一种介入辅助手术机器人

摘要

本发明公开了一种介入辅助手术机器人，包括：连接外壳，连接外壳用以和位于其外部的介入机器人机械手臂连接，同时作为基准面支撑固定介入辅助手术机器人的其他部件；压力泵端，压力泵端用以固定压力泵并对压力泵进行加压和减压操作；注射器端，注射器端用以固定注射器并推动注射器向血管内注射相应药剂；夹紧端，夹紧端用以固定导丝，使导丝在手术中的必要环节中位置保持不动。本发明整个装置配合通用的耗材使用，即配合医用压力泵、介入造影剂注射器和导丝这些耗材来一起完成手术。医生通过在手术室外的操作手柄，即可以控制辅助机器人的推杆实现注射造影剂，给压力泵加压、减压，辅助夹持导丝等操作。

权利要求

1.一种介入辅助手术机器人，用于与压力泵(500)、注射器(600)以及导丝(700)这些耗材配合使用；其特征在于，所述介入辅助手术机器人包括：连接外壳(100)，所述连接外壳(100)用以和位于其外部的介入机器人机械手臂连接，同时作为基准面支撑固定所述介入辅助手术机器人的其他部件，所述连接外壳(100)上固定有电路板(101)以及与所述电路板(101)电性连接的若干开关按钮，所述电路板(101)外接介入机器人外部控制及显示设备；

压力泵端(200)，所述压力泵端(200)用以固定压力泵(500)并对压力泵(500)进行加压和减压操作，其包括设于所述连接外壳(100)上的压力泵加减压机构、压力泵夹紧机构以及摄像机构，所述压力泵加减压机构、所述压力泵夹紧机构以及所述摄像机构均与所述电路板(101)电性连接，所述摄像机构用以确定所述压力泵夹紧机构对压力泵(500)的夹紧程度；

所述压力泵加减压机构包括固定在所述连接外壳(100)上的第一直线导轨(201)以及第一电机固定支架(202)，第一连接件(203)设于所述第一直线导轨(201)上方，将压力泵(500)加压的方向定义为前方，则所述第一连接件(203)的前端固定有一第一压力传感器(204)，所述第一压力传感器(204)的前端固定有第一接触板(205)，所述第一接触板(205)的前端能够抵住压力泵(500)的把手(501)；所述第一直线导轨(201)上适配安装有第一滑块(206)，所述第一滑块(206)的顶部连接所述第一连接件(203)；所述第一连接件(203)左右两侧中的其中一侧上固定有行程开关(207)以及双轴舵机(208)，所述行程开关(207)用以检测所述双轴舵机(208)上的双连杆是否接触到了压力泵(500)的把手(501)，所述双轴舵机(208)上的双连杆能够旋转以夹紧压力泵(500)的把手(501)；所述第一连接件(203)左右两侧中的另外一侧上固定有一第一丝母(209)，所述第一丝母(209)与一第一丝杠步进电机(210)的输出轴配合安装以带动所述第一连接件(203)前后运动，所述第一丝杠步进电机(210)安装在所述第一电机固定支架(202)上；

所述压力泵夹紧机构包括固定在所述连接外壳(100)上的两个第一底座(211)、一个第二电机固定支架(212)以及一个摄像头支架(223)，两个所述第一底座(211)前后并排固定在所述连接外壳(100)上靠近压力泵(500)前端的位置，所述第二电机固定支架(212)位于两个所述第一底座(211)之间；所述第二电机固定支架(212)上安装有第二丝杠步进电机(213)，在与所述第二丝杠步进电机(213)相对的压力泵(500)的另外一侧设置有一第一连接板(214)，所述第一连接板(214)上固定有一第二丝母(215)，所述第二丝母(215)与所述第二丝杠步进电机(213)的输出轴配合安装；所述第一底座(211)靠近所述第二丝杠步进电机(213)的一侧设置有竖板，该竖板远离压力泵(500)的一侧侧面上安装有一第一手动顶丝(216)，朝向压力泵(500)的一侧侧面上安装有一第一滑动板(217)，所述第一滑动板(217)上贴有第一医用硅胶垫(218)；所述第一连接板(214)朝向压力泵(500)的一侧侧面上安装有两个第二滑动板(219)，所述第二滑动板(219)上固定有第二压力传感器(220)，所述第二压力传感器(220)朝向压力泵(500)的一端连接有第二接触板(221)，所述第二接触板(221)上贴有第二医用硅胶垫(222)，所述第二医用硅胶垫(222)与所述第一医用硅胶垫(218)的位置相对应；所述摄像头支架(223)上安装有一摄像头(224)，所述摄像头(224)位于压力泵(500)的上方并且对准压力泵(500)上压力表(502)的表盘；

注射器端(300)，所述注射器端(300)用以固定注射器(600)并推动注射器(600)向血管内注射相应药剂，其包括设于所述连接外壳(100)上的注射器推送机构以及注射器夹紧机构，所述注射器推送机构以及所述注射器夹紧机构均与所述电路板(101)电性连接；

夹紧端(400)，所述夹紧端(400)用以固定导丝(700)，其包括设于所述连接外壳(100)上的导丝夹紧机构，所述导丝夹紧机构与所述电路板(101)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述第一丝杠步进电机(210)、所述第二丝杠步进电机(213)、所述第一压力传感器(204)、所述第二压力传感器(220)、所述行程开关(207)、所述双轴舵机(208)以及所述摄像头(224)均与所述电路板(101)电性连接；所述开关按钮包括第一开关按钮(104)和第二开关按钮(105)，所述第一开关按钮(104)用以控制所述第一丝杠步进电机(210)，所述第二开关按钮(105)用以控制所述第二丝杠步进电机(213)。

3.根据权利要求1所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述注射器推送机构包括固定在所述连接外壳(100)上的第二直线导轨(301)以及第三电机固定支架(302)，第二连接件(303)设于所述第二直线导轨(301)上方，将注射器(600)注射的方向定义为前方，则所述第二连接件(303)的前端固定有一第三压力传感器(304)，所述第三压力传感器(304)的前端固定有第三接触板(305)，所述第三接触板(305)的前端能够抵住注射器(600)的推杆(601)；所述第二直线导轨(301)上适配安装有第二滑块(306)，所述第二滑块(306)的顶部连接所述第二连接件(303)；所述第二连接件(303)左右两侧中的其中一侧上固定有一第三丝母(307)，所述第三丝母(307)与一第三丝杠步进电机(308)的输出轴配合安装以带动所述第二连接件(303)前后运动，所述第三丝杠步进电机(308)安装在所述第三电机固定支架(302)上。

4.根据权利要求3所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述注射器夹紧机构包括固定在所述连接外壳(100)上的两个第二底座(309)以及一个第四电机固定支架(310)，两个所述第二底座(309)前后并排固定在所述连接外壳(100)上靠近注射器(600)前端的位置，所述第四电机固定支架(310)位于两个所述第二底座(309)之间；所述第四电机固定支架(310)上安装有第四丝杠步进电机(311)，在与所述第四丝杠步进电机(311)相对的注射器(600)的另外一侧设置有一第二连接板(312)，所述第二连接板(312)上固定有一第四丝母(313)，所述第四丝母(313)与所述第四丝杠步进电机(311)的输出轴配合安装；所述第二底座(309)靠近所述第四丝杠步进电机(311)的一侧设置有竖板，该竖板远离注射器(600)的一侧侧面上安装有一第二手动顶丝(314)，朝向注射器(600)的一侧侧面上安装有一第三滑动板(315)，所述第三滑动板(315)上贴有第三医用硅胶垫(316)；所述第二连接板(312)朝向注射器(600)的一侧侧面上安装有两个第四滑动板(317)，所述第四滑动板(317)上固定有第四压力传感器(318)，所述第四压力传感器(318)朝向所述注射器(600)的一端连接有第四接触板(319)，所述第四接触板(319)上贴有第四医用硅胶垫(320)，所述第四医用硅胶垫(320)与所述第三医用硅胶垫(316)的位置相对应。

5.根据权利要求4所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述第三丝杠步进电机(308)、所述第四丝杠步进电机(311)、所述第三压力传感器(304)以及所述第四压力传感器(318)均与所述电路板(101)电性连接；所述开关按钮包括第三开关按钮(106)和第四开关按钮(107)，所述第三开关按钮(106)用以控制所述第三丝杠步进电机(308)，所述第四开关按钮(107)用以控制所述第四丝杠步进电机(311)。

6.根据权利要求1所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述导丝夹紧机构包括固定在所述连接外壳(100)上的一个第三底座(401)、一个第三直线导轨(402)以及一个第五电机固定支架(403)，所述第三底座(401)为一直角件，所述直角件的竖板朝向导丝(700)的一侧侧面上贴有第五医用硅胶垫(404)，在与所述第三底座(401)相对的导丝(700)的另外一侧设置有所述第三直线导轨(402)，所述第三直线导轨(402)上适配安装有第三滑块(405)，所述第三滑块(405)的顶部连接有第三连接件(406)，所述第三连接件(406)朝向导丝(700)的一侧侧面上安装有一第五压力传感器(407)，所述第五压力传感器(407)朝向导丝(700)的一端连接有第五接触板(408)，所述第五接触板(408)上贴有第六医用硅胶垫(409)，所述第五医用硅胶垫(404)与所述第六医用硅胶垫(409)的位置相对应；将导丝(700)送入的方向定义为前方，则所述第三连接件(406)前后两侧中的其中一侧上固定有一第五丝母(410)，所述第五丝母(410)与一第五丝杠步进电机(411)的输出轴配合安装以带动所述第三连接件(406)左右运动，所述第五丝杠步进电机(411)安装在所述第五电机固定支架(403)上。

7.根据权利要求6所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述第五丝杠步进电机(411)以及所述第五压力传感器(407)均与所述电路板(101)电性连接；所述开关按钮包括第五开关按钮(108)，所述第五开关按钮(108)用以控制所述第五丝杠步进电机(411)。

