[实用新型]一种外科手术辅助系统

说明书

本实用新型提供了一种外科手术辅助系统，所述外科手术辅助系统包含：主机、机械臂、输入设备、显示设备、导向装置等；用于在神经外科手术中进行辅助定位，缩短了手术时间、降低了手术风险、提高了机械臂的手动顺从性并减少了对使用者的空间位置妨碍。

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其是一种外科手术辅助系统。

背景技术

立体定向技术能够帮助医生使用更加科学合理的定位手术入路，在深部脑刺激、癫痫病灶定位的立体定向脑电电极植入等手术中具有广泛应用。立体定向的方法包括立体定向框架和立体定向手术机器人。这两种方法均通过预先扫描头部CT，通过三维重建获取头部各个位置的空间坐标，医生在该坐标系下设计入路，然后术中也根据坐标实现精确的穿刺路径导引。

随着机械臂技术的进步与成熟，机器人辅助的立体定向外科手术已经越来越普及，多家公司都推出了机器人辅助的神经外科导航系统，现有的产品例如ROSA，REMEbot等均采用了6轴机械臂作为引导运动的结构，为医生提供方位引导。现有神经外科导航系统通常使用的机械臂在拖拽过程中，常常会遇到两个问题，一是手动拖拽机械主要靠人力引导，各个关节的随动性较差，非常沉重不易操作，有时用力过猛或控制力不佳，会导致机械臂前端导向探针磕碰甚至损伤患者头部的危险情况出现；另一个问题是在手术过程中，在保持机械臂端部固定的情况下调整机械臂姿态的需求无法满足，6轴机械臂端仅有有限个空间位置解，即在6轴机械臂端部固定的前提下，6轴机械臂其他臂节在空间中仅有有限的数个不连续姿态可以保持端部位置姿态不变，如果需要改变其他臂节的位置，则必然会导致端部发生运动，无法满足保持机械臂端部位置姿态不变，同时机械臂体积较大，位置固定后无法移动，经常导致外科大夫需要以别扭的姿势进行操作，增加了手术的难度，加大了大夫的体力消耗，降低了手术的效率，增加了病患的手术风险。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中存在的问题的至少一个，发明人提出了一种外科手术辅助系统，该系统采用了含多个传感器的多轴机械臂，具有良好的拖拽随从性，依靠多轴机械臂，实现了在保持端部空间位置不动的情况下，其他关节和臂段在被碰触时协同进行位置姿态调整，方便医生的操作。

一个方面，本实用新型提供了一种外科手术辅助系统，其包含：

主机，包含计算机、控制器和接口，用于接收数据，控制机械臂的运动，输出计算结果；

机械臂，包含多个臂段和关节并且具有至少7个自由度，能够实现在机械臂端部(末端臂节)空间位置不发生变化的情况下对关节和其他臂段进行位置姿态调整；

输入设备，用于接收使用者的命令；

显示设备，用于显示主机的计算结果和软件界面。

输入装置可以为任何合适的装置，以允许使用者将命令和数据导入到主机，例如脚踏开关、触摸板、触摸笔、触摸屏、操纵杆、轨迹球、无线鼠标、鼠标、键盘、语音输入端口或其组合。显示装置可以为任何合适的装置，以向使用者展示软件界面和虚拟的三维成像，例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机、液晶显示屏、触摸显示屏或其组合。

本实用新型的外科手术辅助系统还可包含法兰，法兰设置在机械臂端部，用于偶接导向装置、定位探针、手术器械、扫描装置等。法兰不是必须的，在导向装置、追踪装置等可直接连接机械臂端部的情况下，可以省略法兰。

本实用新型的外科手术辅助系统还包含导向装置，其用于为手术器械建立运动通道，辅助手术器械定位和定向，导向装置含有通孔，为手术器械在一定的方向上进行运动提供辅助，必要时导向装置可进行消毒，以满足手术要求。

本实用新型的外科手术辅助系统还包含手术器械，手术器械可以为导丝、钻头、电极等，手术器械穿过导向装置的通孔实现三维空间中的定位和定向。