CN117814923A - 血管介入手术机器人和递送方法 - Google Patents
血管介入手术机器人和递送方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117814923A CN117814923A CN202410251235.1A CN202410251235A CN117814923A CN 117814923 A CN117814923 A CN 117814923A CN 202410251235 A CN202410251235 A CN 202410251235A CN 117814923 A CN117814923 A CN 117814923A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- delivery
- valve
- instrument
- wheel
- telescopic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002792 vascular Effects 0.000 title claims abstract description 55
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 174
- 238000013152 interventional procedure Methods 0.000 claims description 19
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 11
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 9
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 3
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 2
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 208000003174 Brain Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 description 1
- 208000028571 Occupational disease Diseases 0.000 description 1
- 208000018262 Peripheral vascular disease Diseases 0.000 description 1
- 208000000875 Spinal Curvatures Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- 208000026106 cerebrovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 201000011531 vascular cancer Diseases 0.000 description 1
- 231100000216 vascular lesion Toxicity 0.000 description 1
- 206010055031 vascular neoplasm Diseases 0.000 description 1
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种血管介入手术机器人和递送方法,属于医疗手术设备技术领域,为了解决现有技术中一台介入手术机器人无法同时兼容递送快速交换型和同轴型介入器械的问题,所述血管介入手术机器人包括从后向前依次设置的第一器械递送盒(1)、伸缩递送机构(3)和第二器械递送盒(2),第一器械递送盒(1)和第二器械递送盒(2)均能够递送介入器械(7),伸缩递送机构(3)能够使第一器械递送盒(1)相对于第二器械递送盒(2)前后移动。可以根据需要方便地选择快速交换型介入器械和同轴型介入器械,操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及医用手术器械技术领域,具体的是一种血管介入手术机器人,还是一种递送方法。
背景技术
血管介入手术是在医学影像设备的引导下,由介入医生操作穿刺针、导管、导丝、球囊、支架等介入器械,通过经皮穿刺后将指定器械沿人体血管通路递送至相应病变部位,并进行治疗的手术方式。作为一种微创治疗手段,血管介入手术已经被广泛应用在心血管疾病、脑血管疾病、外周血管疾病以及肿瘤的介入治疗中。
在现有的手术模式中,介入医生身穿二三十斤重的铅衣长期站立在手术台旁操作导管、导丝等介入器械,铅衣无法完全遮挡X射线的辐射,手臂和头部直接暴露在X射线中。介入医生长年累月在X射线辐射环境中工作,极易导致白内障、脊椎弯曲、脑肿瘤等职业病高发。介入医生使用机器人系统来控制导管、导丝等介入器械的递送,可有效改善医生工作条件、减少体力消耗并降低职业危害,让医生完全专注于手术治疗本身,为患者带来更佳的手术治疗效果。
在血管介入手术中,介入医生根据不同的病变部位和病变种类,选择使用快速交换型或同轴型(整体交换型)介入器械。在一些相对简单的冠脉介入手术中,通常使用快速交换型介入器械,例如采用球囊/支架导管与导丝、导管配合即可完成手术治疗;而在一些比较复杂且难度较高的冠脉介入手术(如完全闭塞病变、钙化病变、扭曲及成角病变)、以及神经介入和外周介入手术中,除了使用快速交换型介入器械外,通常还需要使用微导管、中间导管等同轴型介入器械(微导管、中间导管是同轴型介入器械的典型代表)。
现有技术中,一台血管介入手术机器人无法同时兼容快速交换型介入器械和同轴型介入器械的递送,在同时递送快速交换型介入器械和同轴型介入器械时通常需要两台血管介入手术机器人同时配合工作。存在血管介入手术机器人总体积庞大,不利于在手术室安装和部署,配合操作不方便的问题。
发明内容
为了解决一台介入手术机器人无法同时兼容递送快速交换型和同轴型介入器械的问题,本发明提供了一种血管介入手术机器人和递送方法,所述血管介入手术机器人包括第一器械递送盒和第二器械递送盒,第一器械递送盒能够递送导管和导丝,第二器械递送盒能够递送微导管,可以根据需要方便地选择快速交换型介入器械和同轴型介入器械,操作简单方便。
本发明实施例解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种血管介入手术机器人,包括从后向前依次设置的第一器械递送盒、伸缩递送机构和第二器械递送盒,第一器械递送盒和第二器械递送盒均能够递送介入器械,伸缩递送机构能够使第一器械递送盒相对于第二器械递送盒前后移动。
一种递送方法,所述递送方法采用了上述的血管介入手术机器人,所述递送方法包括以下步骤:
将连接有导管的第一Y阀安装在第一器械递送盒上,利用第一器械递送盒将导管和导丝递送至指定位置;
保持导管和导丝的轴向位置,将第一Y阀由第一器械递送盒取出,通过伸缩递送机构使第一器械递送盒向后移动远离第一Y阀;
将微导管套设在导丝外并穿入导管内;
将第一Y阀安装在第二器械递送盒的Y阀安装槽内,将微导管穿设在第二器械递送盒的主递送通道内,将与微导管的后端连接的第二Y阀安装在第一器械递送盒内;
利用第一递送轮和第二递送轮递送微导管,利用第一器械递送盒递送导丝,直至导丝达到目标位置。
本发明实施例的有益效果是:
1、在现有技术能支持多通道快速交换型器械递送的基础上,进一步解决同轴型器械的精准递送,达到兼容快速交换型和同轴型介入器械的目的,大大扩展了现有血管介入机器人的临床适用范围。
2、实现了手术过程中的微导管等同轴器械的递送,在不使用同轴导管的情况下,该结构可实现紧凑收纳,形式灵活,大大减低了对手术室中其他设备的干涉。
3、伸缩导轨支撑机构的使用能够支撑力,并能保证伸缩递送机构伸出后的刚性和挠度。
附图说明
构成本申请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是本发明所述血管介入手术机器人含有第一器械递送盒和第二器械递送盒且伸缩递送机构为伸出状态时的立体示意图。
图2是本发明所述血管介入手术机器人不含有第一器械递送盒和第二器械递送盒且伸缩递送机构为伸出状态时的立体示意图。
图3是本发明所述血管介入手术机器人不含有第一器械递送盒和第二器械递送盒且伸缩递送机构为缩回状态时的立体示意图。
