一种ERCP手术机器人的操作台系统的制作方法

一种ercp手术机器人的操作台系统
技术领域
1.本发明涉及介入手术机器人操作领域，具体地，涉及一种ercp手术机器人的操作台系统。


背景技术：

2.ercp是一种非常成熟的内镜微创治疗胆胰系统疾病，也叫做经内镜逆行性胰胆管造影术。ercp可用于诊断和治疗胆结石、胆梗阻、胆管炎、胆肿瘤、胰腺肿瘤等疾病。在手术的过程中，将一条十二指肠镜插入患者的十二指肠降部，在活检管道中插入造影导管到十二指肠乳头开口处，接着注入造影剂，在x光线片下观察胰胆管的具体情况，确定是否存在病变，然后进行相应的手术。
3.ercp手术创伤小、手术时间短、并发症少、安全性高等。这种手术属于微创手术，手术创伤非常小，不会给患者带来太多的痛苦，术后恢复也比较快。但是，ercp手术需要在x射线的辅助下完成，手术医生必须长期暴露于x射线下。为了缓解介入手术医生的工作环境，工程上开发了ercp手术机器人代替医生完成手术，医生通过远程操作或遥控操作的方式，在无x射线的环境中控制ercp手术机器人完成手术。目前，市面上尚没有有效的、相近的技术方案。
4.目前，国内的ercp手术都是由医生及其团队手工操作完成，手术时操作人员需要穿戴厚重的防辐射服，且手臂部分需外露操作无法进行防辐射保护，经年累月长期的手术辐射会对操作人员造成严重的辐射伤害。另现有ercp手术需要的操作及协作人员多，在本就空间不大的手术室内略显拥堵，医生及操作人员需成天站立进行手术，工作强度大，容易疲劳，进而影响手术精确性甚至导致出错。手术过程中，医生及操作人员难以保证手不抖动，插入人体器械定位后发生移位的情况时有发生。
5.ercp手术机器人，医生坐在手术室外的操控台上，远程控制就能实行整个手术，解决了ercp手术长期辐射对操作人员造成的伤害，避免了医生操作时的手部颤动，降低了工作强度和提高手术成功率。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种ercp手术机器人的操作台系统。
7.根据本发明提供的一种ercp手术机器人的操作台系统，包括操作台基座、操作手柄以及送丝机构，其中：
8.操作基座上设置有操作台面、显示屏、支撑部以及升降装置，操作台面、显示屏以及支撑部均能够通过升降装置调节升降；
9.所述操作手柄和送丝机构均设置在操作基座的支撑部上；
10.操作手柄控制内窥镜的动作；
11.送丝机构控制导丝导管的传递动作。
12.优选地，所述操作手柄包括触发开关、旋钮模块、水路控制模块以及气路控制模块，其中：
13.触发开关用于激活操作手柄；
14.旋钮模块用于调节内窥镜的上下左右移动以及抬钳器的升起和降落；
15.水路控制模块用于控制内窥镜的水路；
16.气路控制模块用于控制内窥镜的气路。
17.优选地，操作手柄内部包括多个编码器及传感装置，旋钮模块受力运动时，对应轴旋转带动编码器旋转，编码器获取旋转角度，控制内窥镜手柄对应旋钮旋转同样角度。
18.优选地，送丝机构内部包括读取力量应变片、测速的激光感应器以及控制电机角度的角度编码器。
19.优选地，所述送丝机构包括方向控制模块、速度控制模块以及力量反馈模块，其中：
20.力量反馈模块根据导丝导管推送时反馈的力值来控制电机给予力量反馈；
21.速度控制模块主要通过激光感应器读取速度，根据结果移动导丝和导管移动。
22.优选地，所述操作基座包括底板和自底板的多个边缘向上延伸形成的侧板，侧板上设置有顶板，底板、侧板以及顶板围合形成面向用户开口的容纳空间。
23.优选地，所述底板的下表面设置有脚轮以及刹车装置。
24.优选地，还包括控制系统，所述控制系统采集到操作手柄发出的信号，控制内窥镜手柄完成对应的动作，采集送丝机构发出的信号，推送或者回撤导丝，将推送或者回撤产生的力值转换成信号控制送丝机构上的电机给予力值反馈。
25.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
26.1、本发明主要解决ercp手术长期辐射对医生造成的伤害，减少医生操作时的手部颤动，降低工作强度，减少操作人员，提高手术成功率。
