CN116392158A - 一种实物体模式dsa控制与反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种实物体模式DSA控制与反馈装置，包括实物体模、体模控制机构、反馈机构及主机，体模控制机构及反馈机构通过主机与外部DSA设备信号相连；实物体模为透明球体结构，其内设置仿真立体血管模型；体模控制机构通过三个编码器实现对实物体模转动信息的采集，采集到的信息经主机处理、计算、输出后形成对应控制外部DSA设备的各个转动轴的指令信号；反馈机构控制实物体模跟随外部DSA设备的运动进行同步运动。本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置使用了主从控制方式，医生通过转动实物体模可实现对DSA设备的远程控制，实现同步动作，随着球形的实物体模的转动，可以看到各个不同角度的血管形态，操作直观、简单。
Description
技术领域
本申请属于微创血管介入手术技术领域，涉及对于介入手术中的DSA设备的控制与反馈技术，具体地说，涉及一种实物体模式DSA控制与反馈装置。
背景技术
数字减影血管造影术(Digital subtraction angiography，简称DSA)是从最终图像中移除背景结构的X射线成像方法。其采集包含背景结构的掩模图像、注射造影剂，随后采集含有造影剂的血管和灌注组织的图像，从含有所注射的血管和灌注组织的图像中减去掩模图像。
DSA是血管疾病检查以及介入治疗过程中常用的一种方式，通俗的讲，其利用射线对人体进行检查，然后通过计算机处理技术，把皮肤、肌肉等去除掉，只把血管完整清晰地显示出来，所以能够更加准确地显示出血管的病变，而且可以判断出肿瘤的具体情况。在介入治疗的过程中，可以让医生更加准确地对肿瘤进行治疗，所以目前DSA主要用于血管疾病诊断及介入科的肿瘤治疗。
心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比，其有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。而要使用介入手法就必须要用到DSA设备，即数字血管减影造影机。现有的DSA设备的控制盒都安装在导管床侧面的导轨上，手术中需要频繁的对DSA设备的机头的角度、DSA设备的平板高度等进行调节，以保证获得最佳的观看效果。在造影或者曝光过程中，医生一般会走出导管室，以减少受到的辐射伤害。手术过程中一般会多次曝光和造影，而想要控制DSA设备，医生就必须穿着铅衣进入导管室来操作。另外，对于部分医生，尤其新手医生，对于DSA设备的控制和对应最终的血管图像及实物的关系不明确，需要较强的空间想象能力。
因此，现有DSA设备在实际使用过程中还存在如下缺陷：
1、缺少可以远程控制DSA设备的控制装置，医生必须进入导管室，站在导管床旁才能操作控制盒来完成对DSA设备的控制操作，调整完成后需要回到病人穿刺口附近来控制导丝导管，因此医生在手术中频繁进出导管室，存在操作控制不便导致手术效率降低的问题；
2、现有DSA设备的控制摇杆和按键很多，设备的操作使用学习难度高，医生学习和熟练操作DSA设备的时间较长，不利于医生上手操作使用；
3、当前的DSA设备无法直观的看到最终的血管形态，医生不容易掌握当前DSA设备对应角度下血管的立体形态；
4、现有DSA设备与控制装置之间没有实时联动，即缺少实时反馈机制。
因此，现有DSA设备还存在诸多缺陷，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本申请提供一种实物体模式DSA控制与反馈装置，用以解决现有DSA设备无法直观的看到最终的血管形态，且操控使用不便的问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
本申请提供一种实物体模式DSA控制与反馈装置，包括实物体模、主机，以及安装在所述实物体模下方的体模控制机构及反馈机构；
所述实物体模为透明球体结构，其内设置仿真立体血管模型；
