[发明专利]识别整形外科手术标记的位置的系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于识别整形外科手术标记的位置的系统和方法，其中该系统包括具有不同传感方案的主传感器和辅传感器，从而在整形外科手术期间可以灵活地处理单个传感器失效或者不能接收到传感信号的情况，从而准确地识别标记的位置和姿势。根据本发明的用于识别整形外科手术标记的位置的方法的技术特征在于包括以下步骤：(a)利用第一位置检测部件检测传感器部件的第一传感器的位置以及利用第二位置检测部件来检测传感器部件的第二传感器的位置，其中传感器部件被安装在手术部位附近和外科手术机器人的一个部件上；(b)接收由第一位置检测部件和第二位置检测部件检测到的位置信号，并利用控制部件的传感器位置同步部件将辅传感器的位置与被设置为主传感器的传感器的坐标系进行同步；(c)利用位置跟踪部件跟踪传感器部件的位置和姿势。

技术领域

本发明涉及识别整形外科手术标记的位置的技术，更具体地，涉及使用具有不同传感模式的主传感器和辅传感器来灵活地处理单个传感器故障或信号接收错误的异常状态并且准确地识别整形外科手术标记的位置和姿势的系统和方法。

背景技术

随着医疗技术的发展，如今，采用机器人和计算机系统的导航外科手术已经得到了更加积极的引入，并且已经被应用于人工关节外科手术领域。

对于膝关节，当由于任何感染或损伤导致疼痛和行为障碍时，整形外科手术通过更换全部或部分膝关节来治疗膝关节，并且10％-30％的患者遭受膝内关节的磨损并经历了膝关节的部分置换外科手术。

一种ROBODOC类型的自动驱动CAD/CAM机器人可以作为用于整形关节外科手术的机器人的一个例子。那些整形外科手术机器人沿着预先规划的路线切割骨骼，因此在切割时固定骨骼是重要的。

在迄今为止利用整形外科手术机器人进行膝关节置换外科手术的过程中，例如在韩国专利登记公报第10-1154100号(2012年05月31日)中公开的那样，安装了一些光学标记，在对操作进行监视的情况下光学标记的位置和姿势由导航仪的光学传感器跟踪，并且然后外科手术机器人被放置在准确的外科手术位置上。

但是，在外科手术的过程中，外科手术机器人的机器手臂、医疗团队的移动以及其他障碍物可能会阻挡导航仪的光学传感器的视线，从而不能识别患者或外科手术机器人的位置。在这种情况下，由于应该停止外科手术并且应该检查光学传感器的操作，所以外科手术被有问题地延迟。

最近，如韩国专利公开号No.10-2014-0056772(2012年10月13日)所公开的那样，操作者操纵用于插针的介入治疗机器人(“插针机器人”)的操作部件。

发明内容

技术挑战

本发明是为了解决现有技术的上述问题，并且根据本发明的用于识别整形外科手术标记的位置的系统和方法的目的在于提供一种具有主传感器和辅传感器的系统，主传感器和辅传感器具有不同的传感模式，使得即使在主传感器或辅传感器操作异常时也能实时跟踪标记的位置和姿势。

本发明的解决方案

根据本发明的用于识别整形外科手术标记的位置的系统包括：传感器部件，所述传感器部件被安装在外科手术部位附近和整形外科手术机器人上并且包括第一传感器和第二传感器；第一位置检测部件，用于检测第一传感器的位置；第二位置检测部件，用于检测第二传感器的位置；以及控制部件，用于接收由第一位置检测部件和第二位置检测部件检测到的位置信号，以基于第一传感器和第二传感器的操作状态将第一传感器和第二传感器设置为主传感器或辅传感器。