图4是伸缩递送机构和伸缩导轨支撑机构的立体示意图。
图5是伸缩递送机构前端的连接示意图。
图6是伸缩递送机构后端的连接示意图。
图7是伸缩递送机构和伸缩导轨支撑机构的剖视示意图。
图8是伸缩递送机构的结构示意图。
图9是伸缩递送机构和伸缩导轨支撑机构的简化示意图。
图10是第二递送盒安装板部位的示意图。
图11是第二器械递送盒为多通道结构的示意图。
图12是导管、导丝和微导管之间位置关系的示意图。
图13是第二器械递送盒的整体示意图。
图14是第二器械递送盒在盖体打开后的示意图。
图15是第二器械递送盒底部的示意图。
图16是动力输出接头的示意图。
图17是第二器械递送盒为多通道结构时的示意图。
图18是底壳的部分剖视示意图。
图19是第二器械递送盒的部分剖示意视。
图20是第二器械递送盒为多通道结构时底壳的示意图。
图21是Y阀组件卡设在Y阀固定座后的示意图。
图22是Y阀组件未卡设在Y阀固定座的示意图。
图23是上固定座向上抬起后的示意图。
图24是第二器械递送盒与第一器械递送盒配合的示意图。
附图标记说明如下:
1、第一器械递送盒;2、第二器械递送盒;3、伸缩递送机构;4、伸缩导轨支撑机构;5、第一递送盒驱动机构;6、第二递送盒驱动机构;7、介入器械;
11、第一器械递送盒的递送出口;
21、盖体;22、底壳;23、第二器械递送盒的递送出口;24、轮轴;25、Y阀固定座;26、Y阀组件;
31、伸缩部件;32、第二递送盒旋转驱动机构;33、轴承;34、轴承座;35、伸缩杆旋转驱动机构;36、端板;
41、导轨组件;
51、第一驱动组件;
61、磁吸块;62、定位孔;63、动力输出接头;64、第二递送盒安装板;65、第二驱动组件;66、定位槽;
71、导管;72、导丝;73、微导管;
211、主压筋;212、伸缩轴;213、后压筋;
221、Y阀安装槽;222、主输送导向槽;223、递送轮安装槽;224、后导向槽; 225、辅助输送导向槽;
231、第一递送轮;232、第二递送轮;233、第三递送轮;234、主递送通道;235、辅助递送通道;
241、主动轮轴;242、从动轮轴;243、偏心轴;244、中心轴;245、凸起;
251、上固定座;252、卡槽;253、直管容放槽;254、下固定座;255、第二齿轮;256、限位块;
261、Y阀;262、Y阀旋转机构;263、齿轮固定座;264、手转轮;265、第一齿轮;
311、第一级伸缩杆;312、第二级伸缩杆;313、末极伸缩杆;
411、第一级导轨组件;412、末级导轨组件;
2611、第一Y阀;2612、第二Y阀;
4111、第一级伸出板;4112、第一级滑块;4113、第一级导轨;
4121、末级伸出板;4122、末级滑块;4123、末级导轨。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了便于理解和描述,本发明的下述描述中采用了绝对位置关系,如无特别说明,其中的方位词“上”表示垂直于图24中的纸面并指向纸面外侧的方向,方位词“下”垂直于图24中的纸面并指向纸面内侧的方向,方位词“左”表示图24中的下侧方向,方位词“右”表示表示图24中的上侧方向,方位词“前”表示图24中的左侧方向,“后”表示图24中的右侧方向。本发明采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述,但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
如图1至图3所示,本发明实施例所述的一种血管介入手术机器人,包括从后向前依次设置的第一器械递送盒1、伸缩递送机构3和第二器械递送盒2,第一器械递送盒1和第二器械递送盒2还均能够夹持和旋转介入器械7,伸缩递送机构3能够使第一器械递送盒1相对于第二器械递送盒2前后移动。
第一器械递送盒1能够夹持、(向前或向后)递送和旋转介入器械7,第二器械递送盒2也能够夹持、(向前或向后)递送和旋转介入器械7。第一器械递送盒的递送出口11和第二器械递送盒的递送出口23均朝向前方,伸缩递送机构3呈长条形结构,伸缩递送机构3沿前后方向延伸,伸缩递送机构3能够沿着前后方向伸缩,伸缩递送机构3含有从内向外依次套设的多个伸缩部件31。最内侧的伸缩部件31为第一级伸缩杆311,最外侧的伸缩部件31为末极伸缩杆313。
如图6至图9所示,伸缩递送机构3的轴线沿前后方向延伸,多个伸缩部件31之间螺纹连接,多个伸缩部件31的轴线重合,每个伸缩部件31上的螺纹的旋向相同、导程也相同,末极伸缩杆313外依次套设置有轴承33和轴承座34,末极伸缩杆313的一端外连接有伸缩杆旋转驱动机构35,伸缩杆旋转驱动机构35可以包括依次连接的电机和齿轮,末极伸缩杆313能够相对于地面旋转,伸缩杆旋转驱动机构35能够驱动末极伸缩杆313旋转并使伸缩递送机构3伸缩。伸缩部件31的两端均设置有防脱结构,以防止伸缩递送机构3伸长后伸缩部件31脱离伸缩递送机构3。
例如,伸缩递送机构3含有从内向外依次套设的三个伸缩部件31,最内侧的伸缩部件31为第一级伸缩杆311,中间的为第二级伸缩杆312,最外侧的伸缩部件31为末极伸缩杆313(也可以成为第三级伸缩杆),第二级伸缩杆312套设于第一级伸缩杆311和末极伸缩杆313之间。第一级伸缩杆311、第二级伸缩杆312和末极伸缩杆313之间均螺纹连接,伸缩杆旋转驱动机构35驱动末极伸缩杆313绕末极伸缩杆313的轴线旋转,则伸缩递送机构3可以沿前后方向伸缩。
如图6至图9所示,所述血管介入手术机器人还包括第二递送盒驱动机构6,第二器械递送盒2与第二递送盒驱动机构6可拆卸连接,第一级伸缩杆311的前端位于第二级伸缩杆312外,第一级伸缩杆311的前端(也可以称为外端),第一级伸缩杆311的外端通过端板36与第二递送盒旋转驱动机构32连接,第二递送盒旋转驱动机构32可以采用现有技术产品,第二递送盒旋转驱动机构32和第二递送盒驱动机构6之间可以通过连接件连接。第二递送盒旋转驱动机构32能够驱动第二递送盒驱动机构6绕第一轴线旋转,或者,第二递送盒旋转驱动机构32能够驱动第二递送盒驱动机构6和第二器械递送盒2绕第一轴线旋转,所述第一轴线平行于第一器械递送盒的递送出口11的方向轴线,第一器械递送盒的递送出口11的轴线和第二器械递送盒的递送出口23的轴线能够重合。
为了支撑伸缩递送机构3和第二器械递送盒2,所述血管介入手术机器人还包括伸缩导轨支撑机构4,伸缩递送机构3与伸缩导轨支撑机构4平行设置,伸缩导轨支撑机构4能够支撑伸缩递送机构3,伸缩导轨支撑机构4也能够沿着第一器械递送盒的递送出口11的方向伸缩,即伸缩导轨支撑机构4也能够沿前后方向伸缩,伸缩导轨支撑机构4含有从上向下层叠设置的多个导轨组件41。导轨组件41可以采用现有的气垫导轨,以减小摩擦阻力。
优选,如图6至图9所示,伸缩导轨支撑机构4位于伸缩递送机构3的下方,最上方的导轨组件41为第一级导轨组件411,第一级导轨组件411含有从上向下依次连接的第一级伸出板4111、第一级滑块4112和第一级导轨4113,最下方的导轨组件41为末级导轨组件412,末级导轨组件412含有从上向下依次连接的末级伸出板4121、末级滑块4122和末级导轨4123,第一级伸出板4111的一端与端板36连接固定,末级导轨4123相对于第一器械递送盒1静止。
例如,伸缩导轨支撑机构4含有从上向下层叠设置的两个导轨组件41,最上方的导轨组件41为第一级导轨组件411,最下方的导轨组件41为末级导轨组件412(也可以成为第二级导轨组件),第一级伸出板4111的前端与端板36通过螺钉连接固定,第一级伸缩杆311的前端与端板36通过螺钉连接固定,第一级导轨4113与末级伸出板4121通过螺钉连接固定,末级导轨4123与轴承座34通过螺钉连接固定。
如图1至图5所示,所述血管介入手术机器人还包括第一递送盒驱动机构5,第一器械递送盒1内设置有递送和旋转传动机构,第一器械递送盒1安装在第一递送盒驱动机构5上,第一递送盒驱动机构5含有第一驱动组件51和安装空腔,当伸缩递送机构3处于伸出状态时,第二递送盒驱动机构6与第一递送盒驱动机构5前后间隔设置;当伸缩递送机构3处于缩回状态时,第二递送盒驱动机构6位于所述安装空腔内,从而可以节约空间。
第二递送盒驱动机构6含有第二递送盒安装板64和第二驱动组件65,第二驱动组件65位于第二递送盒安装板64的一侧,第二器械递送盒2能够安装于第二递送盒安装板64的另一侧,例如,第二器械递送盒2位于第二递送盒安装板64的上侧,第二驱动组件65位于第二递送盒安装板64的下侧。
