CN113577407A - 一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，包括注射器，注射器固定设置在注射器固定架中，其中，注射器的针头位于注射器固定架的前端并连接用于对人体内进行进行液体的注射或抽吸的介入用导管，注射器的注射器活塞柄位于注射器固定架的后端，并连接有用于控制注射器活塞柄推进、停止和移动速度的注射器活塞柄控制器，注射器固定架是通过两个支撑柱固定设置在支撑平面上，注射器活塞柄控制器通过控制信号传输线连接外部控制信号。本发明能够在不同条件下精确定量控制液体的注射(抽吸)，能够提高液体注射操控的精准性，提升介入治疗的效果，提升手术的安全性，并能够帮助手术医生脱离或部分脱离X射线辐射环境。

Description

一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置

技术领域

本发明涉及一种液体注射/抽吸控制装置。特别是涉及一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置。

背景技术

恶性肿瘤是全球主要的公共卫生问题，2018年发表的最新统计结果显示，2016年的全球恶性肿瘤新发病例约1720万例，死亡病例约890万例，已成为美国的第二大死亡原因。自2010年以来，癌症在中国的发病率和死亡率的持续上升，使得恶性肿瘤超越脑血管疾病和心脏病，成为中国人第一位的死亡原因(死亡率分别为265.9/10万人.年、171.5/10万人.年和159.1/10万人.年)对那些不能外科手术切除的肝癌患者，介入治疗因为具有微创、安全、疗效好等优点，而越来越显示出在治疗中的地位。

肿瘤介入治疗有别于内科的药物治疗和外科的开放手术治疗，是在数字减影血管造影机(Digital subtraction angiography，DSA)、CT等影像设备的引导和监视下，利用导管等其他介入器材，通过人体自然孔道或微小的创口将特定的器械导入人体病变部位进行微创治疗的一系列技术的总称。肿瘤介入治疗全程在影像设备的引导和监视下进行，能够准确地直接到达肿瘤病变局部，同时无需开刀，无创口或仅需几毫米的皮肤切口，就可完成治疗，创伤小，恢复快，住院时间短。成人患者大部分只要局部麻醉即可，减少了麻醉的风险；对不能耐受外科手术的高龄危重患者或者无外科手术机会的患者，介入治疗方法也能很好地进行治疗，现已成为部分肿瘤及肿瘤相关并发症的首选治疗方法。在需要使用化疗或其他药物治疗的肿瘤疾病中，介入治疗优点在于，能够将化疗或其他治疗性药物直接投放于病变部位，不仅可提高病变部位药物浓度，提高疗效，还可大大减少药物用量，减少药物的全身副作用。对于不能够外科切除的肿瘤，介入治疗能够通过阻断肿瘤的血供，抑制肿瘤生长必需营养成分的输送，达到靶向性杀伤肿瘤的效果。对于肝癌等多种晚期恶性肿瘤，失去手术机会，且难以接受传统放化疗的，介入血管栓塞联合灌注化疗都可以在一定程度上延缓病情进展，延长生命，且几乎不增加痛苦。

介入治疗的操作过程中，部分程序需要注射器通过连接导管(微导管)在X射线的实时透视监视下，进行液体(药物或血液等)的注射或抽吸。其中主要包括：(1)注射造影剂(对比剂)，在X射线的实时透视监视下，显示导管目前所处于的实时位置，以及目标血管的路径。从而判断下一步导管、导丝等介入器械所要进行的操作。(2)需要将栓塞剂或化疗药物等与造影剂(对比剂)混合后，在X射线的实时透视监视下，缓慢注射至目标血管(肿瘤血管)。为了确保化疗药或栓塞剂等具有杀伤性的药物准确进入目标血管(肿瘤血管)，而不进入正常组织或器官造成意外损伤，以上过程必须要在X射线的实时持续透视下完成。

目前，通过注射器的液体(药物或血液等)注射(抽吸)过程，只能够依赖介入手术医生的手动操作，对医生具有明确的放射性损伤。此外，依赖医生的手动操作，存在严重的个人差异。对注射速度，注射压力及注射总量等关键问题的掌握，只能依赖介入医生的临床经验，具有比较严重的不确定性。限制了介入临床技术的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过远程控制，精确进行液体(药物)的注射(抽吸)的用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置。

本发明所采用的技术方案是：一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，包括注射器，所述的注射器固定设置在注射器固定架中，其中，注射器的针头位于所述注射器固定架的前端并连接用于对人体内进行进行液体的注射或抽吸的介入用导管，注射器的注射器活塞柄位于所述注射器固定架的后端，并连接有用于控制注射器活塞柄推进、停止和移动速度的注射器活塞柄控制器，所述的注射器固定架是通过两个支撑柱固定设置在支撑平面上，所述注射器活塞柄控制器通过控制信号传输线连接外部控制信号。

