CN113171164B - 用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置。用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置包括修补组件，包括第一工作管和第二工作管，第一工作管中穿设有穿刺件，第二工作管中穿设有补液管；光路组件，包括照明件和固化光件，照明件和固化光件设置于第二工作管中；驱动组件，包括驱动部和驱动支架，驱动支架的一端与驱动部连接，驱动支架的另一端与第一工作管以及第二工作管连接，第一工作管以及第二工作管适于通过驱动支架调整与胎膜的相对位置。该用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置能够对胎膜早破处进行高精度的原位制造封堵和修复。

Description

用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置。

背景技术

原位生物制造指生物墨水在临床环境中被直接作用在活体的缺陷部位，以创建或修复活体组织或器官的过程，其作用位点是人体中需要修复的再生的解剖学位置。

原位生物制造最普遍的作用形式是生物三维打印，基于计算机辅助的增材制造技术，将生物墨水层层递送至组织缺陷处，精确控制生物材料、细胞和生长因子等在三维结构中的分布和组合，实现对缺损组织的修复或再生。

目前，利用原位生物打印机开展组织修复得到了众多的关注，该技术也在皮肤，软骨修复中得到了一定的突破和进展。现有技术中，有一种皮肤原位打印系统，整体系统包括参数处理设定装置、皮肤原位打印设备、创伤面扫描诊断装置以及呼吸起伏测定装置，能够根据患者的呼吸起伏对患者的创伤面进行精确的原位打印。该皮肤原位打印系统虽然能够实现原位修复，但其构型为龙门结构，尺寸较大并且结构复杂，且仅具有3个自由度，无法适应于表面特征复杂的皮肤缺陷修复，能够开展的原位修复较为有限。

现有技术中，还有一种基于微创手术的水凝胶输送装置，利用该装置实现对软骨损伤的原位打印。该装置包括外壳及安装在外壳内部旋转换向结构和同轴喷头，还在喷头四周集成了固化光源，能够实现对光固化水凝胶的原位打印。该装置随然能够在一定程度上实现对向体内组织的延申，但其整体结构较为简单，仅能实现对水凝胶的定点递送，距离制造的概念还有一定距离，能够开展的原位制造修复也比较局限。

可以看出，现有的原位生物制造主要针对人体的浅表组织，如皮肤、关节软骨等。限制原位生物制造向体内组织修复发展的主要因素有两方面，一方面是现有原位生物制造设备体积较大，在不进行大伤口的外科手术下，无法适用于体内组织的修复；另一方面，原位生物制造的进一步发展也受限于材料的创新，体内的修复环境不同于体外损伤，是一个较为复杂的环境，如湿度大、pH值非中性等。适用于体外的原位生物制造材料在体内往往无法发挥其良好功效，如组织粘附性差、酸性环境中成形效果差等。这两方面因素使得现有的原位生物制造仅针对浅表组织，而少有对体内原位生物制造的研究。

具体地，以胎膜为例，胎膜早破是指羊膜囊中的胎膜在未满37周前发生破裂的现象。胎膜早破发生后，羊水与外界环境连通，并沿胎膜损伤处流出，该过程中可能引起的严重不良的围生期结局不容忽视，主要包括绒毛膜羊膜炎、胎盘早剥、脐带脱垂、宫内感染、胎儿窘迫、流产以及胎死宫内等；由于胎膜早破引起的羊水过少和早产，使早产儿发育未成熟，生存率极低，且多伴有严重神经系统损伤，对产科和新生儿科医生产生极大挑战，给社会与家庭带来巨大的疾病与经济负担。由于胎膜无血管分布，因此胎膜破口的自然修复能力极其有限，若不加以干预，无法实现对该疾病的治疗。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，能够对胎膜早破处进行高精度的原位制造封堵和修复。

本发明实施例提供一种用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，包括：

修补组件，包括第一工作管和第二工作管，所述第一工作管中穿设有穿刺件，所述第二工作管中穿设有补液管；

光路组件，包括照明件和固化光件，所述照明件和所述固化光件设置于所述第二工作管中；

驱动组件，包括驱动部和驱动支架，所述驱动支架的一端与所述驱动部连接，所述驱动支架的另一端与所述第一工作管以及所述第二工作管连接，所述第一工作管以及所述第二工作管适于通过所述驱动支架调整与胎膜的相对位置。

