模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，包括进给运动装置和捻旋运动装置，所述进给运动装置在拉动下进行直线运动，用于向所述末端执行器发出直线运动信息；所述捻旋运动装置固定在所述进给运动装置上，所述捻旋运动装置在捻动下进行旋转运动，向所述末端执行器发出旋转运动信息。该遥控系统，采用远程遥控操作方法，医生可以免受X光辐射，保障了医生自身的健康；同时医生可以跨地区进行手术。由于该遥控系统是通过拉动和捻旋操作方式来控制末端执行器对导管/导丝进行直线推送和捻旋推送，与医生原手动操作方式的习惯相同，有利于提高手术质量。

Remote Control System of Vascular Intervention Surgery Assistant Device Simulating Doctor's Operation

【技术实现步骤摘要】
模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统
本专利技术涉及手术机器人
，尤其涉及一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统。
技术介绍
微创手术，是指利用现代医疗器械及相关设备，通过微小创口在人体内进行的手术。微创手术因其出血少、安全性高、术后恢复快等优点，在现代外科手术领域中占据了重要的地位，心血管介入手术正式其中重要的一类。在心血管疾病发病率日渐提高的当下，心血管介入手术发挥着越来越重要的作用。在现代医疗条件下，医生常常需要直接操作导管与导丝，这会导致各种问题：医生长时间直接暴露在X光照射下，给医生的身体健康带来极大的风险；医生需要亲临手术现场，在应对突发情况时往往需要在路途上耽误大量时间；长时间手术带来的手部颤抖等问题也会为手术带来不确定性。因此，手术机器人的使用正变得愈加广泛。然而，现有的手术辅助装置(通常称为手术机器人)仍旧存在许多问题和缺点，主要是采用了与医生原手动操作不同的模式，或者与医生手动操作采用的工具不同的工具，这导致医生需要进行专门训练才能进行正确操作，但对于高资医生，这意味着以往长期积累的经验会成为掌握新操作方法的障碍，导致出现误操作和手术质量下降等问题。目前，在血管介入手术辅助装置遥控系统主要是采用操纵杆形式，这和医生在血管介入是手术中用手指对导管/导丝的直线推送及捻旋方式完全不同。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，实现远程遥控操作，使医生免受X辐射，并且可以提高手术质量。根据本专利技术第一方面实施例的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，包括：进给运动装置，所述进给运动装置在拉动下进行直线运动，用于向所述末端执行器发出直线运动信息；捻旋运动装置，所述捻旋运动装置固定在所述进给运动装置上，所述捻旋运动装置在捻动下进行旋转运动，向所述末端执行器发出旋转运动信息。根据本专利技术第一方面实施例的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，采用远程遥控操作方法，即医生可以在手术室外通过遥控系统的主操作台对患者进行手术。由此，医生可以免受X光辐射，保障医生自身的健康；同时，由于远程遥控的特点，医生可以跨地区进行手术，有利于提高偏远地区及医疗水平落后地区的治疗水平，节省了路途上的大量时间。由于该遥控系统是通过拉动和捻旋操作方式来控制末端执行器对导管/导丝进行直线推送和捻旋推送，与医生原手动操作方式的习惯相同，有利于提高手术质量。根据本专利技术第一方面的一个实施例，所述进给运动装置接收所述末端执行器发出的力传感信息，并进行阻力反馈，再现导管/导丝在血管中所受到的直线运动阻力；所述捻旋运动模块接收所述末端执行器发出的扭力传感信息，并进行扭力反馈，再现导管/导丝在血管中受到的旋转运动阻力。根据本专利技术第一方面进一步的实施例，所述进给运动装置包括直线运动器和滑动平台，所述滑动平台设置在所述直线运动器上，所述捻旋运动装置固定在所述滑动平台上，其中，所述直线运动器向所述末端执行器发出直线运动信息，并且还接收所述末端执行器发出的力传感信息并进行阻力反馈。根据本专利技术第一方面再进一步的实施例，所述直线运动器包括传动组件、第一旋转电机和第一旋转检测编码器，所述传动组件为同步带传动组件或滚珠丝杠传动组件，所述滑动平台设置在所述同步带传动组件或所述滚珠丝杠传动组件上；所述第一旋转电机与所述同步带传动组件中的同步轮或所述滚珠丝杠传动组件中的丝杠相连，所述第一旋转电机向接收所述末端执行器发出的力传感信息并进行阻力反馈；所述第一旋转检测编码器设置在所述同步带传动组件中的同步轮上或所述滚珠丝杠传动组件中的丝杠上，用于检测所述同步轮的转动信息或所述丝杠的转动信息，进而推算得出滑动平台的直线运动信息，并将直线运动信息发送给所述末端执行器。根据本专利技术第一方面再进一步的实施例，所述直线运动器包括直线电机和位移传感器，所述直线电机接收所述末端执行器发出的力传感信息并进行阻力反馈；所述直线电机包括定子和相对于定子作直线运动的动子，所述滑动平台设置在所述动子上，所述位移传感器设置在所述动子上，用于检测所述动子的直线运动信息，并将直线运动信息发送给所述末端执行器。根据本专利技术第一方面的一个实施例，所述捻旋运动装置包括第二旋转电机、第二旋转检测编码器和操作手柄，所述第二旋转电机和第二旋转检测编码器分别设置在所述操作手柄的两端，所述第二旋转检测编码器用于检测所述操作手柄的旋转运动信息，并将旋转运动信息发送给所述末端执行器；所述第二旋转电机接收所述末端执行器发出的扭力传感信息，并进行扭力反馈。根据本专利技术第一方面进一步的实施例，所述捻旋运动装置还包括力传感器与导电环组件，所述第二旋转电机与所述操作手柄的一端通过所述力传感器与导电环组件连接，所述力传感器与导电环组件用于检测所述操作手柄上的力信息、扭力信息，并分别发送给所述直线运动器和第二旋转电机，形成反馈控制。根据本专利技术第一方面再进一步的实施例，所述捻旋运动装置还包括第一支架、第二支架和联轴器，所述第一支架和所述第二支架沿所述滑动平动的直线运动方向间隔设置，且一端固定在所述滑动平台上，所述第二旋转电机的输出轴通过所述力传感器与导电环组件与所述操作手柄的一端相连，且所述第二旋转电机固定在所述第一支架的另一端；所述第二旋转检测编码器通过所述联轴器与所述操作手柄的另一端连接，且所述第二旋转检测编码器固定在所述第二支架的另一端上。根据本专利技术第一方面的一个实施例，还包括工作模式转换界面，所述工作模式转换界面包括操作对象选择区和操作模式选择区，所述操作对象选择区包括导管键和导丝键，所述操作模式选择区包括进入无力反馈工作模式的模式一键、进入力反馈工作模式的模式二键和进入阻力补偿力反馈工作模式的模式三键。本专利技术还提供一种血管介入手术辅助装置。根据本专利技术第二方面实施例的血管介入手术辅助装置，包括：遥控系统，所述遥控系统为根据本专利技术第一方面任意一个实施例的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，所述遥控系统用于向所述末端执行器发送指令，以对所述末端执行器进行控制；末端执行器，所述末端执行器对所述指令进行响应，执行相应操作，并对在血管中运动的导管/导丝受力和运动情况进行检测，并将所述受力和运动情况传回所述遥控系统，所述遥控系统对所述受力情况进行再现。根据力信号，驱动电机可直接阻止操作，只有反向运动才能解锁。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术第一方面实施例的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统的结构示意图。图2是本专利技术第一方面实施例的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统的工作模式转换界面的示意图。附图标记：遥控系统1000进给运动装置1直线运动器11同步带传动组件111同步带11101第一同步轮11102第二同步轮11103第一旋转电机112第一旋转检测编码器113滑动平台12捻旋运动装置2第二旋转电机21第二旋转检测编码器22操作手柄23力传感器与导电环组件24第一支架25第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，其特征在于，包括：进给运动装置，所述进给运动装置在拉动下进行直线运动，用于向所述末端执行器发出直线运动信息；捻旋运动装置，所述捻旋运动装置固定在所述进给运动装置上，所述捻旋运动装置在捻动下进行旋转运动，向所述末端执行器发出旋转运动信息。