本发明的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，具有的有益效果：通过远程控制，精确进行液体(药物)的注射(抽吸)，能够帮助手术医生脱离或部分脱离X射线辐射环境。本发明的的控制装置，能够在不同条件下精确定量控制液体的注射(抽吸)。并能实现自动化操控，因此，能够提高液体注射操控的精准性，提升介入治疗的效果，提升手术的安全性，造福患者。

附图说明

图1是本发明一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置的结构示意图；

图2是本发明中注射器固定架的结构示意图；

图3是本发明中注射器活塞柄控制器的结构示意图；

图4是本发明中注射器活塞柄控制器的控制电路原理图。

图中

1：注射器 2：注射器固定架

2.1：固定架主体 2.2：夹持结构

2.3：前贯通孔 2.4：后贯通孔

3：针头 4：介入用导管

5：注射器活塞柄 6：注射器活塞柄控制器

6.1：活塞柄连接架 6.2：驱动杆

6.3：齿条 6.4：电机机构

6.5：齿轮 6.6：电机

6.7：驱动芯片 6.8：单片机

7：支撑柱 8：支撑平面

9：控制信号传输线 10：可调式可移动万向支架

11：注射器活塞

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置做出详细说明。

如图1所示，本发明的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，包括注射器1，所述的注射器1固定设置在注射器固定架2中，其中，注射器1的针头3位于所述注射器固定架2的前端并连接用于对人体内进行进行液体的注射或抽吸的介入用导管4，注射器1的注射器活塞柄5位于所述注射器固定架2的后端，并连接有用于控制注射器活塞柄5推进、停止和移动速度的注射器活塞柄控制器6，所述注射器活塞柄控制器6通过控制信号传输线9连接外部控制信号，所述的注射器固定架2是通过两个支撑柱7固定设置在支撑平面8上。所述的支撑平面8被支撑在能够控制支撑平面8进行上下和水平位置调节的可调式可移动万向支架10上。

可调式可移动万向支架10，可以适应不同高度，不同位置的介入手术需要，移动到位后可提供适当的角度，之后可以锁定高度及位置，为后续操作提供稳定的支撑。可调式万向支架在市场上有多种型号可供选择。

如图2所示，所述的注射器固定架2包括有用于容纳注射器针管的固定架主体2.1和固定在所述固定架主体2.1前端的用于夹持和固定针头3和介入用导管4的夹持结构2.2，所述固定架主体2.1的前端和夹持结构2.2均形成有同轴的能够贯穿针头3的前贯通孔2.3，所述固定架主体2.1的后端形成有能够贯穿注射器活塞11的后贯通孔2.4，所述固定架主体2.1通过两个支撑柱7固定设置在支撑平面8上。

如图3所示，所述的注射器活塞柄控制器6包括有用于连接注射器活塞柄5的活塞柄连接架6.1，水平连接在所述活塞柄连接架6.1下端的用于通过所述活塞柄连接架6.1带动所述注射器活塞柄5移动的驱动杆6.2，所述驱动杆6.2远离活塞柄连接架6.1这部分的底端设置有齿条6.3，所述支撑平面8上设置有用于驱动所述驱动杆6.2移动的电机机构6.4，所述电机机构6.4中的电机6.6的输出轴上设置有与所述齿条6.3相啮合的齿轮6.5。

如图1、图3所示，所述的驱动杆6.2设置有齿条6.3的部分是贯穿两个支撑柱7中位于后端的一个支撑柱7，且位于注射器固定架2的固定架主体2.1的下面。

如图4所示，所述的电机机构6.4内设置有控制电机6.6运行状态的控制电路，所述控制电路包括有信号输入端通过控制信号传输线9连接外部控制信号的单片机6.8，所述单片机6.8的IO(电源)控制端口通过驱动芯片6.7连接电机6.6用于控制电机6.6的正传和反转，所述单片机6.8的PWM控制端口连接电机6.6，输出PWM波来控制电机6.6的工作功率，PWM波占空比大时，电机转速高。反之，转速低。两个IO控制端口电平一高一低，两种搭配对应电机的正传和反转。

本发明实施例中，单片机6.8可采用型号为Arduino或STM32的单片机；驱动芯片6.7可采用TB6612FNG驱动芯片。

注射器活塞柄控制器6中的电机有两种运动状态，正转和停止。电机处于正转状态时，活塞柄连接架6.1前移，使得注射器1中的液体注入介入用导管4中。并且可以通过调节电机6.6的功率，来适应不同使用场景中，对注射器1注射时不同压力、不同速度的要求。电机6.6处于停止状态时，注射器1停止向介入用导管4中注入液体。电机6.6的两种运动状态由遥外部通过控制信号传输线9控制，目的是使医生在远离辐射的情况下，仍然可以通过控制信号传输线9远程控制注射器1。

下面给出本发明的应用实例：

超选择性肝动脉栓塞治疗，其目的是将导管或微导管选择性插入肿瘤的供血动脉，之后再将栓塞剂及化疗药物注射进肿瘤供血动脉。手术过程：

植入动脉血管鞘，由医生手动完成，使用不同介入器械配合(包括，动脉血管鞘，肝动脉导管，超滑导丝，微导管，微导丝)。通过介入手术将导管或微导管选择性插入肿瘤的供血动脉。在这一过程中，当导管或微导管到达某些位置时，需要进行造影剂注射，明确导管或微导管的位置是否正确及导管或微导管之后的血管走行情况，为下一步的操作指引方向。这一过程将充满对比剂(造影剂)的注射器链接导管或微导管末端。使用本发明的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，通过远程控制方式，在X射线的实时监控下完成，此时医生能够脱离X射线的电离辐射环境。

当导管或微导管到达目标血管位置后，需要将充盈不同液体药物(通常为栓塞剂或化疗药物)的注射器链接在导管或微导管末端，进行栓塞剂或化疗药物注射。在栓塞剂及化疗药物的注射过程，均使用远程控制方式，在X射线的实时监控下完成，使手术医生脱离X射线的电离辐射环境，并定量，精确控制注射器活塞柄推进的速度或压力，并实现对药物注射过程的精准操控。

Claims (6)

1.一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，包括注射器(1)，其特征在于，所述的注射器(1)固定设置在注射器固定架(2)中，其中，注射器(1)的针头(3)位于所述注射器固定架(2)的前端并连接用于对人体内进行进行液体的注射或抽吸的介入用导管(4)，注射器(1)的注射器活塞柄(5)位于所述注射器固定架(2)的后端，并连接有用于控制注射器活塞柄(5)推进、停止和移动速度的注射器活塞柄控制器(6)，所述的注射器固定架(2)是通过两个支撑柱(7)固定设置在支撑平面(8)上，所述注射器活塞柄控制器(6)通过控制信号传输线(9)连接外部控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，其特征在于，所述的支撑平面(8)被支撑在能够控制支撑平面(8)进行上下和水平位置调节的可调式可移动万向支架(10)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，其特征在于，所述的注射器固定架(2)包括有用于容纳注射器针管的固定架主体(2.1)和固定在所述固定架主体(2.1)前端的用于夹持和固定针头(3)和介入用导管(4)的夹持结构(2.2)，所述固定架主体(2.1)的前端和夹持结构(2.2)均形成有同轴的能够贯穿针头(3)的前贯通孔(2.3)，所述固定架主体(2.1)的后端形成有能够贯穿注射器活塞(11)的后贯通孔(2.4)，所述固定架主体(2.1)通过两个支撑柱(7)固定设置在支撑平面(8)上。

4.根据权利要求1所述的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，其特征在于，所述的注射器活塞柄控制器(6)包括有用于连接注射器活塞柄(5)的活塞柄连接架(6.1)，水平连接在所述活塞柄连接架(6.1)下端的用于通过所述活塞柄连接架(6.1)带动所述注射器活塞柄(5)移动的驱动杆(6.2)，所述驱动杆(6.2)远离活塞柄连接架(6.1)这部分的底端设置有齿条(6.3)，所述支撑平面(8)上设置有用于驱动所述驱动杆(6.2)移动的电机机构(6.4)，所述电机机构(6.4)中的电机(6.6)的输出轴上设置有与所述齿条(6.3)相啮合的齿轮(6.5)。

5.根据权利要求4所述的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，其特征在于，所述的驱动杆(6.2)设置有齿条(6.3)的部分是贯穿两个支撑柱(7)中位于后端的一个支撑柱(7)，且位于注射器固定架(2)的固定架主体(2.1)的下面。

6.根据权利要求4所述的一种用于介入治疗的遥控精确液体注射/抽吸控制装置，其特征在于，所述的电机机构(6.4)内设置有控制电机(6.6)运行状态的控制电路，所述控制电路包括有信号输入端通过控制信号传输线(9)连接外部控制信号的单片机(6.8)，所述单片机(6.8)的IO控制端口通过驱动芯片(6.7)连接电机(6.6)用于控制电机(6.6)的正传和反转，所述单片机(6.8)的PWM控制端口连接电机(6.6)，输出PWM波来控制电机(6.6)的工作功率。

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