[发明专利]用于微创手术的外科医生输入设备

说明书

本文公开了一种用于控制控制机器人手术系统(100)的外科医生输入设备(400)。外科医生输入设备(400)包括壳体(401)和至少一个设置在壳体内的传感器(407)。至少一个传感器(407)与电磁信号发射器(307)可操作地通信，其被配置为检测在由电磁信号发射器(307)生成的预定电磁场内的外科医生的手的位置和定向中的至少一个。还包括至少一个从壳体(401)中突出的按钮(403)以及至少一个设置在壳体(401)内的传感器(409)，至少一个按钮(401)被配置为打开和关闭手术器械的末端执行器，至少一个传感器(409)被配置为检测至少一个按钮(403)的按压和解压，并通过传感器导线(405)将信号发送至控制系统，以调节手术器械的末端执行器的打开和关闭。

技术领域

本公开一般地涉及用于微创手术的机器人辅助手术系统。更具体地，本公开涉及用于在机器人辅助手术过程期间引导机器人辅助手术系统运动的外科医生输入设备。

背景技术

这部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，下面将对其进行描述。相信本公开有助于向读者提供背景信息，以有助于更好地理解本公开的各个方面。因此，应该理解的是，应该从这种角度来阅读这些陈述，而不仅仅是作为对现有技术的承认。

机器人辅助手术系统已经在全球范围内被采用，以取代传统的手术程序，以减少可能在手术或诊断程序中受损的外来组织的数量，从而减少患者的康复时间、患者的不适感延长的住院时间、尤其是有害的副作用。在机器人辅助手术中，外科医生通常在外科医生控制台上操作手动控制器/主控制器/外科医生输入设备，以无缝捕获和转移由外科医生执行的复杂动作，以使外科医生感觉到其正在直接铰接式操作手术工具/手术器械以进行手术。在控制台上的外科医生可能位于距手术部位一定距离处，或者可能位于正在对患者进行手术的手术室内。

机器人辅助手术已经彻底改变了医疗领域，并成为医疗设备行业发展最快的领域之一。然而，机器人辅助手术的主要挑战在于确保手术期间的安全性和精确度。机器人辅助手术的关键领域之一是开发用于微创手术的手术机器人。在过去的几十年中，手术机器人呈指数级发展，并且已经成为医疗设备行业的主要创新领域。

机器人辅助手术系统可以包括多个机械手臂，以帮助进行机器人辅助手术。外科医生通过使用外科医生控制台来控制机械手臂及安装在其上的器械。外科医生控制台包括可视化系统，以允许外科医生执行手术。此外，手控制器/主控制器/外科医生输入设备与外科医生控制台集成在一起，外科医生操作该控制台来进行手术。

在外科医生控制台上进行手术带来了新的挑战。挑战之一是控制台的人体工程学，以允许外科医生长时间进行手术而不会产生任何疲劳。在手术期间，由于这种外科医生控制台的硬件结构，外科医生通常需要以疲惫的姿势坐好几个小时。

鉴于上述挑战，需要一种机器人手术系统，其具有改进的外科医生输入设备，例如基于传感器的外科医生输入设备，以克服机械手操纵器的缺点，并因此允许外科医生根据外科医生的舒适度来改变/调整其坐姿。

发明内容

本公开寻求提供一种用于控制机器人手术系统的外科医生输入设备。

本文公开了一种用于控制控制机器人手术系统的外科医生输入设备。外科医生输入设备包括壳体和至少一个设置在壳体内的传感器。该至少一个传感器与电磁信号发射器可操作地通信，传感器被配置为检测在由电磁信号发射器生成的预定电磁场内的外科医生的手的位置和定向中的至少一个。外科医生输入设备还包括至少一个从壳体中突出的按钮以及至少一个设置在壳体内的传感器，至少一个按钮被配置为打开和关闭手术器械的末端执行器，至少一个传感器被配置为检测至少一个按钮的按压和解压，并通过传感器导线将信号发送至控制系统，以调节手术器械的末端执行器的打开和关闭。

可选地，壳体包括电容传感器，用于检测外科医生的手的存在。

可选地，至少一个传感器是电磁传感器或惯性测量单元(IMU)传感器。