本发明提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，通过设置第一工作管和第二工作管，并在第一工作管中设置穿刺件，可经过微创口进入患者羊膜囊中，通过在第二工作管上设置补液管，能够将光敏修补材料递送至胎膜早破处，并在损伤处进行原位制造水凝胶补丁，对胎膜早破处进行高精度的原位制造封堵和修复。通过在第二工作管上设置照明件，能够实现对胎膜早破处的照明。通过在第二工作管上设置固化光件，能够对光敏修补材料固化提供固化光源。通过驱动组件的驱动，能够调整第一工作管以及第二工作管相对于胎膜的角度、距离等，进而实现对对胎膜早破处的快速修复。

根据本发明的一个实施例，所述驱动部包括第一驱动件和第二驱动件；

所述第一驱动件与所述驱动支架连接并适于带动所述驱动支架在空间内伸缩；

所述第二驱动件与所述驱动支架连接适于带动所述驱动支架沿所述第一驱动件的输出轴的轴向动作。

根据本发明的一个实施例，所述驱动支架包括主动架和固定架，所述主动架的第一端与所述第一驱动件的输出轴固定连接，所述固定架的第一端与固定所述第一驱动件的安装板固定连接，所述第二驱动件的输出轴带传动连接于所述安装板；

所述驱动支架还包括至少两个第一从动架和至少两个第二从动架；至少两个所述第一从动架的第一端分别与所述主动架的第二端以及所述固定架的第二端铰接；

至少两个所述第一从动架的第二端分别与至少两个所述第二从动架的第一端铰接，至少两个所述第二从动架的第二端连接于所述第一工作管以及所述第二工作管。

根据本发明的一个实施例，所述主动架、所述固定架、所述第一从动架以及所述第二从动架呈弯折状，且相互铰接形成折叠伸缩架。

根据本发明的一个实施例，所述第二从动架的第二端设置有安装架，所述安装架上安装有第三驱动件，所述第三驱动件的输出轴连接有丝杠，所述丝杠上安装有滑动板，所述第一工作管以及所述第二工作管与所述滑动板固定连接，且所述第一工作管以及所述第二工作管适于通过所述第三驱动件的驱动相对于所述丝杠做直线往复动作。

根据本发明的一个实施例，所述第二工作管包括：

管体，所述管体上可活动地安装有动滑块，且所述管体的端部设置有定滑块；

骨架，所述骨架的一端铰接于所述定滑块，所述骨架与所述定滑块之间铰接有连杆。

根据本发明的一个实施例，所述骨架为多个，多个所述骨架沿所述管体的周向间隔设置，相邻两个所述骨架之间连接有柔性扇面。

根据本发明的一个实施例，所述管体中还安装有内窥镜，且所述管体的端部还安装有散射灯罩，所述照明件和/或所述固化光件沿所述管体的周向间隔设置。

根据本发明的一个实施例，还包括驱动盒，所述驱动盒与所述第一工作管连接并适于驱动所述穿刺件沿所述第一工作管的轴向动作。

根据本发明的一个实施例，所述驱动盒内设置有啮合传动的主动齿和从动齿，所述穿刺件穿设于所述主动齿和所述从动齿的啮合位置；

所述驱动盒上设置有第四驱动件，所述第四驱动件的输出轴与所述主动齿连接；

所述穿刺件的端部还连接有水凝胶注射件。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，通过设置第一工作管和第二工作管，并在第一工作管中设置穿刺件，可经过微创口进入患者羊膜囊中，通过在第二工作管上设置补液管，能够将光敏修补材料递送至胎膜早破处，并在损伤处进行原位制造水凝胶补丁，对胎膜早破处进行高精度的原位制造封堵和修复。通过在第二工作管上设置照明件，能够实现对胎膜早破处的照明。通过在第二工作管上设置固化光件，能够对光敏修补材料固化提供固化光源。通过驱动组件的驱动，能够调整第一工作管以及第二工作管相对于胎膜的角度、距离等，进而实现对对胎膜早破处的快速修复。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置的一个角度的示意性结构图；

图2为本发明实施例提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置的另一个角度的示意性结构图；

图3为本发明实施例提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置的又一个角度的示意性结构图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明实施例提供的柔性扇面处于半打开状态的示意性结构图；

图6为本发明实施例提供的柔性扇面处于打开状态的示意性结构图；

图7至图10为本发明实施例提供的水凝胶铆钉制造流程示意图。

附图标记：

100、修补组件；102、第一工作管；104、第二工作管；106、穿刺件；108、光路组件；110、照明件；112、固化光件；114、驱动组件；116、驱动部；118、驱动支架；120、第一驱动件；122、第二驱动件；124、主动架；126、固定架；128、第一从动架；130、第二从动架；132、安装架；134、第三驱动件；136、丝杠；138、滑动板；140、管体；142、动滑块；144、定滑块；146、骨架；148、连杆；152、柔性扇面；154、内窥镜；156、散射灯罩；158、驱动盒；160、主动齿；162、从动齿；164、第四驱动件；166、水凝胶注射件；168、接口开关；170、子宫内壁；172、水凝胶铆钉；174、内镜。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图6所示，本发明提供一种用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，包括修补组件100、光路组件108以及驱动组件114；其中，修补组件100包括第一工作管102和第二工作管104，第一工作管102中穿设有穿刺件106，第二工作管104中穿设有补液管；光路组件108包括照明件110和固化光件112，照明件110和固化光件112设置于第二工作管104中；驱动组件114包括驱动部116和驱动支架118，驱动支架118的一端与驱动部116连接，驱动支架118的另一端与第一工作管102以及第二工作管104连接，第一工作管102以及第二工作管104适于通过驱动支架118调整与胎膜的相对位置。

本发明提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，通过设置第一工作管102和第二工作管104，并在第一工作管102中设置穿刺件106，可经过微创口进入患者羊膜囊中，通过在第二工作管104上设置补液管，能够将光敏修补材料递送至胎膜早破处，并在损伤处进行原位制造水凝胶补丁，对胎膜早破处进行高精度的原位制造封堵和修复。通过在第二工作管104上设置照明件110，能够实现对胎膜早破处的照明。通过在第二工作管104上设置固化光件112，能够对光敏修补材料固化提供固化光源。通过驱动组件114的驱动，能够调整第一工作管102以及第二工作管104相对于胎膜的角度、距离等，进而实现对对胎膜早破处的快速修复。

具体来说，请继续参见图1至图6，修补组件100主要用于对胎膜早破处的修复，在本发明实施例中，修补组件100主要包括第一工作管102和第二工作管104，第一工作管102和第二工作管104并排设置，第一工作管102和第二工作管104可以采用3D打印技术、机加工、压铸等方式加工制作。

在第一工作管102内穿设有穿刺件106，穿刺件106可以是硬质合金穿刺针，硬质合金穿刺针呈中空状，其端部具有斜向切口，这样一来就保证了该硬质合金穿刺针能够刺破患者的羊膜囊，同时还不会在患者的羊膜囊上留下较大的创口，有利于患者的快速恢复。

请参见图1，根据本发明的一个实施例，该用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置还包括驱动盒158，驱动盒158与第一工作管102连接并适于驱动穿刺件106沿第一工作管102的轴向动作。

驱动盒158连接于第一工作管102上，驱动盒158的作用在于驱动穿刺件106沿着第一工作管102的轴向动作，以实现穿刺的功能。

具体来说，请继续参见图1，根据本发明的一个实施例，驱动盒158内设置有啮合传动的主动齿160和从动齿162，穿刺件106穿设于主动齿160和从动齿162的啮合位置；驱动盒158上设置有第四驱动件164，第四驱动件164的输出轴与主动齿160连接；穿刺件106的端部还连接有水凝胶注射件166。

在驱动盒158内设置有啮合传动的主动齿160和从动齿162，和在驱动盒158上还安装有第四驱动件164，其中，第四驱动件164可以是电机、马达等元件。以电机为例，电机固定安装于驱动盒158上，电机的输出轴伸入到驱动盒158内并与主动齿160连接。穿刺件106穿设于主动齿160和从动齿162的啮合位置处，由此，当第四驱动件164驱动主动齿160转动时，主动齿160能够同步带动从动齿162转动。由于穿刺件106穿设于主动齿160和从动齿162的啮合位置处，因此，随着主动齿160和从动齿162的转动，穿刺件106能够相对于第一工作管102动作。更重要的是，通过主动齿160和从动齿162的啮合传动以带动穿刺件106动作，能够精确控制穿刺精度，避免由于人为操作将子宫内壁170刺穿。

