经皮肾手术机械手穿刺系统

1.一种经皮肾手术机械手穿刺系统，其特征是：包括机械手穿刺架、带有激光指示的C臂X光机和电脑控制的遥控设备，机械手穿刺架设有二处活动关节一个推进器，在机械手穿刺架的主柱顶部通过活动关节一联接有持针板，当主柱固定于手术床边时，利用该活动关节一使持针板与手术床成直角关系，当准备穿刺时，需人工调控摆放一定的角度并锁定；
在主柱底部通过由一个伺服电机控制的活动关节二与底架相联，利用活动关节二以摆动一定角度的持针板为中心，持针板前后摆动0-5度；在主柱上安装有由伺服电机控制的推进器，其推进行距最大为20cm，速度为每分钟8米，或微调控制0.1cm/每秒或控制于需要进针的速度。
2.如权利要求1所述的经皮肾手术机械手穿刺系统，其特征是：在所述底架的底部装有方便不同位置使用的万向轮。
3.如权利要求1所述的经皮肾手术机械手穿刺系统，其特征是：所述带有激光指示的C臂X光机有装在增强器上的激光发生器，由激光发生器发射的可视激光线与C臂X光发射器中点联线，使其调节到通过靶向肾盏， 就能指示穿刺针的靶向，帮助穿刺针定位。
4.如权利要求1所述的经皮肾手术机械手穿刺系统，其特征是：当准备穿刺时，需人工调控摆放的角度是逆时针旋向30度左右，并锁定。
5.如权利要求1所述的经皮肾手术机械手穿刺系统，其特征是：所述推进器和活动关节二都是采用通过电脑和遥控装置控制的伺服电机驱动的。

经皮肾手术机械手穿刺系统\n技术领域\n[0001] 本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种通过遥控机械手配合C臂X光曝光下进行实时准确穿刺的经皮肾手术机械手穿刺系统。\n背景技术\n[0002] 经皮肾手术目前仍然是腔内泌尿外科手术重要的方法，也是最难掌握和较为复杂的手术。在经皮肾手术中，穿刺方法是手术的关键。目前，最常用的穿刺引导是采用C臂X光透视，而在C臂X光透视下穿刺时，术者往往需要接受较多的放射线的暴露，这是阻碍经皮肾手术广泛推广的最大绊脚石。\n[0003] 为了减少身体部位受到X光射线的直接暴露，泌尿科医生设计了不少方法，如在C臂X光透视下进行经皮肾穿刺的方法有许多种，牛眼征穿刺方法（bulleye technique)是在欧美国家最流行的方法，穿刺准确率相当高，但手部和身体直接曝光最大；现在国内大多采用三角欧股法间接曝光穿刺，但穿刺准确率低，往往需穿刺多针才能成功。 [0004] 因此，如能设计一个机械手代替手术者的双手，在X光暴露下进行实时穿刺，这将既保护了手术者，又能使穿刺的技术大大地提高一步，使经皮肾手术更趋完善，并能更顺利地推广。\n发明内容\n[0005] 为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种能使术者完全避免X射线的暴露，在经皮肾穿刺的整个过程中能实时地监测穿刺针，大大提高穿刺成功率，并减低经皮肾穿刺造成出血的合并症的经皮肾手术机械手穿刺系统。\n[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种经皮肾手术机械手穿刺系统，包括机械手穿刺架、带有激光指示的C臂X光机和电脑控制的遥控设备，机械手穿刺架设有二处活动关节一个推进器，在机械手穿刺架的主柱顶部通过活动关节一联接有持针板，当主柱固定于手术床边时，利用该活动关节一使持针板与手术床成直角关系，当准备穿刺时，需人工调控摆放一定的角度并锁定；在主柱底部通过由一个伺服电机控制的活动关节二与底架相联，利用活动关节二以摆动一定角度的持针板为中心，持针板前后摆动0-5度；在主柱上安装有由伺服电机控制的推进器，其推进行距最大为20cm，速度可达每分钟8米，或微调控制0.1cm/每秒或控制于需要进针的速度。\n[0007] 在所述底架的底部装有方便不同位置使用的万向轮。\n[0008] 所述带有激光指示的C臂X光机有装在增强器上的激光发生器，由激光发生器发射的可视激光线与C臂X光发射器中点联线，使其调节到通过靶向肾盏， 就能指示穿刺针的靶向，帮助穿刺针定位。\n[0009] 当准备穿刺时，需人工调控摆放的角度是逆时针旋向30度左右，并锁定。\n[0010] 所述推进器和活动关节二都是采用通过电脑和遥控装置控制的伺服电机驱动的。\n[0011] 本发明的有益效果是：一是使经皮肾镜术的穿刺过程中，术者完全避免X线曝光；\n二是术者能在持续的X线曝光下，实时地将穿刺针准确地经肾的穷隆部进入收集系统，减少穿刺的次数，降低经皮肾镜术出血的合并症；三是利用发明的设备将大大地推动我国经皮肾手术的发展。 \n附图说明\n[0012] 图1是本发明的结构方框示意图。\n[0013] 图2是本发明所述机械手穿刺架的结构示意图。\n[0014] 图3是本发明所述带有激光指示的C臂X光机的结构方框示意图。\n[0015] 图中：1-机械手穿刺架、 2-遥控设备、3-带有激光指示的C臂X光机、4-持针板、\n5-主柱、6-推进器、7-活动关节二、8-电脑、9-底架、10-万向轮、11-激光发生器、12 -穿刺针、13-可视激光线、14-增强器、15-活动关节一。\n具体实施方式\n[0016] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。\n[0017] 参见图1至图3，一种经皮肾手术机械手穿刺系统，包括机械手穿刺架1、带有激光指示的C臂X光机3和电脑8控制的遥控设备2，在机械手穿刺架1上设有二处活动关节一个推进器，在机械手穿刺架1的主柱5顶部通过活动关节一15联接有持针板4，当主柱5固定于手术床边时，利用该活动关节一15使持针板4与手术床成直角关系，当准备穿刺时，需人工调控摆放一定的角度并锁定，如逆时针旋向30度左右；在主柱5底部通过由一个伺服电机控制的活动关节二7与底架9相联，利用活动关节二7以摆放一定角度的持针板4为中心，持针板4前后摆动0-5度，其角度微调可达0.1度；在主柱5上安装有由伺服电机控制的推进器6，推进器6的推进行距最大为20cm，速度可达每分8米，也可微调控制0.1cm/每秒或控制于需要进针的速度；同时在底架的底部装有方便不同位置使用的万向轮。所述推进器6和活动关节二7都是采用通过电脑8和遥控装置2控制的伺服电机驱动的，而活动关节一15是根据每个人的位子高度情况不同通过手动调节的。\n[0018] 所述带有激光指示的C臂X光机3的增强器14上装有激光发生器11，由激光发生器11发射的可视激光线13与C臂X光发射器中点联线，如调节到通过靶向肾盏，则可客观地邦助穿刺针定位；这样一来，既能双重确定穿刺针的穿刺方向，又能减少摇控穿刺架调节角度的时间。\n[0019] 本发明的机械手穿刺架1设计单臂二活动关节一推进器X光透视持针器，利用活动关节一15和活动关节二7可调控两个角度的运行轨迹，利用穿刺针的推进器将穿刺针以不同的进针速度顺利进入靶向肾盏；机械手穿刺架1的设计因考虑到临床术者穿刺的角度，常与病人的实际情况的不同而随意性较大，加上穿刺针皮肤的定位，是在十一肋间或十肋间亦或是在肋下，腋中线还是腋后线上，需要术者在术中决定并人工定位，将穿刺针先刺入皮肤下，然后单臂多关节X光透视持针器才在电脑摇控下进行调控，使其针头与针尖和靶向肾盏连成一线；另外，当持针器调控达到牛眼征时，如何将穿刺针按既定的穿刺线路在C臂X光监视下，一步一步进到收集系统处并能到达穷隆部，此时能在摇控下加大进针速率（模仿手术者刺过收集系统的动作）顺利进入收集系统内。\n[0020] 为了使上述持针器能在短时间内较顺利地在电脑摇控下达到牛眼征，本发明还设计在C臂X光机上安装激光引导器装置，帮助双重确定穿刺针的穿刺方向，又能减少摇控穿刺架调节角度的时间。 \n[0021] 利用电脑控制的摇控设备，早期先解决调控持针器的角度使其达到牛眼征，以及在X光监视下稳定地准确进针；有条件时，解决进针时同步推注造影剂及盐水以及控制C臂X光机。 \n[0022] 机械手穿刺架1采用铝合金或不锈钢等材料制作而成，能有效提高刚性和防腐能力，穿刺针夹持器使用有机玻璃，能透Ｘ光，整体设计以高刚性；机械手驱动采用伺服驱动控制单元，使得位移速度快及摆角准确，为保证操作员不受X光影响，本机械手可在室外远程控制，为方便不同位置使用，底架的底部装有万向轮。\n[0023] 使用本发明的操作过程是：先将病者置于手术床上，摆好体位（附卧[0024] 位），铺巾消毒；将消毒好（或套上消毒袋）的机械手穿刺架安装于手术床边，位于顶部的持针板（可行高温消毒）连同扣上穿刺针，安上主柱顶，此时与床边处于垂直位。推入C臂X光机，先垂直曝光，接着术者手工摆动持针板，逆时针旋向约30度，将穿刺针放置于拟穿刺的皮肤点上；用尖刀切开皮肤,然后将C臂旋向术者30度，术者离开手术室到控制台，在C臂X光持续曝光下，调控持针板角度使针尾与针尖和要穿入的靶肾盏成一条线形成牛眼征，锁定；术者再入手术台，检查穿刺针的方向正确后，再回到控制台；在C臂X光持续曝光下，实时摇控推进器将穿刺针进入肾收集系统；完成穿刺过程。