穿刺针定位夹具及穿刺导航设备的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种穿刺针定位夹具及穿刺导航设备。


背景技术：

2.随着精准医疗技术的发展，微创手术已成为外科检查与手术的常见方法。在微创手术中，一般采用穿刺针、活检针、抽吸针等从体外穿刺进入体内，目前最普遍的穿刺过程为b超引导下的穿刺。近年来出现了许多针对b超引导下穿刺的手术导航设备，用于指示穿刺针方向、针尖位置等定位信息。在此类设备中，通过在b超探头和穿刺针上加装定位附件或夹具，用于获取实时位置与姿态。在应用过程中，一般要求穿刺针与其安装的定位标记配合关系固定且紧密连接，形成刚体连接，以保证在实施穿刺过程中定位夹具与穿刺针之间无移动，进而保证穿刺针方向和穿刺针尖位置计算的精确度。
3.穿刺针定位夹具的设计需要保证与穿刺针具有稳定且紧密的连接，目前市面上的穿刺针夹具在需要兼顾与穿刺针紧密且稳定的连接的同时，其结构设计也较为复杂，以致造成穿刺针与夹具的安装与拆卸较为困难，从而降低了原有手术操作的效率，甚至带来额外的风险，不利于精准手术导航的应用普及。因此，需要一种结构较为简单的穿刺针定位夹具，不但可以与穿刺针形成稳定紧密的连接，同时能够快捷地安装与拆卸，以提升穿刺针标记与手术导航系统的普适性，为多种超声引导下的穿刺针介入操作提供高精度导航，从而提高手术的准确度与效率，促进精准医疗的普及。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有穿刺针定位夹具存在的不能既保证穿刺针与穿刺针定位夹具在形成稳定紧密地连接的同时，又要保证使穿刺针和穿刺针定位夹具之间能够拆装便捷的问题，提供一种结构较为简单，且拆装方便的穿刺针定位夹具。
5.根据本技术的一个方面，提供一种穿刺针定位夹具，包括：
6.握持件，具有一端开口的容置槽，所述容置槽用于限位所述穿刺针；以及
7.夹持件，可拆卸地套设于所述握持件设有所述容置槽的一端，所述夹持件开设有用于夹持所述穿刺针的限位孔；
8.所述夹持件能够相对于所述握持件旋转以在锁紧状态和解锁状态之间切换；当所述夹持件处于所述锁紧状态时，所述夹持件在所述限位孔的轴向方向上相对所述握持件固定；当所述夹持件处于所述解锁状态时，所述夹持件可沿所述限位孔的轴向方向脱离所述握持件。
9.在其中一个实施例中，所述握持件包括握柄及连接部，所述容置槽形成于所述握柄的一端，所述连接部连接于所述握柄并沿周向环绕所述容置槽的开口端；
10.所述夹持件的一端具有连通所述限位孔的容纳腔，所述连接部插设于所述容纳腔中。
11.在其中一个实施例中，所述连接部用于连接所述夹持件的一端设有至少两个定位凸起，所述至少两个定位凸起沿所述连接部的周向间隔排布；
12.所述容纳腔设有至少两个沿周向方向间隔设置的卡合位，当所述夹持件处于所述锁紧状态时，所述定位凸起对应限位一个所述卡合位中，当所述夹持件处于所述解锁状态时，所述定位凸起脱离所述卡合位。
13.在其中一个实施例中，所述容纳腔包括相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔的腔侧壁凸设有沿周向间隔设置的限位凸起，相邻所述限位凸起之间界定形成连通所述第二容纳腔的连通槽，所述第二容纳腔的腔底壁与所述限位凸起共同限定形成所述卡合位，所述限位凸起能够穿过所述连通槽伸入所述第二容纳腔内；
14.当所述夹持件处于所述锁紧状态时，所述定位凸起位于所述第二容纳腔内，并在所述限位孔的轴向方向上抵持于所述限位凸起；当所述夹持件处于所述解锁状态时，所述定位凸起在所述限位孔的轴向方向上与所述连通槽对应设置。
