CN110652357B - 双导丝或球囊的血管介入器械操控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于手术机器人技术领域，具体涉及一种双导丝/球囊的血管介入器械操控装置，旨在解决现有技术中手术机器人只能实现单根导丝的操作控制，导致手术工作效率低、工作量大、治疗时间久、医生劳动强度大的问题，本发明提供一种能操作双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，包括主指组件、第一副指组件、第二副指组件、驱动组件、夹持组件，被操作的双导丝/双球囊中的一根通过主指组件和第一副指组件夹持，另一根通过主指组件和第二副指组件夹持；被操作的双导丝/双球囊可以分别进行轴向移动或以自身轴向旋转；通过使用本发明能够提高工作效率，更好地处理分叉病变，实用性强，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于手术机器人技术领域，具体涉及一种双导丝或球囊的血管介入器械操控装置。
背景技术
分叉病变是指由血管内斑块、堵塞等引起的血管狭窄，存在于血管内多个部位，尤其是血管分叉处。目前，冠脉分叉病变在经皮冠状动脉介入治疗(PCI)手术中占有较大比例，由于病变位置、分叉角度和类型较为复杂，技术操作难度大、手术时间长，成为PCI手术中的难题，急需手术机器人解决这一难题。针对分叉病变，临床上主要使用双支架技术，这一技术关键在于保障主支血管和边支血管同时通畅，即需要主支与边支支架同时到位。现有的血管微创介入手术机器人一次只能推送单根导丝，使得分叉病变病人的手术时间长，辐射环境下暴露时间长，医生劳动强度较大，且由于现有PCI手术机器人一次只能进行单根导丝或导管的推送操作，导致手术工作效率低、工作量大、治疗时间久，无法满足手术需要。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中手术机器人只能实现单根导丝或球囊导管的操作控制，导致手术工作效率低、工作量大、治疗时间久、医生劳动强度大的问题，本发明提供一种能操作双导丝/球囊的血管介入器械操控装置，用户可以使用一台手术机器人先后推送两根导丝分别到达不同的病灶部位，后推送并释放球囊和支架，实现手术治疗，大大提高工作效率，更好地处理分叉病变。本发明的双导丝/球囊的血管介入器械操控装置包括本体结构件、主指组件、副指组件、驱动组件、夹持组件、控制器，所述主指组件、所述副指组件、所述驱动组件、所述夹持组件分别装设于所述本体结构件，并分别通过通信链路与所述控制器连接，其特征在于，所述副指组件包括第一副指组件和第二副指组件，所述夹持组件包括用于夹持第一导丝/球囊的第一夹持组件、用于夹持第二导丝/球囊的第二夹持组件；
所述主指组件包括主滚轮，所述第一副指组件包括第一副滚轮，所述第二副指组件包括第二副滚轮；所述主滚轮、所述第一副滚轮、所述第二副滚轮轴线平行设置；所述第一副滚轮和所述第二副滚轮相对于所述主滚轮轴线镜像对称；
所述第一副指组件设置有第一轴距调节装置，通过该装置可以调节所述第一副滚轮与所述主滚轮的轴线间距，以对所述第一导丝/球囊进行夹紧或释放；所述第二副指组件设置有第二轴距调节装置，通过该装置可以调节所述第二副滚轮与所述主滚轮的轴线间距，以对所述第二导丝/球囊进行夹紧或释放；
第一导丝/球囊被所述主滚轮与所述第一副滚轮夹紧时，可以通过所述主滚轮的轴向转动沿其自身轴向进行位移；所述主指组件、所述第一副指组件可以通过所述驱动组件的驱动分别进行轴向移动，用于捻动被夹持的第一导丝/球囊以自身轴向旋转；
第二导丝/球囊被所述主滚轮与所述第二副滚轮夹紧时，可以通过所述主滚轮的主动转动沿其自身轴向进行位移；所述主指组件、所述第二副指组件可以通过所述驱动组件的驱动分别进行轴向移动，用于捻动被夹持的第二导丝/球囊以自身轴向旋转。
在一些优选技术方案中，所述第一副滚轮在所述轴距调节装置的驱动下靠近或背离所述主滚轮，以使设置于所述第一副滚轮与所述主滚轮之间的第一导丝/球囊被夹紧或被释放；
所述第二副滚轮在所述轴距调节装置的驱动下靠近或背离所述主滚轮，以使设置于所述第二副滚轮与所述主滚轮之间的第二导丝/球囊被夹紧或被释放；
同一时间下，被操作的两导丝/球囊夹紧状态不同，所述主滚轮的运动不干涉被释放的导丝/球囊。
在一些优选技术方案中，所述本体结构件包括顶板和垂直于所述顶板的腹板，所述腹板上至少设置有三个通孔；
所述腹板将所述本体结构件分设为驱动部和执行部，所述主指组件、所述第一副指组件、所述第二副指组件分别装设于所述执行部，所述驱动组件和所述夹持组件均设置于所述驱动部。
在一些优选技术方案中，所述主指组件包括主指动力装置、主指传动机构、主指导轨机构，所述主指传动机构包括联轴器，所述主指动力装置包括推进电机，所述推进电机的输出轴通过所述联轴器与所述主滚轮同轴连接，在所述推进电机的驱动下所述主滚轮绕所述推进电机输出轴轴向转动；
