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膝關節(jié)置換手術機器人是一種用于輔助或執(zhí)行膝關節(jié)置換手術的 醫(yī)療設備。它通過結合計算機視覺、人工智能和機器人技術，提供 可重復的手術操作，以改善手術質(zhì)量和患者康復。

技術方案如下：

1. 機器人系統(tǒng)：選擇適合的機器人系統(tǒng)，如Mako系統(tǒng)或NAVIO系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)由機器人臂、手術臺和控制臺組成，通過 的定位和運動控制，實現(xiàn)對手術工具的 操作。

2. 圖像引導：利用計算機視覺技術，機器人系統(tǒng)能夠實時獲取患者膝關節(jié)的三維影像數(shù)據(jù)。通過匹配患者的解剖結構，機器人系統(tǒng)可以準確地識別關節(jié)部位、骨骼結構和軟組織。

3. 規(guī)劃和導航：基于患者的影像數(shù)據(jù)，機器人系統(tǒng)可以生成個性化的手術方案和導航路徑。醫(yī)生可以在控制臺上進行手術規(guī)劃，包括骨切割、植入物選擇和關節(jié)對齊等。

4. 手術操作：機器人系統(tǒng)能夠根據(jù)預先設定的手術方案，通過機器人臂 地執(zhí)行手術操作。機器人系統(tǒng)可以提供實時的視覺反饋和力覺感知，幫助醫(yī)生調(diào)整手術策略，并確保手術的準確性和穩(wěn)定性。

5. 數(shù)據(jù)記錄和分析：機器人系統(tǒng)能夠記錄手術過程的數(shù)據(jù)，包括手術時間、力度和角度等。這些數(shù)據(jù)可以用于手術評估和后續(xù)研究，以進一步改進手術技術和康復方案。

總的來說，膝關節(jié)置換手術機器人通過結合 的圖像引導、規(guī)劃導航和手術操作技術，可以提供 可重復的手術操作，從而改善手術質(zhì)量和患者康復效果。這項技術方案將為膝關節(jié)置換手術帶來更高的安全性、準確性和可預測性，為患者提供更好的 體驗和長期效果。

軟件功能模塊

主要為手術機器人SDK，手術機器人SDK的開發(fā)環(huán)境為"windows VS2017以上 QT5.12"，開發(fā)語言為C ，同時為用戶提供示例工程與API文檔,示例工程可實現(xiàn)從“影像導入-三維可視化-手術路徑規(guī)劃-空間注冊-機器人標定-機器人導航”全過程。

01影像管理模塊

該模塊提供的接口包括:文件加載、文件信息獲取、文件信息設置、文件輸出、文件關閉，能處理CT/MRI/CBCT等醫(yī)學影像DICOM數(shù)據(jù)，實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)解析與加載。開發(fā)人員可以基于該模塊獲取到的影像數(shù)據(jù)，自行進行圖像分割、圖像融合等二次開發(fā)。

02手術規(guī)劃模塊

該模塊主要包含二三維影像顯示、選點與交互的相關接口，可以實現(xiàn)三維可視化、二三維界面的交互以及二維面上點的選取(選取的點可以是手動選取或數(shù)據(jù)自動生成)，開發(fā)人員可根據(jù)需求實現(xiàn)路徑規(guī)劃的二次開發(fā)。

03手術導航模塊

該模塊提供的接口包括:定位儀控制的相關接口、標記球提取、空間注冊、工具注冊和工具信息讀取等，實現(xiàn)圖像空間與實際空間的配準、手術工具末端信息獲取以及導航功能。

04機械臂控制模塊

當前支持UR大族)思靈|遨博珞石等機械臂，該模塊提供的接口包括:機械臂控制、機械臂標定、機械臂導航、定位儀與機械臂的坐標轉換、以及VTK三維坐標與定位儀坐標轉換，實現(xiàn)機械臂導航功能