[發明專利]一種用于開顱手術的機械臂末端穩定裝置

有效

• 申請號: 201911204799.5
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110974420B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李紅兵;王藝蕓;李昱丞;李世亭;陳歆維;董頻
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

本發明涉及一種用于開顱手術的機械臂末端穩定裝置，包括L型固連模塊和緩震模塊；L型固連模塊包括固定橫板和豎直連接板，豎直連接板的一端連接固定橫板，另一端連接機械臂的末端關節；緩震模塊包括下支撐板和兩個緩震單元，每個緩震單元包括導向桿、彈簧和限位單元，限位單元安裝在導向桿的一端，導向桿的另一端穿過固定橫板后固定連接下支撐板，彈簧套在導向桿外，并且位于固定橫板和下支撐板之間。與現有技術相比，本發明能夠很好地解決開顱手術過程中鉆銑力突變引起的失速失穩問題，起到緩沖保護的作用，提高醫生對鉆銑器械的力控制穩定性，提高手術的安全性。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其是涉及一種用于開顱手術的機械臂末端穩定裝置。

背景技術

開顱手術是神經外科手術中占比最高的一種外科手術。傳統開顱手術由手術醫生手持顱鉆/顱銑器械，在患者顱骨上開出與腫瘤形狀大小相近的骨窗，借助顯微技術實現對腫瘤的清除手術。在傳統顱骨鉆銑過程中，完全由醫生憑借自身力量用手把持鉆銑器械，將銑刀末端抵住患者顱骨內表面，實現腦硬膜與顱骨表面的分離，同時保證鉆銑精度。

由上述手術過程可知，傳統開顱手術存在手術風險高、易發生腦膜腦損傷、醫生體力消耗大、手術效果嚴重依賴臨床經驗等問題。有鑒于此，現有將具有精準、微創等顯著特征的手術機械臂引入開顱手術中，醫生既可以直接通過電腦程序操作機械臂，也可以讓機械臂作為器械穩定支架，仍然手動控制顱鉆/顱銑器械，以提高手術的精度和安全性，減輕醫生操作強度。

然而，不管是傳統開顱手術還是連接有機械臂的開顱手術，由于存在患者個體體質差異以及年齡、性別差異，患者個體顱骨骨組織存在結構不規則、鉆銑力學特征不均勻等特點，在開顱手術過程中，銑刀與顱骨接觸時易發生銑削力突變，出現銑刀失速和系統失穩情況，輕則影響手術精度和質量，重則危及患者生命安全。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于開顱手術的機械臂末端穩定裝置，用以解決在開顱手術中，鉆銑器械在于顱骨鉆銑過程中的穩定交互問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于開顱手術的機械臂末端穩定裝置，包括L型固連模塊和緩震模塊；

所述的L型固連模塊包括固定橫板和豎直連接板，豎直連接板的一端連接固定橫板，另一端連接機械臂的末端關節，所述的固定橫板上設有第一固定孔和兩個第一導向孔，第一固定孔位于固定橫板的中央，第一導向孔對稱位于第一固定孔的兩側；

所述的緩震模塊包括下支撐板和兩個緩震單元，所述的下支撐板中央設有第三固定孔，開顱手術用的鉆銑器械依次穿過第一固定孔和第三固定孔，鉆銑器械的鉆銑端部從第三固定孔向外伸出，并且下支撐板連接鉆銑器械，每個緩震單元包括導向桿、彈簧和限位單元，所述的限位單元安裝在導向桿的一端，導向桿的另一端穿過第一導向孔后固定連接下支撐板，所述的彈簧套在導向桿外，并且位于固定橫板和下支撐板之間。

進一步地，所述的緩震模塊還包括上壓板和調節螺栓，所述的上壓板中央設有第二固定孔和兩個第二導向孔，第二固定孔位于上壓板的中央，所述的兩個第二導向孔對稱設置在第二固定孔的兩側，所述的鉆銑器械依次穿過第一固定孔，第二固定孔和第三固定孔，所述的導向桿依次穿過第一導向孔和第二導向孔后固定連接下支撐板，所述的彈簧位于上壓板和下支撐板之間，所述的固定橫板上還設有兩個橫板螺栓孔，所述兩個橫板螺栓孔對稱設置在第一固定孔的兩側，所述的調節螺栓穿過橫板螺栓孔接觸上壓板，用于調節上壓板和固定橫板之間的距離。

進一步地，所述的緩震模塊還包括兩個軸套，軸套安裝在第一導向孔內，所述的軸套包括連接盤，軸套的一端通過連接盤安裝在固定橫板上。

進一步地，所述的軸套內設有多條導向槽和滾珠，所述導向桿上設有和導向槽數量和位置對應的溝槽，滾珠位于導向槽和溝槽之間。

進一步地，所述的軸套內設有至少三條導向槽。