用于机器人手术的人工智能

交叉引用

本申请要求2018年6月21日提交的标题为“ARTIFICIAL INTELLIGENCE FORSURGICAL ROBOTIC SURGERY”的美国临时申请号62/688,349的利益，该临时申请的全部公开内容通过引用被并入。

本申请的主题涉及2015年9月4日提交的标题为“PHYSICIAN CONTROLLED TISSUERESECTION INTEGRATED WITH TREATMENT MAPPING OF TARGET ORGAN IMAGES”的PCT/US2015/048695；2015年9月4日提交的标题为“GENE ANALYSIS AND GENERATION OF STEMCELL METHODS AND APPARATUS”的PCT/US2015/048687；2015年6月30日提交的标题为“FLUID JET TISSUE RESECTION AND COLD COAGULATION(AQUABLATION)METHODS ANDAPPARATUS”的PCT/US2015/038605；2015年6月24日提交的标题为“TISSUE SAMPLING ANDCANCER TREATMENT METHODS AND APPARATUS”的PCT/US2015/037521；以及2014年9月5日提交的标题为“AUTOMATED IMAGE-GUIDED TISSUE RESECTION AND TREATMENT”的PCT/US2014/054412；这些申请特此通过引用以其整体并入本文。

背景

外科机器人学导致新的外科手术和对现有外科手术的改进。然而，用于机器人手术的现有方法和装置可能在至少一些方面中是不太理想的。例如，现有方法可能无法理想地解决个体变异性，例如组织消融率和愈合。此外，额外因素(例如手术准备时间和治疗时间)可以与结果相关，并且可能无法用现有方法和装置来理想地解决。

至少一些现有外科手术可能不太理想地适合于对个体患者的特定要求定制外科手术。例如，对于前列腺手术(例如良性前列腺增生(BPH))的手术，在手术效果和可能的副作用之间可能存在权衡。前列腺的手术可以涉及切割或消融在精细(delicate)组织结构(例如精阜)附近的BPH组织，这通常对男性性功能至关重要。与本公开相关的工作暗示关于患者特定偏好来确定待移除的BPH组织的位置和量可能是有帮助的。

根据以上所述，用于外科手术的改进的方法和装置将是有帮助的。理想地，这种方法和装置将改进现有手术的至少一些缺点。

概述

在第一方面中，一种用于机器人手术的装置包括处理器，该处理器配置有指令以接收来自被治疗患者的患者数据，接收多个被治疗患者中的每一个的外科机器人数据，并响应于患者数据和外科机器人数据来输出待治疗患者的治疗计划。这种方法的优点是适应手术系统参数和患者的个体差异，从而提供改进的治疗结果。

通过引用并入

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请通过引用并入本文，其程度如同每一个单独的出版物、专利或专利申请被具体和单独地指明通过引用并入的相同程度。

附图简述

本发明的新颖特征在所附权利要求中具体地阐述。通过参考下面的详细描述和所附附图将获得对本发明的特征和优点的更好理解，该详细描述阐述其中利用本发明的原理的例证性实施例，在附图中：

图1是根据一些实施例的适合于执行尿道内前列腺组织减积(debulking)的设备的示意图；

图2A-2D图示了图1的设备在执行前列腺组织减积时的使用；

图3A和图3B示出了根据一些实施例的治疗患者的系统；

图4A示出了根据一些实施例的以实质上恒定的压力和可变流量对手术部位的压力调节；

图4B示出了根据一些实施例的利用提供实质上固定的流体流量和实质上恒定的压力的泵进行的手术部位的流量调节；

图5A示出了根据许多实施例的适合于合并的器官；

图5B示出了利用根据许多实施例的装置治疗的图5A的前列腺；

图6A示出了根据一些实施例的对人眼可见的消融焰；

图6B示出了如图6A所示的消融焰的高速图像；

图7示出了根据一些实施例的多个脱落脉冲(shedding pulses)和消融射流的扫描，以在多个重叠位置处提供平稳且受控的组织侵蚀；

图8A示出了根据一些实施例的附接设备；

图8B示出了附接设备的部件；

图8C示出了具有在部分地缩回定位上的联接器和包括能量源的长形载体的附接设备的部件，长形载体穿过联接器朝着长形支持器的远侧端延伸；

图8D示出了长形支持器的远侧部分和其上安装有联接器的长形管；

图8E1-8E4示出了根据一些实施例的联接器；

图8F示出了根据一些实施例的托架的底侧视图；

图8G示出了根据一些实施例的托架的端视图；

图8H示出了根据一些实施例的隔离的内窥镜；

图8I1示出了根据一些实施例的内窥镜的侧视图；

图8I2示出了如在图8I1中的沿着截面AA的侧视图；

图8I3示出了图8I1的内窥镜的截面BB；

图8I4示出了如在图8I1中的内窥镜的顶视图；

图8I5示出了如在图8I1中的内窥镜的远侧端；

图8J示出了如本文所述的托架的壳体；

图8K示出了如本文所述的附接设备的端视图；

图8L示出了被配置成耦合到附接设备的臂的部件；

图8M示出了根据一些实施例的附接设备的上侧的视图；

图8N示出了根据一些实施例的臂的部件；

图8O1和图8O2示出了图8N所示的臂部件的内部结构；

图8P示出了根据一些实施例的附接设备的联动装置；

图8Q示出了安装在载体的近侧端上的编码器；

图8R1示出了根据一些实施例的编码器；

图8R2示出了显示用多个光电探测器测量的不同过渡的坐标参考的表格；

图8S示出了根据一些实施例的在支持器的远侧端上的吸入口；

图8T示出了根据一些实施例的控制台；

图9A和图9B分别示出了根据一些实施例的治疗探头轴与成像探头的矢状平面的对准的侧视图和顶视图；

图9C和图9D分别示出了根据一些实施例的横穿矢状图像平面视场的治疗探头的侧视图和顶视图；

图10A-10T示出了根据一些实施例的装置的治疗屏幕；

图11示出了根据一些实施例的治疗患者的方法；

图12示出了根据一些实施例的切割的最大组织穿透深度和通过喷嘴的流速；

图13示出了根据一些实施例的在猪血管位于马铃薯的切口上方的情况下的马铃薯的选择性移除，作为用于组织的选择性移除的模型；以及

图14示出了根据一些实施例的基于用户输入利用预定治疗剖面和治疗台处理的马铃薯；

图15示出了根据一些实施例的利用人工智能或机器学习来治疗患者的方法；

图16示出了根据一些实施例的处理器系统；

图17A至17C示出了根据一些实施例的装置的用户界面屏幕；

图18示出了根据一些实施例的装置的用户界面屏幕；

图19A至19D示出了根据一些实施例的患者的治疗的表示；

图20示出了根据一些实施例的治疗患者的方法；

图21示出了根据一些实施例的示例卷积神经网络；以及

图22示出了根据一些实施例的训练和使用分类器的方法。

详细描述

本文公开的方法和装置非常适合于与许多类型的手术(例如前列腺手术以及相关方法和装置)组合。本文公开的方法和装置可用于确定合适的治疗参数，并适合于与使用用于治疗前列腺的能量(例如机械能、放射疗法、水射流治疗、放射治疗、激光消融及其组合)的设备组合。本文公开的方法和装置可以与具有治疗图像引导、多维成像、自主机器人和消融(例如无热水射流消融)的外科机器人系统一起使用。本文公开的方法和装置可用于改进许多类型的外科机器人手术，例如关节型机器人系统、旋转和摆动轴系统以及包括能够响应于用户输入而模仿人类运动的关节的系统。这些系统可以依赖于图像引导，其中在治疗之前手术参数被输入到系统中。系统可以在手术之前由手术者建立。

本文公开的系统和方法包括多个传感器，每个传感器能够在手术之前、手术期间和手术之后测量机器人系统部件的记录状态，其可用于分析以改进外科手术和结果。例如，外科机器人系统可以包括与系统和相关联部件的状态相关的多个参数，例如轴的角度、轴的纵向定位、与用于消融组织的能量(例如压力或辐照度)、实时超声成像和实时内窥镜成像(例如膀胱镜成像)相关的数据。在治疗期间的数据可被实时地记录，并用于生成对应于在整个治疗中外科机器人系统的状态的多个数据帧。数据帧可以对应于在帧之间的固定时间间隔，例如一秒钟，以便提供适合于如本文描述的用机器学习或人工智能来处理的输入数据。

虽然本公开的实施例特别针对前列腺的治疗，但是本公开的某些方面也可以用于治疗和改善其他器官和组织，例如脑、心脏、肺、肠、眼睛、皮肤、肾、肝、胰腺、胃、子宫、卵巢、睾丸、膀胱、耳、鼻、嘴、软组织(例如骨髓)、脂肪组织、肌肉、腺和粘膜组织、脊髓和神经组织、软骨、硬生物组织(例如牙齿、骨)以及体腔和通道(例如鼻窦、输尿管、结肠、食道、肺通道、血管和喉咙)。本文公开的设备可以通过现有体腔被插入，或者通过在身体组织中产生的开口被插入。

与实施例相关的工作暗示输入的患者数据(例如人口统计数据和待治疗的器官(例如前列腺)的图像数据)可能与结果(例如被移除的组织的切割剖面)相关。活检数据(如果可得到)也可能在确定对所计划的外科治疗的适当调整时是有帮助的。

可以从许多类型的外科系统生成和记录该输入数据。本文公开的方法和装置非常适合于与和外科机器人相关的许多应用组合，并且可以结合例如在下列专利中所述的许多现有系统的硬件、处理器和软件：2015年9月4日提交的标题为“PHYSICIAN CONTROLLEDTISSUE RESECTION INTEGRATED WITH TREATMENT MAPPING OF TARGET ORGAN IMAGES”的PCT/US2015/048695；2015年9月4日提交的标题为“GENE ANALYSIS AND GENERATION OFSTEM CELL METHODS AND APPARATUS”的PCT/US2015/048687；2015年6月30日提交的标题为“FLUID JET TISSUE RESECTION AND COLD COAGULATION(AQUABLATION)METHODS ANDAPPARATUS”的PCT/US2015/038605；2015年6月24日提交的标题为“TISSUE SAMPLING ANDCANCER TREATMENT METHODS AND APPARATUS”的PCT/US2015/037521；以及2014年9月5日提交的标题为“AUTOMATED IMAGE-GUIDED TISSUE RESECTION AND TREATMENT”的PCT/US2014/054412；这些申请的全部公开通过引用被预先并入。在市场上从ProceptBioRobotics可买到的AQUABEAM SYSTEM的许多部件非常适合于根据本文公开的实施例来组合。

本文公开的实施例可以以许多方式组合以向患者提供改进的治疗。虽然对在一些图中的一些部件和在其他图中的其他部件做出参考，但是设想这些部件中的每一个可以与其他部件中的任一个或更多个组合，以便向患者提供改进的治疗。

如在本文所使用的，术语“近侧”和“远侧”在该装置的上下文中指如从患者外部的装置参考的近侧和远侧，使得近侧可以指在患者外部的部件，而远侧可以指在患者内部的部件。

如本文所使用的，相似的词和字符表示相似的结构。

如本文所使用的，术语“载体探头”和“治疗探头”可互换地被使用。

如本文所使用的，术语“消融(ablation)”和“切除(resection)”可互换地被使用。

如本文所使用的，“基于”和“响应于”可互换地被使用。

如本文所使用的，术语“切割剖面”和“切除剖面”可互换地被使用。

图1至图2D的主题和相应的文本如在下列申请中所述通过引用被并入：2010年2月4日提交的标题为“MULTI FLUID TISSUE RESECTION METHODS AND DEVICES”的被公布为US20110184391的美国申请序列号12/700,568；以及于2011年2月4日提交的、2011年11月8日被公布为WO2011097505的标题为“MULTI FLUID TISSUE RESECTION METHODS ANDDEVICES”的PCT申请PCT/US2011/023781；这些申请的全部公开通过引用被预先并入本文。

本文公开的方法和装置非常适合于与许多市场上可买到的外科系统和程序组合，并且可以包括在市场上从Procept BioRobotics Inc.CORPORATION可买到的用于

参考图1，根据本发明的原理构造的示例性前列腺组织减积设备10包括导管组件，该导管组件通常包括具有远侧端14和近侧端16的轴12。轴12通常是包括从在近侧端16处的毂18延伸到在远侧端14附近的位置的一个、两个、三个、四个或更多个轴向腔的聚合物挤压件。轴12通常具有在从15cm至25cm的范围内的长度和在从1mm至10mm、通常从2mm至6mm的范围内的直径。轴将具有足够的裂断强度(column strength)，使得它可以通过男性尿道向上被引入，如下面更详细描述的。

轴包括位于能量输送区域20中的能量源，其中该能量源可以是如下面更详细讨论的多个特定部件中的任一个。在能量输送区域的远侧，可膨胀锚定囊24位于轴的远侧端14处或非常靠近远侧端14。囊通过轴向腔之一连接到通过毂18连接的囊膨胀源26。除了能量源22和囊膨胀源26之外，毂可选地还包括对输注/冲洗源28、吸入(真空)源30和/或吹入(加压CO

虽然当前实施例参考人类前列腺被描述，但是应当理解，它们通常可用于治疗哺乳动物前列腺。现在参考图2A-2D，前列腺组织减积设备10通过男性尿道U被引入到在前列腺P内的紧邻地位于膀胱B的远侧的区域。解剖结构在图2A中示出。一旦导管10被定位成使得锚定囊24正好位于膀胱颈BN(图2B)的远侧，则囊可以膨胀，以优选地占据膀胱的实质上整个内部，如图2C所示。一旦锚定囊24膨胀，前列腺组织减积设备10的定位将被固定并稳定在尿道U内，使得能量输送区域20定位在前列腺P内。将认识到，能量输送区域20的正确定位仅取决于锚定囊24在膀胱内的膨胀。当前列腺紧邻地位于膀胱颈BN的近侧时，通过将能量输送区域的远侧端间隔成非常靠近囊的近侧端，通常在从0mm至5mm、优选地从1mm至3mm的范围内，输送区域可以适当地被定位。在锚定囊24膨胀之后，能量可以被输送到前列腺内用于减积，如由图2中的箭头所示的。一旦能量在一段时间内并且在期望的表面区域上被输送，能量区域就可以被停止，并且前列腺将被减积以减轻在尿道上的压力，如图2D所示。在那时，冲洗流体可通过口34被输送并被吸入到口36内，如图2D所示。可选地，在治疗之后，可以使用烧灼囊和/或支架来烧灼该区域，该烧灼囊和/或支架可以使用修改的或单独的导管设备来放置。

图3A和图3B示出了根据实施例的治疗患者的系统。系统400包括治疗探头450，并且可以可选地包括成像探头460。治疗探头450耦合到控制台420和联动装置430。成像探头460耦合到成像控制台490。患者的治疗探头450和成像探头460可以耦合到公共基座440。用患者支持器449支撑患者。治疗探头450利用臂442耦合到基座440。成像探头460利用臂444耦合到基座440。

患者被放置在患者支持器449上，使得治疗探头450和超声探头460可以被插入患者体内。患者可以以许多定位(例如俯卧、仰卧、直立或倾斜)中的一个或更多个来放置。在许多实施例中，患者被置于截石位，并且例如可以使用镫骨。在许多实施例中，治疗探头450在患者的第一侧上在第一方向上插入患者体内，并且成像探头在患者的第二侧上在第二方向上插入患者体内。例如，治疗探头可以从患者的前侧插入患者的尿道内，并且成像探头可以从患者的后侧经直肠插入患者的肠内。治疗探头和成像探头可以放置在患者体内，其中尿道组织、尿道壁组织、前列腺组织、肠组织或肠壁组织中的一个或更多个在其间延伸。

治疗探头450和成像探头460可以以许多方式中的一种或更多种插入患者体内。在插入期间，每个臂可以包括实质上解锁的配置，使得探头可以理想地旋转和平移，以便将探头插入患者体内。当探头插入到期望位置时，臂可以被锁定。在锁定配置中，探头可以以许多方式(例如平行、偏斜、水平、倾斜或不平行)中的一种或更多种相对于彼此被定向。为了将成像探头的图像数据映射到治疗探头坐标参考，如本文所述的利用角度传感器确定探头的定向可能是有帮助的。使组织图像数据映射到治疗探头坐标参考空间可以允许由操作者(例如医生)对为了治疗而识别的组织进行准确的瞄准和治疗。

在许多实施例中，治疗探头450耦合到成像探头460。为了基于来自成像探头460的图像与治疗探头450对准。可以用公共基座440实现耦合，如所示。可选地或组合地，治疗探头和/或成像探头可以包括磁体以保持探头穿过患者的组织对准。在许多实施例中，臂442是可移动且可锁定的臂，使得治疗探头450可以位于在患者体内的期望位置上。当探头450位于患者的期望位置上时，臂442可以用臂锁427锁定。成像探头可以用臂444耦合到基座440，可以用来在治疗探头被锁定在适当位置上时调整成像探头的对准。臂444可以包括例如在成像系统的或控制台的和用户界面的控制下的可锁定且可移动的探头。可移动臂444可以是微致动的，使得成像探头440可以相对于治疗探头450以例如1毫米左右的小移动被调整。

在许多实施例中，治疗探头450和成像探头460耦合到角度传感器，使得治疗可以基于成像探头460和治疗探头450的对准来被控制。角度传感器495用支持器438耦合到治疗探头450。角度传感器497耦合到成像探头460。角度传感器可以包括许多类型的角度传感器中的一种或更多种。例如，角度传感器可以包括测角计、加速度计及其组合。在许多实施例中，角度传感器495包括三维加速度计以确定治疗探头450在三个维度中的定向。在许多实施例中，角度传感器497包括三维加速度计以确定成像探头460在三个维度中的定向。可选地或组合地，角度传感器495可以包括测角计以确定治疗探头450沿着治疗探头的长轴(elongate axis)的角度。角度传感器497可以包括测角计以确定成像探头460沿着成像探头460的长轴的角度。角度传感器495耦合到控制器424。成像探头的角度传感器497耦合到成像系统490的处理器492。可选地，角度传感器497可以耦合到控制器424，以及也组合地耦合。

控制台420包括耦合到在用于控制治疗探头450的部件中的处理器系统的显示器425。控制台420包括具有存储器421的处理器423。通信电路422耦合到处理器423和控制器422。通信电路422耦合到成像系统490。控制台420包括耦合到锚定物24的内窥镜35的部件。输注冲洗控件28耦合到探头450以控制输注和冲洗。吸入控件30耦合到探头450以控制吸入。内窥镜426可以是控制台420的部件和用探头450可插入以治疗患者的内窥镜。控制台420的臂锁427耦合到臂422以锁定臂422或允许臂422自由地可移动以将探头450插入患者体内。

控制台420可包括如本文所述的耦合到载体和喷嘴的泵419。

处理器、控制器和控制电子器件和电路可以包括许多合适部件中的一个或更多个，例如一个或更多个处理器、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)以及一个或更多个存储器存储设备。在许多实施例中，控制电子器件控制图形用户界面(在下文中为“GUI”)的控制面板，以根据用户指定的治疗参数规定手术前计划，以及提供用户对手术过程的控制。

治疗探头450包括锚定物24。锚定物24在利用探头450将能量输送到能量输送区域20的同时锚定探头450的远侧端。探头450可以包括如本文所述的喷嘴200。探头450用联动装置430耦合到臂422。

