[发明专利]一种具有形状感知功能的可操纵穿刺针

说明书

一种具有形状感知功能的可操纵穿刺针，涉及医疗器械技术领域。本发明为解决了现有的穿刺针灵活性差的问题。本发明包括内针、外针和N根光纤光栅传感器；内针插入外针内，且二者间存在间隙；N根光纤光栅传感器均匀设置在内针外壁上，且N根光纤光栅传感器沿着内针长度方向铺设；内针为圆柱形结构；从内针的尾端向其尖刺端进行切割，并沿着内针的圆周方向上被切割成N等份，每等份对应一个光纤光栅传感器；且每等份所对应光纤光栅传感器用于感知该等份所对应的形态变化；内针尾端上的N等份用于接收外部施加的拉力或压力，外针的尖刺端可跟随内针的N个等份的形态变化而变化。本发明主要用于对穿刺针的针尖的弯曲程度进行控制。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域。

背景技术

穿刺针是用于经皮穿刺介入的一种常用器械，广泛用于活检、射频消融和放射粒子植入等手术，目前常用的穿刺针多为细长的刚性结构，在实际使用过程中由于组织的不均匀性以及部分斜面针尖的受力不均匀导致针体发生弯曲，进而偏离目标影响治疗效果。此外，病灶附近解剖结构复杂的情况下，常用穿刺针无法灵活地绕开重要解剖结构，限制了其应用场景，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的穿刺针灵活性差的问题，本发明提供了一种具有形状感知功能的可操纵穿刺针。

一种具有形状感知功能的可操纵穿刺针，包括内针、外针和N根光纤光栅传感器；内针插入外针内，且二者间存在间隙；N根光纤光栅传感器均匀设置在内针外壁上，且N根光纤光栅传感器沿着内针长度方向铺设；N为大于或等于2的整数；

内针为圆柱形结构；

从内针的尾端向其尖刺端进行切割，并沿着内针的圆周方向上被切割成N等份，每等份对应一个光纤光栅传感器；且每等份所对应光纤光栅传感器用于感知该等份所对应的形态变化；

内针的切割长度小于内针的长度；

内针尾端上的N等份用于接收外部施加的拉力或压力，外针的尖刺端可跟随内针的N个等份的形态变化而变化。

优选的是，内针上相邻的等份间存在间隙，且N等份共形成N个间隙。

优选的是，内针上N等份所形成N个间隙相互连通。

优选的是，内针的切割长度趋近于内针的长度。

优选的是，内针的外壁开设有N个槽体；N根光纤光栅传感器分别嵌入在N个槽体内。

优选的是，每根光纤光栅传感器上均匀蚀刻有M个布拉格光栅；M为大于或等于2的整数。

优选的是，N的取值为3。

优选的是，外针的尖刺端外壁上设有螺旋状镂空结构。

优选的是，外针的尖刺端外壁上设有螺旋状镂空结构的实现方式为：绕着外针的尖刺端外壁进行螺旋状切割，且螺旋状切割深度贯穿外针的管壁。

优选的是，M的取值为5。

本发明带来的有益效果是：本发明的目的在于提供一种具有形状感知功能的可操纵穿刺针，用于感知穿刺针的形状并实现穿刺过程中针尖位置的闭环控制，应用时，通过对内针尾端上的每个等份施加的拉力或压力，使得该等份在力的作用下产生形变，并与其相邻的等份的相互作用，并通过应光纤光栅传感器感应相应等份的应力，并将其该等份的形态变化信息上传至终端进行解析，最终实现对整个穿刺针尖刺端形态的变化的控制，使其能够灵活的绕开重要解剖结构或危险区域，提高穿刺针的灵活性。

附图说明

图1是内针1的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是图1在A-A方向的剖视图；