当伸缩递送机构3处于伸出状态时,第二递送盒安装板64能够处于水平状态,第二递送盒安装板64可以安装于第二递送盒安装板64上,此时,第二器械递送盒2与第一器械递送盒1前后间隔设置,第二递送盒安装板64与第一器械递送盒1之间的距离可以为400mm-500mm;当伸缩递送机构3处于缩回状态时,第二递送盒安装板64上没有第二器械递送盒2,第二递送盒安装板64呈直立状态,第二递送盒驱动机构6的部分或全部位于所述安装空腔内。
为了实现方便快速的连接安装,如图10所示,第二递送盒安装板64上设置有多个磁吸块61、多个定位孔62和多个动力输出接头63,第二器械递送盒2与磁吸块61磁力连接,第二器械递送盒2与定位孔62匹配插接,第二驱动组件65通过动力输出接头63(动力输出轴的端部)与第二器械递送盒2内的传动部件连接,动力输出接头63的断面可以为星型,动力输出接头63的周围设置有多个定位槽66。
如图11、图13至图24所示,第二器械递送盒2内包括第一递送轮231、第二递送轮232、Y阀组件26和Y阀安装槽221;第一递送轮231和第二递送轮232之间能形成用于递送介入器械7的主递送通道234,Y阀安装槽221内用于安装Y阀组件26,Y阀组件26含有Y阀261,Y阀组件26可拆卸地安装于第二器械递送盒2的Y阀安装槽221内,Y阀261的头部接口能靠近主递送通道234布置。介入器械7包括导管71、导丝72和微导管73(也可以称为中间导管),导管71、导丝72和微导管73之间的关系如图12所示。
在血管介入手术中通常先由导管71进入冠脉口位置,导丝72再通过导管71进入心脏血管病变处,穿过病变,再沿着导丝72输入球囊支架。但是在病变处,导丝72无法通过的时候需要使用微导管73介入,由微导管73和导丝72共同辅助来实现穿过病变,这时候需要使用微导管73。通常在微导管73使用的时候,导丝72和导管71已经到达各自位置且被固定住,微导管73需要沿着导丝72进入导管71里面,被递送到病变位置。
具体的,使用时第二器械递送盒2需要与第一器械递送盒1配合,第一器械递送盒1可以用于递送导管71和导丝72,微导管73的后端能被第一器械递送盒1夹持并由第一器械递送盒1驱动旋转。手术过程中,利用第一器械递送盒1递送导管71和导丝72后,若导丝72无法顺利通过病变处需要使用微导管73时,将微导管73套在导丝72上并穿入导管71中,将微导管73穿设在该主递送通道234中并被第一递送轮231和第二递送轮232共同夹紧,通过两个递送轮的旋转来带动微导管73沿其轴向移动,实现向前或向后递送;在此过程中第一器械递送盒1夹紧微导管73的后端并可以实现微导管73的旋转,导丝72的递送由第一器械递送盒1实现;直至导丝72穿过病变达到目标位置后,再将微导管73撤出。
由此,本实施例中的递送盒,通过设置第一递送轮231和第二递送轮232并形成能靠近Y阀261的头部接口的主递送通道234,由于Y阀261距离主递送通道234较近,主递送通道234与Y阀261的头部接口之间的这段微导管73基本不会弯曲,且两个递送轮可以持续夹持微导管73进行持续的递送,对微导管73在其轴向的位置递送更加精准,可以实现毫米级的递送精度,递送精度更高,实现了对同轴型介入器械(微导管73)的精准递送,这种精准的递送能力在器械通过完全闭塞病变或极其迂曲的血管时具有重要意义。
在加工设计时,上述Y阀安装槽221与两个递送轮的位置关系应保证安装Y阀261后,Y阀261的头部接口距离第一递送轮231和第二递送轮232的相切点较近,具体尺寸根据实际需要而定,以尽可能减少这段微导管73的弯曲。
为了进一步提高递送精度,参照图14和图17,在Y阀安装槽221和主递送通道234之间设有主输送导向槽222,微导管73能穿设在主输送导向槽222内。利用主输送导向槽222可以对Y阀261的头部接口与主递送通道234之间的这部分微导管73进行导向,进一步减少微导管73的弯曲。
第二器械递送盒2还包括能相互盖合的盖体21和底壳22;第一递送轮231、第二递送轮232、Y阀安装槽221和主输送导向槽222均设在底壳22内,在盖体21上设有主压筋211,主压筋211能在盖体21盖合在底壳22后压靠在主输送导向槽222的槽口处,以与主输送导向槽222围合构成周向封闭的封闭通道,加上Y阀261的头部接口与主递送通道234较近,使得主递送通道234与Y阀261的头部接口之间的这部分递送区域构成接近360°的密闭空间,可以对该递送区域的微导管73进行全方位的有效导向,避免微导管73在递送过程中弯曲离开主输送导向槽222,大大提高了微导管73的递送精度。实际设计时,该封闭通道的直径应与微导管73的外径较为接近,以尽可能避免微导管73的弯曲。
手术操作时,微导管73的递送是由第二器械递送盒2实现,而导丝72的递送是由第一器械递送盒1实现,两者的递送相对独立,为了在递送微导管73时不会对导丝72产生影响,第一递送轮231的外表面的硬度和第二递送轮232的外表面的硬度均小于微导管73的硬度。
这样,第一递送轮231和第二递送轮232夹紧微导管73时,两递送轮与微导管73之间能产生使微导管73轴向前进或后退的摩擦力,但两递送轮不会将微导管73夹持变形,进而不会影响导丝72的位置。递送轮的具体材质可以根据实际需要而定,例如本实施例中这两个递送轮的外表面采用软胶材质。当然,根据安装需要递送轮既可以整体采用软胶材质,也可以仅外表面采用软胶材质
进一步的,参照图15、图16以及图18至图20,第一递送轮231和第二递送轮232均连接有相应的轮轴24,轮轴24中远离相应递送轮的端部设有多个凸起245,即轮轴24下端设有多个凸起245,多个凸起245沿轮轴24的周向均匀间隔排列,轮轴24上的多个凸起245能与动力输出接头63的周围的多个定位槽66匹配卡接(或插接),以实现轮轴24与动力输出接头63的周向固定,便于利用动力输出接头63驱动相应的递送轮旋转。
使用时,第二器械递送盒2与第二递送盒驱动机构6连接,以驱动第一递送轮231和第二递送轮232的各自旋转,第二递送盒驱动机构6中的驱动装置例如可以采用旋转电机,旋转电机的电机轴的端部构成上述的动力输出接头63。为了避免手术的交叉污染,上述的递送盒应为一次性使用部件,而驱动装置可反复使用,通过在各轮轴24端部设置凸起245,在动力输出接头63端部设置定位槽66,可以实现轮轴24与动力输出接头63的快速连接与快速拆卸,简单方便。
作为优选,凸起245或凸起245的端部呈半球形。为了与凸起245的形状配合,参照图16,与之配合使用的动力输出接头63呈星形结构,多个定位槽66均为球面凹槽并周向间隔开设在动力输出接头63的外周。将轮轴24与动力输出接头63对接时,由于凸起245的端部或者整个凸起245为半球形,仅需向下按压轮轴24,便可使各凸起245自动滑入对应的定位槽66内,无需人工手动对准,方便快捷,便于组装时实现自动对接配合。
上述凸起245与定位槽66的数量相同,具体根据需要而定。例如本实施例中,如图15、图16和图20所示,凸起245的端部为半球形,整体构成球面柱结构;凸起245和定位槽66的数量均为五个并周向均匀间隔排布,动力输出接头63的断面呈五角星形,五个定位凸台对应分布于五边形的五个顶角处,以确保轮轴24与动力输出接头63对接后的稳定性。
进一步的,第一递送轮231为主动轮,第二递送轮232为从动轮,主动轮为同心轮,从动轮为偏心轮,偏心轮能靠近或偏离主动轮;在从动轮靠近主动轮的状态下,主动轮和从动轮之间形成主递送通道234,主动轮能依靠摩擦力带动从动轮旋转。
因为从动轮为偏心轮,在主动轮和从动轮之间放置微导管73之前,从动轮先行旋转到远离主动轮的一侧,此时两轮最小间隙达到最大值,用来实现放置微导管73。在微导管73放置之后,偏心轮旋转,则主动轮和从动轮实现夹紧微导管73,主动轮此时在主动旋转,并依靠摩擦力带动从动轮旋转,以实现微导管73递送前进和后退。
参照图18,将主动轮和从动轮所连接的轮轴24分别记作主动轮轴241和从动轮轴242,各轮轴24平行间隔布置,手术操作时各轮轴24呈竖直放置状态。从动轮轴242包括相连接(一体成型)的偏心轴243和中心轴244,偏心轴243的轴线偏离中心轴244的轴线,从动轮能转动地套设安装在该偏心轴243上(在从动轮和偏心轴243之间夹设有轴承);主动轮轴241并不存在偏心部分的设置,主动轮直接同轴套设固定在主动轮轴241上。
