CN214907812U - 一种具有自动引导功能的立体定向仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种具有自动引导功能的立体定向仪，包括底盘和轴承，底盘顶端后侧中部设置有后部支座，后部支座后端嵌入固定安装有第一伺服电机，第一伺服电机前部输出端固定连接有后驱动轴，后驱动轴上固定连接有纵向弓形架，纵向弓形架上滑动连接有紧固件，底盘顶部左右两侧分别设置有左部支座和右部支座，左部支座左端嵌入固定安装有第二伺服电机，第二伺服电机右侧输出端固定连接有左驱动轴，左驱动轴上固定连接有横向弓形架左端，右部支座上转动连接有连接轴；本实用新型可以实现精确自动定位穿刺，能够有效的降低医护人员手动操作产生的较大误差，提高颅内手术的手术精度以及手术顺利度。

Description

一种具有自动引导功能的立体定向仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种具有自动引导功能的立体定向仪。

背景技术

立体定向仪是一种可以在影像定位技术的配合下对颅内靶点进行较精确定位，然后将微电极、穿刺针等手术器械精确置入颅内特定靶点，留取组织标本、损毁靶点处组织或去除病灶的一种手术仪器，是疾病诊断、治疗及动物实验的常用设备。

如中国专利申请号为CN201020026439.9公开的一种能实时引导的立体定向仪，它包括立体定向仪和传感器两部分。所说的立体定向仪部分包括底盘、一个弓形架和其上有引导孔的以及可调节松紧的紧固件，传感器部分包括一个α角度传感器、一个β角度传感器和一个距离传感器。本实用新型由于在立体定向仪上设置了传感器，从而能对术者实时引导，既为手术提供了方便，又能提高手术质量。

该装置的需要医护人员手动进行操作，精确度不是很高，会产生较大的穿刺位置误差，不利于颅内手术的顺利进行。

针对上述问题，本实用新型设计了一种具有自动引导功能的立体定向仪。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有自动引导功能的立体定向仪。尽最大可能解决上述问题，从而提供了一种自动定位且精确度高的立体定向仪。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种具有自动引导功能的立体定向仪，包括底盘和轴承，所述底盘顶端后侧中部设置有后部支座，所述后部支座后端嵌入固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机前部输出端固定连接有后驱动轴，所述后驱动轴上固定连接有纵向弓形架，所述纵向弓形架上滑动连接有紧固件，所述底盘顶部左右两侧分别设置有左部支座和右部支座，所述左部支座左端嵌入固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机右侧输出端固定连接有左驱动轴，所述左驱动轴上固定连接有横向弓形架左端，所述右部支座上转动连接有连接轴，所述连接轴左侧固定连接横向弓形架右端，所述横向弓形架穿设并滑动连接于紧固件下端，所述紧固件底端开设有圆形滑孔，所述圆形滑孔一侧设有销槽，所述圆形滑孔内滑动连接有穿刺针，所述穿刺针上端一侧固定连接有限位销，所述限位销滑动连接在销槽内，所述穿刺针上端螺纹连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆顶端固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮顶端固定连接有连接柱，所述连接柱通过轴承转动连接在紧固件顶端，所述连接柱顶端固定连接有顶座，所述紧固件上端内侧设有安装槽，所述安装槽右侧设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮齿轮啮合从动齿轮，所述驱动齿轮中部贯穿并固定连接有驱动转轴，所述驱动转轴顶端固定连接有第三伺服电机输出端，所述第三伺服电机嵌入固定安装在紧固件顶端。

优选的，所述纵向弓形架左端面以及横向弓形架前端面上分别设有α角度刻度和β角度刻度，所述紧固件内侧端上部左侧以及前端下侧分别设置有α角度传感器和β角度传感器，所述α角度传感器和β角度传感器分别与α角度刻度和β角度刻度相配合，所述紧固件底端设有距离传感器。

优选的，所述纵向弓形架以及横向弓形架中部分别设有纵向穿设槽和横向穿设槽。

优选的，所述穿刺针内壁螺纹连接驱动螺杆，所述圆形滑孔与安装槽之间设有连接孔，所述驱动螺杆上端转动连接在该连接孔内。

优选的，所述穿刺针、驱动螺杆、从动齿轮、连接柱和顶座中部分别设有由下至上依次相连通且共轴线的介入孔。

优选的，所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机分别电性连接有电源。

本实用新型的有益效果为：通过设置的第一伺服电机和第二伺服电机分别驱动紧固件沿着横向弓形架和纵向弓形架滑动实现紧固件以及穿刺针在α角度和β角度方向上的定位，接着通过第三伺服电机驱动驱动齿轮转动进而带动从动齿轮转动，使驱动螺杆转动进而使穿刺针沿着圆形滑孔伸缩，实现精确自动定位穿刺，能够有效的降低医护人员手动操作产生的较大误差，提高颅内手术的手术精度以及手术顺利度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构视图；

