CN112754656A - 一种人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统 - Google Patents

一种人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，在患者头部设置配准标记物，获取患者头部和配准标记物的医学图像采集数据；根据医学图像采集数据进行三维图像的重建；获取三维图像中的患者头内部组织和配准标记物的位置信息；以配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A；根据患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，并得到手术路径的两端点及钻入点在坐标系A中的相对位置关系；获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B；根据手术路径的两端点及钻入点在坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下手术路径的位姿信息，即为实际钻入点的位姿，完成定位配准。

Description

一种人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，具体地，涉及一种人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统。
背景技术
据2018年世界卫生组织(WHO)全球听力残疾状况报告，全球有听力残疾患者4.66亿人，中国约占1亿(21.6％)，其中重度听力障碍患者近千万，每年由于疾病或其它原因造成的新生儿聋患者约2.3万人，而由于人口老龄化加剧，老年性聋患者增加的情况更为严峻。尽管人工耳蜗是重度或极重度感音神经性聋患者听力康复最有效的方法，目前仅有8万名患者进行了人工耳蜗植入手术。人工耳蜗是重度或极重度感音神经性聋患者听力康复最有效的方法，需求量巨大。但是，目前成熟规范的人工耳蜗植入手术需磨除患者乳突部位大量骨质，从面神经和鼓索神经之间仅2～3mm的缝隙中打开鼓室，将柔软电极植入脆弱的耳蜗内。临床医生面临手术精度要求极高、难度大，面神经和鼓索神经损伤风险高，电极植入困难等困局。目前全国能够独立完成该手术的医生不超过200名，人才培养困难，需多年艰苦训练方能掌握植入手术技术，远远不能满足临床需要。
随着机器人技术的不断发展，机器人也逐渐在日常生活的应用中不断深入，其中也包括医疗领域。随着医疗机器人的发展，通过机器人辅助进行手术也为上述问题提供了解决思路，通过机器人辅助手术，有望提高手术精度和操作稳定性。近年来，将机器人技术应用于人工耳蜗植入手术在国外已经有了一些尝试，有的使用达芬奇机器人,并且结合增强现实技术，在人体头骨标本上进行主从操纵手术，有的自主研发了一套用于人工耳蜗植入手术的机器人系统。但是在国内，尚未有相关人工耳蜗植入机器人的研究。
机器人辅助人工耳蜗手术最主要的是钻孔手术这一步，需要使用手术电钻在圆窗位置打开一个小孔，从而方便将人工耳蜗植入到耳蜗中去。整个手术过程可以分为术前的定位和钻孔两部分。传统手术需要使用导航设备作为手术定位配准工具，术前需要分别在人头部和机械臂末端执行器上放置标记物，再通过导航设备对头部标记物和机械臂进行标定，读取头部和机械臂末端标记点的坐标信息，以此来监测机械臂的运动。使用这种方法，虽然精确度较高，但配准过程较为繁琐，对导航设备要求较高，同时，导航设备体积过大，占据空间较多。
经过检索发现：
申请号为201310273539.X的中国发明专利申请《一种基于计算机视觉的人工耳蜗植入手术系统》，包括计算机、头部固定支架、粗调被动臂、双平面机器人、CT扫描机和光电导航设备；计算机内还设置有VTKPlatform配准导航平台，它包括图像可视化单元、图像切割单元、空间配准单元、规划单元和导航单元，图像可视化单元用于将患者的CT数据读入、重建和显示，图像切割单元用于对患者的CT数据进行切割，获取手术区域数据，空间配准单元用于将CT图像空间和实际空间联系起来，生成配准矩阵，规划单元用于在CT图像空间对植入人工耳蜗的手术路径进行规划，导航单元在光电导航设备的跟踪下，结合患者耳蜗面绘制模型，根据规划路径引导医生完成人工耳蜗的植入手术。该技术通过CT扫描机进行图像的三维重建，并结合光电导航设备进行配准导航，总体虽能保证精确度，但是过程较为复杂；该技术并没有完整的用于手术的机器人系统，手术过程仍需医生来完成。
