CN113223709B - 手术过程回溯系统、方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手术过程回溯系统、方法和存储介质，所述手术过程回溯系统包括数据采集端和回放端；所述数据采集端用于采集手术过程数据；所述回放端包括数据回溯模块，所述数据回溯模块用于从所述手术过程数据中获取待回溯手术过程数据，并根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。本发明通过预设标记和/或时间轴对所获取的手术过程数据进行定位回溯，可以实现对手术过程的精准回溯，大大提高了手术过程的回溯效率，更加便于用户对手术经验进行总结，以及对手术过程中出现的问题进行定位与分析，从而更有利于实现对用户的手术操作或机器人操作技能的培训。

Description

手术过程回溯系统、方法和存储介质

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种手术过程回溯系统、方法和存储介质。

背景技术

手术机器人的出现符合精准外科的发展趋势。手术机器人成为帮助医生完成手术的有力工具，如daVinci手术机器人已经应用在全球各大医院,因其伤害小、出血少、恢复快，为患者带来福音。

手术机器人其设计理念是采用微创伤方式，精准地实施复杂的外科手术。在传统的手术面临种种局限的情况下，发展出了手术机器人来替代传统手术，手术机器人突破了人眼的局限，采用立体成像技术，将内部器官更加清晰的呈现给操作者。在原来手伸不进的区域，机器手能完成360度转动、挪动、摆动、夹持，并避免抖动。创口小，出血少，恢复快，大大缩短了患者术后住院时间，术后存活率和康复率也能明显提高，受到广大医患的青睐，现在作为一种高端医疗器械，已广泛运用于各种临床手术中。

通过对手术过程进行回放，可以辅助医护人员实现手术过程的数据分析、问题诊断和手术技能学习总结等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手术过程回溯系统、方法和存储介质，可以对手术过程进行定位和回溯，以更好地辅助用户实现手术过程的数据分析。

为达到上述目的，本发明提供一种手术过程回溯系统，应用于手术机器人系统，所述手术过程回溯系统包括数据采集端和回放端；

所述数据采集端用于采集手术过程数据；

所述回放端包括数据回溯模块，所述数据回溯模块用于从所述手术过程数据中获取待回溯手术过程数据，并根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

可选的，所述预设标记包括故障点和/或手术阶段。

可选的，所述手术过程数据包括术中场景图像信息数据、机器人运动信息数据和机器人状态信息数据。

可选的，所述数据采集端通过以下步骤采集手术过程数据：

对不同类型的手术数据进行同步处理；

采集同步后的各类所述手术数据并进行汇总；

对汇总后的所述手术数据进行加密处理，以获得手术过程数据。

可选的，所述回放端还包括监控参数配置模块，用于提供系统参数信息；

所述数据回溯模块用于根据所述监控参数配置模块所提供的系统参数信息以及预设标记和/或时间轴对所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

可选的，所述手术过程回溯系统还包括目标机器端，所述目标机器端用于从所述待回溯手术过程数据中获取待现场回放手术过程数据，并根据所述待现场回放手术过程数据进行现场回放。

可选的，所述回放端还包括数据转换模块，所述数据转换模块用于获取待现场回放手术过程数据并对所述待现场回放手术过程数据进行格式转换；

所述目标机器端用于获取经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据。

可选的，所述目标机器端通过以下步骤对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放：

获取数据回放的节奏指令；

根据所获取的数据回放的节奏指令，对所述待现场回放手术过程数据进行处理，以获取数据指令集；

根据所述数据指令集，控制机器人进行相应运动。

可选的，所述目标机器端还用于根据所述机器人的运动情况，获取现场回放机器人运动信息数据，并将所获取到的现场回放机器人运动信息数据与待现场回放手术过程数据中的机器人运动信息数据进行比对。

为达到上述目的，本发明还提供一种手术过程回溯方法，应用于手术机器人系统，所述手术过程回溯方法包括：

接收手术过程回溯请求；

获取待回溯手术过程数据；

根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

可选的，在对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯之前，所述回溯方法还包括：

获取系统参数信息；

所述根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯，包括：

根据所述系统参数信息以及预设标记和/或时间轴对所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

可选的，所述预设标记包括故障点和/或手术阶段。

可选的，所述回溯方法还包括：

获取待现场回放手术过程数据；

对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放。

可选的，所述对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放，包括：

对所获取的所述待现场回放手术过程数据进行格式转换；

将经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据下载至目标机器端；

通过所述目标机器端对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放。

可选的，所述目标机器端对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放，包括：

获取数据回放的节奏指令；

根据所获取的数据回放的节奏指令，对所述待现场回放手术过程数据进行处理，以获取数据指令集；

根据所述数据指令集，控制机器人进行相应运动。

为达到上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的手术过程回溯方法。

与现有技术相比，本发明提供的手术过程回溯系统、方法和存储介质具有以下优点：本发明通过预设标记和/或时间轴对所获取的手术过程数据进行定位回溯，可以实现对手术过程的精准回溯，大大提高了手术过程的回溯效率，更加便于用户对手术经验进行总结，以及对手术过程中出现的问题进行定位与分析，从而更有利于实现对用户的手术操作或机器人操作技能的培训。此外，本发明通过将所获取的手术过程数据中的至少一部分导入目标机器端(即手术机器人系统)，可以实现手术过程数据的现场回放，从而更加便于用户对手术过程中出现的故障进行实体机器分析，以及故障真实原因的快速定位、排查和影响分析，同时也可以为机器人系统的设计优化和功能提升奠定基础。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的手术过程回溯系统的应用场景示意图；

图2为本发明一实施方式中的手术过程回溯系统的连接关系结构示意图；

图3为本发明一实施方式中的回放端的手术过程数据可视化精准回溯的界面显示示意图；

图4为本发明一实施方式中的手术过程数据的采集过程示意图；

图5为本发明一实施方式中的不同类型的手术数据的同步原理示意图；

图6为本发明一实施方式中的手术过程数据上传与存储的流程示意图；

图7为本发明一实施方式中的手术过程数据精准回溯的流程示意图；

图8a为本发明一实施方式中的根据故障点定位手术过程数据的界面显示示意图；

图8b为本发明一实施方式中的根据手术阶段定位手术过程数据的界面显示示意图；

图9为本发明一实施方式中的监控参数配置的界面显示示意图；

图10为本发明一实施方式中的手术过程数据现场回放的流程示意图；

图11为本发明一实施方式中的转换后的手术过程数据的格式示意图；

图12为本发明一实施方式中的目标机器端对手术过程数据进行现场回放的流程示意图；

图13为本发明一实施方式中的现场可视化交互界面显示示意图；

图14为本发明一实施方式中的手术过程数据在机器人上进行现场回放的流程示意图；

图15为本发明一实施方式中的手术过程回溯方法的流程示意图。

其中，附图标记如下：

医生控制端-100；患者控制端-200；图像台车-300；医生控制台-110；手术台车-210；机器人-220；机械臂-221；

数据采集端-400；服务器-500；回放端-600；数据回溯模块-610；监控参数配置模块-620；数据转换模块-630；目标机器端-700。

具体实施方式

以下结合附图1至15和具体实施方式对本发明提出的手术过程回溯系统、方法和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的核心思想在于提供一种手术过程回溯系统、方法和存储介质，可以对手术过程进行快速定位和精准回溯，以更好地辅助用户实现手术过程的数据分析。

为实现上述思想，本发明提供一种手术过程回溯系统，应用于手术机器人系统。请参考图1，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程回溯系统的应用场景示意图。如图1所示，所述手术机器人系统包括医生控制端100、患者控制端200和图像台车300，所述医生控制端100包括设置有主控制臂(图中未示出)的医生控制台110，所述患者控制端200包括手术台车210和机器人220等设备，其中患者躺在手术台车210上进行手术。所述机器人220上设置有用于挂载手术器械(图中未示出)、内窥镜(图中未示出)的机械臂221，所述机械臂221、手术器械、内窥镜与所述主控制臂具有预定的映射关系，从而形成主从关系，手术器械连接至机械臂221后，系统依据主控制臂的运动来实现针对手术器械各个方向的动作从而完成手术。医生通过医生控制台110的主控制臂来控制机械臂221，所述机械臂221操作手术器械的动作(例如对病灶的夹持、切除等)可通过内窥镜的摄像头进行拍摄。如本领域技术人员所能理解的，所述手术机器人系统还可包括其它手术辅助设备，例如无菌台(图中未示出)、呼吸机(图中未示出)、检测装置(图中未示出)等。

请继续参考图2，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程回溯系统的连接关系结构示意图。如图2所示，所述手术过程回溯系统包括数据采集端400和回放端600，为了便于实现数据的交互，所述回放端600和所述数据采集端400均与一服务器500通信连接；所述数据采集端400用于采集手术过程数据，并将采集得到的所述手术过程数据上传至所述服务器500；所述服务器500用于存储接收到的所述手术过程数据；所述回放端600包括数据回溯模块610，所述数据回溯模块610用于从所述服务器500获取待回溯手术过程数据，并根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。在具体操作时，用户可以根据预设标记和/或时间轴快速的定位所需回溯的手术过程点，以实现定位回溯。由此，本发明提供的手术过程回溯系统通过所述回放端600的数据回溯模块610对所获取的相应的手术过程数据进行定位回溯，可以实现手术过程的精准回溯，大大提高了手术过程的回溯效率，更加便于用户对手术经验进行总结，以及对手术过程中出现的问题进行定位与分析，从而更有利于实现对用户的手术操作或机器人操作技能的培训。需要说明的是，虽然本实施方式是以采用服务器500作为所述回放端600和所述数据采集端400之间的传输媒介为例进行说明，但是如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，所述数据采集端400可以设置用于存储手术过程数据的存储器，所述回放端600可以直接从所述数据采集端400获取待回溯手术过程数据，本发明对此并不进行限定。

进一步的，请参考图3，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的回放端600的手术过程数据可视化精准回溯的界面显示示意图。如图3所示，本发明提供的手术过程回溯系统还可通过视频+数据曲线/图的形式进行手术过程的可视化定位回溯。由此，通过对手术过程数据进行可视化回溯，可以更加便于用户对手术过程中出现的问题进行分析。

优选的，所述服务器500为云服务器。由此，通过采用云服务器，不仅可以更加便于手术过程数据的存储，同时也更加便于手术过程数据的下载。

优选的，所述手术过程数据包括术中场景图像信息数据、机器人运动信息数据和机器人状态信息数据。其中，术中场景图像信息数据是指内窥镜拍摄到的图像数据，机器人运动信息数据包括机器人220的机械臂221的运动信息、主控制臂的运动信息等，机器人状态信息数据包括故障信息。

请参考图4，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程数据的采集过程示意图。如图4所示，所述数据采集端400通过以下步骤采集所述手术过程数据：

对不同类型的手术数据进行同步处理；

采集同步后的各类所述手术数据并进行汇总；

对汇总后的手术数据进行加密处理，以获得手术过程数据。

请继续参考图5，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的不同类型的手术数据的同步原理示意图。如图5所示，可以通过时间同步器添加时间标记点，例如时间戳对不同类型的手术数据进行同步处理。关于如何对汇总后的手术数据进行加密处理，可以参考现有技术，本发明对此不再进行赘述。

请参考图6，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程数据上传与存储的流程示意图。如图6所示，所述数据采集端400通过以下步骤将所述手术过程数据上传至所述服务器500：

对待上传的手术过程数据进行校验；

将通过校验的所述手术过程数据上传至所述服务器500。

由此，通过对待上传的手术过程数据进行校验并将校验通过的所述手术过程数据上传至所述服务器500，可以保证上传至所述服务器500的手术过程数据的有效性。具体的，可以采用加密校验的方式对待上传的手术过程数据进行校验，或采用现有技术中的其它校验方式进行校验，关于校验的更详细的内容可以参考现有技术，本发明对此不再进行赘述。

更进一步的，如图6所示，在将通过校验的所述手术过程数据上传至所述服务器500的过程中，所述数据采集端400还会判断所述手术过程数据是否上传成功，如果上传失败，则启动重传机制，例如，将上传失败的所述手术过程数据暂存至本地，待通讯恢复后，再重新进行上传。所述服务器500对接收成功的手术过程数据进行存储，以备进行后续的回溯操作。

请继续参考图7，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程数据精准回溯的流程示意图。如图7所示，在实际操作中，用户可以根据实际需求，选取期望回溯的手术过程数据，即待回溯手术过程数据，所述数据回溯模块610从所述服务器500获取待回溯手术过程数据，并基于时间轴和/或预设标记进行手术过程的精准回溯(即定位回溯)。具体的，当使用时间轴进行手术过程的回放时，可拖动时间轴，或者快进、快退、慢进、慢退回放进行实际定位。当使用预设标记进行回放时，系统会根据标记点将手术过程数据进行完整标记，由此，用户可以快速地定位所需回溯的手术过程点，即可以将手术过程数据快速精准地定位到特定位置。进一步的，在使用预设标记进行回放的过程中，还可以结合时间轴，例如通过拖动时间轴，或者快进、快退、慢进、慢退回放，进一步进行定位。

请参考图8a和图8b，其中图8a示意性地给出了本发明一实施方式提供的根据故障点定位手术过程数据的界面显示示意图，图8b示意性地给出了本发明一实施方式提供的根据手术阶段定位手术过程数据的界面显示示意图。如图8a和8b所示，在本实施方式中，所述预设标记包括故障点和手术阶段。举例而言，故障点包括A类故障、B类故障、C类故障、D类故障等，手术阶段包括戳卡对接完毕、第一次进主从操作、第一次使用持针钳、最后一次退出主从等。需要说明的是，故障点的种类和手术阶段的种类的设置可以根据实际需要进行设置，本发明对此并不进行限定。此外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，所述预设标记可以只包括故障点或只包括手术阶段，或者所述预设标记还可以为除故障点、手术阶段以外的其它标记，本发明对此并不进行限定。由此，系统通过根据预设标记将手术过程数据进行完整标记，可以便于用户快速地定位到所需回溯的手术过程点，实现了手术过程的高效与精准回溯。

请参考图2、图8a、图8b和图9，其中，图9示意性地给出了本发明一实施方式提供的监控参数配置的界面显示示意图。如图2、图8a、图8b和图9所示，所述回放端600还包括监控参数配置模块620，所述监控参数配置模块620用于提供系统参数信息，由此，通过所述监控参数配置模块620，可以为用户快速的配置在手术过程回溯中想要关注的系统参数信息，例如电机码盘值、指令力矩、实际力矩、关节速度等。为了进一步便于回溯数据的分析和诊断，所述监控参数配置模块620还用于提供系统参数的实时数据曲线图。具体的，手术过程回溯中，用户选取想要关注的系统参数后，例如选取的系统参数是实际力矩，则所述监控参数配置模块620会将待回溯手术过程数据中与所选取的系统参数相关的数据，例如将手术过程中的实际力矩，以实时曲线图的形式进行显示。由此，通过曲线图的形式，可以更加便于用户对手术过程中出现的问题进行分析与诊断。

请参考图2，如图2所示，所述手术过程回溯系统还包括目标机器端700，所述目标机器端700用于从所述待回溯手术过程数据中获取待现场回放手术过程数据，并根据所述待现场回放手术过程数据(从待回溯手术过程数据中所选取的手术过程数据)进行现场回放(目标机器端700根据待现场回放手术过程数据，进行相应动作，以实现现场回放)。由此，本发明通过将所获取的待回溯手术过程数据中的至少一部分导入目标机器端700(例如手术机器人系统)，可以实现手术过程数据的现场回放，从而更加便于用户对手术过程进行实体机器分析，更加便于故障真实原因的快速定位、排查和影响分析，同时也可加快机器人系统的设计优化，更加便于机器人系统的功能提升。

具体地，所述目标机器端700可以通过所述服务器500从所述待回溯手术过程数据中获取待现场回放手术过程数据。由于服务器500中存储的手术过程数据的格式有可能与目标机器端700所能识别的数据格式不匹配，由此，在将待现场回放手术过程数据下载至所述目标机器端700之前，还需要对所述手术过程数据进行格式转换。请参考图2，如图2所示，所述回放端600还包括数据转换模块630，所述数据转换模块630用于获取待现场回放手术过程数据并对所述待现场回放手术过程数据进行格式转换，并将经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据传输至所述服务器500，所述目标机器端700用于从所述服务器500下载经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据。需要说明的是，在其它一些实施方式中，所述目标机器端700也可以直接从所述回放端600处下载待经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据。

请参考图10，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程数据现场回放的流程示意图。如图10所示，在具体操作时，根据回放的需求，用户可以在回放端600通过时间轴和/或预设标记从待回溯手术过程数据中选取想要回放的待现场回放手术过程数据，然后通过所述数据转换模块630将所述待现场回放手术过程数据的格式转换成与所述目标机器端700相适应的格式，以确保数据的有效性和安全性，所述目标机器端700下载获得所述待现场回放手术过程数据后，会对所获得的待现场回放手术过程数据进行解密与校验，当数据解密校验成功后，用户即可在目标机器端700进行手术过程的现场回放。

请参考图11，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的转换后的手术过程数据的格式示意图。如图11所示，转换后的待现场回放手术过程数据内的数据包括数据头、数据部分、数据尾。其中数据头包含数据类型的信息；数据部分包含时间戳类型、数据值等，例如术中场景图像信息数据的数据段包括时间戳类型、帧率、解码类型等，机器人运动信息数据和机器人状态信息数据包括时间戳类型、历史位置(主控制臂、机械臂221各关节信息)、指令信息等；数据尾包含数据加密以及校验等信息。

请参考图12，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的目标机器端对手术过程数据进行现场回放的流程示意图。如图12所示，所述目标机器端700具体通过以下步骤对所获取的待现场回放手术过程数据进行现场回放：

获取数据回放的节奏指令；

根据所获取的数据回放的节奏指令，对所述待现场回放手术过程数据进行处理，以获取数据指令集；

根据所述数据指令集，控制机器人进行相应运动。

请参考图13，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的现场可视化交互界面显示示意图。如图13所示，在实际操作时，用户可以在所述目标机器端700上安装的现场可视化交互软件界面上来控制数据回放的节奏，例如通过选择前进或后退按键来快速定位到想要进行现场回放的手术过程点，通过单步按键可以将机器人220的运动过程拆分成多步。所述目标机器端700的控制器根据所获取的数据回放的节奏指令，对所获取的待现场回放手术过程数据进行处理，以将所述待现场回放手术过程数据转换为一系列的数据指令集，最后将数据指令集下发到机器以控制机器人220的具体动作，以实现手术过程数据的现场回放。由此，用户可以根据机器人220的现场回放过程，对手术过程中出现的问题进行分析。

请参考图14，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程数据在机器人上进行现场回放的流程示意图。如图14所示，目标机器端700的控制器在根据数据指令集控制机器人220的机械臂221进行运动时，会根据机器人220的运动情况，获取机器人220的运动信息数据，由此，用户可以根据现场回放过程中的机器人220的运动信息数据并结合机器人220的系统信息数据，对手术过程中出现的问题进行分析。

进一步的，如图13所示，所述现场可视化交互软件界面上还设有保存数据按键，由此通过此按键可以对机器人220的运动信息数据进行一键保存，从而可以通过将现场回放所得到的机器人220的运动信息数据与所述目标机器端700获取到的待现场回放手术过程数据中的机器人运动信息数据进行比对，进而更加便于故障真实原因的快速定位、排查和影响分析，更加有利于加快机器人系统的设计优化和功能提升。

为实现上述思想，本发明还提供了一种手术过程回溯方法，应用于手术机器人系统。请参考图15，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术过程回溯方法的流程示意图。如图15所示，所述手术过程回溯方法包括如下步骤：

步骤S100、接收手术过程回溯请求。

步骤S200、获取待回溯手术过程数据。

步骤S300、根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

优选的，在对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯之前，所述回溯方法还包括：

获取系统参数信息；

所述根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯，包括：

根据所述系统参数信息以及预设标记和/或时间轴对所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

优选的，所述预设标记包括故障点和/或手术阶段。

优选的，所述回溯方法还包括：

获取待现场回放手术过程数据；

对待现场回放手术过程数据进行现场回放。

优选的，述对待现场回放手术过程数据进行现场回放，包括：

对所获取的待现场回放手术过程数据进行格式转换；

将经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据下载至目标机器端；

通过所述目标机器端对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放。

优选的，所述目标机器端对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放，包括：

获取数据回放的节奏指令；

根据所获取的数据回放的节奏指令，对所述待现场回放手术过程数据进行处理，以获取数据指令集；

根据所述数据指令集，控制机器人进行相应运动。

由此可见，本发明提供的手术过程回溯方法通过预设标记和/或时间轴对所获取的手术过程数据进行定位回溯，可以实现对手术过程的精准回溯，大大提高了手术过程的回溯效率，更加便于用户对手术经验进行总结，以及对手术过程中出现的问题进行定位与分析，从而更有利于实现对用户的手术操作或机器人操作技能的培训。此外，本发明提供的手术过程回溯方法通过将所获取的手术过程数据中的至少一部分导入目标机器端(即手术机器人系统)，可以实现手术过程数据的现场回放，从而更加便于用户对手术过程中出现的故障进行实体机器分析，以及故障真实原因的快速定位、排查和影响分析，同时也可以为机器人系统的设计优化和功能提升奠定基础。

为实现上述思想，本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的手术过程回溯方法。由此，本发明通过预设标记和/或时间轴对所获取的手术过程数据进行定位回溯，可以实现对手术过程的精准回溯，大大提高了手术过程的回溯效率，更加便于用户对手术经验进行总结，以及对手术过程中出现的问题进行定位与分析，从而更有利于实现对用户的手术操作或机器人操作技能的培训。此外，本发明通过将所获取的手术过程数据中的至少一部分导入目标机器端(即手术机器人系统)，可以实现手术过程数据的现场回放，从而更加便于用户对手术过程中出现的故障进行实体机器分析，以及故障真实原因的快速定位、排查和影响分析，同时也可以为机器人系统的设计优化和功能提升奠定基础。

