CN101259028B - 用于对材料进行切除或加工处理的器械系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对材料或组织非治疗切除或用于材料或组织非治疗加工处理的方法，和一种器械系统，所述器械系统用于医学和牙医学以及不同的应用领域和模型领域中的不同方式的材料加工处理。本发明的优点在于，在最短的时间可实现精确的材料切除或高度精确的可重现的材料加工处理，其中对用于对执行机构进行定位和/或定向的数据和其与至少一个基准体的位置的相对变化进行采集、储存和计算处理并发出控制和/或调整指令，从而根据预定的工作容积和/或切除材料容积和/或剩余材料容积对执行机构进行通/断控制或在接通状态下控制和/或调整其功率和/或参数。

Description

用于对材料进行切除或加工处理的器械系统

技术领域

本发明涉及一种用于对材料进行非治疗切除或对组织进行非治疗切除或用于对材料进行非治疗加工处理或对组织进行非治疗处理的方法，和一种器械系统，所述器械系统用于医学和牙医学以及不同的应用领域和模型领域中的不同方式的对材料的加工处理。

背景技术

本发明的方法和器械系统例如用于对手柄进行控制设置和导向以及通/断控制、对在外科手术和牙科治疗时的执行机构的动能进行调整或参数化，以便最佳地实现作为保持和植入植入物、嵌入体和外置物的准备工作的对组织的切除。而且也可以设置非常精确的刀口。

目前正在医学中对组织进行切除主要采用诸如钻、刀和锯等器具，所述器具安装在医疗手柄的夹具上。确切地说激光系统也可用于对软组织和硬组织的分离和/或切除。

在对组织进行切除时将产生组织切口、组织开口和组织孔(空隙)或通孔，所述组织切口、组织开口和组织孔(空隙)或通孔必须满足医学标准(例如剩余的组织必须是无肿瘤的、无病菌的、无龋的，或剩余的组织具有高的强度)和/或其它标准(例如去除的组织具有与嵌入的配合件特别的配合形状)。

根据测量技术已知坐标测量系统，利用所述系统可以测出对应于基准坐标系统的工具的相对位置(定位和定向)。

根据计算机辅助外科手术已知医疗导向系统，采用所述系统在将组织记录之后可以显示出相对于患者组织的器具的位置(定位和定向)。

根据机器人辅助外科手术还已知医疗机器人系统，为了例如使一个孔到达一个特定的位置(定位和定向)或钻出一个具有特殊的几何形状的空隙，采用医疗机器人系统可以使机器人的器具按照预定的轨迹移动。

另外根据机器人辅助外科手术还已知医学交互作用系统，在所述系统中器具固定在一个无源的(主动制动)或有源的(主动移动)运动件上，但器械也可以由医生手动直接操作在确定的容积内、在确定的平面上和沿确定的轨迹(直线、曲线)进行移动，以便例如在一特定的位置(定位和定向)设置一个孔或钻出一个具有特殊几何形状的空隙。

同样根据机器人辅助治疗已知医疗遥控操作系统，其中器械固定在有源运动件(从操作件)上，但由医生遥控通过一个耦合连接的输入运动件(主操作件)操作在确定的容积内、在确定的平面上和沿确定的轨迹(直线、曲线)进行移动，以便例如在一特定的位置(定位和定向)设置一个孔或钻出一个具有特殊几何形状的空隙。

在牙科治疗中已知一种手持式扫描器，所述扫描器通过带状投射或其它的方法可以测出一个高精度的表面模型。但迄今医生还不能通过手动控制器械实现组织的切除高质量地使组织切除的位置和或几何形状满足预先或动态确定的医学标准(例如剩余的组织必须是无肿瘤的、无病菌的、无龋的，或剩余的组织具有高的强度)和/或其它标准(例如去除的组织具有与嵌入的配合件特别的配合形状)的要求。

此点是由于人不能使其两只手在基准坐标系统中空间精确的定向造成的。

而且迄今医生利用导向系统采用一人工操作的器械也不能实现组织的切除以高的精度使组织切除的位置和或几何形状满足预先或动态确定的医学标准(例如剩余的组织必须是无肿瘤的、无病菌的、无龋的，或剩余的组织具有高的强度)或几何形状标准(例如去除的组织具有与嵌入的配合件特别的配合形状)的要求。

非节拍性的对组织进行切除的执行机构，例如激光束使操作人员在人工控制对硬组织进行处理时并不能感觉到被切除的组织的形状或相应的配合形状。所以采用人工控制的方式不能制作出满足特定标准(例如圆柱形)的配合形状。

机器人控制、遥控操作或交互机器人控制的器械的应用总是伴随高昂的设备开销，因而将导致成本的提高。另外还需要对参与的医护人员进行培训和进修培训。为此将付出高昂的培训和设施代价。而且手术延续的时间往往比不采用机器人要长。患者必须被固定，以便采用机器人实现所需的质量。

在牙科治疗时在采用对组织进行切除的传感器和/或器械时常常会出现不希望的无意造成的对相邻结构的损伤。即使采取导向辅助方式也不可能实现空隙干净的成型。也不能实现预制的植入物吻合的嵌入。不可能实现对以后配合的嵌入体、高嵌体或桥件等的预制。不可能实现对稍后适配的组织上的辅助结构的预制并对所述结构的吻合的嵌接。不可能采用由植入物制造厂家或类似的厂家高质量制造的标准嵌入体、高嵌体或桥。不可能干净地实现对空隙的成型，从而使之不能满足特定的制造技术标准(例如在用三轴铣削制造时对配合体的成形)。不可能干净地实现对空隙的成型，从而使之不能满足对配合体安装的特定的标准(推入、插入、旋转固定)。不可能实现对空隙的成型，从而使之不能满足标准组合。不可能人工控制实现对组织的切除(例如在模型上)的检测、存储和作为具有相同的形状在同一或另一对象物(例如患者组织)上组织切除的“样品”。

在对软组织进行外科手术时不能设置满足特定的标准(例如与无肿瘤、无病菌组织的距离)和/或移植物和植入体(例如在切除组织后的乳腺植入体)标准要求的刀口。

在进行膝内膜修复手术时如果没有固定或运动导向是不可能实现具有干净相互确定的刀口面的多个刀口。

在进行脊柱手术时没有对组织的固定和/或对器械的运动导向是不可能进行减压和椎根螺丝植入。

已知的方案的缺点还在于，根据已有技术的导向系统不能采用其过渡矩阵事先未知的工具。此点使操作人员限定在必须采用一个特定公司出品的工具组。操作人员不能对一种工具进行简单的测定。检测时至少伴随有按动按钮。当调换了器具的工具，例如调换手柄时，则对一个未做记录的工具的使用存在很大的危险。由于定位和角度数据是错误的，而且也不可能识别出，所以此点将会造成对患者的伤害。

