血管介入机器人系统技术方案

本申请公开了血管介入机器人系统。血管介入机器人系统，包括磁场产生装置以及药物运输装置，磁场产生装置用于产生磁场，药物运输装置用于装载药物，并将药物运输至血管内。药物运输装置设有磁性驱动件，磁性驱动件在磁场的作用下带动药物运输装置运动，以控制药物运输装置在血管内的位置通过方式，本申请的血管介入机器人系统基于磁场对药物运输装置在血管的偏移位置进行调整，能够实现大幅度的偏转。能够实现大幅度的偏转。能够实现大幅度的偏转。

【技术实现步骤摘要】
血管介入机器人系统


[0001]本申请涉及医疗器械
，特别是涉及血管介入机器人系统。

技术介绍

[0002]介入微创手术是一种以微小的创伤将器具或药物引导至病灶，对病灶进行治疗的微创手术，其具有对患者的创伤小、恢复时间快、不会留下疤痕的特点。
[0003]中国专利公告号103584918B公开了一种遥控介入机器人系统，遥控介入机器人系统通过穿刺鞘固定模组固定的穿刺鞘引导介入导管进入人体血管的初始方向，通过气囊转向模组调节介入导管前进的方向。气囊转向模组通过气囊膨胀的方式控制导丝的转向调节进而控制介入导管前进的方向无法实现导丝大幅度的偏转，且气囊产生膨胀会挤压血管，给患者带来不适。
[0004]中国专利公告号107847712B公开了一种血管介入手术机器人及血管介入手术系统，血管介入手术机器人包括导管旋转部、引导丝旋转供给部、移送部以及伸缩部。导管旋转部用于使导管以导管的长度方向为轴进行旋转。引导丝旋转供给部设置于导管旋转部的一侧，在引导丝插入于导管的状态下，沿着引导丝的长度方向移送引导丝，并使引导丝以引导丝的长度方向为轴进行旋转。移送部沿着导管的长度方向移送导管旋转部和引导丝旋转供给部。伸缩部设置于导管旋转部的另一侧，用于支撑导管，当移送部沿着导管的长度方向移送导管旋转部和引导丝旋转供给部时，伸缩部能够沿着导管的长度方向进行伸缩。然而血管介入手术机器人设计过于复杂，仅机器人导向方面就设计了四个辊，且四个辊在同一直线上，无法实现在血管中大幅度的偏转。

