本發(fā)明涉及衛(wèi)生學(xué)外科器械穿刺針技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

穿刺是將穿刺針刺入人體腔抽取分泌物做化驗(yàn)，向體腔注入氣體或造影劑做造影檢查，或向體腔內(nèi)注入藥物的一種診療技術(shù)，目的是抽血化驗(yàn)、輸血、輸液及置入導(dǎo)管做血管造影，廣泛應(yīng)用于腦或脊髓腔穿刺、胸部體腔穿刺、腹部體腔和臟器穿刺等外科技術(shù)領(lǐng)域。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201611214588.6公開(kāi)了一種全角度穿刺導(dǎo)向裝置，該專(zhuān)利提出一種穿刺針固定座結(jié)構(gòu)，并將穿刺針固定座置于圓弧狀滑軌上，從而使得穿刺針滑動(dòng)過(guò)程中始終指向圓弧狀滑軌球心，實(shí)現(xiàn)穿刺針的全角度穿刺。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201611099056.2公開(kāi)了一種由套管、吸管、穿刺針頭和兩根由彈簧鋼材料制成的鋼絲組成穿刺器，通過(guò)鋼絲的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)軸向角度的調(diào)節(jié)。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201610960958.4采用了固定部、旋轉(zhuǎn)部和導(dǎo)向部等三個(gè)組件，實(shí)現(xiàn)穿刺針的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201610935113.x則采用連桿和球鉸結(jié)構(gòu)，在患者體外實(shí)現(xiàn)穿刺點(diǎn)位置和角度的調(diào)整。為了減輕患者痛苦、降低對(duì)周邊組織的損傷，穿刺的精確性要求保持在0.5mm-1mm，這項(xiàng)指標(biāo)對(duì)穿刺路徑規(guī)劃提出了更高的要求。然而，在保證精確的穿刺軌跡規(guī)劃同時(shí)，不可避免會(huì)損傷到一些周邊組織，尤其是在腦部深部穿刺中腦脊髓液釋放所引起的腦組織位置的變化。此時(shí)，如果不能避開(kāi)腦內(nèi)血管、腦神經(jīng)纖維等，則會(huì)導(dǎo)致顱內(nèi)出血，出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙，帶來(lái)無(wú)可彌補(bǔ)的組織損傷。

現(xiàn)有技術(shù)僅提出提高穿刺針初始定位的精確性及穿刺針軸向旋轉(zhuǎn)性，不能從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提出一種避開(kāi)血管等重要組織的設(shè)計(jì)方法。為了彌補(bǔ)以上設(shè)計(jì)缺陷，本發(fā)明提出一種磁致伸縮方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有穿刺針及其輔助定位結(jié)構(gòu)在探入過(guò)程中無(wú)法避開(kāi)血管及病灶附近正常重要組織的不足，提供一種磁致伸縮方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁致伸縮方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)。其包括：

外穿刺針；

內(nèi)穿刺針，內(nèi)穿刺針套在外穿刺針之內(nèi)；

推進(jìn)機(jī)構(gòu)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括推進(jìn)桿，推進(jìn)桿的前端與內(nèi)穿刺針固定連接，推進(jìn)桿套在外穿刺針之內(nèi)；

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向套、磁致伸縮片和通電導(dǎo)線，導(dǎo)向套套在外穿刺針之外，磁致伸縮片嵌入導(dǎo)向套之內(nèi)并對(duì)稱(chēng)配置，通電導(dǎo)線位于磁致伸縮轉(zhuǎn)向?qū)蛱咨?，通電?dǎo)線與磁致伸縮片連接，通過(guò)通電導(dǎo)線給磁致伸縮片提供不同的電壓產(chǎn)生的電壓差控制內(nèi)穿刺針的偏向角度。

本發(fā)明通過(guò)外穿刺針內(nèi)套入一內(nèi)穿刺針，并通過(guò)推進(jìn)桿控制內(nèi)穿刺針的推進(jìn)，通過(guò)導(dǎo)向套對(duì)推進(jìn)桿進(jìn)行導(dǎo)向從而對(duì)內(nèi)穿刺針的推進(jìn)方向進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)方向可調(diào)節(jié)的穿刺針結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向套通過(guò)通電導(dǎo)線給對(duì)稱(chēng)配置的磁致伸縮片提供不同的電壓產(chǎn)生電壓差，使兩個(gè)磁致伸縮片產(chǎn)生不同的伸縮效果從而控制導(dǎo)向套產(chǎn)生偏向角度控制內(nèi)穿刺針的推進(jìn)方向。本發(fā)明提供的方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作方便，導(dǎo)向精度高，克服了現(xiàn)有穿刺針及其輔助定位結(jié)構(gòu)在探入過(guò)程中徑向方位轉(zhuǎn)向的不足。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，導(dǎo)向套為橡膠材料，其內(nèi)部為壓電陶瓷材料。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，穿刺針結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括若干彈簧卡片；彈簧卡片固定在外穿刺針內(nèi)壁上，且等間距均勻布置。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，內(nèi)穿刺針后端設(shè)有用于配合彈簧卡片的缺口。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，外穿刺針與導(dǎo)向套通過(guò)連接密封套連接，連接密封套為半圓形結(jié)構(gòu)，外穿刺針外表面對(duì)應(yīng)設(shè)有半圓形凹槽。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，內(nèi)穿刺針設(shè)置于外穿刺針內(nèi)部，內(nèi)穿刺針直徑比外穿刺針直徑小0.02mm-0.05mm，彈簧卡片自然狀態(tài)下長(zhǎng)度為0.15mm-0.2mm。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，導(dǎo)向套進(jìn)一步包括用于增加鋼度的輕質(zhì)鋼絲。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，輕質(zhì)鋼絲與磁致伸縮片均為兩個(gè)，嵌入在磁致伸縮轉(zhuǎn)向?qū)蛱咨蠈?duì)稱(chēng)配置。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，通電導(dǎo)線為兩根，分別控制兩個(gè)磁致伸縮片。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，磁致伸縮片通過(guò)通電導(dǎo)線的電壓差產(chǎn)生不同的偏向角度，電壓差通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)曲線計(jì)算得到。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下有益效果：

1、采用柔性橡膠材料的導(dǎo)向套通過(guò)對(duì)稱(chēng)配置的磁致伸縮片不同的伸縮效果產(chǎn)生的偏向角度為內(nèi)穿刺針提供方向?qū)蚩刂?，并根?jù)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)曲線兩通電導(dǎo)線所需要的電壓差，計(jì)算的結(jié)果準(zhǔn)確并能實(shí)時(shí)控制操作；

2、通過(guò)多個(gè)彈簧卡片對(duì)內(nèi)穿刺針進(jìn)行卡住鎖緊，防止在內(nèi)穿刺針在探入過(guò)程中遭遇到血管、組織的阻力產(chǎn)生后滑的現(xiàn)象，保證了穿刺過(guò)程的安全性以及穩(wěn)定性；

3、采用輕質(zhì)鋼絲支撐導(dǎo)向套，給導(dǎo)向套在某一方向上增加了剛度，對(duì)導(dǎo)向套起到支撐保護(hù)作用且保護(hù)推進(jìn)桿不受壓迫，避免分泌物抽取時(shí)受阻，同時(shí)還增加了導(dǎo)向套的使用壽命。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1的磁致伸縮方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)圖。；

圖2是實(shí)施例1的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種磁致伸縮方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)。圖1為本實(shí)施例磁致伸縮方向可調(diào)節(jié)式穿刺針結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，該穿刺針結(jié)構(gòu)包括：

外穿刺針1；

內(nèi)穿刺針5，內(nèi)穿刺針套在外穿刺針之內(nèi)；

推進(jìn)機(jī)構(gòu)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括推進(jìn)桿3，推進(jìn)桿的前端與內(nèi)穿刺針固定連接，推進(jìn)桿套在外穿刺針之內(nèi)；

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，如圖1、圖2所示，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向套2、磁致伸縮片9和通電導(dǎo)線6，導(dǎo)向套套在外穿刺針之外，磁致伸縮片嵌入導(dǎo)向套之內(nèi)并對(duì)稱(chēng)配置，通電導(dǎo)線位于磁致伸縮轉(zhuǎn)向?qū)蛱咨?，通電?dǎo)線與磁致伸縮片連接，通過(guò)通電導(dǎo)線給磁致伸縮片提供不同的電壓產(chǎn)生的電壓差控制內(nèi)穿刺針的偏向角度。

本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置一內(nèi)穿刺針，并通過(guò)推進(jìn)桿控制內(nèi)穿刺針的推進(jìn)，通過(guò)導(dǎo)向套對(duì)推進(jìn)桿進(jìn)行導(dǎo)向從而對(duì)內(nèi)穿刺針的推進(jìn)方向進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)方向可調(diào)節(jié)的穿刺針結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向套通過(guò)通電導(dǎo)線給對(duì)稱(chēng)配置的磁致伸縮片提供不同的電壓，使兩個(gè)磁致伸縮片產(chǎn)生不同的伸縮效果產(chǎn)生位移差從而控制導(dǎo)向套產(chǎn)生偏向角度控制內(nèi)穿刺針的推進(jìn)方向。

外穿刺針與導(dǎo)向套通過(guò)連接密封套7連接，連接密封套為半圓形結(jié)構(gòu)，外穿刺針外表面對(duì)應(yīng)設(shè)有半圓形凹槽。外穿刺針與導(dǎo)向套通過(guò)連接密封套密封連接，加強(qiáng)穿刺針的密封性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，防止抽取分泌物時(shí)導(dǎo)致分泌物的外漏。本實(shí)施例中導(dǎo)向套為橡膠柔性材料，其內(nèi)部為壓電陶瓷材料。

本實(shí)施例中，導(dǎo)向套進(jìn)一步包括用于增加鋼度的輕質(zhì)鋼絲8。本實(shí)施例采用輕質(zhì)鋼絲支撐導(dǎo)向套，給導(dǎo)向套在某一方向上增加了剛度，對(duì)導(dǎo)向套起到支撐保護(hù)作用且保護(hù)推進(jìn)桿不受壓迫，避免分泌物的抽取受阻，同時(shí)增加了導(dǎo)向套的使用壽命。

本實(shí)施例穿刺針結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括若干彈簧卡片4；彈簧卡片固定在外穿刺針內(nèi)壁上，且等間距均勻布置。彈簧卡片用于卡住和鎖緊內(nèi)穿刺針，防止在內(nèi)穿刺針在探入過(guò)程中遭遇到血管、組織的阻力產(chǎn)生后滑的現(xiàn)象，保證了穿刺過(guò)程的安全性以及穩(wěn)定性，相應(yīng)的內(nèi)穿刺針后端設(shè)有用于配合彈簧卡片的缺口。

內(nèi)穿刺針設(shè)置于外穿刺針內(nèi)部，內(nèi)穿刺針直徑比外穿刺針直徑小0.02mm-0.05mm，彈簧卡片自然狀態(tài)下長(zhǎng)度為0.15mm-0.2mm。

本實(shí)施例中輕質(zhì)鋼絲與磁致伸縮片均為兩個(gè)，嵌入在磁致伸縮轉(zhuǎn)向?qū)蛱咨蠈?duì)稱(chēng)配置。相應(yīng)的通電導(dǎo)線也為兩根，分別控制兩個(gè)磁致伸縮片。分別給對(duì)稱(chēng)配置的磁致伸縮器件加以不同的電壓量，將得到對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)不同的位移，位移差在該對(duì)稱(chēng)面上將產(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)角度，從而控制引導(dǎo)穿刺針的偏向角度。

磁致伸縮片需要產(chǎn)生的位移與通電導(dǎo)線提供的電壓通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)曲線計(jì)算得到。

通電導(dǎo)線的電壓與磁致伸縮片位移模型與基本遲滯特性關(guān)系式為：

式中：umax表示磁致伸縮器件的最大驅(qū)動(dòng)電壓，u0表示驅(qū)動(dòng)電壓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓值，lmax表示驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于自由狀態(tài)的最大伸長(zhǎng)量，l0表示驅(qū)動(dòng)電壓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于自由狀態(tài)的伸長(zhǎng)量，s′+，s′-分別表示測(cè)得的正向、反向位移的遲滯特性曲線，s+，s-分別表示磁致伸縮器件驅(qū)動(dòng)電壓由u0開(kāi)始正向、反向運(yùn)動(dòng)的電壓-微位移關(guān)系，δu表示驅(qū)動(dòng)電壓相對(duì)于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓值的變化量。

本實(shí)施例穿刺針結(jié)構(gòu)使用時(shí)，將穿刺動(dòng)作分為兩個(gè)部分，首先通過(guò)外穿刺針進(jìn)行普通穿刺，當(dāng)在穿刺路徑中出現(xiàn)大血管、組織滑移等情況時(shí)，通過(guò)對(duì)磁致伸縮片經(jīng)通電導(dǎo)線加以不同的電量，使兩對(duì)稱(chēng)方向的磁致伸縮片產(chǎn)生不同位移，從而使得磁致伸縮轉(zhuǎn)向?qū)蛱桩a(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)角度，內(nèi)穿刺針在內(nèi)穿刺針推進(jìn)桿的作用下繼續(xù)進(jìn)行二次穿刺，二次穿刺過(guò)程中，設(shè)置多個(gè)彈簧卡片，每個(gè)彈簧卡片之間間隔相等，彈簧卡片通過(guò)其彈性變形力對(duì)內(nèi)穿刺針實(shí)現(xiàn)鎖緊功能。

根據(jù)圖1和圖2所示，該結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)稱(chēng)配置的磁致伸縮片實(shí)現(xiàn)穿刺針徑向轉(zhuǎn)向，并采用與磁致伸縮片正交配置的輕質(zhì)鋼絲支撐實(shí)現(xiàn)普通穿刺過(guò)程中磁致伸縮轉(zhuǎn)向?qū)蛱椎恼Ｌ饺搿?/p>

雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本發(fā)明的范圍所涵蓋。