触觉反馈装置、系统以及用于操作医疗工具的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种触觉反馈装置，所述触觉反馈装置接收反映医疗工具施加在解剖表面上的压力的信号。紧固件将反馈装置固定到例如操作者的手腕。触觉施加部件基于所接收的信号向操作者施加触觉刺激，使得当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力处于医疗工具操作的限定范围内时，施加部件施加预定水平的触觉刺激，该预定水平指示医疗工具的压力在限定范围内施加。否则，施加部件不施加等于或超过预定水平的触觉刺激水平，或者施加部件向操作者施加超过预定水平的触觉刺激水平。

Tactile feedback devices, systems and methods for manipulating medical tools

【技术实现步骤摘要】
触觉反馈装置、系统以及用于操作医疗工具的方法相关申请的交叉引用本申请是2017年12月28日提交的临时申请62/611,228的非临时申请，该申请如同完整阐述般以引用方式并入本文。
技术实现思路
提供一种触觉反馈装置，用于与包括压力传感器的医疗工具一起使用，其中该医疗工具需要预定程度的与患者的解剖表面的接触才能正常操作。在这种情况下，医疗工具的传感器产生传感器信号，该传感器信号反映由医疗工具对使用该工具的解剖表面施加的压力量。在一个实施例中，触觉反馈装置包括紧固件，该紧固件被配置成将触觉反馈装置固定到医疗工具操作者的期望位置。触觉反馈装置包括信号输入件，该信号输入件被配置成接收反映工具的传感器信号的信号。在触觉反馈装置由紧固件固定到医疗工具操作者的期望位置的条件下，触觉施加部件被配置成向操作者施加多种水平的触觉刺激。触觉反馈装置被配置成基于由信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力处于针对医疗工具的操作选择的限定压力范围内时，施加部件向操作者施加预定水平的触觉刺激，该预定水平指示医疗工具的压力在限定范围内施加。触觉反馈装置还被配置成控制施加的触觉刺激水平，使得当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力小于限定范围时，施加部件不向操作者施加等于或超过预定水平的触觉刺激水平。触觉反馈装置还被配置成基于由信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力超过限定范围时，施加部件向操作者施加超过预定水平的触觉刺激水平。触觉反馈装置优选地包括紧固件，该紧固件被配置成将触觉反馈装置固定到操作者的手腕。在一个实施例中，触觉施加部件被配置成施加振动作为触觉刺激，并且包括与信号输入件相关联的振动部件，该振动部件被配置成以不同水平的频率振动触觉反馈装置，由此预定水平的触觉刺激为由振动部件提供的预定水平的振动频率。振动部件可设置在具有相关联的腕带的外壳中，以将外壳固定到操作者的手腕。在另一实施例中，触觉施加部件被配置成施加压力作为触觉刺激，并且包括连接到驱动机构的压力施加器，该驱动机构被配置成基于由信号输入件接收的信号选择性地驱动压力施加器，使得当触觉反馈装置固定到操作者的期望位置时，压力施加器能够向操作者的手腕施加不同水平的压力，由此预定水平的触觉刺激为由压力施加器施加的预定水平的压力。此种压力施加部件可设置在具有相关联的腕带的外壳中，以将外壳固定到操作者的手腕。驱动机构可例如被配置成直流(DC)步进马达。另一个实施例是在腕带或其它构造中使用电活性聚合物来施加电驱动的压力。限定范围可以是医疗工具的整个操作范围或操作范围的一部分。当限定范围为操作范围的一部分时，触觉反馈装置可被配置成基于由信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得施加部件响应于“开始”控制信号向操作者施加预定水平的触觉刺激，该“开始”控制信号指示医疗工具的压力在限定范围内施加，施加部件响应于“低警告”控制信号向操作者施加小于预定水平的触觉刺激水平，该“低警告”控制信号指示由力传感器产生的信号小于限定范围的下限，但在操作范围内，并且施加部件响应于“高警告”控制信号向操作者施加超过预定水平的触觉刺激水平，该“高警告”控制信号指示由力传感器产生的信号超过限定范围的上限，但在操作范围内。在此种情况下，触觉反馈装置可以被配置成基于由信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力小于限定范围时，施加部件不向操作者施加等于或超过响应于“低警告”控制信号而施加的水平的触觉刺激水平，并且当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力超过限定范围时，施加部件向操作者施加超过响应于“低警告”控制信号而施加的水平的触觉刺激水平。