可调适外科器械控制的制作方法

背景技术：

1、医护专业人员在执行外科手术的同时操作外科器械，例如外科缝合器和外科切割器。医护专业人员可以操作内镜切割器外科器械以将内镜切割器外科器械定位在适当的位置和取向以接合患者的组织。医护专业人员可以与外科器械的控制部件(例如，柄部、触发器和显示器)交互以定位外科器械和执行外科手术。

技术实现思路

1、一种外科计算系统包括处理器。该处理器被配置成能够接收与对外科器械的用户输入相关联的使用数据。该处理器被配置成能够从一个或多个感测系统接收传感器数据，该传感器数据包括与操作该外科器械的一个或多个人相关联的数据。该处理器被配置成能够基于该使用数据或该传感器数据中的至少一者来确定用于由该外科器械实施的控制特征。该处理器被配置成能够将该控制特征的指示传送到该外科器械。将基于所接收的数据确定的控制特征的指示(例如，该外科器械进入以控制该外科器械的输出的方式为特征的控制模式的指令)传送到该外科器械用于由该外科器械实施有利地使该外科器械配备成：最小化操作者操作该外科器械所需的努力量，从而减少操作者疲劳的发生；如果通过所接收的数据检测到疲劳，则帮助该操作者控制该外科器械；以及/或者通知该操作者已经识别出疲劳。因此，外科结果得到改善。

2、该使用数据可包括与由一个或多个人对该外科器械的操作相关联的数据。

3、来自该外科器械的该使用数据可包括与控制用于夹紧组织的钳口相关联的数据。该处理器被配置成能够基于该使用数据或该传感器数据中的至少一者来确定用于由该外科器械实施的该控制特征，该处理器被配置成能够基于与控制用于夹紧组织的钳口相关联的数据来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括位置控制。该处理器可被配置成能够将该控制特征的指示传送到该外科器械，该处理器被配置成能够传送位置控制。有利地，传送位置控制的指示(即，用于使该外科器械在该确定步骤之前保持钳口的现有位置而不需要操作者继续向该外科器械的闭合触发器施加相同的力的指令)导致操作者必须向该闭合触发器施加很少的力或不施加力，从而减少操作该外科器械所需的努力量。这减少了疲劳的影响/发作。与控制用于夹紧组织的钳口相关联的数据可包括与控制位置已被保持的时间长度相关联的数据。该处理器可被配置成能够基于控制位置已经被保持超过阈值的时间长度来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括位置控制。有利地，在实施该位置控制之前等待直到已经超过阈值确保了该操作者确实希望保持钳口的恒定位置，并且实际上仍然不调节钳口的位置。

4、该使用数据可包括与手部运动相关联的第一数据。该传感器数据可包括与手部运动相关联的第二数据。该处理器可被配置成能够基于与手部运动相关联的该第一数据或与手部运动相关联的该第二数据中的至少一者来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括粗略控制或精细控制中的一者。该处理器可被配置成能够传送粗略控制或精细控制中的一者的指示。有利地，传送粗略控制或精细控制中的一者的指示改善了输出的用户控制，这减少了操作者施加疲劳负载的需要，粗略控制即用于使该外科器械响应于该操作者的输入(例如，经由闭合触发器)以第一速度致动该外科器械的输出或输出机构(例如一对夹爪)的指令，精细控制即用于使该外科器械响应于该操作者的输入以相对较慢的第二速度致动该输出的指令。

5、该使用数据可包括与用户校正动作相关联的第一数据。该传感器数据可包括与用户校正动作相关联的第二数据。该处理器可被配置成能够基于与用户校正动作相关联的该第一数据或与用户校正动作相关联的该第二数据中的至少一者来确定用于由该外科器械实施的控制特征包括过度校正控制。该处理器可被配置成能够传送过度校正控制的指示。有利地，传送过度校正控制的指示(即，用于使该外科器械实施该外科器械的输出对用户输入的相对较慢的响应时间(与先前的响应时间相比)的指令)为该操作者提供了额外的时间来对他们自己的输入作出反应并避免错误的过度校正。这减少了疲劳的影响，例如重复校正、过度校正或振荡反应。

6、该使用数据可包括与该外科器械的操作者所经历的震颤相关联的第一数据。该传感器数据可包括与该外科器械的操作者所经历的震颤相关联的第二数据。该处理器可被配置成能够基于与该外科器械的操作者所经历的震颤相关联的该第一数据或与该外科器械的操作者所经历的震颤相关联的该第二数据中的至少一者来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括稳定性控制。该处理器可被配置成能够传送稳定性控制的指示。有利地，传送稳定性控制的指示(即，使该外科器械抑制震颤对其输出的影响的指令)补偿了例如由于疲劳引起的操作者的震颤。该处理器可进一步被配置成能够将该第一数据和该第二数据中的至少一者与基线数据进行比较。该处理器可进一步被配置成能够基于将该第一数据和该第二数据与基线数据进行比较来确定与震颤相关联的反馈。该处理器可进一步被配置成能够传送该反馈。

7、该使用数据可包括与该外科器械的操作者所经历的疲劳相关联的第一疲劳数据。该传感器数据可包括与该外科器械的操作者所经历的疲劳相关联的第二疲劳数据。该处理器可被配置成能够基于该第一疲劳数据或该第二疲劳数据中的至少一者来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括疲劳控制。该处理器可被配置成能够传送疲劳控制的指示。有利地，传送疲劳控制的指示(例如，用于该外科器械减少由该操作者施加以致动该外科器械的输出所需的输入力)减少了疲劳操作者操作该外科器械所需的努力量。

8、一种外科器械包括处理器。该处理器被配置成能够监测用户输入。该处理器被配置成能够生成与用户输入相关联的数据。该处理器被配置成能够将与用户输入相关联的数据发送到外科计算系统。该处理器被配置成能够从外科计算系统接收控制特征的指示。该处理器被配置成能够基于控制特征的指示来修改外科器械的操作。有利地，基于该控制特征的该指示(例如，该外科器械进入以控制该外科器械的输出的方式为特征的控制模式)来修改该外科器械的操作，最小化该操作者操作该外科器械所需的努力量，从而减少操作者疲劳的发生，如果经由接收到的数据检测到疲劳，则辅助操作者控制该外科器械，以及/或者通知该操作者已经识别出疲劳。因此，外科结果得到改善。

9、用户输入可以与控制用于夹紧组织的钳口相关联。与用户输入的使用相关联的数据可包括与控制用于夹紧组织的钳口相关联的数据。该控制特征的该指示可包括位置控制的指示。该处理器可被配置成能够从钳口的负载控制切换到钳口的位置控制。有利地，从负载控制(即，操作者必须向该外科器械的该闭合触发器施加力以保持由钳口施加到组织的现有压力的控制模式)切换到位置控制(即，该外科器械在接收该指示之前保持钳口的现有位置而不需要该操作者继续向该闭合触发器施加相同的力的控制模式)导致该操作者必须向该闭合触发器施加很少的力或不施加力，从而减少操作该外科器械所需的努力量。这防止了疲劳的发作。与控制用于夹紧组织的钳口相关联的数据可包括指示钳口已经保持在适当位置的时间长度的数据。

10、用户输入可与控制端部执行器相关联。与用户输入相关联的数据可包括与手部运动相关联的数据。该控制特征的该指示可包括粗略控制或精细控制中的一者的指示。该处理器可被配置成能够响应于用户输入控制来缩放该端部执行器移动的速率。有利地，缩放端部执行器移动的速率(根据粗略控制或精细控制)改善了输出的用户控制，这减少了该操作者施加疲劳负载的需要。可选地，该处理器被配置成能够根据所接收的指示在粗略控制和精细控制之间切换。如果选择粗略控制，则该缩放可被配置成能够响应于用户输入控制以第一速率移动该端部执行器，并且如果选择精细控制，则该缩放被配置成能够响应于用户输入控制以小于该第一速率的第二速率移动该端部执行器。

11、用户输入可与控制端部执行器相关联。与用户输入相关联的数据可包括与校正使用该外科器械实施的先前动作相关联的数据。该控制特征的该指示可包括过度校正控制的指示。该处理器可被配置成能够响应于用户输入而减慢该外科器械的操作。有利地，根据过度校正控制实施该外科器械对用户输入的相对较慢的响应时间(与先前的响应时间相比)为该操作者提供了额外的时间来对他们自己的输入做出反应并避免错误的过度校正。这减少了疲劳的影响，例如重复校正、过度校正或振荡反应。

12、用户输入可与控制端部执行器相关联。与用户输入相关联的数据可包括与该外科器械的操作者所经历的震颤相关联的数据。该控制特征的该指示可包括稳定性控制的指示。该处理器可被配置成能够基于该稳定性控制的指示来减少震颤向该端部执行器的传递。有利地，根据稳定性控制减少震颤向该端部执行器的传递，补偿了例如由于疲劳引起的操作者的震颤。该处理器可进一步被配置成能够接收与震颤相关联的反馈。

13、用户输入可与控制端部执行器相关联。与用户输入相关联的数据可包括与该外科器械的操作者所经历的疲劳相关联的数据。该控制特征的该指示可包括疲劳控制的指示。该处理器可被配置成能够基于疲劳控制的指示来调整用户控制的操作以补偿疲劳。有利地，调节用户控制的操作，例如减小由该操作者施加以致动该外科器械的输出所需的输入力，减小了疲劳操作者操作该外科器械所需的努力量，从而减小疲劳对外科手术的影响。

