[發(fā)明專利]一種磁力感應(yīng)遠程定位系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110046415.2
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112890957A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳錦清
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11939
• 代理人: 田英楠

本專利涉及一種磁力感應(yīng)遠程定位系統(tǒng)，包括：主端系統(tǒng)和從端系統(tǒng)，主端系統(tǒng)的模擬手術(shù)器械、B超模擬器手柄與假體接觸移動實現(xiàn)模擬操作，主端系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理監(jiān)測模擬手術(shù)器械和B超模擬器手柄移動產(chǎn)生的電流信號，并獲得模擬手術(shù)器械和B超模擬器手柄的位姿信號；從端系統(tǒng)與主端系統(tǒng)互聯(lián)通信，從端系統(tǒng)接收并處理模擬手術(shù)器械和B超模擬器手柄的位姿信號，雙機械臂機器人根據(jù)處理后的位姿信號實時動作，并將獲取的患者的醫(yī)療影像以及從端力信號反饋至主端系統(tǒng)，并顯示在主端音頻采集顯示屏上。本發(fā)明實現(xiàn)了主從實時交互、反饋和驗證，以保證可以模擬真實的場景以達到準確的醫(yī)療操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利屬于智能醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種磁力感應(yīng)遠程定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著醫(yī)療科技的提高，遠程交互醫(yī)療普通得到應(yīng)用。目前來講，現(xiàn)有的遠程方式多是專家通過視頻，音頻的方式指導(dǎo)遠端進行醫(yī)療操作；但是手術(shù)難度較大，對醫(yī)生專業(yè)技術(shù)要求較高的手術(shù)或者醫(yī)療檢查，如超聲檢查、定位穿刺、軟鏡相關(guān)手術(shù)等，由于我國醫(yī)療資源高度集中，具備該項技能的專家多分布在北上廣深等一線城市，廣大基層醫(yī)療單位的醫(yī)生極少具備很高的醫(yī)療技能；這就勢必影響當?shù)鼗颊叩募皶r治療。

現(xiàn)有技術(shù)中的第一種方法，通過視覺識別采集專家端的手部姿勢信號控制從端機器人操作，然而這種方法容易被遮擋，易受光源影響，對于算法的要求較高，交互準確性和實時性會較差。

現(xiàn)有技術(shù)中的第二種方法，醫(yī)生通過近端的機械手在假體上模擬手術(shù)動作，在近端完成操作后，近端的動作經(jīng)過處理后，在遠端重復(fù)先前在近端的手術(shù)動作，動作延遲，不同步。而且近端采用商用的forcedimension、haptic等商用主手，haptic工作空間小，無法滿足B超檢測范圍要求。forcedimension價格昂貴，且由于內(nèi)部有電機等驅(qū)動部件，拖動相對費力。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種磁力感應(yīng)遠程定位系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有遠程操作系統(tǒng)的操作實時性差，主端系統(tǒng)體積大，操作不便且醫(yī)生操作環(huán)境與實際術(shù)中操作環(huán)境差距大，影響醫(yī)生操作效果的問題中的一者或多者。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一方面，提供一種磁力感應(yīng)遠程定位系統(tǒng)，包括：

主端系統(tǒng)，所述主端系統(tǒng)包括電磁感應(yīng)定位系統(tǒng)和主端音頻采集顯示屏，所述電磁感應(yīng)式系統(tǒng)包括工作臺、假體、模擬手術(shù)器械、B超模擬器手柄和電磁組件；所述假體置于工作臺上，用于模擬真實人體；所述電磁組件基于電磁感應(yīng)原理監(jiān)測模擬手術(shù)器械和B超模擬器手柄移動產(chǎn)生的電流信號；所述模擬手術(shù)器械、B超模擬器手柄與所述假體接觸移動實現(xiàn)模擬操作，并獲得模擬手術(shù)器械和B超模擬器手柄的位姿信號；

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

本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式，所述電磁組件包括磁信號發(fā)射源、第一傳感器、第二傳感器和數(shù)據(jù)采集卡；

所述磁信號發(fā)射源用于在主端的操作空間范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場；

所述第一傳感器設(shè)置在所述B超模擬器手柄上，當所述B超模擬器手柄在所述假體上移動時，所述第一傳感器的多維線圈在磁場中運動時產(chǎn)生第一電流，所述數(shù)據(jù)采集卡基于所述第一電流數(shù)據(jù)獲取所述B超模擬器手柄的位姿信號；

所述第二傳感器設(shè)置在所述模擬手術(shù)器械上，當所述模擬手術(shù)器械在所述假體上移動時，所述第二傳感器的多維線圈在磁場中運動產(chǎn)生第二電流，所述數(shù)據(jù)采集卡基于所述第二電流數(shù)據(jù)獲取所述模擬手術(shù)器械的位姿信號。

本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式，所述工作臺為箱體結(jié)構(gòu)，所述工作臺設(shè)置由上向下布置的第一空腔和第二空腔；