摩擦轮式套管柔性针扎针机构的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种摩擦轮式套管柔性针扎针机构，属于医疗器械领域。

背景技术：
穿刺术是一种微创手术，具有创伤小、恢复快等优点，被广泛应用于活体组织病理检查、局部组织药物投送等手术。而传统穿刺针为刚性针，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，导致穿刺失败；为完成穿刺任务需要进行重复穿刺，增加病人痛苦、延长手术时间；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。但是，由于针轴与组织间存在扭转摩擦，斜尖转角难以精确控制，严重制约了柔性针的应用。而套管柔性针是将针芯与套管分离，套管将针芯与组织隔开，消除针芯与组织间的扭转摩擦，提高针尖的控制精度。

技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提出一种摩擦轮式套管柔性针扎针机构，针头使用柔性材料，从而减轻了病人的扎针痛苦，另外所设计的扎针机构，可以有效地绕过障碍物进行穿刺，减小针芯与组织的摩擦，并且提高了扎针过程的准确程度，使患者更快地健康痊愈。基本技术方案是：摩擦轮式套管柔性针扎针机构，其特征在于，所述摩擦轮式套管柔性针扎针机构是由针芯与套管同步进给机构、针芯驱动机构、套管驱动机构、燕尾滑台、针芯、针芯套管组成；针芯与套管同步进给机构固定于燕尾滑台上，针芯驱动机构固定于针芯与套管同步进给机构上，与燕尾滑台为相对滑动关系，套管驱动机构与燕尾滑台为固定连接，套管驱动机构和针芯与套管同步进给机构通过连接轴连接。作为优选的技术方案，所述针芯与套管同步进给机构是由底座、带轮一、带轮二、同步带、带轮电机、燕尾滑台组成；燕尾滑台固定于底座上，带轮一与带轮二均通过轴承连接于底座和燕尾滑台之间，带轮一与带轮二通过同步带连接，带轮电机固定于燕尾滑台上，带轮电机与带轮一通过联轴器连接。作为优选的技术方案，所述针芯驱动机构是由燕尾滑块、旋转轮支撑、旋转轮一、旋转轮二、空心电机支撑、空心电机、从动摩擦轮一、导向光杠一、导向块一、主动摩擦轮一、导向块二、摩擦轮电机、两旋向双头螺柱一、支撑板一、电刷、支撑板二、安全罩组成；空心电机支撑与旋转轮支撑均固定于燕尾滑块上，空心电机固定于空心电机支撑上；两个旋转轮分别固定于支撑板两端，旋转轮与旋转轮支撑通过轴承连接，旋转轮与旋转轮支撑为相对转动关系，旋转轮与空心电机通过联轴器连接；电刷固定于旋转轮二的外侧，用于接入电源，旋转轮二的内侧设有接线点，用于连接摩擦轮电机；导向光杠一固定于支撑板一和支撑板二之间，导向块一和导向块二均与导向光杠一滑动连接，两旋向双头螺柱一两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块一和导向块二为转动连接；摩擦轮电机固定于导向块二上，主动摩擦轮一固定于导向块二上，从动摩擦轮一固定于导向块一上，摩擦轮与导向块为相对转动关系；绝缘罩固定燕尾滑台上，使针芯驱动机构与外界绝缘。作为优选的技术方案，所述套管驱动机构是由支撑座、上支撑挡板、右支撑挡板、滑块一、滑块二、导向光杠二、主动摩擦轮二、两旋向双头螺柱二、滑块三、滑块四、从动摩擦轮二组成；上支撑挡板与支撑座为固定关系，右支撑挡板固定于支撑座和上支撑挡板上；导向光杠二、两旋向双头螺柱二均固定于支撑座和右支撑挡板之间；滑块一和滑块二均固定于导向光杠二上，滑块一和滑块二与导向光杠二均为相对滑动关系；滑块三和滑块四固定于两旋向双头螺柱二上，滑块三和滑块四与两旋向双头螺柱二为相对转动关系；主动摩擦轮二固定于滑块二和滑块三之间，主动摩擦轮二与滑块二和滑块三为相对转动关系；从动摩擦轮二固定于滑块一和滑块四之间，从动摩擦轮二与滑块一和滑块四为相对转动关系。本发明的有益效果是：1.本实用新型通过使用同步带连接针芯驱动机构和套管驱动机构，实现了针芯和针芯套管的同步进给，避免完全靠摩擦轮牵拽针芯驱动机构负载而造成的摩擦轮夹紧力和穿刺误差的增大；2.本实用新型通过使针芯与针芯套管均采用摩擦轮式进给机构，可以略去套管柔性针支撑机构，减少套管穿刺时的不可用长度，使结构更加简单；3.本实用新型所采用的两旋向双头螺柱，在调节两旋向双头螺柱时，可以使两个导向块同时向中间挤压，避免在旋转轮转动时，柔性针在穿刺时出现偏心；4.本实用新型所设计的针芯驱动机构和套管驱动机构配合动作，可以满足不同穿刺路径的要求。附图说明附图1，本实用新型的整体结构示意图；附图2，本实用新型针芯驱动机构示意图；附图3，本实用新型旋转轮内部结构示意图；附图4，本实用新型旋转轮结构示意图1；附图5，本实用新型旋转轮结构示意图2；附图6，本实用新型套管驱动机构示意图；附图7，本实用新型套管驱动机构内部结构示意图；附图8，本实用新型针芯与套管同步进给机构内部结构示意图。图中：1、针芯驱动机构，1-1、燕尾滑块，1-2、旋转轮支撑，1-3、旋转轮一，1-4、旋转轮二，1-4-1、电刷，1-4-2、接线点，1-5、空心电机支撑，1-6、空心电机，1-7、从动摩擦轮一，1-8、导向光杠一，1-9、导向块一，1-10、主动摩擦轮一，1-11、导向块二，1-12、摩擦轮电机，1-13、两旋向双头螺柱一，1-14、支撑板一，1-15、支撑板二，1-16、安全罩，2、套管驱动机构，2-1、支撑座，2-2、上支撑挡板，2-3、右支撑挡板，2-4、滑块一，2-5、滑块二，2-6、导向光杠二，2-7、两旋向双头螺柱二，2-8、主动摩擦轮二，2-9、滑块三，2-10、滑块四，2-11、从动摩擦轮二，3、底座，4、同步带，5、带轮电机，6、燕尾滑台，7、针芯，8、针芯套管，9、带轮一，10、带轮二。具体实施方式本实用新型结构示意图如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示。摩擦轮式套管柔性针扎针机构组成包括：针芯与套管同步进给机构、针芯驱动机构（1）、套管驱动机构（2）、燕尾滑台（6）、针芯（7）、针芯套管（8）；针芯与套管同步进给机构固定于燕尾滑台（6）上，针芯驱动机构（1）固定于针芯与套管同步进给机构上，与燕尾滑台（6）为相对滑动关系，套管驱动机构（2）与燕尾滑台（6）为固定连接，套管驱动机构（2）和针芯与套管同步进给机构通过连接轴连接。针芯与套管同步进给机构是由底座（3）、带轮一（9）、带轮二（10）、同步带（4）、带轮电机（5）、燕尾滑台（6）组成；燕尾滑台（6）固定于底座（3）上，带轮一（9）与带轮二（10）均通过轴承连接于底座（3）和燕尾滑台（6）之间，带轮一（9）与带轮二（10）通过同步带（4）连接，带轮电机（5）固定于燕尾滑台（6）上，带轮电机（5）与带轮一（9）通过联轴器连接；带轮随着带轮电机（5）的转动，通过同步带（4）的传动，带轮二（10）转动。针芯驱动机构（1）是由燕尾滑块（1-1）、旋转轮支撑（1-2）、旋转轮一（1-3）、旋转轮二（1-4）、空心电机支撑（1-5）、空心电机（1-6）、从动摩擦轮一（1-7）、导向光杠一（1-8）、导向块一（1-9）、主动摩擦轮一（1-10）、导向块二（1-11）、摩擦轮电机（1-12）、两旋向双头螺柱一（1-13）、支撑板一（1-14）、电刷（1-4-1）、支撑板二（1-15）、安全罩（1-16）组成；空心电机支撑（1-5）与旋转轮支撑（1-2）均固定于燕尾滑块（1-1）上，空心电机（1-6）固定于空心电机支撑（1-5）上，用于实现针芯的自转运动；两个旋转轮分别固定于支撑板两端，旋转轮与旋转轮支撑（1-2）通过轴承连接，旋转轮与旋转轮支撑（1-2）为相对转动关系，旋转轮与空心电机（1-6）通过联轴器连接；电刷（1-4-1）固定于旋转轮二（1-4）的外侧，用于接入电源，旋转轮二（1-4）的内侧设有接线点（1-4-2），用于连接摩擦轮电机（1-12）；导向光杠一（1-8）固定于支撑板一（1-14）和支撑板二（1-15）之间，导向块一（1-9）和导向块二（1-11）均与导向光杠一（1-8）滑动连接，两旋向双头螺柱一（1-13）两端固定于支撑板一（1-14）和支撑板二（1-15）之间，两旋向双头螺柱一（1-13）与导向块一（1-9）和导向块二（1-11）为转动连接，在调整两摩擦轮间的压紧力时，使两个导向块同时向中间挤压，避免在旋转轮转动时，针芯（7）在穿刺过程中出现偏心；摩擦轮电机（1-12）固定于导向块二（1-11）上，主动摩擦轮一（1-10）固定于导向块二（1-11）上，从动摩擦轮一（1-7）固定于导向块一（1-9）上，摩擦轮与导向块为相对转动关系；两旋向双头螺柱一（1-13）左旋，使导向块带动主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）同时向中间运动，使主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）挤压针芯（7）所产生的摩擦力增大，摩擦轮电机（1-12）驱动主动摩擦轮一（1-10），从动摩擦轮一（1-7）在摩擦力下转动，通过主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）挤压针芯（7）所产生的摩擦力，推动针芯（7），实现针芯（7）进给运动；两旋向双头螺柱一（1-13）右旋，使主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）挤压针芯（7）所产生的摩擦力减小；绝缘罩固定燕尾滑台（6）上，使针芯驱动机构（1）与外界绝缘。