一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人

文档序号:36241847发布日期:2023-12-02 04:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,包括柔索驱动单元(1)、柔索(2)、滑轮组(3)、r型线夹(4)、套索(5)、穿刺机架(6)、穿刺装置(7)、身体支撑机构(8),其特征在于,患者躺在核磁共振床上,身体支撑机构(8)固定患者下肢与胯部,使机器人、患者与核磁图像三者之间位置配准,柔索驱动单元(1)置于核磁共振仪外部,穿刺机架(6)、穿刺装置(7)置于核磁共振仪内部,床面部分采用套索(5)传动,核磁共振仪内部装置均由非铁磁性材料制成,具有核磁兼容性,柔索(2)从柔索驱动单元(1)输出后,经过滑轮组(3)导向,从布置于床面上的套管(5-2)穿过后通向穿刺机架(6),穿刺机架(6)位置可调,通过调整穿刺机架(6)在床面上的位置,进而改变穿刺针(7-1)进针深度,柔索(2)穿入穿刺机架(6)后经过穿刺机架(6)中的滑轮组(3)、导轮组(6-4)导向后,从安装在瓷眼定位板(6-7)上的瓷眼(6-8)中穿出,六个瓷眼(6-8)对称布置在瓷眼定位板(6-7)上,从瓷眼(6-8)穿出的六条柔索(2)间隔交错连接在穿刺装置(7)两端,穿刺针(7-1)通过螺纹与穿刺针针体(7-2)连接,在柔索(2)的驱动下,穿刺针(7-1)实现三个自由度上的移动以及除自身轴线外两个自由度的转动,实现不同角度的进针。

2.根据权利要求1所述的一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,其特征在于,身体支撑机构(8)固定患者,患者躺在核磁共振床床面上,小腿支架(8-1)、大腿支架(8-2)固定支撑患者下肢,使穿刺机架(6)可以安装在合适的穿刺位置,胯部支架(8-3)固定患者胯部,限制患者在术中的移动,身体支撑机构(8)固定患者位置,使机器人、患者和核磁图像之间实现配准,提高穿刺位置准确性。

3.根据权利要求1所述的一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,其特征在于,柔索驱动单元(1)置于核磁共振仪外部,不影响核磁共振成像,柔索驱动单元(1)内的六个驱动电机(1-2)分为两组,对称固定在电机安装板(1-1)上,电机安装板(1-1)固定于远离核磁共振扫描仪一端的核磁共振床上,线轮(1-3)通过螺钉连接在电机的输出法兰盘上,柔索(2)均匀缠绕在线轮(1-3)上的凹槽中,柔索(2)从线轮(1-3)上引出后,经过电机安装板(1-1)上的滑轮组(3),穿入固定于床面上的套管(5-2)内。

4.根据权利要求1所述的一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,其特征在于,手术执行端置于核磁共振仪内部,该部分包含穿刺机架(6)和穿刺装置(7),均由非铁磁性材料制成,其中穿刺机架(6)由机架箱(6-1)、机架盖板(6-2)、机架装配卡扣(6-3)、导轮(6-4)、塞打螺栓(6-5)、螺母(6-6)、瓷眼定位板(6-7)、瓷眼(6-8)组成,机架箱(6-1)通过螺钉固定在核磁共振床上,机架箱(6-1)和机架盖板(6-2)通过机架装配卡扣(6-3)固定,瓷眼定位板(6-7)通过螺钉固定在机架箱(6-1)上,瓷眼(6-8)对称布置于瓷眼定位板(6-7)上,导轮(6-4)由塞打螺栓(6-5)固定在穿刺机架(6)中,穿入穿刺机架(6)中的套索(5)由r型线夹(4)固定,滑轮组(3)对称布置在穿刺机架(6)中,柔索(2)通过滑轮组(3)和导轮(6-4)导向后,经安装在瓷眼定位板(6-7)上的六个瓷眼(6-8)中输出,分别间隔交错连接在穿刺装置(7)的前端点和后端点上。

5.根据权利要求1所述的一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,其特征在于,在位于核磁共振仪外部的柔索驱动单元(1)与位于内部的穿刺机架(6)之间的床面部分采用套索(5)传动,套索(5)由柔索(2)、套管(5-2)、闸线头(5-1)组成,从柔索驱动单元(1)输出的柔索(2)经滑轮组(3)导向后穿入套管(5-2)中,套索(5)一端通过r型线夹(4)固定于核磁共振床床面上,一端通过r型线夹(4)固定在穿刺机架(6)中,六根套索(5)成扇形对称布置于核磁共振床床面上。

6.根据权利要求1所述的一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,其特征在于,穿刺机架(6)采用薄板结构装配而成,结构简单,同时穿刺机架(6)位置可调,通过调节穿刺机架(6)在床面上距进针点矢状面之间的距离进而改变进针深度,在六根柔索(2)的牵引下,穿刺针(7-1)可以实现五个自由度的运动,其中沿穿刺针轴线方向上的移动可以实现穿刺进针、退针动作,沿穿刺针径向方向上的两个移动自由度可以完成穿刺针位置的移动,沿垂直穿刺针轴线方向上的两个转动自由度可以改变穿刺针偏转角度,实现不同角度的进针。

7.根据权利要求1所述的一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,其特征在于,滑轮(3-2)通过塞打螺栓(3-1)固定在滑轮基座(3-4)上,导轮(6-4)通过塞打螺栓(6-5)固定在穿刺机架(6)中,滑轮(3-2)和导轮(6-4)均能实现轴向移动以及绕轴线转动,在柔索(2)布置路线上采用滑轮组(3)和导轮(6-4)结构对柔索(2)进行大转角光滑转向。


技术总结
本发明涉及一种柔索驱动核磁兼容前列腺穿刺手术机器人,包括柔索驱动单元、柔索、滑轮组、R型线夹、套索、穿刺机架、穿刺装置、身体支撑机构。柔索驱动单元布置于核磁共振仪外部,穿刺装置布置于其内部,柔索从柔索驱动单元输出后,经滑轮组,从布置于核磁共振床上的套管穿过后通向穿刺机架,最后从穿刺机架上的瓷眼输出,柔索末端与穿刺装置连接,控制穿刺装置完成穿刺动作,身体支撑机构固定患者下肢与胯部。本发明采用冗余驱动的方式实现穿刺针在空间中五个自由度的运动,实现各种角度的进针。通过电机外置,穿刺装置内置,解决了核磁兼容问题,并且采用套索传动,提高了手术执行精度。同时穿刺机架位置可调,进而改变穿刺针进针深度。

技术研发人员:邹宇鹏,张雁行,张际平,郑杰仁,周广续,潘科宇,王梦菲,张宗源,顾学斌,李万哲
受保护的技术使用者:中国石油大学(华东)
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1