CN215688294U - 穿刺定位辅助装置以及穿刺组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种穿刺定位辅助装置以及穿刺组件，涉及医疗器械领域。穿刺定位辅助装置包括第一方向平移机构、第二方向平移机构、第三方向升降机构、角度调节机构、光学测距传感器及控制器，光学测距传感器包括光源以及光电探测器，光源用于发出可见的探测光束以指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，光电探测器用于获得光源与穿刺点之间的第一距离及穿刺时穿刺针的尾部与光源之间的第二距离；控制器与光学测距传感器电连接以获得穿刺针的入针深度；其不仅可以使光学测距传感器移动至CT坐标系统下手术区域范围内的任意一点，还可以使光学测距传感器以任意一点为圆心进行任意方向的指示，精准的获得穿刺点、穿刺路径以及穿刺深度，提高穿刺的精准度。

Description

穿刺定位辅助装置以及穿刺组件

技术领域

本申请涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种穿刺定位辅助装置以及穿刺组件。

背景技术

X射线断层扫描设备(CT)中，穿刺手术是介入治疗的一种，现在医疗手术中，经常在CT导航下进行穿刺手术。

CT设备可以获取病人的三维组织信息，医生可以借助图像信息，进行穿刺手术。在以往的手术过程中，需要医生手工确定入针点及入针角度，入针点可以通过放置在人体的标记物来确定，但是入针角度以及入针深度需要医生凭借经验进行估计，对医生来说相对较难，可能造成手术准确度不够精准的问题，同时穿刺时可能会由于患者呼吸或应激反应等也会使入针角度变化，可能也会造成手术准确度不够精准的问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种穿刺定位辅助装置以及穿刺组件，其能够改善因入针角度、入针深度导致手术准确度不够精准的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种穿刺定位辅助装置，用于与CT设备配合，穿刺定位辅助装置包括：第一方向平移机构、第二方向平移机构、第三方向升降机构、角度调节机构、光学测距传感器以及控制器，第一方向、第二方向以及第三方向互相垂直。

其中，第二方向平移机构设置于第一方向平移机构，第三方向升降机构设置于第二方向平移机构，角度调节机构设置于第三方向升降机构，角度调节机构与光学测距传感器传动连接，角度调节机构用于调节光学测距传感器的角度。

光学测距传感器包括光源以及光电探测器，光学测距传感器面向患者，光源用于发出可见的探测光束以指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，光电探测器用于接收被反射的探测光束以测得穿刺前光源与穿刺点之间的第一距离，以及穿刺时穿刺针的尾部与光源之间的第二距离。

控制器与光学测距传感器电连接，控制器根据第一距离、第二距离及穿刺针的长度获得穿刺针的入针深度。

在上述实现过程中，通过第一方向平移机构、第二方向平移机构、第三方向升降机构以及角度调节机构的设置，操作灵活，不仅可使光学测距传感器可移动至CT坐标系统下手术区域范围内的任意一点，还可以使光学测距传感器以任意一点为圆心进行任意方向的指示，精准获得穿刺点以及穿刺路径，提高穿刺的精准度。同时控制器与光学测距传感器配合，精准获得穿刺时穿刺针的入针深度，进一步提高穿刺的精准度。需要说明的是，可见的探测光束不仅可以指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，便于医生沿穿刺路径进行穿刺，同时医生也可根据穿刺过程中穿刺针的尾部的探测光束，对穿刺针的穿刺方向进行矫正，若穿刺针的尾部接收的探测光束与穿刺针的轴线明显偏移，则说明穿刺方向进行了偏移，需要进行调整穿刺针方向，以提高穿刺精准度。

在一种可能的实施方案中，光学测距传感器为激光测距传感器。

在上述实现过程中，激光测距传感器体积小安装调试方便，响应快且测量精准度高，可提高穿刺的精准度。

在一种可能的实施方案中，角度调节机构包括：支臂、第一驱动机构以及第二驱动机构。

其中，支臂与第三方向升降机构可转动地连接，支臂沿第一方向或第二方向布置，第一驱动机构与支臂传动连接以驱动支臂沿其轴向转动，第二驱动机构设置于支臂，第二驱动机构与激光测距传感器传动连接以驱动激光测距传感器相对于支臂自转，激光测距传感器的自转轴与支臂的轴向相交。

