[发明专利]心血管介入虚拟手术力反馈系统

摘要

本发明提供了一种基于力反馈的心血管介入虚拟手术仿真系统，包括：位移采集单元、力反馈机构、电机驱动器、处理器和计算机，所述位移采集单元包括导丝位移采集单元、球囊导管位移采集单元和指引导管位移采集单元；所述力反馈机构包括导丝力反馈机构、球囊导管力反馈机构和球囊导管力反馈机构。本发明用于模拟心血管介入治疗中插入导丝、导管等过程中的运动感和力觉感，手术精确性高，重复性好，可以缩短医生的培养周期，降低手术风险。

主权项

一种基于力反馈的心血管介入虚拟手术仿真系统，其特征在于，包括：位移采集单元、力反馈机构、电机驱动器、处理器和计算机，所述位移采集单元包括导丝位移采集单元、球囊导管位移采集单元和指引导管位移采集单元；所述力反馈机构包括导丝力反馈机构、球囊导管力反馈机构和球囊导管力反馈机构，其中：所述导丝力反馈机构由导丝推拉力反馈机构和捻旋力反馈机构构成，所述推拉力反馈机构提供给导丝大小可调的推拉反馈力，所述捻旋力反馈机构提供给导丝大小可调的旋转力反馈；所述球囊导管力反馈机构、所述指引导管力反馈机构均由对应器械的推拉力反馈机构、捻旋力反馈机构以及插入导向机构组成，此处推拉力反馈机构分别提供给球囊导管、指引导管大小可调的推拉反馈力，捻旋力反馈机构分别提供给球囊导管、指引导管大小可调的旋转力反馈；所述插入导向机构引导介入器械进入对应的所述力反馈机构，之后复位；所述导丝位移采集单元、所述球囊导管位移采集单元以及所述指引导管位移采集单元用于测量插入本仿真系统的三种介入器械即导丝、球囊导管以及指引导管的位移，并将采集到的三种介入器械的轴向位移和旋转位移，并传送给计算机进行计算分析；所述计算机根据计算分析的结果发送控制信号给处理器；所述处理器接受计算机发送的控制信号，并转换成相应的控制信号发送给电机驱动器；所述电机驱动器接收处理器发出的控制信号，转换成电机工作的驱动信号，用于驱动所述导丝力反馈机构、所述球囊导管力反馈机构和所述指引导管力反馈机构力中的电机，带动这三个力反馈机构对所述导丝、所述球囊导管和所述指引导管施加运动阻力，即为人手感知到的反馈力。