CN208825622U - 钻孔机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钻孔机构，包括钻头、钻孔控制机构以及用于驱动钻头和钻孔控制机构一起转动的钻孔电机；钻孔控制机构设置成能够根据接收到的信号控制钻头在钻孔电机的驱动下进行钻孔或停止钻孔。由于钻孔控制机构设置成能够根据接收到的信号控制钻头在钻孔电机的驱动下进行钻孔或停止钻孔，当钻头不是垂直钻入时，钻头会出现一部分先钻通的情况，此时，钻孔控制机构控制钻通部分的钻头停止钻孔，同时控制未钻通部分的钻头继续钻孔，停止钻孔的钻头可以将弹性材料层抵开而不会弹性材料层进行攻钻，继续钻孔的钻头继续攻钻，直至将硬质材料层钻通为止，从而实现双层材料的特殊攻钻。

Description

钻孔机构

技术领域

本实用新型涉及一种机械结构，具体涉及一种钻孔机构。

背景技术

钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作，但是，一般的钻孔机构仅用于对实体材料钻盲孔或钻通孔，难以满足特殊钻孔需求，例如，对于其中一层为弹性材料，另一层为硬质材料组成的双层材料，普通的钻孔机构无法保证在对硬质材料层钻孔时，不破坏弹性材料层。

实用新型内容

为了在攻钻其中一层为弹性材料，另一层为硬质材料组成的双层材料时，不破坏弹性材料层，本实用新型提供一种钻孔机构。

该钻孔机构包括钻头、钻孔控制机构以及用于驱动钻头和钻孔控制机构一起转动的钻孔电机；钻孔控制机构设置成能够根据接收到的信号控制钻头在钻孔电机的驱动下进行钻孔或停止钻孔。由于钻孔控制机构设置成能够根据接收到的信号控制钻头在钻孔电机的驱动下进行钻孔或停止钻孔，当钻头不是垂直钻入时，钻头会出现一部分先钻通的情况，此时，钻孔控制机构控制钻通部分的钻头停止钻孔，同时控制未钻通部分的钻头继续钻孔，停止钻孔的钻头可以将弹性材料层抵开而不会弹性材料层进行攻钻，继续钻孔的钻头继续攻钻，直至将硬质材料层钻通为止，从而实现双层材料的特殊攻钻。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的全方位穿刺机构的结构示意图；

图2为图1所示全方位穿刺机构的另一视角的结构示意图；

图3为图2所示穿刺机构的其中一实施方式的穿刺前结构示意图；

图4为图3所示穿刺机构的G处放大结构示意图；

图5为图3所示穿刺机构的剖面结构示意图；

图6为图3所示穿刺机构的穿刺后的结构示意图；

图7为图6所示穿刺机构的H处放大结构示意图；

图8为图6所示穿刺机构的I处放大结构示意图；

图9为图3所示定位环的结构示意图；

图10为图2所示穿刺机构的另一种实施方式的穿刺前的结构示意图；

图11为图10所示穿刺机构的穿刺后的结构示意图；

图12为图11所示穿刺机构的剖面结构示意图；

图13图2所示穿刺机构的又一实施方式的结构示意图；

图14为图13所示穿刺机构的注射后或抽取前的剖面结构示意图；

图15为图13所示穿刺机构的注射前后抽取后的剖面结构示意图；

图16为图2所示钻孔机构的结构示意图；

图17为图16所示钻头的一种实施例的结构示意图；

图18为图16所示钻头的另一种实施例的结构示意图；

图19为本实用新型一实施方式的医用精准穿刺系统的结构示意图；

图20为图19所示医用精准穿刺系统的另一视角的结构示意图；

图21为图20所示医用精准穿刺系统的L-L剖面结构示意图；

图22为图21所示医用精准穿刺系统的B处放大结构示意图；

图23为图21所示医用精准穿刺系统的C处放大结构示意图；

图24为图19所示医用精准穿刺系统的M-M剖面结构示意图；

图25为图24所示医用精准穿刺系统的D处放大结构示意图；

图26为图19所示医用精准穿刺系统的N-N剖面结构示意图；

图27为图26所示医用精准穿刺系统的局部剖面结构示意图；

图28为图27所示医用精准穿刺系统的F处放大结构示意图；

图29为图28所示滑轮结构示意图；

图30为体膜结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图18示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的全方位穿刺机构。

如图1所示，该全方位穿刺机构包括全方位转动机构和穿刺装置30，其中，全方位转动机构用于驱动穿刺装置30绕一定点在立体空间中旋转设定角度，且定点设于穿刺装置的穿刺方向所在的延长线上，设定角度设置为0°-360°之间的任意值。

当该全方位穿刺机构与CT(电子计算机断层扫描)或MRI(磁共振成像)配套使用时，首先将该全方位穿刺机构设置在定位架上，且该全方位穿刺机构和患者与CT或MRI相对位置固定，通过激光系统建立参考等中心点(参考等中心点是由激光系统在患者身体的两侧和上部发射的激光线形成的交点确定，是为了确定患者体内的穿刺目标的三维坐标的参考原点)，同时，在患者的皮肤或固定患者的体膜52(如图30所示)或头膜的表面标记激光系统发出的激光线交叉形成的交点，根据交点建立参考坐标系，并在标记点处放置金属标记物，医师通过CT或MRI扫描重建的医学图像确定患者体内的穿刺目标、穿刺目标的空间坐标和入针点的空间坐标，以得到入针位置、入针方向和入针深度；确定入针点和入针方向时要尽可能避开重要的器官和组织，避免因穿刺到重要的器官和组织造成穿刺后遗症；由于全方位转动机构驱动穿刺装置30转动时所绕的定点均位于穿刺装置30的穿刺方向的延长线上，也即全方位穿刺机构设置在定位架上时其定点必然经过入针方向，或通过定位架上设置的驱动装置或位置调整机构将全方位穿刺机构的定点调整至入针方向上，然后，通过全方位转动机构调整穿刺装置30的转动角度，从而使穿刺装置30的穿刺方向与入针方向共线，此时，将穿刺装置30沿着穿刺方向进行穿刺，即可使穿刺装置30沿入针方向，从入针点刺入患者的皮肤，根据从医学图像获取的入针深度，最终准确到达穿刺目标所在位置，结束穿刺时，穿刺装置30沿原路径返回。通过该全方位穿刺机构，可以使穿刺装置30在空间范围内转动设定的角度，且设定的角度范围在0°-360°之间，从而使穿刺装置30的穿刺方向不受限，使得医师可以在CT或MRI以及定位架的辅助下，更好地确定入针方向、入针位置和入针深度，以避开重要的器官和组织等，降低穿刺的风险，减少穿刺对患者造成的痛苦，避免因穿刺到重要的器官和组织等造成穿刺后遗症。

在本实施例中，如图1所示，全方位转动机构包括第一转动机构23和第二转动机构24，第一转动机构23用于驱动第二转动机构24带动穿刺装置30一起旋转第一设定角度，第二转动机构24用于驱动穿刺装置30旋转第二设定角度，且第一设定角度和第二设定角度的取值范围均为0°-360°30；其中，第一转动机构23的转轴与第二转动机构24的转轴垂直，第二转动机构24的转轴与穿刺装置30的穿刺方向垂直，且第一转动机构23的转轴、第二转动机构24的转轴和穿刺装置30的穿刺方向三者交汇形成定点。从而在通过CT或MRI扫描重建的医学图像确定入针位置、入针方向和入针深度后，可以在定点位于入针方向的前提下，通过第一转动机构23驱动第二转动机构24带动穿刺装置30转动第一设定角度，接着通过第二转动机构24驱动穿刺装置30转动第二设定角度，从而使穿刺装置30在立体空间内转动预设角度，实现穿刺装置30的穿刺方向与入针方向共线，然后穿刺装置30沿穿刺方向穿刺即可。具体的第一转动机构23和第二转动机构24可以采用伺服电机。

在其他实施例中，全方位转动机构也可以实现为旋转角度可控制的万向转动机构。

在本实施例中，穿刺装置30包括用于取放固体以及抽取或注入流体的穿刺机构，穿刺机构在第二转动机构24的确定下绕定点转动。

在一些实施例中，穿刺机构如图3至图9所示，包括用于穿刺的穿刺针，用于为穿刺针提供穿刺路径的外针套347，以及用于驱动穿刺针和外针套347在穿刺方向上运动，并限定外针套347的进给位置，以实现防针道肿瘤种植的穿刺定位驱动机构，且穿刺定位驱动机构在第二转动机构24的驱动下带动穿刺针和外针套347一起绕定点转动，因此该穿刺机构又称防针道肿瘤种植穿刺机构34。

