电外科手术设备的控制方法与流程-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36265775发布日期:2023-12-06 09:26阅读:0来源:国知局
电外科手术设备的控制方法与流程
电外科手术设备的控制方法、控制装置及手术机器人系统
技术领域
1.本技术涉及医疗器械领域,特别是涉及一种电外科手术设备的控制方法

控制装置及手术机器人系统



背景技术:

2.微创手术是指利用腹腔镜

胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式

相比传统手术方式,微创手术具有创伤小

疼痛轻

恢复快等优势

3.随着科技的进步,微创手术系统技术逐渐成熟,并被广泛应用

微创手术系统通常包括主操作台及从操作设备,主操作台用于根据医生的操作向从操作设备发送控制命令,以操纵从操作设备,从操作设备用于响应主操作台发送的控制命令,并进行相应的手术操作

4.对从操作设备的操纵包括对电外科手术设备的操纵,电外科手术设备有时也称能量设备

现有厂家提供的电外科手术设备,例如,一些需要通过
io
协议控制,又例如一些需要通过
can
通讯协议控制,在将这些电外科手术设备集成并应用于微创手术系统时,对于电外科手术设备的输出控制,通常只能基于
io
协议控制,或者,只能基于
can
通讯协议控制,因而存在兼容性较差的问题



技术实现要素:

5.基于此,有必要提供一种兼容性较好的电外科手术设备的控制方法

控制装置及手术机器人系统

6.本技术提供一种,电外科手术设备的控制装置,包括:近侧端口,被配置成用于与用户输入装置耦接;远侧端口,被配置成用于与电外科手术设备耦接;以及控制器,被配置成用于耦接所述近侧端口和所述远侧端口,并被配置成用于:获取所述近侧端口接收的关联于所述用户输入装置状态的原始状态信息;基于所述原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息,并基于所述原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息,所述第一通讯协议不同于所述第二通讯协议;向所述远侧端口广播所述第一状态信息和所述第二状态信息;响应于第一电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述第一状态信息对所述第一电外科手术设备进行控制,所述第一电外科手术设备包括基于所述第一通讯协议控制的所述电外科手术设备;和
/
或,响应于第二电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述第二状态信息对所述第二电外科手术设备进行控制,所述第二电外科手术设备包括基于所述第二通讯协议控制的所述电外科手术设备

7.其中,所述远侧端口包括匹配所述第一通讯协议的第一远侧端口,所述控制器被配置成用于:响应于第一电外科手术设备耦接到所述第一远侧端口,根据所述第一状态信息对所述第一电外科手术设备进行控制

8.其中,所述远侧端口包括匹配所述第二通讯协议的第二远侧端口,所述控制器被配置成用于:响应于第二电外科手术设备耦接到所述第二远侧端口,根据所述第二状态信
息对所述第二电外科手术设备进行控制

9.其中,所述电外科手术设备包括能量端口,所述控制器还被配置成用于:获取配置的端口映射逻辑,所述端口映射逻辑包括所述近侧端口与所述能量端口之间的映射关系;响应于所述电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述端口映射逻辑建立所述近侧端口与所述能量端口之间物理上的映射关系,以实现所述用户输入装置与所述能量端口之间物理上的映射关系

10.其中,所述电外科手术设备包括第一能量端口和第二能量端口,所述近侧端口包括第一近侧端口和不同于所述第一近侧端口的第二近侧端口,所述第一近侧端口包括一个或多个,所述第二近侧端口包括一个或多个,所述端口映射逻辑包括所述第一能量端口和所述第二能量端口的其中之一与一个或多个所述第一近侧端口之间的映射关系

及所述第一能量端口和所述第二能量端口的另一与一个或多个所述第二近侧端口之间的映射关系

11.其中,所述向所述远侧端口广播所述第一状态信息和所述第二状态信息之前,所述控制器还被配置成用于:在获取到所述电外科手术设备发出的用于注册的请求指令时,根据所述端口映射逻辑将所述用户输入装置注册到所述电外科手术设备

12.其中,所述控制器被配置成:转换所述原始状态信息生成被所述第一通讯协议支持的所述第一状态信息,并转换所述原始状态信息生成被所述第二通讯协议支持的所述第二状态信息

13.其中,所述第一通讯协议包括
io
通讯协议
、can
总线通讯协议
、i2c
通讯协议以及
spi
通讯协议中的一种,所述第二通讯协议包括
io
通讯协议
、can
总线通讯协议
、i2c
通讯协议以及
spi
通讯协议中的另一种

14.其中,所述第一通讯协议包括
io
通讯协议,所述第二通讯协议包括
can
总线通讯协议

15.其中,所述控制器还被配置成用于:响应于所述第二电外科手术设备耦接到所述远侧端口,在所述用户输入装置被触发时,周期性地向所述远侧端口广播关联于所述用户输入装置的所述第二状态信息

16.其中,所述控制器还被配置成用于:响应于所述第二电外科手术设备耦接到所述远侧端口,在获取到所述用户输入装置未触发

且获取到所述第二电外科手术设备发出的查询指令时,向所述远侧端口广播关联于所述用户输入装置的所述第二状态信息

17.其中,所述控制器还被配置成用于:获取所述用户输入装置被触发的持续时间;在所述持续时间未超过时间阈值时,生成包括通电指令的所述原始状态信息,或,在所述持续时间超过时间阈值时,生成包括断电指令的所述原始状态信息