在不同的文件中都对用于计算机辅助牙科治疗的手柄做了描述。就牙科治疗而言，目前有两种方法，所述方法都需要作为空间基准的手柄标记。其一是具有导向的位置定向的人工操作的钻，其二是具有运动结构的，例如机器人的钻。

在US 4824367中披露了一种用于显示一个由用于产生角度的电信号的角度显示器构成牙科手柄的平行定向的装置，所述装置对滚刀头的定向进行显示，利用一个牙科手柄对所述滚刀头进行操作，具有用于调整电基准信号的调整件，所述基准信号显示出预先调整好的轴的位置，具有报警件，当角度信号位于预先调整的范围外时，所述报警件发出报警信号。

在US 5017139中披露了一种用于获得三维轮廓信息的具有一个牙科/医疗手术器械的装置，由多个臂段构成，所述臂段顺序连接，从而实现具有一个前端和一个后端的结构，具有一个第一固定件，用于将所述结构的第一端固定在固定平台上，并具有一个第二固定件，用于将手术器械固定在结构的第二端上，和多个编译码器，其中每个编译码器与一个臂段连接，以便产生一个显示各个段的位置的电信号，从而可以始终对手术器械进行跟踪。

在US 6000939中披露了一种对牙钻精确定向的装置，由下述部件构成：安装在牙科手柄上的定向件，所述定向件产生钻具角度的信号，和安装在牙齿结构上的定向件，所述定向件用于产生牙齿角度的信号，和比较件当角信号位于预先调整的范围之外时，所述比较件用于发出报警信号。

在EP0741994A1中披露了一种用于示出人员颌骨的方法，所述方法由下述步骤构成：将带有标记点的用于测定位置的装置置入口腔内，采用一种成像的方法至少对颌骨进行拍摄，其中标记点也一并被拍摄，对标记点进行识别，其中为实现显示进行下述各点：将一三维传感器设置在有关的颌骨的外侧，如果在此期间将位置测定装置从口腔内取出的话，应重新将测定位置的装置置入口腔内与摄像时相同的位置，其中所述装置配备有三维传感器，用于确定装置的三维传感器与在颌骨外侧的三维传感器之间的位置关系，产生颌骨的光学图像与位置设置的数据组的叠加。特鲁普另外还披露了用于示出一个颌骨模型和用于示出颌骨模型和颌骨的方法。另外特鲁普还披露了一种用于示出颌骨和/或颌骨模型的方法，其中附加制成颌骨或颌骨模型的照相片子或视频图像，所述照相片子和视频图像与成像方法的图像叠加。其中采用超声波、光学或机械传感器。

在US5688118中披露了一种用于培训牙医在牙齿上制作空隙的系统。其中在治疗椅上设置一个具有颌骨模型的人的躯干模型。学员采用汽动的牙钻驱动装置和手柄进行专门培训内容的作业，所述作业就其结构和工作方式以及应用方式与真正的对患者的治疗内容是有所区别的。通过三维测量系统可以测定出在空间内的“手柄”以及“牙钻”和“牙镜”的定位和定向。所述系统的目的在于在荧光屏上显示出具有牙齿颌骨模型的三维图像并在荧光屏上显示出对应于模型的图像数据的学员手持的牙医手柄的相对定位。其目的在于根据模型数据计算出牙医镜的“图像”其目的在于缩短牙医就制备空隙的培训的的培训时间。所述系统会产生与真正钻空隙时相同的噪音和感觉。所述设备力求使学员在以后对一名真正的患者和采用真正的治疗单元的治疗环境下在没有导向辅助的情况下对声响的、节拍的和视觉的信息进行正确的解释并根据这些信息进行操作。学员的任务在于考虑到教案给定的牙齿状况在模型的假牙齿上钻出空隙。利用一个阀门对汽动驱动装置的压力馈送进行调整，以便使学员可以从声响和视觉上感受到治疗环境的特定的特征。当对一个坚硬的牙齿材料进行模拟时，将降低牙钻的功率，当对软的牙齿材料进行模拟时，提高牙钻的功率。所述控制通常根据模拟的牙齿模型的编程的几何形状模型化的特征进行，整个系统出于人类工程学的考虑与牙医治疗系统非常相似。但所述系统就其方案和作用方式而言是不能作为真正的治疗系统加以使用的。

在US 5257203中披露了一种用于控制加工机械的方法，采用所述机械也可以对牙科模型加工作业。这种机械是对本发明的最好的补充。但这种机械并不能在患者身上应用并且不能附加对患者身上空隙的侧切进行补偿。

在US 5725376中披露了用于制备钻孔摸板的方法。所述方法在实践中的最大缺点在于，很难将钻孔摸板固定在口腔粘膜上并且对手柄进行导向的摸板正好在需要钻孔的位置。而且所述方法并不适于对空隙的任意成型。

在DE 19534590 A1中披露了了一种用于烧蚀牙齿硬物质的方法。其中根据激光器手柄与组织之间的距离对激光功率进行控制。但此方法并不能产生具有特殊的几何形状特性的的组织切除。

DE 19902 273A1中披露了一种利用导向系统对在颌骨上牙齿植入体的位置在手术中进行确定的装置，利用所述导向系统对瞬时的植入体钻的定位在一三维的X射线图像中成像并利用一个被固定的动态基准框对空间中的位置加以确定，其特征在于，动态基准框至少由一个在牙齿和/或颌骨上的固定件和一个具有动态基准框的配合的可拆卸件构成。所述方法自1998年已经在沙里泰医院开始应用并公开。

在US 5332391中披露了一种对多个牙科手柄加以支持的装置，其中每个手柄具有另一牙钻轴定向与牙齿封合面夹角的牙钻轴的角度，由如下部件构成：一个对牙科手柄进行导向的保持件、一个平行结构方式的连接，所述连接的一个自由端固定在一个旋转点上，以便将牙钻对应于封合面保持恒定，和设置在旋转点旁边上的件，所述件用于将保持件与旋转点连接，其中保持件是可取下来的。

在US 5989024中披露了一种与被驱动的工具配合的器械，所述工具具有纵向轴，当工具在空间中被移动时，所述器械用于保持工具的轴恒定，具有：一个带有两个端的可调的臂、一个用于将工具固定在一端上的夹具、一个位于另一端的基座，所述基座固定在工件上，其中臂具有第一部分，所述第一部分可以实现沿工具的纵向轴的移动。

