【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，特别是涉及一种基于双臂定位的内窥镜定位支架及其使用方法。
技术介绍
1、随着科学技术的进步和人们生活水平的提高，具有微创效果的内窥镜在体腔部疾病的诊断及治疗中已发挥着重大作用。但是，目前内窥镜手术时，需要专人扶持镜头，以便于及时根据手术部位的变化而改变镜头位置、方向等，因此，扶镜头者与手术者在手术操作过程中由于持镜时间过长或其他不同的状况发生，造成扶镜头者的疲劳，影响手术的正常进行及效果。
2、现有技术也有通过使用定位支架支撑定位内窥镜的，如申请号为202210430426.5的专利公开了一种360度旋转持镜固定支架夹持器，其技术方案为：包括蛇形臂和夹持机构；所述的蛇形臂用于支撑夹持机构及调整夹持机构的位置；所述的夹持机构用于夹持内窥镜、对内窥镜的角度进行微调、调整内窥镜的焦距，所述的内窥镜锁紧机构包括内窥镜锁紧螺母和弹性夹片，所述的夹持筒的内部设有第一斜面，所述的内窥镜锁紧螺母螺纹连接于夹持筒的端部，所述的弹性夹片为环形结构，弹性夹片设置于夹持筒内，弹性夹片靠近内窥镜锁紧螺母的一端呈台阶结构，内窥镜锁紧螺母的端部与台阶结构配合，弹性夹片远离内窥镜锁紧螺母的一端设有第二斜面，第二斜面与第一斜面配合，通过第一斜面和第二斜面的接触改变弹性夹片的最小直径，进而夹紧或放松夹持筒内的内窥镜。上述现有技术的不足之处为：1、采用单臂支撑内窥镜，其稳定性差；2、内窥镜的夹持及锁紧机构的调节都为机械调节，操作复杂，而且内窥镜的位置、角度调节受限，内窥镜的拆卸不方便。因此需要对内窥镜进行高刚度的支撑定位并能够调节
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供基于双臂定位的内窥镜定位支架及其使用方法，解决现有技术中采用人工手动操作存在的操作精度低、人员易疲劳、单臂支撑不稳定性以及内窥镜安装、调节复杂的问题。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、基于双臂定位的内窥镜定位支架，包括调节臂，调节臂能够调节并锁紧至少3个自由度，使其末端能够调节到其工作空间中的任意位置并锁紧；所述调节臂设有两组，两组调节臂的末端分别配合安装有内窥镜支撑架，所述内窥镜支撑架能够装夹内窥镜，调节臂能够快速锁紧和释放每个自由度从而固定或调节内窥镜的空间位姿。
4、作为优选，所述调节臂为被动调节支架，被动调节支架为机械式阻尼臂、机械螺纹锁紧臂、机械液压锁紧臂、蛇形锁紧臂、电磁制动式定位支架、气压制动式定位支架、液压制动式定位支架中的一种或多种组合。
5、所述被动调节支架采用机械螺纹锁紧臂，在调节臂的关节处或滑块处设有松紧螺丝，通过松紧螺丝能够锁紧或释放调节臂单个关节或单个滑块，或同时锁紧多个自由度；
6、或所述被动调节支架为机械液压锁紧臂，机械液压锁紧臂通过加压机构给液压油加压，液压油推动压紧活塞锁紧球铰或压紧铰链实现所有自由度的锁紧；所述加压机构为活塞加压机构，通过第一传动机构驱动活塞向内运动，实现对液压油的加压，所述第一传动机构由手动驱动或电机驱动；或者所述加压机构为液压泵；
7、所述机械液压锁紧臂包括首尾两个球铰和中间的一个旋转铰链，被动调节支架包括两段连杆，两连杆通过旋转铰链连接，两连杆的末端分别设有一个球铰，两连杆均为空心结构，内部设有压紧活塞，压紧活塞抵住球铰的一侧实现对球铰的锁紧与松脱，中间的旋转铰链也为空心结构，且与两连杆的内部空腔贯通，旋转铰链设有旋转扣结构，能够在保持密封的情况下实现旋转铰接，当空腔内的液压油压力增大时，两个球铰被压紧活塞锁紧，旋转扣结构也被压紧，实现对旋转铰链的锁紧，从而最终实现所有自由度的锁紧。
8、或所述被动调节支架通过电机带动联动锁紧机构，使被动调节支架上所有自由度锁紧，联动锁紧机构为丝杆和丝杆螺母配合结构，被动调节支架的关节部位装设有丝杠电机，丝杠电机的丝杠深入到支架内部，且丝杠上配合装设有丝杠螺母，所述丝杠旋转会带动丝杠螺母向支架的关节内部压紧，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架密封连接，所述第一支架和第二支架内分别装设有活塞杆，活塞杆上装设有活塞，活塞移动将球铰逐渐压紧，使第一支架和第二支架固定；所述第一支架和第二支架的内部关节部位设有压紧块；丝杠螺母移动会推动压紧块同时抵压第一支架内的活塞杆和第二支架内的活塞杆，压紧块通过斜面结构同时顶住两个活塞杆；
