CN119075146A - 一种血管介入手术机器人的导管递送装置及递送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种血管介入手术机器人的导管递送装置，包括进给组件，所述进给组件包括安装板、两个驱动轮、硅胶层、定位轮、传动皮带、驱动电机、限位槽、转杆、滑块、两个滑动座、安装槽和压力传感器；两个所述驱动轮对称转动连接于安装板的上表面。本发明通过传动电机带动双头丝杆转动，安装板带动两个传动皮带相互靠近，当压力达到额定值时，驱动电机停止工作，进而在介入手术中，介入导管不会被压坏，而且通过设置硅胶层和限位槽，可以避免介入导管出现打滑的情况，在进给时，通过驱动电机带动驱动轮，驱动轮带动传动皮带产生转动，传动皮带通过硅胶层带动介入导管产生位移，进而实现对介入导管的持续进给，保证了介入手术的连续性。

Description

一种血管介入手术机器人的导管递送装置及递送方法

技术领域

本发明涉及一种递送装置及递送方法，具体为血管介入手术机器人的导管递送装置及递送方法，属于医疗设备技术领域。

背景技术

血管介入手术机器人是专门用于血管介入手术的一类机器人。它能够在医学影像设备的导引下，通过穿刺针、导丝、导管等器械经血管途径进行诊断与治疗。这种机器人技术不仅增强了射线防护，减少了射线辐射损伤，还使得血管介入手术更加精确和微创。

随着自动化技术的发展，血管介入手术机器人将逐步实现全智能化，并结合影像设备、影像后处理技术、手术实时导航技术、自动化技术，逐步实现血管介入手术机器人的全自动化。仅从技术而言，血管介入手术机器人全自动自主开展手术，治疗简单疾病，是可以实现的。并且，导管室全自动化是未来趋势。

现有的血管介入手术机器人在仍使用时还存在一定的不足之处，如：

(1)利用齿轮旋转带动导管直线进给，这种方法容易造成打滑现象，进给精度不高，同时会因夹持导管过紧而造成导管损伤；

(2)采用电推杆进给方案，设计的装置尺寸要么过大要么过小，每次推进导管的距离过短，费时费力。

已知中国公开授权发明(公开号：CN110327116B)公开了血管介入手术机器人的导管递送装置，其管介入手术机器人可实现导管固定、进给、旋转等动作，本发明血管介入手术机器人进给精度高、进给距离灵活可变、不易损伤导管、灵活操作导管或导丝的进给、旋转；

其虽然解决了现有技术中存在的导管进给打滑、推进距离过短的问题，但是其技术方案仍存在以下不足：

其虽然保证了进给精度，但是血管介入导管的长度一般较长，其推送式的进给仍然存在进给距离较小的问题，而且无法实现持续进给，进而会影响导管介入的连续性；

为此，提出一种血管介入手术机器人的导管递送装置及递送方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种血管介入手术机器人的导管递送装置及递送方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种血管介入手术机器人的导管递送装置，包括进给组件，所述进给组件包括安装板、两个驱动轮、硅胶层、定位轮、传动皮带、驱动电机、限位槽、转杆、滑块、两个滑动座、安装槽和压力传感器；

两个所述驱动轮对称转动连接于安装板的上表面，所述驱动电机安装于安装板的下表面，所述转杆的顶端固定连接于安装板的下表面，所述转杆的底端转动连接于滑块的上表面，所述传动皮带的内侧壁贴合于两个驱动轮的外侧壁，所述定位轮对称转动连接于安装板的上表面，所述安装槽开设于滑动座的上表面，所述滑块滑动连接于安装槽的内侧壁，所述压力传感器安装于安装槽的内部，所述滑块贴合于压力传感器的一端，所述硅胶层粘接于传动皮带的外侧壁，所述限位槽开设于硅胶层的外侧壁。

进一步优选的，所述定位轮的外侧壁对称贴合于传动皮带的内侧壁，一个所述驱动轮的轮轴固定连接于驱动电机的输出轴。

进一步优选的，两个所述滑动座的内部共同设置有双头丝杆，两个所述滑动座对称螺纹连接于双头丝杆的外侧壁，两个所述滑动座的内部共同滑动连接有两个导向杆，所述双头丝杆的一端固定连接有传动电机。

