CN117481785B - 一种消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置，涉及医疗器械技术领域，包括直线驱动机构、针夹持机构和安装板；针夹持机构包括消融针尖端限位缓冲结构和消融针尾端夹持结构；消融针尖端限位缓冲结构包括底板、尖端夹持器和消融针；底板顶部开设有夹持槽；尖端夹持器的中部形成有外径减小的夹持段，夹持段嵌设在夹持槽内；尖端夹持器具有针孔；消融针穿过针孔。直线驱动机构的直线动作端与消融针尾端夹持结构固定连接，直线驱动机构的支撑部位的端头与底板固定连接；安装板与直线驱动机构的支撑部位固定连接。本发明具有手动安装、自定心、自卡紧的功能，同时消融针更接近患处，有效行程更长，可随患者呼吸弹性形变，且导轨封闭，更安全。

Description

一种消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体的说是涉及一种消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置。

背景技术

医学穿刺手术在治疗疾病和进行诊断方面起着关键作用。传统的穿刺装置存在一些问题，包括不能适应不同型号的消融针，需要手动装卸，且在穿刺时离目标位置较远，限制了手术的准确性和效率。此外，传统穿刺装置无法适应患者的呼吸引起的位置变化，这可能导致手术位置的撕裂和并发症。

现有影像引导手术穿刺机器人通常在穿刺精度和多样性方面存在限制。它们难以适应不同型号的消融针，医生需要耗费大量时间来手动安装和调整这些机器人，这不仅增加了手术时间，还可能引起患者的不适。而且，在穿刺装置与患者入针点产生刚性接触时，从而容易引起患处撕裂。

因此，如何提供一种可随患者呼吸弹性形变，避免患处撕裂的消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种消融针尖端限位缓冲结构，包括：底板、尖端夹持器和消融针；

所述底板顶部开设有夹持槽；

所述尖端夹持器的中部形成有外径减小的夹持段，所述夹持段嵌设在所述夹持槽内，所述夹持段的长度大于所述夹持槽的长度，使得所述夹持段能够相对所述夹持槽做轴向动作；所述尖端夹持器具有针孔；

所述消融针穿过所述针孔。

通过上述技术方案，本发明提供的消融针尖端限位缓冲结构在执行操作前，将尖端夹持器朝向消融针尖端的端头向前伸出，当执行穿刺操作时，若穿刺装置整体进给至尖端夹持器接触患者，且此时进给运动未及时停止，则尖端夹持器可相对夹持槽产生相对的滑动，可在一定行程时间内避免穿刺装置与患者入针点刚性接触，从而避免患处撕裂。

优选的，在上述一种消融针尖端限位缓冲结构中，所述尖端夹持器朝向所述消融针尖端的端头为圆弧面。圆弧面的设置使得与患处的接触更舒适。

本发明还提供了一种穿刺装置，包括：直线驱动机构，以及与所述直线驱动机构连接的针夹持机构和安装板；

所述针夹持机构包括消融针尖端限位缓冲结构和消融针尾端夹持结构；

所述直线驱动机构的直线动作端与所述消融针尾端夹持结构固定连接，所述直线驱动机构的支撑部位的端头与所述底板固定连接；

所述安装板与所述直线驱动机构的支撑部位固定连接。

通过上述技术方案，本发明解决了传统穿刺装置的不足，可手动装卸消融针，通过直线驱动机构和消融针尖端限位缓冲结构与消融针尾端夹持结构的连接和驱动配合，消融针更接近患处，有效行程更长，有助于提高手术的准确性和效率。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述消融针尾端夹持结构包括连接板、夹爪和锁紧块；所述连接板与所述直线驱动机构的直线动作端固定连接，所述夹爪与所述连接板卡接，且与所述连接板形成夹持孔，所述锁紧块夹持限位在所述夹持孔内，且所述锁紧块具有可变径通孔，所述消融针的尾端穿过所述可变径通孔，且通过所述夹爪与所述连接板卡接后的紧固作用力夹紧所述消融针。夹爪和锁紧块能够实现快速的锁合和打开，而且夹爪两侧具有供手指捏住的立杆，可以利用杠杆原理打开，配合锁紧块使用，方便快捷。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述锁紧块的侧壁开设有多个与所述可变径通孔连通的裂缝，通过控制所述裂缝的间隙调节所述可变径通孔的孔径。通过设置裂缝，使得锁紧块分割成的各个块体之间具有可调节空间，进而能够实现对可变径通孔的孔径调节。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述锁紧块的两端均具有径向凸出的防脱凸缘。使得锁紧块能够被稳定设置在夹持孔内。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述直线驱动机构以电机作为驱动动力、以导轨作为所述支撑部位，并通过所述电机驱动丝杠转动，控制作为直线动作端的丝母在所述导轨上做往复直线位移动作。采用丝杠丝母驱动结构稳定性强，且驱动简单可靠。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述导轨顶面开口，且用于所述丝母与所述连接板固定连接，所述导轨的顶面开口处可拆卸连接有盖板，所述盖板两侧与所述导轨的顶面开口具有供所述连接板绕过的间隙。通过设置盖板可以防止灰尘进入，具有更好的保护作用。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述底板和/或所述导轨的外壁上设有显影球。显影球可作为机器人显影和导向功能的定位点。

优选的，在上述一种穿刺装置中，所述安装板一端与所述导轨的一侧壁固定连接，所述安装板的另一端具有定位安装部。安装板用于对整体的结构的安装，且安装板设置于一侧，便于另一侧的手动操作。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种消融针尖端限位缓冲结构及其穿刺装置，具有以下有益效果：

1、本发明的穿刺装置解决了传统穿刺装置的不足，并具有适应MRI扫描时的实时使用的能力，具有手动安装、自定心、自卡紧的功能，同时消融针更接近患处，有效行程更长，可随患者呼吸弹性形变，且导轨封闭，更安全。

2、本发明还提供了显影定位点，可配合医学影像定位，提高手术精度。

3、本发明有望提高穿刺装置的多样性和适应性，提供更高水平的操作控制和安全性，特别是应用于MRI引导下的操作中具有显著效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的穿刺装置的结构示意图；

图2附图为本发明提供的穿刺装置的结构分解图；

图3附图为本发明提供的针夹持机构的结构示意图；

图4附图为本发明提供的针夹持机构的结构分解图；

图5附图为本发明提供的消融针尖端限位缓冲结构的结构示意图；

图6附图为本发明提供的消融针尖端限位缓冲结构的结构分解图；

图7附图为本发明提供的尖端夹持器的结构示意图；

图8附图为本发明提供的尖端夹持器的主视图；

图9附图为图8中B-B的剖视图；

图10附图为本发明提供的消融针尖端限位缓冲结构的使用原理图；

图11附图为本发明提供的底板的局剖主视图；

图12附图为本发明提供的导轨和底板连接的侧视图；

图13附图为图12中F-F的剖视图；

图14附图为本发明提供的显影球的安装结构示意图；

图15附图为本发明提供的直线驱动机构的结构示意图；

图16附图为本发明提供的直线驱动机构的结构分解图；

图17附图为本发明提供的安装板的结构示意图；

图18附图为本发明提供的安装板的另一角度的结构示意图；

图19附图为本发明提供的导轨的侧视图；

图20附图为图19中C-C的剖视图；

图21附图为图19中D-D的剖视图；

图22附图为图19中E-E的剖视图；

图23附图为图19中局部I的放大图；

图24附图为本发明提供的导轨的局剖侧视图；

图25附图为图24中A-A的剖视图；

图26附图为本发明提供的丝母的结构示意图；

图27附图为本发明提供的丝母的剖视图。

其中：

100-针夹持装置；200-驱动装置；300-连接板；

101-消融针；102-夹爪；103-锁紧块；104-第一螺钉；105-连接板；106-尖端夹持器；107-显影球；108-底板；

10601-圆弧面；10602-大直径圆柱面一；10603-小直径圆柱面；10604-大直径圆柱面二；10605-前端面；10606-后端面；

10801-显影球夹持面；10802-定位夹紧面一；10803-定位夹紧面二；10804-定位夹紧面三；10805-定位夹紧面四；10806-尖端夹持器夹持面；

201-轴承座；202-丝母；203-法兰轴承；204-丝杠；205-法兰轴承；206-第二螺钉；207-压力传感器；208-导轨；209-电机；210-盖板；211-第三螺钉；212-罩壳；

20201-定位夹紧面五；20202-定位夹紧面六；20203-定位夹紧面七；

20801-卡槽；20802-第三螺钉孔；20803-零位定位点；20804-压力传感器槽；20805-定位面一；20806-定位夹紧面八；20807-定位面二；20808-定位夹紧面九；20809-定位夹紧面十；20810-定位夹紧面十一；20811-定位夹紧面十二；20812-定位夹紧面十三；20813-定位夹紧面十四；20814-定位夹紧面十五；

301-定位夹紧面十六；302-第一螺钉孔；303-定位面三；304-定位夹紧面十七；305-花键；306-定位标记；307-定位面四；308-第二螺钉孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

参见附图1至附图9，本发明实施例公开了一种穿刺装置，包括：直线驱动机构200，以及与直线驱动机构200连接的针夹持机构100和安装板300；

针夹持机构100包括消融针尖端限位缓冲结构和消融针尾端夹持结构；

消融针尖端限位缓冲结构包括：底板108、尖端夹持器106和消融针101；

底板108顶部开设有夹持槽；

尖端夹持器106的中部形成有外径减小的夹持段，夹持段嵌设在夹持槽内，夹持段的长度大于夹持槽的长度，使得夹持段能够相对夹持槽做轴向动作；尖端夹持器106具有针孔；

消融针101穿过针孔；

直线驱动机构200的直线动作端与消融针尾端夹持结构固定连接，直线驱动机构200的支撑部位的端头与底板108固定连接；

安装板300与直线驱动机构200的支撑部位固定连接。

尖端夹持器106包括：圆弧面10601、大直径圆柱面一10602、小直径圆柱面10603、大直径圆柱面二10604、前端面10605和后端面10606。

其中圆弧面10601无棱角，若术中尖端夹持器106与患者皮肤接触，可达到患者使用舒适的效果。

参见附图10，尖端夹持器106的两种使用状态：

执行穿刺操作前，尖端夹持器106位于图10中虚线位，即后端面10606与底板108接触。

当执行穿刺操作时，若穿刺装置整体进给至尖端夹持器106的圆弧面10601接触患者，且此时进给运动未及时停止，则尖端夹持器106的小直径圆柱面10603沿底板108的尖端夹持器夹持面10806滑动。

只要在前端面10605与底板108接触前停止进给，即图10中实线位，则可在一定行程时间内避免穿刺装置与患者入针点刚性接触，从而避免患处撕裂。

参见附图11，底板108包括：显影球固定面10801、定位夹紧面一10802、定位夹紧面二10803、定位夹紧面三10804、定位夹紧面四10805和尖端夹持器夹持面10806。

为了进一步优化上述技术方案，消融针尾端夹持结构包括连接板105、夹爪102和锁紧块103；连接板105与直线驱动机构200的直线动作端固定连接，夹爪102与连接板105卡接，且与连接板105形成夹持孔，锁紧块103夹持限位在夹持孔内，且锁紧块103具有可变径通孔，消融针101的尾端穿过可变径通孔，且通过夹爪102与连接板105卡接后的紧固作用力夹紧消融针101。

为了进一步优化上述技术方案，锁紧块103的侧壁开设有多个与可变径通孔连通的裂缝，通过控制裂缝的间隙调节可变径通孔的孔径。

为了进一步优化上述技术方案，锁紧块103的两端均具有径向凸出的防脱凸缘。

为了进一步优化上述技术方案，直线驱动机构200以电机209作为驱动动力、以导轨208作为支撑部位，并通过电机209驱动丝杠204转动，控制作为直线动作端的丝母202在导轨208上做往复直线位移动作。

参见附图19至附图23，导轨208包括：卡槽20801、螺钉孔20802、零位定位点20803、压力传感器槽20804、定位面一20805、定位夹紧面八20806、定位面二20807、定位夹紧面九20808、定位夹紧面十20809、定位夹紧面十一20810、定位夹紧面十二20811、定位夹紧面十三20812、定位夹紧面十四20813和定位夹紧面十五20814。

参见附图12和附图13，底板108安装于导轨208上时：定位夹紧面一10802与定位夹紧面九20808接触，定位夹紧面二10803与定位夹紧面十20809接触，定位夹紧面三10804与定位夹紧面十一20810接触，定位夹紧面四10805与定位夹紧面十五20814接触，即实现底板108手动安装。

消融针101尖端固定方式：消融针101穿过尖端夹持器106，尖端夹持器夹持面10806为弧度大于π的圆弧面，尖端夹持器106的小直径圆柱面10603与底板108的尖端夹持器夹持面10806接触即可实现尖端夹持器106固定在底板108上。

为了进一步优化上述技术方案，导轨208顶面开口，且用于丝母202与连接板105固定连接，导轨208的顶面开口处可拆卸连接有盖板210，盖板210两侧与导轨208的顶面开口具有供连接板105绕过的间隙。

参见附图15和附图16，驱动装置200具体包括：轴承座201、丝母202、法兰轴承203、丝杠204、法兰轴承205、第二螺钉206、压力传感器207、导轨208、电机209、盖板210、第三螺钉211和罩壳212。

轴承座201通过第二螺钉206固定在导轨208上，法兰轴承203安装在轴承座201上，丝杠204与丝母202螺纹连接，一端安装于法兰轴承203上，一端穿过法兰轴承205安装于电机209上，法兰轴承205安装于导轨208上；导轨208通过第三螺钉211安装于电机209上；盖板210通过第二螺钉206和第三螺钉211固定在导轨208上；压力传感器207穿过压力传感器槽20804安装于导轨208上；罩壳212通过螺钉211安装于电机209上。

连接板105通过第一螺钉104固定在丝母202上。

参见附图26和附图27，丝母202包括：定位夹紧面五20201、定位夹紧面六20202、定位夹紧面七20203，螺纹孔位于定位夹紧面五20201侧。

丝母203和导轨206配合时，定位夹紧面五20201和定位夹紧面十二20811接触，定位夹紧面六20202与定位夹紧面十三20812接触，定位夹紧面七20203和定位夹紧面十四20813接触，丝母203和丝杠204螺纹配合实现传动。

其中定位夹紧面五20201设计为部分凸起，可减小与导轨206的接触面积，减小摩擦阻力。

参见附图24和附图25，盖板210位于导轨208开口上方，可减小丝母202和丝杠204配合的传动副暴露面积，避免积累灰尘以及其他杂物落入，进而影响穿刺装置运行。

为了进一步优化上述技术方案，安装板300一端与导轨208的一侧壁固定连接，安装板300的另一端具有定位安装部。

参见附图17和附图18，连接板300包括：定位夹紧面十六301、第一螺钉孔302、定位面三303、定位夹紧面十七304、花键305、定位标记306、定位面四307和第二螺钉孔308。

其中定位夹紧面十七304为凸起圆柱顶面。

连接板300安装于导轨208上时，水平插入卡槽20801，定位夹紧面十六301与定位夹紧面八20806接触，定位面三303与定位面二20807接触，定位面四307与定位面一20805接触，螺钉穿过第一螺钉孔302固定于第三螺钉孔20802，实现安装。

连接板300与导轨208单侧连接而非双侧，则导轨208无连接板300侧可便于手动操作针夹持装置100，提高了消融针手动进退时的便捷性。

参见附图14，导轨208上可安装5个显影球107，作为机器人显影和导向功能的定位点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种穿刺装置，其特征在于，包括：直线驱动机构（200），以及与所述直线驱动机构（200）连接的针夹持机构（100）和安装板（300）；

所述针夹持机构（100）包括消融针尖端限位缓冲结构和消融针尾端夹持结构；

所述消融针尖端限位缓冲结构包括：底板（108）、尖端夹持器（106）和消融针（101）；所述底板（108）顶部开设有夹持槽；所述尖端夹持器（106）的中部形成有外径减小的夹持段，所述夹持段嵌设在所述夹持槽内，所述夹持段的长度大于所述夹持槽的长度，使得所述夹持段能够相对所述夹持槽做轴向动作；所述尖端夹持器（106）具有针孔；所述消融针（101）穿过所述针孔；

所述直线驱动机构（200）的直线动作端与所述消融针尾端夹持结构固定连接，所述直线驱动机构（200）的支撑部位的端头与所述底板（108）固定连接；

所述安装板（300）与所述直线驱动机构（200）的支撑部位固定连接；

所述消融针尾端夹持结构包括连接板（105）、夹爪（102）和锁紧块（103）；所述连接板（105）与所述直线驱动机构（200）的直线动作端固定连接，所述夹爪（102）与所述连接板（105）卡接，且与所述连接板（105）形成夹持孔，所述锁紧块（103）夹持限位在所述夹持孔内，且所述锁紧块（103）具有可变径通孔，所述消融针（101）的尾端穿过所述可变径通孔，且通过所述夹爪（102）与所述连接板（105）卡接后的紧固作用力夹紧所述消融针（101）。

2.根据权利要求1所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述尖端夹持器（106）朝向所述消融针尖端的端头为圆弧面（10601）。

3.根据权利要求1所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述锁紧块（103）的侧壁开设有多个与所述可变径通孔连通的裂缝，通过控制所述裂缝的间隙调节所述可变径通孔的孔径。

4.根据权利要求3所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述锁紧块（103）的两端均具有径向凸出的防脱凸缘。

5.根据权利要求1所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述直线驱动机构（200）以电机（209）作为驱动动力、以导轨（208）作为所述支撑部位，并通过所述电机（209）驱动丝杠（204）转动，控制作为直线动作端的丝母（202）在所述导轨（208）上做往复直线位移动作。

6.根据权利要求5所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述导轨（208）顶面开口，且用于所述丝母（202）与所述连接板（105）固定连接，所述导轨（208）的顶面开口处可拆卸连接有盖板（210），所述盖板（210）两侧与所述导轨（208）的顶面开口具有供所述连接板（105）绕过的间隙。

7.根据权利要求5所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述底板（108）和/或所述导轨（208）的外壁上设有显影球（107）。

8.根据权利要求5所述的一种穿刺装置，其特征在于，所述安装板（300）一端与所述导轨（208）的一侧壁固定连接，所述安装板（300）的另一端具有定位安装部。