本發(fā)明涉及介入穿刺裝置，更具體地說，涉及一種用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)及應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

1、介入超聲(interventional?ultrasound)技術(shù)作為現(xiàn)代超聲醫(yī)學(xué)的一個(gè)分支，它是在超聲顯像基礎(chǔ)上為進(jìn)一步滿足臨床診斷和治療的需要而發(fā)展起來的一門新技術(shù)；其主要特點(diǎn)是在實(shí)施時(shí)超聲的監(jiān)視或引導(dǎo)下，完成各種穿刺活檢、x線造影以及抽吸、插管、注藥治療等操作，可以避免某些外科手術(shù)，達(dá)到與外科手術(shù)相當(dāng)?shù)男Ч?。近年來，隨著各種穿刺針具、導(dǎo)管、導(dǎo)向裝置及超聲儀器的不斷改進(jìn)與發(fā)展，介入超聲在臨床上得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2、目前采用的介入超聲設(shè)備進(jìn)行手術(shù)時(shí)，為了保障精確度，通常醫(yī)生會(huì)采用左手持超聲探頭，右手持穿刺針，以超聲探頭畫面為依據(jù)并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷合適的進(jìn)針位置以及進(jìn)針角度，該種操作面臨著兩個(gè)難點(diǎn)：1、醫(yī)生觀測(cè)超聲探頭畫面需要抬頭或偏頭看顯示屏，此時(shí)醫(yī)生視線會(huì)離開手部，容易存在手眼不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的失誤；2、穿刺時(shí)醫(yī)生手肘缺乏支撐，在手持超聲探頭一定時(shí)間后，容易出現(xiàn)晃動(dòng)直接影響超聲探頭畫面(在一些耗時(shí)較長的手術(shù)中尤其突出)，需要重新調(diào)整好后才可繼續(xù)穿刺；這兩個(gè)難點(diǎn)使得介入超聲手術(shù)存在一定門檻，在行業(yè)內(nèi)并沒有可以解決上述兩個(gè)難點(diǎn)的設(shè)備，只能是完全依賴醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)(經(jīng)驗(yàn)來自于醫(yī)生臨床操作以及醫(yī)生依賴訓(xùn)練工具的自我訓(xùn)練)，而且由于畫面存在不穩(wěn)定等因素，手術(shù)時(shí)間往往都會(huì)超出預(yù)期時(shí)間，需要一種可以解決上述問題的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)及應(yīng)用方法，以填補(bǔ)行業(yè)空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，還提供了一種用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)應(yīng)用方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、構(gòu)造一種用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，包括固定架，所述固定架上設(shè)置有機(jī)械手，所述機(jī)械手的活動(dòng)端固定有橫向的玻璃板；所述玻璃板上設(shè)置有與待超聲區(qū)域?qū)?yīng)的通孔，所述通孔處穿設(shè)有超聲探頭，所述玻璃板上設(shè)置有對(duì)超聲探頭鎖定的鎖定單元和帶動(dòng)所述鎖定單元上下浮動(dòng)的浮動(dòng)單元，所述超聲探頭上設(shè)置有控制所述鎖定單元鎖定和解鎖的控制器；所述固定架上設(shè)置有接收所述超聲探頭信號(hào)并對(duì)應(yīng)生成超聲圖像信號(hào)的控制主機(jī)，所述機(jī)械手的活動(dòng)端固定有將超聲圖像信號(hào)投影至玻璃板上的hud投影儀；所述玻璃板上設(shè)置有對(duì)所述通孔加入耦合劑的耦合劑泵，所述通孔的下邊緣設(shè)置有帶彈性的充氣密封圈，所述玻璃板通過所述充氣密封圈壓持患者待超聲區(qū)域；所述充氣密封圈上設(shè)置有檢測(cè)其內(nèi)部氣壓的第一壓力傳感器，所述超聲探頭的前端設(shè)置有檢測(cè)所述超聲探頭壓持人體壓力的第二壓力傳感器，所述玻璃板上設(shè)置有處理模塊；所述處理模塊記錄所述控制器觸發(fā)時(shí)第二壓力傳感器讀數(shù)作為初始?jí)毫χ?，依?jù)所述第一壓力傳感器數(shù)據(jù)判斷充氣密封圈對(duì)人體壓持力的大小，若超出設(shè)定范圍，則控制機(jī)械手調(diào)整玻璃板位置進(jìn)行壓力補(bǔ)償，同時(shí)若玻璃板出現(xiàn)移動(dòng)，則控制浮動(dòng)單元調(diào)整鎖定單元相應(yīng)浮動(dòng)，使得第二壓力傳感器讀數(shù)恢復(fù)至所述初始?jí)毫χ怠?/p>

4、本發(fā)明所述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械手的活動(dòng)端固定有立板，所述立板的下端固定有所述玻璃板，所述立板的上端固定有投影儀安裝板，所述hud投影儀固定安裝在所述投影儀安裝板上；所述玻璃板上位于所述通孔的左側(cè)設(shè)置有投影區(qū)域，所述玻璃板上位于所述通孔的右側(cè)設(shè)置有呈半圓環(huán)型的穿刺通槽；所述hud投影儀與所述投影區(qū)域相正對(duì)。

5、本發(fā)明所述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述通孔位于所述穿刺通槽的半圓環(huán)型區(qū)域內(nèi)部且通孔與穿刺通槽同心設(shè)置；所述玻璃板上設(shè)置有與所述穿刺通槽對(duì)應(yīng)的連接穿刺針的穿刺支架；所述穿刺通槽的上端開口邊緣設(shè)置有半圓環(huán)型的滑軌以及帶動(dòng)所述滑塊在所述滑軌上移動(dòng)的移動(dòng)單元，所述穿刺支架包括滑動(dòng)設(shè)置在所述滑軌上的滑塊，所述滑塊上設(shè)置有橫移塊以及調(diào)節(jié)所述橫移塊橫移的橫移單元，所述橫移塊橫移時(shí)朝向或背離所述滑軌的半圓環(huán)型的圓心；所述橫移塊上設(shè)置有夾持穿刺針的夾具以及帶動(dòng)所述夾具縱向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

6、本發(fā)明所述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述穿刺針包括針芯、為所述針芯導(dǎo)向的導(dǎo)向單元以及推動(dòng)所述針芯的電動(dòng)推桿；所述導(dǎo)向單元包括導(dǎo)向環(huán)安裝板、兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)以及位于兩個(gè)所述導(dǎo)向環(huán)之間的電控?fù)軇?dòng)叉，所述電控?fù)軇?dòng)叉用于撥動(dòng)調(diào)節(jié)針芯的位置，所述針芯的桿部采用塑膠材質(zhì)。

7、本發(fā)明所述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述鎖定單元包括固定在超聲探頭的尾端的花鍵桿和套設(shè)在所述花鍵桿上的花鍵套，所述花鍵套上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒輪和對(duì)所述驅(qū)動(dòng)齒輪的位置進(jìn)行鎖定和解鎖的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述花鍵桿上沿長度方向設(shè)置有與所述驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合的條形齒槽。

8、本發(fā)明所述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述鎖定單元還包括安裝座，所述安裝座上設(shè)置有縱向的旋轉(zhuǎn)軸和對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置進(jìn)行鎖定和解鎖的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)軸的外側(cè)表面與所述花鍵套的外側(cè)表面固定連接；所述控制器用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行同步解鎖或鎖死。

9、本發(fā)明所述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述浮動(dòng)單元包括套筒和帶動(dòng)所述套筒縱向升降的升降電推桿，所述套筒上設(shè)置有滑動(dòng)連接所述安裝座的滑動(dòng)槽和為所述安裝座復(fù)位的復(fù)位彈簧。

10、一種用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)應(yīng)用方法，應(yīng)用如上述的用于超聲介入穿刺的穿刺系統(tǒng)，其中，所述方法包括步驟：

11、控制機(jī)械手帶動(dòng)玻璃板移動(dòng)至患者待超聲區(qū)域上方，并向下移動(dòng)玻璃板，通過充氣密封圈彈性壓持患者待超聲區(qū)域；

12、手持超聲探頭按壓患者待超聲區(qū)域進(jìn)行超聲探測(cè)，控制主機(jī)接收超聲探頭信號(hào)并對(duì)應(yīng)生成超聲圖像信號(hào)，通過hud投影儀將超聲圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為影像并投影至玻璃板上；

13、依據(jù)影像調(diào)整好超聲探頭的位置以及對(duì)患者待超聲區(qū)域的按壓力度，通過控制器控制鎖定單元鎖定超聲探頭；處理模塊記錄所述控制器觸發(fā)時(shí)第二壓力傳感器讀數(shù)作為初始?jí)毫χ担煌瓿沙曁筋^的位置初始化；

14、進(jìn)行穿刺操作時(shí)，依據(jù)第一壓力傳感器數(shù)據(jù)判斷充氣密封圈對(duì)人體壓持力的大小，若超出設(shè)定范圍，則控制機(jī)械手調(diào)整玻璃板位置進(jìn)行壓力補(bǔ)償，同時(shí)若玻璃板出現(xiàn)移動(dòng)，則控制浮動(dòng)單元調(diào)整鎖定單元相應(yīng)浮動(dòng)，使得第二壓力傳感器讀數(shù)恢復(fù)至初始?jí)毫χ怠?/p>

15、本發(fā)明的有益效果在于：控制機(jī)械手帶動(dòng)玻璃板移動(dòng)至患者待超聲區(qū)域上方，并向下移動(dòng)玻璃板，通過充氣密封圈彈性壓持患者待超聲區(qū)域；手持超聲探頭按壓患者待超聲區(qū)域進(jìn)行超聲探測(cè)，控制主機(jī)接收超聲探頭信號(hào)并對(duì)應(yīng)生成超聲圖像信號(hào)，通過hud投影儀將超聲圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為影像并投影至玻璃板上；依據(jù)影像調(diào)整好超聲探頭的位置以及對(duì)患者待超聲區(qū)域的按壓力度，通過控制器控制鎖定單元鎖定超聲探頭；處理模塊記錄所述控制器觸發(fā)時(shí)第二壓力傳感器讀數(shù)作為初始?jí)毫χ?；完成超聲探頭的位置初始化；進(jìn)行穿刺操作時(shí)，依據(jù)第一壓力傳感器數(shù)據(jù)判斷充氣密封圈對(duì)人體壓持力的大小，若超出設(shè)定范圍，則控制機(jī)械手調(diào)整玻璃板位置進(jìn)行壓力補(bǔ)償，同時(shí)若玻璃板出現(xiàn)移動(dòng)，則控制浮動(dòng)單元調(diào)整鎖定單元相應(yīng)浮動(dòng)，使得第二壓力傳感器讀數(shù)恢復(fù)至初始?jí)毫χ担?/p>

16、應(yīng)用本技術(shù)的方式方法，通過玻璃板來提供一個(gè)平臺(tái)，不僅便于醫(yī)生操作時(shí)對(duì)手部進(jìn)行支撐，也可以形成一個(gè)hud投影屏來將超聲圖像直接投影到操作視野范圍內(nèi)，此外，以玻璃板為基準(zhǔn)，結(jié)合位于玻璃板上的充氣密封圈、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、機(jī)械手以及處理模塊構(gòu)建一個(gè)壓力自適應(yīng)浮動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以很好的維持對(duì)人體的壓持力度，以及在人體出現(xiàn)移位情況下快速自適應(yīng)調(diào)整超聲探頭的位置，無需醫(yī)生進(jìn)行手持超聲探頭，大幅提升畫面穩(wěn)定性和可靠性的同時(shí)，減少醫(yī)生負(fù)擔(dān)；充氣密封圈彈性壓持患者待超聲區(qū)域的同時(shí)，還形成一個(gè)槽體區(qū)域以便于耦合劑泵加入耦合劑，便于上耦合劑的自動(dòng)化操作。