[发明专利]穿刺针进针装置、驱动进针装置、穿刺机器人及进针方法

说明书

本发明公开了一种穿刺针进针装置、驱动进针装置、穿刺机器人及进针方法，其中穿刺针进针装置与穿刺机器人的控制系统电连接，包括有支撑架、驱动进针装置、限制装置和导向装置；所述支撑架与机器人的机械臂连接，所述支撑架上固定安装所述驱动进针装置、限制装置和导向装置，并由所述穿刺机器人的控制系统独立控制；所述驱动进针装置包括固定安装在与所述穿刺机器人机械臂联接的支撑架上的壳体，安装在所述壳体内部的电磁线圈，以及与穿刺针连成一个整体能作同步运动的永磁体，所述永磁体位于所述电磁线圈中间的通孔内。

技术领域

本发明涉及穿刺医用器械技术领域，具体地说，涉及一种穿刺针进针装置、驱动进针装置、穿刺机器人及进针方法。

背景技术

在医疗领域，穿刺活检和治疗手术等过程中的手术进针一般都是医生手动操作，很大程度地依赖于操作医生的个人经验，且比较耗费体力。例如目前采用CT介入的步进式进针，先对患者做CT扫描，医生通过观察患者的CT影像了解病灶的位置，根据经验将穿刺针从经皮肤穿刺，然后再做CT确定穿刺针的位置，通过不断调整穿刺角度和方向继续进针，如此反复，直到穿刺针尖到达患者体内的目标组织(病灶)位置，然后实施活检或治疗。

但是利用CT透视引导穿刺时，医生在CT机旁操作，不可避免地受到X线辐射的危害。为此通过机器人遥控操作实施穿刺术是目前CT介入的发展方向。使用机器人操作实施穿刺术，穿刺针的进针装置是机器人的必备设备，即将穿刺针进针装置固定在穿刺机器人机械臂的末端。医生在CT透视下通过遥控进针装置快速地将穿刺针穿刺到人体内目标组织以后，将穿刺针释放以避免呼吸运动对穿刺针的影响，从而避免了穿刺针对病人组织的损伤。穿刺针进针装置由于需要足够的力量才能推进从人体，推进后又需要迅速释放，这就需要多组驱动方式才能实现，而目前大都采用齿轮齿条、螺杆等驱动方式，无法实现上述要求，且将多组驱动组装完成后相互之间存在结构复杂、成本过高、精度不高等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿刺针进针装置、驱动进针装置、穿刺机器人及进针方法，用于CT透视引导的手术机器人后可以实现自动控制穿刺进针，并且在穿刺针到达目标后可以立即释放对穿刺针的限制，结构简单，可以有效避免呼吸运动导致穿刺针对组织的损伤。

本发明中的驱动进针装置与穿刺机器人的控制系统电连接，所述驱动进针装置包括固定安装在与所述穿刺机器人机械臂联接的支撑架上的壳体，安装在所述壳体内部的电磁线圈，以及与穿刺针连成一个整体能作同步运动的永磁体，所述永磁体位于所述电磁线圈中间的通孔内。

优选地，所述电磁线圈中间通孔的截面呈圆形或椭圆形。

本发明中的穿刺针进针装置与穿刺机器人的控制系统电连接，其包括有支撑架、驱动进针装置、限制装置和导向装置；

所述支撑架与机器人的机械臂连接，所述支撑架上固定安装所述驱动进针装置、限制装置和导向装置，并由所述穿刺机器人的控制系统独立控制；

所述驱动进针装置包括固定安装在与所述穿刺机器人机械臂联接的支撑架上的壳体，安装在所述壳体内部的电磁线圈，以及与穿刺针连成一个整体能作同步运动的永磁体，所述永磁体位于所述电磁线圈中间的通孔内。

优选地，所述导向装置固定安装在所述支撑架上，与安装在所述支撑架内的驱动装置连接，所述导向装置包括有在所述驱动装置控制下能开启与闭合的导向器，闭合后的所述导向器中间形成有供穿刺针穿过的穿孔。

优选地，所述导向器垂直方向的高度尺寸为10-40mm。

优选地，所述限制装置包括有通过销轴转动地安装在所述导向器装置的底部平板状挡板。

优选地，所述限制装置包括有固定安装在所述驱动进针装置正上方，能够开启与闭合的夹针器。

本发明中穿刺针进针装置的进针方法采用上述任意一项所述的驱动进针装置，其步骤包括：