[發明專利]一種手術機器人速度限制方法及系統

在審

• 申請號: 202211083760.4
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115363750A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 袁帥;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 上海微創醫療機器人（集團）股份有限公司
• 主分類號: A61B34/00
• 分類號: A61B34/00;A61B34/20;A61B34/30;G06T17/00;G06N3/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 楊娟娟;徐煥

1.一種手術機器人速度限制方法，其特征在于，包括：

根據手術區域圖像構建對應于手術區域的三維模型；所述手術區域圖像包括在手術執行過程中采集得到的圖像；

在所述三維模型中區分手術器械和患者生物組織；

結合所述三維模型，確定所述手術器械和患者生物組織之間的距離；

基于所述手術器械與所述患者生物組織之間的距離，限定手術機器人的移動速度和/或移動速度閾值；所述手術機器人用于帶動所述手術器械移動。

2.如權利要求1所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述根據手術區域圖像構建對應于手術區域的三維模型，包括：

獲取對應于所述手術區域圖像的深度數據；所述深度數據用于描述手術區域圖像的圖像傳感裝置與所述手術區域圖像中各點之間的距離；

基于深度數據構建對應于手術區域的三維點云圖；

結合所述三維點云圖和手術區域圖像構建對應于手術區域的三維模型。

3.如權利要求2所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述結合所述三維點云圖和手術區域圖像構建對應于手術區域的三維模型，包括：

基于三維點云圖中連續分布的點確定連續空間范圍；

根據所述連續空間范圍構建三維模型。

4.如權利要求2所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述獲取對應于所述手術區域圖像的深度數據，包括：

在所述手術區域圖像為雙目相機拍攝的視差圖像的情況下，針對所述視差圖像，利用雙目視差原理計算深度數據，或，

獲取距離傳感器獲取到的深度數據，所述距離傳感器包括激光雷達、紅外傳感器、聲波測距儀中的至少一種。

5.如權利要求1所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述在所述三維模型中區分手術器械和患者生物組織，包括：

利用分類模型區分所述手術區域圖像中的手術器械圖像和患者生物組織圖像；

根據所述手術區域圖像和所述三維模型之間的對應關系，在所述三維模型中分別確定手術器械圖像和患者生物組織圖像對應的手術器械和患者生物組織。

6.如權利要求5所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述分類模型通過以下方式獲取：

獲取樣本圖像數據；所述樣本圖像數據中針對手術器械和患者生物組織進行標記；

針對所述樣本圖像數據進行特征提取得到圖像特征；

利用所述圖像特征對初始分類模型進行訓練，直至訓練后的模型滿足應用條件為止；所述初始分類模型包括神經網絡模型。

7.如權利要求1所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述移動速度和/或移動速度閾值隨所述手術器械與所述患者生物組織之間的距離的減小而減小，或，

基于所述手術器械與所述患者生物組織之間的距離所對應的間隔距離區間，設置對應的移動速度和/或移動速度閾值；所述間隔距離區間為根據預先設定的至少一個劃分距離所確定的區域。

8.如權利要求1所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述在所述三維模型中區分手術器械和患者生物組織之后，還包括：

若在所述三維模型中區分出至少兩個手術器械，分別確定各個手術器械之間的距離；

基于各個手術器械之間的距離，限定手術機器人的移動速度閾值。

9.如權利要求1所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述基于所述手術器械與所述患者生物組織之間的距離，限定手術機器人的移動速度閾值之后，還包括：

檢測到手術機器人的移動速度達到所述移動速度閾值后，在醫生控制端上展示提示信息以提示醫生當前手術機器人的移動速度處于被限制的狀態。

10.如權利要求1所述的手術機器人速度限制方法，其特征在于，所述結合所述三維模型，確定所述手術器械和患者生物組織之間的距離之后，還包括：

基于所述手術器械與患者生物組織之間的距離所對應的不同距離區間，在醫生控制端上針對手術器械和患者生物組織添加對應形式的標記。