CN221205662U - 一种血管介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种血管介入手术机器人，涉及医疗器械领域。该血管介入手术机器人包括机器人从端、图像采集部件和机器人主端；其中，机器人从端的前端用于与血管鞘连接，图像采集部件设置于机器人从端的前端，机器人主端同时与机器人从端以及图像采集部件通信，图像采集部件用于获取血管鞘的状态信息并传输至机器人主端，机器人主端用于对血管鞘的状态信息进行处理并输出反馈。在血管介入手术过程中，可通过图像采集部件采集血管鞘的实时状态信息，并传输至机器人主端进行处理，机器人主端再对处理后的信息进行输出反馈，使得医护人员可通过机器人主端远程实现对血管鞘的实时监测，从而避免因血管鞘脱离人体而产生医疗事故。

Description

一种血管介入手术机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种血管介入手术机器人。

背景技术

在现有的血管介入手术时，血管鞘需要穿刺置入人体，实现对手术耗材的输送，并由血管介入手术机器人完成输送作业。

但是在手术过程中，存在血管鞘脱离人体的情况。对于完全无医护人员在病人所在的手术室(一般为导管室，存在X摄像辐射)的手术，极易在手术过程中因为血管鞘的状态发生异常而产生安全隐患，例如血管鞘脱离人体或者血管鞘发生移位，从而产生医疗事故。

实用新型内容

本实用新型提供了一种血管介入手术机器人，其可使医护人员在远程也能实现血管鞘进行监测，从而避免产生医疗事故。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种血管介入手术机器人，其包括：

机器人从端、图像采集部件和机器人主端；

其中，所述机器人从端的前端用于与血管鞘连接，所述图像采集部件设置于所述机器人从端的前端，所述机器人主端与所述图像采集部件通信，所述图像采集部件用于获取所述血管鞘的状态信息并传输至所述机器人主端，所述机器人主端用于接收所述血管鞘的状态信息并输出反馈。

可选地，所述图像采集部件连接于所述机器人从端的前端外侧壁。

可选地，所述机器人从端包括壳体，所述图像采集部件位于所述壳体的内侧，所述壳体的前端设置有可视部，所述图像采集部件用于通过所述可视部获取所述血管鞘的状态信息。

可选地，所述可视部为贯通孔。

可选地，所述贯通孔的尺寸沿所述壳体的内侧至外侧方向逐渐递增。

可选地，所述图像采集部件的至少部分位于所述贯通孔。

可选地，所述机器人从端还包括骨架，所述骨架设置于所述壳体内，所述图像采集部件的一端容置于所述贯通孔中，另一端通过支架连接于所述骨架的前端。

可选地，所述机器人从端包括壳体、支撑管和缓冲管，所述支撑管以及所述缓冲管均连接于所述壳体，所述缓冲管用于连通于所述支撑管和所述血管鞘之间，所述支撑管用于通过所述缓冲管向所述血管鞘输送耗材；

所述图像采集部件为定焦摄像头，所述定焦摄像头的焦点位于其视野轴线上，所述定焦摄像头的视野轴线与所述支撑管的延伸轴线相交并形成有交点，所述交点位于所述血管鞘。

可选地，所述焦点与所述交点重合。

可选地，所述机器人主端包括处理模块和显示屏，所述处理模块同时与所述显示屏以及所述图像采集部件通信，所述处理模块用于对所述图像采集部件获取的所述血管鞘的状态信息进行信号处理，所述显示屏用于依据所述处理模块处理后的信号进行图像反馈显示。

本实用新型实施例提供的血管介入手术机器人有益效果包括，例如：

该血管介入手术机器人包括机器人从端、图像采集部件和机器人主端；其中，机器人从端的前端用于与血管鞘连接，图像采集部件设置于机器人从端的前端，机器人主端同时与机器人从端以及图像采集部件通信，图像采集部件用于获取血管鞘的状态信息并传输至机器人主端，机器人主端用于对血管鞘的状态信息进行处理并输出反馈。在血管介入手术过程中，可通过图像采集部件采集血管鞘的实时状态信息，并传输至机器人主端进行处理，机器人主端再对处理后的信息进行输出反馈，使得医护人员可通过机器人主端远程实现对血管鞘的实时监测，从而避免因血管鞘脱离人体而产生医疗事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的实施例中提供的血管介入手术机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中提供图像采集部件的视野轴线和支撑管的延伸轴线的位置示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的图像采集装置及骨架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的图像采集装置和支架的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中提供的支架的结构示意图。

图标：100-血管介入手术机器人；110-机器人从端；111-壳体；112-骨架；113-可视部；120-图像采集部件；129-视野轴线；130-支架；131-第一限位杆；1311-第一安装部；1312-第一容置部；1313-第一支耳；1314-第二支耳；132-第二限位杆；1321-第二安装部；1322-第二容置部；1323-第三支耳；133-夹持空间；140-支撑管；149-延伸轴线；150-缓冲管；160-交点；170-机器人主端；171-显示屏；172-图像反馈区域；200-血管鞘。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

血管鞘的穿刺角度存在差异，或者在耗材输送过程中由于机器人从端的振动血管鞘运动，都会导致血管鞘从人体脱落或者发生移位，存在脱离人体的风险。一种解决方案是，依靠医护人员现场实时观察血管鞘的情况。但是对于无人手术室的手术是存在安全隐患的。因此本申请提供一种血管介入手术机器人，能够提高对于无人在病人所在的手术室的手术的安全性。

请参考图1-图5，本实用新型的实施例中提供的血管介入手术机器人100可以解决上述问题，接下来将对其进行详细的描述。

参考图1，该血管介入手术机器人100包括机器人从端110、图像采集部件120和机器人主端170；其中，机器人从端110放置在病人所在的手术室(一般为医院的导管室)，机器人主端170放置在医生操控室内，医生通过机器人主端来远程操作机器人从端来完成介入手术过程。其中，机器人从端110的前端用于与血管鞘200连接，图像采集部件120设置于机器人从端110的前端，机器人主端170与图像采集部件120通信，图像采集部件120用于获取血管鞘200的状态信息并传输至机器人主端170，机器人主端170用于接收血管鞘200的状态信息并输出反馈。

在血管介入手术过程中，可通过图像采集部件120采集血管鞘200的实时状态信息，并传输至机器人主端170进行处理，机器人主端170再对处理后的信息进行输出反馈，使得医护人员可通过机器人主端170远程实现对血管鞘200的实时监测，从而避免因血管鞘200脱离人体而产生医疗事故。

值得注意的是，在血管介入手术之前，先对血管鞘200进行穿刺作业，再使机器人从端110移动至合适位置并与血管鞘200进行连接。

本实施例中，机器人主端170包括处理模块和显示屏171，处理模块同时与显示屏171以及图像采集部件120通信，处理模块用于对图像采集部件120获取的血管鞘200的状态信息进行处理，显示屏171用于依据处理模块处理后的信号进行图像反馈显示。此外，显示屏171上划分有图像反馈区域172，用于对血管鞘200的实时图像信息进行及时反馈，而显示屏171的其他区域则用于显示其他数据信息等。

上述技术方案中，设置显示屏171便于通过图像反馈血管鞘200的实时状态信息，从而方便医护人员直接目视观察。在血管介入手术机器人100手术操作过程中，医生通过机器人主端170来远程操作机器人从端110来完成介入手术过程，在操作主端时可以通过显示屏171观察图像采集部件采集到的血管鞘200的状态，医生可以随时查看血管鞘200的状态信息，以免出现血管鞘200脱离而不自知的医疗事故。当无人在手术室时，可以做到远程观测的目的，提高安全性。

当然了，在本实用新型的其他实施例中，机器人主端170还可以包括报警器，报警器可以具备显示灯和扬声器。处理模块在对血管鞘200的状态信息进行处理时可以直接判定血管鞘200的状态信息是否脱离人体或者是否存在脱离人体的运动趋势，当判定血管鞘200已经脱离人体或者存在脱离人体的运动趋势时，显示灯可通过灯光闪烁，扬声器可通过发声的方式来对医护人员进行提示。当然了，也可以仅具有显示屏171、显示灯、扬声器中的一种。

