一种支气管镜模组及其活检方法和采用其的手术机器人技术

本申请适用医疗机器人技术领域，提供了一种支气管镜模组及其活检方法和采用其的手术机器人。本申请的支气管镜模组通过将支气管镜、可变刚度鞘管、定位磁头或者活检工具末端进行套接，并采用“三段式”进行协同控制，使套接的三者其存在相对位移与位姿配合的同时，又能够实现各自功能。三者的层次配合可以较好的适用与狭窄的支气管中进行活检采样。该支气管镜模组对应的活检方法和采用其的手术机器人也具有同样的技术效果。也具有同样的技术效果。也具有同样的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种支气管镜模组及其活检方法和采用其的手术机器人


[0001]本申请属于医疗机器人
，尤其涉及一种支气管镜模组及其活检方法和采用其的手术机器人。

技术介绍

[0002]支气管镜手术机器人通过小型的摄像头和镜头，将患者呼吸道内的图像传输到显示器上，以方便医生对患者的病情进行诊断和治疗。同时支气管镜机器人不仅降低医护人员的医源性感染风险，还极大地减少了患者的疼痛和不适，改善了患者的生活质量。
[0003]现有的支气管镜通过采用电磁导航系统实现的路径来实现CT扫描建模，建造病人肺部的3D模型。导航系统的鞘管前端可放置传感器，电磁定位板发射电磁信号，传感器将反馈传感器的位置及角度信息。通过放置在患者身下的电磁板，可以做到定位鞘管位置。但是由于支气管中还存在更为细小的支气管分支，现有支气管镜及其鞘管无法达到这样更深的区域，导致现有支气管镜进行活检时存在盲区。现有技术存在不足。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种支气管镜模组及其活检方法和采用其的手术机器人，旨在通过双向幅度调制器的级联解决现有矢量调制器无法高动态范围进行矢量调制的技术问题。
[0005]一方面，本申请提供了一种支气管镜模组，包括套设在支气管镜中的可变刚度鞘管，以及套设在所述可变刚度鞘管中活检工具末端或定位磁头；所述可变刚度鞘管设置有外壳以及套设在所述外壳内的支撑层；所述外壳与所述支撑层之间间隔有低熔点合金管；所述支撑层设置有电加热器对所述低熔点合金管进行加热改变所述低熔点合金管的刚度。
[0006]另一方面，本申请还提供了一种支气管镜手术机器人，包括活检工具模组、多器械递送模组、机构外壳、传递绞架和末端引导支撑体；还包括如上述任意一项所述的支气管镜模组。
[0007]另一方面，本申请还提供了一种如上述任意一项所述的支气管镜模组的活检方法，包括以下步骤：
[0008]S1.将支气管镜借助口部引导器及气管插管递送至支气管中，沿电磁导航规划的路径逐步靠近活检区域，为可变刚度鞘管及定位磁头提供内部通道；
[0009]S2.抵达较细支气管时，所述支气管镜停止递送，由所述支气管镜中伸出的所述可变刚度鞘管在电磁导航引导下继续靠近活检区域，为活检工具末端及定位磁头提供通道；
[0010]S3.调整所述可变刚度鞘管的刚度来改变其末端的位置姿态，使所述可变刚度鞘管的末端中所述定位磁头的定位数据与活检区域足够接近；
[0011]S4.将所述可变刚度鞘管内部的所述定位磁头退出，让出内部通道使活检工具末端进入所述可变刚度鞘管的尖端，对活检区域处进行样本采集。
[0012]本申请的支气管镜模组将支气管镜、可变刚度鞘管、定位磁头或者活检器械进行
套接，并采用“三段式”进行协同控制，使套接的三者其存在相对位移与位姿配合的同时，又能够实现各自功能。三者的层次配合可以较好的适用与狭窄的支气管中进行活检采样。该支气管镜模组对应的活检方法和采用其的手术机器人也具有同样的技术效果。
附图说明
[0013]图1是本申请实施例一提供的支气管镜模组的结构示意图；
[0014]图2是本申请实施例二提供的支气管手术机器人的结构示意图；
[0015]图3是本申请实施例二中多器械递送模组的结构示意图；
[0016]图4是本申请实施例三提供的支气管镜模组的活检方法的主要流程图。
[0017]附图标记：11
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支气管镜模组、12
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活检工具模组、13
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多器械递送模组、14
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机构外壳、15
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传递绞架、16
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末端引导支撑体、1300
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旋转电机、1301
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器件固定板、1302
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盖板、1303
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主动胶轮、1304
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滑块、1305
