[發(fā)明專利]一種血管介入手術(shù)機(jī)器人組合系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811175035.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN109431606B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐凱;董天來;張樹桉;盧景曦;唐奧林;趙江然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京術(shù)銳技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A61B34/30
• 分類號(hào): A61B34/30;A61B34/20
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• 代理人: 暫無信息

1.一種血管介入手術(shù)機(jī)器人組合系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括主控臺(tái)車、設(shè)備臺(tái)車、手術(shù)臺(tái)車、造影成像設(shè)備、穿刺套管和柔性手術(shù)工具，其中

所述主控臺(tái)車包括操控設(shè)備、第一顯示器和工控機(jī)，其中所述工控機(jī)內(nèi)設(shè)接收模塊和信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；

所述設(shè)備臺(tái)車包括機(jī)柜、第二顯示器、線纜、光學(xué)跟蹤器和集線器，其中所述集線器安裝在所述機(jī)柜內(nèi)，所述顯示器固定在所述機(jī)柜上；所述光學(xué)跟蹤器通過可鎖止固定支架固定在所述機(jī)柜上；所述線纜包括手術(shù)臺(tái)車線纜和主從連接線纜；所述主控臺(tái)車與所述設(shè)備臺(tái)車通過所述主從連接線纜連接，且所述手術(shù)臺(tái)車與所述設(shè)備臺(tái)車通過所述手術(shù)臺(tái)車線纜連接；

所述手術(shù)臺(tái)車包括臺(tái)車底盤、定位機(jī)械臂、線性模組、驅(qū)動(dòng)模組、柔性手術(shù)工具、光學(xué)定位標(biāo)識(shí)、套管隔離裝置和工具隔離裝置；所述線性模組搭載在所述定位機(jī)械臂上，所述驅(qū)動(dòng)模組被設(shè)置成能夠在所述線性模組上沿所述線性模組的縱軸前后移動(dòng)；所述柔性手術(shù)工具包括驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元和柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)，所述柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)端搭載有血管介入手術(shù)工具；所述柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)包括近側(cè)的被動(dòng)柔性段和遠(yuǎn)側(cè)的主動(dòng)柔性段，其中所述主動(dòng)柔性段的動(dòng)作由所述主控臺(tái)車的操控設(shè)備來控制；所述被動(dòng)柔性段跟隨血管的彎曲形狀被動(dòng)彎曲；

所述驅(qū)動(dòng)模組的遠(yuǎn)端與所述柔性手術(shù)工具的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元相連接并控制所述柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)的動(dòng)作；

所述套管隔離裝置安裝在所述線性模組的遠(yuǎn)端處，且所述套管隔離裝置設(shè)有通孔使得所述柔性手術(shù)工具能夠穿過所述通孔；所述工具隔離裝置安裝在所述驅(qū)動(dòng)模組上；所述光學(xué)定位標(biāo)識(shí)安裝在所述套管隔離裝置上；

所述穿刺套管具有腔道用于接納所述柔性手術(shù)工具穿過，并且所述穿刺套管被設(shè)置成與所述套管隔離裝置連接；

所述造影成像設(shè)備被配置成對(duì)目標(biāo)位置造影成像，并將造影圖像信號(hào)分別傳輸至并顯示在所述第一和所述第二顯示器上；以及

所述操控設(shè)備被配置成接收操作者的控制信號(hào)并將所述控制信號(hào)發(fā)送至工控機(jī)的接收模塊，所述接收模塊將控制信號(hào)發(fā)送到所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)量參數(shù)信息，并將該驅(qū)動(dòng)量參數(shù)信息發(fā)送到所述設(shè)備臺(tái)車上的集線器，再由所述集線器發(fā)送到手術(shù)臺(tái)車上的驅(qū)動(dòng)模組；所述驅(qū)動(dòng)模組根據(jù)驅(qū)動(dòng)量參數(shù)信息推動(dòng)和控制柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)血管介入手術(shù)工具運(yùn)動(dòng)。

2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述造影成像設(shè)備選自B超設(shè)備、CT設(shè)備、MRI設(shè)備和數(shù)字減影血管造影設(shè)備。

3.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)被配置成在所述主控臺(tái)車的操控設(shè)備的控制下進(jìn)行空間中4自由度的彎曲，所述4自由度包括兩個(gè)彎曲方向、一個(gè)自轉(zhuǎn)方向和進(jìn)給方向。

4.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述操控設(shè)備是手柄遙操器。

5.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述血管介入手術(shù)工具包括支架擺放工具、血管擴(kuò)張工具和電手術(shù)工具。

6.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一顯示器是3D顯示器和所述第二顯示器是2D顯示器。

7.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述線纜還包括視頻傳輸線纜、光纖、設(shè)備共地線和控制信號(hào)傳輸線纜。

8.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述穿刺套管與所述套管隔離裝置通過機(jī)械卡扣或嵌套鎖緊方式連接。

9.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)備臺(tái)車還包括輔助設(shè)備，所述輔助設(shè)備包括電刀，所述電刀與所述工控機(jī)相連。

10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的血管介入手術(shù)機(jī)器人組合系統(tǒng)的裝配方法，所述方法包括以下步驟：

(1) 將所述套管隔離裝置安裝在所述線性模組的遠(yuǎn)端處，并將所述工具隔離裝置安裝在所述驅(qū)動(dòng)模組上；

(2) 將手術(shù)臺(tái)車的臺(tái)車底盤鎖止，調(diào)整所述手術(shù)臺(tái)車的定位機(jī)械臂的姿態(tài)使得所述套管隔離裝置的通孔與穿刺套管的腔道軸向?qū)R，將所述穿刺套管與套管隔離裝置連接在一起；

(3) 將柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)安裝在所述手術(shù)臺(tái)車的工具隔離裝置上，并使所述柔性手術(shù)工具穿過所述套管隔離裝置向所述穿刺套管的遠(yuǎn)端推進(jìn)；以及

(4) 將光學(xué)定位標(biāo)識(shí)安裝在所述套管隔離裝置上，并調(diào)整所述可鎖止支架使得所述光學(xué)跟蹤器能夠觀測(cè)到所述手術(shù)臺(tái)車的光學(xué)定位標(biāo)識(shí)。