18.其中,所述控制器还被配置成用于:获取所述用户输入装置被触发的程度;基于所述被触发的程度,生成包括功率指令的所述原始状态信息

19.本技术还提供一种电外科手术设备的控制方法,所述方法包括:获取耦接有用户输入装置的近侧端口接收的原始状态信息,其中,所述原始状态信息关联于所述用户输入装置的状态;基于所述原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息,并基于所述原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息,所述第一通讯协议不同于所述第二通讯协议;向耦接有电外科手术设备的远侧端口广播所述第一状态信息和所述第二状态信息;响应于第一电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述第一状态信息对所述第一
电外科手术设备进行控制,所述第一电外科手术设备包括基于所述第一通讯协议控制的所述电外科手术设备;和
/
或,响应于第二电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述第二状态信息对所述第二电外科手术设备进行控制,所述第二电外科手术设备包括基于所述第二通讯协议控制的所述电外科手术设备
。。
20.本技术还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被配置为由处理器加载并执行实现如上述任一项实施例所述的方法的步骤

21.本技术还提供一种手术机器人系统,包括:电外科手术设备;主操作台,包括用户输入装置;以及控制器,所述控制器耦接有近侧端口和远侧端口,所述近侧端口用于可插拔地与所述用户输入装置耦接,所述远侧端口用于可插拔地与所述电外科手术设备耦接,所述控制器被配置成:获取所述近侧端口接收的原始状态信息,所述原始状态信息关联于所述用户输入装置的状态;基于所述原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息,并基于所述原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息,所述第一通讯协议不同于所述第二通讯协议;向所述远侧端口广播所述第一状态信息和所述第二状态信息;响应于第一电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述第一状态信息对所述第一电外科手术设备进行控制,所述第一电外科手术设备包括基于所述第一通讯协议控制的所述电外科手术设备;和
/
或,响应于第二电外科手术设备耦接到所述远侧端口,根据所述第二状态信息对所述第二电外科手术设备进行控制,所述第二电外科手术设备包括基于所述第二通讯协议控制的所述电外科手术设备

22.本技术的电外科手术设备的控制方法

控制装置及手术机器人系统,具有如下有益效果:
23.通过将关联于用户输入装置的状态的原始状态信息,模拟目标通讯协议生成对应的目标状态信息,利用该目标状态信息能够对基于相应目标通讯协议控制的电外科手术设备进行控制,进而可实现较好的兼容性

附图说明
24.图1为本技术手术机器人系统中从操作设备一实施例的结构示意图;
25.图2为本技术手术机器人系统中主操作台一实施例的结构示意图;
26.图3为本技术脚踏设备一实施例的结构示意图;
27.图4为本技术脚踏设备另一实施例的布局示意图;
28.图5为本技术电外科手术设备的控制装置一实施例的结构原理图;
29.图6为本技术电外科手术设备的控制方法一实施例的流程图;
30.图7为本技术电外科手术设备的控制装置又一实施例的结构原理图;
31.图8为本技术电外科手术设备的控制装置又一实施例的结构原理图;
32.图9为本技术电外科手术设备的控制方法又一实施例的流程图;
33.图
10
为本技术电外科手术设备的控制方法又一实施例的流程图;
34.图
11
为本技术电外科手术设备的控制装置又一实施例的结构原理图;
具体实施方式
35.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述

附图中给出了本技术的较佳实施方式

但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本技术所描述的实施方式

相反地,提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面

36.需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件

当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件

当一个元件被认为是“耦接”另一个元件,它可以是直接耦接到另一个元件或者可能同时存在居中元件

本技术所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式

本技术所使用的术语“远端”、“近端”作为方位词,该方位词为介入医疗器械领域惯用术语,其中“远端”表示手术过程中靠近患者的一端,“近端”表示手术过程中远离患者的一端

本技术所使用的术语“第一
/
第二”等表示一个部件以及一类具有共同特性的两个以上的部件

本技术所使用的术语“超过”包括“达到”和
/
或“超越”的含义

37.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同

本技术中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术

本技术所使用的术语“及
/
或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

本技术中所使用的术语“各”包括一个或两个以上

本技术所使用的术语“多个”包括两个及以上

38.如图1和图2所示,其分别为本技术手术机器人系统一实施例中从操作设备和主操作台的结构示意图

39.手术机器人包括从操作设备
100
及控制从操作设备
100
的主操作台
200。
主操作台
200
具有操作部
210
及显示部
220
,医生通过操作操作部
210
向从操作设备
100
发送控制命令,以令从操作设备
100
根据医生操作操作部
210
的控制命令执行相应操作,并通过显示部
220
观察手术区域

操作部
210
例如可以包括连杆式机械手柄

磁导航手柄

手势识别设备
(
如索尼的
soft kinetic)
中的一种或多种

40.从操作设备
100
包括依次连接的机械臂
110、
调整臂
120
以及操纵器组件,操纵器组件包括操纵器
130
和可移除地装设于操纵器
130
上的医疗设备
140
,操纵器
130
和医疗设备
140
分别具有一个或多个自由度,进而医疗设备
140
远端的末端执行器在笛卡尔空间运动的自由度可以由操纵器
130

