[發(fā)明專利]心血管介入手術(shù)機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610074861.3
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105596084B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝叻;沈浩;張揚
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: A61B34/35
• 分類號: A61B34/35;A61B17/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 徐紅銀;郭國中

本發(fā)明提供了一種心血管介入手術(shù)機器人，包括：導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進機構(gòu)模塊、導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊、力反饋模塊以及支架機構(gòu)，所述導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進機構(gòu)模塊驅(qū)動導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊和力反饋模塊前后移動，實現(xiàn)導(dǎo)絲/導(dǎo)管的前進后退；所述導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊帶動力反饋模塊旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)導(dǎo)絲/導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)；所述力反饋模塊實時測量導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進過程中受到的力和力矩，判斷導(dǎo)絲/導(dǎo)管在血管中的狀態(tài)。本發(fā)明所述機器人操作簡單，自由度高，同時可以實現(xiàn)遠程操控，使醫(yī)生免受X射線的輻射；同時，力反饋的加入可以實時的反映導(dǎo)絲/導(dǎo)管插入血管中的情況：是否碰撞血管壁，是否存在較大阻力，給醫(yī)生進行進一步手術(shù)操作提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體地，涉及一種具有力反饋功能的心血管介入手術(shù)機器人。

背景技術(shù)

現(xiàn)在心腦血管疾病已經(jīng)日益嚴(yán)重危害人類的身體健康，根據(jù)世界衛(wèi)生組織出版的2014年全球非傳染性疾病現(xiàn)狀報告顯示：心血管疾病屬于非傳染性疾病，心血管疾病引起的死亡人數(shù)已經(jīng)超越了其它任何死因的人數(shù)，已經(jīng)成為了造成全球人類死亡的頭號殺手。與此同時，傳統(tǒng)心腦血管介入手術(shù)過程中對醫(yī)生的操作技巧和經(jīng)驗要求高，醫(yī)生不可避免地遭受X射線的輻射。隨著心腦血管患者的增多，醫(yī)生和患者還有手術(shù)環(huán)境之間的矛盾日益嚴(yán)重。而心腦血管手術(shù)機器人可以很好地解決以上的問題，同時更加精準(zhǔn)地控制導(dǎo)管/導(dǎo)絲的運動，因此心腦血管介入手術(shù)機器人的研究具有重要意義。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國實用新型CN102210610B號，公開了一種微創(chuàng)血管介入手術(shù)機器人推進機構(gòu)。該裝置包括用于推進導(dǎo)管/導(dǎo)絲的軸向進給部件和用于改變導(dǎo)管/導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)方向的周向旋轉(zhuǎn)部件。該裝置通過夾緊模塊夾持導(dǎo)管/導(dǎo)絲，通過軸向進給部件來運送導(dǎo)管/導(dǎo)絲。由于，不斷的抓取導(dǎo)管/導(dǎo)絲，會影響導(dǎo)管/導(dǎo)絲的清潔和尺寸大小，帶來消毒的麻煩。同時，該裝置缺少力反饋的功能。

申請?zhí)枮镃N201310161780.3的中國專利，公開了一種心血管介入虛擬手術(shù)力反饋系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)是一個虛擬手術(shù)仿真設(shè)備，并不能解決上述問題。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種具有力反饋功能的心血管介入機器人。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種力反饋心血管介入手術(shù)機器人，此機器人操作簡單，自由度高，同時可以實現(xiàn)遠程操控，使醫(yī)生免受X射線的輻射。同時，力反饋的加入可以實時的反映導(dǎo)絲/導(dǎo)管插入血管中的情況：是否碰撞血管壁，是否存在較大阻力，給醫(yī)生進行進一步手術(shù)操作提供依據(jù)。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種心血管介入手術(shù)機器人，包括：導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進機構(gòu)模塊、導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊、力反饋模塊以及支架機構(gòu)，其中：

導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進機構(gòu)模塊與導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊相連，以實現(xiàn)導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進機構(gòu)模塊與導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊的連接；

力反饋模塊安裝在導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊上，以實現(xiàn)力反饋模塊與導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊的連接；

導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊和支架機構(gòu)相連，以實現(xiàn)導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊與支架機構(gòu)的連接；

所述導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進機構(gòu)模塊驅(qū)動導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊和力反饋模塊前后移動，實現(xiàn)導(dǎo)絲/導(dǎo)管的前進后退；所述導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊帶動力反饋模塊旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)導(dǎo)絲/導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)；所述力反饋模塊實時測量導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進過程中受到的力和力矩，判斷導(dǎo)絲/導(dǎo)管在血管中的狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述的力反饋模塊，包括安裝面連接件、夾頭、測量面連接件和傳感器，其中：夾頭、測量面連接件、傳感器、安裝面連接件依次相互連接，并相對靜止；導(dǎo)絲/導(dǎo)管插入在夾頭內(nèi)并夾持在測量面連接件上，安裝面連接件與導(dǎo)絲/導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模塊中的旋轉(zhuǎn)板相連，旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)從而帶動力反饋模塊旋轉(zhuǎn)，傳感器用于實時測量導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進過程中受到的力和力矩。