[发明专利]用于夹持微创血管介入手术推进机构的机械臂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机器人的机械臂，特别是夹持微创血管介入手术推进机构的机械臂。

背景技术

血管介入手术是指医生在数字减影血管造影成像(DSA)系统的导引下，操控导管(一种带有刚性的软管)在人体血管内运动，将导管推进到目标位置，然后对病灶进行相关治疗，达到栓塞畸形血管、溶解血栓、扩张狭窄血管等目的。与传统手术相比，本方法无需开刀，具有出血少、创伤小、并发症少、安全可靠、术后恢复快等优点。

目前医生进行血管介入手术的主要步骤如图1a-1f所示：

A、穿刺针按照适合位姿穿透皮肤进入血管内，并将导丝插入针管；

B、将血管鞘顺着导丝并在其支撑下送入血管，将导管顺着血管鞘导入血管，缓缓向前推进。血管鞘起到引导导管进入血管以及防止导管抽出血管时动脉血液流出的作用；

C、医生在DSA图像的引导下，观察导管的路径以及管尖的位置，并手工旋转和推进导管，调整其位置与方向，直至导管到达病灶部位；

D、手术1：在DSA图像监控下，施行导管诊断及治疗操作，于室间隔缺损处放置室间隔缺损封堵器；

E、手术2：在DSA图像监控下，于动脉狭窄处放置支架；

F、手术3：在DSA图像监控下，行动脉瘤GDC栓塞。

根据上述手术流程，血管介入手术存在的突出问题是：

1)医生始终在高强度射线环境下工作，长期操作对身体损害很大；

2)手术操作可控性差，时间长，医生疲劳和人手操作不稳定等因素会直接影响手术质量；

3)手术操作复杂，技巧性强，风险性高，医生难于掌握，手术培训时间长。

针对上述问题，将机器人技术引入到血管介入手术中，具有重要的现实意义。

如图2为DSA图像导引下机器人辅助血管介入手术系统结构图：

各单元主要功能介绍如下：

手术室操作台：对手术系统进行总体控制、有限旋转DSA投影条件下血管三维重建处理，并进行术前三维图像和术中二维图像的匹配，完成对机器人的图像导航和手术规划，并在术中对辅助机器人进行实时控制。此操作台与患者治疗手术室隔离，所以可以避免医生受到射线的辐射。

多功能手术床：患者躺在此手术床上，有与之配套的造影机将造影剂推入患者体内，通过C形臂等辅助设备的操作，可在DSA图像显示器上清楚显示患者血管，并可实时显示推进推进导管在患者血管内的位置。同时，在多功能床上要粘贴相应的标示Mark点，以对患者部位、DSA图像、双目图像、机器人进行坐标系的标定。

双目摄像头：观测患者、手术床、末端推进机构Mark点的位置信息，并对其进行图像处理，从而确定患者病灶部位，指导辅助机器人对患者进行治疗。

机器人本体：由手术室操作台控制，按规划的数据运动，实现对患者病灶部位的治疗。辅助机器人本体由定位把持机器人和末端推进机构组成。定位把持机器人按照规划数据把末端推进机构送至指定位置后把持。末端推进机构按照DSA图像引导推进导管在患者体内运动。

由此可见，系统结构中的机器人本体需要一种用于夹持血管介入手术推进机构的机械臂。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于血管介入手术推进机构的机械臂，实现了机器人的精确定位、灵活规划和手术器械的稳固把持，从而提高了手术精度和稳定性，避免医生受到长时间辐射。本发明的目的还在于具有上述机械臂的医疗机器人。

本发明通过如下的技术方案实现。

一种机械臂，其特征在于，包括

底座臂，其通过腰转关节与大臂底座相连，内部装有动力机构和传动机构，所述大臂底座能够在所述底座臂上转动；

所述大臂底座通过大臂关节与第一大臂的一端相连接；所述第一大臂的另一端通过小臂关节与小臂相连接；所述小臂的一端连接于与所述第一大臂平行的第二大臂的一端；

所述小臂的另一端连接有手部连接件，并通过腕摆关节与末端座相连接；所述末端座通过腕转关节与末端套筒连接。

根据上述技术方案的机械臂，其特征在于，所述动力机构是电机组件，所述传动机构是谐波减速器；

所述底座臂上安装有电机固定座、深沟球轴承、谐波减速器钢轮以及轴承压座，在其底部有用于固定的联接螺纹孔；