在限定范围为医疗工具的操作范围的至少一部分的情况下，触觉反馈装置可被配置成基于由信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得施加部件响应于“接触”控制信号向操作者施加小于预定水平的触觉刺激水平，该“接触”控制信号指示由力传感器产生的非零信号小于操作范围，并且/或者施加部件响应于“停止”控制信号向操作者施加超过预定水平的触觉刺激水平，该“停止”控制信号指示由力传感器产生的足以导致组织损伤的信号超出操作范围。触觉反馈装置具体地可与医疗工具一起使用，该医疗工具被配置成在导管远侧端部的消融工具。在此种情况下，可以基于在搏动心脏的消融规程期间由消融工具施加到心脏表面的期望压力范围来限定触觉施加部件被配置成施加预定水平的触觉刺激的压力范围。因此，可提供一种医疗系统，该医疗系统包括触觉反馈装置、包括导管探针和消融工具的导管、以及控制台，该控制台被配置成接收来自导管探针的压力传感器的传感器信号，并且产生反映传感器信号的信号并将它传送到触觉反馈装置。在此种医疗系统中，触觉反馈装置的信号输入件可包括无线接收器，并且控制台可包括传送反映传感器信号的信号的发射器。在一个实施例中，控制台包括处理器，该处理器被配置成处理传感器信号，使得反映传感器信号的信号用作控制信号来控制由触觉施加部件施加的触觉刺激水平。使用触觉反馈装置的一种示例方法包括首先将触觉反馈装置固定到医疗工具的操作者的期望位置，诸如手腕上。反映传感器信号的信号由触觉反馈装置的信号输入件接收。触觉刺激水平由触觉施加部件基于信号输入件接收的信号施加到操作者。当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力在限定范围内时，施加部件向操作者施加预定水平的触觉刺激。当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力小于限定范围时，施加部件不向操作者施加等于或超过预定水平的触觉刺激水平。当所接收的信号反映由医疗工具对患者的解剖表面施加的压力超过限定范围时，施加部件向操作者施加超过预定水平的触觉刺激水平。也可使用基于对应于触觉反馈装置的各种构造的其它方法。在与触觉反馈一起使用的医疗工具为在导管远侧端部处的消融工具的情况下，可以基于在搏动心脏的消融规程期间由消融工具施加到心脏表面的期望压力范围来限定触觉施加部件施加预定水平的触觉刺激的限定压力范围，诸如7-20克或其一部分的工具的操作范围。在与触觉反馈装置一起使用的医疗工具为在导管远侧端部处的电位标测工具的情况下，可以基于在搏动心脏的标测规程期间由标测工具施加到心脏表面的期望压力范围来限定触觉施加部件施加预定水平的触觉刺激的限定压力范围，诸如3-7克或其一部分的工具的操作范围。控制台可接收来自导管探针的压力传感器的传感器信号，并且产生反映传感器信号的信号并将它传送到触觉反馈装置。触觉反馈装置的信号输入件可包括无线接收器，使得控制台可无线地传送反映传感器信号的信号。处理器可用于产生反映传感器信号的信号，使得反映传感器信号的信号用作控制信号来控制由触觉施加部件施加的触觉刺激水平。由下文的描述和附图，本专利技术的其它目的和优点对于本领域的技术人员而言将显而易见。附图说明本专利技术的实施方案以举例的方式而非限制的方式在附图的图中示出。图1是根据本专利技术的教导内容的用于进行医疗诊断和其它规程的医疗系统的示例示意图解。图2是根据本专利技术的教导内容制成的被配置成用于图1的医疗系统的探针的远本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触觉反馈装置，所述触觉反馈装置被配置成为包括传感器的医疗工具提供触觉反馈，所述传感器产生反映由所述医疗工具对解剖表面施加的压力量的传感器信号，其中为了所述工具的操作，期望对所述解剖表面施加的压力在限定范围内，所述触觉反馈装置包括：紧固件，所述紧固件被配置成将所述触觉反馈装置固定到所述医疗工具的操作者身上的期望位置；信号输入件，所述信号输入件被配置成接收反映所述传感器信号的信号；触觉施加部件，在所述触觉反馈装置由所述紧固件固定到所期望位置的条件下，所述触觉施加部件被配置成向所述操作者施加多种水平的触觉刺激；所述触觉反馈装置被配置成基于由所述信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得：在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力在所述限定范围内的条件下，所述施加部件以预定水平向所述操作者施加触觉刺激，所述预定水平指示所述医疗工具的压力在所述限定范围内施加；在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力小于所述限定范围的条件下，所述施加部件不向所述操作者施加等于或超过所述预定水平的触觉刺激水平；并且在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力超过所述限定范围的条件下，所述施加部件向所述操作者施加超过所述预定水平的触觉刺激水平。...

【技术特征摘要】
2017.12.28 US 62/611228;2018.08.30 US 16/1179611.一种触觉反馈装置，所述触觉反馈装置被配置成为包括传感器的医疗工具提供触觉反馈，所述传感器产生反映由所述医疗工具对解剖表面施加的压力量的传感器信号，其中为了所述工具的操作，期望对所述解剖表面施加的压力在限定范围内，所述触觉反馈装置包括：紧固件，所述紧固件被配置成将所述触觉反馈装置固定到所述医疗工具的操作者身上的期望位置；信号输入件，所述信号输入件被配置成接收反映所述传感器信号的信号；触觉施加部件，在所述触觉反馈装置由所述紧固件固定到所期望位置的条件下，所述触觉施加部件被配置成向所述操作者施加多种水平的触觉刺激；所述触觉反馈装置被配置成基于由所述信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得：在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力在所述限定范围内的条件下，所述施加部件以预定水平向所述操作者施加触觉刺激，所述预定水平指示所述医疗工具的压力在所述限定范围内施加；在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力小于所述限定范围的条件下，所述施加部件不向所述操作者施加等于或超过所述预定水平的触觉刺激水平；并且在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力超过所述限定范围的条件下，所述施加部件向所述操作者施加超过所述预定水平的触觉刺激水平。2.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述紧固件被配置成将所述触觉反馈装置固定到所述操作者的手腕，所述触觉施加部件设置在所述装置的外壳中，并且所述紧固件包括被配置成将所述外壳固定到所述操作者的手腕的腕带。3.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述触觉施加部件被配置成施加振动作为触觉刺激，并且包括与所述信号输入件相关联的振动部件，所述振动部件被配置成以不同水平的频率振动所述触觉反馈装置，由此所述预定水平的触觉刺激为由所述振动部件提供的预定水平的振动频率。4.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述触觉施加部件被配置成施加压力作为触觉刺激，并且包括连接到驱动机构的压力施加器，所述驱动机构被配置成基于由所述信号输入件接收的信号选择性地驱动所述压力施加器，使得当所述触觉反馈装置固定到所述操作者身上的期望位置时，所述压力施加器能够向所述操作者施加不同水平的压力，由此所述预定水平的触觉刺激为由所述压力施加器施加的预定水平的压力。5.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述医疗工具为在导管远侧端部处的消融工具，并且所述触觉施加部件被配置成施加所述预定水平的触觉刺激的所述限定压力范围是基于在搏动心脏的消融规程期间由所述消融工具施加到心脏表面的期望压力范围的。6.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述医疗工具为在导管远侧端部处的电位标测工具，并且所述触觉施加部件被配置成施加所述预定水平的触觉刺激的所述限定压力范围是基于在患者心脏的电位标测规程期间由所述消融工具施加到心脏表面的期望压力范围的。7.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述限定范围为所述医疗工具的操作范围的一部分，并且所述触觉反馈装置被配置成基于由所述信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得：所述施加部件响应于“开始”控制信号以所述预定水平向所述操作者施加触觉刺激，所述“开始”控制信号指示所述医疗工具的压力在所述限定范围内施加；所述施加部件响应于“低警告”控制信号向所述操作者施加小于所述预定水平的触觉刺激水平，所述“低警告”控制信号指示由所述力传感器产生的信号小于所述限定范围的下限，但在所述操作范围内；所述施加部件响应于“高警告”控制信号向所述操作者施加超过所述预定水平的触觉刺激水平，所述“高警告”控制信号指示由所述力传感器产生的信号超过所述限定范围的上限，但在所述操作范围内；在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力小于所述操作范围的条件下，所述施加部件不向所述操作者施加等于或超过响应于所述“低警告”控制信号而施加的水平的触觉刺激水平；并且在所接收的信号反映由所述医疗工具对所述患者的解剖表面施加的压力超过所述操作范围的条件下，所述施加部件向所述操作者施加超过响应于所述“低警告”控制信号而施加的水平的触觉刺激水平。8.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其中所述限定范围为所述医疗工具的操作范围的至少一部分，并且所述触觉反馈装置被配置成基于由所述信号输入件接收的信号来控制施加的触觉刺激水平，使得：所述施加部件响应于“接触”控制信号向所述操作者施加小于所述预定水平的触觉刺激水平，所述“接触”控制信号指示由所述力传感器产生的非零信号小于所述操作范围；并且所述施加部件响应于“停止”控制信号向所述操作者施加超过所述预定水平的触觉刺激水平，所述“停止”控制信号指示由所述力传感器产生的足以导致组织损伤的信号超出所述操作范围。9.一种医疗系统，所述医...

【专利技术属性】
技术研发人员：M因格尔，DM陆德文，O道格，B阿施金内泽，DS勒维，Y邦雅克，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL