[发明专利]一种手术器械及手术方法

说明书

本申请公开了一种手术器械及手术方法，包括基座、切割装置、测量装置和控制系统，切割装置包括具有多个自由度且设有切割单元的机械臂，机械臂的一端固设于基座上；测量装置包括位置测量单元，位置测量单元用于测量被置换关节的多个参考点的点云信息以与CT扫描的模型信息点云匹配，以使CT坐标系与机械臂的坐标系相匹配；测量装置还包括监测单元，手术器械能根据监测单元的位置变化监测被切割处的位姿；控制系统基于监测单元所采集的患者位姿信息和所述位置测量单元所采集的坐标信息对所述机械臂进行控制，以调节所述切割单元的切割角度。本申请所述手术器械具有定位可靠、准确，便于操控、医生劳动强度小、手术质量高等优点。

技术领域

本申请属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术器械及手术方法。

背景技术

人体关节由于长期运动会造成关节软骨组织磨损，进而产生骨刺、关节磨损等病症。尤其对膝关节而言，如果膝关节出现相应的病症将严重影响患者的正常行走，同时还会给病患带来极大的痛苦，现有的治疗的方式往往采用膝关节的置换手术来解决患者的病痛和行走问题。在进行膝关节置换时，需要将病人的膝关节表面的关节软骨和增生的骨赘切除。在手术过程中，膝关节手术的切割角度和切割深度具有严格的要求，在实际手术过程中往往需要辅助器械来参与手术过程，因此实现手术器械的可靠、精准定位对手术的顺利实施具有重要意义。为此，申请人提出了一种具有定位可靠、准确，便于操控、医生劳动强度小、手术质量高等优点的手术器械及应用其的手术方法。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明提供了一种手术器械及手术方法，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种手术器械，用于膝关节置换手术，包括基座、切割装置、测量装置和控制系统，所述切割装置包括具有多个自由度的机械臂，所述机械臂的一端固设于所述基座上，所述机械臂上设有用于切割的切割单元；所述测量装置包括具有多个自由度的位置测量单元，所述位置测量单元用于测量被置换关节的多个参考点的点云信息以与CT扫描的模型信息点云匹配，以使CT坐标系与所述机械臂的坐标系相匹配；所述测量装置还包括具有多个自由度的监测单元，所述监测单元随患者被切割处的位姿的变化而随动设置，所述手术器械能根据所述监测单元的位姿变化监测被切割处的位姿；所述控制系统基于所述监测单元所采集的患者位姿信息和所述位置测量单元所采集的坐标信息对所述机械臂进行控制，以调节所述切割单元的切割角度。

优选地，使所述监测单元设为具有至少六个自由度的第一测量臂，以使所述监测单元能够实现三维空间内位姿的自由调整；所述位置测量单元设为具有至少六个自由度的第二测量臂，以使所述位置测量单元能够实现三维空间内位姿的自由调整，所述第二测量臂包括连接端和自由端，所述第二测量臂还包括测量部，所述测量部位于所述自由端。

进一步优选地使所述第一测量臂设为包括多个关节的关节式测量臂，所述第一测量臂的第一端与所述基座相连接，所述第一测量臂的第二端经定位钉与患者被切割的骨骼相连接；当患者的位姿发生变化时，所述第一测量臂也随之发生相应的位姿调整，并将调整的位姿信息传递给所述控制系统，所述控制系统根据所接收到的位姿信息控制所述机械臂，以使所述切割单元在切割过程中发生随动。

优选地，使所述第二测量臂设为包括多个关节的关节式测量臂，所述第二测量臂的所述连接端与所述基座或所述第一测量臂相连接，所述第二测量臂的第二端设为接触式测量端或设为非接触式扫描端，所述第二测量臂测量被置换关节的多个参考点的点云信息以与CT扫描的模型信息点云匹配，以对所述切割单元提供参照系。