本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的手术过程回溯系统、方法和存储介质具有以下优点：本发明通过预设标记和/或时间轴对所获取的手术过程数据进行定位回溯，可以实现对手术过程的精准回溯，大大提高了手术过程的回溯效率，更加便于用户对手术经验进行总结，以及对手术过程中出现的问题进行定位，从而更有利于实现对用户的手术操作或机器人操作技能的培训。此外，本发明通过将所获取的手术过程数据中的至少一部分导入目标机器端(即手术机器人系统)，可以实现手术过程数据的现场回放，从而更加便于用户对手术过程中出现的故障进行实体机器分析，以及故障真实原因的快速定位、排查和影响分析，同时也可以为机器人系统的设计优化和功能提升奠定基础。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种手术过程回溯系统，其特征在于，包括数据采集端和回放端，所述数据采集端用于采集手术过程数据；

所述回放端包括数据回溯模块，所述数据回溯模块用于从所述手术过程数据中获取待回溯手术过程数据，并根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯；

所述手术过程回溯系统还包括目标机器端，所述目标机器端用于从所述待回溯手术过程数据中获取待现场回放手术过程数据，并根据所述待现场回放手术过程数据控制机器人进行待现场回放手术过程中的相应动作，以实现现场回放。

2.根据权利要求1所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述预设标记包括故障点和/或手术阶段。

3.根据权利要求1所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述手术过程数据包括术中场景图像信息数据、机器人运动信息数据和机器人状态信息数据。

4.根据权利要求1所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述数据采集端通过以下步骤采集手术过程数据：

对不同类型的手术数据进行同步处理；

采集同步后的各类所述手术数据并进行汇总；

对汇总后的所述手术数据进行加密处理，以获得手术过程数据。

5.根据权利要求1所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述回放端还包括监控参数配置模块，用于提供系统参数信息；

所述数据回溯模块用于根据所述监控参数配置模块所提供的系统参数信息以及预设标记和/或时间轴对所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

6.根据权利要求1所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述回放端还包括数据转换模块，所述数据转换模块用于获取待现场回放手术过程数据并对所述待现场回放手术过程数据进行格式转换；

所述目标机器端用于获取经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据。

7.根据权利要求6所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述目标机器端通过以下步骤对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放：

获取数据回放的节奏指令；

根据所获取的数据回放的节奏指令，对所述待现场回放手术过程数据进行处理，以获取数据指令集；

根据所述数据指令集，控制机器人进行相应运动。

8.根据权利要求7所述的手术过程回溯系统，其特征在于，所述目标机器端还用于根据所述机器人的运动情况，获取现场回放机器人运动信息数据，并将所获取到的现场回放机器人运动信息数据与待现场回放手术过程数据中的机器人运动信息数据进行比对。

9.一种手术过程回溯方法，应用于手术机器人系统，其特征在于，包括：

接收手术过程回溯请求；

获取待回溯手术过程数据；

根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯；

所述回溯方法还包括：

获取待现场回放手术过程数据；

根据所述待现场回放手术过程数据控制机器人进行待现场回放手术过程中的相应动作，以实现现场回放。

10.根据权利要求9所述的手术过程回溯方法，其特征在于，在对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯之前，所述回溯方法还包括：

获取系统参数信息；

所述根据预设标记和/或时间轴对所获取的所述待回溯手术过程数据进行定位回溯，包括：

根据所述系统参数信息以及预设标记和/或时间轴对所述待回溯手术过程数据进行定位回溯。

11.根据权利要求9所述的手术过程回溯方法，其特征在于，所述预设标记包括故障点和/或手术阶段。

12.根据权利要求9所述的手术过程回溯方法，其特征在于，通过以下步骤控制机器人对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放：

对所获取的所述待现场回放手术过程数据进行格式转换；

将经过格式转换后的所述待现场回放手术过程数据下载至目标机器端；

通过所述目标机器端控制机器人对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放。

13.根据权利要求12所述的手术过程回溯方法，其特征在于，所述目标机器端控制机器人对所述待现场回放手术过程数据进行现场回放，包括：

获取数据回放的节奏指令；

根据所获取的数据回放的节奏指令，对所述待现场回放手术过程数据进行处理，以获取数据指令集；

根据所述数据指令集，控制机器人进行相应运动。

14.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求9至13中任一项所述的手术过程回溯方法。