[发明专利]手术导航系统及其方法

权利要求书

1.一种手术导航系统，其特征在于：包括机械手、控制所述机械手的机械手控制装置、设置于所述机械手上的超声探头以及控制所述机械手控制装置及所述超声探头的计算机，所述机械手握持所述超声探头，所述机械手控制装置设有运动控制卡，所述计算机设有超声图像采集卡，所述超声探头通过所述超声图像采集卡与所述计算机通信连接，所述机械手通过所述运动控制卡与所述计算机通信连接。

2.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于：所述计算机设有显示装置及显示软件，用于超声图像与术前三维影像影像融合显示。

3.一种手术导航方法，其特征在于：其包括以下步骤，

（一）、手术前获取病人病变区的三维影像；

（二）、移动机械手至病人病变区，用机械手所握持的超声探头实时获取病人病变区超声图像；

（三）、在三维影像和超声图像上标识特征点；

（四）、根据标识特征点，结合机械手运动学矩阵关系，计算超声图像和三维影像之间的变换矩阵；

（五）、利用计算机对变换矩阵进行结果优化；

（六）、利用计算机显示装置实现超声图像与三维影像影像融合显示。

4.根据权利要求3所述的手术导航方法，其特征在于：所述步骤（二）中，手动模式下，所述机械手被手动移动至病人病变区。

5.根据权利要求3所述的手术导航方法，其特征在于：所述步骤（二）中，自动模式下，具体为：在医生没有手动移动所述机械手期间内，所述机械手根据人体呼吸运动进行自主跟踪组织运动，主动补偿组织偏移，稳定所述超声图像方位。

6.根据权利要求3所述的手术导航方法，其特征在于：在所述步骤（二）中包括紧急意外模式，具体为：当所述机械手发生意外情况时，所述机械手瞬间断开与病人的接触。

7.根据权利要求3所述的手术导航方法，其特征在于：所述步骤（二）前还包括结合术前规划路径，生成手术器械约束空间。

8.根据权利要求3所述的手术导航方法，其特征在于：所述步骤还包括根据当前手术情形，运动控制卡对所述机械手进行运动控制，实现所述机械手末端执行机构运动到指定目标，并形成力反馈指令，阻碍医生与任务完成无关的手部动作。