15.在其中一个实施例中，所述穿刺针定位夹具包括至少两个第一紧固件，所述夹持件具有至少两个第一紧固孔，所述至少两个第一紧固孔沿所述夹持件的周向间隔排布，每个所述第一紧固孔连通所述容纳腔，每个所述第一紧固件的一端穿过一个所述第一紧固孔并伸入所述容纳腔中以抵持所述穿刺针。
16.在其中一个实施例中，所述穿刺针定位夹具还包括定位标记件，所述握持件还包括安装座，所述安装座的一端固设于所述连接部的径向的一端，所述定位标记件可拆卸地安装于所述安装座的另一端。
17.在其中一个实施例中，所述穿刺针定位夹具包括至少一个第二紧固件，所述安装座开设有至少一个第二紧固孔，所述定位标记件开设有至少一个连通所述定位标记件相对两侧的第三紧固孔，所述至少一个第二紧固孔与一个所述第三紧固孔同轴设置，至少一个所述第二紧固件的一端穿过一个所述第三紧固孔和一个所述第二紧固孔以使所述定位标记件连接所述握持件。
18.在其中一个实施例中，所述定位标记件包括至少三个支撑柱和至少三个定位标记点，每个所述定位标记点可拆卸地安装于一个所述支撑柱的一端，用于对所述穿刺针进行定位。
19.根据本技术的另一个方面，提供一种穿刺导航设备，包括穿刺针及上述的穿刺针定位夹具。
20.在其中一个实施例中，所述穿刺针包括穿刺部和加强套管，所述加强套管套设于所述穿刺部外，所述加强套管部分收容于所述夹持件中。
21.上述穿刺针定位夹具及穿刺导航设备，通过在穿刺针定位夹具中设置用于夹持穿刺针的夹持件，以及具有一端开口的容置槽的握持件，使夹持件的一端可拆卸地套设于握持件设有容置槽的一端，并且夹持件能够相对于握持件旋转以在锁紧状态和解锁状态之间切换，当夹持件处于锁紧状态时，夹持件在限位孔的轴向方向上相对握持件固定；当夹持件处于解锁状态时，夹持件可沿限位孔的轴向方向脱离握持件，使得上述穿刺针定位夹具兼顾了穿刺针定位夹具与穿刺针之间固定紧密且拆装方便的特点，同时不影响原有穿刺手术效率，可以适配不同型号的穿刺针，进而提升穿刺针定位夹具与手术导航系统的普适性，为多种超声引导下的穿刺针介入操作提供高精度导航，从而提高手术的准确度与效率，促进
精准医疗的普及。
附图说明
22.图1为本实用新型提供的穿刺针定位夹具的立体示意图；
23.图2为本实用新型提供的安装有一实施例的穿刺针的穿刺针定位夹具的爆炸示意图；
24.图3为图2中a区域的放大图；
25.图4为本实用新型提供的安装有另一实施例的穿刺针的穿刺针定位夹具的爆炸示意图；
26.图5为本实用新型提供的穿刺针定位夹具中的夹持件的立体示意图；
27.图6为本实用新型提供的穿刺针定位夹具中的夹持件的剖视图；
28.图7为本实用新型提供的穿刺针定位夹具的左视图；
29.图8为本实用新型提供的安装有一实施例的穿刺针的穿刺针定位夹具的b-b向剖视图；
30.图9为本实用新型提供的安装有另一实施例的穿刺针的穿刺针定位夹具的b-b向剖视图；
31.图10为本实用新型提供的定位标记件的示意图。
具体实施方式
32.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.本实用新型一实施例提供了一种穿刺针定位夹具10及穿刺导航设备(图中未示出)，下面以穿刺导航设备中的穿刺针定位夹具10为例，对本技术中的穿刺针定位夹具10的结构进行说明，该穿刺针定位夹具10用于安装并紧密固定穿刺针60，同时穿刺针60能够快捷可拆卸地安装于穿刺针定位夹具10中并能够更换，从而在手术导航系统提供的b超引导下进行更准确的穿刺导航手术。
36.本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本技术的技术范围。可以理解，在其它实施例中，该穿刺针定位夹具10的结构也可用于夹紧除穿刺针60以外的其它物体，在此不作限定。
