[發明專利]一種診斷-治療一體化軟體腸胃鏡醫療機器人

有效

• 申請號: 202110705249.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113425227B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 李隆球;周德開;張永昌;李朋春;權家樂;常曉叢;邵廣斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/06;A61B1/005;A61B1/273;A61B1/31;A61B1/00;A61B17/22;A61B90/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王海婷

本發明提供了一種診斷?治療一體化軟體腸胃鏡醫療機器人，包括機器人主體、攝像頭、照明裝置、柔性介電彈性體驅動器、氣缸、直線電機、控制器和外置軟管，機器人主體為多通道軟管，包括中心通道和周向通道，中心通道用于容納導線及信號線路，周向通道包括至少三個微流體通道，每個微流體通道的前端均為封閉端，后端均為開口端，每個微流體通道的開口端與一氣缸的流道端口連通；直線電機通過驅動氣缸的活塞桿從而控制微流體通道內流體壓力，使機器人主體在流體驅動下轉向，攝像頭進行實時圖像采集，控制器控制柔性介電彈性體驅動器對目標的捕獲。本發明實現對消化道特別是病灶處進行實時圖像采集，并能一體化快速完成診斷和治療。

技術領域

本發明屬于醫療診斷與治療技術領域，尤其是涉及一種診斷-治療一體化軟體腸胃鏡醫療機器人。

背景技術

腸胃結石是常見的消化系統疾病，多由于攝入某些植物成分或吞入毛發或某些礦物質如碳酸鈣、鋇劑、鉍劑等在腸胃內凝結而成。腸胃結石多不易排出，常導致上腹不適、食欲不振或不同程度的腹痛腹脹等癥狀，長期刺激腸胃部可發生潰瘍或穿孔等疾病，對患者健康狀況及生活質量造成極大影響。

現有的腸胃結石治療方式包括內服藥物溶解、體外沖擊波破碎、X射線下網套碎石法、鏡下活檢鉗咬割、外科手術等。其中，內服藥物溶解法治療周期長，對腸胃內壁損傷較大；體外沖擊波破碎法對毛發結石、蟲膠石等類型結石不適用；X射線下網套碎石法需反復切割結石并借助藥物排除，操作精度較低，操作過程中易損傷消化道內壁；鏡下活檢鉗咬割法易刺激、損傷消化道內壁；外科手術對組織、器官損傷大，恢復周期長。目前，腸胃結石的診療過程多以診斷、治療相分離，存在治療周期長、對患者消化道損害較大、治療效果不明晰等問題，且常帶來一些副作用，諸如惡心、嘔吐、呼吸抑制、心率下降等。可實時采集消化道圖像、帶有前端執行器、診斷-治療一體化且生物相容性好的軟體醫療機器人鮮有報道。

綜上所述，亟需一種可實時采集圖像、帶有前端執行器、診斷-治療一體化的軟體醫療機器人，來解決上述問題。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種診斷-治療一體化軟體腸胃鏡醫療機器人，實現對消化道特別是病灶處進行實時圖像采集，并能一體化快速完成診斷、治療的過程，該機器人可用于腸胃結石、腸胃息肉等疾病的診斷與治療，減小對消化道的損傷，縮短治療周期。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種診斷-治療一體化軟體腸胃鏡醫療機器人，包括機器人主體、攝像頭、照明裝置、柔性介電彈性體驅動器、氣缸、直線電機、控制器和外置軟管；所述的機器人主體為多通道軟管，包括中心通道和周向通道，所述的中心通道用于容納導線及信號線路，周向通道包括至少三個微流體通道，每個微流體通道的前端均為封閉端，后端均為開口端，每個微流體通道的開口端與一氣缸的流道端口連通；

所述的攝像頭置于機器人主體的中心通道的前端，在攝像頭周圍分布多個照明裝置；

所述的柔性介電彈性體驅動器置于機器人主體的前端并與機器人主體前端固連；所述的氣缸、直線電機和控制器均置于機器人主體的后端，每個微流體通道對應設置一個氣缸，每個氣缸對應一個直線電機，微流體通道與對應的氣缸之間通過外置軟管相連接，氣缸的活塞桿與相應直線電機的軸通過聯軸器連接，攝像頭的導線及信號線路與柔性介電彈性體驅動器的導線及信號線路均與控制器相連接；直線電機通過驅動相應的氣缸的活塞桿從而控制對應的微流體通道內流體壓力，使機器人主體在流體驅動下轉向，攝像頭進行實時圖像采集，控制器控制柔性介電彈性體驅動器對目標的捕獲。

進一步的，所述機器人主體包括三個微流體通道，且三個微流體通道周向均勻布置，每個微流體通道的前段部分內壁采用柵格結構，為機器人主體前端柵格微流道，微流體通道的其余部分內壁為光滑結構，為機器人主體光滑微流道。