CN115095511A - 压力泵设备、压力泵系统及压力泵的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力泵设备、压力泵系统及压力泵的控制方法，所述压力泵设备包括压力泵和驱动装置；所述压力泵包括泵体和执行机构；所述执行机构部分可活动地穿设在所述泵体中，并使泵体形成体积可变的输注腔；所述驱动装置包括动力模块和泵体装夹机构；所述执行机构连接所述动力模块，所述执行机构与所述泵体传动连接；所述泵体装夹机构连接所述泵体，并用于限制所述泵体的转动；所述动力模块用于驱动所述执行机构转动从而使得所述泵体和所述泵体装夹机构一并朝向远离或者靠近所述执行机构的方向移动，以改变所述输注腔的大小。如此配置，避免了操作者进入辐射区域对压力泵进行手动操作的问题，从而减少甚至于避免了X射线对操作者的伤害。

Description

压力泵设备、压力泵系统及压力泵的控制方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种压力泵设备、压力泵系统及压力泵的控制方法。

背景技术

现有技术中，球囊压力泵是配合经皮冠状动脉介入术(简称PCI)手术机器人一起使用的一种手术器械，压力泵用于对置放在患者体内并用于扩张支架的球囊进行加压，使其充盈膨胀，达到扩张血管和释放支架的目的，还可在达到预期效果后快速泄压，从而对扩张支架的球囊进行负压抽空，以确保医疗器械的收回。

而目前压力泵的使用通常是操作者一只手握住压力泵针管，另一只手旋转螺杆活塞向拧螺丝一样缓慢拧入，以达到需要的压力值撑开支架球囊，待支架撑开后，再按住泄压杆以达到快速泄压后撤的目的。手动操作压力泵需要缓慢旋转螺杆活塞，操作不便且操作过程不易控制。并且在手术过程中，操作者通常需要一个助手来帮助操作压力泵，这会增加手术过程中操作者的人数，操作者之间的配合不当还可能延长手术的时间或造成手术的失败。此外，在整个操作压力泵的过程中均是在数字减影血管造影X射线机(简称DSA)运行过程中进行的，即在此过程中，操作者均是在具有X射线的环境下完成的，长此以往将会对操作者的身体造成较大的伤害。

因此，亟需一种能够自动加压和泄压的压力泵设备及其压力泵系统，以减少手术中不必要的人员投入，并避免操作者直接暴露在X射线环境下，从而确保操作者的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力泵设备、压力泵系统及压力泵的控制方法，该设备可通过驱动装置自动驱动压力泵中的执行机构运动，而无需操作者进入辐射区域对压力泵进行手动操作，如此可避免操作者长时间暴露在具有X射线的环境中，从而可减少甚至避免X射线对操作者的伤害。

为实现上述目的，本发明提供了一种压力泵设备，包括压力泵和驱动装置；所述压力泵包括泵体和执行机构；所述执行机构部分可活动地穿设在所述泵体中，并将所述泵体形成体积可变的输注腔；所述驱动装置包括动力模块和泵体装夹机构；所述执行机构的一端连接所述动力模块，所述执行机构的另一端与所述泵体传动连接；所述泵体装夹机构连接所述泵体，并用于限制所述泵体的转动；所述动力模块用于驱动所述执行机构转动，所述执行机构转动后使得所述泵体和所述泵体装夹机构一并朝向远离或者靠近所述执行机构的方向移动，以改变所述输注腔的大小。

可选的，所述执行机构与所述泵体螺纹传动连接。

可选的，所述驱动装置还包括手柄装夹机构，所述手柄装夹机构用于可拆卸地连接所述执行机构，所述动力模块用以通过所述手柄装夹机构驱动所述执行机构旋转，并带动所述泵体移动。

可选的，所述手柄装夹机构包括固定块和第一锁紧机构，所述固定块与所述动力模块固定连接；所述固定块具有安装槽，所述执行机构的一端至少部分容纳在所述安装槽中，所述第一锁紧机构用以锁定所述固定块和所述执行机构。

可选的，所述动力模块为电机，所述电机与所述手柄装夹机构固定连接。

可选的，所述压力泵设备还包括导轨滑块机构和底座，所述导轨滑块机构和所述动力模块均设置在所述底座上；所述泵体装夹机构可滑动地设置在所述导轨滑块机构上，并用于沿所述导轨滑块机构移动。

可选的，所述泵体装夹机构与所述泵体可拆卸地连接。

可选的，所述泵体装夹机构包括上盖夹、下盖夹和第二锁紧机构；所述上盖夹和所述下盖夹可转动连接，并用以围合形成容纳所述泵体的安装孔；所述第二锁紧机构用以锁定所述上盖夹和所述下盖夹。

可选的，所述泵体装夹机构包括弹性件和两个夹持部，两个所述夹持部设置于所述泵体的相对两侧，所述夹持部与所述弹性件连接，并用于在所述弹性件的弹性力驱动下夹紧所述泵体。

可选的，每个所述夹持部连接一个所述弹性件。

为实现上述目的，本发明还提供了一种压力泵系统，包括通信连接的控制设备以及任一项所述的压力泵设备，所述控制设备用以根据外界输入的预设压力值控制所述压力泵设备的运行状态。

