基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件制造技术

技术编号:40041081 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-16 19:44
本发明专利技术公开了一种基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,包括两个蛇形锁紧臂和功能模块,两个蛇形锁紧臂的末端通过功能模块连接,蛇形锁紧臂包括能够调节功能模块的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,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,锁紧机构采用拉绳锁紧方式,锁紧机构的驱动元件通过第一传动机构能够拉紧或松开拉绳;拉绳一端贯穿所有中空万向节连接在蛇形锁紧臂的首端,拉绳另一端与第一传动机构相连接。本发明专利技术的蛇形锁紧臂能够调节到其工作空间中的任意位置并锁紧功能模块的空间位姿。

【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蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件


技术介绍

1、经皮穿刺手术是临床中常见的一类手术,通过经皮穿刺可以完成病理分析、药物注入、积液引流,也可以进行多种微创治疗,例如微波消融、射频消融、粒子植入等。穿刺治疗有着创伤小、恢复快、疗效好的特点,近年来被越来越多的医疗机构广泛开展。但该手术要求术者将穿刺针精准地穿刺到特定病患位置,有着较高的精度要求。为了提高穿刺精度,医生通常会使用一种穿刺定位引导支架,在支架末端安装穿刺针引导器或穿刺针引导模板,在引导器或引导模板的作用下将一根或多根穿刺针精准地进行穿刺。因此可以在穿刺引导模板上增加陀螺仪与计算单元,通过陀螺仪与计算单元来确定当前位置与目标位置的差异并更直观地将姿态的偏差显示出来,医生可以根据这种偏差快速理解手动调节的方向与尺度,从而协助手术人员进行穿刺定位。

2、现有的单臂夹持机构如cn208660165u公开的一种放射性粒子植入固定架,负载能力不强、刚性不足以及稳定性差,手术过程中易晃动等诸多问题,因此需要采用刚性更高、更加稳定的定位支架结构,同时需要尽量减小定位支架占用的体积,以便节省手术的空间。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,通过两个蛇形锁紧臂对功能模块进行定位支撑,提高了蛇形锁紧臂的强度刚度和支撑能力,提升了位姿调整的速率和准确性。

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、基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,包括两个蛇形锁紧臂和功能模块,两个蛇形锁紧臂的末端通过功能模块连接,每个所述蛇形锁紧臂包括能够调节功能模块的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,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一传动机构能够拉紧或松开拉绳;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一传动机构相连接。

4、作为优选,所述第一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。

5、作为优选,当第一传动机构为凸轮结构时,锁紧机构的驱动元件为第一电机,蛇形锁紧臂的尾端连接有底座套,第一电机安装在底座套上,第一传动机构包括拉套和曲杆,曲杆转动设置在底座套上,第一电机带动曲杆转动,曲杆上设置有偏离其中心轴的凸轮,拉套与拉绳连接,曲杆贯穿拉套设置,凸轮与拉套抵触配合,曲杆带动凸轮做偏心运动,以使拉套能够拉紧或松开拉绳;

6、当第一传动机构为丝杠螺母结构时,锁紧机构的驱动元件为第二电机,蛇形锁紧臂的尾端连接有尾座,第二电机安装在尾座上,第一传动机构包括丝杆和螺母,丝杆转动设置在尾座上,第二电机带动丝杆转动,螺母沿丝杆的轴向导向滑移设置在尾座上,螺母与拉绳连接,螺母旋设在丝杆上,丝杆转动带动螺母沿丝杆的轴向移动,以使螺母能够拉紧或松开拉绳。

7、作为优选,两组蛇形锁紧臂的末端分别配合安装在同一个功能模块的两侧或同一侧;所述功能模块为穿刺引导模块、内窥镜支撑架、牵拉器、摄像头模块中的一种或多种组合。

8、作为优选,所述穿刺引导模块用于引导至少一根穿刺针沿预设的穿刺路径穿刺;穿刺引导模块上设有与穿刺针外径相适配的穿刺引导部,所述穿刺引导部与穿刺针间隙配合,实现导向作用;

9、所述内窥镜支撑架能够装夹内窥镜,蛇形锁紧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;所述内窥镜包括腹腔镜、胸腔镜、宫腔镜;所述蛇形锁紧臂的末端配合安装在内窥镜支撑架上;

10、所述牵拉器上设有牵拉钩,用于将生物体组织牵拉住;

11、所述摄像头模块通过连接基座连接在蛇形锁紧臂的末端,或连接基座上延伸出至少一个调节支撑臂,摄像头模块安装在调节支撑臂上,调节支撑臂能够进行弯折定型、旋转调节或移动调节的一种或多种组合。

12、作为优选,所述蛇形锁紧臂与功能模块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;

13、作为优选,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垂直于功能模块所在的平面,从而方便蛇形锁紧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平行于功能模块所在的平面;所述中心通孔的轴线与蛇形锁紧臂的末端万向节的轴线呈一定角度,该角度优选30~90°。

14、作为优选,还包括基座,所述蛇形锁紧臂可拆卸地安装在基座上,基座与生物体保持相对静止,基座上设有多个安装位置。

15、作为优选,所述基座是可供生物体抵压的底板,所述底板上阵列式布置有多个固定孔,蛇形锁紧臂直接安装在底板的固定孔上或蛇形锁紧臂通过一个垂直于底板的第一延长杆安装在底板的固定孔上,固定孔与蛇形锁紧臂或第一延长杆之间的连接方式是采用螺纹连接、卡扣连接或锁扣连接,能够实现蛇形锁紧臂或第一延长杆的快速安装和拆卸,底板采用碳纤维板或塑料板,从而减少ct伪影;

16、或所述基座是与手术床连接固定的手术床固定装置,所述手术床固定装置包括螺纹结构、夹钳组件或锁紧杆组件,蛇形锁紧臂直接安装在手术床固定装置上或蛇形锁紧臂通过一个垂直设置的第二延长杆设置在手术床固定装置上;

17、或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;

18、或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蛇形锁紧臂的位置,蛇形锁紧臂上连接有功能模块。

19、作为优选,两组蛇形锁紧臂设置在生物体的两侧,其中一组蛇形锁紧臂安装在生物体腋下或胸腔侧边或腰部侧边,另一组蛇形锁紧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。

20、或两组蛇形锁紧臂设置在生物体的同一侧,且两组蛇形锁紧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。

21、本专利技术的有益效果:

22、1、两个蛇形锁紧臂相互连接,在两个蛇形锁紧臂末端安装功能模块,通过两个蛇形锁紧臂对功能模块进行定位支撑,提高了蛇形锁紧臂的强度刚度和支撑能力,蛇形锁紧臂能够快速锁紧和释放每个自由度从而固定或调节功能模块的空间位姿。

23、2、提高了蛇形锁紧臂的安全性,蛇形锁紧臂安装在生物体腋下和头部侧边,能够减少空间占用;在蛇形锁紧臂末端安装功能模块,通过蛇形锁紧臂对功能模块进行定位支撑,功能模块为穿刺引导模块、内窥镜支撑架、牵拉器、摄像头模块中的一种或组合,能够实现手术中的夹持、延长、引导、监测功能,提高手术的安全性。...

【技术保护点】

1.基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:包括两个蛇形锁紧臂和功能模块,两个蛇形锁紧臂的末端通过功能模块连接,每个所述蛇形锁紧臂包括能够调节功能模块的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,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一传动机构能够拉紧或松开拉绳;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一传动机构相连接。

2.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述第一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。

3.根据权利要求2所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:两组蛇形锁紧臂的末端分别配合安装在同一个功能模块的两侧或同一侧;所述功能模块为穿刺引导模块、内窥镜支撑架、牵拉器、摄像头模块中的一种或多种组合。

5.根据权利要求4所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述穿刺引导模块用于引导至少一根穿刺针沿预设的穿刺路径穿刺;穿刺引导模块上设有与穿刺针外径相适配的穿刺引导部,所述穿刺引导部与穿刺针间隙配合,实现导向作用;

6.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述蛇形锁紧臂与功能模块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。

7.根据权利要求6所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于: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垂直于功能模块所在的平面,从而方便蛇形锁紧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平行于功能模块所在的平面;所述中心通孔的轴线与蛇形锁紧臂的末端万向节的轴线呈一定角度,该角度为30°~90°。

8.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:还包括基座,所述蛇形锁紧臂可拆卸地安装在基座上,基座与生物体保持相对静止,基座上设有多个安装位置。

9.根据权利要求8所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述基座是可供生物体抵压的底板,所述底板上阵列式布置有多个固定孔,蛇形锁紧臂直接安装在底板的固定孔上或蛇形锁紧臂通过一个垂直于底板的第一延长杆安装在底板的固定孔上,固定孔与蛇形锁紧臂或第一延长杆之间的连接方式是采用螺纹连接、卡扣连接或锁扣连接,能够实现蛇形锁紧臂或第一延长杆的快速安装和拆卸,底板采用碳纤维板或塑料板,从而减少CT伪影;

10.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:两组蛇形锁紧臂设置在生物体的两侧,其中一组蛇形锁紧臂安装在生物体腋下或胸腔侧边或腰部侧边,另一组蛇形锁紧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;

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【技术特征摘要】

1.基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:包括两个蛇形锁紧臂和功能模块,两个蛇形锁紧臂的末端通过功能模块连接,每个所述蛇形锁紧臂包括能够调节功能模块的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,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一传动机构能够拉紧或松开拉绳;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一传动机构相连接。

2.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述第一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。

3.根据权利要求2所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:两组蛇形锁紧臂的末端分别配合安装在同一个功能模块的两侧或同一侧;所述功能模块为穿刺引导模块、内窥镜支撑架、牵拉器、摄像头模块中的一种或多种组合。

5.根据权利要求4所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述穿刺引导模块用于引导至少一根穿刺针沿预设的穿刺路径穿刺;穿刺引导模块上设有与穿刺针外径相适配的穿刺引导部,所述穿刺引导部与穿刺针间隙配合,实现导向作用;

6.根据权利要求1所述的基于双蛇形锁紧臂的功能模块定位支架组件,其特征在于:所述蛇形锁紧臂与功能模块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。

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【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:新型
国别省市:

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