医疗用微型机器人及具备其的微型机器人系统技术方案

本发明专利技术提供微型机器人，其包括：钻孔本体部，末端形成有钻头；螺旋结合本体部，内部设有磁铁，上述螺旋结合本体部与上述钻孔本体部的外缘螺旋结合；以及系统控制部，向上述磁铁提供旋转磁场，来控制上述钻孔本体部和上述螺旋结合本体部相互同时进行螺旋运动或着控制上述螺旋结合本体部在上述钻孔本体部的周围进行螺旋运动。并且，本发明专利技术还提供包括上述微型机器人的微型机器人系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医疗用微型机器人，更详细地涉及能够投入用于溶解血管内血栓的药物并可进行钻孔的医疗用微型机器人及具备其的微型机器人系统。
技术介绍
通常，血管治疗用微型机器人为了治疗血管只能进行机械钻孔运动。仅使用机械钻孔运动的血管治疗方式的操作方法单纯，因此可能比较易于体现。但是，治疗如慢性完全闭塞症等严重的血管疾病时需要进行相对高速的钻孔运动，而此时存在高速钻孔运动会对血管壁导致二次损伤的重大缺点。作为治疗血管疾病的传统方法，通过大腿动脉插入导管后由医生手动操作来贯通血管。但是，导管由于其结构特征无法适用于复杂的血管，且手术的成功与否极大依赖于医生的熟练度。为了客服如上所述的导管的缺点，近期在各个先进研究机构对血管治疗用微型机器人正活跃进行研究。至今开发出的微型机器人主要是利用机械钻孔运动来治疗堵塞的血管的方法。但是，如慢性完全闭塞症，由坚固的材质而导致血管堵塞的严重的血管疾病的情况下，只用机械钻孔运动则难以治疗疾病。另一方面，血栓溶解剂作为可生化学地溶解血栓的药物，与微型机器人的机械钻孔运动一并使用时可有效治疗血管疾病。因此，为了提高微型机器人的血管治疗性能，需要开发同时具有机械钻孔运动功能及药物传达功能的微型机器人。与本专利技术相关的现有文献有韩国公开专利公开号第10-2009-0122648号(公开日：2009年12月01日)。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供具有螺旋形结合结构而进行前进及血栓钻孔的同时，可喷射用于溶解血栓的药物的医疗用微型机器人及具备其的微型机器人系统。技术方案在第一方面，本专利技术提供微型机器人，其包括：钻孔本体部，末端形成有钻头；螺旋结合本体部，内部设有磁铁，上述螺旋结合本体部与上述钻孔本体部的外缘螺旋结合；以及系统控制部，向上述磁铁提供旋转磁场，来控制上述钻孔本体部和上述螺旋结合本体部相互同时进行螺旋运动或者上述螺旋结合本体部在上述钻孔本体部的周围进行螺旋运动。优选地，在上述钻孔本体部的外缘形成有与上述螺旋结合本体部旋转磁场的螺旋形突起。优选地，在上述钻孔本体部的内部形成有用于装载药物的呈中空形状的药物装载空间。优选地，在上述钻头的端部形成有上述药物的药物喷射孔。优选地，上述螺旋结合本体部为，活塞本体，夹设在上述药物装载空间来抽吸上述药物；螺旋形线圈，形成于上述活塞本体的端部并与上述螺旋形突起螺旋结合。优选地，在上述活塞本体的内部形成有磁铁插槽，上述磁铁夹设在磁铁插槽。优选地，上述磁铁插槽呈圆筒状的孔，上述磁铁呈圆柱状。优选地，上述活塞本体的端部突出形成。优选地，上述螺旋形突起之间的齿距为，大于上述螺旋形线圈的厚度。上述系统控制部控制产生上述旋转磁场的磁场发生部的驱动。上述系统控制部具有前进或后退模式、药物喷射模式、钻孔模式。优选地，在执行上述前进及后退模式的情况下，上述系统控制部符合如下条件：优选地，执行上述药物喷射模式的情况下，上述系统控制部符合如下条件：优选地，执行上述钻孔模式的情况下，上述系统控制部符合优选地，其中，上述为借助上述旋转磁场施加于上述钻孔本体部的磁矩，上述为在上述钻孔本体部和上述螺旋结合本体部之间发生的摩擦力矩，上述为借助上述钻孔本体部的螺旋运动而发生的阻力矩，上述为借助上述螺旋结合本体部的螺旋运动而发生的阻力矩，上述IH1为上述钻孔本体部的旋转惯性矩，上述IH2为上述螺旋结合本体部的旋转惯性矩，上述为在上述钻孔本体部与上述螺旋结合本体部之间发生的最大摩擦力矩。并且，在上述前进及后退模式的情况下，上述钻孔本体部和上述螺旋结合本体部相互同时进行螺旋运动。在上述药物喷射模式的情况下，上述螺旋结合本体部在与上述钻孔本体部的外缘部分螺旋结合的状态下进行螺旋运动，上述活塞本体抽吸装载于上述药物装载空间的药物并通过上述药物喷射孔向外部喷射。优选地，在上述钻孔模式的情况下，在上述螺旋结合本体部与上述钻孔本体部的外缘完成螺旋结合的状态下，上述钻孔本体部进行螺旋运动。另一方面，本专利技术提供包括上述微型机器人的微型机器人系统。有益效果本专利技术具有构成螺旋形结合结构而进行前进并对血栓进行钻孔的同时，可喷射用于溶解血栓的药物的效果。并且，本专利技术不仅治疗血管而且适用于多种人体疾病，具有可进行最小浸湿、低成本、高效率的治疗的效果。附图说明图1为示出本专利技术的医疗用微型机器人的结合立体图。图2为示出本专利技术的医疗用微型机器人的分解立体图。图3为示出作用于本专利技术的医疗用微型机器人的多个扭矩的附图。图4为示出具有本专利技术的医疗用微型机器人的微型机器人系统的附图。