[0002] 本申请要求2015年10月22日提交的第62/244,764号美国临时
专利申请的权利和优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
[0003]
微创手术涉及使用多个小切口而非一个较大开口或切口来执行手术程序。小切口减少了患者的不适且缩短了恢复时间。小切口也限制了内部器官、组织和其它物质的可见度。
[0004] 已使用
内窥镜并将其插入一个或多个切口中以使临床医生更容易在手术期间看到体内的内部器官、组织和其它物质。这些内窥镜包含带有光学和/或数码变焦功能的相机，所述相机耦合到显示器，所述显示器示出由相机捕获的体内器官、组织和物质的放大图。然而，为了看见体内特定
位置处的详细细节，内窥镜必须缩放到特定区域中，由此失去了内窥镜的任何周边
视野。
[0005] 需要为临床医生提供特
定位置的详细视图，同时呈现手术环境的宽阔视图。
发明内容
[0006] 本公开涉及改善患者手术结果的手术技术，且更具体地说，涉及用于在执行手术技术时拓宽临床医生视野的系统和方法。
[0007] 在本公开的方面中，提供一种用于放大手术环境中所关注区域中的特定改变的系统。系统包含具有第一相机和第二相机的
立体内窥镜，第一相机和第二相机中的每一个配置成获得手术环境的一个或多个图像。系统还包含计算机，所述计算机具有：中央处理单元(CPU)，配置成确定所关注区域或对由手术环境中的用户所选的所关注区域起作用；第一
控制器，配置成处理来自第一相机的一个或多个图像以产生一个或多个第一经放大图像，其中第一控制器基于由CPU或用户确定的所关注区域处理一个或多个图像；以及第二控制器，配置成处理来自第二相机的一个或多个图像以产生一个或多个第二经放大图像，其中第一控制器基于由CPU或用户确定的所关注区域处理一个或多个图像。显示器显示所述一个或多个第一经放大图像和所述一个或多个第二经放大图像。
[0008] 在一些
实施例中，CPU基于手术环境中的深度确定所关注区域。根据从第一相机和第二相机获得的接着使
用例如对极几何等技术进行处理的一个或多个图像确定深度。在一些实施例中，CPU基于手术环境中工具的位置确定所关注区域。
[0009] 在一些实施例中，第一控制器包含：空间分解
滤波器，配置成将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一空间频带；时间滤波器，配置成应用到多个第一空间频带，以产生多个第一经时间滤波频带；加法器，配置成将多个第一空间频带中的每个频带添加到多个第一经时间滤波频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第一经放大频带来产生一个或多个第一经放大图像。
[0010] 在一些实施例中，第二控制器包含：空间分解滤波器，配置成将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二空间频带；时间滤波器，配置成应用到多个第二空间频带，以产生多个第二经时间滤波频带；加法器，配置成将多个第二空间频带中的每个频带添加到多个第二经时间滤波频带中的对应频带，以产生第二多个经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第二经放大频带来产生一个或多个第二经放大图像。
[0011] 在一些实施例中，第一控制器包含：色彩空间分解滤波器，配置成将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一色彩空间频带；色彩滤波器，配置成应用到多个第一空间频带，以产生多个第一经色彩滤波频带；加法器，配置成将多个第一色彩空间频带中的每个频带添加到多个第一经色彩滤波频带中的对应频带，以产生多个第一色彩空间经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第一色彩空间经放大频带来产生一个或多个第一色彩空间经放大图像。
[0012] 在一些实施例中，第二控制器包含：色彩空间分解滤波器，配置成将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二色彩空间频带；色彩滤波器，配置成应用到多个第二色彩频带，以产生多个第二经色彩滤波频带；加法器，配置成将多个第二空间频带中的每个频带添加到多个第二经色彩滤波频带中的对应频带，以产生第二多个色彩空间经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第二色彩空间经放大频带来产生一个或多个第二色彩空间经放大图像。
