远程手术机器人系统及其设备互联的方法与流程

allin2026-09-26  22


本公开涉及手术机器人,尤其涉及一种远程手术机器人系统及其设备互联的方法。


背景技术:

1、近些年来,手术机器人技术蓬勃发展,产生了骨科手术机器人、介入式手术机器人、腔镜手术机器人等不同适用场景的手术机器人,对于医生而言,它们具有容易操作、且操作精度高等优点,对于患者而言,它们的具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优点,被医生和患者广泛接受。

2、手术机器人包括医生控制台及患者手术平台。医生控制台包括显示屏和操作部,患者手术平台包括一个或多个操纵器组件,操纵器组件包括操纵器和可拆卸装配于操纵器的医疗器械。使用时,医生在显示屏显示的由医疗器械中成像设备提供的手术视野下,操纵操作部生成控制指令,操纵器基于控制指令驱动医疗器械执行手术动作。

3、以5g、互联网等为代表的具有低延迟和高带宽的高速通信网络技术的日趋成熟,结合了手术机器人技术和高速通信网络技术的优点的远程手术机器人技术应运而生。远程手术机器人技术允许医生在远离患者的地方,例如,允许医生对处于不同国家或不同省市的患者进行超远程手术,从而最大限度地突破了空间对手术实施的束缚,有效缓解了医疗资源分布不均的问题。

4、远程手术机器人系统包括远程医生控制台和患者手术平台,两者通常部署在不同的国家、不同省市、或相同城市的不同辖区。实施超远程手术前,需要建立远程医生控制台与患者手术平台之间的通信,尤其是当远程医生控制台和患者手术平台至少其中一种部署了较多台时,如何便捷、可靠地建立目标远程医生控制台与目标患者手术平台之间的通信,成为亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种能够便捷、可靠地建立远程医生控制台和患者手术平台配对的远程手术机器人系统及其设备互联的方法。

2、一方面,本公开提供了一种设备互联的方法,所述方法应用于远程手术机器人系统中的本端设备,所述系统包括服务器、及可与所述服务器通信的所述本端设备和对端设备,所述本端设备包括远程医生控制台和可由所述远程医生控制台操纵的患者手术平台中一种,所述对端设备包括所述远程医生控制台和所述患者手术平台中另一种,所述方法包括:

3、获取与所述本端设备已建立预约配对的多个所述对端设备的配对信息,所述配对信息包括多个所述对端设备的配对顺序和设备网络信息,多个所述对端设备包括第一对端设备和第二对端设备;

4、在基于所述配对顺序确定所述第一对端设备具有优先配对顺序时,基于所述第一对端设备的设备网络信息建立与所述第一对端设备的实时配对;及

5、响应于检测到满足切换配对条件,解除与所述第一对端设备的实时配对,并基于所述第二对端设备的设备网络信息建立与所述第二对端设备的实时配对。

6、其中,所述满足切换配对条件包括以下情况:所述本端设备与所述第一对端设备满足解除实时配对条件;及所述本端设备与所述第二对端设备满足建立实时配对条件。

7、其中,所述本端设备与所述第一对端设备满足解除实时配对条件包括以下情况中的至少一种:获取到手术完成;获取到手术异常中断;及获取到所述本端设备与所述第一对端设备同意切换配对。

8、其中,所述获取到手术完成包括以下情况中的至少一种:获取到手术必要物理附件从所述患者手术平台的从手机器人脱离或从患者身体脱离且达到延迟时间;获取到所述从手机器人恢复到术前准备状态且达到延迟时间;获取到所述患者手术平台的影像平台关闭且达到延迟时间;获取到所述从手机器人中成像设备提供的视野从手术视野切换成非手术视野且达到延迟时间;及获取到医生或患者撤离手术环境且达到延迟时间。

9、其中,所述获取到手术必要物理附件从所述患者手术平台的从手机器人脱离包括以下情况中的至少一种:获取到全部医疗器械从所述从手机器人脱离;获取到无菌罩从所述从手机器人脱离;及获取到引导所述医疗器械插入患者体内的穿刺器从从手机器人脱离。

10、其中,所述获取到手术必要物理附件从患者身体脱离包括以下情况中的至少一种:获取到全部医疗器械从患者体内撤出;获取到穿刺器从患者体内撤出;及获取到辅助设备从患者身体脱离,所述辅助设备包括监护仪或呼吸机。

11、其中,所述建立与所述第一对端设备的实时配对的步骤后,所述方法还包括:建立与所述第一对端设备之间的第一主从映射关系,所述第一主从映射关系包括所述本端设备与所述第一对端设备进行主从控制时涉及的运动学模型、运动缩放比例、器械切换逻辑、及器械操作逻辑等中的至少一种。

12、其中,所述解除与所述第一对端设备的实时配对的步骤,包括:断开所述本端设备与所述第二对端设备之间的所述第一主从映射关系;所述建立与所述第二对端设备的实时配对的步骤后,所述方法还包括:建立与所述第二对端设备之间的第二主从映射关系,所述第二主从映射关系包括所述本端设备与所述第二对端设备进行主从控制时涉及的运动学模型、运动缩放比例、器械切换逻辑、及器械操作逻辑等中的至少一种。

