[發明專利]用于對患者的解剖特征進行手術的手術機器人系統

在審

• 申請號: 202110014160.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN113081269A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: H·卡梅倫;S·曼察維諾斯;N·R·克勞福德;S·喬許;N·約翰遜;J·卡斯卡拉諾;J·拉森
• 申請（專利權）人: 格羅伯斯醫療有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B90/00;A61B90/11;A61B34/10;A61B34/20;A61B90/30
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 江葳

用于對患者的解剖特征進行手術的手術機器人系統包括手術機器人、連接到這種手術機器人的機器人臂以及連接到該機器人臂的末端執行器。配準固定裝置與手術機器人系統中的各種配準系統結合使用。這樣的配準系統同樣包括呈可拆卸的動態參考基座形式的可拆卸基座，以及相關聯的安裝座，所述動態參考基座和安裝座具有某些特征，這些特征允許動態參考基座在不同的操作階段被選擇性地連接、拆卸和重新連接，無論是術前還是術中，并且這些連續的連接是在沒有動態參考基座和與之相關聯的跟蹤標記以及沒有丟失配準的情況下完成的。相關的方法使得借助動態參考基座在連接和重新連接期間保持其配準而更有效地和更有效率地執行操作。

相關申請的交叉引用

本申請是2019年6月26日提交的第16/452,737號美國專利申請的部分繼續申請，所述美國專利申請是2019年3月22日提交的第16/361,863號美國專利申請的部分繼續申請，每一個申請的全部內容出于所有目的通過引用以其整體并入本文中。

技術領域

本公開涉及醫療裝置和系統，更具體地涉及神經導航配準和機器人軌跡引導系統、機器人手術及相關方法和裝置。

背景技術

用于機器人輔助手術的位置辨識系統用于以3維(3D)方式確定特定對象的位置且跟蹤特定對象。舉例來說，在機器人輔助手術中，例如當機器人或醫生定位和移動器械時，需要高度精確地跟蹤某些對象，例如手術器械。

位置辨識系統可使用無源和/或有源傳感器或標記來配準和跟蹤對象的位置。使用這些傳感器，系統可以基于來自或關于一個或多個攝像機、信號或傳感器等的信息，以幾何方式解析傳感器的3維位置。因此，這些手術系統可以利用位置反饋來精確地引導機器人臂和工具相對于患者手術部位的移動。因此，需要一種在手術環境中有效且準確地提供神經導航配準和機器人軌跡引導的系統。

用于機器人輔助手術的位置識別系統通常利用配準固定裝置作為上述神經導航配準、機器人軌跡引導或機器人輔助手術的其他定位和相關功能的一部分。位置識別系統和/或關聯配準固定裝置同樣使用跟蹤標記，并且通常有必要確定、配準或以其他方式對此類跟蹤標記的位置進行處理，以用于位置識別系統、導航或機器人軌跡引導。在某些實施方式中，有時被稱為DRB的動態參考基座可以與位置識別系統相關聯，該系統包括配準固定裝置、立體定向框架等，并且前述的跟蹤標記可以同樣地與這種DRB相關聯。

因此有利的是，有效且準確地完成對包括DRB的跟蹤標記或配準固定裝置的位置確定。跟蹤標記的配準通常涉及相對于要操作的配準固定裝置、患者或解剖結構中的一個或多個的位置和方向，并且可能需要在術前以及再次在術中確定或維持這種配準。

當DRB及其相關的定位系統失去配準，或者否則需要重復的驗證、配準、重新定位等時，同樣不能優化依賴于跟蹤標記和位置確定的采用GPS輔助或其他導航方案的需求。

在某些確定與非無菌環境相關聯而其他確定與無菌環境相關聯的程度上，位置或配準的前述確定更加復雜。

發明內容

根據一些實施方式，手術機器人系統被配置用于在患者的解剖特征上進行手術，并且包括手術機器人、連接到這種手術機器人的機器人臂以及連接到該機器人臂的末端執行器。本文討論的配準固定裝置之一相對于患者被固定或以其他方式固定在位置，所述患者的解剖特征對于相關的外科手術而言是令人感興趣的。多個跟蹤標記具有相對于這種配準固定裝置同樣配準的位置。

該機器人系統包括一個或多個合適的處理器電路，該處理器電路具有與其相關聯的存儲器以及將由該處理器電路的合適操作執行的機器可讀指令。