[發(fā)明專利]一種用于術(shù)中心臟組織輔助固定的軟體機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811629820.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109730777B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何彥霖;祝連慶;孫廣開;董明利;婁小平;于明鑫;宋言明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/00;A61B90/17
• 代理公司: 北京市科名專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11468
• 代理人: 陳朝陽

本發(fā)明公開了一種用于術(shù)中心臟組織輔助固定的軟體機器人，包括用于輔助固定心臟組織的U型吸附結(jié)構(gòu)，與所述吸附結(jié)構(gòu)連接件圓頭端連接的剛?cè)徂D(zhuǎn)換支撐臂，用于U型吸附結(jié)構(gòu)的支撐，U型吸附結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣體的抽取和輸送；安裝在所述剛?cè)徂D(zhuǎn)換支撐臂末端的尾端連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明U型吸附結(jié)構(gòu)及仿生吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)計，可保證吸盤結(jié)構(gòu)與心臟組織的充分接觸和吸附固定作用，同時軟硬度轉(zhuǎn)換，可有效防止心臟組織的吸附損傷。通過氣動方式實現(xiàn)對心臟組織的柔性吸附和結(jié)構(gòu)軟硬態(tài)轉(zhuǎn)換。可解決常壓下的柔性變形和真空硬化下剛性支撐問題，保證軟體機器人在抽負(fù)壓時氣道的完整性。所有部件均可采用3D打印精密成型技術(shù)，易于制造，成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療機器人領(lǐng)域，尤其涉及一種用于術(shù)中心臟組織輔助固定的軟體機器人。

背景技術(shù)

非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋術(shù)可顯著改善心肌缺血、最大限度的避免設(shè)備對患者各臟器造成的損傷，在治療重癥冠心病方面效果顯著。但是，為了達(dá)到良好的治療效果，必須采用有效的技術(shù)和儀器對患者進(jìn)行精確的檢測，并借助先進(jìn)的手術(shù)器械完成手術(shù)。

心臟固定器是非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋手術(shù)中必不可少的裝置，它可以保證在心臟跳動情況下，其所固定的局部手術(shù)操作區(qū)域相對穩(wěn)定，為微小血管吻合提供保障。但是，現(xiàn)有心臟固定器所提供的吸附力較為固定且需要手工調(diào)整，為了維持手術(shù)視野的穩(wěn)定清晰，醫(yī)生通常忽視患者心肌所能承受的壓力進(jìn)行固定，容易造成患者術(shù)后心臟固定區(qū)域出現(xiàn)心肌損傷、心臟水腫、心功能不全等。同時現(xiàn)有可調(diào)機械臂式固定器對心臟位置的調(diào)整幅度有限，固定后機械臂對心臟的固定生硬，導(dǎo)致橋血管吻合過程中血壓變化較大，可能引起腦血管并發(fā)癥等，手術(shù)風(fēng)險大幅提高。

基于剛性機構(gòu)的機器人廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域各類手術(shù)，但這類機器人的靈活性、適應(yīng)性和安全性差，容易造成人體組織損傷。近年來，采用軟性材料制作而成軟體機器人,能夠柔軟連續(xù)地變形適應(yīng)各類組織結(jié)構(gòu)，通過氣動等方式實現(xiàn)軟體機構(gòu)的動作及轉(zhuǎn)換，可顯著提高手術(shù)機器人系統(tǒng)的適應(yīng)性和安全性。軟體機器人技術(shù)作為一項新興的前沿技術(shù)迅速發(fā)展，逐漸在醫(yī)療領(lǐng)域得到應(yīng)用，已成為手術(shù)機器人技術(shù)的重要發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有多通道切換和多功能的柔性吸附心臟輔助固定軟體機器人，可根據(jù)環(huán)境需要進(jìn)行步態(tài)的狀態(tài)切換和功能實現(xiàn)。。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于術(shù)中心臟組織輔助固定的軟體機器人，包括：

用于輔助固定心臟組織的U型吸附結(jié)構(gòu)，所述U型吸附結(jié)構(gòu)包括兩組仿生吸盤陣列、U型結(jié)構(gòu)主體、硬化隔離板、吸附結(jié)構(gòu)連接件；

所述仿生吸盤陣列包括呈線性陣列分布在吸盤安裝塊上的若干仿生吸盤；所述吸盤安裝塊內(nèi)部設(shè)有第一硬化氣道，及與所述仿生吸盤相連的第一吸附氣道；

所述U型結(jié)構(gòu)主體開口方向的兩端部分別安裝所述仿生吸盤陣列；所述U型結(jié)構(gòu)主體內(nèi)設(shè)有第二硬化氣道、第二吸附氣道，所述第二硬化氣道的兩個入口、與所述第二吸附氣道的一個入口均設(shè)置在所述U型結(jié)構(gòu)主體閉合的端部，所述第二硬化氣道的兩個出口，及所述第二吸附氣道的兩個出口分布在所述U型結(jié)構(gòu)主體開口方向的兩端部；所述第二硬化氣道、第二吸附氣道分別與所述第一硬化氣道、第一吸附氣道氣密導(dǎo)通；

所述第一硬化氣道、第二硬化氣道內(nèi)填充固體硬化顆粒；

所述硬化隔離板安裝在所述U型結(jié)構(gòu)主體閉合的端部，所述硬化隔離板中部設(shè)有第三吸附氣道，所述第三吸附氣道兩側(cè)分別設(shè)有第三硬化氣道；所述第三吸附氣道與所述第二吸附氣道的入口氣密導(dǎo)通，兩條第三硬化氣道分別與所述第二硬化氣道的兩個入口氣密導(dǎo)通；

所述吸附結(jié)構(gòu)連接件包括圓頭端和矩形端，所述矩形端與所述硬化隔離板連接；所述吸附結(jié)構(gòu)連接件中部設(shè)有第四吸附氣道，所述第四吸附氣道兩側(cè)分別設(shè)有第四硬化氣道；所述第四吸附氣道與所述第三吸附氣道氣密導(dǎo)通，兩條第四硬化氣道分別與兩條第三硬化氣道氣密導(dǎo)通；