37.如图1和图2所示的穿刺针定位夹具10，包括握持件100、夹持件200以及定位标记件300。握持件100用于使操作人员握持该穿刺针定位夹具10从而便于进行穿刺导航手术，夹持件200可拆卸地安装于握持件100的一端用于夹持穿刺针60，定位标记件300可拆卸地安装于握持件100的一端，用于对穿刺针60在穿刺手术过程中的位置进行定位。
38.在一些实施例中，握持件100包括握柄110、连接部130和安装座150。连接部130的轴向的一端固设于握柄110的轴向的一端，连接部130的轴向的另一端连接夹持件200；安装座150的一端固设于连接部130的径向的一端，安装座150的另一端连接定位标记件300。
39.具体地，握柄110供操作人员在使用本实用新型提供的穿刺针定位夹具10时握持，握柄110优选呈圆柱形，握柄110的中部的外径小于两端的外径，握柄110的外表面具有沿握柄110的周向延伸的环形防滑条111，握柄110靠近连接部130的一端具有防滑凹面112，以避免操作人员在操作时将穿刺针定位夹具10滑落。握柄110的一端开设有用于限位穿刺针60的容置槽113，在由连接部130朝向握柄110的方向上，容置槽113自握柄110的端面延伸至握柄110的内部，容置槽113延伸至握柄110内部一端的形状与穿刺针60的一端的轮廓相匹配，且容置槽113的内径略大于穿刺针60的一端的外部尺寸，针对不同外部轮廓的穿刺针60，容置槽113的形状可根据穿刺针60一端的外部轮廓而设计。
40.如图3所示，连接部130呈中空圆筒状结构，连接部130的一端连接于握柄110开设有容置槽113的一端，连接部130的外径小于握柄110靠近连接部130的一端的外径，并且连接部130环绕容置槽113的开口端，从而连接部130的内壁形成了一个空腔，该空腔连通于容置槽113，连接部130的外壁设置有用于连接夹持件200的多个定位凸起1321，多个定位凸起1321沿容置槽113的周向间隔排布。定位凸起1321的数量至少为两个。在一优选实施方式中，如图2所示，定位凸起1321的数量为三个，但本实用新型提供的穿刺针定位夹具10中的定位凸起1321的个数不限于此。
41.请继续参阅图3，安装座150位于握柄110靠近连接部130的一端，并且凸设于握柄110沿径向方向的一端，安装座150用于连接定位标记件300。在一些实施例中，安装座150大致呈“l”状结构，包括第一安装部151和第二安装部152，第一安装部151固设于握柄110的径向的一端，第一安装部151沿第一方向的一端垂直连接于第二安装部152沿第二方向的一端，第二安装部152沿第二方向且远离第一安装部151的一端沿第二方向延伸，以使安装座150大致呈“l”状结构。作为一较佳的实施方式，第二安装部152与第一安装部151一体成型，并且第二安装部152沿第一方向的一端开设有第二紧固孔1521，第二紧固孔1521连通于第二安装部152沿第一方向的两端，第二紧固孔1521用于连接定位标记件300。图中x方向为第一方向，y方向为第二方向，第一方向与第二方向相互垂直。
42.需要说明的是，安装座150与握柄110之间，以及连接部130与握柄110之间可以是一体成型，也可以是可拆卸地连接，在此不作限定。
43.在一些实施例中，如图2和图4所示，夹持件200呈一截面为梯形的圆台状结构，夹持件200靠近握持件100一端的外径大于另一端的外径，夹持件200具有一端开口的容纳腔，该开口一端连接握持件100。夹持件200远离握持件100的一端开设有用于穿设穿刺针60的限位孔201，限位孔201连通容纳腔，穿刺针60的一端能够从夹持件200的开口端伸入于容纳腔中并穿过限位孔201以外露于穿刺针定位夹具10。
44.如图3和图5所示，夹持件200能够相对于握持件100旋转以在锁紧状态和解锁状态
