ES2900181T3 - Pantalla interactiva para cirugía - Google Patents

Abstract

Un método para su implementación por uno o más procesadores de datos que forman parte de al menos un sistema informático, comprendiendo el método: recibir, por al menos un procesador de datos, datos que caracterizan una alimentación de video madre adquirida por un dispositivo de captura de video endoscópico (1), la alimentación de vídeo madre para caracterizar un campo operatorio dentro de un paciente; identificar, utilizando al menos un procesador de datos, un primer marcador predefinido dentro de la alimentación de video madre y asociado con un primer instrumento quirúrgico (A) en el campo operatorio; identificar, utilizando al menos un procesador de datos, un segundo marcador predefinido dentro de la alimentación de video madre y asociado con un segundo instrumento quirúrgico (B) en el campo operatorio; generar, utilizando al menos un procesador de datos y los datos que caracterizan la alimentación de video madre, una primera alimentación de video hija que comprende una primera sub-porción de la alimentación de video madre, en donde una ubicación de la primera alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre y un zoom de la primera alimentación de video hija se basan en el primer marcador predefinido identificado; generar simultáneamente con la generación de la primera alimentación de video hijo, utilizando al menos un procesador de datos y la alimentación de video madre, una segunda alimentación de video hija que comprende una segunda sub-porción de la alimentación de video madre, en donde una ubicación de la segunda alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre y un zoom de la segunda alimentación de video hija se basan en el segundo marcador predefinido identificado; seguir el primer marcador predefinido y el segundo marcador predefinido a través de la alimentación de video madre, en donde la primera alimentación de video hija toma automáticamente panorámicas a través de la alimentación de video madre al cambiar la ubicación de la primera alimentación de video hija y basándose en el seguimiento del primer marcador predefinido; y en donde la primera alimentación de video hija cambia automáticamente un nivel de aumento dentro de la alimentación de video madre al cambiar el zoom de la primera alimentación de video hija y basándose en el seguimiento del primer marcador predefinido; y proporcionar, utilizando al menos un procesador de datos, la primera alimentación de video hija y la segunda alimentación de video hija.

Description

DESCRIPCIÓN

Pantalla interactiva para cirugía

Campo técnico

Solicitud relacionada

La materia objeto descrita en el presente documento se refiere a proporcionar múltiples vistas interactivas de una alimentación de video capturada. La alimentación de video se puede capturar durante una cirugía, tal como la laparoscopia y otras formas de procedimientos mínimamente invasivos o videoscópicos.

Antecedentes

La cirugía laparoscópica y otras formas de procedimientos de cirugía mínimamente invasiva (MIS) incluyen una gran proporción de intervenciones quirúrgicas en los Estados Unidos. Las técnicas han mejorado enormemente desde finales de la década de 1980, pero el objetivo de emular la cirugía tradicional (por ejemplo, abierta) no se ha alcanzado. La instrumentación ha sido miniaturizada, se ha aumentado la calidad de la imagen y la incorporación de la robótica promete compensar las limitaciones humanas. Sin embargo, existe una limitación en MIS: a diferencia de la cirugía abierta, el campo operatorio depende de un único punto de vista proporcionado por el telescopio y la cámara, y todos los miembros del equipo quirúrgico ven la misma imagen. Las consecuencias son que a) la imagen mostrada depende completamente de la vista capturada por el camarógrafo (por ejemplo, la persona que sostiene el telescopio y la cámara), que puede verse afectado por fatiga, temblores o malas instrucciones del cirujano, resultando en una captura (y por lo tanto, visualización) subóptima del campo operatorio; b) visión de túnel (por ejemplo, riesgo de puntos ciegos y lesiones invisibles si el telescopio y la cámara muestran una imagen ampliada del campo quirúrgico); c) la imagen puede ser una vista panorámica del campo quirúrgico, que muestra un gran angular, pero elimina cualquier detalle, o un primer plano, lo que crea una visión de túnel, pero no ambas; y d) solo puede haber una acción quirúrgica en un momento dado.

En el mejor de los casos, esta configuración evita la multitarea, realización simultánea de múltiples maniobras y observación del campo desde varios puntos de vista (todas las características de la cirugía abierta); en el peor de los casos, ofrece una visión subóptima del campo y pone en peligro al paciente al omitir partes críticas del campo operatorio. Como resultado, y a pesar de su seguridad general, las operaciones laparoscópicas todavía no son tan seguras como sus homólogos abiertos, tradicionales.

El documento US 2007/0197865 A1 desvela un aparato de observación de cavidades corporales que comprende una herramienta de tratamiento que se inserta en la cavidad corporal de un sujeto con una herramienta de inserción como guía, una sección de observación unida a una abertura de una pared corporal del sujeto, un monitor para visualizar la cavidad corporal capturada por la sección de observación, y un dispositivo de detección de posición del marcador para detectar una posición de una parte del marcador aplicada a la herramienta de tratamiento o herramienta de inserción a partir de una imagen que muestra la cavidad corporal capturada por la sección de observación; en donde el dispositivo de detección de la posición del marcador comprende un dispositivo de extracción de píxeles para extraer un grupo de píxeles del mismo color como el color de la parte del marcador de la imagen, y un dispositivo de cálculo para calcular una posición del baricentro del grupo de píxeles como una posición de la parte del marcador.

Sumario

En un aspecto, se reciben datos que caracterizan una alimentación de video madre adquirida por un dispositivo de captura de video endoscópico. La alimentación de video madre es para caracterizar un campo operatorio dentro de un paciente. Un primer marcador predefinido se identifica dentro de la alimentación de video madre y se asocia con un primer instrumento quirúrgico en el campo operatorio. Un segundo marcador predefinido se identifica dentro de la alimentación de video madre y se asocia con un segundo instrumento quirúrgico en el campo operatorio. Usando los datos que caracterizan la alimentación de video madre, se genera una primera alimentación de video hija que comprende una primera sub-porción de la alimentación de video madre. La ubicación de la primera alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre y un zoom de la primera alimentación de video hija se basan en el primer marcador predefinido identificado. Usando los datos que caracterizan la alimentación de video madre, simultáneamente con la generación de la primera alimentación de video hija, se genera una segunda alimentación de video hija que comprende una segunda sub-porción de la alimentación de video madre. La ubicación de la segunda alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre y un zoom de la segunda alimentación de video hija se basan en el segundo marcador predefinido identificado. El primer y segundo marcadores predefinidos se siguen a través de la alimentación de video madre. La primera alimentación de video hija toma automáticamente panorámicas a través de la alimentación de video madre al cambiar la ubicación de la primera alimentación de video hija basándose en el seguimiento del primer marcador predefinido. La primera alimentación de video hija cambia automáticamente un nivel de aumento dentro de la alimentación de video madre al cambiar el zoom de la primera alimentación de video hija basándose en el seguimiento del primer marcador predefinido. Se proporcionan la primera y segunda alimentaciones de video hijas.

El dispositivo de captura de video endoscópico se puede sostener con la mano. La ubicación de la alimentación de video hija puede definir una sub-porción de la alimentación de video madre. El zoom de la alimentación de video hija puede definir un nivel de ampliación y un tamaño de ventana. La ubicación de la alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre puede basarse en la ubicación de uno de los uno o más marcadores predefinidos identificados. El zoom de la alimentación de video hija se puede basar en un tamaño actual de uno de los uno o más marcadores predefinidos identificados dentro de la alimentación de video madre.

También se describen productos de programas informáticos que comprenden instrucciones de almacenamiento de medios legibles por ordenador no transitorios, que cuando son ejecutados por al menos un procesador de datos de uno o más sistemas informáticos, hacen que al menos un procesador de datos realice operaciones aquí. De forma similar, se describen también sistemas informáticos que pueden incluir uno o más procesadores de datos y una memoria acoplada al uno o más procesadores de datos. La memoria puede almacenar de forma temporal o permanente instrucciones que hacen que al menos un procesador realice una o más de las operaciones descritas en este documento. De forma adicional, los métodos pueden ser implementados por uno o más procesadores de datos dentro de un único sistema informático o distribuidos entre dos o más sistemas informáticos.

La materia objeto que se describe en el presente documento puede proporcionar muchas ventajas. Por ejemplo, la materia objeto actual puede permitir que cada cirujano o miembro de un equipo operativo o portador de un instrumento endoscópico determine qué porción del campo operatorio observar en el monitor o pantalla. Cada cirujano o miembro del equipo operativo o titular de un instrumento endoscópico puede determinar qué grado de detalle (por ejemplo, zoom) ver. Cada alimentación de video hija se puede centrar, o enmarcar de otra forma, en ventana, o recortarse alrededor del instrumento de cada operador, volviéndose así independiente del encuadre o centrado de una alimentación de video madre, lo que puede reducir o incluso eliminar el movimiento no deseado de la imagen (tales como temblores, desviación y otras imperfecciones de la imagen), que pueden introducirse por una mala manipulación de la cámara o inexperiencia. Al ofrecer múltiples vistas hijas del campo, se pueden realizar múltiples tareas al mismo tiempo, incluso si están ocurriendo en diferentes partes del campo operatorio (por ejemplo, multitarea). Al ofrecer varios grados de zoom simultáneos, pueden producirse vistas de primer plano y panorámicas del campo al mismo tiempo, reduciendo la visión de punto ciego/túnel mientras se mantiene suficiente detalle del campo de operación. Al utilizar un instrumento como herramienta de navegación de imágenes, se puede producir la manipulación intuitiva, sin manos de la imagen (incluyendo panorámica, zoom y otras acciones).

