微創(chuàng)局部放療機(jī)器人裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人裝置。特別是涉及一種在超聲波圖像導(dǎo)航下的用于輔助醫(yī)生進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)的微創(chuàng)局部放療機(jī)器人裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，前列腺癌的發(fā)病率逐年上升，近距離粒子植入放射性治療是目前最常見的治療前列腺癌的手段之一。而傳統(tǒng)的手動(dòng)操作裝置精度低、對(duì)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)依賴性高、手術(shù)時(shí)間長，此外，放射性粒子的放射性對(duì)醫(yī)生的健康有一定的潛在傷害。傳統(tǒng)的手術(shù)裝置束縛了近距離粒子植入手術(shù)的發(fā)展，也限制了前列腺癌的手術(shù)治愈率，極大地影響著患者的身心健康。
[0003]超聲波圖像具有實(shí)時(shí)性、價(jià)格低廉、方便操作等優(yōu)點(diǎn)，是醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的。超聲波圖像下的手術(shù)機(jī)器人裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工手動(dòng)操作裝置，應(yīng)用在近距離粒子放射性治療手術(shù)中具有以下優(yōu)點(diǎn):其一，醫(yī)療機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工手動(dòng)操作，具有高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)；其二，應(yīng)用超聲波圖像技術(shù)，在手術(shù)過程中醫(yī)生可以根據(jù)圖像中超聲探頭與病灶的位置關(guān)系，實(shí)時(shí)調(diào)整超聲探頭，快速準(zhǔn)確地找到病灶部位；其三，近距離粒子植入放射性治療手術(shù)中引入機(jī)器人裝置，可以降低醫(yī)生操作的出錯(cuò)率，提高手術(shù)的成功率。同時(shí)可以減輕醫(yī)生的手術(shù)疲勞度，保護(hù)醫(yī)生的健康安全。因此，超聲波圖像下的微創(chuàng)局部放療機(jī)器人裝置具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高手術(shù)中操作精度，避免醫(yī)生操作失誤，減少患者的創(chuàng)傷，提高手術(shù)成功率的微創(chuàng)局部放療機(jī)器人裝置。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種微創(chuàng)局部放療機(jī)器人裝置，包括有用于實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波探頭自轉(zhuǎn)和精確進(jìn)給調(diào)整的并設(shè)置有粒子穿刺模板機(jī)構(gòu)的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)；設(shè)置在所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的下面，用于支撐末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)對(duì)所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的水平旋轉(zhuǎn)的調(diào)整和俯仰調(diào)整的水平旋轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)；設(shè)置在所述水平旋轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)的下面，用于支撐所述水平旋轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)對(duì)所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的前后位置、左右位置和上下升降位置調(diào)整的支撐調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0006]所述的支撐調(diào)整機(jī)構(gòu)包括有位于底部且平行設(shè)置的第一絲杠支座和直線導(dǎo)軌，所述的直線導(dǎo)軌上設(shè)置有滑塊，所述的第一絲杠支座內(nèi)設(shè)置有與第一步進(jìn)電機(jī)輸出軸相連用于實(shí)現(xiàn)對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行前后調(diào)整的第一滾珠絲杠和與所述第一滾珠絲杠螺紋連接的第一絲母，所述的第一絲母和滑塊上固定設(shè)置有與所述的第一滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌相垂直的第二絲杠支座，所述第二絲杠支座上設(shè)置有與第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連用于實(shí)現(xiàn)對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行左右調(diào)整的第二滾珠絲杠和與所述第二滾珠絲杠螺紋連接的第二絲母，所述第二絲母上固定設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行垂直調(diào)整的垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0007]所述的第一絲母和滑塊上固定設(shè)置有水平連接板，所述的第二絲杠支座固定設(shè)置在所述水平連接板上。
[0008]所述的垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)包括有固定設(shè)置在所述第二絲母上端的電機(jī)下蓋板，所述電機(jī)下蓋板通過支撐桿固定連接設(shè)置在上方的電機(jī)上蓋板，所述電機(jī)下蓋板上設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行垂直調(diào)整的第三步進(jìn)電機(jī)，所述第三步進(jìn)電機(jī)的輸出軸貫穿所述電機(jī)上蓋板連接第三滾珠絲杠的下端，所述的第三滾珠絲杠上螺紋連接有位于所述的電機(jī)上蓋板上方的第三絲母，所述電機(jī)上蓋板通過垂直設(shè)置并能夠上下移動(dòng)的貫穿所述第三絲母的2個(gè)以上的支撐立柱固定連接位于第三絲母上方的下平臺(tái)，所述的第三滾珠絲杠的頂端通過軸承連接所述下平臺(tái)的底部，所述第三絲母上垂直設(shè)置有2個(gè)以上的導(dǎo)向柱，所述2個(gè)以上的導(dǎo)向柱的頂端能夠上下移動(dòng)的貫穿所述下平臺(tái)固定連接用于支撐水平旋轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)的上平臺(tái)。
