CN104039259A - 用于外科手术工具追踪的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了机器人外科手术的系统和方法。在一个实施方案中，系统包括控制器，其被构造成控制至少一个伺服电动机的致动；外科手术仪器，其被构造成在至少部分由所述至少一个伺服电动机的致动所控制的工作空间中可移动；和机械追踪器连杆，其耦合在细长仪器与患者骨骼解剖结构的一部分之间，所述追踪器连杆包括与一个或多个接头旋转传感器相关的一个或多个接头，且被构造成将接头信号发送到所述控制器；其中所述控制器至少部分基于从所述机械追踪器接收的所述接头信号来控制所述仪器的定位。

Description

用于外科手术工具追踪的系统
相关申请案的交叉参考
本申请要求2011年10月18日申请的美国申请第13/276,048号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大致涉及外科手术系统，且更明确地涉及用于在外科手术期间追踪工具位置和定向的系统和方法。
发明背景
微创外科手术(MIS)是通过比传统外科手术途径中使用的切口小很多的切口进行的外科手术。例如，在骨科应用中，如全膝关节置换术中，MIS切口长度可在约4英寸至6英寸的范围内，而传统全膝外科手术中的切口长度通常在6英寸至12英寸的范围内。由于更小的切口长度，MIS手术一般比传统外科手术途径要低创，其使对软组织的创伤降到最小，减少了术后疼痛，促进更早的活动，缩短住院时间并加快康复。
MIS给外科医师呈现了若干挑战。例如，在微创骨科关节置换术中，较小的切口大小可降低外科医师查看并接触解剖结构的能力，这可能增加对骨头塑形并估计适当植入物位置的复杂性。结果，植入物的精确布置可能较困难。用于消除这些问题的常规技术例如包括外科手术导航、定位受试患者的肢体以用于最优的关节暴露，并利用特别设计的小型化仪器和复杂的外科手术技术。然而这种技术通常需要大量专门仪器，冗长的训练过程和高水平的技术。此外，单个外科医师和各个外科医师之间的手术结果不足以可预测，可重复和/或精确。结果，植入物的性能和寿命在患者之间不同。
为了协助MIS和常规外科手术技术，已作出进步来协助了解外科手术仪器与其在外科手术期间干预的组织结构之间的空间和旋转关系。例如，各种类型的光学追踪构造，如从加拿大安大略的NorthernDigital,Inc.可购得的那些构造已被利用于外科手术中以追踪外科手术仪器位置。光学追踪的一个挑战在于一般必须维持被追踪的仪器上的标记与感测摄像头之间的视线，且维持这个视线以及实质上光学无碎屑的标记状态可能从外科手术的角度而言是次优的。需要以最小的外科手术干预而非常适于检测关于外科手术仪器相对于靶组织结构的位置和旋转信息的微创追踪技术。
附图简述
图1图示了可能会受到骨科干预的肩关节的一些解剖结构。
图2图示了骨科外科手术系统，其包括由机械追踪器耦合到患者的骨骼解剖结构的骨头移除仪器。
图3图示了机器人外科手术系统，其包括基部子系统，机器人仪器支持结构和骨科外科手术仪器。
图4A图示了根据本发明的机械追踪器。
图4B图示了根据本发明的机械追踪器的局部剖视图。
图4C图示了根据本发明的机械追踪器的局部剖视图。
图4D图示了根据本发明的机械追踪器的局部剖视图。
图4E图示了根据本发明的机械追踪器的局部剖视图。
图4F图示了根据本发明的运动学接口构件的靠近正交图。
图5图示了根据本发明的使用机械追踪器的外科手术过程的方面。
图6图示了根据本发明的机械追踪器的局部剖视图，其特征为将电位器作为接头旋转传感器。
图7A图示了根据本发明的校准构造的一个视图。
图7B图示了根据本发明的校准构造的另一视图。
图8图示了根据本发明的校准过程。
发明内容
一个实施方案涉及机器人外科手术系统，其包括控制器，所述控制器被构造成控制至少一个伺服电动机的致动；外科手术仪器，其被构造成在至少部分由至少一个伺服电动机的致动所控制的工作空间中可移动；和机械追踪器连杆，其耦合在细长仪器与患者骨骼解剖结构的一部分之间，所述追踪器连杆包括与一个或多个接头旋转传感器相关的一个或多个接头，且被构造成将接头信号发送到控制器；其中所述控制器至少部分基于从机械追踪器接收的接头信号来控制仪器的定位。外科手术仪器可包括骨头移除仪器。外科手术仪器可包括电机致动的毛刺。外科手术仪器可由耦合到至少一个伺服电动机的连杆臂耦合到不动基部单元。连杆臂可包括机器人臂，且控制器可被构造成选择性地启动至少一个伺服电动机以在外科手术仪器上强制执行动作限制。控制器可被构造成将触觉反馈提供到手术员，所述手术员通过一个或多个伺服电动机的受控致动来处理外科手术仪器。控制器可被构造成由一个或多个伺服电动机的受控致动而将矫正动作提供到外科手术仪器。机械追踪器连杆可包括由至少一个可移动接头耦合的至少两个实质上刚性部分。机械追踪器连杆可包括由两个或多个可移动接头以串联构造耦合的至少三个实质上刚性的部分。所述串联构造可包括近端和远端，其每个都耦合到运动学快速连接配合件。近端运动学快速连接配合件可被构造成固定且可移除地耦合到骨骼骨头。远端运动学快速连接配合件可被构造成固定且可移除地耦合到外科手术仪器。近端运动学快速连接配合件可被构造成使用耦合到骨骼骨头的额外运动学快速连接配合件而固定且可移除地耦合到骨骼骨头。远端运动学快速连接配合件可被构造成使用耦合到外科手术仪器的额外运动学快速连接配合件而固定且可移除地耦合到外科手术仪器。近端和额外运动学快速连接配合件可通过与一个或多个运动学定向的表面相关的一个或多个磁铁而被偏置到停留在耦合构造中。远端和额外运动学快速连接配合件可由与一个或多个运动学定向的表面相关的一个或多个磁铁而被偏置到停留在耦合构造中。额外运动学快速连接配合件可耦合到直接紧固到骨骼骨头的一个或多个针脚。一个或多个接头旋转传感器的至少一个可包括编码器。一个或多个接头旋转传感器的至少一个可包括电位计。机械追踪器连杆可包括板载电源，其被构造成对一个或多个接头旋转传感器供电。追踪器连杆可包括选自由以下项组成的组的可丢弃聚合材料：尼龙、玻璃填充的尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚乙烯和其共聚物。
另一实施方案涉及在患者骨头上进行机器人外科手术的方法，其包括将近端骨骼紧固件耦合到靠近骨头的骨骼结构；在近端骨骼紧固件与外科手术仪器之间耦合机械追踪器连杆，所述追踪器连杆包括与一个或多个接头旋转传感器相关的一个或多个接头，且被构造成将接头信号发送到控制器；和至少部分基于从机械追踪器接收的接头信号控制外科手术仪器的定位，且一个或多个伺服电动机操作地耦合到控制器。耦合近端骨骼紧固件可包括将针脚固定地耦合到靠近骨头的骨骼结构。患者的骨头可包括患者的肩关节的骨头，且靠近骨头的骨骼结构可包括患者的肩胛骨。患者的骨头可包括患者的胫骨，且靠近骨头的骨骼结构可包括患者的股骨。方法还可以包括移除一部分组织，包括患者的骨头，外科手术仪器包括移除骨头的仪器。移除骨头的仪器可包括旋转毛刺，且移除包括骨头的一部分组织可包括可控制地移动毛刺。方法还可包括使用有线连接将接头信号传输到控制器。方法还可以包括使用无线连接将接头信号传输到控制器。方法还可以包括操作控制器以抵抗由手术员通过耦合可移动仪器支撑结构的一个或多个伺服电动机的致动对外科手术仪器的操纵所尝试的外科手术仪器的运动。方法还可以包括操作控制器以响应于由手术员通过耦合可移动仪器支撑结构的一个或多个伺服电动机的致动而对外科手术仪器的操纵的尝试来提供外科手术仪器的矫正动作。一个或多个伺服电动机可操作地耦合到可移动仪器支撑结构，其可被构造成将外科手术仪器耦合到不动机械基部，且可移动仪器支撑结构可包括由可移动接头耦合的一系列刚性连杆。可移动仪器支撑结构可以是机器人臂。将机械追踪器连杆耦合到近端骨骼紧固件可包括利用可移除耦合的运动学快速连接配合件。将机械追踪器连杆耦合到外科手术仪器可包括利用可移除耦合的运动学快速连接配合件。移动外科手术仪器可导致当耦合到外科手术仪器的末端执行器靠近将要做手术的患者的骨头的一部分时机械追踪器连杆和可移动仪器支撑结构的每个在没有与彼此冲突的情况下在外科手术动作范围中移动。控制器还可以被操作来通过一个或多个伺服电动机的选定致动而给予手术员触觉反馈。方法还可以包括在手术中将机械追踪器连杆从近端骨骼紧固件去耦。方法还可以包括在手术中将机械追踪器连杆从外科手术仪器去耦。方法还可以包括通过移动外科手术仪器和从机械追踪器连杆和仪器支撑结构两者的运动而在控制器处接收信号来同步机械追踪器连杆和仪器支撑结构相对于彼此的运动。方法还可以包括通过移动外科手术仪器和从机械追踪器连杆和仪器支撑结构两者的运动而在控制器处接收信号来相对于仪器支撑结构的运动校准机械追踪器连杆的运动。方法还可以包括通过移动外科手术仪器和从机械追踪器连杆和仪器支撑结构两者的运动而在控制器处接收信号来切换耦合到外科手术仪器的末端执行器和相对于仪器支撑结构的运动重新校准机械追踪器连杆的运动。一个或多个接头旋转传感器的至少一个可包括编码器。一个或多个接头旋转传感器的至少一个可包括电位计。方法还可以包括使用编码器校准电位计。方法还可以包括当校准时产生校准信息，和将所述校准信息存储在操作地耦合到电位计的存储器装置上。
具体实施方式
如上文所描述，某些外科手术技术已发展到依靠对外科手术仪器相对于靶组织的空间和旋转定位的详细了解。例如，在某些骨科外科手术背景中，期望利用靶组织结构的手术前和手术中的图像和模型，以及仪器(其被同步来协调对仪器和解剖结构共同的系统)，以可预测地解决各种靶组织结构。参考图1，描绘了肩部的骨骼解剖结构的某些方面，包括肱骨(2)、肩胛骨(4)和锁骨(6)。在骨科外科手术仪器被利用来修改这个解剖结构的一个或多个部分的几何结构以修复损伤、准备假肢或其它外科手术目标的场景中，可在手术中利用本地机械追踪器以随着干预进行而了解相对于骨骼解剖结构耦合到其的外科手术仪器的位置和定向。
参考图2，图示了这种构造的一个实施方案，其中外科手术仪器(48)(包括手柄部分(52)、细长部分(54)和末端执行器(50)，如电机致动的毛刺，其被构造成旋转以移除钙化组织)通过在手术室本地的机械追踪器构造(即，其直接耦合在外科手术仪器48与直接在干预受试体周围的解剖结构之间，在此为肩关节)操作地耦合到肩胛骨(4)的一部分。在所描绘的实施方案中，外科手术仪器(48)由仪器紧固件耦合到机械追踪器，所述紧固件包括运动学接口构件(44)，其可移除地附接到包括机械追踪器的远端的类似运动学接口构件(42)。这个远端运动学接口构件(42)优选地经由可旋转接头(40)耦合到具有近端(32)和远端(30)的细长构件(20)。所描绘的实施方案中的近端(32)经由另一接头(38)耦合到具有近端(28)和远端(26)的另一细长构件(18)，其近端(28)经由另一接头(36)耦合到具有近端(24)和远端(22)的第三细长构件(16)。最近端细长构件(16)的近端(24)由另一可旋转接头(34)耦合到运动学接口构件(14)。骨骼紧固件(10)耦合在肩胛骨(4)与机械追踪器的近端之间。利用一个或多个针脚(8)以将骨骼紧固件(10)紧固到肩胛骨(4)的钙化组织，而运动学接口构件(12)与机械追踪器连杆的近端的类似运动学接口构件(14)界面接合。随着每个可旋转接头(34、36、38、40)处的足够自由度和动作范围和对每个这种接头处的旋转活动的了解，可具有对仪器相对于受试解剖结构的三维空间定位和旋转的实时和近实时了解，且这种了解可例如被利用来遵循特定外科手术计划。例如，根据手术前或手术中的计划，可能期望仅从受试骨骼解剖结构移除特定部分或体积的骨头。虽然所描绘的实施方案示出了可旋转地耦合到彼此和紧固构造(10、46)的三个细长构件(16、18、20)，但是其它实施方案可包含更多或更少的细长构件和/或接头。优选地，细长构件在外科手术工具(48)的运动期间对于相对低惯性架空是轻量的，且实质上刚性，使得在机械连杆的使用期间可利用关于其偏向的某些假设(在另一实施方案中，如果挠曲性可用应变计或类似物来特征化，那么其可以更加挠曲，使得连杆的偏向可结合到连杆部分的位置和定向的确定中)。
参考图3，这种机械连杆构造可与机器人外科手术系统(56)合并利用，如例如美国专利8,010,180中所描述的(其全部内容以引用的方式并入本文中)从佛罗里达劳德代尔堡的MAKO Surgical Corporation的商标名RIO(RTM)下可购得的机器人外科手术系统。所描绘的仪器(48)可耦合到图2的构造的机械连杆(以及从而肩部)，而这种仪器(48)还通过仪器支撑结构(58)(如所描绘的机器人臂)保持耦合到基部控制器子系统(60)，其包括计算机化的控制器，如处理器或微控制器。机器人臂可包括由计算机化的控制器控制的一个或多个伺服电动机，且这些伺服电动机可选择性地由控制器启动以在外科手术仪器(48)上强制执行动作限制，如通过将触觉反馈提供到其的手正在试图移动外科手术仪器(48)的手术员，或随着手术员试图沿着相对于相关组织结构偏离预定切割/非切割或接触/非接触计划的路径移动外科手术仪器(48)时提供矫正动作。优选地，仪器支撑结构和机械追踪器连杆的运动可被构造成对于手术工作空间中外科手术仪器(48)的动作的有用范围不在空间上相交或彼此冲突。这种机械连杆构造还可以与徒手的外科手术工具(即，不由仪器支撑结构所支撑)合并利用，如从Blue BeltTechnologies,Inc.可购得的那些工具。
参考图4A-4F，示出适合于干预构造(如图2中所描绘的构造)的机械追踪器连杆的一个实施方案的各种方面。如图4A中所示，这种机械追踪器实施方案包括两个运动学接口构件(14、42)，其通过三个细长构件(16、18、20)和四个接头复体(34、36、38、40)可旋转地耦合到彼此。进一步详细来说，下方描绘的运动学接口构件(14)可旋转地耦合到外壳(62)，其可旋转地耦合到另一外壳(64)。这个第二外壳(64)可旋转地耦合到细长构件(16)，其在本实施方案中固定地附接到另一外壳(68)。旋转自由度由外壳(68)与外壳(66)之间的旋转接口引起，所述外壳(66)在本实施方案中固定地耦合到第二细长构件(18)。所描绘的机械追踪器实施方案的剩余方面对连杆的另一端上的那些，始于固定地耦合到第二细长构件(18)的外壳(70)，以及外壳(70)与外壳(72)之间的另一旋转接头是相当匀称的。外壳(72)固定地耦合到第三细长构件(20)，且第三细长构件(20)的另一端可旋转地耦合到另一外壳(74)，其可旋转地耦合到最后外壳(76)，所述最后外壳(76)最终可旋转地耦合到运动学接口构件(42)。本实施方案中的外壳(62、64、66、68、70、72、74、76)被构造成罩住旋转接头接口，且相关接头旋转传感器被构造成以更高水平的精度监视每个旋转自由度的旋转。
参考图4B，如图4A中图示的实施方案的部分剖视图被描绘来示出罩在外壳中的接头旋转传感器。在本实施方案中，接头旋转传感器是精确数字编码器，如从加利福尼亚帕洛阿尔托的Hewlett PackardCorporation可购得的那些编码器。如图4B中所示，第一接头复体(34)界定了三个旋转轴(114、112、116)，其每个可由编码器监视(分别为78、80、82)。第二接头复体(36)界定可由编码器(84)监视的单个旋转轴(118)。第三接头复体(38)界定可由编码器(86)监视的单个旋转轴(120)。第四接头复体(40)界定可由三个编码器(分别为88、90、92)监视的三个旋转轴(126、122、124)。如在关于第四接头复体(40)的第三编码器(92)的进一步细节中所指出，每个编码器优选地包括或操作地偶接到编码器板(178)，其耦合到微控制器(176)且存储器装置(174)被构造成协助编码器(92)的操作并使其能够例如经由导线或无线通信链路操作地耦合到例如可能居于笔记本或桌面型计算机系统中或计算基站中(如图3中所描绘(60))的计算机化的控制器。
参考图4C，描绘进一步剖面图，其图示了编码器(78、80、82、84、86、88、90、92)的布置。参考图4D，描绘了相同实施方案的甚至更进一步的剖面图，其示出一个或多个电池(128、130、132)可罩在其内，或可包括一个或多个细长构件(16、18、20)以对机械追踪器连杆提供移动电源以操作编码器或其它组件。
参考图4E，描绘了第一接头复体(34)的靠近部分剖面图，其示出编码器(78、80、82)，以及相关的编码器板(分别为98、94、96)。运动学接口构件(14)也相当靠近地示出，且图示了这个接口的各种特征，其自身图示于图4F中。参考图4F，运动学接口构件(14)的这个实施方案包括三个铁磁体(106、108、110)和三个几何“母侧”凹槽(100、102、104)，其被构造成以“快速连接”形式可移除地耦合到“公侧”形式，其特征为是以类似构造的类似但具相反极性的磁铁，且突出元件被构造成紧密配合于“母侧”凹槽(100、102、104)中。磁性元件的极性优选地被选择来允许仅一个耦合定向，使得当接口(即，“公”侧和“母”侧被耦合时，其相对定向已知)。这种运动学快速连接接口被构造成可靠地提供公差较紧密且可靠定向的接口，所述接口容易地通过以施加负载(例如，由外科医师的手施加)对磁性接口负载过多施压而脱离。在一个实施方案中，机械追踪器的实质上所有主要结构部分(除了如快速连接运动学接口构件的铁磁体部分的部分，某些导电元件，如导线，和电源/电池的某些部分和旋转传感器组件之外)包括聚合材料，其可相对廉价地大量制造，且可促进可被杀菌且包装来在手术中一次使用的“可丢弃”机械追踪器的实施方案。适当聚合物包括但不限于尼龙、玻璃填充的尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯，和其共聚物。
参考图5，图示了在外科手术干预中利用机械追踪器的过程。在建立了一个或多个外科手术接触点(134)之后，例如，通过建立一个或多个切口或入口，近端紧固件可耦合到与将要手术改变(136)的组织相关的外科手术室附近的暴露骨骼结构(即，通过外科手术通路来暴露)。例如，在肩部外科手术实施方案中，一个切口可被建立来接触肩胛骨的一部分以紧固骨骼紧固件(例如，使用针脚8，如图2中描绘的紧固件10构造)，且可在近处建立另一切口以接触将要用外科手术工具改变的骨头。运动学配合件，如磁性快速连接类型的运动学配合件可耦合到骨骼紧固件(138)。此外，运动学配合件，如磁性快速连接类型的运动学配合件可耦合到仪器紧固件，其可耦合到外科手术仪器(140)。外科手术仪器优选地由可移动支撑结构支撑，如图3中所描绘的结构，其中可移动支撑结构包括机器人臂，其可由来自手术员的操纵命令负载来移动，遭受可通过可移动支撑结构作为“触觉阻力”机电地提供到手术员的阻力。机械追踪器连杆可在运动学配合件之间相互耦合，所述运动学配合件耦合到外科手术仪器和骨骼解剖结构；在一个实施方案中，运动学快速连接接口可在机械追踪器的近端和远端处选择以提供有效且可预测的耦合(142)。随着机械追踪器处在一定位置，外科手术仪器可在空间中移动和重定向，例如，在用于干预的预期外科手术工作空间中移动和重定向，同时其保持耦合到机械追踪器(其耦合到骨骼解剖结构)和可移动支撑结构。操作地耦合到机械追踪器接头传感器和关于可移动支撑结构的运动的空间/运动学信息两者的(例如，如来自光学追踪系统的感测信息或来自将使用于校准/同步的仪器支撑结构的接头旋转传感器信息，但是一旦机械追踪器已经同步/校准之后则可或可以不在外科手术中利用)计算机化的控制器可被利用来查看数据流并且相对于彼此校准或同步两个动作追踪系统(144、146)。随着机械追踪器被校准和同步，可进行外科手术的处理阶段(148)，同时机械追踪器的接头传感器被利用来了解外科手术仪器相对于解剖结构的位置和定向。如果利用具有不同几何结构的末端执行器，或如果利用不同外科手术仪器，那么可重复校准/同步。在利用运动学快速连接接口的实施方案中，近端、远端或整个机械追踪器连杆可从其与骨骼解剖结构或外科手术仪器的耦合瞬时移除，例如以适应与一个或多个成像系统的工具切换或检查，这需要靠近的通路而没有在直接工作空间中的追踪器。在已经实质上完成外科手术之后，系统可从伤口随着撤出而移除，所述伤口可被闭合(150)。
