[发明专利]一种借助内窥镜的手术导航定位系统

说明书

本申请提供一种借助内窥镜的手术导航定位系统，涉及医疗机器人领域。借助内窥镜的手术导航定位系统包括：手术机器人，引导装置，引导装置跟踪系统，扫描成像装置，手术跟踪系统，内窥镜，规划探针，具有接触尖端和定位部，用于在所述内窥镜引导下拾取手术位置；人机交互装置，用于显示所述手术对象的扫描图像、所述内窥镜获取的所述手术部位图像以及所述规划探针拾取的所述手术位置；上位控制器，与所述手术机器人、所述引导装置跟踪系统、所述扫描成像装置、所述手术跟踪系统、所述内窥镜、所述规划探针及所述人机交互装置通信连接。根据本申请的系统能够准确定位，防止定位位置偏差造成手术失败。

技术领域

本申请涉及医疗技术领域，具体涉及一种借助内窥镜的手术导航定位系统。

背景技术

膝关节前交叉韧带损伤是最常见且严重的运动创伤之一，前交叉韧带撕裂引起膝关节不稳，治疗不当将引起膝关节功能严重障碍。前交叉韧带损伤的修复重建一直是骨科和运动创伤领域的重要研究课题。

前交叉韧带重建手术是前交叉韧带断裂适应症的有效治疗方法。手术过程是在膝关节股骨和胫骨的韧带连接点各钻制一个孔(韧带隧道)，利用人工韧带或其他材质的韧带穿过并固定在这两个韧带隧道里，代替已经断裂的韧带，稳定膝关节。手术难点之一就是正确定位韧带止点(韧带与骨骼的连接点)和韧带隧道的位置。不正确的韧带止点位置将导致前交韧带与周边骨组织发生碰撞摩擦，韧带的长度在膝关节运动过程中反复过度拉伸，降低前交叉韧带寿命，影响手术疗效。

传统的前交叉韧带重建手术方法中，医生利用利用统计数据来设计止点和韧带隧道位置，由于不能完全适配患者的个性化条件，具有很大的不确定性。

另一种方法是在术前3D影像上进行韧带止点和通道规划，然后投影到术中2D图像上，利用机器人进行路径导航。这种方法操作比较复杂，，而精度还存在一定问题。

还有一种方法是利用机械式韧带止点标定器，但这种方法依赖于人手操作，无法观察韧带隧道在骨内的位置分布，不仅精度不足，而且存在操作不便的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种借助内窥镜的手术导航定位系统，借助内窥镜准确规划手术位置，并实现精准手术定位。

本申请的其该用户特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请的一方面，提出一种借助内窥镜的手术导航定位系统，包括：

手术机器人，包括机械臂；

引导装置，固定于所述机械臂的操作端；

引导装置跟踪系统，用于获取所述引导装置的位置数据；

扫描成像装置，用于对手术对象扫描以生成扫描图像；

手术跟踪系统，用于跟踪获取所述手术对象的位置数据；

内窥镜，用于获取手术部位图像；

规划探针，具有接触尖端和定位部，用于在所述内窥镜引导下拾取手术位置；

人机交互装置，用于显示所述手术对象的扫描图像、所述内窥镜获取的所述手术部位图像以及所述规划探针拾取的所述手术位置；

上位控制器，与所述手术机器人、所述引导装置跟踪系统、所述扫描成像装置、所述手术跟踪系统、所述内窥镜、所述规划探针及所述人机交互装置通信连接；

所述上位控制器配置为：

确定基于所述规划探针拾取的所述手术位置的手术通道；

控制所述机械臂使得所述引导装置定位于所述手术通道。

根据一些实施例，所述手术跟踪系统包括：

手术示踪器，用于固定于手术对象；