一种用于辅助支气管镜诊疗的系统

1.本发明涉及体外诊断医疗器械技术领域，更具体地涉及一种用于辅助支气管镜诊疗的系统。


背景技术：

2.介入呼吸病学是现代呼吸病学的基石，支气管镜诊疗操作是介入呼吸病学的核心部分。在支气管镜手术中，医生面临着气道开放，暴露在病原体感染环境中的问题，同时很多呼吸系统疾病需要在放射线引导下完成肺活检，使医生面临着放射线损伤，此外，支气管镜手术操作时，要求医生长时间保持固定的把持动作，易使医生产生疲劳，影响操作质量。并且现有的辅助支气管镜诊疗的装置功能单一，不能满足日常的需求。
3.目前的现有技术中，上海市胸科医院提出了“一种手术机器人”（发明，申请号：202010630519.3），该专利多数关节都为手动调节，支气管镜驱动部分只有先端部弯曲和工具前进，控制部分较少，无法完全实现远程控制进行手术。微创（上海）医疗机器人有限公司提出了一种“手术机器人系统”（发明，申请号：202010456765.1），该专利虽可控制机器人完成基本检查，但无法控制活检钳工具及遥控按钮等。
4.因此急需辅助支气管镜诊疗的装置可以使医生远程操控装置完成支气管镜手术的各项操作，有效解决上述各个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的缺陷或者改进需求，本发明提供一种用于辅助支气管镜诊疗的系统。
6.一种用于辅助支气管镜诊疗的系统，包括操作部夹持装置、送入装置和位置调整装置；所述操作部夹持装置和所述送入装置固定于所述位置调整装置上，支气管镜操作部设置于所述操作部夹持装置上，支气管镜插入部穿过所述送入装置；其中，所述操作部夹持装置包括设置在板件上的用于夹持支气管镜操作部的支气管镜夹持部、用于控制所述支气管镜采集图像的遥控按钮控制部、用于控制吸痰、盥洗的吸引按钮控制部、用于控制所述支气管镜角度的角度控制旋钮拨动部、用于驱动活检钳在支气管镜的通道内移动和开闭的活检钳驱动部、用于驱动支气管镜绕轴线旋转的绕轴线旋转部。
7.进一步地，所述支气管镜夹持部包括夹持块、卡扣和软垫，所述夹持块用于固定所述支气管镜并与所述支气管镜形状匹配；所述软垫用于保护所述支气管镜，所述卡扣用于将所述支气管镜固定至所述夹持块上。
8.进一步地，所述遥控按钮控制部包括两组电磁铁组件，所述电磁铁组件包括两个固定在电磁铁支架上的电磁铁，所述电磁铁支架通过螺钉设置在板件上，通过所述电磁铁通断电往复运动控制相应的按钮。
9.进一步地，所述吸引按钮控制部包括第一电动推杆、第一推杆架和第一推杆座，
所述第一推杆架将所述第一电动推杆固定在所述第一推杆座上，通过控制第一电磁推杆的通电与断电，来控制电磁推杆的伸缩，进而控制按钮。
10.进一步地，所述角度控制旋钮拨动部包括步进电机、带传动组件和拨杆；其中，所述带传动组件包括小带轮、同步带、大带轮和肩型铜套；所述步进电机的输出轴与所述小带轮相连接，所述小带轮和所述大带轮之间通过同步带传动连接，所述肩型铜套固定在所述板件上，所述大带轮套设在所述肩型铜套中，所述拨杆设置在所述大带轮上。
11.进一步地，所述活检钳驱动部包括活检钳移动组件和活检钳闭合组件；所述检钳移动组件包括第二电动推杆组件和第一连接块；所述第一连接块与所述活检钳闭合组件连接，通过控制第二电动推杆组件的通电与断电，进而控制活检钳前端在支气管镜的通道内移动；所述活检钳闭合组件包括第三电动推杆组件、第二连接块、活检钳进给板；所述第三电动推杆组件、活检钳指环座固定在所述活检钳进给板上，活检钳前指环和活检钳后指环分别固定在所述第二连接块和所述活检钳指环座上，通过控制第三电磁推杆的通电与断电，来控制第二连接块夹住活检钳前指环的移动，进而驱动活检钳的开合。
12.进一步地，所述绕轴线旋转部包括依次连接的伺服电机、中空旋转平台和连接板，所述连接板与所述中空旋转平台相连接，通过所述伺服电机驱动所述中空旋转平台旋转，进而驱动所述驱动支气管镜绕轴线旋转。
