CN114522326B - 导丝介入装置及血管介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种导丝介入装置及血管介入手术机器人，该导丝介入装置包括：基座；安装盒，可转动地安装于基座；输送机构，包括安装于安装盒的第一导轮和第二导轮，第一导轮和第二导轮之间具有间隙以形成用于安装导丝的导丝安装位；夹持机构，安装于安装盒并与第一导轮或第二导轮连接，用于调节导丝安装位以对不同直径的所述导丝进行夹持；第一驱动机构，用于驱动第一导轮和第二导轮沿不同的方向旋转做相对运动，带动导丝移动；第二驱动机构，用于驱动安装盒和导丝同步旋转。本公开将导丝的输送机构和旋转传动机构集成在安装盒上进行一体化设置，可以实现导丝输送运动和旋转运动的解耦，使得输送和旋转运动互不影响，且能够避免对导丝造成损坏。

Description

导丝介入装置及血管介入手术机器人

技术领域

本公开实施例涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种导丝介入装置及血管介入手术机器人。

背景技术

现有的导丝推进装置通常通过前端导轮夹持住导丝并控制导丝前进和后退，后端通过其他夹紧装置夹持导丝并控制导丝旋转，若前端夹紧力过大，则后端无法带动导丝旋转；若后端夹紧力过大，则前端无法控制导丝前进，即采用不同的夹紧装置使得导丝的输送和旋转相互干扰，无法实现导丝的顺利输送和旋转。另外，前后端夹紧力不合适会造成导丝表面亲水涂层被破坏，造成导丝损坏，无法满足导丝的三类医疗器械要求，无法进行介入手术。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种导丝介入装置及血管介入手术机器人，以解决现有技术中存在的问题。

一方面，本公开实施例提供了一种导丝介入装置，包括：

基座；

安装盒，可转动地安装于所述基座；

输送机构，包括安装于所述安装盒的第一导轮和第二导轮，所述第一导轮和所述第二导轮之间具有间隙以形成用于安装导丝的导丝安装位；

夹持机构，安装于所述安装盒并与所述第一导轮或所述第二导轮连接，用于调节所述导丝安装位，以对不同直径的所述导丝进行夹持；

第一驱动机构，与所述输送机构连接，用于驱动所述第一导轮和所述第二导轮沿不同的方向旋转做相对运动，从而带动所述导丝沿直线方向移动；

第二驱动机构，与所述安装盒连接，用于驱动所述安装盒旋转，从而带动安装于所述安装盒的导丝同步旋转。

在一些实施例中，所述输送机构包括依次传动连接的第一齿轮组、锥齿轮组以及传动齿轮，所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述锥齿轮组包括相互垂直啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一齿轮与所述第一驱动机构连接，所述第二齿轮与所述第一锥齿轮连接，所述第二锥齿轮与所述传动齿轮连接，所述传动齿轮位于所述第一导轮和所述第二导轮之间并分别与所述第一导轮和所述第二导轮啮合。

在一些实施例中，所述夹持机构包括安装于所述安装盒的调节旋钮和连杆机构，所述调节旋钮通过所述连杆机构与所述第一导轮或第二导轮连接，所述调节旋钮受力旋转能够带动所述连杆机构转动或摆动，从而带动所述第一导轮或第二导轮相对于所述第二导轮或所述第二导轮移动，将所述导丝夹持固定或松开释放。

在一些实施例中，所述安装盒内设有安装板，所述第一导轮通过第一导向柱安装于所述安装板，所述第二导轮通过第二导向柱安装于所述安装板，所述安装板上设有与所述第一导向柱滑动连接的滑槽，所述调节旋钮旋转能够通过所述连杆机构带动所述第一导轮沿所述滑槽转动。

在一些实施例中，所述第一导轮和所述第二导轮的大小不同。

在一些实施例中，所述第一导轮包括同轴连接的第一轮体和第一导轮齿轮，所述第二导轮包括同轴连接的第二轮体和第二导轮齿轮，所述第一轮体与所述第二轮体之间具有间隙以形成所述导丝安装位，所述第一导轮齿轮和所述第二导轮齿轮分别与所述传动齿轮啮合。

