本發(fā)明涉及智能血管介入手術(shù)機器人領(lǐng)域，具體涉及一種能夠?qū)⒓毝L的導(dǎo)引絲、推送絲、血管支架等血管介入手術(shù)器械送到血管目標位置且能夠旋轉(zhuǎn)頭部略帶彎曲的導(dǎo)引絲而實現(xiàn)血管分支選擇的血管介入手術(shù)機器人。

背景技術(shù)：

1、血管介入手術(shù)包括血管支架手術(shù)、血管擴張手術(shù)、血管取栓手術(shù)等。醫(yī)生必須使細而長的導(dǎo)引絲和推送絲等血管介入手術(shù)器械軸向運動進入血管，還需通過旋轉(zhuǎn)頭部略帶彎曲的導(dǎo)引絲來選擇血管分支，以便將血管支架、擴張球囊等核心器件送到血管目標位置。但是，血管介入手術(shù)中的輻射問題一直困擾著醫(yī)護人員。血管介入治療通常是通過影像設(shè)備的引導(dǎo)來進行的，這些影像設(shè)備大部分是數(shù)字減影血管造影，其原理是通過發(fā)射x射線穿透人體，同時進行血管造影來完成介入治療的過程。醫(yī)生長期在射線環(huán)境中工作，需穿沉重防輻射鉛服，這增加了醫(yī)護人員的勞動強度，可能對身體健康造成傷害。

2、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種血管介入手術(shù)機器人，該血管介入手術(shù)機器人能夠?qū)⒑苋菀讖澢⒑茈y夾持和旋轉(zhuǎn)的細而長的導(dǎo)引絲、推送絲等手術(shù)器械進行長距離推送并能在血管分叉點通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)引絲來選擇血管，以及將導(dǎo)引絲等手術(shù)器械推送到血管目標位置。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種血管介入手術(shù)機器人，包括機械系統(tǒng)和智能控制單元。所述機械系統(tǒng)包括基板，所述基板上安裝有前端固定件、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和直線往復(fù)裝置，前端固定件固定連接有體外導(dǎo)引管。手術(shù)器械能夠穿設(shè)在所述直線往復(fù)裝置、所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、所述前端固定件中并進入體外導(dǎo)引管中。所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上安裝有第一電磁開合機構(gòu)，所述直線往復(fù)裝置上安裝有第二電磁開合機構(gòu)。所述直線往復(fù)裝置、所述第一電磁開合機構(gòu)和所述第二電磁開合機構(gòu)被配置為能夠共同配合帶動所述手術(shù)器械沿軸向間歇式前進到達血管目標位置。所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)被配置為能夠在所述第一電磁開合機構(gòu)夾緊所述手術(shù)器械、所述第二電磁開合機構(gòu)松開所述手術(shù)器械的狀態(tài)下帶動所述手術(shù)器械繞軸線旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、所述直線往復(fù)裝置、所述第一電磁開合機構(gòu)和所述第二電磁開合機構(gòu)分別與智能控制單元電性連接，通過編程對上述硬件的動作智能控制。

3、具體地，所述直線往復(fù)裝置、所述第一電磁開合機構(gòu)和所述第二電磁開合機構(gòu)被配置為能夠共同配合帶動所述手術(shù)器械沿軸向間歇式前進到達血管目標位置，包括：所述第一電磁開合機構(gòu)松開所述手術(shù)器械，所述第二電磁開合機構(gòu)夾緊所述手術(shù)器械，所述直線往復(fù)裝置帶動所述第二電磁開合機構(gòu)朝向靠近所述前端固定件的方向運動，所述第二電磁開合機構(gòu)帶動所述手術(shù)器械沿軸向向前推進；所述第一電磁開合機構(gòu)夾緊所述手術(shù)器械，所述第二電磁開合機構(gòu)松開所述手術(shù)器械，所述直線往復(fù)裝置帶動所述第二電磁開合機構(gòu)朝向遠離所述前端固定件的方向運動、復(fù)位；重復(fù)上述過程，直至所述手術(shù)器械到達血管目標位置。

