[發明專利]假體安裝執行器及外科手術系統

在審

• 申請號: 202210768534.3
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN116370162A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 張釗;張曉峰;李衛
• 申請（專利權）人: 北京和華瑞博醫療科技有限公司
• 主分類號: A61F2/46
• 分類號: A61F2/46;A61B34/30
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽

本公開提供一種假體安裝執行器，用于機器人系統執行的髖關節置換手術，包括滑桿、支撐組件和示蹤器。滑桿的第一端用于連接假體，滑桿的第二端用于接受安裝假體時的沖擊力；支撐組件包括耦合部，耦合部容納滑桿的部分桿段，滑桿相對于支撐組件軸向可動；支撐組件用于將假體安裝執行器連接于機器人系統的機械臂；示蹤器設置于滑桿以指示滑桿的方位。本公開所提出的假體安裝執行器，滑桿相對于支撐組件軸向可動，在使用時可以使滑桿與支撐組件在軸向上的間隙大于滑桿被打擊時的行程，避免滑桿與支撐組件發生碰撞損壞與執行器連接的機械臂。

技術領域

本公開涉及醫療器械領域，具體涉及假體安裝執行器及外科手術系統。

背景技術

在髖關節手術中，病人的患處周圍存在較多的軟組織，醫生直接在患處向髖臼假體施加安裝的沖擊力時會受到這些組織的影響并且需要避開這些組織。為此，需要通過假體桿把持髖臼杯假體并向其傳遞用于安裝的沖擊力。結合現有的計算機輔助導航手術系統，假體桿在機械臂等類型的定向把持裝置的輔助下能夠使髖臼假體與病人的患處對準，醫生向假體桿施加打擊便可實現髖臼假體的安裝。

假體植入過程中，假體的植入深度和角度是關鍵的指標。每次打擊時假體的深度都會發生變化，系統需要測量該深度變化并輸出給外科醫生。一般地，系統依賴于機械臂的位姿信息判斷其連接的假體的位姿信息，為此，需要通過機械臂和假體桿之間的機械結構尺寸的配合來確定假體相對于機械臂的方位關系。然而在打擊過程中，機械臂不應與假體桿之間產生較大的剛性碰撞。一旦產生較大的剛性碰撞，機械臂可能因較大的沖擊力而受到損壞或使機械臂的位置脫離將假體安裝執行器保持在目標位姿的準確位置，進而對手術精度造成影響。

傳統手術中，外科醫生手直接握持假體桿，在打擊的過程中可以通過感受假體桿的震動狀況判斷假體的深度等植入情況。而由機器人輔助的手術系統中，機器人代替醫生把持和定位假體桿，減弱了外科醫生對上述震動狀況的感知。雖然導航系統可以提供直觀的深度信息，但無法讓外科醫生基于主觀感受的經驗發揮作用。

發明內容

本公開提供一種假體安裝執行器及手術系統，方便輔助醫生進行髖關節假體植入手術。

本公開的第一方面提供一種假體安裝執行器，用于機器人系統執行的髖關節置換手術，包括滑桿、支撐組件和示蹤器，滑桿的第一端用于連接假體，滑桿的第二端用于接受安裝假體時的沖擊力；支撐組件包括耦合部，耦合部容納滑桿的部分桿段，滑桿相對于支撐組件軸向可動；支撐組件用于將假體安裝執行器連接于機器人系統的機械臂；示蹤器設置于滑桿以指示滑桿的方位。

在第一種可能的實施方式中，還包括軸向緩沖機構，滑桿受到軸向沖擊時軸向緩沖機構形成滑桿與支撐組件之間的軸向緩沖。

結合上述可能的實現方式，在第二種可能的實施方式中，滑桿與支撐組件之間設置有軸向限位結構，軸向緩沖機構設置于支撐組件與軸向限位結構之間。

結合上述可能的實現方式，在第三種可能的實施方式中，軸向緩沖機構被預壓縮/拉伸。

結合上述可能的實現方式，在第四種可能的實施方式中，耦合部為貫穿支撐組件的通道，軸向緩沖機構包括2個緩沖件，2個緩沖件分別位于通道的兩端。

結合上述可能的實現方式，在第五種可能的實施方式中，2個緩沖件均處于壓縮狀態。

結合上述可能的實現方式，在第六種可能的實施方式中，軸向限位結構包括設置在滑桿上的擋圈，緩沖件設置于擋圈與支撐組件之間。

結合上述可能的實現方式，在第七種可能的實施方式中，軸向限位結構還包括支撐組件一側的絕緣件，緩沖件位于絕緣件與擋圈之間。

結合上述可能的實現方式，在第八種可能的實施方式中，滑桿還包括供操作者握持的握持部。

結合上述可能的實現方式，在第九種可能的實施方式中，握持部位于支撐組件與假體之間。