[發明專利]一種核磁兼容的穿刺手術折紙機器人

在審

• 申請號: 202210514661.0
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114886566A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 黨宇;韓建達;張靜宇;陳杰
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B17/34
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 高志光

一種核磁兼容的穿刺手術折紙機器人，它包含無磁材料制成的基座、釋電繩、驅動組件和M個折紙模塊，每個所述折紙模塊的橫截面為六邊形，折紙模塊展開后為矩形紙板，矩形紙板上具有多個直線折痕，沿矩形紙板寬度方向平行設置的多個直線折痕為谷線，與谷線斜交的多個直線折痕為山線，山線分為兩組，在長度方向上，兩組山線交角呈120度分布，且矩形紙板上排布有六列繩孔，每列繩孔折疊后形成通道。本發明具有長度可變、質量輕、靈活性好的優點，無磁材料滿足核磁兼容性。

技術領域

本發明涉及穿刺手術機器人，具體涉及一種核磁兼容的穿刺手術折紙機器人。

背景技術

核磁共振成像(MRI)對軟組織具有較強的分辨力和較高的精度，MRI導航的手術機器人可以對病人體內的軟組織病灶進行穿刺、取樣，但手術機器人也面臨核磁儀內部空間有限及高強度磁場的難題。國內外研究機構發明的手術機器人機構為了滿足核磁兼容性，并實現較高精度的穿刺過程，這些機器人大多基于剛性結構，利用氣動或者超聲電機驅動的方式來完成穿刺手術，其結構往往復雜，尺寸較大，靈活度差，剛性的機械結構會加重患者的心理負擔，且氣動驅動存在遲滯、泄露等缺點，超聲電機無法保證完全的核磁兼容。

發明內容

本發明為克服現有技術不足，提供一種核磁兼容的穿刺手術折紙機器人。該折紙機器人具有長度可變、質量輕、尺寸小、靈活性好等優點，并且機器人由無磁材料構成，滿足核磁兼容性，傳動線性程度良好。

一種核磁兼容的穿刺手術折紙機器人包含無磁材料制成的基座、釋電繩、驅動組件和M個折紙模塊，其中M≥1的整數；每個所述折紙模塊的橫截面為六邊形，折紙模塊展開后為矩形紙板，矩形紙板上具有多個直線折痕，沿矩形紙板寬度方向平行設置的多個直線折痕為谷線，與谷線斜交的多個直線折痕為山線，山線分為兩組，在長度方向上，兩組山線交角呈120度分布，且矩形紙板上排布有六列繩孔，每列繩孔折疊后形成通道；

M＝1時，折紙模塊安裝在基座上；

M＞1時，相鄰兩個折紙模塊通過連接件串接在一起，每個折紙模塊由固定在連接件上的釋電繩驅動產生軸向伸縮，釋電繩由布置在基座上的驅動組件控制。

本發明相比現有技術的有益效果是：

折紙機器人本體均由無磁材料構成，核磁兼容性良好，不會造成圖像偽影；折紙結構的長度可變，工作靈活，繩驅動使得驅動元件可放置在機器人本體之外，使得機器人本體結構緊湊，尺寸小，解決了核磁儀內部空間局限的問題。

下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步地說明：

附圖說明

圖1為實施例的核磁兼容的穿刺手術折紙機器人的整體結構示意圖；

圖2為實施例中基座和釋電繩布置的示意圖；

圖3為釋電繩布線示意圖；

圖4為一個方向看得折紙模塊和釋電繩布置示意圖；

圖5為另一個方向看的折紙模塊和釋電繩布置示意圖；

圖6為矩形紙板的平面結構圖；

圖7為本發明布置在支架上的示意圖。

具體實施方式

如圖1-圖6所示，一種核磁兼容的穿刺手術折紙機器人包含無磁材料制成的基座1、釋電繩2、驅動組件3和M個折紙模塊4，其中M≥1的整數；

每個所述折紙模塊4的橫截面為六邊形，折紙模塊4展開后為矩形紙板，矩形紙板上具有多個直線折痕，沿矩形紙板寬度方向平行設置的多個直線折痕為谷線4-1，與谷線4-1斜交的多個直線折痕為山線4-2，山線4-2分為兩組，一組山線斜向上布置，另一組山線斜向下布置，在長度方向上，兩組山線交角呈120度分布，且矩形紙板上排布有六列繩孔c，每列繩孔c折疊后形成通道；