一种血管介入机器人用导丝控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种血管介入机器人用导丝控制装置及控制方法，其中装置包括左右两端部旋向相反的丝杠，其在第一驱动机构的作用下能转动，第一、二送丝滑块分别与丝杠左右两端部螺纹连接，丝杠转动时，两送丝滑块能沿着设置在基板上的滑轨滑动，在两送丝滑块上均设有齿轮定位支撑结构，分别位于两送丝滑块上的第一转丝齿轮和第二转丝齿轮通过齿轮定位支撑结构进行定位支撑，两转丝齿轮受到驱动时能分别相对两送丝滑块转动，两转丝齿轮上均设有可控弹性变形装置，受到控制时可控弹性变形装置能夹紧导丝。上述血管介入机器人用导丝控制装置及控制方法能实现导丝在血管内的旋转及进给动作，能避免导丝输送过程中打滑及送丝过程中导丝脱出送丝机构现象。丝脱出送丝机构现象。丝脱出送丝机构现象。

【技术实现步骤摘要】
一种血管介入机器人用导丝控制装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及一种血管介入机器人用导丝控制装置及控制方法。

技术介绍

[0002]血管介入手术是一种医生在血管减影造影(DSA)设备的指导下，将导丝、球囊支架通过导管沿着血管运动，准确到达病灶处进行治疗的方法。传统的血管介入手术是由医生通过血管减影造影(DSA)设备观察病人的血管，精准操纵导丝从穿刺部位沿着人体血管运动至病灶处，将药物或支架通过导丝、导管送至该部位进而达到微创治疗的作用。
[0003]在传统血管介入手术过程中，医生为了及时获取病人的血管影像信息，需要长时间暴露在射线辐射环境中进行手术，为了顺利进行血管内介入手术，操作医生需要穿上沉重的含铅防护服，防止辐射的影响。同时，血管介入手术需要丰富的临床经验和高超的手术操作技术要求。另外，长时间持续的手术对医生的体力也形成较大的挑战，易使医生产生疲劳进而影响手术的质量。
[0004]利用血管内介入机器人可以替代医生在手术床旁进行血管内介入手术，使医生免受X射线的伤害，同时，降低介入手术的学习曲线，改善传统介入手术极度依赖医生个人经验的情况，为血管介入手术提供更精确的操作。
[0005]在利用机器人辅助血管介入手术时，利用机器人实现导丝的旋转、前进与后退是最为核心的功能之一。导丝的操作是血管介入手术的核心内容之一，决定着手术质量的好坏。目前平动送丝机构主要的形式为电机驱动主动导轮旋转，从动导轮夹紧导丝，主从动导轮碾动以实现导丝的平动动作，导轮碾送过程中容易出现打滑及导丝脱出导轮造成送丝停滞的现象。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的问题，本申请提出了一种血管介入机器人用导丝控制装置及控制方法，其能够实现导丝在血管内的旋转及进给动作，可以避免现有技术中导轮碾送导丝时的打滑及导丝脱出的现象，使手术操作精度更高且手术更加流畅。
[0007]为了实现上述目的，本申请的一方面提出了一种血管介入机器人用导丝控制装置，包括左右两端部旋向相反的丝杠，所述丝杠在第一驱动机构的作用下能够转动，第一送丝滑块和第二送丝滑块分别与所述丝杠左右两端部螺纹连接，当所述丝杠转动时，所述第一送丝滑块和第二送丝滑块能够沿着设置在基板上的滑轨滑动，所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上均设有可控弹性变形装置，当受到控制时，所述可控弹性变形装置能够夹紧导丝。
[0008]在一些实施例中，在所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上均设有齿轮定位支撑结构，分别位于所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上的第一转丝齿轮和第二转丝齿轮通过齿轮定位支撑结构进行定位支撑，所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮受到驱动时能够分别相
对所述第一送丝滑块和第二送丝滑块转动，在所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮上均设有所述可控弹性变形装置。
[0009]在一些实施例中，所述第一送丝滑块包括相对设置的两个侧立板，分别记作第一侧立板和第二侧立板，所述第一侧立板和/或第二侧立板上设有齿轮定位支撑结构，在所述第一侧立板和第二侧立板之间连接底板，所述底板与所述滑轨相配合，所述第一侧立板和第二侧立板的对应位置处均设有螺纹孔，所述螺纹孔内的螺纹与所述丝杠左端部的螺纹相配合；所述第二送丝滑块中的螺纹孔内的螺纹与所述丝杠右端部的螺纹相配合，其余结构与所述第一送丝滑块的结构相同。
[0010]在一些实施例中，还包括一个或两个花键轴，当包括两个花键轴时，所述两个花键轴分置在所述丝杠的前后两侧，每个花键轴的左右两端分别穿过所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上的通孔，当所述第一送丝滑块和第二送丝滑块沿着滑轨移动时，能够通过所述花键轴进行导向，在所述第一送丝滑块和/或第二送丝滑块中的第一侧立板和第二侧立板之间的至少一个花键轴上设有传动齿轮，所述传动齿轮在相应的第一送丝滑块或第二送丝滑块的带动下能够沿着花键轴左右移动、且在花键轴的作用下能够转动，传动齿轮与相应的第一转丝齿轮或第二转丝齿轮相啮合，每个花键轴在对应的第二驱动机构的作用下能够转动，当驱动所述花键轴转动时，能够使所述第一转丝齿轮和/或第二转丝齿轮转动。
[0011]在一些实施例中，所述第一驱动机构包括与所述基板转动连接的第一输入锥齿轮，所述第一输入锥齿轮与转动连接在安装板上的第一驱动锥齿轮相啮合，所述安装板设置在所述基板上，所述第一驱动锥齿轮与所述丝杠相连接，当驱动所述第一输入锥齿轮转动时能够使所述丝杠转动；当包括两个花键轴时，对应的设有两个第二驱动机构，所述第二驱动机构的结构如下：包括与所述基板转动连接的第二输入锥齿轮，所述第二输入锥齿轮与转动连接在安装板上的第二驱动锥齿轮相啮合，所述第二驱动锥齿轮与花键轴相连接，当驱动所述第二输入锥齿轮转动时能够使所述花键轴转动。
[0012]在一些实施例中，所述可控弹性变形装置的结构如下：包括用于在变形时能够夹紧导丝的弹性变形结构、以及分置在所述弹性变形结构两侧且能够使所述弹性变形结构发生变形的挤压机构。
[0013]在一些实施例中，所述挤压机构在通电或者断电时对所述弹性变形结构进行挤压使其发生变形。
[0014]在一些实施例中，所述第一转丝齿轮以及第二转丝齿轮的左右两侧都分别设有作为正极的第一电极片和作为负极的第二电极片，所述挤压机构的正极和负极分别通过导线与所述第一电极片和第二电极片相连接，当所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮转动时，所述第一电极片始终与设置在相对应的第一侧立板上的第一旋转电极弹片相接触，所述第二电极片始终与设置在相对应的第二侧立板上的第二旋转电极弹片相接触，在所述第一侧立板和第二侧立板上分别设有第一走线槽和第二走线槽，所述第一旋转电极弹片通过布置在第一走线槽中的导线与设置在所述底板上的第一平移电极弹片相连接，所述第二旋转电极弹片通过布置在第二走线槽中的导线与设置在所述底板上的第二平移电极弹片相连接，所述第一平移电极弹片始终与由导电材质制成的作为正极的滑轨相接触，所述第二平移电极弹片始终与由导电材质制成的作为负极的滑轨相接触，各滑轨用于与外部电源相连接。
[0015]在一些实施例中，所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮采用缺口齿轮，当缺口大到
无法实现整圈转动时，在所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮上均设有两个限位结构，两个限位结构分别用来限制对应的第一转丝齿轮或第二转丝齿轮顺时针及逆时针转动的极限位置，使得所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮转动到缺口处后不能再继续转动。
[0016]本申请的另一方面提出了一种血管介入机器人用导丝控制方法，该方法基于上述血管介入机器人用导丝控制装置，当需要平动送丝时，包括以下步骤：
[0017]步骤1、在可控弹性变形装置未发生变形处于初始状态时，装入导丝；
[0018]步骤2、控制其中一个可控弹性变形装置夹紧导丝，记作第一可控弹性变形装置，之后驱动所述丝杠转动，使所述第一送丝滑块向左或右移动，同时所述第二送丝滑块向右或左移动；
[0019]步骤3、当所述第一送丝滑块和第二送丝滑块移动到对应的极限行程位置时，控制所述第一可控弹性变形装置松开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：包括左右两端部旋向相反的丝杠，所述丝杠在第一驱动机构的作用下能够转动，第一送丝滑块和第二送丝滑块分别与所述丝杠左右两端部螺纹连接，当所述丝杠转动时，所述第一送丝滑块和第二送丝滑块能够沿着设置在基板上的滑轨滑动，所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上均设有可控弹性变形装置，当受到控制时，所述可控弹性变形装置能够夹紧导丝。2.根据权利要求1所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：在所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上均设有齿轮定位支撑结构，分别位于所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上的第一转丝齿轮和第二转丝齿轮通过齿轮定位支撑结构进行定位支撑，所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮受到驱动时能够分别相对所述第一送丝滑块和第二送丝滑块转动，在所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮上均设有所述可控弹性变形装置。3.根据权利要求2所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：所述第一送丝滑块包括相对设置的两个侧立板，分别记作第一侧立板和第二侧立板，所述第一侧立板和/或第二侧立板上设有齿轮定位支撑结构，在所述第一侧立板和第二侧立板之间连接底板，所述底板与所述滑轨相配合，所述第一侧立板和第二侧立板的对应位置处均设有螺纹孔，所述螺纹孔内的螺纹与所述丝杠左端部的螺纹相配合；所述第二送丝滑块中的螺纹孔内的螺纹与所述丝杠右端部的螺纹相配合，其余结构与所述第一送丝滑块的结构相同。4.根据权利要求3所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：还包括一个或两个花键轴，当包括两个花键轴时，所述两个花键轴分置在所述丝杠的前后两侧，每个花键轴的左右两端分别穿过所述第一送丝滑块和第二送丝滑块上的通孔，当所述第一送丝滑块和第二送丝滑块沿着滑轨移动时，能够通过所述花键轴进行导向，在所述第一送丝滑块和/或第二送丝滑块中的第一侧立板和第二侧立板之间的至少一个花键轴上设有传动齿轮，所述传动齿轮在相应的第一送丝滑块或第二送丝滑块的带动下能够沿着花键轴左右移动、且在花键轴的作用下能够转动，传动齿轮与相应的第一转丝齿轮或第二转丝齿轮相啮合，每个花键轴在对应的第二驱动机构的作用下能够转动，当驱动所述花键轴转动时，能够使所述第一转丝齿轮和/或第二转丝齿轮转动。5.根据权利要求4所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括与所述基板转动连接的第一输入锥齿轮，所述第一输入锥齿轮与转动连接在安装板上的第一驱动锥齿轮相啮合，所述安装板设置在所述基板上，所述第一驱动锥齿轮与所述丝杠相连接，当驱动所述第一输入锥齿轮转动时能够使所述丝杠转动；当包括两个花键轴时，对应的设有两个第二驱动机构，所述第二驱动机构的结构如下：包括与所述基板转动连接的第二输入锥齿轮，所述第二输入锥齿轮与转动连接在安装板上的第二驱动锥齿轮相啮合，所述第二驱动锥齿轮与花键轴相连接，当驱动所述第二输入锥齿轮转动时能够使所述花键轴转动。6.根据权利要求3所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：所述可控弹性变形装置的结构如下：包括用于在变形时能够夹紧导丝的弹性变形结构、以及分置在所述弹性变形结构两侧且能够使所述弹性变形结构发生变形的挤压机构。7.根据权利要求6所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：所述挤压机构在通电或者断电时对所述弹性变形结构进行挤压使其发生变形。8.根据权利要求7所述的血管介入机器人用导丝控制装置，其特征在于：所述第一转丝
齿轮以及第二转丝齿轮的左右两侧都分别设有作为正极的第一电极片和作为负极的第二电极片，所述挤压机构的正极和负极分别通过导线与所述第一电极片和第二电极片相连接，当所述第一转丝齿轮和第二转丝齿轮转动时，所述第一电极片始终与设置在相对应的第一侧立板上的第一旋转电极弹片相接触，所述第二电极片始终与设置在相对应的第二侧立板上的第二旋转电极弹片相接触，在所述第一侧立板和第二侧立板上分别设有第一走线槽和第二走线槽，所述第一旋转电极弹片通过布置在第一走线槽中的导线与设置在所述底板上的第一平移电极弹片相连接，所述第二旋转电极弹片通过布置在第二走线槽中的导线与设置在所述底板上的第二平移电极弹片相连接，所述第一平移电极弹片始终与由导电材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳强，孙峰，徐启敏，李明，郭勇，游庆虎，
申请(专利权)人：山东威高医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：