CN111150921A - 血管内介入机器人、导管及血管内介入系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种血管内介入机器人和血管内介入系统，血管内介入机器人包括：基座、盘状导管库、导管导向机构、导管输送机构以及导丝输送机构；盘状导管库可转动地设置于基座，用以供导管盘绕存蓄；导管输送机构设置于基座，且相对位于盘状导管库的远端，导管输送机构用以递送由盘状导管库中解绕出的导管，以及用以回退导管至盘状导管库中；导丝输送机构设置于基座，用以递送及回退导丝；导丝输送机构用于与导管的近端连接，以将导丝经由导管的近端穿入导管。导管导向机构包括驱动部，驱动部可转动地设置于基座，且与盘状导管库同步转动，用于驱动改变导管的延伸方向。

Description

血管内介入机器人、导管及血管内介入系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种血管内介入机器人、导管及血管内介入系统。

背景技术

血管内介入机器人可替代医生在手术床旁进行血管内介入手术，使医生免受X射线的伤害，可避免操作医生穿沉重的含铅防护服进行血管内介入手术的操作，保护了操作医生的健康。

一般的，导管分为主动导管与被动导管，被动导管指自身在不受外力的状态下具有一定的形态，适应于血管的形态，当其被介入血管时，在导丝的作用下变形弯曲而穿入血管，当导丝撤除后，该被动导管即可自动恢复其原有的形态。对于这类导管的导向控制较为方便，可利用其自身的自恢复功能进行导向。而主动导管主要指各向同性的导管，其在不受外力的状态下无特定的形态，如可被盘曲而减小体积。对于主动导管的导向控制则较为麻烦，必须要利用外部的机械(如血管内介入机器人)对其实施操控。目前现有的血管内介入机器人都采用类似于直排式导管库的存放导管的方式，占用的部位比较大，随着医生对血管内介入机器人的功能要求越来越多和越来越高，血管内介入机器人的体积也越摊越大。手术室的空间有限，十分需要一种既有尽多的功能、又能把这些功能浓缩在尽可能小的空间的血管内介入机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种血管内介入机器人、导管及血管内介入系统，以解决现有血管内介入机器人体积大的问题。

为解决上述技术问题，发明提供一种血管内介入机器人，其包括：基座、盘状导管库、导管导向机构、导管输送机构以及导丝输送机构；

所述盘状导管库可转动地设置于所述基座，用以供所述导管盘绕存蓄；

所述导管输送机构设置于所述基座，且相对位于所述盘状导管库的远端，所述导管输送机构用以递送由所述盘状导管库中解绕出的所述导管，以及用以回退所述导管至所述盘状导管库中；

所述导丝输送机构设置于所述基座，用以递送及回退所述导丝；所述导丝输送机构用于与所述导管的近端连接，以将所述导丝经由所述导管的近端穿入所述导管；

所述导管导向机构包括驱动部，所述驱动部可转动地设置于所述基座，且与所述盘状导管库同步转动，用于驱动改变所述导管的延伸方向。

可选的，所述盘状导管库包括基盘及设置于所述基盘上的导管约束机构，所述导管约束机构沿所述基盘的周向设置，用以容置并约束所述导管。

可选的，所述导管输送机构包括：第一握紧部件及第二握紧部件；

所述第一握紧部件沿第一方向可移动地设置于所述基座，用于握紧和放松所述导管；所述第一方向用于与所述导管的延伸方向一致；

所述第二握紧部件沿所述第一方向可移动地设置于所述基座，用于握紧和放松所述导管；所述第二握紧部件相对位于所述第一握紧部件的近端；

所述第一握紧部件和所述第二握紧部件被配置为：依次握紧和放松所述导管，并沿所述第一方向以相反的方向移动，以沿所述第一方向连续地输送所述导管。

可选的，所述导管输送机构包括：至少一个可伸缩的导管托架，所述导管托架至少与所述第一握紧部件及所述第二握紧部件中的一个连接；

所述导管托架包括多个托架片及多个导向柱；所述多个托架片垂直于所述第一方向间隔设置，所述导向柱平行于所述第一方向设置；每两个所述托架片之间至少设有一个所述导向柱；所述托架片对应于所述导向柱的位置设有导向孔，所述导向孔用以供所述导向柱穿设；

所有的所述托架片均设有导管孔，所有的所述导管孔沿所述第一方向同轴布置，用以供所述导管穿设；

所述导管托架被配置为，在所述第一握紧部件及所述第二握紧部件的驱动下，所述托架片之间的间距增减而使所述导管托架伸缩。

可选的，所述血管内介入机器人包括：导管旋转机构，所述导管旋转机构设置于所述第一握紧部件，用以驱动所述导管围绕所述导管的轴线转动。

可选的，所述导管旋转机构包括：导管夹头及与所述导管夹头连接的第一驱动器；所述导管夹头具有导管夹孔，所述导管夹孔用以供所述导管穿设，且所述导管夹孔的内径可变；

所述导管旋转机构被配置为：所述导管夹孔的内径缩小至与所述导管的外径相适配，所述第一驱动器驱动所述导管夹头转动，以驱动所述导管转动。

可选的，所述导丝输送机构包括：至少一对沿径向相对布置的摩擦轮，所述摩擦轮之间的距离与所述导丝的外径相适配，所述摩擦轮之间的空间用以供所述导丝穿设；所述摩擦轮被配置为：相对的两个所述摩擦轮沿相反的方向转动，以驱动所述导丝沿所述导丝的轴向移动。

可选的，所述血管内介入机器人包括：导丝旋转机构，所述导丝旋转机构设置于所述基座，用以驱动所述导丝围绕所述导丝的轴线转动。

可选的，所述导丝旋转机构包括：导丝夹头及与所述导丝夹头连接的第二驱动器；所述导丝夹头具有导丝夹孔，所述导丝夹孔用以供所述导丝穿设，且所述导丝夹孔的内径可变；

所述导丝旋转机构被配置为：所述导丝夹孔的内径缩小至与所述导丝的外径相适配，所述第二驱动器驱动所述导丝夹头转动，以驱动所述导丝转动。

可选的，所述血管内介入机器人包括：三通；所述三通的第一端与所述导丝输送机构连接，所述三通的第二端用于与所述导管的近端连接，所述第一端和所述第二端用于供导丝穿设；所述三通的第三端用于与注药管连接。

可选的，所述第一端设有封闭阀，所述封闭阀被配置为封闭时，封闭所述第一端，同时限制所述第一端中的导丝的自由度；所述封闭阀被配置为开启时，解除对所述第一端的封闭，同时解除对所述第一端中的导丝的自由度的限制。

可选的，所述封闭阀包括旋盖和第三驱动器，所述旋盖被配置为，在所述第三驱动器的驱动下旋动，以在封闭所述第一端的状态和解除对所述第一端的封闭的状态之间转换。

可选的，所述执行部包括至少一个导向盘，所述驱动部包括至少两个第四驱动器；所述第四驱动器设置于所述盘状导管库上，并用于与所述导管的牵引丝连接并驱动所述牵引丝移动。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种导管，其用于装设于如上所述的血管内介入机器人的盘状导管库上，并用于在所述导管输送机构的驱动下进退，以及在所述导管导向机构的驱动下改变延伸方向。

1、可选的，所述导管包括外管、中心管以及第一关节，所述第一关节包括第一导向盘和至少三根第一牵引丝；所述第一牵引丝用于与所述导管导向机构的驱动部连接；

所述外管同轴套设于所述中心管外，且与所述中心管之间具有间隔腔，所述间隔腔至少用于供所述第一牵引丝穿设；

所述第一导向盘具有第一中心孔，所述第一中心孔供所述中心管穿设，所述第一导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第一导向盘设置于所述外管的远端；所述第一导向盘具有与所述第一牵引丝的数量相同的第一连接点，所有所述第一连接点围绕所述第一导向盘的轴线周向均匀分布，每个所述第一连接点与一根所述第一牵引丝连接；

所述第一导向盘被配置为，在一部分的所述第一牵引丝向近端牵拉，另一部分的所述第一牵引丝同步地向远端延伸的驱动下，朝向被牵拉的所述第一牵引丝的方向偏转。

2、根据权利要求15所述的导管，其特征在于，所述导管还包括至少一个第二关节，所述第二关节包括第二导向盘以及至少三根第二牵引丝，所述间隔腔还用于供所述第二牵引丝穿设；所述第二牵引丝用于与所述导管导向机构的驱动部连接；

所述第二导向盘具有第二中心孔，所述第二中心孔供所述中心管穿设，所述第二导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第二导向盘设置于所述外管内，且沿所述外管的轴向与所述第一导向盘的近端相间隔；

所述第二导向盘包括至少三个第一通孔，所述第一通孔沿轴向贯穿所述第二导向盘，且所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第一通孔供一根所述第一牵引丝穿设；

所述第二导向盘具有与所述第二牵引丝的数量相同的第二连接点，所有所述第二连接点围绕所述第二导向盘的轴线周向均匀分布；每个所述第二连接点与一根所述第二牵引丝连接；

所述第二导向盘被配置为，在一部分的所述第二牵引丝向近端牵拉，另一部分的所述第二牵引丝同步地向远端延伸的驱动下，朝向被牵拉的所述第二牵引丝的方向偏转。

可选的，所述第二牵引丝的数量与所述第一牵引丝的数量相同，且所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向重合布置；或者

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向成角度布置。

根据权利要求17所述的导管，其特征在于，所述导管还包括至少一个第三导向盘，所述第三导向盘具有第三中心孔，所述第三中心孔供所述中心管穿设，所述第三导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第三导向盘设置于所述外管内，且沿所述外管的轴向与所述第二导向盘的近端相间隔；

所述第三导向盘包括至少三个第二通孔，所述第二通孔沿轴向贯穿所述第三导向盘，且所述第二通孔围绕所述第三导向盘的周向分布与所述第二连接点围绕所述第二导向盘的周向分布一一对应，每个所述第二通孔供一根所述第二牵引丝穿设；

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向重合布置，每个所述第二通孔还供一根所述第一牵引丝穿设；或者

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向成角度布置，所述第三导向盘还包括沿轴向贯穿所述第三导向盘的第三通孔，所述第三通孔围绕所述第二导向盘的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第三通孔供一根所述第一牵引丝穿设。

可选的，所述导管还包括内管，所述内管具有中心腔，所述中心腔供所述中心管穿设，所述内管的远端穿设于所述外管内，并与所述第三导向盘的近端相间隔；所述内管具有沿轴向贯通的多个第一内腔，所述第一内腔围绕所述内管的周向分布与所述第二连接点围绕所述第二导向盘的周向分布一一对应，每个所述第一内腔供一根所述第二牵引丝穿设；

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向重合布置，每个所述第一内腔还供一根所述第一牵引丝穿设；或者

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向成角度布置，所述内管还包括沿轴向贯通的多个第二内腔，所述第二内腔围绕所述内管的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第二内腔供一根所述第一牵引丝穿设。

可选的，所述第三导向盘还具有多个第三连接点，所有所述第三连接点围绕所述第三导向盘的轴线周向均匀分布；所述导管还包括多根支撑丝，每根所述支撑丝的远端与一个所述第三连接点连接，每根所述支撑丝的近端与所述内管连接。

可选的，所述内管还具有沿轴向设置的多个第三内腔，所有所述第三内腔围绕所述内管的轴线周向均匀分布，所述第三内腔的数量与所述支撑丝的数量相同，每根所述支撑丝的近端穿设于一个所述第三内腔中，且不同的所述支撑丝穿设于不同的所述第三内腔中；或者

所述第三连接点与所述第二通孔或所述第三通孔围绕所述第三导向盘的周向分布重合布置，每根所述支撑丝的近端穿设于一个与所述第三连接点相对应的第一内腔或第二内腔中。

可选的，所述导管还包括至少一个第四导向盘，所述第四导向盘具有第四中心孔，所述第四中心孔供所述中心管穿设，所述第四导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第四导向盘设置于所述外管内，且沿所述外管的轴向分别与所述第一导向盘的近端和所述第二导向盘的远端相间隔；

所述第四导向盘具有至少三个第四通孔，所述第四通孔沿轴向贯穿所述第四导向盘，且所述第四通孔围绕所述第四导向盘的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第四通孔供一根所述第一牵引丝穿设。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种血管内介入系统，其包括如上所述的血管内介入机器人、如上所述的导管以及导丝；

其中，所述导管可拆卸地盘绕存蓄于所述血管内介入机器人的盘状导管库，所述导管被配置为：在所述血管内介入机器人的导管输送机构的输送下，所述导管由所述盘状导管库中解绕出并向远端移动，或者向近端移动并回退盘绕至所述盘状导管库中；

所述血管内介入机器人的导丝输送机构与所述导管的近端连接，所述导丝被配置为：在所述血管内介入机器人的导管输送机构的输送下，所述导丝由所述导管的近端穿入，并于所述导管中移动；

所述导管在所述导管导向机构的驱动部的驱动下改变延伸方向。

综上所述，在本发明提供的血管内介入机器人、导管和血管内介入系统中，血管内介入机器人包括：基座、盘状导管库、导管导向机构、导管输送机构以及导丝输送机构；所述盘状导管库可转动地设置于所述基座，用以供所述导管盘绕存蓄；所述导管输送机构设置于所述基座，且相对位于所述盘状导管库的远端，所述导管输送机构用以递送由所述盘状导管库中解绕出的所述导管，以及用以回退所述导管至所述盘状导管库中；所述导丝输送机构设置于所述基座，用以递送及回退所述导丝；所述导丝输送机构用于与所述导管的近端连接，以将所述导丝经由所述导管的近端穿入所述导管；所述导管导向机构包括驱动部，所述驱动部可转动地设置于所述基座，且与所述盘状导管库同步转动，用于驱动改变所述导管的延伸方向。如此配置，通过将导管盘绕存蓄于盘状导管库上，可节约血管内介入机器人的体积，进而通过导管导向机构的设置，能够操控导管的延伸方向，实现对导管的精确控制。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是本发明一优选实施例提供的血管内介入机器人的示意图；

图2是图1所示的血管内介入机器人的内部结构的示意图；

图3是本发明一优选实施例提供的血管内介入机器人的局部放大的示意图；

图4是本发明一优选实施例提供的导丝输送机构及导丝旋转机构的示意图；

图5(A)是本发明一优选实施例提供的导管输送机构的示意图；

图5(B)是本发明一优选实施例提供的导管输送机构的示意图，且与图5(A)所示的导管输送机构处于不同的状态；

图6是本发明一优选实施例提供的导管的示意图；

图7是本发明一优选实施例提供的导管的远端部分的示意图；

图8是本发明另一优选实施例提供的导管的远端部分的示意图；

图9是本发明一优选实施例提供的盘状导管库的示意图。

附图中：

10-基座；20-盘状导管库；21-基盘；22-毛刷块；30-导管输送机构；31-第一握紧部件；311-平板条；32-第二握紧部件；33-导管托架；331-托架片；332-导向柱；333-导向孔；34-固定架；40-导丝输送机构；41-摩擦轮；42-摩擦轮驱动器；50-导管旋转机构；51-导管夹头；52-第一驱动器；60-导丝旋转机构；61-导丝夹头；62-第二驱动器；70-三通；71-第一端；72-第二端；73-第三端；74-第三驱动器；81-导管；82-导丝；90-导管导向机构；901-第四驱动器。

811-外管；810-间隔腔；812-中心管；813-内管；831-第一内腔；832-第三内腔；91-第一导向盘；92-第二导向盘；921-第一通孔；93-第三导向盘；932-第二通孔；94-第四导向盘；943-第四通孔；95-第一牵引丝；96-第二牵引丝；97-支撑丝。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“近端”通常是靠近操作者的一端，术语“远端”通常是靠近患者的一端，除非内容另外明确指出外。

以下参考附图进行详细描述。

请参考图1至图9，其中，图1是本发明一优选实施例提供的血管内介入机器人的示意图，图2是图1所示的血管内介入机器人的内部结构的示意图，图3是本发明一优选实施例提供的血管内介入机器人的局部放大的示意图，图4是本发明一优选实施例提供的导丝输送机构及导丝旋转机构的示意图，图5(A)是本发明一优选实施例提供的导管输送机构的示意图，图5(B)是本发明一优选实施例提供的导管输送机构的示意图，且与图5(A)所示的导管输送机构处于不同的状态，图6是本发明一优选实施例提供的导管的示意图，图7是本发明一优选实施例提供的导管的远端部分的示意图，图8是本发明另一优选实施例提供的导管的远端部分的示意图，图9是本发明一优选实施例提供的盘状导管库的示意图。

