一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置

1.本发明涉及一种医疗器械，尤其是一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置。


背景技术：

2.微创介入医疗是近年来迅速发展起来的一门崭新的医疗技术，是介于外科、内科之间的医疗方法。斜尖柔性针能够克服传统刚性针只能穿刺直线路径和难于修正穿刺偏差的弊端，利用自身的柔性弯曲绕开骨骼、血管等障碍物，准确穿刺靶点。在临床实际应用中，入针角度的确定往往影响最终的穿刺效果和穿刺路径规划的精度，所以，需要医生在手术过程中消耗大量的时间去调整和校准穿刺机构的入针角度，这不仅消耗了大量的时间，并且无法保证穿刺精度。
3.基于上述问题，本发明需要解决的问题为设计一款带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置可以实现自动调整穿刺入针角度，该装置本体不需要整体移动或旋转，只需要利用前置式调姿机构调整斜尖柔性针前端的入针角度，提高了准确性和操作精度。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，安装方便，提高穿刺活检手术的效率，减少手术时间，便于控制，结构紧凑，推动微创本发明的技术方案为：
5.本发明的技术方案为：
6.一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，包括机构主体、柔性针穿刺进给机构、收放线机构、入针位姿调整机构，其特征在于：所述机构主体左前面设有立板，其上设有凸台一，并在凸台一上设有条状通孔一和条状通孔二，并且条状通孔一和条状通孔二平行放置，在凸台一上设有个螺纹孔，四个为一组，每组分别以条状通孔一、条状通孔二的中心线为对称轴两两对称放置；所述的机构主体右前面设有立板，其上设有凸台二，并在凸台二设有条状通孔三、条状通孔四，并且两孔平行放置，在凸台二上设有八个螺纹孔，四个为一组，每组以条状通孔三、条状通孔四中心线为轴线两两对称放置；所述的主体前端设有多孔板，其中心设有出针孔，并以出针孔为中心成十字形对称均匀分布线孔一、线孔二、线孔三、线孔四；所述主体后端设有后板，后板中间部分设有两个电机孔左右对称放置；柔性针穿刺进给机构包括电机一、电机二、转针电机架、转针电机、滑块一、柔性针、夹针装置、套管固定器、滑块二、套管、支撑伸缩套管、滑块三、光杆一、光杆二、丝杠一、丝杠二，光杠一、光杠二一端通过螺钉安装在后板上，另一端安装通过螺钉安装在前置多孔板；电机一通过螺钉安装在后板左侧电机孔上，并用联轴器与丝杠一连接；电机二通过螺钉安装在后板右侧的电机孔，并用联轴器与丝杠二连接；转针电机通过螺钉安装在转针架上，转针架通过螺钉安装在滑块一上，夹针机构固连在转针电机上，柔性针夹在夹针装置上；滑块一，下部
设有螺纹孔，左下部设有通孔，并且丝杠一穿过螺纹孔一，光杆一穿过滑块一上的通孔；滑块二上部设有穿针孔，穿针孔与出针孔同轴线，滑块二下侧设有螺纹孔二，右下侧设有通孔二，滑块二通过螺纹孔二与丝杠二，并通过通孔二与光杆二连接，套管固定在套管固定器，套管固定器通过螺纹连接在滑块二上部；滑块三下侧设有螺纹孔三，左下侧设有通孔三，伸缩支撑架进给滑块三上部通孔与出针孔穿过，并且有支撑伸缩套管，伸缩支撑架进给架通过螺纹孔三与丝杠二连接，并且通过通孔三与光杆二连接，支撑伸缩套管为可伸缩套管，支撑伸缩套管一端连接在出针孔，另一端连接在滑块三上部的孔中；电机一通过联轴器带动丝杠一转动，进而带动滑块一在光杆一上前后运动，转针电机二带动夹针装置旋转，夹针装置带动柔性针旋转，电机二通过联轴器带动丝杠二旋转，丝杠二带动滑块二在光杆二上前后运动，丝杠二带动滑块三在光杆二上前后运动，进而带动柔性针旋转进针。
