CN115192181B - 鞘管和导管状态控制机械臂及其联动控制*** - Google Patents
鞘管和导管状态控制机械臂及其联动控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出了一种鞘管和导管状态控制机械臂及其联动控制***,机械臂包括:底座和可活动地设于底座的第一控制组件和第二控制组件,第一控制组件与鞘管连接,通过控制第一控制组件的活动状态,实现对鞘管轴向移动、周向转动以及弯曲状态的控制;第二控制组件与导管连接,通过控制第二控制组件的活动状态,实现对导管的轴向移动、周向转动和弯曲状态的控制。本发明通过机械臂可控制鞘管和导管的双向打弯、旋转以及前后推送与后撤,术者可通过远程控制***在治疗室外远程操控两个机械臂,并行控制高密度标测导管和射频消融导管及其各自的鞘管,远程进行电生理手术,大幅减少术者X射线辐射,而且可以快速掌握,缩短医生培养周期。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器件技术领域,尤其涉及一种鞘管和导管状态控制机械臂及其联动控制***。
背景技术
导管射频消融是目前治疗心律失常的最常用的微创介入技术,其基本原理是:手术者先将三维标测导管经外周血管送入目标心腔,通过三维标测***,绘制心脏腔室三维模型,同时标测激动起源和病灶位置;然后将射频消融导管通过长短不同的导引鞘管经外周血管送至目标心腔,在三维标测技术的指引下,精确定位心律失常起源病灶,以有效接触力将导管头端的柱状消融电极接触在病灶组织处,然后通过贴附于病人体表皮肤的回路电极发放射频电流。
射频电流经电极流过电极下方的病灶组织,在组织内产热,当温度达到凝固性坏死的程度时,组织便永久性丧失电生理活性,心律失常得以治愈,因此,控制导管尖端的准确位置和方向的能力至关重要,并且很大程度上决定了导管的实用性。
术者在临床进行消融手术时,首先通过经皮血管穿刺,利用穿刺针和导引鞘建立导管入路,在透视或三维影像指引下先将标测导管送入目标心腔,接着在电生理和三维影像技术指导下,手术者在病人体外手工操控标测导管,对心腔内心律失常病灶位置进行位置三维标测,接着在同一血管内利用第二个导引鞘建立另一个导管通路,消融导管通过导管通道进入目标心腔,在三维影像的指引下术者手工操控消融导管,使消融导管头端的消融电极以有效角度贴靠在目标消融位置,完成对心律失常病灶的定位和消融。
通过术者手工操控导管无法对导管进行精准的控制,导致导管的稳定性和精准性差,手术过程中术者,手工操作导管难度非常大,目前独立进行电生理手术,传统上需要300~500例手术训练,医生培养周期长且学习曲线漫长,手术工作量大,手工操作导管过程中由于医生疲劳及人员操作不稳定因素容易影响手术安全,特别是手术过程中心脏穿孔导致心包填塞,手工操控导管具有诸多不便和不安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何对鞘管和导管的状态进行安全、可靠地控制,本发明提出一种鞘管和导管状态控制机械臂及其联动控制***。
根据本发明实施例的鞘管和导管状态控制机械臂,包括:
底座;
第一控制组件,可活动地设于所述底座,所述第一控制组件与鞘管连接,通过控制所述第一控制组件的活动状态,实现对所述鞘管轴向移动、周向转动以及弯曲状态的控制;
第二控制组件,可活动地设于所述底座,所述第二控制组件与导管连接,通过控制所述第二控制组件的活动状态,实现对所述导管的轴向移动、周向转动和弯曲状态的控制。
根据本发明实施例的鞘管和导管状态控制机械臂,可以通过机械臂准确、可靠地控制鞘管和导管的状态,操作便利。而且,可以通过机械臂远程对鞘管和导管的状态进行控制,从而减少术者在治疗室内X射线辐射。
根据本发明的一些实施例,所述第一控制组件包括:
第一驱动组件,所述第一驱动组件包括第一电机和与所述第一电机配合连接的第一传动轴,所述第一传动轴与所述底座上的第一安装块螺纹连接;
当所述第一电机驱动所述第一传动轴转动时,所述第一传动轴与所述第一安装块螺纹配合,以使所述第一控制组件相对于所述底座轴向移动,从而带动所述鞘管轴向移动。
在本发明的一些实施例中,所述第二控制组件包括:
第二驱动组件,所述第二驱动组件包括:第二电机和与所述第二电机配合连接的第二传动轴,所述第二传动轴远离所述第二电机的一端与控制所述鞘管周向转动的第一旋钮螺纹连接;
当所述第二电机驱动所述第二传动轴转动时,所述第二传动轴带动所述第一旋钮转动,从而带动所述鞘管周向转动。
根据本发明的一些实施例,所述第一控制组件包括:
第三驱动组件,所述第三驱动组件包括:第三电机和与所述第三电机配合连接的第三传动轴,所述第三传动轴远离所述第三电机的一端与控制所述鞘管弯曲的第二旋钮螺纹连接;
当所述第三电机驱动所述第三传动轴转动时,所述第三传动轴带动所述第二旋钮转动,从而带动所述鞘管弯曲。
在本发明的一些实施例中,所述第二控制组件包括:
第四驱动组件,所述第四驱动组件包括第四电机和与所述第四电机配合连接的第四传动轴,所述第四传动轴与所述底座上的第二安装块螺纹连接;
当所述第四电机驱动所述第四传动轴转动时,所述第四传动轴与所述第二安装块螺纹配合,以使所述第二控制组件相对于所述底座轴向移动,从而带动所述导管轴向移动。
根据本发明的一些实施例,所述第二控制组件包括:
第五驱动组件,所述第五驱动组件包括:第五电机和与所述第五电机配合连接的第五传动轴,所述第五传动轴远离所述第五电机的一端与控制所述导管周向转动的第三旋钮螺纹连接;
当所述第五电机驱动所述第五传动轴转动时,所述第五传动轴带动所述第三旋钮转动,从而带动所述导管周向转动。
在本发明的一些实施例中,所述第二控制组件包括:
第六驱动组件,所述第六驱动组件包括:第六电机和与所述第六电机配合连接的第六传动轴,所述第六传动轴远离所述第六电机的一端与控制所述导管弯曲的第四旋钮螺纹连接;
当所述第六电机驱动所述第六传动轴转动时,所述第六传动轴带动所述第四旋钮转动,从而带动所述导管弯曲。
根据本发明实施例的远程标测和消融联动控制***,包括:
第一机械臂,所述第一机械臂采用如上所述的鞘管和导管状态控制机械臂,所述第一机械臂的第一控制组件连接标测鞘管,以对所述标测鞘管的状态进行控制;所述第一机械臂的第二控制组件连接标测导管,以对所述标测导管的状态进行控制;
第二机械臂,所述第二机械臂采用如上所述的鞘管和导管状态控制机械臂,所述第二机械臂的第一控制组件连接消融鞘管,以对所述消融鞘管的状态进行控制;所述第二机械臂的第二控制组件连接消融导管,以对所述消融导管的状态进行控制;
控制***,所述控制***与所述第一机械臂和第二机械臂均通信连接,所述控制***根据接收的手术指令,通过所述第一机械臂对所述标测鞘管和所述标测导管的状态进行控制,或通过所述第二机械臂对所述消融鞘管和所述消融导管的状态进行控制。
根据本发明的一些实施例,所述控制***具有切换开关,用于在诊断模式和治疗模式间切换;
当所述切换开关切换至诊断模式时,所述控制***根据接收的手术指令,通过所述第一机械臂对所述标测鞘管和所述标测导管的状态进行控制;
当所述切换开关切换至治疗模式时,所述控制***根据接收的手术指令,通过所述第二机械臂对所述消融鞘管和所述消融导管的状态进行控制。
在本发明的一些实施例中,所述控制***设于控制室,所述第一机械臂和所述第二机械臂设于治疗室。
根据本发明实施例的远程标测和消融联动控制***,包括分别用于操控高密度标测导管和射频消融导管及其各自鞘管的两条机械臂,机械臂可控制鞘管和导管的双向打弯、旋转以及前后推送与后撤,术者可通过远程控制***在治疗室外远程操控两个机械臂,并行控制高密度标测导管和射频消融导管及其各自的鞘管,远程进行电生理手术,大幅减少术者X射线辐射,并且提高导管控制精度,提供手术中稳定的导管到位,减少传统手术因为操作不稳定导致的手术并发症,而且可以使术者快速掌握电生理手术治疗技术,缩短医生培养周期。
附图说明
图1为根据本发明实施例的鞘管和导管状态控制机械臂在第一视角下的结构示意图;
图2为根据本发明实施例的鞘管和导管状态控制机械臂在第二视角下的结构示意图;
图3为根据本发明实施例的远程标测和消融联动控制***信号控制流程图;
图4为根据本发明实施例的远程标测和消融联动控制***工作示意图。
附图标记:
机械臂100,
底座1,第一机架11,第二机架12,
第一电机21,第二电机22,第三电机23,第四电机24,第五电机25,第六电机26,
第一电机输出轴27,第四电机输出轴28,第二电机输出轴221,第三电机输出轴231,第五电机输出轴251,第六电机输出轴261,
第一安装块31,第二安装块32,
第一传动轴41,第二传动轴42,第三传动轴43,第四传动轴44,
鞘管手柄5,第一旋钮51,第二旋钮52;
导管手柄6,第三旋钮61,第四旋钮62;
导管支撑器3,机械臂支架101,主控数据处理***71,三维标测***导航界面72,医生控制端8,切换开关81,射频消融仪9。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明进行详细说明如后。
本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行,方法步骤是可以改变执行顺序的。而且,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
电极导管多年来一直在电生理手术医疗实践中普遍使用,他们用于刺激和绘制心脏中的电活动,并消融异常电活动的部位,在使用中,电极导管经主要静脉或动脉穿刺,引导至心脏的心腔内。因此,控制导管尖端的准确位置和方向的能力至关重要,并且很大程度上决定了导管的实用性。
导管射频消融是目前治疗心律失常的最常用的微创介入技术,其基本原理是:手术者先将三维标测导管经外周血管送入目标心腔,通过三维标测***,绘制心脏腔室三维模型,同时标测激动起源和病灶位置;然后再将射频消融导管通过导引鞘管送至目标心腔,在三维标测模型的指导下,精细标测并精确定位心律失常起源病灶,手术者在病人体外手工操控导管,将导管头端的柱状消融电极以有效接触力接触在病灶组织处,然后通过贴附于病人体表皮肤的回路电极发放射频电流。射频电流经电极流过电极下方的病灶组织,在组织内产热,当温度达到凝固性坏死的程度时,组织便永久性丧失电生理活性,心律失常得以治愈。
这种人工操作技术存在如下缺点:
1、手术者必须时刻紧握导管,保持导管的当前姿态,工作强度大。2、术者必须一直位于手术床旁操控导管直至手术结束,手术期间的X射线辐射暴露时间长,影响术者的身体健康。3、手术者需要先后完成心腔三维标测和消融手术,手术时间周期漫长。4、术者的手感和经验明显影响手术的安全、效率和质量。5、人工操持导管进行手术难度非常大,医生需要通过大量的练习才能掌握,手术医生的培养周期较长。
为解决上述问题,本发明提出一种鞘管和导管状态控制机械臂100及其联动控制***。
如图1和图2所示,根据本发明实施例的鞘管和导管状态控制机械臂100,包括:底座1、第一控制组件和第二控制组件。
其中,第一控制组件可活动地设于底座1,第一控制组件与鞘管连接,通过控制第一控制组件的活动状态,实现对鞘管轴向移动、周向转动以及弯曲状态的控制;
第二控制组件可活动地设于底座1,第二控制组件与导管连接,通过控制第二控制组件的活动状态,实现对导管的轴向移动、周向转动和弯曲状态的控制。
根据本发明实施例的鞘管和导管状态控制机械臂100,可以通过机械臂100准确、可靠地控制鞘管和导管的状态,操作便利。而且,可以通过机械臂100远程对鞘管和导管的状态进行控制,从而减少术者在治疗室内X射线辐射。
根据本发明的一些实施例,第一控制组件包括:第一驱动组件。
如图1和图2所示,第一驱动组件包括第一电机21和与第一电机21配合连接的第一传动轴41,第一传动轴41与底座1上的第一安装块31螺纹连接。当第一电机21驱动第一传动轴41转动时,第一传动轴41与第一安装块31螺纹配合,以使第一控制组件相对于底座1轴向移动,从而带动鞘管轴向移动。由此,可以通过第一驱动组件方便、可靠地控制鞘管轴向前移和后退。
在本发明的一些实施例中,第二控制组件包括:第二驱动组件。
如图1和图2所示,第二驱动组件包括:第二电机22和与第二电机22配合连接的第二传动轴42,第二传动轴42远离第二电机22的一端与控制鞘管周向转动的第一旋钮51螺纹连接。当第二电机22驱动第二传动轴42转动时,第二传动轴42带动第一旋钮51转动,从而带动鞘管周向转动。由此,可以通过第二驱动组件方便、可靠地控制鞘管周向转动。
根据本发明的一些实施例,第一控制组件包括:第三驱动组件。
如图1和图2所示,第三驱动组件包括:第三电机23和与第三电机23配合连接的第三传动轴43,第三传动轴43远离第三电机23的一端与控制鞘管弯曲的第二旋钮52螺纹连接。当第三电机23驱动第三传动轴43转动时,第三传动轴43带动第二旋钮52转动,从而带动鞘管弯曲。由此,可以通过第三驱动组件方便、可靠地控制鞘管打弯。
在本发明的一些实施例中,第二控制组件包括:第四驱动组件。
如图1和图2所示,第四驱动组件包括第四电机24和与第四电机24配合连接的第四传动轴44,第四传动轴44与底座1上的第二安装块32螺纹连接。当第四电机24驱动第四传动轴44转动时,第四传动轴44与第二安装块32螺纹配合,以使第二控制组件相对于底座1轴向移动,从而带动导管轴向移动。由此,可以通过第四驱动组件方便、可靠地控制导管轴向前移和后退。
根据本发明的一些实施例,第二控制组件包括:第五驱动组件。
如图1和图2所示,第五驱动组件包括:第五电机25和与第五电机25配合连接的第五传动轴,第五传动轴远离第五电机25的一端与控制导管周向转动的第三旋钮61螺纹连接。当第五电机25驱动第五传动轴转动时,第五传动轴带动第三旋钮61转动,从而带动导管周向转动。由此,可以通过第五驱动组件方便、可靠地控制导管周向转动。
在本发明的一些实施例中,第二控制组件包括:第六驱动组件。
如图1和图2所示,第六驱动组件包括:第六电机26和与第六电机26配合连接的第六传动轴,第六传动轴远离第六电机26的一端与控制导管弯曲的第四旋钮62螺纹连接。当第六电机26驱动第六传动轴转动时,第六传动轴带动第四旋钮62转动,从而带动导管弯曲。由此,可以通过第六驱动组件方便、可靠地控制导管打弯。
如图3和图4所示,根据本发明实施例的远程标测和消融联动控制***,包括:第一机械臂、第二机械臂和控制***。
其中,第一机械臂采用如上所述的鞘管和导管状态控制机械臂100,第一机械臂的第一控制组件连接标测鞘管,以对标测鞘管的状态进行控制;第一机械臂的第二控制组件连接标测导管,以对标测导管的状态进行控制;
第二机械臂采用如上所述的鞘管和导管状态控制机械臂100,第二机械臂的第一控制组件连接消融鞘管,以对消融鞘管的状态进行控制;第二机械臂的第二控制组件连接消融导管,以对消融导管的状态进行控制;
控制***与第一机械臂和第二机械臂均通信连接,控制***根据接收的手术指令,通过第一机械臂对标测鞘管和标测导管的状态进行控制,或通过第二机械臂对消融鞘管和消融导管的状态进行控制。
根据本发明实施例的远程标测和消融联动控制***,包括分别用于操控高密度标测导管和射频消融导管及其各自鞘管的两条机械臂100,机械臂100可控制鞘管和导管的双向打弯、旋转以及前后推送与后撤,术者可通过远程控制***在治疗室外远程操控两个机械臂100,并行控制高密度标测导管和射频消融导管及其各自的鞘管,远程进行电生理手术,大幅减少术者X射线辐射,并且提高导管控制精度,提供手术中稳定的导管到位,减少传统手术因为操作不稳定导致的手术并发症,而且可以使术者快速掌握电生理手术治疗技术,缩短医生培养周期。
根据本发明的一些实施例,如图4所示,控制***具有切换开关81,用于在诊断模式和治疗模式间切换;
当切换开关81切换至诊断模式时,控制***根据接收的手术指令,通过第一机械臂对标测鞘管和标测导管的状态进行控制;
当切换开关81切换至治疗模式时,控制***根据接收的手术指令,通过第二机械臂对消融鞘管和消融导管的状态进行控制。
由此,可同时操控高密度标测导管和射频消融导管,并行完成心腔三维标测和电生理激动测绘以及消融手术。
在本发明的一些实施例中,如图4所示,控制***设于控制室,第一机械臂和第二机械臂设于治疗室。由此,术者可通过远程控制***在治疗室外远程操控两个机械臂,并行控制高密度标测导管和射频消融导管及其各自的鞘管,远程进行电生理手术,大幅减少术者X射线辐射。
下面参照附图以一个具体的实施例详细描述根据本发明的鞘管和导管状态控制机械臂100及其联动控制***。值得理解的是,下述描述仅是示例性描述,而不应理解为对本发明的具体限制。
在导管射频消融手术过程中,包括二个关键步骤:
一是将三维标测导管经外周血管送至目标心腔,完成三维建模和激动标测;
二是将射频消融导管头端的消融电极精准地送至心腔内的目标消融位置。
目前临床上均是通过术者手工操持导管和鞘管进行导管射频消融手术,其具有以下缺点:
1、通过术者手工把持导管的前后抽送、旋转及打弯,没办法对导管推送量、旋转量以及打弯量进行精准控制,只能术者凭感觉估算进行操作,手术质量无法保证,手术效率低下。
2、通过术者手工操持导管没办法远程进行导管消融手术,需要术者长时间暴露在X射线的辐射下操作导管,对医护人员的身体健康产生不利影响。
3、通过术者手持导管,时间一长,无法从一而终保持稳定的导管操作,重复的导管位置调整影响手术的效率。
4、通过术者手工操持导管进行手术,手术难度非常大,医生培养周期长且操作技巧学习曲线漫长,手术工作量大。
5、通过术者手工操持导管只能先进行目标心腔的标测,再进行电生理激动测绘,之后才能进行消融,无法随时切换或同步进行操作,手术效率比较低。
本发明针对以上传统手术方法存在的问题,重点解决:
1、手术效率低的问题,本发明包括设置于手术床旁的两条机械臂100装置,术者可分别操控两个机械臂100控制高密度标测导管和射频消融导管,通过医生控制端8的诊断和治疗切换开关81,根据需求可随时切换机械臂100控制标测导管或者消融导管,并行完成心腔的三维建模和电生理激动测绘以及消融,大大提高了手术效率。
2、手术质量无法保证的问题,通过手术机器人***控制机械臂100来操控导管和鞘管的前后推送、打弯以及旋转,实现对导管和鞘管精准稳定的控制,提高手术效率和手术质量,同时降低了手术难度,不需要凭借术者的手感和经验来估算导管和鞘管的推送量、打弯量和旋转量,缩短了医生培训周期。
3、医生需要在手术床旁X射线照射下进行手术,影响术者健康的问题。术者在导管室外利用手术机器人***远程控制高密度标测***和消融手术***进行手术动作,能够避免术者被X射线辐射影响身体健康。
本发明通过研发一种远程标测和消融联动手术机器人装置,通过机器人机械臂100精准地控制标测导管和消融导管的双向打弯、前后推送以及轴向旋转,从而全周期的完成心律失常消融手术所需的诊断标测和消融治疗。在三维标测***的指引下能够实现对导管头端的精准控制和稳定操作,降低了消融手术难度且提高了手术质量和效率。
