CN112690881A - 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置 - Google Patents

一种用于ct穿刺辅助引导定位装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112690881A
CN112690881A CN202110311522.3A CN202110311522A CN112690881A CN 112690881 A CN112690881 A CN 112690881A CN 202110311522 A CN202110311522 A CN 202110311522A CN 112690881 A CN112690881 A CN 112690881A
Authority
CN
China
Prior art keywords
puncture
guide
guide rail
positioning device
servo motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110311522.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112690881B (zh
Inventor
曲飞寰
首峰
张福君
何闯
叶世富
马雷
黄涛金
周青春
吴智生
石广越
贾曦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruidetai Medical Technology Chengdu Co ltd
Original Assignee
True Dimension Technology Holding Zhuhai Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by True Dimension Technology Holding Zhuhai Co ltd filed Critical True Dimension Technology Holding Zhuhai Co ltd
Priority to CN202110311522.3A priority Critical patent/CN112690881B/zh
Publication of CN112690881A publication Critical patent/CN112690881A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112690881B publication Critical patent/CN112690881B/zh
Priority to PCT/CN2021/135686 priority patent/WO2022199123A1/zh
Priority to EP21932731.9A priority patent/EP4289375A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3403Needle locating or guiding means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/10Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis
    • A61B90/11Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis with guides for needles or instruments, e.g. arcuate slides or ball joints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/376Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
    • A61B2090/3762Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy using computed tomography systems [CT]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本申请公开了一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,由控制机构和执行机构组成,所述执行机构包括底座,支撑架,支撑架的任一端头上设置有锁止机构;所述定位装置包括采用弧形设置的第一导轨,所述第一导轨上滑动安装有用于指示同平面内不同穿刺角度的引导装置,所述引导装置包括沿所述第一轨道滑动的偏转驱动机构、呈垂直安装的第一平移机构和第二平移机构;所述第二平移机构上滑动安装有利用可见激光空间指示穿刺的引导机构。本发明能够在现有的检测设备,如CT、MRI、PET‑CT的基础上配合使用,通过影像设备获得图像确定的穿刺针道信息,可以准确地通过本发明在空间定位指示,以辅助医生进行操作,避免了凭借经验或者徒手穿刺带来的失准和误差。

