[发明专利]血管介入手术的远程手术系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种介入手术的远程手术系统及控制方法，所述远程手术系统包括手术执行模块、远程控制模块和远程通信模块；所述手术执行模块包括介入手术机器人、所述介入手术机器人的驱动器和运动控制系统、所述介入手术机器人负载的传感器；所述远程控制模块感知医生动作指令作为输入，根据输入对所述手术执行模块输出控制信号，实现对所述手术执行模块的控制与操作；所述远程通信模块基于远程通信软件、远程传输系统和加密传输协议实现所述手术执行模块的驱动和传感器信号与所述远程控制模块的指令之间的加密传输。本发明通过优化医生端的远程控制模块，引入远程通信模块，实现血管介入手术信息的全面感知和加密传输。

技术领域

本发明涉及远程手术技术领域，更具体地，涉及一种血管介入手术的远程手术系统及控制方法。

背景技术

《中国心血管健康与疾病报告2019》指出，我国目前心血管病群体数量已高达3.3亿。且随着社会的发展，心血管病也逐渐呈现出年轻化的危险发展趋势。

但是，我国心血管疾病治疗资源在不同地区之间存在不平衡的情况。为了缓解人们广大的手术需求与医疗资源分布不平衡不充分的矛盾，远程手术系统成为了一种可能的解决方案。远程手术系统可以将专家资源从发达地区传递到偏远地区，使得患者在远离医院的地方也能够获得高水平的医疗服务。

申请号CN202011549192.3的中国发明专利提出了一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统及控制方法，这种方法能够有效地实现医生在远端控制腹腔镜手术。但由于血管介入手术的特殊性，需要手术端能够给予远端的医生以实时的多模态数据反馈(包括DSA、CT、力触觉等)，该发明无法适用于血管介入手术。

申请号CN202010869089.0的中国发明专利提出了一种远程血管介入手术训练系统，该系统利用所述位移数据驱动血管介入手术器材模型产生位移，所述血管介入手术器材模型在发生位移的过程中与所述血管模型接触，产生接触力数据，通过主端信息处理模块反馈至主端；接触力数据通过力反馈装置加载至血管介入手术器材，为操作者提供触觉力的感知。同时通过实时采集操作视频实现视频信息的反馈。但在实际远程手术系统中，信息传输的安全性需要得到有效保证，且在实际手术过程中医生还需依赖DSA造影图像等模态的信息。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种血管介入手术的远程手术系统及控制方法，通过优化医生端的远程控制模块，引入远程通信模块，实现血管介入手术信息的全面感知和加密传输。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种介入手术的远程手术系统，其特征在于，包括

手术执行模块，所述手术执行模块包括介入手术机器人、所述介入手术机器人的驱动器和运动控制系统、所述介入手术机器人负载的传感器；

所述介入手术机器人的远程控制模块，所述远程控制模块感知医生动作指令作为输入，根据输入对所述手术执行模块输出控制信号，实现对所述手术执行模块的控制与操作；

远程通信模块，所述远程通信模块基于远程通信软件、远程传输系统和加密传输协议实现所述手术执行模块的驱动和传感器信号与所述远程控制模块的指令之间的加密传输。

进一步地，所述介入手术机器人为包括介入导丝、介入导管在内的医疗手术器械；所述传感器包括力反馈传感器和视觉探头。

进一步地，所述远程控制模块包括遥控设备、传感设备和显示设备；医生可以通过所述遥控设备对所述介入手术机器人的驱动器进行远程控制；所述传感设备接收和分析所述手术执行模块传感器的力反馈信息和视觉信息，并将其结合为所述手术执行模块操作区域的实时画面；所述显示设备将所述实时画面显示给医生。

进一步地，所述显示设备实时显示的画面包括所述介入手术机器人的DSA造影及相应血管语义分割图像、实时更新的三维建模图像以及所述三维建模图像的辅助引导信息。