微創(chuàng)血管介入手術(shù)是心腦血管疾病診斷、治療的基本手段，目前實(shí)施的多數(shù)血管病變?cè)\斷、血管重建手術(shù)都需借助這項(xiàng)技術(shù)。導(dǎo)絲-導(dǎo)管的操作是微創(chuàng)血管介入手術(shù)的核心內(nèi)容，決定著手術(shù)質(zhì)量。

目前，介入醫(yī)生借助數(shù)字剪影血管造影成像技術(shù)(DSA)手動(dòng)完成導(dǎo)絲-導(dǎo)管在病人血管內(nèi)的定位操作。

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導(dǎo)絲、導(dǎo)管、球囊導(dǎo)管是手術(shù)中使用的基本器械，使用機(jī)器人裝置進(jìn)行導(dǎo)絲等醫(yī)療器械的定位操作，有利于提高定位操作精度與穩(wěn)定度，將醫(yī)護(hù)人員從輻射中解放出來(lái)、避免醫(yī)護(hù)人員因穿厚重鉛衣而帶來(lái)的附加傷害、避免醫(yī)護(hù)人員因疲倦而造成術(shù)中操作不可靠的情況、改善傳統(tǒng)介入手術(shù)極度依賴醫(yī)生個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的情況、降低介入手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線、為血管介入手術(shù)提供更精確的操作。

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醫(yī)用導(dǎo)管為空腔管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的空腔用作造影劑注射通道或醫(yī)療器械輸送通道。由于導(dǎo)管硬度較強(qiáng)不便于完成血管選擇，采用柔順性較強(qiáng)的實(shí)心導(dǎo)絲引導(dǎo)導(dǎo)管進(jìn)入靶定血管。

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手術(shù)過(guò)程中，醫(yī)生在股動(dòng)脈或橈動(dòng)脈進(jìn)行血管穿刺并留置血管鞘，作為導(dǎo)管進(jìn)入血管的入口。導(dǎo)管經(jīng)血管鞘入患者體內(nèi)的血管，導(dǎo)絲從導(dǎo)管內(nèi)部的通道進(jìn)入血管。通常由介入醫(yī)生與其副手兩人四手完成對(duì)導(dǎo)管、導(dǎo)絲前進(jìn)、后撤以及旋轉(zhuǎn)的控制。

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在傳統(tǒng)技術(shù)中，利用機(jī)器人輔助血管介入手術(shù)時(shí)，利用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲前進(jìn)、后撤以及旋轉(zhuǎn)是最為核心的功能之一。要實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)絲的運(yùn)動(dòng)控制，首先須實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲的無(wú)損夾持。

由于導(dǎo)絲表面為超滑泥鰍涂層，而傳統(tǒng)夾持方法易出現(xiàn)夾不緊或夾持過(guò)緊而損壞導(dǎo)絲表面涂層。同時(shí)，導(dǎo)絲轉(zhuǎn)動(dòng)不能受夾持裝置的干擾，因此導(dǎo)絲轉(zhuǎn)動(dòng)裝置必須與夾持裝置一體化。此外，導(dǎo)絲會(huì)直接進(jìn)入患者體內(nèi)，對(duì)無(wú)菌條件有較高的要求。

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傳統(tǒng)血管介入手術(shù)機(jī)器人的導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)裝置存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：由于導(dǎo)絲遞送和旋轉(zhuǎn)采用夾持方法，現(xiàn)有導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)裝置只能與導(dǎo)絲夾持裝置協(xié)同操作。由于導(dǎo)絲表面具有超滑泥鰍涂層，采用夾持方法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲遞送和旋轉(zhuǎn)不能克服遇到阻力時(shí)，導(dǎo)絲容易滑動(dòng)、導(dǎo)絲遞送和旋轉(zhuǎn)精度低的問(wèn)題，導(dǎo)致導(dǎo)絲遞送裝置遞送效果不穩(wěn)定；而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、無(wú)菌環(huán)境實(shí)現(xiàn)不徹底。因此，業(yè)內(nèi)存在對(duì)性能進(jìn)一步改進(jìn)的導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)裝置的需求。

一種用于血管介入手術(shù)機(jī)器人的導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)裝置，包括：殼體、導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力輸入軸、動(dòng)力輸出軸和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)力輸入軸沿殼體徑向延伸，其動(dòng)力輸入端與外部驅(qū)動(dòng)源連接，動(dòng)力輸出端上設(shè)置有第一傳動(dòng)齒輪，動(dòng)力輸出軸沿軸向延伸并包括殼體內(nèi)部的內(nèi)軸段和殼體外部的外軸段。

外軸段為空心軸段，內(nèi)軸段上設(shè)置有第二傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一和第二傳動(dòng)齒輪；動(dòng)力輸出軸上設(shè)置有電機(jī)安裝臺(tái)，電機(jī)安裝臺(tái)上設(shè)置有中心孔，該中心孔與外軸段的內(nèi)軸孔聯(lián)通；導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)，電機(jī)固定地安裝在所述電機(jī)安裝臺(tái)上，其輸出軸從中心孔伸出并與輸出軸同軸。

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其目的是提供一種導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)裝置，其能夠適用于以非夾持手段實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲遞送和旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)與遞送傳動(dòng)裝置，由此實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲的精確與可靠遞送，不會(huì)對(duì)導(dǎo)絲造成任何損傷；而且可實(shí)現(xiàn)術(shù)中無(wú)菌環(huán)境隔離。

如圖所示，導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括作為動(dòng)力源的電機(jī)721，所述電機(jī)的軸向前端抵接所述安裝臺(tái)718，其上形成有周向分布的螺紋孔，螺紋孔的位置與安裝臺(tái)718上形成的螺釘孔722的位置相對(duì)應(yīng)，從而可借助于延伸穿過(guò)螺釘孔722的螺釘將電機(jī)安裝在安裝臺(tái)上。

所述電機(jī)721的輸出軸723從所述中心孔伸出，位于導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸的外軸段716的內(nèi)軸孔720中，并與所述輸出軸同軸設(shè)置，輸出軸723與實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲遞送的驅(qū)動(dòng)軸連接。

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輸出軸723的外周面輪廓為多邊形或D形，與實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲遞送的具有對(duì)應(yīng)內(nèi)輪廓形狀的驅(qū)動(dòng)軸接合。

導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)721固定在導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸706上，因此在導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)操作時(shí)，該電機(jī)將隨動(dòng)力輸出軸706一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由此可能導(dǎo)致的問(wèn)題是，與電機(jī)連接的導(dǎo)線可能會(huì)發(fā)生纏繞問(wèn)題。

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因此，作為一種優(yōu)選的方案，可在導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)電滑環(huán)來(lái)解決導(dǎo)線的纏繞問(wèn)題。導(dǎo)電滑環(huán)是一種標(biāo)準(zhǔn)元件，包括滑環(huán)定子和滑環(huán)轉(zhuǎn)子，兩者配裝成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；導(dǎo)電滑環(huán)還包括轉(zhuǎn)子引線和定子引線，轉(zhuǎn)子引線與滑環(huán)轉(zhuǎn)子相連，而定子引線與滑環(huán)定子相連。在使用中，滑環(huán)轉(zhuǎn)子連同轉(zhuǎn)子引線相對(duì)于滑環(huán)定子轉(zhuǎn)動(dòng)，而滑環(huán)定子與定子引線保持固定。

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在導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)絲遞送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)721與導(dǎo)電滑環(huán)的滑環(huán)轉(zhuǎn)子固定連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子引線與電機(jī)連接，從而在操作中，滑環(huán)轉(zhuǎn)子隨同電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

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如圖所示，在所述殼體701內(nèi)部設(shè)置有軸向分隔壁725，分隔壁上設(shè)置有通孔726，導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸的內(nèi)軸段715形成有內(nèi)軸孔727，通孔726的直徑與內(nèi)軸孔727的內(nèi)徑基本相同，并與滑環(huán)定子728的外徑相適配。

滑環(huán)定子的一個(gè)軸向端部配裝在內(nèi)軸段715的內(nèi)軸孔727中，另一個(gè)軸向端部配裝在分隔壁的通孔726中。滑環(huán)定子的位于分隔壁一側(cè)的軸向端部上配裝有若干個(gè)滑環(huán)定子止轉(zhuǎn)片729，止轉(zhuǎn)片徑向外端形成有敞口的U形槽，而分隔壁上設(shè)置有銷軸730，利用銷軸和止轉(zhuǎn)片將滑環(huán)定子固定。

滑環(huán)轉(zhuǎn)子732的從滑環(huán)定子伸出的前端形成有若干個(gè)沿周向間隔設(shè)置的徑向螺紋孔733，徑向螺紋孔用以安裝緊定螺釘。組裝狀態(tài)下，電機(jī)機(jī)身安裝在滑環(huán)轉(zhuǎn)子732的孔740中，利用緊定螺釘將電機(jī)相對(duì)于滑環(huán)轉(zhuǎn)子固定。

滑環(huán)定子的引線734與電源線相連，而滑環(huán)轉(zhuǎn)子的引線(圖中未示)與電機(jī)相連。在實(shí)際使用中，在導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)操作時(shí)，電機(jī)與滑環(huán)轉(zhuǎn)子隨導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸706一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由此解決了因電機(jī)旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的電機(jī)連接導(dǎo)線的纏繞問(wèn)題。

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如圖所示，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器包括傳感器735以及隨動(dòng)力輸出軸706一同旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)件736。傳感器可以采用光電傳感器，并安裝在固定于后端蓋703內(nèi)側(cè)的圓盤737上。在所示實(shí)施例中，傳感器呈槽型光電傳感器的形式，包括兩個(gè)對(duì)置的槽壁，槽壁之一上設(shè)置有光發(fā)射器，另一個(gè)上設(shè)置有光接收器。

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檢測(cè)件736包括套筒部738以及從套筒部向后延伸的桿部739。在組裝狀態(tài)下，套筒部738套裝在電機(jī)外側(cè)，并連同電機(jī)一起安裝在滑環(huán)轉(zhuǎn)子的孔740中，利用緊定螺釘將套筒部相對(duì)于滑環(huán)轉(zhuǎn)子固定，從而電機(jī)、套筒部以及滑環(huán)轉(zhuǎn)子作為一個(gè)整體一起旋轉(zhuǎn)。

所述桿部739的徑向位置與傳感器735的徑向位置相對(duì)應(yīng)，在動(dòng)力輸出軸706轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述桿部隨同動(dòng)力輸出軸706一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)，桿部的端部從傳感器的槽中通過(guò)，由此傳感器可以檢測(cè)動(dòng)力輸出軸706從而驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)位置，并基于檢測(cè)結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸復(fù)位。

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