[发明专利]一种手术机器人及其状态监测方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种手术机器人及其状态监测方法。

背景技术

近年来，手术机器人已成为医学和机器人领域交叉学科的研究热点，利用手术机器人的高精度、高稳定性、灵活性好、可控性强以及不怕辐射和感染的特点来完成手术操作，改变了医生仅凭主观判断和手术经验来完成手术操作的状况，能够减小人为因素引起的手术误差，提高手术的成功率。

在众多医疗手术中，常常会涉及到骨科的一些手术操作，脊柱外科手术作为骨科的一个分支，因其部位的特殊性被认为是高风险外科手术之一，它涵盖了脊柱外伤、退行性变、脊柱畸形、肿瘤等病种，所涉及的手术包括椎弓根螺钉内固定术、神经减压术、植骨融合术和人工间盘置换术等。由于脊柱是脊髓、神经根走行的通道，尤其是在颈部寰枢椎手术中，因紧邻重要的呼吸和循环中枢，稍有不慎就会造成脊髓或延髓的损伤。因此，在此类手术中对设备的要求非常高。

现有的手术机器人，一般通过在手术机器人上安装力量反馈装置，使用者根据反馈的力度信息，结合自身的经验进行控制操作，使用其进行操作仍然会出现误差，影响其定位的精度，影响手术的安全性和成功率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手术机器人的状态监测方法，以解决现有技术的手术机器人通过反馈的力度信息，结合使用者的经验进行手术时，会出现误差，影响定位精度的问题，从而提高手术的安全性和成功率。

本发明是这样实现的，一种手术机器人的状态监测方法，所述方法包括下述步骤：

通过安装在手术机器人的进给单元上的传感器获取进给单元的受力信号和进给单元的深度信息；

根据所述获取的深度信息或受力信号，在预设进给路径的深度信息与受力信号对应表中，查找所述获取的深度信息所对应的受力信号或查找所述获取的受力信号所对应的深度信息；

判断所述获取的受力信号与所述查找的受力信号是否相同，或者判断所述获取的深度信息与所述查找的深度信息是否相同；

如果不同，则发送异常处理指令。

本发明的另一目的在于提供一种手术机器人，所述手术机器人包括：

进给单元、受力传感器、控制器、存储器和调整单元，所述传感器安装于进给单元上，用于获取进给单元的受力信号和进给单元的深度信息，所述传感器的信号输出端与控制器相连，所述调整单元与进给单元相连，用于调整所述进给单元的角度和状态，其特征在于，

所述控制器用于通过安装在手术机器人的进给单元上的传感器获取进给单元的受力信号和进给单元的深度信息；

根据所述获取的深度信息或受力信号，在预设于存储器中的进给路径的深度信息与受力信号对应表中，查找所述获取的深度信息所对应的受力信号或查找所述获取的受力信号所对应的深度信息；

判断所述获取的受力信号与所述查找的受力信号是否相同，或者判断所述获取的深度信息与所述查找的深度信息是否相同；

如果不同，则发送异常处理指令。

在本发明中，通过获取手术机器人的进给单元上的受力信号和深度信息，并通过获取的深度信息在预设的路径的深度信息与受力信号对应表中查找其对应的受力信号，并比较获取的受力信号与查找的受力信号是否相符，如果不相符则发送异常处理指令处理所述异常，或者通过获取的受力信号在预设的路径的深度信息与受力信号对应表中查找其对应的深度信息，并比较获取的深度信息与查找的深度信息是否相符，如果不相符则发送异常处理指令处理所述异常。本发明实施例能够在操作的深度或者受力信号与规划的不相符时，第一时间发送异常指令，可以更为及时有效的处理异常情况，其处理过程可自动完成，不需要依赖工作人员经验操作，可提高操作的精确性，减少误差，从而提高了手术的安全性和成功率。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的手术机器人的状态监测方法的实现流程图；

图2为本发明第一实施例提供的深度信息与受力信号的对应关系曲线示意图；

图3为本发明第一实施例提供的在骨皮质中进行钻削时，深度信息与受力信号的曲线示意图；

图4a为本发明第一实施例提供的手术操作处于安全状态的效果示意图；

图4b为本发明第一实施例提供的手术操作处于异常状态的效果示意图；

图4c为本发明第一实施例提供的手术操作处于结束状态的效果示意图；

图5是本发明第二实施例提供的手术机器人的状态监测方法的实现流程图；

图6是本发明第三实施例提供的手术机器人的结构示意图。

具体实施方式