CN115005949A - 一种电动穿刺器及其穿刺方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种电动穿刺器及其穿刺方法，所述一种电动穿刺器，它包括穿刺器本体，内设摄像机构、驱动机构的可控式手持终端；其中，所述驱动机构为正反转电机；或所述驱动机构与穿刺器之间通过正反转机构连接；从而使穿刺器实现正/反向的往复旋转。所述穿刺方法，它包括如下步骤：S1：启动电动穿刺器进行手术操作；S2：摄像机构获取图像的同时，穿刺器实现正/反向的往复旋转，实现穿刺动作；S3：根据摄像机构获取图像判定往复旋转的穿刺器是否穿过待穿刺组织，如果穿过则停止穿刺动作，此时鞘管固定于穿刺组织。本发明的有益效果为：改变了现有穿刺器的前进模式，将原来的单项螺旋式前进变化为正/反向的往复旋转，从而使穿刺过程更加安全。

Description

一种电动穿刺器及其穿刺方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是一种电动穿刺器及其穿刺方法。

背景技术

传统手动使用的穿刺器，需要人力进行穿刺，费时费力，并且穿刺过程中，不容易把控力度，容易过度穿刺造成内部器官受损。

为了克服上述问题，包括202110963212.X在内的穿刺器(如图12所示)，通过搭配摄像头以及电机驱动的方式进行穿刺，另外搭配了多种防止过度穿刺的手段，例如图像识别等方式，防止过度穿刺。而传统的穿刺器螺纹进给方式，无论是人为控制电机启停，还是图像识别控制启停，一方面存在误判的情况，另一方面不能做到及时反应，实验过程中依然会出现对体内组织误伤的情况。

发明内容

本发明的目的在于：在于提供一种电动穿刺器及其穿刺方法，它通过模拟医生的穿刺手法进行穿刺，进一步减少过度穿刺的情况发生，减少手术过程中对体内组织误伤的情况。

本发明通过如下技术方案实现：1.一种电动穿刺器，它包括

穿刺器本体1，内设摄像机构4、驱动机构5的可控式手持终端；

无菌外壳2，包覆于穿刺器本体1外；以及

穿刺器3，包括底座31、鞘管32以及针芯33，其中针芯33尾部与穿刺器本体1联动连接；同时无菌外壳2与穿刺器3为拆合式转动连接配合；

摄像机构4延伸入针芯33内且所述针芯33前端透明；

其中，所述驱动机构5为正反转电机；或

所述驱动机构5与穿刺器3之间通过正反转机构连接；从而使穿刺器3实现正/反向的往复旋转。

一种穿刺方法，它包括如下步骤：

S1：启动电动穿刺器3进行手术操作；

S2：摄像机构4获取图像的同时，穿刺器3实现正/反向的往复旋转，实现穿刺动作；

S3：根据摄像机构4获取图像判定往复旋转的穿刺器3是否穿过待穿刺组织，如果穿过则停止穿刺动作，此时鞘管32固定于穿刺组织。

较之前技术而言，本发明的有益效果为：

1、改变了现有穿刺器的前进模式，将原来的单项螺旋式前进变化为正/反向的往复旋转，从而使穿刺过程更加安全。

2、保留了摄像头，确保摄像头可实时监测前端穿刺过程，方便施术者或系统在穿刺完成的时候，及时停止穿刺。

3、针芯、鞘管与穿刺器本体均为可拆卸连接；方便在完成穿刺后，进行手续手术操作。

4、穿刺器本体外侧套有无菌外壳，从而实现穿刺器本体的重复使用。

附图说明

图1为本发明所述方法的原理图；

图2为本发明所述结构的剖视图；

图3为本发明所述结构的使用效果图；

图4为底座与穿刺器为卡扣式连接的示意图；

图5为穿刺器与无菌外壳为拆合式转动连接处的示意图；

图6为穿刺器本体的剖视图；

图7为正反转机构的结构示意图；

图8为正反转机构处的放大图；

图9为电机齿轮与驱动机构连接的关系图；

图10为中转齿轮的结构示意图；

图11为穿刺器带有针芯齿轮的结构示意图；

图12为现有技术的外形图。

标号说明：1穿刺器本体、2无菌外壳、21手动卡扣、3穿刺器、31底座、32鞘管、331环形凹槽、33针芯、4摄像机构、5驱动机构、61电机齿轮、62中转齿轮、63针芯齿轮、64第一拨动杆、65第二拨动杆、71显示屏、72控制板、73急停装置、74电源供给机构、75按钮。

具体实施方式

下面结合附图说明对本发明做详细说明：

如图1-11所示：一种电动穿刺器，它包括

穿刺器本体1，内设摄像机构4、驱动机构5的可控式手持终端；

无菌外壳2，包覆于穿刺器本体1外；以及

穿刺器3，包括底座31、鞘管32以及针芯33，其中针芯33尾部与穿刺器本体1联动连接；同时无菌外壳2与穿刺器3为拆合式转动连接配合；

摄像机构4延伸入针芯33内且所述针芯33前端透明；

其中，所述驱动机构5为正反转电机；或

所述驱动机构5与穿刺器3之间通过正反转机构连接；从而使穿刺器3实现正/反向的往复旋转。

本发明中，穿刺器本体内部的摄像机构4、驱动机构5在专利号202110963212.X均已公开，且基本功能无太大差异，同样的无菌外壳2和穿刺器3本身的机构也并无太大差异，具体的拆装、使用方式均可以参考上述专利。主要区别在于电机的选择或正反转机构的增设，该区别机构最终会带来穿刺器的最终运行方式有别于现有技术。

具体的说，通过选择正反转电机或正反转机构，最终会实现穿刺器3实现正/反向的往复旋转。需要说明的是正反转电机的正反转频率可以通过程序进行控制，同样正反转机构的结构调整以及电机的转速，也能影响正反转频率。

而在其它使用方式上，和现有技术并无太大差别，通过将针芯33和无菌外壳2转动连接，其中针芯33穿过底座31和鞘管32，并且针芯33与穿刺器内软胶密封结构紧配。如图4所示，在一种实施例上，针芯33和底座31通过卡扣结构进行连接，即底座上设有卡扣，在针芯33上设有限位槽，通过卡扣对针芯33加以限位实现二者的固定连接。卡扣结构能够从图4中看出且为常规结构，故此处不再赘述。通过控制穿刺器的往复转动以模仿医生穿刺手法往复旋转进行穿刺，该过程同时被摄像机构记录并实时反馈或监控。当穿刺器穿过表层组织时，显示屏明显看出穿透腹部，而将针芯33抽离，将带底座31的鞘管32单独固定在表层组织上，再通过鞘管进出不同的手术器械进行手术。需要说明的是，图4对应的实施例，为将针芯与底座31抽离，鞘管32单独固定在表层组织，再通过鞘管进出不同的手术器械进行手术。

这里的往复转动指的是穿刺器3正转一定角度而后反转相同的角度回原来的位置。

如图5所示：所述无菌外壳2前端设有手动卡扣21，针芯33尾部设有与手动卡扣21配合的环状卡槽331，实现无菌外壳2与穿刺器3为拆合式转动连接。

这里的手动卡扣21为按压式卡扣；将穿刺器插入指定端头，当环状卡槽331和手动卡扣21对接配合时，手动卡扣21会卡住环形卡槽331实现穿刺器3和无菌外壳2的转动连接。而通过按压手动卡扣21，可以实现按压式卡扣和环状卡槽331的分离，进而实现穿刺器3和无菌外壳2的分离。

这里穿刺器3实现正/反向的往复旋转，主要采用以下两种方式：

实施例1

驱动机构采用正反转电机，当驱动机构5为正反转电机时，针芯33的尾部设有从动齿轮，电机的输出轴设有主动齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合。

这里的正反转电机，可以通过预设的程序控制电机的正反转，具体可以控制电机正反转的角度，速率等参数。

实施例2

如图7-11所示：增设了正反转机构，所述正反转机构包括电机齿轮61、中转齿轮62和针芯齿轮63，其中电机齿轮61前侧面设有N根第一拨动杆64，中转齿轮62前侧面设有M根第二拨动杆65；电机齿轮61连接与驱动机构5连接，中转齿轮62连接于穿刺器本体1内并与电机齿轮61啮合；针芯齿轮63位于针芯33尾部，针芯齿轮63与电机齿轮61和中转齿轮62呈前后错位布设；第一拨动杆64和第二拨动杆65交替且周期性的与针芯齿轮63的外齿接触，并带动针芯齿轮63转动。

需要说明的是，这里的提到的第一拨动杆64、第二拨动杆65相当于齿的延伸，主要用于和针芯齿轮63的齿啮合并带动针芯齿轮63转动，一般来说，N和M的数量相当，并且第一拨动杆64之间的间距、参数与第二拨动杆65之间的间距参数相同，由于电机齿轮61、中转齿轮62是相互啮合的关系，所以二者转动的方向相反，同时第一拨动杆64与第二拨动杆65周期性的、交替与针芯齿轮63接触，进而带动针芯齿轮63正/反向的往复旋转，相应的穿刺器也实现了正/反向的往复旋转。

穿刺器本体1上设有显示屏71，所述显示屏与摄像机构4连接。增加显示屏主要方便施术者观察穿刺情况，以便及时停止穿刺过程。

穿刺器本体1还包括控制板72和急停装置73，所述控制板72与摄像机构4和急停装置73连接。这里的控制板，控制板设有处理器。可选地，处理器可以是CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digita lSignal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。它通过与摄像机构连接，接收摄像机构采集的穿刺图像信息进行判定，是否满足穿刺完成的条件，当穿刺完成时，控制急停装置停止穿刺过程。具体的图像判定方式均以在202110963212.X的专利中公开，故本发明不再赘述。

另外穿刺器本体1上还包括电源供给机构74、按钮75等部件，施术者通过按钮完成对穿刺器本体1的控制，电源供给机构74为驱动机构提供能源，这里的电源供给机构74可以是内置式，也可以是外接式。

本发明基于上述穿刺器的穿刺方法，它包括如下步骤：

S1：启动电动穿刺器3进行手术操作；

S2：摄像机构4获取图像的同时，穿刺器3实现正/反向的往复旋转，实现穿刺动作；

S3：根据摄像机构4获取图像判定往复旋转的穿刺器3是否穿过待穿刺组织，如果穿过则停止穿刺动作，此时鞘管32固定于穿刺组织。

其中，步骤2中，所述穿刺器3实现往复旋转的方式为，穿刺器3与内部的电机联动配合，通过电机的正反转，带动穿刺器3的往复旋转。

另外根据穿刺器的结构不同，步骤2中，所述穿刺器3实现往复旋转的方式为，穿刺器3与内部的电机之间通过正反转机构连接，通过电机的持续单项转动，由正反转机构带动穿刺器3的往复旋转。

而在步骤3中，控制穿刺器停止的方式也根据本发明的结构，存在以下两种方式，

一种是自动式，设备自动根据情况进行控制，即往复旋转的穿刺器3穿过待穿刺组织后，控制板72根据显示屏的内容变化控制急停装置73，使穿刺器3停止转动；

一种是手动式，往复旋转的穿刺器3穿过待穿刺组织后，使用者根据显示屏的内容变化，控制穿刺器3停止转动。

二者可以同时存在，作为多重安全防护措施进行控制。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (10)

1.一种电动穿刺器，其特征在于：它包括

穿刺器本体(1)，内设摄像机构(4)、驱动机构(5)的可控式手持终端；

无菌外壳(2)，包覆于穿刺器本体(1)外；以及

穿刺器(3)，包括底座(31)、鞘管(32)以及针芯(33)，其中针芯(33)尾部与穿刺器本体(1)联动连接；同时无菌外壳(2)与穿刺器(3)为拆合式转动连接配合；

摄像机构(4)延伸入针芯(33)内且所述针芯(33)前端透明；

其中，所述驱动机构(5)为正反转电机；或

所述驱动机构(5)与穿刺器(3)之间通过正反转机构连接；从而使穿刺器(3)实现正/反向的往复旋转。

2.根据权利要求1所述的一种电动穿刺器，其特征在于：所述无菌外壳(2)前端设有手动卡扣(21)，针芯(33)尾部设有与手动卡扣(21)配合的环状卡槽(331)，实现无菌外壳(2)与穿刺器(3)为拆合式转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动穿刺器，其特征在于：当驱动机构(5)为正反转电机时，针芯(33)的尾部设有从动齿轮，电机的输出轴设有主动齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合。

4.根据权利要求1所述的一种电动穿刺器，其特征在于：所述正反转机构包括电机齿轮(61)、中转齿轮(62)和针芯齿轮(63)，其中电机齿轮(61)前侧面设有N根第一拨动杆(64)，中转齿轮(62)前侧面设有M根第二拨动杆(65)；电机齿轮(61)连接与驱动机构(5)连接，中转齿轮(62)连接于穿刺器本体(1)内并与电机齿轮(61)啮合；针芯齿轮(63)位于针芯(33)尾部，针芯齿轮(63)与电机齿轮(61)和中转齿轮(62)呈前后错位布设；第一拨动杆(64)和第二拨动杆(65)交替且周期性的与针芯齿轮(63)的外齿接触，并带动针芯齿轮(63)转动。

5.根据权利要求1所述的一种电动穿刺器，其特征在于：穿刺器本体(1)上设有显示屏(71)，所述显示屏与摄像机构(4)连接。

6.根据权利要求1所述的一种电动穿刺器，其特征在于：穿刺器本体(1)还包括控制板(72)和急停装置(73)，所述控制板(72)与摄像机构(4)和急停装置(73)连接。

7.穿刺方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1：启动电动穿刺器(3)进行手术操作；

S2：摄像机构(4)获取图像的同时，穿刺器(3)实现正/反向的往复旋转，实现穿刺动作；

S3：根据摄像机构(4)获取图像判定往复旋转的穿刺器(3)是否穿过待穿刺组织，如果穿过则停止穿刺动作，此时鞘管(32)固定于穿刺组织。

8.根据权利要求7所述的穿刺方法，其特征在于：S2中，所述穿刺器(3)实现往复旋转的方式为，穿刺器(3)与内部的电机联动配合，通过电机的正反转，带动穿刺器(3)的往复旋转。

9.根据权利要求7所述的穿刺方法，其特征在于：S2中，所述穿刺器(3)实现往复旋转的方式为，穿刺器(3)与内部的电机之间通过正反转机构连接，通过电机的持续单项转动，由正反转机构带动穿刺器(3)的往复旋转。

10.根据权利要求1所述的穿刺方法，其特征在于：S3中，往复旋转的穿刺器(3)穿过待穿刺组织后，控制板(72)根据显示屏的内容变化控制急停装置(73)，使穿刺器(3)停止转动；或往复旋转的穿刺器(3)穿过待穿刺组织后，使用者根据显示屏的内容变化，控制穿刺器(3)停止转动。

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