[发明专利]一种绕轨式手术辅助系统及方法

说明书

本发明涉及一种绕轨式手术辅助系统及方法。系统至少包括围绕手术台布设的环形落地轨道。多自由度机械臂沿环形落地轨道进行环向运动并配置为执行水平和/或竖直平面内的自由度操作。多自由度机械臂经指令沿环向落地轨道进行绕轨路径的移动和经指令驱动完成若干个自由度的运动。本发明通过绕轨式手术辅助系统中的多自由度机械臂的检测预警和医务人员的主动预警来提高手术过程中对风险识别的准确性。绕轨式手术辅助系统一方面用于手术器具的拿取和整理，另一方面用于全程记录手术过程，并且将记录的相关手术数据进行识别和判断，从而在手术室内形成多方位、多角度的预警体系。

技术领域

本发明涉及手术辅助技术领域，尤其涉及一种绕轨式手术辅助系统及方法。

背景技术

手术机器人如今是医疗器械中最重要的一环，相比于传统手术中医生全程进行徒手操作，手术辅助机器人可以辅助医生完成手术操作过程，从而提高了手术的准确性和可控性，缩短了手术时间。

而增加手术机器人的活动范围，可以使手术机器人的末端能够到达工作空间中多种期望的位置和姿态，能够满足更多手术操作的要求，有助于降低手术过程中医源性创伤的风险。手术过程中，往往需要用到多种医疗工具如：不同规格用途的手术刀，注射器，纱布，棉签，止血带。医生在手术中需要使用的工具，往往需要助手完成递取，因此，设计一款能够代替人工助手以完成工具递接、盛放和记录治疗过程等众多工作的手术辅助机器人具有十分重要的意义。

现有的手术辅助设备缺乏对手术风险的判断以及手术过程中可能出现的意外事故的处理。随着手术过程的不断进行以及手术环境的变化，造成手术出现意外事故的诱导因素不断增加，现有机械臂类的辅助设备难以做出准确的判断和预警，医务人员也很难在短时间内操作辅助设备进行相应应对。

中国专利CN112245012A公开了一种手术机器人安全监测设备及手术机器人系统，该手术机器人安全监测设备包括：控制器，用于获取手术机器人的远心点的受力值，并判断受力值是否超出预设阈值；报警器，报警器与控制器相连，用于当受力值超出预设阈值时，输出警报信息。该手术机器人安全监测设备通过力控的方式，实时监测远心点的受力情况，并在远心点的受力超出预设阈值时，通过输出警报信息的方式，提示主刀医生发生危险隐患，以使主刀医生及时处理，避免远心点移动，撕裂患者切口，对患者造成二次伤害，因此，可确保患者的安全性。该手术机器人系统包括上述手术机器人安全监测设备，具有上述有益效果，安全性高。但是该专利的缺陷在于通过虚拟远心点去进行风险判断，以避免因器械运动对患者造成二次伤害的方式难以面对手术过程中的若干种复杂环境，难以针对机器人可能发生的机械故障、手术器具拿取不稳而掉落等多种情况进行风险判断，导致意外事故发生时，该类安全监测设备不能够做出相应预警。该专利同时无法对手术器具进行管理，难以代替人手进行包括工具递接、盛放和记录治疗过程等众多工作，也就无法对工具掉落、手术耗材用尽等突发事项进行预警。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种绕轨式手术辅助系统，至少包括：围绕手术台布设的环形落地轨道，其中，多自由度机械臂沿所述环形落地轨道进行环向运动并配置为执行水平和/或竖直平面内的自由度操作，所述多自由度机械臂经指令沿所述环向落地轨道进行绕轨路径的移动和经指令驱动完成若干个自由度的运动。本发明的环形落地轨道围绕用于执行手术操作的手术台布设，使得多自由度机械臂能够沿该环形落地轨道而绕手术台做周向运动，从而可基于环形落地轨道来调整多自由度机械臂的相对位置以配合手术台周向各处的操作人员完成手术器具的交接替换等操作。本发明提出了一种绕轨式手术辅助系统及方法，配合医生的椅子一起使用，可以完成递工具，接工具，盛放工具，记录治疗过程等众多工作，在一定程度上可以代替一个助手。