CN113133831A - 适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，包括基座、夹持支架、三关节机构以及控制终端，夹持支架通过三关节机构安装在基座上，夹持支架上设置有夹子，导丝导管通过夹子可拆卸的安装在夹持支架上。在控制终端的控制下，三关节机构既能够实现导丝导管沿轴向方向的运动，又能够实现导丝导管沿径向方向的运动，还能够实现导丝导管沿周向方向的旋转，同时也能够实现导丝导管沿轴向、周向、径向同时运动的操作，本发明能够在血管介入手术中根据控制终端信号实现导丝导管的运动，使医生在远离X射线的环境中对血管介入手术的进丝过程进行精准控制，结构简单，操作方便，可靠性高，提高了手术效率。

Description

适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构

技术领域

本发明涉及医疗装备制造技术领域，具体地，涉及一种适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构。

背景技术

近年来随着血管介入治疗在我国的兴起，形成了包括心血管介入治疗学、脑血管介入治疗学、血管外科学、介入放射学等多个新兴的学科。由于血管介入治疗技术的不断进步和各种腔内器具的不断涌现和应用，许多原本不能采用血管介入治疗的病变已能获益于这一微创治疗，而且血管介入治疗的安全性、有效性和远期疗效不断改善。但是，目前的血管介入治疗也有其局限性。

在血管介入治疗过程中，医生需要借助基于X射线的数字剪影血管造影(DSA)的导引来完成手术，医生虽然配备含铅防护服，但是仍然无法保护医生的上肢和头部不受X射线辐射，且由于血管介入治疗的复杂性，往往需要长时间暴露于X射线环境中操作，医生的累计辐射量大，而且长时间穿着沉重的含铅防护服，加大了脊柱的压力负荷，已有较多报道显示血管介入医生的甲状腺癌、放射性晶状体损伤、腰椎病等的发生率明显高于其它学科的医生。全国从事血管腔内治疗操作的医护人员约70万人，全国每年进行血管腔内治疗超过一千万台次，与X射线相关的职业损伤已成为一个不可回避的问题，严重威胁着医生的健康状况和血管介入治疗学的长远发展。

现有大多数应用于血管介入治疗的旋转导丝导管机构通常包括两种，一种是由带中心轴的旋转机构，但夹持导丝导管的支架是封闭式，需要将导丝导管穿入夹子中心，这给安装导丝导管带来了不便；另一种是沿着特定的圆弧轨道作旋转运动，但摩擦较大，且旋转角度越大，要求圆弧导轨的行程越长，从而导致了夹持支架的体积越大。

专利文献CN107184274A公开了一种具有手感的血管介入手术机器人操作手柄及其控制方法，包括设置于机架上的操作装置、力加载机构以及力矩加载机构；操作装置发出旋转和/或推拉导管导丝的操作命令；力加载机构将推拉导管导丝时受到的推拉阻力反馈到操作装置；力矩加载机构将旋转导管导丝时受到的阻力矩反馈到操作装置；推拉阻力是通过力加载机构与操作装置的手柄的一端之间形成的弹力产生；阻力矩是通过力矩加载机构与操作装置之间形成的摩擦力产生，但该设计结构不合理。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构。

根据本发明提供的一种适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，包括基座1、夹持支架7、三关节机构以及控制终端；

