面向微小电极植入的多功能集成手术设备制造技术

一种面向微小电极植入的多功能集成手术设备，包括：基台以及依次设置于其上的X轴直线驱动模组、Y轴直线驱动模组、Z轴直线驱动模组、R轴旋转驱动模组以及末端执行模组，其中：R轴旋转驱动模组通过转轴与末端执行模组相连，基台上设有双目结构光相机和工业电子显微镜；X轴直线驱动模组、Y轴直线驱动模组、Z轴直线驱动模组、R轴旋转驱动模组实现对末端执行模组的XYZR四个自由度的转动控制，本装置能有效提高微小电极植入手术的安全性，缩短手术时间，实现手术创伤最小化。实现手术创伤最小化。实现手术创伤最小化。

【技术实现步骤摘要】
面向微小电极植入的多功能集成手术设备


[0001]本专利技术涉及的是一种医疗工具领域的技术，具体是一种面向微小电极植入的多功能集成手术设备。

技术介绍

[0002]在动物脑科学研究领域，用来采集脑电信号或者对脑部施加电刺激的金属电极的直径约为0.1mm左右。面向这类微小电极的植入手术往往给医生带来巨大的操作难度，因为电极的细小不仅让医生难以肉眼定位其位置，还极其容易弯折导致电极植入位置不准确甚至植入失败，这样也就无法进行后续脑科学的研究。
[0003]使用脑立体定位仪辅助手动植入电极。目前国内外做动物脑科学研究的实验人员通常会使用脑立体定位仪来辅助植入电极。脑立体定位仪主要由多个步进移动模组、动物脑部固定器、电极夹持杆和控制器，其中：在电极植入手术过程中，实验人员首先将动物脑部通过固定器固定好，然后将要植入的微小电极手动设置于电极夹持杆上，再根据肉眼标记要植入的位置，用手持式颅钻对动物脑部标记处进行颅骨钻孔，并穿刺动物脑膜，最后使用控制器手动调节步进移动模组，让电极运动到动物颅骨小孔的上分，进而慢慢手动调节向下植入电极(该手术过程省略一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向微小电极植入的多功能集成手术设备，其特征在于，包括：基台以及依次设置于其上的X轴直线驱动模组、Y轴直线驱动模组、Z轴直线驱动模组、R轴旋转驱动模组以及末端执行模组，其中：R轴旋转驱动模组通过转轴与末端执行模组相连，基台上设有双目结构光相机和工业电子显微镜；X轴直线驱动模组、Y轴直线驱动模组、Z轴直线驱动模组、R轴旋转驱动模组实现对末端执行模组的XYZR四个自由度的转动控制。2.根据权利要求1所述的面向微小电极植入的多功能集成手术设备，其特征是，所述的末端执行模组包括：底座以及设置于其上的滑块、单目相机模块、脑膜穿刺模块、颅骨钻孔模块、电极抓取植入模块、转动抱紧模块、转动换位模块和重力平衡气缸，其中：底座与转轴相连，通过转轴驱动整个末端执行模组实现R轴旋转自由度的运动，滑块滑动设置于底座上，重力平衡气缸的缸体设置于底座上，其缸杆与滑块相连以平衡末端执行模组的滑块承载的各模块的重力，单目相机模块固定设置于底座上，脑膜穿刺模块设置于滑块的底部，转动换位模块设置于滑块的前方，颅骨钻孔模块和电极抓取植入模块分别设置于转动换位模块的换位安装板上，转动抱紧模块设置于转动换位模块的换位模块底座下方。3.根据权利要求1或2所述的面向微小电极植入的多功能集成手术设备，其特征是，进一步设有控制模块，该控制模块包括：基台控制单元和末端执行模组控制单元，其中：基台控制单元根据双目结构光相机拍摄并处理的靶点信息，进行基台各模组的运动规划处理，移动末端执行模组至预定位位置；末端执行模组控制单元根据基台运动完成信息和单目相机拍摄图像信息，进行各手术功能模块的运动规划处理，依次执行颅骨钻孔作业、脑膜穿刺作业和电极抓取与植入作业。4.根据权利要求3所述的面向微小电极植入的多功能集成手术设备，其特征是，所述的双目结构光相机的视野覆盖整个模拟动物脑，提供手术实时场景；工业电子显微镜的方向与双目结构光相机的方向相垂直，从而观测电极植入的成功率以及测量电极植入的位置精度。5.根据权利要求2所述的面向微小电极植入的多功能集成手术设备，其特征是，所述的脑膜穿刺模块包括：力传感器安装座、穿刺力传感器、通针安装座和通针，其中：力传感器安装座与滑块固定连接，通针通过紧定螺钉固定于通针安装座上，穿刺力传感器一端安装通针安装座，另一端固定于力传感器安装座上。6.根据权利要求2所述的面向微小电极植入的多功能集成手术设备，其特征是，所述的转动换位模块包括：换位旋转电机、小齿轮、非完全大齿轮、换位模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱向阳，陈汉威，韩博，刘超，盛鑫军，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：