本申请提供的手术机器人系统及其控制方法和装置，涉及医疗器械技术领域。包括相互连接的手术规划模块和手术执行模块，其中手术规划模块用于获取医疗影像数据并基于医疗影像数据确定手术方案；手术执行模块用于根据手术方案执行手术操作，手术执行模块包括手术操作学习单元和手术机器人，手术操作学习单元用于对手术方案的手术操作进行学习，得到学习结果，手术机器人用于根据手术方案和学习结果执行手术操作。本申请能够实现从影像数据到手术操作的智能自动化诊疗，通过手术机器人自主学习手术操作使得手术机器人逐步具有独立工作的能力，从而自行执行手术任务减轻医生负担，能够减少手术过程中的人为因素，从而降低手术失误风险。失误风险。失误风险。
【技术实现步骤摘要】
手术机器人系统及其控制方法和装置
[0001]本申请涉及医疗器械
，尤其涉及一种手术机器人系统及其控制方法和装置。
技术介绍
[0002]随着人工智能的快速发展，越来越多的智能机器人代替人类进入工业生产、驾驶、医疗等领域。现有的医疗手术机器人系统包括主端操作设备、中央处理器和从端操作设备。
[0003]相关技术中，手术机器人系统的工作方式为：医生根据医学图像指示在主端操作设备输入操作参数；对应地，主端操作设备采集医生的操作参数，并通过接口传输至中央处理器；中央处理器将该操作参数转换为数字信号，并通过接口传输至从端操作设备上的步进电机中，由步进电机基于接收到的数字信号，带动从端操作设备进行手术。
[0004]上述工作方式中，手术机器人系统的手术作业全程需要医生进行操作参数的输入，智能化程度不够高，且存在操作失误的情况。
技术实现思路
[0005]本申请提供一种手术机器人系统及其控制方法和装置，用以解决智能化程度低、容易出现操作失误的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种手术机器人系统，包括：相互连接的手术规划模块和手术执行模块，其中：手术规划模块，用于获取医疗影像数据，并基于医疗影像数据确定手术方案；手术执行模块，用于根据手术方案执行手术操作；手术执行模块，包括：手术操作学习单元和手术机器人，其中：手术操作学习单元，用于对手术方案的手术操作进行学习，得到学习结果；手术机器人，用于根据手术方案和学习结果执行手术操作。
[0007]可选的，手术规划模块，包括：数据获取单元，用于获取医疗影像数据；建模单元，用于根据医疗影像数据进行三维重建，得到目标三维模型；阅片单元，用于基于医疗影像数据和/或目标三维模型，确定病灶信息；手术方案生成单元，用于根据病灶信息生成手术方案，手术方案包括手术全程的操作步骤和手术工具。
[0008]可选的，阅片单元具体用于：通过将医疗影像数据与标准影像数据进行对比，和/或，将目标三维模型与标准三维模型进行对比，确定病灶信息，病灶信息包括病灶的位置特征、形状特征及CT值和病理结果中的至少一种。
[0009]可选的，阅片单元包括病理预测子单元，用于基于医疗影像数据和/或目标三维模型预测病灶的病理结果，病灶信息包括病理结果。
[0010]可选的，建模单元，包括：图像分割子单元，用于通过分割算法对医疗影像数据进行图像分割，并从分割结果中提取出不同组织和/或器官的影像数据；第一建模子单元，用于通过三维建模算法对不同组织和/或器官的影像数据分别进行三维重建，得到相应的组织三维模型和/或器官三维模型；第二建模子单元，用于将组织三维模型和/或器官三维模型进行融合，得到目标三维模型。
[0011]可选的，建模单元还包括分段子单元和/或标识子单元，其中：分段子单元，用于通过分段算法对目标三维模型中的至少部分组织和/或器官进行分段处理；标识子单元，用于通过标识算法对目标三维模型中的至少部分组织和/或器官进行颜色标识。
[0012]可选的，手术规划模块还包括：命名单元，用于基于病灶信息对目标三维模型的至少部分不同组织和/或器官进行名称命名和分段命名；手术方案生成单元，具体用于根据命名结果和病灶信息，确定手术方案，手术方案包括针对不同命名的组织和/或器官的手术操作方案。
[0013]可选的，手术规划模块，还包括：手术模拟单元，用于根据手术方案进行手术模拟训练，以确定手术方案是否合理。
[0014]可选的，手术操作学习单元，包括：视频获取子单元，用于获取手术方案的手术视频；视频分解子单元，用于对手术视频进行分解，得到手术图片和/或手术视频片段；标定子单元，用于通过标定算法对手术图片和/或手术视频片段涉及的解剖结构、手术工具和操作步骤进行标定，得到标定结果；学习子单元，用于对标定结果进行学习，得到学习结果。
[0015]可选的，手术机器人，包括：手术操作子单元，用于执行手术操作；手术辅助子单元，用于执行手术辅助操作，手术辅助操作辅助手术操作的执行。
[0016]可选的，手术执行模块还包括方案解读单元和控制单元，其中：方案解读单元，用于对手术方案进行解读，并基于解读结果、医疗影像数据和/或目标三维模型得到操作参数，操作参数包括手术机器人的机械臂移动参数；控制单元，用于根据操作参数控制手术机器人执行手术操作。
[0017]可选的，手术辅助子单元包括识别子单元，用于在手术过程中识别解剖结构并将识别结果反馈给控制单元；对应地，控制单元，还用于获取识别结果，并基于识别结果和操作参数控制手术机器人执行手术操作。
[0018]可选的，手术辅助子单元，包括：监控子单元，用于对手术过程中手术机器人执行的手术操作进行监控，并将监控结果传输至显示器。