所述体模控制机构包括围设在所述实物体模底部的四个滚轮组件，相互垂直的两个所述滚轮组件分别连接有编码器；所述滚轮组件安装在连接板上，所述连接板的中心处设置有转轴，所述转轴通过转动组件与第三编码器相连，所述连接板通过转动组件相对底板转动；
所述反馈机构包括连接件，所述连接件在驱动部件的带动下靠近或远离所述体模控制机构，所述连接件上安装有三个伺服电机，每个所述伺服电机的输出轴上设有摩擦轮，两个所述摩擦轮分别与剩余的两个所述滚轮组件摩擦滚动连接，一个所述摩擦轮与所述连接板的外壁摩擦滚动连接；
所述体模控制机构及反馈机构通过所述主机与外部DSA设备信号相连。
上述技术方案中进一步的，所述主机包括控制箱体及设置在所述控制箱体内的信号接收器、信号发送器、处理器及存储器。
更进一步的，当实物体模转动时，触发编码器发出电信号，所述电信号表征实物体模转动的角位移信息，所述主机通过所述信号接收器接收每个所述编码器发出的电信号，所述主机通过所述处理器对接收到的电信号进行处理，得到用以控制外部DSA设备的各个转动轴动作的输出控制信号；所述主机通过所述信号发送器将所述输出控制信号发送至外部DSA设备，所述外部DSA设备接收所述输出控制信号后，自动控制其上的各个转动轴动作，从而得到与实物体模上的角度一致的图像。
更进一步的，当外部DSA设备的控制盒发生动作时，所述主机通过所述信号接收器接收包含外部DSA设备转动信息的信号，所述主机通过所述处理器对接收到的信号进行处理，得到用以控制所述反馈机构的驱动部件及各个伺服电机动作的指令信号；所述主机通过所述信号发送器将所述指令信号发送至所述反馈机构。
更进一步的，所述驱动部件在所述指令信号的控制下靠近所述体模控制机构，使得一个所述摩擦轮与所述连接板的边缘摩擦滚动连接，且两个所述摩擦轮分别与两个所述滚轮组件摩擦滚动连接；各个伺服电机在所述指令信号的控制下带动其上的摩擦轮转动，进而对所述实物体模进行转动调整。
进一步的，所述滚轮组件包括相对设置的两个支架，所述支架的一端与所述连接板相连，另一端安装有轴承，两个所述轴承上安装有转动轴，所述转动轴的外壁上安装有摩擦轮，所述摩擦轮与所述实物体模的表面摩擦滚动相连。
进一步的，四个所述滚轮组件结构相同，四个所述滚轮组件围成正方形形状。
进一步的，相互垂直的两个所述滚轮组件的转动轴上分别设置有一个编码器，所述编码器通过编码器支架安装在连接板上；所述编码器与主机信号相连。
进一步的，所述连接板为圆盘状，所述连接板的上板面安装有所述滚轮组件，所述连接板的下板面上设置有所述转轴。
进一步的，所述转动组件包括轴承、主动齿轮及与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，两个轴承及所述主动齿轮均设置在所述转轴上，所述从动齿轮与所述第三编码器连接固定，所述第三编码器通过编码器支架固定在所述底板上。
进一步的，所述底板上设置有与所述转轴对应的安装槽，所述安装槽内形成轴承安装座；所述第三编码器与主机信号相连。
进一步的，所述底板上设置有直线导轨，所述连接件上设置有与所述直线导轨适配相连的滑块；所述驱动部件包括伺服丝杠电机，所述伺服丝杠电机的输出轴上设置有外螺纹，所述连接件上设置有与所述输出轴适配的内螺纹孔；所述连接件在伺服丝杠电机的带动下靠近或远离所述体模控制机构；所述伺服丝杠电机通过电机支架固定在所述底板上，所述伺服丝杠电机与主机信号相连。
进一步的，安装在所述连接件上的三个伺服电机分别为第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机。
更进一步的，所述第一伺服电机的输出轴与第二伺服电机的输出轴相垂直，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别通过其上的摩擦轮与一个滚轮组件摩擦滚动连接；设置在所述第三伺服电机的输出轴上的摩擦轮与所述连接板的外壁摩擦滚动连接。
更进一步的，所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机分别与所述主机信号相连。
进一步的，所述连接件包括第一水平面板、安装在所述第一水平面板一侧且与所述第一水平面板垂直的第一竖直面板、安装在所述第一竖直面板一侧且与第一水平面板平行的第二水平面板，以及安装在所述第二水平面板一侧与所述第一竖直面板平行的第二竖直面板。
