與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，包括定位模塊，穿刺模塊，乳腺穩(wěn)定模塊，活檢模塊，存儲(chǔ)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊，俯臥支架。定位模塊用于定位入針點(diǎn)，由3個(gè)絲杠螺母驅(qū)動(dòng)的直線滑臺(tái)組成；穿刺模塊用于將活檢針刺入人體，將活檢針?biāo)椭聊繕?biāo)點(diǎn)，由一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)；活檢模塊用于取組織樣本，包括活檢針機(jī)構(gòu)和活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上弦、擊發(fā)操作；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)由活檢模塊取出的樣本，有多個(gè)存儲(chǔ)倉(cāng)，并可以輪換；乳腺穩(wěn)定模塊用于穩(wěn)定乳腺組織的形態(tài)；驅(qū)動(dòng)模塊用于遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)機(jī)器人；俯臥支架用于支撐患者身體及容納乳腺介入機(jī)器人；整個(gè)機(jī)器人除了內(nèi)針，外針，彈簧，軟軸材料為非磁性不銹鋼，其余部分材料均為尼龍，可以兼容MRI設(shè)備。
【專(zhuān)利說(shuō)明】與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，可以在成像設(shè)備CT、超聲、磁共振成像引導(dǎo)下進(jìn)行乳腺癌活檢手術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]乳腺癌是女性中最常見(jiàn)的癌癥之一，全球乳腺癌發(fā)病率自20世紀(jì)70年代末開(kāi)始一直呈上升趨勢(shì)。乳腺介入手術(shù)具有創(chuàng)傷小，恢復(fù)快，并發(fā)癥少，不影響人體美觀等特點(diǎn)，對(duì)于女性乳腺疾病的檢查、治療具有重要意義，但是人工手術(shù)操作繁瑣，技術(shù)難度大，不易被一般醫(yī)生所掌握，而且精度不高，手術(shù)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，醫(yī)生很容易因疲勞造成手術(shù)質(zhì)量下降。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)人工手術(shù)的不足，提出一種的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，它可以在成像設(shè)備引導(dǎo)下進(jìn)行乳腺介入手術(shù)，而醫(yī)生只需在計(jì)算機(jī)上監(jiān)視、控制機(jī)器人，可大大改善醫(yī)生工作強(qiáng)度，提高手術(shù)質(zhì)量。
[0004]基本技術(shù)方案是:與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人包括定位模塊，穿刺模塊，乳腺穩(wěn)定模塊，活檢模塊，存儲(chǔ)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊，俯臥支架。定位模塊主要用于確定入針點(diǎn)位置，由X向滑臺(tái)，Y向滑臺(tái)，Z向滑臺(tái)組成。其中X向滑臺(tái)為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，位于定位模塊的最下層，其移動(dòng)方向平行于水平面，X向絲杠為左右旋螺紋絲杠，前端為左旋螺紋，后端為右旋螺紋，可以實(shí)現(xiàn)前X向滑塊和后X向滑塊之間的開(kāi)合動(dòng)作；Y向滑臺(tái)為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，位于X向滑臺(tái)上方，其移動(dòng)方向與X向滑臺(tái)移動(dòng)方向垂直，且平行于水平面；Ζ向滑臺(tái)為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，位于Y向滑臺(tái)上方，其移動(dòng)方向垂直于水平面。
[0005]穿刺模塊為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，其前端通孔與Z向螺母兩端圓柱配合，使穿刺模塊可繞Z向螺母旋轉(zhuǎn)；其后端滑動(dòng)槽與穿刺滑臺(tái)后支座兩端的圓柱配合，這樣，當(dāng)Z向螺母移動(dòng)時(shí)，穿刺滑臺(tái)底座產(chǎn)生一個(gè)俯仰動(dòng)作。
