[实用新型]踝关节融合手术机器人

说明书

本实用新型公开了一种踝关节融合手术机器人，属于医疗器械技术领域，包括固定钉，具有自导向功能，用于踝关节的固定；固定钉输送系统，用于固定钉的存放、选择和输送；固定钉钉入驱动系统，用于将固定钉钉入踝关节；机械手,具有七自由度，用于将固定钉从输送系统移送至驱动系统；导航系统，用于固定固定钉，并确定固定钉钉入的空间位置，包括固定装置和CT扫描仪；控制系统，用于对固定钉输送系统、固定钉钉入驱动系统、机械手及导航系统的控制。本实用新型在控制系统自动控制下，一次性自动完成对具有自导向功能的固定钉的输送、固定、空间定位及固定驱动等操作，显著提高了手术效率和质量。

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种踝关节融合手术机器人。

背景技术

踝关节融合术是一种将踝关节骨性结构进行融合的手术，可借以减轻疼痛、终止病变或提供关节稳定性。主要的适应症：踝关节骨折或类风湿关节炎等退行性改变导致的继发性疼痛，与关节炎进行性发展有关的踝关节排列错乱，经常规治疗不能改善功能缓解疼痛的，均需要考虑通过关节融合来进行治疗。其中包括：1.踝关节创伤性关节炎引起的严重关节功能障碍，或顽固的关节疼痛；2.结核性或化脓性关节炎后期遗留的严重关节疼痛；3.由于神经病变或损伤而致肌肉瘫痪，引起关节严重不稳，包括脊髓灰质炎后遗症，严重的外周或中枢神经损伤等；4.先天或后天性畸形；5.严重类风湿或骨关节炎；6.人工踝关节置换术失败；7.踝关节肿瘤、感染；8.距骨缺血性坏死。在踝关节融合手术中，通常需要用2～3枚固定钉内将胫腓骨下端、内外踝及距骨体融合固定，以强化和固定踝关节。由于该手术基本由医务人员手动操作完成，且程序复杂，透视次数较多，劳动强度大，导致手术效率不高。近年来，为简化手术程序，减少透视次数，降低劳动强度，本领域技术人员提出了可以进行该手术的机器人，对降低劳动强度有一定帮助，但仍存在以下缺陷：

1)没有固定钉输送系统，无法自动完成运送及安装固定钉；

2)没有独立的固定驱动系统，稳定性差。现有技术采取机械手进行固定操作，但由于机械手为实现多自由度，各组合段之间多通过活动关节进行连接，刚度相对较差，而将固定钉钉入骨或关节，需要较大的作用力和力矩，操作时，机械手难免出现不稳定的情况，与计算路径仍然存在偏差，进而影响手术的可靠性；

3)没有具有自导向功能的固定钉，需要克氏针导向，增加了手术程序，延长了手术时间。

因此，有必要研发一种踝关节融合手术机器人，可自动完成对具有自导向功能的固定钉的输送、安装及固定驱动，使踝关节融合手术机械化、自动化及智能化，提高手术效率和质量，降低手术成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种踝关节融合手术机器人。

本实用新型的目的通过以下方案实现：

踝关节融合手术机器人，包括:

固定钉，具有自导向功能，用于踝关节的固定，所述固定钉包括旋转驱动结构、钉体、直径小于钉体且与钉体同轴一体设置的导向杆和同轴一体设置在钉体与导向杆之间的锥状过渡段，所述钉体与锥状过渡段均设置外螺旋切削刃，所述导向杆的端部设置有切削引导头，所述切削引导头设置有180°双侧切削刃，所述切削刃具有30-120°的刃尖，所述旋转驱动结构包括外六角驱动头和设置在钉体中部与外六角驱动头相配合的内六角孔，

固定钉输送系统，用于固定钉的存放、选择和输送，

固定钉钉入驱动系统，用于将固定钉钉入踝关节，

机械手,具有七自由度，用于将固定钉从输送系统移送至驱动系统，

导航系统，用于固定固定钉，并确定固定钉钉入的空间位置，包括固定装置和CT扫描仪，固定装置用于对踝关节前端的脚掌及后端的小腿进行固定， CT扫描仪用于对踝关节扫描成像，