CN113243978A - 穿刺装置及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗用具技术领域，尤其涉及一种穿刺装置及手术机器人。该穿刺装置包括固定架和均连接于固定架的第一夹持组件和第二夹持组件；第一夹持组件与第二夹持组件均能够夹持穿刺针，且穿刺针能够同时由第一夹持组件与第二夹持组件夹持而定位。该手术机器人包括上穿刺装置。本发明在于提供一种穿刺装置及手术机器人，以缓解现有技术中存在的穿刺手术机器人易影响手术质量且易给病人带来安全隐患的技术问题。

Description

穿刺装置及手术机器人

技术领域

本发明涉及医疗用具技术领域，尤其是涉及一种穿刺装置及手术机器人。

背景技术

穿刺是临床中常见的一种微创外科手术，是将穿刺针刺入体腔抽取分泌物做化验以对病变组织进行活检、或者向体腔注入气体或造影剂做造影检查、或者向体腔内注入药物的一种诊疗技术。

具体而言，医生在医学影像的引导下，将穿刺针经皮肤穿刺至病灶区域，为活检或介入治疗建立通道。微创手术具有创伤小、疼痛轻和恢复快等特点,对手术操作的精准性、稳定性和医生的技能也提出了较高的要求。

其中，机器人做外科手术已日益普及，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。机器人协助医生完成手术，不仅定位精度高、灵巧性强，而且对患者造成的创伤小，便于术后恢复。

然而，目前的穿刺手术机器人手术过程中，操作穿刺针在病人体表进针线路易出现偏差，从而影响手术质量且易给病人带来安全隐患。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的穿刺装置及手术机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿刺装置，以缓解现有技术中存在的穿刺手术机器人易影响手术质量且易给病人带来安全隐患的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种手术机器人，以进一步缓解现有技术中存在的穿刺手术机器人易影响手术质量且易给病人带来安全隐患的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供一种穿刺装置，包括固定架和均连接于所述固定架的第一夹持组件和第二夹持组件；

所述第一夹持组件与所述第二夹持组件均能够夹持穿刺针，且所述穿刺针能够同时由所述第一夹持组件与所述第二夹持组件夹持而定位。

进一步地，所述第一夹持组件固设于所述固定架，所述第二夹持组件能够相对所述固定架升降，且所述第二夹持组件相对所述固定架升降时，所述第二夹持组件向靠近或者远离所述第一夹持组件的方向移动。

进一步地，所述穿刺装置还包括滑台，所述滑台包括固设于所述固定架的滑座和能够相对所述滑座滑动的滑块；

所述第二夹持组件安装于所述滑块，且所述滑块相对所述滑座滑动的过程中，所述滑块带动所述第二夹持组件相对所述固定架升降。

进一步地，所述滑台为电动滑台、气动滑台或者液动滑台。

进一步地，所述第一夹持组件包括第一夹爪，所述第一夹爪连接于所述固定架，且所述第一夹爪包括能够相互启闭的第一指座及第二指座，所述第一指座与所述第二指座闭合后能够夹持所述穿刺针；

所述第二夹持组件包括第二夹爪，所述第二夹爪连接于所述固定架，且所述第二夹爪包括能够相互启闭的第三指座及第四指座，所述第三指座与所述第四指座闭合后能够夹持所述穿刺针。

进一步地，所述第一夹持组件还包括第一针道套，所述第一针道套设置于所述第一指座与所述第二指座之间，所述穿刺针能够插入所述第一针道套内，所述第一指座与所述第二指座闭合能够通过所述第一针道套夹持所述穿刺针；

和/或，所述第二夹持组件还包括第二针道套，所述第二针道套设置于所述第三指座与所述第四指座之间，所述穿刺针能够插入所述第二针道套内，所述第三指座与所述第四指座闭合能够通过所述第二针道套夹持所述穿刺针。

进一步地，所述第一夹爪为电动夹爪、气动夹爪或者液动夹爪；所述第二夹爪为电动夹爪、气动夹爪或者液动夹爪。

进一步地，所述第一夹爪与所述第二夹爪均为电动夹爪；

所述穿刺装置还包括能够闭合所述第一夹爪的第一开关和能够闭合所述第二夹爪的第二开关。

采用上述技术方案，本发明的穿刺装置具有如下有益效果：

该穿刺装置使用时，穿刺针同时由第一夹持组件与第二夹持组件夹持，使得穿刺针上两个位置能够同时被限位，两点决定一条直线，因此穿刺针的位置被固定，实现了穿刺针的定位。

这样的设置，相比于单个夹持组件单点固定穿刺针而言，本实施例中，第一夹持组件与第二夹持组件两个夹持组件同时对穿刺针进行两点定位，因此在手术过程中，穿刺装置夹持穿刺针进针时，在一定程度上确保穿刺针不会发生针道移位或者穿刺针变形，使穿刺针的进针线路不易出现偏差，更能保证穿刺位置的准确性，从而缓解了现有技术中存在的穿刺手术机器人易影响手术质量且易给病人带来安全隐患的技术问题。

基于上述第二目的，本发明提供一种手术机器人，包括机械臂及所述的穿刺装置，所述穿刺装置的固定架连接于所述机械臂，且所述机械臂能够通过所述固定架带动所述穿刺装置移动。

进一步地，所述手术机器人还包括控制系统及导航系统，所述导航系统、所述机械臂、所述穿刺装置的第一夹持组件及第二夹持组件均与所述控制系统连接。

采用上述技术方案，本发明的手术机器人具有如下有益效果：

通过在手术机器人内设置上穿刺装置，相应的，该手术机器人具有上穿刺装置的所有优势，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的穿刺装置的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的穿刺装置的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的手术机器人的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的手术机器人的结构示意图之二。

附图标记：

1-固定架；

2-第一夹持组件；21-第一夹爪；22-第一指座；23-第二指座；24-第一针道套；

3-第二夹持组件；31-第二夹爪；32-第三指座；33-第四指座；34-第二针道套；

4-穿刺针；

5-滑台；51-滑座；52-滑块；

61-第一开关；62-第二开关；

7-机械臂。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

实施例一

请参见图1，本实施例提供一种穿刺装置，该穿刺装置包括固定架1和均连接于固定架1的第一夹持组件2和第二夹持组件3；第一夹持组件2与第二夹持组件3均能够夹持穿刺针4，且穿刺针4能够同时由第一夹持组件2与第二夹持组件3夹持而定位。

该穿刺装置使用时，穿刺针4同时由第一夹持组件2与第二夹持组件3夹持，使得穿刺针4上两个位置能够同时被限位，两点决定一条直线，因此穿刺针4的位置被固定，实现了穿刺针4的定位。

这样的设置，相比于单个夹持组件单点固定穿刺针4而言，本实施例中，第一夹持组件2与第二夹持组件3两个夹持组件同时对穿刺针4进行两点定位，因此在手术过程中，穿刺装置夹持穿刺针4进针时，在一定程度上确保穿刺针4不会发生针道移位或者穿刺针4变形，使穿刺针4的进针线路不易出现偏差，更能保证穿刺位置的准确性，从而缓解了现有技术中存在的穿刺手术机器人易影响手术质量且易给病人带来安全隐患的技术问题。

可选地，第一夹持组件2与第二夹持组件3均固设于固定架1，或者，第一夹持组件2与第二夹持组件3均连接于固定架1，且均能够相对固定架1移动；或者，第一夹持组件2固设于固定架1，第二夹持组件3连接于固定架1，且能够相对固定架1移动；或者，第二夹持组件3固设于固定架1，第一夹持组件2连接于固定架1，且能够相对固定架1移动。

优选地，本实施例中，第一夹持组件2固设于固定架1，第二夹持组件3能够相对固定架1升降，且第二夹持组件3相对固定架1升降时，第二夹持组件3向靠近或者远离第一夹持组件2的方向移动。

穿刺过程中，首先穿刺装置整体移动至对应病灶的上方，且使第一夹持组件2更靠近病人的皮肤，然后通过第二夹持组件3相对固定架1升降以调整第二夹持组件3相对第一夹持组件2的位置，最后将穿刺针4依次插入第二夹持组件3及第一夹持组件2，直到穿刺针4的针帽搭接于第二夹持组件3，从而第一夹持组件2及第二夹持组件3同时夹持穿刺针4。其中，穿刺针4依次插入第二夹持组件3及第一夹持组件2的过程中，穿刺针4能够经由病人的皮肤到达病灶处。

这样的设置，第一夹持组件2及第二夹持组件3两个夹持组件共同夹持穿刺针4，实现了对穿刺针4的两点夹持定位；并且，第一夹持组件2用于控制穿刺针4的穿刺方向，第二夹持组件3用于控制穿刺针4的刺入深度，因此，本实施例的穿刺装置能够同时较准确的控制穿刺方向与穿刺深度，进一步提高了穿刺位置的准确性。

需要说明的是，第二夹持组件3向靠近第一夹持组件2的方向移动时，第一夹持组件2与第二夹持组件3之间的距离减小，穿刺针4依次插入第二夹持组件3及第一夹持组件2，使穿刺针4的针帽搭接于第二夹持组件3时，穿刺深度增加；第二夹持组件3向远离第一夹持组件2的方向移动时，第一夹持组件2与第二夹持组件3之间的距离增大，穿刺针4依次插入第二夹持组件3及第一夹持组件2，使穿刺针4的针帽搭接于第二夹持组件3时，穿刺深度减小。其中，穿刺深度需医生根据病灶的具体位置决定，再通过调整第二夹持组件3相对第一夹持组件2的位置实现。

可选地，第二夹持组件3相对固定架1升降，例如通过滑台、滚珠丝杠或者电缸等实现。

优选地，请参见图1，本实施例中，穿刺装置还包括滑台5，滑台5包括固设于固定架1的滑座51和能够相对滑座51滑动的滑块52；第二夹持组件3安装于滑块52，且滑块52相对滑座51滑动的过程中，滑块52带动第二夹持组件3相对固定架1升降。

这样的设置，需要升降第二夹持组件3时，只需使滑块52相对滑座51滑动即可，操作简单、方便。

可选地，滑座51与固定架1通过卡接、扣接或者螺纹连接等方式固定连接。

优选地，穿刺装置还包括连接架，第二夹持组件3通过连接架安装于滑块52。具体而言，连接架与滑块52连接，且第二夹持组件3与连接架连接。可选地，连接架与滑块52通过卡接、扣接或者螺纹连接等方式连接，第二夹持组件3与连接架通过卡接、扣接或者螺纹连接等方式连接。

可选地，本实施例中，滑台5为电动滑台、气动滑台或者液动滑台。

优选地，请参见图2，本实施例中，第一夹持组件2包括第一夹爪21，第一夹爪21连接于固定架1，且第一夹爪21包括能够相互启闭的第一指座22及第二指座23，第一指座22与第二指座23闭合后能够夹持穿刺针4。

第二夹持组件3包括第二夹爪31，第二夹爪31连接于固定架1，且第二夹爪31包括能够相互启闭的第三指座32及第四指座33，第三指座32与第四指座33闭合后能够夹持穿刺针4。

需要说明的是，第一指座22及第二指座23相互启闭也即第一指座22及第二指座23相互开启及闭合。其中，第一指座22及第二指座23相互开启表示第一指座22及第二指座23相互远离，从而第一指座22及第二指座23不能夹持穿刺针4；第一指座22及第二指座23相互闭合表示第一指座22及第二指座23相互靠近，从而第一指座22及第二指座23能够夹持穿刺针4，实现对穿刺针4的定位。

第三指座32及第四指座33相互启闭也即第三指座32及第四指座33相互开启及闭合。其中，第三指座32及第四指座33相互开启表示第三指座32及第四指座33相互远离，从而第三指座32及第四指座33不能夹持穿刺针4；第三指座32及第四指座33相互闭合表示第三指座32及第四指座33相互靠近，从而第三指座32及第四指座33能够夹持穿刺针4，实现对穿刺针4的定位。

优选地，请参见图3，本实施例中，可选地，第一夹持组件2还包括第一针道套24，第一针道套24设置于第一指座22与第二指座23之间，穿刺针4能够插入第一针道套24内，第一指座22与第二指座23闭合能够通过第一针道套24夹持穿刺针4。

或者，第二夹持组件3还包括第二针道套34，第二针道套34设置于第三指座32与第四指座33之间，穿刺针4能够插入第二针道套34内，第三指座32与第四指座33闭合能够通过第二针道套34夹持穿刺针4。

优选地，第一夹持组件2还包括第一针道套24，第一针道套24设置于第一指座22与第二指座23之间，穿刺针4能够插入第一针道套24内，第一指座22与第二指座23闭合能够通过第一针道套24夹持穿刺针4；并且，第二夹持组件3还包括第二针道套34，第二针道套34设置于第三指座32与第四指座33之间，穿刺针4能够插入第二针道套34内，第三指座32与第四指座33闭合能够通过第二针道套34夹持穿刺针4。

需要说明的是，第一针道套24及第二针道套34的设置，进一步提高了对穿刺针4定位的准确性。

其中，第一针道套24及第一针道套24均为一次性耗材，以防止交叉感染。

可选地，本实施例中，第一夹爪21为电动夹爪、气动夹爪或者液动夹爪；第二夹爪31为电动夹爪、气动夹爪或者液动夹爪。

优选地，请参见图4，本实施例中，第一夹爪21与第二夹爪31均为电动夹爪；穿刺装置还包括能够闭合第一夹爪21的第一开关61和能够闭合第二夹爪31的第二开关62。

需要说明的是，闭合第一夹爪21，也即第一指座22及第二指座23相互闭合；例如，按下第一开关61能够使第一指座22及第二指座23相互闭合，或者释放第一开关61能够使第一指座22及第二指座23相互闭合。

闭合第二夹爪31，也即第三指座32及第四指座33相互闭合；例如，按下第二开关62能够使第三指座32及第四指座33相互开启，或者释放第二开关62能够使第三指座32及第四指座33相互闭合。

这样的设置，只需要操作第一开关61即可控制第一夹爪21夹持第一针道套24，只需要操作第二开关62即可控制第二夹爪31夹持第二针道套34，操作简单、方便。

作为可实现的一种方式，本实施例的穿刺装置穿刺过程如下：

首先穿刺装置整体移动至对应病灶的上方，且使第一夹爪21的第一指座22与第二指座23更靠近病人的皮肤，然后通过第二夹爪31相对固定架1升降以调整第二夹爪31相对第一夹爪21的位置，再将第一针道套24设置于第一指座22与第二指座23之间，按下第一开关61，使第一指座22及第二指座23相互闭合，以夹持第一针道套24，将第二针道套34设置于第三指座32与第四指座33之间，按下第二开关62，使第三指座32与第四指座33相互闭合，以夹持第二针道套34。

做好手术前准备，在光学跟踪技术系统支持下，将穿刺针4依次插入第二针道套34及第一针道套24，直到穿刺针4的针帽搭接于第二针道套34，从而第一针道套24及第二针道套34同时夹持穿刺针4。其中，穿刺针4依次插入第二直到及第一直到的过程中，穿刺针4能够经由病人的皮肤到达病灶处。

实施例二

实施例二提供了一种手术机器人，手术机器人包括实施例一的穿刺装置，实施例一所公开的穿刺装置的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的穿刺装置的技术特征不再重复描述。下面结合附图对手术机器人的实施方式进行进一步的详细说明。

请参见图3和图4，本实施例提供的手术机器人包括机械臂7及上述穿刺装置，穿刺装置的固定架1连接于机械臂7，且机械臂7能够通过固定架1带动穿刺装置移动。

通过机械臂7带动穿刺装置移动，以实现穿刺装置整体移动至病灶上方，且穿刺针4刺入病灶过程中，通过机械臂7带动穿刺装置移动，实现穿刺针4位置的移动，以随时调整穿刺针4的位置，使穿刺针4能够更准确的刺入病灶，提高了手术质量。

综上所述，该手术机器人进一步缓解了现有技术中存在的穿刺手术机器人易影响手术质量且易给病人带来安全隐患的技术问题。

需要说明的是，机械臂7、滑台5、第一夹爪21及第二军为工业用自动化产品，具有价格合理、可靠度高等特点。

优选地，本实施例中，手术机器人还包括控制系统及导航系统，导航系统、机械臂7、穿刺装置的第一夹持组件2及第二夹持组件3均与控制系统连接。

需要说明的是，在穿刺手术前，首先规划好穿刺针4的穿刺路线，并输入导航系统，导航系统与控制系统连接，因此在手术过程中，在导航系统的导航作用下，控制系统能够控制机械臂7、第一夹持组件2及第二夹持组件3自动运行，提高了手术过程的自动化程度。

综上所述，本实施例的手术机器人根据导航系统中规划的进针摆位和通道、进针深度，并由医生实施穿刺针4通过第二针道套34及第一针道套24插入到病人病灶或在医生监督下的机器人自动推进穿刺针4插入到病人病灶，能有效的减少同一根穿刺针4插入次数和带来的伤害，并将超声影像技术引入到部分器官病灶的实时引导确认，进一步实现穿刺针4病灶可达性，辅助医生实现精准穿刺，减少医生CT辐射照射，减少穿刺手术次数降低劳动强度。

