CN116421318B - 医用导丝驱动装置、方法、***、介质及电子设备 - Google Patents

医用导丝驱动装置、方法、***、介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种医用导丝驱动装置、方法、***、介质及电子设备，属于一般的控制或调节***技术领域。第一辅助滚轮用于与第一主动滚轮配合以将医用导丝压在第一主动滚轮上，第二辅助滚轮用于与第二主动滚轮配合以将医用导丝压在第二主动滚轮上；第二主动滚轮的轴线与第二辅助滚轮的轴线平行，第一主动滚轮的轴线延长线与第二主动的轴线延长线相交且呈设定角度；本发明根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动或转动控制；根据第一主动滚轮或第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制；本发明优化了整体结构，减少了零件数量，提高了产品的安全性。

Description

医用导丝驱动装置、方法、***、介质及电子设备
技术领域
本发明涉及一般的控制或调节***技术领域，特别涉及一种医用导丝驱动装置、方法、***、介质及电子设备。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
导丝(Guide Wire)也称为导引钢丝或导引线，为经皮插管的主要工具之一，导丝用于对导管起引导和支持作用，帮助导管进入血管或者其他腔隙，引导导管顺利到达病变位置。
发明人发现，常见的血管介入用的医用导丝，多为医生手动驱动，通过捻丝和轴向拖拽实现导丝移动和旋转，医生在病人体侧为避免受到辐射影响，需穿戴铅衣操作，极大的影响了导丝移动和旋转，使得导丝的控制精度度较差；而常见的血管机器人驱动导丝多为通过多组机构配合控制，结构复杂，并且是一次性设备，成本较高。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种医用导丝驱动装置、方法、***、介质及电子设备，优化了整体结构，减少了零件数量，降低了材料加工成本和装配时间成本，提高了产品的安全性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种医用导丝驱动装置。
一种医用导丝驱动装置，包括：第一主动滚轮、第二主动滚轮、第一辅助滚轮和第二辅助滚轮；
第一辅助滚轮用于与第一主动滚轮配合以将医用导丝压在第一主动滚轮上，第二辅助滚轮用于与第二主动滚轮配合以将医用导丝压在第二主动滚轮上；
第一主动滚轮的轴线与第一辅助滚轮的轴线平行，第二主动滚轮的轴线与第二辅助滚轮的轴线平行，第一主动滚轮的第一端与第二主动滚轮的第一端位置相对，第一主动滚轮的轴线延长线与第二主动的轴线延长线相交且呈设定角度。
作为可选的一种实现方式，第一主动滚轮的轴线延长线与医用导丝轴线的夹角为第一夹角，第二主动滚轮的轴线延长线与医用导丝轴线的夹角为第二夹角，第一夹角与第二夹角的角度相同，设定角度为：180°-(第一夹角的角度+第二夹角的角度)；
根据第一主动滚轮的转速、医用导丝的前进速度和第一主动滚轮的轮径，确定第一夹角与第二夹角的角度；或者，根据第二主动滚轮的转速、医用导丝的前进速度和第二主动滚轮的轮径，确定第一夹角与第二夹角的角度；或者，根据第一主动轮的转速、第一主动轮的轮径、第二主动轮的轮径以及医用导丝的转速，确定第一夹角与第二夹角的角度。
本发明第二方面提供了一种医用导丝驱动方法。
一种医用导丝驱动方法，利用本发明第一方面所述的医用导丝驱动装置，包括以下过程：
根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动或转动控制；
根据第一主动滚轮或第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制。
作为可选的一种实现方式，根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动控制，包括：
第一主动滚轮和第二主动滚轮同时顺时针转动时，医用导丝沿第一方向移动；
第一主动滚轮和第二主动滚轮同时逆时针转动时，医用导丝沿第二方向移动；
其中第一方向和第二方向相反且均与医用导丝轴线平行；
或者，根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的转动控制，包括：
第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮逆时针转动时，医用导丝沿顺时针转动；
第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮顺指针转动时，医用导丝沿逆时针转动。
作为可选的一种实现方式，根据第一主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制，包括：
第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮不转动时，医用导丝同步沿第一方向移动和顺时针转动；第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮不转动时，医用导丝同步沿第二方向移动和逆时针转动；
或者，根据第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制，包括：
第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮逆时针转动时，医用导丝同步沿第二方向移动和顺时针转动；第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮顺时针转动时，医用导丝同步沿第一方向移动和逆时针转动。
本发明第三方面提供了一种医用导丝驱动***。
一种医用导丝驱动***，包括：
利用本发明第一方面所述的医用导丝驱动装置，包括以下过程：
移动或转动控制控制模块，被配置为：根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动或转动控制；
移动和转动同步控制模块，被配置为：根据第一主动滚轮或第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制。
作为可选的一种实现方式，移动或转动控制控制模块，包括：移动控制子模块和转动控制子模块；
移动控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮和第二主动滚轮同时顺时针转动，以使得医用导丝沿第一方向移动；
控制第一主动滚轮和第二主动滚轮同时逆时针转动，以使得医用导丝沿第二方向移动；
其中第一方向和第二方向相反且均与医用导丝轴线平行；
转动控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮逆时针转动，以使得医用导丝沿顺时针转动；
控制第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮顺指针转动，以使得医用导丝沿逆时针转动。
作为可选的一种实现方式，移动和转动同步控制模块，包括：第一同步控制子模块和第二同步控制子模块；
第一同步控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮不转动，以使得医用导丝同步沿第一方向移动和顺时针转动；控制第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮不转动，以使得医用导丝同步沿第二方向移动和逆时针转动；
第二同步控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮逆时针转动，以使得医用导丝同步沿第二方向移动和顺时针转动；控制第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮顺时针转动，以使得医用导丝同步沿第一方向移动和逆时针转动。
本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第二方面所述的医用导丝驱动方法中的步骤。
本发明第五方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第二方面所述的医用导丝驱动方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的医用导丝驱动装置，优化了整体结构，减少了零件数量，降低了材料加工成本和装配时间成本，提高了产品的安全性。
2、本发明所述的医用导丝驱动方法、***、介质及电子设备，采用同一套医用导丝驱动装置的创新性设计，实现了医用导丝的单独移动控制、单独转动控制以及移动和转动同步控制，在保证控制精度的前提下提高了产品适用性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的医用导丝驱动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的单独移动控制和单独转动控制示意图；
图3为本发明实施例1提供的移动和转动同步控制示意图；
图4为本发明实施例1提供的运动学关系示意图；
其中，1-第一辅助滚轮；2-第一主动滚轮；3-第二辅助滚轮；4-第二主动滚轮；5-医用导丝。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例1提供了一种医用导丝驱动装置，包括：第一主动滚轮2、第二主动滚轮4、第一辅助滚轮1和第二辅助滚轮3；
第一辅助滚轮1用于与第一主动滚轮2配合以将医用导丝5压在第一主动滚轮2上，第二辅助滚轮3用于与第二主动滚轮4配合以将医用导丝5压在第二主动滚轮4上；
第一主动滚轮2的轴线与第一辅助滚轮1的轴线平行，第二主动滚轮4的轴线与第二辅助滚轮3的轴线平行，第一主动滚轮2的第一端与第二主动滚轮4的第一端位置相对，第一主动滚轮2第一端的轴线延长线与第二主动第一端的轴线延长线相交且呈设定角度。
本实施例中，第一主动滚轮的轴线延长线与医用导丝轴线的夹角为第一夹角，第二主动滚轮的轴线延长线与医用导丝轴线的夹角为第二夹角，第一夹角与第二夹角的角度相同，设定角度为：180°-(第一夹角的角度+第二夹角的角度)；
根据第一主动滚轮的转速、医用导丝的前进速度和第一主动滚轮的轮径，确定第一夹角与第二夹角的角度；或者，根据第二主动滚轮的转速、医用导丝的前进速度和第二主动滚轮的轮径，确定第一夹角与第二夹角的角度；或者，根据第一主动轮的转速、第一主动轮的轮径、第二主动轮的轮径以及医用导丝的转速，确定第一夹角与第二夹角的角度。
举例来说，当第一夹角的角度为45°，第二夹角的角度为45°时，则设定角度为90°。
具体的，假定：
第一主动滚轮和第二主动滚轮的转速均为n1(r/s)；
医用导丝的转速为n2(r/s)；
医用导丝的前进速度为v1(mm/s)；
第一主动滚轮与医用导丝的摩擦力系数为μ1，医用导丝承受的第一主动滚轮的正压力为F1，第二主动滚轮与医用导丝的摩擦力系数为μ2，医用导丝承受的第二主动滚轮的正压力为F2，则F1μ1＝F2μ2。
运动学关系如图4所示，可以得到：
v1＝n1πD1sinα；n2＝(n1πD1cosα)/(πD2)，根据以上两式均可计算得到α的数值，即为第一夹角和第二夹角的角度，两种方式的计算结果相同。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种医用导丝驱动方法，利用本发明实施例1所述的医用导丝驱动装置，包括以下过程：
根据第一主动滚轮2和第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的移动或转动控制；
根据第一主动滚轮2或第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的移动和转动同步控制。
本实施例中，根据第一主动滚轮2和第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的移动控制，如图2所示，包括：
第一主动滚轮2和第二主动滚轮4同时顺时针转动时，医用导丝5沿第一方向移动；
第一主动滚轮2和第二主动滚轮4同时逆时针转动时，医用导丝5沿第二方向移动；
其中第一方向和第二方向相反且均与医用导丝5轴线平行。
本实施例中，第一方向为沿医用导丝5的轴线向右，第二方向为沿医用导丝5的轴线向左。
根据第一主动滚轮2和第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的转动控制，包括：
第一主动滚轮2顺时针转动，第二主动滚轮4逆时针转动时，医用导丝5沿顺时针转动；
第一主动滚轮2逆时针转动，第二主动滚轮4顺指针转动时，医用导丝5沿逆时针转动。
本实施例中，顺时针转动为自医用导丝5的右侧向左侧看按照顺时针转动，逆时针转动为自医用导丝5的右侧向左侧看按照逆时针转动。
本实施例中，根据第一主动滚轮2的转动控制进行医用导丝5的移动和转动同步控制，如图3所示，包括：
第一主动滚轮2顺时针转动，第二主动滚轮4不转动时，医用导丝5同步沿第一方向移动和顺时针转动；第一主动滚轮2逆时针转动，第二主动滚轮4不转动时，医用导丝5同步沿第二方向移动和逆时针转动。
本实施例中，根据第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的移动和转动同步控制，包括：
第一主动滚轮2不转动，第二主动滚轮4逆时针转动时，医用导丝5同步沿第二方向移动和顺时针转动；第一主动滚轮2不转动，第二主动滚轮4顺时针转动时，医用导丝5同步沿第一方向移动和逆时针转动。
实施例3：
本发明实施例3提供了一种医用导丝驱动***，利用本发明实施例1所述的医用导丝驱动装置，包括：
移动或转动控制控制模块，被配置为：根据第一主动滚轮2和第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的移动或转动控制；
移动和转动同步控制模块，被配置为：根据第一主动滚轮2或第二主动滚轮4的转动控制进行医用导丝5的移动和转动同步控制。
作为可选的一种实现方式，移动或转动控制控制模块，包括：移动控制子模块和转动控制子模块；
移动控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮2和第二主动滚轮4同时顺时针转动，以使得医用导丝5沿第一方向移动；
控制第一主动滚轮2和第二主动滚轮4同时逆时针转动，以使得医用导丝5沿第二方向移动；
其中第一方向和第二方向相反且均与医用导丝5轴线平行。
本实施例中，第一方向为沿医用导丝5的轴线向右，第二方向为沿医用导丝5的轴线向左。
转动控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮2顺时针转动，第二主动滚轮4逆时针转动，以使得医用导丝5沿顺时针转动；
控制第一主动滚轮2逆时针转动，第二主动滚轮4顺指针转动，以使得医用导丝5沿逆时针转动。
作为可选的一种实现方式，移动和转动同步控制模块，包括：第一同步控制子模块和第二同步控制子模块；
第一同步控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮2顺时针转动，第二主动滚轮4不转动，以使得医用导丝5同步沿第一方向移动和顺时针转动；控制第一主动滚轮2逆时针转动，第二主动滚轮4不转动，以使得医用导丝5同步沿第二方向移动和逆时针转动；
第二同步控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮2不转动，第二主动滚轮4逆时针转动，以使得医用导丝5同步沿第二方向移动和顺时针转动；控制第一主动滚轮2不转动，第二主动滚轮4顺时针转动，以使得医用导丝5同步沿第一方向移动和逆时针转动。
本实施例中，顺时针转动为自医用导丝5的右侧向左侧看按照顺时针转动，逆时针转动为自医用导丝5的右侧向左侧看按照逆时针转动。
实施例4：
本发明实施例4提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例2所述的医用导丝驱动方法中的步骤。
实施例5：
本发明实施例5提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例2所述的医用导丝驱动方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种医用导丝驱动装置，其特征在于：
包括：第一主动滚轮、第二主动滚轮、第一辅助滚轮和第二辅助滚轮；
第一辅助滚轮用于与第一主动滚轮配合以将医用导丝压在第一主动滚轮上，第二辅助滚轮用于与第二主动滚轮配合以将医用导丝压在第二主动滚轮上；
第一主动滚轮的轴线与第一辅助滚轮的轴线平行，第二主动滚轮的轴线与第二辅助滚轮的轴线平行，第一主动滚轮的第一端与第二主动滚轮的第一端位置相对，第一主动滚轮的轴线延长线与第二主动的轴线延长线相交且呈设定角度。
