專利名稱：用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(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器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆。
背景技術(shù)：
人工頸椎間盤置換術(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，但人工頸椎間盤置換術(shù)開展的并不廣泛，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。人工頸椎間盤置換手術(shù)中的最大難點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，治療效果嚴重依賴于手術(shù)的精度。為了提高手術(shù)精度，醫(yī)生經(jīng)常需要使用X光機反復(fù)觀察，受射線輻射嚴重。即使這樣，就算是技術(shù)高超的脊柱外科醫(yī)生，進行人工頸椎間盤置換術(shù)也難以保證每次手術(shù)都獲得令人滿意的結(jié)果，尤其是對于重癥患者，手術(shù)難度更大。近年來，隨著機器人、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)療機器人已經(jīng)成為機器人發(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置換手術(shù)中的問題帶來了契機。引入機器人輔助進行脊柱外科手術(shù)，提高了手術(shù)的精確性與安全性，為開展新型手術(shù)提供了有力的支持?，F(xiàn)有的人工頸椎間盤置換手術(shù)所使用的磨鉆為高速盤型銑刀，由醫(yī)生借助定位框架手持完成磨削，磨鉆在應(yīng)用于機器人輔助頸椎間盤手術(shù)系統(tǒng)時具有很大的限制，即目前沒有用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)專用的磨鉆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決目前沒有用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)專用的磨鉆問題， 進而提供一種用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆包括高速直流電機、 電機固定座、磨鉆傳動軸和磨頭，所述電機固定座包括連接平臺、固定圓環(huán)、聯(lián)軸器、殼體和端蓋，所述固定圓環(huán)的一端穿過高速直流電機的輸出軸固裝在高速直流電機輸出軸端的端面上，所述固定圓環(huán)的另一端固裝在殼體一端面上，所述磨鉆傳動軸的一端通過軸承安裝在殼體內(nèi)，所述磨鉆傳動軸的一端通過聯(lián)軸器與高速直流電機的輸出軸固接，所述磨頭固裝在磨鉆傳動軸的另一端上，所述端蓋上沿軸向加工有第一中心通孔，所述端蓋穿過磨鉆傳動軸固裝在殼體的另一端面上，所述連接平臺沿軸向加工有第二中心通孔，所述連接平臺穿過高速直流電機與固定圓環(huán)固接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆采用連接平臺與機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)連接，可以滿足輔助人工頸椎間盤置換手術(shù)的磨削機器人完成頸椎間盤假體腔的磨削要求，與現(xiàn)有的人工頸椎間盤置換手術(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程的形變，高速直流電機可控磨削轉(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)明具體實施方式
三的磨頭示意圖，圖4是本發(fā)明具體實施方式
四的磨頭示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一如圖1 2所示，本實施方式的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆包括高速直流電機1、電機固定座2、磨鉆傳動軸3和磨頭5，所述電機固定座 2包括連接平臺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的一端穿過高速直流電機1的輸出軸固裝在高速直流電機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，所述磨鉆傳動軸3的一端通過軸承安裝在殼體 2-5內(nèi)，所述磨鉆傳動軸3的一端通過聯(lián)軸器2-3與高速直流電機1的輸出軸固接，所述磨頭5固裝在磨鉆傳動軸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穿過磨鉆傳動軸3固裝在殼體2-5的另一端面上，所述連接平臺2-1沿軸向加工有第二中心通孔2-1-1，所述連接平臺2-1穿過高速直流電機1與固定圓環(huán)2-2固接。
具體實施方式
二 本實施方式所述聯(lián)軸器2-3是膜片式高扭轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器。如此設(shè)計，保證了動力傳動的高效，消除了軸向偏心問題，裝卡方便。其他組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
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，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)系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
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，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)系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
五如圖1所示，本實施方式所述電機固定座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，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)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
六如圖1所示，本實施方式所述電機固定座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，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)系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
七如圖1 2所示，本實施方式所述磨鉆還包括鎖緊夾套4，所述磨頭5通過鎖緊夾套4固裝在磨鉆傳動軸3上。如此設(shè)計，可以通過鎖緊夾套4將磨頭5 鎖緊在磨鉆傳動軸3上，穩(wěn)定性好。其他組成及連接關(guān)系與具體實施方式
五或六相同。工作原理如圖1 4所示，將用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆通過連接平臺2-1安裝在機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)上，然后將圓柱形磨頭固裝在磨鉆傳動軸3 上，調(diào)整機器人位姿，開啟高速直流電機1，高速直流電機1的輸出軸轉(zhuǎn)動帶動磨鉆傳動軸3 高速旋轉(zhuǎn)，磨鉆傳動軸3高速旋轉(zhuǎn)帶動磨頭5高速旋轉(zhuǎn)，根據(jù)設(shè)計的磨削軌跡，對頸椎頭端和尾端終板面進行粗磨削，充分去除頸椎骨終板面的軟組織；然后控制機器人返回初始位置，關(guān)閉高速直流電機1，將圓柱形磨頭換成球形磨頭，根據(jù)磨削規(guī)劃軌跡，對頸椎終板進行精磨削，逐步形成手術(shù)規(guī)劃要求的兩個內(nèi)凹面，使得人工間盤可以與椎體順利配合。
權(quán)利要求
1.一種用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，所述磨鉆包括高速直流電機 (1)、電機固定座O)、磨鉆傳動軸(3)和磨頭(5)，其特征在于所述電機固定座(2)包括連接平臺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)的一端穿過高速直流電機(1)的輸出軸固裝在高速直流電機(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，所述磨鉆傳動軸(3)的一端通過軸承安裝在殼體(2-5)內(nèi)，所述磨鉆傳動軸(3)的一端通過聯(lián)軸器(2- 與高速直流電機(1)的輸出軸固接，所述磨頭(5)固裝在磨鉆傳動軸(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)穿過磨鉆傳動軸(3)固裝在殼體 (2-5)的另一端面上，所述連接平臺沿軸向加工有第二中心通孔0-1-1)，所述連接平臺穿過高速直流電機(1)與固定圓環(huán)0-2)固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(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所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(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所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(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所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于所述電機固定座( 還包括頂絲孔蓋0-4)，所述殼體0-5)的側(cè)壁上開有頂絲孔 (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所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，其特征在于所述電機固定座( 還包括頂絲孔蓋0-4)，所述殼體0-5)的側(cè)壁上開有頂絲孔 (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所述的用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(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)通過鎖緊夾套固裝在磨鉆傳動軸 ⑶上。
全文摘要
用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)的磨鉆，它涉及一種磨鉆。本發(fā)明為解決目前沒有用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)專用的磨鉆問題。所述固定圓環(huán)的一端穿過高速直流電機的輸出軸固裝在高速直流電機輸出軸端的端面上，所述固定圓環(huán)的另一端固裝在殼體一端面上，所述磨鉆傳動軸的一端通過軸承安裝在殼體內(nèi)，所述磨鉆傳動軸的一端通過聯(lián)軸器與高速直流電機的輸出軸固接，所述磨頭固裝在磨鉆傳動軸的另一端上，所述端蓋上沿軸向加工有第一中心通孔，所述端蓋穿過磨鉆傳動軸固裝在殼體的另一端面上，所述連接平臺沿軸向加工有第二中心通孔，所述連接平臺穿過高速直流電機與固定圓環(huán)固接。本發(fā)明是用于機器人輔助頸椎間盤置換手術(shù)系統(tǒng)上的磨鉆。
文檔編號A61B17/16GK102283688SQ20111021232
公開日2011年12月21日 申請日期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 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)