一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，包括驱动床体、工作床体以及辅助床体，工作床体内设有探头连接盘以及探头运动控制组件，驱动床体内设有用于驱动探头运动控制组件的电机变速组，探头运动控制组件包括探头前后移动机构、探头左右移动机构、探头上下移动机构、探头旋转机构和探头摆动机构，探头连接盘安装超声探头，治疗焦点位置由超声探头决定。本实用新型专利技术采用驱动床体、工作床体和辅助床体模块化设计，将电机变速组和超声探头完全分离，避免电机组与超声探头近距离带来电磁干扰影响；五自由度的并联结构设计，运动过程控制精确，各自由度之间互不干扰，对探头焦点的定位更加灵活方便。对探头焦点的定位更加灵活方便。对探头焦点的定位更加灵活方便。

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置


[0001]本技术属于医疗器械
，具体涉及一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置。

技术介绍

[0002]磁共振引导的高强度聚焦超声是一项建立在磁共振实时成像基础上的无创热消融技术，近年来在子宫肌瘤、脑肿瘤等肿瘤的临床治疗中表现出了良好的效果，近年来，随着实时成像技术的不断发展，该项物理治疗技术在治疗的过程中能够得到实时监控，大大提高了治疗的准确度，也越来越引起医学界的高度关注。
[0003]相控型高强度聚焦超声治疗系统在磁共振等成像设备引导下工作时，需要从该设备中实时获取病变组织周围的图像，术前便于医生进行治疗规划，术后便于初步评估治疗效果；而相控型高强度聚焦超声治疗系统的焦点是在可移动的超声探头上，当医生确定了消融区域准备进行消融手术时，准确可靠地定位超声探头对于有选择地消融病变组织起着关键的作用。而定位超声探头，就需要精准的机械控制装置。因此，能否技术一套准确可靠的探头机械控制装置，直接决定了治疗时间的长短及病灶治疗范围的精确度，这对治疗过程的安全程度以及治疗后的效果有着直接的影响。
[0004]由此，各类探头控制设备应运而生。专利CN108042932A公开了一种用于MRI
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pHIFU热疗系统中的超声探头控制装置，其公开了用于控制探头连接盘进行多自由度运动的探头移动控制组件，驱动床体内设有用于驱动探头移动控制组件的电机变速组，探头移动控制组件包括探头前后移动机构、探头左右移动机构、探头旋转机构和探头摆动机构，探头连接盘安装超声探头。然而，用于磁共振中的机械定位装置使用的电机会影响磁共振的性能，或距离磁共振较远，导致运动精度误差较大。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置。
[0006]本技术的目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，包括驱动床体、工作床体和辅助床体；所述工作床体内设有探头连接盘以及用于控制探头连接盘进行多自由度运动的探头运动控制组件，所述探头连接盘安装超声探头；所述探头运动控制组件包括探头前后移动机构、探头左右移动机构、探头旋转机构、探头上下移动机构和探头摆动机构；所述驱动床体内设有用于驱动所述探头运动控制组件的电机变速组，所述电机变速组为所述探头移动控制组件提供动力，并通过耦合控制所述探头连接盘运动，进而控制所述超声探头的运动。
[0008]本技术采用驱动床体、工作床体和辅助床体模块化设计，将电机变速组和超声探头完全分离，有效避免在装置运行过程中电机组与超声探头近距离带来的电磁干扰影
响。五自由度的并联结构设计，使运动过程控制精确，各自由度之间互不干扰，对于探头焦点的定位更加灵活方便。
[0009]进一步地，所述电机变速组设有五个，包括探头前后移动机构电机变速组、探头左右移动机构电机变速组、探头旋转机构电机变速组、探头上下移动机构电机变速组和探头摆动机构电机变速组，所述探头前后移动机构电机变速组固连在所述驱动床体上，所述探头左右移动机构电机变速组通过第一三角支架固连在驱动区拖板上，所述探头旋转机构电机变速组通过第二三角支架固定在所述驱动区拖板上，所述探头上下移动机构电机变速组通过第三三角支架固连在驱动区拖板上，所述探头摆动机构电机变速组通过第四三角支架固连在驱动区拖板上，所述驱动区拖板通过驱动区导轨耦合在所述驱动床体上。
[0010]进一步地，每一个电机变速组均包括电机架、安装在电机架内的大齿轮和小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述小齿轮上固连超声电机，所述大齿轮与电机输出轴固连，所述电机输出轴通过电机组轴承耦合在电机架上。
[0011]进一步地，所述探头前后移动机构包括通过滑轨镶嵌在燕尾槽形导轨上，所述燕尾槽形导轨通过导轨固定支架耦合在工作床体上，所述工作区左右移动拖板通过前后连接组件与所述探头前后移动机构电机变速组连接并进行前后移动。
[0012]进一步地，所述前后连接组件包括前后推动杆和前后移动丝杆，所述左右推动杆一端通过前后移动支撑与工作区左右移动拖板连接，另一端通过调节块与所述驱动区拖板固连，所述前后移动丝杆一端通过联轴器与探头前后移动机构电机变速组连接，另一端与固连在驱动区拖板上的前后移动丝杆螺母耦合在一起。
[0013]进一步地，所述探头左右移动机构包括通过左右移动滑轨耦合在工作区左右移动拖板上的工作区拖板，所述工作区拖板通过传动左右移动丝杆与改变动力方向的第一传动单元连接，所述第一传动单元通过传动前后移动杆及联轴器与探头左右移动机构电机变速组连接并进行左右移动。
[0014]进一步地，所述第一传动单元包括两个相齿合的锥齿轮一和锥齿轮二，所述锥齿轮一固接在传动前后移动杆一端，所述锥齿轮二固接在传动左右移动丝杆一端，所述传动前后移动杆上安装工作区轴承一，并由轴承支架一支撑固定，工作区轴承一外设有方形轴承盖，所述传动左右移动丝杆上安装工作区轴承二，并由轴承支架二支撑固定，工作区轴承二外设有圆形轴承盖，所述传动左右移动丝杆通过螺杆支架固定在工作区拖板上。
[0015]进一步地，所述探头摆动机构包括传动蜗杆丝杆、与传动蜗杆丝杆连接的传动蜗杆、与传动蜗杆齿合的传动涡轮、与传动涡轮连接的旋转套，所述旋转套固连旋转架，所述旋转架与第一旋转侧板之间产生旋转运动，和第二旋转侧板可产生旋转运动，所述传动蜗杆丝杆一端安装在蜗杆支架上，另一端与改变动力方向的第二传动单元连接，所述第二传动单元通过驱动区联轴器2及传动前后旋转轴与探头旋转机构电机变速组连接，所述传动蜗杆设于蜗杆支架内，所述工作区拖板上设有限制旋转套前后移动的管套限位块。
[0016]进一步地，所述第二传动单元包括工作区轴承三、工作区轴承四、轴承支架三、轴承支架四、圆形轴承盖二、方形轴承盖二、锥齿轮三和锥齿轮四，所述传动前后旋转轴通过工作区轴承三与轴承支架三耦合，且与锥齿轮三固连，所述圆形轴承盖二卡在工作区轴承三上且固定在轴承支架三上，所述锥齿轮三与锥齿轮四啮合，所述锥齿轮四与所述传动蜗杆丝杆固连，所述传动蜗杆丝杆通过工作区轴承四与轴承支架四耦合，方形轴承盖二卡在
所述工作区轴承四上且固定在轴承支架四上。
[0017]进一步地，所述探头旋转机构包括探头旋转机构电机变速组、旋转机构螺母、旋转机构螺母固定架、旋转丝杆、旋转导向杆、旋转轴、旋转曲柄、旋转曲柄、旋转传动轴、旋转卡块、连杆一、连杆二，所述探头旋转机构电机变速组通过对旋转机构螺母进行旋转，实现旋转连丝杆的前后移动，所述旋转连丝杆通过旋转导向杆实现旋转轴的前后移动，所述旋转导向杆所述与旋转轴在左右方向没有运动限制。所述旋转轴通过旋转曲柄和旋转传动轴将运动传递给旋转卡块，所述旋转卡块通过连杆一、连杆二直接带动探头连接盘实现旋转运动，其中，所述旋转轴与旋转曲柄为转动耦合，所述旋转曲柄与旋转传动轴固连，所述旋转传动轴与所述旋转卡块固连。
