CN115444558A - 用于左心耳封堵手术的机械臂、机器人及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于左心耳封堵手术的机械臂，包括执行器滑台，前端执行器，后端执行器，引导管，输送结构，前端执行器设置于执行器滑台表面并且靠近近心端，包括可沿第一方向滑动的第一适配手柄；后端执行器设置于执行器滑台表面并且靠近远心端，包括可沿第一方向滑动的第二适配手柄；引导管设置于第一适配手柄内；输送结构设置于第二适配手柄内，并且一端通过装载器与所述引导管相连接，用于向引导管输送封堵器。本发明通过远程对机械臂的操控，可在保障施术者健康的前提下，提高左心耳封堵手术过程中的精度以及效率。

Description

用于左心耳封堵手术的机械臂、机器人及其控制系统

技术领域

本发明涉及医用机器人技术领域，尤其涉及一种用于左心耳封堵手术的机械臂、机器人及其控制系统。

背景技术

心房颤动(房颤)是最常见的心律失常之一，除了心悸等症状带来的不适，血栓栓塞等并发症的发生是房颤最主要的危害。左心耳是沿左心房前侧壁向前下延伸的狭长、弯曲的盲端结构，心耳内壁梳状肌发达而不光滑，其特殊的解剖特点使其成为血栓形成的主要部位。房颤时心房失去正常收缩功能，左心耳内血流排空受到明显影响，加之左心耳的盲端结构及其内的肌小梁凹凸不平，易使血流产生漩涡和流速减慢，导致心耳内血液淤积，血栓形成。研究表明，非瓣膜性房颤患者中90％以上的心房血栓发生于左心耳内，而血栓脱出后引起脑动脉栓塞，导致缺血性脑卒中(俗称中风)。

每年约有5％的房颤患者发生脑卒中等血栓栓塞事件，而房颤引起的脑卒中致残率、致死率高，其1年内致死率高达50％，而存活者致残率也高达70％。因此，如何预防和治疗房颤血栓引起的脑卒中具有重要的临床意义。目前房颤卒中的防治方法包括药物治疗、介入治疗、外科手术等方法，其中外科手术法闭塞左心耳由于其创伤大、风险高等原因未得到广泛的应用。

房颤患者卒中预防最常用的方法是长期用药进行抗凝治疗，但抗凝治疗的同时伴随着出血风险的升高，约有14％～44％的患者因存在禁忌证或引起出血导致无法长期进行规范抗凝治疗。左心耳封堵是房颤卒中预防非药物治疗的主要方式，该介入疗法具有创伤小、恢复快和疗效佳等优点，随着封堵器器械的优化、手术经验的积累和询证医学证据的增加，左心耳封堵在各房颤诊治指南中的推荐级别也逐渐上升，接受左心耳封堵手术治疗的患者也越来越多。

左心耳封堵术通过导管将特制的左心耳封堵器植入到左心耳内，闭塞左心耳，从而起到预防房颤所导致的脑卒中等血栓栓塞事件发生的目的。左心耳封堵手术开始时首先通过穿刺房间隔将导引鞘管送入左心房，术者在X线指引下手工将鞘管送至左心耳内，之后将鞘管位置固定，术者利用输送结构手工将左心耳封堵器送至鞘管头端，然后固定输送结构，术者操控鞘管缓慢后撤直至左心耳封堵器伸出鞘管头端，使封堵器自膨胀在左心耳颈部。然后利用鞘管造影确认封堵器位置以及左心耳是否完全封堵，经造影提示封堵器位置良好且无明显残余分流，牵拉试验证实封堵器稳定后，术者通过旋转输送结构释放封堵器，退出输送结构与鞘管，完成左心耳封堵手术。

左心耳封堵术为存在血栓栓塞风险，但不能长期接受抗凝治疗、不愿药物抗凝治疗以及出血高风险的房颤患者提供新的治疗选择。然而，传统的左心耳封堵术均需要术者在手术床旁手工操持器械进行手术，存在以下缺点：