13、其中,所述本端设备被配置了对所述第二对端设备的操作者权限,所述建立与所述第二对端设备的实时配对的步骤后,所述方法还包括:基于检测的所述操作者权限是否被成功配置,确定与所述第二对端设备是否配对成功;其中,所述操作者权限被成功配置时,确定与所述第二对端设备配对成功;所述操作者权限未被成功配置时,确定与所述第二对端设备配对失败。

14、其中,所述操作者权限被成功配置包括所述操作者权限中的拥有权限被成功配置和所述操作者权限中的未拥有权限被成功配置。

15、其中,所述本端设备是所述远程医生控制台,所述远程医生控制台包括具有机械臂的操作部,所述第二对端设备是所述患者手术平台,所述患者手术平台包括从手机器人,所述从手机器人包括多个操纵器组件,一所述操纵器组件包括医疗器械、另一所述操纵器组件包括内窥镜,所述建立与所述第二对端设备的实时配对的步骤后,还包括:获取所述第二对端设备中医疗器械末端在所述内窥镜的内窥镜坐标系下的当前姿态;将所述当前姿态转换成所述操作部在所述远程医生控制台中显示屏的显示屏坐标系下的目标姿态;基于所述目标姿态控制所述机械臂运动,以使所述操作部的姿态与所述医疗器械末端的姿态对齐。

16、另一方面,本公开还提供了一种远程手术机器人系统,所述系统包括服务器、及可与所述服务器通信的所述本端设备和对端设备,所述本端设备包括远程医生控制台和可由所述远程医生控制台操纵的患者手术平台中一种,所述对端设备包括所述远程医生控制台和所述患者手术平台中另一种,所述本端设备被配置成用于实现如上述任一项实施例所述的方法。

17、另一方面,本公开还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在至少一个处理器上运行时,实现如上述任一项实施例所述的方法。

18、本公开的远程手术机器人系统及其设备互联的方法,具有如下有益效果:

19、远程医生控制台和患者手术平台中的一种设备可以与多个另一种设备具有配对顺序,在满足切换配对条件时,该一种设备可以解除与另一种设备中的一个已经建立的配对,并切换成与另一种设备中的另一个新建立配对,能够实现配对的快速切换,节约手术时间。


技术特征:

1.一种设备互联的方法,其特征在于,所述方法应用于远程手术机器人系统中的本端设备,所述系统包括服务器、及可与所述服务器通信的所述本端设备和对端设备,所述本端设备包括远程医生控制台和可由所述远程医生控制台操纵的患者手术平台中一种,所述对端设备包括所述远程医生控制台和所述患者手术平台中另一种,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述满足切换配对条件包括以下情况:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述本端设备与所述第一对端设备满足解除实时配对条件包括以下情况中的至少一种:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取到手术完成包括以下情况中的至少一种:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取到手术必要物理附件从所述患者手术平台的从手机器人脱离包括以下情况中的至少一种:

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取到手术必要物理附件从患者身体脱离包括以下情况中的至少一种:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立与所述第一对端设备的实时配对的步骤后,所述方法还包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述解除与所述第一对端设备的实时配对的步骤,包括:断开所述本端设备与所述第二对端设备之间的所述第一主从映射关系;

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述本端设备被配置了对所述第二对端设备的操作者权限,所述建立与所述第二对端设备的实时配对的步骤后,所述方法还包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述操作者权限被成功配置包括所述操作者权限中的拥有权限被成功配置和所述操作者权限中的未拥有权限被成功配置。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述本端设备是所述远程医生控制台,所述远程医生控制台包括具有机械臂的操作部,所述第二对端设备是所述患者手术平台,所述患者手术平台包括从手机器人,所述从手机器人包括多个操纵器组件,一所述操纵器组件包括医疗器械、另一所述操纵器组件包括内窥镜,所述建立与所述第二对端设备的实时配对的步骤后,还包括:

12.一种远程手术机器人系统,其特征在于,所述系统包括服务器、及可与所述服务器通信的所述本端设备和对端设备,所述本端设备包括远程医生控制台和可由所述远程医生控制台操纵的患者手术平台中一种,所述对端设备包括所述远程医生控制台和所述患者手术平台中另一种,所述本端设备被配置成用于实现如权利要求11所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在至少一个处理器上运行时,实现如权利要求1至11所述的方法。


技术总结
本公开涉及一种远程手术机器人系统及其设备互联的方法。方法包括:获取与本端设备已建立预约配对的多个对端设备的配对信息;在基于配对顺序确定第一对端设备具有优先配对顺序时,基于第一对端设备的设备网络信息建立与第一对端设备的实时配对;及响应于检测到满足切换配对条件,解除与第一对端设备的实时配对,并基于第二对端设备的设备网络信息建立与第二对端设备的实时配对。远程医生控制台和患者手术平台中的一种设备可以与多个另一种设备具有配对顺序,在满足切换配对条件时,该一种设备可以解除与另一种设备中的一个已经建立的配对,并切换成与另一种设备中的另一个新建立配对,能够实现配对的快速切换,节约手术时间。

技术研发人员:王建辰,高元倩,张旭,李宏召,张相平,张桐,赵红梅
受保护的技术使用者:深圳市精锋医疗科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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