Description

一种用于CT穿刺辅助引导定位装置
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及外科医疗器械装置,具体涉及一种用于CT穿刺辅助引导定位装置。
背景技术
穿刺活检是骨与软组织肿瘤获取组织病理诊断的主要方法。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、及时治疗对预后有重要的影响。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。穿刺活检是获取病理诊断的主要途径。然而,活检前应像制定手术方案一样高度重视,周密计划。因为这是肿瘤治疗的开始,是至关重要的第一步,不正确的活检会给患者带来灾难性的后果。因此活检术的关键在于穿刺的准确性,现有技术中最为常见的还是通过CT、PET-CT、MRI等手段获取患者患部的影响,然后通过影响确定穿刺部位及方向,已获得目标组织。由于穿刺的准确性对于穿刺活检起着至关重要的作用,因此穿刺的穿刺点和穿刺角度是最为重要的。针对特殊的部位,如骨质、血管、脏器密布的区域,穿刺的难度极高,这对于精准穿刺提出了极大的挑战。
通过穿刺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。但各类微创治疗均要求术者将治疗作用源精准地穿刺到特定肿瘤位置,有着较高的精度要求。失准的穿刺可能导致肿瘤靶区消融不净,严重影响疗效,也有可能导致穿刺针误穿血管等危及器官致使术中风险。
因此,为了提高活检及微创治疗穿刺的精准性,需要一种能够降低甚至消除穿刺偏差的装置,以避免甚至杜绝多次穿刺甚至因穿刺偏差造成的事故。
发明内容
为了解决现有穿刺没有准确的辅助装置导致存在穿刺不准引起的诸多问题,严重者可能导致诸如气胸,甚至造成病危,死亡等严重后果。为了降低甚至消除因穿刺精度不高导致的诸多问题,避免对患者造成二次伤害,本申请提供一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,用于实现穿刺引导定位,具体通过CT扫描获得的图像确定的精准的穿刺针道能够通过本申请准确的指示引导,以避免医生在进行穿刺操作时,因不知道穿刺角度而导致穿刺歪斜的问题。
为了达到上述目的,本申请特别提供一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,由控制机构和执行机构组成,所述执行机构包括底座,安装于底座上用于支撑定位装置的支撑架,所述支撑架具有与所述定位装置转动连接的两个端头,支撑架的任一端头上设置有用于限定所述定位装置偏转角度的锁止机构;所述定位装置包括采用弧形设置的第一导轨,所述第一导轨上滑动安装有用于指示空间穿刺角度的引导装置,所述引导装置包括沿所述第一导轨滑动的偏转驱动机构、呈垂直安装的第一平移机构和第二平移机构;所述第二平移机构上滑动安装有利用可见激光空间指示穿刺的引导机构。
作为本申请的细化方案之一,优选地,所述偏转驱动机构包括作为安装和支撑主体的引导架,所述引导架上可拆卸固定安装有第二伺服电机,与第二伺服电机连接并于所述第一导轨驱动连接的驱动轮,以及转动安装在所述引导架上并分别位于所述第一导轨内外两侧的多组稳定轮。
作为本申请的细化方案之一,优选地,所述第一平移机构包括可拆卸固定安装在所述引导架上的第二导轨,滑动并夹持在所述第二导轨上的滑座,分别设置于所述第二导轨两端并通过皮带驱动连接的第三伺服电机和从动器;所述滑座与所述皮带可拆卸固定连接。
进一步优选,所述第二平移机构包括与所述滑座固定连接的L型支架,所述L型支架可拆卸连接有与所述第二导轨呈垂直设置的滑轨,所述滑轨的一端设置有第四伺服电机,所述第四伺服电机通过丝杆驱动所述引导机构沿所述滑轨往复移动;所述引导机构包括一个或者多个沿同一直线安装的激光发射器。
优选地,所述定位装置还包括一端与所述第一导轨可拆卸固定连接,另一端与所述支撑架端头转动连接的支臂,所述支臂远离所述第一导轨的一端连接有所述锁止机构。
作为其中一种手动锁止机构的结构设计,优选地,所述锁止机构包括与支臂固定连接的手柄,所述手柄上贯穿设置有锁销,以及固定安装在所述支撑架上用于与所述锁销配合实现对所述支臂进行锁止的锁板,所述锁板上具有多个相邻设置用于容纳所述锁销的盲孔。
作为另一种高精度自动化控制锁止机构的结构设计,优选地,所述锁止机构包括与支臂驱动连接的换向减速器,与所述换向减速器驱动连接的第一伺服电机。
优选地,所述控制机构包括用于获取执行参数的输入单元,包括能够获取参数信息的人体学输入设备或/和能够读取导入电文数据的数据分析模块;
处理单元,用于将输入单元获取的参数信息根据系统预设控制逻辑分配至对应的解码模块,解码模块将参数信息转换成对应的驱动信号;
执行单元,用于将驱动信号按照预设驱动逻辑发送至所述执行机构。
