CN210990701U - 体部精准靶向定位手术机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉一种体部精准靶向定位手术机器人系统。包括用于连接CT机的计算机、设置在CT床上的机械臂、设置在机械臂上的穿刺模板，还包括移动小车，移动小车上设有用于容纳计算机的箱体，箱体上端设有操作板，操作板上设置有第一调节支架、第二调节支架和数据连接线，第一调节支架和第二调节支架上分别设有与计算机连接的第一显示屏和第二显示屏，数据连接线的末端设有用于连接机械臂的数据连接插头，通过计算机控制机械臂实现穿刺模板的定位。本实用新型通过计算机对机械臂进行控制，进而实现穿刺模板的精准定位，操作简单、安全、高效，定位更加准确，结构简单，操作便捷，缩短了穿刺时间，减轻了患者痛苦，提高了医务工作者的工作效率。

Description

体部精准靶向定位手术机器人系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体是一种体部精准靶向定位手术机器人系统。

背景技术

随着世界人口肿瘤发病率、死亡率持续增高，对肿瘤的早起诊断、早期治疗是治愈肿瘤的关键，影响诊断技术进步和发展迅速，螺旋断层CT扫描技术出现，细针穿刺技术的出现，使肿瘤早期活检穿刺进入毫米级时代，小结节、微小结节均可实现早发现、早诊断，为早期治疗提供充分时间和空间，微创、介入的发展对治疗早期肿瘤提供了更高更好的手段，如何在肿瘤早期获得病理学、组织学诊断，进而指导治疗仍是临床治疗的难题，既往临床穿刺活检大多采用徒手穿刺技术，偏重依赖医生个人经验，在患者皮肤表面选定穿刺进针点进行穿刺，缺乏统一的标准和规范，由于受个人技术水平限制，加上患者体位变化和器官运动的影响，穿刺命中率大大降低，穿刺时间长，大大增加了患者痛苦。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，从而提供一种体部精准靶向定位手术机器人系统。

本实用新型解决所述问题，采用的技术方案是：

一种体部精准靶向定位手术机器人系统，包括用于连接CT机的计算机、设置在CT床上的机械臂、设置在机械臂上的穿刺模板，还包括移动小车，移动小车上设置有用于容纳计算机的箱体，箱体上端设置有与计算机连接的操作板，操作板上设置有第一调节支架、第二调节支架和数据连接线，第一调节支架和第二调节支架上分别设置有与计算机连接的第一显示屏和第二显示屏，数据连接线的末端设置有用于连接机械臂的数据连接插头，通过计算机控制机械臂实现穿刺模板的定位。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：

①通过计算机对机械臂进行控制，进而实现穿刺模板的精准定位，操作简单、安全、高效，定位更加准确，并且通过计算机可与多台计算机通过5G网络实时连接，通过这种实时连接进行远程专家会诊，远程操作，实现了穿刺模板定位的智能化控制。

②结构简单，操作便捷，缩短了穿刺时间，大大减轻了患者痛苦，提高了医务工作者的工作效率。

作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：

移动小车包括支撑板，支撑板的下端设置有万向轮，箱体的上端设置有推拉手把。

机械臂包括固定底座、固定导轨、滑动底座、立柱导轨、升降滑座、横向导轨安装座、横向导轨、横向滑座、纵向导轨安装座、纵向导轨、固定关节、第一活动关节、第二活动关节、模板安装座和数据连接插座；固定底座设置在CT床板上，固定导轨设置在固定底座上，滑动底座设置在固定导轨上，滑动底座上设置有第一伺服电机，用于驱动滑动底座在固定导轨上滑动，立柱导轨设置在滑动底座上，升降滑座设置在立柱导轨上，升降滑座上设置有第二伺服电机，用于驱动升降滑座在立柱导轨上上下滑动，横向导轨通过第一旋转电机安装在升降滑座上，第一旋转电机用于驱动横向导轨在升降滑座上转动，横向滑座设置在横向导轨上，横向滑座上设置有第三伺服电机，用于驱动横向滑座在横向导轨上横向滑动，横向滑座通过连接板连接纵向导轨安装座，纵向导轨设置在纵向导轨安装座上，纵向导轨安装座上设置有第四伺服电机，用于驱动纵向导轨在纵向导轨安装座上纵向伸缩，纵向导轨的一端固定连接固定关节，固定关节通过第二旋转电机与第一活动关节的一端连接，第二旋转电机用于驱动第一活动关节上下摆动，第一活动关节的另一端通过第三旋转电机与第二活动关节的一端连接，第三旋转电机用于驱动第二活动关节上下摆动，第二活动关节的另一端通过第四旋转电机与模板安装座连接，第四旋转电机用于驱动模板安装座转动，模板安装座上设置有倾角仪，模板安装座的安装槽内通过模板紧固螺栓安装穿刺模板，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机、第四旋转电机、倾角仪分别通过数据连接线与数据连接插座连接，数据连接插座用于连接数据连接插头，进而实现计算机对机械臂的控制。

固定底座上设置有卡接槽，固定底座两端通过床板夹紧螺栓将CT床板夹紧固定在卡接槽内，固定导轨两端通过导轨紧固螺栓固定安装在位于卡接槽上方的固定底座上。

附图说明

图1 是本实用新型实施例主机部分的结构示意图；

图2 是本实用新型实施例机械臂部分的结构示意图；

图3 是本实用新型实施例电路连接方框图；

图中：支撑板1；万向轮2；箱体3；操作板4；第一调节支架5；第一显示屏6；第二调节支架7；第二显示屏8；数据连接线9；数据连接插头10；通风孔11；固定底座12；固定导轨13；滑动底座14；床板夹紧螺栓15； CT床板16；立柱导轨17；升降滑座18；横向导轨19；横向滑座20；连接板21；纵向导轨安装座22；纵向导轨23；固定关节24；第一活动关节25；第二活动关节26；第二旋转电机27；第三旋转电机28；第四旋转电机29；模板安装座30；模板紧固螺栓31；穿刺模板32；倾角仪33；推拉手把34；数据连接插座35。

具体实施方式：

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，目的仅在于更好地理解本实用新型内容，因此，所举之例并不限制本实用新型的保护范围。

参见图1、图2、图3，一种体部精准靶向定位手术机器人系统，包括用于连接CT机的计算机、设置在CT床上的机械臂、设置在机械臂上的穿刺模板32，还包括移动小车，移动小车上设置有用于容纳计算机的箱体3，箱体3上端设置有与计算机连接的操作板4，操作板4上设置有第一调节支架5、第二调节支架7和数据连接线9，第一调节支架5和第二调节支架7上分别设置有与计算机连接的第一显示屏6和第二显示屏8，数据连接线9的末端设置有用于连接机械臂的数据连接插头10，通过计算机控制机械臂实现穿刺模板32的定位。

移动小车包括支撑板1，支撑板1的下端设置有万向轮2，箱体3的上端设置有推拉手把34。

机械臂包括固定底座12、固定导轨13、滑动底座14、立柱导轨17、升降滑座18、横向导轨19、横向滑座20、纵向导轨安装座22、纵向导轨23、固定关节24、第一活动关节25、第二活动关节26、模板安装座30和数据连接插座35；固定底座12设置在CT床板16上，固定导轨13设置在固定底座12上，滑动底座14设置在固定导轨13上，滑动底座14上设置有第一伺服电机，用于驱动滑动底座14在固定导轨13上滑动，立柱导轨17设置在滑动底座14上，升降滑座18设置在立柱导轨17上，升降滑座18上设置有第二伺服电机，用于驱动升降滑座18在立柱导轨17上上下滑动，横向导轨19通过第一旋转电机安装在升降滑座18上，第一旋转电机用于驱动横向导轨19在升降滑座18上转动，横向滑座20设置在横向导轨19上，横向滑座20上设置有第三伺服电机，用于驱动横向滑座20在横向导轨19上横向滑动，横向滑座20通过连接板21连接纵向导轨安装座22，纵向导轨23设置在纵向导轨安装座22上，纵向导轨安装座22上设置有第四伺服电机，用于驱动纵向导轨23在纵向导轨安装座22上纵向伸缩，纵向导轨23的一端固定连接固定关节24，固定关节24通过第二旋转电机27与第一活动关节25的一端连接，第二旋转电机27用于驱动第一活动关节25上下摆动，第一活动关节25的另一端通过第三旋转电机28与第二活动关节26的一端连接，第三旋转电机28用于驱动第二活动关节26上下摆动，第二活动关节26的另一端通过第四旋转电机29与模板安装座30连接，第四旋转电机29用于驱动模板安装座30转动，模板安装座30上设置有倾角仪33，倾角仪33能够显示X、Y轴角度，模板安装座30的安装槽内通过模板紧固螺栓31安装穿刺模板32，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第一旋转电机、第二旋转电机27、第三旋转电机28、第四旋转电机29、倾角仪33分别通过数据连接线9与数据连接插座35连接，数据连接插座35用于连接数据连接插头10，进而实现计算机对机械臂的控制。

固定底座12上设置有卡接槽，固定底座12两端通过床板夹紧螺栓15将CT床板16夹紧固定在卡接槽内，固定导轨13两端通过导轨紧固螺栓固定安装在位于卡接槽上方的固定底座12上。

本装置能够与CT机进行实时连接，患者接收CT检查，通过CT扫描影像确定靶区并选择最佳穿刺路径自动形成手术计划，计算机对机械臂发出指令，机械臂接到指令通过滑动底座14上的第一伺服电机驱动在固定导轨13上前后调节，通过升降滑座18上的第二伺服电机驱动实现升降滑座18在立柱导轨17上的升降调节，通过驱动横向滑座20上的第三伺服电机驱动实现横向滑座20在横向导轨19上的横向滑动调节，通过纵向导轨安装座22上的第四伺服电机驱动实现纵向导轨23在纵向导轨安装座22上的纵向伸缩调节，通过第一旋转电机驱动实现横向导轨19的转动调节，通过第二旋转电机27、第三旋转电机28、第四旋转电机29的驱动分别实现第一活动关节25的上下摆动调节、第二活动关节26的上下摆动调节以及模板安装座30的转动调节，引导穿刺模板32中心点到达皮肤穿刺点和相应的穿刺层面及角度，可随意拖动穿刺模板32到指定位置，到达指定位置后，计算机驱动各个伺服电机锁止各个关节。

