[发明专利]一种基于超声引导的乳腺组织固定装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于超声引导的乳腺组织固定装置及控制方法，涉及医疗机器人领域。主要包括圆形套环、X轴直线模组、Z轴直线模组、Y轴直线模组、驱动电机、固定支架。所述X轴直线模组、Z轴直线模组、Y轴直线模组可以满足医疗机器人定位精度高和工作范围大的要求，并且可以实现圆形套环沿任意方向的往复运动。所述圆形套环实现乳腺组织的固定。所述直线模组的驱动力由驱动电机提供，方便圆形套环调整位置以及保持当前位置。本发明设计了一种基于超声引导的乳腺组织固定装置及其控制方法用于辅助医生进行乳腺穿刺活检手术，在手术过程中，固定乳腺组织同时引导肿瘤主动移向穿刺针路径，降低穿刺误差，提高手术效率。

技术领域

本发明属于医疗机器人领域，具体涉及一种基于超声引导的乳腺组织固定装置及其控制方法。

背景技术

在临床医疗手术工作中，乳腺穿刺活检是检查乳腺肿瘤良恶性较为有效的组织学方法，但医生纯手工穿刺依然存在许多缺陷，在乳腺穿刺手术过程中，因为软组织与穿刺针存在复杂的交互形变机理，肿瘤靶点的位置会发生漂移，要想准确穿刺到肿瘤靶点，医生需要在穿刺过程中不断变换穿刺路径，甚至需要多次回撤针操作，这不仅增加了手术时间和病人的痛苦，对病人组织也产生一定的损伤。所以减少穿刺误差，提高穿刺的精确度是该领域的一项重要研究内容。

乳腺穿刺不同于胸腔、前列腺、肺部穿刺，乳房是位于人体外部的器官，同时乳腺组织的成分绝大部分是脂肪，具有较大的流动性，在穿刺过程中更容易变形，这对穿刺是不利的，所以需要一定的装置对其进行固定，减少其变形。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种基于超声引导的乳腺组织固定装置及其控制方法来进行问题的解决。该机器人主要包括圆形套环、卡环橡胶圈、连接杆、第一方形套筒、X轴直线模组、Z轴直线模组、Y轴直线模组、肋板、固定支架。所述Y轴直线模组与固定支架连接，以固定整体装置，所述Y轴直线模组的第三驱动电机驱动其滑块沿Y轴方向做往复运动，进而通过X轴直线模组、Z轴直线模组、连接杆驱动圆形套环在Y轴方向上做往复运动。

进一步的，Z轴直线模组的第二驱动电机驱动其滑块沿竖直方向做往复运动，进而通过X轴直线模组、连接杆驱动圆形套环在竖直方向上做往复运动。

进一步的，X轴直线模组的第一驱动电机驱动其滑块沿X轴方向做往复运动，进而通过连接杆驱动圆形套环在X轴方向上做往复运动。

进一步的，所述圆形套环通过第一方形套筒与连接杆固定连接。

进一步的，卡环橡胶圈安装在圆形套环上。

进一步的，连接杆通过第二方形套筒与X轴直线模组的滑块固定连接，X轴直线模组与Z轴直线模组的滑块固定连接，Z轴直线模组与Y轴直线模组的滑块固定连接。

进一步的，肋板与Z轴直线模组为固定连接，固定支架安装在Y轴直线模组上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在进行穿刺误差补偿时，以往的研究均是控制穿刺针尖移向肿瘤靶点，本装置结合乳腺组织的特点采用逆向思维，保证穿刺针路径不变，控制肿瘤靶点主动移向穿刺路径来减少穿刺误差，同时本装置还可以固定乳腺组织，减少形变。本装置结构简单，稳定性高，采用三轴直线模组进行定位，定位精度高、工作范围大，提高了乳腺穿刺手术过程的精准度，避免了寻找肿瘤靶点的过程给病人带来的痛苦，提高手术效率和成功率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其他特征、优点和目的变得更加清晰，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中。

图1是本发明的轴测图。

图2是末端圆形套环的放大图。

图3是肿瘤主动移位的控制原理示意图。