为实现上述目的，本发明还提供了一种压力泵系统的控制方法，用于控制任一项所述的压力泵设备，所述控制方法包括：

由控制设备根据外界输入的预设压力值，确定所述动力模块的目标转动速度和目标转动位置；

所述动力模块以所述目标转动速度驱动所述泵体移动以进行输注，且当所述动力模块的转动位置达到所述目标转动位置时停止驱动所述泵体。

可选的，所述动力模块为电机，所述控制设备根据所述预设压力值和所述输注腔的大小，确定所述电机的目标转动圈数或目标转动角度。

可选的，所述控制设备调整所述动力模块的转动速度的步骤包括：

将所述泵体的移动过程分为多个不同的移动阶段，在每个所述移动阶段，所述控制设备控制所述电机分别以不同的恒定的转动速度运行，且随着所述泵体依次移动至不同的移动阶段时，所述控制设备控制所述电机逐渐降低转动速度。

可选的，所述控制方法还包括：由压力检测装置获取所述泵体的输注压力，所述控制设备根据所述泵体的输注压力调整所述动力模块的转动速度。可选的，所述控制设备调整所述动力模块的转动速度的步骤包括：随着所述输注压力的增加，所述控制设备控制所述电机逐渐降低转动速度。

可选的，所述控制设备调整所述动力模块的转动速度的步骤包括：

所述泵体的移动过程包括恒速移动阶段和变速移动阶段；

在所述恒速移动阶段中，所述控制设备控制所述电机以恒定的转动速度运行；

在所述变速移动阶段中，所述控制设备根据所述输注压力控制所述电机的转动速度，并控制所述电机随着所述输注压力增加而逐渐降低转动速度。

可选的，所述控制方法还包括：所述控制设备判断所述泵体的当前输注压力是否达到所述预设压力值，若否，则输出驱动所述动力模块运行的驱动信号，若是，则输出停止所述动力模块运行的制动信号。

可选的，所述压力检测装置获取所述输注压力的步骤包括：

将所述泵体连接导管，通过所述导管向目标对象注射物质；

并将所述压力检测装置设置为三通组件和压力传感器，使所述三通组件的两个端口分别与所述泵体和所述导管相连接，所述三通组件的另一个端口与所述压力传感器相连接；

由所述压力传感器检测所述泵体的输注压力。可选的，所述控制方法还包括：

由人机交互装置接收外界输入的所述预设压力值，并将所述预设压力值发送至所述控制设备。可选的，所述控制方法还包括：

由位置检测装置获取所述泵体的实际移动位置；

所述控制设备根据所述泵体的实际移动位置判断所述泵体是否达到极限位置，且确定所述泵体到达所述极限位置时，所述控制设备向所述动力模块发送停止运行的制动信号。

本发明提供一种压力泵设备、压力泵系统及压力泵的控制方法，所述压力泵设备包括压力泵和驱动装置，所述压力泵包括泵体和执行机构；所述执行机构部分可活动地穿设在所述泵体中，并使所述泵体形成体积可变的输注腔；所述驱动装置包括动力模块和泵体装夹机构；所述执行机构的一端连接所述动力模块，所述执行机构的另一端与所述泵体螺纹传动连接；所述泵体装夹机构连接所述泵体，并用于限制所述泵体的转动；所述动力模块用于驱动所述执行机构转动，所述执行机构转动后带动所述泵体和所述泵体装夹机构同步移动，并使得所述泵体相对于所述执行机构移动而改变所述输注腔的大小。如此配置，可通过驱动装置自动控制压力泵中执行机构的运动，这使得操作者仅需控制动力模块的运行状态即可控制压力泵的输注过程，而无需进入辐射区域对压力泵进行手动操作，如此可避免操作者长时间暴露在具有X射线的环境中，从而可减少甚至避免X射线对操作者的伤害。并且本发明提供的驱动装置的结构简单，操作方便，还能够对压力泵的输注过程进行精准控制，从而确保整个手术过程具有较高的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中压力泵设备的结构示意图；

图2为本发明一优选实施例中压力泵设备的立体图；

图3为本发明一优选实施例中手柄装夹机构在第一观察角度下的结构示意图；

图4为本发明一优选实施例中手柄装夹机构在第二观察角度下的结构示意图；

图5为本发明一优选实施例中泵体装夹机构的结构示意图；

图6a为本发明另一优选实施例中泵体装夹机构的结构示意图；

图6b为本发明又一优选实施例中泵体装夹机构的结构示意图；

图7为本发明一优选实施例中泵体装夹机构的部分结构示意图；

图8为本发明一优选实施例中泵体装夹机构和位置检测装置的部分结构示意图；

图9为本发明一优选实施例中泵体装夹机构和位置检测装置的局部放大图；

图10为本发明一优选实施例中压力泵系统的结构框图；

图11为本发明一优选实施例中压力泵系统在第一观察角度下的使用场景示意图；

图12为本发明一优选实施例中压力泵系统在第二观察角度下的使用场景示意图；

图13为本发明一优选实施例中压力检测装置的结构示意图；

图14为本发明一优选实施例中人机交互装置的结构示意图。

图中：驱动装置100；手术机器人101；手术台102；控制台103；防护屏104；

泵体装夹机构11；上盖夹111；下盖夹112；第二锁紧机构113；安装孔114；弹性件115；夹持部116；手柄装夹机构12；固定块121；第一锁紧机构122；安装槽123；卡扣124；导轨滑块机构13；导轨131；滑块132；挡片133；底座14；动力模块固定座141；光电开关支架142；

动力模块2；电机21；电机驱动器22；压力泵3；泵体31；泵体连接件311；管体312；输注腔32；手柄33；推杆34；活塞35；控制设备4；人机交互装置5；压力释放按钮51；电源开关52；控制面板53；位置检测装置6；压力检测装置7；压力传感器71；三通组件72；数字转换器73。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如在本说明书中所使用的，“远端”通常是指驱动装置中远离患者的一端；术语“近端”与“远端”相对，通常是指驱动装置中靠近患者的一端；术语“轴线方向”是指压力泵的轴线的延伸方向，也即执行机构的移动方向。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本申请示例性实施方式进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

如图1和图2所示，本发明一优选实施例提供了一种压力泵设备，包括压力泵3和驱动装置100，压力泵3包括泵体31和执行机构，所述执行机构部分可活动地穿设在泵体31中，并使泵体31形成体积可变的输注腔32。驱动装置100包括动力模块2和泵体装夹机构11；所述执行机构的一端连接动力模块2，所述执行机构的另一端与泵体31传动连接，优选的，螺纹传动连接；泵体装夹机构11连接泵体31，并用于限制泵体31的转动；动力模块2用于驱动所述执行机构转动，所述执行机构转动后使得泵体31和泵体装夹机构11一并朝向远离或者靠近所述执行机构的方向移动，以而改变输注腔32的大小。应理解，所述压力泵3中的执行机构是指压力泵3中能够与压力泵3的泵体31发生相对移动，以使改变泵体31的输注压力的部件。本申请对压力泵3输出运动的执行机构的结构不作特别的限制。一般来说，所述执行机构包括部分设置在压力泵3的泵体31内并能够与泵体31进行相对滑动的活塞。

本发明提供的压力泵设备能够通过驱动装置100自动控制压力泵3中执行机构的运动，这使得操作者仅需控制驱动装置100中动力模块2的运行状态即可控制压力泵3的输注过程，而无需进入辐射区域对压力泵3进行手动操作，如此可避免操作者在手术时长时间暴露在具有X射线的环境中，从而减少甚至避免了X射线对操作者的伤害。并且所述压力泵系统的结构简单，操作方便，还能够对压力泵3的输注过程进行精准控制，从而确保整个手术过程具有较高的可靠性和安全性。

进一步地，所述驱动装置100还包括手柄装夹机构12。手柄装夹机构12用于可拆卸地连接所述执行机构，动力模块2用以通过手柄装夹机构12驱动所述执行机构旋转，并带动泵体31移动。

参照图1所示，在一优选实施例中，所述压力泵3的执行机构包括依次连接的手柄33、推杆34和活塞35，活塞35可活动地穿设于压力泵3的泵体31中，手柄装夹机构12与手柄33连接，推杆34和泵体31之间为螺纹传动连接。所述动力模块2用以驱动手柄装夹机构12带动手柄33、推杆34和活塞35旋转，并通过推杆34驱动泵体31相对于活塞35移动，以改变输注腔32的大小。

参考图2，在一实施例中，泵体31包括相互连接的泵体连接件311和管体312，泵体装夹机构11与管体312可拆卸的连接。所述管体312上设置有内螺纹，所述内螺纹能够与推杆34上的外螺纹进行螺纹连接。所述输注腔32用于存储液体或气体，活塞35位于泵体31的输注腔32内，所述泵体31远离推杆34的一端可连接外部设备(例如导管)。由于活塞35仅能够在推杆34的带动下发生旋转而不能够沿压力泵3的轴向移动。故当推杆34和活塞35在动力模块2的驱动下跟随手柄装夹机构12和手柄33转动时，管体312的转动被泵体装夹机构11限制，以使泵体连接件311和管体312能够相对于活塞35沿压力泵3的轴向前后移动，如此可改变输注腔32的体积，即改变泵体31的输注压力，并可通过泵体31的输注腔32体积的改变而实现压力泵3对外部设备的加压或泄压。应理解，所述泵体31的输注压力为压力泵3对外部设备加压时的压力，也即输注腔32的压力。

进一步地，动力模块2包括电机21，电机21与手柄装夹机构12固定连接。在本实施例中，电机21与手柄装夹机构12远离推杆34的一端固定连接，电机21能够带动固定连接的手柄装夹机构12、手柄33和推杆34进行旋转。

在一具体实施例中，参照图3和图4所示，手柄装夹机构12包括固定块121和第一锁紧机构122，固定块121与动力模块2固定连接。固定块121具有安装槽123，所述执行机构的一端(即手柄33)至少部分容纳在安装槽123中，第一锁紧机构122用以锁定固定块121和手柄33。优选，第一锁紧机构122与固定块121之间可设置为螺纹连接结构。

具体的，在本实施例中，第一锁紧机构122可设置为能够贯穿固定块121的外壁的第一锁紧螺栓，所述第一锁紧螺栓还能够逐步旋入安装槽123内部并与设置在安装槽123中的手柄33抵接。当将手柄33放置于安装槽123中后，可通过逐渐拧紧第一锁紧螺栓而使第一锁紧螺栓抵接并挤压手柄33，从而实现手柄33与固定块121的固定连接。应知晓，由于不同型号压力泵3中手柄33的型号不同，故在安装手柄33时，可根据手柄33的型号选择与之相匹配的固定块121，从而实现不同型号的手柄33与手柄装夹机构12之间的牢固安装。

