器人外科手术系统的图形用户界面

说明书

披露了一种用于示意性地表示在机器人手术系统中使用的器械的空间位置的方法、装置及计算机可读介质。所述器械包括联接至定位设备的末端执行器，所述定位设备用于响应于输入信号而在外科手术工作空间中对所述末端执行器进行空间定位，所述输入信号是由输入设备的手动控制器在输入设备工作空间中的移动生成的。所述方法涉及：使处理器电路针对从所述输入设备接收到的当前输入信号来计算所述器械在所述外科手术工作空间内的当前三维空间位置。所述方法还涉及：使所述处理器电路生成显示信号，所述显示信号用于在与所述处理器电路通信的显示器上显示所述外科手术工作空间的图形描绘，所述图形描绘包括平面表示，所述平面表示包括：具有边界的器械移动区域，所述边界指示所述器械在所述外科手术工作空间内的横向移动的界限；以及所述定位设备与所述末端执行器到所述平面表示上的所述当前空间位置的二维投影。

发明背景

1.技术领域

本披露涉及外科手术机器人系统、并且更具体地涉及示意性地表示在机器人手术系统中使用的器械的空间位置。

2.背景技术

在机器人手术系统中，图形用户界面通常被用于提供向外科医生提供充足的信息的警报和通知以执行手术任务。常见的是提供患者体腔内的手术部位的图像，所述图像示出了正在执行手术任务的区域以及通常是被部署以执行所述任务的手术器械的部分二者。

发明内容

根据一个所披露方面，提供了一种用于示意性地表示在机器人手术系统中使用的器械的空间位置的方法，所述器械包括联接至定位设备的末端执行器，所述定位设备用于响应于输入信号而在外科手术工作空间中对所述末端执行器进行空间定位，所述输入信号是由输入设备的手动控制器在输入设备工作空间中的移动生成的。所述方法涉及：使处理器电路针对从所述输入设备接收到的当前输入信号来计算所述器械在所述外科手术工作空间内的当前三维空间位置。所述方法还涉及：使所述处理器电路生成显示信号，所述显示信号用于在与所述处理器电路通信的显示器上显示所述外科手术工作空间的图形描绘，所述图形描绘包括平面表示，所述平面表示包括：具有边界的器械移动区域，所述边界指示所述器械在所述外科手术工作空间内的横向移动的界限；以及所述定位设备与所述末端执行器到所述平面表示上的所述当前空间位置的二维投影。

所述末端执行器可以由指示符表示，并且所述定位设备可以由与所述定位设备的至少一部分的二维投影范围相对应的区域来表示。

所述方法可以涉及通过在外科手术工作空间内限定三维边界来生成边界，并且涉及生成所述三维边界到平面表示上的二维投影。

所述器械移动区域的边界可以进一步包括至少一个禁入区，所述禁入区识别对于所述器械在所述外科手术工作空间内的移动的进一步的界限。

所述禁入区可以是基于从输入设备处的操作员接收到的输入和在所述处理器电路处接收到的患者成像数据中的至少一者来限定的。

所述方法可以进一步涉及：响应于确定所述器械接近所述器械移动区域的边界，使所述处理器电路在所述边界处显示激活约束指示。

所述机器人手术系统可以包括所述外科手术工作空间内的多个器械，并且显示所述图形描绘可以涉及显示所述多个器械中的每一个的图形描绘。

显示所述图形描绘可以包括在所述显示器的外周区域处显示所述图形描绘。

所述图形描绘可以进一步包括：器械深度范围，指示所述器械进入所述外科手术工作空间中的轴向移动的界限；指示符，表示所述末端执行器在所述器械深度范围内的当前深度；以及输入设备深度范围，表示针对所述输入设备工作空间与所述外科手术工作空间之间的当前映射而言可触及的所述器械深度范围的部分。

所述方法可以进一步包括：响应于确定所述末端执行器接近所述输入设备深度范围的末端，使所述处理器电路显示激活约束指示。