CN113729959B - 一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置 - Google Patents

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Abstract

一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝或导管的夹持、转动及递送，其包括第一驱动装置、第二驱动装置、第一支架、第二支架、夹持装置，所述夹持装置装设于第二支架上，所述第一驱动装置装设于第一支架上并带动夹持装置对导丝或导管执行递送操作，所述第二支架与第二驱动装置连接，所述第二驱动装置带动第二支架相对于第一支架转动，让夹持于夹持装置上的导丝或导管执行转动操作。本发明传动效果好，而且结构紧凑，占用空间较小，实用性强，具有较强的推广意义。

Description

一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置
技术领域
本发明涉及一种医疗器械机器人领域装置，尤其涉及一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置。
背景技术
介入治疗是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗--就是在医学影像设备的引导下，将特制的导管，导丝等精密器械，引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。
介入治疗应用数字技术，扩大了医生的视野，借助导管，导丝延长了医生的双手，它的切口(穿刺点),仅有米粒大小，不用切开人体组织，就可治疗许多过去无法治疗，必须手术治疗或内科治疗疗效欠佳的疾病，如肿瘤，血管瘤，各种出血等。介入治疗具有不开刀，创伤小，恢复快，效果好的特点。是未来医学的发展趋势。
而对于血管介入手术中医生需要长期接收X射线的辐射，为此工程上开发了远隔操作的主从式血管介入手术机器人。主从式血管介入手术机器人可以在强烈辐射的环境下工作，使得医生则在射线环境之外对其控制。
手术机器人在执行导丝(或导管)的进退、转动的过程中，需要相应的传动机构带动，然而，对于现有手术机器人的传动机构，由于结构设计不合理，整个传动机构的传动效果不佳，并且结构相对复杂，增大产品的使用成本，进而不利于降低医疗成本，增大患者的经济负担，而且传动机构整体体积过大，不利于手术机器人空间布局，在实际中使用过程中，同样带来各种不便，影响使用的灵活性。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种新型的介入手术机器人从端导丝导管操作装置。
一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝或导管的夹持、转动及递送，其包括第一驱动装置、第二驱动装置、第一支架、第二支架、夹持装置及力矩转换装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置分别装设于第一支架两侧，所述力矩转换装置及夹持装置装设于第二支架，所述力矩转换装置连接第一驱动装置和夹持装置，所述第一驱动装置驱使力矩转换装置带动夹持装置对导丝或导管进行递送，所述第二支架与第二驱动装置连接，所述第二驱动装置带动第二支架相对于第一支架转动，让夹持于夹持装置上的导丝或导管执行转动操作，所述第一驱动装置包括第一输出齿轮、第一驱动电机，所述第二驱动装置包括第二输出齿轮、第二驱动电机，所述力矩转换装置包括输入齿盘，其特征在于：所述第一输出齿轮、第二输出齿轮、第一支架两侧、第二支架两侧及输入齿盘的对应位置均设有缺口，当第一驱动电机、第二驱动电机处于复位状态时，所有的所述缺口组成可供导丝或导管安装及穿过的通道。
进一步地，所述通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道由所述第一输出齿轮、输入齿盘、与所述第一输出齿轮同侧的第一支架、与所述第一输出齿轮同侧的第二支架上的所述缺口组成，所述第二通道由所述第二输出齿轮、与第二输出齿轮同侧的第一支架、与第二输出齿轮同侧的第二支架上的所述缺口组成。
进一步地，所述第一驱动装置包括第一驱动轴，所述第一驱动轴穿过第一支架、第二支架，所述第一驱动轴与第二支架之间可以相互独立转动。
进一步地，所述第一驱动装置还包括第一齿轮组，所述第一驱动电机通过第一齿轮组与第一输出齿轮连接，所述第一输出齿轮与第一驱动轴固定。
进一步地，所述力矩转换装置包括输出齿盘、转轴及若干驱动齿盘，输出齿盘、驱动齿盘均与转轴固定。
进一步地，所述输入齿盘与第一驱动装置连接，所述输入齿盘与输出齿盘相交啮合。
进一步地，所述转轴两端活动地装设于第二支架上，转轴可以沿其轴心转动。
进一步地，所述夹持装置包括若干转辊，所述转辊对应导丝或导管分成两排，其中一排转辊的底部设有递送齿盘。