所述主指导轨机构包括主指导轨和主指滑块，所述主指导轨竖直固设于所述腹板，所述主滚轮通过所述主指滑块滑动设置于所述主指导轨，构成直线移动副；
所述驱动组件通过所述直线移动副驱动所述主滚轮沿竖直方向上下移动。
在一些优选技术方案中，所述第一副指组件与所述第二副指组件结构相同，且均包括轴距调节装置和副指导轨机构，所述轴距调节装置包括副指动力装置和副指传动机构；所述副指传动机构为齿轮传动，所述副指动力装置包括夹紧电机，两个所述夹紧电机输出轴的旋转运动均通过齿轮传动分别带动所述第一副滚轮和所述第二副滚轮靠近或背离所述主滚轮方向运动；
所述副指导轨机构包括副指导轨和副指滑块，两个所述副指导轨对称布置于所述主指导轨两侧，且均竖直固设于所述腹板，所述第一副滚轮和所述第二副滚轮分别通过所述副指滑块滑动设置于所述副指导轨，构成第一直线移动副和第二直线移动副；
所述驱动组件分别通过所述第一直线移动副和所述第二直线移动副驱动所述第一副滚轮和所述第二副滚轮沿竖直方向上下移动。
在一些优选技术方案中，所述驱动组件包括第一动力装置、主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件；在所述第一动力装置的驱动下，所述主指组件传动件与所述第一副指组件传动件和/或第二副指组件传动件进行重复性位移运动，以使所述主指组件与所述第一副指组件和/或第二副指组件形成轴向位移捻动所夹持的被操作的导丝/球囊转动。
在一些优选技术方案中，所述驱动组件还包括止推板，所述主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件结构相同，且均包括齿轮、丝杠以及与所述丝杠配合的丝杠座，所述丝杠通过所述止推板设置于所述齿轮的下方并与所述齿轮同轴连接，所述丝杠座套设于所述丝杠，三个所述丝杠座分别与所述主滚轮组件、所述第一副滚轮组件、所述第二副滚轮组件连接；
所述第一动力装置包括捻转电机；所述捻转电机输出轴的旋转运动通过所述齿轮和所述丝杠转换为重复性位移运动并传递到所述主滚轮组件、所述第一副滚轮组件、所述第二副滚轮组件。
在一些优选技术方案中，所述第一夹持组件与第二夹持组件结构相同，且均包括第二动力装置、夹持传动组件，所述夹持传动组件包括固定部和移动部，
在所述第二动力装置的驱动下，所述移动部进行重复性位移运动，以使所述固定部与所述移动部形成移动副，用以夹持或释放被操作的导丝/球囊。
在一些优选技术方案中，所述固定部包括夹持导轨和固定夹持端，所述移动部包括与所述夹持导轨配合的夹持滑块以及移动夹持端，所述夹持滑块与所述移动夹持端连接，所述固定夹持端与所述移动夹持端对称设置，且所述固定夹持端与所述移动夹持端在靠近彼此的端部均设置有导向槽；
所述第二动力装置包括夹持电机，所述夹持电机输出轴上设置有夹持齿轮，所述夹持滑块在靠近所述夹持齿轮的端部设置有与所述夹持齿轮相啮合的齿条，所述第二动力装置通过驱动所述夹持齿轮，以使所述滑块带动所述移动夹持端位移。
在一些优选技术方案中，所述主滚轮、所述第一副滚轮、所述第二副滚轮均包括滚轮和橡胶套，所述橡胶套通过过盈配合套在所述滚轮上。
本发明的有益效果：
本发明通过两个副指组件中的轴距调节装置分别进行两个副滚轮与主滚轮贴近与分离，进行两根导丝/球囊的夹紧或释放，并通过主滚轮与副滚轮之间的相对运动推进和旋转所夹紧的导丝/球囊，从而实现了对两个导丝/球囊的分别控制。两根导丝/球囊分别由主指组件中的推进电机提供动力实现前进/后退运动；每根导丝/球囊沿轴向的相对移动均由驱动组件中的捻转电机提供动力实现主滚轮和副滚轮之间的组合运动，借此实现导丝或球囊导管的正反向旋转运动；由副指组件中的夹紧电机提供动力实现主滚轮与副滚轮之间的间距调整和张紧工作；在导丝/球囊到达病变部位后，由夹持组件实现导丝/球囊夹持，防止导丝/球囊游移。通过以上动作，实现双导丝的推送操作能够免去医生更换手术器械的操作步骤，减少医生操作负担，提高手术效率，降低手术成本，减轻患者痛苦，增强患者术中的舒适度，保证手术的顺利进行，临床实用性强，应用前景广泛。
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为本发明一种实施例的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置结构示意图；
图2为本发明一种实施例中主指组件结构示意图；
图3为本发明一种实施例中第一副指组件结构示意图；
图4为本发明一种实施例中驱动组件结构示意图；
图5为本发明一种实施例中本体结构件结构示意图；
图6为本发明一种实施例中夹持组件结构示意图。
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。
