rsss-ⅱ脊柱手术机器人系统开发及其实验研究 the development and experiment study of a robotic spinal surgical system rsss-ⅱ.pdfVIP

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2017-09-05 发布于上海
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rsss-ⅱ脊柱手术机器人系统开发及其实验研究 the development and experiment study of a robotic spinal surgical system rsss-ⅱ

第5卷第l期集成技术 V01．5NO。1 2016年1月 JOURNALOFINTEGRATIONTECHNOLOGY Jan．2016 RSSS．II脊柱手术机器人系统开发及其实验研究靳海洋1’2邓震1’2王宇1张朋1 (中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055) 2(德国汉堡大学汉堡22527) 摘要手术机器人应用于脊柱手术中，辅助医生完成脊柱手术中钉道定位、钻钉道等操作，有助于降低医生工作强度，保证了手术操作的精确性、稳定性和安全性。文章针对椎弓根钉内固定术，设计研制了脊柱手术辅机器人系统RSSS．II。首先，从脊柱手术的临床需求出发，充分考虑术中安全性、手术区域覆盖范围、患者术中摆位以及对机器人占地空间等多方面因素，设计六自由度串联式手术机械臂以及力反馈钻骨装置。其次，以椎弓根钉内固定术中准确定位为目的，对机器人导航定位所涉及的关键技术展开研究，构建了图像导航定位系统。最后，通过精度测试实验和离体样本骨实验，对关键技术及系统的精度、安全性等进行原理性验证。实验结果显示，脊柱手术机器人系统RSSS．II能满足手术对精度的要求。关键词脊柱外科手术；手术机器人；图像导航；运动控制；图像配准 156 中图分类号TG 文献标志码A The and ofaRobotic DevelopmentExperimentStudy SpinalSurgical RSSS-II System JIN DENGZhenl2WANGYulZHANG Haiyan91’2 Peng Institutes 51 (ShenzhenofAdvancedTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenzhen8055，China) 2(UniversityofHamburg,Hamburg22527，Germany) Abstractrobotic inthe screw wouldbe for Using surgerysystem transpedicularpathdrilling helpful theburdenof and the and of alleviating surgeonsguaranteecorrectness，stabilitysafety on fixation robotic RSSS-11was and transpedicularoperation，thespinalsurgicalsystem designeddeveloped． 6 offreedomsin—serial roboticarmandabone devicewithforce Firstly,adegree surgery drilling sampling were tomeetthe of asthe ofthe safety,the designed