/
或医疗设备
140
提供

医疗设备
140
通过可移除地装设于操纵器
130
远端的穿刺器
300
插入患者体内,医生通过操作操作部
210
可以操纵该末端执行器的运动

41.根据不同的定义,可以将医疗设备
140
划分成不同的类型

一些实施例中,医疗设备
140
包括图像设备和手术设备,图像设备用于采集患者体内图像,手术设备用于执行手术操作,手术操作例如包括缝合

切割

烧灼

凝血

剪切

夹持

抽吸气液等

一些实施例中,手术设备包括电外科手术设备和非电外科手术设备

其中:
42.非电外科手术设备包括非能量器械,本技术不做特别说明

43.电外科手术设备包括电外科装置
(
有时简称为
esu)
和能量器械,一些示例中,
esu
也可被称为发电机

一些实施例中,电外科手术设备包括一个或多个
esu
,每个
esu
可以与一
个能量器械可拔出地插接

一些实施例中,电外科手术设备通常包括利用高频电能达到对组织进行切割

分离

止血等手术目的的设备

示例性的,电外科手术设备包括高频电刀

超声刀

等离子刀

微波刀

激光刀和水刀中的一种及以上

以高频电刀为例,包括单极电刀和双极电刀,单极电刀和
/
或双极电刀可配置的包括切割和凝血的功能模式中的至少一种

高频电刀等通常还包括能量供给的控制,即包括通电和断电的控制

一些实施例中,一些电外科手术设备可能功能单一,不存在功能的控制的需求,但通常这样的电外科手术设备同样存在能量供给的控制的需求

一些实施例中,一个用户输入装置的状态作为输入可以关联于一种功能模式下的能量供给,示例性的,该用户输入装置的输入包括在切割这样的功能模式下的能量通
/


44.一些实施例中,操作部
210
通常用于控制手术设备
140
的运动,而对于手术设备包括电外科手术设备时,通常还需要对电外科手术设备的能量供给和
/
或功能模式进行控制,因而通常需要配置其他的用户输入装置来对其能量供给和
/
或功能模式进行控制,一个或多个用户输入装置可以被配置成与一个或多个电外科手术设备耦接

一些实施例中,用户输入装置可以包括用户操作界面,用户操作界面可以包括一个,可以被配置成与一个或多个电外科手术设备耦接

一些实施例中,用户输入装置可以包括语音识别装置,语音识别装置可以包括一个,可以被配置成与一个或多个电外科手术设备耦接

一些实施例中,如图3所示,用户输入装置可以包括脚踏设备
220。
示例性的,该脚踏设备可以独立于主操作台
200
和从操作设备
100
设置,或者,该脚踏设备
220
可以集成于主操作台
200
设置

45.一些实施例中,如图3或图4所示,脚踏设备
220
包括一个或多个脚踏板
230。
示例性的,脚踏板
230
包括多个时,不同脚踏板
230
可以被配置成控制相同或不同电外科手术设备中一个或多个
esu
的能量供给和
/
或功能模式

示例性的,该多个脚踏板
230
被配置成与一个电外科手术设备的一个或多个
esu
耦接,例如,如图4所示,脚踏板
230
包括第一至第四四个脚踏板
2301

2304、
该电外科手术设备包括第一至第二两个
esu
时,第一脚踏板
2301
可以被分配成控制第一
esu
在第一功能模式下的能量供给,第二脚踏板
2302
可以被分配成控制第一
esu
在第二功能模式下的能量供给,第三脚踏板
2303
可以被分配成控制第二
esu
在第一功能模式下的能量供给,第四脚踏板
2304
可以被分配成控制第二
esu
在第二功能模式下的能量供给

以高频电刀包括双极高频电刀为例,第一功能模式包括切割,第二功能模式包括凝血

46.一些实施例中,对于用户输入装置包括用户操作界面而言,用户操作界面被配置成包括多个控件,不同控件可以被配置成控制相同或不同电外科手术设备中一个或多个
esu
的能量供给和
/
或功能模式

47.一些实施例中,对于用户输入装置包括语音识别装置而言,通过发送不同的语音指令,亦能实现对相同或不同电外科手术设备中一个或多个
esu
的能量供给和
/
或功能模式的控制

48.一些实施例中,不同种类的电外科手术设备,例如电刀

超声刀

等离子刀等,可以采用相同或不同的通讯协议进行控制

此外,即使是同一种类的电外科手术设备,例如电刀

超声刀

等离子刀中的电刀,不同制造商可以采用相同或不同的通讯协议进行控制

一些实施例中,对于电外科手术设备在能量供给和
/
或功能模式的控制,主要包括对电外科手术设备中
esu
的控制,而能量器械可拔出地连接至相应
esu
,以实现即插即用

49.本技术的一个目的在于提供一种兼容性较好的电外科手术设备的控制装置,能够兼容多种基于不同通讯协议控制的电外科手术设备的使用

50.一些实施例中,如图5所示,该控制装置包括控制器
410。
该控制装置还包括近侧输入输出端口,简称近侧端口
420
,该近侧端口
420
被配置成用于耦接用户输入装置
220。
该控制装置还包括远侧输入输出端口,简称远侧端口
430
,该远侧端口
430
用于耦接电外科手术设备
140
,更具体的,用于与电外科手术设备中的
esu
耦接

近侧端口
420
和远侧端口
430
分别与控制器
410
耦接,该控制器
410
可以包括一个或多个处理器

一些实施例中,结合图5和图6参阅,该控制器
410
被配置成用于执行:
51.s11
,获取近侧端口接收的关联于用户输入装置的状态的原始状态信息

52.示例性的,用户输入装置包括脚踏板时,原始状态信息包括脚踏板被按下
(
踏下
)
的信息或脚踏板未被按下的信息

此外,原始状态信息还可以包括脚踏板的设备信息例如身份信息

53.示例性的,用户输入装置包括用户输入界面时,原始状态信息包括控件被按下的信息或脚踏板未被按下的信息,示例性的,脚踏板具有弹性恢复力,在脚踏板被施加踩踏力时,脚踏板被按下,当撤掉脚踏板的踩踏力时,脚踏板在弹性恢复力的作用下复位,此时,脚踏板松开即未被按下

此外,原始状态信息还可以包括控件的设备信息例如身份信息

54.s12
,基于原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息,并基于原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息,第一通讯协议不同于第二通讯协议

55.示例性的,原始状态信息包括一个或多个原始数据,例如包括开关信号

56.基于原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息包括转换原始状态信息生成被第一通讯协议支持或理解的第一状态信息,即将原始数据转换成能够被第一通讯协议支持或理解的处理后的数据

57.并基于原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息包括转换原始状态信息生成被第二通讯协议支持或理解的第二状态信息,即将原始数据转换成能够被第二通讯协议支持或理解的处理后的数据

58.s13
,向远侧端口广播第一状态信息和第二状态信息

59.示例性的,第一状态信息和第二状态信息可以同步广播到远侧端口,也可以具有先后顺序的进行广播,例如,可以先广播第一状态信息

再广播第二状态信息,又例如,可以先广播第二状态信息

再广播第一状态信息

60.s14
,响应于第一电外科手术设备耦接到远侧端口,根据第一状态信息对第一电外科手术设备进行控制,第一电外科手术设备包括基于第一通讯协议控制的电外科手术设备;和
/
或,响应于第二电外科手术设备耦接到远侧端口,根据第二状态信息对第二电外科手术设备进行控制,第二电外科手术设备包括基于第二通讯协议控制的电外科手术设备

61.示例性的,当耦接到远侧端口的是第一电外科手术设备时,第一电外科手术设备可以接收并理解广播过来的第一状态信息,进而控制器可以根据第一状态信息对第一电外科手术设备进行控制

62.示例性的,当耦接到远侧端口的是第二电外科手术设备时,第二电外科手术设备可以接收并理解广播过来的第二状态信息,进而控制器可以根据第二状态信息对第二电外科手术设备进行控制

63.示例性的,当耦接到远侧端口的既有第一电外科手术设备

又有第二电外科手术设备时,第一电外科手术设备可以接收并理解第一状态信息,且第二电外科手术设备可以接收并理解第二状态信息,控制器可以根据第一状态信息对第一电外科手术设备进行控制

并根据第二状态信息对第二电外科手术设备进行控制

64.一些实施例中,原始状态信息通常包括关联于指示通电或指示断电的信息

例如,脚踏板或控件被按下的信息关联于通电指令,脚踏板或控件未被按下的信息关联于断电指令

示例性的,控制器可以根据获得的关联于脚踏板或控件的状态的原始状态信息生成相应的通断电指令;当然,控制器也可以无需根据关联于脚踏板或控件的状态的原始状态信息生成相应的通断电指令,而只需要获得该相应的原始状态信息即可,并在之后利用该原始状态信息对相应电外科手术设备进行通断电控制
(
即能量供给控制
)
即可

总之,按下或被按下可以被配置成表示开启或关闭该电外科手术设备的意图

65.一些实施例中,原始状态信息还可以包括对应于期望电外科手术设备实现的功能模式信息

这对于某些电外科手术设备而言是必须的,例如,高频电刀例如电刀就具有功能模式如切割或凝血两种功能模式,医生在例如对于电刀进行控制时,需要包括在相应功能模式下对电刀进行通断电控制,例如在切割下的通断电控制,又例如在凝血下的通断电控制

66.一些实施例中,继续参阅图5,远侧端口
430
包括匹配第一通讯协议的第一远侧端口
4310
,即第一远侧端口
4310
可以与基于第一通讯协议控制的电外科手术设备耦接

进而,控制器
410
可以被配置成用于:响应于第一电外科手术设备耦接到第一远侧端口
4310
,根据第一状态信息对第一电外科手术设备进行控制

67.一些实施例中,远侧端口
430
包括匹配第二通讯协议的第二远侧端口
4320
,即第二远侧端口
4320
可以与基于第二通讯协议控制的电外科手术设备耦接

进而,控制器
410
可以被配置成用于:响应于第二电外科手术设备耦接到第二远侧端口,根据第二状态信息对第二电外科手术设备进行控制

68.一些实施例中,第一远侧端口
4310
和第二远侧端口
4320
可以被配置成集成于一个插接口,以供与第一电外科手术设备或第二电外科手术设备进行耦接

一些实施例中,第一远侧端口
4310
和第二远侧端口
4320
也可以被配置成相互独立的插接口,以供与第一电外科手术设备和
/
或第二电外科手术设备

69.一些实施例中,电外科手术设备
140
包括能量端口,更具体的,电外科手术设备的
esu
包括能量端口

控制器
410
可以被配置成:
70.获取配置的端口映射逻辑,端口映射逻辑包括近侧端口与能量端口之间的映射关系;响应于电外科手术设备耦接到远侧端口,根据端口映射逻辑中的映射关系建立相应近侧端口与能量端口之间物理上的映射关系,以实现相应用户输入装置与能量端口之间物理上的映射关系,即使得信号可以在用户输入装置与相应的能量端口之间进行传递

71.一些实施例中,该端口映射逻辑可以配置在手术机器人系统的配置文件中,手术机器人系统初始化时,采用该配置文件中具有固定映射关系的端口映射逻辑对用户输入装置和能量端口进行映射

一些实施例中,该端口映射逻辑可以通过提供的用户输入界面灵活的进行手动配置

72.一些实施例中,手术机器人系统可以为不同的医生提供默认相同的端口映射逻
辑,也可以为不同的医生提供灵活配置的关联于医生操作习惯的端口映射逻辑,例如,在初次使用时进行手动配置并保存该手动配置的端口映射逻辑