当穿刺针和外针套347在全方位转动机构的调整下与入针方向共线时，可以先通过穿刺定位驱动机构驱动穿刺针和外针套347沿穿刺方向进给，当外针套347接近病灶位置时，停止驱动外针套347行进，同时继续驱动穿刺针在外针套347提供的穿刺路径中沿穿刺方向继续行进，直至行进至入针深度处，此时穿刺针刺入病灶中，可以将检测或治疗的物质放入病灶中，或从病灶中取样以作检测用，当穿刺针完成取放处理后，可通过穿刺定位驱动机构驱动穿刺针运动至外针套347提供的穿刺路径中，再通过穿刺定位驱动机构驱动穿刺针和外针套347一起背离穿刺方向运动，以实现穿刺机构的拔针，由于拔针的过程中曾与病灶接触过的穿刺针位于外针套347的穿刺路径中，以将穿刺针与拔针路径上的正常组织隔开，避免拔针过程中黏有病灶中病变细胞的穿刺针接触正常细胞而导致的针道肿瘤种植。

在本实施例中，如图1、图3、图5和图6所示，外针套347上设有贯通外针套347的两端的第一空腔，穿刺定位驱动机构包括进给驱动机构27，进给驱动机构27用于驱动定位机构、穿刺驱动机构、穿刺针和外针套347在穿刺方向上同时移动，进给驱动机构27可以设在第二转动机构上；同时包括设在进给驱动机构27上的定位机构，用于在外针套347移动至定位机构的限位处时，定位机构对外针套347进行限位；还包括设在进给驱动机构27上的穿刺驱动机构，穿刺驱动机构用于驱动穿刺针和外针套在穿刺方向上运动，并在外针套运动至定位机构的限位处时，继续驱动穿刺针沿穿刺方向自第一空腔伸出或至少缩回至第一空腔中，其中，定位机构和穿刺驱动机构可以直接设在进给驱动机构27，也可以通过连接件设置在进给驱动机构27上，只要可以在进给驱动机构27的驱动下运动即可。从而可以先通过穿刺驱动机构驱动穿刺针和外针套347沿穿刺方向进给，当外针套347运动至定位机构的限位处时，穿刺驱动机构不再驱动外针套347运动，此时外针套347接近病灶位置，同时穿刺驱动机构继续驱动穿刺针在第一空腔中沿穿刺方向继续行进，直至行进至入针深度处，此时穿刺针刺入病灶中，可以将检测或治疗的物质放入病灶中，或从病灶中取样以作检测用，当穿刺针完成取放处理后，可通过穿刺驱动机构驱动穿刺针至少运动至第一空腔中，再通过进给驱动机构27驱动穿刺针和外针套347一起背离穿刺方向运动，以实现穿刺针和外针套347的拔针。

在本实施例中，如图1、图3、图5和图6所示，定位机构包括定位架344和定位环345；定位架344的其中一端设在进给驱动机构27上，也可以设置成定位架344通过进给驱动机构27驱动而不是直接设置在进给驱动机构27上，只要能通过进给驱动机构27驱动定位架344在穿刺方向上行进即可，且定位架344的自由端设有用于限定定位环345的移动位置的定位环卡合结构，定位环345可拆卸地固定连接在外针套347的外部且位于定位架的自由端与进给驱动机构27之间；穿刺针设于第一空腔内，且设置成在外针套347上的定位环345移动至定位环卡合结构之前，穿刺针在穿刺驱动机构的驱动下，带动外针套347同时在穿刺方向上移动；自定位环345在定位环卡合结构处气，穿刺针在穿刺驱动机构的驱动下沿穿刺方向自第一空腔伸出或至少缩回第一空腔中。从而，当外针套347运动至定位环卡合结构时，在定位环卡合结构的卡合作用下，穿刺驱动机构不再驱动外针套347运动，从而通过设置定位环卡合结构限定外针套347的位置，操作简单；同时，由于定位环345可拆卸地连接在外针套347上，使得外针套347的移动位置可以通过定位环345在外针套347上的连接位置进行调整，使该穿刺机构可以适用于不同病变位置的防针道肿瘤种植或防气胸的穿刺。

优选的，外针套347设置成其与穿刺针的摩擦力小于其与定位环345的摩擦力。由此，当定位环345未卡合在定位环卡合结构中时，穿刺针在穿刺驱动机构的驱动下运动的同时可通过摩擦力带动外针套347一起沿穿刺方向运动；当定位环345卡合在定位环卡合结构中时，由于定位环345与外针套347的摩擦力大于定位环345与穿刺针的摩擦力，在定位环345与定位环卡合结构保持相对静止的情况下，外针套347也相对于定位环卡合结构静止，此时，穿刺针仍可在穿刺驱动机构的驱动下沿穿刺方向运动进行穿刺，由此，可以使外针套347因卡合在定位环卡合结构中而自动从运动状态转变为静止状态，无需操作控制，操作简便。

在本实施例中，如图9所示，定位环345包括均是环形的外环3453和内环3454，其中，外环3453是由两个半圆环组成的，且两个半圆环可拆卸连接，具体的，两个半圆环卡合连接，内环3454也是由两个半圆环组成，优选的，内环3454采用弹性材料制成，外环3453采用刚性材料制成。当外环3453卡合在外针套347外时，内环3454位于外针套347与外环3453之间，且外环3453卡合时对内环3454施压，使内环3454产生变形，从而增大外针套347与内环3454的摩擦力，同时，为了避免外针套347受压时变形，导致外针套347与穿刺针的摩擦力增大，将外针套347设置成刚性结构，具体采用刚性材料制成，从而使定位环345与外针套347的摩擦力大于定位环345与穿刺针的摩擦力。

在本实施例中，如图3、图4、图6和图7所示，定位环卡合结构包括斜楔3451和弹簧，斜楔3451通过弹簧连接在定位架344上，且连接成能够供定位环345沿穿刺方向穿过；且斜楔3451和定位架344之间形成用于固定定位环345的限位空间，从而可以通过斜楔3451和定位架344围成的限位空间对定位环345进行限位。

进一步的，如图3、图4、图6和图7所示，斜楔3451设有斜面，且设置成其斜面与外针套347的轴线形成的锐角朝向定位环345，斜面的端部设置成在弹簧的弹力和定位环345的推动力的共同作用下，能够使定位环345沿穿刺方向自斜面的端部与外针套347的外壁之间通过。从而，在该穿刺机构进行穿刺前，外针套347在穿刺针的带动下沿穿刺方向运动，且此时设在外针套347上的定位环345朝斜楔3451运动，如图3所示，由于斜面朝向进给驱动27设置，当定位环345沿穿刺方向运动并抵靠在斜楔3451的斜面上时，对斜楔3451施加朝向与其连接的弹簧的压力，从而压缩弹簧，使斜楔3451朝向与其连接的弹簧的方向移动，从而在限位空间中形成了供定位环345通过的开口，当定位环345运动至限位空间后，定位环345不再对斜楔3451施加推力，与斜楔3451连接的弹簧恢复原长，同时带动斜楔3451向外针套347运动，以使斜楔3451和定位架344之间围成限位空间，此时限位空间限制了定位环345的运动位置，使定位环345、外针套347与定位架344的位置相对固定(如图6和图7所示)；由于斜楔3451的斜面朝向进给驱动机构27，当定位环345沿穿刺方向朝斜楔3451运动时，可自动将斜楔3451推开，并移动至限位空间中，实现自动卡合定位；且当定位环345沿背离穿刺方向朝斜楔3451运动时，无法自动将斜楔3451推开，从而实现定位环345单向移入定位环卡合结构和限位功能。

优选的，如图3、图4、图6和图7所示，弹簧的连接有斜楔3451的端部还连接有拨块3452，定位架344上设有用于放置弹簧的通槽，通槽至少设有两个开口，分别为第一开口和第二开口，第一开口设在朝向斜楔的端面上，弹簧穿过第一开口与斜楔连接，第二开口设在定位架344的未设有第一开口的端面上，且第二开口沿弹簧的轴向方向设置，拨块3452穿过第二开口与弹簧连接，由此，可以通过沿第二开口的延伸方向拨动拨块3452，通过拨块3452带动弹簧运动，实现弹簧的压缩或恢复原长，当弹簧压缩时，可以通过移动外针套347将原本位于斜楔3451和定位架344之间的定位环345移出，通过重新拆卸和安装定位环345调整定位环345在外针套347上的位置，实现定位环345的重复利用。

