用于制备植入物的缝合装置
技术领域
本发明涉及医疗器械的制造设备,特别是涉及制备植入物的缝合装置。
背景技术
植入物一般包括管状裸支架以及至少部分覆盖裸支架的加强层。微创伤介入医疗器械中常用到植入物来治疗管状人体器官的某些疾病,例如采用管状覆膜支架来治疗胸/腹主动脉动脉瘤等疾病。覆膜支架是由特制的合金丝编织的裸支架和膜材缝合成型。相应的缝合工艺要求定位精准、针孔孔隙小、立体缝合以及特殊牢固的线节点打结方式。且缝合工艺还要适应不同规格尺寸的裸支架。
目前覆膜缝合至裸支架均采用手工缝合方式。人工投入成本较高,生产效率低,并且容易因为人为误差,导致产品质量一致性很难保证。另外一方面,由于覆膜支架的结构特点与质量要求,以及其形状均大致为细管状,现有的工业缝纫机体系中的自动缝合设备不能满足覆膜支架的缝合要求。
中国专利申请CN1514702A公开了一种制造支架移植管的方法,其采用锁式缝合方法来制备支架移植管。这种方法的采用直线梭引入底线再与顶线穿插纽结形成锁式结构线迹。实现这种方法所采用的缝合设备机构复杂,不易控制。
发明内容
基于以上问题的一个或多,本发明提供一种用于制备植入物的缝合装置。
一种用于制备植入物的缝合装置,用于对待缝合物进行缝合,包括:
机针,所述机针用于保持第一缝合线,
机针驱动组件,所述机针驱动组件与机针相连,用于控制所述机针沿第一路径往复运动,
游针,所述游针用于保持第二缝合线,
第一游针驱动组件,所述第一游针驱动组件设置在游针一侧,所述第一游针驱动组件可获取和释放所述游针,所述第一游针驱动组件获取游针后可沿第二路径驱动游针往复运动,
第二游针驱动组件,所述第二游针驱动组件设置在游针的另一侧,所述第二游针驱动组件可获取和释放所述游针,所述第二游针驱动组件获取游针后可沿第二路径驱动游针往复运动,
控制机构,所述控制机构用于控制机针驱动组件、第一游针驱动组件和第二游针驱动组件的运转,并通过控制机针的运动和游针的运动带动第一缝合线和第二缝合线对待缝合物进行缝合以形成所述植入物。
采用上述缝合装置可实现支架和膜材通过机器进行缝合。这样可大幅提升覆膜支架的生产效率,而且缝合装置的控制简易,精度高,因此制备的植入物质量和一致性得到提升。
在一些实施例中,所述机针的运动和游针的运动包括:
所述机针驱动组件驱动机针贯穿所述待缝合物,使所述第一缝合线在待缝合物一侧形成一环状部分,所述第二游针驱动组件驱动所述游针向所述环状部分运动,使所述第二缝合线穿过所述环状部分,所述第二游针驱动组件将所述游针释放后,所述第一游针驱动组件驱动所述游针远离所述环状部分。
在一些实施例中,所述控制机构在控制所述机针贯穿所述待缝合物并运动至指定位置后,再驱动所述机针反向运动一定距离,使所述第一缝合线在一侧形成环状部分。
在一些实施例中,当所述第二缝合线受到的张紧力达到预设的第二缝合线张紧力值时,所述控制机构控制所述第一游针驱动组件驱动所述游针向所述第二游针驱动组件的方向运动。
在一些实施例中,在所述游针穿过所述环状部分时,所述控制机构控制所述机针朝远离游针的方向运动。
在一些实施例中,当所述第一缝合线受到的张紧力达到预设的第一缝合线张紧力值时,所述控制机构控制上述机针朝靠近游针方向运动。
在一些实施例中,所述第二路径为沿植入物的轴线方向延伸的路径,所述第一路径为沿垂直于所述植入物的轴线方向延伸的路径。
在一些实施例中,所述机针驱动组件包括机头以及与控制机构通讯连接的机头驱动电机,所述机头驱动电机与机头连接,用于给机针的运动提供动力,所述机头与机针可拆卸连接,并用于将机头驱动电机的旋转运动转化为机针的直线往复运动。