之间切换。当夹持件200处于锁紧状态时，夹持件200在限位孔201的轴向方向上相对握持件100固定，当夹持件200处于解锁状态时，夹持件200可沿限位孔201的轴向方向脱离握持件100。
45.在一些实施例中，如图5和图6所示，容纳腔设有多个沿周向方向间隔设置的卡合位202，卡合位202的数量和尺寸与设置于握持件100的多个定位凸起1321相匹配，在本实施例中，卡合位202的数量也为三个。具体地，在一优选实施方式中，容纳腔包括第一容纳腔203和第二容纳腔204，第一容纳腔203的腔侧壁凸设有沿周向间隔设置的限位凸起205，相邻的限位凸起205之间界定形成一连通第二容纳腔204的连通槽206，第二容纳腔204的腔底壁与限位凸起205共同界定形成上述卡合位202，限位凸起205能够穿过连通槽206伸入第二容纳腔204内。
46.夹持件200靠近握持件100的一端的内径略大于连接部130的外径，以使连接部130插设于容纳腔中，并且夹持件200能够相对于握持件100旋转，利用定位凸起1321与卡合位202的配合关系使夹持件200与握持件100之间能够处于锁紧状态或解锁状态。具体地，当夹持件200处于锁紧状态时，定位凸起1321位于第二容纳腔204内，并在限位孔201的轴向方向上抵持于限位凸起205；当夹持件200处于解锁状态时，定位凸起1321在限位孔201的轴向方向上与连通槽对应设置。
47.请继续参阅图2和图4，为了使穿刺针60的能更加稳固地固定于穿刺针定位夹具10，穿刺针定位夹具10还包括第一紧固件400，相对应地，夹持件200在自身的外周面上开设有第一紧固孔207，第一紧固孔207连通容纳腔。当穿刺针60穿设于夹持件200中时，第一紧固件400的一端穿过第一紧固孔207并伸入容纳腔中以抵持穿刺针60。在一优选实施方式中，如图2所示，第一紧固孔207的数量为两个，沿夹持件200的周向间隔地呈90
°
排布，相对应地，第一紧固件400的数量也为两个。
48.在一实施例中，如图2和图8所示，穿刺针60具有穿刺部601和穿刺针底座602，穿刺部601与穿刺针底座602连为一体，穿刺部601的一端连接于穿刺针底座602的一端，穿刺部601呈圆柱形针状结构，穿刺针底座602的外径远大于穿刺部601的外径，从而穿刺针底座602与穿刺部601的连接处形成了一个台阶。
49.在另一实施例中，如图4和图9所示，与上一实施例不同的是，穿刺针60还包括加强套管610，加强套管610的内径略大于穿刺部601的外径，但小于穿刺针底座602的外径，且加强套管610的长度小于穿刺部601的长度。穿刺部601的一端穿过加强套管610，且穿刺部601的相对两端外露于加强套管610，以使加强套管610套设于穿刺部601的部分区域。加强套管610用于加强穿刺针60在穿刺过程中的硬度，从而保证手术导航系统对于穿刺针60位置判断的准确性。
50.如此，当穿刺针60安装于穿刺针定位夹具10中时，穿刺针底座602远离穿刺部601的一端抵持于握持件100中的容置槽113伸入于握柄110内部的一端，穿刺针底座602靠近穿刺部601的一端抵持于限位孔201靠近容纳腔的一端。当穿刺针60不具有加强套管610时，穿刺部601远离穿刺针底座602的一端穿过限位孔201并外露于穿刺针定位夹具10，第一紧固件400的一端穿过第一紧固孔207并伸入于容纳腔中抵持于穿刺部601的外周面。当穿刺针60具有加强套管610时，加强套管610套设于穿刺部601，并且穿刺部601远离穿刺针底座602的一端以及加强套管610远离穿刺针底座602的一端一起穿过限位孔201并外露于穿刺针定
位夹具10，第一紧固件400的一端穿过第一紧固孔207并伸入于容纳腔中抵持于加强套管610的外周面。
