[发明专利]包括机器人的用于引导骨切除的增强现实可视化

权利要求书

1.一种用于准备患者体内的物理关节的系统，包括：

至少一个计算机，其被配置为生成虚拟手术导板，其中所述虚拟手术导板是虚拟平面，其中所述虚拟平面是三维数字表示，其指示与一个或多个解剖结构相关的预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、预定斜度或其组合，用于对准一个或多个物理手术导板、物理锯片、或物理插入件；和

透视光学头戴式显示器，其被配置为以所述预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、预定斜度、或其组合将所述虚拟手术导板显示在透过所述透视光学头戴式显示器能够直接可见的所述物理关节的表面上，以便将所述虚拟手术导板迭加在所述物理关节的所述表面上，

其中所述虚拟手术导板被配置为允许所述一个或多个物理手术导板、物理锯片或物理插入件与所述虚拟手术导板之间的迭加和对准，

其中所述患者的所述物理关节以及所述一个或多个物理手术导板、物理锯片、或物理插入件透过所述透视光学头戴式显示器能够直接可见，

其中所述一个或多个物理手术导板、物理锯片、或物理插入件被配置为执行或指示所述关节的一个或多个骨切割，并且

其中所述一个或多个解剖结构被配准在坐标系中。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述物理手术导板、物理锯片或物理插入件附接在机器人上。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述机器人包括机器人手臂。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述虚拟平面与所述关节的所述表面相交，并且其中所述虚拟平面是所述物理锯片的虚拟预定路径。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述透视光学头戴式显示器被配置为显示与所述关节的至少一部分相交的虚拟锯片。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述虚拟锯片是物理锯片的三维数字表示。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述虚拟平面被配置为允许所述一个或多个物理手术导板、物理锯片、或物理插入件与所述虚拟平面至少部分迭加。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述虚拟平面在所述预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、预定斜度或其组合下的显示被配置为当所述一个或多个物理手术导板、物理锯片、或物理插入件在用户的视野中移动时或当所述患者的所述物理关节移动时，由所述至少一个计算机相对于所述一个或多个解剖结构保持在所述物理关节的所述表面上。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个计算机被配置为当所述一个或多个物理手术导板、物理锯片、或物理插入件至少部分地与所述虚拟平面迭加时，将所述虚拟平面相对于所述一个或多个解剖结构保持在所述预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、预定斜度或其组合。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、或预定斜度包括预定起始位置、预定中间位置、预定结束位置、或其组合中的至少一个，或者其中所述预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、或预定斜度包括预定角度、预定起始定向、预定起始对准、预定中间定向、预定中间对准、预定结束定向、预定结束对准、或其组合。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述预定切除水平、预定切除角度、预定内翻或外翻角度、预定屈曲、或预定斜度包括预定起始点、预定中间点、预定结束点、或其组合中的至少一个。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述虚拟平面在所述预定切除水平、或预定切除角度中的所述至少一个下的显示确定了髋关节置换中的腿长度。