[发明专利]一种高精度脑机接口微针植入装置

说明书

本发明属于脑机植入技术领域，具体为一种高精度脑机接口微针植入装置，包括机械臂、植入装置和控制器，机械臂中设置有角度传感器，所述植入装置包括推进装置、微调装置、微针夹具，推进装置中设置有位移传感器，微调装置中设置压力传感器，所述机械臂、推进装置、微调装置均由步进电机驱动控制，通过各种传感器中收集的数据经过数据分析后得到，再通过微调装置给予微针一定的力矩补偿，使得微针能够沿直线植入。系统操作简单，使用传感器对植入过程进行控制，由电机控制植入速度，减少操作人员的要求，植入方式灵活，可动态调整植入姿态，可以电动单针植入，也可用于单排、阵列形式体电极。

技术领域

本发明属于脑机植入技术领域，具体为一种高精度脑机接口微针植入装置。

背景技术

脑机微针植入可以通过大脑植入设备与外部专业医疗器械的连接，可用于收集病人的脑电波、瞳孔等生理、病理信息，这些信息可用于医疗团队及时跟进病人病情的发展，也有利于积攒更多临床经验，同时还能根据数据变化发送警报，及时挽救病人生命。目前脑机接口领域，侵入式脑机接口研究需要将体电极植入颅内，其植入方式主要是通过手动控制辅助设备进行植入或电动植入单根电极，手动控制辅助设备进行植入需要凭借医疗人员个人经验，对植入操作要求较高，无法保证精确地控制整个体电极植入过程，缺乏标准化，而且手动方式植入效率较低，造成医疗资源的浪费，此外，由于大脑结构复杂，而体电极构造精细，在植入过程中容易发生弯折，导致不能精确植入到适当的位置。

由此，目前需要有一种方案来解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明提供一种高精度脑机接口微针植入装置，至少可以解决现有技术中存在的部分问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种高精度脑机接口微针植入装置，包括机械臂、植入装置和控制器，所述机械臂中设置有角度传感器，所述植入装置包括推进装置、微调装置、微针夹具，推进装置中设置有位移传感器，微调装置中设置压力传感器。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述机械臂包括多段机械杆，以及与多段所述机械杆活动连接的多个机械转轴，多个所述机械转轴中均设置有所述角度传感器。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述推进装置为伸缩气体缸体或液压缸体结构，包括活动连接的缸体和推进杆，所述缸体的一端同轴设置有推进杆安装孔，所述推进杆配合穿接在所述推进杆安装孔上，位于缸体内部的所述推进杆端部固定设有与所述缸体滑移配合的推进部件，所述位移传感器设置在推进杆上。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述位移传感器设置在推进杆远离所述缸体的一端。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述推进杆的前端固定连接有压力板，所述压力板的前端固定连接有微调装置，所述微调装置前端连接有微针夹具，所述微针夹具用于固定微针。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述压力板为圆形压力板，所述微调装置包括均匀分布在压力板和微针夹具之间的多组可伸缩结构，所述可伸缩结构的前端与微针夹具连接。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述多组可伸缩结构沿压力板的周向均匀设置至少3组，多组所述可伸缩结构中均设置有压力传感器。

作为本发明所述的一种高精度脑机接口微针植入装置的优选方案，其中：所述控制器包括位置计算模块与伺服控制模块，所述伺服控制模块与步进电机电连接，所述位置计算模块与所述伺服控制模块能够双向通信进行数据交互，位置计算模块所述位置计算模块实时接收所述角度传感器、位移传感器以及压力传感器检测到的数据，发送至控制器，控制器通过信号处理、运算后发送相应的控制指令至伺服控制模块，驱动步进电机的运转。