进一步地，所述第二支架设有一支撑板，所述转辊的中部活动装设于支撑板上，转辊可以沿其轴心自由转动。
进一步地，所述驱动齿盘在转轴的安装位置与转辊上的递送齿盘一一对应并相互啮合。
进一步地，所述第二驱动装置包括第二齿轮组及第二驱动轴，所述第二驱动轴穿过第一支架并与第二支架连接固定，所述第二驱动电机通过第二齿轮组与第二输出齿轮连接，所述第二输出齿轮套设于驱动轴的外侧并与驱动轴固定。
综上所述，本发明介入手术机器人从端导丝导管操作装置通过第一驱动装置独立带动夹持装置执行前后递送操作、同时第二驱动装置独立带动第二支架转动而让夹持装置执行转动操作，方便手术医生精准控制导丝或导管。本发明传动效果好，结构相对简单，有效缩减产品的使用成本，减轻患者的经济负担，而且结构紧凑，占用空间较小，实用性强，具有较强的推广意义。
附图说明
图1为本发明介入手术机器人从端导丝导管操作装置的结构示意图；
图2、图3为图1所示介入手术机器人从端导丝导管操作装置其它角度的结构示意图。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
如图1至图3所示，本发明提供一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其装设于介入手术机器人从端上，推动细长型医疗器械(导丝或导管)100执行夹持、前后递送、正转、反转的操作。推动细长型医疗器械100即导丝或导管的前后递送分别指让导丝或导管位移进入手术病人身体的方向、导丝或导管位移退出手术病人身体的方向，正转指让导丝或导管旋转进入手术病人身体的方向、反转指让导丝或导管旋转退出手术病人身体的方向。
所述介入手术机器人从端导丝导管操作装置包括第一驱动装置10、第二驱动装置20、第一支架30、第二支架40、夹持装置50及力矩转换装置60，所述第一驱动装置10、第二驱动装置20分别装设于第一支架30两侧，所述第一驱动装置10、第二驱动装置呈反向设置，所述第二支架40与第二驱动装置10连接，所述力矩转换装置60及夹持装置50装设于第二支架40上，并且所述力矩转换装置60连接第一驱动装置10和夹持装置50。
所述第一驱动装置10包括第一驱动电机11、第一齿轮组12、第一输出齿轮13及第一驱动轴(图未示)，所述第一驱动电机11通过第一齿轮组12与第一输出齿轮13连接。所述第一驱动轴穿过第一支架30及第二支架40，所述第一输出齿轮13套设于第一驱动轴的外侧并与第一驱动轴固定。所述第一驱动轴相对于第一支架30、第二支架40可以独立转动，所述第一驱动电机11通过第一齿轮组12带动第一输出齿轮13及第一驱动轴同步转动。
所述夹持装置50包括若干转辊51，所述转辊51分成两排并分别设于导丝(或导管)前后递进方向的两侧，所述导丝(或导管)夹设于两排转辊51之间，所述第二支架40设有一支撑板(图未标)，所述转辊51的中部采用轴承或其它形式活动装设于支撑板上，转辊51可以沿其轴心自由转动，并且部分转辊51的底部设有递送齿盘52，具体地，其中一排的转辊51底部设有递送齿盘52。
所述力矩转换装置60包括输入齿盘61、输出齿盘62、转轴63及若干驱动齿盘64，所述转轴63两端活动地装设于第二支架40上，转轴63可以沿其轴心转动，所述输入齿盘61套设于第一驱动轴外侧并与第一驱动轴固定，输出齿盘62套设于转轴63外侧并与转轴63固定，输入齿盘61与输出齿盘62相交啮合，所述驱动齿盘64套设于转轴63上并与转轴63固定连接，所述驱动齿盘64在转轴63的安装位置与转辊51上的递送齿盘52一一对应并相互啮合，本实施例中，所述驱动齿盘64与递送齿盘52采用螺旋齿轮配合的传动方式，在其它实施例中，也可以采用蜗轮蜗杆配合的传动方式。
所述第二驱动装置20包括第二驱动电机21、第二齿轮组22、第二输出齿轮23及第二驱动轴(图未示)，所述第二驱动轴穿过第一支架30并与第二支架40连接固定，所述第二驱动电机21通过第二齿轮组22与第二输出齿轮23连接，所述第二输出齿轮23套设于第二驱动轴的外侧并与第二驱动轴固定。所述第二驱动轴相对于第一支架30可以转动，并且带动第二支架40同步转动，这时，所述第二支架40绕第一驱动轴转动。
所述第一输出齿轮13、第二输出齿轮23、第一支架30两侧对应位置、第二支架40两侧对应位置、力矩转换装置60的输入齿盘61对应位置均设有缺口，第一驱动电机11、第二驱动电机21处于复位状态时，所述第一输出齿轮13的缺口、输入齿盘61的缺口、与第一输出齿轮13同侧的第一支架30上的缺口、与第一输出齿轮13同侧的第二支架40上的缺口组成第一通道70，所述第二输出齿轮23的缺口、与第二输出齿轮23同侧的第一支架30上的缺口、与第二输出齿轮23同侧的第二支架40上的缺口组成第二通道80。
使用时，先将导丝或导管安装在介入手术机器人从端导丝导管操作装置上，导丝或导管同时穿过第一通道70、第二通道80及夹持装置50，转辊51设有弹性硅胶，以便于安装或夹紧导丝或导管。所述第一驱动装置10和第二驱动装置20分别带动夹持装置执行导丝导管递送、转动操作，具体地：
所述第二驱动装置20启动时，所述第二驱动装置20的第二驱动电机21通过第二输出齿轮23及第二驱动轴带动第二支架40及夹持装置50绕导丝或导杆的轴线方向转动，从而使导丝或导杆执行转动操作。
所述第一驱动装置10启动时，第一驱动装置10的第一驱动电机11带动第一输出齿轮13正转或反转，第一输出齿轮13在转动过程中，同步带动力矩转换装置60的输入齿盘61、输出齿盘62、转轴63及驱动齿盘64转动，转辊51底部的递送齿盘52将驱动齿盘64的转动转换成转辊51绕轴心转动，进而带动导丝或导杆执行前后递送操作。
综上所述，本发明介入手术机器人从端导丝导管操作装置通过第一驱动装置10独立带动夹持装置50执行前后递送操作、同时第二驱动装置20独立带动第二支架40转动而让夹持装置50执行转动操作，方便手术医生精准控制导丝或导管。本发明传动效果好，结构相对简单，有效缩减产品的使用成本，减轻患者的经济负担，而且结构紧凑，占用空间较小，实用性强，具有较强的推广意义。
以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝或导管的夹持、转动及递送，其特征在于，包括第一驱动装置、第二驱动装置、第一支架、第二支架、夹持装置及力矩转换装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置分别装设于第一支架两侧，所述力矩转换装置及夹持装置装设于第二支架，所述力矩转换装置连接第一驱动装置和夹持装置，所述第一驱动装置驱使力矩转换装置带动夹持装置对导丝或导管进行递送，所述第二支架与第二驱动装置连接，所述第二驱动装置带动第二支架相对于第一支架转动，让夹持于夹持装置上的导丝或导管执行转动操作，所述第一驱动装置包括第一输出齿轮、第一驱动电机，所述第二驱动装置包括第二输出齿轮、第二驱动电机，所述力矩转换装置包括输入齿盘，所述第一输出齿轮、第二输出齿轮、第一支架两侧、第二支架两侧及输入齿盘的对应位置均设有缺口，当第一驱动电机、第二驱动电机处于复位状态时，所有的所述缺口组成可供导丝或导管安装及穿过的通道。
2.如权利要求1所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道由所述第一输出齿轮、输入齿盘、与所述第一输出齿轮同侧的第一支架、与所述第一输出齿轮同侧的第二支架上的所述缺口组成，所述第二通道由所述第二输出齿轮、与第二输出齿轮同侧的第一支架、与第二输出齿轮同侧的第二支架上的所述缺口组成。
3.如权利要求1或2所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述第一驱动装置包括第一驱动轴，所述第一驱动轴穿过第一支架、第二支架，所述第一驱动轴与第二支架之间可以相互独立转动。
4.如权利要求3所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述第一驱动装置还包括第一齿轮组，所述第一驱动电机通过第一齿轮组与第一输出齿轮连接，所述第一输出齿轮与第一驱动轴固定。
5.如权利要求1或2所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述力矩转换装置包括输出齿盘、转轴及若干驱动齿盘，输出齿盘、驱动齿盘均与转轴固定。
6.如权利要求5所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述输入齿盘与第一驱动装置连接，所述输入齿盘与输出齿盘相交啮合。
7.如权利要求5所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述转轴两端活动地装设于第二支架上，转轴可以沿其轴心转动。
8.如权利要求5所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述夹持装置包括若干转辊，所述转辊对应导丝或导管分成两排，其中一排转辊的底部设有递送齿盘。
9.如权利要求8所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述第二支架设有一支撑板，所述转辊的中部活动装设于支撑板上，转辊可以沿其轴心自由转动。
10.如权利要求8所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述驱动齿盘在转轴的安装位置与转辊上的递送齿盘一一对应并相互啮合。
11.如权利要求1或2所述的介入手术机器人从端导丝导管操作装置，其特征在于：所述第二驱动装置包括第二齿轮组及第二驱动轴，所述第二驱动轴穿过第一支架并与第二支架连接固定，所述第二驱动电机通过第二齿轮组与第二输出齿轮连接，所述第二输出齿轮套设于驱动轴的外侧并与驱动轴固定。
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