[0009]所述的水平旋轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)包括有通過3個(gè)以上的第一支撐立柱固定設(shè)置在支撐調(diào)整機(jī)構(gòu)中的上平臺(tái)上方的連接圓盤，所述連接圓盤上設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行俯仰調(diào)整的俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)的頂端設(shè)置有用于固定末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的俯仰板，所述上平臺(tái)通過軸承連接有用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)調(diào)整的平轉(zhuǎn)軸的底端，所述平轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有蝸輪，所述平轉(zhuǎn)軸的頂端能夠旋轉(zhuǎn)的貫穿所述連接圓盤固定連接位于連接圓盤上面的旋轉(zhuǎn)基座，所述蝸輪的一側(cè)設(shè)置有與所述的蝸輪相嚙合的蝸桿，所述蝸桿的一端通過固定在上平臺(tái)上的第一軸承座連接第四步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，所述蝸桿的另一端連接固定在上平臺(tái)上的第二軸承座。
[0010]所述的俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)包括有固定在所述旋轉(zhuǎn)基座上的第二支撐立柱，設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)基座上并位于第二支撐立柱內(nèi)側(cè)的第五步進(jìn)電機(jī)，所述第五步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上連接有第四滾珠絲杠，所述第四滾珠絲杠的頂端通過軸承連接設(shè)置在所述第二支撐立柱頂端的安裝塊的底部，所述第四滾珠絲杠上螺紋連接有第四絲母，所述安裝塊上部的兩側(cè)分別各設(shè)置有一個(gè)軸承座，所述兩側(cè)的軸承座分別連接俯仰軸的兩個(gè)端，所述俯仰軸的中部通過一個(gè)連接鍵固定連接所述的俯仰板，所述俯仰板的一側(cè)對(duì)稱的鉸接有兩個(gè)相平行設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行俯仰調(diào)整的連桿的上端，所述兩個(gè)平行設(shè)置的連桿的下端分別鉸接在所述第四絲母的兩側(cè)。
[0011]所述的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括有固定設(shè)置在水平旋轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)頂端的俯仰板上的第三絲杠底座，所述第三絲杠底座上通過分別位于兩端的兩個(gè)絲杠支座設(shè)置有第五滾珠絲杠，所述第五滾珠絲杠的一端通過聯(lián)軸器連接用于實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波探頭進(jìn)行精確進(jìn)給調(diào)整的第六步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，所述第五滾珠絲杠上螺紋連接有第五絲母，所述第五絲母上固定設(shè)置有旋轉(zhuǎn)底座，所述旋轉(zhuǎn)底座兩端對(duì)稱設(shè)置的具有半圓凹槽的支架上分別能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置有第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和第二固定件上固定設(shè)置有超聲波探頭，所述第一固定件和第二固定件之間通過探頭旋轉(zhuǎn)連桿固定連接，所述第一固定件遠(yuǎn)離探頭旋轉(zhuǎn)連桿的那一側(cè)固定連接有后端連接桿的一端，所述后端連接桿的另一端連接有圓柱轉(zhuǎn)接件，所述圓柱轉(zhuǎn)接件通過聯(lián)軸器連接用于實(shí)現(xiàn)超聲波探頭自轉(zhuǎn)的第七步進(jìn)電機(jī)。
[0012]所述的粒子穿刺模板機(jī)構(gòu)包括有與末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的第三絲杠底座前端固定連接的模板固定底座，所述模板固定底座下方設(shè)置有下底座，所述下底座上端面的中心通過軸承貫穿的連接有垂直絲杠的一端，所述下底座的下面設(shè)置有用于通過垂直絲杠驅(qū)動(dòng)穿刺模板上下移動(dòng)的上下手輪，所述上下手輪的中心固定設(shè)置有上下旋轉(zhuǎn)桿，所述上下旋轉(zhuǎn)桿的頂端與所述貫穿下底座的垂直絲杠固定連接，所述下底座上端面的周邊固定設(shè)置有兩個(gè)上下導(dǎo)柱，所述兩個(gè)上下導(dǎo)柱的頂端能夠上下移動(dòng)的貫穿所述模板固定底座固定連接位于模板固定底座上方的軸承絲母下半部分的兩側(cè)，所述軸承絲母的底部通過軸承連接所述垂直絲杠的頂端，所述軸承絲母的中部貫穿的設(shè)置有能夠沿所述的軸承絲母內(nèi)左右移動(dòng)的左右導(dǎo)柱，所述左右導(dǎo)柱的兩端各固定連接有一個(gè)左右固定支架，所述左右導(dǎo)柱兩端的左右固定支架分別各通過一個(gè)模板連接桿固定連接穿刺模板，所述軸承絲母的上部分螺紋連接有水平絲杠，所述水平絲杠的一端通過軸承連接兩個(gè)左右固定支架中的一個(gè)支架，所述水平絲杠的另一端通過設(shè)置在另一個(gè)左右固定支架上的左右旋轉(zhuǎn)桿的一端，所述左右旋轉(zhuǎn)桿的另一端連接用于驅(qū)動(dòng)穿刺模板左右移動(dòng)的左右手輪。
[0013]本發(fā)明的微創(chuàng)局部放療機(jī)器人裝置，能夠在超聲波圖像導(dǎo)航下輔助醫(yī)生完成前列腺癌的近距離放射性治療手術(shù)，具有高精度、高穩(wěn)