联动装置430包括例如基于患者的图像将能量输送区域20移动到患者的期望目标位置的部件。联动装置430包括第一部分432及第二部分434和第三部分436。第一部分432包括实质上固定的锚定部分。实质上固定的锚定部分432固定到支持器438。支持器438可以包括联动装置430的参考框架。支持器438可以包括刚性底盘或框架或壳体以将臂442刚性且牢固地耦合到治疗探头450。第一部分432保持实质上固定，而第二部分434和第三部分436移动以将能量从探头450引导到患者。第一部分432固定到离锚定物24实质上恒定的距离437。在锚24和联动装置的固定的第一部分432之间的实质上固定的距离437允许治疗被准确地放置。第一部分424可以包括线性致动器以沿着探头450的长轴将在治疗区域20中的高压喷嘴准确地定位在期望的轴向定位处。

探头450的长轴通常在探头450在联动装置430附近的近侧部分到具有与其附接的锚定物24的远侧端之间延伸。第三部分436控制围绕长轴的旋转角度。在患者的治疗期间，在治疗区域20和联动装置的固定部分之间的距离439相对于锚定物24而变化。距离439响应于计算机控制而调整，以沿着治疗探头的长轴以锚定物24为参考设置目标位置。联动装置的第一部分保持固定，而第二部分434沿着轴调整治疗区域的定位。联动装置436的第三部分响应于控制器424而调整围绕轴的角度，使得在治疗的角度下沿着轴的距离可以参考锚定物24非常准确地被控制。探头450可以包括刚性构件，例如在支持器438和锚定物24之间延伸的脊柱，使得从联动装置430到锚定物24的距离在治疗期间保持实质上恒定。治疗探头450如本文所述的耦合到治疗部件，以允许用一种或更多种形式的能量(例如来自射流的机械能、来自电极的电能或来自例如激光源的光源的光能)治疗。光源可以包括红外光、可见光或紫外光。能量输送区域20可以在联动装置430的控制下移动，以便将预期形式的能量输送到患者的目标组织。

成像系统490包括存储器493、通信电路494和处理器492。相应电路中的处理器492耦合到成像探头460。臂控制器491耦合到臂444以精确地定位成像探头460。

图4A示出了具有实质上恒定的压力和可变流量的手术部位的压力调节。生理盐水袋放置在一高度处以提供实质上恒定的压力调节。生理盐水袋可以放置在相应于约50至100mm汞柱(在下文中为“mmHg”)的高度处。生理盐水袋如本文所述的耦合到灌洗口。如本文所述，收集袋耦合到灌洗口、吸入口或抽吸口中的一个或更多个。如本文所述，收集袋收集用水射流消融探头450移除的组织。

图4B示出了用提供实质上固定的流体流的泵进行的手术部位的流体流量调节。泵以实质上固定的流速从手术部位移除流体。例如，泵可以包括蠕动泵。泵被配置成以与水消融射流生理盐水流速实质上相同的速率或更大的速率移除流体，以便抑制在手术部位处积聚的压力。例如，蠕动泵可以如本文所述的耦合到包括组织移除口456C的歧管的吸入口。提供具有至少是组织消融射流的流速的流速的泵提供了改进的吸力，因为当泵保持实质上固定的流速以便移除原本将堵塞通道的材料时，可能原本堵塞组织移除开口和通道的消融的组织可能受到更大量的压力。

来自生理盐水袋的灌洗流可以保持开放，以便提供至少两种功能：1)基于生理盐水袋的高度保持压力；以及2)在蠕动泵没有如人们在视觉上看到进入袋的流体是粉红色的正常运行的情况下，提供安全止回阀。

在替代实施例中，泵的流量包括可变速率，以便在手术部位附近提供在患者体内的实质上恒定的压力。被治疗器官的压力的主动感测和泵的可变流速可以包括闭环压力调节系统。泵可以耦合到传感器，例如压力传感器，并且流速被改变以保持实质上恒定的压力。压力传感器可以位于许多位置中的一个或更多个上，例如在治疗探头上、在探头的吸入通道内、在探头的外表面的凹部中、在耦合到手术部位的探头的内表面上或者在控制台上的泵的入口附近。

图5A示出了根据实施例的适合于合并的器官。器官可以包括如本文所述的许多器官中的一个或更多个，例如前列腺。在许多实施例中，器官包括例如囊和在囊内包含的组织以及位于囊的外部上的囊脉管和神经。在许多实施例中，器官包括前列腺。前列腺可包括增生，例如良性前列腺增生或癌及其组合。在许多实施例中，增生组织可以包括位于患者体内的组织，其中癌可能没有被检测到。在许多实施例中，囊脉管和神经沿着前列腺的外表面延伸。在许多实施例中，增生组织可以位于前列腺上面。在许多实施例中，增生组织可以包括关于该组织是否包括癌组织或良性组织的未知特异性的组织。

图5B示出了用根据实施例的装置治疗图5A的前列腺。在许多实施例中，根据组织移除剖面移除前列腺的组织。例如，组织移除剖面可以由基于如本文所述的图像引导组织移除的预定组织移除剖面组成。可选地，组织移除剖面可以包括利用手持组织移除装置移除的组织的移除剖面组成。在许多实施例中，器官的组织(例如前列腺)被移除到囊内，以便例如减小从组织可移除剖面到囊的外部的距离。

用于组织移除的装置可以包括被配置为输送流体流的喷嘴，其中流体流可以包括液体或气体中的一种或更多种。例如，液体流体流可以包括水或生理盐水中的一种或更多种。液体流体流可以被配置成以液体消融射流的形式离开喷嘴，在前列腺组织中产生空化(cavitation)并使组织分离成多个碎片。液体流体流可以被释放到喷嘴被浸没于其中的液体中，以便利用如本文所述的脱落脉冲提供空化。喷嘴被浸没于其中的液体可以包括例如水或生理盐水中的一种或更多种。

图6A示出了根据实施例的对人眼可见的消融焰。

图6B示出了如在图6A中的消融焰的高速图像。该图像以大约1/400秒的速度被拍摄。

图6A和图6B的数据表明，消融焰包括用消融流在从喷嘴释放时生成的多个白云(white cloud)。与实施例相关的工作表明，空化云可以以特征脱落频率从射流脱落。每个云的长度992与云的脱落频率和速度相关。射流的相对冷的消融焰包括对应于射流的切割长度的长度990，其可被调整以将组织切割至如本文所述的受控深度。在许多实施例中，射流的喷嘴在如图6B所示的非切割配置中被放置在脱落云的长度992的至少大约四分之一处，以便允许脱落云实质上在云撞击组织之前形成。脱落云到更大的横截面尺寸的这种发散也可以由于云可以分布到组织的更大区域而提供改进的组织移除，并且提供在射流的脉冲当中的改进的重叠。

除了射流的冲击压力之外，对应于图像的白云的高度湍流和侵蚀性的区域实质上有助于如本文所述的组织的消融。白云包括多个空化区域。当加压水被注入到水中时，小的空化在喷嘴出口附近的剪切层中的低压区域中生成。小的空化可以包括空化涡。空化涡与彼此融合，形成在高速图像中表现为空化云的大的离散空化结构。当与组织交互作用时，这些空化云提供有效的消融。在不被任何特定理论限制的情况下，人们认为撞击组织的空化云与限定撞击组织的空化的高速流体组合引起与空化相关的组织的大量侵蚀。

如本文所述的喷嘴和压力可被配置成由本领域普通技术人员基于本文所提供的教导例如以喷嘴的角度的控制来提供脉动云(pulsatile cloud)。在许多实施例中，流体输送元件的喷嘴包括空化射流，以便改进组织的消融。

流体输送元件的喷嘴和压力可被布置成提供适合于组织的移除的脱落频率。

在许多实施例中，“焰”的“白云”包括“夹带(entrainment)”区域，其中周围的水被汲取或“夹带”到射流中。与实施例相关的工作表明，流体的夹带可以与脱落频率有关。

根据实施例，从射流脱落的云的脱落频率和尺寸可用于提供组织消融。脱落频率可以与围绕纵轴的探头的角扫描速率组合以提供位置的重叠，在所述位置上每个云与组织交互作用。

图7示出了根据实施例的多个脱落脉冲995和消融射流的扫描，以在多个重叠位置997处提供平稳且受控的组织侵蚀。当使用泵时，该脱落频率可以显著快于泵频率，使得针对脉动泵的每个脉冲提供多个脱落云。探头的扫描速率可以与脱落频率相关以例如用被配置为提供重叠脉冲的脱落云提供改进的组织移除。

在许多实施例中，系统包括具有比脱落脉冲的频率小的频率的泵，以便为泵的每个脉冲提供多个脱落脉冲。泵可以具有至少约50Hz、例如在约50Hz至约200Hz的范围内的脉冲速率，并且脱落脉冲包括至少约500Hz、例如在从约1kHz至约10kHz的范围内的频率。

虽然示出了泵的脉冲，但是脉冲云的类似扫描可以用连续流量泵来提供。

虽然喷嘴可以以许多方式中的一种或更多种来配置，但是在许多实施例中，喷嘴包括在从大约0.02到大约0.3的范围内、例如在从大约0.10到大约0.25的范围内以及在许多实施例中在从大约0.14到大约0.2的范围内的Strouhal数(在下文中为“St”)。

在许多实施例中，Strouhal数由下式定义：

St＝(Fshed)*(W)/U

其中，Fshed是脱落频率，W是空化射流的宽度，以及U是在出口处的射流的速度。本领域中的普通技术人员可以如本文所述的修改喷嘴，以便获得适合于根据本文所述的实施例组合的脱落频率，并且实验可以被进行以确定适合于组织移除的云长度和脱落频率。

提供多个脱落云的喷嘴配置适合于与如本文所述的一个或更多个探头一起使用。

图8A示出了根据实施例的附接设备800。附接设备被配置成如本文所述的附接到臂。附接设备包括外科系统的一个或更多个部件以如本文所述的治疗患者。在许多实施例中，附接设备包括机头(handpiece)802，其用于使外科医生在臂在解锁定位上的情况下操纵附接设备，以便将附接设备的远侧端插入患者体内。在许多实施例中，附接设备包括联动装置804，联动装置804包括可旋转主体，可旋转主体配置成在旋转中从臂接收扭矩，如本文所述。

附接设备包括依尺寸制造成安装在患者的手术进入部位(例如尿道)内的多个部件。例如，附接设备可以包括如本文所述的长形支持器806、长形管808和联接器814。长形支持器806包括被配置为插入患者体内的刚性支持器。长形支持器可以包括圆形远侧端，以便便于沿着进入路径插入患者体内，以便扩张路径以允许和便于联接器的插入。长形支持器可以包括定位成从手术部位移除所切除的组织的多个吸入通道。长形支持器可以包括从吸入口828延伸到在长形支持器的远侧端上的开口的多个通道。

长形管808可以包括伸缩管，该伸缩管包括第一远侧部分810和第二近侧部分812。第二部分可以依尺寸被制造成大于第一部分，以便接纳第一部分并允许管的滑动。在管的远侧部分的远侧端上的联接器814可以连接到内窥镜。连接到联接器的内窥镜可以向近侧和向远侧移动，并且当联接器随着内窥镜的远侧顶端818向近侧和向远侧移动时长形管可以在长度上缩短和减小。

联接器814可以包括被成形为便于联接器到患者体内的插入的倾斜的远侧表面820或至少一个表面。当附接设备被插入患者体内时，联接器可以被放置成相邻于长形支持器的远侧端。内窥镜顶端818可以用联接器的结构耦合到联接器。例如，联接器可以包括被成形为接纳在内窥镜顶端上的相应接合结构的接合结构，使得联接器与内窥镜顶端配合，并且有效地被键接和锁定到内窥镜顶端。内窥镜的近侧和远侧运动可以随着长形管的长度的相应减少或增加而向近侧和向远侧移动联接器。

附接设备可以包括毂822，毂822包括灌洗口824和吸入口826。灌洗口可以耦合到长形管的内部通道，以便将诸如生理盐水的流体引导到位于长形管的远侧端上的灌洗开口816。灌洗开口可以向手术部位提供流体，例如生理盐水。可选地，可以用吹入法向手术部位提供流体，例如气体。在毂上的吸入口可以在通道沿着长形支持器轴向地延伸的情况下连接到在长形支持器上的开口。

内窥镜的长形管808包括管的第一远侧部分810和长形伸缩管的第二近侧部分812。第二近侧部分依尺寸被制造成大于第一远侧部分，以便滑动地接纳第一远侧部分，以允许联接器随着内窥镜向近侧和向远侧移动。

附接设备包括允许用户(例如医生)独立于设备的其他部件而调整内窥镜的多个结构。在许多实施例中，内窥镜耦合到内窥镜托架828。内窥镜托架可以前进和缩回，以便向近侧和向远侧移动连接到联接器的内窥镜的远侧端。附接设备可以包括耦合到小齿轮的齿条830，小齿轮允许内窥镜托架随着在内窥镜托架上的旋钮832的旋转而向近侧和向远侧移动。附接设备可以包括轨道834以接合内窥镜托架，使得内窥镜托架可以例如随着旋钮的旋转沿着轨道而滑动。在许多实施例中，附接设备包括高压电缆836与载体的连接，该载体在联动装置的控制下运载治疗能量源。

图8B示出了附接设备800的部件。内窥镜可以包括刚性远侧部分838和柔性近侧部分840。内窥镜的刚性部分可以从内窥镜托架828延伸到内窥镜的远侧顶端。内窥镜的刚性部分可以延伸穿过密封件842，以便密封和抑制来自手术部位的流体。内窥镜的刚性部分可以用在内窥镜的近侧部分上的接合结构耦合到托架。内窥镜的刚性部分也可以用位于内窥镜的顶端附近的远侧接合结构耦合到联接器。在托架和联接器之间延伸的内窥镜的刚性部分提供联接器和伸缩管的远侧部分的近侧和远侧运动。

在许多实施例中，柔性高压生理盐水管836延伸至附接设备以从外部泵提供加压流体。

在许多实施例中，附接设备被配置成供用户移除设备的部件，例如内窥镜。例如，托架释放装置844可以设置在附接设备的近侧端上，允许用户使托架从轨道向近侧滑落，以便将内窥镜从手术部位移除。

图8C示出了具有在部分地缩回定位上的联接器814和包括能量源848的长形载体846的附接设备800的部件，长形载体846朝着长形支持器806的远侧端延伸穿过联接器。在许多实施例中，内窥镜顶端可以至少部分地缩回，以便观察在支持器中的治疗探头846。包括治疗探头的长形载体可以具有位于其上的能量源以将能量引导到治疗部位。长形管808的远侧部分可以缩回到长形管的近侧部分内，以便允许具有与其附接的内窥镜顶端的联接器观察治疗部位。例如，随着旋钮到近侧位置的旋转，联接器可以向近侧缩回。

长形支持器806可以以许多方式中的一种或更多种连接到长形管808以增加刚度。例如，长形支持器可以在多个位置850处焊接到长形管的近侧部分，以对长形支持器和长形管的组合增加刚度。

当长形管的远侧部分相对于管的近侧固定部分滑动时，长形管的焊接部分可以相对于长形支持器保持在固定位置处。

图8D示出了长形支持器806和长形管808的远侧部分，长形管808具有安装在其上的联接器814。长形支持器可以包括减压顶端，例如圆形远侧顶端852，以便便于沿着手术进入路径(例如通过尿道)插入。联接器的倾斜远侧表面820可以便于插入并推动组织远离长形支持器。在许多实施例中，长形支持器包括凹部，其依尺寸被制造成接纳联接器的一部分，使得联接器的最远侧顶端适配在减压远侧顶端后面的凹部内。减压远侧顶端可以限定附接设备进入患者体内的进入路径，并且联接器的倾斜远侧表面可以跟随减压顶端，并且联接器的顶端可以跟随减压顶端的路径。减压顶端和倾斜远侧表面的这个组合可以便于插入。

包括多个开口816的长形管808可以随着联接器814移动。接纳内窥镜的远侧顶端的联接器可以以许多方式中的一种或更多种来配置，以例如用接纳在内窥镜上的突出部并锁定到内窥镜的通道或狭槽来接纳内窥镜顶端。长形伸缩管的远侧部分可以包括开口854以从联接器接纳紧固件。穿过管的开口从联接器延伸的紧固件可以有效地将联接器锁定到管的远侧端。管的远侧端810可以包括多个灌洗开口816。多个灌洗开口可以随着内窥镜顶端移动，以便清洗和便于用内窥镜顶端观察。灌洗开口的运动通常朝着手术部位引导流体，使得流体可以被引导。例如，当治疗探头顶端浸没在液体中时，随着内窥镜顶端移动的灌洗开口具有清洗顶端和提供流体以增加可见性的优点。

图8E1至8E4示出了根据实施例的联接器814。图8E1示出了横截面端视图。图8E2示出了横截面侧视图。图8E3示出了侧视图，以及图8E4示出了端视图。联接器包括载体通道856以在载体上接收治疗探头，如本文所述。载体通道依尺寸制造成允许包括治疗探头的载体向近侧、向远侧和旋转地滑动而没有来自联接器的干扰。载体通道可以包括导向装置，其便于对准和放置，并稳定包括能量源的载体的远端的位置。联接器包括依尺寸被制造成接纳内窥镜的内窥镜通道858。内窥镜通道可以被配置成接纳内窥镜和内窥镜的接合结构，并将内窥镜的接合结构锁定到联接器。

用图8E2所示的侧视图，示出了内窥镜的视场860。内窥镜的视场可以是市场上可买到的内窥镜的视场，例如70°视场。内窥镜可以从内窥镜通道内观察手术部位、长形支持器和载体的治疗探头。在许多实施例中，联接器的远侧端的倾斜表面820以一个角度倾斜，以便沿着内窥镜的视场的上部分限定视场。

如图8E3所示，联接器814可以包括狭槽862以接纳在内窥镜上的突出部。例如，狭槽可以依尺寸被制造，以便允许突出部随着内窥镜的旋转而进入狭槽。虽然示出了狭槽，但是可以以许多方式中的一种或更多种(例如利用锁定结构、螺纹结构、毂和螺纹)来配置在内窥镜的刚性部分的远侧端上接纳接合结构的联接器的接合结构。

例如，内窥镜顶端可以包括被配置成卡扣到沿着联接器的内周边的至少一部分布置的相应的捕获边缘或唇缘内的板簧或类似结构。使用这种机构，用户可以通过简单地将内窥镜顶端推入联接器内直到板簧接合捕获边缘来将内窥镜顶端锁定到联接器。为了允许内窥镜顶端从联接器分开，联接器的内周边的一部分可以包括被配置成允许板簧滑出的斜边缘。为了将内窥镜顶端从联接器分开，用户可以旋转内窥镜直到板簧与斜边缘对准为止，然后将内窥镜拉出。

在图8E3中还示出了穿过管延伸的突出部855。

图8E4分别在载体通道856和内窥镜通道858中用虚线示出了治疗探头载体846和内窥镜866的近似尺寸。载体通道和内窥镜通道可以依尺寸被制造和间隔开以在载体和内窥镜之间提供间隙868。在许多实施例中，内窥镜的刚性远侧顶端包括如本文所述的突出部864。突出部可以从刚性远侧部分延伸一段径向距离以安装到狭槽862中并接合联接器。在许多实施例中，突出部的尺寸被定制成延伸大于间隙的距离，以便当包括能量源的载体探头穿过载体通道延伸时将联接器锁定到内窥镜。例如，这个配置可以在载体被移除的情况下便于联接器组装到内窥镜和从内窥镜拆卸，并且在载体插入到联接器内的情况下提供联接器的锁定。

图8F示出了根据实施例的托架828的底侧视图。底侧视图示出了耦合到内窥镜的近侧接合结构870的内窥镜的柔性部分840和内窥镜的刚性部分838。内窥镜的近侧接合结构适配在托架的接合结构872内，使得托架向近侧和向远侧的运动使在接合结构中的内窥镜的刚性部分移动。托架的底侧视图示出了与旋钮832一起旋转的小齿轮874。小齿轮如本文所述的与齿条接合。在底侧视图中还示出了在托架的每侧上的狭槽876，其如本文所述的接纳附接设备的轨道。托架的接合结构872可以包括多个突出部。例如，多个突出部可以在托架的近侧和托架的远侧上延伸，以便向近侧和向远侧移动内窥镜。