1、左心耳封堵手术为介入手术，需要在X线指引下进行，术者手术过程中长时间暴露在射线中，对术者的健康会产生危害。

2、介入手术中需要长时间穿重达20斤的整套铅衣，且需要站立状态下进行手术，术者易疲劳，对脊柱、关节等损害大。

3、手术过程需要术者操控多种器械，在切换到下一种器械操作时，需要将目前操作的器械进行固定或者让助手手工固定，防止其移动而影响后续的手术操作，然后操控下一种器械，例如在左心耳封堵器通过鞘管送入左心耳后，需要固定左心耳封堵器的输送结构，然后缓慢后撤鞘管，直至左心耳封堵器伸出鞘管头端自行膨胀展开封堵左心耳，如此切换器械操作过于繁琐，影响手术效率。

4、传统左心耳封堵手术需要术者手工操控，手术难度高，只能凭借术者的感觉来对器械进行控制，手术精度不高，由于术者疲劳及人员操作不稳定等因素容易影响手术安全，且术者培养周期较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对于现有手术中精度较低，效率较差，且对施术者的健康可能造成危害的情况，本发明提供一种用于左心耳封堵手术的机械臂、机器人及其控制系统。

本发明采用的技术方案是，所述用于左心耳封堵手术的机械臂，包括：一种用于左心耳封堵手术的机械臂，包括：执行器滑台，包括近心端以及远心端，所述近心端所表征的是施术时靠近病患的一端，所述远心端所表征的是施术时远离病患的一端；前端执行器，设置于所述执行器滑台表面并且靠近所述近心端，包括可沿第一方向滑动的第一适配手柄；后端执行器，设置于所述执行器滑台表面并且靠近所述远心端，包括可沿第一方向滑动的第二适配手柄；引导管，设置于所述第一适配手柄内；输送结构，设置于所述第二适配手柄内，并且一端通过装载器与所述引导管相连接，用于向所述引导管输送封堵器。

在一个实施方式中，所述前端执行器还包括第一齿轮，第三齿轮；所述第一齿轮设置于所述第一适配手柄的外表面，并与所述第三齿轮啮合，当所述第三齿轮沿所述第一方向转动时，所述第一齿轮带动所述第一适配手柄沿第二方向转动，其中，所述第二方向在所述执行器滑台所在的平面内垂直于所述第一方向；所述后端执行器还包括第二齿轮，第四齿轮；所述第二齿轮设置于所述第二适配手柄的外表面，并与所述第四齿轮啮合，当所述第四齿轮沿所述第一方向转动时，所述第二齿轮带动所述第二适配手柄沿所述第二方向转动。

在一个实施方式中，所述用于左心耳封堵手术的机械臂还包括：第一支撑器，所述第一适配手柄通过与所述第一支撑器的连接，使所述第一齿轮与所述第三齿轮相啮合；第二支撑器，所述第二适配手柄通过与所述第二支撑器的连接，使所述第二齿轮与所述第四齿轮相啮合。

在一个实施方式中，所述第一支撑器包括：第一盒体，第一盒盖，第一扭簧，第一扣合结构以及第一扣合结构开关；所述第一盒体设置于所述前端执行器上，与所述第一盒盖通过所述第一扭簧转动连接，所述第一扭簧的另一侧的所述盒体与所述盒盖上设有所述第一扣合结构，使所述第一盒盖能够扣合在所述第一盒体上，并且限制所述第一适配手柄的径向移动，所述第一盒体上还设有用于打开所述第一扣合结构的所述第一扣合结构开关，按下所述第一扣合结构开关之后所述第一盒盖会在所述第一扭簧的作用下自动打开；所述第二支撑器包括：第二盒体，第二盒盖，第二扭簧，第二扣合结构以及第二扣合结构开关；所述第二盒体设置于所述后端执行器上，与所述第二盒盖通过所述第二扭簧转动连接，所述第二扭簧的另一侧的所述盒体与所述盒盖上设有所述第二扣合结构，使所述第二盒盖能够扣合在所述第二盒体上，并且限制所述第二适配手柄的径向移动，所述第二盒体上还设有用于打开所述第二扣合结构的所述第二扣合结构开关，按下所述第二扣合结构开关之后所述第二盒盖会在所述第二扭簧的作用下自动打开。