[0006]乳腺穩(wěn)定模塊由前穩(wěn)定壓板，后穩(wěn)定壓板，穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，前穩(wěn)定壓板安裝在前X向滑塊上。后穩(wěn)定壓板上有柵格，活檢針可以穿過(guò)柵格空隙進(jìn)入到手術(shù)區(qū)域中。后穩(wěn)定壓板與穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)一同安裝在Y向滑臺(tái)底座上，穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)包括穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌，小齒輪，齒輪軸，齒輪軸支撐座，后穩(wěn)定壓板底部有齒條，與小齒輪嚙合，通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)使后穩(wěn)定壓板沿穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0007]活檢模塊由活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)與活檢針機(jī)構(gòu)組成,通過(guò)安裝在活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)螺母上的連接板與內(nèi)針座連接，可以實(shí)現(xiàn)活檢針機(jī)構(gòu)上弦、擊發(fā)操作。
[0008]存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)模塊同步帶輪，開(kāi)口同步帶，組織收集倉(cāng)，收集倉(cāng)托槽，托槽支撐架，存儲(chǔ)模塊同步帶輪支撐軸，存儲(chǔ)模塊同步帶輪輸入軸。開(kāi)口同步帶兩端分別與組織收集倉(cāng)兩端固定，組織收集倉(cāng)放置在收集倉(cāng)托槽上，并可以在開(kāi)口同步帶的帶動(dòng)下在收集倉(cāng)托槽上滑動(dòng)。
[0009]驅(qū)動(dòng)模塊包括電機(jī)，傳動(dòng)軟軸及聯(lián)軸器。軟軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器分別與X向絲杠、Y向絲杠、Z輸入軸、穿刺滑臺(tái)絲杠、活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠、穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)中的小齒輪軸、存儲(chǔ)模塊中的同步帶輪輸入軸的末端連接，另一端則通過(guò)聯(lián)軸器分別與7個(gè)電機(jī)的電機(jī)軸連接。
[0010]俯臥支架為供患者俯臥的支架，乳腺介入機(jī)器人處于俯臥支架內(nèi)部，X向滑臺(tái)底座固定在俯臥支架中。
[0011]整個(gè)機(jī)器人除了內(nèi)針，外針，彈簧，軟軸材料為非磁性不銹鋼，其余部分材料均為尼龍，可以兼容MRI設(shè)備。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
(I)可以在醫(yī)生的操作下進(jìn)行乳腺活檢手術(shù)，大大減小醫(yī)生工作強(qiáng)度。
[0013](2)定位模塊由三個(gè)方向的移動(dòng)滑臺(tái)組成，可以精確定位機(jī)器人工作空間內(nèi)任意點(diǎn)位置。
[0014](3)穿刺模塊俯仰運(yùn)動(dòng)可以增大活檢針末端可達(dá)到的工作范圍。
[0015](4)穩(wěn)定壓板組可以在X向絲杠驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)開(kāi)合運(yùn)動(dòng)，方便穩(wěn)定乳房形態(tài)，有利于精確定位病灶點(diǎn)。
[0016](5)后穩(wěn)定壓板上有柵格，活檢針可以穿過(guò)柵格空隙進(jìn)入到手術(shù)區(qū)域中。
[0017](6)后穩(wěn)定壓板可以在穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下避開(kāi)與活檢針的干涉。
[0018](7)活檢驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)活`檢針自動(dòng)上弦，自動(dòng)擊發(fā)，方便機(jī)器人控制。
[0019](8)整個(gè)機(jī)器人除了內(nèi)針，外針，彈簧，軟軸材料為非磁性不銹鋼，其余部分材料均為尼龍，可以兼容MRI設(shè)備。
[0020](9)機(jī)器人使用軟軸傳動(dòng)，將電機(jī)動(dòng)力傳遞到各絲杠末端，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，軟軸材料為非磁性不銹鋼，這樣機(jī)器人可以在MRI環(huán)境下使用。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0021]附圖1:X向滑臺(tái)
圖中:1 X向滑臺(tái)底座，2 X向前滑塊，3 X向后滑塊，4 X向?qū)к墸? X向軸承，6 X向右旋螺母，7 X向絲杠，8 X向左旋螺母附圖2:Y向滑臺(tái)
圖中:9 Y向軸承，10 Y向?qū)к墸?1 Y向螺母，12 Y向滑塊，13 Y向絲杠，14 Y向滑臺(tái)底
座
附圖3:Ζ向滑臺(tái)與穿刺滑臺(tái)
圖中:15穿刺模塊后支座，16穿刺滑臺(tái)軸承，17穿刺滑臺(tái)螺母，18穿刺滑臺(tái)底座，19穿刺滑臺(tái)絲杠，20 Z向螺母，21 Z向?qū)к墸?2 Z向絲杠，23活檢針支撐架，24錐齒輪，25同步帶輪軸支撐架，26 Z輸入軸前支撐架，27 Z向滑臺(tái)底座，28 Z輸入軸，29 Z輸入軸后支撐架
附圖4:同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
圖中:30 Z向軸承，31同步帶輪，32同步帶輪軸，33同步帶 附圖5:穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)圖中:34后穩(wěn)定壓板，35小齒輪，36齒輪軸，37齒輪軸支撐座 附圖6:活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)
圖中:38連接板，39活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)軸承，40活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠，41活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)螺母，42活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)底座附圖7:活檢針機(jī)構(gòu)
圖中:43內(nèi)針，44外針，45活檢針上蓋，46外針座，47彈簧，48內(nèi)針座螺紋孔，49內(nèi)針座，50活檢針底座附圖8:存儲(chǔ)模塊
圖中:51托槽支撐架，52存儲(chǔ)模塊同步帶輪支撐軸，53開(kāi)口同步帶，54收集倉(cāng)托槽，55組織收集倉(cāng)，56存儲(chǔ)模塊同步帶輪輸入軸，57存儲(chǔ)模塊同步帶輪附圖9:乳腺介入機(jī)器人
圖中:58俯臥支架，59活檢針機(jī)構(gòu)，60活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)，61電機(jī)，62軟軸，63穿刺滑臺(tái)，64 Y向滑臺(tái),65 Z向滑臺(tái),66穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌,67 X向滑臺(tái),68存儲(chǔ)模塊,69前穩(wěn)定壓板
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式。
[0023]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示。與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人包括定位模塊，穿刺模塊，乳腺穩(wěn)定模塊，活檢模塊，存儲(chǔ)模塊(68)，驅(qū)動(dòng)模塊，俯臥支架(58)。定位模塊由X向滑臺(tái)(67)，Y向滑臺(tái)(64)，Z向滑臺(tái)(65)組成。X向滑臺(tái)(67)位于定位模塊的最下層，包括X向滑臺(tái)底座(1)，X向絲杠(7)，X向?qū)к?4)，X向左旋螺母(8)，X向右旋螺母(6)，X向前滑塊(2)，X向后滑塊(3)，X向軸承(5)。其中，X向滑臺(tái)底座(1)固定在俯臥支`架(56)內(nèi)部。X向絲杠(7)為左右旋絲杠，其前端為左旋螺紋，后端為右旋螺紋，分別與X向左旋螺母(8)與X向右旋螺母(6)配合使用。X向左旋螺母(8)與X向右旋螺母(6)分別安裝在X向前滑塊(2)和X向后滑塊(3)上。X向絲杠(7)兩端由X向軸承(5)支撐，而X向軸承(5)固定在X向滑臺(tái)底座(1)上。X向?qū)к?br>
