CN105664333A - 一种导丝导管输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导丝导管输送装置，包括导丝、导管、导丝输送系统和导管输送系统；导管输送系统包括导管输送导轨，并可沿导管输送导轨的轴向运动，导管固定在导管输送系统上；导丝输送系统包括导丝输送导轨，并可沿导丝输送导轨的轴向运动，导丝固定在导丝输送系统上；导丝输送导轨固定在导管输送导轨上，导丝与导管同轴。本发明可实现导丝与导管输送的独立运动与联合运动，解决了目前已有装置局限于同一装置只能单独输送导丝或导管的局限，使得装置应用于实际手术中成为现实。结合送丝过程中的力传感器，使得医生操作定量化得以实现，提高手术成功率。

Description

一种导丝导管输送装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种介入手术中的导丝导管输送装置。

背景技术

目前血管介入治疗主要由血管科医生直接进行手术。其存在如下几点不足：手术中使用的X射线放射源，使得附近的医护人员接受大剂量辐射照射，产生健康风险；该手术主要依靠向人体内输送导丝和导管实现。目前两者的输送均由医生手动完成，输送运动的准确性和稳定性有待提高。手动输送的过程中，仅依靠人手感知送入体与人体的作用力，缺乏定量指导，增加手术失败的风险。

介入手术中，导丝与导管的运动自由度均为2，即沿轴向进退与轴向的转动。结合主-从机构控制，即可解决手术中医生因距离放射源较近而遭受大量辐射的问题且手术中输送运动由机械结构实现，运动准确稳定。

目前针对血管介入治疗术中的机械辅助装置已有相关研究及专利。

北京航天大学王党校、杨彩玲和张玉茹等人在CN103239791A中提出了一种血管介入手术中的实时导管计入信息测量装置。该装置针对导管输送过程中的运动物理量及作用力进行了采集。上述及其他涉及介入手术中的机械辅助装置研究主要集中在导丝或导管的单一输送，无法实现导丝及导管的同时输送。在实际的介入手术治疗中，导丝与导管需同时送入人体内。

发明内容

有鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可同时实现导丝及导管输送且可进行介入过程中力学信号测量的装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种导丝导管输送装置，具体地，本发明提供的技术方案如下：

一种导丝导管输送装置，其特征在于，导丝导管输送装置包括导丝、导管、导丝输送系统和导管输送系统；导管输送系统包括导管输送导轨，并可沿导管输送导轨的轴向运动，导管固定在导管输送系统上；导丝输送系统包括导丝输送导轨，并可沿导丝输送导轨的轴向运动，导丝固定在导丝输送系统上；导丝输送导轨固定在导丝输送系统上，导丝的一端穿设在导管中。

优选地，导管输送系统还包括导管输送基座、导管驱动电机、导管轮盘和导管夹具，导管穿过导管输送基座、导管轮盘和导管夹具；导管输送基座可移动的固定在导管输送导轨上；导管轮盘固定在导管输送基座上，并被设置为可绕轴转动，导管轮盘的外周面具有齿面；导管驱动电机固定在导管输送基座上，导管驱动电机具有与导管轮盘配合的齿轮，并可带动导管轮盘绕轴转动；导管夹具与导管轮盘固定连接，用于夹紧导管。

优选地，导丝输送系统还包括导丝输送基座、导丝驱动电机、导丝轮盘和第一导丝夹具，导丝穿过导丝输送基座、导丝轮盘和第一导丝夹具；导丝输送基座可移动的固定在导丝输送导轨上；导丝轮盘固定在导丝输送基座上，并被设置为可绕轴转动，导丝轮盘的外周面具有齿面；导丝驱动电机固定在导丝输送基座上，导丝驱动电机具有与导丝轮盘配合的齿轮，并可带动导丝轮盘绕轴转动；第一导丝夹具与导丝轮盘固定连接，用于夹紧导丝。

优选地，导丝输送系统还包括力传感器，力传感器与第一导丝夹具固定连接，用于测量导丝的力学信号。

优选地，导丝输送系统还包括位移传感器，位移传感器固定在导丝输送基座上，用于测量导丝输送基座相对导管输送基座的位移。

优选地，导丝输送系统还包括第二导丝夹具，第二导丝夹具固定在导管输送基座上。

优选地，导管输送系统还包括导管保持通道，导管保持通道由交叉连杆组构成相连的四边形结构，交叉连杆组的节点处设置有圆筒状通道，用于支撑导管。

优选地，导管输送系统还包括旋钮和导管弯曲电机，导管弯曲电机通过齿轮带动旋钮转动，旋钮用于调节导管头部的弯曲角度。

一种使用以上任意一项的导丝导管输送装置的血管介入手术机械辅助装置，包括主动端控制系统和从动端系统，主动端控制系统包括上位机和操作手柄，从动端系统包括导丝导管输送装置和下位机，上位机用于将操作手柄的指令发送给下位机，通过下位机控制导丝导管输送装置的运动，导丝导管输送装置采集的信号返回至上位机实时显示。

本发明提供的导丝导管输送装置通过导丝输送系统和导管输送系统的配合运动可以实现单独送丝、单独送管或导丝导管同步输送，实现了血管介入治疗过程中导丝与导管以一套装置同步送入。这解决了目前技术及相关装置仅能单独送入导丝或导管的问题，使得装置满足介入治疗手术的导丝导管同时机械控制的实际需求。此外，本发明的机械辅助装置使得医生通过血管图像和由从动端系统中力传感器返回的导丝输送力，操作手柄经由上位机向从动端发送导丝与导管的输送指令。

以下将结合附图对本发明的方法及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的机械辅助装置的系统示意图

图2是本发明的导丝导管输送装置的结构图

图3是本发明的导丝输送系统和导管输送系统的结构图

图4是本发明的导管保持通道示意图

具体实施方式

本发明提供的导丝导管输送装置为介入手术的从动端系统。介入手术的整个机械辅助装置的系统示意图如图1所示，其包括主动端控制系统以及从动端系统。主动端控制系统包括上位机和操作手柄，从动端系统包括下位机、输送系统以及传感器，其中输送系统和传感器即组成了本发明的导丝导管输送装置。在机械辅助装置的整个系统运行中，上位机用于将操作手柄的指令发送给下位机，通过下位机控制输送系统的运动，传感器采集的信号则反馈至上位机中实时显示。

图2显示了本发明的导丝导管输送装置的结构，其中导丝导管输送装置包括导丝10、导管20、导丝输送系统11和导管输送系统21。导丝输送系统11和导管输送系统21分别具有导丝输送导轨12和导管输送导轨22。导丝输送导轨12固定在导管输送系统21上，使得导丝输送系统11和导管输送系统21可以沿导轨的轴向运动。导丝10的一端从导管20中穿过，与导管20保持同轴。导丝10和导管20分别固定在导丝输送系统11和导管输送系统21上。

导丝输送系统11和导管输送系统21的结构如图3所示。导管输送系统21还包括导管输送基座23、导管驱动电机24、导管轮盘25和导管夹具26，导管20依次穿过导管输送基座23、导管轮盘25和导管夹具26。导管输送基座23可移动的固定在导管输送导轨22上，导管驱动电机24和导管轮盘25则固定在导管输送基座23上。导管夹具26用于夹紧导管20，固定在导管轮盘25上相对导管输送基座23的另一侧。导管轮盘25的外周面251上具有齿面，导管驱动电机24上具有与导管轮盘25配合的齿轮241，使得导管驱动电机24可以带动导管轮盘25绕轴转动。由于导管夹具26固定在导管轮盘25上，因此当导管轮盘25转动时，会通过导管夹具26带动导管20沿周向转动。

导丝输送系统11还包括导丝输送基座13、导丝驱动电机14、导丝轮盘15和第一导丝夹具16，导丝10依次穿过导丝输送基座13、导丝轮盘15和第一导丝夹具16。导丝输送基座13可移动的固定在导丝输送导轨12上，导丝输送导轨12优选的固定在导管输送基座23上。导丝驱动电机14和导丝轮盘15则固定在导丝输送基座13上，第一导丝夹具16用于夹紧导丝10，固定在导丝轮盘15上相对导丝输送基座13的另一侧。导丝轮盘15的外周面151上具有齿面，导丝驱动电机14上具有与导丝轮盘15配合的齿轮141，使得导丝驱动电机14可以带动导丝轮盘15绕轴转动。由于第一导丝夹具16固定在导丝轮盘15上，因此当导丝轮盘15转动时，会通过第一导丝夹具16带动导丝10沿周向转动。由于导丝10有时需要与导管20同时运动，因此导丝输送系统11还可包括第二导丝夹具17，固定在导管输送基座23上，使得导丝10与导管20位置相对固定，由于导丝10没有保护装置支撑，第一导丝夹具16与第二导丝夹具17之间的距离不宜过远。

导丝输送系统11还包括设置在第一导丝夹具16和导丝轮盘15之间的力传感器31，用于测量导丝10运动过程中的力学信号。在导丝输送基座13上还设有位移传感器32(见图2)，可以探测导丝输送基座13相对导丝输送导轨12的位移。

本发明的导管20可使用可调弯导管，导管20头部弯曲角度可通过设置在导管输送系统21上的旋钮34调节。旋钮34通过第一中间齿轮341和第二中间齿轮342与导管弯曲电机35配合，由导管弯曲电机35带动旋转，实现导管20头部弯曲角度的调节。

由于实际应用中，导管20在导管夹具26与人体插入口间跨距大，易出现受力弯曲失稳，因此导管输送系统21还包括导管保持通道33，其结构示意图在图4中示出。该导管保持通道33由多根杆组合成的交叉连杆组331构成相连的四边形结构。导管保持通道33的交叉连杆组可沿通道的轴向缩短或伸长。交叉连杆组的节点处(即两个四边形交点处)设置有圆筒状通道332，供导管20穿过。导管保持通道33使得导管每隔一段距离即有一个约束支撑，使导管20沿该装置形成的通道前进，避免在体外弯曲。导管保持通道33一端与导管夹具26相连，另一端与人体插入口附近一固定物相连。当导管输送系统21向人体内送管时，导管夹具26向人体一侧移动，导管保持通道33缩短，反之伸长。

本发明的整个导丝导管输送装置可以实现单独送丝、单独送管以及同时送丝送管三种运动形式。具体过程如下：

1、单独送丝过程：第一导丝夹具16夹紧导丝，第二导丝夹具17松开。导丝驱动电机14带动导丝轮盘15转动，从而使导丝沿周向转动。导丝输送基座13沿导丝输送导轨12轴向运动，从而带动第一导丝夹具16运动，使得导丝10沿轴向运动，实现导丝的送入与退出。当导丝需要多次送入或退出时，导丝输送基座13通过第一导丝夹具16带动导丝10前进一段距离后，导丝输送基座13需要往回退一段距离，以便在导丝输送导轨12上有足够的空间进行下一次送入，在这个回退的过程中，第一导丝夹具16松开，第二导丝夹具17夹紧导丝10，以避免由于摩擦力引起的第一导丝夹具16随同导丝输送基座13回退的过程中带动导丝10回退。

2、单独送管过程：导管输送基座23沿导管输送导轨22轴向运动，从而带动导管夹具26运动，使得导管沿轴向运动。此时导丝输送导轨12做相同运动，为保证导丝绝对位置不动，此时导丝输送基座13沿导丝输送导轨12向相反方向运动。位移传感器测量两者间的相对距离，作为导丝相对运动的参考值。

3、同时送丝送管过程：第二导丝夹具夹紧导丝，导管输送基座23沿导管输送导轨22轴向运动，由于导丝输送导轨12固定在导管输送系统21上，因此导管输送基座23沿导管输送导轨22的轴向运动将带动导丝输送系统11一起运动，即实现了导丝与导管的同时送入与退出。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种导丝导管输送装置，其特征在于，所述导丝导管输送装置包括导丝、导管、导丝输送系统和导管输送系统；

所述导管输送系统包括导管输送导轨，并可沿导管输送导轨的轴向运动，所述导管固定在所述导管输送系统上；

所述导丝输送系统包括导丝输送导轨，并可沿导丝输送导轨的轴向运动，所述导丝固定在所述导丝输送系统上；

所述导丝输送导轨固定在所述导管输送系统上，所述导丝的一端穿设在所述导管中。

2.如权利要求1所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导管输送系统还包括导管输送基座、导管驱动电机、导管轮盘和导管夹具，所述导管穿过所述导管输送基座、所述导管轮盘和所述导管夹具；

所述导管输送基座可移动的固定在所述导管输送导轨上；

所述导管轮盘固定在所述导管输送基座上，并被设置为可绕轴转动，所述导管轮盘的外周面具有齿面；

所述导管驱动电机固定在所述导管输送基座上，所述导管驱动电机具有与所述导管轮盘配合的齿轮，并可带动所述导管轮盘绕轴转动；

所述导管夹具与所述导管轮盘固定连接，用于夹紧所述导管。

3.如权利要求2所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导丝输送系统还包括导丝输送基座、导丝驱动电机、导丝轮盘和第一导丝夹具，所述导丝穿过所述导丝输送基座、所述导丝轮盘和所述第一导丝夹具；

所述导丝输送基座可移动的固定在所述导丝输送导轨上；

所述导丝轮盘固定在所述导丝输送基座上，并被设置为可绕轴转动，所述导丝轮盘的外周面具有齿面；

所述导丝驱动电机固定在所述导丝输送基座上，所述导丝驱动电机具有与所述导丝轮盘配合的齿轮，并可带动所述导丝轮盘绕轴转动；

所述第一导丝夹具与所述导丝轮盘固定连接，用于夹紧所述导丝。

4.如权利要求3所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导丝输送系统还包括力传感器，所述力传感器与所述第一导丝夹具固定连接，用于测量所述导丝的力学信号。

5.如权利要求3所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导丝输送系统还包括位移传感器，所述位移传感器固定在所述导丝输送基座上，用于测量所述导丝输送基座相对所述导管输送基座的位移。

6.如权利要求3所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导丝输送系统还包括第二导丝夹具，所述第二导丝夹具固定在所述导管输送基座上。

7.如权利要求2所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导管输送系统还包括导管保持通道，所述导管保持通道由交叉连杆组构成相连的四边形结构，所述交叉连杆组的节点处设置有圆筒状通道，用于支撑所述导管。

8.如权利要求2所述的导丝导管输送装置，其特征在于，所述导管输送系统还包括旋钮和导管弯曲电机，所述导管弯曲电机通过齿轮带动所述旋钮转动，所述旋钮用于调节所述导管头部的弯曲角度。

9.一种使用权利要求1-8中任意一项的导丝导管输送装置的血管介入手术机械辅助装置，包括主动端控制系统和从动端系统，所述主动端控制系统包括上位机和操作手柄，所述从动端系统包括导丝导管输送装置和下位机，所述上位机用于将所述操作手柄的指令发送给下位机，通过所述下位机控制所述导丝导管输送装置的运动，所述导丝导管输送装置采集的信号返回至所述上位机实时显示。