CN109620361A - 一种手术辅助定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手术辅助定位装置，包括B超、活检针、直线驱动结构、旋转驱动结构及角度调节结构，旋转驱动结构固定安装于直线驱动结构并能够在直线驱动结构的驱动下直线移动，B超及角度调节结构固定安装于旋转驱动结构并能通过旋转驱动结构转动，活检针安装于角度调节结构并通过角度调节结构调节活检针的角度，B超既可以线性运动，也可以原地旋转，扫描出的三维影像更全面，确定病变位置，然后角度调节电机根据位置按相应方向转动一定圈数，调节进针角度，角度调节好之后，医生只需要沿着此角度，将活检针插入病人体内进行取样，定位更精准快捷，从而提高穿刺活检的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械，尤其是涉及一种手术辅助定位装置。
背景技术
骨与软组织肿瘤是严重危害人类健康及生命的疾病，近年来发病率逐渐上升，且发病年龄逐渐下降，早期发现、正确的诊断、及时治疗对以后有重要的影响。随着检查手段及方法的不断提高，使诊断的正确率逐渐提高，但仍有很大一部分肿瘤不具备典型的影像学特点，诊断困难。正确的诊断需要临床、影像及病理三结合。其中，病理诊断对治疗方案的选择起着关键作用。在临床应用方面，B超可以清晰地显示各脏器及周围器官的各种断面像，由于图像富于实体感，接近于解剖的真实结构，所以应用超声可以早期明确诊断。
穿刺活检配合B超检查是获取病理诊断的主要途径。因为恶性肿瘤的保肢治疗已成为主要趋势，这就要求活检时对取材途径、方法有更严格的要求。不正确的活检，往往因取材时造成肿瘤对局部重要结构如血管、神经束的污染，使肿瘤无法彻底切除而导致保肢治疗失败。因此穿刺活检前，应对肿瘤的性质、分期及治疗有充分的了解，进行充分的术前计划，并确保取材的针道位于手术切口上，以便能在手术时完整切除。所以大量文献均强调穿刺活检应由经验丰富的专科医师操作，且最好由主刀医生亲自进行活检操作，以提高穿刺活检准确率，减少并发症。但是，如果仅仅依靠经验丰富的医生是远远不够的，最好可以提高辅助医疗器械的定位精度，提高穿刺活检成功率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种定位精度高、能够提高穿刺活检成功率的手术辅助定位装置。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种手术辅助定位装置，包括B超、活检针、直线驱动结构、旋转驱动结构及角度调节结构，所述旋转驱动结构固定安装于所述直线驱动结构并能够在所述直线驱动结构的驱动下直线移动，所述B超及所述角度调节结构固定安装于所述旋转驱动结构并能通过所述旋转驱动结构转动，所述活检针安装于所述角度调节结构并通过所述角度调节结构调节所述活检针的角度。
进一步地，所述直线驱动结构包括底板、直线驱动件、直线滑轨及直线滑块，所述直线驱动件及所述直线滑轨固定安装于所述底板，所述直线滑块滑动安装于所述直线滑轨并与所述直线驱动件的输出端固定连接，所述旋转驱动结构固定安装于所述直线滑块。
进一步地，所述直线驱动结构还包括联轴器及导螺杆，所述联轴器一端与所述直线驱动件的输出端固定连接，另一端与导螺杆固定连接，所述导螺杆和所述直线滑块螺纹配合，通过所述导螺杆的转动驱动所述直线滑块直线移动。
进一步地，所述旋转驱动结构包括壳体、旋转驱动件、第一传动件及转动件，所述壳体与所述直线驱动结构固定连接，所述旋转驱动件固定安装于所述壳体，所述第一传动件转动安装于所述壳体并与所述旋转驱动件固定连接，所述转动件转动安装于所述壳体内并与所述第一传动件配合。
进一步地，所述第一传动件为蜗杆，所述转动件为齿轮，所述蜗杆与所述齿轮啮合。
进一步地，所述第一传动件为齿轮，所述转动件为齿轮，两所述齿轮相互啮合。
进一步地，所述旋转驱动结构还包括B超卡座，所述B超卡座包括卡座主体及四个卡扣部，所述卡座主体固定安装于所述转动件，四个所述卡扣部分别固定于所述卡座主体的相对两端并且对称设置。
进一步地，所述角度调节结构包括支架、齿条、角度调节驱动件及第二传动件，所述支架固定安装于所述旋转驱动结构，所述齿条固定安装于所述支架，所述第二传动件为齿轮，所述第二传动件固定安装于所述角度调节驱动件的输出轴，所述齿条与所述第二传动件啮合。
进一步地，所述角度调节结构还包括角度调节滑块及角度调节滑轨，所述角度调节滑块固定安装于所述角度调节驱动件的输出轴，所述角度调节滑轨固定安装于所述支架，所述角度调节滑块及所述角度调节滑轨滑动配合。
进一步地，所述角度调节结构还包括定转子及动转子，所述定转子固定安装于所述支架，所述动转子固定安装于所述角度调节驱动件的输出轴，所述活检针安装于所述定转子及所述动转子之间。
相比现有技术，本发明手术辅助定位装置的旋转驱动结构固定安装于直线驱动结构并能够在直线驱动结构的驱动下直线移动，B超及角度调节结构固定安装于旋转驱动结构并能通过旋转驱动结构转动，活检针安装于角度调节结构并通过角度调节结构调节活检针的角度，B超既可以线性运动，也可以原地旋转，扫描出的三维影像更全面，确定病变位置，然后角度调节电机根据位置按相应方向转动一定圈数，调节进针角度，角度调节好之后，医生只需要沿着此角度，将活检针插入病人体内进行取样，定位更精准快捷，从而提高穿刺活检的精确度。
附图说明
图1为本发明手术辅助定位装置的一立体图；
图2为图1的手术辅助定位装置的直线驱动结构的一立体图；
图3为图1的手术辅助定位装置的旋转驱动结构的一立体图；
图4为图1的手术辅助定位装置的角度调节结构的一立体图；
图5为图4的角度调节结构的内部结构示意图。
图中：10、直线驱动结构；11、底板；12、直线驱动件；13、联轴器；14、直线滑轨；15、直线滑块；20、旋转驱动结构；21、壳体；22、旋转驱动件；23、第一传动件；24、转动件；25、B超卡座；250、卡座主体；251、卡扣部；30、B超；40、角度调节结构；41、支架；42、齿条；43、角度调节驱动件；44、第二传动件；45、角度调节滑块；46、动转子；47、角度调节滑轨；48、定转子；50、活检针。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图5，本发明一种手术辅助定位装置包括直线驱动结构10、旋转驱动结构20、B超30、角度调节结构40、活检针50。
直线驱动结构10包括底板11、直线驱动件12、联轴器13、导螺杆、直线滑轨14及直线滑块15。直线驱动件12为线性运动驱动电机，驱动电机可选择带编码器的直流微电机或者伺服电机等具备闭环信号传输的电机。直线驱动件12固定于底板11并且输出端与联轴器13连接，联轴器13内径与电机输出端及导螺杆直径相匹配，导螺杆材料选择合金钢，例如304不锈钢等。与导螺杆固定的直线滑块15采用密度较轻的合金材料，例如铝合金A6061。直线滑块15中心攻螺纹，与导螺杆通过螺纹配合，两侧为凸出半圆形，与外侧直线滑轨14配合，直线滑轨14兼具外壳功能，医生可手持外侧进行操作，直线滑轨14固定于底板11，直线驱动结构10主要实现B超30的短距离线性来回移动。
旋转驱动结构20包括壳体21、旋转驱动件22、第一传动件23、转动件24以及B超卡座25。旋转驱动件22可选择带编码器的直流微电机或者伺服电机等具备闭环信号传输的电机。旋转驱动件22固定安装于壳体21。第一传动件23为蜗杆，第一传动件23转动安装于壳体21并与旋转驱动件22通过螺栓固定连接，不允许两者之间在转动过程中出现相对位移。在另一实施例中，第一传动件23为齿轮。第一传动件23采用合金钢，例如304不锈钢等。转动件24转动安装于壳体21。转动件24为齿轮，转动件24与第一传动件23配合。B超卡座25包括卡座主体250以及四卡扣部251。卡座主体250通过螺栓固定于转动件24，卡座主体250随转动件24同步转动。卡座主体250采用密度较轻的合金材料，例如铝合金A6061。B超30安装在卡座主体250中，卡座主体250内侧与B超30接触的地方贴上较薄的柔软的具有一定摩擦力的材料，例如橡胶薄层。B超30卡进去之后，将由高分子材料(例如POM等)制成的卡扣部251扣紧，防止B超30脱落和移动。由于卡扣部251的对称结构，可自动使B超30居于中间位置，旋转部分零件基本放置在壳体21内，旋转驱动结构20保证B超30原地实现至少180°旋转，从而可以保证B超30扫描出的是一个完整的圆柱体三维影像。
角度调节结构40包括支架41、齿条42、角度调节驱动件43、第二传动件44、角度调节滑块45、动转子46、角度调节滑轨47、定转子48。支架41固定于转动件24上，并随转动件24转动。支架41由合金钢加工而成。定转子48、角度调节滑轨47及齿条42固定安装于支架41。角度调节驱动件43可选择带编码器的直流微电机或者伺服电机等具备闭环信号传输的电机。角度调节驱动件43输出端连接第二传动件44，第二传动件44为齿轮。第二传动件44与齿条42配合。角度调节驱动件43输出轴上固定有角度调节滑块45及动转子46。角度调节滑块45与角度调节滑轨47配合。活检针50安装于定转子48及动转子46之间。当B超30输出完整的扫描影像之后，医生可以结合软件分析，确定病源位置，对相应位置进行取样，角度调节驱动件43旋转，带动角度调节滑块45移动到需要的角度位置，活检针50穿过动转子46和定转子48，进入体内B超30下方的位置时，医生可以看到针的运动轨迹，精准定位到病源所在，提高穿刺活检成功率。
使用手术辅助定位装置时，直线驱动结构10使B超30可在直线方向运动一定距离，根据扫描的影像自动运动到最佳位置，不需要医生一点点对正位置。旋转驱动结构20和直线驱动结构10之间通过螺栓紧固连接，与其同步直线运动。角度调节结构40通过螺栓固定在旋转驱动结构20上，与旋转驱动结构20同步旋转，确保活检针50永远在B超30中心面上，保证进针位置的准确率。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种手术辅助定位装置，包括B超、活检针，其特征在于：所述手术辅助定位装置包括直线驱动结构、旋转驱动结构及角度调节结构，所述旋转驱动结构固定安装于所述直线驱动结构并能够在所述直线驱动结构的驱动下直线移动，所述B超及所述角度调节结构固定安装于所述旋转驱动结构并能通过所述旋转驱动结构转动，所述活检针安装于所述角度调节结构并通过所述角度调节结构调节所述活检针的角度。
2.根据权利要求1所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述直线驱动结构包括底板、直线驱动件、直线滑轨及直线滑块，所述直线驱动件及所述直线滑轨固定安装于所述底板，所述直线滑块滑动安装于所述直线滑轨并与所述直线驱动件的输出端固定连接，所述旋转驱动结构固定安装于所述直线滑块。
3.根据权利要求2所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述直线驱动结构还包括联轴器及导螺杆，所述联轴器一端与所述直线驱动件的输出端固定连接，另一端与导螺杆固定连接，所述导螺杆和所述直线滑块螺纹配合，通过所述导螺杆的转动驱动所述直线滑块直线移动。
4.根据权利要求1所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述旋转驱动结构包括壳体、旋转驱动件、第一传动件及转动件，所述壳体与所述直线驱动结构固定连接，所述旋转驱动件固定安装于所述壳体，所述第一传动件转动安装于所述壳体并与所述旋转驱动件固定连接，所述转动件转动安装于所述壳体内并与所述第一传动件配合。
5.根据权利要求4所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述第一传动件为蜗杆，所述转动件为齿轮，所述蜗杆与所述齿轮啮合。
6.根据权利要求4所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述第一传动件为齿轮，所述转动件为齿轮，两所述齿轮相互啮合。
7.根据权利要求4所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述旋转驱动结构还包括B超卡座，所述B超卡座包括卡座主体及四个卡扣部，所述卡座主体固定安装于所述转动件，四个所述卡扣部分别固定于所述卡座主体的相对两端并且对称设置。
8.根据权利要求1所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述角度调节结构包括支架、齿条、角度调节驱动件及第二传动件，所述支架固定安装于所述旋转驱动结构，所述齿条固定安装于所述支架，所述第二传动件为齿轮，所述第二传动件固定安装于所述角度调节驱动件的输出轴，所述齿条与所述第二传动件啮合。
9.根据权利要求8所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述角度调节结构还包括角度调节滑块及角度调节滑轨，所述角度调节滑块固定安装于所述角度调节驱动件的输出轴，所述角度调节滑轨固定安装于所述支架，所述角度调节滑块及所述角度调节滑轨滑动配合。
10.根据权利要求8所述的手术辅助定位装置，其特征在于：所述角度调节结构还包括定转子及动转子，所述定转子固定安装于所述支架，所述动转子固定安装于所述角度调节驱动件的输出轴，所述活检针安装于所述定转子及所述动转子之间。
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