进一步优选的，所述滑动座的外侧壁安装有安装座，所述安装座的上表面开设有通槽，两个所述滑动座对称滑动连接于通槽的内侧壁。

进一步优选的，所述导向杆的两端对称固定连接于通槽的内壁两侧，所述双头丝杆的一端转动连接于通槽的内壁一侧，所述传动电机安装于安装座的一侧。

进一步优选的，所述安装座的上表面安装有限位组件，所述限位组件包括两个支撑杆、两个支撑座、凹槽、两个导环和滚珠；

两个所述支撑座对称固定连接于两个支撑杆的上表面，所述凹槽开设于支撑座的上表面，所述滚珠对称安装于导环的内侧壁。

进一步优选的，两个所述支撑杆对称固定连接于安装座的上表面，两个所述导环对称固定连接于两个支撑座的相远离面，所述导环的位置与凹槽的位置相对应，两个所述支撑杆对称位于两个安装板的前方和后方。

进一步优选的，所述安装座的下表面安装有安装组件，所述安装组件包括连接板、介入导管和底座；

所述安装座安装于连接板的上表面，所述底座安装于连接板的下表面，所述介入导管位于两个传动皮带之间，所述连接板的上表面安装有控制器。

进一步优选的，所述介入导管位于两个导环的内部并与滚珠贴合，所述介入导管的外侧壁贴合于凹槽的内侧壁。

一种血管介入导管的递送方法，包括以下步骤：

步骤一：将介入导管穿过两个导环，两个支撑座的凹槽对介入导管进行支撑；

步骤二：传动电机带动双头丝杆，两个传动皮带相互靠近，传动皮带通过其表面的硅胶层与介入导管贴合，介入导管位于限位槽内；

步骤三：压力传感器实时监控介入导管受到的压力，对两个传动皮带的间距进行调节；

步骤四：驱动电机带动驱动轮，传动皮带通过硅胶层带动介入导管产生位移，实现对介入导管的递送。

本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：本发明通过传动电机带动双头丝杆转动，安装板带动两个传动皮带相互靠近，进而传动皮带可以通过其表面的硅胶层与介入导管贴合，介入导管位于限位槽内，在压紧介入导管的过程中，通过压力传感器可以实时监控介入导管受到的压力，当压力达到额定值时，驱动电机停止工作，进而在介入手术中，介入导管不会被压坏，而且通过设置硅胶层和限位槽，可以避免介入导管出现打滑的情况，在进给时，通过驱动电机带动驱动轮，驱动轮带动传动皮带产生转动，传动皮带通过硅胶层带动介入导管产生位移，进而实现对介入导管的持续进给，保证了介入手术的连续性。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1为本发明血管介入手术机器人的导管递送装置的结构图；

图2为本发明的安装座结构图；

图3为本发明的进给组件结构图；

图4为本发明的传动皮带与定位轮连接示意图；

图5为本发明的滑块与滑动座连接示意图；

图6为本发明的限位组件结构图。

附图标记：101、进给组件；11、安装板；12、驱动轮；13、硅胶层；14、定位轮；15、传动皮带；16、驱动电机；17、限位槽；18、转杆；19、滑块；20、滑动座；21、导向杆；22、传动电机；23、安装槽；24、双头丝杆；25、压力传感器；301、限位组件；31、支撑杆；32、支撑座；33、凹槽；34、导环；35、滚珠；401、安装组件；41、连接板；42、介入导管；43、底座；44、安装座；45、通槽；46、控制器。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1-6所示，本发明实施例提供了一种血管介入手术机器人的导管递送装置，包括进给组件101，进给组件101包括安装板11、两个驱动轮12、硅胶层13、定位轮14、传动皮带15、驱动电机16、限位槽17、转杆18、滑块19、两个滑动座20、安装槽23和压力传感器25；

两个驱动轮12对称转动连接于安装板11的上表面，驱动电机16安装于安装板11的下表面，转杆18的顶端固定连接于安装板11的下表面，转杆18的底端转动连接于滑块19的上表面，传动皮带15的内侧壁贴合于两个驱动轮12的外侧壁，定位轮14对称转动连接于安装板11的上表面，安装槽23开设于滑动座20的上表面，滑块19滑动连接于安装槽23的内侧壁，压力传感器25安装于安装槽23的内部，滑块19贴合于压力传感器25的一端，硅胶层13粘接于传动皮带15的外侧壁，限位槽17开设于硅胶层13的外侧壁。

