一种自动控制导管运动的输送装置及其输送方法与流程

[]本发明涉及医疗器械，具体地说是一种自动控制导管运动的输送装置及其输送方法。

背景技术：

0、[背景技术]

1、近年，血管介入手术因其创伤小、恢复快、安全等优势获得了快速的发展，成为心血管疾病的主要治疗方式。血管介入手术是医生借助实时的动态医学影像，手动将导管、导丝和球囊等血管器械送入人体指定位置，并对病灶进行诊断和精准治疗。

2、传统的血管介入手术会让医生长期暴露在x射线环境，虽然有铅衣的保护，但超长负载铅衣的重量也会给身体带来较大的伤害。血管介入采用的器械小而精密，虽然有图像的引导，但病人的个体差异(血管狭窄和病变程度等)对医生的操作经验要求较高。因此国内外都在致力于研究血管介入辅助系统，以解决传统血管介入手术的弊端。

3、血管介入辅助系统控制导管运动是通过机构辅助装置实现对导管的被动输送。辅助控制导管的操作大致分为：

4、(1)采用摩擦轮驱动导管的前进后退，采用齿轮配合实现导管的旋转，机构虽然简单，但是导管容易打滑，定位精度也较差；

5、(2)采用夹持器夹持导管，使用直线导轨推送夹持器往复运动，实现导管的前进后退，虽然解决了打滑问题，但是无法控制导管的连续运动且结构体积较大需要损耗导管的有效长度；

6、(3)采用套筒式结构封闭导管，套筒前后移动带动导管前后移动，但由于套筒与导管之间有较大的间隙，如果遇到阻碍，导管会在套筒内弯曲导致响应延迟。

技术实现思路

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技术实现要素：
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1、本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种自动控制导管运动的输送装置，该装置可以控制不同类型导管的推进(撤回)，同时可以有效的夹持导管固定其位置，且能克服现有的缺陷，大幅度减少了医生的操作。

2、为实现上述目的设计一种自动控制导管运动的输送装置，包括控制模块1、导管驱动机构2、导丝驱动机构3、血管鞘4和y阀7，所述控制模块1分别电连接并操控导管驱动机构2和导丝驱动机构3；所述导管驱动机构2包括导管夹持滚轮2-1、导管支撑座2-2、可移动支撑杆2-3和驱动底座2-4，所述导管夹持滚轮2-1安装于导管支撑座2-2上，所述导管夹持滚轮2-1之间穿设有导管6，所述导管6穿设在血管鞘4内，所述导管6置于导管支撑座2-2上，所述导管支撑座2-2安装在可移动支撑杆2-3一端，所述可移动支撑杆2-3另一端安装在驱动底座2-4的直线滑轨上，并与驱动底座2-4相对移动；所述导丝驱动机构3包括y阀安装座3-1、导丝驱动滚轮3-2和导丝支撑座3-3，所述y阀7置于y阀安装座3-1上，并通过弹簧压紧机构固定，所述y阀安装座3-1安装在导丝支撑座3-3一侧，所述导丝支撑座3-3安装于驱动底座2-4上，所述导丝支撑座3-3上安装有导丝驱动滚轮3-2，所述导丝驱动滚轮3-2之间穿设有导丝5，所述导丝5依次穿过导丝夹持滚轮3-2、y阀7和导管6。

3、进一步地，所述导管夹持滚轮2-1电连接控制模块1，并由控制模块1控制其开合以松开或夹紧导管6。

4、进一步地，所述导管支撑座2-2上安装有直线位移传感器，所述直线位移传感器与控制模块1电连接，所述直线位移传感器用于实时动态的测量导管夹持滚轮2-1到导管6有效初始端的距离。

5、进一步地，所述导丝夹持滚轮3-2电连接控制模块1，并由控制模块1控制其开合以松开和夹紧导丝5。

6、进一步地，所述驱动底座2-4包含有对接器、直线滑轨座、编码器、传感器和驱动电机，所述驱动底座2-4与控制模块1通过直线滑轨座连接，并通过直线滑轨座相对于控制模块1前后移动，所述导丝支撑座3-3与驱动底座2-4通过对接器连接。

7、进一步地，所述可移动支撑杆2-3为l型杆，所述可移动支撑杆2-3一端顶部安装导管支撑座2-2，所述可移动支撑杆2-3另一端通过直线滑轨相对于驱动底座2-4移动，且可移动支撑杆2-3到位锁紧固定后与触发开关接触连接，所述触发开关电连接控制模块1。