[0013] 显示器包含透镜，所述透镜在透镜上第一位置处显示一个或多个第一经放大图像且在透镜上不同于第一位置的第二位置处显示一个或多个第二经放大图像。
[0014] 在本公开的另一方面中，提供一种用于产生手术环境中所关注区域的经放大图像的方法。方法包含从第一相机接收手术环境的一个或多个图像，从第二相机接收手术环境的一个或多个图像，且确定手术环境中所关注区域。方法还包含基于所确定的所关注区域从来自第一相机的一个或多个图像产生一个或多个第一经放大图像且基于所确定的所关注区域从来自第二相机的一个或多个图像产生一个或多个第二经放大图像。接着显示一个或多个第一经放大图像和一个或多个第二经放大图像。
[0015] 在一些实施例中，确定所关注区域是基于手术环境中的深度。根据从第一相机和第二相机接收的接着使用例如对极几何等技术进行处理的一个或多个图像确定深度。在一些实施例中，确定所关注区域是基于手术环境中工具的位置。
[0016] 在一些实施例中，产生一个或多个第一经放大图像包含：将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一空间频带；将时间滤波器应用到多个第一空间频带，以产生多个第一经时间滤波的频带，将多个第一空间频带中的每个频带添加到多个第一经时间滤波频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及折叠多个第一经放大频带，一个或多个第一经放大图像。
[0017] 在一些实施例中，产生一个或多个第二经放大图像包含：将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二空间频带；将时间滤波器应用到多个第二空间频带，以产生多个第二经时间滤波的频带，将多个第二空间频带中的每个频带添加到多个第二经时间滤波频带中的对应频带，以产生多个第二经放大频带；以及折叠多个第二经放大频带，一个或多个第二经放大图像。
[0018] 在一些实施例中，产生一个或多个第一经放大图像包含：将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一色彩空间空间频带；将色彩滤波器应用到多个第一色彩空间频带，以产生多个第一经色彩滤波的频带，将多个第一色彩空间频带中的每个频带添加到多个第一经色彩滤波频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及折叠多个第一经放大频带，一个或多个第一经放大图像。
[0019] 在一些实施例中，产生一个或多个第二经放大图像包含：将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二色彩空间频带；将色彩滤波器应用到多个第二spa色彩空间频带，以产生多个第二经色彩滤波的频带，将多个第二色彩空间频带中的每个频带添加到多个第二经色彩滤波频带中的对应频带，以产生多个第二色彩空间经放大频带；以及折叠多个第二色彩空间经放大频带，以产生一个或多个第二色彩空间经放大图像。
附图说明
[0020] 根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：
[0021] 图1是根据本公开提供的手术相机组合件的前透视图；
[0022] 图2是图1的手术相机组合件的支腿和基部的部分的纵向截面视图；
[0023] 图3是示出耦合到一对观察
护目镜的图1的手术相机组合件的透视图；
[0024] 图4是根据本公开的手术相机组合件的侧视图；
[0025] 图5是根据本公开的实施例的用于扩增手术环境的系统的
框图；
[0026] 图6是图5的控制器的系统框图；
[0027] 图7是根据本公开的实施例的用于扩增图像或视频的系统的框图；
[0028] 图8是根据本公开的另一实施例的用于扩增图像或视频的系统的框图；
[0029] 图9是示出位于内部手术部位内的图1的手术相机组合件的部分截面视图；以及[0030] 图10是根据本公开的实施例的
机器人手术系统的系统框图。
具体实施方式
[0031] 可分析在手术程序期间从立体内窥镜捕获的图像数据以放大立体内窥镜视野内的临床医生可能难以极其详细地观察到的色彩改变或移动。可将各种
