CN117377442A - 用于外科相机的透镜清洁系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于在外科规程期间在个体内清洁成像设备的透镜的系统和方法。该成像设备包括透镜，并且该擦拭物定位在远离该成像设备一定距离处，该擦拭物被配置为接触该设备并沿着该设备的路径移动，以便清洁该设备。本公开提供了用于在规程期间启动透镜的自动清洁的方法，该方法包括使用配合并耦合到个体的眼动追踪设备，该眼动追踪设备能够追踪该个体的移动以致动清洁。

Description

用于外科相机的透镜清洁系统和方法

交叉引用

本申请要求2021年3月26日提交的美国临时申请63/166,587的权益，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

许多外科规程利用相机和内窥镜来对解剖结构进行可视化。在规程期间，相机或内窥镜的透镜可能会变脏或模糊。

发明内容

本文描述了用于在医疗规程或外科规程期间清洁放置在个体的身体内的相机或内窥镜的透镜或窗口的系统和方法，其中透镜或窗口的清洁以不需要从个体的身体移除相机或内窥镜的方式进行。

本文提供了用于在外科规程期间在患者体内清洁成像设备的透镜或窗口的系统，所述系统包括：所述成像设备，所述成像设备包括所述透镜或所述窗口；以及擦拭物，所述擦拭物定位在远离所述成像设备的偏移距离处，并且被配置为在所述成像设备沿着使用所述成像设备的一个或多个自由度的路径移动时接触所述透镜或所述窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述成像设备包括相机或内窥镜。在一些实施方案中，使所述擦拭物接触所述透镜或所述窗口的所述部分并相对于所述透镜的所述部分移动所述擦拭物从所述透镜或所述窗口的表面的至少一部分去除材料。在一些实施方案中，所述材料包括血液、脂肪组织、体液、冲洗液、冷凝液或它们的组合。在一些实施方案中，所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述擦拭物移动所述成像设备。在一些实施方案中，所述成像设备的所述移动包括旋转、平移或它们的组合。在一些实施方案中，所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括所述擦拭物是静止的。在一些实施方案中，所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述成像设备移动所述擦拭物。在一些实施方案中，所述成像设备以约0.5mm/s至约10.0mm/s的速度相对于所述擦拭物移动。在一些实施方案中，当所述透镜或所述窗口清洁没有发生时，所述擦拭物和所述成像设备不接触。在一些实施方案中，所述成像设备的主体定位在距所述擦拭物一定距离处。在一些实施方案中，所述距离为至少约0.1mm至约1.0mm。在一些实施方案中，在所述医疗规程或所述外科规程期间，所述擦拭物不覆盖所述成像设备的所述透镜或所述窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述成像设备包括第一透镜和第二透镜，其中所述第一透镜定位在第一窗口后面，并且所述第二透镜定位在第二窗口后面。在一些实施方案中，所述擦拭物被配置为顺序地接触所述第一窗口的至少一部分和所述第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述系统包括附加擦拭物，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为接触所述第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为同时接触所述第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述擦拭物包括垫、片或擦拭器或它们的组合。在一些实施方案中，所述擦拭物的尺寸被设定为在所述擦拭物相对于所述透镜移动时减小在所述透镜或所述窗口的所述表面上的阻力。在一些实施方案中，所述擦拭物包含经处理以增加光滑度的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包含经处理以增加流体进入的阻力的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包含柔性材料。在一些实施方案中，当所述擦拭物与所述透镜或所述窗口接触时，所述柔性材料紧贴于所述透镜或所述窗口的所述表面。在一些实施方案中，所述擦拭物包含提高与透镜或窗口的表面的表面接触的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包含与一种或多种消毒方法兼容的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包括基本上无孔的表面。在一些实施方案中，所述擦拭物包含含氟聚合物。在一些实施方案中，所述含氟聚合物包含膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。在一些实施方案中，所述擦拭物包含一层或多层ePTFE。在一些实施方案中，所述擦拭物包括内层和外层，内层包含具有低压缩模量的材料，外层包含含氟聚合物。在一些实施方案中，所述透镜包括两个或更多个透镜的堆叠。在一些实施方案中，透镜的堆叠为约1mm厚至约10mm厚。在一些实施方案中，透镜或窗口包含玻璃、塑料或它们的组合。在一些实施方案中，透镜或窗口包含柔性材料。在一些实施方案中，透镜或窗口包括涂层。在一些实施方案中，涂层对透镜或窗口进行层压。在一些实施方案中，该涂层提供疏水性、亲水性、亲油性、防雾、抗反射、耐刮擦性或它们的组合的提高。在一些实施方案中，通过喷涂、旋涂、化学气相沉积、物理气相沉积或浸渍将涂层施加到透镜或窗口。

本文描述了用于在医疗规程或外科规程期间在个体的身体内清洁成像设备的透镜或窗口的方法，所述方法包括：(a)提供要插入所述个体的所述身体的所述成像设备，其中所述成像设备联接到擦拭物；以及(b)相对于所述擦拭物接触和移动所述成像设备，其中所述接触和所述移动清洁所述成像设备的所述透镜或所述窗口。在一些实施方案中，所述成像设备包括相机或内窥镜。在一些实施方案中，使所述擦拭物接触所述透镜或所述窗口的所述部分并相对于所述透镜的所述部分移动所述擦拭物从所述透镜的表面的至少一部分去除材料。在一些实施方案中，所述材料包括血液、脂肪组织、体液、冲洗液、冷凝液或它们的组合。在一些实施方案中，所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述擦拭物移动所述成像设备。在一些实施方案中，所述成像设备的所述移动包括旋转、平移或它们的组合。在一些实施方案中，所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括所述擦拭物是静止的。在一些实施方案中，所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述成像设备移动所述擦拭物。在一些实施方案中，所述成像设备以约0.5mm/s至约10.0mm/s的速度相对于所述擦拭物移动。在一些实施方案中，当所述透镜或所述窗口清洁没有发生时，所述擦拭物和所述成像设备不接触。在一些实施方案中，所述成像设备的主体定位在距所述擦拭物一定距离处。在一些实施方案中，所述距离为至少约0.1mm至约1.0mm。在一些实施方案中，在医疗规程或外科规程期间，所述擦拭物不覆盖成像设备的透镜或窗口的至少一部分，以允许成像设备进行可视化。在一些实施方案中，所述成像设备包括第一透镜和第二透镜，其中所述第一透镜定位在第一窗口后面，并且所述第二透镜定位在第二窗口后面。在一些实施方案中，所述擦拭物被配置为顺序地接触所述第一窗口的至少一部分和所述第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述系统包括附加擦拭物，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为接触所述第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为同时接触所述第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，所述擦拭物包括垫、片或擦拭器或它们的组合。在一些实施方案中，擦拭物的尺寸被设定为在擦拭物相对于透镜或窗口移动时减小在透镜或窗口的表面上的阻力。在一些实施方案中，所述擦拭物包含经处理以增加光滑度的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包含经处理以增加流体进入的阻力的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包含柔性材料。在一些实施方案中，当所述擦拭物与所述透镜或所述窗口接触时，所述柔性材料紧贴于所述透镜或所述窗口的所述表面。在一些实施方案中，所述擦拭物包含提高与透镜或窗口的表面的表面接触的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包含与一种或多种消毒方法兼容的材料。在一些实施方案中，所述擦拭物包括基本上无孔的表面。在一些实施方案中，所述擦拭物包含含氟聚合物。在一些实施方案中，所述含氟聚合物包括膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。在一些实施方案中，所述擦拭物包含一层或多层ePTFE。在一些实施方案中，所述擦拭物包括内层和外层，内层包含具有低压缩模量的材料，外层包含含氟聚合物。在一些实施方案中，所述透镜包括两个或更多个透镜的堆叠。在一些实施方案中，两个或更多个透镜的堆叠为约1mm厚至约10mm厚。在一些实施方案中，透镜或窗口包含玻璃、塑料或它们的组合。在一些实施方案中，透镜或窗口包含柔性材料。在一些实施方案中，透镜或窗口包括涂层。在一些实施方案中，涂层对透镜或窗口进行层压。在一些实施方案中，该涂层提供疏水性、亲水性、亲油性、防雾、抗反射、耐刮擦性或它们的组合的提高。在一些实施方案中，通过喷涂、旋涂、化学气相沉积、物理气相沉积或浸渍将涂层施加到透镜或窗口。在一些实施方案中，所述相对于所述擦拭物移动所述成像设备擦拭所述透镜或所述窗口至少两次。在一些实施方案中，所述相对于所述擦拭物移动所述成像设备擦拭所述透镜或所述窗口至少5次。在一些实施方案中，该方法还包括，在(b)之后，记录图像分数。

