[发明专利]一种临床C型臂X光机

说明书

本发明公开一种临床C型臂X光机，包括基座、万向脚轮、立臂、基板、电推杆、移动台、C臂滑套、C型臂、电机，基座下侧安装有四个万向脚轮，立臂与基座构成转动副，锁止杆可以锁止立臂与基座的相对转动，基板与立臂固连，每两个电推杆为一组，每个H形叉与同组内的两个电推杆均构成转动副，电推杆后端均与基板构成球面副，电推杆前端均与移动台构成虎克铰结构，基板、移动台和三个电推杆组共同构成一个具有三移动自由度的并联机构，移动台与C臂滑套构成转动副，电机安装于移动台内部空腔中，C型臂与C臂滑套构成转动副，X光球管和影像增强器分别安装于C型臂的两端内侧，并联结构刚度较大，可使C型臂承载功率更大的X光发生设备和接收设备。

技术领域

本发明涉及一种临床X光机，具体涉及的是一种临床C型臂X光机。

背景技术

图像引导手术系统IGS（Image-guided Surgery）以X线图像、CT/MRI（ComputedTomography/Magnetic Resonance Imaging）图像等为载体，采用高精度定位系统定位手术器械的位置，并在手术过程中加以实时图像显示，用以辅助医生进行手术操作。20世纪80年代IGS技术首先应用于神经外科手术，随后逐渐推广应用于骨科、耳鼻喉科以及关节、脊柱类等其它手术领域。作为IGS的重要组成部分，X光机是手术室不可或缺的医疗设备之一。

目前应用于手术室的X光机多是串联支撑结构的C型臂，典型的产品有GeneralElectric Company的OEC9800型单C型臂X光机、普朗医疗PLX7000C型C型臂X光机等，该种类型设备的C型臂与移动底座之间均由若干个移动机构和转动机构串联组成，即C型臂的支撑为串联机构。串联机构虽然具有结构简单，自由度多的优点，但在实际应用中也存在不能忽视的缺陷：①串联机构末端件具有误差累积和放大作用，获取高精度的位置和力很难，这样导致串联支撑的C型臂只能进行模糊定位，医生通过眼睛观察，然后将X光机的影像增强器移动到患处所在的大致位置；②串联机构的机械其电机及传动系统都放在运动件上，增加系统惯量，恶化动力性能，不易实现高速运动，这样就使C型臂的运动较为缓慢，手术中需要从多个方位对患处进行透视观察，在变幻C型臂位姿的过程中，缓慢的运动速度延长了手术时间；③在运动学求解上，并联机构正解困难、逆解非常容易，而串联机构的正解容易、逆解十分困难，由于在实时控制这些机构是要计算逆解，故并联机构在这控制方面很有优势，而串联机构则存在明显的劣势；④串联机构刚度较弱，结构稳定性较差，末端承载能力较差，这样就对C型臂及其附属部件的质量要求较为严格，在C型臂质量无法减少的情况下，其串联支撑机构往往制作的比较粗大；⑤串联机构比并联机构更容易产生振动问题。在C型臂X光机的应用上，并联机构与串联机构相比具有明显的优势：①无累积误差，精度较高；②驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，运动部分重量轻，速度高，动态响应好；③结构紧凑，刚度高，承载能力大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种临床C型臂X光机，不仅运动精度高，运行速度快，结构刚度好，而且承载能力大，有效减轻X光机的整体质量和体积。

本发明采取的技术方案为：一种临床C型臂X光机，包括基座、万向脚轮、转台轴承、立臂、锁止杆、基板、H形叉、三个推杆组、虎克铰、移动台、C臂滑套、C型臂、X光球管、影像增强器、电机，其特征在于：基座上侧设有转台轴承安装座，下侧设有四个支腿，其中朝向前侧的两个支腿长于朝向后侧的两个支腿，每个支腿端部底侧均安装有一个带有锁止功能的万向脚轮，立臂下端设有安装转台轴承的圆盘状轴承座，轴承座一侧设有锁止杆安装孔，立臂下端的轴承座与基座上侧的转台轴承安装座之间安装有一个转台轴承，使立臂与基座能够相对转动，即两者构成转动副，锁止杆安装孔内设有内螺纹，锁止杆外侧设有外螺纹，顶端设有手柄，锁止杆通过螺纹连接安装于锁止杆安装孔内，锁止杆底端与基座上表面接触，锁止杆向下拧紧后能够锁止立臂与基座的相对转动。