在穿刺件106的端部还连接有水凝胶注射件166，能够通过穿刺件106向胎膜早破处注入水凝胶。此外，还可在水凝胶的注射管路上设置接口开关168以控制水凝胶的通断。

在第二工作管104中设置有补液管以及光路组件108，其中，光路组件108包括照明件110和固化光件112。

补液管中灌注有林格氏液(即人工羊水)，通过在补液管中灌注林格氏液，能够向胎膜内注入林格氏液，以保证胎膜内羊水的充足。

照明件110可以是白光，负责为手术人员在胎膜内提供照明，由于羊膜囊内充满羊水，并且存在一些皮肤角质层等，是一个较为浑浊的环境，因此，照明件110能够为手术人员提供较为清晰的照明。固化光件112可以为蓝光，作为水凝胶固化时的固化光源。需要说明的是，这里提及的水凝胶主要成分有甲基丙烯酸化明胶(GelMA)、聚丙烯酸酯(N-羟基琥珀酰亚胺)和LAP光引发剂，其中GelMA的浓度为5％-20％(w/v)，聚丙烯酸酯的浓度为5％-30％(w/v)，LAP光引发剂的浓度为0.5％-1％(w/v)。在进行胎膜早破修补的应用中，选用的浓度参数为GelMA为16％(w/v)，聚丙烯酸酯浓度为10％(w/v)，光引发剂浓度为0.8％(w/v)。其中GelMA组分起到光敏固化的作用，在液体环境中，可以在405nm以下的光照(即蓝光)下迅速固化成形，使得水凝胶在液体环境中制造成形成为可能。其中的聚丙烯酸酯能够增强水凝胶与胎膜内表面的黏附性，胎膜的内表面富含粘性糖蛋白，其上具有伯氨基，而聚丙烯酸酯能够在体内与伯氨基发生化学反应，形成稳定的共价键，从而增强水凝胶与胎膜内表面的黏附性，这种共价反应在体内环境中即可发生。

此外，为了进一步提升水凝胶与胎膜的黏附性，还可在水凝胶的位置设置水凝胶铆钉172，例如，可将水凝胶铆钉172固定在子宫内壁170上，通过机械力的方式增强水凝胶与胎膜的黏附性，实现长效的、稳固的封堵。

结合参见图7至图10，下面就水凝胶铆钉172的的制造流程进行解释说明：

1、镜下寻找到胎膜破孔位置，锁定内镜174位置后，将内镜174通过破孔穿刺进入子宫内壁170；

2、穿刺进入子宫内壁170后，修补材料被递送入子宫内壁170，同时固化光件112开启，修补材料受光照固化；

3、将修补材料继续递送，固化光件112持续照射；

4、进入羊膜囊内后，控制修补材料的输出在胎膜内壁形成一层均匀的补片，实现对胎膜破孔的封堵，此时固化光件112持续照射，由此得到的水凝胶铆钉172能够起到对胎膜破孔的封堵作用。根据本发明的一个实施例，第二工作管104包括管体140和骨架146；管体140上可活动地安装有动滑块142，且管体140的端部设置有定滑块144；骨架146的一端铰接于定滑块144，骨架146与定滑块144之间铰接有连杆148。

参见图5和图6，在本发明实施例中，第二工作管104包括管体140和骨架146。其中，在管体140上安装有动滑块142，在管体140的端部安装有定滑块144，在定滑块144上铰接有连杆148，连杆148的另一端铰接于动滑块142。这样一来，随着动滑块142的动作，能够带动连杆148撑开，也即，定滑块144、动滑块142以及连杆148可以形成类似于雨伞的伞架的结构。

请继续参见图5和图6，根据本发明的一个实施例，骨架146为多个，多个骨架146沿管体140的周向间隔设置，相邻两个骨架146之间连接有柔性扇面152。

多个骨架146沿着管体140的周向间隔地设置，相邻的两个骨架146之间连接有柔性扇面152，这样一来，当连杆148撑开，能够同时带动柔性扇面152撑开，进而能够对水凝胶进行轻微按压，促进聚丙烯酸酯与伯氨基的共价交联，提高水凝胶与胎膜内表面的黏附性。

