CN113633383A - 血管介入用的导丝/导管递送装置及其使用方法及血管介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血管介入用的导丝/导管递送装置及其使用方法及血管介入手术机器人，该递送装置包括：夹持组件，用于夹持导丝/导管，夹持组件包括夹持座、至少一个主动轮和至少一个从动轮，主动轮、从动轮转动安装于夹持座上，且对称设置在导丝/导管的两侧；驱动部，包括进退丝驱动单元和转丝驱动单元，进退丝驱动单元连接主动轮并驱动主动轮转动，主动轮转动驱动导丝/导管沿其轴向移动；转丝驱动单元连接夹持座并带动夹持座绕导丝/导管的轴向旋转，进而带动导丝/导管旋转。采用自动化的方式实现导丝/导管独立绕轴旋转和轴向移动或同步进行，提高导丝推进的精度和精准性，从而大大提高手术的安全性。

Description

血管介入用的导丝/导管递送装置及其使用方法及血管介入 手术机器人

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用的导丝/导管递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用的导丝/导管递送装置，采用自动化的方式实现导丝或导管稳定的旋转、推送操作，实现向病变处的递送和撤出操作，提高导丝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：

一种血管介入用的导丝/导管递送装置，包括：

夹持组件，用于夹持所述导丝/导管，所述夹持组件包括夹持座、至少一个主动轮和至少一个从动轮，所述主动轮、从动轮转动安装于所述夹持座上，且对称设置在所述导丝/导管的两侧；

驱动部，包括进退丝驱动单元和转丝驱动单元，

所述进退丝驱动单元连接所述主动轮并驱动所述主动轮转动，所述主动轮转动与被夹紧的导丝/导管产生摩擦力，在所述摩擦力的作用下驱动所述导丝/导管沿其轴向移动；

所述转丝驱动单元连接所述夹持座并带动所述夹持座绕所述导丝/导管的轴向旋转，进而带动所述导丝/导管旋转；

在工作过程中，所述进退丝驱动单元驱动主动轮转动，以实现所述导丝/导管沿其轴向移动，将导丝/导管推送入血管或撤出血管；所述转丝驱动单元驱动所述夹持座绕所述导丝/导管的轴向旋转，实现所述导丝/导管旋转；驱动部驱动所述导丝/导管独立地旋转和轴向移动或协同旋转和轴向移动，实现将导丝/导管输送至目标位置处。

优选地，还包括进退丝传动单元，所述进退丝传动单元包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮具有内齿，所述第二齿轮与所述第一齿轮的内齿相互啮合；

所述第一齿轮与所述导丝/导管同轴设置，第二齿轮与所述主动轮连接；

所述第一齿轮与所述进退丝驱动单元连接，用于驱动所述第一齿轮转动，第一齿轮转动，驱动所述第二齿轮转动，进而驱动所述主动轮转动。

优选地，所述第一齿轮上沿其径向开设第一条形槽，用于所述导丝/导管卡入所述第一齿轮的中心位置。

优选地，所述进退丝传动单元还包括第三齿轮，所述第一齿轮具有外齿圈，所述第三齿轮与所述第一齿轮的外齿圈啮合，所述第三齿轮与所述进退丝驱动单元连接，所述进退丝驱动单元驱动所述第三齿轮转动，进而驱动所述第一齿轮转动。

优选地，所述第三齿轮通过第一传动单元连接进退丝驱动单元，所述第一传动单元用于改变所述进退丝驱动单元的旋转中心线的方向。

优选地，所述第一传动单元为相互啮合的第一锥齿轮、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进退丝驱动单元连接，所述第二锥齿轮通过第一传动轴与所述第三齿轮连接。

优选地，所述进退丝传动单元还包括所述第二传动轴和第二传动单元，所述第二传动轴的一端连接所述第二齿轮，并转动安装在所述夹持座上；

所述第二传动轴通过所述第二传动单元与所述主动轮的轮轴连接。

优选地，所述第二传动单元包括相互啮合的第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮水平布置，所述第四锥齿轮垂直布置，所述第三锥齿轮套设在所述主动轮的轮轴上，所述第四锥齿轮套设在所述第二传动轴上。

优选地，还包括转丝传动单元，所述转丝驱动单元通过所述转丝传动单元连接所述夹持座，所述转丝传动单元用于改变所述转丝驱动单元的旋转方向，驱动夹持座绕所述导丝/导管的轴线旋转。

