CN113633382B - 血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置及血管介入手术机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置及血管介入手术机器人,该输送装置包括:驱动部,包括第一驱动单元和第二驱动单元;至少一组进退丝模块,第一驱动单元用于驱动进退丝模块,以实现导丝/导管沿其轴向的方向移动;转丝模块,进一步包括夹持组件,夹持组件用于夹紧导丝/导管,第二驱动单元与夹持组件连接,用于驱动夹持组件沿导丝/导管的轴线旋转,进而驱动导丝/导管旋转。采用自动化的方式实现导丝/导管旋转和进退丝协同或独立进行,不仅解放了医生的双手,降低了医生在放射环境下的工作时间,减小了手术的失败率,更是保证了推送和旋转的精度和精准性,从而大大提高手术的安全性,提高了医生的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,尤其涉及一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置及血管介入手术机器人。
背景技术
血管介入手术是一种医生在血管减影造影(DSA)设备的指导下,操纵介入器械在人体血管内运动,最终准确到达病变处并进行治疗的方法。常见的介入器械有静脉导管、导丝、滤器、弹簧栓子等。血管介入手术已经成为目前治疗心血管类疾病的重要手段,与传统外科手术相比具有切口小、恢复快,效果好的特点。
目前血管介入手术传统的操作方式是医生采用手动的方式将导管、导丝送入患者体内来完成。血管介入手术中,由于操作对象较小,对于医生的操作技术要求高,需长时间培训,并且一般介入手术时间较长,可能会使得医生由于疲劳出现手部颤抖等反应,从而加大手术中的潜在风险。同时,由于医学成像设备的存在,医生需要长时间暴露在射线环境下,对身体伤害极大。这些缺点对血管介入性手术的应用造成了一定的限制,将机器人技术应用到手术过程中将是一项有效改进上述缺点的措施。机器人辅助手术的关键步骤是:如何实现导丝/导管的稳定旋转、轴向移动,将导丝或导管准确送达病变处。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,采用自动化的方式实现导丝或导管稳定的旋转、推送操作,实现向病变处的推入和撤出操作,提高导丝/导管推进的精度和精准性,从而大大提高手术的安全性。
本发明的第二目的是提供一种血管介入手术机器人,采用将机器人技术应用到血管介入手术中,提高手术的精度和精准性,提高手术的安全性。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,包括:
驱动部,包括第一驱动单元和第二驱动单元;
至少一组进退丝模块,所述第一驱动单元用于驱动所述进退丝模块,以实现所述导丝/导管沿其轴向的方向移动;
转丝模块,进一步包括夹持组件,所述夹持组件用于夹紧所述导丝/导管,所述第二驱动单元与所述夹持组件连接,用于驱动所述夹持组件沿所述导丝/导管的轴线旋转,进而驱动所述导丝/导管旋转;
工作过程中,所述第一驱动单元驱动进退丝模块,以实现所述导丝/导管沿其轴向移动,将导丝/导管推送入血管或推出血管;所述导丝/导管到达血管的分支结构,所述第二驱动单元驱动所述转丝模块,实现所述导丝/导管旋转,进入血管的分支结构;所述进退丝模块和所述转丝模块联动或独立,实现将导丝/导管输送至目标位置处。
优选实施例,所述夹持组件包括夹持座、至少一个固定轮、至少一个第一压紧轮,
所述固定轮和第一压紧轮均通过轮轴安装在所述夹持座上,且所述固定轮和所述第一压紧轮对称设置在所述导丝/导管两侧;
所述夹持座与所述第二驱动单元连接,所述第二驱动单元用于驱动所述夹持座沿所述导丝/导管的轴线旋转。