在一些实施例中,所述第一游针驱动组件包括依次相连的第一传针夹具、第一夹具驱动结构和第一夹具驱动电机,所述第一夹具驱动电机与控制机构通讯连接,用于为第一传针夹具的运动提供动力,所述第一夹具驱动结构用于将第一夹具驱动电机的旋转运动转化为第一传针夹具的直线往复运动,所述第一传针夹具用于夹持和释放游针。
在一些实施例中,所述第二游针驱动组件包括依次相连的第二传针夹具、第二夹具驱动结构和第二夹具驱动电机,所述第二夹具驱动电机与控制机构通讯连接,用于为第二传针夹具的运动提供动力,所述第二夹具驱动结构用于将第二夹具驱动电机的旋转运动转化为第二传针夹具的直线往复运动,所述第二传针夹具用于夹持和释放游针。
在一些实施例中,所述缝合装置还包括与控制机构通讯连接的张紧力检测模块,所述张紧力检测模块用于检测第二缝合线的张紧力,所述控制机构根据张紧力检测模块发送的信号控制游针的运动。
在一些实施例中,所述张紧力检测模块与所述第一传针夹具相连,并与第一传针夹具同步运动。
在一些实施例中,所述缝合装置还包括送料机构,所述送料机构包括固定单元、与所述控制结构通信连接的运动单元,所述固定单元用于固定所述待缝合物,所述运动单元用于驱动所述固定单元以及待缝合物运动。
在一些实施例中,所述机针具有初始位置,在初始位置,机针高于游针。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的缝合装置的示意图;
图2为本发明的实施例提供的缝合装置中机针向下移动且第二传针夹具位于初始位置的示意图;
图3为本发明的实施例提供的缝合装置中机针将待缝合物贯穿的示意图;
图4为本发明的实施例提供的缝合装置中游针开始穿过环状部分的示意图;
图5为本发明的实施例提供的缝合装置中游针带动第二缝合线穿过环状部分的示意图;
图6为本发明的实施例提供的缝合装置中游针完全穿过环状部分后第一传针夹具继续带动游针运动的示意图;
图7为图6中的机针继续向上运动一段距离且游针在第一传针夹具带动下继续运动一段距离的示意图。
其中:
100、缝合装置 110、机针 120、机针驱动组件
121、机头 122、机头驱动电机 130、游针
140、第一游针驱动组件 141、第一传针夹具 142、第一夹具驱动结构
143、第一夹具驱动电机 150、第二游针驱动组件 151、第二传针夹具
152、第二夹具驱动结构 153、第二夹具驱动电机
160、张紧力检测模块 200、待缝合物 210、膜材
220、裸支架 221、合金丝 310、第一缝合线 320、第二缝合线
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的实施例提供了一种缝合装置100,用于对待缝合物200进行缝合,其包括机针110、机针驱动组件120、游针130、第一游针驱动组件140、第二游针驱动组件150和控制机构。
上述机针110用于保持第一缝合线310。这样,机针110可带动第一缝合线310运动。上述机针驱动组件120与机针110相连,用于控制上述机针110沿第一路径往复运动。上述游针130用于保持第二缝合线320。这样,游针130可带动第二缝合线320运动。上述第一游针驱动组件140设置在游针130一侧,上述第一游针驱动组件140可获取和释放上述游针130,上述第一游针驱动组件140获取游针130后可沿第二路径驱动游针130往复运动。上述第二游针驱动组件150设置在游针130的另一侧,上述第二游针驱动组件150可获取和释放上述游针130,上述第二游针驱动组件150获取游针130后可沿第二路径驱动游针130往复运动。上述控制机构用于控制机针驱动组件120、第一游针驱动组件140和第二游针驱动组件150的运动。可以理解,第一游针驱动组件140和第二游针驱动组件150可以采用夹持的方式获取和释放游针130,也可以采用其它方式获取和释放游针130。