申请号为201810300618.8的中国发明专利申请《基于6-SPS型并联机构的耳蜗电极植入机器人》，包括预设置在预弯电极一导孔中并使预弯电极伸直的直线导丝，直线导丝在所述预弯电极的尾部外端设有一卡接头；推送机构，推送机构包括与卡接头连接的导丝定位组件、与预弯电极尾端连接并与导丝定位组件相斥移动的电极推送组件；推送机构和预弯电极固定在一个六自由度并联机构上；六自由度并联机构包括X轴、Y轴、Z轴的转动自由度和X轴、Y轴、Z轴的移动自由度；电极推送组件的推送方向与所述X轴或Y轴一致。通过一个六自由度并联机构实现电极植入的初始位置调整，在植入中预弯电极的插入或收回，并沿耳蜗轴线方向进行旋转调整的自动化，并利用机器人机构更加敏感的力觉感知，实现位置的精确控制。该技术的侧重点在于耳蜗电极的植入，设计了一款并联机构的耳蜗电极植入机器人，但是在前期磨除钻孔手术过程却并不能通过机器人来实现，同时并没有对手术的定位配准。
综上所述，包括上述专利文献在内的现有技术，仍然存在如下问题：
1、国内目前尚未有人工耳蜗植入手术机器人相关研究；
2、传统导航配准方法需使用导航设备进行配准，过程较为复杂，所需时间较多，同时导航设备也会占据一定体积，不方便医生的行动。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法，包括：
在患者头部设置配准标记物，获取患者头部和配准标记物的医学图像采集数据；
根据所述医学图像采集数据进行三维图像的重建；
获取所述三维图像中的患者头内部组织和配准标记物的位置信息；
以所述配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A；
根据所述患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，并得到所述手术路径的两端点及钻入点在所述坐标系A中的相对位置关系；
获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B；
根据所述手术路径的两端点及钻入点在所述坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下所述手术路径的位姿信息，即为实际钻入点的位姿，完成定位配准。
优选地，所述在患者头部设置配准标记物，包括：
在患者头部的乳突附近合适位置，固定三处骨钉，作为配准标记物。
优选地，所述确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，包括：
根据所述患者头内部组织的位置信息，获取圆窗和面神经位置；
在所述圆窗位置和面神经缝隙中间位置分别取两点，作为手术路径的两端点D1、D2，将两端点D1、D2之间的连接通道作为手术路径；
取所述手术路径上头骨外任一点，作为钻入点Z。
优选地，所述得到所述手术路径的两端点及钻入点在所述坐标系A中的相对位置关系，包括：
根据所述配准标记物的位置信息与所述两端D1、D2和钻入点Z之间的位置关系，得到两端点D1、D2和钻入点Z点在坐标系A上的相对位置坐标。
优选地，获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B，包括：
控制手术电钻末端分别与配准标记物的实际位置重合，获取手术电钻末端定位点在机械臂坐标系中的位置，建立坐标系B。
根据本发明的另一个方面，提供了一种人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统，包括：
三维重建模块，该模块对患者头部和配准标记物进行医学图像采集，并根据医学图像采集数据进行三维图像的重建；
信息处理模块，该模块根据重建的所述三维图像，获取患者头内部组织和配准标记物的位置信息，以配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A，同时，根据患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径及钻入点，并得到所述手术路径及钻入点在所建坐标系A中的相对位置关系；
控制模块，该模块控制机器人运动到患者的实际配准标记物处，读取配准标记物的实际位置信息，根据读取的配准标记物实际位置信息，重新建立坐标系B，根据所述患者头内部各组织在坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下所述手术路径的位姿信息，控制机器人机械臂运动到定位点，并完成相应手术需求。
优选地，所述信息处理模块中，根据重建的所述三维图像，获取患者头内部组织和配准标记物的位置信息，采用机器人模拟系统，将重建的所述三维图像转变格式后，导入机器人模拟系统模拟的环境中，进一步读取相关的位置信息。
优选地，所述控制模块中，控制机器人运动到患者的实际配准标记物处，采用机器人模拟系统，通过所述机器人模拟系统发布机器人控制指令，控制机器人进行运动。
优选地，所述三维重建模块、信息处理模块以及控制模块分别布置于计算机中。
根据本发明的第三个方面，提供了一种人工耳蜗植入手术机器人，包括：机械臂、末端执行器以及上述任一项所述的辅助系统；其中：
所述末端执行器安装于所述机械臂的前端，所述辅助系统与所述机械臂控制连接。
优选地，所述末端执行器包括：手术电钻夹具以及安装于手术电钻夹具前端的手术电钻；其中：
所述手术电钻夹具包括：用于连接机械臂的末端法兰、用于夹持手术电钻的手术电钻夹持部以及连接在末端法兰和手术电钻夹持部之间的连接部。
根据本发明的第四个方面，提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可用于执行上述任一项所述的方法。
根据本发明的第五个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行上述任一项所述的方法。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
1、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，利用计算机辅助医疗技术以及机器人控制技术实现人工耳蜗植入手术机器人系统，针对人工耳蜗植入手术这一临床需求，能够在保证精确性的基础上，减少手术创伤，减少对医生的培养难度。
2、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，通过机器人辅助手术，能够减小手术创伤，提高手术精度，从而降低手术门槛。
3、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，通过所提出的新的定位方法，能够减少传统导航的繁复性，提高定位的简便性。
4、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，能够避免过于繁复的配准过程，减少导航配置设备，使配准过程更为便捷。
5、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，在完成配准后，可以通过控制PC来使机器人自动完成手术，总体更为便捷。
6、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，侧重于前期手术过程，通过所提出的配准定位方法和机器人系统，可以代替医生完成手术。
7、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，能够在不使用导航设备的情况下，针对人工耳蜗植入手术，进行定位。
8、本发明提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，能够为国内在该领域的研究起到一定借鉴作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例中人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法流程图；
图2为本发明一实施例中人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统组成模块示意图；
图3为本发明一实施例中人工耳蜗植入手术机器人的系统结构示意图；
图4为本发明一优选实施例中末端执行器装配示意图；
图5为本发明一优选实施例中手术电钻夹具零件示意图；其中，(a)为手术电钻夹持部，(b)为连接部，(c)为末端法兰；
图6为本发明一优选实施例中人工耳蜗植入手术辅助机器人系统的辅助方法流程图。
图中，1为机械臂，2为手术电钻夹具，21为末端法兰，22为连接部，23为手术电钻夹持部，3为手术电钻。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明一实施例提供的人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法流程图。
如图1所示，本实施例提供的人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法，可以包括如下步骤：
S100，在患者头部设置配准标记物，获取患者头部和配准标记物的医学图像采集(例如CT扫描)数据；
S200，根据医学图像采集(例如CT扫描)数据进行三维图像的重建；
S300，获取三维图像中的患者头内部组织和配准标记物的位置信息；
S400，以配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A；
S500，根据患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，并得到手术路径的两端点及钻入点在坐标系A中的相对位置关系；
S600，获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B；
S700，根据手术路径的两端点及钻入点在坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下手术路径的位姿信息，即为实际钻入点的位姿，完成定位配准。
在该实施例的S100中，作为一优选实施例，在患者头部设置配准标记物，可以包括如下步骤：