根据本发明的一个实施例，管体140中还安装有内窥镜154，且管体140的端部还安装有散射灯罩156，照明件110和/或固化光件112沿管体140的周向间隔设置。

通过在管体140内安装内窥镜154，能够保证手术人员可以及时地获取胎膜内的真实环境，并协助手术人员及时确定病患位置。通过将照明件110和/或固化光件112按照管体140的周向间隔设置的形式，能够扩大照明和/或固化的面积。更重要的是，由于羊膜囊内充满羊水，并且存在一些皮肤角质层等，是一个较为浑浊的环境，为了促使材料的受光照固化，需要尽可能提高光照面积，实现更大范围的水凝胶固化，因此通过增设散射灯罩156的形式以实现更大的光照面积。

在本发明实施例中，照明件110穿设于管体140内，固化光件112沿着管体140的周向等间隔的设置。

参见图1至图3，在本发明实施例中，驱动组件114用于驱动第一工作管102、第二工作管104动作，以方便手术人员调整第一工作管102、第二工作管104相对于胎膜早破处的位置、角度等。

具体来说，本发明实施例中，驱动组件114主要由驱动部116和驱动支架118构成。驱动部116包括第一驱动件120和第二驱动件122；驱动部116包括第一驱动件120和第二驱动件122；第一驱动件120与驱动支架118连接并适于带动驱动支架118在空间内伸缩；第二驱动件122与驱动支架118连接适于带动驱动支架118沿第一驱动件120的输出轴的轴向动作。

其中，第一驱动件120和第二驱动件122可以使用电机、马达等部件，为了实现对第一驱动件120和第二驱动件122的安装固定，可以将第一驱动件120固定安装到安装板上，将第二驱动件122固定安装到安装座上。

第一驱动件120的输出轴与驱动支架118连接，以使得第一驱动件120能够带动驱动支架118在球形工作空间内伸缩。

第二驱动件122的输出轴同样与驱动支架118连接，以使得第二驱动件122能够带动驱动支架118沿着第一驱动件120的轴向动作。换而言之，驱动组件114可以带动驱动支架118使其具有两个自由度的动作。

请继续参见图2，根据本发明的一个实施例，驱动支架118包括主动架124和固定架126，主动架124的第一端与第一驱动件120的输出轴固定连接，固定架126的第一端与固定第一驱动件120的安装板固定连接，第二驱动件122的输出轴带传动连接于安装板；驱动支架118还包括至少两个第一从动架128和至少两个第二从动架130；至少两个第一从动架128的第一端分别与主动架124的第二端以及固定架126的第二端铰接；至少两个第一从动架128的第二端分别与至少两个第二从动架130的第一端铰接，至少两个第二从动架130的第二端连接于第一工作管102以及第二工作管104。

具体来说，以主动架124、固定架126为一个，第一从动架128、第二从动架130分别为两个为例。

主动架124的第一端可通过螺钉或焊接的方式与第一驱动件120的输出轴固定连接，主动架124的第二端与其中一个第一从动架128的第一端铰接，该第一从动架128的第二端与其中一个第二从动架130的第一端铰接，该第二从动架130的第二端连接于第一工作管102以及第二工作管104。

固定架126的第一端套设于第一驱动件120的输出轴并与安装第一驱动件120的安装板固定连接，换而言之，第一驱动件120动作时并不会带动固定架126同步转动。第二驱动件122的输出轴通过带传动的方式与安装板固定连接，固定架126的第二端与另外一个第一从动架128的第一端通过限位结构连接，该第一从动架128的第二端与另外一个第二从动架130的第一端铰接，该第二从动架130的第二端连接于第一工作管102以及第二工作管104。

此外，两个第一从动件的中间位置同样可以铰接。

请继续参见图2，根据本发明的一个实施例，主动架124、固定架126、第一从动架128以及第二从动架130呈弯折状，且相互铰接形成折叠伸缩架。

在本发明实施例中，主动架124、固定架126、第一从动架128以及第二从动架130呈弯折状，这样设置的目的在于，保证驱动支架118动作时，第一工作管102以及第二工作管104能够在球形工作空间的表面进行动作，而且还能够保证第一工作管102以及第二工作管104始终朝向工作空间的球心方向动作。

