基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，包括有基座板，基座板上設(shè)置有接口，其特點(diǎn)是：在基板上設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭、吸引器與主升降機(jī)構(gòu)。同時(shí)，主升降機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接有咬切裝置，咬切裝置與連接座相連，且咬切裝置包括有咬切鉗。并且，咬切鉗內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向管，該咬切鉗上連接有凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)通過連接軸連接有咬合電機(jī)，連接座與咬切鉗之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。再者，導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)置有切吸管。能夠參與脊柱類手術(shù)的實(shí)施，尤其可以幫助醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行脊柱骨折、脊柱腫瘤、脊柱側(cè)彎、椎間盤突出、椎管狹窄、脊柱滑脫等多種脊柱手術(shù)的操作。整體應(yīng)用范圍廣，操作簡便，安全可靠。
【專利說明】基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微創(chuàng)機(jī)器手，尤其涉及一種基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手。

【背景技術(shù)】
[0002]目前每年全世界都有成千上萬的脊柱病患者進(jìn)行各種各樣的神經(jīng)減壓手術(shù)，如傳統(tǒng)手術(shù)椎板切除、髓核摘除、內(nèi)鏡下微創(chuàng)椎間融合等。由于手術(shù)在神經(jīng)附近操作，損傷神經(jīng)可能造成癱瘓。因此，安全有效的神經(jīng)減壓在脊柱外科手術(shù)領(lǐng)域具有非常重要的意義。
[0003]用于神經(jīng)減壓的手術(shù)器械主要有以下幾種:1椎板咬骨鉗由人工操作，采取“對(duì)刀一次、咬除一次、排屑一次”的方式，多次操作方能完成神經(jīng)致壓組織的切除。每次操作都要進(jìn)行切除組織甄別和咬骨鉗姿態(tài)及位置調(diào)整，因而次次均有風(fēng)險(xiǎn)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且稍有不慎即有可能失手發(fā)生意外。2.電動(dòng)磨鉆，可降低醫(yī)生工作的強(qiáng)度，但由于轉(zhuǎn)速高，存在許多危險(xiǎn)因素，如磨頭與切割面之間摩擦產(chǎn)生高溫、易纏繞椎管內(nèi)軟組織、人工磨削難以準(zhǔn)確控制磨頭進(jìn)入的深度、不穩(wěn)定易失手等，均有可能造成神經(jīng)損傷，因而它通常用于將椎板骨組織磨薄而不能直接用于其全厚度切除減壓。3.超聲刀，效率較低，切骨過程中也會(huì)產(chǎn)熱，通常用于小塊骨組織的雕磨。4手術(shù)機(jī)器人，基于力反饋控制策略的脊柱外科機(jī)器人系統(tǒng)的工作原理是，根據(jù)手術(shù)需求，機(jī)器人能夠自主磨削病變椎壁至合適厚度后自動(dòng)停止，不損傷椎管內(nèi)的脊髓與神經(jīng)，依據(jù)采集力值判斷磨削狀態(tài)，采用的方法是首先搭建硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)，然后通過大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析磨削力與椎壁厚度間的關(guān)系，以及鉆頭處于椎壁不同位置時(shí)磨削力的變化規(guī)律。根據(jù)這些關(guān)系與規(guī)律總結(jié)歸納得出初步磨削策略，編寫程序后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和模擬骨實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中不斷改進(jìn)和完善，最后得到最終控制策略，再通過模擬骨實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性。該機(jī)器人的缺點(diǎn)明顯，不能完全磨透椎板骨質(zhì)，仍然需要采用椎板咬骨鉗等手工操作切除剩余的與神經(jīng)組織接觸最為緊密的椎板，并不能有效的降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]有鑒于此，亟待針對(duì)上述技術(shù)問題，另辟蹊徑設(shè)計(jì)一種基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇操作脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，以充分發(fā)揮機(jī)器人穩(wěn)定、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)椎板、黃韌帶等神經(jīng)致壓組織切除的連續(xù)自動(dòng)精準(zhǔn)操作，從而確保神經(jīng)減壓安全和提高療效。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種基于側(cè)翼弓I導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，包括有基座板，所述的基座板上設(shè)置有接口，其中:所述的基板上設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭、吸引器與主升降機(jī)構(gòu)，所述的主升降機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接有咬切裝置，所述的咬切裝置與連接座相連，所述的咬切裝置包括有咬切鉗，所述的咬切鉗內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向管，所述的咬切鉗上連接有凸輪機(jī)構(gòu)，所述的凸輪機(jī)構(gòu)通過連接軸連接有咬合電機(jī)，所述的連接座與咬切鉗之間設(shè)置有復(fù)位彈簧，所述的導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)置有切吸管。
[0008]進(jìn)一步地，上述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其中:所述的導(dǎo)向管下端設(shè)置有底托，所述的底托上設(shè)置有凸臺(tái)與側(cè)翼。
[0009]更進(jìn)一步地，上述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其中:所述的切吸管下端分布有刀刃，所述切吸管的上端設(shè)置有法蘭，所述法蘭上表面與凸輪機(jī)構(gòu)相接觸，所述法蘭下表面與復(fù)位彈簧相接觸。
[0010]更進(jìn)一步地，上述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其中:所述的主升降機(jī)構(gòu)包括有導(dǎo)軌，所述的導(dǎo)軌上連接有絲桿，所述的絲桿上設(shè)置有滑塊，所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)外安裝有主固定座，所述的主固定座內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)向筒，所述轉(zhuǎn)向筒與主固定座之間套設(shè)有軸承，所述的轉(zhuǎn)向筒內(nèi)設(shè)置有咬切鉗，所述的轉(zhuǎn)向筒下方連接有副同步帶輪，所述的副同步帶輪通過副同步帶連接換向電機(jī)，所述的轉(zhuǎn)向筒上方連接有主同步帶輪，所述的主同步帶輪通過主同步帶連接升降電機(jī)。
[0011]更進(jìn)一步地，上述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其中:所述的轉(zhuǎn)向筒上設(shè)置有鎖緊裝置。
[0012]更進(jìn)一步地，上述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其中:所述的基板上連接有工作通道，所述的工作通道內(nèi)設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭，所述的內(nèi)窺鏡頭上設(shè)置有固定裝置，所述的固定裝置包括有副固定座，所述的副固定座上連接有鎖緊螺母。
[0013]再進(jìn)一步地，上述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其中:所述的吸引器上設(shè)置有副升降機(jī)構(gòu)，所述的副升降機(jī)構(gòu)包括有鋼絲，所述鋼絲的一端連接鎖緊螺母，所述鋼絲的另一端通過換向輪連接彈簧。
[0014]本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:能夠參與脊柱類手術(shù)的實(shí)施，尤其可以幫助醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行脊柱骨折、脊柱腫瘤、脊柱側(cè)彎、椎間盤突出、椎管狹窄、脊柱滑脫等多種脊柱手術(shù)的操作。整體應(yīng)用范圍廣，操作簡便，安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本實(shí)用新型的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖不和解釋。
[0016]圖1是基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手的正面構(gòu)造示意圖。
[0017]圖2是基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手的側(cè)面構(gòu)造示意圖。
[0018]圖3是基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手的初始狀態(tài)示意圖。
[0019]圖4是基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手的手連續(xù)工作狀態(tài)示意圖。
[0020]

T I基座板|2 I接π
Γ莰切鉗Γ主升降機(jī)構(gòu)

5~轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) ^ 內(nèi)窺鏡頭廠面定裝置 T吸引器
9副升降機(jī)構(gòu) 10工作通道_
11導(dǎo)向管_12連接座_

Hl切吸管Il4|凸輪機(jī)構(gòu)
TF|復(fù)位彈簧 |i6|連接軸底托 —凸臺(tái)
T?側(cè)翼—^刀刃
21法蘭_22下表面_
?上表面il——

25咬合電機(jī)26神經(jīng)致壓組織
27內(nèi)腔1￥?九—
29絲桿30滑塊

棄降電機(jī) —石主同步帶
^主同步帶輪 ?面i!座—
?轉(zhuǎn)向筒一元軸承
37副同步帶_38副同步帶輪_

向電機(jī) —石鎖緊裝置
IT固定座 —42鎖緊螺母石彈簧11?向輪

45|鋼絲

【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1?4所示的基于側(cè)翼19引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，包括有基座板1，該基座板I上設(shè)置有接口 2，可以與機(jī)器人本體相連接，其與眾不同之處在于:為了有效觀察實(shí)施部位，同時(shí)對(duì)病理組織26進(jìn)行正確吸引，基板上設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭6、吸引器8與主升降機(jī)構(gòu)4。具體來說，采用的主升降機(jī)構(gòu)4通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5連接有咬切裝置，該咬切裝置與連接座12相連。并且，咬切裝置包括有咬切鉗3，在咬切鉗3內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向管11。考慮到咬切鉗3的正常運(yùn)作，在咬切鉗3上連接有凸輪機(jī)構(gòu)14，該凸輪機(jī)構(gòu)14通過連接軸16連接有咬合電機(jī)25?？紤]到咬切鉗3的順利復(fù)位，連接座12與咬切鉗3之間設(shè)置有復(fù)位彈簧15。再者，為了有效配合吸引器8的運(yùn)作，在導(dǎo)向管11內(nèi)設(shè)置有切吸管13。
[0022]就本實(shí)用新型一較佳的實(shí)施方式來看，導(dǎo)向管11下端設(shè)置有底托17，且底托17上設(shè)置有凸臺(tái)18與側(cè)翼19。這樣咬切鉗3完成一次咬合進(jìn)行換位時(shí)，側(cè)翼19可以產(chǎn)生良好的引導(dǎo)作用，防止骨或韌帶等神經(jīng)致壓組織26與底托17脫離。
[0023]進(jìn)一步來看，為了便于切吸管13對(duì)組織26的有效切斷，在切吸管13下端分布有刀刃20，考慮到運(yùn)作順暢，以便切除組織26碎塊順利吸出，切吸管13內(nèi)腔27較其刀刃20處增粗。再者，吸引器8與切吸管13組合，以順暢“排屑”，從而提高工作效率，縮短操作時(shí)間，更有利于機(jī)器手無間歇連續(xù)自動(dòng)操作。
[0024]同時(shí)，為了配合切吸管13的運(yùn)作需要，在切吸管13的上端設(shè)置有法蘭21。該法蘭21上表面23與凸輪機(jī)構(gòu)14相接觸，法蘭21下表面22與復(fù)位彈簧15相接觸。
[0025]考慮到咬切裝置的工作定位需要，本實(shí)用新型所采用的主升降機(jī)構(gòu)4包括有導(dǎo)軌28，導(dǎo)軌28上連接有絲桿29，且絲桿29上設(shè)置有滑塊30。同時(shí)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5外安裝有主固定座34，在主固定座34內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)向筒35。具體來說，轉(zhuǎn)向筒35與主固定座34之間套設(shè)有軸承36，在轉(zhuǎn)向筒35內(nèi)設(shè)置有咬切鉗3，且轉(zhuǎn)向筒35下方連接有副同步帶輪38。該副同步帶輪38通過副同步帶37連接換向電機(jī)39。與之對(duì)應(yīng)的是，轉(zhuǎn)向筒35上方連接有主同步帶輪33，主同步帶輪33通過主同步帶32連接升降電機(jī)31。為了便于進(jìn)行位置鎖定，在轉(zhuǎn)向筒35上設(shè)置有鎖緊裝置40。
[0026]再進(jìn)一步來看，為了減少空間占用，進(jìn)行最佳的布局，采用的基板上連接有工作通道10，該工作通道10內(nèi)設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭6。同時(shí)，為了便于內(nèi)窺鏡頭6工作時(shí)的位置調(diào)準(zhǔn)與固定，在內(nèi)窺鏡頭6上設(shè)置有固定裝置7。并且，固定裝置7包括有副固定座41，該副固定座41上連接有鎖緊螺母42。
[0027]同時(shí)，考慮到吸引器8能夠進(jìn)入最佳的吸引位置，在吸引器8上設(shè)置有副升降機(jī)構(gòu)
9。具體來說，為了便于操控，采用的副升降機(jī)構(gòu)9包括有鋼絲45，該鋼絲45的一端連接鎖緊螺母42，且鋼絲45的另一端通過換向輪44連接彈簧43。
[0028]結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)際使用情況來看，在咬合電機(jī)25工作時(shí)，帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)14旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切吸管13上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，刀刃20與凸臺(tái)18咬合，可將進(jìn)入凸臺(tái)18上方的骨或韌帶等神經(jīng)致壓組織26切碎。之后，組織碎塊被凸臺(tái)18推入切吸管13內(nèi)腔27吸走。
[0029]同時(shí)，操控者通過控制器完成該機(jī)器手首次“對(duì)刀”，既將底托17伸入骨或韌帶等神經(jīng)致壓組織26下方并進(jìn)行甄別后，由于采用的切吸管13的刀刃20與凸臺(tái)18的面積基本相當(dāng)，咬切鉗3完成一次咬合僅能切除凸臺(tái)18的上方對(duì)應(yīng)的骨或韌帶等神經(jīng)致壓組織26，而側(cè)翼19上的骨或韌帶等神經(jīng)致壓組織26不能切除。這樣咬切鉗3完成一次咬合進(jìn)行換位時(shí)，側(cè)翼19可以產(chǎn)生良好的引導(dǎo)作用，防止骨或韌帶等神經(jīng)致壓組織26與底托17脫離，避免再次“對(duì)刀”，以便再次咬合，如此循環(huán)，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器手無間歇連續(xù)自動(dòng)操作。
[0030]通過上述的文字表述可以看出，采用本實(shí)用新型后，能夠參與脊柱類手術(shù)的實(shí)施，尤其可以幫助醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行脊柱骨折、脊柱腫瘤、脊柱側(cè)彎、椎間盤突出、椎管狹窄、脊柱滑脫等多種脊柱手術(shù)的操作。整體應(yīng)用范圍廣，操作簡便，安全可靠。
[0031]這些實(shí)施例僅是應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，包括有基座板，所述的基座板上設(shè)置有接口，其特征在于:所述的基板上設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭、吸引器與主升降機(jī)構(gòu)，所述的主升降機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接有咬切裝置，所述的咬切裝置與連接座相連，所述的咬切裝置包括有咬切鉗，所述的咬切鉗內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向管，所述的咬切鉗上連接有凸輪機(jī)構(gòu)，所述的凸輪機(jī)構(gòu)通過連接軸連接有咬合電機(jī)，所述的連接座與咬切鉗之間設(shè)置有復(fù)位彈簧，所述的導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)置有切吸管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其特征在于:所述的導(dǎo)向管下端設(shè)置有底托，所述的底托上設(shè)置有凸臺(tái)與側(cè)翼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其特征在于:所述的切吸管下端分布有刀刃，所述切吸管的上端設(shè)置有法蘭，所述法蘭上表面與凸輪機(jī)構(gòu)相接觸，所述法蘭下表面與復(fù)位彈簧相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其特征在于:所述的主升降機(jī)構(gòu)包括有導(dǎo)軌，所述的導(dǎo)軌上連接有絲桿，所述的絲桿上設(shè)置有滑塊，所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)外安裝有主固定座，所述的主固定座內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)向筒，所述轉(zhuǎn)向筒與主固定座之間套設(shè)有軸承，所述的轉(zhuǎn)向筒內(nèi)設(shè)置有咬切鉗，所述的轉(zhuǎn)向筒下方連接有副同步帶輪，所述的副同步帶輪通過副同步帶連接換向電機(jī)，所述的轉(zhuǎn)向筒上方連接有主同步帶輪，所述的主同步帶輪通過主同步帶連接升降電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)向筒上設(shè)置有鎖緊裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其特征在于:所述的基板上連接有工作通道，所述的工作通道內(nèi)設(shè)置有內(nèi)窺鏡頭，所述的內(nèi)窺鏡頭上設(shè)置有固定裝置，所述的固定裝置包括有副固定座，所述的副固定座上連接有鎖緊螺母。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于側(cè)翼引導(dǎo)的無間歇自動(dòng)操作式脊柱微創(chuàng)機(jī)器手，其特征在于:所述的吸引器上設(shè)置有副升降機(jī)構(gòu)，所述的副升降機(jī)構(gòu)包括有鋼絲，所述鋼絲的一端連接鎖緊螺母，所述鋼絲的另一端通過換向輪連接彈簧。
【文檔編號(hào)】A61B19/00GK203988374SQ201420375783
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】張春霖 申請(qǐng)人:蘇州點(diǎn)合醫(yī)療科技有限公司