一种磁性驱动器的制作方法、介入导管机器人技术

本申请涉及医疗机器人技术领域，公开了一种磁性驱动器的制作方法、介入导管机器人。该磁性驱动器的制作方法包括：提供一磁柱，所述磁柱由硅胶材料和磁性材料混合制成；将所述磁柱缠绕在圆柱体上；将所述磁柱和所述圆柱体置于磁场中，以对所述磁柱进行磁化处理得到所述磁性驱动器。将该磁性驱动器安装于导丝末端制成介入导管机器人，使导丝末端变成磁可控，通过磁场可以远程精准地控制介入导管机器人的转向。同时，介入导管机器人能够在外部磁场的作用下实现大范围的角度偏转，大幅度提升了血管介入微创手术中导丝在复杂、弯曲且受限的血管系统中的偏转能力。管系统中的偏转能力。管系统中的偏转能力。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性驱动器的制作方法、介入导管机器人


[0001]本申请涉及医疗机器人
，特别涉及一种磁性驱动器的制作方法、介入导管机器人。

技术介绍

[0002]机器人技术对医学产生了巨大的影响，从微创手术、靶向治疗、医院优化，到应急响应、假肢和家庭辅助，医疗机器人代表着医疗器械行业中增长最快的行业之一。其中，血管介入微创手术可通过扩张狭窄动脉、改善局部血供等途径有效预防、治疗缺血性血管病。该手术通常由医生在透视设备的辅助下，经血管利用导丝将球囊/支架送至动脉狭窄处，释放并扩张球囊/支架，以达到恢复血管正常生理解剖和局部血供的目的。与开放式手术相比，血管介入微创手术切口小，患者恢复快；不用全身麻醉，手术风险低。因此近几十年来，血管介入微创手术发展迅速，逐渐成为治疗血管疾病的主要临床诊断及治疗方法。
[0003]然而，当前血管介入微创手术操作方法还存在手术时间长、对医生辐射量较大、缺乏有经验的医生等弊端，目前对导管介入装置的研究基本上还局限于系统的可用性方面，而对于复杂、弯曲且受限的血管系统中，导丝的偏转能力还没有过多的深挖。但在实际应用中，导丝的弯曲性能，往往决定着整个系统的应用瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种磁性驱动器的制作方法、介入导管机器人，能够大幅度提升血管介入微创手术中导丝在复杂、弯曲且受限的血管系统中的偏转能力。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种磁性驱动器的制作方法，该方法包括：
[0006]提供一磁柱，该磁柱由硅胶材料和磁性材料混合制成；将该磁柱缠绕在圆柱体上；将该磁柱和该圆柱体置于磁场中，以对该磁柱进行磁化处理得到磁性驱动器。
[0007]具体地，上述提供一磁柱的方法包括：将硅胶材料和磁性材料混合得到混合基质；将该混合基质注入圆柱形模具中固化成型；将固化成型的混合基质从圆柱形模具中取出得到磁柱。
[0008]可选地，硅胶材料为Ecoflex。
[0009]可选地，磁性材料为NdFeB。
[0010]可选地，硅胶材料和磁性材料混合比例为0.8:1
‑
1.2:1。
[0011]可选地，磁柱的长度为2
‑
3cm，磁柱的直径为1.7
‑
2.1mm。
[0012]可选地，磁场为均匀磁场，磁场的磁场强度为600
‑
800mT。
[0013]具体地，上述将磁柱缠绕在圆柱体上的方法包括：将磁柱首尾相连地缠绕在圆柱体上，且磁柱的缠绕平面与圆柱体的轴向垂直。
[0014]具体地，在对磁柱进行磁化处理的过程中，磁柱的缠绕平面与磁场的场强方向成
一固定的磁化角。具体地，该磁化角为40
‑
50
°
。
[0015]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种介入导管机器人，该介入导管机器人包括：
[0016]导丝；磁性驱动器，磁性驱动器安装在导丝的一端。具体地，磁性驱动器在外部磁场的作用下，驱动导丝在导管中移动。
[0017]具体地，该介入导管机器人的磁性驱动器是采用上述磁性驱动器的制作方法制作得到的。
[0018]区别于现有技术，本申请提供了一种磁性驱动器的制作方法、介入导管机器人。该磁性驱动器的制备原材料容易获取，制作流程简单，不需要特殊的设备和工艺，有利于实现大规模生产；该介入导管机器人的磁性驱动器在外部磁场的作用下，能够驱动导丝在导管中移动，使得导丝末端变成磁可控，从而实现大范围的角度偏转，大幅度提升血管介入微创手术中导丝在复杂、弯曲且受限的血管系统中的偏转能力。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0020]图1是本申请提供的磁性驱动器的制作方法一实施例的流程示意图；
[0021]图2是图1中S11的流程示意图；
[0022]图3是一实施例中将磁柱缠绕在圆柱体上进行磁化处理的截面示意图；
[0023]图4是一实施例中磁性驱动器的磁化曲线示意图；
[0024]图5是本申请提供的介入导管机器人一实施例的结构示意图；
[0025]图6是一实施例中介入导管机器人在外部磁场作用下的偏转示意图；
[0026]图7是一实施例中介入导管机器人在永磁铁磁场中发生偏转的示意图。
具体实施方式
[0027]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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。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。
[0028]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0029]参阅图1，图1是本申请提供的磁性驱动器的制作方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
[0030]S11：提供一磁柱，所述磁柱由硅胶材料和磁性材料混合制成。
[0031]其中，该磁柱可以是圆柱体，也可以是其他规则的棱柱，比如六棱柱等。其中的硅胶材料主要是提供磁柱的柔性，其中的磁性材料主要是用于使磁柱在磁化后能在外部磁场的作用下受力产生形变。
[0032]可选地，以圆柱体为例，磁柱的长度为2
‑
3cm，磁柱的直径为1.7
‑
2.1mm。在一具体的实施例中，该磁柱的长度为2.5cm，该磁柱的直径为1.9mm。
[0033]可以理解地，上述的对磁柱的尺寸的限定主要是应用于磁性驱动器对导丝在血管中进行驱动的应用场景，在其他应用场景中，磁柱的尺寸可以根据具体的环境来进行设置。
[0034]S12：将所述磁柱缠绕在圆柱体上。
[0035]可选地，该圆柱体的材料为无磁材料，比如塑料，不影响磁化处理，该圆柱体的大小恰好满足磁柱首尾相连地缠绕一周。
[0036]可以理解地，这里的圆柱体主要是用于使磁柱缠绕以首尾相连形成一个圆环，因此，这里的圆柱体也可以采用其他具有圆环形状的无磁材料代替，例如无磁的圆环、球、圆柱、圆锥等代替。
[0037]另外，磁柱的长度尽量与圆柱体的底面圆周长相匹配。
[0038]S13：将所述磁柱和所述圆柱体置于磁场中，以对所述磁柱进行磁化处理得到所述磁性驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性驱动器的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供一磁柱，所述磁柱由硅胶材料和磁性材料混合制成；将所述磁柱缠绕在圆柱体上；将所述磁柱和所述圆柱体置于磁场中，以对所述磁柱进行磁化处理得到所述磁性驱动器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供一磁柱，包括：将所述硅胶材料和所述磁性材料混合得到混合基质；将所述混合基质注入圆柱形模具中固化成型；将固化成型的所述混合基质从所述圆柱形模具取出得到所述磁柱。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硅胶材料为Ecoflex；和/或所述磁性材料为NdFeB。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硅胶材料和所述磁性材料混合比例为0.8:1
‑
1.2:1。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磁柱的长度为2
‑
3cm，所述磁柱的直径为1.7
‑
2.1mm。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐天添，张善修，吴新宇，尹猛，赖证宇，
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：