外科手术穿刺装置插入系统和相关方法制造方法及图纸

一种医疗穿刺装置系统包括穿刺装置、传感器和指示器系统。穿刺装置配置为产生通过患者组织并进入内部患者腔体的穿刺，以使得医疗工具能够通过该穿刺插入腔体中。传感器配置成产生指示穿刺装置穿过组织进入腔体的运动的信号。指示器系统可以由控制器操作以响应于由传感器所产生的信号产生人类可感知的反馈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】外科手术穿刺装置插入系统和相关方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月12日提交的美国临时申请No.62/407,203的权益。在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分并且在先申请的公开内容通过引用结合在本申请的公开内容中。
本说明书涉及医疗穿刺装置插入系统和方法。
技术介绍
内窥镜检查术是一种微创外科手术。腹腔镜检查是内窥镜检查术的一种形式，其包含腹腔内的微创检查和外科手术。在典型的腹腔镜外科手术中，切口被制成使得外科手术器械能够进入腹腔。患者的腹腔充满气体，并且套管通过切口，例如通过患者的身体以向腔体提供端口。外科手术工具通过端口进入内部患者腔体并被操纵以对患者执行外科手术。在远程外科手术系统中，操作者(例如外科医生)通过在远离患者的位置处操纵控制装置来远程控制外科手术工具的操纵。
技术实现思路
在一个方面，医疗穿刺装置系统包括穿刺装置、传感器和指示器系统。穿刺装置被配置为创建通过患者组织并进入内部患者腔体的穿刺，以使得医疗工具能够插入腔体中。传感器被配置为产生指示穿刺装置通过组织进入腔体的运动的信号。指示器系统可由控制器操作以响应于传感器产生的信号生成人类可感知的反馈。在另一个方面，穿刺装置插入系统包括远程可控操纵器，以支持穿刺装置并且创建通过患者组织进入内部患者腔体的穿刺，从而使得医疗工具能够通过穿刺插入腔体中。穿刺装置插入系统还包括连接到操纵器的关节并且可操作地控制穿刺装置的移动的驱动系统。穿刺装置插入系统进一步包括耦合到操纵器的传感器，并且该传感器被配置为产生指示穿刺装置通过组织进入腔体的运动的信号。穿刺装置插入系统还包括可操作地耦合到传感器和驱动系统的控制器。控制器被配置为基于信号操作驱动系统，以通过引导穿刺装置通过组织并进入腔体中来形成穿刺。在又一个方面，一种帮助插入穿刺装置的方法包括检测穿刺装置通过患者组织进入内部患者腔体的运动，以创建通过组织进入腔体的穿刺。该方法还包括响应于检测穿刺装置通过组织进入腔体的运动而生成人类可感知的反馈，从而发出通过穿刺的医疗工具接近腔体的信号。前述的优点可以包括但不限于下面和本文其他地方描述的那些优点。在穿刺装置的插入期间，由机器提供的操作者反馈能够使操作者集中注意力于插入穿刺装置以创建通过患者组织的穿刺并使医疗工具能够进入患者腔体。与传统方法相比，操作者反馈可以提高穿刺的容易性和安全性，在传统方法中，操作者在没有这种反馈的情况下创建穿刺，或者在创建穿刺的过程中在某点处暂停以执行手动测试以评估穿刺。在一些实施方式中，不是基于触觉感觉在插入期间凭直觉感知穿刺装置相对于患者组织的位置，操作者能够利用传感器数据来更准确地测量穿刺装置的位置。当穿刺装置通过组织被插入时，反馈能够通知操作者插入过程的进展并指示操作者是否应该对穿刺装置的操纵进行任何调整。本文所描述的系统和方法通过引导插入过程可以加速执行医疗操作的过程。在某些情况下，这些系统和方法可以减少操作者错误。人类可感知的反馈可以进一步防止操作者在使用穿刺装置创建穿刺的过程期间以增加并发症的可能性的方式移动穿刺装置。在一些实施方式中，传感器数据用于穿刺装置的自主控制以减少人为错误的风险。穿刺装置通过例如操纵器的驱动系统的控制被自主引导，并且传感器数据可以用于确保穿刺装置以安全的方式通过患者组织。本说明书中所描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书、附图和权利要求，其他潜在的特征、方面和优点将变得显而易见。附图说明图1是外科手术穿刺装置插入系统的侧视图，该外科手术穿刺装置插入系统包括通过患者组织被插入的穿刺装置。图2是外科手术穿刺装置插入系统的框图。图3是引导穿刺装置插入的过程的流程图。图4是引导穿刺装置插入的另一过程的流程图。图5A至图5C描绘了穿刺装置插入通过患者组织。图6是外科手术系统的示意性俯视图。图7是表示反馈过程的框图。图8是抑制穿刺装置的运动的过程的流程图。图9是抑制穿刺装置运动的另一过程的流程图。图10A至图10C分别是具有仪器的远程可控操纵器的底视图、侧视图和后视图。图10D是图10A至图10C的远程可控操纵器和仪器的示意图。图11是包括力传感器的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图12是包括光学传感器的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图13是包括电特性传感器的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图14是包括电容传感器的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图15是包括音频接收器的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图16是包括压力传感器的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图17是包括稳定装置的外科手术穿刺装置插入系统的侧视图。