在一个实施例中，定位轮14的外侧壁对称贴合于传动皮带15的内侧壁，一个驱动轮12的轮轴固定连接于驱动电机16的输出轴，通过驱动电机16带动驱动轮12转动，驱动轮12带动传动皮带15转动，此时可以实现对介入导管42的进给，通过此种方式可以实现持续进给。

在一个实施例中，两个滑动座20的内部共同设置有双头丝杆24，两个滑动座20对称螺纹连接于双头丝杆24的外侧壁，两个滑动座20的内部共同滑动连接有两个导向杆21，双头丝杆24的一端固定连接有传动电机22，通过传动电机22带动双头丝杆24转动，双头丝杆24通过螺纹带动两个滑动座20，滑动座20带动滑块19，滑块19带动安装板11，进而可以使两个传动皮带15相互靠近，两个传动皮带15通过硅胶层13与介入导管42贴合，可以实现对介入导管42的限位。

在一个实施例中，滑动座20的外侧壁安装有安装座44，安装座44的上表面开设有通槽45，两个滑动座20对称滑动连接于通槽45的内侧壁，导向杆21的两端对称固定连接于通槽45的内壁两侧，双头丝杆24的一端转动连接于通槽45的内壁一侧，传动电机22安装于安装座44的一侧，通过传动电机22、双头丝杆24和导向杆21的配合，可以实现两个传动皮带15的相互靠近，进而对介入导管42进行夹紧，传动皮带15为齿形皮带。

在一个实施例中，安装座44的上表面安装有限位组件301，限位组件301包括两个支撑杆31、两个支撑座32、凹槽33、两个导环34和滚珠35；

两个支撑座32对称固定连接于两个支撑杆31的上表面，凹槽33开设于支撑座32的上表面，滚珠35对称安装于导环34的内侧壁，两个支撑杆31对称固定连接于安装座44的上表面，两个导环34对称固定连接于两个支撑座32的相远离面，导环34的位置与凹槽33的位置相对应，两个支撑杆31对称位于两个安装板11的前方和后方，通过两个导环34可以对介入导管42进行限位，通过支撑座32可以对介入导管42进行支撑，当介入导管42在进给时，通过滚珠35可以减小介入导管42与导环34之间的摩擦，进而减少进给时的阻力。

在一个实施例中，安装座44的下表面安装有安装组件401，安装组件401包括连接板41、介入导管42和底座43；

安装座44安装于连接板41的上表面，底座43安装于连接板41的下表面，介入导管42位于两个传动皮带15之间，连接板41的上表面安装有控制器46，介入导管42位于两个导环34的内部并与滚珠35贴合，介入导管42的外侧壁贴合于凹槽33的内侧壁，两个导环34分别位于传动皮带15的前方和后方，可以提高对介入导管42的限位效果，控制器46的电性输出端通过继电器分别与驱动电机16、传动电机22和压力传感器25的电性输入端电性连接，控制器46的电性输入端与血管介入手术机器人的电性输出端电性连接，用以为驱动电机16、传动电机22和压力传感器25供电，压力传感器25的信号发送端与控制器46的信号接收端连接，压力传感器25的型号为：XJC-H80-D80-H30，控制器46的型号为：OHR-PR10。

