Система и способ для модификации хирургических операций с использованием графического интерфейса с перетаскиванием - RU2454207C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к хирургическим системам и выполняемым хирургическим операциям. В частности, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к этапам хирургических операций, используемым в офтальмологических хирургических системах. Еще конкретнее, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системам и способам для модификации, дополнения или исключения хирургических этапов при хирургической операции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Человеческий глаз может страдать рядом болезней, вызывающих нарушения зрения от незначительного ослабления до полной потери. Хотя контактные линзы и очки могут компенсировать некоторые расстройства, другие требуют офтальмологического хирургического вмешательства. Обычно офтальмологическую хирургию классифицируют на операции на заднем сегменте, например витреоретинальную хирургию, и операции на переднем сегменте, например катарактальную хирургию. В последнее время разработаны комбинированные операции на переднем и заднем сегментах.

Хирургический инструментарий, применяемый для офтальмологической хирургии, может быть специализированным для процедур на переднем сегменте или процедур на заднем сегменте или может поддерживать и те и другие. Данный хирургический инструментарий может содержать стойку для витреоретинальной и катарактальной микрохирургии. Подобная хирургическая стойка может обеспечивать множество функций, зависящих от хирургической операции и хирургического инструментария. Например, хирургические стойки могут ускорять катарактальные операции (например, процедуры факоэмульсификации) поддержкой организации потоков промывки и аспирации в операционное поле и из него. И, конечно же, хирургические стойки могут обеспечивать другие функции.

Стойки для витреоретинальной и катарактальной микрохирургии могут использовать заданную в памяти хирургическую операцию для облегчения плавного проведения хирургической операции. Однако во время хирургической операции могут возникать неожиданные осложнения (например, неожиданные кровотечения, частичная отслойка сетчатки, последующий разрыв капсулы и т.п.). В существующих хирургических системах модификация операции в процессе ее выполнения с учетом упомянутых случайностей является сложной задачей. Поэтому существует потребность в системе и способе, которые обеспечивают пользователю возможность быстро и надежно модифицировать хирургическую операцию, чтобы справиться с непредвиденными случайностями.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают систему и способ для модификации хирургических операций и разработки новых хирургических операций, которые являются существенно более удобными, более интуитивными, интеллектуальными и быстрыми, чем известные системы и способы модификации и разработки операций с использованием хирургической стойки. Один вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя способ модификации хирургической операции. Способ может содержать следующие этапы: обеспечивают GUI (графический пользовательский интерфейс) на сенсорном экране хирургической стойки, при этом упомянутый GUI содержит представление хирургической операции и представления, по меньшей мере, одного хирургического этапа, причем GUI позволяет пользователю модифицировать представление хирургической операции перетаскиванием (методом drag-and-drop) представлений хирургических этапов с использованием сенсорного экрана; определяют, что представление хирургической операции модифицировано; модифицируют хирургическую операцию соответственно модифицированному представлению хирургической операции. Если представление хирургической операции является первоначально пустым, то модифицированное представление хирургической операции может представлять совершенно новую операцию. Кроме того, модификации существующих операций можно сохранять как новые операции.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения может включать в себя компьютерный программный продукт, содержащий набор компьютерных инструкций, хранящихся на компьютерно-читаемом носителе, при этом упомянутый набор компьютерных инструкций содержит инструкции, исполняемые процессором для: обеспечения GUI на сенсорном экране хирургической стойки, при этом упомянутый GUI содержит представление хирургической операции и представление, по меньшей мере, одного хирургического этапа, причем GUI позволяет пользователю модифицировать представление хирургической операции перетаскиванием представлений хирургических этапов с использованием сенсорного экрана; определения, что представление хирургической операции модифицировано; модификации хирургической операции, исполняемой посредством хирургической стойки соответственно модифицированному представлению хирургической операции. Тем самым можно модифицировать существующие операции и разрабатывать новые операции.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя хирургическую систему, содержащую дисплей с сенсорным экраном, хирургическую стойку и контроллер, соединенный с дисплеем, с сенсорным экраном и хирургической стойкой. Контроллер может быть выполнен с возможностью: обеспечения GUI на дисплее с сенсорным экраном, при этом упомянутый GUI содержит представление хирургической операции и представление, по меньшей мере, одного хирургического этапа, причем GUI позволяет пользователю модифицировать представление хирургической операции перетаскиванием представлений хирургических этапов с использованием сенсорного экрана; определения, что представление хирургической операции модифицировано; модификации хирургической операции, исполняемой посредством хирургической стойки, соответственно модифицированному представлению хирургической операции.