8、进一步地，已知血管鞘4裸露在人体外的头端长度l2，导管6的有效长度l3，导管夹持滚轮2-1到导管6有效初始尾端的距离l4；设定导管夹持滚轮2-1到血管鞘4之间可移动的最大距离为lmax，可移动支撑杆2-3的移动距离为l；将cta三维图像和dsa二维图像相结合，计算血管穿刺点即血管鞘4入口到设定位置的距离l0，血管穿刺点到导管6最前端的距离l1；导管6前进距离lm，故l1和lm均实时变化，为动态值，得到：l＝l3-l1-l2-l4-lmax；lm＝l0-l1。

9、进一步地，当初次安装导管6时，首先向控制模块1输入导管6的长度l3，并发送“导管松开”指令，将导管夹持滚轮2-1分离；此时将导管6与y阀7连接，并穿过导管夹持滚轮2-1；再将y阀7通过弹簧压紧机构将其固定在y阀安装座3-1上，此时导管6的轴向方向已相对固定。

10、进一步地，当控制导管6前进时，包括如下步骤：

11、a.向控制模块1发送“导管前进”指令，首先控制模块1通过触发开关和编码器判断导管6是否被夹持；如果导管6被夹持，控制模块1向导管驱动机构2发送“导管松开”指令；可移动支撑杆2-3相对于驱动底座2-4，通过直线滑轨向前移动距离l，到位后锁紧固定；可移动支撑杆2-3固定后通过触发开关，使导管夹持滚轮2-1贴紧，导管6被夹持，同时控制模块1判断lm与lmax的大小关系；

12、b.如果lm＜lmax，控制模块1向导管驱动机构2发送指令，导管驱动机构2协同导丝驱动机构3一起向前运动lm，将导管6送到设定位置，同时保持导管夹持滚轮2-1的位置不变；

13、c.如果lm＞lmax，控制模块1向导管驱动机构2发送指令，导管驱动机构2和导丝驱动机构3协同向前移动lmax；进而控制模块1向导管驱动机构2发送指令，导管夹持滚轮2-1分离，导管6未被夹持；可移动支撑杆2-3再向后运动lmax，到位后锁紧固定；控制模块1向导管驱动机构2发送“导管夹持”指令，导管夹持滚轮2-1贴紧，导管6被夹持；

14、d.控制模块1再一次判断此时lm与lmax的大小关系；如果lm＞lmax，重复以上运动，直到lm＜lmax；此时导管夹持滚轮2-1再带动导管6向前移动lm，最终将导管6送到设定位置；如果lm＜lmax，无需再重复以上运动，导管驱动机构2和导丝驱动机构3协同向前移动lm,导管6即被送到设定位置。

15、进一步地，当控制导管6回退时，包括如下步骤：向控制模块1发送“导管回退”指令，控制模块1通过触发开关和编码器判断导管6是否被夹持；如果导管6未被夹持，控制模块1向导管驱动机构2发送“导管夹持”指令，导管夹持滚轮2-1贴紧，导管6被夹持，进而控制模块1再向导管驱动机构2发送指令，导管驱动机构2和导丝驱动机构3协同向后移动le；如果导管6需要再接着向前运动，则再执行“导管前进”指令，反复循环，最终导管6即被送到设定位置。

16、本发明同现有技术相比，具有如下优点：

17、(1)本发明能够自动控制导管，实现了对导管前进和回退的自动控制；

18、(2)本发明可实现对不同类型尺寸导管的自动输送控制，减少医生操作，满足血管介入手术的临床使用需求；

19、(3)本发明能够控制不同类型导管的推进(撤回)，同时可以有效的夹持导管固定其位置，且能克服现有的缺陷，大幅度减少医生的操作；

20、(4)本发明相比于现有技术，无需对导管伸入人体的距离做限制，保持初始安装位置不变，再无需操作者操作，导管可自动送到设定位置；

21、(5)本发明提供的导管自动输送机构，模拟了临床医生的操作，限制了导管夹持机构与血管鞘之间的距离，实现输送导管时导管不弯折能正常运送；

22、(6)本发明相比于现有技术，其结构简单，尺寸小，成本低，且操作方便，值得推广应用。