[發明專利]脊柱手術機器人的路徑規劃系統及機器人系統

有效

• 申請號: 202110700532.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113876429B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 呂飛舟;邵明昊;唐文彬;宓海;蔡寧;錢進;姜建元
• 申請（專利權）人: 上海極睿醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/10;A61B34/00;A61B17/16;A61B90/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 杜娟;駱希聰

1.一種脊柱手術機器人的路徑規劃系統，其特征在于，包括：

建模單元，用于根據手術對象的作業骨骼的術前三維圖像建立所述作業骨骼的三維模型；以及

路徑規劃單元，用于在所述三維模型上形成脊柱手術的規劃操作路徑，所述規劃操作路徑包括所述作業骨骼所在的三維空間中的至少一條三維曲線，脊柱手術機器人根據所述規劃操作路徑適于從所述作業骨骼中截取至少一塊完整的目標骨骼。

2.如權利要求1所述的路徑規劃系統，其特征在于，所述目標骨骼包括與所述作業骨骼相連接的連接面，所述至少一條三維曲線位于所述連接面上。

3.如權利要求2所述的路徑規劃系統，其特征在于，所述連接面具有第一邊界和第二邊界，所述三維曲線包括一條連續曲線，所述連續曲線在所述第一邊界和第二邊界之間來回繞行，所述連續曲線不與自身相交。

4.如權利要求3所述的路徑規劃系統，其特征在于，所述連續曲線包括多段在所述第一邊界和所述第二邊界之間沿第一方向延伸的曲線，多段所述曲線中相鄰兩條曲線之間的距離各不相等。

5.如權利要求4所述的路徑規劃系統，其特征在于，多段所述曲線中相鄰兩條曲線之間的距離沿第二方向逐漸增大或減小，所述第二方向垂直于所述第一方向。

6.如權利要求2所述的路徑規劃系統，其特征在于，當所述至少一條三維曲線包括多條三維曲線時，多條所述三維曲線中的每一條三維曲線沿第三方向延伸，并貫穿所述連接面，所述多條三維曲線彼此之間不相交。

7.如權利要求6所述的路徑規劃系統，其特征在于，所述多條三維曲線中相鄰兩條三維曲線之間的距離各不相等。

8.如權利要求7所述的路徑規劃系統，其特征在于，所述多條三維曲線中相鄰兩條三維曲線之間的距離沿第四方向逐漸增大或減小，所述第四方向垂直于所述第三方向。

9.一種脊柱手術機器人系統，其特征在于，包括：

路徑規劃模塊，用于根據手術對象的作業骨骼生成脊柱手術的手術操作路徑，所述手術操作路徑包括所述作業骨骼所在的三維空間中的至少一條三維曲線；

執行模塊，用于執行截骨的手術操作；以及

控制模塊，用于控制所述執行模塊按照所述手術操作路徑執行所述截骨的手術操作，并從所述作業骨骼中截取至少一塊完整的目標骨骼。

10.如權利要求9所述的脊柱手術機器人系統，其特征在于，所述目標骨骼包括與所述作業骨骼相連接的連接面，所述至少一條三維曲線位于所述連接面上。

11.如權利要求10所述的脊柱手術機器人系統，其特征在于，所述連接面具有第一邊界和第二邊界，所述三維曲線包括一條連續曲線，所述連續曲線在所述第一邊界和第二邊界之間來回繞行，所述連續曲線不與自身相交。

12.如權利要求11所述的脊柱手術機器人系統，其特征在于，所述連續曲線包括多段在所述第一邊界和所述第二邊界之間沿第一方向延伸的曲線，多段所述曲線中相鄰兩條曲線之間的距離各不相等。

13.如權利要求12所述的脊柱手術機器人系統，其特征在于，多段所述曲線中相鄰兩條曲線之間的距離沿第二方向逐漸增大或減小，所述第二方向垂直于所述第一方向。

14.如權利要求10所述的脊柱手術機器人系統，其特征在于，當所述至少一條三維曲線包括多條三維曲線時，多條所述三維曲線中的每一條三維曲線沿第三方向延伸，并貫穿所述連接面，所述多條三維曲線彼此之間不相交。

15.如權利要求14所述的脊柱手術機器人系統，其特征在于，所述多條三維曲線中相鄰兩條三維曲線之間的距離各不相等。