[实用新型]用于椎间盘突出髓核摘除和纤维环缝合的机械臂及机器人

说明书

本实用新型公开一种用于椎间盘突出髓核摘除和纤维环缝合的机械臂，包括旋臂、安装在旋臂底部的操作平台以及通过连接组件安装在操作平台底部的器械安装部；连接组件由若干上连杆以及若干下连杆组成，上连杆活动安装在操作平台上，并沿操作平台的圆环作圆周运动；器械安装部通过旋转关节安装在下连杆的底端，器械安装部的底部安装手术器械。本实用新型中操作平台的直径限定为15~20mm，属于微创手术的范围，器械安装部的尺寸限定以及能够围绕下连接杆的轴心360°旋转，决定了器械安装部和下端的手术器械能够到达人手不能到达的部位进行精密运动，可以在狭小空间内稳定而精确的操作，实现精确避开神经以及血管，完成复杂操作。

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，具体是一种用于半自动或全自动完成骨科手术操作的机器人系统。

背景技术

随着机器人技术与医学科学的交叉发展，各种用途的医用机器人正在医学领域中得到越来越广泛的应用。目前医疗机器人已经在脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除手术、人工关节置换、泌尿外科手术等方面取得了广泛的应用与重大的进展。机器人与医生手工操作相比在某些方面具有极大的优势，因为机器人的定位更为准确，支撑稳定而有力，可以避免外壳医生长时间手术带来的疲劳，以及外科医生在手术操作过程中发生的手臂颤动，从而提高手术的精度、稳定性和安全性。

骨科手术中常常需要精确地切割、磨削、固定等操作，这种类型的操作对精度、稳定性、自由度以及操作力度均有较高的要求，现今普遍实施的一般骨科微创伤手术具备减小手术创伤、减少失血、缩短术后恢复时间等优点。然而为了减小创伤，手术过程中需反复进行X线照射，长时间、大剂量的辐射造成了对手术医生及病人的伤害。特别是在脊柱手术中。人体脊柱解剖结构复杂，且周围遍布神经、血管、肌肉等重要组织，包括椎弓根螺钉内固定手术在内的典型脊柱手术操作对手术医生操作的精准度和稳定性提出了很高的要求。在传统的脊柱外科手术中，医生通常只能通过自己及助手的观察，来确定手术器械是否放置在正确的位置，并且在手术过程中，医生及其助手需要精神高度集中来保证手术器械的操作位置处于正确的范围。而脊柱手术相对时间较长，长时间的操作易使医生感到疲劳，大大增加了手术的风险。

针对上述的问题，目前国内外都将研究重心放在骨科机器人的研究上，期望以机械臂代替人手进行手术，从而达到更好的手术效果。从当前的结果来看研究取得了一定的效果。国际上已经有企业研究出能够进行部分手术的机器人，甚至已经进入量产阶段，供临床使用。但是需要认识到的是，目前这些骨科机器人仍然存在一定的不足之处。

较为突出的缺点是：能够代替人手进行的操作非常有限，而且基本都是靠医生直接操作也能完成的手术，仅仅是用于提高手术效率。而如果是一些人工不能完成的操作或者很难完成操作，该类机器人也同样不能替代人手进行手术。在功能还并不完善的情况下，其造价成本却非常高，这就导致了该类机器人很难被全面推广。

现在的骨科机器人主要用于人工髋关节置换，椎弓根螺钉的导航与植入。而在椎间盘摘除以及纤维环缝合方面，目前并没有相关的机器人的研发和使用。而在纤维环摘除手术中，由于纤维环摘除以及缝合操作，操作位置较深，操作空间狭小，操作风险较大，目前在手术后都不进行缝合操作，导致愈合缓慢，治疗效果不好。受到操作环境限制，上述的机器人同样也不能完成在纤维环摘除后的缝合操作。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够在微创手术中、狭小操作空间内代替人手完成手术的机械臂以及具有该机械臂的骨科手术机器人。