智能電子宮腔鏡系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體的說，涉及智能電子宮腔鏡系統(tǒng)，其包括電子宮腔鏡，還包括用于固定住電子宮腔鏡的內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂、移動(dòng)式調(diào)整手術(shù)平臺(tái)、智能機(jī)器手、控制臺(tái)及中央處理系統(tǒng)，所述內(nèi)鏡主體的末端還設(shè)有一條貫穿硬質(zhì)工作端部的直線型機(jī)器手通道，本實(shí)用新型專利技術(shù)不需要對患者進(jìn)行開刀，只需要通過陰道通入電子宮腔鏡后，以電子宮腔鏡的智能機(jī)器手通道為平臺(tái)通入智能機(jī)器手進(jìn)入手術(shù)區(qū)內(nèi)，智能機(jī)器手的微型化、可變形、可變向和同時(shí)具有若干種手術(shù)器械功能(如手術(shù)抓鉗、電切設(shè)備和電凝設(shè)備等)，則決定不需要通入其他器械便能做多種手術(shù)處理，減少手術(shù)的難度和病人的痛苦。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體的說，涉及智能電子宮腔鏡系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上使用的高端機(jī)器人系統(tǒng)是美國htuitive Surgical，he.公司開發(fā)完成的達(dá)芬奇機(jī)器人輔助外科手術(shù)系統(tǒng)，自從1998年12月第一臺(tái)達(dá)芬奇機(jī)器人輔助外科手術(shù)系統(tǒng)問世以來，目前已有超過390臺(tái)應(yīng)用于世界各地。達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)主要由醫(yī)生控制臺(tái)(surgeon console)、一個(gè)裝有四支7 自由度交互手臂的床旁機(jī)械臂塔(patient cart)和一個(gè)高精度的3D HD視覺系統(tǒng)(vision cart)構(gòu)成。借助于高清立體成像、多關(guān)節(jié)臂自動(dòng)化控制及光纜信號(hào)傳送等高科技設(shè)備，使其具備了三維高清術(shù)野、手臂無抖動(dòng)、鏡頭固定、活動(dòng)范圍廣、器械移動(dòng)度大等優(yōu)點(diǎn)，并且改變了術(shù)者站在手術(shù)臺(tái)旁操作的傳統(tǒng)模式，由主刀醫(yī)師坐在控制臺(tái)前完成手術(shù)全過程，符合人體工程學(xué)原理，更適合于長時(shí)間復(fù)雜手術(shù)。控制臺(tái)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、手術(shù)操作監(jiān)視器、機(jī)器人控制監(jiān)視器、操作手柄和輸入輸出設(shè)備等組成。手術(shù)時(shí)外科醫(yī)生可坐在遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)的控制臺(tái)前，頭靠在視野框上，雙眼接受來自不同攝像機(jī)的完整圖像，共同合成術(shù)野的三維立體圖。醫(yī)生雙手控制操作桿，手部動(dòng)作傳達(dá)到機(jī)械臂的尖端，完成手術(shù)操作，從而增加操作的精確性和平穩(wěn)性，這是一種新提出的主-仆式遠(yuǎn)距離操作模式。現(xiàn)在，達(dá)芬奇機(jī)器人輔助外科手術(shù)系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于普外科、心外科、泌尿外科、婦科和小兒外科。目前，內(nèi)鏡
也日益發(fā)展，但是仍沒有機(jī)器手與宮腔鏡有機(jī)結(jié)合后進(jìn)行檢查或手術(shù)的技術(shù)，因此，將機(jī)器手集成到宮腔鏡以達(dá)到精密進(jìn)行手術(shù)治療的技術(shù)迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提出一個(gè)經(jīng)由自然腔道進(jìn)入人體進(jìn)行手術(shù)的智能系統(tǒng)控制的智能電子宮腔鏡系統(tǒng)，目的是利用人機(jī)的精密配合來達(dá)到精密手術(shù)，提高手術(shù)準(zhǔn)確率的目的。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本技術(shù)所述的智能電子宮腔鏡系統(tǒng)，其組成部分包括電子宮腔鏡，內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂，可移動(dòng)調(diào)整手術(shù)平臺(tái)，控制臺(tái)，中央處理系統(tǒng)，智能機(jī)器手等。所述的電子宮腔鏡及自動(dòng)擴(kuò)宮器，自動(dòng)擴(kuò)宮器能根據(jù)宮腔口的大小和壓力變化調(diào)整擴(kuò)大宮腔口的直徑，使得電子宮腔鏡能夠順利通入。電子宮腔鏡包括工作端部、內(nèi)鏡主體和主機(jī)器手通道及其他輔助通道等，其工作端部為硬質(zhì)圓管狀，外徑小于等于15mm，長度 250 300mm。所述的自動(dòng)擴(kuò)宮器安裝有壓力傳感器和控制模塊，可以通過獲取壓力數(shù)據(jù)來調(diào)整和判定擴(kuò)宮的直徑。所述的電子宮腔鏡，其硬質(zhì)工作端部的前端為先端部，先端部前部可以設(shè)計(jì)安裝雙目立體電子光學(xué)系統(tǒng)或者多CCD陣列電子光學(xué)系統(tǒng)，或者非立體的電子攝像系統(tǒng)，先端部的端面和圓周面設(shè)計(jì)有若干個(gè)測距器，用于監(jiān)控先端部在手術(shù)區(qū)域內(nèi)的位置，先端部設(shè)計(jì)有豐富的傳感器，如壓力傳感器，溫度傳感器等，用于監(jiān)控手術(shù)區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線提供給中央處理器處理，以作參考。所述的電子宮腔鏡的主機(jī)器手通道的內(nèi)徑大于等于5. 0mm，其獨(dú)立的進(jìn)水通道和出水通道，內(nèi)徑大于等于1. 0mm。所述的電子宮腔鏡的主體部分通過連接結(jié)構(gòu)與內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂配合。所述的內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)至少包括兩種，第一種是包括基座、帶關(guān)節(jié)的臂部及末端執(zhí)行器，所述的基座內(nèi)部設(shè)計(jì)有大部分提供內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的執(zhí)行元件，包括傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、液壓元件、氣動(dòng)元件、伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)等，自身能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)；第二種是包括可卡死在可移動(dòng)調(diào)整手術(shù)平臺(tái)邊緣的卡口部分、帶關(guān)節(jié)的臂部及末端執(zhí)行器，所述的卡口部分可以緊緊鎖死在手術(shù)平臺(tái)邊緣為支撐；上述兩種結(jié)構(gòu)中所述的帶關(guān)節(jié)的臂部的一端連接在基座或者卡口部分上，另外一端成為末端執(zhí)行器，末端執(zhí)行器通過連接結(jié)構(gòu)與電子宮腔鏡配合，臂部至少包括三個(gè)關(guān)節(jié)，至少7個(gè)自由度，內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂的進(jìn)給精度小于等于1mm，其工作半徑至少500mm，工作的垂直高度0 500mm(以可移動(dòng)調(diào)整的手術(shù)平臺(tái)平面為參考面)，內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂的末端執(zhí)行器與電子宮腔鏡配合后，能驅(qū)動(dòng)電子宮腔鏡的先端部達(dá)到上述工作空間內(nèi)的任何一點(diǎn)，通過電子宮腔鏡先端部端面和周面的測距器和相應(yīng)傳感器的反饋形成閉環(huán)控制，增加操作的安全系數(shù)，內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂設(shè)計(jì)有防抖功能、越程警報(bào)功能和鎖死功能，增加操作的安全系數(shù)。內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂的控制方式可以分為鍵盤自動(dòng)控制和聲音控制等形式。鍵盤自動(dòng)控制是指通過控制手把或者鍵盤的操控，控制內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂進(jìn)行前進(jìn)、后退和旋轉(zhuǎn)等的動(dòng)作；聲音控制形式是指通過麥克風(fēng)接收操控者的聲音指令，達(dá)到制內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂進(jìn)行前進(jìn)、后退和旋轉(zhuǎn)等的動(dòng)作。所述的可移動(dòng)調(diào)整的手術(shù)臺(tái)，其高低可以通過調(diào)整結(jié)構(gòu)調(diào)整，其平面能作不同角度的傾斜，配合電子宮腔鏡進(jìn)行手術(shù)，進(jìn)一步地，手術(shù)臺(tái)能通過固定結(jié)構(gòu)固定夾持式內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂。所述的智能機(jī)器手是通過電子宮腔鏡的專用機(jī)器手通道進(jìn)入手術(shù)區(qū)域進(jìn)行手術(shù)操作的。所述的智能機(jī)器手的結(jié)構(gòu)包括機(jī)器爪、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳輸結(jié)構(gòu)和外部控制部分等。智能機(jī)器手的至少包括兩個(gè)能對合動(dòng)作的機(jī)器爪，智能機(jī)器手在機(jī)器爪全部閉合的狀態(tài)下， 其最大外徑應(yīng)該大于等于5. 0mm，并小于等于電子宮腔鏡的機(jī)器手通道的直徑。智能機(jī)器手的特點(diǎn)是多功能，其功能包括(1)至少一個(gè)機(jī)器爪的端部帶有導(dǎo)電和絕緣材料做成的電凝部分，可以作為單極電凝器械或者通過對合的兩個(gè)機(jī)器爪作為一個(gè)雙極電凝器械，對病變進(jìn)行電切除和止血治療；(2)兩個(gè)能對合的機(jī)器爪能完成手術(shù)鉗的功能，能取活檢組織、摘除病變等；(3)所述的智能機(jī)器手的適當(dāng)位置設(shè)置有用于切除病變組織的電切設(shè)備，電切設(shè)備不使用時(shí)與智能機(jī)器手組合成一體，使用時(shí)伸出，做切割病變組織的作用；(4)智能機(jī)器手的正中或者適當(dāng)位置設(shè)計(jì)有一直徑小于等于2. Omm的通道能作為充當(dāng)外部負(fù)壓作用的通道，也能通入微波探頭設(shè)備或者激光探頭設(shè)備，用于微波止血和激光切割等操作，也可通入帶電凝的套圈，用于同時(shí)切除息肉和凝固切口出血部位；(5)所述的智能機(jī)器手的每個(gè)機(jī)器爪都安裝有微型傳感器，目的是了解智能機(jī)器手的狀態(tài)，為控制提供數(shù)據(jù)參考，使得機(jī)器手的使用更加安全，所述的智能機(jī)器手的動(dòng)作精度至少達(dá)到1. 0mm。在本技術(shù)中，所述的智能機(jī)器手的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)作通過微型氣動(dòng)元件或者微型液壓元件等實(shí)現(xiàn)，元件可以裝置在機(jī)器爪的前端或者通過微型管道連接在智能機(jī)器手的外部。智能機(jī)器手的各個(gè)機(jī)器爪部分都安裝有豐富的傳感器，包括溫度傳感器，壓力傳感器等，以獲得手術(shù)區(qū)域的詳細(xì)信息。所述的智能機(jī)器手的傳輸結(jié)構(gòu)是一段外徑小于電子宮腔鏡的機(jī)器手通道內(nèi)鏡的傳輸管線，其性質(zhì)可以是軟性或者硬性，管線為智能機(jī)器手的抓取和剪切等動(dòng)作傳輸動(dòng)力， 為機(jī)器爪的電凝治療動(dòng)作提供符合安全的電壓，管線中還包括微型傳感器的傳輸線路等。所述的智能機(jī)器手的外部控制部分與系統(tǒng)的中央處理系統(tǒng)共用。智能機(jī)器手的控制方式可以分為人工控制和自動(dòng)控制等形式。人工控制是指通過控制手把、鍵盤的操控，控制機(jī)器手進(jìn)行前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)和電凝等的動(dòng)作；自動(dòng)控制形式是指除人工控制外的控制形式。所述的智能電子宮腔鏡系統(tǒng)的控制臺(tái)，其結(jié)構(gòu)至少包括顯示屏、手部操作組件和若干控制按鈕及鍵盤等。通過手持手部操作組件和觀看顯示屏上的三維立體圖像，對智能電子宮腔鏡系統(tǒng)中的內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂、手術(shù)平臺(tái)和智能機(jī)械手進(jìn)行控制；通過電子宮腔鏡的光學(xué)系統(tǒng)，顯示屏能輸出5倍以上的高本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種智能電子宮腔鏡系統(tǒng)，包括電子宮腔鏡，其特征在于：還包括用于固定住電子宮腔鏡的內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂、移動(dòng)式調(diào)整手術(shù)平臺(tái)、智能機(jī)器手、控制臺(tái)及中央處理系統(tǒng)；所述電子宮腔鏡包括內(nèi)鏡主體、硬質(zhì)工作端部、置于內(nèi)鏡主體上相互獨(dú)立的進(jìn)水通道和出水通道，所述內(nèi)鏡主體的末端還設(shè)有一條貫穿硬質(zhì)工作端部的直線型機(jī)器手通道，所述智能機(jī)器手置于直線型機(jī)器手通道內(nèi)并能從硬質(zhì)工作端部的前端伸出，所述內(nèi)鏡主體上連接有用于固定住電子宮腔鏡的內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂；所述電子宮腔鏡、內(nèi)鏡夾持機(jī)械臂、移動(dòng)式調(diào)整手術(shù)平臺(tái)、智能機(jī)器手、控制臺(tái)均與中央處理系統(tǒng)連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：喬鐵，
申請(專利權(quán))人：廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：81