使用机器人手术数据进行训练制造技术

公开了一种利用机器人手术数据提供手术训练的方法。所述方法包括由计算装置从计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集与手术程序有关的数据。所述一个或多个部件中的至少一个部件是机器人控制的手术装置。基于从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据和提供患者的解剖结构的视觉描绘的一个或多个图像来生成表示所述手术程序的图形描绘。将图形用户界面输出到显示装置。所述图形用户界面包括所述手术程序的图形描绘和从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据，以提供手术训练。以提供手术训练。以提供手术训练。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用机器人手术数据进行训练
[0001]相关申请
[0002]本申请要求美国临时专利申请62/801245(提交于2019年2月5日)、62/801257(提交于2019年2月5日)、62/864663(提交于2019年6月21日)、62/885673(提交于2019年8月12日)和62/939946(提交于2019年11月25日)的优先权，所述专利申请整体并入本文。


[0003]本公开总体上涉及与计算机辅助手术系统有关的方法、系统和设备，所述计算机辅助手术系统包括一起工作以增强手术流程的各种硬件和软件部件。所公开的技术可以应用于例如肩关节、髋关节和膝关节置换术。

技术介绍

[0004]常见类型的关节置换术，例如部分膝关节置换术(PKA)、全膝关节置换术(TKA)或全髋关节置换术(THA)利用手术计划来限定一个或多个预定切割平面以切除骨骼，以适应膝关节或髋关节植入物/置换关节的植入取向和位置(姿态)。通过根据手术计划切除骨，可以将患者骨成形为标准化的、计划方式，以接受具有给定姿态的关节置换植入物。关节置换植入物的确切取向和位置通常根据在开始手术之前制定的手术计划来规划。然而，外科医生将经常基于所收集的关于患者关节的信息来在手术室中修改计划。存在各种系统来改进手术计划和工作流，但仍然有改进的余地。

