[發明專利]多自由度串并聯骨盆骨折復位機器人及骨盆骨折復位系統

有效

• 申請號: 202110963104.2
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113662643B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 匡紹龍;張誠誠;寇偉;郁樹梅;張虹淼;孫立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61B17/56
• 分類號: A61B17/56;A61B34/30
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李艾

本發明公開了一種多自由度串并聯骨盆骨折復位機器人及骨盆骨折復位系統，包括串聯平臺單元、串并聯過渡單元以及并聯平臺單元，串聯平臺單元具有兩個自由度，實現動平臺沿手術床的長度方向和手術床的高度方向直線運動，串并聯過渡單元具有一個自由度，實現動平臺繞手術床的寬度方向旋轉運動，并聯平臺單元具有三個自由度，實現動平臺沿手術床的寬度方向直線運動，繞V軸方向轉動以及繞W軸方向轉動。本發明公開的多自由度串并聯骨盆骨折復位機器人，能實現6自由度運動，具有精度高、負載能力及剛度大、工作空間大、結構緊湊等優點，該機器人可直接安裝在手術床側面，體積小，安裝方便，采用床側安裝，手術期間不影響醫生在手術床邊的操作。

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，具體涉及一種多自由度串并聯骨盆骨折復位機器人及骨盆骨折復位系統。

背景技術

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

隨著現代工業生產和交通運輸業的飛速發展，以骨盆骨折為主的高暴力損傷日益增多，現今骨盆骨折發生率占全身骨折的6％～8％，且不穩定骨盆骨折的致死、致殘率高達10％～50％。良好的復位精度是愈后良好，功能完整的有效保障，并且復位不良會增加術后殘留疼痛，功能障礙等并發癥，以及二次手術風險。目前骨盆骨折的處理方式主要有兩種：開放手術及閉合微創手術復位。開放手術醫生直接查看骨折骨的狀態，手術強度高；同時對患者造成的創傷大，術后恢復時間長，容易產生二次損傷。閉合微創復位手術，在術中X光的輔助下通過經皮搖桿移動骨折骨至目標位置，導致醫護團隊和患者所受的輻射量長，且醫生需要通過二維圖像轉化為三維立體圖像無法掌握精確的骨折狀態信息，對醫生經驗要求較高。同時這兩種方法，在骨折復位固定前，需要醫生手動保持復位狀態，醫生勞動強度大且容易出現復位精度問題。機器人輔助骨折復位具有復位精度高，術中輻射小，在骨折固定前能夠保持復位狀態，降低醫生勞動強度，近年來越來越受到關注，但大多骨折復位機器人基于工業串聯機器人，工作空間大但輸出力小，剛度差，而且體積較大，不能滿足實際臨床使用的要求。另一方面目前針對骨盆骨折復位的手術機器人還較少，因此設計一種適合于手術室環境的骨盆骨折復位機器人具有非常現實的意義。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于如何提供一種體積小、安裝方便、減少手術時間、不影響醫生在手術床邊操作的盆骨折復位機器人。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種多自由度串并聯骨盆骨折復位機器人，包括：

串聯平臺單元，所述串聯平臺單元包括第一安裝座、第一直線驅動機構、第二安裝座以及第二直線驅動機構，所述第一安裝座固定于手術床的床側，所述第一直線驅動機構的固定部分固定連接于所述第一安裝座上，所述第一直線驅動機構的活動部分帶動所述第二安裝座沿手術床的長度方向進行直線運動，所述第二直線驅動機構的固定部分固定連接于所述第二安裝座上；

串并聯過渡單元，所述串并聯過渡單元包括第三安裝座和旋轉驅動機構，所述第二直線驅動機構的活動部分帶動所述第三安裝座沿手術床的高度方向進行直線運動，所述旋轉驅動機構的固定部分固定連接于所述第三安裝座上；