导丝输送机构的制作方法

本发明涉及介入技术领域，特别涉及一种导丝输送机构。

背景技术：

介入技术是应用现代高科技手段进行的一种微创性治疗，是在医学影像的引导下，将特制的导管，导丝等精密器械引入人体，对体内病灶进行诊断和局部治疗。介入治疗的多数项目都是在血管内进行的，它不需开刀，只需要在血管、皮肤上作直径微小的创口，把特制的导管、导丝插入血管内即可治疗过去无法治疗，必须手术治疗或内科治疗疗效欠佳的疾病，如肿瘤，血管瘤，各种出血，脑血管畸形等。

对于某种疾病类型，例如动脉硬化，患者的心脏的图像可显示一个或多个冠状动脉受阻。诊断程序之后，可对患者进行基于导管的介入治疗。介入治疗方法通常是，导丝被插入到血管内，然后推送导丝到达期望位置。导管随后沿着导丝被插入，并到达患者病灶位置。某些治疗中，导管配备有用于安装在人体的支架以及安装支架所需的球囊。在肿瘤治疗中，可以通过该导管灌注化疗药物，以及灌注用于栓塞的栓塞剂。

对于手动插入导丝，医生在导丝的近端施加轴向推力和转矩，用于控制导丝到达期望的位置。在此操作时，需要影像设备的辅助来帮助医生确定导丝在血管中的位置。目前常用的影像设备为dsa，该设备使用具有对人有辐射伤害的x射线进行成像。长期处于x射线的照射下会对医生的眼睛，皮肤，生殖系统造成不可逆的伤害。采用远程控制的机器人可以将医生从辐射环境中隔离出来，避免受到的辐射。

目前血管介入手术机器人主要采用主从端操作结构，以将医生与放射线隔离。专利us7887549b2中的送导丝设备为进行心血管手术而设计，其导管与导丝呈y型，导丝具有旋转和轴向运动两个自由度，导管从一侧进入与导丝汇合后进入血管。在外周血管介入手术中使用的导丝导管，导丝需要从导管尾部插入，该专利无法解决这个问题。专利2017208089972，公布了一种介入手术机器人从端及其移动平台可以解决导管与导丝的协作问题，但该专利的结构复杂，安装导丝和导管不方便，在术中取出导丝时需将导丝和导管从患者体内抽出。

技术实现要素：

本发明提供了一种方便安装及更换导丝的导丝输送机构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种导丝输送机构，包括导丝固定座和设置在导丝固定座上的导丝转动机构，导丝转动机构包括导丝转动轮和驱动导丝转动轮转动的导丝转动驱动机构，导丝转动轮具有由侧面延伸至轴心的导丝开口槽，以及将导丝固定在导丝开口槽底部的导丝固定装置。

进一步地，导丝固定座包括第一固定板和可转动地设置在第一固定板上的第二固定板，导丝转动机构设置在所述第二固定板上；

导丝输送机构还包括检测导丝的轴向受力的阻力测量装置，阻力测量装置设置在第一固定板与第二固定板之间。

进一步地，第二固定板通过转动轴可转动地设置在第一固定板上；第一固定板上设置有限制第二固定板向导丝的前进方向转动的限位部；阻力测量装置包括设置在第一固定板上的挡块，以及两端分别与挡块和第二固定板抵接或连接的阻力传感器；限位部和挡块分别设置在转动轴的两侧。

进一步地，导丝转动轮包括导丝轮轴部和设置在导丝轮轴部上的第一齿轮；导丝转动驱动机构包括与第一齿轮啮合的第二齿轮和驱动第二齿轮的电机。

进一步地，导丝固定座还包括可拆卸地设置在第二固定板上活动板；电机设置在第二固定板上；第一齿轮和第二齿轮设置活动板上。

进一步地，第一齿轮为第一锥齿轮，第二齿轮为第二锥齿轮，电机的轴向与导丝轮轴部垂直或呈预设角度布置；活动板与固定板通过沿电机的轴向延伸的定位柱和定位槽固定；第二齿轮与电机通过花键连接。

进一步地，导丝转动驱动机构还包括扭矩测量装置，扭矩测量装置包括扭力传感器；电机的电机定子可转动地设置在固定板上，扭力传感器的第一端固定在固定板上，第二端固定在电机定子上。

