專利名稱：兩工位體外沖擊波碎石機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于外科醫(yī)療設(shè)備，是一種治療人體腎結(jié)石和膽結(jié)石的體外沖擊波碎石機(jī)(以下簡稱體外碎石機(jī))。
近年來，無水槽的干式體外碎石機(jī)取代了老式的有水槽的體外碎石機(jī)。本發(fā)明涉及的就是一種干式體外碎石機(jī)。主要組成部分有沖擊波源，結(jié)石探測和定位系統(tǒng)(包括探頭、監(jiān)視器、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng))、控制系統(tǒng)、手術(shù)床板和機(jī)架等。體外碎石機(jī)的沖擊源分為液電沖擊波源和壓電沖擊波源兩種。典型的液電沖擊波源由裝有電極的反射體和高壓脈沖電源組成，反射體為橢球形腔體，里面充水，干式體外碎石機(jī)的反射體頭部帶有水囊。典型的壓電沖擊波源內(nèi)裝有壓電晶體組件(換能器)的球殼反射體和換能器電源組成。為敘述簡便起見，我們把這兩種用于發(fā)射沖擊波的反射體及零件(包括電極、水囊或壓電晶體等)組成的部件，統(tǒng)稱為震波頭。結(jié)石探測和定位系統(tǒng)有X射線定位和B型超聲波定位(簡稱B超定位)兩種方式，各有X射線機(jī)頭和B超探頭，B超機(jī)除了探頭外，還有監(jiān)視器。
現(xiàn)有體外碎石機(jī)的震波頭，都是裝在手術(shù)臺(tái)板之下，治療時(shí)緊貼患者腹部或后腰部。因患者體內(nèi)結(jié)石部位不同，手術(shù)臺(tái)板上的患者有兩種體位患腎結(jié)石或輸尿管結(jié)石者，仰面平躺，患膽結(jié)石者則俯臥。臨床實(shí)踐表明，患者俯臥感受不如仰臥。俯臥時(shí)間超過一定時(shí)間，患者感到四肢酸痛、胸口憋悶、腰部不適、心緒不安，耐受力明顯降低，不宜繼續(xù)治療。此外，現(xiàn)有體外碎石機(jī)或是治療臺(tái)與控制臺(tái)分離，或因體積較大，占地面積比較大，一般占地約20-40平方米。
本發(fā)明的目的是提供一種兩工位的體外碎石機(jī)，患者在一種體位(例如仰面平躺)下，即可治療膽結(jié)石或腎結(jié)石。整機(jī)集主要部件為一體，結(jié)石探測定位簡便迅速，減小整機(jī)體積，重量和占地面積，便于移動(dòng)、車載或運(yùn)輸。
本發(fā)明兩工位體外沖擊波碎石機(jī)構(gòu)成如下將用于結(jié)石檢測和定位的探頭與發(fā)射沖擊波的震波頭，組合成治療頭。這里所說的探頭是B超探頭，震波頭是帶水囊的橢球反射體或裝壓電晶體組件的球殼反射體。探頭軸線與震波頭軸線橢球反射體的第二焦點(diǎn)或球殼的球心上。探頭軸線與震波頭軸線組成的平面為一垂直面，該垂直面垂直于主機(jī)機(jī)架和手術(shù)床板的縱軸線。探頭軸線與垂直方向的夾角為α，震波頭軸線與垂直方向的夾角為β，治療頭裝在擺動(dòng)臂的一端，擺動(dòng)臂的另一端為水平的連結(jié)軸，擺動(dòng)臂帶著治療頭圍繞手術(shù)床板的上方的連結(jié)軸擺動(dòng)，連結(jié)軸將擺動(dòng)臂與裝在主機(jī)機(jī)架內(nèi)的三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)治療頭作定位和調(diào)整運(yùn)動(dòng)。采用不同的探頭和震波頭，可以組合成不同的治療頭，例如(1)用B超探頭和液電震波頭組合。(2)B超探頭和壓電晶體震波頭組合。
除B超監(jiān)測器外，包括治療頭，擺動(dòng)臂及三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，沖擊波發(fā)生器(高壓脈沖電源)，控制系統(tǒng)及控制面板等主要部件裝在一個(gè)機(jī)架上。為了定位調(diào)整迅速，三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，三方向采用了不同螺距的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。手術(shù)床板分成左右兩半，可以拼裝和拆卸，機(jī)架底部裝有滾輪。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、占地面積小，便于移動(dòng)和運(yùn)輸。


