本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，尤其是一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái),微創(chuàng)介入醫(yī)療已經(jīng)迅速發(fā)展成為一門(mén)備受關(guān)注的新興醫(yī)療技術(shù),它是介于外科和內(nèi)科之間的一種新興的治療方法。斜尖柔性針能夠克服傳統(tǒng)剛性針只能穿刺直線(xiàn)路徑和難以修正穿刺偏差的弊端。柔性針由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，針體柔軟，可以通過(guò)彎曲的路徑繞開(kāi)重要的血管、神經(jīng)和其他敏感結(jié)構(gòu)，精確到達(dá)目標(biāo)。然而，在臨床應(yīng)用中，穿刺的角度對(duì)最終效果和路徑規(guī)劃的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，所以，需要醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中消耗大量的時(shí)間去調(diào)整和校準(zhǔn)穿刺機(jī)構(gòu)的入針角度，這不僅消耗了大量的時(shí)間，并且無(wú)法保證穿刺精度。

2、基于上述問(wèn)題，本發(fā)明需要解決的問(wèn)題為設(shè)計(jì)一款可改變?nèi)脶樈嵌鹊娜嵝葬槾┐萄b置。基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整入針角度，該裝置主體不需要移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，只需要利用離合器的接合、分離和齒輪、齒條的嚙合傳動(dòng)就可以調(diào)整入針角度，提高了準(zhǔn)確性和操作精度，減少了醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中調(diào)整和校準(zhǔn)穿刺機(jī)構(gòu)的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明采用了一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，通過(guò)調(diào)整斜尖柔性針的針尖位姿，可以實(shí)現(xiàn)多種不同的穿刺角度，滿(mǎn)足不同的手術(shù)需求。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，其組成包括：基座、雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)、電機(jī)座一、電機(jī)一、夾針器、支撐套管、針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、斜尖柔性針；其特征在于，基座整體呈“f”型，基座前端并排設(shè)有軸承孔一、軸承孔二，軸承孔一、軸承孔二位于同一軸線(xiàn)上，基座后端設(shè)有平行布置的滑軌一、滑軌二，滑軌一、滑軌二關(guān)于軸承孔中心軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置，基座左端設(shè)有凸臺(tái)，位于軸承孔二的左后方；雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在基座上，針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的前端；絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺栓螺母固定在雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上端后部，電機(jī)座一通過(guò)螺釘固定在絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)的支撐滑臺(tái)上，電機(jī)一通過(guò)螺栓螺母固定在電機(jī)座一上，夾針器與電機(jī)一的輸出軸固定連接，支撐套管與夾針器固定連接，電機(jī)一、夾針器和支撐套管的中心線(xiàn)位于同一軸線(xiàn)上，斜尖柔性針的后端安裝在夾針器上，斜尖柔性針從夾針器、支撐套管、雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)依次穿過(guò)，電機(jī)一帶動(dòng)斜尖柔性針自轉(zhuǎn)；絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)上的支撐滑臺(tái)沿著滑軌移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)斜尖柔性針的進(jìn)給與退回。

4、作為優(yōu)選，所述的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，其特征在于：所述的雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)其組成包括：滑移臺(tái)、電機(jī)二、齒輪一、齒條一、電機(jī)三、電機(jī)座二、聯(lián)軸器一、轉(zhuǎn)軸、自鎖螺母、軸承座一、套筒、齒輪二、齒輪三、離合拉桿、離合盤(pán)、滾筒、離合軸；滑移臺(tái)整體呈長(zhǎng)方體薄壁箱體，滑移臺(tái)前側(cè)壁板上設(shè)有軸承孔三，底部設(shè)有滑槽一、滑槽二；離合拉桿整體呈階梯軸狀，中心設(shè)有通孔，一端依次設(shè)有螺紋軸段、軸頸段、齒輪軸段，滑移軸段，另一端設(shè)有同軸的內(nèi)齒圈一和內(nèi)齒圈二；離合盤(pán)整體呈“凸”型圓環(huán)形，一端設(shè)有底盤(pán)，另一端設(shè)有外齒圈一，中心設(shè)有中心孔，底盤(pán)周向設(shè)有均勻分布的若干通孔；滾筒整體呈一端封閉的空心圓柱形，滾筒封閉端面上設(shè)有軸承孔四，且在邊緣處開(kāi)設(shè)凹槽；離合軸整體呈階梯軸狀，離合軸后端設(shè)有外齒圈二，前端設(shè)有球座；滑移臺(tái)通過(guò)滑槽一和滑槽二分別安裝在基座的滑軌一和滑軌二上，電機(jī)二通過(guò)螺栓螺母固定在滑移臺(tái)左邊側(cè)壁上，電機(jī)二的輸出軸與齒輪一固定連接，齒條一通過(guò)螺釘固定在凸臺(tái)上，齒輪一與齒條一嚙合連接，電機(jī)座二通過(guò)螺釘固定在滑移臺(tái)內(nèi)部右端，電機(jī)三通過(guò)螺栓螺母固定在電機(jī)座二上，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝在軸承孔三上，轉(zhuǎn)軸一端通過(guò)聯(lián)軸器一與電機(jī)三固定相連，另一端與齒輪三固定連接，軸承座一通過(guò)螺栓螺母固定在滑移臺(tái)前端，位于絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)前端，軸頸段通過(guò)軸承固定在軸承座一上，齒輪軸段與齒輪二固定連接，齒輪三與齒輪二嚙合連接，套筒安裝在離合拉桿上，位于軸承座一上的軸承和齒輪二中間，螺紋軸段上安裝有自鎖螺母，滑移軸段與中心孔滑動(dòng)連接，底盤(pán)通過(guò)螺釘固定在滾筒的后端，滾筒通過(guò)軸承固定于軸承孔一和軸承孔二上，離合軸通過(guò)軸承固定在軸承孔四上；電機(jī)三通過(guò)齒輪三、齒輪二嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)離合拉桿旋轉(zhuǎn)，電機(jī)二輸出軸正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒輪一轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪一帶動(dòng)滑移臺(tái)沿著基座的滑軌一和滑軌二向前滑動(dòng)，滑移臺(tái)滑動(dòng)帶動(dòng)離合拉桿向前運(yùn)動(dòng)，離合拉桿中的內(nèi)齒圈二和外齒圈二嚙合連接，帶動(dòng)離合軸轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)二輸出軸反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒輪一轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪一帶動(dòng)滑移臺(tái)沿著基座的滑軌一和滑軌二向后滑動(dòng)，滑移臺(tái)滑動(dòng)帶動(dòng)離合拉桿向后運(yùn)動(dòng)，離合拉桿中的內(nèi)齒圈一和外齒圈一嚙合連接,帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。

5、作為優(yōu)選，所述的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，其特征在于：所述的針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)組成包括：齒輪四、弧形座、轉(zhuǎn)動(dòng)筒、球頭支撐套管、套管支撐架、齒條二；弧形座上設(shè)有滑軌三；轉(zhuǎn)動(dòng)筒上設(shè)有導(dǎo)向孔和轉(zhuǎn)動(dòng)槽；球頭支撐套管一端設(shè)有柔性針套管，另一端設(shè)有球頭，在球頭中心位置開(kāi)設(shè)扇形槽，套管支撐架前端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸；齒輪四固定在離合軸前端，弧形座通過(guò)螺釘固定到滾筒的凹槽上，球頭安裝在球座中，齒條二安裝在滑軌三上，齒條二與弧形座滑動(dòng)連接，齒輪四與齒條二嚙合連接，套管支撐架通過(guò)螺釘固定在齒條二的一端，轉(zhuǎn)動(dòng)筒安裝在套管支撐架的前端，轉(zhuǎn)動(dòng)槽與轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，柔性針套管穿過(guò)導(dǎo)向孔，斜尖柔性針位于柔性針套管內(nèi)；離合軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪四轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪四帶動(dòng)齒條二在弧形座的滑軌三移動(dòng)，帶動(dòng)套管支撐架移動(dòng)，帶動(dòng)柔性針套管擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)斜尖柔性針進(jìn)行偏擺，且滾筒旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)全方位姿態(tài)。

6、本發(fā)明的有益效果是：

7、所述的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，通過(guò)利用離合器的結(jié)合、分離和齒輪、齒條傳動(dòng)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整斜尖柔性針穿刺入針角度的功能，針尖可調(diào)節(jié)的角度大，增強(qiáng)了裝置的適應(yīng)性，確保了裝置的精準(zhǔn)度。

8、所述的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，裝置內(nèi)前置式的姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便，不需要裝置整體移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，提高了調(diào)整入針點(diǎn)姿態(tài)的準(zhǔn)確性和操作精度。

技術(shù)特征：

1.一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，其組成包括：基座(1)、雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)(3)、電機(jī)座一(4)、電機(jī)一(5)、夾針器(6)、支撐套管(7)、針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、斜尖柔性針(9)；其特征在于，基座(1)整體呈“f”型，基座(1)前端并排設(shè)有軸承孔一(1-1)、軸承孔二(1-2)，軸承孔一(1-1)、軸承孔二(1-2)位于同一軸線(xiàn)上，基座(1)后端設(shè)有平行布置的滑軌一(1-3)、滑軌二(1-4)，滑軌一(1-3)、滑軌二(1-4)關(guān)于軸承孔中心軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置，基座(1)左端設(shè)有凸臺(tái)(1-5)，位于軸承孔二(1-2)的左后方；雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)安裝在基座(1)上，針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)安裝在雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)的前端；絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)(3)通過(guò)螺栓螺母固定在雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)上端后部，電機(jī)座一(4)通過(guò)螺釘固定在絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)(3)的支撐滑臺(tái)上，電機(jī)一(5)通過(guò)螺栓螺母固定在電機(jī)座一(4)上，夾針器(6)與電機(jī)一(5)的輸出軸固定連接，支撐套管(7)與夾針器(6)固定連接，電機(jī)一(5)、夾針器(6)和支撐套管(7)的中心線(xiàn)位于同一軸線(xiàn)上，斜尖柔性針(9)的后端安裝在夾針器(6)上，斜尖柔性針(9)從夾針器(6)、支撐套管(7)、雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)依次穿過(guò)，電機(jī)一(5)帶動(dòng)斜尖柔性針(9)自轉(zhuǎn)；絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)(3)上的支撐滑臺(tái)沿著滑軌移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)斜尖柔性針(9)的進(jìn)給與退回。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，其特征在于：所述的雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)其組成包括：滑移臺(tái)(2-1)、電機(jī)二(2-2)、齒輪一(2-3)、齒條一(2-4)、電機(jī)三(2-5)、電機(jī)座二(2-6)、聯(lián)軸器一(2-7)、轉(zhuǎn)軸(2-8)、自鎖螺母(2-9)、軸承座一(2-10)、套筒(2-11)、齒輪二(2-12)、齒輪三(2-13)、離合拉桿(2-14)、離合盤(pán)(2-15)、滾筒(2-16)、離合軸(2-17)；滑移臺(tái)(2-1)整體呈長(zhǎng)方體薄壁箱體，滑移臺(tái)(2-1)前側(cè)壁板上設(shè)有軸承孔三(2-1-1)，底部設(shè)有滑槽一(2-1-2)、滑槽二(2-1-3)；離合拉桿(2-14)整體呈階梯軸狀，中心設(shè)有通孔一(2-14-1)，一端依次設(shè)有螺紋軸段(2-14-2)、軸頸段(2-14-3)、齒輪軸段(2-14-4)，滑移軸段(2-14-5)，另一端設(shè)有同軸的內(nèi)齒圈一(2-14-6)和內(nèi)齒圈二(2-14-7)；離合盤(pán)(2-15)整體呈“凸”型圓環(huán)形，一端設(shè)有底盤(pán)(2-15-1)，另一端設(shè)有外齒圈一(2-15-2)，中心設(shè)有中心孔(2-15-3)，底盤(pán)(2-15-1)周向設(shè)有均勻分布的若干通孔；滾筒(2-16)整體呈一端封閉的空心圓柱形，滾筒(2-16)封閉端面上設(shè)有軸承孔四(2-16-1)，且在邊緣處開(kāi)設(shè)凹槽(2-16-2)；離合軸(2-17)整體呈階梯軸狀，離合軸(2-17)后端設(shè)有外齒圈二(2-17-1),前端設(shè)有球座(2-17-2)，整軸中心設(shè)有通孔二(2-17-3)；滑移臺(tái)(2-1)通過(guò)滑槽一(2-1-2)和滑槽二(2-1-3)分別安裝在基座(1)的滑軌一(1-3)和滑軌二(1-4)上，電機(jī)二(2-2)通過(guò)螺栓螺母固定在滑移臺(tái)(2-1)左邊側(cè)壁上，電機(jī)二(2-2)的輸出軸與齒輪一(2-3)固定連接，齒條一(2-4)通過(guò)螺釘固定在凸臺(tái)(1-5)上，齒輪一(2-3)與齒條一(2-4)嚙合連接，電機(jī)座二(2-6)通過(guò)螺釘固定在滑移臺(tái)(2-1)內(nèi)部右端，電機(jī)三(2-5)通過(guò)螺栓螺母固定在電機(jī)座二(2-6)上，轉(zhuǎn)軸(2-8)通過(guò)軸承安裝在軸承孔三(2-1-1)上，轉(zhuǎn)軸(2-8)一端通過(guò)聯(lián)軸器一(2-7)與電機(jī)三(2-5)固定相連，另一端與齒輪三(2-13)固定連接，軸承座一(2-10)通過(guò)螺栓螺母固定在滑移臺(tái)(2-1)前端，位于絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)(3)前端，軸頸段(2-14-3)通過(guò)軸承固定在軸承座一(2-10)上，齒輪軸段(2-14-4)與齒輪二(2-12)固定連接，齒輪三(2-13)與齒輪二(2-12)嚙合連接，套筒(2-11)安裝在離合拉桿(2-14)上，位于軸承座一(2-10)上的軸承和齒輪二(2-12)中間，螺紋軸段(2-14-2)上安裝有自鎖螺母(2-9)，滑移軸段(2-14-5)與中心孔(2-15-3)滑動(dòng)連接，底盤(pán)(2-15-1)通過(guò)螺釘固定在滾筒(2-16)的后端，滾筒(2-11)通過(guò)軸承固定于軸承孔一(1-1)和軸承孔二(1-2)上，離合軸(2-17)通過(guò)軸承固定在軸承孔四(2-16-1)上；電機(jī)三(2-5)通過(guò)齒輪三(2-13)、齒輪二(2-12)嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)離合拉桿(2-14)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)二(2-2)輸出軸正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒輪一(2-3)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪一(2-3)帶動(dòng)滑移臺(tái)(2-1)沿著基座(1)的滑軌一(1-3)和滑軌二(1-4)向前滑動(dòng)，滑移臺(tái)(2-1)滑動(dòng)帶動(dòng)離合拉桿(2-14)向前運(yùn)動(dòng)，離合拉桿(2-14)中的內(nèi)齒圈二(2-14-7)和外齒圈二(2-17-1)嚙合連接，帶動(dòng)離合軸(2-17)轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)二(2-2)輸出軸反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒輪一(2-3)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪一(2-3)帶動(dòng)滑移臺(tái)(2-1)沿著基座(1)的滑軌一(1-3)和滑軌二(1-4)向后滑動(dòng)，滑移臺(tái)(2-1)滑動(dòng)帶動(dòng)離合拉桿(2-14)向后運(yùn)動(dòng)，離合拉桿(2-14)中的內(nèi)齒圈一(2-14-6)和外齒圈一(2-15-2)嚙合連接,帶動(dòng)滾筒(2-16)旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，其特征在于：所述的針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)組成包括：齒輪四(8-1)、弧形座(8-2)、轉(zhuǎn)動(dòng)筒(8-3)、球頭支撐套管(8-4)、套管支撐架(8-5)、齒條二(8-6)；弧形座(8-2)上設(shè)有滑軌三(8-2-1)；轉(zhuǎn)動(dòng)筒(8-3)上設(shè)有導(dǎo)向孔(8-3-1)和轉(zhuǎn)動(dòng)槽(8-3-2)；球頭支撐套管(8-4)一端設(shè)有柔性針套管(8-4-1)，另一端設(shè)有球頭(8-4-2)，在球頭(8-4-2)中心位置開(kāi)設(shè)扇形槽(8-4-3)，套管支撐架(8-5)前端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8-5-1)；齒輪四(8-1)固定在離合軸(2-17)前端，弧形座(8-2)通過(guò)螺釘固定到滾筒(2-16)的凹槽(2-16-2)上，球頭(8-4-2)安裝在球座(2-17-2)中，齒條二(8-6)安裝在滑軌三(8-2-1)上，齒條二(8-6)與弧形座(8-2)滑動(dòng)連接，齒輪四(8-1)與齒條二(8-6)嚙合連接，套管支撐架(8-5)通過(guò)螺釘固定在齒條二(8-6)的一端，轉(zhuǎn)動(dòng)筒(8-3)安裝在套管支撐架(8-5)的前端，轉(zhuǎn)動(dòng)槽(8-3-2)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8-5-1)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，柔性針套管(8-4-1)穿過(guò)導(dǎo)向孔(8-3-1)，斜尖柔性針(9)位于柔性針套管(8-4-1)內(nèi)；離合軸(2-17)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪四(8-1)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪四(8-1)帶動(dòng)齒條二(8-6)在弧形座(8-2)的滑軌三(8-2-1)移動(dòng)，帶動(dòng)套管支撐架(8-5)移動(dòng)，帶動(dòng)柔性針套管(8-4-1)擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)斜尖柔性針(9)進(jìn)行偏擺，且滾筒(2-11)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)全方位姿態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)斜尖柔性針的進(jìn)給和退回，電機(jī)一控制斜尖柔性針的自轉(zhuǎn)，通過(guò)改變絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)中的電機(jī)和電機(jī)一的占空比，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的穿刺路徑，通過(guò)雙模式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和針尖擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，可以調(diào)整斜尖柔性針的入針角度，為穿刺手術(shù)提供多角度的穿刺位姿模式；該發(fā)明所涉及的一種基于離合器的多角度調(diào)節(jié)柔性針穿刺裝置可以調(diào)整斜尖柔性針的入針角度，裝置主體不需要移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，容易獲得合適的入針姿態(tài)，提高了機(jī)構(gòu)的靈活性，保證了穿刺的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙燕江,蔡智敏,張永德,張鶴,楊光哲,王瑀璇,高輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10