优选地，所述转丝传动单元包括相互啮合的第五锥齿轮和第六锥齿轮，所述第五锥齿轮水平布置，所述第六锥齿轮垂直布置，所述第五锥齿轮与所述转丝驱动单元连接，所述第六锥齿轮与所述夹持座连接。

优选地，所述导丝/导管穿过所述第七锥齿轮的中心，所述第六锥齿轮沿其径向开设第二条形槽，沿所述导丝/导管轴线方向，所述第二条形槽延伸至所述第六锥齿轮与所述夹持座的连接件，用于所述导丝/导管卡入所述第六锥齿轮的中心位置。

优选地，所述从动轮的轮轴上套设第四齿轮，所述主动轮的轮轴上套设第五齿轮，所述第四齿轮与第五齿轮啮合，防止主动轮与从动轮之间打滑导致导丝/导管不发生轴向移动，而在主动轮的轮轴上和从动轮的轮轴上均设置了相互啮合的齿轮，可保证从动轮与主动轮一起转动，从而保证只要在主动轮旋转的情况下，导丝/导管能发生轴向移动。

优选地，所述夹持座上还设置从动轮调节组件，用于调节所述从动轮与所述主动轮之间的轴线间距，以对所述导丝/导管进行夹持或释放，保证导丝、导管夹紧状态下，第四齿轮与第五齿轮是啮合状态。

优选地，所述从动轮调节组件包括滑动件和锁定件，所述滑动件可滑动地设置在所述安装架上，所述滑动件与所述从动轮的轮轴固连；

推动所述滑动件，所述滑动件沿所述从动轮轴心和所述主动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滑动件固连，用于锁定所述滑动件滑动到目标位置处的状态。

优选地，所述夹持组件、进退丝传动单元和转丝传动单元为耗材部，所述耗材部还包括安装底板，所述夹持组件、进退丝传动单元和转丝传动单元均安装在所述安装底板上，所述安装底板可拆卸地连接在所述驱动部上。

优选地，所述安装底板上设置若干支架，沿着所述导丝/导管轴向的方向，每个所述支架上均开设所述导丝/导管穿过的槽口，相邻所述支架上的所述槽口互连形成导向槽，用于防止所述导丝/导管在轴向移动时偏离方向。

优选地，所述驱动部还包括驱动单元固定座，所述转丝驱动单元和所述进退丝驱动单元固定在所述驱动单元固定座上，所述安装底板可拆卸地连接在所述驱动单元固定座上。

优选地，所述驱动单元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可拆卸地连接所述驱动单元固定座。

优选地，还包括控制器，所述控制器分别与所述进退丝驱动单元、所述转丝驱动单元电连接。

本发明还提供了一种血管介入用的导丝/导管递送装置的使用方法，其特征在于，采用的是上述的血管介入用的导丝/导管递送装置，包括以下步骤：

单独进退丝功能：进退丝驱动单元驱动第一齿轮旋转，第一齿轮驱动第二齿轮旋转，第二齿轮带动主动轮旋转，带动导丝/导管沿轴向移动；

单独转丝功能：转丝驱动单元驱动转丝传动单元，驱动夹持座绕导丝/导管的轴线旋转，进而带动导丝/导管旋转；同时进退丝驱动单元驱动第一齿轮旋转，第一齿轮旋转的方向与第二齿轮的旋转方向相同，且速度相同，使第二齿轮只沿导丝/导管的轴线旋转，而不沿自身的轴线自转；

进退丝和转丝同步功能：转丝驱动单元驱动转丝传动单元，驱动夹持座绕导丝/导管的轴线旋转，进而带动导丝/导管旋转；同时进退丝驱动单元驱动第一齿轮旋转，驱动第二齿轮沿其自身轴线旋转，进而驱动主动轮旋转，带动导丝/导管沿轴向移动；工作过程中需保持第二齿轮的转速与第一齿轮的转速不同，使第二齿轮与夹持座共同绕导丝/导管的轴线旋转，同时沿自身的轴线自转，驱动主动轮旋转。

本发明还提供了一种血管介入手术机器人，包括上述的血管介入用的导丝/导管递送装置。

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用的导丝/导管递送装置，包括夹持组件和驱动部，驱动部包括转丝驱动单元和进退丝驱动单元，夹持组件包括夹持座、至少一个主动轮和至少一个从动轮，主动轮和从动轮均转动安装在夹持座上，并对称设置在导丝/导管的两侧，主动轮和从动轮用于夹持导丝/导管，转丝驱动单元连接并驱动主动轮转动，转动的主动轮与夹持的导丝/导管产生摩擦力，在摩擦力的作用下带动导丝/导管轴向移动；转丝驱动单元连接夹持座并驱动夹持座以导丝/导管的轴向旋转，从而带动导丝/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，而本发明使夹持座整体旋转，从而使被夹持的导丝/导管旋转，可确保导丝/导管旋转稳定性。

