一种介入手术机器人从端推进装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种介入手术机器人从端推进装置：搓动部、夹紧部、导管转动部和移动步进电机部安装固定在外壳上；传动部用于将移动步进电机部的扭力传动到滑动部和推动部上，滑动部用于带动导丝往复运动，推动部和夹紧部配合，用于实现对导丝的夹持和打开；搓动部用于驱动导丝旋转；导管转动部用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。本实用新型专利技术可以实现血管介入手术中对导管和导丝的推进和撤回，以及同时旋转导丝，并能通过往复运动的结构，实现连续动作；操作简单，控制精准；能够满足医生在血管介入手术中对导丝的操作，达到远程遥控机器人完成手术，大大降低了接受较多X射线的风险，保护医生的身体。

【技术实现步骤摘要】
一种介入手术机器人从端推进装置
本技术涉及微创血管介入手术
，更具体的说是涉及介入手术中机器人从端推进中导管导丝的控制技术，即一种介入手术机器人从端推进装置。
技术介绍
全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病，占所有疾病死亡率的30％左右，其中，我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一，严重影响着国民健康和人们的正常生活。心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。介入手术存在以下两点问题，第一，在手术过程中，由于DSA会发出X射线，医生体力下降较快，注意力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人生命危险。其次，长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医生因为做介入手术而不断积累射线的现象，已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。通过借助机器人技术进行导管、导丝遥操作的手术方法能够有效应对这一问题，还可以大幅提高手术操作的精度与稳定性，同时能够有效降低放射线对介入医生的伤害，降低术中事故的发生几率。因此，心脑血管介入手术辅助机器人越来越多的被人们所关注，逐渐成为当今各科技强国在医疗机器人领域的重点研发对象。国外血管介入手术机器人研究相对较早，但尚未完全实现临床应用。国内相关研究起步较晚，主要有北京理工大学、天津理工大学、北京航空航天大学和哈尔滨工业大学等。目前血管介入手术机器人主要采用主从端操作结构，以将医生与放射性隔离，如天津理工大学的申请号为：201410206956.7，公开日为：2014年9月17日的技术专利，公开了一种主从微创血管介入手术辅助系统从操作装置，它包括轴向推送单元、旋转单元、夹取单元、手术导管、操作力检测单元和倾角可调底座，其工作方法包括信号检测、传递、处理、动作。优越性为可以模仿医生的介入操作动作，操作精度高，有效提高手术安全性，介入位置均能调整角度，采用铝合金材料，尺寸小、质量轻。该技术能够很好的完成导丝的推送，并且采用磁流变液来实现力反馈。又如，北京航空航天大学申请的申请号为：201210510169.2，公开日为：2014年9月17日的专利文献，公开了一种主从式遥操作血管介入手术机器人，包括主端操控机构、从端推进机构、PMAC控制器；主端操控机构为医生的操作端；从端推进机构作为机器人的执行机构，完成导管的运动功能；PMAC控制箱用来实现主端操控机构与从端推进机构间的信息传递，其采用主从遥操作方式辅助医生实施手术，从端推进机构实现导管的轴向进给和周向旋转运动。但是，上述方案仍然存在如下几个方面的问题：(1)对机器人的消毒较为繁琐，不符合实际手术需求；(2)结构相对比较臃肿复杂，体积大，安装不便，不够灵活方便；(3)导管导丝的拆装不方便，不易于手术中更换导管导丝；(4)无法做到同时推进和旋转导丝，这个操作在实际手术中非常实用；(5)装置对导丝的推进中容易出现打滑现象，影响手术效果。因此，如何提供一种便于对导管和导丝的移动和旋转控制的介入手术机器人从端推进装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种介入手术机器人从端推进装置，便于对导管和导丝的移动和旋转控制。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种介入手术机器人从端推进装置，包括：传动部、滑动部、推动部、搓动部、夹紧部、导管转动部和移动步进电机部；所述搓动部、所述夹紧部、所述导管转动部和所述移动步进电机部安装固定在外壳上；所述传动部用于将所述移动步进电机部的扭力传动到所述滑动部和所述推动部上，所述滑动部用于带动导丝往复运动，所述推动部和所述夹紧部配合，用于实现对导丝的夹持和打开；所述搓动部用于驱动导丝旋转；所述导管转动部用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。通过上述技术方案，本技术提供了一种介入手术机器人从端推进装置，可以实现血管介入手术中对导管和导丝的推进和撤回，以及同时旋转导丝，并能通过往复运动的结构，实现连续动作。操作简单，控制精准。能够满足医生在血管介入手术中对导丝的操作，达到远程遥控机器人完成手术，大大降低了接受较多X射线的风险，保护医生的身体。优选的，在上述一种介入手术机器人从端推进装置中，所述传动部的具体结构为：多个第一微型轴承安装在连接件上，长柄伞状齿轮和长柄带凸台直齿轮组装固定，并同轴安装在所述连接件上；所述长柄伞状齿轮与伞状齿轮啮合；短柄带凸台直齿轮通过所述第一微型轴承安装在所述连接件上；所述长柄带凸台直齿轮和所述短柄带凸台直齿轮的凸台部分分别和曲柄连杆和直线连杆连接固定；所述伞状齿轮和凸轮组通过挡圈组合固定；通孔伞状齿轮安装在所述连接件上；所述通孔伞状齿轮与所述伞状齿轮啮合。在长柄伞状齿轮转动时，能够带动伞状齿轮做同步转动。长柄带凸台直齿轮和短柄带凸台直齿轮的凸台部分分别和曲柄连杆和直线连杆相连接在一起，在齿轮转动时，这个偏心凸台可以带动这两根连杆做推进运动，在转动一圈后，可以实现做了一次往复运动。在伞状齿轮进行转动时，凸轮组也将跟随伞状齿轮同步运动。通孔伞状齿轮转动，进而带动伞状齿轮跟随转动；通过一系列的齿轮组合，可以把转动力传递到需要的地方。优选的，在上述一种介入手术机器人从端推进装置中，所述滑动部的具体结构为：所述曲柄连杆和所述直线连杆分别和远端连接件近端连接件相连接；第二直线导轨固定在所述外壳的基准面上；微型滑块和所述第二直线导轨配合，且与所述远端连接件和近端连接件固定连接；第一直线导轨上的滑块在所述微型滑块上移动；远端小滑块连接件和所述第一直线导轨上的小滑块固定连接，其上端和窄滑块连接；推杆穿入所述窄滑块中；推杆的凹槽部分和凸轮组的凸轮面相贴合；电磁铁和所述窄滑块相连接。电磁铁和窄滑块相连接，电磁铁得电，可以吸附配合的外带铁壳的医用橡胶块，从而可以和导丝接触；电磁铁失电，失去磁性，可以分离医用橡胶块，达到快速分离的效果。优选的，在上述一种介入手术机器人从端推进装置中，所述推动部的具体结构为：左端支架和右端支架固定所述外壳的基准面上；第二微型轴承和微型小轴承分别穿过所述凸轮组，且固定在所述左端支架和所述右端支架上。用于减小转动时的摩擦；凸轮组可以旋转，和推杆配合使用，用于夹紧和张开导丝。优选的，在上述一种介入手术机器人从端推进装置中，所述搓动部的具体结构为：第三直线导轨和第一电机支架固定在外壳上，直角连接板和所述第三直线导轨的滑块相连接，且和螺纹丝母相连接；第一步进电机穿过所述螺纹丝母；两根微型直线导轨和第一滑块安装在直角连接板上，夹持连接件安装在所述第一滑块上，小齿轮转动连接在所述直角连接板上；步进电机穿过所述小齿轮，所述小齿轮和所述夹持连接件啮合。控制第一步进电机正转，可以带动两个个夹持连接件做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介入手术机器人从端推进装置，其特征在于，包括：传动部(1)、滑动部(2)、推动部(3)、搓动部(4)、夹紧部(5)、导管转动部(6)和移动步进电机部(7)；/n所述搓动部(4)、所述夹紧部(5)、所述导管转动部(6)和所述移动步进电机部(7)安装固定在外壳上；/n所述传动部(1)用于将所述移动步进电机部(7)的扭力传动到所述滑动部(2)和所述推动部(3)上，所述滑动部(2)用于带动导丝往复运动，所述推动部(3)和所述夹紧部(5)配合，用于实现对导丝的夹持和打开；/n所述搓动部(4)用于驱动导丝旋转；/n所述导管转动部(6)用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。/n

【技术特征摘要】
1.一种介入手术机器人从端推进装置，其特征在于，包括：传动部(1)、滑动部(2)、推动部(3)、搓动部(4)、夹紧部(5)、导管转动部(6)和移动步进电机部(7)；
所述搓动部(4)、所述夹紧部(5)、所述导管转动部(6)和所述移动步进电机部(7)安装固定在外壳上；
所述传动部(1)用于将所述移动步进电机部(7)的扭力传动到所述滑动部(2)和所述推动部(3)上，所述滑动部(2)用于带动导丝往复运动，所述推动部(3)和所述夹紧部(5)配合，用于实现对导丝的夹持和打开；
所述搓动部(4)用于驱动导丝旋转；
所述导管转动部(6)用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。


2.根据权利要求1所述的一种介入手术机器人从端推进装置，其特征在于，所述传动部(1)的具体结构为：多个第一微型轴承(107)安装在连接件(101)上，长柄伞状齿轮(102)和长柄带凸台直齿轮(104)组装固定，并同轴安装在所述连接件(101)上；所述长柄伞状齿轮(102)与伞状齿轮(103)啮合；短柄带凸台直齿轮(105)通过所述第一微型轴承(107)安装在所述连接件(101)上；所述长柄带凸台直齿轮(104)和所述短柄带凸台直齿轮(105)的凸台部分分别和曲柄连杆(201)和直线连杆(202)连接固定；所述伞状齿轮(103)和凸轮组(303)通过挡圈(108)组合固定；通孔伞状齿轮(106)安装在所述连接件(101)上；所述通孔伞状齿轮(106)与所述伞状齿轮(103)啮合。


3.根据权利要求2所述的一种介入手术机器人从端推进装置，其特征在于，所述滑动部(2)的具体结构为：所述曲柄连杆(201)和所述直线连杆(202)分别和远端连接件(206)近端连接件(207)相连接；第二直线导轨(211)固定在所述外壳的基准面上；微型滑块(205)和所述第二直线导轨(211)配合，且与所述远端连接件(206)和近端连接件(207)固定连接；第一直线导轨(210)上的滑块在所述微型滑块(205)上移动；远端小滑块连接件(209)和所述第一直线导轨(210)上的小滑块固定连接，其上端和窄滑块(204)连接；推杆(203)穿入所述窄滑块(204)中；推杆(203)的凹槽部分和凸轮组(303)的凸轮面相贴合；电磁铁(212)和所述窄滑块(204)相连接。


4.根据权利要求3所述的一种介入手术机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄韬，解菁，
申请(专利权)人：北京唯迈医疗设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11