技术实现思路

[0005]本申请主要解决的技术问题是提供一种血管介入机器人系统，能够满足血管介入机器人在血管中大幅度偏移的需求。
[0006]为解决技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种血管介入机器人系统，包括磁场产生装置以及药物运输装置，所述磁场产生装置用于产生磁场，所述药物运输装置用于装载药物，并将药物运输至血管内；
[0007]其中，所述药物运输装置设有磁性驱动件，所述磁性驱动件在所述磁场的作用下带动药物运输装置运动，以控制药物运输装置在血管内的位置。
[0008]本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的血管介入机器人系统包括磁场产生装置以及药物运输装置，磁场产生装置能够产生磁场，药物运输装置设有磁性驱动件。药物运输装置能够运输至血管内，磁性驱动件在磁场产生装置产生的影响下在血管中偏转，使得药物运输装置能够准确地运输到病变组织。在本申请中，血管介入机器人系统利用磁力控制磁性驱动件在血管中的偏移位置，可以实现药物运输装置在血管产生大角度的偏转，并且磁性驱动件响应速度很快，使得能够药物运输装置能够快速地运动至正确的血管分支中。同时，磁场对生物体无害，不会对生物体的健康产生影响。
附图说明
[0009]图1是本申请血管介入机器人系统一实施例的结构示意图；
[0010]图2是本申请血管介入机器人系统一实施例中磁场产生装置的侧面结构示意图；
[0011]图3是本申请血管介入机器人系统一实施例中第一传动机构及第一磁性件的结构示意图；
[0012]图4是本申请血管介入机器人系统一实施例中第二传动机构及第二磁性件的结构示意图；
[0013]图5是本申请血管介入机器人系统另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0015]在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、机构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、机构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0016]请参阅图1，图1是本申请血管介入机器人系统一实施例的结构示意图。在本实施例中。血管介入机器人系统可以包括磁场产生装置10以及药物运输装置20。
[0017]其中，药物运输装置20用于装载药物，将药物运输至病变组织，以对病变组织进行治疗。例如在本实施例中，药物运输装置20能够插入生物体的血管中，并将装载好的药物运输至血管内的病变组织中。
[0018]在本实施例中，药物运输装置20包括具有磁性的磁性驱动件210和与驱动件210连接的导丝220。导丝220用于插入血管，磁性驱动件210连接在导丝220的头部，引导导丝220在血管中调整偏移方向。可选地，用于治疗的药物可以装载在导丝220上，直接将药物通过导丝220运送至病变组织，也可以通过导丝220将导管运输至血管内，利用导管将药物运输至病变组织。
[0019]可选地，磁性驱动件210的外层可以包覆有一侧硅胶层，使得磁性驱动件210在触碰到血管时，不会给被手术者带来不适。
[0020]在本实施例中，磁场产生装置10用于产生磁场。在利用本申请的血管介入机器人系统进行介入微创手术时，生物体和药物运输装置20位于磁场产生装置10产生的磁场内。由于药物运输装置20设有的磁性驱动件210具有磁性，会受到磁力的作用。
[0021]在磁场中，磁性驱动件210受到的力和力矩如下：
[0022]T＝M
×
B
[0023][0024]其中：
[0025][0026]M为磁性驱动件210的磁化曲线，根据磁性驱动件210的磁化方式，其公式为：
[0027][0028]其中，m和ω分别代表的磁化强度和角频率。s为磁性驱动件210的一个有限元，δ与磁性驱动件210充磁姿态相关的一个角度，它由充磁的姿态确定。
[0029]药物运输装置20遇到弯曲或者分叉的血管时，磁性驱动件210在磁感应强度为B磁场的作用下受到磁场的作用能够改变其所处的姿态，例如磁性驱动件210受到磁场的作用产生转动和位移。基于此，磁性驱动件210在磁场的作用下，能够将导丝220引导至正确的方向。磁性驱动件210响应磁场改变姿态的时间极短，能够实现任意方向的偏移，所以本实施例下的药物运输装置20还能够快速地调整在血管中的位置，减少介入手术的时间，且不会对血管进行挤压，磁场对生物体无危害，不会影响到患者的健康。
[0030]在本实施例中，磁场产生装置10用于控制药物运输装置20偏转的方向，为了使药物运输装置20能够在血管中前进，血管介入机器人系统还可以进一步包括前进装置(图未示出)。前进装置与药物运输装置20连接，用于推动药物运输装置20在血管中前进。前进装置可选为步进电机。在其他的实施例中，也可以手动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血管介入机器人系统，其特征在于，包括磁场产生装置以及药物运输装置，所述磁场产生装置用于产生磁场，所述药物运输装置用于装载药物，并将药物运输至血管内；其中，所述药物运输装置设有磁性驱动件，所述磁性驱动件在所述磁场的作用下带动药物运输装置运动，以控制药物运输装置在血管内的位置。2.根据权利要求1所述的血管介入机器人系统，其特征在于，所述磁场产生装置包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件和第二磁性件用于产生所述磁场，所述磁性驱动件位于所述第一磁性件和所述第二磁性件之间。3.根据权利要求2所述的血管介入机器人系统，其特征在于，所述磁场产生装置包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构与所述第一磁性件连接，所述第二传动机构与所述第二磁性件连接，所述第一传动机构用于控制所述第一磁性件运动，所述第二传动机构用于控制所述第二磁性件运动，以改变所述第一磁性件和所述第二磁性件的位置，进而控制所述磁场的位置和磁感应强度，进而驱动所述磁性驱动件运动。4.根据权利要求3所述的血管介入机器人系统，其特征在于，所述第一传动机构包括第一运动组件、第二运动组件以及第三运动组件，所述第二运动组件连接在所述第一运动组件上，所述第三运动组件连接在所述第二运动组件上，所述第一运动组件带动所述第二运动组件沿第一方向移动，所述第二运动组件带动所述第三运动组件沿第二方向移动，所述第一磁性件连接在所述第三运动组件上，所述第三运动组件带动所述第一磁性件往第三方向运动；所述第二传动机构包括第四运动组件、第五运动组件以及第六运动组件，所述第五运动组件连接在所述第四运动组件上，所述第六运动组件连接在所述第五运动组件上，所述第四运动组件带动所述第五运动组件沿第四方向移动，所述第五运动组件带动所述第六运动组件沿第五方向移动，所述第一磁性件连接在所述第六运动组件上，所述第六运动组件带动所述第一磁性件往第六方向运动；其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向互不相同，所述第四方向、所述第五方向以及所述第六方向互不相同。5.根据权利要求4所述的血管介入机器人系统，其特征在于，所述第一运动组件包括第一滑动轴和第一滑动件，所述第一滑动件安装于所述第一滑动轴上并能够在所述第一滑动轴上滑动；所述第二运动组件包括第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐天添，张善修，尹猛，杜世伟，吴新宇，张永宏，
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：