專利名稱：自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頭骨鉆孔機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，尤指其技術(shù)上提供一種自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
按，當(dāng)病患發(fā)生柏金森式癥、腦部腫瘤或須取出部分腦組織進(jìn)行病理檢查時(shí)，通常會先藉由核磁共振(MRI)或電腦斷層(CT)確定病兆位置，然后在病患頭骨鉆出直徑約6mm 的圓孔，醫(yī)師將直徑約2mm的探針或器械伸入腦組織中進(jìn)行雷射燒灼治療或取出部分腦組織進(jìn)行病理切片檢查。其中人體腦部皮膚下層是硬組織的頭骨，頭骨下方依序?yàn)橛材X膜、蜘蛛膜及軟腦膜，其間有無數(shù)的血管穿梭以供給腦部營養(yǎng)。因此在進(jìn)行頭骨鉆孔時(shí)，必須要能控制鉆孔器械有效穿越硬組織的頭骨，當(dāng)鉆穿硬組織時(shí)必須立即停止前進(jìn)以避免傷害腦膜組織。目前執(zhí)行頭骨鉆孔的器械主要可分為人工手搖鉆和手持電動鉆，其中人工手搖鉆的操作方式是醫(yī)師徒手轉(zhuǎn)動搖柄，機(jī)構(gòu)帶動螺桿造成鉆頭旋轉(zhuǎn)并作上下移動，以達(dá)到(1) 鉆孔圓洞或⑵切割頭骨的目的；而手持電動鉆的操作方式則如同一般的電鉆，由醫(yī)師徒手扶持電鉆來控制鉆孔方向與進(jìn)給量。此外習(xí)知一種特殊電鉆設(shè)計(jì)有一組安全裝置，當(dāng)主動件(馬達(dá))與類似離合器機(jī)構(gòu)的被動件(鉆頭)承受壓力會緊密配合，帶動鉆頭運(yùn)轉(zhuǎn)以進(jìn)行鉆頭骨行為，當(dāng)鉆頭鉆穿頭骨時(shí)，因不再承受頭骨的反作用力使得主動件與被動件分離， 導(dǎo)致電鉆停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然而這些方法均須憑借醫(yī)師個人豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)與手部感覺來判斷鉆頭骨過程中是否已穿越頭骨并手動停止；若是經(jīng)由缺乏豐富經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師執(zhí)行時(shí)，即使有上述特殊安全裝置的電鉆，稍有不慎也有可能在穿越頭骨的同時(shí)傷及頭骨下方的腦膜及神經(jīng)組織。此外采用徒手方式鉆孔，亦可能因?yàn)槭直哿α坎蛔銓?dǎo)致鉆孔過程產(chǎn)生震動，影響鉆孔過程的安全性、準(zhǔn)確性與舒適性。欲解決的技術(shù)問題點(diǎn)在于鉆孔圓洞或切割頭骨如果系一般材料，則無需多注意其鉆穿后的情形，但如果系要鉆人體的腦部，則因硬組織后就緊接著有腦膜組織與神經(jīng)組織，不容有絲毫差錯，然而現(xiàn)今的鉆孔方法都是需要醫(yī)師手持工具鉆孔，其穩(wěn)定性較不佳， 且是否鉆穿還要依醫(yī)師的手感手部停止鉆孔，如此過于危險(xiǎn)而使病患處于不利地位，也易生醫(yī)療糾紛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其得以自動鉆孔、自動切割，且機(jī)械手臂持其自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)固，而鉆通瞬間即可感測到而立即停止進(jìn)給，以保障病人腦部的安全。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于包含有一基座；
一動力馬達(dá)固定座，該動力馬達(dá)固定座內(nèi)設(shè)有一動力馬達(dá)，該基座上固定該動力馬達(dá)固定座；一鉆頭，該動力馬達(dá)固定座的前端以一鎖固器鎖固該鉆頭，該鎖固器調(diào)松時(shí)得以更換不同的其他鉆頭；一力量檢測單元，該基座上裝設(shè)該力量檢測單元，該動力馬達(dá)固定座并以一連接器連接該力量檢測單元，以該力量檢測單元得以量測該鉆頭鉆通頭骨瞬間的壓力變化；及一核心控制裝置，該力量檢測單元以一線路連結(jié)該核心控制裝置，該核心控制裝置接收該力量檢測單元測得的壓力變化，得在第一時(shí)間停止鉆頭進(jìn)給。其中，該動力馬達(dá)為一氣動馬達(dá)。其中，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機(jī)械手臂的前端。其中，該核心控制裝置為一電腦。其中，該動力馬達(dá)為一電動馬達(dá)。其中，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機(jī)械手臂的前端。其中，該核心控制裝置為一電腦。通過上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明對照先前技術(shù)的功效在于先前技術(shù)以手持控制，但手持容易疲勞且不穩(wěn)定，而其鉆通與否也是憑手感，如此容易有失誤情形，尤其對一個新手醫(yī)師更可能發(fā)生，而本發(fā)明利用一自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，配合一多軸式機(jī)械手臂，如此得以相當(dāng)穩(wěn)固的持用該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，亦不會有疲勞的問題，而其自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)設(shè)有力量檢測單元，得在鉆通瞬間測得訊號，經(jīng)電腦在第一時(shí)間停止進(jìn)給，可確保病人的安全，而讓危險(xiǎn)降至最低。


圖1本發(fā)明其一;實(shí)施例的立體示意圖。
圖2本發(fā)明自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)的立體示意圖。
圖3本發(fā)明的其·一鉆孔定位實(shí)施狀態(tài)示意圖。
圖4本發(fā)明的其·一鉆通狀態(tài)示意圖。
圖5本發(fā)明的其·一切割實(shí)施狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖1至圖5所示，本發(fā)明提供一種自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10，包括一基座 11;一動力馬達(dá)17 ；一動力馬達(dá)固定座13，該基座11上固定該動力馬達(dá)固定座13及一力量檢測單元 12，該動力馬達(dá)固定座13并以一連接器14連接該力量檢測單元12 ；一鉆頭15，該動力馬達(dá)固定座13的前端以一鎖固器16鎖固一鉆頭15，該鎖固器 16調(diào)松時(shí)得以更換不同的其他鉆頭15 ；一力量檢測單元12，該基座11上并可裝設(shè)該力量檢測單元12，以該力量檢測單元 12得以檢測該鉆頭15鉆通頭骨瞬間的壓力變化；一核心控制裝置20，該力量檢測單元12以一線路18連結(jié)一核心控制裝置20，該核心控制裝置20可為一電腦21，該電腦21接收該力量檢測單元12測得的壓力變化，得在第一時(shí)間停止鉆頭15進(jìn)給，而該基座11并得以一連接板30結(jié)合至一多軸式機(jī)械手臂40 的前端。據(jù)此，該核心控制裝置20控制該多軸式機(jī)械手臂40將鉆頭15端點(diǎn)移動指向設(shè)定座標(biāo)，并由該多軸式機(jī)械手臂40前端的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10開始啟動鉆孔，進(jìn)給或切割的座標(biāo)亦由核心控制裝置20的電腦21控制多軸式機(jī)械手臂40移動，當(dāng)該力量檢測單元12 測得因鉆通而壓力變化時(shí)，訊號經(jīng)線路18傳至核心控制裝置20，核心控制裝置20即在第一時(shí)間停止該多軸式機(jī)械手臂40的進(jìn)給，以確保不會傷到腦膜，而持用其自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10亦相當(dāng)穩(wěn)固。本發(fā)明的作動原理，該鉆頭15在鉆骨時(shí)，會產(chǎn)生一后座力，而將該動力馬達(dá)17往后推至力量檢測單元12，該力量檢測單元12可檢測出數(shù)值而將訊號傳輸至核心控制裝置 20。本發(fā)明利用該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10，配合一多軸式機(jī)械手臂40，如此得以相當(dāng)穩(wěn)固的持用該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10，亦不會有疲勞的問題，而其自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10 設(shè)有力量檢測單元12，得在鉆通瞬間測得訊號，經(jīng)電腦21在第一時(shí)間停止進(jìn)給，可確保病人的安全，而讓危險(xiǎn)降至最低。