51.需要说明的是，穿刺针60可以为介入穿刺针、活检穿刺针或引流穿刺针等硬质穿刺针中的其中一种。
52.在一些实施例中，如图2和图10所示，定位标记件300包括本体310、支撑柱320和定位标记点330。为了使定位标记件300与握持件100之间紧固安装，穿刺针定位夹具10还包括一个第二紧固件500，定位标记件300通过第二紧固件500安装于握持件100的安装座150。本体310也大致呈“l”状结构，其形状与安装座150相匹配，本体310包括第一子本体311和第二子本体312，第一子本体311的沿第二方向的一端垂直连接于第二子本体312沿第一方向的一端。作为一较佳的实施方式，第一子本体311与第二子本体312一体成型。
53.在定位标记件300与握持件100安装时，第一子本体311沿第一方向且靠近安装座150的一端与安装座150的第二安装部152沿第一方向且靠近定位标记件300的一端相互贴合，并且第一子本体311沿第二方向且远离第二子本体312的一端抵持于第一安装部151沿第二方向且远离握持件100的一端，第二子本体312沿第二方向且靠近第一子本体311的一端抵持于第二安装部152沿第二方向且远离握持件100的一端，第一子本体311沿第一方向的一端开设有一个第三紧固孔3111，第三紧固孔3111连通于第一子本体311沿第一方向的两端，第三紧固孔3111与一个第二紧固孔1521同轴设置，第二紧固件500的一端穿过一个第二紧固孔1521和一个第三紧固孔3111以使本体310连接于安装座150。从而使定位标记件300与握持件100安装时，本体310呈倒着的“l”形连接于安装座150。
54.同样地，在一些实施例中，第二紧固孔1521和第三紧固孔3111的开口形状为通孔或螺纹孔，第二紧固孔1521和第三紧固孔3111的具体实施形式可选用铜螺母，螺纹套，攻牙等领域内常见的方案，第二紧固件500可以为与螺纹孔配合的螺钉或与通孔配合的不带螺纹的螺栓，但本实用新型的第一紧固孔207、第二紧固孔1521和第三紧固孔3111以及第一紧固件400和第二紧固件500的个数与开口形状均不限于此。
55.请继续参阅图1、图7和图10，在一些实施例中，定位标记件300包括支撑柱320，支撑柱320优选为四个，用于安装定位标记点330，每个支撑柱320的一端连接于的第二子本体312，另一端具有安装位321。四个支撑柱320中有三个支撑柱320的轴线位于同一平面，另一个支撑柱320的轴线垂直于该平面。轴线位于同一平面的三个支撑柱320中，其中两个支撑柱320的轴线垂直于握持件100的轴线，且两者以另一支撑柱320的轴线为对称轴对称设置，另一个支撑柱320的轴线平行于握持件100的轴线。
56.在一些实施例中，定位标记点330相应地具有四个，任意两个定位标记点330之间的距离为15mm～100mm，每个定位标记点330具有安装孔331，定位标记点330通过安装孔331安装于支撑柱320的安装位321。
57.需要说明的是，定位标记点330的安装孔331可以是螺纹孔也可以是直孔，相对应地，支撑柱320的安装位321可以带螺纹也可以不带螺纹，只要能够使定位标记点330安装于支撑柱320的安装位321即可。本实用新型中支撑柱320和定位标记点330的个数均不限于此。
58.在一些实施例中，定位标记点330可以为带有特殊涂层的光学反射小球、发光二极管或者带有特殊图案的图形标记。光学反射小球的表面可以对红外光进行强反射，从而被
手术导航系统检测并得到定位标记点330的定位；发光二极管向空间散发的特殊波长的光线也可被手术导航系统检测并得到定位标记点330的定位；特殊图案可被具有可见光探测能力的手术导航系统检测并得到定位标记点330的定位。
