[发明专利]多自由度影像引导介入医疗机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种多自由度影像引导介入医疗机器人系统。

背景技术

通过静脉穿刺来实现输液和采血等操作是目前临床处置中最为普遍的现象之一，但现在大多数医疗场所仍然依赖医护人员来完成穿刺和采血工作。这样一来，采血的成功率将大大取决于医护人员的经验技能以及患者的生理特征。经验不足的采血者往往会将针管扎错位置而对患者造成医疗伤害，而即使是经验丰富的医护人员，在他们面对比较胖或是老幼患者时，采血过程也会伴随着较高的失败率。据有关统计，20-25％的静脉抽血过程第一针是失败的，需要第二针才能抽到血，同时，每年有大约200万起因为抽血而引起针刺伤害的报道，还有40％-75％没有报道。在这样的背景下，智能化的静脉穿刺装置需求十分迫切，研究也具有重要的临床价值。

发明内容

本发明多自由度影像引导介入医疗机器人系统具有6个自由度，可以改变介入针的三维空间位置，以及针的俯仰，以及红外双目相机图像引导，并能受力反馈，使得针能进行不同角度、不同位置的目标点进行介入操作。图像监测可以是操作更加精准，应用领域更加广泛。

一种多自由度影像引导介入医疗机器人系统底板、导轨固定脚、导轨1、导轨-导轨十字连接套件、导轨2、导轨-导轨T型连接件、导轨3、导轨-转台连接板、转台、转台-转台连接板、转台-导轨连接套件、导轨4、固定块、传感器连接柱、力传感器、针紧定柱、针、组织支撑座、组织、红外相机、红外投影仪、支撑杆。

一种多自由度影像引导介入医疗机器人系统由定位部分、调节部分、穿刺反馈部分、监测控制部分、操作平台构成。定位部分由导轨1、导轨-导轨十字连接套件、导轨2、导轨-导轨T型连接件、导轨3依次连接组成用于调节针头位置，使针头位置有利于穿刺成功；调节部分由、转台1、转台-转台连接板、转台2、转台-导轨连接套件依次连接组成用于调节针角度，分析角度对穿刺力的影响；穿刺反馈部分由导轨4(4)、固定块(17)、力传感器(16)、针紧定柱(15)、针(14)依次连接组成，用于实现针的直线移动穿刺，以及穿刺力数据的采集；监测控制部分由支撑杆(1)、红外投影仪(2)、红外相机(3)组成，用于监测介入状况，并对系统进行控制；操作平台由底板(11)、组织支撑座(12)、以及进行操作的组织(13)组成，用于支撑系统和操作对象。

本发明的优点在于：

1、该系统控制针的俯仰角和偏移角，使得穿刺介入操作能够准确平稳的进入组织血管；

2、该系统是6自由度系统，可以对较大空间范围内的不同姿态的组织进行处理；

3、该系统可以在穿刺过程中获得力传感器的数据，实时获得针尖的受力情况以保护组织免受过压的伤害；

4、该系统可以通过控制穿刺速度，使针以最优的力度进入组织；

5、摄像头可以实时地追踪针头的位置，计算针头与目标位置的距离差，反馈到控制系统，从而决定控制方法。

附图说明

本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明多自由度影像引导介入医疗机器人系统的结构示意图；

其中，图中：1-支撑杆、2-红外投影仪、3-红外相机、4-导轨4、5-转-台-转台连接板、6-转台2、7-转台1、8-导轨3、9-导轨2、10-导轨1、11-底板、12-组织支撑座、13-组织、14-针、15-针紧定柱、16-力传感器、17-固定块、18-转台-导轨连接套件、19-导轨-导轨T型连接件、20-导轨-导轨十字连接套件。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种多自由度影像引导介入医疗机器人系统，如图1所示，支撑杆(1)、红外投影仪(2)、红外相机(3)、导轨4(4)、转台-转台连接板(5)、转台2(6)、转台1(7)、导轨3(8)、导轨2(9)、导轨1(10)、底板(11)、组织支撑座(12)、组织(13)、针(14)、针紧定柱(15)、力传感器(16)、固定块(17)、转台-导轨连接套件(18)、导轨-导轨T型连接件(19)、导轨-导轨十字连接套件(20)。。