[發明專利]血管介入用變通道和順位的操作機械手及手術機器人

有效

• 申請號: 201811184683.5
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109199590B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王坤東;陸清聲;周官林;朱良樂;劉道志;劉奕琨
• 申請（專利權）人: 上海奧朋醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種血管介入用變通道和順位的操作機械手及手術機器人，包括一組或多組機械手機構、第一導向桿、第一絲桿、絲桿電機，機械手機構之間通過第一導向桿、第一絲桿相互連接，第一絲桿的一端連接機械手機構，第一絲桿的另一端連接絲桿電機；所述機械手部件包括末端執行器(5)、翻轉關節(6)、反射板(7)、力傳感器(8)、輸出桿(9)、移動關節(16)；其中，輸出桿(9)的一端連接移動關節(16)，輸出桿(9)的另一端與力傳感器(8)、翻轉關節(6)、末端執行器(5)依次連接，反射板(7)安裝在翻轉關節(6)上。本發明可以實現多通道任意變位的介入操作，包括便道和順位，且結構緊湊，動作靈活。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，具體地涉及血管介入用變通道和順位的操作機械手及手術機器人，尤其涉及一種可以對多通道導管、導絲進行夾持、推送、旋轉的可變順位的多機械手操作裝置。

背景技術

血管介入手術機器人是一種代替醫生在射線環境中進行導管導絲操作的遙控裝置，可以使醫生避開射線損傷，并且通過機械和運動控制算法來消除醫生手部顫抖，提高介入精準度。目前的血管介入手術機器人一般采用一個導管導絲通道，允許機器人對于該通道內的數個器件如導管、導絲、球囊、支架導管等進行串行操作，但是目前隨著多通道介入器械的出現，兼容單通道和多通道操作的操作手就變得非常必要。

用于完成冠狀動脈手術的CorPath System機器人由Corindus公司研發，可以靈活的操縱血管介入手術過程所需的導管和導絲設備。Sensiji機器人導管系統是最早使用的血管介入手術機器人，醫生在三維圖像引導下，對導管進行遙操作。Catheter Robotics公司開發的血管介入手術機器人系統手柄可以控制導管軸向運動、旋轉運動以及導管前端彎曲角度，可以進入角度比較難于控制的血管。近年來，國內的血管介入機器人研究已取得了較大的發展。清華大學，北京大學，上海交通大學以及北京航空航天大學等學校都有相應的研究團隊投入到血管介入手術機器人的研究之中，并取得了一系列研究成果。北京航空航天大學所研制的血管介入手術機器人不僅完成了遠程模擬手術而且順利的進行了動物實驗。

血管介入機器人輔助技術的發展，從目前來看，主要存在的問題在于以下幾個方面。第一，機器人可以操作單根導管導絲的旋轉、推拉，但是對于更為復雜的動作，例如導管導絲的協同操作、支架的輸運和釋放就無法進行；第二，隨著多通道介入器械的出現，原有的單通道操作機器人需要進行改進，不僅可以完成單通道串行，而且可以完成多通道并行操作；第三，操作手在操作過程中應該具有更多的靈活性，具有任意的選位功能，從而更加模擬人手進行操作的場景；第四，機器人對導管導絲的夾持部分應該具有和目前商業化的介入器件相容的能力，使得絕大部分器械可以直接應用在機器人上，而不需要對器械做二次開發。為了解決上述問題，滿足臨床需求，需要探索新的結構和原理。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種血管介入用變通道和順位的操作機械手及手術機器人。

根據本發明提供的一個方面，提供一種機械手部件，所述機械手部件包括末端執行器、翻轉關節、反射板、力傳感器、輸出桿、移動關節；其中，輸出桿的一端連接移動關節，輸出桿的另一端與力傳感器、翻轉關節、末端執行器依次連接，反射板安裝在翻轉關節上。

優選地，所述移動關節包括支撐筒、移動電機、電機固定盤、移動聯軸器、絲桿支撐盤、第二導向桿、第二絲桿、螺母、筒端蓋、波紋管；其中，移動電機通過電機固定盤安裝在支撐筒內，移動電機通過移動聯軸器連接第二絲桿，第二導向桿、第二絲桿的一端均連接絲桿支撐盤，第二導向桿、第二絲桿的另一端均連接筒端蓋，螺母連接第二導向桿、第二絲桿、輸出桿，波紋管的一端緊固連接筒端蓋，波紋管的另一端緊固連接輸出桿。