一种肠道用凸轮式定点操作装置的制作方法

1.本发明涉及医疗用具技术领域，具体涉及一种肠道用凸轮式定点操作装置。


背景技术：

2.我国幅员辽阔、人口众多，随着生活水平的提高和人口老龄化的加剧，对于手术质量的要求明显提高，肠道疾病是人类的高发病症，其中仅腹腔疾病的全球患病率已达1％（即70,000,000例患者）。肠道疾病，特别是在小肠和结肠部分的疾病，对公共安全带来极大危害，近年来，肠癌发病率增加，死亡率居癌症死因第三位。肠道疾病检查或活检时目前通常使用带有柔软电缆的内窥镜（肠镜），目前肠镜是肠道疾病诊断的主要手段，在视觉的指导下进行操作，给患者带来相当程度的不适，经常需要进行术中镇静；因为其侵入性的原因，导致这种内窥镜并不适用于3岁以下的幼童。由于肠道平均长度为7米，距离人体自然孔道较远，小肠成为肠道最难进入的器官，使得肠镜检查在肠道疾病诊断中具有相当重要的地位，但是该方法采用的插管、吹气或镇静等手段，会引起患者很大程度的不适。胶囊机器人的出现是医疗诊断领域的重大突破，完全避免了传统检查方式的痛苦，具有广阔的应用前景。目前具有活检或施药功能的胶囊机器人研究均聚焦在只具有单靶点活检或施药功能，无法实现多靶点活检或施药的功能，且没有将施药和活检功能进行综合，现有设计结构大都较为复杂，不易控制。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种肠道用凸轮式定点操作装置，以解决上述技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种肠道用凸轮式定点操作装置，包括：两端封闭的壳体，所述壳体的顶盖上具有一开口，所述壳体的内部设有一闭式凸轮，且所述闭式凸轮的凸轮段与所述开口位置对应；设置在所述壳体内的磁控驱动机构，所述磁控驱动机构通过外部控制装置实现定位取样或施药工作；设置在所述壳体内且与所述磁控驱动机构驱动连接的旋转支架，所述旋转支架具有多个环形分布的支架管，所述支架管的顶面与所述顶盖的内顶面贴合，所述支架管内滑动设置有施药机构或活检机构，且所述施药机构的内端和所述活检机构的内端均与所述闭式凸轮驱动连接，所述施药机构或所述活检机构越过所述闭式凸轮的凸轮段时先爬升再回落，爬升时所述施药机构或所述活检机构顶出所述开口进行施药或取样。
5.进一步地，所述磁控驱动机构为半球磁铁，所述半球磁铁与所述壳体的半球状底壳配合连接，所述旋转支架与所述半球磁铁同轴固定连接。
6.更进一步地，所述旋转支架还包括中心杆和同轴固定连接的支撑圆板，所述支架管贯穿固定设置在所述支撑圆板上，所述中心杆的底端具有两个位于同一径向面上的凸块，所述半球磁铁的中心位置设有与所述中心杆的底端匹配的安装孔，所述安装孔的内端
设有空腔，所述中心杆安装后转动一定角度，通过连接在所述中心杆底部的弹性件与所述空腔的底面相抵持将所述中心杆顶起使所述凸块与位于所述空腔内的对应暗槽扣合。
7.进一步地，所述施药机构的底端和所述活检机构的底端均连接有一直角推杆，所述直角推杆的横臂上枢接有滚轮，所述滚轮限定在所述闭式凸轮的驱动环槽内，且所述驱动环槽由平槽段和凸轮槽段组成。
8.更进一步地，所述顶盖与所述壳体的主壳螺纹连接的盖圈及与所述盖圈的内孔滑动配合的盖体，所述支架管的顶面与所述盖体的内顶面贴合，所述盖圈的内端面上设有三个环形分布的导杆，所述导杆与固定设置在所述盖体外周面上的对应的滑块滑动配合，连接在所述导杆上的限位螺母将所述滑块限定在所述导杆上，套设在所述导杆上的缓冲弹簧抵持在所述盖圈和所述滑块之间。
9.更进一步地，所述底壳的开口端具有一连接套，所述连接套与位于所述主壳对应端面上的环形凹槽卡合连接，所述闭式凸轮通过多个环形分布在所述闭式凸轮上的弹性锁定机构可拆卸地设置在所述主壳的内壁上，且所述弹性锁定机构抵持在所述连接套的内环面上。
10.更进一步地，所述弹性锁定机构包括压块、与所述压块固定连接的限位杆、锁定螺母和复位弹簧，所述压块与位于所述闭式凸轮外周面上的对应的导向盲孔滑动配合，所述限位杆穿过所述导向盲孔的底部与所述锁定螺母连接，所述复位弹簧套设在所述限位杆上且位于所述压块与所述导向盲孔的底面之间，所述压块上具有凸齿压合面，所述凸齿压合面与位于所述连接套上的对应的凸齿条啮合。
