[发明专利]力感测表面扫描系统、设备、控制器和方法

权利要求书

1.一种力感测表面扫描系统(20)，包括：

扫描机器人(41)，其包括表面扫描末端执行器(43)，所述表面扫描末端执行器在结构上被配置为生成指示由所述表面扫描末端执行器(43)施加到解剖器官的接触力的力感测数据；以及

表面扫描控制器(50)，其在结构上被配置为控制由所述表面扫描末端执行器(43)对所述解剖器官的表面扫描，包括所述表面扫描末端执行器(43)生成所述力感测数据，

其中，所述表面扫描控制器(50)还在结构上被配置为响应于由所述表面扫描末端执行器(43)生成的所述力感测数据来构建所述解剖器官的术中体积模型，所述力感测数据指示所述解剖器官的定义的表面变形偏移。

2.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述术中体积模型是术中体积网格和术中体积图像中的一种。

3.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述表面扫描控制器(50)还在结构上被配置为根据粘弹性属性参数和扫描力参数来控制对所述表面变形偏移的操作者定义；

其中，所述粘弹性属性参数量化所述解剖器官的硬度；并且

其中，所述扫描力参数量化期望的接触力以用于将所述解剖器官的表面点数字化。

4.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述表面扫描控制器(50)还在结构上被配置为响应于由所述表面扫描末端执行器(43)生成的指示由所述表面扫描末端执行器(43)施加到所述解剖器官的操作者期望的接触力的所述力感测数据来控制对所述表面变形偏移的经验定义。

5.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，其中，所述表面扫描控制器(50)还在结构上被配置为至少以下之一：

定义通过所述解剖器官的术前分割体积模型的采样扫描路径；并且

定义具有通过所述解剖器官的表面的几何图案和随机图案中的至少一种的采样扫描路径。

6.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述采样扫描路径包括线采样扫描路径和点采样扫描路径中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述表面扫描控制器(50)在结构上还被配置为根据所述解剖器官的所述定义的表面变形偏移来控制对所构建的解剖器官的术中体积模型的尺寸调整。

8.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述表面扫描控制器(50)在结构上还被配置为控制所述解剖器官的所述术中体积模型与所述解剖器官的术前分割体积模型的配准。

9.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述扫描机器人(41)是蛇形扫描机器人(41)。

10.根据权利要求1所述的力感测表面扫描系统(20)，

其中，所述表面扫描末端执行器(43)是工具指示器和超声腹腔镜中的一种。

11.一种用于包括表面扫描末端执行器(43)的扫描机器人(41)的表面扫描控制器(50)，所述表面扫描控制器(50)包括：

扫描命令器(133)，其在结构上被配置为控制由所述表面扫描末端执行器(43)对所述解剖器官的表面扫描，包括所述表面扫描末端执行器(43)生成指示由所述表面扫描末端执行器(43)施加到所述解剖器官的接触力的力感测数据；以及

模型构建器(134)，其在结构上被配置为响应于由所述表面扫描末端执行器(43)生成的所述力感测数据来构建所述解剖器官的术中体积模型，所述力感测数据指示所述解剖器官的定义的表面变形偏移。