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CN112603546A - 一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统及控制方法 - Google Patents

一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统及控制方法 Download PDF

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CN112603546A
CN112603546A CN202011549192.3A CN202011549192A CN112603546A CN 112603546 A CN112603546 A CN 112603546A CN 202011549192 A CN202011549192 A CN 202011549192A CN 112603546 A CN112603546 A CN 112603546A
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China
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surgical
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CN202011549192.3A
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战梦雪
庞海峰
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Harbin Sagebot Intelligent Medical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Harbin Sagebot Intelligent Medical Equipment Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供了一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统及控制方法,涉及手术机器人技术领域。本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,包括腹腔镜手术机器人系统和远程通讯系统,所述腹腔镜手术机器人系统包括位于患者端的手术机械臂以及位于医生端的控制台,所述手术机械臂和所述控制台适于通过所述远程通讯系统通信连接。本发明所述的技术方案,通过远程通讯系统实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及;由于控制指令只在手术机械臂利用算法进行数据计算,减少了控制台与手术机械臂分别计算数据所占用的设备自身时延,因而保证了手术操作的实时性。

Description

一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统及控制方法
技术领域
本发明涉及手术机器人技术领域,具体而言,涉及一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统及控制方法。
背景技术
随着腹腔镜技术和手术机器人的发展,腹腔镜手术机器人应用范围不断扩大。腹腔镜手术机器人可部分取代枯燥、重复、劳累的操作,利用机器人系统图像的稳定性和精细的器械,可完成小管道吻合等传统腹腔镜手术时难度较大的操作。医生与机器人的配合能在一定程度上提高手术质量。目前基于腹腔镜机器人的微创手术,患者与医生均在同一现场是实施手术的先决条件,而该条件限制了许多偏远地区及特殊情况下由于交通不便的患者,使其无法得到最佳的治疗机会,因此如何提供普及的优质医疗服务,成为了目前医疗升级的重点。
发明内容
本发明解决的问题是如何提供普及的优质医疗服务。
为解决上述问题,本发明提供一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,包括腹腔镜手术机器人系统和远程通讯系统,所述腹腔镜手术机器人系统包括位于患者端的手术机械臂以及位于医生端的控制台,所述手术机械臂和所述控制台适于通过所述远程通讯系统通信连接;所述手术机械臂,用于通过所述远程通讯系统接收所述控制台发送的控制指令,并解析所述控制指令以确定所述手术机械臂的末端位姿,以及将自身的状态信息通过所述远程通讯系统发送;所述控制台,用于生成所述控制指令,并通过所述远程通讯系统发送,以及通过所述远程通讯系统接收所述手术机械臂发送的所述状态信息。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过远程通讯系统实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及;由于控制指令只在手术机械臂利用算法进行数据计算,减少了控制台与手术机械臂分别计算数据所占用的设备自身时延,因而保证了手术操作的实时性。
