[发明专利]一种手术机器人系统

说明书

本发明实施例涉及医疗器械领域，公开了一种手术机器人系统，包括相互连接的机械臂装置和控制装置，机械臂装置前端设有用于插入手术工具的插入孔，其中，控制装置用于获取规划的手术工具的入路点在规划图像中的位置以及规划的手术工具的插入方向，根据规划的手术工具的入路点在规划图像中的位置确定手术工具的入路点的空间位置，并下发控制指令；机械臂装置根据控制指令运动，使得插入孔的空间位置与入路点的空间位置对应，并使得插入孔的开孔方向与规划的手术工具的插入方向一致。通过各个机械装置的相互连接和配合，可以自动精准地进行神经外科等手术，并可以在显示装置上直观地看到手术工具与手术部位的相对位置关系。

技术领域

本发明实施例涉及医疗器械领域，特别涉及一种手术机器人系统。

背景技术

神经外科是主治由于外伤导致的脑部、脊髓等神经系统疾病。脑出血出血量危及生命，车祸致脑部外伤，或脑部有肿瘤压迫等都情况都需要手术治疗。手术治疗中，医生需要根据病人的患病部位的图像，规划手术工具的位置和方向。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前，手术过程中，常常需要医生凭借经验进行手术操作。由于医生完全凭借经验进行手术操作，医生操作手术工具到达的位置和方向与规划的手术工具的位置和方向是否一致依赖于医生的手术经验及医生的临场发挥情况。例如，骨与软组织肿瘤的治疗过程中，需要通过穿刺活检手术获取骨与软组织肿瘤的组织病理诊断。然而，临床治疗中，医生多是凭经验，按照手术规划进行徒手穿刺，无法保证穿刺使用的探针的实际穿刺位置和方向与规划的穿刺位置和方向一致。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种手术机器人系统，包括相互连接的机械臂装置和控制装置，机械臂装置前端设有用于插入手术工具的插入孔，其中，控制装置用于获取规划的手术工具的入路点在规划图像中的位置以及规划的手术工具的插入方向，根据规划的手术工具的入路点在规划图像中的位置确定手术工具的入路点的空间位置，并下发包含手术工具的入路点的空间位置和规划的手术工具的插入方向的控制指令；机械臂装置用于接收控制指令，并根据控制指令运动，使得插入孔的空间位置与入路点的空间位置对应，并使得插入孔的开孔方向与规划的手术工具的插入方向一致。

另外，本发明实施方式的手术机器人系统中还包括：追踪识别装置，连接于控制装置，用于采集追踪标记图像，根据追踪标记图像识别位置信息，并将位置信息发送给控制装置。

另外，本发明实施方式的手术机器人系统的控制装置具体包括：对应关系确定单元，确定规划图像中的像素点与空间位置的第一对应关系；空间位置确定单元，根据第一对应关系以及入路点在规划图像中的位置，确定手术工具的入路点的空间位置。

另外，本发明实施方式的手术机器人系统的对应关系确定单元还包括：第二关系确定单元，确定规划图像中的像素点与追踪识别装置识别的位置信息的第二对应关系；第三关系确定单元，确定追踪识别装置识别的位置信息与空间位置的第三对应关系；第一关系确定单元，根据第二对应关系以及第三对应关系，确定第一对应关系。该方式中，将追踪识别装置识别的位置信息作为配准装置确定规划图像中的像素点与空间位置之间对应关系的桥梁，使得能够确定规划图像中的每个像素点对应的空间位置。

另外，本发明实施方式的手术机器人系统还包括：头骨植入装置，用于植入头骨来获得规划图像，头骨植入装置上设有追踪标记；控制装置的第二关系确定单元具体包括：像素点确定单元，确定规划图像中的头骨植入装置的追踪标记的像素点；位置信息接收单元，接收追踪识别装置识别的头骨植入装置的追踪标记的位置信息；第四关系确定单元，确定头骨植入装置的追踪标记的像素点和头骨植入装置的追踪标记的位置信息的第四对应关系，并根据第四对应关系，确定第二对应关系。