本发明专利技术公开了一种穿刺针的进针装置。进针装置上装活检穿刺针；包括相互套装的转动模块外壳、进给模块外壳、针筒外壳、内螺纹管、内螺纹滑块、内螺纹滑块导筒、盘形凸轮套和转动内柱；转动内柱、内螺纹管和盘形凸轮套绕有转动柱导绳，转动柱导绳穿出转动模块外壳后和外驱动轴连接形成线驱机构以带动转动；内螺纹滑块凸起穿过内螺纹滑块导筒嵌装于内螺纹管内，进给模块外壳凸起穿过针筒外壳嵌装于盘形凸轮套内，内螺纹滑块、转动内柱和活检穿刺针间有转动内柱气囊。本发明专利技术实现了针穿刺手术过程中CT断面内没有金属致密物，可实现手术过程兼容CT成像，能实现穿刺针的进给、旋转控制及控制针筒相对人体高度距离不随呼吸运动改变。针筒相对人体高度距离不随呼吸运动改变。针筒相对人体高度距离不随呼吸运动改变。
【技术实现步骤摘要】
穿刺针的进针装置
[0001]本专利技术属于医疗器械制造及应用领域的一种针穿刺辅助手术机器人中的进针装置，具体来将，是一种兼容CT的电机外置式多自由度针穿刺针装置。
技术介绍
[0002]临床上，如果通过CT检查发现肺部有病灶，但无法确信它是感染、非病变感染，还是肿瘤引起的，特别是无法排除恶性肿瘤，就需要进行肺穿刺活检，明确病变性质。肺穿刺也是在CT的定位下穿刺到病灶取出一些组织进行常规检查。但CT导引下穿刺也有缺点:由于不是适时显像，呼吸移动会给准确定位造成误差,必须训练人体掌握好呼吸时相。当穿刺针需与横断面成一定角度时,穿刺技术有一定的难度,所以需要不断地通过CT图像进行穿刺针的位姿调整。但往往CT图片的产生需要一定时间，且CT图片的观察需要离开手术台。因此在肺穿刺手术过程中，穿刺针在此入过程前需要根据CT图像不断调整穿刺针的位姿，在初步确定姿态后，医生在合适的地方粘贴定位纸初步确定穿刺点的位置。因此，手术医生需要不断地调整穿刺针后，将穿刺针进行固定。完成初步定位后，医生需要离开手术室，对人体再次进行CT扫描确定进针方向、角度最终确定刺入点。在确定进针后，穿刺针进入预定深度后，需要再次CT扫描确定针尖位置；若针尖未达到病灶，则需要根据扫描结果进行调整，如此反复最后完成刺入。
[0003]大多数情况下医护人员都是通过穿刺定位针的方式将刺入到一半的穿刺针固定于人体身上。但由于人体的呼吸作用会带动穿刺针一起运动，术中穿刺针极易发生移位，甚至脱落。最后导致手术失败、定位不准、切除肺部组织过多等等问题。现在医护人员的解决方式是直接采用胶带或者纱布缠绕固定方式。也有研究人员采用在手术台设置龙门支架或在人体胸腔表面固定的穿刺针姿态调整装置以固定穿刺针，通过这种方式固定穿刺针以方便医护人员实现刺入过程中穿刺针的固定。但这种方式仍然需要医生反复进入CT手术室对穿刺针进行操作，因此需要研发一款替代医生操作穿刺针的旋转、进给操作的装置模块，且该模块需要适配现有的穿刺针的定位固定装置。
[0004]在实际应用中，往往需要在CT引导下进行手术，且由于穿刺针需要刺入人体肺部，为了保证病灶区域可达，该进给装置需要提供足够大的穿刺行程，同时进给装置本身不能占用太大的空间以适应CT床狭小的空间；为了保证病灶区域可达，该旋转装置需要提供至少180
°
的旋转角度；由于呼吸作用，人体胸腔表面会存在轻微起伏，该装置需要提供一定的高度调节功能；在满足以上三点需求的同时，该装置需要兼容CT，所以该装置不能实用任何金属材料以消除金属对CT成像的图像质量的影响。
技术实现思路
[0005]为了实现
技术介绍
