專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨鉆，具體涉及一種用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆。
背景技術(shù)：
人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)與常規(guī)頸椎前路減壓融合手術(shù)相比，在治療頸椎病方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)開(kāi)展的并不廣泛，這主要是由于其手術(shù)復(fù)雜、操作困難， 一般的醫(yī)生難以掌握，而且手術(shù)精度不高，影響手術(shù)效果，手術(shù)并發(fā)癥多。人工頸椎間盤(pán)置換手術(shù)中的最大難點(diǎn)是需要在正確的位置磨削出與假體吻合的骨配合面，保證假體和人骨的配合，治療效果嚴(yán)重依賴(lài)于手術(shù)的精度。為了提高手術(shù)精度，醫(yī)生經(jīng)常需要使用X光機(jī)反復(fù)觀察，受射線輻射嚴(yán)重。即使這樣，就算是技術(shù)高超的脊柱外科醫(yī)生，進(jìn)行人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)也難以保證每次手術(shù)都獲得令人滿(mǎn)意的結(jié)果，尤其是對(duì)于重癥患者，手術(shù)難度更大。近年來(lái)，隨著機(jī)器人、醫(yī)學(xué)影像、生物力學(xué)以及材料等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療機(jī)器人已經(jīng)成為機(jī)器人發(fā)展的重要方向，成為提高醫(yī)療技能的一種重要手段，也為解決人工頸椎間盤(pán)置換手術(shù)中的問(wèn)題帶來(lái)了契機(jī)。引入機(jī)器人輔助進(jìn)行脊柱外科手術(shù)，提高了手術(shù)的精確性與安全性，為開(kāi)展新型手術(shù)提供了有力的支持?，F(xiàn)有的人工頸椎間盤(pán)置換手術(shù)所使用的磨鉆為高速盤(pán)型銑刀，由醫(yī)生借助定位框架手持完成磨削，磨鉆在應(yīng)用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)手術(shù)系統(tǒng)時(shí)具有很大的限制，即目前沒(méi)有用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)專(zhuān)用的磨鉆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決目前沒(méi)有用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)專(zhuān)用的磨鉆問(wèn)題， 進(jìn)而提供一種用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆包括高速直流電機(jī)、 電機(jī)固定座、磨鉆傳動(dòng)軸和磨頭，所述電機(jī)固定座包括連接平臺(tái)、固定圓環(huán)、聯(lián)軸器、殼體和端蓋，所述固定圓環(huán)的一端穿過(guò)高速直流電機(jī)的輸出軸固裝在高速直流電機(jī)輸出軸端的端面上，所述固定圓環(huán)的另一端固裝在殼體一端面上，所述磨鉆傳動(dòng)軸的一端通過(guò)軸承安裝在殼體內(nèi)，所述磨鉆傳動(dòng)軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與高速直流電機(jī)的輸出軸固接，所述磨頭固裝在磨鉆傳動(dòng)軸的另一端上，所述端蓋上沿軸向加工有第一中心通孔，所述端蓋穿過(guò)磨鉆傳動(dòng)軸固裝在殼體的另一端面上，所述連接平臺(tái)沿軸向加工有第二中心通孔，所述連接平臺(tái)穿過(guò)高速直流電機(jī)與固定圓環(huán)固接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆采用連接平臺(tái)與機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)連接，可以滿(mǎn)足輔助人工頸椎間盤(pán)置換手術(shù)的磨削機(jī)器人完成頸椎間盤(pán)假體腔的磨削要求，與現(xiàn)有的人工頸椎間盤(pán)置換手術(shù)所使用的磨鉆相比，本發(fā)明的磨鉆結(jié)構(gòu)緊湊，降低了磨鉆在磨削過(guò)程的形變，高速直流電機(jī)可控磨削轉(zhuǎn)速磨削效果好， 磨削精度高。


