[发明专利]一种血管介入手术机器人组合系统及其使用方法

权利要求书

1.一种血管介入手术机器人组合系统，其特征在于所述系统包括主控台车、设备台车、手术台车、造影成像设备、穿刺套管和柔性手术工具，其中

所述主控台车包括操控设备、第一显示器和工控机，其中所述工控机内设接收模块和信号转换模块；

所述设备台车包括机柜、第二显示器、线缆、光学跟踪器和集线器，其中所述集线器安装在所述机柜内，所述显示器固定在所述机柜上；所述光学跟踪器通过可锁止固定支架固定在所述机柜上；所述线缆包括手术台车线缆和主从连接线缆；所述主控台车与所述设备台车通过所述主从连接线缆连接，且所述手术台车与所述设备台车通过所述手术台车线缆连接；

所述手术台车包括台车底盘、定位机械臂、线性模组、驱动模组、柔性手术工具、光学定位标识、套管隔离装置和工具隔离装置；所述线性模组搭载在所述定位机械臂上，所述驱动模组被设置成能够在所述线性模组上沿所述线性模组的纵轴前后移动；所述柔性手术工具包括驱动传动单元和柔性连续体结构，所述柔性连续体结构的远端搭载有血管介入手术工具；所述柔性连续体结构包括近侧的被动柔性段和远侧的主动柔性段，其中所述主动柔性段的动作由所述主控台车的操控设备来控制；所述被动柔性段跟随血管的弯曲形状被动弯曲；

所述驱动模组的远端与所述柔性手术工具的驱动传动单元相连接并控制所述柔性连续体结构的动作；

所述套管隔离装置安装在所述线性模组的远端处，且所述套管隔离装置设有通孔使得所述柔性手术工具能够穿过所述通孔；所述工具隔离装置安装在所述驱动模组上；所述光学定位标识安装在所述套管隔离装置上；

所述穿刺套管具有腔道用于接纳所述柔性手术工具穿过，并且所述穿刺套管被设置成与所述套管隔离装置连接；

所述造影成像设备被配置成对目标位置造影成像，并将造影图像信号分别传输至并显示在所述第一和所述第二显示器上；以及

所述操控设备被配置成接收操作者的控制信号并将所述控制信号发送至工控机的接收模块，所述接收模块将控制信号发送到所述信号转换模块，所述信号转换模块将控制信号转换成驱动量参数信息，并将该驱动量参数信息发送到所述设备台车上的集线器，再由所述集线器发送到手术台车上的驱动模组；所述驱动模组根据驱动量参数信息推动和控制柔性连续体结构运动从而带动血管介入手术工具运动。

2.权利要求1所述的系统，其特征在于所述造影成像设备选自B超设备、CT设备、MRI设备和数字减影血管造影设备。

3.权利要求1所述的系统，其特征在于所述柔性连续体结构被配置成在所述主控台车的操控设备的控制下进行空间中4自由度的弯曲，所述4自由度包括两个弯曲方向、一个自转方向和进给方向。

4.权利要求1所述的系统，其特征在于所述操控设备是手柄遥操器。

5.权利要求1所述的系统，其特征在于所述血管介入手术工具包括支架摆放工具、血管扩张工具和电手术工具。

6.权利要求1所述的系统，其特征在于所述第一显示器是3D显示器和所述第二显示器是2D显示器。

7.权利要求1所述的系统，其特征在于所述线缆还包括视频传输线缆、光纤、设备共地线和控制信号传输线缆。

8.权利要求1所述的系统，其特征在于所述穿刺套管与所述套管隔离装置通过机械卡扣或嵌套锁紧方式连接。

9.权利要求1所述的系统，其特征在于所述设备台车还包括辅助设备，所述辅助设备包括电刀，所述电刀与所述工控机相连。

10.权利要求1-9中任一项所述的血管介入手术机器人组合系统的装配方法，所述方法包括以下步骤：

(1) 将所述套管隔离装置安装在所述线性模组的远端处，并将所述工具隔离装置安装在所述驱动模组上；

(2) 将手术台车的台车底盘锁止，调整所述手术台车的定位机械臂的姿态使得所述套管隔离装置的通孔与穿刺套管的腔道轴向对齐，将所述穿刺套管与套管隔离装置连接在一起；

(3) 将柔性连续体结构安装在所述手术台车的工具隔离装置上，并使所述柔性手术工具穿过所述套管隔离装置向所述穿刺套管的远端推进；以及

(4) 将光学定位标识安装在所述套管隔离装置上，并调整所述可锁止支架使得所述光学跟踪器能够观测到所述手术台车的光学定位标识。