使用时,主动轮轴241与一个动力输出接头63连接,以驱动主动轮旋转;从动轮轴242与另一个动力输出接头63连接,以驱动从动轮偏心旋转,以调整从动轮与主动轮之间的间距大小,使从动轮靠近或偏离主动轮,从而使从动轮和主动轮将微导管73夹紧或松开。在从动轮靠近主动轮的状态下,主动轮和从动轮之间形成主递送通道234,此时从动轮和主动轮共同将微导管73夹紧;然后从动轮驱动装置不工作,主动轮在主动轮驱动装置的驱动下,依靠摩擦力带动从动轮绕偏心轴243旋转,上述的轴承则支撑该旋转。当然,主动轮、从动轮以及轮轴24的具体结构也可以采用其他的结构方式,本实施例仅为举例说明。
由于主动轮与主动轮轴241之间无需安装轴承,而从动轮与从动轮轴242之间需要安装轴承,所以主动轮整体的硬度小于微导管73的硬度即可,例如主动轮整体采用软胶材质;从动轮均包括呈内套设置的内轮体和外轮体,该外轮体的硬度应小于微导管73的硬度,例如该外轮体采用软胶材质。
可以理解,在上述的底壳22上还开设有递送轮安装槽223,用于安装第一递送轮231和第二递送轮232,递送轮安装槽223与Y阀安装槽221紧邻布置,上述的主输送导向槽222开设在递送轮安装槽223与Y阀安装槽221之间的槽壁部分上并贯穿该槽壁,以连通递送轮安装槽223和Y阀安装槽221。在递送轮安装槽223中与主输送导向槽222相对的另一侧槽壁上开设有贯穿底壳22的相应侧壁的后导向槽224,以便于容纳微导管73;该后导向槽224与主递送通道234和主输送导向槽222同轴设置。在盖体21上还会设有后压筋213,能在盖体21盖合在底壳22后抵压在后导向槽224上,以与后导向槽224围合形成周向封闭的通道,提高递送精度。在递送轮安装槽223的槽底还开设有贯穿底壳22底面的安装孔,安装孔的数量与轮轴24的数量相同,轮轴24通过相应的轴承能转动地安装在对应的安装孔内,且轮轴24的端部伸出底壳22的底面,以便于与相应驱动装置的动力输出接头63对接。
盖体21与底壳22可以采用任一方式实现开合,例如本实施例中盖体21的一侧与底壳22的一侧通过铰接轴铰接,通过翻转盖体21便可实现开合,简单方便。盖体21和底壳22的形状也根据需要而定,例如本实施例中两者均为矩形。
进一步的,参照图14,在Y阀安装槽221内固定有Y阀固定座25,Y阀组件26还含有Y阀旋转机构262,即Y阀组件26含有Y阀261和Y阀旋转机构262。Y阀旋转机构262套设于Y阀261外,Y阀旋转机构262与Y阀固定座25可拆卸连接(如插接或卡接),Y阀旋转机构262能够带动所述Y阀旋转。
Y阀固定座25与Y阀旋转机构262可拆卸连接主要用于快速安装Y阀261,Y阀261在血管介入手术中为介入器械进入导管71和造影剂注射同时提供两个入口,还能起到封闭血液外流的作用。Y阀261的结构为现有技术,其具有相连接的直管和侧管,所述直管沿前后方向延伸,直管的两端构成头部接口和尾部接口,例如,直管的后端为头部接口,直管的前端为尾部接口。Y阀261的直管具有旋转连接的固定部分和转动部分,Y阀261的侧管与固定部分连接,安装时该转动部分穿设固定在Y阀旋转机构262中,利用Y阀旋转机构262带动Y阀261旋转,以满足需要对Y阀261进行旋转操作的情况。
参照图21和图22,Y阀旋转机构262包括齿轮固定座263以及同轴连接的手转轮264和第一齿轮265,第一齿轮265能转动地穿设在齿轮固定座263内,齿轮固定座263能卡设在Y阀固定座25上;在Y阀固定座25上设有第二齿轮255,第二齿轮255能与第一齿轮265相啮合并能带动第一齿轮265旋转;Y阀261能插入手转轮264和第一齿轮265内。
一般在Y阀固定座25上开设有相应的卡槽252,齿轮固定座263能卡设在该卡槽252内,以实现快速拆装。齿轮固定座263为环形座体,第一齿轮265可通过相应的轴承与齿轮固定座263连接,第一齿轮265和手转轮264同轴并排布置,两者之间可以通过紧固件(例如螺钉)固定连接。第一齿轮265的轴线垂直于第二齿轮255的轴线,手术操作时第二齿轮255的轴线呈竖直放置状态,第一齿轮265的轴向呈水平放置状态;两齿轮例如可以采用锥齿轮,采用锥齿轮能改变动力传递的方向,从而能够将第一齿轮265和第二齿轮255配置在不同的方向上,节约安装空间,使结构更紧凑。第一齿轮265的直径应大于第二齿轮255,即第一齿轮265为大齿轮,第二齿轮255为小齿轮,从而实现减速。
使用时,将Y阀261套入手转轮264的内孔中,手转轮264和第一齿轮265与Y阀261的尾部轴向插入固定。根据需要既可采用手动模式旋转Y阀261,也可以采用机械驱动的方式旋转Y阀261。选用手动模式旋转时,Y阀旋转机构262先不安装在Y阀固定座25内,医生手动拨动手转轮264便可带动Y阀261旋转,进而带动Y阀261连接的介入手术器械旋转。选用机械驱动的方式旋转时,将Y阀旋转机构262安装在Y阀固定座25内,第二齿轮255由底部机械电机带动旋转,进而带动第一齿轮265一并旋转,同步也带动Y阀261实现旋转;由于Y阀261的尾部与介入手术器械连接,从而带动介入手术器械一起旋转。
作为优选的,手转轮264内设有柔性环,柔性环能与Y阀261过盈插接。柔性环采用柔性材质,例如软胶;以便于兼容不同直径口部特征的Y阀261。安装Y阀261时,Y阀261的直管尾部(尾部接口)可以直接依次插入柔性环并伸入第一齿轮265内,第一齿轮265的内孔端部设有能对Y阀261进行轴向限位的止挡部,直管的尾部外周壁与第一齿轮265的内孔孔壁之间留有间隙,直管的尾部能抵靠在该止挡部上,直管与柔性环过盈配合,进而实现Y阀261的轴向固定。
进一步的,在齿轮固定座263卡设在Y阀固定座25上后,为了更快捷的切换器械,Y阀261的头部接口需要适当抬起,以使医生操作起来更方便。为了便于实现Y阀261的抬起,参照图23,Y阀固定座25包括上固定座251和下固定座254,上固定座251中远离主递送通道234的一侧与下固定座254的一侧铰接,上固定座251能绕铰接处的铰接轴线摆动。
上述的卡槽252开设在上固定座251上,第二齿轮255安装在下固定座254上。上固定座251的前端和下固定座254的前端通过转轴铰接,转轴的轴线应垂直于Y阀261的直管,上固定座251绕该转轴向上旋转摆动一定角度后,便可带动上面的模块零件Y阀261也实现角度翻折,也即Y阀261的头部接口被向上抬起,如图23所示,更便于医生将微导管73、导丝72等穿入Y阀261,不会受到底壳22上其他结构的干涉。
在上固定座251的底部远离转轴的位置设有多个固定块,在下固定座254的顶面上远离转轴的位置设有多个固定槽,各固定块能卡设在对应的固定槽内;在下固定座254的顶面上靠近转轴的位置设有限位块256,限位块256能在上固定座251摆动一定角度后对其进行限位;并在上固定座251和下固定座254之间夹设有压缩弹簧。
正常情况下,各固定块卡接在各固定槽内,上固定座251贴靠在下固定座254上。需要将Y阀261抬起时,人手将上固定座251上抬,使各固定块脱离各固定槽,在压缩弹簧的弹力作用下上固定座251将自动绕转轴摆动,并摆动至被限位块256限位的位置,例如图23所示,此时上固定座251相对于下固定座254向上摆动角度β。当然,上固定座251的摆动也可以采用其他方式实现,本实施例仅为举例说明。
进一步的,参照图13和图17,在盖体21上还设有能弹性伸缩的伸缩轴212,伸缩轴212能在盖体21盖合在底壳22后抵压在Y阀261的侧管上。伸缩轴212的弹性伸缩例如可以这样实现,在盖体21上开设有安装槽,伸缩轴212能滑动地插设在安装槽内且伸缩轴212的端部伸出安装槽,在伸缩轴212和安装槽的槽底之间夹设有弹簧,并在安装槽的槽口设置对伸缩轴212限位的限位部,以防止伸缩轴212脱离安装槽。
由于不同形式的Y阀261,其侧管与直管的角度不同,为了适用不同角度的Y阀261,本实施例中在Y阀固定座25上(具体是在上固定座251上)仅开设直管容放槽253,并未专门设置形状与侧管匹配的侧管容放槽;将Y阀旋转机构262卡设在Y阀固定座25后,Y阀261的直管放置在直管容放槽253内,侧管支撑在上固定座251的上表面上;将盖体21盖合在底壳22后,伸缩轴212正对Y阀261的侧管位置,并在弹簧的弹力作用下始终压紧侧管,实现对Y阀261中直管的固定部分和侧管的周向固定,防止Y阀261的固定部分和侧管的转动,但不影响Y阀261的转动部分的旋转。
本实施例中,Y阀261的轴向与Y阀旋转机构262的连接是通过手转轮264连接实现,通过在手转轮264内设置柔性环,可以兼容不同直径口部特征的Y阀261;通过在盖体21设置伸缩轴212,以在盖体21盖合后对Y阀261的侧管进行压持,可以压持不同角度的Y阀261;进而使得Y阀组件26可以兼容组装多种形式的Y阀261,适应性更强。Y阀组件26与第二器械递送盒2可拆卸连接,Y阀组件26与第一器械递送盒1可拆卸连接。