基于关联于不同医生保存的端口映射逻辑,可以在医生登陆系统时,根据医生的相关信息自动调用关联于该医生的端口映射逻辑实现相关配置

73.示例性的,可以在甲医生登陆系统时,根据甲医生的相关信息为甲医生准备及提供关联于甲医生的甲端口映射逻辑;并可以在乙医生登陆系统时,根据乙医生的相关信息为乙医生准备及提供关联于乙医生的乙端口映射逻辑

其中,甲端口映射逻辑和乙端口映射逻辑可以相同或者不同,具体视医生喜好的配置而定

74.一些实施例中,远侧端口在同一时刻允许一个电外科手术设备的耦接,如图5所示,远侧端口
430
与电外科手术设备
140
耦接

该一个电外科手术设备可以包括一个或多个
esu。
每个
esu
通常提供一种功能模式

例如对于具有切割和凝血两种功能模式的电外科手术设备而言,通常可以包括两个
esu
,其中一个
esu
提供切割的功能模式,另一个
esu
提供凝血的功能模式,能量器械如高频电刀或超声刀可以与其中一个或两个
esu
通过对应的能量端口连接,进而通过对具有相应能量端口的
esu
的控制可以控制能量器械在相应功能模式下工作

其中,对于切割或凝血这两种功能模式,该对应的
esu
的工作原理具有不同,例如包括工作在不同的温度,又例如包括工作在不同的频率,示例性的,切割要求的温度较于凝血要求的温度更高,切割要求的频率较于凝血要求的频率更高

其中,端口映射逻辑包括该同一个电外科手术设备中一个或多个
esu
提供的能量端口与近侧端口之间的映射关系

75.一些实施例中,远侧端口在同一时刻允许多个电外科手术设备的耦接,如图7所示,远侧端口
430
与电外科手术设备
140
及电外科手术设备
140”耦接

该多个电外科手术设备可以分别包括一个或多个
esu
,且每个
esu
包括一个能量端口,同一电外科手术设备中的不同
esu
通常提供不同的功能模式,不同电外科手术设备中的不同
esu
可以提供相同或不同的功能模式

示例性的,可以继续参阅图7,远侧端口在同一时刻允许两个电外科手术设备的耦接,各电外科手术设备即
140、140”均包括一个或多个
esu。
其中,端口映射逻辑包括该不同电外科手术设备中一个或多个
esu
提供的能量端口与近侧端口之间的映射关系

76.例如,用户输入装置包括三个脚踏板


esu
包括三个时,端口映射逻辑包括第一脚踏板与第一
esu
之间

第二脚踏板与第二
esu
之间

及第三脚踏板与第三
esu
之间的映射关系

在电外科手术设备耦接至控制器时,即建立第一脚踏板与第一
esu
之间

第二脚踏板与第二
esu
之间

及第三脚踏板与第三
esu
之间物理上的映射关系,使得第一脚踏板可以控制第一
esu、
第二脚踏板可以控制第二
esu、
及第三脚踏板可以控制第三
esu。
77.一些实施例中,近侧端口包括第一近侧端口和第二近侧端口,第一近侧端口和第二近侧端口不同,第一近侧端口包括一个或多个,第二近侧端口包括一个或多个

在端口映射逻辑包括两个以上的能量端口与近侧端口的映射关系时,例如包括第一能量端口和第二能量端口时,端口映射逻辑包括第一能量端口和第二能量端口的其中之一与一个或多个第一近侧端口之间的映射关系

及第一能量端口和第二能量端口的另一与一个或多个第二近侧端口之间的映射关系

78.上述的端口映射逻辑可以包括近侧端口与能量端口之间完整的映射关系,即每个近侧端口都有对应具有映射关系的能量端口

上述的端口映射逻辑也可以包括近侧端口与能量端口之间不完整的映射关系,即近侧端口不全部都有对应具有映射关系的能量端口,

/
或,能量端口不全部都有对应具有映射关系的近侧端口

79.同一个能量器械可以耦接到两个以上的
esu
以实现不同功能模式,通常,该同一个能量器械即使同时连接了两个以上的
esu
,但其在同一个时间只能工作在一种功能模式下

示例性的,继续参阅图5,第一能量器械
1430
可以同时与第一
esu1410
的能量端口和第二
esu1420
的能量端口耦接

例如,第一
esu1410
可以提供切割的功能模式,第二
esu1420
可以提供凝血的功能模式

例如,同一时间,该第一能量器械
1430
只能工作在切割或凝血这两种功能模式中的一种

80.一些实施例中,故为了防止误触发相应功能模式,控制器
410
可以被配置成:响应于关联于同一个能量器械的多个用户输入装置被触发,提示医生只能触发一个用户输入装置

一些实施例中,控制器
410
也可以被配置成:响应于关联于同一个能量器械的多个用户输入装置被触发,停止任何关联于该能量器械的
esu
工作

一些实施例中,控制器
410
也可以被配置成:响应于关联于同一个能量器械的多个用户输入装置被触发,根据被触发最早的用户输入装置的状态信息控制其对应的
esu
工作

一些实施例中,控制器
410
也可以被配置成:响应于关联于同一个能量器械的多个用户输入装置被触发,根据被触发最晚的用户输入装置的状态信息控制其对应的
esu
工作

81.当然,不同能量器械也可以耦接到不同的
esu
以实现不同功能模式

示例性的,如图8所示,第一能量器械
1430
可以耦接到第一
esu1410
例如实现切割的功能模式,第二能量器械
1440
可以耦接到第二
esu1420
例如实现切割的功能模式

该连接于不同
esu
的不同能量器械可以同时工作在不同功能模式

82.一些实施例中,第一通讯协议包括
io
通讯协议
、can
总线通讯协议
、i2c
通讯协议以及
spi
通讯协议中的一种或多种,第二通讯协议包括
io
通讯协议
、can
总线通讯协议
、i2c
通讯协议以及
spi
通讯协议中的另一种或另外多种

例如,第一通讯协议包括
io
通讯协议,第二通讯协议包括
can
总线通讯协议,在该实施例中,为了便于支持或处理
io
通讯协议和
can
总线通讯协议,控制器
410
可以包括具有
can
模块的控制器,示例性的,控制器
410
可以包括
stm32
控制器

当然,上述方法还可以适用于其它多种在本技术中并未提及的通讯协议控制的电外科手术设备,只要对期望兼容的通讯协议进行模拟,转换原始状态信息为目标状态信息以被该期望的通讯协议支持或理解即可

83.一些实施例中,在向所述远侧端口广播第一状态信息和第二状态信息之前,控制器
410
还被配置成用于:在获取到电外科手术设备发出的用于请求注册的请求指令时,根据上述的端口映射逻辑将相应用户输入装置注册到电外科手术设备

即将相应用户输入装置注册到电外科手术设备中相应
esu
,在完成用户输入装置注册到
esu
后,可以操作该用户输入装置对其注册的
esu
的控制

84.示例性的,包括具有第一能量端口的第一
esu
和具有第二能量端口的第二
esu
的电外科手术设备耦接到远侧端口时,控制器根据获取的端口映射逻辑实现相应用户输入装置到相应
esu
的注册,例如,用户输入装置包括第一脚踏板

第二脚踏板及第三脚踏板,且端口映射逻辑包括第一脚踏板和第二脚踏板分别与第一能量端口的映射关系

第三脚踏板与第二能量端口的映射关系,有时,因为每个能量端口对应于一个特定的
esu
,故该端口映射逻辑实际也可以理解成第一脚踏板和第二脚踏板分别与第一
esu
的映射关系

第三脚踏板与第二
esu
的映射关系

控制器在获取到第一
esu
发出的用于请求注册的请求指令时,分别将
第一脚踏板和第二脚踏板注册到第一
esu
;控制器在获取到第二
esu
发出的用于请求注册的请求指令时,将第三脚踏板注册到第二
esu。
85.其中,该注册过程适用于基于
io
通讯协议
、can
总线通讯协议
、i2c
通讯协议以及
spi
通讯协议控制的
esu。
尤其适用于基于
can
总线通讯协议
、i2c
通讯协议以及
spi
通讯协议控制的
esu
,例如适用于基于
can
总线通讯协议控制的
esu。
86.一些实施例中,例如在模拟的通讯协议是
io
通讯协议时,例如在用户输入装置和电外科手术设备与控制器之间均通过相同协议即
io
通讯协议连接和传输时:基于原始状态信息生成模拟
io
通讯协议的第一状态信息示例性的可以与原始状态信息相同,也即在一些示例中,无需对原始状态信息进行处理,而可以直接根据原始状态信息对相应的电外科手术设备进行控制,例如实现能量供给控制时的通断控制;当然,该第一状态信息与原始状态信息也可以具有不同,可以视需要确定如何对原始状态信息进行处理以生成期望的第一状态信息,例如该需要包括输入

输出的电压的不同而确定具体处理方式

87.一些实施例中,控制器
410
还被配置成用于:在基于目标通讯协议控制的电外科手术工具耦接到远侧端口后,如果获取到该电外科手术设备对应的用户输入装置被触发的信息,周期性地向远侧端口广播关联于用户输入装置的状态信息,该状态信息是基于原始状态信息模拟目标通讯协议生成的状态信息

示例性的,该目标通讯协议包括期望被兼容的通讯协议,例如
can
总线通讯协议

一些实施例中,在用户输入装置被触发的期间,可以每隔
100ms
,向远侧端口广播一次相应用户输入装置的状态信息

通过周期性的发送,以通知
esu
该用户输入装置例如脚踏板处于被触发的状态,进而控制
esu
持续输出能量;而在例如脚踏板的状态改变时,立即通知
esu
该脚踏板的状态,进而根据该相应的状态控制
esu。
88.一些实施例中,控制器
410
还被配置成用于:响应于电外科手术设备耦接到远侧端口,在获取到用户输入装置未触发的信息