13.进一步地，所述送入装置包括依次连接的调整被动臂部和镜体输送部；其中，所述调整被动臂部包括旋转底座、至少两个调整被动臂、与调整被动臂数量相匹配的转向关节和阻尼转轴；所述调整被动臂固定在所述旋转底座上，各个调整被动臂之间由所述转向关节和所述阻尼转轴相连接；所述镜体输送部包括镜体进退驱动单元和镜体绕轴旋转单元；所述镜体进退驱动单元包括第一减速电机、摩擦轮组件；通过所述第一减速电机驱动所述摩擦轮组件中的摩擦轮组转动，所述摩擦轮组与所述支气管镜镜体产生磨擦力，进而带动所述支气管镜镜体移动；所述镜体绕轴旋转单元包括设置在所述调整被动臂上的第二减速电机、齿轮组件；所述第二减速电机的输出轴与所述齿轮组件相连接，所述齿轮组件与所述摩擦轮组件相连接，所述第二减速电机驱动所述齿轮组件旋转，进而驱动所述支气管镜绕轴线旋转。
14.进一步地，所述位置调整装置包括车体移动部和升降部；所述升降部设置在所述车体移动部上，其中，所述车体移动部包括车体本体、行走轮，所述行走轮集成于所述车体本体的下端，所述车体本体为中空结构且设置有柜门；所述升降部包括立杆、斜楔锁紧组件、套筒、防落弹簧、上连接件和下连接件；所述下连接件设置在所述套筒的一端和所述车体本体之间，所述防落弹簧设置在所述套筒内，所述防落弹簧一端与所述车体本体抵接，另一端与所述立杆抵接，所述立杆活动设置在所述套筒内，所述立杆一端与所述防落弹簧抵接，另一端与所述上连接件相连接，所述斜楔锁紧组件套设在所述套筒上。
15.进一步地，所述斜楔锁紧组件包括螺纹端盖、弹性挡圈、上楔形块、中间楔形块、下
3拨杆、1-4-2-1小带轮、1-4-2-2同步带、1-4-2-3大带轮、1-4-2-4肩型铜套、1-5-1上板件、1-5-2下板件、1-5-3侧板件、1-6-1活检钳闭合组件、1-6-2第二电动推杆、1-6-3第二推杆架、1-6-4第一连接块、1-6-1-1第三电动推杆、1-6-1-2第三推杆架、1-6-1-3第二推杆座、1-6-1-4第二连接块、1-6-1-5活检钳指环座、1-6-1-6活检钳进给板、1-7-1中空旋转平台、1-7-2伺服电机、1-7-3连接板、1-8-1上壳体、1-8-2下壳体、2-1调整被动臂、2-2镜体输送部、2-1-1第一调整被动臂、2-1-2第二调整被动臂、2-1-3第三调整被动臂、2-1-4转向关节、2-1-5阻尼转轴、2-1-6旋转底座、2-2-1镜体进退驱动单元、2-2-2镜体绕轴旋转单元、2-2-1-1第一减速电机、2-2-1-2主动摩擦轮、2-2-1-3从动摩擦轮、2-2-1-4插销、2-2-1-5摩擦轮座、2-2-2-1第二减速电机、2-2-2-2主动齿轮、2-2-2-3从动齿轮、3-1移动部、3-2升降部、3-1-1万向刹车轮、3-1-2车体本体、3-1-3柜门、3-2-1立杆、3-2-2斜楔锁紧组件、3-2-3套筒、3-2-4防落弹簧、3-2-5上连接件、3-2-6下连接件、3-2-2-1螺纹端盖、3-2-2-2弹性挡圈、3-2-2-3上楔形块、3-2-2-4中间楔形块、3-2-2-5下楔形块、3-2-2-6锁紧壳体、4支气管镜。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
24.图1示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统整体结构示意图；图2示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中操作部夹持装置的第一结构示意图；图3示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中支气管镜夹持部的结构示意图；图4示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中操作部夹持装置的第二结构示意图；图5示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中送入装置的第一结构示意图；图6示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中送入装置的第二结构示意图；图7示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中位置调整装置的结构示意图；图8示出了本发明实施例用于辅助支气管镜诊疗的系统中斜楔锁紧组件的结构示意图。