7.作为优选，所述的一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，其特征在于所述的收放线机构包括转轴电机一、转轴一、转轴架一、转轴电机二、转轴二、转轴架二、转轴电机三、转轴三、转轴架三、转轴电机四、转轴四、转轴架四、滑轮一、滑轮二、滑轮三、滑轮四、线一、线二、线三、线四，所述转轴架一形状为u形，轴架一下部设有长方形通道一，转轴架一通过螺钉固定在凸台一上，并且长方形通道一与长条通孔一对齐；转轴电机通过螺钉连接在转轴架一外侧，转轴一安装在转轴架一u形内，转轴一一端连接在转轴电机一上，另一端通过轴承安装在转轴架一的u形壁上，线一缠绕在转轴一上；转轴架二形状为u形，转轴架二下部设有长方形通道二，转轴架二通过螺钉固定在凸台一上，并且长方形通道二与条状通孔二轮廓对齐；转轴电机二通过螺钉连接在转轴架二上，转轴二安装转轴架二u形内，转轴二一端连接在转轴电机二上，另一端通过轴承安装在转轴架二的u形壁上，线二缠绕在转轴二上；其中转轴架三下部设有长方形通道，转轴架三通过螺钉固定在凸台二外侧上，并且长方形通道与条状通孔三轮廓对齐；转轴电机三形状为u形，转轴电机三通过螺钉连接在转轴架三的外侧，转轴三安装转轴架三的u形内，转轴三一端连接在转轴电机三上，另一端安装在通过轴承安装在转轴架三的u形壁上，线三缠绕在转轴三转轴带动线三，；转轴架四形状为u形，转轴架四下部设有长方形通道四，转轴架四通过螺钉固定在凸台二外侧上，并且长方形通道四与条状通孔四轮廓对齐，转轴电机四通过螺钉连接在转轴架四的外侧，转轴四一端连接在电机四上，另一端通过轴承安装在转轴架四的u形壁上；滑轮一通过螺钉安装在线孔一旁，线一穿过长方形通道与长条通孔一，线一绕过滑轮一径直进入线孔一；滑轮二通过螺钉安装在线孔二左端，线二穿过长方形通道二与长条通孔二，线二缠绕在滑轮上径直进入线孔二；滑轮三通过螺钉安装在线孔三右端，线三穿过长方形通道与长条通孔三，线三缠绕在滑轮三上径直进入线孔三；滑轮四通过螺钉安装在线孔四右端，线四缠绕在转轴上，线四穿过长方形通道四与长条通孔四，线四缠绕在滑轮上径直进入线孔四；转轴电机一旋转带动转轴一旋转实现线一收放，转轴电机二带动转轴旋转从而在带动线二收放，转轴电机三旋转带动转轴，从而带动线三收放，转轴电机四旋转带动转轴，从而带动线四收放，在线一、线二、线三、线四协同作用下实现对入针位姿调整机构的控制。
8.作为优选，所述的一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，其特征在于：入针位姿调整机构包括顶塑料圆板、柔性管、弹簧、中部塑料圆板、底部塑料圆板，所述顶塑料圆板中间设有中心通孔，并以轴心为中心成十字均匀分布四个线孔，柔性管穿过顶塑料圆板的中心通孔，并柔性管的前部略突出于顶塑料圆板，弹簧与顶塑料圆板固连，线
一、线二、线三、线四，穿过顶塑料圆板的四个线孔，并与顶塑料圆板固连；所述中部塑料圆板中间设有通孔，并以轴心为中心成十字均匀分布四个线孔，弹簧与顶塑料圆板连接，线一、线二、线三、线四穿过中部塑料圆板的四个线孔；其中底部塑料圆板中心设有通孔，以轴心为中心成十字均匀分布四个线孔，底部塑料圆板通过螺钉安装在前置多孔板上，柔性管固连前置多孔板上，并穿过底部塑料圆板中心通孔，并弹簧与底部塑料圆板固连，线一，线二、线三、线四分别穿过底部塑料圆板的四个线孔；通过线一、线二、线三、线四控制顶塑料圆板在不同方向摆动弹簧，使顶塑料圆板带动柔性管里的柔性针尖部位摆动实现不同姿态。
9.本发明的有益效果是：
10.所述的一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置通过利用连杆机构和带传动的联合运动实现自动调整斜尖柔性针穿刺入针角度的功能，提高了机构的灵活性，保证了装置精度。
11.当所述的一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，装置内的前置式调姿机构操作简便，不需要装置整体移动或旋转，调整入针点姿态可以做到更加精准，调姿范围更大，机构操作简单。
12.附图1，本发明的整体装配示意图；
13.附图2，本发明中机构主体示意图；
14.附图3，本发明中柔性针进给装置爆炸示意图；
15.附图4，本发明中收放线装置示意图；
16.附图5，本发明中弯针装置示意图；
