CN110327116A - 血管介入手术机器人的导管递送装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种血管介入手术机器人的导管递送装置，旨在解决现有技术中血管介入手术机器人的导管进给精度不高、导管易损伤等问题。本发明包括：导管固定模块、导管旋转模块、导管位移模块和控制器；所述导管固定模块、所述导管旋转模块和导管位移模块均与所述控制器通信连接，其中：导管固定模块，用于控制导管的夹紧或释放；导管旋转模块，用于驱动导管使其以自身长度方向为轴进行旋转；导管位移模块，用于驱动导管使其沿自身长度方向进行位移，本发明血管介入手术机器人的导管递送装置，可以实现导管的精确旋转和平移操作，具有较好的临床实用性。

Description

血管介入手术机器人的导管递送装置

技术领域

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种血管介入手术机器人的导管递送装置。

背景技术

近年来，世界卫生组织在其报告中提出，心脑血管疾病是危害全人类健康的“第一杀手”。据统计，目前全世界死于心脑血管疾病已有1710万人，占全部死亡人数的31％，其中，冠心病死亡人数约有710万，中风死亡人数约有570万，预计到2030年，因该病死亡的人数会攀升到2360万。在我国，根据近期国家心血管病中心的报告显示，我国心血管疾病的患病率正处于持续上升阶段。心血管疾病的治疗方式主要包括药物治疗、外科手术治疗以及介入式治疗。血管介入手术具有无需开胸、手术时只需局部麻醉。而且它不需要体外循环、引起的中枢系统并发症也较少、术后恢复快等特点，所以它极大地减轻了病人的痛苦。尽管微创血管介入手术得到了长足的发展，该手术也存在一些明显不足：(1)微创血管介入手术中需要使用X射线引导，正对病人胸部。这意味着医护人员和患者都在处于高辐射的X射线的照射环境下。医护人员长时间在如此恶劣环境下进行手术，身体受到的辐射非常大。(2)人体的血管直径一般在5mm以下，所以在微创血管介入手术过程中医生会感到非常疲劳。由此会引起医生手部颤抖、肌肉神经的反馈、眼部视力模糊，导致动作不准确。这些因素都将直接影响微创血管介入手术的质量和手术精度，降低患者术后的生存质量以及并发症的增加。此外在血管中的任何失误和重复都有可能增加人体血管壁的损伤。(3)微创血管介入手术的过程非常繁杂，医生需要经过大量的训练才能够掌握实际手术操作能力。在手术过程中，经常会出现X射线影像的模糊以及导丝在人体内的某些狭小的、分支数目较多的血管递送的情况，这些情况都需要医生有很好的观察力和高超的技术。

为了解决上述传统介入手术的不足，现代科学发明有血管介入手术机器人，但是现有技术中还存在以下不足之处：(1)利用齿轮旋转带动导管直线进给，这种方法容易造成打滑现象，进给精度不高，同时会因夹持导管过紧而造成导管损伤。(2)采用电推杆进给方案，设计的装置尺寸要么过大要么过小，每次推进导管的距离过短，费时费力。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有血管微创技术对医生要求高、辐射身体、手术过程无法精度易失控、现有血管介入手术机器人导管进给易打滑、进给精度低、进给距离短、易损伤导管、导管无法灵活操作等技术问题，本发明将微创血管介入手术与机器人技术相结合，发明了一种新型血管介入手术机器人，本发明运用机器人传送导丝、导管等介入器械，完成插入、移动、旋转动作。

本发明主要用于心脑血管疾病的临床治疗，本发明血管介入机器人允许医生在远端操作的方式有效地完成手术过程，首先利用患者手术前或术中的影像数据，可以构建血管的三维形态图。通过建立、配准各空间参考坐标系，对血管弹性、血管分叉、斑块特征进行分析。在手术进行过程中，通过导航装置引导，可以定位并跟踪手术器械。手术医生运用操作装置间接地送管，更高效地与血管介入机器人进行交互。本发明一方面提供一种血管介入手术机器人的导管递送装置，包括本体结构件、导管固定模块、导管旋转模块、导管位移模块和控制器；所述导管固定模块与所述导管旋转模块连接，且均安装于所述本体结构件，所述导管固定模块、所述导管旋转模块和导管位移模块均与所述控制器通信连接，其中：