且获取到电外科手术设备发出的查询指令时,向远侧端口广播关联于用户输入装置的状态信息

89.其中,如果未获取到状态信息,说明用户输入装置未在线,即未连接到控制器

如果获取到任何状态信息如触发或未触发的状态的信息,说明用户输入装置在线

90.一些实施例中,由于对能量器械不恰当的使用可能对患者造成伤害,可以对能量器械的使用进行一些安全性限制

示例性的,如图9所示,控制器
410
还可以被配置成:
91.s21
,获取用户输入装置被触发的持续时间

92.其中,控制器在用户输入装置被触发时将开始计时

例如对于脚踏板而言,该持续时间包括脚踏板被按下的保持时间,在保持时间以内,脚踏板没有被松开

93.s22
,判断持续时间是否超过时间阈值

94.其中,在持续时间未超过时间阈值时,执行
s23
;在在持续时间超过时间阈值时,执行
s24。
示例性的,时间阈值可以被配置成
20s

60s
之间的任意值,例如
20s、30s、40s、50s、60s
中的任一值

95.s23
,生成包括通电指令的原始状态信息

96.认为用户输入装置在时间阈值内的持续触发对于患者而言是安全可靠的,故可以控制对应
esu
在该持续时间内持续工作

97.s24
,生成包括断电指令的原始状态信息

98.认为用户输入装置在超过时间阈值的持续触发对于患者而言是不安全和不可靠
的,故可以控制对应
esu
在该阈值时间内持续工作

并在超过阈值时间时停止工作

即,虽然用户输入装置仍在被触发,但控制器将强制的将被触发的信号转换成未触发的信号

99.通过上述
s21

s24
,后续通过根据经由原始状态信息模拟目标通讯协议转换而来的状态信息,对基于相应目标通讯协议控制的电外科手术设备进行控制,能够避免医生一次性控制能量器械工作时间较久时可能对患者造成的伤害

100.此外,医生常常期望能够方便地对能量器械施加的功率的大小进行调节,具体需要对
esu
输出的功率的大小进行调节,以满足不同手术需求

然而,现有技术中,通常需要在电外科手术设备的操作面板上来设置功率的大小,医生手术时位于主操作台,电外科手术设备位于远离主操作台

邻近从操作设备的位置,因而,这对于正在正常操作从操作设备中非电外科手术设备和
/
或电外科手术设备的医生而言,不得不离开主操作台
200
或者离开正在操作的操作部
210
或脚踏设备
220
,然后对电外科手术设备的操作面板上的功率进行配置,或者,医生也可以通知助手协助对电外科手术设备的操作面板上的功率进行配置

其中,医生亲自调节功率时,容易影响手术的连续性,而助手协助调节功率时,同样存在手术不连续的缺点,而且浪费人力

101.一些实施例中,为了便于医生容易地且能够独立地对电外科手术设备的功率进行调节,示例性的,可以对用户输入装置
220
例如脚踏板进行改造以能够实现对脚踏板被触发的程度进行感知

例如,可以在脚踏板
220
位置设置一个或多个用于感知医生踩下脚踏板的力的信息的力传感器,力越大,通常代表脚踏板被触发的程度越大

又例如,可以在脚踏板
220
位置设置一个或多个用于感知脚踏板开合角度的角度信息的角度传感器,开合角越小,通常代表脚踏板被触发的程度越大

又例如,可以在脚踏板
220
位置设置一个或多个感知脚踏板被踩下深度的深度信息的距离传感器,深度越大,通常代表脚踏板被触发的程度越大

用户输入装置例如用户输入界面也可以被改造以能够实现对脚踏板被触发的程度进行感知,例如,可以采用压感触摸屏来提供用户输入界面以感知相应控件被触发的力的信息,该力越大,代表控件被触发的程度越大

又例如,可以采用电容触摸屏来提供用户输入界面,控件被触发的程度可以通过感知医生手指与触摸屏的接触面积的大小来确定,接触面积越大,可以代表控件被触发的程度越大

进而,如图
10
所示,控制器
410
还可以被配置成:
102.s31
,获取用户输入装置被触发的程度

103.s32
,基于被触发的程度,生成包括功率指令的原始状态信息

104.一些实施例中,用户输入装置被触发的程度与
esu
的输出功率正相关,即,触发的程度越大,所生成的功率指令对应的
esu
的输出功率越高

示例性的,该被触发的程度与
esu
的输出功率成线性正相关,能够实现对
esu
的输出功率的无级调节

示例性的,该被触发的程度与
esu
的输出功率成阶梯式正相关,能够实现对
esu
的输出功率的阶梯式调节,被触发的程度例如使用力的大小来表征时,例如,在
[0,5n)
时,对应第一级功率,在
[5,10)n
时,对应第二级功率,第二级功率大于第一级功率,这种阶梯式的调节可以在一定的被触发的程度范围内,实现对
esu
的输出功率在该级别下的较为稳定的输出

[0105]
通过配置用户输入装置如脚踏板产生关联于控制
esu
的输出功率的原始状态信息,能够方便医生直接且能够较为随心所欲的控制,提高手术的连贯性

[0106]
一些实施例中,上述的控制器包括一个或多个处理器

[0107]
一些实施例中,上述的控制器包括一个处理器,上述各过程或各步骤均可以在该
一个处理器内处理完成

[0108]
一些实施例中,上述的控制器包括多个处理器,不同处理器可以处理相同或不同的过程或步骤

[0109]
示例性的,上述的控制器包括多个处理器时,不同通讯协议的各过程或各步骤在不同处理器内处理完成,例如,第一通讯协议的各过程或各步骤在第一处理器内处理完成

第二通讯协议的各过程或各步骤在第二处理器内处理完成

[0110]
示例性的,上述的控制器包括多个处理器时,相同或不同通讯协议的一些过程或步骤在一些处理器内处理完成

另一些过程或步骤在另一些处理器内处理完成

例如,上述示例性实施例如
s21

s24
所记载的技术方案
(
简言之为超时中断控制
)、

/

s31

s32
所记载的技术方案
(
简言之为输出功率控制
)
可以在一个或多个处理器内完成,其它实施例所记载的技术方案可以在另一个或另外多个处理器内完成

例如,在一个实施例中:
[0111]
控制器包括一个或多个第一处理器,控制器还包括一个或多个第二处理器,第一处理器和第二处理器不同且可以相互通信

近侧端口和远侧端口耦接于该第一处理器,例如过程
s11

s14
在第一处理器内完成,即关于原始状态信息的获取

处理及对电外科手术设备的控制都在该第一处理器内完成;又例如,关联于端口映射逻辑的处理,如实现端口之间的映射

如用户输入装置注册到
esu
等,均可以在该第一处理器内完成

上述的超时中断控制和
/
或输出功率控制可以在第二处理器内完成

其中,通过第二处理器实现超时中断控制和
/
或输出功率控制,可以减轻第一处理器的计算负载,提高处理效率

示例性的,如图
11
所示,控制器可以包括第一控制器
410’和第二控制器
510’,第一控制器
410’包括所述的第一处理器,第二控制器
510’包括所述的第二处理器,其中,第二控制器
510’耦接于用户输入装置
220’与第一控制器
410’之间,该第二控制器
510’还可以提供图像端口用于与内窥镜耦接,并对内窥镜采集的图像进行处理

