Стереотаксичний апарат

Стереотаксичний аппарат, який вміщує в собі штатив з установлюваними гвинтами, жорстко установленим транспортиром і двома цапфами з цифрового шкалою, на яких за допомогою затискачів закріплена дуга з цифровою шкалою, відрізняється тим, що на дузі установлена плата за допомогою затискача, до якої жорстко прикріпляється кронштейн з двома полицями, в яких установлено зубчасте колесо, що входить в зачіплення з 37930 Однак в описаному прототипі управління хірургічним інструментом виконується ручним способом, що знижує точність влучання в задану стр уктуру мозку, а також призводить до ускладнення передопераційного етапу і проведення операції. В основу винаходу поставлена задача створення такого стереотаксичного апарату, що дозволяв би за рахунок застосування електроприводу з комп'ютерним управлінням, що забезпечує поступовий рух хір ургічного інструменту, підвищити точність та технологічність стереотаксичних оперативних втр учань. Такий технічний результат може бути досягнутий, якщо в стереотаксичному апараті, який містить в собі штатив з установлюваними гвинтами, жорстко встановленим транспортиром і двома цапфами з цифровою шкалою, на яких за допомогою затискачів закріплена дуга з цифровою шкалою, згідно винаходу на дузі установлена плата за допомогою затискача, до якої жорстко прикріпляється кронштейн з двома полицями, в яких установлено зубчасте колесо, що входить в зачіплення з шестернею, що насаджена на вихідний вал електричного двигуна, через ступицю зубчастого колеса по різьбі проходить контейнер з хірургічним інструментом, на якому разом з цангою установлено фіксатор, що запобігає обертовий рух контейнера, на полицях кронштейну змонтована оптична система фотодатчику, для функціонування якої в зубчастому колесі виконані вікна, в нижній частині плати установлена швелероподібна направляюча, а також впроваджено блок комп'ютерного управління електричним двигуном, що вміщує інтерфейс, перший вхід та перший вихід якого зв¢язані з ЕОМ, др угий вихід інтерфейсу через буферний регістр і пристрій управління електричним двигуном з'єднаний з електричним двигуном, що забезпечує поступовий рух хірургічного інструменту, який обладнаний фотодатчиком, вихід якого з'єднаний через реверсивний лічильник імпульсів і мультіплексуючий блок з другим входом інтерфейсу, другий вихід пристрою управління електричним двигуном з¢єднаний з другим входом реверсивного лічильника імпульсів. Таким чином, за рахунок застосування електроприводу з комп'ютерним управлінням, що забезпечує поступовий рух хірур гічного інструменту, досягається підвищення точності та збільшується технологічність стереотаксичних оперативних втр учань. На фіг.1 зображено загальний вид стереотаксичного апарату, на фіг.2 - оптична система фотодатчику у фронтальному розрізі, на фіг.3 - електрична структурна схема поступового електроприводу хір ургічного інструменту. Стереотаксичний апарат вміщує в собі шта тив 1, який жорстко фіксується на голові хворого за допомогою установлюваних гвинтів 2 . На штативі жорстко встановлений транспортир 3, дві цапфи 4 з цифровою шкалою, на яких за допомогою затискачів 5 закріплена дуга 6 з цифровою шкалою. На дузі 6, що має дві ступені свободи, установлена плата 7 за допомогою затискача 8. До плати 7 жорстко прикріпляється кронштейн з двома полицями 9, в яких установлено зубчасте колесо 10, що входить в зачіплення з шестернею 11, що насаджена на вихідний вал електричного двигуна 12. Через ступицю зубчастого колеса 10 по різьбі проходить контейнер 13, що являє собою порожнистий гвинт з різьбою з зовнішньої сторони. Всередині контейнеру проходить хірургічний інструмент 14, який закріпляється за допомогою цанги 15, яка встановлена на контейнері 13 разом з фіксатором 16, що запобігає обертовий рух контейнера 13. Хвостовик фіксатору 16 входить у вертикальну щілину, що виконана в платі 7, і разом зі шкалою 17 з'являється ідентифікатором поступового руху хірургічного інструменту 14. На двох полицях 9 кронштейну змонтована оптична система фотодатчику, що вміщує (див. фіг. 2) джерело випромінювання 18 і два фотоприймачі 19. Для роботи оптичної системи фотодатчику в зубчастому колесі 10 виконані вікна. В нижній частині плати 7 встановлена швелероподібна направляюча 20, до якої за допомогою пластинчастої пружини 21 притискується ковпачок 22, що насаджений на нижній торець контейнеру 13. Блок комп'ютерного управління електричним двигуном (див. фіг. 3) вміщує інтерфейс 23, перший вхід та перший вихід якого зв'язані з ЕОМ. Другий вихід інтерфейсу 23 через буферний регістр 24 і пристрій 25 управління електричним двигуном з'єднаний з електричним двигуном 12, що забезпечує поступовий рух хірургічного інструменту 14, який обладнаний фотодатчиком 16, вихід якого з'єднаний через реверсивний лічильник 27 імпульсів і мультіплексуючий блок 28 з другим входом інтерфейсу 23. Другий вихід пристрою 25 управління електричним двигуном 12 з'єднаний з другим входом реверсивного лічильника 27 імпульсів. Апарат працює таким чином: після візуалізації зони оперативного втручання і накладення трепанаційного отвору штатив 1 апарату фіксується на голові хворого за допомогою установлюваних гвинтів 2 так, щоб вертикальна площина, яка проходить через цапфи 4, проходила через центр трепанаційного отвору. В контейнер 12 установлюють хірургічний інструмент (канюлю, електрод) і фіксують за допомогою цанги 15. В залежності від стереотаксичних розрахунків виставляють положення дуги 6 на цапфах 4 за цифровою шкалою. Виставляють кути повороту дуги 6 за транспортиром 3, та плати 7 по цифровій шкалі на дузі 6. Фіксують дугу 6 на цапфах 4 за допомогою затискачів 5, а плату 7 на дузі 6 - за допомогою затискача 8. Поступовий рух хірур гічного інструменту углиб мозку виконується за сигналами з ЕОМ - ПК типу IBM PC/AT з процесором Pentium 200MHz. Сполука ЕОМ та поступового електроприводу хірургічного інструменту здійснюється через стандартний паралельний інтерфейс Centronics 7, що забезпечує необхідну швидкість передачі даних. Після команди дозволу початку поступового руху хір ургічного інструменту сигнали управління з восьмирозрядної шини даних Centronics подаються через буферний регістр 8 на пристрій 25 керування електричним двигуном. Сформовані управляючі сигнали подаються на обмотки електродвигуна, який здійснює поступовий рух хірургічного інструменту 14. Незалежний фотодатчик 26 здійснює контроль за положенням хірургічного інструменту. Сигнали з фотодатчику подаються на реверсивний лічильник імпульсів 27. Поступовий рух хірургічного інструменту відстежується також візуально, положенням хвостовика фі 2 37930 ксатору 16 відносно шкали 17. Сигнали з лічильника імпульсів подаються в мультиплексуючий блок 28, який дозволяє передавати дані по тетрадам в ЕОМ. За сигналом стартового положення хірургічного інструменту автоматично обнуляються дані в лічильнику імпульсів. Сигнали шини управління Centronics використовуються для керування тетрадами. Управління поступовим електричним при водом хірургічного інструменту здійснюється за допомогою низько рівневого драйвера, який написаний мовою Assembler. Електропривід здійснює поступовий рух хірургічного інструменту з кроком 0,1 мм з амплітудою 150 мм. Згідно обмеженню довжини лінії зв'язку з інтерфейсом Centronics, стереотаксичний апарат повинен розташовуватись на відстані не більше 2 м від ЕОМ. 3 37930 Фіг.1 4 37930 Фіг.2 Фіг.3 5 37930 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6