机器人集成分段跟踪的制作方法

以下涉及机器人辅助外科手术，包括用于跟踪解剖元件相对于机器人系统的位置的技术。

背景技术：

1、外科手术机器人可辅助外科医生或其他医疗提供者实行外科手术规程，或者可自主地或半自主地完成一个或多个外科手术规程。一些外科手术规程可包括监测患者解剖结构。

技术实现思路

1、所描述的技术涉及支持机器人集成分段跟踪的改进的方法、系统、装置和设备。一般来讲，所描述的技术提供支持跟踪与外科手术相关联的解剖元件的位置的机器人辅助外科手术。

2、一种系统，该系统包括：处理器；和存储器，该存储器上存储有指令，该指令在由该处理器执行时使该处理器：基于由成像装置捕获的三维第一图像数据、与一个或多个对象相关联的跟踪信息、或两者来确定该一个或多个对象的第一位置信息，其中该第一位置信息包括该一个或多个对象的实时位置；生成包括该一个或多个对象的图形表示的图像，其中生成该图像包括基于指示该一个或多个对象的该第一位置信息与参考位置信息之间的偏差的比较结果来定位该一个或多个对象的该图形表示，其中该参考位置信息包括该一个或多个对象的配准位置；以及输出该第一位置信息与该参考位置信息之间的该偏差的指示。

3、一种方法，该方法包括：基于由成像装置捕获的三维第一图像数据、与一个或多个对象相关联的跟踪信息、或两者来确定该一个或多个对象的第一位置信息，其中该第一位置信息包括该一个或多个对象的实时位置；生成包括该一个或多个对象的图形表示的图像，其中生成该图像包括基于指示该一个或多个对象的该第一位置信息与参考位置信息之间的偏差的比较结果来定位该一个或多个对象的该图形表示，其中该参考位置信息包括该一个或多个对象的配准位置；以及输出该第一位置信息与该参考位置信息之间的该偏差的指示。

4、一种系统，该系统包括：成像装置；跟踪装置，该跟踪装置耦接到一个或多个对象；处理器；和存储器，该存储器上存储有数据，该数据在由该处理器处理时使该处理器：基于由成像装置捕获的三维第一图像数据、与该一个或多个对象相关联的跟踪信息、或两者来确定该一个或多个对象的第一位置信息，其中该第一位置信息包括该一个或多个对象的实时位置；生成包括该一个或多个对象的图形表示的图像，其中生成该图像包括基于指示该一个或多个对象的该第一位置信息与参考位置信息之间的偏差的比较结果来定位该一个或多个对象的该图形表示，其中该参考位置信息包括该一个或多个对象的配准位置；以及输出该第一位置信息与该参考位置信息之间的该偏差的指示。

5、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该跟踪信息与耦接到该一个或多个对象的跟踪装置相关联；并且该跟踪信息包括与该跟踪装置相关联的移动信息、位置信息和取向信息中的至少一者。

6、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该跟踪装置包括球形元件、多边形元件、方圆形元件和图形标记中的至少一者。

7、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该跟踪装置包括至少一个基本上非反射表面。

8、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该跟踪信息对应于与该一个或多个对象相关联的被跟踪区域；并且该跟踪信息包括与该被跟踪区域相关联的移动信息、位置信息和取向信息中的至少一者。

9、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该指令能够进一步由该处理器执行以：基于以下中的至少一者来跟踪与该被跟踪区域相关联的该移动信息、该位置信息和该取向信息中的至少一者：跟踪装置，该跟踪装置耦接到该一个或多个对象；和图形标记，该图形标记与该跟踪装置、该被跟踪区域、或两者相关联。在一些方面，图形标记被包括在跟踪装置中、被包括在被跟踪区域中、被包括在被跟踪区域的阈值距离内、或它们的任何组合。

10、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该一个或多个对象包括第一对象和第二对象；并且该跟踪信息与以下中的至少一者相关联：第一跟踪装置，该第一跟踪装置耦接到该第一对象；第二跟踪装置，该第二跟踪装置耦接到该第二对象；第一被跟踪区域，该第一被跟踪区域与该第一对象相关联；和第二被跟踪区域，该第二被跟踪区域与该第二对象相关联。

11、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该一个或多个对象包括至少一个解剖元件。

12、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该第一位置信息与该参考位置信息之间的该偏差包括以下中的至少一者：距离值；取向值；和移动值。

13、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该第一位置信息和该参考位置信息与以下中的至少一者相关联：第一坐标系，该第一坐标系与包括在该系统中的机器人装置相关联；和第二坐标系，该第二坐标系与该一个或多个对象相关联。

14、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该指令能够进一步由该处理器执行以：基于以下中的至少一者来操控该系统的机器人臂：与该偏差相关联的第一值；和与补偿该偏差相关联的第二值。

15、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该指令能够进一步由该处理器执行以：基于以下中的至少一者来控制至少一个外科手术工具：与该偏差相关联的第一值；和与补偿该偏差相关联的第二值。

16、在本文所述的系统和方法的一些示例中，该指令能够进一步由该处理器执行以：基于以下中的至少一者来更新外科手术计划：与该偏差相关联的第一值；和与补偿该偏差相关联的第二值。

技术特征：

1.一种系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述跟踪装置包括球形元件、多边形元件、方圆形元件和图形标记中的至少一者。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述跟踪装置包括至少一个基本上非反射表面。

5.根据权利要求1所述的系统，其中

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述指令能够进一步由所述处理器执行以：

7.根据权利要求1所述的系统，其中：

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个对象包括至少一个解剖元件。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一位置信息与所述参考位置信息之间的所述偏差包括以下中的至少一者：

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一位置信息和所述参考位置信息与以下中的至少一者相关联：

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令能够进一步由所述处理器执行以：

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令能够进一步由所述处理器执行以：

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令能够进一步由所述处理器执行以：

14.一种方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述跟踪装置包括球形元件、多边形元件、方圆形元件和图形标记中的至少一者。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述跟踪装置包括至少一个基本上非反射表面。

18.一种系统，所述系统包括：

19.根据权利要求18所述的系统，其中：

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述跟踪装置包括球形元件、多边形元件、方圆形元件和图形标记中的至少一者。

21.根据权利要求19所述的系统，其中所述跟踪装置包括至少一个基本上非反射表面。

技术总结
描述了用于机器人集成分段跟踪的方法、系统和装置。系统基于由成像装置捕获的三维第一图像数据、与一个或多个对象相关联的跟踪信息、或两者来确定该一个或多个对象的第一位置信息。该第一位置信息包括该一个或多个对象的实时位置。该系统生成包括该一个或多个对象的图形表示的图像。生成该图像包括基于指示该一个或多个对象的该第一位置信息与参考位置信息之间的偏差的比较结果来定位该一个或多个对象的该图形表示。该参考位置信息包括该一个或多个对象的配准位置。该系统输出该第一位置信息与该参考位置信息之间的该偏差的指示。

技术研发人员：I·艾希尔,Z·希曼,A·珊德尔森,G·巴尔扎尼,N·奥弗
受保护的技术使用者：马佐尔机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9