[发明专利]一种介入手术机器人系统及其主端机构的控制方法

说明书

本申请涉及一种介入手术机器人系统及其主端机构的控制方法，手术机器人系统包括主端机构和从端机构，主端机构至少包括控制部、至少一个摇杆和对应于各个摇杆的力反馈装置，控制方法包括在用户通过操纵摇杆来控制从端机构使得与摇杆对应的医疗介入器件在患者的生理管状腔中行进的过程中，控制部实时地接收从端机构动态测量得到的医疗介入器件的作用部受到的第一阻力；控制部在第一阻力大于或等于第一阈值，且小于第二阈值的情况下，基于第一阻力计算得到对摇杆的压紧力，并经由力反馈装置将压紧力施加到摇杆，以使得用户在操纵摇杆时感受到的第二阻力与第一阻力呈正相关。本申请能够使用户实时地感受到介入器件的受力变化，提高手术的安全性。

技术领域

本申请涉及血管介入手术技术领域，更具体地，涉及一种介入手术机器人系统及其主端机构的控制方法。

背景技术

心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。心脑血管介入手术是由用户手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程，和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。

当前介入手术还存在如下问题：第一，在手术过程中，由于数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）设备会发出X射线，用户体力下降较快，注意力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人生命危险。其次，长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加用户患白血病、癌症以及急性白内障的几率。用户因为做介入手术而不断积累射线的现象，已经成为损害用户职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。

通过借助机器人技术能够有效应对这一问题，还可以大幅提高手术操作的精度与稳定性，同时能够有效降低放射线对医生的伤害，降低术中事故的发生几率。医生在使用机器人手术中，通过在手术室外进行操作来控制机器人进行手术操作，但目前用户在手术过程中通过主端机构操控导丝、导管和支架等介入器件时，无法第一时间感知到导丝端的受力变化，在血管介入手术出现危险时也没有保护措施，因此安全性较低。现有技术中保护机制的缺失使得医生在使用介入手术机器人进行血管介入手术时，难以保证血管介入手术的安全性。

发明内容

提供了本申请以解决现有技术中存在的上述问题。需要一种介入手术机器人系统及其主端机构的控制方法，能够使医生用户在通过操纵摇杆来控制所述从端机构使得与所述摇杆对应的医疗介入器件在患者的生理管状腔中行进的过程中，实时而准确地通过摇杆感受到医疗介入器件的作用部受到的阻力，从而感知到当前介入手术可能发生的危险，进而以更安全的方式进行手术操作，可以减轻医生在手术中对于手术安全的担心，缩短手术时间，提高手术效率。

根据本申请的第一方案，提供了一种用于介入手术机器人系统的主端机构的控制方法，所述手术机器人系统包括主端机构和从端机构，所述主端机构至少包括控制部、至少一个摇杆和对应于各个摇杆的力反馈装置。所述控制方法包括：在用户通过操纵摇杆来控制所述从端机构使得与所述摇杆对应的医疗介入器件在患者的生理管状腔中行进的过程中，所述主端机构的控制部实时地接收所述从端机构动态测量得到的所述医疗介入器件的作用部受到的第一阻力。所述主端机构的控制部在所述第一阻力大于或等于第一阈值，且小于第二阈值的情况下，基于所述第一阻力计算得到对所述摇杆的压紧力，并经由所述力反馈装置将所述压紧力施加到所述摇杆，以使得用户在操纵所述摇杆时感受到的第二阻力与所述第一阻力呈正相关。