CN118340569A - 电极植入设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电极植入设备,电极植入设备包括:移动平台和机架,机架可移动地安装于移动平台;电极植入机构,电极植入机构构造有第一驱动机构,电极植入机构通过第一驱动机构安装于机架,第一驱动机构驱动电极植入机构沿第一方向移动;脑表镜头组件,脑表镜头组件构造有第二驱动机构,脑表镜头组件通过第二驱动机构安装于机架,第二驱动机构驱动脑表镜头组件沿第一方向移动;穿环镜头组件,穿环镜头组件构造有第三驱动机构,第三驱动机构通过第三驱动机构安装于机架,第三驱动机构驱动穿环镜头组件沿第一方向移动。根据本发明实施例的电极植入设备,各模块彼此独立运动,能够持续得到清晰的图像,具有准确度高、提升视野内图像质量等优点。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其是涉及一种电极植入设备。
背景技术
电极植入设备工作过程中分为电极植入机构对电极丝穿环植入过程,以及电极植入机构在术区植入电极丝的过程,在这两个步骤工作过程中,分别由穿环相机以及脑表相机起到观察作用,但相关技术中的电极植入设备,电极植入机构、穿环相机以及脑表相机均属于同一机构上,穿环植入机构、穿环相机和脑表相机耦合,穿环植入机构移动过程中,穿环相机和脑表相机也会随着运动,影响标定的坐标位置发生偏移,还会造成无效运动,并且在穿环和术区植入过程中,穿环相机和脑表相机的焦距发生改变,无法时刻得到清晰的图像,影响穿环和电极植入的效率,电极丝穿环以及植入的精度降低。并且,在穿环相机和脑表相机的布置位置较为集中,且穿环相机和脑表相机的视野内容易出现多余的图像,影响观察。
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,该电极植入设备的各模块彼此独立运动,能够持续得到清晰的图像,具有对位准确度高、提升视野内图像质量等优点。
为实现上述目的,根据本发明的实施例提出了一种电极植入设备,包括:移动平台和机架,所述机架可移动地安装于所述移动平台;电极台,所述电极台安装于所述移动平台;电极植入机构,所述电极植入机构构造有第一驱动机构,所述电极植入机构通过所述第一驱动机构安装于所述机架,所述第一驱动机构驱动所述电极植入机构沿第一方向移动,以移动至所述电极台的穿环位置以及术区植入位置;脑表镜头组件,所述脑表镜头组件构造有第二驱动机构,所述脑表镜头组件通过所述第二驱动机构安装于所述机架,所述第二驱动机构驱动所述脑表镜头组件沿第一方向移动,以移动至脑表观察位置;穿环镜头组件,所述穿环镜头组件构造有第三驱动机构,所述第三驱动机构通过所述第三驱动机构安装于所述机架,所述第三驱动机构驱动所述穿环镜头组件沿第一方向移动,以移动至所述电极台的穿环观察位置。
根本发明实施例的电极植入设备,各模块彼此独立运动,能够持续得到清晰的图像,具有对位准确度高、提升视野内图像质量等优点。
根据本发明的一些具体实施例,所述机架包括:底座,所述底座可移动地安装于所述移动平台;偏摆旋转架,所述偏摆旋转架安装于所述底座,所述偏摆旋转架绕偏摆轴线可偏摆转动;俯仰旋转架,所述俯仰旋转架安装于所述偏摆旋转架,所述偏摆旋转架绕俯仰轴线可俯仰转动,所述俯仰轴线与所述偏摆轴线垂直;安装架,所述安装架可转动地安装于所述俯仰旋转架,所述电极植入机构、所述穿环镜头组件、所述脑表镜头组件分别可移动地安装于所述安装架。
根据本发明的一些具体实施例,所述安装架包括:支架侧板,所述支架侧板可转动地安装于所述俯仰旋转架;第一竖板部,所述第一竖板部按于所述支架侧板之间且沿所述第一方向延伸,所述电极植入机构安装于所述第一竖板部;第二竖板部,所述第二竖板部安装于所述支架侧板之间且位于所述第一竖板部的朝向所述俯仰旋转架的一侧,所述脑表镜头组件可沿第一方向移动地安装于所述第二竖板部;第三竖板部,所述第三竖板部安装于所述支架侧板之间且位于所述第二竖板部的朝向所述俯仰旋转架的一侧,所述穿环镜头组件可沿第一方向移动地安装于所述第三竖板部。
根据本发明的一些具体实施例,所述穿环镜头组件、所述脑表镜头组件均构造有相机镜头和光源件,所述光源件安装于所述相机镜头径向一侧,所述光源件的光路反射至所述相机镜头的轴线。
跟本发明的一些具体实施例,所述脑表镜头组件包括:脑表支架,所述脑表支架安装于所述第二驱动机构且由所述第二驱动机构驱动沿第一方向移动;第一脑表镜头组件和第二脑表镜头组件,所述第一脑表镜头组件和所述第二脑表镜头组件对称设置于电极植入机构的两侧;其中,所述第一脑表镜头组件的轴线、所述第二脑表镜头组件的轴线、电极植入机构的轴线均处于第一平面内。
进一步地,所述第一脑表镜头组件的所述光源件的光路由植入区反射至所述第二脑表镜头组件的相机镜头,所述第二脑表镜头组件的所述光源件由植入区反射至所述第一脑表镜头组件的相机镜头。
根据本发明的一些具体实施例,两侧的所述支架侧板的朝向所述电极植入机构的一侧构造有第一避让缺口,所述脑表支架的两侧分别从所述第一避让缺口穿出所述支架侧板且延伸至所述电极植入机构的两侧,所述第二驱动机构驱动所述脑表支架在所述第一避让缺口竖直移动。
根据本发明的一些具体实施例,所述穿环镜头组件包括:穿环支架,所述穿环支架安装于所述第三驱动机构且由所述第三驱动机构驱动沿第一方向移动;第一穿环镜头组件和第二穿环镜头组件,所述穿环镜头组件构造有对称设置的第一穿环镜头组件和第二穿环镜头组件,所述第一穿环镜头组件和所述第二穿环镜头组件位于所述电极植入机构的一侧。
进一步地,两侧的所述支架侧板的底部构造有所述第二避让缺口,所述脑表支架的两侧分别从所述第二避让缺口穿出所述支架侧板,所述第三驱动机构驱动所述穿环支架在所述第二避让缺口竖直移动。
根据本发明的一些具体实施例,所述穿环镜头组件还包括:第三穿环镜头组件,所述第三穿环镜头组件安装于所述穿环支架,所述第一穿环镜头组件和所述第二穿环镜头组件均对称设置于所述第三穿环镜头组件的两侧,所述第三穿环镜头组件在第二方向上与电极植入机构200的位置对应;其中,所述第二穿环镜头组件和所述第三穿环镜头组件的识别精度均高于所述第一穿环镜头组件的识别精度,所述第一穿环镜头组件的轴线、所述第二穿环镜头组件的轴线和所述第三穿环镜头组件的轴线均处于第二平面内。
根据本发明的一些具体实施例,所述穿环镜头组件、所述脑表镜头组件均还构造有微调机构;所述脑表镜头组件包括脑表支架,所述脑表镜头组件的微调机构安装于所述脑表支架且与所述脑表镜头组件的相机镜头相连,所述穿环镜头组件包括穿环支架,所述穿环镜头组件的微调机构安装于所述穿环支架且与所述穿环镜头组件的相机镜头相连。
进一步地,所述微调机构包括:相机座,所述相机座贴合于所述脑表支架或所述穿环支架的侧面和顶沿;多个横向微调螺丝,多个所述横向微调螺丝螺纹连接于所述脑表支架或所述穿环支架且止抵于所述相机座;多个纵向微调螺丝,多个所述纵向微调螺丝螺纹连接于所述相机座且止抵于所述脑表支架或所述穿环支架。
其中,多个所述横向微调螺丝分别安装于所述相机座的四角,多个所述纵向微调螺丝分别安装于所述顶沿的两端。
更进一步地,所述微调机构还包括:横向限位柱,所述横向限位柱穿设于所述脑表支架或所述穿环支架且安装于所述相机座;横向弹性件,所述横向弹性件套设于所述横向限位柱且向所述相机座施加弹力;纵向限位柱,所述纵向限位柱穿设于所述相机座且安装于所述脑表支架或所述穿环支架;纵向弹性件,所述纵向弹性件套设于所述纵向限位柱且向所述脑表支架或所述穿环支架施加弹力。
根据本发明的一些具体实施例,所述电极植入设备,还包括:实验固定座,所述实验固定座安装于所述移动平台,用于固定待植入目标。
根据本发明的一些具体实施例,所述电极植入机构包括:植入针组件;穿刺驱动机构,所述穿刺驱动机构沿所述第一方向驱动所述植入针组件穿入待植入目标;其中,所述穿刺驱动机构的速度和加速度均大于所述第一驱动机构,所述穿刺驱动机构的最大速度不小于2m/s,最大加速度不小于2.10m/s²。
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的爆炸图;
图3是根据本发明实施例的电极植入设备的脑表镜头组件的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的电极植入设备的穿环镜头组件的结构示意图;
图5是根据本发明实施例的电极植入设备的主视图;
图6是根据本发明实施例的电极植入设备的仰视图;
图7是根据本发明实施例的电极植入设备的侧视图;
图8是根据本发明实施例的电极植入设备的安装架的结构示意图;
图9是根据本发明实施例的电极植入设备的微调机构的结构示意图;
图10是根据本发明实施例的电极植入设备的电极植入机构的结构示意图。
附图标记:
电极植入设备1、移动平台10、机架100、电极植入机构200、第一驱动机构201、
脑表镜头组件300、第二驱动机构301、穿环镜头组件400、第三驱动机构401、
电极台500、底座110、偏摆旋转架120、俯仰旋转架130、安装架140、
支架侧板141、第一竖板部142、第二竖板部143、第三竖板部144、
相机镜头11、光源件12、脑表支架310、第一脑表镜头组件320、
第二脑表镜头组件330、第一避让缺口145、
穿环支架410、第一穿环镜头组件420、第二穿环镜头组件430、第二避让缺口146、
第三穿环镜头组件440、微调机构13、相机座131、横向微调螺丝132、
纵向微调螺丝133、横向限位柱134、横向弹性件135、纵向限位柱136、
纵向弹性件137、实验固定座600、植入针组件210、穿刺驱动机构220。
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:移动平台10和机架100、电极台500、电极植入机构200、脑表镜头组件300以及穿环镜头组件400。
机架100可移动地安装于移动平台10。电极台500安装于移动平台10。电极植入机构200构造有第一驱动机构201,电极植入机构200通过第一驱动机构201安装于机架100,第一驱动机构201驱动电极植入机构200沿第一方向移动,以移动至电极台500的穿环位置以及术区植入位置。脑表镜头组件300构造有第二驱动机构301,脑表镜头组件300通过第二驱动机构301安装于机架100,第二驱动机构301驱动脑表镜头组件300沿第一方向移动,以移动至脑表观察位置。穿环镜头组件400构造有第三驱动机构401,第三驱动机构401通过第三驱动机构401安装于机架100,第三驱动机构401驱动穿环镜头组件400沿第一方向移动,以移动至电极台500的穿环观察位置。
举例而言,第一方向为电极植入机构200的轴向,当电极植入机构200的轴线发生改变时,第一方向也会随之发生变化。电极植入机构200用于通过其上的植入针携带电极丝并将电极丝植入术区,脑表镜头组件300用于在电极植入术区过程中观察植入状况,穿环镜头组件400用于在电极丝植入前,将电极丝的电极环与植入针固定。电极植入机构200沿第一方向移动的行程为80mm,脑表镜头组件300和穿环镜头组件400沿第一方向的行程均为20mm(±10mm)。其中,电极植入机构200在第一驱动机构201的驱动下到达植入区域后,电极植入机构200还构造有快速将植入针刺破术区的高速驱动机构。
根据本发明的一些具体实施例,通过第一驱动机构201、第二驱动机构301和第三驱动机构401分别驱动电极植入机构200、脑表镜头组件300以及穿环镜头组件400,三者之间的运动彼此独立,脑表镜头组件300以及穿环镜头组件400能够持续得到清晰的图像,无需随着电极植入机构200移动,从而在穿环过程中,穿环镜头组件400的焦距始终与电极台500的电极丝对应,电极植入过程中,脑表镜头组件400的焦距始终与脑表术区的位置对应。
当电极植入机构200进行电极穿环操作时,第一驱动机构201和第三驱动机构401分别将电极植入机构200和穿环镜头组件400移动至穿环位置和穿环观察位置,同时第二驱动机构301将脑表镜头组件300移动至避让的位置,不会影响电极穿环操作过程中的观察。当电极植入机构200进行对术区的植入操作时,第一驱动机构201和第二驱动机构301分别将电极植入机构200和脑表镜头组件300移动至合适的植入位置和植入观察位置,同时第三驱动机构401将穿环镜头组件400移动至避让位置,不会影响电极丝植入过程中的观察,从而提高视野内图像质量。
因此,根据本发明实施例的电极植入设备1的各模块运动彼此独立,能够持续得到清晰的图像,具有对位准确度高、提升视野内图像质量等优点。
在本发明的一些具体实施例中,如图1和图2所示,机架100包括:底座110、偏摆旋转架120和俯仰旋转架130和安装架140。
底座110可移动地安装于移动平台10。偏摆旋转架120安装于底座110,偏摆旋转架120绕偏摆轴线可偏摆转动。俯仰旋转架130安装于偏摆旋转架120,偏摆旋转架120绕俯仰轴线可俯仰转动,俯仰轴线与偏摆轴线垂直。安装架140可转动地安装于俯仰旋转架130,电极植入机构200、穿环镜头组件400、脑表镜头组件300分别可移动地安装于安装架140。
例如,移动平台10构造有沿横向纵向延伸的滑轨,底座110沿横向纵向在移动平台10上移动,从而移动至电极台500的位置以及术区植入位置。并且通过构造偏摆旋转架120,使安装架140及其上的脑表镜头组件300、穿环镜头组件400以及穿环镜头组件400可以绕偏摆轴线旋转;同样地,通过构造俯仰旋转架130,使安装架140及其上的脑表镜头组件300、穿环镜头组件400以及穿环镜头组件400可以绕俯仰轴线旋转。
由此,从而植入针组件210可以绕偏摆轴线以及俯仰轴线转动至一定的倾斜角度进行电极穿环操作以及植入操作。具体而言,通过偏摆旋转架120和俯仰旋转架130将植入针组件210旋转至垂直于电极台500的位置,使得植入针组件210沿垂直于电极丝的方向穿入电极丝的电极环中,与电极丝连接。并且通过偏摆旋转架120和俯仰旋转架130将植入针组件210旋转至垂直于术区的位置,使得植入针组件210沿垂直于术区的位置植入目标组织,从而保证了电极穿环操作和电极植入操作的准确性。并且,通过偏摆旋转架120和俯仰旋转架130将穿环镜头组件400、脑表镜头组件300旋转至合适的位置,也有利于在电极穿环操作以及电极植入操作观察。此外,还可以设置其他旋转轴,增加额外的自由度,从而进一步提升电极丝植入的角度的灵活性。
进一步地,如图8所示,安装架140包括:支架侧板141、第一竖板部142、第二竖板部143和第三竖板部144。
支架侧板141可转动地安装于俯仰旋转架130。第一竖板部142安装于支架侧板141之间且沿第一方向延伸,电极植入机构200安装于第一竖板部142。第二竖板部143安装于支架侧板141之间且位于第一竖板部142的朝向俯仰旋转架130的一侧,脑表镜头组件300可沿第一方向移动地安装于第二竖板部143。第三竖板部144安装于支架侧板141之间且位于第二竖板部143的朝向俯仰旋转架130的一侧,穿环镜头组件400可沿第一方向移动地安装于第三竖板部144。
第一竖板部142、第二竖板部143和第三竖板部144彼此平行且间隔设置。电极植入机构200通过第一驱动机构201安装于第一竖板部142,脑表镜头组件300通过第二驱动机构301安装于第二竖板部143,穿环镜头组件400通过第三驱动机构401安装于第三竖板部144。第一竖板部142、第二竖板部143和第三竖板部144的为第一驱动机构201、第二驱动机构301和第三驱动机构401提供安装载体且适应其驱动方向,从而电极植入机构200、脑表镜头组件300以及穿环镜头组件400均沿第一方向各自移动至合适的位置。
在本发明的一些具体实施例中,如图4所示,穿环镜头组件400、脑表镜头组件300均构造有相机镜头11和光源件12,光源件12安装于相机镜头11径向一侧,光源件12的光路反射至相机镜头11的轴线。这样,光源件12不会占用相机镜头11轴向的空间,使得穿环镜头组件400、脑表镜头组件300轴向有较大的空间。