优选的，穿刺机构如图10至图12所示，该穿刺机构不仅具有与前述的图3至图9所示的穿刺机构相同的结构，而且，为了避免在穿刺过程中，当穿刺针自内针套342的第一腔体中拔出，且外针套347还留在患者体内时，外针套347因将患者体内与体外环境连通，而导致患者产生气胸，在外针套的接近进给驱动机构27的端部还套设有连接套346，连接套346内设有可变性的密封隔膜3461。穿刺针穿过连接套346时，将连接套346内的密封隔膜3461抵开，密封隔膜3461的内壁紧靠在穿刺针的外壁上，同时穿刺针插入外针套347中；当穿刺针缩回连接套346与进给驱动机构27之间时，连接套346内的密封隔膜3461恢复原形将外针套347的内部与环境隔绝，防止患者的胸腔与外部进行气体交换，避免因穿刺产生气胸。因此，这种实施例下的穿刺机构又称防气胸穿刺机构35。

而且，根据结构的不同，防针道肿瘤种植穿刺机构34和防气胸穿刺机构35的用途不同，其中，防气胸穿刺机构35用于从患者体内抽取固体类物体，以进行检测；防针道肿瘤种植穿刺机构34通过在第二空腔的自由端的开口上设置可开合的针盖343，可用于将固体类物质放置入患者体内，以达到治疗或检测的目的，如图3至图6和图8所示，针盖343铰接在内针套342的远离第一防种植伸缩机构348的端部的一侧且盖合在内针套342的端口上，针盖343的尺寸至少大于内针套342的内径，以使针盖343仅能向内针套342的外侧打开或抵靠在内针套342的端面上；在该防针道肿瘤种植穿刺机构34未进行穿刺前，将需要置入人体内的固体颗粒3411放在内针套342中，并将针盖343盖合在内针套342的端部。

具体的，如图3至图12所示，防针道肿瘤种植穿刺机构34和防气胸穿刺机构35均可设置成，穿刺针包括内针341和两端通过内设的第二空腔贯通的内针套342，内针套设于第空腔内，内针341设于第二空腔内；其中，防针道肿瘤种植穿刺机构34的穿刺驱动机构包括用于驱动内针341自第二空腔伸出、或缩回第二空腔内的第一防种植伸缩机构349；和用于驱动第一防种植伸缩机构349和内针套342沿穿刺方向运动，以使内针套342自第一空腔内伸出、或缩回第一空腔内的第二防种植伸缩机构348，第二防种植伸缩机构348可以直接设在进给驱动机构27上，也可以通过连接件设在进给驱动机构27上；防气胸穿刺机构35的穿刺驱动机构包括用于驱动内针341自第二空腔伸出、或缩回第二空腔内的第二防气胸伸缩机构352，其中，第二防气胸伸缩机构352可以选用气缸；和用于驱动第二防气胸伸缩机构352和内针套342沿穿刺方向运动，以使内针套342自第一空腔内伸出、或缩回第一空腔内的第一防气胸伸缩机构351，第一防气胸伸缩机构351可以直接设在进给驱动机构27上，也可以通过连接件设在进给驱动机构27上。当第一防种植伸缩机构348或第一防气胸伸缩机构351驱动内针套342以及设在内针套342外部的外针套347和定位环345沿穿刺方向方向移动时(如图3至图5或图10所示)，定位环345在第一防种植伸缩机构348或第一防气胸伸缩机构351的驱动下对斜楔3451施加压力，使与斜楔3451连接的弹簧受压收缩，从而使定位环345推开斜楔3451，当定位环345移动至不与斜楔3451接触时，斜楔3451在弹簧的支撑下恢复原位(即斜楔3451与定位架344围成限位空间)，由于斜楔3451向背离穿刺方向移动时无法推开斜楔3451，而限定了定位环345和外针套347的位置，定位环345卡合在定位环卡合结构中时，如图6和图7或图11所示。当穿刺机构为防针道肿瘤种植穿刺机构34时，外针套347的尖端与穿刺目标保持一小段距离；然后，通过第一防种植伸缩机构348驱动内针套342插入穿刺目标所在的位置。然后通过第一防种植伸缩机构348驱动内针341和内针套342向回缩一小段距离，回缩距离相当于待放置的固体颗粒3411的直径，接着停止第一防种植伸缩机构348的驱动；然后，通过第二防种植伸缩机构349驱动内针341沿穿刺方向运动，内针341在第二防种植伸缩机构349的驱动下推动固体颗粒3411,固体颗粒3411推开针盖343并移动到内针套342外，如图6和图8，实现固体颗粒3411放置到穿刺目标所在的位置，以辅助治疗或诊断，然后通过第一防种植伸缩机构348驱动内针341和内针套342缩回外针套347内。当穿刺机构为防气胸穿刺机构35时，内针套342在第一防气胸伸缩机构351的驱动下继续移动，直至插入病变位置，此时停止第一防气胸伸缩机构351的驱动；此时通过第二防气胸伸缩机构352驱动内针341缓慢缩回内针套342一小段距离，然后在第一防气胸伸缩机构351的驱动继续驱动入针，直至目标位置，从而使内针341的自由端与内针套342的内壁围成的腔体中嵌入部分软组织，接着，通过第二防气胸伸缩机构352驱动内针341快速缩回内针套342中，由于内针341移动速度较快，在内针341的自由端与内针套342的内壁围成的腔体中形成负压，从而将病变位置的一小块软组织吸入内针套342中，实现取样，然后通过第一防气胸伸缩机构351驱动内针341和内针套342缩回外针套347内。然后，无论穿刺机构是防针道肿瘤种植穿刺机构34还是防气胸穿刺机构35，都需要通过进给驱动机构27驱动穿刺装置30沿入针方向的反方向进行拔针，由于拔针的过程中，内针341和内针套342都是套设在外针套347中的，避免接触到病灶的内针341和内针套342在拔针时污染正常组织和细胞，防止针道肿瘤种植。优选的，为了便于控制第一防种植伸缩机构348、第二防种植伸缩机构349和第一防气胸伸缩机构351的驱动行程，第一防种植伸缩机构348、第二防种植伸缩机构349和第一防气胸伸缩机构351采用油缸或电机驱动丝杆带动螺母行进的结构。

在其他实施例中，穿刺定位驱动机构包括穿刺针、外针套347和穿刺定位驱动机构，穿刺定位驱动机构包括穿刺针驱动机构、外针套驱动机构和穿刺驱动机构，其中穿刺针、外针套347和穿刺驱动机构的具体结构和实现方式与前述相同，在此不再赘述，不同之处在于，外针套驱动机构驱动外针套347在穿刺方向上运动并控制外针套347的行程，穿刺针驱动机构驱动穿刺驱动机构带动穿刺针一起在穿刺方向上运动并控制穿刺针和穿刺驱动机构的行程。具体的穿刺镇驱动机构和外针套驱动机构可以采用驱动行程可以控制的油缸或伺服电机实现。

优选的，该穿刺机构还包括控制模块，控制模块与穿刺定位驱动机构和进给驱动机构连接，控制模块用于控制穿刺定位驱动机构和进给驱动机构的工作状态，并进行记录。具体的，控制模块可以与第一转动机构23、第二转动机构24、进给驱动机构27、第一防种植伸缩机构348、第二防种植伸缩机构349、第一防气胸伸缩机构351和第二防气胸伸缩机构352连接，以控制第一转动机构23、第二转动机构24、进给驱动机构27、第一防种植伸缩机构348、第二防种植伸缩机构349、第一防气胸伸缩机构351和第二防气胸伸缩机构352的行程和工作时间，实现该穿刺机构的自动化穿刺。