本文提供了用于在医疗规程或外科规程期间启动成像设备的透镜或窗口的自动清洁的方法，该方法包括：(a)提供眼动追踪设备，其中眼动追踪设备包括眼动追踪硬件；(b)将眼动追踪设备与执行医疗规程或外科规程的个体的至少一只眼睛耦合；(c)提供要插入个体的身体中的成像设备，其中成像设备联接到擦拭物；(d)追踪个体的移动；以及(e)检测这些移动中的激活移动，以触发成像设备相对于擦拭物接触和移动，其中该接触和移动清洁成像设备的透镜或窗口。在一些实施方案中，移动包括眼睛的移动。在一些实施方案中，眼睛的移动包括眨眼。在一些实施方案中，眨眼包括一次眨眼，其中该一次眨眼持续约0.3秒。在一些实施方案中，眼睛的移动包括聚焦在空间中的目标对象或位置上一定时间段。在一些实施方案中，该时间段为约2秒。在一些实施方案中，眼睛的移动包括朝第一方向看，然后朝第二方向看。在一些实施方案中，朝第一方向看然后朝第二方向看发生在约1秒内。在一些实施方案中，眼睛的移动包括在特定方向上的锐利注视。在一些实施方案中，特定方向朝向耦合到眼动追踪设备的相机。在一些实施方案中，眼动追踪硬件包括视网膜中央凹追踪装置(foveal tracking)、计算机视觉装置、电势测量装置、隐形眼镜或它们的组合。在一些实施方案中，眼动追踪硬件包括视网膜中央凹追踪装置。在一些实施方案中，眼动追踪设备戴在个体的头部上。在一些实施方案中，眼动追踪设备定位在距个体一定距离处，并且其中相机追踪至少一个移动。在一些实施方案中，眼动追踪设备定位在静止取景器内。在一些实施方案中，静止取景器是立体显微镜。

从下面的详细描述中，本发明的其他方面和优点对于本领域技术人员来说将变得明显，其中仅示出和描述了本发明的例示性实施方案。如将认识到的，本公开能够具有其他和不同的实施方案，并且其若干细节能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本公开。因此，附图和描述本质上被认为是例示性的，而不是限制性的。

此外，本文提供的标题仅是为了方便，并且不解释所要求保护的公开内容的范围或含义。本文使用的章节标题仅用于组织目的，并且不应被解释为限制所描述的主题。

通过引用并入

本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都在此引入作为参考，就好像每个单独的出版物、专利或专利申请都被具体和单独地指出引入作为参考一样。在通过引用并入的出版物和专利或专利申请与说明书中包含的公开内容矛盾的程度上，说明书旨在取代和/或优先于任何此类矛盾的材料。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中具体示出。通过参考以下详细描述和附图，将获得对本发明的特征和优点的更好理解，以下详细描述阐述了利用本发明的原理的例示性实施方案，附图中：

图1示出了如在一些实施方案中描述的处于正面配置的相机以及擦拭物。

图2示出了如在一些实施方案中描述的在与插入正交的方向上的相机。在一些实施方案中，可以首先执行操纵，以便使相机与擦拭物对准。

图3示出了如在一些实施方案中描述的指向下方的相机。在一些实施方案中，相机可以从前一位置移动经过该位置，从而清洁透镜的整个表面。

图4示出了如在一些实施方案中描述的窗口和擦拭物的特写。

图5示出了如在一些实施方案中描述的坐在控制台处操作外科机器人的外科医生。

图6示出了如在一些实施方案中描述的具有内置自动擦拭器的相机。

图7示出了计算机系统的一个示例，该计算机系统被编程或配置为指导如本文所述的设备或系统的操作。

具体实施方式

本文描述了用于在医疗规程或外科规程期间清洁放置在个体的身体内的相机或内窥镜的透镜或窗口的系统和方法，其中透镜或窗口的清洁以不需要从个体的身体移除相机或内窥镜的方式进行。在医疗规程或外科规程期间使用的相机和内窥镜可能会在所述相机或内窥镜的透镜上积聚材料，从而导致相机或内窥镜显示的视图被遮挡。在医疗规程或外科规程中可能积聚在相机或内窥镜的透镜上的材料的示例包括但不限于灰尘、血液、脂肪组织、体液、冲洗液、凝结液或它们的组合。

清洁在医疗规程或外科规程中使用的相机或内窥镜的透镜的传统方法是在规程期间将相机或内窥镜从患者移除，并且用清洁布/溶液擦拭透镜。在微创手术(MIS)中，用于在患者体内可视化的相机在正常操作中经常被弄脏。透镜上的碎片会使患者的解剖结构变得模糊、暗淡或遮挡，并且以其他方式使得难以继续操作。在手动和机器人腹腔镜式规程中，通常的做法是将相机从患者移除，并且用手来手动擦拭透镜以恢复清晰的可视化。

从正在经受规程的个体(例如，患者)移除相机或内窥镜以便清洁所述相机或所述内窥镜的透镜或窗口的传统方法花费时间并且中断外科规程的流程。此外，在外科机器人或远程医疗的情况下，外科医生不再位于患者的床边来物理地移除相机或内窥镜以清洁其透镜，该清洁潜在地使得传统的透镜清洁方法对医疗规程或外科规程更具破坏性。

清洁透镜或窗口

本文描述了一种使用正在经受医疗规程或外科规程的个体的身体内的相机或内窥镜的运动来帮助清洁所述相机或内窥镜的透镜或窗口的系统和方法。本文描述的系统和方法包括一个或多个机构，该一个或多个机构使得相机或内窥镜相对于个体的身体内的静止擦拭物移动，从而相机或内窥镜的透镜或窗口被擦拭物清洁。擦拭物相对于正在经受医疗规程或外科规程的个体的身体内的相机或内窥镜静止的益处在于，不需要添加任何附加的控制机构来致动擦拭物以擦拭透镜或窗口，因为该擦拭发生在相机或内窥镜的运动范围内(即，当相机或内窥镜透镜或窗口相对于静止的擦拭物移动时)。可以通过电信号、对物理机构的手动操作或它们的组合来使相机相对于静止的擦拭物移动。

本文描述的系统和方法的益处通常包括外科医生在相机在身体内时不再需要助手来清洁相机，并且可以通过按下按钮来清洁相机透镜。并且如上所述，除了引起相机或内窥镜移动的机构之外，不需要复杂的机械部件。

本文描述了一种用于在成像设备处于正在经受医疗规程或外科规程的个体(例如，患者)的身体内时清洁在医疗规程或外科规程中使用的成像设备的透镜或窗口的系统，该系统包括：(a)成像设备，该成像设备包括透镜或窗口；以及(b)擦拭物，该擦拭物定位在远离成像设备的偏移距离处，并且被配置为在成像设备沿着使用成像设备的一个或多个自由度的路径移动时接触透镜或窗口的至少一部分。

本文还描述了一种用于在成像设备处于正在经受医疗规程或外科规程的个体(例如，患者)的身体内时清洁在医疗规程或外科规程中使用的成像设备的透镜或窗口的方法，该方法包括：(a)提供要插入个体的身体的成像设备，其中成像设备联接到擦拭物；以及(b)相对于擦拭物接触和移动成像设备，其中接触和移动清洁成像设备的透镜或窗口。在一些实施方案中，成像设备可以包括相机、内窥镜或能够传输图像的任何其他设备。

在一些实施方案中，擦拭物在成像设备的远侧端部处定位在透镜或观察窗口附近。在一些实施方案中，窗口定位在擦拭物与成像设备之间。在一些实施方案中，透镜定位在擦拭物与成像设备的主体之间。在一些实施方案中，透镜可以直接与擦拭物接触。在一些实施方案中，半透明材料(例如，玻璃窗口、塑料窗口、涂层)可以定位在透镜与擦拭物之间。在一些实施方案中，透镜可以定位在窗口后面。在一些实施方案中，成像设备包括多于一个透镜。在一些实施方案中，成像设备包括多于一个透镜，其中每个透镜定位在窗口后面。在一些实施方案中，擦拭物是擦拭器，并且在成像设备的窗口或透镜运动时，擦拭器被激活。在一些实施方案中，在激活擦拭物时，确定并记录图像分数。

可以利用图像分数来确定透镜或窗口是否需要额外擦拭一次或多次。在一些实施方案中，低图像分数(例如，值低于预先确定的阈值的图像分数)可以指示来自成像设备的传输图像由于透镜或窗口上存在碎片或流体而不清晰或未聚焦。在此类实施方案中，系统将被触发以额外擦拭一次或多次。在一些实施方案中，低图像分数可以作为最小阈值和输出擦拭分数的函数来计算，并且可以表示为最小阈值(例如，基线测量结果)的百分比。例如，度量可以是将系统恢复到最小可分辨性要求的至少70％的调制传递函数(MTF)。MTF可以是在视场的不同区域中特定线对频率(例如，交替的黑线和白线)下的对比度的测量结果。在一些示例中，20％的对比度可能需要维持在每毫米200线对，并且在此类示例中，擦拭可以将度量恢复到至少20％。

在一些实施方案中，成像设备的尺寸(例如，长度、宽度或深度)可以是约1mm至约100mm、约5mm至约100mm、约5mm至约50mm，或约5mm至约30mm。

在一些实施方案中，成像设备可以包括透镜。透镜可以包括圆形、卵形、正方形、矩形、圆角正方形。在一些实施方案中，透镜的尺寸(例如，长度或宽度)为约1mm至约50mm，约1mm至约25mm，约2mm至约10mm，或约3mm至约7mm。

在一些实施方案中，透镜可以包括堆叠在彼此顶部上的多个透镜。在一些实施方案中，透镜可以包括2个透镜、3个透镜、4个透镜、5个透镜、6个透镜、7个透镜、8个透镜、9个透镜、10个透镜、11个透镜、12个透镜或更多个透镜的堆叠。在一些实施方案中，透镜或透镜堆叠的总厚度为约0.1mm至约12mm，约1mm至约10mm，或约1mm至约9mm。

在一些实施方案中，成像设备可以包括窗口。在一些实施方案中，窗口可以定位在擦拭物与成像设备的透镜之间。在一些实施方案中，窗口可以包括圆形、卵形、正方形、矩形、圆角正方形。在一些实施方案中，窗口可以具有大体上平坦的表面、凹表面或凸表面。在一些实施方案中，窗口的尺寸(例如，长度或宽度)为约1mm至约50mm，约1mm至约25mm，约1mm至约10mm，或约4mm至约12mm。在一些实施方案中，窗口可以包括约0.1mm至约6mm、约0.1mm至约3mm、约0.1mm至约1mm或约0.1mm至约0.3mm的厚度。

在一些实施方案中，成像设备包括光源。在一些实施方案中，光源包括发光二极管(LED)。在一些示例中，成像设备可以包括与透镜一样多的光源。在一些示例中，光源可以邻近透镜定位。在一些实施方案中，光源可以定位在成像设备的窗口后面。在一些实施方案中，成像设备可以包括传感器。在一些实施方案中，传感器检测由成像设备成像的感兴趣区域的亮度。在一些实施方案中，由传感器检测的感兴趣的成像区域中的亮度水平可以用于调整来自光源的光的强度。在一些实施方案中，成像设备可以不包括传感器。在一些实施方案中，成像设备可以包括多个传感器。在一些示例中，成像设备可以包括至少1个传感器、2个传感器、3个传感器、4个传感器、5个传感器或更多个传感器。在一些实施方案中，传感器可以邻近透镜定位。在一些实施方案中，传感器可以邻近光源定位。在一些实施方案中，传感器可以定位在窗口后面。在一些实施方案中，透镜、光源和/或传感器可以定位在单个窗口后面。在一些实施方案中，透镜可以定位在第一窗口后面，并且光源和/或传感器可以定位在第二窗口后面。在一些实施方案中，成像设备的每个透镜可以定位在第一窗口后面，而每个光源和/或传感器可以定位在第二窗口后面。例如，包括两个透镜和两个光源的双目相机可以包括总共四个窗口，其中每个透镜和光源定位在窗口后面。在另一个示例中，包括两个透镜、两个光源和至少两个传感器的双目相机可以包括总共四个窗口，其中每个透镜以及光源和传感器的组定位在窗口后面。

在一些实施方案中，成像设备的窗口或透镜可以包含非柔性材料。非柔性材料可以包括玻璃、塑料或它们的组合。在一些实施方案中，非柔性窗口或透镜可以允许在表面上进行更多的擦拭而不包括窗口或透镜的材料的性质。在一些实施方案中，成像设备的窗口或透镜可以包含柔性材料。柔性材料可以包括聚合物(例如，软塑料)、玻璃纸、光学透明粘合剂(例如，胶带)、光学透明弹性体膜(例如，液体透镜)。在一些实施方案中，柔性窗口或透镜可以允许通过偏转窗口或透镜来移除硬化的流体(例如，血液)。

在一些实施方案中，成像设备的窗口或透镜可以涂覆有可以赋予窗口或透镜的表面抗反射(AR)性质、防雾性质、抗刮擦性质、疏油性、疏水性、亲水性或它们的组合的材料。疏水表面或疏油表面上的液滴(例如，水)的接触角可以包括至少约90度(°)、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°、180°或更大的角度。疏水表面或疏油表面上的流体可以包括流体与窗口或透镜的表面之间降低的表面张力。亲水表面上的液滴(例如，水)的接触角可以包括至多约90°、80°、70°、60°、50°、40°、30°、20°、10°或更小的角度。亲水表面上的流体可以包括比没有经过亲水处理的表面更高的流体与窗口或透镜的表面之间的表面张力。可以通过喷涂方法、物理气相沉积、化学气相沉积、浸涂、旋涂或它们的组合将涂层施加到透镜或窗口的表面。

在一些实施方案中，窗口或透镜可以是成像设备主体的一部分。在一些实施方案中，窗口或透镜可以集成到成像设备的主体中。

在一些实施方案中，窗口或透镜可以从成像设备的主体偏移一定距离。在一些实施方案中，可以通过加固窗口或透镜或者增加窗口或透镜的厚度以增加对破裂的抵抗力来使外来物体对窗口或透镜的影响最小化。在一些实施方案中，可以通过施加抗刮擦涂层来使外来物体对窗口或透镜的影响最小化。抗刮擦涂层可以包含聚硅氧烷(例如，)或任何其他耐用材料(例如，CleanVue^TM PRO)。在一些实施方案中，可以通过在窗口或透镜上施加层压物来使外来物体对窗口或透镜的影响最小化。在此类实施方案中，可以防止窗口或透镜的碎片在破裂时分离，然而，仍然提供破裂的视觉指示。在一些实施方案中，可以通过使成像设备的主体偏离窗口或透镜来使外来物体对窗口或透镜的影响最小化。如本文别处所述，主体和窗口或透镜可以偏移一定距离。

在一些实施方案中，该系统可以包括擦拭物。擦拭物可以包括擦拭器。在一些实施方案中，擦拭物在这里可以被称为擦拭器。在一些实施方案中，擦拭物可以包括细长的形状。在一些实施方案中，擦拭物可以包括至多约窗口或透镜的尺寸(例如，长度或宽度)的长度。在一些实施方案中，擦拭物的尺寸长度为约1mm至约50mm、约1mm至约25mm、约1mm至约15mm，或约5mm至约15mm。在一些实施方案中，擦拭物可以包括约0.05mm至约6.0mm、约0.1mm至约5.0mm、约0.1mm至约2.5mm或约0.5mm至约2.5mm的厚度。在一些实施方案中，擦拭物可以具有约9mm x3.5mm x 1.6mm的尺寸。在一些实施方案中，擦拭物的尺寸可以被设定为减小阻力。在一些实施方案中，擦拭物的尺寸可以被设定为相对于透镜或窗口移动时减小摩擦。

在一些实施方案中，擦拭器可以包含聚氟乙烯。在一些实施方案中，擦拭器可以包含PTFE或膨体(ePTFE)。在一些实施方案中，擦拭器材料可以包含可增加光滑度、增加对流体进入的阻力、改变柔性、增加对消毒方法的抗性或它们的组合的材料。

在一些实施方案中，擦拭物可以包括垫、片、布、它们的组合或者它们的一层或多层。在一些实施方案中，擦拭物可以包括圆形、卵形、正方形、矩形、圆角正方形。在一些实施方案中，擦拭物可以包括不规则的形状。在一些实施方案中，擦拭物可以具有约1mm至约50mm、约1mm至约30mm、约1mm至约15mm或约5mm至约15mm的尺寸(例如，长度或宽度)。在一些实施方案中，擦拭物可以包括约0.05mm至约6mm、约0.1mm至约5mm或约0.5mm至约5mm的厚度。在一些实施方案中，擦拭物可以包含可增加光滑度、增加对流体进入的阻力、改变柔性、增加对消毒方法的抗性或它们的组合的材料。

擦拭物可以包括可在清洁时(例如，在擦拭物相对于成像设备移动时)减小在窗口或透镜的表面上的阻力的尺寸、形状、硬度或材料。在一些实施方案中，非柔性透镜或窗口可以与硬(例如，非柔性)或软(例如，柔性)擦拭物配对。在一些实施方案中，柔性透镜或窗口可以与软(例如，柔性)擦拭物配对。

在一些实施方案中，擦拭物可以包括基本上无孔的表面。在一些实施方案中，擦拭物可以包含含氟聚合物、纤维素(例如，海绵)、硅树脂、聚乙烯或它们的组合。在一些实施方案中，擦拭物可以包含ePTFE。在一些实施方案中，擦拭物可以包含一层或多层材料。在此类实施方案中，擦拭物可以包括内层和外层，内层可以包含具有低压缩模量的材料，外层可以包含含氟聚合物。包含低压缩模量的材料可以包含至多约10kPa、100kPa、1MPa、10MPa或100MPa的压缩模量。

在一些实施方案中，擦拭物可以包含可以增加光滑度的材料。在一些实施方案中，擦拭物可以用可以增加光滑度的材料处理。可以增加光滑度的材料可以包括聚四氟乙烯(PTFE或Teflon^TM)。在一些实施方案中，擦拭物可以包括纹理表面，该纹理表面被配置为减小擦拭物与透镜或窗口的表面之间的分子间力。在一些实施方案中，擦拭物可以包括超疏水表面。在一些实施方案中，擦拭物可以包括可增加光滑度的材料的涂层。在一些实施方案中，此类涂层可以包含在一些实施方案中，可以选择用于擦拭材料的材料以减小擦拭物在透镜或窗口上的阻力。在一些实施方案中，当擦拭物和透镜或窗口相对于彼此移动时，材料光滑度的增加使得摩擦减小。

在一些实施方案中，擦拭物可以包含可增加流体进入的阻力的材料。流体可以包括水、冲洗液、血液或任何其他体液。在一些实施方案中，擦拭物可以包含可以增加流体进入阻力的材料的涂层。在一些实施方案中，可增加流体进入阻力的材料可以包括疏水材料(例如，不透水材料)或疏油材料。

在一些实施方案中，擦拭物可以包含增加擦拭物的柔性的材料。在一些实施方案中，擦拭物可以包含柔性材料。在一些实施方案中，当擦拭物与透镜或窗口接触时，柔性材料可以紧贴于(mold to)透镜或窗口的表面。在一些实施方案中，擦拭物可以包含可以提高擦拭物与透镜或窗口的表面的表面接触的材料。在一些实施方案中，擦拭物可以包含可以增加擦拭物与透镜或窗口的表面之间的表面接触的一种或多种材料。在一些实施方案中，擦拭物的厚度可以减小，但是擦拭物与透镜或窗口的表面之间的接触可以通过包括(例如，联接到)弹簧或任何其他柔顺材料或设备的擦拭物来保持。在一些实施方案中，擦拭物可以包括堆叠在彼此顶部上的多个层，或者具有不同的柔顺性或厚度。在此类实施方案中，可以实现在整个擦拭物上的可变柔度，以提高擦拭物与窗口或透镜的表面之间的表面接触。可以选择擦拭物的形状、材料、尺寸和厚度，使得擦拭物与窗口或透镜的表面之间的相互作用可以最小化。例如，擦拭物的形状、材料、尺寸和厚度可以被定制以使阻力最小化，同时使清洁时去除的碎片或流体的量最大化。

在一些实施方案中，擦拭物可以包含与一种或多种消毒方法兼容的材料。在一些实施方案中，擦拭物可以包含可以增加消毒方法期间的抗降解性的材料。消毒方法可以包括将擦拭物暴露于蒸汽、环氧乙烷或它们的组合。在一些实施方案中，擦拭物可以包含或涂覆有增加疏水性的材料，以增加暴露于蒸汽或环氧乙烷时的抗降解性。在一些实施方案中，擦拭物可以包含或涂覆有基本上抗吸收水分的材料。在一些实施方案中，擦拭物可以包含或涂覆有在暴露于至少约50摄氏度(℃)、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃或更高的温度时抗降解的材料。

在一些实施方案中，擦拭物是用于单次使用的。在一些实施方案中，擦拭物能够用新的擦拭物替换。在一些实施方案中，擦拭物可以使用多于一次。在一些实施方案中，擦拭物可以固定到系统，并且是不可替换的。

在一些实施方案中，本文所述的系统或方法包括相对于正在经受医疗规程或外科规程的个体的身体内的擦拭物定位的相机或内窥镜，使得在相机或内窥镜保持在个体的身体内时，相机或内窥镜相对于擦拭物的移动使得从相机或内窥镜的透镜或窗口擦除材料，从而清洁透镜或窗口。在一些实施方案中，相对于透镜或窗口的一部分移动擦拭物包括相对于擦拭物移动成像设备。在一些实施方案中，使擦拭物接触透镜或窗口的一部分，并且相对于透镜或窗口的该部分移动擦拭物从透镜或窗口的表面的至少一部分去除材料。在一些实施方案中，使擦拭物接触透镜或窗口的一部分，并且相对于擦拭物移动透镜或窗口从透镜或窗口的表面的至少一部分去除材料。在一些实施方案中，在成像设备相对于擦拭物移动时，擦拭物可以是静止的。在一些实施方案中，在擦拭物相对于成像设备移动时，成像设备可以是静止的。在一些实施方案中，成像设备和擦拭物两者可以相对于彼此移动。

在一些实施方案中，移动(例如，擦拭物相对于成像设备或成像设备相对于擦拭物)可以包括旋转、平移或它们的组合。在一些实施方案中，移动可以包括从固定枢转点的来回运动。在一些实施方案中，枢转点可以在多次擦拭的过程中变化。在一些实施方案中，移动可以包括约0.1毫米每秒(mm/s)至约15mm/s、约1mm/s至约10mm/s或约1mm/s至约5mm/s的速度。移动(例如，旋转、平移或它们的组合)的速度可以在多次擦拭的过程中变化。在一些实施方案中，移动可以擦拭透镜或窗口至少1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次或更多次。

在一些实施方案中，静止的擦拭物联接到相机或内窥镜，并且相对于相机或内窥镜的透镜或窗口定位成使得当相机或内窥镜相对于擦拭物移动时，透镜或窗口被清洁。在这些实施方案中，擦拭物相对于相机或内窥镜定位，使得在规程期间相机或内窥镜的正常使用期间，擦拭物不会阻挡相机或内窥镜的透镜(例如，擦拭物偏离成像设备)。在一些实施方案中，在擦拭时，擦拭物可以接触成像设备的窗口或透镜。在一些实施方案中，在不擦拭时，擦拭物可以位于距成像设备一定距离处。在一些实施方案中，在医疗规程或外科规程期间，擦拭物可以不覆盖成像设备的透镜或窗口的至少一部分。这种配置可以减小致动器相对于擦拭物移动成像设备所需的力，因为在擦拭物和透镜或窗口彼此偏移时，它们之间的摩擦力最小。在一些实施方案中，擦拭物和成像设备可以偏移约0.05mm至约6mm、约0.1mm至约5mm或约0.1mm至约1.0mm的距离。在一些实施方案中，相机和内窥镜透镜或窗口使用其自由度中的一个或多个自由度在特定方向上抵靠静止物体进行擦拭。在一些实施方案中，擦拭动作可以具有至少一个、两个、三个、四个、五个或六个自由度。在一些实施方案中，擦拭动作具有一个自由度。在一些实施方案中，擦拭动作可以限于两个自由度。在一些实施方案中，擦拭动作可以限于三个自由度。在一些实施方案中，擦拭动作可以限于四个自由度。在一些实施方案中，擦拭动作可以限于五个自由度。在一些实施方案中，擦拭动作可以限于六个自由度。在一些实施方案中，成像设备可以仅在一个方向上移动(例如，仅向下而不向上)，以擦拭透镜或窗口上的表面污染物。在一些实施方案中，成像设备可以围绕轴线旋转，以在一个方向上擦拭透镜或窗口上的表面污染物。在一些实施方案中，成像设备可以围绕轴线来回旋转，以擦拭透镜或窗口上的表面污染物。在一些实施方案中，成像设备可以在两个轴线上旋转，以清洁透镜或窗口。在一些实施方案中，成像设备可以相对于透镜或窗口平移以清洁透镜或窗口。在一些实施方案中，成像设备可以通过相对于透镜或窗口的旋转和平移的组合来移动，以清洁透镜或窗口。在一些实施方案中，成像设备可以接触擦拭物(例如，擦拭器或垫)，在一个方向上移动预先确定的距离，通过成像设备和/或擦拭物的移动与擦拭物分离。在一些实施方案中，成像设备可以重新定位回到擦拭运动的起始点，接触擦拭物，并且在同一方向上相对于擦拭物移动附加的距离。在一些实施方案中，成像设备可以接触擦拭物，在一个方向上移动预先确定的距离，擦拭物可以从成像设备分离并重新定位在擦拭的起始点，并且成像设备可以在同一方向上移动附加的距离。

在一些实施方案中，相机或内窥镜包括擦拭物或联接到擦拭物，以使相机或内窥镜的移动使得相机或内窥镜的透镜或窗口接触擦拭物。在一些实施方案中，相机或内窥镜的旋转轴线在擦拭物的擦拭表面下方居中。在一些实施方案中，相机或内窥镜的旋转轴线相对于擦拭物的擦拭表面不居中。在一些实施方案中，关节运动允许大于180度的角运动。在一些实施方案中，可以具有一个旋转轴线，其中静止杆位于旋转上方，当相对于该表面旋转时，该静止杆允许进行清洁。

在一些实施方案中，擦拭物位于成像设备的静态支撑结构上，并且在成像设备的运动范围的一个或多个自由度内接触成像设备的透镜或窗口。在一些实施方案中，成像设备包括相机。在一些实施方案中，成像设备包括内窥镜。例如，成像设备可以被配置为与设备的支撑结构一致地移动，然后倾斜(pitch)以抵靠位于成像设备的支撑结构上的静止擦拭垫擦拭表面。在一些实施方案中，成像设备可以具有约13mm直径x 40mm长的尺寸。在一些实施方案中，透镜可以具有约5mm直径x 4mm长的尺寸。在一些实施方案中，窗口可以具有约8.9mm x 6mm x 0.21mm厚的尺寸。

在一些实施方案中，成像设备(例如，相机、内窥镜)可以包括至少一个透镜或窗口。在一些实施方案中，成像设备可以包括一个透镜、两个透镜、三个透镜、四个透镜、五个透镜、六个透镜、七个透镜、八个透镜、九个透镜、十个透镜或更多个透镜。在一些实施方案中，成像设备(例如，相机)是具有两个透镜的双目相机，并且在这些实施方案中的一些实施方案中，一旦相机的第一透镜或窗口被充分清洁，相机就可以旋转180度并且开始在第二透镜或窗口上的擦拭过程，其中擦拭材料在相反方向上接触。在一些实施方案中，擦拭器可以在一个透镜或窗口上处于相反方向，以便保持擦拭器的同一擦拭运动。在一些实施方案中，擦拭物被配置为顺序地接触第一透镜或第一窗口的至少一部分以及第二透镜或第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，该系统可以包括附加擦拭物(例如，第二擦拭物)。在此类实施方案中，第一擦拭物被配置为接触第一透镜或第一窗口的至少一部分，并且附加擦拭物被配置为接触第二透镜或第二窗口的至少一部分。在一些实施方案中，第一擦拭物和第二擦拭物同时接触第一透镜或第一窗口和第二透镜或第二窗口。

在一些实施方案中，包括擦拭物的系统可以是外科器械内的静止系统。在一些实施方案中，外科系统包括套管针和外科器械。在此类实施方案中，擦拭的物体的致动(因为擦拭器不移动)可以包括至少部分地移动成像设备，使得成像设备定位在套管针内。在此类实施方案中，成像设备的移动(例如，平移、旋转或它们的组合)可以用擦拭物接触透镜或窗口，从而清洁窗口的透镜。在一些实施方案中，可以通过相同或不同的端口将单独的器械插入正在接受医疗规程或外科规程的个体的身体中。在此类实施方案中，外科器械可以附接到成像设备的主体或者相对于透镜或窗口移动，从而清洁透镜或窗口。

本文所述的擦拭物包括一种材料，该材料适于在擦拭物接触相机或内窥镜的透镜或窗口时从该透镜或窗口去除材料(例如，灰尘、血液、脂肪组织、体液、冲洗液或凝结液)。本文所述的擦拭物可形成为擦拭器、垫、布或片，并且可由任何适于清洁表面的材料制成，包括硬材料和软材料以及吸收性材料和非吸收性材料以及它们的各种组合。在一些实施方案中，静止擦拭物可以包含ePTFE。ePTFE提供了生物安全的低系数无孔表面，其具有可被配置为具有相对较低的轮廓的可调整的柔韧性和形状。

在一些实施方案中，可以将涂层施加到透镜或窗口的基片，以防止大量积聚。在一些实施方案中，透镜或窗口将具有疏水涂层和疏油涂层两者，并且添加防雾涂层以提高擦拭物的性能。

在一些示例中，图1示出了处于正面配置的相机110以及擦拭物190。在一些实施方案中包含ePTFE的擦拭物190安装到主体180。在一些实施方案中，相机的透镜可以在适形于旋转表面(未示出)的轮廓的窗口120后面，使得当相机旋转时，其表面的一部分保持与擦拭物190相切。

在一些示例中，图2示出了在与插入正交的方向上的相机210。首先使用旋转点250来围绕旋转轴线255旋转相机，以使相机210与主体280上的擦拭物290对准，从而执行该操纵。在一些实施方案中，一个擦拭物290通过一次一个地进行操作而与双目相机210的窗口220后面的两个透镜230都表面接触。在一些实施方案中，如果要使用两个擦拭物，则可能不需要朝向第二窗口或透镜平移。在一些实施方案中，相机210可以包括光源，该光源包括窗口220后面的发光二极管(LED)240和/或一个或多个传感器245。

在一些实施方案中，图3示出了在联接到主体380时指向下的相机310。相机可以从图2中所示的位置移动经过图3中所示的位置，从而清洁窗口320或透镜(未示出)的整个表面。可能需要使用擦拭物390执行多次擦拭。在一些实施方案中，通过使相机310沿着旋转点350围绕旋转轴线355滚动，可以发生多次擦拭。

在一些示例中，图4示出了窗口420和擦拭物490后面的透镜(未示出)的特写，在一些实施方案中，该擦拭物包含ePTFE。在这种情况下，ePTFE适形于表面。在一些实施方案中，诸如硅的材料可以像汽车挡风玻璃刮水器的材料一样用于增加透镜或窗口上的力，同时使对移动质量的影响最小化。

在一些示例中，图6示出了联接到其中内置有自动擦拭物680的主体680的相机610。如图所示，擦拭物680位于图中所示的拇指660上方。相机可以610包括两个透镜630、包括LED640的光源和定位在单独的窗口620后面的一个或多个传感器645。在该实施方案中，相机610已经围绕旋转点650旋转，使得窗口620和透镜630在沿单独方向旋转时将与擦拭物690对准。

透镜清洁的自动启动

本文描述了用于在医疗规程或外科规程期间启动成像设备的透镜或窗口的自动清洁的设备、系统和方法，包括：(a)提供眼动追踪设备，其中眼动追踪设备包括眼动追踪硬件；(b)将眼动追踪设备与执行医疗规程或外科规程的个体的至少一只眼睛耦合；(c)提供要插入个体的身体中的成像设备，其中成像设备联接到擦拭物；(d)追踪个体的移动；以及(e)检测这些移动中的激活移动，以触发成像设备相对于擦拭物接触和移动，其中该接触和移动清洁成像设备的透镜或窗口。

该系统的优点可以包括在清洁规程发生时成像设备保持在外科空间内的能力，同时为执行医疗规程或外科规程的个体提供启动清洁的能力。

本文描述了一种眼动追踪设备，其适于追踪外科医生的眼睛，由此利用眨眼或用眼睛做一些其他特定动作来触发快速、自动的透镜或窗口清洁规程。在一些实施方案中，清洁规程的启动可以在眼动追踪设备观察到来自执行该规程的个体的直接信号时发生。在一些实施方案中，移动可以包括眼睛的移动。外科医生的眼睛由本领域已知的眼动追踪硬件追踪，诸如视网膜中央凹追踪装置、计算机视觉(CV)装置、电势测量装置、隐形眼镜等。在一些实施方案中，眼动追踪设备可以戴在个体的头部上。在一些实施方案中，眼动追踪设备可以定位在距个体一定距离处，相机可以追踪移动。在一些实施方案中，眼动追踪设备可以定位在静止取景器(例如，立体显微镜)内。信号可以包括在特定方向上(例如，朝向耦合到眼动追踪设备的相机)的锐利注视、聚焦在空间中的目标(例如，物体或位置)上、一次或多次眨眼、一次或多次长时间眨眼、一次或多次眨一只眼、一次或多次长时间眨一只眼、眼疲劳(eye strain)、远离视频输出显示器的大幅度头部运动或它们的组合。在一些实施方案中，一次或多次眨眼或眨一只眼可持续约0.01秒(s)至约5s、约0.05s至约3s，或约0.1s至约1s。在一些实施方案中，眼睛移动可以包括在一定时间段内聚焦在空间中的目标物体或位置上。一定时间段可以是约0.1秒(s)至约20s、约0.5s至约10s、约0.5s至约5s，或约1s至约5s。在一些实施方案中，眼睛的移动可以包括看向第一方向，然后在给定的时间帧内看向第二方向。在此类实施方案中，时间帧可以是约0.1秒(s)至20s、约0.5s至约10s、约0.5s至约5s，或约1s至约5s。在一些实施方案中，外科医生穿戴配有眼动追踪装置的头戴式显示器。在一些实施方案中，外科医生观看安装在离他们的眼睛一定距离的显示器，并且经由相机追踪他们的眼睛。在一些实施方案中，外科医生通过配有眼动追踪装置的静止取景器(如立体显微镜)进行观察。

在一些实施方案中，执行该规程的个体可以配有头部追踪系统。在此类示例中，头部追踪系统可以使用本领域已知的追踪硬件来追踪个体的头部移动(例如，摇头)。头部追踪系统可以包括3D显示器、虚拟现实(VR)头戴设备、视觉工程系统或本领域已知的任何其他系统。在一些实施方案中，手控制器或脚控制器可以用于触发擦拭运动。在一些实施方案中，擦拭运动可以通过语音命令来触发。在一些实施方案中，擦拭运动可以通过触摸计算机系统的特定部分来触发。

在一个实施方案中，系统检测外科医生何时眨眼，并且启动透镜或窗口清洁过程。由于人类眨眼的频率，这可能导致启动许多不必要的清洁过程。为此，在一些实施方案中，外科医生必须眨眼或闭眼特定的时间段来触发清洁过程。例如，外科医生可以眨眼或闭眼约1秒钟来触发清洁过程。在一些实施方案中，清洁过程由外科医生聚焦在空间中的特定物体、目标或位置上一定时间段来触发。例如，清洁过程可以由外科医生向上看0.5s来触发。在一些实施方案中，清洁过程由眼睛的特定运动触发，例如，在0.5s内向左看然后向右看。

图5示出了坐在控制台520处操作外科机器人的外科医生510。在显示器上方安装有眼动追踪相机530，该眼动追踪相机用于控制透镜或窗口清洁过程何时开始。

图7示出了计算机系统701的一个示例，该计算机系统被编程或配置为指导如本文所述的设备或系统的操作，包括成像、清洁透镜或窗口、追踪系统用户的移动以及激活透镜或窗口的清洁。计算机系统701调节本公开的系统和方法的各个方面，诸如：(a)一个或多个设备或系统部件的移动；(b)一个或多个设备或系统部件(例如，一个或多个定位元件、一个或多个腕部元件和/或一个或多个相机)的操作；(c)一个或多个设备或系统部件的一个或多个参数的调整；(d)对设备或系统的一个或多个测量结果的计算评估；以及(e)各种参数的显示，包括输入参数、测量结果或它们的任意组合。

在一些实施方案中，计算机系统701是用户的电子设备(例如，智能电话、膝上型电脑、计算机、头戴设备、腕部设备)。在一些实施方案中，计算机系统701相对于本文提供的设备或系统远程地定位。在一些实施方案中，电子设备是移动电子设备。

计算机系统701包括中央处理单元(CPU，这里也称为“处理器”和“计算机处理器”)705，在一些实施方案中，中央处理单元是单核或多核处理器，或者是用于并行处理的多个处理器。计算机系统701还包括存储器或存储器位置710(例如，随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器)、电子存储单元715(例如，硬盘)、用于与一个或多个其他系统通信的通信接口720(例如，网络适配器)、以及外围设备725，诸如高速缓存、其他存储器、数据存储装置和/或电子显示适配器。存储器1210、存储单元715、接口720和外围设备725通过诸如母板的通信总线(实线)与CPU705通信。存储单元715被配置为用于存储数据的数据存储单元(或数据储存库)。计算机系统701借助于通信接口720可操作地耦合到计算机网络(“网络”)730。网络730是互联网、互联网和/或外联网，或者与互联网通信的内联网和/或外联网。在一些实施方案中，网络730是电信和/或数据网络。网络730包括一个或多个计算机服务器，该一个或多个计算机服务器支持分布式计算，诸如云计算。在一些实施方案中，网络730借助于计算机系统701实现对等网络，这使得耦合到计算机系统701的设备能够充当客户端或服务器。

CPU705被配置为执行一系列机器可读指令，这些机器可读指令可以在程序或软件中实现。指令存储在存储器位置(诸如存储器710)中。这些指令指向CPU 705，指令随后对CPU705进行编程或配置，以实现本文提供的方法。由CPU705执行的操作的示例包括获取、解码、执行和回写。

CPU 705是诸如集成电路的电路的一部分。系统701的一个或多个其他部件包括在电路中。在一些实施方案中，电路是专用集成电路(ASIC)。

存储单元715存储文件，诸如驱动程序、库和保存的程序。存储单元715存储用户数据，例如用户偏好和用户程序。在一些实施方案中，计算机系统701包括在计算机系统701外部(诸如位于通过内联网或互联网与计算机系统701通信的远程服务器上)的一个或多个附加数据存储单元。

计算机系统701通过网络730与一个或多个远程计算机系统通信。例如，计算机系统701与用户的远程计算机系统(例如，第二计算机系统、服务器、智能电话、iPad或它们的任意组合)通信。远程计算机系统的示例包括个人计算机(例如，便携式PC)、板式或平板PC(例如，iPad、/>Galaxy Tab)、电话、智能电话(例如，/>iPhone、支持Android的设备)或个人数字助理。用户经由网络730访问计算机系统701。

本文所述的方法通过存储在计算机系统701的电子存储位置上(例如存储在存储器710或电子存储单元715上)的机器(例如，计算机处理器)可执行代码来实现。机器可执行或机器可读代码以软件的形式提供。在使用期间，代码由处理器705执行。在一些情况下，从存储单元715检索代码，并且将代码存储在存储器710上以备处理器705访问。在一些情况下，电子存储单元715被排除，并且机器可执行指令被存储在存储器710上。

诸如计算机可执行代码的机器可读介质采取多种形式，包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质包括例如光盘或磁盘，诸如用于实现附图中所示的数据库等的任何计算机或类似物中的任何存储设备。易失性存储介质包括动态存储器，诸如此类计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆；铜线和光纤，包括包含计算机系统内的总线的线。载波传输介质采用电信号或电磁信号、声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的那些波。计算机可读介质的常见形式包括例如：软盘、柔性盘(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡纸带、具有孔图案的任何其他物理存储介质、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒、传输数据或指令的载波、传输此类载波的电缆或链路，或计算机从中读取程序代码和/或数据的任何其他介质。许多这些形式的计算机可读介质涉及将一个或多个指令的一个或多个序列传送到处理器以供执行。

在一些实施方案中，计算机系统701包括电子显示器735或者与电子显示器通信，电子显示器包括用户界面(UI)740，该用户界面用于提供例如手术期间机器人臂的操作的图形表示或其他可视化(例如，图像数据或视频数据)、由用户或由控制器输入或调整的一个或多个参数，或者它们的任意组合。UI的示例包括但不限于图形用户界面(GUI)和基于web的用户界面。

本文提供的方法和系统可以通过一个或多个算法来实现。在一些实施方案中，算法在由中央处理单元705执行时通过软件实现。该算法可以例如调节本公开的系统和方法的各个方面，例如：(a)一个或多个设备或系统部件的移动；(b)一个或多个设备或系统部件的一个或多个参数的操作；(c)一个或多个设备或系统部件的一个或多个参数的调整；(d)对设备或系统的一个或多个测量结果的计算评估；以及(e)各种参数的显示，包括输入参数、测量结果或它们的任意组合。

每当术语“至少”、“大于”或“大于或等于”在一系列两个或更多个数值中的第一数值之前时，术语“至少”、“大于”或“大于或等于”适用于该系列数值中的每个数值。例如，大于或等于1、2或3相当于大于或等于1、大于或等于2或大于或等于3。

每当术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”在一系列两个或更多个数值中的第一个数值之前时，术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”适用于该系列数值中的每个数值。例如，小于或等于3、2或1相当于小于或等于3、小于或等于2或小于或等于1。

本文使用的术语“约”是指在数值的±10％以内。例如，如果陈述“透镜包括约10mm的厚度”，这意味着厚度可以从9mm到11mm。

术语“包括(comprise)”及其变型诸如“包括(comprises)”和“包含(comprising)”应被解释为开放的、包含的意义，即“包括，但不限于”。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非内容另有明确规定。还应该注意，术语“或”通常以其包括“和/或”的意义使用，除非内容另外明确地指明。

术语“任选的”或“任选地”表示随后描述的事件或情况可以但不必发生，并且该描述包括事件或情况发生的情况和不发生的情况。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方案，但是对于本领域技术人员来说，显然此类实施方案仅仅是作为示例提供的。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员将会想到许多变化、改变和替换。应该理解，在实施本发明时可以采用本文所述的本发明的实施方案的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并且由此覆盖这些权利要求及其等同物范围内的方法和结构。

示例性实施方案

示例性实施方案包括：

实施方案1包括一种用于在外科规程期间在患者体内清洁成像设备的透镜或窗口的系统，所述系统包括：所述成像设备，所述成像设备包括所述透镜或所述窗口；以及擦拭物，所述擦拭物定位在远离所述成像设备的偏移距离处，并且被配置为在所述成像设备沿着使用所述成像设备的一个或多个自由度的路径移动时接触所述透镜或所述窗口的至少一部分。实施方案2包括如实施方案1所述的系统，其中所述成像设备包括相机或内窥镜。实施方案3包括如实施方案1所述的系统，其中使所述擦拭物接触所述透镜或所述窗口的所述部分并相对于所述透镜的所述部分移动所述擦拭物从所述透镜或所述窗口的表面的至少一部分去除材料。实施方案4包括如实施方案3所述的系统，其中所述材料包括血液、脂肪组织、体液、冲洗液、冷凝液或它们的组合。实施方案5包括如实施方案3所述的系统，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述擦拭物移动所述成像设备。实施方案6包括如实施方案5所述的系统，其中所述成像设备的所述移动包括旋转、平移或它们的组合。实施方案7包括如实施方案5所述的系统，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括所述擦拭物是静止的。实施方案8包括如实施方案3所述的系统，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述成像设备移动所述擦拭物。实施方案9包括如实施方案3所述的系统，其中所述成像设备以约0.5mm/s至约10.0mm/s的速度相对于所述擦拭物移动。实施方案10包括如实施方案1所述的系统，其中当所述透镜或所述窗口清洁没有发生时，所述擦拭物和所述成像设备不接触。实施方案11包括如实施方案10所述的系统，其中所述成像设备的主体定位在距所述擦拭物一定距离处。实施方案12包括如实施方案11所述的系统，其中所述距离为至少约0.1mm至约1.0mm。实施方案13包括如实施方案1所述的系统，其中在所述医疗规程或所述外科规程期间，所述擦拭物不覆盖所述成像设备的所述透镜或所述窗口的至少一部分。实施方案14包括如实施方案1所述的系统，其中所述成像设备包括第一透镜和第二透镜，其中所述第一透镜定位在第一窗口后面，并且所述第二透镜定位在第二窗口后面。实施方案15包括如实施方案14所述的系统，其中所述擦拭物被配置为顺序地接触所述第一窗口的至少一部分和所述第二窗口的至少一部分。实施方案16包括如实施方案14所述的系统，其中所述系统包括附加擦拭物，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为接触所述第二窗口的至少一部分。实施方案17包括如实施方案16所述的系统，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为同时接触所述第二窗口的至少一部分。实施方案18包括如实施方案1所述的系统，其中所述擦拭物包括垫、片或擦拭器或它们的组合。实施方案19包括如实施方案1所述的系统，其中所述擦拭物的尺寸被设定为在所述擦拭物相对于所述透镜移动时减小在所述透镜或所述窗口的所述表面上的阻力。实施方案20包括如实施方案19所述的系统，其中所述擦拭物包含经处理以增加光滑度的材料。实施方案21包括如实施方案19所述的系统，其中所述擦拭物包含经处理以增加流体进入的阻力的材料。实施方案22包括如实施方案1所述的系统，其中所述擦拭物包含柔性材料。实施方案23包括如实施方案22所述的系统，其中当所述擦拭物与所述透镜或所述窗口接触时，所述柔性材料紧贴于所述透镜或所述窗口的所述表面。实施方案24包括如实施方案22所述的系统，其中所述擦拭物包含提高与所述透镜或所述窗口的所述表面的表面接触的材料。实施方案25包括如实施方案1所述的系统，其中所述擦拭物包含与一种或多种消毒方法兼容的材料。实施方案26包括如实施方案1所述的系统，其中所述擦拭物包括基本上无孔的表面。实施方案27包括如实施方案1所述的系统，其中所述擦拭物包含含氟聚合物。实施方案28包括如实施方案27所述的系统，其中所述含氟聚合物包括膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。实施方案29包括如实施方案28所述的系统，其中所述擦拭物包含一层或多层ePTFE。实施方案30包括如实施方案29所述的系统，其中所述擦拭物包括内层和外层，所述内层包含具有低压缩模量的材料，所述外层包含含氟聚合物。实施方案31包括如实施方案1所述的系统，其中所述透镜包括两个或更多个透镜的堆叠。实施方案32包括如实施方案31所述的系统，其中透镜的所述堆叠为约1mm厚至约10mm厚。实施方案33包括如实施方案1所述的系统，其中所述透镜或所述窗口包含玻璃、塑料或它们的组合。实施方案34包括如实施方案33所述的系统，其中所述透镜或所述窗口包含柔性材料。实施方案35包括如实施方案33所述的系统，其中所述透镜或所述窗口包括涂层。实施方案36包括如实施方案35所述的系统，其中所述涂层对所述透镜或所述窗口进行层压。实施方案37包括如实施方案35所述的系统，其中所述涂层提供疏水性、亲水性、亲油性、防雾、抗反射、耐刮擦性或它们的组合的提高。实施方案38包括如实施方案35所述的系统，其中通过喷涂、旋涂、化学气相沉积、物理气相沉积或浸渍将所述涂层施加到所述透镜或所述窗口。

实施方案39包括一种用于在医疗规程或外科规程期间在个体的身体内清洁成像设备的透镜或窗口的方法，所述方法包括：(a)提供要插入所述个体的所述身体的所述成像设备，其中所述成像设备联接到擦拭物；以及(b)相对于所述擦拭物接触和移动所述成像设备，其中所述接触和所述移动清洁所述成像设备的所述透镜或所述窗口。实施方案40包括如实施方案39的方法，其中所述成像设备包括相机或内窥镜。实施方案41包括如实施方案39所述的方法，其中使所述擦拭物接触所述透镜或所述窗口的所述部分并相对于所述透镜的所述部分移动所述擦拭物从所述透镜的表面的至少一部分去除材料。实施方案42包括如实施方案41所述的方法，其中所述材料包括血液、脂肪组织、体液、冲洗液、冷凝液或它们的组合。实施方案43包括如实施方案41所述的方法，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述擦拭物移动所述成像设备。实施方案44包括如实施方案43所述的方法，其中所述成像设备的所述移动包括旋转、平移或它们的组合。实施方案45包括如实施方案43所述的方法，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括所述擦拭物是静止的。实施方案46包括如实施方案41所述的方法，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述成像设备移动所述擦拭物。实施方案47包括如实施方案41所述的方法，其中所述成像设备以约0.5mm/s至约2.0mm/s的速度相对于所述擦拭物移动实施方案48包括如实施方案39所述的方法，其中当所述透镜或所述窗口清洁没有发生时，所述擦拭物和所述成像设备不接触。实施方案49包括如实施方案48所述的方法，其中所述成像设备的主体定位在距所述擦拭物一定距离处。实施方案50包括如实施方案49所述的方法，其中所述距离为至少约0.1mm至约1.0mm。实施方案51包括如实施方案39所述的方法，其中在所述医疗规程或所述外科规程期间，所述擦拭物不覆盖所述成像设备的所述透镜或所述窗口的至少一部分，以允许所述成像设备进行可视化。实施方案52包括如实施方案39所述的方法，其中所述成像设备包括第一透镜和第二透镜，其中所述第一透镜定位在第一窗口后面，并且所述第二透镜定位在第二窗口后面。实施方案53包括如实施方案52所述的方法，其中所述擦拭物被配置为顺序地接触所述第一窗口的至少一部分和所述第二窗口的至少一部分。实施方案54包括如实施方案52所述的方法，其中所述系统包括附加擦拭物，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为接触所述第二窗口的至少一部分。实施方案55包括如实施方案54所述的方法，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为同时接触所述第二窗口的至少一部分。实施方案56包括如实施方案39所述的方法，其中所述擦拭物包括垫、片或擦拭器或它们的组合。实施方案57包括如实施方案39所述的方法，其中所述擦拭物的尺寸被设定为在所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口移动时减小在所述透镜或所述窗口的所述表面上的阻力。实施方案58包括如实施方案57所述的方法，其中所述擦拭物包含经处理以增加光滑度的材料。实施方案59包括如实施方案57所述的方法，其中所述擦拭物包含经处理以增加流体进入的阻力的材料。实施方案60包括如实施方案39所述的方法，其中所述擦拭物包含柔性材料。实施方案61包括如实施方案60所述的方法，其中当所述擦拭物与所述透镜或所述窗口接触时，所述柔性材料紧贴于所述透镜或所述窗口的所述表面。实施方案62包括如实施方案60所述的方法，其中所述擦拭物包含提高与所述透镜或所述窗口的所述表面的表面接触的材料。实施方案63包括如实施方案39所述的方法，其中所述擦拭物包含与一种或多种消毒方法兼容的材料。实施方案64包括如实施方案39所述的方法，其中所述擦拭物包括基本上无孔的表面。实施方案65包括如实施方案39所述的方法，其中所述擦拭物包含含氟聚合物。实施方案66包括如实施方案65所述的方法，其中所述含氟聚合物包括膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。实施方案67包括如实施方案65所述的方法，其中所述擦拭物包含一层或多层ePTFE。实施方案68包括如实施方案65所述的方法，其中所述擦拭物包括内层和外层，所述内层包含具有低压缩模量的材料，所述外层包含含氟聚合物。实施方案69包括如实施方案39所述的方法，其中所述透镜包括两个或更多个透镜的堆叠。实施方案70包括如实施方案69所述的方法，其中两个或更多个透镜的所述堆叠为约1mm厚至约10mm厚。实施方案71包括如实施方案39所述的方法，其中所述透镜或所述窗口包含玻璃、塑料或它们的组合。实施方案72包括如实施方案71所述的方法，其中所述透镜或所述窗口包含柔性材料。实施方案73包括如实施方案71所述的方法，其中所述透镜或所述窗口包括涂层。实施方案74包括如实施方案73所述的方法，其中所述涂层对所述透镜或所述窗口进行层压。实施方案75包括如实施方案73所述的方法，其中所述涂层提供疏水性、亲水性、亲油性、防雾、抗反射、耐刮擦性或它们的组合的提高。实施方案76包括如实施方案73所述的方法，其中通过喷涂、旋涂、化学气相沉积、物理气相沉积或浸渍将所述涂层施加到所述透镜或所述窗口。实施方案77包括如实施方案39所述的方法，其中所述相对于所述擦拭物移动所述成像设备擦拭所述透镜或所述窗口至少两次。实施方案78包括如实施方案77所述的方法，其中所述相对于所述擦拭物移动所述成像设备擦拭所述透镜或所述窗口至少5次。实施方案79包括如实施方案39所述的方法，其中所述方法还包括，在(b)之后，记录图像分数。

实施方案80包括一种用于在医疗规程或外科规程期间启动成像设备的透镜或窗口的自动清洁的方法，所述方法包括：(a)提供眼动追踪设备，其中所述眼动追踪设备包括眼动追踪硬件；(b)将所述眼动追踪设备与执行所述医疗规程或所述外科规程的个体的至少一只眼睛耦合；(c)提供要插入所述个体的所述身体中的所述成像设备，其中所述成像设备联接到擦拭物；(d)追踪所述个体的移动；以及(e)检测所述移动中的激活移动，以触发所述成像设备相对于擦拭物接触和移动，其中所述接触和所述移动清洁所述成像设备的所述透镜或所述窗口。实施方案81包括如实施方案80所述的方法，其中所述移动包括所述眼睛的移动。实施方案82包括如实施方案81所述的方法，其中所述眼睛的移动包括眨眼。实施方案83包括如实施方案82所述的方法，其中所述眨眼包括一次眨眼，其中所述一次眨眼持续约0.3秒。实施方案84包括如实施方案82所述的方法，其中所述眼睛的所述移动包括聚焦在空间中的目标对象或位置上一定时间段。实施方案85包括如实施方案84所述的方法，其中所述时间段为约2秒。实施方案86包括如实施方案82所述的方法，其中所述眼睛的所述移动包括朝第一方向看，然后朝第二方向看。实施方案87包括如实施方案86所述的方法，其中朝所述第一方向看然后朝所述第二方向看发生在约1秒内。实施方案88包括如实施方案82所述的方法，其中所述眼睛的所述移动包括在特定方向上的锐利注视。实施方案89包括如实施方案88所述的方法，其中所述特定方向朝向耦合到所述眼动追踪设备的相机。实施方案90包括如实施方案80所述的方法，其中所述眼动追踪硬件包括视网膜中央凹追踪装置、计算机视觉装置、电势测量装置、隐形眼镜或它们的组合。实施方案91包括如实施方案90所述的方法，其中所述眼动追踪硬件包括视网膜中央凹追踪装置。实施方案92包括如实施方案80所述的方法，其中所述眼动追踪设备戴在所述个体的头部上。实施方案93包括如实施方案80所述的方法，其中所述眼动追踪设备定位在距所述个体一定距离处，并且其中相机追踪至少一个移动。实施方案94包括如实施方案80所述的方法，其中所述眼动追踪设备定位在静止取景器内。实施方案95包括如实施方案94所述的方法，其中所述静止取景器是立体显微镜。

Claims (29)

1.一种用于在外科规程期间在患者体内清洁成像设备的透镜或窗口的系统，所述系统包括：

所述成像设备，所述成像设备包括所述透镜或所述窗口；以及

擦拭物，所述擦拭物定位在远离所述成像设备的偏移距离处，并且被配置为在所述成像设备沿着使用所述成像设备的一个或多个自由度的路径移动时接触所述透镜或所述窗口的至少一部分。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述成像设备包括相机或内窥镜。

3.如权利要求1所述的系统，其中使所述擦拭物接触所述透镜或所述窗口的所述部分并相对于所述透镜的所述部分移动所述擦拭物从所述透镜或所述窗口的表面的至少一部分去除材料。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述擦拭物移动所述成像设备。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述成像设备的所述移动包括旋转、平移或它们的组合。

6.如权利要求4所述的系统，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括所述擦拭物是静止的。

7.如权利要求3所述的系统，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述成像设备移动所述擦拭物。

8.如权利要求1所述的系统，其中当所述透镜或所述窗口清洁没有发生时，所述擦拭物和所述成像设备不接触。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述成像设备包括第一透镜和第二透镜，其中所述第一透镜定位在第一窗口后面，并且所述第二透镜定位在第二窗口后面。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述擦拭物被配置为顺序地接触所述第一窗口的至少一部分和所述第二窗口的至少一部分。

11.如权利要求9所述的系统，其中所述系统包括附加擦拭物，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为接触所述第二窗口的至少一部分。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述擦拭物包括垫、片或擦拭器或它们的组合。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述擦拭物的尺寸被设定为在所述擦拭物相对于所述透镜移动时减小在所述透镜或所述窗口的所述表面上的阻力。

14.如权利要求1所述的系统，其中所述擦拭物包含柔性材料，所述柔性材料被配置为在所述擦拭物与所述透镜或所述窗口接触时紧贴于所述透镜或所述窗口的所述表面。

15.如权利要求1所述的系统，其中所述擦拭物包括基本上无孔的表面。

16.如权利要求1所述的系统，其中所述擦拭物包含含氟聚合物。

17.一种用于在医疗规程或外科规程期间在个体的身体内清洁成像设备的透镜或窗口的方法，所述方法包括：

(a)提供要插入所述个体的所述身体的所述成像设备，其中所述成像设备联接到擦拭物；以及

(b)相对于所述擦拭物接触和移动所述成像设备，其中所述接触和所述移动清洁所述成像设备的所述透镜或所述窗口。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述成像设备包括相机或内窥镜。

19.如权利要求17所述的方法，其中使所述擦拭物接触所述透镜或所述窗口的一部分并相对于所述透镜的所述部分移动所述擦拭物从所述透镜的表面的至少一部分去除材料。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述材料包括血液、脂肪组织、体液、冲洗液、冷凝液或它们的组合。

21.如权利要求19所述的方法，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述擦拭物移动所述成像设备。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述成像设备的所述移动包括旋转、平移或它们的组合。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括所述擦拭物是静止的。

24.如权利要求19所述的方法，其中所述擦拭物相对于所述透镜或所述窗口的所述部分的所述移动包括相对于所述成像设备移动所述擦拭物。

25.如权利要求17所述的方法，其中当所述透镜或所述窗口清洁没有发生时，所述擦拭物和所述成像设备不接触。

26.如权利要求17所述的方法，其中所述成像设备包括第一透镜和第二透镜，其中所述第一透镜定位在第一窗口后面，并且所述第二透镜定位在第二窗口后面。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述擦拭物被配置为顺序地接触所述第一窗口的至少一部分和所述第二窗口的至少一部分。

28.如权利要求26所述的方法，其中所述系统包括附加擦拭物，其中所述擦拭物被配置为接触所述第一窗口的至少一部分，并且所述附加擦拭物被配置为接触所述第二窗口的至少一部分。

29.如权利要求17所述的方法，其中所述相对于所述擦拭物移动所述成像设备擦拭所述透镜或所述窗口至少两次。