本說明書屬于醫(yī)療器械，尤其涉及髓內(nèi)激光消融設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在一些應(yīng)用場景中，有時需要深入骨骼內(nèi)部的骨髓腔，并對骨髓腔內(nèi)諸如骨組織等相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對性的清除處理。

2、基于現(xiàn)有的骨組織清除設(shè)備，大多會使用搭載有彎曲鉆頭的執(zhí)行器伸入骨骼的骨髓腔內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的清除處理。但是，由于骨髓腔本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，基于上述設(shè)備，執(zhí)行器在進(jìn)入骨髓腔后往往無法較好地適配骨髓腔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致執(zhí)行器的可行域相對有限。此外，基于上述設(shè)備在骨髓腔內(nèi)部進(jìn)行具體清除處理時，處理精度往往相對較低；并且，由于是使用鉆頭進(jìn)行機(jī)械性的切削清除，因此很容易對骨髓腔內(nèi)的相關(guān)組織造成損傷。

3、針對上述問題，現(xiàn)有設(shè)備還無法有效解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本說明書提供了一種髓內(nèi)激光消融設(shè)備，可以使得連續(xù)體機(jī)器人能夠較好地與骨髓腔復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相匹配，進(jìn)而可以較為精準(zhǔn)地控制連續(xù)體機(jī)器人在骨髓腔內(nèi)的導(dǎo)航和移動，并通過激光消融組件準(zhǔn)確地消融清除相關(guān)的目標(biāo)骨組織，減少損傷。

2、本說明書提供了一種髓內(nèi)激光消融設(shè)備，至少包括：控制模塊和連續(xù)體機(jī)器人；其中，所述連續(xù)體機(jī)器人的頂端至少布設(shè)有激光消融組件；所述連續(xù)體機(jī)器人和所述控制模塊之間連接有機(jī)械臂、直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索；

3、所述控制模塊用于通過機(jī)械臂將所述連續(xù)體機(jī)器人輸送至目標(biāo)骨的切口位置處；

4、所述控制模塊用于通過直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)將所述連續(xù)體機(jī)器人通過所述切口位置送入目標(biāo)骨的骨髓腔內(nèi)；

5、所述控制模塊還用于通過組合使用所述直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和所述驅(qū)動索控制連續(xù)體機(jī)器人的位姿與所述骨髓腔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相適配，并控制連續(xù)體機(jī)器人在所述骨髓腔內(nèi)基于導(dǎo)航路徑移動；

6、所述連續(xù)體機(jī)器人在基于導(dǎo)航路徑移動到骨髓腔內(nèi)的相應(yīng)位置處時，確定出該位置處待消融的目標(biāo)骨組織；并通過激光消融組件，對所述目標(biāo)骨組織進(jìn)行相應(yīng)的激光消融處理。

7、在一個實施例中，所述激光消融組件至少包括按序設(shè)置的激光光纖、準(zhǔn)直器、擴(kuò)束鏡和微型振鏡組。

8、在一個實施例中，所述微型振鏡組包括按序設(shè)置的場鏡、x鏡片、中間鏡片、y鏡片和壓電驅(qū)動器。

9、在一個實施例中，直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括：直線導(dǎo)軌或滾珠絲杠。

10、在一個實施例中，所述連續(xù)體機(jī)器人的頂端還布設(shè)有光纖探頭；其中，所述光纖探頭用于在通過激光消融組件，對所述目標(biāo)骨組織進(jìn)行相應(yīng)的激光消融處理時，采集針對目標(biāo)骨組織的光譜信號。

11、在一個實施例中，還包括光譜儀；其中，所述光譜儀與所述光纖探頭相連；

12、所述光譜儀根據(jù)預(yù)設(shè)的損傷檢測算法通過處理所述目標(biāo)骨組織的光譜信號進(jìn)行損傷風(fēng)險檢測，生成對應(yīng)的損傷風(fēng)險檢測結(jié)果；并將所述損傷風(fēng)險檢測結(jié)果發(fā)送至控制模塊；

