一种眼科手术定位保护装置的制作方法

1.本发明涉及手术机器人技术领域，具体地说，是一种眼科手术定位保护装置。


背景技术：

2.随着我国人口老龄化趋势日益加剧，眼底病的发病率呈逐年递增趋势，对于严重的眼底病变，眼底手术是目前治疗的最佳选择。
3.接受眼底手术时，采用眼表局部麻醉，并用微型穿刺器在巩膜上穿数个操作孔，在眼底显微镜的观察，以及助手的冲水辅助下，术者通过数个操作孔对眼底病变进行相应治疗。然而，该手术对于术者的手眼协调性、手关节稳定性要求极高，但生理性颤抖又难以避免。稍有不慎，轻则影响手术进程，重则医源性损伤患者巩膜，预后不佳。
4.中国专利文献cn109602500a公开了一种眼科显微手术辅助机器人系统，它涉及一种双臂机器人系统。本发明为了解决现有的手术器械存在手术操作的精准度和稳定性差的问题。本发明包括主手术台，主手术台安装在工作台上，它还包括3d视频显微装置、双操作臂机器人和脚踏切换开关，主手术台位于双操作臂机器人之间，且主手术台的下部与双操作臂机器人的基座连接为一体，3d视频显微装置吊装在双操作臂机器人中间部位的上方，脚踏切换开关通过柔性线缆和拖链与3d视频显微装置和双操作臂机器人连接。本发明用于眼底显微手术。但其并没有提供术中对巩膜的保护性措施。
5.中国专利文献cn111588462a公开了一种用于显微外科手术的手持式防颤抖手术机器人，所述手持式机器人包括手术刀具、适配器、动平台、六个驱动单元、手持基座、发光元件等。该文献锁所记载的技术方案通过光学传感器采集医生的手部运动信号，传递到滤波器中，滤波器提取频率段为8～12hz的不自主的手颤运动信号，经过处理将其转化为末端执行器可接受的信号，并利用运动学算法，对手术刀具尖端的运动进行反向的补偿，与此同时，位置传感器检测驱动单元的运动状态，防止出现过度的漂移，从而对患者产生不必要的损伤，最终实现过滤手颤，达到提高手术精度的目的，使手术器械维持在预先规划好的手术路径或范围内，减小不必要的误差，降低医生的操作难度，从而提高眼科手术的手术精度。显而易见的是，该文献所记载的技术方案，通过识别术者手部的震颤并通过运动机构对其进行相应的运动补偿来平衡，其高度依赖于震颤的检测精度，以及运动的补偿精度及效率，且术者手部的位移并不能被识别成震颤被补偿，而这种位移很可能对巩膜造成撕裂伤。
6.中国专利文献cn111588469a公开了一种眼科机器人末端执行器引导和定位的计算机程序产品及系统，所述计算机程序产品被配置为实时输出眼部手术准确切入点和手术实施点信息，为眼科机器人末端执行器空间引导和定位调整提供精确的坐标，使手术中无须人工操作和标识，同时，通过在手术执行中进行图像的实时分割和目标追踪，给出的动态坐标可以支持眼科手术机器人能够自动调整姿态和位置。显而易见的是，该文献解决的是于眼科手术机器人末端执行器空间姿态准确定位问题，自动获取手术切入点和手术实施点信息，但同样没有提供对入路点的保护措施。
7.综上所述，亟需一种在手术中能够对手术入路点进行有效防护及定位的眼科手术
定位保护装置。


技术实现要素：

8.本发明的目的是，提供一种在手术中能够对手术入路点进行有效防护及定位的眼科手术定位保护装置。
9.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
10.一种眼科手术定位保护装置，包括控制臂、定位稳定器；所述控制臂与所述定位稳定器相连，所述控制臂将所述定位稳定器稳定于手术入路上方，所述定位稳点器用于提供定位焦点，其中，所述定位稳定器其上设有器械通道，所述器械通道用于套接进行手术操作的手术器械，所述器械通道其轴线通过所述定位焦点。
11.作为一种优选的技术方案，所述定位稳定器至少包括第一轴线、第二轴线；其中，所述第一轴线、第二轴线与所述器械通道其轴线相交于所述定位焦点。
12.作为一种优选的技术方案，所述控制臂其一端与外部环境相固定，其另一端与所述定位稳定器固定为自由端。
13.作为一种优选的技术方案，还包括控制系统，所述控制臂为机械臂，所述机械臂由所述控制系统进行控制。
14.作为一种优选的技术方案，所述定位稳定器其上设有测距仪，所述测距仪与所述定位稳定器可拆卸式相连，所述测距仪用于测量所述定位稳定器至手术入路点的距离。
15.作为一种优选的技术方案，所述控制臂其上的所述定位稳定器可设有若干个。
16.作为一种优选的技术方案，若干所述定位稳定器其定位焦点可位于同一点。
17.本发明优点在于：
18.1、一种眼科手术定位保护装置，包括控制臂、定位稳定器；所述定位稳定器通过控制臂稳定于手术入路上方，用于构建手术入路，所述定位稳点器可以提供定位焦点，其上设有器械通道，所述器械通道其轴线通过所述定位焦点，使得手术器械围绕所述定位焦点运动，且所述定位焦点与手术入路点即巩膜上的穿刺点相结合，使得巩膜得到有效的保护，防止因手术器械的活动造成巩膜撕裂。
19.2、所述定位稳定器至少包括第一轴线、第二轴线；其中，所述第一轴线、第二轴线与所述器械通道其轴线相交于所述定位焦点，所述第一轴线、第二轴线及所述器械通道其轴线相配合，使得所述定位焦点与所述定位稳定器之间保持相对静止。
20.3、所述控制臂其一端与外部环境相固定，其另一端与所述定位稳定器固定为自由端，方便对定位稳定器的位置进行调整，方便手术入路的调整构建。
21.4、所述眼科手术定位保护装置还包括控制系统，所述控制臂为机械臂，所述机械臂由所述控制系统进行控制，可以实现定位稳定器的自动定位。
22.5、所述定位稳定器其上设有测距仪，所述测距仪与所述定位稳定器可拆卸式相连，所述测距仪用于测量所述定位稳定器至手术入路点的距离，可以实现定位焦点的自动探测。
23.6、所述控制臂其上的所述定位稳定器可设有若干个，可以构建多个手术入路，若干所述定位稳定器其定位焦点位于同一点，使多个手术器械可经同一手术入路点进行手术。
附图说明
24.附图1是本发明一种眼科手术定位保护装置示意图。
25.附图2是本发明一种眼科手术定位保护装置与手术床配合示意图。
26.附图3是本发明所述定位稳定器示意图。
27.附图4是本发明所述定位稳定器其轴线示意图。
28.附图5是本发明另一种眼科手术定位保护装置示意图。
29.附图6是本发明另一种眼科手术定位保护装置与控制系统示意图。
30.附图7是本发明所述测距仪与所述定位稳定器示意图1。
31.附图8是本发明所述测距仪与所述定位稳定器示意图2。
32.附图9是本发明又一种眼科手术定位保护装置示意图。
具体实施方式
33.下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
34.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
35.1.控制臂
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2.定位稳定器
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3.手术器械
36.4.控制系统
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21.第一椎体
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22.第二椎体
37.23.第三椎体
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24.第一轴线
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25.第二轴线
38.26.第三轴线
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27.器械通道
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5.测距仪
39.实施例1
40.请参见附图1、附图2；附图1是本发明一种眼科手术定位保护装置示意图，附图2是本发明一种眼科手术定位保护装置与手术床配合示意图。一种眼科手术定位保护装置，包括控制臂1、定位稳定器2；所述控制臂1由若干关节构成，其一端与外部环境相固定，如与手术床相固定，且所述控制臂1一端可与手术床为一体，即不可拆卸式固定于床头，还可以为可拆卸式固定，如夹持或通过螺栓紧固于床头(图中未示出)，以维持控制臂1的稳定，其固定形式为现有技术，这里不再赘述；所述控制臂1另一端与所述定位稳定器2固定相连；
41.请参见附图3，附图3是本发明所述定位稳定器示意图。所述定位稳定器2为锥形结构，包括第一椎体21、第二椎体22、第三椎体23；所述第一椎体21、第二椎体22、第三椎体 23皆为上下开口的锥形空腔结构，所述第二椎体22设于所述第一椎体21内，且所述第一椎体21有且仅有一条棱与所述第二椎体22的一条棱相合；所述第三椎体23设于所述第二椎体22内，且所述第二椎体22有且仅有一条棱与所述第三椎体23的一条棱相合；请参见附图4，附图4是本发明所述定位稳定器其轴线示意图；附图4中为简化示意图，其目的在于表面各轴线的关系，且仅表示其中一种实施方式，并不为各轴线相对位置的限定；在本实施例中，所述第一椎体21与所述第二椎体22相连的棱为第一轴线24，所述第二椎体22 与所述第三椎体23相连的棱为第二轴线25，其中所述第一轴线24与所述第二轴线25不相合；所述第三椎体23其一内壁设有器械通道27，所述器械通道27与手术器械3相适配；所述器械通道27其中心轴线为第三轴线26；所述第一轴线24、第二轴线25、第三轴线26 其延长线交于一点，该点
即为定位焦点(如附图4中各轴线交点所示)，经所述器械通道27 的手术器械3可以围绕所述定位焦点进行活动；
42.本发明的使用方式：在眼底手术如眼底穿刺注射手术中，使患者躺在手术床上，在对眼睑进行扩张后，调整所述控制臂1，使所述定位稳定器2位于巩膜上方，并使所述定位稳定器2的焦点位于巩膜穿刺点即手术入路点上，应理解的是，所述定位焦点为各轴线的相交点，即其相对于所述定位稳定器2的距离是一定的，即通过测距仪5如激光测距仪5，测定巩膜穿刺点到定位稳定器2的距离，并调整所述控制臂1即可使其定位焦点与所述巩膜穿刺点重合，优选的，测距时沿所述器械通道27的轴线进行测距；定位完成后，即可控制手术器械3通过所述器械通道27进行手术操作。
43.需要说明的是：本发明所述眼科手术定位保护装置包括控制臂1、定位稳定器2，所述定位稳定器2用以提供定位焦点，所述定位焦点与手术入路点相合，即可保证经定位稳定器2上的器械通道27进入的手术器械3始终从该手术入路点进入，使得在手术进行的过程中，不会因为手术的操作而造成穿刺点的牵拉移位，给患者巩膜带来不必要的损伤；所述器械通道27用于与进行手术操作的手术器械3相适配，如采用统一的直径，使所述手术器械3的轴线与所述器械通道27的轴线即第三轴线26相合，确保所述手术器械3的入路经过所述定位焦点。
44.实施例2
45.请参见附图5，附图6；附图5是本发明另一种眼科手术定位保护装置示意图；附图6 是本发明另一种眼科手术定位保护装置与控制系统示意图。附图5提供了另一种控制臂的连接结构，其作用皆是为了固定定位稳定器2的位置，应理解的是，其他用于控制所述定位稳定器2的位置的部件的衍生应在本技术保护范围内；附图6则是简化表达了附图5所示的眼科手术定位保护装置的其中一种应用场景一种眼科手术定位保护装置，包括控制臂 1、定位稳定器2、控制系统4；所述控制臂1为机械臂，所述机械臂由所述控制系统4进行控制，应理解的是，所述机械臂具有多关节，与所述控制系统4组成机器人系统，由控制系统4对定位稳定器2的位置进行调整，极大的提高了手术的灵活性；
46.请参见附图7，附图8；附图7是本发明所述测距仪与所述定位稳定器示意图1，附图8是本发明所述测距仪与所述定位稳定器示意图2。优选的，所述定位稳定器2其上设有测距仪5，即所述测距仪5与所述定位稳定器2设于同一机械臂上，且所述测距仪5与所述定位稳定器2可拆卸相连；具体的，所述测距仪5与所述定位稳定器2上表面或下表面相合，并沿所述器械通道27的轴线测量与目标位置的距离，且所述测距仪5可将采集的数据返回至所述控制系统4，将所述控制系统4根据采集的距离数据与定位焦点所在的距离数据进行对比，并通过控制臂1调整定位稳定器2的位置，最终使定位焦点与手术入路点相合，分离所述测距仪5与定位稳定器2，手术入路构建会完成；应理解的是，距离的测量、数据的传输运算，指令的反馈执行皆为现有技术。
47.需要说明的是，本发明所述眼科手术定位保护装置其控制系统4包括控制所述定位稳定器2的控制，还可以包括控制其他医疗器械的控制臂1，即所述手术器械3可由其他机械臂经所述器械通道27进行控制手术；其手术器械3包括穿刺针、眼科内窥镜等，极大的提高的手术的智能化；相应的所述控制系统4其上还设有显示屏，用于显示机械臂终端的显微成像设备反馈的显示信息，所述控制系统4还包括用于手动控制机械臂的操纵部件。本实施
例提供了对定位稳定器的不同的控制方法，应理解的是任何应用本发明所述眼科手术定位保护装置的机器人系统以实现本发明所述效果的方案应都在本发明的保护范围之内，其中，包括但不限于人工半自动控制及全自动手术控制等。
48.实施例3
49.请参见附图9，附图9是本发明又一种眼科手术定位保护装置示意图。本实施例与实施例1或2基本相同，其不同之处在于，所述控制臂1其上设有多个定位稳定器2，其定位稳定器2的定位焦点位于同一点，应理解的是，所述定位稳定器2其各轴线的夹角的改变，会导致定位焦点的改变，因此，可以使多个定位稳定器2的焦点聚集于一点，本实施例所述眼科手术定位保护装置，可以实现不同手术器械3沿同一手术入路点穿过巩膜进行手术，极大的降低了对巩膜的伤害；
50.需要说明的是，手术中，还可使用若干单独控制的控制臂1与定位稳定器2建立多操作点手术入路，即在巩膜表面建立多个穿刺点及手术入路，同理，当若干定位焦点聚于一点时，其亦可实现前述单个控制臂1配置多个定位稳定器2的功能。
51.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。