如图1-2所示,机械臂100包括底座1,底座1上连接有第一机架11,第一机架11上设有第一传动轴41,第一传动轴41穿过设置于底座1一端的第一安装块31并与之螺纹连接。第一传动轴41可相对于第一机架11转动,第一机架11上设有用于限制第一传动轴41相对第一机架11轴向移动的限位部,因此,第一传动轴41轴向移动可带动第一机架11的轴向移动。
第一传动轴41的一端设有齿轮,齿轮与设置于第一机架11上的第一电机21的第一电机输出轴27相啮合,第一电机21的输出轴转动可带动第一传动轴41旋转,由于第一传动轴41与底座1上的第一安装块31螺纹连接。因此,第一传动轴41转动会使其相对于底座1发生轴向移动,由于第一机架11上设有轴向限位部。因此,第一传动轴41轴向移动也会带动第一机架11轴向移动。第一电机21由此传动方式来控制第一机架11相对底座1的轴向推送与后撤,从而控制设置于第一机架11上鞘管的推送与后撤。
第一机架11上设有第二电机22和第三电机23,第二电机22的第二电机输出轴221与竖直设置的第二传动轴42下端的齿轮啮合,第三电机23的第三电机输出轴231与第三传动轴43下端的齿轮啮合。
第二传动轴42与第三传动轴43的上端分别设有第二锥形齿轮和第三锥形齿轮,第二锥形齿轮和第三锥形齿轮分别与鞘管手柄5上用于控制鞘管旋转的第一旋钮51和用于控制鞘管双向打弯的第二旋钮52啮合,第二传动轴42和第三传动轴43分别转动连接于第一机架11上,第二电机22和第三电机23的输出轴转动可带动第二传动轴42和第三传动轴43旋转,从而带动分别与第二传动轴42和第三传动轴43上端齿轮啮合的第一旋钮51和第二旋钮52转动,进行控制鞘管的旋转以及双向的打弯。
由上述两个部分来驱动鞘管的前后推送和双向打弯以及旋转。
底座1上连接有第二机架12,第二机架12上设有第四传动轴44,第四传动轴44穿过设置于底座1另一端的第二安装块32并与之螺纹连接,第四传动轴44可相对于第二机架12轴向转动,第二机架12上设有用于限制第四传动轴44相对第二机架12轴向移动的限位部,第四传动轴44可带动第二机架12轴向移动。
第四传动轴44的一端设有齿轮,齿轮与设置于第二机架12上的第四电机24的第四电机输出轴28相啮合,第四电机24的输出轴转动可带动第四传动轴44旋转,由于第四传动轴44与底座1上的第二安装块32螺纹连接。因此,第四传动轴44转动会使其相对于底座1发生轴向移动,由于第二机架12上设有第四传动轴44轴向限位部,因此第四传动轴44轴向移动也会带动第二机架12轴向移动。第四电机24由此传动方式来控制第一机架11相对底座1的轴向推送与后撤。
第二机架12上设有第五电机25和第六电机26,第五电机25的第五电机输出轴251与竖直设置于第二机架12上的第五传动轴下端的齿轮啮合,第六电机26第六电机输出轴261与第六传动轴下端的齿轮啮合。第五传动轴与第六传动轴的上端分别设有第五锥形齿轮和第六锥形齿轮,第五锥形齿轮和第六锥形齿轮分别与导管手柄6上用于控制导管旋转的第三旋钮61和用于控制导管双向打弯的第四旋钮62啮合。
第五传动轴和第六传动轴分别转动连接在第二机架12上,第五电机25和第六电机26的输出轴转动可带动第五传动轴和第六传动轴旋转,从而带动分别与第五传动轴和第六传动轴上端齿轮啮合的第三旋钮61和第四旋钮62转动,进行控制导管的旋转以及双向的打弯。
由上述两个部分来驱动导管的前后推送和双向打弯以及旋转。通过机械臂100可控制导管和鞘管的双向打弯、旋转以及前进和后退。
如3和图4所示,本发明包括设置于导管室患者端手术床旁的两条机械臂100、导管支撑器3、机械臂支架101、导管和鞘管,控制***用于接收医生端发送的手术指令,并根据指令来控制机械臂100进行相对应的手术操作,支撑器用于将导管和鞘管分别安装到机械臂100的第一机架11和第二机架12上,并使各自的旋钮分别与机械臂100上相对应的锥形齿轮啮合,其中一条机械臂100来控制高密度标测导管及其鞘管,另一条机械臂100来控制射频消融导管及其鞘管,并行完成心腔三维标测和电生理激动测绘以及消融手术。