更进一步的，所述第一水平面板上形成用以安装所述第一伺服电机和第二伺服电机的安装位，所述第二水平面板上形成用以安装所述第三伺服电机的安装位，所述第二竖直面板上形成与所述驱动部件配合连接的内螺纹孔。
进一步的，所述实物体模为透明玻璃材质或透明塑料材质。
进一步的，所述摩擦轮为硅胶材质或塑料材质，所述摩擦轮上设置有防滑纹。
1、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置包括实物体模、体模控制机构、反馈机构及主机；体模控制机构及反馈机构通过主机与外部DSA设备信号相连；实物体模为透明球体结构，其内设置仿真立体血管模型，该实物体模可以根据医生所做的不同部位的介入手术来适应更换；体模控制机构包括围设在实物体模底部的四个滚轮组件，相互垂直的两个滚轮组件分别连接有编码器；滚轮组件安装在连接板上，连接板的中心处设置有转轴，转轴通过转动组件与第三编码器相连，连接板通过转动组件相对底板转动；体模控制机构通过三个编码器实现对实物体模的转动信息的采集，采集到的信息通过主机进行处理、计算、输出后形成用以对应控制外部DSA设备的各个转动轴的指令信号；反馈机构包括连接件，连接件在驱动部件的带动下靠近或远离体模控制机构，连接件上安装有三个伺服电机，每个伺服电机的输出轴上设有摩擦轮，两个摩擦轮分别与剩余的两个滚轮组件摩擦滚动连接，一个摩擦轮与连接板的外壁摩擦滚动连接，反馈机构用于控制实物体模跟随外部DSA设备运动进行同步运动。可见，本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置使用了主从控制方式，医生通过转动实物体模可实现对DSA设备的远程控制动作，无需频繁进出导管室，即可完成对DSA设备的所有控制动作，操控使用方便，大大提高了手术效率；除此之外，本申请使用内含仿真立体血管模型的实物体模作为操控DSA设备的控制器，医生可以用手转动实物体模到任意角度，随着球形的实物体模的转动，可以看到各个不同角度的血管形态，操作直观，使用过程中不需要考虑如何转动外部DSA设备的问题，操作简单。
2、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置实现了实物体模与导管室内DSA设备的双向自动同步动作，通过反馈机构实时反馈，医生可以直观的观察到在当前DSA角度下的患者血管立体形态，简化了医生空间想象过程，更易于理解，易于手术操作。
3、使用本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置进行手术时，医生可以直接用手转动实物体模到达期望的角度，相比传统的DSA设备控制盒，这种操作方式避免了对DSA设备各个转轴的控制，简化了操作，使得操作简单直观，易于医生上手，更为实用。
4、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置的整体结构简明，工作稳定、可靠，整体结构采用模块化的方式，便于组装和调试。
5、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置中的实物体模是可更换的，通过更换带有不同部位的血管立体模型的实物体模，可以满足对各个血管介入手术的需求，应用范围广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元（部件）的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
图1为一种实施例中本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置的正面整体结构示意图；
图2为一种实施例中本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置的背面整体结构示意图；
图3为一种实施例中本申请中的体模控制机构在一种视角下的立体结构示意图；
图4为一种实施例中本申请中的体模控制机构的局部结构爆炸示意图；
