本发明专利技术涉及一种导丝推送装置和血管介入机器人，所述导丝推送装置包括底座和均安装于所述底座的导丝夹持模块、力传感模块、扭矩传感器以及控制单元，所述导丝推送装置可以通过齿轮和滑轨组合结构稳定、准确地完成导丝旋转、夹紧和放松操作，并能够通过机械结构将导丝头端的接触力传递到所述导丝推送装置中的所述力传感模块和所述扭矩传感器中，以基于所述力传感模块和所述扭矩传感器发送的力反馈信号实时控制和调整所述导丝夹持模块的夹持力，有利于提高血管介入手术机器人导丝推送及导丝力传感的精度，改善血管介入手术机器人远程操作的效果。程操作的效果。程操作的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种导丝推送装置和血管介入机器人
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种导丝推送装置和血管介入机器人。
技术介绍
[0002]血管介入手术作为以治疗血管疾病或癌症为目的的微创手术，主要基于X射线透视，从经皮至病变部位在血管中插入直径为数毫米以下的细导丝(或导管等微创器械)，从而使微创手术器械到达目标位置并进行治疗(打药、取栓、放置支架等)。由于血管介入手术的精确度要求高，手术时间较长，手术人员需要长时间暴露于放射环境中，并且手术人员一天当中也可能数次暴露于辐射中；同时，介入手术的过程主要由医生依靠自身过往经验进行判断，整体过程难以形成统一标准；此外，考虑手术过程中的无菌操作，用作设备的导管及引导丝可能暴露于各种污染环境中，需要使用一次性可替换无菌耗材。血管介入手术机器人可以代替医生在近距离出完上述操作，同时由医生在远距离对机器人进行远程控制以完成手术全过程。
[0003]然而，现有的导丝推送装置采用旋转夹/松的方式夹持导丝，导丝穿过夹持套管中，夹持套管头部有一旋紧盖，当旋紧盖旋紧后，导丝便被夹紧在夹持套管中。该旋紧盖由一电动夹爪控制，电动夹爪夹紧旋紧盖后保持不动，夹持套管由齿轮带动旋转，套管与旋紧盖相对运动，控制导丝夹紧与放松。由于旋紧盖呈圆形，在套管旋转时电动夹爪无法限制旋紧盖被套管带动后的滑动，导致导丝无法被完全夹紧/放松，进而影响导丝推送的精度。此外，由于导丝推送装置一般夹持导丝尾端，而导丝头端距离夹持部位距离较长，并且导丝由于其材料属性导致整体结构偏软，因此较难测得导丝头端在血管内的接触力，而医生在进行远程操作时，如果手部无法接收到力反馈信息，极易出现推送力过大导致血管壁捅破的情况，因此如何在导丝推送装置中设计兼容力传感模块是保障导丝远程推送安全性的重要内容。
[0004]总的来讲，现有的血管介入手术机器人的导丝推送模块中存在导丝无法夹紧导致打滑的问题，以及现有的导丝模块存在普遍缺乏力传感和力反馈系统，在导丝推送过程中无法测量导丝头端接触力，无法为进行远程操作的医生提供足够的手术临场感，并且机器人推送导丝的精度无法得到足够的保障的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的一目的是，提供一种导丝推送装置和血管介入机器人，该导丝推送装置能够精确控制导丝的夹紧与放松，并且能够通过机械结构传导测得导丝头端接触力，有利于帮助医生更好的完成机器人辅助介入手术。
[0006]本专利技术在一方面提供了一种导丝推送装置，包括：
[0007]底座；
[0008]导丝夹持模块，其安装在所述底座上，包括用于夹持导丝的夹持套管、套设在夹持
套管外的外套管、设置在所述夹持套管一端的旋紧盖、用于固定所述旋紧盖位置的旋紧盖固定组件以及用于驱动所述夹持套管转动的夹持套管转动机构，其中所述导丝夹持模块通过所述旋紧盖固定组件固定所述旋紧盖的位置，并通过所述夹持套管转动机构驱动所述夹持套管相对于所述旋紧盖转动，从而实现对导丝的松开和夹紧操作；
[0009]力传感模块，所述力传感模块包括连接于所述外套管的滑动力传递组件和连接于所述滑动力传递组件的力传感器，其中导丝的头端感受到接触力经由所述夹持套管传递至所述外套管，并经由所述外管套和所述滑动力传递组件传递至所述力传感器，从而使得所述力传感器测得该导丝的头端感受到接触力；
[0010]扭矩传感器，其用于检测所述夹持套管转动机构的扭矩；以及
[0011]控制单元，其可通信地连接于所述导丝夹持模块、所述力传感模块以及所述扭矩传感器，用于基于所述力传感模块和所述扭矩传感器发送的力反馈信号控制所述导丝夹持模块的工作。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述底座包括底板、垂直设置于所述底板上的后固定板、垂直于所述底板与所述后固定板的两侧板以及支撑在所述后固定板和两侧板上的顶板，所述滑动力传递组件设置在所述底板、所述后固定板、两侧板以及所述顶板界定形成的容置空间内，所述扭矩传感器和所述控制单元分别设置在所述底座的两个侧板上。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述滑动力传递组件包括设置于所述顶板的力传感滑轨、可滑动地连接于所述力传感滑轨的力传感滑块、连接于所述力传感滑块和所述外管套的滑块套筒连接件以及连接于所述滑块套筒连接件的力传感器固定件，所述力传感器的两端分别连接于所述力传感器固定件和所述后固定板，其中导丝的头端感受到接触力经由所述夹持套管传递至所述外套管，使得所述外套管上带动所述滑块套筒连接件和所述力传感滑块沿所述力传感滑轨向所述力传感器固定件和所述力传感器方向运动，从而使得所述力传感器被挤压而测得该导丝的头端感受到接触力。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述力传感滑轨通过螺钉和螺纹孔的结构与所述顶板形成固定连接，所述力传感滑块的一侧可滑动连接于所述力传感滑轨，另一侧通过螺钉和螺纹孔的结构固定在所述滑块套筒连接件上，所述力传感器固定件的一端通过螺钉和螺纹孔的结构与所述滑块套筒连接件形成固定连接，另一端通过紧固螺栓与所述力传感器的一端形成固定连接，所述力传感器的另一端通过紧固螺栓与所述后固定板形成固定连接，所述夹持套管的头端与所述外套管通过插槽形成固定连接。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述滑块套筒连接件具有平板部和向下延伸自所述平板部的两个平行的孔结构，所述平板部用于安装所述力传感滑轨，所述孔结构中装有轴承组件，并用于套设在所述外套管的凹槽内，以形成所述滑块套筒连接件与所述外套管之间固定连接的状态。
[0016]在本专利技术的一实施例中，所述底座还包括设置在所述底板上的固定架；所述旋紧盖固定组件包括设置于所述固定架的滑轨、可滑动地设置于所述滑轨的滑块、设置于所述滑块上的旋紧盖副齿轮、连接于所述旋紧盖的旋紧盖主齿轮、设置在所述固定架上的滑轨副齿轮、连接于所述滑轨副齿轮和所述滑块的螺纹杆、啮合于所述滑轨副齿轮的滑轨主齿轮以及转轴连接于所述滑轨主齿轮的滑轨电机；
[0017]其中所述滑轨电机用于驱动所述滑轨主齿轮带动所述滑轨副齿轮转动，从而经由
所述滑轨副齿轮与所述螺纹杆使得所述滑块带动所述旋紧盖副齿轮沿所述滑轨向靠近于所述旋紧盖主齿轮的方向滑动，在所述旋紧盖副齿轮与所述旋紧盖主齿轮啮合时，所述旋紧盖保持静止状态。
[0018]在本专利技术的一实施例中，所述固定架通过螺钉固定在所述底板上，所述滑轨电机通过紧固螺栓固定在所述固定架上，所述滑轨主齿轮通过联轴器安装在所述滑轨电机的转轴上，所述滑块具有螺纹孔和穿孔，所述螺纹杆设置于所述螺纹孔，所述滑轨设置于所述穿孔；所述旋紧盖副齿轮通过固定轴和螺纹孔的结构与所述滑块形成固定连接。
