CN110522491B - 医用设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医用设备，包括：病床装置，用于承载待扫描的患者；医用成像装置，用于对所述患者的病灶区域进行扫描成像；机械臂组件，一端固定到所述医用成像装置或所述病床装置；以及执行元件，连接到所述机械臂组件的另一端，所述机械臂组件根据所述病灶区域的成像带动所述执行元件执行介入性操作。采用机械臂组件执行钻削与介入性操作，保证介入性操作的稳定性和精确度，进而保证术后效果一致性好；同时，医用成像装置可以对患者的病灶区域进行成像，与机械臂组件配合后能够对机械臂组件执行介入导航，可以直接进行介入性操作，大大缩短了手术时间，同时还能避免重复进行拍摄确定病灶区域导致的辐射量增加的问题，进而避免对患者的身体造成损伤。

Description

医用设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种医用设备。

背景技术

目前，在治疗脑出血、帕金森、癫痫等神经外科手术中，以及肿瘤消融、穿刺、放射性粒子植入等普外科手术中，甚至骨科手术和整形外科手术中，都会使用到传统机械方面的钻削工艺。但是，由于人手操作时，精确度和稳定性有很大不确定性因素，加上术中路径不可见，导致术中需要多次进行X线拍摄确定入针及打孔的准确性，增大了辐射量，而且术后效果也不一致。

发明内容

基于此，有必要针对目前手术中人工进行钻削工艺导致的精确度与稳定性不足的问题，提供一种能够保证稳定性与精确度的医用设备。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种医用设备，包括：

病床装置，其用于承载待扫描的患者；

医用成像装置，其用于对所述患者的病灶区域进行扫描成像；

机械臂组件，其一端固定到所述医用成像装置或所述病床装置；以及

执行元件，其连接到所述机械臂组件的另一端，所述机械臂组件根据所述病灶区域的成像带动所述执行元件执行介入性操作。

在其中一个实施例中，所述机械臂组件是可拆卸地安装于所述医用成像装置上的。

在其中一个实施例中，所述机械臂组件是可转动地安装于所述医用成像装置上的。

在其中一个实施例中，所述机械臂组件可拆卸的安装于地面、墙面或天花板上，以使所述执行元件对所述病灶区域的介入性操作是可操作的。

在其中一个实施例中，所述病床装置是可升降的，所述机械臂组件安装于所述病床装置上，以与所述病床装置随动。

在其中一个实施例中，所述医用设备还包括滑动轨道，所述滑动轨道设置于所述地面、墙面或天花板上；

所述机械臂组件可滑动地设置于所述滑动轨道上。

在其中一个实施例中，所述滑动轨道呈长条形或弧形。

在其中一个实施例中，所述机械臂组件的数量为至少两个，所述至少两个机械臂组件并排位于所述病床装置的一侧或者分设于所述病床装置的两侧。

在其中一个实施例中，所述机械臂组件包括多个串联机构和/或多个并联机构，多个串联机构和/或多个并联机构连接。

在其中一个实施例中，所述医用成像装置包括计算机断层成像系统、磁共振成像系统、正电子发射断层成像系统、放射治疗系统、X射线成像系统、单光子发射计算机断层成像系统、超声成像系统中的一种或多种的组合。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果为：

本发明的医用设备，采用机械臂组件执行钻削与介入性操作，有效的解决目前人工进行钻孔操作导致的精确度与稳定性不足的问题，保证介入性操作的稳定性和精确度，进而保证术后效果一致性好；同时，医用成像装置可以对患者的病灶区域进行成像，与机械臂组件配合后，能够对机械臂组件执行介入导航，医用设备成像后就可以直接进行介入性操作，大大缩短了手术时间，同时还能避免重复进行拍摄确定病灶区域导致的辐射量增加的问题，进而避免对患者的身体造成损伤。

