[发明专利]一种医疗C型臂X光机

说明书

本发明公开一种医疗C型臂X光机，包括滑板、大臂、基板、连杆、电推杆、移动板、C臂滑套、C型臂，滑板与天花板构成移动副，大臂与滑板构成转动副，基板与大臂紧固连接，每个连杆和电推杆后端均与基板构成球面副，前端均与移动板构成虎克铰，中间连杆上设有一个三棱台，每个电推杆前端均与三棱台构成虎克铰结构，四个连杆长度相等，由此，基板、连杆、电推杆和移动板共同构成一个并联机构，移动板与C臂滑套构成转动副，C型臂与C臂滑套构成转动副，X光球管和影像增强器分别安装于C型臂的两端，C型臂具有空间六自由度，能够满足临床透视患处的需求，并且并联结构刚度较大，可使C型臂承载功率更大、功能更加齐全的X光发生设备和接收设备。

技术领域

本发明涉及一种用于手术室的X光机医疗设备，具体涉及的是一种医疗C型臂X光机。

背景技术

图像引导手术系统IGS(Image-guided Surgery)以X线图像、CT/MRI(ComputedTomography/Magnetic Resonance Imaging)图像等为载体，采用高精度定位系统定位手术器械的位置，并在手术过程中加以实时图像显示，用以辅助医生进行手术操作。20世纪80年代IGS技术首先应用于神经外科手术，随后逐渐推广应用于骨科、耳鼻喉科以及关节、脊柱类等其它手术领域。作为IGS的重要组成部分，X光机是手术室不可或缺的医疗设备之一。

目前应用于手术室的X光机多是串联支撑结构的C型臂，典型的产品有GeneralElectric Company的OEC9800型单C型臂X光机、普朗医疗PLX7000C型C型臂X光机等，该种类型设备的C型臂与移动底座之间均由若干个移动机构和转动机构串联组成，即C型臂的支撑为串联机构。串联机构虽然具有结构简单，自由度多的优点，但在实际应用中也存在不能忽视的缺陷：①串联机构末端件具有误差累积和放大作用，获取高精度的位置和力很难，这样导致串联支撑的C型臂只能进行模糊定位，医生通过眼睛观察，然后将X光机的影像增强器移动到患处所在的大致位置；②串联机构的机械其电机及传动系统都放在运动件上，增加系统惯量，恶化动力性能，不易实现高速运动，这样就使C型臂的运动较为缓慢，手术中需要从多个方位对患处进行透视观察，在变幻C型臂位姿的过程中，缓慢的运动速度延长了手术时间；③在运动学求解上，并联机构正解困难、逆解非常容易，而串联机构的正解容易、逆解十分困难，由于在实时控制这些机构是要计算逆解，故并联机构在这控制方面很有优势，而串联机构则存在明显的劣势；④串联机构刚度较弱，结构稳定性较差，末端承载能力较差，这样就对C型臂及其附属部件的质量要求较为严格，在C型臂质量无法减少的情况下，其串联支撑机构往往制作的比较粗大；⑤串联机构比并联机构更容易产生振动问题。在C型臂X光机的应用上，并联机构与串联机构相比具有明显的优势：①无累积误差，精度较高；②驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，运动部分重量轻，速度高，动态响应好；③结构紧凑，刚度高，承载能力大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医疗C型臂X光机，不仅运动精度高，运行速度快，结构刚度好，而且承载能力大，有效减轻X光机的整体质量和体积。

本发明采取的技术方案为：一种医疗C型臂X光机，包括导轨、滑块、滑板、大臂、锁止杆、基板、三个连杆、三个电推杆、中间杆、移动板、电机、C臂滑套、C型臂、X光球管、影像增强器、大十字轴、大Y形叉、小十字轴、小Y形叉，其特征在于：手术室天花板上固定安装有两条平行导轨，每条导轨上设有两个滑块，四个滑块紧固安装于滑板上侧面，则滑板与天花板构成移动副，大臂顶端设有安装转台轴承的轴承座，轴承座与滑板之间安装有一个转台轴承，使大臂与滑板构成转动副，大臂顶端的轴承座一侧设有锁止杆安装座，锁止杆安装座内设有螺纹孔，锁止杆的外圆柱面上设有螺纹，其下端设有转动手柄，锁止杆安装于锁止杆安装座的螺纹孔内，向上旋紧锁止杆可使其上端面压紧滑板，从而锁止大臂与滑板的相互转动。