13、所述控制模塊在根據(jù)損傷風(fēng)險檢測結(jié)果確定存在損傷風(fēng)險的情況下，根據(jù)預(yù)設(shè)的損傷抑制策略對所述激光消融組件的控制參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；并將調(diào)整后的控制參數(shù)發(fā)送至連續(xù)體機(jī)器人。

14、在一個實施例中，所述光譜儀具體根據(jù)預(yù)設(shè)的損傷檢測算法，從所述目標(biāo)骨組織的光譜信號中分別提取出紅光光譜信號和綠光光譜信號；對所述紅光光譜信號和綠光光譜信號分別進(jìn)行積分運算，得到紅光光譜信號積分結(jié)果和綠光光譜信號積分結(jié)果；計算紅光光譜信號積分結(jié)果和綠光光譜信號積分結(jié)果之間的比值，并檢測該比值是否大于預(yù)設(shè)的風(fēng)險比值閾值；在確定該比值大于預(yù)設(shè)的風(fēng)險比值閾值的情況下，生成關(guān)于存在損傷風(fēng)險的損傷風(fēng)險檢測結(jié)果。

15、在一個實施例中，所述連續(xù)體機(jī)器人具體根據(jù)預(yù)設(shè)的損傷抑制策略調(diào)低激光消融組件的激光消融功率，和/或，調(diào)整激光消融組件中微型振鏡組的方向參數(shù)。

16、在一個實施例中，還包括ct影像設(shè)備；所述ct影像設(shè)備每間隔預(yù)設(shè)的時間段采集包含有目標(biāo)骨的骨髓腔的ct圖像；

17、所述髓內(nèi)激光消融設(shè)備每間隔預(yù)設(shè)的時間段，根據(jù)當(dāng)前時間段的ct圖像，更新連續(xù)體機(jī)器人在骨髓腔內(nèi)的導(dǎo)航路徑。

18、在一個實施例中，所述髓內(nèi)激光消融設(shè)備還根據(jù)當(dāng)前時間段的ct圖像和目標(biāo)髓內(nèi)釘?shù)某叽鐓?shù)，確定當(dāng)前時間段的目標(biāo)骨組織的待消融量；根據(jù)當(dāng)前時間段的目標(biāo)骨組織的待消融量生成針對當(dāng)前時間段的激光消融組件的控制參數(shù)；并將該控制參數(shù)發(fā)送至連續(xù)體機(jī)器人。

19、基于本說明書提供的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，至少包括：控制模塊和連續(xù)體機(jī)器人；其中，連續(xù)體機(jī)器人的頂端至少布設(shè)有激光消融組件；連續(xù)體機(jī)器人和控制模塊之間連接有機(jī)械臂、直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索；控制模塊用于通過機(jī)械臂將連續(xù)體機(jī)器人輸送至目標(biāo)骨的切口位置處；控制模塊用于通過直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)將連續(xù)體機(jī)器人通過切口位置送入目標(biāo)骨的骨髓腔內(nèi)；控制模塊還用于通過組合使用直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索控制連續(xù)體機(jī)器人的位姿與骨髓腔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相適配，并控制連續(xù)體機(jī)器人在骨髓腔內(nèi)基于導(dǎo)航路徑移動；連續(xù)體機(jī)器人在基于導(dǎo)航路徑移動到骨髓腔內(nèi)的相應(yīng)位置處時，確定出該位置處待消融的目標(biāo)骨組織；并通過激光消融組件，對目標(biāo)骨組織進(jìn)行相應(yīng)的激光消融處理。基于上述髓內(nèi)激光消融設(shè)備，通過在自由度較高的連續(xù)體機(jī)器人的頂端布設(shè)激光消融組件，并組合使用直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索對該連續(xù)體機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)合驅(qū)動，可以使得連續(xù)體機(jī)器人能夠較好地與骨髓腔復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相匹配，進(jìn)而可以較為精準(zhǔn)地控制連續(xù)體機(jī)器人在骨髓腔內(nèi)的導(dǎo)航和移動，并通過布設(shè)于連續(xù)體機(jī)器人頂端的激光消融組件準(zhǔn)確地消融清除骨髓腔內(nèi)相關(guān)待消融的目標(biāo)骨組織，減少損傷，獲得較好的消融處理效果。

