[實用新型]一種具有移動定位關(guān)節(jié)的單孔手術(shù)機器人的整體布局結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820330629.6
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN209611304U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡三元;馮紅光;程曉林;田兆輝;姜秀新;樊炳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)齊魯醫(yī)院
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本實用新型公開了一種具有移動定位關(guān)節(jié)的單孔手術(shù)機器人的整體布局結(jié)構(gòu)，由三個手術(shù)器械和鞘卡等組成。其中兩個為手術(shù)操作器械一和手術(shù)操作器械二，另一個為手術(shù)觀察器械；三個手術(shù)器械平行布置。手術(shù)器械采用機械解耦或控制解耦機構(gòu)，完全解決了手術(shù)器械執(zhí)行機構(gòu)各關(guān)節(jié)擺轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的相互運動耦合問題；本實用新型的用于微創(chuàng)外科手術(shù)的具有移動定位關(guān)節(jié)的單孔手術(shù)機器人的整體布局結(jié)構(gòu)簡潔合理、布局緊湊、占用空間小、小型化、輕量化，采用手術(shù)器械執(zhí)行機構(gòu)與快換機構(gòu)快換拆裝方式，可以方便地更換不同手術(shù)器械，增強了單孔手術(shù)機器人的使用的靈活性、便利性與安全性，有利于單孔手術(shù)機器人的推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種微創(chuàng)外科手術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種適合于胸腔和腹腔的微創(chuàng)手術(shù)操作的微創(chuàng)外科單孔手術(shù)機器人的整體布局結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

以腹腔鏡為代表的微創(chuàng)外科被譽為20世紀醫(yī)學(xué)科學(xué)對人類文明的重要貢獻之一，微創(chuàng)手術(shù)操作是指醫(yī)生借助細長的手術(shù)器械通過人體表面的微小切口探入到體內(nèi)進行手術(shù)操作的。它與傳統(tǒng)的開口手術(shù)相比具有手術(shù)切口小、出血量少、術(shù)后疤痕小、恢復(fù)時間快等優(yōu)點，達到與傳統(tǒng)開口手術(shù)相同的療效。手工操作的微創(chuàng)手術(shù)器械是被動操作形式，一般末端只具有一個運動自由度。手術(shù)過程中醫(yī)生通過手指施加驅(qū)動實現(xiàn)末端器械動作，并依靠醫(yī)生手臂與腕部的運動靈活性順利完成包括縫合、打結(jié)在內(nèi)的各種復(fù)雜操作。但是，對于輔助微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)而言，由于手術(shù)器械的操作是通過機器人來完成的，而機器人系統(tǒng)本身不具備人操作的靈活性。因此，對微創(chuàng)手術(shù)機器人專用手術(shù)器械的設(shè)計提出了更高的要求。為適應(yīng)微創(chuàng)手術(shù)的要求，手術(shù)器械的設(shè)計應(yīng)滿足體積小、操作靈活、形式多樣、便于與機器人手臂安裝、有足夠的剛度和強度、適于醫(yī)療環(huán)境要求(如多次消毒)等。特別是手術(shù)器械應(yīng)具有較多的自由度以滿足靈活性要求，才能適應(yīng)縫合打結(jié)等復(fù)雜手術(shù)操作。

在微創(chuàng)手術(shù)機器人手術(shù)過程當中，手術(shù)工具是唯一與人體病變組織相接觸的部分，也是直接執(zhí)行手術(shù)操作的機器人部分，因此，手術(shù)工具的性能是微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)綜合性能的關(guān)鍵所在。為適應(yīng)現(xiàn)代化微創(chuàng)手術(shù)的要求，手術(shù)工具的設(shè)計應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)精巧、操作靈活、形式多樣、易于更換、適合醫(yī)療環(huán)境等要求，特別是手術(shù)工具應(yīng)有較多的自由度以滿足靈活性要求，且要易于更換才能實現(xiàn)復(fù)雜的手術(shù)操作。因此，與手術(shù)工具相配套的手術(shù)器械的性能也是微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)綜合性能的重要組成部分，其性能指標不僅影響著手術(shù)工具的使用，還直接決定了本體系統(tǒng)的設(shè)計指標與布局方式。總之，手術(shù)工具與快換裝置的性能是體現(xiàn)手術(shù)機器人系統(tǒng)整體性能水平的關(guān)鍵因素。

在國際上，微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)研究領(lǐng)域已有多套樣機達到了商業(yè)臨床應(yīng)用水平，包括da Vinci、Zeus、LAPROTEK系統(tǒng)等。通過研究手術(shù)機器人系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)現(xiàn)手術(shù)工具系統(tǒng)主要由工具部分和快換裝置組成。工具部分的發(fā)展趨勢是由桿傳動、低自由度向絲傳動、多自由度發(fā)展，其結(jié)構(gòu)雖越來越簡化，功能卻變得越來越強大；快換裝置則是逐漸向緊湊型、集成型發(fā)展，性能也變的越來越高效、穩(wěn)定。現(xiàn)存的兩套商業(yè)化微創(chuàng)手術(shù)機器人都是采用絲傳動的四自由度手術(shù)工具系統(tǒng)，但這些手術(shù)工具系統(tǒng)仍存在結(jié)構(gòu)布局分散，外形尺寸較大等缺點，所以手術(shù)工具系統(tǒng)仍有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

在我國，微創(chuàng)外科單孔手術(shù)機器人的研發(fā)還處于起步階段，尤其對手術(shù)工具系統(tǒng)的研究與國外技術(shù)相比還有較大的差距，因此，開發(fā)絲傳動、多自由度手術(shù)工具及相配套的性能更為穩(wěn)定高效的快換裝置對填補國內(nèi)空白，推進相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進步具有重要意義。研究開發(fā)與現(xiàn)有系統(tǒng)擁有不同的絲傳動形式和快換方式的多自由度手術(shù)工具系統(tǒng)對于提升我國在該科研領(lǐng)域的學(xué)術(shù)、技術(shù)地位具有深遠意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方便拆裝、易于調(diào)整、定位準確、剛度較大、布局合理的小型化、輕量化的用于微創(chuàng)外科手術(shù)的具有移動定位關(guān)節(jié)的單孔手術(shù)機器人的整體布局結(jié)構(gòu)，它能夠夾持手術(shù)工具輔助醫(yī)生實施微創(chuàng)單孔手術(shù)操作。

本實用新型提供了一種方便拆裝、易于調(diào)整、定位準確、剛度較大、布局合理的小型化、輕量化的用于微創(chuàng)外科手術(shù)的具有移動定位關(guān)節(jié)的單孔手術(shù)機器人的整體布局結(jié)構(gòu)，具體方案如下：