本发明的一种双导丝或球囊的血管介入器械操控装置包括，本体结构件、主指组件、副指组件、驱动组件、夹持组件、控制器，所述主指组件、所述副指组件、所述驱动组件、所述夹持组件分别装设于所述本体结构件，并分别通过通信链路与所述控制器连接，其特征在于，所述副指组件包括第一副指组件和第二副指组件，所述夹持组件包括用于夹持第一导丝/球囊的第一夹持组件、用于夹持第二导丝/球囊的第二夹持组件；
所述主指组件包括主滚轮，所述第一副指组件包括第一副滚轮，所述第二副指组件包括第二副滚轮；所述主滚轮、所述第一副滚轮、所述第二副滚轮轴线平行设置；所述第一副滚轮和所述第二副滚轮相对于所述主滚轮轴线镜像对称；
所述第一副指组件设置有第一轴距调节装置，通过该装置可以调节所述第一副滚轮与所述主滚轮的轴线间距，以对所述第一导丝/球囊进行夹紧或释放；所述第二副指组件设置有第二轴距调节装置，通过该装置可以调节所述第二副滚轮与所述主滚轮的轴线间距，以对所述第二导丝/球囊进行夹紧或释放；
第一导丝/球囊被所述主滚轮与所述第一副滚轮夹紧时，可以通过所述主滚轮的轴向转动沿其自身轴向进行位移；所述主指组件、所述第一副指组件可以通过所述驱动组件的驱动分别进行轴向移动，用于捻动被夹持的第一导丝/球囊以自身轴向旋转；
第二导丝/球囊被所述主滚轮与所述第二副滚轮夹紧时，可以通过所述主滚轮的主动转动沿其自身轴向进行位移；所述主指组件、所述第二副指组件可以通过所述驱动组件的驱动分别进行轴向移动，用于捻动被夹持的第二导丝/球囊以自身轴向旋转。
本发明的一些实施例中，所述第一副滚轮在所述轴距调节装置的驱动下靠近或背离所述主滚轮，以使设置于所述第一副滚轮与所述主滚轮之间的第一导丝/球囊被夹紧或被释放；
所述第二副滚轮在所述轴距调节装置的驱动下靠近或背离所述主滚轮，以使设置于所述第二副滚轮与所述主滚轮之间的第二导丝/球囊被夹紧或被释放；
同一时间下，被操作的两导丝/球囊夹紧状态不同，所述主滚轮的运动不干涉被释放的导丝/球囊。
为了更清晰地对本发明双导丝或球囊的血管介入器械操控装置进行说明，下面结合附图对本方发明一种优选实施例进行展开详述。
其特征在于，所述副指组件包括第一副指组件和第二副指组件，所述夹持组件包括用于夹持第一导丝/球囊的第一夹持组件、用于夹持第二导丝/球囊的第二夹持组件
图1为本实施例的总体结构示意图，参照图1，本发明能操作双导丝/球囊的血管介入器械操控装置包括主指组件1、副指组件、驱动组件4、本体结构件5和夹持组件6。主指组件1、副指组件、驱动组件4、本体结构件5和夹持组件6分别装设于本体结构件5上，并分别通过通信链路与控制器连接，其中所述副指组件包括第一副指组件2、第二副指组件3；夹持组件6包括用于夹持第一导丝/球囊的第一夹持组件、用于夹持第二导丝/球囊的第二夹持组件。控制器附图中未示出，所述控制器可以为中控单元、导丝手柄操纵端、处理器、显示器等，控制器的具体结构和控制方式不做限定，且不在本发明描述范围之内，本领域技术人员可采用公知技术进行。
本发明实施例提供的一种能操作双导丝/球囊的血管介入器械操控装置能够操控两根导丝或导管在血管内完成推进、旋转及推进和旋转同时进行的运动动作，更好地处理分叉病变问题。其中，主指组件中的推进电机通过联轴器和滚轮支撑轴与主滚轮连接，并驱动其转动，利用摩擦力并通过与第一副指组件2、第二副指组件3的配合实现导丝推送操作；主指组件与驱动组件连接，驱动组件中捻转电机通过丝杠将旋转运动转换为直线运动，并通过导轨副实现主滚轮和两个副滚轮的相对移动，达到对两根导丝进行旋转捻搓的操作目的。需要说明的是，副滚轮和主滚轮表面设置有橡胶外套，作用是增大导丝或导管与滚轮之间的摩擦力。由于导丝或导管的外壁分别与主指组件1和第一副指组件2或第二副指组件3相接触，需注意防止导丝或球囊外表面涂层被破坏。本发明的双导丝/球囊的血管介入器械操控装置可以操控双导丝或双球囊或双导管，只要是符合本发明安装尺寸及本发明驱动原理的医疗工具均可替代，在此不再一一列举，需要注意的是，本发明的名称并非作为本发明用途的限定。
主指组件1包括主滚轮11；第一副指组件2包括第一副滚轮29，第二副指组件包括第二副滚轮；所述主滚轮11、所述第一副滚轮29、所述第二副滚轮轴线平行设置；所述第一副滚轮29和所述第二副滚轮相对于主滚轮11轴线镜像对称设置，常规状态下两副滚轮贴合主滚轮11设置。此处的轴线指代过滚轮几何中心并垂直于滚轮所在面的垂线或者理解为滚轮的中心线。本实施例中主滚轮11、第一副滚轮29、第二副滚轮均包括滚轮和橡胶套，所述橡胶套通过过盈配合套在所述滚轮上。本发明中副指组件中的第一副指组件和第二副指组件结构和运动关系基本相同，故本实施例以第一副指组件为例进行附图说明。图3为第一副指组件2的结构图，第二副指组件3的结构同理参照图3。