图像处理技术应用到此图像数据，以识别患者的不同状况。举例来说，可使用欧拉(Eulerian)图像放大技术识别捕获图像的不同部分中的光的
波长或“色彩”改变。
[0032] 还可使用基于
相位的运动放大技术以使图像
帧之间的运动或移动更易被临床医生看见。在一些情况下，可向临床医生呈现不同图像帧之间预定波长的光的测得强度的改变，以使临床医生更易觉察到所关注的特定物体的运动。
[0033] 欧拉图像放大技术和/或基于相位的运动放大技术可包含为成像系统的部分。这些技术可使成像系统能够提供立体内窥镜视野内特定位置的更高细节且改善手术结果。
[0034] 这些技术中的一个或多个可包含为手术机器人系统中成像系统的部分，以为临床医生提供立体内窥镜视野内的额外信息。这样可使临床医生在手术期间能够快速识别、避免和/或纠正不当情况和状况。
[0035] 本公开涉及用于在手术程序期间为临床医生实时提供经放大立体图像的系统和方法。本文中所描述的系统和方法将图像处理滤波器应用到图像流，以经由显示器向临床医生提供经放大或经增强的图像。在一些实施例中，系统和方法准许在手术程序期间的视频捕获。实时或近实时地处理所捕获的视频且接着将所捕获的视频以经放大立体图像的形式显示给临床医生。将图像处理滤波器应用到所捕获的视频的每一帧。向临床医生提供经放大图像或视频在向临床医生呈现宽阔视图的同时为其提供了特定位置的详细视图。
[0036] 本文中所描述的实施例使临床医生能够足够详细地观察到所关注区域以确保手术程序的效果。
[0037] 现在参看图1-3，示出根据本公开提供的立体内窥镜组合件且其通常由参考数字10识别。可与本公开的实施例结合使用的示例性立体内窥镜包含但不限于2012年4月9日提交的标题为“双相机内窥镜(TWIN CAMERA ENDOSCOPE)”的第13/442,009号美国专利申请中所描述的那些内窥镜，所述美国专利申请的内容以引用方式并入本文中。立体内窥镜组合件10大体上包含基部12，所述基部12具有从其向远端延伸的一对细长支腿14、16。支腿14、
16分别在其近端18、20处固定地接合到基部12且分别从所述基部12延伸到其自由远端22、
24。更确切地说，支腿14、16相对于彼此以平行、间隔分离关系固定地安置，以沿着所述支腿的整个长度在其间限定例如5mm的固定距离“D”。如下文将更详细地描述，每个支腿14、16配置成分别穿插通过形成于组织“T”(参见图9)内切口“I1”、“I2”且包含安置在其中的相应手术相机26、28。手术相机26、28配合提供内部手术部位“S”(图9)的三维或立体成像。
[0038] 继续参看图1，每个支腿14、16分别限定纵向轴线“X1”和“X2”，归因于支腿14、16的平行定向，所述纵向轴线“X1”和“X2”彼此平行。每个支腿14、16还包含安置在其远端22、24处的相应透镜30、32，其配置成接收分别从透镜30、32沿着支腿14、16的相应纵向轴线“X1”、“X2”且从支腿14、16的相应纵向轴线“X1”、“X2”径向朝外向远端延伸的区域的图像。采用此配置，使得分别由支腿14、16的手术相机26、28的透镜30、32接收的图像从不同
角度看具有基本上相同的面积。换句话说，由手术相机26、28接收的图像分别相对于彼此偏移距离“D”，支腿14、16的手术相机26、28的透镜30、32之间的距离。支腿14、16可各自进一步包含配置成照亮内部手术部位“S”(图9)以促进其观察的照明源(未示出)。
[0039] 支腿14、16的相机26、28分别基本上类似于彼此，且因此下文中将仅描述相机26，以免不必要的重复。另外，尽管下文描述配置成与立体内窥镜组合件10结合使用的相机26的一个实例，但设想可提供结合立体内窥镜组合件10使用的任何其它合适的相机。
[0040] 继续参看图1-3，且确切地说参看图2，相机26包含安置于支腿14内的图像
传感器34，所述图像传感器34接收由透镜30投射在其上的光学图像。图像传感器34配置成将从透镜30接收的光学图像转换成电
信号。图像传感器34可以是CCD图像传感器、CMOS图像传感器，或如本领域中已知任何其它合适的图像传感器。
[0041] 继续参看图2，图像传感器34电耦合到绝缘线或
线束36，所述绝缘线或线束36从图像传感器34向近端延伸通过支腿14且到立体内窥镜组合件10的基部12中。安置于支腿16(图1)内的相机28(图1)的图像传感器(未示出)类似地包含向近端延伸通过支腿16(图1)且到基部12中的线(未示出)。线36通过支腿14将由图像传感器34产生的
电信号发射到安置于基部12内的控制
电路38。线36还可配置成将电
力从安置于基部12内的
电池40或从外部电源(未明确示出)传输到图像传感器34。相机28(图1)的线(未示出)类似地配置用于在相机28(图1)的图像传感器(未示出)与安置于基部12内的与相机28相关联的控制电路(未示出)之间发射电信号和/或电力。控制电路38(和与相机28相关联的控制电路(未示出))可包含处理器42，所述处理器42处理通过线36发射的电信号，例如将信号从模拟转换成数字，和/或调制信号。
[0042] 控制电路38和与相机28相关联的控制电路(未示出)接着各自经由线缆46a将其相应信号，例如经转换和/或经调制信号发射到计算机44。替代地，控制电路38(和与相机300相关联的控制电路(未示出))可配置成将经处理信号无线地发射或传播到与显示器48相关联的无线接收器(未明确示出)。
[0043] 如下文将更详细地描述，计算机44包含控制器44A和44B，所述控制器44A和44B分别从相机26、28接收图像和/或视频，分别处理来自相机26、28的经转换和/或经调制信号，且经由线缆46b将经处理信号提供到显示器48。
[0044] 如下文将更详细地描述，显示器48可以是一对观察护目镜49。然而，设想还可提供任何其它合适的显示器，例如标准视频监视器(未示出)。为了与标准视频监视器(未示出)结合使用，在基部12内或外部复用或合成来自控制电路38和相机28(图1)的控制电路(未示出)的信号，以产生
电子合成的三维视频图像，以供显示在视频监视器(未示出)上。
[0045] 如可了解，在其中电池40安置于基部12内以用于对相机26、28供电且其中基部12配置成将信号无线地发射到显示器48的实施例中，立体内窥镜组合件10不必需要任何外部缆线或线，即立体内窥镜组合件10可以是完全无线的。第13/025,636号美国专利申请中公开无线配置手术相机的一个实例，所述美国专利申请的全部内容由此以引用的方式并入本文中。立体内窥镜组合件10可类似地如第13/025,636号美国专利申请中所描述无线地配置。
[0046] 现参看图3，观察护目镜49配置成由临床医生穿戴且大体上包含
耳机50和将耳机50固定在临床医生头部的
支撑带52。尽管图3描绘
头戴式显示器，即，观察护目镜49，但显示器48可以是任何常规的立体显示器。耳机50可位于临床医生的面部且包含透镜54，所述的至少部分是透明的，以便当临床医生穿戴观察护目镜49时基本上不会妨碍其观察。耳机50配置成从计算机44接收电信号且将信号中的每一个显示成视频图像。
[0047] 将来自相机26、28的由计算机44处理的视频图像在透镜54上分别显示成视频图像“V1”和“V2”。耳机50内的电子控制器(未明确示出)可用于视需要改变图像“V1”和“V2”在透镜54上的位置，以供临床医生最佳查看，和/或使图像“V1”和“V2”透明，以便除了使临床医生查看图像“V1”和“V2”外，还准许临床医生通过透镜54持续对临床医生的周围环境进行观察。如上文所描述，手术相机26、28独立于彼此，每个手术相机26、28分别产生图像“V1”和“V2”，以向临床医生显示。然而，在其中使用标准视频监视器(未示出)替代观察护目镜49的实施例中，相机26的控制电路38和相机28的控制电路(未明确示出)可进一步配置成复用或合成由相机26、28中的每一个产生的图像，以提供电子合成的三维视频图像，以供在由计算机44处理后显示在监视器(未示出)上。
[0048] 现在参看图4，示出根据本公开提供的内窥镜组合件且其通常由参考数字10'识别。可与本公开的实施例结合使用的示例性内窥镜包含但不限于第8,696,548号美国专利中所描述的那些内窥镜，所述美国专利的内容以引用方式并入本文中。内窥镜组合件10'大体上包含基部12'，所述基部12'具有从其向远端延伸的细长柔性轴14'。轴14'在其近端18'处固定地接合到基部12，且从所述基部12延伸到自由远端22'。轴14'配置成穿插通过形成于组织(未示出)内的切口，且包含可类似于上文所描述的手术相机26的手术相机26'。手术相机26'提供内部手术部位(未示出)的成像。在一些实施例中，相机26'可以是能够确定特定位置的深度的阵列相机。
[0049] 转向图5，根据本公开的实施例的用于扩增手术环境的系统大体上示出为56。系统56包含计算机44，所述计算机44包含控制器44A和44B以及CPU 44C。每个控制器44A、44B包含处理器58和
