本发明涉及胸腔穿刺领域。
背景技术：
胸腔穿刺是指用消毒过的针刺经皮肤、肋间组织、壁层胸膜穿刺进入胸膜腔的操作。在肺科的临床工作中，胸腔穿刺是一个比较常见，又是方便简易的一种诊断和治疗方法。如通过检查，发现病人胸膜腔内有积液，可以通过胸腔穿刺抽取液体，进行各种检查，找到疾病的原因。现有的穿刺针在穿刺的时候，方向受限制，不利于穿刺的进行，所以需要一种能够多自由度运行的穿刺针。
技术实现要素：
本发明公开了一种多自由度胸腔穿刺针，包括有驱动组件和长轴针管，驱动组件上安装长轴针管，长轴针管的末端设有针头，驱动组件使得长轴针管具有三个平移自由度，驱动组件包括有第一控制座，第一控制座连接有第一滑块，第一滑块能够被第一控制座驱动沿着x方向移动，第一滑块通过移动件和第二控制座连接，移动件能够驱动第二控制座相对第一控制座沿着y方向移动，y方向和x方向垂直；第二控制座内设有第二马达，第二马达连接有第二座轴a，第二座轴a连接有第二座轴b，第二座轴a丝杆连接有第二滑块a，第二座轴b丝杆连接有第二滑块b，第二马达能够驱动第二座轴a转动，进而使得第二滑块a能够沿着y方向移动，第二座轴a转动驱动第二座轴b转动，第二座轴b转动的时候能够驱动第二滑块b沿着y方向移动，第二滑块a和第二滑块b的移动方向始终相反；第二座轴a和第二座轴b连接处设有支撑部，第二座轴a和第二座轴b构成的轴穿过支撑部，支撑部上设有第三座轴，第三座轴的轴沿着z方向延伸，z方向分别与x方向和y方向垂直，第三座轴上套设有活动件，活动件连接有长轴针管，第二滑块a铰接有第一连杆，第一连杆与活动件铰接，第二滑块b铰接第二连杆，第二连杆和活动件铰接，当第二滑块a和第二滑块b沿着y方向移动时，能够驱动活动件相对第三座轴上沿着z方向移动。所述的第一控制座包括有座体，座体内设有第一座轴，第一座轴连接有第一马达并被第一马达控制转动，第一座轴丝杆连接有所述的第一滑块，第一马达能够通过第一座轴驱动第一滑块沿着x方向移动，进而带动第二控制座沿着x方向移动。所述的移动件包括有安装在第二控制座上的第三马达，第三马达连接有第四座轴，第二座轴连接有第一齿轮，第一滑块上安装有第二齿轮，第二齿轮能够绕着x方向自转，第一齿轮和第二齿轮齿合，第三马达能够驱动第一齿轮转动，带动第二齿轮转动，进而使得第二控制座相对第一控制座沿着y方向移动。移动件还包括有与第二控制座连接的两个卡位件，第一滑块上设有与卡位件形状配合的槽，卡位件卡入槽中，使得第二控制座只能够相对第一滑块沿着y方向移动。
附图说明
图1是本发明的示意图
图2是针头示意图；
图3是针管示意图；
图4是刺入皮肤示意图；
图5是穿透皮肤后的示意图；
图6是拔出时的示意图；
图7是本发明第一控制座和第二控制座的示意图；
图8是移动件示意图；
图9是第二控制座放大图；
图中标记：10：针管，11：活动槽，12：活动腔，13：外接通道，14：软管腔，15：软管，16：第一排气口，20：针头，21：气道，22：弹性片，23：排气道，24：第二排气口，25：柱体，26：活塞，27：耳件，28：弹簧，300：驱动组件，310：第一控制座，311：座体，312：第一马达，313：第一座轴，314：第一滑块，320：第二控制座，321：第二马达，322：第二座轴a，323：第二座轴b，324：支撑部，325：第三座轴，326：第一连杆，327：第二连杆，328：第二滑块a，329：第二滑块b，3210：活动件，330：移动件，331：第三马达，332：第四座轴，333：第一齿轮，334：第二齿轮，335：卡位件，400：长轴针管。
具体实施方式
本实施例的近端是指的是靠近操作人员的一端，如图1-6中的右端，远端是靠近皮肤的一端，如图1-6中的左端。
如图1所示，本实施例公开了一种具有保护功能的胸腔穿刺针，包括有针管10和针头20，针管被驱动移动，针管和穿刺驱动装置连接。针头用于刺穿人体皮肤，所述的针管中心部设有活动槽11，优选的活动槽的截面为圆形，其沿着针管的轴向延伸，类似于一个凹部。
如图2和3所示，针头的中间处20的设有凸部，凸部插入活动槽11当中，并能够在活动槽内沿着针管的轴向方向移动；针管还设有至少两个活动腔12，两个活动腔对立分布。
活动腔的远端为和外界连通的活动腔通道，针头的近端侧设有柱体25，柱体穿过活动腔通道，柱体的末端固定连接有位于活动腔内的活塞16，活动腔被活塞分割为远端腔和近端腔，活塞能够在活动腔中移动并改变远端腔和近端腔的体积，近端腔和外界连通，远端腔上设有第一排气口16，针管和针头之间设有套在柱体25上的弹簧28，弹簧有着使得针管和针头分离的趋势；针头内设有气道21，气道的远端延伸到针头的末端的外部以在针头末端形成至少两个开口，开口上设有密封开口的弹性片22，气道内的气压变大能够使得弹性片外扩，气道的近端延伸到凸部的侧面并在侧面形成开口；针管上靠近凸部的位置设有软管腔14，软管腔内有软管，软管的一端和活动腔连通，另一端和凸部侧面的开口连通使得活动腔和气道的气压相同；针头的近端侧还设有耳件24，耳件24能够包裹针管的近端一部分，耳件内设有和外界连通的排气道23，排气道的近端部分为第二排气口24；当穿刺针要穿过皮肤的时候，针头被挤压以靠近针管，弹簧被挤压，活塞朝着近端方向移动，远端腔体积变大，气压变小，使得气道21气压变小，弹性片收缩；当穿刺针穿透皮肤的时候，针头的皮肤阻力消失，在弹簧28的弹力作用下，针头远离针管方向移动，活塞朝着远端方向移动，远端腔体积变小，气压增大，进而使得气道气压增大；弹性片向外扩张，进而在针头末端处形成钝头，保护人体组织；当将穿刺针从人体取出的时候，针头受到皮肤阻力，针头进一步原理针管，活塞朝着远端方向移动，进而使得软管和活动腔的近端腔连通，并且第一排气口和第二排气口接通，远端腔和外界接通，气道21气压变小，弹性片收缩以使得针头能从皮肤顺利取出。所述的耳件27为圆环形。活动腔的近端腔通过外接通道13和外界连通，外界通道位于针管内，其从活动腔的近端腔一直延伸到针管的侧面外部。第二排气口24的大小大于第一排气口16使得穿刺针拔出的时候，第一排气口和第二排气口能够始终接通。
本发明的穿刺针在穿刺前的时候，可以轻微是的针头和针管靠近，使得弹簧有一定压缩力。在穿刺皮肤后能够有效的保护人体组织，并且在取出的时候，能够最小化对人体皮肤的损坏，有利于手术的进行。
为了使得穿刺能够多角度多自由度运动，本发明对驱动穿刺针进行了改进，具体的如图7-9所示，本发明公开了一种多自由度胸腔穿刺针，包括有驱动组件300和长轴针管400，长轴针管和上述所述的针管10连接或者针管10为长轴针管的一部分。
驱动组件300上安装长轴针管400，长轴针管的末端设有针头，驱动组件使得长轴针管具有三个平移自由度，如图7三个平移自由度的方向为x、y、z方向。
驱动组件300包括有第一控制座310，第一控制座310包括有座体311，座体内设有第一座轴313，第一座轴连接有第一马达312并被第一马达控制转动，第一座轴丝杆连接有第一滑块314，第一马达能够通过第一座轴驱动第一滑块沿着x方向移动，进而带动第二控制座320沿着x方向移动。第一滑块通过移动件330和第二控制座320连接，移动件能够驱动第二控制座相对第一控制座沿着y方向移动，y方向和x方向垂直；第二控制座320内设有第二马达321，第二马达连接有第二座轴a322，第二座轴a连接有第二座轴b323，第二座轴a丝杆连接有第二滑块a328，第二座轴b丝杆连接有第二滑块b329，第二马达能够驱动第二座轴a转动，进而使得第二滑块a能够沿着y方向移动，第二座轴a转动驱动第二座轴b转动，具体的第二座轴a和第二座轴b可以一体化成型。第二座轴b转动的时候能够驱动第二滑块b沿着y方向移动，第二滑块a和第二滑块b的移动方向始终相反。一种情况下，第二座轴a和第二座轴b的转动方向始终相同，这个时候，使得第一座轴a和第二座轴b有不同的螺纹方向。另一种情况下，第二座轴a和第二座轴b的螺纹方向相同，在第二座轴a和第二座轴b之间设有部件，使得第二座轴a和第二座轴b的方向相反，具体的可通过齿轮等传动。第二座轴a和第二座轴b连接处设有支撑部324，支撑部是在第二控制座上的，支撑部之间设有一个通道，用于第二座轴a和第二座轴b穿过，第二座轴a和第二座轴b构成的轴穿过支撑部324，支撑部上设有第三座轴325，第三座轴的轴沿着z方向延伸，z方向分别与x方向和y方向垂直，第三座轴上套设有活动件3210，活动件能够沿着第三座轴上下移动。活动件连接有长轴针管400，活动件可为穿刺针的一部分。第二滑块a328铰接有第一连杆326，第一连杆326与活动件3210铰接，第二滑块b329铰接第二连杆327，第二连杆327和活动件（3210）铰接，上述四个铰接处的铰接轴方向均为x方向，两个连杆一方面能够使得活动件上下移动，一方面限制活动件的自转偏移。当第二滑块a和第二滑块b沿着y方向移动时，能够驱动活动件3210相对第三座轴上沿着z方向移动。
如图8所示，所述的移动件330包括有安装在第二控制座320上的第三马达331，第三马达连接有第四座轴332，第二座轴连接有第一齿轮333，第一滑块314上设有一个槽，槽内安装有第二齿轮334，第二齿轮能够在槽内自转，第二齿轮能够绕着x方向自转，第一齿轮和第二齿轮齿合，第三马达能够驱动第一齿轮转动，带动第二齿轮转动，进而使得第二控制座相对第一控制座沿着y方向移动。移动件还包括有与第二控制座连接的两个卡位件335，第一滑块上设有与卡位件形状配合的槽，卡位件卡入槽中，使得第二控制座只能够相对第一滑块沿着y方向移动。
本发明第一控制座能够使得穿刺轴具有x方向的移动自由度，移动件使得穿刺针具有y方向的自由度，第二控制座使得穿刺针具有z方向的自由度。本发明能够使得穿刺针在穿刺的时候更加的灵活。
1.一种多自由度胸腔穿刺针，其特征在于，包括有驱动组件（300）和长轴针管（400），驱动组件（300）上安装长轴针管（400），长轴针管的末端设有针头，驱动组件使得长轴针管具有三个平移自由度，驱动组件（300）包括有第一控制座（310），第一控制座连接有第一滑块（314），第一滑块能够被第一控制座驱动沿着x方向移动，第一滑块通过移动件（330）和第二控制座（320）连接，移动件能够驱动第二控制座相对第一控制座沿着y方向移动，y方向和x方向垂直；第二控制座（320）内设有第二马达（321），第二马达连接有第二座轴a（322），第二座轴a连接有第二座轴b（323），第二座轴a丝杆连接有第二滑块a（328），第二座轴b丝杆连接有第二滑块b（329），第二马达能够驱动第二座轴a转动，进而使得第二滑块a能够沿着y方向移动，第二座轴a转动驱动第二座轴b转动，第二座轴b转动的时候能够驱动第二滑块b沿着y方向移动，第二滑块a和第二滑块b的移动方向始终相反；第二座轴a和第二座轴b连接处设有支撑部（324），第二座轴a和第二座轴b构成的轴穿过支撑部（324），支撑部上设有第三座轴（325），第三座轴的轴沿着z方向延伸，z方向分别与x方向和y方向垂直，第三座轴上套设有活动件（3210），活动件连接有长轴针管（400），第二滑块a（328）铰接有第一连杆（326），第一连杆（326）与活动件（3210）铰接，第二滑块b（329）铰接第二连杆（327），第二连杆（327）和活动件（3210）铰接，当第二滑块a和第二滑块b沿着y方向移动时，能够驱动活动件（3210）相对第三座轴上沿着z方向移动。
2.根据权利要求1所述的多自由度胸腔穿刺针，其特征在于，所述的第一控制座（310）包括有座体（311），座体内设有第一座轴（313），第一座轴连接有第一马达（312）并被第一马达控制转动，第一座轴丝杆连接有所述的第一滑块（314），第一马达能够通过第一座轴驱动第一滑块沿着x方向移动，进而带动第二控制座（320）沿着x方向移动。
3.根据权利要求2所述的多自由度胸腔穿刺针，其特征在于，所述的移动件（330）包括有安装在第二控制座（320）上的第三马达（331），第三马达连接有第四座轴（332），第二座轴连接有第一齿轮（333），第一滑块（314）上安装有第二齿轮（334），第二齿轮能够绕着x方向自转，第一齿轮和第二齿轮齿合，第三马达能够驱动第一齿轮转动，带动第二齿轮转动，进而使得第二控制座相对第一控制座沿着y方向移动。
4.根据权利要求3所述的多自由度胸腔穿刺针，其特征在于，移动件还包括有与第二控制座连接的两个卡位件（335），第一滑块上设有与卡位件形状配合的槽，卡位件卡入槽中，使得第二控制座只能够相对第一滑块沿着y方向移动。
技术总结