一种套管式柔性针的进针机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种套管式柔性针的进针机构，属于医疗器械领域。
【背景技术】
[0002]目前临床广泛采用刚性介入针穿刺，由于人体组织的结构复杂性和手工操作的不确定性，传统刚性针难以实现精确定位控制，更无法绕过如骨骼等障碍或神经、血管等敏感组织，实现人体深度部位的靶向穿刺。针对刚性针的上述弊端，已有学者提出采用“斜尖柔性针”代替传统的刚性针。柔性针一般由超弹性的镍钛合金制成，利用针的柔性和针尖斜面与组织作用受到的侧向力使针轴产生弯曲变形，从而矫正偏差和绕过障碍，实现精确的靶向穿刺。然而，传统斜尖柔性针当旋转针轴调整斜尖方向时，由于针轴与组织之间存在着扭转摩擦，难以实现对斜尖转角的精确控制从而严重影响靶向定位的精度，导致穿刺手术失败。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，本发明提出一种由机器自动控制完成的扎针驱动装置，套管和针头分别使用柔性材料，另外设计出进针驱动机构，有效地绕过障碍物进行穿刺，实现精确的靶向穿刺，提高扎针过程的定位精度，减少患者的痛苦，提高患者的生存质量，推动微创医疗技术的发展，带来巨大的社会效益和经济效益。基本技术方案是:
本发明的套管式柔性针的进针机构，其组成包括第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、刺针装置、支撑装置，其特征在于:所述的第一驱动装置安装于支撑装置的底板上方，第一驱动装置中的第一从动带轮安装在刺针装置的前端嘴接口上，通过第一从动带轮带动前端嘴接口转动，前端嘴接口安装于支撑装置中的前端嘴接口支撑座上。所述的第二驱动装置安装于支撑装置的底板上方，第二驱动装置中的第二从动带轮安装在刺针装置的套管十字滑轨上，通过第二从动带轮带动套管十字滑轨转动，套管十字滑轨安装于支撑装置中的套管十字滑轨支撑座上。所述的第三驱动装置安装于支撑装置的底板上方，第三驱动装置中的第三从动带轮安装在刺针装置的中端接口上，通过第三从动带轮带动中端接口转动，中端接口安装于中端接口支撑座上。所述的第四驱动装置安装于支撑装置的底板上方，第四驱动装置中的第四从动带轮安装在刺针装置的针十字滑轨上，通过第四从动带轮带动针十字滑轨转动，针十字滑轨安装于针十字滑轨支撑座上。
[0004]进一步的，所述的第一驱动装置，由第一步进电机、第一电机支撑座、第一联轴器、第一驱动带轮、第一从动带轮、第一皮带组成，第一步进电机固定在所述的第一电机支撑座上，并通过所述的第一联轴器与所述的第一驱动带轮连接，又通过所述的第一皮带带动所述的第一从动带轮转动；所述的第二驱动装置，由第二步进电机、第二电机支撑座、第二联轴器、第二驱动带轮、第二从动带轮、第二皮带组成，第二步进电机固定在所述的第二电机支撑座上，并通过所述的第二联轴器与所述的第二驱动带轮连接，又通过所述的第二皮带带动所述的第二从动带轮转动；所述的第三驱动装置，由第三步进电机、第三电机支撑座、第三联轴器、第三驱动带轮、第三从动带轮、第三皮带组成，第三步进电机固定在所述的第三电机支撑座上，并通过所述的第三联轴器与所述的第三驱动带轮连接，又通过所述的第三皮带带动所述的第三从动带轮转动；所述的第四驱动装置，由第四步进电机、第四电机支撑座、第四联轴器、第四驱动带轮、第四从动带轮、第四皮带组成，第四步进电机固定在所述的第四电机支撑座上，并通过所述的第四联轴器与所述的第四驱动带轮连接，又通过所述的第四皮带带动所述的第四从动带轮转动；
进一步的，所述的刺针装置，由柔性针、柔性套管、针滑动座、套管滑动座、针十字滑轨、套管十字滑轨、针螺旋滑轨、套管螺旋滑轨、中端接口、推力轴承、紧定螺钉、前端嘴接口组成，其特征在于:所述的前端嘴接口内部与所述的套管螺旋滑轨末端固连，所述的前端嘴接口外部与所述的套管十字滑轨通过弹簧扣连接，所述的套管滑动座在所述的套管螺旋滑轨和所述的套管十字滑轨上移动，并通过与所述的柔性套管末端固连带动所述的柔性套管自转进给或进给，所述的中端接口一端与所述的套管十字滑轨嵌套扣合，所述的中端接口另一端与所述的针十字滑轨通过推力轴承过盈配合嵌套在一起，所述的中端接口内部与所述的针螺旋滑轨末端通过紧定螺钉固连，所述的针滑动座在所述的针螺旋滑轨和所述的针十字滑轨上移动，并通过与所述的柔性针固连带动所述的柔性针进给和自转进给；
进一步的，所述的支撑装置，由底板、前端嘴接口支撑座、套管十字滑轨支撑座、中端接口支撑座、针十字滑轨支撑座组成，其特征在于:所述的前端嘴接口支撑座、套管十字滑轨支撑座、中端接口支撑座、针十字滑轨支撑座均安装在所述的底板上方。
[0005]本发明的有益效果是:
1.本发明通过使用镍铁合金做针头，除具有形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼、和超弹性等优点，另外通过柔性材料减轻了患者的痛苦；
2.本发明的刺针装置采用电机带动不同轨道从而带动柔针和套管分别可以进行自转进给和直线进给，方便调整入针角度，可有效绕过障碍物，能更加准确到达病灶所在，快捷有效的进行穿刺。
[0006]3.本发明的刺针装置可同时控制针与套管同时穿刺，包括弧线、直线和螺旋线穿刺。针伸出某一长度，然后套管和针芯同时穿刺，通过控制针伸出的长度，可得到不同曲率半径的圆弧或螺旋线；而且套管与针芯配合，相互耦合的路径形式，大大提高穿刺灵活程度。
[0007]4.本发明中套管的存在，使针与组织隔开，消除了针与组织的扭转摩擦，避免柔性针发生过度弯曲，有力地提高对斜尖转角的控制精度，避免了在扎针过程中对患者造成伤害；
【附图说明】
附图1，本发明的总体结构示意图；
附图2，本发明的刺针装置示意图和剖视图；
附图3，图2中B-B剖视结构放大图；
附图4，图2中中断接口部分放大图。
[0008]图中:1.底板，2.前端嘴接口，3.前端嘴接口支撑座，4.中端接口，4-1.推力轴承，4-2.紧定螺钉，5.中端接口支撑座，6.套管十字滑轨，7.套管十字滑轨支撑座，8.套管螺旋滑轨，9.柔性套管，10.套管滑动座，11.针十字滑轨，12.针十字滑轨支撑座，13.针螺旋滑轨，14.针滑动座，15.柔性针，16.第一驱动装置，16-1.第一步进电机，16-2.第一电机支撑座，16-3.第一联轴器，16-4.第一驱动带轮，16-5.第一从动带轮，16-6.第一皮带，17.第二驱动装置，17-1.第二步进电机，17-2.第二电机支撑座，17-3.第二联轴器，17_4.第二驱动带轮，17-5.第二从动带轮，17-6.第二皮带，18.第三驱动装置，18-1.第三步进电机，18-2.第三电机支撑座，18-3.第三联轴器，18-4.第三驱动带轮，18-5.第三从动带轮，18-6.第三皮带，19.第四驱动装置，19-1.第四步进电机，19-2.第四电机支撑座，19-3.第四联轴器，19-4.第四驱动带轮，19-5.第四从动带轮，19-6.第四皮带。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式。
[0010]本发明的一种套管式柔性针的进针机构，包括第一驱动装置16、第二驱动装置17、第三驱动装置18、第四驱动装置19、刺针装置、支撑装置，其特征在于:所述的第一驱动装置16安装于支撑装置的底板1上方，第一驱动装置16中的第一从动带轮16-5安装在刺针装置的前端嘴接口 2上，通过第一从动带轮16-5带动前端嘴接口 2转动，前端嘴接口 2安装于支撑装置中的前端嘴接口支撑座3上。所述的第二驱动装置17安装于支撑装置的底板1上方，第二驱动装置17中的第二从动带轮17-5安装在刺针装置的套管十字滑轨6上，通过第二从动带轮17-5带动套管十字滑轨6转动，套管十字滑轨6安装于支撑装置中的套管十字滑轨支撑座7上。所述的第三驱动装置18安装于支撑装置的底板1上方，第三驱动装置18中的第三从动带轮18-5安装在刺针装置的中端接口 4上，通过第三从动带轮
18-5带动中端接口4转动，中端接口 4安装于中端接口支撑座5上。所述的第四驱动装置19安装于支撑装置的底板1上方，第四驱动装置19中的第四从动带轮19-5安装在刺针装置的针十字滑轨11上，通过第四从动带轮19-5带动针十字滑轨11转动，针十字滑轨11安装于针十字滑轨支撑座12上。
[0011]第一驱动装置16由第一步进电机16-1、第一电机支撑座16-2、第一联轴器16_3、第一驱动带轮16-4、第一从动带轮16-5、第一皮带16-6组成，第一步进电机16_1固定在所述的第一电机支撑座16-2上，并通过所述的第一联轴器16-3与所述的第一驱动带轮16-4连接，又通过所述的第一皮带16-6带动所述的第一从动带轮16-5转动；所述的第二驱动装置17，由第二步进电机17-1、第二电机支撑座17-2、第二联轴器17-3、第二驱动带轮17_4、第二从动带轮17-5、第二皮带17-6组成，第二步进电机17-1固定在所述的第二电机支撑座17-2上，并通过所述的第二联轴器17-3与所述的第二驱动带轮17-4连接，又通过所述的第二皮带17-6带动所述的第二从动带轮17-5转动；所述的第三驱动装置18，由第三步进电机18-1、第三电机支撑座18-2、第三联轴器18-3、第三驱动带轮18_4、第三从动带轮18_5、第三皮带18-6组成，第三步进电机18-1固定在所述的第三电机支撑座18-2上，并通过所述的第三联轴器18-3与所述的第三驱动带轮18-4连接，又通过所述的第三皮带18-6带动所述的第三从动带轮18-5转动；所述的第四驱动装置19，由第四步进电机19-1、第四电机支撑座19-2、第四联轴器19-3、第四驱动带轮19-4、第四从动带轮19_5、第四皮带19_6组成，第四步进电机19-1固定在所述的第四电机支撑座19-2上，并通过所述的第四联轴器
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