8.根据权利要求7所述的一种介入辅助手术机器人，其特征在于：所述连接外壳(100)的外侧固定有用以连接外部介入机器人机械手臂的外壳固定件(102)；所述连接外壳(100)上还设置有多个指示灯(103)，分别对应提示所述压力泵夹紧机构、所述注射器夹紧机构和所述导丝夹紧机构部分的工作状态。

说明书

一种介入辅助手术机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及微创血管介入手术技术领域，具体的说，涉及对于介入手术中注射造影剂、打压力泵等辅助手术操作的控制技术，更具体的说，涉及一种介入辅助手术机器人。

背景技术

[0002] 全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病，占所有疾病死亡率的30％左右，其中，我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一，
严重影响着国民健康和人们的正常生活。

[0003] 心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导
丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。

[0004] 但是介入造影手术存在以下2点问题，第一，在手术过程中，由于DSA会发出X射线，医生体力下降较快，注意力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当
引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人出现生命危险；第二，长期电离辐射
的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医生因为做介入手
术而不断积累射线的现象，已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问
题。

[0005] 在手术中，除了要穿入导管导丝外，还需要经常注射造影剂，以便更好的观察导丝导管在血管中的位置；还需要打压力泵，用于在病灶处撑开支架或球囊等等。这些过程都是
在DSA运行过程中进行的，也就是说，是有X射线的环境下完成的。因此，目前急需一种装置
能够让医生在手术室外完成这些操作过程。

[0006] 同时，国内对于介入手术机器人辅助操作存在如下几个方面的问题：(1)没有和介入机器人完整的配套的辅助操作装置；(2)无法做到和手术机器人联动和配合使用，建立相
应的安全保护措施；(3)无法进行远程控制，没有反馈信息；(4)没有和通用耗材(造影剂注
射器和介入压力泵)直接配套的装置。

[0007] 因此，如何有效的解决上述问题，是本领域技术人员需要攻克的一个难题。

发明内容

[0008] 本发明提供的一种介入辅助手术机器人，用于介入造影或治疗手术中，对注射造影剂、打压力泵和对导丝辅助夹持的控制，该介入辅助手术机器人的具体技术方案如下：

[0009] 一种介入辅助手术机器人，用于与压力泵、注射器以及导丝这些耗材配合使用；所述介入辅助手术机器人包括：

[0010] 连接外壳，所述连接外壳用以和位于其外部的介入机器人机械手臂连接，同时作为基准面支撑固定所述介入辅助手术机器人的其他部件，所述连接外壳上固定有电路板以
及与所述电路板电性连接的若干开关按钮，所述电路板外接介入机器人外部控制及显示设
备；

[0011] 压力泵端，所述压力泵端用以固定压力泵并对压力泵进行加压和减压操作，其包括设于所述连接外壳上的压力泵加减压机构、压力泵夹紧机构以及摄像机构，所述压力泵
加减压机构、所述压力泵夹紧机构以及所述摄像机构均与所述电路板电性连接，所述摄像
机构用以确定所述压力泵夹紧机构对压力泵的夹紧程度；

[0012] 注射器端，所述注射器端用以固定注射器并推动注射器向血管内注射相应药剂，其包括设于所述连接外壳上的注射器推送机构以及注射器夹紧机构，所述注射器推送机构
以及所述注射器夹紧机构均与所述电路板电性连接；

[0013] 夹紧端，所述夹紧端用以固定导丝，使导丝在手术中的必要环节中位置保持不动，其包括设于所述连接外壳上的导丝夹紧机构，所述导丝夹紧机构与所述电路板电性连接。

[0014] 本发明装置介入辅助手术机器人装置，主要用来帮助医生在手术室外完成注射造影剂、抓握导丝和打压力泵等操作，分为连接外壳、压力泵端、注射器端、夹紧端共4部分。整
个装置配合通用的耗材使用，即配合医用压力泵、介入造影剂注射器和导丝这些耗材来一
起完成手术。医生通过在手术室外的操作手柄，即可以控制辅助机器人的推杆实现注射造
影剂，给压力泵加压、减压，辅助夹持导丝等操作。

[0015] 通过采用上述技术方案，本发明解决了现有介入造影手术中，在打造影剂和压力泵时，医生和护士必须在导管床旁，因此带来的吃线问题，减少了医生对X射线的摄入量；解
决了用机器来控制现有的介入压力泵和造影注射器的操作问题；还解决了在手术过程中，
医生需要对导丝进行握紧操作的问题。

[0016] 本发明装置采用的机械结构可以适用于市场上绝大多数的压力泵和造影注射器。同时，本发明装置还可以和介入机器人构成联动系统，当介入机器人推进部分检测到危险
时，可以在第一时间停止压力泵和注射造影剂，从而保护病人的安全；本发明还可以通过介
入机器人外部控制及显示设备进行远程控制。

