[发明专利]电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置。电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置包括第一球壳体，其上成型有用于穿刺针安装的穿刺针安装结构，且第一球壳体至少在其内侧设置有第一球面；第二球壳体，具有与第一球壳体内侧的第一球面相配合的第二球面；以及设置在第一球壳体与第二球壳体二者之一的第一励磁线圈，以及设置在第一球壳体与第二球壳体二者另一上的驱动线圈，在第一励磁线圈与驱动线圈的配合驱动下，第一球壳体与第二球壳体沿第一球面和第二球面的延伸方向滑动，整体装置无需电机、传动机构等部件，整体结构更为简单，降低了电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置的体积和成本。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置。

背景技术

目前，在进行穿刺手术时，需要采用穿刺针来进行穿刺手术。电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置起到约束穿刺角度的作用，借助电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置，可以有效提高经皮穿刺手术的穿刺精度。

现有方案中，有使用多自由度串联或并联机械臂来把持穿刺针，调整穿刺针的位置和姿态。而按照是否有源驱动可分为主动式和被动式，主动式电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置通过电、气驱动及传动机构调整穿刺针的位姿，但整体装置的结构复杂，体积大，成本高，而被动式电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置为纯机械装置，需要手动调整穿刺针位姿至设定位姿并锁定，操作精度不高，不便于临床应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置，以解决现有技术中主动式电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置通过电、气驱动及传动机构调整穿刺针的位姿，整体装置的结构复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置，包括：

穿刺针；

第一球壳体，其上成型有穿刺针安装结构，所述穿刺针安装在所述穿刺针安装结构上，所述第一球壳体至少在其内侧设置有第一球面；

第二球壳体，设置在所述第一球壳内部，具有与所述第一球面相配合的第二球面，所述第二球壳固定设置；以及

设置在所述第一球壳体的第一励磁线圈，以及设置在所述第二球壳体上的驱动线圈，所述驱动线圈和所述第一励磁线圈构造为，在所述驱动线圈通电时产生磁场驱动所述第一励磁线圈运动，进而带动所述第一球壳沿着所述第二球面延伸方向滑动。

进一步地，还包括第三球壳体，第三球壳体设置在第一球壳体的外侧，并具有与第一球壳体外侧的第一球面配合的第三球面。

进一步地，第一球壳体、第二球壳体以及第三球壳体均为半球壳，且半球壳之间共球心。

进一步地，第一球壳体和第三球壳体之间固定连接，并在第一球壳体和第三球壳体之间形成容纳第二球壳体的容纳间隙。

进一步地，第一球壳体和第三球壳体之间通过限位卡扣固定连接。

进一步地，第一励磁线圈设置在第二球壳体上，电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置还包括设置在第三球壳体上的第二励磁线圈。

进一步地，第一励磁线圈和第二励磁线圈在第一球壳体和第二球壳体上对应设置并构成亥姆霍兹线圈。

进一步地，穿刺针安装结构为设置在第一球壳体上的穿刺针导向柱，穿刺针嵌套在穿刺针导向柱中，且穿刺针导向柱的轴心线穿过第一球壳体的球心。

进一步地，第二球壳体上开设有避让穿刺针安装结构的避让槽。

本实施例还提供一种穿刺手术机器人，包括穿刺针以及电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置，所述电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置为如上所述的电磁驱动的两自由度穿刺针导向装置。

本发明技术方案，具有如下优点：