在一个实施方式中，所述第二适配手柄沿所述第二方向逆时针旋转时，带动其中的所述输送结构沿所述第二方向逆时针旋转，并通过所述引导管释放输送结构头端预先装置的封堵器。

在一个实施方式中，所述用于左心耳封堵手术的机械臂还包括：造影剂注射结构，包括注射筒；所述注射筒固定在所述前端执行器上，输出口与所述装载器连接。

在一个实施方式中，所述造影剂注射结构还包括活塞杆以及活塞杆滑块；所述的活塞杆一端连接所述注射筒，另一端通过所述活塞杆滑块滑动连接在所述前端执行器上；所述活塞杆滑块的侧面设有齿条结构，所述齿条结构与设置在所述前端执行器上的第五齿轮啮合，通过驱动所述第五齿轮控制所述活塞杆滑块的轴向移动，从而带动所述活塞杆滑块上的所述活塞杆做推送运动。

本发明的另一方面提供了一种机器人，包括控制器，安装座，以及如上任一项所述的用于左心耳封堵手术的机械臂；所述用于左心耳封堵手术的机械臂安装在所述安装座上，所述控制器响应于外部控制系统的指令，用于控制所述用于左心耳封堵手术的机械臂的移动。

一种机器人控制系统，用于操控如上所述的机器人，包括：获取模块，获取所述机器人的工作参数；显示模块，将所述工作参数显示在显示设备上；控制模块，包括医生控制端以及主控系统，响应于外部对所述医生控制端产生的控制指令，所述主控系统被配置为控制所述机器人的所述工作参数。

在一个实施方式中，所述工作参数包括：所述引导管以及所述封堵器在所述第一方向上的前进距离。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

1、针对于手术精度较低的问题，本发明通过前后两个执行器装置分别操控引导管和封堵器输送结构，前端执行器控制左心耳封堵器的引导管，控制引导管的周向旋转以及毫米级的进退，后端执行器控制左心耳封堵器的输送结构，控制输送结构的轴向进退以及头端钢缆的旋转。

2、针对于射线下进行手术、长期穿铅衣负重手术等均影响术者健康问题，本发明可通过机械臂远程操控介入输送器械系统进行手术，术者在手术室外就能全程操控植入手术和造影，避免X射线暴露，减少负重，提高医生手术安全性和舒适感，降低对术者健康的损害。

3、针对于手术效率低下且术者工作强度大的问题，本发明通过机械臂上不同的执行器分别操控对应的器械进行手术操作，可以联动操作，也可以分开独立操作，分开独立操作时，由于是执行器控制，器械都安装在执行器上，不需要进行额外的固定操作。例如：当左心耳测量完成后，引导管可以固定在前端执行器，然后，切换到后端执行器，放置左心耳封堵器装载器和输送结构，开始执行封堵器植入手术动作即可，简化了手术步骤并提高了手术效率，降低了术者的工作强度，延长了术者的职业生涯。

4、针对于解决手动手术时无法数字量化和可视化引导管(如输送鞘管)、输送结构空间位置的问题。现有的DSA(数字减影血管造影，Digital subtraction angiography)技术只能看到位置，无法精确测量左心耳封堵器植入器械的相对位置。本发明通过左心耳封堵器导航软件全程数字量化及可视化输送结构(如输送钢缆)出鞘距离，提高封堵器植入的效果和精度。

附图说明

图1为根据本发明实施例的机械臂的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的机械臂的部分结构透视图；

图3为图2中A所示部分的结构放大图；

图4为图2中B所示部分的结构放大图

图5为根据本发明实施例的第一适配手柄以及第二适配手柄的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的机器人控制系统的一个应用实例的控制流程图；