值得注意的是，上述通信方式包括有线连接和无线连接，采用有线连接时，可以确保相通信的部件之间的信号稳定性；采用无线连接时，可以减少线束的布置以避免对作业产生阻碍。

可选地，图像采集部件120连接于机器人从端110的前端外侧壁。

上述技术方案中，通过将图像采集部件120设置于机器人从端110的外侧，方便对图像采集部件120进行调试和维护。

可选地，机器人从端110包括壳体111，图像采集部件120位于壳体111的内侧，壳体111的前端设置有可视部113，图像采集部件120用于通过可视部113获取血管鞘200的状态信息。

上述技术方案中，通过将图像采集部件120设置壳体111的内侧，可通过壳体111对图像采集部件120起到一定的遮挡保护，避免外物轻易与图像采集部件120发生碰撞而导致损伤；还可以对壳体111内侧的空间进行充分利用，进而避免因设置图像采集部件120而使得机器人从端110的体积增大。并通过设置可视部113，使得位于壳体111内侧的图像采集部件120不会存在视线遮挡，从而便于获取血管鞘200的状态信息。

本实施例中，可视部113为贯通孔。并且，贯通孔的尺寸沿壳体111的内侧至外侧方向逐渐递增。

上述技术方案中，通过设置开口呈锥形的贯通孔，可以避免图像采集部件120和血管鞘200之间存在实体遮挡，用于避免杂质附着在实体结构上造成视野遮挡。并使图像采集部件120的采集视野可以沿贯通孔的锥形开口进行发散，避免贯通孔的侧壁对图像采集部件120的视野造成遮挡，进而获得更大的视野范围，并降低了图像采集部件120获取血管鞘200状态信息的难度。当然了，不排除贯通孔是圆柱孔、方形孔或者三角形孔，其具体设置形状不作限定。

值得注意的是，可视部113还可以是透明板，透明板选用透光率不低于85％的材质，具体可以是透明塑料或者透明玻璃等，其具体材质不作限定。

并且，透明板可拆卸地安装于壳体111上，具体安装方式包括卡扣连接、插销连接、螺纹连接等，其具体安装方式不作限定。通过设置可拆卸的透明板，一方面可以对壳体111内侧的图像采集部件120起到遮挡作用；另一方面可将透明板拆下对图像采集部件120进行调试、维修或者更换，还可以对拆下的透明板进行清洁，减少透明板上的杂质附着，防止对图像采集部件120的视野产生负面影响。当然了，透明板也可以一体成型在壳体111上。

当然了，可视部113还可以是网格，网格上形成有多个空隙，通过合理布置图像采集部件120和网格的间距，使得图像采集部件120的视野可以穿过空隙，进而获取血管鞘200的状态信息。网格也可以通过拆卸地安装于壳体111上，具体安装方式包括卡扣连接、插销连接、螺纹连接等。

可选地，图像采集部件120的至少部分位于贯通孔。

本实施例中，机器人从端110还包括骨架112，骨架112设置于壳体111内，图像采集部件120的一端容置于贯通孔中，另一端通过支架130连接于骨架112的前端。

上述技术方案中，使得图像采集部件120的一端容置于贯通孔，一方面可通过贯通孔对图像采集部件120起到导向和定位作用；另一方面，图像采集部件120紧贴贯通孔，可以减小图像采集部件120与血管鞘200的实际间距，确保图像采集部件120设置于壳体111内侧距离血管鞘200较为接近的位置，以保障采集的视野清晰和准确。另外，通过设置支架130和骨架112可以对图像采集部件120起到一定的固定支撑作用。

具体地，图像采集部件120的一端可以是卡接于贯通孔内，也可以使得图像采集部件120的端部外壁与贯通孔的内壁之间存在间隙，通过在间隙中填充柔性材质来确保图像采集部件120与贯通孔的相对位置稳定性。