25.本发明提供实施例提供一种用于辅助支气管镜4诊疗的系统，如图1所示，包括操作部夹持装置1、送入装置2和位置调整装置3。操作部夹持装置1和送入装置2固定于位置调整装置3上，支气管镜4镜体设置于操作部夹持装置1上，支气管镜4的管体穿过送入装置2与支气管镜4镜体相连接。
26.如图2-4所示，本发明提供实施例提供一种用于辅助支气管镜4诊疗的系统，其中操作部夹持装置1包括设置在板件1-5上的用于夹持支气管镜4的支气管镜夹持部1-1、用于控制支气管镜4采集图像的遥控按钮控制部1-2、用于控制吸痰、盥洗的吸引按钮控制部1-3、用于控制支气管镜4角度的角度控制旋钮拨动部1-4、用于驱动活检钳在支气管镜4的通道内移动和开闭的活检钳驱动部1-6、用于驱动支气管镜4绕轴线旋转的绕轴线旋转部1-7。
27.如图3所示，本发明提供的实施例中支气管镜夹持部1-1包括夹持块1-1-1、卡扣1-1-2和软垫，夹持块1-1-1用于固定支气管镜4，因此夹持块1-1-1的形状可以根据所夹持支气管镜4型号的不同来定做为相应的形状，从而达到贴合安装不同支气管镜4的目的。软垫铺在夹持块1-1-1表面，保护支气管镜4不被刮伤，卡扣1-1-2安装在夹持块1-1-1上方，用于将支气管镜4固定到夹持块1-1-1上，保证夹持的牢固性。
28.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，遥控按钮控制部1-2包括两组电磁铁
1-2-1组件，本发明实施例中以遥控4个按钮，按钮包含按下和复位两个状态为例进行详述。两组电磁铁1-2-1组件包括四个电磁铁1-2-1和两个电磁铁支架1-2-2，电磁铁支架1-2-2通过螺钉设置在板件1-5上，且四个电磁铁1-2-1分别对准四个遥控按钮，控制其开关。通电时电磁铁1-2-1伸出，进而按压遥控按钮完成相应操作，如静图、放大/缩小、摘谱和调清晰度。
29.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，吸引按钮控制部1-3控制的吸痰、灌洗按钮。如图2所示，吸引按钮控制部1-3包括第一电动推杆1-3-1、第一推杆架1-3-2和第一推杆座1-3-3，第一推杆架1-3-2将第一电动推杆1-3-1固定在第一推杆座1-3-3上，第一电动推杆1-3-1对准吸引按钮，第一电磁推杆的通电与断电，来控制电磁推杆的伸缩，进而控制按钮点按或长按工作，进而实现吸痰，灌洗等操作。
30.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，角度控制旋钮拨动部1-4用于控制支气管镜4上/下角度控制旋钮旋转。角度控制旋钮拨动部1-4包括步进电机1-4-1、带传动组件1-4-2和拨杆1-4-3；带传动组件1-4-2包括小带轮1-4-2-1、同步带1-4-2-2、大带轮1-4-2-3和肩型铜套1-4-2-4；步进电机1-4-1的输出轴与小带轮1-4-2-1相连接，小带轮1-4-2-1和大带轮1-4-2-3之间通过同步带1-4-2-2传动连接，肩型铜套1-4-2-4固定在下板件1-5-2上，大带轮1-4-2-3套设在肩型铜套1-4-2-4中，肩型铜套1-4-2-4能够润滑作用，进而减小摩擦。拨杆1-4-3设置在大带轮1-4-2-3上。步进电机1-4-1提供足够扭矩，驱动小带轮1-4-2-1转动，通过同步带1-4-2-2带动大带轮1-4-2-3和拨杆1-4-3转动，拨杆1-4-3夹住支气管镜角度控制旋钮，可带动其旋转，从而控制支气管镜4前端的弯曲。
31.本发明提供的实施例中的板件1-5包括上板件1-5-1、下板件1-5-2和侧板件1-5-3。上板件1-5-1和下板件1-5-2通过角码固定在侧板件1-5-3上，夹持块1-1-1、电磁铁支架1-2-2、第一推杆座1-3-3和步进电机1-4-1均固定在上板件1-5-1上。本发明提供的实施例中还包括壳体1-8，壳体1-8包括上壳体1-8-1和下壳体1-8-2，上壳体1-8-1一侧通过合页固定在上板件1-5-1上，另一侧通过卡扣1-1-2固定在上板件1-5-1上，可以翻开，下壳体1-8-2固定在上板件1-5-1和下板件1-5-2之间，起到保护左右。
