CN113768593B - 一种基于多段式分裂支撑柔性针穿刺机构 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种基于多段式分裂支撑柔性针穿刺机构，本发明在柔性针穿刺过程中采用多段支撑结构，可以有效防止柔性针在穿刺过程中针轴发生翘曲变形；其组成包括柔性针、针筒、前段分裂支撑结构、中段分裂支撑结构、后段分裂支撑结构、自转电机、伺服电机、滑台、丝杠、基座；前段分裂支撑结构、中段分裂支撑结构和后段分裂支撑结构对柔性针进行支撑，通过伺服电机带动丝杠旋转，使滑台上自转电机向前运动撑开前段分裂支撑结构、中段分裂支撑结构和后段分裂支撑结构，同时自转电机带动柔性针自转，从而进行柔性针的进给运动和自转运动。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体是一种可以有效防止柔性针翘曲的柔性针穿刺机构。
背景技术
随着医疗科学技术的不断发展，微创技术已经深入外科治疗的各个领域。在很多疾病的治疗中，微创治疗具有创伤小、出血少、痛苦小、恢复快的特点，因此微创治疗将成为医学发展的必然趋势。其中穿刺技术在外科微创手术中应用的更为广泛，它是许多科学研究及医学诊断、治疗的重要手段，包括活体组织穿刺取样检查和经皮下穿刺放射治疗等，应用在前列腺、肝、脑等组织的活检和治疗中。由于身体内部各器官之间复杂多样，直线运动的刚性针可能会遇到一些如神经、血管等重要器官，造成身体内部无法弥补的创伤；而采用带斜尖的柔性针时，柔性针相对于组织具有足够的柔性，利用进针时斜尖与组织之间的侧向作用力使针轴产生弯曲，从而能够精确的控制针尖的路径，减少穿刺过程中的误差，更加精确的绕过一些器官和骨骼到达需要治疗的部位。但在使用穿刺机构进针的过程中，支撑与针的间隙过大，柔性针轴发生翘曲，对针的穿刺精度造成影响。
发明内容
本发明采用了多段分裂支撑的思想，目的在于解决穿刺过程中柔性针轴发生翘曲，影响针穿刺时的精度
一种基于多段式分裂支撑柔性针穿刺机构，由柔性针、针筒、前段分裂支撑结构、中段分裂支撑结构、后段分裂支撑结构、自转电机、伺服电机、滑台、丝杠、基座组成；其中中段分裂支撑结构和后段分裂支撑结构与前段分裂支撑结构的结构相同，运行原理相同，这里以前段分裂支撑结构为例，柔性针前段分裂支撑结构由分裂支撑一、分裂支撑弹簧一、支撑挡板一、下支撑卡扣一、下支撑卡扣弹簧一、分裂支撑二、分裂支撑弹簧二、支撑挡板二、下支撑卡扣二、下支撑卡扣弹簧二组成。针筒安装在基座前端的挡板上，柔性针一端穿过针筒、前段分裂支撑结构、中段分裂支撑结构、后段分裂支撑结构，另一端与滑台上自转电机通过联轴器相连。丝杠安装在基座内，与基座上伺服电机通过联轴器相连。滑道安装在基座底部。滑台安装在丝杠上，同时滑台也安装在滑道上。支撑挡板一通过螺钉竖直固定在基座上，支撑挡板二通过螺钉竖直固定在基座上。分裂支撑一光杠穿过支撑挡板一，分裂支撑二光杠穿过支撑挡板二，用螺钉把分裂支撑一固定在支撑挡板一上，用螺钉把分裂支撑二固定在支撑挡板二上，分裂支撑弹簧一穿在分裂支撑一光杠上，分裂支撑弹簧一两端分别与分裂支撑一和支撑挡板一接触，分裂支撑弹簧二穿在分裂支撑二光杠上，分裂支撑弹簧二两端分别与分裂支撑二和支撑挡板二接触。下支撑卡扣一连接在支撑挡板一滑道上，下支撑卡扣一上的光杠穿过支撑挡板一上的凸台，下支撑卡扣弹簧一穿在下支撑卡扣光杠上，下支撑卡扣弹簧一两端分别与下支撑卡扣一和支撑挡板一上凸台接触，下支撑卡扣一连接在支撑挡板二滑道上，下支撑卡扣二上的光杠穿过支撑挡板二上的凸台，下支撑卡扣弹簧二穿在下支撑卡扣二光杠上，下支撑卡扣弹簧二两端分别与下支撑卡扣二和支撑挡板二上凸台接触。下支撑卡扣一被下支撑卡扣弹簧一顶在分裂支撑一半圆柱面上，下支撑卡扣二被下支撑卡扣弹簧二顶在分裂支撑二半圆柱面上。
进针时，滑台上自转电机通过联轴器带动柔性针自转，基座上的伺服电机通过联轴器带动丝杠转动来带动滑动板向前运动，每经过一个多段分裂支撑结构，滑台两边凸起按压块先按压两边下支撑卡扣下端的突出小圆柱，两边下支撑卡扣弹簧压缩，从而两边下支撑卡扣与各自对应的分裂支撑下面半圆柱分离，当滑台完全通过一个多段分裂支撑结构中两边下支撑卡扣下端突出小圆柱时，滑台上自转电机顶开两边分裂支撑来压缩两边分裂支撑弹簧，使两边分裂支撑下面半圆柱卡槽被各自下支撑卡扣卡住，两边分裂支撑被撑开能恰好通过自转电机的宽度，从而进行针的穿刺。
退针时，基座上的伺服电机通过联轴器带动丝杠反转，当每经过一个分开的多段分裂支撑结构时，滑台上自转电机先行退离两边分开的分裂支撑，然后滑台两边凸起按压块开始按压两边下支撑卡扣下端的突出小圆柱，两边下支撑卡扣与各自分裂支撑下面半圆柱卡槽分离，分裂支撑弹簧回弹，两边分裂支撑与柔性针再次相贴合。
本发明的增益效果为：1.通过前、中、后三段分裂支撑结构对柔性针针轴的支撑，避免了柔性针的针轴发生翘曲，提高穿刺精度。2.通过每段分裂支撑结构的撑开和回针自动闭合，使结构更加紧凑，控制更加方便，保证了柔性针穿刺更加稳定。
附图说明
图1为基于多段式分裂支撑柔性针穿刺机构的结构示意图。
图2为基于多段式分裂支撑柔性针穿刺机构的基座示意图。
图3为基于前段分裂支撑结构的爆炸结构图。
图4为本发明中前段分裂支撑结构单边零件图。
图5为本发明中前段分裂支撑结构单边反向角度零件图。
图6为本发明中前段分裂支撑结构的支撑挡板3-8零件图。
图7为本发明中前段分裂支撑结构的支撑卡扣3-9零件图。
图8为本发明中滑台零件图。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参见图1、图2、图3，本发明所述的一种基于多段分裂式支撑柔性针穿刺机构，其组成包括柔性针1、针筒2、前段分裂支撑结构3、中段分裂支撑结构4、后段分裂支撑结构5、自转电机6、伺服电机7、滑台8、丝杠9、基座10、滑台11。针筒2安装在基座10前端的挡板上；前段分裂支撑结构3固定在基座10的前端，中段分裂支撑结构4固定在基座10中端、后段分裂支撑结构5固定在基座10后端，由于中段分裂支撑结构4和后段分裂支撑结构5与前段分裂支撑结构3的结构相同，运行原理相同，故以前段分裂支撑结构3为例。柔性针前段分裂支撑结构3由分裂支撑一、分裂支撑弹簧一、支撑挡板一、下支撑卡扣一、下支撑卡扣弹簧一、分裂支撑二、分裂支撑弹簧二、支撑挡板二、下支撑卡扣二、下支撑卡扣弹簧二组成。柔性针1一端穿过针筒2、前段分裂支撑结构3、中段分裂支撑结构4、后段分裂支撑结构5，另一端与滑台8上自转电机6通过联轴器相连。丝杠9安装在基座10内，与基座10上伺服电机7通过联轴器相连。滑道11安装在基座底部。滑台安装在丝杠上，同时滑台8也安装在滑道11上。支撑挡板一通过螺钉竖直固定在基座10上，支撑挡板二通过螺钉竖直固定在基座10上。