在又一些实施例中，穿刺机构如图13至图15所示，包括用于自动抽取或注入气体或液体的注射机构36；其中注射机构36的注射腔363上设有两个连接头365，其中一个连接头365用于将注射腔363与注射针364连通，其与的连接头365用于将注射腔363与外部的气体或液体注入系统连通或用于将注射腔363与外部的气体或液体抽取系统连通。此外，注射机构36的其他结构可与常用的注射器相同，也可设置成如图13至图15所示，注射机构36还包括注射伸缩机构361和油缸362；注射伸缩机构361设在进给驱动机构27上，或设置成通过进给驱动机构27驱动，油缸362设置在注射伸缩机构361上且两者的轴线方向平行，注射腔363的一端设在油缸362的缸体上，油缸362的活塞杆与注射腔363适配并伸入注射腔363中，注射腔363的另一端通过一个连接头365与注射针364连接，注射针364的轴向与注射伸缩机构361的轴向平行，注射腔363上还连接有一个连接头365。由此，可以通过注射伸缩机构361驱动油缸362、注射腔363、注射针364和连接头365沿入针方向移动，当注射针364插入患者的体内目标位置后，可以通过油缸362的活塞杆伸出将注射腔363内的注射液或气体注入患者体内的目标位置，如图14和图15所示；还可以通过油缸362的活塞杆缩回时将患者的穿刺目标中的液体或气体抽取到注射腔363中，如图15所示，同时由于在注射腔363上还设有一个连接头365，可以在注射的过程中添加注射液或气体，或当注射腔363中充满抽取的液体或气体时，通过注射腔363上设置的连接头365将液体从注射腔363中取出，保持注射和抽取的连续性。

由于一次穿刺手术可能涉及多个步骤，例如，当需要给入针位置的皮肤消毒时，此时穿刺机构可以是消毒机构；当需要给穿刺部位进行局部麻醉时，此时穿刺机构可以是注射机构36，此外穿刺机构还可以是穿刺活检机构和/或穿刺给药机构等机构；当通过热塑膜或其他固定装置固定患者且固定装置覆盖到入针点上时，此时，穿刺装置30上还可以设置钻孔机构37。为了使该穿刺装置30可以实现不同功能，且在切换不同功能时不需要反复拆装，提高穿刺术效率，可以在穿刺装置30上设置不同功能的穿刺机构，如图2所示，穿刺装置30包括第三转动机构31、穿刺框架32和穿刺连接件33，且穿刺机构至少设有两个；穿刺框架32设置在第二转动机构24上，或设置成通过第二转动机构24驱动穿刺框架32转动，且不论采用何种设置放置，设置在穿刺框架32上的第三转动机构31均设置成其转轴与穿刺方向平行；第三转动机构31设置在穿刺框架32上，穿刺机构均设置成通过穿刺连接件33与第三转动机构31连接，且所有穿刺机构均位于由前述定点至第三转动机构31的转轴的垂线为半径、以垂足为圆心所限定的圆周上。由此，可以在穿刺装置30上设置不同功能的穿刺机构，以实现不同功能，当需要使用特定功能的穿刺机构时，可以通过第三转动机构31驱动穿刺连接件33带动穿刺机构转动，直至需要使用的穿刺机构转动至前述的定点处即可，此时，可以采用前述的方法调整第一转动机构23和第二转动机构24，使该需要使用的穿刺机构的穿刺方向与入针方向共线，即可按照设定的轨迹实行穿刺。由于可以在穿刺连接件33上设置多个不同功能的穿刺机构，通过调整第一转动机构23和第二转动机构24，可以使需要使用的穿刺机构运动到与入针方向共线的位置，不仅不需要通过反复拆卸和安装来更换穿刺机构，而且可以保证多个穿刺机构的位置精度，提高穿刺术的效率，保证穿刺精度。

在本实施例中，第三转动机构31包括电机，第三转动机构31的电机的机座安装在穿刺框架32上，第三转动机构31的电机的转轴与穿刺连接件33连接，且第三转动机构31的电机的转轴设置成平行于穿刺方向。

当穿刺机构还设有进给驱动机构27，且穿刺框架32设置成通过进给驱动机构27与第二转动机构24连接时，为了保证穿刺装置30移动的稳定性，如图1所示，在穿刺框架32的相对的两侧均设有进给驱动机构27，第一转动机构23的转轴通过U形相连件与设在两个进给驱动机构27上的第二转动机构24连接，其中，U形连接件231的开口的两端分别于设在两个进给驱动机构27上的第二转动机构24连接，U形连接件231的弧形段与第一转动机构23的转轴连接。

为了使该医用精准穿刺系统的使用范围能够覆盖各种类型的穿刺手术，如取出体内异物、放置内窥镜、阻断肿瘤供血、放疗后装等，同时设置了用于人工手动穿刺的结构，如图1和图2所示，该穿刺装置30的穿刺连接件33上还设有用于供手持穿刺针39移动的穿刺通道，穿刺通道的方向与进给驱动机构27的移动方向相同，穿刺通道与手持穿刺针39匹配，且穿刺通道的轴线位于穿刺机构围成的圆周上。

为了通过头膜或体膜52固定穿刺装置30的穿刺针，保证穿刺精度，如图1、图2和图16所示，穿刺装置30还包括钻孔机构37，如图16至图18所示，钻孔机构37包括钻头373、钻孔控制机构以及用于驱动钻头373和钻孔控制机构一起转动的钻孔电机372；钻孔电机372设在穿刺连接件33上，且设置成其转轴与穿刺方向平行，其转轴的延长线与前述穿刺机构围成的圆周具有交点；钻孔控制机构设置成能够根据接收到的信号控制钻头373在钻孔电机372的驱动下进行钻孔或停止钻孔。具体的，钻孔控制机构包括抵靠弹簧374和抵靠部375，其中，抵靠弹簧374的一端抵靠在钻孔电机372的转轴的外端面上，另一端抵靠在抵靠部375的其中一端上，抵靠部375套设在钻头373上；抵靠弹簧374根据抵靠部375的一端所受的压力，在压缩状态和伸缩状态之间切换，使得钻头373的刀刃暴露于抵靠部375的外部或隐藏于抵靠部375的内部。

在一些实施例中，钻孔控制机构如图17所示，钻头373设在钻孔电机372的转轴上，抵靠部375的一端铰接在钻头373上，这里选用的抵靠弹簧374为扭转弹簧，在抵靠部375和钻头373的铰接轴上设置有扭转弹簧，扭转弹簧的一端抵靠在连接钻头373的钻孔电机372的转轴上，扭转弹簧的另一端抵靠在抵靠部375的朝向钻孔电机372的转轴的端面上。

在另一些实施例中，钻孔控制机构如图18所示，钻头373设在钻孔电机372的转轴上，这里选用的抵靠弹簧374为伸缩弹簧，抵靠部375通过伸缩弹簧连接在钻孔电机372的转轴上，具体为，伸缩弹簧的一端连接在钻孔电机372的转轴的设有钻头373的端面上，另一端连接在抵靠部375的朝向钻孔电机372的转轴的端面上，抵靠部375套设在钻头373的外侧。

无论采取哪种实施方式，抵靠部375的内侧面都紧靠钻头373的外侧面，且抵靠部375采用硬质材料，以便于钻头373钻孔时，抵靠部375在钻头373的带动下，将钻头373钻过的孔进一步扩大，实现扩孔的效果。当钻孔电机372、钻头373、抵靠弹簧374和抵靠部375一起向头膜或体膜52移动时，抵靠部375受到头膜或体膜52的阻挡而停止移动，而由于钻孔电机372、钻头373和抵靠弹簧374向头膜或体膜52移动，从而使抵靠部375受到头膜或体膜52的压力，并对抵靠弹簧374进行压缩，当钻头373的钻面接触到头膜或体膜52时，可以通过钻孔电机372驱动钻头373在头膜或体膜52上进行钻孔。当钻头373不是垂直钻入头膜或体膜52中时，钻头373会出现一部分先钻通头膜或体膜52的情况，此时，连接在抵靠弹簧374上抵靠部375可以在压缩弹簧的支撑下抵靠在患者的体表上，对患者的肌肉进行压缩，以避免患者的体表接触钻头373的刀刃，直至钻头373将头膜或体膜52钻通，保证钻孔机构37在钻孔时不会给患者造成伤害。