En algunas implementaciones, la materia objeto actual permite un número reducido de puertos, lo que también puede reducir el número de manos necesarias durante una operación. Por ejemplo, la cámara puede utilizar un puerto utilizado por un instrumento quirúrgico. En algunas implementaciones, se pueden utilizar varias cámaras para permitir transiciones fluidas de una cámara a otra y sus diversos ángulos. En algunas implementaciones, el punto de vista puede cambiar cuando un cirujano se mueve alrededor de una mesa de operaciones, permitiendo al cirujano determinar su punto de vista óptimo, independientemente de su posición en la mesa de operaciones. La materia objeto actual permite el seguimiento de múltiples vistas independientes del campo operatorio, cada vista controlada por un operador diferente (a través de su respectivo instrumento), y sin la necesidad de múltiples cámaras o cámaras móviles. En algunas implementaciones, se pueden utilizar varias cámaras para crear la imagen madre y/o crear varias imágenes madre, cada una con imágenes hijas.

La materia objeto actual puede permitir también la multitarea, por ejemplo, los cirujanos pueden concentrarse en más de un aspecto de una operación al mismo tiempo. Por ejemplo, los profesores pueden ver el panorama general (u otras partes del campo) mientras el alumno se concentra en un aspecto de la operación; o al revés, el profesor puede optimizar su vista, independientemente de hacia dónde mire el asistente. Como otro ejemplo, puede haber vistas panorámicas y con zoom de forma simultánea: un cirujano hace zoom en una tarea delicada que requiere un acercamiento y un aumento extremos, mientras otro cirujano mira una vista más amplia, para garantizar que no se produzcan lesiones a distancia).

En los dibujos adjuntos y en la descripción de a continuación se describen los detalles de una o más variantes de la materia objeto descritas en el presente documento. Otras características y ventajas de la materia objeto descritas en el presente documento serán evidentes a partir de la descripción, los dibujos y las reivindicaciones.

La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques del sistema de un sistema que ilustra una implementación de ejemplo de acuerdo con la materia objeto actual;

la Figura 2 es un ejemplo esquemático que ilustra la relación entre las alimentaciones de video madre e hija de ejemplo; la Figura 3 es un ejemplo esquemático que ilustra la navegación panorámica de las transmisiones de vídeo hijas; la Figura 4 es un ejemplo esquemático que ilustra varios grados de zoom de las transmisiones de vídeo hijas; la Figura 5 es un diagrama de flujo de proceso de un método para generar alimentaciones de video hijas, que no muestra todos los aspectos de la presente invención;

la Figura 6 es una serie de fotografías que ilustran un ejemplo de alimentación de video madre (izquierda) con dos alimentaciones de video hijas (derecha);

la Figura 7 es una serie de fotografías que ilustran las transmisiones de vídeo madre e hija de ejemplo de la Figura 6 que se muestran en un auricular;

la Figura 8 es una ilustración de cómo la manipulación de una ubicación de alimentación de video hija (por ejemplo, ventana) puede activarse mediante el reconocimiento de una referencia de color única (montada como un anillo de cinta de color cerca de la punta de un instrumento endoscópico);

la Figura 9 es una ilustración del concepto de navegación con visualización de imágenes laparoscópicas (iLID) impulsada por instrumentos: la cámara único telescopio captura una vista de gran angular de alta definición del campo operatorio (superior);

la Figura 10 es una ilustración del tiempo medio total de transferencia de microesferas, en segundos, para el Control 2 (cámara endoscópica de primer plano única sostenida por uno de los dos operadores), Control 1 (cámara FLS® de gran angular estática) y grupos experimentales; y

la Figura 11 es una ilustración de los tiempos totales de transferencia de microesferas, en segundos, para aquellos grupos de sujetos que realizaron las tres pruebas.

En las diversas figuras, los símbolos de referencia iguales indican los mismos elementos.

Descripción detallada

Una implementación de ejemplo de la materia objeto descrita en el presente documento incluye un dispositivo complementario que proporciona una pantalla con múltiples y diferentes alimentaciones de video hijas de una alimentación de video madre al mismo tiempo. La alimentación de video madre puede ser un video capturado durante procedimientos laparoscópicos u otros procedimientos videoscópicos. Una alimentación de video hija es una sub­ imagen o una sub-porción de la alimentación de video madre, como una porción en ventana/recortada o aumentada de la alimentación de video madre. El dispositivo permite a diferentes usuarios desplazar y hacer zoom de forma independiente a cada hija en función de un instrumento endoscópico independiente utilizando marcadores específicos o características de, o en, ese instrumento (por ejemplo, incluyendo, pero sin limitación, color o combinación de colores, patrones, forma, señal electrónica y similares) y sin mover la cámara que genera la alimentación de video madre. Por tanto, se pueden generar múltiples alimentaciones de video hijas a partir de una única alimentación de video madre, con cada alimentación de video hija siendo manipulada independientemente por la posición del marcador en un instrumento (por ejemplo, su punta). De esta forma, múltiples cirujanos pueden obtener "vistas" independientes del campo operatorio al mismo tiempo utilizando una única cámara y/o alimentación de video. De forma adicional, independientemente de la calidad de la captura de la imagen, hay una negación automática de temblores, desviación de la cámara y otras imperfecciones de la captura de imágenes.

En algunas implementaciones de ejemplo, la tecnología de captura de imágenes (por ejemplo, la tecnología de imagen de alta definición (HD) permite el zoom electrónico de una parte de la alimentación de video hija sin pixelación. En algunas implementaciones, uno o más recorte, panorámica, zoom y otras manipulaciones de una imagen de video pueden ser controladas por una combinación de parámetros externos, entrada o dispositivos, tales como el interruptor de palanca, joystick, pedal y similares, y/o impulsarse por una característica dentro de la propia imagen capturada, tal como un patrón, color, combinación de colores, forma u otro detalle específico de la imagen. Una implementación impulsada por software puede asignar un rol de control de navegación a una característica específica de la imagen, localizada en o cerca de la porción de trabajo de un instrumento endoscópico (por ejemplo, un color, combinación de colores, patrón o forma), y encuadrar una alimentación de video hija de primer plano de la alimentación de video madre capturada alrededor de este control de navegación. El software puede seguir la posición de este control de navegación en tiempo real, forzar a la alimentación de video hija para seguir su posición (por ejemplo, haciendo panorámicas, zoom, y similares automáticamente, a través de la alimentación de video madre). Más detalles del control de navegación, incluyendo (pero sin limitarse a) el tamaño relativo de los patrones, permite que el software de seguimiento distinga la distancia del instrumento en relación con la cámara y así dicte el grado de acercamiento (zoom) de la imagen "hija", para que el software no solo siga el control de navegación en un eje X e Y (por ejemplo, plano perpendicular al eje de la cámara-objetivo) sino también en el eje Z (por ejemplo, grado de zoom hacia el objetivo).

En algunas implementaciones de ejemplo, se puede construir un número ilimitado de alimentaciones de video hijas independientes y realizar un seguimiento de forma independiente, como una variedad ilimitada de características (tales como colores, combinaciones de colores, patrones, formas o señales electrónicas) se pueden utilizar en un número ilimitado de instrumentos endoscópicos. Cada alimentación de video hija se puede mostrar en un monitor o pantalla separados, para que cada portador de instrumentos (cirujano/miembro del equipo operativo) pueda ver un monitor o pantalla dedicada con su exclusiva alimentación de video hija independientemente manipulada.

La Figura 1 es un diagrama de bloques del sistema de un sistema 100 que ilustra una implementación de ejemplo de acuerdo con la materia objeto actual. Una configuración para laparoscopia y otros procedimientos videoscópicos puede incluir una cámara de dispositivo de carga acoplada digital (CCD) 1 u otro dispositivo de imágenes, montado en un telescopio y conectado a una unidad de control de cámara (CCU) 2. La CCU 2 interactúa con un monitor maestro 3 y uno o más monitores de video, pantallas u otros dispositivos de visualización de imágenes de vídeo 10, 11, 7 adicionales. En algunas implementaciones, la cámara digital captura una vista amplia de todo el campo operatorio. En algunas implementaciones, la cámara digital se puede sostener con la mano y no se maneja con un motor u otro accionador. Un dispositivo suplementario 12 recibe datos de imagen a través de una interfaz de vídeo 13. Se incluye el software de análisis de imágenes 14 que identifica marcadores predefinidos dentro de una alimentación de video madre capturada por la cámara digital 1, tal como colores, patrones, combinaciones de colores, señales electrónicas o cualquier otra característica única. Cada marcador único o control de navegación, es seguido por un seguidor de control de navegación 5, 6, 7. Puede haber cualquier número de controles de navegación únicos A, B, cada uno con su propio seguidor de control de navegación dedicado 5, 6. Cada uno de los seguidores de control de navegación 5, 6, instruye a un enrutador respectivo 8, 9, para crear una ventana, encuadre o recorte de una alimentación de video hija única respectiva. El control de navegación A puede dirigir al seguidor 5 de control de navegación A, el control de navegación B dirige al seguidor 6 de control de navegación B, y así sucesivamente 7. Usando la información de cada seguidor de control de navegación 5, 6, los enrutadores 8, 9, puede panear, acercar/alejar, encuadrar o manipular una parte de la alimentación de video madre en alimentaciones de video hijas que se mueven de forma independiente. El seguidor 5 de mando de navegación A puede instruir al Router 8 para que proyecte la alimentación de video hija A en el Monitor 10, el seguidor 6 de mando de navegación B puede instruir al Router 9 para que proyecte la alimentación de video hija B en el monitor 11, y así sucesivamente 7. La interfaz de salida del dispositivo 12 puede ser cualquier formato de transmisión de datos de imagen/video 14, incluyendo SDI, RGB, S-video y similares. De forma adicional, la información de cada enrutador 8, 9, se puede mostrar también en al menos un monitor maestro 3, a través de cualquier forma de interfaz 15.