较优的，手柄装夹机构12还包括用于限制手柄33相对于固定块121移动的卡扣124，卡扣124能够在固定块121和手柄33固定连接后对手柄33进行辅助限位，从而进一步确保手柄33与手柄装夹机构12的牢固安装。在手柄33实际安装时，先将手柄33放入固定块121的安装槽123中，并将手柄33放置在与卡扣124相配合的位置处，然后旋转第一锁紧螺栓，使第一锁紧螺栓逐渐抵接并挤压手柄33，直至手柄33与固定块121牢固连接。应理解，不同型号的手柄装夹机构12的卡扣124位置可能不同，如此可使手柄装夹机构12能够匹配不同型号的压力泵3的手柄33。

在一具体实施例中，泵体装夹机构11与泵体31可拆卸地连接，泵体装夹机构11为泵体快拆机构。

参照图5所示，作为一可选方案，泵体装夹机构11包括上盖夹111、下盖夹112和第二锁紧机构113，上盖夹111和下盖夹112可转动连接，并用以围合形成能够容纳泵体31的安装孔114，第二锁紧机构113用以锁定上盖夹111和下盖夹112。

在本实施例中，上盖夹111和下盖夹112通过转轴转动连接以实现分离或配合，上盖夹111上设置有第一弧形槽，下盖夹112上设置有第二弧形槽，当上盖夹111与下盖夹112相配合时，第一弧形槽与第二弧形槽相配合形成安装孔114。第二锁紧机构113包括第二锁紧螺栓，上盖夹111上设置有与第二锁紧螺栓相配合的通孔，下盖夹112上设置有与第二锁紧螺栓相配合的不通孔(即盲孔)，所述第二锁紧螺栓能够贯穿所述上盖夹111上的通孔，并能够逐步旋入下盖夹112上的不通孔中，进而实现对上盖夹111和下盖夹112的锁定。在泵体31实际安装时，可先将第二锁紧螺栓拧松或拧下，翻起上盖夹111，即将上盖夹111和下盖夹112分离，然后将泵体31放置在下盖夹112的第二弧形槽中，盖上上盖夹111，然后拧紧第二锁紧螺栓，以使泵体31限位至安装孔114中。在泵体31的实际拆卸时，先将第二锁紧螺栓拧松或拧下，翻起上盖夹111，然后取下压力泵3即可。

参见图6a和图6b所示，并结合图2，在另一些实施例中，泵体快拆机构包括弹性件115和两个夹持部116，两个夹持部116设置于泵体31的相对两侧，夹持部116与弹性件115连接，并用于在弹性件115的弹性力驱动下夹紧泵体31，以使泵体31和泵体装夹机构11能够相对于活塞35同步移动。应理解，弹性件115与夹持部116的连接是指弹性件115与夹持部116可固定连接，也可相互抵接。本申请对弹性件115的种类不作限定，弹性件115的种类包括但不限于弹簧、弹片、弹性管等结构。每个夹持部116可连接弹性件115，也可仅其中一个夹持部116连接弹性件115。

优选的，每个夹持部116连接一个弹性件115。在一些实施例中，弹性件115为弹簧，夹持部116为挡块，两个挡块分别设置在泵体31的两侧，每个所述弹簧与对应的一个所述挡块相接触，并能够向对应的挡块传递拉力或挤压力。此时设置在泵体31两侧的挡块均能够向泵体31传递挤压力，从而能够夹紧泵体31，以使泵体31与泵体装夹机构11不发生相对移动。

参照图6a所示，在一具体实施例中，泵体31可在竖直方向被夹紧。具体的，先将泵体31放置在下盖夹112的第二弧形槽中，两个挡块从泵体31的上方抵接泵体31的外表面，每个所述弹簧放置在相对应的所述挡块的下方，并能够对相对应的挡块一端进行拉伸，以使设置在泵体31两侧的两个挡块与第二弧形槽的内壁相配合以在竖直方向夹紧泵体31。

参照图6b所示，在另一具体实施例中，泵体31可在水平方向被夹紧。具体的，先将泵体31放置在下盖夹112的第二弧形槽中，两个挡块从泵体31的上方抵接泵体31的外表面，每个所述弹簧放置在相对应的所述挡块的左侧或右侧，且每个所述弹簧能够通过相对应的挡块使泵体31朝另一挡块的方向进行挤压，以使设置在泵体31两侧的两个挡块共同挤压泵体31，从而使两个挡块与第二弧形槽的内壁相配合以在水平方向夹紧泵体31。

更详细的，泵体装夹机构11还包括导轨滑块机构13和底座14，导轨滑块机构13和动力模块2均设置在底座14上。泵体装夹机构11可滑动地设置在导轨滑块机构13上，并用于沿导轨滑块机构13移动。

可选的，参照图2所示，所述底座14上设置有用于安装动力模块2的动力模块固定座141，动力模块2可通过动力模块固定座141固定在底座14上。在本实施例中，手柄装夹机构12与电机21的一端固定连接，且电机21和手柄装夹机构12分别设置在动力模块固定座141的两端，从而使电机21与底座14固定牢靠。

参照图7～图9所示，在一具体实施例中，所述导轨滑块机构13包括滑动连接的导轨131和滑块132，其中，导轨131沿压力泵3的轴线方向延伸，滑块132能够在导轨131的延伸方向上滑动，滑块132与泵体装夹机构固定连接。如此设置，可使泵体31带动泵体装夹机构11移动时，由于导轨滑块机构13的限制，使得泵体31不能跟随推杆34旋转，而仅能够在推杆34的带动下在压力泵3的轴线方向上移动，以达到改变泵体31的输注腔32体积的目的。同时与泵体装夹机构11连接的滑块132能够在导轨131上滑动，且滑块132在导轨131上的滑动方向与泵体31的轴线方向平行，如此设置，可在泵体31带动泵体装夹结构12滑动时限定泵体装夹机构11的滑动方向，从而限定泵体31移动时的移动方向，并确保泵体31始终在压力泵3的轴线方向上移动，从而避免泵体31和泵体装夹机构11在压力泵3的轴线方向上移动时产生径向上的位移，进而提高压力泵3加压和泄压的成功率，确保手术的可靠性和安全性。