可选地,所述基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统还包括3D腔内视频处理系统和位于医生端的3D显示器,所述3D腔内视频处理系统包括腹腔镜镜头、腔内图像采集单元和视频编解码系统;所述腹腔镜镜头安装在所述手术机械臂上,所述腹腔镜镜头用于采集患者的病灶信息;所述腔内图像采集单元用于接收所述腹腔镜镜头采集的病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频编解码系统;所述视频编解码系统用于将所述病灶信息编解码,并通过所述远程通讯系统发送至所述3D显示器。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过3D腔内视频处理系统实现手术过程的可视化,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述视频编解码系统包括视频采集卡、视频发送设备及视频接收设备;所述视频采集卡与所述腔内图像采集单元连接,所述视频采集卡用于接收所述腔内图像采集单元发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频发送设备;所述视频发送设备用于将所述病灶信息编码并通过所述远程通讯系统发送至所述视频接收设备;所述视频接收设备用于接收所述视频发送设备发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息解码后发送至所述3D显示器,以在所述3D显示器上显示所述病灶信息。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过视频编解码系统实现包含病灶信息的3D腹腔镜图像的编解码,实现手术过程的可视化,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述远程通讯系统包括视频发送通讯系统、视频接收通讯系统及网络基站;所述视频发送通讯系统与所述视频发送设备连接,所述视频发送通讯系统用于接收所述视频发送设备发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息通过所述网络基站发送至所述视频接收通讯系统;所述网络基站与所述视频发送通讯系统通信及所述视频接收通讯系统连接,所述网络基站用于接收所述视频发送通讯系统发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频接收通讯系统;所述视频接收通讯系统与所述3D显示器连接,所述视频接收通讯系统用于接收所述网络基站发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述3D显示器;所述视频发送通讯系统与所述视频接收通讯系统之间适于通过第一专用线路传输所述病灶信息。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过远程通讯系统实现包含病灶信息的3D腹腔镜图像的传输,实现手术过程的可视化,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性;同时由于视频发送通讯系统与视频接收通讯系统之间通过第一专用线路传输病灶信息,与其它数据传输之间互不干扰,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
可选地,所述视频发送设备将所述病灶信息发送至所述视频接收设备时适于采用UDP协议。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过UDP协议实现将病灶信息由视频发送设备发送至视频接收设备,保证数据传输较高的实时性,给予医生以较好的手术体验,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述视频发送设备编码所述病灶信息时适于采用低失真编码算法。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过低失真编码算法编码病灶信息,在网络状态受到影响时,可根据网络状态调整3D图像视频的压缩率,保证3D图像较高的连续性,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述远程通讯系统还包括机械臂通讯系统和控制台通讯系统,所述机械臂通讯系统与所述手术机械臂连接,所述控制台通讯系统与所述控制台连接,所述机械臂通讯系统与所述控制台通讯系统通信连接;所述机械臂通讯系统与所述控制台通讯系统之间适于通过第二专用线路传输所述控制指令及所述状态信息。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过机械臂通讯系统和控制台通讯系统实现手术机械臂与控制台通讯系统之间的数据通信,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及;同时由于机械臂通讯系统与控制台通讯系统之间通过第二专用线路传输控制指令及状态信息,与其它数据传输之间互不干扰,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
可选地,所述手术机械臂基于运动学算法确定所述末端位姿。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过运动学算法确定手术机械臂的末端位姿,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及。
可选地,所述手术机械臂包括手术机械臂本体以及用于对患者进行手术的手术器械装置,所述手术器械装置安装在所述手术机械臂本体上。
本发明所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,通过设置安装在手术机械臂本体上的手术器械装置,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及。
本发明还提供一种基于腹腔镜手术机器人的控制方法,包括:控制台生成控制指令,并通过远程通讯系统发送至手术机械臂;所述手术机械臂解析所述控制指令以确定所述手术机械臂的末端位姿;所述手术机械臂将所述手术机械臂的状态信息发送至所述控制台。
所述基于腹腔镜手术机器人的控制方法与上述基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统框图一;
图2为本发明实施例的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统框图二。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示,本发明实施例提供一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,包括腹腔镜手术机器人系统和远程通讯系统,所述腹腔镜手术机器人系统包括位于患者端的手术机械臂以及位于医生端的控制台,所述手术机械臂和所述控制台适于通过所述远程通讯系统通信连接;所述手术机械臂,用于通过所述远程通讯系统接收所述控制台发送的控制指令,并解析所述控制指令以确定所述手术机械臂的末端位姿,以及将自身的状态信息通过所述远程通讯系统发送;所述控制台,用于生成所述控制指令,并通过所述远程通讯系统发送,以及通过所述远程通讯系统接收所述手术机械臂发送的所述状态信息。
具体地,在本实施例中,基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统包括腹腔镜手术机器人系统和远程通讯系统,其中,腹腔镜手术机器人系统包括手术机械臂以及控制台,手术机械臂位于患者端,用于对患者进行手术,控制台位于医生端,医生通过控制台上的主操作手控制手术机械臂及手术器械为患者做腹腔镜微创手术。
当患者端和医生端不在同一个物理空间下时,手术机械臂与控制台之间的数据需要通过远程通讯系统传输,数据传输包括控制指令和状态信息,其中,控制指令指医生在操作控制台的主操作手时生成的控制指令,控制指令通过远程通讯系统发送至手术机械臂,由手术机械臂进行运动学算法解析计算,确定末端位姿,其中,主操作手与末端位姿的各关节是一一对应匹配的,即末端位姿指的是手术器械末端点的位置和姿态状态;其中,状态信息指的是手术机械臂的状态,通过将手术机械臂的状态反馈给控制台,在医生端以信号灯的方式告知医生患者端手术机械臂的状态,以便医生及时对手术情况进行调整。
其中,控制指令的处理采用单端数据模式,如果在控制台和手术机械臂同时进行数据计算,由于数据传输存在时间延迟,会导致控制台确定的末端位姿等数据传输到手术机械臂时存在设备自身时间延迟,会影响到手术进行的同步性,因而采用仅在手术机械臂一侧进行解析计算的单端数据模式,即只在手术机械臂利用算法进行数据计算,无需控制台参与,减少了控制台与手术机械臂分别计算数据所占用的设备自身时延,因而保证了手术操作的实时性。
在本实施例中,通过远程通讯系统实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及;由于控制指令只在手术机械臂利用算法进行数据计算,减少了控制台与手术机械臂分别计算数据所占用的设备自身时延,因而保证了手术操作的实时性。
可选地,所述基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统还包括3D腔内视频处理系统和位于医生端的3D显示器,所述3D腔内视频处理系统包括腹腔镜镜头、腔内图像采集单元和视频编解码系统;所述腹腔镜镜头安装在所述手术机械臂上,所述腹腔镜镜头用于采集患者的病灶信息;所述腔内图像采集单元用于接收所述腹腔镜镜头采集的病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频编解码系统;所述视频编解码系统用于将所述病灶信息编解码,并通过所述远程通讯系统发送至所述3D显示器。
具体地,在本实施例中,结合图2所示,基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统还包括3D腔内视频处理系统和位于医生端的3D显示器,3D腔内视频处理系统用于为医生进行远程手术提供视野,能够清晰检测到患者腹腔内病灶详情,3D腔内视频处理系统包括腹腔镜镜头、腔内图像采集单元和视频编解码系统,其中,腹腔镜镜头安装在手术机械臂上,并经微创手术孔送进患者腹部,获取患者病灶信息,腹腔镜镜头另一端经由线缆连接到腔内图像采集单元,腔内图像采集单元经由DVI线缆连接到视频编解码系统,通过视频编解码系统的视频发送设备将病灶信息编码,并通过远程通讯系统发送至视频接收设备解码还原后发送至3D显示器,从而在医生端显示腔内影像即病灶信息,以便医生及时对手术情况进行调整。
在本实施例中,通过3D腔内视频处理系统实现手术过程的可视化,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述视频编解码系统包括视频采集卡、视频发送设备及视频接收设备;所述视频采集卡与所述腔内图像采集单元连接,所述视频采集卡用于接收所述腔内图像采集单元发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频发送设备;所述视频发送设备用于将所述病灶信息编码并通过所述远程通讯系统发送至所述视频接收设备;所述视频接收设备用于接收所述视频发送设备发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息解码后发送至所述3D显示器,以在所述3D显示器上显示所述病灶信息。
具体地,在本实施例中,结合图2所示,视频编解码系统包括视频采集卡、视频发送设备及视频接收设备,其中,腔内图像采集单元经由DVI线缆连接视频采集卡,视频采集卡经由专用连接线连接视频发送设备,视频发送设备通过编码技术将包含病灶信息的3D腹腔镜图像进行编码,并通过UDP协议将3D腹腔镜图像数据发送至视频接收设备解码,以在3D显示器上显示病灶信息。
在本实施例中,通过视频编解码系统实现包含病灶信息的3D腹腔镜图像的编解码,实现手术过程的可视化,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述远程通讯系统包括视频发送通讯系统、视频接收通讯系统及网络基站;所述视频发送通讯系统与所述视频发送设备连接,所述视频发送通讯系统用于接收所述视频发送设备发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息通过所述网络基站发送至所述视频接收通讯系统;所述网络基站与所述视频发送通讯系统通信及所述视频接收通讯系统连接,所述网络基站用于接收所述视频发送通讯系统发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频接收通讯系统;所述视频接收通讯系统与所述3D显示器连接,所述视频接收通讯系统用于接收所述网络基站发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述3D显示器;所述视频发送通讯系统与所述视频接收通讯系统之间适于通过第一专用线路传输所述病灶信息。
具体地,在本实施例中,结合图2所示,远程通讯系统包括视频发送通讯系统、视频接收通讯系统及网络基站,其中,视频发送设备通过网线连接视频发送通讯系统,视频发送通讯系统与视频接收通讯系统经由网络基站连通从而实现数据通信,视频接收通讯系统通过网线连接视频接收设备,视频接收设备经由DVI连接线连接医生端3D显示器,从而在3D显示器显示腔内影像。
其中,视频发送通讯系统与视频接收通讯系统之间通过第一专用线路传输病灶信息,与其它数据传输之间互不干扰,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
在本实施例中,通过远程通讯系统实现包含病灶信息的3D腹腔镜图像的传输,实现手术过程的可视化,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性;同时由于视频发送通讯系统与视频接收通讯系统之间通过第一专用线路传输病灶信息,与其它数据传输之间互不干扰,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
可选地,所述视频发送设备将所述病灶信息发送至所述视频接收设备时适于采用UDP协议。
具体地,在本实施例中,视频发送设备将病灶信息发送至视频接收设备时适于采用UDP协议,保证数据传输较高的实时性,给予医生以较好的手术体验,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
在本实施例中,通过UDP协议实现将病灶信息由视频发送设备发送至视频接收设备,保证数据传输较高的实时性,给予医生以较好的手术体验,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述视频发送设备编码所述病灶信息时适于采用低失真编码算法。
具体地,在本实施例中,视频发送设备编码病灶信息时适于采用低失真编码算法,由于患者端腹腔镜图像为1080P高清3D图像,该图像主要反映患者腔内病灶情况,因此图像的远程传输要保证较高的清晰度和连续性,医生才能获取准确的患者情况施以手术。因此采用高清1080P的视频采集卡进行本地采集,在视频发送设备进行低失真编码算法,在网络状态受到影响时,可根据网络状态调整3D图像视频的压缩率,保证3D图像较高的连续性。
