专利名称：一种具有输送阻力反馈功能的导管介入装置的制作方法传统的血管微创介入手术中插管操作是由医生在手术现场手工实施的，采用这种 操作方式存在诸多缺点(1)、手术现场环境差，医生不但遭受辐射伤害，还需承受沉重的铅 服；(2)、操作不够稳定，精度不易保证。因此，有必要开发专用的导管介入装置，以替代医 生在手术现场完成各种操作，使医生在与手术室相隔的操纵室内实施主从操作。由于导管 介入装置通常需要完成推拉和旋转两种基本操作，而现有的导管介入装置普遍采用如下形 式末端执行机构为摩擦轮副，能够实现导管的连续推进和撤出；旋转功能则将完成上述 推拉功能的机构整体与一对齿轮副中的从动齿轮固连，这样必然使得机构整体宽度方向尺 寸较大。考虑到手术环境中多种设备间要避免干涉问题，机构本身应当具备较大的长径比。 因此现有的导管介入装置存在结构不够紧凑的问题；而且，现有的导管介入装置大多不能 对导管输送过程中的阻力进行反馈，输送力过大会对血管壁造成损伤，甚至造成穿刺，这样 必然增加了介入过程中的危险性。
本发明的目的是提供一种具有输送阻力反馈功能的导管介入装置，以解决现有导 管介入装置存在结构不够紧凑、无输送阻力反馈功能，且介入手术医生必须在手术现场进 行操作的问题。本发明所述导管介入装置包括底座、左侧电机、右侧电机和左侧主动齿轮；所述导 管介入装置还包括导电滑环支座、左侧从动齿轮、左侧支撑架、第一导电滑环、旋转支架、左 侧导管导向套、右侧导管导向套、第一连接轴、工字型支撑梁、右侧支撑架、一级主动齿轮、 第二连接轴、三级从动齿轮、主动摩擦轮轴、锥齿轮轴、三级主动齿轮、二级从动锥齿轮、一 级从动齿轮、二级主动锥齿轮、主动摩擦轮、第二导电滑环、右侧端盖、从动摩擦轮、L形从动 摩擦轮旋转支臂、从动摩擦轮锁紧螺钉、从动摩擦轮锁紧螺母连接块、两块侧板、两对触力 传感器和两个放大电路板；所述主动摩擦轮由主动摩擦内轮和主动摩擦外轮构成；左侧支 撑架和右侧支撑架均固装在底座的上端面上，左侧电机设置在左侧支撑架和右侧支撑架之 间，左侧电机与左侧支撑架固接，左侧支撑架上设有第一通孔，左侧电机的输出轴穿过该第 一通孔设置在左侧支撑架的外面，左侧电机的输出轴上固套装有左侧主动齿轮，左侧主动 齿轮与左侧从动齿轮啮合，左侧从动齿轮固套装在旋转支架的旋转轴上，旋转支架的旋转 轴转动安装在左侧支撑架上，第一导电滑环的外环通过导电滑环支座与左侧支撑架固接， 第一导电滑环的内环固套装在旋转支架的旋转轴上，工字型支撑梁与旋转支架的旋转板平 行设置，工字型支撑梁与旋转支架的旋转板的两侧端面上各固装有一块侧板，由两块侧板、 工字型支撑梁和旋转支架的旋转板构成四框体，第一连接轴的一端与工字型支撑梁的右侧端面的中心处固接，第二连接轴的一端与工字型支撑梁的后侧端面的中心处固接；右侧电 机设置在右侧支撑架的右侧，右侧电机与右侧支撑架固接，右侧支撑架上设有第二通孔，右 侧电机的输出轴穿过该第二通孔设置在右侧支撑架的外面，右侧电机的输出轴上固套装有 一级主动齿轮，一级主动齿轮与一级从动齿轮啮合，一级从动齿轮转动安装在第一连接轴 上，第一连接轴的另一端与右侧端盖转动连接，右侧端盖与右侧支撑架固接，二级主动锥齿 轮转动套装在第一连接轴上，且二级主动锥齿轮与一级从动齿轮固接，二级主动锥齿轮与 二级从动锥齿轮啮合，二级从动锥齿轮固套装在锥齿轮轴上，锥齿轮轴的一端转动安装在 两块侧板中与其对应的一块上，锥齿轮轴的另一端转动安装在工字型支撑梁上，三级主动 齿轮固套装在锥齿轮轴上，三级主动齿轮与二级从动锥齿轮固接，三级主动齿轮与三级从 动齿轮啮合，三级从动齿轮固套装在主动摩擦轮轴上，主动摩擦轮轴的两端各转动安装在 两块侧板中与其对应的一块上，主动摩擦内轮固套装在主动摩擦轮轴上，主动摩擦内轮上 固装有两对触力传感器，主动摩擦外轮通过两对触力传感器与主动摩擦内轮连接，每对触 力传感器呈对角设置，两对触力传感器与两个放大电路板一一对应设置，每对触力传感器 的信号输出端与相对应的放大电路板信号输入端连接，该放大电路板的放大信号输出端与 第二导电滑环的内环信号输入端连接，主动摩擦内轮通过两对触力传感器将运动传递给主 动摩擦外轮，第二导电滑环的内环固套装在主动摩擦轮轴上，主动摩擦外轮的正下方设置 有从动摩擦轮，从动摩擦轮转动安装在L形从动摩擦轮旋转支臂的从动摩擦轮轴上，L形从 动摩擦轮旋转支臂的旋转臂转动安装在第二连接轴上，左侧导管导向套和右侧导管导向套 均设置在四框体内，左侧导管导向套和右侧导管导向套均位于主动摩擦外轮和从动摩擦轮 之间，左侧导管导向套的一端与旋转支架的旋转板固接，右侧导管导向套的一端与工字型 支撑梁固接，从动摩擦轮锁紧螺母连接块设置在四框体内并位于L形从动摩擦轮旋转支臂 的旋转臂的正下方，从动摩擦轮锁紧螺母连接块与两块侧板中相邻的一块固接，从动摩擦 轮锁紧螺母连接块上沿竖直方向设有螺纹通孔，从动摩擦轮锁紧螺钉与从动摩擦轮锁紧螺 母连接块上的螺纹通孔螺纹连接，旋转支架、工字型支撑梁及第一连接轴上均分别设有同 轴的导管通过孔。本发明具有如下有益效果一、由于本发明采用了差动机构，具有较大的长径比， 解决了目前介入装置结构不紧凑，易发生与其它手术设备发生干涉的问题。二、本发明采用 的差动机构可以单独或同时实施导管的输送与旋转操作，介入手术医生无需在手术现场进 行操作，从而避免了辐射伤害。三、本发明中能对导管介入过程中所受到的总的阻力进行反 馈，增强了导管介入的安全性和介入操作的真实感。图1是本发明的整体结构主视图，图2是图1的B-B剖视图，图3是图1的A-A剖 视图，图4是从动摩擦轮四与L形从动摩擦轮旋转支臂30装配在一起的俯视图，图5是主 动摩擦轮沈与触力传感器33和放大电路板34装配在一起的主视图，图6是主动摩擦内轮 26-1的主视结构示意图，图7是图6的左视剖视图，图8是主动摩擦外轮沈-2的主视结构 示意图，图9是图8的左视剖视图，图10是旋转支架8的主视结构示意图，图11是图10的 俯视图，图12是工字型支撑梁12与第一连接轴11和第二连接轴17装配在一起的主视图， 图13是图12的C-C剖视图。
一结合图1 图13说明本实施方式，本实施方式所述导管介入装 置包括底座1、左侧电机2、右侧电机16和左侧主动齿轮3 ；所述导管介入装置还包括导电 滑环支座4、左侧从动齿轮5、左侧支撑架6、第一导电滑环7、旋转支架8、左侧导管导向套 9、右侧导管导向套10、第一连接轴11、工字型支撑梁12、右侧支撑架14、一级主动齿轮15、 第二连接轴17、三级从动齿轮18、主动摩擦轮轴19、锥齿轮轴20、三级主动齿轮21、二级从 动锥齿轮22、一级从动齿轮23、二级主动锥齿轮24、主动摩擦轮沈、第二导电滑环27、右侧 端盖观、从动摩擦轮四丄形从动摩擦轮旋转支臂30、从动摩擦轮锁紧螺钉31、从动摩擦轮 锁紧螺母连接块35、两块侧板32、两对触力传感器33和两个放大电路板34 ；所述主动摩擦 轮沈由主动摩擦内轮沈-1和主动摩擦外轮沈-2构成；左侧支撑架6和右侧支撑架14均 固装在底座1的上端面上，左侧电机2设置在左侧支撑架6和右侧支撑架14之间，左侧电机 2与左侧支撑架6固接，左侧支撑架6上设有第一通孔6-1，左侧电机2的输出轴穿过该第 一通孔6-1设置在左侧支撑架6的外面，左侧电机2的输出轴上固套装有左侧主动齿轮3， 左侧主动齿轮3与左侧从动齿轮5啮合，左侧从动齿轮5固套装在旋转支架8的旋转轴8-1 上，旋转支架8的旋转轴8-1转动安装在左侧支撑架6上，第一导电滑环7的外环通过导电 滑环支座4与左侧支撑架6固接，第一导电滑环7的内环固套装在旋转支架8的旋转轴8-1 上，工字型支撑梁12与旋转支架8的旋转板8-2平行设置，工字型支撑梁12与旋转支架8 的旋转板8-2的两侧端面上各固装有一块侧板32，由两块侧板32、工字型支撑梁12和旋转 支架8的旋转板8-2构成四框体，第一连接轴11的一端与工字型支撑梁12的右侧端面的 中心处固接，第二连接轴17的一端与工字型支撑梁12的后侧端面的中心处固接；右侧电机 16设置在右侧支撑架14的右侧，右侧电机16与右侧支撑架14固接，右侧支撑架14上设有 第二通孔14-1，右侧电机16的输出轴穿过该第二通孔14-1设置在右侧支撑架14的外面， 右侧电机16的输出轴上固套装有一级主动齿轮15，一级主动齿轮15与一级从动齿轮23啮 合，一级从动齿轮23转动安装在第一连接轴11上，第一连接轴11的另一端与右侧端盖观 转动连接，右侧端盖观与右侧支撑架14固接，二级主动锥齿轮M转动套装在第一连接轴 11上，且二级主动锥齿轮M与一级从动齿轮23固接，二级主动锥齿轮M与二级从动锥齿 轮22啮合，二级从动锥齿轮22固套装在锥齿轮轴20上，锥齿轮轴20的一端转动安装在两 块侧板32中与其对应的一块上，锥齿轮轴20的另一端转动安装在工字型支撑梁12上，三 级主动齿轮21固套装在锥齿轮轴20上，三级主动齿轮21与二级从动锥齿轮22固接，三级 主动齿轮21与三级从动齿轮18啮合，三级从动齿轮18固套装在主动摩擦轮轴19上，主动 摩擦轮轴19的两端各转动安装在两块侧板32中与其对应的一块上，主动摩擦内轮沈-1固 套装在主动摩擦轮轴19上，主动摩擦内轮上固装有两对触力传感器33，主动摩擦外轮 26-2通过两对触力传感器33与主动摩擦内轮沈-1连接，每对触力传感器33呈对角设置， 两对触力传感器33与两个放大电路板34 —一对应设置，每对触力传感器33的信号输出端 与相对应的放大电路板34信号输入端连接，该放大电路板34的放大信号输出端与第二导 电滑环27的内环信号输入端连接，主动摩擦内轮沈-1通过两对触力传感器33将运动传递 给主动摩擦外轮沈-2，第二导电滑环27的内环固套装在主动摩擦轮轴19上，主动摩擦外轮 26-2的正下方设置有从动摩擦轮四，从动摩擦轮四转动安装在L形从动摩擦轮旋转支臂
