[發(fā)明專利]一種脊柱椎板切除手術(shù)設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010137432.2
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111281545B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 李危石;胡寧;姜帥;張堅;王承夏;俞國鑫;李卓夫
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學第三醫(yī)院;蘇州鑄正機器人有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/20;A61B34/10;A61B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明適用于醫(yī)療器械技術(shù)領域，涉及一種脊柱椎板切除手術(shù)設備，其包括定位機器人、導航機器人、操作機器人和多機器人系統(tǒng)控制系統(tǒng)。其中定位機器人用于術(shù)中精準定位，導航機器人用于術(shù)中自主躲避障礙物，實現(xiàn)穩(wěn)定導航，操作機器人用于術(shù)中穩(wěn)定安全切除椎板。該手術(shù)設備與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點在于，通過多機器人協(xié)同控制系統(tǒng)信息處理，實現(xiàn)量化控制手術(shù)動力工具椎板切除，同時實現(xiàn)導航機器人主動避讓位姿跟蹤器標記遮擋物，最終安全有效地完成椎板切除手術(shù)。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領域，尤其涉及一種脊柱椎板切除手術(shù)設備。

背景技術(shù)

脊柱手術(shù)機器人技術(shù)已歷經(jīng)多年的發(fā)展，自SpineAssist機器人獲美國FDA認證(2004年)至今，已經(jīng)誕生了多種創(chuàng)新型產(chǎn)品，展現(xiàn)了優(yōu)秀的手術(shù)定位精度和臨床穩(wěn)定性，表明：機器人在脊柱這一復雜高難手術(shù)中擁有顯著優(yōu)勢和巨大發(fā)展?jié)摿Α＿M一步分析發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有的脊柱機器人產(chǎn)品主要用于圖像引導下的手術(shù)精準定位，還沒有用于手術(shù)精密操作(如：椎板切除)的脊柱機器人產(chǎn)品。

盡管國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了幾款用于椎板切除的脊柱機器人原型，但要實現(xiàn)真正的臨床應用，必須要解決以下三個方面的臨床問題：“險”(脊髓/神經(jīng)等損傷風險大，并發(fā)癥高)、“難”(椎板形態(tài)復雜，切除操作控制困難)、“盲”(感知手段不足，術(shù)區(qū)信息有限，看不清相關組織存在視野盲區(qū))。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例索要解決的技術(shù)問題在于提供一種脊柱椎板切除手術(shù)設備，旨在解決臨床中“險”、“難”、“盲”的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

脊柱椎板切除手術(shù)設備，其特征在于：包括定位機器人(1)、導航機器人(2)、操作機器人(3)和多機器人協(xié)同控制系統(tǒng)(4)；

所述操作機器人(3)包括操作機器人接口(31)、第一操作關節(jié) (32)、第二操作關節(jié)(33)、手術(shù)動力工具夾持單元(34)、手術(shù)動力工具(35)、操作機器人控制系統(tǒng)；所述操作機器人接口(31)設置有操作機器人傳感器接口、操作機器人定位機械臂接口；所述操作機器人接口(31)與所述第一操作關節(jié)(32)機械連接；所述第一操作關節(jié)(32)與第二操作關節(jié)(33)機械連接；所述手術(shù)動力工具夾持單元 (34)固定在第二操作關節(jié)(33)上；所述手術(shù)動力工具(35)可拆卸地安裝在手術(shù)動力夾持單元(34)上；操作機器人控制系統(tǒng)與第一操作關節(jié)(32)、第二操作關節(jié)(33)電連接；

所述多機器人協(xié)同控制系統(tǒng)(4)包括定位機器人控制單元(41)、導航機器人控制單元(42)、操作機器人控制單元(43)、人-機交互單元(44)、術(shù)區(qū)感知單元(45)、中央處理單元(46)；所述中央處理單元(46)與定位機器人控制單元(41)、導航機器人控制單元(42)、操作機器人控制單元(43)、人-機交互單元(44)、術(shù)區(qū)感知單元(45)、中央處理單元(46)電連接；所述定位機器人控制單元(41)與所述定位機器人(1)電連接；所述導航機器人控制單元(42)與導航機器人(2) 電連接；所述操作機器人控制單元(43)與操作機器人控制系統(tǒng)電連接。

優(yōu)選地，所述定位機器人(1)包括至少六自由度定位機械臂(11) 和定位控制系統(tǒng)(12)；所述定位控制系統(tǒng)(12)與定位機械臂(11) 電連接；所述定位機械臂(11)與所述操作機器人定位機械臂接口機械連接。

優(yōu)選地，所述導航機器人(2)包括至少六自由度導航機械臂 (21)、位姿跟蹤器(22)和導航控制系統(tǒng)(23)；所述位姿跟蹤器(22)和導航機械臂(21)機械連接；所述導航控制系統(tǒng)(23) 與導航機械臂(21)、位姿跟蹤器(22)電連接。

優(yōu)選地，還包括手術(shù)動力工具控制系統(tǒng)；所述手術(shù)動力工具控制系統(tǒng)與所述手術(shù)動力工具(35)、操作機器人控制單元(43)、術(shù)區(qū)感知單元(45)電連接。