同时，将导丝/导管轴向移动和旋转的夹持集中于一个夹持组件，减小了尺寸，降低了零部件的使用，从而降低了成本。

因此本发明提供的导丝/导管递送装置，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。

本发明将实现导丝/导管轴向移动的主动轮和从动轮设计在夹持座上，同时导丝/导管旋转是由于转丝驱动单元驱动夹持座旋转实现，若在单独实现导丝旋转时，此时主动轮不需要转动，由于主动轮安装在夹持座上，会跟随夹持座一起旋转，有可能进退丝驱动单元也会以导丝为轴旋转，为了避免这种情况出现，本发明优选实施例设计了进退丝传动单元，包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮具有内齿，第二齿轮与第一齿轮的内齿啮合，第一齿轮与导丝/导管同轴设置，且与进退丝驱动单元连接，第二齿轮与主动轮连接。以此，需要导丝/导管单独旋转时，则转丝驱动单元驱动夹持座旋转，同时，进退丝模块驱动第一齿轮转动，设计第一齿轮的内齿与第二齿轮的传动比，使第二齿轮只随第一齿轮公转，不自转，即第二齿轮只绕导丝/导管的轴线旋转，不以自身的中心线旋转，从而保证主动轮不转动，而只随夹持座以导丝/导管的轴向旋转。

本发明优选实施例中进退丝传动单元、转丝传动单元和夹持组件为耗材部，耗材部通过安装底板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，为了保持导丝/导管不被感染，需要时刻保持无菌环境，因此有可能与导丝/导管接触的夹持组件、进退丝传动单元、转丝传动单元均需要保持无菌，而消毒不能保证细菌侵入，因此将耗材部设计为一次性无菌用具，只需要与驱动部可拆卸的连接即可，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用的导丝/导管推送装置的示意图；

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/导管输送装置中传动部分的结构示意图一；

图4为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中传动部分的结构示意图二；

图5为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中夹持组件的示意图一；

图6为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中夹持组件的示意图二；

图7为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中驱动部的结构示意图；

图8为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置中夹持座的结构示意图；

图9为本发明血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置的另一种实现方式的示意图。

附图标记说明：1-驱动部；101-进退丝驱动单元，102-转丝驱动单元；103-驱动固定座；104-联轴器；105-动力输出花键轴；2-耗材部；21-夹持组件；2101-夹持座；2102-主动轮；2103-从动轮；2104-第四齿轮；2105-第五齿轮；2106-滑动件；2107-弹性件；2108-滑动轴；2109-凸起开关；2110-方形槽；2111-盖板；2112-从动轮的轮轴；2113-主动轮的轮轴；22-进退丝传动单元；2201-第一锥齿轮；2202-第二锥齿轮；2203-第一传动轴；2204-第三齿轮；2205-第一齿轮；2206-第二齿轮；2207-第二传动轴；2208-第三锥齿轮；2209-第四锥齿轮；2210-第一条形槽；23-转丝传动单元；2301-第五锥齿轮；2302-第六锥齿轮；2303-第二条形槽；24-安装底板；25-支架；26-导向槽；3-无菌膜；4-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用的导丝/导管递送装置及其使用方法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1-9，一种血管介入用的导丝/导管递送装置，在本实施例中以导丝为例阐述，包括：

夹持组件21，用于夹持所述导丝4，夹持组件21包括夹持座2101、至少一个主动轮2102和至少一个从动轮2103，主动轮2102、从动轮2103转动安装于夹持座2101上，且对称设置在导丝4的两侧，考虑到导丝4的稳定性，本实施例中有两个主动轮2102和两个从动轮2103，当然也可以多个主动轮2102和多个从动轮2103，在这里不做限制；

驱动部1，包括进退丝驱动单元101和转丝驱动单元102，

进退丝驱动单元101连接主动轮2102并驱动主动轮2102转动，主动轮2102转动与被夹紧的导丝4产生摩擦力，在摩擦力的作用下驱动导丝4沿其轴向移动；

转丝驱动单元102连接夹持座2101并带动夹持座2101绕导丝4的轴向旋转，进而带动导丝4旋转；

在工作过程中，进退丝驱动单元101驱动主动轮2102转动，以实现导丝4沿其轴向移动，将导丝4推送入血管或撤出血管；导丝4到达血管的分支结构，转丝驱动单元102驱动夹持座2101绕导丝4的轴向旋转，实现导丝4旋转，进入血管的分支结构；采用电驱动的方式实现了导丝4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。

