CT引导下自动化经皮病灶穿刺仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种CT引导下自动化经皮病灶穿刺仪，包括CT扫描架、扫描床和控制系统，其特征在于，所述的扫描床两侧设有滑行轨道，穿刺架可沿滑行轨道滑动，穿刺架上设有机械臂，机械臂的一端连接穿刺针。本实用新型专利技术的机械化程度高，穿刺针与激光光源的角度及位置均由机械臂控制，穿刺动作由机械臂完成，而机械臂的活动由穿刺机械控制系统控制，避免了人为操作的误差，较少依赖术者的经验、技术，精准度和安全性提高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种CT引导下自动化经皮病灶穿刺仪，包括CT扫描架、扫描床和控制系统，其特征在于，所述的扫描床两侧设有滑行轨道，穿刺架可沿滑行轨道滑动，穿刺架上设有机械臂，机械臂的一端连接穿刺针。本技术的机械化程度高，穿刺针与激光光源的角度及位置均由机械臂控制，穿刺动作由机械臂完成，而机械臂的活动由穿刺机械控制系统控制，避免了人为操作的误差，较少依赖术者的经验、技术，精准度和安全性提高。【专利说明】CT引导下自动化经皮病灶穿刺仪
本技术涉及一种在CT引导下经皮肤穿刺入内脏深部病灶的自动化医用装置 及其装配结构，用于经皮病灶穿刺活检或介入治疗。
技术介绍
CT引导下经皮穿刺是人体器官深部病变病理取材用于诊断或某些疾病局部治疗 的重要方法。如经皮肺穿刺活检、肝肿瘤经皮穿刺微波治疗等。经皮病灶穿刺技术不仅要求 ^刺针准确达到目标病灶，而且在穿刺路线上避免损伤大血管及其它重要结构或脏器。目 前该技术通常由操作者根据CT横断面凭借空间感确定穿刺位置及角度，局部麻醉后手动 穿刺，穿刺过程中需要多次CT扫描。该方法有下列不足 ：1，手动穿刺要求操作者须有高超 的空间感及熟练的"技术"。对于小病灶或中央病灶，尤其是靠近心脏大血管或其它重要脏 器，该方法的准确度不足且风险极高。2,操作者需要在扫描室与图像室之间来回奔波，时间 上有较久延搁，肺及肺内病灶随着患者呼吸运动而位移，尤其是肺的下半部分位移更显著， 穿刺的准确度受影响。3, CT扫描图是横断面，穿刺方向是在左右向调整的。对于小病灶， 尤其是血管旁或肋骨遮挡下的小病灶，穿刺针需要头足向调整方向，可是这样的穿刺路线 跨越了多个CT横断面图，其准确度及血管损伤的风险是难以把握的。 针对上述技术，已有下列改进：1，CT透视，即CT实时扫描并成像：人体横断层面及 穿刺针被实时显示，步骤基本同上，但操作者暴露在射线下。2,准向器引导：CT扫描后计算 穿刺角度，利用准向器引导穿刺，避免人为估测的误差。3,导航系统：先在病灶大致位置的 胸壁上固定数个金属标志物做定位点，CT扫描重建的三维模拟图与激光探测图自动匹配， 实时指引操作者。该系统实时显不的是金属标志点，而非人体结构，而且手动操作，易致偏 差。它主要用于某些空间位置相对稳定的脏器的外科手术导航及实体肿瘤的介入治疗。在 pinpoint系统，操作者拟定穿刺路线后机器发出指引光线，类似于光学准向器。4,已有实 用新型专利CT引导下自动定位穿刺器（中国专利号00210456. 3)，描述了一种数字化三维 自动定位穿刺装置。该装置定位穿刺仍旧在CT横断面上进行。另有技术专利CT引导 穿刺组合定向装置（专利号 2〇1220457998. 4)，描述了一种穿刺定位光学装置，操作者在CT 横断面上测算出穿刺方向，手动调节激光角度，引导手动穿刺。所有这些改进并未根本解决 前述的三点技术瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一套CT引导下自动化经皮 病灶穿刺仪，用于人体器官深部病灶的穿刺，实现360度全方向调整穿刺角度、提高穿刺精 度、减少重要脏器损伤风险。 为了达到上述目的，本技术提供了一种CT引导下自动化经皮病灶穿刺仪，包 括CT扫描架、扫描床和控制系统，其特征在于，所述的扫描床两侧设有滑行轨道，穿刺架可 沿滑行轨道滑动，穿刺架上设有机械臂，机械臂的一端连接穿刺针。 优选地，所述的机械臂垂直悬挂于所述的穿刺架上，第一交流伺服电动机固定在 穿刺架上，第一交流伺服电动机水平设置，第一交流伺服电动机的转轴螺纹连接机械臂。 优选地，所述的机械臂包括第二交流伺服电动机、第三交流伺服电动机、第四交流 伺服电动机和第五交流伺服电动机，第二交流伺服电动机垂直悬挂于所述的穿刺架上，第 三交流伺服电动机螺纹连接第二交流伺服电动机的转轴，第四交流伺服电动机连接第^交 流伺服电动机的转轴，第五交流伺服电动机连接第四交流伺服电动机的转轴，穿刺针螺纹 连接第五交流伺服电动机的转轴。 