(4)為兩根圓導(dǎo)軌，分別安裝于X向絲杠(7)兩側(cè)，固定在X向滑臺(tái)底座(1)上，并通過(guò)X向前滑塊(2)及X向后滑塊(3)兩端的圓形通孔。Y向滑臺(tái)(64)位于X向滑臺(tái)(67)之上，包括Y向滑臺(tái)底座(14)，Y向絲杠(13)，Y向?qū)к?10)，Y向螺母(11)，Y向滑塊(12)，Y向軸承(9)。Y向滑臺(tái)(64)移動(dòng)方向與X向滑臺(tái)(67)的移動(dòng)方向垂直，且都與水平面平行。Y向滑臺(tái)底座(14)固定在X向后滑塊(3)上。Y向絲杠(13)通過(guò)Y向螺母(11)中間的螺紋孔，Y向螺母(11)安裝在Y向滑塊(12)上。Y向絲杠(13)兩端由Y向軸承(9)支撐，而Y向軸承(9)固定在Y向滑臺(tái)底座(14)上。Y向?qū)к?10)為兩根圓導(dǎo)軌，分別安裝于Y向絲杠(13)兩側(cè)，固定在Y向滑臺(tái)底座(14)上，并通過(guò)Y向滑塊(12)兩端的圓形通孔。Z向滑臺(tái)(65)位于Y向滑臺(tái)(64)之上，包括Z向滑臺(tái)底座(27)，Z向絲杠(22)，Z向?qū)к?21)，Z向螺母(20)，Z向軸承(30)，Z向換向機(jī)構(gòu)。Z向滑臺(tái)(63)的移動(dòng)方向垂直于水平面。Z向滑臺(tái)底座(27)固定于Y向滑塊(12)上。Z向絲杠(22)通過(guò)Z向螺母(20)中間的螺紋孔，Z向絲杠(22)下端由Z向軸承(30)支撐，上端由Z向滑臺(tái)底座(27)支撐，而Z向軸承(30)固定在Z向滑臺(tái)底座(27)上。Z向?qū)к?21)為一根圓導(dǎo)軌，安裝于Z向絲杠(22)左側(cè)，并通過(guò)Z向螺母(20)中的圓形通孔。Z向換向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)型號(hào)相同的同步帶輪(31),同步帶(33),同步帶輪軸(32),同步帶輪軸支撐架(25)。其中一個(gè)同步帶輪(31)與Z向絲杠(22)末端連接，另一個(gè)同步帶輪
(31)與同步帶輪軸(32)連接，同步帶輪軸(32)則支撐在同步帶輪軸支撐架(25)上。錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)完全一樣的錐齒輪(24)，Z輸入軸(28)，Z輸入軸前支撐架(26)，Z輸入軸后支撐架(29)。其中一個(gè)錐齒輪(24)安裝在同步帶輪軸(32)上，另一個(gè)安裝在Z輸入軸(28)的一端，兩錐齒輪(24)回轉(zhuǎn)軸線相交，且交角為90度。Z輸入軸(28)由Z輸入軸前支撐架(26)和Z輸入軸后支撐架(29)支撐，并可做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0024]穿刺模塊包括穿刺滑臺(tái)絲杠(19)，穿刺滑臺(tái)螺母(17)，穿刺滑臺(tái)軸承(16)，穿刺滑臺(tái)底座(18)。穿刺滑臺(tái)底座(18)前端通孔與Z向螺母(20)兩端圓柱配合，使穿刺模塊可繞Z向螺母(20)旋轉(zhuǎn)；穿刺滑臺(tái)底座(18)后端滑動(dòng)槽與穿刺滑臺(tái)后支座(15)兩端的圓柱配合，這樣，當(dāng)Z向螺母移動(dòng)時(shí)，穿刺滑臺(tái)底座產(chǎn)生一個(gè)俯仰動(dòng)作。穿刺滑臺(tái)絲杠(19)通過(guò)穿刺滑臺(tái)螺母(17)中間的螺紋孔。穿刺滑臺(tái)螺母(17)兩側(cè)與穿刺滑臺(tái)底座(18)接觸，可以沿著穿刺滑臺(tái)底座(18)滑動(dòng)。穿刺滑臺(tái)絲杠(19)后端由穿刺滑臺(tái)軸承(16)支撐，前端由穿刺滑臺(tái)底座 (18)支撐，而穿刺滑臺(tái)軸承(16)固定在穿刺滑臺(tái)底座(18)上。
[0025]乳腺穩(wěn)定模塊包括前穩(wěn)定壓板(69)、后穩(wěn)定壓板(34)及穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)。前穩(wěn)定壓板(69)與X向前滑塊(2)連接。后穩(wěn)定壓板(34)上有柵格，活檢針可以穿過(guò)柵格空隙進(jìn)入到手術(shù)區(qū)域中。后穩(wěn)定壓板(34)與穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)一同安裝在Y向滑臺(tái)底座(14)上，穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)包括穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌(66)，小齒輪(35)，齒輪軸(36)，齒輪軸支撐座(37)。穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌(66)包括一個(gè)矩形導(dǎo)軌和一個(gè)燕尾型導(dǎo)軌，燕尾型導(dǎo)軌與矩形導(dǎo)軌一前一后安裝在Y向滑臺(tái)底座(14)上。后穩(wěn)定壓板(34)位于矩形導(dǎo)軌與燕尾型導(dǎo)軌中間，后穩(wěn)定壓板(34)底部有齒條，與小齒輪(35 )嚙合，通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)使后穩(wěn)定壓板(34)沿穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌(34)移動(dòng)。