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают преимущество в том, что пользователь может удобно и быстро модифицировать хирургическую операцию. Кроме того, возможна разработка новых хирургических операций. Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают дополнительные преимущества в том, что модификация хирургической операции выполняется быстро, гибко и интуитивно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Более полное понимание настоящего изобретения и его преимуществ дает нижеследующее описание в связи с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые позиции указывают одинаковые детали и на которых:

Фиг.1 - схематическое представление одного варианта осуществления хирургической стойки;

Фиг.2 - схематическое представление одного варианта осуществления графического пользовательского интерфейса (GUI);

Фиг.3 - представление одного варианта осуществления GUI;

Фиг.4 - представление одного варианта осуществления GUI;

Фиг.5 - представление одного варианта осуществления GUI;

Фиг.6 - схематическое представление одного варианта осуществления контроллера для хирургического инструментария;

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций для одного варианта осуществления способа модификации хирургической операции с использованием возможностей ввода сенсорного экрана.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Предпочтительные варианты осуществления изобретения показаны на фигурах, при этом одинаковые позиции применяются для ссылки на одинаковые и соответствующие части различных чертежей.

Стойки для витреоретинальной и катарактальной микрохирургии могут использовать предварительно определенные сохраненные в памяти этапы хирургической операции для облегчения плавного проведения хирургической операции. Это дает возможность представлять на хирургической стойке только те хирургические этапы, которые необходимы для исполнения ближайшей текущей хирургической операции. Данная принципиальная модель называется «процедурной» моделью. Во время операции на основе процедурной модели может возникнуть непредвиденное осложнение, например неожиданное кровотечение, частичное отслоение сетчатки, задний разрыв капсулы и т.п., которое потребует модификации процедурной последовательности процедурной модели. Таким образом, от хирургической стойки, которая исполняет процедурную модель, требуется наличие способа быстрой модификации пользователем процедурной последовательности процедурной модели для исправления непредвиденных осложнений путем модификации, устранения или добавления хирургических этапов.

Варианты осуществления настоящего изобретения решают данную проблему путем использования сенсорного экрана для представления пользователю интерактивного графического пользовательского интерфейса («GUI»). В предпочтительном варианте осуществления пользователь может использовать интерактивный GUI, чтобы быстро модифицировать последовательность процедур операции для устранения непредвиденных осложнений путем добавления или исключения хирургических этапов в/из процедурной модели посредством «перетаскивания» и «отпускания» хирургических этапов. Данный способ управления обычно называется «перетаскиванием» и известен специалистам со средним уровнем компетентности в данной области техники. В одном варианте осуществления изобретения перетаскивание можно выполнять с использованием возможностей ввода сенсорного экрана.

Фиг.1 дает схематическое представление одного варианта осуществления офтальмологической хирургической стойки 100. Хирургическая стойка 100 может содержать поворотный монитор 110, который содержит сенсорный экран 115. Поворотный монитор 110 можно устанавливать с разной ориентацией для любого, кто нуждается в наблюдении сенсорного экрана 115. Поворотный монитор 110 можно поворачивать на шарнире из стороны в сторону, а также вращать и наклонять. Сенсорный экран 115 обеспечивает GUI, который позволяет пользователю взаимодействовать со стойкой 100.

Хирургическая стойка 100 содержит также соединительную панель 120, используемую для подсоединения различных инструментов и расходных материалов к хирургической стойке 100. Соединительная панель 120 может содержать, например, соединитель для коагуляции, приемник сбалансированного солевого раствора, соединители для различных ручных инструментов и систему управления текучими средами («FMS») или кассетоприемник 125. Хирургическая стойка 100 может содержать также множество удобных для пользователя возможностей, например ножную педаль управления (например, находящуюся за панелью 130) и другие возможности.