如图3-4所示,本发明还包括主控数据处理***71和三维标测***导航界面72,主控数据处理***71内置三维标测***,通过可调弯高密度标测导管和可调弯鞘管配合完成信号采集,并在三维标测***内快速建模,同时采集电生理信号,完成电生理激动顺序测绘。
本发明还内置设有射频消融仪9,通过三维标测***导航,术者利用医生端发送控制指令给控制***,控制***根据接收到的指令来控制机械臂100操纵可调弯鞘管和可调弯射频消融导管,消融导管头端的大头电极达到目标消融位置之后,术者利用医生端发送消融指令给主控数据处理***71,由主控数据处理***71控制射频消融仪9将射频能量发送至消融导管头端的大头电极,对目标消融位置进行消融。
如图4所示,医生控制端8设有诊断和治疗模式切换开关81,可随时切换两条机械臂100分别控制标测导管或者消融导管,当切换开关81切换到诊断模式时,所述的医生控制端8即可控制标测导管及其鞘管所在的机械臂100,从而控制标测导管及其鞘管进行相应的三维标测手术动作,当切换开关81切换到治疗模式时,所述的医生控制端8即可控制消融导管及其鞘管所在的机械臂100,从而控制消融导管及其鞘管进行相应的消融手术动作。两条机械臂100之间的操控来回切换简单便捷,因此,可交替操作两条机械臂100,并行完成心腔三维标测和电生理激动测绘,以及消融手术,可有效提高手术效率。
结合图3和图4所示,首先术者将诊断和治疗切换开关81切换至诊断模式,术者通过医生控制端8发送控制指令至主控数据处理***71,主控数据处理***71接收到医生控制端8的指令后操控高密度标测导管及其鞘管所在的机械臂100,使标测导管和鞘管进行相对应的手术动作进行信号采集,高密度标测导管将其采集的信号反馈至主控数据处理***71内的三维标测***,在三维标测***内快速建模,由三维导航界面显示,术者根据可根据三维导航界面所显示的信息进行下一步的手术动作。
之后术者可将开关切换至治疗模式,术者通过医生控制端8发送控制指令至主控数据处理***71,主控数据处理***71接收到医生控制端8的指令后操控消融导管及其鞘管所在的机械臂100,使消融导管及其鞘管进行相对应的手术动作,将消融导管头端的大头电极贴靠至目标消融部位后,术者可通过医生控制端8向主控数据处理***71发送指令,由主控数据处理***71操控射频消融仪9向消融导管头端的大头电极发送射频能量,对目标消融位置进行消融。手术过程中,医生控制端8可在诊断模式和治疗模式之间自由切换,并行完成心腔三维标测和电生理激动测绘以及消融手术,大大提高了手术效率和手术效果。
本发明的工作过程如下:
外周血管穿刺,静脉入路,分别放置高密度标测导管用的导引鞘管和消融导管用的导引鞘管。
高密度标测导管通过鞘管放置到目标心腔。
消融导管通过其相对应的鞘管放置到目标心腔。
首先通过机械臂100支架将机械臂100移动至手术合适位置。
分别将高密度标测导管及其鞘管、消融导管及其鞘管安装在机械臂100支撑器内,并使导管和鞘管的控制旋钮分别与相应的传动齿轮相啮合。
合上支撑器合页,将高密度标测导管及其鞘管、消融导管及其鞘管分别固定在各自的的支撑器内。
术者先将医生控制端8上的诊断和治疗开关切换至诊断模式,操控高密度标测导管所在的机械臂100控制高密度标测导管及其鞘管对目标心腔进行三维标测和电生理信号的采集,同时完成心脏电生理激动顺序绘制。
术者将医生控制端8上的诊断和治疗切换开关81切换至治疗模式,操控消融导管所在的机械臂100控制消融导管及其鞘管,在三维标测***的指引下,将消融导管头端的大头电极送至目标消融位置,并以最优的贴靠角度贴靠在目标消融部位。
上述两个过程中,术者在诊断模式和治疗模式之间自由切换并行完成。
术者操控医生控制端8向主控数据处理***71发送指令,由主控数据处理***71控制射频消融仪9向消融导管头端的大头电极发送射频能量,对目标消融部位进行消融。
综上所述,本发明可远程操控手术机器人进行手术,可同时操控高密度标测导管和射频消融导管,并行完成心腔三维标测和电生理激动测绘以及消融,手术效率高且安全稳定。远程操控手术机器人进行手术,可大幅减少术者X射线辐射,提高导管控制精准度,提供手术中稳定的导管就位,减少传统手术因操作不稳定导致的手术并发症,快速掌握电生理手术治疗技术。医生控制端8设有诊断和治疗模式切换开关81,可自由切换任意机械臂100控制标测导管或者消融导管进行相应的手术动作,操作简单易上手,减小了手术难度,大量缩短了电生理手术医生的培养周期。
通过具体实施方式的说明,应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,然而所附图示仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
Claims (2)
1.一种远程标测和消融联动控制***,其特征在于,包括:
第一机械臂,所述第一机械臂采用鞘管和导管状态控制机械臂,所述第一机械臂的第一控制组件连接标测鞘管,以对所述标测鞘管的状态进行控制;所述第一机械臂的第二控制组件连接标测导管,以对所述标测导管的状态进行控制;
第二机械臂,所述第二机械臂采用鞘管和导管状态控制机械臂,所述第二机械臂的第一控制组件连接消融鞘管,以对所述消融鞘管的状态进行控制;所述第二机械臂的第二控制组件连接消融导管,以对所述消融导管的状态进行控制;
控制***,所述控制***与所述第一机械臂和第二机械臂均通信连接,所述控制***根据接收的手术指令,通过所述第一机械臂对所述标测鞘管和所述标测导管的状态进行控制,或通过所述第二机械臂对所述消融鞘管和所述消融导管的状态进行控制;
所述鞘管和导管状态控制机械臂包括:
底座;
第一控制组件,可活动地设于所述底座,所述第一控制组件与鞘管连接,通过控制所述第一控制组件的活动状态,实现对所述鞘管轴向移动、周向转动以及弯曲状态的控制;
第二控制组件,可活动地设于所述底座,所述第二控制组件与导管连接,通过控制所述第二控制组件的活动状态,实现对所述导管的轴向移动、周向转动和弯曲状态的控制;
所述控制***具有切换开关,用于在诊断模式和治疗模式间切换;
当所述切换开关切换至诊断模式时,所述控制***根据接收的手术指令,通过所述第一机械臂对所述标测鞘管和所述标测导管的状态进行控制;
当所述切换开关切换至治疗模式时,所述控制***根据接收的手术指令,通过所述第二机械臂对所述消融鞘管和所述消融导管的状态进行控制;
所述远程标测和消融联动控制***的运行过程如下:
外周血管穿刺,静脉入路,分别放置标测鞘管和消融鞘管;
标测导管通过标测鞘管放置到目标心腔;
消融导管通过消融鞘管放置到目标心腔;
分别将标测导管及标测鞘管、消融导管及消融鞘管分别固定在各自的支撑器内;
将切换开关切换至诊断模式,操控标测导管所在的第一机械臂控制标测导管及标测鞘管对目标心腔进行三维标测和电生理信号的采集,同时完成心脏电生理激动顺序绘制;
将切换开关切换至治疗模式,操控消融导管所在的第二机械臂控制消融导管及消融鞘管,在三维标测***的指引下,将消融导管头端的大头电极送至目标消融位置,并以最优的贴靠角度贴靠在目标消融部位;
上述两个过程中,在诊断模式和治疗模式之间自由切换并行完成。
2.根据权利要求1所述的远程标测和消融联动控制***,其特征在于,所述控制***设于控制室,所述第一机械臂和所述第二机械臂设于治疗室。
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