[发明专利]外科手术引导系统

权利要求书

1.一种外科手术引导系统，其用于计算机辅助脊柱外科手术导航，该外科手术引导系统能操作以：

获得由分布式网络计算机提供的针对脊柱手术的多个先前患者中的每一个的反馈数据，该反馈数据表征先前患者的脊柱几何结构，表征针对先前患者执行的外科手术，表征植入设备手术植入先前患者的脊柱，并表征先前患者的手术结果；

根据反馈数据训练机器学习模型；

从一台分布式网络计算机中获取术前数据，该数据表征了计划进行手术的候选患者的脊柱几何结构；

基于通过机器学习模型处理的术前数据，为候选患者生成手术计划；和

将手术计划的至少一部分提供给显示设备，以供用户进行视觉检查。

2.根据权利要求1所述的外科手术引导系统，其中，所述机器学习模型能操作以：

处理术前数据以输出手术计划识别类型以及提出用于在候选患者的脊柱中进行外科手术植入的脊柱植入设备的尺寸大小。

3.根据权利要求2所述的外科手术引导系统，其中，所述机器学习模型还用于处理术前数据，以输出手术计划，并进一步标识出从脊柱外科植入术为候选患者预测的手术结果成功的估计水平。将手术设备成功植入候选患者的脊柱中，其中估计的手术结果成功水平表明，将通过手术将脊柱植入物植入候选患者的脊柱中获得的最可能的患者报告的结果量度或脊柱畸形校正量度。

4.根据权利要求2所述的外科手术引导系统，其中，所述机器学习模型还用于处理术前数据，以输出外科手术计划，并进一步识别用于将脊柱植入设备植入候选患者的脊柱中的计划姿态。

5.根据权利要求4所述的外科手术引导系统，还用于：

确定用于将脊柱植入设备植入手术计划所标识的候选患者的脊柱中的计划姿态的计划轨迹；

从相机跟踪系统获得用于将脊柱植入设备植入候选患者的脊柱中的外科手术工具的当前姿态；

基于对所述外科手术工具的当前姿态和所述计划轨迹的比较来生成导航信息，其中，所述导航信息指示所述外科手术工具如何需要被摆姿态以与所述计划轨迹对准；和

将导航信息的至少第一部分提供给显示设备。

6.根据权利要求5所述的外科手术引导系统，还用于：

向外科手术机器人提供导航信息的至少第二部分，以控制具有引导外科手术工具运动的端部执行器的机械臂的运动，其中，导航信息的至少第二部分指示端部执行器需要在哪里因此，手术器械将被端部执行器沿着计划的轨迹引导，以将脊柱植入设备植入到候选患者脊柱中的脊柱植入设备的计划姿态。

7.根据权利要求2所述的外科手术引导系统，其中，所述机器学习模型还用于处理术前数据，以在进一步识别患者的脊柱盘的一部分的情况下输出手术计划，所述患者的脊柱盘的一部分将被移除以允许插入脊柱植入设备的间隔件类型。

8.根据权利要求2所述的外科手术引导系统，还用于：

处理外科手术计划以获得脊柱植入设备的三维模型，并提供三维模型的图形表示，以通过扩展现实(XR)耳机内的显示设备作为候选患者的覆盖物进行显示。

9.根据权利要求1所述的外科手术引导系统，其中，用于训练机器学习模型并且表征先前患者的手术结果的反馈数据包括表征患者报告的结果测量或脊柱畸形校正测量的术后反馈数据。

10.根据权利要求1所述的外科手术引导系统，其中，用以训练所述机器学习模型的所述反馈数据表征对所述先前患者执行的脊柱外科手术类型，以及先前患者中植入的脊柱植入设备类型和尺寸大小。