优选实施例,所述夹持组件还包括第一压紧轮调节组件,用于调节所述第一压紧轮与所述固定轮之间的轴线间距,以对所述导丝/导管进行夹持或释放。
优选实施例,所述第一压紧轮调节组件包括第一滑动件、第一锁定件,所述第一滑动件可滑动地设置在所述夹持座上,所述第一滑动件与所述第一压紧轮的轮轴固连;
推动所述第一滑动件,所述第一滑动件沿所述第一压紧轮轴心和所述固定轮轴心所在的直线上滑动,实现调节所述第一压紧轮与所述固定轮之间的轴线间距;
所述第一锁定件与所述第一滑动件连接,用于锁定所述第一滑动件滑动到目标位置处的状态。
优选实施例,所述转丝模块还包括传动单元,所述第二驱动单元连接所述传动单元,所述传动单元与夹持组件连接;
所述第二驱动单元驱动所述传动单元,进而传动所述夹持组件沿所述导丝/导管旋转。
优选实施例,所述传动单元包括互相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮,所述第一锥齿轮水平布置,所述第二锥齿轮垂直布置,所述第一锥齿轮与所述第一驱动单元连接,所述第二锥齿轮与所述夹持座连接。
优选实施例,所述导丝/导管穿过所述第二锥齿轮的中心,且所述第二锥齿轮沿其径向开设条形槽,沿所述导丝/导管轴线方向,所述条形槽延伸至所述第二锥齿轮与所述夹持座的连接件,用于所述导丝/导管卡入所述第二锥齿轮的中心位置。
优选实施例,所述进退丝模块包括凸轮、第二压紧轮,
所述凸轮和所述第二压紧轮对称设置在导丝/导管两侧,所述凸轮与所述第一驱动单元连接,所述第一驱动单元用于驱动所述凸轮转动,所述第二压紧轮通过其轮轴安装在所述安装底板上。
优选实施例,所述进退丝模块还包括安装座,所述安装座固定安装在所述驱动部上,所述凸轮和所述第二压紧轮分别通过其轮轴安装在所述安装座上。
优选实施例,所述进退丝模块还包括第二压紧轮调节组件,用于调节所述第二压紧轮与所述凸轮的轴线间距,以对所述导丝/导管进行夹持或释放。
优选实施例,所述第二压紧轮调节组件包括第二滑动件、第二锁定件,所述第二滑动件可滑动地设置在所述安装座上,所述第二滑动件与所述第二压紧轮的轮轴固连;
推动所述第二滑动件,所述第二滑动件沿所述第二压紧轮的轴心和所述固定轮的轴心所在的直线上滑动,实现调节所述第一压紧轮与所述固定轮之间的轴线间距;
所述第二锁定件与所述第二滑动件连接,用于锁定所述第二滑动件滑动到目标位置处的状态。
优选实施例,沿着导丝/导管轴向的方向上,所述安装座的上部设置所述导丝/导管的导向槽,用于防止所述导丝/导管在轴向移动时偏离方向。
优选实施例,所述安装座的上部设置第一盖板,沿着导丝/导管轴向的方向上,所述第一盖板上设置所述导丝/导管的导向槽,用于防止所述导丝/导管在轴向移动时偏离方向。
优选实施例,还包括控制器,所述控制器与所述第一驱动单元和所述第二驱动单元电连接;
所述第二压紧轮与所述凸轮夹持导管/导丝状态下,所述控制器控制第一驱动单元,驱动所述凸轮转动,所述凸轮的凸出部与所述导丝/导管接触并产生摩擦力,在所述摩擦力作用下带动所述导丝或导管沿其轴向移动;
在所述凸轮的凸出部离开所述导丝/导管的状态时,所述控制器控制所述第二驱动单元,驱动所述夹持组件转动,进而驱动所述导丝/导管旋转。
优选实施例,所述进退丝模块和转丝模块为耗材部,所述耗材部还包括安装底板,所述安装底板与所述驱动部可拆卸的连接,所述进退丝模块固定安装在所述安装底板上,所述夹持组件可转动地安装在所述安装底板上。
优选实施例,所述驱动部还包括驱动固定座,所述第一驱动单元和第二驱动单元固定安装在所述驱动固定座上,所述安装底板与所述驱动固定座可拆卸的连接。
优选实施例,所述驱动固定座上铺设无菌膜,所述安装底板放置在所述无菌膜上,并与所述驱动固定座可拆卸地连接。
本发明还提供了一种血管介入手术机器人,包括上述实施例血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置。