一种血管介入导管的递送方法，包括以下步骤：

步骤一：将介入导管穿过两个导环，两个支撑座的凹槽对介入导管进行支撑；

步骤二：传动电机带动双头丝杆，两个传动皮带相互靠近，传动皮带通过其表面的硅胶层与介入导管贴合，介入导管位于限位槽内；

步骤三：压力传感器实时监控介入导管受到的压力，对两个传动皮带的间距进行调节；

步骤四：驱动电机带动驱动轮，传动皮带通过硅胶层带动介入导管产生位移，实现对介入导管的递送。

本发明在工作时：将介入导管42穿过两个导环34，通过两个支撑座32内的凹槽33对介入导管42进行支撑，通过控制器46控制传动电机22工作，传动电机22带动双头丝杆24转动，双头丝杆24带动两个滑动座20，滑动座20带动滑块19和转杆18，转杆18带动安装板11，安装板11带动两个传动皮带15相互靠近，进而传动皮带15可以通过其表面的硅胶层13与介入导管42贴合，介入导管42位于限位槽17内，在压紧介入导管42的过程中，通过压力传感器25可以实时监控介入导管42受到的压力，当压力达到额定值时，驱动电机16停止工作，两个传动皮带15的位置固定，在进给时，通过驱动电机16带动驱动轮12，驱动轮12带动传动皮带15产生转动，传动皮带15通过硅胶层13带动介入导管42产生位移，进而实现对介入导管42的递送。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种血管介入手术机器人的导管递送装置，包括进给组件(101)，其特征在于：所述进给组件(101)包括安装板(11)、两个驱动轮(12)、硅胶层(13)、定位轮(14)、传动皮带(15)、驱动电机(16)、限位槽(17)、转杆(18)、滑块(19)、两个滑动座(20)、安装槽(23)和压力传感器(25)；

两个所述驱动轮(12)对称转动连接于安装板(11)的上表面，所述驱动电机(16)安装于安装板(11)的下表面，所述转杆(18)的顶端固定连接于安装板(11)的下表面，所述转杆(18)的底端转动连接于滑块(19)的上表面，所述传动皮带(15)的内侧壁贴合于两个驱动轮(12)的外侧壁，所述定位轮(14)对称转动连接于安装板(11)的上表面，所述安装槽(23)开设于滑动座(20)的上表面，所述滑块(19)滑动连接于安装槽(23)的内侧壁，所述压力传感器(25)安装于安装槽(23)的内部，所述滑块(19)贴合于压力传感器(25)的一端，所述硅胶层(13)粘接于传动皮带(15)的外侧壁，所述限位槽(17)开设于硅胶层(13)的外侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：所述定位轮(14)的外侧壁对称贴合于传动皮带(15)的内侧壁，一个所述驱动轮(12)的轮轴固定连接于驱动电机(16)的输出轴。

3.根据权利要求2所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：两个所述滑动座(20)的内部共同设置有双头丝杆(24)，两个所述滑动座(20)对称螺纹连接于双头丝杆(24)的外侧壁，两个所述滑动座(20)的内部共同滑动连接有两个导向杆(21)，所述双头丝杆(24)的一端固定连接有传动电机(22)。

4.根据权利要求3所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：所述滑动座(20)的外侧壁安装有安装座(44)，所述安装座(44)的上表面开设有通槽(45)，两个所述滑动座(20)对称滑动连接于通槽(45)的内侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：所述导向杆(21)的两端对称固定连接于通槽(45)的内壁两侧，所述双头丝杆(24)的一端转动连接于通槽(45)的内壁一侧，所述传动电机(22)安装于安装座(44)的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：所述安装座(44)的上表面安装有限位组件(301)，所述限位组件(301)包括两个支撑杆(31)、两个支撑座(32)、凹槽(33)、两个导环(34)和滚珠(35)；

两个所述支撑座(32)对称固定连接于两个支撑杆(31)的上表面，所述凹槽(33)开设于支撑座(32)的上表面，所述滚珠(35)对称安装于导环(34)的内侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：两个所述支撑杆(31)对称固定连接于安装座(44)的上表面，两个所述导环(34)对称固定连接于两个支撑座(32)的相远离面，所述导环(34)的位置与凹槽(33)的位置相对应，两个所述支撑杆(31)对称位于两个安装板(11)的前方和后方。

8.根据权利要求7所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：所述安装座(44)的下表面安装有安装组件(401)，所述安装组件(401)包括连接板(41)、介入导管(42)和底座(43)；

所述安装座(44)安装于连接板(41)的上表面，所述底座(43)安装于连接板(41)的下表面，所述介入导管(42)位于两个传动皮带(15)之间，所述连接板(41)的上表面安装有控制器(46)。

9.根据权利要求8所述的一种血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于：所述介入导管(42)位于两个导环(34)的内部并与滚珠(35)贴合，所述介入导管(42)的外侧壁贴合于凹槽(33)的内侧壁。

10.一种血管介入导管的递送方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的血管介入手术机器人的导管递送装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将介入导管穿过两个导环，两个支撑座的凹槽对介入导管进行支撑；

步骤二：传动电机带动双头丝杆，两个传动皮带相互靠近，传动皮带通过其表面的硅胶层与介入导管贴合，介入导管位于限位槽内；

步骤三：压力传感器实时监控介入导管受到的压力，对两个传动皮带的间距进行调节；

步骤四：驱动电机带动驱动轮，传动皮带通过硅胶层带动介入导管产生位移，实现对介入导管的递送。