17.图中：机构主体，1、立板，1-2、凸台一，1-2-1、条状通孔一，1-2-1-1、条状通孔二，1-2-1-2、立板，1-3、凸台二，1-3-1、条状通孔三，1-3-1-1、后板，1-1、多孔板，1-4、出针孔、1-4-1、线孔一，1-4-2、线孔二，1-4-3、线孔三，1-4-4、线孔四，1-4-5、柔性穿刺进给机构，2、电机一，2-1、电机二，2-2、转针架，2-3、转针电机，2-4、滑块一2-5、通孔、2-5-1、螺纹孔，2-5-2、柔性针，2-6、夹针装置，2-7、套管固定器，2-8、滑块二，2-9、螺纹孔二，2-9-1、通孔二，2-9-2、套管，2-10、支撑伸缩套管，2-11、滑块三，2-12、螺纹孔三，2-12-1、通孔三，2-12-2、光杆一，2-13、光杆二，2-14、丝杠一，2-15、丝杠二，2-16、光杠一，2-13、光杠二，2-14、、收放线机构，3、电机一，3-1、转轴一，3-2、转轴架一，3-3、长方形通道一，3-3-1、转轴电机二，3-4、转轴二，3-5、转轴架二，3-6、长方形通道二，3-6-1、转轴电机三，3-7、转轴三，3-8、转轴架三，3-9、长方形通道三，3-9-1、转轴电机四，3-10、转轴四，3-11、转轴架四，3-12、滑轮一，3-13、滑轮二，3-14、滑轮三，3-15、滑轮四，3-16、线一，3-17、线二，3-18、线三，3-19、线四，3-20、入针位姿调整机构4、橡胶管，4-1、弹簧，4-2、顶塑料圆板，4-3、中部塑料圆板，4-4、底部塑料圆板，4-5
具体实施方式
18.以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式。
19.本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本
发明没有连接的部件将从附图中省略。
20.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
21.如图1、图2和图3，一种带有针尖位姿调整机构的套管柔性针穿刺装置，包括机构主体1、柔性针穿刺进给机构2、收放线机构3、入针位姿调整机构4，其特征在于：所述机构主体1左前面设有立板1-2，其上设有凸台一1-2-1，并在凸台一1-2-1上设有条状通孔一1-2-1-1和条状通孔二1-2-1-2，并且条状通孔一1-2-1-1和条状通孔二1-2-1-2平行放置，在凸台一1-1-2上设有8个螺纹孔，四个为一组，每组分别以条状通孔一1-2-1、条状通孔二1-2-2的中心线为对称轴两两对称放置；所述的机构主体1右前面设有立板1-3，其上设有凸台二1-3-1，并在凸台二1-3-1设有条状通孔三1-3-1-1、条状通孔四1-3-1-2，并且两孔平行放置，在凸台二1-1-3上设有八个螺纹孔，四个为一组，每组以条状通孔三1-3-1-1、条状通孔四1-3-1-2中心线为轴线两两对称放置；所述的主体1前端设有多孔板1-4，其中心设有出针孔1-4-1，并以出针孔1-4-1为中心成十字形对称均匀分布线孔一1-4-2、线孔二1-4-3、线孔三1-4-4、线孔四1-4-5；所述主体1后端设有后板1-1，后板1-1中间部分设有两个电机孔左右对称放置；柔性针穿刺进给机构2包括电机一2-1、电机二2-2、转针电机架2-3、转针电机2-4、滑块一2-5、柔性针2-6、夹针装置2-7、套管固定器2-8、滑块二2-9、套管2-10、支撑伸缩套管2-11、滑块三2-12、光杆一2-13、光杆二2-14、丝杠一2-15、丝杠二2-16，光杠一2-13、光杠二2-14一端通过螺钉安装在后板1-1上，另一端安装通过螺钉安装在前置多孔板1-4；电机一2-1通过螺钉安装在后板1-3左侧电机孔上，并用联轴器与丝杠一2-15连接；电机二2-2通过螺钉安装在后板1-3右侧的电机孔，并用联轴器与丝杠二2-16连接；转针电机2-4通过螺钉安装在转针架2-3上，转针架2-3通过螺钉安装在滑块一2-5上，夹针机构2-7固连在转针电机2-4上，柔性针2-6夹在夹针装置2-7上；滑块一2-5，下部设有螺纹孔2-5-2