进一步地，第一副指组件2设置有第一轴距调节装置，通过该装置可以调节第一副滚轮29与主滚轮11的轴线间距，以对第一导丝/球囊进行夹紧或释放；第二副指组件3设置有第二轴距调节装置，通过该装置可以调节第二副滚轮与主滚轮11的轴线间距，以对第二导丝/球囊进行夹紧或释放；当第一副滚轮29通过所述第一轴距调节装置的驱动与主滚轮11紧密贴合时，能够将设置于第一副滚轮29与主滚轮11之间的第一导丝/球囊进行夹紧；同理，当第二副滚轮通过所述第二轴距调节装置的驱动与主滚轮11紧密贴合时，能够将设置于第二副滚轮与主滚轮11之间的第二导丝/球囊进行夹紧。
第一导丝/球囊通过主滚轮11与第一副滚轮29夹紧，第一导丝/球囊被夹紧时，可以通过主滚轮11的主动转动实现其沿自身轴向进行位移；主指组件1、第一副指组件2可以通过驱动组件4的驱动分别进行轴向移动，主指组件1、第一副指组件2通过组合运动能够捻动被夹持的第一导丝/球囊以其自身轴向正向旋转或反向旋转。同理，第二导丝/球囊通过主滚轮11与第二副滚轮夹紧，第二导丝/球囊被夹紧时，可以通过主滚轮11的主动转动沿其自身轴向进行位移；主指组件1、第二副指组件3可以通过驱动组件4的驱动进行轴向移动，用于捻动被夹持的第二导丝/球囊以自身轴向旋转。此段描述中的自身轴向为以导丝或导管或球囊自身长度方向为轴。
具体地，本发明的第一副滚轮29在所述第一轴距调节装置的驱动下能够靠近或背离主滚轮11，以使设置于所述第一副滚轮与所述主滚轮之间的第一导丝/球囊被夹紧或被释放，当第一副滚轮29靠近主滚轮11时，第一导丝/球囊被夹紧；当第一副滚轮29背离主滚轮11时，第一导丝/球囊被释放；当第一导丝/球囊被释放时，主滚轮11的运动无法干涉第一导丝/球囊，即当主滚轮11滚动时第一导丝/球囊不会运动，当主滚轮11发生位移时第一导丝/球囊不会转动。同理，所述第二副滚轮在所述第二轴距调节装置的驱动下靠近或背离主滚轮11，也能够使设置于所述第二副滚轮与主滚轮11之间的第二导丝/球囊被夹紧或被释放。相应的，本发明双导丝血管介入器械操控装置的结构本身可以实现两导丝/球囊的同时夹紧、同时释放、同时旋转以及同时位移，但由于本发明为手术机器人，为此设置为配合血管手术设计，手术中两根导管无需同时旋转或位移，所以应用本发明时，同一时间下，被操作的两根导丝/球囊夹紧状态不同，即当第一导丝/球囊被夹紧时，第二导丝/球囊被释放，当第一导丝/球囊被释放时，第二导丝/球囊被夹紧。
参阅图5，考虑到对各组件的保护和支撑，本实施例将本体结构件设置为箱体结构，如图5所示，本实施例的本体结构件包括顶板46、腹板47、底板连接架48、立柱49、底板50。本发明腹板47设置于顶板46下方，并垂直于顶板46，腹板47将本体结构件5分设为驱动部和执行部，主指组件1、第一副指组件2、第二副指组件3分别装设于所述执行部，驱动组件4和夹持组件6均设置于所述驱动部。腹板47用于安装主指组件1和第一副指组件2、第二副指组件3、驱动组件4。优选地，腹板47上至少设置有3个通孔，分别用于主指组件1和第一副指组件2、第二副指组件3的轴向移动，为避免干涉，移动时不会与通孔的孔壁接触。底板50用于支撑整个装置，四根立柱均布于顶板和底板之间起支撑作用，顶板46上安装有夹持组件6，底板连接架49用螺栓连接底板50和腹板47。本实施例本体结构件仅为一种示意，本领域技术人员可根据实际情况灵活设置本体结构件的结构及尺寸。
进一步地，参阅图2，主指组件1包括主指动力装置、主指传动机构、主指滑轨机构，其中所述主指传动机构包括联轴器9，所述主指动力装置包括推进电机7，所述推进电机7的输出轴通过所述联轴器9与主滚轮11同轴连接，推进电机7与控制器通过通信链路连接，在推进电机7的驱动下主滚轮11绕推进电机7输出轴轴向转动；所述主指导轨机构包括主指导轨13和主指滑块15，所述主指导轨13竖直固设于腹板47，主滚轮11通过主指滑块15滑动设置于所述主指导轨13，构成直线移动副；驱动组件4通过所述直线移动副驱动主滚轮11沿竖直方向上下移动。
具体地，主指组件1包括推进电机7、主轴连接件8、联轴器9、支撑轴10、主滚轮11、连接板12、主指导轨13、螺母连接架14、主指滑块15，与传统装置不同，本发明可以实现两根导丝或导管的递送动作。所述推进电机7通过螺栓固定在主轴连接件8上，推进电机7输出轴与支撑轴10通过联轴器9连接，主滚轮11与支撑轴10同轴连接，主轴连接件8支撑并固定支撑轴10。主滚轮11表面有橡胶套，作用是增大导丝或导管与滚轮之间的摩擦力。主轴连接件8与连接板12螺栓连接，连接板12与主指滑块15螺栓连接，主指滑块15与主指导轨13通过导轨副连接，连接板12与螺母连接架14螺栓连接，螺母连接架14与驱动组件4螺栓连接。
所述主滚轮的正向/反向旋转运动可以实现导丝或球囊推进或者后退，传动关系为：推进电机7输出轴旋转，通过联轴器9带动支撑轴10和主滚轮11转动，通过主滚轮11和导丝或球囊之间的摩擦力实现其推进或者后退，而主指组件1和第一/第二副指组件通过轴向的相对运动实现导丝或导管的旋转运动来模拟手部捻搓动作。由于两个副滚轮旋转方向相同，均与主滚轮11旋转方向相反，但与主滚轮11相对位置关系不同，主滚轮11和第一副滚轮29间的摩擦力与主滚轮11和第二副滚轮间的摩擦力方向不同，因此，要求两根导丝向前推进时的主滚轮旋转方向相反，即第一根导丝前进，需要主滚轮顺时针旋转，而第二根导丝前进，则需要主滚轮逆时针旋转。需要注意的是，由于手术需要，两根导丝不能同时运动。