2.如权利要求1所述的医用导丝驱动装置，其特征在于：
第一主动滚轮的轴线延长线与医用导丝轴线的夹角为第一夹角，第二主动滚轮的轴线延长线与医用导丝轴线的夹角为第二夹角，第一夹角与第二夹角的角度相同，设定角度为：180°-(第一夹角的角度+第二夹角的角度)；
根据第一主动滚轮的转速、医用导丝的前进速度和第一主动滚轮的轮径，确定第一夹角与第二夹角的角度；或者，根据第二主动滚轮的转速、医用导丝的前进速度和第二主动滚轮的轮径，确定第一夹角与第二夹角的角度；或者，根据第一主动轮的转速、第一主动轮的轮径、第二主动轮的轮径以及医用导丝的转速，确定第一夹角与第二夹角的角度。
3.一种医用导丝驱动方法，其特征在于：
利用权利要求1或2所述的医用导丝驱动装置，包括以下过程：
根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动或转动控制；
根据第一主动滚轮或第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制。
4.如权利要求3所述的医用导丝驱动方法，其特征在于：
根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动控制，包括：
第一主动滚轮和第二主动滚轮同时顺时针转动时，医用导丝沿第一方向移动；
第一主动滚轮和第二主动滚轮同时逆时针转动时，医用导丝沿第二方向移动；
其中第一方向和第二方向相反且均与医用导丝轴线平行；
或者，根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的转动控制，包括：
第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮逆时针转动时，医用导丝沿顺时针转动；
第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮顺指针转动时，医用导丝沿逆时针转动。
5.如权利要求3所述的医用导丝驱动方法，其特征在于：
根据第一主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制，包括：
第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮不转动时，医用导丝同步沿第一方向移动和顺时针转动；第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮不转动时，医用导丝同步沿第二方向移动和逆时针转动；
或者，根据第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制，包括：
第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮逆时针转动时，医用导丝同步沿第二方向移动和顺时针转动；第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮顺时针转动时，医用导丝同步沿第一方向移动和逆时针转动。
6.一种医用导丝驱动***，其特征在于：
包括：
利用权利要求1或2所述的医用导丝驱动装置，包括以下过程：
移动或转动控制控制模块，被配置为：根据第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动或转动控制；
移动和转动同步控制模块，被配置为：根据第一主动滚轮或第二主动滚轮的转动控制进行医用导丝的移动和转动同步控制。
7.如权利要求6所述的医用导丝驱动***，其特征在于：
移动或转动控制控制模块，包括：移动控制子模块和转动控制子模块；
移动控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮和第二主动滚轮同时顺时针转动，以使得医用导丝沿第一方向移动；
控制第一主动滚轮和第二主动滚轮同时逆时针转动，以使得医用导丝沿第二方向移动；
其中第一方向和第二方向相反且均与医用导丝轴线平行；
转动控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮逆时针转动，以使得医用导丝沿顺时针转动；
控制第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮顺指针转动，以使得医用导丝沿逆时针转动。
8.如权利要求6所述的医用导丝驱动***，其特征在于：
移动和转动同步控制模块，包括：第一同步控制子模块和第二同步控制子模块；
第一同步控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮顺时针转动，第二主动滚轮不转动，以使得医用导丝同步沿第一方向移动和顺时针转动；控制第一主动滚轮逆时针转动，第二主动滚轮不转动，以使得医用导丝同步沿第二方向移动和逆时针转动；
第二同步控制子模块，被配置为：
控制第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮逆时针转动，以使得医用导丝同步沿第二方向移动和顺时针转动；控制第一主动滚轮不转动，第二主动滚轮顺时针转动，以使得医用导丝同步沿第一方向移动和逆时针转动。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求3-5任一项所述的医用导丝驱动方法中的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求3-5任一项所述的医用导丝驱动方法中的步骤。
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