由上述描述可知，主动架124、固定架126、第一从动架128以及第二从动架130相互铰接形成折叠伸缩架的结构。

参见图1和图2，根据本发明的一个实施例，第二从动架130的第二端设置有安装架132，安装架132上安装有第三驱动件134，第三驱动件134的输出轴连接有丝杠136，丝杠136上安装有滑动板138，第一工作管102以及第二工作管104与滑动板138固定连接，且第一工作管102以及第二工作管104适于通过第三驱动件134的驱动相对于丝杠136做直线往复动作。

其中，安装架132用于连接两个第二从动架130的第二端以及第三驱动件134，第三驱动件134可以使用直线电机等部件。第三驱动件134的输出轴上固定连接有丝杠136，在丝杠136上安装有滑动板138，当丝杠136转动时，滑动板138能够沿着丝杠136的轴向动作。由此，为了实现第一工作管102和第二工作管104相对于丝杠136的轴向可同步动作，第一工作管102和第二工作管104同样安装于滑动板138上。

下面对该驱动支架118的动作方式进行解释说明：

该驱动支架118具有三个自由度，分别由第一驱动件120、第二驱动件122和第三驱动件134驱动，三个自由度是指该驱动支架118可以沿着球心工作空间表面的伸缩自由度、沿着第一驱动件120的输出轴的轴向转动的自由度以及沿着丝杠136的轴向的伸缩自由度。

第一驱动件120驱动主动架124进行旋转，由于固定架126安装于安装板，并不会随着第一驱动件120的转动而同步转动，因此，当主动架124发生转动时，能够调整主动架124与固定架126之间的相对角度，进而通过上文所述的铰接关系，使得第一从动架128、第二从动架130同步转动，进而能够调整连接于第二从动架130的第二端的第一工作管102和第二工作管104相对于工作空间的球心的角度。也即，第一工作管102和第二工作管104将在球形工作空间的表面发生移动，移动过程中，第一工作管102以及第二工作管104的轴向始终指向工作空间的球心。

第二驱动件122以带传动的形式与安装板连接，驱动安装板以及固定架126转动，由于固定架126固定与安装第一驱动件120的安装板上，因此，第二驱动件122能够带动整个驱动支架118绕第一驱动件120的轴线进行旋转运动。

第三驱动件134能够驱动第一工作管102以及第二工作管104在球形工作空间的表面的每一点沿法向进行运动。

这样一来，通过第一驱动件120、第二驱动件122以及第三驱动件134的共同驱动作用，就能够避免由于人为操作造成的水凝胶的制备缺陷，保证了胎膜修补的精度。

下面就本发明实施例提供的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置的使用方法进行解释说明：

1、产科医生在产妇小腹上，通过穿刺件106穿刺获得直径约5mm创口，并使创口固定；

2、通过第一驱动件120和第二驱动件122将驱动支架118调整到位，然后通过第三驱动件134驱动第一工作管102和第二工作管104通过上述创口刺入羊膜囊内；

3、通过补液管向羊膜囊内注入林格氏液，使羊膜囊在水压下充分扩张，通过形态观察以及漏水情况在镜下寻找到胎膜破孔的位置；或使用人工智能仪器设备对胎膜破孔的位置进行定位；

4、找到胎膜破孔位置后，锁定内镜174的位置，通过穿刺件106穿过胎膜破孔，并刺入相应位置的子宫内壁170中；

5、刺入子宫内壁170后，将上文所述的水凝胶注入子宫内壁170，同时开启固化光件112，使注入的水凝胶在子宫内壁170内固化；

6、保持水凝胶继续注射，并缓慢抽出第一工作管102和第二工作管104，直至第一工作管102和第二工作管104回到羊膜囊内；

7、通过第二驱动件122调整驱动支架118的角度，以使得水凝胶能够均匀覆盖胎膜破孔的表面，覆盖面积应数倍大于胎膜破孔的面积，具体情况取决于胎膜破孔的大小，位置和羊膜囊内压；

8、整个过程中固化光件112保持开启，上述过程中被挤出的水凝胶在固化光件112的照射下一体成形，呈现水凝胶补丁的形状；

9、通过对动滑块142的滑动，使得柔性扇面152打开并对水凝胶补丁进行轻微按压，促进水凝胶中聚丙烯酸酯与胎膜内表面的反应，促进共价键的生成，实现对一个胎膜破孔的封堵；

