[实用新型]柔性针穿刺装置

说明书

本实用新型公开了一种柔性针穿刺装置，包括：柔性针组件，其包括柔性引导管、柔性空心针和柔性推杆；柔性针穿刺机构，其包括第一驱动机构和第二驱动机构；以及柔性针弯曲机构，其包括第三驱动机构和具有引导凹槽的弯曲引导杆。本实用新型提供的柔性针穿刺装置不仅能够驱动柔性针实现插入和缩回功能，而且可以控制柔性针的弯曲轨迹、针头插入方向，使得本实用新型的柔性针穿刺装置能在狭窄的空间（如MRI或CT闭孔空间）实现穿刺操作，使成像扫描与柔性针插入可同步进行，而不需要手术期间将病患反复移入或移出MRI或CT的闭孔腔体，从而能减少手术时间、提高手术精度；本实用新型能够减小插入时柔性空心针与柔性引导管之间的摩擦阻力。

技术领域

本实用新型涉及医疗机器人领域，特别涉及一种柔性针穿刺装置。

背景技术

针插入是微创介入手术治疗中最常用的方法之一。为了提高介入的精准度和自动化程度，机器人辅助手术系统得到了广泛的研究和开发，而针插入(进针)机构作为机器人辅助手术系统中必不可少的核心部件之一，也受到了高度关注，尤其是对于适用于闭孔磁共振成像(MRI)系统或计算机断层成像(CT)系统的狭窄空间的针插入机构有着广泛的需求。

MRI是一种成熟的医学诊断工具。MRI不仅在任意方向都具有出色的软组织对比度和空间分辨率，而且不会使患者暴露于电离辐射下。根据MRI影像诊断结果，医生可以确定手术目标位置、进行手术进针路径规划及确定针头插入点、并将针头穿过皮肤进入目标解剖结构，例如关节间隙或神经根，以注射造影剂或止痛药等。医生还可以操作控制针头到达不同的内脏器官，如前列腺、乳房、肝脏和大脑，以进行穿刺活检，或对癌变部位实施微创射频或冷冻消融治疗。由于目前较多使用的仍然是孔径为60cm的卧式闭孔MRI扫描仪，所以在如此狭窄的空间中实施手术操作是极其困难的。另一方面，目前常用的穿刺针多为刚性针，致使某些部位或器官(如腹部或肝脏)的手术难以在MRI闭孔腔体内进行，其原因在于刚性穿刺针可能会碰到MRI闭孔腔体内壁。因此，在手术过程中，需要将患者重复的移入和移出MRI扫描仪闭孔，以分别进行MRI扫描成像或针的插入。例如，Enrico Franco等，于2016年4月发表于IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS,VOL.21,NO.2的文献“Needle-Guiding Robot for Laser Ablation of Liver Tumors Under MRI Guidance”，公开了一种由MRI引导的肝脏肿瘤消融手术机器人系统。为了手术实施，医生不得不在MRI扫描后，进入MRI扫描室内，将病患从MRI闭孔内移出，并依据MRI成像结果，手动插入消融针以进行消融手术；待消融手术告一段落，消融针退出后，再将病患移入MRI闭孔内，进行再次扫描，以判断消融手术是否已达到手术要求，如果没有，将重复上述手术步骤，直至实现手术目标。这样的结果会导致：1)病患需要多次移入和移出MRI闭孔，致使手术需要耗费较长时间；2)由于手术实施与MRI成像无法实时同步进行，所以针的穿刺路径、位置和方向精度无法得到保证。