摩擦轮TRUS图像导航驱动装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105534597A(43)申请公布日2016.05.04(21)申请号201610062657.X(22)申请日2016.01.29(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人张永德梁艺毕津滔王彬(51)Int.Cl.A61B34/20(2016.01)A61B17/34(2006.01)A61M36/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称摩擦轮TRUS图像导航驱动装置及方法(57)摘要摩擦轮TRUS图像导航驱动装置及方法，它涉及医疗器械领域。本发明为解决现有的手动TRUS图像导航装置的缺陷，进而提供了摩擦轮TRUS图像导航驱动装置及方法。本发明采用摩擦轮机构来实现超声探头的线性运动和回转运动，使得超声探头驱动结构简单紧凑，同时采用平行四边形机构、摩擦轮机构可以构成远心机构，使得超声探头在进入直肠入口时候，可以定点调整超声探头偏航、俯仰以及翻滚姿态。CN105534597ACN105534597A权利要求书1/1页1.摩擦轮TRUS图像导航驱动装置，包括镂空机架1，其特征在于：镂空机架（1）内固设回转电机（2）、承重轴承（3），所述Y型机械臂（4）安装在承重轴承（3）上，所述回转电机（2）的电机轴固接Y型机械臂（4），Y型机械臂（4）还与平行板（8）左边通过铰链连接，所述Y型机械臂（4）还固接俯仰电机（6），俯仰电机（6）的电机轴固接曲柄（5），曲柄（5）与连杆（7）通过铰链连接，连杆（7）也与平行板（8）右边通过铰链连接，所述Y型机械臂（4）、曲柄（5）、连杆（7）和平行板（8）通过铰链连接构成一个平行四边形机构，这个平行四边形机构可以将俯仰电机（6）的动力及运动传递给平行板（8），以实现对平行板（8）的驱动，所述平行板（8）还固接摩擦轮机构（9），摩擦轮机构（9）同轴设有超声探头（10），所述摩擦轮机构（9）还包括成对称安装左摩擦轮（9-1）和右摩擦轮（9-2），通过控制左摩擦轮（9-1）和右摩擦轮（9-2）旋转方向，实现安装在摩擦轮机构（9）中超声探头（10）线性运动和回转运动，所述超声探头（10）上还设有超声换能器（10-1），超声换能器（10-1）紧贴前列腺表面扇形扫描，可以得到清晰、高分辨前列腺图像。2.根据权利要求1所述摩擦轮TRUS图像导航驱动装置，其特征在于：所述摩擦轮机构（9）包括对称安装的左空心轴驱动电机（9-3）、右空心轴驱动电机（9-4），所述左空心轴驱动电机（9-3）的空心轴固接左摩擦轮（9-1）的左外壳（9-1-1），所述左外壳（9-1-1）设有呈120°阵列的3个左摩擦轮（9-1-2），3个左摩擦轮（9-1-2）的回转轴线和左外壳（9-1-1）端面的夹角为45°，且3个左摩擦轮（9-1-2）都与左外壳（9-1-1）建立被动转动关系，所述右空心轴驱动电机（9-4）的空心轴固接右摩擦轮（9-2）的右外壳（9-2-1），所述右外壳（9-1-1）也设有呈120°阵列的3个右摩擦轮（9-2-2），3个右摩擦轮（9-2-2）的回转轴线和右外壳（9-2-1）端面的夹角为45°，3个右摩擦轮（9-2-2）都与右外壳（9-2-1）建立被动转动关系，同时左外壳（9-1-1）与右外壳（9-2-1）对称安装，左外壳（9-1-1）上安装的3个左摩擦轮（9-1-2）与右外壳（9-2-2）上安装的3个右摩擦轮（9-2-2）也对称布置，所述左外壳（9-1-1）和右外壳（9-2-1）同轴设有超声探头（10），所述3个左摩擦轮（9-2-1）、3个右摩擦轮（9-2-1）都和超声探头（10）外壳接触，且相对转动存在滚动摩擦力，所述超声探头（10）上还设有超声换能器（10-1）。2CN105534597A说明书1/3页摩擦轮TRUS图像导航驱动装置及方法技术领域[0001]本发明及医疗器械领域，属于医学、机械、自动化交叉学科，具体涉及摩擦轮TRUS图像导航驱动装置及方法。背景技术[0002]近距离射性粒子植入具有靶向性强、无副作用、创伤小、疗效确切的特点，在国类外已成为治疗早期前列腺癌的标准手段。传统放射性治疗术是在手动超声的引导下，借助于固定在超声支架上的导向板，临床医生使用手动粒子植入器将20～120颗镍钛合金包裹的125I（144Gy）/103Pd（120Gy）粒子植入靶区部位，连续低剂量放射γ射线对肿瘤细胞进行杀死。[0003]经直肠超声实时引导放射性粒子近距离治疗前列腺：首先超声科医师手动调整超声探头获取前列腺图像，通过三维图像重建后得到前列腺体积；其次，超声科医师协同放疗科医师在前列腺腺体勾画出靶区并确定粒子植入的数量和位置；最后，超声科医师依据术中超声图像，实时监控