存储器60。系统56还包含内窥镜，所述内窥镜可以是图1的立体内窥镜组合件
10或图4的内窥镜组合件10'。显示器48在手术程序期间向临床医生显示经放大图像。在一些实施例中，计算机44可经由无线或有线连接与中心
服务器(未示出)连通。中心服务器可存储一个或多个患者的图像，所述图像可使用x射线、计算机
断层扫描或
磁共振成像来获得。控制器44A配置成处理来自立体内窥镜组合件10的相机26或内窥镜组合件10'的相机
26'的视频和/或图像，而控制器44B配置成处理来自相机28的视频和/或图像。CPU 44C确定所关注区域中待放大的位置。位置可由一个或多个工具提示的位置确定。在其它实施例中，位置可由深度确定，所述深度是基于来自相机26、28的图像确定。将位置和/或深度提供到控制器44A和44B，使得控制器44A和44B可在对应于位置和/或深度的图像的部分上执行图像处理。在其它实施例中，所关注区域和/或深度可由用户选择。
[0050] 控制器44A和44B基本上类似于彼此，且因此下文中将仅关于图6-8描述控制器44A，以免不必要的重复。图5描绘控制器44A的系统框图。如图6所示出，控制器44A包含收发器62，所述收发器62配置成从立体内窥镜组合件10接收静止帧图像或视频。在一些实施例中，收发器62可包含用以经由无线通信协议接收静止帧图像、视频或数据的天线。将静止帧图像、视频或数据提供到处理器58。处理器58包含处理所接收到的静止帧图像、视频或数据以产生经放大图像或视频的图像处理滤波器64。可使用分立组件、
软件或其组合实施图像处理滤波器64。将经放大图像或视频提供到显示器48。
[0051] 转向图7，可应用到由收发器62接收到的图像和/或视频的运动放大滤波器的系统框图示出为64A。在运动放大滤波器64A中，使用空间分解滤波器66将接收到的视频的每一帧分解成不同空间频带M1到MN。空间分解滤波器66使用被称为金字塔的图像处理技术，其中图像经历重复平滑化和次取样。
[0052] 在帧经过空间分解滤波器66处理之后，将时间滤波器68应用到所有空间频带M1到MN，以产生经时间滤波的频带MT1到MTN。时间滤波器68是用以提取一个或多个所要频带的
带通滤波器。举例来说，如果临床医生执行缝合技术，那么带通滤波器可设定到对应于此类移动的
频率。换句话说，带通滤波器设定成包含缝合技术的狭窄范围且应用到所有空间频带M1到MN。将仅隔离或穿过对应于带通滤波器的设定范围的空间频带。
[0053] 由具有不同增益“α”的
放大器根据频带个别地放大所有经时间滤波的频带MT1到MTN。由于时间滤波器隔离或穿过所要空间频带，仅放大所要空间频带。接着将经放大经时间滤波频带MT1到MTN添加到原始空间频带M1到MN，以产生经放大频带M'1到M'N。
[0054] 接着使用重建滤波器70通过折叠经放大频带M'1到M'N来重建视频的每一帧，以产生经放大的帧。组合所有经放大的帧，以产生经放大视频。向临床医生示出的经放大视频包含被放大的部分，即，对应于所要空间频带的部分，以使临床医生能够容易地识别此部分。
[0055] 在一些实施例中，代替使用运动放大器放大隔离的色彩空间经滤波频带，色彩放大滤波器64B可在重建视频之前使用一个或多个色彩突显色彩空间经滤波频带。通过将色彩放大滤波器64B设定到特定色彩频带，例如时间周期灌血组织等某些物件的色彩改变可在显示器48中突显，从而准许临床医生容易地察觉此类物件。
[0056] 举例来说，图8是可应用到由收发器62接收到的视频的色彩放大滤波器64B的系统框图。在色彩放大滤波器64B中，使用色彩空间分解滤波器72将接收到的视频的每一帧分解成不同色彩空间频带C1到CN。类似于空间分解滤波器66，分解滤波器72还使用被称为金字塔的图像处理技术，其中图像经历重复平滑化和次取样。
[0057] 在帧经过色彩空间分解滤波器72处理之后，将色彩滤波器74应用到所有色彩空间频带C1到CN，以产生经色彩滤波的频带CF1到CFN。色彩滤波器68是用以提取一个或多个所要频带的带通滤波器。举例来说，如果临床医生正在执行压缩组织的缝合技术，那么带通滤波器可设定到对应于血液色彩的频率，使得以血液为中心的色彩的细微改变可以被增强，以显而易见随缝合活动而变的灌注改变。换句话说，带通滤波器设定成包含灌血组织的范围的狭窄范围且应用到所有色彩空间频带C1到CN。将仅隔离或穿过对应于带通滤波器的设定范围的色彩空间频带。应注意，也可在可以特定光频或特定时频减轻色彩时间周期改变以使得大大减轻观察到的图像中的色彩改变的情况下进行逆向操作。这样可允许其它非时间周期色彩改变变得更容易被观察者看见。