当然了，在本实用新型的其他实施例中，可以使得图像采集部件120全部设置于贯通孔内，可以进一步减少图像采集部件120和血管鞘200之间的距离。

图像采集部件120还可以设置于壳体111内并与贯通孔相间隔，可使得贯通孔和图像采集部件120之间存在一个安全间距，使得杂质穿过贯通孔进入壳体111的内腔时不会直接附着于图像采集部件120的表面而造成视野遮挡。

参考图1和图2，机器人从端110还包括支撑管140和缓冲管150，支撑管140以及缓冲管150均连接于壳体111，缓冲管150用于连通于支撑管140和血管鞘200之间，支撑管140用于通过缓冲管150向血管鞘200输送耗材。

在本实施例中，缓冲管150为软管，用于在支撑管140和血管鞘200之间起到一定的缓冲作用。因为机器人从端110在工作过程中可能产生晃动，软管可以减小传递至血管鞘200的晃动，从而避免血管鞘200随支撑管140同步晃动，提高对手术患者的安全保障。

本实施例中，图像采集部件120为定焦摄像头，定焦摄像头的焦点位于其视野轴线129上，定焦摄像头的视野轴线129与支撑管140的延伸轴线149相交并形成有交点160，交点160位于血管鞘200。

上述技术方案中，使得定焦摄像头的视野轴线129与支撑管140的延伸轴线149的交点位于血管鞘200，可使理论状态下的血管鞘200可以位于定焦摄像头的视野中心，以确保定焦摄像头的视野范围最大化。当血管鞘200相对于支撑管140发生位置变化时，血管鞘200在定焦摄像头的视野上的位置也是由中心开始变化的。本实施例可确保图像采集部件120采集到的视野范围大，血管鞘200位于视野的中心。

具体地，可使定焦摄像头的焦点与交点160重合，进而保证理论状态下所采集到的血管鞘200的图像信息最为清晰。值得注意的是，理论状态是指位于支撑管140和血管鞘200之间的缓冲管150的处于支撑管140的延伸轴线149上的情况。

此外，定焦摄像头的视野平面具体可以是呈圆形、扇形、矩形、菱形等形状，其具体形状不作限定，并且定焦摄像头在图像采集过程中可以保持采集的清晰度稳定，不容易出现画面虚的现象。

当然了，图像采集部件120还可以是变焦摄像头，当因为手术条件差异需要布置更长的血管鞘200或缓冲管150而导致图像采集部件120与血管鞘200的间距发生变化时，变焦摄像头可通过自动调焦来适应距离变化，以获取清晰的血管鞘200的状态信息。

参考图3和图4，支架130包括可拆卸连接的第一限位杆131和第二限位杆132，第一限位杆131可拆卸地连接于骨架112，图像采集部件120设置于第一限位杆131和第二限位杆132之间。

上述技术方案中，通过第一限位杆131和第二限位杆132相配合，共同实现对图像采集部件120的安装限位，进而确保图像采集部件120与骨架112的相对位置稳定性。并通过第一限位杆131与骨架112的可拆卸连接，便于对图像采集部件120进行拆卸或安装，使其与骨架112可以快速分离或连接。

参考图4和图5，第一限位杆131包括相连接的第一安装部1311和第一容置部1312，第一安装部1311可拆卸地连接于骨架112，图像采集部件120容置于第一容置部1312，第一容置部1312可拆卸地连接于第二限位杆132，第一容置部1312和第二容置部1322均可以对图像采集部件120起到一定的容置作用。

本实施例中，图像采集部件120呈圆柱形，第一容置部1312和第二容置部1322的内腔均呈半弧形，使得两个容置部相配合可以形成对图像采集部件120进行夹持容置的圆形区域。

具体地，第一安装部1311设置有第一支耳1313，第一支耳1313可拆卸地连接于骨架112，第一容置部1312设置有第二支耳1314，第二支耳1314可拆卸地连接于第二限位杆132。第一支耳1313上开设有两个通孔，可在通孔内插入紧固件实现与骨架112的可拆卸连接。第二支耳1314上也开设有两个通孔，可在通孔内插入紧固件实现与第二限位杆132的可拆卸连接。

