技术摘要：
本发明公开了一种血管介入手术机器人，属于医疗设备领域。它用作代替人手进行血管介入手术，包括推进装置、捻旋装置、导丝引导装置、压丝装置、床边定位装置五个模块，推进装置带动捻旋装置夹持导丝导管进行直线移动。捻旋装置带动与大齿轮同轴的二指卡盘夹持导丝导管  全部
背景技术：
血管介入手术是指医生在数字减影血管造影机(DSA)的导引下，操纵导管在人体 血管内运动，对病灶进行治疗，达到栓塞畸形血管、溶解血栓、扩张狭窄血管等目的。与传统 “开放”手术相比，本方法具有创伤小、安全有效、术后恢复快、并发症少等优点。血管介入手 术的主要步骤就是将导管推送到病灶位置，并进行相应的诊断和治疗。因此，能否将导管送 到精确的病灶位置直接影响整个手术的质量和患者的健康。人工介入导管存在很多弊端： (1)医生在X射线环境下工作，长期操作对身体伤害很大；(2)现有手术方法技巧性强，风险 性高，专科医生手术培训时间长，限制了该项技术的广泛应用；(3)由于操作复杂、手术时间 长，医生疲劳和人手操作不稳定等因素会直接影响手术质量，进而影响患者生存质量。这些 缺点限制了血管介入手术的广泛应用，机器人技术与血管介入技术有机结合是解决上述问 题的重要途径。 本发明针对血管介入手术设计一款手术机器人，以减轻医生的负担与手术过程中 医生受到的辐射，同时提高手术的安全性。本发明通过机械结构对手术过程中人手的推拉、 捻搓、压丝等操作步骤进行模拟，且更加安全有效。
技术实现要素：
本发明提出了一种血管手术机器人的模型，其中共包括五个功能模块：推进装置、 捻旋装置、导丝引导装置、压丝装置以及床边定位装置。推进装置实现导管导丝的直线进 退；捻旋装置实现导丝的旋转；引导装置用于引导导管导丝的前进与后退；压丝装置的作用 是在导丝到达病灶之后固定其位置，以便于后续导管、球囊、支架等介入器械的进入。各个 功能模块共同协调作用，可以有效实现血管介入手术机器人的精确导丝导管介入的作用。 优选的，装置的推进装置主要通过滚珠丝杠、直线导轨以及电机实现。位于装置最 后的步进电机直接驱动滚珠丝杠的旋转，步进电机通过机架与主体底壳固定，丝杠上安装 的滑台通过两侧的直线导轨进行限位与导向，使其能够进行前后移动，这样就能够带动导 丝进行前后的推拉。该推进装置实用步进电机驱动滚珠丝杠的旋转带动滑台的移动，使用 直线导轨进行限位和导向，可以实现导管导丝直线方向的准确前进和后退。 优选的，捻旋装置安装在滑台上，捻旋功能主要通过一对齿轮副的周向旋转实现， 装置包括一对齿轮副、驱动电机以及二指卡盘。其中二指卡盘通过上下开合固定导管导丝。 捻旋装置可以很好的实现导管导丝的旋转运动，较高的还原了人手操作的搓捻动作。 优选的，导丝引导装置安装在滑台上，引导装置位于介入手术机器人的最前端。装 置主要通过一对滚轮进行引导，并利用凸轮对其进行中心距控制，凸轮由驱动电机直接控 制。导丝引导装置可以精确的对导丝的位置进行调节控制，实现导丝导管平顺的进行直线 移动。并起到支撑导丝导管的作用。 4 CN 111588471 A 说　明　书 2/5 页 在球囊、支架以及其他介入器材进入动脉前，需要先放入引导导丝，在引导导丝到 达病灶之后，再通过微导管将球囊、支架送达病灶。为了保证导丝末端的位置不变，在人工 手术当中需要医生边移动导丝边进行压丝操作，防止其随球囊导管一起轴向移动，这种细 微的操作极度考验医生的手术经验，也增加了医生的劳动强度和手术的不确定度。因此在 手术当中边移动导管边进行压丝操作是保证手术成功的关键之一。 优选的，设计中压丝装置运用二指电磁夹实现，当线圈通电时，衔铁由于电磁吸引 带动楔形块向上运动，此时两块夹板靠拢，电磁夹处于“合”的状态；当线圈断电时，衔铁不 再受到电磁吸引力，复位弹簧拉动楔形块向下运动，两块夹板此时向两侧移动，电磁夹处于 “开”状态。通过设计的压丝装置，可以实时对导丝导管进行压丝动作，确保导丝导管到达的 位置精准，解放了医生手动压丝动作，避免医生长时间压丝带来的操作疲劳。 