[0019]在本专利技术的一实施例中，所述夹持套管转动机构包括旋转电机、连接于所述旋转电机的转轴的旋转主齿轮、设置在所述夹持套管上的旋转副齿轮以及用于将所述旋转主齿轮的转动传递给所述旋转副齿轮的传动齿轮对，所述传动齿轮对包括啮合于所述旋转主齿轮的第一传动齿轮和联动于所述第一传动齿轮并啮合于所述旋转副齿轮的第二传动齿轮；
[0020]其中在所述旋转电机驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种导丝推送装置，其特征在于，包括：底座；导丝夹持模块，其安装在所述底座上，包括用于夹持导丝的夹持套管、套设在夹持套管外的外套管、设置在所述夹持套管一端的旋紧盖、用于固定所述旋紧盖位置的旋紧盖固定组件以及用于驱动所述夹持套管转动的夹持套管转动机构，其中所述导丝夹持模块通过所述旋紧盖固定组件固定所述旋紧盖的位置，并通过所述夹持套管转动机构驱动所述夹持套管相对于所述旋紧盖转动，从而实现对导丝的松开和夹紧操作；力传感模块，所述力传感模块包括连接于所述外套管的滑动力传递组件和连接于所述滑动力传递组件的力传感器，其中导丝的头端感受到接触力经由所述夹持套管传递至所述外套管，并经由所述外管套和所述滑动力传递组件传递至所述力传感器，从而使得所述力传感器测得该导丝的头端感受到接触力；扭矩传感器，其用于检测所述夹持套管转动机构的扭矩；以及控制单元，其可通信地连接于所述导丝夹持模块、所述力传感模块以及所述扭矩传感器，用于基于所述力传感模块和所述扭矩传感器发送的力反馈信号控制所述导丝夹持模块的工作。2.根据权利要求1所述的导丝推送装置，其特征在于，所述底座包括底板、垂直设置于所述底板上的后固定板、垂直于所述底板与所述后固定板的两侧板以及支撑在所述后固定板和两侧板上的顶板，所述滑动力传递组件设置在所述底板、所述后固定板、两侧板以及所述顶板界定形成的容置空间内，所述扭矩传感器和所述控制单元分别设置在所述底座的两个侧板上。3.根据权利要求2所述的导丝推送装置，其特征在于，所述滑动力传递组件包括设置于所述顶板的力传感滑轨、可滑动地连接于所述力传感滑轨的力传感滑块、连接于所述力传感滑块和所述外管套的滑块套筒连接件以及连接于所述滑块套筒连接件的力传感器固定件，所述力传感器的两端分别连接于所述力传感器固定件和所述后固定板，其中导丝的头端感受到接触力经由所述夹持套管传递至所述外套管，使得所述外套管上带动所述滑块套筒连接件和所述力传感滑块沿所述力传感滑轨向所述力传感器固定件和所述力传感器方向运动，从而使得所述力传感器被挤压而测得该导丝的头端感受到接触力。4.根据权利要求3所述的导丝推送装置，其特征在于，所述力传感滑轨通过螺钉和螺纹孔的结构与所述顶板形成固定连接，所述力传感滑块的一侧可滑动连接于所述力传感滑轨，另一侧通过螺钉和螺纹孔的结构固定在所述滑块套筒连接件上，所述力传感器固定件的一端通过螺钉和螺纹孔的结构与所述滑块套筒连接件形成固定连接，另一端通过紧固螺栓与所述力传感器的一端形成固定连接，所述力传感器的另一端通过紧固螺栓与所述后固定板形成固定连接，所述夹持套管的头端与所述外套管通过插槽形成固定连接。5.根据权利要求3所述的导丝推送装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱程，曾泉，周寿军，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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