用于脑血管介入的磁导航系统

技术领域

本申请涉及介入手术医疗设备技术领域，尤其涉及一种用于脑血管介入的磁导航系统。

背景技术

因为磁场具有无束缚、快速响应、低成本和相对生物安全等优点，近年来被广泛应用于手术器械的设计中。由于磁场的强穿透力，可以对位于体内有限空间的磁性手术器械进行操纵。

对于血管介入手术而言，目前普遍采用的还是机械式的血管介入器械控制推进设备用于导丝的偏转、推进和撤回。其中，导丝的偏转需要依赖其自身结构从远端传递扭矩实现头部在血管内的方向控制，这在直径较大的动脉和静脉中是容易实现的，但对于脑血管介入治疗而言，病变位置距离穿刺点很远；脑血管直径更细，需要更小尺寸的导丝，这使得采用机械扭转方式进行方向控制更加困难，此外由于脑血管结构更复杂，血管壁更薄，机械扭转方式易使导丝损伤血管壁引起出血。

综上所述，对于脑血管介入手术，采用磁控系统进行介入导丝的导航可以提高脑血管介入手术中器械末端的控制精度和手术效率，减小手术器械对脑部血管造成的伤害，本发明便是以此为目标提出的一种磁导航系统。

发明内容

本申请的实施例提供一种用于脑血管介入的磁导航系统，不仅可以在遇到血管分支或血管出现大弯曲时，控制导管导丝向期望的方向偏转，实现大角度转向或进入目标血管的功能，而且能够在需要钻取组织或钻除血栓时，产生旋转磁场从而带动导管导丝旋转。

为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种用于脑血管介入的磁导航系统，包括直线导轨和滑动连接在所述直线导轨上的导管导丝末端转向导航装置、导管导丝末端旋转驱动装置；所述导管导丝末端转向导航装置包括环形导轨和滑动连接在所述环形导轨上的第一磁性件安装滑块；所述第一磁性件安装滑块能够沿所述环形导轨的周向滑动；所述第一磁性件安装滑块上设有第一磁性件；所述导管导丝末端旋转驱动装置能够产生旋转磁场并驱动导管导丝末端旋转。

进一步地，所述环形导轨的内侧设有圆环形滑槽，所述第一磁性件安装滑块滑动连接在所述圆环形滑槽内，且伸出所述环形导轨。

进一步地，所述第一磁性件安装滑块内设有步进电机；所述步进电机的输出轴上设有第一旋转底座；所述第一旋转底座位于所述第一磁性件安装滑块的前端；第一旋转底座的前端面上设有云台，所述第一磁性件连接在所述云台上。

进一步地，所述导管导丝末端旋转驱动装置包括机械臂和第二磁性件；所述机械臂通过机械臂安装滑块滑动连接在所述直线导轨上；所述机械臂内设有电机，所述电机的输出轴上设有第二旋转底座；第二旋转底座位于所述机械臂的末端；所述第二磁性件连接在所述第二旋转底座的前端面上。

进一步地，所述机械臂为六自由度机械臂。

进一步地，所述第一磁性件和所述第二磁性件均为永磁体或电磁铁。

进一步地，所述第一磁性件和所述第二磁性件均为圆柱体或长方体。

进一步地，所述环形导轨的下端和所述机械臂安装滑块的下端均设有与所述直线导轨相适配的直线形滑槽。

进一步地，所述第一磁性件安装滑块、所述环形导轨和所述机械臂安装滑块均通过电机驱动。

进一步地，所述导管导丝末端旋转驱动装置位于所述导管导丝末端转向导航装置的后侧。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

1、本申请实施例用于脑血管介入的磁导航系统通过设置直线导轨、滑动连接在直线导轨上的环形导轨以及滑动连接在环形导轨上的第一磁性件，从而在遇到血管分支或血管出现大弯曲时，通过控制第一磁性件在环形导轨上滑动以及环形导轨在直线导轨上滑动，进而控制导管导丝向期望的方向偏转，实现大角度转向或进入目标血管的功能；并通过在直线导轨设置的机械臂，以及在机械臂的端部转动连接第二磁性件，从而能够在需要钻取组织或钻除血栓时，驱动第二磁性件转动并产生旋转磁场从而带动导管导丝旋转。

2、本申请实施例用于脑血管介入的磁导航系统通过云台和步进电机将第一磁性件转动连接在第一磁性件滑块上，从而可以通过控制云台的偏转角度对第一磁性件的位置进行微调。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例用于脑血管介入的磁导航系统的正视图；