参见图10所示，本发明一优选实施例还提供了一种压力泵系统，包括通信连接的控制设备4以及所述压力泵设备，控制设备4用以根据外界输入的预设压力值控制驱动装置100的运行状态。应理解，压力泵设备的运行状态可包括电机21的开启或停止，以及电机21的转动速度。还应理解，所述压力泵系统可根据压力泵3所需的输注压力自动调节电机21运行时的转动速度和转动方向等参数。

本发明一优选实施例还提供了一种压力泵的控制方法，用于控制所述的压力泵设备，所述控制方法包括：由控制设备4根据外界输入的预设压力值，确定动力模块2的目标转动速度和目标转动位置；动力模块2以所述目标转动速度驱动泵体34移动以进行输注，且当动力模块2的转动位置达到所述目标转动位置时停止驱动泵体34。

具体的，使动力模块2以所述目标转动速度运行可使泵体31以预设的速度移动，实际使用中可根据预设压力值灵活的调整动力模块2的目标转动速度，以便灵活的调整泵体31的移动速度，如此设置，一方面可确保压力泵设备能够高效、平稳且快速的向外部设备输注压力；另一方面，在压力泵设备需要缓慢加压的阶段中，动力模块2能够调整目标转动速度使泵体31能够以较低的速度移动，从而使压力泵3能够对外部设备缓慢加压，以确保泵体31的输注压力(即输注腔32内的压力)始终不超过预设压力值，进而保证手术的安全性和可靠性。此外，根据预设压力值限定动力模块2的目标转动位置可进一步确保在动力模块2达到目标转动位置前，泵体31的输注压力始终不超过预设压力值，进而可避免压力泵3的输注压力过大而导致手术的失败。

在一优选实施例中，驱动装置100还包括与控制设备4通信连接的人机交互装置5。压力泵3的控制方法还包括：由人机交互装置5接收外界输入的预设压力值，并将预设压力值发送至控制设备4，控制设备4用以根据人机交互装置5所输入的预设压力值控制动力模块2的运行状态，从而可实现驱动装置100的远程控制。具体的，参见图11和图12所示，患者在进行支架植入手术时，首先使患者平躺在手术台102上，由于手术机器人101和驱动装置100均与控制台103通信连接，在整个手术过程中，操作者可位于控制台103前并通过对手术机器人101和驱动装置100的远程控制完成整个手术过程，并实现压力泵3对外部设备(例如导管)的自动加压和泄压操作。为避免手术过程中操作者暴露在具有X射线的环境下，还可将控制台103和手术台102使用防护屏104(例如铅屏)隔开，患者手术时，操作者可以在防护屏104的保护下通过人机交互装置5操控手术机器人101和驱动装置100，从而实现对压力泵3的加压或泄压过程的远程控制，同时避免了X射线对操作者身体的伤害。

在一实施例中，控制设备4和人机交互装置5可分别独立设置并相互通信连接。在另一实施例中，控制设备4和人机交互装置5也可集成在一设备上，例如集成在控制台103或动力模块2上，此时操作者可通过操作控制台103或动力模块2上的人机交互装置5而对压力泵3的加压或泄压过程进行控制。

进一步地，动力模块2优选还包括电机驱动器22，控制设备4与电机驱动器22通信连接，控制设备4可通过向电机驱动器22发送驱动信号以驱动电机21运行，以增加泵体31的输注压力。控制设备4还可在泵体31的输注压力达到预设压力时向电机驱动器22发送制动信号而使电机21停止运行，以将泵体31的输注压力限制在预设范围内。

优选的，所述压力泵系统还包括与控制设备4通信连接的位置检测装置6。压力泵3的控制方法还包括：由位置检测装置6获取泵体31的移动位置，控制设备4根据泵体31的实际移动位置判断泵体31是否达到极限位置，且确定泵体31到达极限位置时，控制设备4向动力模块2发送停止运行的制动信号，如此设置，可使泵体31和泵体装夹机构11在移动时始终不超过其设定的极限位置，即确保泵体装夹机构11始终在预设工作行程内移动，从而确保压力泵3内的压力能够始终控制在预设范围内，以保护整个压力泵系统不受到损坏。。在本实施例中，位置检测装置6用以获取泵体装夹机构11的移动位置，并可根据泵体装夹机构11的移动位置确定泵体31的移动位置。

具体的，在本实施例中，位置检测装置6能够在滑块132移动到位置检测装置6的放置位置时进行检测，由于滑块132与泵体装夹机构11同步移动，即位置检测装置6能够在泵体装夹机构11移动到位置检测装置6的放置位置时进行检测，从而确保控制设备4能够获取泵体装夹机构11移动的极限位置。优选的，可在泵体装夹机构11移动的两个极限位置均设置位置检测装置6，从而可使控制设备4能够对泵体装夹机构11移动的两个极限位置进行检测，如此设置，可使泵体装夹机构11始终在两个位置检测装置6之间移动，即进一步确保泵体装夹机构11始终在预设工作行程内移动。具体的，当设置在泵体装夹机构11移动极限位置且位置检测装置6检测到泵体装夹机构11时，位置检测装置6能够向控制设备4发送动力模块2的制动信号，以使动力模块2停止运行，从而控制泵体31的输注压力。应理解，本发明对位置检测装置6的种类不作限定，例如位置检测装置6可采用光电传感器、压力传感器等部件进行位置检测。

继续参照图8和图9所示，在本实施例中，位置检测装置6包括在滑块132的滑动方向上间隔设置的两个光电开关，滑块132上设置有用于使所述光电开关接通或断开的挡片133，挡片133能够在两个光电开关之间滑动；当挡片133滑动到能够遮挡任一光电开关中的光信号传输时，所述光电开关处于断开状态，此时被遮挡的光电开关能够向控制设备4发送位置信号，控制设备4能够根据所述位置信号向动力模块2发送制动信号，以阻止动力模块2继续运行，从而对压力泵3的移动过程提供行程保护。

可选的，参照图2和图8所示，所述底座14上还设置有用于固定和调节光电开关位置的光电开关支架142。每一光电开关支架142均包括滑槽(未标号)和设置在所述滑槽中并用于将光电开关支架142固定在底座14上的螺钉(未标号)，所述光电开关设置在光电开关支架142上，所述光电开关的放置位置与挡片133的位置相匹配对应，以使所述光电开关能够对挡片133滑动的极限位置进行检测。当所述光电开关的位置需要调整时，操作者可根据压力泵3需要的工作行程来调节光电开关支架142的位置，从而调节所述光电开关的位置，以适应泵体装夹机构11不同的行程要求。

进一步地，所述控制设备4用以根据输入的预设压力值和输注腔32的大小，确定电机21的目标旋转圈数或目标旋转角度，也就是说，控制设备4能够根据输注腔32的预设压力值确定使泵体31到达所需移动距离的电机21的转动圈数或转动角度。

在一具体实施例中，控制设备4调整动力模块2的转动速度的步骤包括：将泵体31的移动过程分为多个不同的移动阶段，随着泵体31依次移动至不同的移动阶段时，控制设备4控制电机21逐渐降低转动速度。具体的，在泵体31的开始移动阶段，泵体31的输注压力较低，此时电机21可以较高的转动速度运行，以快速提升泵体31的输注压力；随着泵体31的移动距离增加，泵体31的输注压力也逐渐增加，为防止泵体31的输注压力大于预设压力值而对手术产生影响，故需要逐渐降低泵体31的移动速度，以使泵体31的输注压力能够逐渐接近输注腔32的预设压力值且不超过输注腔32的预设压力值，故电机21的转动速度需随着泵体31的移动而逐渐降低。作为一较优实施例，在泵体31的每一个移动阶段，控制设备4控制电机21分别以不同的恒定的转动速度运行，如此能够较为方便的根据泵体31的移动距离对电机21的转速进行限定，以达到对泵体31缓慢加压的目的。

此外，所述压力泵系统还包括与控制设备4通信连接的压力检测装置7。压力泵3的及控制方法还包括：由压力检测装置7获取泵体31的输注压力，控制设备4根据压力检测装置7所获取的泵体31的输注压力调整动力模块2的转动速度，从而可能够根据泵体31的实时输注压力控制泵体31的移动速度，以控制泵体31的输注压力的增速。

在一实施例中，压力泵3用以连接导管，以通过导管注射物质。参见图13所示，在本实施例中，压力检测装置7包括压力传感器71和三通组件72，三通组件72的两个端口分别与压力泵3和所述导管相连接，三通组件72的另一个端口与压力传感器71相连接，压力传感器71用于获取泵体31的输注压力，如此可较为便捷的对泵体31的输注压力进行检测。所述压力检测装置7可将泵体31的输注压力发送给控制设备4，控制设备4能够根据人机交互装置5输入的预设压力值和泵体31的输注压力向电机驱动器22发送驱动信号或制动信号，以控制动力模块2的运转，从而控制泵体31的输注压力。

本申请对压力传感器71与三通组件72的连接方式不作限定。例如，在一实施例中，可在压力传感器71和三通组件72之间通过快拆接头连接，以实现压力传感器71与三通组件72的快速拆装。在另一实施例中，还可将压力传感器71集成在三通组件72上，以实现压力传感器71与三通组件72的连接。在又一实施例中，还可将压力传感器71固定安装在底座14上，并通过连接件(例如软管)与三通组件72连接。应知晓，本申请对压力检测装置7的安装位置不作限定，压力检测装置7的安装位置仅需能够检测泵体31的输注压力即可。

进一步地，压力检测装置7还包括数字转换器73，数字转换器73用于将泵体31的输注压力的模拟信号转换为数字信号，并反馈至控制设备4。

在一具体实施例中，所述压力检测装置7还包括线束(未图示)，所述线束分别与压力传感器71和控制设备4相连，并用于将压力传感器71中的泵体31的输注压力数据传递至控制设备4。例如，可将所述线束通过底座14内的导线槽连接至控制设备4，以实现压力传感器71与控制设备4的通信连接。

进一步地，所述人机交互装置5还包括压力释放按钮51，当压力释放按钮51被触发后，人机交互装置5向控制设备4发送压力释放信号，控制设备4接收到所述压力释放信号后控制动力模块2朝预定方向运行，以对所述压力泵3进行泄压。应理解，所述动力模块2的预定方向是指：能够使压力泵3泄压的动力模块2的转动方向。一般来说，压力泵3的泄压速度大于压力泵3的加压速度，从而可根据手术需要实现压力泵3的缓慢加压或快速泄压，以节约手术时间并提高手术效率。

参见图14所示，人机交互装置5还可包括电源开关52和控制面板53，操作者可在控制面板53上输入预设压力值从而控制驱动装置100的运行。控制面板53还可实时显示所述压力泵3的执行机构或动力模块2的运行状态，以供操作者获取压力泵3的加压或泄压情况。

优选的，所述控制设备4用于判断泵体31的当前输注压力是否达到所述预设压力值，若否，则输出驱动动力模块2运行的驱动信号，若是，则输出停止动力模块2运行的制动信号，从而确保泵体31的当前输注压力始终不超过预设压力值。

在一实施例中，操作者可在控制面板53上输入压力泵3的预设压力值。当压力泵设备运行时，压力检测装置7可获取泵体31的输注压力并发送至控制设备4。

进一步地，所述控制设备4用以根据泵体31的输注压力控制电机21的转动速度。随着泵体31的输注压力增加，控制设备4控制电机21逐渐降低转动速度。

在本实施例中，压力传感器71在获取泵体31的输注压力后将所述输注压力发送至控制设备4，控制设备4可根据泵体31的当前输注压力实时控制电机21的转动速度。随着泵体31的输注压力的增加需要逐渐缓慢的增加输注腔32的压力，以防止泵体31的输注压力超过预设压力值而对患者造成伤害，故随着泵体31的输注压力的增加需要逐渐降低电机21的转动速度，以使泵体31能够相对于活塞35缓慢移动，从而缓慢提升泵体31的输注压力。

在另一具体实施例中，所述控制设备4调整动力模块2的转动速度的步骤还包括：所述泵体31的移动过程包括恒速移动阶段和变速移动阶段；在所述恒速移动阶段中，控制设备4控制电机21以恒定的转动速度运行。在所述变速移动阶段中，控制设备4根据泵体31的输注压力控制电机21的转动速度，并控制电机21随着泵体31的输注压力增加而逐渐降低转动速度。需要说明的是，所述泵体31的输注压力的增速需满足在泵体31的输注压力远小于预设压力值时，泵体31可以较高的速度移动，此时可提升动力模块2的目标转动速度，从而提高压力泵3的输注效率；而在泵体31的输注压力接近预设压力值时，需要使泵体31的输注压力缓慢增加，从而防止泵体31的输注压力增速过快而使泵体31的实际输注压力超过预设压力值。在本实施例中，可使泵体31在移动的初始阶段以恒定的速度运行，以提升输注腔32的加压效率；而在泵体31移动的终止阶段，压力检测装置7需要检测泵体31的实时输注压力，从而使控制设备4根据泵体31的实时输注压力灵活调整电机21的转动速度，以根据泵体31的实时输注压力调整泵体31的输注压力的增速，继而可有效防止泵体31的实时输注压力过高而对患者造成伤害。

在一非限制实施例中，所述压力泵设备对导管加压或泄压的步骤优选为：

1.拧下或拧松第一锁紧螺栓，使压力泵3的手柄33能够放置到固定块121中；同时拧下或拧松第二锁紧螺栓，翻开泵体装夹机构12的上盖夹111。将压力泵3的手柄33放置在固定块121内的安装槽123中，拧紧第一锁紧螺栓，以使压力泵3的手柄33与手柄装夹机构12固定连接。同时将压力泵3的泵体31放置在下盖夹112上的第二弧形槽中，盖上上盖夹111，同时拧紧第二锁紧螺栓，以使压力泵3的泵体31能够夹紧在泵体装夹机构11的安装孔114中；

2.在控制面板53上输入预设压力值，人机交互装置5可将预设压力值发送至控制设备4，控制设备4向电机驱动器22发送驱动信号，电机驱动器22接收到所述驱动信号后驱动电机21运行，电机21运行时带动推杆34和活塞35旋转，泵体31在推杆34的带动下沿压力泵3的轴线方向移动；

3.在所述泵体装夹机构11开始移动后，压力传感器71获取泵体31的输注压力，并将泵体31的输注压力发送至控制设备4，控制设备4判断泵体31的输注压力是否大于预设压力值，并根据判断结果调整动力模块2的运行状态。

本发明对控制设备4的种类没有特别的限制，可以是执行逻辑运算的硬件，例如，单片机、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)或者现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)，或者是在硬件基础上的实现上述功能的软件程序、功能模块、函数、目标库(Object Libraries)或动态链接库(Dynamic-Link Libraries)。应当知晓如何具体实现控制设备4与其他设备间的通信。

综上，本发明提供的驱动装置100能够通过动力模块2和泵体装夹机构11的配合自动控制压力泵3中执行机构的运动，这使得操作者仅需控制动力模块2的运行状态即可控制压力泵3的输注过程，而无需进入辐射区域对压力泵3进行手动操作，如此可避免操作者长时间暴露在具有X射线的环境中，从而减少甚至避免了X射线对操作者的伤害。并且所述压力泵系统的结构简单，操作方便，还能够对压力泵3的输注过程进行精准控制，从而使得整个手术过程具有较高的可靠性和安全性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种压力泵设备，其特征在于，包括压力泵和驱动装置；

所述压力泵包括泵体和执行机构；所述执行机构部分可活动地穿设在所述泵体中，并使所述泵体形成体积可变的输注腔；

所述驱动装置包括动力模块和泵体装夹机构；所述执行机构的一端连接所述动力模块，所述执行机构的另一端与所述泵体传动连接；所述泵体装夹机构连接所述泵体，并用于限制所述泵体的转动；所述动力模块用于驱动所述执行机构转动，所述执行机构转动后使得所述泵体和所述泵体装夹机构一并朝向远离或者靠近所述执行机构的方向移动，以改变所述输注腔的大小。

2.如权利要求1所述的压力泵设备，其特征在于，所述执行机构与所述泵体螺纹传动连接。

3.如权利要求1所述的压力泵设备，其特征在于，所述驱动装置还包括手柄装夹机构，所述手柄装夹机构用于可拆卸地连接所述执行机构，所述动力模块用以通过所述手柄装夹机构驱动所述执行机构旋转，并带动所述泵体移动。

4.如权利要求3所述的压力泵设备，其特征在于，所述手柄装夹机构包括固定块和第一锁紧机构，所述固定块与所述动力模块固定连接；所述固定块具有安装槽，所述执行机构的一端至少部分容纳在所述安装槽中，所述第一锁紧机构用以锁定所述固定块和所述执行机构。

5.如权利要求1-4中任一项所述的压力泵设备，其特征在于，还包括导轨滑块机构和底座，所述导轨滑块机构和所述动力模块均设置在所述底座上；所述泵体装夹机构可滑动地设置在所述导轨滑块机构上，并用于沿所述导轨滑块机构移动。

6.如权利要求1-4中任一项所述的压力泵设备，其特征在于，所述泵体装夹机构与所述泵体可拆卸地连接。

7.如权利要求6所述的压力泵设备，其特征在于，所述泵体装夹机构包括上盖夹、下盖夹和第二锁紧机构；所述上盖夹和所述下盖夹可转动连接，并用以围合形成容纳所述泵体的安装孔；所述第二锁紧机构用以锁定所述上盖夹和所述下盖夹。

8.如权利要求6所述的压力泵设备，其特征在于，所述泵体装夹机构包括弹性件和两个夹持部，两个所述夹持部设置于所述泵体的相对两侧，所述夹持部与所述弹性件连接，并用于在所述弹性件的弹性力驱动下夹紧所述泵体。

9.一种压力泵系统，其特征在于，包括通信连接的控制设备以及如权利要求1-8任一项所述的压力泵设备，所述控制设备用以根据外界输入的预设压力值控制所述压力泵设备的运行状态。

10.一种压力泵的控制方法，用于控制如权利要求1-8中任一项所述的压力泵设备，其特征在于，所述控制方法包括：

由控制设备根据外界输入的预设压力值，确定所述动力模块的目标转动速度和目标转动位置；

所述动力模块以所述目标转动速度驱动所述泵体移动以进行输注，且当所述动力模块的转动位置达到所述目标转动位置时停止驱动所述泵体。

11.如权利要求10所述的压力泵的控制方法，其特征在于，所述动力模块为电机，所述控制设备根据所述预设压力值和所述输注腔的大小，确定所述电机的目标转动圈数或目标转动角度。

12.如权利要求11所述的压力泵的控制方法，其特征在于，所述控制设备调整所述动力模块的转动速度的步骤包括：

将所述泵体的移动过程分为多个不同的移动阶段，在每一个所述移动阶段，所述控制设备控制所述电机分别以不同的恒定的转动速度运行，且随着所述泵体依次移动至不同的移动阶段时，所述控制设备控制所述电机逐渐降低转动速度。

13.如权利要求11所述的压力泵的控制方法，其特征在于，还包括：由压力检测装置获取所述泵体的输注压力，所述控制设备根据所述泵体的输注压力调整所述动力模块的转动速度。

14.如权利要求13所述的压力泵的控制方法，其特征在于，所述控制设备调整所述动力模块的转动速度的步骤包括：随着所述输注压力的增加，所述控制设备控制所述电机逐渐降低转动速度。

15.如权利要求13所述的压力泵的控制方法，其特征在于，所述控制设备调整所述动力模块的转动速度的步骤包括：

所述泵体的移动过程包括恒速移动阶段和变速移动阶段；

在所述恒速移动阶段中，所述控制设备控制所述电机以恒定的转动速度运行；

在所述变速移动阶段中，所述控制设备根据所述输注压力控制所述电机的转动速度，并控制所述电机随着所述输注压力增加而逐渐降低转动速度。

16.如权利要求13-15中任一项所述的压力泵的控制方法，其特征在于，还包括：

所述控制设备判断所述泵体的当前输注压力是否达到所述预设压力值，若否，则输出驱动所述动力模块运行的驱动信号，若是，则输出停止所述动力模块运行的制动信号。

17.如权利要求16所述的压力泵的控制方法，其特征在于，所述压力检测装置获取所述输注压力的步骤包括：

将所述泵体连接导管，通过所述导管向目标对象注射物质；

并将所述压力检测装置设置为三通组件和压力传感器，使所述三通组件的两个端口分别与所述泵体和所述导管相连接，所述三通组件的另一个端口与所述压力传感器相连接；

由所述压力传感器检测所述泵体的输注压力。

18.根据权利要求11所述的压力泵的控制方法，其特征在于，还包括：

由人机交互装置接收外界输入的所述预设压力值，并将所述预设压力值发送至所述控制设备。

19.如权利要求11所述的压力泵的控制方法，其特征在于，还包括：

由位置检测装置获取所述泵体的实际移动位置；

所述控制设备根据所述泵体的实际移动位置判断所述泵体是否达到极限位置，且确定所述泵体到达所述极限位置时，所述控制设备向所述动力模块发送停止运行的制动信号。

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