优选的，本发明中的床边定位装置分为X轴移动装置和Y轴移动装置两部分组成， 定位装置通过两个自由度的移动实现导丝递送装置与患者的定位。通过两个方向的移动可 以适应患者不同身体位置的导丝动作。 有益效果在于： 1、血管介入手术机器人共有5个功能模块，各个功能模块共同协调作用，可以代替 医生手术动作，将导丝、导管安全准确的介入血管的相应的位置。 2、推进装置使用步进电机驱动滚珠丝杠的旋转带动滑台的移动，滑台沿着直线导 轨前景或者后退进行推送或抽出导丝、导管，可以实现导丝、导管沿着直线方向前进和后 退，通过控制滑台的移动速度可以有效调整导丝、导管推送的速度。 3、捻旋装置通过电机带动导丝、导管进行周向的旋转运动，可以很好的实现导丝、 导管的旋转运动，较高的还原了人手操作的搓捻动作，通过控制旋转的角度可以有效调整 导丝、导管最前端弯曲部位的方向，在遇到血管分叉路口时进入预定的血管中。 4、导丝引导装置主要通过一对引导轮进行引导，引导轮安装在下端导轨的直线滑 台上，可以随滑台进行水平方向移动，通过调整两个引导轮的中心距，可以控制引导装置夹 紧不同直径尺寸的导丝导管。引导轮上设计的凹槽结构可以很好的适应导丝、导管的圆形 结构。引导轮上安装有一次性轮套，每次手术可以更换新的轮套，安全卫生。导丝引导装置 实现导丝、导管平顺的进行直线移动。并起到支撑导丝、导管的作用。 5、压丝装置可以实时对导丝、导管进行压丝的动作，确保导丝、导管到达的位置精 准，解放了医生手动压丝的动作，避免医生长时间压丝带来的操作疲劳，设计中两块夹板沿 着直线运动实现电磁夹的开合，其与腔体之间安装有交叉滚子导轨，既限制了运动方向，又 使得整体结构更加紧凑。通过设计的楔形块结构的上下运动，推动两块夹板水平运动，楔形 块既实现了垂直方向运动的转化，同时也保证了两块夹板运动的对称性。 6、床边定位装置分为X轴移动装置和Y轴移动装置两部分，通过两个方向的移动可 以调整介入手术机器人的位置，以适应对患者不同身体位置的导丝导管介入动作。 附图说明 图1是血管介入手术机器人整体结构示意图 图2是血管介入手术机器人推进装置详细结构示意图 图3是血管介入手术机器人捻旋装置外部结构示意图 5 CN 111588471 A 说　明　书 3/5 页 图4是血管介入手术机器人捻旋装置内部结构示意图 图5是血管介入手术机器人捻旋装置剖面结构示意图 图6是血管介入手术机器人导丝引导装置详细结构示意图 图7是血管介入手术机器人压丝装置剖面结构示意图 图8是血管介入手术机器人床边定位装置X轴移动装置结构示意图 图9是血管介入手术机器人床边定位装置Y轴移动装置结构示意图 附图标记： 1、推进装置；2、捻旋装置；3、导丝引导装置；4、压丝装置；5、为床边定位装置；1-1、 滚珠丝杠；1-2、直线导轨；1-3、联轴器；1-4、丝杆固定支座；1-5、导轨滑块；1-6、直线导轨安 装座；1-7、电机架；1-8、丝杠螺母滑台；1-9、驱动电机；1-10、主体壳；2-1、上封装外壳；2-2、 下封装外壳；2-3、安装底座；2-4、步进电机；2-5、小齿轮；2-6、二指卡盘移动指；2-7、二指卡 盘；2-8、轴承端盖；2-9、滚针轴承；2-10、角接触球轴承；2-11、套筒；2-12、平键；2-13、大齿 轮；2-14、手轮；2-15、卡盘轴；2-16、大齿轮轴；3-1、驱动电机；3-2、引导装置支承；3-3、直线 导轨；3-4、导轨滑块；3-5、引导轮支承；3-6、引导轮；3-7、一次性轮套；3-8、凸轮轴；3-9、凸 轮；4-1、两块夹板；4-2、腔体；4-3、电磁线圈；4-4、平板；4-5、下腔体；4-6、滚针；4-7、4-8、交 叉滚子导轨；4-9、楔形块；4-10、复位弹簧；5-1、轴承座；5-2、导轨；5-3、滚珠丝杠；5-4、螺母 滑块；5-5、挡板；5-6、驱动电机；5-7、XY轴移动装置连接架；5-8、固定座；5-9、丝杠；5-10、螺 母滑块；5-11、手轮；