4、具體地，所述直線往復(fù)裝置、所述第一電磁開合機構(gòu)和所述第二電磁開合機構(gòu)還被配置為能夠共同配合帶動所述手術(shù)器械沿軸向間歇式后退撤出血管，包括：所述第一電磁開合機構(gòu)松開所述手術(shù)器械，所述第二電磁開合機構(gòu)夾緊所述手術(shù)器械，所述直線往復(fù)裝置帶動所述第二電磁開合機構(gòu)朝向遠離所述前端固定件的方向運動，所述第二電磁開合機構(gòu)帶動所述手術(shù)器械沿軸向向后退出；所述第一電磁開合機構(gòu)夾緊所述手術(shù)器械，所述第二電磁開合機構(gòu)松開所述手術(shù)器械，所述直線往復(fù)裝置帶動所述第二電磁開合機構(gòu)朝向靠近所述前端固定件的方向運動復(fù)位；重復(fù)上述過程，直至所述手術(shù)器械撤出血管。

5、具體地，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括固定座、空心軸、從動齒輪、軸承、主動齒輪和第一電動機，所述固定座固定在所述基板上。所述空心軸垂直穿過所述固定座且與所述固定座固定連接，所述空心軸用于供所述手術(shù)器械穿過。所述從動齒輪通過所述軸承可轉(zhuǎn)動地套裝在所述空心軸上。所述第一電磁開合機構(gòu)安裝于所述從動齒輪上，以實現(xiàn)所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上安裝有第一電磁開合機構(gòu)。所述主動齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝于所述固定座且與所述從動齒輪傳動連接。所述第一電動機安裝于所述固定座上且其輸出軸與所述主動齒輪連接，通過所述第一電動機帶動所述主動齒輪轉(zhuǎn)動，進而帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動。

6、具體地，所述直線往復(fù)裝置包括導(dǎo)軌、滑塊、支撐座、第一通孔、第二電動機、絲桿以及螺母。所述導(dǎo)軌固定在所述基板上。所述滑塊滑動連接在所述導(dǎo)軌上。所述支撐座固定在所述滑塊上。所述支撐座開設(shè)有用于供所述手術(shù)器械穿過的所述第一通孔。所述第二電磁開合機構(gòu)安裝于所述支撐座的第一通孔旁，從而實現(xiàn)所述直線往復(fù)裝置上安裝有第二電磁開合機構(gòu)。所述第二電動機的外殼固定于所述基板，所述第二電動機的輸出軸與所述絲桿連接，所述絲桿穿過與所述絲桿適配且固定在所述支撐座上的螺母，通過所述第二電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)驅(qū)動所述支撐座隨所述滑塊沿所述導(dǎo)軌作直線往復(fù)運動。

7、具體地，所述第一電磁開合機構(gòu)包括夾持組件和電磁組件，所述夾持組件包括固定臂和活動夾持臂，所述固定臂和所述活動夾持臂相對設(shè)置。所述固定臂的兩端分別與所述從動齒輪固定連接。所述固定臂中與所述活動夾持臂相對一側(cè)的中部連接有兩個限位板，使手術(shù)器械限位在兩個限位板之間穿過空心軸，所述空心軸分別與固定臂和活動夾持臂不接觸。所述活動夾持臂的一端連接有彈性片，彈性片另一端固定連接有直角件，所述直角件固定在所述從動齒輪上。所述活動夾持臂的另一端延伸超出所述固定臂的部分安裝有電磁鐵負載。所述電磁組件包括電磁線圈、正極缺口軌道環(huán)、負極缺口軌道環(huán)、正極接觸頭和負極接觸頭，所述電磁線圈固定在所述從動齒輪上且與所述電磁鐵負載相對設(shè)置。所述正極缺口軌道環(huán)和所述負極缺口軌道環(huán)均固定安裝于所述從動齒輪上且套設(shè)在所述夾持組件之外。所述電磁線圈電性連接在所述正極缺口軌道環(huán)與所述負極缺口軌道環(huán)之間。所述正極接觸頭固定安裝于所述固定座且滑動接觸在所述正極缺口軌道環(huán)上，所述負極接觸頭固定安裝于所述固定座上且與所述負極缺口軌道環(huán)滑動接觸。

8、在本實施例中，可通過改變施加在正極接觸頭與負極接觸頭之間的電壓高低來調(diào)節(jié)所述第一電磁開合機構(gòu)對手術(shù)器械施加的夾持力的大小。當感知血管壁的阻力過大時，所述第一電磁開合機構(gòu)與手術(shù)器械之間會自動打滑，從而保護血管。

9、優(yōu)選地，第二電磁開合機構(gòu)夾持手術(shù)器械采取與第一電磁開合機構(gòu)類似的技術(shù)方案。

10、具體地，所述固定座、所述支撐座、所述從動齒輪以及所述軸承均采用非導(dǎo)磁材料。

11、具體地，所述體外導(dǎo)引管背離所述前端固定件的一端連通血管。該血管介入手術(shù)機器人還包括一個以上的導(dǎo)引分支管，每個所述導(dǎo)引分支管的出口端均連通于所述體外導(dǎo)引管，所述導(dǎo)引分支管的進口端用于供其他血管介入手術(shù)器械經(jīng)所述體外導(dǎo)引管進入同一根血管。

12、所述前端固定件包括用于與體外導(dǎo)引管相連且一次性使用的矩形插板以及用于與基板固定連接的插板座，所述插板座的頂端設(shè)置有用于插設(shè)所述矩形插板的插槽，所述矩形插板上開有用于供手術(shù)器械穿過以進入體外導(dǎo)引管和血管的第二通孔。

13、具體地，所述手術(shù)器械是導(dǎo)引絲、推送絲或血管支架。

14、具體地，所述手術(shù)器械為頭部略帶彎曲的導(dǎo)引絲，通過旋轉(zhuǎn)所述導(dǎo)引絲，能夠在血管分叉點選擇目標血管。

15、進一步的，所述基板還安裝有可升降的支架上以騎跨在手術(shù)臺兩邊。

16、有益效果：

17、1、本發(fā)明公開的血管介入手術(shù)機器人中，通過所述直線往復(fù)裝置、所述第一電磁開合機構(gòu)、所述第二電磁開合機構(gòu)的共同配合，可以帶動所述手術(shù)器械沿軸向間歇式前進到達血管目標位置以及沿軸向間歇式后退撤出血管。

18、2、對于頭部略帶彎曲的導(dǎo)絲頭，本發(fā)明公開的血管介入手術(shù)機器人通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)引絲，恰能在血管分叉點選擇目標血管。

19、3、本發(fā)明公開的血管介入手術(shù)機器人能帶動很細、很長、很易彎曲的導(dǎo)引絲、推送絲等多種手術(shù)器械一步一步地間歇式前進。采用電磁開合機構(gòu)，該電磁開合機構(gòu)設(shè)計成省力杠桿，可確保能夾住很細的導(dǎo)引絲、推送絲，本發(fā)明可通過改變施加在正極接觸頭與負極接觸頭之間的電壓高低來調(diào)節(jié)所述第一電磁開合機構(gòu)對手術(shù)器械施加的夾持力的大小。當手術(shù)器械受到血管壁的阻力過大時，所述第一電磁開合機構(gòu)與手術(shù)器械之間會自動打滑，從而保護血管。

20、4、使用本發(fā)明后允許醫(yī)護人員在另一間不受輻射的室內(nèi)監(jiān)控，免受輻射危害。

21、5、本發(fā)明從動齒輪轉(zhuǎn)動角度一般不超過180度，若順時針旋轉(zhuǎn)超過180度則采用逆時針旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明能夠在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動狀態(tài)下對電磁線圈供電，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動狀態(tài)下不牽動外部的其他線路，確保本發(fā)明的血管介入手術(shù)機器人穩(wěn)定工作。