本发明由于采用以上技术方案,使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:
本发明提供的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,包括驱动部、进退丝模块和转丝模块,驱动部中包括驱动进退丝模块的第一驱动单元,驱动转丝模块的第二驱动单元,第一驱动单元驱动进退丝模块,实现导丝/导管沿其轴向的方向移动,即实现向血管内推送导丝/导管,将输出物送入病变处,然后再撤出导丝/导管;在转丝模块中包括夹持导丝/导管的夹持组件,由于血管中存在分支结构,导丝/导管到达血管的分支时,则需要导丝/导管旋转,使导丝/导管进入血管的分支,即此时第二驱动单元驱动夹持组件整体旋转,从而实现导丝/导管旋转。一般医生搓捻导丝/导管实现导丝/导管旋转,由于导丝/导管自身的特点,特别容易打滑,而本发明使夹持组件整体旋转,从而使夹持的导丝/导管旋转,可确保导丝/导管旋转稳定性输出。
本发明提供的导丝/导管输送装置,采用电驱动的方式实现了导丝/导管的单独旋转和推送以及二者的协同工作,不仅解放了医生的双手,降低了医生在放射环境下的工作时间,减小了手术的失败率,更是保证了推送和旋转的精度和精准性,从而大大提高手术的安全性,提高了医生的工作效率。
在本发明的优选实施例中进退丝模块和转丝模块为耗材部,耗材部与驱动部可拆卸的连接,这样设计的目的在于:基于血管介入手术的特殊性,需要保持无菌性,为了保持与导丝/导管不被感染,需要时刻保持无菌环境,因此与导丝/导管接触的转丝模块和进退丝模块需要保持无菌性。因此本发明将耗材部设计为一次性无菌用具,耗材部与驱动部作可拆卸的连接设计,驱动部可重复性使用。在使用时,可采用无菌盒或无菌膜将耗材部与驱动部隔离可保持耗材部的无菌环境,保证整个手术过程不被细菌感染。
附图说明
图1为本发明的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置的示意图;
图2为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中耗材部的立体结构示意图;
图3为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中耗材部的主视图;
图4为本发明耗材部的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中耗材部的俯视图;
图5为本发明耗材部中的进退丝模块的主视图;
图6为本发明耗材部中的进退丝模块的侧视图;
图7为本发明驱动部的结构示意图;
图8为本发明的第一压紧轮调节组件的一种实现方式;
图9为本发明的第二压紧轮调节组件的一种实现方式。
附图标记说明:1-驱动部;101-第一驱动单元,102-第二驱动单元;103-驱动固定座;2-耗材部;21-进退丝模块;2101-凸轮;2102-第二压紧轮;2103-安装座;2104-第一盖板;2105-导向槽;2106-第二滑动件;2107-第二滑动轴;2108-第二弹性件,2109-第三盖板;2110-第二滑动槽;2111-第二方形槽;2112-第二凸起开关;22-转丝模块;221-夹持组件;2211-夹持座;2212-固定轮;2213-第一压紧轮;2214-第一滑动件;2215-第一滑动轴;2216-第一弹性件;2217-第一凸起开关;2218-第一压紧轮的轮轴;2219-第二盖板;222-传动单元;2221-第一锥齿轮;2222-第二锥齿轮;2223-条形槽;23-安装底板;3-无菌膜;4-外转接头;5-内转接头;6-导丝。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置及血管介入手术机器人作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。