图5为一种实施例中本申请中的反馈机构在一种视角下的结构示意图；
图6为一种实施例中本申请中的反馈机构的结构爆炸示意图；
图7为一种实施例中外部DSA设备与工作站的结构位置关系示意图，其中，工作站中设置有本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置的主机。
附图标记说明：
101、实物体模；102、第三编码器支架；103、第三编码器；104、第一滚轮组件；105、第一支架；106、第一轴承；107、转动轴；108、第二滚轮组件；109、第二支架；110、第三滚轮组件；111、第一编码器；112、第一编码器支架；113、轴承；114、第二轴承；115、摩擦轮；116、第二编码器支架；117、底板；118、从动齿轮；119、第二编码器；120、主动齿轮；121、连接板；
201、摩擦轮；202、第一伺服电机；203、电机支架；204、第二伺服电机；205、摩擦轮；206、摩擦轮；207、直线导轨；208、电机支架；209、第三伺服电机；210、伺服丝杠电机；211、连接件；
301、工作站；302、外部DSA设备。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义（例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调）。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”（某些单元、部件、材料、步骤等）。
本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
本申请提供的一种实物体模式DSA控制与反馈装置用于介入手术中，是一种通过实物体模远程控制DSA设备并能跟随DSA设备的运动同步反馈显示的装置。本申请中提到的DSA设备即数字血管减影造影机。本申请中的实物体模为透明球体结构，其内显示人体特定部位的立体血管解剖图，该实物体模可以根据医生所做的不同部位的介入手术来适应更换，比如可在实物体模中设置心脏冠脉血管模型。
本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置通过主机与外部DSA设备进行数据交互，包括数据的接收、发送、储存和处理等，主机将数据转化为发往外部DSA设备或反馈机构的指令信息，一般可将主机放置在控制室中。
本申请提供的一种实物体模式DSA控制与反馈装置在应用过程中，医生可以通过转动实物体模达到期望的角度，主机能够采集信号并经过计算后传递给导管室内的DSA设备，DSA设备接收信号后自动控制DSA设备上的各个轴之间进行运动，从而达到DSA设备当前角度图像和医生在实物体模上转动得到的角度一致的图像。当然，医生也可以直接操作DSA设备的室内控制盒，操作后，主机能够采集控制盒的动作信息，通过计算后控制反馈机构的伺服电机和伺服丝杠电机启动，通过反馈机构转动实物体模，使得实物体模上的仿真立体血管模型的角度和当前DSA设备上的照射人体的血管角度相同。这样医生可以更加直观、更方便的操控DSA设备，提高手术效率。通过更换含有不同部位的血管模型的实物体模，可以满足对各种血管介入手术的需求。
本申请提供一种实物体模式DSA控制与反馈装置，该装置的提出可以解决现阶段没有从最终图像直观式的用以远程控制DSA设备的装置，医生必须频繁进出导管室，导致手术效率降低，易出现接触有菌物品的问题；还可以解决现有远程式的DSA控制不够直观，控制效率低、缺少同DSA设备同步反馈装置的问题；还可以解决现有DSA控制装置操作复杂、医生学习时间长、医生不容易掌握当前DSA角度下血管的立体形态等问题。
下面结合附图对本申请提供的一种实物体模式DSA控制与反馈装置的结构原理进行详细说明。
本申请提供的一种实物体模式DSA控制与反馈装置由实物体模、体模控制机构、反馈机构及主机共计四个部分组成，模块化设计，安装调试方便。下面对该四个部分进行分别说明。
一、实物体模
参见图1、2，实物体模101为透明玻璃或透明塑料制得的球体结构，其内设置人体特定部位的仿真立体血管模型，其作为可更换的部件放置在体模控制机构上。
