CN219462260U - 一种自动控制导管运动的输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动控制导管运动的输送装置，包括控制模块、导管驱动机构、导丝驱动机构、血管鞘和Y阀，控制模块分别电连接并操控导管驱动机构和导丝驱动机构；导管驱动机构包括导管夹持滚轮、导管支撑座、可移动支撑杆和驱动底座，导管穿过导管夹持滚轮，并置于导管支撑座上，可移动支撑杆装于驱动底座的直线滑轨上，并与驱动底座相对移动；导丝驱动机构包括Y阀安装座、导丝驱动滚轮和导丝支撑座，Y阀置于Y阀安装座上，并通过弹簧压紧机构固定，Y阀安装座装于导丝支撑座上，导丝支撑座安装于驱动底座上，导丝穿过导丝夹持滚轮、Y阀和导管；本实用新型可控制不同类型导管的推进(撤回)，有效夹持导管固定其位置，大幅减少医生的操作。

Description

一种自动控制导管运动的输送装置

[技术领域]

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种自动控制导管运动的输送装置。

[背景技术]

近年，血管介入手术因其创伤小、恢复快、安全等优势获得了快速的发展，成为心血管疾病的主要治疗方式。血管介入手术是医生借助实时的动态医学影像，手动将导管、导丝和球囊等血管器械送入人体指定位置，并对病灶进行诊断和精准治疗。

传统的血管介入手术会让医生长期暴露在X射线环境，虽然有铅衣的保护，但超长负载铅衣的重量也会给身体带来较大的伤害。血管介入采用的器械小而精密，虽然有图像的引导，但病人的个体差异(血管狭窄和病变程度等)对医生的操作经验要求较高。因此国内外都在致力于研究血管介入辅助系统，以解决传统血管介入手术的弊端。

血管介入辅助系统控制导管运动是通过机构辅助装置实现对导管的被动输送。辅助控制导管的操作大致分为：

(1)采用摩擦轮驱动导管的前进后退，采用齿轮配合实现导管的旋转，机构虽然简单，但是导管容易打滑，定位精度也较差；

(2)采用夹持器夹持导管，使用直线导轨推送夹持器往复运动，实现导管的前进后退，虽然解决了打滑问题，但是无法控制导管的连续运动且结构体积较大需要损耗导管的有效长度；

(3)采用套筒式结构封闭导管，套筒前后移动带动导管前后移动，但由于套筒与导管之间有较大的间隙，如果遇到阻碍，导管会在套筒内弯曲导致响应延迟。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种自动控制导管运动的输送装置，该装置可以控制不同类型导管的推进(撤回)，同时可以有效的夹持导管固定其位置，且能克服现有的缺陷，大幅度减少了医生的操作。

为实现上述目的设计一种自动控制导管运动的输送装置，包括控制模块1、导管驱动机构2、导丝驱动机构3、血管鞘4和Y阀7，所述控制模块1分别电连接并操控导管驱动机构2和导丝驱动机构3；所述导管驱动机构2包括导管夹持滚轮2-1、导管支撑座2-2、可移动支撑杆2-3和驱动底座2-4，所述导管夹持滚轮2-1安装于导管支撑座2-2上，所述导管夹持滚轮2-1之间穿设有导管6，所述导管6穿设在血管鞘4内，所述导管6置于导管支撑座2-2上，所述导管支撑座2-2安装在可移动支撑杆2-3一端，所述可移动支撑杆2-3另一端安装在驱动底座2-4的直线滑轨上，并与驱动底座2-4相对移动；所述导丝驱动机构3包括Y阀安装座3-1、导丝驱动滚轮3-2和导丝支撑座3-3，所述Y阀7置于Y阀安装座3-1上，并通过弹簧压紧机构固定，所述Y阀安装座3-1安装在导丝支撑座3-3一侧，所述导丝支撑座3-3安装于驱动底座2-4上，所述导丝支撑座3-3上安装有导丝驱动滚轮3-2，所述导丝驱动滚轮3-2之间穿设有导丝5，所述导丝5依次穿过导丝驱动滚轮3-2、Y阀7和导管6。

