一种穿刺注射装置的制作方法

1.本发明涉及骨折治疗技术领域，尤其是一种穿刺注射装置。


背景技术：

2.骨质疏松症的特点是骨量丢失，骨密度降低，在影像学上表现为骨小梁稀疏，骨小梁间隙增大甚至形成空洞，骨质疏松症容易导致压缩性骨折，传统方法通常使用椎体成形术治疗脊柱压缩性骨折，然而对于尚未发生压缩性骨折的骨质疏松症患者，不能直接在椎体内注射骨水泥等，因此难以去除发生压缩性骨折的隐患；目前，水凝胶等生物活性材料，由于其可注射性、良好的亲水性以及体内生物相容性，使其成为医学领域理想的组织修复、载药、抗感染等组织工程材料，多年来在临床领域得到广泛的应用。水凝胶在固化成型(俗称成胶)前为液态或水溶性的高分子材料，通过化学交联或者物理交联后，具有一定的强度和韧性，最终形成半固态的水凝胶而在体内发挥作用，是一种理想的骨填充材料。
3.现有技术中，向手术区域传输水凝胶等医疗材料需要使用椎体成形手术，而传统的椎体成形手术使用穿刺针手动穿刺，形成直径为4-6 mm的通道，存在注射物沿通道漏出的风险。经验不足的操作者可能会因其自身手臂轻微的摆动，或穿刺针硬度不足而导致穿刺方向出现偏差，或穿刺针断针等情况。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种穿刺注射装置，旨在解决现有技术中手动操作椎体成形手术中存在方向偏差和断针的问题。
5.本发明是这样实现的，本发明提供一种穿刺注射装置，通过计算机控制机械臂对所述穿刺注射装置进行操作，以实现对手术区域进行治疗，包括：注射组件，包括注入部和输出部，所述注入部和所述输出部内部连通，所述注入部用于供医疗材料注入，所述输出部用于将所述医疗材料注射至所述手术区域；穿刺组件，包括夹持部和伸缩针芯，所述夹持部与所述注射组件固定连接，用于供所述机械臂对所述注射组件进行操作，所述伸缩针芯设置在所述夹持部和所述注射组件的内部，用于在所述夹持部和所述注射组件内部做往返运动，当所述伸缩针芯处于第一位置时，所述伸缩针芯用于对所述输出部进行封闭，当所述伸缩针芯处于第二位置时，所述输出部与所述手术区域连通；定位组件，所述定位组件环绕所述注射组件设置，所述定位组件用于供所述计算机进行识别定位，以控制所述机械臂将所述空心针尖对准所述手术区域进行穿刺和注射。
6.在其中一个实施例中，所述注入部包括注射连接部和侧管；所述注射连接部内部具有从上至下依次连通的第一空腔、连接凹槽以及第二空腔；所述侧管向上倾斜设置在所述注射连接部上，所述侧管内部具有第三空腔，所述第三空腔的一端与外界连通，所述第三空腔的另一端与所述第二空腔连通。
7.所述注射连接部的顶端外侧设置有第一螺纹，用于与所述夹持部固定连接。
8.所述注射连接部的外侧设置有若干连接螺孔，用于固定安装所述定位组件。
9.在其中一个实施例中，所述输出部包括空心针管和空心针尖；所述空心针管的一端与所述注射连接部连接设置，所述空心针管的另一端与所述空心针尖连接设置；所述空心针管和所述空心针尖具有内部连通的第四空腔，所述第四空腔与所述第二空腔连通，所述空心针尖的底端设置有针尖斜面，所述针尖斜面上设置有针尖空孔，所述第四空腔通过所述针尖空孔与外界连通。
10.在其中一个实施例中，所述空心针尖的外侧设置有穿刺螺纹，用于提升所述空心针尖的穿刺性能。
11.在其中一个实施例中，所述夹持部包括第一夹持壳体、第一连接部以及第二夹持壳体；所述第一夹持壳体的底端内侧设置有第二螺纹，所述第一连接部的外侧设置有第三螺纹，所述第一连接部与所述第二夹持壳体连接设置，通过所述第二螺纹和所述第三螺纹的互相嵌合，以实现所述第一夹持壳体和所述第二夹持壳体的固定连接；所述第一夹持壳体和所述第二夹持壳体的外侧设置有夹持螺纹，所述夹持螺纹用于供所述机械臂对所述夹持部进行操作；所述第二夹持壳体的底端内侧设置有第四螺纹，通过所述第四螺纹与所述第一螺纹的互相嵌合，以实现所述第二夹持壳体和所述注射连接部的固定连接。
12.在其中一个实施例中，所述第二夹持壳体的内侧均匀竖直设置有若干滑动凹槽，用于供所述伸缩针芯在所述夹持部内部做往返运动。
13.在其中一个实施例中，所述伸缩针芯包括滑动结构、弹簧、卡环以及针芯；所述滑动结构与所述若干滑动凹槽互相嵌合，所述滑动结构通过所述若干滑动凹槽在所述第一空腔中往复运动；所述针芯的后端嵌入所述滑动结构，所述滑动结构用于带动所述针芯往复运动；所述卡环设置在所述针芯的后端上，所述弹簧设置在所述卡环的下方，所述弹簧的一端与所述卡环抵接，所述弹簧的另一端与所述连接凹槽抵接；当所述第一夹持壳体与所述第二夹持壳体固定连接时，所述第一夹持壳体驱动所述滑动结构向下运动，所述滑动结构驱动所述针芯向下运动至所述第一位置，所述针芯对所述针尖空孔进行封闭，与所述针尖斜面组合形成一个完整的斜面，此时所述弹簧呈压缩状态；当所述第一夹持壳体解除与所述第二夹持壳体的固定连接时，呈压缩状态的所述弹簧通过所述卡环驱动所述针芯向上运动至所述第二位置，此时所述针尖空孔与外界连通。
14.在其中一个实施例中，所述滑动结构包括第一滑动部和第二滑动部；所述第二滑动部包括连接设置的第二滑动部头部和第二滑动部尾部，所述第二滑动部尾部嵌入所述第一滑动部，所述第一滑动部的外侧设置有若干滑块，所述第一滑动部的底端设置有锯齿边缘，所述第二滑动部头部的外侧设置有若干滑轨，所述锯齿边缘与所述若干滑轨抵接，所述若干滑块和所述若干滑轨与所述滑动凹槽嵌合，以实现所述滑动结
构的往复运动。
15.在其中一个实施例中，所述第二滑动部的底端设置有一个安装孔洞，用于供所述针芯嵌入。
16.在其中一个实施例中，所述定位组件包括若干定位球、若干连杆、若干垫圈以及固定环；所述定位球上设置有球体螺孔；所述连杆的两端外侧分别设置有第一连接螺纹和第二连接螺纹，所述连杆的中段设置有贯通所述连杆的固定孔洞，所述固定孔洞的两端设置有凹陷平面，所述凹陷平面与所述固定环贴合；所述第一连接螺纹与所述球体螺孔互相嵌合，以实现所述连杆与所述定位球的固定连接；所述第二连接螺纹与所述连接螺孔互相嵌合，以实现所述连杆与所述连接部的固定连接；所述垫圈固定安装在所述连杆与所述连接部的连接位置处；所述固定环包括固定上环和固定下环，所述固定上环和所述固定下环分别设置有若干固定凸起，所述固定凸起嵌入所述固定孔洞，以实现所述固定环和所述若干连杆的固定连接。
17.本发明提供了一种穿刺注射装置，具有以下有益效果：1、本发明采用注射组件、穿刺组件以及定位组件组成一种穿刺注射装置，注射组件包括注入部和输出部，穿刺组件包括夹持部和伸缩针芯，夹持部与注射组件固定连接，夹持部用于供机械臂进行操作，定位组件用于供计算机对注射组件进行识别定位，计算机控制机械臂操作注射组件对准手术区域并进行穿刺，解决现有技术中手动操作椎体成形手术中存在方向偏差和断针的问题。
18.2、伸缩针芯在夹持部和注射组件中往返运动，伸缩针芯处于第一位置时，伸缩针芯对输出部进行封闭，防止穿刺手术区域时有异物进入输出部，伸缩针芯处于第二位置时，输出部与外界连通，向手术区域输出医疗材料，实现了对输出部的保护，并且无需抽出伸缩针芯即可令输出部处于可输出医疗材料的状态。
附图说明
19.图1是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的整体结构示意图；图2是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的定位组件的拆解结构示意图；图3是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的定位组件的详细结构示意图；图4是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的注射组件和穿刺组件拆解结构示意图；图5是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的夹持件的结构示意图；图6是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的滑动结构示意图；图7是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的针芯示意图；图8是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的注射组件的剖面示意图；图9是本发明实施例提供的一种穿刺注射装置的穿刺组件的剖面示意图。
20.附图标记：1-注射组件、2-穿刺组件、3-定位组件、11-注入部、12-输出部、21-夹持部、22-伸缩针芯、111-注射连接部、112-侧管、1111-第一空腔、1112-连接凹槽、1113-第二空腔、1121-第三空腔、113-第一螺纹、114-连接螺孔、121-空心针管、122-空心针尖、123-第四空腔、1221-针尖斜面、1222-针尖空孔、1223-穿刺螺纹、211-第一夹持壳体、212-第一连接部、213-第二夹持壳体、214-夹持螺纹、2111-第二螺纹、2121-第三螺纹、2131-第四螺纹、2132-滑动凹槽、221-滑动结构、222-弹簧、223-卡环、224-针芯、2211-第一滑动部、2212-第二滑动部、22121-第二滑动部头部、22122-第二滑动部尾部、22111-滑块、22112-锯齿边缘、22123-滑轨、22124-安装孔洞、31-定位球、32-连杆、33-垫圈、34-固定环、311-球体螺孔、321-第一连接螺纹、322-第二连接螺纹、323-固定孔洞、324-凹陷平面、341-固定上环、342-固定下环、343-固定凸起。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
23.以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
24.参照图1、图4、图8所示，为本发明提供较佳实施例。
25.本发明提供一种穿刺注射装置，通过计算机控制机械臂对穿刺注射装置进行操作，以实现对手术区域进行治疗，包括：注射组件1、穿刺组件2以及定位组件3。
26.具体地，注射组件1包括注入部11和输出部12，注入部11和输出部12内部连通，注入部11用于供医疗材料注入，输出部12用于将医疗材料注射至手术区域。
27.具体地，穿刺组件2包括夹持部21和伸缩针芯22，夹持部21与注射组件1固定连接，用于供机械臂对注射组件1进行操作，即机械臂通过夹持部21对穿刺注射装置进行夹持，并控制其运动，令其穿刺至手术区域中；伸缩针芯22设置在夹持部21和注射组件1的内部，用于在夹持部21和注射组件1内部做往返运动，当伸缩针芯22处于第一位置时，伸缩针芯22用于对输出部12进行封闭，当伸缩针芯22处于第二位置时，输出部12与手术区域连通；可以理解的是，在穿刺手术区域前，令伸缩针芯22运动至第一位置，使用伸缩针芯22对输出部12进行封闭，从而对输出部12进行密封保护，避免穿刺时有异物进入输出部12内部从而造成阻塞，并且能够有效地提升穿刺性能，当穿刺完成时，令伸缩针芯22运动至第二位置，解除伸缩针芯22对输出部12的封闭，令输出部12与外界连通，此时可以通过注入部11和输出部12向手术区域注射医疗材料。
28.具体地，定位组件3环绕注射组件1设置，定位组件3用于供计算机进行识别定位，
以控制机械臂将空心针尖122对准手术区域进行穿刺；可以理解的是，注射组件1的输出部12位于定位组件3的正中间，通过对定位组件3的各边缘节点进行识别，可以计算得出输出部12的精准位置，根据获取的位置信息计算机可以驱动机械臂将输出部12精准地对准手术区域并进行穿刺和注射。
29.本发明提供了一种穿刺注射装置，具有以下有益效果：1、本发明采用注射组件1、穿刺组件2以及定位组件3组成一种穿刺注射装置，注射组件1包括注入部11和输出部12，穿刺组件2包括夹持部21和伸缩针芯22，夹持部21与注射组件1固定连接，夹持部21用于供机械臂进行操作，定位组件3用于供计算机对注射组件1进行识别定位，计算机控制机械臂操作注射组件1对准手术区域并进行穿刺，解决现有技术中手动操作椎体成形手术中存在方向偏差和断针的问题。
30.2、伸缩针芯22在夹持部21和注射组件1中往返运动，伸缩针芯22处于第一位置时，伸缩针芯22对输出部12进行封闭，防止穿刺手术区域时有异物进入输出部12，伸缩针芯22处于第二位置时，输出部12与外界连通，向手术区域输出医疗材料，实现了对输出部12的保护，并且无需抽出伸缩针芯22即可令输出部12处于可输出医疗材料的状态。
31.参阅图8：在一些实施例中，注入部11包括注射连接部111和侧管112。
32.具体地，注射连接部111的内部具有从上之下依次连通的第一空腔1111、连接凹槽1112以及第二空腔1113，第一空腔1111、连接凹槽1112以及第二空腔1113均呈圆柱体，且第一空腔1111的底面直径大于连接凹槽1112的底面直径大于第二空腔1113的底面直径；可以理解的是，第一空腔1111、连接凹槽1112以及第二空腔1113用于设置穿刺组件2，并供穿刺组件2实现往复运动。
33.更具体地，侧管112向上倾斜设置在注射连接部111上，侧管112内部具有第三空腔1121，第三空腔1121的一端与外界连通，第三空腔1121的另一端与第二空腔1113连通；可以理解的是，第三空腔1121与外界连通的一端用于注入医疗材料，医疗材料通过第三空腔1121进入第二空腔1113中。
34.更具体地，注射连接部111的顶端外侧设置有第一螺纹113，用于与夹持部21固定连接。
35.更具体地，注射连接部111的外侧设置有若干连接螺孔114，用于固定安装定位组件3。
36.参阅图8：在一些实施例中，输出部12包括空心针管121和空心针尖122。
37.具体地，空心针管121的一端与注射连接部111连接设置，空心针管121的另一端与空心针尖122连接设置，空心针管121和空心针尖122具有内部连通的第四空腔123，可以理解的是，第四空腔123与第二空腔1113连通，第二空腔1113中的医疗材料会在重力的作用下传输进入第四空腔123。
38.更具体地，空心针尖122的底端设置有针尖斜面1221，针尖斜面1221上设置有针尖空孔1222，第四空腔123通过针尖空孔1222与外界连通，医疗材料通过针尖空孔1222传输至外界。
39.更具体地，空心针尖122的外侧设置有穿刺螺纹1223，在机械臂的操作下，空心针
尖122旋转穿刺进手术区域，针尖斜面1221和穿刺螺纹1223能够增强空心针尖122的穿刺性能。
40.参阅图5、图6、图9：在一些实施例中，夹持部21包括第一夹持壳体211、第一连接部212以及第二夹持壳体213。
41.具体地，第一夹持壳体211的底端内侧设置有第二螺纹2111，第一连接部212的外侧设置有第三螺纹2121，第一连接部212与第二夹持壳体213连接设置，通过第二螺纹2111和第三螺纹2121的互相嵌合，以实现第一夹持壳体211和第二夹持壳体213的固定连接。
42.更具体地，第二夹持壳体213的底端内侧设置有第四螺纹2131，通过第四螺纹2131和第一螺纹113的互相嵌合，以实现第二夹持壳体213和注射连接部111的固定连接。
43.更具体地，第一夹持壳体211、第二夹持壳体213以及注射连接部111用于设置穿刺组件2，第二夹持壳体213的内侧设置有若干滑动凹槽2132，用于供伸缩针芯22在夹持部21内做往返运动；可以理解的是，当第一夹持壳体211与第二夹持壳体213固定连接时，伸缩针芯22的顶端与第一夹持壳体211的底面抵接，伸缩针芯22在第一夹持壳体211的压力作用下运动至第一位置，此时伸缩针芯22的尖端对针尖空孔1222进行封闭，当解除第一夹持壳体211和第二夹持壳体213的固定连接时，第一夹持壳体211不再对伸缩针芯22施加向下的压力，伸缩针芯22会回弹运动至第二位置，此时伸缩针芯22不对针尖空孔1222进行封闭。
44.更具体地，第一夹持壳体211和第二夹持壳体213的外侧设置有夹持螺纹214，夹持螺纹214用于供机械臂对夹持部21进行操作，机械臂对夹持部21的操作包括：通过控制夹持部21将输出部12对准手术区域，旋转夹持部21令空心针尖122穿刺进入手术区域，解除第一夹持壳体211与第二夹持壳体213的固定连接以令伸缩针芯22运动至第二位置。
45.参阅图7、图8、图9：在一些实施例中，伸缩针芯22包括滑动结构221、弹簧222、卡环223以及针芯224。
46.具体地，滑动结构221与滑动凹槽2132互相嵌合，滑动结构221通过若干滑动凹槽2132在第一空腔1111中进行往复运动，更具体地，针芯224的后端嵌入滑动结构221中，滑动结构221在第一空腔1111中的运动带动针芯224在第四空腔123中运动。
47.更具体地，卡环223设置在针芯224的后端上，弹簧222设置在卡环223的下方，弹簧222的一端与卡环223抵接，另一端与连接凹槽1112抵接。
48.可以理解的是，当第一夹持壳体211与第二夹持壳体213固定连接时，第一夹持壳体211的顶端与滑动结构221的顶端抵接，第一夹持壳体211驱动滑动结构221向下运动，滑动结构221驱动针芯224向下运动至第一位置，此时弹簧222呈压缩状态，此时针芯224对针尖空孔1222进行封闭，并且与针尖斜面1221组合形成一个完整的斜面，此时穿刺手术区域，可以防止手术区域的物质进入针尖空孔1222造成阻塞，也能增强穿刺性能。
49.可以理解的是，当输出部12完成对手术区域的穿刺后，解除第一夹持壳体211和第二夹持壳体213的固定连接，第一夹持壳体211的顶端不再对滑动结构221施加向下的压力，呈压缩状态的弹簧222将会通过卡环223驱动针芯224向上运动至第二位置，此时针尖空孔1222与外界连通，输出部12可以向手术区域输入医疗材料。
50.参阅图6、图9：在一些实施例中，滑动结构221包括第一滑动部2211和第二滑动部2212。
51.具体地，第二滑动部2212包括第二滑动部头部22121和第二滑动部尾部22122，第二滑动部尾部22122嵌入第一滑动部2211，第一滑动部2211的外侧设置有若干滑块22111，第一滑动部2211的底端设置有锯齿边缘22112，第二滑动部头部22121的外侧设置有若干滑轨22123，滑轨22123的顶端与锯齿边缘22112抵接，滑块22111和滑轨22123均与滑动凹槽2132嵌合，以实现滑动结构221的往复运动。
52.更具体地，第二滑动部2212的底端设置有一个安装孔洞22124，用于供针芯224嵌入。
53.参阅图2、图3：在一些实施例中，定位组件3包括若干定位球31、若干连杆32、若干垫圈33以及固定环34。
54.具体地，定位球31上设置有球体螺孔311，连杆32的两端外侧分别设置有第一连接螺纹321和第二连接螺纹322，连杆32的中段位置设置有贯通连杆32的固定连孔323，并且在固定连孔323的两端分别具有矩形的凹陷平面324，用于供固定环34进行设置。
55.更具体地，第一连接螺纹321和球体螺孔311互相嵌合，以实现连杆32与定位球31的固定连接；第二连接螺纹322与连接螺孔114互相嵌合，以实现连杆32和注射连接部111的固定连接；通过连杆32将定位球31固定在注射连接部111上。
56.更具体地，垫圈33固定安装在连杆32和连接部的连接位置处，以对两者的连接进行稳定。
57.更具体地，固定环34包括固定上环341和固定下环342，固定上环341和固定下环342分别设置有若干固定凸起343，固定上环341和固定下环342分别与凹陷平面324贴合，固定凸起343分别从上方和下方嵌入固定孔洞323，以实现固定环34和若干连杆32的固定连接，令连杆32和定位球31的位置更加稳定。
58.更具体地，在本实施例中，定位球31的数量为三个，将三个定位球31连接起来将形成一个等边三角形，而输出部12处在这个等边三角形的中心位置，因此计算机可以通过对三个定位球31的位置识别，通过计算获取输出部12的精准位置，以控制机械臂对穿刺注射装置定位至手术区域，并对手术区域进行穿刺。
59.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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。