优选地,所述底座与支撑架之间设置通过连接件可拆卸固定连接,所述底座上水平安装有与所述支撑架螺纹连接的调节机构,所述调节结构包括第一调节螺杆和第二调节螺杆,所述第一调节螺杆所在直线与第二调节螺杆所在直线在水平方向的投影相互垂直。
为了兼容实际应用场景和成本,优选地,所述第一导轨对应的圆心角为180°-360°。所述第一导轨的圆心角越大,那么能够实现的穿刺范围将越广,当第一导轨的圆心角达到360°以后,那么将能够实现患者径向端面的无死角穿刺。
有益效果:
1、本发明能够在现有的影像设备,如CT、PET-CT设备的基础上配合使用,通过影像设备,如CT机获得的图像确定的穿刺针道信息准确的通过本发明在空间进行指示,以辅助医生进行操作,避免了凭借经验或者徒手穿刺带来的偏斜和误差。
2、本申请能够实现患者径向面和头足侧方向的偏转,能够针对血管、脏器、骨质密集区进行穿刺引导,适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请采用270°设计第一导轨的主视图。
图2是本申请采用360°设计第一导轨的主视图。
图3是图2的后视图。
图4是图3中A区域放大图。
图5是图2的轴测图。
图6是图5中B区域放大图。
图7是图5中C区域放大图。
图8是引导装置的轴测图。
图9是本申请另一视觉轴测图。
图10是图9反向视觉轴测图。
图11是本申请在结合CT机使用状态示意图。
图12是以图11为基准X-Y平面的引导偏转示意图。
图13是以图12位基准Y-Z平面的引导偏转示意图。
图中:1-底座;2-支撑架;3-水准仪;4-锁止机构;41-手柄;42-锁板;43-锁销;5-支臂;6-偏转驱动器;61-换向减速器;62-第一伺服电机;7-第一导轨;8-引导装置;81-第二伺服电机;82-引导架;83-驱动轮;84-稳定轮;85-第二导轨;86-第三伺服电机;87-第一平移机构;871-皮带;872-滑座;873-从动器;88-第二平移机构;881-滑轨;882-L型支架;89-引导机构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
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。
在本申请的描述中,需要说明的是,若出现术语“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,或者是该申请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申请和简化描述,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申请的限制。此外,本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”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,本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”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。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“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申请中的具体含义。
实施例1:
本实施例旨在结合现有CT机对辅助引导穿刺的过程、原理及涉及的结构进行阐述,具体地,本实施例提供一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,如图1-图4所示,由控制机构和执行机构组成,所述执行机构包括底座1,安装于底座1上用于支撑定位装置的支撑架2,所述支撑架2具有与所述定位装置转动连接的两个端头,支撑架2的任一端头上设置有用于限定所述定位装置偏转角度的锁止机构4;所述定位装置包括采用弧形设置的第一导轨7,所述第一导轨7上滑动安装有用于指示空间穿刺角度的引导装置8,所述引导装置8包括沿所述第一导轨7滑动的偏转驱动机构、呈垂直安装的第一平移机构87和第二平移机构88;所述第二平移机构88上滑动安装有利用可见激光空间指示穿刺的引导机构89。本实施例在进行引导穿刺时的安装、操作及原理如下:
如图11所示,将本实施例提供的辅助引导定位装置与CT机检测空腔同轴安装,且辅助引导定位装置位于CT机的前侧。当然,由于现有的CT机的床位均具有高精度的移动功能,因此,在CT机移动范围允许的情况下,将本实施例提供的辅助引导定位装置同轴安装于CT机的后侧亦是相同的功能。将本实施例提供的辅助引导定位装置与CT机同轴安装以后即可实现辅助引导,引导的具体原理如下:
完成安装后,首先,让患者平躺或者侧躺姿势躺在CT床上,以利于检测和姿势保持为宜,无其他特殊要求,可按照日常CT检测进行。
其次,在患者需要进行CT检测的患部沿头足侧粘贴可显像平行导丝,导丝覆盖范围应足以超过需要进行检测的范围为宜,避免目标区域的CT图像中没有导丝成像,不利于后续定位。
再者,将CT机进行初始化并执行断层扫描工作,利用获得的CT图像确定穿刺的针道方向,由于在患者体表粘贴有导丝,因此可以通过CT图像获得预设针道与竖直方向的偏转夹角,同时获知预设针道与体表的导丝交叉点,从而确定患者体表的实际穿刺点和穿刺方向。穿刺点可以通过CT床固有的移动定位功能确定患者头足侧的位置,即通过CT图像的层数和层厚获得;径向圆周偏转距离通过CT图像上的导丝成像与预设针道相交位置确定。如预设针道相交于图像从左至右第21-22个导丝成像点中间,那么就可以通过从患者体表贴的导丝第21-22根导丝之间确定径向侧的位置;由此通过径向侧与头足侧的交点即为预设针道在患者体表的穿刺点。
最后,通过读取CT机进行计划针道的X光图像的标注信息获得该作为确定穿刺依据的X光图像的层数,亦即是获得该穿刺点距离CT机初始化时,CT床移动的距离。由于本实施例提供的辅助引导定位装置与CT机同轴安装,因此将可通过移动CT床的方式即可实现CT机初始化时的扫描中心与辅助引导定位装置的中心重合。再将预设针道的偏转角度输入控制机构,使得引导机构89沿第一导轨7偏转至预设针道的角度,若此时引导机构89的指示激光与穿刺点重合,那么即完成辅助引导定位装置的引导定位目的。若此时引导机构的指示激光与穿刺点不重合,说明预设针道与此时激光指示的射线为平行线,需要在径向平面,即CT扫描的断层所在平面之间平移,即为图12中为X-Y平面,在此种情况下,则可通过CT机在X光图像上读取预设针道与过圆心并与预设针道平行的射线之间的平移距离,然后将该距离参数输入至控制机构驱动第一平移机构87执行平移动作,直到引导机构89的指示激光与穿刺点重合。若头足侧,即CT床的移动方向,需要进行平行穿刺,则通过第二平移机构88平移实现,平移的距离通过输入预设的移动距离即可,平移的原理如同第一平移机构87所述,并与之相同。
本实施例中所述控制机构采用现有的伺服控制系统,如通过PC建立的可通信控制的上位机系统或者操作控制系统等。
有益效果:
1、本实施例相较于为安装辅助引导定位装置而言,医生能够充分利用CT机精准的测量、移动功能与辅助引导定位装置配合实现全程引导指示穿刺,极大的剔除了现有徒手穿刺中包含的大量人为因素,经验因素和运气因素的影响,降低了穿刺失败的可能性,大大减小甚至消除了因穿刺给患者带来的伤害问题。也可与专门的软件系统连通,实现复杂穿刺计划的接续导引,降低医生工作强度,提升手术安全性。
2、本实施例提供的辅助引导定位装置与CT机等中心安装,能够极大的保证定位精度,同时在患者进行CT检查后立即进行穿刺,使得极大的保证了患者体位的一致性,避免因患者体位变换引起的目标区位置或者体积变化导致的穿刺不准。
3、本实施例具有极高的兼容性,能够与现有的几乎任一一种型号的CT机配合使用,不受CT机型号的限制,兼容性佳;从而使得医院能够在付出相对低廉的成本投入在活检穿刺领域获得极佳的技术效果和现实意义。
实施例2:
作为本申请的细化方案之一,本实施例在实施例1的基础上进一步细化,如图4-图6所示,所述偏转驱动机构包括作为安装和支撑主体的引导架82,所述引导架82上可拆卸固定安装有第二伺服电机81,与第二伺服电机81连接并于所述第一导轨7驱动连接的驱动轮83,以及转动安装在所述引导架82上并分别位于所述第一导轨7内外两侧的多组稳定轮84。当需要在径向平面内,即CT断层扫描平面内进行偏转时,则由第二伺服电机81驱动与之离心固定连接的驱动轮83转动,由于引导架82与第一导轨7滑动连接,因此在第二伺服电机81的驱动下,整个引导架82都沿第一导轨7运动,运动的距离决定偏转角度,运动的距离由第二伺服电机81获得的驱动信号决定,由于伺服电机具有极高的执行精度,因此可以有效保证偏转精度的实现。如图4所示,所述第一导轨7的内外侧均成对安装有用于实现将第一导轨7牢牢抱紧的稳定轮84,避免引导架82在第一导轨7上发生颤动或者抖动而影响定位指示的精度。相较于滑块结构实现稳定的结构而言,采用本申请的稳定轮84的安装方式具有更小的阻力和更长的使用寿命,耐磨损度更高。所述驱动轮83采用直齿轮或者斜齿轮结构实现,轮齿优选采用细齿结构,尽可能的减小或者避免齿轮啮合之间的间隙误差。
实施例3:
本实施例是在实施例2的基础上针对需要在患者扫描断层所在平面内进行平行穿刺的情况提出的一种优化结构,具体如图6所示,所述第一平移机构87包括可拆卸固定安装在所述引导架82上的第二导轨85,滑动并夹持在所述第二导轨85上的滑座872,分别设置于所述第二导轨85两端并通过皮带871驱动连接的第三伺服电机86和从动器873;所述滑座872与所述皮带871可拆卸固定连接。当需要调整时,第一平移机构87执行通过CT机测量获得的需要平移的参数将引导机构89的指示从指向CT机与辅助引导定位装置的同轴心的射线平移至预设针道所在直线上,从而实现在断层扫描平面内的任意角度的指示,克服角度盲区,极大提高了辅助穿刺的实用性和兼容度。第一平移机构87在进行平移时执行顺序和原理如下:
由第三伺服电机86通过接收到的驱动信号驱动皮带871运动,驱动信号越长,那么第三伺服电机86转动的时间越长,从而皮带871运动的位移也越大,由于滑座872上安装有带引导机构89的第二平移机构88,因此皮带871的运动将同步带动引导机构89的移动,从而最终实现将通过CT机在X射线图像上测量的针道需要平移的距离与引导机构89移动的距离相等,达到精准引导的目的。本实施例中,所述皮带871采用内侧带齿皮带,以避免皮带871的张紧力不足出现传动误差降低精准度。当然,在条件允许或者不考虑成本的前提下,亦可以将从动器873替换为另一台与第三伺服电机86同步运转的伺服电机,这样能够使得其具有更高的一致性和稳定性。作为此部分另一可替换的结构设计,可以将皮带传动方式替换为链条和丝杆驱动,其需要作出的改变只是为了适应性的匹配第二平移机构88而作出的,诸如尺寸、结构、形状、材料等是具有多种设置,但无论如何更改具体结构,其实现的技术效果和解决的具体问题,以及工作原理均在本申请公开的第一平移机构87之内或实质相同,那么作为本领域技术人员,是能够根据本申请技术内容进行改进得知,同时本领域技术人员亦可以根据本申请提供的技术基础之上通过丰富或者改变组合的方式在空间多轴向运动结构中寻求更多技术启示以实现多维度的空间定位。本实施例提供的第一平移机构87是属于平面内的一维直线运动,结合第二平移机构88实现二维平面运动的组合实现兴趣范围内的无盲区平移。
为了进一步说明其结合后在平面内的无盲区引导效果,所述第二平移机构88包括与所述滑座872固定连接的L型支架882,所述L型支架882可拆卸连接有与所述第二导轨85呈垂直设置的滑轨881,所述滑轨881的一端设置有第四伺服电机,所述第四伺服电机通过丝杆驱动所述引导机构89沿所述滑轨881往复移动;所述引导机构89包括一个或者多个沿同一直线安装的激光发射器。具体如图8所示,如上所述的第二平移机构88即采用丝杆结构实现。在本申请中所述第一平移机构87和第二平移机构88均实现一维线性调整,起到的作用和实现的技术效果是相同的,因此,在不考虑空间占用和成本投入的前提下,二者可以大小相同的技术效果,相比较而言,采用皮带传动方式的成本更加经济,但是结构空间占用会更大,其最大的优点和巧妙之处在于,采用滑座872与皮带871可以灵活的进行调节。比如进行设备初始化零点调节和误差调节可以通过在结构上的调整实现,不用将程序和设备全部联合更改调试,能够具有更佳的兼容性。
实施例4:
在上述任一实施例的基础上,进一步结合附图2、图3、图5、图7和图9所示,所述定位装置还包括一端与所述第一导轨7可拆卸固定连接,另一端与所述支撑架2端头转动连接的支臂5,所述支臂5远离所述第一导轨7的一端连接有所述锁止机构4。锁止机构4的作用在于将支臂5与支撑架2之间的角度进行固定,以使得支臂5和支撑架2始终都保持在预设的相对角度位置,在需要改变二者位置关系之前形成相对的固定结构。
为了达到上述技术效果和目的,本实施例提供了不止一种可实现的技术方案,任一一种方案都完全根据本申请的最终技术效果而设计,具体包括了手动锁止方式和自动锁止方式两种。
作为其中一种手动锁止机构4的结构设计,如图7所示,所述锁止机构4包括与支臂5固定连接的手柄41,所述手柄41上贯穿设置有锁销43,以及固定安装在所述支撑架2上用于与所述锁销43配合实现对所述支臂5进行锁止的锁板42,所述锁板42上具有多个相邻设置用于容纳所述锁销43的盲孔。当需要调节时,将锁销43拔出,使得锁销43的自由端脱离锁板42上的盲孔,此时锁板42对锁销43完全不形成任何限制和阻碍;然后转动手柄41使得支臂5转动,从而带动第一导轨7偏转;当达到预设偏转角度后再将锁销43插入到锁板42对应的盲孔中重新实现锁止状态。采用这种盲孔锁止方式的最大优点就是稳定性高,所有的锁止结构采用全机械结构实现,但也存在弊端,就是锁止角度不线性,属于离散锁止;若需要实现线性锁止,则需要将盲孔锁止的方式更改为摩擦锁止的方式,但摩擦锁止的方式就需要匹配角度仪器或者角度指示方可确定偏转角度;而盲孔锁止的方式可以通过预设的固定角度的盲孔实现角度的固定,如相邻或者相交的两个盲孔之间的角度间隔为1°、2°或者5°均为标准的固定值,那么选择不同的盲孔即相当于固定了偏转的角度。这种锁止机构结构主要是用于大多数的头足侧偏转范围,因为CT机进行偏转扫描的时候的偏转角度往往较小,本申请主要是匹配CT机扫描应用,因此过于宽泛的偏转角度范围亦无实质用处。然而在实际使用时,CT机的偏转角度是可以通过CT机自身测量到的,通过上述手动的锁止机构4与CT机的偏转角度一致,则可以保证在头足侧方向上的偏转保持与X射线图像所在平面一致,从而与计划的预设针道方向一致。
