CN117982212A - 电极植入设备和电极植入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电极植入设备和电极植入方法,电极植入设备包括:移动台,移动台适于可移动地安装于台架;电极台,电极台适于在电极区固定多个电极丝;定位架,定位架可转动地安装于移动台,定位架在穿环植入位置和穿环对位位置之间可切换,移动台带动定位架移动至电极区和术区;植入机构,植入机构安装于定位架,定位架转动至穿环植入位置时,植入机构的轴线垂直于电极台平面;对位机构,对位机构安装于定位架,移动台带动对位机构和/或植入机构移动,定位架转动至穿环对位位置时,对位机构的轴线垂直于电极台所在的平面。根据本发明实施例的电极植入设备,具有对位准确性高、提高穿环成功率、结构紧凑等优点。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,尤其是涉及一种电极植入设备和电极植入方法。
背景技术
相关技术中的电极植入设备,需要将植入机构的植入针和电极丝的电极环通过穿环对位相机进行对位操作,穿环相机和植入机构均安装于同一支架上,在植入机构在植入过程中植入针的轴线需要与电极台保持垂直,穿环相机和植入机构的植入针组件呈一定的角度,穿环相机无法垂直于电极台对电极丝进行对位,穿环相机组件在对电极丝进行对位时存在一定的偏差,对位精度受到一定的影响。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电极植入设备,该电极植入设备,具有对位准确性高、提高穿环成功率、结构紧凑等优点。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出了一种电极植入设备,包括:移动台,所述移动台适于可移动地安装于台架;电极台,所述电极台适于在电极区固定多个电极丝;定位架,所述定位架安装于所述移动台,所述定位架在穿环植入位置和穿环对位位置之间可切换,所述移动台带动所述定位架移动至电极区和术区;植入机构,所述植入机构安装于所述定位架,所述定位架转动至穿环植入位置时,所述植入机构的轴线垂直于所述电极台所在的平面,所述植入机构穿入电极丝以与电极丝固定;对位机构,所述对位机构安装于所述定位架,所述移动台带动所述对位机构和/或所述植入机构共同移动,所述定位架转动至穿环对位位置时,所述对位机构的轴线垂直于所述电极台所在的平面,以识别并调节所述植入机构和所述电极丝的电极环的相对位置。
根据本发明实施例的电极植入设备,具有对位准确性高、提高穿环成功率、结构紧凑等优点。
根据本发明的一些具体实施例,所述移动台包括:水平移动机构,所述水平移动机构适于可移动地安装于所述台架;升降机构,所述升降机构可升降地安装于所述水平移动机构;旋转机构,所述旋转机构可转动地安装于所述升降机构。
进一步地,所述旋转机构至少包括以下至少一个:横向旋转机构,所述横向旋转机构绕横向的旋转轴可转动;纵向旋转机构,所述纵向旋转机构绕纵向的旋转轴可转动;竖向旋转机构,所述竖向旋转机构绕竖向的旋转轴可转动;其中,所述横向旋转机构、所述纵向旋转机构和所述竖向旋转机构中的一个安装于所述升降机构,所述横向旋转机构、所述纵向旋转机构和所述竖向旋转机构中的一个安装于所述定位架。
根据本发明的一些具体实施例,所述对位机构包括:相机支架,所述相机支架安装于所述定位架;穿环相机组件,所述穿环相机组件安装于所述相机支架,所述定位架转动至所述穿环对位位置时,所述穿环相机组件的主光轴所在的平面垂直于所述电极台所在的平面;脑表相机组件,所述脑表相机组件安装于所述相机支架,所述定位架适于转动至脑表对位位置,所述定位架转动至所述脑表对位位置时,所述脑表相机组件的主光轴所在的平面垂直于植入组织所在的平面。
进一步地,所述脑表相机组件包括:第一脑表相机和第二脑表相机,所述第一脑表相机和所述第二脑表相机倾斜排列,所述第一脑表相机的轴线和所述第二脑表相机的主光轴形成的平面垂直于所述电极环的平面;所述穿环相机组件包括:第一穿环相机和第二穿环相机,所述第一穿环相机和所述第二穿环相机倾斜排列,所述第一穿环相机的轴线和所述第二穿环相机的主光轴形成的平面垂直于所述电极环的平面。