为了进一步图示利用所提的机械追踪器技术的过程的各种实施方案，下文是两个示例性构造的描述。在第一构造中，机器人外科手术系统(如图3中描绘的系统)将利用于骨科接头干预中-比如说在肩部或膝盖上。系统包括相对于全局坐标系(即，如手术室的地面)可瞬间不动的基部、控制器和外科手术仪器，如机电致动的旋转毛刺仪器，其由机器人臂操作地耦合到基部，所述机器人臂包括由与接头旋转传感器相关的接头耦合的多个刚性连杆。随着基部瞬间不动且相对于机器人臂的远端的仪器的几何结构已知，控制器能够了解仪器的末端执行器尖端相对于与不动基部相关的全局坐标系的位置和定向。然而，这个全局坐标系不一定同时，或处于同步，组织的坐标系(或多个坐标系)涉及在手术中-且这些坐标系可能在手术期间随着例如患者略微或明显相对于手术室的地面移动而移动。为了能够同步和校准，并维持末端执行器对组织结构的这种同步和校准，可将机械追踪器在组织结构与仪器之间相互耦合，且来自机械追踪器的接头旋转信息可传输(例如，通过导线或无线连接性)到控制器以使控制器能够维持仪器和仪器末端执行器相对于组织的同步。鉴于这种同步，外科手术可例如根据预定组织移除计划来执行。如果患者的解剖结构相对于全局坐标系移动，那么来自机械追踪器的数据被利用来维持末端执行器相对于组织的同步，且在一个实施方案中，在手术中经由在图形用户界面中基于图像的三维虚拟环境而对手术员示出工具相对于解剖结构在何处。
在第二示例性构造中，在没有相关仪器支撑结构的情况下利用手持(“徒手”)外科手术仪器。在徒手仪器与解剖结构之间相互耦合的机械追踪器可被利用来例如通过将末端执行器接触到已知的解剖标志或可能已经紧固到解剖结构的已知位置的标记而首先与解剖结构建立校准/同步。在仪器与解剖结构同步之后，可用操作地耦合到来自机械追踪器的接头传感器信息的控制器来进行干预，且这个信息可被利用来协助手术员根据预定组织移除计划并且伴随例如图形用户界面中基于图像的三维虚拟环境的协助而移动徒手工具。
参考图6，描绘了类似于图4B的实施方案的实施方案，只是接头传感器是相对廉价的电位计(152、154、156、158、160、162、164、166)，而不是如图4B的实施方案中的编码器。图6的实施方案中还指出的是板(172)、微控制器(170)和存储器装置(168)，其可对于相关电位计(166)特定地被构造。在某些构造中，可选择与编码器对照的相对廉价的电位计以减小部件的成本并增加机械追踪器总成的可丢弃性。然而，电位计的一个挑战在于其通常具有非线性度(即，从其射出的电压关于角偏转不一定是线性的)。为使电位计更适合作为高精度的接头旋转传感器，如在所提的机械追踪器构造中所述，每个电位计可相对于高精度的接头旋转传感器(如精度编码器)而特征化，且非线性度可映射到方程式，其特征为查找表，等等，使得电压可精确地映射到接头旋转角且从而被相关控制器利用以协助了解相关外科手术仪器相对于相关解剖结构的位置和定向。
参考图7A和图7B，描绘了使用精确编码器来使电位计特征化的构造的两个正视图。所描绘的器件包括基部构件(180)和耦合到可旋转构件(184)的直立构件(182)，其中绕轮轴(188)的旋转接头导致相关的精确编码器(206)和电位计(208)两者一起旋转。旋转构件可通过手柄(186)的操纵而手动旋转(204)。编码器(206)和电位计(208)两者经由导线(202、200)耦合到计算系统(192)，其包括控制器或微控制器，其优选地经由导线(196、198)耦合到显示器(190)和存储器装置(194)。随着旋转构件(184)旋转(204)，电位计(208)的电压输出可对比于编码器(206)的输出和相关角旋转位置且相对于其被特征化，并且可利用数学技术(如多项式拟合)来开发可预测的数学关系，或查找表，其可随后被利用来在没有编码器(206)的进一步协助的情况下确定从电位计(208)的旋转角位置。以每个电位计为特征的信息(例如，数学关系或查找表)可存储在对于所述板是本地的存储器上，且与每个电位计相关的微控制器合并到机械追踪器总成中。
参考图8，图示了校准电位计并以其为特征以用作精确接头旋转传感器的上文描述的过程。电位计样品耦合到高分辨率编码的测试器件(210)。电位计和编码器两者耦合到能够并行监视来自两者的信号的计算系统(212)。电位计和编码器通过给定范围的动作场景(出于机械追踪器的功能优选地至少靠近目标范围的动作场景)来旋转循环(214)，且建立某一关系以能够将电位计输出电压与目标范围的动作场景中的接头旋转角相关(216)。特征化信息(如与输出电压和编码器角、查找表，等等拟合的多项式)优选地存储在操作耦合到电位计样本的存储器装置上(例如，在相关板上，或在操作耦合到控制器或计算系统的相关存储器装置上)(218)。通过使用电位计特征化信息确定的旋转反馈来检查已知接头旋转，也可以在原位进行校准(220)。
本文中描述了本发明的各种示例性实施方案。在非限制的意义上对这些实例进行参考。其被提供来图示本发明的更宽泛的可应用方面。在未脱离本发明的真实精神和范畴的情况下，可对所描述的本发明进行各种改变并且等效物可被取代。此外，可进行许多修改以适应对于本发明的目的、精神或范畴的特定情况、材料、物质组成、过程、过程动作或步骤。此外，如本领域技术人员将了解，本文中描述和图示的每个个别变更都具有分立组件和特征，其可容易地从任何其它若干个实施方案的特征分离或组合，而不脱离本发明的范畴或精神。所有这些修改意在处于与本公开相关的权利要求的范畴内。
所描述的用于实行所提的干预的任何装置可以封装组合来提供以用于执行这些干预。这些供应的“装备”还可以包括指令，以使用于如通常出于这种目的而被利用的无菌托盘或容器中并与其封装。
本发明包括可使用所提的装置而执行的方法。方法可包括提供这种适当装置的动作。这种提供可由终端用户来执行。换句话说，所述“提供”动作仅需要终端用户获得、接触、接近、定位、设置、启动、供电或另外动作来提供所提的方法中必需的装置。本文中叙述的方法可以逻辑上可行的叙述事件的任何顺序以及以所叙述的事件顺序来执行。
本发明的示例性方面以及关于材料选择和制造的细节已经在上文阐明。至于本发明的其它细节，这些可结合上文引述的专利和公开案以及本领域技术人员一般已知或了解的内容来了解。例如，本领域技术人员将了解，一个或多个光滑涂层(例如，亲水聚合物，如基于聚乙烯吡咯烷酮的组分、含氟聚合物，如四氯乙烯、亲水性凝胶或硅酮)或适合用作低摩擦轴承表面的聚合物部分(如超高分子量聚乙烯)可结合装置的各种部分来使用，如(例如，如果期望)可移动耦合部分的相对较大界面表面，以促进这些对象相对于仪器其它部分或附近组织结构的低摩擦操纵或推进。按照如共同利用或逻辑地利用的额外动作，相同原理关于本发明的基于方法的方面是有效的。
