CN110664575A - 一种智能微创手术装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能微创手术装置，所述智能微创手术装置至少包括CT机、标志点检测镜头、微型电机、微细线控机器人、协作机器人、病灶标志点和手术台；其中，所述手术台与所述CT机相接，且所述手术台的手术台面贯穿于所述CT机的检测位；所述标志点检测镜头设置于所述CT机顶部的顶部；所述病灶标志点设置于病人身体病灶对应位置处；所述协作机器人设置于所述手术台侧方，且所述协作机器人操控臂端部设有微型电机，且所述协作机器人操控臂端部与所述微细线控机器人耦合连接。通过本发明装置的结构设计，极大的提高了进行人体的微细线控机器人的定位精度，从而大大降低了传统微创手术的手术风险，提升了病人的治愈率。

Description

一种智能微创手术装置

技术领域

本发明属于精密智能医工装备制造技术领域，尤其涉及一种智能微创手术装置。

背景技术

常见的微创手术方式主要包括吸取、切除、缝合等典型方式，但是周围神经系统的微创手术种类繁杂、难度大、技术攻坚困难，涵盖并体现的微创手术典型难题主要包含病理辨识准确度低、精准微创定位不足、微创器械体积大、刚性器械的柔性操作困难、智能微创技术缺乏、远程手术技术实现艰巨，导致了无数患者的误诊、复诊、康复困难、身体损伤大和经济损失多，特别是多发性病症微创治疗过程的“微创”远没有达到病人的基本需要。

主要问题包括:病灶准确定位困难、交互式进针技术缺乏，柔性路径的适应性手术技术缺乏，现有ISO微创标准的直径5mm创伤性太大、低于3mm直径的微细病灶很难确诊治疗，人因干扰复杂重复损伤多发，急性神经疾病不能及时微创治疗等。上述典型普遍问题导致了大量的瘫痪乃至死亡发生。因此，亟需一种能够实现高精度定位的微创手术装置。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种能够实现手术操作器械进行高精度定位以降低手术风险的智能微创手术装置

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种智能微创手术装置，所述智能微创手术装置至少包括CT机、标志点检测镜头、微型电机、微细线控机器人、协作机器人、病灶标志点和手术台；其中，所述手术台与所述CT机相接，且所述手术台的手术台面贯穿于所述CT机的检测位；所述标志点检测镜头设置于所述CT机顶部的顶部；所述病灶标志点设置于病人身体病灶对应位置处；所述协作机器人设置于所述手术台侧方，且所述协作机器人操控臂端部设有微型电机，且所述协作机器人操控臂端部与所述微细线控机器人耦合连接。

根据一个优选的实施方式，所述手术台还包括手术台基座和手术台支撑，所述手术台基座设置于所述手术台支撑顶部，且所述手术台支撑内设有用于完成对所述手术台基座进行Z轴方向升降的升降结构。

根据一个优选的实施方式，所述手术台基座与所述手术台支撑之间设有能够驱动所述手术台基座沿Y轴方向运动的导向结构。

根据一个优选的实施方式，所述手术台面设置于所述手术台基座之上，且所述手术台面与所述手术台基座之间设有能够驱动所述手术台面沿X轴方向运动的导向结构。

根据一个优选的实施方式，所述导向结构为设有滑块的导轨结构。

根据一个优选的实施方式，所述微创手术装置还包括能够实现网络传输手术控制指令的嵌入式网络控制单元。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：通过本发明装置的结构设计，极大的提高了进行人体的微细线控机器人的定位精度，从而大大降低了传统微创手术的手术风险，提升了病人的治愈率。

附图说明

图1是本发明手术装置的结构示意图；

其中，1-CT机，2-标志点检测镜头，3-微型电机，4-微细线控机器人，5-协作机器人，6-病灶标志点，7-患者，8-手术台面，9-手术台基座，10-手术台支撑。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

参考图1所示，图中示出了一种智能微创手术装置，所述智能微创手术装置至少包括CT机1、标志点检测镜头2、微型电机3、微细线控机器人、协作机器人5、病灶标志点6和手术台。其中，所述CT机1用于完成患者7身体的病灶位置检测与确认。所述标志点检测镜头2用于实现对标记好的病灶进行定位。微型电机3用于完成微细线控机器人4在患者身体内进出的控制。所述微细线控机器人4用于实现对患者7的病灶进行手术操作。协作机器人5用于完成微细线控机器人4对患者7的病灶进行定位。病灶标志点6用于进行患者病灶位置标志，以辅助微细线控机器人4实现对病灶的定位。

优选地，所述手术台与所述CT机1相接，且所述手术台的手术台面8贯穿于所述CT机1的检测位。患者7通过躺于所述手术台面8之上，由CT机1实现对患者7身体上病灶位置进行检测和确认。

优选地，所述手术台还包括手术台基座9和手术台支撑10，所述手术台基座9设置于所述手术台支撑10顶部，且所述手术台支撑10内设有用于完成对所述手术台基座9进行Z轴方向升降的升降结构。

优选地，所述手术台基座9与所述手术台支撑10之间设有能够驱动所述手术台基座9沿Y轴方向运动的导向结构。

优选地，所述手术台面8设置于所述手术台基座9之上，且所述手术台面8与所述手术台基座9之间设有能够驱动所述手术台面8沿X轴方向运动的导向结构。

进一步地，所述导向结构可以为设有滑块的导轨结构。从而通过本手术台结构设置，使得本手术台能够实现对患者7进行XYZ方向位姿调整，从而有利于手术操作。

优选地，所述标志点检测镜头2设置于所述CT1机顶部的顶部。通过所述标志点检测镜头2完成对微细线控机器人4到达患者7身上的病灶进行辅助。

优选地，所述病灶标志点6设置于病人身体病灶对应位置处。由病灶标志点6完成对病人身体病灶对应位置进行标记，从而使得所述标志点检测镜头2能够快速识别找到人体病灶。

优选地，所述协作机器人5设置于所述手术台侧方，且所述协作机器人5操控臂端部设有微型电机3，且所述协作机器人5操控臂端部与所述微细线控机器人4耦合连接。所述微细机器人4的初始结构前端定位病灶标志点后，依靠所述微型电机3驱动微细机器人4的进给，实现微细机器人4适应性速度的微创进入患者7的病灶位置区。

优选地，所述微细机器人4具备优于3mm直径的直线刚度穿刺、逼近病灶附近的柔性弯曲、夹持和光纤自定位导航结构，能够实现微创所需的精密微细活检、柔性位姿适应手术和自动导航自适应调整和实时控制的功能。

进一步地，微创手术过程中，CT机1间断式开机，辅助观察所述微细机器人4在患者体内的运动过程。

进一步地，所述微创手术装置还包括能够实现网络传输手术控制指令的嵌入式网络控制单元。

本发明装置的具体实施过程包括：CT机1首先扫描患者7，查找到病灶，并在患者体表标志出病灶标志点。之后标志点检测镜头2连接协作机器人5进行病灶标志点6坐标标定，最后协作机器人5与微细机器人4耦合紧固连接。并且协作机器人5协同微细机器人4依据已经标定的病灶标志点6的坐标进行移动定位，实现微细机器人4初始结构前端位置与病灶标志点6的精确重合。

本发明装置基于CT造影、协作机器人5、微细线控机器人4、视觉检测与导航、精密柔性适应性控制等结构和技术，解决人们急需的微创优于3mm弯曲路径精准微创装备共性技术研发难题，其示范与应用的意义重大。可以解决微小病灶3mm左右的方便去除以及微小病灶活检、治疗癌症的转移、小淋巴结、前梢淋巴结等关键问题，拯救众多癌症患者。柔性手术机械臂弯曲调姿准确定位，高效安全极大救治病人，极大降低CT辐射的手术风险。

前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能微创手术装置，其特征在于，所述智能微创手术装置至少包括CT机(1)、标志点检测镜头(2)、微型电机(3)、微细线控机器人(4)、协作机器人(5)、病灶标志点(6)和手术台；

其中，所述手术台与所述CT机(1)相接，且所述手术台的手术台面(8)贯穿于所述CT机(1)的检测位；

所述标志点检测镜头(2)设置于所述CT机(1)顶部的顶部；

所述病灶标志点(6)设置于病人身体病灶对应位置处；

所述协作机器人(5)设置于所述手术台侧方，且所述协作机器人(5)操控臂端部设有微型电机(3)，且所述协作机器人(5)操控臂端部与所述微细线控机器人(4)耦合连接。

2.如权利要求1所述的一种智能微创手术装置，其特征在于，所述手术台还包括手术台基座(9)和手术台支撑(10)，

所述手术台基座(9)设置于所述手术台支撑(10)顶部，且所述手术台支撑(10)内设有用于完成对所述手术台基座(9)进行Z轴方向升降的升降结构。

3.如权利要求2所述的一种智能微创手术装置，其特征在于，所述手术台基座(9)与所述手术台支撑(10)之间设有能够驱动所述手术台基座(9)沿Y轴方向运动的导向结构。

4.如权利要求3所述的一种智能微创手术装置，其特征在于，所述手术台面(8)设置于所述手术台基座(9)之上，且所述手术台面(8)与所述手术台基座(9)之间设有能够驱动所述手术台面(8)沿X轴方向运动的导向结构。

5.如权利要求4所述的一种智能微创手术装置，其特征在于，所述导向结构为设有滑块的导轨结构。

6.如权利要求1所述的一种智能微创手术装置，其特征在于，所述微创手术装置还包括能够实现网络传输手术控制指令的嵌入式网络控制单元。

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