根据本发明的一些具体实施例,所述脑表相机组件还包括脑表光源件,所述脑表相机组件还包括脑表光源件,所述脑表光源件至少安装于所述第一脑表相机和所述第二脑表相机中的一个;所述穿环相机组件还包括穿环光源件,所述穿环光源件至少安装于所述第一穿环相机和所述第二穿环相机中的一个。
根据本发明的一些具体实施例,所述植入机构包括:穿环支架,所述穿环支架安装于所述移动台;主电机,所述主电机安装于所述穿环支架;传动机构,所述传动机构安装于所述穿环支架且与所述主电机传动连接;植入针组件,所述植入针组件安装于所述传动机构且与所述传动机构传动连接。
进一步地,所述传动机构包括:齿轮机构,所述齿轮机构安装于所述穿环支架且与所述主电机的电机轴连接;丝杆机构,所述丝杆机构与所述齿轮机构传动连接,所述丝杆机构可转动地转动连接于所述植入针组件以带动所述植入针组件沿轴线移动。
更进一步地,所述主电机和所述植入针组件并排排列;所述齿轮机构包括:主动齿轮,所述主动齿轮连接于所述主电机的电机轴;从动齿轮,所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合且连接有联轴器,所述联轴器可转动地安装于所述穿环支架且连接于所述丝杆机构。
根据本发明的一些具体实施例,所述植入针组件包括:针座,所述针座连接于所述丝杆机构且与所述丝杆机构传动,所述针座构造有植入电机;植入针,所述植入针可伸缩地安装于所述针座且由所述植入电机驱动而移动;折叠针组件,所述折叠针组件可伸缩地安装于所述针座且由所述植入电机驱动而移动,所述折叠针组件与所述植入针组件倾斜设置。
进一步地,所述折叠针组件包括:旋转电机,所述旋转电机安装于所述针座;折叠针,所述折叠针连接于所述旋转电机且由所述旋转电机驱动而转动。
根据本发明的第二方面的实施例提出了一种电极植入方法,所述方法用于本发明上述实施例的电极植入设备,包括:
移动台带动定位架的穿环相机组件移动至电极区;
驱动定位架转动至穿环植入位置,以使穿环相机组件的第一穿环相机和第二穿环相机的主光轴形成的平面与电极台所在的平面垂直;
第一穿环相机和第二穿环相机对电极丝进行识别定位,以使植入针组件和电极丝进行对位;
驱动定位架转动至穿环植入位置,以使植入针组件垂直于所述电极台所在的平面;
驱动植入针组件伸入电极丝的电极环以固定电极丝;
植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织。
根据本发明实施例的电极植入方法,具有对位准确性高、提高穿环成功率、结构紧凑等优点。
根据本发明的一些具体实施例,所述植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织;之前还包括:
移动台带动定位架的脑表相机组件移动至术区;
驱动定位架转动至脑表对位位置,以使脑表相机组件的第一脑表相机和第二脑表相机的主光轴形成的平面与植入组织所在的平面垂直;
脑表相机对植入针组件和术区的全部植入位置进行对位。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的电极植入设备的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的电极植入设备局部结构示意图;
图3是根据本发明实施例的电极自如设备的旋转机构的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的电极植入设备的定位架转动至穿环植入位置的示意图;
图5是根据本发明实施例的电极植入设备的定位架转动至脑表对位位置的示意图;
图6是根据本发明实施例的电极植入设备的对位机构的仰视图;
图7是根据本发明实施例的电极植入设备的电极丝的示意图;
图8是根据本发明实施例的电极植入设备的植入装置的结构示意图;
图9是根据本发明实施例的电极植入设备的植入机构的局部示意图;
图10是根据本发明实施例的电极植入设备的植入针和折叠针的局部示意图。
附图标记:
电极植入设备1、移动台200、电极台300、电极丝11、电极环12、
定位架400、植入机构500、对位机构600、
水平移动机构210、升降机构220、旋转机构201、横向旋转机构230、
竖向旋转机构240、纵向旋转机构250、
相机支架610、穿环相机组件620、脑表相机组件630、
第一脑表相机631、第二脑表相机632、
第一穿环相机621、第二穿环相机622、
脑表光源件633,穿环光源件623、
穿环支架510、主电机520、传动机构530、植入针组件540、植入电机5411、
齿轮机构531、丝杆机构532、主动齿轮5311、从动齿轮5312、
针座541、植入针542、折叠针组件543、折叠钩544、旋转电机545、折叠针546。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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,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。
在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电极植入设备1。
如图1-图10所示,根据本发明实施例的电极植入设备1,包括:移动台200、电极台300、定位架400、植入机构500和对位机构600。
移动台200适于可移动地安装于台架。电极台300适于在电极区固定多个电极丝11。定位架400安装于移动台200,定位架400在穿环植入位置和穿环对位位置之间可切换,移动台200带动定位架400移动至电极区和术区。植入机构500安装于定位架400,定位架400转动至穿环植入位置时,植入机构500垂直于电极台300所在的平面,植入机构500穿入电极丝11的电极环12以与电极丝11固定。对位机构600安装于定位架400,移动台200带动对位机构600与植入机构500共同移动,定位架400转动至穿环对位位置时,对位机构600垂直于电极台300所在的平面,以识别并调节植入机构500和电极丝11的电极环12的相对位置。
举例而言,定位架400与移动台200可转动连接,定位架400相对移动台200可以沿不同轴线转动,如绕x轴,y轴,z轴均可转动,定位架400可以采用转轴、滑轨等结构相对移动架进行转动。植入机构500和对位机构600均安装于定位架400,在需要植入针组件540穿入电极丝11的电极环12时,定位架400转动至植入机构500的轴线垂直于电极台300的平面,以及垂直于术区的植入位置的平面。在需要对电极丝11进行对位时,定位架400转动至对位机构600的轴线垂直于电极台300所在的平面。
移动台200带动定位架400移动,植入机构500和对位机构600均安装于定位架400,从而对位机构600与植入机构500共同移动,并且对位机构600与植入机构500同步数据,分别识别植入机构500与电极丝11的位置关系,以及植入机构500与脑表组织的位置关系,进而确定植入机构500的准确坐标。患者头部待植入区域已完成术前准备后,将电极丝11安装于电极台300,并把植入机构500和对位机构600等结构安装于移动台200,即可开始运行。
根据本发明实施例的电极植入设备1,通过植入机构500和对位机构600共同安装于定位架400,定位架400转动至穿环对位位置时,以及转动至穿环植入位置时,分别将植入机构500调整到垂直于电极台300所在平面,以及将对位机构600调整到垂直于电极台300所在平面,即植入机构500与电极丝11的电极环12的平面垂直,对位机构600与电极环12的平面垂直。在对位机构600对电极丝11的对位过程中,对位机构600在垂直于电极台300的平面,可以更加精准地对电极丝11的电极环12进行对位,并将电极环12的坐标信息同步至植入机构500。在植入机构500对电极丝11的对位过程中,植入机构500垂直于电极丝11的电极环12的平面,植入机构500的植入针组件540穿过电极环12时的面积更大,植入成功率更高。
因此,根据本发明实施例的电极植入设备1,具有对位准确性高、提高穿环成功率、结构紧凑等优点。
此外,在一些实施例中,定位架400转动也可以单独带动植入机构500和对位机构600中的一个转动,而另一个保持不动。例如,进行植入机构500穿环或植入时,定位架400只需带动植入机构500转动至垂直于电极台300的穿环植入位置即可。进行电极丝11对位时,定位架400只需带动对位机构600转动至穿环对位位置即可。
在本发明的一些具体实施例中,如图1所示,移动台200包括水平移动机构210、升降机构220和旋转机构201。水平移动机构210,水平移动机构210适于可移动地安装于台架。升降机构220,升降机构220可升降地安装于水平移动机构210。旋转机构201可转动地安装于升降机构220。
水平移动机构210使移动台200沿水平方向x轴和y轴移动,带动定位架400及其上的植入机构500和对位机构600分别移动至电极区和术区,对位机构600在电极区对植入机构500和电极丝11进行对位,确认电极丝11坐标。对位机构600在术区对植入机构500和脑表组织进行对位,确定全部的植入位置坐标。升降机构220可以调整定位架400的高度,对位机构600在合适的高度进行对位识别,植入机构500在合适的高度穿入电极环12。
在本发明的一些具体实施例中,如图3所示,旋转机构201至少包括横向旋转机构230、纵向旋转机构250和竖向旋转机构240中的至少一个。横向旋转机构230绕横向的旋转轴可转动。纵向旋转机构250绕纵向的旋转轴可转动。竖向旋转机构240绕竖向的旋转轴可转动。
其中,横向旋转机构230、纵向旋转机构250和竖向旋转机构240中的一个安装于升降机构220,横向旋转机构230、纵向旋转机构250和竖向旋转机构240中的一个安装于定位架400。
通过构造横向旋转机构230、纵向旋转机构250和竖向旋转机构240,横向旋转机构230、纵向旋转机构250和竖向旋转机构240分别对应坐标轴的x轴、y轴和z轴,更加灵活地对植入机构500和对位机构600调整位置,使定位架400到达穿环植入位置以及穿环对位位置,满足电极丝11穿环植入以及电极丝11对位的需求。
在本发明的一些具体实施例中,如图2所示,对位机构600包括:相机支架610、穿环相机组件620和脑表相机组件630。
相机支架610安装于定位架400。穿环相机组件620安装于相机支架610,定位架400转动至穿环对位位置时,穿环相机组件620的主光轴所在的平面垂直于电极台300所在的平面。脑表相机组件630安装于相机支架610,定位架400适于转动至脑表对位位置,定位架400转动至脑表对位位置时,脑表相机组件630的主光轴所在的平面垂直于植入组织所在的平面。
穿环相机组件620和脑表相机组件630共同安装于相机支架610,结构更加紧凑。定位架400转动至脑表对位位置时,脑表相机组件630对术区植入组织进行对位,定位架400转动至穿环对位位置时,穿环相机组件620对电极丝11进行对位。通过脑表相机组件630识别术区而确定电极丝11植入的位置,进而在准确的位置植入电极丝11。通过穿环相机组件620识别电极丝11上的标识或者电极安装板上的标识,可以确定穿环相机组件620准确的穿环坐标位置,保证顺利完成植入机构500穿入电极丝11的电极环12的操作。
进一步地,如图6所示,脑表相机组件630包括:第一脑表相机631和第二脑表相机632。第一脑表相机631和第二脑表相机632倾斜排列,第一脑表相机631的轴线和第二脑表相机632的主光轴形成的平面垂直于电极环12的平面。如图4中虚线框内所示,两个平面相互垂直。
穿环相机组件620包括:第一穿环相机621和第二穿环相机622。第一穿环相机621和第二穿环相机622倾斜排列,第一穿环相机621的轴线和第二穿环相机622的主光轴形成的平面垂直于电极环12的平面。
其中,第一脑表相机631的轴线和第二脑表相机632的轴线形成于同一平面,第一穿环相机621的轴线和第二穿环相机622的轴线形成于同一平面。通过定位架400转动,带动第一脑表相机631和第二脑表相机632轴线形成的平面位置发生改变,直至该平面达到垂直于电极台300的脑表对位位置。由于第一脑表相机631和第二脑表相机632的主光轴形成的平面与电极丝11所在平面垂直,第一脑表相机631和第二脑表相机632的图像数据可以更加精确地表达x轴和y轴的坐标位置,避免图像畸变影响脑表植入位置对位的准确性。
同样地通过定位架400转动,带动第一穿环相机621和第二穿环相机622轴线形成的平面位置发生改变,直至该达到垂直于电极台300的穿环对位位置。由于第一脑表相机631和第二脑表相机632的主光轴形成的平面与电极丝11所在平面垂直,第一脑表相机631和第二脑表相机632的图像数据可以更加精确地表达x轴和y轴的坐标位置,避免图像畸变影响电极丝11对位的准确性。
可以理解的是,脑表相机组件630可以不仅限于第一脑表相机631和第二脑表相机632两个,穿环相机组件620也可以不仅限于第一穿环相机621和第二穿环相机622两个,还可以设置更多数量的脑表相机和穿环相机。
其中,第一脑表相机631、第二脑表相机632均具有各自的镜头组件,第一穿环相机621、第二穿环相机622也具有各自的镜头组件。第一脑表相机631和第二脑表相机632分别采集不同图像信息,第一穿环相机621和第二穿环相机622分别采集不同的图像信息,具有更加多样的功能。
例如,第一脑表相机631、第二脑表相机632均可以为主摄相机、微距相机、高清相机等;同样地,第一穿环相机621、第二穿环相机622也可以分别为主摄相机、微距相机、高清相机等。每个脑表相机和穿环相机各自发挥其优势,共同构成高质量的图像,从而进行对位操作。
进一步地,第一脑表相机631的轴线和第二脑表相机632的轴线聚焦于一点,第一穿环相机621和第二穿环相机622的轴线聚焦于一点,可以近距离识别电极丝11的位置以及脑表组织的位置,对位精度较高。
在本发明的一些具体实施例中,如图6所示,脑表相机组件630还包括脑表光源件633,脑表光源件633安装于第一脑表相机631和第二脑表相机632的至少一个。
穿环相机组件620还包括穿环光源件623,脑表光源件633安装于第一穿环相机621和第二脑表相机632的至少一个。
例如,脑表相机和脑表光源件633可以同轴设置,或者脑表相机和脑表光源件633并排设置并呈一定角度倾斜,从而将光源与脑表相机聚集到一点,图像更加清晰。同样地,穿环相机和穿环光源件623可以同轴设置,或者穿环相机和穿环光源件623并排设置并呈一定角度倾斜,从而聚集到一点,图像更加清晰。
在本发明的一些具体实施例中,如图8所示,植入机构500包括:穿环支架510、主电机520、传动机构530和植入针组件540。
穿环支架510安装于移动台200,主电机520安装于穿环支架510,传动机构530安装于穿环支架510且与主电机520传动连接,植入针组件540安装于传动机构530且与传动机构530传动连接。
穿环支架510作为移动台200的载体用于安装主电机520、传动机构530和植入针组件540,主电机520通过传动机构530驱动植入针组件540动作,从而植入针组件540穿过电极丝11的电极环12。其中,传动机构530可以包括齿轮机构、丝杆机构、直线电机等传动结构,能够实现穿环轴线运动的功能即可。
在本发明的一些具体实施例中,如图8所示,传动机构530包括:齿轮机构531和丝杆机构532。
齿轮机构531安装于穿环支架510且与主电机520的电机轴连接。丝杆机构532与齿轮机构531传动连接,丝杆机构532可转动地转动连接于植入针组件540以带动植入针组件540沿轴线移动。
齿轮机构531与主电机520的电机轴齿轮啮合,齿轮机构531转动带动丝杆机构532的丝杆共同转动,丝杆机构532的丝杆转动带动植入针组件540沿轴线移动,从而完成伸出植入针组件540和植入人体组织的操作,当植入针组件540伸出时,与电极丝11的电极环12完成穿环操作。通过采用丝杆机构532和齿轮机构531共同传动,具有较高的传动稳定性,提高穿环成功率,并尽量减少患者伤害。
进一步地,如图8-图10所示,主电机520和植入针组件540并排排列。齿轮机构531包括:主动齿轮5311和从动齿轮5312。
主动齿轮5311连接于主电机520的电机轴。从动齿轮5312与主动齿轮5311啮合且连接有联轴器,联轴器可转动地安装于穿环支架510且连接于丝杆机构532。
通过将主电机520和植入针组件540并排排列,在狭小到达空间内,植入机构500的布置更加紧凑。通过主电机520驱动主动齿轮5311转动,主动齿轮5311与从动齿轮5312同步转动,从动齿轮5312的联轴器也发生转动,从而与丝杆机构532传动,能够精准控制植入针组件540的伸出和缩回量。
在本发明的一些具体实施例中,如图9-图10所示,植入针组件540包括:针座541、植入针542和折叠针组件543。
针座541连接于丝杆机构532且与丝杆机构532传动,针座541构造有植入电机5411。植入针542安装于针座541。折叠针组件543可伸缩地安装于针座541且由植入电机5411驱动而移动,折叠针组件543与植入针542倾斜设置。
通过丝杆机构532的丝杆转动带动针座541沿植入针542的轴线移动,从而实现植入针542的沿轴线移动的动作,并且进一步通过针座541构造的植入电机5411的动作,驱动植入针542完成穿入电极环12的动作,以及驱动折叠针组件543对电极丝11夹持以及折叠的动作。其中,植入针542伸出穿过电极丝11的电极环12时,植入针542与电极丝11所在平面保持垂直。当植入针542完成对电极环12的穿环动作时,折叠针组件543同时也斜向植入针542伸出,从而植入针542和折叠针组件543分别完成穿环以及夹持和折叠的动作,折叠针组件543与植入针542配合,将电极丝11夹住。并折叠针组件543的端部构造有折叠钩544,折叠钩544钩住并在植入针542的端部折叠电极丝11,保证电极丝11不会从植入针542脱落。
在本发明的一些具体实施例中,如图9所示,折叠针组件543包括:旋转电机545和折叠针546。旋转电机545安装于针座541。折叠针546连接于旋转电机545且由旋转电机545驱动而转动。
旋转电机545单独驱动折叠针546转动,从而在植入针542穿过电极环12时将折叠针的折叠钩544转动至电极环12处,并将电极丝11折叠,防止电极丝11脱落。
在本发明的一些具体实施例中,植入针组件540还包括力传感器(图中未示意)。力传感器用于测定植入针组件540的受力状态。力传感器具体测定植入针组件540的受力方向和受力大小。根据力传感器测得的受力方向和受力大小,进而辅助调整植入针的位置。
下面描述根据本发明实施例的电极植入方法。
根据本发明实施例的电极植入方法,用于本发明上述实施例的电极植入设备,包括:
S1移动台带动定位架的穿环相机组件移动至电极区;
S2驱动定位架转动至穿环植入位置,以使穿环相机组件的第一穿环相机和第二穿环相机的主光轴形成的平面与电极台所在的平面垂直;
S3第一穿环相机和第二穿环相机对电极丝进行识别定位,以使植入针组件和电极丝对位;
S4驱动定位架转动至穿环植入位置,以使植入针组件垂直于电极台所在的平面;
S5驱动植入针组件伸入电极丝的电极环以固定电极丝;
S6植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织;
举例而言,在穿环相机组件中,第一穿环相机和第二穿环相机的主光轴彼此相交于一点,且交点与电极丝的位置对应。
在一些实施例中,第一穿环相机的主光轴垂直于电极台所在的平面,第二穿环相机的主光轴可以不与电极台所在的平面垂直,通过第一穿环相机进行识别对位可以获取位置正对电极丝位置的图像,第二穿环相机辅助第一穿环相机进行识别,共同对电极丝进行识别对位,并且穿环相机组件与植入机构同步数据,将植入机构的植入位置与电极丝穿环位置关联,进而确定植入机构的准确坐标,保证了植入电极丝的准确性。当然也可以第一穿环相机、第二穿环相机的主光轴也可以不与电极台平面垂直,只需第一穿环相机、第二穿环相机的主光轴形成的平面与电极台平面垂直即可。
定位架转动至穿环植入位置后,第一穿环相机和第二穿环相机拍摄的图像只需要简单的位置变换即可转换成正对电极丝的坐标,相比斜向任意空间位置设置的对位机构,本发明实施例的第一穿环相机和第二穿环相机,能够更加准确地识别电极丝位置信息,对位准确性更高。
在第一穿环相机和第二穿环相机对电极丝对位之后,将电极丝的对位数据与植入机构同步,使得植入机构的坐标与电极丝的对位坐标相统一,植入机构可以按照预定的程序移动至电极丝的电极环的坐标,进而穿入电极丝的电极环与电极丝固定。最后植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织,重复上述步骤,直至每一个电极丝均植入脑表术区的人体组织。
根据本发明的一些具体实施例,S6植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织,之前还包括:
S5-1移动台带动定位架的脑表相机组件移动至术区;
S5-2驱动定位架转动至脑表对位位置,以使脑表相机组件的第一脑表相机和第二脑表相机的主光轴形成的平面与植入组织的所在的平面垂直;
S5-3脑表相机对术区的全部植入位置进行对位。
其中,植入组织所在平面与电极台所在平面并无必然联系,植入位置坐标也需要与植入机构进行再次对位,保证植入位置的准确性。在植入人体组织时,通过第一脑表相机和第二脑表相机对脑表进行对位,可以建立电极植入位置的坐标与植入机构的坐标的联系,进而完成植入机构与脑表植入位置的对位。
定位架转动至穿环脑表对位位置后,第一脑表相机和第二脑表相机拍摄的图像只需要简单的位置变换即可转换成正对人体组织的坐标,相比斜向任意空间位置设置的对位机构,本发明实施例的第一穿环相机和第二穿环相机,能够更加准确地识别脑表位置信息,对位准确性更高。
在第一脑表相机和第二脑表相机对脑表组织的植入位置对位之后,将脑表组织植入位置的对位数据与植入机构同步,使得植入机构的坐标与脑表组织植入位置的对位坐标相统一,植入机构可以按照预定的程序移动至术区的脑表植入位置的坐标,进而准确地植入人体组织,重复上述步骤,直至每一个电极丝均植入脑表术区的人体组织。
根据本发明实施例的电极植入设备1,具有对位准确性高、提高穿环成功率、结构紧凑等优点。
根据本发明实施例的电极植入设备1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种电极植入设备,其特征在于,包括:
移动台,所述移动台适于可移动地安装于台架;
电极台,所述电极台适于在电极区固定多个电极丝;
定位架,所述定位架安装于所述移动台,所述定位架在穿环植入位置和穿环对位位置之间可切换,所述移动台带动所述定位架移动至电极区和术区;
植入机构,所述植入机构安装于所述定位架,所述定位架转动至穿环植入位置时,所述植入机构的轴线垂直于所述电极台所在的平面,所述植入机构穿入电极丝以与电极丝固定;
对位机构,所述对位机构安装于所述定位架,所述移动台带动所述对位机构和/或所述植入机构移动,所述定位架转动至穿环对位位置时,所述对位机构的轴线垂直于所述电极台所在的平面,以识别并调节所述植入机构和所述电极丝的电极环的相对位置。
2.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,所述移动台包括:
水平移动机构,所述水平移动机构适于可移动地安装于所述台架;
升降机构,所述升降机构可升降地安装于所述水平移动机构;
旋转机构,所述旋转机构可转动地安装于所述升降机构。
3.根据权利要求2所述的电极植入设备,其特征在于,所述旋转机构至少包括以下至少一个:
横向旋转机构,所述横向旋转机构绕横向的旋转轴可转动;
纵向旋转机构,所述纵向旋转机构绕纵向的旋转轴可转动;
竖向旋转机构,所述竖向旋转机构绕竖向的旋转轴可转动;
其中,所述横向旋转机构、所述纵向旋转机构和所述竖向旋转机构中的一个安装于所述升降机构,所述横向旋转机构、所述纵向旋转机构和所述竖向旋转机构中的一个安装于所述定位架。
4.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,所述对位机构包括:
相机支架,所述相机支架安装于所述定位架;
穿环相机组件,所述穿环相机组件安装于所述相机支架,所述定位架转动至所述穿环对位位置时,所述穿环相机组件的主光轴所在的平面垂直于所述电极台所在的平面;
脑表相机组件,所述脑表相机组件安装于所述相机支架,所述定位架适于转动至脑表对位位置,所述定位架转动至所述脑表对位位置时,所述脑表相机组件的主光轴所在的平面垂直于植入组织所在的平面。
5.根据权利要求4所述的电极植入设备,其特征在于,所述脑表相机组件包括:
第一脑表相机和第二脑表相机,所述第一脑表相机和所述第二脑表相机倾斜排列,所述第一脑表相机的轴线和所述第二脑表相机的主光轴形成的平面垂直于所述电极环的平面;
所述穿环相机组件包括:
第一穿环相机和第二穿环相机,所述第一穿环相机和所述第二穿环相机倾斜排列,所述第一穿环相机的轴线和所述第二穿环相机的主光轴形成的平面垂直于所述电极环的平面。
6.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,
所述脑表相机组件还包括脑表光源件,所述脑表光源件至少安装于所述第一脑表相机和所述第二脑表相机中的一个;
所述穿环相机组件还包括穿环光源件,所述穿环光源件至少安装于所述第一穿环相机和所述第二穿环相机中的一个。
7.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,所述植入机构包括:
穿环支架,所述穿环支架安装于所述移动台;
主电机,所述主电机安装于所述穿环支架;
传动机构,所述传动机构安装于所述穿环支架且与所述主电机传动连接;
植入针组件,所述植入针组件安装于所述传动机构且与所述传动机构传动连接。
8.根据权利要求7所述的电极植入设备,其特征在于,所述传动机构包括:
齿轮机构,所述齿轮机构安装于所述穿环支架且与所述主电机的电机轴连接;
丝杆机构,所述丝杆机构与所述齿轮机构传动连接,所述丝杆机构可转动地转动连接于所述植入针组件以带动所述植入针组件沿轴线移动。
9.根据权利要求8所述的电极植入设备,其特征在于,所述主电机和所述植入针组件并排排列;
所述齿轮机构包括:
主动齿轮,所述主动齿轮连接于所述主电机的电机轴;
从动齿轮,所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合且连接有联轴器,所述联轴器可转动地安装于所述穿环支架且连接于所述丝杆机构。
10.根据权利要求8所述的电极植入设备,其特征在于,所述植入针组件包括:
针座,所述针座连接于所述丝杆机构且与所述丝杆机构传动,所述针座构造有植入电机;
植入针,所述植入针可伸缩地安装于所述针座且由所述植入电机驱动而移动;
折叠针组件,所述折叠针组件可伸缩地安装于所述针座且由所述植入电机驱动而移动,所述折叠针组件与所述植入针组件倾斜设置。
11.根据权利要求10所述的电极植入设备,其特征在于,所述折叠针组件包括:
旋转电机,所述旋转电机安装于所述针座;
折叠针,所述折叠针连接于所述旋转电机且由所述旋转电机驱动而转动。
12.一种电极植入方法,其特征在于,所述方法用于权利要求1-11中任一项所述的电极植入设备,包括:
移动台带动定位架的穿环相机组件移动至电极区;
驱动定位架转动至穿环植入位置,以使穿环相机组件的第一穿环相机和第二穿环相机的主光轴形成的平面与电极台所在的平面垂直;
第一穿环相机和第二穿环相机对电极丝进行识别定位,以使植入针组件和电极丝进行对位;
驱动定位架转动至穿环植入位置,以使植入针组件垂直于所述电极台所在的平面;
驱动植入针组件伸入电极丝的电极环以固定电极丝;
植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织。
13.根据权利要求12所述的电极植入方法,其特征在于,所述植入针组件携带电极丝植入脑表术区的人体组织之前还包括:
移动台带动定位架的脑表相机组件移动至术区;
驱动定位架转动至脑表对位位置,以使脑表相机组件的第一脑表相机和第二脑表相机的主光轴形成的平面与电极台所在的平面垂直;
脑表相机对植入针组件和术区的全部植入位置进行对位。
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