进一步地，所述导管夹持滚轮2-1电连接控制模块1，并由控制模块1控制其开合以松开或夹紧导管6。

进一步地，所述导管支撑座2-2上安装有直线位移传感器，所述直线位移传感器与控制模块1电连接，所述直线位移传感器用于实时动态的测量导管夹持滚轮2-1到导管6有效初始端的距离。

进一步地，所述导丝驱动滚轮3-2电连接控制模块1，并由控制模块1控制其开合以松开和夹紧导丝5。

进一步地，所述驱动底座2-4包含有对接器、直线滑轨座、编码器、传感器和驱动电机，所述驱动底座2-4与控制模块1通过直线滑轨座连接，并通过直线滑轨座相对于控制模块1前后移动，所述导丝支撑座3-3与驱动底座2-4通过对接器连接。

进一步地，所述可移动支撑杆2-3为L型杆，所述可移动支撑杆2-3一端顶部安装导管支撑座2-2，所述可移动支撑杆2-3另一端通过直线滑轨相对于驱动底座2-4移动，且可移动支撑杆2-3到位锁紧固定后与触发开关接触连接，所述触发开关电连接控制模块1。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型能够自动控制导管，实现了对导管前进和回退的自动控制；

(2)本实用新型可实现对不同类型尺寸导管的自动输送控制，减少医生操作，满足血管介入手术的临床使用需求；

(3)本实用新型能够控制不同类型导管的推进(撤回)，同时可以有效的夹持导管固定其位置，且能克服现有的缺陷，大幅度减少医生的操作；

(4)本实用新型相比于现有技术，无需对导管伸入人体的距离做限制，保持初始安装位置不变，再无需操作者操作，导管可自动送到设定位置；

(5)本实用新型提供的导管自动输送机构，模拟了临床医生的操作，限制了导管夹持机构与血管鞘之间的距离，实现输送导管时导管不弯折能正常运送；

(6)本实用新型相比于现有技术，其结构简单，尺寸小，成本低，且操作方便，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图一；

图2是本实用新型的结构示意图二(可移动支撑杆运动)；

图3是本实用新型的结构示意图三(导管运动到位后)；

图4是本实用新型导管前进方法流程图；

图5是本实用新型导管回退方法流程图；

图中：1、控制模块 2、导管驱动机构 3、导丝驱动机构 4、血管鞘5、导丝6、导管7、Y阀2-1、导管夹持滚轮2-2、导管支撑座2-3、可移动支撑杆2-4、驱动底座3-1、Y阀安装座3-2、导丝驱动滚轮3-3、导丝支撑座。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1至附图3所示，本实用新型提供了一种自动控制导管运动的输送装置，包括控制模块 1、导管驱动机构 2、导丝驱动机构 3、血管鞘 4、导丝5、导管6和Y阀7，控制模块1分别电连接并操控导管驱动机构2和导丝驱动机构3；控制模块1包含了各种机构和控制单元，可分别操控导管驱动机构2和导丝驱动机构3。

导管驱动机构2包含了导管夹持滚轮2-1、导管支撑座2-2、可移动支撑杆2-3和驱动底座2-4，导管夹持滚轮2-1安装于导管支撑座2-2上，导管夹持滚轮2-1之间穿设有导管6，导管6穿设在血管鞘4内，导管6置于导管支撑座2-2上，导管支撑座2-2安装在可移动支撑杆2-3一端，可移动支撑杆2-3另一端安装在驱动底座2-4的直线滑轨上，并与驱动底座2-4相对移动；导管夹持滚轮2-1电连接控制模块1，并由控制模块1控制其开合以松开或夹紧导管6；导管支撑座2-2上安装有直线位移传感器，直线位移传感器与控制模块1电连接，直线位移传感器用于实时动态的测量导管夹持滚轮2-1到导管6有效初始端的距离；可移动支撑杆2-3为L型杆，可移动支撑杆2-3一端顶部安装导管支撑座2-2，可移动支撑杆2-3另一端通过直线滑轨相对于驱动底座2-4移动，且可移动支撑杆2-3到位锁紧固定后与触发开关接触连接，触发开关电连接控制模块1。

导丝驱动机构3包含了Y阀安装座3-1、导丝驱动滚轮3-2和导丝支撑座3-3，Y阀7置于Y阀安装座3-1上，并通过弹簧压紧机构固定，Y阀安装座3-1安装在导丝支撑座3-3一侧，导丝支撑座3-3安装于驱动底座2-4上，导丝支撑座3-3上安装有导丝驱动滚轮3-2，导丝驱动滚轮3-2之间穿设有导丝5，导丝5依次穿过导丝驱动滚轮3-2、Y阀7和导管6；导丝驱动滚轮3-2电连接控制模块1，并由控制模块1控制其开合以松开和夹紧导丝5。

本实用新型所述的自动控制导管运动的输送装置中，导管6穿过导管夹持滚轮2-1，放置在导管支撑座2-2上；控制模块1控制导管夹持滚轮2-1的开合，从而松开和夹紧导管6；可移动支撑杆2-3安装在驱动底座2-4的直线滑轨上，可相对移动；驱动底座2-4包含了对接器、直线滑轨座、编码器、传感器、驱动电机等，驱动底座2-4与控制模块1通过直线滑轨座连接，可相对于控制模块1前后移动。Y阀7放置在Y阀安装座3-1上，并通过弹簧压紧机构将其固定；导丝支撑座3-3与驱动底座2-4通过对接器连接；导丝5穿过Y阀7、导管6和导丝驱动滚轮3-2，控制模块1控制导丝驱动滚轮3-2的开合，从而松开和夹紧导丝5。该输送装置通过控制导管加持滚轮3-2与血管鞘4之间的距离，并保持导管夹持滚轮3-2与血管鞘4之间的导管不弯曲，进而完成导管的输送。

本实用新型还提供了一种导管自动输送方法，具体如下：

已知血管鞘4裸露在人体外的头端长度L2，导管6的有效长度L3，导管夹持滚轮2-1到导管6有效初始尾端的距离L4；通过分析大量的实验数据，设定导管夹持滚轮2-1到血管鞘4之间可移动的最大距离为Lmax；可移动支撑杆2-3的移动距离为L。

将CTA三维图像和DSA二维图像相结合，计算血管穿刺点(血管鞘入口)到设定位置(如冠脉口)的距离L0，血管穿刺点到导管最前端的距离L1；导管支撑座2-2上安装有直线位移传感器，可实时动态的测量导管夹持滚轮2-1到导管6有效初始端的距离L4；导管6前进距离Lm；L1和Lm都是实时在变化的，是一个动态值：

L＝L3-L1-L2-L4-Lmax；

Lm＝L0-L1；

当初次安装导管6时，首先向控制模块1输入导管6的长度L3，并发送“导管松开”指令，将导管夹持滚轮2-1分离；此时将导管6与Y阀7连接，并穿过导管夹持滚轮2-1；再将Y阀7通过弹簧压紧机构将其固定在Y阀安装座3-1上；此时导管6的轴向方向已相对固定。

如附图4所示，为导管前进方法流程图。具体步骤如下：

向控制模块1发送“导管前进”指令；首先控制模块1会先通过触发开关和编码器判断导管6是否被夹持；如果导管6被夹持，控制模块1会先向导管驱动机构2发送“导管松开”指令；可移动支撑杆2-3相对于驱动底座2-4，通过直线滑轨向前移动距离L，到位后锁紧固定，见附图2；可移动支撑杆2-3固定后通过触发开关，使导管夹持滚轮2-1贴紧，导管6被夹持；同时控制模块1会先判断Lm与Lmax的大小关系。

如果Lm＜Lmax，控制模块1向导管驱动机构2发送指令，导管驱动机构2协同导丝驱动机构3一起向前运动Lm，将导管6送到设定位置，同时保持导管夹持滚轮2-1的位置不变，见附图3。

如果Lm＞Lmax，首先控制模块1向导管驱动机构2发送指令，导管驱动机构2和导丝驱动机构3协同向前移动Lmax。进而控制模块1向导管驱动机构2发送指令，导管夹持滚轮2-1分离，导管6未被夹持；可移动支撑杆2-3再向后运动Lmax，到位后锁紧固定；控制模块1向导管驱动机构2发送“导管夹持”指令，滚轮2-1贴紧，导管6被夹持。

控制模块1再一次判断此时Lm与Lmax的大小关系。如果Lm＞Lmax，重复以上运动，直到Lm＜Lmax。此时导管夹持滚轮2-1再带动导管6向前移动Lm，最终将导管6送到设定位置，见附图4。如果Lm＜Lmax，无需再重复以上运动，导管驱动机构2和导丝驱动机构3协同向前移动Lm,导管6即被送到设定位置。

