调弯导管的自动调弯方法和调弯导管系统与流程

本发明涉及介入设备领域，特别涉及一种调弯导管的自动调弯方法和一种调弯导管系统。

背景技术：

1、介入手术技术迅速发展，导致越来越多的患者可以通过介入手术，获得更为精准、低创伤和高效的诊断治疗。其中，导管技术在诊断和治疗方面扮演着越来越重要的角色。为了完成复杂的导管操作和使导管更容易进入并适应人体内部的部位，可调弯导管系统应运而生。目前的可调弯导管系统普遍采用手动调节的方式，存在调弯精度低、医生操作不便、无法与上位机系统联动等缺点。

2、具体而言，现有技术中手动操作无法记录量化的调弯信息或者自动执行上位机下发的调弯信息，不利于手术标准化和手术指导教学。其次，通过手动旋转调弯旋钮的方式控制导管调弯角度，无法准确量化；另外，需要医生手动操作调弯旋钮和锁定装置，必须双手操作，且在锁定过程中需要保持调弯旋钮静止。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中调弯导管在有手术标准流程的手术中，无法自动执行调弯操作的缺陷，提供一种调弯导管的自动调弯方法和调弯导管系统。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种调弯导管的自动调弯方法，调弯导管包括电机，所述电机与所述调弯导管的调弯部传动连接；

4、所述调弯导管的自动调弯方法包括以下步骤：

5、s1：通过上位机获取手术标准流程中的当前流程的标准调弯角度和标准手术图像；

6、s2：所述上位机将包括标准调弯角度的调弯指令下发至位于所述调弯导管内的控制模块，所述控制模块基于所述标准调弯角度控制所述电机带动所述调弯部进行调弯；

7、s3：位于所述调弯导管内的图像采集装置获取第一图像，并将所述第一图像传输至所述上位机，所述上位机判断所述第一图像和手术标准流程的标准手术图像是否匹配；

8、s4:若所述上位机判断所述第一图像和手术标准流程的标准手术图像匹配，则进入手术标准流程中的下一个流程，并继续执行步骤s1。

9、在本方案中，在心脏电生理治疗、瓣膜病微创治疗、心脏起搏治疗以及先天性心脏病封堵治疗等临床手术中，临床医生针对不同的手术类型存在一些既定的手术标准流程。在标准流程中，临床医生能够根据当前的标准手术图像、标准导管调弯角度等信息，判断下一步导管所需到达的位置和角度，从而得到下一步所需的手术图像，临床医生通过以上操作重复几步后，将得到最终需要的导管位置和该位置的手术图像。本方案中，在当上位机在已知当前执行的手术标准流程的标准调弯角度和标准手术图像的情况下，即可预判下一步导管所需调弯的角度信息并下发标准调弯角度的调弯指令下至控制模块，控制模块能够控制电机运动以完成对调弯部的自动调弯操作。上位机确认第一图像和手术标准流程的标准手术图像匹配即可进行下一步的图像采集操作，继续进入下一个流程继续获取图像并重复前述操作，直到调弯导管到达标准手术流程的最终目标位置。该方法调弯精度高，量化了对调弯导管进行调弯过程中的调弯信息，能够自动对调弯导管进行调弯操作，有利于手术标准化和手术指导教学。

10、较佳地，所述调弯导管还包括调弯角度采集装置，所述调弯角度采集装置用于检测所述电机的旋转轴的旋转角度；

11、在步骤s3中，位于所述调弯导管内的所述调弯角度采集装置获取所述电机在调弯过程中的第一调弯角度，并将所述第一调弯角度传输至所述上位机，所述上位机判断所述第一调弯角度和手术标准流程的标准调弯角度是否匹配；

12、在步骤s4中，若所述上位机判断所述第一图像和手术标准流程的标准手术图像匹配，且所述第一调弯角度和手术标准流程的标准调弯角度匹配，则进入手术标准流程中的下一个流程，并继续执行步骤s1。

13、在本方案中，调弯导管还包括调弯角度采集装置以检测所述电机的旋转轴的旋转角度，记录调弯角度信息，调弯角度采集装置检测的电机的旋转轴的旋转角度作为手术流程记录下来；上位机确认第一图像和手术标准流程的标准手术图像匹配，同时确认调弯角度信息和手术标准流程中的标准调弯操作匹配后即可进行手术标准流程中的下一个流程的图像采集操作，进一步提高了自动调弯的精度，防止电机不能正确执行上位机下发的标准调弯角度的调弯指令，有利于监控电机是否按照预期的角度转动。

14、较佳地，在步骤s1中还包括：通过所述上位机的显示器显示在手术标准流程的上一个流程中所获取的第一调弯角度和第一图像，并通过外部交互操作以在所述调弯导管的手动模式和自动模式之间进行切换；

15、在步骤s2中具体包括：若处于自动模式，则所述上位机将包括标准调弯角度的调弯指令下发至所述控制模块，所述控制模块基于所述标准调弯角度控制电机并带动所述调弯部进行调弯，若处于手动模式，则基于外部交互操作控制所述电机并带动所述调弯部进行调弯。

16、在本方案中，用户能够根据所述显示器实时显示的内容主动判断图像采集装置的第一图像是否匹配手术标准流程中的标准手术图像，或者主动判断调弯过程中调弯角度采集装置记录的第一调弯角度是否匹配手术标准流程中的标准调弯角度，同时用户可以根据临床情况选择手动模式完成对调弯部的调弯操作或者通过切换自动模式自动执行对调弯部的调弯操作。用户在发现图像采集装置和调弯角度采集装置所获得的第一图像和第一调弯角度不符合预期时，可通过手动模式对调弯部进行局部的微调。