[0112]
一些实施例中,第一控制器
410’和第二控制器
510’可以独立设置,以减少部件之间的耦合性,图
11
示意了第一控制器
410’和第二控制器
510’独立设置的结构

[0113]
一些实施例中,第一控制器和第二控制器可以集成设置,连接第一控制器和第二控制器的线缆可以设置较短,且减少线缆较少,整洁美观,而且能够减少手术机器人系统的部件数量

示例性的,当第二控制器可以对图像进行处理时,我们有时可以称第二控制器为图像主机,将第一控制器集成于第二控制器时,可以使得图像主机具有处理图像和控制电外科手术设备的双重功能

[0114]
请继续参阅图
11
,控制装置还可以包括第三控制器
610’和第四控制器
710’,第三控制器
610’和第四控制器
710’分别可以包括一个或多个处理器

第三控制器
610’耦接于用户输入装置
220’和第二控制器
510’之间,第四控制器
710’耦接于第二控制器
510’和第三控制器
610’之间

其中,第三控制器
610’用于采集用户输入装置如脚踏板的状态的原始状态信息

其中,第四控制器
710’用于获取第三控制器
610’采集的原始状态信息并发送给第二控制器
510’进行若干前置处理,例如根据脚踏板
220’被触发的持续时间和
/
或被触发的程度生成包括相应指令的原始状态信息之后,再由第二控制器
510’发送给第一控制器
410’进行后续的控制例如能量供给和
/
或功能模式的控制

示例性的,用户输入装置
220’与第三控制器
610’例如可以通过
io
通讯协议通信,第三控制器
610’与第四控制器
710’之间例如可以通过
ethercat
协议通信,第四控制器
710’与第二控制器
510’之间例如可以通过
ads
协议通
信,第二控制器
510’与第一控制器
410’之间例如可以通过
io
通讯协议通信

[0115]
上述提及的处理器可能是中央处理器
cpu
,或者是特定集成电路
asic(application specific integrated circuit)
,或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路,或者是图形处理器
gpu(graphics processing unit)。
控制装置包括的一个或多个处理器,可以是同一类型的处理器,如一个或多个
cpu
,或者,一个或多个
gpu
;也可以是不同类型的处理器,如一个或多个
cpu
以及一个或多个
gpu。
[0116]
一些实施例中,本技术还提供一种电外科手术设备的控制方法,可以继续参阅图6,该方法包括:
[0117]
获取耦接有用户输入装置的近侧端口接收的原始状态信息,其中,原始状态信息关联于用户输入装置的状态;
[0118]
基于原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息,并基于原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息,第一通讯协议不同于第二通讯协议;
[0119]
向耦接有电外科手术设备的远侧端口广播第一状态信息和第二状态信息;
[0120]
响应于第一电外科手术设备耦接到远侧端口,根据第一状态信息对第一电外科手术设备进行控制,第一电外科手术设备包括基于第一通讯协议控制的电外科手术设备;和
/
或,
[0121]
响应于第二电外科手术设备耦接到远侧端口,根据第二状态信息对第二电外科手术设备进行控制,第二电外科手术设备包括基于第二通讯协议控制的电外科手术设备

[0122]
一些实施例中,本技术还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被配置为由控制器加载并执行实现如上述任一项实施例的方法的步骤

[0123]
例如,该计算机可读存储介质包括半导体存储器

磁芯存储器

磁鼓存储器及磁盘存储器中的一种或多种

又例如,该计算机可读存储介质包括
ram
存储器和
rom
存储器中的一种或多种

[0124]
一些实施例中,本技术还提供一种手术机器人系统,包括:
[0125]
电外科手术设备;
[0126]
主操作台,包括用户输入装置;
[0127]
以及控制器,控制器耦接有近侧端口和远侧端口,近侧端口用于可插拔地与用户输入装置耦接,远侧端口用于可插拔地与电外科手术设备耦接,控制器被配置成:
[0128]
获取近侧端口接收的原始状态信息,原始状态信息关联于用户输入装置的状态;
[0129]
基于原始状态信息生成模拟第一通讯协议的第一状态信息,并基于原始状态信息生成模拟第二通讯协议的第二状态信息,第一通讯协议不同于第二通讯协议;
[0130]
向远侧端口广播第一状态信息和第二状态信息;
[0131]
响应于第一电外科手术设备耦接到远侧端口,根据第一状态信息对第一电外科手术设备进行控制,第一电外科手术设备包括基于第一通讯协议控制的电外科手术设备;和
/
或,
[0132]
响应于第二电外科手术设备耦接到远侧端口,根据第二状态信息对第二电外科手术设备进行控制,第二电外科手术设备包括基于第二通讯协议控制的电外科手术设备

[0133]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实
施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围

[0134]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制

应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围

因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准

当前第1页1  
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
网站地图