[发明专利]基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法

权利要求书

1.一种基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法，它由体外标志物、机器人本体、手术台、移动单元、操控台、探针、三维重建软件及编程控制软件、刀具等组成；其特征在于：术前在手术目标骨骼体外放置标志物和其“绑定”进行影像学检查，数据资料传输并储存于计算机；术中机器人探测并记录体外标志物对应的骨骼表面多点的坐标，与上述储存的数据资料进行比对后，在机器人的坐标系中自动生成体外标志物上的点、线或面的坐标，再以这些点、线或面等作为基准，引导或控制机器人进行精确手术。

2.根据权利要求1所述的基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法，其特征在于：体外标志物可用多种材料之制成，可呈矩形或其他任何形状，其上的点、线或面等均可作为骨骼手术参照基准。

3.根据权利要求1所述的基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法，其特征在于：以体外标志物上的点、线或面等作为骨骼手术参照基准的各种编程控制软件。

4.根据权利要求1所述的基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法，其特征在于，所述骨骼基准确定方法包括步骤：

11)将体外标志物与目标骨骼作为整体进行CT扫描并三维重建，确定影像坐标系；

12)确定所述体外标志物上的点或线或面为参照物，获取所述参照物在影像坐标系中的坐标，并获取所述目标骨骼的基准点与所述参照物的相对位置；

13)根据所述相对位置获取所述基准点在影像坐标系中的坐标，以便在手术时将手术机器人坐标系与所述影像坐标系配准，并以所述基准点的坐标引导手术机器人进行手术。

5.根据权利要求4所述的基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法，其特征在于，所述目标骨骼为寰椎，所述基准确定方法的各个步骤具体为：

11)将所述体外标志物、所述寰椎和与所述寰椎相邻的枢椎作为整体进行CT扫描并三维重建，确定影像坐标系； 

12)确定所述寰椎、所述枢椎的内外等分剖面在所述体外标志物表面的投影为参照线，获取所述参照线在所述影像坐标系中的坐标；获取所述枢椎左、右椎弓根置入点连线的中点的坐标，以及该点到所述参照线的第一高度，获取所述寰椎、所述枢椎的寰枢关节中心点到所述参照线的第二高度，并测量所述枢椎左、右椎弓根置入点连线的中点与所述寰枢关节中心点的水平距离；

13)根据所述第一高度与所述第二高度的差值，以及所述水平距离获取所述寰枢关节中心点在所述影像坐标系中的坐标。

6.根据权利要求5所述的基于体外标志物的手术机器人骨骼基准确定方法，其特征在于，所述步骤13)后还包括：

14)将所述手术机器人的机器手以所述寰枢关节中心点为圆心，以大于所述寰枢关节中心点至寰椎左椎弓根置入点、寰椎右椎弓根置入点的距离，且小于所述寰枢关节中心点至所述寰椎左边缘点、所述寰椎右边缘点的距离为半径转动，使所述机器手的导针与所述寰椎后弓左、右触碰，生成两触点的中心点的坐标；

15)将导针沿所述寰枢关节中心点与所述两触点的中心点的连线运动，再继续向左或向右移动所述寰椎置入点到正中面的距离；

16)按照预先测量的左、右椎弓根置入角度调整姿态，以便进行手术。