实施例1
参看图1-4,一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,假如在本实施例主要是输送导丝,包括:
驱动部1,包括第一驱动单元101和第二驱动单元102;
至少一组进退丝模块21,第一驱动单元101用于驱动进退丝模块21,以实现导丝6沿其轴向的方向移动;
转丝模块22,进一步包括夹持组件221,夹持组件221用于夹紧导丝6,第二驱动单元102与夹持组件221连接,用于驱动夹持组件221沿导丝6的轴线旋转,进而驱动导丝6旋转;
在本实施例中包括了两组进退丝模块21,沿着导丝6的轴线的方向,两组进退丝模块21对称设置在转丝模块22的两侧,保证向血管内稳定性输送导丝和撤出导丝6;
工作过程中,第一驱动单元101驱动进退丝模块21,以实现导丝6沿其轴向移动,将导丝6推送入血管或推出血管;当导丝6需要进入血管的分支时,第二驱动单元102驱动转丝模块22,实现导丝6旋转,进入血管的分支;进退丝模块21和转丝模块22独立或协同操作,实现将导丝6输送至目标位置处。
采用自动化的方式实现了导丝6的单独旋转和推送以及二者的协同工作,不仅解放了医生的双手,降低了医生在放射环境下的工作时间,减小了手术的失败率,更是保证了推送和旋转的精度和精准性,从而大大提高手术的安全性,提高了医生的工作效率。
优选实施方式,进退丝模块21和转丝模块22为耗材部2,耗材部2还包括安装底板23,安装底板23与驱动部1可拆卸的连接,进退丝模块21固定安装在安装底板23上,夹持组件221可转动地安装在安装底板23上。
如图1-2所示,进退丝模块21和转丝模块22与安装底板23可一体设置,并在侧面上设置方便操作人员的把手。
基于血管介入手术的特殊性,需要保持无菌性,为了保持与导丝6不被感染,需要时刻保持无菌环境,因此与导丝6接触的转丝模块22和进退丝模块21需要保持无菌性,而消毒有可能做不到完全的无菌。因此将耗材部2设计为一次性无菌用具,与驱动部1可拆卸的连接,驱动部1可重复性使用。使用过程中,采用无菌箱或无菌膜将耗材部2一直保持在无菌环境下,保证整个手术过程不被细菌感染。在本实施例中,在驱动部1上铺设无菌膜3,安装底板23放置在无菌膜3上,并与驱动部1可拆卸地连接。
优选实施方式,驱动部1还包括驱动固定座103,第一驱动单元101和第二驱动单元102固定安装在驱动固定座103上,安装底板23与驱动固定座103可拆卸的连接。
优选实施例,夹持组件221包括夹持座2211、至少一个固定轮2212、至少一个第一压紧轮2213,为了保证导丝6在输送过程中稳定、不晃动,在本实施例中设置了两个固定轮2212和两个第一压紧轮2213;
固定轮2212和第一压紧轮2213均通过轮轴安装在夹持座2211上,且固定轮2212和第一压紧轮2213对称设置在导丝6两侧;
夹持座2211与第二驱动单元102连接,第二驱动单元102用于驱动夹持座2211沿导丝6的轴线旋转。
优选实施方式,夹持组件221还包括第一压紧轮调节组件,用于调节第一压紧轮2213与固定轮2212之间的轴线间距,以对导丝6进行夹持或释放。当然也可以不用设置第一压紧轮调节组件,将第一压紧轮2213和固定轮2212的材料均设置成对导丝6不破坏的橡胶材料,但为了方便放入导丝6,设计了用于调节第一压紧轮2213和固定轮2212之间轴向间距的第一压紧轮调节组件。
优选实施方式,第一压紧轮调节组件包括第一滑动件2214、第一锁定件,第一滑动件2214可滑动地设置在夹持座2211上,第一滑动件2214与第一压紧轮2213的轮轴固连;
推动第一滑动件2214,第一滑动件2214沿第一压紧轮2213轴心和固定轮2212轴心所在的直线上滑动,实现调节第一压紧轮2213与固定轮2212之间的轴线间距;
