介入手术机器人系统及其控制方法技术方案

本公开涉及医疗器械领域，公开一种介入手术机器人系统及其控制方法，包括：可生长器械、图像采集设备和处理器。可生长器械包括可生长管和引导器，引导器的远端可弯转以带动可生长管弯转。图像采集设备用于采集可生长管所在腔道的图像，处理器被配置成接收并基于采集的图像生成管控制信号和引导器控制信号，分别用于控制可生长管和引导器沿腔道向远端运动或向近端撤回。该介入手术机器人系统可以很好的适应逐渐变窄的弯曲复杂的腔道，以减少或避免与腔道的触碰和摩擦。腔道的触碰和摩擦。腔道的触碰和摩擦。

【技术实现步骤摘要】
介入手术机器人系统及其控制方法


[0001]本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种介入手术机器人系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]传统疾病诊断和手术治疗主要分为开放诊断和手术以及腔内介入诊断和治疗。腔内介入诊断或治疗是在不开刀暴露病灶的情况下，在血管、皮肤上进行切口形成通道，或经人体原有的腔道，在影像设备的引导下到达目标位置，对病灶局部进行诊断或治疗，具有创伤小的特点。
[0003]传统腔内介入手术主要靠医生进行手动操作。为了减轻医生的负担，提高腔内介入的效率与安全性，利用腔内介入器械辅助进行介入诊断或手术的方法渐渐成为行业的研究热点。腔内介入器械具有运动精准、重复定位精度高、可以远程操控等优点，同时也可以消除手动操作过程中医生的生理颤抖和疲劳时的误操作带来的危险。
[0004]但是目前采用的器械辅助介入诊断或手术的方法存在以下问题：1.介入器械体积较大，限制了器械辅助腔内介入诊断或手术的进一步推广；2.介入器械的柔性相对较差，不能适应弯曲复杂的人体腔道，而且会对腔道造成损伤。

