[發明專利]自動調整髖臼杯位姿的方法、系統和手術機器人

有效

• 申請號: 202110777345.8
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113509296B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 陳龍;曾致賢;劉強;陳超民;謝強
• 申請（專利權）人: 武漢聯影智融醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/30;A61F2/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 郭德霞

本發明實施例公開了一種自動調整髖臼杯位姿的方法、系統和手術機器人，該方法包括：S1、控制髖臼杯從當前位置向預設打杯處運動，并實時檢測位姿調整信號，以及在檢測到位姿調整信號時，獲取所述髖臼杯的當前位姿信息與目標對象的髖臼窩的當前位姿信息，所述預設打杯處位于所述髖臼窩中；S2、根據所述髖臼杯的當前位姿信息和所述髖臼窩的當前位姿信息調整所述髖臼杯的位姿，以使所述髖臼杯的中心軸與所述髖臼窩的中心軸重合；S3、如果位姿調整后的髖臼杯未處于所述預設打杯處，則重復執行上述S1和S2。解決了現有技術無法保證髖臼杯的打杯位姿為其最佳打杯位姿的問題。

技術領域

本發明實施例涉及醫療設備領域，尤其涉及一種自動調整髖臼杯位姿的方法、系統和手術機器人。

背景技術

全髖節置換術的目的是用關節假體替換病變的髖關節，手術的要求是假體的安裝位姿應盡量精準，比如關節假體(即髖臼杯)的安裝位置、外展角、前傾角，當然，實際情況還需根據病人的生理結構而定，通常由術前規劃確定。而且在實際髖臼杯安裝手術中，很難將髖臼窩磨削的特別光滑，會有一些不規則，因此醫生將髖臼杯放入髖臼窩附近時，髖臼杯的中心軸往往會偏離髖臼窩的中心軸，需要醫生憑經驗調整髖臼杯的位姿以使髖臼杯位于預設的髖臼杯安裝打杯位置，且髖臼杯的中心軸與髖臼窩的中心軸重合，以保證髖臼杯的外展角和前傾角符合預設要求，這個位姿調整過程通常比較漫長，而且很難保證髖臼杯最后的打杯位姿為其最佳打杯位姿。

發明內容

本發明實施例提供了一種自動調整髖臼杯位姿的方法、系統和手術機器人，解決了現有技術無法保證髖臼杯的打杯位姿為其最佳打杯位姿的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種自動調整髖臼杯位姿的方法，包括：

S1、控制髖臼杯從當前位置向預設打杯處運動，并實時檢測位姿調整信號，以及在檢測到位姿調整信號時，獲取所述髖臼杯的當前位姿信息與目標對象的髖臼窩的當前位姿信息，所述預設打杯處位于所述髖臼窩中；

S2、根據所述髖臼杯的當前位姿信息和所述髖臼窩的當前位姿信息調整所述髖臼杯的位姿，以使所述髖臼杯的中心軸與所述髖臼窩的中心軸重合；

S3、如果位姿調整后的髖臼杯未處于所述預設打杯處，則重復執行上述S1和S2。

第二方面，本發明實施例還提供了一種手術機器人，包括：

運動模塊，包括機械臂，用于帶動髖臼杯運動；

位姿獲取模塊，包括髖臼杯位姿單元和髖臼窩位姿單元，用于通過所述髖臼杯位姿單元實時獲取髖臼杯的當前位姿信息以及通過所述髖臼窩位姿單元實時獲取目標對象的髖臼窩的當前位姿信息；

控制器，用于根據所述髖臼杯的當前位姿信息和所述髖臼窩的當前位姿信息，調整所述髖臼杯的位姿，以使所述髖臼杯的中心軸與所述髖臼窩的中心軸重合。

第三方面，本發明實施例還提供了一種自動調整髖臼杯位姿的系統，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時用于執行任意實施例所述的自動調整髖臼杯位姿的方法。

本發明實施例提供的自動調整髖臼杯位姿的方法的技術方案，控制髖臼杯從當前位置向預設打杯處運動，并實時檢測位姿調整信號，以及在檢測到位姿調整信號時，獲取髖臼杯的當前位姿信息與目標對象的髖臼窩的當前位姿信息；根據髖臼杯的當前位姿信息和髖臼窩的當前位姿信息調整髖臼杯的位姿，以使髖臼杯的中心軸與髖臼窩的中心軸重合，如果位姿調整后的髖臼杯當前未處于預設打杯處，則重復執行上述步驟直至位姿調整后的髖臼杯處于預設打杯處。由于該預設打杯處為髖臼杯的最佳縱向位置，因此處于預設打杯處且中心軸與髖臼窩中心軸重合的髖臼杯的位姿，即為髖臼杯的最佳打杯位姿，因此相較于人工調整髖臼杯位姿，可大大減少髖臼杯的位姿調整時間，而且能夠將髖臼杯調整至最佳打杯位姿，有助于提高髖臼杯安裝術的成功率。

附圖說明