第一锁定件与第一滑动件2214连接,用于锁定第一滑动件2214滑动到目标位置处的状态。
第一压紧轮调节组件的实施方式有很多,比如螺杆丝母、滑轨滑块等,采用电机控制锁定滑块或螺母到达某一个位置,但在本实施方式中为了方便、降低成本,采用弹性件、滑块实现,如图8所示,在夹持座2211上设置了与第一压紧轮的轮轴2218固定连接或一体设计的第一滑动件2214,并且可以沿着第一压紧轮2213轴心和固定轮2212轴心所在的直线滑动,第一滑动轴2215同时穿过夹持座2211和第一滑动件2214,第一滑动轴2215与第一压紧轮2213轴心和固定轮2212轴心所在的直线平行,第一滑动件2214沿着第一滑动轴2215滑动,同时在第一滑动件2214和夹持座2211之间设置第一弹性件2216,第一弹性件2216套设在第一滑动轴2215上,第一弹性件2216的一端抵压在夹持座2211的侧面,另一端抵压在第一滑动件2214的侧面,操作人员推动第一滑动件2214向增大第一压紧轮2213和固定轮2212之间轴间距离的方向移动时,第一弹性件2216受压缩,操作人员推回第一滑动件2214向减小第一压紧轮2213和固定轮2212之间轴间距离的方向移动时,第一弹性件2216的弹力减小。为了美观,在第一滑动件2214上设计与夹持座2211同样大小的第二盖板2219,第二盖板2219将第一滑动件2214密封在夹持座2211内,只需露出第一压紧轮2213、固定轮2212的轮轴即可,第二盖板2219上开设第一压紧轮2213轮轴移动的第一滑动槽,在第一滑动件2214上设置第一凸起开关2217,第二盖板2219上开设与第一凸起开关2217配合的第一方形槽,第一方形槽同时也起到了锁定第一凸起开关2217推动到目的位置的作用。操作人员直接推第一凸起开关2217,即可控制第一滑动件2214的滑动,调节第一压紧轮2213与固定轮2212轴间间距。
优选实施方式,转丝模块22还包括传动单元222,第二驱动单元102连接传动单元222,传动单元222与夹持组件221连接;
第二驱动单元102驱动传动单元222,进而传动夹持组件221沿导丝6的轴线旋转。
优选实施方式,传动单元222包括互相啮合的第一锥齿轮2221和第二锥齿轮2222,第一锥齿轮2221水平布置,第二锥齿轮2222垂直布置,第一锥齿轮2221与第一驱动单元101连接,第二锥齿轮2222与夹持座2211连接。传动单元222除了本实施方式的锥齿轮传动,也可以采用蜗轮蜗杆传动等,在此不做限制。
优选实施方式,由于第二锥齿轮2222带动夹持座2211沿导丝6的轴线旋转,必然第二锥齿轮2222的中心线与导丝6的轴线平行,若垂直布置的第二锥齿轮2222布置高度较大时,为保证导丝6能协同或单独的轴向移动、旋转,导丝6需穿过第二锥齿轮2222的中心,为方便安装导丝6,在第二锥齿轮2222沿其径向开设条形槽2223,沿导丝6轴线方向,条形槽2223延伸至第二锥齿轮2222与夹持座2211的连接件,用于导丝6卡入第二锥齿轮2222的中心位置。
优选实施方式,参看图1-6,进退丝模块21包括凸轮2101、第二压紧轮2102,
凸轮2101和第二压紧轮2102对称设置在导丝6两侧,凸轮2101与第一驱动单元101连接,第一驱动单元101用于驱动凸轮2101转动,第二压紧轮2102通过其轮轴安装在安装底板23上。
为了保证实现夹持组件221的整体旋转与轴向移动协同操作,采用凸轮2101、第二压紧轮2102,在凸轮2101的凸出部旋转到与导丝6接触时,此时凸轮2101与第二压紧轮2102之间夹紧导丝6,凸轮2101的凸出部与导丝6之间产生摩擦下,在摩擦力的作用下,旋转的凸轮2101的凸出部带动导丝6轴向移动,因此凸轮2101的凸出部旋转到与导丝6接触时,导丝6才能发生轴向移动。
优选实施方式,进退丝模块21还包括安装座2103,安装座2103安装在驱动部1上,凸轮2101和第二压紧轮2102分别通过其轮轴安装在底座上。
