一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，包括底座、机械臂和探头夹具，所述机械臂设置在底座上，所述机械臂的自由端连接探头夹具，所述探头夹具包括旋转连接头，所述旋转连接头自由端连接有安装盘，所述安装盘上设置有若干探头固定筒，所述探头固定筒包括外筒和内筒，所述外筒与安装盘转动连接，所述探头固定筒的两端贯通且下端的端面开设有环形槽，所述内筒的两端贯通，所述内筒套设在外筒的环形槽内，所述环形槽内设置有压力监测组件。本发明专利技术所述的超声引导平面穿刺的探头固定机械臂可以适用于不同型号的超声波探头、可以根据需要快速切换超声探头进行影像验证，并且可以针对喊着身体呼吸起伏使得贴附皮肤更加紧密。紧密。紧密。

【技术实现步骤摘要】
一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂


[0001]本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂。

技术介绍

[0002]基于超声引导的穿刺机器人具有定位、穿刺一体化建模、手术精度高、可控性好等优点，已成为国内外穿刺机器人的一大研究热点。超声探头是组成超声检测系统的最重要的组件之一，其一般通过一固定装置固定于超声设备上。现有的超声探头固定装置一般采用螺接的压块对超声探头进行固定。然而，该固定装置只能适配特定的超声探头，对于不同型号的超声探头，需使用不同的固定装置进行固定，不能通用，并且无法根据使用需求快速调整不同的探头进行同位置影像验证探测，并且其中一个显著问题是人体的呼吸运动会对机器人定位和穿刺造成巨大干扰，具体表现为人体腹部会随着呼吸进行有规律的起伏，腹部内的脏器等器官也会随呼吸而有规律的移动，影响超声影像测量的精度以及穿刺位置的精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，用以解决现有技术中存在的固定装置无法适用于不同型号的超声探头、无法根据需要快速切换超声探头进行影像探测验证以及也无法针对患者身体呼吸起伏做出探测补偿的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，包括底座、机械臂和探头夹具，所述机械臂设置在底座上，所述机械臂的自由端连接探头夹具，所述探头夹具包括旋转连接头，所述旋转连接头自由端连接有安装盘，所述安装盘上设置有若干探头固定筒，所述探头固定筒包括外筒和内筒，所述外筒与安装盘转动连接，所述探头固定筒的两端贯通且下端的端面开设有环形槽，所述内筒的两端贯通，所述内筒套设在外筒的环形槽内，所述环形槽内设置有压力监测组件，所述内筒端部与压力监测组件之间连接有弹性件，所述内套的内侧面上设置有用于固定探头的夹紧件。
[0006]上述结构的工作过程及原理如下：
[0007]在工作前，将超声波探头安装在探头夹具上，多个不同类型的超声波探头可以分别安装在探头固定筒内；在工作时，可以转动旋转连接头带动安装盘转动，安装在安装盘上的多个超声波探头可以随之转动，选择需要使用的超声波探头旋转到正前方进行超声波影像探测，当需要其他类别超声波探头进行影像验证探测时，可以通过转动旋转连接头对超声波探头快速进行替换，从而使得影像监测更加精确，便于超声引导穿刺探针的穿刺位置更加精确；夹紧件的设置，配合探头固定筒，能够适用于固定不同类型的超声波探头，将其固定在探头固定筒内；内筒滑动套设在外筒的环形槽内，并且通过弹性件和压力监测组件的设置，在进行超声检查时，由于人体的呼吸运动引起皮肤起伏，压力监测组件会检测出接
触压力的大小变化情况，从而采集人体的呼吸信息，获取人体表皮由于呼吸导致的运动规律；配合弹性件的作用，皮肤在向上起伏时通过超声波探头带动内筒收缩，弹性件收缩，使得超声波探头紧贴皮肤，当皮肤在向下收缩时，弹性件伸展，带动内筒以及超声波探头移动，继续紧贴皮肤，防止患者身体呼吸造成的超声波探头的位置偏差，同时，配合设备内置的软件算法，可以通过压力监测组件监测的数据实现监测影像图像补偿。
[0008]进一步的，所述旋转连接头与机械臂的连接端设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与旋转连接头同轴固定连接。
[0009]通过第一伺服电机带动旋转连接头自动转动，转动角度更加精确。
[0010]进一步的，所述安装盘上表面的中央位置设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端延伸至安装盘内并同轴连接有主动齿轮，所述安装盘中间设置有空心槽，所述主动齿轮设置在空心槽内，所述外筒的外侧壁上一体成型有从动齿轮盘，所述从动齿轮盘同轴线设置在外筒的外壁上，所述从动齿轮盘转动设置在空心槽内，所述主动齿轮与任意一个从动齿轮盘相啮合。
[0011]第二伺服电机运行，带动主动齿轮转动，进而通过从动齿轮盘带动外筒转动，内筒随同外筒一同转动，实现超声波探头的角度微调，使得超声波探头的探测数据更加精确，有助于建立的超声波影像更加精确。
[0012]进一步的，所述弹性件为微型弹簧。
[0013]根据需要选取合适的弹性件，采用微型弹簧，安装结构更加简单。
[0014]进一步的，所述弹性件为微型气动弹性杆。
[0015]可以根据需要选取微型气动弹簧，弹性更加稳定和精确，更有助于弹性件作用的发挥。
[0016]进一步的，所述夹紧件包括气动杆和夹紧板，所述气动杆的一端与内筒的内壁垂直固定连接，所述气动杆的另一端与夹紧板连接，所述夹紧件的数量至少为两个，且相对设置。
[0017]采用气动杆和夹紧板的形式，能够快速将超声波探头固定，并且能够适应不同形状结构的超声波探头，超声波探头薄板状结构刚好能够与其相配合，由于超声波探头紧贴皮肤的力度不大，因此采用气动杆和夹紧板配合的方式，夹紧力足够保证对超声波探头的固定效果，相对设置的夹紧件将超声波探头牢牢固定。
[0018]进一步的，所述夹紧板呈弧形板状结构。
[0019]弧形板结构设置的夹紧板，能够将最小的超声波探头固定牢固，将其固定在其相对的弧形槽内。
[0020]进一步的，所述夹紧板的竖向侧面上设置有柔性摩擦垫片。
[0021]柔性摩擦垫片的设置，使得夹紧板的摩擦力增大，保证对超声波探头的固定效果。
[0022]进一步的，所述夹紧件的两侧分别设置有一个夹紧气囊，所述外筒上设置有微型气泵，所述微型气泵与夹紧气囊相连通。
[0023]通过夹紧气囊的设置，起到辅助夹紧的作用，防止超声波探头出现晃荡现象，在需要使用时，通过微型气泵为夹紧气囊充气，两个夹紧气囊对超声波探头夹紧，当需要取下超声波探头时，夹紧气囊放气，松懈后取下超声波探头。
[0024]有益效果：本专利技术用于超声引导下血管及神经穿刺的平面穿刺过程中的固定，解
决了操作者人工固定超声探头易移位的问题，解放操作者的双手的，同时避免对组织的过度按压，进而提高图像的稳定性及清晰度，采用旋转连接头和安装盘的设置，可以转动旋转连接头带动安装盘转动，安装在安装盘上的多个超声波探头可以随之转动，选择需要使用的超声波探头旋转到正前方进行超声波影像探测，当需要其他类别超声波探头进行影像验证探测时，可以通过转动旋转连接头对超声波探头进行替换，从而使得影像监测更加精确，便于超声引导穿刺探针的穿刺位置更加精确；可以通过相对设置的夹紧件，能够适用于不同型号超声波探头，采用内筒和外筒的配合，同时依靠弹性件和压力监测组件，能够随着皮肤呼吸上下起伏，使得超声波探头能够紧密贴附在皮肤上，保证超声波探测影像的精确度，同时实现监测影像的图像补偿。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中整体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术中探头夹具的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术中安装盘的结构剖视图。
[0028]附图标记：1、底座；2、机械臂；3、探头夹具；31、旋转连接头；32、安装盘；32本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，包括底座、机械臂和探头夹具，所述机械臂设置在底座上，所述机械臂的自由端连接探头夹具，其特征在于，所述探头夹具包括旋转连接头，所述旋转连接头自由端连接有安装盘，所述安装盘上设置有若干探头固定筒，所述探头固定筒包括外筒和内筒，所述外筒与安装盘转动连接，所述探头固定筒的两端贯通且下端的端面开设有环形槽，所述内筒的两端贯通，所述内筒套设在外筒的环形槽内，所述环形槽内设置有压力监测组件，所述内筒端部与压力监测组件之间连接有弹性件，所述内套的内侧面上设置有用于固定探头的夹紧件。2.根据权利要求1所述的超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，其特征在于，所述旋转连接头与机械臂的连接端设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与旋转连接头同轴固定连接。3.根据权利要求2所述的超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，其特征在于，所述安装盘上表面的中央位置设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端延伸至安装盘内并同轴连接有主动齿轮，所述安装盘中间设置有空心槽，所述主动齿轮设置在空心槽内，所述外筒的外侧壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋亚男，韩永正，李正迁，刘爽爽，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：