32.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，活检钳驱动部1-6包括活检钳移动组件和活检钳闭合组件1-6-1；检钳移动组件包括第二电动推杆1-6-2、第二推杆架1-6-3和第一连接块1-6-4。第二推杆架1-6-3将第二电动推杆1-6-2固定在上板件1-5-1下方。第一连接块1-6-4与活检钳闭合组件1-6-1连接，通过控制第二电动推杆1-6-2组件的通电与断电，驱动活检钳前后移动，进而控制活检钳前端在支气管镜4的通道内移动。活检钳闭合组件1-6-1包括第三电动推杆1-6-1-1组件、第二连接块1-6-1-4、活检钳进给板1-6-1-6。活检钳前指环固定在第二连接块1-6-1-4上，活检钳后指环固定在活检钳指环座1-6-1-5上。第三电动推杆1-6-1-1组件包括第三电动推杆1-6-1-1、第三推杆架1-6-1-2、第二推杆座1-6-1-3，第三推杆架1-6-1-2将第三电动推杆1-6-1-1固定在第二推杆座1-6-1-3上，第二推杆座1-6-1-3和活检钳指环座1-6-1-5固定在活检钳进给板1-6-1-6上，活检钳进给板1-6-1-6通过第一连接块1-6-4安装在第二电动推杆1-6-2上。通过控制第三电磁推杆的通电与断电，第三电磁推杆推动第二连接块1-6-1-4移动，使第二连接块1-6-1-4夹住活检钳前指环移动，控制活检钳前指环和后指环之间的距离，进而驱动活检钳的张开与闭合。
33.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，绕轴线旋转部1-7包括依次连接的伺
服电机1-7-2、中空旋转平台1-7-1和连接板1-7-3。连接板1-7-3用于连接中空旋转平台1-7-1和立杆3-2-1。连接板1-7-3与中空旋转平台1-7-1相连接，通过伺服电机1-7-2驱动中空旋转平台1-7-1旋转，伺服电机1-7-2驱动时，连接板1-7-3和中空旋转平台1-7-1底座不动，中空旋转平台1-7-1上方旋转，带动侧板件1-5-3及其上方的操作部夹持装置1旋转，进而驱动支气管镜4绕轴线旋转。
34.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，如图5所示，送入装置2包括依次连接的调整被动臂部和镜体输送部2-2。本发明提供的实施例调整被动臂部包括旋转底座2-1-6、3个调整被动臂2-1、2个转向关节2-1-4、5个阻尼转轴2-1-5。第一调整被动臂2-1-1、第二调整被动臂2-1-2、第三调整被动臂2-1-3两两之间通过第一转向关节和第二转向关节相连接，第一调整被动臂2-1-1固定在旋转底座2-1-6上，第三调整被动臂2-1-3与镜体输送部2-2连接。旋转底座2-1-6、第一调整被动臂2-1-1、第一转向关节、第二调整被动臂2-1-2、第二转向关节和第三调整被动臂2-1-3两两之间通过阻尼转轴2-1-5相连接，使各部分在保证稍用力便可自由转动的前提下，还具有一定稳定性，可以锁住当前位置，操作时，只需术前手动调整好位置，便可离开进行远程操作。
35.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，如图5和6所示，本发明提供的实施例的镜体输送部2-2包括镜体进退驱动单元2-2-1和镜体绕轴旋转单元2-2-2。镜体进退驱动单元2-2-1包括第一减速电机2-2-1-1、摩擦轮组件。摩擦轮组件包括摩擦轮座2-2-1-5和安装在摩擦轮座2-2-1-5上的主动摩擦轮2-2-1-2、从动摩擦轮2-2-1-3、插销2-2-1-4。第一减速电机2-2-1-1的输出轴和主动摩擦轮2-2-1-2相连接，第一减速电机2-2-1-1驱动主动摩擦轮2-2-1-2转动，主动摩擦轮2-2-1-2和从动摩擦轮2-2-1-3形成对支气管镜4插入部的径向夹持，通过摩擦轮组件与支气管镜4的镜体之间的摩擦来提供支气管镜4进退所需的输送力。当支气管镜4前端在气管内接触到管壁时，会有相应阻力，此时，摩擦轮会开始打滑，减少对管壁的损伤，保证了支气管镜检查的安全性，为方便支气管镜4插入部的快速安装，特将从动摩擦轮2-2-1-3设计为可动式，通过插销2-2-1-4将其锁定和放开，安装支气管镜4镜体时，释放从动摩擦轮2-2-1-3，将支气管镜4镜体与主动摩擦轮2-2-1-2贴合，然后移回从动摩擦轮2-2-1-3夹住支气管镜4镜体，插上插销2-2-1-4将其锁定，本发明提供的实施例所提供的技术方案避免了安装时需将支气管镜4镜体从前端先端部依次套入摩擦轮，节约大量时间，也避免了支气管镜4镜体与摩擦轮之间的无用摩擦。
36.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，如图6所示，镜体绕轴旋转单元2-2-2包括设置在第三调整被动臂2-1-3上的第二减速电机2-2-2-1、齿轮组件。齿轮组件包括设置在第三调整被动臂2-1-3上的主动齿轮2-2-2-2和从动齿轮2-2-2-3，主动齿轮2-2-2-2和从动齿轮2-2-2-3啮合连接。第二减速电机2-2-2-1的输出轴与主动齿轮2-2-2-2相连接，第二减速电机2-2-2-1驱动主动齿轮2-2-2-2转动，进而带动从动齿轮旋转，实现驱动支气管镜4绕轴线旋转。同时为确保支气管镜4绕轴线不发生扭曲，伺服电机1-7-2驱动中空旋转平台1-7-1旋转的角速度，要与第二减速电机2-2-2-1驱动支气管镜4绕轴线旋转的角速度相同。
37.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，如图7所示，位置调整装置3包括车体移动部3-1和升降部3-2；升降部3-2设置在车体移动部上。车体移动部包括车体本体3-1-2、四个万向刹车行走轮3-1-1，万向刹车行走轮3-1-1集成于车体本体3-1-2的下端，车体本体
3-1-2为中空结构且设置有2个柜门3-1-3，旋转底座2-1-6设置在车体本体3-1-2的上方。中空结构的车体本体3-1-2，可以在余下空间内放置支气管镜4检查时常用器械和物品，四个万向刹车行走轮3-1-1在保证任意移动的同时，还可以锁定停住到任意位置。升降部3-2包括立杆3-2-1、斜楔锁紧组件3-2-2、套筒3-2-3、防落弹簧3-2-4、上连接件3-2-5和下连接件3-2-6。下连接件3-2-6设置在套筒3-2-3的一端，防落弹簧3-2-4设置在套筒3-2-3内，防落弹簧3-2-4一端与车体本体3-1-2抵接，另一端与立杆3-2-1抵接，立杆3-2-1活动设置在套筒3-2-3内，立杆3-2-1一端与防落弹簧3-2-4抵接，另一端与上连接件3-2-5相连接；斜楔锁紧组件套设在套筒3-2-3上。斜楔锁紧组件3-2-2可将立杆3-2-1锁定在套筒3-2-3内任意位置，防落弹簧3-2-4辅助立杆3-2-1升降，保证用于辅助支气管镜诊疗的系统的安全性。车体本体3-1-2可以调整整体所在位置并容纳手术时常用装置，升降部3-2则可以调节支气管镜夹持部1-1的高度，便于针对不同病床，病人和系统所处位置不同等进行调节。
38.本发明提供的实施例还提供一种优选方式，如图8所示，斜楔锁紧组件包括螺纹端盖3-2-2-1、弹性挡圈3-2-2-2、上楔形块3-2-2-3、中间楔形块3-2-2-4、下楔形块3-2-2-5和锁紧壳体3-2-2-6。锁紧壳体3-2-2-6通过螺钉固定在套筒3-2-3顶端，螺纹端盖3-2-2-1套设在锁紧壳体3-2-2-6上，弹性挡圈3-2-2-2套设在螺纹端盖3-2-2-1的下方，上楔形块3-2-2-3、中间楔形块3-2-2-4、下楔形块3-2-2-5依次设置在锁紧壳体3-2-2-6内。通过旋转螺纹端盖3-2-2-1，对下方的弹性挡圈3-2-2-2施加垂直压力，再挤压下方的楔形块，利用三段式楔形块的运动特性，将垂直作用力转变为水平运动方向作用力和倾斜运动方向作用力，进而产生垂直方向摩擦力的作用，将立杆3-2-1锁紧到当前位置。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
40.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
41.以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。