[发明专利]一种医用机械臂末端装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械臂末端装置，尤其是一种用于辅助肿瘤消融手术中针状医用器械的自动装卸与导向的医用机械臂末端装置。 

背景技术

当人体内部发生病变时，且患者的身体状况不允许进行手术割除治疗情况下，有时需要利用穿刺的手段对病灶进行活检或治疗（射频消融、化学消融、微博消融）。通常是借助于仪器如CT/MRI扫描装置测定出病灶与皮肤定位点的方位和穿刺针（消融针）的深度，首先在人体的横剖面上测出病灶的位置，在该层面中选择最佳进针位置和进针角度，利用进针层面、进针角度和进针深度的三维构像决定病灶及穿刺针（消融针）进针的精确位置。虽然CT/MRI扫描装置能够准确地确定三维的进针角度和进针深度，但穿刺手术的过程都是将病人从CT/MRI扫描层面移出后进行的，当病人离开CT扫描装置时，医生只能根据自己的判断，确定一个大致的进针方向，进行穿刺，然后再进行CT扫描加以确认。具体过程如下： 

1） 术前扫描病灶部位的CT图像，进行三维重建。分析肿瘤与周围组织结构的三维立体解剖关系，设计肿瘤穿刺靶点。多数情况下为确定治疗效果通常需要设计多靶点同步治疗方案，这种多靶点同步治疗方案技术前应确定穿刺针（消融针）的数量、角度、深度、皮肤进针点坐标点与穿刺靶点坐标。

2） 病人进入手术室后重新进行CT扫描。扫描前在肿瘤部位体表粘贴定位标记，通常采用可在CT图像上显影的金属或塑料栅栏或定位纸。扫描后，再次进行影像分析，参照术前制定的计划，并仔细测算，最终确定肿瘤靶点及皮肤进针点，完成手术设计后，将诸靶点与皮肤穿刺点一一对应连接，相应二点间的坐标参数如角度、深度即为手术定位穿刺参数。 

3） 上述定位穿刺参数确定后，可借助于CT设备上的轴位断层面光标，开启该光标在病人体表的投影线即为定位坐标的X轴，设计时皮肤进针点所对应的体表定位标记点数（Y轴）与CT光标的交点即可确定为皮肤进针点，用不退色记号笔在皮肤上进行标记。 

4） 皮肤进针点确定后即开始穿刺肿瘤靶点。穿刺中通常借助量角器确定进针角度与设计穿刺角度尽可能的保持一致，但实际操作过程中由于徒手操作往往误差较大，初学者很难一次成功地准确刺准靶点。往往在穿刺过程中，需反复CT扫描确认并调整穿刺针的角度和人体断层平面的夹角。从而使手术时间延长、病人辐射剂量大大增加。由于反复穿刺和肿瘤靶点穿刺精确度差而使手术并发症增加，并直接影响治疗效果。 

5） 另外，现有的立体定向技术很难应用到人体其他部位的手术中，主要原因是人体其他部位的软组织相对于周围的骨骼组织位置不固定，使影像空间和病人空间很难取得一致的坐标定位。因此人体其他部位的介入穿刺还没有一个固定的导向定位/姿装置可以将穿刺针的方向固定下来，通常使用实时CT影像的引导，但由于没有穿刺导引定位/姿，仍存在穿刺过程中的盲目性，医生手中的穿刺器械没有客观精确的位置标记，很难在穿刺过程中将穿刺针固定在预定轨迹上，只能凭借医生个人的经验，需不断进行影像扫描调整方向，最终结果可能还是与理想计划路线有一定的偏移，且费时并影响治疗效果。另外，CT扫描时医生用手扶持穿刺针，会遭受不必要的射线照射。 

由于人为的因素较多，常常造成进针不准确，影响治疗精度。有时需要重复多次进针，严重时会导致误穿，给患者带来极大的痛苦和风险。因此，业内人士开发出一些用于穿刺定位的定位装置。 

申请号为200610029776.1的中国专利公开了一种CT定位经皮介入穿刺仪，用于CT引导下的经皮介入手术中穿刺针或其他经皮置入器械的导引定位。该装置包括一架体及一固定于该架体的横杆，横杆上设有角度盘，角度盘上设有位置指针，位置指针上设有孔；穿刺导向器装置包括固定块、固定螺栓、螺栓套筒和穿刺导向器安装孔，固定块与固定螺栓焊接为一体，螺栓套筒套在固定螺栓上，固定螺栓和套筒上开设有穿刺导向器安装孔，穿刺导向器固定装置安设在位置指针的孔上。该结构对穿刺针穿刺定位做了改进，但是角度的位置设置并不满足使用过程实际的效果，角度的误差很大。