[发明专利]手术导航方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明是关于手术导航方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括；确定关节空间中机械臂的手术导航路径的起点和终点；分别以所述起点和所述终点为根节点建立第一搜索树和第二搜索树，并在所述关节空间中对所述第一搜索树和所述第二搜索树进行随机树生长处理；在所述随机树生长处理的过程中，根据自碰撞模型进行所述机械臂的自碰撞检测，所述自碰撞模型根据所述机械臂的包络数据建立；根据检测结果确定所述机械臂的手术导航路径。可以有效避免机械臂因自碰撞导致的损坏以及暂停导航。

技术领域

本发明医学器械技术领域，特别涉及手术导航方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

手术导航系统可以帮助医疗人员定位病变部位，降低手术难度和风险，越来越多的用于外科手术。为了避免手术导航过程中，机械臂与其他手术器械发生碰撞，在进行机械臂的手术路径规划时，一般会考虑避障问题，但是很少考虑机械臂的自碰撞问题，也即机械臂的各连杆之间发生的碰撞问题，而机械臂的自碰撞会对自身造成损坏，且会因此暂停导航，影响手术进度。

发明内容

本发明提供手术导航方法、装置、电子设备及存储介质，以解决相关技术中的问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种手术导航方法，所述方法包括；

确定关节空间中机械臂的手术导航路径的起点和终点；

分别以所述起点和所述终点为根节点建立第一搜索树和第二搜索树，并在所述关节空间中对所述第一搜索树和所述第二搜索树进行随机树生长处理；

在所述随机树生长处理的过程中，根据自碰撞模型进行所述机械臂的自碰撞检测，所述自碰撞模型根据所述机械臂的包络数据建立；

根据检测结果确定所述机械臂的手术导航路径。

可选地，还包括：

确定所述机械臂的安全运动范围，并根据所述安全运动范围确定所述关节空间中的目标采用空间；

在所述关节空间中对所述第一搜索树和所述第二搜索树进行随机树生长处理，包括：

在所述目标采用空间中对所述第一搜索树和所述第二搜索树进行随机树生长处理。

可选地，所述安全运动范围根据接收到的指定运动参数值确定；

或者，所述安全运动范围根据所述机械臂上的障碍物检测传感器获取的检测数据而确定。

可选地，在所述目标采用空间中对所述第一搜索树进行随机树生长处理，包括：

随机选取一个第一扩展点，并在确定所述第一扩展点在所述目标采用空间内的情况下，将所述第一扩展点确定为所述第一搜索树的初始树节点；

在所述目标采用空间中对所述第二搜索树进行随机树生长处理，包括：

随机选取一个第二扩展点，并在确定所述第二扩展点在所述目标采用空间内的情况下，将所述第二扩展点确定为所述第二搜索树的初始树节点。

可选地，所述机械臂包括多根连杆；

根据自碰撞模型进行所述机械臂的自碰撞检测，包括：

模拟所述机械臂位于所述初始树节点时各根连杆的圆柱包络；

判断所述各根连杆的圆柱包络的轴线之间的距离是否在预设范围内；

若存在两个圆柱包络的轴线之间的距离在预设范围内，所述检测结果为发生自碰撞；

若任意两个圆柱包络的轴线之间的距离均未在预设范围内，所述检测结果为未发生自碰撞。