中所需要的功能和解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种穿刺针的进针装置，能实现穿刺针的进给、旋转控制及控制针筒相对人体高度距离不随呼吸运动改变。
[0006]本专利技术可以提供多自由度控制穿刺针的进针动作和操作，以辅助医生在不进入CT扫描室的情况下进行活检针穿刺，通过进针装置控制进行自动进针，降低医生在CT手术室中受到的辐射。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]所述的进针装置上安装有活检穿刺针；通过进针装置调整控制活检穿刺针的升降进给、绕针轴角度。
[0009]所述的进针装置包括转动模块外壳、进给模块上端盖、进给模块外壳、针筒外壳、进给模块下端盖、内螺纹管、内螺纹滑块、内螺纹滑块导筒、盘形凸轮套和转动内柱；转动模块外壳固定在进给模块上端盖上端面，进给模块上端盖和进给模块下端盖分别固定封装在进给模块外壳的上下端面，转动模块外壳和进给模块外壳内部中空具有空腔；转动模块外壳的空腔中活动安装转动内柱，进给模块外壳的空腔中套装有内螺纹管，内螺纹管中套装有内螺纹滑块导筒，内螺纹滑块导筒中套装有内螺纹滑块，进给模块外壳外套装盘形凸轮套，盘形凸轮套外套装针筒外壳；
[0010]转动内柱、内螺纹管和盘形凸轮套的外周面均绕制布置有各自的转动柱导绳，转动柱导绳穿出转动模块外壳后和外部的驱动轴连接形成线驱机构，通过线驱机构分别带动转动内柱、内螺纹管和盘形凸轮套旋转；
[0011]内螺纹滑块导筒的侧壁开设有轴向布置的条形通槽，内螺纹管内周面加工有内凹的螺旋槽，内螺纹滑块外壁设有凸起，凸起穿过内螺纹滑块导筒的条形通槽嵌装于内螺纹管的螺旋槽内，使得内螺纹滑块导筒的旋转能够带动内螺纹滑块在内螺纹滑块导筒条形通槽和内螺纹管螺旋槽的共同导向下实现上下移动；针筒外壳的侧壁开设有轴向布置的条形通槽，盘形凸轮套侧壁开设有波浪形通槽，进给模块外壳外壁设有凸起，凸起穿过针筒外壳的条形通槽嵌装于盘形凸轮套的波浪形通槽内，使得盘形凸轮套的旋转能够带动进给模块外壳在针筒外壳条形通槽和盘形凸轮套波浪形通槽的共同导向下实现上下移动；转动内柱与进给模块上端盖固连，通过线驱机构带动转动内柱转动，转动内柱驱动进给模块上端盖转动，实现进针模块自身绕针轴线的转动。
[0012]转动模块外壳、转动内柱、进给模块上端盖、内螺纹滑块、进给模块下端盖均同轴布置且开设有同轴的贯穿通孔，活检针从上向下依次穿过转动模块外壳、转动内柱、进给模块上端盖、内螺纹滑块、进给模块下端盖的贯穿通孔后穿出；转动内柱贯穿通孔和活检针之间设有转动内柱气囊，转动内柱气囊经导气管b和外部的气源连通；内螺纹滑块贯穿通孔和活检针之间设有内螺纹气囊，内螺纹气囊经导气管a和外部的气源连通。
[0013]所述的线驱机构包括从动轴和驱动轴，转动内柱/内螺纹管/盘形凸轮套作为从动轴，转动柱导绳分为两根导绳，从动轴和驱动轴表面开设相同螺旋旋向的螺旋槽作为导绳槽，两根导绳的一端沿从动轴表面的螺旋槽进行螺旋绕制后固定在从动轴上，两根导绳的另一端沿驱动轴表面的螺旋槽进行螺旋绕制后固定在驱动轴上；同一根导绳分别在从动轴和驱动轴表面的螺旋槽上的螺旋走向相同，两根导绳分别在从动轴或者驱动轴的同一根轴表面的螺旋槽上的螺旋走向相反，这样通过旋转驱动轴沿任意时针方向旋转进而带动从动轴同时针方向旋转。
[0014]所述的活检穿刺针主要由上端的活检枪和下端的活检针固接构成。
[0015]本专利技术的进针装置通过气动夹紧的方式对穿刺针实施固定夹紧动作，利用气动夹
紧的方式结合线驱实现穿刺针的转动自由度控制，利用气动夹紧的方式结合旋转变直线运动机构实现穿刺针的进针自由度控制，利用线驱机构驱动凸轮机构实现穿刺装置本体相对人体胸腔距离微动调节以适应呼吸运动。
[0016]本专利技术的所述的进针装置可以安装在任一平台上，例如机器人或者机械手或者自动化机械支架上。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术采用电机置于边界、线驱机构等方式保证了针穿刺手术过程中CT断面内没有金属致密物，可实现手术过程兼容CT成像。
[0019]本专利技术采用吸附于人体背部的真空背心，保证了穿刺机器人主体相对人体固定。
[0020]本专利技术可调整支架以保证穿刺机器人相对人体的侧边距、相对人体胸腔高度处于合适范围内。
[0021]本专利技术为穿刺针提供进给、针转角调节功能模块，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种穿刺针的进针装置，其特征在于：所述的进针装置上安装有活检穿刺针；所述的进针装置包括转动模块外壳(35)、进给模块上端盖(36)、进给模块外壳(37)、针筒外壳(38)、进给模块下端盖(39)、内螺纹管(41)、内螺纹滑块(42)、内螺纹滑块导筒(44)、盘形凸轮套(45)和转动内柱(47)；转动模块外壳(35)固定在进给模块上端盖(36)上端面，进给模块上端盖(36)和进给模块下端盖(39)分别固定封装在进给模块外壳(37)的上下端面，转动模块外壳(35)和进给模块外壳(37)内部中空具有空腔；转动模块外壳(35)的空腔中活动安装转动内柱(47)，进给模块外壳(37)的空腔中套装有内螺纹管(41)，内螺纹管(41)中套装有内螺纹滑块导筒(44)，内螺纹滑块导筒(44)中套装有内螺纹滑块(42)，进给模块外壳(37)外套装盘形凸轮套(45)，盘形凸轮套(45)外套装针筒外壳(38)；转动内柱(47)、内螺纹管(41)和盘形凸轮套(45)的外周面均绕制布置有各自的转动柱导绳(46)，转动柱导绳(46)穿出转动模块外壳(35)后和外部的驱动轴连接形成线驱机构，通过线驱机构分别带动转动内柱(47)、内螺纹管(41)和盘形凸轮套(45)旋转；内螺纹滑块导筒(44)的侧壁开设有轴向布置的条形通槽，内螺纹管(41)内周面加工有内凹的螺旋槽，内螺纹滑块(42)外壁设有凸起，凸起穿过内螺纹滑块导筒(44)的条形通槽嵌装于内螺纹管(41)的螺旋槽内，使得内螺纹滑块导筒(44)的旋转能够带动内螺纹滑块(42)在内螺纹滑块导筒(44)条形通槽和内螺纹管(41)螺旋槽的共同导向下实现上下移动；针筒外壳(38)的侧壁开设有轴向布置的条形通槽，盘形凸轮套(45)侧壁开设有波浪形通槽，进给模块外壳(37)外壁设有凸起，凸起穿过针筒外壳(38)的条形通槽嵌装于盘形凸轮套(45)的波浪形通槽内，使得盘形凸轮套(45)的旋转能够带动进给模块外壳(37)在针筒...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷勇，王真，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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