[发明专利]用于在调整器械定向时进行配准的方法和机器人系统

权利要求书

1.一种机器人系统(2)，

-设计用于处理或加工对象(O)，

-具有用于处理或加工对象(O)的器械(4)，

-具有成像系统(6)，

-具有控制单元(10)，其设计用于执行在借助器械(4)处理或加工对象(O)期间调整器械(4)相对于对象(O)的定向时进行配准的方法，其中，器械(4)是可移动的并具有多个移动自由度，所述方法包括：

-其中，在处理或加工期间，预先设定至少一个工作步骤，在所述工作步骤中预先设定器械(4)相对于对象(O)的定向，并且在所述工作步骤中仅需要关于部分数量的自由度进行定向调整，

-其中，将需要关于其进行定向调整的那些自由度确定并存储为相关自由度，

-其中，提供对象(O)的三维的计划图像，

-其中，通过成像系统(6)生成对象(O)的至少一个二维的工作图像，

-其中，将所述工作图像与所述计划图像配准，从而对于某些自由度比对于其余自由度获得更高的配准精度，

-其中，所述工作图像是在视向(BR)中拍摄的，所述视向根据所述相关自由度这样选择，使得相关自由度是具有更高的配准精度的自由度。

2.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中针对当时的工作步骤拍摄仅一个二维的工作图像。

3.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，所述处理或加工具有多个彼此相继的工作步骤，

其中，分别在一个工作步骤之后和在后续工作步骤之前执行重新配准，方式是为后续工作步骤拍摄与所述计划图像配准的另一个二维的工作图像。

4.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，执行初始的粗略配准，方式是当对象(O)处于处理位点期间生成计划图像。

5.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，所述计划图像如所述工作图像那样借助同样的成像系统(6)生成。

6.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，成像系统(6)是X射线设备。

7.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，器械(4)和成像系统(6)在处理或加工期间彼此配准，方式是在生成所述工作图像时将器械(4)一同成像，随后根据所述工作图像确定器械(4)相对于成像系统(6)的位置。

8.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，在所述工作步骤中，预先设定器械(4)在对象(O)上的位置，并且仅通过沿两个平移方向的平移来调整所述位置，

其中，两个平移方向被确定并存储为相关自由度，

其中，视向(BR)被选为垂直于所述平移方向。

9.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，在所述工作步骤中，预先设定器械(4)相对于对象(O)的侵入角度(EW)，并且仅通过器械(4)绕旋转轴(X，Y，Z)的旋转来进行侵入角度(EW)的调整，

其中，旋转轴(X，Y，Z)被确定并存储为相关自由度，

其中，视向(BR)被选为沿旋转轴(X，Y，Z)。

10.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，在所述工作步骤中，预先设定器械进入对象(O)的侵入深度(ET)，并且仅通过器械(4)沿进给方向(X，Y，Z)的平移来进行侵入深度(ET)的调整，

其中，进给方向(X，Y，Z)被确定并存储为相关自由度，

其中，视向(BR)被选为垂直于进给方向(X，Y，Z)。

11.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

其中，在执行所述工作步骤期间，借助成像系统(6)监视器械(4)的定向的调整。

12.根据权利要求1所述的机器人系统(2)，

对象(O)是患者，

其中所述处理或所述加工是具有三个工作步骤的脊柱手术，

器械(4)是针、钻孔器或螺钉并且沿纵轴(L)延伸，

其中，第一工作步骤是将器械(4)置放于患者身上，

其中，第二工作步骤是调整器械(4)的侵入角度(EW)，

其中，第三工作步骤是器械(4)侵入患者体内，

其中，对于第一工作步骤，视向(BR)选为沿纵轴(L)，

其中，对于第二和第三工作步骤，视向(BR)分别选为垂直于纵轴(L)，

其中，在第三工作步骤期间，借助成像系统(6)反复地监视器械(4)的侵入。