为了保证钻孔后的清洁，钻孔机构37还包括用于吸除钻头373钻孔时产生的碎屑的吸尘装置。具体的如图2和图16所示，吸尘装置包括壳体、除尘罐377和气泵378；壳体形成用于容纳钻头、钻孔控制机构和钻孔电机372的吸尘空腔，且壳体上设有用于供钻头373和钻孔控制机构穿过的钻孔开口，气泵378设在壳体上，壳体的侧壁上设有将吸尘空腔与气泵的进气口连通的通孔，气泵378的出气口与除尘罐377连通。更具体的，如图16所示，壳体包括用于形成吸尘空腔的安装套和可伸缩吸尘罩376，安装套套设在钻孔电机372上，且设置成其中一端形成密封，另一端为敞口；可伸缩吸尘罩376包括吸尘帘和压缩弹簧，吸尘帘和压缩弹簧均设有多个，每个吸尘帘至少通过一个压缩弹簧连接在安装套的敞口的端面上，且相邻的吸尘帘相互贴合，所有的吸尘帘的自由端共同围成钻孔开口。由此，每个吸尘帘可以根据其所受的压力单独移动，以使每个吸尘帘的自由端能够紧密地贴合在头膜或体膜52的表面上，避免碎屑的泄露，保持工作场所的清洁。

优选的，安装套设置成管状，且套设在钻孔电机372的外侧，可伸缩吸尘罩376为管状，可伸缩吸尘罩376与安装套同轴连接且套设在钻孔电机372的外部或套设在钻头373和钻孔电机372的外部，气泵378设在安装套上，安装套的侧壁上设有与气泵378的进气口连通的通孔，气泵378的出气口与除尘罐连通。由此，可以通过吸尘装置将钻孔时产生的碎屑清理干净，避免碎屑对穿刺术的精度造成影响；由于可伸缩吸尘罩376具有可伸缩性，钻孔机构37在钻孔时，可伸缩吸尘罩376发生变形，紧紧贴合在头膜或体膜52的表面上，避免碎屑的泄露，保持工作场所的清洁，同时也可以省去操作者在钻孔后清理碎屑的工作，减少操作者的工作量，提高钻孔效率；而且由于钻孔的同时清理了碎屑，避免碎屑降低钻孔精度。

优选的，钻头373通过连接管与钻孔电机372的连接，且连接管与钻孔电机372的转轴同轴连接，连接管的管壁上设置有将连接管内外连通的通孔，以便气泵378将连接管内的钻孔产生的碎屑吸出，保证连接管内的清洁。

为了便于控制钻头373在穿刺方向上的进给，如图16所示，该钻孔机构37还包括用于驱动钻孔电机372沿钻孔方向往复移动的钻孔伸缩机构371。具体的，钻孔伸缩机构371包括电机、丝杆和伸缩筒，钻孔伸缩机构371的电机设在穿刺连接件33上，钻孔伸缩机构371的电机的转轴与钻孔伸缩机构371的丝杆同轴连接，钻孔伸缩机构371的伸缩筒套设在穿刺连接件33内，且穿刺连接件33与钻孔伸缩机构371的伸缩筒适配的内径上设有与进给驱动机构27的移动方向平行的筋条，钻孔伸缩机构371的伸缩筒的外径上设有与该筋条匹配的凹槽，且凹槽沿进给驱动机构27的移动方向设置，钻孔伸缩机构371的伸缩筒的内径设有与钻孔伸缩机构371的丝杆适配的螺孔，钻孔电机372设在钻孔伸缩机构371的伸缩筒的远离钻孔伸缩机构371的电机的端部。当钻孔伸缩机构371的电机驱动钻孔伸缩机构371的丝杆转动时，由于穿刺连接件33限制钻孔伸缩机构371的伸缩筒的转动，钻孔伸缩机构371的伸缩筒沿钻孔伸缩机构371的丝杆的轴线方向往复移动，从而带动钻孔电机372和钻头373等往复移动。

在本实施例中，如图5、图12、图14和图16所示，第一防种植伸缩机构348、防气胸伸缩机构351、注射伸缩机构361均与钻孔伸缩机构371的机构相同，均包括电机、丝杆和伸缩筒，设置方式相同，驱动方式相同，在此不再赘述。不同之处在于，如图5所示，第一防种植伸缩机构348的伸缩筒与第二防种植伸缩机构349的电机连接，第二防种植伸缩机构349的电机的转轴与第二防种植伸缩机构349的丝杆同轴连接，第二防种植伸缩机构349的丝杆与第二防种植伸缩机构349的伸缩筒螺纹连接，第二防植伸缩机构349的导套3491为管状，导套3491的一端设在第二防种植伸缩机构349的电机的机座上，导套3491的内径设有与进给驱动机构27的移动方向平行的筋条，第二防种植伸缩机构349的伸缩筒3492位于第二防种植伸缩机构349的丝杆与导套3491之间，且第二防种植伸缩机构349的伸缩筒3492的外径上设有与导套3491的内径上的筋条适配的沿进给驱动机构的移动方向设置的通槽，内针341与第二防种植伸缩机构349的伸缩筒3492的远离第一防种植伸缩机构348的端部连接。当第二防种植伸缩机构349的电机驱动第二防种植伸缩机构349的丝杆转动时，带动第二防种植伸缩机构349的伸缩筒3492和内针341沿第二防种植伸缩机构349的丝杆的轴线方向往复移动。不同之处也在于，如图12所示，第一防气胸伸缩机构351的伸缩筒与防气胸穿刺机构35的第二防气胸伸缩机构352同轴连接。不同之处还在于，如图14所示，注射伸缩机构361的伸缩筒与注射机构36的油缸连接。

进一步的，为了在穿刺前验证穿刺点和穿刺方向，保证穿刺的准确性，如图2所示，穿刺装置30还包括激光发射器38；激光发射器38设在穿刺连接件33上，并位于穿刺机构组成的圆周上且其射线的放射方向与穿刺方向平行。由此，可以通过激光发射器38对钻孔机构37在头膜或体膜52上钻出的入针孔的位置的角度进行确认，也可以通过激光发射器38在穿刺机构进行穿刺前进行入针点和入针方向的确认，以保证穿刺机构穿刺的准确性，避免因穿刺不准，反复穿刺给患者造成的痛苦。

图19至图30示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的医用精准穿刺系统。

如图19和图20所示，该医用精准穿刺系统包括前述的全方位穿刺机构和用于调整全方位穿刺机构的三维位置的三维位置调整机构，全方位穿刺机构设置与三维位置调整机构上。其中，三维位置调整机构的具体实施例如图19、图20、图26至图29所示，三维位置调整机构包括第一伸缩机构22和用于驱动第一伸缩机构22在竖直平面内移动的平面移动机构21，平面移动机构21设置成驱动第一伸缩机构22沿预设的弧形轨迹移动，全方位穿刺机构设在第一伸缩机构22上。当第一伸缩机构22设置在平面移动机构21上时，平面移动机构21用于驱动第一伸缩机构22带动全方位穿刺机构，具体的当全方位穿刺机构包括第一转动机构23、第二转动机构和穿刺装置30时，平面移动机构21用于驱动第一伸缩机构22带动第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30一起在竖直平面内移动，此时，第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30依次连接，第一伸缩机构22用于驱动第一转动机构23带动第二转动机构24和穿刺装置30一起向趋近或远离平面移动机构21的方向移动，第一转动机构23用于驱动第二转动机构24带动穿刺装置30一起转动，第二转动机构24用于驱动穿刺装置30转动；且第一伸缩机构22的伸缩方向和第一转动机构23的转轴都设置成垂直于平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面，第一伸缩机构22的伸缩方向和穿刺装置30的穿刺方向都设置成垂直于第二转动机构24的转轴的方向。

