[发明专利]用于变速截骨的方法和装置

说明书

本申请公开了一种变速截骨的方法和装置，其中该方法包括：控制骨锯以第一速度在第一组织中进行截骨作业；获取所述截骨作业过程中的所述骨锯的功率表征信号；处理所述功率表征信号以获取所述功率表征信号的高频分量和低频分量；基于预定义阈值对所述高频分量进行去噪处理，以获得去噪后的高频分量；对所述去噪后的高频分量和所述低频分量进行重构，以获得去噪后的功率表征信号；基于所述去噪后功率表征信号判断所述骨锯是否从所述第一组织进入与所述第一组织具有不同性质的第二组织；以及当确定所述骨锯从所述第一组织进入所述第二组织时，控制所述骨锯以第二速度在所述第二组织中进行截骨作业。

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种用于手术机器人的变速截骨的方法和装置。

背景技术

在骨科临床中，截骨操作比较普遍。例如，在人工关节置换术中，需要利用人工生物材料置换人体病变关节，以恢复关节的正常生理功能。在手术中，医生需要对患者的关节进行特征化截骨，以匹配人工关节假体。但是，在截骨操作中，骨锯需要在不同的组织(例如，肌肉组织、密质骨和松质骨等)之中进给，这些不同组织的密度、硬度以及与骨锯的接触面积差异会导致骨锯与组织之间接触力的变化，从而导致截骨速度难以控制。

因此，需要一种安全并高效的截骨速度控制方法。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种用于变速截骨的方法，能够基于骨锯的功率表征信号获得截骨状态，从而实现变速截骨。

根据本申请的一些方面，提供了一种用于变速截骨的方法。该方法包括：控制骨锯以第一速度在第一组织中进行截骨作业；获取所述截骨作业过程中的所述骨锯的功率表征信号；处理所述功率表征信号以获取所述功率表征信号的高频分量和低频分量；基于预定义阈值对所述高频分量进行去噪处理，以获得去噪后的高频分量；对所述去噪后的高频分量和所述低频分量进行重构，以获得去噪后的功率表征信号；基于所述去噪后的功率表征信号判断所述骨锯是否从所述第一组织进入与所述第一组织具有不同性质的第二组织；以及当确定所述骨锯从所述第一组织进入所述第二组织时，控制所述骨锯以第二速度在所述第二组织中进行截骨作业。

根据本申请的另一些方面，提供了用于变速截骨的装置。该装置包括：第一控制单元，用于控制骨锯以第一速度在第一组织中进行截骨作业；获取单元，用于获取所述截骨作业过程中的所述骨锯的功率表征信号；处理单元，用于处理所述功率表征信号以获取所述功率表征信号的高频分量和低频分量；去噪单元，用于基于预定义阈值对所述高频分量进行去噪处理，以获得去噪后的高频分量；重构单元，用于对所述去噪后的高频分量和所述低频分量进行重构，以获得去噪后的功率表征信号；判断单元，用于基于所述去噪后的功率表征信号判断所述骨锯是否从所述第一组织进入与所述第一组织具有不同性质的第二组织；以及第二控制单元，用于当确定所述骨锯从所述第一组织进入所述第二组织时，控制所述骨锯以第二速度在所述第二组织中进行截骨作业。

根据本申请的又一些方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：处理器；和存储装置，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；其中，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的用于变速截骨的方法。

根据本申请的又一些方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的用于变速截骨的方法。

根据本申请的又一些方面，提供了一种用于检测截骨状态的方法。所述方法包括：控制骨锯进行截骨作业；获取所述截骨作业过程中的所述骨锯的功率表征信号；处理所述功率表征信号以获取所述功率表征信号的高频分量和低频分量；基于预定义阈值对所述高频分量进行去噪处理，以获得去噪后的高频分量；对所述去噪后的高频分量和所述低频分量进行重构，以获得去噪后的功率表征信号；以及基于所述去噪后的功率表征信号确定所述骨锯的截骨状态。