一种血管介入手术器械运动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种血管介入手术器械运动控制系统，包括导丝位移信息采集控制装置和导丝受力模拟装置；导丝位移信息采集装置包括激光位移传感器和安装在其上的镜头，激光位移传感器、镜头和与其连接的支架一同安装在钢管通道上，钢管通道安装在基座上，钢管通道在采集电路板下方穿过，导丝位移信息控制装置包括单片机电路板、外壳和设置在外壳上的开关；导丝受力模拟装置包括基座和安装在基座上的钢管通道、导丝，导丝一侧与滑块二相邻，所述滑块二通过螺母与连杆、导轨一端相连，连杆另一端通过螺母与滑块一相连，滑块一套在转轴上，转轴安装在步进电机上。其通用性好、能真实医学培训目的，有效解决了现有技术的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种血管介入手术器械运动控制系统
本技术属于一种医院内科医疗用品，具体涉及一种血管介入手术器械运动控制系统。
技术介绍
血管类疾病已经成为严重威胁人类生命的疾病之一。目前放射介入疗法对治疗此类疾病效果明显，针对传统介入手术医生的培训无法经常在临床环境下进行的问题，国内已经出现介入手术模拟教学系统用于手术培训。医学教育是非常重视实践操作的，没有临床实践就不能培养出合格的医生。现代医学人才培养的瓶颈之一就是学生被迫远离了临床真实环境下的操作练习，特别是血管内介入治疗这种要求高精确度的手术技术。常见的血管介入手术器械有各种型号的导丝、导管、造影器、气囊、支架等，由于导丝在引导导管进入血管和放置支架、球囊等手术器械中起着非常重要的作用，但是目前没有一套成熟完整的血管介入手术器械操作平台，严重阻碍了针对血管类疾病教学实践的发展。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种血管介入手术器械运动控制系统。本技术的血管介入手术器械运动控制系统能够将介入手术器械导丝的位移信号发送给上位机，准确描述上位机软件系统中虚拟导丝的位移，实现同步运动。同时导丝受力反馈装置的设计能够模拟导丝在血管中运动时遇到的阻力，提供良好的手感，达到真实医学培训目的，为介入手术医生的培训提供了很大的帮助。其通用性好、实用性强、成本较低、能以较简单的模拟操作达到真实医学培训目的，有效解决了现有技术的不足。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种血管介入手术器械运动控制系统，其特征是:包括导丝通道装置、导丝位移信息采集装置、单片机控制系统装置和导丝受力模拟装置；所述导丝通道装置由激光位移传感器、镜头、基座、弹簧挡片固定装置、导丝、钢管通道组成，所述镜头安装在激光位移传感器上，所述激光位移传感器、镜头和与其连接的支架一同安装在钢管通道上，所述导丝贯穿于钢管通道中，所述钢管通道安装在基座上，所述钢管通道下方设置有弹簧挡片固定装置；所述导丝位移信息采集装置包括焊接在采集电路板上的激光位移传感器、位移采集板接口、传感器电源，所述钢管通道在采集电路板下方穿过；所述单片机控制系统装置包括电路板、外壳和设置在外壳上的开关，所述电路板上焊接有位移采集板接口、单片机、串口转换模块、RS232串口、步进电机控制接口、电源模块和探针；所述导丝受力模拟装置包括基座和安装在基座上的钢管通道、导丝，所述导丝一侧与滑块二相邻，所述滑块二通过螺母与连杆、导轨一端相连，所述连杆另一端通过螺母与滑块一相连，所述滑块一套在转轴上，所述转轴安装在步进电机上。上述的一种血管介入手术器械运动控制系统，其特征是:所述激光位移传感器采用 ADNS-7530。上述的一种血管介入手术器械运动控制系统，其特征是:所述串口转换模块采用MAX232。本技术与现有技术相比具有以下优点:本技术的血管介入手术器械运动控制系统能够将介入手术器械导丝的位移信号发送给上位机，准确描述上位机软件系统中虚拟导丝的位移，实现同步运动。同时导丝受力反馈装置的设计能够模拟导丝在血管中运动时遇到的阻力，提供良好的手感，达到真实医学培训目的，为介入手术医生的培训提供了很大的帮助。该系统具有一定程度的通用性，以后在对血管介入手术模拟教学系统进行研究时，可以在本系统的基础上进行进一步的开发，增加和扩展功能，降低研发成本，缩短开发周期，有效解决了现有技术的不足。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】图1为本技术的激光位移传感器工作原理图；图2为本技术的导丝通道装置示意图；图3为本技术的导丝位移信息采集装置示意图；图4为本技术的单片机控制系统装置示意图；图5为本技术的导丝受力模拟装置示意图。附图标记说明:1-激光位移传感器；2_镜头；3_激光发射器；4_采集表面；5_基座；6-弹簧挡片固定装置；7-导丝；8_钢管通道；9_位移采集板接口 ；10-传感器电源；11-采集电路板；12-单片机；13_电路板；14-串口转换模块；15_RS232串口 ； 16-步进电机控制接口 ；17-电源模块；18_探针；19_开关；20_外壳；21_滑块二 ；22-滑块一 ；23_连杆；24_导轨；25_转轴；26_步进电机。【具体实施方式】如图1所示，一种血管介入手术器械运动控制系统，其特征是:包括导丝通道装置、导丝位移信息采集装置、单片机控制系统装置和导丝受力模拟装置；所述导丝通道装置由激光位移传感器1、镜头2、基座5、弹簧挡片固定装置6、导丝7、钢管通道8组成，所述镜头2安装在激光位移传感器I上，所述激光位移传感器1、镜头2和与其连接的支架一同安装在钢管通道8上，所述导丝7贯穿于钢管通道8中，所述钢管通道8安装在基座5上，所述钢管通道8下方设置有弹簧挡片固定装置6 ;所述导丝位移信息采集装置包括焊接在采集电路板11上的激光位移传感器1、位移采集板接口 9、传感器电源10，所述钢管通道8在采集电路板11下方穿过；所述单片机控制系统装置包括电路板13、外壳20和设置在外壳20上的开关19，所述电路板13上焊接有位移采集板接口 9、单片机12、串口转换模块14、RS232串口 15、步进电机控制接口 16、电源模块17和探针18 ;所述导丝受力模拟装置包括基座5和安装在基座5上的钢管通道8、导丝7，所述导丝7 —侧与滑块二 21相邻，所述滑块二 21通过螺母与连杆23、导轨24 —端相连，所述连杆23另一端通过螺母与滑块一 22相连，所述滑块一 22套在转轴25上，所述转轴25安装在步进电机26上。本实施例中，所述激光位移传感器I采用ADNS-7530。本实施例中，所述串口转换模块14采用MAX232。如图1所示为ADNS-7530工作示意图。当有物体在镜头采集距离内移动时，激光发射器3向物体表面4发射激光，经反射后由激光位移传感器I通过镜头2接收，通过光学原理获取连续物体表面图像，然后根据前后两张图像变化信息，自动计算出物体表面移动的方向和增量并存储在内部寄存器里。如图4所示，位移信息采集装置中，采集电路主要是激光位移传感器I与单片机12之间的通信电路，包括单片机12对激光位移传感器I内的寄存器进行初始化操作，以及读取激光位移传感器I采集到的导丝7实时的位移信息；再就是单片机12与上位机软件系统的串口通信电路，单片机12将位移信息处理打包后通过串口发送给上位机。激光位移传感器I采集位移信息时，将位移信息以二进制形式存储在了内部寄存器Delta_X_L、Delta_Y_L、Delta_XY_H中，单片机12通过SPI方式读取上述寄存器中的位移数据。激光位移传感器I要正常工作，准确采集导丝7的位移信息，必须先对其内部的寄存器按照一定的顺序进行配置。本实施例的导丝受力模拟装置如图5所示。导丝7在血管中移动与血管壁发生碰撞时，前进会受到阻力，因此，想要更加逼真地模拟血管内介入治疗的过程就要增加力反馈，本实施例自主设计了一个导丝受力模拟装置。该装置的作用是将上位机虚拟手术软件系统中，导丝模型与血管模型发生碰撞后对导丝模型所产生的阻力施加于真实的导丝，模拟真实的手术环境。使训练者感受到反馈力后，及时调整操作动作，从而达到训练本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血管介入手术器械运动控制系统，其特征是：包括导丝通道装置、导丝位移信息采集装置、单片机控制系统装置和导丝受力模拟装置；所述导丝通道装置由激光位移传感器(1)、镜头(2)、基座(5)、弹簧挡片固定装置(6)、导丝(7)、钢管通道(8)组成，所述镜头(2)安装在激光位移传感器(1)上，所述激光位移传感器(1)、镜头(2)和与其连接的支架一同安装在钢管通道(8)上，所述导丝(7)贯穿于钢管通道(8)中，所述钢管通道(8)安装在基座(5)上，所述钢管通道(8)下方设置有弹簧挡片固定装置(6)；所述导丝位移信息采集装置包括焊接在采集电路板(11)上的激光位移传感器(1)、位移采集板接口(9)、传感器电源(10)，所述钢管通道(8)在采集电路板(11)下方穿过；所述单片机控制系统装置包括电路板(13)、外壳(20)和设置在外壳(20)上的开关(19)，所述电路板(13)上焊接有位移采集板接口(9)、单片机(12)、串口转换模块(14)、RS232串口(15)、步进电机控制接口(16)、电源模块(17)和探针(18)；所述导丝受力模拟装置包括基座(5)和安装在基座(5)上的钢管通道(8)、导丝(7)，所述导丝(7)一侧与滑块二(21)相邻，所述滑块二(21)通过螺母与连杆(23)、导轨(24)一端相连，所述连杆(23)另一端通过螺母与滑块一(22)相连，所述滑块一(22)套在转轴(25)上，所述转轴(25)安装在步进电机(26)上。...

【技术特征摘要】
1.一种血管介入手术器械运动控制系统，其特征是:包括导丝通道装置、导丝位移信息采集装置、单片机控制系统装置和导丝受力模拟装置；所述导丝通道装置由激光位移传感器(1)、镜头(2)、基座(5)、弹簧挡片固定装置(6)、导丝(7)、钢管通道(8)组成，所述镜头(2)安装在激光位移传感器(1)上，所述激光位移传感器(I)、镜头(2)和与其连接的支架一同安装在钢管通道(8)上，所述导丝(7)贯穿于钢管通道(8)中，所述钢管通道(8)安装在基座(5)上，所述钢管通道(8)下方设置有弹簧挡片固定装置(6);所述导丝位移信息采集装置包括焊接在采集电路板(11)上的激光位移传感器(I)、位移采集板接口(9)、传感器电源(10)，所述钢管通道(8)在采集电路板(11)下方穿过；所述单片机控制系统装置包括电路板(13)、外壳(20)和设置在外壳(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗船，
申请(专利权)人：张宗船，
类型：新型
国别省市：山东;37