技术实现思路

[0005]基于以上问题，本公开提供一种介入手术机器人系统及其控制方法，该介入手术机器人系统的可生长器械具有较好的柔性，可以实现可控生长延伸，可以很好地适应弯曲复杂的腔道。存储介质及计算机系统可以执行控制可生长器械的方法。
[0006]在一些实施例中，本公开提供了一种介入手术机器人系统，包括：可生长器械，包括可生长管和引导器，引导器的远端可弯转以带动可生长管弯转；图像采集设备，用于采集可生长管所在腔道的图像；以及处理器，被配置成接收图像采集设备采集的图像，并基于采集的图像生成管控制信号和引导器控制信号，管控制信号用于控制可生长管沿腔道向远端生长或向近端撤回，引导器控制信号用于控制引导器沿腔道向远端运动或向近端撤回。
[0007]在一些实施例中，本公开提供了一种控制可生长器械的方法，可生长器械包括可生长管以及引导器，引导器的远端可弯转以带动可生长管弯转，方法包括：接收采集的图像；以及基于采集的图像生成管控制信号和引导器控制信号，管控制信号用于控制可生长管沿腔道向远端生长或向近端撤回，引导器控制信号用于控制引导器沿腔道向远端运动或向近端撤回。
[0008]在一些实施例中，本公开提供了一种存储介质，存储介质包括至少一个指令，至少一个指令由处理器执行以将处理器配置为执行以上控制可生长器械的方法。
[0009]在一些实施例中，本公开提供了一种计算机系统，非易失性存储介质，包括至少一个指令；以及处理器，被配置为执行至少一个指令以将处理器配置为执行以上控制可生长器械的方法。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅示出本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的实施例。
[0011]图1示出根据本公开一些实施例的可生长器械的远端部分结构示意图；
[0012]图2示出根据本公开一些实施例的可生长器械位于体内腔道内的远端部分结构示意图；
[0013]图3(a)示出根据本公开一些实施例的可生长管的横截面图；
[0014]图3(b)示出根据本公开一些实施例的可生长管的另一横截面图；
[0015]图4(a)示出根据本公开一些实施例的渐变式可生长管的远端结构示意图；
[0016]图4(b)示出根据本公开一些实施例的另一渐变式可生长管的远端结构示意图；
[0017]图5(a)示出根据本公开一些实施例的阶跃式可生长管的远端结构示意图；
[0018]图5(b)示出根据本公开一些实施例的另一阶跃式可生长管的远端结构示意图；
[0019]图6(a)示出根据本公开一些实施例的管驱动机构的部分结构示意图；
[0020]图6(b)示出根据本公开一些实施例的另一管驱动机构的部分结构示意图；
[0021]图7示出根据本公开一些实施例的可生长器械的结构示意图；
[0022]图8示出根据本公开一些实施例的另一可生长器械的结构示意图；
[0023]图9示出根据本公开一些实施例的引导器的结构示意图；
[0024]图10(a)示出根据本公开一些实施例的引导器驱动机构的结构示意图；
[0025]图10(b)示出根据本公开一些实施例的另一引导器驱动机构的结构示意图；
[0026]图11示出根据本公开一些实施例的另一引导器的结构示意图；
[0027]图12示出根据本公开一些实施例的另一引导器的结构示意图；
[0028]图13示出根据本公开一些实施例的引导器的转弯构件的结构示意图；
[0029]图14示出根据本公开一些实施例的弯转单元的结构示意图；
[0030]图15示出根据本公开一些实施例的引导器的另一转弯构件的结构示意图；
[0031]图16示出根据本公开一些实施例的狭缝单元的结构示意图；
[0032]图17示出根据本公开一些实施例的引导器的另一转弯构件的纵向剖视图；
[0033]图18示出根据本公开一些实施例的医疗仪器远端的结构示意图；
[0034]图19示出根据本公开一些实施例的内窥镜装置远端的部分剖面结构示意图；
[0035]图20示出根据本公开一些实施例的内窥镜装置的结构示意图；
[0036]图21示出根据本公开一些实施例的介入手术机器人系统的结构示意图；
[0037]图22示出根据本公开一些实施例的另一介入手术机器人系统的结构示意图；
[0038]图23示出根据本公开一些实施例的驱动可生长器械的方法流程图；
[0039]图24示出根据本公开一些实施例的另一驱动可生长器械的方法流程图。
具体实施方式
[0040]为使本公开解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅
是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都落入本公开保护的范围。
[0041]在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介入手术机器人系统，包括：可生长器械，包括可生长管和引导器，所述引导器的远端可弯转以带动所述可生长管弯转；图像采集设备，用于采集所述可生长管所在腔道的图像；以及处理器，被配置成接收所述图像采集设备采集的图像，并基于所述采集的图像生成管控制信号和引导器控制信号，所述管控制信号用于控制所述可生长管沿所述腔道向远端生长或向近端撤回，所述引导器控制信号用于控制所述引导器沿所述腔道向远端运动或向近端撤回。2.根据权利要求1所述的介入手术机器人系统，所述处理器被配置成：对接收到的所述图像进行处理；确定所述可生长管的远侧末端与腔道内壁的距离是否小于或等于阈值；以及基于所述确定生成所述管控制信号和所述引导器控制信号。3.根据权利要求2所述的介入手术机器人系统，所述处理器被配置成：响应于确定所述可生长管的远侧末端与腔道内壁的距离小于或等于阈值，生成管生长控制信号和引导器转向控制信号，所述管生长控制信号和所述引导器转向控制信号分别用于控制所述可生长管的生长和所述引导器的转向运动；或者响应于确定所述可生长管的远侧末端与腔道内壁的距离大于阈值，生成管生长控制信号和引导器前进控制信号，所述管生长控制信号和所述引导器前进控制信号分别用于控制所述可生长管的生长和所述引导器的前进运动。4.根据权利要求2所述的介入手术机器人系统，所述处理器被配置成：响应于确定所述可生长管的远侧末端与腔道内壁的距离小于或等于阈值，生成管停止生长控制信号和引导器停止运动控制信号，所述管停止生长控制信号和所述引导器停止运动控制信号分别用于控制所述可生长管停止生长和所述引导器停止运动；或者响应于确定所述可生长管的远侧末端与腔道内壁的距离小于或等于阈值，生成管撤回控制信号和引导器撤回控制信号，所述管撤回控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，唐奥林，
申请(专利权)人：北京术锐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：