进一步地，导丝固定装置包括与导丝的尾翼卡合的卡槽。

进一步地，导丝固定装置还包括导丝锁紧器，导丝锁紧器与卡槽卡合。

进一步地，导丝输送机构还包括滑台，滑台底部设置有与滑轨配合的滑槽；滑台上还设置调节滑台与滑轨的驱动带的连接位置的调节机构；导丝固定座设置在滑台上。

综上所述，本发明的导丝输送机构，导丝转动轮具有由侧面延伸至轴心的导丝开口槽，也即导丝可以由导丝开口槽直接安装到导丝转动轮的轴心位置，相比现有技术中导丝从一端穿入的方式，安装更简单。更重要的是，导丝也可以从导丝开口槽直接脱出，有效的解决现有技术中只能从一端脱出而导致导丝脱出必须先将导丝从体内拔出的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的导丝输送机构的分解结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为根据本发明的导丝输送机构的扭矩测量装置的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1和2所示，本发明提供了一种导丝输送机构，包括导丝固定座41和设置在导丝固定座41上的导丝转动机构，导丝转动机构包括导丝转动轮42和驱动导丝转动轮42转动的导丝转动驱动机构43，导丝转动轮42具有由侧面延伸至轴心的导丝开口槽421，以及将导丝固定在导丝开口槽421底部的导丝固定装置422。

本发明的导丝输送机构，导丝转动轮42具有由侧面延伸至轴心的导丝开口槽421，也即导丝可以由导丝开口槽421直接安装到导丝转动轮42的轴心位置，相比现有技术中导丝从一端穿入的方式，安装更简单。更重要的是，导丝也可以从导丝开口槽421直接脱出，有效的解决现有技术中只能从一端脱出而导致导丝脱出必须先将导丝从体内拔出的问题。

优选地，导丝固定座41还包括第一固定板413和可转动地设置在第一固定板413上的第二固定板411，导丝转动机构设置在所述第二固定板411上。导丝输送机构还包括检测导丝的轴向受力的阻力测量装置45，阻力测量装置45设置在第一固定板413与第二固定板411之间。也即第一固定板413和第二固定板411之间仅通过阻力测量装置45来限制转动，通过阻力测量装置45测量的阻力，并经过相关的力臂转换计算，可以得到导丝前进方向(即轴向)的阻力。

具体地，如图1和2所示，第二固定板411通过转动轴413a可转动地设置在第一固定板413上；第一固定板413上设置有限制第二固定板411向导丝的前进方向转动的限位部413b，即限位部413b限制第二固定板411向前(导丝前进方向)运动，保持第二固定板411的稳定。

阻力测量装置45包括设置在第一固定板413上的挡块452，以及两端分别与挡块452和第二固定板411抵接或连接的阻力传感器451；限位部413b和挡块452分别设置在转动轴413a的两侧。也即阻力传感器451与挡块452配合，限制第二固定板411向后(导丝拔出方向)运动。根据力矩平衡原理，导丝在前进过程中受到的阻力相对转动轴413a的力矩与阻力传感器451相对的转动轴413a的力矩二者相互平衡，才能是第二固定板411保持平衡，因此，通过阻力传感器451测量的阻力与相应的力臂比例即可计算出导丝前进过程中所受阻力。

结合图1和2所示，导丝转动轮42包括导丝轮轴部423和设置在导丝轮轴部423上的第一齿轮424；导丝开口槽421对应设置在导丝轮轴部423和第一齿轮424上，导丝轮轴部423延长了导丝开口槽421的长度，从而更有利于将导丝安装到位及保证安装后的导丝稳定，同时避免安装过程中，导丝与其他部位发生不必要的接触及干涉等。导丝转动驱动机构43包括与第一齿轮424啮合的第二齿轮432和驱动第二齿轮432的电机431。采用两个齿轮啮合的方式，将导丝开口槽421设置在齿槽位置，选择合适的齿间距，也可以保证二者平稳传动。另外，通过设置第一齿轮424和第二齿轮432，使电机431与导丝不同轴，方便设置导管及导丝。