附图说明

图1为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，机械臂组件设置于医用成像装置上；

图2为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，机械臂组件设置于地面上；

图3为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，机械臂组件设置于天花板上；

图4为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，机械臂组件设置于病床装置上；

图5为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，滑动轨道设置于天花板上；

图6为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，滑动轨道设置于地面上；

图7为本发明医用设备一实施例的示意图，其中，机械臂组件的数量为两个。

其中：

100-医用设备；

110-医用成像装置；

120-机械臂组件；

130-病床装置；

140-滑动轨道；

200-地面；

300-天花板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的医用设备进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1，本发明提供一种医用设备100，该医用设备100能够定位病灶区域，进而实现对患者的病灶区域进行介入性操作、扫描操作等等，保证介入性操作的稳定性与精确度，进而保证术后一致性好。而且，本发明的医用设备100的应用范围广，可以应用于神经外科、普外科、骨科、整形外科等多领域。可以理解的是，介入性操作包括但不限于介入手术，例如包括但不限于穿刺、活检、消融、骨科手术操作等。

在本实施例中，医用设备100包括医用成像装置110、机械臂组件120及病床装置130。医用成像装置110用于对病床装置130上患者的病灶区域进行成像。机械臂组件120可相对于医用成像装置110或病床装置130固定。机械臂组件120根据病灶区域的成像执行介入性操作。病床装置130用于承载待扫描的患者，在进行扫描与介入性操作时，患者可以躺在病床装置130上。可以理解的是，机械臂组件120可以只相对于医用成像装置110固定，也可只相对病床装置130固定。当然，在本发明的其他实施方式中，机械臂组件120还可以相对于医用成像装置110与病床装置130均固定。

医用成像装置110用于对患者的病灶区域进行扫描成像，以定位病灶区域的具体位置，方便机械臂组件120进行介入性操作，同时，还能保证介入性操作的精确度与稳定性，进而保证术后的一致性。示例的，医用成像装置110包括计算机断层成像系统(ComputedTomography，简称：CT)、磁共振成像系统(Magnetic Resonance，简称：MR)、正电子发射断层成像系统、放射治疗系统、X射线成像系统、单光子发射计算机断层成像系统、超声成像系统等中的一种或多种的组合。可以理解的是，医用成像装置110在术前进行成像，医用成像装置110可以对患者病灶区域扫描后，病床结构移出扫描区域，通过机械臂组件120执行介入性操作；也可在术中进行成像，机械臂组件120直接在成像区域进行介入性操作，并通过医用成像装置110进行实时引导，使得机械臂组件120能够准确的介入，保证介入性操作的安全性。并且，医用成像装置110可以单独使用CT成像，也可以使用CT配合超声成像系统成像。

而且，医用设备100还包括执行元件，执行元件连接到机械臂组件120的另一端，机械臂组件120根据病灶区域的成像带动执行元件执行介入性操作。执行元件为机械臂组件120执行介入性操作的主要部件，机械臂组件120控制执行元件进行介入性操作，具体的，执行元件能够伸入患者的病灶区域进行介入性操作。示例的，执行元件安装于机械臂组件120的末端。机械臂组件120运动时能够带动执行元件运动，使得执行元件能够介入患者的病灶位置，执行介入性操作。

较佳地，医用设备100还包括控制工作站，控制工作站连接医用成像装置110与机械臂组件120，这里的连接可以包括有线连接如电缆等和/或无线连接如通信连接等。医用成像装置110扫描患者的病灶区域后，将患者病灶区域的信息传输给控制工作站，控制工作站能够根据患者病灶区域的位置生成机械臂组件120的具体操作信息。示例的，在一种穿刺手术的介入性操作中，具体操作信息包括运动路径信息以及穿刺点的入针方位信息如入针角度与深度等，保证介入性操作的精确度与稳定性，进而保证术后效果一致性好。

机械臂组件120为介入性操作的主要控制部件，机械臂组件120具有较好的稳定性，可以实现精准控制，能够替代人手钻孔和介入操作，保证介入性操作的稳定性与精确性，进而保证术后一致性好。机械臂组件120可以包括多个串联机构和/或多个并联机构，多个串联机构和/或多个并联机构连接。也就是说，机械臂组件120可以包括多个串联机构，通过多个串联机构连接实现介入性操作。机械臂组件120也可包括多个并联机构，通过多个并联机构连接实现介入性操作。当然，机械臂组件120还可包括至少一个串联机构和至少一个并联机构，通过串联机构与并联机构共同配合实现介入性操作，此时，并联机构位于串联机构的末端。可以理解的是，串联机构包括多个单臂，相邻的单臂之间可转动连接。并联机构可以包括诸如stewart平台。

进一步地，执行元件安装于机械臂组件120的末端，多个串联机构和/或多个并联机构带动执行元件执行介入性操作。执行元件包括但不限于接触式治疗部件、非接触式治疗部件或者检测部件等等。接触式治疗部件包括但不限于手术针、超声探头或者手术刀等执行元件。需要说明的是，这里的手术刀是指浅层手术的手术刀。非接触式治疗部件包括但不限于用于放疗的射线源等。检测部件包括但不限于超声探头等。本实施例中，仅以医疗部件为接触式治疗部件的手术针为例进行说明，通过手术针进行穿刺介入性操作。手术针包括但不限于活检针、穿刺针、消融针等。

本发明的医用设备100采用机械臂组件120执行钻削与介入性操作，有效的解决目前人工进行钻孔操作导致的精确度与稳定性不足的问题，保证介入性操作的稳定性和精确度，进而保证术后效果一致性好；同时，医用成像装置110可以对患者的病灶区域进行成像，与机械臂组件120配合后，能够对机械臂组件120执行介入导航，医用设备100成像后就可以直接进行介入性操作，大大缩短了手术时间，同时还能避免重复进行拍摄确定病灶区域导致的辐射量增加的问题，进而避免对患者的身体造成损伤。

可以理解的是，机械臂组件120的形式原则上不受限制，只要能够实现介入性操作，保证稳定性与精确度即可。而且，机械臂组件120的位置也不受限制，只要保证机械臂组件120能够对患者执行介入性操作即可。以下分别对机械臂组件120的各个位置进行说明。

参见图1，在一实施例中，机械臂组件120是可拆卸地安装于医用成像装置110上的。医用成像装置110对病床装置130上患者的病灶区域成像后，机械臂组件120直接从医用成像装置110上伸出，进行介入性操作。医用成像装置110具有用于成像的中空筒壳，病床装置130可进入中空筒壳或者从筒壳退出。机械臂组件120可以在靠近病床装置130一侧固定到该医用成像装置110的机架上，这样即可使得机械臂组件120与医用成像装置110之间的相对位置固定，能够保证穿刺介入性操作的稳定性与精确度，同时还能减小所占用的手术空间。可选地，机械臂组件120可转动地安装于医用成像装置110如机架上，这样能够方便机械臂组件120带动执行元件在不同的方位上实施手术；当然，在其他实施方式中，机械臂组件120也可设置于中空筒壳的外周面上，这样也能够进行介入性操作，减小所占用的手术空间。

可以理解的是，机械臂组件120可拆卸安装，使用完成后，可以将机械臂组件120拆下，节省占用空间；而且，当医用成像装置110仅仅用于成像时，将机械臂组件120拆下还不会影响医护人员操作使用。

参见图2和图3，在一实施例中，机械臂组件120可拆卸安装于地面200、墙面或天花板300上，以使执行元件对病灶区域进行的介入性操作是可操作的。这里的可操作性是指机械臂组件120的安装位置不受限制，只要机械臂组件120能够带动执行元件对病床装置130上患者的病灶区域进行介入性操作即可。示例的，机械臂组件120可以安装到医用成像装置110或病床装置130附近的地面200、墙面或天花板300上，这样能够方便机械臂组件120带动执行元件执行介入性操作。具体的，机械臂组件120可以安装到医用成像装置110附近的地面200上，如设置在中空筒壳附近，方便进行介入性操作即可；若医用成像装置110附近有侧面的墙壁，机械臂组件120也可安装在墙壁上；当然，医用成像装置110也可以采用悬吊的方式安装于医用成像装置110附近的天花板300上，这样也可进行介入性操作。机械臂组件120采用上述方式时，能够减小所占用的手术空间，方便进行介入性操作。

参见图4，在一实施例中，病床装置130是可升降的，机械臂组件120安装于病床装置130上，以与病床装置130随动。可以理解的是，病床装置130可以包括基部及相对于基部做升降运动的升降部及设置于升降部上的床体，床体承载患者，升降部带动床体及其上的患者做升降运动，机械臂组件120可以设置于基部上，升降部带动床体做升降运动时，机械臂组件120也能够做升降运动，这样能够方便确定机械臂组件120的位置，进而方便机械臂组件120对准患者的病灶区域，保证穿刺介入性操作的稳定性与精确度，同时还能减小所占用的手术空间。当然，在本发明的其他实施方式中，机械臂组件120也可设置升降部上，这样也能够实现机械臂组件120带动执行元件执行介入性操作。

