一种穿刺手术的布针定位装置及系统的制作方法

本发明涉及医疗器械，特别涉及一种穿刺手术的布针定位装置及系统。

背景技术：

1、在穿刺手术中，需要在ct或b超的引导下将消融针插入至病灶，以往经皮穿刺治疗体腔内肿瘤或取活检，穿刺者只能主观判断入针角度，然后再多次通过ct或b超对角度进行矫正，准确性差，反复的ct或b超对病人造成一定的辐射，可能产生其它病变，而且在穿刺过程中受到病者身体活动时体位改变的影响，经常造成穿刺误差，不得不反复穿刺，出现气胸、血胸、脏器出血等严重并发症，因此现有的穿刺技术无法精准的定位穿刺针的入针角度及深度，不利于微创手术的顺利进行。

2、公开号为cn110960318a的发明专利公开了一种ct引导的消融系统及消融定位方法，该ct引导的消融系统包括：控制单元，用于控制各个部件的动作；机械手本体，用于操控消融针到达手术指定位置；ct扫描床，用于对手术部位进行ct扫描；其中，机械手本体与ct扫描床耦合在一起，能够在不退针的情形下进行ct扫描。该系统可实现自动穿刺、自动消融，并可在消融过程中动态的调整消融范围，根据实时的图像信息实现实时控制的适形消融；术中患者不用多次进入、退出ct扫描区，手术时间极大缩短。

3、另一项公开号为cn211271027u的实用新型专利公开了数字化定位器系统，包括数字化定位器、支架、计算机系统，所述数字化定位器与支架固定连接，所述计算机系统与数字化定位器电性连接，所述支架包括转杆、固定座，转杆与固定座转动连接。所述数字化定位器包括消融针、第一共心导轨、第二共心导轨、针道部件、传动体、传动齿轮、第一传感器、第二传感器、第三传感器、电路系统、通信线缆、卡环，该实用新型专利的技术方案能精确确定微创手术中消融针穿刺的角度和深度，直观地体现消融针在患者体内的空间状态，更有利于微创手术的成功完成；支架用于支撑数字化定位器，同时可以调节数字化定位器的空间位置，不需要手来拿着数字化定位器，非常省力。

4、但是，现有技术中采用机械臂操控消融针到达手术指定位置，结构复杂，操作不便，并且采用机械臂成本昂贵。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种穿刺手术的布针定位装置及系统，通过第一驱动机构调节连接件以及导轨、托架在第一调节维度上的位置角度，第二驱动机构通过所述传动机构调节托架在所述导轨上（也就是第二调节维度）的位置角度，从而能够实现对待穿刺的针在两个维度上的调节，能够便捷的调整至最佳入针角度。

2、本发明的技术方案为：一种穿刺手术的布针定位装置，包括：底座，在其中心位置具有镂空的穿刺入针部；第一驱动机构，与所述底座相对固定设置；连接件，与所述第一驱动机构的动力输出端固定连接；第二驱动机构，固定设置于所述连接件上；导轨，其第一端与所述底座转动连接，其第二端与所述连接件固定连接；托架，与所述导轨滑动连接并能够沿所述导轨延伸方向移动，所述托架上可拆卸连接有待穿刺的针；传动机构，所述传动机构分别与所述第二驱动机构和所述托架连接；所述布针定位装置在调节的过程中，所述底座固定于目标位置，所述第一驱动机构通过所述连接件驱动所述第二驱动机构、导轨、传动机构以及托架在预设平面内旋转，和/或，所述第二驱动机构通过所述传动机构驱动所述托架在沿导轨长度延伸方向上移动，从而实现入针角度的调节。

3、优选的，所述第一驱动机构为第一驱动电机，所述底座上设置有电机支架，所述第一驱动电机与所述电机支架固定连接设置，所述第一驱动电机的动力输出端与所述连接件固定连接；所述第二驱动机构为第二驱动电机，所述第二驱动电机通过所述传动机构与所述托架传动连接。

4、优选的，所述传动机构包括第一绕线轮、第二绕线轮和传动线，所述第一绕线轮与所述第二驱动机构的动力输出端连接，所述第二绕线轮与所述导轨的第一端通过转轴转动连接，所述传动线的两端分别与所述托架固定连接，所述传动线延伸绕设于所述第一绕线轮、第二绕线轮，所述第二驱动机构驱动所述第一绕线轮转动时，所述传动线与所述第一绕线轮之间因压迫产生摩擦力，绕线轮带动所述传动线沿预定轨迹移动，从而使得所述托架在所述传动线的牵引下在导轨上移动。

5、优选的，所述托架上设置有穿线孔，所述传动线的一端与所述托架固定连接，另一端沿所述导轨表面设置的第一导线槽延伸、绕设于所述第一绕线轮后沿所述导轨表面设置的第二导线槽延伸并穿设所述穿线孔、再绕设于所述第二绕线轮后沿所述第一导线槽延伸，最后与所述托架固定连接。

6、优选的，所述导轨的第二端具有台阶部和连接部，所述台阶部通过螺钉与所述连接件固定连接，所述连接部上设置有供所述第二驱动机构的动力输出端穿过的通孔，所述第二驱动机构的动力输出端穿过所述通孔后与所述第一绕线轮连接，所述连接部在与所述第一绕线轮宽度方向对应位置设置有第一走线孔和第二走线孔，绕设于所述第一绕线轮上的传动线的两端分别穿过所述第一走线孔和所述第二走线孔后经沿所述导轨表面延伸。

7、优选的，所述导轨呈圆弧状，所述导轨的外表面设置有第一导线槽和第二导线槽，所述传动线沿所述第一导线槽和所述第二导线槽延伸；所述导轨第一端设置有延伸部，所述延伸部向所述第二绕线轮一侧延伸，所述第一导线槽和所述第二导线槽的第一端出口间的距离与所述第二绕线轮宽度耦合。

8、优选的，所述底座上设置有导轨支架，所述导轨支架与所述第二绕线轮、所述导轨的第一端通过所述转轴同轴转动连接，所述转轴所在轴线与所述第一驱动机构的动力输出端的旋转轴线重合。

9、优选的，所述底座底部设置有粘连部，用于与目标组织的快速粘连；所述底座周向位置设置有定位片，所述定位片由内向外延伸。

10、优选的，所述布针定位装置与控制系统通信连接，通过控制系统控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构，从而实现托架位置的调节。

11、基于相同的构思，本发明还提供一种穿刺手术的布针定位系统，包括上述任意一项所述的布针定位装置，还包括设置于所述布针定位装置上的多个位置标记。

12、基于相同的构思，本发明还提供一种穿刺系统，包括上述任意一项所述的同轴穿刺针。

13、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

14、1、本发明实施例的技术方案，通过第一驱动机构调节连接件以及导轨、托架在第一调节维度上的位置角度，第二驱动机构通过所述传动机构调节托架在所述导轨上（也就是第二调节维度）的位置角度，从而能够实现对待穿刺的针在两个维度上的调节，能够便捷的调整至最佳入针角度。本实施例中的第一驱动机构、第二驱动机构可以是驱动电机，也可以是手摇轮等方式，优选的，驱动机构与被驱动的连接件或者传动机构之间可以设置升/降齿比的传动部件，用以实现精细化的驱动和调节，提高装置的可调精度。

15、2、本发明的技术方案中第一绕线轮与第二驱动电机的动力输出端连接并受其驱动，传动线缠绕在第一绕线轮、第二绕线轮上并沿着导轨延伸，由于传动线与第一绕线轮、导轨、第二绕线轮是张紧连接的，当第一绕线轮受第二驱动电机的驱动旋转时，由于传动线与第一绕线轮、导轨、第二绕线轮之间存在张紧力而产生摩擦力，第一绕线轮带动传动线、传动线产生的张紧力带动与传动线连接的托架产生相应的位移。

16、3、本发明的技术方案托架上设置穿线孔用于穿设所述传动线，传动线的一端首先与所述托架固定连接，然后，另一端沿着导轨表面设置的第一导线槽延伸，延伸至第一导线槽的一个端部后，绕设于第一绕线轮上，绕设之后沿着轨表面设置的第二导线槽延伸并且穿设于所述穿线孔后继续沿着第二导线槽延伸，到达第二导线槽的另一个端部后，继续沿着第一导线槽延伸并最终与所述托架固定连接，如此形成本实施例的传动机构，本实施例的传动机构结构简单、可靠，成本较低，并且，本实例的传动线结构能够显著提高调节精度。

17、4、本发明的技术方案中第二驱动机构的动力输出端穿过所述通孔与所述第一绕线轮连接从而实现动力的传输，为了便于传动线绕设于所述第一绕线轮上，在所述导轨上开设有第一走线孔和第二走线孔，优选的第一走线孔和第二走线孔的距离与所述第一绕线轮的宽度耦合，以便于减小显效阻力。

18、5、本发明的技术方案中定位装置与控制系统通信连接，通过控制系统即可远程对第一驱动机构和第二驱动机构进行调节，优选的，通信连接可以采用有线通信连接的方式，也可以采用无线通信的方式。优选的，当采用有线通信连接的方式时，为了避免透视手段对信号造成干扰，可以对信号传输线进行覆金属膜，以屏蔽干扰。