CN101785705A - 一种射频电极消融导管手柄的操纵装置 - Google Patents

Abstract

一种射频电极消融导管手柄的操纵装置，它涉及一种导管手柄的操纵装置。本发明为了解决在导管介入式手术中，射频电极消融导管的介入过程需靠医生手动操作，存在操作难度大、精度不易控制以及医生无法避免辐射的问题。外太阳轮通过外太阳轮连接圆盘安装在内太阳轮轴上，行星轮设置在外太阳轮与内太阳轮之间，行星轮的外齿与外太阳轮的内齿、内太阳轮的外齿分别啮合，滚珠螺母安装在丝杠上，行星轮轴的另一端通过套筒联轴器与丝杠的一端连接，导管手柄滑钮卡抓件固定在滚珠螺母上。本发明通过差动行星轮系机构控制射频消融电极导管手柄的转动和所述手柄上滑钮的滑动，进而实现与所述手柄相连导管的远端的偏转，便于精确操控，而且易于操作。

Description

一种射频电极消融导管手柄的操纵装置

技术领域

本发明涉及一种导管手柄的操纵装置，具体涉及一种用于控制心内介入手术中的射频电极消融导管手柄的操纵装置。

背景技术

射频消融电极导管的远端形状可以改变，很大程度上提高了导管的可操控性能，是心内介入手术中的常用工具，用于心内检查和心内疾病治疗。该类介入手术以其创伤小、安全可靠和术后恢复快等优点，在世界范围内得到了广泛应用。但目前导管的介入过程仍由医生现场手工操作，主要存在以下两个缺点：1、操作难度高，精度不易掌握，医生手、肘和肩部的颤动会造成导管远端的颤动，给人体组织带来伤害；2、虽然医生着铅服进行手术，但长时间处于X光下，不免受到辐射伤害。因此，导管介入的发展趋势必然是远程操作，即医生脱离手术现场，在控制室借助于导航图象的引导，遥控专门的导管输送装置进行介入治疗。

发明内容

本发明的目的是提供一种射频电极消融导管手柄的操纵装置，以解决在导管介入式手术中，射频电极消融导管的介入过程需靠医生手动操作，存在操作难度大、精度不易控制以及医生无法避免辐射的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明所述操纵装置包括底座支架总成、第一驱动电机、第二驱动电机、传动齿轮、第一电机齿轮和第二电机齿轮，所述操纵装置还包括导管手柄装卡件、滚珠丝杠螺母机构和差动行星轮系机构；导管手柄装卡件的一侧端面上沿长度方向设有凹槽，所述凹槽用于安装导管手柄，在导管手柄装卡件上与凹槽开口相对的侧壁上开有矩形通孔，所述导管手柄装卡件的一端成轴状，所述导管手柄装卡件的另一端的端面开有盲孔；滚珠丝杠螺母机构由丝杠、滚珠螺母、导管手柄滑钮卡抓件和第一丝杠支架构成，导管手柄滑钮卡抓件用于卡抓导管手柄上的滑钮；差动行星轮系机构由外太阳轮、内太阳轮、行星轮、套筒联轴器、行星轮支架、内太阳轮轴、行星轮轴和外太阳轮连接圆盘构成，内太阳轮固设在内太阳轮轴上，行星轮固设在行星轮轴的一端端面上；导管手柄装卡件水平架设在底座支架总成上，导管手柄装卡件的轴状端通过轴承安装在底座支架总成上的第一立柱的上端上，内太阳轮轴的一端通过轴承安装在盲孔内，传动齿轮固装在内太阳轮轴的另一端上，内太阳轮与传动齿轮之间的内太阳轮轴通过轴承安装在底座支架总成上的第二立柱的上端上，外太阳轮通过外太阳轮连接圆盘安装在内太阳轮轴上，行星轮设置在外太阳轮与内太阳轮之间，行星轮的外齿与外太阳轮的内齿、内太阳轮的外齿分别啮合，行星轮轴通过滚动轴承安装在行星轮支架上，行星轮支架固设在导管手柄装卡件的外侧壁上，滚珠螺母安装在丝杠上，行星轮轴的另一端通过套筒联轴器与丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过滚动轴承安装在第一丝杠支架上，第一丝杠支架固设在导管手柄装卡件的外侧壁上；导管手柄滑钮卡抓件固定在滚珠螺母上；所述第一驱动电机安装在底座支架总成上的第一驱动电机座上，第一电机齿轮安装在第一驱动电机的输出轴上，第一电机齿轮的外齿与外太阳轮的外齿相啮合，第二驱动电机安装在底座支架总成上的第二驱动电机座上，第二电机齿轮安装在第二驱动电机的输出轴上，第二电机齿轮的外齿与传动齿轮的外齿相啮合；在内太阳轮轴上沿轴线方向开有导管通孔，所述导管通孔与凹槽连通。

本发明具有以下有益效果：本发明通过差动行星轮系机构控制射频消融电极导管手柄的转动和所述手柄上滑钮的滑动，进而实现与所述手柄相连导管的远端的偏转以及手柄整体旋转；本发明最终实现了在导管介入式手术中，射频电极消融导管的介入过程的远程精确操控，避免了医生手动操作带来的人为误差，而且易于操作。采用差动行星轮设计，避免了电机随导管手柄转动限制手柄转动范围的问题，能够合理安排电机位置，而且还克服了电机随导管手柄自身选择而引起的导线缠线问题，增加了手柄操作时的灵活性，实现了导管手柄沿轴向在同一方向无限制旋转。

本发明的导管手柄驱动机构精度高、效率高、安全可靠，降低了对医生操作技术的熟练程度要求。本发明代替医生手工现场操作，为远程操作提供了必要的前提。

附图说明

图1是本发明的整体结构主剖视图，图2是图1的俯视图，图3是图1的左视图，图4是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～4所示，本实施方式所述的一种射频电极消融导管手柄的操纵装置包括底座支架总成1、第一驱动电机5、第二驱动电机6、传动齿轮7、第一电机齿轮8和第二电机齿轮9，所述操纵装置还包括导管手柄装卡件2、滚珠丝杠螺母机构3和差动行星轮系机构4；导管手柄装卡件2的一侧端面上沿长度方向设有凹槽2-1，所述凹槽2-1用于安装导管手柄，在导管手柄装卡件2上与凹槽2-1开口相对的侧壁上开有矩形通孔2-2，所述导管手柄装卡件2的一端成轴状，所述导管手柄装卡件2的另一端的端面开有盲孔2-3；滚珠丝杠螺母机构3由丝杠3-1、滚珠螺母3-2、导管手柄滑钮卡抓件3-3和第一丝杠支架3-4构成，导管手柄滑钮卡抓件3-3用于卡抓导管手柄上的滑钮；差动行星轮系机构4由外太阳轮4-1、内太阳轮4-2、行星轮4-3、套筒联轴器4-4、行星轮支架4-5、内太阳轮轴4-6、行星轮轴4-7和外太阳轮连接圆盘4-8构成，内太阳轮4-2固设在内太阳轮轴4-6上，行星轮4-3固设在行星轮轴4-7的一端端面上；导管手柄装卡件2水平架设在底座支架总成1上，导管手柄装卡件2的轴状端通过轴承安装在底座支架总成1上的第一立柱1-2的上端上，内太阳轮轴4-6的一端通过轴承安装在盲孔2-3内，传动齿轮7固装在内太阳轮轴4-6的另一端上，内太阳轮4-2与传动齿轮7之间的内太阳轮轴4-6通过轴承安装在底座支架总成1上的第二立柱1-3的上端上，外太阳轮4-1通过外太阳轮连接圆盘4-8安装在内太阳轮轴4-6上，行星轮4-3设置在外太阳轮4-1与内太阳轮4-2之间，行星轮4-3的外齿与外太阳轮4-1的内齿、内太阳轮4-2的外齿分别啮合，行星轮轴4-7通过滚动轴承安装在行星轮支架4-5上，行星轮支架4-5固设在导管手柄装卡件2的外侧壁上，滚珠螺母3-2安装在丝杠3-1上，行星轮轴4-7的另一端通过套筒联轴器4-4与丝杠3-1的一端连接，丝杠3-1的另一端通过滚动轴承安装在第一丝杠支架3-4上，第一丝杠支架3-4固设在导管手柄装卡件2的外侧壁上；导管手柄滑钮卡抓件3-3通过法兰固定在滚珠螺母3-2上；所述第一驱动电机5安装在底座支架总成1上的第一驱动电机座1-4上，第一电机齿轮8安装在第一驱动电机5的输出轴上，第一电机齿轮8的外齿与外太阳轮4-1的外齿相啮合，第二驱动电机6安装在底座支架总成1上的第二驱动电机座1-5上，第二电机齿轮9安装在第二驱动电机6的输出轴上，第二电机齿轮9的外齿与传动齿轮7的外齿相啮合；在内太阳轮轴4-6上沿轴线方向开有导管通孔4-6-1，所述导管通孔4-6-1与凹槽2-1连通。

本实施方式所述的内太阳轮4-2和内太阳轮轴4-6可制成一体形成齿轮轴，行星轮4-3和行星轮轴4-7可制成一体形成齿轮轴。

本实施方式所述的导管手柄滑钮卡抓件3-3可通过法兰固定在滚珠螺母3-2上。

本实施方式所述的丝杆支座3-4内嵌有滚动轴承，可方便丝杠旋转，并提供丝杠轴向限位，滚珠螺母3-2随丝杠转动而轴向移动。

在使用时，将导管手柄安装在凹槽2-1内，导管手柄上的导管从导管通孔4-6-1穿出，导管手柄上的滑钮穿过矩形通孔2-2露出导管手柄装卡件2的外部(矩形通孔2-2的长度大于滑钮的长度)，导管手柄滑钮卡抓件3-3用于卡抓导管手柄上的滑钮，以使滑钮沿矩形通孔2-2的长度方向做直线滑动。第一驱动电机5驱动外太阳轮4-1转动，第二驱动电机6通过传动齿轮7驱动内太阳轮4-2转动。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式所述底座支架总成1由底板1-1、第一立柱1-2、第二立柱1-3、第一驱动电机座1-4和第二驱动电机座1-5组成，第一驱动电机座1-4和第二驱动电机座1-5均呈L形，第一立柱1-2、第二立柱1-3分别固设在底板1-1上端面的两侧，第一驱动电机座1-4和第二驱动电机座1-5均与底板1-1的上端面固接。如此设置，结构简单，便于实施对导管手柄的操控。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式所述操纵装置还包括第二丝杠支架3-5，丝杠3-1的一端通过滚动轴承安装在所述第二丝杠支架3-5上，第二丝杠支架3-5固设在导管手柄装卡件2的外侧壁上。如此设置，使滚珠丝杠螺母机构3运行更平稳。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

工作过程(参见图1～4)：

本发明可自动控制实现导管远端弯曲偏转和手柄沿轴线的旋转：

若需实现导管头部弯曲时，第一驱动电机5通过第一电机齿轮8驱动差动行星轮系机构4中的外太阳轮4-1旋转，同时第二驱动电机6通过第二电机齿轮9和传动齿轮7驱动差动行星轮系机构4中的内太阳轮4-2旋转。当外太阳轮4-1与内太阳轮4-2转动线速度大小相等，且方向相反时，差动行星轮系机构4中行星轮4-3轴线位置保持不变，自身沿轴线旋转(自转)。行星轮轴4-7通过套筒联轴器4-4与滚珠丝杠螺母机构3中丝杠3-1连接，带动丝杠3-1旋转，滚珠螺母3-2将沿丝杆轴向运动，从而带动导管手柄滑钮卡抓件3-3沿丝杆轴向移动，从而带动导管滑钮移动，操纵导管头部弯曲。

保持外太阳轮4-1与内太阳轮4-2转动线速度大小相等，同时增加或减少其线速度，便可以控制丝杆3-1自转速度和导管滑钮移动速度，进而控制导管头部弯曲变形的速度。当外太阳轮4-1与内太阳轮4-2同时改变旋转方向时，丝杆实现反转，导管滑钮反向移动，导管头部向另一个方向弯曲。

若需实现导管手柄旋转时，第一驱动电机5通过第一电机齿轮8驱动差动行星轮系机构4中的外太阳轮4-1旋转，同时第二驱动电机6通过第二电机齿轮9和传动齿轮7驱动差动行星轮系机构4中的内太阳轮4-2旋转。当外太阳轮4-1与内太阳轮4-2转动线速度大小相等，且方向相同时，差动行星轮系机构4中行星轮4-3绕外太阳轮4-2轴线(同内太阳轮轴线)公转，但相对自身轴线不发生自转。由于行星轮支架4-5和丝杆支架3-4都沿丝杠轴线固定在导管手柄装卡件2上，行星轮4-3公转，一方面通过行星轮支架4-5将转矩传递给导管手柄装卡件2，另一方面通过套筒联轴器4-4作用于丝杆3-1，再通过丝杆支架(第一丝杠支架3-4)将转矩传递给导管手柄装卡件2，通过两方面传递来的转矩，带动导管手柄装卡件2沿太阳轮轴线自转。由于导管手柄安装于内，从而实现了导管手柄的轴向自转。

保持外太阳轮4-1与内太阳轮4-2转动线速度大小相等，同时增加或减少其线速度，便可以控制行星轮4-3公转速度，进而控制导管手柄自转速度。当外太阳轮4-1与内太阳轮4-2同时改变旋转方向时，行星轮4-3实现反转，即导管手柄反向旋转。

Claims (3)

1.一种射频电极消融导管手柄的操纵装置，所述操纵装置包括底座支架总成(1)、第一驱动电机(5)、第二驱动电机(6)、传动齿轮(7)、第一电机齿轮(8)和第二电机齿轮(9)，其特征在于：所述操纵装置还包括导管手柄装卡件(2)、滚珠丝杠螺母机构(3)和差动行星轮系机构(4)；导管手柄装卡件(2)的一侧端面上沿长度方向设有凹槽(2-1)，所述凹槽(2-1)用于安装导管手柄，在导管手柄装卡件(2)上与凹槽(2-1)开口相对的侧壁上开有矩形通孔(2-2)，所述导管手柄装卡件(2)的一端成轴状，所述导管手柄装卡件(2)的另一端的端面开有盲孔(2-3)；滚珠丝杠螺母机构(3)由丝杠(3-1)、滚珠螺母(3-2)、导管手柄滑钮卡抓件(3-3)和第一丝杠支架(3-4)构成，导管手柄滑钮卡抓件(3-3)用于卡抓导管手柄上的滑钮；差动行星轮系机构(4)由外太阳轮(4-1)、内太阳轮(4-2)、行星轮(4-3)、套筒联轴器(4-4)、行星轮支架(4-5)、内太阳轮轴(4-6)、行星轮轴(4-7)和外太阳轮连接圆盘(4-8)构成，内太阳轮(4-2)固设在内太阳轮轴(4-6)上，行星轮(4-3)固设在行星轮轴(4-7)的一端端面上；导管手柄装卡件(2)水平架设在底座支架总成(1)上，导管手柄装卡件(2)的轴状端通过轴承安装在底座支架总成(1)上的第一立柱(1-2)的上端上，内太阳轮轴(4-6)的一端通过轴承安装在盲孔(2-3)内，传动齿轮(7)固装在内太阳轮轴(4-6)的另一端上，内太阳轮(4-2)与传动齿轮(7)之间的内太阳轮轴(4-6)通过轴承安装在底座支架总成(1)上的第二立柱(1-3)的上端上，外太阳轮(4-1)通过外太阳轮连接圆盘(4-8)安装在内太阳轮轴(4-6)上，行星轮(4-3)设置在外太阳轮(4-1)与内太阳轮(4-2)之间，行星轮(4-3)的外齿与外太阳轮(4-1)的内齿、内太阳轮(4-2)的外齿分别啮合，行星轮轴(4-7)通过滚动轴承安装在行星轮支架(4-5)上，行星轮支架(4-5)固设在导管手柄装卡件(2)的外侧壁上，滚珠螺母(3-2)安装在丝杠(3-1)上，行星轮轴(4-7)的另一端通过套筒联轴器(4-4)与丝杠(3-1)的一端连接，丝杠(3-1)的另一端通过滚动轴承安装在第一丝杠支架(3-4)上，第一丝杠支架(3-4)固设在导管手柄装卡件(2)的外侧壁上；导管手柄滑钮卡抓件(3-3)固定在滚珠螺母(3-2)上；所述第一驱动电机(5)安装在底座支架总成(1)上的第一驱动电机座(1-4)上，第一电机齿轮(8)安装在第一驱动电机(5)的输出轴上，第一电机齿轮(8)的外齿与外太阳轮(4-1)的外齿相啮合，第二驱动电机(6)安装在底座支架总成(1)上的第二驱动电机座(1-5)上，第二电机齿轮(9)安装在第二驱动电机(6)的输出轴上，第二电机齿轮(9)的外齿与传动齿轮(7)的外齿相啮合；在内太阳轮轴(4-6)上沿轴线方向开有导管通孔(4-6-1)，所述导管通孔(4-6-1)与凹槽(2-1)连通。

2.根据权利要求1所述一种射频电极消融导管手柄的操纵装置，其特征在于：所述底座支架总成(1)由底板(1-1)、第一立柱(1-2)、第二立柱(1-3)、第一驱动电机座(1-4)和第二驱动电机座(1-5)组成，第一驱动电机座(1-4)和第二驱动电机座(1-5)均呈L形，第一立柱(1-2)、第二立柱(1-3)分别固设在底板(1-1)上端面的两侧，第一驱动电机座(1-4)和第二驱动电机座(1-5)均与底板(1-1)的上端面固接。

3.根据权利要求1或2所述一种射频电极消融导管手柄的操纵装置，其特征在于：所述操纵装置还包括第二丝杠支架(3-5)，丝杠(3-1)的一端通过滚动轴承安装在所述第二丝杠支架(3-5)上，第二丝杠支架(3-5)固设在导管手柄装卡件(2)的外侧壁上。

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