此外，虽然本发明已经参考可选地合并各种特征的若干个实例而被描述，但是本发明不限于被描述或指示的内容，如关于本发明的每个变动是预期的。在未脱离本发明的真实精神和范畴的情况下可对所描述的本发明进行各种改变，且等效物(无论是本文中引述的或为了某些简洁性而未包括的等效物)可被取代。此外，在提供某一范围的值之处，应理解，在所述范围的上限与下限之间的每个中间值以及所述范围中的任何其它陈述的值或中间值都涵盖在本发明内。
另外，预期所描述的本发明变动的任何可选特征可独立地阐明和要求，或与本文中描述的任何一个或多个特征组合。对单数项的引用包括了具有复数个相同项存在的可能性。更明确而言，如本文中以及与其相关的权利要求中所使用，除非明确另外陈述，否则单数形式“一个”、“所述”包括复数个引用物。换句话说，冠词的使用在上文描述以及与本公开相关的权利要求中允许了“至少一个”所提项。还应注意，这些权利要求可被起草来排除任何可选元件。因而，这个陈述意在用作结合所要求的元件的叙述使用如“单纯”、“仅仅”和类似术语的这些排他性术语或使用“负”限制的先行基础。
在没有使用这种排他性术语的情况下，与本公开相关的权利要求中的术语“包括”应允许包括任何额外元件—无论给定数量的元件是否列举在这些权利要求中，或者额外特征可被视为转变这些权利要求中所阐明的元件的性质。除了如本文中明确定义之外，本文中使用的所有技术和科学术语作为尽可能宽泛的共同理解的意义来给出，同时维持权利要求的有效性。
本发明的宽度不应限制于所提供的实例和/或所提的说明书，而是仅受到与本公开相关的权利要求语言的范畴所限制。

Claims (46)

1.一种机器人外科手术系统，其包括：
a.控制器，其被构造成控制至少一个伺服电动机的致动；
b.外科手术仪器，其被构造成在至少部分由所述至少一个伺服电动机的致动控制的工作空间中可移动；和
c.机械追踪器连杆，其耦合在细长仪器与患者骨骼解剖结构的一部分之间，所述追踪器连杆包括与一个或多个接头旋转传感器相关的一个或多个接头，且被构造成将接头信号发送到所述控制器；
其中所述控制器至少部分基于从所述机械追踪器接收的所述接头信号来控制所述仪器的定位。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述外科手术仪器包括骨头移除仪器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述外科手术仪器包括机电致动的毛刺。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述外科手术仪器由耦合到所述至少一个伺服电动机的连杆臂而耦合不动基部单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述连杆臂包括机器人臂，且其中所述控制器被构造成选择性地启动所述至少一个伺服电动机以在所述外科手术仪器上强制执行动作限制。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制器被构造成将触觉反馈提供到手术员，其通过所述一个或多个伺服电动机受控的致动来处理所述外科手术仪器。
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制器被构造成由所述一个或多个伺服电动机的受控致动而将矫正动作提供到所述外科手术仪器。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述机械追踪器连杆包括由至少一个可移动接头耦合的至少两个实质上刚性部分。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述机械追踪器连杆包括由两个或多个可移动接头以串联构造耦合的至少三个实质上刚性部分。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述串联构造包括近端和远端，其每个都耦合到运动学快速连接配合件。
11.根据权利要求10所述的系统，其中近端运动学快速连接配合件被构造成固定且可移除地耦合到骨骼骨头。
12.根据权利要求10所述的系统，其中远端运动学快速连接配合件被构造成固定且可移除地耦合到所述外科手术仪器。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述近端运动学快速连接配合件被构造成使用耦合到所述骨骼骨头的额外运动学快速连接配合件而固定且可移除地耦合到所述骨骼骨头。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述远端运动学快速连接配合件被构造成使用耦合到所述外科手术仪器的额外运动学快速连接配合件而固定且可移除地耦合到所述外科手术仪器。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述近端和额外运动学快速连接配合件通过与一个或多个运动学定向的表面相关的一个或多个磁铁而被偏置到停留在耦合构造中。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述远端和额外运动学快速连接配合件通过与一个或多个运动学定向的表面相关的一个或多个磁铁而被偏置到停留在耦合构造中。
17.根据权利要求13所述的系统，其中所述额外运动学快速连接配合件耦合到直接紧固到所述骨骼骨头的一个或多个针脚。
18.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个接头旋转传感器的至少一个包括编码器。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个接头旋转传感器的至少一个包括电位计。
20.根据权利要求1所述的系统，其中所述机械追踪器连杆包括板载电源，其被构造成对所述一个或多个接头旋转传感器供电。
21.根据权利要求1所述的系统，其中所述追踪器连杆包括选自由以下项组成的组的可丢弃聚合材料：尼龙、玻璃填充的尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚乙烯和其共聚物。
22.一种在患者骨头上进行机器人外科手术的方法，其包括：
a.将近端骨骼紧固件耦合到靠近所述骨头的骨骼结构；
b.在所述近端骨骼紧固件与外科手术仪器之间耦合机械追踪器连杆，所述追踪器连杆包括与一个或多个接头旋转传感器相关的一个或多个接头，且被构造成将接头信号发送到控制器；和
c.至少部分基于从所述机械追踪器接收的所述接头信号控制所述外科手术仪器的定位，且一个或多个伺服电动机操作地耦合到所述控制器。
23.根据权利要求22所述的方法，其中耦合近端骨骼紧固件包括将针脚固定地耦合到靠近所述骨头的所述骨骼结构。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述患者的所述骨头包括所述患者的肩关节的骨头，且其中靠近所述骨头的骨骼结构包括所述患者的肩胛骨。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述患者的所述骨头包括所述患者的胫骨，且其中靠近所述骨头的所述骨骼结构包括所述患者的股骨。
26.根据权利要求22所述的方法，其还包括移除一部分组织，包括所述患者的所述骨头，外科手术仪器包括移除骨头的仪器。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述移除骨头的仪器包括旋转毛刺，且其中移除包括所述骨头的一部分组织包括可控制地移动所述毛刺。
28.根据权利要求22所述的方法，其还包括使用有线连接将所述接头信号传输到所述控制器。
29.根据权利要求22所述的方法，其还包括使用无线连接将所述接头信号传输到所述控制器。
30.根据权利要求22所述的方法，其还包括操作所述控制器以抵抗由手术员通过耦合所述可移动仪器支撑结构的所述一个或多个伺服电动机的致动对所述外科手术仪器的操纵所尝试的所述外科手术仪器的运动。
31.根据权利要求22所述的方法，其还包括操作所述控制器以响应于由手术员通过耦合所述可移动仪器支撑结构的所述一个或多个伺服电动机的致动而对所述外科手术仪器的操纵的尝试来提供所述外科手术仪器的矫正动作。
32.根据权利要求22所述的方法，其中所述一个或多个伺服电动机操作地耦合到可移动仪器支撑结构，其可被构造成将所述外科手术仪器耦合到不动机械基部，且其中所述可移动仪器支撑结构包括由可移动接头耦合的一系列刚性连杆。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述可移动仪器支撑结构是机器人臂。
34.根据权利要求22所述的方法，其中将所述机械追踪器连杆耦合到所述近端骨骼紧固件包括利用可移除耦合的运动学快速连接配合件。
35.根据权利要求22所述的方法，其中将所述机械追踪器连杆耦合到所述外科手术仪器包括利用可移除耦合的运动学快速连接配合件。
36.根据权利要求22所述的方法，其中移动所述外科手术仪器导致所述机械追踪器连杆和所述可移动仪器支撑结构的每个在没有与彼此冲突的情况下在外科手术动作范围中移动，其中耦合到所述外科手术仪器的末端执行器靠近将要做手术的患者的骨头的一部分。
37.根据权利要求30所述的方法，其中所述控制器还被操作来通过所述一个或多个伺服电动机的选定致动而给予所述手术员触觉反馈。
38.根据权利要求34所述的方法，其还包括在手术中将所述机械追踪器连杆从所述近端骨骼紧固件去耦。
39.根据权利要求35所述的方法，其还包括在手术中将所述机械追踪器连杆从所述外科手术仪器去耦。
40.根据权利要求32所述的方法，其还包括通过移动所述外科手术仪器和从所述机械追踪器连杆和仪器支撑结构两者的运动而在所述控制器处接收信号来同步所述机械追踪器连杆和仪器支撑结构相对于彼此的运动。
41.根据权利要求32所述的方法，其还包括通过移动所述外科手术仪器和从所述机械追踪器连杆和仪器支撑结构两者的运动而在所述控制器处接收信号来相对于所述仪器支撑结构的运动校准所述机械追踪器连杆的运动。
42.根据权利要求41所述的方法，其还包括通过移动所述外科手术仪器和从所述机械追踪器连杆和仪器支撑结构两者的运动而在所述控制器处接收信号来切换耦合到所述外科手术仪器的末端执行器和相对于所述仪器支撑结构的运动重新校准机械追踪器连杆的运动。
43.根据权利要求22所述的方法，其中所述一个或多个接头旋转传感器的至少一个包括编码器。
44.根据权利要求22所述的方法，其中所述一个或多个接头旋转传感器的至少一个包括电位计。
45.根据权利要求44所述的方法，其还包括使用编码器校准所述电位计。
46.根据权利要求45所述的方法，其还包括当校准时产生校准信息，和将所述校准信息存储在操作地耦合到所述电位计的存储器装置上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110049748A (zh) * 2016-12-14 2019-07-23 捷迈有限公司 包括传感器的肩关节成形术试验组件
CN114098979A (zh) * 2016-01-11 2022-03-01 马佐尔机器人有限公司 外科手术机器人系统

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8996169B2 (en) * 2011-12-29 2015-03-31 Mako Surgical Corp. Neural monitor-based dynamic haptics
US11202676B2 (en) 2002-03-06 2021-12-21 Mako Surgical Corp. Neural monitor-based dynamic haptics
US8010180B2 (en) 2002-03-06 2011-08-30 Mako Surgical Corp. Haptic guidance system and method
US7206627B2 (en) 2002-03-06 2007-04-17 Z-Kat, Inc. System and method for intra-operative haptic planning of a medical procedure
WO2007136769A2 (en) 2006-05-19 2007-11-29 Mako Surgical Corp. Method and apparatus for controlling a haptic device
US9265583B2 (en) 2011-12-30 2016-02-23 Mako Surgical Corp. Method for image-based robotic surgery
US10292887B2 (en) 2012-12-31 2019-05-21 Mako Surgical Corp. Motorized joint positioner
US9993273B2 (en) 2013-01-16 2018-06-12 Mako Surgical Corp. Bone plate and tracking device using a bone plate for attaching to a patient's anatomy
EP4309613A3 (en) 2013-01-16 2024-03-06 Stryker Corporation Navigation systems for indicating line-of-sight errors
US9247998B2 (en) 2013-03-15 2016-02-02 Intellijoint Surgical Inc. System and method for intra-operative leg position measurement
CA2932600C (en) * 2013-12-15 2022-05-10 Mazor Robotics Ltd. Semi-rigid bone attachment robotic surgery system
WO2015103236A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-09 Mako Surgical Corp. Systems and methods for implantation of spinal plate
WO2016065458A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Intellijoint Surgical Inc. Systems and devices including a surgical navigation camera with a kinematic mount and a surgical drape with a kinematic mount adapter
DE102015206511B4 (de) * 2015-04-13 2023-10-19 Siemens Healthcare Gmbh Ermittlung einer eindeutigen räumlichen Relation eines medizinischen Geräts zu einem weiteren Objekt
US10537395B2 (en) 2016-05-26 2020-01-21 MAKO Surgical Group Navigation tracker with kinematic connector assembly
EP3360502A3 (en) * 2017-01-18 2018-10-31 KB Medical SA Robotic navigation of robotic surgical systems
KR102422733B1 (ko) * 2017-05-12 2022-07-18 사이버 서저리, 에스. 엘. 정형외과 수술을 위한 수술 로봇
US11464600B2 (en) * 2018-06-20 2022-10-11 Eindhoven Medical Robotics B.V. Mechanical interface device to bone structure with an integrated targeting reference, allowing for surgical device attachment
US12059804B2 (en) 2019-05-22 2024-08-13 Mako Surgical Corp. Bidirectional kinematic mount
CN115998437B (zh) * 2023-03-28 2023-11-24 北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司 一种手术导航引导架

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657429A (en) * 1992-08-10 1997-08-12 Computer Motion, Inc. Automated endoscope system optimal positioning
WO2000035366A1 (en) * 1998-12-14 2000-06-22 Integrated Surgical Systems, Inc. Bone motion tracking system
CN101160104A (zh) * 2005-02-22 2008-04-09 马科外科公司 触觉引导系统及方法
US20100174287A1 (en) * 2007-01-26 2010-07-08 Zimmer, Inc. Instrumented linkage system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6228089B1 (en) * 1997-12-19 2001-05-08 Depuy International Limited Device for positioning and guiding a surgical instrument during orthopaedic interventions
US7371210B2 (en) * 1998-02-24 2008-05-13 Hansen Medical, Inc. Flexible instrument
US8010180B2 (en) * 2002-03-06 2011-08-30 Mako Surgical Corp. Haptic guidance system and method
GB0521281D0 (en) * 2005-10-19 2005-11-30 Acrobat Company The Ltd hybrid constrant mechanism
US9037295B2 (en) * 2008-03-07 2015-05-19 Perception Raisonnement Action En Medecine Dynamic physical constraint for hard surface emulation