11.进一步地，所述施药机构的施药活塞与对应的支架管滑动配合连接，所述活检机构的取样针管与对应的支架管滑动配合连接，且所述支架管的内管腔的横截面呈椭圆形。
12.更进一步地，所述弹性件为顶压弹簧。
13.从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是：1. 本技术能在多自由度外加磁场的主动响应下，实现一次摄入在身体里并同时完成多靶点施药或取样或施药与取样相结合使用的功能；2. 运行平稳、能够精准取样或施药，且结构简单，易控制。
14.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的立体结构示意图。
17.图2为本发明的俯视图。
18.图3为图2的a
‑
a方向剖视图。
19.图4为本发明的内部结构示意图。
20.图5为本发明的顶盖的结构示意图。
21.图6为本发明的弹性锁定机构的结构示意图。
22.附图标记列表：壳体1、主壳11、挡圈111、顶盖12、开口121、盖圈122、盖体123、滑块124、导杆125、限位螺母126、缓冲弹簧127、底壳13、连接套131、旋转支架2、中心杆21、支撑圆板22、支架管23、施药机构3、活检机构4、滚轮5、闭式凸轮6、凸轮槽段61、平槽段62、导向盲孔63、半球磁铁7、安装孔71、空腔72、顶压弹簧8、弹性锁定机构9、压块91、限位杆92、锁定螺母93、复位弹簧94。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.参考图1至图6对本技术作进一步说明，如图1、图2、图3和图4所示的一种肠道用凸轮式定点操作装置，包括两端封闭的壳体1、设置在所述壳体1内的磁控驱动机构和设置在所述壳体1内且与所述磁控驱动机构驱动连接的旋转支架2，所述壳体1的顶盖12上具有一开口121，所述壳体1的内部设有一闭式凸轮6，且所述闭式凸轮6的凸轮段与所述开口121位置对应；所述磁控驱动机构通过外部控制装置使壳体1自由移动和使位于壳体1内的所述旋转支架2转动实现定位取样或施药工作；所述旋转支架2具有多个环形分布的支架管23，所述支架管23的顶面与所述顶盖12的内顶面贴合，所述支架管23内滑动设置有施药机构3或活检机构4，所述施药机构3、支架管23和所述顶盖12之间及所述活检机构4、支架管23和所述顶盖12之间均均可以形成封闭的空间，避免本技术沿肠道移动过程中肠道中的残渣或废液对未施药前的药物或取样完成后的样本造成污染，且所述施药机构3的内端和所述活检机构4的内端均与所述闭式凸轮6驱动连接，所述施药机构3或所述活检机构4越过所述闭式凸轮6的凸轮段时先爬升再回落，爬升时所述施药机构3或所述活检机构4顶出所述开口121进行施药或取样，回落时所述施药机构3或所述活检机构4退回对应的支架管23内避免影响所述旋转支架2的旋转，工作时，可根据医生使用需求，多个所述支架管23内都安装所述施药机构3或活检机构4实现多靶点施药或取样，或多个所述支架管23内同时安装有所述施药机构3和活检机构4实现依次完成多靶点取样和施药，为最大程度上满足医生的要求和患者的便利，变更时只需要更换所述支架管23内的施药机构3或所述活检机构4，简单便利又满足需求。
25.本技术具体的，所述施药机构3的施药活塞与对应的支架管23滑动配合连接，所述活检机构4的取样针管与对应的支架管23滑动配合连接，且所述支架管23的内管腔的横截面呈椭圆形避免所述施药机构3或所述活检机构4自转，所述支架管23内安装施药活塞时所述支架管23充当储药筒，所述支架管23的设置还能够为退回后的所述取样针管增强保护，避免所述取样针管受到外力挤压变形而影响使用。
26.本技术具体的，所述磁控驱动机构为半球磁铁7，所述半球磁铁7与所述壳体1的半球状底壳13配合连接，所述旋转支架2与所述半球磁铁7同轴固定连接，所述半球磁铁7在外部特定磁场作用下发生转动作为整个机构的动力来源。
27.所述旋转支架2还包括中心杆21和同轴固定连接的支撑圆板22，所述支架管23贯
穿固定设置在所述支撑圆板22上，所述中心杆21的底端具有两个位于同一径向面上的凸块，所述半球磁铁7的中心位置设有与所述中心杆21的底端匹配的安装孔71，所述安装孔71的内端设有空腔72，所述中心杆21安装后转动一定角度，通过连接在所述中心杆21底部的弹性件与所述空腔72的底面相抵持将所述中心杆21顶起使所述凸块与位于所述空腔72内的对应暗槽扣合，便于更换具有不同数量的所述支架管23的所述旋转支架2，使更换过程简单方便。
28.优选地，所述弹性件为顶压弹簧8，且所述顶压弹簧8通过焊接与所述中心杆21固定连接。
29.所述施药机构3的底端和所述活检机构4的底端均连接有一直角推杆，所述直角推杆通过活塞杆与所述施药活塞或所述取样针管固定连接，所述直角推杆的横臂上枢接有滚轮5，所述滚轮5限定在所述闭式凸轮6的驱动环槽内，且所述驱动环槽由平槽段62和凸轮槽段61组成，由于所述施药机构3或所述活检机构4只能沿对应的所述支架管23做升降运动，通过将所述滚轮5限定在所述驱动环槽内，使所述旋转支架2在不旋转时本技术在身体内任意翻滚时，施药活塞或取样针管被固定在支架管内，不随本技术的运动而在支架管23内发生轴线上的上下伸缩的运动，使所述施药活塞和取样针管动作可靠。
30.如图5所示，所述顶盖12与所述壳体1的主壳11螺纹连接的盖圈122及与所述盖圈122的内孔滑动配合的盖体123，所述盖圈122螺纹连接在所述主壳11上使所述顶盖12易拆装，所述开口121位于所述盖体123上，所述支架管23的顶面与所述盖体123的内顶面贴合，所述盖圈122的内端面上设有三个环形分布的导杆125，所述导杆125与固定设置在所述盖体123外周面上的对应的滑块124滑动配合，连接在所述导杆125上的限位螺母126将所述滑块124限定在所述导杆125上，套设在所述导杆125上的缓冲弹簧127抵持在所述盖圈122和所述滑块124之间，所述顶盖12采用上述结构使所述开口121的位置调节到位后所述盖体123还能与所述支架管23的顶面可靠接触确保所述支架管23内空腔的密封性，降低加工精度，也能够降低废品率，且能够满足使用需求。
31.如图3和图6所示，所述底壳13的开口端具有一连接套131，所述连接套131与位于所述主壳11对应端面上的环形凹槽卡合连接，所述闭式凸轮6通过多个环形分布在所述闭式凸轮6上的弹性锁定机构9可拆卸地设置在所述主壳11的内壁上，且所述弹性锁定机构9抵持在所述连接套131的内环面上，所述闭式凸轮6安装后，所述闭式凸轮6的顶面抵持在位于所述主壳11内壁上的挡圈111上实现粗定位。
32.具体的，所述弹性锁定机构9包括压块91、与所述压块91固定连接的限位杆92、锁定螺母93和复位弹簧94，所述压块91与位于所述闭式凸轮6外周面上的对应的导向盲孔63滑动配合，所述限位杆92穿过所述导向盲孔63的底部与所述锁定螺母93连接，所述复位弹簧94套设在所述限位杆92上且位于所述压块91与所述导向盲孔63的底面之间，所述压块91上具有凸齿压合面，所述凸齿压合面穿过位于主壳11上的卡口与位于所述连接套131上的对应的凸齿条啮合，采用上述连接方式，能够更具使用需求更换具有不同爬升高度的凸轮槽段61的闭式凸轮6，也能够避免所述底壳13与所述主壳11多次拆装后配合松动影响本技术的稳定性。
33.工作开始前，所有的滚轮5均位于所述闭式凸轮6的平槽段62内，所述施药活塞和所述取样针管均处于内退状态，即均位于起始位置，且所述盖体123堵住所有所述支架管23
的上端口，避免肠道内食物残渣或各种液体进入装有药物的支架管23内造成施药无效或肠道内食物残渣或各种液体进入所述取样针管内影响取样可靠性；工作开始后，以所述半球磁铁7在外部特定磁场作用下的转动作为整个机构的动力来源来使所述半球磁铁7旋转或使本技术移动或转向，所述半球磁铁7带动所述旋转支架2做平面自转运动，进而带动安装在所述支架管23内的施药机构3或活检机构4做环形旋转运动，当对应的滚轮5运动至所述凸轮槽段61的爬升段时带动对应的施药活塞或取样针管向所述盖体123方向移动，当所述滚轮5运动至所述凸轮槽段61的顶部时，所述施药活塞或取样针管顶出所述开口121进行定点精准施药或取样，当所述滚轮5运动至所述凸轮槽段61的回程阶段时，所述滚轮5带动对应的施药活塞或取样针管回落至对应的支架管23内，所述滚轮5再次进入所述平槽段62内时，所述施药活塞或所述取样针管回到初始位置，施药或取样完成，且所述支架管23的顶面与所述盖体123的内顶面重新贴合形成密封腔，避免对样本造成污染，结构简单，且能够实现多靶点施药或取样，使操作方便。
34.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。