但基于上述手动锁止机构4存在的局限性,本实施例还提供另一种自动的锁止结构,作为另一种高精度自动化控制锁止机构4的结构设计,具体如图9和图10所示,所述锁止机构4包括与支臂5驱动连接的换向减速器61,与所述换向减速器61驱动连接的第一伺服电机62。通过伺服电机实现驱动能够实现线性控制,解决手动锁止存在的角度盲区,同时锁止状态也更加精准,通过伺服电机和换向减速器61的配合,能够使得支臂5的主动偏转阻力更大,稳定性更高,同时能够根据实际应用场景能够获得更加灵活和合适的安装空间。
实施例5:
为了获得精准和便捷的控制技术效果,本实施例主要针对控制部分进行阐述说明,其他原理和结构部分由其他实施例予以详述,具体地:所述控制机构包括用于获取执行参数的输入单元,包括能够获取参数信息的人体学输入设备或/和能够读取导入电文数据的数据分析模块;
处理单元,用于将输入单元获取的参数信息根据系统预设控制逻辑分配至对应的解码模块,解码模块将参数信息转换成对应的驱动信号;
执行单元,用于将驱动信号按照预设驱动逻辑发送至所述执行机构。
本实施例涉及到的执行机构包括头足侧的偏转,其对应的执行硬件为第一伺服电机62,在图11中表现为围绕X轴进行旋转;
涉及到沿头足侧的移动,其对应的执行硬件为第二平移机构88中的第四伺服电机,在图11中表现为沿Z轴往复平移;
涉及到在断层扫描的径向平面以任意角度为基准发生平移的执行硬件为第一平移机构87中的第二伺服电机,在图11中表现为在X-Y平面内平移,具体如图12所示。
实施例6:
基于精准定位是本申请的基础和要点,那么要想实现精准定位,将本申请提供的辅助引导定位装置与CT机的检查窗实现同轴心安装是前提和基础。为了能够快速高效的实现同轴心安装需要对底座1和支撑架2进行不断的调整。为了方便调节和固定,所述底座1与支撑架2之间设置通过连接件可拆卸固定连接,所述底座1上水平安装有与所述支撑架2螺纹连接的调节机构,所述调节结构包括第一调节螺杆和第二调节螺杆,所述第一调节螺杆所在直线与第二调节螺杆所在直线在水平方向的投影相互垂直。通过第一调节螺杆和第二调节螺杆能够实现线性的微调,且二者调整的方向呈90°,那么通过择一或者同时调整可以实现在水平面内的任一方向上的线性调整;当完成调整后再将底座1和支撑架2固连,从而保持设备与CT机之间的同轴心状态。在水平方面,通过预设的与底座1连接的基座实现纵向的调整,再通过安装在支撑架2上的水准仪3进行校验,具体如图5所示。基座的安装是以现有已经完成安装和调试的CT机为基础,且安装和调试属于现有技术,在此不做赘述。
为了兼容实际应用场景和成本,优选地,所述第一导轨7对应的圆心角为180°-360°。所述第一导轨7的圆心角越大,那么能够实现的穿刺范围将越广,当第一导轨7的圆心角达到360°以后,那么将能够实现患者径向端面的无死角穿刺。一般而言穿刺的进入角度整体而言都是从上而下进行的,若非要从下至上穿刺,则可通过患者以爬卧的姿势进行穿刺;因而一般而言第一导轨7的圆心角角度无须要做到360°,作为较为广泛和全面使用场景,包含了大概率的向下穿刺和较小概率的平穿,将第一导轨7设置成270°已然能够满足实际所需,且更加利于设备的安装,如图1所示采用270°设置的装置主视图。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,由控制机构和执行机构组成,所述执行机构包括底座(1),安装于底座(1)上用于支撑定位装置的支撑架(2),其特征在于:所述支撑架(2)具有与所述定位装置转动连接的两个端头,支撑架(2)的任一端头上设置有用于限定所述定位装置偏转角度的锁止机构(4);所述定位装置包括采用弧形设置的第一导轨(7),所述第一导轨(7)上滑动安装有用于指示空间穿刺角度的引导装置(8),所述引导装置(8)包括沿所述第一导轨(7)滑动的偏转驱动机构、呈垂直安装的第一平移机构(87)和第二平移机构(88);所述第二平移机构(88)上滑动安装有利用可见激光空间指示穿刺的引导机构(89)。
2.根据权利要求1所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述偏转驱动机构包括作为支撑主体的引导架(82),所述引导架(82)上可拆卸固定安装有第二伺服电机(81),与第二伺服电机(81)连接并于所述第一导轨(7)驱动连接的驱动轮(83),以及转动安装在所述引导架(82)上并分别位于所述第一导轨(7)内外两侧的多组稳定轮(84)。