进一步地,参照图15和图20,在底壳22的底面设有多个定位柱和多个磁吸块,所述多个磁吸块能与第二递送盒安装板64上设置有多个磁吸块61磁力连接,多个定位柱能与第二递送盒安装板64上多个定位孔62一一对应插接。利用磁吸和定位柱完成有效精密安装定位,使用时可以实现将第二器械递送盒2快速安装固定到第二递送盒驱动机构6的第二递送盒安装板64上,简单方便。
进一步的,根据需要,参照图17,第二器械递送盒2还包括至少一个第三递送轮233,第三递送轮233与第一递送轮231和第二递送轮232中的一个之间,和/或相邻两个第三递送轮233之间能形成用于递送介入手术器械的至少一个辅助递送通道235。
辅助递送通道235主要用于递送微导管73、导丝72、球囊导管或支架导管等介入手术器械,具体第三递送轮233的数量根据所需辅助递送通道235的数量而定。例如本实施例中设置一个第三递送轮233,第三递送轮233和第二递送轮232分别位于第一递送轮231的两侧,第一递送轮231为主动轮,第二递送轮232和第三递送轮233均为从动轮,形成双通道递送形式,利用主递送通道234递送微导管73,利用辅助递送通道235可以在使用该递送盒的情况下,将介入手术器械按照与主递送通道234递送的微导管73以相切的方式同时递送至导管71内,实现“双微导管73”或“微导管73+辅助器械”等复杂手术使用场景,可以为医生提供更多的操作方式。
当然,第三递送轮233也可以设置更多个,设置更多个时,具体排布以及各轮之间的配合传动关系等可以根据实际功能进行设计,各第三递送轮233也会连接有相应的轮轴24,轮轴24的底部也会设置上述的凸起245,以便于相应的驱动装置上的动力输出接头63配合对接;当第三递送轮233采用主动轮时,具体第三递送轮233与相应轮轴24的连接与上述第一递送轮231类似;当第三递送轮233采用从动轮时,具体第三递送轮233与相应轮轴24的连接与上述第二递送轮232类似,在此不再赘述。
另外,辅助递送通道235也靠近Y阀261的头部接口布置,两者之间的距离较近,在各辅助递送通道235与Y阀安装槽221之间均设有辅助输送导向槽225,在盖体21上设有至少一个辅助压筋,辅助压筋能在盖体21盖合在底壳22后压靠在辅助输送导向槽225的槽口处,以有效提高介入手术器械的递送精度。同样,在递送轮安装槽223中与辅助输送导向槽225相对的另一侧槽壁上开设有贯穿底壳22的相应侧壁的后导向槽224,以便于容纳微导管介入手术器械;在盖体21上也会设有相应的后压筋,以便在盖体21盖合在底壳22后抵压在后导向槽224上。
综上,本实施方式中的第二器械递送盒2具有如下优点:
1、实现了对同轴型介入器械(微导管73)的精准递送,这种精准的递送能力在器械通过完全闭塞病变或极其迂曲的血管时具有重要意义。
2、为手术机器人的一次性使用部件,以无菌方式提供给医生直接使用,在每例手术后更换,一次性使用有效解决交叉感染问题,确保了手术安全无交叉感染。也即整个递送盒,包括底壳22、盖体21及盖体21上的伸缩轴212和压筋、各递送轮及与递送轮连接的轮轴24、Y阀固定座25、Y阀旋转机构262,还有配套使用的Y阀261均为一次性使用部件。
3、第二器械递送盒2与第二递送盒安装板64之间设计有快拆结构,通过在底壳22上设置定位柱和磁吸块,用于与第二递送盒安装板64上的定位孔和磁吸块配合,可以实现快速拆装,方便使用操作和快速更换,提高机器人辅助手术的效率。
4、需要机械传动输出动力的递送盒零件,具体是指上述的各递送轮所连接的各轮轴24,各轮轴24的底部设计为球面连接结构,可实现快速安装和拆卸。将动力部分与递送盒分体式设计,更换一次性的递送盒更加方便。
5、递送盒上设计了配合手术流程的相关功能模块(具体包括各递送轮构成滚轮模组、Y阀固定座25构成的模组、Y阀旋转机构262构成的模组、以及Y阀旋转机构262与Y阀固定座25卡接后组成的Y阀固定组件构成的模组),集成度高,使人机交互更符合医生使用。
6、第二器械递送盒2可设计为多通道递送形式,例如,本实施例中可设计为双通道递送形式,实现“双微导管73”或“微导管73+辅助器械”等复杂手术使用场景。
在本实施例中,其中,导管71的作用是在人体血管内穿行时,通过前端的塑形弯头,旋转导管71后选择距离血管内病变位置较近的路径位置。这里的第一器械递送盒1可采用现有的任一可用于递送导管71和导丝72的递送装置实现,其具体结构以及递送方式在此不做限定。例如,第一器械递送盒1可以采用公开号为CN113893441A,公开日期2022年1月7日,公开的《一种介入手术递送装置》。手术时,在一些相对简单的手术中,可以仅使用第一器械递送盒1递送相应的快速交换性介入器械,例如导管71、导丝72、球囊导管、支架导管等,具体操作过程可按照现有递送装置的操作过程,在此不再赘述。
在一些比较复杂且难度高的手术中,除了快速交换性介入手术器械外,还需要微导管73等同轴型介入器械,此时就需要利用第二器械递送盒2与第一器械递送盒1相配合使用;手术过程中,利用第一器械递送盒1递送导管71和导丝72后,若导丝72无法顺利通过病变处需要使用微导管73时,将连接有该导管71的Y阀261保持轴向位置不动,利用伸缩递送机构3带动第一器械递送盒1后退以远离递送盒,将微导管73套在导丝72上并穿入导管71中,将该Y阀261安装在第二器械递送盒2的Y阀安装槽221内,微导管73穿设在该主递送通道234中由两个递送轮夹紧递送,在此过程中微导管73的末端由第一器械递送盒1夹持并驱动旋转,导丝72的递送由第一器械递送盒1实现;直至导丝72穿过病变达到指定位置后,再将微导管73撤出。
由于导管71、微导管73和导丝72为同轴协调递送,递送导丝72的递送轮与递送微导管73的递送轮必须要有一定的较长间距,而该距离在目前的第一器械递送盒1上无法实现,否则第一器械递送盒1会设计的很长,会增加机械手末端的重量,并不符合实际需求。本实施例中通过单独设计用于递送微导管73的第二器械递送盒2,并与用于递送导丝72和导管71的第一器械递送盒1配合使用,在使用时将第二器械递送盒2安装于第一器械递送盒1的前方,第二器械递送盒2中用于递送微导管73的递送轮与第一器械递送盒1中用于递送导丝72的递送轮之间可以保证所需的间距,且无需增加原有第一器械递送盒1的长度和重量,设计更加合理,血管介入手术机器人整体重量相对较轻。
由此,本实施例中的血管介入手术机器人,既可以利用第一器械递送盒1实现导丝72和导管71的递送,还可以利用第二器械递送盒2与第一器械递送盒1相配合,实现微导管73的精准递送;不仅能够满足快速交换型器械的递送需求,还可实现对同轴型微导管73的递送,达到同时兼容不同类型介入手术器械的目的。
进一步的,将微导管73穿设在主递送通道234后,微导管73的末端夹持在第一器械递送盒1上,此时伸缩递送机构3的伸长状态应保证递送盒与第一器械递送盒1之间的这部分微导管73处于自然拉直状态。在微导管73被递送的过程中,伸缩递送机构3能根据微导管73的递送长度伸长或缩短相同的长度,并能使第二器械递送盒2与第一器械递送盒1之间的微导管73保持自然拉直状态,避免这部分微导管73的弯曲而影响导丝72的位置精度。
具体的,当第一递送轮231和第二递送轮232递送微导管73的过程中,伸缩递送机构3能够使第一器械递送盒1相对于第二器械递送盒2向前移动,第一器械递送盒1的移动速度与第二器械递送盒2递送微导管73的速度相同。递送盒与第一器械递送盒1和伸缩及伸缩递送机构3的配合共同实现了微导管73和导丝72的精准递送。
伸缩递送机构3的后端连接在第一器械递送盒1的底部,伸缩递送机构3的前端依次连接有第二递送盒旋转驱动机构32和第二递送盒驱动机构6,在无需使用微导管73时,第二递送盒安装板64的板面竖直放置,伸缩递送机构3缩至最短并收纳于第一递送盒驱动机构5内,更加节省空间。需要使用微导管73时,伸缩递送机构3伸长,并将第二递送盒安装板64旋转90度使第二递送盒安装板64的板面处于水平面,以保证第二器械递送盒2与第一器械递送盒1位于同一高度。
所述血管介入手术机器人可以包括两个Y阀261,分别记作第一Y阀2611和第二Y阀2612,第一Y阀2611能安装在第二器械递送盒2或者第一器械递送盒1内,第二Y阀2612能在第一Y阀2611由第一器械递送盒1转移至第二器械递送盒2后,安装在第一器械递送盒1内;微导管73的前端能穿过第一Y阀2611并能由第一Y阀2611的尾部接口穿出,微导管73的管体能被第一递送轮231和第二递送轮232夹紧并实现递送;微导管73的后端能与第二Y阀2612连接,以利用第二Y阀2612的旋转实现微导管73的旋转。
相应的,该血管介入手术机器人也会包括两个Y阀固定座25(分别记作第一Y阀固定座和第二Y阀固定座)和两个Y阀组件26(分别记作第一Y阀组件和第二Y阀组件)。第一Y阀组件中的Y阀旋转机构262为第一Y阀旋转机构,第二Y阀组件中的Y阀旋转机构262为第二Y阀旋转机构。第一Y阀组件中的Y阀261为第一Y阀2611,第二Y阀组件中的Y阀261为第二Y2612阀。
手术前,第一Y阀固定座预先安装在第二器械递送盒2内,第二Y阀固定座预先安装在第一器械递送盒1内,第一Y阀旋转机构用于安装第一Y阀2611,第二Y阀旋转机构用于安装第二Y阀2612,并能根据需要卡设在相应的Y阀固定座25内,例如,第一Y阀旋转机构能够匹配地卡接于第一Y阀固定座或第二Y阀固定座内,第二Y阀旋转机构能够匹配地卡接于第二Y阀固定座内。
下面介绍一种递送方法,所述递送方法采用了上述的血管介入手术机器人,所述递送方法包括递送快速交换型介入器械的过程和递送同轴型介入器械的过程,递送快速交换型介入器械的过程的为利用第一器械递送盒1递送导管71和导丝72,上面已经进行了介绍,下面介绍递送同轴型介入器械的过程,包括以下步骤:
将连接有导管71的第一Y阀2611安装在第一器械递送盒1上,利用第一器械递送盒1将导管71和导丝72递送至指定位置;
保持导管71和导丝72的轴向位置,将第一Y阀2611由第一器械递送盒1取出,通过伸缩递送机构3带动第一器械递送盒1向后远离第一Y阀2611;
将微导管73套设在导丝72外并穿入导管71内;
将第一Y阀2611安装在第二器械递送盒2的Y阀安装槽221内,将微导管73穿设在第二器械递送盒2的主递送通道234内,将与微导管73的后端连接的第二Y阀2612安装在第一器械递送盒1内;第一Y阀2611的轴线和第二Y阀2612的轴线重合,第一Y阀2611的轴线沿前后方向延伸;
利用第二器械递送盒2的第一递送轮231和第二递送轮232递送微导管73,利用第一器械递送盒1递送导丝72,直至导丝72达到目标位置。
整个递送方法,利用上述的第二器械递送盒2、伸缩递送机构3和第一器械递送盒1的相互配合,可以实现微导管73的精准递送。
为了更好的理解手术时微导管73的递送过程,以下对该递送方法进行详细说明:
手术前,将第一Y阀2611穿设固定在第一Y阀旋转机构中,导管71的后端与第一Y阀2611的尾部接口固定连接;第二Y阀2612穿设固定在第二Y阀旋转机构中,微导管73的后端与第二Y阀2612的尾部接口固定连接。
1、手术时,将第一Y阀旋转机构卡设在第一器械递送盒1的第二Y阀固定座中,利用第一器械递送盒1将导管71递送至指定位置(即患者冠脉口的位置);将导丝72穿入导管71内,利用第一器械递送盒1将导丝72递送至穿出导管71的指定位置(即病变位置处),导管71和导丝72的递送过程采用现有递送方式即可(一般导管71和导丝72的前期递送可以采用手动递送,待导管71的前端快要达到患者冠脉口的位置时以及导丝72的前端快要穿出导管71时再利用第一器械递送盒1实现精准递送)。
2、将第一器械递送盒1中的第一Y阀旋转机构取出,在取出过程中应尽可能保证导管71和导丝72的轴向位置不动;然后伸缩递送机构3的前端保持不动,保证导管71和导丝72的轴向位置不动,将伸缩递送机构3伸长,以带动第一器械递送盒1后退一定距离,后退的距离与微导管73的长度大致相当,大约400mm-500mm;在伸缩递送机构3前端的第二递送盒驱动机构6上安装第一递送盒驱动机构5,此时,第一递送盒驱动机构5中没有Y阀组件26。
其中,在第一器械递送盒1后退过程中,导丝72仍由第一器械递送盒1中相应的递送轮夹紧,第一器械递送盒1后退的速率应与该递送轮向前递送导丝72的速率相等,以保证在此后退过程中导管71与导丝72的轴向位置不变。
3、将微导管73套在导丝72外然后穿入导管71内,前期可以手动穿入递送,待微导管73的前端快要穿出导管71时再利用第二器械递送盒2实现精准递送。
4、待微导管73的前端距离导管71的后端较近距离时,将第一Y阀旋转机构卡设在第二器械递送盒2的第一Y阀固定座中,将微导管73穿设在主递送通道234中并被第一递送轮231和第二递送轮232共同夹紧,将第二Y阀旋转机构卡设在第一器械递送盒1的第二Y阀固定座中,并通过调整伸缩递送机构3的伸缩长度保证第二器械递送盒2与第一器械递送盒1之间的这部分微导管73处于自然拉直状态。
5、利用第二递送盒驱动机构6驱动第一递送轮231(主动轮)旋转,向前或向后递送微导管73,与此同时,伸缩递送机构3应同步伸长或缩短相同的长度,以保证递送盒与第一器械递送盒1之间的这部分微导管73始终处于自然拉直状态;在微导管73的递送过程中,微导管73的旋转则利用第二Y阀旋转机构带动第二Y阀2612旋转来实现;另外,导丝72由第一器械递送盒1中相应的两个递送轮夹紧递送,导丝72的旋转由这两个递送轮的错动升降实现(导丝72的轴向递送和旋转采用现有方式即可)。微导管73的轴向递送和导丝72的轴向递送可以分开进行,也可以同时进行,具体根据手术需要而定。直至导丝72穿过病变达到目标位置后,再将微导管73撤出,便可进行相应的手术操作。
需要说明的是,再将微导管73撤出时,前期需要先利用第二器械递送盒2的第一递送轮231和第二递送轮232的共同夹紧将其向后精准递送,后期可以先取下第一Y阀旋转机构,手动将微导管73撤出;微导管73撤出后再将第一Y阀旋转机构卡设在第二器械递送盒2第一Y阀固定座上,然后再进行相应的手术操作。
所述血管介入手术机器人达到兼容快速交换型和同轴型介入器械的目的,大大扩展了现有血管介入机器人的临床适用范围。实现了手术过程中的微导管等同轴器械的递送,在不使用同轴导管的情况下,该结构可实现紧凑收纳,形式灵活,大大减低了对手术室中其他设备的干涉。
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本发明涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案、实施例与实施例之间均可以自由组合使用。
Claims (21)
1.一种血管介入手术机器人,其特征在于,所述血管介入手术机器人包括从后向前依次设置的第一器械递送盒(1)、伸缩递送机构(3)和第二器械递送盒(2),第一器械递送盒(1)和第二器械递送盒(2)均能够递送介入器械(7),伸缩递送机构(3)能够使第一器械递送盒(1)相对于第二器械递送盒(2)前后移动。
2.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第一器械递送盒的递送出口(11)和第二器械递送盒的递送出口(23)均朝向前方,伸缩递送机构(3)沿前后方向延伸,伸缩递送机构(3)能够沿着前后方向伸缩,伸缩递送机构(3)含有从内向外依次套设的多个伸缩部件(31)。
3.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人,其特征在于,最外侧的伸缩部件(31)为末极伸缩杆(313),多个伸缩部件(31)之间螺纹连接,末极伸缩杆(313)的一端外连接有伸缩杆旋转驱动机构(35),伸缩杆旋转驱动机构(35)能够驱动末极伸缩杆(313)旋转并使伸缩递送机构(3)伸缩。
4.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人,其特征在于,所述血管介入手术机器人还包括第二递送盒驱动机构(6),第二器械递送盒(2)与第二递送盒驱动机构(6)可拆卸连接,最内侧的伸缩部件(31)为第一级伸缩杆(311),第一级伸缩杆(311)的外端通过端板(36)与第二递送盒旋转驱动机构(32)连接,第二递送盒旋转驱动机构(32)能够驱动第二递送盒驱动机构(6)绕第一轴线旋转,所述第一轴线平行于第一器械递送盒的递送出口(11)的轴线,第一器械递送盒的递送出口(11)的轴线和第二器械递送盒的递送出口(23)的轴线能够重合。
5.根据权利要求4所述的血管介入手术机器人,其特征在于,所述血管介入手术机器人还包括伸缩导轨支撑机构(4),伸缩递送机构(3)与伸缩导轨支撑机构(4)平行设置,伸缩导轨支撑机构(4)能够支撑伸缩递送机构(3),伸缩导轨支撑机构(4)也能够沿着前后方向伸缩,伸缩导轨支撑机构(4)含有从上向下依次设置的多个导轨组件(41)。