在US 5281136中披露了一种用于支持一个牙钻的装置，具有一个可移动的臂，所述臂固定在一个固定基准点上并且其中臂固定在牙钻的端上，其中臂的结构应使其保持牙钻的轴恒定地垂直于预先调整的工作面，用于固定患者的头部和颌骨的部件，所述部件包括一个头托，所述头托固定在椅子上，和用于将颌骨固定在头托上的部件。

在US 5575646中披露了一种支持牙钻的装置，包括一个轴承，一个具有两个正方形的件的臂，所述件顺序连接，其中一个正方形件与轴承连接并且另一个正方形与部分连接，所述部分对一个牙钻器械进行保持，从而可以使钻器械的轴保持恒定，一个调整件，所述调整件用于调整工作轴的方向，其中轴承配备有固定件，以便将轴承固定在椅子靠背上，其中正方件相互以90度相互定向，从而使一个件在患者上方和另一个将位于患者的前面。

在US 603 0211中披露了一个导向装置，具有一个滑块，所述滑块固定在一个点上，一个中间件，所述中间件固定在滑块的一端上并可在第一纵向坐标z上移动并且具有另一端，所述另一端用于通过铰链固定一连接臂，一个在该连接臂上的工作头，所述工作头对器械座进行保持，和两个件，所述件用于在另外两个纵向轴x和y对器械座进行移动，从而使器械座可以在x、y、z轴上和旋转轴上移动。

在WO 98/40030中披露了一个系统，所述系统用于将来自一X光机的牙齿植入体的模拟位置传递给机器人，所述机器人用于在患者的颌骨上的印印痕上钻孔。所述系统包括一个机械轴承以及用于将印印痕固定在轴承上可重现的位置上的件，所述压印痕包括至少两个矩形的件，所述件在X光透视时是可见的。

在已有技术的器械系统中仅通过微小的改装是不可能在牙医的操作手柄上设置标记的，所以已有的的装置系统很难与导向系统一起配套使用。目前有针对这种应用必须采用专用手柄，但牙科医生必须付出昂贵的代价才能购置到这种手柄。而且这种手柄不能采用通常的涡轮机和涡轮机与手柄不易于拆卸开。牙科医生必须同时具有“通常”的手柄和“可以导向”的手柄。

发明内容

本发明的目的在于，克服已有技术中存在的缺点并提出一种方法和器械系统，所述方法和器械系统应能使操作人员在控制下对材料或组织进行切除或加工处理和在切除时不会出现对或组织去除过少或过多的现象。而且必须精确地在正确的位置去除材料或组织和器械系统必须能够实现不同的工具顺畅和无危险地与器械的配合使用。

实现所述目的的技术方案如下：

一种用于采用导向系统和应用计算机技术利用至少一个执行机构对材料进行非治疗切除或对材料进行非治疗加工处理的方法，其中对用于对执行机构进行定位和/或定向的数据和其与至少一个基准体的位置的相对变化进采集、储存和计算处理并发出控制和/或调整指令，从而根据预定的工作容积和/或材料切除容积和/或材料剩余容积对执行机构进行通、断控制或在接通状态下对其功率和/或参数进行控制和/或调整。

一种在采用导向系统和利用计算机技术的情况下利用至少一个执行机构用于对材料进行切除或对材料进行加工处理的器械系统，其中具有标记的第一标记载体被设置在具有执行机构的手柄上和手柄与一个控制单元连接，和一个具有标记的第二标记载体固定在材料或组织对象物上。

本发明的特别的优点在于，在最短的时间内可以实现精确的材料切除或高精度的可重现的材料加工处理，其中对对应于至少一个基准体的位置的执行机构的定位和/或定向的数据进行采集、存储和计算处理并发出控制和/或调整指令，从而根据预给定的工作容积和/或材料切除容积和/或材料剩余容积对执行机构进行通/断控制或在接通时对其功率和/或参数化进行控制和/或调整。

由于可以对所实现的对象物表面的位置和几何形状进行检测并将数据存储起来，以便用于在同一对象物或其它对象物的继续加工过程，因而开拓了多种应用领域。

本发明的用于对材料切除或对材料加工处理的方法和器械系统的基础在于，为满足至少一个标准对对象物的材料进行加工处理或切除和优选对被设置的和/或被导向的对材料进行处理或对材料进行切除的执行机构的功率和/或形状和/或位置进行控制或调整，从而可以最佳地满足标准的要求并且对实现的对象物表面的位置和几何形状进行采集并对所述数据进行存储，以便在同一或其它的对象物上继续进行处理过程，并且优选缩短了有待采用的配合体的制作、处理过程，以及缩短了材料切除和对已经制好的或已有的配合体进行植入之间的时间。

所述方法和系统例如最好在外科手术和牙科治疗时用于对手柄进行控制设置、导向，以便最佳地实现作为对植入物、嵌入体和高嵌体的保持和植入的准备工作的对组织的切除。也可以实现高精度的切口。

考虑到几何形状的要求可以实现干净的切口的设置、孔的设置、空隙或齿墩的铣削和对移动精确的测量。

在牙科治疗时甚至可以不用手，就好象采用了导向移动体一样，即可为植入体非常精确地钻出孔眼。在牙科治疗时可以预先制成嵌入体、高嵌体或桥和形成空隙，使已有的嵌入体或高嵌体最佳地与空隙或齿墩适配。因而可以不必在现场制作嵌入体或高嵌体。所以可以明显地降低嵌入体和高嵌体的成本并可以在中心以高质量制作所述嵌入体和高嵌体并储存。而且大大缩短了成型与提供之间的时间。

在牙科治疗时从医学角度去除一些组织并且同时为此形成空隙或齿墩，所述空隙或齿墩在保留最大部分组织的情况下实现配合体的嵌入(不必侧切)。可以实现复杂的几何形状。

在软组织手术时，在同时采用例如建立在电磁反射器基础上的组织定位测量系统时，可以在切除复杂的组织结构(内部脏器)时实现人工操作良好的组织摘除，而且为实现对器械的导向不必采用费用昂贵的机械结构。而且甚至在不采用机械人的情况下采用人工操作器械导向的方式实现同样的结果。此点大大改善了目前的状况。而且在很大程度上替代了医学手术机器人的功能。此外在进行组织切除时可以对组织切除的几何形状进行测定并可在以后多次应用此几何形状。此点可以最佳地实现模型向组织方式的转换。而且还可以对在一个轴上的形状或作为容积模型进行映像(正形状、负形状)。

