穿刺装置与系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种穿刺装置，包含支撑平台(100)与直线进给结构；直线进给结构包含箝位驱动件(210)与运动件，运动件包含穿刺件(260)；箝位驱动件(210)中设置的轴向通孔形成穿刺件(260)轴向滑动的通行孔(211)；直线进给结构还配置有微动结构，所述微动结构为穿刺件(260)提供振动、冲击以及凿击中的任一种或任多种；穿刺件(260)提供挤压力复合交变力的施力，或者穿刺件(260)提供冲击力或凿击力。本发明专利技术还提供了一种包含上述穿刺装置的穿刺系统。本发明专利技术能够实现腧穴穿刺、生物体内部积液抽取、药物注射、化释、切割、捣碎等功能，避免了由工作对象与工作系统之间存在不同程度的间距和不可控相对运动，没有系统级的相对误差。

Puncture device and system

The present invention provides a puncture device comprising a support platform (100) and a straight-line feed structure, a straight-line feed structure comprising a clamping drive (210) and a moving part comprising a puncture piece (260), an axial through hole arranged in a clamping drive piece (210) to form an axial sliding through hole (211) of a puncture piece (260), and a straight-line feed structure also matched. A fretting structure is arranged, the fretting structure provides any one or more of the vibrations, impacts, and chisels for the puncture piece (260), the puncture piece (260) provides the applied force of the composite alternating force of the extrusion force, or the puncture piece (260) provides the impact force or the chiseling force. The invention also provides a puncture system comprising the above puncture device. The invention can realize the functions of acupoint puncture, fluid extraction in organism, drug injection, chemical release, cutting and mashing, and avoids the different degrees of spacing and uncontrollable relative motion between the working object and the working system, and has no relative error at the system level.

【技术实现步骤摘要】
穿刺装置与系统
本专利技术涉及一种作动器，具体地，设置一种穿刺装置与系统，特别是适用与医疗领域的由具有空间定位指向功能的作动器构成的穿刺装置与系统。
技术介绍
目前医疗领域中有关穿刺(如针灸、脑脊液抽取、关节积液抽取等)的自动化设备，多采用外部辅助刚性支架进行定位平台的基准定位，这类刚性支架通常远离患者，操作时累积误差较大，因此对尺寸误差、连接方式、调节(手动或自动调节)精度均有较高的要求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种穿刺装置与系统。根据本专利技术提供的穿刺装置，其特征在于，包含支撑平台与直线进给结构；直线进给结构包含箝位驱动件与运动件，所述运动件包含穿刺件；箝位驱动件中设置有轴向通孔，所述轴向通孔形成穿刺件轴向滑动的通行孔；所述箝位驱动件通过以下任一种方式安装在支撑平台上：--紧固连接；--轴向滑动连接和/或转动连接；所述直线进给结构还配置有微动结构，所述微动结构为穿刺件提供振动、冲击以及凿击中的任一种或任多种；穿刺件提供挤压力复合交变力的施力，或者穿刺件提供冲击力或凿击力。