【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，尤其涉及一种血管介入手术机器人。
技术介绍
1、血管介入手术机器人可以操纵介入手术器械在对医生不利的辐射环境下工作，参照医疗图像的定位，执行持续动作，同时通过复杂的轨迹，到达血管中的目标点，最后在医生的指挥下或自主地完成血管介入手术，实现医生与x射线辐射的隔离。
2、血管介入手术过程中，往往需要多种介入手术器械协同操作，例如包括导管、导丝、微导管、微导丝、植入器械的推送系统等，介入器械多为细长形状，且多同轴嵌套，术中还可能更换不同预造型的介入器械。目前的血管介入手术机器人大多数为单一的操作平台上集成多个驱动模块、各驱动模块操作一种器械的结构，导致大多仅可以操作三种或以下的器械，难以实现完整的血管介入手术过程，需要人工操作的手术过程中医生仍然受到x射线辐射，而且操作平台体积庞大、沉重，影响与手术室环境的兼容性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种血管介入手术机器人及其控制方法，以使能够解决现有技术中血管介入手术机器人不能完整实现血管介入手术过程和与手术室环境不兼容的问题。
2、本专利技术提供了一种血管介入手术机器人，包括操作模块及模块驱动系统，介入手术器械穿入操作模块内部，操作模块可带动介入手术器械完成轴向递送和/或周向旋转操作；模块驱动系统包括模块驱动组件，模块驱动组件包括第一方向吊绳、第二方向吊绳和连接在第一方向吊绳和第二方向吊绳之间的吊绳驱动组件，操作模块连接于第二方向吊绳的末端，吊绳驱动组件驱动第二方向吊绳沿第一方向
3、进一步地，模块驱动系统还包括相对设置的支撑架，第一方向吊绳两端分别与支撑架连接，吊绳驱动组件包括第一转轴，第一转轴与第一方向吊绳缠绕连接，通过驱动第一转轴转动，可驱动吊绳驱动组件在第一方向吊绳上沿第一方向往复运动。
4、进一步地，吊绳驱动组件还包括第二转轴，第二方向吊绳的一端与第二转轴连接，第二方向吊绳的另一端与操作模块连接，通过驱动第二转轴的转动，可控制操作模块沿第二方向往复运动。
5、进一步地，第一方向吊绳包括两根或多根，两根或多根第一方向吊绳平行相对设置，第二方向吊绳包括两根或多根，两根或多根第二方向吊绳平行相对设置。
6、进一步地，支撑架包括相互连接的第一支架侧臂和第二支架侧臂，第一支架侧臂末端设置有手术床连接组件，手术床连接组件将支撑架整体连接在执行介入手术的手术床上，第一方向吊绳与第二支架侧臂连接。
7、进一步地，操作模块包括滚轮框架，滚轮框架的径向上连接有第一滚轮和第二滚轮，介入手术器械夹持在第一滚轮和第二滚轮之间，通过控制第一滚轮和/或第二滚轮绕滚轮转轴转动驱动介入手术器械的轴向递送，通过控制滚轮框架绕滚轮框架的轴向中心轴转动驱动介入手术器械的周向旋转。
8、进一步地，操作模块还包括设置在滚轮框架轴向两侧的第一锥齿轮组和第二锥齿轮组，第一锥齿轮组和第二锥齿轮组的转轴中心位置设置有过孔，介入手术器械从过孔穿过，第一锥齿轮组和第二锥齿轮组之间啮合有行星锥齿轮，行星锥齿轮的转轴与滚轮框架连接，行星锥齿轮的转轴上连接有第一直齿轮，第一滚轮或第二滚轮的滚轮转轴上连接有第二直齿轮，第一直齿轮与第二直齿轮相互啮合。
9、进一步地，操作模块还包括平衡组件，平衡组件用于保持操作模块的整体平衡。
10、进一步地，血管介入手术机器人还包括股动脉固定组件，操作模块包括第一操作模块，介入手术器械包括第一介入手术器械，第一操作模块通过股动脉固定组件固定于患者股动脉处，穿过第一操作模块的第一介入手术器械进入患者股动脉内。
11、进一步地，血管介入手术机器人还包括y阀，操作模块包括第二操作模块和第三操作模块，介入手术器械包括第二介入手术器械和第三介入手术器械，y阀为y字形管路结构，y阀的第一分支与第一介入手术器械的尾端连接，y阀的第二分支连接第二操作模块的前端，穿过第二操作模块的第二介入手术器械进入y阀的第二分支，y阀的第三分支连接第三操作模块的前端，穿过第三操作模块的第三介入手术器械进入y阀的第三分支，其中，第二介入手术器械和第三介入手术器械均能穿入第一介入手术器械内部。
12、本专利技术的血管介入手术机器人具有以下优点：
13、1、本专利技术通过操作模块和模块驱动组件构成一个介入手术器械的整体控制模块，在执行介入手术时，可以根据需要用到的介入手术器械的数量灵活的选择操作模块的数量，适用多种介入手术器械的完整的血管介入手术过程。
14、2、本专利技术采用绳驱的方式驱动操作模块的长距离移动，在有限的手术空间内实现了多种介入器械长距离、高精度的协同操作，且该方案结构简单、体积小，能够更好的兼容现有的手术环境。
15、3、本专利技术操作模块和第一方向吊绳、第二方向吊绳和吊绳驱动组件均可以作为一次性耗材使用，其余部件采用无菌套隔离，也更能满足手术室的无菌操作，进一步提高与手术室的兼容性。
16、4、相比于现有的血管介入机器人技术，本专利技术能够以更少的自由度满足多个模块之间的长距离协同操作要求，结构更加简单，成本更低。
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1.一种血管介入手术机器人，其特征在于，包括操作模块及模块驱动系统，介入手术器械穿入操作模块内部，操作模块可带动介入手术器械完成轴向递送和/或周向旋转操作；模块驱动系统包括模块驱动组件，模块驱动组件包括第一方向吊绳、第二方向吊绳和连接在第一方向吊绳和第二方向吊绳之间的吊绳驱动组件，操作模块连接于第二方向吊绳的末端，吊绳驱动组件驱动第二方向吊绳沿第一方向吊绳的轴向往复运动。