3.根据权利要求2所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述第一平移机构(87)包括可拆卸固定安装在所述引导架(82)上的第二导轨(85),滑动并夹持在所述第二导轨(85)上的滑座(872),分别设置于所述第二导轨(85)两端并通过皮带(871)驱动连接的第三伺服电机(86)和从动器(873);所述滑座(872)与所述皮带(871)可拆卸固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述第二平移机构(88)包括与所述滑座(872)固定连接的L型支架(882),所述L型支架(882)可拆卸连接有与所述第二导轨(85)呈垂直设置的滑轨(881),所述滑轨(881)的一端设置有第四伺服电机,所述第四伺服电机通过丝杆驱动所述引导机构(89)沿所述滑轨(881)往复移动;所述引导机构(89)包括一个或者多个沿同一直线安装的激光发射器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述定位装置还包括一端与所述第一导轨(7)可拆卸固定连接,另一端与所述支撑架(2)端头转动连接的支臂(5),所述支臂(5)远离所述第一导轨(7)的一端连接有所述锁止机构(4)。
6.根据权利要求5所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述锁止机构(4)包括与支臂(5)固定连接的手柄(41),所述手柄(41)上贯穿设置有锁销(43),以及固定安装在所述支撑架(2)上用于与所述锁销(43)配合实现对所述支臂(5)进行锁止的锁板(42),所述锁板(42)上具有多个相邻设置用于容纳所述锁销(43)的盲孔。
7.根据权利要求5所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述锁止机构(4)包括与支臂(5)驱动连接的换向减速器(61),与所述换向减速器(61)驱动连接的第一伺服电机(62)。
8.根据权利要求1所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述控制机构包括用于获取执行参数的
输入单元,包括能够获取参数信息的人体学输入设备或/和能够读取导入电文数据的数据分析模块;
处理单元,用于将输入单元获取的参数信息根据系统预设控制逻辑分配至对应的解码模块,解码模块将参数信息转换成对应的驱动信号;
执行单元,用于将驱动信号按照预设驱动逻辑发送至所述执行机构。
9.根据权利要求1所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述底座(1)与支撑架(2)之间设置通过连接件可拆卸固定连接,所述底座(1)上水平安装有与所述支撑架(2)螺纹连接的调节机构,所述调节结构包括第一调节螺杆和第二调节螺杆,所述第一调节螺杆所在直线与第二调节螺杆所在直线在水平方向的投影相互垂直。
10.根据权利要求1所述的一种用于CT穿刺辅助引导定位装置,其特征在于:所述第一导轨(7)对应的圆心角为180°-360°。
CN202110311522.3A 2021-03-24 2021-03-24 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置 Active CN112690881B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110311522.3A CN112690881B (zh) 2021-03-24 2021-03-24 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置
PCT/CN2021/135686 WO2022199123A1 (zh) 2021-03-24 2021-12-06 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置
EP21932731.9A EP4289375A1 (en) 2021-03-24 2021-12-06 Auxiliary guiding and positioning apparatus for ct-guided puncture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110311522.3A CN112690881B (zh) 2021-03-24 2021-03-24 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112690881A true CN112690881A (zh) 2021-04-23
CN112690881B CN112690881B (zh) 2021-06-18

