[發明專利]一種血管介入手術機器人組合系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201811175035.3
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109431606B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 徐凱;董天來;張樹桉;盧景曦;唐奧林;趙江然
• 申請（專利權）人: 北京術銳技術有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種血管介入手術機器人組合系統，包括主控臺車、設備臺車、手術臺車、造影成像設備、穿刺套管和柔性手術工具。本發明的組合系統利用柔性連續體手術結構，與傳統的血管介入手術機器人相比具有更換的靈活度；柔性連續體結構的主動柔性段和被動柔性段可以在血管造影的引導下更精準地控制手術工具的彎轉運動，包括彎轉方向和彎轉弧度，減少對被操作者血管的力，提高手術精度并降低手術風險。

技術領域

本發明屬于醫療器械領域，涉及一種血管介入手術機器人組合系統及其使用方法。

背景技術

血管介入手術是一種微創影像引導診療方法。用非開放的方式，以穿刺針穿透皮膚，到達內臟或其他組織，用于治療心血管疾病和腫瘤等。通常在血管介入中，醫療裝置通過針刺被引入患者的血管中。血管介入的益處在于易于將裝置引入患者而不使用大的切口，顯著降低了患者的痛苦以及潛在的流血或被感染的可能。血管介入切口更小，因而更容易密封，術后愈合快。

現有的血管介入機器人的手術工具都是由單根超彈性的合金絲或者導管構成，在手術工具遠端有一個小型的彎曲，通過操控手術工具的進給和旋轉可以將血管介入手術工具沿著既定的路徑通過分叉的血管、彎曲的血管等到達病灶位置。現有的血管介入機器人輔助系統均以US(B超)、CT或者MRI(核磁共振成像)影像輔助操作者進行末端執行器和器械的空間定位和定向。

現有手術工具在血管內只能控制前后進給和旋轉的運動自由度，對于復雜的血管環境在造影的引導下精確定位精確移動能力有限。雖然使用預彎曲的導管或超彈性合金絲可以通過預彎曲的引導進入彎曲的血管和血管分叉，但由于預彎曲弧度與血管弧度不一致時會對血管產生一定的接觸力，增加了手術的風險。

因此，需要開發一種血管介入手術機器人系統來進一步提高手術工具的靈活度，以提高手術精度并降低手術風險。

發明內容

為了解決上述問題，本發明將連續體手術臂應用于血管介入的治療，相比較于傳統的血管介入手術機器人能夠提高手術工具的靈活度。本發明的柔性連續體結構可以在血管造影的視覺引導下更精準地控制手術工具的彎轉運動，包括彎轉方向和彎轉弧度，以減少對病人血管產生的力，提高手術精度并降低手術風險。

因此，在第一個方面，本發明提供了一種血管介入手術機器人組合系統(在下文中，有時簡稱“本發明的系統”)，該組合系統包括主控臺車、設備臺車、手術臺車、造影成像設備、穿刺套管和柔性手術工具，其中

所述主控臺車包括操控設備、第一顯示器和工控機，其中所述工控機內設接收模塊和信號轉換模塊；

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

所述手術臺車包括臺車底盤、定位機械臂、線性模組、驅動模組、柔性手術工具、光學定位標識、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械臂上，所述驅動模組被設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；所述柔性手術工具包括驅動傳動單元和柔性連續體結構，所述柔性連續體結構的遠端搭載有血管介入手術工具；所述柔性連續體結構包括近側的被動柔性段和遠側的主動柔性段，其中所述主動柔性段的動作由所述主控臺車的操控設備來控制；所述驅動模組的遠端與所述柔性手術工具的驅動傳動單元相連接并控制所述柔性連續體結構的動作；

所述套管隔離裝置安裝在所述線性模組的遠端處，且所述套管隔離裝置設有通孔使得所述柔性手術工具能夠穿過所述通孔；所述工具隔離裝置安裝在所述驅動模組上；所述光學定位標識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工具穿過，并且所述穿刺套管被設置成與所述套管隔離裝置連接；