图7为根据本发明的一个应用实例的显示模块的UI界面示意图。

附图标记

前端执行器1，第一齿轮11，第三齿轮12，第五齿轮13，第一适配手柄14；

后端执行器2，第二齿轮21，第四齿轮22，第二适配手柄23；

执行器滑台3；

第一支撑器4，第一盒体41，第一盒盖42，第一扣合结构开关43，第一扭簧44；

第二支撑器5，第二盒体51，第二盒盖52，第二扣合结构开关53，第二扭簧54；

造影剂注射结构6，注射筒61，活塞杆62，活塞杆滑块63；

引导管7；

输送结构8；

装载器9。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本发明第一实施例，一种用于左心耳封堵手术的机械臂，如图1所示，包括执行器滑台3，包括近心端以及远心端，近心端所表征的是施术时靠近病患的一端，远心端所表征的是施术时远离病患的一端；前端执行器1，设置于执行器滑台3表面并且靠近近心端，包括可沿第一方向滑动的第一适配手柄14，本实施例中，为了方便说明，沿执行器滑台3的轴向方向为第一方向；后端执行器2，设置于执行器滑台3表面并且靠近远心端，包括可沿第一方向滑动的第二适配手柄23；引导管7，设置于第一适配手柄14内；输送结构8，设置于第二适配手柄23内，并且一端通过装载器9与引导管7相连接，用于向引导管7输送封堵器。

本实施例中，引导管7可以采用输送鞘管，输送结构8可以采用输送钢缆。

本实施例中，前端执行器1还包括第一齿轮11，第三齿轮12；第一齿轮11设置于第一适配手柄14的外表面，并与第三齿轮12啮合，当第三齿轮12沿第一方向转动时，带动第一齿轮11沿第二方向转动，进而带动第一适配手柄14沿第二方向转动，其中，第二方向在执行器滑台3所在的平面内垂直于第一方向；后端执行器2还包括第二齿轮21，第四齿轮22；第二齿轮21设置于第二适配手柄23的外表面，并与第四齿轮22啮合，当第四齿轮22沿第一方向转动时，带动第二齿轮21沿第二方向转动，进而带动第二适配手柄23沿第二方向转动。

本实施例中，用于左心耳封堵手术的机械臂还包括：第一支撑器4，第一适配手柄14通过与第一支撑器4的连接，使得第一齿轮11与第三齿轮12相啮合；第二支撑器5，第二适配手柄23通过与第二支撑器5的连接，使得第二齿轮21与第四齿轮22相啮合。

本实施例中，第一支撑器4包括：第一盒体41，第一盒盖42，第一扭簧44，第一扣合结构(未示出)以及第一扣合结构开关43；第一盒体41设置于前端执行器1上，与第一盒盖42通过第一扭簧44转动连接，第一扭簧44的另一侧的盒体与盒盖上设有第一扣合结构，使第一盒盖42能够扣合在第一盒体41上，并且限制第一适配手柄14的径向移动，第一盒体41上还设有用于打开第一扣合结构的第一扣合结构开关43，按下第一扣合结构开关43之后第一盒盖42会在第一扭簧44的作用下自动打开。

第二支撑器5包括：第二盒体51，第二盒盖52，第二扭簧54，第二扣合结构(未示出)以及第二扣合结构开关53；第二盒体51设置于后端执行器2上，与第二盒盖52通过第二扭簧54转动连接，第二扭簧54的另一侧的盒体与盒盖上设有第二扣合结构，使第二盒盖52能够扣合在第二盒体51上，并且限制第二适配手柄23的径向移动，第二盒体51上还设有用于打开第二扣合结构的第二扣合结构开关53，按下第二扣合结构开关53之后第二盒盖52会在第二扭簧54的作用下自动打开。

在本实施例中，第二适配手柄23沿第二方向逆时针旋转时，带动其中的输送结构8沿第二方向逆时针旋转，并通过引导管7释放输送结构头端预先装置的封堵器。

在本实施例中，用于左心耳封堵手术的机械臂还包括：造影剂注射结构6，包括注射筒61；注射筒61固定在前端执行器1上，输出口与装载器9连接。

在本实施例中，造影剂注射结构6还包括活塞杆62以及活塞杆滑块63；活塞杆62一端连接注射筒61，另一端通过活塞杆滑块63滑动连接在前端执行器1上；活塞杆滑块63的侧面设有齿条结构，齿条结构与设置在前端执行器1上的第五齿轮13啮合，通过驱动第五齿轮13控制活塞杆滑块63的轴向移动，从而带动活塞杆滑块63上的活塞杆62做推送运动。