其中，穿刺针4刺入患者皮肤送入患者病灶的过程中，穿刺针4受皮肤和不同组织的切向力、穿刺过程中的摩檫力等外力影响造成针尖到达不了病灶的期望位置，因此在影像(CT/MRI、超声实时影像)监测下，通过机械臂7带动穿刺装置移动，以实现穿刺针4移动，使穿刺针4修正穿刺路径规划达到病灶，实现医生降低劳动强度、减少病患CT等辐射。

本实施例的手术机器人具有实施例一穿刺装置的优点，该优点已在实施例一中详细说明，在此不再重复。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种穿刺装置，其特征在于，包括固定架(1)和均连接于所述固定架(1)的第一夹持组件(2)和第二夹持组件(3)；

所述第一夹持组件(2)与所述第二夹持组件(3)均能够夹持穿刺针(4)，且所述穿刺针(4)能够同时由所述第一夹持组件(2)与所述第二夹持组件(3)夹持而定位。

2.根据权利要求1所述的穿刺装置，其特征在于，所述第一夹持组件(2)固设于所述固定架(1)，所述第二夹持组件(3)能够相对所述固定架(1)升降，且所述第二夹持组件(3)相对所述固定架(1)升降时，所述第二夹持组件(3)向靠近或者远离所述第一夹持组件(2)的方向移动。

3.根据权利要求2所述的穿刺装置，其特征在于，所述穿刺装置还包括滑台(5)，所述滑台(5)包括固设于所述固定架(1)的滑座(51)和能够相对所述滑座(51)滑动的滑块(52)；

所述第二夹持组件(3)安装于所述滑块(52)，且所述滑块(52)相对所述滑座(51)滑动的过程中，所述滑块(52)带动所述第二夹持组件(3)相对所述固定架(1)升降。

4.根据权利要求3所述的穿刺装置，其特征在于，所述滑台(5)为电动滑台、气动滑台或者液动滑台。

5.根据权利要求1-4任一项所述的穿刺装置，其特征在于，所述第一夹持组件(2)包括第一夹爪(21)，所述第一夹爪(21)连接于所述固定架(1)，且所述第一夹爪(21)包括能够相互启闭的第一指座(22)及第二指座(23)，所述第一指座(22)与所述第二指座(23)闭合后能够夹持所述穿刺针(4)；

所述第二夹持组件(3)包括第二夹爪(31)，所述第二夹爪(31)连接于所述固定架(1)，且所述第二夹爪(31)包括能够相互启闭的第三指座(32)及第四指座(33)，所述第三指座(32)与所述第四指座(33)闭合后能够夹持所述穿刺针(4)。

6.根据权利要求5所述的穿刺装置，其特征在于，所述第一夹持组件(2)还包括第一针道套(24)，所述第一针道套(24)设置于所述第一指座(22)与所述第二指座(23)之间，所述穿刺针(4)能够插入所述第一针道套(24)内，所述第一指座(22)与所述第二指座(23)闭合能够通过所述第一针道套(24)夹持所述穿刺针(4)；

和/或，所述第二夹持组件(3)还包括第二针道套(34)，所述第二针道套(34)设置于所述第三指座(32)与所述第四指座(33)之间，所述穿刺针(4)能够插入所述第二针道套(34)内，所述第三指座(32)与所述第四指座(33)闭合能够通过所述第二针道套(34)夹持所述穿刺针(4)。

7.根据权利要求5所述的穿刺装置，其特征在于，所述第一夹爪(21)为电动夹爪、气动夹爪或者液动夹爪；所述第二夹爪(31)为电动夹爪、气动夹爪或者液动夹爪。

8.根据权利要求7所述的穿刺装置，其特征在于，所述第一夹爪(21)与所述第二夹爪(31)均为电动夹爪；

所述穿刺装置还包括能够闭合所述第一夹爪(21)的第一开关(61)和能够闭合所述第二夹爪(31)的第二开关(62)。

9.一种手术机器人，其特征在于，包括机械臂(7)及权利要求1-8任一项所述的穿刺装置，所述穿刺装置的固定架(1)连接于所述机械臂(7)，且所述机械臂(7)能够通过所述固定架(1)带动所述穿刺装置移动。

10.根据权利要求9所述的手术机器人，其特征在于，所述手术机器人还包括控制系统及导航系统，所述导航系统、所述机械臂(7)、所述穿刺装置的第一夹持组件(2)及第二夹持组件(3)均与所述控制系统连接。

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