可以在一个或多个轴上对样品进行映像。几何形状的部分可以从负形状被映像成正形状。

操作人员可以采用人工操作的器械进行组织的切除，实现的组织切除可以高质量地使组织切除的位置和或几何形状满足预先或动态确定的医学标准(例如剩余的组织必须是无肿瘤的、无病菌的、无龋的，或剩余的组织具有高的强度)和/或其它标准(例如去除的组织具有与嵌入的配合件特别的配合形状)的要求。因而克服了人员的双手不能在基准坐标系统空间内精确的定向的缺陷。

在进行牙医治疗时可以预制辅助结构、嵌入体、高嵌体或桥。可以人工制作复杂的几何形状。可以提出切除的CAD数据。所述的几何数据可以制作植入物或推导出移植物。所述的几何形状数据用于对质量的进行鉴定。

在进行脊椎手术时可以手工操作干净地制备孔眼和铣削面。在对膝内膜修复时可以手工操作更为精确地设置切口面。采用器械导向几乎在所有的医学领域可以实现明显的优点。采用所述方法在人工操作对硬组织处理时还可以利用非节拍的对组织进行切除的执行机构，例如激光束，制备满足特定的标准要求(例如圆柱形的)的配合形状。

本发明的另一个优点在于，可以用被记录的工具顺畅地工作，其中可以检测或计算出包含一个带有工具夹具的手柄的定位和定向的位置T-HAND，其中对手柄与工具夹具HAND-T-SPANN之间的过渡矩阵进行储存并且在工具夹具与工具执行机构SPANN-T-WERK之间的过渡矩阵，直至缺少位置-自由度，例如长度和记录点P-REG是已知的。

其几何形状随着时间推移变化的工具被不断反复地进行测定。所有器械被不断地测定。本发明的一个优点在于，测定过程不会造成障碍并且不需要按动按键。测定不需要对机械进行干涉，而仅仅是对一个点进行接触并等待信号。不再会出现忘却对工具进行测定的现象。由于可对工具进行调换，因而大大改善了医疗导向系统的安全性和可操作性。

本发明的附加的优点还在于，在导向系统中可以采用习用的手柄，其中手柄具有至少一个用于追加固定标记载体的开口并且开口的结构应在手柄和标记载体处于安装状态时开口与标记载体的突起型面配合地无间隙地嵌接或手柄具有至少一个用于追加固定标记载体的突起，其中突起的结构应在手柄和标记载体处于安装状态时其与标记载体的开口型面配合地无间隙地嵌接。

附图说明

下面将对照至少部分在附图中示出的实施例对本发明做进一步说明。图中示出：

图1为具有对应于组织对象物的基准位置的对组织进行切除的执行机构；

图2为在对象物上的作用几何形状和切削几何形状；

图3制作的配合体和被切除的组织的配合几何形状；

图4对用于实现执行机构导向的几何形状差的目侧；

图5用于实现对执行机构功率控制和调整的节流间隔；

图6具有用于形生配合形状的执行机构体的激光器手柄；

图7在软组织上的刀口的设置；

图8实施人工操作最佳的组织切除的系统；

图9具有手柄标记的器械手柄；

图10具有手柄标记的器械手柄；

图11标记载体的夹固和手柄的实施方式；

图12标记载体的位置锁固和手柄锥套的实施方式；

图13手柄标记载体的实施方式，和

图14具有标记载体和标记的手柄。

具体实施方式

图1示出具有在一个相对于组织对象物5的基准位置4的可测出的执行机构位置(定位和定向)3上的医疗器械的手柄1。对组织进行切除的执行机构的几何形状已知几乎是不变的(例如铣削、钻孔)或是可以测定或可以校准的(例如激光器)。用于切除组织的功率至少是可以被通/断控制的，或优选是可以控制或可调整的。执行机构2可以是锯片、钻、滚刀、水枪或粒子抢、激光束、超声波或其它用于对组织进行切除的的执行机构。力图可以采用坐标测量方法求出对应于组织对象物5的基准位置4T-OBJ的对组织进行切除的执行机构3的相对位置T-EFF，所述方法是建立在在已知位置的人造的或人体解剖学的标记上的。图1中示出标记载体6，所述标记载体固定设置在对应于执行机构或组织对象物的相对的位置上。如图1所示所述由反射的玻璃珠构成的标记7位于标记载体6上所述玻璃珠作为光学坐标测量系统中的信号反射器。

标记7通常由多个点、图形或体构成，所述点、图形或体相互之间及对应于标记基准系统8的相对位置(定位和/或定向)是预先已知的并且必要时是可以测出其对应于至少一个位置测量坐标系统的相对位置。为此可以应用不同的测量方法(具有发送信号、接收信号和反射信号的点、图形或体的光学、声学、电磁、雷达原理的、激光原理的、行摄像、平面摄像、视频序列、三维表面摄像、三维激光摄像、三维雷达方法等)。

另外，标记7也可以是在一个对应于标记基准系统8的已知位置的用于固定一个测量传感器的凸缘。标记7可以设置在标记载体6上、是在标记载体6上开出下凹和/或在一部分标记载体6的几何形状上压印而成。标记载体6也可以在执行机构2的手柄1或对象物本身上形成。

图2示出作用容积或作用几何形状9，所述作用容积或作用几何形状通过执行机构几何形状2在测出的执行机构位置3上的空间叠加计算出。作用容积用于描述采用作用执行机构去除掉的最大的空间形状。在图中同样示出切削几何形状10或切削几何容积，由在在组织被切除前在基准位置4的组织对象物容积5上的切削量和作用容积9构成所述切削几何形状10或切削几何容积。切削容积用于描述采用执行机构2实际切除掉的对象物容积。与组织切除相关的对象物组织几何形状是通过形成深度图像或形成容积图像的方法(X-射线、超声波、激光、MRT、CT或表面图形等)或通过形成表面图像的方法(二维、三维表面扫描器、视频图像、手持扫描器)或通过节拍的或非节拍的产生距离图像的方法(距离激光器、节拍测量传感器等)与后续的表面网络生成实现的。在最简单的情况下表面与无能量的执行机构的几何形状2接触和对表面节拍地进行测定(根据测量点生成表面网格)或在手柄1上固定或与前者结合成一体地设置一个测量距离的或测量表面的传感器。

在牙科治疗时切削容积10例如是在牙齿上、颌骨或模型上钻出的、切削出的或激光切削的空隙。在牙科治疗时切削容积10也是为齿冠准备齿墩时被切除掉的组织。下面举出手术治疗时的相应的举例。切削容积10也可以是对硬组织外科手术(骨科手术)时用于切除组织的切削面或是对软组织外科手术(例如内部脏器手术)时的切削面。