图2是本实用新型在后部支座处的半剖视图；

图3是本实用新型在左部支座处的半剖视图；

图4是本实用新型的后侧视角视图；

图5是本实用新型的纵剖视图；

图6是本实用新型中紧固件顶部的局部横剖视图。

图中：1-底盘，2-后部支座，3-第一伺服电机，4-后驱动轴，5-纵向弓形架，501-纵向穿设槽，6-α角度刻度，7-紧固件，701-圆形滑孔，702-销槽，703-安装槽，8-左部支座，9-右部支座，10-第二伺服电机，11-左驱动轴，12-横向弓形架，1201-横向穿设槽，13-连接轴，14-β角度刻度，15-穿刺针，16-限位销，17-驱动螺杆，18-从动齿轮，19-连接柱，20-轴承，21-顶座，22-驱动齿轮，23-驱动转轴，24-第三伺服电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～6，一种具有自动引导功能的立体定向仪，包括底盘1和轴承20，底盘1顶端后侧中部设置有后部支座2，后部支座2后端嵌入固定安装有第一伺服电机3，第一伺服电机3前部输出端固定连接有后驱动轴4，后驱动轴4上固定连接有纵向弓形架5，纵向弓形架5上滑动连接有紧固件7，底盘1顶部左右两侧分别设置有左部支座8和右部支座9，左部支座8左端嵌入固定安装有第二伺服电机10，第二伺服电机10右侧输出端固定连接有左驱动轴11，左驱动轴11上固定连接有横向弓形架12左端，右部支座9上转动连接有连接轴13，连接轴13左侧固定连接横向弓形架12右端，横向弓形架12穿设并滑动连接于紧固件7下端，紧固件7底端开设有圆形滑孔701，圆形滑孔701一侧设有销槽702，圆形滑孔701内滑动连接有穿刺针15，穿刺针15上端一侧固定连接有限位销16，限位销16滑动连接在销槽702内，穿刺针15上端螺纹连接有驱动螺杆17，驱动螺杆17顶端固定连接有从动齿轮18，从动齿轮18顶端固定连接有连接柱19，连接柱19通过轴承20转动连接在紧固件7顶端，连接柱19顶端固定连接有顶座21，紧固件7上端内侧设有安装槽703，安装槽703右侧设置有驱动齿轮22，驱动齿轮22齿轮啮合从动齿轮18，驱动齿轮22中部贯穿并固定连接有驱动转轴23，驱动转轴23顶端固定连接有第三伺服电机24输出端，第三伺服电机24嵌入固定安装在紧固件7顶端。

具体的，纵向弓形架5左端面以及横向弓形架12前端面上分别设有α角度刻度6和β角度刻度14，紧固件7内侧端上部左侧以及前端下侧分别设置有α角度传感器和β角度传感器，α角度传感器和β角度传感器分别与α角度刻度6和β角度刻度14相配合，紧固件7底端设有距离传感器，通过设置的α角度刻度6和β角度刻度14配合α角度传感器和β角度传感器以及距离传感器使用能够很好的实现穿刺针15的三维定位。

请参阅图1，纵向弓形架5以及横向弓形架12中部分别设有纵向穿设槽501和横向穿设槽1201，通过设置的纵向穿设槽501和横向穿设槽1201能够避免纵向弓形架5以及横向弓形架12与紧固件7内部的连接部件产生干涉。

请参阅图5，穿刺针15内壁螺纹连接驱动螺杆17，圆形滑孔701与安装槽703之间设有连接孔，驱动螺杆17上端转动连接在该连接孔内。

穿刺针15、驱动螺杆17、从动齿轮18、连接柱19和顶座21中部分别设有由下至上依次相连通且共轴线的介入孔。

第一伺服电机3、第二伺服电机10和第三伺服电机24分别电性连接有电源，通过设置的第一伺服电机3、第二伺服电机10和第三伺服电机24能够精确的控制穿刺针15的位置，提高颅内手术的精度。