球形的结构设计可以使医生观察到血管的立体模型，随着球形的实物体模101的转动，可以看到各个不同角度的血管形态，医生可以用手转动实物体模101到任意角度，达到医生期望观察的血管位置，这样操作更直观，使用过程中不需要考虑如何转动外部DSA设备的问题，操作更简单。
二、体模控制机构
上述的体模控制机构是让医生远程控制DSA设备的操作控制装置，其包括围设在实物体模101底部的四个滚轮组件，相互垂直的两个滚轮组件分别连接有编码器；滚轮组件安装在连接板上，连接板的中心处设置有转轴，转轴通过转动组件与第三编码器相连，连接板通过转动组件相对底板转动。
具体的，上述的四个滚轮组件结构相同，四个滚轮组件围成正方形形状，在实物体模底部设四个滚轮组件，不仅可以支撑实物体模，可以让体模在各个方向转动，在实物体模转动时，滚轮组件可以进行自由跟随转动。参见图3、4，以第二滚轮组件108为例，对滚轮组件的结构进行说明：第二滚轮组件108包括相对设置的两个支架，第一支架105的一端与连接板121相连，另一端安装有第一轴承106；第二支架109的一端与连接板121相连，另一端安装有第二轴承114；两个轴承上安装有转动轴107，转动轴107的外壁上安装有摩擦轮115，摩擦轮115与实物体模101的表面摩擦滚动连接。
本申请中的“摩擦滚动连接”是指两个物体表面接触，且各自表面具有一定的粗糙度，当其中一个物体在外力作用下转动时，另一个物体在摩擦力的作用下被动转动。
为了监测得到实物体模的转动角位移等转动数据，四个滚轮组件中，相互垂直的两个滚轮组件的转动轴上分别设置有一个编码器，编码器通过编码器支架安装在连接板上，可以采集到体模转动的信息；编码器与主机信号相连。参见图3，第一滚轮组件104与第二滚轮组件108相互垂直，第一滚轮组件104的转动轴上设置有第一编码器111，第二滚轮组件108的转动轴上设置有第二编码器119。
上述的四个滚轮组件安装在连接板121的上板面上，连接板121为圆盘状，连接板121的下板面上设置有转轴，转轴通过转动组件与第三编码器103相连，连接板121通过转动组件相对底板117转动。具体的，参见图3、4，转动组件包括轴承113、主动齿轮120及与主动齿轮120啮合的从动齿轮118；两个轴承113及主动齿轮120均设置在转轴上，从动齿轮118与第三编码器103连接固定，第三编码器103通过第三编码器支架102固定在底板117上；底板117上设置有与转轴对应的安装槽，安装槽内形成轴承安装座，转轴安装在该安装槽中；第三编码器103与主机信号相连。
本申请中的体模控制机构通过三个编码器实现对实物体模的转动信息的采集，采集到的信息通过主机进行处理、计算、输出后形成用以对应控制外部DSA设备的各个转动轴的指令信号。因此，医生只需在用手转动实物体模到期望位置的方式，即实现了指令发送，主机经过计算即可向外部DSA设备发出输出控制信号，实现对外部DSA设备的每个转轴的动作控制，外部DSA设备的各个转轴可以进行自动同步动作，操作方便、图像直观。
上述的体模控制机构中设置了3个不同方向的编码器，用于检测实物体模在不同方向上转动的角度。实物体模被转动后，3个维度的角度信息都能够被3个编码器采集到，并传递到主机内进行处理。
三、反馈机构
本申请的反馈机构与体模控制机构相邻设置。参见图1和图5，由此对比可以看出反馈机构与体模控制机构的结构位置关系。参见图5和图6，本申请中的反馈机构包括连接件211，连接件211上安装有一个驱动部件和三个伺服电机，每个伺服电机的输出轴上设有摩擦轮，其中，两个摩擦轮分别与两个未设编码器的滚轮组件摩擦滚动连接，剩余一个摩擦轮与连接板的外壁摩擦滚动连接。连接件上的驱动部件主要是带动连接件靠近或远离体模控制机构，即控制了两个摩擦轮与滚轮组件的位置关系，及一个摩擦轮与连接板的位置关系。
继续参见图1和图5，底板117上设置有直线导轨207，连接件211上设置有与直线导轨207适配相连的滑块。安装在连接件211上的驱动部件可以是伺服丝杠电机210，伺服丝杠电机210的输出轴上设置有外螺纹，连接件211上设置有与输出轴适配的内螺纹孔；连接件211在伺服丝杠电机210的带动下沿直线导轨207靠近或远离体模控制机构。