技術(shù)特征：

1.一種髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，至少包括：控制模塊和連續(xù)體機(jī)器人；其中，所述連續(xù)體機(jī)器人的頂端至少布設(shè)有激光消融組件；所述連續(xù)體機(jī)器人和所述控制模塊之間連接有機(jī)械臂、直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述激光消融組件至少包括按序設(shè)置的激光光纖、準(zhǔn)直器、擴(kuò)束鏡和微型振鏡組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述微型振鏡組包括按序設(shè)置的場鏡、x鏡片、中間鏡片、y鏡片和壓電驅(qū)動器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括：直線導(dǎo)軌或滾珠絲杠。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述連續(xù)體機(jī)器人的頂端還布設(shè)有光纖探頭；其中，所述光纖探頭用于在通過激光消融組件，對所述目標(biāo)骨組織進(jìn)行相應(yīng)的激光消融處理時，采集針對目標(biāo)骨組織的光譜信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，還包括光譜儀；其中，所述光譜儀與所述光纖探頭相連；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述光譜儀具體根據(jù)預(yù)設(shè)的損傷檢測算法，從所述目標(biāo)骨組織的光譜信號中分別提取出紅光光譜信號和綠光光譜信號；對所述紅光光譜信號和綠光光譜信號分別進(jìn)行積分運算，得到紅光光譜信號積分結(jié)果和綠光光譜信號積分結(jié)果；計算紅光光譜信號積分結(jié)果和綠光光譜信號積分結(jié)果之間的比值，并檢測該比值是否大于預(yù)設(shè)的風(fēng)險比值閾值；在確定該比值大于預(yù)設(shè)的風(fēng)險比值閾值的情況下，生成關(guān)于存在損傷風(fēng)險的損傷風(fēng)險檢測結(jié)果。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述控制模塊具體根據(jù)預(yù)設(shè)的損傷抑制策略調(diào)低激光消融組件的輸出功率，和/或，調(diào)整激光消融組件中微型振鏡組的方向參數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，還包括ct影像設(shè)備；所述ct影像設(shè)備每間隔預(yù)設(shè)的時間段采集包含有目標(biāo)骨的骨髓腔的ct圖像；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的髓內(nèi)激光消融設(shè)備，其特征在于，所述控制模塊還根據(jù)當(dāng)前時間段的ct圖像和目標(biāo)髓內(nèi)釘?shù)某叽鐓?shù)，確定當(dāng)前時間段的目標(biāo)骨組織的待消融量；根據(jù)當(dāng)前時間段的目標(biāo)骨組織的待消融量，生成針對當(dāng)前時間段的激光消融組件的控制參數(shù)；并將該控制參數(shù)發(fā)送至連續(xù)體機(jī)器人。

技術(shù)總結(jié)
本說明書提供了髓內(nèi)激光消融設(shè)備。該設(shè)備至少包括：控制模塊和連續(xù)體機(jī)器人；連續(xù)體機(jī)器人的頂端至少布設(shè)有激光消融組件；連續(xù)體機(jī)器人和控制模塊之間連接有機(jī)械臂、直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索；控制模塊用于通過機(jī)械臂將連續(xù)體機(jī)器人輸送至目標(biāo)骨的切口位置處；控制模塊用于通過直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)將連續(xù)體機(jī)器人通過切口位置送入目標(biāo)骨的骨髓腔內(nèi)；控制模塊用于通過組合使用直線驅(qū)動結(jié)構(gòu)和驅(qū)動索控制連續(xù)體機(jī)器人的位姿與骨髓腔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相適配，并控制連續(xù)體機(jī)器人在骨髓腔內(nèi)基于導(dǎo)航路徑移動；連續(xù)體機(jī)器人在基于導(dǎo)航路徑移動到骨髓腔內(nèi)的相應(yīng)位置處時，確定出該位置處待消融的目標(biāo)骨組織；并通過激光消融組件，對目標(biāo)骨組織進(jìn)行相應(yīng)的激光消融處理。

技術(shù)研發(fā)人員：臧浠凝,王軍強(qiáng),黃金財,韓巍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/3/10