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随动式鼻内镜手术辅助机器人

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-08-09 15:25:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-10 08:52:10
本发明提供了一种随动式鼻内镜手术辅助机器人,其包括可适配于不同手术床的导轨上的导轨适配器、连接于导轨适配器上且在垂直于手术床的方向上升降的自动升降机构、连接于自动升降机构末端且在平行于手术床的平面内伸缩的自动伸缩机构、连接于自动伸缩机构的末端的二自由度的RCM机构、连接于RCM机构的末端且带动鼻内镜进行深度进给及角度补偿的自动末端调节机构及控制自动升降机构、自动伸缩机构、RCM机构及自动末端调节机构动作的控制器。机器人在手术中代替医生把持鼻内镜,并跟随手术器械进行适时适度调整,解放医生的左手,解决手术中出现的画面晃动,降低医生的劳动强度,减少并发症。
一种随动式鼻内镜手术辅助机器人,其特征在于:所述随动式鼻内镜手术辅助机器人包括可适配于不同手术床的导轨上的导轨适配器、连接于所述导轨适配器上且在垂直于所述手术床的方向上升降的自动升降机构、连接于所述自动升降机构末端且在平行于所述手术床的平面内伸缩的自动伸缩机构、连接于所述自动伸缩机构的末端的二自由度的RCM机构、连接于所述RCM机构的末端且带动鼻内镜进行深度进给及角度补偿的自动末端调节机构及控制所述自动升降机构、所述自动伸缩机构、所述RCM机构及所述自动末端调节机构动作的控制器,所述自动末端调节机构包括固定于所述RCM机构末端的导轨、滑动安装于所述导轨上的滑套、固定于所述滑套上的丝杠螺母件、连接于所述导轨相对两端的两个立板、转动连接于两个所述立板之间且啮合于所述丝杠螺母件上的丝杠、驱动所述丝杠转动以带动所述丝杠螺母件移动的第一驱动机构、固定于所述丝杠螺母件上的支座、转动安装于所述支座上的旋转台、固定连接于所述旋转台上的鼻内镜夹及驱动所述旋转台转动的第二驱动机构。

鼻内镜手术以去除鼻腔病灶,恢复鼻腔通气为主要目的。传统的鼻内镜手术方式为手术医生左手持镜,右手进行手术操作,该手术方式存在以下问题:

[0003]第一,手术医生需要一只手把持鼻内镜,故其只有一只手能够进行其他的手术操作,而单手操作有很多局限性,有些复杂操作(如切除操作)单手很难完成,需要双手操作。而当需要双手操作时,医生往往依靠助手来持镜,而医生和助手之间的沟通、协调也是一个问题;

[0004]第二,人手长期持镜会导致手术医生肌肉酸疼,难以长时间保持操作稳定性,容易造成手术画面晃动,造成误操作,这些都不利于手术的顺利进行,严重时还会对患者造成额外的创伤。

[0005]为了解决医生的左手长期持镜的问题,提出了辅助医生来夹持鼻内镜的装置,现有的被动式鼻内镜夹持机构往往采用气动或液压来实现关节锁紧,虽然能代替医生左手持镜,但还是不能做到完全随动性,手术过程中需要医生频繁去调节机械臂的位置、姿态来调整鼻内镜视野,调整过程烦琐;调整时关节松合过程中会出现晃动,影响手术视野。

[0006]现有的随动式鼻内镜手术辅助机器人结构复杂,成本较高而且体积大,在受限的手术空间里机器人容易与手术器械互相干涉。

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本发明在分析了现有手术模式以及现存技术存在的不足之处的基础上提出一款随动式鼻内镜手术辅助机器人。该随动式鼻内镜手术辅助机器人在手术中代替医生把持鼻内镜,并跟随手术器械进行适时适度调整,使得手术视野自动、稳定的呈现在医生面前,解放医生的左手,变单手操作为双手操作,解决手术中出现的画面晃动问题,还能将机器人动作稳定、定位准确、结构紧凑、安全可靠的优点与手术医生的经验结合起来,从而改善手术质量,降低医生的劳动强度,减少并发症。

技术合作

本发明的机器人经过理论分析、三维建模仿真分析和实物样机验证,证明可行。本发明的机器人主要用于鼻内镜10手术,也可以用于其他内窥镜或者器械的夹持操作。

[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。