用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构制造技术

本发明专利技术提供了一种用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，包括底座、夹持机构、旋转机构以及进退机构，夹持机构安装在底座上，具有夹持状态和非夹持状态并能够指导手术机器人进行相匹配的夹持和非夹持的动作切换；旋转机构安装在夹持机构上，当操作旋转机构时所采集的旋转信号能够指导手术机器人进行相匹配的旋转动作；进退机构跟随夹持机构进退并能够将获得的进退信号传输指导手术机器人进行相匹配的动作，接收手术机器人前进或后退中的阻力信号并以相匹配的阻尼作用在进退机构，本发明专利技术不改变用户操作导丝导管的习惯，完全模仿手的夹紧、捻转和进退导丝导管的动作，操作上实现无限进退导丝导管，能有效避免因原有习惯带来的误操作。带来的误操作。带来的误操作。

【技术实现步骤摘要】
用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构


[0001]本专利技术涉及血管腔内介入手术机器人
，具体地，涉及一种用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构。

技术介绍

[0002]近年来随着血管介入治疗在我国的兴起，形成了包括心血管介入治疗学、脑血管介入治疗学、血管外科学、介入放射学等多个新兴的学科。由于血管介入治疗技术的不断进步和各种腔内器具的不断涌现和应用，许多原本不能采用血管介入治疗的病变已能获益于这一微创治疗，而且血管介入治疗的安全性、有效性和远期疗效不断改善。但是，目前的血管介入治疗也有其局限性。
[0003]在血管介入治疗过程中，医生需要借助基于X射线的数字剪影血管造影(DSA)的导引来完成手术，医生虽然配备含铅防护服，但是仍然无法保护医生的上肢和头部不受X射线辐射；且由于血管介入治疗的复杂性，往往需要长时间暴露于X射线环境中操作，医生的累计辐射量大；而且长时间穿着沉重的含铅防护服，加大了脊柱的压力负荷，已有较多报道显示血管介入医生的甲状腺癌、放射性晶状体损伤、腰椎病等的发生率明显高于其它学科的医生。全国从事血管腔内治疗操作的医护人员约70万人，全国每年进行血管腔内治疗超过一千万台次，与X射线相关的职业损伤已成为一个不可回避的问题，严重威胁着医生的健康状况和血管介入治疗学的长远发展。
[0004]现有大多数用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构通常是摇杆机构，其缺点是：1、进退导丝导管需要改变用户的习惯，是通过摇杆前后摆动来实现，是速度模式，没有进退导丝导管的手感；2、旋转导丝导管也需要改变用户的习惯，旋转操作机构在摇杆上，也是速度模式，同样没有旋转导丝导管的手感；3、夹持导丝导管也需要改变用户的习惯，是通过按键实现，也是在摇杆上，同样没有旋转导丝导管的手感。
[0005]专利文献CN107049499B公开了一种遥操作血管介入手术机器人系统及方法，包括吊装部、近端操作部以及远端操作部，其中：所述近端操作部设置于所述吊装部上；所述远端操作部用于驱动所述近端操作部；所述近端操作部能够在三维空间内移动或者转动。再如专利文献CN107184274B公开了一种具有手感的血管介入手术机器人操作手柄及其控制方法，包括设置于机架上的操作装置、力加载机构以及力矩加载机构；操作装置发出旋转和/或推拉导管导丝的操作命令；力加载机构将推拉导管导丝时受到的推拉阻力反馈到操作装置；力矩加载机构将旋转导管导丝时受到的阻力矩反馈到操作装置；推拉阻力是通过力加载机构与操作装置的手柄的一端之间形成的弹力产生；阻力矩是通过力矩加载机构与操作装置之间形成的摩擦力产生。又如专利文献CN109199588A公开了一种血管介入用电磁阻尼旋进力反馈操作手柄，其特征在于，包括操作杆(8)、机架(22)，还包括安装在操作杆(8)上推拉力反馈机构、转动力矩反馈机构、转动移动测量机构、非接触式复位机构中的任一种或任多种机构；操作手柄(8)通过左直线轴承(9)、右直线轴承(17)支撑在机架(22)上，操作杆(8)为铁磁性材料。以上现有技术均需要改变医生的习惯，不能模拟手术作业的真实
感，实用性差。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构。
[0007]根据本专利技术提供的一种用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，包括：
[0008]底座，用于承载；
[0009]夹持机构，安装在底座上，具有夹持状态和非夹持状态并能够信号传输指导手术机器人进行相匹配的夹持和非夹持之间的动作切换；
[0010]旋转机构，安装在夹持机构上，当操作旋转机构时所采集的旋转信号能够传输指导手术机器人进行相匹配的旋转动作；
[0011]进退机构，跟随夹持机构进退动作并能够将获得的进退信号传输指导手术机器人进行相匹配的动作，接收手术机器人前进或后退中的阻力信号并以相匹配的阻尼作用在进退机构上进而使夹持机构的进退产生相匹配的阻力。
[0012]优选地，所述底座包括底座壳体，所述底座壳体上设置有操作键，所述操作键具有打开状态和关闭状态，其中：
[0013]在打开状态时，手术机器人执行夹持动作；
[0014]在关闭状态时，手动机器人接收并执行夹持机构所传递的信号。
[0015]优选地，所述夹持机构包括进退方向导轨、进退方向导轨滑台、第一夹持板、第二夹持板、夹持方向导轨、夹持方向导轨滑台、夹持机构支撑座以及信号采集结构；
[0016]所述进退方向导轨安装在底座上，所述进退方向导轨滑台可滑动的安装在所述进退方向导轨上，所述夹持机构支撑座的下部安装在进退方向导轨滑台上，所述夹持方向导轨安装在夹持机构支撑座的上部；
[0017]所述夹持方向导轨滑台可滑动的安装在所述夹持方向导轨上，其中，第二夹持板固定安装在夹持方向导轨滑台的一端，第一夹持板可滑动的安装在夹持方向导轨滑台的另一端，所述进退方向垂直于夹持方向；
[0018]当在进退方向上施力于第一夹持板和/或第二夹持板时，能够驱使进退方向导轨滑台在进退方向导轨上滑动，当在夹持方向施力于第一夹持板时所述第一夹持板能够靠近或远离第二夹持板运动，所述信号采集结构能够获得夹持状态信号或非夹持状态信号并将所述信号传输至所述手术机器人。
[0019]优选地，所述信号采集结构包括夹持传感器以及夹持传感器触发片；
[0020]所述夹持传感器安装在夹持机构支撑座上，所述夹持传感器触发片安装在所述第一夹持板上，当所述第一夹持板能够靠近或远离第二夹持板运动时夹持传感器触发片靠近或远离夹持传感器运动进而能够触发感应信号。
[0021]优选地，所述第一夹持板和第二夹持板之间设置有复位弹簧，所述复位弹簧始终处于拉伸状态。
[0022]优选地，所述夹持机构还包括第一挡板以及第二挡板，所述第一挡板安装在夹持机构支撑座的一端用于对第一夹持板的运动行程限位，所述第二挡板安装在夹持机构支撑座的另一端用于对第二夹持板的运动行程限位。
[0023]优选地，所述旋转机构包括第一旋转传感器、旋转传感器支撑座、主旋钮以及辅助旋钮；
[0024]所述第一夹持板上具有第一操作空间，第二夹持板上具有第二操作空间，所述辅助旋钮可转动的安装在第一操作空间中，主旋钮可转动的安装在第二操作空间中，所述第一旋转传感器通过旋转传感器支撑座安装在第二夹持板的外部且主旋钮转动时能够带动第一旋转传感器转动，其中，所述主旋钮、辅助旋钮分别安装在第二夹持板、第一夹持板相对的一侧。
[0025]优选地，所述旋转机构包括辅助旋钮中心轴、第一轴承以及第二轴承，所述第一旋转传感器包括第一传感器轮体以及第一传感器轮轴；
[0026]所述辅助旋钮套装在所述辅助旋钮中心轴上且所述辅助旋钮中心轴的两端均通过第一轴承安装在第一夹持板上；
[0027]所述主旋钮的一端通过第二轴承安装在第二夹持板上，主旋钮的另一端穿过第二夹持板的侧壁与第一传感器轮轴紧固连接，所述第一传感器轮体套装在所述第一传感器轮轴的外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，包括：底座(100)，用于承载；夹持机构(200)，安装在底座(100)上，具有夹持状态和非夹持状态并能够信号传输指导手术机器人进行相匹配的夹持和非夹持之间的动作切换；旋转机构(300)，安装在夹持机构(200)上，当操作旋转机构(300)时所采集的旋转信号能够传输指导手术机器人进行相匹配的旋转动作；进退机构(400)，跟随夹持机构(200)进退动作并能够将获得的进退信号传输指导手术机器人进行相匹配的动作，接收手术机器人前进或后退中的阻力信号并以相匹配的阻尼作用在进退机构(400)上进而使夹持机构(200)的进退产生相匹配的阻力。2.根据权利要求1所述的用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，所述底座(100)包括底座壳体(1)，所述底座壳体(1)上设置有操作键(3)，所述操作键(3)具有打开状态和关闭状态，其中：在打开状态时，手术机器人执行夹持动作；在关闭状态时，手动机器人接收并执行夹持机构(200)所传递的信号。3.根据权利要求1所述的用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，所述夹持机构(200)包括进退方向导轨(4)、进退方向导轨滑台(5)、第一夹持板(8)、第二夹持板(10)、夹持方向导轨(11)、夹持方向导轨滑台(12)、夹持机构支撑座(13)以及信号采集结构；所述进退方向导轨(4)安装在底座(100)上，所述进退方向导轨滑台(5)可滑动的安装在所述进退方向导轨(4)上，所述夹持机构支撑座(13)的下部安装在进退方向导轨滑台(5)上，所述夹持方向导轨(11)安装在夹持机构支撑座(13)的上部；所述夹持方向导轨滑台(12)可滑动的安装在所述夹持方向导轨(11)上，其中，第二夹持板(10)固定安装在夹持方向导轨滑台(12)的一端，第一夹持板(8)可滑动的安装在夹持方向导轨滑台(12)的另一端，所述进退方向垂直于夹持方向；当在进退方向上施力于第一夹持板(8)和/或第二夹持板(10)时，能够驱使进退方向导轨滑台(5)在进退方向导轨(4)上滑动，当在夹持方向施力于第一夹持板(8)时所述第一夹持板(8)能够靠近或远离第二夹持板(10)运动，所述信号采集结构能够获得夹持状态信号或非夹持状态信号并将所述信号传输至所述手术机器人。4.根据权利要求3所述的用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，所述信号采集结构包括夹持传感器(6)以及夹持传感器触发片(7)；所述夹持传感器(6)安装在夹持机构支撑座(13)上，所述夹持传感器触发片(7)安装在所述第一夹持板(8)上，当所述第一夹持板(8)能够靠近或远离第二夹持板(10)运动时夹持传感器触发片(7)靠近或远离夹持传感器(6)运动进而能够触发感应信号。5.根据权利要求3所述的用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，所述第一夹持板(8)和第二夹持板(10)之间设置有复位弹簧(9)，所述复位弹簧(9)始终处于拉伸状态。6.根据权利要求3所述的用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，所述夹持机构(200)还包括第一挡板(14)以及第二挡板(35)，所述第一挡板(14)安装在夹持机构支撑座(13)的一端用于对第一夹持板(8)的运动行程限位，所述第二挡板(35)安装
在夹持机构支撑座(13)的另一端用于对第二夹持板(10)的运动行程限位。7.根据权利要求3所述的用于血管腔内介入手术机器人的操作手柄机构，其特征在于，所述旋转机构(300)包括第一旋转传感器(15)、旋转传感器支撑座(16)、主旋钮(17)以及辅助旋钮(18)；所述第一夹持板(8)上具有第一操作空间，第二夹持板(10)上具有第二操作空间，所述辅助旋钮(18)可转动的安装在第一操作空间中，主旋钮(17)可转动的安装在第二操作空间中，所述第一旋转传感器(15)通过旋转传感器支撑座(16)安装在第二夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：周官林，钱磊，刘道志，刘奕坤，
申请(专利权)人：上海奥朋医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：