本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備，特別涉及一種小型往復(fù)進(jìn)針穿刺裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，機器人輔助穿刺技術(shù)在得到了快速發(fā)展，機器人穿刺可以有效提高穿刺手術(shù)的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。相較于人工穿刺，由于人類手部自然存在的微小顫動或長時間手術(shù)帶來的疲勞，醫(yī)生在手動進(jìn)行精細(xì)操作時可能會遇到挑戰(zhàn)。機器人的使用極大地減少了人為操作中的不穩(wěn)定因素，采用穿刺機器人能夠穩(wěn)定地夾持穿刺針，保持穿刺位置和穿刺角度。

2、機器人通過末端執(zhí)行器夾持穿刺針并進(jìn)行穿刺進(jìn)針操作，末端執(zhí)行器需要具有夾持穿刺針和穿刺進(jìn)針的功能。此外，末端執(zhí)行器還要能快速釋放穿刺針：患者誤動時，快速釋放穿刺針可以避免對患者造成傷害；穿刺完成后，需要釋放穿刺針，穿刺針與患者一同進(jìn)行ct掃描以驗證穿刺是否到位。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，末端執(zhí)行器通過直線運動機構(gòu)帶動穿刺針直線移動實現(xiàn)進(jìn)針操作，采用的直線運動機構(gòu)一般為常規(guī)的直線電機或絲杠傳動機構(gòu)。該類型的運動機構(gòu)雖然能夠帶動穿刺針直線移動，但是運動機構(gòu)的運動行程需要和穿刺針的運動行程保持一致，也就是說在保證穿刺針的運動行程下，運動機構(gòu)整體長度無法進(jìn)一步減小，導(dǎo)致穿刺裝置的體積較大。如：公開號為cn117398191a、發(fā)明名稱為一種電動末端執(zhí)行器及穿刺手術(shù)機器人的專利申請，采用了直線絲桿帶動穿刺針直線運動；公開號為cn115645012a、發(fā)明名稱為用于機器人穿刺手術(shù)的自動穿刺裝置的專利申請，采用行程放大機構(gòu)帶動穿刺針進(jìn)行直線運動，一定程度上縮小結(jié)構(gòu)。公開號為cn113952008a、發(fā)明名稱為交叉驅(qū)動型穿刺針進(jìn)針機構(gòu)及針穿刺裝置的專利申請，采用交叉驅(qū)動型帶動穿刺針，雖然結(jié)構(gòu)較小，但是存在其夾持力無法保證的問題。

4、在使用機器人輔助穿刺手術(shù)中，末端執(zhí)行器往往采用直線絲桿等結(jié)構(gòu)帶動穿刺針進(jìn)行直線運動，但是整體機構(gòu)長，體積大，使用不便。而體積較小的機構(gòu)無法保證對穿刺針的夾持力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種小型往復(fù)進(jìn)針穿刺裝置，該穿刺裝置具有體積小和可調(diào)節(jié)夾持力的特點，解決了現(xiàn)有技術(shù)中末端執(zhí)行器存在的體積較大使用不便或者體積較小無法保證夾持力的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、一種小型往復(fù)進(jìn)針穿刺裝置，該穿刺裝置包括夾持針模塊和進(jìn)針模塊；

4、所述進(jìn)針模塊包括平行設(shè)置的光軸和圓柱凸輪，并設(shè)置有對穿刺針進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向孔；

5、所述夾持針模塊包括沿所述圓柱凸輪的軸向分布的上夾持針模塊和下夾持針模塊；所述上夾持針模塊和所述下夾持針模塊滑動配合地安裝于所述光軸，用于夾持穿刺針并調(diào)節(jié)所述穿刺針的夾持力；所述上夾持針模塊和所述下夾持針模塊具有相同結(jié)構(gòu)，并設(shè)置有與所述導(dǎo)向孔同軸的穿針孔；所述上夾持針模塊和所述下夾持針模塊均與所述圓柱凸輪傳動連接，用于將所述進(jìn)針模塊的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為所述夾持針模塊沿所述光軸軸向的往復(fù)直線運動，并通過所述圓柱凸輪的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)所述上夾持針模塊與所述下夾持針模塊交替帶動所述穿刺針運動。

6、更進(jìn)一步地，所述圓柱凸輪的外周面設(shè)置有對稱的上部螺旋槽和下部螺旋槽；

7、所述上部螺旋槽包括上部下降槽和上部上升槽；所述上部上升槽的深度大于所述上部下降槽的深度；

8、所述下部螺旋槽包括下部下降槽和下部上升槽；所述下部上升槽的深度大于所述下部下降槽的深度；

9、沿所述圓柱凸輪的軸向，所述上部下降槽與所述下部上升槽相對設(shè)置，所述上部上升槽與所述下部下降槽相對設(shè)置；

10、所述上夾持針模塊與所述上部螺旋槽滑動配合；所述下夾持針模塊與所述下部螺旋槽滑動配合。

11、更進(jìn)一步地，所述進(jìn)針模塊還包括上蓋板、下蓋板、上軸承、下軸承以及電機；

12、所述上蓋板和所述下蓋板沿所述圓柱凸輪的軸向相對設(shè)置，并通過多個所述光軸固定連接；所述上蓋板和所述下蓋板均設(shè)置有貫穿厚度的所述導(dǎo)向孔；

13、所述圓柱凸輪的頂端通過所述上軸承轉(zhuǎn)動安裝于所述上蓋板，底端通過所述下軸承轉(zhuǎn)動安裝于所述下蓋板；

14、所述電機固定安裝于所述下蓋板，所述電機的輸出軸與所述圓柱凸輪同軸固定連接，用于驅(qū)動所述圓柱凸輪轉(zhuǎn)動。

15、更進(jìn)一步地，所述上蓋板通過緊配合卡住所述上軸承的外環(huán)，所述下蓋板通過緊配合卡住所述下軸承的內(nèi)環(huán)，所述圓柱凸輪通過緊配合卡住所述上軸承的內(nèi)環(huán)，所述圓柱凸輪通過緊配合卡住所述下軸承的外環(huán)。

16、更進(jìn)一步地，所述上夾持針模塊和所述下夾持針模塊均包括夾持座、夾持旋鈕、可調(diào)節(jié)夾持件以及彈性夾持件；

17、所述夾持座由沿所述圓柱凸輪的軸向相對設(shè)置且固定連接的上連接件和下連接件構(gòu)成；所述上連接件與所述下連接件為對稱結(jié)構(gòu)；所述穿針孔設(shè)置于所述上連接件和所述下連接件；

18、所述夾持旋鈕、所述可調(diào)節(jié)夾持件以及所述彈性夾持件依次同軸設(shè)置；所述夾持旋鈕的中部與所述夾持座螺旋配合，一端固定安裝有所述可調(diào)節(jié)夾持件；所述彈性夾持件的一端插入所述上部螺旋槽或所述下部螺旋槽內(nèi)，中部與所述夾持座螺旋配合，另一端與所述可調(diào)節(jié)夾持件相對；所述可調(diào)節(jié)夾持件與所述彈性夾持件配合用于夾持所述穿刺針；所述彈性夾持件用于向所述穿刺針提供彈性夾持力；通過旋轉(zhuǎn)所述夾持旋鈕來調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)夾持件與所述彈性夾持件之間的夾持力，并在進(jìn)針結(jié)束后通過旋轉(zhuǎn)所述夾持旋鈕松開所述穿刺針，實現(xiàn)所述穿刺針的分離。

19、更進(jìn)一步地，所述彈性夾持件包括同軸設(shè)置的彈性夾持接觸件、彈性夾持旋蓋、外彈簧、彈性接觸件以及彈性夾持外殼；

20、所述彈性夾持接觸件的一端與所述彈性接觸件螺紋連接，另一端用于夾持所述穿刺針；

21、所述彈性夾持旋蓋與所述彈性夾持外殼螺紋連接，并夾設(shè)于所述彈性夾持接觸件與所述彈性接觸件之間，用于固定所述彈性夾持接觸件；

22、所述外彈簧套設(shè)于所述彈性接觸件的外周側(cè)，并抵接于所述彈性接觸件與所述彈性夾持旋蓋之間；

23、所述彈性接觸件的一端伸至所述彈性夾持外殼外側(cè)，并插入所述上部螺旋槽和所述下部螺旋槽內(nèi)，用于向所述彈性夾持接觸件提供彈性力；

24、所述彈性夾持外殼與所述夾持座螺旋配合，用于容納所述外彈簧、所述彈性接觸件以及所述彈性接觸件。

25、更進(jìn)一步地，所述彈性接觸件包括彈性接觸外殼、內(nèi)彈簧、連接柱、彈性接觸旋蓋以及接觸球；

26、所述彈性接觸外殼的一端與所述彈性夾持接觸件螺紋連接，另一端與所述彈性接觸旋蓋螺紋連接；

27、所述連接柱的一端限位于所述彈性接觸外殼內(nèi)，另一端穿過所述彈性接觸旋蓋后螺紋連接有所述接觸球；

28、所述內(nèi)彈簧安裝于所述彈性接觸外殼內(nèi)，兩端與所述彈性接觸外殼與所述連接柱抵接；

29、所述接觸球位于所述彈性接觸旋蓋的外端，并插入所述上部螺旋槽和所述下部螺旋槽內(nèi)；

30、所述內(nèi)彈簧用于提供內(nèi)部彈性力；

31、所述外彈簧套設(shè)于所述彈性接觸外殼的外周側(cè)，并抵接于所述彈性接觸件與所述彈性接觸旋蓋之間。

32、更進(jìn)一步地，所述夾持旋鈕設(shè)置有錐形軸；所述可調(diào)節(jié)夾持件設(shè)置有錐形孔；通過所述錐形軸卡接于所述錐形孔內(nèi)實現(xiàn)所述夾持旋鈕與所述可調(diào)節(jié)夾持件的固定連接。

33、更進(jìn)一步地，所述彈性接觸外殼的一端設(shè)置有與所述彈性夾持接觸件螺紋連接的內(nèi)螺紋孔，另一端設(shè)置有與所述彈性接觸旋蓋螺紋連接的內(nèi)螺紋孔，并在朝向所述彈性接觸旋蓋的一端內(nèi)部設(shè)置有用于安裝所述內(nèi)彈簧的內(nèi)軸。

34、更進(jìn)一步地，所述上連接件的底面兩端均設(shè)置有半螺紋孔；

35、所述上連接件與所述下連接件通過螺絲固定連接；在所述上連接件與所述下連接件之間形成兩個螺紋孔，其中，一個螺紋孔與所述夾持旋鈕螺旋配合，另一個螺紋孔與所述彈性夾持件螺旋配合。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

37、1、本發(fā)明的穿刺裝置利用圓柱凸輪與上、下夾持針模塊將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運動，并通過圓柱凸輪的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)上、下夾持針模塊交替帶動穿刺針運動，采用往復(fù)進(jìn)針原理，結(jié)合圓柱凸輪，整體體積大幅縮小，解決了目前常用的手術(shù)導(dǎo)航穿刺機器人采用直線絲桿或行程放大結(jié)構(gòu)帶動穿刺針進(jìn)行直線運動存在機構(gòu)較長、體積較大的問題。

38、2、本發(fā)明的穿刺裝置通過上、下夾持針模塊能夠調(diào)節(jié)穿刺針的夾持力，確保進(jìn)針的可靠性，解決了現(xiàn)有采用交叉驅(qū)動型機構(gòu)帶動穿刺針進(jìn)行直線運動雖然體積很小，但是無法保證穿刺針夾持力的問題。

39、3、本發(fā)明穿刺裝置采用圓柱凸輪，只使用一個電機，不僅同時實現(xiàn)了進(jìn)針動作和夾針動作的耦合，而且還能實現(xiàn)進(jìn)針和退針的模式轉(zhuǎn)換，整體成本低，效率高，貼近實際應(yīng)用。