10、根据破孔的数量，重复上述4至9的步骤，实现对所有破孔的修复；

11、修补完毕后，将第一工作管102和第二工作管104从穿刺部位抽出，临抽出前利用同样的方式对穿刺造成的医源性破孔进行封堵，重新恢复羊膜囊内的封闭环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，包括：

修补组件(100)，包括第一工作管(102)和第二工作管(104)，所述第一工作管(102)中穿设有穿刺件(106)，所述第二工作管(104)中穿设有补液管；

光路组件(108)，包括照明件(110)和固化光件(112)，所述照明件(110)和所述固化光件(112)设置于所述第二工作管(104)中；

驱动组件(114)，包括驱动部(116)和驱动支架(118)，所述驱动支架(118)的一端与所述驱动部(116)连接，所述驱动支架(118)的另一端与所述第一工作管(102)以及所述第二工作管(104)连接，所述第一工作管(102)以及所述第二工作管(104)适于通过所述驱动支架(118)调整与胎膜的相对位置；

所述驱动部(116)包括第一驱动件(120)和第二驱动件(122)；所述第一驱动件(120)与所述驱动支架(118)连接并适于带动所述驱动支架(118)在空间内伸缩；

所述第二驱动件(122)与所述驱动支架(118)连接适于带动所述驱动支架(118)沿所述第一驱动件(120)的输出轴的轴向动作；

所述驱动支架(118)包括主动架(124)和固定架(126)，所述主动架(124)的第一端与所述第一驱动件(120)的输出轴固定连接，所述固定架(126)的第一端与固定所述第一驱动件(120)的安装板固定连接，所述第二驱动件(122)的输出轴带传动连接于所述安装板；

所述驱动支架(118)还包括至少两个第一从动架(128)和至少两个第二从动架(130)；至少两个所述第一从动架(128)的第一端分别与所述主动架(124)的第二端以及所述固定架(126)的第二端铰接；

至少两个所述第一从动架(128)的第二端分别与至少两个所述第二从动架(130)的第一端铰接，至少两个所述第二从动架(130)的第二端连接于所述第一工作管(102)以及所述第二工作管(104)。

2.根据权利要求1所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，所述主动架(124)、所述固定架(126)、所述第一从动架(128)以及所述第二从动架(130)呈弯折状，且相互铰接形成折叠伸缩架。

3.根据权利要求1所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，所述第二从动架(130)的第二端设置有安装架(132)，所述安装架(132)上安装有第三驱动件(134)，所述第三驱动件(134)的输出轴连接有丝杠(136)，所述丝杠(136)上安装有滑动板(138)，所述第一工作管(102)以及所述第二工作管(104)与所述滑动板(138)固定连接，且所述第一工作管(102)以及所述第二工作管(104)适于通过所述第三驱动件(134)的驱动相对于所述丝杠(136)做直线往复动作。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，所述第二工作管(104)包括：

管体(140)，所述管体(140)上可活动地安装有动滑块(142)，且所述管体(140)的端部设置有定滑块(144)；

骨架(146)，所述骨架(146)的一端铰接于所述定滑块(144)，所述骨架(146)与所述定滑块(144)之间铰接有连杆(148)。

5.根据权利要求4所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，所述骨架(146)为多个，多个所述骨架(146)沿所述管体(140)的周向间隔设置，相邻两个所述骨架(146)之间连接有柔性扇面(152)。

6.根据权利要求4所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，所述管体(140)中还安装有内窥镜(154)，且所述管体(140)的端部还安装有散射灯罩(156)，所述照明件(110)和/或所述固化光件(112)沿所述管体(140)的周向间隔设置。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，还包括驱动盒(158)，所述驱动盒(158)与所述第一工作管(102)连接并适于驱动所述穿刺件(106)沿所述第一工作管(102)的轴向动作。

8.根据权利要求7所述的用于体内原位生物制造的胎膜早破修补装置，其特征在于，所述驱动盒(158)内设置有啮合传动的主动齿(160)和从动齿(162)，所述穿刺件(106)穿设于所述主动齿(160)和所述从动齿(162)的啮合位置；

所述驱动盒(158)上设置有第四驱动件(164)，所述第四驱动件(164)的输出轴与所述主动齿(160)连接；

所述穿刺件(106)的端部还连接有水凝胶注射件(166)。

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