[實(shí)用新型]基于雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)的穿刺機(jī)器人的進(jìn)針裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822133847.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN210019644U
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱;劉斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): A61B34/30
• 分類號(hào): A61B34/30;A61B17/34
• 代理公司: 11369 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 韓飛

本實(shí)用新型公開了一種基于雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)的穿刺機(jī)器人的進(jìn)針裝置，其特征在于，包括雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)及可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)上的進(jìn)針機(jī)構(gòu)，所述雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)用于調(diào)整所述穿刺針的進(jìn)針姿態(tài)。本實(shí)用新型通過雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)對穿刺針的進(jìn)針姿態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，能保證進(jìn)針點(diǎn)位置固定、穿刺針的進(jìn)針角度能實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穿刺進(jìn)針；本實(shí)用新型通過設(shè)置彈針組件，能實(shí)現(xiàn)穿刺針的快速進(jìn)針，能減輕人體的疼痛感；而后再通過驅(qū)動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)慢速的進(jìn)針，直到病灶點(diǎn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)效率高，操作方便，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)的穿刺機(jī)器人的進(jìn)針裝置。

背景技術(shù)

微創(chuàng)手術(shù)是利用細(xì)長的桿狀手術(shù)工具通過人體表面的微小切口探入體內(nèi)進(jìn)行手術(shù)操作的。與傳統(tǒng)的開口手術(shù)相比，它可以減少手術(shù)切口及手術(shù)疤痕、縮短恢復(fù)時(shí)間、減少出血量及并發(fā)癥等；可以看出，微創(chuàng)手術(shù)具有開口手術(shù)所無法比擬的優(yōu)越性，因此受到了廣大患者和醫(yī)生的青睞，目前微創(chuàng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)臨床領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

但目前的微創(chuàng)手術(shù)基本上是由經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師來完成，但現(xiàn)實(shí)情況是，經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師有限，穿刺手術(shù)過程持續(xù)時(shí)間較長，醫(yī)師的精力有限，從而限制了微創(chuàng)手術(shù)的推廣。由于微創(chuàng)手術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)，及其在操作上存在的這些困難，也使得醫(yī)生期望獲得輔助設(shè)備以方便實(shí)施并能夠在更多領(lǐng)域中開展這類手術(shù)。將機(jī)器人技術(shù)與傳統(tǒng)的微創(chuàng)技術(shù)相結(jié)合的穿刺針機(jī)器人被普遍認(rèn)為是一種有效地解決傳統(tǒng)微創(chuàng)技術(shù)缺點(diǎn)的方法。穿刺針機(jī)器人一般包括機(jī)器人手臂、設(shè)置在機(jī)器人手臂末端的進(jìn)針裝置，進(jìn)針裝置一般包括RCM機(jī)構(gòu)及設(shè)置在RCM機(jī)構(gòu)上的穿刺針機(jī)構(gòu)。如果機(jī)構(gòu)的某一部分或某一點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中始終通過遠(yuǎn)離機(jī)構(gòu)本身的一個(gè)固定點(diǎn)(或被約束在一個(gè)非常小的空間內(nèi))，并且該點(diǎn)無物理鉸鏈約束，那么這類機(jī)構(gòu)就可以稱為“遠(yuǎn)端虛擬支點(diǎn)機(jī)構(gòu)”(Remote Center of Motion，RCM機(jī)構(gòu))。這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)恰好與微創(chuàng)手術(shù)的操作特征相吻合，它在微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人中獲得巨大成功。RCM機(jī)構(gòu)利用結(jié)構(gòu)自身的約束實(shí)現(xiàn)的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人未引入冗余的自由度，而是依靠特殊設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)使機(jī)器人的一部分在運(yùn)動(dòng)過程中始終通過空間的固定點(diǎn)。機(jī)器人手臂可自由移動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)穿刺點(diǎn)的定位，RCM機(jī)構(gòu)則用于對穿刺針的穿刺姿態(tài)(穿刺角度)進(jìn)行調(diào)節(jié)，穿刺針機(jī)構(gòu)用于最終實(shí)現(xiàn)穿刺進(jìn)行，使穿刺針達(dá)到病灶點(diǎn)。但現(xiàn)有的進(jìn)針裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、進(jìn)針模式單一(缺乏快速進(jìn)針模式，病人穿刺疼痛感強(qiáng)烈)、不方便控制、穿刺針姿態(tài)調(diào)節(jié)精準(zhǔn)度和便捷度低等問題，難以滿足穿刺針機(jī)器人的應(yīng)用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)的穿刺機(jī)器人的進(jìn)針裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)的穿刺機(jī)器人的進(jìn)針裝置，包括雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)及可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)上的進(jìn)針機(jī)構(gòu)，

所述進(jìn)針機(jī)構(gòu)包括盒體、沿長度方向設(shè)置于所述盒體內(nèi)的直線導(dǎo)軌、設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上的進(jìn)針滑塊、內(nèi)端設(shè)置在所述進(jìn)針滑塊上且外端沿長度方向穿出所述盒體的穿刺針及用于驅(qū)動(dòng)所述進(jìn)針滑塊在所述直線導(dǎo)軌上滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件；

所述雙平行四邊形RCM機(jī)構(gòu)用于調(diào)整所述穿刺針的進(jìn)針姿態(tài)。

優(yōu)選的是，所述進(jìn)針滑塊包括滑動(dòng)設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上的下滑塊、開設(shè)在所述下滑塊的上表面上的滑槽、滑動(dòng)設(shè)置在所述滑槽內(nèi)的上滑塊及固接在所述上滑塊上的穿刺針固定座，所述穿刺針的內(nèi)端設(shè)置在所述穿刺針固定座上；所述穿刺針固定座側(cè)部設(shè)置有擋板。

優(yōu)選的是，所述盒體內(nèi)還設(shè)置有彈針組件，所述彈針組件包括設(shè)置在所述進(jìn)針滑塊側(cè)部的電磁鐵及設(shè)置在所述電磁鐵上的電磁鐵導(dǎo)桿，所述電磁鐵導(dǎo)桿垂直設(shè)置于所述擋板的側(cè)部，用于推動(dòng)所述上滑塊在所述滑槽內(nèi)滑動(dòng)。

優(yōu)選的是，所述滑槽的兩端均設(shè)置有用于對所述上滑塊進(jìn)行限位的限位塊。