630的从动摩擦轮轴30-1上，L形从动摩擦轮旋转支臂30的旋转臂30-2转动安装在第二连 接轴17上，左侧导管导向套9和右侧导管导向套10均设置在四框体内，左侧导管导向套9 和右侧导管导向套10均位于主动摩擦外轮沈_2和从动摩擦轮四之间，左侧导管导向套9 的一端与旋转支架8的旋转板8-2固接，右侧导管导向套10的一端与工字型支撑梁12固 接，从动摩擦轮锁紧螺母连接块35设置在四框体内并位于L形从动摩擦轮旋转支臂30的 旋转臂30-2的正下方，从动摩擦轮锁紧螺母连接块35与两块侧板32中相邻的一块固接， 从动摩擦轮锁紧螺母连接块35上沿竖直方向设有螺纹通孔35-1，从动摩擦轮锁紧螺钉31 与从动摩擦轮锁紧螺母连接块35上的螺纹通孔35-1螺纹连接，旋转支架8、工字型支撑梁 12及第一连接轴11上均分别设有同轴的导管通过孔。本实施方式中，由左侧主动齿轮3、左侧从动齿轮5、一级主动齿轮15、三级从动齿 轮18、三级主动齿轮21、二级从动锥齿轮22、一级从动齿轮23及二级主动锥齿轮M构成差 动机构。本实施方式中的两对触力传感器(四个)、两个导电滑环和两台电机均外购。

二 结合图10和图11说明，本实施方式所述旋转支架8由旋转轴 8-1和旋转板8-2组成；旋转轴8-1的一端与旋转板8-2的一侧端面的中心处固接，如此设 置，结构简单、容易制作。其它与
一相同。

三结合图2和图11说明，本实施方式所述旋转轴8-1的另一端外 壁上加工有外螺纹，旋转轴8-1上靠近外螺纹处加工有台肩8-1-1，左侧从动齿轮5通过与 旋转轴8-1螺纹连接的齿轮锁紧螺母36以及旋转轴8-1的台肩8-1-1的端面轴向定位。如 此设置，结构简单、定位效果好。其它与
二相同。

四结合图5 图7说明，本实施方式所述主动摩擦内轮沈-1的一 侧端面上相对于中心线对称设置有两个扇形突起沈-1-1，两个扇形突起沈-1-1上的每两 个呈对角设置的半径端面上各加工有一个触力传感器安装孔沈-1-2，每个触力传感器安装 孔沈-1-2内安装有一个触力传感器33，每个扇形突起沈-1-1上加工有一个放大电路板安 装孔沈-1-3，且该放大电路板安装孔沈-1-3位于该扇形突起沈-1-1上的两个触力传感器 安装孔沈-1-2的中间位置，每个放大电路板安装孔沈-1-3内安装有一个放大电路板34。 如此设置，触力传感器33和放大电路板34容易安装。其它与
一相同。

五结合图1说明，本实施方式所述左侧导管导向套9与右侧导管导 向套10同轴设置。如此设置，便于对导管37输送和旋转。其它与
一或二相 同。

六结合图4说明，本实施方式所述L形从动摩擦轮旋转支臂30由 从动摩擦轮轴30-1和旋转臂30-2构成；从动摩擦轮轴30-1的一端与旋转臂30-2的一侧 端面的端部固接。如此设置，具有结构简单、容易安装的特点。其它与
一相同。工作过程导管37首先穿过旋转支架8上的导管通过孔。导管的输送旋动从动摩擦轮锁紧螺钉31，使其顶住L形从动摩擦轮旋转支臂30 的旋转臂30-2，进而将设置在主动摩擦外轮沈-2和从动摩擦轮四之间的导管37夹紧。然 后，启动右侧电机16，通过右侧电机16将动力传递给一级主动齿轮15，从而带动一级从动 齿轮23转动，由于一级从动齿轮23和二级主动锥齿轮M固接(本实施方式中二者通过螺栓固接)，则运动传递到二级主动锥齿轮M与二级从动锥齿轮22，由于二级从动锥齿轮22 和三级主动齿轮21固接(本实施方式中二者通过螺栓固接)，则带动三级主动齿轮21转 动，从而带动三级从动齿轮18、主动摩擦轮轴19和主动摩擦内轮转动，主动摩擦内轮 26-1通过两对触力传感器33将运动传递到主动摩擦外轮沈-2，主动摩擦外轮沈-2旋转带 动导管37前进或后退，进行推拉导管37动作。