該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10得利用一連接板30連接至一多軸式機(jī)械手臂40的前端，以該多軸式機(jī)械手臂40將該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10送到所欲鉆孔的位置進(jìn)行座標(biāo)定位，其后的鉆孔動作即可由該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10及該多軸式機(jī)械手臂40配合，而如果欲進(jìn)行切割動作時(shí)，亦可由該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10及該多軸式機(jī)械手臂40配合，就可進(jìn)行切割頭骨行程與動作。前述該自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)10，其在鉆孔時(shí)，動力馬達(dá)17產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力及前后的震動力，得以順利進(jìn)行鉆孔的動作。而在進(jìn)行切割頭骨時(shí)，該前后的震動力關(guān)閉的，此時(shí)只要動力馬達(dá)17動力帶動該鉆頭15旋轉(zhuǎn)即可切割。
權(quán)利要求
1.一種自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于包含有一基座；一動力馬達(dá)固定座，該動力馬達(dá)固定座內(nèi)設(shè)有一動力馬達(dá)，該基座上固定該動力馬達(dá)固定座；一鉆頭，該動力馬達(dá)固定座的前端以一鎖固器鎖固該鉆頭，該鎖固器調(diào)松時(shí)得以更換不同的其他鉆頭；一力量檢測單元，該基座上裝設(shè)該力量檢測單元，該動力馬達(dá)固定座并以一連接器連接該力量檢測單元，以該力量檢測單元得以量測該鉆頭鉆通頭骨瞬間的壓力變化；及一核心控制裝置，該力量檢測單元以一線路連結(jié)該核心控制裝置，該核心控制裝置接收該力量檢測單元測得的壓力變化，得在第一時(shí)間停止鉆頭進(jìn)給。
2.如權(quán)利要求1所述的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于，該動力馬達(dá)為一氣動馬達(dá)。
3.如權(quán)利要求2所述的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機(jī)械手臂的前端。
4.如權(quán)利要求3所述的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于，該核心控制裝置為一電腦。
5.如權(quán)利要求1所述的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于，該動力馬達(dá)為一電動馬達(dá)。
6.如權(quán)利要求5所述的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機(jī)械手臂的前端。
7.如權(quán)利要求6所述的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其特征在于，該核心控制裝置為一電腦。
全文摘要
一種自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)，其基座上裝設(shè)有一力量檢測單元，該力量檢測單元以線路連結(jié)一核心控制裝置的電腦，而該基座并得以結(jié)合至一多軸式機(jī)械手臂的前端，據(jù)此，電腦控制該多軸式機(jī)械手臂將鉆頭端點(diǎn)移動指向設(shè)定座標(biāo)，并由該多軸式機(jī)械手臂前端的自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)開始啟動鉆孔，進(jìn)給或切割的座標(biāo)亦由電腦控制多軸式機(jī)械手臂移動，當(dāng)該力量檢測單元測得因鉆通而壓力變化時(shí)，訊號經(jīng)線路傳至核心控制裝置，核心控制裝置即在第一時(shí)間停止該多軸式機(jī)械手臂的進(jìn)給，以確保不會傷到腦膜，而持用其自動化頭骨鉆孔機(jī)構(gòu)亦相當(dāng)穩(wěn)固。
文檔編號A61B17/16GK102309354SQ20101021593
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者侯榮富, 劉恒良, 張耀仁, 李石增 申請人:長庚大學(xué)