如图1和图2所示，本发明一优选实施例提供一种血管内介入机器人，用于在手术中对导管81和导丝82进行操控，所述血管内介入机器人包括：基座10、盘状导管库20、导管导向机构90、导管输送机构30以及导丝输送机构40；所述盘状导管库20可转动地设置于所述基座10，用以供所述导管81盘绕存蓄；所述导管输送机构30设置于所述基座10，且相对位于所述盘状导管库20的远端，所述导管输送机构30用以递送由所述盘状导管库20中解绕出的所述导管81，以及用以回退所述导管81至所述盘状导管库20中；所述导丝输送机构40设置于所述基座10，用以递送及回退所述导丝82；所述导丝输送机构40用于与所述导管81的近端连接，以将所述导丝82经由所述导管81的近端穿入所述导管81；所述导管导向机构90包括驱动部，所述驱动部可转动地设置于所述基座10，且与所述盘状导管库20同步转动，所述导管导向机构90用于驱动改变所述导管81的延伸方向。如此配置，通过将导管81盘绕存蓄于盘状导管库20上，可节约血管内介入机器人的体积，进而通过导管导向机构90的设置，能够操控导管81的延伸方向，实现对导管81的精确控制。

请参考图3，优选的，所述盘状导管库20包括基盘21及设置于所述基盘21上的导管约束机构，所述导管约束机构沿所述基盘21的周向设置，用以容置并约束所述导管81。在一个示范性的实施例中，导管约束机构包括多个沿所述基盘21的周向均匀分布的毛刷块22，每个毛刷块22包括相对间隔设置的两个刷块座，以及设置于两个刷块座之间的刷毛，刷毛可固定植于其中一个刷块座上，且刷毛的长度与两个刷块座之间的距离相适配，即刷毛的自由端较佳地刚好接触到另一个刷块座或略短而不与另一个刷块座接触。两个刷块座之间的距离略大于导管81的外径，如此配置，毛刷块22里的刷毛即可夹持住导管81，导管81取出盘状导管库20时只要把导管81拉出刷毛即可，而导管81存入盘状导管库20时，随着盘状导管库20的转动，导管81就会嵌入刷毛中，刷毛限制导管81的滑出和移位。由此，通过毛刷块22的设置，导管81能够方便地存蓄于盘状导管库20中，且拉出和存入的过程非常方便。当然在其它的实施例中，导管约束机构还可以包括其它的结构来收存导管81，如采用与导管81的外径相适配的卡槽，或者采用拉链结构等，本发明对此不作限制。

优选的，所述导管输送机构30包括：第一握紧部件31及第二握紧部件32；所述第一握紧部件31沿第一方向可移动地设置于所述基座10，用于握紧和放松所述导管81；所述第一方向用于与所述导管81的延伸方向一致；所述第二握紧部件32沿所述第一方向可移动地设置于所述基座10，用于握紧和放松所述导管81；所述第二握紧部件32相对位于所述第一握紧部件31的近端；所述第一握紧部件31和所述第二握紧部件32被配置为：依次握紧和放松所述导管81，并沿所述第一方向以相反的方向移动，以沿所述第一方向连续地输送所述导管81。需理解，这里的第一方向如水平方向，是指一个标量而非一个矢量，其不具有指向性，而沿第一方向以相反的方向移动是指，沿着这个第一方向所在的标量，相互靠近或相互远离。

优选的，第一握紧部件31包括两个相对布置的长条形的平板条311，该两个平板条311的相对距离可调节，两个平板条311的距离缩小至与导管81的外径相适配时，即可压住导管81形成握住的姿态，从而限定导管81的自由度；而当两个平板条311的距离扩大至大于导管81的外径时，即放松导管81，解除对导管81的自由度的限定。可选的，平板条311由高分子材料制成，平板条沿第一方向开设与导管81相适配的凹槽，以进一步增大与导管81的接触面积，增大握持力。

请参考图5(A)和图5(B)，其分别是导管输送机构30用以输送导管81时的不同状态。实际中，导管81能够在导管输送机构30的驱动下，沿第一方向朝向远端移动(为便于叙述，以下称为“前进”)，或者沿第一方向朝向近端移动(为便于叙述，以下称为“后退”)。以下以导管81前进为例，对导管输送机构30的输送方式进行说明。首先如图5(A)所示，第一握紧部件31握紧导管，第二握紧部件32放松，第一握紧部件31向远端前进，第二握紧部件32向近端后退。进而第一握紧部件31在移动中(指未达到最大移动行程时)，第二握紧部件32即开始做握紧动作。当第一握紧部件31完成一个动作范围行程时，第二握紧部件32正好握紧导管，第一握紧部件31放松，如图5(B)所示。进而第二握紧部件32转而开始前进，第一握紧部件31转而开始后退，第二握紧部件32和第一握紧部件31两者无缝衔接。反之同理，当第二握紧部件32在移动中，第一握紧部件31即开始做握紧的动作。随着第二握紧部件32完成一个动作范围行程时，第一握紧部件31正好握紧导管，第二握紧部件32放松，回到如图5(A)所示的状态，并准备下一个递送行程的动作。两个握紧部件的动作交替进行，导管81即连续不断地前进。导管81后退的过程与上述步骤相反，此处不再赘述。需理解的，在其它的一些实施例中，第一握紧部件31和第二握紧部件32的前进与后退也可以不同步，例如处于放松状态的握紧部件的移速可大于处于握紧状态的握紧部件的移速，如此，当处于握紧状态的握紧部件携带着导管81移动时，另一个处于放松状态的握紧部件可以更快地到达动作范围行程的另一端，并等待时机握紧导管81。综上，导管输送机构30采用握紧部件抓握并递送导管81的方式，握紧部件与导管81接触的面积大，可有效地避免导管81被压扁变形。

请继续参考图5(A)和图5(B)，进一步的，所述导管输送机构30包括：至少一个可伸缩的导管托架33，所述导管托架33至少与所述第一握紧部件31及所述第二握紧部件32中的一个连接；所述导管托架33包括多个托架片331及多个导向柱332；所述多个托架片331垂直于所述第一方向间隔设置，所述导向柱332平行于所述第一方向设置；每两个所述托架片331之间至少设有一个所述导向柱332；所述托架片331对应于所述导向柱332的位置设有导向孔333，所述导向孔333用以供所述导向柱332穿设；所有的所述托架片331均设有导管孔，所有的所述导管孔沿所述第一方向同轴布置，用以供所述导管81穿设；所述导管托架33被配置为，在所述第一握紧部件31及所述第二握紧部件32的驱动下，所述托架片331之间的间距增减而使所述导管托架33伸缩。如图5(B)所示，在一个示范例中，导管输送机构30包括一固定设置于基座10上的固定架34，该固定架34位于第一握紧部件31和第二握紧部件32的距离最接近时，其两者之间的中点处。导管输送机构30包括两个导管托架33，第一个导管托架33连接于第一握紧部件31和固定架34之间，第二个导管托架33连接于固定架34和第二握紧部件32之间，两个导管托架33均能够通过伸缩来适应第一握紧部件31和第二握紧部件32的相对移动。以下以第一个导管托架33为例进行说明。第一个导管托架33包括6片垂直于第一方向间隔设置的托架片331，为便于叙述，将该6片托架片311自远端向近端排列编号，依次为第1片托架片331至第6片托架片331。其中位于远端的第1片托架片331与第一握紧部件31固定连接，位于近端的第6片托架片331与固定架34固定连接。第1片托架片331与第2片托架片331之间设有一个导向柱332，第2片托架片331于该导向柱332所对应的位置开设有导向孔333，所述导向柱332的远端与第1片托架片331固定连接，所述导向柱332的近端则穿设于第2片托架片331的导向孔333中，如此，当第1片托架片331与第2片托架片331之间的距离缩小时，导向柱332可穿出第2片托架片331的导向孔333，不会阻碍两片托架片331的靠近。而导向柱332穿设于导向孔333中的方式，可以限定两片托架片331之间无径向偏移和周向转动，保证两片托架片331仅能沿轴向相互靠近或远离。同理，导管托架33的其余每两片托架片331均优选设有两个以上的导向柱332和对应的导向孔333。其中，第5片托架片331与第6片托架片331之间的导向柱332固定连接于第6片托架片331上，并穿过第5片托架片331上对应的导向孔333。而位于中间的托架片331之间的导向柱332可选择性地固定设置于其两侧的任一托架片331上。优选的，第2片至第5片托架片331的尺寸依次递增，而两片托架片331之间的导向柱332与另两片托架片331之间的导向柱332相互平行而不同轴，以避免导管托架33收缩时，不同的导向柱332之间相互冲突。更优选的，当导向柱332的长度大于两片托架片331之间的最小间距与一托架片331的厚度之和时，与导向柱332相对应的间隔的托架片331上亦开设有导向孔333，以避免导管托架33收缩时，托架片331与导向柱332相抵触而阻碍托架片331相互靠近。需要说明的，本领域技术人员可根据实际，对导管托架33中托架片331的数量、尺寸以及导向柱332的数量、分布位置等作相应的调整。此外，位于第一握紧部件31和第二握紧部件32也不限于设有两个导管托架33，其也可以只设置一个导管托架33，该一个导管托架33的两端分别与第一握紧部件31和第二握紧部件32连接；或者第一握紧部件31和第二握紧部件32设置两个导管托架33，但不设置固定架34，两个导管托架33依次连接，并分别与第一握紧部件31和第二握紧部件32连接。基于导管托架33的设置，导管81依次穿过多个托架片331的导管孔，托架片331能够限制导管81在被导管输送机构30递送的过程中的径向自由度，避免导管81发生弯翘，有效提高输送导管81的可靠性。可以理解的，在其它的一些实施例中，导管输送机构30包括也可以包括至少一对沿径向相对布置的摩擦轮，该摩擦轮之间的间距与导管81的外径相适配，利用相对布置的两个摩擦轮沿相反的方向转动，可以实现驱动导管81沿轴向移动进退。

进一步的，所述血管内介入机器人包括：导管旋转机构50，所述导管旋转机构50设置于所述第一握紧部件31，用以驱动所述导管81围绕所述导管81的轴线转动。导管旋转机构50如可采用摩擦轮、转夹头等方式实现。请参考图5(B)，以下以一转夹头为例对导管旋转机构50进行说明。所述导管旋转机构50包括：导管夹头51及与所述导管夹头51连接的第一驱动器52；所述导管夹头51具有导管夹孔，所述导管夹孔用以供所述导管81穿设，且所述导管夹孔的内径可变；所述导管旋转机构50被配置为：所述导管夹孔51的内径缩小至与所述导管81的外径相适配，所述第一驱动器52驱动所述导管夹头51转动，以驱动所述导管81转动。导管夹头51实际为一类似转夹头的部件，其可以在旋转驱动下放松或夹紧穿设于其导管夹孔51中的导管81。可选的，采用一个夹头驱动器(如一个电机及其附属的齿轮组，未图示)驱动导管夹头51，以调节导管夹头51的松紧，第一驱动器52(如另一个电机)则通过传动机构(如齿轮组)驱动导管夹头51转动。导管81需要转动时，夹头驱动器驱动导管夹头51夹紧导管81，进而第一驱动器52的转动即可使导管81来回转动。导管81停止转动时，夹头驱动器驱动导管夹头51回转松开，导管81则不受导管夹头51的限制。进一步的，由于所述导管旋转机构50设置于所述第一握紧部件31，也就是在导管81被导管旋转机构50驱动而转动后，还可以保持着导管81的旋转角度不变，而导管81继续在第一握紧部件31的驱动下前进或后退，以适应介入手术中导管81常需要做出的转动后进退的动作。

请参考图3和图4，优选的，所述导丝输送机构40包括：至少一对沿径向相对布置的摩擦轮41，所述摩擦轮41之间的距离与所述导丝82的外径相适配，所述摩擦轮41之间的空间用以供所述导丝82穿设；所述摩擦轮41被配置为：相对的两个所述摩擦轮41沿相反的方向转动，以驱动所述导丝82沿所述导丝82的轴向移动。可选的，摩擦轮41在摩擦轮驱动器42(如电机)的驱动下转动。由于导丝82之材质不易被压扁，故而优选采用摩擦轮41驱动的方式来输送导丝82，这种方式简单小巧，能缩小血管内介入机器人的体积。在一个示范例中，导丝输送机构40包括两对沿径向相对布置的摩擦轮41，该两对摩擦轮41优选沿第一方向间隔布置，以进一步提高与导丝82的接触面，提高递送导丝82的可靠性。当然在其它的一些实施例中，导丝输送机构40也可以采用两个握紧部件依次平移的方式，具体可以参考上述对导管输送机构30的说明，此处不再详述。

优选的，所述血管内介入机器人包括：导丝旋转机构60，所述导丝旋转机构60设置于所述基座10，用以驱动所述导丝82围绕所述导丝82的轴线转动。与导管旋转机构50类似的，导丝旋转机构60也可采用摩擦轮、转夹头等方式实现。以下以一转夹头为例对导丝旋转机构60进行说明。所述导丝旋转机构包括：导丝夹头61及与所述导丝夹头61连接的第二驱动器62(如电机及其附属的传动齿轮组等)；所述导丝夹头61具有导丝夹孔，所述导丝夹孔用以供所述导丝82穿设，且所述导丝夹孔的内径可变；所述导丝旋转机构被配置为：所述导丝夹孔的内径缩小至与所述导丝82的外径相适配，所述第二驱动器62驱动所述导丝夹头61转动，以驱动所述导丝82转动。导丝旋转机构60的具体配置和原理与导管旋转机构50类似，此处不再赘述。较佳的，导丝旋转机构60设置于导丝输送机构40与导管81之近端之间。

可选的，所述血管内介入机器人包括三通70；所述三通70的第一端71与所述导丝输送机构40连接，所述三通70的第二端72用于与所述导管81的近端连接，所述第一端71和所述第二端72用于供导丝82穿设；所述三通70的第三端73用于与注药管连接。优选的，三通70位于导管81的近端与导丝旋转机构60之间，第一端71通过导丝旋转机构60与所述导丝输送机构40连接。优选的，所述第一端71设有封闭阀，所述封闭阀被配置为封闭时，封闭所述第一端71，同时限制所述第一端71中的导丝82的自由度；所述封闭阀被配置为开启时，解除对所述第一端71的封闭，同时解除对所述第一端71中的导丝82的自由度的限制。具体的，三通70主要包括一主干支和一旁支，主干支的两端贯通，分别为第一端71与第二端72，该两端分别用于连接导丝输送机构40和导管81，导丝82在经由导丝输送机构40后，通过第一端71穿入三通70，并经由贯通的主干支，从第二端72穿出，进入导管81中。而旁支的第三端73用于与注药管连接，药液(如造影剂或抗凝剂等)可依次经由注药管、第三端73、三通70及第二端72进入导管81，并自导管81的远端流入血管。为了避免药液从三通70的第一端71漏出，第一端71设有封闭阀。该封闭阀如可为旋盖，所述旋盖被旋紧时即封闭住药液从第一端71的插口渗透，也同时限制了导丝82的自由度。可选的，所述旋盖被配置为，在第三驱动器74(如电机及其附属的传动齿轮组)的驱动下旋动，以在封闭所述第一端71的状态和解除对所述第一端71的封闭的状态之间转换。具体的，旋盖可由第三驱动器驱动而控制松紧。当需要通过三通70朝导管81里注射药液时，可操控第三驱动器工作驱动旋紧旋盖，导丝82也同时停止了进退。当药液注射完毕，导丝82需要动作时，则操控第三驱动器工作驱动松开旋盖。如此配置，可避免药液从第一端71漏出。

可选的，在导管导向机构90中，所述驱动部包括至少两个第四驱动器901(如电机)；所述第四驱动器901设置于所述盘状导管库20上，并用于与所述导管81的牵引丝连接并驱动所述牵引丝移动。

与上述血管内介入机器人相适配的，本发明还提供一种导管，其用于装设于如上所述的血管内介入机器人的盘状导管库20上，并用于在所述导管输送机构30的驱动下进退，以及在所述导管导向机构90的驱动下改变延伸方向。

如图6所示，所述导管包括：外管811，中心管812以及第一关节，所述第一关节包括第一导向盘91以及至少三根第一牵引丝95；所述外管811同轴套设于所述中心管812外，且与所述中心管812之间具有间隔腔810，所述间隔腔810至少用于供所述第一牵引丝95穿设；所述第一导向盘91具有第一中心孔，所述第一中心孔供所述中心管812穿设，所述第一导向盘91的外径与所述外管811的内径相适配；所述第一导向盘91设置于所述外管811的远端；所述第一导向盘91具有与所述第一牵引丝95的数量相同的第一连接点，所有所述第一连接点围绕所述第一导向盘91的轴线周向均匀分布，每个所述第一连接点与一根所述第一牵引丝95连接；所述第一导向盘91被配置为，在一部分的所述第一牵引丝95向近端牵拉，另一部分的所述第一牵引丝95同步地向远端延伸的驱动下，朝向被牵拉的所述第一牵引丝95的方向偏转。

如图7所示，在一个示范性的实施例中，导管包括4根第一牵引丝95，相对应的，第一导向盘91具有4个第一连接点(依次分别为T1、T2、T3、T4)，4个第一连接点围绕第一导向盘91的周向两两之间成90°分布。4根第一牵引丝95的远端分别与一个不同的第一连接点固定连接。在与T1连接的第一牵引丝95被牵拉(指向近端移动)，与T3连接的第一牵引丝95被延伸(指向远端移动)，而与T2和T4连接的第一牵引丝95不变的情况下，第一导向盘91以T2和T4的连线为轴，T1一侧向近端移动，T3一侧向远端移动，此时称第一导向盘91朝向被牵拉的所述第一牵引丝95(即T1)的方向偏转。可以理解的，在与T1和T2连接的第一牵引丝95被牵拉，与T3和T4连接的第一牵引丝95被延伸的情况下，第一导向盘91朝向T1和T2的方向偏转。这里，被牵拉的第一牵引丝95的长度变化量与被延伸的第一牵引丝95的长度变化量相同，且变化方向相反，如此即形成第一牵引丝95的同步伸缩，实现对第一导向盘91之偏转方向的驱动，形成第一关节。进一步的，在第一导向盘91朝向T1方向偏转的基础上，依次顺序牵拉与T2、T3、T4连接的第一牵引丝95(当然同步地延伸与其相对的第一牵引丝95)，可实现第一导向盘91沿T1～T4的方向作360°环状横滚运动。可以理解的，上述第一牵引丝95的数量仅为示例而非限定，第一牵引丝95还可以是其它数量，如6根或8根等。更多数量的第一牵引丝95能够实现更紧密的偏转角度控制。本领域技术人员可以理解，最少设置3根第一牵引丝95，3个第一连接点围绕第一导向盘91的轴线相互成8120°均匀排布，即可实现驱动第一导向盘91偏转。

进一步的，所述导管还包括至少一个第二关节，所述第二关节包括第二导向盘92以及至少三根第二牵引丝96，所述间隔腔810还用于供所述第二牵引丝96穿设；所述第二导向盘92具有第二中心孔，所述第二中心孔供所述中心管812穿设，所述第二导向盘92的外径与所述外管811的内径相适配；所述第二导向盘92设置于所述外管811内，且沿所述外管811的轴向与所述第一导向盘91的近端相间隔；所述第二导向盘92包括至少三个第一通孔921，所述第一通孔921沿轴向贯穿所述第二导向盘92，且所有所述第一通孔921围绕所述第二导向盘92的轴线周向均匀分布，所述第一通孔921的数量与所述第一牵引丝95的数量相同，所述第一通孔921围绕所述第二导向盘92的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘91的周向分布一一对应，每个所述第一通孔921供一根所述第一牵引丝95穿设，如此配置，第一牵引丝95在未受到牵拉时，呈直线形状态贯穿第一通孔921并与第一连接点连接；所述第二导向盘92具有与所述第二牵引丝96的数量相同的第二连接点，所有所述第二连接点围绕所述第二导向盘92的轴线周向均匀分布；每个所述第二连接点与一根所述第二牵引丝96连接；所述第二导向盘92被配置为，在一部分的所述第二牵引丝96向近端牵拉，另一部分的所述第二牵引丝96同步地向远端延伸的驱动下，朝向被牵拉的所述第二牵引丝96的方向偏转。通过多根第二牵引丝96驱动第二导向盘92的结构和原理，与上述第一牵引丝95驱动第一导向盘91的结构和原理相似，可参考上述说明。但第一牵引丝95的数量与第二牵引丝96的数量并不限制相同，如第一牵引丝95可以为4根而第二牵引丝96为3根。

如图6和图7所示，在一个示范性的实施例中，所述第二牵引丝96的数量与所述第一牵引丝95的数量相同，均为4根，而第二导向盘92相对应的包括4个第一通孔921和4个第二连接点(依次分别为T1’、T2’、T3’、T4’)，4个第二连接点围绕第二导向盘92的周向两两之间成90°分布。每个所述第二连接点设置于一个所述第一通孔921处，亦即所述第二连接点与所述第一通孔921围绕所述第二导向盘92的周向重合布置，T1’、T2’、T3’、T4’分别与T1、T2、T3、T4直线贯通。每个第一通孔921除了供一根第一牵引丝95穿过外，还供一根第二牵引丝96固定连接。如此配置，第二导向盘92形成第二关节。第二导向盘92的驱动位置与第一导向盘91的驱动位置相同，两者可以同向偏转，第二导向盘92叠加第一导向盘91的偏转，加大了导管之远端的纵向偏转角度(如可将导管之远端纵向偏转至朝向近端的方向)。此外，由于第二牵引丝96与第一牵引丝95是相分离的，两者可以分别控制，故而第二导向盘92的偏转还可以与第一导向盘91的偏转不同步，使导管之远端形成如S形的弯曲形态，提高了导管的适应性。可以理解的，本领域技术人员可根据需要，设置多个第二关节，每两个第二关节之间沿外管811的轴向间隔布置。此外，第二牵引丝96的数量可以和第一牵引丝95的数量不同，第二连接点围绕所述第二导向盘92的周向分布位置也可以和第一通孔921围绕所述第二导向盘92的周向成角度布置，亦即第二牵引丝96与第一牵引丝95的周向位置不同，本实施例对此不作限制。

优选的，所述导管还包括至少一个第三导向盘93，所述第三导向盘93具有第三中心孔，所述第三中心孔供所述中心管812穿设，所述第三导向盘93的外径与所述外管811的内径相适配；所述第三导向盘93设置于所述外管811内，且沿所述外管811的轴向与所述第二导向盘92的近端相间隔；所述第三导向盘93包括至少三个第二通孔932，所述第二通孔932沿轴向贯穿所述第三导向盘93，且所有所述第二通孔932围绕所述第三导向盘93的轴线周向均匀分布，所述第二通孔932的数量与所述第二牵引丝96的数量相同，所述第二通孔932围绕所述第三导向盘93的周向分布与所述第二连接点围绕所述第二导向盘92的周向分布一一对应，每个所述第二通孔932供一根所述第二牵引丝96穿设。在一个示范例中，导管包括一个第三导向盘93，该第三导向盘93包括4个第二通孔932，所述4个第二通孔932的周向布置角度与第二导向盘92的第一通孔921一一对应，每个第二通孔932中还供一根第一牵引丝95穿设。在另一些实施例中，所述第二连接点与所述第一通孔921围绕所述第二导向盘92的周向成角度布置，所述第三导向盘93还包括沿轴向贯穿所述第三导向盘的第三通孔(未图示)，所述第三通孔围绕所述第二导向盘92的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘91的周向分布一一对应，每个所述第三通孔供一根所述第一牵引丝95穿设，即第一牵引丝95与第二牵引丝96分别穿设于不同的通孔中。需理解，这种情况下第二牵引丝96与第一牵引丝95的数量不限于相同。第三导向盘93的设置，能够避免导管在纵向偏转时外管811被压扁。

进一步的，所述导管还包括内管813，所述内管813具有中心腔，所述中心腔供所述中心管812穿设，所述内管813的远端穿设于所述外管811内，并与所述第三导向盘93的近端相间隔；所述内管813具有沿轴向贯通的多个第一内腔831，所述第一内腔831围绕所述内管813的周向分布与所述第二连接点围绕所述第二导向盘92的周向分布一一对应，每个所述第一内腔831供一根所述第二牵引丝96穿设。在一些实施例中，所述第二连接点与所述第一通孔921围绕所述第二导向盘92的周向重合布置，每个所述第一内腔831还供一根所述第一牵引丝95穿设。这种情况下，每个第一内腔831中同时供一根第一牵引丝95和一根第二牵引丝96穿设。所述第一内腔831与所述第二通孔932一一对应，每个所述第一内腔831供一根所述第一牵引丝95和一根所述第二牵引丝96穿设。优选的，内管813为一多腔管，中心腔的内径与中心管812的外径相适配，中心管812穿设于中心腔中。而中心腔的周围设置4个第一内腔831，4个第一内腔831的周向布置角度与第三导向盘93的第二通孔932一一对应。如此配置，在导管未被牵引丝牵引驱动而处于初始状态时，其远端呈一直线形，相应的，外管811亦呈直线形，第一牵引丝95自第一内腔831中穿出后，沿外管811轴向直线形地延伸，依次穿过第二通孔932、第一通孔921并与第一导向盘91连接。

而在其它的一些实施例中，所述第二连接点与所述第一通孔921围绕所述第二导向盘92的周向成角度布置，所述内管813还包括沿轴向贯通的多个第二内腔，所述第二内腔围绕所述内管813的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘91的周向分布一一对应，每个所述第二内腔供一根所述第一牵引丝95穿设。

更进一步的，所述第三导向盘93还具有多个第三连接点，所有所述第三连接点围绕所述第三导向盘93的轴线周向均匀分布；所述导管还包括多根支撑丝97，每根所述支撑丝97的远端与一个所述第三连接点连接，每根所述支撑丝97的近端与所述内管813连接。为了避免内管813与导管之远端的两个可弯曲的关节(指第一导向盘91和第二导向盘92)之间的硬度突变，在第三导向盘93和内管813之间设置多个支撑丝97，支撑丝97如可为钨丝。

优选的，所述内管813还具有沿轴向设置的多个第三内腔832，所有所述第三内腔832围绕所述内管813的轴线周向均匀分布，所述第三内腔832的数量与所述支撑丝97的数量相同，每根所述支撑丝97的近端穿设于一个所述第三内腔832中，且不同的所述支撑丝97穿设于不同的所述第三内腔832中。更优选的，第三内腔832中还可以根据需要穿设其它功能的丝或导线，如可以穿设一些传感器的导线，如碰触传感器、温度传感器等的导线，这些传感器可设置于间隔腔810中，如贴附于外管811的内壁上，其连接的导线则自第三内腔832中穿至近端，与对应的设置连接。

可选的，在其它的一些实施例中，可不另外独立设置第三内腔832，而是利用第一内腔831或第二内腔设置支撑丝97，所述第三连接点与所述第二通孔932或所述第三通孔围绕所述第三导向盘93的周向分布重合布置，每根所述支撑丝97的近端穿设于一个与所述第三连接点相对应的第一内腔831或第二内腔中。

在一示范性的示例中，内管813为9腔管，分别为1个中心腔，4个第一内腔831和4个第三内腔832，每个第一内腔831中分别穿设1根第一牵引丝95和1根第二牵引丝96；相对应的，第三导向盘93为9腔盘(即具有8个周向通孔和1个第三中心孔)，可选的，8个周向通孔均匀分布。支撑丝97的数量为4根，每根支撑丝97分别穿设于一个第三内腔832中，并延伸连接于第三导向盘93的一个周向通孔。在内管813中穿设支撑丝97，能有效地提高整根导管的支撑硬度和顺应性。进一步的，支撑丝97能提高内管813的轴向支撑性能，当牵拉牵引丝驱动导向盘时，支撑丝97的远端能作为支撑点，从而仅使远端的两个关节偏转，而内管813不会沿轴向塌陷。

实际使用中，第二导向盘92在被驱动而偏转时，支撑丝97的远端作为支撑点，而第一导向盘91在被驱动而偏转时，需要以稳定的第二导向盘92作为支撑点。例如与T1连接的第一牵引丝95被牵拉时，需收紧与T3位于同一直线上的第二牵引丝96，避免第二导向盘92沿轴向塌陷。如此配置，第二导向盘92上的第二牵引丝96即作为第一关节的支撑点。当然，在设置更多的第二关节时，可以相应地以近端的第二关节上的第二牵引丝96作为位于远端的第二关节的支撑点。

优选的，所述导管还包括至少一个第四导向盘94，所述第四导向盘94具有第四中心孔，所述第四中心孔供所述中心管812穿设，所述第四导向盘94的外径与所述外管811的内径相适配；所述第四导向盘94设置于所述外管811内，且沿所述外管811的轴向分别与所述第一导向盘91的近端和所述第二导向盘92的远端相间隔；所述第四导向盘94具有至少三个第四通孔943，所述第四通孔943沿轴向贯穿所述第四导向盘94，且所有所述第四通孔943围绕所述第四导向盘94的轴线周向均匀分布；所述第四通孔943的数量与所述第一牵引丝95的数量相同，第四通孔943围绕所述第四导向盘94的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘91的周向分布一一对应，每个所述第四通孔943供一根所述第一牵引丝95穿设。第四导向盘94的设置，作为在第一导向盘91和第二导向盘92之间的径向支撑，防止第一关节在偏转时，外管811或中心管812被压扁。

可选的，中心管812的近端可与一医疗器械的三通接头一个接口连接，该三通接头的第二个接口供牵引丝(包括第一牵引丝95和第二牵引丝96)穿出，三通接头的另一个接口可供注入药品或穿入导丝。中心管812的内腔中用于供一些医疗器械及医疗用药品通过，如可以供导丝穿设，或者用于供造影剂、抗凝剂等药品。而间隔腔810与中心管812的内腔相隔离，第一牵引丝95和第二牵引丝96穿设于间隔腔810中，不会与中心管812中的药品相互污染和影响。优选的，外管811为弹簧管，其具有一定的轴向支撑硬度，在第一牵引丝95被牵拉时，不易在轴向上被压扁。另外，弹簧管还具有自复位性，在放松对各第一牵引丝95和第二牵引丝96的拉伸后，弹簧管可以自复位至直管状态，有利于一些较精密的操控场合。优选的，中心管812的外侧与两个导向盘之间的区域还可以包裹一层护套管，以提高中心管的厚度和强度，避免中心管弯曲时被压瘪或产生褶皱。可选的，中心管812和内管813均由医用高分子材料制成。

如图6和图7所示，在一个示例中，第一导向盘91、第二导向盘92、第三导向盘93以及第四导向盘94均为相同的导向盘，例如均为9腔盘，其中的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔以及第四中心孔内径均相同且与中心管812的外径适配。每个导向盘外周的8个周向通孔分别被配置为第一通孔、第二通孔和第三通孔，特别的，第一导向盘91上的8个周向通孔中，4个第一连接点可选择设置于4个间隔的周向通孔上。第一牵引丝95如可穿过一个周向通孔并延伸至相邻的周向通孔，采用环绕打结的方式固定，或采用胶结等方式固定于第一导向盘91上。一些导向盘上的一部分周向通孔则可空置而不作任何用途，如第四导向盘94，其只需要供4根第一牵引丝95穿设，因此可选择4个间隔的周向通孔作为第四通孔943，其它的4个周向通孔则可空置。如此配置，所有的导向盘均为同样的规格，便于生产装配。如图8所示，在另一个示范例中，第一导向盘91、第二导向盘92、第三导向盘93以及第四导向盘94均为相同的9腔导向盘，其中包括8个周向通孔和一个中心孔，所有导向盘的8个周向通孔的周向布置角度相同，即所有导向盘的周向通孔均沿轴向直线贯通。第一牵引丝95为4根，间隔地穿过每个导向盘上的8个周向通孔中的4个并与第一导向盘91连接。第二牵引丝96亦为4根，且与4根第一牵引丝95周向呈45°布置，第二牵引丝96穿过第二导向盘92及第三导向盘93与第一牵引丝95所不同的周向通孔，并与第二导向盘92连接。如此配置，第一关节与第二关节的偏转角度可以呈45°进行控制，对导管的驱动更灵活。

请参考图9，在一个示范性的实施例中，驱动部包括4个第四驱动器901，其中两个第四驱动器901分别与4根第一牵引丝95连接，另两个第四驱动器901分别与4根第二牵引丝96连接。以下以其中与第一牵引丝95连接的两个第四驱动器901为例进行说明，每个第四驱动器901与一对连接于相对位置的第一牵引丝95连接。具体的，第一对第一牵引丝95的远端分别与第一导向盘91相对的T1、T3连接点连接，且第一对第一牵引丝95的近端均与第一个第四驱动器901连接，在第一个第四驱动器901的驱动下，第一对第一牵引丝95中的一根被牵拉而收紧，另一根则被同步放松，两根第一牵引丝95的长度变化量相等且变化方向相反。如此配置，导向盘91即可在第一个第四驱动器901的驱动下沿T1、T3连线方向摆动。同理，第二对第一牵引丝95的远端分别与第一导向盘91相对的T2、T4连接点连接，且第二对第一牵引丝95的近端均与第二个第四驱动器901连接，第一导向盘91即可在第二个第四驱动器901的驱动下沿T2、T4连线方向摆动。由此可以理解的，第一导向盘91即获得了四个方向的摆动自由度。当第一导向盘91摆动时，导管81的延伸方向亦跟着第一导向盘91的摆动方向摆动。同理，另两个第四驱动器901与4根第二牵引丝96连接可参考上述说明，不再详述。需理解的，本发明并不限于每个第四驱动器901上必须连接一对牵引丝，一些情况下，还可以每个第四驱动器901上只连接一根牵引丝。例如在设有3根第一牵引丝的情况下，可利用3个第四驱动器901分别对3根第一牵引丝进行驱动，其中一根第一牵引丝被配置为放松，而另两根第一牵引丝被配置为收紧，本发明对此不限。

进一步的，如图9所示，4个第四驱动器901设置于盘状导管库20的基盘21上，且相对位于导管81之近端。较佳的，4个第四驱动器901沿着导管81近端的延伸方向排布，如此配置，各牵引丝能较为顺利地由近端穿入导管81。

基于上述血管内介入系统，本发明还提供一种血管内介入系统，其包括如上所述的血管内介入机器人、导管81以及导丝82；其中，所述导管81可拆卸地盘绕存蓄于所述血管内介入机器人的盘状导管库20，所述导管81被配置为：在所述血管内介入机器人的导管输送机构30的输送下，所述导管81由所述盘状导管库20中解绕出并向远端移动，或者向近端移动并回退盘绕至所述盘状导管库20中；所述血管内介入机器人的导丝输送机构40与所述导管81的近端连接，所述导丝82被配置为：在所述血管内介入机器人的导管输送机构30的输送下，所述导丝82由所述导管81的近端穿入，并于所述导管81中移动；所述导管81在所述导管导向机构90的驱动部的驱动下改变延伸方向。实际中，由于手术中可能用到不同管径的导管81或导丝82，导管81相对于盘状导管库20为可拆卸地装设，即可以非常方便地将导管81与盘状导管库20拆离或安装结合，以便于更换导管81。较佳的，基座10落地设置，其相对于地面的高低可调节，以使设置于其上的盘状导管库20、导管导向机构90、导管输送机构30以及导丝输送机构40等部件的相对高度可调，以使血管内介入系统能做上下的升降以适应手术床的高低需要。

综上所述，在本发明提供的血管内介入机器人、导管及血管内介入系统中，血管内介入机器人包括：基座、盘状导管库、导管导向机构、导管输送机构以及导丝输送机构；所述盘状导管库可转动地设置于所述基座，用以供所述导管盘绕存蓄；所述导管输送机构设置于所述基座，且相对位于所述盘状导管库的远端，所述导管输送机构用以递送由所述盘状导管库中解绕出的所述导管，以及用以回退所述导管至所述盘状导管库中；所述导丝输送机构设置于所述基座，用以递送及回退所述导丝；所述导丝输送机构用于与所述导管的近端连接，以将所述导丝经由所述导管的近端穿入所述导管；所述导管导向机构包括驱动部，所述驱动部可转动地设置于所述基座，且与所述盘状导管库同步转动，用于驱动改变所述导管的延伸方向。如此配置，通过将导管盘绕存蓄于盘状导管库上，可节约血管内介入机器人的体积，进而通过导管导向机构的设置，能够操控导管的延伸方向，实现对导管的精确控制。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (23)

1.一种血管内介入机器人，用于在手术中对导管和导丝进行操控，其特征在于，包括：基座、盘状导管库、导管导向机构、导管输送机构以及导丝输送机构；

所述盘状导管库可转动地设置于所述基座，用以供所述导管盘绕存蓄；

所述导管输送机构设置于所述基座，且相对位于所述盘状导管库的远端，所述导管输送机构用以递送由所述盘状导管库中解绕出的所述导管，以及用以回退所述导管至所述盘状导管库中；

所述导丝输送机构设置于所述基座，用以递送及回退所述导丝；所述导丝输送机构用于与所述导管的近端连接，以将所述导丝经由所述导管的近端穿入所述导管；

所述导管导向机构包括驱动部，所述驱动部可转动地设置于所述基座，且与所述盘状导管库同步转动，用于驱动改变所述导管的延伸方向。

2.根据权利要求1所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述盘状导管库包括基盘及设置于所述基盘上的导管约束机构，所述导管约束机构沿所述基盘的周向设置，用以容置并约束所述导管。

3.根据权利要求1所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述导管输送机构包括：第一握紧部件及第二握紧部件；

所述第一握紧部件沿第一方向可移动地设置于所述基座，用于握紧和放松所述导管；所述第一方向用于与所述导管的延伸方向一致；

所述第二握紧部件沿所述第一方向可移动地设置于所述基座，用于握紧和放松所述导管；所述第二握紧部件相对位于所述第一握紧部件的近端；

所述第一握紧部件和所述第二握紧部件被配置为：依次握紧和放松所述导管，并沿所述第一方向以相反的方向移动，以沿所述第一方向连续地输送所述导管。

4.根据权利要求3所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述导管输送机构包括：至少一个可伸缩的导管托架，所述导管托架至少与所述第一握紧部件及所述第二握紧部件中的一个连接；

所述导管托架包括多个托架片及多个导向柱；所述多个托架片垂直于所述第一方向间隔设置，所述导向柱平行于所述第一方向设置；每两个所述托架片之间至少设有一个所述导向柱；所述托架片对应于所述导向柱的位置设有导向孔，所述导向孔用以供所述导向柱穿设；

所有的所述托架片均设有导管孔，所有的所述导管孔沿所述第一方向同轴布置，用以供所述导管穿设；

所述导管托架被配置为，在所述第一握紧部件及所述第二握紧部件的驱动下，所述托架片之间的间距增减而使所述导管托架伸缩。

5.根据权利要求3所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述血管内介入机器人包括：导管旋转机构，所述导管旋转机构设置于所述第一握紧部件，用以驱动所述导管围绕所述导管的轴线转动。

6.根据权利要求5所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述导管旋转机构包括：导管夹头及与所述导管夹头连接的第一驱动器；所述导管夹头具有导管夹孔，所述导管夹孔用以供所述导管穿设，且所述导管夹孔的内径可变；

所述导管旋转机构被配置为：所述导管夹孔的内径缩小至与所述导管的外径相适配，所述第一驱动器驱动所述导管夹头转动，以驱动所述导管转动。

7.根据权利要求1所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述导丝输送机构包括：至少一对沿径向相对布置的摩擦轮，所述摩擦轮之间的距离与所述导丝的外径相适配，所述摩擦轮之间的空间用以供所述导丝穿设；所述摩擦轮被配置为：相对的两个所述摩擦轮沿相反的方向转动，以驱动所述导丝沿所述导丝的轴向移动。

8.根据权利要求1所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述血管内介入机器人包括：导丝旋转机构，所述导丝旋转机构设置于所述基座，用以驱动所述导丝围绕所述导丝的轴线转动。

9.根据权利要求8所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述导丝旋转机构包括：导丝夹头及与所述导丝夹头连接的第二驱动器；所述导丝夹头具有导丝夹孔，所述导丝夹孔用以供所述导丝穿设，且所述导丝夹孔的内径可变；

所述导丝旋转机构被配置为：所述导丝夹孔的内径缩小至与所述导丝的外径相适配，所述第二驱动器驱动所述导丝夹头转动，以驱动所述导丝转动。

10.根据权利要求1所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述血管内介入机器人包括：三通；所述三通的第一端与所述导丝输送机构连接，所述三通的第二端用于与所述导管的近端连接，所述第一端和所述第二端用于供导丝穿设；所述三通的第三端用于与注药管连接。

11.根据权利要求10所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述第一端设有封闭阀，所述封闭阀被配置为封闭时，封闭所述第一端，同时限制所述第一端中的导丝的自由度；所述封闭阀被配置为开启时，解除对所述第一端的封闭，同时解除对所述第一端中的导丝的自由度的限制。

12.根据权利要求11所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述封闭阀包括旋盖和第三驱动器，所述旋盖被配置为，在所述第三驱动器的驱动下旋动，以在封闭所述第一端的状态和解除对所述第一端的封闭的状态之间转换。

13.根据权利要求1所述的血管内介入机器人，其特征在于，所述驱动部包括至少两个第四驱动器；所述第四驱动器设置于所述盘状导管库上，并用于与所述导管的牵引丝连接并驱动所述牵引丝移动。

14.一种导管，其特征在于，用于装设于根据权利要求1～13中任一项所述的血管内介入机器人的盘状导管库上，并用于在所述导管输送机构的驱动下进退，以及在所述导管导向机构的驱动下改变延伸方向。

15.根据权利要求14所述的导管，其特征在于，包括外管、中心管以及第一关节，所述第一关节包括第一导向盘和至少三根第一牵引丝；所述第一牵引丝用于与所述导管导向机构的驱动部连接；

所述外管同轴套设于所述中心管外，且与所述中心管之间具有间隔腔，所述间隔腔至少用于供所述第一牵引丝穿设；

所述第一导向盘具有第一中心孔，所述第一中心孔供所述中心管穿设，所述第一导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第一导向盘设置于所述外管的远端；所述第一导向盘具有与所述第一牵引丝的数量相同的第一连接点，所有所述第一连接点围绕所述第一导向盘的轴线周向均匀分布，每个所述第一连接点与一根所述第一牵引丝连接；

所述第一导向盘被配置为，在一部分的所述第一牵引丝向近端牵拉，另一部分的所述第一牵引丝同步地向远端延伸的驱动下，朝向被牵拉的所述第一牵引丝的方向偏转。

16.根据权利要求15所述的导管，其特征在于，所述导管还包括至少一个第二关节，所述第二关节包括第二导向盘以及至少三根第二牵引丝，所述间隔腔还用于供所述第二牵引丝穿设；所述第二牵引丝用于与所述导管导向机构的驱动部连接；

所述第二导向盘具有第二中心孔，所述第二中心孔供所述中心管穿设，所述第二导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第二导向盘设置于所述外管内，且沿所述外管的轴向与所述第一导向盘的近端相间隔；

所述第二导向盘包括至少三个第一通孔，所述第一通孔沿轴向贯穿所述第二导向盘，且所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第一通孔供一根所述第一牵引丝穿设；

所述第二导向盘具有与所述第二牵引丝的数量相同的第二连接点，所有所述第二连接点围绕所述第二导向盘的轴线周向均匀分布；每个所述第二连接点与一根所述第二牵引丝连接；

所述第二导向盘被配置为，在一部分的所述第二牵引丝向近端牵拉，另一部分的所述第二牵引丝同步地向远端延伸的驱动下，朝向被牵拉的所述第二牵引丝的方向偏转。

17.根据权利要求16所述的导管，其特征在于，所述第二牵引丝的数量与所述第一牵引丝的数量相同，且所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向重合布置；或者

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向成角度布置。

18.根据权利要求17所述的导管，其特征在于，所述导管还包括至少一个第三导向盘，所述第三导向盘具有第三中心孔，所述第三中心孔供所述中心管穿设，所述第三导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第三导向盘设置于所述外管内，且沿所述外管的轴向与所述第二导向盘的近端相间隔；

所述第三导向盘包括至少三个第二通孔，所述第二通孔沿轴向贯穿所述第三导向盘，且所述第二通孔围绕所述第三导向盘的周向分布与所述第二连接点围绕所述第二导向盘的周向分布一一对应，每个所述第二通孔供一根所述第二牵引丝穿设；

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向重合布置，每个所述第二通孔还供一根所述第一牵引丝穿设；或者

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向成角度布置，所述第三导向盘还包括沿轴向贯穿所述第三导向盘的第三通孔，所述第三通孔围绕所述第二导向盘的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第三通孔供一根所述第一牵引丝穿设。

19.根据权利要求18所述的导管，其特征在于，所述导管还包括内管，所述内管具有中心腔，所述中心腔供所述中心管穿设，所述内管的远端穿设于所述外管内，并与所述第三导向盘的近端相间隔；所述内管具有沿轴向贯通的多个第一内腔，所述第一内腔围绕所述内管的周向分布与所述第二连接点围绕所述第二导向盘的周向分布一一对应，每个所述第一内腔供一根所述第二牵引丝穿设；

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向重合布置，每个所述第一内腔还供一根所述第一牵引丝穿设；或者

所述第二连接点与所述第一通孔围绕所述第二导向盘的周向成角度布置，所述内管还包括沿轴向贯通的多个第二内腔，所述第二内腔围绕所述内管的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第二内腔供一根所述第一牵引丝穿设。

20.根据权利要求19所述的导管，其特征在于，所述第三导向盘还具有多个第三连接点，所有所述第三连接点围绕所述第三导向盘的轴线周向均匀分布；所述导管还包括多根支撑丝，每根所述支撑丝的远端与一个所述第三连接点连接，每根所述支撑丝的近端与所述内管连接。

21.根据权利要求20所述的导管，其特征在于，所述内管还具有沿轴向设置的多个第三内腔，所有所述第三内腔围绕所述内管的轴线周向均匀分布，所述第三内腔的数量与所述支撑丝的数量相同，每根所述支撑丝的近端穿设于一个所述第三内腔中，且不同的所述支撑丝穿设于不同的所述第三内腔中；或者

所述第三连接点与所述第二通孔或所述第三通孔围绕所述第三导向盘的周向分布重合布置，每根所述支撑丝的近端穿设于一个与所述第三连接点相对应的第一内腔或第二内腔中。

22.根据权利要求15所述的导管，其特征在于，所述导管还包括至少一个第四导向盘，所述第四导向盘具有第四中心孔，所述第四中心孔供所述中心管穿设，所述第四导向盘的外径与所述外管的内径相适配；所述第四导向盘设置于所述外管内，且沿所述外管的轴向分别与所述第一导向盘的近端和所述第二导向盘的远端相间隔；

所述第四导向盘具有至少三个第四通孔，所述第四通孔沿轴向贯穿所述第四导向盘，且所述第四通孔围绕所述第四导向盘的周向分布与所述第一连接点围绕所述第一导向盘的周向分布一一对应，每个所述第四通孔供一根所述第一牵引丝穿设。

23.一种血管内介入系统，其特征在于，包括根据权利要求1～13中任一项所述的血管内介入机器人、根据权利要求14～22中任一项所述的导管以及导丝；

其中，所述导管可拆卸地盘绕存蓄于所述血管内介入机器人的盘状导管库，所述导管被配置为：在所述血管内介入机器人的导管输送机构的输送下，所述导管由所述盘状导管库中解绕出并向远端移动，或者向近端移动并回退盘绕至所述盘状导管库中；

所述血管内介入机器人的导丝输送机构与所述导管的近端连接，所述导丝被配置为：在所述血管内介入机器人的导管输送机构的输送下，所述导丝由所述导管的近端穿入，并于所述导管中移动；

所述导管在所述导管导向机构的驱动部的驱动下改变延伸方向。

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