[发明专利]一种前列腺全方位近距离粒子植入机器人

摘要

本发明公开了一种前列腺全方位近距离粒子植入机器人，它涉及医疗器械领域，由位置调整机构、十字关节姿态调整机构、超声图像导航模块、粒子植入模块、手术台车组成；可以通过控制电机，调整超声探头的位置和姿态，实现超声探头的进给和绕自身轴线旋转运动，获取一系列的序列超声图像；在超声图像的引导下，通过控制粒子植入模块，完成前列腺癌的放射性粒子植入治疗手术；本发明能够克服在传统粒子植入手术过程中医生的疲劳操作，手动操作的定位精度和稳定性低，治疗过程中对医生个人经验的依赖的缺陷，提高手术的效率和粒子植入的精准度。

主权项

1.一种前列腺全方位近距离粒子植入机器人，它包含了位置调整机构（1）、十字关节姿态调整机构（2）、超声图像导航模块（3）、粒子植入模块（4）、手术台车（5），其特征在于：所述的十字关节姿态调整机构（2）包括了伺服电机I（2‑1）、电机底座II（2‑2）、减速器I（2‑3）、Z轴旋转支架（2‑4）、X轴旋转支架（2‑5）、减速器II（2‑6）、伺服电机II（2‑7），十字关节姿态调整机构（2）设置在动滑台（1‑2‑2）的阶梯底座（1‑2‑2‑2）上，所述的减速器I（2‑3）的下面设置有电机底座II（2‑2），通过4个螺钉将所述的伺服电机I（2‑1）安装在电机底座II（2‑2）的下方，减速器I（2‑3）的输出法兰与所述的Z轴旋转支架（2‑4）的法兰紧固孔I（2‑4‑1）固定连接，伺服电机I（2‑1）驱动减速器I（2‑3）的输出法兰，使十字关节姿态调整机构（2）绕Z轴实现旋转运动， Z轴旋转支架（2‑4）一端的减速器固定座（2‑4‑2）上开设有1个定位销孔（2‑4‑4）和4个螺纹孔II（2‑4‑3），通过1个定位销和4个螺钉将所述的减速器II（2‑6）固定安装在减速器固定座（2‑4‑2）上，所述的伺服电机II（2‑7）固接在Z轴旋转支架（2‑4）的电机底座III（2‑4‑5）上，所述的X轴旋转支架（2‑5）的两端开设有连接座（2‑5‑2），连接座（2‑5‑2）上开设有6个法兰紧固孔II（2‑5‑1），通过6个螺钉贯穿法兰紧固孔II（2‑5‑1）将连接座（2‑5‑2）与减速器II（2‑6）的输出法兰固定连接，伺服电机II（2‑7）驱动减速器II（2‑6）的输出法兰，使十字关节姿态调整机构（2）绕X轴实现旋转运动；所述的超声图像导航模块（3）包括了Y轴滑台机构（3‑1）、超声探头旋转机构（3‑2）、穿刺模板（3‑3）、超声探头（3‑4），所述的超声探头旋转机构（3‑2）包括了旋转支架（3‑2‑1）、外固定座（3‑2‑2）、固定支架（3‑2‑3）、支架轴（3‑2‑4）、托架（3‑2‑5）、托架底座（3‑2‑6）、步进电机（3‑2‑7）、联轴器I（3‑2‑8），所述的穿刺模板（3‑3）包括导板（3‑3‑1）、模板支撑轴（3‑3‑2）、导板锁钮（3‑3‑3）、导板底座（3‑3‑4）、模板连接轴（3‑3‑5），所述的导板（3‑3‑1）上设置有导航孔（3‑3‑1‑1）和圆锥弧槽（3‑3‑1‑2），超声图像导航模块（3）的滑台底座II（3‑1‑1）设置在X轴旋转支架（2‑5）的正上面，所述的电机II（3‑1‑4）驱动Y轴滑台机构（3‑1）在Y轴方向上的移动，电机II（3‑1‑4）上设置的手动滑轮（3‑1‑3）可以在紧急情况或断电情况下，通过手动旋转手动滑轮（3‑1‑3）使超声图像导航模块（3）向后移动，所述的支撑板II（3‑1‑2）上设置有外固定座（3‑2‑2）和托架底座（3‑2‑6），外固定座（3‑2‑2）上设置有可旋转的旋转支架（3‑2‑1），所述的托架（3‑2‑5）与旋转支架（3‑2‑1）之间通过3根支架轴（3‑2‑4）连接，支架轴（3‑2‑4