CN110236684B - 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法 - Google Patents

一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110236684B
CN110236684B CN201910620805.9A CN201910620805A CN110236684B CN 110236684 B CN110236684 B CN 110236684B CN 201910620805 A CN201910620805 A CN 201910620805A CN 110236684 B CN110236684 B CN 110236684B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catheter
connecting piece
fixed
linear guide
stepping motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910620805.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110236684A (zh
Inventor
黄韬
解菁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Wemed Medical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Wemed Medical Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Wemed Medical Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Wemed Medical Equipment Co Ltd
Priority to CN201910620805.9A priority Critical patent/CN110236684B/zh
Publication of CN110236684A publication Critical patent/CN110236684A/zh
Priority to DE112020000099.0T priority patent/DE112020000099T5/de
Priority to RU2021110060A priority patent/RU2763670C1/ru
Priority to PCT/CN2020/097078 priority patent/WO2021004255A1/zh
Priority to US17/037,567 priority patent/US20210007816A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN110236684B publication Critical patent/CN110236684B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/35Surgical robots for telesurgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/301Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/303Surgical robots specifically adapted for manipulations within body lumens, e.g. within lumen of gut, spine, or blood vessels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法:搓动部、夹紧部、导管转动部和移动步进电机部安装固定在外壳上;传动部用于将移动步进电机部的扭力传动到滑动部和推动部上,滑动部用于带动导丝往复运动,推动部和夹紧部配合,用于实现对导丝的夹持和打开;搓动部用于驱动导丝旋转;导管转动部用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。本发明可以实现血管介入手术中对导管和导丝的推进和撤回,以及同时旋转导丝,并能通过往复运动的结构,实现连续动作;操作简单,控制精准;能够满足医生在血管介入手术中对导丝的操作,达到远程遥控机器人完成手术,大大降低了接受较多X射线的风险,保护医生的身体。

Description

一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及微创血管介入手术技术领域,更具体的说是涉及介入手术中机器人从端推进中导管导丝的控制技术,即一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法。
背景技术
全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病,占所有疾病死亡率的30%左右,其中,我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一,严重影响着国民健康和人们的正常生活。
心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比,有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。
介入手术存在以下两点问题,第一,在手术过程中,由于DSA会发出X射线,医生体力下降较快,注意力及稳定性也会下降,将导致操作精度下降,易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故,导致病人生命危险。其次,长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医生因为做介入手术而不断积累射线的现象,已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。
通过借助机器人技术进行导管、导丝遥操作的手术方法能够有效应对这一问题,还可以大幅提高手术操作的精度与稳定性,同时能够有效降低放射线对介入医生的伤害,降低术中事故的发生几率。因此,心脑血管介入手术辅助机器人越来越多的被人们所关注,逐渐成为当今各科技强国在医疗机器人领域的重点研发对象。
国外血管介入手术机器人研究相对较早,但尚未完全实现临床应用。国内相关研究起步较晚,主要有北京理工大学、天津理工大学、北京航空航天大学和哈尔滨工业大学等。
目前血管介入手术机器人主要采用主从端操作结构,以将医生与放射性隔离,如天津理工大学的申请号为:201410206956.7,公开日为:2014年9月17日的发明专利,公开了一种主从微创血管介入手术辅助***从操作装置,它包括轴向推送单元、旋转单元、夹取单元、手术导管、操作力检测单元和倾角可调底座,其工作方法包括信号检测、传递、处理、动作。优越性为可以模仿医生的介入操作动作,操作精度高,有效提高手术安全性,介入位置均能调整角度,采用铝合金材料,尺寸小、质量轻。该发明能够很好的完成导丝的推送,并且采用磁流变液来实现力反馈。又如,北京航空航天大学申请的申请号为:201210510169.2,公开日为:2014年9月17日的专利文献,公开了一种主从式遥操作血管介入手术机器人,包括主端操控机构、从端推进机构、PMAC控制器;主端操控机构为医生的操作端;从端推进机构作为机器人的执行机构,完成导管的运动功能;PMAC控制箱用来实现主端操控机构与从端推进机构间的信息传递,其采用主从遥操作方式辅助医生实施手术,从端推进机构实现导管的轴向进给和周向旋转运动。
但是,上述方案仍然存在如下几个方面的问题:(1)对机器人的消毒较为繁琐,不符合实际手术需求;(2)结构相对比较臃肿复杂,体积大,安装不便,不够灵活方便;(3)导管导丝的拆装不方便,不易于手术中更换导管导丝;(4)无法做到同时推进和旋转导丝,这个操作在实际手术中非常实用;(5)装置对导丝的推进中容易出现打滑现象,影响手术效果。
因此,如何提供一种便于对导管和导丝的移动和旋转控制的介入手术机器人从端推进装置及其控制方法,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种介入手术机器人从端推进装置,便于对导管和导丝的移动和旋转控制。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种介入手术机器人从端推进装置,包括:传动部、滑动部、推动部、搓动部、夹紧部、导管转动部和移动步进电机部;
所述搓动部、所述夹紧部、所述导管转动部和所述移动步进电机部安装固定在外壳上;
所述传动部用于将所述移动步进电机部的扭力传动到所述滑动部和所述推动部上,所述滑动部用于带动导丝往复运动,所述推动部和所述夹紧部配合,用于实现对导丝的夹持和打开;
所述搓动部用于驱动导丝旋转;
所述导管转动部用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。
通过上述技术方案,本发明提供了一种介入手术机器人从端推进装置,可以实现血管介入手术中对导管和导丝的推进和撤回,以及同时旋转导丝,并能通过往复运动的结构,实现连续动作。操作简单,控制精准。能够满足医生在血管介入手术中对导丝的操作,达到远程遥控机器人完成手术,大大降低了接受较多X射线的风险,保护医生的身体。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,所述传动部的具体结构为:多个微型轴承安装在连接件上,长柄伞状齿轮和长柄带凸台直齿轮组装固定,并同轴安装在所述连接件上;所述长柄伞状齿轮与伞状齿轮啮合;短柄带凸台直齿轮通过所述微型轴承安装在所述连接片上;所述长柄带凸台直齿轮和所述短柄带凸台直齿轮的凸台部分分别和曲柄连杆和直线连杆连接固定;所述伞状齿轮和凸轮组通过挡圈组合固定;通孔伞状齿轮安装在所述连接片上;所述通孔伞状齿轮与所述伞状齿轮啮合。在长柄伞状齿轮转动时,能够带动伞状齿轮做同步转动。长柄带凸台直齿轮和短柄带凸台直齿轮的凸台部分分别和曲柄连杆和直线连杆相连接在一起,在齿轮转动时,这个偏心凸台可以带动这两根连杆做推进运动,在转动一圈后,可以实现做了一次往复运动。在伞状齿轮进行转动时,凸轮组也将跟随伞状齿轮同步运动。通孔伞状齿轮转动,进而带动伞状齿轮跟随转动;通过一系列的齿轮组合,可以把转动力传递到需要的地方。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,所述滑动部的具体结构为:所述曲柄连杆和所述直线连杆分别和远端连接件近端连接件相连接;第二直线导轨固定在所述外壳的基准面上;微型滑块和所述第二直线导轨配合,且与所述远端连接件和近端连接件固定连接;第一直线导轨上的滑块在所述微型滑块上移动;远端小滑块连接件和所述第一直线导轨上的小滑块固定连接,其上端和窄滑块连接;推杆穿入所述窄滑块中;推杆的凹槽部分和凸轮组的凸轮面相贴合;电磁铁和所述窄滑块相连接。电磁铁和窄滑块相连接,电磁铁得电,可以吸附配合的外带铁壳的医用橡胶块,从而可以和导丝接触;电磁铁失电,失去磁性,可以分离医用橡胶块,达到快速分离的效果。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,所述推动部的具体结构为:左端支架和右端支架固定所述外壳的基准面上;微型轴承和微型小轴承分别穿过所述凸轮组,且固定在所述左端支架和所述右端支架上。用于减小转动时的摩擦;凸轮组可以旋转,和推杆配合使用,用于夹紧和张开导丝。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,所述搓动部的具体结构为:第三直线导轨和第一电机支架固定在外壳上,直角连接板和所述第三直线导轨的滑块相连接,且和螺纹丝母相连接;第一步进电机穿过所述丝母螺纹;两根微型直线导轨和第一滑块安装在直角连接板上,夹持连接件安装在所述第一滑块上,小齿轮转动连接在所述直角连接板上;步进电机穿过所述小齿轮,所述小齿轮和所述夹持连接件啮合。控制第一步进电机正转,可以带动两个个夹持连接件做相对运动,从而可以打开夹持部分,控制第一步进电机反转,可以起到夹紧消毒盒内部件作用。延长轴可以实现在直角连接板垂直运动中,第一步进电机的轴始终在小齿轮中。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,所述夹紧部的具体结构为:第四直线导轨固定在所述外壳上,滑块连接件安装在第二滑块上;第二步进电机穿过滑块丝杠连接件;第二电机支架与所述外壳固定,且与所述第二步进电机连接。控制第二步进电机正转,可以推动整体部件向前运动,因为在固定导丝的另一块板位置相对不动,从而起到了夹紧导丝的作用,通过调整第二步进电机旋转的圈数,还可以调节夹紧力度的大小;控制第二步进电机反转,可以推动整体步进向后运动,可以起到了松开导丝的作用,方便医生取出导丝。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,所述导管转动部的具体结构为:方形支架连接件固定在所述外壳上,且与第三步进电机连接,所述方形支架连接件上端与第五直线导轨连接;第三滑块安装在第五直线导轨上,其上端与第三电机支架连接;丝母和所述第三电机支架连接,并穿过所述第三步进电机。通过控制第三步进电机正转,可以推动电机向前运动,从而起到夹紧导管的作用;通过控制第三步进电机反转,可以推动电机向后运动,起到松开导管的作用,可以取出导管。控制步进电机正转,这里需要配合消毒盒,有两个摩擦轮结构,两个摩擦力夹紧导管,可以推动导管向前运动,进入血管;电机反转,可以推动导管向后运动,退出血管,从而满足手术中的需求。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置中,第六直线导轨固定在所述外壳上,第四滑块与所述第六直线导轨配合;支柱和连接板通过螺母紧固连接;所述连接板与多个第四步进电机固定,其中一个所述第四步进电机配合有丝杠,穿过所述外壳的基准面上的丝母,另一个所述第四步进电机穿过所述外壳的基准面上的通轴伞状齿轮。控制第四步进电机正转,可以使得伞状齿轮转动,因为有两个滑动块配合医用橡胶块,可以实现两个部件交替向前推送导丝,使得导丝可以完成连续的向前推送进入血管。控制第四步进电机反转,使得导丝可以完成连续的向后推送离开血管。控制第三步进电机正转,带动丝杠运动,配合搓动部分另外一侧的运动,控制两组板面做相对运动,实现对导丝的向上搓动;控制第三步进电机反转,实现对导丝的向下搓动。
本发明还提供了一种介入手术机器人从端推进装置的控制方法:
所述移动步进电机部的扭力通过所述传动部传动到所述滑动部和所述推动部上,所述滑动部带动导丝往复运动,通过所述推动部和所述夹紧部配合实现对导丝的夹持和打开,进而带动导丝的移动;
所述搓动部所述推动部和所述夹紧部进行上下往复运动,进而驱动导丝旋转;
所述导管转动部夹持导管并通过转动将导管推进血管内或从血管内抽出。
优选的,在上述一种介入手术机器人从端推进装置的控制方法中,所述滑动部通过电磁铁带电实现对导丝的夹持。操作简单,控制稳定。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法,具有以下有益效果:
1、本发明介入手术机器人从端推进装置,创新性的采用了往复运动的机械结构设计,大大缩小了装置的体积。
2、本发明介入手术机器人从端装置,整体结构简单,采用模块化结构设计,拆装组合简便,结构紧凑,且大分都可采用塑料制成,整体重量轻便,制造成本较低。
3、本发明介入手术机器人往复运动装置,实现导丝夹紧创新性地采用凸轮组带动曲柄连杆的结构形式,弹簧的反向作用力可使推杆紧紧贴附于凸轮面上,通过步进电机的转动实现对导丝交替夹紧和张开,从而辅助完成往复运动的过程。
4、本发明介入手术机器人的往复运动装置控制方法,通过操作该装置可实现导丝的夹紧、放松、推送和后撤,可以连续操作,而不需要中途切换等操作,简单方便,可以满足血管介入手术对导丝的所有需求。
5、本发明采用的仿生学搓丝结构,符合医生实际操作习惯,同时也可以实现推进导丝和旋转导丝同时完成,满足了实际手术中的操作需求。
6、可以同时控制导丝和导管进行动作,动作精准,可以实现安装支架的功能,满足了实际手术中的操作需求。
7、较为封闭的结构形式,对内部电机等部件具有较好的保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明介入手术机器人从端推进装置的立体结构示意图;
图2附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中传动部结构示意图;
图3附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中滑动部结构示意图;
图4附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中推动部***视图;
图5附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中搓动部结构示意图;
图6附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中夹紧部结构示意图;
图7附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中导管转动部结构示意图;
图8附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中移动步进电机部示意图;
图9附图为本发明介入手术机器人从端推进装置中传动部、滑动部和推动部配合的结构示意图;
其中:
1-传动部;
101-连接件;102-长柄伞状齿轮;103-伞状齿轮;104-长柄带凸台直齿轮;105-短柄带凸台直齿轮;106-通轴伞状齿轮;107-微型轴承;108-挡圈;
2-滑动部;
201-曲柄连杆;202-直线连杆;203-推杆;204-窄滑块;205-微型滑块;206-远端连接件;207-近端连接件;208-近端小滑块连接件;209-远端小滑块连接件;210-第一直线导轨;211-第二直线导轨;212-电磁铁;
3-推动部;
301-左端支架;302-微型轴承;303-凸轮组;304-微型小轴承;305-右端支架;
4-搓动部;
401-第一步进电机;402-第一电机支架;403-第三直线导轨;404-第一滑块;405-直角连接板;406-延长轴;407-夹持连接件;408-螺纹丝母;409-第一丝杠;410-小齿轮;
5-夹紧部;
501-第四直线导轨;502-基准底板;503-第二步进电机;504-第二电机支架;505-滑块连接件;506-第二滑块;507滑块丝杠连接件;508-第二丝杠;
6-导管转动部;
601-第三步进电机;602-第五直线导轨;603-方形支架连接件;604-第三滑块;605-第三电机支架;606-丝母;
7-移动步进电机部;
701-第六直线导轨;702-第四滑块;703-第四步进电机;704-支柱;705-连接板;706-第三丝杠;707-螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
参见附图1至附图9,本发明实施例公开了一种介入手术机器人从端推进装置,包括:传动部1、滑动部2、推动部3、搓动部4、夹紧部5、导管转动部6和移动步进电机部7;
搓动部4、夹紧部5、导管转动部6和移动步进电机部7安装固定在外壳上;
传动部1用于将移动步进电机部7的扭力传动到滑动部2和推动部3上,滑动部2用于带动导丝往复运动,推动部3和夹紧部5配合,用于实现对导丝的夹持和打开;
搓动部4用于驱动导丝旋转;
导管转动部6用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出。
为了进一步优化上述技术方案,传动部1的具体结构为:多个微型轴承107安装在连接件101上,长柄伞状齿轮102和长柄带凸台直齿轮104组装固定,并同轴安装在连接件101上;长柄伞状齿轮102与伞状齿轮103啮合;短柄带凸台直齿轮105通过微型轴承107安装在连接片101上;长柄带凸台直齿轮104和短柄带凸台直齿轮105的凸台部分分别和曲柄连杆201和直线连杆202连接固定;伞状齿轮103和凸轮组303通过挡圈108组合固定;通孔伞状齿轮106安装在连接片101上;通孔伞状齿轮106与伞状齿轮103啮合。
为了进一步优化上述技术方案,滑动部2的具体结构为:曲柄连杆201和直线连杆202分别和远端连接件206近端连接件207相连接;第二直线导轨211固定在外壳的基准面上;微型滑块205和第二直线导轨211配合,且与远端连接件206和近端连接件207固定连接;第一直线导轨210上的滑块在微型滑块205上移动;远端小滑块连接件209和第一直线导轨210上的小滑块固定连接,其上端和窄滑块204连接;推杆203穿入窄滑块204中;推杆203的凹槽部分和凸轮组303的凸轮面相贴合;电磁铁212和窄滑块204相连接。
为了进一步优化上述技术方案,推动部3的具体结构为:左端支架301和右端支架305固定外壳的基准面上;微型轴承302和微型小轴承304分别穿过凸轮组303,且固定在左端支架301和右端支架305上。
为了进一步优化上述技术方案,搓动部4的具体结构为:第三直线导轨403和第一电机支架402固定在外壳上,直角连接板405和第三直线导轨403的滑块相连接,且和螺纹丝母408相连接;步进电机401穿过丝母螺纹408;两根微型直线导轨和第一滑块404安装在直角连接板405上,夹持连接件407安装在第一滑块404上,小齿轮410转动连接在直角连接板405上;第一步进电机401穿过小齿轮410,小齿轮410和夹持连接件407啮合。
为了进一步优化上述技术方案,夹紧部5的具体结构为:第四直线导轨501固定在外壳上,滑块连接件505安装在第二滑块506上;第二步进电机503穿过滑块丝杠连接件507;第二电机支架504与外壳固定,且与第二步进电机503连接。
为了进一步优化上述技术方案,导管转动部6的具体结构为:方形支架连接件603固定在外壳上,且与第三步进电机601连接,方形支架连接件603上端与第五直线导轨602连接;第三滑块604安装在第五直线导轨602上,其上端与第三电机支架605连接;丝母606和第三电机支架605连接,并穿过第三步进电机601。
为了进一步优化上述技术方案,第六直线导轨701固定在外壳上,第四滑块702与第六直线导轨701配合;支柱704和连接板705通过螺母707紧固连接;连接板705与多个第四步进电机703固定,其中一个第四步进电机配合有丝杠706,穿过外壳的基准面上的丝母,另一个第四步进电机703穿过外壳的基准面上的通轴伞状齿轮106。
实施例2:
本发明实施例公开了一种介入手术机器人从端推进装置的控制方法,其特征在于:
移动步进电机部7的扭力通过传动部1传动到滑动部2和推动部3上,滑动部2带动导丝往复运动,通过推动部3和夹紧部5配合实现对导丝的夹持和打开,进而带动导丝的移动;
搓动部4推动部3和夹紧部5进行上下往复运动,进而驱动导丝旋转;
导管转动部6夹持导管并通过转动将导管推进血管内或从血管内抽出。
为了进一步优化上述技术方案,滑动部2通过电磁铁212带电实现对导丝的夹持。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种介入手术机器人从端推进装置,其特征在于,包括:传动部(1)、滑动部(2)、推动部(3)、搓动部(4)、夹紧部(5)、导管转动部(6)和移动步进电机部(7);
所述搓动部(4)、所述夹紧部(5)、所述导管转动部(6)和所述移动步进电机部(7)安装固定在外壳上;
所述传动部(1)用于将所述移动步进电机部(7)的扭力传动到所述滑动部(2)和所述推动部(3)上,所述滑动部(2)用于带动导丝往复运动,所述推动部(3)和所述夹紧部(5)配合,用于实现对导丝的夹持和打开;
所述搓动部(4)用于驱动导丝旋转;
所述导管转动部(6)用于夹持导管并将导管推进血管内或从血管内抽出;
所述传动部(1)的具体结构为:多个第一微型轴承(107)安装在连接件(101)上,长柄伞状齿轮(102)和长柄带凸台直齿轮(104)组装固定,并同轴安装在所述连接件(101)上;所述长柄伞状齿轮(102)与伞状齿轮(103)啮合;短柄带凸台直齿轮(105)通过所述第一微型轴承(107)安装在所述连接件(101)上;所述长柄带凸台直齿轮(104)和所述短柄带凸台直齿轮(105)的凸台部分分别和曲柄连杆(201)和直线连杆(202)连接固定;所述伞状齿轮(103)和凸轮组(303)通过挡圈(108)组合固定;通孔伞状齿轮(106)安装在所述连接件(101)上;所述通孔伞状齿轮(106)与所述伞状齿轮(103)啮合;
所述滑动部(2)的具体结构为:所述曲柄连杆(201)和所述直线连杆(202)分别和远端连接件(206)近端连接件(207)相连接;第二直线导轨(211)固定在所述外壳的基准面上;微型滑块(205)和所述第二直线导轨(211)配合,且与所述远端连接件(206)和近端连接件(207)固定连接;第一直线导轨(210)上的滑块在所述微型滑块(205)上移动;远端小滑块连接件(209)和所述第一直线导轨(210)上的小滑块固定连接,其上端和窄滑块(204)连接;推杆(203)穿入所述窄滑块(204)中;推杆(203)的凹槽部分和凸轮组(303)的凸轮面相贴合;电磁铁(212)和所述窄滑块(204)相连接;
所述搓动部(4)的具体结构为:第三直线导轨(403)和第一电机支架(402)固定在外壳上,直角连接板(405)和所述第三直线导轨(403)的滑块相连接,且和螺纹丝母(408)相连接;步进电机(401)穿过所述螺纹丝母(408);两根微型直线导轨和第一滑块(404)安装在直角连接板(405)上,夹持连接件(407)安装在所述第一滑块(404)上,小齿轮(410)转动连接在所述直角连接板(405)上;第一步进电机(401)穿过所述小齿轮(410),所述小齿轮(410)和所述夹持连接件(407)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种介入手术机器人从端推进装置,其特征在于,所述推动部(3)的具体结构为:左端支架(301)和右端支架(305)固定在所述外壳的基准面上;第二微型轴承(302)和微型小轴承(304)分别穿过所述凸轮组(303),且固定在所述左端支架(301)和所述右端支架(305)上。
3.根据权利要求1所述的一种介入手术机器人从端推进装置,其特征在于,所述夹紧部(5)的具体结构为:第四直线导轨(501)固定在所述外壳上,滑块连接件(505)安装在第二滑块(506)上;第二步进电机(503)穿过滑块丝杠连接件(507);第二电机支架(504)与所述外壳固定,且与所述第二步进电机(503)连接。
4.根据权利要求1所述的一种介入手术机器人从端推进装置,其特征在于,所述导管转动部(6)的具体结构为:方形支架连接件(603)固定在所述外壳上,且与第三步进电机(601)连接,所述方形支架连接件(603)上端与第五直线导轨(602)连接;第三滑块(604)安装在第五直线导轨(602)上,其上端与第三电机支架(605)连接;丝母(606)和所述第三电机支架(605)连接,并穿过所述第三步进电机(601)。
5.根据权利要求1所述的一种介入手术机器人从端推进装置,其特征在于,第六直线导轨(701)固定在所述外壳上,第四滑块(702)与所述第六直线导轨(701)配合;支柱(704)和连接板(705)通过螺母(707)紧固连接;所述连接板(705)与多个第四步进电机(703)固定,其中一个所述第四步进电机配合有丝杠(706),穿过所述外壳的基准面上的丝母,另一个所述第四步进电机(703)穿过所述外壳的基准面上的通孔伞状齿轮(106)。
CN201910620805.9A 2019-07-10 2019-07-10 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法 Active CN110236684B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910620805.9A CN110236684B (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法
DE112020000099.0T DE112020000099T5 (de) 2019-07-10 2020-06-19 Vorschubvorrichtung des angetriebenen Endes des Roboters für interventionelle Chirurgie und Steuerverfahren von deren
RU2021110060A RU2763670C1 (ru) 2019-07-10 2020-06-19 Ведомый движитель и способ управления интервенционным хирургическим роботом
PCT/CN2020/097078 WO2021004255A1 (zh) 2019-07-10 2020-06-19 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法
US17/037,567 US20210007816A1 (en) 2019-07-10 2020-09-29 Slave-side propelling device and controlling method for interventional surgical robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910620805.9A CN110236684B (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110236684A CN110236684A (zh) 2019-09-17
CN110236684B true CN110236684B (zh) 2024-02-27

Family

ID=67891729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910620805.9A Active CN110236684B (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN110236684B (zh)
DE (1) DE112020000099T5 (zh)
RU (1) RU2763670C1 (zh)
WO (1) WO2021004255A1 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110236684B (zh) * 2019-07-10 2024-02-27 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法
CN110840566B (zh) * 2019-11-07 2021-06-29 北京唯迈医疗设备有限公司 介入手术机器人导丝夹紧和搓动装置
CN110859673A (zh) * 2019-11-07 2020-03-06 北京唯迈医疗设备有限公司 介入手术机器人往复推拉导丝和测距装置
CN110859672B (zh) * 2019-11-07 2021-05-25 北京唯迈医疗设备有限公司 介入手术机器人自动交替夹紧松开导丝装置
CN110882061B (zh) * 2019-11-18 2021-04-06 北京唯迈医疗设备有限公司 介入手术机器人四点式触觉力反馈装置
CN111672013B (zh) * 2020-06-17 2021-11-23 清华大学 用于介入手术送丝***的多动作集成末端执行器
CN111743631A (zh) * 2020-06-29 2020-10-09 宜昌市中心人民医院(三峡大学第一临床医学院、三峡大学附属中心人民医院) 微创介入连续体手术机器人及其操作方法
WO2022232993A1 (zh) * 2021-05-06 2022-11-10 深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司 一种血管介入手术辅助执行装置
CN113633389B (zh) * 2021-06-10 2022-08-09 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种介入手术机器人从端导丝/导管搓动装置
CN113304384A (zh) * 2021-06-25 2021-08-27 上海睿触科技有限公司 一种新型血管介入导丝输送机构
CN113729962B (zh) * 2021-07-05 2023-07-25 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种介入手术机器人从端装置
CN113749774B (zh) * 2021-08-10 2023-05-16 深圳市爱博医疗机器人有限公司 具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置
CN113598947B (zh) * 2021-08-11 2023-05-26 介若医疗科技(上海)有限公司 血管介入导航手术***
CN113499018A (zh) * 2021-08-23 2021-10-15 郑州大学 内镜镜身推送装置及消化内镜机器人
CN113662500A (zh) * 2021-08-23 2021-11-19 常州唯精医疗机器人有限公司 消化内镜机器人
CN113729965B (zh) * 2021-08-31 2023-06-16 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种介入手术机器人主端控制装置
CN113729966B (zh) * 2021-09-06 2023-02-28 上海交通大学 并行渐进可替换式的心血管介入手术机器人及控制方法
CN113679477B (zh) * 2021-09-16 2024-07-02 常州瑞神安医疗器械有限公司 用于脊髓电极介入的手术机器人
WO2023050342A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 中国科学院深圳先进技术研究院 一种面向腔道粒子支架释放的机器人***
CN113827343B (zh) * 2021-10-12 2023-10-03 复旦大学 一种微创血管介入手术机器人操作装置
CN113951946B (zh) * 2021-10-22 2023-11-17 中国科学院自动化研究所 血管介入器械推送装置及方法
CN113952038A (zh) * 2021-10-22 2022-01-21 哈尔滨理工大学 具有肠镜跟随功能的结肠镜机器人***
CN114191095B (zh) * 2021-11-23 2024-03-01 深圳爱博合创医疗机器人有限公司 一种同步型介入手术机器人
CN114159156B (zh) * 2021-12-13 2023-09-29 成都信息工程大学 一种血管介入手术机器人主端触觉交互装置
CN114224269A (zh) * 2021-12-13 2022-03-25 复旦大学 一种气管插管机器人的电控驱动一体化电子软镜装置
CN116407285A (zh) * 2021-12-31 2023-07-11 杭州德诺脑神经医疗科技有限公司 导丝或导管控制器及手术机器人
CN114404784B (zh) * 2022-01-07 2024-03-01 北京万思医疗科技有限公司 一种血管介入手术机器人一次性无菌导丝控制器夹持机构
CN114224502B (zh) * 2022-01-12 2023-04-21 天津理工大学 一种带触觉反馈的血管介入手术机器人主端装置
CN115517777A (zh) * 2022-01-29 2022-12-27 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种介入手术机器人的从端动力座
CN114522324A (zh) * 2022-02-24 2022-05-24 上海神玑医疗科技有限公司 导管旋转和支撑装置和用于导丝的运动控制装置
CN114569249B (zh) * 2022-02-28 2023-10-31 复旦大学 一种用于复杂气道插管机器人的软镜递送装置
CN114711970A (zh) * 2022-03-16 2022-07-08 易度河北机器人科技有限公司 一种介入手术机器人的从端驱动装置及方法
CN114767276B (zh) * 2022-03-31 2024-04-19 天津理工大学 一种血管介入手术机器人的从端导管和导丝递送装置
CN114848155B (zh) * 2022-04-29 2023-04-25 电子科技大学 一种用于手术机器人延时测量的验证装置
CN114699172A (zh) * 2022-05-05 2022-07-05 易度河北机器人科技有限公司 一种血管介入手术机器人的管、丝驱动装置
CN115282442B (zh) * 2022-08-05 2023-07-11 山东威高医疗科技有限公司 血管介入手术机器人的导丝输送装置
CN115475008B (zh) * 2022-08-05 2023-10-27 上海神玑医疗科技有限公司 一种倍增机构及血管介入设备
CN116421319A (zh) * 2023-03-06 2023-07-14 极限人工智能有限公司 一种血管介入手术机器人的人机交互装置及方法
CN116570378B (zh) * 2023-06-02 2024-02-20 上海睿触科技有限公司 一种用于血管介入手术的从端操作装置
CN116421326B (zh) * 2023-06-13 2023-09-22 苏州恒瑞迦俐生生物医药科技有限公司 一种血管介入手术机器人
CN117045940B (zh) * 2023-08-08 2024-05-03 上海神玑医疗科技有限公司 一种导丝运动控制单元及装置
CN116807622B (zh) * 2023-08-29 2023-11-24 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入机器人推杆式力反馈主端控制装置
CN117814924B (zh) * 2024-03-05 2024-06-11 北京中科鸿泰医疗科技有限公司 介入手术机器人医生控制端结构和介入手术机器人

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0347098A2 (en) * 1988-06-13 1989-12-20 Samuel Shiber Atherectomy system with a guide-wire
JPH10118137A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Akira Morimoto カテーテルの廃棄方法と廃棄装置
CN101791233A (zh) * 2010-04-07 2010-08-04 上海交通大学 基于力反馈的遥控手术装置
CN103083783A (zh) * 2013-02-25 2013-05-08 中国科学院自动化研究所 一种基于带夹持的血管介入手术导管或导丝操纵装置
CN104146779A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 哈尔滨工业大学 一种用于腹腔内视觉机器人的拨杆滑环凸轮往复传动机构
CN106236272A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 北京术锐技术有限公司 一种采用约束结构骨的柔性手术工具***
CN106344159A (zh) * 2016-09-21 2017-01-25 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种设有摆动爪手的手术机器人
CN107320181A (zh) * 2017-06-05 2017-11-07 上海速介机器人科技有限公司 血管介入手术中导丝导管操作的夹转送机械手
CN107349514A (zh) * 2017-07-06 2017-11-17 北京理工大学 一种介入手术用导管导丝控制装置及其控制方法
CN107374739A (zh) * 2017-07-06 2017-11-24 北京理工大学 一种介入手术机器人从端装置及其控制方法
CN108114360A (zh) * 2017-12-19 2018-06-05 深圳先进技术研究院 血管介入手术导丝/导管递送装置
CN109567947A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 易度河北机器人科技有限公司 一种介入手术机器人从端装置及其控制方法
CN208770641U (zh) * 2017-08-09 2019-04-23 曹玉梅 一种介入导丝控制传送装置
CN109821137A (zh) * 2019-01-29 2019-05-31 燕山大学 微创血管介入手术机器人导管和导丝捻旋推进机构
CN211271130U (zh) * 2019-07-10 2020-08-18 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入手术机器人从端推进装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1442720A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-04 Tre Esse Progettazione Biomedica S.r.l Apparatus for the maneuvering of flexible catheters in the human cardiovascular system
KR101798060B1 (ko) * 2011-06-03 2017-11-15 삼성전자주식회사 수술 장치
WO2013059432A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Clip applier adapted for use with a surgical robot
EP2779923A1 (en) * 2011-11-16 2014-09-24 Vanderbilt University Motive device for use in magnetically-sensitive environments
CN103157170B (zh) * 2013-02-25 2014-12-03 中国科学院自动化研究所 一种基于两点夹持的血管介入手术导管或导丝操纵装置
US9566414B2 (en) * 2013-03-13 2017-02-14 Hansen Medical, Inc. Integrated catheter and guide wire controller
CA2932600C (en) * 2013-12-15 2022-05-10 Mazor Robotics Ltd. Semi-rigid bone attachment robotic surgery system
CA2938897A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 Centre For Imaging Technology Commercialization (Cimtec) Modular base link for a counterbalancing arm
CN104042259B (zh) * 2014-05-16 2016-06-29 天津理工大学 一种主从微创血管介入手术辅助***从操作器装置
US9561083B2 (en) * 2014-07-01 2017-02-07 Auris Surgical Robotics, Inc. Articulating flexible endoscopic tool with roll capabilities
EP3226800B1 (en) * 2014-12-05 2021-10-06 Corindus, Inc. System for navigating a guide wire
CA2994823A1 (en) * 2015-08-03 2017-02-09 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Robotic surgical devices, systems and related methods
RU2636853C2 (ru) * 2016-04-29 2017-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "МРОБОТИКС" (ООО "МРОБОТИКС") Концевой эффектор с шарнирным узлом и привод эндоскопического хирургического аппарата
WO2018225212A1 (ja) * 2017-06-08 2018-12-13 オリンパス株式会社 屈曲機構および医療用マニピュレータ
EP3834703A1 (en) * 2017-07-18 2021-06-16 FUJIFILM Corporation Endoscope
US11471155B2 (en) * 2017-08-03 2022-10-18 Cilag Gmbh International Surgical system bailout
CN107744405B (zh) * 2017-08-31 2024-01-30 首都医科大学附属北京天坛医院 一种机器人从端装置、操作***及其控制方法
CN108158656B (zh) * 2017-11-27 2024-02-27 深圳爱博合创医疗机器人有限公司 血管腔内介入手术机器人导丝/导管操作扭矩检测装置
CN108309370B (zh) * 2018-02-02 2019-10-29 上海交通大学 一种渐进式的心脑血管介入手术机器人
CN108704214B (zh) * 2018-04-28 2021-11-30 燕山大学 微创血管介入手术机器人导管/导丝旋转机构及推进装置
CN110236684B (zh) * 2019-07-10 2024-02-27 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0347098A2 (en) * 1988-06-13 1989-12-20 Samuel Shiber Atherectomy system with a guide-wire
JPH10118137A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Akira Morimoto カテーテルの廃棄方法と廃棄装置
CN101791233A (zh) * 2010-04-07 2010-08-04 上海交通大学 基于力反馈的遥控手术装置
CN103083783A (zh) * 2013-02-25 2013-05-08 中国科学院自动化研究所 一种基于带夹持的血管介入手术导管或导丝操纵装置
CN104146779A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 哈尔滨工业大学 一种用于腹腔内视觉机器人的拨杆滑环凸轮往复传动机构
CN106236272A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 北京术锐技术有限公司 一种采用约束结构骨的柔性手术工具***
CN106344159A (zh) * 2016-09-21 2017-01-25 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种设有摆动爪手的手术机器人
CN107320181A (zh) * 2017-06-05 2017-11-07 上海速介机器人科技有限公司 血管介入手术中导丝导管操作的夹转送机械手
CN107349514A (zh) * 2017-07-06 2017-11-17 北京理工大学 一种介入手术用导管导丝控制装置及其控制方法
CN107374739A (zh) * 2017-07-06 2017-11-24 北京理工大学 一种介入手术机器人从端装置及其控制方法
CN208770641U (zh) * 2017-08-09 2019-04-23 曹玉梅 一种介入导丝控制传送装置
CN108114360A (zh) * 2017-12-19 2018-06-05 深圳先进技术研究院 血管介入手术导丝/导管递送装置
CN109567947A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 易度河北机器人科技有限公司 一种介入手术机器人从端装置及其控制方法
CN109821137A (zh) * 2019-01-29 2019-05-31 燕山大学 微创血管介入手术机器人导管和导丝捻旋推进机构
CN211271130U (zh) * 2019-07-10 2020-08-18 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入手术机器人从端推进装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110236684A (zh) 2019-09-17
RU2763670C1 (ru) 2021-12-30
DE112020000099T5 (de) 2021-06-02
WO2021004255A1 (zh) 2021-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110236684B (zh) 一种介入手术机器人从端推进装置及其控制方法
US20210007816A1 (en) Slave-side propelling device and controlling method for interventional surgical robot
CN110236679B (zh) 一种介入手术机器人消毒盒
CN113633383B (zh) 血管介入用的导丝/导管递送装置及其使用方法及血管介入手术机器人
CN107374739B (zh) 一种介入手术机器人从端装置及其控制方法
CN110151310B (zh) 一种微创血管介入手术机器人导管/导丝旋转推进装置
CN111110989A (zh) 一种血管介入手术导丝导管推进装置
CN211271130U (zh) 一种介入手术机器人从端推进装置
CN108114360B (zh) 血管介入手术导丝/导管递送装置
CN111529065B (zh) 血管介入器械操控装置
CN111973276A (zh) 一种介入手术机器人从手端送管装置
CN107307838B (zh) 一种胶囊式内窥镜体外导航装置
CN110327116B (zh) 血管介入手术机器人的导管递送装置
CN104644270A (zh) 一种基于反向丝杠的导管操纵装置
US20090326449A1 (en) Control apparatus of catheter feeder
CN111588471A (zh) 血管介入手术机器人
CN212699107U (zh) 血管介入手术机器人
CN113598898B (zh) 电动释放型穿刺针夹持装置
CN113633382A (zh) 血管介入手术机器人的导丝/导管输送装置及血管介入手术机器人
CN107625543A (zh) 磁共振兼容手持便携柔性介入针***
CN107775632B (zh) 一种前臂静脉穿刺机器人
CN114404784A (zh) 一种血管介入手术机器人一次性无菌导丝控制器夹持机构
WO2023082592A1 (zh) 一种多功能介入手术机器人从端驱动装置
CN209137698U (zh) 一种导管控制器
CN116036445A (zh) 导丝直线和旋转同步执行机构、手术器械及手术机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant