KR20230108305A - 자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일종의 자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치에 관한 것으로, 구동 베드, 작업 베드 및 보조 베드를 포함하고, 작업 베드 내부에는 프로브 연결 플레이트 및 프로브 운동 제어 어셈블리가 설치되고, 구동 베드 내부에는 프로브 운동 제어 어셈블리를 구동하는 데 사용되는 모터 변속 그룹이 설치되고, 프로브 운동 제어 어셈블리는 프로브 전후 이동 메커니즘, 프로브 좌우 이동 메커니즘, 프로브 상하 이동 메커니즘, 프로브 회전 메커니즘 및 프로브 스윙 메커니즘을 포함하고, 프로브 연결 플레이트에는 초음파 프로브가 장착되고, 치료 초점 위치는 초음파 프로브에 의해 결정된다. 본 발명은 구동 베드, 작업 베드 및 보조 베드 모듈화 설계를 채용하여, 모터 변속 그룹 및 초음파 프로브를 완전 분리하고, 모터 그룹과 초음파 프로브 근접 거리가 야기하는 전자기 간섭 영향을 효과적으로 피면하고; 5자유도의 병렬 구조 설계는, 운동 과정을 정확히 제어하고, 각각의 자유도 간의 상호 불간섭을 달성하고, 프로브 초점에 대한 정위는 더욱 자유롭고 편리하다.
Description
본 발명은 의료기계 기술 분야에 속한 것으로, 구체적으로 일종의 자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치에 관한 것이다.
자기 공명 유도의 고강도 집속 초음파는 일종의 자기 공명 영상 실시간 영상을 기반으로 한 비침습적 열절제술로, 근 몇 년간 자궁근종, 뇌종양 등 종양의 임상적 치료에 양호한 효과를 나타내 왔고, 근 몇 년 간, 실시간 영상 기술의 지속적인 발전에 따라, 이 물리치료 기술은 치료 과정에서 실시간 모니터링이 가능해, 치료의 정확도를 대폭 향상시켰고, 의학계의 관심도 점차 높아지고 있다.
위상제어형 고강도 집속 초음파 치료 시스템은 자기 공명 등 영상 디바이스의 유도 하에 작동하는 경우, 상기 디바이스에서 실시간으로 병변 조직 주위의 영상을 획득할 필요가 있고, 수술 전 의사가 치료 계획을 세우고, 수술 후 치료 효과를 초기 평가하는 데 편리하고; 위상제어형 고강도 집속 초음파 시스템의 초점은 이동형 초음파 프로브에 있는 것으로, 의사가 절제 부위를 결정하고 절제 수술을 준비할 때, 정확하고 신뢰할 수 있는 초음파 프로브를 정위하는 것은 선택적인 질병 조직 절제에 핵심적 작용을 한다. 정위 초음파 프로브는, 정확한 기계 제어 장치를 필요로 한다. 따라서, 정확하고 신뢰할 수 있는 프로브 기계 제어 장치가 발명될 수 있는지 여부는, 치료 시간의 길이 및 병변 치료 범위의 정확도를 직접적으로 결정하고, 이는 치료 과정의 안전성과 치료 후 효과에 직접적인 영향을 미친다.
이로부터, 각종 프로브 제어 디바이스가 탄생하게 되었다. 특허 CN108042932A는 MRI-pHIFU 온열요법 시스템에 사용되는 초음파 프로브 제어 장치를 개시하고, 프로브 연결 플레이트의 다자유도 운동을 제어하는데 사용되는 프로브 이동 제어 어셈블리를 개시하고, 구동 베드 내부에 프로브 이동 제어 어셈블리를 구동하는 데 사용되는 모터 변속 그룹이 설치되고, 프로브 이동 제어 어셈블리는 프로브 전후 이동 메커니즘, 프로브 좌우 이동 메커니즘, 프로브 회전 메커니즘 및 프로브 스윙 메커니즘을 포함하며, 프로브 연결 플레이트에는 초음파 프로브가 장착된다. 그런데, 자기 공명에 사용되는 기계 정위 장치가 사용하는 모터는 자기 공명의 성능에 영향을 줄 수 있거나, 자기 공명 거리가 멀 수 있어, 운동 정확도 오차가 비교적 크다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하고 일종의 자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이하 기술방안을 통해 달성한다:
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치는, 구동 베드, 작업 베드 및 보조 베드를 포함하고; 상기 작업 베드 내부에는 프로브 연결 플레이트, 및 프로브 연결 플레이트을 제어하여 다자유도(multi-degree-of-freedom) 운동을 수행하는 데 사용되는 프로브 운동 제어 어셈블리가 설치되고, 상기 프로브 연결 플레이트에는 초음파 프로브가 장착되고; 상기 프로브 운동 제어 어셈블리는 프로브 전후 이동 메커니즘, 프로브 좌우 이동 메커니즘, 프로브 회전 메커니즘, 프로브 상하 이동 메커니즘 및 프로브 스윙 메커니즘을 포함하고; 상기 구동 베드 내부에는 상기 프로브 운동 제어 어셈블리를 구동하는 데 사용되는 모터 변속 그룹이 설치되고, 상기 모터 변속 그룹은 상기 프로브 이동 제어 어셈블리에 동력을 공급하고, 커플링을 통해 상기 프로브 연결 플레이트 운동을 제어하고, 나아가 상기 초음파 프로브의 운동을 제어한다.
본 발명은 구동 베드, 작업 베드 및 보조 베드 모듈화 설계를 채용하여, 모터 변속 그룹 및 초음파 프로브를 완전 분리하고, 장치 동작 과정에 있어서 모터 그룹과 초음파 프로브 근접 거리가 야기하는 전자기 간섭 영향을 효과적으로 피면한다. 5자유도의 병렬 구조 설계는, 운동 과정을 정확히 제어하고, 각각의 자유도 간의 상호 불간섭을 달성하고, 프로브 초점에 대한 정위는 더욱 자유롭고 편리하다.
진일보하게는, 상기 모터 변속 그룹에는 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹, 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹, 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹, 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹 및 프로브 스윙 메커니즘 모터 변속 그룹을 포함하는 5개의 구성요소가 설치되고, 상기 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹은 상기 구동 베드에 고정 연결되고, 상기 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹은 제1 삼각 프레임을 통해 구동 영역 새들에 고정 연결되고, 상기 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹은 제2 삼각 프레임을 통해 상기 구동 영역 새들에 고정 연결되고, 상기 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹은 제3 삼각 프레임을 통해 구동 영역 새들에 고정 연결되고, 상기 프로브 스윙 메커니즘 모터 변속 그룹은 제4 삼각 프레임을 통해 구동 영역 새들에 고정 연결되고, 상기 구동 영역 새들은 구동 영역 궤도를 통해 상기 구동 베드(10020)에 커플링된다.
진일보하게는, 각각의 모터 변속 그룹은 모터 프레임, 모터 프레임 내부에 장착되는 대형 기어 및 소형 기어를 포함하고, 상기 소형 기어는 대형 기어와 교합하고, 상기 소형 기어에는 초음파 모터가 고정 연결되고, 상기 대형 기어는 모터 출력 축과 고정 연결되고, 상기 모터 출력 축은 모터 그룹 베어링을 통해 모터 프레임과 커플링된다.
진일보하게는, 상기 프로브 전후 이동 메커니즘은 슬라이드 궤도를 통해 더브테일 홈 형상 궤도에 감입되고, 상기 더브테일 홈 형상 궤도는 궤도 고정 프레임을 통해 작업 베드에 커플링되고, 상기 작업 영역 좌우 이동 새들은 전후 연결 어셈블리를 통해 상기 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹과 연결되고 전후 이동을 수행한다.
진일보하게는, 상기 전후 연결 어셈블리는 전후 추동 로드 및 전후 이동 나사를 포함하고, 상기 좌우 추동 로드 일단은 전후 이동 지탱을 통해 작업 영역 좌우 이동 새들과 연결되고, 타단은 조절 모듈을 통해 상기 구동 영역 새들과 고정 연결되고, 상기 전후 이동 나사 일단은 커플러를 통해 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹과 연결되고, 타단은 구동 영역 새들에 고정 연결된 전후 이동 나사 너트와 함께 커플링된다.
진일보하게는, 상기 프로브 좌우 이동 메커니즘은 좌우 이동 슬라이드 궤도를 통해 작업 영역 좌우 이동 새들의 작업 영역 새들에 커플링되고, 상기 작업 영역 새들은 전동(transmit) 좌우 이동 나사를 통해 동력 방향을 변화시키는 제1 전동 유닛과 연결되고, 상기 제1 전동 유닛은 전동 전후 이동 로드 및 커플러를 통해 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹과 연결되고 좌우 이동을 수행한다.
진일보하게는, 상기 제1 전동 유닛은 2개의 상호 교합하는 베벨기어 1 및 베벨기어 2를 포함하고, 상기 베벨기어 1은 전동 전후 이동 로드 일단에 고정 연결되고, 상기 베벨기어 2는 전동 좌우 이동 나사 일단에 고정 연결되고, 상기 전동 전후 이동 로드에는 작업 영역 베어링 1이 장착되고, 베어링 프레임 1에 의해 지탱 고정되고, 작업 영역 베어링 1 외부에는 방형 베어링 커버가 설치되고, 상기 전동 좌우 이동 나사에는 작업 영역 베어링 2가 장착되고, 베어링 프레임 2에 의해 지탱 고정되고, 작업 영역 베어링 2 외부에는 원형 베어링 커버가 설치되고, 상기 전동 좌우 이동 나사는 웜 프레임을 통해 작업 영역 새들에 고정 연결된다.
진일보하게는, 상기 탐침 스윙 메커니즘은 전동 웜 나사, 전동 웜 나사와 연결되는 전동 웜, 전동 웜과 교합하는 전동 웜기어, 전동 웜기어와 연결되는 회전 슬리브를 포함하고, 상기 회전 슬리브는 회전 프레임에 고정 연결되고, 상기 회전 프레임은 제1 회전 측판 사이에 회전 운동을 생성하고, 제2 회전 측판과 회전 운동을 생성할 수 있고, 상기 전동 웜 나사 일단은 웜 프레임에 장착되고, 타단은 동력 방향을 변화시키는 제2 전동 유닛과 연결되고, 상기 제2 전동 유닛은 구동 영역 커플러(2) 및 전동 전후 회전 축을 통해 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹과 연결되고, 상기 전동 웜은 웜 프레임 내부에 설치되고, 상기 작업 영역 새들에는 회전 슬리브 전후 이동을 제한하는 파이프 슬리브 위치제한 모듈이 설치된다.
진일보하게는, 상기 제2 전동 유닛은 작업 영역 베어링 3, 작업 영역 베어링 4, 베어링 프레임 3, 베어링 프레임 4, 원형 베어링 커버 2, 방형 베어링 커버 2, 베벨기어 3 및 베벨기어 4를 포함하고, 상기 전동 전후 회전 축은 작업 영역 베어링 3을 통해 베어링 프레임 3과 커플링되고, 베벨기어 3과 고정 연결되고, 상기 원형 베어링 커버 2는 작업 영역 베어링 3에 끼움되고 베어링 프레임 3에 고정되고, 상기 베벨기어 3은 베벨기어 4와 교합하고, 상기 베벨기어 4는 상기 전동 웜 나사와 고정 연결되고, 상기 전동 웜 나사는 작업 영역 베어링 4를 통해 베어링 프레임 4와 커플링되고, 방형 베어링 커버 2는 상기 작업 영역 베어링 4에 끼움되고 베어링 프레임 4에 고정된다.
진일보하게는, 상기 프로브 회전 메커니즘은 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹, 회전 메커니즘 너트, 회전 메커니즘 너트 고정 프레임, 회전 나사, 회전 안내 로드, 회전 축, 회전 크랭크, 회전 크랭크, 회전 전동 축, 회전 끼움 모듈, 연결 로드 1, 연결 로드 2를 포함하고, 상기 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹은 회전 메커니즘 너트에 대한 회전 수행을 통해, 회전 연결 로드의 전후 이동을 달성하고, 상기 회전 연결 로드는 회전 안내 로드를 통해 회전 축의 전후 이동을 달성하고, 상기 회전 안내 로드는 상기 회전 축과 좌우 방향에서 운동 제한이 없다. 상기 회전 축은 회전 크랭크 및 회전 전동 축을 통해 운동을 회전 끼움 모듈에 전달하고, 상기 회전 끼움 모듈은 연결 로드 1, 연결 로드 2를 통해 직접 프로브 연결 플레이트를 대동하여 회전 운동을 달성하고, 여기에서, 상기 회전 축과 회전 크랭크는 회전 커플링되고, 상기 회전 크랭크는 회전 전동 축과 고정 연결되고, 상기 회전 전동 축은 상기 회전 끼움 모듈과 고정 연결된다.
진일보하게는, 상기 프로브 상하 이동 메커니즘은 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹, 상하 이동 메커니즘 너트, 상하 이동 메커니즘 너트 프레임, 상하 이동 메커니즘 나사, 상하 이동 메커니즘 안내 로드, 상하 이동 메커니즘 전동 축, 상하 이동 메커니즘 도통 모듈, 상하 이동 메커니즘 크랭크, 상하 이동 메커니즘 연결 모듈, 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임, 프로브 연결 플레이트를 포함하고, 상기 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹은 상하 이동 메커니즘 너트를 통해, 회전 운동을 상기 상하 이동 메커니즘 나사의 직선 운동으로 전환하고, 상기 상하 이동 메커니즘 나사는 상하 이동 메커니즘 안내 로드를 통해 운동을 상하 이동 메커니즘 전동 축에 전달하고, 나아가 상하 이동 메커니즘 도통 모듈을 대동하여 운동하고, 상기 상하 이동 메커니즘 도통 모듈은 상하 이동 메커니즘 크랭크를 통해 직접 상하 이동 메커니즘 연결 모듈을 대동하여 운동하고, 상기 상하 이동 메커니즘 연결 모듈은 상기 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임과 고정 연결되고, 상기 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임은 상기 프로브 연결 플레이트와 고정 연결되고, 나아가 프로브를 대동하여 상하 방향 회전하고, 프로브가 상하 방향에서의 운동을 달성한다. 여기에서, 상기 상하 이동 메커니즘 나사와 상하 이동 메커니즘 안내 로드 사이에는 좌우 방향에 자유도 제한이 없다.
본 발명의 전체 기계는 비자성체로서, MRI 장비와 완벽하게 호환되며, MRI-pHIFU 온열요법 시스템에서 골종양 절제 실험 방면에서 운동 가능성 및 성능이 검증되었고, 초음파 시스템은 치료 과정에서 초점에 대해 정확하게 이동, 정위하는 것을 도울 수 있고, 위상 제어 초점 초점의 공간 이동 범위 부족을 보완하고, 대규모의 뼈 종양 절제를 달성함에 있어, 절제 오류를 줄이고, 정확한 치료를 달성하는 것은 큰 의미가 있다.
종래기술 대비, 본 발명은 이하의 장점을 가짐:
1. 본 발명은 구동 베드, 작업 베드 및 보조 베드 모듈화 설계를 채용하여, 모터 변속 그룹 및 초음파 프로브를 완전 분리하고, 장치 작동 과정에 있어서 모터 유닛과 초음파 프로브 근접 거리가 야기하는 전자기 간섭을 효과적으로 피면하는 반면, 특허 CN108042932A는 구동 침대 및 작업 침대의 2개 모듈만 설치하고, 프로브 운동 범위의 관점에서 보면, 본 발명은 상하 방향의 자유도를 증가시켜, 치료 범위를 크게 향상시킨다. 구체적으로, 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹은 상하 이동 메커니즘 너트, 상하 이동 메커니즘 너트 프레임, 상하 이동 메커니즘 나사, 상하 이동 메커니즘 안내 로드, 상하 이동 메커니즘 전동 축, 상하 이동 메커니즘 도통 모듈, 상하 이동 메커니즘 크랭크, 상하 이동 메커니즘 연결 모듈, 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임을 대동하여, 프로브 연결 플레이트가 상하 범위 내에서 규정 각도 범위 회전을 달성할 수 있도록 하고, 운동 공간을 대폭 확대하였다.
2. 5자유도의 병렬 구조 설계는, 운동 과정을 정확히 제어하고, 각각의 자유도 간의 상호 불간섭을 달성하고, 프로브 초점에 대한 정위는 더욱 자유롭고 편리하고, 인체 부동(不同) 부위에 대한 치료에 있어서 더 많은 선택적 각도 및 방향을 향상시켰다. 반면 특허 CN108042932A는 4축 메커니즘으로, 프로브를 제어하여 달성할 수 있는 위치와 자세가 제한되어, 일부 종양의 치료 과정에서 프로브의 이상적인 위치와 자세를 달성할 수 없다. 구체적으로, 상하 이동 메커니즘 안내 로드는 운동을 상하 이동 메커니즘 전동 축에 전달하고, 나아가 상하 이동 메커니즘 도통 모듈을 대동하여 운동하고, 나아가 상하 이동 메커니즘 크랭크를 통해 직접 상하 이동 메커니즘 연결 모듈을 대동하여 운동하고, 나아가 상하 이동 메커니즘을 통해 프로브의 상하 방향 회전을 대동하고, 이러한 과정의 달성은, 프로브가 360도 자유의 공간에서 스윙 및 회전하도록 향상시켜, 치료의 효과를 대폭 제고하였다.
도 1, 2는 본 발명 장치의 전체 구조도이다.
도 3은 본 발명 장치 모터 변속 그룹의 구조도이다.
도 4는 본 발명 장치 모터 변속 그룹 내부 메커니즘 구조도이다.
도 5는 본 발명 장치 프로브 전후 이동 메커니즘의 구조도이다.
도 6은 본 발명 장치 프로브 좌우 이동 메커니즘의 구조도이다.
도 7은 본 발명 장치 프로브 스윙 메커니즘의 구조도이다.
도 8은 도 7의 국부 확대도이다.
도 9, 10은 본 발명 장치 프로브 회전 메커니즘의 구조도이다.
도 11, 12는 프로브 상하 이동 메커니즘 프로브의 구조도이다.
도 3은 본 발명 장치 모터 변속 그룹의 구조도이다.
도 4는 본 발명 장치 모터 변속 그룹 내부 메커니즘 구조도이다.
도 5는 본 발명 장치 프로브 전후 이동 메커니즘의 구조도이다.
도 6은 본 발명 장치 프로브 좌우 이동 메커니즘의 구조도이다.
도 7은 본 발명 장치 프로브 스윙 메커니즘의 구조도이다.
도 8은 도 7의 국부 확대도이다.
도 9, 10은 본 발명 장치 프로브 회전 메커니즘의 구조도이다.
도 11, 12는 프로브 상하 이동 메커니즘 프로브의 구조도이다.
아래에서 도면 및 구체 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
일종의 MRI-pHIFU 온열요법 시스템에 사용되는 초음파 프로브 제어장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 구동 베드(10020), 작업 베드(10030) 및 보조 베드(10031)를 포함하며, 작업 베드(10030) 내부에는 프로브 연결 플레이트(10081), 및 프로브 연결 플레이트(10081)을 제어하여 다자유도 운동을 수행하는 데 사용되는 프로브 운동 제어 어셈블리가 설치되고, 구동 베드(10020) 내부에는 프로브 운동 제어 어셈블리를 구동하는 데 사용되는 모터 변속 그룹(10040)이 설치되고, 여기에서, 운동 제어 어셈블리는 프로브 전후 이동 메커니즘(10070), 프로브 좌우 이동 메커니즘(10060), 프로브 회전 메커니즘(10050), 프로브 상하 이동 메커니즘(10061) 및 프로브 스윙 메커니즘(10080)을 포함하고, 프로브 연결 플레이트(10081)에는 초음파 프로브가 장착되고, 모터 변속 그룹(10040)은 프로브 이동 제어 어셈블리에 동력을 제공하고, 커플링을 통해 프로브 연결 플레이트(10081)를 제어하여 운동하고, 나아가 초음파 프로브 운동을 제어한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모터 변속 그룹(10040)에는, 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090), 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10100), 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101), 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10110) 및 프로브 스윙 메커니즘 모터 변속 그룹(10120)을 포함하는 5개의 구성요소가 설치되고, 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090)은 구동 베드(10020)에 고정 연결되고, 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10100)은 제1 삼각 프레임(10140)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101)은 제2 삼각 프레임(10180)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10110)은 제3 삼각 프레임(10170)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 프로브 스윙 메커니즘 모터 변속 그룹(10120)은 제4 삼각 프레임(10171)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 구동 영역 새들(10150)은 구동 영역 궤도(10160)를 통해 상기 구동 베드(10020)에 커플링된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 모터 변속 그룹은 모터 프레임(10240), 모터 프레임(10240) 내부에 장착되는 대형 기어(10210) 및 소형 기어(10200)를 포함하고, 소형 기어(10200)는 대형 기어(10210)와 교합하고, 소형 기어(10200)에는 초음파 모터(10190)가 고정 연결되고, 대형 기어(10210)는 모터 출력 축(10220)과 고정 연결되고, 모터 출력 축(10220)은 모터 그룹 베어링(10230)을 통해 모터 프레임(10240)과 커플링된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프로브 전후 이동 메커니즘(10070)은 슬라이드 궤도를 통해 더브테일 홈 형상 궤도(10310)에 감입되고, 더브테일 홈 형상 궤도(10310)는 궤도 고정 프레임(10311)을 통해 작업 베드(10030)에 커플링되고, 작업 영역 좌우 이동 새들(10300)은 전후 연결 어셈블리를 통해 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090)과 연결되고 전후 이동을 수행한다. 전후 연결 어셈블리는 전후 추동 로드(10280) 및 전후 이동 나사(10251)를 포함하고, 전후 추동 로드(10280) 일단은 전후 이동 지탱(10290)(support)을 통해 작업 영역 좌우 이동 새들(10300)과 연결되고, 타단은 조절 모듈(10270)을 통해 구동 영역 새들(10150)과 고정 연결되고, 전후 이동 나사(10251) 일단은 커플러(10250)를 통해 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090)과 연결되고, 타단은 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결된 전후 이동 나사 너트(10260)와 함께 커플링된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 프로브 좌우 이동 메커니즘(10060)은 좌우 이동 슬라이드 궤도(10450)를 통해 작업 영역 좌우 이동 새들(10300)의 작업 영역 새들(10440)에 커플링되고, 작업 영역 새들(10440)은 전동(transmit) 좌우 이동 나사(10420)를 통해 동력 방향을 변화시키는 제1 전동 유닛과 연결되고, 제1 전동 유닛은 전동 전후 이동 로드(10330) 및 커플러(10320)를 통해 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10100)과 연결되고 좌우 이동을 수행한다. 제1 전동 유닛은 2개의 상호 교합하는 베벨기어 1(10350) 및 베벨기어 2(10360)를 포함하고, 베벨기어 1(10350)은 전동 전후 이동 로드(10330) 일단에 고정 연결되고, 베벨기어 2(10360)는 전동 좌우 이동 나사(10420) 일단에 고정 연결되고, 전동 전후 이동 로드(10330)에는 작업 영역 베어링 1(10340)이 장착되고, 베어링 프레임 1(10390)에 의해 지탱 고정되고, 작업 영역 베어링 1(10340) 외부에는 방형 베어링 커버(10410)가 설치되고, 전동 좌우 이동 나사(10420)에는 작업 영역 베어링 2(10370)가 장착되고, 베어링 프레임 2(10400)에 의해 지탱 고정되고, 작업 영역 베어링 2(10370) 외부에는 원형 베어링 커버(10380)가 설치되고, 전동 좌우 이동 나사(10420)는 웜 프레임(10430)을 통해 작업 영역 새들(10440)에 고정 연결된다.
도 7, 8에 도시된 바와 같이, 탐침 스윙 메커니즘(10080)은 전동 웜 나사(10560), 전동 웜 나사(10560)와 연결되는 전동 웜(10570), 전동 웜(10570)과 교합하는 전동 웜기어(10580), 전동 웜기어(10580)와 연결되는 회전 슬리브(10590)를 포함하고, 회전 슬리브(10590)는 회전 프레임(10600)에 고정 연결되고, 회전 프레임(10600)과 제1 회전 측판(10610) 사이에 회전 운동을 생성하고, 제2 회전 측판(10620)과 회전 운동을 생성할 수 있고, 전동 웜 나사(10560) 일단은 웜 프레임(10630)에 장착되고, 타단은 동력 방향을 변화시키는 제2 전동 유닛과 연결되고, 제2 전동 유닛은 구동 영역 커플러(210460) 및 전동 전후 회전 축(10470)을 통해 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101)과 연결되고, 전동 웜(10570)은 웜 프레임(10630) 내부에 설치되고, 작업 영역 새들(10440)에는 회전 슬리브(10590) 전후 이동을 제한하는 파이프 슬리브 위치제한 모듈(10640)이 설치된다. 제2 전동 유닛은 작업 영역 베어링 3(10480), 작업 영역 베어링 4(10490), 베어링 프레임 3(10500), 베어링 프레임 4(10510), 원형 베어링 커버 2(10520), 방형 베어링 커버 2(10530), 베벨기어 3(10540) 및 베벨기어 4(10550)를 포함하고, 전동 전후 회전 축(10470)은 작업 영역 베어링 3(10480)을 통해 베어링 프레임 3(10500)과 커플링되고, 베벨기어 3(10540)과 고정 연결되고, 원형 베어링 커버 2(10520)는 작업 영역 베어링 3(10480)에 끼움되고 베어링 프레임 3(10500)에 고정되고, 베벨기어 3(10540)은 베벨기어 4(10550)와 교합하고, 베벨기어 4(10550)는 전동 웜 나사(10560)와 고정 연결되고, 전동 웜 나사(10560)는 작업 영역 베어링 4(10490)를 통해 베어링 프레임 4(10510)와 커플링되고, 방형 베어링 커버 2(10530)는 작업 영역 베어링 4(10490)에 끼움되고 베어링 프레임 4(10510)에 고정된다.
도 9, 10에 도시된 바와 같이, 프로브 회전 메커니즘(10050)은 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101), 회전 메커니즘 너트(10660), 회전 메커니즘 너트 고정 프레임(10670), 회전 나사(10680), 회전 안내 로드(10690), 회전 축(10700), 회전 크랭크(10701), 회전 크랭크(10701), 회전 전동 축(10702), 회전 끼움 모듈(10703), 연결 로드 1(10720), 연결 로드 2(10730)를 포함하고, 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101)은 회전 메커니즘 너트(10660)에 대한 회전 수행을 통해, 회전 연결 로드(10680)의 전후 이동을 달성하고, 회전 연결 로드(10680)는 회전 안내 로드(10690)를 통해 회전 축(10700)의 전후 이동을 달성하고, 회전 안내 로드(10690)와 회전 축(10700)은 좌우 방향에서 운동 제한이 없다. 회전 축(10700)은 회전 크랭크(10701) 및 회전 전동 축(10702)을 통해 운동을 회전 끼움 모듈(10703)에 전달하고, 회전 끼움 모듈(10703)은 연결 로드 1(10720), 연결 로드 2(10730)를 통해 직접 프로브 연결 플레이트(10081)를 대동하여 회전 운동을 달성하고, 여기에서, 회전 축(10700)과 회전 크랭크(10701)는 회전 커플링되고, 회전 크랭크(10701)는 회전 전동 축(10702)과 고정 연결되고, 회전 전동 축(10702)은 회전 끼움 모듈(10703)과 고정 연결된다.
도 11, 12에 도시된 바와 같이, 프로브 상하 이동 메커니즘(10061)은 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10110), 상하 이동 메커니즘 너트(10802), 상하 이동 메커니즘 너트 프레임(10801), 상하 이동 메커니즘 나사(10803), 상하 이동 메커니즘 안내 로드(10804), 상하 이동 메커니즘 전동 축(10805), 상하 이동 메커니즘 도통 모듈(10806), 상하 이동 메커니즘 크랭크(10807), 상하 이동 메커니즘 연결 모듈(10808), 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임(10809), 프로브 연결 플레이트(10081)를 포함하고, 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10110)은 상하 이동 메커니즘 너트(10802)를 통해, 회전 운동을 상하 이동 메커니즘 나사(10803)의 직선 운동으로 전환하고, 상하 이동 메커니즘 나사(10803)는 상하 이동 메커니즘 안내 로드(10804)를 통해 운동을 상하 이동 메커니즘 전동 축(10805)에 전달하고, 나아가 상하 이동 메커니즘 도통 모듈(10806)을 대동하여 운동하고, 상하 이동 메커니즘 도통 모듈(10806)은 상하 이동 메커니즘 크랭크(10807)를 통해 직접 상하 이동 메커니즘 연결 모듈(10808)을 대동하여 운동하고, 상하 이동 메커니즘 연결 모듈(10808)은 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임(10809)과 고정 연결되고, 상하 이동 메커니즘 프로브 지탱 프레임(10809)은 프로브 연결 플레이트(10081)와 고정 연결되고, 나아가 프로브를 대동하여 상하 방향 회전하고, 프로브가 상하 방향에서의 운동을 달성한다. 여기에서, 상하 이동 메커니즘 나사(10803)와 상하 이동 메커니즘 안내 로드(10804) 사이에는 좌우 방향에 자유도 제한이 없다.
상기 실시예의 설명은 통상의 기술자가 본 발명을 이해하고 사용하기 위한 것이다. 통상의 기술자는 이들 실시예에 대한 다양한 수정을 용이하게 할 수 있고, 독창적인 노력 없이 여기에 설명된 일반 원리를 다른 실시예에 적용할 수 있음이 자명하다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 개시에 따른 당업계의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 개선 및 수정은 본 발명의 보호 범위 내로 본다.
Claims (10)
- 자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치에 있어서,
구동 베드(10020), 작업 베드(10030) 및 보조 베드(10031)를 포함하고;
상기 작업 베드(10030) 내부에는 프로브 연결 플레이트(10081), 및 프로브 연결 플레이트(10081)을 제어하여 다자유도(multi-degree-of-freedom) 운동을 수행하는 데 사용되는 프로브 운동 제어 어셈블리가 설치되고, 상기 프로브 연결 플레이트(10081)에는 초음파 프로브가 장착되고;
상기 프로브 운동 제어 어셈블리는 프로브 전후 이동 메커니즘(10070), 프로브 좌우 이동 메커니즘(10060), 프로브 회전 메커니즘(10050), 프로브 상하 이동 메커니즘(10061) 및 프로브 스윙 메커니즘(10080)을 포함하고;
상기 구동 베드(10020) 내부에는 상기 프로브 운동 제어 어셈블리를 구동하는 데 사용되는 모터 변속 그룹(10040)이 설치되고, 상기 모터 변속 그룹(10040)은 상기 프로브 이동 제어 어셈블리에 동력을 공급하고, 커플링을 통해 상기 프로브 연결 플레이트(10081) 운동을 제어하고, 나아가 상기 초음파 프로브의 운동을 제어하는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제1항에 있어서,
상기 모터 변속 그룹(10040)에는 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090), 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10100), 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101), 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10110) 및 프로브 스윙 메커니즘 모터 변속 그룹(10120)을 포함하는 5개의 구성요소가 설치되고,
상기 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090)은 상기 구동 베드(10020)에 고정 연결되고, 상기 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10100)은 제1 삼각 프레임(10140)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 상기 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101)은 제2 삼각 프레임(10180)을 통해 상기 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 상기 프로브 상하 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10110)은 제3 삼각 프레임(10170)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 상기 프로브 스윙 메커니즘 모터 변속 그룹(10120)은 제4 삼각 프레임(10171)을 통해 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결되고, 상기 구동 영역 새들(10150)은 구동 영역 궤도(10160)를 통해 상기 구동 베드(10020)에 커플링되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제2항에 있어서,
각각의 모터 변속 그룹은 모터 프레임(10240), 모터 프레임(10240) 내부에 장착되는 대형 기어(10210) 및 소형 기어(10200)를 포함하고, 상기 소형 기어(10200)는 대형 기어(10210)와 교합하고, 상기 소형 기어(10200)에는 초음파 모터(10190)가 고정 연결되고, 상기 대형 기어(10210)는 모터 출력 축(10220)과 고정 연결되고, 상기 모터 출력 축(10220)은 모터 그룹 베어링(10230)을 통해 모터 프레임(10240)과 커플링되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제2항에 있어서,
상기 프로브 전후 이동 메커니즘(10070)은 슬라이드 궤도를 통해 더브테일 홈 형상 궤도(10310)에 감입되고, 상기 더브테일 홈 형상 궤도(10310)는 궤도 고정 프레임(10311)을 통해 작업 베드(10030)에 커플링되고, 상기 작업 영역 좌우 이동 새들(10300)은 전후 연결 어셈블리를 통해 상기 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090)과 연결되고 전후 이동을 수행하는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제4항에 있어서,
상기 전후 연결 어셈블리는 전후 추동 로드(10280) 및 전후 이동 나사(10251)를 포함하고, 상기 전후 추동 로드(10280) 일단은 전후 이동 지탱(10290)(support)을 통해 작업 영역 좌우 이동 새들(10300)과 연결되고, 타단은 조절 모듈(10270)을 통해 상기 구동 영역 새들(10150)과 고정 연결되고, 상기 전후 이동 나사(10251) 일단은 커플러를 통해 프로브 전후 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10090)과 연결되고, 타단은 구동 영역 새들(10150)에 고정 연결된 전후 이동 나사 너트(10260)와 함께 커플링되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제2항에 있어서,
상기 프로브 좌우 이동 메커니즘(10060)은 좌우 이동 슬라이드 궤도(10450)를 통해 작업 영역 좌우 이동 새들(10300)의 작업 영역 새들(10440)에 커플링되고, 상기 작업 영역 새들(10440)은 전동(transmit) 좌우 이동 나사(10420)를 통해 동력 방향을 변화시키는 제1 전동 유닛과 연결되고, 상기 제1 전동 유닛은 전동 전후 이동 로드(10330) 및 커플러를 통해 프로브 좌우 이동 메커니즘 모터 변속 그룹(10100)과 연결되고 좌우 이동을 수행하는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 전동 유닛은 2개의 상호 교합하는 베벨기어 1(10350) 및 베벨기어 2(10360)를 포함하고, 상기 베벨기어 1(10350)은 전동 전후 이동 로드(10330) 일단에 고정 연결되고, 상기 베벨기어 2(10360)는 전동 좌우 이동 나사(10420) 일단에 고정 연결되고, 상기 전동 전후 이동 로드(10330)에는 작업 영역 베어링 1(10340)이 장착되고, 베어링 프레임 1(10390)에 의해 지탱 고정되고, 작업 영역 베어링 1(10340) 외부에는 방형 베어링 커버(10410)가 설치되고, 상기 전동 좌우 이동 나사(10420)에는 작업 영역 베어링 2(10370)가 장착되고, 베어링 프레임 2(10400)에 의해 지탱 고정되고, 작업 영역 베어링 2(10370) 외부에는 원형 베어링 커버(10380)가 설치되고, 상기 전동 좌우 이동 나사(10420)는 웜 프레임(10430)을 통해 작업 영역 새들(10440)에 고정 연결되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제2항에 있어서,
상기 탐침 스윙 메커니즘(10080)은 전동 웜 나사(10560), 전동 웜 나사(10560)와 연결되는 전동 웜(10570), 전동 웜(10570)과 교합하는 전동 웜기어(10580), 전동 웜기어(10580)와 연결되는 회전 슬리브(10590)를 포함하고, 상기 회전 슬리브(10590)는 회전 프레임(10600)에 고정 연결되고, 상기 회전 프레임(10600)은 제1 회전 측판(10610) 사이에 회전 운동을 생성하고, 제2 회전 측판(10620)과 회전 운동을 생성할 수 있고, 상기 전동 웜 나사(10560) 일단은 웜 프레임(10630)에 장착되고, 타단은 동력 방향을 변화시키는 제2 전동 유닛과 연결되고, 상기 제2 전동 유닛은 구동 영역 커플러 및 전동 전후 회전 축(10470)을 통해 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101)과 연결되고, 상기 전동 웜(10570)은 웜 프레임(10630) 내부에 설치되고, 상기 작업 영역 새들(10440)에는 회전 슬리브(10590) 전후 이동을 제한하는 파이프 슬리브 위치제한 모듈(10640)이 설치되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제2 전동 유닛은 작업 영역 베어링 3(10480), 작업 영역 베어링 4(10490), 베어링 프레임 3(10500), 베어링 프레임 4(10510), 원형 베어링 커버 2(10520), 방형 베어링 커버 2(10530), 베벨기어 3(10540) 및 베벨기어 4(10550)를 포함하고, 상기 전동 전후 회전 축(10470)은 작업 영역 베어링 3(10480)을 통해 베어링 프레임 3(10500)과 커플링되고, 베벨기어 3(10540)과 고정 연결되고, 상기 원형 베어링 커버 2(10520)는 작업 영역 베어링 3(10480)에 끼움되고 베어링 프레임 3(10500)에 고정되고, 상기 베벨기어 3(10540)은 베벨기어 4(10550)와 교합하고, 상기 베벨기어 4(10550)는 상기 전동 웜 나사(10560)와 고정 연결되고, 상기 전동 웜 나사(10560)는 작업 영역 베어링 4(10490)를 통해 베어링 프레임 4(10510)와 커플링되고, 방형 베어링 커버 2(10530)는 상기 작업 영역 베어링 4(10490)에 끼움되고 베어링 프레임 4(10510)에 고정되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치. - 제4항에 있어서,
상기 프로브 회전 메커니즘(10050)은 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101), 회전 메커니즘 너트(10660), 회전 메커니즘 너트 고정 프레임(10670), 회전 나사(10680), 회전 안내 로드(10690), 회전 축(10700), 회전 크랭크(10701), 회전 크랭크(10701), 회전 전동 축(10702), 회전 끼움 모듈(10703), 연결 로드 1(10720), 연결 로드 2(10730)를 포함하고, 상기 프로브 회전 메커니즘 모터 변속 그룹(10101)은 회전 메커니즘 너트(10660)에 대한 회전 수행을 통해, 회전 연결 로드(10680)의 전후 이동을 달성하고, 상기 회전 연결 로드(10680)는 회전 안내 로드(10690)를 통해 회전 축(10700)의 전후 이동을 달성하고, 상기 회전 안내 로드(10690)와 상기 회전 축(10700)은 좌우 방향에서 운동 제한이 없고;
상기 회전 축(10700)은 회전 크랭크(10701) 및 회전 전동 축(10702)을 통해 운동을 회전 끼움 모듈(10703)에 전달하고, 상기 회전 끼움 모듈(10703)은 연결 로드 1(10720), 연결 로드 2(10730)를 통해 직접 프로브 연결 플레이트(10081)를 대동하여 회전 운동을 달성하고, 여기에서, 상기 회전 축(10700)과 회전 크랭크(10701)는 회전 커플링되고, 상기 회전 크랭크(10701)는 회전 전동 축(10702)과 고정 연결되고, 상기 회전 전동 축(10702)은 상기 회전 끼움 모듈(10703)과 고정 연결되는 것을 특징으로 하는,
자기 공명 유도에 사용되는 5자유도 치료 초점 정위 장치.
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