图18是包括电子推车的外科手术系统的俯视图。图19是计算机系统的示意图。在各个附图中，相同的附图标记和名称表示相同的元件。具体实施方式穿刺装置可以用于创建通过患者组织并进入内部患者腔体的穿刺，以使医疗工具(例如手术工具)能够进入内部患者腔体。特别地，医疗工具可以通过穿刺插入，使得医疗工具可以用于执行医疗手术。在一些实施方式中，具有端口的穿刺装置(例如插管)可以定位成延伸通过穿刺。医疗工具可以通过端口插入以在内部患者腔体内执行医疗手术。穿刺装置可以由人类操作者(例如外科医生)手动操纵，并且被移动通过患者组织并进入内部患者腔体以形成穿刺。本文所描述的系统、装置和方法可以能够例如使用传感器来监测穿刺装置的插入，使得与插入相关的参数保持在预定义范围内。此外，这些系统、装置和方法可以提供指导，例如，通过向人类操作者提供人类可感知的反馈、通过控制穿刺装置的运动等，使得可以在不增加对患者造成并发症的风险的情况下快速创建穿刺。医疗穿刺装置插入系统和相关方法的示例图1示出了可用于外科手术的医疗穿刺装置插入系统的示例。在图1所示的示例中，外科手术穿刺装置插入系统100包括穿刺装置保持器102和传感器系统104。穿刺装置保持器102支撑用于在患者的体壁上创建穿刺的穿刺装置106。例如，穿刺延伸通过患者的组织108并进入内部患者腔体110。由穿刺装置106创建的穿刺使得外科手术工具能够通过穿刺插入腔体110中。由穿刺装置106创建的穿刺使得外科手术工具能够通过第一穿刺插入腔体110中，或者使用第一穿刺实现注气后进行第二穿刺。示例性外科手术工具包括感测装置和成像装置，诸如内窥镜和相机，以及用切割、烧灼、缝合、抓握、吻合或以其他方式与组织相互作用的医疗器械。传感器系统104包括例如响应于穿刺装置106的运动而产生信号的传感器。当穿刺装置106通过组织108被插入时，传感器系统104产生指示穿刺装置106通过组织进入腔体110的运动的信号。在一些实施方式中，传感器系统104物理地耦合到穿刺装置保持器102。插入系统100的许多变体是可能的。例如，一些实施方式可以不包括穿刺装置保持器102，并且传感器系统104可以与穿刺装置106整体或部分地物理分离。参考图2中所示的示例框图200，在使用人类可感知的反馈来引导穿刺装置106创建穿刺的实施方式中，指示器系统112可由控制器114操作以响应于由传感器系统104所产生的信号生成人类可感知的反馈。框图200可以与外科穿刺装置插入系统100一起使用。在这方面，指示器系统112可由控制器114操作以引导穿刺装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗穿刺装置系统，其包括：穿刺装置，用于创建通过患者组织并进入内部患者腔体的穿刺，以使医疗工具能够插入所述腔体中；传感器，用于产生指示所述穿刺装置通过所述组织进入所述腔体的运动的信号；和指示器系统，其由控制器操作以响应于由所述传感器产生的所述信号产生人类可感知的反馈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.12 US 62/407,2031.一种医疗穿刺装置系统，其包括：穿刺装置，用于创建通过患者组织并进入内部患者腔体的穿刺，以使医疗工具能够插入所述腔体中；传感器，用于产生指示所述穿刺装置通过所述组织进入所述腔体的运动的信号；和指示器系统，其由控制器操作以响应于由所述传感器产生的所述信号产生人类可感知的反馈。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括用于支撑所述穿刺装置的保持器，其中所述传感器物理地耦合到所述保持器。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述患者组织包括组织的第一层和组织的第二层；和所述信号指示所述穿刺装置从组织的所述第一层到组织的所述第二层的运动。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号指示所述穿刺装置在所述腔体中。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述信号是指示所述穿刺装置进入所述腔体中的运动的第一信号，所述传感器配置成产生第二信号，所述第二信号指示所述穿刺装置从所述患者组织的第一层到所述患者组织的第二层的运动，以及所述指示器系统可由所述控制器进一步操作，以响应于由所述传感器产生的所述第二信号产生附加的人类可感知的反馈。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述指示器系统可由所述控制器操作以基于患者信息产生所述人类可感知的反馈。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述患者信息包括用于所述穿刺的插入部位的位置。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述患者信息包括患者的姿势。9.根据权利要求6所述的系统，其中所述患者信息指示患者的物理特征。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述物理特征包括所述患者的大小。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述物理特征包括所述患者组织的厚度。12.根据权利要求6所述的系统，其中所述患者信息包括表示患者的区域的图像的数据，所述患者的区域包括所述患者组织和所述腔体。13.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述指示器系统可由所述控制器操作以基于插入部位生成所述人类可感知的反馈，所述插入部位包括所述穿刺的位置。14.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述传感器包括可压缩装置，所述可压缩装置配置为压缩的量与所述可压缩装置周围的所述组织的刚度成比例，并且所述信号指示所述组织的刚度。15.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述传感器是力传感器，所述力传感器配置为响应于所述穿刺装置上的力而产生所述信号。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器配置为：基于所述信号确定所述穿刺装置上的力的减小；和操作所述指示器系统以响应于所述力的所述减小生成所述人类可感知的反馈。17.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述传感器是光学传感器，所述光学传感器配置为响应于由所述光学传感器接收的光学信号而产生所述信号。18.根据权利要求17所述的系统，其中所述光学传感器配置成发射光并检测所述光的反射以产生所述信号。19.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器配置为：基于所述信号确定患者组织距所述光学传感器的距离；和响应于所述距离大于阈值距离，操作所述指示器系统以生成所述人类可感知的反馈。20.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述传感器配置为响应于检测到电学特性而产生所述信号，所述电学特性选自由与所述组织相关联的电容、电阻抗和电感组成的组。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述控制器被配置为：基于所述信号确定所述电学特性的变化；和响应于所述电学特性的所述变化指示所述穿刺装置已经进入所述腔体，操作所述指示器系统以生成所述人类可感知的反馈。22.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述传感器配置为响应于指示所述穿刺装置移动通过所述患者组织或移动到所述腔体中的可听信号而产生所述信号。23.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述传感器是压力传感器，所述压力传感器响应于靠近所述穿刺装置的远端部分的压力而产生所述信号。24.根据权利要求23所述的系统，其中所述控制器配置为操作吹入器以通过所述穿刺装置喷射流体，并且所述压力传感器配置为响应于由所述喷射流体引起的压力而产生所述信号。25.根据权利要求24所述的系统，其中所述流体包括气体，并且所述控制器配置成操作所述吹入器以通过以下方式喷射所述流体：响应于所述压力传感器产生指示所述穿刺装置的所述远端部分在所述组织中的第一信号，以第一流速喷射所述流体，以及响应于所述压力传感器产生指示所述穿刺装置的所述远端部分在所述腔体中的第二信号，以大于所述第一流速的第二流速喷射所述流体。26.根据权利要求23所述的系统，其中所述控制器配置为：基于所述信号检测所述压力的降低；和响应于所述压力的所述降低，操作所述指示系统以生成所述人类可感知的反馈。27.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，其中所述穿刺装置包括第二传感器，所述第二传感器用于感测所述穿刺装置通过所述组织进入所述腔体的运动，并且所述传感器是接收器，所述接收器配置为从所述第二传感器接收数据。28.根据权利要求1所述的系统或根据权利要求2-12中任一项所述的系统，进一步包括稳定装置，所述稳定装置用于施加稳定力到所述组织的区域，所述组织的区域包括用于所述穿刺的插入部位。29.根据权利要求28所述的系统，其中所述稳定装置包括抓握装置，所述抓握装置可操作以抓握所述组织的所述区域。30.根据权利要求28所述的系统，其中所述稳定装置包括抽吸装置，所述抽吸装置将牵引力施加到...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·佩奇，S·P·迪马奥，B·伊特科维兹，G·A·林奇，J·R·斯蒂格，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国,US