图8G示出了根据实施例的托架828的端视图。托架包括依尺寸被制造成接纳附接设备的轨道的多个狭槽876。托架还包括依尺寸被制造成接纳内窥镜的通道878。

图8F和8G中所示的托架可以被配置成具有低剖面，以便便于用户操纵附接设备。例如，托架可以被配置为有具有相对较短的高度的壳体，并且旋钮可以被成形和形成所需尺寸以具有相对较小的直径和较长的长度(例如，以便于由用户抓握旋钮)。

图8H示出了根据实施例的独立的内窥镜866。内窥镜包括目镜880，其允许用户(例如外科医生)观察内窥镜的远侧端的手术部位，其中目镜位于内窥镜的近侧端上。内窥镜包括照明口882，其允许摄像机(例如高清晰度摄像机)耦合到内窥镜。内窥镜如本文所述的包括近侧柔性部分840。内窥镜包括近侧接合结构870。近侧接合结构位于内窥镜的柔性近侧部分838和内窥镜的刚性远侧部分840之间。内窥镜如本文所述的包括远侧接合结构884。

图8I1示出了内窥镜866的侧视图。图8I2示出了沿着如在图8I1中的截面AA的侧视图。图8I3示出了图8I1的内窥镜的截面BB，其中截面BB包括与在截面AA中所示的结构类似的结构。图8I4示出了如在图8I1中的内窥镜的顶视图。图8I5示出了如在图8I中的内窥镜的远侧端。内窥镜包括目镜880、照明口882、柔性部分840、近侧接合结构870、刚性远侧部分838和内窥镜的远侧端818，如本文所述。图8I2和图8I3示出了内窥镜和提供内窥镜相对于接合结构的固定对准的结构的横截面视图。例如，沿着截面AA和截面BB所示的平坦表面对应于横穿近侧接合结构的最大尺寸。当内窥镜被使用时，使近侧接合结构与内窥镜处于固定对准中可以便于对准并确保准确的参考框架。图8I4在顶视图中示出了沿着截面G的远侧接合结构884。图8I5中的细节G示出了远侧接合结构884作为突出部864从远侧端延伸。

在许多实施例中，近侧接合结构包括参考结构，例如限定内窥镜相对于附接设备的定向的最大尺寸。横穿近侧接合结构的最大尺寸如本文所述的向用户或组装该设备的其他人告知内窥镜相对于附接设备的参考框架。附接设备可以如本文所述的包括用于治疗和手术的参考框架。例如，可以相对于附接设备和附接设备的部件(例如编码器)做出治疗探头围绕入口的角旋转，如本文所述。

图8J示出了如本文所述的托架的壳体886。例如，托架的壳体可以包括注射成型塑料的单个零件。单个零件可以一式两份地提供，例如单个零件的一对零件，以便允许托架壳体的组装。例如参考图8J，可以提供具有与壳体的第一部件888相同的形状的第二壳体，使得两个零件如本文所述的在旋钮和轴以及小齿轮上卡扣在一起，以便限定托架。

图8K示出了如本文所述的附接设备800的端视图。附接设备包括多个可旋转连接器，例如第一可旋转连接器890和第二可旋转连接器892。第一可旋转连接器确定能量源的轴向位置以治疗患者。第二可旋转连接器确定能量源相对于轴的角位置。例如，能量源可以包括安装在海波管(hypo tube)上的宝石，其中宝石的轴向位置用第一可旋转连接器确定，以及宝石相对于轴的角度相对于第二可旋转连接器来确定。第一和第二可旋转连接器可用于控制能量源的旋转和轴向位置两者，如本文所述的。包括机头的附接设备可以包括电连接器894。电连接器可以连接到在臂上的电连接器。电连接器可用于向附接设备和从附接设备传输信号。用电连接器传输的信号可以包括远离附接设备从编码器到控制器的电信号。附接设备可以包括印刷电路板896，其具有布置在其上的电连接器，以便将附接设备连接到臂。电连接器可以包括在工业中已知的标准连接器。印刷电路板可以包括机头的电路系统898。该电路系统可以包括例如在非易失性存储器中的处理器，其被配置成记录治疗的各方面，例如如本文所述的治疗表和机器参数，例如流速和压力。高压生理盐水管836可以包括延伸到机头的近侧端内的柔性管。

图8L示出了臂900的被配置成耦合到附接设备800的部件。臂可以包括被配置为耦合到附接设备并将附接设备锁定在适当位置上的锁定机械连接器902。臂可以包括被配置为接合附接设备的可旋转连接器的多个可旋转连接器904。臂可以包括被配置为连接到附接设备的电连接器906。虽然示出了电连接器，但是也可以使用其他连接器，例如光纤或光学连接器。臂还可以包括感测附接设备与臂的接触的接触传感器908。

可以以许多方式中的一种或更多种来配置臂和附接设备的电路系统，以便于附接设备到臂的连接。可选地或组合地，附接设备可以被配置成包括消耗设备，例如一次性使用设备。在许多实施例中，接触传感器耦合到被配置成响应于接触传感器接合附接设备而旋转臂上的可旋转连接器的电路系统。当接触传感器接合附接设备时，可旋转连接器在整个预定运动范围内来回旋转，以便允许在臂上的可旋转连接器与在附接设备上的可旋转连接器的匹配连接。在许多实施例中，臂上的可旋转连接器包括多个六边形插座，并且附接设备包括多个六边形截面突出部以接合臂的插座。可选地，插座和突出部可以颠倒，使得插座设置在附接设备上以及突出部设置在臂上或其组合。一旦可旋转连接器接合附接设备的可旋转连接器，在臂内的电路系统就可以利用位于附接设备上的传感器检测运动，并且在臂到附接设备的耦合完成时停止可旋转连接器的旋转。

图8M示出了根据实施例的附接设备800的上侧的视图。例如，附接设备的上侧可以与具有齿条和小齿轮的一侧相对地被定位。附接设备可以包括测量标度801和指示器803(例如LED)，以指示能量源在包括治疗探头的载体探头上的位置。在许多实施例中，指示器安装在轴向地移动的内部联动装置上，以便治疗患者。在探头上的这个LED指示器可以告知用户治疗探头的位置。测量标度可以包括许多单位中的一个或更多个，并且通常包括随着探头顶端的运动的一对一标度。例如，测量标度可以以例如厘米、毫米或其他长度单位为单位。

图8N示出了根据实施例的臂900的部件。臂的部件可以包括臂的可附接部件，其包括用户输入设备910。用户输入设备可以包括增加能量源的强度的第一输入端912和减少能量源的强度的第二输入端914。例如，当能量源包括液体流时，能量源的强度的增加可以包括能量源的增加的流速和/或能量源的增加的压力。例如，能量源的降低的强度可以包括能量源的降低的流速或降低的压力及其组合。

图8O2和图8O1示出了图8N所示的臂部件的内部结构。图8O1示出了部件的下部分的电路系统916。电路系统可以耦合到连接器906，连接器906耦合到附接设备。该电路系统可以包括如本文所述的电路系统，并且可以例如包括许多已知电路部件中的一个或更多个，例如处理器、存储器(例如随机存取存储器)和门阵列(例如现场可编程门阵列)。该电路系统可以包括用于控制电机的许多已知部件中的一个或更多个。图8O2示出了根据实施例的臂的电机918。电机可以包括能够驱动外科仪器的已知电机部件。电机可以包括如本文所述的延伸到可旋转连接器的突出部的轴。当附接设备连接到臂时，电机可以接合附接设备。

如图8O1所示的耦合到连接器的电路系统可用于控制电机，以便以预期的轴向位置和围绕轴的旋转角度定位能量源。该电路系统可以包括一个或更多个指令以将信号传输到位于附接设备上的编码器，以便测量围绕轴旋转的探头的角位置。能量源绕着轴的旋转可以反馈到电路系统，并且电路系统可以根据如本文所述的治疗表的指令将能量源驱动到多个位置。通过将电路系统和电机定位在臂上的可重复使用的位置处，可以显著降低包括机头的附接设备的成本和复杂度。

图8P示出了根据实施例的附接设备800的联动装置804。图8P中所示的联动装置可以包括被配置成将能量源引导到在包括治疗探头的载体846的远侧端上的期望位置和角度的一个或更多个部件。在远侧端附近运载能量源的载体耦合到联动装置，以便控制能量源在载体的端部上的定位和角度。载体可以包括例如海波管，并且能量源可以包括如本文描述的许多能量源中的一个或更多个。例如，能量源可以包括用包含宝石的材料形成的喷嘴。在海波管上的宝石可以接收来自线缆836的高压流体。载体连接到柔性导管，该柔性导管沿着柔性高压管以介质(例如高压生理盐水)接收能量。载体连接到联动装置，使得载体响应于来自电路系统的命令而平移和旋转。

联动装置包括控制沿着载体的长轴的Z轴定位的第一旋转连接器890和控制能量源相对于长轴的角度的第二可旋转连接器892。第一可旋转连接器890可旋转地连接到多个螺纹889。如用箭头891所示，螺纹的旋转可以向近侧和向远侧驱动联动装置。螺纹当旋转时可以促使载体846如所示的向近侧和向远侧移动。当载体向近侧和向远侧移动时，第二可旋转连接器892可以沿着长形结构(例如六边形结构)895滑动。可以为例如高达约7毫米的一定范围的治疗提供载体在轴向方向上的滑动。第二可旋转连接器892可以旋转，以便引起载体的旋转。例如，第二可旋转连接器的旋转可以引起载体的角旋转，如用旋转箭头893所示。第二可旋转连接器的旋转可以旋转耦合到载体846的联动装置的齿轮805。联动装置的齿轮可以与载体同心，以便引起载体围绕载体的长轴的旋转。第二可旋转连接器可以包括与可旋转连接器同心的第二齿轮，以便引起与载体同心的齿轮的旋转。联动装置可以包括例如在第一齿轮和第二齿轮之间的空转齿轮，以便引起能量源相对于载体的长轴的角旋转。

图8Q示出了安装在载体846的近侧端上的编码器807。在载体的近侧端上的编码器可以允许能量源的角度的准确旋转定位。响应于从编码器测量的信号，载体可以旋转到目标定位。在载体的近侧端上的编码器可以包括许多已知编码器中的一个或更多个。在许多实施例中，编码器包括被配置成提供正交测量的Gray编码器。编码器可以设置在例如具有从载体延伸的环形结构的载体的表面上，以便提供将编码器固定的准确表面。此外，光电探测器809可以布置在沿着载体探头轴的方向延伸的线中。这可以便于能量源的角度的测量，并且可以允许探测器位于印刷电路板的平面上。编码器可以在载体探头的表面上延伸，并且载体探头可以包括可移除的载体治疗探头。如本文所述，可移除的载体治疗探头可以延伸到密封件中。在许多实施例中，编码器包括对准结构，该对准结构可以与在探头的远侧顶端上携带的能量源对准以在制造期间确保准确对准。例如，编码器可以包括多个边缘过渡，其中每个边缘在轴向方向上延伸。一个或更多个边缘可以预先配置成与从探头的长轴延伸的能量源的角度对准。例如，能量源可以在与边缘从探头径向地延伸相同的角度下在径向方向上从轴延伸，或者沿着从探头径向地延伸的角度被定位。

图8R1示出了根据实施例的编码器807。如用编码器所示，每个边缘811对应于相对于探头的角度参考。例如，示出了零度参考813。零度参考与从载体的远侧端延伸的能量源对准。

图8R2示出了显示对于用多个光电探测器测量的不同过渡的坐标参考的表815。这些定位可以给出探头在某个范围内的绝对定位。如本文描述的电路系统可以被配置成在图8R2中所示的定位内内插。可以以许多方式中的一种或更多种来执行内插。例如，电机可以包括步进电机以提供内插。可选地，电机可以包括在电机内的编码器，其可以用于提供内插。

表815的白色区域对应于编码器的钢管部分，而黑色区域对应于编码器的黑色塑料管部分。钢管和黑色塑料管可以形成沿着编码器的纵轴分布的多个行，每行围绕编码器的周边延伸。每行可以与光电探测器对准。对于每个光电探测器A(远侧)、B、C和D(近侧)，对应于白色区域的编码器的旋转定位可以对应于“接通”或“1”二进制代码，而对应于黑色区域的编码器的旋转定位可以对应于“断开”或“0”二进制代码。

在图8Q、图8R1和图8R2中的编码器和光电探测器的配置仅作为例子被提供，并且许多其他配置是可能的。例如，虽然图8Q、图8R1和图8R2示出了包括4行的编码器，每行与4个光电探测器中的一个对准，但是编码器可以具有在任何适当配置中与任何数量的光电探测器对准的任何数量的行。编码器可以包括一个或更多个额外的行以及与每个额外的编码器行对准的额外的光电探测器，以增加编码器的分辨率并从而提供电机以及因而载体的更精细可调的位置调整。

图8S示出了根据实施例的在支持器806的远侧端819上的吸入口817。支持器的远侧端包括多个口817以从手术部位吸入物质。多个口可以依尺寸被制造成接收用能量源848切除的组织。口可以定位在预定位置处，以便向用户提供视觉引导。例如，吸入口可以以一厘米间隔定位，使得用户可以容易地确定在目标部位处的组织的大小和位置。例如，用户还可以在使用期间评估准确度并验证探头的准确度。支持器可以包括例如以从2到大约10的数量的多个口。多个口可以位于面向载体846的支持器的下侧上。支持器的凹面形状可以改进对准，并提供空间以接纳探头。在支持器的远侧端上的吸入口可以用例如从该口延伸到多个口的通道流体地耦合到在毂附近的支持器的近侧端上的吸入口(图8A中的826)。在治疗期间，能量源的载体可以朝着支持器的远侧端滑动。口可以提供参考结构以确定载体相对于能量源的位置，并且可以在治疗期间对促进对准是有帮助的。例如，在支持器的远侧端上的多个口可以用超声波被看到，并且可以如本文所述的用具有视场的内窥镜被看到。多个口可以位于在远侧端上的球形部分和管的固定部分之间。如本文所述，载体探头可以前进到支持器的远侧端并缩回。如图8S所示，能量源的载体被显示在缩回定位上。耦合结构814也被显示为缩回的，将内窥镜耦合到长形管808。示出了管的近侧部分812，管的远侧部分810被接纳在其中，使得灌洗口824的一部分用管的近侧部分覆盖。如本文所述的联接器814可用于如本文所述的使长形管和内窥镜前进。例如，包括能量源的载体可以独立于在管中的内窥镜和联接器而移动。在至少一些实施例中，这个独立运动对治疗是有帮助的。可选地或组合地，联接器可以位于能量源上以充当系统的用户免受能量源的屏蔽。例如，当系统初始被建立时，联接器可以在能量源之上滑动，以便阻挡能量源。在许多实施例中，联接器包括足够的机械强度以经受能量源，并且能量源被配置成切除组织并且当联接器位于能量源上方时也不破坏联接器。

图8T示出了根据实施例的控制台920。控制台包括用户界面的多个输入和多个输出，用户界面允许用户对系统编程用于治疗。控制台包括增加角度的角度输入922和减小角度的第二角度输入924。控制台包括灌注输入(prime input)926以灌注泵。控制台包括模式输入端928以设置模式。控制台包括吸入输入930以进行吸入。控制台包括输出，例如对接配置932、臂状态934和故障状态936。功率可以如用加号938和减号940所示的对能量源增加或减少。示出了脚踏板942和手动控件944的输入。脚踏板可以包括标准的市场上可买到的脚踏板，以及手动控件可以包括如本文所述的在臂上的正和负控件。高压管可以附接到被耦合到高压泵的通道或连接器946。

图9A和图9B分别示出了治疗探头轴与成像探头的矢状平面的对准的侧视图和顶视图。图9A示出了相对于成像探头460倾斜的治疗探头450。成像探头包括为图像提供参考的长轴461。在许多实施例中，成像探头包括长轴。成像探头可以包括具有至少部分地限定矢状图像平面950的长轴的超声探头。在许多实施例中，成像探头包括矢状图像视场，并且当治疗探头在矢状图像的视场内时，治疗探头450实质上与成像探头的矢状平面对准。

虽然在本文参考了经直肠超声(TRUS)成像探头，但是成像探头可以例如包括许多已知探头中的一个或更多个，例如非TRUS探头、超声探头、磁共振探头和内窥镜或荧光镜。

用户可以使用利用成像探头获得的治疗探头的图像来将治疗探头与成像探头对准。在轴向模式中，当成像探头没有与治疗探头充分对准时，治疗探头可能看起来是扭曲的。治疗探头的扭曲可以取决于治疗探头的截面形状。例如，圆盘形截面剖面在轴向模式中可能表现为扭曲的新月形。在矢状成像模式中，只有穿过矢状视场延伸的长形探头的一部分将出现在图像中。可以提示用户使探头对准，直到足够的对准被获得为止，以便例如在轴向模式中的治疗探头的被抑制的扭曲的情况下观察治疗探头，并且在矢状图像中沿着探头的相当大的轴向距离(例如5cm)观察长形治疗探头。

在许多实施例中，如图9B所示，当长形治疗探头的相当大的部分在矢状图像中是可见的(例如5mm)时，长形治疗探头450的长轴451实质上与矢状图像平面950对准。

图9C和图9D分别示出了横穿矢状图像平面950的视场的治疗探头450的侧视图和顶视图。例如，可以提示用户将对准提高到类似于图9A和图9B的配置。

可以有响应于用成像探头测量的治疗探头的图像用处理器的软件指令校正的残留对准误差。在许多实施例中，治疗探头的长轴可以看起来在图像中被旋转。系统软件可以被配置为测量旋转并旋转图像。例如，用户可以被训练以看到矢状图像，其中成像探头的轴被用作参考。然而，为了计划治疗，例如当治疗探头的长轴水平地或垂直地出现在用户屏幕上时，用户可以更好地使治疗可见。在许多实施例中，软件测量在图像(例如TRUS图像)中的治疗探头的旋转角度，并响应于治疗探头的旋转来旋转图像。例如，系统软件可以测量一个旋转度的角度，并相应地旋转图像，使得旋转角度对用户看起来是零度。

图10A-10T示出了根据实施例的装置的治疗屏幕。

图10A示出了根据实施例的灌注验证屏幕。灌注验证屏幕包括用于供用户在灌注完成时按下继续按钮的用户输入。灌注被执行，以便灌注泵。它可以用来提供能量源，例如流体流。虽然参考了泵，但是能量源可以包括另一能量源或替代能量源，例如电能源。当灌注完成时，用户按下继续。

图10B示出了根据实施例的等待对接屏幕。关于图10B，用户被提示对接系统。如本文所述，可以通过将附件放置在臂上来对接系统。一旦附件被对接到臂，系统就自动前进到下一步骤。

在许多实施例中，在对接步骤期间，提供臂的旋转联接器，以便将臂的联接器与包括本文描述的机头的附件对准。

图10C示出了用于供用户确认超声波在横向视图中的提示。该屏幕可以提供横向视图的超声图像，以便为用户定向并确认超声探头在正确的横向视图中。一旦用户看了超声系统并确认超声波在横向视图中，用户界面的屏幕就提供用于供用户提供输入的继续按钮。当输入继续时，用户将被提示进入下一屏幕。

图10D示出了角度选择输入屏幕。选择角度输入屏幕允许用户选择治疗角度。输入屏幕包括多个图标；第一图标显示增加的角度，以及第二图标显示减小的角度。用户使用输入设备(例如光标和鼠标)来点击适当的图标以增加角度。例如，如果用户希望增加角度，用户点击包括向外延伸的箭头的图标，以便增加治疗角度。一旦治疗角度被选择，用户就可以通过按下确认按钮来输入确认。在横向视图中选择角度允许用户根据患者解剖结构来调整治疗角度。例如，治疗角度可以在从大约1度到180度的范围内。在许多实施例中，角度范围在从约10度到约170度的范围内。

图10E示出了根据实施例选择的角度。在图10E中，例如示出了80度的选择角度。一旦用户选择了期望角度，用户就可以按下确认按钮以移动到下一用户输入屏幕。

图10F示出了用于供用户将超声波改变到矢状视图的提示。在将超声波改变到矢状视图时，用户可以用输入设备(例如鼠标或触摸屏显示器)按下继续按钮。向用户显示的输入可以显示一个图标，其示出矢状超声视图以相对于矢状视图为用户定向。

图10G示出了探头标度用户输入屏幕。探头标度用户输入屏幕可用于设置探头相对于超声图像的标度。探头可以在矢状图像的右上角被看到。十字准线可以放置在可移动标记上以识别探头。在许多实施例中，用户被提示通过将十字准线放置在探头顶端上来识别探头顶端。当用户将十字准线放置在探头顶端上时，仪器从输入端接收探头顶端已被识别出的命令。

当探头顶端被识别出时，仪器使载体探头前进到远侧位置。

图10H示出了前进到远侧位置的载体探头顶端。可以看到带有识别载体探头的端部的标记的载体探头顶端。用户可以被提示在第二配置中识别载体探头顶端。如图10H所示，载体探头顶端的第一位置是如用标记示出的近侧位置，以及载体探头顶端的第二位置是如用第二标记示出的远侧位置。

虽然可以以许多方式中的一种或更多种来配置载体以执行如本文所述的治疗的校准和图像引导定义，但是在许多实施例中，使用如本文所述的包括支持器的探头。

再次参考图10G，在长形支持器向远侧延伸相当大的距离(substantialdifference)的情况下在近侧位置上可以看到探头顶端。如在图10H中可以看到的，探头顶端延伸了相当大的距离，其如本文所述的更靠近长形支持器的远侧端。

当用户对标记满意时，用户可以按下接受输入，以便接受标记。如果用户对在图像中显示的标记不满意，用户可以按下清除按钮以重复该步骤，并在第一和第二位置上识别在探头上的正确标记。

如图10I所示，探头的校准被重复。用户输入屏幕显示用于识别在探头上的标度的探头标度图标，且用户再次将十字准线放置在探头上以标记开始和结束定位。根据一些实施例，可能需要总共三次比较。当成功地完成设置探头标度多次时，标度可以被计算。

图10J示出了用户输入屏幕，其中用户被告知标度已经被计算。用户然后被提示按下继续按钮以前进到下一屏幕。

图10K示出了在显示器上显示的屏幕，以便确认标度。radical符号可以被显示为覆盖在超声图像上，具有用刻度(calibration)确定的标度。例如，如图10K所示，标度可以延伸70毫米的距离。刻度和所使用的标记也可以用在显示器上显示的radical符号显示。例如，近侧标记和远侧标记可以显示在显示器上。当在近侧位置和远侧位置之间的距离包括大约60毫米时，显示器可以在例如零位置和60毫米位置处显示标记。在超声图像上显示的radical符号被呈现给用户，且用户有接受或重置标度的机会。如果用户选择重置标度，用户被提示再次设置标度。如果用户接受并确认标度，则用户被允许前进到下一屏幕。

图10L示出了根据实施例的显示校准切割的屏幕。可以执行校准切割，以便在完成治疗之前用初始治疗来验证系统的准确校准。显示屏用指令向用户显示提示。用户被提示执行校准切割。用户可以被告知压下并保持脚踏开关以向前推进切割，并抬起脚踏开关以暂停或完成治疗。如图10L所示，示出了用治疗探头覆盖的radical符号。包括喷嘴的治疗载体探头最初可以在零参考处例如在如本文所述的精阜上方被对准。射流可以从喷嘴被释放，并且射流可以用如本文所述的超声波或其他成像方式(例如内窥镜)被可视化。

图10M示出了根据实施例推进的校准切割前进。图10M在屏幕上示出了实时的校准切割的图像。探头自动前进，且用户被指示抬起脚踏开关以暂停或完成治疗，且显示窗口指示探头前进。探头可以根据如本文所述的被编程到装置中的治疗剖面来前进。例如参考图10M，切口可以被显示为在整个治疗中延伸大约一半，尽管用户实时地显示的真实图像可以相对于标度被提供。如图10M所示的正在被切除的器官(例如前列腺)的图像可以帮助用户确定系统被准确地设置为对最初对治疗中的可变性不太敏感的组织完成治疗。

图10N示出了在切口的远侧端附近的校准切割。如在超声图像上所示，包括冷焰的射流前进到离零参考点大约60毫米的定位。如在实时图像中所示，实质上用目标校准切割切除组织。该屏幕向用户提供确认治疗的输入，并且用户可以通过按下确认按钮来指示校准切割完成。用户被提示重新开始或完成校准切割。当用户确认校准切割完成时，用户然后被提供下一输入屏幕。

图10O示出了根据实施例的确定切割深度用户界面屏幕。在显示器上显示的用户界面的确定切割深度输入允许用户设置切割深度。因为超声图像对治疗探头的按比例缩放先前被执行，所以图像的像素坐标参考可以用于设置额外参考，例如治疗剖面的坐标参考。用多条线提示用户，以便指示切割深度。第一图标显示垂直箭头，其中第一垂直箭头指向上以及第二垂直箭头指向下，用户被允许将图像覆盖图滑动到切割剖面上，以允许用户近似地估计校准切割深度。还可以为用户提供允许用户进一步调整校准切割测量的另一输入屏幕。一旦用户确认了切割深度，用户就被提示继续进行到下一用户输入屏幕。在许多实施例中，系统包括多个阈值以确定校准切割深度是否在适当的机器边界内。例如，太浅的切割可向用户提示警告，以及太深的切割可向用户提示类似的警告。

用户界面屏幕可以包括用户可用的几个值。例如，可以向用户显示压力和时间连同目标角度。还可以向用户显示完成该手术的手术步骤，例如设置步骤，例如如本文所述的灌注泵和对接。例如，计划可以包括角度和标度，以及切割可以包括校准切割和剖面，以及治疗可以包括治疗剖面。

图10P示出了根据实施例的可调整剖面。图10P示出了根据用户的解剖结构成形的治疗剖面。用向用户显示的前列腺或其他器官的超声图像，用户可以选择多个位置来调整治疗。例如，如图10P所示，被治疗的器官可以包括增大的前列腺。例如，增大的前列腺可以延伸到膀胱颈之外或者进入膀胱颈中，如用数字9所指示的。图8所示的膀胱颈的狭窄限制可以根据用户的解剖结构和测量剖面被调整。并且图10可以显示例如在囊附近的前列腺的解剖结构，并且用户可以相应地调整切割剖面。用户被允许调整和确认轮廓。向用户提供调整和确认轮廓菜单和指令。用户被告知调整轮廓边界并确认继续进行。当用户确认了在超声图像上显示的治疗剖面时，用户按下继续按钮，以便继续进行。

图10Q示出了开始治疗屏幕。开始治疗屏幕允许用户开始治疗。用户被指示按下开始以便开始治疗，并且用户被指示压下并保持脚踏开关以推进切割。抬起这个脚踏开关可以暂停治疗。可选地，用户可以完成治疗。向用户显示基于由用户提供的剖面而配合的切割剖面。目标切割剖面可以包括由用户提供的预期剖面的近似。虽然焰的切割剖面可以以许多方式被配置，但是在许多实施例中射流的功率可以增加，使得白色焰和如本文所述的空化的距离可以延伸到期望目标距离。

与实施例相关的工作指示射流的流速可以提供径向切割距离，该径向切割距离可以实质上与进入射流内的流体的流速线性地相关。在许多实施例中，用生理盐水灌洗手术部位，并且用高压释放包括生理盐水的流体流以如本文所述的形成多个脱落脉冲。因为白色冷焰的距离实质上与切割距离相关，因此用户可以被提供关于切割深度剖面的视觉输入。当切割深度剖面改变时，来自射流的流体的流速可以改变，以便对应于切割深度剖面。

图10Q中所示的包括阶梯的切割深度剖面可以对应于变化流速的阶梯。例如，可以用从0到10的任意整数值来设置流速，并且在任意标度上用3的流速来执行标定切口。例如，基于用户的解剖结构和切割剖面，系统软件可以确定9的流速适合于最深的切割，以及8的流速可以在膀胱颈附近被执行。在切口的近侧端和远侧端附近，流速可以例如从在切口的远侧端附近的大约3的值增加到对应于在膀胱颈中的组织的大约8的值。而且流速可以降低到例如大约3。当包括射流的治疗探头向近侧被拉动时，泵的功率可以相应于切割剖面而减小。例如，以任意单位的泵的流速可以从大约8减小到在切口的近侧端附近的大约3的值。

图10R示出了在探头上携带的治疗喷嘴被拉向近侧的情况下进行的治疗。如在图10R和其他图中所示，在载体探头上的能量源向近侧的拉动可以重置组织。治疗探头继续随着探头顶端的旋转和摆动被拉向近侧，直到预定体积的组织被移除为止。根据切割剖面的对预定体积的组织的这个移除可以提供非常准确的组织移除。在许多实施例中，可以避开前列腺的精细结构，例如囊和神经。在许多实施例中，用户看到的屏幕可以包括可能有帮助的额外屏幕。例如，可以提供治疗引导窗口，其显示在载体上的能量源相对于治疗轴的定位。治疗的长轴可以基于例如程序从大约0延伸到6毫米。当将能量源拉向近侧时，可以在屏幕上显示指示器，该指示器显示治疗的当前位置。在许多实施例中，在屏幕上显示的该指示器可以并且应该对应于在如本文所述的机头上的指示器。这个冗余信息允许用户验证仪器是否正确地运转。

如在本文所描述和示出的，可以向用户显示在屏幕上例如在右手侧完成的一系列步骤。例如，可以向用户显示当前步骤作为治疗，且也可以向用户显示几个先前的步骤。前述步骤可以包括设置步骤，例如如本文所述的灌注和对接。前述步骤可以包括计划，例如如本文所述的设置角度和标度。而且前面的步骤可以包括定义切割剖面或与切割相关的参数，例如切割剖面的校准和定义。

图10S示出了治疗完成屏幕。在完成预编程的治疗时，向用户呈现治疗完成屏幕，并且用户具有返回以调整剖面并执行组织的额外切除或者输入完成并移动到下一屏幕的选项。

图10T示出了导出数据屏幕。用户被提示导出数据。处理器可以包括将手术数据导出到非易失性存储器的指令。

可以以许多方式中的一种或更多种来存储治疗。例如，治疗可以存储在非易失性存储器(例如闪存驱动器)上。可选地或组合地，如本文所述的附接设备可以包括非易失性存储器以存储治疗。所存储的治疗参数可以包括所测量的感测参数，例如治疗的压力、治疗的流速以及在治疗期间的探头的位置。所存储的治疗参数还可以包括例如治疗表。而且治疗表可以提供有用的信息。例如，何时与在治疗期间的探头的所测量的位置比较以验证治疗已经根据治疗表被执行。当用户按下下一屏幕时，用户被提示继续前进到下一阶段。

图10A至图10T的用户界面屏幕被示为根据实施例的一系列屏幕的例子。基于本文提供的教导，本领域中的普通技术人员将认识到许多变形。例如，可以移除一些屏幕。可以添加其他屏幕。一些屏幕可以组合。一些屏幕可以包括子屏幕。此外，屏幕可以以不同的顺序被呈现。

在许多实施例中，可以提供其他对准屏幕。例如，用户可以被请求识别治疗探头的轴，以便识别治疗的参考轴。用户可以被请求识别治疗探头的标记，例如以便确定在图像上显示的治疗探头轴与在屏幕上显示的所映射的治疗的平移对准。

图11示出了根据许多实施例的治疗患者的方法1100。

步骤1102，提供具有成像探头轴的成像探头。

步骤1104，提供具有治疗探头轴的治疗探头。

步骤1106，成像探头轴与治疗探头轴对准。

步骤1110，验证治疗探头轴沿着成像探头的矢状平面的对准。

步骤1112，校正残留误差。

步骤1114，测量治疗探头轴相对于具有成像探头的成像探头的角度。

步骤1116，响应于该角度旋转其中插有探头的患者的图像。

步骤1152，用户界面可以询问用户治疗探头的灌注是否已经完成。

步骤1154，用户界面可以等待治疗探头与操作用户界面的计算机的对接。

步骤1156，用户界面可以与用户确认超声成像设备正在横向视图中使受试者成像。在这样的确认后，用户界面的主菜单屏幕可以被显示。

步骤1158，用户界面可以允许用户在执行切割手术时选择治疗探头的目标角度。目标角度可以在0度和180度之间变化。

步骤1160，用户界面可以与用户确认所选择的切割角度。

步骤1162，用户界面可以与用户确认超声成像设备正在矢状视图中使受试者成像。

步骤1164，用户界面可以通过在探头顶端从如超声图像所示的缩回定位前进时请求用户识别探头顶端的开始和结束定位来便于治疗探头的标度或校准。可以通过在用户界面的图像显示部分上分别放置开始和结束标记来识别开始和结束定位。

步骤1166，用户界面可以与用户确认探头顶端的标记的开始和结束定位是可接受的。

步骤1168，用户界面可以重复探头顶端的开始和结束定位的识别和接受。在许多实施例中，这些步骤(例如步骤1166和1168)被重复三次以验证探头顶端的校准。

步骤1170，用户界面可以与用户确认探头顶端的标度或校准。

步骤1172，探头顶端可以执行校准切割。用户界面可以提供关于激活探头顶端以执行校准切割的指令。可选地或组合地，用户界面可以提供菜单或子菜单来操作治疗探头以执行校准切割。当校准切割被执行时，用户界面的显示部分可以显示目标组织的矢状视图。治疗探头可以在切割过程期间被暂停和不暂停。

步骤1174，用户界面可以与用户确认校准切割已经完成。

步骤1176，用户界面可以允许用户确定和确认校准切割的切割深度。用户界面可以提供用于供用户拖动并放置在切割位置和探头位置处的标记，以确认切割深度。

步骤1178，用户界面可以允许用户调整并接着确认最终切割的轮廓边界。用户界面可以提供用于供用户拖动并放置在期望的轮廓边界点处的一个或更多个标记，以根据需要修改轮廓边界。

步骤1180，治疗探头顶端可以执行最终切割。用户界面可以提供关于激活探头顶端以执行最终切割的指令。可选地或组合地，用户界面可以提供菜单或子菜单来操作治疗探头以执行最终切割。当最终切割被执行时，用户界面的显示部分可以显示目标组织的矢状视图。治疗探头可以在切割过程期间被暂停和不暂停。

步骤1182，治疗可以完成，并且用户界面可以提供例如重复和/或修改治疗和/或将所执行的治疗的历史、参数和其他信息导出到存储介质(例如USB驱动器、本地数据存储设备或基于云的存储设备)的选项。

方法1100的步骤可以与图10A-10T的屏幕组合。

尽管上述步骤示出了根据许多实施例操作治疗探头的方法1100，但是本领域中的普通技术人员将认识到基于本文描述的教导的许多变形。可以按不同的顺序来完成步骤。可以添加或省略步骤。一些步骤可以包括子步骤。只要对治疗有益，许多步骤可以经常地被重复。

例如，可以省略与校准切割的执行相关联的步骤(例如，对应于图10L-10O的屏幕，和/或方法1100的步骤1172-1176)。如果有系统性能的足够数据来提供在系统功率和作为结果的切割的穿透深度之间的准确关联，则校准步骤可能不是必需的，并且系统可以被配置为直接继续进行到治疗切割。

可以用如本文描述的电路系统(例如本文描述的系统的处理器或逻辑电路中的一个或更多个)来执行方法1100的一个或更多个步骤。该电路系统可以被编程以提供方法1100的一个或更多个步骤，并且程序可以包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或例如具有可编程阵列逻辑或现场可编程门阵列的逻辑电路的所编程的步骤，例如图11示出了根据实施例的方法。根据本文公开的教导，本领域中的普通技术人员将认识到许多变形和改编。例如，可以删除该方法的步骤。可以提供额外的步骤。一些步骤可以包括子步骤。一些步骤可以重复。步骤的顺序可以改变。

如本文描述的处理器可以被配置为执行图11的方法的一个或更多个步骤，并且提供如本文描述的一个或更多个用户界面屏幕。在许多实施例中，处理器被配置为响应于在显示器上显示的用户输入而执行一个或更多个步骤的至少一部分，并且处理器可以包括生成和显示如本文所述的用户界面屏幕的指令。

处理器可以进一步被配置为记录在本文关于图10A-10T和图11描述的方法的每个所执行的步骤。可以为系统的每个用户或操作员保持单独的使用记录，其中可以记录在方法的每个步骤期间提供的所有操作员输入。操作员记录可以被配置为操作员无法进行修改(例如，被记录为只读文件、存储在受限访问数据库中、被备份到远程服务器等)。所有操作员输入和所执行的步骤的记录可以提供增强的操作员责任性，并提供用于系统改进和/或故障检修的有用的参考数据。

实验

图12示出了根据实施例的切割的最大组织穿透深度和通过喷嘴的流速。最大穿透深度实质上对应于包括“冷”水消融焰的射流的空化气泡的长度。消融的最大组织穿透深度直接对应于流速，并且在许多实施例中与流速线性地相关。

图12的插图示出了根据实施例的作为前列腺BPH的模型的切割马铃薯。马铃薯的最大穿透深度紧密地对应于BPH的最大切割深度。马铃薯被显示为以与在从约50ml/min到约250ml/min的范围内的速率相应的10种不同的流设置用喷嘴和旋转探头被切割，如本文所述。最大穿透深度范围从在50ml/min下的约4mm到在250ml/min下的约20mm。

在许多实施例中，对于如本文所述的适当地配置的喷嘴，空化云生长和长度包括流速的函数，流速与注射压力成比例，反之亦然。当压力增加时，最大侵蚀半径线性地增加，这被示为图12的最大穿透深度。

可以通过使用已知的高压泵以迫使水以连续流或者脉动流通过喷嘴来产生高速空化射流。尽管流类型由泵产生，但空化现象由于蒸汽腔的不稳定性质而是脉动的，并且腔形成甚至在如本文所述的连续射流中也是脉动的。在不被限制到特定理论的情况下，据信脉动流和连续流的水射流在给定时间量内都将导致相等量的材料侵蚀。在许多实施例中，喷嘴几何形状被配置成提供如本文所述的流体动力学和空化过程。在许多实施例中，喷嘴被配置成抑制在水射流出口处的紧密收缩，这可以与可以在喷嘴本身内部出现的空化有关。在许多实施例中，尖角使水从壁分离并朝着喷嘴中心线会聚，进一步收缩水射流路径，同时显著减少由喷嘴壁引起的摩擦效应。这导致增加的速度连同相应的压降和蒸汽腔形成。蒸汽腔形成将影响整体流体动力学，因为它们的最终坍塌导致湍流并可影响侵蚀深度。本领域中的普通技术人员可以进行实验以确定合适的喷嘴几何形状和流速，以提供如本文所述的组织移除而没有过度实验。

水消融

如本文所述的水下水射流切割具有利用空化现象来治疗患有良性前列腺增生(BPH)的患者的能力。射流通过压力脉冲和由塌陷的蒸汽腔引起的微射流来移除在BPH中看到的过量软组织生长。可以通过改变设备的喷嘴的位置和定向、例如通过沿着前后方向平移喷嘴或者通过将喷嘴旋转至多180度来操纵水射流方向。

