手术机器人智能人机交互技术的演进分析
2021-03-10赵玉航谢萍
电子技术与软件工程 2021年20期
赵玉航 谢萍
(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心电学部 江苏省徐州市 215000)
1 前言
在医疗机器人中,应用最广泛的是美国直觉医疗公司(Intuitive Surgical)开发的手术机器人达芬奇系统(Da Vinci System)。达芬奇系统中外科医生控制台为医生提供座位、三维内窥镜和立体目镜,医生通过手持式控制器和脚踏板控制手术器械实现手术操作;床旁机械臂系统中机械臂可提供7 自由度,还具有滤除医生手颤和按比例缩放医生动作的震动消除和动作定位系统;成像系统利用内窥镜可提供放大10 倍以上的手术视野,提供高清三维立体影像。
本文的手术机器人可应用于内窥镜手术、骨科、神经外科、血管介入、放疗、眼科、牙科等,不包括胶囊机器人和纳米机器人。
2 重点技术分支的数据分析
本节以S 系统的检索结果为分析样本,共抽取有效的国内专利1272 篇,国外专利1832 篇。
尽管手术机器人由于医疗手术操作相关的数据和功能都存在区别。例如,在放疗手术中的病灶定位、局部温控,在骨科手术中的部位固定及植入物匹配。但同时,数据处理和交互控制在过程上存在相似点。本文着重分析交互控制层面,得到技术分解表如表1所示。

表1:交互控制技术分支表
数据处理按照手术流程分解为导航规划、配准、运动补偿、碰撞检测、识别跟踪、去噪、定位、校准校正。导航规划在术前或术中执行,用于计划如何从患者表面的创口到达病灶或待手术部位。配准用于匹配手术器械的坐标系和患者的坐标系。……
登录APP查看全文