优选地，所述的CT扫描架上设有激光源位置和方向调节装置，激光源位置和方向 调节装置连接激光源。 更优选地，所述的激光源位置和方向调节装置包括设于CT扫描架上的圆形内框， 圆形内框上设有传送带，传送带上固定有第七交流伺服电动机，第七交流伺服电动机的转 轴连接第八交流伺服电动机，第七交流伺服电动机的转轴垂直于第八交流伺服电动机的转 轴，第八交流伺服电动机的转轴连接激光源，所述的传送带由第九交流伺服电动机通过滑 轮驱动。 优选地，所述的穿刺架包括水平杆，水平杆的两端各连接一个竖直杆，竖直阡的下 端设于滑行轨道上，并可沿滑行轨道滑动。 优选地，所述的穿刺架在第六交流伺服电动机的牵拉作用下沿滑行轨道滑动。 优选地，所述的穿刺针的尾端设有反光镜。 优选地，所述的控制系统包括CT数字图像处理系统和穿刺机械控制系统。 本技术可根据虚拟穿刺角度调整CT扫描架内的激光源位置及角度，将扫描 床水平移动至恰当位置，移动原点设为皮肤穿刺点的横断面位置，移动距离可根据受检者 胸壁水平与激光源之间的高度、穿刺角度计算得出。移动到位后发出激光，即为穿刺引导路 线，可指引术者在受检者胸壁上消毒、麻醉。 本技术的穿刺针位置与角度的调整通过以下步骤实现：以穿刺针的某位置与 角度设为原始起点，依据拟穿刺路线设定伺服电动机控制参数，调节穿刺针角度与拟穿刺 路线角度一致，并移动穿刺针尖至目标皮肤穿刺点：在三维平面上移动，前后位由穿刺架的 位置确定：将CT扫描床自动回移至皮肤穿刺点所在的横断位，移动穿刺架至CT射线管位 置，以此位置作为移动原点，针尖与穿刺架之间的最短水平距离即为穿刺架移动的距离。左 右位调整：预先设置机械臂倒挂在穿刺架水平杆的某点作为原点，在皮肤穿刺点所在的横 断面上，测量皮肤穿刺点与预先设置好角度的穿刺针的针尖的横向水平距离，即机械臂在 水平杆上的水平移动距离。上下位置调整：预先设置穿刺针尖某高度为起始原点，在软件界 面上测量目标穿刺点与针尖的纵向距离，即得机械臂垂直向下延伸的距离。 本技术的扫描架上光源发出激光引导穿刺路线，穿刺针尾装有反光镜，可反 射激光到传感器,用于校正穿刺针位置与角度。 与现有技术相比，本技术的有益效果是： 1、本技术的机械化程度高，穿刺针与激光光源的角度及位置均由机械臂控 制，穿刺动作由机械臂完成，而机械臂的活动由穿刺机械控制系统控制，避免了人为操作的 误差，较少依赖术者的经验、技术，精准度和安全性提高。 2、本技术的激光源的位置和方向可调节，提高穿刺的准确性，而且，穿刺针角 度机械控制与光学信号校正相结合，提高该装置的安全稳定性能。 3、本技术在自动化、机械化的基础上，术者可根据经验选择目标病灶范围、确 认拟穿刺最佳路线，以及发起或终止穿刺动作。弥补了机械化的盲目性，陧高了穿刺活检的 阳性率或局部治疗的效果，减少了因受检者因素导致的意外风险。 4、本技术用途广泛，可用于全身多部位病灶的穿刺，包括实质性脏器以及含 气或空腔脏器，如经皮肺穿刺活检、经皮肝脏穿刺等。 【专利附图】【附图说明】 图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CT引导下自动化经皮病灶穿刺仪，包括CT扫描架（1）、扫描床（3）和控制系统，其特征在于，所述的扫描床（3）两侧设有滑行轨道（4），穿刺架（2）可沿滑行轨道（4）滑动，穿刺架（2）上设有机械臂（6），机械臂（6）的一端连接穿刺针（5）；所述的机械臂（6）垂直悬挂于所述的穿刺架（2）上，第一交流伺服电动机（10）固定在穿刺架（2）上，第一交流伺服电动机（10）水平设置，第一交流伺服电动机（10）的转轴螺纹连接机械臂（6）；所述的机械臂包括第二交流伺服电动机（11）、第三交流伺服电动机（12）、第四交流伺服电动机（13）和第五交流伺服电动机（14），第二交流伺服电动机（11）垂直悬挂于所述的穿刺架（2）上，第三交流伺服电动机（12）螺纹连接第二交流伺服电动机（11）的转轴，第四交流伺服电动机（13）连接第三交流伺服电动机（12）的转轴，第五交流伺服电动机（14）连接第四交流伺服电动机（13）的转轴，穿刺针（5）螺纹连接第五交流伺服电动机（14）的转轴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟中，王利民，金永华，王可，叶健，金儿，王娇莉，张维，夏俊波，金华良，严秀娟，沈凌，祁明浩，陈灏，
申请(专利权)人：杭州市第一人民医院，
类型：新型
国别省市：浙江;33