CN117122396A - 夹持机构及自动穿刺装置 - Google Patents

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CN117122396A CN202311225873.8A CN202311225873A CN117122396A CN 117122396 A CN117122396 A CN 117122396A CN 202311225873 A CN202311225873 A CN 202311225873A CN 117122396 A CN117122396 A CN 117122396A
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徐俭
孙步梁
计翰宇
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Suzhou Hengrui Hongyuan Medical Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种夹持机构及自动穿刺装置，涉及医疗器械技术领域，本发明提供的夹持机构包括基座组件和锁紧件，基座组件与穿刺针间隙配合，锁紧件与基座组件螺纹连接，锁紧件用于在逐渐旋紧于基座组件的过程中向基座组件施加压力，以使基座组件变形，增加与穿刺针间的摩擦力。本发明提供的夹持机构及自动穿刺装置可最大程度上增加给予穿刺针的预紧力，穿刺针夹持稳定，同时具有手术精度高以及手术效率高的优点。

Description

夹持机构及自动穿刺装置
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种夹持机构及自动穿刺装置。
背景技术
肝脏、肾脏和肺等软组织器官恶性肿瘤已经成为严重危害国民健康的病症，目前较常用的检测和治疗肿瘤的临床方法是通过穿刺针获取肿瘤的病理组织，然后通过病理检测，制定最优的治疗方案。
穿刺过程中，穿刺针能否稳定被穿刺装置中的夹持机构稳定夹持对于手术操作来说至关重要。现有的夹持机构中通常采用凸轮结构、磁吸结构对穿刺针施加预紧力，而采用上述方式所产生的预紧力有限，无法最大程度上增加对穿刺针的预紧力。另外，由于穿刺针在穿刺时除了受到穿刺方向上的力还受到其他方向上的力，导致检测穿刺针穿刺力的压力传感器所检测到的压力值并不能准确的代表穿刺力，从而无法保证穿刺精度。
因此，如何提供一种能够解决上述至少一种技术问题的夹持机构及自动穿刺装置是本领域技术人员需解决的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种夹持机构及自动穿刺装置，可最大程度上增加给予穿刺针的预紧力，稳定夹持穿刺针，同时具有手术精度高以及手术效率高的优点。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种夹持机构，用于夹持穿刺针，包括基座组件和锁紧件，所述基座组件与穿刺针间隙配合，所述锁紧件与所述基座组件螺纹连接，所述锁紧件用于在逐渐旋紧于所述基座组件的过程中向所述基座组件施加压力，以使所述基座组件变形，增加与所述穿刺针间的摩擦力。
进一步地，所述基座组件包括第一基座和弹性环，所述锁紧件包括第一锁紧螺母；
所述第一基座、所述弹性环和所述第一锁紧螺母均设有直径大于所述穿刺针直径的第一通孔；
所述第一锁紧螺母与所述第一基座螺纹配合并与所述第一基座间形成安装腔，所述弹性环安装于所述安装腔内，所述第一锁紧螺母用于在逐渐锁紧于所述第一基座的过程中，沿所述弹性环的轴向挤压所述弹性环，以使所述弹性环发生形变挤压所述穿刺针。
进一步地，所述基座组件包括第二基座和弹性片，所述锁紧件为旋钮；
所述第二基座具有两相对间隔设置的连接脚，两所述连接脚上相对设置有用于夹设所述穿刺针的所述弹性片，两所述弹性片间的间隔大于所述穿刺针的直径；
所述旋钮贯穿一所述连接脚并与另一所述连接脚螺纹配合，所述旋钮用于在逐渐减小两所述连接脚间距离的过程中，令两所述弹性片发生形变挤压所述穿刺针。
进一步地，所述基座组件包括第三基座，所述锁紧件为第二锁紧螺母；
所述第三基座包括外圈连接部和位于所述外圈连接部内侧的内圈连接部，所述外圈连接部和内圈连接部间形成有具有开口的配合腔，所述内圈连接部和所述第二锁紧螺母均设有直径大于所述穿刺针直径的第二通孔；
所述第二锁紧螺母与所述外圈连接部螺纹配合，所述第二锁紧螺母至少部分通过所述开口伸入所述配合腔内并与所述内圈连接部相抵，所述第二锁紧螺母与所述内圈连接部相抵的表面为锥面，所述锥面沿所述第二锁紧螺母的旋进方向逐渐靠近所述外圈连接部，所述第二锁紧螺母用于在逐渐锁紧于所述外圈连接部的过程中，沿垂直于所述锥面的方向挤压所述内圈连接部，以使所述内圈连接部发生形变挤压所述穿刺针。
进一步地，所述内圈连接部开设有至少一个切口，所述切口自所述内圈连接部靠近所述第二锁紧螺母的一端向背离所述第二锁紧螺母的一端延伸。
进一步地，所述第二锁紧螺母包括外圈螺纹部以及位于所述外圈螺纹部内侧的内圈挤压部；
所述外圈螺纹部套设于所述外圈连接部的外部并与所述外圈连接部螺纹配合；所述内圈挤压部伸入所述配合腔内并具有与所述内圈连接部的外锥面配合的内锥面。
进一步地，所述内圈挤压部具有第一端面，所述内圈连接部具有第二端面，所述第一端面和所述第二端面均为平面；
所述第二锁紧螺母锁紧于所述第三基座上时，所述第一端面与所述配合腔远离所述开口的底面之间具有第一空隙，所述第二端面与所述内锥面所围设空间的底面之间具有第二空隙。
进一步地，还包括连接座，所述基座组件通过所述连接座与自动穿刺装置的驱动机构可拆卸连接。
进一步地，所述连接座具有捏耳组件，所述捏耳组件上设有用于与所述驱动机构卡接的卡接结构，所述捏耳组件用于在外力作用下取消所述卡接结构与所述驱动机构的卡接。
第二方面，本发明还提供一种自动穿刺装置，包括上述方案所述的夹持机构。
本发明提供的夹持机构及自动穿刺装置能产生如下有益效果：
在使用上述夹持机构时，可先将穿刺针伸入基座组件内，随后通过转动锁紧件来增加锁紧件向基座组件施加的压力，从而使得基座组件与穿刺针间的摩擦力逐渐增加。本发明第一方面提供的夹持机构中，由于锁紧件与基座组件之间采用螺纹连接，只要螺纹足够长，可通过不断转动锁紧件来增加基座组件的变形，最大程度上增加基座组件对穿刺针施加的预紧力，有效保证基座组件稳定夹持穿刺针。
相对于现有技术来说，本发明第二方面提供的自动穿刺装置在使用时，驱动机构能够自动带动夹持机构上的穿刺针沿穿刺方向运动，导向机构对穿刺针起到支撑导向的作用，从而保证穿刺针运动路径的准确性，便于医生在CT室外远程控制CT室内的穿刺针执行穿刺动作，穿刺过程可实时监控，避免了医生多次进出CT间，提高手术效率。另外，穿刺过程中，由于夹持座相对于压力传感器仅具有沿穿刺方向滑动的自由度，在夹持座的限定下仅将沿穿刺方向上的力传递至压力传感器，压力传感器所测得的压力值能够直接代表穿刺力的大小，保证检测精度以及手术精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种夹持机构与穿刺针配合时的三维结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种夹持机构未夹紧穿刺针时的纵截面图；
图3为本发明实施例一提供的一种夹持机构夹紧穿刺针时的纵截面图；
图4为本发明实施例一提供的一种夹持机构与夹持座配合时的俯视图；
图5为本发明实施例二提供的一种夹持机构与穿刺针配合时的三维结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种夹持机构与穿刺针配合时的纵截面图；
图7为本发明实施例提供的一种第三基座的三维结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种自动穿刺装置的三维结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种自动穿刺装置的内部结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种驱动机构的爆炸图；
图11为本发明实施例提供的一种动力单元的爆炸图；
图12为本发明实施例提供的一种力采集单元的爆炸图；
图13为本发明实施例提供的一种导向机构和安装座配合时的爆炸图。
图标：1－驱动机构；11－外壳；111－安装座；1111－卡接凸起；12－动力单元；121－电机；122－第一编码器；123－第二编码器；124－第一导向组件；1241－导轨；1242－滑移座；125－交错齿轮；1251－第一齿轮；1252－第二齿轮；126－第一转轴；127－带传动结构；1271－主动轮；1272－同步带；1273－从动轮；128－固定座；129－调整座；1210－第二转轴；1211－磁铁；13－力采集单元；131－运动座；1311－第一滑轨；1312－第二滑轨；1313－安装孔；1314－盖板；1315－第一安装面；1316－第二安装面；1317－安装槽；132－夹持座；1321－第一限位面；1322－触发块；1323－第一滑块；1324－第二滑块；133－压力传感器；134－压板；2－夹持机构；21－第一基座；211－凸台；22－弹性环；23－第一锁紧螺母；24－夹持压盖；241－第一捏耳；2411－卡扣；25－第二基座；251－连接脚；26－弹性片；27－旋钮；28－第三基座；281－外圈连接部；2811－第三端面；282－内圈连接部；2821－切口；2822－第二端面；29－第二锁紧螺母；291－外圈螺纹部；292－内圈挤压部；2921－第一端面；3－导向机构；31－导向环；32－导向压盖；321－卡槽；322－第二捏耳；4－穿刺针。
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”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一方面的实施例在于提供一种夹持机构2，用于夹持穿刺针4，如图1至图6所示，包括基座组件和锁紧件，所述基座组件与穿刺针4间隙配合，所述锁紧件与所述基座组件螺纹连接，所述锁紧件用于在逐渐旋紧于所述基座组件的过程中向所述基座组件施加压力，以使所述基座组件变形，增加与所述穿刺针4间的摩擦力。
上述实施例所提供的夹持机构2中，锁紧件与基座组件螺纹连接，可通过控制锁紧件的转动圈数来调整基座组件的变形量，从而使得基座组件与穿刺针4间的摩擦力可调，因此，在安装时，可尽量旋紧锁紧件，最大程度上增加基座组件对穿刺针4施加的预紧力，保证穿刺针4稳定的夹持与夹持机构2上。
根据夹持机构2的可选类型，可分为以下三个实施例：
实施例一
在本实施例一中，如图1和图2所示，基座组件包括第一基座21和弹性环22，锁紧件包括第一锁紧螺母23，其中：
第一基座21安装于驱动机构1上，第一基座21、弹性环22和第一锁紧螺母23均设有直径大于穿刺针4直径的第一通孔，以便于在装于穿刺针4时，调整穿刺针4的位置；
第一锁紧螺母23与第一基座21螺纹配合并与第一基座21间形成安装腔，弹性环22安装于安装腔内，在拧动第一锁紧螺母23时，第一锁紧螺母23能够沿弹性环22的轴向给予弹性环22一压力，该压力能够迫使弹性环22发生形变挤压穿刺针4。
在安装时，如图2所示，将穿刺针4穿入第一基座21，并调整好位置，旋转第一锁紧螺母23，如图3所示，第一锁紧螺母23会向上运动，挤压弹性环22，弹性环22高度方向的尺寸缩小，而弹性环22体积不变，导致弹性环22内第一通孔的直径变小，从而周向挤压穿刺针4，使穿刺针4和弹性环22之间产生极大的摩擦力，保证夹持机构2夹持穿刺针4穿刺过程中，不会出现打滑。
需要说明的是，如图3所示，第一锁紧螺母23旋紧于第一基座21上时，第一锁紧螺母23的顶端与第一基座21的凸台211之间具有第一空隙，从而使得第一锁紧螺母23仍然具有旋紧空间。当弹性环22长时间使用处于疲劳状态时，仍然可以通过继续旋紧第一锁紧螺母23来增加弹性环22给予穿刺针4的预紧力。
其中，弹性环22的材料可以为橡胶或硅胶等。
在本实施例一中，如图1所示，为便于第一基座21的安装，夹持机构2还包括连接座，连接座为夹持压盖24，第一基座21通过夹持压盖24压设于自动穿刺装置中驱动机构1的夹持座132上。
如图12所示，夹持座132上可以具有形状与第一基座21半边相适配的半圆形槽体，夹持压盖24具有形状与第一基座21另外半边相适配的半圆形槽体，夹持压盖24与夹持座132连接后，形成圆形限位腔，第一基座21限位于上述圆形限位腔内。
需要说明的是，第一基座21的轴向限位可由夹持座132和夹持压盖24共同限定，如图12所示，夹持座132上设有第一限位面1321，夹持压盖24上设有第二限位面，第二限位面和第一限位面1321分别与第一基座21顶端凸台211的上下表面抵接，从而限定第一基座21的轴向位置。
在本实施例一中，为便于夹持压盖24的拆装，夹持压盖24具有快拆结构，快拆结构包括夹持压盖24中的捏耳组件，捏耳组件上设有与驱动机构1中夹持座132卡接的卡接结构，捏耳组件用于在外力作用下取消卡接结构与驱动机构1的卡接。
上述捏耳组件操作简单，在拆装夹持压盖24时，只需要捏住捏耳组件即可，可提高手术效率。
如图4所示，捏耳组件包括两个相对设置的第一捏耳241，每一个第一捏耳上均设有与夹持座132卡接的卡扣2411。穿刺针4和弹性环22固定好之后，通过按压两个第一捏耳241，可使两卡扣2411互相靠近，此时可以将夹持压盖24插入夹持座132的两个插装孔内，松开两个第一捏耳241，两卡扣2411互相远离，阻止夹持压盖24与夹持座132脱离，实现第一基座21的固定。
实施例二
在本实施例二中，如图5所示，基座组件包括第二基座25，锁紧件为旋钮27；第二基座25具有两相对间隔设置并用于夹设穿刺针4的连接脚251；旋钮27贯穿一连接脚251并与另一连接脚251螺纹配合，旋钮27用于在逐渐减小两连接脚251间距离的过程中，令两连接脚251挤压中间的穿刺针4。
上述基座组件结构简单，通过转动旋钮27便可实现第二基座25对穿刺针4的夹紧，且夹紧力可控，只要旋钮27上的螺纹足够长，可通过不断转动旋钮27最大程度增加两连接脚251的变形，保证夹持机构2能够牢固的夹设穿刺针4。
在本实施例二中，如图5所示，基座组件还可以包括弹性片26，每一个连接脚251上设有一个弹性片26，两个弹性片26相对设置，且两弹性片26间的间隔大于穿刺针4的直径。
当转动旋钮27时，旋钮27可迫使两连接脚251之间的距离变小，从而使得两弹性片26之间的距离变小，随着旋钮27的继续转动，两弹性片26挤压穿刺针4并发生形变，保证两弹性片26与穿刺针4之间的摩擦力足够大。
弹性片26的设置能够增加连接脚251与穿刺针4之间的摩擦力，更有效的保证夹持机构2夹持穿刺针4穿刺过程中，不会出现打滑。
具体地，为便于穿刺针4的定心，弹性片26上开有用于容纳穿刺针4的V型槽。
上述弹性片26的材料可以为橡胶或硅胶等。
在本实施例二中，夹持机构2还包括连接座，设定连接座为第一连接座，第二基座25可通过第一连接座与夹持座132连接，第一连接座可以具有与夹持压盖24相类似的卡接结构和捏耳组件，卡接结构卡接在夹持座132上，以实现第二基座25的快拆。第二基座25与第一连接座的连接方式可以有多种，例如第二基座25与第一连接座可以卡接，具体为：第一连接座与夹持座132卡接并形成用于容纳第二基座25的腔体，第二基座25卡接于上述腔体内，上述腔体的形状并不固定，需要根据第二基座25的形状变化而变化，也可以理解为第一连接座与第二基座25接触的表面以及夹持座132与第二基座25接触的表面需要与第二基座25外表面的形状相适配，从而保证第二基座25稳定的夹设于上述腔体内；或者第二基座25与第一连接座可以通过胶体连接，也可以通过螺钉、销子等进行连接，连接方式并不限于一种。
实施例三
在本实施例三中，如图6所示，基座组件包括第三基座28，锁紧件为第二锁紧螺母29；第三基座28包括外圈连接部281和位于外圈连接部281内侧的内圈连接部282，外圈连接部281和内圈连接部282之间形成有配合腔，内圈连接部282和第二锁紧螺母29均设有直径大于穿刺针4直径的第二通孔；第二锁紧螺母29与外圈连接部281螺纹配合，第二锁紧螺母29至少部分伸入配合腔内并与内圈连接部282相抵，第二锁紧螺母29与内圈连接部282相抵的表面为锥面，锥面沿第二锁紧螺母29的旋进方向逐渐靠近外圈连接部281，使得内圈连接部282形成有外锥面，第二锁紧螺母29形成有与外锥面配合的内锥面。
在使用时，由于第二锁紧螺母29与内圈连接部282锥面配合，在拧紧第二锁紧螺母29的过程中，如图6所示，第二锁紧螺母29往上运动，第二锁紧螺母29的内锥面挤压内圈连接部282的外锥面，内圈连接部282向内变形，挤压穿刺针4，实现对穿刺针4的夹持效果。
本实施三中，只要螺纹足够长，可通过不断转动第二锁紧螺母29来增加内圈连接部282的变形，最大程度上增加内圈连接部282对穿刺针4施加的预紧力，有效保证夹持机构2稳定夹持穿刺针。
在本实施例三中，如图6所示，第二锁紧螺母29包括外圈螺纹部291和位于外圈螺纹部291内侧的内圈挤压部292；外圈螺纹部291与外圈连接部281螺纹配合；内圈挤压部292伸入配合腔内并具有与内圈连接部282的外锥面配合的内锥面。
在本实施例三中，如图6所示，内圈挤压部292具有第一端面2921，内圈连接部282具有第二端面2822，第一端面2921和第二端面2822均为平面；第二锁紧螺母29锁紧于第三基座28上时，第一端面2921与配合腔远离开口的底面之间具有第一空隙，第二端面2822与内锥面所围设空间的底面之间具有第二空隙。
上述设置可使得内圈连接部282长时间使用处于疲劳状态时，仍然可以通过继续旋紧第二锁紧螺母29来增加内圈连接部282给予穿刺针4的预紧力。
需要说明的是，当外圈螺纹部291套设于外圈连接部281的外部时，外圈连接部281的端部设有第三端面2811，第三端面2811与外圈螺纹部291和内圈挤压部292之间形成的腔体的底部之间具有第三空隙。
