[发明专利]一种主从微创血管介入手术辅助系统

说明书

(一)技术领域：

本发明属于医疗设备技术领域，尤其是一种主从微创血管介入手术辅助系统，特别适用于血管造影、血栓或异物的摘除、治疗肿瘤或血管畸形、溶解血栓等方面。 

(二)背景技术：

心脑血管疾病已成为人类三大死亡病因之一，严重威胁人类健康。血管疾病的情况主要有血管肿瘤、血栓堵塞、血管畸形、血管收缩、血管硬化等。导管介入手术是现行的治疗心脑血管疾病最有效的方法，与“开放性”手术相比，它具有创伤小、安全性、术后恢复快、并发症少等优点。但是传统的血管介入手术也存在一些问题，首先导管介入手术在医学影像设备的引导下进行，医生长期受到X光的辐射，对医生的身体造成伤害；其次是手术的高危险性，对操作医生的操作技巧要求高，必须是高水平的专科医生才能执行，因此存在的困难是医生的缺乏和医生培训的时间长、代价高；再次是手术时间长，医生会因为长时间操作而疲劳，医生的生理颤抖和疲劳时的误操作都会大大降低手术的安全性。 

遥操作主从微创血管介入手术辅助系统能够有效解决上述问题，医生可以在一个安全不受X光辐射的环境中操作手术，医生的生理颤抖和误操作都可以通过系统过滤掉，减少了医生的培训时间。近年来，遥操作主从微创血管介入手术辅助系统已成为一个研究热点。传统手术中医生直接操作手术器械，器械与人体组织的接触信息可以直接传给医生，而微创手术中医生手术中的触觉信息由于手术器械的关系大多很难得到。因此，在微创手术中，医生由于缺少了触觉信息而使得手术增加了危险，可能因操作不当或过猛损坏了病人的器官。触觉反馈在很多研究中都有涉及，但反馈方式传统的直接通过手术器械的方式相差甚远，医生的操作方式和传统的方式也大大不同，通常是直接的发送动作指令。因此，传统介入手术所积累的经验技巧得不到很好的利用，不符合人体工学的要求。在众多研究中，手术现场的导管操作机器人装置设计都基于摩擦滚轮的方式，这种方式容易对导管造成损坏，损坏的导管也可能对血管造成伤害，同时摩擦推动本身存在推进误差。导管轴向操作力的采集反馈已成为一个重点，但导管旋 转扭矩往往被忽视。同时，在导管前端受力的检测中，对导管侧壁接触力的检测没有几乎涉及或者只是检测有没有接触力和其大小，而不区分受力方向。 

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种主从微创血管介入手术辅助系统，它可以克服现有技术的不足，允许医生像传统手术一样去操作，根据医生的操作信息完成介入动作，并能将实时的力觉信息和视觉信息直观的反馈给医生，能够提高介入手术的安全性和可操作性，且结构简单易实现。 

本发明的技术方案：一种主从微创血管介入手术辅助系统，其特征在于它是由主侧部分和从侧部分构成；其中，所述主侧部分包括主操作器、主控制器和主侧PC；所述从侧部分包括IP摄像头、从操作器、从控制器、从侧PC和手术导管；所述主操作器的输入端接收医生的操作信号和主控制器的反馈控制信号，其输出端与主控制器的输入端连接同时向操作者提供力反馈；所述主控制器的输入端接收主操作器的操作信息和主侧PC的反馈信息，其输出端与主操作器的输入端连接，输出传给主操作器的反馈控制信号，同时所述主控制器的输出端还与主侧PC连接，将主操作器的操作信息上传到主侧PC；所述主侧PC的输入端采集IP摄像头的图像信息，同时与主控制器和从侧PC呈双向连接，其输出端输出供手术医生参考的视觉反馈信号；所述IP摄像头采集现场实时图像，其输出端与主侧PC连接；所述从侧PC与主侧PC和从控制器分别呈双向连接；所述从控制器的输入端接收手术导管的动作信号；所述从控制器还与从操作器呈双向连接；所述从操作器的输出端与手术导管连接；同时从操作器对手术导管的操作动作作为现场实时图像被IP摄像头记录。 

所述手术导管是带有力传感器的手术导管；所述传感器是导管侧壁接触力传感器和导管前端碰撞力传感器。 

所述IP摄像头的输出端通过Internet与主侧PC连接；所述从侧PC与主侧PC直接通过网络连接。