用于演示对解剖体的计划自主操纵的系统和方法技术方案

通过机器人手术系统的工具来演示对解剖体的计划自主操纵的手术系统和方法包括生成表示在第一模式中对由工具自主操纵解剖体的体积的计划约束的操纵参数，并且生成与操纵参数相关并相对于解剖体的表面定义的演示性参数。演示性参数对解剖体的侵入性比操纵参数小。工具在第二模式中按照演示性参数移动，从而相对于解剖体的表面演示对解剖体的自主操纵的计划约束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于演示对解剖体的计划自主操纵的系统和方法对相关申请的交叉引用本申请要求于2015年5月19日提交的美国临时专利申请No.62/163,654的优先权和权益，该申请的公开内容通过引用被整体地结合于此。
本专利技术一般而言涉及用于演示对解剖体的计划自主操纵的系统和方法。
技术介绍
机器人手术系统越来越多地用于对患者执行手术过程。机器人手术系统通常包括机器人设备，该机器人设备包括具有可以对其进行高准确度放置的自由的远端可移动臂。应用于手术部位的工具或端部执行器附连到臂的自由端。操作者能够移动臂，从而精确地在手术部位处定位工具以执行过程。操作者通常希望在手术操作期间以不同的操纵模式动态控制工具。例如，在一些情况下，操作者可能希望手动模式来手动控制工具以便批量操纵解剖体。在其它情况下，操作者可能希望以自主模式控制工具以便自动且高准确度地操纵解剖体。鉴于自主操纵的效率和准确性，自主操纵很可能在将来取代手动操纵。但是，操作者在手术室中对进行自主操纵可能犹豫不决。许多操作者喜欢手动操作，因为手动操作给操作者带来具有对工具的完全控制的印象。换句话说，由于感觉到与自主操纵相关联的控制不足，因此对允许机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操纵解剖体并演示对解剖体的计划自主操纵的机器人手术系统，所述系统包括：端部执行器，被配置为操纵解剖体；演示性工具，被配置为与解剖体交互；控制器，被配置为生成表示对在第一模式中由所述端部执行器自主操纵解剖体的体积的计划约束的操纵参数，并且生成与所述操纵参数相关并且相对于解剖体的表面定义的演示性参数，使得所述演示性参数对解剖体的侵入性比所述操纵参数小，并且其中所述控制器被配置为在第二模式中按照所述演示性参数来指示所述演示性工具的移动，从而相对于解剖体的表面演示对解剖体的自主操纵的计划约束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.19 US 62/163,6541.一种用于操纵解剖体并演示对解剖体的计划自主操纵的机器人手术系统，所述系统包括：端部执行器，被配置为操纵解剖体；演示性工具，被配置为与解剖体交互；控制器，被配置为生成表示对在第一模式中由所述端部执行器自主操纵解剖体的体积的计划约束的操纵参数，并且生成与所述操纵参数相关并且相对于解剖体的表面定义的演示性参数，使得所述演示性参数对解剖体的侵入性比所述操纵参数小，并且其中所述控制器被配置为在第二模式中按照所述演示性参数来指示所述演示性工具的移动，从而相对于解剖体的表面演示对解剖体的自主操纵的计划约束。2.如权利要求1所述的机器人手术系统，其中所述演示性工具被配置为操纵解剖体。3.如权利要求2所述的机器人手术系统，其中所述演示性参数被定义为使得所述演示性工具在所述第二模式中在移动期间穿透解剖体的表面。4.如权利要求1所述的机器人手术系统，其中所述演示性参数是非侵入性的。5.如权利要求4所述的机器人手术系统，其中所述演示性参数被定义为使得所述演示性工具在所述第二模式中在整个移动过程中与解剖体的表面间隔开。6.如权利要求1-5中任何一项所述的机器人手术系统，其中所述端部执行器被配置为切割骨头。7.如权利要求1-5中任何一项所述的机器人手术系统，其中所述操纵参数定义相对于解剖体的体积的切割边界，并且其中所述演示性参数定义与所述切割边界相关的演示性边界。8.如权利要求1-5中任何一项所述的机器人手术系统，其中所述操纵参数定义相对于解剖体的体积的切割路径，并且其中所述演示性参数定义与所述切割路径相关的演示性路径。9.一种通过机器人手术系统的端部执行器来演示对解剖体的计划自主操纵的方法，所述方法包括：生成操纵参数，所述操纵参数表示对在第一模式中由所述端部执行器自主操纵解剖体的体积的计划约束；生成演示性参数，所述演示性参数与所述操纵参数相关并且相对于解剖体的表面定义，使得所述演示性参数对解剖体的侵入性比所述操纵参数小；以及在第二模式中按照所述演示性参数移动演示性工具，从而相对于解剖体的表面演示对解剖体的自主操纵的计划约束。10.如权利要求9所述的方法，还包括产生计算机生成的解剖体的模型的步骤。11.如权利要求10所述的方法，其中生成操纵参数的步骤包括基于所述计算机生成的解剖体的模型生成所述操纵参数。12.如权利要求10所述的方法，其中生成演示性参数的步骤包括基于所述计算机生成的解剖体的模型生成所述演示性参数。13.如权利要求9-12中任何一项所述的方法，其中移动所述演示性工具的步骤包括使所述演示性工具在所述第二模式中在整个移动过程中保持与解剖体的表面间隔开。14.如权利要求9-12中任何一项所述的方法，其中移动所述演示性工具的步骤包括使所述演示性工具在所述第二模式中在移动期间穿透解剖体的表面。15.如权利要求9-12中任何一项所述的方法，还包括在所述第二模式和所述第一模式之间切换的步骤。16.如权利要求15所述的方法，还包括在从所述第二模式切换到所述第一模式之后，根据所述操纵参数移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·斯图尔特，J·A·卡尔普，J·L·莫克特苏马·德拉巴雷拉，
申请(专利权)人：马科外科公司，
类型：发明
国别省市：美国,US