并且，第二限位杆132包括相连接的第二安装部1321和第二容置部1322，第二安装部1321可拆卸地连接于第一容置部1312，第二容置部1322与第一容置部1312之间形成有夹持空间133，图像采集部件120容置于夹持空间133。第二安装部1321包括两个第三支耳1323，两个第三支耳1323分别与第一安装部1311以及第一容置部1312可拆卸连接。第三支耳1323分别连接于第二容置部1322的两侧，两个第三支耳1323上分别开设有两个通孔，第一安装部1311上开设有相对应的通孔，通孔内分别用于插入紧固件实现可拆卸连接。

值得注意的是，在第一支耳1313、第二支耳1314以及第三支耳1323上的通孔的数目还可以是一、三、五、八个等，其具体设置数目不作限定。

综上所述，本实用新型实施例所提供的血管介入手术机器人100的具体工作过程如下：

机器人从端110移动，并使缓冲管150与血管鞘200连通，支撑管140通过缓冲管150向血管鞘200输送耗材，设置于机器人从端110的前端的图像采集部件120获取血管鞘200的实时状态信息，并传输至机器人主端170的处理模块进行处理，处理模块将处理后的信息传输至显示屏171，通过显示屏171对血管鞘200的状态信息以图像形式进行实时输出显示，医护人员可通过机器人主端170的显示屏171对血管鞘200进行实时监测，避免因血管鞘200脱离人体而导致医疗事故。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种血管介入手术机器人，其特征在于，包括：

机器人从端(110)、图像采集部件(120)和机器人主端(170)；

其中，所述机器人从端(110)的前端用于与血管鞘(200)连接，所述图像采集部件(120)设置于所述机器人从端(110)的前端，所述机器人主端(170)与所述图像采集部件(120)通信，所述图像采集部件(120)用于获取所述血管鞘(200)的状态信息并传输至所述机器人主端(170)，所述机器人主端(170)用于接收所述血管鞘(200)的状态信息并输出反馈。

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，所述图像采集部件(120)连接于所述机器人从端(110)的前端外侧壁。

3.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述机器人从端(110)包括壳体(111)，所述图像采集部件(120)位于所述壳体(111)的内侧，所述壳体(111)的前端设置有可视部(113)，所述图像采集部件(120)用于通过所述可视部(113)获取所述血管鞘(200)的状态信息。

4.根据权利要求3所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述可视部(113)为贯通孔。

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，所述贯通孔的尺寸沿所述壳体的内侧至外侧方向逐渐递增。

6.根据权利要求4所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述图像采集部件(120)的至少部分位于所述贯通孔。

7.根据权利要求6所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述机器人从端(110)还包括骨架(112)，所述骨架(112)设置于所述壳体(111)内，所述图像采集部件(120)的一端容置于所述贯通孔中，另一端通过支架(130)连接于所述骨架(112)的前端。

8.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述机器人从端(110)包括壳体(111)、支撑管(140)和缓冲管(150)，所述支撑管(140)以及所述缓冲管(150)均连接于所述壳体(111)，所述缓冲管(150)用于连通于所述支撑管(140)和所述血管鞘(200)之间，所述支撑管(140)用于通过所述缓冲管(150)向所述血管鞘(200)输送耗材；

所述图像采集部件(120)为定焦摄像头，所述定焦摄像头的焦点位于其视野轴线(129)上，所述定焦摄像头的视野轴线(129)与所述支撑管(140)的延伸轴线(149)相交并形成有交点(160)，所述交点(160)位于所述血管鞘(200)。

9.根据权利要求8所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述焦点与所述交点(160)重合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的血管介入手术机器人，其特征在于，所述机器人主端(170)包括处理模块和显示屏(171)，所述处理模块同时与所述显示屏(171)以及所述图像采集部件(120)通信，所述处理模块用于对所述图像采集部件(120)获取的所述血管鞘(200)的状态信息进行处理，所述显示屏(171)用于依据所述处理模块处理后的信号进行图像反馈显示。