一种超声引导下前列腺穿刺活检机器人
摘要文本
本发明公开了一种超声引导下前列腺穿刺活检机器人，它涉及医疗机器人技术领域，底座卡装在床体上，患者屈膝侧身躺在床体上并且背对超声扫描探头和穿刺机构，通过调节旋转关节和旋转关节使横臂和连接板摆动到合适的水平位置，再通过步进电机驱动上横板和下横板摆动到合适高度，步进电机和步进电机联动驱动弧形滑块和弧形滑块分别在弧形齿条和弧形齿条上滑动使得超声扫描探头快速准确定位至患者直肠口，旋转关节转动进而使超声扫描探头进入直肠到达前列腺附近进行扫描，穿刺机构完成穿刺活检任务。本发明体积小、能够辅助医生自动快速、准确的进行前列腺扫描和穿刺活检操作。
申请人信息
- 申请人:哈尔滨理工大学
- 申请人地址:150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号
- 发明人: 哈尔滨理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种超声引导下前列腺穿刺活检机器人 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201710560907.7 |
| 申请日 | 2017年7月11日 |
| 公告号 | CN107260269B |
| 公开日 | 2024年2月2日 |
| IPC主分类号 | A61B17/34 |
| 权利人 | 哈尔滨理工大学 |
| 发明人 | 姜金刚; 霍彪; 郭晓伟; 张永德; 马雪峰 |
| 地址 | 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号 |
专利主权项内容
1.一种超声引导下前列腺穿刺活检机器人，包括床体(1)、位姿调整及活检模块、俯仰模块和立柱摆臂模块，其特征在于：所述的位姿调整及活检模块包含超声扫描探头(2)、松紧旋钮(3)、探头转动架(4)、压紧块(5)、固定连接环(6)、V形块(7)、连接螺钉(8)、弧形齿条Ⅰ(9)、弧形滑块Ⅰ(10)、齿轮Ⅰ(11)、齿轮Ⅱ(12)、步进电机Ⅰ(13)、电机支架Ⅰ(14)、弧形滑块Ⅱ(15)、旋转关节Ⅰ(16)、步进电机Ⅱ(17)、电机支架Ⅱ(35)、步进电机Ⅴ(36)、弧形齿条Ⅱ(37)、穿刺机构(42)，所述的俯仰模块包含连接板(18)、连接架Ⅰ(19)、左竖板(20)、上横板(21)、连接轴(22)、气撑杆(23)、电机支架Ⅱ(24)、下横板(25)、连接架Ⅱ(26)、右竖板(38)、步进电机Ⅵ(41)；所述的立柱摆臂模块包含旋转关节Ⅱ(27)、横臂(28)、步进电机Ⅲ(29)、旋转关节Ⅲ(30)、套板(31)、步进电机Ⅳ(32)、立柱(33)、底座(34)、调整孔(39)、调整板(40)，所述的床体(1)上卡接底座(34)，底座(34)侧面钻有调整孔(39)，调整孔(39)与调整板(40)连接，以适应不同厚度的床体(1)，超声扫描探头(2)由一对V形块(7)夹持，松紧旋钮(3)穿过探头转动架(4)与V形块(7)螺旋连接，探头转动架(4)套接在固定连接环(6)上由压紧块(5)压紧，固定连接环(6)通过连接螺钉(8)固定在弧形滑块Ⅰ(10)上，弧形滑块Ⅰ(10)滑接在弧形齿条Ⅱ(37)外侧，弧形滑块Ⅰ(10)上安装穿刺机构(42)，电机支架Ⅱ(35)上安装步进电机Ⅴ(36)，电机支架Ⅱ(35)固定在弧形滑块Ⅰ(10)上，齿轮Ⅰ(11)安装在步进电机Ⅴ(36)轴上与弧形齿条Ⅱ(37)啮合，弧形齿条Ⅱ(37)上端固定在弧形滑块Ⅱ(15)上，弧形滑块Ⅱ(15)滑接在弧形齿条Ⅰ(9)外侧，电机支架Ⅰ(14)上安装步进电机Ⅰ(13)，电机支架Ⅰ(14)固定在弧形滑块Ⅱ(15)上，齿轮Ⅱ(12)安装在步进电机Ⅰ(13)轴上与弧形齿条Ⅰ(9)啮合，弧形齿条Ⅰ(9)焊接在旋转关节Ⅰ(16)上，旋转关节Ⅰ(16)底部与连接板(18)相连接，步进电机Ⅱ(17)安装在连接板(18)下方来驱动旋转关节Ⅰ(16)，连接板(18)与左竖板(20)通过连接架Ⅰ(19)连接，进而使位姿调整及活检模块和俯仰模块连接在一起，左竖板(20)上方与上横板(21)通过连接轴(22)连接，左竖板(20)下方与下横板(25)通过连接轴(22)连接，气撑杆(23)细端与左竖板(20)上方的连接轴(22)连接，气撑杆(23)粗端与右竖板(38)下方的连接轴(22)连接，电机支架Ⅱ(24)固定在右竖板(38)上，步进电机Ⅵ(41)安装在电机支架Ⅱ(24)上带动上横板(21)上下摆动，右竖板(38)与旋转关节Ⅱ(27)通过连接架Ⅱ(26)连接，进而使俯仰模块和立柱摆臂模块连接在一起，旋转关节Ⅱ(27)下方安装横臂(28)，横臂(28)下方安装步进电机Ⅲ(29)来驱动旋转关节(27)，横臂(28)右端焊接旋转关节Ⅲ(30)，旋转关节Ⅲ(30)下方与套板(31)连接，套板(31)下方安装步进电机Ⅳ(32)以带动横臂(28)左右摆动，套板(31)套接在立柱(33)上，立柱(33)插装在底座(34)上为机器人提供支撑；所述的弧形齿条Ⅰ(9)与齿轮Ⅱ(12)啮合，齿轮Ⅱ(12)转动带动弧形滑块Ⅱ(15)沿弧形齿条Ⅰ(9)滑动，进而带动弧形齿条Ⅱ(37)沿弧形齿条Ⅰ(9)运动，齿轮Ⅰ(11)与弧形齿条Ⅱ(37)啮合，齿轮Ⅰ(11)转动带动弧形滑块Ⅰ(10)沿弧形齿条Ⅱ(37)滑动，进而带动固定连接环(6)和穿刺机构(42)运动，所述的穿刺机构(42)包含活检针(42-1)、针座(42-2)、小齿轮(42-3)、直齿条(42-4)、U形槽(42-5)、立板(42-6)、电动机(42-7)，U形槽(42-5)焊接在弧形滑块Ⅰ(10)的横梁上，直齿条(42-4)嵌在U形槽(42-5)，活检针(42-1)安装在针座(42-2)中，针座(42-2)固定于直齿条(42-4)一端，电动机(42-7)安装在立板(42-6)上，立板(42-6)与U形槽(42-5)连接，小齿轮(42-3)安装在电动机(42-7)轴上，与直齿条(42-4)啮合，所述的超声扫描探头(2)由一对V形块(7)夹持，松紧旋钮(3)穿过探头转动架(4)与V形块(7)螺旋连接，探头转动架(4)可进行正、反360度的旋转，从而带动V形块(7)夹持超声扫描探头(2)完成正、反360度的旋转扫描，所述的左竖板(20)与右竖板(38)、上横板(21)和下横板(25)构成平行四边行，气撑杆(23)细端与左竖板(20)上方的连接轴(22)连接，气撑杆(23)粗端与右竖板(38)下方的连接轴(22)连接，步进电机Ⅵ(41)正、反转可带动上横板(21)和下横板(25)的上、下摆动，以实现对连接板(18)高度的调节，进而实现对位姿调整及活检模块高度的调节。