技术实现思路

[0005]提供此
技术实现思路
是为了符合37C.F.R.
§
1.73，需要本专利技术的
技术实现思路
简要地说明本专利技术的性质和实质。要理解，提出它不是用于解释或限制本公开的范围或含义。
[0006]公开了一种利用机器人手术数据提供手术训练的方法。所述方法包括由计算装置从计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集与手术程序有关的数据。所述一个或多个部件中的至少一个部件是机器人控制的手术装置。基于从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据和提供患者的解剖结构的视觉描绘的一个或多个图像来生成表示所述手术程序的图形描绘。将图形用户界面输出到显示装置。所述图形用户界面包括所述手术程序的图形描绘和从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据，以提供手术训练。
[0007]根据某些实施例，所述图形描绘包括术前或术中收集以提供所述患者的解剖结构的各种视图的一个或多个图像。
[0008]根据某些实施例，所述图形描绘基于所述患者的解剖结构的三维模型。
[0009]根据某些实施例，图形用户界面被配置成允许用户选择性地查看从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据。
[0010]根据某些实施例，所收集的数据被组织成可选模块，其中所述模块基于所述手术程序的一个或多个方面是可选择的。
[0011]根据某些实施例，所述图形用户界面在所述手术程序期间实时输出到所述显示装置。
[0012]根据某些实施例，所述一个或多个图像基于在所述手术程序期间由外科医生穿戴的增强现实头戴件获得的图像。
[0013]根据某些实施例，所收集的数据包括用于在所述手术程序中使用的机器人臂的位置或取向数据。
[0014]根据某些实施例，所述图形用户界面提供不同颜色以显示与所述手术计划的偏差。
[0015]根据某些实施例，所述方法还包括生成所述手术程序的多个图形描绘。基于所述多个图形描绘提供所述手术程序的回放视频。
[0016]根据某些实施例，所述方法还包括获得所述患者的术后数据。确定所述手术程序的一种或多种并发症，识别所述手术程序的回放视频中的一种或多种并发症。
[0017]根据某些实施例，机器人控制元件包括切除装置。
[0018]根据某些实施例，所收集的数据包括用于所述切除装置的测量扭矩、音频签名和测量位移中的一者或多者。
[0019]根据某些实施例，所述方法还包括通过通信网络向远程显示装置提供所述图形用户界面。
附图说明
[0020]各种实施例通过举例在附图的图中示出。此类实施例是示例性的，并且不旨在是本专利技术主题的详尽或排他性实施例。
[0021]图1示出了用于一些实施例的示例性计算机辅助手术系统；
[0022]图2A示出了根据一些实施例的可由手术计算机使用的一些控制指令的实例；
[0023]图2B示出了根据一些实施例的可由手术计算机使用的一些数据的实例；
[0024]图2C是示出根据一些实施例的由手术计算机使用的基于云的系统的实例的系统图；
[0025]图3A提供了根据一些实施例的手术计算机可以生成如何推荐的高级概述；
[0026]图3B示出了根据一些实施例的示例性植入物放置界面；
[0027]图3C示出了根据一些实施例的示例性间隙规划界面；
[0028]图3D示出了根据一些实施例的示例性优化参数化界面；
[0029]图3E示出了根据一些实施例的示例性响应和理由界面；
[0030]图4提供了系统图，其示出根据一些实施例的可以如何执行手术参数的优化；
[0031]图5A
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F提供了根据一些实施例的膝盖预测方程的概述；
[0032]图6是示出根据一些实施例的可以执行方程组优化的过程的流程图；
[0033]图7A
‑
1、7A
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2、7A
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3和7B提供了用于一些实施例的示例性用户界面的概述；
[0034]图8提供了用于一些实施例的示例性手术患者护理系统的概述；
[0035]图9提供了用于一些实施例的机器学习算法的概述；
[0036]图10是示出用于一些实施例的示例性手术患者护理系统的操作的流程图；
[0037]图11A
‑
B是示出用于一些实施例的示例性手术患者护理系统的操作的流程图；
[0038]图11C
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1、11C
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2和11C
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3提供了用于一些实施例的用于植入物放置的示例性用户界面的概述；
[0039]图12A
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12C提供了用于一些实施例的解剖建模软件可使用以可视地描绘建模髋关节活动的结果的一些输出；
[0040]图12D提供了用于一些实施例的髋关节植入物的示例性可视化；
[0041]图13提供了在一些实施例中的增强现实可视化的实例；
[0042]图14是示出用于一些实施例的增强现实可视化系统的系统图；
[0043]图15是示出用于一些实施例的增强现实系统的操作的流程图；
[0044]图16是示出用于一些实施例的增强现实可视化系统的系统图；
[0045]图17A提供了在一些实施例中的增强现实可视化的实例；
[0046]图17B提供了在一些实施例中的三维可视化的实例；
[0047]图18A提供了在一些实施例中的三维可视化的实例；
[0048]图18B提供了在一些实施例中的三维可视化的实例；
[0049]图19提供了用于一些实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用机器人手术数据提供手术训练的方法，所述方法包括：由计算装置从计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集与手术程序有关的数据，其中所述一个或多个部件中的至少一个部件是机器人控制的手术装置；由所述计算装置基于从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据和提供患者的解剖结构的视觉描绘的一个或多个图像来生成表示所述手术程序的图形描绘；由所述计算装置将图形用户界面输出到显示装置，所述图形用户界面包括所述手术程序的图形描绘和从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据，以提供手术训练；由所述计算装置获得由所述计算机辅助手术系统基于所述患者的解剖结构的三维模型生成的手术程序的手术计划；由所述计算装置基于从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据来确定与所述手术计划的偏差；以及由所述计算装置在输出到所述显示装置的图形用户界面上识别与所述手术计划的偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形描绘包括术前或术中收集以提供所述患者的解剖结构的各种视图的一个或多个图像。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形描绘基于所述患者的解剖结构的三维模型。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形用户界面被配置成允许用户选择性地查看从所述计算机辅助手术系统的一个或多个部件收集的数据。5.根据权利要求1所述的方法，其中所收...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰尼斯拉夫，
申请(专利权)人：史密夫和内修整形外科股份公司新加坡施乐辉亚太有限公司，
类型：发明
国别省市：