【技术特征摘要】
1.一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，其特征在于，包括：进给运动装置，所述进给运动装置在拉动下进行直线运动，用于向所述末端执行器发出直线运动信息；捻旋运动装置，所述捻旋运动装置固定在所述进给运动装置上，所述捻旋运动装置在捻动下进行旋转运动，向所述末端执行器发出旋转运动信息。2.根据权利要求1所述的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，其特征在于，所述进给运动装置接收所述末端执行器发出的力传感信息，并进行阻力反馈，再现导管/导丝在血管中所受到的直线运动阻力；所述捻旋运动模块接收所述末端执行器发出的扭力传感信息，并进行扭力反馈，再现导管/导丝在血管中受到的旋转运动阻力。3.根据权利要求2所述的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，其特征在于，所述进给运动装置包括直线运动器和滑动平台，所述滑动平台设置在所述直线运动器上，所述捻旋运动装置固定在所述滑动平台上，其中，所述直线运动器向所述末端执行器发出直线运动信息，并且还接收所述末端执行器发出的力传感信息并进行阻力反馈。4.根据权利要求3所述的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，其特征在于，所述直线运动器包括传动组件、第一旋转电机和第一旋转检测编码器，所述传动组件为同步带传动组件或滚珠丝杠传动组件，所述滑动平台设置在所述同步带传动组件或所述滚珠丝杠传动组件上；所述第一旋转电机与所述同步带传动组件中的同步轮或所述滚珠丝杠传动组件中的丝杠相连，所述第一旋转电机向接收所述末端执行器发出的力传感信息并进行阻力反馈；所述第一旋转检测编码器设置在所述同步带传动组件中的同步轮上或所述滚珠丝杠传动组件中的丝杠上，用于检测所述同步轮的转动信息或所述丝杠的转动信息，进而推算得出滑动平台的直线运动信息，并将直线运动信息发送给所述末端执行器。5.根据权利要求3所述的模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统，其特征在于，所述直线运动器包括直线电机和位移传感器，所述直线电机接收所述末端执行器发出的力传感信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昌平，李奇钟，黄立昊，雷沛东，郑钢铁，张萍，周博达，周杰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11