在本实施例三中，如图7所示，内圈连接部282开设有至少一个切口2821，切口2821自内圈连接部282靠近第二锁紧螺母29的一端向背离第二锁紧螺母29的一端延伸，使得内圈连接部282的外锥面能有更大的变形量，从而有效实现夹紧穿刺针4的目的。
上述切口2821可配置为一个，也可以配置为两个、三个、四个等多个。
在本实施例三中，如图7所示，切口2821配置为三个，三个切口2821围绕内圈连接部282的轴线均匀间隔分布。
在本实施例三中，夹持机构2还包括连接座，设定连接座为第二连接座，第三基座28可通过第二连接座与夹持座132连接，第二连接座可以具有与夹持压盖24相类似的卡接结构和捏耳组件，卡接结构卡接在夹持座132上，以实现第三基座28的快拆。第三基座28与第二连接座的连接方式可以有多种，例如第三基座28与第二连接座可以卡接，具体为：第二连接座与夹持座132卡接并形成用于容纳第三基座28的腔体，第三基座28卡接于上述腔体内，上述腔体的形状并不固定，需要根据第三基座28的形状变化而变化，也可以理解为第二连接座与第三基座28接触的表面以及夹持座132与第三基座28接触的表面需要与第三基座28外表面的形状相适配，从而保证第三基座28稳定的夹设于上述腔体内；或者第三基座28与第二连接座可以通过胶体连接，也可以通过螺钉、销子等进行连接，连接方式并不限于一种。
在一些实施例中，第三基座28与第二连接座采用卡接的连接方式，第二连接座具有与夹持压盖24相类似的第二限位面，以配合第一限位面1321实现第三基座28的轴向位置。第三基座28与夹持座132连接后，形成与第三基座28顶部相适配的多边形限位腔，第三基座28限位于上述多边形限位腔内。
本发明发明第二方面的实施例在于提供一种自动穿刺装置，如图8和图9所示，本发明发明第二方面的实施例提供的自动穿刺装置包括驱动机构1、导向机构3以及上述夹持机构2，夹持机构2和导向机构3相对安装于驱动机构1上，导向机构3用于与穿刺针4滑动配合，以引导穿刺针4的穿刺方向；驱动机构1用于带动夹持机构2沿穿刺针4的穿刺方向运动，驱动机构1包括压力传感器133以及与夹持机构2连接的夹持座132，夹持座132在手术状态下承受穿刺针4给予的各个方向的力，夹持座132被限定为相对于压力传感器133仅具有沿穿刺方向滑动的自由度，以仅将沿穿刺方向上的力传递至压力传感器133。
上述实施例中提供了一种自动穿刺装置，在使用时，驱动机构1能够自动带动夹持机构2沿穿刺方向运动，由于穿刺针4夹持在夹持机构2上，穿刺针4会跟随夹持机构2移动，在此过程中，导向机构3对穿刺针4起到支撑导向的作用，从而保证穿刺针沿着预设的路径到达患处，便于医生在CT室外远程控制CT室内的穿刺针执行穿刺动作，手术过程中可基于CT图像微调穿刺针4，同时避免了医生多次进出CT间，大幅缩短手术时间。
以下对驱动机构1的结构进行具体说明：
在一些实施例中，如图8至图10所示，驱动机构1包括外壳11、动力单元12和力采集单元13，其中：
动力单元12安装于外壳11内，外壳对动力单元12起到保护作用，外壳11上连接有导向机构3；
力采集单元13与动力单元12连接，力采集单元13可以容纳于外壳11内，也可以至少部分伸出外壳11，动力单元12用于带动力采集单元13沿穿刺针4的穿刺方向运动；
夹持机构2与力采集单元13连接，当动力单元12带动力采集单元13沿穿刺针4的穿刺方向运动时，力采集单元13能够带动其上的夹持机构2以及夹持机构2上的穿刺针4同步运动，从而实现穿刺动作，在此过程中，力采集单元能够采集到穿刺针4沿穿刺方向所受到的阻力。
上述驱动机构1中设置有力采集单元13，能够获取到穿刺过程中穿刺针4所受的阻力，上述阻力可反馈到CT室外的主操作手上，使穿刺的过程更直观准确，手术更加安全。
在上述实施例的基础上，导向机构3可以与外壳11可拆卸连接，夹持机构2与力采集单元13可拆卸连接。由于穿刺针4安装于夹持机构2上并与导向机构3滑动配合，如此可实现穿刺针4的安装和拆卸，上述可拆卸连接方式可以为采用快拆结构，便于医生的操作，节省手术时间，上述快拆结构在以下篇幅中会进行具体说明。
在一些实施例中，外壳11采用壳体结构，其呈长条状，其长度方向平行于穿刺针4的穿刺方向。
如图10所示，外壳11的外部可以安装有用于安装导向机构3的安装座111。
在一些实施例中，如图11所示，动力单元12包括第一编码器122和第二编码器123，第一编码器122安装于动力单元12的动力输入端，第二编码器123安装于动力单元12的动力输出端，第一编码器122和第二编码器123两套编码器互相校验，能使自动穿刺的过程更加安全，保证穿刺针4的移动距离能够满足动力单元12的控制要求。