）中间设置有所述的固定支架（3‑2‑3），固定支架（3‑2‑3）用于固定设置在托架（3‑2‑5）和旋转支架（3‑2‑1）上的超声探头（3‑4），所述的步进电机（3‑2‑7）的输出轴通过联轴I（3‑2‑8）器与托架（3‑2‑5）固接，可实现超声探头（3‑4）在绕Y轴方向的旋转运动，获取前列腺病灶区域的序列超声图像，所述的导板底座（3‑3‑4）通过模板连接轴（3‑3‑5）与滑台底座II（3‑1‑1）的一端固接，导板底座（3‑3‑4）的两端设置有可上下调节的模板支撑轴（3‑3‑2），所述的升降锁钮（3‑3‑3）用于锁紧模板支撑轴（3‑3‑2），模板支撑轴（3‑3‑2）的上方设置有导板（3‑3‑1）；所述的粒子植入模块（4）包括粒子植入枪（4‑1）、X轴定点机构（4‑2）和Z轴定点机构（4‑3），所述的粒子植入枪（4‑1）包括了外针控制电机（4‑1‑1）、内针控制电机（4‑1‑2）、联轴器II（4‑1‑3）、联轴器III（4‑1‑4）、工型底座（4‑1‑5）、丝杠II（4‑1‑6）、丝杠III（4‑1‑7）、螺母滑套I（4‑1‑8）、内针安装座（4‑1‑9）、丝杠螺母II（4‑1‑10）、丝杠螺母III（4‑1‑11）、螺母滑套II（4‑1‑12）、外针安装座（4‑1‑13）、粒子弹夹仓（4‑1‑14）、粒子枪座（4‑1‑15）、内针（4‑1‑16）、外针（4‑1‑17）、针固定架（4‑1‑18），所述的X轴定点机构（4‑2）包括电机III（4‑2‑1）、电机安装板（4‑2‑2）、联轴器IV（4‑2‑3）、丝杠螺母IV（4‑2‑4）、直线轴承（4‑2‑5）、丝杠IV（4‑2‑6）、光杠I（4‑2‑7）、粒子枪连接板（4‑2‑8）、连接桁架（4‑2‑9），所述的Z轴定点机构（4‑3）包括电机IV（4‑3‑1）、连接固定架（4‑3‑2）、电机连接座（4‑3‑3）、丝杠V（4‑3‑4）、光杠II（4‑3‑5）、螺母滑台（4‑3‑6）、连接立架（4‑3‑7），所述的Z轴定点机构（4‑3）的连接固定架（4‑3‑2）上开设有2个M6螺纹孔（4‑3‑2‑1），通过螺钉将连接固定架（4‑3‑2）固接在Y轴滑台机构（3‑1）的滑台底座II（3‑1‑1）上，连接固定架（4‑3‑2）上板的下方设置有电机连接座（4‑3‑3），所述的电机IV（4‑3‑1）安装在电机连接座（4‑3‑2）的下面，连接固定架（4‑3‑2）上方设置有连接立架（4‑3‑7），所述的丝杠V（4‑3‑4）和光杠II（4‑3‑5）安装在连接立架上，丝杠V（4‑3‑4）与电机IV（4‑3‑1）的输出轴连接；丝杠V（4‑3‑4）和光杠II（4‑3‑5）上设置有螺母滑台（4‑3‑6），螺母滑台（4‑3‑6）与丝杠V（4‑3‑4）螺纹连接，所述的X轴定点机构（4‑2）的连接桁架（4‑2‑9）固接在螺母滑台（4‑3‑6）的一侧，电机安装板（4‑2‑2）设置在螺母滑台（4‑3‑6）的另一侧，所述的电机III（4‑2‑1）安装在电机安装板（4‑2‑2）上，连接桁架（4‑2‑9）上设置有丝杠IV（4‑2‑6）和光杠I（4‑2‑7），丝杠IV（4‑2‑6）与电机III（4‑2‑1）的输出轴通过联轴器IV（4‑2‑3）连接，丝杠IV（4‑2‑6）上设置有丝杠螺母IV（4‑2‑4），光杠I（4‑2‑7）上设置有直线轴承（4‑2‑5），所述的粒子枪连接板（4‑2‑8）固接在丝杠螺母IV（4‑2‑4）和直线轴承（4‑2‑5）上，粒子枪连接板（4‑2‑8）的下方设置有粒子植入枪（4‑1），电机IV（4‑3‑1）驱动丝杠V（4‑3‑4）旋转，可以使粒子植入枪（4‑1）在Z轴方向上移动，电机III（4‑2‑1）驱动丝杠IV（4‑2‑6）旋转，可以使粒子植入枪（4‑1）在X轴方向上移动。