[0058] 由具有其自身增益“α”的放大器个别地放大所有经色彩滤波的频带CF1到CFN。由于色彩滤波器隔离或穿过所要色彩空间频带，因此仅放大所要色彩空间频带。接着将经放大色彩空间频带CF1到CFN添加到原始色彩空间频带C1到CN，以产生经放大色彩空间频带C'1到C'N。
[0059] 接着使用重建滤波器76通过折叠经放大色彩空间频带C'1到C'N来重建视频的每一帧，以产生经放大的帧。组合所有经放大的帧，以产生经放大视频。向临床医生示出的经放大视频包含被放大的部分，即，对应于所要色彩空间频带的部分，以使临床医生能够容易地识别此部分。
[0060] 现转向图9，结合图1-3，描述立体内窥镜组合件10的使用和操作。起初，一对小穿孔或切口“I1”和“I2”形成为穿过组织“T”。切口“I1”和“I2”在立体内窥镜组合件10的支腿14、16之间彼此间隔分离例如5mm的距离“D”，使得每个支腿14、16可分别穿插通过切口“I1”、“I2”中的一个，且到内部手术部位“S”中，同时立体内窥镜组合件10的基部12保持安置于内部手术部位“S”的外部。在插入到手术部位“S”中后，可操纵立体内窥镜组合件10，例如倾斜、使成角度或纵向平移，以更好地分别将手术相机26、28的透镜30、32定位在内部手术部位“S”内。
[0061] 在视需要定位手术相机26、28之前或之后，临床医生可启动显示器48。其后，可启动手术相机26、28以在分别从支腿14、16的远端22、24观察时产生图像“V1”和“V2”，所述图像被提供到计算机44。接着计算机44放大图像“V1”和“V2”且在显示器48上显示经放大图像。因而，临床医生可在以三维形式观察内部手术部位“S”时在内部手术部位“S”内执行手术任务(使用其它手术器械(未示出))。在手术任务或程序完成时，立体内窥镜组合件10可从形成于组织“T”内的切口“I1”和“I2”排出。由于立体内窥镜组合件10的支腿14、16的直径相对较小，且因此分别准许支腿14、16从其穿过所需的切口“I1”和“I2”相对较小，因此在移除手术相机组合件10之后无需缝合切口“I1”和“I2”，而可仅进行包扎且使其自然愈合。
[0062] 上文所描述的实施例还可配置成与通常称为“遥控手术”的
机器人手术系统一起操作。此类系统采用各种机器人元件以在
手术室中辅助临床医生且允许对手术器械的远程操作(或部分远程操作)。可出于此目的采用各种机器人臂、
齿轮、
凸轮、
滑轮、
电动机以及机械电动机等，且可将其设计成具有
机器人手术系统以在操作或
治疗过程期间辅助临床医生。此类机器人系统可包含远程可导向系统、自动柔性手术系统、远程柔性手术系统、远程铰接手术系统、无线手术系统、模
块化或选择性可配置远程操作手术系统等。
[0063] 如图10中所示出，机器人手术系统100可与紧邻手术室或位于远程位置的一个或多个控制台102结合使用。在此实例中，一个团队的临床医生或护士可使患者对手术作好准备，且用一个或多个器械104配置机器人手术系统100，而另一临床医生(或一组临床医生)经由机器人手术系统远程控制器械。如可了解，高度熟练的临床医生可在不离开其远程控制台的情况下在多个位置中进行多个操作，这在经济上可是有利的且对于患者或一系列患者来说也是有益的。
[0064] 手术系统100的机器人臂106通常通过控制器110耦合到一对主控
手柄108。控制器110可与控制台102集成，或作为手术室内的独立装置而提供。手柄106可由临床医生移动以产生附接到机器人臂106的任何类型的手术器械104(例如，探针、
末端执行器、抓钳、刀片、
剪刀等)的工作端的对应移动。举例来说，手术器械104可以是包含影像捕获装置的探针(未示出)。探针插入到患者体内以便在手术期间捕获患者体内的所关注区域的图像。在显示器
112上将图像显示给临床医生之前，由控制器110将图像处理滤波器64A或64B中的一个或多个应用于所捕获的图像。
[0065] 可按比例调整主控手柄108的移动，从而使得工作端的对应移动不同于(大于或小于)由临床医生的操作手进行的移动。可调整缩放因子或
传动比，使得操作者可控制手术器械204的工作端的
分辨率。
[0066] 在手术系统100的操作期间，主控手柄108由临床医生操作以产生机器人臂106和/或手术器械104的对应移动。主控手柄108将信号提供到控制器108，控制器108接着将对应信号提供到一个或多个驱动电动机114。一个或多个驱动电动机114耦合到机器人臂106，以便