图3示出具有被切除掉的组织容积10的组织对象物5以及配合体11的几何形状11，所述配合体的几何形状建立在切削容积几何形状10以及其它的医学标准和/或准备配合体11的标准和/或安装配合体11和剩余组织容积5、12的基础上。医学标准可以是：配合体11的外表面或内表面具有对应于有待切除的组织10或对应于具有特定的组织特性的组织(肿瘤的、病菌的、硬组织、海绵体、外壳体、神经、器官等)具有最小的间距或不得存在病菌存留的病灶(空腔)。在牙科治疗时配合体11还必须满足诸如最佳的咬合的其它的医学标准(不同颌骨的牙齿的配合)。用于制作配合体11的标准是：在储柜内可以储存基体或材料或采用已有的工具或加工机械可以制作基体11，并且所述基体因此必须具有特定的材料特性(例如强度或特殊的几何形状)。标准可以是：在储柜内必须存储有相应的配合体11。

由于必须对硬组织进行配合准备，使配合体11可以实现干净的接合，所以用于配合体11和剩余的组织容积5、12的安装的标准涉及在配合体11和剩余组织容积之间的嵌接配合，即对象物的配合形状12。此点也要求具有特定的几何形状。对配合体的几何形状的放大和/或缩小从而在将剩余的组织容积和配合体11连接后实现所需的最终形状，也属于此范围。

因此配合体几何形状可以用于例如确定材料量或材料容积或利用CAD/CAM-方法或快速原型样品方法采用数据制作配合体11。因而例如对铣削机械进行控制，所述铣削机械11用于将基体铣削成配合体11。

另外也可以从储柜内选出和取用不必或仅需微量再加工的相应的基体。

图4示出一种组织对象物5(齿墩)，其中通过配合体11已知最佳的对象物的配合形状12，但尚未将所有的有待切除的组织切除掉。在图中可以看到差容积13，所述差容积可以根据实际的配合体12几何形状和通过切削形成的切削容积10求出。可以在一个荧光屏上肉眼对差容积13或几何形状差进行检定和/或采用音响方式发出说明执行机构2对差容积13与配合形状12之间的界面的距离的信号。肉眼的检定然后被用于人工操作(手-眼和/或手-耳-协调)或用发动机驱动和调整地(例如采用机器人)对执行机构2进行移动2，使执行机构2仅应或仅能接触差容积13的组织。因此可以最佳地减少对组织的切除。由于可以不间断地求出切削几何形状，所以系统也可以用于对自动产生的空隙的测定和记录以及用于对测量数据的进一步处理。执行机构2也可以作为节拍定位测量头。

图5示出了组织对象物5或对象物配合形状12以及描述尚未被切除的组织的几何形状差13。最迟当执行机构几何形状偏离几何形状差13或配合体几何形状11与几何形状差13的结合量时，对组织进行切除的执行机构2的功率被断开。最迟当执行机构几何形状移入几何形状差13或配合体几何形状11与几何形状差13的结合量时，对组织切除的执行机构2的功率被接通。根据执行机构2与对象物的配合形状12的距离提高执行机构2的功率或随着距离的缩小减少执行机构2的功率。优选功率的变化根据对象物的配合形状表面12被限定在节流间隔上。

图6示出具有固定在其上的执行机构几何形状体14上的手柄(例如激光器手柄)，所述执行结构集合形状体将切除组织的能量加以控制地输出给界面上，从而实现对配合体11的所需的配合形状12。然后在采用激光器和相应的光导或发射光的执行机构几何形状体14时例如利用激光器以如下方式切削出外螺纹或内螺纹，使激光器在精确的所需的位置(定位和定向)和另外甚至对螺纹出口的终点可以是已知的。

图7示出软组织对象物5，在所述对象物上设置有两个刀口II，所述刀口在此情况时作为配合体被模型化。通过标记7对组织的位置进行测定，例如采用与GPS类似的电磁定位测量方法对所述标记进行测定。采用这种方法也可以确定出软组织的部分容积的定位和位置。所述软组织优选在一固定形状的模具15内，以便在切割过程中软组织不致被移动。对形状进行固定的模具15应在即使设置了刀口的情况下仍能保持形状。所述模具在采用手术刀执行机构2时可以是薄膜或是一个具有预制的优选网格状的体或在采用激光手术刀时的一个透光的、光导的薄膜，所述薄膜应可以使激光功率穿过模具15面对软组织的一侧，对软组织进行切除。

图8与图1结合示出一个本发明的器械系统，所述器械系统由一个用于测量对应于组织对象物5的基准位置的在手柄1上执行机构2的执行机构位置3的位置测量系统16构成。在图8中示出作为光学导向系统16的位置测量系统，所述导向系统具有作为球形的无源的标记构成的标记7，所述标记的载体6通过植入物17与颌骨旋固在一起或设置在手柄1上。

用于对材料或组织切除的执行机构2的功率变换器19(驱动电机)的通过功率控制器18(脚踏开关、手动开关、传感器)受控的功率可以通过一个节流装置20断开和/或接通和/或降低到一相应的功率上。节流装置20也可以是与功率变换器19的一体的组成部分并通过一个器械节流接口21控制。

控制单元22优选采用具有显示器23(例如具有扬声器的荧光屏)的计算机，以便输入和评价位置测量系统16的测量数据。必要时在开始时对测量装置24中的执行机构2的长度或形状，在本实施例中对记录点进行测量。在控制单元中根据确定的标准至少已知有待切除的材料或组织5的一个位置(定位和定向)或在工作时(在线)确定。至少预先存储一个配合形状12和/或配合体11或在工作时(在线)确定。对此另外或附加预先存储用于动态计算至少一个配合形状/配合体11、12或可以在工作时(在线)可以确定相应的标准。在工作时在控制单元中存储有对象物几何形状5，所述几何形状或者是预先已知的，或者在手术前可以测出或伴随手术在即将实现组织的切除时测定。控制单元在必要时或准连续地对作用容积9、切削容积10进行计算，选择或计算配合体几何形状和相应的配合形状12和计算几何形状差13。几何形状差在荧光屏上相应地显示出并可用于对手柄的人工操作设置和导向，从而有针对性地对几何形状差进行切除。其中控制单元22通过节流单元21对执行机构2的功率进行通、断控制或如上所述进行节流。接着从储柜25中取出已经准备好的相应的配合体(例如牙医技师制作的或作为由牙科器材公司制作的标准体)或在后制作(由牙医技师或制作机械制作)。体与配合形状结合成一体并适用于后期制作，其中然后始终可以不受限制地控制功率节流。一旦加工成一个模型，即可以将相同的加工拷贝到另一个模型或患者组织上。

在硬组织上准备植入空隙时将按如下方式采用方法和一相应的器械系统。

在硬组织5上固定一个测量标记7，所述测量标记可以准连续地实现对应于基准坐标系统8对硬组织的几何形状的位置的确定或测量。其中硬组织5可以是位置固定的或是可以不受限制移动的。可以采用不同的构成距离-、容积-或表面图像的方法求出对应于测量标记的硬组织的相对位置。在牙科治疗时和脑外科手术时具有一个固定在牙齿上记录模板，在其它手术领域具有表面测量或标记记录。

执行机构2例如可以是滚刀、钻或激光器，所述滚刀、钻或激光器通过一相应的手柄1人工操作(当然被运动地支撑，制动、缓冲或被驱动)被导向。在手柄1上同样具有一个测量标记7。采用一个定位-和/或位置测量系统16，所述系统可以实现对标记的相对位置并随之对标记基准系统8进行测定。在此可以采用具有固定的或可变的标记几何形状的光学的、电磁的、声学的、测量表面距离的导向系统。所述执行机构2的几何形状和对应于手柄1的标记基准系统8的执行机构2的相对位置是预先已知的，或通过记录点24或记录形状的接触被测定。在激光器手柄上也可以相应地调整聚焦点或测出它的位置。这样通过坐标变换准连续地测量出对应于对象物组织5位置4的具有导向系统的对组织进行切除的执行机构几何形状的位置3。这时人工操作或借助运动机构利用执行机构2对组织进行切除，其中优选利用计算机对切除组织的执行机构的几何形状的定位和定向进行记录并根据执行机构几何形状的叠加计算出作用几何形状9和根据对象物的几何形状5和作用几何形状9的相切计算出被切除的组织容积10的几何形状。因此可以直接计算出被切除的组织的几何形状。在进行切除手术时医生将力求遵守特定的标准。这些标准可以是有关组织的信息，所述信息例如可以通过肉眼(颜色、碎片)、鼻子(气味)、节拍信息(组织强度或组织强度变化)或声响获得并直接转换。所述信息也可以是从预案获得的信息，其中可以确定空隙或空隙几何形状的特定定位、定向。其中所述空隙例如被成形，用于容纳植入物。在最简单的情况下可以为预定植入物或预定的移植物制作空隙。而且还可以在考虑到其它的标准由各种已有的植入物选出植入物。在此情况下这时空隙还必须满足针对植入物配合体11的配合形状12的标准。出于此原因计算出差体13，所述差体包含还必须切除的组织，以便形成配合体11的配合形状。所述差形状13用于为实现组织切除最佳地对执行机构进行设置和导向。此点例如可以通过在荧光屏上为医生图像显示或通过类机器人运动体的控制实现。根据差几何形状还可以选出执行机构几何形状体14，所述执行机构几何形状体直接制成配合形状12。此点例如在一个具有对组织进行切除的激光器的激光器手柄利用一个圆柱形的执行机构几何体实现，所述执行机构几何形状体是透光的，从而从执行机构几何形状体14射出的对组织进行切除的激光在硬组织5上切割出作为配合形状的螺纹。一旦在组织11上制成配合形状12，则可以从储柜25中取出植入物或配合体11并直接进行安装。为了避免在人工操作或运动体辅助的对执行机构2的设置和导向时间无意中造成对对组织5的切除，从而破坏掉最佳的配合形状或不能满足必要的标准，所以当执行机构2位于差几何形状13和/或差几何形状13与配合体几何形状11的结合量的分量之外时，通过计算机控制断开对组织进行切除的执行机构的功率。优选出于安全的原因，只有当执行机构2在差几何形状13和/或差几何形状13与配合体几何形状的结合量的分量之内时，执行机构的功率才被接通。

为了获得特别干净的配合形状12，最好随着执行机构2与配合形状2与差几何形状13之间的界面的距离的缩短对执行机构的功率进行节流，从而使配合形状12的组织不会因无意造成被切除。优选在手柄1上设置有一个用于对气味以及蒸汽和其它颗粒进行抽吸的抽吸机构。

为了在牙齿上制作用于安装嵌入体、高嵌体或齿冠的空隙将采用与在骨骼上处理类似的方法和相应的系统。但在此为嵌入体、高嵌体或桥形式的配合体11由储存有预先准备好的标准体的储柜内取出或采用快速原形样品的方法(铣削、烧结等)或预先由牙科医师制作和测定。也还可以对材料进行定量和对空隙或围绕配合体的形状进行填充。

所述方法在牙科治疗时也用于制作或对模型工作和辅助结构进行改型。因而不仅适用于在患者的组织上，也适用于在模型或在辅助结构上进行作业，所述模型等可以采用已知的方法(记录模板)进行传递。

所述方法也用于在膝盖内膜的修复，其中在骨头上必须设置多个切口或铣削出相互的面。此时可以非常简单地将标记载体旋固在骨头上。

所述方法也适用于减压和对脊椎体旋固的准备。

在切除硬组织时按如下方式采用所述方法和相应的系统。所述配合体被定义为至少一个切削面或至少一个切削容积。不必非得也嵌入一个配合体不可。

在切除例如内部脏器上的软组织时将按如下方式采用方法和相应的系统。采用所述方法和系统，以便在软组织5上设置干净的切口，从而例如切除或去除组织。其中例如通过软组织-GPS对软组织5的位置(定位和定向)加以应用，其中标记7设置在软组织上。通过对标记的位置测定可以测出组织结构部分相互不受影响的移动和位移。然后与用于切除组织的对功率进行控制的执行机构2配合实现干净的切口的设置。在加入用于切除组织的功率前，将所述组织在一个保持形状不变的模具15上设置、被加压或被抽吸住。为了使切口可以相应地穿透模具，能量也可以穿透所述模具15。在此的刀具优选是一个激光器，所述激光器在组织上的扫描被导向并自动对切口位置进行测量。所述功率只加在预定的切口棱或切口面上。对形状进行固定的模具15可以由一种透光的材料制成。在图9中进一步示出自动测量的过程。

图9示出一个具有工具夹具装置1a和一个被夹固的工具2a的手柄，其中工具执行机构2的位置(定位和定向)被测出。在图中同样可以看到记录点24a、工作容积27和校准体28，所述校准体在本实施例中作为一个销钉。由定位测量系统16进行定位测定，所述定位测量系统也对基准坐标系统29的过渡矩阵的位置进行存储。

在图中示出具有无源反射器的光学导向系统。

在系统接通后向操作人员通报，对手柄1进行校准。为此操作人员将手柄插在配合体上。这时他可以对一个工具2a，例如对一个钻头进行夹固。在钻头进入工作容积27内之前，钻头的工具端部接触到记录点24a并等待记录信号。此后钻头在工作容积27内的工作被导向。当操作人员将器具移出工作容积27之外时，则下一次将器具插入工作容积(27)内时必须重新接触记录点24a。此点同样适用于在调换工具之后的情况。

图10示出具有执行机构夹具1a的手柄1，所述夹具例如是卡盘，所述卡盘用于夹固执行机构2，例如是一个钻头。

执行机构夹具1a具有一个执行机构基准位置36，所述位置是执行机构2位于执行机构夹具1a内的初始位置和初始定向。

在手柄1上固定有一个具有手柄标记35的手柄标记载体32，使手柄标记35被设置和固定在一个对应于执行机构基准位置36的至少一个预先已知的位置(定位和定向)上。

具有手柄标记35的手柄标记载体32可以永久性地或可拆卸地固定在手柄1上。所述手柄1本身也可以是手柄标记载体32。

图11示出手柄标记载体32在手柄1上的上述固定方式。中空的截锥形的锁紧锥套31插在手柄锥件30上。锁紧锥套31作为将手柄标记载体32与手柄1夹固的配合座。锁紧锥件31的内径的大小应足以将其通过执行机构夹具1a套在到手柄锥件30上，但小于在最大的圆周处的手柄锥件30的外径。通过一锁紧螺母33实现手柄标记载体32在手柄1上的固定，锁紧螺母33的内径的大小足以在执行机构夹具1a和手柄1上插入，但小于锁紧锥套31在其最大圆周处的外径。锁紧螺母33的内螺纹被旋固在标记载体32的外螺纹上。手柄标记载体32、锁紧锥套31和锁紧螺母33由轻质的、耐变形的和可消毒的材料制成。所有这三个部件不得妨碍执行机构驱动装置34通过联轴节38的连接，也不得妨碍对手柄1的人工操作使用。锁紧螺母33的外侧具有刻痕的表面，从而便于用手进行旋固。

图12示出一个手柄锥件30，所述手柄锥件具有至少一个作为缺口的开口39的开槽，所述开槽用于插入至少一个作为记录弹簧的突起40，所述突起设置在手柄标记载体32的侧面上。根据另一实施方式一个作为销子的突起40通过一个侧面设置在标记载体上的外螺纹插入。销子40和缺口39作为卡座结构，以便防止标记载体对应于执行机构基准位置31的相对旋转。

为了针对上颌骨和下颌骨对角手柄1的定向最佳地进行标记，应将作为槽结构的开口39围绕驱动轴旋转180°再设置一个。替代在标记载体32上的销子40和在锥件30上的槽39也可以在锥件30上设置一个销子和在载体32上设置一个槽。

图13示出手柄标记载体32的一个实施方式，所述手柄标记载体由两个半件构成，所述半件插接在一起形成如图11所示相同的几何形状。由于两个半件可以套接在一起，并且其中销子40直接穿入孔39内，在该实施方式中手柄1上的缺口39对平滑的孔进行限定。最好两个半件为插接结构。由于锁紧螺母33将两个半件围绕手柄固定，所以在本解决方案中可以省去锁紧锥套31。

图14示出具有标记载体32的手柄1，所述标记载体通过锁紧锥套31和锁紧螺母33与手柄1固定连接在预先已知的位置上。由反光的玻璃株构成的标记35位于标记载体32上，所述玻璃球作为信号反射器用于光学坐标测量系统。所述标记35通常是多个点、图形或体，所述点、图形或体的相互的以及对应于多维基准坐标系统37的相对位置(定位和/或定向)是预先已知的并且必要时可以确定出其对应于至少一个位置测量坐标系统37的相对位置。为此可以采用不同的测量方法(具有信号发送、信号接收和信号反射点、图形或体的光学、声学、电磁、雷达、激光、行摄象、平面摄象、视频序列、三维表面摄象、三维激光摄像、三维雷达方法等)。

另外也可以采用作为用于将测量传感器固定在已知的手柄基准位置37上的凸缘实现标记。至少利用一个测量系统确定出对应于位置测量系统的基准手柄标记35的手柄基准位置37(定位和定向)和随之的执行机构基准位置36。

手柄标记35可以设置、印压在手柄标记载体32上和/或通过手柄标记载体32的一部分几何形状印压而成。首先在手柄1上做出标记，其中将手柄标记35设置在手柄上。当为此采用锁紧机构时，然后通过载体弹簧40和锥件缺口39将手柄标记载体32与手柄锥件30销接在一起。接着将锁紧锥套31和随后将锁紧螺母套接在手柄上，并且用锁紧螺母对具有手柄标记载体32的锁紧锥套31进行紧固，直至到达端止挡或载体弹簧40最大限度地插入锥件缺口39内。这时即可用位置测量系统通过手柄标记35对手柄1的位置进行测量。然后通过联轴节38附加对驱动装置34进行连接。

除了医疗领域之外，本方法也适用于制造厂或手工业作坊(细木工、木工、木船制造)或家庭工场的材料切削加工，其中可以不采用全自动的计算机控制的加工机械。例如由于加工机械过于庞大、昂贵或根本购置不到，就是这种情况。在此情况时采用本发明的方法和相应配备的人工操作加工机械(电动家庭工场加工机械)就可以实现采用数控自动机床相类似的效果。在此例如可以用于对一台老汽车进行修复时的“仿形”-磨削或对一艘老的帆船的GFK-套筒的磨削。在此根据老的已知的草图或技术图给定一个标准体。在加工对象物上设置一个坐标测量装置的基准点，例如以差分-GPS或光学的或激光、雷达等为基础的坐标测量装置或测量臂的基准点。例如砂轮的执行机构的几何形状是已知的，或以一种方式是可测出的。机械(磨床、铣头、抛光头)的对组织进行切除的执行机构几何形状的执行机构位置被连续测定并且在在磨削时以如下方式对机械的功率(转速)加以确定，将机械的功率作为对组织进行磨削的执行机构的实际位置与标准几何形状的表面位置的间距的函数加以调整。这时机械例如以满功率运行到距表面2mm的位置，然后直到距表面0mm的位置对功率成正比下降进行调整。根据应用的不同也可以采用其它的调整方法。可以以如下方式实现对应于对象物的几何形状的标准体或标准几何形状的相对位置，例如通过至少一个对称轴(例如龙骨上的结构顶端、尾端和舵最下点)与位置传感器的接触或表面检测和对特殊的部分几何形状的记录通过报告、表面测定和对称的形成实现对象物体的位置的测定。

所述方法也可以用于在一个不干净的非对称的抹平的表面的情况下在后形成一个满足特定的最佳化标准的表面，例如空气阻力或水阻力小或用最少的材料磨削实现对称。

所述方法也可以用于在最佳的位置追加设置舷板或肋骨，其中对象物体非常精确地与配合体适配或对配合体进行制备，以便可以嵌入到对象物体内。

有待加工处理的材料例如可以是应用于不同领域的金属、玻璃、陶瓷、木材、塑料。

本发明并不限于上述实施例。确切地说，通过对所述手段和特征的组合可以实现其它的实施方案，而不会偏离本发明的范围。

附图标记对照表

1      手柄

1a     工具夹具装置

2      执行机构

2a     工具

2b     执行机构轴

3      执行机构位置

4      基准位置

5      组织对象物

6      标记载体

7      标记

8      标记基准系统

9      作用容积/作用几何形状

10     切削容积/切削几何形状

11     配合体几何形状

12     对象物配合形状/对象物配合几何形状

13     差体几何形状

14     执行机构集合形状体

15     对形状进行固定的模具

16     位置测量系统

17     临时植入物

18     功率控制器

19     功率变换器

20     节流装置

21     节流接口

22     控制单元

23     荧光屏

24     测量装置

24a    记录点

25    轴承

26    加工机械

27    工作容积

28    校准体

29    基准坐标系统

30    手柄锥体

31    锁紧锥套

32    手柄标记载体

33    锁紧螺母

34    执行机构驱动装置

35    手柄标记

36    执行机构基准系统

37    手柄基准系统

38    传动联轴节

39    开口

40    突起

Claims (17)

1.一种在采用导向系统和利用计算机技术的情况下利用至少一个人工操作导向的执行机构用于对材料进行加工处理的器械系统，其中，具有标记(7)的第一标记载体(6)被设置在具有执行机构(2)的手柄(1)上且手柄(1)与一个控制单元(22)连接，以及一个具有标记(7)的第二标记载体(6)固定在材料或组织对象物(5)上，其特征在于，控制单元(22)与一个位置测量系统(16)和一个荧光屏(23)连接，以及至迟在被切除的材料(10)与有待实现的对象物形状(12)相切时，对材料进行切除的执行机构(2)的功率被所述控制单元(22)断开。

2.按照权利要求1所述的器械系统，其特征在于，在控制单元(22)与手柄(1)之间设置有一个功率控制器(18)、一个功率变换器(19)和一个带有节流接口(21)的节流装置(20)。

3.按照权利要求1所述器械系统，其特征在于，第二标记载体(6)具有一个测量装置(24)。

4.按照权利要求1或2所述的器械系统，其特征在于，根据执行机构位置(3)和/或执行机构形状(2)与有待切除的材料(13)与有待实现的对象物形状(12)之间界面的距离，至少在有待切除的材料(13)的几何形状内对于对材料进行切除的执行机构(2)用控制单元(22)通过节流装置(20)进行控制或调整，和执行机构不仅用于对材料的切除，而且也用于三维几何形状测量。

5.按照权利要求1所述的器械系统，其特征在于，标记(7)是球形无源标记。

6.按照权利要求1所述的器械系统，其特征在于，手柄(1)具有至少一个用于补充固定手柄标记载体(32)的开口，其中开口的设计应使其在手柄(1)和手柄标记载体(32)处于安装状态时与手柄标记载体(32)的突起(40)型面配合无间隙地嵌接在一起。

7.按照权利要求1所述的器械系统，其特征在于，手柄(1)具有一个用于对手柄标记载体(32)补充固定的突起，其中突起的设计应使其在手柄(1)和手柄标记载体(32)处于安装状态时与手柄标记载体(32)的开口型面配合无间隙地嵌接在一起。

8.按照权利要求6所述的器械系统，其特征在于，手柄(1)具有一个旋转错位180°用于夹固突起(40)的第二个开口，以便当手柄(1)旋转180°时仍可以实现对手柄标记载体(32)的设置。

9.按照权利要求6所述的器械系统，其特征在于，手柄标记载体(32)具有一个用于精确适配嵌入手柄开口的突起(40)并且至少设置在对应于执行机构的基准位置(36)的一个预先已知定位和定向上，并且手柄标记(35)设置在手柄标记载体(32)上、在手柄标记载体上加工成下凹，和/或在手柄标记载体(32)的几何形状的部分上压印而成，其中不会因为联轴节(38)而妨碍驱动装置(34)的追加连接。

10.按照权利要求9所述的器械系统，其特征在于，手柄标记(35)是多个点、图形或体，所述手柄标记相互之间的以及对应于多维的基准坐标系统的相对位置是预先已知的并且必要时可以确定出其至少对应于位置测量坐标系的相对位置，为此采用了发送信号、接收信号和反射信号的点、图形或体的光学、声学、电磁、雷达、激光、行摄象、平面摄象、视频序列、三维表面摄象、三维激光摄像或三维雷达方法。

11.按照权利要求9所述的器械系统，其特征在于，手柄标记(35)作为凸缘，用于将测量传感器固定在已知的手柄基准位置上，和利用至少一个位置测量系统对对应于位置测量系统的基准坐标系统的手柄标记(35)的手柄基准位置和随之的执行机构的基准位置(36)进行确定。

12.按照权利要求6所述的器械系统，其特征在于，手柄标记载体(32)通过一个锁紧螺母(33)和/或一个锁紧锥套(31)固定在其位置上。

13.按照权利要求9所述的器械系统，其特征在于，手柄标记(35)可拆卸地固定在手柄标记载体上。

14.按照权利要求13所述的器械系统，其特征在于，通过嵌接或闩锁实现可拆卸的连接。

15.按照权利要求12所述的器械系统，其特征在于，手柄标记载体(32)、锁紧锥套(31)和锁紧螺母(33)由轻质的、耐变形的和可消毒的材料制成。

16.按照权利要求1所述的器械系统，用于医学的组织切除。

17.按照权利要求1所述的器械系统，用于在不同的应用领域对金属、玻璃、陶瓷、木材或塑料材料加工和制作模型时的材料切除。

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