59.在一些实施例中，如图10所示，定位标记件300的本体310还设置有标识箭头313，用于指示定位标记件300的安装方向，标识箭头313沿第二方向指向远离握持件100的方向，以使操作人员能够将定位标记件300正确地安装于握持件100上。
60.上述穿刺针定位夹具10，具体的安装步骤及操作流程如下：
61.第一步，将四个定位标记点330固定安装于定位标记件300中支撑柱320的安装位321上，并固定定位标记点330在定位标记件300的位置和角度。
62.第二步，根据标识箭头313标识的安装指示方向，通过第二紧固件500穿过定位标记件300的本体310与握持件100的安装座150，使定位标记件300与握持件100之间形成固定连接，从而将定位标记件300固定在握持件100的指定位置和角度。
63.第三步，将穿刺针底座602放置在握持件100的容置槽113内，如图8所示，将夹持件200通过限位孔201从穿刺针60的穿刺部601的从远离穿刺针底座602至靠近穿刺针底座602方向移动，直至限位孔201靠近容纳腔的一端抵持住穿刺针底座602，再将夹持件200相对于握持件100旋转以将夹持件200的卡合部与握持件100的定位凸起1321咬合，使夹持件200与握持件100之间处于锁紧状态，从而将穿刺针60固定在指定的位置和角度。
64.可选择地，在该步骤中，当穿刺针60包括加强套管610时，如图9所示，将夹持件200通过限位孔201从穿刺针60的穿刺部601的从远离穿刺针底座602至靠近穿刺针底座602的方向移动，直至限位孔201靠近容纳腔的一端抵持住穿刺针底座602，再将加强套管610的一端从远离穿刺针底座602至靠近穿刺针底座602的方向穿过限位孔201，直至加强套管610的另一端抵住限位孔201靠近容纳腔的一端。
65.第四步，将第一紧固件400的一端插入第一紧固孔207中并伸入至容纳腔中，使第一紧固件400伸入容纳腔的一端抵持于穿刺针60的穿刺部601的外周面以对穿刺针60进行加强固定。
66.可选择地，将第一紧固件400的一端插入第一紧固孔207中并伸入至容纳腔中，使第一紧固件400伸入容纳腔的一端抵持于加强套管610的外周面以对穿刺针60进行加强固定。
67.穿刺定位标记装置的安装完成后，针对定位标记件300、握持件100以及夹持件200可一起视为刚体，当使用穿刺针60进行穿刺手术时，由于各个定位标记点330被固定安装于定位标记件300的支撑柱320上，因此各个定位标记点330与穿刺针60的相对位置关系已知且固定，各个定位标记点330能够被穿刺导航设备捕捉并定位，从而可以得到穿刺针60的定位信息，再结合对超声探头的定位，对超声引导下的穿刺介入手术提供高精度导航，从而能够提高手术的准确度与效率，降低手术难度，缩短手术时间。
68.上述穿刺针定位夹具10主要应用于穿刺手术导航中的穿刺针60，可配合手术导航系统，为超声引导下的微创手术提供导航，当穿刺针60的型号变化时，能够将原有型号的穿刺针60取出，再安装新的型号的穿刺针60。当需要更换新的穿刺针60时，将夹持件200相对于握持件100反向旋转以使夹持件200与握持件100之间处于解锁状态，进而使夹持件200脱离握持件100，从而将原有的穿刺针60取出再安装新的穿刺针60。使得不同型号的穿刺针60
能够安装固定于同一穿刺针定位夹具10中，从而使上述穿刺针定位夹具10可适配不同型号的穿刺针60，能够提升穿刺针定位夹具10与穿刺导航设备的普适性，使其可与更多型号的穿刺针60配合。
69.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
70.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。