專利名稱：自動化頭骨鉆孔機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頭骨鉆孔機的技術(shù)領(lǐng)域，尤指其技術(shù)上提供一種自動化頭骨鉆孔機構(gòu)。
背景技術(shù)：
按，當(dāng)病患發(fā)生柏金森式癥、腦部腫瘤或須取出部分腦組織進行病理檢查時，通常會先藉由核磁共振(MRI)或電腦斷層(CT)確定病兆位置，然后在病患頭骨鉆出直徑約6mm 的圓孔，醫(yī)師將直徑約2mm的探針或器械伸入腦組織中進行雷射燒灼治療或取出部分腦組織進行病理切片檢查。其中人體腦部皮膚下層是硬組織的頭骨，頭骨下方依序為硬腦膜、蜘蛛膜及軟腦膜，其間有無數(shù)的血管穿梭以供給腦部營養(yǎng)。因此在進行頭骨鉆孔時，必須要能控制鉆孔器械有效穿越硬組織的頭骨，當(dāng)鉆穿硬組織時必須立即停止前進以避免傷害腦膜組織。目前執(zhí)行頭骨鉆孔的器械主要可分為人工手搖鉆和手持電動鉆，其中人工手搖鉆的操作方式是醫(yī)師徒手轉(zhuǎn)動搖柄，機構(gòu)帶動螺桿造成鉆頭旋轉(zhuǎn)并作上下移動，以達到(1) 鉆孔圓洞或⑵切割頭骨的目的；而手持電動鉆的操作方式則如同一般的電鉆，由醫(yī)師徒手扶持電鉆來控制鉆孔方向與進給量。此外習(xí)知一種特殊電鉆設(shè)計有一組安全裝置，當(dāng)主動件(馬達)與類似離合器機構(gòu)的被動件(鉆頭)承受壓力會緊密配合，帶動鉆頭運轉(zhuǎn)以進行鉆頭骨行為，當(dāng)鉆頭鉆穿頭骨時，因不再承受頭骨的反作用力使得主動件與被動件分離， 導(dǎo)致電鉆停止運轉(zhuǎn)。然而這些方法均須憑借醫(yī)師個人豐富的臨床經(jīng)驗與手部感覺來判斷鉆頭骨過程中是否已穿越頭骨并手動停止；若是經(jīng)由缺乏豐富經(jīng)驗的醫(yī)師執(zhí)行時，即使有上述特殊安全裝置的電鉆，稍有不慎也有可能在穿越頭骨的同時傷及頭骨下方的腦膜及神經(jīng)組織。此外采用徒手方式鉆孔，亦可能因為手臂力量不足導(dǎo)致鉆孔過程產(chǎn)生震動，影響鉆孔過程的安全性、準確性與舒適性。欲解決的技術(shù)問題點在于鉆孔圓洞或切割頭骨如果系一般材料，則無需多注意其鉆穿后的情形，但如果系要鉆人體的腦部，則因硬組織后就緊接著有腦膜組織與神經(jīng)組織，不容有絲毫差錯，然而現(xiàn)今的鉆孔方法都是需要醫(yī)師手持工具鉆孔，其穩(wěn)定性較不佳， 且是否鉆穿還要依醫(yī)師的手感手部停止鉆孔，如此過于危險而使病患處于不利地位，也易生醫(yī)療糾紛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其得以自動鉆孔、自動切割，且機械手臂持其自動化頭骨鉆孔機構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)固，而鉆通瞬間即可感測到而立即停止進給，以保障病人腦部的安全。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于包含有一基座；
一動力馬達固定座，該動力馬達固定座內(nèi)設(shè)有一動力馬達，該基座上固定該動力馬達固定座；一鉆頭，該動力馬達固定座的前端以一鎖固器鎖固該鉆頭，該鎖固器調(diào)松時得以更換不同的其他鉆頭；一力量檢測單元，該基座上裝設(shè)該力量檢測單元，該動力馬達固定座并以一連接器連接該力量檢測單元，以該力量檢測單元得以量測該鉆頭鉆通頭骨瞬間的壓力變化；及一核心控制裝置，該力量檢測單元以一線路連結(jié)該核心控制裝置，該核心控制裝置接收該力量檢測單元測得的壓力變化，得在第一時間停止鉆頭進給。其中，該動力馬達為一氣動馬達。其中，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機械手臂的前端。其中，該核心控制裝置為一電腦。其中，該動力馬達為一電動馬達。其中，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機械手臂的前端。其中，該核心控制裝置為一電腦。通過上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明對照先前技術(shù)的功效在于先前技術(shù)以手持控制，但手持容易疲勞且不穩(wěn)定，而其鉆通與否也是憑手感，如此容易有失誤情形，尤其對一個新手醫(yī)師更可能發(fā)生，而本發(fā)明利用一自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，配合一多軸式機械手臂，如此得以相當(dāng)穩(wěn)固的持用該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，亦不會有疲勞的問題，而其自動化頭骨鉆孔機構(gòu)設(shè)有力量檢測單元，得在鉆通瞬間測得訊號，經(jīng)電腦在第一時間停止進給，可確保病人的安全，而讓危險降至最低。


圖1本發(fā)明其一;實施例的立體示意圖。
圖2本發(fā)明自動化頭骨鉆孔機構(gòu)的立體示意圖。
圖3本發(fā)明的其·一鉆孔定位實施狀態(tài)示意圖。
圖4本發(fā)明的其·一鉆通狀態(tài)示意圖。
圖5本發(fā)明的其·一切割實施狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式參閱圖1至圖5所示，本發(fā)明提供一種自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10，包括一基座 11;一動力馬達17 ；一動力馬達固定座13，該基座11上固定該動力馬達固定座13及一力量檢測單元 12，該動力馬達固定座13并以一連接器14連接該力量檢測單元12 ；一鉆頭15，該動力馬達固定座13的前端以一鎖固器16鎖固一鉆頭15，該鎖固器 16調(diào)松時得以更換不同的其他鉆頭15 ；一力量檢測單元12，該基座11上并可裝設(shè)該力量檢測單元12，以該力量檢測單元 12得以檢測該鉆頭15鉆通頭骨瞬間的壓力變化；一核心控制裝置20，該力量檢測單元12以一線路18連結(jié)一核心控制裝置20，該核心控制裝置20可為一電腦21，該電腦21接收該力量檢測單元12測得的壓力變化，得在第一時間停止鉆頭15進給，而該基座11并得以一連接板30結(jié)合至一多軸式機械手臂40 的前端。據(jù)此，該核心控制裝置20控制該多軸式機械手臂40將鉆頭15端點移動指向設(shè)定座標，并由該多軸式機械手臂40前端的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10開始啟動鉆孔，進給或切割的座標亦由核心控制裝置20的電腦21控制多軸式機械手臂40移動，當(dāng)該力量檢測單元12 測得因鉆通而壓力變化時，訊號經(jīng)線路18傳至核心控制裝置20，核心控制裝置20即在第一時間停止該多軸式機械手臂40的進給，以確保不會傷到腦膜，而持用其自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10亦相當(dāng)穩(wěn)固。本發(fā)明的作動原理，該鉆頭15在鉆骨時，會產(chǎn)生一后座力，而將該動力馬達17往后推至力量檢測單元12，該力量檢測單元12可檢測出數(shù)值而將訊號傳輸至核心控制裝置 20。本發(fā)明利用該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10，配合一多軸式機械手臂40，如此得以相當(dāng)穩(wěn)固的持用該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10，亦不會有疲勞的問題，而其自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10 設(shè)有力量檢測單元12，得在鉆通瞬間測得訊號，經(jīng)電腦21在第一時間停止進給，可確保病人的安全，而讓危險降至最低。該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10得利用一連接板30連接至一多軸式機械手臂40的前端，以該多軸式機械手臂40將該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10送到所欲鉆孔的位置進行座標定位，其后的鉆孔動作即可由該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10及該多軸式機械手臂40配合，而如果欲進行切割動作時，亦可由該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10及該多軸式機械手臂40配合，就可進行切割頭骨行程與動作。前述該自動化頭骨鉆孔機構(gòu)10，其在鉆孔時，動力馬達17產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力及前后的震動力，得以順利進行鉆孔的動作。而在進行切割頭骨時，該前后的震動力關(guān)閉的，此時只要動力馬達17動力帶動該鉆頭15旋轉(zhuǎn)即可切割。
權(quán)利要求
1.一種自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于包含有一基座；一動力馬達固定座，該動力馬達固定座內(nèi)設(shè)有一動力馬達，該基座上固定該動力馬達固定座；一鉆頭，該動力馬達固定座的前端以一鎖固器鎖固該鉆頭，該鎖固器調(diào)松時得以更換不同的其他鉆頭；一力量檢測單元，該基座上裝設(shè)該力量檢測單元，該動力馬達固定座并以一連接器連接該力量檢測單元，以該力量檢測單元得以量測該鉆頭鉆通頭骨瞬間的壓力變化；及一核心控制裝置，該力量檢測單元以一線路連結(jié)該核心控制裝置，該核心控制裝置接收該力量檢測單元測得的壓力變化，得在第一時間停止鉆頭進給。
2.如權(quán)利要求1所述的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于，該動力馬達為一氣動馬達。
3.如權(quán)利要求2所述的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機械手臂的前端。
4.如權(quán)利要求3所述的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于，該核心控制裝置為一電腦。
5.如權(quán)利要求1所述的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于，該動力馬達為一電動馬達。
6.如權(quán)利要求5所述的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于，該基座并得以一連接板結(jié)合至一多軸式機械手臂的前端。
7.如權(quán)利要求6所述的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其特征在于，該核心控制裝置為一電腦。
全文摘要
一種自動化頭骨鉆孔機構(gòu)，其基座上裝設(shè)有一力量檢測單元，該力量檢測單元以線路連結(jié)一核心控制裝置的電腦，而該基座并得以結(jié)合至一多軸式機械手臂的前端，據(jù)此，電腦控制該多軸式機械手臂將鉆頭端點移動指向設(shè)定座標，并由該多軸式機械手臂前端的自動化頭骨鉆孔機構(gòu)開始啟動鉆孔，進給或切割的座標亦由電腦控制多軸式機械手臂移動，當(dāng)該力量檢測單元測得因鉆通而壓力變化時，訊號經(jīng)線路傳至核心控制裝置，核心控制裝置即在第一時間停止該多軸式機械手臂的進給，以確保不會傷到腦膜，而持用其自動化頭骨鉆孔機構(gòu)亦相當(dāng)穩(wěn)固。
文檔編號A61B17/16GK102309354SQ20101021593
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者侯榮富, 劉恒良, 張耀仁, 李石增 申請人:長庚大學(xué)