[发明专利]手术仪器校准装置及方法

说明书

一种手术仪器校准装置，包括一刚性主体、若干稳固件及若干配合件，所述若干配合件与所述若干稳固件一一配合，所述若干配合件设置于手持仪器的一操纵器的相对两侧上；当所述稳固件穿过刚体主体并且可拆卸地连接到所述配合件时，所述校准装置连接到所述手持仪器，所述操纵器处于默认运动状态。本发明还提供一种用于计算机辅助手术器械的校准方法。由一计算机系统实施的所述方法包括：提示用户将校准装置与仪器连接；判断所述校准装置与所述手持仪器是否正确连接；若所述校准装置与所述手持仪器正确连接，则生成所述手持仪器的一操纵器的默认运动信息。如此，所述校准装置及所述方法可有效地提高计算机辅助手术的准确性和精确度。

技术领域

本发明揭露涉及校准装置及方法，尤其涉及一种用于校准计算机辅助手术仪器的运动状态的装置及方法，以提高计算机辅助手术的准确性和精确性。

背景技术

一般而言，许多手术均需要医生的高度的手动精确度。举例而言，施行骨科手术需要医生在精确的位置以精确的角度铣削、钻孔或锯切受术者的骨骼，以便将给定的植入物装配到骨骼中或使骨骼成形以产生所需的几何轮廓。这种手术通常是徒手进行的，医生手持特定的手术仪器并依循基于解剖学参考标志的轨迹。因此，手术的准确性取决于医生在使用手术仪器执行手术计划时的技巧。

利用信息技术和机器人技术的优势，计算机辅助手术为提高手术的准确性和精确性提供了可靠的选择。计算机辅助手术利用定位系统连结将解剖部位的位置与手术仪器的施术工具的位置，以便能够在施术工具内在导航系统上动态地参考解剖部位。举例而言，美国专利公开号No.20120143084中公开了一种定位系统，其包括安装在手术部位上的可定位标记和安装在仪器的夹持体上和/或连接到仪器的可移动施术工具的机器人控制平台上的另一标记，以使得在手术期间可实时定位施术工具的方向。

然而，除了定位施术工具的方向之外，在手术期间定位操作工具的尖部的位置对于评估当前手术状态(如：工具进入手术部位的深度)与遵循预定手术计划的程度也是至关重要的。在美国专利公开号No.20120143084所公开的追踪系统中，在手术期间并不可能在工具尖部上安装可追踪标记，并且在工具尖部上没有安装可定位标记的情况下，难以确定可移动施术工具尖部的精确位置。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种校正手术仪器的机器控制操纵器的运动状的态校准装置及方法。

本发明的另一目的是提供一种定义手术仪器的机器控制操纵器的默认运动状态的校准装置及方法，能够在计算机辅助手术期间定位手术工具尖部的轨迹。

一种校准装置，用于一计算机辅助手术仪器，所述校准装置包括：

一刚性主体；

若干稳固件；及

若干配合件，所述若干配合件与所述若干稳固件间结构性或机构性地一一配合，所述若干配合件设置于手持仪器的一操纵器的相对两侧上；

当所述稳固件穿过所述刚性主体并且可拆卸地连接到所述配合件时，所述校准装置连接到所述手持仪器，且所述操纵器处于默认运动状态。

进一步地，所述校准装置还包括：

一连接感测机制，用于检测所述校准装置与所述手持仪器之间的连接状态；

所述连接感测机制包括分别设置在所述校准装置和所述手持仪器上的至少一对发送器-接收器或一对标记-读取器。

进一步地，当所述校准装置连接到所述手持仪器时，校准与所述手持仪器相连结的空间传感器系统。

进一步地，所述手持仪器包括若干操纵器传感器；当所述校准装置连接到所述手持仪器时，校准所述校准装置对所述若干操纵器传感器。