优选地，所述穿刺件包含受到的除进给方向之外方向的合力为零的穿刺针；所述穿刺针包含手术用针，穿刺针整体形状相对中轴线对称。优选地，所述支撑平台包含依次连接的第一承载台、连接杆、第二承载台，多个连接杆中包含有长度不可调的刚性杆和/或长度可调的伸缩杆；所述伸缩杆包含以下任一种或全部结构：--弹性材料杆；--直线驱动装置；--被施加能量后变形的材料的杆。优选地，箝位驱动件包含驱动部与箝位部；驱动部与箝位部一体成型或紧固连接；箝位部能够在锁合状态与解锁状态这两种状态之间转换：锁合状态下，穿刺件与箝位部相对固定；解锁状态下，穿刺件能够相对箝位部轴向滑动。优选地，所述驱动部包含一个或多个驱动组，所述驱动组包含在径向方向上槽口位置相反的两个驱动槽；箝位部则包含箝位槽，多个箝位槽分别位于驱动部沿轴向的两端。优选地，直线进给结构还包含变形结构与传感结构；变形结构设置在驱动槽的槽口位置上与箝位槽的槽口位置上；传感结构设置在驱动槽的槽底位置上与箝位槽的槽底位置上；所述传感结构包含如下任一种或任多种结构：--静电电极对；--应变片；--压阻材料件；--导电碳纳米管；--石墨烯件；--光纤。优选地，一个或多个箝位部设置在驱动部沿长度方向的两端上；箝位部包含了箝位盒、卡合件、开合弹性件以及开合开关；箝位盒中设置有一个或多个锥形孔，卡合件安装在锥形孔中；所述锁合状态下，穿刺件与锥形孔的孔壁同时与卡合件接触；所述解锁状态下，卡合件仅与穿刺件接触或者仅与锥形孔的孔壁接触。优选地，所述卡合弹性件包含第一弹性件与第二弹性件；第一弹性件、卡合件、第二弹性件、箝位盒依次连接，箝位盒上安装有开合开关的容纳腔；所述开合开关驱动第一弹性件变形；开合开关包含以下任一种或任多种结构：--变形结构；--带芯轴的电磁铁结构；--无芯轴的电磁铁结构；变形结构包含如下任一种或任多种结构：--压电材料件；--形状记忆合金弹簧；--热膨胀材料件；--电致伸缩材料件；--磁致伸缩材料件；--静电电极板；--液压膨胀体；--气动膨胀体；--磁流变液材料件。本专利技术还提供了一种穿刺系统，包含一个或多个上述的穿刺装置；穿刺装置包含的穿刺针、杆、刀片、光导引管或流体导引管能够在微动结构的作用下，从外部穿刺至被穿刺者体内；多个穿刺装置单独工作或联动工作。优选地，还包含功能件，所述功能件包含抽取装置和/或注射装置；多个穿刺装置中包含有抽取穿刺子装置和/或注射穿刺子装置，抽取穿刺子装置所包含的穿刺件形成抽取针，注射穿刺子装置所包含的穿刺件形成注射针；抽取装置、注射装置分别与抽取针、注射针相连；抽取装置、注射装置分别配设有直线进给结构；或者，抽取装置、注射装置分别连接在直线进给结构所包含的运动件沿轴向的两端上。所述穿刺系统还包含以下任一个或任多个结构：--透视类影像装置；--数字化影像装置；--数字化定位控制软件系统。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的尺寸可以做到很小，方便直接固定连接在工作对象上，使得与工作对象或内部部件的定位更加准确。2、本专利技术能够作为与工作对象尺寸相称的更微小或更大尺寸的平台，即使在微小尺寸小，也能够进行大行程大驱动力地工作。3、本专利技术的驱动形式能够实现多样化，可以通过单步累积而成的大行程或无线行程运动，还可以叠加一个微幅振动或微幅冲击运动的运动效果，实现边进给边微振动/微冲击的运动效果。4、本专利技术结合信号控制，可以针对被工作对象需刺穿的结构或组织的材料类型、强度、厚度，选择最佳组合的单步驱动幅值、多步累积行程、驱动力、振动、冲击的频率等，以达到最佳效率，做精确进程的穿刺。5、本专利技术中通过对箝位驱动件的控制，能够实现穿刺件的单向锁定、双向锁定、尺蠖运动等，丰富了使用范围。6、本专利技术能够实现腧穴穿刺、生物体内部积液抽取、药物注射、化释、切割、捣碎等功能，除管状，还可以用于操纵实心杆状、片状类(手术)工具，刀具，避免了由工作对象与工作系统之间存在不同程度的间距和不可控相对运动，而导致的相对定位误差，因此没有系统级的相对误差。7、本专利技术能够在被工作对象结构体的外部进行控制，虽然在腔体内部作业，视觉上不可见，但依然能够通过透视类影像及其数字化影像和空间数字化位置坐标信息作为目标定位信息，由穿刺运动部件的支撑平台的精密闭环控制操纵运动和定位，保证穿刺部件内部空间定位的姿态和靶点探及作业范围均能精确(手术)操纵。8、传统的针灸手法都是浅层次，利用本专利技术可以进行深层次、微创口手术，结合微动结构还能模拟人的手法，进行更复杂的操作；例如栓塞定点清除、定点送药、定点神经刺激、定点囊肿积液抽排、定点囊肿灭活或排除以及药物或病灶沉积物的的融化稀释等。9、本专利技术能够直接或间接安装在被工作对象上，适用场合更加广泛。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的穿刺装置工作原理示意图；图2为实施例1中直线电机结构示意图；图3为实施例1中锁合状态下箝位槽示意图；图4为实施例1中解锁状态下箝位槽示意图；图5为实施例2中锁合状态下箝位部结构示意图；图6为实施例2中解锁状态下箝位部结构示意图；图7为实施例2中直线电机结构示意图；图8为实施例3中带芯轴电磁铁对应箝位部锁合状态示意图；图9为实施例3中带芯轴电磁铁对应箝位部解锁状态示意图；图10为实施例3中无芯轴电磁铁对应箝位部锁合状态示意图；图11为实施例3中无芯轴电磁铁对应箝位部解锁状态示意图；图12为实施例3中电致伸缩材料件对应箝位部锁合状态示意图；图13为实施例3中电致伸缩材料件对应箝位部解锁状态示意图；图14为本专利技术应用针灸穿刺时整体结构示意图；图15为实施例4中加微动结构后直线电机结构示意图；图16为穿刺系统中多个穿刺装置单独运行时结构示意图；图17为穿刺系统中多个穿刺装置联动运行时结构示意图；图18为穿刺针为对称结构时的一个优选例示意图。图中示出：具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿刺装置，其特征在于，包含支撑平台(100)与直线进给结构；直线进给结构包含箝位驱动件(210)与运动件，所述运动件包含穿刺件(260)；箝位驱动件(210)中设置有轴向通孔，所述轴向通孔形成穿刺件(260)轴向滑动的通行孔(211)；所述箝位驱动件(210)通过以下任一种方式安装在支撑平台(100)上：‑‑紧固连接；‑‑轴向滑动连接和/或转动连接；所述直线进给结构还配置有微动结构，所述微动结构为穿刺件(260)提供振动、冲击以及凿击中的任一种或任多种；穿刺件(260)提供挤压力复合交变力的施力，或者穿刺件(260)提供冲击力或凿击力。

【技术特征摘要】
1.一种穿刺装置，其特征在于，包含支撑平台(100)与直线进给结构；直线进给结构包含箝位驱动件(210)与运动件，所述运动件包含穿刺件(260)；箝位驱动件(210)中设置有轴向通孔，所述轴向通孔形成穿刺件(260)轴向滑动的通行孔(211)；所述箝位驱动件(210)通过以下任一种方式安装在支撑平台(100)上：--紧固连接；--轴向滑动连接和/或转动连接；所述直线进给结构还配置有微动结构，所述微动结构为穿刺件(260)提供振动、冲击以及凿击中的任一种或任多种；穿刺件(260)提供挤压力复合交变力的施力，或者穿刺件(260)提供冲击力或凿击力。2.根据权利要求1所述的穿刺装置，其特征在于，所述穿刺件(260)包含受到的除进给方向之外方向的合力为零的穿刺针；所述穿刺针包含手术用针，穿刺针整体形状相对中轴线对称。3.根据权利要求1或2所述的穿刺装置，其特征在于，所述支撑平台(100)包含依次连接的第一承载台(110)、连接杆(120)、第二承载台(130)，多个连接杆(120)中包含有长度不可调的刚性杆和/或长度可调的伸缩杆；所述伸缩杆包含以下任一种或全部结构：--弹性材料杆；--直线驱动装置；--被施加能量后变形的材料的杆。4.根据权利要求1或2所述的穿刺装置，其特征在于，箝位驱动件(210)包含驱动部(213)与箝位部(212)；驱动部(213)与箝位部(212)一体成型或紧固连接；箝位部(212)能够在锁合状态与解锁状态这两种状态之间转换：锁合状态下，穿刺件(260)与箝位部(212)相对固定；解锁状态下，穿刺件(260)能够相对箝位部(212)轴向滑动。5.根据权利要求4所述的穿刺装置，其特征在于，所述驱动部(213)包含一个或多个驱动组，所述驱动组包含在径向方向上槽口位置相反的两个驱动槽(221)；箝位部(212)则包含箝位槽(222)，多个箝位槽(222)分别位于驱动部(213)沿轴向的两端。6.根据权利要求5所述的穿刺装置，其特征在于，直线进给结构还包含变形结构(223)与传感结构(224)；变形结构(223)设置在驱动槽(221)的槽口位置上与箝位槽(222)的槽口位置上；传感结构(224)设置在驱动槽(221)的槽底位置上与箝位槽(222)的槽底位置上；所述传感结构(224)包含如下任一种或任多种结构：--静电电极对；--应变片；--压阻材料件；--导电碳纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，杨诣坤，王熙，
申请(专利权)人：杨斌堂，
类型：发明
国别省市：上海,31