进一步地,如图3所示,脑表镜头组件300包括:脑表支架310、第一脑表镜头组件320和第二脑表镜头组件330。脑表支架310安装于第二驱动机构301且由第二驱动机构301驱动沿第一方向移动。第一脑表镜头组件320和第二脑表镜头组件330对称设置于电极植入机构200的两侧。
其中,第一脑表镜头组件320的轴线、第二脑表镜头组件330的轴线、电极植入机构200的轴线均处于第一平面内。
例如,在进行电极植入操作时,第二驱动机构301将脑表支架310移动至脑表观察位置,同时第三驱动机构401带动穿环镜头组件400移动至远离电极台500的位置,从而不会受到穿环镜头组件400的干扰。第一脑表镜头组件320和第二脑表镜头组件330分别在电极植入机构200以及术区的两侧提供观察视野,且在电极植入机构200植入过程中,第一脑表镜头组件320和第二脑表镜头组件330不会随着电极植入机构200移动,焦距不发生改变,从而始终保持清晰的视野,提高电极植入的准确性。
并且,通过第一脑表镜头组件320的轴线、第二脑表镜头组件330的轴线、电极植入机构200的轴线均处于第一平面内,使得第一脑表相机、第二脑表相机识别的图像只需在第一平面内进行图像转换,可以有效提高图像准确度,减少图像的畸变。
在本发明的一些具体实施例中,如图5所示,第一脑表镜头组件320的光源件12的光路由植入区反射至第二脑表镜头组件330的相机镜头11,第二脑表镜头组件330的光源件12由植入区反射至第一脑表镜头组件320的相机镜头11。
第一脑表镜头组件320的光源件12向第二脑表镜头组件330提供光源,第二脑表镜头组件330的光源件12向第一脑表镜头组件320提供光源,第一脑表镜头组件320和第二脑表镜头组件330的光路准确度高,在电极植入过程中提供视野更加清晰。
在本发明的一些具体实施例中,如图1和图8所示,两侧的支架侧板141的朝向电极植入机构200的一侧构造有第一避让缺口145,脑表支架310的两侧分别从第一避让缺口145穿出支架侧板141且延伸至电极植入机构200的两侧,第二驱动机构301驱动脑表支架310在第一避让缺口145竖直移动。
其中,第二竖板部143位于两侧的支架侧板141之间,脑表支架310的中部也保持在两侧的支架侧板141之间,支架侧板141的前侧通过构造第一避让缺口145,使脑表支架310的两侧向第一避让缺口145外侧延伸,并向前延伸至电极植入机构200的两侧。如此,脑表支架310不会占用安装架140外较大的空间,并且脑表支架310可以在第一避让缺口145沿第一方向移动,结构一体性更高,占用空间更小。
在本发明的一些具体实施例中,如图6所示,穿环镜头组件400包括:穿环支架410、第一穿环镜头组件420和第二穿环镜头组件430。
穿环支架410安装于第三驱动机构401且由第三驱动机构401驱动沿第一方向移动。穿环镜头组件400构造有对称设置的第一穿环镜头组件420和第二穿环镜头组件430,第一穿环镜头组件420和第二穿环镜头组件430位于电极植入机构200的一侧。
例如,在进行电极穿环操作时,第三驱动机构401将穿环支架410移动至电极台500的穿环观察位置,同时第二驱动机构301带动脑表镜头组件300移动至远离电极台500的位置,从而不会受到脑表镜头组件300的干扰。第一穿环镜头组件420和第二穿环镜头组件430分别在电极植入机构200的两侧提供观察视野,且在电极植入机构200植入过程中,第一穿环镜头组件420和第二穿环镜头组件430不会随着电极植入机构200移动,焦距不发生改变,从而始终保持清晰的视野,提高电极植入的准确性。
在本发明的一些具体实施例中,如图8所示,两侧的支架侧板141的底部构造有第二避让缺口146,脑表支架310的两侧分别从第二避让缺口146穿出支架侧板141,第三驱动机构401驱动穿环支架410在第二避让缺口146竖直移动。
其中,第三竖板部144位于两侧的支架侧板141之间,支架的中部也保持在两侧的支架侧板141之间,支架侧板141的前侧通过构造第一避让缺口145,使脑表支架310的两侧向第一避让缺口145外侧延伸,并向前延伸至电极植入机构200的两侧。如此,脑表支架310不会占用安装架140外较大的空间,并且脑表支架310可以在第一避让缺口145沿第一方向移动,结构一体性更高,占用空间更小。
在本发明的一些具体实施例中,如图5和图6所示,穿环镜头组件400还包括:第三穿环镜头组件440,第三穿环镜头组件440安装于穿环支架410,第一穿环镜头组件420和第二穿环镜头组件430均对称设置于第三穿环镜头组件440的两侧,第三穿环镜头组件440在第二方向上与电极植入机构200的位置对应。
其中,第二穿环镜头组件430和第三穿环镜头组件440的识别精度均高于第一穿环镜头组件420的识别精度,第一穿环镜头组件420的轴线、第二穿环镜头组件430的轴线和第三穿环镜头组件440的轴线均处于第二平面内。
第一穿环镜头组件420的识别精度较低,可以识别较大范围的宏观位置,从而确定电极植入机构200相对电极丝的大体所在位置,第二穿环镜头组件430和第三穿环镜头组件440的识别精度较高,可以在第一穿环镜头组件420确定好位置之后,进一步由第二穿环镜头组件430和第三穿环镜头组件440进行更加精确地识别。
第三穿环镜头组件440正对于电极植入机构200,电极植入机构200轴线处于第二平面的法线内,第三穿环镜头在第二方向上确定电极植入机构200的位置,第二穿环镜头可以确定电极植入机构200垂直于第二方向的位置,第二穿环镜头识别的图像与第三穿环镜头识别的图像组合,从而使得电极植入机构200移动至准确的电极穿环位置。
在本发明的一些具体实施例中,如图9所示,穿环镜头组件400、脑表镜头组件300均还构造有微调机构13。脑表镜头组件300包括脑表支架310,脑表镜头组件300的微调机构13安装于脑表支架310且与脑表镜头组件300的相机镜头11相连,穿环镜头组件400包括穿环支架410,穿环镜头组件400的微调机构13安装于穿环支架410且与穿环镜头组件400的相机镜头11相连。
微调机构13一部分与脑表支架310、穿环支架410相连,另一部分与相机镜头11相连,微调结构用于调节相机镜头11和脑表支架310、穿环支架410的角度和距离。通过脑表镜头组件300、穿环镜头组件400设置微调机构13,使脑表支架310和穿环支架410的俯仰位置以及偏摆位置,更加精确地识别电极穿环位置以及术区植入位置的图像,并且保证第一平面和第二平面位置准确性,进而保证图像清晰真实。
进一步地,如图9所示,微调机构13包括:相机座131、多个横向微调螺丝132以及多个纵向微调螺丝133。相机座131贴合于脑表支架310或穿环支架410的侧面和顶沿。多个横向微调螺丝132螺纹连接于脑表支架310或穿环支架410且止抵于相机座131。多个纵向微调螺丝133螺纹连接于相机座131且止抵于脑表支架310或穿环支架410。
其中,多个横向微调螺丝132分别安装于相机座131的四角,多个纵向微调螺丝133分别安装于顶沿的两端。例如,调节上边两个横向螺丝增加相机座131与脑表支架310或穿环支架410上部的距离,同时调节下边两个横向螺丝减小相机座131与脑表支架310或穿环支架410下部的距离,起到俯仰调节镜头的作用;再例如调节左侧两个横向螺丝增加相机座131与脑表支架310或穿环支架410左侧的距离,同时调节右侧两个横向螺丝减少相机座131与脑表支架310或穿环支架410右侧的距离,起到沿x方向偏摆调节相机镜头11的作用。
同样地,相机座131顶沿的两个纵向微调螺丝133调节不同的距离,相机座131顶沿一端与脑表支架310或穿环支架410的距离较大,另一端与脑表支架310或穿环支架410的距离较小,起到沿y方向偏摆调节相机镜头11的作用。
更进一步地,如图9所示,微调机构13还包括:横向限位柱134、横向弹性件135、纵向限位柱136以及纵向弹性件137。
横向限位柱134穿设于脑表支架310或穿环支架410且安装于相机座131。横向弹性件135套设于横向限位柱134且向相机座131施加弹力。纵向限位柱136穿设于相机座131且安装于脑表支架310或穿环支架410。纵向弹性件137套设于纵向限位柱136且向脑表支架310或穿环支架410施加弹力。
横向限位柱134位于多个横向微调螺丝132的中心处,纵向限位柱136位于纵向微调螺丝133之间,使得相机座131始终与脑表支架310或穿环支架410保持连接。并且,横向弹性件135套设于横向限位柱134,纵向弹性件137套设于纵向限位柱136,使得脑表支架310或穿环支架410始终受到横向限位柱134和纵向弹性件137的弹力,而适应横向微调螺丝132和纵向微调螺丝133的调节距离。
在本发明的一些具体实施例中,如图1所示,电极植入设备1还包括实验固定座600。实验固定座600安装于移动平台10,用于固定待植入目标,植入目标例如可以为小鼠等实验动物。可以理解的是,本发明的电极植入设备1不仅限于为用于人体手术的电极植入设备,也可以是用于实验的电极植入设备,如对小鼠进行植入电极的设备。
在本发明的一些具体实施例中,如图10所示,电极植入机构200包括:植入针组件210、穿刺驱动机构220,穿刺驱动机构220沿第一方向驱动植入针组件210穿入待植入目标。
其中,穿刺驱动机构220的速度和加速度均大于第一驱动机构201,穿刺驱动机构220的最大速度不小于2m/s,最大加速度不小于2.10m/s²。
通过穿刺驱动机构220驱动植入针组件210,相比人工植入速度和加速度大大增加,植入针组件210可以快速穿破目标组织,减少被植入目标的痛苦,提高手术速度,提高手术成功率。
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 (15)
1.一种电极植入设备,其特征在于,包括:
移动平台和机架,所述机架可移动地安装于所述移动平台;
电极台,所述电极台安装于所述移动平台;
电极植入机构,所述电极植入机构构造有第一驱动机构,所述电极植入机构通过所述第一驱动机构安装于所述机架,所述第一驱动机构驱动所述电极植入机构沿第一方向移动,以移动至所述电极台的穿环位置以及术区植入位置;
脑表镜头组件,所述脑表镜头组件构造有第二驱动机构,所述脑表镜头组件通过所述第二驱动机构安装于所述机架,所述第二驱动机构驱动所述脑表镜头组件沿所述第一方向移动,以移动至脑表观察位置;
穿环镜头组件,所述穿环镜头组件构造有第三驱动机构,所述第三驱动机构通过所述第三驱动机构安装于所述机架,所述第三驱动机构驱动所述穿环镜头组件沿所述第一方向,以移动至所述电极台的穿环观察位置。
2.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,所述机架包括:
底座,所述底座可移动地安装于所述移动平台;
偏摆旋转架,所述偏摆旋转架安装于所述底座,所述偏摆旋转架绕偏摆轴线可偏摆转动;
俯仰旋转架,所述俯仰旋转架安装于所述偏摆旋转架,所述偏摆旋转架绕俯仰轴线可俯仰转动,所述俯仰轴线与所述偏摆轴线垂直;
安装架,所述安装架可转动地安装于所述俯仰旋转架,所述电极植入机构、所述穿环镜头组件、所述脑表镜头组件分别可移动地安装于所述安装架。
3.根据权利要求2所述的电极植入设备,其特征在于,所述安装架包括:
支架侧板,所述支架侧板可转动地安装于所述俯仰旋转架;
第一竖板部,所述第一竖板部安装于所述支架侧板之间且沿所述第一方向延伸,所述电极植入机构安装于所述第一竖板部;
第二竖板部,所述第二竖板部安装于所述支架侧板之间且位于所述第一竖板部的朝向所述俯仰旋转架的一侧,所述脑表镜头组件可沿第一方向移动地安装于所述第二竖板部;
第三竖板部,所述第三竖板部安装于所述支架侧板之间且位于所述第二竖板部的朝向所述俯仰旋转架的一侧,所述穿环镜头组件可沿第一方向移动地安装于所述第三竖板部。
4.根据权利要求3所述的电极植入设备,其特征在于,所述穿环镜头组件、所述脑表镜头组件均构造有相机镜头和光源件,所述光源件安装于所述相机镜头径向一侧,所述光源件的光路反射至所述相机镜头的轴线。
5.根据权利要求4所述的电极植入设备,其特征在于,所述脑表镜头组件包括:
脑表支架,所述脑表支架安装于所述第二驱动机构且由所述第二驱动机构驱动沿第一方向移动;
第一脑表镜头组件和第二脑表镜头组件,所述第一脑表镜头组件和所述第二脑表镜头组件对称设置于电极植入机构的两侧;
其中,所述第一脑表镜头组件的轴线、所述第二脑表镜头组件的轴线、电极植入机构的轴线均处于第一平面内。
6.根据权利要求5所述的电极植入设备,其特征在于,所述第一脑表镜头组件的所述光源件的光路由植入区反射至所述第二脑表镜头组件的相机镜头,所述第二脑表镜头组件的所述光源件由植入区反射至所述第一脑表镜头组件的相机镜头。
7.根据权利要求5所述的电极植入设备,其特征在于,两侧的所述支架侧板的朝向所述电极植入机构的一侧构造有第一避让缺口,所述脑表支架的两侧分别从所述第一避让缺口穿出所述支架侧板且延伸至所述电极植入机构的两侧,所述第二驱动机构驱动所述脑表支架在所述第一避让缺口竖直移动。
8.根据权利要求3所述的电极植入设备,其特征在于,所述穿环镜头组件包括:
穿环支架,所述穿环支架安装于所述第三驱动机构且由所述第三驱动机构驱动沿第一方向移动;
第一穿环镜头组件和第二穿环镜头组件,所述穿环镜头组件构造有对称设置的第一穿环镜头组件和第二穿环镜头组件,所述第一穿环镜头组件和所述第二穿环镜头组件位于所述电极植入机构的一侧。
9.根据权利要求8所述的电极植入设备,其特征在于,两侧的所述支架侧板的底部构造有第二避让缺口,所述穿环支架的两侧分别从所述第二避让缺口穿出所述支架侧板,所述第三驱动机构驱动所述穿环支架在所述第二避让缺口竖直移动。
10.根据权利要求8所述的电极植入设备,其特征在于,所述穿环镜头组件还包括:
第三穿环镜头组件,所述第三穿环镜头组件安装于所述穿环支架,所述第一穿环镜头组件和所述第二穿环镜头组件均对称设置于所述第三穿环镜头组件的两侧,所述第三穿环镜头组件在第二方向上与所述电极植入机构的位置对应;
其中,所述第二穿环镜头组件和所述第三穿环镜头组件的识别精度均高于所述第一穿环镜头组件的识别精度,所述第一穿环镜头组件的轴线、所述第二穿环镜头组件的轴线和所述第三穿环镜头组件的轴线均处于第二平面内。
11.根据权利要求4所述的电极植入设备,其特征在于,所述穿环镜头组件、所述脑表镜头组件均还构造有微调机构;
所述脑表镜头组件包括脑表支架,所述脑表镜头组件的微调机构安装于所述脑表支架且与所述脑表镜头组件的相机镜头相连,所述穿环镜头组件包括穿环支架,所述穿环镜头组件的微调机构安装于所述穿环支架且与所述穿环镜头组件的相机镜头相连。
12.根据权利要求11所述的电极植入设备,其特征在于,所述微调机构包括:
相机座,所述相机座贴合于所述脑表支架或所述穿环支架的侧面和顶沿;
多个横向微调螺丝,多个所述横向微调螺丝螺纹连接于所述脑表支架或所述穿环支架且止抵于所述相机座;
多个纵向微调螺丝,多个所述纵向微调螺丝螺纹连接于所述相机座且止抵于所述脑表支架或所述穿环支架;
其中,多个所述横向微调螺丝分别安装于所述相机座的四角,多个所述纵向微调螺丝分别安装于所述顶沿的两端。
13.根据权利要求12所述的电极植入设备,其特征在于,所述微调机构还包括:
横向限位柱,所述横向限位柱穿设于所述脑表支架或所述穿环支架且安装于所述相机座;
横向弹性件,所述横向弹性件套设于所述横向限位柱且向所述相机座施加弹力;
纵向限位柱,所述纵向限位柱穿设于所述相机座且安装于所述脑表支架或所述穿环支架;
纵向弹性件,所述纵向弹性件套设于所述纵向限位柱且向所述脑表支架或所述穿环支架施加弹力。
14.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,还包括:
实验固定座,所述实验固定座安装于所述移动平台,用于固定待植入目标。
15.根据权利要求1所述的电极植入设备,其特征在于,所述电极植入机构包括:
植入针组件;
穿刺驱动机构,所述穿刺驱动机构沿所述第一方向驱动所述植入针组件穿入待植入目标;
其中,所述穿刺驱动机构的速度和加速度均大于所述第一驱动机构,所述穿刺驱动机构的最大速度不小于2m/s,最大加速度不小于2.10m/s²。
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