La Figura 2 es un ejemplo esquemático 200 que ilustra la relación entre las alimentaciones de video madre e hija de ejemplo. Una imagen capturada por una cámara de video endoscópica comprende una alimentación de video madre 16a, que puede ser una imagen de alta definición con una proporción de 1920 x 1080 píxeles. Desde esta fuente de video madre 16a, cualquier número de alimentaciones de video hijas predefinidas e independientemente movibles (panorámica, zoom, etc.) 17a, 18a, puede definirse (en el ejemplo de la Figura 2, se ilustra la alimentación de vídeo hija A 17a y la alimentación de vídeo hija B 18a), aunque solo las realizaciones que comprenden una primera y una segunda alimentación de vídeo forman parte de la invención. Toda la alimentación de vídeo madre 17a se puede mostrar en uno o más monitores Maestros 3. De forma adicional, cada alimentación de vídeo hija 17a, 18a, se puede visualizar en al menos un monitor dedicado 10, 11. En el ejemplo de la Figura 2, la alimentación de video hija A 17a se muestra en el Monitor A 10 y la alimentación de video hija B 18a se muestra en el Monitor B 11.

La Figura 3 es un ejemplo esquemático 300 que ilustra la navegación panorámica de las transmisiones de vídeo hijas. Cualquier número de marcadores predefinidos (colores, combinaciones de colores, patrones, señal electrónica o cualquier otra característica específica dentro de la alimentación de video madre) se puede utilizar para manipular las alimentaciones de video hijas. En el ejemplo ilustrado en la Figura 3, el instrumento endoscópico A 22b contiene un marcador o control de navegación, cerca de su punta activa, que consiste en líneas paralelas longitudinales 24b, mientras que el instrumento endoscópico B 23b contiene un control de navegación que consiste en líneas paralelas transversales 25b. Cada alimentación de video hija, que es una porción de la alimentación de vídeo madre 16b se centra alrededor de su control de navegación dedicado. La alimentación de video hija A 17b se centra alrededor del control de navegación A 24b, mientras que la alimentación de vídeo hija B 18b se centra alrededor del control de navegación B 25b. Toda la alimentación de vídeo madre 16b, incluyendo una vista en ambos instrumentos en este ejemplo, se puede mostrar en al menos un monitor Maestro 3. De forma adicional, cada alimentación de video hija se puede mostrar en al menos un monitor dedicado (por ejemplo, Monitor A 10 para la alimentación de video hija A 17a, Monitor B 11 para la alimentación de vídeo hija B 18b en este ejemplo).

La Figura 4 es un ejemplo esquemático 400 que ilustra la navegación con zoom de las transmisiones de vídeo hijas. A las alimentaciones de vídeo hijas en la Figura 4 se les ha hecho zoom, panorámicas o se han movido de otro modo a otras ubicaciones en la alimentación de video madre.

Se produce una navegación con zoom de las alimentaciones de video hijas. Una forma, patrón, color, combinación de colores, señal electrónica o cualquier percepción cambiante de un control de navegación puede determinar un grado de acercamiento (zoom) de una alimentación de video hija. En el ejemplo de la Figura 4, el instrumento A 22c está relativamente cerca de la cámara, como se ve en la alimentación video madre 16c. La posición relativa, tamaño u otras características de su control de navegación A 24c determina el grado de zoom de la alimentación de video hija A 17c (por ejemplo, el tamaño de la ventana en relación con el tamaño de la fuente de video madre), que se muestra en el monitor A 10. El instrumento B 23c aparece más alejado de la cámara (y, por lo tanto, parece más pequeño). La posición relativa, tamaño u otras características de su control de navegación B 25c pueden ser diferentes al del instrumento A y, en este ejemplo, esta diferencia dentro del control de navegación B 25c determina una alimentación de vídeo hija de mayor acercamiento B 18c. El monitor maestro 3 muestra la imagen capturada completa, incluyendo, en este ejemplo, los dos instrumentos endoscópicos. El monitor A 10 muestra la alimentación de video hija A 17c, mientras que el monitor B 11 muestra la alimentación de video hija B 18c en mayor acercamiento que la alimentación de video hija A.

Durante una operación, un cirujano que desee cambiar su punto de vista puede manipular un video hijo manipulando un instrumento. No es necesario mover la cámara 1 (ya sea automáticamente, por ejemplo, por un motor u otro dispositivo de control, o manualmente, por ejemplo, por un miembro del equipo quirúrgico). Desde la perspectiva del equipo quirúrgico, puede parecer que cada instrumento tiene una cámara dedicada que automáticamente se desplaza y hace zoom basándose en el movimiento del instrumento. Usando la materia objeto actual, esto se puede lograr con una sola cámara 1.

La Figura 5 es un diagrama de flujo de proceso 500 de un método para generar alimentaciones de video hijas, que no muestra todos los aspectos de la invención. Cada una de estas alimentaciones de video hijas se puede centrar en una punta o porción de trabajo de un instrumento quirúrgico y se puede manipular mediante la posición de la porción de trabajo del instrumento sin tener que mover una cámara (por ejemplo, un dispositivo de captura de video endoscópico puede ser estático de manera que no sea necesario moverse para que las alimentaciones de video hijas sigan los instrumentos quirúrgicos). Los instrumentos quirúrgicos pueden incluir cualquier dispositivo o instrumento diseñado para su uso durante un procedimiento videoscópico.

Los datos se reciben en 510 caracterizando una alimentación de video madre. La alimentación de video madre se puede adquirir mediante un dispositivo de captura de video endoscópico, tal como una cámara endoscópica utiliza un procedimiento videoscópico. La alimentación de video madre es de un campo operatorio dentro de un paciente (por ejemplo, puede tomarse durante la cirugía para caracterizar el campo operatorio).

La imagen de vídeo madre se puede generar con una cámara de alta resolución (por ejemplo, la cámara 1). Si bien no existe un significado estandarizado para alta definición o alta resolución, por lo general, cualquier imagen de video con más de 480 líneas horizontales (Norteamérica) o 576 líneas (Europa) se considera de alta definición. 720 líneas de escaneo es generalmente el mínimo, aunque la mayoría de los sistemas lo superan con creces. Las imágenes de resolución estándar capturadas a velocidades más rápidas de lo normal (60 fotogramas/segundo Norteamérica, 50 fps Europa), por una cámara de alta velocidad puede considerarse de alta definición en algunos contextos.

Uno o más marcadores predefinidos dentro de la alimentación de video madre se identifican en 520. El uno o más marcadores predefinidos están asociados con un instrumento quirúrgico en el campo operatorio. Por ejemplo, los marcadores predefinidos se pueden ubicar en o cerca de un extremo distal o parte de trabajo de un instrumento quirúrgico asociado. El instrumento quirúrgico puede ser un instrumento endoscópico. El uno o más marcadores predefinidos pueden incluir uno o más colores, patrones, combinaciones de colores, señales electrónicas y similares.

Una alimentación de video hija que comprende una sub-porción de la alimentación de video madre se genera en 530 utilizando los datos que caracterizan la alimentación de video madre. La sub-porción de la alimentación de video principal puede ser una parte en ventana de la alimentación de video principal. La ubicación y el zoom de la alimentación de video hija se basan en uno o más marcadores predefinidos identificados. La ubicación de la alimentación de video hija puede definir la ventana (por ejemplo, sub-porción) dentro de la alimentación de video madre que comprende la alimentación de video hija. El zoom de la alimentación de video hija puede definir la resolución y/o el tamaño de la ventana; una ventana de menor tamaño hace que la alimentación de video hija aparezca "ampliada", mientras que una ventana de mayor tamaño hace que la alimentación de video hija aparezca "alejada". La resolución de la alimentación de video hija puede cambiar también según el nivel de zoom. De forma adicional, la ubicación y el zoom de la alimentación de video hija pueden ser independientes de la posición y/o mirada de un cirujano.

La ubicación de la alimentación de video hija se basa en una ubicación actual de los marcadores predefinidos asociados (en un plano X e Y perpendicular al eje de la cámara-objetivo). La alimentación de video hija puede centrarse en el marcador predefinido o localizarse para mantener el marcador predefinido dentro de una zona predefinida.

El zoom de la alimentación de video hija se puede basar en un tamaño actual del marcador predefinido asociado. El tamaño del marcador predefinido asociado puede caracterizar una distancia o profundidad del marcador predefinido desde la cámara (en el eje Z).

En realizaciones de la invención, se generan una o más alimentaciones de video hijas. Las alimentaciones de video hijas adicionales son segundas sub-porciones de la alimentación de video madre. Las alimentaciones de video hijas adicionales tienen una ubicación y un zoom basados en marcadores predefinidos identificados asociados.

En 540, el uno o más marcadores predefinidos se siguen entre los fotogramas de vídeo de la alimentación de vídeo madre. La ubicación y el zoom de la alimentación de video hija se actualizan basándose en el seguimiento de los marcadores predefinidos.

En 550, se proporciona la alimentación de vídeo hija. Proporcionar puede incluir mostrar, transmitir, almacenar o procesar la alimentación de video hija. El suministro puede incluir la visualización de la transmisión de vídeo hija para su visualización durante los procedimientos videoscópicos. También se proporcionan las alimentaciones de video hijas adicionales.

La alimentación de video hija generada panea automáticamente la alimentación de video madre cambiando la ubicación de la alimentación de video hija (por ejemplo, a medida que se mueve el instrumento) y basándose en el seguimiento de los marcadores predefinidos. La alimentación de video hija cambia también automáticamente el tamaño de fotograma dentro de la alimentación de video madre al cambiar el zoom de la alimentación de video hija (de modo que el tamaño de la ventana aumenta o disminuye dando la apariencia de acercarse o alejarse). Este cambio de aumento y zoom se basa en el seguimiento de los marcadores predefinidos.

En algunas implementaciones, se pueden utilizar varias cámaras o una cámara de ojo de pez. La alimentación de video hija puede pasar sin problemas de cámara a cámara y sus diversos ángulos, por ejemplo, basándose en si el marcador predefinido está dentro de un campo de visión de la cámara. En otras palabras, si el marcador predefinido deja una primera imagen madre pero está dentro de una segunda imagen madre, la imagen hija puede cambiar de la primera imagen madre a la segunda imagen madre. De forma adicional, el punto de vista puede cambiar a medida que el cirujano se mueve alrededor de la mesa de operaciones. Una preocupación de MIS son las imágenes paradójicas, donde el cirujano mira a la cámara, en lugar de estar en línea con la misma, lo que hace que los movimientos se vean en direcciones opuestas en el monitor (por ejemplo, los movimientos a la izquierda aparecen a la derecha en la pantalla, alejarse del cirujano parece moverse hacia la pantalla y similares). Con múltiples cámaras y/o puertos, cada cirujano puede determinar su punto de vista óptimo, independientemente de su posición en la mesa de operaciones.

En algunas implementaciones, las alimentaciones de video hijas se pueden procesar posteriormente utilizando técnicas de procesamiento de imágenes/videos. Por ejemplo, las alimentaciones de video hijas pueden eliminar cualquier artefacto de sacudida de un usuario que sostiene la cámara, las imágenes se pueden mejorar y similares.

Primera implementación de ejemplo.

La laparoscopia y otras formas de cirugía mínimamente invasiva ("de cerradura") (MIS) comprenden una gran proporción de intervenciones quirúrgicas en los Estados Unidos. Las técnicas han mejorado enormemente desde finales de la década de 1980, pero hay una limitación en MIS que nunca se ha abordado: a diferencia la cirugía abierta tradicional, el campo operatorio depende en su totalidad de un único punto de vista proporcionado por el telescopio/cámara, y todos los miembros del equipo quirúrgico ven la misma imagen. Esta configuración elimina la visión periférica del campo operatorio y coloca a cada miembro del equipo a merced del camarógrafo. En el peor de los casos, es posible que se pasen por alto aspectos críticos del campo operatorio o que la imagen se desvíe o se mueva, especialmente cuando la cámara está en manos de un miembro del equipo con menos experiencia. En el mejor de los casos, este único punto de vista es una imagen de gran angular, lo que resulta en una pérdida de detalle; o un primer plano, lo que causa la pérdida de la visión periférica y pone en peligro al paciente al omitir partes críticas del campo operatorio. Como resultado, y a pesar de sus beneficios generales, las operaciones laparoscópicas todavía no son tan seguras como sus homólogos abiertos, tradicionales. Un recordatorio ampliamente publicitado de esto ocurrió cuando John Murtha (miembro principal del Congreso de los EE. UU.) Se sometió a una extracción laparoscópica de vesícula biliar de rutina en uno de los principales hospitales del país en febrero de 2010 - y murió una semana después por complicaciones de una lesión intestinal no reconocida - precisamente debido al efecto de visión de túnel de la laparoscopia actual.

Por desgracia, este no es un incidente aislado. La alta tasa de mortalidad por lesiones intestinales (16-18 %) es un hallazgo médico-legal que es propio de las colecistectomías laparoscópicas (y que era prácticamente desconocido en la cirugía abierta). La incidencia de otras complicaciones, tales como lesiones de los conductos biliares, sigue siendo 2-4 veces mayor después de la laparoscopia que después de la colecistectomía abierta. El "coste" para estos pacientes es enorme, y una lesión del conducto biliar aumenta el riesgo de muerte después de una colecistectomía laparoscópica en 2,7-2,8 veces, independientemente de la edad del paciente. Incluso cuando la imagen laparoscópica es óptima, la ausencia de múltiples vistas simultáneas evita la multitarea (un hecho común en la cirugía abierta). Esto contribuye a tiempos quirúrgicos más prolongados para la mayoría de los tipos de procedimientos laparoscópicos.

Proporcionar a cada miembro del equipo quirúrgico una vista óptima, impulsada por instrumento e individualizada del campo operatorio mejora significativamente las capacidades de la cirugía mínimamente invasiva. La materia objeto actual puede A) reducir el tiempo operatorio, puesto que se pueden realizar varios pasos de una maniobra quirúrgica simultáneamente, y B) mejorar la precisión quirúrgica, puesto que coexisten los primeros planos y la visión periférica.

Un objetivo es desarrollar un dispositivo sin plataforma, independiente que se puede insertar entre el dispositivo de captura de imágenes endoscópicas y las visualizaciones de imágenes. Las ventajas de dicha tecnología complementaria son 1) independencia de cualquier marca específica de sistema endoscópico, permitiendo una aplicación generalizada sin la necesidad de reformar todo un quirófano endoscópico, 2) coexistencia del dispositivo con visualización de imagen endoscópica estándar, facilitar su aceptación y garantizar la seguridad del paciente, y 3) preocupaciones limitadas sobre la seguridad del paciente, puesto que el dispositivo no estará en contacto con el paciente ni interrumpirá el flujo de captura de imágenes para mostrar, lo que facilitará los procedimientos reglamentarios para su uso en un entorno de sala de operaciones.

Los aspectos de ejemplo pueden incluir 1) la libertad de múltiples puntos de vista de imágenes simultáneos, que hasta ahora estaba reservado para la cirugía abierta; 2) la capacidad de injertar esta nueva tecnología en la infraestructura existente; y 3) designación del instrumento quirúrgico como el principal determinante de la navegación de imágenes. Esto proporciona una imagen siempre centrada, intuitiva que no solo es independiente de la vista de otro miembro del equipo, sino que es independiente de los errores de captura de imágenes: incluso si el operador de cámara (a menudo novato) no logra estabilizar o centrar la imagen "madre", las imágenes "hijas" individuales están determinadas por el lugar donde los cirujanos quieren que esté (es decir, centradas en su instrumento principal). Si bien algunos ejemplos utilizan dos seguidores de imágenes independientes, lo mismo se puede ampliar a cualquier número de instrumentos de seguimiento y/u operadores. Por su puesto, el interruptor de "exclusión" (es decir, volver a la imagen "madre"), alternando entre instrumentos de la mano izquierda y derecha como punto de seguimiento y estabilización de imagen pueden ser todos características incluidas. La yuxtaposición de varios componentes existentes (salida de video de alta definición, instrumentos quirúrgicos y pantallas de imágenes de video) con navegación de software personalizada y un componente de hardware enchufable tendrá la capacidad de convertir cualquier sala de operaciones en una suite MIS mejorada de imágenes múltiples sin la necesidad de una reforma importante. Este dispositivo complementario "plug-and-play" permitirá una amplia distribución: el número de operaciones de MIS realizadas cada año en los Estados Unidos solo se estima en más de 7 millones. Figura 7 Manipulación de la imagen de video HMD por reconocimiento espacial de la mirada del cirujano: cuando el cirujano mira hacia arriba (a = A), la imagen es una panorámica hacia arriba; mientras el cirujano mira hacia abajo (B), la imagen es una panorámica hacia abajo.

Si bien los HMD personifican la individualización de la imagen y maximizan la coordinación mano-ojo al mantener la imagen objetivo y los instrumentos del operador en el mismo campo de visión, tienen un uso práctico limitado. La tecnología de inmersión aísla al operador de los colaboradores, lo que puede afectar la comunicación y la interacción críticas durante las intervenciones quirúrgicas. Los diseños de perfil restringen la conciencia del entorno y la visión periférica, lo que puede ser peligroso para los cirujanos. Hasta que haya disponible una tecnología inalámbrica sólida, atan al cirujano a la mesa de operaciones, y esta molestia se convierte en un peligro si varios miembros del equipo están también atados por cables. La seguridad se ve también comprometida si el cirujano no puede cambiar rápidamente de HMD a un monitor estándar en caso de emergencia (o mal funcionamiento de1HMD). Es más, se han descrito problemas en el oído interno, de equilibrio e incluso náuseas con el movimiento de la cabeza y la proyección de imagen mal sincronizados a través de HMD. Por último, la amplia aceptación de un nuevo sistema de imágenes interactivas podría verse obstaculizada por la necesidad de cambiar a un HMD costoso e inicialmente desorientador.

Aunque los monitores de video aéreos ofrecen más conciencia ambiental que los HMD, la visualización simultánea de imágenes en movimiento de forma independiente podría, en teoría, causar confusión, y ser menos, en lugar de más, eficaz. La viabilidad y el valor de un sistema de visualización múltiple multiusuario en un modelo in vitro de MIS. Los ejercicios de dos cirujanos se realizaron con una sola cámara (control) y con dos cámaras controladas por el cirujano, cada una generando una imagen separada. Una reducción significativa del tiempo de operación, para dos ejercicios diferentes, es posible con el uso de cámaras individuales. Así mismo, la reducción del tiempo operatorio puede ser más pronunciada en el grupo de expertos que en el grupo de novatos. Esto indica que el dispositivo no es solo una herramienta para ayudar a acortar la curva de aprendizaje para los nuevos usuarios (asumiendo que los expertos se adaptarán a cualquier sistema, incluso uno imperfecto). Por el contrario, ofrece a los laparoscopistas avanzados acceso a habilidades que antes no podían realizar - múltiples tareas y al mismo tiempo enfocarse en un primer plano del objetivo y en un campo quirúrgico más amplio.

Un sistema de navegación basado en software puede permitir la panorámica y el zoom de una ventana "hija" dentro de una imagen "madre". La manipulación de una ventana puede activarse mediante el reconocimiento de una referencia de color única (montada como un anillo de cinta de color cerca de la punta de un instrumento endoscópico) (Figura 8).

En algunos ejemplos, el flujo de video de entrada puede provenir de un dispositivo de cámara USB para el diseño inicial. Se puede utilizar un dispositivo de captura de video conectado a un endoscopio estándar y una fuente de luz para simular una aplicación clínica futura. Se puede admitir un número arbitrario de pares de instrumentos/ventanas, hasta los límites de latencia aceptable. En algunas implementaciones se puede utilizar un conjunto de objetivos de tono distintos y sencillos, admitiendo hasta cuatro instrumentos/ventanas de visualización simultáneas para instrumentos codificados en amarillo, verde, cian y rosa. Las ventanas hijas se pueden distribuir en varias pantallas dispuestas para adaptarse a los operadores individuales.

La canalización de procesamiento/visualización de imágenes puede incluir estos pasos: 1. La imagen maestra se recopila de la transmisión de video. 2. Para cada ventana: La imagen de la cámara tiene un umbral para los objetivos ópticos (matices distintos en el caso más simple); Los momentos de la imagen con umbral se calculan y la posición de la imagen de la punta del instrumento se estima basándose en la geometría conocida del instrumento; Se hace una estimación de profundidad; Para matices distintos, la estimación de profundidad se basa en el tamaño relativo del objetivo visible (por ejemplo, más pequeño = más lejos); La estimación de posición de la punta se ingresa en un filtro de Kalman para suavizar la estimación a lo largo del tiempo y se genera una estimación mejorada; La imagen original se recorta y se escala para representarse en la ventana hija; El recorte es alrededor de la punta, el escalado puede controlarse manualmente o impulsarse mediante una estimación de profundidad dinámica (por ejemplo, más lejos = acercamiento). Si se utiliza una vista de navegación global, la imagen maestra está anotada con extensiones y objetivos para cada ventana hija y varios parámetros, tales como fotogramas por segundo y tiempo de tarea, se representan en una ventana separada.

Preferiblemente, la latencia puede estar por debajo de 50-100 ms, similar a la latencia observada en una cámara y pantalla endoscópica clínica estándar. El sistema puede ser multiproceso y canalizado para minimizar la latencia.

El enrutador de pantalla puede incluir un ordenador de escritorio con un sistema de procesamiento de video de alta gama capaz de proporcionar visualización simultánea de hasta 4 ventanas hijas con una latencia mínima (definida como 50-80 ms con la finalidad de pruebas in vitro); capacidades de entrada para una cámara USB o una interfaz DVI y SDI con una unidad de control de cámara HD estándar; y capacidades de salida VGA, SDI y DVI.

Implementación del segundo ejemplo.

Una limitación significativa de la cirugía mínimamente invasiva (MIS) puede ser la dependencia de todo el equipo quirúrgico de un único punto de vista endoscópico. Un sistema de visualización de imágenes impulsado por instrumentos, individualizado que permite a todos los operadores definir simultáneamente su marco de visualización del campo quirúrgico puede ser la solución. Se ha probado la eficacia de dicho sistema utilizando una tarea de transferencia de microesferas de Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS®) modificada.

Métodos: Se diseñó un programa a medida para permitir el zoom y el centrado de la ventana de la imagen en señales de color específicas, cada una adjunta cerca de la punta de un instrumento laparoscópico diferente. Se utilizaron dos controles para la tarea de transferencia de microesferas: 1) vista de gran angular estática y 2) una sola cámara en movimiento que permite un primer plano y un seguimiento de la microesfera a medida que se transfiere. Se registró el tiempo transcurrido hasta la finalización de la tarea y el número de caídas de microesferas.

Resultados: Treinta y seis sesiones fueron realizadas por residentes quirúrgicos. El tiempo promedio para la transferencia de microesferas fue 127,3 ± 21,3 s en el grupo Experimental, 139,1 ± 27,8 s en el Control 1 y 186,2 ± 18,5 s en el Control 2 (P = 0,034, ANOVA). El análisis de pareado (prueba de rango con signo Wilcoxon) mostró que el grupo experimental fue significativamente más rápido que el grupo de Control 1 (p = 0,035) y el grupo de Control 2 (p = 0,028).

Conclusiones: Se desarrolló un sistema de navegación de imágenes que permite un rendimiento laparoscópico intuitivo y eficiente en comparación con dos controles. El mismo ofrece imágenes de alta resolución y capacidad para realizar múltiples tareas. El sistema de seguimiento centra las imágenes de primer plano en el objetivo laparoscópico.

Introducción. La cirugía laparoscópica constituye un porcentaje significativo de los procedimientos quirúrgicos en la actualidad. Posiblemente, el papel de la cirugía mínimamente invasiva (MIS) se ha expandido aún más rápidamente en la población pediátrica en los últimos años. (te Velde EA, Bax NM, Tytgat SH, de Jong JR, Platos DV, Kramer W.L., van der Zee DC. Cirugía pediátrica mínimamente invasiva: Incrementar la implantación en la práctica diaria y formación del residente. Surg Endosc 2008; 22:163-166). Muchos aspectos de MIS, incluyendo la visualización de imágenes, se han mejorado enormemente desde su introducción hace varias décadas. (Starry TA. Historia de la cirugía laparoscópica. Surg Clin North Am 1992;72:997-1002.; Spaner SJ, Warnock GL. Una breve historia de la endoscopia, laparoscopia y cirugía laparoscópica. J Laparoendosc Adv Surg Tech A 1997;7:369-73). A diferencia de la cirugía abierta, sin embargo, es posible que todos los miembros del equipo quirúrgico siempre hayan tenido que confiar en la misma imagen capturada (Muratore CS, Ryder BA, Luks FI. Visualización de imágenes en cirugía endoscópica. J Soc Inf Display 2007;15:349-356). Se ha explorado previamente la posibilidad de ofrecer múltiples imágenes independientes del campo laparoscópico. (Aidlen JT, Glick S, Silverman K, Silverman HF, Luks FI. Gafas de video con control de movimiento de la cabeza: Concepto preliminar para una pantalla interactiva de imágenes laparoscópicas (i­ ^{LID). J Laparoendosc Adv Surg Tech A. 2009;19:595-598; Thakkar RK, Steigman SA, Aidlen JT, Luks} Fi. ^{Visualización} de imágenes individualizada mejora el rendimiento en cirugía laparoscópica. J Laparoendosc Adv Surg Tech A 2012;22:1010-1013). La calidad de la captura y visualización de imágenes laparoscópicas actuales ha allanado el camino para esta innovación propuesta: la alta resolución de la imagen permite un zoom electrónico ("digital") sustancial sin pixelación o pérdida de detalles. Por tanto, mientras que la imagen maestra captura una vista de gran angular del campo operatorio, las ventanas individuales con zoom digital mantienen una resolución suficiente incluso cuando se proyectan en una pantalla completa. Esto puede ofrecer un campo de visión realista que permite a los operadores concentrarse en sus tareas individuales simultáneamente. Se han realizado intentos anteriores para establecer un sistema de visualización de imágenes controlado por un cirujano, que incluye pantallas montadas en la ^{cabeza controladas por el movimiento y la dirección de la mirada (Prendergast} Cj, ^{Ryder BA, Abodeely A, Muratore} CS, Crawford GP, Luks FI. Rendimiento quirúrgico con pantallas montadas en la cabeza en cirugía laparoscópica. J Laparoendosc Adv Surg Tech A 2009; 19 Suppl 1: S237-S240). La implementación de ejemplo combina el seguimiento de manos libres e independiente de la mirada, intuitividad y capacidad de múltiples vistas en un sistema enchufable que se puede adaptar a cualquier plataforma MIS.

El impacto potencial de incorporar esta tecnología en la práctica quirúrgica diaria puede ser poderoso: disminución del tiempo operatorio, posiblemente menos errores y una enseñanza más constructiva para los aprendices de cirugía (Erfanian K, Luks Fl, Kurkchubasche AG, Wesselhoeft CW, Jr., Tracy TF, Jr. La proyección de imágenes en línea acelera el desempeño de la tarea en la apendicectomía laparoscópica. J Pediatr Surg 2003;38:1059-1062; Peters JH, Fried GM, Swanstrom LL, Soper NJ, Sillin LF, Schirmer B, Hoffman K; Comité SAGES FLS. Desarrollo y validación de un programa integral de educación y evaluación de los fundamentos básicos de la cirugía laparoscópica. Surgery 2004;135:21-27). El objetivo principal de este estudio fue demostrar la viabilidad de una visualización de imágenes individuales impulsada por instrumentos.

MATERIALES Y MÉTODOS. Residentes de cirugía general (año de posgrado, PGY, 2 a 5) fueron reclutados para participar en este estudio. Los residentes participaron en una tarea que ha sido validada por el programa Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS®). La tarea Peg Transfer se modificó aquí para reflejar un enfoque de dos cirujanos, como se informó anteriormente. En resumen, un operador recoge una microesfera de un objeto y se la entrega al segundo operador, quien lo coloca en un objeto contralateral. Se registra el tiempo total para transferir las seis microesferas, al igual que el número de caídas de microesferas.

Se diseñó un sistema de navegación basado en software para permitir la panorámica y el zoom de dos ventanas hijas dentro de una imagen "madre". La manipulación de cada ventana se desencadenó mediante el reconocimiento de una referencia de color única (montada como un anillo de cinta coloreada cerca de la punta de un instrumento endoscópico) (Figura 9). Este prototipo de software fue escrito en PythonTM y NumPy usando OpenCV y OpenGL®, y permitió un ^{seguimiento independiente confiable de dos marcadores de color (Luks FI, Ha AY, Merck} Dl, ^{Fallon EA, Ciullo SS. i­} LID - Visualización de imágenes laparoscópicas con instrumentos (Resumen). Presentado en la Conferencia Anual de la Sociedad Estadounidense de Cirujanos Gastrointestinales y Endoscópicos (SAGES), 2-5 de abril de 2014, Salt Lake City, UT 2014.) Procesamiento de imágenes/canalización de visualización que consiste en estos pasos: 1) La imagen maestra se recopiló de la transmisión de video, 2) para cada ventana, la imagen de la cámara se estableció como umbral para los objetivos ópticos (matices distintos - naranja y verde en el ejemplo de la Figura 9), 3) se calcularon los momentos de la imagen con umbral y la posición de la imagen de la punta del instrumento se estimó basándose en la geometría conocida del instrumento, 4) la estimación de la posición de la punta se ingresó en un filtro de Kalman para suavizar la estimación a lo largo del tiempo, y 5) la imagen original se recortó y escaló para su reproducción en la ventana hija. El recorte fue alrededor de la punta del instrumento, según lo estimado en el paso 3).

La Figura 9 es una ilustración 900 del concepto de navegación con visualización de imágenes laparoscópicas (iLID) impulsada por instrumentos: la cámara único telescopio captura una vista de gran angular de alta definición del campo operatorio (superior). Se generan dos imágenes hijas al centrar la ventana en los respectivos códigos de color cerca de la punta de los instrumentos endoscópicos. La pantalla izquierda centra la ventana en el instrumento naranja, la derecha en el instrumento verde.

El enrutador de pantalla consistía en un ordenador de escritorio con un sistema de procesamiento de video de alta gama capaz de proporcionar visualización simultánea de dos ventanas hijas con una latencia mínima (definida como 50-80 ms con la finalidad de pruebas in vitro, puesto que esto corresponde a la latencia del sistema de cámara endoscópica estándar disponible en el quirófano inmediatamente antes de que se convirtiera en imágenes de alta definición); capacidades de entrada para una cámara USB o una cámara con dispositivo de carga acoplada digital estándar (CCD) con telescopio de 10 mm 0°, a través de la interfaz SDI; y capacidades de salida VGA para visualización en monitores de video estándar.

Todos los residentes realizaron las tareas en modo Experimental y en al menos un Control: Control 1, modo estándar (imagen inmóvil capturada a través de la cámara USB FLS®, ofreciendo una vista de gran angular de todo el campo, visualizada a través de un solo monitor superior); Control 2, utilizando un telescopio de 10 mm y una cámara CCD estándar manipulada por un operador, lo que permitió un acercamiento de la tarea, visualizada en un solo monitor de techo; y grupo Experimental, por el que una sola captura de imagen (a través de la cámara gran angular FLS® USB) se enrutaba a través del ordenador de escritorio, y cada uno de los dos monitores de video mostraba la ventana de imagen siguiendo el instrumento codificado por colores del operador correspondiente (naranja o verde). Cada equipo realizó las tareas durante la misma sesión, después de un período de "calentamiento" de 5 minutos. El orden en que se realizaron las tareas se asignó al azar.

La Junta de Revisión Institucional (IRB) del Rhode Island Hospital eximió los requisitos para la protección de sujetos humanos para estos estudios FLS®, ya que los residentes no son considerados sujetos, y porque su participación en el estudio no influyó en su desempeño académico y evaluación. El análisis estadístico se realizó mediante el análisis de varianza (ANOVA) para varios grupos y la prueba de rango con signo de Wilcoxon para el análisis pareado posthoc. P <0,05 indica significación estadística.

RESULTADOS. Treinta y seis sesiones individuales fueron realizadas por pares de residentes de cirugía en su segundo a quinto año de posgrado. Veinticinco residentes participaron en el estudio. Los residentes siempre fueron emparejados por nivel de experiencia (año de posgrado, PGY). Cada una de las 36 sesiones consistió en un escenario experimental y al menos un control (1 o 2). En seis casos, una sesión consistió en Experimento y ambos controles -estos son la materia objeto de la Figura 10. Los tiempos totales se muestran en la Figura 10. El tiempo total promedio para la transferencia de microesferas, expresado como media ± desviación estándar (DE), fue 127,3 ± 21,3 s en el grupo experimental, de 139,1 ± 27,8 s en Control 1 (cámara de gran angular única) y de 186,2 ± 18,5 s en Control 2 (telescopio cámara de primer plano, de mano única ) (P = 0,034, Análisis de varianza, ANOVA). El análisis de pareado (prueba de rango con signo Wilcoxon) mostró que el grupo experimental fue significativamente más rápido que el grupo de Control 1 (p = 0,035) y el grupo de Control 2 (p = 0,028). Las diferencias intraobservador para los equipos residentes que se desempeñaron en los tres modos se ilustran en la Figura 11. Las caídas de microesferas no difirieron significativamente: 0,50 ± 0,73 microesferas/ejecución en el grupo Experimental, en comparación con 0,63 ± 0,81 en el Control 1 y 0,50 ± 0,84 en el Control 2.

La Figura 10 es una ilustración 1000 del tiempo medio total de transferencia de microesferas, en segundos, para el Control 2 (cámara endoscópica de primer plano única sostenida por uno de los dos operadores), Control 1 (cámara FLS® de gran angular estática) y grupos Experimentales (véase el texto para obtener más detalles). El grupo Experimental significativamente más rápido que los controles, ANOVA. La Figura 11 es una ilustración 1100 de los tiempos totales de transferencia de microesferas, en segundos, para aquellos grupos de sujetos que realizaron las tres pruebas. Todos los sujetos obtuvieron mejores resultados en la ejecución Experimental en comparación con los controles.

DISCUSIÓN. La captura de imágenes laparoscópicas y la visualización de imágenes han experimentado mejoras significativas a lo largo de los más de 20 años de historia de la cirugía mínimamente invasiva moderna. Estas incluyen ^{3-D, alta definición (HD) e imágenes digitales. (King BW, Reisner LA, Pandya AK, Composto AM, Ellis RD, Klein} Md. Hacia un robot autónomo para el control de la cámara durante la cirugía laparoscópica. J Laparoendosc Adv Surg Tech A 2013;23:1027-1030; Kumar A, Wang YY, Wu CJ, Liu KC, Wu HS. Visualización estereoscópica de la imagen del laparoscopio utilizando información de profundidad del modelo 3D. Métodos y programas informáticos en biomedicina 2014;113:862-868.) Incluso ha habido intentos de manipular la imagen en su conjunto, tal como la imagen especular y la realidad aumentada (superposición de datos adquiridos previamente), o los propios monitores (posición óptima y ángulo de visión de la pantalla) (Tokunaga M, Egi H, Hattori M, Suzuki T, Kawahara T, Ohdan H. Mejora del rendimiento en condiciones de imagen especular durante la cirugía laparoscópica con el sistema de cámara Broadview. Revista asiática de cirugía endoscópica 2014; 7:17-24; Wilhelm D, Reiser S, Kohn N, Witte M, Leiner U, Mühlbach L, Ruschin D, Reiner W, Feussner H. Evaluación comparativa de monitores laparoscópicos HD 2D/3D y evaluación comparativa con una pseudopantalla 3D teóricamente ideal: incluso los laparoscopistas experimentados se desempeñan mejor con 3D. Surg Endosc 21 de marzo de 2014). Sin embargo, todos los miembros del equipo quirúrgico han tenido que confiar en la misma imagen capturada, a diferencia de la cirugía abierta convencional, donde todos los miembros del equipo determinan su propio punto de vista. Por ese motivo, las operaciones laparoscópicas y otras operaciones de MIS tienen cirujanos limitados en su capacidad para realizar múltiples tareas y para centrarse en más de un punto de vista a la vez. Esto, a su vez, ha planteado problemas de seguridad, ya que la incapacidad de acercarse al órgano objetivo mientras se observa la periferia del campo quirúrgico ha llevado a una visión de túnel (Heemskerk J, Zandbergen R, Maessen JG, Greve JW, Bouvy ND. Ventajas de los sistemas laparoscópicos avanzados. Surg Endosc 2006;20:730-733; Cuschieri A. Epistemología de la imagen visual en cirugía endoscópica. Surg Endosc 2006;20 Suppl 2:S419-24.)

Con la llegada de la visualización de imágenes de alta definición (HD), ahora es posible capturar una imagen laparoscópica de gran angular y acercar electrónicamente una ventana pequeña sin pérdida de detalle o pixelación. Un operador individual puede manipular la posición de esta ventana (y el grado de zoom) sin alterar la captura de la imagen "maestra", y varias de estas imágenes "hijas" pueden crearse y manipularse independientemente unas de otras. Este concepto puede liberar la laparoscopia y otras técnicas de MIS de la restricción de una sola imagen, lo que permite mostrar simultáneamente múltiples puntos de vista y múltiples grados de primeros planos. Esto, a su vez, puede permitir la multitarea durante la laparoscopia y puede compensar la captura de imagen subóptima (centrado deficiente, temblores, etc.) por el telescopio, a menudo manejado por la persona más joven y menos experimentada del equipo quirúrgico.

El primer desarrollo es un prototipo de visualización de imagen laparoscópica interactiva para permitir la manipulación de la imagen con manos libres a través de pantallas montadas en la cabeza (HMD). Utilizando seguimiento tridimensional (ratón 3D) basado en bobinas electromagnéticas perpendiculares, la HMD interactuó con el procesador de imágenes para permitir la manipulación de la imagen con manos libres en función de la posición espacial y la orientación del HMD. La manipulación de imágenes utilizó solo software, permitiendo la vinculación en tiempo real del movimiento de la cabeza y la imagen mostrada. Si bien los HMD personifican la individualización de la imagen y maximizan la coordinación mano-ojo al mantener la imagen objetivo y los instrumentos del operador en el mismo campo de visión, tienen un uso práctico limitado. Tecnología de inmersión, por definición, aísla al operador de los colaboradores, lo que puede afectar la comunicación y la interacción críticas durante las intervenciones quirúrgicas. Y hasta que haya disponible una tecnología inalámbrica sólida, pueden atar al cirujano a la mesa de operaciones, y esta molestia se convierte en un peligro si varios miembros del equipo también están atados por cables.

Aunque los monitores de video aéreos ofrecen más conciencia ambiental que los HMD, la visualización simultánea de imágenes en movimiento de forma independiente podría, en teoría, causar confusión, y ser menos, en lugar de más, eficaz. Por lo tanto, se estudia la viabilidad y el valor de un sistema de visualización múltiple multiusuario en un in vitro modelo de MIS. Los ejercicios de dos cirujanos se realizaron con una sola cámara (control) y con dos cámaras controladas por el cirujano, cada una generando una imagen separada. Se muestra una reducción significativa del tiempo de operación, para dos ejercicios diferentes, con el uso de cámaras individuales. Así mismo, la reducción del tiempo operatorio fue más pronunciada en el grupo de expertos que en el grupo de novatos. Esto indica que el dispositivo no es solo una herramienta para ayudar a acortar la curva de aprendizaje para nuevos usuarios. Por el contrario, puede ofrecer a los laparoscopistas avanzados acceso a habilidades que antes no podían realizar -múltiples tareas y al mismo tiempo enfocarse en un primer plano del objetivo y en un campo quirúrgico más amplio.

El estudio y la implementación actuales ofrecen la capacidad de manipular dos (o más) ventanas hijas de la imagen "maestra" laparoscópica de forma independiente, intuitivamente y sin necesidad de hardware o manipuladores adicionales. La imagen endoscópica óptima se centra en la punta del instrumento y el órgano objetivo; por lo tanto, el software de reconocimiento que utiliza la punta del instrumento como disparador para manipular las imágenes hijas produce automáticamente un encuadre ideal de la imagen e incluso puede compensar una captura de imagen deficiente (Forgione A, Broeders I, Szold A. Un manipulador de laparoscopio novedoso, basado en imágenes y activo - Resultados clínicos preliminares con el sistema Autolap (Resumen). Presentado en la Conferencia Anual de la Sociedad Estadounidense de Cirujanos Gastrointestinales y Endoscópicos (SAGES), 2-5 de abril de 2014, Salt Lake City, UT). Ampliando las posibilidades y el campo de visión (por ejemplo, permitiendo una vista panorámica y de primer plano al mismo tiempo), la visión de túnel que es inherente a los sistemas tradicionales de visualización laparoscópica puede eliminarse.

El objetivo principal de esta investigación fue establecer una prueba de concepto. La nueva tecnología es lo suficientemente intuitiva como para permitir una rápida adaptación durante las pruebas de práctica que no duran más de cinco minutos. Después de esto, el desempeño de los residentes en las tareas estandarizadas de FLS® mejoró debido a la capacidad mejorada de múltiples vistas. En esta prueba de paso de microesferas in vitro, la visualización de la imagen interactiva funcionó mejor que una vista de gran angular única (configuración tradicional de FLS®). Los residentes informaron mejores detalles y el tiempo general fue significativamente más rápido con la pantalla interactiva de imágenes impulsada por instrumentos. Sin embargo, debido a que la imagen de gran angular fija (Control 1) mostraba todos los objetos, no se pudo demostrar el verdadero beneficio de múltiples imágenes independientes. Por lo tanto, se agrega un segundo grupo de control para simular de manera más realista la cirugía endoscópica en vivo: al permitir que un cirujano sostenga un telescopio, la imagen endoscópica podría acercarse al objetivo y ofrecer mayor detalle, pero no seguir dos instrumentos a la vez. En comparación con este grupo de control, la pantalla interactiva funcionó mucho mejor, porque proporciona el mismo nivel de detalle al tiempo que permite la multitarea. Como resultado, la mejora en el tiempo total de transferencia de microesferas fue muy significativa.

Si los resultados de estos experimentos con endotrainer pueden replicarse en una situación clínica, sugeriría que este sistema de seguimiento instintivo ahorra tiempo al operador al optimizar la eficacia. Existen planes para expandir el uso de esta tecnología a estudios in vivo para demostrar aún más la eficiencia mejorada que puede ofrecer a los cirujanos. Con una capacidad de zoom y un enfoque más dinámicos y flexibles, lo que se pretende demostrar es que esta optimización de las condiciones del operador no solo reduce el tiempo de la cirugía, pero también puede aumentar la precisión quirúrgica.

Otro aspecto de esta nueva tecnología, y uno que aún no se ha estudiado, es la implicación educativa. El seguimiento laparoscópico independiente es muy adecuado para cirujanos en formación, con lo que un cirujano asistente puede asumir el papel de "observador distante" estableciendo un campo de visión reducido pero bien enfocado, mientras que el alumno puede realizar de forma independiente la tarea quirúrgica. Esto ofrece la seguridad adicional de múltiples puntos de vista, libre de un trabajo de cámara inadecuado.

El diseño del estudio no está exento de limitaciones. Aunque las tareas de FLS® son estándares, reproducibles y predictivas de habilidades laparoscópicas, no simulan con precisión escenarios de visualización intraoperatoria. Es posible que la codificación de colores no se verifique tan fácilmente en una situación que involucre múltiples tonos de colores similares; destello, un equilibrio de blancos inadecuado y señales contradictorias pueden provocar una pérdida temporal de control. De forma adicional, el sistema puede requerir mecanismos sofisticados de centrado y corrección de la desviación, así como algoritmos fiables de función de zoom. Es más, el sistema se basa en una captura de gran angular del campo quirúrgico, algo que no se hace habitualmente en la laparoscopia clínica, donde los primeros planos del órgano y los instrumentos de destino son la norma. Es probable que el uso óptimo del sistema requiera una reeducación del rol del camarógrafo, quien va a tener que mantener una vista completa, inmóvil de todo el campo operatorio. Sin embargo, se predice que las desviaciones menores y el trabajo de cámara inestable se anularán por la propia naturaleza del nuevo sistema, donde el centrado de la imagen se basa en el instrumento, no en el telescopio.

Las ventajas potenciales del sistema son sustanciales, sin embargo. Una vez maduro, este dispositivo puede liberar completamente a cada miembro del equipo quirúrgico de la regla absoluta de una sola imagen, sin eliminar ninguno de los aspectos de la captura y visualización de imágenes tradicionales MIS. Debido a que se trata de tecnología complementaria, la aceptación por parte de los equipos quirúrgicos puede ser más fácil. Y debido a que está diseñado como un dispositivo plug-and-play autónomo entre la salida de la cámara y los monitores de video, es independiente de la plataforma y, por lo tanto, se adapta a la mayoría de los quirófanos.

Aunque anteriormente se han descrito unas cuantas variantes con detalle, son posibles otras modificaciones. Por ejemplo, el procesamiento digital posterior se puede realizar utilizando información adicional relevante en laparoscopia, procedimientos toracoscópicos y endoscópicos para crear vistas mejoradas y aumentadas para los operadores clínicos. La información adicional puede incluir: (1) información sobre el quirófano y el paciente, tales como secuencias de video endoscópicas adicionales y las posiciones 3D de instrumentos y formas de estructuras anatómicas; y (2) información complementaria, tales como imágenes médicas en 3D (por ejemplo, tomografía computarizada o "CT"), planes de procedimiento y similares. En algunas implementaciones, dada la información posicional de los instrumentos en relación con el punto de vista de la cámara, se puede crear un efecto de cámara estable y enfocarlo en el instrumento quirúrgico y ayuda a mantener el instrumento en sí enfocado en el campo de visión.

Otro ejemplo de variación puede incluir el uso de información de posición 3D de otras modalidades de señalización, como los sistemas de sensores inerciales o magnéticos. Usando poses en 3D conocidas de múltiples cámaras, su salida se puede unir, utilizando, por ejemplo, algoritmos de unión panorámica. En este caso, se puede utilizar información posicional 3D, que puede determinarse/adquirirse por seguidores 3D, y/o usando marcadores ópticos y geometría de múltiples vistas. Otro ejemplo de variación puede incluir proyectar un patrón de cuadrícula sobre la anatomía del paciente y usar las características del patrón para establecer poses de cámara relativas usando un método como el descrito en Nistér, David. "Una solución eficaz al problema de pose relativa de cinco puntos". Pattern Analysis and Machine Intelligence, Transacciones IEEE el 26, n.° 6 (2004): 756-70. Las proyecciones se pueden apagar y se puede unir un panorama, que después se puede descomponer en una vista óptima (y se puede estabilizar contra un instrumento seguido).

Otro ejemplo de variación puede incluir la proyección de información complementaria relevante (posición de una lesión objetivo, por ejemplo) en el espacio operatorio y aumentar un punto de vista mediante el uso de información posicional sobre la pose relativa de las modalidades de imágenes suplementarias (por ejemplo, un estudio de TC 3D previamente recopilado) en relación con la cámara (o un punto de vista sintetizado como se describe anteriormente).

Otro ejemplo de variación puede incluir el uso de un mapa de profundidad en 3D de la anatomía del paciente como mediador entre la cámara y los datos complementarios de la TC. En esta situación, se puede recuperar un mapa denso de profundidad de la escena laparoscópica intraoperatoria (por ejemplo, utilizando rango láser, óptico o sónico) y esta superficie se puede registrar en estructuras similares en la TC (por ejemplo, la superficie visible del riñón al riñón segmentado en los datos de TC). Se puede determinar la posición de la cámara en relación con la anatomía del paciente y se puede proyectar información complementaria relevante en la escena para crear un punto de vista aumentado.

En algunas implementaciones, la materia objeto actual puede ser extremadamente flexible, puede aceptar muchas entradas y puede admitir muchas salidas simultáneas. A medida que el sistema integra fuentes de datos 3D en el espacio del paciente, se puede utilizar para controlar pantallas avanzadas (estéreo o realidad virtual/ aumentada) y/o se puede utilizar para la toma de decisiones robótica, predicción de colisiones y soporte de navegación 3D.

Varias implementaciones de la materia objeto descrita en el presente documento se pueden realizar en circuitos electrónicos digitales, circuitos integrados, ASIC especialmente diseñados (circuitos integrados para aplicaciones específicas), hardware de ordenador, firmware, software y/o combinaciones de los mismos. Estas diversas implementaciones pueden incluir su implementación en uno o más programas informáticos que se pueden ejecutar y/o interpretar en un sistema programable que incluya, al menos, un procesador programable, que puede ser de propósito general o especial, acoplado para recibir datos e instrucciones de, y para transmitir datos e instrucciones a, un sistema de almacenamiento, al menos un dispositivo de entrada y al menos un dispositivo de salida.

Estos programas de ordenador (también conocidos como programas, software, aplicaciones de software o código) incluyen instrucciones de máquina para un procesador programable, y se pueden implementar en un lenguaje de programación orientado a objetos y/o de procedimiento de alto nivel, y/o en lenguaje ensamblador/de máquina. Como se utiliza en el presente documento, la expresión "medio legible por ordenador" se refiere a cualquier producto de programa, aparato y/o dispositivo informático (por ejemplo, discos magnéticos, discos ópticos, una memoria, dispositivos lógicos programables (PLD)) utilizados para proporcionar instrucciones y/o datos de máquina a un procesador programable, que incluyen un medio legible informáticamente que recibe instrucciones informáticas como señal legible informáticamente. La expresión "señal legible informáticamente" se refiere a cualquier señal utilizada para proporcionar instrucciones informáticas y/o datos a un procesador programable.

Para facilitar la interacción con un usuario, la materia objeto descrita en el presente documento puede implementarse en un ordenador que tenga un dispositivo de visualización (por ejemplo, un monitor CRT (tubo de rayos catódicos) o LCD (pantalla de cristal líquido)) para mostrar información al usuario y un teclado y un dispositivo señalador (por ejemplo, un ratón o una bola de seguimiento) mediante el que el usuario puede proporcionar información al ordenador. También se pueden utilizar otros tipos de dispositivos para permitir la interacción con un usuario; por ejemplo, retroalimentación proporcionada al usuario puede ser cualquier forma de retroalimentación sensorial (por ejemplo, retroalimentación visual, retroalimentación auditiva o retroalimentación táctil); y la entrada del usuario se puede recibir en cualquier forma, incluida la acústica, voz o entrada táctil.

La materia objeto descrita en el presente documento puede implementarse en un sistema informático que incluye un componente backend (por ejemplo, como un servidor de datos), o que incluye un componente de middleware (por ejemplo, un servidor de aplicaciones), o que incluye un componente de front-end (por ejemplo, un ordenador cliente que tiene una interfaz gráfica de usuario o un navegador web a través del que un usuario puede interactuar con una implementación de la materia objeto descrita en el presente documento), o cualquier combinación de dichos componentes backend, middleware o front-end. Los componentes del sistema pueden estar interconectados por cualquier forma o medio de comunicación de datos digitales (por ejemplo, una red de comunicación). Entre los ejemplos de redes de comunicación se incluyen una red de área local ("LAN"), una red de área amplia ("WAN") e Internet.

El sistema informático puede incluir clientes y servidores. Un cliente y servidor suelen ser remotos entre sí y, normalmente, interactúan a través de una red de comunicación. La relación entre el cliente y el servidor surge en virtud de los programas informáticos que se ejecutan en los respectivos ordenadores y que tienen una relación clienteservidor entre sí.

Aunque anteriormente se han descrito unas cuantas variantes con detalle, son posibles otras modificaciones. Por ejemplo, las implementaciones descritas anteriormente se pueden referir a varias combinaciones y subcombinaciones de los componentes divulgados y/o a combinaciones y subcombinaciones de los diversos componentes adicionales divulgados anteriormente. De forma adicional, los flujos lógicos representados en las figuras adjuntas y descritos en el presente documento no requieren el orden particular que se muestra, o el orden secuencial, para obtener resultados deseables. Otras realizaciones podrían encontrarse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un método para su implementación por uno o más procesadores de datos que forman parte de al menos un sistema informático, comprendiendo el método:

recibir, por al menos un procesador de datos, datos que caracterizan una alimentación de video madre adquirida por un dispositivo de captura de video endoscópico (1), la alimentación de vídeo madre para caracterizar un campo operatorio dentro de un paciente;

identificar, utilizando al menos un procesador de datos, un primer marcador predefinido dentro de la alimentación de video madre y asociado con un primer instrumento quirúrgico (A) en el campo operatorio;

identificar, utilizando al menos un procesador de datos, un segundo marcador predefinido dentro de la alimentación de video madre y asociado con un segundo instrumento quirúrgico (B) en el campo operatorio;

generar, utilizando al menos un procesador de datos y los datos que caracterizan la alimentación de video madre, una primera alimentación de video hija que comprende una primera sub-porción de la alimentación de video madre, en donde una ubicación de la primera alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre y un zoom de la primera alimentación de video hija se basan en el primer marcador predefinido identificado;

generar simultáneamente con la generación de la primera alimentación de video hijo, utilizando al menos un procesador de datos y la alimentación de video madre, una segunda alimentación de video hija que comprende una segunda sub-porción de la alimentación de video madre, en donde una ubicación de la segunda alimentación de video hija dentro de la alimentación de video madre y un zoom de la segunda alimentación de video hija se basan en el segundo marcador predefinido identificado;

seguir el primer marcador predefinido y el segundo marcador predefinido a través de la alimentación de video madre, en donde la primera alimentación de video hija toma automáticamente panorámicas a través de la alimentación de video madre al cambiar la ubicación de la primera alimentación de video hija y basándose en el seguimiento del primer marcador predefinido; y

en donde la primera alimentación de video hija cambia automáticamente un nivel de aumento dentro de la alimentación de video madre al cambiar el zoom de la primera alimentación de video hija y basándose en el seguimiento del primer marcador predefinido; y

proporcionar, utilizando al menos un procesador de datos, la primera alimentación de video hija y la segunda alimentación de video hija.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la primera ubicación de alimentación de vídeo hija está centrada en el primer marcador predefinido identificado.

3. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer marcador predefinido está ubicado en o cerca de un extremo distal del primer instrumento quirúrgico; y el segundo marcador predefinido está ubicado en o cerca de un extremo distal del segundo instrumento quirúrgico.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de captura de vídeo endoscópico es de mano.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

en donde la ubicación de la primera alimentación de video hija define una sub-porción de la alimentación de video madre; y/o

en donde el zoom de la primera alimentación de video hija define un nivel de aumento y un tamaño de ventana.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el zoom de la primera alimentación de video hija se basa en un tamaño actual del primer marcador predefinido identificado dentro de la alimentación de video madre.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

en donde proporcionar incluye al menos uno de mostrar, transmitir, almacenar o procesar; y/o

en donde proporcionar incluye visualizar la primera alimentación de vídeo hija y la segunda alimentación de vídeo hija por separado para su visualización durante los procedimientos videoscópicos.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera sub-porción de la alimentación de vídeo madre es una porción en ventana de la alimentación de vídeo madre.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la ubicación y el zoom de la primera alimentación de vídeo hija es independiente de la posición y/o la mirada de un cirujano.

10. Un producto de programa informático no transitorio que almacena instrucciones, que cuando son ejecutadas por al menos un procesador de datos de al menos un sistema informático, implementan un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

11. Un sistema que comprende: al menos un procesador de datos; e instrucciones de almacenamiento en memoria, que cuando son ejecutadas por el al menos un procesador de datos, implementan un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.