因为蒸汽腔形成及其侵蚀强度是注射压力和流体动力学两者的函数，因此材料的深度可以通过配置压力以及喷嘴几何形状来被控制。更大的注射压力将导致更快的出口速度。如在本文所讨论的，喷嘴几何形状可以根据收缩来进一步增加速度，并且当水射流通过文丘里效应离开时将影响压降的程度。这些因素可以导致在坍塌和释放压力脉冲和微射流之前空化云可以生长和行进的更长距离。水消融系统的喷嘴几何形状和压力设置被优化，以给予用户精确控制，并确保空化射流仅移除期望的良性组织生长。

根据实施例，本文提供的图像显示组织侵蚀深度如何是压力的函数。这些图像与其他图像相比显示对于较低的注射压力的较小的空化云长度和相应的组织切除深度。

在许多实施例中，如本文所述的水消融能够在动脉和静脉的所抑制的移除和损伤的情况下移除过量的组织生长，例如BPH。由空化引起的压力脉冲和微射流超过侵蚀软组织生长所需的阈值能量，并且可能对其他结构(如具有高得多的阈值能量的血管)造成最小的损伤。重复和集中的压力脉冲和微射流可能在脉管系统上引起疲劳应力并导致出血，但是如本文所述的水消融系统算法和治疗指令被配置为抑制这样的损伤。

在许多实施例中，有害栓子的生成被抑制。例如，蒸汽腔形成可以受益于在血流中已经存在的空气的微小核。空化可以导致核的生长而没有任何额外的空气被引入系统内。此外，一旦局部射流压力超过蒸汽压力，腔就塌陷，使得气袋可以减小回到它们的原始核尺寸。在许多实施例中，栓子形成被抑制，因为空化依赖于并且可以被限制到尿道周围的生理盐水溶液所固有的微量空气，并且当喷射压力开始上升时蒸汽腔快速消散。

如本文所述的水消融利用这个现象。自然地自限制侵蚀半径和用低损伤阈值能量使组织精确地消融同时最小化对具有较大密度细胞结构(例如动脉)的附近结构的损伤的独特能力使如本文所述的水消融成为用于治疗BPH的有用外科工具。结合如本文所述的空化的近等温特性，其可减轻附带损伤并提供改进的愈合和改进的安全特性。

图13示出了在猪血管位于马铃薯的切口上方的情况下的马铃薯的选择性移除，作为用于组织的选择性移除的模型。猪血管在切口之前被放置在马铃薯上，使得猪血管暴露于具有空化的水射流，以便移除马铃薯。水消融切除软马铃薯组织模型，其是在BPH中看到的良性组织生长的贴近代表，而不对猪血管造成严重损伤。

图14示出了基于用户输入利用预定治疗剖面和治疗表处理的马铃薯。

人工智能和机器学习

本公开提供了可用于训练机器学习算法的患者和外科机器人数据和机器学习的几个例子，并且可以使用如本文所述的任何类型的患者数据和外科机器人数据。例如，可以结合待消融的组织(例如囊组织或BPH或癌组织)的类型来使用组织消融参数，例如压力和喷嘴类型。额外的参数包括治疗计划剖面，例如切割剖面的半径、角度和纵向定位。这可以与来自成像设备(例如超声探头、TRUS探头、内窥镜、细胞检查镜和光学图像)的实时成像结合。图像可以包括组织结构(例如尿道、膀胱颈和精阜)的图像。图像可以包括外科仪器(例如如本文所述的旋转和摆动探头)的一部分。可以用图像分割来处理图像，例如以确定组织结构和手术仪器的位置。人工智能软件指令可以被配置为自动识别组织结构和手术仪器，并确定每个的相对位置。例如，数据可以被向量化并被输入到机器学习分类器中。

所成像的组织结构可以包括如例如参考图5B在本文所述的任何组织结构，并且可以包括例如膀胱、囊血管、囊、神经、BPH和囊组织。

传感器数据、定位数据和所记录的治疗定位可以包括如例如参考图3A和图10A至图10R的部件和传感器和元件在本文所述的传感器数据、定位数据和所记录的治疗定位中的任一个。所记录的数据可以包括例如能量源、泵、输注/冲洗、吹入、内窥镜、囊膨胀、吸入、光源、臂锁、臂控制器、联动装置、每个角度传感器、患者支持器或基座的数据。

治疗数据可以包括例如参考图8A至图8T的设置数据，例如探头相对于多个结构的定位，这些结构允许用户(例如医生)独立于设备的其他部件来调整内窥镜。在许多实施例中，内窥镜如本文所述的耦合到内窥镜托架或联动装置，其中传感器被配置成在设置期间确定内窥镜在托架上的定位。内窥镜托架可以前进和缩回，以便向近侧和远侧移动连接到联接器的内窥镜的远侧端，并且这些定位在设置期间被记录。

治疗数据可以包括如例如参考图10A至图10S在本文所述的计划治疗的任何数据和图像。治疗数据可包括目标角度、计划的切割组织剖面、压力和如本文所述的其他参数。

治疗数据可以包括例如参考图9A至图9B和图10A至图10S与外科治疗探头与成像探头的对准相关的设置数据。例如，如本文所述的治疗探头轴与成像探头的矢状平面的对准可以被记录并用作输入。如本文所述的治疗探头的长轴相对于成像探头的长轴的倾斜度可以用作输入。所记录的图像可以包括来自成像探头的图像，该图像包括矢状图像视场，其中例如当治疗探头在矢状图像的视场内时，如本文描述的治疗探头实质上与成像探头的矢状平面对准。例如，设置数据可以包括灌注数据、对接数据、角度数据、标度数据、校准数据、切割剖面数据、这些数据中的一个或更多个的相应时间以及计划的治疗时间。

如本文所述，可以用人工智能或机器学习来修改计划数据。例如，如本文所述，计划的和修改的组织移除剖面可以显示在显示器上，覆盖在组织图像上。

图15示出了根据一些实施例的利用人工智能或机器学习来治疗患者的方法1500。虽然可以以许多方式执行该方法，但是在一些实施例中，对于多个被治疗患者中的每一个的患者数据被接收。多个被治疗患者中的每一个的数据包括患者人口统计数据、待移除组织的切割剖面、待移除组织的实际剖面、待移除组织的目标体积、所移除的组织的实际体积或以移除为目标的组织的量与所移除的量的比率中的一个或更多个。对于多个被治疗患者中的每一个的外科机器人数据被接收。外科机器人数据包括在治疗期间记录的多个治疗参数、治疗时间、设置时间、成像时间、治疗探头移动的时间、治疗探头的多个位置和定向、组织的多个图像、组织的多个图像(每个图像包括治疗探头)或者移除组织的能量源的强度。待治疗患者的治疗计划响应于患者数据和外科机器人数据而被输出。

在步骤1505处，针对多个被治疗患者中的每一个记录患者人口统计数据。对于多个患者中的每一个和待治疗患者的患者人口统计数据包括患者年龄、体重、性别或体重指数中的一个或更多个。

在步骤1510处，针对多个被治疗患者中的每一个记录治疗计划。治疗计划可包括如本文所述的任何治疗计划。

在步骤1515处，从外科机器人针对多个被治疗患者中的每一个记录设置数据。设置数据可以包括如本文描述的任何设置数据。

在步骤1520处，根据治疗计划来治疗多个患者中的每一个。可以用如本文所述的任一个或更多个外科手术方法步骤来治疗患者。

在步骤1523处，在治疗期间针对多个被治疗患者中的每一个记录数据。所记录的数据可以包括多个患者中每一个的图像。所记录的数据可以包括如本文描述的任何图像的连续图像，例如电影。

在治疗期间记录的多个治疗参数包括所测量的治疗时间、所测量的设置时间、所测量的成像时间、治疗探头移动的所测量的时间、移除组织的能量源的所测量的强度、治疗探头的多个所记录的定位、在治疗期间的组织的多个所记录的图像、治疗探头的多个所记录的定向、对应于多个所记录的定位和定向中的每一个的多个组织图像。在治疗期间记录的多个治疗参数包括多个顺序地排列的数据帧，包括组织的图像的多个顺序地排列的数据帧中的每一个、相对于被治疗组织定位的治疗探头的图像、治疗探头的定位、治疗探头的定向或治疗探头的能量，并且可选地，其中多个顺序地排列的数据帧中的每一个对应于在所述多个帧中的每一个之间的实质上固定的时间间隔。

在步骤1525处，记录机器人部件的传感器数据和治疗数据，其中该数据对应于对于多个被治疗患者中的每一个的多个图像中的每一个。能量源的强度包括水射流强度、光束强度、射频能量强度、电离辐射强度、立体定向辐射强度或超声能量强度。

在步骤1530处，针对多个被治疗患者中的每一个从多个图像和传感器数据以及治疗数据生成数据帧。数据帧可以包括对应于固定间隔(例如在帧之间的一秒)的图像帧。可选地或组合地，可以从图像帧生成向量化数据。

在步骤1535处，接收治疗前数据，其中治疗前数据对应于多个被治疗患者的每一个的结果参数。

在步骤1540处，接收治疗后数据，其中治疗后数据对应于多个被治疗患者的每一个的结果参数。

在步骤1545处，接收对于多个被治疗患者中的每一个的外科机器人数据。

在步骤1550处，人工智能处理器指令或机器学习分类器响应于接收到的被治疗患者和手术治疗数据被训练。人工智能处理器指令可以包括机器学习、搜索和数学优化、人工神经网络、统计、概率、支持向量机学习、数据组的聚类、图像分类、图像分割中的一个或更多个。机器学习处理器指令可以包括决策树学习、关联规则学习、人工神经网络、深度学习、归纳逻辑编程、支持向量机、聚类、贝叶斯网络、强化学习、表示学习、相似性和度量学习、稀疏字典学习、遗传算法、基于规则的机器学习或学习分类器系统中的一个或更多个。

在步骤1555处，经训练的人工智能或经训练的机器学习分类器被验证。

在步骤1560处，将待治疗患者的数据输入到经训练的人工智能或经训练的机器学习分类器。

在步骤1565处，确定待治疗患者的治疗计划。

在步骤1570处，将待治疗患者的治疗计划输入到经训练的人工智能或机器学习分类器中。

在步骤1575处，响应于经训练的人工智能或机器学习分类器而修改治疗计划。对待治疗患者的治疗计划的调整可以包括对待移除组织的切割剖面、待移除组织的实际剖面、待移除组织的目标体积、待移除组织的实际体积、治疗时间、设置时间、成像时间、治疗探头移动的时间、移除组织的能量源的强度或以移除为目标的组织的量与所移除的量的比率中的一个或更多个的调整。切割剖面可以包括多个位置，其包括围绕治疗轴的多个角坐标、沿着轴的多个对应的轴向坐标以及距轴的多个径向距离。对切割剖面的调整可以包括对围绕治疗轴的多个角坐标、沿着轴的多个对应轴向坐标或距轴的多个径向距离的调整。

在步骤1580处，所修改的治疗计划被输出并作为输入被接收到外科机器人系统的处理器中。

在步骤1585处，初始切割剖面和所修改的切割剖面显示在待治疗组织的图像上。例如，初始切割剖面在显示器上被覆盖在待切除的组织的图像上，并在待治疗组织的图像上显示经调整的切割剖面。

在步骤1590处，用所修改的治疗计划治疗患者。

在步骤1595处，记录来自用所修改的治疗计划治疗的患者的数据。

在步骤1597处，响应于用所修改的治疗计划治疗的患者而更新经训练的人工智能或经训练的机器学习分类器。

可以用如本文描述的电路系统或处理器指令(例如本文描述的系统的一个或更多个处理器或逻辑电路)来执行方法1500的一个或更多个步骤。该电路系统可以被编程以提供方法1500的一个或更多个步骤，并且程序可以包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或例如具有可编程阵列逻辑或现场可编程门阵列的逻辑电路的编程步骤。

图15示出了根据实施例的方法。根据本文公开的教导，本领域中的普通技术人员将认识到许多变形和改编。例如，可以删除该方法的步骤。可以提供额外的步骤。一些步骤可以包括子步骤。一些步骤可以重复。步骤的顺序可以改变。

数字处理设备

在一些实施例中，本文描述的平台、系统、介质和方法包括数字处理设备或其使用。在另外的实施例中，数字处理设备包括执行设备的功能的一个或更多个硬件中央处理单元(CPU)或通用图形处理单元(GPGPU)。在又一些另外的实施例中，数字处理设备还包括被配置为执行可执行指令的操作系统。在一些实施例中，数字处理设备可选地连接到计算机网络。在另外的实施例中，数字处理设备可选地连接到互联网，使得它访问万维网。在又一些另外的实施例中，数字处理设备可选地连接到云计算基础设施。在其他实施例中，数字处理设备可选地连接到内联网。在其他实施例中，数字处理设备可选地连接到数据存储设备。

根据本文的描述，合适的数字处理设备作为非限制性例子包括服务器计算机、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、小型笔记本计算机、上网本计算机、网板计算机(netpad computer)、机顶计算机、流媒体设备、手持计算机、互联网电器、移动智能电话、平板计算机、个人数字助理、视频游戏控制台和车辆。本领域中的技术人员将认识到，许多智能电话适合于在本文描述的系统中使用。本领域中的技术人员还将认识到，具有可选的计算机网络连接的选定电视机、视频播放器和数字音乐播放器适合于在本文描述的系统中使用。合适的平板计算机包括具有本领域中的技术人员已知的booklet、写字板和可转换的配置的平板电脑。

在一些实施例中，数字处理设备包括被配置为执行可执行指令的操作系统。例如，操作系统是软件，包括程序和数据，其管理设备的硬件并提供用于应用的执行的服务。本领域中的技术人员将认识到，合适的服务器操作系统作为非限制性例子包括FreeBSD、OpenBSD、

在一些实施例中，该设备包括存储和/或存储器设备。存储和/或存储器设备是用于在临时或永久基础上存储数据或程序的一个或更多个物理装置。在一些实施例中，该设备是易失性存储器并且需要电力来维持所存储的信息。在一些实施例中，该设备是非易失性存储器并且当数字处理设备未被供电时保留所存储的信息。在另外的实施例中，非易失性存储器包括闪存。在一些实施例中，非易失性存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)。在一些实施例中，非易失性存储器包括铁电随机存取存储器(FRAM)。在一些实施例中，非易失性存储器包括相变随机存取存储器(PRAM)。在其他实施例中，设备是存储设备，其作为非限制性例子包括CD-ROM、DVD、闪存设备，磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器以及基于云计算的存储设备。在另外的实施例中，存储和/或存储器设备是例如在本文公开的那些设备的组合。

在一些实施例中，数字处理设备包括将视觉信息发送给用户的显示器。在一些实施例中，显示器是阴极射线管(CRT)。在一些实施例中，显示器是液晶显示器(LCD)。在另外的实施例中，显示器是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。在一些实施例中，显示器是有机发光二极管(OLED)显示器。在各种另外的实施例中，OLED显示器是无源矩阵OLED(PMOLED)或有源矩阵OLED(AMOLED)显示器。在一些实施例中，显示器是等离子体显示器。在其他实施例中，显示器是视频投影机。在又一些另外的实施例中，显示器是例如本文公开的那些设备的组合。

在一些实施例中，数字处理设备包括从用户接收信息的输入设备。在一些实施例中，输入设备是键盘。在一些实施例中，输入设备是定点设备，其作为非限制性例子包括鼠标、轨迹球、触控板、操纵杆、游戏控制器或指示笔。在一些实施例中，输入设备是触摸屏或多点触摸屏。在其他实施例中，输入设备是捕获语音或其他声音输入的麦克风。在其他实施例中，输入设备是捕获运动或视觉输入的视频摄像机或其他传感器。在另外的实施例中，输入设备是Kinect、Leap Motion或诸如此类。在又一些另外的实施例中，输入设备是例如本文公开的那些设备的组合。

参考图16，在特定实施例中，示例性数字处理设备1601被编程或以其他方式配置成使用人工智能或机器学习来建立、计划或执行外科机器人手术。设备1601可以调节本公开的机器学习和人工智能的各种方面，例如响应于待治疗患者的数据和来自先前治疗的患者和先前手术过程的数据来确定切割剖面，如本文所述。在这个实施例中，数字处理设备1601包括中央处理单元(CPU，也是本文中的“处理器”和“计算机处理器”)1605，其可以是单核或多核处理器或用于并行处理的多个处理器。数字处理设备1601还包括存储器或存储器位置1610(例如随机存取存储器、只读存储器、快闪存储器)、电子存储单元1615(例如硬盘)、用于与一个或更多个其他系统通信的通信接口1620(例如网络适配器)和外围设备1625(例如高速缓存、其他存储器、数据存储设备和/或电子显示适配器)。存储器1610、存储单元1615、接口1620和外围设备1625与CPU 1605通过通信总线(实线)(例如主板)通信。存储单元1615可以是用于存储数据的数据存储单元(或数据储存库)。数字处理设备1601可以借助于通信接口1620操作地耦合至计算机网络(“网络”)1630。网络1630可以是因特网(Internet)、互联网(internet)和/或外联网、或与因特网通信的内联网和/或外联网。在一些情况下，网络1630是电信和/或数据网络。网络1630可以包括可以实现分布式计算(例如云计算)的一个或更多个计算机服务器。在一些情况下借助于设备1601，网络1630可以实现可以使耦合至设备1601的设备能够起客户端或服务器的作用的对等网络。

继续参考图16，CPU 1605可以执行可以体现在程序或软件中的一系列机器可读指令。指令可以被存储在存储器位置(例如存储器1610)中。指令可以被导向CPU 1605，其可以随后编程或以其他方式配置CPU 1605，以实现本公开的方法。由CPU 1605执行的操作的例子可以包括取出、解码、执行和写回。CPU 1605可以是电路(例如集成电路)的一部分。设备1601的一个或更多个其他部件可以被包括在该电路中。在一些情况下，电路是专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。

继续参考图16，存储单元1615可以存储文件，例如驱动器、库和所保存的程序。存储单元1615可以存储用户数据，例如，用户偏好和用户程序。在一些情况中，数字处理设备1601可以包括在外部的(位于远程服务器上)的一个或更多个额外的数据存储单元，远程服务器通过内联网或因特网进行通信。

继续参考图16，数字处理设备1601可以通过网络1630与一个或更多个远程计算机系统通信。例如，设备1601可以与用户的远程计算机系统通信。远程计算机系统的例子包括个人计算机(例如便携式PC)、板型或平板PC(例如

如本文描述的方法可以通过被存储在数字处理设备1601的电子存储位置上(例如在存储器1610或电子存储单元1615上)的机器(例如计算机处理器)可执行代码来实现。机器可执行代码或机器可读代码可以以软件的形式提供。在使用期间，代码可以由处理器1605执行。在一些情况中，代码可以从存储单元1615被取回并存储在存储器1610上，用于由处理器1605容易访问。在一些情况中，电子存储单元1615可以被排除，以及机器可执行指令被存储在存储器1610上。

非暂时性计算机可读存储介质

在一些实施例中，本文公开的平台、系统、介质和方法包括用程序编码的一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质，程序包括由可选地联网的数字处理设备的操作系统可执行的指令。在另外的实施例中，计算机可读存储介质是数字处理设备的有形部件。在又一些另外的实施例中，计算机可读存储介质可选地从数字处理设备可移除。在一些实施例中，作为非限制性例子，计算机可读存储介质包括CD-ROM、DVD、闪存设备、固态存储器、磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、云计算系统和服务等。在一些情况下，程序和指令在介质上永久地、实质上永久地、半永久地或非临时地被编码。

