[發明專利]一種體內組織直接修復與成形的醫療系統及其修復方法

有效

• 申請號: 201410236051.4
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104000637A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 王小紅;劉利彪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32;A61B17/94;A61M31/00;A61M1/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種在患者體內使用的醫療系統，特別涉及一種體內組織直接修復與成形的醫療系統及其修復方法。

技術領域

本發明涉及一種在患者體內使用的醫療系統，屬于醫療設備技術領域。

背景技術

大塊軟組織及內臟器官(如心、肝、脾、肺、腎等)，是人體的重要組成部分，由于疾病、創傷和老化引起的相關損傷和功能障礙，嚴重危害人體健康和生命質量。傳統的手術，需要以刀、剪、針等器械在人體局部進行操作，是外科的主要治療方法，俗稱“開刀”。目的是醫治或診斷疾病，如去除病變組織、修復損傷、移植器官、改善機體的功能和形態等，是一種破壞組織完整性(切開)，或使完整性受到破壞的組織復原(縫合)的操作。因此傳統手術有較大的缺陷：

1)創口大：傳統長切口≥10cm，疤痕呈長線狀，影響美觀；

2)疼痛大：傳統手術需要開腹，術后切口部位常伴有疼痛、酸脹、麻木感；

3)恢復慢：傳統手術由于切口大，且會造成切口附近肌肉、血管和相應神經的損傷，有可能伴隨某些組織感染并發癥，因此患者恢復速度慢。

4)住院時間長：術后24小時下床，7-15天出院，費用相對高。

5)出血多：傳統手術分離組織廣泛，出血量比較大。傳統開刀的切口感染或脂肪液化、切口裂開，一直是無法避免的問題。

為了克服傳統手術的缺陷，出現了微創手術，即通過腹腔鏡、胸腔鏡等內窺鏡在人體內施行手術的一種新技術。微創手術無須開刀，只需在病人身上開1-3個0.5-1厘米的小孔，病人不留疤痕、無疼痛感、只需3-5天便可完成檢查、治療、康復全過程。降低了傳統手術對人體的傷害，極大地減少了疾病給患者給來的不便和痛苦。微創手術具有創傷小、疼痛輕、恢復快的優越性。

微創手術是在小尺度范圍內進行高精確的操作，這就要求主刀醫師的經驗和體力有著非常高的要求。如果引入基于微創技術的醫療系統則可以很好的解決這種困難，微創手術醫療系統可以憑借機器人系統自身的高穩定性和高精度來保持端部操作的準確，通過體外CT掃描和體內內窺鏡的引導實時顯示良好的手術圖像。

申請號201110166848.8的專利文獻公布了一種微創醫療裝置。該裝置包括工具端、操作端、偵測單元、信號處理模塊、信息控制模塊和警示裝置。此種設計可以讓醫師參考屏幕上顯示的應力、應變和溫度等信號來進行手術而不是自身的感覺，從而讓手術更精確、更安全。但是，此種裝置也有一定的不足之處：

①功能不夠完善，一般組織病變壞死需要切除后，也需要進行細胞打印、組織修復并恢復其應有的功能。②只有一個操作端，實際手術過程中需要用到的醫療器械有切除、引流、止血、內窺鏡等裝置，這就至少需要三套機械臂進行相互配合。③自由度較低，六自由度操作裝置才能有效的模擬人的手臂的運動，保證手術順暢、高效的完成。

發明內容

本發明針對已有技術的不足之處，提供一種體內組織直接修復與成形的醫療系統及其修復方法，本發明基于微創手術和細胞打印技術，先將病變需要切除的組織切除，并從體內抽吸出來，然后再將含細胞的高分子溶液噴涂在設定位置形成細胞層，最后在細胞層外面噴涂高分子溶液形成保護膜。按照設定的步驟，進行組織修復與成形。本發明能大幅減少醫師在手術時的體力消耗，動作準確穩定，給病人造成的身體創傷小，組織功能恢復快。

本發明的技術方案如下：

一種體內組織直接修復與成形的醫療系統包括支撐臺、成像單元、執行單元、成形單元和控制單元；成像單元包括顯示屏、體外攝像頭和內窺鏡；執行單元包括三個機械臂及其端部的執行器械；所述的三個機械臂是六自由度機械臂，分別為一號機械臂、二號機械臂和三號機械臂，機械臂的六個自由度由六個伺服電機作為動力源，每個伺服電機的后端安裝有光電碼盤，光電碼盤通過線路與控制單元連接，機械臂端部安裝有卡緊器；執行器械為手術器械；成形單元包括高壓氣體源、噴涂槍和噴頭控制器；三個機械臂安裝在支撐臺上，內窺鏡安裝在其中的一個機械臂的端部，噴涂槍和手術器械分別安裝在其余兩個機械臂端部；高壓氣體源通過管路與噴頭控制器；所述噴頭控制器通過連接管路與噴涂槍相連接，并通過線路接收控制單元的控制信號；體外攝像頭安裝在支撐臺的頂端位置，將拍攝畫面通過線路輸送到顯示屏；控制單元與顯示屏集成安裝在一起。

本發明的另一技術特征是：所述的執行器械還包括激光照射頭，激光照射頭和內窺鏡安裝在同一個機械臂的端部。

基于技術方案1所述系統的一種體內組織直接修復方法，包括如下步驟：