本实施例将实现导丝4轴向移动的主动轮2102和从动轮2103设计在夹持座2101上，同时导丝4旋转是由于转丝驱动单元102驱动夹持座2101旋转实现，将实现导丝4轴向移动和旋转集中在一个夹持座2101上，减小了夹持导丝4的夹持组件21的数量，降低了成本。若在单独实现导丝4旋转时，此时主动轮2102不需要转动，由于主动轮2102安装在夹持座2101上，会跟随夹持座2101一起旋转，有可能进退丝驱动单元101也会以导丝4为轴旋转，为了避免这种情况出现，优选实施方式中，设置了进退丝传动单元22，参看图2-4，进退丝传动单元22包括第一齿轮2205和第二齿轮2206，第一齿轮2205具有内齿，第二齿轮2206与第一齿轮2205的内齿相互啮合，第一齿轮2205与导丝4同轴设定，即导丝4需穿过第一齿轮2205的中心，第二齿轮2206与主动轮2102连接，第一齿轮2205与进退丝驱动单元101连接，用于驱动第一齿轮2205转动，第一齿轮2205转动，驱动与第一齿轮2205啮合的第二齿轮2206转动，进而驱动主动轮2102转动。

第一齿轮2205具有内齿：如图3-4所示，第一齿轮，内圈为齿圈，外圈可以为齿圈，也可以为光滑圆，采用传送带传送使第一齿轮转动；若第一齿轮的外圈也为齿轮时的实现方式一种是如图3所示的齿轮，也可以为如图4所示的直径不同的两个齿轮固定在一起的齿轮，直径小的齿轮相当于第一齿轮的内齿圈，直径大的齿轮相当于第一齿轮的外齿圈。

由于导丝4穿过第一齿轮2205的中心，为了方便将导丝4安装到第一齿轮2205的中心，优选在第一齿轮2205上沿其径向开设第一条形槽2210，用于导丝4卡入第一齿轮2205的中心位置。

优选地，进退丝传动单元22还包括第三齿轮2204，第一齿轮2205具有外齿圈，第三齿轮2204与第一齿轮2205的外齿圈啮合，第三齿轮2204与转丝驱动单元102连接，转丝驱动单元102驱动第三齿轮2204转动，进而驱动第一齿轮2205转动。本实施例采用齿轮啮合传动地予以齿轮转动，当然也可以采用其他方式实现第三齿轮2204转动，例如利用传动带传动，在此不做限制。

优选地，第三齿轮2204通过第一传动单元连接进退丝驱动单元101，第一传动单元用于改变进退丝驱动单元101的旋转中心线的方向，将进退丝驱动单元101的旋转中心线由垂直方向改变为水平方面的旋转，例如涡轮蜗杆传动、锥齿轮传动、传送带传送等。

在本实施例中，第一传动单元为相互啮合的第一锥齿轮2201、第二锥齿轮2202，第一锥齿轮2201水平布置，第二锥齿轮2202垂直布置，第一锥齿轮2201与进退丝驱动单元101连接，第二锥齿轮2202通过第一传动轴2203与第三齿轮2204连接，以此，进退丝驱动单元101带动第一锥齿轮2201转动，进而带动与第一锥齿轮2201啮合的第二锥齿轮2202旋转，从而带动第一传动轴2203旋转，进而带动第三齿轮2204旋转。

优选地，进退丝传动单元22还包括第二传动轴2207和第二传动单元，第二传动轴2207的一端连接第二齿轮2206，第二传动轴2207并且转动安装在夹持座2101上；第二传动轴2207通过第二传动单元与主动轮的轮轴2113连接，第二传动单元用于改变第二传动轴2207旋转中心线的方向，将第二传动轴2207的旋转中心线由水平方向传动为竖直方向的主动轮2102的转动，实现方式可以有涡轮蜗杆传动、锥齿轮传动、传送带传送等。