Во время работы GUI можно применять для отображения хирургических этапов, содержащих процедурную модель. GUI может дополнительно отображать дополнительные хирургические этапы, которые можно вводить в операцию. Данные дополнительные хирургические этапы можно вводить в операцию простым «перетаскиванием». Хирургические этапы можно также удалять из операции «перетаскиванием». Таким образом, пользователю дается возможность быстрого управления процедурной последовательностью процедурной модели для исправления осложнений.

Хирургическая стойка 100 предложена для примера, и варианты осуществления настоящего изобретения можно реализовать с помощью множества разных хирургических систем. Примерные хирургические системы, в которых можно применить разнообразные варианты осуществления настоящего изобретения, включают в себя, например, систему оперирования катаракты Series 2000® Legacy®, хирургическую систему Accurus® 400VS и хирургическую систему Infiniti™ Vision System, все из которых выпускаются компанией Alcon Laboratories Inc. Fort Worth, шт. Техас. Варианты осуществления настоящего изобретения можно реализовать в других подходящих хирургических системах, содержащих сенсорный экран, что очевидно специалисту со средним уровнем компетентности в данной области техники.

На фиг.2 показан вариант осуществления GUI 132, который может отображаться на сенсорном экране хирургической стойки (например, сенсорном экране 115, показанном на фиг.1). Как показано на фиг.2, GUI 132 содержит участок, который отображает представление хирургической операции. Например, GUI 132 может содержать дисплей 135 процедурной модели, который отображает процедурную модель. Как показано на фиг.2, GUI 132 дополнительно содержит дисплей 140 хирургических этапов, который отображает представления различных хирургических этапов. Отображаемые хирургические этапы можно добавлять к операции на соответствующей стадии последовательности процедур для модификации операции, чтобы устранять осложнения, когда те возникают. Как показано на фиг.2, пользователь выбрал Laser Step (лазерный этап) нажатием на представление Laser Step 142, показанное на сенсорном экране.

Дисплей 135 процедурной модели и дисплей 140 хирургических этапов могут появляться множеством способом и во многих комбинациях, включая появление вместе на одном сенсорном экране или на разных экранах или на любом их сочетании. Кроме того, дисплей 135 процедурной модели и дисплей 140 хирургических этапов можно объединять для составления одного дисплея.

На фиг.3 представлен вариант осуществления GUI 132 во время «перетаскивания» при модификации операции. Отображаемые хирургические этапы можно добавлять к операции на соответствующей стадии последовательности процедур, чтобы модифицировать операцию для устранения осложнений, когда те возникают. На фиг.3 показано, что пользователь начал перемещение представления этапа Laser Step 142 из дисплея 140 хирургических этапов на дисплей 135 процедурной модели посредством «перетаскивания» представления этапа Laser Step 142 через сенсорный экран.

На фиг.4 показан вариант осуществления GUI 132, когда пользователь выбирает местоположение для этапа Laser Step. Отображаемые хирургические этапы можно добавлять к операции на соответствующей стадии последовательности процедур для модификации операции, чтобы устранять осложнения, когда те возникают. Как показано на фиг.4, пользователь переместил представление этапа Laser Step 142 из дисплея 140 хирургических этапов на дисплей 135 процедурной модели посредством «перетаскивания» представления этапа Laser Step 142 через сенсорный экран.

На фиг.5 показан вариант осуществления GUI 132 после «отпускания». Как показано на фиг.5, пользователь добавил этап Laser Step в процедурную модель путем «отпускания» представления этапа Laser Step 142 на соответствующей стадии в дисплее 135 процедурной модели. Следовательно, базовую операцию можно модифицировать для добавления этапа Laser Step к этапам операции, ранее отображенной на дисплее 135 процедурной модели.

Хотя вариант осуществления изобретения, описанный выше и представленный на фиг.2-5, непрерывно отображает как дисплей хирургических этапов, так и дисплей процедурной модели, данный вариант является примером, и варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы другими путями. Например, дисплей хирургических этапов не обязательно должен отображаться непрерывно, но может убираться пользователем или автоматически пропадать после выбора хирургического этапа. Кроме того, дисплей хирургических этапов может сначала отсутствовать на GUI и может быть вызван пользователем, при желании (например, касанием кнопки add/modify (добавить/модифицировать), на GUI или с помощью любого другого подходящего механизма. Аналогично, в другом варианте осуществления дисплей процедурной модели может сначала отсутствовать и может быть вызван пользователем, при желании. Кроме того, в другом варианте осуществления пользователь может убирать дисплей процедурной модели, при желании.

Пользователь может также модифицировать операцию удалением хирургического(их) этапа(ов) с помощью той же методики перетаскивания. Например, пользователь может выбрать хирургический этап операции, который следует удалить из процедурной модели касанием представления упомянутого хирургического этапа, отображенного на дисплее процедурной модели на сенсорном экране. Затем пользователь может «перетащить» выбранное представление хирургического этапа, подлежащего удалению, из дисплея процедурной модели. Пользователь «отпускает» выбранное представление хирургического этапа, подлежащего удалению, снятием пальца пользователя с сенсорного экрана. Данный процесс имеет следствием удаление выбранного хирургического этапа из процедурной модели. Аналогично, пользователь может модифицировать порядок следования этапов операции путем перестановки представлений этапов на GUI перетаскиванием и отпусканием представлений.

Фиг.6 дает схематическое представление контроллера 200 хирургического инструментария («контроллер 200»). Контроллер 200 может быть встроенным или подсоединенным к данному хирургическому инструментарию, например хирургической стойке 100. Контроллер может содержать процессор 202, например процессор на базе Intel Pentium 4 (Intel и Pentium являются товарными знаками компании Intel Corporation, Santa Clara, шт. Калифорния), основную память 203 (например, RAM (оперативную память), ROM (постоянную память), флэш-память, EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство - ЭСППЗУ) или другой известный в технике компьютерно-читаемый носитель) и вторичную память 204 (например, жесткий диск, накопитель на дисках, накопитель на оптических дисках, другой известный в технике компьютерно-читаемый носитель). Контроллер 207 памяти может управлять доступом к вторичной памяти 204. Контроллер 200 может содержать интерфейсы ввода/вывода, например интерфейс 206 сенсорного экрана. Видеоконтроллер 212 может управлять взаимодействиями посредством интерфейса 206 сенсорного экрана. Аналогично, контроллер 214 ввода/вывода может управлять взаимодействиями посредством интерфейсов 208 и 210 ввода/вывода. Контроллер 200 может содержать множество устройств ввода. Различные компоненты контроллера 200 могут соединяться шиной 226.

Вторичная память 204 может хранить множество различных компьютерных инструкций, которые содержат, например, операционную систему, например операционную систему Windows (Windows является товарным знаком компании Microsoft Corporation, Redmond, Washington) и приложения, которые работают в данной операционной системе, вместе с множеством разных данных. В частности, вторичная память 204 может хранить программно реализованную программу 230, которая управляет процедурной последовательностью хирургической операции на основе процедурной модели. Во время исполнения процессором 202 части программы 230 могут хранится во вторичной памяти 204 и/или основной памяти 203.

Во время работы программа 230 может исполняться процессором 202 для обеспечения GUI для пользователя (например, посредством монитора 110), который показывает первый дисплей, который представляет процедурную модель и который дополнительно показывает второй дисплей, который представляет хирургические этапы, которые можно добавить в процедурную модель. Данный второй дисплей содержит представления хирургических этапов. Пользователь может выбрать хирургический этап для добавления в процедурную модель касанием представления искомого хирургического этапа на втором дисплее. Затем пользователь может «перетащить» выбранный хирургический этап к заданной стадии операции, показанной на первом дисплее, с использованием возможностей ввода сенсорного экрана. Затем пользователь может «отпустить» выбранный хирургический этап на заданной стадии снятием своего пальца с сенсорного экрана. Представление искомого хирургического этапа будет показано на заданной стадии операции, показанной на первом дисплее.

Когда контроллер 200 получает уведомление о модификации операции (например, обнаружением ввода с сенсорного экрана), контроллер 200 модифицирует процедурную последовательность хирургической операции для исполнения хирургической стойкой в соответствии с операцией, показанной на сенсорном экране.

