[发明专利]用于开放式脊柱椎板减压手术导航系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于开放式脊柱椎板减压手术导航系统，其特征在于，包括：

第一图像采集设备，用于采集患者的脊柱和设置于脊柱上的脊柱标记件的第一图像；

与所述第一图像采集设备通信的导航机器人，所述导航机器人包括：

机器人台车；

设置于所述机器人台车上的手术设备和第二图像采集设备，用于采集所述脊柱标记件和设置于所述手术设备上的骨钻标记件的第二图像；以及

控制设备，所述控制设备分别与所述手术设备和所述第二图像采集设备相连，用于识别所述第一图像得到脊柱信息和脊柱标记件的第一位置，并识别所述第二图像得到脊柱标记件的第二位置和骨钻标记件的第三位置，以所述第一位置为坐标原点建立第一坐标系，根据所述脊柱信息生成在所述第一坐标系的三维点云，利用所述三维点云生成第一导航路径，以所述第三位置为坐标原点建立第二坐标系，并在所述第二坐标系中标定手术设备的超声骨钻针尖的第四位置坐标，根据所述第二位置和所述第三位置的位置关系确定所述第一导航路径在所述第二坐标系对应的起点坐标和终点坐标，根据所述起点坐标、所述终点坐标和第四位置坐标生成第二导航路径，控制所述手术设备沿着所述第二导航路径进行减压手术。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导航机器人还包括：

设置于所述机器人台车上的机器人手臂。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述手术设备包括：

骨钻夹持主体，所述骨钻夹持主体通过连接件与所述机器人手臂一端相连；

超声骨钻，所述超声骨钻设置于所述骨钻夹持主体内。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述导航机器人还包括：

力传感器，所述力传感器设置于所述连接件与所述机器人手臂一端之间；

力传感器把手，所述力传感器把手设置于所述连接件与所述力传感器相连处。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导航机器人还包括：

显示设备，所述显示设备与所述控制设备相连，用于显示所述第一导航路径和第二导航路径。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一图像采集设备为深度相机，所述第二图像采集设备为双目相机。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的用于开放式脊柱椎板减压手术导航系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取患者的脊柱和设置于脊柱上的脊柱标记件的第一图像，并识别所述第一图像得到脊柱信息和脊柱标记件的第一位置；

获取所述脊柱标记件和设置于所述手术设备上的骨钻标记件的第二图像，并识别所述第二图像得到脊柱标记件的第二位置和骨钻标记件的第三位置；以及

以所述第一位置为坐标原点建立第一坐标系，根据所述脊柱信息生成在所述第一坐标系的三维点云，利用所述三维点云生成第一导航路径，以所述第三位置为坐标原点建立第二坐标系，并在所述第二坐标系中标定手术设备的超声骨钻针尖的第四位置坐标，根据所述第二位置和所述第三位置的位置关系确定所述第一导航路径在所述第二坐标系对应的起点坐标和终点坐标，根据所述起点坐标、所述终点坐标和第四位置坐标生成第二导航路径，控制所述手术设备沿着所述第二导航路径进行减压手术。