，左下部设有通孔2-5-1，并且丝杠一2-15穿过螺纹孔一2-5-2，光杆一2-13穿过滑块一2-5上的通孔2-5-1；滑块二2-9上部设有穿针孔，穿针孔与出针孔1-4-1同轴线，滑块二2-9下侧设有螺纹孔二2-9-1，右下侧设有通孔二2-9-2，滑块二2-9通过螺纹孔二2-9-1与丝杠二2-15，并通过通孔二2-9-2与光杆二2-14连接，套管2-10固定在套管固定器2-8，套管固定器2-8通过螺纹连接在滑块二2-9上部；滑块三2-12下侧设有螺纹孔三2-12-1，左下侧设有通孔三2-12-2，伸缩支撑架进给滑块三2-12上部通孔与出针孔1-4-1穿过，并且有支撑伸缩套管2-11，伸缩支撑架进给架2-12通过螺纹孔三2-12-1与丝杠二2-16连接，并且通过通孔三2-12-2与光杆二2-14连接，支撑伸缩套管2-11为可伸缩套管，支撑伸缩套管2-11一端连接在出针孔1-4-1，另一端连接在滑块三2-12上部的孔中；电机一2-1通过联轴器带动丝杠一2-15转动，进而带动滑块一2-5在光杆一2-13上前后运动，转针电机二2-4带动夹针装置2-7旋转，夹针装置2-7带动柔性针2-6旋转，电机二2-2通过联轴器带动丝杠二2-16旋转，丝杠二2-16带动滑块二2-9在光杆二2-14上前后运动，丝杠二2-16带动滑块三2-12在光杆二2-14上前后运动，进而带动柔性针旋转进针。
22.如图2和图4所示，本实施例中的收放线机构3包括转轴电机一3-1、转轴一3-2、转轴架一3-3、转轴电机二3-4、转轴二3-5、转轴架二3-6、转轴电机三3-7、转轴三3-8、转轴架
三3-9、转轴电机四3-10、转轴四3-11、转轴架四3-12、滑轮一3-13、滑轮二3-14、滑轮三3-15、滑轮四3-16、线一3-17、线二3-18、线三3-19、线四3-20，所述转轴架一3-1形状为u形，轴架一3-3下部设有长方形通道一3-3-1，转轴架一3-1通过螺钉固定在凸台一1-2-1上，并且长方形通道一3-3-1与长条通孔一1-2-1对齐；转轴电机3-1-1通过螺钉连接在转轴架一3-1-2外侧，转轴一3-2安装在转轴架一3-3u形内，转轴一3-2一端连接在转轴电机一3-1上，另一端通过轴承安装在转轴架一3-3的u形壁上，线一3-17缠绕在转轴一3-2上；转轴架二3-6形状为u形，转轴架二3-6下部设有长方形通道二3-6-1，转轴架二3-6通过螺钉固定在凸台一1-2-1上，并且长方形通道二3-6-1与条状通孔二1-2-1-2轮廓对齐；转轴电机二3-4通过螺钉连接在转轴架二3-6上，转轴二3-5安装转轴架二3-6u形内，转轴二3-5一端连接在转轴电机二3-4上，另一端通过轴承安装在转轴架二3-6的u形壁上，线二3-15缠绕在转轴二3-5上；其中转轴架三3-9下部设有长方形通道3-9-1，转轴架三3-9通过螺钉固定在凸台二1-3-1外侧上，并且长方形通道3-9-1与条状通孔三1-3-1-1轮廓对齐；转轴电机三3-7形状为u形，转轴电机三3-7通过螺钉连接在转轴架三3-9的外侧，转轴三3-8安装转轴架三3-9的u形内，转轴三3-8一端连接在转轴电机三3-7上，另一端安装在通过轴承安装在转轴架三3-9的u形壁上，线三3-19缠绕在转轴三3-8转轴3-8带动线三3-11，；转轴架四3-12形状为u形，转轴架四3-12下部设有长方形通道四3-12-1，转轴架四3-12通过螺钉固定在凸台二1-3-1外侧上，并且长方形通道四3-9-1与条状通孔四1-3-1-2轮廓对齐，转轴电机四3-10通过螺钉连接在转轴架四3-12的外侧，转轴四3-11一端连接在电机四3-12上，另一端通过轴承安装在转轴架四3-12的u形壁上；滑轮一3-13通过螺钉安装在线孔一1-4-2旁，线一3-17穿过长方形通道3-3-1与长条通孔一1-2-1，线一3-17绕过滑轮一3-13径直进入线孔一1-4-2；滑轮二3-14通过螺钉安装在线孔二1-4-3左端，线二3-18穿过长方形通道二3-6-1与长条通孔二1-2-1-2，线二3-10缠绕在滑轮3-14上径直进入线孔二1-4-3；滑轮三3-14通过螺钉安装在线孔三1-4-4