图5为示出本专利技术的医疗用微型机器人位于血管内而除去血栓的过程的试验照片。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的医疗用微型机器人。图1为示出本专利技术的医疗用微型机器人的结合立体图，图2为示出本专利技术的医疗用微型机器人的分解立体图，图3为示出作用于本专利技术的医疗用微型机器人的多个扭矩的附图。参照图1及图2，说明本专利技术的医疗用微型机器人的结构。本专利技术的医疗用微型机器人1大体上由钻孔本体部100、螺旋结合本体部200及系统控制部300构成。上述钻孔本体部100呈中空形状，以另一端或末端的直径逐渐变小的方式形成。在上述钻孔本体部100的末端形成有钻头110。上述钻孔本体部100呈中空形状，内部形成有空间。优选地，上述空间为可装载或收容药物的药物装载空间130。上述药物可以为溶解形成于血管的血栓的药物，也可以为其他通途的药物。并且，上述药物装载空间130提供夹设有后述的螺旋结合本体部200的活塞本体210并可左右移动的空间。而且，在上述钻孔本体部100的末端，优选地在钻头110的中央部形成有向外部露出药物装载空间130的同时可向外部喷射药物的药物喷射孔120。并且，在上述钻孔本体部100的外缘突出形成有具有规定齿距(pitch)的螺旋形突起140。上述螺旋结合本体部200包括活塞本体210和螺旋形线圈220。上述活塞本体210的末端以末端突出的方式形成。上述活塞本体210夹设于上述药物装载空间130，用于抽吸上述药物。上述螺旋形线圈220的一端以固定于上述活塞本体210的方式形成，沿着另一端具有规定齿距来形成螺旋形。上述螺旋形线圈220与上述形成于钻孔本体部100的外缘的螺旋形突起140之间的螺旋形槽150螺旋结合。因此，随着螺旋形线圈220与上述螺旋形槽150螺旋结合并进行前进或后退动作，螺旋结合本体部200以能够在钻孔本体部100的外缘进行前进或后退的方式螺旋结合。并且，上述螺旋结合本体部200具有磁铁插槽230。上述磁铁插槽230以具有规定深度的方式形成在活塞本体210的一端侧。优选地，上述磁铁插槽230根据磁铁的形状形成，例如，可以呈圆筒状的槽。而且，在上述磁铁插槽230以夹设方式固定有圆柱状的磁铁400。其中，上述螺旋形突起140之间的齿距可大于上述螺旋形线圈220的厚度。参照图2及图3，根据本专利技术的系统控制部300控制产生上述旋转磁场的磁场发生部(未图示)的驱动。钻孔本体部100可借助向磁铁插槽230插入的磁铁400而向x轴方向旋转的外部旋转磁场产生x轴方向的螺旋运动。此时，若钻孔本体部100和螺旋结合本体部200的一部分螺旋结合，则借助钻孔本体部100和螺旋结合本体部200之间的旋转摩擦矩，螺旋结合本体部200可沿着钻孔本体部1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型机器人，其特征在于，包括：钻孔本体部，末端形成有钻头；螺旋结合本体部，内部设有磁铁，上述螺旋结合本体部与上述钻孔本体部的外缘螺旋结合；以及系统控制部，向上述磁铁提供旋转磁场，来控制上述钻孔本体部和上述螺旋结合本体部相互同时进行螺旋运动或者上述螺旋结合本体部在上述钻孔本体部的周围进行螺旋运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.07 KR 10-2014-00541041.一种微型机器人，其特征在于，包括：钻孔本体部，末端形成有钻头；螺旋结合本体部，内部设有磁铁，上述螺旋结合本体部与上述钻孔本体部的外缘螺旋结合；以及系统控制部，向上述磁铁提供旋转磁场，来控制上述钻孔本体部和上述螺旋结合本体部相互同时进行螺旋运动或者上述螺旋结合本体部在上述钻孔本体部的周围进行螺旋运动。2.根据权利要求1所述的微型机器人，其特征在于，在上述钻孔本体部的外缘形成有与上述螺旋结合本体部螺旋结合的螺旋形突起。3.根据权利要求2所述的微型机器人，其特征在于，在上述钻孔本体部的内部形成有用于装载药物的中空形状的药物装载空间，在上述钻头的端部形成有向外部喷射装载的上述药物的药物喷射孔。4.根据权利要求3所述的微型机器人，其特征在于，上述螺旋结合本体部包括：活塞本体，夹设在上述药物装载空间来抽吸上述药物；螺旋形线圈，形成于上述活塞本体的端部并与上述螺旋形突起螺旋结合。5.根据权利要求4所述的微型机器人，其特征在于，在上述活塞本体的内部形成有磁铁插槽，上述磁铁夹设在上述磁铁插槽。6.根据权利要求5所述的微型机器人，其特征在于，上述磁铁插槽呈圆筒状的孔，上述磁铁呈圆柱状。7.根据权利要求4所述的微型机器人，其特征在于，上述活塞本体的端部突出形成。8.根据权利要求4所述的微型机器人，其特征在于，上述系统控制部控制产生上述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健熙，田胜文，
申请(专利权)人：汉阳大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR