[发明专利]手持式超声引导神经阻滞机器人

说明书

一种手持式超声引导神经阻滞机器人，包括：依次连接的用于夹持超声探头的夹持机构、直线位置调整机构、弧线姿态调整机构、径向移动的穿刺端和穿刺控制系统，其中：穿刺控制系统分别与夹持机构、直线位置调整机构、弧线姿态调整机构和穿刺端相连并输出控制指令。本发明结构灵巧、手持式的超声图像引导神经阻滞机器人，用于辅助医生完成高精度的神经阻滞。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械领域的技术，具体是一种用于辅助精确神经阻滞的手持式超声引导神经阻滞机器人。

背景技术

神经阻滞操作时必须严格控制穿刺针在人体内穿过的路径，避免对周围组织造成不必要的损伤，并控制穿刺针尖点准确到达神经丛，进而注射麻醉药物，获得最好的麻醉效果。现有超声引导下徒手神经阻滞方法中，医生同时手持超声探头和穿刺针，两手配合，在超声图像的监视下，进行穿刺操作。该方法在穿刺过程中，需要实时在超声图像中观察到神经从和穿刺针的位置，但由于人手存在生理抖动，轻微的抖动便容易造成视野丢失，此外由于存在人手对穿刺路径控制精度低，穿刺时间长等问题，导致该方法穿刺操作难度高、麻醉效果不理想。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种结构灵巧、手持式的超声图像引导神经阻滞机器人，用于辅助医生完成高精度的神经阻滞麻醉。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：依次连接的用于夹持超声探头的夹持机构、直线位置调整机构、弧线姿态调整机构、径向移动的穿刺端和穿刺控制系统，其中：穿刺控制系统分别与夹持机构、直线位置调整机构、弧线姿态调整机构和穿刺端相连并输出控制指令。

所述的直线位置调整机构和弧线姿态调整机构之间通过底板相连，直线位置调整机构和夹持机构通过第一安装板相连，弧线姿态调整机构和穿刺端之间通过第二安装板相连。

所述的夹持机构包括：超声探头、探头夹具和手柄，其中：探头夹具和手柄分别与安装板相连，超声探头与探头夹具相连。

所述的直线位置调整机构包括：滑动设置于底板上的带有伺服电机的直线滑块，其中：伺服电机的输出轴上设有与底板相啮合的齿轮，通过伺服电机的转动实现滑块位置的精确调整。

所述的弧线姿态调整机构包括：滑动设置于底板上的带有伺服电机的转动滑块，其中：伺服电机的输出轴上设有与底板相啮合的齿轮，通过伺服电机的转动实现滑块位置的精确调整。

所述的穿刺端包括：与弧线姿态调整机构固定连接的伺服电机以及与弧线姿态调整机构滑动连接的带有齿条的穿刺机构，其中：伺服电机的输出轴上设有与齿条相啮合的齿轮，通过伺服电机的转动实现穿刺机构的精确调整。

所述的穿刺机构包括：夹具体和设置于其中的穿刺针，其中：夹具体通过滑块导轨与弧线姿态调整机构滑动连接，穿刺针设置于超声探头的扫描平面内。

所述的穿刺控制系统包括：路径规划模块、控制模块和伺服驱动器组，其中：超声探头扫描的图像传输至路径规划模块，路径规划模块在超声图像中确定穿刺路径的终点和起点，并根据其图像坐标数据计算得到穿刺路径和直线位置调整机构、弧线姿态调整机构以及穿刺端的运动参数，控制模块将运动参数发送至伺服驱动器组，伺服驱动器组中相应的伺服驱动器根据运动参数向伺服电机输出控制信号以精确控制伺服电机完成转动，实现穿刺机构的精确自动穿刺动作。

所述的运动参数是指：伺服电机的直线移动距离、转动方向和转动角度数据。

技术效果