14、一种外科计算系统包括处理器。该处理器被配置成能够从一个或多个传感器系统接收传感器数据，该传感器数据与操作外科器械的医护专业人员相关联。该处理器被配置成能够基于该传感器数据确定用于由该外科器械实施的控制特征。该处理器被配置成能够将该控制特征的指示传送到该外科器械。将基于所接收的数据确定的控制特征的指示(例如，该外科器械进入以控制该外科器械的输出的方式为特征的控制模式的指令)传送到该外科器械用于由该外科器械实施有利地使该外科器械配备成：最小化操作者操作该外科器械所需的努力量，从而减少操作者疲劳的发生；如果通过所接收的数据检测到疲劳，则帮助该操作者控制该外科器械；以及/或者通知该操作者已经识别出疲劳。因此，外科结果得到改善。

15、该传感器数据可包括与手部运动相关联的数据。该处理器可被配置成能够至少基于与手部运动相关联的数据来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括可缩放控制。该处理器可被配置成能够传送可缩放控制的指示。有利地，将可缩放控制的指示(即，用于使该外科器械缩放该外科器械的输出(例如一对夹爪)的致动速率的指令)例如经由该闭合触发器传送到该操作者的输入改善了输出的用户控制，这减少了该操作者施加疲劳负载的需要。

16、该传感器数据可包括与医护人员的校正动作相关联的数据。该处理器可被配置成能够至少基于与医护专业人员的校正动作相关联的数据来确定用于由该外科器械实施的该控制特征包括过度校正控制。该处理器可被配置成能够传送过度校正控制的指示。有利地，传送过度校正控制的指示(即，用于使该外科器械实施该外科器械的输出对用户输入的相对较慢的响应时间(与先前的响应时间相比)的指令)为该操作者提供了额外的时间来对他们自己的输入作出反应并避免错误的过度校正。这减少了疲劳的影响，例如重复校正、过度校正或振荡反应。

17、该一个或多个感测系统可被配置成能够由操作该外科器械的一个或多个人佩戴。

18、该控制特征可以是表征控制该外科器械的输出(例如钳口)的方式的控制模式。该控制特征的该指示可以是该外科器械进入所指示的控制模式的指令。

19、一种外科系统可包括该外科器械和该外科计算系统。

20、本文公开了用于自适应地控制外科器械的操作的技术。一种外科器械可被配置成能够监测对该外科器械的用户输入。例如，一种外科器械可监测和收集与该外科器械的位置和移动相关联并与诸如与控制用于夹紧组织的钳口相关的那些用户输入相关联的使用数据。该外科器械可将与外科装置的操作相关联的使用数据传送到外科计算系统。可以使用感测系统来监测操作该外科器械的医护专业人员以收集传感器数据，例如，与运动、心率、呼吸、温度等相关联的数据。这些感测系统可以将由感测系统收集的传感器数据传送到该外科计算系统。

21、该外科计算系统可从该外科器械接收该使用数据和/或可从感测系统接收传感器数据。该外科计算系统可以基于该使用数据和/或该传感器数据中的至少一者来确定应当修改该外科器械的操作，并且可指示该外科器械实施控制特征。例如，如果所接收的使用数据指示闭合触发器已经保持在适当位置超过阈值的时间段，则该外科计算系统可以确定该外科器械应当实施位置控制。如果该使用数据和/或该传感器数据指示内镜切割器的钳口基本上打开和/或未与患者组织接合，则该外科计算系统可确定该外科器械可响应于对该闭合触发器的输入而应用粗略控制。如果该使用数据和/或该传感器数据包括与用户校正动作相关联的数据，则该外科计算系统可确定该外科器械应当实施过度校正控制。如果该使用数据/或传感器数据指示该外科器械的操作者正经历震颤，则该外科计算系统可确定该外科器械应当实施稳定性控制。如果该使用数据和/或传感器数据指示操作该外科器械的医护专业人员正经历疲劳，则该外科计算系统可确定该外科器械应当实施疲劳控制。该外科计算系统可将所确定的控制特征传送到实施该控制特征的该外科器械。

22、该外科器械可接收该控制特征并且可修改其操作以实施该控制特征。例如，如果所接收的控制特征指示位置控制，则该外科器械可将操作从夹爪的负载控制修改或切换到夹爪的位置控制。如果所接收的控制特征指示粗略控制或精细控制中的一者，则该外科器械可响应于用户输入控制来改变端部执行器移动的速率。如果所接收的控制特征指示过度校正控制，则该外科器械可减慢该外科器械对用户输入控制的反应。如果所接收的控制特征指示稳定性控制，则该外科器械可最小化或减少震颤向包括在该外科器械中的端部执行器的传递。如果所接收的控制特征指示疲劳控制，则该外科器械可调节用户控制的操作以补偿疲劳。