一种柔性针穿刺力测量装置的制作方法

本发明涉及一种柔性针穿刺力测量装置，属于医疗器械领域。

背景技术：

微创介入医疗是近年来迅速发展起来的一门崭新的医疗技术，是介于外科、内科之间的新兴医疗方法，靶向穿刺技术是应用前景最广阔的医疗手段之一。而传统穿剌手术采用的是刚性针，无法对针尖位置进行有效的控制，由于在穿刺时针尖受力不均匀和组织形变等导致针尖偏离预定目标，导致穿剌失败；因此，针对传统穿刺针的缺点，国外的学者提出采用柔性针操控技术，柔性针采用细长针管，能够减小组织切口，降低不适感，加快术后的康复，更重要的是，柔性针可以实现弯曲轨迹。在摩擦轮式柔性针扎针机构扎针的过程中，能够准确地测出两摩擦轮之间的压力以及此时驱动柔性针直线进给的等效拉力的关系，将会极大地提高柔性针靶向穿刺的控制精度。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种柔性针穿刺力测量装置，以测出摩擦轮式柔性针扎针机构扎针的过程中，两摩擦轮之间的压力以及此时驱动柔性针直线进给的等效拉力的关系，提高靶向定位的精度从而改善患者的生存质量。

基本技术方案是：

一种柔性针穿刺力测量装置，其组成包括底座、压力传感装置、拉力传感装置、摩擦轮式进给机构、支撑板一、支撑板二、柔性针，其特征在于：其特征在于：压力传感装置固连于底座上，位于两个导向滑块之间；柔性针的尾部固连于拉力传感装置上，并由摩擦轮式进给机构驱动。

作为优选的技术方案，所述的压力传感装置是由压力传感器、橡胶挤压板一、橡胶挤压板二和传感器托板组成；传感器托板固连于底座上，压力传感器通过传感器托板摆放在两个导向滑块之间；橡胶挤压板一和橡胶挤压板二分别与导向滑块一和导向滑块二的内侧连接，并且都与压力传感器直接接触。

作为优选的技术方案，所述的拉力传感装置是由拉力传感器、传感器支撑板组成；传感器支撑板固连于底座上，拉力传感器一端固连于传感器支撑板上，另一端与柔性针的尾部固连。

作为优选的技术方案，所述的摩擦轮式进给机构是由摩擦轮电机、联轴器、U形支撑、两旋向双头螺柱、导向光杆、导向滑块一、导向滑块二、主动摩擦轮、从动摩擦轮组成；摩擦轮电机固定于U形支撑上，主动摩擦轮与电机通过联轴器连接，U形支撑上端面固连于导向滑块一的下端面；导向光杠固定于支撑板一和支撑板二之间，导向滑块一和导向滑块二均与导向光杠滑动连接，两旋向双头螺柱两端固定于支撑板一和支撑板二之间，两旋向双头螺柱与导向滑块一和导向滑块二为转动连接；摩擦轮电机通过U形支撑固定于导向滑块一上，主动摩擦轮固定于导向滑块一上，从动摩擦轮固定于导向滑块二上，摩擦轮与导向滑块为相对转动关系，支撑板一和支撑板二都固连于底座上。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过使用传感器，能够准确地测出在扎针的过程中，两摩擦轮之间的压力以及此时驱动柔性针直线进给的等效拉力，进而得出二者关系，将会极大地提高柔性针靶向穿刺的控制精度；

2.本发明通过针芯采用摩擦轮式进给机构，可以略去针芯的支撑机构，使结构更加简单；

3.本发明所采用的两旋向双头螺柱，在调节两旋向双头螺柱时，可以使两个导向滑块同时向中间挤压，避免柔性针在穿刺时出现偏心。

附图说明

附图 1，本发明的整体结构示意图；

附图 2，本发明局部结构示意图1；

附图 3，本发明局部结构示意图2。

图中：1、底座，2、传感器托板，3、摩擦轮电机，4-1、支撑板一，4-2、支撑板二，5、导向光杠，6、两旋向双头螺柱，7、传感器支撑板，8、拉力传感器，9、柔性针，10-1、主动摩擦轮，10-2、从动摩擦轮，11-1、导向滑块一，11-2、导向滑块二，12、压力传感器，13-1、橡胶挤压板一，13-2、橡胶挤压板二， 14、U形支撑，15、联轴器。

具体实施方式

本发明结构示意图如图1、图2、图3所示。一种柔性针穿刺力测量装置，其组成包括底座（1）、压力传感装置、拉力传感装置、摩擦轮式进给机构、支撑板一（4-1）、支撑板二（4-2）、柔性针（9），其特征在于：压力传感装置固连于底座（1）上，位于两个导向滑块之间；柔性针（9）的尾部固连于拉力传感装置上，并由摩擦轮式进给机构驱动。

所述的压力传感装置是由压力传感器（12）、橡胶挤压板一（13-1）、橡胶挤压板二（13-2）和传感器托板（2）组成；传感器托板（2）固连于底座（1）上，压力传感器（12）通过传感器托板（2）摆放在两个导向滑块之间；橡胶挤压板一（13-1）和橡胶挤压板二（13-2）分别与导向滑块一（11-1）和导向滑块二（11-2）的内侧连接，并且都与压力传感器（12）直接接触。

所述的拉力传感装置是由拉力传感器（8）、传感器支撑板（7）组成；传感器支撑板（7）固连于底座（1）上，拉力传感器（8）一端固连于传感器支撑板（7）上，另一端与柔性针（12）的尾部固连。

所述的摩擦轮式进给机构是由摩擦轮电机（3）、联轴器（15）、U形支撑（14）、两旋向双头螺柱（6）、导向光杆（5）、导向滑块一（11-1）、导向滑块二（11-2）、主动摩擦轮（10-1）、从动摩擦轮（10-2）组成；摩擦轮电机（3）固定于U形支撑（14）上，主动摩擦轮（10-1）与摩擦轮电机（3）通过联轴器（15）连接，U形支撑（14）上端面固连于导向滑块一（11-1）的下端面；导向光杠（5）固定于支撑板一（4-1）和支撑板二（4-2）之间，导向滑块一（11-1）和导向滑块二（11-2）均与导向光杠（5）滑动连接，两旋向双头螺柱（6）两端固定于支撑板一（4-1）和支撑板二（4-2）之间，两旋向双头螺柱（6）与导向滑块一（11-1）和导向滑块二（11-2）为转动连接；摩擦轮电机（3）通过U形支撑（14）固定于导向滑块一（11-1）上，主动摩擦轮（10-1）固定于导向滑块一（11-1）上，从动摩擦轮（10-2）固定于导向滑块二（11-2）上，摩擦轮与导向滑块为相对转动关系，支撑板一（4-1）和支撑板二（4-2）都固连于底座（1）上。

本发明在使用时的过程如下：

在使用前，先将摩擦轮式柔性针扎针机构归于原始位置，及主动摩擦轮（10-1）和从动摩擦轮（10-2）处于放松状态，使用时，先将两旋向双头螺柱（6）左旋，使导向滑块一（11-1）和导向滑块二（11-2）分别带动主动摩擦轮（10-1）和从动摩擦轮（10-2）同时向中间运动，使主动摩擦轮（10-1）和从动摩擦轮（10-2）挤压柔性针（9）所产生的摩擦力增大，使主动摩擦轮（10-1）和从动摩擦轮（10-2）处于压紧柔性针（9）状态。

实施方式，参考附图1、附图2、附图3。

通过两旋向双头螺柱（6）左旋，主动摩擦轮（10-1）和从动摩擦轮（10-2）之间会产生挤压柔性针（9）的压力；通过传感器托板（2）摆放在导向滑块一（11-1）和导向滑块二（11-2）之间的压力传感器（12）可以测出此时挤压柔性针（9）的压力，同时一端固连于传感器支撑板（7）上，另一端与柔性针（9）的尾部固连的拉力传感器（8），可以测出驱动柔性针（9）直线进给的等效拉力；此时的等效拉力即是摩擦轮作用在柔性针（9）上的摩擦力，通过读取压力传感器（12）和拉力传感器（8）上的数据，找到施加不同挤压力时相应的等效拉力的变化；通过数据拟合软件对数据处理从而找到二者的对应关系，可以极大地提高柔性针靶向穿刺的控制精度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书描述的只是发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些发明和改进都落入要求保护的本发明范围内。