手术机器人路径规划方法、系统、设备及存储介质技术方案

本申请涉及一种手术机器人路径规划方法、系统、设备及存储介质，其方法包括：获取待操作对象在目标区域的三维影像模型，并基于预设的目标点和靶点，制定一条或多条操作路径；进行机器人的术中注册；对每条所述操作路径进行演算，以判断机器人是否对所有操作路径可规划，若否，则通过调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，并将可规划的所有操作路径发送至机器人的控制器。本申请能够有效提高患者手术效率，降低手术风险。降低手术风险。降低手术风险。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人路径规划方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请涉及医疗设备
，尤其是涉及一种手术机器人路径规划方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着人工智能的发展，机器人也被用于辅助手术导航，并在一些重要的医疗手术上发挥了重要价值，比如脑深部刺激手术(Deep brain stimulation，DBS)、基于立体三维脑电图(Stereo electroencephalography，SEEG)的癫痫治疗手术、穿刺类手术、消融手术等高精度医疗手术。
[0003]目前，利用机器人辅助手术导航时，在实际路径执行时，容易出现机器人无法规划出手术路径的情况，导致医生需要重新制定路径；如果已经完成了几条路径，执行下一条路径时路径规划不出来，重新制定路径已不太可能，医生不得不放弃这条未规划出的路径，但可能会影响手术过程；针对此种情况，本专利技术人认为现有基于机器人手术的路径规划方式还需要进一步改进。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种手术机器人路径规划方法、系统、设备及存储介质，用以解决现有机器人辅助手术导航时，出现机器人无法规划出导航路径，进而导致手术效率低或手术风险大的技术问题。
[0005]为了解决上述问题，第一方面，本申请提供一种手术机器人路径规划方法，所述方法包括：
[0006]获取待操作对象在目标区域的三维影像模型，并基于预设的目标点和靶点，制定一条或多条操作路径；
[0007]进行机器人的术中注册；
[0008]对每条所述操作路径进行演算，以判断机器人是否对所有操作路径可规划，若否，则通过调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，并将可规划的所有操作路径发送至机器人的控制器。
[0009]可选的，所述通过调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，包括：
[0010]基于调整后的待操作对象的位姿，再次进行机器人术中注册；
[0011]对注册后所有操作路径进行可规划演算并判断是否可规划。
[0012]可选的，所述判断机器人是否对所有操作路径可规划之后，所述方法还包括：
[0013]若机器人未对所有操作路径可规划，则生成当前路径演算结果；
[0014]若存在历史路径演算结果，则将当前路径演算结果和历史路径演算结果进行比对，得到路径比对信息；
[0015]将当前路径演算结果、历史路径演算结果以及路径比对信息发送至与机器人相关联的显示界面。
[0016]可选的，所述路径比对信息还包括当前可规划路径数量以及对应的第一标记、当前不可规划路径数量以及对应的第二标记、历史可规划路径数量以及对应的第三标记和历史不可规划路径数量以及对应的第四标记。
[0017]可选的，所述路径比对信息包括当前可规划路径占比、历史可规划路径占比以及调整结果趋向。
[0018]可选的，对每条所述操作路径进行演算时，所述方法还包括：实时生成演算进程信息并发送至与机器人相关联的显示界面，其中所述演算进程信息包括当前演算路径编号、演算进度占比和/或演算剩余时间。
[0019]第二方面，本申请提供一种手术机器人路径规划系统，所述系统包括：
[0020]制定路径模块，用于获取待操作对象在目标区域的三维影像模型，并基于预设的目标点和靶点，制定一条或多条操作路径；
[0021]注册模块，进行机器人的术中注册；
[0022]演算模块，用于对每条所述操作路径进行演算，以判断机器人是否对所有操作路径可规划，若否，则通过调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，并将可规划的所有操作路径发送至机器人的控制器。
[0023]可选的，所述系统还包括：
[0024]结果生成模块，用于若机器人未对所有操作路径可规划，则生成当前路径演算结果；
[0025]比对模块，用于若存在历史路径演算结果，则将当前路径演算结果和历史路径演算结果进行比对，得到路径比对信息；
[0026]显示模块，用于将当前路径演算结果、历史路径演算结果以及路径比对信息发送至与机器人相关联的显示界面。