移动机器人臂106和/或手术器械104。
[0067] 主控手柄108可包含各种触觉件116，触觉件116用以将与各种组织参数或状况相关的反馈(例如，归因于操纵的组织抗性、切割或以其它方式治疗、通过器械压在组织上、组织
温度、组织阻抗等)提供给临床医生。如可了解，此类触觉件116向临床医生提供模拟实际操作状况的增强的
触觉反馈。触觉件116可包含振动电动机、电活性
聚合物、压电装置、静电装置、次
声波音频波表面致动装置、反向电振动或能够将触觉反馈提供给用户的任何其它装置。主控手柄108还可包含多种不同
致动器118，其用于精细组织操纵或治疗，从而进一步增强临床医生模仿实际操作状况的能力。
[0068] 本文中所公开的实施例是本公开的实例，且可以各种形式体现。本文中所公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是应被解释为
权利要求书的
基础，和用于教示本领域的技术人员以实际上任何适当详细结构不同地使用本公开的代表性基础。类似参考数字可贯穿图式的描述指类似或相同元件。
[0069] 词组“在实施例中”、“在一些实施例中”或“在其它实施例中”可各自是指根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。采用“A或B”形式的短语意指“(A)、(B)或(A和B)”。采用“A、B或C中的至少一个”形式的短语意指“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)”。临床医生可以是指执行医
疗程序的外科医生或任何医疗专业人员，例如医生、护士、技术员、医疗助理等等。
[0070] 本文中所描述的系统还可利用一个或多个控制器来接收各种信息且转化所接收到的信息以产生输出。控制器可包含任何类型的计算装置、计算电路，或能够执行存储在存储器中的一系列指令的任何类型的处理器或处理电路。控制器可包含多个处理器和/或多核中央处理单元(CPU)，且可包含任何类型的处理器，例如
微处理器、
数字信号处理器、
微控制器等等。控制器还可包含用以存储数据和/或
算法以执行一系列指令的存储器。
[0071] 本文中所描述方法、程序、算法或代码中的任一种可转换成编程语言或
计算机程序或以编程语言或计算机程序表达。“编程语言”和“计算机程序”包含用于将指令
指定给计算机的任何语言，且包含(但不限于)这些语言和其派生语言：汇编程序、Basic、批处理文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi、Fortran、Java、JavaScript、机器代码、
操作系统命令语言、帕斯卡、Perl、PL1、脚本语言、Visual Basic、自身指定程序的元语言，以及所有第一代、第二代、第三代、第四代和第五代计算机语言。还包含
数据库和其它数据模式，以及任何其它元语言。不对被解译、编译或使用经编译和解译方法两者的语言进行区分。也不对程序的编译版本与源版本进行区分。因此，提及编程语言可以多于一种状态存在(例如，源、经编译、对象或经链接)的程序是对任何和所有这类状态的提及。对程序的提及可涵盖实际指令和/或那些指令的意图。
[0072] 本文中所描述方法、程序、算法或代码中的任一个可含于一个或多个机器可读媒体或存储器上。术语“存储器”可包含提供(例如，存储和/或发射)呈例如处理器、计算机或数字处理装置等机器可读形式的信息的机构。举例来说，存储器可包含
只读存储器(ROM)、
随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、闪存装置，或任何其它易失性或
非易失性存储器存储装置。其上含有的代码或指令可由载波信号、红外信号、数字信号和其它类似信号表示。
[0073] 应理解，前述描述仅说明本公开。本领域的技术人员可在不脱离本公开的情况下设计各种替代和
修改。举例来说，本文中所描述的经放大图像中的任一个可合并到待显示给临床医生的单个经放大图像中。因此，本公开旨在涵盖所有这类替代、修改和变化。呈现参考所附图式所描述的实施例仅为了展现本公开的某些实例。与上文所描述和/或所附权利要求书中的元件、步骤、方法和技术无实质不同的其它元件、步骤、方法和技术也旨在在本公开的范围内。