参见图2和图3，在一实施例中，机械臂组件120可拆卸的安装于靠近病床装置130的地面200、墙面或天花板300上。机械臂组件120可以安装到病床装置130附近的地面200上，如设置在病床装置130的左右两侧，方便进行介入性操作即可；若病床装置130附近有侧面的墙壁，机械臂组件120也可安装在墙壁上；当然，医用成像装置110也可以采用悬吊的方式安装于病床装置130附近的天花板300上，这样也可进行介入性操作。机械臂组件120采用上述方式时，能够减小所占用的手术空间，方便进行介入性操作。

参见图5和图6，在一实施例中，医用设备100还包括滑动轨道140，滑动轨道140设置于地面200、墙面或天花板300上。机械臂组件120可滑动地设置于滑动轨道140上。滑动轨道140能够方便机械臂组件120的移动，进而便于机械臂组件120的位置控制。使用时，机械臂组件120可沿滑动轨道140滑动到预设位置，然后将机械臂组件120锁定，避免机械臂组件120在手术过程中的位置发生窜动，保证手术的安全性。手术完成后，将机械臂组件120沿滑动轨道140移走，避免占用空间。而且，滑动轨道140可以设置在病床装置130附近的地面200上，也可以设置在病床装置130附近的侧面墙壁上，还可以采用悬吊方式设置在天花板300上。滑动轨道140能够增加机械臂组件120的覆盖空间，使得机械臂组件120覆盖患者的面积更大，且不使用机械臂组件120时，可以移开操作区，更少占用手术空间。进一步地，滑动轨道140呈长条形或弧形设置。本实施例中仅以滑动轨道140为U型进行说明。U型的滑动轨道140围绕病床装置130设置，机械臂组件120沿U型的滑动轨道140可以移动至病床装置130的任一侧，方便进行介入性操作；当然，U型的滑动轨道140也可以悬吊方式固定在天花板300上，滑动轨道140对应病床装置130设置，机械臂组件120沿U型的滑动轨道140可以移动至病床装置130的任一侧，方便进行介入性操作。可以理解，该滑动轨道还可以为其他形状，例如为环形或曲线型等等。

参见图7，在一实施例中，机械臂组件120的数量为至少两个，至少两个机械臂组件120并排位于病床装置130的一侧或者分设于病床装置130的两侧。通过多个机械臂组件120同时执行操作，能够增加覆盖面积和灵活度，同时多个机械臂之间还可协同作用，节省手术时间，提高效率。在本实施例中，机械臂组件120的数量为两个，两个机械臂组件120分别设置于病床装置130的两侧，两个机械臂组件120协同作用，可以模拟医护人员的双手，提高手术的便捷性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种医用设备，其特征在于，包括：

病床装置，其用于承载待扫描的患者；

医用成像装置，其用于对所述患者的病灶区域进行扫描成像；

机械臂组件，其一端固定到所述医用成像装置或所述病床装置；所述机械臂组件包括多个并联机构，其中，至少一个所述并联机构为stewart平台；所述机械臂组件还包括多个串联机构，多个串联机构与所述多个并联机构连接；所述机械臂组件是可拆卸地且可转动地安装于所述医用成像装置上的；

执行元件，其连接到所述机械臂组件的另一端，所述机械臂组件根据所述病灶区域的成像带动所述执行元件执行介入性操作；

控制工作站，连接所述医用成像装置与所述机械臂组件；所述医用成像装置扫描所述病灶区域后，将所述病灶区域的信息传输给所述控制工作站，所述控制工作站能够根据所述病灶区域的位置生成所述机械臂组件的具体操作信息；以及

滑动轨道，设置于地面、墙面或天花板上，所述机械臂组件可滑动地设置于所述滑动轨道上；所述滑动轨道呈长条形或弧形。

2.根据权利要求1所述的医用设备，其特征在于，所述机械臂组件的数量为至少两个，所述至少两个机械臂组件并排位于所述病床装置的一侧或者分设于所述病床装置的两侧。

3.根据权利要求1所述的医用设备，其特征在于，所述医用成像装置包括计算机断层成像系统、磁共振成像系统、正电子发射断层成像系统、放射治疗系统、X射线成像系统、单光子发射计算机断层成像系统、超声成像系统中的一种或多种的组合。

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