导管固定模块，用于控制导管的夹紧或释放；导管旋转模块，用于驱动导管使其以自身长度方向为轴进行旋转；导管位移模块，用于驱动导管使其沿自身长度方向进行位移。

本发明的优选技术方案中，所述导管旋转模块包括第一动力装置、第一指轮组件和第一齿轮组件支撑架；其中：

所述第一动力装置固定于所述本体结构件上，所述第一动力装置包括旋转电机和旋转电机齿轮，所述旋转电机齿轮与所述旋转电机输出轴固定，所述第一动力装置的控制端与所述控制器信号连接；

所述第一指轮组件包括沿导管两侧对称设置的主指轮和副指轮；所述第一齿轮组件支撑架包括沿导管旋转电机两侧对称设置的主指轮支撑架和副指轮支撑架，所述主指轮与所述主指轮支撑架固定，所述副指轮与所述副指轮支撑架固定；

所述主指轮支撑架和所述副指轮支撑架在靠近彼此的端部分别设置有齿条，两个对称设置的所述齿条均与所述旋转电机齿轮啮合；所述第一动力装置通过所述旋转电机齿轮驱动所述主指轮与所述副指轮交替上下运动。

本发明的优选技术方案中，所述本体结构件包括基座，所述导管固定模块与导管旋转模块均固定于所述基座上，其中：

所述导管固定模块包括第三动力装置、导管固定齿轮、导管固定齿条和导管固定支撑架，所述第三动力装置的控制端与所述控制器信号连接；

所述导管固定支撑架滑动设置于所述基座上，所述导管固定支撑架用于固定所述第三动力装置；所述导管固定齿条固定于所述导管固定支撑架底部，且与所述导管固定齿轮啮合；

所述第三动力装置与所述导管固定齿轮连接，所述导管固定齿轮在所述第三动力装置的驱动下绕自身轴线转动。

本发明的优选技术方案中，所述导管位移模块包括第二动力装置和导向装置，所述第二动力装置的控制端与所述控制器信号连接，其中：

所述导向装置包括固定构件和移动构件，所述导向装置的固定构件固设于手术台，所述导向装置的移动构件与所述本体结构件连接，所述移动构件包括齿轮组件，所述固定构件与所述齿轮组件连接；

所述导向装置的移动构件和所述本体结构件在第二动力装置的驱动下相对于所述固定构件沿所述导管的长度方向移动。

本发明的优选技术方案中，所述导管旋转模块还包括指轮固定轴，所述导管固定齿条通过所述指轮固定轴与所述主指轮连接；

所述第三动力装置通过所述导管固定齿轮驱动所述导管固定齿条沿自身长度方向移动，所述导管固定齿条移动时带动所述主指轮移动。

本发明的优选技术方案中，所述导向装置的移动构件包括滑轨，所述固定构件两端滑动设置于所述滑轨上，且与所述导向装置的齿轮组件连接，构成直线移动副；

所述齿轮组件与所述第二动力装置连接，所述第二动力装置通过所述直线传动副驱动所述移动构件沿所述导管的长度方向位移。

本发明的优选技术方案中，所述主指轮与所述副指轮均包括滚轮和橡胶，所述橡胶包覆于所述滚轮，且与所述导管紧密贴合；

所述主指轮与所述副指轮组合运动时，所述橡胶压紧形变增大与所述导管间摩擦力，所述滚轮旋转带动所述导管旋转。

本发明的优选技术方案中，所述导管固定模块包括Y型阀，所述Y型阀的第一端与所述导管的输入端连接，所述Y型阀的第二端连接至介入物。

本发明的优选技术方案中，所述介入物为造影剂或生理盐水。

本发明的优选技术方案中，所述本体结构件还包括门型支架，所述门型支架用于固定Y型阀。

本发明的有益效果：

本发明可以实现医生远程操作，极大的降低了医生的工作量，减少医生在辐射环境中的工作时间，降低医生及病人在辐射环境手术时的痛苦，本发明工作过程中，导管方向稳定不易变动，有效克服了传统手术容易使导管位移伤及病人的缺席先，提高了手术的精度和准确度。

本发明血管介入手术机器人可实现导管固定、进给、旋转等动作，本发明血管介入手术机器人进给精度高、进给距离灵活可变、不易损伤导管、灵活操作导管或导丝的进给、旋转。

本发明导管连接三孔阀和Y型阀，可在手术中输入造影剂，增强影像观察效果，提高医生手术效率及准确率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明一种实施例的血管介入手术机器人的导管递送装置的整体结构示意图；

图2是本发明一种实施例的血管介入手术机器人的导管递送装置的左视图；

图3是本发明一种实施例的血管介入手术机器人的导管递送装置中的导管旋转模块；

图4是本发明一种实施例血管介入手术机器人的导管递送装置中的导管位移模块；

图5是本发明一种实施例血管介入手术机器人的导管递送装置中的导管固定模块；

图6是本发明一种实施例血管介入手术机器人的导管递送装置中导管位移模块工作的整体结构示意图。

附图标记列表：

100-上支撑板；110-侧部支撑板；120-底部支撑板；200-Y型阀；210-导管；220-门型支架；310-副指轮；320-主矩形轮固定轴；330-主指轮；340-导管固定支撑架；341-导管固定齿条；350-导管固定电机；351-导管固定齿轮；360-基座；370-旋转电机齿轮；371-副指轮支撑架；372-主指轮支撑架；380-旋转驱动电机；381-旋转驱动电机解码器；390-旋转电机固定架；410-位移电机齿轮；420-位移驱动齿轮；421-位移驱动齿轮固定架；430-位移长齿轮；440-位移滑轨；450-锯齿固定条；460-位移驱动电机；461-位移电机固定架；470-位移驱动电机解码器；480-位移滑动板；490-3号长齿轮固定件；491-2号长齿轮固定件；492-1号长齿轮固定件。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明一方面提供一种血管介入手术机器人的导管递送装置，包括本体结构件、导管固定模块、导管旋转模块、导管位移模块和控制器；所述导管固定模块与所述导管旋转模块连接，且均安装于所述本体结构件，所述导管固定模块、所述导管旋转模块和导管位移模块均与所述控制器通信连接，其中：

导管固定模块，用于控制导管的夹紧或释放；导管旋转模块，用于驱动导管使其以自身长度方向为轴进行旋转；导管位移模块，用于驱动导管使其沿自身长度方向进行位移。

本发明的一些实施例中，所述导管旋转模块包括第一动力装置、第一指轮组件和第一齿轮组件支撑架；其中：

所述第一动力装置固定于所述本体结构件上，所述第一动力装置包括旋转电机和旋转电机齿轮，所述旋转电机齿轮与所述旋转电机输出轴固定，所述第一动力装置的控制端与所述控制器信号连接；

所述第一指轮组件包括沿导管两侧对称设置的主指轮和副指轮；所述第一齿轮组件支撑架包括沿导管旋转电机两侧对称设置的主指轮支撑架和副指轮支撑架，所述主指轮与所述主指轮支撑架固定，所述副指轮与所述副指轮支撑架固定；

所述主指轮支撑架和所述副指轮支撑架在靠近彼此的端部分别设置有齿条，两个对称设置的所述齿条均与所述旋转电机齿轮啮合；所述第一动力装置通过所述旋转电机齿轮驱动所述主指轮与所述副指轮交替上下运动。

本发明的一些实施例中，所述本体结构件包括基座，所述导管固定模块与导管旋转模块均固定于所述基座上，其中：

所述导管固定模块包括第三动力装置、导管固定齿轮、导管固定齿条和导管固定支撑架，所述第三动力装置的控制端与所述控制器信号连接；

所述导管固定支撑架滑动设置于所述基座上，所述导管固定支撑架用于固定所述第三动力装置；所述导管固定齿条固定于所述导管固定支撑架底部，且与所述导管固定齿轮啮合；

所述第三动力装置与所述导管固定齿轮连接，所述导管固定齿轮在所述第三动力装置的驱动下绕自身轴线转动。

本发明的一些实施例中，所述导管位移模块包括第二动力装置和导向装置，所述第二动力装置的控制端与所述控制器信号连接，其中：

所述导向装置包括固定构件和移动构件，所述导向装置的固定构件固设于手术台，所述导向装置的移动构件与所述本体结构件连接，所述移动构件包括齿轮组件，所述固定构件与所述齿轮组件连接；

