【技术实现步骤摘要】
模拟颅骨手术实验系统及方法
本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种模拟颅骨手术实验系统及方法。
技术介绍
如何高效、精确、安全的完成开颅手术中颅骨的钻孔和铣削，进而去除骨瓣形成大小合适的骨窗，神经外科医生一直在寻求合适且快捷的办法。从先前的手摇钻、线锯到现在的电动开颅钻、铣刀，神经外科的发展也促进着开颅手术器械的发展。而近年来随着机器人和人工智能的飞速发展，且越来越多应用到神经外科领域，将机器人与开颅手术结合必然会促成其技术的改进和提高。每一例颅骨手术都是独一无二的，现有技术中进行颅骨矫形手术全靠术中解剖后按实际情况凭经验实施，到底效果如何只能等手术结束，头皮缝合完后才能看出来。当前主要依靠三维CT来判断颅顶畸形的状况，并凭着医生的经验在二维CT片上或纸上设计切割形状和路线，然后在手术过程中根据实际情况进行实地调整切割形状、路线及拼接方式。这种常规的方法存在着很多的问题：颅骨手术很难在术前做好方案的设计；颅骨手术涉及到三维空间的定位问题，在二维平面上很难完整的考虑到颅骨重建过程中各骨瓣间的三维空间关系；由于缺乏...
【技术保护点】
1.一种模拟颅骨手术实验系统，其特征在于，该系统包括承载模块、调姿模块、握持模块、本体结构件和控制器，所述握持模块与所述调姿模块连接，所述握持模块通过所述调姿模块装设于所述本体结构件，其中：所述承载模块用于固定颅骨模型并提供支撑；所述调姿模块包括机械臂，所述机械臂的控制端与所述控制器通信连接，所述控制器用于所述机械臂的动作控制；所述握持模块与所述机械臂末端连接，所述握持模块用于固定画笔/铣刀；所述机械臂在所述控制器的控制下能够带动所述画笔/铣刀对所述颅骨模型进行标记。/n
【技术特征摘要】
1.一种模拟颅骨手术实验系统，其特征在于，该系统包括承载模块、调姿模块、握持模块、本体结构件和控制器，所述握持模块与所述调姿模块连接，所述握持模块通过所述调姿模块装设于所述本体结构件，其中：所述承载模块用于固定颅骨模型并提供支撑；所述调姿模块包括机械臂，所述机械臂的控制端与所述控制器通信连接，所述控制器用于所述机械臂的动作控制；所述握持模块与所述机械臂末端连接，所述握持模块用于固定画笔/铣刀；所述机械臂在所述控制器的控制下能够带动所述画笔/铣刀对所述颅骨模型进行标记。
2.根据权利要求1所述的模拟颅骨手术实验系统，其特征在于，所述本体结构件包括分别设置于两个相互正交平面的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架设置于水平面，所述第二支撑架设置于竖直面；所述承载模块通过所述第一支撑架装设于所述水平面，所述调姿模块通过所述第二支撑架装设于所述竖直面，所述调姿模块具有在所述竖直面内移动的自由度、绕垂直于所述竖直面轴线的旋转自由度以及绕平行于所述竖直面轴线的旋转自由度。
3.根据权利要求2所述的模拟颅骨手术实验系统，其特征在于，所述承载模块包括沿垂直于所述竖直面的轴线方向设置的第一平移机构，所述第一平移机构包括固设于所述第一支撑架的第一导轨和第一滑块，所述第一滑块活动设置于所述第一导轨并与所述第一导轨构成直线移动副；所述第一滑块上设置有承载平台，所述承载平台具有绕自身轴线旋转的自由度，所述承载平台通过可拆卸连接件与所述颅骨模型固定。
4.根据权利要求2所述的模拟颅骨手术实验系统，其特征在于，所述调姿模块还包括平移组件，所述平移组件与所述机械臂连接，所述机械臂通过所述平移组件安装于所述第二支撑架；所述平移组件包括第二平移机构和第三平移机构，所述第一平移机构和所述第二平移机构正交设置；所述机械臂包括第一旋转机构、第二旋转机构，所述第一旋转机构和所述第二旋转机构之间通过第一连接件连接，所述第一旋转机构的输出轴能够绕垂直于所述竖直面的轴线旋转；所述第二旋转机构的输出轴能够绕平行于所述竖直面的轴线旋转。
5.根据权利要求4所述的模拟颅骨手术实验系统，其特征在于，所述第一旋转机构包括动力装置、传动装置、检测装置和限位装置；所述动力装置的输出端通过所述传动装置与所述第一连接件连接，所述传动装置为带传动，所述检测装置用于检测所述传动装置中传送带的移动信息并生成检测信号，所述检测装置与所述限位装置通信连接；所述限位装置基于所述检测信号限制所述传动装置向所述第一连接件传递动力。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫群，侯增广，胡旭超，方志杰，宫剑，罗杨宇，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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