CN219846713U - 复合针头、针机构和毛囊提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种复合针头、一种针机构和一种毛囊提取装置。所述复合针头包括内针模块和外针模块。所述内针模块为中空结构，其尾端穿过中空的旋转轴连接轴向驱动机构。所述外针模块包围所述内针模块，其尾端连接所述旋转轴的第一端。所述旋转轴的第二端设有第一同步带轮，并经由所述第一同步带轮异轴连接旋转驱动机构。通过采用这些配置，所述复合针头支持内针伸缩、外针旋转的毛囊提取方式，有利于提高毛囊提取操作的精度。

Description

复合针头、针机构和毛囊提取装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种复合针头、一种针机构，以及一种毛囊提取装置。

背景技术

随着工作生活压力的增大，脱发发病率逐年增高，且趋于年轻化，通过手术修复局部毛发缺失已成为常见的治疗方法。毛发移植不但可以治疗雄激素性脱发，而且也可用于头部瘢痕、发际线后移，以及发区内白癜风的治疗。目前主要的手术方式涉及毛囊单位的提取操作和种植操作。然而在实际应用中，毛囊提取术对医生的操作精度以及熟练度要求极高，一旦出现操作精度不足的情况，就会扩大患者的创口，甚至降低移植毛囊的存活率。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种毛囊移植技术，通过内针伸缩、外针旋转的方式，自动完成毛囊的提取操作，从而降低医生的操作难度，并提高毛囊提取操作的精度。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种复合针头、一种针机构，以及一种毛囊提取装置，能通过内针伸缩、外针旋转的方式，自动完成毛囊的提取操作，从而降低医生的操作难度，并提高毛囊提取操作的精度。

具体来说，根据本实用新型的第一方面提供的复合针头包括内针模块和外针模块。所述内针模块为中空结构，其尾端穿过中空的旋转轴连接轴向驱动机构。所述外针模块包围所述内针模块，其尾端连接所述旋转轴的第一端。所述旋转轴的第二端设有第一同步带轮，并经由所述第一同步带轮异轴连接旋转驱动机构。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述轴向驱动机构包括第一电机及步进丝杆。所述步进丝杆随所述第一电机的转动而向靠近操作对象的方向伸长，驱动所述内针模块刺入所述操作对象的皮肤，以包围目标毛囊。所述步进丝杆还随所述第一电机的转动而向远离所述操作对象的方向缩短，驱动所述内针模块抽离所述操作对象的皮肤，以带出所述目标毛囊。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述第一同步带轮经由同步带连接设于第二电机的旋转端的第二同步带轮。所述第二同步带轮随所述第二电机的旋转端同步旋转，并经由所述同步带及所述第一同步带轮，带动所述外针模块绕所述旋转轴进行异轴旋转，以分离所述内针模块包围的目标毛囊及其周围的皮肤组织。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述第一同步带轮、所述第二同步带轮及所述同步带被集成于一个同步带齿轮箱，并由所述同步带齿轮箱的同步带罩遮蔽防护。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述同步带齿轮箱还包括轴承套。所述轴承套固定连接所述同步带罩，并经由角接触球轴承的轴承滚珠连接并支撑所述旋转轴。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述角接触球轴承包括多组所述轴承滚珠。第一组轴承滚珠设于所述角接触球轴承靠近所述操作对象的第一端，第二组轴承滚珠设于所述角接触球轴承远离所述操作对象的第二端，以从前后两端并列连接并支撑所述旋转轴。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述旋转轴上还设有锁紧螺母。所述锁紧螺母将所述角接触球轴承沿轴向压紧所述轴承套。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述内针模块的尾端还连接负压模块，用于在所述内针模块抽离所述操作对象的皮肤时，向所述内针模块的中空结构提供负压，以吸附所述目标毛囊。

此外，根据本实用新型的第二方面提供的针机构包括如本实用新型的第一方面提供的上述复合针头。所述针机构连接机械臂以进行下针位置的平面对准，并经由所述复合针头进行下针深度的控制及目标毛囊的分离和提取操作。