所述夹持支架7通过三关节机构安装在基座1上；

所述导丝导管9安装在夹持支架7上；

在控制终端的控制下，三关节机构能够实现导丝导管9沿轴向方向的运动、沿径向方向的运动和/或沿周向方向的旋转。

优选地，所述三关节机构包括第一电机2、前端连杆3、第二电机4、后端连杆5以及第三电机6；

所述第一电机2的一端安装在基座1上，所述第一电机2的另一端安装在前端连杆3的一侧；

所述第二电机4的一端安装在前端连杆3的另一端，所述第二电机4的另一端安装在后端连杆5的顶端；

所述第三电机6的一端与后端连杆5的底端连接，所述第三电机6的另一端安装在夹持支架7上。

优选地，所述控制终端分别与第一电机2、第二电机4、第三电机6通讯连接。

优选地，所述前端连杆3的长度可调节。

优选地，所述后端连杆5的长度可调节。

优选地，所述第一电机2与前端连杆3之间采用转动副连接；

所述第二电机4与后端连杆5之间采用转动副连接；

所述第三电机6与夹持支架7之间采用转动副连接。

优选地，所述第一电机2与前端连杆3之间采用齿轮传动连接；

所述第二电机4与后端连杆5之间采用齿轮传动连接；

所述第三电机6与夹持支架7之间采用齿轮传动连接。

优选地，还包括手术操作台；

所述基座1包括长方体、正方体、半球体以及圆柱体；

所述基座1能够匹配安装在手术操作台上。

优选地，所述三关节机构的数量为一个或多个；

所述基座1、夹持支架7的数量与三关节机构的数量相匹配。

优选地，还包括夹子8；

所述导丝导管9通过夹子8可拆卸的安装在夹持支架7上。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明能够在血管介入手术中根据控制终端信号实现导丝导管9立体空间多维多的运动，克服了现有技术中的缺陷，使医生在远离X射线的环境中对血管介入手术机器人的进丝过程进行精准的控制，结构简单，体积小，操作方便，实用性强。

2、通过前端连杆3、后端连杆5的可调节性使本发明能够适用于各种手术室的空间环境和平台，适用性广。

3、控制终端与三个电机能够通过多种通讯方式连接，实用性强。

附图说明

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

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明转动后的结构示意图；

图4为本发明转动后的侧视图；

图5为本发明的结构示意图以及侧视图；

图6为多个三关节机构同时操作时的结构示意图；

图7为多个三关节机构同时操作时的侧视图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，如图1所示，包括基座1、夹持支架7、三关节机构以及控制终端，所述夹持支架7通过三关节机构安装在基座1上，所述导丝导管9安装在夹持支架7上，优选地，夹持支架7上设置有夹子8，所述导丝导管9通过夹子8可拆卸的安装在夹持支架7上。在控制终端的控制下，三关节机构既能够实现导丝导管9沿轴向方向的运动，又能够实现导丝导管9沿径向方向的运动，还能够实现导丝导管9沿周向方向的旋转，同时也能够实现导丝导管9沿轴向、周向、径向同时运动的操作，本发明能够在血管介入手术中根据控制终端信号实现导丝导管9的运动，克服了现有技术中的缺陷，使医生在远离X射线的环境中对血管介入手术机器人的进丝过程进行精准的控制，结构简单，体积小，操作方便，工作效率高，可靠性高，实用性强。

进一步地，控制终端中设置有触摸时显示屏，同时对导丝导管9的运动方向以及运动的实际尺寸通过可视化的显示屏进行输入以及执行的操作，如图3、图4、图5分别为夹持支架9旋转过程中的各种位置的状态；操作和执行过程可视化的显示，手术过程中在医学影像设备的引导下找准并进入分叉的血管，到达正确的病变位置，实现手术的准确性，提高手术的效率。

具体地，如图1所示，所述三关节机构包括第一电机2、前端连杆3、第二电机4、后端连杆5以及第三电机6，所述第一电机2的一端安装在基座1上，所述第一电机2的另一端安装在前端连杆3的一侧，所述第二电机4的一端安装在前端连杆3的另一端，所述第二电机4的另一端安装在后端连杆5的顶端，所述第三电机6的一端与后端连杆5的底端连接，所述第三电机6的另一端安装在夹持支架7上，在一个优选例中，所述第一电机2与前端连杆3之间采用转动副连接，所述第二电机4与后端连杆5之间采用转动副连接，所述第三电机6与夹持支架7之间采用转动副连接；在一个变化例中，所述第一电机2与前端连杆3之间采用齿轮传动连接，所述第二电机4与后端连杆5之间采用齿轮传动连接，所述第三电机6与夹持支架7之间采用齿轮传动连接，结构简单灵活，实用性强。

具体地，所述控制终端分别与第一电机2、第二电机4、第三电机6通讯连接，优选地，控制终端通过线缆分别与第一电机2、第二电机4、第三电机6连接，实现控制终端分别对第一电机2、第二电机4、第三电机6的控制；在一个变化例中，通过进一步的改进，控制终端也可以实现对第一电机2、第二电机4、第三电机6无线控制，例如，通过无线网络实现，设置无线连接能够有效防止线缆缠绕的问题。

具体地，如图1所示，所述前端连杆3的长度可调节，所述后端连杆5的长度可调节，通过前端连杆3、后端连杆5的可调节性使本发明能够适用于各种手术室的空间环境和平台，适用性广。

具体地，如图1所示，还包括手术操作台，所述基座1包括长方体、正方体、半球体以及圆柱体，所述基座1能够匹配安装在手术操作台上，具体地，基座1可以选择不同结构的基座，同时为使基座1有更强的实用性，可以在基座1上设置不同的固定组件，以提高安装效率，例如，基座1上设置有与手术操作台相匹配的安装孔；再例如，基座1上设置有与手术操作台相匹配的卡扣组件。

具体地，所述三关节机构的数量为一个或多个，所述基座1、夹持支架7的数量与三关节机构的数量相匹配，如图6、图7所示，将多组三关节机构分别装配在底座1上，通过控制终端对多三关节机构运动的控制，可以完成交替旋转动作。

本发明的工作原理如下：

如图1、图2所示，为夹持支架7旋转到中间位置的状态，其中，基座1与第一电机2紧固连接，前端连杆3与第二电机4紧固连接，后端连杆5与第三电机6紧固连接，第一电机2与前端连杆3之间转动副连接，第二电机4与后端连杆5之间转动副连接，第三电机6与夹持支架7之间转动副连接。夹子8与夹持支架7之间移动副连接，夹子8用于夹持导丝导管9，手术过程中，医生通过医学影像设备的指引通过控制终端控制第一电机2、第二电机4、第三电机6，根据手术需要既可以单独操作其中的一个电机动作，也可以同时操作多个电机动作，以实现导丝导管9前、后、左、右、上、下以及旋转的各种动作，使导丝导管9到达病人病灶处，首先手术目的，高效的完成手术。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，包括基座(1)、夹持支架(7)、三关节机构以及控制终端；

所述夹持支架(7)通过三关节机构安装在基座(1)上；

所述导丝导管(9)安装在夹持支架(7)上；

在控制终端的控制下，三关节机构能够实现导丝导管(9)沿轴向方向的运动、沿径向方向的运动和/或沿周向方向的旋转。

2.根据权利要求1所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述三关节机构包括第一电机(2)、前端连杆(3)、第二电机(4)、后端连杆(5)以及第三电机(6)；

所述第一电机(2)的一端安装在基座(1)上，所述第一电机(2)的另一端安装在前端连杆(3)的一侧；

所述第二电机(4)的一端安装在前端连杆(3)的另一端，所述第二电机(4)的另一端安装在后端连杆(5)的顶端；

所述第三电机(6)的一端与后端连杆(5)的底端连接，所述第三电机(6)的另一端安装在夹持支架(7)上。

3.根据权利要求2所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述控制终端分别与第一电机(2)、第二电机(4)、第三电机(6)通讯连接。

4.根据权利要求2所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述前端连杆(3)的长度可调节。

5.根据权利要求2所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述后端连杆(5)的长度可调节。

6.根据权利要求2所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述第一电机(2)与前端连杆(3)之间采用转动副连接；

所述第二电机(4)与后端连杆(5)之间采用转动副连接；

所述第三电机(6)与夹持支架(7)之间采用转动副连接。

7.根据权利要求2所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述第一电机(2)与前端连杆(3)之间采用齿轮传动连接；

所述第二电机(4)与后端连杆(5)之间采用齿轮传动连接；

所述第三电机(6)与夹持支架(7)之间采用齿轮传动连接。

8.根据权利要求1所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，还包括手术操作台；

所述基座(1)包括长方体、正方体、半球体以及圆柱体；

所述基座(1)能够匹配安装在手术操作台上。

9.根据权利要求1所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，所述三关节机构的数量为一个或多个；

所述基座(1)、夹持支架(7)的数量与三关节机构的数量相匹配。

10.根据权利要求1所述的适用于血管腔内介入手术的导丝导管三关节旋转机构，其特征在于，还包括夹子(8)；

所述导丝导管(9)通过夹子(8)可拆卸的安装在夹持支架(7)上。

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