图2为本申请实施例用于脑血管介入的磁导航系统的侧视图；

图3为本申请实施例用于脑血管介入的磁导航系统的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1至图3，本申请的实施例提供了一种用于脑血管介入的磁导航系统，包括直线导轨1、导管导丝末端转向导航装置2和导管导丝末端旋转驱动装置3。直线导轨1安装在外部平台上，导管导丝末端转向导航装置2和导管导丝末端旋转驱动装置3均滑动连接在直线导轨1上，且导管导丝末端旋转驱动装置3位于导管导丝末端转向导航装置2的后方。导管导丝末端旋转驱动装置3能够驱动导管导丝末端向预设的方向偏转，实现大角度转向或进入目标血管。导管导丝末端旋转驱动装置3能够产生旋转磁场并驱动导管导丝末端旋转以配合导丝末端的微钻结构钻除血栓或完成采样。

具体的，导管导丝末端转向导航装置2包括环形导轨21、第一磁性件安装滑块22、第一旋转底座23和第一磁性件24。环形导轨21的底部设有矩形安装部211，矩形安装部211的下端面上设有与直线导轨相适配的直线滑槽212，矩形安装部211内设有电机。由此，通过控制电机的启停可以驱动环形导轨21在直线导轨1上滑动。

环形导轨21的内环面上设有圆环形滑槽(图中未示)，第一磁性件安装滑块22滑动连接在圆环形滑槽内，且第一磁性件安装滑块22内也设有多个电机。由此，通过控制电机的启停，可以驱动第一磁性件安装滑块22沿环形导轨21的内环面运动。

第一磁性件安装滑块22的前端面上固连第一旋转底座23，第一旋转底座23通过云台(图中未示)连接第一磁性件24，且第一磁性件24伸出环形导轨21。具体的，第一磁性件24为永磁体或电磁铁，且第一磁性件为圆柱体或长方体。第一磁性件安装滑块22内设有步进电机(图中未示)，第一旋转底座23上设有云台(图中未示)，云台与步进电机连接。云台上通过铰链(图中未示)连接第一磁性件24。。由此，通过控制第一磁性件安装滑块22内的电机的启停，可以控制第一磁性件24围绕患者头部进行360度旋转以改变磁感线的方向。通过控制步进电机的启停，可以控制第一磁性件24偏转，从而对第一磁性件24的位置进行微调。

导管导丝末端旋转驱动装置3包括机械臂安装滑块31、机械臂32、第二旋转底座33和第二磁性件34。机械臂安装滑块31的下端面上也设有与直线导轨1相适配的直线形滑槽，机械臂安装滑块31内设有电机。由此，通过控制电机的启停可以驱动机械臂安装滑块31在直线导轨1上滑动。

机械臂32为六自由度机械臂，其下端固连在机械臂安装滑块31上，下端内部和机械臂末端内部均设有电机。第二旋转底座33连接在位于机械臂末端内部的电机的输出轴上，且位于机械臂32的末端。第二旋转底座33的前端面通过铰链(图中未示)连接第二磁性件34。具体的，第二磁性件34为永磁体或电磁铁，且为圆柱体或长方体。由此，通过控制机械臂32内的电机的启停，可以使第二磁性件34旋转并产生旋转磁场。

本申请实施例用于脑血管介入的磁导航系统的工作原理如下：

介入手术器械在血管内的前进和后退仍由传统推进机构完成，手术器械在体内位置追踪由医学影像设备进行。系统工作时，患者躺于手术台上，由医生进行血管穿刺将磁性导丝置入血管中，随后在医学影像设备的辅助下由推进机构推送导丝到达颈部血管。当遇到血管分支或血管出现大弯曲时，控制环形导轨21到达导管导丝末端(磁性末端)位置，并调整第一磁性件24在环形导轨21上的位置来调整导管导丝末端的方向。然后，导管导丝向前推进的同时，环形导轨21沿着直线导轨1同步移动，同时，在医学影像设备的辅助下控制第一磁性件安装滑块22和第一旋转底座23对第一磁性件24的位置进行微调，使导管导丝末端到达指定位置，并对准病变位置。

对于血管内栓塞的治疗，需要导管导丝末端有能相对于导丝旋转的微钻结构。首先，由机械臂安装滑块31和机械臂32控制第二磁性件34的位置，使其对准导管导丝末端，然后，控制机械臂32末端的第二旋转底座33旋转第二磁性件34产生旋转磁场，驱动微钻结构旋转钻除血栓，最终在推进机构和导管导丝末端转向导航装置2的作用下疏通血管。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。