【技术实现步骤摘要】
穿刺针夹持驱动装置及前列腺穿刺机器人的末端操作装置
[0001]本专利技术涉及一种夹持驱动装置，特别涉及一种经直肠超声(TRUS)图像引导的前列腺穿刺机器人穿刺针夹持驱动装置，属于医疗器械领域。
技术介绍
[0002]随着前列腺癌发病率的增长并且日趋年轻化，前列腺癌已经成为全球男性发病率仅次于肺癌的第二大癌症，其死亡率位居第五。研究发现，2017年全球共有133万余例前列腺癌新发病例，其中超过1/5发生在美国；其次是中国，2017年前列腺癌患者超过14万人。因此前列腺癌的早期诊查被越发地重视，及时发现并治疗可以大大提高治愈可能性，对手术成功率的提高也具有重大意义。在几种常用的前列腺癌早期检查中，经直肠超声引导的穿刺活检由于其低成本、安全简便、具备实时性等特性，己成为前列腺癌诊断的通用临床手段。在临床的超声引导下的穿刺活检中，医生手动操作超声探头寻找病灶，然后手动进针，该过程中医生需要凭借经验确定进针路线，并且易受到低质量成像的干扰。该过程中的操作比较复杂，穿刺活检针的定位精度较低，检出率较低。因此需要通过增加穿刺次数来提高检出率，但同时这也增加了并发症发生的风险。
[0003]随着科学技术发展，机器人医疗辅助技术能够很好的解决这些问题。机器人辅助穿刺技术能够提供更精确的穿刺效果，可以控制穿刺针的形变以增强操作灵活性，减少医生的疲劳，提升医疗效率。而现在大多数的穿刺器械的驱动是通过手动或穿刺枪机械驱动，这样往往使得在穿刺过程中，穿刺针受到人体组织的作用，其尖端的斜面受到不对称的作用力，如图1所示，插入过程中针与...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可控形变的穿刺针夹持驱动装置，其特征在于：所述穿刺针夹持驱动装置包含一个移动关节和一个自转关节，所述穿刺针夹持驱动装置用于实现穿刺针(45)在自转的同时沿规划的穿刺路径平移进针穿刺；所述穿刺针夹持驱动装置包括直线动力组件(41)、旋转动力组件(42)、隔离组件(43)、穿刺针接口组件(44)和穿刺针(45)；直线动力组件(41)包括直线动力组件本体、支撑底壳(416)、戳卡夹持器(413)和戳卡(417)，支撑底壳(416)上端面安装有直线动力组件本体，支撑底壳(416)下端面前侧安装有戳卡夹持器(413)，戳卡(417)与戳卡夹持器(413)的底端可拆卸连接，支撑底壳(416)下端面后侧由后至前依次设置有旋转动力组件(42)、隔离组件(43)和穿刺针接口组件(44)，隔离组件(43)末端与旋转动力组件(42)首端可拆卸连接，隔离组件(43)后端与穿刺针接口组件(44)可拆卸连接，旋转动力组件(42)顶端与直线动力组件本体底端的动力输出端连接，旋转动力组件(42)在直线动力组件(41)的带动下实现平移运动，穿刺针接口组件(44)尾端可转动安装在穿刺针接口组件(44)，穿刺针(45)尖端插设在戳卡(417)的针孔内，旋转动力组件(42)的动力输出端与穿刺针接口组件(44)连接，穿刺针(45)在穿刺针接口组件(44)以及旋转动力组件(42)的带动下实现自转运动。2.根据权利要求1所述的一种可控形变的穿刺针夹持驱动装置，其特征在于：直线动力组件本体包括滚珠丝杠组件(411)、第一电机组件(412)、传动连接件(414)和导轨组件(415)，支撑底壳(416)上端面沿长度方向由后至前依次安装有滚珠丝杠组件(411)和第一电机组件(412)，第一电机组件(412)的电机轴通过联轴器与滚珠丝杠组件(411)的丝杠端部连接，支撑底壳(416)下端面后侧沿长度方向设置有导轨组件(415)，导轨组件(415)中的导轨与支撑底壳(416)固定连接，导轨组件(415)中的导轨上可滑动安装有滑块，所述滑块与旋转动力组件(42)顶端固定连接；传动连接件(414)中部加工有用于走线的空槽，导轨组件(415)侧部的支撑底壳(416)下端面加工有一个与导轨组件(415)平行布置的底壳矩形通孔，传动连接件(414)顶端与滚珠丝杠组件(411)的丝母连接，传动连接件(414)底端穿过底壳矩形通孔与旋转动力组件(42)顶端固定连接。3.根据权利要求1或2所述的一种可控形变的穿刺针夹持驱动装置，其特征在于：旋转动力组件(42)包括第一外壳(421)、第二电机组件(422)、支撑座(423)和传动过渡件(424)，第一外壳(421)内部沿长度方向由后至前依次设置有第二电机组件(422)和支撑座(423)，所述支撑座(423)固定安装在第一外壳(421)内壁上，支撑座(423)中心加工有过渡通孔，第二电机组件(422)的电机壳前端与支撑座(423)末端固定连接，传动过渡件(424)嵌装在支撑座(423)首端的过渡通孔内，且传动过渡件(424)与支撑座(423)可转动连接，第二电机组件(422)的电机轴依次穿过支撑座(423)和传动过渡件(424)，且传动过渡件(424)上设有顶丝孔，第二电机组件(422)的电机轴通过顶丝与传动过渡件(424)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种可控形变的穿刺针夹持驱动装置，其特征在于：隔离组件(43)包括卡扣板(431)、传动件(432)、无菌罩连接板(433)和隔离挡板(434)，卡扣板(431)、无菌罩连接板(433)和隔离挡板(434)由后至前依次同轴连接，卡扣板(431)末端两侧设有两个相对的末端卡扣，第一外壳(421)首端两侧加工有用于与两个末端卡扣匹配的卡槽，卡扣板(431)末端通过两侧末端卡扣与第一外壳(421)首端可拆卸连接，卡扣板(431)首端两侧设有两个相对的首端卡扣，穿刺针接口组件(44)两侧加工有用于与两个首端卡扣匹配的卡槽，卡扣板(431)首端通过两侧首端卡扣与穿刺针接口组件(44)可拆卸连接，传动件
(432)末端与传动过渡件(424)配合连接，传动件(432)首端由后至前依次穿过卡扣板(431)、无菌罩连接板(433)和隔离挡板(434)中心的传动装配通孔。5.根据权利要求1、2或4所述的一种可控形变的穿刺针夹持驱动装置，其特征在于：隔离组件(43)还包括无菌布，无菌布包裹在直线动力组件(41)、旋转动力组件(42)和隔离组件(43)上，直线动力组件(41)的戳卡(417)、穿刺针接口组件(44)和穿刺针(45)暴露在无菌布外部。6.根据权利要求5所述的一种可控形变的穿刺针夹持驱动装置，其特征在于：穿刺针接口组件(44)包括传动轴系(441)、支撑板(442)、齿轮组(443)、卡扣按钮(444)、锁紧螺母(445)、第二外壳(446)、端盖(447)和针套(448)，支撑板(442)通过螺丝与第二外壳(446)固定连接，支撑板(442)靠近第二外壳(446)的一侧端面设有两个相对的卡扣按钮(444)，所述卡扣按钮(444)上加工有与卡扣板(431)的首端卡扣匹配的卡扣定位槽，第二外壳(446)左右两侧分别加工有用于与两个卡扣按钮(444)匹配的按钮装配缺口，支撑板(442)左右两侧分别加工有用于与卡扣板(431)的首端卡扣匹配的卡扣过渡凹槽，所述卡扣过渡凹槽与按钮装配缺口一一对应，卡扣板(431)的两个首端卡扣依次穿过卡扣过渡凹槽和按钮装配缺口并与卡扣按钮(444)的卡扣定位槽配合连接，第二外壳(446)内部设有容纳腔，支撑板(442)上分别加工有第一上轴孔和第一下轴孔，端盖(447)上分别加工有与第一上轴孔相对应的第二上轴孔和与第一下轴孔相对应的第二下轴孔，第一上轴孔、第二上轴孔、第一下轴孔和第二下轴孔内均嵌装有轴承，传动轴系(441)包括传动轴(4411)和空心轴(4412)，齿轮组(443)包括主动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮，传动轴(4411)一端穿过支撑板(442)的第一上轴孔并通过轴承与支撑板(442)转动连接，传动轴(4411)另一端穿过端盖(447)的第二上轴孔并通过轴承与端盖(447)转动连接，传动轴(4411)中部安装有主动圆柱齿轮，空心轴(4412)一端穿过支撑板(442)的第一下轴孔并通过轴承与支撑板(442)转动连接，空心轴(4412)另一端穿过端盖(447)的第二下轴孔并通过轴承与端盖(447)转动连接，空心轴(4412)上安装有从动圆柱齿轮，所述从动圆柱齿轮与主动圆柱齿轮相啮合，穿刺针(45)根部由前至后依次穿过第二外壳(446)、端盖(447)、空心轴(4412)、支撑板(442)并与针套(448)固定连接，空心轴(4412)伸出第二外壳(446)部分加工有外螺纹，穿刺针(45)穿过针套(448)，针套(448)穿过空心轴(4412)，针套(448)末端设有与空心轴(4412)末端相配合的斜面，锁紧螺母(445)与空心轴(4412)末端外螺纹旋紧连接，从而夹紧针套(448)末端的斜面，从而夹...
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