[发明专利]一种微创脊柱手术辅助机器人

说明书

本发明提供了一种微创脊柱手术辅助机器人，涉及医疗外科手术的辅助操作器械技术领域，所述微创脊柱手术辅助机器人包括依次连接的第一直线驱动组件、第二直线驱动组件、摆臂及末端执行器，第一直线驱动组件适于移动设置于手术床上，第二直线驱动组件与第一直线驱动组件在手术床的宽度方向上滑动连接，且第二直线驱动组件与摆臂的一端转动连接，摆臂的另一端与末端执行器的一端转动连接，末端执行器的另一端适于与手术器械安装座摆动连接。本发明的微创脊柱手术辅助机器人，能够提高微创脊柱手术的定位精度及操作准确度。

技术领域

本发明涉及医疗外科手术的辅助操作器械技术领域，具体而言，涉及一种微创脊柱手术辅助机器人。

背景技术

伴随着全球人口向老龄化现象转变以及人们现代化出行方式的改变，脊柱腰椎退行性疾病、骨折等脊柱类疾病患者逐年增多。传统的开放式手术为了能准确的把椎弓根螺钉植入人体，需要在患者背部剥离脊柱椎弓根周围的肌肉组织。一方面会导致患者创伤较大且术后恢复时间较长，术中应用的自动撑开器会使得术后并发症严重，另一方面，由于人手部的天然颤抖、医生长时间进行手术之后的疲劳、以及病人呼吸导致的肢体运动，使得实际手术过程中椎弓根钉植入的精度往往难以保证，因此，手术效果很大程度上依赖于医生的技术和一些偶然因素。

发明内容

本发明旨在提出一种微创脊柱手术辅助机器人，以解决现有微创脊柱手术存在的定位精度低、操作准确度差的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样的：

一种微创脊柱手术辅助机器人，包括依次连接的第一直线驱动组件、第二直线驱动组件、摆臂及末端执行器，所述第一直线驱动组件适于移动设置于手术床上，所述第二直线驱动组件与所述第一直线驱动组件在所述手术床的宽度方向上滑动连接，且所述第二直线驱动组件与所述摆臂的一端转动连接，所述摆臂的另一端与所述末端执行器的一端转动连接，所述末端执行器的另一端适于与手术器械安装座摆动连接。

本发明所述的微创脊柱手术辅助机器人，通过依次连接的第一直线驱动组件、第二直线驱动组件、摆臂以及末端执行器与手术器械安装座连接，手术器械安装座也即椎弓根钉植入通道，通过控制手术器械安装座的轴线位置以达到控制椎弓根钉植入精度的目的。具体地，第一直线驱动组件沿手术床高度方向的移动结合摆臂的转动以实现带动末端执行器沿手术床的长度方向移动，通过第二直线驱动组件驱动摆臂沿手术床的宽度方向(也即脊柱宽度方向)移动，使得摆臂带动末端执行器在手术床的宽度方向上来回移动，以调整椎弓根钉的植入位置，从而控制手术器械安装座在两个方向上的直线移动；通过末端执行器的摆动以实现控制手术器械安装座在椎弓根钉植入方向上的摆动，实现了手术器械安装座移动自由度与转动自由度的组合，手术器械安装座的多自由度调节，以确保手术的精确定位及精准操作。

可选地，所述第一直线驱动组件包括单轴驱动器、第一伺服电机及第一连接件，所述单轴驱动器的一端与所述第一伺服电机连接，所述单轴驱动器的另一端通过所述第一连接件与所述第二直线驱动组件滑动连接，所述单轴驱动器的第一滑块适于与所述手术床连接。

可选地，该微创脊柱手术辅助机器人还包括夹持机构，所述夹持机构设置在所述第一直线驱动组件的第一滑块上，所述第一直线驱动组件与所述夹持机构在所述手术床的高度方向上滑动连接，所述夹持机构适于夹持在所述手术床上。

可选地，所述夹持机构包括支架、夹紧旋钮、压块、上导向轮、下导向轮及导向轮位置调整旋钮，所述支架上在靠近所述手术床一侧设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有所述上导向轮、所述下导向轮，所述上导向轮与所述下导向轮之间形成适于卡紧所述手术床的安装空间，所述导向轮位置调整旋钮与所述下导向轮连接，所述导向轮位置调整旋钮适于调整所述上导向轮与所述下导向轮之间的距离，所述夹紧旋钮位于所述支架远离所述手术床的一侧，所述夹紧旋钮与所述压块连接，所述夹紧旋钮适于旋转以推动所述压块压紧所述手术床。