圖1是本發(fā)明的磨鉆的主視剖視圖，圖2是本發(fā)明的磨鉆的立體圖，圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
三的磨頭示意圖，圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式
四的磨頭示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一如圖1 2所示，本實(shí)施方式的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆包括高速直流電機(jī)1、電機(jī)固定座2、磨鉆傳動(dòng)軸3和磨頭5，所述電機(jī)固定座 2包括連接平臺(tái)2-1、固定圓環(huán)2-2、聯(lián)軸器2-3、殼體2-5和端蓋2_6，所述固定圓環(huán)2_2的一端穿過(guò)高速直流電機(jī)1的輸出軸固裝在高速直流電機(jī)1輸出軸端的端面上，所述固定圓環(huán)2-2的另一端固裝在殼體2-5 —端面上，所述磨鉆傳動(dòng)軸3的一端通過(guò)軸承安裝在殼體 2-5內(nèi)，所述磨鉆傳動(dòng)軸3的一端通過(guò)聯(lián)軸器2-3與高速直流電機(jī)1的輸出軸固接，所述磨頭5固裝在磨鉆傳動(dòng)軸3的另一端上，所述端蓋2-6上沿軸向加工有第一中心通孔2-6-1， 所述端蓋2-6穿過(guò)磨鉆傳動(dòng)軸3固裝在殼體2-5的另一端面上，所述連接平臺(tái)2-1沿軸向加工有第二中心通孔2-1-1，所述連接平臺(tái)2-1穿過(guò)高速直流電機(jī)1與固定圓環(huán)2-2固接。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式所述聯(lián)軸器2-3是膜片式高扭轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器。如此設(shè)計(jì)，保證了動(dòng)力傳動(dòng)的高效，消除了軸向偏心問(wèn)題，裝卡方便。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三如圖3所示，磨頭5的磨削端為圓柱形磨頭5-1。如此設(shè)計(jì)，可以用于磨削頸椎頭端和尾端終板面的平面。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四如圖4所示，磨頭5的磨削端為球形磨頭5-2。如此設(shè)計(jì)，可以用于磨削頸椎頭端和尾端終板面的成型面。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五如圖1所示，本實(shí)施方式所述電機(jī)固定座2還包括頂絲孔蓋 2-4，所述殼體2-5的側(cè)壁上開(kāi)有頂絲孔2-5-1，所述頂絲孔蓋2-4蓋在殼體2_5的頂絲孔 2-5-1上。如此設(shè)計(jì)，方便調(diào)節(jié)聯(lián)軸器連接的松緊程度。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
六如圖1所示，本實(shí)施方式所述電機(jī)固定座2還包括頂絲孔蓋 2-4，所述殼體2-5的側(cè)壁上開(kāi)有頂絲孔2-5-1，所述頂絲孔蓋2-4蓋在殼體2_5的頂絲孔 2-5-1上。如此設(shè)計(jì)，方便調(diào)節(jié)聯(lián)軸器連接的松緊程度。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
七如圖1 2所示，本實(shí)施方式所述磨鉆還包括鎖緊夾套4，所述磨頭5通過(guò)鎖緊夾套4固裝在磨鉆傳動(dòng)軸3上。如此設(shè)計(jì)，可以通過(guò)鎖緊夾套4將磨頭5 鎖緊在磨鉆傳動(dòng)軸3上，穩(wěn)定性好。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
五或六相同。工作原理如圖1 4所示，將用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆通過(guò)連接平臺(tái)2-1安裝在機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)上，然后將圓柱形磨頭固裝在磨鉆傳動(dòng)軸3 上，調(diào)整機(jī)器人位姿，開(kāi)啟高速直流電機(jī)1，高速直流電機(jī)1的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磨鉆傳動(dòng)軸3 高速旋轉(zhuǎn)，磨鉆傳動(dòng)軸3高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磨頭5高速旋轉(zhuǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)的磨削軌跡，對(duì)頸椎頭端和尾端終板面進(jìn)行粗磨削，充分去除頸椎骨終板面的軟組織；然后控制機(jī)器人返回初始位置，關(guān)閉高速直流電機(jī)1，將圓柱形磨頭換成球形磨頭，根據(jù)磨削規(guī)劃軌跡，對(duì)頸椎終板進(jìn)行精磨削，逐步形成手術(shù)規(guī)劃要求的兩個(gè)內(nèi)凹面，使得人工間盤(pán)可以與椎體順利配合。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，所述磨鉆包括高速直流電機(jī) (1)、電機(jī)固定座O)、磨鉆傳動(dòng)軸(3)和磨頭(5)，其特征在于所述電機(jī)固定座(2)包括連接平臺(tái)0-1)、固定圓環(huán)0-2)、聯(lián)軸器0-3)、殼體(2- 和端蓋0-6)，所述固定圓環(huán) (2-2)的一端穿過(guò)高速直流電機(jī)(1)的輸出軸固裝在高速直流電機(jī)(1)輸出軸端的端面上，所述固定圓環(huán)(2- 的另一端固裝在殼體(2- —端面上，所述磨鉆傳動(dòng)軸(3)的一端通過(guò)軸承安裝在殼體(2-5)內(nèi)，所述磨鉆傳動(dòng)軸(3)的一端通過(guò)聯(lián)軸器(2- 與高速直流電機(jī)(1)的輸出軸固接，所述磨頭(5)固裝在磨鉆傳動(dòng)軸(3)的另一端上，所述端蓋(2-6) 上沿軸向加工有第一中心通孔0-6-1)，所述端蓋0-6)穿過(guò)磨鉆傳動(dòng)軸(3)固裝在殼體 (2-5)的另一端面上，所述連接平臺(tái)沿軸向加工有第二中心通孔0-1-1)，所述連接平臺(tái)穿過(guò)高速直流電機(jī)(1)與固定圓環(huán)0-2)固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于所述聯(lián)軸器(2- 是膜片式高扭轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于磨頭(5)的磨削端為圓柱形磨頭(5-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于磨頭(5)的磨削端為球形磨頭(5-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于所述電機(jī)固定座( 還包括頂絲孔蓋0-4)，所述殼體0-5)的側(cè)壁上開(kāi)有頂絲孔 (2-5-1)，所述頂絲孔蓋(2-4)蓋在殼體(2-5)的頂絲孔(2-5-1)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于所述電機(jī)固定座( 還包括頂絲孔蓋0-4)，所述殼體0-5)的側(cè)壁上開(kāi)有頂絲孔 (2-5-1)，所述頂絲孔蓋(2-4)蓋在殼體(2-5)的頂絲孔(2-5-1)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于所述磨鉆還包括鎖緊夾套G)，所述磨頭(5)通過(guò)鎖緊夾套固裝在磨鉆傳動(dòng)軸 ⑶上。
全文摘要
用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，它涉及一種磨鉆。本發(fā)明為解決目前沒(méi)有用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)專(zhuān)用的磨鉆問(wèn)題。所述固定圓環(huán)的一端穿過(guò)高速直流電機(jī)的輸出軸固裝在高速直流電機(jī)輸出軸端的端面上，所述固定圓環(huán)的另一端固裝在殼體一端面上，所述磨鉆傳動(dòng)軸的一端通過(guò)軸承安裝在殼體內(nèi)，所述磨鉆傳動(dòng)軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與高速直流電機(jī)的輸出軸固接，所述磨頭固裝在磨鉆傳動(dòng)軸的另一端上，所述端蓋上沿軸向加工有第一中心通孔，所述端蓋穿過(guò)磨鉆傳動(dòng)軸固裝在殼體的另一端面上，所述連接平臺(tái)沿軸向加工有第二中心通孔，所述連接平臺(tái)穿過(guò)高速直流電機(jī)與固定圓環(huán)固接。本發(fā)明是用于機(jī)器人輔助頸椎間盤(pán)置換手術(shù)系統(tǒng)上的磨鉆。
文檔編號(hào)A61B17/16GK102283688SQ20111021232
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者吳冬梅, 杜志江, 王偉東, 趙俊 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)