[发明专利]穿刺机构及穿刺方法

权利要求书

1.一种穿刺机构(10)，其特征在于，包括：

基座(11)；

控制模块(13)；

直线轴机构(15)，设置于所述基座(11)上，用于根据所述控制模块(13)的第一指令控制针头沿X轴、Y轴及Z轴运动；

回转轴机构(17)，与所述直线轴机构(15)连接，用于根据控制模块(13)的第二指令调整所述针头的俯仰和水平角度；

推送轴机构(19)，与所述回传轴机构(17)连接，用于根据控制模块(13)的第三指令推送所述针头刺入血管。

2.根据权利要求1所述的穿刺机构(10)，其特征在于，所述直线轴机构(15)包括X轴运动副(X1,X2)、X轴动力源(XD)、Y轴运动副(Y1,Y2)、Y轴动力源(YD)、Z轴运动副(Z1,Z2)、Z轴动力源(ZD)，所述X轴动力源(XD)、所述Y轴动力源(YD)及所述Z轴动力源(ZD)根据所述控制模块(13)的所述第一指令分别控制所述X轴运动副(X1,X2)、所述Y轴运动副(Y1,Y2)及所述Z轴运动副(Z1,Z2)运动。

3.根据权利要求1所述的穿刺机构(10)，其特征在于，所述回转轴机构(17)包括水平回转运动副(U1,U2)、水平回转动力源(UD)、俯仰回转运动副(V1,V2)、俯仰回转动力源(VD)，所述水平回转动力源(UD)及所述俯仰回转动力源(VD)根据所述控制模块(13)的所述第二指令分别控制所述水平回转运动副(U1,U2)及所述俯仰回转运动副(V1,V2)运动。

4.根据权利要求1所述的穿刺机构(10)，其特征在于：

所述推送轴机构(19)根据所述控制模块(13)的第四指令将所述针头沿直线方向退出皮肤组织之外；

所述回转轴机构(17)根据所述控制模块(13)的第五指令将所述针头恢复至初始化的俯仰和水平角度；

所述直线轴机构(15)根据所述控制模块(13)的第六指令将所述针头运动至初始位置以结束穿刺过程。

5.根据权利要求1所述的穿刺机构，其特征在于，还包括力反馈和/或电阻抗反馈装置，所述力反馈和/或电阻抗反馈装置电连接至所述控制模块(13)，用于根据针头刺入皮肤组织后的力反馈和/或电阻抗反馈数据判断所述针头是否进入血管中。

6.一种穿刺方法，其特征在于，由穿刺机构完成，所述穿刺机构包括X直线轴机构、Y直线轴机构、Z直线轴机构、水平回转轴机构、垂直回转轴机构及推送轴机构；所述方法包括：

控制所述X直线轴机构、所述Y直线轴机构、所述Z直线轴机构、所述水平回转轴机构、所述垂直回转轴机构运动针头至穿刺点位置以完成定位段的运动；

控制所述推送轴机构沿直线将所述针头由穿刺点刺入血管并到达进入点以完成穿刺段的运动；

控制所述推送轴机构和所述垂直回转轴机构将所述针头由所述进入点推送至平推点以完成穿刺调整段的运动；

控制所述推送轴沿直线将所述针头由所述平推点推送至终点位置以完成平推段的运动。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制所述X直线轴机构、所述Y直线轴机构、所述Z直线轴机构、所述水平回转轴机构、所述垂直回转轴机构运动将针头至穿刺点位置以完成定位段的运动，包括：

控制所述X直线轴机构、所述Y直线轴机构、所述Z直线轴机构以第一速度范围将所述针头推送至安全点位置以完成快速粗定位段的运动；

控制所述X直线轴机构、所述Y直线轴机构、所述Z直线轴机构及所述水平回转轴机构、所述垂直回转轴机构以第二速度范围将所述针头由所述安全点推送至所述穿刺点位置以完成慢速准确定位段的运动；其中，所述垂直回转轴机构控制所述针头与血管的俯仰夹角为5°～45°。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述穿刺机构设置有力反馈和/或电阻抗反馈装置；控制所述推送轴机构沿直线将所述针头由穿刺点刺入血管并到达进入点以完成穿刺段的运动，包括：

控制所述推送轴机构沿直线方向推送所述针头由穿刺点刺入皮肤组织，并根据所述力反馈和/或电阻抗反馈装置反馈的数据确定所述针头是否已进入血管，并在确定所述针头进入血管后继续推进设定距离后形成所述进入点以完成所述穿刺段的运动。