在一些实施例中，所述第一导轮和所述第二导轮的轮体为平滑结构、凸出结构或凹形结构。

在一些实施例中，所述导丝介入装置还包括连接所述安装盒与所述第二驱动机构的旋转传动机构，所述旋转传动机构包括第二齿轮组，所述第二齿轮组包括相互啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮与所述第二驱动机构连接，所述第四齿轮与所述安装盒连接。

在一些实施例中，所述基座上设有相对间隔设置的竖向支架和第一竖板，所述安装盒可转动地安装于所述竖向支架和第一竖板之间；

所述第一齿轮组和所述第二齿轮组分别安装于所述第一竖板的两侧。

另一方面，本公开实施例还提供了一种血管介入手术机器人，包括上述的导丝介入装置。

本公开实施例提供的导丝介入装置及血管介入手术机器人通过将导丝的输送机构和旋转传动机构集成在安装盒上，通过第一驱动机构带动第一导轮和第二导轮做相对运动实现导丝的输送，通过第二驱动机构带动安装盒和导丝一起旋转，实现导丝的旋转，可以实现导丝输送运动和旋转运动的解耦，输送运动和旋转运动互不影响，避免因各自的夹紧力控制对导丝的输送和旋转造成影响；另外，本公开实施例通过第一导轮和第二导轮配合形成导丝安装位，并通过与第一导轮或第二导轮连接的夹持机构可以对不同直径规格的导丝进行夹持，且通过夹持机构调节第一导轮与第二导轮的之间的夹持力，能够提供合适的夹持力，不会破坏导丝的亲水涂层，不会对导丝造成损坏，满足导丝的三类医疗器械要求；此外，导丝介入装置整体结构合理、布局紧凑，有利于导丝介入装置的小型化和集中化。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所申请的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本公开实施例的导丝介入装置的结构示意图；

图2为本公开实施例的导丝介入装置的另一结构示意图(去除安装盒的部分结构和部分壳体)；

图3为本公开实施例的导管介入装置的又一结构示意图(去除基座和部分壳体)；

图4为本公开实施例的导丝介入装置的夹紧机构的结构示意图；

图5为本公开实施例的导丝介入装置的夹紧机构的另一结构示意图(去除第一导轮)；

图6为本公开实施例的导丝介入装置的夹紧机构的又一结构示意图(去除第一导轮)；

图7(a)为本公开实施例的第一导轮和第二导轮的结构示意图；

图7(b)为本公开实施例的第一导轮和第二导轮的另一结构示意图；

图7(c)为本公开实施例的第一导轮和第二导轮的又一结构示意图；

图7(d)为本公开实施例的第一导轮和第二导轮的再一结构示意图。

附图标记：

1-基座、11-竖向支架、12-第一竖板、13-第二竖板、14-底板、15-紧固件；2-安装盒、21-安装板、22-滑槽；

3-输送机构、31-第一导轮、311-第一轮体、312-第一导轮齿轮、313-第一导向柱、32-第二导轮、321-第二轮体、322-第二导轮齿轮、323-第二导向柱、33-第一齿轮组、331-第一齿轮、332-第二齿轮、34-锥齿轮组、341-第一锥齿轮、342-第二锥齿轮、35-传动齿轮、36-辅助齿轮；4-夹持机构、41-调节旋钮、42-连杆机构、421-第一连杆、422-第二连杆、43-安装孔板、44-匀力套筒、45-套筒导向柱；5-第一驱动机构、6-第二驱动机构；7-旋转传动机构、71-第三齿轮、72-第四齿轮。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开实施例所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开实施例省略了已知功能和已知部件的详细说明。

图1至图6示出了本公开实施例的一种导丝介入装置的结构示意图。如图1至图6所示，本公开实施例提供了一种导丝介入装置，包括基座1、安装盒2、输送机构3、夹持结构4、第一驱动结构5以及第二驱动机构6，其中，安装盒2可转动地安装于基座1；输送机构3包括安装于安装盒2的第一导轮31和第二导轮32，第一导轮31和第二导轮32之间具有间隙以形成用于安装导丝的导丝安装位；夹持机构4安装于所述安装盒2并与第一导轮31或第二导轮32连接，用于调节所述导丝安装位，以对不同直径的导丝进行夹持；第一驱动机构5与输送机构3连接，用于驱动第一导轮31和第二导轮32沿不同的方向旋转做相对运动，从而带动导丝沿直线方向移动；第二驱动机构6与所述安装盒2连接，用于驱动安装盒2旋转，从而带动安装于安装盒2的导丝同步旋转。

本公开实施例提供的导丝介入装置通过将导丝的输送机构3和旋转传动机构集成在安装盒2上，通过第一驱动机构5带动第一导轮31和第二导轮32做相对运动实现导丝的输送，通过第二驱动机构6带动安装盒2和导丝一起旋转，实现导丝的旋转，可以实现导丝输送运动和旋转运动的解耦，输送运动和旋转运动互不影响，避免因各自的夹紧力控制对导丝的输送和旋转造成影响；另外，本公开实施例通过第一导轮31和第二导轮32配合形成导丝安装位，并通过与第一导轮31或第二导轮32连接的夹持机构4可以对不同直径规格的导丝进行夹持，且通过夹持机构4调节第一导轮31与第二导轮32的之间的夹持力(仅需一次夹持)，能够提供合适的夹持力，不会破坏导丝的亲水涂层，不会对导丝造成损坏，满足导丝的三类医疗器械要求；此外，导丝介入装置整体结构合理、布局紧凑，有利于导丝介入装置的小型化和集中化。

其中，输送机构3带动导丝沿朝向血管的方向直线移动为前进，用于将导丝输送至血管内；输送机构3带动导丝沿远离血管的方向直线移动为后退，用于将导丝从血管中取出。

具体地，如图1所示，安装盒2内设有安装板21，第一导轮31和第二导轮32均安装于安装板21，且安装板21与安装盒2的底部具有一定距离，以便于其它部件的安装。

在一些实施例中，如图1所示，输送机构3还包括依次传动连接的第一齿轮组33、锥齿轮组34以及传动齿轮35，第一齿轮组33包括相互啮合的第一齿轮331和第二齿轮332，锥齿轮组34包括相互垂直啮合的第一锥齿轮341和第二锥齿轮342，第一齿轮331与第一驱动机构5连接，第二齿轮332与第一锥齿轮341连接，第二锥齿轮342与传动齿轮35连接，传动齿轮35位于第一导轮31和第二导轮32之间并分别与第一导轮31和第二导轮32啮合。

具体地，第一齿轮331通过第一联轴器与第一驱动机构5连接，第一驱动机构5可以为驱动电机，体积较小，且控制方便。本实施例中，通过驱动电机的正反转即可带动第一导轮31和第二导轮32相对运动，从而带动导丝前进或后退。

第一锥齿轮341安装于安装盒2内的侧壁，第二锥齿轮342安装于安装盒2内的底部，即第二锥齿轮342安装于安装板21的下方，两锥齿轮与安装盒2可以采用微型轴承固定。

基座1上设有相对间隔设置的竖向支架11和第一竖板12，安装盒2通过转轴活动安装于竖向支架11和第一竖板12之间。

第一齿轮组33安装于第一竖板12，以便将第一锥齿轮341和第二齿轮332同轴连接，第一齿轮组33也可以采用微型轴承将其固定于第一竖板12。如图1所示，第一齿轮组33还包括用于对第一齿轮331和第二齿轮332进行防护的齿轮盒(壳体)。

本实施例中，通过设置第一竖板12相较于支架式结构，可以提供一定的支撑力，保证第一齿轮组33的可靠安装。其中，导丝安装时，导丝穿过第一锥齿轮31的中心，并放置于所述导丝安装位。

第一导轮31和第二导轮32的结构类似，均包括轮体和与轮体同轴连接的导轮齿轮，第一导轮31的第一轮体311和第二导轮32的第二轮体321具有间隙，以形成导丝安装位；第一导轮31的第一导轮齿轮312和第二导轮32的第二导轮齿轮322用于与传动齿轮35啮合。第一导轮31通过第一导向柱313安装于安装板21，第二导轮32通过第二导向柱323安装于安装板21。

在一些实施例中，如图2所示，夹持机构4包括安装于安装盒2的调节旋钮41和连杆机构42，调节旋钮41通过连杆机构42与第一导轮31或第二导轮32连接，调节旋钮41受力旋转能够带动连杆机构42转动或摆动，从而带动第一导轮31或第二导轮32相对于第二导轮32或第一导轮31转动，将导丝夹持固定或松开释放。

即本实施例中，第一导轮31和第二导轮32中的一个为固定导轮，另一为能够随调节旋钮41的旋转而转动的调节导轮，通过调节导轮的转动，调节第一导轮31和第二导轮32之间的相对位置(包括距离或角度)，从而夹持不同直径大小的导丝。

本实施例中，第一导轮31为调节导轮，第二导轮32为固定导轮。调节旋钮41通过连杆机构42与第一导轮31连接。

如图3所示，夹持机构4还包括安装孔板43、匀力套筒44和套筒导向柱45，安装孔板43安装于安装盒2的侧壁，调节旋钮41穿过安装孔板43和安装盒2的侧壁与设于安装盒2内的匀力套筒44连接，匀力套筒44套设于套筒导向柱45。

连杆机构42包括第一连杆421和第二连杆422，第一连杆421的一端套设于套筒导向柱45并与匀力套筒44的端部抵接，第一连杆421的另一端套设于第一导向柱313，第二连杆422的一端套设于第一导向柱313与第一连杆421连接，第二连杆422的另一端与传动齿轮35同轴连接。第一连杆421为双层连杆，包括上下相对设置的上连杆和下连杆，以使匀力套筒44位于上连杆和下连杆之间，并与上连杆和下连杆抵接。

如图5所示，安装板21上设有滑槽22，第一导向柱313活动设于滑槽22内，使得套设于第一导向柱313的第一导轮31与滑槽22滑动连接。

调节旋钮41受力旋转时，调节旋钮41向安装孔板43施加力，并将力传递至匀力套筒44和套筒导向柱45，使得连杆机构42摆动或转动，从而带动第一导轮31围绕传动齿轮35或第二锥齿轮342的轴心沿滑槽22转动做圆周运动，从而调节所述导丝安装位的大小，并将导丝夹紧。

在一些实施例中，如图1至图3所示，第一导轮31和第二导轮32的大小不同。通过设置不同大小的导轮可以保证导丝的夹持处线速度一致，保证导丝的前进或后退移动。

在一些实施例中，传动齿轮35与第一导轮31或第二导轮32之间还设有辅助齿轮36，由于第一导轮31和第二导轮32的尺寸不同，第一导轮齿轮312和第二导轮齿轮322的大小也不同，为保证第一导轮齿轮312和第二导轮齿轮322与传动齿轮35始终保持啮合，可以在第一导轮齿轮312或第二导轮齿轮322与传动齿轮35之间设置辅助齿轮36。如图3所示，本实施例中，传动齿轮35和第二导轮齿轮322之间设有辅助齿轮36。

本实施例中，如图7(a)至图7(d)所示，第一导轮31和第二导轮32的轮体(第一轮体311和第二轮体321)可以为平滑结构、凸出结构或凹形结构，如图7(a)所示,轮体为平滑的圆周结构；如图7(b)所示，轮体为凸出结构；如图7(c)和7(d)所示，轮体为凹形结构，即将轮体的两端沿其径向方向延伸以对导丝进行限位。

优选地，第一导轮31和第二导轮32中的一个为平滑结构或凸出结构，另一个为凹形结构，可以通过凹形结构对导丝进行限位，并通过平滑结构或凸出结构将导丝夹紧固定。

进一步地，可以在轮体的表面覆盖硅胶既能防止导丝滑脱、避免破坏导丝亲水涂层，又能满足三类医疗器械要求。

在一些实施例中，如图3所示，导丝介入装置还包括用于连接安装盒2和第二驱动机构6的旋转传动机构7，旋转传动机构7包括第二齿轮组，第二齿轮组包括相互啮合的第三齿轮71和第四齿轮72，第三齿轮71与第二驱动机构6连接，第四齿轮72与安装盒2连接。第三齿轮71通过第二联轴器与第二驱动机构6连接，第二驱动机构6同样可以为驱动电机。

本实施例中，通过第二驱动机构6带动第三齿轮71和第四齿轮72转动，从而带动安装盒2整体旋转，结构简单，旋转方便，且仅需一次夹持，相较于通过独立的夹持部件和与导丝连接的旋转部件带动导丝旋转，可以有效避免夹持力不合适对导丝造成的损坏。

本实施例中，如图1和图2所示，第一齿轮组33和第二齿轮组分别安装于第一竖板12的两侧，各齿轮结构布置合理、传动可靠。

在一些实施例中，如图1所示，在一些实施例中，基座1上靠近第一竖板12还设有与第一竖板12平行的第二竖板13，以便于驱动机构的可靠安装。

在一些实施例中，如图1和图2所示，基座1上还设有底板14，底板14通过紧固件15可拆卸地安装于基座1，竖向支架11和第一竖板12均安装于底板14，可以实现安装盒2等部件的快速拆装，即可以将安装盒2等作为耗材快速更换，无需与基座1、驱动机构等进行整体更换，可以有效降低成本。

本公开实施例提供的导丝介入装置，可以适用于心血管、脑血管、外周血管、主动脉、肿瘤血管等血管。

本公开实施例还提供了一种血管介入手术机器人，包括上述的导丝介入装置。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种导丝介入装置，包括：

基座；

安装盒，可转动地安装于所述基座；

输送机构，包括安装于所述安装盒的第一导轮和第二导轮，所述第一导轮和所述第二导轮之间具有间隙以形成用于安装导丝的导丝安装位；所述第一导轮和所述第二导轮中的一个为平滑结构或凸出结构，另一个为凹形结构，通过凹形结构对导丝进行限位，并通过平滑结构或凸出结构将导丝夹紧固定；所述第一导轮包括第一轮体；所述第二导轮包括第二轮体；在所述第一轮体和/或所述第二轮体的表面覆盖硅胶；

夹持机构，安装于所述安装盒并与所述第一导轮或所述第二导轮连接，用于调节所述导丝安装位，以对不同直径的所述导丝进行夹持；所述夹持机构包括安装于所述安装盒的调节旋钮和连杆机构，所述调节旋钮通过所述连杆机构与所述第一导轮或第二导轮连接，所述调节旋钮受力旋转能够带动所述连杆机构转动或摆动，从而带动所述第一导轮相对于所述第二导轮移动，将所述导丝夹持固定或松开释放；

所述安装盒内设有安装板，所述第一导轮通过第一导向柱安装于所述安装板，所述第二导轮通过第二导向柱安装于所述安装板，所述安装板上设有与所述第一导向柱滑动连接的滑槽，所述调节旋钮旋转能够通过所述连杆机构带动所述第一导轮围绕传动齿轮或第二锥齿轮的轴心沿所述滑槽转动做圆周运动，从而调节所述导丝安装位的大小，并将导丝夹紧；

第一驱动机构，与所述输送机构连接，用于驱动所述第一导轮和所述第二导轮沿不同的方向旋转做相对运动，从而带动所述导丝沿直线方向移动；

第二驱动机构，与所述安装盒连接，用于驱动所述安装盒旋转，从而带动安装于所述安装盒的导丝同步旋转。

2.根据权利要求1所述的导丝介入装置，其中，所述输送机构包括依次传动连接的第一齿轮组、锥齿轮组以及传动齿轮，所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述锥齿轮组包括相互垂直啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一齿轮与所述第一驱动机构连接，所述第二齿轮与所述第一锥齿轮连接，所述第二锥齿轮与所述传动齿轮连接，所述传动齿轮位于所述第一导轮和所述第二导轮之间并分别与所述第一导轮和所述第二导轮啮合。

3.根据权利要求1所述的导丝介入装置，其中，所述第一导轮和所述第二导轮的大小不同。

4.根据权利要求2所述的导丝介入装置，其中，所述第一导轮包括同轴连接的第一轮体和第一导轮齿轮，所述第二导轮包括同轴连接的第二轮体和第二导轮齿轮，所述第一轮体与所述第二轮体之间具有间隙以形成所述导丝安装位，所述第一导轮齿轮和所述第二导轮齿轮分别与所述传动齿轮啮合。

5.根据权利要求2所述的导丝介入装置，其中，所述导丝介入装置还包括连接所述安装盒与所述第二驱动机构的旋转传动机构，所述旋转传动机构包括第二齿轮组，所述第二齿轮组包括相互啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮与所述第二驱动机构连接，所述第四齿轮与所述安装盒连接。

6.根据权利要求5所述的导丝介入装置，其中，所述基座上设有相对间隔设置的竖向支架和第一竖板，所述安装盒可转动地安装于所述竖向支架和第一竖板之间；

所述第一齿轮组和所述第二齿轮组分别安装于所述第一竖板的两侧。

7.一种血管介入手术机器人，包括根据权利要求1至6中任一项所述的导丝介入装置。