[发明专利]手术导航机器人系统及其工作方法

说明书

本发明涉及手术导航机器人系统及其工作方法，该系统包括控制组件以及操作组件，操作组件包括操作控制器、机械臂组件以及磨钻组件，磨钻组件与机械臂组件连接，操作控制器与机械臂组件连接，控制组件与操作控制器连接。本发明通过设置控制组件以及操作组件，借助控制组件进行手术导航，并控制操作组件按照导航路线进行移动，结合安装在机械臂上的磨钻组件的工作，借助机械臂模仿人手，可提高磨钻组件操作时的稳定性，实现可降低手术难度，适用于在高精度操作区域中，且易于疲劳后手抖动影响手术操作精度与手术进度的高精度显微外科操作。

技术领域

本发明涉及手术导航系统，更具体地说是指手术导航机器人系统及其工作方法。

背景技术

手术导航系统在现代外科手术中正扮演着越来越重要的角色，而其潜能还未完全释放。例如，在传统耳显微外科手术中，以中耳乳突手术为代表，主要完成乳突切除，手术医生学习掌握传统手术需要长达10年之久的困局，目前国内可以完成乳突切除医生不足2000人。发展中国家中耳炎发病率高达0.4％，中耳乳突手术是目前国内耳科主要工作，未来50年内依然是主要工作。而耳神经外科以人工耳蜗植入为代表，主要完成电极植入通道与电极植入。传统人工耳蜗手术需要较大范围切除本不必要切除的乳突骨质，并且人手植入电极损伤残余听力。目前国内可以完成人工耳蜗植入医生约200人，但手术并发症少的医生约100人。随着人口老龄化、听力筛查精细化，人工耳蜗植入机器人操作将是主流。侧颅底外科以听神经瘤、颈静脉球体瘤为代表。传统手术需要充分切除颞骨骨质，并且压迫小脑组织、抬高中颅窝硬脑膜，甚至移位面神经、切除正常功能的内耳迷路，目前国内可以完成侧颅底手术的耳科医生不足100人。听神经瘤是神经外科、耳侧颅底外科的主要业务，但传统开颅手术并发症多。同时，在神经外科、骨科等传统外科手术也面对同样的问题：能做该类手术医生数量严重不足，手术时间长，手术时医生手术时辐射时间久等问题。

随着医学理论的不断进步与发展，外科手术朝着越来越精细、复杂的方向发展，传统医学知识由于技术上存在的种种不足，而难以满足手术需求，现有的手术导航系统一般采用微型摄像头进行扫描，医生手持磨钻进行手术，这种方式并不适合在高精度操作区域中进行手术，并不适用于易于疲劳后手抖动影响手术操作精度与手术进度的高精度显微外科操作。

因此，有必要设计一种新的系统，实现可降低手术难度，适用于在高精度操作区域中，且易于疲劳后手抖动影响手术操作精度与手术进度的高精度显微外科操作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供手术导航机器人系统及其工作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：手术导航机器人系统，包括控制组件以及操作组件，所述操作组件包括操作控制器、机械臂组件以及磨钻组件，所述磨钻组件与所述机械臂组件连接，所述操作控制器与所述机械臂组件连接，所述控制组件与所述操作控制器连接。

其进一步技术方案为：所述机械臂组件包括机械臂，所述机械臂与所述操作控制器连接。

其进一步技术方案为：所述机械臂组件还包括机架，所述机架内安装有所述操作控制器，所述机械臂连接于所述操作控制器的上方。

其进一步技术方案为：所述机架的下方连接有若干个第一万向脚轮。

其进一步技术方案为：所述磨钻组件包括钻头，所述钻头通过连接件与所述机械臂的末端连接。

其进一步技术方案为：所述机架上还设有网络接口，所述网络接口与所述操作控制器连接。

其进一步技术方案为：所述磨钻组件还包括传感器，所述传感器连接于所述机械臂的末端，所述传感器与所述操作控制器连接。

其进一步技术方案为：所述控制组件包括导航单元、显示单元以及手术控制器，所述导航单元以及所述显示单元分别与所述手术控制器连接，所述手术控制器与所述操作控制器连接。