[发明专利]一种前列腺活体组织穿刺机器人

说明书

技术领域

本发明属于微创医疗机器人设备技术领域，具体涉及一种在前列腺穿刺活体组织检查手术中以合适的角度将穿刺针送到病人前列腺活体组织病变位置，完成前列腺活体组织检查的前列腺活体组织穿刺机器人。

背景技术

随着人类平均寿命的延长、诊断技术的提高、生活方式的改变，我国男性前列腺疾病的发病率在不断上升，近年来，前列腺癌的发病率更呈明显上升趋势，已成为我国男性泌系统疾病中的“头号杀手”。

前列腺穿刺活体组织检查能提供细胞学诊断依据，对于早期前列腺癌的诊断非常重要。前列腺癌疑似病人在进行正式手术之前，通常要穿刺活检，进行最后的确认，以避免可能的错误诊断。因此，一般认为前列腺穿刺活检是诊断前列腺癌的有效标准。20世纪80年代，随着前列腺特异性抗原以及超声引导下经会阴及直肠前列腺穿刺活检的临床应用，前列腺癌的检出率大大提高。超声引导下前列腺穿刺安全简便，穿刺准确性和成功率高，因而得到广泛应用。

目前，在临床上普遍采用的前列腺穿刺活检的设备非常简单，主要采用与超声检查设备做成一体的形式。通常在超声探头侧面做出穿刺活检针的导向孔，活检枪上的穿刺针通过这个导向孔，在超声图像引导下进行定位穿刺。超声探头和活检都是由手动操作完成，操作过程比较复杂，需要至少两个以上的医生配合，劳动强度大，穿刺活检针的定位精度低，漏检率高。因此，不得不采用较多的穿刺次数，给患者带来较多的痛苦。而且，传统的穿刺介入手术中，医生需要根据触觉或二维图像导航结果对手术工具进行不断地调整，易引起医生疲劳和手臂颤抖；前列腺活体组织小，穿刺困难，进针精度低，穿刺过程很大程度上依赖一生的手术经验与技能，手术质量偏低。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种前列腺活体组织穿刺机器人。

本发明所采用的技术方案为：

一种前列腺活体组织穿刺机器人，包括手术台、进针机构、计算机控制系统以及用于驱动进针机构做水平、升降及回转运动的驱动装置；进针机构包括竖向定位板、穿刺针、穿刺针定位块及穿刺针定位块升降驱动部，穿刺针设置在穿刺针定位块的底端，穿刺针定位块在穿刺针定位块升降驱动部的带动下能够沿竖向定位板上下移动；驱动装置包括水平驱动机构及串联驱动机构，串联驱动机构包括一级传动机构和二级传动机构，一级传动机构包括第一传动臂和第一关节传动部，二级传动机构包括第二传动臂和第二关节传动部，第一传动臂的一端通过第一关节传动部与水平驱动机构相连、另一端通过第二关节传动部与第二传动臂的一端相连，第二传动臂的另一端与竖向定位板固连。

所述穿刺针定位块升降驱动部包括第一电机、第一滚珠丝杠副、竖向导轨和竖向导向台，第一滚珠丝杠副包括第一丝杠及套置在第一丝杠上的第一螺母，第一丝杠与第一电机的输出轴相连，竖向导轨设置在第一丝杠的一侧，竖向导向台与第一螺母固连且竖向导向台穿接在竖向导轨上，竖向导轨上还套置有竖向直线轴承导套，竖向直线轴承导套与竖向导向台相连，穿刺针定位块与竖向导向台相连。

所述进针机构还包括穿刺针定位块行程控制传感器，穿刺针定位块行程控制传感器包括设置在第一丝杠上部的上光电开关和设置在第一丝杠下部的下光电开关，上、下光电开关均与上述计算机控制系统相连，第一电机受控于计算机控制系统。

所述第一电机与第一丝杠之间设置有第一减速器和第一联轴器，第一电机通过第一电机支架安装在竖向定位板上，所述竖向导轨有两条，两条所述竖向导轨分别设置在第一丝杠的两侧，第一丝杠的两端及两条竖向导轨的两端均通过第一支撑座安装在竖向定位板上。

所述水平驱动机构包括水平定位板、第二电机、第二滚珠丝杠副、水平导轨及水平导向台，水平定位板设置在手术台的下方且与手术台台面的底端固连，第二电机、第二滚珠丝杠副、水平导轨及水平导向台均设置在水平定位板的下方，第二滚珠丝杠副包括第二丝杠及套置在第二丝杠上的第二螺母，第二丝杠与第二电机的输出轴相连，水平导轨设置在第二丝杠的一侧，水平导向台与第二螺母固连且水平导向台穿接在水平导轨上，水平导轨上还套置有水平直线轴承导套，水平直线轴承导套与水平导向台相连。

所述水平驱动机构还包括水平导向台行程控制传感器，水平导向台行程控制传感器包括第一光电传感器、左触发挡片、第二光电传感器和右触发挡片，第一、第二光电传感器分别设置在水平定位板的左、右两侧，左、右触发挡片分别设置在水平导向台顶端的左、右两侧，第一、第二光电传感器均与上述计算机控制系统相连，第二电机受控于计算机控制系统。