当主机检测到DSA设备的控制盒上发生动作时，伺服丝杠电机210转动使得各组摩擦轮和体模控制机构接触，再通过3个伺服电机（第一伺服电机202、第二伺服电机204、第三伺服电机209）的转动，使得实物体模101转动至指定角度。当DSA设备的控制盒没有动作时，伺服丝杠电机210转动使得整个反馈机构离开体模控制机构，这样不会影响医生对实物体模101的转动。
上述的伺服丝杠电机210通过电机支架208固定在底板117上，伺服丝杠电机210与主机信号相连，当外部DSA设备的控制盒动作时，主机接收到信号，通过计算处理后向伺服丝杠电机210发出控制指令，连接件211被带动的靠近体模控制机构，通过其上的伺服电机和摩擦轮实现对滚动组件的拨动，即实现了对实物体模101的角度同步调整。
继续参见图5和图6，连接件211包括第一水平面板、安装在第一水平面板一侧且与第一水平面板垂直的第一竖直面板、安装在第一竖直面板一侧且与第一水平面板平行的第二水平面板，以及安装在第二水平面板一侧与第一竖直面板平行的第二竖直面板。
连接件211上安装了三个伺服电机和一个伺服丝杠电机，记三个伺服电机分别为第一伺服电机202、第二伺服电机204和第三伺服电机209；第一水平面板上形成用以安装第一伺服电机202和第二伺服电机204的安装位；第二水平面板上形成用以安装第三伺服电机209的安装位；第二竖直面板上形成与驱动部件配合连接的内螺纹孔。
这样的结构设计使得第一伺服电机202的输出轴与第二伺服电机204的输出轴相垂直，其位置结构与滚动组件的位置结构相配合，第一伺服电机202和第二伺服电机204分别通过其上的摩擦轮与一个滚轮组件摩擦滚动连接；设置在第三伺服电机209的输出轴上的摩擦轮与连接板121的外壁摩擦滚动连接，实现了反馈控制。
本申请中的摩擦轮可选用硅胶或塑料等摩擦力较大的材料进行加工。为了加大摩擦力，还可以在摩擦轮上设置防滑纹。
本申请中的反馈机构用于控制实物体模跟随外部DSA设备运动进行同步运动。反馈机构中设置有3个伺服电机，带动实物体模在3个方向上进行转动，除此之外，反馈机构还有一个伺服丝杠电机带动整个反馈机构移动，用于和体模控制机构接触或离开。主机从外部DSA设备采集运动信号，经过主机计算后，可以控制反馈机构上的各个电机自动运动，保证DSA设备视角下的血管形态和实物体模上的立体血管模型的角度一致。
四、主机
体模控制机构及反馈机构通过主机与外部DSA设备302信号相连，主机可以对采集到的各组数据进行计算，转化为用以控制外部DSA设备或反馈机构的指令。主机包括控制箱体及设置在控制箱体内的信号接收器、信号发送器、处理器及存储器。主机可以放置在工作站301中。
当实物体模101转动时，触发编码器发出电信号，电信号表征实物体模转动的角位移信息，主机通过信号接收器接收每个编码器发出的电信号，主机通过处理器对接收到的电信号进行处理，得到用以控制外部DSA设备的各个转动轴动作的输出控制信号；主机通过信号发送器将输出控制信号发送至外部DSA设备，外部DSA设备接收输出控制信号后，自动控制其上的各个转动轴动作，从而得到与实物体模上的角度一致的图像。
当外部DSA设备的控制盒发生动作时，主机通过信号接收器接收包含外部DSA设备转动信息的信号，主机通过处理器对接收到的信号进行处理，得到用以控制反馈机构的驱动部件及各个伺服电机动作的指令信号；主机通过信号发送器将指令信号发送至反馈机构。
驱动部件在指令信号的控制下带动反馈机构靠近体模控制机构，使得一个摩擦轮与连接板的边缘摩擦滚动连接，且两个摩擦轮分别与两个滚轮组件摩擦滚动连接；各个伺服电机在指令信号的控制下带动其上的摩擦轮转动，进而对实物体模进行转动调整。
可将本申请提供的一种实物体模式DSA控制与反馈装置放置在控制室的桌子上使用，应用本申请提供的一种实物体模式DSA控制与反馈装置进行介入手术时，医生在控制室内转动实物体模，主机根据体模控制机构中的各个编码器采集转动信息，并对采集到的信息进行处理，输出指令信号，该指令信号被外部DSA设备接收后，外部DSA设备自动来实时同步控制其上的各个转动轴进行运动，使得DSA设备显示的图像和实物体模的图像一致。当操作外部DSA设备自身的控制盒时，本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置也能在主机的数据交互下跟随外部DSA设备的运动进行同步移动。因此，医生可通过转动本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置中的实物体模对DSA设备进行远程控制。