Контроллер 200 показан на фиг.6 только для примера, и следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения могут реализоваться как набор компьютерных инструкций, хранимых на компьютерно-читаемом носителе во множестве разных вычислительных устройств. Программа 230 может быть исполняемой для получения и хранения данных по сети и может содержать инструкции, которые хранятся во множестве разных мест и исполняются в распределенной среде. Хотя на фиг.6 показана автономная программа, следует отметить, что программа 230 может быть модулем более крупной программы, может содержать отдельные программы, выполняющие функцию обмена данными между собой, или могут быть реализованы в соответствии с любыми подходящими архитектурой и языком программирования.

На фиг.7 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая один вариант осуществления способа модификации процедурной последовательности операции. Способ, показанный на фиг.7, можно реализовать в виде набора исполняемых компьютером инструкций, хранимых на компьютерно-читаемом носителе в, например, хирургической стойке 100. Набор исполняемых компьютером инструкций может, при исполнении, представлять пользователю интерактивный пользовательский интерфейс (например, GUI) на сенсорном экране 115, который позволяет пользователю модифицировать операцию добавлением или удалением хирургических этапов путем перетаскивания представлений хирургических этапов, отображаемых на интерактивном пользовательском интерфейсе. На этапе 250 пользователь выясняет потребность в хирургическом этапе, отсутствующем в данный момент в операции.

На этапе 255 пользователь использует GUI, отображаемый на сенсорном экране 115 для вызова дисплея хирургических этапов, который отображает представления хирургических этапов. На этапе 260 пользователь перетаскивает представление искомого хирургического этапа в заданное место в представлении операции на GUI и отпускает представление хирургического этапа в заданном месте в представлении операции. Затем процедурная последовательность операции модифицируется включением хирургического этапа в операцию на заданной стадии (этап 265). На этапе 270 пользователь убирает дисплей хирургических этапов, показанный на GUI. В реализации, которая использует процедурную модель, новая процедурная последовательность может, при желании, сохраняться как новая модель.

Этапы, показанные на фиг.7, можно повторять при необходимости и желании. Кроме того, фиг.7 приведена для примера, и варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовать этапы в разном порядке или обеспечивать более широкие функциональные возможности. Кроме того, подобную функциональную возможность «перетаскивания» и “отпускания” можно применять для удаления этапов из операции или изменения порядка этапов в операции.

Варианты осуществления настоящего изобретения применимы в разных хирургических системах, в частности системах исправления зрения, и обеспечивают расширение функциональных возможностей и удобство применения. Пользователи имеют возможность быстрой модификации хирургической операции для устранения возникающих осложнений. Например, пользователи будут иметь возможность быстро добавлять или удалять хирургические этапы из хирургической операции простым перетаскиванием на сенсорном экране.

Выше настоящее изобретение подробно описано со ссылками на показанные варианты осуществления, но следует понимать, что описание дано только для примера и не подлежит истолкованию в ограничительном смысле. Поэтому следует также понимать, что в детали вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения можно вносить изменения и дополнительные варианты осуществления изобретения станут очевидными и могут быть реализованы специалистами со средним уровнем компетентности в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием. Предполагается, что такие изменения и дополнительные варианты не выходят за пределы объема изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам и способам для модификации хирургических операций. При выполнении способа используют хирургическую систему, содержащую хирургическую стойку, имеющую контроллер и графический пользовательский интерфейс (GUI) на сенсорном экране хирургической стойки. GUI отображает представление процедурной модели хирургической операции, содержащей хирургические этапы, подлежащие выполнению посредством хирургической стойки, и зону, содержащую представления дополнительных хирургических этапов, которые можно вводить в хирургическую операцию. GUI позволяет пользователю на сенсорном экране хирургической стойки модифицировать процедурную модель хирургической операции во время хирургической операции путем введения, удаления или перестановки хирургических этапов методом drag-and-drop. Контроллер определяет, что процедурная модель хирургической операции модифицирована и модифицирует хирургическую операцию, исполняемую посредством хирургической стойки, соответственно модифицированной процедурной модели. Для обеспечения GUI на сенсорном экране используется компьютерно-читаемый носитель. Реализация изобретения позволяет увеличить быстроту и надежность модификации хирургической операции, исполняемой посредством хирургической стойки. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула