一种用于活检及消融的自动化辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于活检及消融的自动化辅助系统，包括控制柜、承载机构、手动位置调节机构、电控位置调节机构、状态切换机构、倾角调节机构以及导向调节机构；导向调节机构包括机构底座以及可拆卸安装在机构底座上的各个导向调节单元。该用于活检及消融的自动化辅助系统利用各个导向调节单元可拆卸安装在机构底座上，从而能够根据使用需要安装相应数量的导向调节单元，具有较好的使用灵活性，也能够在进行CT机检测时快速拆卸下来各个导向调节单元，避免对CT影像造成影响；利用导向调节单元能够对鞘管进行夹持以及指向调节，从而有效增强下针的精准度，减少回撤针带来的痛苦，且能够确保手术过程中针的稳定性。能够确保手术过程中针的稳定性。能够确保手术过程中针的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于活检及消融的自动化辅助系统


[0001]本专利技术涉及一种医疗辅助系统设备，尤其是一种用于活检及消融的自动化辅助系统。

技术介绍

[0002]随着机器人技术和医学图像技术的发展，国内外诸多研究单位就机器人辅助医生手术展开了研究并已有相关产品落地，手术机器人已成为机器人领域重要的分支，我国已将手术机器人列入国家重大发展战略计划之中。根据手术的类型可以将手术机器人进行更加细致的分类，其中机器人辅助医生活检穿刺属于外科手术机器人中的微创介入手术机器人。在癌症的治疗中，医生纯手工穿刺活检存在较多共性缺陷，例如：在三维空间里进行二维穿刺的准确率得不到保障，需要医生随时观察针尖位置不断手动调整穿刺针姿态，需要多次回撤针，才能准确穿刺到目标靶点；纯手工穿刺时无法使穿刺针达到穿刺的任意姿态，穿刺针的工作范围受限；一旦出现手部颤抖或穿刺用力不均匀的现象，容易造成术后并发症甚至严重威胁到病人的生命安全。目前机器人虽没有人类灵活和智能，但是借助医学图像和先进机器人技术，机器人系统可以使穿刺变得更加稳定和精准，从而提高了手术效率和安全性。因此设计出一种用于活检及消融的自动化辅助系统，能够辅助医生进行手术定位和导向，使得活检及消融实施更加精准，减少患者因为回撤针带来的痛苦，也能提高手术效率。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：提供一种用于活检及消融的自动化辅助系统，能够辅助医生进行手术定位和导向，使得活检及消融实施更加精准，减少患者因为回撤针带来的痛苦，也能提高手术效率。
[0004]技术方案：本专利技术所述的用于活检及消融的自动化辅助系统，包括控制柜、承载机构、手动位置调节机构、电控位置调节机构、状态切换机构、倾角调节机构以及导向调节机构；导向调节机构包括机构底座以及可拆卸安装在机构底座上的各个导向调节单元；
[0005]手动位置调节机构固定设置在承载机构的侧边上，承载机构用于放置在CT机的扫描床上，便于患者躺卧；电控位置调节机构安装在手动位置调节机构上，由手动位置调节机构对电控位置调节机构整体的初始高度以及纵向位置进行调节；状态切换机构安装在电控位置调节机构上，由电控位置调节机构对状态切换机构的高度位置、纵向位置以及横向位置进行调节；机构底座安装在状态切换机构的一个切换端上，在状态切换机构的另一个切换端上设置有深度相机，由状态切换机构旋转切换机构底座以及深度相机的相互位置；倾角调节机构安装在状态切换机构上，由倾角调节机构对机构底座的俯仰角和滚转角进行调节；导向调节单元用于对手术针的鞘管进行夹持以及指向调节；控制柜用于对深度相机、电控位置调节机构、状态切换机构、倾角调节机构以及各个导向调节单元进行驱动控制。
[0006]进一步的，承载机构包括支撑板以及多根横向筋杆；各个横向筋杆均横向贯穿式
固定在支撑板上，且横向筋杆的一端固定在手动位置调节机构上；在横向筋杆的一端上设置有贯穿支撑板的绷带座，在各个绷带座上均连接设置有一根绑扎绷带，并在横向筋杆的另一端上设置有端部绑扎孔；在支撑板的下侧面上设置有粘接层。
[0007]进一步的，手动位置调节机构包括条形侧边座、滑移支撑座、高度调节滑套以及高度调节柱；条形侧边座的纵向侧边固定安装在承载机构的纵向侧边上；滑移支撑座滑动式安装在条形侧边座上；在条形侧边座的侧边上间隔设置有各个纵向锁定限位孔，在滑移支撑座的侧边上螺纹旋合安装有一根纵向锁定螺栓，且纵向锁定螺栓的螺杆端部插入一个纵向锁定限位孔内；高度调节柱竖向固定设置在滑移支撑座的上侧面中部，并在高度调节柱上间隔设置有各个高度定位孔；高度调节滑套滑动式套设在高度调节柱上，并在高度调节滑套上螺纹旋合安装有一根高度定位螺栓，且高度定位螺栓的螺杆端部插入一个高度定位孔中；电控位置调节机构固定安装在高度调节滑套的侧边上。