工作时,通过机针110的运动和游针130的运动可使第一缝合线310和第二缝合线320相互交织互锁,在待缝合物200上形成线迹,以制备所述植入物。
以待缝合物200由裸支架220和膜材210组成为例,膜材210卷曲后设置于裸支架220内部和/或外部,并将裸支架220内表面和/或外表面覆盖。机针110设置在裸支架220外侧,机针110在其运动轨迹中可贯穿膜材210。游针130可在裸支架220内部运动。通过机针110和游针130的运动,可带动第一缝合线310和第二缝合线320在膜材210和裸支架220之间形成线迹,进而可将膜材210与裸支架220缝合在一起,形成覆膜支架。
采用上述缝合装置100可实现裸支架220和膜材210通过机器进行缝合。这样可大幅提升覆膜支架的生产效率,解决了覆膜支架的产能瓶颈,而且缝合装置100的控制简易,精度高,因此制备的植入物质量和一致性得到提升。
本实施例中,上述机针110的运动和游针130的运动包括:
上述机针驱动组件120驱动机针110贯穿上述待缝合物200,使上述第一缝合线310在待缝合物200一侧形成一环状部分,上述第二游针驱动组件150驱动上述游针130向上述环状部分运动,使上述第二缝合线320穿过上述环状部分,上述第二游针驱动组件150将上述游针130释放后,上述第一游针驱动组件140驱动上述游针130远离上述环状部分。当待缝合物200由裸支架220和膜材210组成时,机针110穿过膜材210使第一缝合线310在膜材210内侧形成一环状部分,第二游针驱动组件150驱动上述游针130向上述环状部分运动,使上述第二缝合线320穿过上述环状部分,上述第二游针驱动组件150将上述游针130释放后,上述第一游针驱动组件140驱动上述游针130远离上述环状部分。
本实施例中,优选,上述控制机构在控制上述机针110贯穿上述待缝合物200并运动至指定位置后,再驱动上述机针110反向运动一定距离,通过第一缝合线310与待缝合物200之间的摩擦力,使第一缝合线310不能与机针110同步运动,进而使环状部分尺寸变大。这样设置,便于游针130穿过环状部分。
本实施例中,优选,在上述游针130穿过上述环状部分的同时,上述控制机构控制上述机针110朝远离游针130方向运动。这样设置,有利于提高缝合效率。进一步,当所述第一缝合线310受到的张紧力达到预设的第一缝合线张紧力值时,所述控制机构控制上述机针110朝靠近游针130方向运动。
本实施例中,优选,上述第一游针驱动组件140驱动上述游针130远离上述环状部分后,当所述第二缝合线320受到的张紧力达到预设的第二缝合线张紧力值时,所述控制机构控制第一游针驱动组件140驱动所述游针130向所述第二游针驱动组件150的方向运动。
本实施例中,上述第二路径可以为沿植入物的轴线延伸的路径,上述第一路径可以为垂直于植入物的轴线延伸的路径。可以理解,第二路径与第一路径也可以是其它路径。即在一些实施例中,第二路径与第一路径可以垂直。在一些实施例中,第二路径与第一路径也可以不垂直。
本实施例中,上述机针驱动组件120包括机头121以及与控制机构通讯连接的机头驱动电机122,上述机头驱动电机122与机头121连接,用于给机针110的运动提供动力,上述机头121与机针110可拆卸连接,并用于将机头驱动电机122的旋转运动转化为机针110的直线往复运动。本发明对机头121所采用的机械结构没有特别的限制,可以是齿轮齿条结构,凸轮连杆机构,往复丝杠结构等。
本实施例中,上述第一游针驱动组件140包括依次相连的第一传针夹具141、第一夹具驱动结构142和第一夹具驱动电机143,上述第一夹具驱动电机143用于为第一传针夹具141的运动提供动力,上述第一夹具驱动结构142用于将第一夹具驱动电机143的旋转运动转化为第一传针夹具141的直线往复运动,上述第一传针夹具141用于夹持和释放游针130。本发明对上述第一夹具驱动结构142的机械结构没有特别的限制,可以是齿轮齿条结构,凸轮连杆机构,往复丝杠结构等。本发明的上述第一传针夹具141可应用传统的夹持装置,具备能将游针130夹持和释放的功能即可。
本实施例中,上述第二游针驱动组件150包括依次相连的第二传针夹具151、第二夹具驱动结构152和第二夹具驱动电机153,上述第二夹具驱动电机153与控制机构通讯连接,用于为第二传针夹具151的运动提供动力,上述第二夹具驱动结构152用于将第二夹具驱动电机153的旋转运动转化为第二传针夹具151的直线往复运动,上述第二传针夹具151用于夹持和释放游针130。本发明对上述第二夹具驱动结构152的机械结构没有特别的限制,可以是齿轮齿条结构,凸轮连杆机构,往复丝杠结构等。本发明的上述第二传针夹具151可应用传统的夹持装置,具备能将游针130夹持和释放的功能即可。
优选的,上述控制机构可控制上述第一传针夹具141和第二传针夹具151同时向上述环状部分移动。这样可提高缝合效率。
本实施例中,上述缝合装置100还包括与控制机构通讯连接的张紧力检测模块160,上述张紧力检测模块160用于检测第二缝合线320的张紧力,上述控制机构根据张紧力检测模块160发送的信号控制游针130的运动。
具体的,上述控制机构根据张紧力检测模块160的检测值和预设的第二缝合线320张紧力值,通过控制第一传针夹具141的运动,来实现控制游针130的运动。可以理解,当第一传针夹具141的运动由第一夹具驱动电机143以及第一夹具驱动结构142控制时,通过控制第一夹具驱动电机143和第一夹具驱动结构142的运动,即可控制第一传针夹具141的运动。例如,当上述检测值达到预设的第二缝合线张紧力值时,上述控制机构控制第一传针夹具141停止并向反向运动。需要说明的是,上述张紧力检测模块160可应用传统的张紧力检测模块。传统的张紧力检测模块的原理是第一传针夹具141上受到的力会被张紧力检测模块上的力传感器检测到。通过所述张紧力检测模块160来控制所述游针130的运动,可以使每个线迹受到的张紧力均匀,而且张紧力大小可控,形成的植入物的膜材表面不会出现起皱、针孔粗大等现象,而这些现象会导致植入物中的膜材不能阻挡组织器官中的液体渗透,进而导致整个植入物失效。
本实施例中,第一缝合线310的张紧力可由机头121控制,具体的可采用与传统缝纫机类似的方法来控制。例如,通过摩擦片提供摩擦力以张紧第一缝合线310来实现对第一缝合线310张紧力的控制。
本实施例中,上述张紧力检测模块160与上述第一传针夹具141相连,并与第一传针夹具141同步运动。上述张紧力检测模块160可与第一传针夹具141一同由第一夹具驱动电机143驱动。
本实施例中,上述缝合装置100还包括送料机构,上述送料机构包括固定单元、与上述控制结构通信连接的运动单元,上述固定单元用于固定上述待缝合物200,上述运动单元用于驱动上述固定单元以及待缝合物200运动。上述固定单元可应用传统的夹具或其它固定件,只要能将待缝合物200固定即可。运动单元可应用传统的运动机构,例如电机驱动的直线进给机构等。
本实施例中,上述机针110具有初始位置,在初始位置,机针110高于游针130。这样设置,机针110是由上向下运动贯穿待缝合物200。可以理解,在初始位置,机针110也可以低于游针130。这样设置,机针110是由下向上运动贯穿待缝合物200。
以下根据上述的缝合装置100的结构,并结合图2至图7,对一次第一缝合线310与第二缝合线320交织互锁,形成锁式线迹的过程进行具体描述。
以上述待缝合物200由裸支架220与膜材210组成为例。上述裸支架220为圆柱形,由合金丝221编织形成。上述膜材210为片状,在缝合时,上述膜材210被卷曲覆盖在裸支架220内表面上。所述待缝合物200被所述送料机构的固定单元所固定。
上述送料机构的运动单元驱动上述待缝合物200移动至新的缝合位置。此时上述游针130被上述第二传针夹具151夹持位于图2所示的右边的初始位置。上述机针110位于待缝合物200外侧,游针130的上方,并且上述游针130与上述机针110相错布置。使上述游针130的运动轨迹与机针110的运动轨迹不相交,避免游针130与上述机针110相碰。如图3所示,上述控制机构控制上述机针110向下运动,贯穿膜材210向下运动使上述第一缝合线310在膜材210内侧形成一环状部分。优选,上述控制机构在控制上述机针110向下运动至指定位置后,再驱动上述机针110向上运动一定距离,通过第一缝合线310与膜材210之间的摩擦力,使第一缝合线310不能与机针110同步运动,进而使环状部分尺寸变大,更有利于第二缝合线320穿过。所述指定位置可以为机针运动的极限位置,也可以为其他预设的位置。优选,上述控制机构控制上述第一传针夹具141、第二传针夹具151同时向上述环状部分的方向移动,以提高运动效率,同时第二传针夹具151被控制在上述环状部分形成前,没有运动至上述机针110下方。如图4所示,上述控制机构控制上述第二传针夹具151、上述第一传针夹具141持续相向运动,在上述第二缝合线320穿过上述第一缝合线310的环状部分后,上述第一传针夹具141夹持上述游针130,同时上述第二传针夹具151释放上述游针130。本实施例对上述第一传针夹具141何时夹持上述游针130没有特别的限制,可以在上述游针130刚穿过上述第一缝合线310的环状部分时开始夹持,也可以在上述游针130穿过上述第一缝合线310的环状部分后继续运动一段距离再开始夹持。如图5所示,上述第一传针夹具141带动上述游针130继续往背离上述第二传针夹具151的方向运动,直至上述游针130完全从上述环状部分通过。上述第一缝合线310与第二缝合线320完全交织互锁。此时,上述第二传针夹具151可以停止运动,等待第一传针夹具141在后面步骤中传递来游针130。优选,在游针130穿过上述环状部分时,上述控制机构同时控制上述机针110向上运动,以提高效率,但是需要保证上述环状部分任然具有足够的空间,使上述游针130完全通过。图6所示,上述控制机构控制上述第一传针夹具141继续运动,上述控制机构控制上述机针110往上继续运动。在满足一定条件时,例如第一缝合线310张紧力、第二缝合线320张紧力达到预设置(即第一缝合线张紧力值、第二缝合线张紧力值),上述控制机构控制上述游针130和机针110停止并以相反的方向运动。然后,上述控制机构控制上述第一传针夹具141夹持游针130向上述第二传针夹具151运动。上述第一传针夹具141运动至上述机针110下方附近,将游针130释放,第二传针夹具151夹持上述游针130。进一步,上述第二传针夹具151驱动上述游针130移动至初始位置。上述控制机构控制上述运动单元驱动上述待缝合件至新的缝合位置。
上述运动完成后,即实现了一次第一缝合线310与第二缝合线320交织互锁的线迹节点,如此反复循环上述过程,即可实现连续缝合线迹,在线迹节点之间的合金丝221可被第一缝合线310压紧在膜材210上表面,如此实现了裸支架220与膜材210的缝合固定。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。