本实用新型中，在装置正常使用的时候，医护人员先将底盘1固定在病人的颅骨上并进行影像定位扫描，将获得的影像资料输入计算机辅助计划系统进行图像处理，确定手术目标，将α角度传感器、β角度传感器和距离传感器的输出信号传输至计算机辅助计划系统对穿刺针15针头实际所处工作位置进行实时显示，医护人员根据显示器上实时显示的穿刺针15针头以及手术目标的空间位置通过单片机控制器分别控制第一伺服电机3、第二伺服电机10和第三伺服电机24工作，医护人员先通过单片机控制器先控制第二伺服电机10正转或反转，在转动过程中，α角度传感器与α角度刻度6实时对应，在紧固件7位移至合适的α角度刻度6后即可停止第二伺服电机10的工作，接着通过型号为STM32F103CBT6的单片机控制器控制第一伺服电机3正转或反转，在转动过程中，β角度传感器与β角度刻度14实时对应，在紧固件7位移至合适的β角度刻度14后即可通知第一伺服电机3的工作，最后通过单片机控制器控制第三伺服电机24正转，此时第三伺服电机24通过驱动齿轮22带动从动齿轮18转动，从动齿轮18带动下端的驱动螺杆17转动，驱动螺杆17驱动穿刺针15沿着圆形滑孔701向下端位移并穿刺至病人头颅内部的手术目标处即可，整个装置通过单片机控制器控制第一伺服电机3、第二伺服电机10和第三伺服电机24工作，能够有效的降低医护人员手动操作产生的较大误差，提高颅内手术的手术精度以及手术顺利度，具有很好的实用性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种具有自动引导功能的立体定向仪，其特征在于：包括底盘(1)和轴承(20)，所述底盘(1)顶端后侧中部设置有后部支座(2)，所述后部支座(2)后端嵌入固定安装有第一伺服电机(3)，所述第一伺服电机(3)前部输出端固定连接有后驱动轴(4)，所述后驱动轴(4)上固定连接有纵向弓形架(5)，所述纵向弓形架(5)上滑动连接有紧固件(7)，所述底盘(1)顶部左右两侧分别设置有左部支座(8)和右部支座(9)，所述左部支座(8)左端嵌入固定安装有第二伺服电机(10)，所述第二伺服电机(10)右侧输出端固定连接有左驱动轴(11)，所述左驱动轴(11)上固定连接有横向弓形架(12)左端，所述右部支座(9)上转动连接有连接轴(13)，所述连接轴(13)左侧固定连接横向弓形架(12)右端，所述横向弓形架(12)穿设并滑动连接于紧固件(7)下端，所述紧固件(7)底端开设有圆形滑孔(701)，所述圆形滑孔(701)一侧设有销槽(702)，所述圆形滑孔(701)内滑动连接有穿刺针(15)，所述穿刺针(15)上端一侧固定连接有限位销(16)，所述限位销(16)滑动连接在销槽(702)内，所述穿刺针(15)上端螺纹连接有驱动螺杆(17)，所述驱动螺杆(17)顶端固定连接有从动齿轮(18)，所述从动齿轮(18)顶端固定连接有连接柱(19)，所述连接柱(19)通过轴承(20)转动连接在紧固件(7)顶端，所述连接柱(19)顶端固定连接有顶座(21)，所述紧固件(7)上端内侧设有安装槽(703)，所述安装槽(703)右侧设置有驱动齿轮(22)，所述驱动齿轮(22)齿轮啮合从动齿轮(18)，所述驱动齿轮(22)中部贯穿并固定连接有驱动转轴(23)，所述驱动转轴(23)顶端固定连接有第三伺服电机(24)输出端，所述第三伺服电机(24)嵌入固定安装在紧固件(7)顶端。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动引导功能的立体定向仪，其特征在于：所述纵向弓形架(5)左端面以及横向弓形架(12)前端面上分别设有α角度刻度(6)和β角度刻度(14)，所述紧固件(7)内侧端上部左侧以及前端下侧分别设置有α角度传感器和β角度传感器，所述α角度传感器和β角度传感器分别与α角度刻度(6)和β角度刻度(14)相配合，所述紧固件(7)底端设有距离传感器。

3.根据权利要求1所述的一种具有自动引导功能的立体定向仪，其特征在于：所述纵向弓形架(5)以及横向弓形架(12)中部分别设有纵向穿设槽(501)和横向穿设槽(1201)。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动引导功能的立体定向仪，其特征在于：所述穿刺针(15)内壁螺纹连接驱动螺杆(17)，所述圆形滑孔(701)与安装槽(703)之间设有连接孔，所述驱动螺杆(17)上端转动连接在该连接孔内。

5.根据权利要求1所述的一种具有自动引导功能的立体定向仪，其特征在于：所述穿刺针(15)、驱动螺杆(17)、从动齿轮(18)、连接柱(19)和顶座(21)中部分别设有由下至上依次相连通且共轴线的介入孔。

6.根据权利要求1所述的一种具有自动引导功能的立体定向仪，其特征在于：所述第一伺服电机(3)、第二伺服电机(10)和第三伺服电机(24)分别电性连接有电源。

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