[0008]进一步的，电控位置调节机构包括横向调节套管、横向支撑管、竖向调节套管、竖向悬吊管、横向调节电机、竖向调节电机、纵向调节电机、纵向支撑滑套以及纵向支撑梁；横向调节套管横向固定在手动位置调节机构上，横向支撑管的端部活动式插装在横向调节套管内，并在插装端部管口内壁上设置有横向驱动内螺纹；在横向调节套管内旋转式安装有一根螺纹旋合安装在横向驱动内螺纹上的横向驱动螺杆；横向调节电机用于驱动横向驱动螺杆旋转；竖向调节套管的上端竖向固定在横向支撑管的外端上，竖向悬吊管的上端活动式插装在竖向调节套管内，并在插装端部管口内壁上设置有竖向调节内螺纹；在竖向调节套管内旋转式安装有一根螺纹旋合安装在竖向调节内螺纹上的竖向调节螺杆；竖向调节电机用于驱动竖向调节螺杆旋转；纵向支撑滑套纵向固定在竖向悬吊管的下端上，纵向支撑梁纵向滑动式安装在纵向支撑滑套上，并在纵向支撑梁的侧边上纵向设置有纵向驱动齿条，在纵向调节电机的输出轴上设置有与纵向驱动齿条相啮合的纵向驱动齿轮；状态切换机构安装在纵向支撑梁上；控制柜用于对横向调节电机、竖向调节电机以及纵向调节电机进行驱动控制。
[0009]进一步的，状态切换机构包括切换驱动电机、传动转轴、切换驱动蜗杆、切换驱动蜗轮以及切换支撑梁；在纵向支撑梁的后端内部设置有驱动空腔；在切换支撑梁的上侧面中部固定设置有切换驱动轴，且切换驱动轴的上端旋转式安装在驱动空腔内；切换驱动蜗轮固定安装在切换驱动轴的上端上，在切换支撑梁内纵向设置有转轴孔，传动转轴旋转式安装在转轴孔内；切换驱动电机用于对传动转轴进行旋转驱动；切换驱动蜗杆旋转式安装在驱动空腔内，且与切换驱动蜗轮相啮合；传动转轴的后端与切换驱动蜗杆的端部相对接；机构底座以及深度相机分别安装在切换支撑梁的两端上；控制柜用于对切换驱动电机进行驱动控制。
[0010]进一步的，倾角调节机构包括滚转驱动电机、俯仰驱动电机、俯仰驱动螺杆、俯仰调节管以及滚转驱动座；滚转驱动座摆动式铰接安装在机构底座的侧边中部上；切换支撑梁的一端旋转式安装在滚转驱动座上，深度相机固定在切换支撑梁的另一端上；滚转驱动电机固定安装在切换支撑梁侧边上，并在滚转驱动电机的输出轴端部上对接安装有滚转驱动蜗杆；在切换支撑梁内旋转式安装有一根滚转驱动轴，并在滚转驱动轴上固定安装有与滚转驱动蜗杆相啮合的滚转驱动蜗轮；滚转驱动轴的端部固定在滚转驱动座上；在切换支撑梁上旋转式套设有旋转支座，在旋转支座上摆动式铰接安装有矩形框架；俯仰驱动螺杆
的一端旋转式安装在矩形框架上，并与俯仰驱动电机的输出轴端部相对接；俯仰驱动螺杆的另一端螺纹旋合安装在俯仰调节管一端管口内的俯仰驱动内螺纹上，俯仰调节管的另一端摆动式铰接安装在驱动摆臂上，驱动摆臂固定安装在机构底座的下侧面上；控制柜用于对滚转驱动电机以及俯仰驱动电机进行驱动控制。
[0011]进一步的，导向调节单元包括一轴驱动电机、二轴驱动电机、一轴驱动座、二轴驱动座以及鞘管夹持器；在机构底座的侧边上设置有多个T形插槽；在一轴驱动座的端面上设置有T形插座，各个导向调节单元的一轴驱动座通过T形插座可拆卸式插装在对应位置处的T形插槽上；在一轴驱动座内设置有一轴空腔，在一轴驱动座的侧边上旋转式安装有一轴驱动轴，且一轴驱动轴伸入一轴空腔内；一轴驱动电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于活检及消融的自动化辅助系统，其特征在于：包括控制柜、承载机构、手动位置调节机构、电控位置调节机构、状态切换机构、倾角调节机构以及导向调节机构；导向调节机构包括机构底座(31)以及可拆卸安装在机构底座(31)上的各个导向调节单元；手动位置调节机构固定设置在承载机构的侧边上，承载机构用于放置在CT机的扫描床上，便于患者躺卧；电控位置调节机构安装在手动位置调节机构上，由手动位置调节机构对电控位置调节机构整体的初始高度以及纵向位置进行调节；状态切换机构安装在电控位置调节机构上，由电控位置调节机构对状态切换机构的高度位置、纵向位置以及横向位置进行调节；机构底座(31)安装在状态切换机构的一个切换端上，在状态切换机构的另一个切换端上设置有深度相机(32)，由状态切换机构旋转切换机构底座(31)以及深度相机(32)的相互位置；倾角调节机构安装在状态切换机构上，由倾角调节机构对机构底座(31)的俯仰角和滚转角进行调节；导向调节单元用于对手术针的鞘管进行夹持以及指向调节；控制柜用于对深度相机(32)、电控位置调节机构、状态切换机构、倾角调节机构以及各个导向调节单元进行驱动控制。