[發明專利]一種借助內窺鏡的手術導航定位系統

在審

• 申請號: 202110528999.7
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113303840A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 敖英芳;張辛;張維軍;呂名揚;丁國成;彭聰;楊剛
• 申請（專利權）人: 北京大學第三醫院;北京天智航醫療科技股份有限公司
• 主分類號: A61B17/00
• 分類號: A61B17/00;A61B34/00;A61B34/10;A61B34/20;A61B34/30;A61B90/00;A61F2/08
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉興;武玉琴

本申請提供一種借助內窺鏡的手術導航定位系統，涉及醫療機器人領域。借助內窺鏡的手術導航定位系統包括：手術機器人，引導裝置，引導裝置跟蹤系統，掃描成像裝置，手術跟蹤系統，內窺鏡，規劃探針，具有接觸尖端和定位部，用于在所述內窺鏡引導下拾取手術位置；人機交互裝置，用于顯示所述手術對象的掃描圖像、所述內窺鏡獲取的所述手術部位圖像以及所述規劃探針拾取的所述手術位置；上位控制器，與所述手術機器人、所述引導裝置跟蹤系統、所述掃描成像裝置、所述手術跟蹤系統、所述內窺鏡、所述規劃探針及所述人機交互裝置通信連接。根據本申請的系統能夠準確定位，防止定位位置偏差造成手術失敗。

技術領域

本申請涉及醫療技術領域，具體涉及一種借助內窺鏡的手術導航定位系統。

背景技術

膝關節前交叉韌帶損傷是最常見且嚴重的運動創傷之一，前交叉韌帶撕裂引起膝關節不穩，治療不當將引起膝關節功能嚴重障礙。前交叉韌帶損傷的修復重建一直是骨科和運動創傷領域的重要研究課題。

前交叉韌帶重建手術是前交叉韌帶斷裂適應癥的有效治療方法。手術過程是在膝關節股骨和脛骨的韌帶連接點各鉆制一個孔(韌帶隧道)，利用人工韌帶或其他材質的韌帶穿過并固定在這兩個韌帶隧道里，代替已經斷裂的韌帶，穩定膝關節。手術難點之一就是正確定位韌帶止點(韌帶與骨骼的連接點)和韌帶隧道的位置。不正確的韌帶止點位置將導致前交韌帶與周邊骨組織發生碰撞摩擦，韌帶的長度在膝關節運動過程中反復過度拉伸，降低前交叉韌帶壽命，影響手術療效。

傳統的前交叉韌帶重建手術方法中，醫生利用利用統計數據來設計止點和韌帶隧道位置，由于不能完全適配患者的個性化條件，具有很大的不確定性。

另一種方法是在術前3D影像上進行韌帶止點和通道規劃，然后投影到術中2D圖像上，利用機器人進行路徑導航。這種方法操作比較復雜，，而精度還存在一定問題。

還有一種方法是利用機械式韌帶止點標定器，但這種方法依賴于人手操作，無法觀察韌帶隧道在骨內的位置分布，不僅精度不足，而且存在操作不便的問題。

發明內容

本申請旨在提供一種借助內窺鏡的手術導航定位系統，借助內窺鏡準確規劃手術位置，并實現精準手術定位。

本申請的其該用戶特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本申請的實踐而習得。

根據本申請的一方面，提出一種借助內窺鏡的手術導航定位系統，包括：

手術機器人，包括機械臂；

引導裝置，固定于所述機械臂的操作端；

引導裝置跟蹤系統，用于獲取所述引導裝置的位置數據；

掃描成像裝置，用于對手術對象掃描以生成掃描圖像；

手術跟蹤系統，用于跟蹤獲取所述手術對象的位置數據；

內窺鏡，用于獲取手術部位圖像；

規劃探針，具有接觸尖端和定位部，用于在所述內窺鏡引導下拾取手術位置；

人機交互裝置，用于顯示所述手術對象的掃描圖像、所述內窺鏡獲取的所述手術部位圖像以及所述規劃探針拾取的所述手術位置；

上位控制器，與所述手術機器人、所述引導裝置跟蹤系統、所述掃描成像裝置、所述手術跟蹤系統、所述內窺鏡、所述規劃探針及所述人機交互裝置通信連接；

所述上位控制器配置為：

確定基于所述規劃探針拾取的所述手術位置的手術通道；

控制所述機械臂使得所述引導裝置定位于所述手術通道。

根據一些實施例，所述手術跟蹤系統包括：

手術示蹤器，用于固定于手術對象；