[发明专利]一种用于自然腔道远程手术的人机协作方法及装置

权利要求书

1.一种用于自然腔道远程手术的人机协作装置，其特征在于，所述装置包括，

标注模块，用于手术前通过第一检测设备首次获取的三维图像，在所述首次获取的三维图像上标注虚拟墙初始建立位置和角度，获得初始虚拟墙；

采集模块，用于通过第一检测设备实时采集手术中人体组织的实时三维图像；

图像处理模块，用于将在手术中获取的实时三维图像提取所需图像；

将提取的实时三维图像与手术前首次获取的三维图像进行位置姿态配准；在所述实时三维图像的轮廓上提取的第一特征点和在首次获取的三维图像的轮廓上提取的第二特征点；基于所述第一特征在的位置对所述第二特征点的位置进行配准处理，并对所述实时三维图像的轮廓进行插值处理；

更新模块，用于根据处理结果更新所述初始虚拟墙，获得实时虚拟墙；

限制模块，用于通过所述实时虚拟墙限制手术刀的安全运动边界；

所述更新模块，具体用于根据初始虚拟墙位置，在配准后的所述实时三维图像的对应位置上标注虚拟墙的插入点和垂直与虚拟墙的法线；根据所述标注虚拟墙的插入点和垂直与虚拟墙的法线，更新所述初始虚拟墙，获得实时虚拟墙；

所述限制模块，具体用于根据人体组织的变化情况，实时改变所述手术刀的旋转中心；控制所述手术刀在实时虚拟墙的法线方向上移动和/或围绕所述旋转中心进行旋转，其中，所述旋转中心为所述手术刀与所述实时虚拟墙的交点。

2.如权利要求1所述的一种用于自然腔道远程手术的人机协作装置，其特征在于，通过第二检测设备获取第一检测设备与人体组织接触的力反馈，以确保第一检测设备与人体组织恒力接触；

所述第一检测设备随所述实时三维图像和所述力反馈进行自主跟随移动。

3.如权利要求2所述的一种用于自然腔道远程手术的人机协作装置，其特征在于，所述第一检测设备随所述实时三维图像自主跟随移动是通过三维图像空间中定义第一误差实现，所述第二检测设备获取的力反馈进行自主跟随移动是通过定义第二误差实现。

4.如权利要求1至3任一项所述的一种用于自然腔道远程手术的人机协作装置，其特征在于，所述人体组织为前列腺组织。