一种外科手术导航系统及其使用方法技术方案

技术编号:26641723 阅读:19 留言:0更新日期:2020-12-08 23:14
本发明专利技术公开了一种手术导航系统及手术导航系统的配准方法,所述手术导航系统包括医学图像扫描装置、光学跟踪系统、计算机处理装置及控制软件、机器人定位导航系统、示踪器(Tracker)及配套标尺工具。所述医学图像扫描装置用于在术前和术中扫描手术部位以获取扫描图像;所述光学跟踪系统用于在术前,术中获取所述手术部位上的实时空间数据;所述计算机处理装置及控制软件用于处理所述三维扫描图像及所述实时数据,以计算所述实时图像上的任一点在所述三维扫描图像的特征匹配点。本发明专利技术中的手术导航系统在配准过程中能够减少人工操作的误差,缩短手术时间,降低术中辐射,进而降低手术风险,符合微创手术的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种外科手术导航系统及其使用方法
本专利技术属于医疗机器人领域,尤其涉及一种外科手术导航系统及其使用方法。
技术介绍
随着医学理论的不断进步与发展,外科手术朝着越来越精细、复杂的方向发展。传统医学知识由于技术上的种种不足,而难以满足手术需求。几十年来,高速发展的医学成像技术、图像处理技术、机器人技术及计算机辅助外科手术技术等已逐渐应用于医学领域。其中,机器人辅助骨科手术是当前骨科领域研究的热点,它是典型的医工结合技术,能够保护医生和患者,减少X射线的伤害,同时能够提高手术定位精度,减少手术创伤,缩短手术时间。该技术的关键在于跟踪和定位两大关键技术。跟踪即术中在导航界面上实时显示手术工具投影和病人患骨的透视图像,给医生实时提供手术工具与患骨的相对位置和姿态关系。定位即实现手术工具和机器人到达所规划的位置。本专利技术提出了一种能手术导航系统及其使用方法,该系统集医学图像处理、术前规划,术中导航和AR远程功能于一体,同时具有智能化,人性化的人机界面,充分考虑医务人员的使用习惯,简化操作流程,提高易用性。该系统延伸了外科医生有限的视觉范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术导航系统及其使用方法,其特征在于,包含:医学图像扫描装置、光学跟踪系统、控制系统、机器人定位导航系统、示踪器(Tracker)、配套标尺工具及标志架;/n医学图像扫描装置用于在术前、术中扫描所述手术部位以获取扫描图像;/n光学跟踪系统用于在术前,术中获取所述手术部位的实时图像;/n控制系统,所述控制系统包含计算控制中心、摄像头、显示装置和输入输出设备;/n机器人定位导航系统,所述机器人定位导航系统包含机械臂,机械臂末端定位导航结构及配套组件;/n示踪器(Tracker),所述Tracker用于配合光学跟踪系统识别世界坐标下带有Tracker的物体,所述Tracker可与患者骨骼有硬...

【技术特征摘要】
1.一种手术导航系统及其使用方法,其特征在于,包含:医学图像扫描装置、光学跟踪系统、控制系统、机器人定位导航系统、示踪器(Tracker)、配套标尺工具及标志架;
医学图像扫描装置用于在术前、术中扫描所述手术部位以获取扫描图像;
光学跟踪系统用于在术前,术中获取所述手术部位的实时图像;
控制系统,所述控制系统包含计算控制中心、摄像头、显示装置和输入输出设备;
机器人定位导航系统,所述机器人定位导航系统包含机械臂,机械臂末端定位导航结构及配套组件;
示踪器(Tracker),所述Tracker用于配合光学跟踪系统识别世界坐标下带有Tracker的物体,所述Tracker可与患者骨骼有硬连接或者至于患者外固定支架上、安装于配套标尺、机器人定位导航部件等需要标识的物体;
配套标尺工具及标志架,所述配套标尺工具及标志架有多个刚性标识点作为特征点(Marker),用于在扫描装置拍摄医学图像时,辅助计算机处理图像及空间坐标系的转化;
所述医学图像扫描装置、所述光学追踪系统及所述机器人导航定位系统与控制器系统连接,所述控制系统用于处理所述扫描图像及所述实时图像之间的空间坐标转化,进行医学图像处理、术前规划、术中导航和术后数据分析;所述控制系统具有AR远程会话功能,通过摄像头可以实现与远程专家系统连接,进行视频通话和手术指导。


2.根据权利要求1所述的一种手术导航系统及其使用方法,其特征在于,所述医学图像扫描模块包含图像获取装置,如CT机、CBCT、O型臂、核磁、PET-CT,X光机医学影像设备等,所述医学图像扫描模块在某些影像设备中还包含图像校正装置,用于进行图像校正。


3.根据权利要求2所述的一种手术导航系统及其使用方法,其特征在于,所述Tracker上设有至少三个不共线的标志点,该标志点为自发光或反光材质。


4.根据权利要求1所述的一种手术导航系统及其使用方法,其特征在于,所述机器人定位导航系统的机械臂末端,根据不同的手术需求,配套组件及结构通过法兰可进行拆卸更换。


5.根据权利要求1所述的一种手术导航系统及其使用方法,其特征在于,所述机械臂通...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘勇郑年邵言亮李亮武利成
申请(专利权)人:安徽埃克索医疗机器人有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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