CN116158855B - 一种介入导管、驱动系统及手术机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种介入导管、驱动系统及手术机器人，外管自首端至末端包括第一管段、第二管段和第三管段，弹管与外管同轴且弹管嵌入在外管的第二管段内侧壁中，外管的末端与后座的中空内壁固定；钢丝管第一端嵌入固定在外管的第三管段侧壁中，钢丝管穿越外管的第三管段侧壁，钢丝管的另一端与后座固定连接，钢丝管在后座内中空空间中预留弯曲长度；钢丝的第一端嵌入固定在外管的首端侧壁中，钢丝依次穿越外管的第一管段侧壁、弹管侧壁、外管的第二管段侧壁、钢丝管和后座侧壁后与滑管固定连接，滑管与后座滑动连接以实现滑管相对后座的轴向移动；本发明能够有效的保证导管经过弯曲腔道时前端弯曲角度不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及介入导管技术领域，特别涉及一种介入导管、驱动系统及手术机器人。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
血管内介入诊疗技术广泛应用于临床血管造影、血管成形术、血管内血栓或异物的清除等方面；血管内介入诊疗技术是借助于介入导管到达体内较远的病变部位，如冠状动脉等血管部位，再注入诊疗剂或置入器械，以达到对体内较远部位实现诊断和微创治疗的目的。
血管内介入导管(以下简称介入导管)是血管内介入技术的主要工具之一，包括造影介入导管、药物输送介入导管、血管成形术介入导管等。
发明人发现，现有的介入导管存在如下问题：
(1)常见的介入导管前端预弯，不可调整预弯角度，在操作时遇到弯曲角度过大或过小的管腔时，无法顺畅通过；
(2)常见的手术机器人控制介入导管多为四向弯曲导管，无法旋转，在遇到狭小的腔道时，往往需要导管笔直旋挤通过；
(3)由于血管等人体腔道多为弯曲轨迹，可弯曲导管通过时，导管随腔道壁扭转，导管弯曲牵引钢丝路径改变，在钢丝末端控制机构无反馈调整的条件下，导管前端产生不受控弯曲动作，影响导管插入操作。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种介入导管、驱动系统及手术机器人，导管前端经过弯曲腔道时，能够有效的保证前端弯曲角度不受影响。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种介入导管。
一种介入导管，包括：外管、钢丝、弹管、钢丝管、后座和滑管；
外管自首端至末端包括第一管段、第二管段和第三管段，弹管与外管同轴且弹管嵌入在外管的第二管段内侧壁中，外管的末端与后座的中空内壁固定；
钢丝管第一端嵌入固定在外管的第三管段侧壁中，钢丝管穿越外管的第三管段侧壁，钢丝管的另一端与后座固定连接，钢丝管在后座内中空空间中预留弯曲长度；
钢丝的第一端嵌入固定在外管的首端侧壁中，钢丝依次穿越外管的第一管段侧壁、弹管侧壁、外管的第二管段侧壁、钢丝管和后座侧壁后与滑管固定连接，滑管与后座滑动连接以实现滑管相对后座的轴向移动。
作为可选的一种实现方式，外管、弹管、后座和滑管的中空空间连通构成器械或药物通道。
作为可选的一种实现方式，后座的外侧壁固定有齿轮。
作为可选的一种实现方式，滑管的内侧壁与后座的外侧壁通过花键配合连接。
作为可选的一种实现方式，钢丝位于第一管段、第二管段和第三管段的部分与外管的中轴线平行。
作为可选的一种实现方式，钢丝管位于第三管段的部分与外管的中轴线平行。
作为可选的一种实现方式，外管、弹管、钢丝管和滑管均为圆管。
作为可选的一种实现方式，滑管的端部设有突出部，钢丝穿过滑管的侧壁后与突出部固定连接。
本发明第二方面提供了一种介入导管驱动系统，应用于本发明第一方面所述的介入导管；
所述驱动系统，包括：底板、第一电机、第二电机、第一齿轮、第二齿轮和滑移螺母；
第一电机的输出轴与第一齿轮固定连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮用于与后座外侧壁固定的齿轮啮合；
第二电机的输出轴与丝杠固定连接，丝杠与滑移螺母螺纹配合连接，滑移螺母与底板转动限位，滑移螺母用于与滑管固定连接。
本发明第三方面提供了一种手术机器人，包括本发明第一方面所述的介入导管；或者，包括本发明第二方面所述的介入导管驱动系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的介入导管，当外管进入弯曲通道时，外管随通道弯曲，发生弹性变形，此时钢丝管在后座空间内预留长度发生变化，但由于钢丝管长度无变化所以钢丝不受影响，弹管的弯曲状态不改变，能够有效的保证前端弯曲角度不受影响。
2、本发明所述的介入导管，外管、弹管、后座和滑管的中空空间连通，构成器械或药物通道，能够方便的进行手术或者给药操作。
3、本发明所述的介入导管，当齿轮转动时，整根介入导管绕外管的轴线转动，克服了四向弯曲导管无法旋转的弊端。
4、本发明所述的介入导管驱动系统，优化了整体结构，减少了零件数量，结构简单化，降低了材料加工成本和装配时间成本，整体结构简化也提高了产品的安全性，能够自动的控制导管摆动及转动，满足智能化操作需求。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的介入导管前部结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的介入导管后部结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的后座和滑管示意图；
图4为本发明实施例1提供的介入导管弯曲前示意图；
图5为本发明实施例1提供的介入导管弯曲后示意图；
图6为本发明实施例2提供的介入导管驱动系统的结构示意图；
其中，1-外管；2-钢丝；3-弹管；4-钢丝管；5-后座；6-齿轮；7-滑管。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1、图2和图3所示，本发明实施例1提供了一种介入导管，包括：外管1、钢丝2、弹管3、钢丝管4、后座5和滑管7；
外管1自首端(指的介入人体的一端)至末端包括第一管段、第二管段和第三管段，弹管3与外管1同轴且弹管3嵌入在外管1的第二管段内侧壁中，外管1的末端与后座5的中空内壁固定；
钢丝管4第一端嵌入固定在外管1的第三管段侧壁中，钢丝管4穿越外管1的第三管段侧壁，钢丝管4的另一端与后座5固定连接，钢丝管4在后座5内中空空间中预留弯曲长度；
钢丝的第一端嵌入固定在外管1的首端侧壁中，钢丝依次穿越外管1的第一管段侧壁、弹管3侧壁、外管1的第二管段侧壁、钢丝管4和后座5侧壁后与滑管7固定连接，滑管7与后座5滑动连接以实现滑管7相对后座5的轴向移动。
本实施例中，外管1、弹管3、后座5和滑管7的中空空间连通构成器械或药物通道。
本实施例中，后座5的外侧壁固定有齿轮6，当齿轮6转动时，整根介入导管绕外管1的轴线转动。
本实施例中，滑管7的内侧壁与后座5的外侧壁通过花键配合连接。
本实施例中，钢丝2位于第一管段、第二管段和第三管段的部分与外管1的中轴线平行。
本实施例中，钢丝管4位于第三管段的部分与外管1的中轴线平行。
本实施例中，外管1、弹管3、钢丝管4和滑管7均为圆管；可以理解的，在其他一些实施方式中，外管1、弹管3、钢丝管4和滑管7均为圆管也可以其他弧形管，例如非标准圆管(截面为椭圆等)，本领域技术人员可以根据具体工况选择，这里不再赘述。
本实施例中，滑管7的端部设有突出部，钢丝穿过滑管7的侧壁后与突出部固定连接。
具体的，上述介入导管的工作方法，如图4和图5所示，包括：
当拉动滑管7时，滑管7带动钢丝2移动，由于弹管3为弹性体，在作用力下弹管3弯曲，松开滑管7时弹管3的完全恢复；
当外管1进入弯曲通道时，在滑管7和钢丝2的配合下，外管1随通道弯曲，弹管3发生弹性变形，此时钢丝管4在后座5的空间内预留长度发生变化，但由于钢丝管4长度无变化所以钢丝2不受影响，弹管3的弯曲状态不改变。
可以理解的，本实施例中的齿轮6可以采用配合的电机带动以实现介入导管沿外管1轴线的转动，可以采用配合的电机实现滑管7沿外管1轴向方向的移动以实现介入导管的端部弯曲；当然，这里的齿轮6和滑管7的控制均可以采用人力控制，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
实施例2：
如图6所示，本发明实施例2提供了一种介入导管驱动系统，应用于本发明实施例1所述的介入导管；
所述驱动系统，包括：底板8、第一电机9、第二电机10、第一齿轮13、第二齿轮14和滑移螺母12；
第一电机9的输出轴与第一齿轮13固定连接，第一齿轮13与第二齿轮14啮合，第二齿轮14用于与后座外侧壁固定的齿轮6啮合；
第二电机10的输出轴与丝杠11固定连接，丝杠11与滑移螺母12螺纹配合连接，滑移螺母12与底板8转动限位，滑移螺母12用于与滑管7固定连接。
本实施例中，第一电机9和第二电机10固定在底板8上。
具体的，工作过程，包括：
第一电机9输出轴与第一齿轮13固定连接，第一齿轮13通过第二齿轮14带动齿轮6转动，齿轮6与后座5固定连接，从而带动整个介入导管转动；
第二电机10输出轴与丝杠11固定连接，丝杠11与滑移螺母12螺纹配合，滑移螺母12与底板8转动限位配合，与滑管7配合，轴向限位可转动，通过第二电机10带动滑管7轴向移动，实现导管前端弯曲；
由于滑管7与滑移螺母12相对转动不受限制，因此不影响介入导管的转动。
实施例3：
本发明实施例3提供了一种手术机器人，包括本发明实施例1所述的介入导管；或者，包括本发明实施例2所述的介入导管驱动系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种介入导管，其特征在于，
包括：外管、钢丝、弹管、钢丝管、后座和滑管；
外管自首端至末端包括第一管段、第二管段和第三管段，弹管与外管同轴且弹管嵌入在外管的第二管段内侧壁中，外管的末端与后座的中空内壁固定；
钢丝管第一端嵌入固定在外管的第三管段侧壁中，钢丝管穿越外管的第三管段侧壁，钢丝管的另一端与后座固定连接，钢丝管在后座内中空空间中预留弯曲长度；
钢丝的第一端嵌入固定在外管的首端侧壁中，钢丝依次穿越外管的第一管段侧壁、弹管侧壁、外管的第二管段侧壁、钢丝管和后座侧壁后与滑管固定连接，滑管与后座滑动连接以实现滑管相对后座的轴向移动。
2.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
外管、弹管、后座和滑管的中空空间连通构成器械或药物通道。
3.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
后座的外侧壁固定有齿轮。
4.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
滑管的内侧壁与后座的外侧壁通过花键配合连接。
5.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
钢丝位于第一管段、第二管段和第三管段的部分与外管的中轴线平行。
6.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
钢丝管位于第三管段的部分与外管的中轴线平行。
7.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
外管、弹管、钢丝管和滑管均为圆管。
8.如权利要求1所述的介入导管，其特征在于，
滑管的端部设有突出部，钢丝穿过滑管的侧壁后与突出部固定连接。
9.一种介入导管驱动系统，其特征在于，
应用于权利要求1-8任一项所述的介入导管；
所述驱动系统，包括：底板、第一电机、第二电机、第一齿轮、第二齿轮和滑移螺母；
第一电机的输出轴与第一齿轮固定连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮用于与后座外侧壁固定的齿轮啮合；
第二电机的输出轴与丝杠固定连接，丝杠与滑移螺母螺纹配合连接，滑移螺母与底板转动限位，滑移螺母用于与滑管固定连接。
10.一种手术机器人，其特征在于，
包括权利要求1-8任一项所述的介入导管；或者，包括权利要求9所述的介入导管驱动系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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