此外，根据本实用新型的第三方面提供的毛囊提取装置包括机械臂及本实用新型的第二方面提供的上述针机构。所述机械臂的操作端连接所述针机构，用于调节所述针机构的位置和/或姿态，以进行下针位置的平面对准。所述针机构用于进行下针深度的纵向控制及目标毛囊的分离和提取操作。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了根据本实用新型的一些实施例提供的毛囊提取装置的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型的一些实施例提供的针机构的结构示意图。

图3示出了根据本实用新型的一些实施例提供的复合针头的剖面示意图。

附图标记

10 主机

11 机箱

12 显示屏

20 机械臂

30 针机构

31 滑轨

32 内针模块

33 外针模块

341、342 电机

35 步进丝杆

36 同步带齿轮箱

37 转接法兰

38 防撞板

39 相机

310 光源

41、42 同步带轮

43 同步带

44 旋转轴

45 同步带罩

46 角接触球轴承

47 轴承套

48 锁紧螺母

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本实用新型的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

如上所述，随着工作生活压力的增大，脱发发病率逐年增高，且趋于年轻化，通过手术修复局部毛发缺失已成为常见的治疗方法。毛发移植不但可以治疗雄激素性脱发，而且也可用于头部瘢痕、发际线后移，以及发区内白癜风的治疗。目前主要的手术方式涉及毛囊单位的提取和种植操作。然而在实际应用中，毛囊提取术对医生的操作精度以及熟练度要求极高，一旦出现操作精度不足的情况，就会扩大患者的创口，甚至降低移植毛囊的存活率。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种复合针头、一种针机构，以及一种毛囊提取装置，能通过内针伸缩、外针旋转的方式，自动完成毛囊的提取操作，从而降低医生的操作难度，并提高毛囊提取操作的精度。

在一些非限制性的实施例中，本实用新型的第一方面提供的上述复合针头，可以被配置于本实用新型的第二方面提供的上述针机构，而该针机构则可以被进一步配置于本实用新型的第三方面提供的上述毛囊提取装置中实施，以进行目标毛囊的分离和提取操作，从而降低医生的操作难度，提高毛囊提取操作的精度。

首先请参考图1，图1示出了根据本实用新型的一些实施例提供的毛囊提取装置的结构示意图。

如图1所示，本实用新型的第三方面提供的上述毛囊提取装置中可以配置有主机10、机械臂20，以及本实用新型的第二方面提供的上述针机构30。在此，主机10中可以配置有机箱11、显示屏12等模块。该机箱11中还可以进一步集成电源模块、控制器、存储器、处理器、通信数据线等供电、控制元件。该机械臂20包括但不限于毛囊提取系统等立式的大型医疗器械的辅助机械臂或其他可以进行高度、方向及角度调整的类似器械，其第一端被安装于主机10，而其第二端连接针机构30，用于根据操作指令将针机构30转移到对应位置，和/或调整到对应姿态，以供针机构30执行毛囊提取操作。

请进一步参考图2，图2示出了根据本实用新型的一些实施例提供的针机构的结构示意图。

如图2所示，本实用新型提供的上述针机构30中设有滑轨31、内针模块32和外针模块33。滑轨31沿靠近或远离操作对象的轴向延伸。该内针模块32和外针模块33组成本实用新型的第一方面提供的上述复合针头。在此，内针模块32为中空结构，安装于滑轨31，连接第一电机341，并在第一电机341的驱动下，在滑轨31上沿靠近或远离操作对象的方向平移。外针模块33包围内针模块32，连接第二电机，并在第二电机的驱动下绕轴向旋转。

进一步地，第一电机341可以选用步进丝杆电机，经由步进丝杆35来连接并驱动内针模块32。由于步进丝杆35的伸缩行程与电机驱动信号之间具有良好、可靠的线性关系，相比于传统的液压/气压传动结构，本实用新型采用的经由步进丝杆35来进行轴向传动的方案，能够提升内针模块32的刺入深度的控制精度和可靠性。

此外，第二电机可以选用无刷电机，经由同步带齿轮组件来连接并驱动外针模块33绕轴向旋转。

具体请参考图3，图3示出了根据本实用新型的一些实施例提供的复合针头的剖面示意图。

在图3所示的实施例中，内针模块32的尾端穿过中空的旋转轴44连接上述步进丝杆35。外针模块33的尾端连接旋转轴44的第一端。旋转轴44的第二端设有第一同步带轮41，并经由该第一同步带轮41异轴连接第二电机342。

具体来说，同步带齿轮组件可以包括第一同步带轮41和第二同步带轮42。第二电机342直接驱动第一同步带轮41，并经由同步带43带动第二同步带轮42旋转。该第二同步带轮42固定连接旋转轴44，并经由该旋转轴44连接外针模块33，从而通过自身旋转来带动外针模块33与第二电机342进行异轴旋转。

进一步地，上述第一同步带轮41、第二同步带轮42、同步带43及第二电机342可以被集成于一个同步带齿轮箱36，由同步带罩45统一遮蔽、防护。

此外，上述旋转轴44可以经由角接触球轴承46连接轴承套47。该轴承套47与同步带罩45密封连接，并遮蔽角接触球轴承46的轴承滚珠，以避免外界因素干扰角接触球轴承46的正常运行。通过采用角接触球轴承46来支撑旋转轴44，本实用新型可以有效避免旋转轴44受重力影响而产生向下的径向形变，从而提升针机构30的操作精度，并减轻外针模块33的径向抖动给患者造成的创伤。

更进一步地，如图3所示，旋转轴44可以经由多组前后并列的角接触球轴承46来连接轴承套47，从而从前后两端来进一步限制旋转轴44的径向形变。此外，在一些实施例中，本实用新型还可以进一步增设锁紧螺母48，将角接触球轴承46压紧在旋转轴44及轴承套47之间，以进一步限制旋转轴44的径向形变。

如此，通过采用上述同步带齿轮组件进行外针模块33的旋转传动，本实用新型提供的上述针机构30支持异轴驱动外针模块33旋转，以便第一电机341经由步进丝杆35及旋转轴44同轴驱动内针模块32进行靠近或远离操作对象的伸缩平移，从而提升内针模块331沿径向的穿刺精度，以减少并缩小患者的创口面积。

此外，如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，上述针机构30还可以设有主体框架，用于安装上述滑轨31、第一电机341、步进丝杆35等元件，并经由转接法兰26连接于外部的支撑机构。在此，滑轨31可以沿轴向穿过并安装于主体框架。第一电机341可以经由主体框架安装于滑轨31远离操作对象的一端，并经由步进丝杆35连接内针模块32。

进一步地，上述主体框架上可以优选地设置多个第一电机341。各第一电机341同步运行，并分别经由一根对应的步进丝杆35连接内针模块32，以同步驱动内针模块331。在此，多个第一电机341及多根步进丝杆35可以沿滑轨31的周向均匀分布，且各步进丝杆35均与滑轨31保持平行。如此，通过多根步进丝杆35之间的相互约束，本实用新型可以进一步确保各第一电机341严格沿轴向提供驱动力，从而进一步提升内针模块32沿径向的穿刺精度，以减少并缩小患者的创口面积。

此外，上述针机构30还可以优选地包括防撞板38。该防撞板38可以经由主体框架覆盖在步进丝杆35之外，用于防止步进丝杆35被外界因素干扰而导致其穿刺精度降低。

此外，如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，上述针机构30中还可以设有至少一个相机模块39。在此，该至少一个相机模块39可以安装于主体框架，并朝向内针模块32和/或外针模块33，以采集对应的内针图像和/或外针图像。此外，上述支撑机构可以优选为连接控制器的机械臂20。该至少一个相机模块39可以通信连接控制器，以将采集的内针图像和/或外针图像传输到控制器，从而通过控制器进行图像识别，并确定针机构30及机械臂20的控制指令，以控制针机构30及机械臂20执行对应的毛囊提取操作。

具体来说，在提取毛囊的过程中，控制器可以首先对至少一个相机模块39采集的内针图像和/或外针图像进行图像识别，根据至少一幅平面影像确定下针位置，和/或根据不同角度的多幅平面影像确定下针对象的距离，从而确定下针深度。之后，控制器可以根据下针位置调节机械臂20的姿态，以使针机构30在操作平面对准下针对象，再根据下针深度控制第一电机341的运行行程，以使内针模块32刺入患者头皮的对应深度，从而将目标毛囊包围在内针模块32的中空结构内。再之后，控制器可以控制第二电机342带动外针模块33旋转，以进行目标毛囊与患者头皮的分离操作。待第二电机342运行到预设时长或预设行程，控制器可以判定目标毛囊与患者头皮完成分离，从而控制外针模块33及内针模块32依次退出患者头皮，并带出提取的目标毛囊。

进一步地，该针机构30还可以优选地配置有至少一个光源310。该至少一个光源310可以安装于主体框架，并朝向内针模块32和/或外针模块33，用于照亮内针模块32和/或外针模块33的操作对象。通过采用多个光源310，在多个位置并从多个角度分别照射操作对象，本实用新型可以进一步提升操作区域的曝光均匀性，以利于医生进行观察，或利于控制器进行图像识别，从而进一步降低医生的操作难度，并提高操作的精度和一致性。

此外，内针模块32的尾端还可以优选地连接抽气泵等负压模块，用于在内针模块32退出患者皮肤时，向内针模块32的中空结构提供负压，以吸附分离的目标毛囊，从而防止其在提取过程中发生扭转、脱落等问题。

综上，本实用新型提供的上述复合针头、针机构30及毛囊提取装置，能通过内针伸缩、外针旋转的方式，自动完成毛囊的提取操作，从而降低医生的操作难度，并提高毛囊提取操作的精度。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (10)

1.一种复合针头，其特征在于，包括：

内针模块，为中空结构，其尾端穿过中空的旋转轴连接轴向驱动机构；

外针模块，包围所述内针模块，其尾端连接所述旋转轴的第一端；以及

所述旋转轴，其第二端设有第一同步带轮，并经由所述第一同步带轮异轴连接旋转驱动机构。

2.如权利要求1所述的复合针头，其特征在于，所述轴向驱动机构包括第一电机及步进丝杆，其中，所述步进丝杆随所述第一电机的转动而向靠近操作对象的方向伸长，驱动所述内针模块刺入所述操作对象的皮肤，以包围目标毛囊，所述步进丝杆还随所述第一电机的转动而向远离所述操作对象的方向缩短，驱动所述内针模块抽离所述操作对象的皮肤，以带出所述目标毛囊。

3.如权利要求2所述的复合针头，其特征在于，所述第一同步带轮经由同步带连接设于第二电机的旋转端的第二同步带轮，所述第二同步带轮随所述第二电机的旋转端同步旋转，并经由所述同步带及所述第一同步带轮，带动所述外针模块绕所述旋转轴进行异轴旋转，以分离所述内针模块包围的目标毛囊及其周围的皮肤组织。

4.如权利要求3所述的复合针头，其特征在于，所述第一同步带轮、所述第二同步带轮及所述同步带被集成于一个同步带齿轮箱，并由所述同步带齿轮箱的同步带罩遮蔽防护。

5.如权利要求4所述的复合针头，其特征在于，所述同步带齿轮箱还包括轴承套，其中，所述轴承套固定连接所述同步带罩，并经由角接触球轴承的轴承滚珠连接并支撑所述旋转轴。

6.如权利要求5所述的复合针头，其特征在于，所述角接触球轴承包括多组所述轴承滚珠，其中，第一组轴承滚珠设于所述角接触球轴承靠近所述操作对象的第一端，第二组轴承滚珠设于所述角接触球轴承远离所述操作对象的第二端，以从前后两端并列连接并支撑所述旋转轴。

7.如权利要求5所述的复合针头，其特征在于，所述旋转轴上还设有锁紧螺母，其中，所述锁紧螺母将所述角接触球轴承沿轴向压紧所述轴承套。

8.如权利要求2所述的复合针头，其特征在于，所述内针模块的尾端还连接负压模块，用于在所述内针模块抽离所述操作对象的皮肤时，向所述内针模块的中空结构提供负压，以吸附所述目标毛囊。

9.一种针机构，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的复合针头，其中，所述针机构连接机械臂以进行下针位置的平面对准，并经由所述复合针头进行下针深度的控制及目标毛囊的分离和提取操作。

10.一种毛囊提取装置，其特征在于，包括：

机械臂，其操作端连接如权利要求9所述的针机构，用于调节所述针机构的位置和/或姿态，以进行下针位置的平面对准；以及

所述针机构，用于进行下针深度的纵向控制及目标毛囊的分离和提取操作。