本发明第二实施例，与第一实施例相似，介绍了本发明提供的一种用于左心耳封堵手术的机械臂的应用实例。

如图1所示，本发明包括前端执行器1和后端执行器2，前端执行器1用于控制引导管7的两个自由度(旋转和轴向移动)，后端执行器2用于控制封堵器输送结构8的两个自由度(旋转和轴向移动)，前端执行器1上还单独设有造影剂注射结构6，前端执行器1能够控制造影剂注射结构6将造影剂注入引导管7通道内，并从引导管7头端进入目标心腔内。

本实施例还包括执行器滑台3，前端执行器1和后端执行器2均同轴设置在执行器滑台3上，两个执行器在执行器滑台3上可同轴移动，从而带动设置于前端执行器1和后端执行器2上相对应的耗材进行轴向移动，由此通过前后端执行器2的整体轴向移动来控制设置于执行器上的引导管7和封堵器输送结构8的轴向推送。

如图2至图5所示，前端执行器1上设有用于控制引导管7周向旋转的第一齿轮11，后端执行器2上设有用于控制封堵器输送结构8周向旋转的第二齿轮21，本发明还包括第一适配手柄14和第二适配手柄23，图5中C图和D图分别为第一适配手柄14和第二适配手柄23的切面示意图，引导管7尾端嵌入并固定在第一适配手柄14内，引导管7贯穿整个第一适配手柄14直至手柄尾端，第一适配手柄14外侧面还设有与第一齿轮11适配的第三齿轮12。

封堵器输送结构8尾端嵌入并固定在第二适配手柄23内，第二适配手柄23外侧面设有与第二齿轮21相适配的第四齿轮22，引导管7和输送结构8分别设置于第一适配手柄14与第二适配手柄23的中心轴线上。前后端执行器2通过驱动第一齿轮11与第二齿轮21来分别控制引导管7和输送结构8的周向旋转。输送结构8前端设有旋转螺纹，输送结构8与左心耳封堵器通过螺纹连接，术者可通过操控后端执行器2逆时针转动输送结构8来释放封堵器。术者可通过操控前端执行器1转动引导管7，调整引导管7头端的位置以及指向，从而来调整左心耳封堵器的角度。

第一适配手柄14尾端卡接有左心耳封堵器装载器9，装载器9用于收拢封堵器并将封堵器送入到引导管7内，装载器9的一端伸入第一适配手柄14尾端的引导管7通道内，左心耳封堵器装载器9内部设有喇叭状通道，连接引导管7的另一端设置为大开口，便于将左心耳封堵器及输送结构8送入引导管7内。

本实施例中，引导管7可以采用输送鞘管，输送结构8可以采用输送钢缆。

如图1至图4所示，本实施例还包括第一支撑器4和第二支撑器5，第一支撑器4和第二支撑器5分别包括盒体和盒盖，盒体和盒盖内设有相应的适配结构，使第一适配手柄14和第二适配手柄23分别装入第一支撑器4和第二支撑器5时，前端执行器1上的第一齿轮11与第一适配手柄14上的第三齿轮12啮合，后端执行器2上的第二齿轮21与第二适配手柄23上的第四齿轮22啮合，通过驱动第一齿轮11与第二齿轮21旋转可分别控制引导管7和封堵器输送结构8的旋转，盒体与盒盖通过扭簧可转动连接，扭簧另一侧的盒体与盒盖上设有扣合结构，使盒盖能够扣合在盒体上，限制第一适配手柄14和第二适配手柄23的径向移动，盒体上还设有用于打开上述扣合结构的的开关，按下开关之后盒盖会在扭簧的作用下自动翻开，方便引导管7和封堵器输送结构8手柄的装入。引导管7和输送结构8通过适配手柄和支撑器安装在执行器上，使执行器上的齿轮与手柄上的齿轮啮合更紧密，使执行器控制引导管7以及输送结构8时更精准。