[0017] 在上述技术方案的基础上，本发明还可做出如下改进：

[0018] 优选的，所述压力泵加减压机构包括固定在所述连接外壳上的第一直线导轨以及第一电机固定支架，第一连接件设于所述第一直线导轨上方，将压力泵加压的方向定义为
前方，则所述第一连接件的前端固定有一第一压力传感器，所述第一压力传感器的前端固
定有第一接触板，所述第一接触板的前端能够抵住压力泵的把手；所述第一直线导轨上适
配安装有第一滑块，所述第一滑块的顶部连接所述第一连接件；所述第一连接件左右两侧
中的其中一侧上固定有行程开关以及双轴舵机，所述行程开关用以检测所述双轴舵机上的
双连杆是否接触到了压力泵的把手，所述双轴舵机上的双连杆能够旋转以夹紧压力泵的把
手；所述第一连接件左右两侧中的另外一侧上固定有一第一丝母，所述第一丝母与一第一
丝杠步进电机的输出轴配合安装以带动所述第一连接件前后运动，所述第一丝杠步进电机
安装在所述第一电机固定支架上。

[0019] 压力泵加减压机构中，压力泵的尾端设有双轴舵机，用于完成捏紧压力泵的作用，这样压力泵可以进行前后移动；行程开关用以在双轴舵机捏紧压力泵前确定双轴舵机上的
双连杆是否接触到了压力泵的把手；压力泵加减压机构中的第一丝杠步进电机带动第一连
接件沿第一直线导轨动作，用来完成对压力泵的推进和撤回动作；第一压力传感器用以检
测推送时的压力。

[0020] 优选的，所述压力泵夹紧机构包括固定在所述连接外壳上的两个第一底座、一个第二电机固定支架以及一个摄像头支架，两个所述第一底座前后并排固定在所述连接外壳
上靠近压力泵前端的位置，所述第二电机固定支架位于两个所述第一底座之间；所述第二
电机固定支架上安装有第二丝杠步进电机，在与所述第二丝杠步进电机相对的压力泵的另
外一侧设置有一第一连接板，所述第一连接板上固定有一第二丝母，所述第二丝母与所述
第二丝杠步进电机的输出轴配合安装；所述第一底座靠近所述第二丝杠步进电机的一侧设
置有竖板，该竖板远离压力泵的一侧侧面上安装有一第一手动顶丝，朝向压力泵的一侧侧
面上安装有一第一滑动板，所述第一滑动板上贴有第一医用硅胶垫；所述第一连接板朝向
压力泵的一侧侧面上安装有两个第二滑动板，所述第二滑动板上固定有第二压力传感器，
所述第二压力传感器朝向压力泵的一端连接有第二接触板，所述第二接触板上贴有第二医
用硅胶垫，所述第二医用硅胶垫与所述第一医用硅胶垫的位置相对应；所述摄像头支架上
安装有一摄像头，所述摄像头位于压力泵的上方并且对准压力泵上压力表的表盘。

[0021] 压力泵夹紧机构中的第二丝杠步进电机带动第一连接板动作，可以实现抓手的夹紧和打开；在第二压力传感器的作用下，可以感知夹紧力，从而能够保证夹紧压力泵；抓手
上设置有第一医用硅胶垫和第二医用硅胶垫，通过采用软性材料，因此可以使用各种类型
的压力泵；另外，抓手上还设置有第一手动顶丝这一手动调节装置，可以对夹紧力进行微
调。

[0022] 本发明还在压力泵上方设置有摄像头，用于观察和记录压力泵上压力表的读数。

[0023] 优选的，所述第一丝杠步进电机、所述第二丝杠步进电机、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述行程开关、所述双轴舵机以及所述摄像头均与所述电路板电性
连接；所述开关按钮包括第一开关按钮和第二开关按钮，所述第一开关按钮用以控制所述
第一丝杠步进电机，所述第二开关按钮用以控制所述第二丝杠步进电机。

[0024] 优选的，所述注射器推送机构包括固定在所述连接外壳上的第二直线导轨以及第三电机固定支架，第二连接件设于所述第二直线导轨上方，将注射器注射的方向定义为前
方，则所述第二连接件的前端固定有一第三压力传感器，所述第三压力传感器的前端固定
有第三接触板，所述第三接触板的前端能够抵住注射器的推杆；所述第二直线导轨上适配
安装有第二滑块，所述第二滑块的顶部连接所述第二连接件；所述第二连接件左右两侧中
的其中一侧上固定有一第三丝母，所述第三丝母与一第三丝杠步进电机的输出轴配合安装
以带动所述第二连接件前后运动，所述第三丝杠步进电机安装在所述第三电机固定支架
上。

[0025] 注射器推送机构中的第三丝杠步进电机带动第二连接件沿第二直线导轨动作，用来完成对注射器尾部推板的推进和撤回动作，从而实现推送造影剂到人体的动作；第三压
力传感器用以告诉机器已贴好注射器的尾部推板。