右端，线三3-19穿过长方形通道3-9-1与长条通孔三1-3-1-1，线三3-19缠绕在滑轮三3-15上径直进入线孔三1-4-4；滑轮四3-16通过螺钉安装在线孔四1-4-5右端，线四3-20缠绕在转轴3-4-2上，线四3-20穿过长方形通道四3-11与长条通孔四1-3-1-2，线四3-20缠绕在滑轮3-16上径直进入线孔四1-4-5；转轴电机一3-1旋转带动转轴一3-2旋转实现线一3-17收放，转轴电机二3-4带动转轴旋转3-5从而在带动线二3-18收放，转轴电机三3-7旋转带动转轴3-8，从而带动线三3-19收放，转轴电机四3-10旋转带动转轴3-11，从而带动线四3-20收放，在线一3-17、线二3-18、线三3-19、线四3-20协同作用下实现对入针位姿调整机构4的控制。
23.如图5所示，本实施例中的入针位姿调整机构4包括顶塑料圆板4-1、柔性管4-2、弹簧4-3、中部塑料圆板4-4、底部塑料圆板4-5，所述顶塑料圆板4-1中间设有中心通孔，并以轴心为中心成十字均匀分布四个线孔，柔性管4-2穿过顶塑料圆板4-1的中心通孔，并柔性管4-2的前部略突出于顶塑料圆板4-1，弹簧4-3与顶塑料圆板4-1固连，线一3-17、线二3-18、线三3-19、线四3-20，穿过顶塑料圆板4-1的四个线孔，并与顶塑料圆板4-1固连；所述中部塑料圆板4-4中间设有通孔，并以轴心为中心成十字均匀分布四个线孔，弹簧4-3与顶塑料圆板4-1连接，线一3-17、线二3-18、线三3-19、线四3-20穿过中部塑料圆板4-4的四个线孔；其中底部塑料圆板4-5中心设有通孔，以轴心为中心成十字均匀分布四个线孔，底部塑料圆板4-5通过螺钉安装在前置多孔板1-4上，柔性管4-2固连前置多孔板1-4上，并穿过底
部塑料圆板4-5中心通孔，并弹簧4-3与底部塑料圆板4-5固连，线一3-9，线二3-18、线三3-19、线四3-20分别穿过底部塑料圆板4-5的四个线孔；通过线一3-9、线二3-10、线三3-11、线四3-12控制顶塑料圆板4-1在不同方向摆动弹簧4-8，使顶塑料圆板4-1带动柔性管4-2里的柔性针尖部位摆动实现不同姿态。
24.本发明具体实施方式的工作原理为：
25.使用本发明时，应将上述的装置复位，将本发明固定在手术台上的相应位，调整转轴电机一3-1、转轴电机二3-4、转轴电机三3-7、转轴电机四3-10将柔性管4-2的通孔跟出针孔1-4-1同轴线，将柔性针2-6安装在夹针装置2-7上，将套管2-10安装在套管固定器2-8上，柔性针2-6与套管2-10从支撑伸缩套管2-11穿出。
26.入针位姿调整机构4入针角度实例：实现柔性管4-2的通孔跟出针孔1-4-1同轴线，转轴电机一3-1旋转带动转轴一3-2旋转实现线一3-17收放，转轴电机三3-7旋转带动转轴3-8，从而带动线三3-19收放，控制顶塑料圆板4-1带动柔性管4-2里的柔性针2-6左右摆动，转轴电机二3-4带动转轴旋转3-5从而在带动线二3-18收放，转轴电机四3-10旋转带动转轴3-11，从而带动线四3-20收放，控制顶塑料圆板4-1带动柔性管4-2里的柔性针2-6俯仰摆动，转轴电机一3-1、转轴电机二3-4、转轴电机三3-7、转轴电机四3-10可联合控制柔性针2-6的入针角度。
27.控制柔性针2-6进给、退回和自转实例：滑块三2-12在光杆二2-14上滑动从而带动支撑伸缩套管2-11伸长或缩短，最终实现对柔性针2-6的支撑；电机一2-1通过联轴器带动丝杠一2-15转动，进而带动滑块一2-5在光杆一2-13上前后运动，电机二2-2通过联轴器带动丝杠二2-16旋转，丝杠二2-16带动滑块二2-9在光杆二2-14上前后运动，丝杠二2-16带动滑块三2-12在光杆二2-14上前后运动，最终实现柔性针2-6的进给和退回，转针电机二2-4带动夹针装置2-7旋转，夹针装置2-7带动柔性针2-6旋转，电机一2-1、电机二2-4、转针电机二2-4的联合运动可以控制斜尖柔性针得到出不同的穿刺路径。
28.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。