在本实施例中，第二传动单元为锥齿轮，包括相互啮合的第三锥齿轮2208和第四锥齿轮2209，第三锥齿轮2208水平布置，第四锥齿轮2209垂直布置，第三锥齿轮2208套设在主动轮2102的轮轴上，第四锥齿轮2209套设在第一传动轴2203上，以此第二传动轴2207的旋转带动第四锥齿轮2209旋转，带动与第四锥齿轮2209啮合的第三锥齿轮2208旋转，从而带动主动轮2102的轮轴旋转，进而主动轮2102旋转。

优选实施方式，还包括转丝传动单元23，转丝驱动单元102通过转丝传动单元23连接夹持座2101，转丝传动单元23用于改变转丝驱动单元102的旋转中心线的方向，将转丝驱动单元102的旋转中心线由竖直方向改变为水平方向，实现方式同样有多种，上面已表述，在本实施例中同样采用锥齿轮传动改变方向。

即转丝传动单元23包括相互啮合的第五锥齿轮2301和第六锥齿轮2302，第五锥齿轮2301水平布置，第六锥齿轮2302垂直布置，第五锥齿轮2301与转丝驱动单元102连接，第六锥齿轮2302与夹持座2101连接，以此，转丝驱动单元102驱动第五锥齿轮2301旋转，进而带动与第五锥齿轮2301啮合的第六锥齿轮2302旋转，进而带动夹持座2101沿导丝4的轴向旋转，因此第六锥齿轮2302的中心线需要与导丝4的轴线平行。

优选地，第六锥齿轮2302的中心线需要与导丝4的轴线重合，即导丝4穿过第六锥齿轮2302的中心，为了方便将导丝4安装在第六锥齿轮2302的中心位置，优选在第六锥齿轮2302沿其径向开设第二条形槽2303，沿导丝4轴线方向，第二条形槽2303延伸至第六锥齿轮2302与夹持座2101的连接件，用于导丝4卡入第六锥齿轮2302的中心位置。

由于主动轮2102旋转带动从动轮2103旋转，从而带动被夹紧的导丝4轴向移动，在送导丝4的过程中，因导丝4在主动轮2102和从动轮2103中间，使两轮不能很好贴合，导致从动轮2103不同步转动，送丝不畅，不连续，甚至送不动的问题。优选地，参看图5、图8，在从动轮2103的轮轴上套设第四齿轮2104，主动轮2102的轮轴上套设第五齿轮2105，或齿轮与轮轴一体设计，第四齿轮2104与第五齿轮2105啮合，防止主动轮2102与从动轮2103之间打滑导致导丝4不发生轴向移动，而在主动轮2102的轮轴上和从动轮2103的轮轴上均设置了相互啮合的齿轮，可保证从动轮2103与主动轮2102一起转动，从而保证只要在主动轮2102旋转的情况下，导丝4能发生轴向移动。

优选地，参看图4-5，夹持座2101上还设置从动轮调节组件，用于调节从动轮2103与主动轮2102之间的轴线间距，以对导丝4进行夹持或释放，保证导丝4夹紧状态下，第四齿轮2104与第五齿轮2105是啮合状态。当然也可以不用不设置从动轮调节组件，将从动轮2103和主动轮2102的轮的材料均设置成对导丝4不破坏的橡胶材料，但为了方便放入导丝4，设计了用于调节从动轮2103和主动轮2102之间轴向间距的从动轮调节组件。