2.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，模块驱动系统还包括相对设置的支撑架，第一方向吊绳两端分别与支撑架连接，吊绳驱动组件包括第一转轴，第一转轴与第一方向吊绳缠绕连接，通过驱动第一转轴转动，可驱动吊绳驱动组件在第一方向吊绳上沿第一方向往复运动。
3.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人，其特征在于，吊绳驱动组件还包括第二转轴，第二方向吊绳的一端与第二转轴连接，第二方向吊绳的另一端与操作模块连接，通过驱动第二转轴的转动，可控制操作模块沿第二方向往复运动。
4.根据权利要求2或3所述的血管介入手术机器人，其特征在于，第一方向吊绳包括两根或多根，两根或多根第一方向
5.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人，其特征在于，支撑架包括相互连接的第一支架侧臂和第二支架侧臂，第一支架侧臂末端设置有手术床连接组件，手术床连接组件将支撑架整体连接在执行介入手术的手术床上，第一方向吊绳与第二支架侧臂连接。
6.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，操作模块包括滚轮框架，滚轮框架的径向上连接有第一滚轮和第二滚轮，介入手术器械夹持在第一滚轮和第二滚轮之间，通过控制第一滚轮和/或第二滚轮绕滚轮转轴转动驱动介入手术器械的轴向递送，通过控制滚轮框架绕滚轮框架的轴向中心轴转动驱动介入手术器械的周向旋转。
7.根据权利要求6所述的血管介入手术机器人，其特征在于，操作模块还包括设置在滚轮框架轴向两侧的第一锥齿轮组和第二锥齿轮组，第一锥齿轮组和第二锥齿轮组的转轴中心位置设置有过孔，介入手术器械从过孔穿过，第一锥齿轮组和第二锥齿轮组之间啮合有行星锥齿轮，行星锥齿轮的转轴与滚轮框架连接，行星锥齿轮的转轴上连接有第一直齿轮，第一滚轮或第二滚轮的滚轮转轴上连接有第二直齿轮，第一直齿轮与第二直齿轮相互啮合。
8.根据权利要求6所述的血管介入手术机器人，其特征在于，操作模块还包括平衡组件，平衡组件用于保持操作模块的整体平衡。
9.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，血管介入手术机器人还包括股动脉固定组件，操作模块包括第一操作模块，介入手术器械包括第一介入手术器械，第一操作模块通过股动脉固定组件固定于患者股动脉处，穿过第一操作模块的第一介入手术器械进入患者股动脉内。
10.根据权利要求9所述的血管介入手术机器人，其特征在于，血管介入手术机器人还包括Y阀，操作模块包括第二操作模块和第三操作模块，介入手术器械包括第二介入手术器械和第三介入手术器械，Y阀为Y字形管路结构，Y阀的第一分支与第一介入手术器械的尾端连接，Y阀的第二分支连接第二操作模块的前端，穿过第二操作模块的第二介入手术器械进入Y阀的第二分支，Y阀的第三分支连接第三操作模块的前端，穿过第三操作模块的第三介入手术器械进入Y阀的第三分支，其中，第二介入手术器械和第三介入手术器械均能穿入第一介入手术器械内部。
...【技术特征摘要】
1.一种血管介入手术机器人，其特征在于，包括操作模块及模块驱动系统，介入手术器械穿入操作模块内部，操作模块可带动介入手术器械完成轴向递送和/或周向旋转操作；模块驱动系统包括模块驱动组件，模块驱动组件包括第一方向吊绳、第二方向吊绳和连接在第一方向吊绳和第二方向吊绳之间的吊绳驱动组件，操作模块连接于第二方向吊绳的末端，吊绳驱动组件驱动第二方向吊绳沿第一方向吊绳的轴向往复运动。
2.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，模块驱动系统还包括相对设置的支撑架，第一方向吊绳两端分别与支撑架连接，吊绳驱动组件包括第一转轴，第一转轴与第一方向吊绳缠绕连接，通过驱动第一转轴转动，可驱动吊绳驱动组件在第一方向吊绳上沿第一方向往复运动。
3.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人，其特征在于，吊绳驱动组件还包括第二转轴，第二方向吊绳的一端与第二转轴连接，第二方向吊绳的另一端与操作模块连接，通过驱动第二转轴的转动，可控制操作模块沿第二方向往复运动。
4.根据权利要求2或3所述的血管介入手术机器人，其特征在于，第一方向吊绳包括两根或多根，两根或多根第一方向吊绳平行相对设置，第二方向吊绳包括两根或多根，两根或多根第二方向吊绳平行相对设置。
5.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人，其特征在于，支撑架包括相互连接的第一支架侧臂和第二支架侧臂，第一支架侧臂末端设置有手术床连接组件，手术床连接组件将支撑架整体连接在执行介入手术的手术床上，第一方向吊绳与第二支架侧臂连接。
6.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人，其特征在于，操作模块包括滚轮框架，滚轮框架的径向上连接有第一滚轮和第二滚轮，介入手术器械夹持在第一滚轮和...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘新科，何彦霖，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京天坛医院，
类型：发明
国别省市：
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