[发明专利]医用定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及医用仪器领域，尤其涉及一种医用定位装置。

背景技术

肿瘤的临床精准治疗中，立体定位定向装置的快速性、精确性是至关重要的。需要照射的肿瘤周围存在较多的重要器官或正常组织，当肿瘤与正常组织或重要器官相互交错时，其靶区形状或是“中空”状，或是“马蹄”状，或是“蟹足”状，此时需根据肿瘤形状进行精确定位，让高剂量曲面紧紧包裹而避开周围的正常组织，通过调整靶区内的射线强度，使肿瘤组织内每一处都能得到理想剂量的照射，使肿瘤受到致死照射的同时最大限度地保护周围正常组织，从而减轻放疗反应，提高治疗效果。

由于肿瘤及周围正常组织的空间位置在治疗中以及治疗期间是不断变化的，如对这些变化所引起的误差不及时跟踪补偿，则会造成肿瘤脱靶或增加正常组织的损伤。与此同时，由于传统立体定位定向装置需进行长时间的调整，使医护人员长期暴露在放射线的照射下，从而对其身心造成严重损害。

现有技术中采用三个二自由度连接杆控制活动板块进行两平移一转动的三自由度定位，但是由于连接杆的机械强度不够，容易造成损坏而导致医疗事故的发生。

中国专利CN201611261145.2公开了一种脑部立体定位辅助装置及脑部定位方法，该专利通过悬挂装置将定型爪装置设置在定位仪的上部，其若干定位点直接作用在颅骨上，从而实现空间立体定位。

中国专利申请CN201621006708.9公开了颅脑血肿穿刺用立体定位装置，该专利通过在定位横梁上设鼻定位卡，通过定位横梁两端的定位立臂进行调节，用穿刺托盘上的穿刺导向槽和角度盘实现方向与方位的调整。

中国专利申请CN201620588973.6采用了横、纵向定位架、穿刺固定架等装置，通过连接螺杆依次调节横、纵向调节槽来进行位置调节，实现在CT引导下经皮穿刺立体定向。

中国专利申请CN201420516073.1提供一种脑立体定位仪，采用三坐标运动平台实现探针固定架的三维移动，精度为0.01mm。

现有技术仅采用传统的传动方式以实现立体定位定向，无法提高立体定位定向的快速性，且由于传统的传动方式由于受到摩擦、间隙等影响无法满足精准医疗立体定位定向对精度的要求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种医用定位装置，能在保证刚度的同时，实现了医用定位装置的六自由度定位，并且有效地提高了定位精度和速度。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种医用定位装置，包括底座、动平台和连接所述底座与所述动平台的六个并联的直线电机；所述直线电机的固定端可转动地连接所述底座，所述直线电机的运动端可转动地连接所述动平台；所述动平台为弹性材料，包括运动部、使动部和连接部，所述运动部通过所述连接部与所述使动部连接，所述动平台的结构满足基于第一基础结构的运动学矢量关系和第二基础结构的形状构建的拓扑优化模型；其中，所述第一基础结构包括运动部件、二自由度连杆机构和固定节点，所述运动部件通过所述二自由度连接杆机构与所述固定节点连接；所述第二基础结构包括板块和设于所述板块上的与所述固定节点的位置对应的通孔。

作为上述方案的改进，所述动平台包括三组相互旋转对称的所述连接部和三个相互旋转对称的所述使动部。

作为上述方案的改进，所述运动部为三棱柱的板块。

作为上述方案的改进，每一所述使动部通过对应的一所述连接部连接到所述运动部的对应的棱线。

作为上述方案的改进，所述拓扑优化模型为，对所述第一基础结构的运动学矢量关系得到的雅克比矩阵进行求解，对所述第二基础结构上除去所述运动部和所述使动部之外的其他区域，结合所述雅克比矩阵进行移动渐进拓扑优化得到的拓扑优化模型。

作为上述方案的改进，所述使动部开设有安装孔，用于安装作动器。

作为上述方案的改进，所述安装孔为长条形，用于安装压电陶瓷作动器。

作为上述方案的改进，所述直线电机的固定端均通过万向节铰链与所述底座连接。

作为上述方案的改进，所述直线电机的运动端均通过球铰链与所述动平台连接。

作为上述方案的改进，其特征在于，所述动平台采用1Cr17Mn6Ni5N材料制成。