当该医用精准穿刺系统与CT(电子计算机断层扫描)或MRI(磁共振成像)配套使用时，首先将该医用精准穿刺系统和患者与CT或MRI相对位置固定，通过激光系统建立参考等中心点(参考等中心点是由激光系统在患者身体的两侧和上部发射的激光线形成的交点确定，是为了确定患者体内的穿刺目标的三维坐标的参考原点)，同时，在患者的皮肤或固定患者的体膜52或头膜的表面标记激光系统发出的激光线交叉形成的交点，根据交点建立参考坐标系，并在标记点处放置金属标记物，医师通过CT或MRI扫描重建的医学图像确定患者体内的穿刺目标、穿刺目标的空间坐标和入针点的空间坐标，以得到入针位置、入针方向和入针深度；确定入针点和入针方向时要尽可能避开重要的器官和组织，避免因穿刺到重要的器官和组织造成穿刺后遗症；然后通过平面移动机构21和第一伸缩机构22驱动全方位穿刺机构运动，以使全方位穿刺机构的定点运动至入针方向所在的直线上，再通过全方位转动机构驱动穿刺装置30转动直至穿刺装置30的穿刺方向与入针方向重合即可开始进行穿刺；当全方位转动机构包括第一转动机构23和第二转动机构24，且第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30依次连接时，可以通过第一转动机构23驱动第二转动机构24和穿刺装置30一起转动，并通过第二转动机构24驱动穿刺装置30转动，从而使穿刺装置30的穿刺方向与入针方向相同，然后，通过平面移动机构21驱动第一伸缩机构22带动第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30在竖直平面内移动，并通过第一伸缩机构22驱动第一转动机构23带动第二转动机构24和穿刺装置30一起在垂直于平面移动机构21的移动位置构成的平面的方向上移动，从而使穿刺装置30与入针方向共线，此时，将穿刺装置30沿着穿刺方向进行穿刺，即可使穿刺装置30沿入针方向，从入针点刺入患者的皮肤，根据从医学图像获取的入针深度，最终准确到达穿刺目标所在位置，结束穿刺时，穿刺装置30沿原路径返回。通过该医用精准穿刺系统，使得医师可以在CT或MRI的辅助下，更好地确定入针方向、入针位置和入针深度，以避开重要的器官和组织等，降低穿刺的风险，减少穿刺对患者造成的痛苦，避免因穿刺到重要的器官和组织等造成穿刺后遗症，而且，由于穿刺装置30在平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23和第二转动机构24的支撑下，可以平稳地刺入患者体内的穿刺目标，在穿刺过程中，穿刺装置30的穿刺针不会晃动，且完成穿刺后，穿刺装置30会沿原路径返回，减小穿刺对患者造成的痛苦。

在本实施例中，如图26至图29所示，平面移动机构21包括齿条212、转动电机213、与齿条212适配的齿轮214、弧形导轨215和滑轮216；齿条212和弧形导轨215均设置成同轴的弧形，且两者并排连接，齿轮214与滑轮216通过转动电机213连接，具体为，转动电机213设置在滑轮216上，齿轮214与转动电机213的转轴同轴连接，齿轮214适配在齿条212上，且滑轮216卡合在弧形导轨215上，在本实施例中，如图29所示，滑轮216上设有用于安装转动电机213的电机安装孔2161、用于与弧形导轨215适配的滑块2162以及在滑块2162底面设有可转动的滚珠，以减少滑轮216与弧形导轨215之间的摩擦力，转动电机213的机座与第一伸缩机构22或第一转动机构23连接。由此，通过转动电机213驱动齿轮214转动时，由于滑轮216同时卡合在弧形导轨215上，使得齿轮214在沿弧形齿条212运动时，带动第一伸缩机构22或第一转动机构23一起在竖直平面内沿弧形轨迹往复运动，从而实现穿刺装置30在竖直平面内的运动。在其他实施例中，也可以平面移动机构21也可以包括水平移动机构和竖直移动机构，其中竖直移动机构设在水平移动机构的移动部件上，竖直移动机构的移动方向垂直于水平移动机构的移动方向设置，第一伸缩机构22或第一转动机构23设在竖直移动机构的移动部件上即可。

在本实施例中，如图24和图25所示，第一伸缩机构22包括电机、丝杆、固定杆和伸缩筒，第一伸缩机构22的电机的机座安装在平面移动机构21的移动部件上且该电机的转轴与平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面垂直，第一伸缩机构22的丝杆与第一伸缩机构22的电机的转轴同轴连接，固定杆为管状，且固定杆的一端连接在第一伸缩机构22的电机的机座上，固定杆套设在第一伸缩机构22的丝杆的外侧，固定杆与第一伸缩机构22的丝杆之间设有伸缩筒，伸缩筒的内径上设有与第一伸缩机构22的丝杆适配的内螺纹，且固定杆的内径上设有筋条，伸缩筒的外径上设有与筋条对应的卡槽521，第一转动机构23设置在伸缩筒的远离第一伸缩机构22的电机的一端上，当第一伸缩机构22的电机驱动第一伸缩机构22的丝杆转动时，由于固定杆限制了伸缩筒的转动，使得伸缩筒沿丝杆的轴向方向往复移动(例如，第一伸缩机构22的电机正转时，伸缩筒向远离第一伸缩机构22的电机的方向移动；第一伸缩机构22的电机反转时，伸缩筒向第一伸缩机构22的电机所在的方向移动)，从而带着第一转动机构23和穿刺装置30向趋近或远离平面移动机构21的方向移动。在其他实施例中，第一伸缩机构22也可以采用油缸或汽缸，此时，油缸或汽缸的活塞杆垂直于平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面，第一转动机构23连接在油缸或汽缸的活塞杆上。

在本实施例中，如图24所示，第一转动机构23包括电机，第一转动机构23的电机的机座安装在第一伸缩机构22上，第一转动机构23的电机的转轴与第二转动机构24连接，且第一转动机构23的电机的转轴设置成垂直于平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面。

在本实施例中，如图19和图21所示，第二转动机构24包括电机，第二转动机构24的电机的机座安装在第一转动机构23上，第二转动机构24的电机的转轴与穿刺装置30连接，且第二转动机构24的电机的转轴设置成同时垂直于第一转动机构23的转轴和穿刺装置30的穿刺方向。

为了进一步保证该医用精准穿刺系统与CT或MRI相对位置的准确性，以确保穿刺的准确性，该医用精准穿刺系统还包括用于建立该医用精准穿刺系统的参考坐标系的参考坐标系辅助机构，参考坐标系辅助机构设在平面移动机构21上，具体可以设在平面移动机构的平面框架211上，且设置成其坐标面平行于平面移动机构21所在的移动平面(平面移动机构所在的平面即是平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面，也即弧形轨迹所在的竖直平面)。使用时，可以将患者与该医用精准穿刺系统相对固定，并将该医用精准穿刺系统与CT或MRI相对固定，通过该医用精准穿刺系统建立参考坐标系，同时医师可以通过CT或MRI扫描重建的医学图像确定患者的穿刺目标在参考坐标系中的坐标和入针点的坐标，以得到入针位置、入针方向和入针深度；而且使用该医用精准穿刺系统时，无需借助外部的参考坐标系建立机构建立参考坐标系，也就不存在该医用精准穿刺系统与外部的参考坐标系建立机构相对固定时的安装精度的问题，提高该医用精准穿刺系统的安装效率，实现精准穿刺。

在一些实施方式中，如图19、图21和图27所示，该参考坐标系辅助机构为激光系统40；激光系统40包括一个第一激光发射器41和两个第二激光发射器42，第一激光发射器41和第二激光发射器42均设置在平面移动机构21的平面框架211上且构成的平面与平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面平行，其中第一激光发射器41设置在平面移动机构21的远离地面的一端，两个第二激光发射器42分别设置在第一激光发射器41的两侧且位于第一激光发射器41的接近地面的一侧，两个第二激光发射器42等高设置，且两个第二激光发射器42向彼此所在的方向发射激光，第一激光发射器41朝地面方向发射激光。由此，可以通过激光系统40在患者的皮肤或固定患者的体膜52或头膜的表面标记激光线交叉形成的交点，根据交点建立参考坐标系。在另一些实施方式中，参考坐标系辅助机构为金属标记点，金属标记点至少设有两个，金属标记点均设置在平面移动机构21的平面框架211上且构成的直线与平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面平行。当使用CT或MRI扫描时，金属标记点处在人体扫描的部位上，从而可以根据金属标记点建立参考坐标系，而不需要在患者的皮肤或固定患者的体膜或头膜的表面标记交点，和放置金属标记物，操作快捷。

