CN113288437A - 一种介入手术机器人主端控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种介入手术机器人主端控制装置，包括显示屏，显示屏为独立的触摸屏幕；控制盒，控制盒包括壳体及电路板，壳体上设置有导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构，其后部具有外接口；导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构均与电路板电性连接，电路板与显示屏通信连接、且固定于壳体内。本发明公开提供了一种介入手术机器人主端控制装置，由于显示屏和控制盒分开，因此显示屏可以放置在不遮挡的位置，控制盒上设置有导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构，满足导管、导丝及球囊支架导管的控制，可将其应用至造影手术中，同时满足介入手术的使用。

Description

一种介入手术机器人主端控制装置
技术领域
本发明涉及微创血管介入手术技术领域，更具体的说是涉及一种介入手术机器人主端控制装置。
背景技术
介入手术中医生在手术室外对手术室内的导管和导丝的移动和旋转控制，并将操作和反馈信息显示在触摸屏上，通过主端操作装置发出的控制指令，控制机器人的推进装置推动导管和导丝进入患者体内，从而实现介入手术治疗的目的。
而现有介入手术机器人主端控制装置存在如下几个方面的问题：(1)对导管导丝的旋转控制不精细，尤其是旋转同时推进的过程。(2)控制端的显示屏幕对DSA图像显示屏幕有遮挡。(3)控制装置不能配合造影剂的注射控制。(4)没有控制造影导管的装置，不能运用在造影手术中。
因此，如何提供一种介入手术机器人主端控制装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种介入手术机器人主端控制装置，解决现有控制端的显示屏幕对DSA图像显示屏幕的遮挡，控制盒不能控制造影导管，导致不能运用在造影手术中的问题。
本发明提供了一种介入手术机器人主端控制装置，包括：
显示屏，所述显示屏为独立的触摸屏幕；
控制盒，所述控制盒包括壳体及电路板，所述壳体上设置有导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构，其后部具有外接口；所述导丝控制机构、所述导管控制机构和所述球囊支架导管控制机构均与所述电路板电性连接，所述电路板与所述显示屏通信连接、且固定于所述壳体内。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种介入手术机器人主端控制装置，由于显示屏和控制盒分开，因此显示屏可以放置在不遮挡的位置，控制盒上设置有导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构，满足导管、导丝及球囊支架导管的控制，可将其应用至造影手术中，同时满足介入手术的使用。
进一步地，所述导丝控制机构和所述导管控制机构均包括：模拟量摇杆、摇杆上盖、摇杆把手、滚轮及编码器；所述模拟量摇杆插入所述壳体内，其上部通过摇杆上盖扣合固定于所述壳体上，其顶端安装有所述摇杆把手；所述模拟量摇杆呈一字形摆动用于控制导管或导丝推进及撤回；所述编码器转动连接在位于所述壳体内的滚轮支架上，所述滚轮设置于所述编码器上，所述滚轮带动所述编码器同步转动用于控制导管或导丝旋转；所述编码器和所述模拟量摇杆均与所述电路板电性连接。
进一步地，所述球囊支架导管控制机构包括球囊摇杆、球囊摇杆上盖、球囊摇杆把手；所述球囊摇杆插入所述壳体内，其上部通过球囊摇杆上盖扣合固定于所述壳体上，其顶端安装有所述球囊摇杆把手，所述球囊摇杆与所述电路板电性连接。
进一步地，所述壳体上还设置有急停开关和电源开关，所述急停开关和所述电源开关均与所述电路板电性连接。
进一步地，所述壳体包括扣合的底壳和顶壳，所述电路板固定与所述底壳和所述顶壳之间，所述顶壳和所述电路板上均开设有多个安装孔。
进一步地，所述显示屏包括：屏幕主框、屏幕、屏幕支架及屏幕后盖，所述屏幕主框内部设置所述屏幕的安装空间，安装空间底部限定出屏幕底座，所述屏幕底座宽度大于所述屏幕主框宽度值，所述屏幕通过L形的所述屏幕支架固定于所述安装空间内，所述屏幕后盖卡接于所述屏幕主框后部。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种介入手术机器人主端控制装置的结构示意图；
图2附图示出了控制盒的结构示意图；
图3附图示出了控制盒的爆炸图；
图4和图5附图示出了显示屏的示意图；
图6附图示出了显示屏的爆炸图；