本装置计算机能够与多台计算机通过5G网络实时连接，能够通过这种实时连接进行远程专家会诊，远程操作，第一显示屏6可实时显示CT图像，第二显示屏8可实时显示手术现场，并可视频指导手术；计算机能够与CT机进行连接，通过CT扫描确定靶区并自动形成手术计划，例如粒子植入术，当CT扫描驱动靶区后会自动生成手术计划，如该靶区需要多大剂量、几个层面需要植入粒子、每个层面需要植入几颗粒子等等，都会通过计算机做出计算并生成手术计划；能够更换不同孔径的穿刺模板32，能够完成肺小结活检术、各类消融术、放射性粒子植入术、外放疗金标植入、细针抽吸细胞学检测、局部微创治疗、体内小腔体引流、神经阻滞治疗等等。

本实用新型通过计算机对机械臂进行控制，进而实现穿刺模板32的精准定位，穿刺模板32引导穿刺针进行穿刺手术时做到穿刺路径无偏差，通过与CT机连接，对于肿瘤微创手术自动形成术前计划，术中优化，术后验证评估（如放射粒子的剂量、消融手术、纳米刀手术能量等），在计算机控制下，通过机械臂自动定位和校准，操作简单、安全、高效，定位更加准确，实现了穿刺模板32定位的智能化控制，结构简单，操作便捷，缩短了穿刺时间，大大减轻了患者痛苦，提高了医务工作者的工作效率。

以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (4)

1.一种体部精准靶向定位手术机器人系统，包括用于连接CT机的计算机、设置在CT床上的机械臂、设置在机械臂上的穿刺模板，其特征在于：还包括移动小车，移动小车上设置有用于容纳计算机的箱体，箱体上端设置有与计算机连接的操作板，操作板上设置有第一调节支架、第二调节支架和数据连接线，第一调节支架和第二调节支架上分别设置有与计算机连接的第一显示屏和第二显示屏，数据连接线的末端设置有用于连接机械臂的数据连接插头，通过计算机控制机械臂实现穿刺模板的定位。

2.根据权利要求1所述的体部精准靶向定位手术机器人系统，其特征在于：移动小车包括支撑板，支撑板的下端设置有万向轮，箱体的上端设置有推拉手把。

3.根据权利要求1所述的体部精准靶向定位手术机器人系统，其特征在于：机械臂包括固定底座、固定导轨、滑动底座、立柱导轨、升降滑座、横向导轨安装座、横向导轨、横向滑座、纵向导轨安装座、纵向导轨、固定关节、第一活动关节、第二活动关节、模板安装座和数据连接插座；固定底座设置在CT床板上，固定导轨设置在固定底座上，滑动底座设置在固定导轨上，滑动底座上设置有第一伺服电机，用于驱动滑动底座在固定导轨上滑动，立柱导轨设置在滑动底座上，升降滑座设置在立柱导轨上，升降滑座上设置有第二伺服电机，用于驱动升降滑座在立柱导轨上上下滑动，横向导轨通过第一旋转电机安装在升降滑座上，第一旋转电机用于驱动横向导轨在升降滑座上转动，横向滑座设置在横向导轨上，横向滑座上设置有第三伺服电机，用于驱动横向滑座在横向导轨上横向滑动，横向滑座通过连接板连接纵向导轨安装座，纵向导轨设置在纵向导轨安装座上，纵向导轨安装座上设置有第四伺服电机，用于驱动纵向导轨在纵向导轨安装座上纵向伸缩，纵向导轨的一端固定连接固定关节，固定关节通过第二旋转电机与第一活动关节的一端连接，第二旋转电机用于驱动第一活动关节上下摆动，第一活动关节的另一端通过第三旋转电机与第二活动关节的一端连接，第三旋转电机用于驱动第二活动关节上下摆动，第二活动关节的另一端通过第四旋转电机与模板安装座连接，第四旋转电机用于驱动模板安装座转动，模板安装座上设置有倾角仪，模板安装座的安装槽内通过模板紧固螺栓安装穿刺模板，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机、第四旋转电机、倾角仪分别通过数据连接线与数据连接插座连接，数据连接插座用于连接数据连接插头，进而实现计算机对机械臂的控制。

4.根据权利要求1所述的体部精准靶向定位手术机器人系统，其特征在于：固定底座上设置有卡接槽，固定底座两端通过床板夹紧螺栓将CT床板夹紧固定在卡接槽内，固定导轨两端通过导轨紧固螺栓固定安装在位于卡接槽上方的固定底座上。

Images