优选地，从动轮2103调节组件包括滑动件2106和锁定件，滑动件2106可滑动地设置在安装架上，滑动件2106与从动轮2103的轮轴固连；

推动滑动件2106，滑动件2106沿从动轮2103轴心和主动轮2102轴心所在的直线上滑动，实现调节主动轮2102与从动轮2103之间的轴线间距；

锁定件与滑动件2106固连，用于锁定滑动件2106滑动到目标位置处的状态。

滑动件2106的实施方式有很多种，例如螺杆传动中的丝母，可在滑轨上滑动的滑块等，此时的锁定件主要是电机控制锁定。在本实施例中采用弹性件2107、滑动件2106实现，如图5-6、图8所示，在夹持座2101上设置了与从动轮2103的轮轴固定连接或一体设计的滑动件2106，并且可以沿着从动轮2103轴心和主动轮2102轴心所在的直线滑动，设置同时穿过夹持座2101和滑动件2106的滑动轴2108，滑动轴2108与从动轮2103轴心和主动轮2102轴心所在的直线平行，滑动件2106沿着滑动轴2108滑动，同时在滑动件2106和夹持座2101之间设置弹性件2107，弹性件2107套设在滑动轴2108上，弹性件2107的一端抵压在夹持座2101的侧面，另一端抵压在滑动件2106的侧面，操作人员推动滑动件2106向增大从动轮2103和主动轮2102之间轴间距离的方向移动时，弹性件2107受压缩，操作人员推回滑动件2106向减小从动轮2103和主动轮2102之间轴间距离的方向移动时，弹性件2107的弹力减小。为了美观，在滑动件2106上设计与夹持座2101同样大小的盖板2111，盖板2111将滑动件2106密封在夹持座2101内，只需露出从动轮2103的轮轴和主动轮2102的轮轴即可，第五齿轮2205和第四齿轮2104设置在盖板2111的上部，盖板2111上开设从动轮2103轮轴移动的滑动槽，在滑动件2106上设置凸起开关2109，盖板2111上开设与凸起开关2109配合的方形槽2110，方形槽2110同时也起到了锁定凸起开关2109推动到目的位置的作用。操作人员直接推凸起开关2109，即可控制滑动件2106的滑动，调节从动轮2103和主动轮2102轴间间距。

基于血管介入手术的特殊性，需要保持无菌性，为了保持导丝4不被感染，需要时刻保持无菌环境，因此有可能与导丝4接触的夹持组件21、进退丝传动单元22、转丝传动单元23均需要保持无菌，而消毒不能保证是否消毒完全，因此优选地将夹持组件21、进退丝传动单元22、转丝传动单元23为一次性无菌用具，只需要与驱动部1可拆卸的连接即可，驱动部1可重复性使用。因此夹持组件21、进退丝传动单元22和转丝传动单元23为耗材部2，耗材部2还包括安装底板24，夹持组件21、进退丝传动单元22和转丝传动单元23均安装在安装底板24上，安装底板24可拆卸地连接在驱动部1上。在使用时，可采用无菌盒或无菌膜将耗材部2与驱动部1隔离可保持耗材部2的无菌环境，保证整个手术过程不被细菌感染。

优选地，由于导丝4比较长，为了防止导丝4轴向移动时发生偏离，因此在安装底板24上设置若干支架25，沿着导丝4轴向的方向，每个支架25上均开设导丝4穿过的槽口，相邻支架25上的槽口互连形成导向槽26，用于防止导丝4在轴向移动时偏离方向。

优选地，驱动部1还包括驱动单元固定座103，转丝驱动单元102和进退丝驱动单元101固定在驱动单元固定座103上，安装底板24可拆卸地连接在驱动单元固定座103上。

优选地，驱动单元固定座103上铺设无菌膜3，安装底板24放置在无菌膜3上并可拆卸地连接驱动单元固定座103。

优选地，为了实现脱离双手，更有效的实现自动化，还包括控制器，控制器分别与进退丝驱动单元101、转丝驱动单元102电连接，进退丝驱动单元101、转丝驱动单元102均为驱动电机，通过联轴器104连接输出花键轴105，连接锥齿轮。参看图1-9，上述的血管介入用的导丝4递送装置的工作过程为：

在驱动固定座上铺设无菌膜3，将耗材部2整体安装到驱动固定座上，推动凸起开关2109，将导丝4夹紧在主动轮2102和从动轮2103之间，导丝4放置在导向槽26内，并穿过第一齿轮2205、第六锥齿轮2302的中心。

单独转丝功能，即转丝过程不进不退，需要同步控制进退丝驱动单元101和转丝驱动单元102工作：控制器控制转丝驱动单元102工作，驱动第五锥齿轮2301旋转，从而第六锥齿轮2302旋转，进而带动夹持座2101沿导丝4的轴线旋转，由于第二传动轴2207设置在夹持座2101上，因此第二传动轴2207也会沿导丝4的轴线旋转，因此第二齿轮2206也会沿导丝4的轴线公转，但是第二齿轮2206不能沿自身的轴线自转，因为若沿自身轴线自转会导致导丝4轴向移动，因此为避免第二齿轮2206沿其自身轴线自转，需要第一齿轮2205同步转动来抵消第二齿轮2206的自转。现假设进退丝驱动单元101转速为W1,转丝驱动单元102转速为W2，第五锥齿轮2301和第六锥齿轮2302的传动比为1：1，第二齿轮2206的公转速度为W2，第一齿轮2205的转动速度也为W2，且和第二齿轮2206公转方向一致时，即可实现第二齿轮2206不自转，若第一齿轮2205和第三齿轮2204的传动比为1：1时，第三齿轮2204和进退丝驱动单元101的传动比为1：1，即当转丝驱动单元102和进退丝驱动单元101的转速比为1：1，转动方向相反时，可以实现单独转丝。当然第一齿轮2205和第三齿轮2204的齿数发生变化时，传动比也相应的变化，进而转丝驱动单元102和进退丝驱动单元101的转速比也发生相应地变化，但是转丝驱动单元102和进退丝驱动单元101的转动方向是相反的，不发生变化。

