一种用于MRI-HIFU的两轴机械手制造技术

技术编号:45596952 阅读:37 留言:0更新日期:2025-06-20 22:16
本发明专利技术公开了一种用于MRI‑HIFU的两轴机械手,包括采用平移‑旋转双轴架构,通过有限自由度实现HIFU换能器的平面定位和角度调整,采用非磁性材料制成;具体包括结构外壳、旋转传动机构、旋转框架、平移传动机构和限位机构;其中,旋转传动机构、旋转框架、平移传动机构和限位机构设置在结构外壳内。本发明专利技术提供的一种用于MRI‑HIFU的两轴机械手,采用平移‑旋转双轴架构,通过有限自由度实现HIFU换能器的平面定位与角度调整,利用非磁性材料和驱动方案,实现零电磁干扰,配合PID算法与MRI温控数据联动,响应延迟<50ms;支持换能器快速更换,适配3MHz‑8MHz多种频率的HIFU探头,扩展临床应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械领域,尤其涉及一种用于mri-hifu的两轴机械手。


技术介绍

1、磁共振引导高强度聚焦超声(mrghifu)是一种革命性的无创治疗技术,通过mri实时成像定位病灶,并利用超声能量精准消融组织,已广泛应用于子宫肌瘤、前列腺癌、骨肿瘤等疾病的临床治疗。其核心优势在于结合了mri的高分辨率解剖成像与温度监测功能,以及hifu的无创能量聚焦能力,为患者提供了安全高效的治疗选择。

2、尽管mrghifu技术前景广阔,但其机械定位系统的设计仍面临多重瓶颈:1、兼容性问题:传统多轴机械手常含磁性材料,导致mri成像伪影,且电磁驱动装置易受强磁场干扰,无法满足1.5t/3t mri环境的安全要求。2、自由度与精度的矛盾:现有六轴机械臂虽能实现三维空间定位,但系统复杂、体积庞大,难以在狭小的mri孔径内灵活部署,且多关节误差累积影响焦点定位精度(通常需控制在±1mm以内);3、实时响应延迟:mri动态测温反馈需机械手快速调整焦点位置以跟踪组织形变,但传统液压/电机驱动系统存在滞后,导致能量沉积效率降低。4、临床操作限制:复杂多轴系统需频繁本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于MRI-HIFU的两轴机械手,其特征在于,包括采用平移-旋转双轴架构,通过有限自由度实现HIFU换能器的平面定位和角度调整,采用非磁性材料制成;具体包括结构外壳、旋转传动机构、旋转框架、平移传动机构和限位机构;其中,所述旋转传动机构、所述旋转框架、所述平移传动机构和所述限位机构设置在所述结构外壳内;

2.如权利要求1所述的一种用于MRI-HIFU的两轴机械手,其特征在于,所述结构外壳包括后盖板、后亚克力套筒、中亚克力套筒、前亚克力套筒、第一衬套、第二衬套、旋转板固定圈、前盖板、左挡限位开关块和右挡限位开关块;其中,所述旋转板固定圈设置为与所述前盖板的内侧固定连接,...

【技术特征摘要】

1.一种用于mri-hifu的两轴机械手,其特征在于,包括采用平移-旋转双轴架构,通过有限自由度实现hifu换能器的平面定位和角度调整,采用非磁性材料制成;具体包括结构外壳、旋转传动机构、旋转框架、平移传动机构和限位机构;其中,所述旋转传动机构、所述旋转框架、所述平移传动机构和所述限位机构设置在所述结构外壳内;

2.如权利要求1所述的一种用于mri-hifu的两轴机械手,其特征在于,所述结构外壳包括后盖板、后亚克力套筒、中亚克力套筒、前亚克力套筒、第一衬套、第二衬套、旋转板固定圈、前盖板、左挡限位开关块和右挡限位开关块;其中,所述旋转板固定圈设置为与所述前盖板的内侧固定连接,所述前亚克力套筒与所述前盖板和所述第二衬套固定连接,所述中亚克力套筒与所述第二衬套和所述第一衬套固定连接,所述后亚克力套筒与所述第一衬套和所述后盖板固定连接;所述前亚克力套筒、所述中亚克力套筒和所述后亚克力套筒依次布置;所述左挡限位开关块和所述右挡限位开关块设置所述旋转板固定圈。

3.如权利要求2所述的一种用于mri-hifu的两轴机械手,其特征在于,所述旋转传动机构包括旋转变速箱、第一超声电机、第一编码器和旋转变速箱连接板;所述旋转变速箱的一侧与所述旋转变速箱连接板连接,另一侧与所述第一超声电机连接,所述第一超声电机的另一侧连接所述第一编码器;所述旋转变速箱通过齿轮配合安装到半圆齿轮。

4.如权利要求3所述的一种用于mri-hifu的两轴机械手,其特征在于,所述旋转变速箱包括旋转变速箱框架、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和齿轮轴,所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮设置在所述转变速箱框架内部,所述第一齿轮通过异形轴孔与所述第一超声电机连接,所述第一齿轮通过齿轮配合与所述第二齿轮连接,所述第二齿轮通过齿轮配合与所述第三齿轮连接,所述第三齿轮通过所述齿轮轴与所述第四齿轮连接,所述第四齿轮通过齿轮配合与所述半圆齿轮连接;所述第二齿轮与所述齿轮轴通过轴孔配合安装在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹肖睿王悍刘德鹏
申请(专利权)人:上海市第一人民医院
类型:发明
国别省市:

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