一种毫米级超自由度精准智能微创设备及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种毫米级超自由度精准智能微创设备及系统，涉及医疗设备领域，微创设备包括：微创机器人、协作机器人和外部定位视觉设备，微创机器人包括进针机构和进针控制机构，进针机构包括钢丝、内针、外针和微型视觉设备，内针设置于外针的内部，并与外针间隙配合；内针的自由端设置有可弯曲的弯曲关节机构，钢丝设置于内针的内部，并与弯曲关节机构连接；微型视觉设备设置于内针的自由端的内部。通过使用微型视觉设备进行体内导航定位，既提高了导航定位精度，又减少CT辐射；通过使用进针控制机构对进针机构进行控制，进一步提高导航定位精度，操作更方便，极大降低了传统微创手术的手术风险和微创伤，提升了病人的治愈率。愈率。愈率。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米级超自由度精准智能微创设备及系统


[0001]本专利技术涉及医疗设备领域，尤其涉及一种毫米级超自由度精准智能微创设备及系统。

技术介绍

[0002]常见的微创手术方式主要包括吸取、切除、缝合等典型方式，但是周围神经系统的微创手术种类繁杂、难度大、技术攻坚困难，微创手术典型难题主要包含病理辨识准确度低、精准微创定位不足、微创器械体积大、刚性器械的柔性操作困难、智能微创技术缺乏、远程手术技术实现艰巨，导致了无数患者的误诊、复诊、康复困难、身体损伤大和经济损失多，特别是多发性病症微创治疗过程的“微创”远没有达到病人的基本需要。
[0003]现有的微创手术在实施过程的主要问题包括:病灶准确定位困难、交互式进针技术缺乏，柔性路径的适应性手术技术缺乏，现有ISO微创标准的直径5mm创伤性太大、低于3mm直径的微细病灶很难确诊治疗，急性神经疾病不能及时微创治疗等，并且CT辐射太大，内部视觉导航缺乏，定位不准确。上述典型普遍问题导致了大量的瘫痪乃至死亡发生。因此，亟需一种能够实现低CT辐射的高精度导航定位的微创手术装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种毫米级超自由度精准智能微创设备及系统，用以解决现有技术中的微创手术装置存在操作不便，辐射高和定位精度低的问题。
[0005]本专利技术实施例提供一种毫米级超自由度精准智能微创设备，所述微创设备包括：
[0006]微创机器人，所述微创机器人包括进针机构和进针控制机构，所述进针机构包括钢丝、内针、外针和微型视觉设备，所述内针设置于所述外针的内部并与所述外针间隙配合，所述内针的自由端设置有可弯曲的弯曲关节机构，所述钢丝设置于所述内针的内部并与所述弯曲关节机构连接，所述微型视觉设备设置于所述内针的自由端内部；所述进针控制机构用于控制所述外针进行直线运动，控制所述内针进行直线运动，控制所述钢丝的张紧度，控制所述内针进行轴向转动；
[0007]协作机器人，用于驱动所述微创机器人在三维空间内运动。
[0008]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述进针控制机构包括外针直线运动机构、内针直线运动机构、内针弯曲控制机构和内针转动控制机构，所述外针直线运动机构分别与所述内针直线运动机构、所述外针的固定端连接，所述外针直线运动机构用于驱动所述外针和所述内针直线运动机构做直线运动；所述内针直线运动机构分别与所述内针弯曲控制机构、所述内针转动控制机构、所述内针的固定端连接，所述内针直线运动机构用于驱动所述内针弯曲控制机构、所述内针转动控制机构、所述内针做直线运动；所述内针转动控制机构与所述内针连接，所述内针转动控制机构用于驱动所述内针进行轴向转动；所述内针弯曲控制机构与所述钢丝连接。
[0009]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述外针直线运动
机构为第一丝杆模组，所述内针直线运动机构为第二丝杆模组，所述第一丝杆模组的固定基板与所述协作机器人连接，所述第一丝杆模组的滑块与所述第二丝杆模组的固定基板连接，所述第二丝杆模组的滑块上设置有连接件。
[0010]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述内针弯曲控制机构包括第一电机、涡轮和蜗杆，所述第一电机设置于所述连接件上，所述第一电机的转轴与所述涡轮连接，所述蜗杆可转动地设置于连接件上，所述蜗杆与所述涡轮啮合，所述钢丝远离所述弯曲关节机构的一端缠绕于所述蜗杆上。
[0011]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述内针转动控制机构包括第二电机、第一传动件和第二传动件，所述第二电机设置于所述连接件上，所述第一传动件与所述第二电机的转轴连接，所述第二传动件可转动设置于所述连接件上，所述内针的固定端套设于所述第二传动件的中心孔内，所述第二传动件与所述第一传动件转动配合，当所述第一传动件带动所述第二传动件转动时，所述第二传动件带动所述内针轴向转动。
[0012]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述进针控制机构还包括内针导向套和外针导向套，所述外针导向套可活动地套设于所述外针的固定端，所述内针导向套可活动地套设于所述内针的固定端。
[0013]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述微创设备还包括外部定位视觉设备，所述外部定位视觉设备用于为所述协作机器人的运动以及所述进针机构进行穿刺提供体外导航定位。
[0014]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述微型视觉设备包括成像模组、多个光源和热缩管，所述成像模组和多个所述光源设置于所述热缩管内部，多个所述光源布置于所述成像模组的外周。
[0015]根据本专利技术一个实施例的毫米级超自由度精准智能微创设备，所述微创设备还包括成像终端，所述成像终端包括成像采集模块、成像解码模块和成像显示器，所述成像采集模块与所述成像模组电连接，所述成像解码模块分别与所述成像采集模块、所述成像显示器电连接。
[0016]本专利技术实施例还提供一种毫米级超自由度精准智能微创系统，所述微创系统包括控制设备，还包括如上所述的毫米级超自由度精准智能微创设备。
[0017]本专利技术实施例提供的毫米级超自由度精准智能微创设备通过使用微型视觉设备进行体内导航定位，既提高了导航定位精度，又减少CT辐射；通过使用进针控制机构对进针机构进行控制，进一步提高导航定位精度，操作更方便，极大降低了传统微创手术的手术风险和微创伤，提升了病人的治愈率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种毫米级超自由度精准智能微创设备的结构示意
图；
[0020]图2为图4中A处的局部放大结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例提供的内针和外针的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例提供的微创机器人的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例提供的微型视觉设备的结构示意图。
[0024]附图标记：
[0025]1、协作机器人；2、微创机器人；3、外部定位视觉设备；4、第一丝杆模组；5、第二丝杆模组；6、内针转动控制机构；7、内针弯曲控制机构；8、内针导向套；9、外针导向套；10、外针；11、内针；12、微型视觉设备；13、成像模组；14、光源；15、热缩管；16、成像采集模块；17、成像解码模块；18、成像显示器；19、第一电机；20、涡轮；21、蜗杆；22、第二电机；23、主动齿轮；24、从动齿轮；25、钢丝。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米级超自由度精准智能微创设备，其特征在于，所述微创设备包括：微创机器人，所述微创机器人包括进针机构和进针控制机构，所述进针机构包括钢丝、内针、外针和微型视觉设备，所述内针设置于所述外针的内部，并与所述外针间隙配合；所述内针的自由端设置有可弯曲的弯曲关节机构，所述钢丝设置于所述内针的内部，并与所述弯曲关节机构连接；所述微型视觉设备设置于所述内针的自由端的内部；所述进针控制机构用于控制所述外针进行直线运动，控制所述内针进行直线运动，控制所述钢丝的张紧度，控制所述内针进行轴向转动；协作机器人，用于驱动所述微创机器人在三维空间内运动。2.根据权利要求1所述的毫米级超自由度精准智能微创设备，其特征在于，所述进针控制机构包括外针直线运动机构、内针直线运动机构、内针弯曲控制机构和内针转动控制机构，所述外针直线运动机构分别与所述内针直线运动机构、所述外针的固定端连接，所述外针直线运动机构用于驱动所述外针和所述内针直线运动机构做直线运动；所述内针直线运动机构分别与所述内针弯曲控制机构、所述内针转动控制机构、所述内针的固定端连接，所述内针直线运动机构用于驱动所述内针弯曲控制机构、所述内针转动控制机构、所述内针做直线运动；所述内针转动控制机构与所述内针连接，所述内针转动控制机构用于驱动所述内针进行轴向转动；所述内针弯曲控制机构与所述钢丝连接。3.根据权利要求2所述的毫米级超自由度精准智能微创设备，其特征在于，所述外针直线运动机构为第一丝杆模组，所述内针直线运动机构为第二丝杆模组，所述第一丝杆模组的固定基板与所述协作机器人连接，所述第一丝杆模组的滑块与所述第二丝杆模组的固定基板连接，所述第二丝杆模组的滑块上设置有连接件。4.根据权利要求3所述的毫米级超自由度精准智能微创设备，其特征在于，所述内针弯曲控制机构包括第一电机、涡轮和蜗杆，所述第一电机设置于所述连接件上，所述第一电机的转轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙椰望，张之敬，林井副，罗晓华，傅瞾，
申请(专利权)人：郑州郅隆智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：