17、较佳地，在步骤s1中，通过自动模式切换按钮的按下与否以在手动模式和自动模式之间进行切换，若所述自动模式切换按钮被按下，则切换至自动模式，若所述自动模式切换按钮未按下，则切换至手动模式。

18、在本方案中，采取上述结构形式，用户可以根据临床情况选择通过按下自动模式切换按钮自动执行对调弯部的调弯操作。在自动模式切换按钮未按下时，为手动模式。临床中，用户进行临床操作的站位一般为用户在手术床的一边操作调弯导管，显示器位于手术床的另一边方便用户观察。自动模式的切换为按下自动模式切换按钮的方便用户用手指就可以进行操作，且控制可靠。

19、较佳地，所述自动模式切换按钮设置于所述调弯导管的手柄组件上；

20、和/或，所述调弯导管还包括使能按钮，所述使能按钮和所述自动模式切换按钮同时为按下状态时，所述电机方能够启动。

21、在本方案中，采取上述结构形式，自动模式切换按钮设置于所述调弯导管的手柄组件方便用户在操作时手持手柄组件单手用手指进行自动模式的切换操作，操作便捷；和/或，所述调弯导管还包括使能按钮，用户同时按住使能按钮和自动模式切换按钮，电机方能够启动，避免了用户自动模式切换按钮就使得电机启动的情况，提高了操作的安全性。

22、较佳地，在步骤s2中，基于调弯按钮的按下与否以控制所述电机带动所述调弯部进行调弯，若所述调弯按钮被按下，则所述电机带动所述调弯部进行调弯，若所述调弯按钮未按下，则所述电机停止。

23、在本方案中，采取上述结构形式，用户可以根据临床情况选择通过调弯按钮手动完成对调弯部的调弯操作。用户在发现图像采集装置和调弯角度采集装置所获得的图像和调弯角度信息不符合预期时，可按下调弯按钮对调弯部进行局部的微调。按钮的方式方便用户用手指就可以进行操作，且控制可靠。

24、较佳地，所述调弯按钮设置在调弯导管的手柄组件上。

25、在本方案中，采取上述结构形式，调弯按钮设置在调弯导管的手柄组件上方便用户在操作时手持手柄组件单手用手指进行手动模式的切换操作，操作便捷。

26、较佳地，所述调弯导管还包括电机传动模块，所述电机和所述电机传动模块驱动连接，所述电机传动模块包括与所述电机的输出轴连接的主蜗杆、能够被主蜗杆驱动的第一从蜗轮和第二从蜗轮，设置于调弯导管内的牵引丝包括在所述调弯导管内部对称设置的第一牵引丝和第二牵引丝，第一牵引丝在第一从蜗轮上的连接方向与第二牵引丝在第二从蜗轮上的连接方向相反。

27、在本方案中，采取上述结构形式，当所述电机正转或者反转时，电机驱动主蜗杆旋转并带动第一从蜗轮和第二从蜗轮旋转，主蜗杆驱动第一从蜗轮和第二从蜗轮，第一牵引丝、第二牵引丝的一端和调弯部连接，因为第一牵引丝在第一从蜗轮上的连接方向与第二牵引丝在第二从蜗轮上的连接方向相反，在主蜗杆驱动第一从蜗轮和第二从蜗轮进行旋转后，第一牵引丝和第二牵引丝同步运动并且运动方向相反，当电机正转时，第一牵引丝收紧，第二牵引丝放松，当电机反转时，第一牵引丝放松，第二牵引丝收紧，从而带动调弯部运动。调弯部受牵引丝拉动时始终向一个方向运动，不会因为牵引丝拉动的方向不同或者不同步而影响到调弯部的支撑刚性。

28、较佳地，所述调弯导管还包括附加电机和附加电机传动模块，所述附加电机和所述附加电机传动模块驱动连接，所述牵引丝还包括第三牵引丝和第四牵引丝，四个所述牵引丝沿所述调弯导管的周向方向对称设置，当所述附加电机正转或者反转时，所述附加电机传动模块能够收紧或者放松所述第三牵引丝和第四牵引丝以调节所述调弯部的弯度。

29、在本方案中，采取上述结构形式，牵引丝的数量为四个，所述电机和所述附加电机各自分别能驱动电机传动模块和附加电机传动模块分别带动两根牵引丝放松或者收紧，四个牵引丝沿周向方向对称设置，因而能够对调弯部实现四个方向的调弯。

30、本发明还提供一种调弯导管系统，所述调弯导管系统采用如上所述的调弯导管的自动调弯方法。

31、本发明的积极进步效果在于：在心脏电生理治疗、瓣膜病微创治疗、心脏起搏治疗以及先天性心脏病封堵治疗等临床手术中，临床医生针对不同的手术类型存在一些既定的手术标准流程。在标准流程中，临床医生能够根据当前的标准手术图像、标准导管调弯角度等信息，判断下一步导管所需到达的位置和角度，从而得到下一步所需的手术图像，临床医生通过以上操作重复几步后，将得到最终需要的导管位置和该位置的手术图像。本方案中，在当上位机在已知当前执行的手术标准流程的标准调弯角度和标准手术图像的情况下，即可预判下一步导管所需调弯的角度信息并下发标准调弯角度的调弯指令下至控制模块，控制模块能够控制电机运动以完成对调弯部的自动调弯操作。上位机确认第一图像和手术标准流程的标准手术图像匹配即可进行下一步的图像采集操作，继续进入下一个流程继续获取图像并重复前述操作，直到调弯导管到达标准手术流程的最终目标位置。该方法调弯精度高，量化了对调弯导管进行调弯过程中的调弯信息，能够自动对调弯导管进行调弯操作，有利于手术标准化和手术指导教学。