计算机程序

在一些实施例中，本文公开的平台、系统、介质和方法包括至少一个计算机程序或其使用。计算机程序包括在数字处理设备的CPU中可执行的、被写入以执行指定任务的一系列指令。计算机可读指令可以被实现为执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序模块，例如功能、对象、应用编程接口(API)、数据结构等。根据在本文提供的公开，本领域中的技术人员将认识到，可以用各种语言的各种版本来编写计算机程序。

计算机可读指令的功能可以根据需要在各种环境中被组合或分配。在一些实施例中，计算机程序包括一个指令序列。在一些实施例中，计算机程序包括多个指令序列。在一些实施例中，从一个位置提供计算机程序。在其他实施例中，从多个位置提供计算机程序。在各种实施例中，计算机程序包括一个或更多个软件模块。在各种实施例中，计算机程序部分地或全部包括一个或更多个web应用、一个或更多个移动应用、一个或更多个独立应用、一个或更多个web浏览器插件、扩展、加载项或附件或其组合。

Web应用

在一些实施例中，计算机程序包括web应用。根据本文提供的公开，本领域中的技术人员将认识到，在各种实施例中，web应用利用一个或更多个软件框架和一个或更多个数据库系统。在一些实施例中，在软件框架(例如

移动应用

在一些实施例中，计算机程序包括提供给移动数字处理设备的移动应用。在一些实施例中，移动应用在它被制造的时间被提供给移动数字处理设备。在其他实施例中，经由在本文描述的计算机网络来将移动应用提供给移动数字处理设备。

鉴于本文提供的公开，通过本领域中的技术人员已知的技术使用本领域已知的硬件、语言和开发环境来创建移动应用。本领域中的技术人员将认识到，移动应用用几种语言被编写。作为非限制性例子，合适的编程语言包括C、C++、C#、Objective-C、Java

合适的移动应用开发环境从几个源可获得。作为非限制性例子，商业上可得到的开发环境包括AirplaySDK、alcheMo、

本领域中的技术人员将认识到，几个商业论坛对移动应用的分发是可用的，移动应用作为非限制性例子包括

独立应用

在一些实施例中，计算机程序包括独立应用，其是作为独立计算机过程而不是对现有过程的附加组件(例如不是插件)运行的程序。本领域中的技术人员将认识到独立应用常常被编译。编译器是将用编程语言编写的源代码转换成二进制对象代码(例如汇编语言或机器代码)的计算机程序。合适的编译编程语言作为非限制性例子包括C、C++、Objective-C、COBOL、Delphi、Eiffel、Java

Web浏览器插件

在一些实施例中，计算机程序包括web浏览器插件(例如扩展等)。在计算中，插件是将特定功能添加到更大的软件应用的一个或更多个软件部件。软件应用的制造者支持插件以使第三方开发者能够创建扩展应用的能力，支持容易添加新功能，并减小应用的大小。当被支持时，插件使定制软件应用的功能可行。例如，插件通常在web浏览器中被使用以播放视频、生成交互性、扫描病毒和显示特定的文件类型。本领域中的技术人员将熟悉几种web浏览器插件，其包括

鉴于本文提供的公开，本领域中的技术人员将认识到，用各种编程语言实现插件的开发的几个插件框架是可用的，编程语言作为非限制性例子包括C++、Delphi、Java

Web浏览器(也被称为互联网浏览器)是被设计为供网络连接的数字处理设备使用的用于检索、呈现和遍历在万维网上的信息资源的软件应用。合适的web浏览器作为非限制性例子包括

软件模块

在一些实施例中，在本文公开的平台、系统、介质和方法包括软件、服务器和/或数据库模块或其使用。鉴于本文提供的公开，通过本领域中的技术人员已知的技术使用本领域已知的机器、软件和语言来创建软件模块。本文公开的软件模块以许多方式实现。在各种实施例中，软件模块包括文件、代码段、编程对象、编程结构或其组合。在另外的各种实施例中，软件模块包括多个文件、多个代码段、多个编程对象、多个编程结构或其组合。在各种实施例中，一个或更多个软件模块作为非限制性例子包括web应用、移动应用和独立应用。在一些实施例中，软件模块在一个计算机程序或应用中。在其他实施例中，软件模块在多于一个计算机程序或应用中。在一些实施例中，软件模块被托管在一台机器上。在其他实施例中，软件模块被托管在多于一台机器上。在另外的实施例中，软件模块被托管在云计算平台上。在一些实施例中，软件模块被托管在一个位置中的一台或更多台机器上。在其他实施例中，软件模块被托管在多于一个位置中的一个或更多个机器上。

数据库

在一些实施例中，本文公开的平台、系统、介质和方法包括一个或更多个数据库或其使用。鉴于本文提供的公开，本领域中的技术人员将认识到，许多数据库适合于如本文所述的患者信息和手术信息的存储和检索。在各种实施例中，作为非限制性例子，合适的数据库包括关系数据库、非关系数据库、面向对象的数据库、对象数据库、实体-关系模型数据库、关联数据库和XML数据库。另外的非限制性例子包括SQL、PostgreSQL、MySQL、Oracle、DB2和Sybase。在一些实施例中，数据库是基于互联网的。在另外的实施例中，数据库是基于web的。在又一些另外的实施例中，数据库是基于云计算的。

对于每个患者的患者数据可以如本文所述的存储在数据库中，并用作输入以训练分类器。患者数据可以包括对于每个患者的几个字段和图像，并且可以包括治疗的库。如本文所述，患者数据可包括对于每个患者的安全和功效参数的值。

示例性人工智能、分类器、神经网络以及相关联输入和用户界面

可以用许多方式来测量患者治疗的功效和持久性。治疗的持久性可以对应于功效参数随着时间的过去的稳定性。例如，持久性参数可以对应于随着时间的过去手术后患者的尿道的通畅性和尿流速。虽然患者功效的许多度量可以被使用，但是在一些实施例中国际前列腺症状评分(“I-PSS”)用于确定手术的功效。可以在治疗之前和之后向患者提供问卷以及用于如本文所述的训练算法的结果。I-PSS评分有7个问题，每个问题有在1到5的标度上的分级答案。这些分级答案可以被用作输入以训练算法。问题包括不完全排空、频率、间歇性、紧迫性、弱流、用力和夜尿症。“不完全排空”指膀胱不排空的感觉。“频率”指受试者多久一次排尿小于每两个小时一次。“间歇性”指受试者在排尿期间多久停止排尿一次并再次开始排尿几次。“紧迫性”指受试者多久发现一次难以推迟排尿。“弱流”指受试者多久有一次弱尿流。“用力”指受试者多久一次必须用力才开始排尿。夜尿症指受试者在夜间起床排尿多少次。这些值的总数可以加起来以确定总体分数：1-7：轻微；8-19：中等；以及20-35：严重。该总数可以如本文所述的用作算法(例如分类器或神经网络)的输入。

可以使用其他测试，例如美国泌尿科学会(“AUA”)症状指数。

算法的另一个输入可以是在前列腺手术后与性功能相关的患者结果，例如国际勃起功能指数简要问卷(“IIEF-5”)。IIEF-5具有与性功能有关的五个问题，且答案范围从1到5的值，其中1是非常低以及5是非常高。问题针对信心、坚挺度、稳定度和受试者对勃起的满意度。IIEF-5分数可以组合以提供总分数。单独值和/或总分数可以如本文所述的用作对算法的输入，以便训练一个或更多个分类器或神经网络。

可以使用的额外参数包括返回到工作时间、尿流数据、导管插入时间、导管张力、弗利(Foley)导管张力或导管拉紧设备方法中的一个或更多个。在泌尿手术(例如前列腺)手术中，在患者体内放置导管(例如弗利导管)以维持泌尿流可能是有帮助的。与本公开相关的工作暗示，拉紧放置在患者的尿道中的导管可以减少出血并维持导管的放置。因为导管插入对患者可能稍微不舒服，因此减少导管插入时间同时维持尿道通畅并减少出血可能是有帮助的。因为多种类型的导管拉紧可以被使用，接收所使用的导管拉紧的类型作为输入可能是有帮助的。导管拉紧的例子包括砝码、弹簧、带子和可用于拉紧导管的其他方法。

输入的患者数据可以包括来自患者的组织的一个或更多个生物力学参数，例如组织应变、组织弹性、组织拉伸强度、组织伸长、组织模量或组织均匀性中的一个或更多个。这些测量可以针对每个患者被进行，并用作输入。例如，超声探头可以用于测量这些参数，并且这些参数可以包括超声探头的分量。例如，超声探头可以被配置成利用低频振动、步长、手画线、生理位移、辐射力(例如位移、脉冲、剪切波和声发射)或脉冲回波或多普勒超声中的一个或更多个来测量组织。测量组织参数的超声探头可以包括如本文所述的TRUS探头的部件。

可选地或组合地，这些生物力学组织参数可以用测量工具被确定并被提供作为物理触诊的输入。在一些实施例中，可以用查找表来确定这些值。例如，人口统计参数(例如患者的年龄)和对于每个患者的组织生物力学参数可以被输入到分类器中，并用于响应于患者人口统计数据而生成组织参数的查找表。

用作输入的患者图像可以包括例如组织边缘识别、组织平面识别、组织分化检测、荧光镜检查、CT扫描成像、磁共振成像、放射性检测或不透射线成像中的一个或更多个。在一些实施例中，图像包括患者的组织的荧光图像。荧光图像可以包括用荧光抗体标记的组织的图像，该荧光抗体被配置为结合到癌组织，以便例如在图像中识别癌组织。

输入的患者数据可以包括在患者的一个或更多个图像中的癌组织的标识。

在一些实施例中，处理器被配置有用于供用户选择用于确定安全参数值、功效参数值或所建议的组织切除剖面中的一个或更多个的一个或更多个参数的指令。例如，如果医生认为特定的人口统计参数或另一个参数在计划治疗或预测结果时是没有帮助的，这对基于用户体验来适应特定偏好可能是有帮助的。

在一些实施例中，处理器被配置有用于供用户在远离手术系统的第一显示器上计划手术、存储对于所计划的手术的参数并向操作地耦合到手术系统的显示器的处理器提供参数的指令。这对用户预先计划手术可能是有帮助的。例如，外科医生可以在远离手术尺寸的位置处预先计划患者治疗，并使所计划的治疗的参数被加载到手术系统上以减少在手术部位处的准备时间。

在一些实施例中，响应于患者数据给用户提供指导。用户可以基于单独或分组的人工智能“AI”方法考虑到不同的所推荐的治疗计划的不同方法来选择可视化或预先计划报告。用户可以考虑不同算法在预测结果方面的优点，例如风险、恢复、可持续性、手术的时长、特定患者特征或医生特征。

在一些实施例中，例如，用户选择与选定算法一起使用的数据。例如，这可以允许用户为不同情形并以结果与风险的期望关系来考虑结果可能性几率和风险。

虽然提到了旋转和平移治疗探头，但是本文公开的方法、装置和人工智能程序非常适合于与许多类型的机器人外科手术结合。机器人系统可以包括操作地耦合到联动装置(例如机器人臂)的处理器。例如，手术系统可以包括机器人臂，例如具有末端执行器的5至7自由度机器人臂。机器人臂可以包括可以被记录的关节状态连同手术的图像。末端执行器可以如本文所述的包括能量源以将组织移除至组织切除剖面。末端执行器可以存在于如本文所述被存储的图像中。图像、联动装置状态、切除剖面或患者数据(例如人口统计数据)中的一个或更多个可被记录在数据库中，该数据库如本文所述的包括患者手术的库，并且该数据库用于如本文所述的训练分类器。经训练的分类器可以接收作为输入的来自个体患者的数据和用于确定治疗参数的分类器的输出。可以如本文所述的以用户界面来计划对个体患者的治疗。

治疗参数以及安全和功效数据可用于如例如参考图15在本文所述的训练一个或更多个分类器或神经网络。一旦被训练，分类器和/或神经网络可用于在显示器上提供信息以帮助机器人系统用户(例如外科医生)确定合适的组织切除或切割剖面。

例如，在显示器上显示的信息可以包括安全参数和功效参数。系统用户可以调整组织切除剖面以在安全参数和功效参数之间提供适当的平衡。安全参数可以包括勃起功能障碍的可能性，例如在手术后的一个时间(例如手术后一年)的所预测的IIE-5分数。功效参数可以包括在未来的一个时间(例如在未来的5年)的再治疗的可能性。功效参数可以包括在未来的一个时间的所预测的I-PSS分数，例如在未来的五年的所预测的I-PSS分数。

显示具有相关联参数的这些剖面对医生根据患者可接受的治疗计划来计划治疗可能是有帮助的。例如，一些患者可能反对再治疗，并愿意接受某种性功能障碍。可选地，一些患者可能反对性功能障碍，且更愿意接受再治疗。

在一些实施例中，作为治疗计划的一部分，医生可以在计算机的显示器上向患者呈现目标安全和功效参数，并且患者可以数字签名并接受这些参数。例如，显示器可以向患者显示在5年处的所预测的I-PSS分数，并向用户显示在1年处的所预测的IIEF-5分数，并且用户可以数字地签名并接受这些参数。目标参数可以与前列腺的图像和患者的数字签名一起显示在显示器上。该数据可以如本文所述的存储在处理器上，并如本文所述的在显示器上被提供给医生作为治疗计划过程的一部分。该数据也可以作为患者的记录的一部分(例如作为电子医疗记录(“EMR”))被存储。

参考图17A，示出了与本文所述的设备和方法一起可使用的样本用户界面1700。用户界面1700可以包括两个主要区域，例如指令区域1702和控制区域1704。当然，所示的用户界面1700的布局是示例性的，并且信息和控制输入的任何合适的布局或布置可以被利用而不偏离其范围。

在指令区域1702中，可以关于在一系列步骤中的下一手术步骤提醒和/或提示系统的用户。例如，如所示，指令区域1702指示成像设备(例如TRUS探头)正在在扫描窗口1706中扫描前列腺。扫描窗口1706可以显示针对当前手术步骤正在被扫描或者应该被扫描的解剖结构的区域，如将在下文中描述的。所提供的视图是前列腺的横向视图。

解剖结构选择窗口1708为用户提供选择解剖结构的对其建立工作剖面的一部分的能力。如所示，用户选择“前列腺”作为解剖结构的该部分以为其设置工作剖面。

安全和功效参数窗口1750响应于切除剖面和超声图像如本文所述的为受试者示出一个或更多个安全或功效参数的值。例如，功效值X可以包括目标功效值或响应于图像的切除剖面和结构而确定的功效值中的一个或更多个。例如，窗口1750可以显示与患者协商为患者确定的目标功效值以及响应于切除剖面和图像而生成的预测功效值。窗口1750可以显示与患者协商为患者确定的目标安全值以及响应于切除剖面和图像而生成的预测安全值。这些值可以响应于在显示器上显示的切除剖面和超声图像的结构而实时地被确定。安全参数可以包括值X，以及功效参数可以包括值Y。当用户调整切除剖面时，在显示器上显示的X和Y的值可以改变。处理器可以被配置有响应于超声图像和可以由患者和医生先前商定的目标安全和功效值而生成初始切除剖面的指令。该初始切除剖面可以在显示器上被提供并由用户调整。

当解剖结构的该部分被选择时，对应于解剖结构的选定部分的图像可以被显示。例如，可以显示由原位成像系统捕获的实时图像。在一些实例中，TRUS探头将被放置在患者的前列腺附近，并将提供该区域的实时成像。在用户界面1700的控制区域1704中，用户将能够指定待治疗区域。系统用默认值被编程，默认值帮助用户选择合适的治疗计划。例如，在用户选择了前列腺的情况下，如所示，控制窗口1704最初显示具有角度1712和半径1714的弧1710。弧1710限定组织切除剖面，其中在弧1710内的治疗区域被治疗，而在弧1710外的区域被排除在治疗之外。弧控制手柄1716a、1716b被提供，并允许用户控制弧1710的每一条腿以调整角度1712。显示器显示选定的角度1712，并可用于精确地调整角度1712以限定合适的治疗区域。在显示器上显示的切除剖面最初可以包括响应于期望的安全和功效值而确定的剖面。弧1710的顶点1718显示治疗探头的放置。在一些情况下，治疗探头提供能量输送以治疗受影响的区域。在一些情况下，治疗探头绕其纵轴旋转，以便如本文所述的引导治疗能量。因此，治疗区域将类似于具有与能量强度相称的半径1714的弧1710。当弧控制手柄1716A、1716B被调整以限定组织切除剖面和治疗区域时，这些设置被存储用于以后在手术期间使用，并在切除期间利用能量输送来控制治疗探头的旋转的度数。

用户界面1700可以包括用于供用户如本文所公开的选择用于确定一个或更多个安全和功效参数的值的模型的参数的用户输入1760。参数的这个选择可以允许用户选择可能比其他参数更有帮助的参数，并且对于特定患者移除可能比其他参数不太有帮助的参数。例如，如果用户认为参数(例如年龄)对预测结果不太有帮助，则用户可以取消选择该参数作为用于预测结果的分类器模型的输入。可选地，如果用户认为年龄是有帮助的参数，则用户可以选择年龄作为参数以用作分类器模型的输入。

用户界面1700可以包括用于供用户选择要在显示器上显示的数据的用户输入1770。在显示器上显示的数据可以包括例如可视化数据。在一些实施例中，用户可以选择是否在用户调整之后在显示器上显示用患者的计划的治疗剖面覆盖的建议的治疗剖面。这对于用户确定患者的计划的治疗剖面离由算法建议的剖面偏离多远可能是有帮助的。用户可以选择要在显示器上显示的额外类型的可视化数据。例如，用户可以选择用于治疗的能量源的计划轨迹。

参考图17B，用户界面1700示出解剖结构的不同部分在指令区域1702内的解剖结构选择窗口1708中被选择。如所示，中叶在解剖结构选择窗口1708内被选择为治疗区域，并且控制区域1704被更新以显示与中叶解剖结构相关联的成像。与以前一样，控制区域1704覆盖用包括弧1710的治疗边界限定的切除剖面的显示。弧1710由用户以及在一些实例中通过指定半径1714可定制以操纵弧控制手柄1716A、B。弧1710限定切除剖面和治疗区域，并且可以为不同的解剖区域提供不同的切除剖面和治疗区域。例如，如所示，指令区域1702允许用户在解剖结构选择窗口1708内的前列腺、膀胱颈和中叶之间选择。窗口1750可以显示安全参数X和功效参数Y，并且这些值可以在用户调整切除剖面时实时地改变。

类似于前列腺设置，当中叶解剖结构被选择时，治疗区域的图像例如由适当地被定位以对感兴趣的解剖特征成像的TRUS探头在控制区域1704内被显示，并且用户能够为该解剖特征指定治疗区域。由用户建立的多个切除剖面和相应的治疗区域可以被馈送到计算机内，该计算机可以保存治疗计划用于由外科医生(无论是人还是机器人)执行。

参考图17C，示出了用户界面1700。如所示，在解剖结构选择窗口1708中，前列腺被选择，并且控制区域1704显示选定解剖结构的实时成像数据。解剖结构选择窗口1708进一步被更新以选择被标记为“调整Veru保护区”1720的选项。这指被设计为保护精阜(“veru”)免受侵蚀性切除的治疗计划。veru保护区可以以许多方式被配置，且可以例如包括蝶式切割剖面。虽然提到了veru保护区，但是该保护区可以例如包括一个或更多个保护区以保护精细组织结构，例如肿瘤或眼睛的视网膜。

