智能电子膀胱镜系统技术方案

本发明专利技术属于医用器械领域，具体公开了一种智能电子膀胱镜系统。本发明专利技术所述的智能电子膀胱镜系统，其组成部分包括内镜夹持机械臂，可移动调整手术平台，自动供液系统，控制台，中央处理系统，智能机器手和电子膀胱镜。电子膀胱镜的内部设计一条宽大的直线型的机器手通道，其目的是为智能机器手进入手术区域提供平台，所述智能机器手具备丰富的功能，能根据手术类型的需要，进行精确和有针对性的处理。该智能电子膀胱镜通过智能机器手和计算机技术和软件技术的有机结合，在医生的经验技术指导下进行膀胱病手术，减少手术的难度和病人的痛苦，达到精密地进行手术治疗的目的，进一步提高手术准确率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医用器械领域，具体涉及一种智能电子膀胱镜系统。 现有技术目前在医学领域上使用的高端机器人系统是美国htuitive Surgical，he.公司开发完成的达芬奇机器人辅助外科手术系统，自从1998年12月第一台达芬奇机器人辅助外科手术系统问世以来，目前已有超过390台应用于世界各地。达芬奇机器人手术系统主要由医生控制台(surgeon console)；—个装有四支7 自由度交互手臂的床旁机械臂塔(patient cart)和一个高精度的3D HD视觉系统(vision cart)构成。借助于高清立体成像、多关节臂自动化控制及光缆信号传送等高科技设备，使其具备了三维高清术野、手臂无抖动、镜头固定、活动范围广、器械移动度大等优点，并且改变了术者站在手术台旁操作的传统模式，由主刀医师坐在控制台前完成手术全过程，符合人体工程学原理，更适合于长时间复杂手术。控制台由计算机系统、手术操作监视器、机器人控制监视器、操作手柄和输入输出设备等组成。手术时外科医生可坐在远离手术台的控制台前，头靠在视野框上，双眼接受来自不同摄像机的完整图像，共同合成术野的三维立体图。医生双手控制操作杆，手部动作传达到机械臂的尖端，完成手术操作，从而增加操作的精确性和平稳性，这是一种新提出的主-仆式远距离操作模式。现在，达芬奇机器人辅助外科手术系统已被广泛应用于普外科、心外科、泌尿外科、妇科和小儿外科。目前，内镜
也日益发展，但是仍没有机器手与膀胱镜有机结合后进行膀胱疾病诊断和治疗的技术，因此，将机器手集成到膀胱镜以达到精密进行手术治疗的技术迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供的一种智能电子膀胱镜系统，该智能电子膀胱镜通过智能机器手和计算机技术的有机结合，在医生的经验技术指导下进行膀胱病手术，达到精密地进行手术治疗的目的，进一步提高手术准确率。为了解决上述技术问题，本专利技术是按以下技术方案实现的本专利技术所述的智能电子膀胱镜系统，包括电子膀胱镜、内镜夹持机械臂、移动式调整型手术平台、自动供液系统、智能机器手、控制台及中央处理系统等。所述的电子膀胱镜是指介入人体手术区域的、为智能机器手进入手术区域提供平台和为医生提供视觉图像的器械。所述的电子膀胱镜包括内镜主体、硬质工作端部与硬质工作端部配合的可装拆的端部保护器，置于内镜主体末端并贯穿硬质工作端部的机器手通道，以及进水通道、出水通道等其他辅助通道。所述的电子膀胱镜，其可装拆的端部保护器的先端部设计成保护人体组织的钝状，目的是减少对人体的伤害和使得电子膀胱镜顺利进入膀胱内，端部保护器的最大外径小于等于10mm，长度180 220mm。所述的电子膀胱镜，硬质工作端部为硬质圆管状。硬质工作端部穿过端部保护器， 所述硬质工作端部前端的先端部伸出端部保护器若干距离，且先端部前部可以设计安装双目立体电子光学系统或者多CCD阵列电子光学系统，或者非立体的光学系统。所述的电子膀胱镜，其先端部的端面和圆周面设计有若干个测距器，用于监控先端部在手术区域内的位置，先端部设计有丰富的传感器，如压力传感器，温度传感器等，用于监控手术区域内的状态，数据通过数据线提供给中央处理器处理，以作参考。所述的电子膀胱镜，其机器手通道的内径大于等于5. 0mm，相互独立的进水通道和出水通道大于等于1. 0mm，进水通道和出水通道连接在自动供液系统上。所述的电子膀胱镜，其内镜主体设计有连接结构，作用是与内镜夹持机械臂紧密配合，内镜主体外延一体化数据线、外接供水和负压的通道，数据线至少集成有内镜工作端部的电子光学系统的数据输出通道，为手术提供光源的光源线通道，工作端部各个传感器的数据传输通道等；供水和负压通道外接相关设备。所述的自动供液系统，包括依次连接的底座、自动伸缩的支撑支架及置于支撑支架顶部位置的储液罐，所述储液罐内设有压力系统，所述储液罐上还连接有给电子膀胱镜供液的供液管道。储液罐自动供液系统通过数据线与中央处理系统连接，通过对手术区的压力数据进行反馈，自动控制可伸缩的支撑结构做上下伸展运动来调节液流的速度和强度，也能配合压力系统结构，通过改变装储液罐体的压力来调节也留的速度和强度。所述的内镜夹持机械臂的结构至少包括两种第一种是包括基座、带关节的臂部及末端执行器；第二种包括可卡死在可移动调整手术平台边缘的卡口部分、带关节的臂部及末端执行器。所述末端执行器与内镜主体所设的连接结构紧密配合，从而使得内镜夹持机械臂将电子膀胱镜紧密连接。对于第一种结构其基座内部设计有大部分提供内镜夹持机械臂运动动能的驱动元件，包括传动结构、液压元件、气动元件、伺服电机和步进电机等，自身能做旋转运动和升降运动；对于第二种结构所述卡口部分可以紧紧锁死在手术平台边缘为支撑。上述两种结构中所述带关节的臂部的一端连接在基座或者卡口部分上，另外一端成为末端执行器，膀胱末端执行器通过连接结构与电子膀胱镜配合，臂部至少包括三个关节，至少7个自由度，内镜夹持机械臂的进给精度小于等于1mm，其工作半径至少500mm， 工作的垂直高度0 500mm(以移动式调整型手术平台平面为参考面)，内镜夹持机械臂的末端执行器与电子膀胱镜组件配合后，能驱动电子膀胱镜组件的先端部达到上述工作空间内的任何一点，通过电子膀胱镜组件先端部端面和周面的测距器和相应传感器的反馈形成闭环控制，增加操作的安全系数，内镜夹持机械臂设计有防抖功能、越程警报功能和锁死功能，增加操作的安全系数。内镜夹持机械臂的控制方式可以分为键盘自动控制和声音控制等形式。键盘自动控制是指通过控制手把或者键盘的操控，控制内镜夹持机械臂进行前进、 后退和旋转等的动作；声音控制形式是指通过麦克风接收操控者的声音指令，达到制内镜夹持机械臂进行前进、后退和旋转等的动作。所述移动式调整手术台，其高低可以通过调整结构进行调整，其平面能作不同角度的倾斜，配合电子膀胱镜组件进行手术，进一步地，移动式调整手术台能通过固定结构固定夹持式内镜夹持机械臂。所述智能机器手是通过电子膀胱镜的机器手通道进入手术区域，并能通过机械手的变形、变向和抓取等动作对病区病变进行处理的集成微型手术器械功能的部件，其结构包括机器爪、执行结构、传输结构和外部控制部分等。所述的智能机器手，包括至少两个能相互对合动作机器爪、驱动机器爪动作的执行结构、用于传递执行机构的动力传输结构以及控制执行机构动作的外部控制部分，所述智能机器手的执行机构为微型驱动元件，所述传输结构为一段外径小于电子膀胱镜的机器手通道内镜的传输管线，所述传输管线中还包括微型传感器的传输线路。智能机器手在机器爪全部闭合的状态下，其最大外径应该大于等于5. 0mm，小于等于电子膀胱镜的机器手通道内径。智能机器手的特点是多功能，其功能包括智能机器手的每个机器爪至少包括两个关节，可以使得只是在手术处理过程中，机器手能实现对合、抓取、分离和旋转等不同的动作；智能机器手的两个机器爪分别接通电源的正负极，在机器爪全部闭合的状态下，智能机器手成为一个单极的电凝棒，能实现单极电凝棒的功能，当至少两个机器爪分开时，则变成双极电凝钳，能实现双极电凝止血的功能；当然，两个能对合的机器爪能完成手术钳的功能，能抓取结石、息肉或者抓碎大结石；而且，当在机器爪全部闭合的状态下，智能机器手本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种智能电子膀胱镜系统，包括电子膀胱镜，其特征在于：还包括用于固定住电子膀胱镜的内镜夹持机械臂、移动式调整手术平台、自动供液系统、智能机器手、控制台及中央处理系统；所述电子膀胱镜包括内镜主体、硬质工作端部、置于内镜主体上相互独立的进水通道和出水通道，所述内镜主体的末端还设有一条贯穿硬质工作端部的直线型机器手通道，所述智能机器手置于直线型机器手通道内并能从硬质工作端部的前端伸出，所述硬质工作端部设有可拆卸的端部保护器，所述内镜主体上连接有用于固定住电子膀胱镜的内镜夹持机械臂；所述电子膀胱镜、内镜夹持机械臂、移动式调整手术平台、自动供液系统、智能机器手、控制台均与中央处理系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能电子膀胱镜系统，包括电子膀胱镜，其特征在于还包括用于固定住电子膀胱镜的内镜夹持机械臂、移动式调整手术平台、自动供液系统、智能机器手、控制台及中央处理系统；所述电子膀胱镜包括内镜主体、硬质工作端部、置于内镜主体上相互独立的进水通道和出水通道，所述内镜主体的末端还设有一条贯穿硬质工作端部的直线型机器手通道，所述智能机器手置于直线型机器手通道内并能从硬质工作端部的前端伸出，所述硬质工作端部设有可拆卸的端部保护器，所述内镜主体上连接有用于固定住电子膀胱镜的内镜夹持机械臂；所述电子膀胱镜、内镜夹持机械臂、移动式调整手术平台、自动供液系统、智能机器手、 控制台均与中央处理系统连接。2.根据权利要求1所述的智能电子膀胱镜系统，其特征在于所述内镜夹持机械臂包括基座或卡紧在移动式调整手术平台边缘的卡口部分、带关节的臂部及与内镜主体连接的末端执行器，所述基座或卡口部分依次连接带关节的臂部和末端执行器，所述内镜夹持机械臂内设有驱动其自由旋转或升降运动的驱动元件。3.根据权利要求2所述的智能电子膀胱镜系统，其特征在于所述内镜夹持机械臂的带关节的臂部至少包括三个关节件，且至少具有七个自由度，所述内镜夹持机械臂的进给精度小于等于1mm，其工作半径至少500mm，工作的垂直高度0 500mm。4.根据权利要求1所述的智能电子膀胱镜系统，其特征包括所述智能机器手包括至少两个能相互对合动作机器爪、驱动机器爪动作的执行结构、用于传递执行机构的动力传输结构以及控制执行机构动作的外部控制部分，所述智能机器手的执行机构为微型驱动元件，所述传输结构为一段外径小于电子膀胱镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔铁，
申请(专利权)人：广州宝胆医疗器械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81