[0026]活檢模塊包括活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)(60)和活檢針機(jī)構(gòu)(59)。活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)(60)由活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠(40)，活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)底座(42)，活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)螺母(41)，連接板(38)，活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)軸承(39)組成?；顧z針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)底座(42)安裝在穿刺滑臺(tái)螺母(17)上?；顧z針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠(40)穿過(guò)活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)螺母(41)中間的螺紋孔，其一端由活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)底座(42)支撐，另一端由活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)軸承(39)支撐，活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)軸承(39)固定在活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)底座(42)上。連接板(38)固定在活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)螺母(41)上。活檢針機(jī)構(gòu)(59)由內(nèi)針(43)，外針(44)，內(nèi)針座(49)，外針座(46)，活檢針底座(50)，活檢針上蓋(45)，彈簧(47)組成。內(nèi)針(43)嵌入在內(nèi)針座(49)中，外針(44)嵌入在外針座(46 )中，外針(44 )套在內(nèi)針(43 )外，穿過(guò)活檢針支撐(23 )上端的小孔，活檢針支撐(23 )固定在穿刺滑臺(tái)底座(18 )上。內(nèi)針座(49 )與外針座(46 )位于活檢針底座(50 )內(nèi)，并可以沿活檢底座(50 )滑動(dòng)。內(nèi)針座(49 )前端的倒鉤可以勾住外針座(46 )邊緣，外針座(46 )末端的倒鉤可以勾住活檢針底座(50)的倒鉤，內(nèi)針座(49)中間的突起部分可以頂開(kāi)外針座(46)的倒鉤，使外針座(46)倒鉤與活檢針底座(50)倒鉤脫開(kāi)。彈簧(47)安裝在活檢針底座(50 )與外針座(46 )之間。內(nèi)針座(49 )后端的螺紋孔(48 )用于安裝螺釘，使內(nèi)針座(49 )與連接板(38)連接。
[0027]存儲(chǔ)模塊(68)包括存儲(chǔ)模塊同步帶輪(57)，開(kāi)口同步帶(53)，組織收集倉(cāng)(55)，收集倉(cāng)托槽(54)，托槽支撐架(51)，存儲(chǔ)模塊同步帶輪支撐軸(52)，存儲(chǔ)模塊同步帶輪輸入軸(56)。開(kāi)口同步帶(53)兩端分別與組織收集倉(cāng)(55)兩端固定，組織收集倉(cāng)(55)放置在收集倉(cāng)托槽(54)上，并可以在開(kāi)口同步帶(53)的帶動(dòng)下在收集倉(cāng)托槽(54)上滑動(dòng)，收集倉(cāng)托槽(54)固定在托槽支架(51)上。