[0026] 优选的，所述注射器夹紧机构包括固定在所述连接外壳上的两个第二底座以及一个第四电机固定支架，两个所述第二底座前后并排固定在所述连接外壳上靠近注射器前端
的位置，所述第四电机固定支架位于两个所述第二底座之间；所述第四电机固定支架上安
装有第四丝杠步进电机，在与所述第四丝杠步进电机相对的注射器的另外一侧设置有一第
二连接板，所述第二连接板上固定有一第四丝母，所述第四丝母与所述第四丝杠步进电机
的输出轴配合安装；所述第二底座靠近所述第四丝杠步进电机的一侧设置有竖板，该竖板
远离注射器的一侧侧面上安装有一第二手动顶丝，朝向注射器的一侧侧面上安装有一第三
滑动板，所述第三滑动板上贴有第三医用硅胶垫；所述第二连接板朝向注射器的一侧侧面
上安装有两个第四滑动板，所述第四滑动板上固定有第四压力传感器，所述第四压力传感
器朝向所述注射器的一端连接有第四接触板，所述第四接触板上贴有第四医用硅胶垫，所
述第四医用硅胶垫与所述第三医用硅胶垫的位置相对应。

[0027] 注射器夹紧机构中的第四丝杠步进电机带动第二连接板动作，可以实现抓手的夹紧和打开；在第四压力传感器的作用下，可以感知夹紧力，从而能够保证夹紧注射器；抓手
上设置有第三医用硅胶垫和第四医用硅胶垫，通过采用软性材料，因此可以使用各种类型
的压力泵；另外，抓手上还设置有第二手动顶丝这一手动调节装置，可以对夹紧力进行微
调。

[0028] 优选的，所述第三丝杠步进电机、所述第四丝杠步进电机、所述第三压力传感器以及所述第四压力传感器均与所述电路板电性连接；所述开关按钮包括第三开关按钮和第四
开关按钮，所述第三开关按钮用以控制所述第三丝杠步进电机，所述第四开关按钮用以控
制所述第四丝杠步进电机。

[0029] 优选的，所述导丝夹紧机构包括固定在所述连接外壳上的一个第三底座、一个第三直线导轨以及一个第五电机固定支架，所述第三底座为一直角件，所述直角件的竖板朝
向导丝的一侧侧面上贴有第五医用硅胶垫，在与所述第三底座相对的导丝的另外一侧设置
有所述第三直线导轨，所述第三直线导轨上适配安装有第三滑块，所述第三滑块的顶部连
接有第三连接件，所述第三连接件朝向导丝的一侧侧面上安装有一第五压力传感器，所述
第五压力传感器朝向导丝的一端连接有第五接触板，所述第五接触板上贴有第六医用硅胶
垫，所述第五医用硅胶垫与所述第六医用硅胶垫的位置相对应；将导丝送入的方向定义为
前方，则所述第三连接件前后两侧中的其中一侧上固定有一第五丝母，所述第五丝母与一
第五丝杠步进电机的输出轴配合安装以带动所述第三连接件左右运动，所述第五丝杠步进
电机安装在所述第五电机固定支架上。

[0030] 导丝夹紧机构中的第五丝杠步进电机带动第三连接件动作，可以实现抓手的夹紧和打开；在第五压力传感器的作用下，可以感知夹紧力，从而能够保证夹紧导丝；抓手上设
置有第五医用硅胶垫和第六医用硅胶垫，因此可以确保夹紧导丝不打滑。

[0031] 优选的，所述第五丝杠步进电机以及所述第五压力传感器均与所述电路板电性连接；所述开关按钮包括第五开关按钮，所述第五开关按钮用以控制所述第五丝杠步进电机。

[0032] 优选的，所述连接外壳的外侧固定有用以连接外部介入机器人机械手臂的外壳固定件；所述连接外壳上还设置有多个指示灯，分别对应提示所述压力泵夹紧机构、所述注射
器夹紧机构和所述导丝夹紧机构部分的工作状态，方便观察。

[0033] 本发明一种介入辅助手术机器人具有如下有益效果：

[0034] 1.本发明装置可以配合市场上通用的造影注射器和介入压力泵，使用范围广泛。

[0035] 2.本发明装置安装拆卸方便，无需工具可以在3秒内完成，便于临床中的推广使用。同时设置有指示灯，及时给医生工作状态的反馈，保证手术安全。

[0036] 3.本发明装置整体结构简单，稳定性好，采用模块化结构设计，结构紧凑，体积小巧，非常适宜于手术环境。

[0037] 4.本发明装置通过测力传感器，可以实现自动夹紧和松开注射器以及压力泵的动作，方便了医生的操作。同时还可以根据实现情况来进行手动调节夹紧力。

[0038] 5.本发明装置通过装配多个传感器，可以准确的进行控制，还可以配合机器人的推进机构，实现在推进机构中发现异常受力情况，压力泵和造影注射器可以实时中断的保
护机制。

[0039] 6.本发明装置可以根据实际需要，任意设置压力泵的推送速度，通过安装摄像头，可以随时观察压力泵的压力读数。还可以任意设置造影注射器的推进速度和推进量。