所述导向装置的移动构件和所述本体结构件在第二动力装置的驱动下相对于所述固定构件沿所述导管的长度方向移动。

本发明的一些实施例中，所述导管旋转模块还包括指轮固定轴，所述导管固定齿条通过所述指轮固定轴与所述主指轮连接；

所述第三动力装置通过所述导管固定齿轮驱动所述导管固定齿条沿自身长度方向移动，所述导管固定齿条移动时带动所述主指轮移动。

本发明的一些实施例中，所述导向装置的移动构件包括滑轨，所述固定构件两端滑动设置于所述滑轨上，且与所述导向装置的齿轮组件连接，构成直线移动副；

所述齿轮组件与所述第二动力装置连接，所述第二动力装置通过所述直线传动副驱动所述移动构件沿所述导管的长度方向位移。

本发明的一些实施例中，所述主指轮与所述副指轮均包括滚轮和橡胶，所述橡胶包覆于所述滚轮，且与所述导管紧密贴合；

所述主指轮与所述副指轮组合运动时，所述橡胶压紧形变增大与所述导管间摩擦力，所述滚轮旋转带动所述导管旋转。

本发明的一些实施例中，所述导管固定模块包括Y型阀，所述Y型阀的第一端与所述导管的输入端连接，所述Y型阀的第二端连接至介入物。

本发明的一些实施例中，所述介入物为造影剂或生理盐水。

本发明的一些实施例中，所述本体结构件还包括门型支架，所述门型支架用于固定Y型阀。

为了更清晰地对本发明六自由度并联机构进行说明，下面结合附图对本发明一种优选实施例进行展开详述。

如图所示，本发明的血管介入手术机器人的导管递送装置优选实施例，包括本体结构件、导管固定模块、导管旋转模块、导管位移模块和控制器；所述导管固定模块与所述导管旋转模块连接后安装于所述本体结构件。具体地，参阅图1和图2，本体结构件由上支撑板100、侧部支撑板110、底部支撑板120组成，其中，所述侧部支撑板110和底部支撑板120为整个机械结构提供支撑。

本体结构件上还设置有基座360、Y型阀200以及门型支架220，所述导管固定模块与所述导管旋转模块连接后通过基座360安装于上支撑板100，所述基座360对导管固定模块与所述导管旋转模块起支撑固定作用。导管210与Y型阀200固定连接，如图所示，Y型阀200为中空结构，其一端与导管210的输入端连接，另一端连接至介入物，所述介入物可以为生理盐水、造影剂或其他医疗器械常用物质，所述造影剂用于增强影像观察效果，提高医生手术效率及准确率。门型支架220用于支撑Y型阀200，Y型阀200中心线与门型支架220的中心线共线，导管210与Y型阀200可通过旋紧或套接等方式连接，两者连接处由导管固定模块固定。本领域技术人员随意设置导管与Y型阀的连接结构，只要能保证两者固定即可，在此不再一一举例。Y型阀一方面为手术需要提供造影剂或生理盐水，另一方面用于支撑导管或导丝，起止血作用。需要说明的是，此处导管也可更换为导丝，本发明血管介入手术机器人的导管递送装置也可递送导丝等常见血管介入手术工具，在此不再一一列举，本发明装置名称不应视为对本发明用途的限定。

如图3所示，所述导管旋转模块包括第一动力装置、第一指轮组件和第一齿轮组件支撑架，所述第一动力装置固定于本体结构件上且其控制端与控制器信号连接，所述第一动力装置包括旋转驱动电机380旋转驱动电机解码器381和旋转电机齿轮370，旋转电机齿轮370与旋转驱动电机380的输出轴固定，所述第一动力装置的控制端与所述控制器信号连接，所述第一指轮组件包括沿导管两侧对称设置的主指轮330和副指轮310；所述第一齿轮组件支撑架包括沿导管旋转电机两侧对称设置的主指轮支撑架372和副指轮支撑架371，本发明导管旋转模块还包括指轮固定轴320，指轮固定轴320用于固定主指轮330，与主指轮330同步运动。主指轮支撑架372用于支撑指轮固定轴320，且末端带有齿条，与所述旋转电机齿轮370相啮合。副指轮支撑架371用于支撑副指轮310，且末端带有齿条，主指轮支撑架372和副指轮支撑架371在靠近彼此的端部分别设置有齿条，两个对称设置的所述齿条均与旋转电机齿轮370啮合。

旋转驱动电机380通过旋转电机固定架390固定于基座360上；位移电机固定架461将图1位移驱动电机460固定于图1所示的底部支撑板120上；位移驱动齿轮420通过位移驱动齿轮固定架421固定于图1底部支撑板120上，且位移驱动齿轮固定架421不影响位移驱动齿轮420运动；位移滑轨440通过锯齿固定条450固定于图1所示的底部支撑板120上。

其中，旋转驱动电机解码器381与旋转驱动电机380连接。副指轮支撑架371嵌套于副指轮310内，并与副指轮310同步运动。旋转电机齿轮370与主指轮支撑架372末端齿条及副指轮支撑架371末端齿条完全啮合。基座360通过固定主指轮支撑架372及副指轮支撑架371，来固定导管旋转模块，且不影响所述主指轮330和副指轮310交替上下移动。需要说明的是，主指轮330和副指轮310包括滚轮和橡胶，所述橡胶包覆于所述滚轮，且与所述导管紧密贴合；主指轮330与副指轮310组合运动时，滚轮旋转带动导管210以自身长度方向为轴进行旋转，橡胶使主指轮与副指轮压紧时，产生一定形变，增大与导管或导丝的接触面积，进而增大产生导管或导丝的摩擦力，使得导管或导丝能够稳定运动，不易打滑，且柔性材料更好的保护了导管。可以理解的是本发明橡胶也可更换为食用硅胶或其他安全无毒柔性材料，只要使其包覆滚轮且夹紧时不损伤导管或导丝即可。

图4为图1所示本发明血管介入手术机器人的导管递送装置中的导管位移模块。如图4所示，所述导管位移模块包括第二动力装置和导向装置，所述第二动力装置的控制端与控制器信号连接；其中导向装置包括固定构件和移动构件，所述导向装置的固定构件固设于手术台，所述导向装置的移动构件与本体结构件连接，所述移动构件包括齿轮组件，所述固定构件与所述齿轮组件连接，所述导向装置的移动构件和所述本体结构件在第二动力装置的驱动下相对于所述固定构件沿所述导管的长度方向移动。导向装置的移动构件包括滑轨，所述固定构件两端滑动设置于所述滑轨上，且与所述导向装置的齿轮组件连接，构成直线移动副；所述齿轮组件与所述第二动力装置连接，所述第二动力装置通过所述直线传动副驱动所述移动构件沿所述导管的长度方向位移。具体地，第二动力装置包括位移驱动电机460和位移驱动电机解码器470；导向装置的固定构件包括位移滑动板480和2号长齿轮固定件491；齿轮组件包括位移电机齿轮410、位移驱动齿轮420、位移驱动齿轮固定架421、位移长齿轮430；移动构件包括锯齿固定条450、位移滑轨440、1号长齿轮固定件492、3号长齿轮固定件490。所述位移驱动齿轮420固定在图1所述底部支撑板120上，并与所述位移电机齿轮410相啮合。所述位移长齿轮430与所述位移驱动齿轮420相啮合。所述位移滑动板480与所述位移滑轨440相嵌套。所述1号长齿轮固定件，用于将所述位移长齿轮430前端固定在图1所述底部支撑板120上。所述2号长齿轮固定件，用于将所述位移长齿轮430固定在所述位移滑动板480上。所述3号长齿轮固定件，用于将所述位移长齿轮430末端固定在图1所述底部支撑板120上。

其中，所述位移驱动电机解码器470与所述位移驱动电机460连接。所述位移长齿轮430、所述位移驱动齿轮420以及所述位移电机齿轮410两两相互啮合。所述位移滑动板480嵌套在所述位移滑轨440上，所述位移滑动板480可在所述位移滑轨440上水平移动。构成直线移动副，所述位移长齿轮430在转动时，所述1号长齿轮固定件492和所述3号长齿轮固定件490不会移动，所述2号长齿轮固定件491会在所述位移长齿轮430上移动。需要注意的是，所述滑轨440方向与所述导管210长度方向相同，即固定构件的位移滑动板480固定于手术台时，移动构件带动本体结构件沿导轨210长度方向位移。进而导管210沿自身长度方向发生位移。另外，所述位移长齿轮430的长度可根据实际医疗器械的应用定制，本发明导管位移距离灵活可调，进给精度高，实用性强。本发明导管位移模块固定构件和移动构件间构成的直线移动副可以通过还可以通过滚珠丝杠实现，本领域技术人员也可根据实际应用灵活调整本发明位移传动方式，只要使本发明与手术台之间形成直线移动副可沿导管长度方向进行位移即可。

图5为图1所示本发明血管介入手术机器人的导管递送装置中的导管固定模块。如图5所示，所述导管固定模块包括第三动力装置、导管固定齿轮351、导管固定齿条341和导管固定支撑架340，所述第三动力装置的控制端与控制器信号连接，具体地，第三动力装置包括导管固定电机350，所述导管固定电机350与导管固定齿轮351连接。所述导管固定支撑架340用于固定所述导管固定电机350。需要说明的是，导管固定齿条341通过指轮固定轴320与主指轮330连接，所述导管固定齿条341嵌套在所述导管固定支撑架340底部，且与导管固定齿轮351相啮合。导管固定齿条341末端与图2指轮固定轴320相连接，导管固定电机350与导管固定齿轮351连接，导管固定电机350与控制器信号连接，且在控制器的驱动下导管固定齿轮351绕自身轴线转动，带动导管固定齿条341沿自身长度方向移动，导管固定齿条341移动时带动主指轮330移动，通过控制导管固定电机350正转或反转，可实现导管的夹紧和释放。

图6为图1所示本发明血管介入手术机器人的导管递送装置中导管位移模块工作的整体结构示意图。如图6所示，所述位移长齿轮430、所述位移驱动齿轮420以及所述位移电机齿轮410相互啮合。所述位移滑动板480嵌套在所述位移滑轨440上，所述位移滑动板480可在所述位移滑轨440上水平移动。所述位移长齿轮430在转动时，所述1号长齿轮固定件492和所述3号长齿轮固定件490不会移动，所述2号长齿轮固定件491会在所述位移长齿轮430上移动，由此构成了一套位移机构。

在本实施例中，需要说明的是，控制器为现有技术，其为本领域技术人员熟知的控制系统，故未在附图中展示说明。当位移旋转电机解码器381接受到控制器指令，使旋转驱动电机380启动，位于旋转驱动电机380输出轴第一端的旋转电机齿轮370会带动主指轮支撑架372末端齿条和副指轮支撑架371末端齿条的上下移动，从而使得主指轮330和副指轮310进行相反方向运动，实现对导管顺时针或逆时针的操作；当位移驱动电机解码器470接受到控制器指令，使位移驱动电机460启动，位于位移驱动电机460输出轴第一端的位移电机齿轮410会带动位移驱动齿轮420转动，从而使得位移长齿轮430进行顺时针或逆时针转动，当位移长齿轮430进行转动时，由于位移滑动板480被固定于手术台上，而2号长齿轮固定件491会带动位移滑动板480相对于整套机器人装置产生水平平移运动，从而实现对导管的前后推送操作；当导管固定电机350收到控制器指令时，其末端输出轴连接的导管固定齿轮351会转动，从而通过导管固定齿条341带动导管固定支撑架340及指轮固定轴320发生平移运动，使得主指轮与副指轮夹紧或释放导管。因此，本发明公开可以实现导管的精确旋转和平移操作，具有较好的临床实用性。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本申请实施例可以实现医生远程操作，极大的降低了医生的工作量，减少医生在辐射环境中的工作时间，降低医生及病人在辐射环境手术时的痛苦，本发明工作过程中，导管方向稳定不易变动，有效克服了传统手术容易使导管位移伤及病人的缺陷，提高了手术的精度和准确度。

本发明血管介入手术机器人的导管递送装置可用于先天性或后天性病变所致的血管狭窄，PTA失败或PTA后效果不满意者，作为PTA的辅助治疗手段，保持血管的通畅。目前主要用于冠状动脉、髂动脉、股动脉、肾动脉及静脉系统狭窄或闭塞经PTA后的血管支撑，亦可用于动脉瘤、肺动脉狭窄或主动脉缩窄的治疗。

本发明血管介入手术机器人可实现导管固定、进给、旋转等动作，本发明血管介入手术机器人通过三个动力装置分别控制导管位移模块、导管固定模块和导管旋转模块，进给精度高、进给距离灵活可变、不易损伤导管、能灵活操作导管或导丝的进给、旋转。

本发明导管连接三孔阀和Y型阀，可在手术中输入造影剂，增强影像观察效果，提高医生手术效率及准确率。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，包括本体结构件、导管固定模块、导管旋转模块、导管位移模块和控制器；所述导管固定模块与所述导管旋转模块连接，且均安装于所述本体结构件，所述导管固定模块、所述导管旋转模块和导管位移模块均与所述控制器通信连接，其中：

导管固定模块，用于控制导管的夹紧或释放；

导管旋转模块，用于驱动导管使其以自身长度方向为轴进行旋转；

导管位移模块，用于驱动导管使其沿自身长度方向进行位移。

2.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述导管旋转模块包括第一动力装置、第一指轮组件和第一齿轮组件支撑架；其中：

所述第一动力装置固定于所述本体结构件上，所述第一动力装置包括旋转电机和旋转电机齿轮，所述旋转电机齿轮与所述旋转电机输出轴固定，所述第一动力装置的控制端与所述控制器信号连接；

所述第一指轮组件包括沿导管两侧对称设置的主指轮和副指轮；

所述第一齿轮组件支撑架包括沿导管旋转电机两侧对称设置的主指轮支撑架和副指轮支撑架，所述主指轮与所述主指轮支撑架固定，所述副指轮与所述副指轮支撑架固定；

所述主指轮支撑架和所述副指轮支撑架在靠近彼此的端部分别设置有齿条，两个对称设置的所述齿条均与所述旋转电机齿轮啮合；

所述第一动力装置通过所述旋转电机齿轮驱动所述主指轮与所述副指轮交替上下运动。

3.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述本体结构件包括基座，所述导管固定模块与导管旋转模块均固定于所述基座上，其中：

所述导管固定模块包括第三动力装置、导管固定齿轮、导管固定齿条和导管固定支撑架，所述第三动力装置的控制端与所述控制器信号连接；

所述导管固定支撑架滑动设置于所述基座上，所述导管固定支撑架用于固定所述第三动力装置；

所述导管固定齿条固定于所述导管固定支撑架底部，且与所述导管固定齿轮啮合；

所述第三动力装置与所述导管固定齿轮连接，所述导管固定齿轮在所述第三动力装置的驱动下绕自身轴线转动。

4.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述导管位移模块包括第二动力装置和导向装置，所述第二动力装置的控制端与所述控制器信号连接，其中：

所述导向装置包括固定构件和移动构件，所述导向装置的固定构件固设于手术台，所述导向装置的移动构件与所述本体结构件连接，所述移动构件包括齿轮组件，所述固定构件与所述齿轮组件连接；

所述导向装置的移动构件和所述本体结构件在第二动力装置的驱动下相对于所述固定构件沿所述导管的长度方向移动。

5.根据权利要求3所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述导管旋转模块还包括指轮固定轴，所述导管固定齿条通过所述指轮固定轴与所述主指轮连接；

所述第三动力装置通过所述导管固定齿轮驱动所述导管固定齿条沿自身长度方向移动，所述导管固定齿条移动时带动所述主指轮移动。

6.根据权利要求4所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述导向装置的移动构件包括滑轨，所述固定构件两端滑动设置于所述滑轨上，且与所述导向装置的齿轮组件连接，构成直线移动副；

所述齿轮组件与所述第二动力装置连接，所述第二动力装置通过所述直线传动副驱动所述移动构件沿所述导管的长度方向位移。

7.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述主指轮与所述副指轮均包括滚轮和橡胶，所述橡胶包覆于所述滚轮，且与所述导管紧密贴合；

所述主指轮与所述副指轮组合运动时，所述橡胶压紧形变增大与所述导管间摩擦力，所述滚轮旋转带动所述导管旋转。

8.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述导管固定模块包括Y型阀，所述Y型阀的第一端与所述导管的输入端连接，所述Y型阀的第二端连接至介入物。

9.根据权利要求8所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述介入物为造影剂或生理盐水。

10.根据权利要求8中所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，所述本体结构件还包括门型支架，所述门型支架用于固定所述Y型阀。