6.根据权利要求5所述的血管介入手术机器人,其特征在于,伸缩导轨支撑机构(4)位于伸缩递送机构(3)的下方,最上方的导轨组件(41)为第一级导轨组件(411),第一级导轨组件(411)含有从上向下依次连接的第一级伸出板(4111)、第一级滑块(4112)和第一级导轨(4113),最下方的导轨组件(41)为末级导轨组件(412),末级导轨组件(412)含有从上向下依次连接的末级伸出板(4121)、末级滑块(4122)和末级导轨(4123),第一级伸出板(4111)的一端与端板(36)连接固定,末级导轨(4123)相对于第一器械递送盒(1)静止。
7.根据权利要求4所述的血管介入手术机器人,其特征在于,所述血管介入手术机器人还包括第一递送盒驱动机构(5),第一器械递送盒(1)安装在第一递送盒驱动机构(5)上,第一递送盒驱动机构(5)内含有第一驱动组件(51)和安装空腔,当伸缩递送机构(3)处于伸出状态时,第二递送盒驱动机构(6)与第一递送盒驱动机构(5)前后间隔设置;当伸缩递送机构(3)处于缩回状态时,第二递送盒驱动机构(6)位于所述安装空腔内。
8.根据权利要求4所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第二递送盒驱动机构(6)含有第二递送盒安装板(64)和第二驱动组件(65),第二驱动组件(65)位于第二递送盒安装板(64)的一侧,第二器械递送盒(2)能够安装于第二递送盒安装板(64)的另一侧,第二递送盒安装板(64)上设置有磁吸块(61)、定位孔(62)和动力输出接头(63),第二器械递送盒(2)与磁吸块(61)磁力连接,第二器械递送盒(2)与定位孔(62)匹配插接,第二驱动组件(65)通过动力输出接头(63)与第二器械递送盒(2)内的传动部件连接。
9.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第二器械递送盒(2)包括第一递送轮(231)、第二递送轮(232)、Y阀组件(26)和Y阀安装槽(221);第一递送轮(231)和第二递送轮(232)之间能够形成主递送通道(234),Y阀组件(26)可拆卸地安装于Y阀安装槽(221)内,Y阀组件(26)含有Y阀(261)。
10.根据权利要求9所述的血管介入手术机器人,其特征在于,Y阀(261)的头部朝向主递送通道(234),Y阀(261)的尾部朝向第二器械递送盒的递送出口,在Y阀安装槽(221)和主递送通道(234)之间设置有主输送导向槽(222),介入器械(7)能够穿设在主输送导向槽(222)内。
11.根据权利要求10所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第二器械递送盒(2)还包括能相互盖合的盖体(21)和底壳(22);第一递送轮(231)、第二递送轮(232)、Y阀安装槽(221)和主输送导向槽(222)均设在底壳(22)内,在盖体(21)上设置有主压筋(211),主压筋(211)能够在盖体(21)盖合在底壳(22)后压靠在主输送导向槽(222)的槽口处。
12.根据权利要求9所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第一递送轮(231)的外表面的硬度和第二递送轮(232)的外表面的硬度均小于微导管(73)的硬度;第一递送轮(231)和第二递送轮(232)均连接有相应的轮轴(24),轮轴(24)的下端设置有多个凸起(245),多个凸起(245)沿轮轴(24)的周向均匀间隔排布,凸起(245)或凸起(245)的端部呈半球形。
13.根据权利要求9所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第一递送轮(231)为主动轮,第二递送轮(232)为从动轮,所述主动轮为同心轮,所述从动轮为偏心轮,所述偏心轮能靠近或偏离所述主动轮;在所述从动轮靠近所述主动轮的状态下,所述主动轮和所述从动轮之间形成主递送通道(234),所述主动轮能够依靠摩擦力带动所述从动轮旋转。
14.根据权利要求9所述的血管介入手术机器人,其特征在于,在Y阀安装槽(221)内设置有Y阀固定座(25),Y阀组件(26)还含有Y阀旋转机构(262),Y阀旋转机构(262)套设于Y阀(261)外,Y阀旋转机构(262)与Y阀固定座(25)可拆卸连接,Y阀旋转机构(262)能够带动所述Y阀旋转。
15.根据权利要求14所述的血管介入手术机器人,其特征在于,Y阀旋转机构(262)包括齿轮固定座(263)以及同轴连接的手转轮(264)和第一齿轮(265),第一齿轮(265)能转动地穿设在齿轮固定座(263)内,齿轮固定座(263)卡接在Y阀固定座(25)上;在Y阀固定座(25)上设置有第二齿轮(255),第二齿轮(255)能够与第一齿轮(265)相啮合并能带动第一齿轮(265)旋转;Y阀(261)能插接于手转轮(264)和第一齿轮(265)内。
16.根据权利要求15所述的血管介入手术机器人,其特征在于,手转轮(264)内设置有柔性环,所述柔性环能够与Y阀(261)过盈插接;Y阀固定座(25)包括上固定座(251)和下固定座(254),上固定座(251)的前端与下固定座(254)的前端铰接,上固定座(251)能绕铰接处的铰接轴的轴线摆动,所述铰接轴沿左右方向延伸。
17.根据权利要求11所述的血管介入手术机器人,其特征在于,在盖体(21)上还设置有能弹性伸缩的伸缩轴(212),伸缩轴(212)能够在盖体(21)盖合在底壳(22)后抵压在Y阀(261)的侧管上。
18.根据权利要求9所述的血管介入手术机器人,其特征在于,第二器械递送盒(2)还包括至少一个第三递送轮(233),第三递送轮(233)与第一递送轮(231)和第二递送轮(232)中的一个之间或相邻两个所述第三递送轮(233)之间能形成用于递送介入器械(7)的辅助递送通道(235)。
19.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人,其特征在于,所述血管介入手术机器人包括第一Y阀(2611)和第二Y阀(2612),第一Y阀(2611)能够安装在第一器械递送盒(1)或第二器械递送盒(2)内,在第一Y阀(2611)由第一器械递送盒(1)转移至第二器械递送盒(2)内后,第二Y阀(2612)能够安装在第一器械递送盒(1)内;微导管(73)的前端能穿过第一Y阀(2611)并能由第一Y阀(2611)的尾部接口穿出,第一递送轮(231)和第二递送轮(232)能够递送微导管(73);微导管(73)的末端能够与第二Y阀(2612)连接,第二Y阀(2612)能够使微导管(73)旋转。
20.根据权利要求19所述的血管介入手术机器人,其特征在于,当第一递送轮(231)和第二递送轮(232)递送微导管(73)的过程中,伸缩递送机构(3)能够使第一器械递送盒(1)相对于第二器械递送盒(2)向前移动,第一器械递送盒(1)的移动速度与递送微导管(73)的速度相同。
21.一种递送方法,其特征在于,所述递送方法采用了权利要求1所述的血管介入手术机器人,所述递送方法包括以下步骤:
将连接有导管(71)的第一Y阀(2611)安装在第一器械递送盒(1)上,利用第一器械递送盒(1)将导管(71)和导丝(72)递送至指定位置;
保持导管(71)和导丝(72)的轴向位置,将第一Y阀(2611)由第一器械递送盒(1)取出,通过伸缩递送机构(3)使第一器械递送盒(1)向后移动远离第一Y阀(2611);
将微导管(73)套设在导丝(72)外并穿入导管(71)内;
将第一Y阀(2611)安装在第二器械递送盒(2)的Y阀安装槽(221)内,将微导管(73)穿设在第二器械递送盒(2)的主递送通道(234)内,将与微导管(73)的后端连接的第二Y阀(2612)安装在第一器械递送盒(1)内;
利用第一递送轮(231)和第二递送轮(232)递送微导管(73),利用第一器械递送盒(1)递送导丝(72),直至导丝(72)达到目标位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410251235.1A CN117814923A (zh) | 2024-03-05 | 2024-03-05 | 血管介入手术机器人和递送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410251235.1A CN117814923A (zh) | 2024-03-05 | 2024-03-05 | 血管介入手术机器人和递送方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117814923A true CN117814923A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90515766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410251235.1A Pending CN117814923A (zh) | 2024-03-05 | 2024-03-05 | 血管介入手术机器人和递送方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117814923A (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140276391A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Hansen Medical, Inc. | Catheter insertion system and method of fabrication |
CN114983578A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-09-02 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 介入手术机器人从端驱动装置 |
CN115645056A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-01-31 | 深圳睿心智能医疗科技有限公司 | 一种介入手术机器人及介入手术系统 |
CN116135245A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-05-19 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 细长型医疗器械的递送装置 |
CN116236289A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-06-09 | 北京理工大学 | 一种血管介入手术机器人主端操作器及其力反馈方法 |
US11751962B1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-09-12 | Shenzhen Institute Of Advanced Biomedical Robot Co., Ltd. | Slave driving device of interventional surgical robot and elongated medical instrument delivery method |
CN117243703A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-19 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 血管介入手术机器人的控制方法、存储介质、电子设备 |
-
2024
- 2024-03-05 CN CN202410251235.1A patent/CN117814923A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140276391A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Hansen Medical, Inc. | Catheter insertion system and method of fabrication |
CN114983578A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-09-02 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 介入手术机器人从端驱动装置 |
US11751962B1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-09-12 | Shenzhen Institute Of Advanced Biomedical Robot Co., Ltd. | Slave driving device of interventional surgical robot and elongated medical instrument delivery method |
CN115645056A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-01-31 | 深圳睿心智能医疗科技有限公司 | 一种介入手术机器人及介入手术系统 |
CN116236289A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-06-09 | 北京理工大学 | 一种血管介入手术机器人主端操作器及其力反馈方法 |
CN116135245A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-05-19 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 细长型医疗器械的递送装置 |
CN117243703A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-19 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 血管介入手术机器人的控制方法、存储介质、电子设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6648180B2 (ja) | ガイドカルーテル制御用のシステム | |
CN114404784B (zh) | 一种血管介入手术机器人一次性无菌导丝控制器夹持机构 | |
CN113243947B (zh) | 面向肺部微小结节的支气管介入连续体机器人 | |
CN215651293U (zh) | 一种手柄、输送器及医用装置 | |
WO2023093575A1 (zh) | 快速交换球囊系统 | |
CN114681754B (zh) | 可调弯导管 | |
CN114469284B (zh) | 四自由度穿刺针定位导向装置 | |
CN114391964B (zh) | 一种紧凑型介入手术机器人驱动装置 | |
CN114469285B (zh) | 连杆式五自由度穿刺机器人 | |
CN117814923A (zh) | 血管介入手术机器人和递送方法 | |
JP3421322B2 (ja) | 磁気共鳴断層撮影装置 | |
CN114469286B (zh) | 小型化穿刺机器人 | |
CN217430663U (zh) | 一种阀固定组件及具有该阀固定组件的介入手术机器人 | |
CN218391268U (zh) | 小型化穿刺机器人 | |
CN113941082B (zh) | 一种面向腔道粒子支架释放的机器人系统 | |
CN114469282B (zh) | 正交结构五自由度穿刺机器人 | |
CN218279795U (zh) | 正交结构穿刺机器人 | |
CN117838326A (zh) | 同轴型血管介入手术器械递送盒、递送系统及递送方法 | |
CN115137486A (zh) | 吸引器及其头部装置 | |
US9339340B2 (en) | Medical instrument guiding device with an integrated guide ball | |
US20190365402A1 (en) | Minimally invasive device and system | |
CN118141523A (zh) | 多通道介入手术器械递送装置 | |
CN218391224U (zh) | 穿刺针定位导向装置 | |
CN219557543U (zh) | 一种锁紧结构及具有该锁紧结构的无菌模块 | |
CN220714019U (zh) | 介入手术器械递送装置及手术机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |