控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，包括中央控制裝置、定位成像裝置以及消融執(zhí)行裝置，所述中央控制裝置包括定位成像控制單元和消融控制單元，所述定位成像控制單元控制定位成像裝置形成病變部位圖像，病變部位圖像的尺寸經(jīng)消融控制單元按照預(yù)設(shè)的程序轉(zhuǎn)化成位移量，所述消融執(zhí)行裝置包括主機(jī)、設(shè)置于主機(jī)上的機(jī)械手臂以及位于機(jī)械手臂末端的消融針，消融執(zhí)行裝置的機(jī)械手臂在消融控制單元的控制下按照所述位移量定位到病變部位，對(duì)病變部位圖像進(jìn)行射頻消融或微波消融，本實(shí)用新型具有精確定位病變部位、消融切除徹底的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)保護(hù)醫(yī)生不受輻射的危害。
【專利說明】
控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體是涉及一種控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)人體內(nèi)部發(fā)生病變時(shí)，且患者的身體狀況不允許進(jìn)行手術(shù)割除治療情況下，有時(shí)需要利用穿刺的手段對(duì)病灶進(jìn)行活檢或治療(射頻消融、化學(xué)消融、射頻消融)。近年來射頻消融應(yīng)用的越來越廣泛，微波是指頻率在300MHz-300GHz之間，波長在I米(不含I米)到0.1厘米之間的高頻電磁波。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波量子的能量為199 X 10-25?1.99 X 10-21焦耳。微波磁場可以使周圍的分子高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并摩擦升溫，從而使組織凝固、脫水壞死，達(dá)到治療的目的。射頻，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz?300GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。高頻(大于10K);射頻(300K-300G)是高頻的較高頻段;微波頻段(300M-300G)又是射頻的較高頻段。
[0003]射頻消融或微波消融通常是借助于儀器如CT/MRI掃描裝置測(cè)定出病灶與皮膚定位點(diǎn)的方位和穿刺針(消融針)的深度，首先在人體的橫剖面上測(cè)出病灶的位置，在該層面中選擇最佳進(jìn)針位置和進(jìn)針角度，利用進(jìn)針層面、進(jìn)針角度和進(jìn)針深度的三維構(gòu)像決定病灶及穿刺針(消融針)進(jìn)針的精確位置。雖然CT/MRI掃描裝置能夠準(zhǔn)確地確定三維的進(jìn)針角度和進(jìn)針深度，但穿刺手術(shù)的過程都是將病人從CT/MRI掃描層面移出后進(jìn)行的，當(dāng)病人離開CT掃描裝置時(shí)，醫(yī)生只能根據(jù)自己的判斷，確定一個(gè)大致的進(jìn)針方向，進(jìn)行穿刺，然后再進(jìn)行CT掃描加以確認(rèn)。進(jìn)行消融手術(shù)時(shí)，皮膚進(jìn)針點(diǎn)確定后即開始穿刺腫瘤靶點(diǎn)。穿刺中通常借助量角器確定進(jìn)針角度與設(shè)計(jì)穿刺角度盡可能的保持一致，但實(shí)際操作過程中由于徒手操作往往誤差較大，初學(xué)者很難一次成功地準(zhǔn)確刺準(zhǔn)靶點(diǎn)。往往在穿刺過程中，需反復(fù)CT掃描確認(rèn)并調(diào)整穿刺針的角度和人體斷層平面的夾角。從而使手術(shù)時(shí)間延長、病人輻射劑量大大增加。由于反復(fù)穿刺和腫瘤靶點(diǎn)穿刺精確度差而使手術(shù)并發(fā)癥增加，并直接影響治療效果。
[0004]另外，現(xiàn)有的立體定向技術(shù)很難應(yīng)用到人體其他部位的手術(shù)中，主要原因是人體其他部位的軟組織相對(duì)于周圍的骨骼組織位置不固定，使影像空間和病人空間很難取得一致的坐標(biāo)定位。因此人體其他部位的介入穿刺還沒有一個(gè)固定的導(dǎo)向定位/姿裝置可以將穿刺針的方向固定下來，通常使用實(shí)時(shí)CT影像的引導(dǎo)，但由于沒有穿刺導(dǎo)引定位/姿，仍存在穿刺過程中的盲目性，醫(yī)生手中的穿刺器械沒有客觀精確的位置標(biāo)記，很難在穿刺過程中將穿刺針固定在預(yù)定軌跡上，只能憑借醫(yī)生個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，需不斷進(jìn)行影像掃描調(diào)整方向，最終結(jié)果可能還是與理想計(jì)劃路線有一定的偏移，且費(fèi)時(shí)并影響治療效果。另外，CT掃描時(shí)醫(yī)生用手扶持穿刺針，會(huì)遭受不必要的射線照射。
[0005]由于人為的因素較多，常常造成進(jìn)針不準(zhǔn)確，影響治療精度。有時(shí)需要重復(fù)多次進(jìn)針，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致誤穿，給患者帶來極大的痛苦和風(fēng)險(xiǎn)。還有，對(duì)于腫瘤患者，手術(shù)時(shí)有可能切除不徹底，這對(duì)病患也是一種嚴(yán)重的隱患，有可能因腫瘤切除不徹底而引起復(fù)發(fā)等后果。
[0006]因此，針對(duì)上述技術(shù)問題，有必要提供一種能夠精確定位病變部位并準(zhǔn)確進(jìn)行消融的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的精確定位，機(jī)械手臂產(chǎn)生位移進(jìn)行消融，不需要醫(yī)生手持消融針，有效防止射線對(duì)醫(yī)生身體的傷害。
[0008]具體的，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0009]一種控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，包括中央控制裝置、定位成像裝置以及消融執(zhí)行裝置，所述定位成像裝置與消融執(zhí)行裝置分別與中央控制裝置電連接，
[0010]所述中央控制裝置包括定位成像控制單元和消融控制單元，所述定位成像控制單元控制定位成像裝置形成病變部位圖像，病變部位圖像的尺寸經(jīng)消融控制單元按照預(yù)設(shè)的程序轉(zhuǎn)化成位移量，
[0011]所述消融執(zhí)行裝置包括主機(jī)、設(shè)置于主機(jī)上的機(jī)械手臂以及位于機(jī)械手臂末端的消融針，消融執(zhí)行裝置的機(jī)械手臂在消融控制單元的控制下按照所述位移量定位到病變部位，對(duì)病變部位圖像進(jìn)行射頻消融，所述主機(jī)包括用于輸出射頻電流的射頻儀和輸出微波電流的微波消融儀，所述主機(jī)在消融控制單元的控制下啟動(dòng)射頻儀或微波消融儀，從而輸出射頻電流或微波電流，傳至消融針，所述消融針輻射出射頻能量或微波能量，
[0012]所述機(jī)械手臂包括底座法蘭、頂部法蘭以及設(shè)置于底座法蘭和頂部法蘭之間的六軸機(jī)械臂。
[0013]進(jìn)一步的，六軸機(jī)械臂包括第一連接軸、第二連接軸、第三連接軸、第四連接軸、第五連接軸以及第六連接軸，第一連接軸和第二連接軸連接，第四連接軸、第五連接軸、第六連接軸依次連接，第四連接軸和第五連接軸平行設(shè)置，并且均垂直于第五連接軸，第二連接軸和第三連接軸之間設(shè)有第一機(jī)械臂桿體，第三連接軸和第四連接軸之間設(shè)有第二機(jī)械臂桿體。
[0014]進(jìn)一步的，所述機(jī)械手臂末端設(shè)置有夾緊裝置，所述夾緊裝置用于夾持消融針。
[0015]進(jìn)一步的，位移量為一連串連續(xù)的值。
[0016]進(jìn)一步的，所述中央控制裝置上設(shè)有監(jiān)控屏幕，所述監(jiān)控屏幕與控制軟件單元連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述消融針頂部設(shè)有溫度傳感器和與溫度傳感器連接的冷卻裝置，所述溫度傳感器和冷卻裝置用于調(diào)整消融針的工作溫度。
[0018]進(jìn)一步的，所述定位成像裝置為移動(dòng)式C型臂X射線機(jī)，移動(dòng)式C型臂結(jié)合DSA和CBCT技術(shù)，即數(shù)字減影血管造影和錐形束投照計(jì)算重組斷層影像，實(shí)現(xiàn)三維顯影。
[0019]進(jìn)一步的，所述消融針設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0021 ] 1、射頻、微波熱場分布均勻，能量集中，熱效率高，治療時(shí)間短；
[0022]2、設(shè)置多個(gè)消融針，可同時(shí)工作，能達(dá)到較大的消融體積；
[0023]3、治療時(shí)，壞死阻止凝固范圍從消融針周圍360°快速向外擴(kuò)展，對(duì)病變阻止消融徹底，療效直接顯著，充血帶較窄，實(shí)現(xiàn)腫瘤臨床彎曲滅活；
[0024]4、消融執(zhí)行裝置在中央控制裝置的控制下，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的精確定位，機(jī)械手臂產(chǎn)生位移進(jìn)行消融，六軸機(jī)械臂使機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，使消融系統(tǒng)更加精準(zhǔn)控制穿刺角度，進(jìn)一步確保手術(shù)安全，并且有效防止射線對(duì)醫(yī)生身體的傷害。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本實(shí)用新型的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例公開的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例公開的機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]請(qǐng)參照?qǐng)D1，一種控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，包括中央控制裝置5、定位成像裝置6以及消融執(zhí)行裝置，所述定位成像裝置與消融執(zhí)行裝置分別與中央控制裝置電連接，
[0029]中央控制裝置包括定位成像控制單元和消融控制單元，所述定位成像控制單元控制定位成像裝置形成病變部位圖像，病變部位圖像的尺寸經(jīng)消融控制單元按照預(yù)設(shè)的程序轉(zhuǎn)化成位移量。
[0030]所述消融執(zhí)行裝置包括主機(jī)4、設(shè)置于主機(jī)上的機(jī)械手臂I以及位于機(jī)械手臂末端的消融針3，消融執(zhí)行裝置的機(jī)械手臂在消融控制單元的控制下按照所述位移量定位到病變部位，對(duì)病變部位圖像進(jìn)行射頻消融，所述主機(jī)包括用于輸出射頻電流的射頻儀41和輸出微波電流的微波消融儀42，所述主機(jī)在消融控制單元的控制下啟動(dòng)射頻儀或微波消融儀，從而輸出射頻電流或微波電流，傳至消融針，所述消融針輻射出射頻能量或微波能量?？筛鶕?jù)實(shí)際手術(shù)需要，對(duì)主機(jī)選擇輸出射頻電流或者微波電流。
[0031]下面請(qǐng)參照?qǐng)D2，機(jī)械手臂I包括底座法蘭101、頂部法蘭103以及設(shè)置于底座法蘭和頂部法蘭之間的六軸機(jī)械臂。
[0032]進(jìn)一步的，所述六軸機(jī)械臂包括第一連接軸1021、第二連接軸1022、第三連接軸1023、第四連接軸1024、第五連接軸1025以及第六連接軸1026，第一連接軸和第二連接軸連接，第四連接軸、第五連接軸、第六連接軸依次連接，第四連接軸和第五連接軸平行設(shè)置，并且均垂直于第五連接軸，第二連接軸和第三連接軸之間設(shè)有第一機(jī)械臂桿體，第三連接軸和第四連接軸之間設(shè)有第二機(jī)械臂桿體。第一連接軸、第二連接軸、第三連接軸、第四連接軸、第五連接軸以及第六連接軸可做360°旋轉(zhuǎn)，從而使得機(jī)械手臂可360°旋轉(zhuǎn)，大大提高穿刺角度的精準(zhǔn)性。
[0033]所述機(jī)械手臂末端設(shè)置有夾緊裝置，所述夾緊裝置用于夾持消融針。機(jī)械手臂與消融針之間設(shè)有推進(jìn)裝置2，夾緊裝置設(shè)置于推進(jìn)裝置上，推進(jìn)裝置用于推進(jìn)消融針的滑動(dòng)。
[0034]進(jìn)一步的，位移量為一連串連續(xù)的值。
[0035]進(jìn)一步的，所述中央控制裝置上設(shè)有監(jiān)控屏幕，所述監(jiān)控屏幕與控制軟件單元連接。
[0036]進(jìn)一步的，所述消融針頂部設(shè)有溫度傳感器和與溫度傳感器連接的冷卻裝置，所述溫度傳感器和冷卻裝置用于調(diào)整消融針的工作溫度。對(duì)消融針頂部的說明如下:以消融針接觸病患的一端為底部，則消融針的另一端為頂部。
[0037]進(jìn)一步的，所述定位成像裝置為移動(dòng)式C型臂X射線機(jī)，移動(dòng)式C型臂結(jié)合DSA和CBCT技術(shù)，即數(shù)字減影血管造影和錐形束投照計(jì)算重組斷層影像，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)重建畫面，醫(yī)生通過畫面來操作機(jī)械臂進(jìn)行穿刺到靶點(diǎn)，進(jìn)行可控區(qū)域消融，殺死腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療，保護(hù)醫(yī)生不受射線的傷害。
[0038]進(jìn)一步的，所述消融針設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上。
[0039]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0040]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，包括中央控制裝置、定位成像裝置以及消融執(zhí)行裝置，所述定位成像裝置與消融執(zhí)行裝置分別與中央控制裝置電連接， 所述中央控制裝置包括定位成像控制單元和消融控制單元，所述定位成像控制單元控制定位成像裝置形成病變部位圖像，病變部位圖像的尺寸經(jīng)消融控制單元按照預(yù)設(shè)的程序轉(zhuǎn)化成位移量， 所述消融執(zhí)行裝置包括主機(jī)、設(shè)置于主機(jī)上的機(jī)械手臂以及位于機(jī)械手臂末端的消融針，消融執(zhí)行裝置的機(jī)械手臂在消融控制單元的控制下按照所述位移量定位到病變部位，對(duì)病變部位圖像進(jìn)行射頻消融，所述主機(jī)包括用于輸出射頻電流的射頻儀和輸出微波電流的微波消融儀，所述主機(jī)在消融控制單元的控制下啟動(dòng)射頻儀或微波消融儀，從而輸出射頻電流或微波電流，傳至消融針，所述消融針輻射出射頻能量或微波能量， 所述機(jī)械手臂包括底座法蘭、頂部法蘭以及設(shè)置于底座法蘭和頂部法蘭之間的六軸機(jī)械臂。2.如權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，所述六軸機(jī)械臂包括第一連接軸、第二連接軸、第三連接軸、第四連接軸、第五連接軸以及第六連接軸，第一連接軸和第二連接軸連接，第四連接軸、第五連接軸、第六連接軸依次連接，第二連接軸和第三連接軸之間設(shè)有第一機(jī)械臂桿體，第三連接軸和第四連接軸之間設(shè)有第二機(jī)械臂桿體。3.如權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手臂末端設(shè)置有夾緊裝置，所述夾緊裝置用于夾持消融針。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，位移量為一連串連續(xù)的值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制裝置上設(shè)有監(jiān)控屏幕，所述監(jiān)控屏幕與控制軟件單元連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于:所述消融針頂部設(shè)有溫度傳感器和與溫度傳感器連接的冷卻裝置，所述溫度傳感器和冷卻裝置用于調(diào)整消融針的工作溫度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，所述定位成像裝置為移動(dòng)式C型臂X射線機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制式機(jī)械臂微創(chuàng)介入消融系統(tǒng)，其特征在于，所述消融針設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上。
【文檔編號(hào)】B25J11/00GK205612539SQ201620140332
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日
【發(fā)明人】郭峰, 嚴(yán)麗冰, 周衛(wèi)東
【申請(qǐng)人】蘇州安術(shù)醫(yī)療科技有限公司