27.2、本发明通过设计外部的操作手柄远程操控内窥镜操作手柄，可以保证内窥镜和辅助器械的操作便利性、精准性，最终使得手术方便顺利进行。
28.3、本发明减少了周边医务操作人员数量，最大幅度的避免了射线对手术操作人员造成的伤害。
29.4、本发明通过远程操控方式完全复制医生实际手术动作，医生通过很少的学习过程即可适应手柄操控方式。减少了医务操作人员数量，提高了医生的手术操作舒适性，降低了医生操作强度和避免了射线对手术操作人员造成的伤害。
附图说明
30.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
31.图1和2为操作手柄结构示意图。
32.图3为ercp介入用内镜操作部分架构。
33.图4为操作手柄控制逻辑图。
34.图中示出：
35.操作台基座1
36.操作手柄2
37.气路控制模块201
38.水路控制模块202
39.触发开关203
40.旋钮模块204
41.上下旋钮2041
42.左右旋钮2042
43.抬钳器旋钮2043
44.送丝机构3
具体实施方式
45.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
46.如图1至4所示，根据本发明提供的一种ercp手术机器人的操作台系统，包括操作台基座、操作手柄以及送丝机构，其中：操作基座上设置有操作台面、显示屏、支撑部以及升降装置，操作台面、显示屏以及支撑部均能够通过升降装置调节升降；所述操作手柄和送丝机构均设置在操作基座的支撑部上；操作手柄控制内窥镜的动作；送丝机构控制导丝导管的传递动作。所述操作手柄包括触发开关、旋钮模块、水路控制模块以及气路控制模块，其中：触发开关用于激活操作手柄；旋钮模块用于调节内窥镜的上下左右移动以及抬钳器的升起和降落；水路控制模块用于控制内窥镜的水路；气路控制模块用于控制内窥镜的气路。
47.操作手柄内部包括多个编码器及传感装置，旋钮模块受力运动时，对应轴旋转带动编码器旋转，编码器获取旋转角度，控制内窥镜手柄对应旋钮旋转同样角度。送丝机构内部包括读取力量应变片、测速的激光感应器以及控制电机角度的角度编码器。送丝机构包括方向控制模块、速度控制模块以及力量反馈模块，其中：力量反馈模块根据导丝导管推送时反馈的力值来控制电机给予力量反馈；速度控制模块主要通过激光感应器读取速度，根据结果移动导丝和导管移动。操作基座包括底板和自底板的多个边缘向上延伸形成的侧板，侧板上设置有顶板，底板、侧板以及顶板围合形成面向用户开口的容纳空间。底板的下表面设置有脚轮以及刹车装置。还包括控制系统，所述控制系统采集到操作手柄发出的信号，控制内窥镜手柄完成对应的动作，采集送丝机构发出的信号，推送或者回撤导丝，将推送或者回撤产生的力值转换成信号控制送丝机构上的电机给予力值反馈。
48.进一步说明，本发明提出了ercp介入用内镜操作部分架构。本发明设计了一种操作结构使得医生可以远程操作机构完成ercp手术中。
49.ercp介入用内镜操作部分架构由操作台基座、操作手柄、送丝机构大部分组成，操作台基座带有脚轮刹车装置以及多块显示屏，操作台面及显示屏可以升降适应医生使用。操作手柄仿内窥镜操作手柄，内部含有多个编码器及传感装置捕捉医生操作动作来远程完成手术。送丝机构内部含多种传感装置，可以捕捉医生操作的方向和速度来远程控制送丝装置的方向及速度，送丝机构也含有反馈装置，可以将远端送丝机构推送时收到的阻力及
时反馈给医生。操作手柄仿内窥镜手柄有旋钮模块，水路控制模块，气路控制模块；送丝机构含有方向及速度控制模块，力量反馈模块。
50.本发明工作流程如下：首先医生根据指示复位操作手柄，当检测到完成复位后，医生开始操作控制手柄，医生操作手柄的动作通过左右旋钮编码器角度、上下旋钮编码器角度、水路接近开关、气路接近开关中的任一项或者任多项检测，对应的传输信号控制旋转电机、控制电机打开水路、控制电机打开气路开关。送丝机构用于实现送丝功能，实现速度、方向控制，并能反馈导丝导管推送时的力值。
51.在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。
52.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。