[发明专利]一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂

说明书

本发明公开了一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，包括底座、机械臂和探头夹具，所述机械臂设置在底座上，所述机械臂的自由端连接探头夹具，所述探头夹具包括旋转连接头，所述旋转连接头自由端连接有安装盘，所述安装盘上设置有若干探头固定筒，所述探头固定筒包括外筒和内筒，所述外筒与安装盘转动连接，所述探头固定筒的两端贯通且下端的端面开设有环形槽，所述内筒的两端贯通，所述内筒套设在外筒的环形槽内，所述环形槽内设置有压力监测组件。本发明所述的超声引导平面穿刺的探头固定机械臂可以适用于不同型号的超声波探头、可以根据需要快速切换超声探头进行影像验证，并且可以针对喊着身体呼吸起伏使得贴附皮肤更加紧密。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂。

背景技术

基于超声引导的穿刺机器人具有定位、穿刺一体化建模、手术精度高、可控性好等优点，已成为国内外穿刺机器人的一大研究热点。超声探头是组成超声检测系统的最重要的组件之一，其一般通过一固定装置固定于超声设备上。现有的超声探头固定装置一般采用螺接的压块对超声探头进行固定。然而，该固定装置只能适配特定的超声探头，对于不同型号的超声探头，需使用不同的固定装置进行固定，不能通用，并且无法根据使用需求快速调整不同的探头进行同位置影像验证探测，并且其中一个显著问题是人体的呼吸运动会对机器人定位和穿刺造成巨大干扰，具体表现为人体腹部会随着呼吸进行有规律的起伏，腹部内的脏器等器官也会随呼吸而有规律的移动，影响超声影像测量的精度以及穿刺位置的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，用以解决现有技术中存在的固定装置无法适用于不同型号的超声探头、无法根据需要快速切换超声探头进行影像探测验证以及也无法针对患者身体呼吸起伏做出探测补偿的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超声引导平面穿刺的探头固定机械臂，包括底座、机械臂和探头夹具，所述机械臂设置在底座上，所述机械臂的自由端连接探头夹具，所述探头夹具包括旋转连接头，所述旋转连接头自由端连接有安装盘，所述安装盘上设置有若干探头固定筒，所述探头固定筒包括外筒和内筒，所述外筒与安装盘转动连接，所述探头固定筒的两端贯通且下端的端面开设有环形槽，所述内筒的两端贯通，所述内筒套设在外筒的环形槽内，所述环形槽内设置有压力监测组件，所述内筒端部与压力监测组件之间连接有弹性件，所述内套的内侧面上设置有用于固定探头的夹紧件。

上述结构的工作过程及原理如下：

在工作前，将超声波探头安装在探头夹具上，多个不同类型的超声波探头可以分别安装在探头固定筒内；在工作时，可以转动旋转连接头带动安装盘转动，安装在安装盘上的多个超声波探头可以随之转动，选择需要使用的超声波探头旋转到正前方进行超声波影像探测，当需要其他类别超声波探头进行影像验证探测时，可以通过转动旋转连接头对超声波探头快速进行替换，从而使得影像监测更加精确，便于超声引导穿刺探针的穿刺位置更加精确；夹紧件的设置，配合探头固定筒，能够适用于固定不同类型的超声波探头，将其固定在探头固定筒内；内筒滑动套设在外筒的环形槽内，并且通过弹性件和压力监测组件的设置，在进行超声检查时，由于人体的呼吸运动引起皮肤起伏，压力监测组件会检测出接触压力的大小变化情况，从而采集人体的呼吸信息，获取人体表皮由于呼吸导致的运动规律；配合弹性件的作用，皮肤在向上起伏时通过超声波探头带动内筒收缩，弹性件收缩，使得超声波探头紧贴皮肤，当皮肤在向下收缩时，弹性件伸展，带动内筒以及超声波探头移动，继续紧贴皮肤，防止患者身体呼吸造成的超声波探头的位置偏差，同时，配合设备内置的软件算法，可以通过压力监测组件监测的数据实现监测影像图像补偿。

进一步的，所述旋转连接头与机械臂的连接端设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与旋转连接头同轴固定连接。

通过第一伺服电机带动旋转连接头自动转动，转动角度更加精确。