套管驱动机构（2）是由支撑座（2-1）、上支撑挡板（2-2）、右支撑挡板（2-3）、滑块一（2-4）、滑块二（2-5）、导向光杠二（2-6）、主动摩擦轮二（2-8）、两旋向双头螺柱二（2-7）、滑块三（2-9）、滑块四（2-10）、从动摩擦轮二（2-11）组成；上支撑挡板（2-2）与支撑座（2-1）为固定关系，右支撑挡板（2-3）固定于支撑座（2-1）和上支撑挡板（2-2）上；导向光杠二（2-6）和两旋向双头螺柱二（2-7）均固定于支撑座（2-1）和右支撑挡板（2-3）之间；滑块一（2-4）和滑块二（2-5）均固定于导向光杠二（2-6）上，滑块一（2-4）和滑块二（2-5）与导向光杠二（2-6）均为相对滑动关系；滑块三（2-9）和滑块四（2-10）固定于两旋向双头螺柱二（2-7）上，滑块三（2-9）和滑块四（2-10）与两旋向双头螺柱二（2-7）为相对转动关系；主动摩擦轮二（2-8）固定与滑块二（2-5）和滑块三（2-9）之间，主动摩擦轮二（2-8）与滑块二（2-5）和滑块三（2-9）为相对转动关系；从动摩擦轮二（2-11）固定于滑块一（2-4）和滑块四（2-10）之间，从动摩擦轮二（2-11）与滑块一（2-4）和滑块四（2-10）为相对转动关系；两旋向双头螺柱二（2-7）左旋，使滑块三（2-9）带动主动摩擦轮二（2-8）、带动滑块二（2-5）和滑块四（2-10）带动从动摩擦轮二（2-11）、带动滑块一（2-4）同时向中间运动，使主动摩擦轮二（2-8）和从动摩擦轮二（2-11）挤压针芯套管（8）所产生的摩擦力增大，传动轴带动主动摩擦轮二（2-8），从动摩擦轮二（2-11）在摩擦力下转动，通过主动摩擦轮二（2-8）和从动摩擦轮二（2-11）挤压针芯套管（8）所产生的摩擦力，推动针芯套管（8），实现针芯套管（8）进给运动。本实用新型在使用时的过程如下：在使用前，先将摩擦轮式套管柔性针扎针机构归于原始位置，即主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）处于放松状态，主动摩擦轮二（2-8）和从动摩擦轮二（2-11）处于放从状态。使用时，先将两旋向双头螺柱一（1-13）左旋，使导向块带动主动摩擦轮一（1-10）和从从动摩擦轮一（1-7）同时向中间运动，使主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）挤压针芯（7）所产生的摩擦力增大，使主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）处于压紧针芯（7）状态。同时，两旋向双头螺柱二（2-7）左旋，使滑块三（2-9）带动主动摩擦轮二（2-8）、带动滑块二（2-5）和滑块四（2-10）带动从动摩擦轮二（2-11）、带动滑块一（2-4）同时向中间运动，使主动摩擦轮二（2-8）和从动摩擦轮二（2-11）挤压针芯套管（8）所产生的摩擦力增大，使主动摩擦轮二（2-8）和从动摩擦轮二（2-11）处于压紧针芯套管（8）状态。实施方式一：摩擦轮电机（1-12）驱动主动摩擦轮一（1-10），从动摩擦轮一（1-7）在摩擦力下转动，通过主动摩擦轮一（1-10）和从动摩擦轮一（1-7）挤压针芯（7）所产生的摩擦力，推动针芯（7），此时带轮电机（5）和空心电机（1-6）均不动作，实现针芯（7）单独进给的进给运动。实施方式二：摩擦轮电机（1-12）和带轮电机（5）均不动作，空心电机（1-6）通过联轴器带动旋转轮转动，使摩擦轮在压紧针芯（7）时随旋转轮一（1-3）起转动，此时，实现针芯（7）的自转。实施方式三：摩擦轮电机（1-12）和空心电机（1-6）均不动作，带轮电机（5）转动，驱动带轮一（9）转动，从而使固定在同步带（4）上燕尾滑块（1-1）进行进给运动，即针芯（7）实现进给运动，同时，通过传动轴的传动，使主动摩擦轮二（2-8）转动，在主动摩擦轮二（2-8）和从动摩擦轮二（2-11）的挤压所产生的摩擦力下，实现针芯套管（8）的进给，便可以实现针芯（7）与针芯套管（8）的同步进给。实施方式四：带轮电机（5）不动作，摩擦轮电机（1-12）和空心电机（1-6）均转动。实施方式一、实施方式二、实施方式三、实施方式四配合动作，可以完成不同轨迹的穿刺要求。