WO2009152055A2 (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Mako Surgical Corp. Self-detecting kinematic clamp assembly
KR101159424B1 (ko) * 2010-02-26 2012-06-28 국립암센터 수술용 로봇 암 및 이를 포함하는 로봇 시스템
US9060794B2 (en) * 2011-10-18 2015-06-23 Mako Surgical Corp. System and method for robotic surgery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657429A (en) * 1992-08-10 1997-08-12 Computer Motion, Inc. Automated endoscope system optimal positioning
WO2000035366A1 (en) * 1998-12-14 2000-06-22 Integrated Surgical Systems, Inc. Bone motion tracking system
CN101160104A (zh) * 2005-02-22 2008-04-09 马科外科公司 触觉引导系统及方法
US20100174287A1 (en) * 2007-01-26 2010-07-08 Zimmer, Inc. Instrumented linkage system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114098979A (zh) * 2016-01-11 2022-03-01 马佐尔机器人有限公司 外科手术机器人系统
CN114098979B (zh) * 2016-01-11 2024-05-14 马佐尔机器人有限公司 外科手术机器人系统
CN110049748A (zh) * 2016-12-14 2019-07-23 捷迈有限公司 包括传感器的肩关节成形术试验组件

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KR20140088141A (ko) 2014-07-09
US20130096573A1 (en) 2013-04-18
EP2768417A1 (en) 2014-08-27
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CA2852767A1 (en) 2013-04-25

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Kehoe et al. Autonomous multilateral debridement with the raven surgical robot
Sun et al. Design and development of a da vinci surgical system simulator
Daneshmand et al. Medical robots with potential applications in participatory and opportunistic remote sensing: A review
Woo et al. Autonomous bone reposition around anatomical landmark for robot-assisted orthognathic surgery
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Aksungur Remote center of motion (RCM) mechanisms for surgical operations
Mirbagheri et al. Design and development of an effective low-cost robotic cameraman for laparoscopic surgery: RoboLens
Laribi et al. A design of slave surgical robot based on motion capture
Dombre et al. MARGE Project: design, modeling and control of assistive devices for minimally invasive surgery
Fu et al. Indirect visual guided fracture reduction robot based on external markers
Syed et al. Tele-robotic assisted dental implant surgery with virtual force feedback
Wang et al. A robotized surgeon assistant
Strydom et al. Anatomical joint measurement with application to medical robotics
Liu et al. Haptics-enabled forceps with multimodal force sensing: Toward task-autonomous surgery
Yang et al. Enhancement of spatial orientation and haptic perception for master-slave robotic Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery
Bíró et al. Approximate method for determining the axis of finite rotation of human knee joint
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Cai et al. Configuration design and load capacity analysis of pelvic fracture reduction robot
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