专利名称：穿刺装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监视并执行穿刺手术的穿刺装置。
背景技术：
在现有技术的利用磁共振成像(MRI)或计算机X射线断层扫描成像(CT)辅助穿刺手术中，用于监视穿刺手术的成像显示器通常固定在一个简易的推车上，且目前的显示器推车只有一个显示器，该显示器不能做角度旋转，也不能做高度升降，不便于医生观察医学影像，并且不能满足同一手术中不同身高的医生对于显示器不同观察高度与角度的需求。同时，上述穿刺手术监视装置仅仅具有单一的监视功能，而不具备穿刺手术执行功能，监视装置和穿刺装置是两个独立的系统，使得医生需要花费更多的时间准备手术，降低了手术的效率。 因此，需要一种能够高效执行穿刺手术且同时方便医生观察手术进程的穿刺手术监视控制装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种影像设备(CT、MRI等)下自由监控穿刺过程的一体化装置，它可以满足不同身高医生的使用需求，同时把监控装置和穿刺装置融合在了一起，既可以单独用于监视，又具有穿刺功能。为了实现上述目的，本发明提出了一种穿刺装置，该穿刺装置包括信息传输装置、显示器、机架和穿刺执行机构，其中，所述信息传输装置，用于所述穿刺装置与外部影像设备之间的信息传输；所述显示器至少有两个，分别安装在所述机架上；和所述穿刺执行机构连接到所述机架上，所述穿刺执行机构包括穿刺针；穿刺驱动部，用于驱动所述穿刺针；和开关部，用于控制所述穿刺驱动部；其中至少一个显示器用于显示所述外部影像设备所获得的图像，而另外至少一个显示器用于显示所述穿刺针位置的图像。优选地，在本发明的穿刺装置中，所述机架安装有脚轮，用于所述穿刺装置的移动。另优选地，所述两个显示器中的一个显示器通过角度调节机构连接到所述机架，所述角度调节机构用于调节所述显示器的角度。再优选地，所述角度调节机构包括内齿部，所述内齿部固定到机架上，并且所述内齿部设置有顶针，放置在所述内齿部内；放置在所述内齿部内、用于推动所述顶针的压缩弹簧；和突齿部；外槽部，所述外槽部与所述一个显示器相连接，所述外槽部内表面设置有一圆弧部和复数个齿槽部，所述内齿部的突齿部容纳在所述复数个齿槽部中的任何一个时，所述显示器与所述机架之间具有一特定的角度；其中，所述压缩弹簧推动所述顶针抵靠在所述外槽部的圆弧部上，且所述突齿部可在所述压缩弹簧的作用下推入所述复数个齿槽部中的一个。
此外优选地，在所述外槽部受到外力的情况下，所述顶针可压缩所述压缩弹簧，使得所述内齿部与所述齿槽部脱离接触，并旋转至一特定位置，在所述外力消失后，所述突齿部可在所述压缩弹簧的作用下被推入与所述位置相对应的齿槽部中。又优选地，所述机架进一步包括高度调节机构，所述两个显示器中的另一个显示器连接到所述高度调节机构，所述高度调节机构用于调节所述显示器的高度。替代性地，所述高度调节机构包括电磁驱动单元，用于提供动力；主动蜗杆，所述主动蜗杆由所述动力驱动，且所述主动蜗杆一端设置有圆锥齿轮；和从动蜗杆，所述从动蜗杆设置有圆锥齿轮，与所述主动蜗杆的圆锥齿轮相啮合 ，从而由主动蜗杆驱动，所述另一个显示器与所述从动蜗杆相连接。另外优选地，所述穿刺执行机构进一步还包括穿刺制动部，用于所述穿刺针的制动。进一步优选地，穿刺制动部包括球体；制动基部，该制动基部设置有通孔，所述通孔用于穿过所述球体；制动弹簧；制动连杆；球体容纳部，用于容纳所述球体，所述球体容纳部通过所述制动连杆连接到所述制动弹簧；制动电磁线圈，用于控制所述球体容纳部相对于所述制动基部的运动；其中所述穿刺针上加工有部分容纳所述球体的凹槽。优选地，在本发明的穿刺装置中，当所述制动电磁线圈通电时，球体容纳部移动使得所述球体脱离所述凹槽部分地进入所述球体容纳部中，从而解除对所述穿刺针的制动。利用上述根据本发明的穿刺装置，医生在能够清楚观察外部影像设备影像以及精准掌握穿刺针位置的情况下，精确并快速安全地执行穿刺手术，大大降低了误操作的可能性，并减轻了患者的痛苦。
为了更清楚详细地说明本发明的技术方案，以下将参照附图、结合本发明的优选实施例说明本发明，其中图I为根据本发明的穿刺装置的整体示意图；图2为转动连接机构的示意图；图3为螺杆传动机构的示意图；图4为穿刺执行机构的示意图；和图5A和5B分别为未通电状态下与通电状态下穿刺执行机构的详细示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明进一步详细说明。首先参照图1，图I总体上显示了穿刺装置100。如图I所示，该穿刺装置100主要包括主显示器220和副显示器210，根据需要，两者之一用于显示来自外部影像设备的诊疗影像，而另一个显示器则显示穿刺针231 (图I中未示出，下文将详细描述)的精确位置；机架160，该机架160又包括支架150和用于支撑支架150的底座120，且该底座120下安装有脚轮110，以便于移动整个穿刺装置100，同时该脚轮110设置有制动部件(未显示)，以便能够将整个穿刺装置100固定在特定位置；信息传输装置、本例中为信号线缆240，用于连接到外部影像设备，该外部影像设备可以获取患者的诊疗影像以及穿刺针的精确位置图像及位置参数；和穿刺执行机构230。需要注意的是，虽然本例中采用线缆作为信息传输装置，但本发明可以采用任何其它本领域人员所知的类似装置，包括无线信息传输装置等。如图2详细显示，在优选的实施例中，主显示器220通过主显示器连接部224连接到角度调节机构200，该角度调节机构200又连接到支架150。角度调节机构200主要包括内齿部151和外槽部221。外槽部221的外轮廓总体加工为大致圆筒形，而在其内周壁加工形成有圆弧部分222和齿槽部分223，其中齿槽部分223设置有若干个齿形凹槽，用于容纳并固定内齿部151的突齿部155(下文将描述)。内齿部151分为两个主要部分内齿基部154和突齿部155，其中如图所示内齿基部154的部分外轮廓为圆形，能够与外槽部221的圆弧部分222的内周内切，使得内齿部151可以相对于外槽部221在一定范围内旋转。内齿部151的突齿部155加工成突出齿部，其形状加工成能够稳固地接合在外槽部221的齿槽部分223中。内齿部151内部形成有销孔156，其中可穿过固定销158，将内齿部151固定地连接到支架150上。内齿部151还设置有顶针槽157，用于容纳压缩弹簧153和顶针152。压缩弹簧153以压缩状态容纳在销槽157中，并向顶针152施加推力，而顶针152则 因受到推力而抵靠在外槽部221的圆弧部分222上，并可以在圆弧部分222的范围内在其表面上滑动。当使用者需要调节主显示器220的角度时，使用者只需要用手按压在外槽部221上、然后逆压缩弹簧153作用方向施加压力，使顶针152挤压压缩弹簧153进入顶针槽157，此时内齿部151的突齿部155从当前的齿槽中脱出，之后用手在保持按压力的同时旋转外槽部221，从而外槽部221可以相对于内齿部151旋转。对应地，使用者根据其需要旋转主显示器220至合适角度，并释放外槽部221，从而压缩弹簧153恢复原状，将顶针152抵靠在外槽部221的圆弧部分222上，同时使内齿部151的突齿部155接合入外槽部221的齿槽部分223中。利用上述角度调节机构200，使用者可以按照自己的需求、通过简单的方式来调节显示器的角度，从而能够更简单快捷地获得其合适的观察角度。以下将参照图3说明根据本发明的实施例的机架160的具体结构。如图I和3中所示，机架160主要包括底座120和支架150。更具体地，在优选实施例中，支架150可以分为上、下两部分，其中上部分、即固定副显示器210的部分可以设计成螺杆传动机构(高度调节机构)130。螺杆传动机构130主要包括电磁驱动单元311 ;螺杆131和313 ;固定在螺杆131 —端的圆锥齿轮132和与该圆锥齿轮132啮合的、固定在螺杆313 —端的圆锥齿轮314。副显示器210通过副显示器连接部212与螺杆131相接合。当使用中用户需要上下移动副显示器210以便观察时，用户首先启动电磁驱动单元311，该电磁驱动单元311驱动螺杆313旋转，并通过两螺杆313与131端部相互啮合的圆锥齿轮132和314驱动螺杆131旋转，进而带动副显示器210上下移动，以满足用户需要。由于上述高度调节机构，使用者能够非常方便地调节该显示器的高度，从而更清楚地观察显示器屏幕所显示的内容。接下来，将参照图1、4和5A、5B进一步详细地说明本发明的穿刺执行机构230。在本发明的优选实施例中，如图I所示，穿刺执行机构230通过穿刺机构连接部140连接到支架150。如图4所示，穿刺机构230主要包括开关部分245 ;穿刺针231 ;和穿刺驱动部243，其包括受开关部分245控制的驱动电磁线圈233和驱动部弹簧232。穿刺针231的一端连接到驱动部243的弹簧232，弹簧232对穿刺针231施加向上拉力，而当开关部分245打开、对驱动部243的驱动电磁线圈233通电时，对穿刺针231施加向下推力，使其克服弹簧232的拉力向下伸出，执行穿刺操作。在本发明的进一步优选的实施例中，如图5A和5B所示，穿刺执行机构230进一步设置有穿刺制动部242，并且穿刺针231加工有凹槽234，用于部分地容纳下文将要提到的制动部242的球体244。穿刺制动部242包括球体244 ;制动基部235，该制动基部235加工有通孔240，其直径略大于球体244的直径，用于穿过球体244 ;制动弹簧236 ;制动电磁线圈237 ;球体容纳部238，该球体容纳部238通过连杆239与制动弹簧236相连，通过制动电磁线圈237 控制制动弹簧236的伸缩量而能够相对于制动基部235运动，并且该球体容纳部238加工有如图所示的容腔241，用于在解除制动的情况下容纳球体243。同时，穿刺制动部242也由开关部分245控制。如图5A中所示，在未通电状态下，制动部弹簧236将球体容纳部238推到位置A处，在该位置A处，球体容纳部238的容腔241与制动基部235的通孔240位置相偏移，因此球体244被推到穿刺针231的凹槽234中，从而卡住穿刺针231，使得穿刺针231不能向下运动。当开关245启动后，制动电磁线圈237作用，使球体容纳部238克服制动部弹簧236的作用力而运动到图5B中所示位置B处，在该位置B处，球体容纳部238的容腔241与制动基部235的通孔240位置大致对齐，并且由于通电后，穿刺针231向下运动，利用其凹槽234的斜坡结构将球体244推入容腔241中，从而穿刺针231可摆脱球体244的制动而自由向下运行，执行穿刺手术。利用上述制动结构，医生能够更精准、安全地操作穿刺针的运动。同时，医生通过主、副显示器中所显示的信息，实时操作穿刺针231的走向与定位，实现了精准穿刺，大大减少了穿刺手术进行的时间，并有效地提高了穿刺手术执行的精准度，极大程度上免除了病人的痛苦。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种穿刺装置，其特征在于，该穿刺装置(100)包括信息传输装置(240)、显示器(210 ;220)、机架(160)和穿刺执行机构(230)，其中， 所述信息传输装置(240)，用于所述穿刺装置(100)与外部影像设备之间的信息传输；所述显示器(210 ；220)至少有两个，分别安装在所述机架(160)上；且所述穿刺执行机构(230)连接到所述机架(160)上，所述穿刺执行机构(230)包括穿刺针(231);穿刺驱动部(243)，用于驱动所述穿刺针(231);和开关部(245)，用于控制所述穿刺驱动部(243)； 其中至少一个显示器(210)用于显示所述外部影像设备所获得的图像，而另外至少一个显示器(220)用于显示所述穿刺针(231)位置的图像。
2.如权利要求I所述的穿刺装置，其特征在于，所述机架(160)安装有脚轮(110)，用于所述穿刺装置(100)的移动。
3.如权利要求I所述的穿刺装置，其特征在于，所述两个显示器(210;220)中的一个显示器(220)通过角度调节机构(200)连接到所述机架(160)，所述角度调节机构(200)用于调节所述显示器(220)的角度。
4.如权利要求3所述的穿刺装置，其特征在于，所述角度调节机构(200)包括 内齿部(151)，所述内齿部(151)固定到机架上，并且所述内齿部(151)设置有顶针(152)，放置在所述内齿部(151)内；放置在所述内齿部(151)内、用于推动所述顶针(152)的压缩弹簧(153);和突齿部(155)； 外槽部(221)，所述外槽部(221)与所述一个显示器(220)相连接，所述外槽部(221)内表面设置有一圆弧部(222)和复数个齿槽部(223)，所述内齿部(151)的突齿部(155)容纳在所述复数个齿槽部(223)中的任何一个时，所述显示器(220)与所述机架(160)之间具有一特定的角度； 其中，所述压缩弹簧(153)推动所述顶针(152)抵靠在所述外槽部(221)的圆弧部(222)上，且所述突齿部(155)可在所述压缩弹簧(153)的作用下推入所述复数个齿槽部(223)中的一个。
5.如权利要求4所述的穿刺装置，其特征在于，在所述外槽部(221)受到外力的情况下，所述顶针(152)可压缩所述压缩弹簧(153)，使得所述内齿部(151)与所述齿槽部(223)脱离接触，并旋转至一特定位置，在所述外力消失后，所述突齿部(155)可在所述压缩弹簧(153)的作用下被推入与所述位置相对应的齿槽部(223)中。
6.如权利要求I所述的穿刺装置，其特征在于，所述机架(160)进一步包括高度调节机构(130)，所述两个显示器(210 ；220)中的另一个显示器(210)连接到所述高度调节机构(130)，所述高度调节机构(130)用于调节所述显示器(210)的高度。
7.如权利要求6所述的穿刺装置，其特征在于，所述高度调节机构(130)包括 电磁驱动单元(311)，用于提供动力； 主动蜗杆(313)，所述主动蜗杆(313)由所述动力驱动，且所述主动蜗杆(313) —端设置有圆锥齿轮(314);和 从动蜗杆(131)，所述从动蜗杆(131)设置有圆锥齿轮(132)，与所述主动蜗杆(313)的圆锥齿轮(314)相啮合，从而由所述主动蜗杆(131)驱动，所述另一个显示器(210)与所述从动蜗杆(131)相连接。
8.如权利要求I所述的穿刺装置，其特征在于，所述穿刺执行机构(230)进一步还包括芽刺制动部(242)，用于所述芽刺针(231)的制动。
9.如权利要求8所述的穿刺装置，其特征在于，所述穿刺制动部(242)包括 球体(244)； 制动基部(235)，该制动基部(235)设置有通孔(240)，所述通孔(240)用于穿过所述球体(244)； 制动弹黃(236)； 制动连杆(239)； 球体容纳部(238)，用于容纳所述球体(244)，所述球体容纳部(238)通过所述制动连杆(239)连接到所述制动弹簧(236)； 制动电磁线圈(237)，用于控制所述球体容纳部(238)相对于所述制动基部(235)的运动； 其中所述穿刺针(231)上加工有部分容纳所述球体(244)的凹槽(234)。
10.如权利要求9所述的穿刺装置，其特征在于，当所述制动电磁线圈(237)通电时，球体容纳部(238)移动使得所述球体(244)脱离所述凹槽(234)部分地进入所述球体容纳部(238)中，从而解除对所述穿刺针(231)的制动。
全文摘要
本发明提出了一种穿刺装置，该穿刺装置包括信息传输装置、显示器、机架和穿刺执行机构，其中，所述信息传输装置，用于所述穿刺装置与外部影像设备之间的信息传输；所述显示器至少有两个，分别安装在所述机架上；和所述穿刺执行机构连接到所述机架上，所述穿刺执行机构包括穿刺针；穿刺驱动部，用于驱动穿刺针；和开关部，用于控制穿刺驱动部；其中至少一个显示器用于显示所述外部影像设备所获得的图像，而另外至少一个显示器用于显示穿刺针位置的图像。通过这种将监视与手术执行集成在一起的一体化穿刺装置，医生能够更精确、更快速、更安全地执行穿刺手术，从而大大减轻患者在手术过程中的痛苦。
文档编号A61B17/34GK102805658SQ201110145130
公开日2012年12月5日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者谢能 申请人:上海西门子医疗器械有限公司