[發(fā)明專(zhuān)利]手術(shù)機(jī)器人的3D顯示系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980141005.3
• 申請(qǐng)日: 2009-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102186434A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 元鐘碩;崔勝旭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 韓商未來(lái)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B19/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B19/00;G06T15/00
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 林錦輝;陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種手術(shù)機(jī)器人的3D顯示系統(tǒng)及該3D顯示系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，手術(shù)是指使用醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行切割或切入或其它方式操作患者的皮膚、黏膜或其它組織，以處理病理狀況的過(guò)程。諸如切開(kāi)皮膚并且處理、重構(gòu)或切除內(nèi)部器官等的剖腹手術(shù)等的手術(shù)過(guò)程可能會(huì)存在失血、副作用、疼痛以及疤痕的問(wèn)題，因此，機(jī)器人的使用目前被認(rèn)為是一種受歡迎的替代方式。

當(dāng)使用手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行機(jī)器人手術(shù)時(shí)，外科醫(yī)生在觀看3D顯示器上三維圖像形式的患者身體內(nèi)部的同時(shí)進(jìn)行手術(shù)操作。實(shí)現(xiàn)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的3D顯示系統(tǒng)的一個(gè)例子是雙目顯示系統(tǒng)。

雙目顯示系統(tǒng)可以涉及在通過(guò)安裝在手術(shù)機(jī)器人上的顯微鏡觀察手術(shù)位置的同時(shí)進(jìn)行機(jī)器人手術(shù)。這導(dǎo)致了存在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)的外科醫(yī)生的肩或頸部疼痛而不能集中精力于手術(shù)或可能不正確地移動(dòng)機(jī)器人的風(fēng)險(xiǎn)。

第二個(gè)例子是頭戴式顯示(HMD，head?mount?display)系統(tǒng)，其中，使用者可以在通過(guò)戴在使用者頭上的頭盔形顯示器觀看三維圖像的同時(shí)進(jìn)行手術(shù)。然而，HMD系統(tǒng)中的頭盔通常沉重且不方便，并且在手術(shù)期間使用者為了看其他東西必須脫掉頭盔。

第三個(gè)例子是眼鏡式偏振顯示系統(tǒng)(glasses-type?polarized?displaysystem)。由于這種系統(tǒng)利用偏振光實(shí)現(xiàn)三維圖像，因此圖像通常較暗，并且在手術(shù)期間使用者為了看其他東西必須摘掉偏振眼鏡。

發(fā)明人為了研發(fā)本發(fā)明，或者在研發(fā)本發(fā)明的過(guò)程中獲得了上述背景技術(shù)中的信息。因此，應(yīng)該理解，這些信息不必屬于在本發(fā)明的專(zhuān)利申請(qǐng)日之前的公開(kāi)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的一些方面包括，提供一種3D顯示系統(tǒng)以及3D顯示系統(tǒng)的控制方法，其中，在機(jī)器人手術(shù)過(guò)程中，根據(jù)操作員的位置移動(dòng)3D顯示器，從而使得操作員可以在方便地觀看三維圖像的同時(shí)進(jìn)行機(jī)器人手術(shù)，而不需要改變姿勢(shì)或佩戴顯示設(shè)備。

從下面的描述中可以容易地理解本發(fā)明解決的其它技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)方案

本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于手術(shù)機(jī)器人的3D顯示系統(tǒng)，包括：3D顯示器，所述3D顯示器用于顯示從手術(shù)位置獲得的三維圖像信息；機(jī)器人臂，所述機(jī)器人臂與所述3D顯示器聯(lián)結(jié)；手術(shù)機(jī)器人，所述手術(shù)機(jī)器人與所述機(jī)器人臂連接；以及控制器，所述控制器包括在所述手術(shù)機(jī)器人中，其中，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人臂，從而將所述3D顯示器移動(dòng)到特定位置。

所述圖像信息可以是由插入手術(shù)患者的可視系統(tǒng)拍攝并且被處理為在所述3D顯示器上可顯示的一組圖像信息。所述機(jī)器人臂可以包括多接頭連桿，所述多接頭連桿由所述控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而將3D顯示器移動(dòng)到特定位置。所述機(jī)器人臂的一端可以固定到手術(shù)室中的一結(jié)構(gòu)上，并且所述機(jī)器人臂與所述手術(shù)機(jī)器人電連接。

用于接收使用者的操作的控制臺(tái)單元安裝在所述手術(shù)機(jī)器人上，并且所述控制器被構(gòu)造為根據(jù)使用者眼睛的位置移動(dòng)所述3D顯示器。在這種情況下，操作手柄可以安裝在所述控制臺(tái)單元上，并且所述控制器被構(gòu)造為根據(jù)所述操作手柄上的用戶(hù)操作移動(dòng)所述3D顯示器。

能夠檢測(cè)使用者眼睛的位置的傳感器單元可以與所述控制器連接，并且所述控制器可以被構(gòu)造為接收來(lái)自所述傳感器單元的信號(hào)，以根據(jù)使用者眼睛的位置移動(dòng)所述3D顯示器。存儲(chǔ)單元可以與所述控制器連接，所述存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)根據(jù)每個(gè)使用者眼睛的位置移動(dòng)所述3D顯示器的位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且所述控制器可以被構(gòu)造為根據(jù)操作所述控制臺(tái)單元的使用者裝載存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，以將所述3D顯示器移動(dòng)到預(yù)存儲(chǔ)的位置。

本發(fā)明的另一方面提供一種3D顯示器的控制方法，所述3D顯示器與電連接到手術(shù)機(jī)器人的機(jī)器人臂聯(lián)結(jié)。所述方法包括：獲得使用所述手術(shù)機(jī)器人的使用者的相關(guān)信息；以及根據(jù)所獲得的信息驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人臂，以移動(dòng)所述3D顯示器。

所述3D顯示器被構(gòu)造為顯示由插入手術(shù)患者體內(nèi)的可視系統(tǒng)拍攝的一組圖像信息。所述使用者的所述相關(guān)信息可以包括關(guān)于所述使用者眼睛的位置的信息。

獲得使用所述手術(shù)機(jī)器人的使用者的相關(guān)信息的步驟可以包括：通過(guò)利用傳感器感測(cè)使用者眼睛的位置；以及從所述傳感器接收信號(hào)，以得到使用者的相關(guān)信息。預(yù)先以關(guān)于位置的數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)使用者的所述相關(guān)信息，以根據(jù)使用者眼睛的位置移動(dòng)所述3D顯示器，其中，獲得所述信息的步驟可以包括裝載所述數(shù)據(jù)。

從權(quán)利要求和以下的書(shū)面說(shuō)明書(shū)中，處理上述之外的其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。

有益效果