骨科手術(shù)機(jī)器人，又被稱為骨科手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)思路都是利用患者術(shù)前/術(shù)中的影像學(xué)資料，規(guī)劃最佳的手術(shù)路徑，并通過機(jī)械臂的導(dǎo)向作用，指導(dǎo)醫(yī)師沿規(guī)劃好的手術(shù)路徑完成手術(shù)。可以說，骨科手術(shù)機(jī)器人的一個(gè)重要功能就是導(dǎo)航和定位了。

骨科手術(shù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)手術(shù)工具定位的前提是讓機(jī)器人知道手術(shù)路徑的空間位置，這一過程稱為機(jī)器人配準(zhǔn)，配準(zhǔn)是指將同一物體的不同圖像在空間位置進(jìn)行的對(duì)準(zhǔn)。即計(jì)算機(jī)器人工作空間和患者空間的映射關(guān)系。

為保證手術(shù)安全、準(zhǔn)確，骨科手術(shù)機(jī)器人配準(zhǔn)的誤差要求在 0.5 毫米以內(nèi)。高精度的機(jī)器人配準(zhǔn)涉及標(biāo)尺（即標(biāo)定靶）結(jié)構(gòu)、空間定位算法設(shè)計(jì)，需要克服患者術(shù)中移動(dòng)、機(jī)械加工誤差、傳感器精度漂移等問題。

目前，在進(jìn)行骨科手術(shù)時(shí)，例如，采用手術(shù)機(jī)器人輔助進(jìn)行椎體成形術(shù)操作。為了確保手術(shù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置與患者的椎體位置相匹配，需要進(jìn)行配準(zhǔn)，而傳統(tǒng)的配準(zhǔn)方式需要借助第三方儀器進(jìn)行配準(zhǔn)，在注冊(cè)階段，需要通過手動(dòng)安裝標(biāo)尺，來完成注冊(cè)配準(zhǔn)，見下圖。這種操作一方面比較繁瑣，一方面注冊(cè)精度與圖像質(zhì)量息息相關(guān)，圖像質(zhì)量不佳時(shí)會(huì)影響配準(zhǔn)的精度。

普愛醫(yī)療的骨科手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的配準(zhǔn)技術(shù)，采用的是一體化自適應(yīng)配準(zhǔn)技術(shù)，通俗的講，就是我們的標(biāo)尺（即標(biāo)定靶）安裝在C形臂上，通過將實(shí)時(shí)采集的運(yùn)動(dòng)軌跡和預(yù)設(shè)的軌跡進(jìn)行追蹤和匹配，在不受圖像質(zhì)量的限制下，自動(dòng)地完成注冊(cè)和配準(zhǔn)步驟。

普愛醫(yī)療骨科手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)搭配自主研發(fā)生產(chǎn)的三維C形臂，借助一體化自適應(yīng)配準(zhǔn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配準(zhǔn)和注冊(cè)，自動(dòng)建立光學(xué)測(cè)位儀、患者和圖像三個(gè)坐標(biāo)關(guān)聯(lián)，配準(zhǔn)過程無需人工干預(yù)，精度不受圖像質(zhì)量影響。然后通過高自由度、高穩(wěn)定性的機(jī)械臂操作完成路徑實(shí)現(xiàn)，并在術(shù)中實(shí)時(shí)評(píng)估完成度及重要力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)骨科手術(shù)的精準(zhǔn)化、合理化，提高手術(shù)成功率，降低并發(fā)癥發(fā)生率及減少X光輻射。