如附图5所示，为导管回退方法流程图。当导管需要回退时，向控制模块1发送“导管回退”指令。控制模块1会先通过触发开关和编码器判断导管6是否被夹持，如果导管6未被夹持，控制模块1会先向导管驱动机构2发送“导管夹持”指令，导管夹持滚轮2-1贴紧，导管6被夹持，进而控制模块1再向导管驱动机构2发送指令，导管驱动机构2和导丝驱动机构3协同向后移动Le。如果导管6需要再接着向前运动，就再执行“导管前进”指令，反复循环，最终将导管6即被送到设定位置。

本实用新型提供的导管自动输送机构，模拟了临床医生的操作，限制了导管夹持机构与血管鞘之间的距离，从而实现输送导管时导管不弯折能正常运送；本实用新型提供的导管自动输送方法，基于图像算法自动控制导管的前进和回退。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，其使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动控制导管运动的输送装置，其特征在于：包括控制模块(1)、导管驱动机构(2)、导丝驱动机构(3)、血管鞘(4)和Y阀(7)，所述控制模块(1)分别电连接并操控导管驱动机构(2)和导丝驱动机构(3)；所述导管驱动机构(2)包括导管夹持滚轮(2-1)、导管支撑座(2-2)、可移动支撑杆(2-3)和驱动底座(2-4)，所述导管夹持滚轮(2-1)安装于导管支撑座(2-2)上，所述导管夹持滚轮(2-1)之间穿设有导管(6)，所述导管(6)穿设在血管鞘(4)内，所述导管(6)置于导管支撑座(2-2)上，所述导管支撑座(2-2)安装在可移动支撑杆(2-3)一端，所述可移动支撑杆(2-3)另一端安装在驱动底座(2-4)的直线滑轨上，并与驱动底座(2-4)相对移动；所述导丝驱动机构(3)包括Y阀安装座(3-1)、导丝驱动滚轮(3-2)和导丝支撑座(3-3)，所述Y阀(7)置于Y阀安装座(3-1)上，并通过弹簧压紧机构固定，所述Y阀安装座(3-1)安装在导丝支撑座(3-3)一侧，所述导丝支撑座(3-3)安装于驱动底座(2-4)上，所述导丝支撑座(3-3)上安装有导丝驱动滚轮(3-2)，所述导丝驱动滚轮(3-2)之间穿设有导丝(5)，所述导丝(5)依次穿过导丝驱动滚轮(3-2)、Y阀(7)和导管(6)。

2.如权利要求1所述的自动控制导管运动的输送装置，其特征在于：所述导管夹持滚轮(2-1)电连接控制模块(1)，并由控制模块(1)控制其开合以松开或夹紧导管(6)。

3.如权利要求1所述的自动控制导管运动的输送装置，其特征在于：所述导管支撑座(2-2)上安装有直线位移传感器，所述直线位移传感器与控制模块(1)电连接，所述直线位移传感器用于实时动态的测量导管夹持滚轮(2-1)到导管(6)有效初始端的距离。

4.如权利要求1所述的自动控制导管运动的输送装置，其特征在于：所述导丝驱动滚轮(3-2)电连接控制模块(1)，并由控制模块(1)控制其开合以松开和夹紧导丝(5)。

5.如权利要求1所述的自动控制导管运动的输送装置，其特征在于：所述驱动底座(2-4)包含有对接器、直线滑轨座、编码器、传感器和驱动电机，所述驱动底座(2-4)与控制模块(1)通过直线滑轨座连接，并通过直线滑轨座相对于控制模块(1)前后移动，所述导丝支撑座(3-3)与驱动底座(2-4)通过对接器连接。

6.如权利要求1所述的自动控制导管运动的输送装置，其特征在于：所述可移动支撑杆(2-3)为L型杆，所述可移动支撑杆(2-3)一端顶部安装导管支撑座(2-2)，所述可移动支撑杆(2-3)另一端通过直线滑轨相对于驱动底座(2-4)移动，且可移动支撑杆(2-3)到位锁紧固定后与触发开关接触连接，所述触发开关电连接控制模块(1)。