[发明专利]一种用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构及工作方法

权利要求书

1.一种用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，包括基座（17）、针刺平台（10）、第一直线超声电机（11），第一位移传感器（5）、外针旋转单元、内针进给单元和减摩单元；其中，

所述针刺平台（10）与底座（17）之间滑动连接；所述外针旋转单元、内针进给单元和减摩单元均放置在针刺平台（10）上，随针刺平台（10）一起前后运动；所述第一直线超声电机（11）固定于基座（17）上；所述第一位移传感器（5）固定于基座（17）上，检测针刺平台（10）相对于基座（17）的位移；所述第一直线超声电机（11）驱动针刺平台（10）运动；

所述外针旋转单元包括：中空超声电机（3）、旋转位移传感器组件（13）、针套（16）、外针（1）、夹持机构（2）及电机支座（4）；所述中空超声电机（3）包含定子与动子，定子与电机支座（4）固连在一起，动子与夹持机构（2）相连；所述针套（16）套设在外针（1）外面，保护外针（1）被夹持机构（2）破坏；

所述内针进给单元包括：内针（6）、针座（7）、第二直线超声电机（8）及第二位移传感器组件（9）；所述第二直线超声电机（8）包含定子与动子，定子与针刺平台（10）相连，动子与针座（7）相连；动子驱动针座（7）运动，从而推动与针座（7）固定连接的内针（6）；

所述减摩单元包括：压电叠堆组件（12）、振动板组件（14）、预压力调节装置（15）；所述压电叠堆组件（12）由多片压电片组成，压电叠堆组件（12）的底座固定安装在针刺平台（10）上，压电叠堆组件（12）的移动端通过预压力调节装置（15）与振动板组件（14）连接在一起，产生高频振动；

所述旋转位移传感器组件（13）固定设于振动板组件（14）上，检测中空超声电机（3）的旋转位移；

所述第二位移传感器组件（9）固定设于在针刺平台（10）上，检测针座（7）相对于针刺平台（10）的位移。

2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述外针（1）、内针（6）穿过中空电机（3）内部，并通过夹持机构（2）与中空超声电机（3）相连，外针的旋转运动由中空电机（3）直接驱动。

3.根据权利要求1所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述第二直线超声电机（8）通过针座（7）固连于内针（6）一端，并直接驱动内针完成粒子放置，活检。

4.根据权利要求1所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述减摩单元中由压电叠堆组件（12）驱动振动板组件（14），通过压电叠堆组件带动振动板组件实现高频振动，减小针刺过程中外针与前列腺软组织间的摩擦阻力。

5.根据权利要求1所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述减摩单元中的振动板组件（14）通过柔性铰链（19）连接在针刺平台（10）上，并产生高频振动所需的回复力。

6.根据权利要求1所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述减摩单元中的振动板组件通过滑轨机构（18）连接在针刺平台（10）上，并通过预压力弹簧产生高频振动所需的回复力。

7.根据权利要求6所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述滑轨机构（18）包含导轨及设于其上滑动的滑块。

8.根据权利要求1所述的用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构，其特征在于，所述减摩单元与内针进给单元之间相互解耦。

9.一种用于磁共振成像仪内部的前列腺针刺机构的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：当穿刺针为刚性针时，第一直线超声电机驱动针刺平台完成定位，在第一直线超声电机驱动刚性针针刺的过程中，压电叠堆组件驱动振动板组件产生高频振动，减小刚性针在软组织中的摩擦阻力，然后由第二直线超声电机驱动内针完成药物放置；当穿刺针为柔性针时，第一直线超声电机驱动针刺平台完成定位，在第一直线超声电机驱动柔性针针刺的过程中，无磁中空超声电机直接驱动外针旋转，改变柔性针弯曲方向，实现柔性针以曲线轨迹绕过障碍物，完成规定路径的针刺运动；然后由第二直线超声电机驱动内针完成药物放置。