9、或所述被动调节支架为蛇形锁紧臂，所述蛇形锁紧臂包括能够调节内窥镜位姿的柔性万向臂和能够锁紧或释放柔性万向臂的锁紧机构，所述锁紧机构采用拉绳锁紧方式，锁紧机构的驱动元件通过第二传动机构能够拉紧或松开拉绳；所述柔性万向臂包括多组依次首尾通过球形配合面相互铰接的中空万向节，拉绳一端贯穿所有中空万向节连接在蛇形锁紧臂的首端，拉绳另一端与所述第二传动机构相连接，所述第二传动机构为卷线轮结构、丝杠螺母结构、凸轮结构、液压机构、气动机构的一种或组合。
10、作为优选，所述调节臂的末端与内窥镜支撑架刚性连接或通过快速连接部连接，当通过快速连接部连接时，快速连接部设有至少一组，快速连接部的连接方式采用螺纹连接或卡爪连接，所述快速连接部包括在多个角度都能够快速定位并锁紧的第一啮合板和第二啮合板，所述第一啮合板上设有中心通孔，第二啮合板上设有螺纹连接孔，锁紧螺栓穿过第一啮合板上的中心通孔与螺纹连接孔锁紧连接，能够使第一啮合板和第二啮合板绕中心通孔的轴线转动并锁紧固定，所述中心通孔的轴线方向平行于内窥镜的镜杆轴线方向，从而方便双调节臂在空间中的调节与手术环境的布置；或者所述中心通孔的轴线方向垂直于内窥镜的镜杆轴线方向；所述中心通孔的轴线与调节臂的末端万向节的轴线或调节臂的末端球铰的输出杆的轴线呈一定角度，该角度优选30～90°。
11、所述第一啮合板上设有定位凹槽或定位凸起，所述第二啮合板上设有与第一啮合板上的定位凹槽或定位凸起相定位配合的定位凸起或定位凹槽，所述定位凸起或定位凹槽可以提高锁紧力矩，所述定位凸起或定位凹槽是圆弧齿、锯齿、销/孔的一种或组合。同时在调节臂的末端与内窥镜支撑架之间设有消毒隔离罩将调节臂进行包裹隔离。
12、作为优选，所述内窥镜支撑架内旋转设置有装夹件，所述装夹件设有卡紧机构，所述卡紧机构用于装夹内窥镜，所述装夹件能够绕内窥镜的镜杆轴线旋转，从而使内窥镜能够绕其自身镜杆轴线旋转，所述内窥镜支撑架上还设有锁紧机构，能够通过锁紧机构锁定内窥镜绕镜杆轴线的旋转角度。
13、作为优选，所述调节臂可拆卸地安装在基座上，基座与生物体保持相对静止。
14、所述基座是与生物体的外形相适配的模板，模板为3d打印模板、柔性可变形模板中的一种或组合。
15、所述基座是颅脑辅助定位支架，所述颅脑辅助定位支架上设有至少一个能够安装调节臂的位置，调节臂上连接有内窥镜支撑架。
16、所述基座是可供生物体抵压的底板，所述调节臂可拆卸地安装在底板上；所述底板采用碳纤维板，所述底板上阵列式布置有多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于：包括调节臂，调节臂能够调节并锁紧至少3个自由度，使其末端能够调节到其工作空间中的任意位置并锁紧；所述调节臂设有两组，两组调节臂的末端分别配合安装有内窥镜支撑架，所述内窥镜支撑架能够装夹内窥镜，调节臂能够快速锁紧和释放每个自由度从而固定或调节内窥镜的空间位姿。
2.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于：所述调节臂为被动调节支架，被动调节支架为机械式阻尼臂、机械螺纹锁紧臂、机械液压锁紧臂、蛇形锁紧臂、电磁制动式定位支架、气压制动式定位支架、液压制动式定位支架中的一种或多种组合；
3.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于：所述调节臂的末端与内窥镜支撑架刚性连接或通过快速连接部连接，当通过快速连接部连接时，快速连接部设有至少一组，快速连接部的连接方式采用螺纹连接或卡爪连接，所述快速连接部包括在多个角度都能够快速定位并锁紧的第一啮合板和第二啮合板，所述第一啮合板上设有中心通孔，第二啮合板上设有螺纹连接孔，锁紧螺栓穿过第一啮合板上的中心通孔与螺纹连接孔锁紧连接，能够使第一啮合
4.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于，所述内窥镜支撑架内旋转设置有装夹件，所述装夹件设有卡紧机构，所述卡紧机构用于装夹内窥镜，所述装夹件能够绕内窥镜的镜杆轴线旋转，从而使内窥镜能够绕其自身镜杆轴线旋转，所述内窥镜支撑架上还设有锁紧机构，能够通过锁紧机构锁定内窥镜绕镜杆轴线的旋转角度。