优选实施方式,进退丝模块21还包括第二压紧轮调节组件,用于调节第二压紧轮2102与凸轮2101的轴线间距,以对导丝6进行夹持或释放。
优选实施方式,第二压紧轮调节组件包括第二滑动件2106、第二锁定件,第二滑动件2106可滑动地设置在安装座2103上,第二滑动件2106与第二压紧轮2102的轮轴固连;
推动第二滑动件2106,第二滑动件2106沿第二压紧轮2102的轴心和固定轮2212的轴心所在的直线上滑动,实现调节第一压紧轮2213与固定轮2212之间的轴线间距;
第二锁定件与第二滑动件2106连接,用于锁定第二滑动件2106滑动到目标位置处的状态。
第二压紧轮调节组件与第一压紧轮调节组件实现方式类似,同样可采用螺杆丝母传动第二压紧轮的轮轴滑动,或滑轨滑块等,而本实施方式中为了降低成本采用的弹性件、滑块实现,如图9所示,在安装座2103上设置了与第二压紧轮的轮轴固定连接或一体设计的第二滑动件2106,并且可以沿着第二压紧轮2102轴心和凸轮2101轴心所在的直线滑动,第二滑动轴2107同时穿过安装座2103和第二滑动件2106,第二滑动轴2107与第二压紧轮2102轴心和凸轮2101轴心所在的直线平行,第二滑动件2106沿着第二滑动轴2107滑动,同时在第二滑动件2106和安装座2103之间设置第二弹性件2108,第二弹性件2108套设在第二滑动轴2107上,第二弹性件2108的一端抵压在安装座2103的侧面,另一端抵压在第二滑动件2106的侧面,操作人员推动第二滑动件2106向增大第二压紧轮2102和凸轮2101之间轴间距离的方向移动时,第二弹性件2108受压缩,操作人员推回第二滑动件2106向减小第二压紧轮2102和凸轮2101之间轴间距离的方向移动时,第二弹性件2108的弹力减小。为了美观,在第二滑动件2106上设计与安装座2103同样大小的第三盖板2109,第三盖板2109将第二滑动件2106密封在安装座2103内,只需漏出第二压紧轮2102、凸轮2101的轮轴即可,第三盖板2109上开设第二压紧轮2102轮轴移动的第二滑动槽2110,在第二滑动件2106上设置第二凸起开关2112,第三盖板2109上开设与第二凸起开关2112配合的第二方形槽2111,第二方形槽2111同时也起到了锁定第二凸起开关2112推动到目的位置的作用。操作人员直接推第二凸起开关2112,即可控制第二滑动件2106的滑动,调节第二压紧轮2102与凸轮2101轴间间距。
为了防止导丝6在轴向移动时偏离方向,一种实现方式:沿着导丝6轴向的方向上,安装座2103的上部设置导丝6的导向槽2105,即在第三盖板2109的上表面设置导向槽2105。
第二种实现方式:在安装座2103的上部设置第一盖板2104,沿着导丝6轴向的方向上,第一盖板2104上设置导丝6的导向槽2105。
优选实施方式,为了实现脱离双手,更有效的自动化,本实施方式的导丝6输送装置还包括控制器,控制器与第一驱动单元101和第二驱动单元102电连接;
第二压紧轮2102与凸轮2101夹持导管/导丝6状态下,控制器控制第一驱动单元101,驱动凸轮2101转动,凸轮2101的凸出部与导丝6接触并产生摩擦力,在摩擦力作用下带动导丝6或导管沿其轴向移动。
在凸轮2101的凸出部离开导丝6的状态时,控制器控制第二驱动单元102,驱动夹持组件221转动,进而驱动导丝6旋转。
在本实施例中,第一驱动单元101和第二驱动单元102均为电机驱动,电机通过内、外转接头与凸轮2101、第一锥齿轮2221连接,即在电机的输出轴上连接外转接头4,在凸轮2101的轮轴或第一锥齿轮2221的轮轴上连接内转接头5,便于驱动部1与耗材部2快速连接。
本实施例的血管介入手术机器人的导丝6输送装置的工作过程为:
取下安装座2103上第一盖板2104,推动第一凸起开关和第二凸起开关2112,将导丝6夹持在凸轮2101和第二压紧轮2102之间、固定轮2212和第一压紧轮2213之间,然后将第一盖板2104再盖在安装座2103上;在驱动固定座103上铺设无菌膜,将耗材部2整体安装到驱动固定座103上;
控制器控制第一驱动单元101工作,第一驱动单元101驱动凸轮2101旋转,凸轮2101的凸出部旋转到与导丝6接触时,此时凸出部与第二压紧轮2102夹紧导丝6,旋转的凸轮的凸出部与导丝6产生摩擦力,在摩擦力的作用下带动导丝6轴向移动,旋转的凸轮的凸出部离开导丝6时,此时导丝6不发生移动,一般导丝6到达血管的分支并需要进入血管分支,由于导丝6的远端部是弯曲状,此时需要通过导丝6旋转使导丝6进入血管的分支,在凸轮2101离开导丝6时,此时控制器可控制第二驱动单元102工作,第二驱动单元102驱动第一锥齿轮2221旋转,第一锥齿轮2221带动与第一锥齿轮2221啮合的第二锥齿轮2222旋转,第二锥齿轮2222带动夹持座2211整体旋转,从而带动夹持座2211上的固定轮2212和第一压紧轮2213夹持的导丝6旋转,当凸轮2101的凸出部旋转到与导丝6接触时,控制器控制第二驱动单元102停止工作。
因此本实施例的导丝6输送装置采用自动化的方式实现了导丝6的单独旋转和推送以及二者的协同工作,不仅解放了医生的双手,降低了医生在放射环境下的工作时间,减小了手术的失败率,更是保证了推送和旋转的精度和精准性,从而大大提高手术的安全性,提高了医生的工作效率。
实施例2
本发明还提供了一种血管介入手术机器人,包括上述实施方式血管介入手术机器人的导丝输送装置。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化,倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,包括:
驱动部,包括第一驱动单元和第二驱动单元;
至少一组进退丝模块,所述第一驱动单元用于驱动所述进退丝模块,以实现所述导丝/导管沿其轴向的方向移动;
转丝模块,进一步包括夹持组件,所述夹持组件用于夹紧所述导丝/导管,所述第二驱动单元与所述夹持组件连接,用于驱动所述夹持组件沿所述导丝/导管的轴线旋转,进而驱动所述导丝/导管旋转;
工作过程中,所述第一驱动单元驱动进退丝模块,以实现所述导丝/导管沿其轴向移动,将导丝/导管推送入血管或推出血管;所述导丝/导管到达血管的分支结构,所述第二驱动单元驱动所述转丝模块,实现所述导丝/导管旋转,进入血管的分支结构;所述进退丝模块和所述转丝模块联动或独立,实现将导丝/导管输送至目标位置处;
所述进退丝模块和转丝模块为一次性无菌耗材部,沿导丝/导管的轴向,所述进退丝模块布置在所述转丝模块的两侧,所述一次性无菌耗材部还包括安装底板,所述进退丝模块固定安装在所述安装底板上,所述夹持组件可转动地安装在所述安装底板上;
所述驱动部还包括驱动固定座,所述第一驱动单元和第二驱动单元固定安装在所述驱动固定座上;
所述驱动固定座上铺设无菌膜,所述安装底板放置在所述无菌膜上,并与所述驱动固定座可拆卸地连接;
所述夹持组件包括夹持座、至少一个固定轮、至少一个第一压紧轮,
所述固定轮和第一压紧轮均通过轮轴安装在所述夹持座上,且所述固定轮和所述第一压紧轮对称设置在所述导丝/导管两侧;
所述夹持座与所述第二驱动单元连接,所述第二驱动单元用于驱动所述夹持座沿所述导丝/导管的轴线旋转;
所述转丝模块还包括传动单元,所述传动单元包括互相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮,所述第一锥齿轮水平布置,所述第二锥齿轮垂直布置,所述第一锥齿轮与所述第二驱动单元连接,所述第二锥齿轮与所述夹持座连接;所述进退丝模块包括凸轮、第二压紧轮,
所述凸轮和所述第二压紧轮对称设置在导丝/导管两侧,所述凸轮与所述第一驱动单元连接,所述第一驱动单元用于驱动所述凸轮转动,所述第二压紧轮通过其轮轴安装在所述驱动部上;
所述进退丝模块还包括安装座,所述安装座固定安装在所述安装底板上,所述凸轮和所述第二压紧轮分别通过其轮轴安装在所述安装座上;
所述血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置还包括控制器,所述控制器与所述第一驱动单元和所述第二驱动单元电连接;
所述第二压紧轮与所述凸轮夹持导管/导丝状态下,所述控制器控制第一驱动单元,驱动所述凸轮转动,所述凸轮的凸出部与所述导丝/导管接触并产生摩擦力,在所述摩擦力作用下带动所述导丝/导管沿其轴向移动;
在所述凸轮的凸出部离开所述导丝/导管的状态时,所述控制器控制所述第二驱动单元,驱动所述夹持组件转动,进而驱动所述导丝/导管旋转。
2.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,所述夹持组件还包括第一压紧轮调节组件,用于调节所述第一压紧轮与所述固定轮之间的轴线间距,以对所述导丝/导管进行夹持或释放。
3.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,所述第一压紧轮调节组件包括第一滑动件、第一锁定件,所述第一滑动件可滑动地设置在所述夹持座上,所述第一滑动件与所述第一压紧轮的轮轴固连;
推动所述第一滑动件,所述第一滑动件沿所述第一压紧轮的轴心和所述固定轮的轴心所在的直线上滑动,实现调节所述第一压紧轮与所述固定轮之间的轴线间距;
所述第一锁定件与所述第一滑动件连接,用于锁定所述第一滑动件滑动到目标位置处的状态。
4.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,所述导丝/导管穿过所述第二锥齿轮的中心,且所述第二锥齿轮沿其径向开设条形槽,沿所述导丝/导管轴线方向,所述条形槽延伸至所述第二锥齿轮与所述夹持座的连接件,用于所述导丝/导管卡入所述第二锥齿轮的中心位置。
5.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,所述进退丝模块还包括第二压紧轮调节组件,用于调节所述第二压紧轮与所述凸轮的轴线间距,以对所述导丝/导管进行夹持或释放。
6.根据权利要求5所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,所述第二压紧轮调节组件包括第二滑动件、第二锁定件,所述第二滑动件可滑动地设置在所述安装座上,所述第二滑动件与所述第二压紧轮的轮轴固连;
推动所述第二滑动件,所述第二滑动件沿所述第二压紧轮的轴心和所述固定轮的轴心所在的直线上滑动,实现调节所述第一压紧轮与所述固定轮之间的轴线间距;
所述第二锁定件与所述第二滑动件连接,用于锁定所述第二滑动件滑动到目标位置处的状态。
7.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,沿着导丝/导管轴向的方向上,所述安装座的上部设置所述导丝/导管的导向槽,用于防止所述导丝/导管在轴向移动时偏离方向。
8.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置,其特征在于,所述安装座的上部设置第一盖板,沿着导丝/导管轴向的方向上,所述第一盖板上设置所述导丝/导管的导向槽,用于防止所述导丝/导管在轴向移动时偏离方向。
9.一种血管介入手术机器人,其特征在于,包括权利要求1-8任意一项所述的血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置。
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