[发明专利]一种血管介入手术机器人主端操控装置

说明书

本发明属于介入手术机器人领域，尤其涉及一种血管介入手术机器人主端操控装置，包括手术操控环、力感控制机构、位置检测机构和旋转检测机构，力感控制机构包括转矩发生器、同步带轮、同步惰轮以及同步带，位置检测机构包括磁环导向轴以及用于检测手术操控环在磁环导向轴的位置的位移传感器；旋转检测机构与同步带连接，且还与手术操控环转动连接。基于本发明，首先，医生操控手术操控环时，能够有效获得力反馈，其次，导丝/导管的旋转和推送动作能够一起执行，而且旋转的角度不限制，降低了手术操作的复杂程度，最后，符合医生平时常规手术两指操作导丝/导管进行介入手术的习惯，降低了医生学习机器人操作的难度。

技术领域

本发明属于介入手术机器人领域，尤其涉及一种血管介入手术机器人主端操控装置。

背景技术

目前常规的微创血管介入手术采用的方式为施术者直接操纵导丝、导管等器械进入人体血管，并且在数字减影血管造影机(DSA)、CT等影像设备的引导和监视下进行疾病治疗的方式，但是这种方式医生进行手术时会长时间受到 X光的辐射，对医生的身体造成重大伤害；其次是手术时间长，医生因为长时间穿着沉重的铅衣操作手术，会造成医生身体疲劳和损伤，同时医生在手术时也会因疲劳和生理颤抖而产生误操作，这样会大大降低手术的安全性。

目前国内外成熟的介入手术机器人主端操控装置有美国GRX，法国Robcath等，医生端操控器有成熟的并联结构型和往复操作型的几种，但是这些介入手术机器人主端操控装置主要存下一下几个问题：

1.缺乏有效的力反馈模块，医生不能有效的感知手术过程中导丝/导管在血管内的阻力，缺乏手术过程的力觉临场感，容易造成导丝/导管戳破血管，引起大出血的风险；

2.不能进行有效的推进位置检测和旋转位置检测，导丝的旋转和推送动作不能一起执行，而且一次旋转的角度有限，这些缺陷增加了手术操作的复杂程度；

3.改变了医生平时常规手术两指操作导丝/导管进行介入手术的习惯，使得医生学习机器人操作的难度加大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种血管介入手术机器人主端操控装置，其旨在解决几个问题：

1.医生操控端缺乏有效的力反馈模块，医生不能有效的感知手术过程中导丝/导管在血管内的阻力，缺乏手术过程的力觉临场感，容易造成导丝/导管戳破血管，引起大出血的风险；

2.不能进行有效的推进位置检测和旋转位置检测，导丝的旋转和推送动作不能一起执行，而且一次旋转的角度有限，这些缺陷增加了手术操作的复杂程度；

3.主端操控装置改变了医生平时常规手术两指操作导丝/导管进行介入手术的习惯，使得医生学习机器人操作的难度加大。

本发明是这样实现的：

一种血管介入手术机器人主端操控装置，包括：

手术操控环；

力感控制机构，包括转矩发生器、同步带轮、同步惰轮以及同步带，所述转矩发生器具有转矩输出轴，所述同步带轮连接于所述转矩输出轴，并随所述转矩输出轴转动，所述同步带轮和所述同步惰轮的中心轴线平行，所述同步带轮和所述同步惰轮共同张紧所述同步带，所述同步带轮用于带动所述同步带转动，所述同步惰轮随所述同步带转动；

位置检测机构，包括磁环导向轴和位移传感器，所述磁环导向轴的延伸方向垂直于述同步带轮的中心轴线，且平行所述同步带轮指向所述同步惰轮的方向，所述手术操控环套接于所述磁环导向轴，并能够与所述磁环导向轴相对转动，所述磁环导向轴的外表面与所述手术操控环的内环面光滑间隙配合，所述位移传感器用于检测所述手术操控环在所述磁环导向轴的位置；

旋转检测机构，与所述同步带连接，且还与所述手术操控环转动连接，所述旋转检测机构与所述手术操控环之间的转动轴线平行所述同步带轮指向所述同步惰轮的方向。