[發明專利]一種自動椎體穿刺成形裝置以及骨科手術機器人系統

在審

• 申請號: 202110764807.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113425414A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 朱圣曉;孫東輝;陳嘉瑞
• 申請（專利權）人: 深圳市鑫君特智能醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/32;A61B34/00;A61B17/88;A61B17/34
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 王昌花

本發明公開了一種自動椎體穿刺成形裝置及骨科手術機器人系統。其中，所述自動椎體穿刺成形裝置包括底板以及設置底板上的穿刺單元和骨水泥填充單元兩種手術工具；所述自動椎體穿刺成形裝置還包括安裝于底板上的直線進給單元和工具置換單元；所述直線進給單元運載穿刺單元或骨水泥填充單元向前運動進行穿刺操作或進行骨水泥的注射成型操作，或者向后運動退回至所述工具置換單元；穿刺單元或骨水泥填充單元在工具置換單元上進行位置置換以離開或進入直線進給單元。本發明的自動椎體穿刺成形裝置與骨科手術機器人配合使用，實現智能自動骨科手術穿刺和骨水泥注入。

技術領域

本發明主要涉及骨科手術機器人領域，特別涉及一種用于骨科手術機器人的自動椎體穿刺成形裝置以及骨科手術機器人系統。

背景技術

目前沒有可以直接用于骨科手術機器人的全自動椎體穿刺成形裝置。大多數是由醫生徒手擰入穿刺針和徒手注射骨水泥。人工操作存在以下問題：

（1）由于皮質骨的硬度較高，醫生人工進行穿刺時，往往需要使用很大力氣擰入，這對人體造成較大的壓力，所造成的晃動也比較大，容易出現意外傷害；

（2）徒手置入穿刺針時，醫生需要根據經驗判斷，找好位置進行穿刺，而穿刺過程中由于人工手持穿刺針，位置偏差較大；

（3）使用手工穿刺時，醫生徒手擰入時需要時時刻刻把握分尺，容易出現用力過猛導致穿刺過深的情況；

（4）人工注入骨水泥時不好把握注射量，需要多次拍照調整，操作繁瑣且整個手術過程時間比較長。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種用于骨科手術機器人的智能自動椎體穿刺成形裝置，解決現有技術采用人工擰入穿刺針和注射骨水泥時產生的不利問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種自動椎體穿刺成形裝置，包括底板以及安裝于底板上的手術工具，所述手術工具為骨科手術用工具，包括穿刺單元和骨水泥填充單元；所述自動椎體穿刺成形裝置還包括安裝于底板上的直線進給單元和工具置換單元；所述直線進給單元運載所述手術工具向前運動以進行相應手術操作，或者向后運動退回至所述工具置換單元；工具置換單元容納手術工具并對直線進給單元運載的手術工具進行置換。

在一些具體實施例中，所述直線進給單元包括動力源、由動力源驅動的滑動組件以及直線進給導軌；所述動力源驅動滑動組件沿所述直線進給導軌前后滑動；所述滑動組件運載所述手術工具前后運動；所述穿刺單元或骨水泥填充單元由直線進給單元運載向前運動進行穿刺操作或進行骨水泥的注射成型操作，或者向后運動退回至所述工具置換單元；所述穿刺單元包括動力源以及穿刺針；穿刺單元的動力源驅動穿刺針旋轉以進行骨頭穿刺；所述骨水泥填充單元包括動力部分和填充套部分，動力部分包括動力源以及注射器，動力源提供壓縮注射器的動力和作用，使注射器將骨水泥注入填充套部分進行骨水泥的注射操作；所述工具置換單元包括動力源、插撥塊以及工具置換平臺；工具置換平臺設置有手術工具容納腔以及滑動組件容納空間；工具置換單元的動力源驅動插撥塊移動，插撥塊與工具置換平臺以及直線進給單元相配合，帶動手術工具在工具置換單元的容納腔與直線進給單元的滑動組件上進行位置置換；穿刺單元或骨水泥填充單元在工具置換單元上進行位置置換以離開或移至直線進給單元的滑動組件上。

在一些具體實施例中，所述直線進給單元的動力源驅動為直線電機，直線電機包括相對直接運動的定子和動子；動子安裝于動子座，動子座和動子一起與定子之間滑動配合；所述滑動組件包括設置于直線進給導軌上的滑塊以及工具應用平臺，工具應用平臺安裝于動子座上；動子座與直線進給導軌上的滑塊連接；工具應用平臺承載手術工具；工具應用平臺與手術工具的配合為：工具應用平臺在前后方向限制手術工具，在兩側方向可移出或移入所述手術工具；所述滑動組件上連接有壓力傳感器，用于檢測穿刺單元進行穿刺操作時受到的阻力；所述底板上設置有位置檢測裝置，位置檢測裝置與直線進給導軌及滑動組件配合，用于設定或檢測滑動組件承載的手術工具的位置。