圖1、兩工位體外碎石機(jī)總體布置圖(側(cè)視)圖2、兩工位體外碎石機(jī)正視3、兩工位體外碎石機(jī)俯視圖以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明內(nèi)容及其實(shí)施例。圖1-圖3是采用B超定位，液電沖擊波源的兩工位體外碎石機(jī)的一個(gè)實(shí)施例。主要部件都裝在主機(jī)機(jī)架〔10〕上，B超探頭和液電震波頭組合成治療頭〔1〕，B超監(jiān)視器〔11〕另外放置并與治療頭中的B超探頭以聯(lián)線聯(lián)接。治療頭中，通過探頭軸線m-m和震波頭軸線n-n的平面為一垂直面，該二軸線(m-m)和(n-n)的交點(diǎn)O為震波頭橢球反射體的第二焦點(diǎn)。B超探頭軸線m-m與垂直方向的夾角α＝26.5°，震波頭軸線n-n與垂直方向的夾角β＝20°。
擺動(dòng)臂〔2〕縱斷面大體呈直角其水平段端部與治療頭〔1〕相聯(lián)結(jié)，治療頭還可以在小角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，垂直段下端與連結(jié)臂〔4〕用連結(jié)軸〔3〕聯(lián)結(jié)，治療頭〔1〕由擺動(dòng)臂帶動(dòng)圍繞該連結(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。連結(jié)臂〔4〕又與機(jī)架〔10〕內(nèi)的拖板〔5〕的運(yùn)動(dòng)部分相連，拖板〔5〕則與三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)〔6〕相連。拖板〔5〕由運(yùn)動(dòng)部分和固定部分兩部分組成。
本實(shí)施例中，三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)〔6〕接直角座標(biāo)系X軸(水平縱向)、Y軸(水平橫向)和Z軸(垂直)三方向運(yùn)動(dòng)，各方運(yùn)動(dòng)由各方電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，具體地說，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋絲桿與螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了縮短結(jié)石檢測定位時(shí)間，本發(fā)明中，Y向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲桿與螺母的螺距ty，與Z向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲桿與螺母距tz不相等，當(dāng)B超探頭軸線與垂直方向夾角為α?xí)r，螺距ty與tz之間符合下列關(guān)系公式ty＝tz tgα。
本發(fā)明運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)結(jié)關(guān)系是這樣的Y向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)〔7〕的絲桿與螺母分別與拖板〔5〕的固定部分和運(yùn)動(dòng)部分相連。Z向升降機(jī)構(gòu)〔8〕與拖板的固定部分相連。升降機(jī)構(gòu)〔8〕又與固定在機(jī)架上的X向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)〔9〕相連，當(dāng)X向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)和Y向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一起作X向運(yùn)動(dòng)。X、Y、Z三方向既可以各自拖動(dòng)治療頭〔1〕作單方向運(yùn)動(dòng)，又可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)治療頭作復(fù)合運(yùn)動(dòng)。
機(jī)架〔10〕之上是躺臥患者的手術(shù)床板〔12〕，本實(shí)施例中，機(jī)架的前后兩邊有滑道〔13〕，分成兩半的手術(shù)床板〔12〕相對(duì)插入滑套拼裝對(duì)接，兩半手術(shù)床板的對(duì)接部分開有缺口〔14〕當(dāng)治療頭〔1〕轉(zhuǎn)到手術(shù)床板之下的位置時(shí)，治療頭端部從缺口〔14〕中伸出。機(jī)架后部凸出部分是電氣箱〔16〕，里面裝有高壓脈沖電源〔17〕。控制系統(tǒng)也裝在機(jī)架內(nèi)，機(jī)架右前部是控制面板〔18〕。機(jī)架〔10〕底部裝有滾輪〔15〕，便于移動(dòng)。當(dāng)碎石機(jī)需要整機(jī)運(yùn)輸時(shí)，手術(shù)床板〔12〕可以從滑套中抽出，方便了包裝運(yùn)輸。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，移動(dòng)運(yùn)輸方便。
由于本發(fā)明治療頭〔1〕可以圍繞擺動(dòng)軸上下翻轉(zhuǎn)，定位在上、下兩個(gè)工件位置上，患者仰面平躺在手術(shù)床板上，即可以治療腎結(jié)石、膽結(jié)石或輸尿管結(jié)石。治療頭在擺動(dòng)時(shí)，需要將手術(shù)床板(一半)抽出，治療頭定位后，將兩半手術(shù)床板拼合。治療時(shí)，啟動(dòng)B超定位系統(tǒng)，震波頭端部的水囊表面與患者涂有耦合劑的部位緊貼，接著啟動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，拖動(dòng)治療頭尋找結(jié)石，當(dāng)結(jié)石顯示在B超監(jiān)視器的屏幕的中線C-C上之后，同時(shí)啟動(dòng)Y向和Z向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，拖動(dòng)治療頭沿B超安裝線(軸線)m-m作斜向運(yùn)動(dòng)，直到震波頭的第二焦點(diǎn)O對(duì)準(zhǔn)結(jié)石，這時(shí)B超監(jiān)視器的屏幕上，結(jié)石的影像移到屏幕中線(C-C)的O′點(diǎn)上。由于Y向和Z向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)絲桿螺母的螺距不相等(ty＝tz tgα)使結(jié)石對(duì)準(zhǔn)的操作簡便迅速。此外，由于控制系統(tǒng)和操作面板裝在主機(jī)架上，醫(yī)生操作時(shí)靠近病人，無疑也減輕了患者的緊張情緒。
權(quán)利要求
1.一種體外沖擊波碎石機(jī)，主要由沖擊波源[17]，B超機(jī)、控制系統(tǒng)、手術(shù)床板和機(jī)架組成，其特征在于B超探頭與震波頭組合成治療頭[1]，治療頭[1]裝在擺動(dòng)臂[2]的一端，擺動(dòng)臂的另一端與機(jī)架內(nèi)的三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用連結(jié)軸[3]聯(lián)在一起。
2.一種如權(quán)利要求1所述的體外沖擊波碎石機(jī)，其特征是Y向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲桿與螺母的螺距ty與Z向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲桿與螺母的螺距tz不相等，二者之間的關(guān)系式為ty＝tztgα。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的體外沖擊波碎石機(jī)，其特征是機(jī)架的前后兩邊有滑道〔13〕，分成兩半的手術(shù)床板對(duì)插入滑道拼裝對(duì)接。
4.一種如權(quán)利要求1或2所述的體外沖擊波碎石機(jī)，其特征是控制系統(tǒng)連同控制面板〔18〕裝在有滾輪〔15〕的機(jī)架上。
5.一種如權(quán)利要求1或2所述的體外沖擊波碎石機(jī)，其特征是Y向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)〔7〕的絲桿與螺母分別與拖板〔5〕的固定部分和運(yùn)動(dòng)部分相連，Z向升降機(jī)構(gòu)〔8〕與拖板〔5〕的固定部分相連，Z向升降機(jī)構(gòu)〔8〕又與固定在機(jī)架上的X向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)〔9〕相連。
全文摘要
本發(fā)明是治療人體腎結(jié)石和膽結(jié)石的體外沖擊波碎石機(jī)。它將檢測定位探頭與發(fā)射沖擊波的震波頭組合成治療頭，隨擺動(dòng)臂擺動(dòng)而具有兩個(gè)工作位置。擺動(dòng)臂通過連結(jié)軸與機(jī)架內(nèi)的三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了不同螺距的螺旋傳動(dòng)。手術(shù)床板由兩半拼裝而成，連同控制系統(tǒng)的主要部件都裝在底部有滾輪的機(jī)架上?；颊咭环N體位即可治療腎或膽結(jié)石。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積、重量和占地都減小，操作簡便，移動(dòng)和運(yùn)輸方便，可以車載。
文檔編號(hào)A61B17/22GK1054362SQ9010103
公開日1991年9月11日 申請(qǐng)日期1990年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月1日
發(fā)明者朱建華, 王公民, 吳弘, 馬志強(qiáng), 史榮, 馬振軍, 周越, 朱偉剛 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院電工研究所