如所示，一旦“调整veru保护区”1720单选按钮被选择，新的覆盖图出现在控制区域1704上，并限定veru弧1722，其为弧1710的一部分。veru弧1722共享顶点1718，并且可以与弧1710共享半径1714的长度。

veru弧1722包括限定与veru保护区1724相关联的区域的治疗剖面。在前列腺手术中，如本文所述，在手术的功效和男性性功能之间存在风险/回报权衡。前列腺切除治疗的侵蚀性与对精阜的接近度有关。如果组织在较接近veru处被切除，前列腺治疗对良性前列腺增生的功效可以增加。然而，男性性功能障碍的风险也可以增加。提供安全和功效参数的窗口1750对用户调整患者的治疗剖面以对应于目标安全和功效度量可能是有帮助的。

精阜是在射精管进入尿道的入口附近的解剖学标志，且也可以被称为精阜(seminal colliculus)。精阜的结构由与来自尿道壁的平滑肌组织交织的外括约肌的横纹肌纤维组成。本文的一些所述实施例允许对极接近精阜的前列腺组织的靶向特定治疗。根据图17A-17C所示的实施例，用户可以为前列腺的各个区域指定切除剖面和治疗计划。例如，创建了治疗计划，其包括对前列腺、膀胱颈和中叶的独特治疗以及对精阜区域的独特计划。

用户可以响应于在显示器上显示的安全和功效参数来调整切除剖面。

虽然图17A至图17C涉及耦合到手术系统的显示器，但是在一些实施例中类似的图像和用户输入可以用于在远离手术仪器的远程位置(例如在另一个房间或建筑物)中的远程治疗计划和预先计划。处理器可以被配置有用于供用户计划治疗的指令，这些参数可以被存储并加载到手术系统的处理器上。例如，可以在治疗之前(例如在成像实验室中)生成患者的诊断图像。该图像可以在移动设备上在显示器上显示给用户，并且可以调整治疗剖面和治疗的其他方面。一旦被接受，治疗参数(例如切除剖面)可以被加载到手术仪器上。

参考图18，矢状用户界面1800示出了治疗区域的矢状视图，其中解剖上的远侧器官在图的左侧。用户界面可以包括横向界面1700和矢状界面1800以在三个维度中计划治疗剖面以用于3D体积组织移除。该屏幕显示来自已经输入的治疗计划的信息，例如治疗探头1802的旋转角度(其在该示例中为135度)和切除深度1804(其在所示示例中为24.3mm)。

用户界面1800通过操纵治疗剖面1806来允许治疗计划的进一步改进。治疗剖面1806通常遵循感兴趣区域的解剖曲线拟合1808。在一些情况下，系统可以例如通过在超声成像上执行的一个或更多个算法(例如图像分析、特征识别、边缘检测或某个其他算法或算法的组合)来检测解剖特征以检测解剖特征的推荐边界和/或切除剖面和治疗区域的推荐边界。

系统可以在超声成像信息上呈现信息的覆盖图，该信息可以包括器官的解剖部分、指令、切除剖面以及其他信息。在所示的用户界面1800中，覆盖图识别对应于中叶区1810、膀胱颈区1812和中前列腺区1814的区域。这些所识别的区中的每一个可以具有与其相关联的不同的治疗计划。例如，中叶区1810可以具有组织切除的指定切除角度、切除深度和平移距离，其可以不同于膀胱颈区1812所特定的治疗计划，该治疗计划也可以不同于中前列腺区1814的治疗计划。

处理器可以被配置为不仅识别各种解剖区，而且还存储关于每个区的推荐和选择的治疗计划的信息。例如，来自先前手术的信息可以存储在数据库中，该数据库与单独器官或单独器官的部分的一个或更多个治疗计划对应。来自先前手术的该信息可用于如本文所述的训练分类器或神经网络。经训练的分类器或神经网络可以生成包括多个组织切除剖面的适当的推荐的治疗计划。这个推荐的切除剖面可以连同在窗口1750中的预测安全值X和预测安全值Y一起被生成并呈现在显示器上。当包括多个切割剖面的治疗计划由用户修改时，处理器可以接收所修改的治疗计划、切割剖面和超声图像，并且经训练的分类器或神经网络可以用于生成在显示器1750上显示的已更新的安全和功效参数。经训练的分类器或神经网络还可以接收患者信息(例如年龄、身高、体重、症状以及如本文所述在确定安全和功效参数的值时和在生成治疗计划时的其他信息)作为输入。

用户界面1800可以包括允许用户调整治疗计划的控件。例如，治疗开始控件1816、治疗结束控件1818和veru区开始控件1820。这些控件中的任一个可以由用户操纵，以便修改治疗计划的切除剖面。例如，用户可以移动一个或更多个控件以例如通过修改切除深度、切除开始控件1816的位置或veru开始区域控件1820的位置来修改切除剖面。由用户在用户界面1800处做出的改变被存储在相关联的计算系统的存储器中，用于以后在手术期间执行。在一些情况下，手术根据切除边界限制由执行手术的机器人设备执行。

用户界面1800还具有信息和/或教育部件，例如向系统的用户提供指导的手术初排区域1822。例如，如所示，手术初排区域1822包括用于供用户执行的手术设置步骤的列表，例如定位机头1824、定位TRUS探头1826以及使机头和TRUS探头1826对准。

手术初排区域还包括例如通过向用户提供输入和/或修改切除角度1830、治疗探头的配准1832和切割剖面1834的机会对治疗计划的创建和/或修改。如图18所示，针对手术完成设置步骤，如由在机头1824、TRUS1826、对准1828、角度1830和配准1832旁边的复选标记所指示的。在所示示例中的当前阶段处，用户仍然需要完成剖面1834的调整。当在用户界面1800中完成设置步骤和计划步骤时，用户可以通过选择治疗图标1836来指示手术准备开始，此时，系统可以根据治疗计划来自主地开始手术。

在一些情况下，治疗计划连同其他治疗计划一起存储在数据库中，并且可以包括关于患者和治疗计划的数据，例如患者年龄、体重、身高、症状、症状的时长、诊断、过去的治疗历史、治疗功效、药物治疗历史和诸如此类。过去的治疗计划可以包括数据(例如对于多个患者的多个历史治疗的角度和切除剖面)，并被存储为历史治疗计划数据。

可以如本文所述的通过一种或更多种合适的算法(例如人工智能算法、监督机器学习、非监督机器学习、神经网络或卷积神经网络中的一种或更多种)来分析历史治疗计划数据。在一些情况下，历史治疗计划数据由一个或更多个机器学习算法分析，并可用于训练分类器。例如，神经网络可以分析历史治疗数据以为一个或更多个当前患者提供推荐的治疗计划。例如，基于历史治疗数据，神经网络可用于构建、训练和部署包括准备和标记历史治疗数据的机器学习模型，选择算法，训练模型，验证模型，调整和优化模型，部署模型，做出关于未来治疗计划的预测以及为当前或未来患者提供治疗计划。

在一些实例中，可以实现卷积神经网络以分析视觉数据，例如来自TRUS探头的超声成像，并提供反馈以馈送到机器学习模型。视觉数据分析可以包括识别解剖特征连同相关定位、大小、形状、健康和其他信息。

如本文描述的处理器可以被配置有如例如参考图17A至图18在本文所述的提供用户界面、图像和窗口的指令。

参考图19A，示出了切除手术。如所示，治疗探头1902通过尿道被插入到治疗区域的远侧部分。当在图19A-19D的所示示例中被使用时，术语“近侧”和“远侧”是从治疗探头的角度来看的。因此，治疗探头的远侧端是插入患者体内最远的探头的部分。

治疗探头1902包括吸入口1904和能量治疗探头1906。为了该系列图19A-19D的清楚，治疗区域1908由点线示出。如在图示中所示，切除手术已经开始，并且能量治疗探头1906从治疗区域的一端向近侧移动，并且从治疗区域1908的远侧部分消融组织。吸入口在手术期间主动吸入流体和消融的组织，并且可以包括流体管理系统的部件。如上所述，能量治疗探头通过该角度旋转并沿着用户界面1800中指定的长度平移。此外，也基于在用户界面1800内的用户输入来控制切除的深度。

参考图19B，可以看到能量治疗探头1906进一步向近侧移动以消融更大体积的组织。在能量治疗探头1906的平移运动期间，切除能量的强度根据治疗计划而变化，使得切除紧密地跟随治疗区域边界1908。

现在参考图19C，能量治疗探头1906移动到与治疗区域1908的近侧边缘大致对准的定位。可以看到切除能量1910以相对低的强度来自能量治疗探头1906。在所示的治疗计划中，可以看到组织保留在精阜1912的区域内。当用户建立veru保护区1724时，如图17C所示，保护该区免受侵蚀性切除的治疗计划被创建。在一些实例中，在veru保护区1724内的组织与周围组织分开地被消融。如所示，在精阜1912旁边的组织已经被消融，但在精阜正上方的组织尚未被消融。根据治疗计划(在该治疗计划中veru保护区1724已经被建立)进行切除将在精阜1912上方留下组织楔形物1914。可以根据独特的治疗计划来消融组织楔形物1914，该治疗计划可以例如通过利用来自能量治疗探头1906的相对低的能量强度利用在平移和旋转方向上的多次扫描来温和地消融组织，以便消融组织楔形物1914。

在一些情况下，首先消融在组织楔形物1914的一侧的组织，且然后消融在组织楔形物1914的另一侧的组织，以及最后消融组织楔形物1914以保护精阜免于侵蚀性切除。

参考图19D，能量治疗探头1906继续向近侧移动，并且正在切除在精阜上方的组织楔形物1914。虽然该图示出了组织楔形物1914在能量治疗探头1906的单次平移通过中正在被消融，但是应当理解，能量治疗探头1906可以进行多次平移通过和/或多次旋转扫描，以便充分移除组织楔形物1914。吸入口1904可以包括多个口或通道，物质通过这些口或通道从治疗位置被移除。

图20示出了切除组织的方法2000。

在步骤2002处，接收患者功效参数的目标值。

在步骤2004处，接收患者安全参数的目标值。

在步骤2006处，接收患者的人口统计参数的值。

在步骤2008处，生成组织切除剖面。该过程可以是自动化的，或者可以通过用户输入(例如通过修改治疗区域的切割剖面)来被创建或修改。在一些实施例中，响应于目标安全和功效参数的值来生成切除剖面。

在步骤2010处，接收待切除器官的图像。

在步骤2012处，从图像识别器官的图像的精细组织结构。这可以基于通过应用卷积神经网络进行的图像特征识别，该卷积神经网络采用许多合适的图像分析算法，例如边缘检测、特征识别、分割、3D模型重建等中的任一种。

在步骤2014处，将组织切除剖面与图像的精细组织结构进行比较。

在步骤2016处，如本文所述，利用在数据库上训练的一个或更多个神经网络或分类器来生成安全参数和功效参数的值。这些值可以用对图像特征分类的经训练的卷积神经网络应用(例如用超声成像)来生成。

在步骤2018处，显示目标值和所生成的值。

在步骤2020处，调整一个或更多个切除区域。这可以包括针对单个器官确定不同的治疗区域，例如针对膀胱颈、中叶和中前列腺确定单独的治疗区域。确定不同的治疗区便于为每个治疗区创建单独的治疗计划。

在步骤2022处，调整切除角度。治疗角度例如上面关于图17A-17C在本文被描述，并且可以基于待治疗区域的实时成像的覆盖图。

在步骤2024处，调整切除剖面。这可以由用户响应于在显示器上显示的目标值和所生成的值来完成。可以针对一个或更多个治疗区域中的每一个调整切除剖面。

在步骤2026处，调整精细组织结构保护区。例如，精细组织结构保护区可以包括veru保护区。

在步骤2028处，安全和功效参数的更新值被生成并被显示给用户。

在步骤2030处，例如远离保护区的组织被切除。能量治疗探头可以沿着它的纵轴平移，并且可以另外绕着它的纵轴旋转。能量治疗探头可以在单次通过中在治疗区域内的组织上移动以根据治疗计划消融组织，或者可以进行多次通过以便根据治疗计划消融组织。

在步骤2032处，在保护区的第一侧上切除在精细组织结构附近的组织。

在步骤2034处，在精细组织结构保护区的第二侧上的组织被切除，这可以在精细组织结构(例如精阜的精细组织结构)上方留下未切除组织的楔形物。组织可以由向组织提供消融能量的能量治疗探头切除。

在步骤2036处，如本文所述，存储治疗数据并更新治疗数据库。一个或更多个分类器或神经网络也可以如本文所述的被更新。

尽管图20示出了根据一些实施例的切除器官的组织(例如前列腺组织)的方法2000，但是许多变形和改编可以被做出，如本领域中的普通技术人员将容易认识到的。例如，可以重复一些步骤，省略一些步骤，并且可以以不同的顺序执行步骤。此外，可以治疗本文所述的其他类型的组织。

方法2000的一个或更多个步骤可以与方法1500组合。例如，可以用患者治疗的数据库来训练分类器或神经网络。一旦分类器或神经网络被训练，经训练的分类器或神经网络就可以用于响应于人口统计数据、超声图像和如参考方法2000所述的来确定正在被治疗患者的安全和功效参数。

方法1500可用于可选地或与分类器结合来如本文所述的训练神经网络，如本文所述。

如本文所述的处理器可以被配置成执行本文公开的方法的一个或更多个步骤，例如方法1500和方法2000的步骤。

参考图21，示出了二维卷积神经网络2100的例子。最初提供数据集2102，其可以包括来自先前患者和手术的历史治疗数据的影像。卷积运算2104产生第二数据集2106中的数据，第二数据集2106又使池化层2108被应用以产生子样本数据的被池化层2110，以便进一步压缩表示的空间大小。子样本数据可以被卷积2112以产生第三数据集2114，其可以进一步使池化层被应用2116以提供子样本数据2118。子样本数据2118可以通过第一完全连接层2120和第二完全连接层2122以生成分类矩阵输出2124。可以在每个卷积层处应用一个或更多个过滤器以提供不同类型的特征提取。在模型被定义之后，它可以被编译并且可以利用特征识别的准确性作为性能度量。该模型可以随着时间的过去例如通过使用历史手术数据作为训练数据来被训练，并且根据模型的预测被验证，并且随着时间的过去被验证直到模型的预测与真实数据收敛为止。

图22示出了根据一些实施例的训练和使用人工智能或机器学习分类器的方法2200。虽然该方法可以以许多方式被执行，但是在一些实施例中，分类器被训练以识别解剖学标志和与解剖学标志相关联的多个切除剖面。该方法包括如本文所述的将过去患者的切除剖面与解剖学标志和患者数据(例如结果数据和人口统计数据)进行比较。切除剖面可以包括过去的实际切除剖面，其被覆盖在来自治疗的图像上或者基于机器学习算法、数据点的权重、患者数据以及其他输入类型被生成和建议。

数据集被生成并且可以被存储在包括历史信息的数据库中，该数据库可以包括实际历史数据的库。如本文所述，患者数据的库可以存储在由对于每个患者和每个患者的相关联数据的唯一患者标识符键控的数据库中。数据库可以包括由唯一患者标识符键控的关系数据库。针对每个患者存储的历史数据可以包括针对数据库中的每个患者的来自手术的机器人数据、来自手术的图像、手术前问卷数据、手术后问卷数据、再治疗数据和性功能数据。数据库可以包括来自任何合适数量的患者(例如至少100个患者、和至少1000个患者、和至少10,000个患者以及在一些实施例中来自10,000至1,000,000个患者)的数据。基于数据输入，如本文所述，该方法利用适当的模型来生成用于训练分类器的预测结果数据。分类器用数据被验证，该数据可以通过迭代训练。然后，经验证的分类器用于接收来自实际患者的输入，并响应于目标安全和功效参数的值而输出有用的信息，例如建议的切除剖面，如本文所述。输入数据可以包括患者的图像以及目标安全和功效参数以及其他患者数据，如本文所述。可选地或组合地，输入数据可以包括目标组织切除剖面以及预测的安全和功效参数的值，如本文所述。在一些实施例中，患者数据包括每个患者的拉伸强度、模量、弹性、血管分布、生物标记数据、药物治疗历史或遗传数据中的一个或更多个。

在步骤2202处，在来自多个图像的多个解剖学标志上训练分类器。这可以由一个或更多个图像分析算法来执行，图像分析算法允许分类器(例如卷积神经网络)来确定与图像数据一起显示的解剖特征。虽然可以以许多方式训练分类器，但是在一些实施例中经训练的专业人员(例如放射科医师或外科医生)识别标志，并利用用户界面(例如触摸板)来输入解剖学标志的位置和类型。例如，解剖学标志可以如本文所述的包括一个或更多个精细组织结构，例如精阜、眼睛的视网膜或肿瘤。例如，可以为来自治疗的库的几个图像完成这个训练。

在步骤2204处，在多个切除剖面上训练分类器。切除剖面可以包括如本文所述的覆盖在图像上的目标切除剖面，其中图像被存储在数据库中。可选地或组合地，可以用用户输入来训练分类器以如本文所述的从图像(例如超声图像)识别切除剖面。例如，治疗专业人员可以通过用户用输入设备(例如触摸板)输入图像的位置来识别切除的位置和剖面，并且用户可以用输入设备画出切除剖面的线来训练分类器。

在步骤2206处，将切除剖面与解剖学标志进行比较。例如，可以比较在切除剖面和解剖学标志之间的距离。解剖学标志可以包括如本文所述的一个或更多个精细组织结构以及对于多个患者中的每个患者所比较的切除剖面和解剖学标志之间的距离。在一些情况下，切除剖面包括一个或更多个保护区以如本文所述的保护敏感组织结构。对于多个患者中的每一个比较从保护区到精细组织结构的距离。

在步骤2208处，该方法生成在解剖结构的位置和解剖结构的切除剖面之间的数据集。这可以基于实际历史数据，其指示基于切除剖面的治疗的功效。

在步骤2210处，接收患者人口统计数据。患者人口统计数据可以包括呈现关于患者的信息的多种数据类型中的任一种，如本文所述。作为非限制性例子，人口统计数据可以包括与年龄、体重、体重指数、药物治疗历史、手术史、流量(flow)、性功能、地理、种族、症状、饮食、家庭结构和诸如此类相关的信息。

在步骤2212处，预测的结果数据被生成并用于训练分类器。例如，该方法可以生成可以对照实际历史数据比较的预测的结果数据。在预测的结果数据和来自历史数据的实际结果数据之间存在识别出的差距的情况下，分类器可以被修改，并且训练可以被迭代，直到预测的结果数据在阈值量内匹配实际历史数据为止。

在步骤2214处，经训练的分类器被验证。如所述，这可以是对照实际数据比较预测的数据的迭代过程，并且分类器可以被修改，直到预测的数据朝着实际数据收敛为止。

在步骤2216处，接收来自个体患者的数据。这可以包括所描述的任何人口统计数据连同向分类器提供足够信息以生成切除剖面的其他数据类型。

在步骤2218处，针对个体患者生成安全参数和功效参数。这些可以基于用户输入，或者可以基于可能或期望的结果被自动生成。

在步骤2220处，针对个体患者确定建议的切除剖面。换句话说，基于输入数据，经训练的分类器针对个体患者生成并输出建议的切除剖面。切除剖面可以如本文所述被修改以减少在保护区或其它区中的切除或消融侵蚀的量，如本文所述。可选地，可以修改切除剖面以增加组织切除的侵蚀性。

建议的切除剖面、实际切除剖面和实际手术结果可以存储在数据库中，并用于改进分类器和其他机器学习算法。手术参数可以针对每个手术被记录，并且可以包括如本文所述的任何参数，例如测量的治疗时间、测量的设置时间、测量的成像时间、治疗探头移动的测量时间、移除组织的能量源的测量强度、治疗探头的多个记录定位、在治疗期间的组织的多个记录图像、治疗探头的多个记录定向或者对应于多个记录定位和定向中的每一个的多个组织图像中的一个或更多个。在治疗期间记录的多个治疗参数可以包括多个顺序地排列的数据帧，多个顺序地排列的数据帧中的每一个包括组织的图像、相对于正被治疗的组织定位的治疗探头的图像、治疗探头的定位、治疗探头的定向或治疗探头的能量，并且可选地，其中多个顺序地排列的数据帧中的每一个对应于在所述多个帧中的每一个之间的实质上固定的时间间隔。如本文所述，对于在数据库中存储的多个患者中的每一个，这些参数中的每一个的值可以存储在治疗的库中。

所描述的人工智能和机器学习系统可以包括处理器，其具有被配置为执行人工智能、搜索和数学优化、人工神经网络、统计、概率、支持向量机学习、数据组的聚类、图像分类、图像分割中的一个或更多个的指令。指令可以包括决策树学习、关联规则学习、人工神经网络、深度学习、归纳逻辑编程、支持向量机、聚类、贝叶斯网络、强化学习、表示学习、相似性和度量学习、稀疏字典学习、遗传算法、基于规则的机器学习或学习分类器系统中的一个或更多个。

可以用如本文所述的处理器执行方法2200的一个或更多个步骤。可以用如本文所述的电路系统或处理器指令(例如本文描述的系统的一个或更多个处理器或逻辑电路)来执行方法2200的一个或更多个步骤。电路可以被编程以提供方法2200的一个或更多个步骤，并且程序可以包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或例如具有可编程阵列逻辑或现场可编程门阵列的逻辑电路的编程步骤。

图22示出了根据一些实施例的方法。根据本文公开的教导，本领域中的普通技术人员将认识到许多变形和改编。例如，可以移除方法的一些步骤。可以提供额外的步骤。一些步骤可以包括子步骤。一些步骤可以重复。步骤的顺序可以改变。

卷积神经网络可用于对图像数据分类，并且这个或替代的机器学习算法可应用于导致所推荐的治疗剖面的生成。可以通过利用历史治疗数据以及对从模型输出的所推荐的治疗计划的修改随着时间的过去来训练机器学习神经网络模型。结果是基于机器学习模型的持续训练随着时间的过去改进的所推荐的治疗计划的生成。

能量源可以包括机械能、水射流、电磁能、激光能量、射频(RF)能量、放射疗法(RT)能量或超声能量、蒸汽、水蒸汽、加热水蒸汽或用于消融、切除或移除组织的任何其他类型的合适能量源及其组合中的一个或更多个。

说明书包括下面所编号的条款，其是本公开的一部分。

条款1.一种用于机器人手术的装置，该装置包括：

处理器，其被配置有指令以：

接收对于多个被治疗患者中的每一个的患者数据，对于多个被治疗患者中的每一个的数据包括患者人口统计数据、待移除组织的切割剖面、待移除组织的实际剖面、待移除组织的目标体积、待移除组织的实际体积或以移除为目标的组织的量与所移除的量的比率中的一个或更多个，

接收对于多个被治疗患者中的每一个的外科机器人数据，外科机器人数据包括在治疗期间记录的多个治疗参数、治疗时间、设置时间、成像时间、治疗探头移动的时间、治疗探头的多个位置和定向、组织的多个图像或者移除组织的能量源的强度，该组织的多个图像各自包括治疗探头；以及

响应于患者数据和外科机器人数据输出待治疗患者的治疗计划。

条款2.条款1的装置，其中，指令还包括：

接收对待治疗患者的治疗计划的调整，其中对待治疗患者的治疗计划的调整包括对待移除组织的切割剖面、待移除组织的实际剖面、待移除组织的目标体积、待移除组织的实际体积、治疗时间、设置时间、成像时间、治疗探头移动的时间、移除组织的能量源的强度或者以移除为目标的组织的量与所移除的量的比率中的一个或更多个的调整。

条款3.条款2的装置，其中，切割剖面包括多个位置，多个位置包括围绕治疗轴的多个角坐标、沿着轴的多个对应轴向坐标以及离轴的多个径向距离，并且其中对切割剖面的调整包括对围绕治疗轴的多个角坐标、沿着轴的多个对应轴向坐标或者离轴的多个径向距离的调整。

条款4.条款1的装置，其中，处理器被配置有在显示器上显示覆盖在待切除组织的图像上的初始切割剖面并在待治疗组织的图像上显示经调整的切割剖面的指令。

条款5.条款1的装置，其中，在治疗期间记录的多个治疗参数包括测量的治疗时间、测量的设置时间、测量的成像时间、治疗探头移动的测量的时间、移除组织的能量源的测量的强度、治疗探头的多个所记录的定位、在治疗期间的组织的多个记录的图像、治疗探头的多个记录的定向、对应于多个记录的定位和定向中的每一个的多个组织图像。

条款6.条款5的装置，其中，在治疗期间记录的多个治疗参数包括多个顺序地排列的数据帧，多个顺序地排列的数据帧中的每一个包括组织的图像、相对于正被治疗的组织定位的治疗探头的图像、治疗探头的定位、治疗探头的定向或治疗探头的能量，并且可选地，其中多个顺序地排列的数据帧中的每一个对应于在所述多个帧中的每一个之间的实质上固定的时间间隔。

条款7.前述条款中的任一项的装置，其中，对于多个患者中的每一个和待治疗患者的患者人口统计数据包括患者年龄、体重、性别、体重指数、种族、地理、饮食或家庭结构中的一个或更多个。

条款8.条款1的装置，其中，能量源的强度包括水射流强度、光束强度、射频能量强度、电离辐射强度、立体定向辐射强度或超声能量强度。

条款9.条款1的装置，其中，响应于患者数据和外科机器人数据的待治疗患者的治疗计划利用包括人工智能或机器学习中的一个或更多个的处理器指令来确定。

条款10.条款9的装置，其中，治疗计划利用人工智能处理器指令确定，并且其中人工智能处理器指令包括机器学习、搜索和数学优化、人工神经网络、统计、概率、支持向量机学习、数据组的聚类、图像分类或图像分割中的一个或更多个。

条款11.条款9的装置，其中，治疗计划利用机器学习处理器指令确定，并且其中机器学习处理器指令包括决策树学习、关联规则学习、人工神经网络、深度学习、归纳逻辑编程、支持向量机、聚类、贝叶斯网络、强化学习、表示学习、相似性和度量学习、稀疏字典学习、遗传算法、基于规则的机器学习或学习分类器系统中的一个或更多个。

条款12.条款11的装置，其中，指令进一步使处理器接收人机交互作用以使用多个AI工具中的一个或更多个向一个或更多个选择AI方法来提供输入，选择不同的推荐的治疗计划的可视化或者改变用于生成治疗计划的数据的重要性。

条款13.前述条款中的任一项的装置，其中，人工智能或机器学习在对于多个被治疗患者中的每一个的患者数据和对于多个被治疗患者中的每一个的外科机器人数据上被训练，并且待治疗患者的治疗计划响应于人工智能或机器学习而被确定，人工智能或机器学习响应于被治疗患者数据和外科机器人数据而被训练。

条款14.前述条款中的任一项的装置，其中，待移除组织的目标体积包括以移除为目标的组织的总体积，并且移除的组织的实际体积包括移除的组织的实际总体积。

条款15.前述条款中的任一项的装置，其中，人工智能(“AI”)或机器学习被配置为在多个被治疗患者的多个治疗计划和患者结果(可选地基于医生或患者报告的信息)上训练AI或机器学习算法，并确定待治疗患者的治疗计划。

条款16.条款15的装置，其中，待治疗的多个治疗计划被结合到相应的结果，相应的结果包括生活质量分数、性功能、治疗持久性或流速中的一个或更多个，并且其中AI或机器学习被配置为基于待治疗患者的患者前列腺解剖结构来提供半自动计划以优化治疗轮廓。

条款17.前述条款中的任一项的装置，其中，多个被治疗患者的结果数据被用作训练AI或机器学习分类器的输入，并且可选地，其中结果数据包括血红蛋白损失、并发症、疼痛分数、返回工作时间、尿流数据、导管插入时间、住院期、禁欲天数、止血方法、性功能度量、囊模型、囊技术、导管张力、弗利导管张力、导管张紧设备方法、外科医生病例记录、使用的麻醉、疼痛医学使用或前后尿动力学中的一个或更多个，并且可选地，其中AI或机器学习被配置为执行要确定的计算和经调整的治疗计划以改进关键结果度量，并且可选地，其中经调整的治疗计划包括经调整的治疗剖面，并且可选地，其中经调整的治疗剖面包括优化的治疗剖面。

条款18.前述条款中的任一项的装置，其中，AI或机器学习被训练以在治疗期间响应于在多个被治疗患者上训练的AI或机器学习基于在患者的治疗期间的组织图像的成像参数的图像识别来自动调整穿透深度，并且可选地，其中自动调整包括与实际穿透深度比较的预期穿透深度，并且其中AI或机器学习被配置为如果不匹配则自动调整切割剖面，或者基于组织密度而改变源的强度。

条款19.条款18的装置，其中，响应于从患者测量的生物力学组织参数的值来调整切割剖面。

条款20.前述条款中的任一项的装置，其中，AI或机器学习利用包括来自图表的许多超声图像的库的基线数据、利用器官组织平面和例如前列腺囊、膀胱颈、括约肌、veru、导管、内侧叶、侧叶的所识别的解剖特征的同行评审的识别被训练，并且其中AI或机器学习被配置为响应于待治疗患者的数据而向待治疗患者提供医生辅助指导，并且AI或机器学习利用基线数据被训练。

条款21.一种用于针对具有精阜的患者的前列腺手术确定组织移除剖面的装置，该装置包括：

处理器，其被配置有指令以：

显示前列腺的图像；

在前列腺的图像上显示组织移除剖面；以及

显示功效参数、降低的性功能的概率或用切割剖面进行前列腺的再治疗的概率中的一个或更多个以及前列腺的图像。

条款22.条款21的装置，其中，处理器包括从接受功效参数、降低的性功能的概率或再治疗的概率中的一个或更多个的患者接收数字签名的指令。

条款23.条款22的装置，其中，处理器包括显示数字签名与前列腺的图像、切割剖面、功效参数、降低的性功能的概率或再治疗的概率中的一个或更多个的指令。

条款24.一种用于针对具有精阜的患者的前列腺手术确定治疗计划的装置，该装置包括：

处理器，其被配置有指令以：

接收用户输入，该用户输入包括与性活动对患者的重要性对应的性重要性参数和与对患者的第二次前列腺手术的患者容忍度对应的接受性参数；以及

输出治疗计划，其中治疗计划包括移除距精阜一定距离的组织的指令，当性重要性参数对应于性活动的增加的重要性并且接受性参数对应于第二次前列腺手术过程的增加的接受性时，该距离更远离精阜，当性活动参数对应于性活动的降低的重要性和第二次前列腺手术过程的降低的接受性时，该距离更靠近精阜。

条款25.条款24的装置，其中，治疗计划包括组织移除剖面，并且处理器包括响应于用户输入而生成组织移除剖面的指令。

条款26.条款25的装置，其中，组织移除剖面包括到精阜的距离，以及距离随着增加的重要性和接受性而增加并且随着降低的重要性和接受性而减小。

条款27.条款24的装置，其中，处理器包括在前列腺的图像上显示组织移除剖面的指令，并且可选地，其中图像包括患者的前列腺的图像。

条款28.条款27的装置，其中，图像包括超声成像、磁共振成像、计算机断层(CT)扫描成像或膀胱镜检查成像中的一个或更多个。

条款29.条款28的装置，其中，超声成像包括脉冲超声、回波超声、多普勒超声或剪切波弹性成像中的一个或更多个。

条款30.条款27的装置，其中，前列腺的图像包括前列腺的矢状图像或横向图像中的一个或更多个。

条款31.条款30的装置，其中，前列腺的图像还包括旁矢状图像、冠状图像、旁冠状图像或三维图像中的一个或更多个。

条款32.条款27的装置，其中，图像包括前列腺的精阜，并且可选地，其中前列腺的精阜包括患者的精阜的图像。

条款33.条款27的装置，其中，处理器包括响应于增加的重要性和增加的接受性而将显示在显示器上的移除剖面移动得更远离精阜并且响应于降低的重要性和增加的接受性而将移除剖面移动得更靠近精阜的指令。

条款34.条款24的装置，其中，处理器包括接收排名参数的指令，排名参数对应于性活动的重要性相对于第二次前列腺手术的接受性的排名，并且其中响应于排名参数指示性活动对应于比第二次前列腺手术的接受性更大的重要性，到精阜的距离随着性活动的增加的重要性和第二次前列腺手术的降低的接受性而增加，并且其中响应于排名参数指示性活动对应于比第二次前列腺手术的接受性更小的重要性，到精阜的距离随着性活动的增加的重要性和第二次前列腺手术的降低的接受性而减小。

条款35.条款24的装置，其中，处理器包括响应于性活动的第一重要性和第二次前列腺手术的第一接受性而生成第一前列腺组织移除剖面以及响应于性活动的第二性重要性和第二次前列腺手术的第二接受性而生成第二前列腺组织移除剖面的指令。

条款36.条款35的装置，其中，第一前列腺组织移除剖面包括沿着第一前列腺组织移除剖面到精阜的第一距离，并且第二前列腺组织移除剖面包括沿着第二前列腺组织移除剖面到精阜的第二距离。

条款37.条款36的装置，其中，当第一重要性和第一接受性小于第二重要性和第二接受性时，第一距离大于第二距离，以及当第一重要性和第一接受性小于第二重要性和第二接受性时，第一距离小于第二距离。

条款38.条款37的装置，其中，处理器包括响应于用户输入第一重要性和第一接受性或第二重要性和第二接受性而生成治疗指令以根据治疗计划移动能量源以将前列腺组织移除至第一距离或第二距离的指令。

39.一种切除患者的器官的组织的装置，该装置包括：

显示器；

处理器，其操作地耦合到显示器，该处理器被配置有指令以：

接收患者的安全或功效参数中的一个或更多个，

接收器官的图像，

响应于安全或功效参数中的一个或更多个以及该图像而确定器官的切除剖面，以及

在显示器上显示图像与切除剖面。

条款40.条款39的装置，其中，器官包括精细组织结构，并且切除剖面包括保护区，以及移除剖面的保护区响应于器官的图像以及安全剖面或功效剖面中的一个或更多个而被确定。

条款41.条款40的装置，其中，器官包括前列腺，并且精细组织结构包括前列腺的精阜。

条款42.条款40的装置，其中，精细组织结构包括癌组织。

条款43.条款40的装置，其中，保护区是多个保护区之一，以及移除剖面的多个保护区至少响应于器官的图像以及安全剖面或功效剖面中的一个或更多个而被确定。

条款44.条款43的装置，其中，多个保护区中的一个或更多个与至少部分地基于下列操作中的一个或更多个而确定的切除剖面相关联：避免对精细组织结构的损伤或避免致病组织的扩散。

条款45.条款40的装置，其中，器官的图像在矢状视图和横向视图中与切除剖面显示在显示器上，并且切除剖面包括三维体积切除剖面。

条款46.条款40的装置，其中，处理器被配置有在矢状视图、旁矢状视图、横向视图、冠状视图、旁冠状视图或三维视图中的一个或更多个中显示器官的图像与切除剖面的指令。

条款47.条款46的装置，其中，处理器被配置有在显示器上显示安全参数和功效参数的指令。

条款48.条款46的装置，其中，处理器被配置有接收用户输入以调整在显示器上显示的切除剖面以生成经调整的切除剖面并响应于用户调整的切除剖面而确定在显示器上的安全或功效参数中的一个或更多个的第二值的指令。

条款49.条款39的装置，其中，处理器被配置有在显示器上显示安全参数和功效参数的指令。

条款50.条款39的装置，其中，处理器被配置有显示目标安全参数的值、目标功效参数的值、经调整的安全参数和经调整的功效参数的指令，其中经调整的安全参数和经调整的功效参数响应于用户调整切除剖面而被实时地更新并显示在显示器上。

条款51.条款39的装置，其中，器官包括前列腺，并且处理器被配置有识别前列腺的精阜的位置的指令。

条款52.条款39的装置，其中，器官的图像包括组织边缘识别、组织平面识别、组织分化检测、荧光镜检查、CT扫描成像、磁共振成像、放射性检测或不透射线成像中的一个或更多个。

53.一种切除患者的器官的组织的装置，该装置包括：

显示器；

处理器，其操作地耦合到显示器，该处理器被配置有指令以：

接收器官的图像，

接收器官的切除剖面，以及

响应于切除剖面和图像来显示安全参数或功效参数中的一个或更多个的值。

条款54.条款53的装置，其中，器官包括精细组织结构，并且处理器被配置有确定精细组织结构相对于切除剖面的位置并且响应于精细组织结构的位置和切除剖面而显示安全参数或功效参数中的一个或更多个的值的指令。

条款55.条款54的装置，其中，器官包括前列腺，并且精细组织结构包括前列腺的精阜。

条款56.条款54的装置，其中，精细组织结构包括癌组织。

条款57.条款54的装置，其中，切除剖面包括至少部分地基于下列操作中的一个或更多个而确定一个或更多个保护区：减少对精细组织结构的损伤或避免致病组织的扩散。

条款58.条款53的装置，其中，器官的图像在矢状视图和横向视图中与切除剖面显示在显示器上，并且切除剖面包括三维体积切除剖面。

条款59.条款53的装置，其中，处理器被配置有在矢状视图和横向视图中显示用切除剖面覆盖的器官的图像的指令。

条款60.条款59的装置，其中，处理器被配置有在显示器上显示安全参数和功效参数的指令。

条款61.条款53的装置，其中，处理器被配置有接收用户输入以调整在显示器上显示的切除剖面以生成经调整的切除剖面并响应于用户调整的切除剖面而确定在显示器上的安全或功效参数中的一个或更多个的第二值的指令。

条款62.条款53的装置，其中，处理器被配置有在显示器上显示安全参数和功效参数的指令。

条款63.条款53的装置，其中，处理器被配置有显示目标安全参数的值、目标功效参数的值、经调整的安全参数和经调整的功效参数的指令，其中经调整的安全参数和经调整的功效参数响应于用户调整切除剖面而被实时地更新并显示在显示器上。

条款64.条款53的装置，其中，器官包括前列腺，并且处理器被配置有识别前列腺的精阜的位置的指令。

条款65.根据在前述条款中的任一项中的装置，其中，切除剖面包括切割剖面。

条款66.根据在前述条款中的任一项中的装置，其中，将组织切除至切除剖面的能量源包括机械能、水射流、电磁能、激光能量、射频(RF)能量、放射疗法(RT)能量、超声能量、蒸汽、水蒸汽能量、加热水蒸汽能量或蒸气能量中的一个或更多个。

条款67.根据在前述条款中的任一项中的装置，其中，患者数据包括拉伸强度、模量、弹性、血管分布、生物标记数据或遗传数据中的一个或更多个。

条款68.根据在前述条款中的任一项中的装置，其中，处理器被配置有用于供用户选择用于确定安全参数值、功效参数值或建议的组织切除剖面中的一个或更多个的一个或更多个参数的指令。

条款69.根据在前述条款中的任一项中的装置，其中，处理器被配置有用于供用户在远离手术系统的第一显示器上计划手术、存储计划的手术的参数以及向操作地耦合到手术系统的显示器的处理器提供参数的指令。

条款70.一种机器人手术的方法，该方法包括执行前述条款中的任一项的处理器指令的步骤。

虽然在本文示出和描述了本发明的优选实施例，但对于本领域中的技术人员将明显，这样的实施例仅作为例子被提供。本领域中的技术人员现在将想到许多变化、改变和替换而不偏离本发明。应当理解，在实践本发明时可以采用本文描述的本发明的实施例的各种替代选择。意图是所附的权利要求界定本发明的范围，以及在这些权利要求及其等同物的范围内的方法和结构从而被涵盖。