CN111035453A - 一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，属于手术机器人技术领域，包括：固定安装座、推送安装座、弹簧、软管及导管；所述固定安装座固定在手术机器人上；软管的一端固定在固定安装座的通孔A内，另一端穿过推送安装座的通孔B后，与外部的拉紧机构连接；弹簧套装在处于直线紧绷状态的软管外部，且其两端分别与固定安装座和推送安装座固连；所述导管贯穿软管，其两端均伸出软管，且导管的头部通过拉杆与所述推送安装座固连，导管的尾部伸出于固定安装座；该装置能够防止导管在体外环境递送时受到阻力而弯曲，实现了导管轴向的安全推送。
Description
技术领域
本发明属于手术机器人技术领域，具体涉及一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置。
背景技术
血管腔内技术已经成为血管治疗的基本手段，目前实施的多数血管重建手术都需借助这项技术。导丝-导管的操作是血管腔内技术的核心内容，决定着手术质量。目前，临床中医生借助数字剪影血管造影成像技术(DSA)手动完成导丝-导管在病人血管内的定位操作。常规被动导丝、指引导管、球囊导管是手术中使用的基本器械。使用机器人装置进行导丝(导管或其他器械，下文同)定位操作，有利于提高定位操作精度、降低医生疲劳度、改善手术质量。
导管在体外递送过程中的路径限制是制约血管腔内介入手术机器人操作的重要因素。在介入手术机器人驱动导管递送的过程中，由于导管在血管中会受到血液的粘滞力和血管壁摩擦力的影响，就会使导管容易弯曲变形。因为导管体内受到血管壁的限制，所以导管在递送的过程中即使受到阻力也不会发生大的弯曲。但是体外血管的导管是没有血管壁限制的，如果不进行路径限制，体外部分的导管在受到上述阻力的情况下就会发生明显弯曲，导管的递送就无法顺利完成。
目前介入手术机器人采用的是类似于收音机天线的伸缩套筒结构，利用硬质塑料制成，血管外导管的头端固定在伸缩套筒的一端，同时导管穿过伸缩套筒，套筒内壁即可限制导管发生明显弯曲，以达到在介入手术过程中导管能够正常递送的目的。
现有血管腔内介入手术导管人体外路径限制方案存在以下几个方面的问题：
1、目前血管腔介入手术机器人使用的是伸缩套筒或者等距间隔放置夹具的方式防止导管弯曲。伸缩套筒是由硬质塑料制成的，即使套筒完全收缩依旧会保留一段距离。这种情况下套筒里的导管就无法送入血管内，减少了导管的有效使用长度，同时使用夹具防止导管弯曲的方式也并不可靠。
2、伸缩套筒是由多节外径不同的硬质圆筒组合在一起的结构，由于制作工艺和硬度需求，最外的圆筒外径仍然很大。在这部分套筒中的导管容易发生较大弯曲，最严重可造成导管损坏，不能满足血管腔介入手术机器人的临床使用需求。
3、消毒灭菌困难。伸缩套筒是一个半封闭的部件，里面很容易存在微小粉尘，难以彻底消除。这些粉尘就可能粘附在导管上并进入血液，危害患者生命健康。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，该装置能够防止导管在体外环境递送时受到阻力而弯曲，实现了导管轴向的安全推送；且该装置采用软管和弹簧组合结构，能够有效减少导管在体外的冗余长度，增加导管的有效使用长度。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，包括：固定安装座、推送安装座、弹簧、软管及导管；
所述固定安装座上加工有用于通过导管的通孔A；
所述推送安装座上加工有用于通过软管的通孔B；
所述软管的外圆周面加工有沿其轴向的开口；
整体连接关系如下：所述固定安装座固定在手术机器人上；软管的一端固定在固定安装座的通孔A内，另一端穿过推送安装座的通孔B后，与外部的拉紧机构连接，所述拉紧机构用于将软管拉紧，使位于固定安装座和推送安装座之间的软管处于直线紧绷状态，且伸出于推送安装座的软管端部向外张开；弹簧套装在处于直线紧绷状态的软管外部，且其两端分别与固定安装座和推送安装座固连；所述导管贯穿软管，其两端均伸出软管，且导管的头部通过拉杆与所述推送安装座固连，导管的尾部伸出于固定安装座。
进一步的，所述固定安装座由两个分体模块对接组成，两个分体模块分别为固定座A和固定座B；所述固定座A上加工有用于通过导管的安装槽A，当固定座A和固定座B对接为一体时，所述安装槽A的开口侧被固定座B封闭，形成所述通孔A。
进一步的，所述推送安装座由两个分体模块对接组成，两个分体模块分别为推送座A和推送座B；所述推送座B上加工有用于通过软管的安装槽B，当推送座A和推送座B对接为一体时，所述安装槽B的开口侧被推送座A封闭，形成所述通孔B。
有益效果：(1)本发明采用软管和弹簧相互配合的结构，导管递送过程中可以在软管内前后推进，导管的头部和推送安装座也可以挤压和拉伸弹簧，使导管在体外总是被软管和弹簧包裹，防止导管从软管里脱离；压缩性能高的弹簧能被压缩到很短，增加了导管的有效使用长度；而且软管的外圆周面设有沿其轴向的开口，可以彻底的清理并消毒灭菌，解决了使用套筒存在的以上问题。
(2)本发明在导管递送的过程中，软管一直处于拉紧的状态，保证导管可以在软管包裹下不过度弯曲，且弹簧包裹软管能够防止推送安装座及固定安装座之间导管从软管的开口滑出；因此，弹簧和软管作为导管防弯曲装置的关键部件，双重保障导管不从导管中脱离，使导管的稳定性大大加强，保证了在使用过程中导管可以高效稳定精确地完成体外递送操作，使得血管腔介入手术机器人更加稳定、安全。
(3)本发明采用压缩性能高的弹簧，在导管递送的过程中，压缩性能高的弹簧能够被压缩到很短的长度，将推送安装座及固定安装座之间导管长度减小，进而实现减少导管体外部分的长度，增加导管向血管里递送的长度，即缩短在手术中不能递送入血管的导管，增加导管的有效使用长度，使导管到达人体内更远的病变位置。
(4)本发明的软管的外圆周面设有沿其轴向的开口，能够使推送安装座之后的导管从软管中分离出来，确保导管的直线推送，同时所述开口有利于对导管的消毒灭菌操作。
(5)本发明的固定安装座和推送安装座均采用分体模式对接组成的结构，方便了医生的操作，能打开上半部分迅速取出导管，以便进行消毒灭菌处理，提高了血管腔介入手术机器人操作的便利性。
附图说明
图1为本发明的结构组成图；
图2为本发明的固定安装座的结构示意图；
图3为本发明的推送安装座的结构示意图；
其中，1-固定座A，2-固定座B，3-弹簧，4-推送座A，5-推送座B，6-软管，7-导管。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，参见附图1，包括：固定安装座、推送安装座、弹簧3、软管6及导管7；
参见附图2，所述固定安装座上加工有用于通过导管7的通孔A；所述固定安装座由两个分体模块对接组成，两个分体模块分别为固定座A1和固定座B2；所述固定座A1上加工有用于通过导管7的安装槽A，当固定座A1和固定座B2对接为一体时，所述安装槽A的开口侧被固定座B2封闭，形成所述通孔A；
参见附图3，所述推送安装座上加工有用于通过软管6的通孔B；所述推送安装座由两个分体模块对接组成，两个分体模块分别为推送座A4和推送座B5；所述推送座B5上加工有用于通过软管6的安装槽B，当推送座A4和推送座B5对接为一体时，所述安装槽B的开口侧被推送座A4封闭，形成所述通孔B；
所述软管6的外圆周面加工有沿其轴向的开口；
整体连接关系如下：所述固定安装座固定在手术机器人上；软管6的一端固定在固定安装座的通孔A内，另一端穿过推送安装座的通孔B后，与外部的拉紧机构连接，所述拉紧机构用于将软管6拉紧，使位于固定安装座和推送安装座之间的软管6处于直线紧绷状态，且伸出于推送安装座的软管6端部向外张开，与处于直线紧绷状态的软管6之间形成一定夹角；弹簧3套装在处于直线紧绷状态的软管6外部，且其两端分别与固定安装座和推送安装座固连；所述导管7贯穿软管6，其两端均伸出软管6，且导管7的头部通过拉杆与所述推送安装座固连，导管7的尾部伸出于固定安装座。
工作原理：当推送导管7时，通过推动推送安装座带动导管7的头部向固定安装座的方向移动，同时弹簧3被压缩，推送安装座与软管6发生相对运动，由于软管6一直处于直线紧绷状态，且软管6的外圆周面加工有沿其轴向的开口及软管6的端部与处于直线紧绷状态的软管6形成一定夹角，进而保证了在软管6内移动的导管7能够实现直线推动；所述软管6上的开口能够保证在导管7移动过程中，不与导管7的头部产生干涉；所述弹簧3用于防止导管7从软管6上的开口脱离。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，其特征在于，包括：固定安装座、推送安装座、弹簧(3)、软管(6)及导管(7)；
所述固定安装座上加工有用于通过导管(7)的通孔A；
所述推送安装座上加工有用于通过软管(6)的通孔B；
所述软管(6)的外圆周面加工有沿其轴向的开口；
整体连接关系如下：所述固定安装座固定在手术机器人上；软管(6)的一端固定在固定安装座的通孔A内，另一端穿过推送安装座的通孔B后，与外部的拉紧机构连接，所述拉紧机构用于将软管(6)拉紧，使位于固定安装座和推送安装座之间的软管(6)处于直线紧绷状态，且伸出于推送安装座的软管(6)端部向外张开；弹簧(3)套装在处于直线紧绷状态的软管(6)外部，且其两端分别与固定安装座和推送安装座固连；所述导管(7)贯穿软管(6)，其两端均伸出软管(6)，且导管(7)的头部通过拉杆与所述推送安装座固连，导管(7)的尾部伸出于固定安装座。
2.如权利要求1所述的一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，其特征在于，所述固定安装座由两个分体模块对接组成，两个分体模块分别为固定座A(1)和固定座B(2)；所述固定座A(1)上加工有用于通过导管(7)的安装槽A，当固定座A(1)和固定座B(2)对接为一体时，所述安装槽A的开口侧被固定座B(2)封闭，形成所述通孔A。
3.如权利要求1所述的一种用于血管腔内介入手术机器人的导管体外防弯曲装置，其特征在于，所述推送安装座由两个分体模块对接组成，两个分体模块分别为推送座A(4)和推送座B(5)；所述推送座B(5)上加工有用于通过软管(6)的安装槽B，当推送座A(4)和推送座B(5)对接为一体时，所述安装槽B的开口侧被推送座A(4)封闭，形成所述通孔B。
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