[發明專利]一種磁力感應遠程定位系統及方法

在審

• 申請號: 202110046415.2
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112890957A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陳錦清
• 申請（專利權）人: 北京美迪云機器人科技有限公司
• 主分類號: A61B34/35
• 分類號: A61B34/35;A61B34/00;A61B34/20;A61B17/34;A61B8/08;A61B8/00;A61B90/00
• 代理公司: 北京佳信天和知識產權代理事務所(普通合伙) 11939
• 代理人: 田英楠

1.一種磁力感應遠程定位系統，其特征在于，包括：

主端系統(1)，所述主端系統(1)包括電磁感應定位系統和主端音頻采集顯示屏，所述電磁感應式系統包括工作臺(15)、假體(14)、模擬手術器械(12)、B超模擬器手柄(13)和電磁組件；所述假體(14)置于工作臺(15)上，用于模擬真實人體；所述電磁組件基于電磁感應原理監測模擬手術器械(12)和B超模擬器手柄(13)移動產生的電流信號；所述模擬手術器械(12)、B超模擬器手柄(13)與所述假體(14)接觸移動實現模擬操作，并獲得模擬手術器械(12)和B超模擬器手柄(13)的位姿信號；

從端系統(2)，所述從端系統(2)包括雙機械臂機器人(21)，所述雙機械臂機器人(21)與所述主端系統(1)互聯通信，所述從端系統(2)接收并處理所述位姿信號，所述雙機械臂機器人(21)根據處理后的所述位姿信號實時動作，并將獲取的患者的醫療影像反饋至主端系統(1)，并顯示在所述主端音頻采集顯示屏上。

2.根據權利要求1所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述電磁組件包括磁信號發射源(11)、第一傳感器、第二傳感器和數據采集卡；

所述磁信號發射源(11)用于在主端的操作空間范圍內產生穩定磁場；

所述第一傳感器設置在所述B超模擬器手柄(13)上，當所述B超模擬器手柄(13)在所述假體(14)上移動時，所述第一傳感器的多維線圈在磁場中運動時產生第一電流，所述數據采集卡基于所述第一電流數據獲取所述B超模擬器手柄(13)的位姿信號；

所述第二傳感器設置在所述模擬手術器械(12)上，當所述模擬手術器械(12)在所述假體(14)上移動時，所述第二傳感器的多維線圈在磁場中運動產生第二電流，所述數據采集卡基于所述第二電流數據獲取所述模擬手術器械(12)的位姿信號。

3.根據權利要求2所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述工作臺(15)為箱體結構，所述工作臺(15)設置由上向下布置的第一空腔和第二空腔；

所述磁信號發射源(11)設于所述第一空腔內且與所述工作臺(15)的內側壁固定連接，所述第二空腔用于安裝電源管線配件。

4.根據權利要求1至3任一項所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述模擬手術器械(12)和所述B超模擬器手柄(13)獨立設置。

5.根據權利要求4所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述從端系統(2)包括雙機械臂機器人(21)，具有第一機械臂和第二機械臂。

6.根據權利要求5所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述第一機械臂的末端夾持B超探頭(22)，所述B超探頭(22)的端頭裝有第一六維力傳感器，所述第一六維力傳感器用于監測所述B超探頭(22)施加在患者(24)身上的第一力信號，并能夠將第一力信號實時反饋至所述主端系統(1)；

所述第二機械臂的末端夾持穿刺針(23)，所述穿刺針(23)的穿刺端頭裝有第二六維力傳感器，所述第二六維力傳感器用于監測所述穿刺針(23)在患者(24)身上穿刺的第二力信號，并能夠將第二力信號反饋至所述主端系統(1)。

7.根據權利要求6所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述雙機械臂機器人(21)倒掛安裝于所從端支架上。

8.根據權利要求1-3、5-7任一項所述的磁力感應遠程定位系統，其特征在于，所述主端系統(1)與所述從端系統(2)通過5G通訊連接。

9.一種磁力感應遠程定位方法，其特征在于，利用權利要求1-8所述的磁力感應遠程定位系統。

10.根據權利要求9所述的磁力感應遠程定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：術前準備；

步驟2：主端醫生手持所述B超模擬器手柄(13)和所述模擬手術器械(14)在假體(14)上移動，所述電磁組件基于電磁感應原理實時監測模擬手術器械(12)和B超模擬器手柄(13)移動切割磁感線產生的電流信號，獲得模擬手術器械(12)和B超模擬器手柄(13)的位姿信號；

所述主端系統(1)將所述位姿信號傳輸至從端系統(2)；

步驟3：所述從端系統(2)的雙機械臂機器人基于接收到的所述位姿信號執行相應操作，并向所述主端系統(2)回傳從端患者的視頻、圖像信息以及從端的力信號；

步驟4：主端醫生通過從端系統(2)回傳的視頻、圖像信息確認患者(24)的病灶部位，并鎖定位置開始相應手術動作。