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惰性胶轮、1306
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直线导轨、1307
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弹簧、1308
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Y型通道、1309
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鞘管位置固定阀、110
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支气管镜、111
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可变刚度鞘管、112
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活检工具末端、113
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定位磁头。
具体实施方式
[0018]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0019]以下结合具体实施例对本申请的具体实现进行详细描述：
[0020]实施例一：
[0021]图1示出了本申请实施例一提供的支气管镜模组11的结构组成，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，详述如下：
[0022]一方面，本申请提供了一种支气管镜模组11，包括套设在支气管镜110中的可变刚度鞘管111，以及套设在所述可变刚度鞘管111中活检工具末端112或定位磁头113；所述可变刚度鞘管111设置有外壳以及套设在所述外壳内的支撑层；所述外壳与所述支撑层之间间隔有低熔点合金管；所述支撑层设置有电加热器对所述低熔点合金管进行加热改变所述低熔点合金管的刚度。
[0023]进一步的，所述低熔点合金管厚度为2毫米。
[0024]进一步的，所述可变刚度鞘管111与所述支气管镜110滑动连接；所述可变刚度鞘管111与所述活检工具末端112或所述定位磁头113滑动连接。
[0025]进一步的，所述支气管镜110与所述可变刚度鞘管111与所述活检工具末端112或者所述定位磁头113为同心管嵌套结构。
[0026]在具体实施时，可变刚度鞘管111采用三层式结构，将低熔点合金相变合金置于夹层，通过电加热方式使得低熔点合金发生固液相变，以完成刚度变换来调整鞘管的实际形状，以适应并通过更为狭窄的支气管空间。此结构鞘管将尺寸规格控制在2mm左右，其意义在于抵达较粗的支气管镜110无法通过的更细支气管腔道。使得末端更靠近活检区域。当可变刚度鞘管111伸出的部分较长，导致超出支气管镜110末端摄像头的拍摄范围时，无法通过影像导航定位可变刚度鞘管111的末端位置。此时可以利用可变刚度鞘管111内部的定位
磁头113通过4
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NDI电磁跟踪系统来确定鞘管末端的具体位置。当可变刚度鞘管111末端抵达活检区域后，将定位磁头113退出，让出通道来插入活检工具112，完成夹取病理样本动作，实现活检采样。
[0027]实施例二：
[0028]另一方面，如附图2
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3所示，本申请还提供了一种支气管镜手术机器人，包括活检工具模组12、多器械递送模组13、机构外壳14、传递绞架15和末端引导支撑体16；还包括如上述任意一项所述的支气管镜模组11。
[0029]具体的，所述多器械递送模组13包括旋转电机1300本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支气管镜模组，包括套设在支气管镜中的可变刚度鞘管，以及套设在所述可变刚度鞘管中活检工具末端或定位磁头；其特征在于，所述可变刚度鞘管设置有外壳以及套设在所述外壳内的支撑层；所述外壳与所述支撑层之间间隔有低熔点合金管；所述支撑层设置有电加热器对所述低熔点合金管进行加热改变所述低熔点合金管的刚度。2.如权利要求1所述的支气管镜模组，其特征在于，所述低熔点合金管厚度为2毫米。3.如权利要求2所述的支气管镜模组，其特征在于，所述可变刚度鞘管与所述支气管镜滑动连接；所述可变刚度鞘管与所述活检工具末端或所述定位磁头滑动连接。4.如权利要求3所述的支气管镜模组，其特征在于，所述支气管镜与所述可变刚度鞘管与所述活检工具末端或者所述定位磁头为同心管嵌套结构。5.一种支气管镜手术机器人，包括活检工具模组、多器械递送模组、机构外壳、传递绞架和末端引导支撑体；其特征在于，还包括如权利要求1至4任意一项所述的支气管镜模组。6.一种如权利要求1至4任意一项所述的支气管镜模组的活检方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星宇，姜洁，熊晓辉，王磊，段文科，李英田，高兴，王学苗，奥米索尔，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：