导管的旋转旋动从动摩擦轮锁紧螺钉31，使其顶住L形从动摩擦轮旋转支臂30 的旋转臂30-2，进而将设置在主动摩擦外轮沈-2和从动摩擦轮四之间的导管37夹紧。然 后，左侧电机2和右侧电机16同时工作，左侧电机2通过左侧主动齿轮3、左侧从动齿轮5 将运动传递到旋转支架8上，从而带动两块侧板32旋转，进而带动主动摩擦外轮沈-2、二级 从动锥齿轮22旋转。同时，右侧电机16带动一级主动齿轮15，从而带动一级从动齿轮23 转动，一级从动齿轮23和二级主动锥齿轮M固接(本实施方式中二者通过螺栓固接)，则 运动传递到二级主动锥齿轮24，从而使二级主动锥齿轮M旋转。当二级主动锥齿轮M的旋转速度与二级从动锥齿轮22和旋转支架8 一起转动的 速度相同时，二级主动锥齿轮M与二级从动锥齿轮22之间无相对转动，即可实现主动摩擦 外轮沈-2和从动摩擦轮四之间所夹紧的导管37的旋转。导管的同时输送和旋转根据上述所述导管37的旋转，当二级主动锥齿轮M的旋 转速度与二级从动锥齿轮22和旋转支架8 一起转动的速度不同时，二级主动锥齿轮M与 二级从动锥齿轮22之间有相对转动，相对转动通过二级从动锥齿轮22、三级主动齿轮21、 主动摩擦轮轴19、三级从动齿轮18和主动摩擦内轮沈-1旋转，即实现导管37的输送。同 时，二级从动锥齿轮22和旋转支架8 一起转动的速度可实现导管37的旋转。调整主动摩擦外轮与从动摩擦轮之间的间距从动摩擦轮锁紧螺母连接块35的 螺纹通孔35-1内旋有从动摩擦轮锁紧螺钉31，L形从动摩擦轮旋转支臂30的旋转臂30-2 与第二连接轴17转动连接，则可以实现从动摩擦轮四与主动摩擦外轮沈-2之间的间距调 整。因此本装置可适用于不同直径的导管。当从动摩擦轮锁紧螺钉31旋进并顶住L形从 动摩擦轮旋转支臂30的旋转臂30-2时，则可实现对不同直径导管的夹紧。力反馈根据前述所述导管的输送，两对触力传感器33对称布置，一对用于传送 导管37测量力；一对用于传送与其方向相反的测量力。主动摩擦内轮沈-1和主动摩擦外 轮沈-2之间通过触力传感器33进行传动。当主动摩擦内轮沈-1旋转时，触力传感器33 与主动摩擦外轮沈-2相接触，将旋转运动传递到主动摩擦外轮沈-2，实现导管37的输送动 作；而当右侧电机16反向转动时，主动摩擦内轮沈-1转向相反，则可实现反方向的力反馈 功能。


一种具有输送阻力反馈功能的导管介入装置，它涉及一种导管介入装置。以解决现有导管介入装置结构不紧凑、无输送阻力反馈功能，且介入手术医生必须在手术现场进行操作问题。左、右侧电机的输出轴上固套装有左侧主动齿轮和一级主动齿轮，左侧主、从动齿轮啮合，一级主、从动齿轮啮合，二级主动锥齿轮与一级从动齿轮固接，二级主、从动锥齿轮啮合，三级主动齿轮与二级从动锥齿轮固接，三级主、从动齿轮啮合，主动摩擦内轮上固装有触力传感器，主动摩擦内、外轮通过触力传感器连接，触力传感器的信号输出端与放大电路板信号输入端连接，放大电路板的放大信号输出端与第二导电滑环内环的信号输入端连接。本发明用于导管的连续输送和力反馈。