在上述实现过程中，激光测距传感器的自转轴与支臂的轴向相交，可对激光测距传感器的光源角度进行调节，操作灵活且结构紧凑。

在一种可能的实施方案中，激光测距传感器的自转轴沿第二方向布置，支臂沿第一方向布置_。

在一种可能的实施方案中，激光测距传感器的自转轴沿第一方向布置，支臂沿第二方向布置_。

在上述两种设置方式均通过两步转动，配合第一方向平移机构、第二方向平移机构以及第三方向升降机构，即可实现激光测距传感器以任意一点为圆心进行任意方向的指示。

在一种可能的实施方案中，第一驱动机构以及第二驱动机构均为伺服电机。

在上述实现过程中，第一驱动机构以及第二驱动机构可控制转动速度，进而实现光学测距传感器所在位置的精准调节。

在一种可能的实施方案中，第一方向平移机构、第二方向平移机构以及第三方向升降机构均为电动丝杆结构。

在上述实现过程中，电动丝杆结构操作简单，也便于使光学测距传感器精准移动至目标位置。

在一种可能的实施方案中，控制器分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第一方向平移机构、第二方向平移机构以及第三方向升降机构电连接，以控制光学测距传感器的位置以及角度。

在上述实现过程中，通过控制器的设置可更为精准的调节光学测距传感器的位置以及其角度，进而精准控制穿刺路径，有效提高手术准确度。

在一种可能的实施方案中，穿刺定位辅助装置还包括显示器，显示器与控制器电连接，显示器用于接收并显示穿刺针的入针深度_。

第二方面，本申请实施例提供一种穿刺组件，其包括穿刺针以及本申请第一方面提供的穿刺定位辅助装置，穿刺针用于沿穿刺路径刺入穿刺点。

在上述实现过程中，通过穿刺定位辅助装置与穿刺针的配合，可根据变化的入针角度准确调整光学测距传感器的角度以及位置，精准的获得穿刺点和穿刺路径，提高穿刺的精准度，同时获得穿刺针的入针深度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为穿刺定位辅助装置的第一视角的结构示意图；

图2为穿刺定位辅助装置的第二视角的结构示意图；

图3为穿刺定位辅助装置的第三视角的结构示意图；

图4为光学测距传感器与角度调节机构的装配示意图。

图标：10-穿刺定位辅助装置；110-第一方向平移机构；111-第一框架；113-第一丝杆；114-第一电机；115-第一滑块；117-导槽；120-第二方向平移机构；121-第二框架；125-第二电机；127-第二滑块；128-第一导轨；130-第三方向升降机构；131-第三框架；135-第三电机；137-第三滑块；1371-套环；138-第二导轨；140-角度调节机构；141-支臂；142-安装部；143-第一驱动机构；145-第二驱动机构；150-光学测距传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供一种穿刺组件，其用于与CT配合，也即是其适用于CT引导下的穿刺手术。该穿刺组件包括穿刺针以及穿刺定位辅助装置，穿刺定位辅助装置用于指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，穿刺针用于沿穿刺路径刺入穿刺点，于此同时穿刺定位辅助装置实时获得穿刺时穿刺针的入针深度。

请参阅图1、图2以及图3，穿刺定位辅助装置10包括：第一方向平移机构110、第二方向平移机构120、第三方向升降机构130、角度调节机构140、光学测距传感器150以及控制器(图未示)，第一方向(图中以X向表示)、第二方向(图中以Y向表示)以及第三方向(图中以Z向表示)互相垂直。

光学测距传感器150包括光源(图未示)以及光电探测器(图未示)，光学测距传感器150面向患者，光源用于发出可见的探测光束以指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，光电探测器用于接收穿刺前穿刺点反射的探测光束，以获得光源与穿刺点之间的第一距离，同时光电探测器也用于接收穿刺时穿刺针的尾部反射的探测光束，以获得穿刺时穿刺针的尾部与光源之间的第二距离。

换言之，光学测距传感器150不仅可以通过可见的探测光束以指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，便于医生沿穿刺路径进行穿刺，同时医生也可根据也可穿刺针的尾部反射的探测光束，对穿刺针的穿刺方向进行矫正，与此同时，若穿刺时穿刺针的尾部接收的探测光束与穿刺针的轴线明显偏移，则说明穿刺方向进行了偏移，可督促调节穿刺针的入针角度，保证穿刺的精准度。

需要说明的是，控制器与光学测距传感器150可以为分体式，也可以直接为集成在一起的一体式，在此不做限定。

而且由于穿刺针的长度一定，因此控制器与光学测距传感器150电连接，控制器根据第一距离、第二距离及穿刺针的长度获得穿刺针的入针深度，保证手术的精准实施。

本实施例中，光学测距传感器150为激光测距传感器，也即是光源为可发出激光发射头，其中激光的颜色可以为红色、绿色等，具体可根据实际的需求选择，同时激光束的横截面形状可以为圆形、梅花性或矩形等，在此不做限定。

其中，可选地，穿刺定位辅助装置10包括支架(图未示)，第一方向平移机构110设置于支架，以使第一方向平移机构110能够悬吊于CT设备的床位的上方。

请参阅图1、图2以及图3，第二方向平移机构120设置于第一方向平移机构110，第三方向升降机构130设置于第二方向平移机构120，角度调节机构140设置于第三方向升降机构130，角度调节机构140与光学测距传感器150传动连接，也即是，通过第一角度调节机构140调节光学测距传感器150的角度，进而调节探测光束的角度以获得不同的穿刺路径，通过第一方向平移机构110、第二方向平移机构120、第三方向升降机构130的配合，有效调节光学测距传感器150在三维空间所在的位置，综上，使光学测距传感器150可移动至CT坐标系统下手术区域范围内任意一点，还可以使光学测距传感器150以任意一点为圆心进行任意方向的指示，可根据变化的入针角度准确调整光学测距传感器150的角度以及位置，精准的获得穿刺点和穿刺路径，提高穿刺的精准度。

其中，第一方向平移机构110、第二方向平移机构120以及第三方向升降机构130均为丝杆结构。

本实施例中，第一方向平移机构110、第二方向平移机构120以及第三方向升降机构130均为电动丝杆结构。

具体地，第一方向平移机构110例如包括第一框架111、第一丝杆113、第一丝杆113螺母(图未示)以及第一电机114。

第一框架111与支架连接，第一丝杆113轴向不动周向可转动地设置于第一框架111，第一丝杆113沿第一方向布置，第一丝杆113螺母套设于第一丝杆113，第一丝杆113螺母设有用于连接第二方向平移机构120的第一滑块115。为了保证移动的稳定性，第一框架111设有两个沿第一方向延伸的导槽117，两个导槽117分别位于第一丝杆113在第二方向的两侧，第一滑块115可滑动地嵌设于两个导槽117内。

第二方向平移机构120例如包括第二框架121、第二丝杆、第二丝杆螺母(图未示)以及第二电机125。

第二框架121与第一滑块115连接，第二丝杆沿第二方向布置，第二丝杆轴向不动周向可转动地设置于第二框架121，第二电机125设置于第二框架121且与第二丝杆传动连接，第二丝杆螺母套设于第二丝杆，第二丝杆螺母设有用于连接第三方向平移机构的第二滑块127。为了保证移动的稳定性，第二框架121设有沿第二方向延伸的第一导轨128，第二滑块127可滑动地套设于第一导轨128。

第三方向升降机构130例如包括第三框架131、第三丝杆、第三丝杆螺母(图未示)以及第三电机135。

第三框架131与第二滑块127连接，第三丝杆沿第三方向布置，第三丝杆轴向不动周向可转动地设置于第三框架131，第三电机135设置于第三框架131且与第三丝杆传动连接，第三丝杆螺母套设于第三丝杆，第三丝杆螺母设有用于连接角度调节机构140的第三滑块137。为了保证移动的稳定性，第三框架131设有沿第三方向延伸的第二导轨138，第三滑块137可滑动地套设于第二导轨138。

其中，第一电机114、第二电机125以及第三电机135分别为伺服电机。

请参阅图1以及图4，角度调节机构140包括：支臂141、第一驱动机构143以及第二驱动机构145。

其中，支臂141与第三方向升降机构130的第三滑块137可转动地连接，支臂141沿第一方向或第二方向布置，第一驱动机构143与支臂141传动连接以驱动支臂141沿其轴向转动，第二驱动机构145设置于支臂141，第二驱动机构145与光学测距传感器150传动连接以驱动光学测距传感器150相对于支臂141自转，光学测距传感器150的自转轴与支臂141的轴向相交。

在一些其他实施例中，光学测距传感器150的自转轴沿第一方向布置，支臂141沿第二方向布置。

本实施例中，光学测距传感器150的自转轴沿第二方向布置，支臂141沿第一方向布置_。

具体地，请参阅图1以及图4，第三滑块137设有套环1371，支臂141具有第一端以及第二端，第一端可转动地穿设于套环1371，第一驱动机构143设置于第三框架131，且第一驱动机构143与第一端传动连接，第二端设有安装部142，安装部142设有安装孔，安装孔的轴线垂直于支臂141的轴线，第二驱动机构145以及光学测距传感器150分别位于安装部142的两侧，第二驱动机构145的传动轴可转动地伸出安装孔后与光学测距传感器150连接，进而实现光学测距传感器150的自转。

可选地，第三滑块137可为沿第三方向布置的杆状连接部，当第三滑块137移动至第三丝杆的最顶端时，套环1371位于第三框架131的外侧，避免支臂141与第三框架131抵接无法实现升降。

其中，第一驱动机构143以及第二驱动机构145均为伺服电机。

可选地，控制器分别与第一驱动机构143、第二驱动机构145、第一电机114、第二电机125以及第三电机135电连接，以控制光学测距传感器150的位置以及角度。

可选地，穿刺定位辅助装置10还包括显示器(图未示)，显示器与控制器电连接，显示器用于接收并显示穿刺针的入针深度，以使医生直观的看到入针深度_。

综上，本申请提供的穿刺定位辅助装置以及穿刺组件，其操作灵活，不仅可以使光学测距传感器可移动至CT坐标系统下手术区域范围内任意一点，还可以使光学测距传感器以任意一点为圆心进行任意方向的指示，精准的获得穿刺点、穿刺路径以及穿刺深度，提高穿刺的精准度。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穿刺定位辅助装置，用于与CT设备配合，其特征在于，所述穿刺定位辅助装置包括：第一方向平移机构、第二方向平移机构、第三方向升降机构、角度调节机构、光学测距传感器以及控制器，所述第一方向、第二方向以及所述第三方向互相垂直；

其中，所述第二方向平移机构设置于所述第一方向平移机构，所述第三方向升降机构设置于所述第二方向平移机构，所述角度调节机构设置于所述第三方向升降机构，所述角度调节机构与所述光学测距传感器传动连接，所述角度调节机构用于调节所述光学测距传感器的角度；

所述光学测距传感器包括光源以及光电探测器，所述光学测距传感器面向患者，所述光源用于发出可见的探测光束以指示穿刺针的穿刺点和穿刺路径，所述光电探测器用于接收被反射的探测光束以测得穿刺前所述光源与所述穿刺点之间的第一距离，以及穿刺时所述穿刺针的尾部与所述光源之间的第二距离；

所述控制器与所述光学测距传感器电连接，所述控制器根据所述第一距离、所述第二距离及所述穿刺针的长度获得所述穿刺针的入针深度。

2.根据权利要求1所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述光学测距传感器为激光测距传感器。

3.根据权利要求1所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述角度调节机构包括：支臂、第一驱动机构以及第二驱动机构；

其中，所述支臂与所述第三方向升降机构可转动地连接，所述支臂沿第一方向或第二方向布置，所述第一驱动机构与所述支臂传动连接以驱动所述支臂沿其轴向转动，所述第二驱动机构设置于所述支臂，所述第二驱动机构与激光测距传感器传动连接以驱动激光测距传感器相对于所述支臂自转，所述激光测距传感器的自转轴与所述支臂的轴向相交。

4.根据权利要求3所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述激光测距传感器的自转轴沿第二方向布置，所述支臂沿第一方向布置_。

5.根据权利要求3所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述激光测距传感器的自转轴沿第一方向布置，所述支臂沿第二方向布置_。

6.根据权利要求3所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述第一驱动机构以及第二驱动机构均为伺服电机。

7.根据权利要求3所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述第一方向平移机构、所述第二方向平移机构以及所述第三方向升降机构均为电动丝杆结构。

8.根据权利要求7所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述控制器分别与所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第一方向平移机构、所述第二方向平移机构以及所述第三方向升降机构电连接，以控制所述光学测距传感器的位置以及角度。

9.根据权利要求8所述的穿刺定位辅助装置，其特征在于，所述穿刺定位辅助装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器电连接，所述显示器用于接收并显示所述穿刺针的入针深度_。

10.一种穿刺组件，其特征在于，包括穿刺针以及权利要求1-9中任一项所述的穿刺定位辅助装置，所述穿刺针用于沿所述穿刺路径刺入所述穿刺点。

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