CN207286114U - 超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统，超声引导穿刺针包括穿刺套管，穿刺套管的一端设置有针尖，超声探头为微型化的超声探头，超声探头设置在穿刺套管的内腔中，且超声探头靠近针尖。通过将微型化的超声探头设置在超声引导穿刺针内部，超声探头可以随超声引导穿刺针一起进入软组织，不但定位效果好，而且容易操控。

Description

超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体地来说，涉及超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统。

背景技术

软组织穿刺是最常见的临床操作之一，可用于引流管放置、组织活检等方面。穿刺对象准确位置的确定是操作中的核心问题，直接影响到可否将引流管成功放置到预设位置、能够获取准确的活检标本等。现有的定位方法中应用较多的是超声引导穿刺。

目前用于引导穿刺的超声探头较大，如中国专利201310162540.5。请参见图1，超声波检测装置300位于软组织的外部，穿刺针400设置在夹持装置200上，超声波检测装置300并不随穿刺针400进入软组织。对于需要穿刺的组织部位较深，或者穿刺针上的超声反射部位反射效果较差的情况，难以准确地确定穿刺针在软组织中的位置。

虽然也有一些微型化的超声探头可以进入软组织，如中国专利 201210063587.1，但超声探头与穿刺针分离。在可供穿刺部位较小(例如颅内穿刺，需对颅骨表面钻孔以提供超声探头探测部位，而颅孔大小难以同时提供超声探头监测及穿刺装置穿刺所需空间)时，在软组织内部分别操控穿刺针和超声探头十分困难，无法有效工作。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统，使穿刺针和超声探头集成在一起，提高了穿刺针实时定位效果，尤其是可供穿刺部位较小及较深时的定位效果。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种超声引导穿刺针，包括：

穿刺套管，所述穿刺套管的一端设置有针尖；

超声探头，所述超声探头为微型化的超声探头，所述超声探头设置在所述穿刺套管的内腔中，且所述超声探头靠近所述针尖；

导线组件，设置在所述穿刺套管的内腔中，所述导线组件包括电源线和信号线，所述电源线和所述信号线均与所述超声探头电连接。

作为对技术方案的改进，所述超声探头与所述针尖的头部之间具有预设的间隔，所述预设的间隔所形成的空间内填充有生物相容性材料。

作为对技术方案的改进，所述针尖由所述穿刺套管的一端削尖后形成。

作为对技术方案的改进，所述穿刺套管的内部设置有芯管，所述超声探头集成在所述芯管的头部，所述导线组件设置在所述芯管内。

作为对技术方案的改进，所述芯管的尾部伸出所述穿刺套管，所述芯管的尾部设置有连接装置，所述连接装置上设置有分别与所述电源线和所述信号线电连接的接口。

作为对技术方案的改进，所述连接装置上设置有传输模块，用于将所述信号线传输的信息传输到外部的主机。

一种超声引导穿刺系统，包括：

穿刺套管，所述穿刺套管的一端设置有针尖；

超声探头，所述超声探头为微型化的超声探头，所述超声探头设置在所述穿刺套管的内腔中，且所述超声探头靠近所述针尖；

导线组件，设置在所述穿刺套管的内腔中，所述导线组件包括电源线和信号线，所述电源线和所述信号线均与所述超声探头电连接；

主机，用于接收、处理、显示、存储所述超声探头采集的信息；

电源，用于给所述超声探头及所述主机供电。

作为对技术方案的改进，所述针尖由所述穿刺套管的一端削尖后形成。

作为对技术方案的改进，所述穿刺套管的内部设置有芯管，所述超声探头集成在所述芯管的头部，所述导线组件设置在所述芯管内。

作为对技术方案的改进，所述芯管的尾部伸出所述穿刺套管，所述芯管的尾部设置有连接装置，所述连接装置上设置有分别与所述电源线和所述信号线电连接的接口。

本实用新型的有益效果：通过将微型化的超声探头直接设置在穿刺针内，可以随穿刺针一起进入软组织，克服了体型较大的超声探头位于软组织的外部，某些场合难以准确地确定穿刺针位置的缺陷。又由于超声探头与穿刺针是集成在一起的，不在需要分别操控穿刺针和超声探头，也克服了现有的微型化的超声探头虽然可以进入软组织，但超声探头与穿刺针分离，分别操控穿刺针和超声探头十分困难的缺陷。

而且，在本实用新型中，由于超声探头在穿刺套管中的位置靠近针尖，因而超声探头能够更加准确的采集穿刺针的实时位置信息。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，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是一种现有的超声引导穿刺系统的示意图；

图2是本实用新型实施例1中超声引导穿刺针的示意图；

图3是本实用新型实施例2中超声引导穿刺系统的示意图；

图4是本实用新型实施例2中超声引导穿刺系统的工作原理示意图。

主要元件符号说明：

200-夹持装置，300-超声波检测装置，400-穿刺针，1-穿刺套管，2-超声探头，3-导线组件，4-连接装置，5-主机，6-电源，7-软组织，8-探测区域，9-芯管，α-最大视角，d-基准线。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统进行更全面的描述。附图中给出了超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统的优选实施例。但是，超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在超声引导穿刺针及超声引导穿刺系统的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

本实例提供了一种超声引导穿刺针，是常见的临床操作器械之一，可用于引流管放置、组织活检等方面。超声引导穿刺针常见的应用场合有静脉穿刺、动脉穿刺、腰椎穿刺、脑室穿刺、肾脏穿刺、肝脏穿刺以及体内囊性结构穿刺等。

如图2所示，该超声引导穿刺针包括：

穿刺套管1，穿刺套管1的一端设置有针尖；

超声探头2，超声探头2为微型化的超声探头2，超声探头2设置在穿刺套管1的内腔中，且超声探头2靠近针尖；

导线组件3，设置在穿刺套管1的内腔中，导线组件3包括电源线和信号线，电源线和信号线均与超声探头2电连接。

具体地，穿刺套管1具有一定刚性，使其可顺利刺入软组织结构。通常使用金属或刚度与金属类似的高分子材料(如PEEK等)。

进一步地，穿刺套管1的材料优选具有良好的生物相容性材料，对接触组织不产生不利影响。生物相容性材料是指与生物组织之间具有良好相容性的材料，可以防止材料与机体接触对细胞及全身产生毒性、刺激性、凝血功能异常、溶血、致畸性、炎症、致突变、致癌等危害。具体地，可以是不锈钢以及钛合金。通过将套管的材质限定为生物相容性材料，使引流管可被安装在人体或动物的组织内。

进一步地，穿刺套管1的长度与直径依据穿刺部位、穿刺目的的不同，穿刺套管具有不同的直径、长度等尺寸大小。

进一步地，对于硬度较大的穿刺部位，针尖的头端应当足够尖锐。为了便于穿刺，将针尖的头端设置为尖锐斜面。对于硬度较小的穿刺部位，可将针尖的头端设置为椭圆形尖端。

优选地，如图2所示，超声探头2与针尖的头部之间具有预设的间隔，预设的间隔所形成的空间内填充有生物相容性材料。由于超声探头2靠近针尖，且与针尖的头部之间具有预设的间隔，可以使超声探头2的探测效果最佳。在本实施例中，该预设的间隔根据超声探头2、针尖的形状和性能参数进行选择。通过在该预设的间隔所形成的空间内填充生物相容性材料，可以防止软组织进入穿刺套管加重对软组织的伤害，并且该生物相容材料可以保护超声探头2。优选地，填充的生物相容性材料为硅胶。

优选地，如图2所示，针尖由穿刺套管1的一端削尖后形成，即针尖与穿刺套管1为一体结构。通过将针尖与穿刺套管1设置为一体结构，可以简化制造工艺，且提高针尖与穿刺套管1之间的连接强度。

需要特别说明的是，除了图2示出的针尖由穿刺套管1的一端削尖后形成外，本实施例中的针尖和穿刺套管1还可以先分别制造，然后再通过焊接等方式固定在一起。当针尖与穿刺套管1分别制造时，二者可以选用不同的材料，例如针尖选用刚性程度较高的金属或者刚性不低于金属的非金属材料，穿刺套管1选用强度稍低的材料。

具体地，超声探头2为微型化的超声探头2，超声探头2设置在穿刺套管1的内腔中。常见微型化的超声探头2包括微型超声换能器、微型超声马达、声反射镜、封装外壳等结构。微型超声马达可以为弯曲振动模态微型超声马达，其定子与封装外壳内壁固定在一起。微型超声换能器可以固定在封装外壳内的顶端，常见结构为采用压电陶瓷—聚合物混合材料球面单源的结构形式，也可以为pMUT，cMUT等结构形式。声反射镜固定安装在超声马达的转子上。微型超声马达的尾端电连接导线组件3。

优选地，本实例中微型超声探头的直径小于或等于3毫米，使超声引导穿刺针能够用于可供穿刺部位较小的软组织的超声引导穿刺。

具体地，超声探头2靠近针尖，因而超声探头2能够更加准确的采集穿刺针的实时位置信息。

具体地，导线组件3中的电源线用于给超声探头2中的微型超声换能器、微型超声马达等耗电器件供电。导线组件3中的信号线用于传输微型超声换能器采集的超声信号及超声探头2的工作状态。为了尽可能减少创伤，穿刺套管1通常具有较小的外径，因而导线组件3也优选具有较小的外径。当导线组件3的外径较小时，为了减少信息衰减，降低电损耗，导线组件3中的电源线和信号线都优选低阻抗材质的导线。进一步地，导线组件3中的电源线和信号线外具有绝缘的柔性或刚性生物相容性材料保护层。为了防止发生漏电、短路等情况，电源线和信号线与超声探头2的连接处均为绝缘生物相容性材料覆盖。

优选地，如图2所示，穿刺套管1的内部设置有芯管9，超声探头2集成在芯管9的头部，导线组件3设置在芯管9内。在本实施例中，芯管9 优选由生物相容性材料制成。

优选地，芯管9的尾部伸出穿刺套管1，芯管9的尾部设置有连接装置 4，连接装置4上设置有分别与导线组件3中的电源线和信号线电连接的接口。连接装置4还设置有与由电源6引出的供电导线电连接的接口，用于将导线组件3中的电源线与电源6接通，进而给超声探头2供电。

优选地，连接装置4上设置有传输模块，用于将信号线传输的信息传输到外部的主机5。传输模块可以是无线传输模块，也可以是有线传输模块。优选地，选择无线传输模块，通过在连接装置4上设置无线传输模块，不需要在连接装置4和主机5之间布线也可以将超声探头2采集到的信号传输到主机5。不但节省了导线，便于远距离传输信号，而且避免了布线占用空间及影响美观。

实施例2

如图3所示，本实施例提供了一种超声引导穿刺系统，包括：

穿刺套管1，穿刺套管1的一端设置有针尖；

超声探头2，超声探头2为微型化的超声探头2，超声探头2设置在穿刺套管1的内腔中，且超声探头2靠近针尖；

导线组件3，设置在穿刺套管1的内腔中，导线组件3包括电源线和信号线，电源线和信号线均与超声探头2电连接；

主机5，用于接收、处理、显示、存储超声探头2采集的信息；

电源6，用于给超声探头2、主机5及连接装置4供电。

具体地，图4示出了本实施例中超声引导穿刺系统的工作原理。当进行穿刺操作时，接通超声探头2、主机5、连接装置4及电源6，启动超声探头2、主机5及连接装置4。然后将穿刺套管1移动到术前根据影像检测、医生经验判断等手段确定的刺入点，通过超声探头2采集的软组织7内部图像再次检查刺入点是否正确。然后开始穿刺作业将穿刺套管1刺入预定位置，主机5上实时显示超声探头2采集的皮肤内部的软组织7及穿刺套管1的针尖与内部组织的距离、针尖的图像、内部组织的图像等各种信息给医生观察，用于引导穿刺。

具体地，如图4所示，假设超声探头2的探测区域为基准线d所指向的圆形区域，超声探头2距离目标的距离及最大视角α决定探测区域的面积。

优选地，本实例中的主机5包括信号发送、信号接收、信号处理、数字扫描转换、信息存储、信息显示等功能模块。

其中，信号发送与接收用于跟连接装置4交换信息，主机5发送的信号包括控制超声探头2的功率、频率等参数的信号，主机5接收的信号包括超声信号、超声探头2的工作状态等信号。

本实施例中，信号处理主要是对超声信号进行处理，包括滤波降噪模块、信号放大模块及时间增益模块。通过上述信号处理模块对超声信号进行处理后，最终获得准确、可靠的超声波信号。

本实施例中，数字扫描转换主要用于将超声信号转化成可以用标准电视的方法显示的动态信息。其首先利用A/D转换模块将超声探头2传输过来的模拟视频信号转换成数字信号，然后对数字信号进行对数压缩、指数变换、帧相关、存储、修正等处理，最后用D/A转换模块再将数字信号转化成模拟信号，并同时与电视同步信号合成为全电视复合信号输出。

本实施例中，信息存储主要用于存储处理完成的视频信号，便于后续调阅查看。信息显示主要用于将超声探头传输的信息实时显示到屏幕上。

进一步地，针尖由穿刺套管1的一端削尖后形成，即针尖与穿刺套管1 为一体结构。通过将针尖与穿刺套管1设置为一体结构，可以简化制造工艺，且提高针尖与穿刺套管1之间的连接强度。

进一步地，穿刺套管1的内部设置有芯管9，超声探头2集成在芯管9 的头部，导线组件3设置在芯管9内。在本实施例中，芯管9优选由生物相容性材料制成。

进一步地，芯管9的尾部伸出穿刺套管1，芯管9的尾部设置有连接装置4，连接装置4上设置有分别与导线组件3中的电源线和信号线电连接的接口。连接装置4还设置有与由电源6引出的供电导线点连接的接口，用于将导线组件3中的电源线与电源6接通，进而给超声探头2供电。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声引导穿刺针，其特征在于，包括：

穿刺套管，所述穿刺套管的一端设置有针尖；

超声探头，所述超声探头为微型化的超声探头，所述超声探头设置在所述穿刺套管的内腔中，且所述超声探头靠近所述针尖；

导线组件，设置在所述穿刺套管的内腔中，所述导线组件包括电源线和信号线，所述电源线和所述信号线均与所述超声探头电连接。

2.根据权利要求1所述的超声引导穿刺针，其特征在于，所述超声探头与所述针尖的头部之间具有预设的间隔，所述预设的间隔所形成的空间内填充有生物相容性材料。

3.根据权利要求1或2所述的超声引导穿刺针，其特征在于，所述针尖由所述穿刺套管的一端削尖后形成。

4.根据权利要求1所述的超声引导穿刺针，其特征在于，所述穿刺套管的内部设置有芯管，所述超声探头集成在所述芯管的头部，所述导线组件设置在所述芯管内。

5.根据权利要求4所述的超声引导穿刺针，其特征在于，所述芯管的尾部伸出所述穿刺套管，所述芯管的尾部设置有连接装置，所述连接装置上设置有分别与所述电源线和所述信号线电连接的接口。

6.根据权利要求5所述的超声引导穿刺针，其特征在于，所述连接装置上设置有传输模块，用于将所述信号线传输的信息传输到外部的主机。

7.一种超声引导穿刺系统，其特征在于，包括：

穿刺套管，所述穿刺套管的一端设置有针尖；

超声探头，所述超声探头为微型化的超声探头，所述超声探头设置在所述穿刺套管的内腔中，且所述超声探头靠近所述针尖；

导线组件，设置在所述穿刺套管的内腔中，所述导线组件包括电源线和信号线，所述电源线和所述信号线均与所述超声探头电连接；

主机，用于接收、处理、显示、存储所述超声探头采集的信息；

电源，用于给所述超声探头及所述主机供电。

8.根据权利要求7所述的超声引导穿刺系统，其特征在于，所述针尖由所述穿刺套管的一端削尖后形成。

9.根据权利要求7所述的超声引导穿刺系统，其特征在于，所述穿刺套管的内部设置有芯管，所述超声探头集成在所述芯管的头部，所述导线组件设置在所述芯管内。

10.根据权利要求9所述的超声引导穿刺系统，其特征在于，所述芯管的尾部伸出所述穿刺套管，所述芯管的尾部设置有连接装置，所述连接装置上设置有分别与所述电源线和所述信号线电连接的接口。