[0040] 7.本发明装置设置有导丝抓握端，可以省去医生必须在导管床旁的这个手术步骤，方便了使用。

附图说明

[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。

[0042] 图1为介入辅助手术机器人(有耗材)整体示意图；

[0043] 图2为介入辅助手术机器人(无耗材)整体示意图；

[0044] 图3为介入辅助手术机器人压力泵端局部示意图；

[0045] 图4为介入辅助手术机器人压力泵端爆炸视图；

[0046] 图5为介入辅助手术机器人注射器端局部示意图；

[0047] 图6为介入辅助手术机器人注射器端爆炸视图；

[0048] 图7为介入辅助手术机器人夹紧端局部示意图；

[0049] 图8为介入辅助手术机器人夹紧端爆炸视图；

[0050] 其中，图中，

[0051] 100‑连接外壳，

[0052] 101‑电路板，102‑外壳固定件，103‑指示灯，104‑第一开关按钮，105‑第二开关按钮，106‑第三开关按钮，107‑第四开关按钮，108‑第五开关按钮；

[0053] 200‑压力泵端，

[0054] 201‑第一直线导轨，202‑第一电机固定支架，203‑第一连接件，204‑第一压力传感器，205‑第一接触板，206‑第一滑块，207‑行程开关，208‑双轴舵机，209‑第一丝母，210‑第
一丝杠步进电机，211‑第一底座，212‑第二电机固定支架，213‑第二丝杠步进电机，214‑第
一连接板，215‑第二丝母，216‑第一手动顶丝，217‑第一滑动板，218‑第一医用硅胶垫，219‑
第二滑动板，220‑第二压力传感器，221‑第二接触板，222‑第二医用硅胶垫，223‑摄像头支
架，224‑摄像头；

[0055] 300‑注射器端，

[0056] 301‑第二直线导轨，302‑第三电机固定支架，303‑第二连接件，304‑第三压力传感器，305‑第三接触板，306‑第二滑块，307‑第三丝母，308‑第三丝杠步进电机，309‑第二底
座，310‑第四电机固定支架，311‑第四丝杠步进电机，312‑第二连接板，313‑第四丝母，314‑
第二手动顶丝，315‑第三滑动板，316‑第三医用硅胶垫，317‑第四滑动板，318‑第四压力传
感器，319‑第四接触板，320‑第四医用硅胶垫；

[0057] 400‑夹紧端，

[0058] 401‑第三底座，402‑第三直线导轨，403‑第五电机固定支架，404‑第五医用硅胶垫，405‑第三滑块，406‑第三连接件，407‑第五压力传感器，408‑第五接触板，409‑第六医用
硅胶垫，410‑第五丝母，411‑第五丝杠步进电机；

[0059] 500‑压力泵，

[0060] 501‑把手，502‑压力表；

[0061] 600‑注射器，

[0062] 601‑推杆；

[0063] 700‑导丝。

具体实施方式

[0064] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0065] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置
关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具
有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0066] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0067] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0068] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0069] 实施例：

[0070] 下面根据图1‑8详细描述本发明实施例的一种介入辅助手术机器人。

[0071] 如图1、图2所示，本发明实施例公开了一种介入辅助手术机器人，用于与压力泵500、注射器600以及导丝700这些耗材配合使用；介入辅助手术机器人包括：

[0072] 连接外壳100，连接外壳100用以和位于其外部的介入机器人机械手臂连接，同时作为基准面支撑固定介入辅助手术机器人的其他部件，连接外壳100上固定有电路板101以
及与电路板101电性连接的电机驱动器、若干开关按钮，电路板101外接介入机器人外部控
制及显示设备；

[0073] 压力泵端200，压力泵端200用以固定压力泵500并对压力泵500进行加压和减压操作，其包括设于连接外壳100上的压力泵加减压机构、压力泵夹紧机构以及摄像机构，压力
泵加减压机构、压力泵夹紧机构以及摄像机构均与电路板101电性连接，摄像机构用以确定
压力泵夹紧机构对压力泵500的夹紧程度；

[0074] 注射器端300，注射器端300用以固定注射器600并推动注射器600向血管内注射相应药剂，其包括设于连接外壳100上的注射器推送机构以及注射器夹紧机构，注射器推送机
构以及注射器夹紧机构均与电路板101电性连接；

[0075] 夹紧端400，夹紧端400用以固定导丝700，使导丝700在手术中的必要环节中位置保持不动，其包括设于连接外壳100上的导丝夹紧机构，导丝夹紧机构与电路板101电性连
接。

[0076] 图1、图2为本发明介入辅助手术机器人的整体结构示意图，从图中可以看出，整个装置有三个作用，第一，帮助医生在手术室外操作推送造影剂至人体血管内；第二，推送撤
回压力泵500，用于撑起球囊或支架；第三，辅助抓握导丝700，便于机器人对导管的推送。因
此，整个装置也主要分为这三部分，它们之间相互独立，可以单独动作，也可以配合一起动
作。这些机构的操作端在手术室外，所有动作都由医生根据需要来进行操作。

[0077] 图3、图4为本发明介入辅助手术机器人压力泵端200的结构图，如图3、图4所示，压力泵加减压机构包括固定在连接外壳100上的第一直线导轨201以及第一电机固定支架
202，第一连接件203设于第一直线导轨201上方，将压力泵500加压的方向定义为前方，则第
一连接件203的前端固定有一第一压力传感器204，第一压力传感器204的前端固定有第一
接触板205，第一接触板205的前端能够抵住压力泵500的把手501，用于检测推送时的压力；
第一直线导轨201上适配安装有第一滑块206，第一滑块206的顶部连接第一连接件203；第
一连接件203左右两侧中的其中一侧上固定有行程开关207以及双轴舵机208，行程开关207
用以检测双轴舵机208上的双连杆是否接触到了压力泵500的把手501，双轴舵机208上的双
连杆能够旋转以夹紧压力泵500的把手501，这时压力泵500的拉杆就可以进行前后移动了；
第一连接件203左右两侧中的另外一侧上固定有一第一丝母209，第一丝母209与一第一丝
杠步进电机210的输出轴配合安装以带动第一连接件203以及第一连接件203上的各部件前
后运动，第一丝杠步进电机210安装在第一电机固定支架202上。

[0078] 压力泵夹紧机构包括固定在连接外壳100上的两个第一底座211、一个第二电机固定支架212以及一个摄像头支架223，两个第一底座211前后并排固定在连接外壳100上靠近
压力泵500前端的位置，第二电机固定支架212位于两个第一底座211之间；第二电机固定支
架212上安装有第二丝杠步进电机213，在与第二丝杠步进电机213相对的压力泵500的另外
一侧设置有一第一连接板214，第一连接板214上固定有一第二丝母215，第二丝母215与第
二丝杠步进电机213的输出轴配合安装；第一底座211靠近第二丝杠步进电机213的一侧设
置有竖板，该竖板远离压力泵500的一侧侧面上安装有一手动调节夹紧力的第一手动顶丝
216，朝向压力泵500的一侧侧面上安装有一第一滑动板217，第一滑动板217上贴有第一医
用硅胶垫218；第一连接板214朝向压力泵500的一侧侧面上安装有两个第二滑动板219，第
二滑动板219上固定有第二压力传感器220，第二压力传感器220朝向压力泵500的一端连接
有第二接触板221，第二接触板221上贴有第二医用硅胶垫222，第二医用硅胶垫222与第一
医用硅胶垫218的位置相对应；摄像头支架223上安装有一摄像头224，摄像头224位于压力
泵500的上方并且对准压力泵500上压力表502的表盘，以观察压力表502的读数。

[0079] 第一丝杠步进电机210、第二丝杠步进电机213、第一压力传感器204、第二压力传感器220、行程开关207、双轴舵机208以及摄像头224均与电路板101电性连接；开关按钮包
括第一开关按钮104和第二开关按钮105，第一开关按钮104用以控制第一丝杠步进电机
210，第二开关按钮105用以控制第二丝杠步进电机213。

[0080] 压力泵端200工作时，在第二丝杠步进电机213的带动下，放置好压力泵500，在按下第二开关按钮105后，可以实现自动夹紧压力泵500，当第二压力传感器220达到一定读数
后，第二丝杠步进电机213停止转动，同时可以转动第一手动顶丝216手动微调夹紧力。按下
第一开关按钮104后，第一丝杠步进电机210开始旋转带动第一连接件203及其上面的部件
向前运动，直到第一连接件203移动到行程开关207被双轴舵机208上的连杆按下，说明双轴
舵机208上的连杆已经接触到压力泵500的把手501了，第一丝杠步进电机210停止转动。双
轴舵机208控制其上的双连杆开始转动，当双连杆把把手501的按钮压下去后，停止转动。然
后，医生就可以在手术室外，根据手术的需要，控制第一丝杠步进电机210进行对压力泵500
的加压和减压的操作了。手术结束后，可以再次按下第一开关按钮104和第二开关按钮105，
进行对压力泵500的打开动作。

[0081] 图5、图6为本发明介入辅助手术机器人注射器端300的结构图，如图5、图6所示，注射器推送机构包括固定在连接外壳100上的第二直线导轨301以及第三电机固定支架302，
第二连接件303设于第二直线导轨301上方，将注射器600注射的方向定义为前方，则第二连
接件303的前端固定有一第三压力传感器304，第三压力传感器304的前端固定有第三接触
板305，第三接触板305的前端能够抵住注射器600的推杆601；第二直线导轨301上适配安装
有第二滑块306，第二滑块306的顶部连接第二连接件303；第二连接件303左右两侧中的其
中一侧上固定有一第三丝母307，第三丝母307与一第三丝杠步进电机308的输出轴配合安
装以带动第二连接件303前后运动，第三丝杠步进电机308安装在第三电机固定支架302上。

[0082] 注射器夹紧机构包括固定在连接外壳100上的两个第二底座309以及一个第四电机固定支架310，两个第二底座309前后并排固定在连接外壳100上靠近注射器600前端的位
置，第四电机固定支架310位于两个第二底座309之间；第四电机固定支架310上安装有第四
丝杠步进电机311，在与第四丝杠步进电机311相对的注射器600的另外一侧设置有一第二
连接板312，第二连接板312上固定有一第四丝母313，第四丝母313与第四丝杠步进电机311
的输出轴配合安装；第二底座309靠近第四丝杠步进电机311的一侧设置有竖板，该竖板远
离注射器600的一侧侧面上安装有一手动调节夹紧力的第二手动顶丝314，朝向注射器600
的一侧侧面上安装有一第三滑动板315，第三滑动板315上贴有第三医用硅胶垫316；第二连
接板312朝向注射器600的一侧侧面上安装有两个第四滑动板317，第四滑动板317上固定有
第四压力传感器318，第四压力传感器318朝向注射器600的一端连接有第四接触板319，第
四接触板319上贴有第四医用硅胶垫320，第四医用硅胶垫320与第三医用硅胶垫316的位置
相对应。

[0083] 第三丝杠步进电机308、第四丝杠步进电机311、第三压力传感器304以及第四压力传感器318均与电路板101电性连接；开关按钮包括第三开关按钮106和第四开关按钮107，
第三开关按钮106用以控制第三丝杠步进电机308，第四开关按钮107用以控制第四丝杠步
进电机311。

[0084] 注射器端300工作时，在第四丝杠步进电机311的带动下，放置好注射器600，在按下第四开关按钮107后，可以实现自动夹紧注射器600，当第四压力传感器318达到一定读数
后，第四丝杠步进电机311停止转动，同时可以转动第一手动顶丝216手动微调夹紧力。按下
第三开关按钮106后，第三丝杠步进电机308开始旋转带动第二连接件303及其上面的部件
向前运动，直到第二连接件303上的第三接触板305碰到注射器600的推杆601后，第三压力
传感器304测到压力值后，第三丝杠步进电机308停止转动。然后，医生就可以在手术室外，
根据手术的需要，控制第三丝杠步进电机308推动注射器600向血管内打造影剂，注射器600
推杆601的移动速度和移动距离医生可以根据需要自行设置。手术结束后，可以再次按下第
三开关按钮106和第四开关按钮107，进行对注射器600的打开动作。

[0085] 图7、图8为本发明介入辅助手术机器人夹紧端400的结构图，如图7、图8所示，导丝夹紧机构包括固定在连接外壳100上的一个第三底座401、一个第三直线导轨402以及一个
第五电机固定支架403，第三底座401为一直角件，直角件的竖板朝向导丝700的一侧侧面上
贴有第五医用硅胶垫404，在与第三底座401相对的导丝700的另外一侧设置有第三直线导
轨402，第三直线导轨402上适配安装有第三滑块405，第三滑块405的顶部连接有第三连接
件406，第三连接件406朝向导丝700的一侧侧面上安装有一第五压力传感器407，第五压力
传感器407朝向导丝700的一端连接有第五接触板408，第五接触板408上贴有第六医用硅胶
垫409，第五医用硅胶垫404与第六医用硅胶垫409的位置相对应；将导丝700送入的方向定
义为前方，则第三连接件406前后两侧中的其中一侧上固定有一第五丝母410，第五丝母410
与一第五丝杠步进电机411的输出轴配合安装以带动第三连接件406左右运动，第五丝杠步
进电机411安装在第五电机固定支架403上。

[0086] 第五丝杠步进电机411以及第五压力传感器407均与电路板101电性连接；开关按钮包括第五开关按钮108，第五开关按钮108用以控制第五丝杠步进电机411。

[0087] 夹紧端400工作时，在第五丝杠步进电机411的带动下，放置好导丝700器，在按下第五开关按钮108后，可以实现自动夹紧导丝700，当第五压力传感器407达到一定读数后，
第五丝杠步进电机411停止转动。手术结束后，可以再次按下第五开关按钮108，进行对导丝
700的打开动作。

[0088] 进一步的，连接外壳100的外侧固定有用以连接外部介入机器人机械手臂的外壳固定件102；连接外壳100上还设置有多个指示灯103，它们分别对应提示压力泵夹紧机构、
注射器夹紧机构和导丝夹紧机构部分的工作状态，通过观察指示灯103的颜色，可以看出机
器的运行状态。

[0089] 同时，本发明中的电路板101还可进一步通过数据线将其接收到的压力表数据、压力传感器数据等反馈并呈现到手术室外医生的操作屏幕上，便于医生随时掌握各项信息，
同时还可做到和手术机器人联动和配合使用，当机器人推进部分检测到危险时，可以在第
一时间停止压力泵500和注射造影剂，从而保护病人的安全。

[0090] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置
而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。

[0091] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。