在本实施例中,通过低失真编码算法编码病灶信息,在网络状态受到影响时,可根据网络状态调整3D图像视频的压缩率,保证3D图像较高的连续性,以便医生及时对手术情况进行调整,有效提高了腹腔镜手术的安全性。
可选地,所述远程通讯系统还包括机械臂通讯系统和控制台通讯系统,所述机械臂通讯系统与所述手术机械臂连接,所述控制台通讯系统与所述控制台连接,所述机械臂通讯系统与所述控制台通讯系统通信连接;所述机械臂通讯系统与所述控制台通讯系统之间适于通过第二专用线路传输所述控制指令及所述状态信息。
具体地,在本实施例中,结合图2所示,基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统还包括机械臂通讯系统和控制台通讯系统,机械臂通讯系统与手术机械臂连接,控制台通讯系统与控制台连接,机械臂通讯系统与控制台通讯系统通信连接。通过机械臂通讯系统和控制台通讯系统实现手术机械臂与控制台通讯系统之间的数据通信,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及。
其中,机械臂通讯系统与控制台通讯系统之间通过第二专用线路传输控制指令及状态信息,与其它数据传输之间互不干扰,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
其中,为了保证远程手术的安全性,将控制指令和3D腔内图像分别采用各自专用的网络传输通道,专用网络传输通道指两个点对点的固定IP,一一对应传输数据,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
在本实施例中,通过机械臂通讯系统和控制台通讯系统实现手术机械臂与控制台通讯系统之间的数据通信,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及;同时由于机械臂通讯系统与控制台通讯系统之间通过第二专用线路传输控制指令及状态信息,与其它数据传输之间互不干扰,减小彼此之间的干扰,防止网络不稳定时造成的连带伤害,保证数据传输的可靠性。
可选地,所述手术机械臂基于运动学算法确定所述末端位姿。
具体地,在本实施例中,手术机械臂基于运动学算法确定末端位姿,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及。
在本实施例中,通过运动学算法确定手术机械臂的末端位姿,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及。
可选地,所述手术机械臂包括手术机械臂本体以及用于对患者进行手术的手术器械装置,所述手术器械装置安装在所述手术机械臂本体上。
具体地,在本实施例中,结合图2所示,基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统还包括手术机械臂本体以及手术器械装置,手术器械装置安装在手术机械臂本体上,用于与手术机械臂本体共同移动,并根据控制指令确定的末端位姿调整自身状态。
在本实施例中,通过设置安装在手术机械臂本体上的手术器械装置,实现医生对患者的远程手术,当患者端和医生端不在同一个物理空间下时能够进行手术,实现了优质医疗资源的普及。
本发明另一实施例提供一种基于腹腔镜手术机器人的控制方法,包括:控制台生成控制指令,并通过远程通讯系统发送至手术机械臂;所述手术机械臂解析所述控制指令以确定所述手术机械臂的末端位姿;所述手术机械臂将所述手术机械臂的状态信息发送至所述控制台。
以一次远程手术过程进行举例:
例如进行北京到苏州的远程手术,患者端在苏州,医生端在北京,先分别布置两端手术场景,将患者端的机械臂系统(包括手术机械臂和手术器械装置)、腹腔镜镜头、视频采集卡、视频发送设备、机械臂通讯系统和视频发送通讯系统分别连接并上电,同时医生端将控制台、视频接收通讯系统、视频接收设备、3D显示器和控制台通讯系统分别连接并上电。当北京医生端和苏州患者端两端设备均上电正常运行后,患者端机械臂系统进行系统各个模块自检及机械臂复位。机械臂系统复位完毕后,机械臂系统、医生控制台、视频发送设备和视频接收设备分别输入配置好的IP地址和端口号,进行UDP数据传输和视频传输,此时医生端可以通过3D显示器看到远端患者情况,且医生控制台与机械臂系统远程连接完毕,准备进行手术。辅助医生根据病灶位置打孔,进行机械臂主动摆位,并安装上腹腔镜及相应手术器械,手术器械安装完毕后,医生可控制医生控制台的主操作手进行远程控制机械臂系统的手术器械对患者实施手术,在手术过程中,医生通过主操作手进行的操作会生成对应的控制指令,通过远程通讯系统发送至手术机械臂,在手术机械臂一侧对控制指令进行解析以确定末端位姿,从而调整手术机械臂和手术器械装置的位置和姿态,实现机械臂器械末端位姿完全匹配主手操作位姿,实现主从跟随运动以完成对患者的手术,由于在控制台和手术机械臂同时进行数据计算,数据传输存在时间延迟,会导致控制台确定的末端位姿等数据传输到手术机械臂时存在设备自身时间延迟,会影响到手术进行的同步性,因而采用仅在手术机械臂一侧进行解析计算的单端数据模式,有效保证远程手术的同步性;当手术完成时,医生需将主操作手放回复位位置,使机器恢复初始待机状态。
虽然本发明公开披露如上,但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,包括腹腔镜手术机器人系统和远程通讯系统,所述腹腔镜手术机器人系统包括位于患者端的手术机械臂以及位于医生端的控制台,所述手术机械臂和所述控制台适于通过所述远程通讯系统通信连接;
所述手术机械臂,用于通过所述远程通讯系统接收所述控制台发送的控制指令,并解析所述控制指令以确定所述手术机械臂的末端位姿,以及将自身的状态信息通过所述远程通讯系统发送;
所述控制台,用于生成所述控制指令,并通过所述远程通讯系统发送,以及通过所述远程通讯系统接收所述手术机械臂发送的所述状态信息。
2.根据权利要求1所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,还包括3D腔内视频处理系统和位于医生端的3D显示器,所述3D腔内视频处理系统包括腹腔镜镜头、腔内图像采集单元和视频编解码系统;
所述腹腔镜镜头安装在所述手术机械臂上,所述腹腔镜镜头用于采集患者的病灶信息;
所述腔内图像采集单元用于接收所述腹腔镜镜头采集的病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频编解码系统;
所述视频编解码系统用于将所述病灶信息编解码,并通过所述远程通讯系统发送至所述3D显示器。
3.根据权利要求2所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述视频编解码系统包括视频采集卡、视频发送设备及视频接收设备;
所述视频采集卡与所述腔内图像采集单元连接,所述视频采集卡用于接收所述腔内图像采集单元发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频发送设备;
所述视频发送设备用于将所述病灶信息编码并通过所述远程通讯系统发送至所述视频接收设备;
所述视频接收设备用于接收所述视频发送设备发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息解码后发送至所述3D显示器,以在所述3D显示器上显示所述病灶信息。
4.根据权利要求3所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述远程通讯系统包括视频发送通讯系统、视频接收通讯系统及网络基站;
所述视频发送通讯系统与所述视频发送设备连接,所述视频发送通讯系统用于接收所述视频发送设备发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息通过所述网络基站发送至所述视频接收通讯系统;
所述网络基站与所述视频发送通讯系统通信及所述视频接收通讯系统连接,所述网络基站用于接收所述视频发送通讯系统发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述视频接收通讯系统;
所述视频接收通讯系统与所述3D显示器连接,所述视频接收通讯系统用于接收所述网络基站发送的所述病灶信息,并将所述病灶信息发送至所述3D显示器;
所述视频发送通讯系统与所述视频接收通讯系统之间适于通过第一专用线路传输所述病灶信息。
5.根据权利要求3所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述视频发送设备将所述病灶信息发送至所述视频接收设备时适于采用UDP协议。
6.根据权利要求3所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述视频发送设备编码所述病灶信息时适于采用低失真编码算法。
7.根据权利要求4所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述远程通讯系统还包括机械臂通讯系统和控制台通讯系统,所述机械臂通讯系统与所述手术机械臂连接,所述控制台通讯系统与所述控制台连接,所述机械臂通讯系统与所述控制台通讯系统通信连接;
所述机械臂通讯系统与所述控制台通讯系统之间适于通过第二专用线路传输所述控制指令及所述状态信息。
8.根据权利要求1所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述手术机械臂基于运动学算法确定所述末端位姿。
9.根据权利要求1至8任一项所述的基于腹腔镜手术机器人的远程手术系统,其特征在于,所述手术机械臂包括手术机械臂本体以及用于对患者进行手术的手术器械装置,所述手术器械装置安装在所述手术机械臂本体上。
10.一种基于腹腔镜手术机器人的控制方法,其特征在于,包括:
控制台生成控制指令,并通过远程通讯系统发送至手术机械臂;
所述手术机械臂解析所述控制指令以确定所述手术机械臂的末端位姿;
所述手术机械臂将所述手术机械臂的状态信息发送至所述控制台。
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