需要说明的是，凡是能够带动力采集单元13沿穿刺针4的穿刺方向运动的结构都可以是上述实施例所提及的动力单元12，例如动力单元12包括电机和齿轮齿条结构，电机的动力输出端与齿轮连接；或者动力单元12包括电机和同步带结构，电机的动力输出端与同步带结构的动力输入端连接；或者动力单元12包括气压缸、液压缸等直线运动结构，直线运动结构直接带动穿刺针4做直线运动。
在一些实施例中，如图11所示，动力单元12包括电机121、传动组件和第一导向组件124；
电机121可看作动力单元12的动力输入端，电机121上安装有第一编码器122，第一编码器122能够检测得到电机121动力输出轴的转动角度；
传动组件连接于电机121和力采集单元13之间，传动组件可看作动力单元12的动力输出端，其上安装有第二编码器123，传动组件用于将电机121的动力传递至力采集单元13；力采集单元13与第一导向组件124连接，第一导向组件124具有沿穿刺针4的穿刺方向延伸的滑动自由度。
在使用时，电机121带动传动组件动作，传动组件带动力采集单元13沿第一导向组件124滑动自由度的延伸方向运动，整个过程中，第一导向组件124能够对力采集单元13的运动起到导向的作用，从而保证力采集单元13能够带动夹持机构2稳定运动。
为尽可能减小外壳11的尺寸，在一些实施例中，上述传动组件不仅能够起到传递动力的作用，还能够起到改变动力传递方向的作用，如此使得电机121的转动轴线可平行于穿刺针4的穿刺方向，电机121能够与第一导向组件124并排设置，从而减小外壳11的宽度尺寸
为实现上述效果，在一些实施例中，如图11所示，传动组件包括交错齿轮125，交错齿轮125包括第一齿轮1251以及与第一齿轮1251啮合的第二齿轮1252，第一齿轮1251与电机121的动力输出轴连接，第二齿轮1252将电机121的动力输出至下一传动结构，第一齿轮1251和第二齿轮1252的轴线垂直，以改变动力的传递方向。
可以理解的是，上述第一齿轮1251为交错齿轮125的动力输入端，第二齿轮1252为交错齿轮125的动力输出端。
上述传动结构可以为带传动结构127、链传动结构等。
在至少一个实施例中，如图11所示，传动结构采用带传动结构127，交错齿轮125中的第二齿轮1252通过第一转轴126与带传动结构127连接；带传动结构127与力采集单元13连接，以带动力采集单元13沿第一导向组件124滑动自由度的延伸方向运动。
其中，带传动结构127包括主动轮1271、同步带1272和从动轮1273，主动轮1271和第二齿轮1252固装在第一转轴126上，同步带1272的两端分别与主动轮1271和从动轮1273连接。
为保证主动轮1271和从动轮1273能够稳定的相对于外壳11转动，外壳11通过螺钉等连接件安装有固定座128和调整座129，固定座128和调整座129内均设有轴承；第一转轴126贯穿固定座128上的轴承并通过轴承与固定座128转动配合；从动轮1273固装于第二转轴1210上，第二转轴1210贯穿调整座129上的轴承并通过轴承与调整座129转动配合。
第二转轴1210的端部可以设有磁铁1211，当第二转轴1210跟随从动轮1273转动时，磁铁1211一同转动，第二编码器123固定在调整座129上，调整座129能感知到磁铁1211的角度变化值，从而可换算成同步带1272移动的距离。
在一些实施例中，如图11所示，第一导向组件124包括导轨1241和滑移座1242，导轨1241可以固定安装于外壳上，滑移座1242沿导轨1241的延伸方向与导轨1241滑动配合，力采集单元13通过连接件安装于滑移座1242和同步带1272上。
具体地，第一导向组件124位于带传动结构127的一侧，第一导向组件124的长度方向与带传动结构127的长度方向平行。电机121位于第一导向组件124背离力采集单元13的一侧，避免外壳11沿第一导向组件124和带传动结构127的排布方向具有较大的宽度尺寸，使得外壳11内各个结构间更加的紧凑。
在一些实施例中，如图12所示，力采集单元13包括运动座131、夹持座132和压力传感器133，运动座131与动力单元12连接，运动座131具有与夹持座132滑动配合的第二导向组件，第二导向组件的导向方向沿穿刺阻力Fz方向延伸；压力传感器133安装于运动座131并位于夹持座132的上方，夹持机构2与夹持座132可拆卸连接。
在手术状态下，穿刺针4可通过夹持机构2将各个方向的力传递至夹持座132。上述各个方向的力可以沿多个方向分布，例如图5所示，各个方向的力包括沿穿刺方向上的分力Fz、沿X向的分力Fx以及沿Y向的分力Fy。需要说明的是，在不同的手术状态下，分力Fx和分力Fy的数值可能时刻在变化，分力Fx和分力Fy可能均不为0，也可能其中的一者为0，还可能两者均为0。那么非0的分力Fx和分力Fy如果作用于压力传感器133，容易损坏压力传感器133且影响测量精度。上述实施例中设置有与夹持座132滑动配合的第二导向组件，当夹持座132同时受到分力Fz、分力Fx以及分力Fy时，夹持座132仅有沿Z方向运动的趋势，因而仅将分力Fz传递给压力传感器133，压力传感器133直接检测到沿穿刺方向的穿刺力的大小，保证了测量精度。
可以理解的是，上述分力Fz、分力Fx和分力Fy相互正交。
具体地，如图12所示，第二导向组件包括第一滑轨1311以及与第一滑轨1311相对平行设置的第二滑轨1312，运动座131左右两侧均设置了安装孔1313，用于连接件通过以安装第一滑轨1311和第二滑轨1312。
为使得力采集单元13的结构更加的紧凑，运动座131凹设有安装槽1317，第一滑轨1311和第二滑轨1312安装于安装槽1317内，夹持座132伸入安装槽1317并与第一滑轨1311和第二滑轨1312滑动配合。
具体地，如图12所示，夹持座132具有相对设置的第一滑块1323和第二滑块1324，第一滑块1323和第二滑块1324均凹设有滑槽，第一滑块1323伸入运动座131所凹设的安装槽1317内并与安装槽1317内的第一滑轨1311滑动配合，第二滑块1324伸入安装槽1317内并与安装槽1317内的第二滑轨1312滑动配合。
如图12所示，夹持座132具有位于第一滑块1323和第二滑块1324之间的触发块1322，触发块1322固定在夹持座132上并跟随夹持座132同步移动，在使用时，触发块1322与压力传感器133接触并向压力传感器133传递分力Fz。
触发块1322位于压力传感器133的下方，当穿刺针4进入人体后，人体给予穿刺针4的反作用力通过夹持机构2传递至夹持座132，由于夹持座132沿穿刺方向与运动座131滑动配合，夹持座132仅将沿穿刺方向延伸的分力Fz传递至压力传感器133，通过压力传感器133进行检测。
另外，运动座131具有面向夹持座132的第一安装面1315以及背离夹持座132的第二安装面1316，第一安装面1315和第二安装面1316均延伸至同步带1272所环绕的空间内；第一安装面1315上设有压板134，可通过压板134将同步带1272压设于运动座131上；第二安装面1316与第一导向组件124连接，具体可以与第一导向组件124中的滑移座1242连接。
上述设置可使得运动座131的一侧与滑移座1242固定连接，另一侧与同步带1272固定连接，运动座131的部分结构穿设于同步带1272所围绕的空间内，从而使得外壳11内的结构更加的紧凑，沿分力Fy方向缩短驱动机构1的尺寸。
为沿分力Fy方向进一步缩短驱动机构1的尺寸，运动座131的第二安装面1316凹设有用于容纳滑移座1242的凹腔，滑移座1242伸入凹腔内并通过四个螺钉与运动座131连接，实现运动座131与滑移座1242的固定。
如图12所示，为便于压力传感器133的定位，运动座131上具有盖板1314，通过盖板1314将压力传感器133固定于运动座131。
以下对导向机构3的结构进行具体说明：
在一些实施例中，如图13所示，导向机构3包括导向环31和导向压盖32，导向压盖32与驱动机构1中的安装座111卡接并将导向环31压设于安装座111上，导向环31用于沿穿刺针4的穿刺方向与穿刺针4滑动配合，上述导向机构3结构简单，能够稳定实现对穿刺针4的导向作用。
其中，安装座111凹设有一个半圆孔，在装配时，将导向环31放置在安装座111的半圆孔内，随后用导向压盖32与安装座111卡接，将导向环31固定于安装座111上。
与夹持压盖24类似地，导向压盖32上可以设置有两个相对设置的第二捏耳322，每一个第二捏耳322上均设置有上下相对设置的两个卡槽321，安装座111上设有与卡槽321一一对应配合的卡接凸起1111。通过按压两个第二捏耳322，可使四个卡槽321互相靠近，此时可以将导向压盖32插入安装座111内，松开两个第二捏耳322，四个卡槽321互相远离并与四个卡接凸起1111卡接，阻止导向压盖32与安装座111脱离，实现导向环31的固定。
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)

1.一种夹持机构，用于夹持穿刺针(4)，其特征在于，包括基座组件和锁紧件，所述基座组件与穿刺针(4)间隙配合，所述锁紧件与所述基座组件螺纹连接，所述锁紧件用于在逐渐旋紧于所述基座组件的过程中向所述基座组件施加压力，以使所述基座组件变形，增加与所述穿刺针(4)间的摩擦力。
