一种心内科穿刺装置的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，具体是涉及一种心内科穿刺装置。

背景技术：

心内科穿刺是一个医学手术用语，是将穿刺针刺入体腔抽取分泌物做化验，向体腔注入气体或造影剂做造影检查，或向体腔内注入药物的一种诊疗技术。穿刺的目的是抽血化验，输血、输液及置入导管做血管造影。现有的穿刺常规操作可分为前路法、中路法和后路法。

当前，虽然已有诸多教学活动移植到线上，但是对于医学学业中需要大量实操练习的训练(如心内科穿刺)和课程，现有技术却缺少相关的辅助设备。因此，有必要设计一种特别适用于医科学生在线教育的心内科穿刺装置，用来解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种心内科穿刺装置，包括：

固定架，其固定安装在工作台上；

安装架，其设置在固定架下方，安装架的顶端与固定架连接；

穿刺针，其竖直安装在安装架上，穿刺针上半部设有进药管和连接软管；

连接调节机构，包括设置在固定架和安装架之间的四根金属软管和四个升降连接杆，金属软管的顶端与固定架的底端固定连接，金属软管的底端与安装架的顶端固定连接，升降连接杆的顶端与固定架的底端传动连接，安装架的下方四端分别竖直固定有四个弧形固定板，升降连接杆的底端与弧形固定板的侧壁铰接；

连接锁定机构，包括直线驱动器、水平位移锁定装置和竖直位移锁定装置，直线驱动器竖直固定安装在固定架的顶端中心处，直线驱动器与设置在安装架上的控制器电连接，所述水平位移锁定装置在固定架下方，直线驱动器的输出端与水平位移锁定装置传动连接，所述竖直位移锁定装置在水平位移锁定装置下方，且与水平位移锁定装置固定连接；

还包括有数据部，其用于检测穿刺针的位置和角度，并记录移动的过程，所述数据部包括：

固定在固定架上的朝向穿刺针拍摄的摄像头；

固定在升降连接杆上的竖直位移传感器；

固定在连接锁定机构上的水平位移传感器；

固定安装在安装架顶端的角度传感器，其在穿刺针调整角度时检测安装架的偏转角度，进而得出穿刺针的偏转角度。

还包括一个与云端服务器实时通讯的通信部，通过所述通信部将穿刺针的位置和角度以及穿刺图像实时发送至云端服务器，所述云端服务器将上述数据可视化地呈现给权限用户(医学学生、老医生、指导老师等)，权限用户可以根据上述数据对该次穿刺动作进行观摩或语音指导。

进一步地，所述数据部还包括设在穿刺针针尖端的压力传感器，通过压力传感器能够检测穿刺针在进针时产生的压力，辅助医生更加直观的感受进针位置上的压力反馈，以便于提高进针的精准度。

进一步地，所述心内科穿刺装置还包括有辅助进针机构，所述辅助进针机构包括有螺纹伸缩杆和限位弧形板，限位弧形板设置在穿刺针和弧形固定板之间，限位弧形板的内弧度与穿刺针的外侧壁弧度一致，螺纹伸缩杆水平安装在弧形固定板的底端，螺纹伸缩杆的一端与限位弧形板远离穿刺针的一侧侧壁固定连接。

进一步地，所述升降连接杆包括第一竖直杆和第二竖直杆，所述第一竖直杆设置在固定架的下方，第一竖直杆的顶端与固定架传动连接，所述第二竖直杆的顶端竖直滑动地设置在第一竖直杆内，第二竖直杆的底端与安装架下方四端竖直固定的弧形固定板的侧壁铰接。

进一步地，水平位移锁定装置包括：

限位矩形框架，其固定在固定架的下方；

限位板，两组共4个，两两对称设置，两组限位板分别水平滑动设置在限位矩形框架内，两组限位板彼此垂直；

滑块，共4个，分别安装在两个限位板交错处，所述滑块和限位板传动连接，滑块的底端与第一竖直杆的顶端固定连接；

防滑锁定板，共4个，分别固定安装在四个滑块的顶端；

抵触升降板，其水平设置在固定架和防滑锁定板之间，直线驱动器的输出端与抵触升降板的顶端中心处固定连接。

进一步地，竖直位移锁定装置包括：

传动杆，其竖直设置在抵触升降板的下方，传动杆的顶端与抵触升降板的底端中心处固定连接；

铰接座，其水平固定安装在传动杆底端；

水平铰接头，共4个，分别与铰接座固定连接；

套环，共4个，分别滑动套设在第一竖直杆上；

传动伸缩杆，共4个，传动伸缩杆的一端与套环固定连接，传动伸缩杆的另一端与水平铰接头水平铰接；

所述水平铰接头、传动伸缩杆和套环沿着传动杆的轴线环形分布在铰接座外侧。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明所示的一种心内科穿刺装置，能够精准辅助医学生或新手医生实现穿刺针的进针过程，能够灵活的调整进针角度，并在完成角度调节后对角度进行锁定，防止在进针过程中发生偏移，能够直观的显示角度、进针深度和进针受到的压力等，并基于网络技术使得穿刺过程更加精准，提高教学训练水平，提高手术成功率。

附图说明

图1为本发明所述装置的立体结构示意图一；

图2为本发明所述装置的立体结构示意图二；

图3为本发明所述装置的正视图；

图4为本发明所述装置的侧视图；

图5为本发明所述装置的连接调节机构和连接锁定机构的立体结构示意图；

图6为本发明所述装置的竖直位移锁定装置的立体结构示意图；

图7为本发明所述装置的水平位移锁定装置的部分立体结构示意图；

图8为本发明所述装置的连接调节机构和连接锁定机构的部分立体结构示意图；

图9为本发明所述装置的辅助进针机构的立体结构示意图；

图10为本发明所述装置的基于云端服务器的使用示意图。

图中标号为：

1-固定架；2-安装架；3-穿刺针；4-连接调节机构；5-连接锁定机构；6-辅助进针机构；7-控制器；8-金属软管；9-升降连接杆；10-弧形固定板；11-第一竖直杆；12-第二竖直杆；13-直线驱动器；14-限位矩形框架；15-限位板；16-滑块；17-抵触升降板；18-防滑锁定板；19-传动杆；20-铰接座；21-水平铰接头；22-传动伸缩杆；23-套环；24-膨胀锁定头；25-限位弧形板；26-螺纹伸缩杆。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-图10所示，一种心内科穿刺装置，包括：

固定架1，固定安装在定位穿刺工作台的位移驱动机构上；

安装架2，设置在固定架1下方，安装架2的顶端与固定架1连接；

穿刺针3，竖直安装在安装架2上，穿刺针3上半部设有进药管和连接软管，用于进行穿刺操作；

还包括有：

连接调节机构4，设置在固定架1和安装架2之间，用于调整穿刺针的角度和位置；连接调节机构4包括有柔性的金属软管8和能够伸缩的升降连接杆9，金属软管8和升降连接杆9均设有四个；金属软管8的顶端与固定架1的底端固定连接，金属软管8的底端与安装架2的顶端固定连接，升降连接杆9的顶端与固定架1的底端传动连接，安装架2的下方四端分别竖直固定设有四个弧形固定板10，升降连接杆9的底端与弧形固定板10的侧壁铰接。

在需要调整穿刺针3的角度时，通过连接调节机构4可以实现安装架2角度的灵活调整功能，通过金属软管8能够实现安装架2在固定架1下方便捷的调整角度，且能保证两者的连接关系，也即该金属软管8具有一定的柔韧性又有一定的刚度，在外力作用下能形变，在无外力作用时保持形变后状态，且在调整角度的同时，弧形固定板10带动升降连接杆9水平和竖直方向均发生位移，且升降连接杆9不会影响安装架2的角度调整。

连接锁定机构5，设置在固定架1上，用于在连接调节机构4完成穿刺针3角度和位置调节后对连接调节机构4进行锁定，包括有直线驱动器13、水平位移锁定装置和竖直位移锁定装置；直线驱动器13竖直固定安装在固定架1的顶端中心处，直线驱动器13与控制器7电连接，水平位移锁定装置水平设置在固定架1下方，直线驱动器13的输出端与水平位移锁定装置传动连接，竖直位移锁定装置水平设置在水平位移锁定装置下方，竖直位移锁定装置与水平位移锁定装置固定连接。

在完成安装架2位置和角度调节后，通过连接锁定机构5对升降连接杆9的水平和竖直位移均进行锁定，操作人员通过控制器7控制直线驱动器13输出，直线驱动器13为锁定提供驱动力，直线驱动器13输出带动水平位移锁定装置工作，对升降连接杆9的水平位移进行锁定，同时竖直位移锁定装置同步位移，对升降连接杆9的竖直伸缩位移进行锁定。

控制器7，设置在安装架2上，控制器7与连接锁定机构5电连接。

升降连接杆9包括有第一竖直杆11和第二竖直杆12，第一竖直杆11和第二竖直杆12均竖直设置在固定架1的下方，第一竖直杆11的顶端与固定架1传动连接，第二竖直杆12的顶端能够竖直滑动的设置在第一竖直杆11内，第二竖直杆12的底端与弧形固定板10的侧壁铰接。

在安装架2发生偏转或调整位置时，通过第一竖直杆11能够实现在固定架1上的水平滑动功能，通过第一竖直杆11和第二竖直杆12配合能实现竖直位移功能。

水平位移锁定装置包括有限位矩形框架14、限位板15、滑块16、防滑锁定板18和抵触升降板17，限位矩形框架14固定按在固定架1的下方，限位板15设有四个，四个限位板15两两对称设置，两组限位板15分别水平滑动设置在限位矩形框架14内，两组限位板15彼此垂直，滑块16设有四个，四个滑块16分别安装在两个限位板15交错处，限位板15和滑块16传动连接，第一竖直杆11的顶端与滑块16的底端固定连接，防滑锁定板18设有四个，四个防滑锁定板18分别固定安装在四个滑块16的顶端，抵触升降板17水平设置在固定架1和防滑锁定板18之间，直线驱动器13的输出端与抵触升降板17的顶端中心处固定连接。

升降连接杆9在水平位移时，通过第一竖直杆11带动与之固定连接的滑块16同步水平位移，滑块16在限位板15上运动，限位板15能够滑动的在限位矩形框架14上水平位移，进而实现了整体水平位移功能，在水平位移锁定装置工作时，直线驱动器13输出带动抵触升降板17竖直向下运动，抵触升降板17在运动时通过抵触防滑锁定板18将与防滑锁定板18固定连接的滑块16锁停，进而停止升降连接杆9在水平方向上的位移。

竖直位移锁定装置包括有传动杆19、铰接座20、水平铰接头21、传动伸缩杆22和套环23，传动杆19竖直设置在抵触升降板17的下方，传动杆19的顶端与抵触升降板17的底端中心处固定连接，铰接座20水平固定安装在传动杆19底端，水平铰接头21、传动伸缩杆22和套环23均设有四个，四个水平铰接头21、传动伸缩杆22和套环23沿着传动杆19的轴线环形分布在铰接座20外侧，水平铰接头21与铰接座20固定连接，套环23滑动套设在第一竖直杆11上，传动伸缩杆22水平设置在套环23和传动杆19之间，传动伸缩杆22的一端与套环23固定连接，传动伸缩杆22的另一端与水平铰接头21水平铰接，第一竖直杆11的底端设有膨胀锁定头24，膨胀锁定头24上设有便于挤压抵紧的十字缺口。

在竖直位移锁定装置工作时，通过抵触升降板17带动与之固定连接的传动杆19竖直下降，传动杆19在下降时带动与之固定连接的铰接座20同步下降，铰接座20通过水平铰接头21和传动伸缩杆22带动套环23同步下降，套环23下降时挤压第一竖直杆11上的膨胀锁定头24，膨胀锁定头24通过十字缺口实现向内收缩，进而将第一竖直杆11和第二竖直杆12之间的连接处固定，从而实现在竖直方向上的位移锁定功能。

所述心内科穿刺装置还包括有：

固定在固定架上的朝向穿刺针拍摄的摄像头(图中未示出)；

固定在升降连接杆上的竖直位移传感器(图中未示出)；

固定在连接锁定机构上的水平位移传感器(图中未示出)。

固定安装在安装架顶端的角度传感器(图中未示出)，其在穿刺针调整角度时检测安装架的偏转角度，进而得出穿刺针的偏转角度。

还包括有辅助进针机构6，辅助进针机构6包括有限位弧形板25和螺纹伸缩杆26，限位弧形板25竖直设置在穿刺针3和螺纹伸缩杆26之间，限位弧形板25的内弧度与穿刺针3的外侧壁弧度一致，螺纹伸缩杆26水平安装在弧形固定板10的底端，螺纹伸缩杆26的一端与限位弧形板25远离穿刺针3的一侧侧壁固定连接。

在辅助进针机构6工作时，通过手动转动螺纹伸缩杆26，控制限位弧形板25向穿刺针3外侧壁挤压的力度，通过四个限位弧形板25能够保证进针角度的精准性，对穿刺针3进行限位，辅助医生实现进针操作。

穿刺针3针尖端还设有压力传感器(图中未示出)，压力传感器与控制器7电连接。通过压力传感器能够检测穿刺针3在进针时产生的压力，辅助医生更加直观的感受进针位置上的压力反馈，以便于提高进针的精准度。

如图10所示，各个心内科穿刺装置在使用时与云端服务器实时通讯，将穿刺针的位置和角度以及穿刺图像实时发送至云端服务器，所述云端服务器将上述数据可视化地呈现给权限用户(医学学生、老医生、指导老师等)，权限用户可以根据上述数据对该次穿刺动作进行观摩或语音指导

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。