[0028]驅(qū)動(dòng)模塊包括電機(jī)(61)，軟軸(62)及聯(lián)軸器。軟軸(62)的一端通過(guò)聯(lián)軸器分別與X向絲杠(7 )、Y向絲杠(13 )、Z輸入軸(28 )、穿刺滑臺(tái)絲杠(19 )、活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠(40 )、穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)中的齒輪軸(36)、存儲(chǔ)模塊(68)同步帶輪輸入軸(56)的末端連接，另一端則通過(guò)聯(lián)軸器分別與7個(gè)電機(jī)(61)的電機(jī)軸連接。
[0029]俯臥支架(58)用于支撐患者身體，乳腺介入機(jī)器人處于俯臥支架(58)內(nèi)部，X向滑臺(tái)底座(1)固定在俯臥支架(58)中。
[0030]與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人除了內(nèi)針(43)，外針(44)，彈簧(47)，軟軸的材料為非磁性不銹鋼，其余部分材料均為尼龍，可以兼容MRI設(shè)備。
[0031]本發(fā)明工作過(guò)程如下:
手術(shù)前準(zhǔn)備:患者俯臥在俯臥支架(58)上，此時(shí)乳腺處于俯臥支架(58)上兩個(gè)方孔中。將患者、與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人同時(shí)送入成像設(shè)備中，根據(jù)圖像由醫(yī)生確定目標(biāo)點(diǎn)。
[0032]手術(shù)過(guò)程:首先與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人進(jìn)行復(fù)位，即定位模塊、穿刺模塊、乳腺穩(wěn)定模塊、活檢模塊、存儲(chǔ)模塊(66)運(yùn)動(dòng)到初始位置。接著X向滑臺(tái)(65)運(yùn)動(dòng)，控制前穩(wěn)定壓板(67)和后穩(wěn)定壓板(34)閉合。如果后穩(wěn)定壓板(34)與活檢針刺入方向存在干涉，則穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將后穩(wěn)定壓板(34)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)位置，直至不產(chǎn)生干涉位置；若不存在干涉，則繼續(xù)下一步。接下來(lái)是Y向滑臺(tái)(62)和Z向滑臺(tái)(63)運(yùn)動(dòng)，這樣就可以確定入針點(diǎn)位置，即活檢針在扎入人體前的那一點(diǎn)坐標(biāo)。然后穿刺滑臺(tái)(61)運(yùn)動(dòng)，將活檢針刺入人體，達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)后 穿刺滑臺(tái)(61)停止運(yùn)動(dòng)。之后活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)(60)動(dòng)作，先將內(nèi)針(43)穿過(guò)目標(biāo)點(diǎn)，再擊發(fā)外針(44)，切下組織，之后反向運(yùn)動(dòng)，再次將活檢針上弦。接著是刺滑臺(tái)(61)運(yùn)動(dòng)，將活檢針退出人體。然后Y向滑臺(tái)(62)，Z向滑臺(tái)(63)和穿刺滑臺(tái)(61)配合運(yùn)動(dòng)，使活檢針運(yùn)動(dòng)到存儲(chǔ)倉(cāng)(55)上方，活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)(60)運(yùn)動(dòng)，將內(nèi)針(43)暴露出來(lái)，但不擊發(fā)外針(44)，這樣樣本就落入存儲(chǔ)倉(cāng)(55)內(nèi)。這個(gè)過(guò)程完成之后，與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人再次復(fù)位 ，重新開(kāi)始下一輪取樣。
【權(quán)利要求】
1.一種與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，可用于圖像設(shè)備引導(dǎo)下乳腺活檢、介入治療、送藥手術(shù)，包括定位模塊，穿刺模塊，乳腺穩(wěn)定模塊，活檢模塊，存儲(chǔ)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊，俯臥支架；所述的定位模塊主要用于確定入針點(diǎn)位置，由X向滑臺(tái)，Y向滑臺(tái)，Z向滑臺(tái)組成；其中X向滑臺(tái)為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，位于定位模塊的最下層，其移動(dòng)方向平行于水平面，X向絲杠為左右旋螺紋絲杠，前端為左旋螺紋，后端為右旋螺紋，可以實(shí)現(xiàn)前X向滑塊和后X向滑塊之間的開(kāi)合動(dòng)作；Y向滑臺(tái)為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，位于X向滑臺(tái)上方，其移動(dòng)方向與X向滑臺(tái)移動(dòng)方向垂直，且平行于水平面；ζ向滑臺(tái)為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，位于Y向滑臺(tái)上方，其移動(dòng)方向垂直于水平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，其特征在于:所述穿刺模塊為一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)滑臺(tái)，其前端通孔與Z向螺母兩端圓柱配合，使穿刺模塊可繞Z向螺母旋轉(zhuǎn)；其后端滑動(dòng)槽與穿刺滑臺(tái)后支座兩端的圓柱配合，這樣，當(dāng)Z向螺母移動(dòng)時(shí)，穿刺滑臺(tái)底座產(chǎn)生一個(gè)俯仰動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，其特征在于:所述乳腺穩(wěn)定模塊由前穩(wěn)定壓板，后穩(wěn)定壓板，穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，前穩(wěn)定壓板安裝在前X向滑塊上；后穩(wěn)定壓板上有柵格，活檢針可以穿過(guò)柵格空隙進(jìn)入到手術(shù)區(qū)域中；后穩(wěn)定壓板與穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)一同安裝在Y向滑臺(tái)底座上，穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)包括穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌，小齒輪，齒輪軸，齒輪軸支撐座，后穩(wěn)定壓板底部有齒條，與小齒輪嚙合，通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)使后穩(wěn)定壓板沿穩(wěn)定壓板導(dǎo)軌移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，其特征在于:所述活檢模塊由活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)與活檢針機(jī)構(gòu)組成，通過(guò)安裝在活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)螺母上的連接板與內(nèi)針座連接，可以實(shí)現(xiàn)活檢針機(jī)構(gòu)上弦、擊發(fā)操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)模塊同步帶輪，開(kāi)口同步帶，組織收集倉(cāng)，收集倉(cāng)托槽，托槽支撐架，存儲(chǔ)模塊同步帶輪支撐軸，存儲(chǔ)模塊同步帶輪輸入軸；開(kāi)口同步帶兩端分別與組織收集倉(cāng)兩端固定，組織收集倉(cāng)放置在收集倉(cāng)托槽上，并可以在開(kāi)口同步帶的帶動(dòng)下在收集倉(cāng)托槽上滑動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電機(jī)，傳動(dòng)軟軸及聯(lián)軸器；軟軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器分別與X向絲杠、Y向絲杠、Z輸入軸、穿刺滑臺(tái)絲杠、活檢針驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠、穩(wěn)定壓板調(diào)整機(jī)構(gòu)中的小齒輪軸、存儲(chǔ)模塊中的同步帶輪輸入軸的末端連接，另一端則通過(guò)聯(lián)軸器分別與7個(gè)電機(jī)的電機(jī)軸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人，其特征在于:所述與核磁共振兼容的乳腺介入機(jī)器人除了內(nèi)針，外針，彈簧，軟軸材料為非磁性不銹鋼，其余部分材料均為尼龍，可以兼容MRI設(shè)備。
【文檔編號(hào)】A61B10/02GK103876786SQ201410144998
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月13日
【發(fā)明者】張永德, 杜海艷, 姜金剛, 陳耀 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)