一种神经肌肉电生理检查机器人的制作方法

1.本实用新型涉及医疗辅助器械技术领域，具体涉及一种神经肌肉电生理检查机器人。


背景技术：

2.神经电生理检查是使用电脉冲刺激神经,同时应用放置在皮肤上的记录电极片进行记录。主要是检查周围神经系统功能的一种检查方法。具体过程是将记录电极片放置在需要测试的神经所支配的肌肉上，通过刺激该神经在肢体的不同位置，记录肌肉的电生理反应。这样既可以判断神经状况的好坏，又可以判断神经传导的速度，从而帮助临床医师判定患者的病情。
3.肌肉电生理检查是将针电极插入到特定的肌肉中，来研究肌肉的电活动，从而判断患者的病情。
4.在神经电生理检查和肌肉电生理检查的过程中，医师需要根据患者的病情对患者各个周围神经和四肢肌肉逐一进行检查，目前这些检查均是医师进行全手动检查，效率低下，费时费力。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种神经肌肉电生理检查机器人，能够提高神经电生理检查和肌肉电生理检查过程中的检测效率和检测准确度。
6.一种神经肌肉电生理检查机器人，包括记录机器人、执行机器人、导航机器人和控制系统；
7.所述记录机器人包括定位机构和记录机构，定位机构包括支撑台、基座和第一定位装置，所述基座设置于支撑台上，基座包括前基板、后基板、两块前侧板和两块后侧板，两块前侧板在前基板上沿左右方向分布，前侧板能够在前基板上左右运动，两块后侧板在后基板上沿左右方向分布，后侧板能够在后基板上左右运动，后侧板上固定有导轨，导轨延伸至前侧板的前部，导轨上滑动设置有滑块，第一定位装置与滑块连接，第一定位装置能够对身体待刺激神经部位和待穿刺肌肉部位进行定位；
8.记录机构能够使用记录电极片对记录部位的电信号进行记录并将信号传递给控制系统；
9.所述执行机器人包括底座，所述底座上设置有多轴机械臂，多轴机械臂上连接有末端执行器，末端执行器上连接有夹持装置和第二定位装置，夹持装置能够夹持刺激器或针电极；
10.导航机器人能够识别第一定位装置和第二定位装置的位置并将信息发送给控制系统，控制系统能够控制多轴机械臂运动进而带动夹持装置运动至第一定位装置定位的待刺激神经部位，使刺激器对待刺激神经部位进行刺激；控制系统能够控制多轴机械臂运动进而带动夹持装置运动至第一定位装置定位的待穿刺肌肉部位，使针电极对待穿刺肌肉部
位进行穿刺检查。
11.优选地，所述记录机构为松紧记录带，两块后侧板上均固定有导轨，导轨上滑动设置有固定扣，一根导轨上的一个固定扣和另一根导轨上的一个固定扣组成固定单元，松紧记录带固定在固定单元的两个固定扣上；
12.所述松紧记录带的内侧面设置有记录电极片，松紧记录带上设置有单片机和无线通讯模块，记录电极片能够检测记录部位的电信号并将信号传输给单片机，单片机能够将信号通过无线通讯模块传递给控制系统。
13.优选地，所述记录机构包括第一多轴机械臂、记录电极片、单片机和无线通讯模块，所述记录电极片、单片机和无线通讯模块均设置于第一多轴机械臂上，第一多轴机械臂能够带动记录电极片运动至记录部位，记录电极片能够检测记录部位的电信号并将信号传输给单片机，单片机能够将信号通过无线通讯模块传递给控制系统。
14.优选地，所述末端执行器上设置有多维力传感器，多维力传感器能够检测刺激器与人体皮肤接触所受的压力或针电极插入人体内所受的压力并将信息传输给控制系统。
15.优选地，还包括两个第一拉力器和第二拉力器，两个第一拉力器分别位于两块前侧板两侧，两个第一拉力器的内端位于两块前侧板之间，第一拉力器的内端为受力装置，第一拉力器的内端能够进行左右运动；第二拉力器位于前侧板上，第二拉力器的后端位于两块前侧板之间，第二拉力器的后端为受力装置。
16.优选地，所述支撑台上设置有第一气缸，第一气缸与前基板或后基板连接，第一气缸能够带动前基板或后基板左右运动。
17.优选地，所述前基板上设置两个第二气缸，两个第二气缸分别与两块前侧板连接，第二气缸能够带动前侧板左右运动。
18.优选地，所述后基板上设置两个第三气缸，两个第三气缸分别与两块后侧板连接，第三气缸能够带动后侧板左右运动。
19.优选地，所述松紧记录带的外侧面具有用于辅助确定记录部位的指示标记，指示标记与记录电极片的位置相对应。
20.优选地，所述松紧记录带上连接有地线，地线能够通过电极夹与地面接触。
21.本实用新型的有益效果体现在：本装置在医生进行神经和肌肉电生理检查时，能够实现自动化检查，解决了目前在神经和肌肉电生理检查时，操作过程繁琐，检查效率低下，耗费医生时间和精力的问题，使用机器人辅助检查，使得效率提高，检查结果精度提高，还可以根据病人不同的症状体征自动设置检查的项目和检查顺序，解放了医生的双手，节约时间；
22.在光学定位仪的导航下，结合压力反馈和肌音反馈，大大提高检查的精确度和成功率，避免了人工检查时由于不同医师熟练度及经验差异，反复多次对病人进行电刺激以及针刺带来的不适，通过拉力器调节自身待检查肌肉收缩力量的大小，避免医生人工对待检查的肌肉进行拮抗，带来的力量不均衡，也可以使得医生主要集中在检测的项目和结果上；
23.在肌肉电生理检测模式中，通过拉力器、多维力传感器以及控制系统的配合，能够使针电极达到最佳穿刺部位，从而使得检测的效果达到最佳。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
25.图1为本实用新型的整体结构示意图；
26.图2为本实用新型中记录机器人的整体结构示意图；
27.图3为本实用新型中执行机器人和导航机器人的整体结构示意图；
28.图4为本实用新型中松紧记录带的仰视图；
29.图5为本实用新型中松紧记录带的俯视图。
30.附图中，101-支撑台，103-前基板，104-后基板，105-前侧板，106-后侧板，107-导轨,108-固定扣，109-松紧记录带，110-记录电极片，111-参考电极片，112-滑块，113-第一定位装置，114-第一拉力器，115-第二拉力器，116-第一气缸，117-第二气缸，118-第三气缸，201-底座，202-多轴机械臂，203-末端执行器，204-夹持装置，205-第二定位装置，206-多维力传感器，301-导航机器人。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
32.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
33.实施例1
34.如图1-图5所示，本实施例中提供了一种神经肌肉电生理检查机器人，包括记录机器人、执行机器人、导航机器人和控制系统；
35.所述记录机器人包括定位机构和记录机构，定位机构包括支撑台101、基座和第一定位装置113，所述基座设置于支撑台101上，基座包括前基板103、后基板104、两块前侧板105和两块后侧板106，两块前侧板105在前基板103上沿左右方向分布，前侧板105能够在前基板103上左右运动，两块后侧板106在后基板104上沿左右方向分布，后侧板106能够在后基板104上左右运动，后侧板106上固定有导轨107，导轨107延伸至前侧板105的前部，导轨107上滑动设置有滑块112，第一定位装置113与滑块连接，第一定位装置113能够对身体待刺激神经部位和待穿刺肌肉部位进行定位，导轨107与前侧板105不连接，因为人体手臂和腿的后肢较前肢更粗，保证松紧记录带109的宽度足够覆盖人体手臂或腿的后肢；
36.记录机构能够使用记录电极片110对记录部位的电信号进行记录并将信号传递给控制系统；
37.所述执行机器人包括底座201，所述底座201上设置有多轴机械臂202，多轴机械臂202上连接有末端执行器203，末端执行器203上连接有夹持装置204和第二定位装置205，夹持装置204能够夹持刺激器或针电极；
38.导航机器人301能够识别第一定位装置113和第二定位装置205的位置并将信息发
送给控制系统，控制系统能够控制多轴机械臂202运动进而带动夹持装置204运动至第一定位装置113定位的待刺激神经部位，使刺激器对待刺激神经部位进行刺激；控制系统能够控制多轴机械臂202运动进而带动夹持装置204运动至第一定位装置113定位的待穿刺肌肉部位，使针电极对待穿刺肌肉部位进行穿刺检查。
39.具体的记录机构包括以下两种形式，第一种记录机构为松紧记录带109，两块后侧板106上均固定有导轨107，导轨107上滑动设置有固定扣108，一根导轨107上的一个固定扣108和另一根导轨107上的一个固定扣组成固定单元，松紧记录带109固定在固定单元的两个固定扣108上；
40.所述松紧记录带109的内侧面设置有记录电极片110，松紧记录带109上设置有单片机和无线通讯模块，记录电极片110能够检测记录部位的电信号并将信号传输给单片机，单片机能够将信号通过无线通讯模块传递给控制系统。
41.第二种所述记录机构包括第一多轴机械臂、记录电极片110、单片机和无线通讯模块，所述记录电极片110、单片机和无线通讯模块均设置于第一多轴机械臂上，第一多轴机械臂能够带动记录电极片110运动至记录部位，记录电极片110能够检测记录部位的电信号并将信号传输给单片机，单片机能够将信号通过无线通讯模块传递给控制系统。
42.本实施例中选用第一种，这种方式成本更低，以下实施例以第一种进行详细说明。
43.多轴机械臂202可以是六轴也可以是七轴，本实施例中导轨107未固定在前侧板105上，前侧板105和后侧板106能够单独运动。
44.本实施例中支撑台101和底座201可以是能够移动的平台等。
45.具体的，导航机器人301、第一定位装置113和第二定位装置205组成光学定位系统，导航机器人上具有光学定位仪，光学定位仪为ccd相机，可以发送和接收红外光线；第一定位装置113和第二定位装置205包括定位刚体，定位刚体上设置有定位小球，定位刚体可以是各种形态，例如十字架形状等，控制系统内保存有对应的结构信息，定位小球可以反射红外光线，从而使导航机器人能够识别第一定位装置113和第二定位装置205的位置，第一定位装置113能够在导轨107上运动对待刺激神经部位和待穿刺肌肉部位进行定位，从而使得导航机器人301能够获取记录部位的实际位置，第二定位装置205设置于夹持装置204上，从而使得导航机器人301能够获取夹持装置204的实际位置，这样控制系统能够控制多轴机械臂202运动进而带动夹持装置204运动至第一定位装置113定位的待刺激神经部位或待穿刺肌肉部位所在位置，使刺激器对待刺激神经部位进行刺激或针电极对待穿刺肌肉部位进行穿刺。
46.具体的工作原理如下，将手掌或脚掌放置于前基板103上，将手臂或腿放置于后基板104上，调整前侧板105和后侧板106位置进行夹持固定。然后调整松紧记录带109的位置，使松紧记录带109运动至记录部位，并使记录电极片110紧贴记录部位，然后运动第一定位装置113至待刺激神经部位或待穿刺肌肉部位并进行定位，此时使用导航机器人301识别第一定位装置113和第二定位装置205的实时位置，夹持装置204夹持刺激器或针电极，控制系统控制多轴机械臂202运动，使刺激器或针电极到达指定位置对待刺激神经部位进行刺激或对待穿刺肌肉部位进行穿刺，然后记录电极片110在记录部位记录信息并将信息传输给控制系统，控制系统将信息在显示器上进行显示。这样医生在进行神经和肌肉电生理检查时，能够实现自动化检查，解决了目前在神经和肌肉电生理检查时，操作过程繁琐，检查效
率低下，耗费医生时间和精力的问题，使用机器人辅助检查，使得效率提高，检查结果精度提高，还可以根据病人不同的症状体征自动设置检查的项目和检查顺序，解放了医生的双手，节约了时间。
47.在神经电生理检查模式中，根据待检测的神经，将松紧记录带109移动至该神经记录部位，用松紧记录带109进行固定，使得记录电极片110与记录部位紧密贴合，这里根据松紧记录带109外侧面的指示标记，辅助确定记录电极片110位置，导航机器人301识别第一定位装置113和第二定位装置205的实时位置，做好路径规划，规划完成后控制系统可以进行路径模拟，保证检查的准确性，控制系统将控制多轴机械臂202按照路径运动，直到刺激器运动至待刺激神经部位对待刺激神经部位进行刺激。
48.本实施例中在松紧记录带109上设置有参考电极片111，例如需要检测上肢神经中的正中神经和尺神经。正中神经的检测点在手掌拇短展肌肌腹的位置(大鱼际中点)，检测的内容是正中神经放电的大小，这个放电大小采用记录电极片110进行检测记录，参考电极片111的作用是将这个放电大小与周围的其他混杂因素区别开，参考电极片111放置在记录电极片110的附近，大概在大拇指和大鱼际交界处。相应的尺神经的检测点在小鱼际中点。目前传统的检查是分别记录正中神经和尺神经，记录电极片110和参考电极片111逐一贴附于相应的记录部位，操作繁琐，本技术方案中使用松紧记录带109，松紧记录带109具有弹性，可以一次性将记录电极片110贴合于两个神经的记录部位上，这样进一步提高检测效率。
49.在肌肉电生理检查模式中，将第一定位装置113移动至该肌肉待穿刺肌肉部位，刺激器换成针电极进行穿刺，导航机器人301识别第一定位装置113和第二定位装置205的实时位置，控制系统做好路径规划，控制系统调整好针电极的进针部位和进针方向，使得针电极针尖以合适的角度对准待刺激神经部位。
50.本实施例中所述末端执行器203上设置有多维力传感器206，多维力传感器206能够检测刺激器与人体皮肤表面接触所受的压力或针电极插入人体内所受的压力并将信息传输给控制系统。
51.本实施例中还包括两个第一拉力器114和第二拉力器115，两个第一拉力器114分别位于两块前侧板105两侧，两个第一拉力器114的内端位于两块前侧板105之间，第一拉力器114的内端为受力装置，第一拉力器114的内端能够进行左右运动；第二拉力器115位于前侧板105上，第二拉力器115的后端位于两块前侧板105之间，第二拉力器115的后端为受力装置。受力装置可以为挤压板、弹性环和拉板等，根据实际需要进行选用。
52.多维力传感器206设置于末端执行器203上，在神经电生理的检测模式中，多维力传感器206能够检测刺激器与肢体接触时受到的压力并将压力反馈至控制系统；
53.在肌肉电生理的检查模式中，多维力传感器检查针电极在穿刺过程中穿刺力的变化，判断是否刺穿皮肤，针电极刺穿皮肤及脂肪组织后，进入肌肉组织，通过让特定肢体对抗拉力器中不同的拉力，激活被检肌肉，使被检肌肉主动紧张，同时进行肌音检测，从而判断是否达到被检肌肉肌腹。当肌音达到最强时，说明针电极已经到达穿刺部位，此时进行肌肉电生理检查。
54.例如第一拉力器114的内端为挤压板或拉板等，第二拉力器115的后端为弹性环，在肌肉电生理检测模式中，检测拇短展肌的时候，可以让大拇指外展，抵抗同侧的第一拉力
器114。对应的，检测小指展肌的时候，让小指用力外展，对抗与小指同侧的第一拉力器114。在检测胫前肌的时候，将第二拉力器115后端的弹性环套设在脚背上，脚背上翘对抗第二拉力器115，以此使对应的肌肉收缩。
55.拉力器可以调节自身拉力大小，在检测肌肉轻收缩状态的生理功能时，可以把拉力器阻力调小，而在检测肌肉重收缩的生理功能时，将其阻力调大。
56.在光学定位仪的导航下，结合压力反馈或肌音反馈，大大提高检查的精确度和成功率，避免了人工检查时由于不同医师熟练度及经验差异，反复多次对病人进行电刺激以及针刺带来的不适，通过拉力器调节自身待检查肌肉收缩力量的大小，避免医生人工对待检测的肌肉进行拮抗，带来的力量不均衡，也可以使得医生主要集中在检测的项目和结果上。这样在肌肉电生理检测模式中，通过拉力器、多维力传感器以及控制系统的配合，能够使针电极达到最佳穿刺部位，从而使得检测的效果达到最佳。
57.本技术方案中在进行神经及肌肉电生理检查时，由计算机辅助，机器人执行，全自动的对各个神经肌肉的不同部位进行检查，扩大了进行该项检查的医生群体，除了传统的神经科专科医生，也使得其它临床科室(如骨科，内分泌科，肾内科，肿瘤科，神经外科，妇产科等)的医师便于进行该项检查，降低了神经肌肉电生理检查的使用的门槛。
58.本实施例中所述支撑台101上设置有第一气缸116，第一气缸116与前基板103或后基板104连接，第一气缸116能够带动前基板103或后基板104左右运动。实现前基板103和后基板104之间的距离调整，适用于不同身高的人进行使用。
59.本实施例中所述前基板103上设置两个第二气缸117，两个第二气缸117分别与两块前侧板105连接，第二气缸117能够带动前侧板105左右运动。
60.本实施例中所述后基板104上设置两个第三气缸118，两个第三气缸118分别与两块后侧板106连接，第三气缸118能够带动后侧板106左右运动。从而实现前侧板105和后侧板106的运动。
61.本实施例中所述松紧记录带109的顶壁具有用于辅助确定记录部位的指示标记，指示标记与记录电极片110的位置相对应，指示标记用于辅助医生将记录电极片110贴合于记录部位。
62.本实施例中所述松紧记录带109上连接有地线，地线能够通过电极夹与地面接触。地线作用是将患者的肢体接地，从而排除干扰。
63.本实施例中松紧记录带109底壁设置有拇指固定孔，松紧记录带109一端固定在一个固定扣上，另一端穿过另一个固定扣向上翻折后粘贴紧固，这样松紧记录带109可以调整长度，松紧记录带109需要绑定在手掌时，拇指可以穿过拇指固定孔进行定位后，将松紧记录带109缠绕在手掌上。
64.本实施例中固定扣和滑块均有对应的限位装置，当调整到对应的位置时限位装置能够进行固定，从而防止第一定位装置112和松紧记录带109位置发生变动。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。