在患者头部的乳突附近合适位置，固定三处骨钉，作为配准标记物。
在该实施例的S500中，作为一优选实施例，确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，可以包括如下步骤：
S501，根据患者头内部组织的位置信息，获取圆窗和面神经位置；
S502，在圆窗位置和面神经缝隙中间位置分别取两点，作为手术路径的两端点D1、D2，将两端点D1、D2之间的连接通道作为手术路径；
S503，取手术路径上头骨外任一点，作为钻入点Z。
在该实施例的S500中，作为一优选实施例，得到手术路径的两端点及钻入点在坐标系A中的相对位置关系，可以包括如下步骤：
根据配准标记物的位置信息与两端D1、D2和钻入点Z之间的位置关系，得到两端点D1、D2和钻入点Z点在坐标系A上的相对位置坐标。
在该实施例的S600中，作为一优选实施例，获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B，可以包括如下步骤：
控制手术电钻末端分别与配准标记物的实际位置重合，获取手术电钻末端定位点在机械臂坐标系中的位置，建立坐标系B。
图2为本发明另一实施例提供的人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统组成模块示意图。
如图2所示，该实施例提供的人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统，可以包括：三维重建模块、信息处理模块和控制模块。
其中：
三维重建模块，该模块对患者头部和配准标记物进行医学图像采集(例如CT扫描)，并根据医学图像采集(例如CT扫描)数据进行三维图像的重建；
信息处理模块，该模块根据重建的三维图像，获取患者头内部组织和配准标记物的位置信息，以配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A，同时，根据患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径及钻入点，并得到手术路径及钻入点在所建坐标系A中的相对位置关系；
控制模块，该模块控制机器人运动到患者的实际配准标记物处，读取配准标记物的实际位置信息，根据读取的配准标记物实际位置信息，重新建立坐标系B，根据患者头内部各组织在坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下手术路径的位姿信息，控制机器人机械臂运动到定位点，并完成相应手术需求。
作为该实施例的一优选实施例，信息处理模块中，根据重建的三维图像，获取患者头内部组织和配准标记物的位置信息，采用机器人模拟系统，将重建的三维图像转变格式后，导入机器人模拟系统模拟的环境中，进一步读取相关的位置信息。
作为该实施例的一优选实施例，控制模块中，控制机器人运动到患者的实际配准标记物处，采用机器人模拟系统，通过机器人模拟系统发布机器人控制指令，控制机器人进行运动。
作为该实施例的一优选实施例，三维重建模块、信息处理模块以及控制模块分别布置于计算机中。
在该实施例的部分实施例中，三维重建模块，可以包括CT扫描机，其用于在手术前对患者相应头部以及配准所用标记物进行CT扫描，获取患者头部和配准标记物的CT扫描数据，并将CT数据下载后传入PC主机。在PC主机内通过软件，对CT扫描数据进行三维图像的重建，获得患者头内部各个组织的图像信息，并且根据手术需求，处理重建后的图像，根据患者头内部各组织图像信息，选取合理位置，以此确定手术路径，完成手术的术前规划；
在该实施例的部分实施例中，信息处理模块，其用于将处理完成的三维重建后的图像信息信息，通过PC主机，导入到机器人的模拟系统中，在机器人的模拟系统中，对患者头内部重要组织以及配准标记物的位置信息进行读取，同时也读取在三维重建模块中术前规划后确定的手术路径信息，进行数据分析处理，通过读取的各个组织的位置信息，以配准标记物为基准，建立坐标系，通过各组织的位置信息，解算出各组织在所建坐标系中的相对位置关系；
在该实施例的部分实施例中，控制模块，其用于通过PC端，先控制机器人运动到实际患者的配准标记物处，读取标记物的实际位置信息，根据新读取的标记物位置信息，重新建立坐标系，由信息处理模块中得到的患者头内部各组织相对位置关系，解算出在新坐标系下手术路径的位姿信息，通过PC端，应用机器人的运动学控制原理方法，控制机械臂运动到定位点，并完成相应手术需求。
在该实施例的部分实施例中，信息处理模块中，PC主机通过3D max软件进行图像的重建和后续处理；机器人模拟系统采用ROS(robot operating system，机器人操作系统)，需安装在使用Linux操作系统的PC主机上，将三维重构后的图像转变格式后，导入到ROS模拟的环境中，以此来进一步读取位置信息。