继续参阅图3，图3为本发明第一副指组件2的结构示意图。由于第一副指组件和第二副指组件结构和运动关系基本相同，以第一副指组件为例进行说明。所述第一副指组件与所述第二副指组件均包括轴距调节装置和副指滑轨机构，所述轴距调节装置包括副指动力装置和副指传动机构；所述副指传动机构为齿轮传动，所述副指动力装置包括夹紧电机，两个所述夹紧电机输出轴的旋转运动均通过齿轮传动分别带动所述第一副滚轮和所述第二副滚轮靠近或背离所述主滚轮方向运动；
所述副指滑轨机构包括副指导轨和副指滑块，两个所述副指滑轨对称布置于所述主指导轨两侧，且均竖直固设于腹板47，所述第一副滚轮和所述第二副滚轮分别通过所述副指滑块滑动设置于所述副指导轨，构成第一直线移动副和第二直线移动副；驱动组件分别通过所述第一直线移动副和所述第二直线移动副驱动所述第一副滚轮和所述第二副滚轮沿竖直方向上下移动。
具体地，本发明的实施例将副指传动机构设置为齿轮与导轨的结合，用于传动，本领域技术人员可随意更改传动机构的结构，只要能使滚轮移动即可。本实施例的第一副指组件包括夹紧电机16、夹紧电机连接件17、齿轮18、斜垫19、连接板20、副指滑块21、副指导轨22、螺母连接架23、齿块24、滚轮移动滑块25、滚轮移动导轨26、滚轮支撑架27、第一支撑轴28和第一副滚轮29。
所述夹紧电机16固定在夹紧电机连接件17上，夹紧电机连接件17与斜垫19螺栓连接，斜垫19与连接板20螺栓连接，连接板20与副指滑块21螺栓连接，副指滑块21与副指导轨22通过导轨副连接，副指导轨22通过螺栓固定连接到本体结构件的腹板上，连接板20与螺母连接架23螺栓连接；夹紧电机16与控制器通过通信链路连接，夹紧电机16的输出轴与齿轮18直接连接，齿轮18与齿块24啮合连接，齿块24与滚轮支撑架27螺栓连接，滚轮支撑架27用以固定第一支撑轴28，并用螺栓紧固；第一支撑轴28和第一副滚轮29同轴连接；此外，齿块24与滚轮移动滑块25螺栓连接，滚轮移动滑块25与滚轮移动导轨26通过导轨副连接，滚轮移动导轨26与斜垫19螺栓连接。为增大导丝或导管与副滚轮之间的摩擦力，副滚轮表面有橡胶套。
第一副指组件主要包括三个运动，第一个是第一副滚轮的转动，主滚轮带动导丝或导管运动，导丝或导管带动第一副滚轮转动，实现导丝后退/前进运动；第二个是第一副滚轮与主滚轮之间的轴向相对移动；第三个是第一副滚轮的夹紧运动，由夹紧电机驱动，经齿轮齿块啮合传动，带动第一副滚轮移动，实现主滚轮和第一副滚轮的间距调节，适应不同规格的导丝或导管。
传动关系为：所述夹紧电机16输出轴旋转，带动齿轮18转动，通过齿轮18和齿块24的啮合，将旋转运动转换为直线平移运动，使齿块24和滑块25沿着导轨26直线运动，同时带动滚轮支撑架27、第一支撑轴28和第一副滚轮29直线运动，调节主滚轮11和第一副滚轮29的间距。由于两个副滚轮与主滚轮位置关系，两根导丝向前推进时对主滚轮11的旋转方向要求相反。
本发明的驱动组件包括第一动力装置、主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件；在所述第一动力装置的驱动下，所述主指组件传动件与所述第一副指组件传动件和/或第二副指组件传动件进行重复性位移运动，以使所述主指组件与所述第一副指组件和/或第二副指组件形成轴向位移捻动所夹持的被操作的导丝/球囊转动。图4为本实施例的驱动组件结构示意图，本实施例中优选设置止推板，用于固定安装第一动力装置以及各组件传动件，本实施例优选将主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件设置为齿轮传动与丝杠传动的结合，所述主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件结构相同，且均包括齿轮、丝杠以及与所述丝杠配合的丝杠座，所述丝杠通过所述止推板设置于所述齿轮的下方并与所述齿轮同轴连接，所述丝杠座套设于所述丝杠，三个所述丝杠座分别与所述主滚轮、所述第一副滚轮、所述第二副滚轮连接，所述第一动力装置包括捻转电机30；所述捻转电机30输出轴的旋转运动均通过所述齿轮和所述丝杠传动转换为重复性位移运动。
具体地，为了便于观察理解，本实施例驱动组件对附图4相对于图1所示的方向倒置，图4为本发明驱动组件一实施例的结构示意图。本实施例驱动组件包括捻转电机30、轴承支撑单元31、轴承止推板32、主齿轮33、从齿轮34、从齿轮35、从齿轮36、丝杠37、螺母连接架38、丝杠座39、丝杠40、丝杠座41、螺母连接架42、丝杠43、丝杠座44、螺母连接架45。其中上述止推板为轴承止推板32，从齿轮34与丝杠43以及套设于丝杠43上的丝杠座44共同构成主指组件传动件；同理，从齿轮35、丝杠40以及套设于丝杠40上的丝杠座41共同构成第二副指组件传动件；从齿轮36、丝杠37以及套设于丝杠37上的丝杠座39共同构成第一副指组件传动件。
进一步地，捻转电机30与控制器通过通信链路连接，所述捻转电机30与轴承支撑单元31和轴承止推板32螺栓连接，捻转电机30输出轴与主齿轮33固连，主齿轮33与从齿轮34啮合连接，从齿轮34同时与从齿轮35、从齿轮36啮合连接，三个从齿轮分别与相应丝杠连接，丝杠37、丝杠40和丝杠43由轴承支撑单元31固定支撑，并分别与螺母连接架38、螺母连接架42和螺母连接架45螺栓连接，需要说明的是，丝杠37、丝杠40和丝杠4螺距规格相同。轴承止推板32有两个作用，一个是作为电机架安装捻转电机，一个是用于丝杠轴承止推，与轴承支撑单元31接触。从齿轮34与从齿轮35、齿轮36旋转方向相反，相应的丝杠43和丝杠37、丝杠40的直线运动方向相反，可以实现导丝的捻搓运动。
所述捻转电机为捻转运动提供动力，通过齿轮啮合传递运动和力，并通过丝杠传动方式将旋转运动转换为直线运动，配合使用导轨副将运动传递给所述主指组件1、第一副指组件2和第二副指组件3，实现沿导轨的轴向直线运动。具体传动关系为：捻转电机30输出轴带动主齿轮33旋转，主齿轮33与从齿轮34啮合，从齿轮34同时与从齿轮35、从齿轮36啮合，从齿轮35和从齿轮36并不接触；而后通过丝杠座和螺母连接架将运动传递给主指组件1、第一副指组件2和第二副指组件3。需要说明的是，此结构仅为本实施例的示意，本发明也可采用锥齿轮与齿条相结合，实现将捻转电机30的转动运动转换为直线运动。本发明的驱动组件的动力装置也可使用其他驱动方式替代电机，本领域技术人员也可根据实际应用灵活设置组件传动件结构以及动力装置结构，在此不再一一列举，对于驱动组件结构的改变均不超出本发明的原理和构思，均应限定在本发明的保护范围内。
本发明夹持组件的第一夹持组件与第二夹持组件结构相同，且均包括第二动力装置、夹持传动组件，所述夹持传动组件包括固定部和移动部，在所述第二动力装置的驱动下，所述移动部进行重复性位移运动，以使所述固定部与所述移动部形成移动副，用以夹持或释放被操作的导丝/球囊。手术过程中两根导丝/球囊仅靠主滚轮与副滚轮的夹紧不能完全实现对导丝/球囊的定位导向，当操作不当时，导丝/球囊很有可能偏离目标方向。本发明通过设置夹持组件夹持导丝/球囊，一方面能够辅助主滚轮和副滚轮夹紧导丝/球囊，避免导丝/球囊偏航；另一方面当两根导丝/球囊中的一根被操作时，夹持组件能够夹持固定另一根不被操作的导丝/球囊，避免其游移离开病变部位，或对被操作的导丝/球囊产生干涉。在实际手术中，医生在操作一根导丝/球囊时，固定另一根导丝/球囊的动作是由医生用手按住的，时间较长，强度大，容易造成手臂酸麻，且不易控制，手术安全性较差；本发明夹持组件的设计一方面减轻了医生减少医生操作负担，另一方面保证手术高效进行。
具体地，所述固定部包括夹持导轨和固定夹持端，所述移动部包括与所述夹持导轨配合的夹持滑块以及移动夹持端，所述夹持滑块与所述移动夹持端连接，所述固定夹持端与所述移动夹持端对称设置，且所述固定夹持端与所述移动夹持端在靠近彼此的端部均设置有导向槽，所述第二动力装置包括夹持电机，所述夹持电机输出轴上设置有夹持齿轮，所述夹持滑块在靠近所述夹持齿轮的端部设置有与所述夹持齿轮相啮合的齿条，所述第二动力装置通过驱动所述夹持齿轮，以使所述滑块带动所述移动夹持端位移。
图6为夹持组件6的结构图。参照图6，本发明中的夹持组件包括两个部分，分别实现两根导丝的夹持，两个夹持组件结构和功能相同，故以第一夹持组件为例进行说明，第一夹持组件对应第一副指组件中的导丝/球囊，需注意的是，两夹持组件分开装设于顶板46，避免相互发生干涉。第一夹持组件包括第二动力装置和夹持传动组件，所述第二动力装置包括夹持电机51、所述夹持传动组件包括固定部和移动部，所述固定部包括夹持导轨56和固定夹持端59，所述移动部包括与所述夹持导轨配合的夹持滑块55、移动夹持端58，此外本实施例还包括齿块54、夹持电机连接件52、夹持齿轮53、齿块54、拐臂57。
所述夹持电机51与控制器通过通信链路连接，所述夹持电机51通过夹持电机连接件52与顶板46螺栓连接固定，夹持电机51的输出轴与夹持齿轮53直接连接，夹持齿轮53与齿块54啮合连接，齿块54与夹持滑块55螺栓连接，夹持滑块55与夹持导轨56通过导轨副连接，拐臂57与夹持滑块55螺栓连接，移动夹持端58与拐臂57螺栓连接，固定夹持端59沿夹持导轨56中心线方向垂直安装并通过螺栓连接到顶板46上，移动夹持端58与固定夹持端59设置有用以穿过导丝的导向槽，主要用于导丝或导管的夹持。两个夹持组件优选对称分布，安装方向与主滚轮与副滚轮切线方向垂直，以便于导丝或导管可以沿切线方向推进运动。本领域技术人员也可根据实际情况灵活调整夹持组件的安装位置，只要能保证被夹持导丝/球囊能够穿过主滚轮与副滚轮切线方向并不会影响导丝/球囊受损即可，夹持组件具体安装方式还可参照现有技术中的单导丝操控装置进行设置。
