[發明專利]骨注冊方法、骨注冊系統、骨注冊控制裝置及可跟蹤元件

有效

• 申請號: 202010102562.2
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111297475B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李濤;何超;邵輝;宋彬
• 申請（專利權）人: 蘇州微創暢行機器人有限公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;A61B34/20
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

1.一種骨注冊控制裝置，其特征在于，包括：處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有程序，所述程序被執行時實現：

獲取可跟蹤元件的末端經骨表面進行相應操作所得到的標記點信息；

獲取可跟蹤元件的掃描裝置對所述骨表面進行掃描得到的骨影像數據；

根據獲取的所述標記點信息結合所述骨影像數據進行骨表面虛擬重建；

所述標記點信息基于軟骨表面輪廓數據和軟骨厚度數據得到；所述軟骨表面輪廓數據的獲取步驟包括：根據所述可跟蹤元件的末端于軟骨表面進行抵靠操作得到；所述可跟蹤元件包括位移接觸開關，所述位移接觸開關包括阻尼器，所述阻尼器的剛度被配置為使所述阻尼器的行程與所述可跟蹤元件的末端在穿刺軟骨層時的穿刺阻力相適配；所述軟骨厚度數據的獲取步驟包括：

獲取所述可跟蹤元件的末端在軟骨表面一點處進行穿刺操作并至所述阻尼器的行程達到預定行程時，所述可跟蹤元件的末端的位置信息；

基于所述阻尼器的剛度和所述位置信息得到所述軟骨厚度數據。

2.根據權利要求1所述的骨注冊控制裝置，其特征在于，所述軟骨厚度數據為所述可跟蹤元件的末端在多個點處進行穿刺操作所得到的多個數據的平均值。

3.根據權利要求1所述的骨注冊控制裝置，其特征在于，所述骨表面虛擬重建的步驟包括：

將所述可跟蹤元件的末端在定位裝置下的標記點集與所述骨影像數據經分割后的表面點集進行配準。

4.根據權利要求3所述的骨注冊控制裝置，其特征在于，所述配準的方法包括：

將所述標記點集P_i變換到與所述表面點集Q_i相同的坐標系下：

其中R與T為旋轉平移矩陣，i為自然數；

而所述旋轉平移矩陣R與T滿足：

使目標函數E取得最小值。

5.根據權利要求1所述的骨注冊控制裝置，其特征在于，所述骨注冊控制裝置還包括：可跟蹤元件，所述可跟蹤元件包括掃描裝置以及多個靶標，所述靶標用于與一定位裝置適配，以供所述定位裝置定位；所述掃描裝置用于對骨表面進行掃描以獲得骨影像數據；

所述可跟蹤元件的末端為尖端，所述可跟蹤元件的末端用于在軟骨表面進行穿刺操作；所述可跟蹤元件包括位移接觸開關，所述位移接觸開關包括阻尼器，所述阻尼器的剛度被配置為使所述阻尼器的行程與所述可跟蹤元件的在穿刺軟骨層時的穿刺阻力相適配，所述位移接觸開關被配置為于所述阻尼器的行程達到預定行程時觸發一控制裝置獲取所述可跟蹤元件的位置信息。

6.根據權利要求5所述的骨注冊控制裝置，其特征在于，所述可跟蹤元件包括開關，所述可跟蹤元件的末端用于在軟骨表面進行抵靠操作，所述開關被配置為，當滿足第三設定條件時，觸發一控制裝置獲取所述可跟蹤元件的末端的位置信息。

7.根據權利要求5所述的骨注冊控制裝置，其特征在于，所述可跟蹤元件包括兩個以上的設置于其本體上的掃描裝置，所述掃描裝置相對于所述可跟蹤元件之本體的角度可調節。