[发明专利]穿刺手术的引导夹臂、定位组件、机器人及激光准直方法

说明书

一种用于机器人穿刺手术的引导夹臂、定位组件、机器人及激光准直方法，用于机器人辅助手术定位，在扫描CT图像后指示穿刺进针点位置，便于精准指出用于医生局部消毒、麻醉、破皮和穿刺的位置；其中包括：引导夹臂，由与末端执行器刚性连接的一对夹臂组成，夹臂可互相贴合或分离，实现对定位组件的夹持和释放；定位组件，被夹持于引导夹臂的V型槽中，实现激光或穿刺方向与医生规划的穿刺路径一致；激光准直方法，引导夹臂套无菌袋后夹持定位组件并随机器人运动进行定位标记。本装置结构有效避免无菌袋遮挡和折射问题，保证光束准直可靠。实验表明，本装置定位精度可达1mm，有效提高破皮点和进针点的一致性，降低了二次破皮伤害和并发症比例。

技术领域

本文涉及医疗技术，尤指一种穿刺手术的引导夹臂、定位组件、机器人及激光准直方法。

背景技术

手术机器人辅助经皮穿刺手术可以有效地提高穿刺精度和穿刺质量，降低手术风险和并发症。

在进行机器人辅助经皮穿刺手术时，医生需要用皮肤记号笔在人体皮肤上标记穿刺进针点的位置，以便进行穿刺部位局部麻醉、破皮和比对确认穿刺进针点是否正确。

标记位通常采用激光指示获取，目前，现有手术机器人的激光发射器基本分为两类，一类是集成在末端上，距离人体较远，同时由于要套无菌袋，而激光穿过不同物质时(如无菌袋)会产生折射，无法准确定位；第二类是还需要准备单独架设激光发射器的复杂结构支架，并且需要手动调整激光的位置，操作难度大。然而穿刺手术是在无菌环境下进行的，所以手术机器人辅助设备需要套无菌袋保持手术过程中的无菌环境，套无菌袋会使激光发射器发射的光被遮挡和折射导致定位不精确，另外激光发射器的安装位置距离人体较远也同样导致定位不精确。

因此需要一款不受无菌袋遮挡和折射影响，定位精度高，操作简单，使用方便的装置。

发明内容

本申请提供了一种穿刺手术的引导夹臂、定位组件、机器人及激光准直方法，便于在引导夹臂套设无菌袋后拆装夹持件，结构简单，操作方便。

本申请提供了一种穿刺手术的引导夹臂，包括：并排设置的第一夹臂和第二夹臂；所述第一夹臂和所述第二夹臂可沿排列方向相互贴合和分离；所述第一夹臂设有第一夹持槽，所述第二夹臂设有第二夹持槽，当所述第一夹臂和所述第二夹臂贴合后，所述第一夹持槽和所述第二夹持槽围成一个贯通的夹持孔。本申请实施例的穿刺手术的引导夹臂设计了可分离式的引导夹臂，便于在引导夹臂套设无菌袋后拆装夹持件，结构简单，操作方便。在一个示例性实施例中，沿所述第一夹臂和所述第二夹臂的厚度方向，所述第一夹持槽和所述第二夹持槽分别至少部分呈V形槽或梯形槽。V型槽利于激光发射器或穿刺针与夹持孔进行适应性调整，具有自动校正轴线作用，保证激光发射器的轴线和夹持孔的轴线同轴，能够减少与夹持孔配合夹持的夹持件的定位配合定位面积，从而降低夹持件的加工难度。

在一个示例性实施例中，穿刺手术的引导夹臂还包括设于夹持孔邻侧的限位结构，所述限位结构包括设于所述第一夹臂和所述第二夹臂其中一个夹臂上的导向槽和另一个夹臂上的限位滑块；在所述第一夹臂和所述第二夹臂相向移动贴合或背向移动时，所述限位滑块能够在所述导向槽内滑动以限制夹持于所述夹持孔内的夹持件的安装位置。限位滑块能够在夹持件安装到夹持孔内时，起到对夹持件限位阻挡的作用，避免夹持件放置位置偏离夹持孔，导致夹持不上，限位滑块保证了夹持件放置的位置和夹持孔基本一致，确保一次装夹成功。

在一个示例性实施例中，所述第一夹臂和所述第二夹臂均具有呈平台状的夹持末端，所述夹持孔和所述限位结构设于两个所述夹持末端相对侧部；所述限位结构位于所述夹持孔远离所述夹持末端端部的一侧。呈平台状的夹持末端便于引导夹臂夹持夹持件对准人体进行激光准直或穿刺手术。