Family

ID=75515532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110311522.3A Active CN112690881B (zh) 2021-03-24 2021-03-24 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4289375A1 (zh)
CN (1) CN112690881B (zh)
WO (1) WO2022199123A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113916917A (zh) * 2021-10-20 2022-01-11 北京航星机器制造有限公司 一种基于ct技术的安检系统及其检测方法
CN113952007A (zh) * 2021-12-22 2022-01-21 真实维度科技控股(珠海)有限公司 一种精准空间定位穿刺设备
CN114877044A (zh) * 2022-05-19 2022-08-09 真实维度科技控股(珠海)有限公司 齿轮传动消隙机构及穿刺设备
WO2022199123A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 真实维度科技控股(珠海)有限公司 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置
CN115590622A (zh) * 2022-10-26 2023-01-13 燕山大学(Cn) 磁共振兼容针刺手术机器人

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102755195B (zh) * 2011-04-29 2014-09-10 陈德路 肿瘤等中心多角度非共面经皮穿刺器械
CN109173089A (zh) * 2018-09-20 2019-01-11 成都真实维度科技有限公司 一种采用激光引导放射性粒子植入肿瘤的装置
CN109907925A (zh) * 2019-04-28 2019-06-21 商建勋 一种改进型的神经外科临床手术用的微创钻颅器
CN110755142A (zh) * 2019-12-30 2020-02-07 成都真实维度科技有限公司 采用三向激光定位实现空间多点定位的控制系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201595839U (zh) * 2009-08-19 2010-10-06 李永杰 Ct或核磁共振穿刺所用定位及引导装置
US10434322B2 (en) * 2016-05-17 2019-10-08 Center Of Human-Centered Interaction For Coexistence Robot for controlling position of motion platform and bio-stimulation system having the same
CN208524983U (zh) * 2017-08-31 2019-02-22 杨清杰 一种经皮肺穿刺三维激光引导装置
CN109984825B (zh) * 2019-04-02 2020-05-22 芜湖市第二人民医院 一种用于ct穿刺介入用引导机构
CN111000623A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 日照市中医医院 一种基于ct引导的经皮穿刺立体定位架
CN112690881B (zh) * 2021-03-24 2021-06-18 真实维度科技控股(珠海)有限公司 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102755195B (zh) * 2011-04-29 2014-09-10 陈德路 肿瘤等中心多角度非共面经皮穿刺器械
CN109173089A (zh) * 2018-09-20 2019-01-11 成都真实维度科技有限公司 一种采用激光引导放射性粒子植入肿瘤的装置
CN109907925A (zh) * 2019-04-28 2019-06-21 商建勋 一种改进型的神经外科临床手术用的微创钻颅器
CN110755142A (zh) * 2019-12-30 2020-02-07 成都真实维度科技有限公司 采用三向激光定位实现空间多点定位的控制系统及方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022199123A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 真实维度科技控股(珠海)有限公司 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置
CN113916917A (zh) * 2021-10-20 2022-01-11 北京航星机器制造有限公司 一种基于ct技术的安检系统及其检测方法
CN113952007A (zh) * 2021-12-22 2022-01-21 真实维度科技控股(珠海)有限公司 一种精准空间定位穿刺设备
CN113952007B (zh) * 2021-12-22 2022-03-22 真实维度科技控股(珠海)有限公司 一种精准空间定位穿刺设备
CN114877044A (zh) * 2022-05-19 2022-08-09 真实维度科技控股(珠海)有限公司 齿轮传动消隙机构及穿刺设备
CN115590622A (zh) * 2022-10-26 2023-01-13 燕山大学(Cn) 磁共振兼容针刺手术机器人
CN115590622B (zh) * 2022-10-26 2024-04-12 燕山大学 磁共振兼容针刺手术机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN112690881B (zh) 2021-06-18
WO2022199123A1 (zh) 2022-09-29
EP4289375A1 (en) 2023-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112690881B (zh) 一种用于ct穿刺辅助引导定位装置
CN104257394B (zh) 锥光束ct成像和图像引导程序的方法和装置
US11504154B2 (en) Transperineal imaging-guided prostate needle placement
CN105852939B (zh) Ct实时自动定位穿刺机器手
CN106901836A (zh) 一种前列腺穿刺手术机器人
CN109758233B (zh) 一种诊疗一体化手术机器人系统及其导航定位方法
CN110960318B (zh) Ct引导的消融系统及消融定位方法
JPH11313837A (ja) 像誘導式の介在的手順のプランニング方法及び装置
WO2017050201A1 (zh) 微创医疗机器人系统
CN110786890A (zh) 一种医疗器械
CN214104473U (zh) 一种医疗骨肿瘤手术穿刺辅助定位装置
CN112057096A (zh) 集成式扫描结构、扫描装置和扫描系统
CN109223053A (zh) 一种前列腺穿刺机器人
US20050245826A1 (en) Apparatus for imaging human tissue
CN210204871U (zh) 一种手术辅助定位装置
CN113952007B (zh) 一种精准空间定位穿刺设备
CN216754563U (zh) 一种用于ct引导下经皮肺跨层面穿刺的激光定位装置
CN110432958A (zh) 超声引导靶向穿刺定位装置
CN113229904B (zh) 一种基于c型臂机穿刺的空间定位引导设备
CN209847368U (zh) 一种诊疗一体化手术机器人系统
CN115177340A (zh) 一种基于三维坐标颅脑定位穿刺方法
CN204971579U (zh) 微创医疗机器人系统
KR20230173928A (ko) 생검 시술 로봇
CN114191050A (zh) 穿刺辅助定位装置及方法、扫描设备
CN216908070U (zh) 一种用于穿刺装置的俯仰调节结构及穿刺装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230822

Address after: 610000 Tianfu International Biological City, Chengdu, Sichuan Province (Building 3, No. 8 Huigu Road, Shuangliu District)

Patentee after: Ruidetai Medical Technology (Chengdu) Co.,Ltd.

Address before: Room 407, 4th floor, building 2, No. 36, Doukou Road, Guangdong Macao cooperative traditional Chinese medicine science and Technology Industrial Park, 2522 Huandao North Road, Hengqin New District, Zhuhai City, Guangdong Province, 519030

Patentee before: True dimension technology holding (Zhuhai) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210423

Assignee: Ruidetai Intelligent Medical Equipment (Chengdu) Co.,Ltd.

Assignor: Ruidetai Medical Technology (Chengdu) Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980052393

Denomination of invention: A device for CT puncture assisted guidance and positioning

Granted publication date: 20210618

License type: Common License

Record date: 20231219

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A device for CT puncture assisted guidance and positioning

Granted publication date: 20210618

Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Chengdu branch

Pledgor: Ruidetai Medical Technology (Chengdu) Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980015346

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right