[發明專利]一種血管介入手術機器人主端操控裝置

有效

• 申請號: 202011059867.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112120791B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 段文科;杜文靜;王磊;奧米索爾奧拉通吉;高興;李暉
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/00;A61B34/20;A61M25/01;A61M25/09
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

本發明屬于介入手術機器人領域，尤其涉及一種血管介入手術機器人主端操控裝置，包括手術操控環、力感控制機構、位置檢測機構和旋轉檢測機構，力感控制機構包括轉矩發生器、同步帶輪、同步惰輪以及同步帶，位置檢測機構包括磁環導向軸以及用于檢測手術操控環在磁環導向軸的位置的位移傳感器；旋轉檢測機構與同步帶連接，且還與手術操控環轉動連接。基于本發明，首先，醫生操控手術操控環時，能夠有效獲得力反饋，其次，導絲/導管的旋轉和推送動作能夠一起執行，而且旋轉的角度不限制，降低了手術操作的復雜程度，最后，符合醫生平時常規手術兩指操作導絲/導管進行介入手術的習慣，降低了醫生學習機器人操作的難度。

技術領域

本發明屬于介入手術機器人領域，尤其涉及一種血管介入手術機器人主端操控裝置。

背景技術

目前常規的微創血管介入手術采用的方式為施術者直接操縱導絲、導管等器械進入人體血管，并且在數字減影血管造影機(DSA)、CT等影像設備的引導和監視下進行疾病治療的方式，但是這種方式醫生進行手術時會長時間受到 X光的輻射，對醫生的身體造成重大傷害；其次是手術時間長，醫生因為長時間穿著沉重的鉛衣操作手術，會造成醫生身體疲勞和損傷，同時醫生在手術時也會因疲勞和生理顫抖而產生誤操作，這樣會大大降低手術的安全性。

目前國內外成熟的介入手術機器人主端操控裝置有美國GRX，法國Robcath等，醫生端操控器有成熟的并聯結構型和往復操作型的幾種，但是這些介入手術機器人主端操控裝置主要存下一下幾個問題：

1.缺乏有效的力反饋模塊，醫生不能有效的感知手術過程中導絲/導管在血管內的阻力，缺乏手術過程的力覺臨場感，容易造成導絲/導管戳破血管，引起大出血的風險；

2.不能進行有效的推進位置檢測和旋轉位置檢測，導絲的旋轉和推送動作不能一起執行，而且一次旋轉的角度有限，這些缺陷增加了手術操作的復雜程度；

3.改變了醫生平時常規手術兩指操作導絲/導管進行介入手術的習慣，使得醫生學習機器人操作的難度加大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種血管介入手術機器人主端操控裝置，其旨在解決幾個問題：

1.醫生操控端缺乏有效的力反饋模塊，醫生不能有效的感知手術過程中導絲/導管在血管內的阻力，缺乏手術過程的力覺臨場感，容易造成導絲/導管戳破血管，引起大出血的風險；

2.不能進行有效的推進位置檢測和旋轉位置檢測，導絲的旋轉和推送動作不能一起執行，而且一次旋轉的角度有限，這些缺陷增加了手術操作的復雜程度；

3.主端操控裝置改變了醫生平時常規手術兩指操作導絲/導管進行介入手術的習慣，使得醫生學習機器人操作的難度加大。

本發明是這樣實現的：

一種血管介入手術機器人主端操控裝置，包括：

手術操控環；

力感控制機構，包括轉矩發生器、同步帶輪、同步惰輪以及同步帶，所述轉矩發生器具有轉矩輸出軸，所述同步帶輪連接于所述轉矩輸出軸，并隨所述轉矩輸出軸轉動，所述同步帶輪和所述同步惰輪的中心軸線平行，所述同步帶輪和所述同步惰輪共同張緊所述同步帶，所述同步帶輪用于帶動所述同步帶轉動，所述同步惰輪隨所述同步帶轉動；

位置檢測機構，包括磁環導向軸和位移傳感器，所述磁環導向軸的延伸方向垂直于述同步帶輪的中心軸線，且平行所述同步帶輪指向所述同步惰輪的方向，所述手術操控環套接于所述磁環導向軸，并能夠與所述磁環導向軸相對轉動，所述磁環導向軸的外表面與所述手術操控環的內環面光滑間隙配合，所述位移傳感器用于檢測所述手術操控環在所述磁環導向軸的位置；

旋轉檢測機構，與所述同步帶連接，且還與所述手術操控環轉動連接，所述旋轉檢測機構與所述手術操控環之間的轉動軸線平行所述同步帶輪指向所述同步惰輪的方向。