[发明专利]一种心血管介入手术中的实时导管介入信息测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种心血管介入手术中的实时导管介入信息测量装置。

背景技术

目前，医疗过程中的微创介入手术以其不开刀、创伤小、恢复快、效果好的特点而成为目前医院临床治疗的主要手段，心血管微创介入手术的操作过程是：首先医生在病人大腿或者身体其他部位开一个小口，然后医生把导丝、导管等从此处的血管进入，然后医生用手把它们一边旋转、一边送入，凭手感和经验到达需要治疗的部位，由于细长而柔软的微创介入导管，大大降低了医生对手术器械与人体组织的相互作用力的感受，增加了手术的危险性。

在上述医生送入导管、导丝的过程中，导丝导管存在两个自由度，一个是旋转，一个是向前向后的推进运动，我们需要在这两个自由度上进行各种信息的测量，包括力和力矩的测量，以及位移和旋转角度的测量，从而对手术过程进行监控，但现有技术方案对导丝导管介入过程中信息测量的研究很少，现有技术方案中缺乏有效的手段和装置来测量导管介入过程中的各种信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种心血管介入手术中的实时导管介入信息测量装置，能够实现对手术过程中的信息监控，提高手术安全性；同时还可以通过获得经验丰富医师的手术操作信息，为虚拟心血管介入手术培训系统提供定量评价标准。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种心血管介入手术中的实时导管介入信息测量装置，所述信息测量装置包括六维力传感器、直线光栅尺和角度光电编码器，其中：

所述六维力传感器为中空，由固定端和受力端组成，手术中的导管穿过所述六维力传感器，并通过夹紧装置与所述六维力传感器的受力端夹紧连接；

所述六维力传感器的固定端与操作人员所夹持的轴连接，且所述导管、所述六维力传感器和操作人员所夹持的轴的轴线是共线的，当操作人员通过夹持轴操作所述导管与血管壁接触时，通过所述六维力传感器实时测量所述导管与血管壁间的阻力和阻力矩；

操作人员所夹持的轴由轴承座和所述角度光电编码器支撑，该轴承座与所述角度光电编码器的光电码盘固定在直线导轨的滑块上，当操作人员通过夹持轴操作所述导管沿轴向转动时，利用所述角度光电编码器实时测量转角；

所述直线光栅尺的读数头设置在所述直线导轨的滑块上，所述直线光栅尺的光栅设置在固定于桌面的支撑板侧壁上，当操作人员通过夹持轴操作所述导管前进或后退时，所述读数头会记数光栅脉冲数，实时测量位移。

所述夹紧装置具体包括具有压缩张开夹爪结构的弹性夹头母端，以及弹性夹头公端，其中：利用所述弹性夹头公端的内螺纹与所述弹性夹头母端的外螺纹配合拧紧，压缩所述弹性夹头母端的夹爪以夹紧所述导管和所述六维力传感器的受力端。

所述信息测量装置还包括：用于固定导管位置的机械手；当操作人员通过夹持轴操作所述导管到一定位置时，利用所述机械手将所述导管的位置固定，并松开所述夹紧装置使所述信息测量装置与所述导管分离，后撤整个信息测量装置，为下一步推进所述导管做准备。

所述信息测量装置利用所述直线导轨使所述角度光电编码器、所述六维力传感器和所述导管共轴线，实现在操作时平行直线前进或后退，且所述直线导轨上的两滑块通过一个联接板固联。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述信息测量装置包括六维力传感器、直线光栅尺和角度光电编码器，所述六维力传感器为中空，由固定端和受力端组成，手术中的导管穿过所述六维力传感器，并通过夹紧装置与所述六维力传感器的受力端夹紧连接；所述六维力传感器的固定端与操作人员所夹持的轴连接，且所述导管、所述六维力传感器和操作人员所夹持的轴的轴线是共线的，当操作人员通过夹持轴操作所述导管与血管壁接触时，通过所述六维力传感器实时测量所述导管与血管壁间的阻力和阻力矩；操作人员所夹持的轴由轴承座和所述角度光电编码器支撑，该轴承座与所述角度光电编码器的光电码盘固定在直线导轨的滑块上，当操作人员通过夹持轴操作所述导管沿轴向转动时，利用所述角度光电编码器实时测量转角；所述直线光栅尺的读数头设置在所述直线导轨的滑块上，所述直线光栅尺的光栅设置在固定于桌面的支撑板侧壁上，当操作人员通过夹持轴操作所述导管前进或后退时，所述读数头会记数光栅脉冲数，实时测量位移。信息测量装置不但能够实现对手术过程中的信息监控，提高手术安全性；同时还可以通过获得经验丰富医师的手术操作信息，为虚拟心血管介入手术培训系统提供定量评价标准。

附图说明