5.根据权利要求4所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于，所述装夹件上装设有能够固定内窥镜的位姿的卡紧机构，所述卡紧机构采用螺丝锁紧组件、卡扣锁紧组件、弹簧夹锁紧组件、螺纹夹锁紧组件中的一种或组合；
7.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于，还包括能够辅助实现定位的空间定位元件，所述空间定位元件为光学定位支架、陀螺仪或磁导航传感器中的一种或组合，光学定位支架上设有多点位的光学定位标记物，光学定位支架、陀螺仪或磁导航传感器实时采集内窥镜支撑架的当前姿态角；所述空间定位元件连接在调节臂的末端和/或内窥镜支撑架上，当所述空间定位元件为光学定位支架时，所述空间定位元件通过延长杆连接在调节臂的末端和/或内窥镜支撑架上，所述延长杆的长度大于50mm，且所述延长杆设有多组，不同的延长杆具有不同长度和弯折角度，以使光学定位支架能够被外部测量装置无遮挡地观测到，以适应不同的手术场景。
8.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于，两组调节臂设置在生物体的两侧，其中一组调节臂安装在生物体腋下或胸腔侧边或腰部侧边，另一组调节臂安装在生物体头部侧边或生物体的另外一侧的腋下或胸腔侧边或腰部侧边；或两组调节臂设置在生物体的同一侧，且两组调节臂之间通过连接件连接，所述连接件为连杆或弹簧或弹性带，当所述调节臂包括两段连杆，两连杆通过旋转铰链连接，两连杆的末端分别设有一个球铰时，所述连接件的两端分别连接在调节臂的旋转铰链处，所述连接件的长度为20-300mm。
9.采用如权利要求1～8中任一所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架的使用方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于：包括调节臂，调节臂能够调节并锁紧至少3个自由度，使其末端能够调节到其工作空间中的任意位置并锁紧；所述调节臂设有两组，两组调节臂的末端分别配合安装有内窥镜支撑架，所述内窥镜支撑架能够装夹内窥镜，调节臂能够快速锁紧和释放每个自由度从而固定或调节内窥镜的空间位姿。
2.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于：所述调节臂为被动调节支架，被动调节支架为机械式阻尼臂、机械螺纹锁紧臂、机械液压锁紧臂、蛇形锁紧臂、电磁制动式定位支架、气压制动式定位支架、液压制动式定位支架中的一种或多种组合；
3.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于：所述调节臂的末端与内窥镜支撑架刚性连接或通过快速连接部连接，当通过快速连接部连接时，快速连接部设有至少一组，快速连接部的连接方式采用螺纹连接或卡爪连接，所述快速连接部包括在多个角度都能够快速定位并锁紧的第一啮合板和第二啮合板，所述第一啮合板上设有中心通孔，第二啮合板上设有螺纹连接孔，锁紧螺栓穿过第一啮合板上的中心通孔与螺纹连接孔锁紧连接，能够使第一啮合板和第二啮合板绕中心通孔的轴线转动并锁紧固定，所述中心通孔的轴线方向平行于内窥镜的镜杆轴线方向，从而方便双调节臂在空间中的调节与手术环境的布置；或者所述中心通孔的轴线方向垂直于内窥镜的镜杆轴线方向；所述中心通孔的轴线与调节臂的末端万向节的轴线或调节臂的末端球铰的输出杆的轴线呈一定角度，该角度优选30～90°；
4.根据权利要求1所述的基于双臂定位的内窥镜定位支架，其特征在于，所述内窥镜支撑架内旋转设置有装夹件，所述装夹件设有卡紧机构，所述卡紧机构用于装夹内窥镜，所述装夹件能够绕内窥镜的镜杆轴线旋转，从而使内窥镜能够绕其自身镜杆轴线旋转，所述内窥镜支撑架上还设有锁紧机构，能够通过锁紧机构锁定内窥镜绕镜杆轴线的旋转角度...
【专利技术属性】
技术研发人员：简小林，万银秀，曾婷，
申请(专利权)人：江西威特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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