[0019]第二方面，本申请提供一种手术机器人系统的控制方法，手术机器人系统包括相互连接的手术规划模块和手术执行模块，控制方法包括：通过手术规划模块获取医疗影像数据，并基于医疗影像数据确定手术方案；通过手术执行模块根据手术方案执行手术操作。
[0020]第三方面，本申请提供一种手术机器人系统的控制设备，包括：存储器，处理器；存储器，用于存储计算机执行指令；处理器，用于执行计算机执行指令，以实现如上述第二方面提供的控制方法。
[0021]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被执行时用于实现如上述第二方面提供的控制方法。
[0022]第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序；计算机程序被执行时，实现上述第二方面提供的控制方法。
[0023]本申请提供的手术机器人系统及其控制方法和装置，包括相互连接的手术规划模块和手术执行模块，其中手术规划模块用于获取医疗影像数据，并基于医疗影像数据确定手术方案；手术执行模块用于根据手术方案执行手术操作，手术执行模块包括手术操作学习单元和手术机器人，手术操作学习单元用于对手术方案的手术操作进行学习，得到学习结果，手术机器人用于根据手术方案和学习结果执行手术操作。本申请能够实现从影像数
据到手术操作的智能自动化诊疗，通过手术机器人自主学习手术操作使得手术机器人逐步具有独立工作的能力，从而自行执行手术任务，减轻医生负担，并且能够减少手术过程中的人为因素，从而降低手术失误风险。另外，完整的自动化手术操作能够规避手术机器人系统在信号传递过程中可能存在的信号延迟，进一步降低手术风险。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0025]图1为本申请实施例提供的手术机器人系统结构示意图一；
[0026]图2为本申请实施例提供的手术机器人系统结构示意图二；
[0027]图3为本申请实施例提供的手术机器人系统结构示意图三；
[0028]图4为本申请实施例提供的手术机器人系统结构示意图四；
[0029]图5a～本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种手术机器人系统，其特征在于，包括：相互连接的手术规划模块和手术执行模块，其中：所述手术规划模块，用于获取医疗影像数据，并基于所述医疗影像数据确定手术方案；所述手术执行模块，用于根据所述手术方案执行手术操作；所述手术执行模块包括：手术操作学习单元和手术机器人，其中：所述手术操作学习单元，用于对所述手术方案的手术操作进行学习，得到学习结果；所述手术机器人，用于根据所述手术方案和学习结果执行手术操作。2.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其特征在于，所述手术规划模块，包括：数据获取单元，用于获取所述医疗影像数据；建模单元，用于根据所述医疗影像数据进行三维重建，得到目标三维模型；阅片单元，用于基于所述医疗影像数据和/或所述目标三维模型，确定病灶信息；手术方案生成单元，用于根据所述病灶信息生成手术方案，所述手术方案包括手术全程的操作步骤和手术工具。3.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其特征在于，所述阅片单元具体用于：通过将所述医疗影像数据与标准影像数据进行对比，和/或，将所述目标三维模型与标准三维模型进行对比，确定病灶信息，所述病灶信息包括病灶的位置特征、形状特征及CT值和病理结果中的至少一种。4.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其特征在于，所述阅片单元包括病理预测子单元，用于基于所述医疗影像数据和/或所述目标三维模型预测病灶的病理结果，所述病灶信息包括所述病理结果。5.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其特征在于，所述建模单元，包括：图像分割子单元，用于通过分割算法对所述医疗影像数据进行图像分割，并从分割结果中提取出不同组织和/或器官的影像数据；第一建模子单元，用于通过三维建模算法对所述不同组织和/或器官的影像数据分别进行三维重建，得到相应的组织三维模型和/或器官三维模型；第二建模子单元，用于将所述组织三维模型和/或器官三维模型进行融合，得到所述目标三维模型。6.根据权利要求5所述的手术机器人系统，其特征在于，所述建模单元还包括分段子单元和/或标识子单元，其中：所述分段子单元，用于通过分段算法对所述目标三维模型中的至少部分组织和/或器官进行分段处理；所述标识子单元，用于通过标识算法对所述目标三维模型中的至少部分组织和/或器官进行颜色标识。7.根据权利要求2至6中任一项所述的手术机器人系统，其特征在于，所述手术规划模块还包括：命名单元，用于基于所述病灶信息对所述目标三维模型的至少部分不同组织和/或器官进行名称命名和/或分段命名；所述手术方案生成单元，具体用于根据命名结果和所述病灶信息，确定手术方案，所述手术方案包括针对不同命...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊中，陈晓坤，张锦姬，黄蓉，蒋韦，毛庆霖，
申请(专利权)人：珠海赛纳数字医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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