在该实施例的部分实施例中，控制模块中，PC主机需安装Linux操作系统，并安装ROS(robot operating system，机器人操作系统)，通过ROS发布机器人控制指令，控制实际机器人进行运动。
如图3所示，为本发明第三个实施例中提供的人工耳蜗植入手术机器人的系统结构示意图。
如图3所示，该实施例提供的人工耳蜗植入手术机器人，可以包括：机械臂、末端执行器以及上述任一项的辅助系统；其中：
末端执行器安装于机械臂的前端，辅助系统与机械臂控制连接。
作为该实施例的一优选实施例，末端执行器包括：手术电钻夹具以及安装于手术电钻夹具前端的手术电钻，如图4所示。
作为该实施例的一优选实施例，手术电钻夹具包括：用于连接机械臂的末端法兰、用于夹持手术电钻的手术电钻夹持部以及连接在末端法兰和手术电钻夹持部之间的连接部，如图5中(a)～(c)所示。
下面结合附图以及一具体应用实例，对该实施例的技术方案进行进一步的详细说明。
如图3所示，搭建人工耳蜗植入手术机器人的系统平台，其中，1为机械臂，2为手术电钻夹具，3为手术电钻；手术电钻3和手术电钻夹具2装配方式如图4所示。如图5中(a)～(c)所示，手术电钻夹具主要由三部分组成：用于连接机械臂的末端法兰21，手术电钻夹持部23以及连接末端法兰21和手术电钻夹持部23的连接部22。
在术前，需要在人体头部的乳突附近合适位置固定三处骨钉作为配准标记物，然后将头部和骨钉一起进行医学图像采集，并将采集的图像进行三维重建。在重建后的图像中，通过三处定位骨钉P1、P2、P3，建立坐标系Oxyz，同时，找到圆窗和面神经位置，在圆窗和面神经缝隙中间分别取两点D1、D2，钻入通道为两点连线，取钻入通道上头骨外任一点Z为钻入点。通过点P1、P2、P3和D1、D2、Z之间的位置关系，得到D1、D2和Z点在坐标系Oxyz上的相对位置坐标。
在实际进行手术时，控制机械臂移动，使手术电钻末端能够分别与三处骨钉位置重合，通过PC端读取三个定位点在机械臂坐标系中的位置P1’、P2’、P3’，建立坐标系O’x’y’z’，由三维重构模型中得到的D1、D2和Z点在坐标系Oxyz上的位置坐标来解算出实际钻入点的位姿，以此完成定位配准。
完成配准后，控制机械臂完成相应手术需求，对患者进行手术。整体流程如图6所示。
本发明第四个实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时可用于执行本发明上述实施例中任一项的方法。
可选地，存储器，用于存储程序；存储器，可以包括易失性存储器(英文：volatilememory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)，如静态随机存取存储器(英文：static random-access memory，缩写：SRAM)，双倍数据率同步动态随机存取存储器(英文：Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，缩写：DDR SDRAM)等；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)。存储器用于存储计算机程序(如实现上述方法的应用程序、功能模块等)、计算机指令等，上述的计算机程序、计算机指令等可以分区存储在一个或多个存储器中。并且上述的计算机程序、计算机指令、数据等可以被处理器调用。
上述的计算机程序、计算机指令等可以分区存储在一个或多个存储器中。并且上述的计算机程序、计算机指令、数据等可以被处理器调用。
处理器，用于执行存储器存储的计算机程序，以实现上述实施例涉及的方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
处理器和存储器可以是独立结构，也可以是集成在一起的集成结构。当处理器和存储器是独立结构时，存储器、处理器可以通过总线耦合连接。
本发明第五个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行本发明上述实施例中任一项的方法。
本发明上述实施例提供的人工耳蜗植入手术机器人及其辅助方法和辅助系统，利用计算机辅助医疗技术以及机器人控制技术实现人工耳蜗植入手术机器人系统，针对人工耳蜗植入手术这一临床需求，能够在保证精确性的基础上，减少手术创伤，减少对医生的培养难度；通过机器人辅助手术，能够减小手术创伤，提高手术精度，从而降低手术门槛；通过所提出的新的定位方法，能够减少传统导航的繁复性，提高定位的简便性；能够避免过于繁复的配准过程，减少导航配置设备，使配准过程更为便捷；在完成配准后，可以通过控制PC来使机器人自动完成手术，总体更为便捷；侧重于前期手术过程，通过所提出的配准定位方法和机器人系统，可以代替医生完成手术；能够在不使用导航设备的情况下，针对人工耳蜗植入手术，进行定位；能够为国内在该领域的研究起到一定借鉴作用。