2.根据权利要求1所述的用于活检及消融的自动化辅助系统，其特征在于：承载机构包括支撑板(1)以及多根横向筋杆(3)；各个横向筋杆(3)均横向贯穿式固定在支撑板(1)上，且横向筋杆(3)的一端固定在手动位置调节机构上；在横向筋杆(3)的一端上设置有贯穿支撑板(1)的绷带座(7)，在各个绷带座(7)上均连接设置有一根绑扎绷带(6)，并在横向筋杆(3)的另一端上设置有端部绑扎孔(12)；在支撑板(1)的下侧面上设置有粘接层(2)。3.根据权利要求1所述的用于活检及消融的自动化辅助系统，其特征在于：手动位置调节机构包括条形侧边座(8)、滑移支撑座(15)、高度调节滑套(18)以及高度调节柱(16)；条形侧边座(8)的纵向侧边固定安装在承载机构的纵向侧边上；滑移支撑座(15)滑动式安装在条形侧边座(8)上；在条形侧边座(8)的侧边上间隔设置有各个纵向锁定限位孔(11)，在滑移支撑座(15)的侧边上螺纹旋合安装有一根纵向锁定螺栓(13)，且纵向锁定螺栓(13)的螺杆端部插入一个纵向锁定限位孔(11)内；高度调节柱(16)竖向固定设置在滑移支撑座(15)的上侧面中部，并在高度调节柱(16)上间隔设置有各个高度定位孔(17)；高度调节滑套(18)滑动式套设在高度调节柱(16)上，并在高度调节滑套(18)上螺纹旋合安装有一根高度定位螺栓(19)，且高度定位螺栓(19)的螺杆端部插入一个高度定位孔(17)中；电控位置调节机构固定安装在高度调节滑套(18)的侧边上。4.根据权利要求1所述的用于活检及消融的自动化辅助系统，其特征在于：电控位置调节机构包括横向调节套管(20)、横向支撑管(22)、竖向调节套管(25)、竖向悬吊管(26)、横向调节电机(21)、竖向调节电机(24)、纵向调节电机(35)、纵向支撑滑套(28)以及纵向支撑梁(29)；横向调节套管(20)横向固定在手动位置调节机构上，横向支撑管(22)的端部活动式插装在横向调节套管(20)内，并在插装端部管口内壁上设置有横向驱动内螺纹；在横向调节套管(20)内旋转式安装有一根螺纹旋合安装在横向驱动内螺纹上的横向驱动螺杆；横向调节电机(21)用于驱动横向驱动螺杆旋转；竖向调节套管(25)的上端竖向固定在横向支撑管(22)的外端上，竖向悬吊管(26)的上端活动式插装在竖向调节套管(25)内，并在插装端部管口内壁上设置有竖向调节内螺纹；在竖向调节套管(25)内旋转式安装有一根螺纹旋合安装在竖向调节内螺纹上的竖向调节螺杆；竖向调节电机(24)用于驱动竖向调节螺杆旋转；纵向支撑滑套(28)纵向固定在竖向悬吊管(26)的下端上，纵向支撑梁(29)纵向滑动式
安装在纵向支撑滑套(28)上，并在纵向支撑梁(29)的侧边上纵向设置有纵向驱动齿条(33)，在纵向调节电机(35)的输出轴上设置有与纵向驱动齿条(33)相啮合的纵向驱动齿轮(34)；状态切换机构安装在纵向支撑梁(29)上；控制柜用于对横向调节电机(21)、竖向调节电机(24)以及纵向调节电机(35)进行驱动控制。5.根据权利要求4所述的用于活检及消融的自动化辅助系统，其特征在于：状态切换机构包括切换驱动电机(10)、传动转轴(73)、切换驱动蜗杆(76)、切换驱动蜗轮(75)以及切换支撑梁(39)；在纵向支撑梁(29)的后端内部设置有驱动空腔(74)；在切换支撑梁(39)的上侧面中部固定设置有切换驱动轴(71)，且切换驱动轴(71)的上端旋转式安装在驱动空腔(74)内；切换驱动蜗轮(75)固定安装在切换驱动轴(71)的上端上，在切换支撑梁(39)内纵向设置有转轴孔(72)，传动转轴(73)旋转式安装在转轴孔(72)内；切换驱动电机(10)用于对传动转轴(73)进行旋转驱动；切换驱动蜗杆(76)旋转式安装在驱动空腔(74)内，且与切换驱动蜗轮(75)相啮合；传动转轴(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仕林，陈天鸣，任琦蓉，
申请(专利权)人：江苏省肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：