进一步的，为了使参考坐标系辅助机构在合适的位置形成参考坐标系的原点，该医用精准穿刺系统还包括第二伸缩机构43，参考坐标系辅助机构通过第二伸缩机构43设在平面移动机构21上，第二伸缩机构43用于驱动参考坐标系辅助机构在垂直于弧形轨迹所在的竖直平面的方向往复移动。此时第二伸缩机构43设在平面框架211上。具体的，如图21所示，激光系统40还包括第二伸缩机构43；第一激光发射器41和第二激光发射器42均单独设置在一个第二伸缩机构43上，并通过第二伸缩机构43设置在平面移动机构21的平面框架211上，且第二伸缩机构43的伸缩方向垂直于平面移动机构21的运动位置构成的竖直平面。由此，可以通过第二伸缩机构43同时调整第一激光发射器和第二激光发射器42的位置，以使激光在患者的皮肤或固定患者的体膜52或头膜的表面的合适的位置形成交点。在本实施例中，第二伸缩机构43的具体结构与第一伸缩机构22的结构相同，都包括电机、丝杆、固定杆和伸缩筒，第二伸缩机构43与第一伸缩机构22的内部结构相同，在此不再赘述，不同之处在于，第二伸缩机构43的电机的机座安装在平面移动机构21的平面框架211上，且第二伸缩机构43的电机的转轴垂直于平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面，第一激光发射器41和第二激光发射器42均单独设在一个第二伸缩机构43的伸缩筒的远离第二伸缩机构43的电机的端部，第二伸缩机构43驱动第一激光发射器41和第二激光发射器42趋近或远离平面移动机构21的方式与第一伸缩机构22驱动第一转动机构23移动的方式相同，在此不再赘述。

为了增加该医用精准穿刺系统的移动范围，提高该医用精准穿刺系统使用的灵活性，如图19、图21和图27所示，该医用精准穿刺系统还包括用于调整三维位置调整机构的位置的位置调整机构，三维位置调整机构设置通过位置调整机构设置在底板50上。具体的，位置调整机构包括用于驱动平面移动机构21升降的升降机构25和/或用于驱动平面移动机构21在水平面内往复移动的第一移动机构26，其中，升降机构25的升降方向与平面移动机构21的移动平面平行且与第一伸缩机构22的伸缩方向垂直，第一移动机构26的移动方向与第一伸缩机构22的伸缩方向平行。

具体的，当位置调整机构不包括第一移动机构26时，如图19和图21所示，平面移动机构21的平面框架211设置在升降机构25上，升降结构的升降方向与平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面平行且与第二伸缩机构43的伸缩方向垂直。在本实施例中，如图19和图21所示，升降机构25包括导轨、滑块、丝杆和电机，其中，导轨与滑块相互适配，导轨的导向垂直于水平面，滑块上安装有升降机构25的电机，升降机构25的电机的转轴与升降机构25的丝杆同轴连接，导轨上与升降机构25相应的位置设有与升降机构25的丝杆适配的螺孔，平面移动机构21设在滑块上。当升降机构25的电机驱动升降机构的丝杆转动时，由于导轨与滑块卡合连接，导轨无法发生转动，因此，滑块相对于导轨上下移动(例如，升降机构25的电机正转时，滑块上升；升降机构25的电机反转时，滑块下降)，滑块的移动同时带动平面移动机构21以及第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24、穿刺装置30和激光系统40等一起移动。由此，既可以通过升降机构25驱动平面移动机构21带动第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24、穿刺装置30和参考坐标系辅助机构一起升起或下降，以适应不同体型的患者。

当位置调整机构不包括升降机构25时，平面移动机构21的平面框架211设置在第一移动机构26上，具体的，将平面移动机构21的平面框架211设在第一移动机构26上。

由此，在该医用精准穿刺系统与CT或MRI配套使用的过程中，当使用CT或MRI的激光系统建立参考坐标系时，为了避免穿刺装置30、第二转动机构24、第一转动机构23和第一伸缩机构22遮挡CT或MRI的激光，另外，当进行CT或MRI扫描时，为了避免穿刺装置30、第二转动机构24、第一转动机构23和第一伸缩机构22遮挡扫描部位形成医学图像伪影，可以通过第一移动机构26驱动升降机构25带动平面移动机构21、第一转动机构23、第一伸缩机构22、第二伸缩机构43、第二转动机构24和穿刺装置30一起移动。由于设置了第一移动机构26，增加了该医用精准穿刺系统在水平方向的行程，增加了使用的灵活度；也使该医用精准穿刺系统与CT或MRI安装在一起时，相对位置无需过于精确，降低安装难度，以加快安装速度，同时提高穿刺术效率。

在本实施例中，如图19和图21所示，第一移动机构26包括电机、丝杆、导轨和滑块，其中第一移动机构26的电机安装在第一移动机构26的导轨上，第一移动机构26的丝杆与第一移动机构26的电机的转轴同轴连接，第一移动机构26的导轨与第一移动机构26的滑块适配，同时，第一移动机构26的滑块上设有与第一移动机构26的丝杆适配的螺纹，升降机构25设在第一移动机构26的滑块上，第一移动机构26的导轨和丝杆沿水平方向设置。当第一移动机构26的电机驱动第一移动机构26的丝杆转动时，由于第一移动机构26的导轨限制了第一移动机构26的滑块的转动，使得第一移动机构26的滑块沿第一移动机构26的丝杆的轴线方向随着第一移动机构26的电机的转向的改变而往复移动，从而带动升降机构25以及平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23和穿刺装置30等在水平方向上移动。

当在位置调整机构中同时设立升降机构25和第一移动机构26时，如图19和图21所示，平面框架211、升降机构25和第一移动机构26依次连接，第一移动机构26驱动升降机构25和平面框架211在水平面内往复移动，优选的，在水平面内往复移动的方向与第一伸缩机构22的伸缩方向平行；升降机构25驱动平面框架211在竖直平面内往复移动，优选的，在竖直平面内往复移动的方向与第一伸缩机构22的伸缩方向垂直。

为了使该医用精准穿刺系统与CT或MRI安装在一起时，相对位置无需过于精确，降低安装难度，以加快安装速度，同时提高穿刺术效率。如图19和图21所示，该医用精准穿刺系统还包括用于驱动升降机构25在水平面内往复移动的第一移动机构26，升降机构25设在第一移动机构26上，且第一移动机构26的移动方向与水平面平行且与升降机构25的升降方向垂直。此时，升降机构25和第一移动机构26的具体实施方式与单独设置升降机构25和单独设置第一移动机构26的实施方式相同，再次不再赘述。建立完参考坐标系，并确定了入针位置、入针方向和入针深度后，再通过第一移动机构26驱动升降机构25带动平面移动机构21、第一转动机构23、第一伸缩机构22、第二伸缩机构43、第二转动机构24和穿刺装置30一起移动，将穿刺装置30的穿刺位置和穿刺方向调整到位，即可进行穿刺；从而使该医用精准穿刺机构既可以适用于不同体型的患者，同时具有较高的灵活度，而且该医用精准穿刺系统与CT或MRI安装在一起时，相对位置无需过于精确，降低安装难度，以加快安装速度，提高穿刺术效率。

为了可以增加穿刺装置30拔针的驱动方式，如图19、图21和图27所示，该医用精准穿刺系统还包括用于驱动穿刺装置30沿垂直于第二转动机构24的转轴往复移动的进给驱动机构27；进给驱动机构27设置在第二转动机构24上，穿刺装置30设置在进给驱动机构27上，且进给驱动机构27的移动方向与穿刺装置30的穿刺方向平行。由此，可以通过进给驱动机构27驱动穿刺装置30进行穿刺或拔针。

在本实施例中，如图19、图21和图27所示，进给驱动机构27包括电机、丝杆、滑块，可以在穿刺装置30上设置与穿刺方向平行的导轨，进给驱动机构27的滑块与该导轨适配，同时，进给驱动机构27的电机安装在穿刺装置30上，进给驱动机构27的丝杆与进给驱动机构27的电机同轴连接，且进给驱动机构27的丝杆与设在穿刺装置30上的导轨平行，进给驱动机构27的滑块上还设有与进给驱动机构27的丝杆适配的螺孔，进给驱动机构27的滑块还与第二转动机构24连接。当进给驱动机构27的电机驱动进给驱动机构27的丝杆转动时，带动进给驱动机构27的滑块沿进给驱动机构27的丝杆的轴线方向移动，从而使进给驱动机构27的滑块和设置在进给驱动机构27的滑块上的第二转动机构24相对于穿刺装置30移动。

为了固定患者的体位，保证穿刺术的精度，如图19至图21、图24至图27所示，该医用精准穿刺系统还包括底板50，三维位置调整机构设在底板50上。具体的，第一移动机构26设在底板50上，底板50的表面与第一移动机构26的移动方向平行且与平面移动机构21的移动位置构成的竖直平面垂直，底板50上可拆卸地设有头膜和/或体膜52，头膜和体膜52采用低温热塑板制成。由此，在配套使用该医用精准穿刺系统和CT或MRI建立参考等中心点和确定患者体内的穿刺目标的空间坐标时，一方面可以通过低温热塑板固定患者的体位，避免因患者移位而导致实际穿刺目标位置与CT或MRI确定的穿刺目标空间坐标不重合，而导致该医用精准穿刺系统的穿刺精度下降；另一方面，也可以在固定患者的低温热塑板的表面标记激光线的交点，在低温热塑板的入针点所在的位置钻入针孔，穿刺装置30的穿刺针穿过低温热塑板上的入针孔，沿入针方向刺入患者的穿刺目标位置，穿刺针在刺入患者的皮肤的过程中，由于有低温热塑板的支撑，进一步保证穿刺的精度。

为了便于头膜或体膜52的安装和拆卸，如图19所示，底板50上设有安装座53，安装座53上设有与体膜52或头膜的厚度匹配的安装通槽531，在安装座53上插接有安装插件54，安装插件54沿垂直于安装通槽531的方向插入安装座53中，且在插入安装座53的过程中穿过安装通槽531；相应的，头膜或体膜52上设有与安装插件54适配的卡槽521，且卡槽521设在头膜或体膜52的两侧，如图30所示，体膜52的两侧均设有卡槽521。当头膜或体膜52的设有卡槽521的两侧插入安装座53的安装通槽531中，可以将安装插件54插入位于安装通槽531中的头膜或体膜52的卡槽521中，以将头膜或体膜52与底座固定。

为了进一步固定患者的体位，在底座上放置真空垫或发泡胶，当患者躺在或趴在真空垫或发泡胶上时，塑形真空袋或发泡胶使其形状与患者身体表面一致，将真空袋中的气体抽出真空袋变硬或随着放置时间延长发泡胶变硬形状稳定，以固定患者的体位。

为了实现穿刺术时，自动调整位置，在本实施例中，该医用精准穿刺系统还包括控制模块，控制模块与全方位转动机构、穿刺装置30和三维位置调整机构连接，控制模块用于控制全方位转动机构、穿刺装置30和三维位置调整机构的工作状态，并进行记录。具体的，控制模块与平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30连接，控制模块用于控制平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30的工作状态，并进行记录。由此，可以通过控制模块控制平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30的运动轨迹，以实现穿刺自动化和保证穿刺的准确性。

该医用精准穿刺系统的使用方法包括以下步骤，

S301:通过CT或MRI确定患者的参考等中心点以及穿刺目标的位置，确定入针位置、入针方向和入针深度；

S303:调整平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23和第二转动机构24，使穿刺装置30的穿刺方向与入针方向共线。

在一些实施方式中,为了固定患者的体位，在步骤S301前，还包括以下步骤：

S101：在底座上放置真空垫或发泡胶，当患者躺在或趴在真空垫或发泡胶上时，塑形真空袋或发泡胶使其形状与患者身体表面一致，将真空袋中的气体抽出真空袋变硬或随着放置时间延长发泡胶变硬形状稳定，以固定患者的体位。

为了进一步固定患者的体位，在步骤S101和步骤S301之间，还包括以下步骤：

S201：在患者位于底座上时，将头膜或体膜52安装在底座的安装座53上，以固定患者的体位。

在另一些实施方式中,为了固定患者的体位,也可以仅在步骤S301前，施行步骤S201，通过可拆卸安装在底座的安装座53上的头膜或体膜52将患者固定在底座上。

当穿刺装置30包括多个穿刺机构、钻孔机构37、激光发射器38、手持穿刺针39和注射机构36时，在步骤S301和步骤S303之间还包括以下步骤：

S302：通过第三转动机构31将需要使用的穿刺机构、钻孔机构37、激光发射器38、注射机构36或用于供手持穿刺针39移动的穿刺通道的轴线转动至第二转动机构24与第一转动机构23的转轴的相交处。

在本实用新型中，一般的伸缩机构、移动机构可以采用电机驱动丝杆带动螺母移动的方式实现，也可以采用油缸或汽缸的方式实现，只要可以实现伸缩或移动的状态即可，本实用新型对伸缩机构或移动机构的具体实现方式不做限定；而手持穿刺针39可以采用手动调节的方式实现。在本实用新型中，可拆卸连接可以是螺栓连接或卡合连接，只要可以实现两个物体的可拆卸连接即可，本实用新型对可拆卸连接的具体实现方式不做具体限定。

在本实用新型中，医用精准穿刺系统可以仅包括竖直平面内移动的平面移动机构21、第一伸缩机构22、第一转动机构23、第二转动机构24和穿刺装置30；也可以为了实现不同的目的，在该医用精准穿刺系统上分别或组合加装激光系统40、升降机构25、第一移动机构26、进给驱动机构27和控制模块；还可以为了实现不同的功能在穿刺装置30上设置至少两个穿刺机构，这些穿刺机构可以是防针道肿瘤种植穿刺机构34、防气胸穿刺机构35和/或注射机构36，优选的，防针道肿瘤种植穿刺机构34、防气胸穿刺机构35和/或注射机构36通过可拆卸的方式设置；还可以为了实现穿刺过程中的固定功能，在医用精准穿刺系统中增加底板50、头膜和或体膜52，还可以为了进一步保证穿刺的精准度，在医用精准穿刺系统中增设钻孔机构37和激光发射器38。以上增设的机构可以根据需要仅增设一个，也可以根据需要组合增设，以达到更好的穿刺效果。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。

Claims (8)

1.钻孔机构(37)，其特征在于，包括钻头(373)、钻孔控制机构以及用于驱动钻头(373)和钻孔控制机构一起转动的钻孔电机(372)；

所述钻孔控制机构设置成能够根据接收到的信号控制所述钻头(373)在所述钻孔电机(372)的驱动下进行钻孔或停止钻孔。

2.根据权利要求1所述的钻孔机构(37)，其特征在于，所述钻孔控制机构包括抵靠弹簧(374)和抵靠部(375)，其中；

所述抵靠弹簧(374)的一端抵靠在所述钻孔电机(372)的转轴的外端面上，另一端抵靠在所述抵靠部(375)的其中一端上，所述抵靠部(375)套设在所述钻头(373)上；

所述抵靠弹簧(374)根据所述抵靠部(375)的另一端所受的压力，在压缩状态和伸展状态之间切换，使得所述钻头(373)的刀刃暴露于所述抵靠部(375)的外部或隐藏于所述抵靠部(375)的内部。

3.根据权利要求2所述的钻孔机构(37)，其特征在于，所述抵靠部(375)通过所述抵靠弹簧(374)连接在所述钻孔电机(372)的转轴的外端面上，其中，所述抵靠弹簧(374)为压缩弹簧。

4.根据权利要求2所述的钻孔机构(37)，其特征在于，所述抵靠部(375)的其中一端铰接在所述钻头(373)上，且两者的铰接轴上套设有抵靠弹簧(374)，所述抵靠弹簧(374)为扭转弹簧。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的钻孔机构(37)，其特征在于，还包括用于吸除所述钻头(373)钻孔时所产生的碎屑的吸尘装置。

6.根据权利要求5所述的钻孔机构(37)，其特征在于，所述吸尘装置包括壳体、除尘罐(377)和气泵(378)；

所述壳体形成有用于容纳所述钻头(373)、钻孔控制机构和钻孔电机(372)的吸尘空腔，且所述壳体上设有用于供所述钻头(373)和钻孔控制机构穿过的钻孔开口，

所述气泵(378)设在所述壳体上，所述壳体的侧壁上设有将吸尘空腔与所述气泵(378)的进气口连通的通孔，所述气泵(378)的出气口与所述除尘罐(377)连通。

7.根据权利要求6所述的钻孔机构(37)，其特征在于，所述壳体包括用于形成所述吸尘空腔的安装套和可伸缩吸尘罩(376)，

所述安装套套设在所述钻孔电机(372)上，且设置成其中一端形成密封，另一端为敞口；

所述可伸缩吸尘罩(376)包括吸尘帘和压缩弹簧，所述吸尘帘和压缩弹簧均设有多个，每个吸尘帘至少通过一个压缩弹簧连接在所述安装套的敞口的端面上，且相邻的吸尘帘相互贴合，所有的吸尘帘的自由端共同围成所述钻孔开口。

8.根据权利要求6所述的钻孔机构(37)，其特征在于，还包括用于驱动所述钻孔电机(372)沿钻孔方向往复移动的钻孔伸缩机构(371)。