用于定位和跟踪工具轴线的方法技术

提供了一种校准装置，其具有主体，该主体具有被配置为围绕工具放置的外表面，使得主体围绕工具轴线旋转。一个或多个基准标记位于外表面上并与跟踪系统相通信。提供一种固定基准标记阵列，其也与跟踪系统相通信。校准工具确定相对于基准标记阵列的工具轴线。还提供了一种手术系统，其设有跟踪模块，该跟踪模块计算旋转的中心点或圆形路径的法向量以确定工具轴线方向。提供一种使用手术系统并确定相对于基准标记阵列的工具轴线的方法。提供了一种用于确定机器人构件方向或跟踪工具的医疗过程和基准标记阵列的系统。

Methods for locating and tracking tool axes

【技术实现步骤摘要】
用于定位和跟踪工具轴线的方法本申请为申请日是2016年3月7日、申请号是CN201680013470.9、专利技术名称是“用于定位和跟踪工具轴线的方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请本申请主张于2015年3月5日提交的序列号为62/128,857的美国临时申请的优先权；其内容通过引用并入本文。
本专利技术通常涉及计算机辅助手术系统的领域，更具体地涉及一种用于相对于跟踪系统校准工具的新的和有用的装置和方法。
技术介绍
计算机辅助手术系统广泛地用于辅助外科医生各种医疗程序。其中一个这样的例子是ROBODOCTM手术系统(THINKSurgicalTM，Fremont，CA)，其帮助外科医生准备在全髋关节置换术(THA)中的股管。为了准确亚毫米精确度的管道(canal)，工具中心点(TCP)和工具的中心轴线必须相对于机器人坐标系以及任何其他跟踪系统坐标系进行精确校准。跟踪系统还可以用于定位和跟踪手术室中的其他对象，例如解剖结构或其他医疗装置。因此，所有跟踪对象之间的关系可以被合并以动态地改进或辅助医疗程序。跟踪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定机器人构件方向的系统，包括：/n远端构件；/n附接到所述远端构件的近端构件；/n跟踪模块；以及/n放置在远端构件上的一组基准标记，使得来自所述一组基准标记的三个基准标记对于跟踪模块为可见的，使得处理器可以在远端构件上确定第一坐标系。/n

【技术特征摘要】
20150305 US 62/128,8571.一种用于确定机器人构件方向的系统，包括：
远端构件；
附接到所述远端构件的近端构件；
跟踪模块；以及
放置在远端构件上的一组基准标记，使得来自所述一组基准标记的三个基准标记对于跟踪模块为可见的，使得处理器可以在远端构件上确定第一坐标系。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述跟踪模块在旋转期间记录所述三个基准标记的位置，并且所述处理器将圆形模型拟合到所记录的位置，并且计算所述圆的圆心或法向量中的至少一个，以确定远端构件位置或远端构件方向中的至少一个。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述近端构件还包括第二组基准标记，使得来自所述第二组的三个次要基准标记对于所述跟踪模块为可见的，并且所述处理器在所述近端构件上确定第二坐标系。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，与所述跟踪模块相通信的处理器通过计算围绕所述旋转轴线的所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的相对旋转来计算所述近端构件和所述远端构件之间的角度。


5.一种用于帮助医疗...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·帕特里克·伯妮，乔尔·佐哈斯，内森·A·奈特拉瓦利，
申请(专利权)人：思想外科有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US