[发明专利]运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器

说明书

本发明公开了一种运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器，包括导丝/导管旋转器、导丝/导管直线运动器和六自由度力传感器，其中，导丝/导管旋转器用于接收遥控系统发出的旋转遥控指令，以对固定在导丝/导管旋转器上的导丝/导管进行旋转；导丝/导管直线运动器用于接收遥控系统发出的直线运动遥控指令，以对安装在导丝/导管直线运动器上的导丝/导管旋转器进行直线移动，从而带动导丝/导管直线移动；六自由度力传感器用于检测导丝/导管在旋转或直线运动中受到的阻力，并产生力信号反馈给遥控系统，以使遥控系统根据力信号和实测端点位置进行运动规划与运动分解。该执行器手术操作可靠安全且准确，可以提高手术质量。

技术领域

本发明涉及血管介入手术技术领域，尤其涉及一种运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器。

背景技术

血管介入手术包括：心血管介入手术、脑血管介入手术、肝脏血管和胆管介入手术、肺管介入手术。血管介入手术的特点是，通过血管这样的自然通道送入医疗器械进行操作，典型操作包括：送入血栓疏通器，取出脑血栓；送入心脏血管支架，撑开堵塞的血管。血管介入手术需要在X光下操作，处于导航的需要，X光及很多时候需要常开，这样导致医生受到X光辐射的剂量大，对生命和健康都带来危害。为此，国内外开展了大量的血管介入手术机器人的研究工作，以将医生从X射线辐射下解放出来，并减轻医生的工作强度。

血管介入手术的基本操作是向病灶处送导丝或导管，利用导丝或导管送入球囊、血栓疏通器等器械。导丝和导管的基本操作是旋转运动/搓捻运动和直线运动/进给运动，因此，目前开发的手术机器人均具被实现这两种运动的功能。为避免医生收到X射线辐射，均采用遥控方式控制运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器，即医生在远程通过遥控系统生成驱动导丝/导管运动的遥控指令，然后传递给驱动电机，驱动电机经过中间传动环节，将驱动力矩传递给导丝/导管，实现旋转与直线运动。

现有设计存在一个共同问题是遥控系统发出的导丝/导管选择控制信息传递路径复杂，中间经历了复杂的齿轮或皮带轮变换，不仅系统结构复杂，而且会因齿轮加工和磨损等问题，以及皮带变形或传动轮出现问题，导致实际的导丝/导管运动和期望的运动产生较大的差异。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器，结构简单且简化了导丝/导管的运动控制信息流、手术操作可靠安全且准确，可以消除手术安全隐患，提高手术质量。

根据本发明实施例的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器，包括：

导丝/导管旋转器，所述导丝/导管旋转器用于接收遥控系统发出的旋转遥控指令，并根据所述旋转遥控指令，对固定在所述导丝/导管旋转器上的导丝/导管进行旋转；

导丝/导管直线运动器，所述导丝/导管直线运动器用于接收所述遥控系统发出的直线运动遥控指令，并根据所述直线运动遥控指令，对安装在所述导丝/导管直线运动器上的所述导丝/导管旋转器进行直线移动，从而带动所述导丝/导管直线移动；

六自由度力传感器，所述六自由度力传感器安装在导丝/导管夹持装置的基座上，用于检测所述导丝/导管在旋转运动或直线运动中受到的阻力，并产生力信号反馈给所述遥控系统，以使所述遥控系统根据力信号和实测端点位置的X光图像信号进行运动规划与运动分解。