本发明公开一种外科手术的主动导航系统及其控制方法。所述系统包括：控制主机、任意自由度的串联机械臂、定位传感器及其适配的一个或多个定位工具、环境感知传感器。控制方法包括：步骤1、测量视角多目标优化：输入定位工具的位置参数并设置其他相关参数,通过多目标优化求解出最优测量视角的集合；步骤2、机械臂位姿的多目标决策：根据最优测量视角的集合,采用多目标决策算法向用户推荐手术各环节中机械臂的最优位姿方案；或者根据用户根据偏好选择手术各环节中机械臂的最优位姿方案；步骤3、机械臂路径规划与执行：根据所选择的手术各环节中机械臂的最优位姿方案,规划出机械臂从当前位姿到达最优位姿方案的路径。本发明解决了手术导航定位的机器人最优的观测位姿的获取,以及实时主动调整位置,避免定位工具被遮挡,提高导航过程的定位精度等问题。

本发明公开一种手术机器人导航定位系统及测量视角多目标优化方法。所述系统包括：手术操作规划系统、用于数据处理和机器人控制的控制主机、任意自由度的串联机械臂、定位传感器及其适配的定位工具、环境感知传感器。所述方法获取手术过程中各个环节的所有定位工具的信息及其所在的位置,建立基于决策变量的多目标最小化问题；为每个定位工具建立三维直角坐标系；通过定义定位工具之间的无遮挡裕度函数、以及最小化优化的至少两个目标函数；并且设置约束条件,使所述至少两个目标函数同时实现最小化。本发明针对手术机器人导航定位系统中的环境感知传感器与定位传感器测量的空间区域存在相互重合的区域(相互重合的区域为系统的可测量区域),定义了定位工具之间的无遮挡裕度函数,通过约束多目标优化算法,对优化问题进行求解,较好地解决了手术机器人导航定位系统中的测量视角多目标优化问题。

本发明题为“增强的导管导航方法和设备”。本发明提供了用于基于对应于连续增量时间时的导管的方位的序列图像的显示来促进导管在受检者体内的第一位置与第二位置之间的导航的方法、设备和系统。图像产生包括感测导管方位以针对每个时间增量产生位置数据。对于每个方位P-(i),处理对应的位置数据以相应地产生反映导管在时间T-(i)时的方位的图像I-(i)。每个图像I-(i)在等于T-(i)+d的时间时被连续地显示,其中d为图像处理可视化延迟。在导管移位到第一位置与第二位置之间的所选择的中间位置的情况下,位置数据的处理从由与第一可视化延迟相关联的第一过程执行切换到由与第二不同可视化延迟相关联的第二过程执行。

本发明涉及一种将医学图像配准到圆环-圆弧组件的方法。按照本公开的实施例允许在不需要用附接的基准框架获取CT扫描的情况下针对颅骨手术确定立体定向框架的圆环、圆弧和线性偏移值。在无法使用机器人的情况下,具有可用于颅骨手术的所述圆环、圆弧和偏移值会允许外科医生恢复到传统的立体定向圆环-圆弧框架引导作为回退策略。本公开还提供一种替代方法,其用于将圆环-圆弧系统配准到不具有CT扫描仪或具有视野有限的扫描仪而使得无法使用预期的基准定位器的设施的医学图像体积。

本申请涉及一种用于导航销引导驱动器的系统和方法。所述导航销引导驱动器系统与导航系统通信以辅助用户将切割块销放置到所述膝关节中。所述导航销引导驱动器系统可包含手柄、与所述导航系统成电子通信的参考元件、可对应于一个或多个切割块的一个或多个销引导管,以及被配置成附接到骨骼的远侧尖端。

本公开提供了一种基于语音命令的外科系统控制。提出了一种用于外科导航系统(1)的控制器(10)。该控制器(10)被配置为从跟踪系统(12)接收位置信号,其中该位置信号指示在手术环境(20)内由外科导航系统(1)跟踪的手持式外科设备(24)的位置。控制器(10)还被配置为从指向手术环境(20)的多个麦克风(15)接收声音信号,其中该声音信号潜在地包括来自手术环境(20)内的一个或多个语音源的一个或多个语音命令。控制器(10)被配置为取决于位置信号来处理声音信号。

本发明提供一种光学导航手术用活检支架套件,属于医疗器械技术领域。本发明包括定位通道探针、滑块组件、调节尺组件以及活检针组件,滑块组件套设在调节尺组件上,且沿调节尺组件自由滑动,定位通道探针和活检针组件与滑块组件相连接,本发明方便快捷,操作简单,操作过程容易理解,同时由于不需要区分操作顺序,可以减少由于操作顺序错误,造成的时间的浪费的现象。

本发明公开了一种超声探头标定装置及方法,包括防护上盖、标定盒主体、标定盒下盖、定位支座和光学参考架,所述标定盒主体内的顶部通过硅胶薄膜进行密封,并用压紧盖压紧,所述标定盒主体的上端活动连接有所述防护上盖,所述标定盒主体的底部与标定盒下盖固定连接；所述标定盒主体上加工有用于安装尼龙绳的定位微孔,所述标定盒主体的内部设有由尼龙绳组成的N型体模,所述尼龙绳在高度方向上共分三层,每层尼龙绳的俯视图投影均呈字母N型。本发明中标定装置采用的是内部充满水的封闭结构,体积小,重量轻,探头标定操作更加简单,携带更加方便,能适应更多的实际使用场景。

显示与导管位置变化对应地确定的信息的导航,包括：存储器,其预先存储第1信息；控制部,使第1信息的坐标值和第2信息的坐标值匹配而生成第3信息；显示部,其显示第3信息；追踪信号发生部,其产生第1信号；追踪部,产生第2信号；及通信部,在上述导管的传感器利用第1信号产生第3信号,由通信部从导管接收第3信号的情况下,利用第2信号及第3信号确定导管的位置,在显示第3信息的状态下追加显示导管的位置信息,导管的位置发生变化的情况下,与导管的位置变化对应地变更导管的位置信息而显示在第3信息内,在对患者进行手术之前,在显示第3信息的状态下输出模拟化信息,根据时间的经过变更根据手术的变化的导管的预想位置进行显示。

公开了一种外科手术装置的控制单元,所述外科手术装置(2)包括：-至少一个外科手术工具,其包括所谓的远端,所述远端能够与患者(5)接触并能够定位在患者(5)体内；-至少一个机器人移动元件(7),所述外科手术工具安装在所述至少一个机器人移动元件(7)上,所述机器人移动元件(7)适于移动所述外科手术工具；-至少一个深度成像工具(8),其能够获取患者(5)身上的采集区处的深度图像(22),所述成像工具(8)能够使所述采集区在患者(5)身上移动,所述控制单元(1)能够向所述至少一个机器人移动元件(7)和/或所述成像工具(8)发送信息,使得所述采集区的位置与所述外科手术工具的所述远端的位置基本上重合。