[0018]进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于，包括驱动床体(10020)、工作床体(10030)和辅助床体（10031）；所述工作床体(10030)内设有探头连接盘（10081）以及用于控制探头连接盘（10081）进行多自由度运动的探头运动控制组件，所述探头连接盘（10081）安装超声探头；所述探头运动控制组件包括探头前后移动机构(10070)、探头左右移动机构(10060)、探头旋转机构(10050)、探头上下移动机构(10061)和探头摆动机构(10080)；所述驱动床体(10020)内设有用于驱动所述探头运动控制组件的电机变速组(10040)，所述电机变速组(10040)为所述探头移动控制组件提供动力，并通过耦合控制所述探头连接盘（10081）运动，进而控制所述超声探头的运动。2.根据权利要求1所述的一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于，所述电机变速组(10040)设有五个，包括探头前后移动机构电机变速组(10090)、探头左右移动机构电机变速组(10100)、探头旋转机构电机变速组(10101)、探头上下移动机构电机变速组(10110)和探头摆动机构电机变速组(10120)，所述探头前后移动机构电机变速组(10090)固连在所述驱动床体(10020)上，所述探头左右移动机构电机变速组(10100)通过第一三角支架（10140）固连在驱动区拖板（10150）上，所述探头旋转机构电机变速组(10101)通过第二三角支架（10180）固定在所述驱动区拖板（10150）上，所述探头上下移动机构电机变速组(10110)通过第三三角支架（10170）固连在驱动区拖板（10150）上，所述探头摆动机构电机变速组(10120)通过第四三角支架（10171）固连在驱动区拖板（10150）上，所述驱动区拖板（10150）通过驱动区导轨（10160）耦合在所述驱动床体(10020)上。3.根据权利要求2所述的一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于，每一个电机变速组均包括电机架（10240）、安装在电机架（10240）内的大齿轮（10210）和小齿轮（10200），所述小齿轮（10200）与大齿轮（10210）啮合，所述小齿轮（10200）上固连超声电机（10190），所述大齿轮（10210）与电机输出轴（10220）固连，所述电机输出轴（10220）通过电机组轴承（10230）耦合在电机架（10240）上。4.根据权利要求2所述的一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于，所述探头前后移动机构(10070)包括通过滑轨镶嵌在燕尾槽形导轨（10310）上，所述燕尾槽形导轨（10310）通过导轨固定支架（10311）耦合在工作床体(10030)上，所述工作区左右移动拖板（10300）通过前后连接组件与所述探头前后移动机构电机变速组(10090)连接并进行前后移动。5.根据权利要求4所述的一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于，所述前后连接组件包括前后推动杆（10280）和前后移动丝杆（10251），所述前后推动杆（10280）一端通过前后移动支撑（10290）与工作区左右移动拖板（10300）连接，另一端通过调节块（10270）与所述驱动区拖板（10150）固连，所述前后移动丝杆（10251）一端通过联轴器与探头前后移动机构电机变速组(10090)连接，另一端与固连在驱动区拖板（10150）上的前后移动丝杆螺母（10260）耦合在一起。6.根据权利要求2所述的一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于，所述探头左右移动机构(10060)包括通过左右移动滑轨（10450）耦合在工作区左右移动拖板（10300）上的工作区拖板（10440），所述工作区拖板（10440）通过传动左右移动丝杆
（10420）与改变动力方向的第一传动单元连接，所述第一传动单元通过传动前后移动杆（10330）及联轴器与探头左右移动机构电机变速组(10100)连接并进行左右移动。7.根据权利要求6所述的一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏志强，田周，刘志，王健，孙琪，刘文杰，温家宝，崔磊，吴昊，张胜发，
申请(专利权)人：上海沈德医疗器械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：