分裂支撑一光杠穿过支撑挡板一，分裂支撑二光杠穿过支撑挡板二，用螺钉把分裂支撑一固定在支撑挡板一上，用螺钉把分裂支撑二固定在支撑挡板二上，分裂支撑弹簧一穿在分裂支撑一光杠上，分裂支撑弹簧一两端分别与分裂支撑一和支撑挡板一接触，分裂支撑弹簧二穿在分裂支撑二光杠上，分裂支撑弹簧二两端分别与分裂支撑二和支撑挡板二接触。下支撑卡扣一连接在支撑挡板一滑道3-3-1上，下支撑卡扣一上的光杠穿过支撑挡板一上的凸台3-3-2，下支撑卡扣弹簧一穿在下支撑卡扣一光杠上，下支撑卡扣弹簧一两端分别与下支撑卡扣一和支撑挡板一上凸台3-3-2接触，下支撑卡扣二连接在支撑挡板二滑道3-8-1上，下支撑卡扣二上的光杠穿过支撑挡板二上的凸台3-8-2，下支撑卡扣弹簧二穿在下支撑卡扣二光杠上，下支撑卡扣弹簧二两端分别与下支撑卡扣二和支撑挡板二上凸台3-8-2接触，下支撑卡扣一被下支撑卡扣弹簧一顶在分裂支撑一半圆柱面上，下支撑卡扣二被下支撑卡扣弹簧二顶在分裂支撑二半圆柱面上；伺服电机7带动丝杠9旋转，使滑台8上自转电机6撑开分裂支撑一和分裂支撑二做进给运动；滑台8两边按压块通过按压下支撑卡扣一下端的突出小圆柱3-4-3和下支撑卡扣二下端的突出小圆柱3-9-3，在分裂支撑弹簧一和分裂支撑弹簧二作用下，可实现分裂支撑一和分裂支撑二的闭合，完成前段分裂支撑结构3的支撑复位。
参见图4和图5，前段分裂支撑结构的工作原理。由于前段分裂支撑结构3中分裂支撑一和下支撑卡扣一与前段分裂支撑结构3中分裂支撑二和下支撑卡扣二结构相同，运行原理相同，故以前段分裂支撑结构3中分裂支撑一和下支撑卡扣一为例。前段分裂支撑结构3中分裂支撑一包括光杠、半圆柱、卡槽和支撑孔；下支撑卡扣一包括半圆柱槽、滑道、突出小圆柱；分裂支撑一上的光杠穿过支撑挡板一的光孔，分裂支撑一上的半圆柱设有卡槽，下支撑卡扣一的滑道穿在支撑挡板一的滑轨上，下支撑卡扣一的半圆柱槽由下支撑卡扣弹簧一支撑在分裂支撑一的半圆柱面上；分裂支撑一的支撑孔与柔性针的直径相贴合。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种基于多段分裂式支撑柔性针穿刺机构，其特征在于，该机构由柔性针(1)、针筒(2)、前段分裂支撑结构(3)、中段分裂支撑结构(4)、后段分裂支撑结构(5)、自转电机(6)、伺服电机(7)、滑台(8)、丝杠(9)、基座(10)、滑道(11)组成；针筒(2)安装在基座(10)前端的挡板上；前段分裂支撑结构(3)固定在基座(10)的前端，中段分裂支撑结构(4)固定在基座(10)中端、后段分裂支撑结构(5)固定在基座(10)后端；柔性针前段分裂支撑结构(3)由分裂支撑一(3-1)、分裂支撑弹簧一(3-2)、支撑挡板一(3-3)、下支撑卡扣一(3-4)、下支撑卡扣弹簧一(3-5)、分裂支撑二(3-6)、分裂支撑弹簧二(3-7)、支撑挡板二(3-8)、下支撑卡扣二(3-9)、下支撑卡扣弹簧二(3-10)组成；柔性针(1)一端穿过针筒(2)、前段分裂支撑结构(3)、中段分裂支撑结构(4)、后段分裂支撑结构(5)，另一端与滑台(8)上自转电机(6)通过联轴器相连；丝杠(9)安装在基座(10)内，与基座(10)上伺服电机(7)通过联轴器相连；滑道(11)安装在基座(10)底部；滑台(8)安装在丝杠(9)上，同时滑台(8)也安装在滑道(11)上；支撑挡板一(3-3)通过螺钉竖直固定在基座(10)上，支撑挡板二(3-8)通过螺钉竖直固定在基座(10)上；分裂支撑一(3-1)光杠穿过支撑挡板一(3-3)，分裂支撑二(3-6)光杠穿过支撑挡板二(3-8)，用螺钉把分裂支撑一(3-1)固定在支撑挡板一(3-3)上，用螺钉把分裂支撑二(3-6)固定在支撑挡板二(3-8)上；分裂支撑弹簧一(3-2)穿在分裂支撑一(3-1)光杠上，分裂支撑弹簧一(3-2)两端分别与分裂支撑一(3-1)和支撑挡板一(3-3)接触，分裂支撑弹簧二(3-7)穿在分裂支撑二(3-6)光杠上，分裂支撑弹簧二(3-7)两端分别与分裂支撑二(3-6)和支撑挡板二(3-8)接触；下支撑卡扣一(3-4)连接在支撑挡板一(3-3)的滑道(3-3-1)上，下支撑卡扣一(3-4)上的光杠穿过支撑挡板一(3-3)上的凸台(3-3-2)，下支撑卡扣弹簧一(3-5)穿在下支撑卡扣一(3-4)光杠上，下支撑卡扣弹簧一(3-5)两端分别与下支撑卡扣一(3-4)和支撑挡板一(3-3)上凸台(3-3-2)接触；下支撑卡扣二(3-9)连接在支撑挡板二(3-8)的滑道(3-8-1)上，下支撑卡扣二(3-9)上的光杠穿过支撑挡板二(3-8)上的凸台(3-8-2)，下支撑卡扣弹簧二(3-10)穿在下支撑卡扣二(3-9)光杠上，下支撑卡扣弹簧二(3-10)两端分别与下支撑卡扣二(3-9)和支撑挡板二(3-8)上凸台(3-8-2)接触；下支撑卡扣一(3-4)被下支撑卡扣弹簧一(3-5)顶在分裂支撑一(3-1)半圆柱面上，下支撑卡扣二(3-9)被下支撑卡扣弹簧二(3-10)顶在分裂支撑二(3-6)半圆柱面上；伺服电机(7)带动丝杠(9)旋转，使滑台(8)上自转电机(6)撑开分裂支撑一(3-1)和分裂支撑二(3-6)做进给运动；滑台(8)两边按压块通过按压下支撑卡扣一(3-4)下端的突出小圆柱(3-4-3)和下支撑卡扣二(3-9)下端的突出小圆柱(3-9-3)，在分裂支撑弹簧一(3-2)和分裂支撑弹簧二(3-7)作用下，可实现分裂支撑一(3-1)和分裂支撑二(3-6)的闭合，完成前段分裂支撑结构(3)的支撑复位；中段分裂支撑结构(4)和后段分裂支撑结构(5)与前段分裂支撑结构(3)的结构相同，运行原理相同。
2.根据权利要求1中所述的基于多段分裂式支撑柔性针穿刺机构，其特征在于，所述的前段分裂支撑结构(3)中分裂支撑一(3-1)包括光杠(3-1-1)、半圆柱(3-1-2)、卡槽(3-1-3)和支撑孔(3-1-4)；下支撑卡扣一(3-4)包括半圆柱槽(3-4-1)、滑道(3-4-2)、突出小圆柱(3-4-3)；分裂支撑一(3-1)上的光杠(3-1-1)穿过支撑挡板一(3-3)的光孔，分裂支撑一(3-1)上的半圆柱(3-1-2)设有卡槽(3-1-3)，下支撑卡扣一(3-4)的滑道(3-4-2)穿在支撑挡板一(3-3)的滑道(3-3-1)上，下支撑卡扣一(3-4)的半圆柱槽(3-4-1)由下支撑卡扣弹簧一(3-5)支撑在分裂支撑一(3-1)的半圆柱(3-1-2)面上；分裂支撑一(3-1)的支撑孔(3-1-4)与柔性针(1)的直径相贴合；前段分裂支撑结构(3)中分裂支撑一(3-1)和下支撑卡扣一(3-4)与前段分裂支撑结构(3)中分裂支撑二(3-6)和下支撑卡扣二(3-9)结构相同，运行原理相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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