夹持组件的传动关系为：夹持电机51旋转带动夹持齿轮53运动，夹持齿轮53与齿块54啮合并带动夹持滑块55沿夹持导轨56运动，通过拐臂57螺栓连接移动夹持端58调节移动夹持端58与固定夹持端59的间距，以适应不同规格的导丝或导管或球囊。
需要说明的是，上述夹持组件的传动方式仅为一种示例，本领域技术人员也可根据实际需要灵活设置第二动力装置，例如液压驱动、气动肌腱、电气驱动等方式以替代电机；对于夹持传动组件也可根据需要灵活设置，例如将夹持齿轮53与齿块54一体成型制作；也可通过传动方式例如齿轮齿条、滚珠丝杠等传动方式替代本实施例的示意结构，只要能够使夹持组件实现对导丝/球囊的夹持或释放即可，在此不再一一列举，这种对夹持组件结构的调整并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。
上述本申请实施例中的技术方案中，至少具有如下的技术效果及优点：
本发明分别通过两个副指组件中的轴距调节装置进行两个副滚轮与主滚轮贴近与分离，进行两根导丝/球囊的夹紧或释放，并通过主滚轮与副滚轮之间的相对运动推进和旋转所夹紧的导丝/球囊，从而实现了对两个导丝/球囊的分别控制。两根导丝/球囊分别由主指组件中的推进电机提供动力实现前进/后退运动；每根导丝/球囊沿轴向的相对移动均由驱动组件中的捻转电机提供动力实现主滚轮和副滚轮之间的组合运动，借此实现导丝或球囊导管的正反向旋转运动；由副指组件中的夹紧电机提供动力实现主滚轮与副滚轮之间的间距调整和张紧工作；在导丝/球囊到达病变部位后，由夹持组件实现导丝/球囊夹持，防止导丝/球囊游移。通过以上动作，实现双导丝的推送操作能够免去医生更换手术器械的操作步骤，减少医生操作负担，提高手术效率，降低手术成本，减轻患者痛苦，增强患者术中的舒适度，保证手术的顺利进行，临床实用性强，应用前景广泛。
需要说明的是，在本发明的描述中，“导丝”可以替换为“导管”、“导丝/球囊”可以为“导丝或球囊”或是“导丝与球囊的组合连接结构”本发明的双导丝/球囊的血管介入器械操控装置可以操控双导丝或双球囊或双导管，只要是符合本发明安装尺寸及本发明驱动原理的医疗工具均可替代，在此不再一一列举。需要注意的是，本申请文件说明书中的术语以及本发明名称这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示本发明应用的限定。本发明的名称并非作为本发明用途的限定。
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)
1.一种双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，包括本体结构件、主指组件、副指组件、驱动组件、夹持组件、控制器，所述主指组件、所述副指组件、所述驱动组件、所述夹持组件分别装设于所述本体结构件，并分别通过通信链路与所述控制器连接，其特征在于，所述副指组件包括第一副指组件和第二副指组件，所述夹持组件包括用于夹持第一导丝/球囊的第一夹持组件、用于夹持第二导丝/球囊的第二夹持组件；所述主指组件包括主滚轮，所述第一副指组件包括第一副滚轮，所述第二副指组件包括第二副滚轮；所述主滚轮、所述第一副滚轮、所述第二副滚轮轴线平行设置；所述第一副滚轮和所述第二副滚轮相对于所述主滚轮轴线镜像对称；所述第一副指组件设置有第一轴距调节装置，通过该装置可以调节所述第一副滚轮与所述主滚轮的轴线间距，以对所述第一导丝/球囊进行夹紧或释放；所述第二副指组件设置有第二轴距调节装置，通过该装置可以调节所述第二副滚轮与所述主滚轮的轴线间距，以对所述第二导丝/球囊进行夹紧或释放；第一导丝/球囊被所述主滚轮与所述第一副滚轮夹紧时，可以通过所述主滚轮的轴向转动沿其自身轴向进行位移；所述主指组件、所述第一副指组件可以通过所述驱动组件的驱动分别进行轴向移动，用于捻动被夹持的第一导丝/球囊以自身轴向旋转；第二导丝/球囊被所述主滚轮与所述第二副滚轮夹紧时，可以通过所述主滚轮的主动转动沿其自身轴向进行位移；所述主指组件、所述第二副指组件可以通过所述驱动组件的驱动分别进行轴向移动，用于捻动被夹持的第二导丝/球囊以自身轴向旋转。
2.根据权利要求1所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述第一副滚轮在所述轴距调节装置的驱动下靠近或背离所述主滚轮，以使设置于所述第一副滚轮与所述主滚轮之间的第一导丝/球囊被夹紧或被释放；所述第二副滚轮在所述轴距调节装置的驱动下靠近或背离所述主滚轮，以使设置于所述第二副滚轮与所述主滚轮之间的第二导丝/球囊被夹紧或被释放；同一时间下，被操作的两导丝/球囊夹紧状态不同，所述主滚轮的运动不干涉被释放的导丝/球囊。
3.根据权利要求1所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述本体结构件包括顶板和垂直于所述顶板的腹板，所述腹板上至少设置有三个通孔；所述腹板将所述本体结构件分设为驱动部和执行部，所述主指组件、所述第一副指组件、所述第二副指组件分别装设于所述执行部，所述驱动组件和所述夹持组件均设置于所述驱动部。
4.根据权利要求3所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述主指组件包括主指动力装置、主指传动机构、主指导轨机构，所述主指传动机构包括联轴器，所述主指动力装置包括推进电机，所述推进电机的输出轴通过所述联轴器与所述主滚轮同轴连接，在所述推进电机的驱动下所述主滚轮绕所述推进电机输出轴轴向转动；所述主指导轨机构包括主指导轨和主指滑块，所述主指导轨竖直固设于所述腹板，所述主滚轮通过所述主指滑块滑动设置于所述主指导轨，构成直线移动副；所述驱动组件通过所述直线移动副驱动所述主滚轮沿竖直方向上下移动。
5.根据权利要求4所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述第一副指组件与所述第二副指组件结构相同，且均包括轴距调节装置和副指导轨机构，所述轴距调节装置包括副指动力装置和副指传动机构；所述副指传动机构为齿轮传动，所述副指动力装置包括夹紧电机，两个所述夹紧电机输出轴的旋转运动均通过齿轮传动分别带动所述第一副滚轮和所述第二副滚轮靠近或背离所述主滚轮方向运动；所述副指导轨机构包括副指导轨和副指滑块，两个所述副指导轨对称布置于所述主指导轨两侧，且均竖直固设于所述腹板，所述第一副滚轮和所述第二副滚轮分别通过所述副指滑块滑动设置于所述副指导轨，构成第一直线移动副和第二直线移动副；所述驱动组件分别通过所述第一直线移动副和所述第二直线移动副驱动所述第一副滚轮和所述第二副滚轮沿竖直方向上下移动。
6.根据权利要求3所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述驱动组件包括第一动力装置、主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件；在所述第一动力装置的驱动下，所述主指组件传动件与所述第一副指组件传动件和/或第二副指组件传动件进行重复性位移运动，以使所述主指组件与所述第一副指组件和/或第二副指组件形成轴向位移捻动所夹持的被操作的导丝/球囊转动。
7.根据权利要求6所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述驱动组件还包括止推板，所述主指组件传动件、第一副指组件传动件、第二副指组件传动件结构相同，且均包括齿轮、丝杠以及与所述丝杠配合的丝杠座，所述丝杠通过所述止推板设置于所述齿轮的下方并与所述齿轮同轴连接，所述丝杠座套设于所述丝杠，三个所述丝杠座分别与所述主滚轮组件、所述第一副滚轮组件、所述第二副滚轮组件连接；所述第一动力装置包括捻转电机；所述捻转电机输出轴的旋转运动通过所述齿轮和所述丝杠转换为重复性位移运动并传递到所述主滚轮组件、所述第一副滚轮组件、所述第二副滚轮组件。
8.根据权利要求3所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述第一夹持组件与第二夹持组件结构相同，且均包括第二动力装置、夹持传动组件，所述夹持传动组件包括固定部和移动部，在所述第二动力装置的驱动下，所述移动部进行重复性位移运动，以使所述固定部与所述移动部形成移动副，用以夹持或释放被操作的导丝/球囊。
9.根据权利要求8所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述固定部包括夹持导轨和固定夹持端，所述移动部包括与所述夹持导轨配合的夹持滑块以及移动夹持端，所述夹持滑块与所述移动夹持端连接，所述固定夹持端与所述移动夹持端对称设置，且所述固定夹持端与所述移动夹持端在靠近彼此的端部均设置有导向槽；所述第二动力装置包括夹持电机，所述夹持电机输出轴上设置有夹持齿轮，所述夹持滑块在靠近所述夹持齿轮的端部设置有与所述夹持齿轮相啮合的齿条，所述第二动力装置通过驱动所述夹持齿轮，以使所述滑块带动所述移动夹持端位移。
10.根据权利要求1所述的双导丝或球囊的血管介入器械操控装置，其特征在于，所述主滚轮、所述第一副滚轮、所述第二副滚轮均包括滚轮和橡胶套，所述橡胶套通过过盈配合套在所述滚轮上。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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