优选地，如图1和2所示，导丝固定座41还包括可拆卸地设置在第二固定板411上活动板412；第二固定板411可转动地设置在第一固定板413上；电机431设置在第二固定板411上；第一齿轮424和第二齿轮432设置活动板412上。也即可以通过活动板412的整体拆装，从而拆卸某些一次性或者经常需要更换的部件，实现模块化拆装，能够有效地提高效率，方便使用。

优选地，第一齿轮424为第一锥齿轮，第二齿轮432为第二锥齿轮，电机431的轴向与导丝轮轴部423垂直或呈预设角度布置；通过锥齿轮传动，一方面有利于传动更稳定，另外一方面，也可以改变电机431轴向，从而方便整个结构布局。

结合图1和图3所示，导丝转动驱动机构43还包括扭矩测量装置，扭矩测量装置包括扭力传感器433；电机431的电机定子可转动地设置在固定板411上，扭力传感器433的第一端固定在固定板411上，第二端固定在电机定子上。也即电机定子与转子同轴地可转动地设置在导丝固定座41(第二固定板411)上，且扭力传感器433两端分别固定在导丝固定座41(第二固定板411)和电机定子上。也即电机定子在周向仅通过扭力传感器433固定，在电机431工作时，电机431转子受到电机定子施加的电磁扭矩和负载施加的阻力矩。根据物理学定律，当电机431转子作匀速运动时，所受外力和为零。此时电机431受到的两个方向相反的扭矩相等，即电磁扭矩与负载阻力矩相等。而此时，定子受到来自转子的电磁扭矩反作用力，其大小与转子受到的电磁扭矩相等，同时定子还受到导丝固定座41(第二固定板411)通过扭力传感器433传递的反作用力矩，这两个力矩平衡保证定子不发生移动。该反作用力矩通过的扭力传感器433测量的力与力臂相乘即可得到。

因此，根据上述分析可知，根据扭力传感器433所测的力可以计算出匀速运动时电机431转子所受到的扭矩，解决了现有技术中需要通过滑环引线而导致结构复杂的问题，而且测量精度更高更可靠。

另外，在转子加速或减速运动时，相应的考虑转子的转动惯量进行补偿即可。该装置免去了滑环机构，利用现有的力测量装置，使系统稳定性更容易保证。

具体地，结合图3所示，导丝固定座41(第二固定板411)上设置有具有环状部的支座436，环状部上具有轴承孔，电机定子通过轴承435固定在轴承孔中，从而保证电子定子与导丝固定座41(第二固定板411)之间周向不受力。

另外，为了方便安装和加工，导丝输送机构还包括转动座434，转动座434与电机定子固定连接，转动座434具有与轴承内孔配合的轴部。也即通过设置一个转动座434与轴承435配合，从而避免在电机定子上直接加工，能够有效地降低加工复杂度。

结合图3所示，扭矩测量装置还包括固定在环状部上的第一支架437和固定在转动座434上的第二支架438；扭力传感器433两端分别固定在第一支架437和第二支架438上。通过设置第一支架437和第二支架438，方便测量装置安装和固定。优选地，如图1和图3所示，第一支架437和第二支架438与扭力传感器433相对的两个侧面分别固定，提高安装固定可靠性。

结合图1所示，为了便于方便导丝固定，导丝固定装置422包括与导丝的尾翼卡合的卡槽422a。对于有尾翼的导丝，通过卡槽422a直接将导丝的尾翼固定，从而使导丝在导丝转动轮42中无法自由转动，方便简单。另外，对于没有尾翼的导丝，可以使用导丝锁紧器422b先将导丝锁紧，然后将导丝锁紧器422b放入卡槽422a中，使导丝无法自由转动。导丝放入后导丝的转动由导丝转动轮42决定。

优选地，导丝输送机构还包括滑台46，滑台46底部设置有与滑轨配合的滑槽461。导丝固定座41设置在滑台46上，也即整个导丝输送机构通过滑台46设置在滑轨上，并通过滑轨上相应的导丝转动驱动机构43驱动前后滑动，从而驱动导丝前后运动。根据需要，滑台46与导管固定座41可以为一体结构，也可以为分体固定的两个结构，滑台46上还设置有调节滑台46与滑轨的驱动带的连接位置的调节机构462。也即滑轨上设置有驱动带，通过调节机构462调节滑台46与驱动带的固定位置，可以调节滑台46的位置，从而使导丝处于合适的位置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。