综上，与现有技术相比，本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置至少具有如下有益效果：
1、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置使用了主从控制方式，医生通过转动实物体模来实现对DSA设备的远程控制动作，无需频繁进出导管室，即可完成对DSA设备的所有控制动作，大大提高了手术效率。
2、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置实现了实物体模与导管室内DSA设备的双向自动同步动作，通过反馈机构实时反馈，医生可以直观的观察到在当前DSA角度下的患者血管立体形态，简化了医生空间想象过程，更易于理解，易于手术操作。
3、使用本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置进行手术时，医生可以直接用手转动实物体模到达期望的角度，相比传统的DSA设备控制盒，这种操作方式避免了对DSA设备各个转轴的控制，简化了操作，使得操作简单直观，易于医生上手，更为实用。
4、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置的整体结构简明，工作稳定、可靠，整体结构采用模块化的方式，便于组装和调试。
5、本申请提供的实物体模式DSA控制与反馈装置中的实物体模是可更换的，通过更换带有不同部位的血管立体模型的实物体模，可以满足对各个血管介入手术的需求，应用范围广泛。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合（只要这些技术特征的组合不存在矛盾），为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。
Claims (9)
1.一种实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，包括实物体模、主机，以及安装在所述实物体模下方的体模控制机构及反馈机构；
所述实物体模为透明球体结构，其内设置仿真立体血管模型；
所述体模控制机构包括围设在所述实物体模底部的四个滚轮组件，相互垂直的两个所述滚轮组件分别连接有编码器；所述滚轮组件安装在连接板上，所述连接板的中心处设置有转轴，所述转轴通过转动组件与第三编码器相连，所述连接板通过转动组件相对底板转动；
所述反馈机构包括连接件，所述连接件在驱动部件的带动下靠近或远离所述体模控制机构，所述连接件上安装有三个伺服电机，每个所述伺服电机的输出轴上设有摩擦轮，两个所述摩擦轮分别与剩余的两个所述滚轮组件摩擦滚动连接，一个所述摩擦轮与所述连接板的外壁摩擦滚动连接；
所述体模控制机构及反馈机构通过所述主机与外部DSA设备信号相连。
2.根据权利要求1所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，所述主机包括控制箱体及设置在所述控制箱体内的信号接收器、信号发送器、处理器及存储器；
当实物体模转动时，触发编码器发出电信号，所述电信号表征实物体模转动的角位移信息，所述主机通过所述信号接收器接收每个所述编码器发出的电信号，所述主机通过所述处理器对接收到的电信号进行处理，得到用以控制外部DSA设备的各个转动轴动作的输出控制信号；所述主机通过所述信号发送器将所述输出控制信号发送至外部DSA设备，所述外部DSA设备接收所述输出控制信号后，自动控制其上的各个转动轴动作，从而得到与实物体模上的角度一致的图像。
3.根据权利要求2所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，当外部DSA设备的控制盒发生动作时，所述主机通过所述信号接收器接收包含外部DSA设备转动信息的信号，所述主机通过所述处理器对接收到的信号进行处理，得到用以控制所述反馈机构的驱动部件及各个伺服电机动作的指令信号；所述主机通过所述信号发送器将所述指令信号发送至所述反馈机构；
所述驱动部件在所述指令信号的控制下带动反馈机构靠近所述体模控制机构，使得一个所述摩擦轮与所述连接板的边缘摩擦滚动连接，且两个所述摩擦轮分别与两个所述滚轮组件摩擦滚动连接；各个伺服电机在所述指令信号的控制下带动其上的摩擦轮转动，进而对所述实物体模进行转动调整。
4.根据权利要求1所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，所述滚轮组件包括相对设置的两个支架，所述支架的一端与所述连接板相连，另一端安装有轴承，两个所述轴承上安装有转动轴，所述转动轴的外壁上安装有摩擦轮，所述摩擦轮与所述实物体模的表面摩擦滚动相连；
四个所述滚轮组件结构相同，四个所述滚轮组件围成正方形形状；
相互垂直的两个所述滚轮组件的转动轴上分别设置有一个编码器，所述编码器通过编码器支架安装在连接板上；所述编码器与主机信号相连。
5.根据权利要求1所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，所述连接板为圆盘状，所述连接板的上板面安装有所述滚轮组件，所述连接板的下板面上设置有所述转轴；
所述转动组件包括轴承、主动齿轮及与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，两个轴承及所述主动齿轮均设置在所述转轴上，所述从动齿轮与所述第三编码器连接固定，所述第三编码器通过编码器支架固定在所述底板上；
所述底板上设置有与所述转轴对应的安装槽，所述安装槽内形成轴承安装座；所述第三编码器与主机信号相连。
6.根据权利要求1所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，所述底板上设置有直线导轨，所述连接件上设置有与所述直线导轨适配相连的滑块；所述驱动部件包括伺服丝杠电机，所述伺服丝杠电机的输出轴上设置有外螺纹，所述连接件上设置有与所述输出轴适配的内螺纹孔；所述连接件在伺服丝杠电机的带动下靠近或远离所述体模控制机构；
所述伺服丝杠电机通过电机支架固定在所述底板上，所述伺服丝杠电机与主机信号相连。
7.根据权利要求1所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，安装在所述连接件上的三个伺服电机分别为第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机；
所述第一伺服电机的输出轴与第二伺服电机的输出轴相垂直，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别通过其上的摩擦轮与一个滚轮组件摩擦滚动连接；设置在所述第三伺服电机的输出轴上的摩擦轮与所述连接板的外壁摩擦滚动连接；
所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机分别与所述主机信号相连。
8.根据权利要求7所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，所述连接件包括第一水平面板、安装在所述第一水平面板一侧且与所述第一水平面板垂直的第一竖直面板、安装在所述第一竖直面板一侧且与第一水平面板平行的第二水平面板，以及安装在所述第二水平面板一侧与所述第一竖直面板平行的第二竖直面板；
所述第一水平面板上形成用以安装所述第一伺服电机和第二伺服电机的安装位，所述第二水平面板上形成用以安装所述第三伺服电机的安装位，所述第二竖直面板上形成与所述驱动部件配合连接的内螺纹孔。
9.根据权利要求1所述的实物体模式DSA控制与反馈装置，其特征在于，所述实物体模为透明玻璃材质或透明塑料材质；
所述摩擦轮为硅胶材质或塑料材质，所述摩擦轮上设置有防滑纹。
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