需要说明的是，本发明提供的方法中的步骤，可以利用系统中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照方法的技术方案实现系统的组成，即，方法中的实施例可理解为构建系统的优选例，在此不予赘述。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法，其特征在于，包括：
在患者头部设置配准标记物，获取患者头部和配准标记物的医学图像采集数据；
根据所述医学图像采集数据进行三维图像的重建；
获取所述三维图像中的患者头内部组织和配准标记物的位置信息；
以所述配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A；
根据所述患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，并得到所述手术路径的两端点及钻入点在所述坐标系A中的相对位置关系；
获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B；
根据所述手术路径的两端点及钻入点在所述坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下所述手术路径的位姿信息，即为实际钻入点的位姿，完成定位配准。
2.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法，其特征在于，所述在患者头部设置配准标记物，包括：
在患者头部的乳突附近位置，固定三处骨钉，作为配准标记物。
3.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法，其特征在于，所述确定术前规划的手术路径的两端点及钻入点，包括：
根据所述患者头内部组织的位置信息，获取圆窗和面神经位置；
在所述圆窗位置和面神经缝隙中间位置分别取两点，作为手术路径的两端点D1、D2，将两端点D1、D2之间的连接通道作为手术路径；
取所述手术路径上头骨外任一点，作为钻入点Z；
所述得到所述手术路径的两端点及钻入点在所述坐标系A中的相对位置关系，包括：
根据所述配准标记物的位置信息与所述两端D1、D2和钻入点Z之间的位置关系，得到两端点D1、D2和钻入点Z点在坐标系A上的相对位置坐标。
4.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入手术机器人的辅助方法，其特征在于，获取配准标记物的实际位置信息，重新建立坐标系B，包括：
控制手术电钻末端分别与配准标记物的实际位置重合，获取手术电钻末端定位点在机械臂坐标系中的位置，建立坐标系B。
5.一种人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统，其特征在于，包括：
三维重建模块，该模块对患者头部和配准标记物进行医学图像采集，并根据医学图像采集数据进行三维图像的重建；
信息处理模块，该模块根据重建的所述三维图像，获取患者头内部组织和配准标记物的位置信息，以配准标记物的位置信息为基准，建立坐标系A，同时，根据患者头内部组织的位置信息，确定术前规划的手术路径及钻入点，并得到所述手术路径及钻入点在所建坐标系A中的相对位置关系；
控制模块，该模块控制机器人运动到患者的实际配准标记物处，读取配准标记物的实际位置信息，根据读取的配准标记物实际位置信息，重新建立坐标系B，根据所述患者头内部各组织在坐标系A中的相对位置关系，得到在坐标系B下所述手术路径的位姿信息，控制机器人机械臂运动到定位点，并完成相应手术需求。
6.根据权利要求5所述的人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统，其特征在于，所述信息处理模块中，根据重建的所述三维图像，获取患者头内部组织和配准标记物的位置信息，采用机器人模拟系统，将重建的所述三维图像转变格式后，导入机器人模拟系统模拟的环境中，进一步读取相关的位置信息；
所述控制模块中，控制机器人运动到患者的实际配准标记物处，采用机器人模拟系统，通过所述机器人模拟系统发布机器人控制指令，控制机器人进行运动。
7.根据权利要求5或6所述的人工耳蜗植入手术机器人的辅助系统，其特征在于，所述三维重建模块、信息处理模块以及控制模块分别布置于计算机中。
8.一种人工耳蜗植入手术机器人，其特征在于，包括：机械臂、末端执行器以及上述任一项所述的辅助系统；其中：
所述末端执行器安装于所述机械臂的前端，所述辅助系统与所述机械臂控制连接。
9.一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可用于执行权利要求1-4中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行权利要求1-4中任一项所述的方法。
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