2.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述基座组件包括第一基座(21)和弹性环(22)，所述锁紧件包括第一锁紧螺母(23)；
所述第一基座(21)、所述弹性环(22)和所述第一锁紧螺母(23)均设有直径大于所述穿刺针(4)直径的第一通孔；
所述第一锁紧螺母(23)与所述第一基座(21)螺纹配合并与所述第一基座(21)间形成安装腔，所述弹性环(22)安装于所述安装腔内，所述第一锁紧螺母(23)用于在逐渐锁紧于所述第一基座(21)的过程中，沿所述弹性环(22)的轴向挤压所述弹性环(22)，以使所述弹性环(22)发生形变挤压所述穿刺针(4)。
3.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述基座组件包括第二基座(25)和弹性片(26)，所述锁紧件为旋钮(27)；
所述第二基座(25)具有两相对间隔设置的连接脚(251)，两所述连接脚(251)上相对设置有用于夹设所述穿刺针(4)的所述弹性片(26)，两所述弹性片(26)间的间隔大于所述穿刺针(4)的直径；
所述旋钮(27)贯穿一所述连接脚(251)并与另一所述连接脚(251)螺纹配合，所述旋钮(27)用于在逐渐减小两所述连接脚(251)间距离的过程中，令两所述弹性片(26)发生形变挤压所述穿刺针(4)。
4.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述基座组件包括第三基座(28)，所述锁紧件为第二锁紧螺母(29)；
所述第三基座(28)包括外圈连接部(281)和位于所述外圈连接部(281)内侧的内圈连接部(282)，所述外圈连接部(281)和内圈连接部(282)间形成有具有开口的配合腔，所述内圈连接部(282)和所述第二锁紧螺母(29)均设有直径大于所述穿刺针(4)直径的第二通孔；
所述第二锁紧螺母(29)与所述外圈连接部(281)螺纹配合，所述第二锁紧螺母(29)至少部分通过所述开口伸入所述配合腔内并与所述内圈连接部(282)相抵，所述第二锁紧螺母(29)与所述内圈连接部(282)相抵的表面为锥面，所述锥面沿所述第二锁紧螺母(29)的旋进方向逐渐靠近所述外圈连接部(281)，所述第二锁紧螺母(29)用于在逐渐锁紧于所述外圈连接部(281)的过程中，沿垂直于所述锥面的方向挤压所述内圈连接部(282)，以使所述内圈连接部(282)发生形变挤压所述穿刺针(4)。
5.根据权利要求4所述的夹持机构，其特征在于，所述内圈连接部(282)开设有至少一个切口(2821)，所述切口(2821)自所述内圈连接部(282)靠近所述第二锁紧螺母(29)的一端向背离所述第二锁紧螺母(29)的一端延伸。
6.根据权利要求4所述的夹持机构，其特征在于，所述第二锁紧螺母(29)包括外圈螺纹部(291)以及位于所述外圈螺纹部(291)内侧的内圈挤压部(292)；
所述外圈螺纹部(291)套设于所述外圈连接部(281)的外部并与所述外圈连接部(281)螺纹配合；所述内圈挤压部(292)伸入所述配合腔内并具有与所述内圈连接部(282)的外锥面配合的内锥面。
7.根据权利要求6所述的夹持机构，其特征在于，所述内圈挤压部(292)具有第一端面(2921)，所述内圈连接部(282)具有第二端面(2822)，所述第一端面(2921)和所述第二端面(2822)均为平面；
所述第二锁紧螺母(29)锁紧于所述第三基座(28)上时，所述第一端面(2921)与所述配合腔远离所述开口的底面之间具有第一空隙，所述第二端面(2822)与所述内锥面所围设空间的底面之间具有第二空隙。
8.根据权利要求1－6任一项所述的夹持机构，其特征在于，还包括连接座，所述基座组件通过所述连接座与自动穿刺装置的驱动机构(1)可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的夹持机构，其特征在于，所述连接座具有捏耳组件，所述捏耳组件上设有用于与所述驱动机构(1)卡接的卡接结构，所述捏耳组件用于在外力作用下取消所述卡接结构与所述驱动机构(1)的卡接。
10.一种自动穿刺装置，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的夹持机构(2)。
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