单独进退丝功能，控制器只控制进退丝驱动单元101工作即可，驱动第一锥齿轮2201旋转，带动与第一锥齿轮2201啮合的第二锥齿轮2202转动，进而带动第一传动轴2203转动，带动第三齿轮2204转动，进而带动与第三齿轮2204啮合的第一齿轮2205转动，从而带动第二齿轮2206转动，进而第二传动轴2207转动，带动第四锥齿轮2209转动，进而带动第三锥齿轮2208转动，进而带动主动轮2102的轮轴转动，进而带动主动轮2102转动，主动轮2102转动，同步从动轮2103转动，同步施加进给的摩擦动力，在摩擦动力的作用力，导丝4进丝或退丝。

进退丝和转丝同步功能：即实现第二齿轮2206即沿导丝4的轴线公转，也要沿自身轴线自转。同样假设第一齿轮2205和第三齿轮2204的传动比为1：1，主动轮2102的半径为r，第一齿轮2205和第二齿轮2206的转速不同，假设第一齿轮2205和第二齿轮2206的传动比为1:2，假设需要进丝速度为2πr mm/s，转丝速度为1转/s，同步进行，此时需要转丝驱动单元102的转速为1转/s，主动轮2102的转速为1转/s，转化到进退丝驱动单元101上的转速为0.5转/s，转丝驱动单元和进退丝驱动单元转动方向相反。

上述给出的齿轮传动比只是举例说明本实施例的工作方式，传动比可以随着齿轮的齿数变化做相应的变化，因此随着不同齿数发生传动比的相应变化，也在本发明的保护范围之中。

因此，本实施例提供的导丝,推送装置，采用自动化的方式实现了导丝或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。

实施例2

一种血管介入手术机器人，包括实施例1所述的血管介入用的导丝/导管递送装置。

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 (21)

1.一种血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，包括：

夹持组件，用于夹持所述导丝/导管，所述夹持组件包括夹持座、至少一个主动轮和至少一个从动轮，所述主动轮、从动轮转动安装于所述夹持座上，且对称设置在所述导丝/导管的两侧；

驱动部，包括进退丝驱动单元和转丝驱动单元，

所述进退丝驱动单元连接所述主动轮并驱动所述主动轮转动，所述主动轮转动与被夹紧的导丝/导管产生摩擦力，在所述摩擦力的作用下驱动所述导丝/导管沿其轴向移动；

所述转丝驱动单元连接所述夹持座并带动所述夹持座绕所述导丝/导管的轴向旋转，进而带动所述导丝/导管旋转。

2.根据权利要求1所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，还包括进退丝传动单元，所述进退丝传动单元包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮具有内齿，所述第二齿轮与所述第一齿轮的内齿啮合；

所述第一齿轮与所述导丝/导管同轴设置，第二齿轮与所述主动轮连接；

所述第一齿轮与所述进退丝驱动单元连接，用于驱动所述第一齿轮转动，第一齿轮转动，驱动所述第二齿轮转动，进而驱动所述主动轮转动。

3.根据权利要求2所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述第一齿轮上沿其径向开设第一条形槽，用于所述导丝/导管卡入所述第一齿轮的中心位置。

4.根据权利要求2所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述进退丝传动单元还包括第三齿轮，所述第一齿轮具有外齿圈，所述第三齿轮与所述第一齿轮的外齿圈啮合，所述第三齿轮与所述进退丝驱动单元连接，所述进退丝驱动单元驱动所述第三齿轮转动，进而驱动所述第一齿轮转动。

5.根据权利要求4所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述第三齿轮通过第一传动单元连接进退丝驱动单元，所述第一传动单元用于驱动所述第三齿轮的旋转。

6.根据权利要求4所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述第一传动单元为相互啮合的第一锥齿轮、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进退丝驱动单元连接，所述第二锥齿轮通过第一传动轴与所述第三齿轮连接。

7.根据权利要求2所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述进退丝传动单元还包括所述第二传动轴和第二传动单元，所述第二传动轴的一端连接所述第二齿轮，并转动安装在所述夹持座上；

所述第二传动轴通过所述第二传动单元与所述主动轮的轮轴连接。

8.根据权利要求7所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述第二传动单元包括相互啮合的第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮水平布置，所述第四锥齿轮垂直布置，所述第三锥齿轮套设在所述主动轮的轮轴上，所述第四锥齿轮套设在所述第二传动轴上。

9.根据权利要求2所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，还包括转丝传动单元，所述转丝驱动单元通过所述转丝传动单元连接所述夹持座，所述转丝传动单元用于驱动夹持座绕所述导丝/导管的轴线旋转。

10.根据权利要求9所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述转丝传动单元包括相互啮合的第五锥齿轮和第六锥齿轮，所述第五锥齿轮水平布置，所述第六锥齿轮垂直布置，所述第五锥齿轮与所述转丝驱动单元连接，所述第六锥齿轮与所述夹持座连接。

11.根据权利要求10所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述导丝/导管穿过所述第六锥齿轮的中心，所述第六锥齿轮沿其径向开设第二条形槽，沿所述导丝/导管轴线方向，所述第二条形槽延伸至所述第六锥齿轮与所述夹持座的连接件，用于所述导丝/导管卡入所述第六锥齿轮的中心位置。

12.根据权利要求1所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述从动轮的轮轴上套设第四齿轮，所述主动轮的轮轴上套设第五齿轮，所述第四齿轮与第五齿轮啮合。

13.根据权利要求1或10所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述夹持座上还设置从动轮调节组件，用于调节所述从动轮与所述主动轮之间的轴线间距，以对所述导丝/导管进行夹持或释放。

14.根据权利要求13所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述从动轮调节组件包括滑动件和锁定件，所述滑动件可滑动地设置在所述安装架上，所述滑动件与所述从动轮的轮轴固连；

推动所述滑动件，所述滑动件沿所述从动轮轴心和所述主动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滑动件固连，用于锁定所述滑动件滑动到目标位置处的状态。

15.根据权利要求10所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述夹持组件、进退丝传动单元和转丝传动单元为耗材部，所述耗材部还包括安装底板，所述夹持组件、进退丝传动单元和转丝传动单元均安装在所述安装底板上，所述安装底板可拆卸地连接在所述驱动部上。

16.根据权利要求15所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述安装底板上设置若干支架，沿着所述导丝/导管轴向的方向，每个所述支架上均开设所述导丝/导管穿过的槽口，相邻所述支架上的所述槽口互连形成导向槽，用于防止所述导丝/导管在轴向移动时偏离方向。

17.根据权利要求15所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述驱动部还包括驱动单元固定座，所述转丝驱动单元和所述进退丝驱动单元固定在所述驱动单元固定座上，所述安装底板可拆卸地连接在所述驱动单元固定座上。

18.根据权利要求17所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，所述驱动单元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可拆卸地连接所述驱动单元固定座。

19.根据权利要求1-18任意一项所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述进退丝驱动单元、所述转丝驱动单元电连接。

20.一种血管介入用的导丝/导管递送装置的使用方法，其特征在于，采用的是权利要求9-19任意一项所述的血管介入用的导丝/导管递送装置，包括以下步骤：

单独进退丝功能：进退丝驱动单元驱动第一齿轮旋转，第一齿轮驱动第二齿轮旋转，第二齿轮带动主动轮旋转，带动导丝/导管沿轴向移动；

单独转丝功能：转丝驱动单元驱动转丝传动单元，驱动夹持座绕导丝/导管的轴线旋转，进而带动导丝/导管旋转；同时进退丝驱动单元驱动第一齿轮旋转，第一齿轮旋转的方向与第二齿轮的旋转方向相同，且速度相同，使第二齿轮只沿导丝/导管的轴线旋转，而不沿自身的轴线自转；

进退丝和转丝同步功能：转丝驱动单元驱动转丝传动单元，驱动夹持座绕导丝/导管的轴线旋转，进而带动导丝/导管旋转；同时进退丝驱动单元驱动第一齿轮旋转，驱动第二齿轮沿其自身轴线旋转，进而驱动主动轮旋转，带动导丝/导管沿轴向移动；工作过程中需保持第二齿轮的转速与第一齿轮的转速不同，使第二齿轮与夹持座共同沿导丝/导管的轴线旋转，同时沿自身的轴线自转，驱动主动轮旋转。

21.一种血管介入手术机器人，其特征在于，包括权利要求1-19任意一项所述的血管介入用的导丝/导管递送装置。

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