[0027]第三方面，本申请提供的一种电子设备，采用如下的技术方案：
[0028]一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述手术机器人路径规划方法的步骤。
[0029]第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
[0030]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述手术机器人路径规划方法的步骤。
[0031]采用上述实施例的有益效果是：根据待操作对象的三维影像模型，结合预设的目标点和靶点，为待操作对象制定一条或多条操作路径，从而满足临床治疗需求；然后进行机器人的术中注册，便于将待操作对象空间坐标系和三维影像模型坐标系转换到机器人基坐标系中，以实现坐标统一，便于后续路径演算；接着对每个操作路径进行演算，以判断机器人是否对所有操作路径可规划，从而可以在手术之前先对所有操作路径的可规划性进行判断，若存在操作路径不可规划，则调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，并将可规划的所有操作路径发送至机器人的控制器，从而便于机器人顺利导航病人手术，有效提高病人手术效率，降低手术风险。
附图说明
[0032]图1为本申请提供的手术机器人路径规划方法一实施例的方法流程图；
[0033]图2为本申请提供的手术机器人路径规划方法步骤S103之后一实施例的方法流程图；
[0034]图3为本申请提供的手术机器人路径规划方法步骤S103一实施例的方法流程图；
[0035]图4为本申请提供的手术机器人路径规划系统一实施例的原理框图；
[0036]图5为本申请提供的手术机器人路径规划系统另一实施例的原理框图；
[0037]图6为本申请提供的电子设备一实施例的原理框图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图来具体描述本申请的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本申请的实施例一起用于阐释本申请的原理，并非用于限定本申请的范围。
[0039]本申请提供的手术机器人路径规划方法，应用于电子设备，该电子设备可以集成于机器人，也可以是独立的计算设备，该电子设备获取待操作对象的三维影像模型，并结合预设的目标点、靶点，制定操作路径，通过对每条操作路径进行演算，确定机器人对所有操作路径的可规划性，并通过反复调整，确定所有操作路径可规划。此外，该电子设备可以通过网络与用户端、机器人之间进行交互，通过用户端使得用户制定操作路径；机器人按照全部可规划的操作路径进行手术导航定位，协助手术人员完成手术。
[0040]参照图1，本申请提供的手术机器人路径规划方法，该方法包括下述步骤：
[0041]S101、获取待操作对象在目标区域的三维影像模型，并基于预设的目标点和靶点，制定一条或多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人路径规划方法，其特征在于，包括：获取待操作对象在目标区域的三维影像模型，并基于预设的目标点和靶点，制定一条或多条操作路径；进行机器人的术中注册；对每条所述操作路径进行演算，以判断机器人是否对所有操作路径可规划，若否，则通过调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，并将可规划的所有操作路径发送至机器人的控制器。2.根据权利要求1所述的手术机器人路径规划方法，其特征在于，所述通过调整待操作对象，直至所有操作路径可规划，包括：基于调整后的待操作对象的位姿，再次进行机器人术中注册；对注册后所有操作路径进行可规划演算并判断是否可规划。3.根据权利要求1所述的手术机器人路径规划方法，其特征在于，所述判断机器人是否对所有操作路径可规划之后，所述方法还包括：若机器人未对所有操作路径可规划，则生成当前路径演算结果；若存在历史路径演算结果，则将当前路径演算结果和历史路径演算结果进行比对，得到路径比对信息；将当前路径演算结果、历史路径演算结果以及路径比对信息发送至与机器人相关联的显示界面。4.根据权利要求3所述的手术机器人路径规划方法，其特征在于，所述路径比对信息包括当前可规划路径数量以及对应的第一标记、当前不可规划路径数量以及对应的第二标记、历史可规划路径数量以及对应的第三标记和历史不可规划路径数量以及对应的第四标记。5.根据权利要求3所述的手术机器人路径规划方法，其特征在于，所述路径比对信息还包括当前可规划路径占比、历史可规划路径占比以及调整结果趋向。6.根据权利要求1所述的手术机器人路径规划...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡昆，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：