图中：101-显示屏，102-控制盒，201-壳体，202-电路板，203-模拟量摇杆，204-摇杆上盖，205-摇杆把手，206-滚轮，207-编码器，208-滚轮支架，209-球囊摇杆，210-球囊摇杆上盖，211-球囊摇杆把手，212-急停开关，213-电源开关，214-顶壳，301-屏幕主框，302-屏幕，303-屏幕支架，304-屏幕后盖。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见附图1-6，本发明实施例公开了一种介入手术机器人主端控制装置，包括：显示屏101，显示屏101为独立的触摸屏幕；控制盒102，控制盒102包括壳体201及电路板202，壳体201上设置有导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构，其后部具有外接口；导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构均与电路板202电性连接，电路板202与显示屏101通信连接、且固定于壳体201内，用于接收和发送控制端的信号。显示屏可以摆放桌面的任意位置上，显示屏上可以显示摇杆信息，机器人状态参数，力反馈信息，控制运动模式，控制摇杆使能等。采用电容式液晶屏，可以直接用手点击操作。控制盒和显示屏之间用通讯线连接。控制盒用于控制导管导丝等运动，显示屏用于显示一些参数和系统反馈信息。
参见附图2和3，导丝控制机构和导管控制机构均包括：模拟量摇杆203、摇杆上盖204、摇杆把手205、滚轮206及编码器207；模拟量摇杆203插入壳体201内，其上部通过摇杆上盖204扣合固定于壳体201上，其顶端安装有摇杆把手205；模拟量摇杆203呈一字形摆动用于控制导管或导丝推进及撤回；编码器207转动连接在位于壳体201内的滚轮支架208上，滚轮206设置于编码器207上，滚轮206带动编码器207同步转动用于控制导管或导丝旋转；编码器207和模拟量摇杆203均与电路板202电性连接。滚轮的旋转和导管(或导丝)同步，滚轮旋转越快，导管也旋转越快，这样方便医生更好更快的控制导管的转向。能够通过调节摇杆偏移量，来控制机器人推进导管或导丝的速度。在移动摇杆时，会有“滴滴”的提示音。
电路板用于收集摇杆、触摸屏发出的信息，支持远程手术通讯，传递信号到机器人从端。开关、通讯、电源接口、急停开关等固定在外壳上，分别和电路板相连。电路板上设置有蜂鸣器，可以配合控制给系统发出声音提示。电路板上有信号灯，用来发出不同颜色，给于用户机器运行状态指示。控制盒外壳上还设有连接注射造影剂的接口，配合高压注射器可以在手术室外实现对造影剂的注射操作。
参见附图3，球囊支架导管控制机构包括球囊摇杆209、球囊摇杆上盖210、球囊摇杆把手211；球囊摇杆209插入壳体201内，其上部通过球囊摇杆上盖210扣合固定于壳体201上，其顶端安装有球囊摇杆把手211，球囊摇杆209与电路板202电性连接。
有利的是，壳体201上还设置有急停开关212和电源开关213，急停开关212和电源开关213均与电路板202电性连接。
其中，壳体201包括扣合的底壳和顶壳214，电路板202固定与底壳和顶壳214之间，顶壳214和电路板202上均开设有多个安装孔。
参见附图4-6，显示屏101包括：屏幕主框301、屏幕302、屏幕支架303及屏幕后盖304，屏幕主框301内部设置屏幕302的安装空间，安装空间底部限定出屏幕底座，屏幕底座宽度大于屏幕主框301宽度值，屏幕302通过L形的屏幕支架303固定于安装空间内，屏幕后盖304卡接于屏幕主框301后部。
使用该控制装置时，首先，将机器人的电源线和通讯线的一端插到该控制盒后面的对应接口上，用通讯线把控制盒和显示屏相连接，另一端则连接在对应的机器人部件上。然后，打开控制盒侧面的开关进行开机。开机后，可以在触摸屏上看到系统状态信息，力反馈等数据。待系统准备完成后，可以操作摇杆进行手术。在触摸屏上有3组控制信息，导管摇杆和导管滚轮为一组，他们控制导管的推进和旋转；导丝摇杆和导丝滚轮为一组，他们控制导丝的推进和旋转；球囊支架导管摇杆为一组，控制球囊支架导管的推进。点击屏幕上对应按键，可以控制摇杆和滚轮的使能状态，关闭暂时不使用的摇杆，可以避免误操作。3组控制端为相互独立，可以同时控制。比如，想同时旋转和推进导丝移动，则可以左右手同时操作导丝摇杆和导丝滚轮。所有摇杆是采用模拟量，操作时可以通过调整摇杆摆动的幅度，可以控制机器人电机的转速，从而控制导丝导管推进旋转的快慢。滚轮的旋转方向和速度和导管导丝的方向和速度一致，方便医生进行操作。摇杆推进采用左右移动，向左为进入人体，向右为离开人体，这样设计符合实际手术中操作方向，便于医生进行操作。控制盒上可设有指示灯和蜂鸣器，在进行正常操作中会有声音和灯光提示。触摸屏上有实时的机器人数据信息显示，可以及时有效的指导医师用机器人操作完成介入手术。手术中，结合DSA给出的影像，推动导丝导管到合适的位置。触摸屏上有显示导丝受力情况。配合电路板上的通讯模块，可以实现远程手术，通讯的相关信息也会显示在触摸屏上。当控制盒接受到机器人发出的危险信号后，提示音频率变高，同时摇杆(自带震动功能)发出震动，以此提示医生需要小心操作。控制盒上还有配合高压注射器的接口，可以连接高压注射器的通讯线，记录和控制高压注射器的剂量等信息。当使用机器人完成手术后，按下控制盒侧面的开关，进行关机。另外，在手术中有任何意外的情况时，可以按下急停开关，他会切断电机的电源。在问题解决后，可以松开急停，系统还可以正常工作。
本发明的控制装置，专门适用于介入手术机器人的主端控制，可以独立的控制导管、导丝和支架导管。将导丝和导管的推进操作和旋转操作分开，采用滚轮的方式控制导管导丝的旋转，摇杆控制导管导丝的推进，控制上更符合人体习惯，使得用户更容易上手，控制更为精准，也方便临床中常用的边推送边旋转的操作，同时提高操作的准确性。
本发明的控制装置整体结构简单，采用插拔的线路连接方式，方便安装，稳定性好，符合人体工程学设计，体积小、重量轻、便于放置与转移。装置设置有紧急制动按键，能及时避免意外。本发明解决了控制盒的屏幕容易遮挡DSA显示屏的问题，采用分体式的设计可以保证医生在操作机器人时，既能看到DSA图像，又能看到并操作机器人显示屏。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，包括：
显示屏(101)，所述显示屏(101)为独立的触摸屏幕；
控制盒(102)，所述控制盒(102)包括壳体(201)及电路板(202)，所述壳体(201)上设置有导丝控制机构、导管控制机构和球囊支架导管控制机构，其后部具有外接口；所述导丝控制机构、所述导管控制机构和所述球囊支架导管控制机构均与所述电路板(202)电性连接，所述电路板(202)与所述显示屏(101)通信连接、且固定于所述壳体(201)内。
2.根据权利要求1所述的一种介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述导丝控制机构和所述导管控制机构均包括：模拟量摇杆(203)、摇杆上盖(204)、摇杆把手(205)、滚轮(206)及编码器(207)；所述模拟量摇杆(203)插入所述壳体(201)内，其上部通过摇杆上盖(204)扣合固定于所述壳体(201)上，其顶端安装有所述摇杆把手(205)；所述模拟量摇杆(203)呈一字形摆动用于控制导管或导丝推进及撤回；所述编码器(207)转动连接在位于所述壳体(201)内的滚轮支架(208)上，所述滚轮(206)设置于所述编码器(207)上，所述滚轮(206)带动所述编码器(207)同步转动用于控制导管或导丝旋转；所述编码器(207)和所述模拟量摇杆(203)均与所述电路板(202)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述球囊支架导管控制机构包括球囊摇杆(209)、球囊摇杆上盖(210)、球囊摇杆把手(211)；所述球囊摇杆(209)插入所述壳体(201)内，其上部通过球囊摇杆上盖(210)扣合固定于所述壳体(201)上，其顶端安装有所述球囊摇杆把手(211)，所述球囊摇杆(209)与所述电路板(202)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述壳体(201)上还设置有急停开关(212)和电源开关(213)，所述急停开关(212)和所述电源开关(213)均与所述电路板(202)电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述壳体(201)包括扣合的底壳和顶壳(214)，所述电路板(202)固定与所述底壳和所述顶壳(214)之间，所述顶壳(214)和所述电路板(202)上均开设有多个安装孔。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述显示屏(101)包括：屏幕主框(301)、屏幕(302)、屏幕支架(303)及屏幕后盖(304)，所述屏幕主框(301)内部设置所述屏幕(302)的安装空间，安装空间底部限定出屏幕底座，所述屏幕底座宽度大于所述屏幕主框(301)宽度值，所述屏幕(302)通过L形的所述屏幕支架(303)固定于所述安装空间内，所述屏幕后盖(304)卡接于所述屏幕主框(301)后部。
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