如图3所示，造影剂注射结构6包括注射筒61和活塞杆62，注射筒61固定连接在前端执行器1上，注射筒61的输出口通过输液管与设置于装载器9侧面的造影剂输入口连接，活塞杆62尾端通过滑块滑动连接在前端执行器1上，滑块侧面设有齿条结构，齿条与设置在前端执行器1上的第五齿轮13啮合，通过驱动第五齿轮13来控制滑块的轴向移动，从而带动滑块上的活塞杆62做推送运动，将注射筒61内的造影剂通过装载器9上的造影剂输入口注入引导管7内，由引导管7头端注入目标心腔内，造影显示封堵器位于左心耳颈部且无明显残余分流，牵拉试验证实封堵器稳定后即可释放封堵器，术者可通过主控系统远程控制执行器注射造影剂，简化了手术，避免术者被射线辐射。

本发明第三实施例，与第一实施例以及第二实施例对应，本实施例介绍一种机器人，包括以下组成部分：控制器，安装座，以及如第一实施例中所述的用于左心耳封堵手术的机械臂；所述用于左心耳封堵手术的机械臂安装在所述安装座上，所述控制器响应于外部控制系统的指令，用于控制所述用于左心耳封堵手术的机械臂的移动。

显然，以上机器人的结构以及组成可根据实施情况需要而做出相应改变，本文对此将不做限制。

本发明第四实施例，一种机器人控制系统，可以作为实体装置来理解，用于操控如第三实施例所述的机器人，包括获取模块，获取所述机器人的工作参数；显示模块，将所述工作参数显示在显示设备上；控制模块，包括医生控制端以及主控系统，响应于外部对所述医生控制端产生的控制指令，所述主控系统被配置为控制所述机器人的所述工作参数。

本实施例中，工作参数包括：引导管7以及封堵器在第一方向上的前进距离。

示例性地，具体的工作流程可参考图6，导航软件UI可参考图7，图7中，E部分为显示引导管7和输送结构8头端轴向相对位置的示意图，图中显示引导管7前进了30mm，输送结构8前进了50mm，输送结构8的出鞘长度为20mm(输送结构8伸出引导管7头端的长度)，F部分为显示引导管7和输送结构8周向转动的示意图，图中显示引导管7和输送结构8旋转角度均为零，都处在初始状态，G部分为引导管7和输送结构8周向相对位置的仿真示意图，图中所示为引导管7和输送结构8处于相同的周向位置，手术中随着医生操控指令的输入，上述三个部分的仿真示意图也会发生相应的变化，来仿真引导管7和输送结构8的状态，术者由此可获得引导管7和输送结构8的相对位置，从而使医生能够更精准地控制封堵器植入。

本实施例中，引导管7可以采用输送鞘管，输送结构8可以采用输送钢缆。

本发明的一些可能的实施方式中，控制模块上还可以设有分别控制引导管7、输送结构8和造影剂注射结构6的控制键，术者可通过医生控制端发送术式指令，主控系统控制对应的前端执行器1执行相对应的手术动作。

示例性地，如图6所示为本发明的控制流程示意图，首先，应用场景可分为医生控制室和手术室，患者在手术室内进行手术，医生在医生控制室远程操控手术室内的机械臂对患者进行手术，手术过程中术者不会暴露在手术室内的X射线下。手术过程中，术者通过医生控制端输入控制指令给主控系统，主控系统根据控制指令控制前端执行器1和后端执行器2执行相对应的手术动作，由前端执行器1执行引导管7和造影剂自动注射结构6相关的指令，由后端执行器2执行输送结构8相关的指令。通过上述方式使术者在手术过程中避免被射线辐射。

本发明第五实施例，本实施例是在上述第一实施例以及第四实施例的基础上，以通过控制系统控制机械臂为例，结合图6至图7介绍一个本发明的应用实例。

S1，首先引导管7和猪尾导管通过房间隔穿刺建立的通道进入左心房，在透视下送达左心耳口部，造影后完成左心耳测量，并撤出猪尾导管；本实施例中，引导管7可以采用输送鞘管。

S2，手动准备封堵器，首先将装载器9，输送结构8进行组装，将在盐水中排气后的左心耳封堵器与输送结构8组装，将装载器9与引导管7锁合，推送输送结构8，利用装载器9将封堵器收拢并送入引导管7内直至与引导管7头端的环对齐；本实施例中，输送结构8可以采用输送钢缆。

S3，在前后端执行器上分别安装第一支撑器4和第二支撑器5，将引导管7的第一适配手柄14装入第一支撑器4内并扣合盒盖，将输送结构8的第二适配手柄23装入第二支撑器5内并扣合盒盖。

S4，通过后端执行器2固定输送结构8，回撤引导管7至封堵器前端成球形或小倒三角，整体推送至锚定区位置，前端执行器1固定引导管7，后端执行器2推送封堵器使固定盘完全打开(可适当回撤引导管7)，当封堵器成大倒三角形时可直接固定引导管7，推送输送结构8使其直接展开，后回撤引导管7展开外盘。

S5，通过前端执行器1，继续后撤引导管7，完全展开封堵器。

S6，通过后端执行器2控制输送结构8牵拉封堵器，DSA透视下若固定盘无位移，则表明封堵器稳定。

S7，通过前端执行器1推送10～20ml造影剂，若引导管7前端造影显示固定盘与封堵盘分离，且封堵器周围残余漏小于3mm，则表示封堵器位置正确。

S8，在DSA透视下，确认固定盘形态良好，如呈轮胎状等则可接受，若显示呈草莓状等特殊形状，则需重新放置固定盘。

S9，DSA透视下判断封堵器位置不理想时，术者可操控前端执行器1，将引导管7推至封堵器盘面，回拉输送结构8将外盘收回，固定输送结构8，控制前端执行器1推送引导管7至固定盘盘面，根据具体心耳特点，回拉输送结构8将外盘收回，固定输送结构8，推送引导管7至固定盘盘面，根据具体心耳特点，回拉输送结构8收至三角形或球形，通过前后端执行器调整封堵器位置后再次展开封堵器。

S10，若术者需要更换封堵器，则将输送结构8从第二支撑器5上取下，手动回拉输送结构8，将内外盘整体拉入装载器内，取下装载器9，体外重新装配封堵器，再循环S2至S6。

相较于现有技术，本发明至少具有以下优点：

1)、本发明通过导管室手术床边机械臂集成的两个执行器分别操控引导管和封堵器输送结构，前端执行器控制左心耳封堵器的引导管，控制引导管的周向旋转以及毫米级的进退，后端执行器控制左心耳封堵器的输送结构，控制输送结构的轴向进退以及旋转。

2)、本发明可远程操控执行器进行手术，术者在手术室外就能操控介入器械，及手术造影，避免X射线暴露，提高医生手术安全性。

3)、通过机械臂进行手术，通过不同的执行器分别操控对应的器械进行手术操作，可以联动操作，也可以分开独立操作，分开独立操作时，由于是执行器控制，器械都安装在执行器上，不需要进行额外的固定操作，切换另一个执行器执行下一个手术动作即可，简化了手术步骤并提高了手术效率，降低了术者的工作强度，延长了术者的职业生涯，也能减少术者手术工作强度。

4)、导航软件可视化引导管和输送结构的相对位置，提高手术控制精度和手术质量，避免因术者依靠人工估计影响手术安全。

5)、执行器控制造影剂的注射，注射量更精准，精确控制造影剂注入量，避免造影剂注入过多对患者健康产生影响。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (10)

1.一种用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，包括：

执行器滑台，包括近心端以及远心端，所述近心端所表征的是施术时靠近病患的一端，所述远心端所表征的是施术时远离病患的一端；

前端执行器，设置于所述执行器滑台表面并且靠近所述近心端，包括可沿第一方向滑动的第一适配手柄；

后端执行器，设置于所述执行器滑台表面并且靠近所述远心端，包括可沿第一方向滑动的第二适配手柄；

引导管，设置于所述第一适配手柄内；

输送结构，设置于所述第二适配手柄内，并且一端通过装载器与所述引导管相连接，用于向所述引导管输送封堵器。

2.根据权利要求1所述的用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，

所述前端执行器还包括第一齿轮，第三齿轮；

所述第一齿轮设置于所述第一适配手柄的外表面，并与所述第三齿轮啮合，当所述第三齿轮沿所述第一方向转动时，所述第一齿轮带动所述第一适配手柄沿第二方向转动，其中，所述第二方向在所述执行器滑台所在的平面内垂直于所述第一方向；

所述后端执行器还包括第二齿轮，第四齿轮；

所述第二齿轮设置于所述第二适配手柄的外表面，并与所述第四齿轮啮合，当所述第四齿轮沿所述第一方向转动时，所述第二齿轮带动所述第二适配手柄沿所述第二方向转动。

3.根据权利要求2所述的用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，所述用于左心耳封堵手术的机械臂还包括：

第一支撑器，所述第一适配手柄通过与所述第一支撑器的连接，使所述第一齿轮与所述第三齿轮相啮合；

第二支撑器，所述第二适配手柄通过与所述第二支撑器的连接，使所述第二齿轮与所述第四齿轮相啮合。

4.根据权利要求3所述的用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，

所述第一支撑器包括：第一盒体，第一盒盖，第一扭簧，第一扣合结构以及第一扣合结构开关；

所述第一盒体设置于所述前端执行器上，与所述第一盒盖通过所述第一扭簧转动连接，所述第一扭簧的另一侧的所述盒体与所述盒盖上设有所述第一扣合结构，使所述第一盒盖能够扣合在所述第一盒体上，并且限制所述第一适配手柄的径向移动，所述第一盒体上还设有用于打开所述第一扣合结构的所述第一扣合结构开关，按下所述第一扣合结构开关之后所述第一盒盖会在所述第一扭簧的作用下自动打开；

所述第二支撑器包括：第二盒体，第二盒盖，第二扭簧，第二扣合结构以及第二扣合结构开关；

所述第二盒体设置于所述后端执行器上，与所述第二盒盖通过所述第二扭簧转动连接，所述第二扭簧的另一侧的所述盒体与所述盒盖上设有所述第二扣合结构，使所述第二盒盖能够扣合在所述第二盒体上，并且限制所述第二适配手柄的径向移动，所述第二盒体上还设有用于打开所述第二扣合结构的所述第二扣合结构开关，按下所述第二扣合结构开关之后所述第二盒盖会在所述第二扭簧的作用下自动打开。

5.根据权利要求2所述的用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，

所述第二适配手柄沿所述第二方向逆时针旋转时，带动其中的所述输送结构沿所述第二方向逆时针旋转，并通过所述引导管释放输送结构头端预先装置的封堵器。

6.根据权利要求1所述的用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，所述用于左心耳封堵手术的机械臂还包括：

造影剂注射结构，包括注射筒；

所述注射筒固定在所述前端执行器上，输出口与所述装载器连接。

7.根据权利要求6所述的用于左心耳封堵手术的机械臂，其特征在于，

所述造影剂注射结构还包括活塞杆以及活塞杆滑块；

所述的活塞杆一端连接所述注射筒，另一端通过所述活塞杆滑块滑动连接在所述前端执行器上；

所述活塞杆滑块的侧面设有齿条结构，所述齿条结构与设置在所述前端执行器上的第五齿轮啮合，通过驱动所述第五齿轮控制所述活塞杆滑块的轴向移动，从而带动所述活塞杆滑块上的所述活塞杆做推送运动。

8.一种机器人，包括控制器，安装座，以及如权利要求1至7中任一项所述的用于左心耳封堵手术的机械臂；

所述用于左心耳封堵手术的机械臂安装在所述安装座上，所述控制器响应于外部控制系统的指令，用于控制所述用于左心耳封堵手术的机械臂的移动。

9.一种机器人控制系统，其特征在于，用于操控如权利要求8中所述的机器人，包括：

获取模块，获取所述机器人的工作参数；

显示模块，将所述工作参数显示在显示设备上；

控制模块，包括医生控制端以及主控系统，响应于外部对所述医生控制端产生的控制指令，所述主控系统被配置为控制所述机器人的所述工作参数。

10.根据权利要求9所述的机器人控制系统，其特征在于，所述工作参数包括：所述引导管以及所述封堵器在所述第一方向上的前进距离。

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