[发明专利]一种颅面外科整形手术辅助装置

权利要求书

1.一种颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：包括支撑模块，位置控制模块，姿态控制模块，电机运动模块和手术操作模块；其中位置控制模块固定在支撑模块上，两模块连接部位中心轴线与底座支架中心轴平行；姿态控制模块与位置控制模块通过侧边两对称连接件固定；电机运动模块与姿态控制模块联接，且电机运动模块中心轴线与姿态控制模块上侧轴线共线；手术操作模块联接在电机运动模块底部，两者中心轴线共线；

所述的支撑模块包括底座支架、横梁杆、工字型支撑架及圆形套固定件，支撑架分别固定在底座支架与横梁杆上，用来保持横梁杆的稳定，圆形套固定件固定在底座支架上，工字型支撑架末端与位置控制模块相连接；

所述的位置控制模块由阶梯杆与转动杆组成，阶梯杆一端联接上述工字型支撑架上，阶梯杆另一端则与转动杆联接，调整手术所需的空间位置，转动杆另一端则与姿态控制模块上弧形杆件联接；

所述的姿态控制模块则由两个相互正交的弧形杆件通过轴承联接，通过空间转动构成手术所需要的末端姿态；两个弧形杆件中：上端弧形杆件与上述转动杆联接，下端弧形杆件与电机运动模块固定架联接；所述阶梯杆、转动杆与正交的弧形杆件组成笛卡尔坐标系运动轴，实现三维空间的运动；

所述的电机运动模块包括伺服电机，联轴器，丝杠，第一光杠，轴承，固定架、联接凹板及联接凸板，电机联接在固定架上与联轴器联接，联轴器另一端联接丝杠，通过轴承固定在固定架底部，丝杠与联接凸板通过螺纹咬合，另一端则固定在联接凹板上；第一光杠一端联接固定架，另一端也固定在联接凹板上，其中联接凹板固定，联接凸板与丝杆螺纹配合；当电机正转或反转时，通过丝杠传递运动，使得联接凸板实现轴向运动；

所述的手术操作模块包括手柄、导轨固定块、滑块、第二光杠、夹具及手术刀具；导轨固定块与联接凸板联接，手柄联接导轨固定块侧面，第二光杠在导轨固定块底部固定滑块，第二光杠联接夹具固定在滑块底部，手术刀具由夹具夹紧固定，夹具内贴有四片应变片，术中实时显示力的大小，以此判断截骨的深度。

2.根据权利要求1所述的颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：所述支撑模块通过支撑架用来保持横梁杆的稳定，分别通过四个沉头螺钉固定在底座支架与横梁杆，圆形套固定件则由螺母固定在底座支架上；转动杆的中心位置设有螺纹孔，此处为重力补偿装置弹簧卡口点，以此来实现重力补偿。

3.根据权利要求1或2所述的颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：所述伺服电机运动具有零点位置以及紧急停止装置；所述零点位置通过外接的附加电路判断，当联接凸板运动到指定点时，外联电路接通，通过示波器显示一个与开路状态相反的电信号，由此确定零点位置。

4.根据权利要求3所述的颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：所述伺服电机通过螺丝固定在固定架上，固定架与联接凹板由光杠螺纹联接；当伺服电机转动时，带动联轴器、丝杠一起转动，联接凸板与丝杠为螺纹配合且丝杠固定，因此，联接凸板带动第一光杠沿轴向运动，在丝杆某处与联接凸板上各焊带有金属不导电块，然后外接到附加电路中，当联接凸板运动到此处时，外联附加电路接通，示波器则显示一个与开路状态相反的电信号，由此确定零点位置。

5.根据权利要求3所述的颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：所述紧急停止装置为外设断电装置，断电后立即停止。

6.根据权利要求1或2所述的颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：所述手术操作模块具有1自由度来实现颅骨面的钻孔要求，此外还具有力反馈环节，手术时，根据医学图像，操作手柄进行钻孔手术；当到达第一钻孔点时，开动手术刀具中的电钻与伺服电机开关，伺服电机驱动电钻向下运动，此时，应变片会有力信号传出，以此判断钻孔深度及钻头所到的位置；再完成第一个钻孔后，伺服电机反转，钻头远离，到达上述伺服电机零点后停止转动。

7.根据权利要求6所述的颅面外科整形手术辅助装置，其特征在于：所述滑块与导轨固定块，导轨固定块与手柄均为螺纹联接，滑块可沿导轨固定块滑动并可以固定在某一需要位置；夹具与手术刀具螺栓螺母联接，可调节刀具夹持位置。