用于耦合医疗系统的部件的系统和方法技术方案

本申请公开用于医疗程序中的系统和方法，其中，提供一种具有第一端部和第二端部的连接机构，该第一端部在第一接头处连接到医疗系统接口，该第二端部在第二接头处连接到解剖孔口装置。解剖孔口装置固定地耦合到患者。柔性部分被提供在第一端部和第二端部之间，该柔性部分能够响应解剖孔口装置的移动在至少一个自由度上提供柔性。

System and method for coupling components of medical system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于耦合医疗系统的部件的系统和方法相关申请本专利申请要求2017年2月6日提交的标题为“SystemsandMethodsforProvidingFlexibleConnectionsBetweenComponentsofaTeleoperationalSurgicalProcedure(用于提供远程操作外科手术程序的部件之间的灵活连接的系统和方法)”的美国临时专利申请号62/455,255的申请日的优先权和权益；2017年2月6日提交的题为“SystemsandMethodsforProvidingFlexibleConnectionsBetweenComponentsofaTeleoperationalSurgicalProcedure(用于提供远程操作外科手术程序的部件之间的灵活连接的系统和方法)”的美国临时专利申请号62/455,262的申请日的优先权和权益；2017年11月10日提交的题为“SystemsandMethodsforCouplingComponentsinaMinimallyInvasiveMedicalSystem(用于耦合微创医疗系统中的部件的系统和方法)”的美国临时专利申请号62/584,546的申请日的优先权和权益，上述专利申请中的每一个通过整体引用并入本文。
本公开涉及采用柔性连接元件以在机器人医疗程序期间为患者运动提供适应的系统和方法。具体地，本公开涉及提供柔性连接的受控移动，该柔性连接在患者移动期间适应机器人医疗系统和连接到患者的气道管理装置(例如，气管内插管)之间的移动。本公开还涉及用于在机器人医疗程序期间提供柔性连接的受控保持和释放的系统和方法。具体地，本公开涉及提供在必要时释放(即，解耦)机器人医疗系统和气道管理装置之间的柔性连接的机械机构和机电机构。在以上示例性方式中，本公开提供了在机器人医疗程序期间确保患者安全的系统和方法。
技术介绍
微创医疗技术旨在减少在医疗程序中受损的组织量，从而减少患者恢复时间、不适和有害的副作用。这种微创技术可以通过患者解剖结构中的天然孔口或通过一个或多个外科手术切口来执行。操作者通过这些天然孔口或切口可以插入微创医疗器械(包括外科手术器械、诊断器械、治疗器械或活组织检查器械)以到达目标组织位置。一种这样的微创技术是使用可以被插入解剖通道中并导向患者解剖结构内的感兴趣区域的柔性的和/或可转向的细长装置(诸如柔性导管)。由医务人员控制这种细长装置涉及几个自由度的管理，至少包括管理细长装置的插入和缩回以及装置的转向。此外，还可以支持不同的操作模式。在一个示例中，气管内插管(ET插管)可以通过患者的鼻子或嘴被插入并放置在气管内。然后医疗器械或装置可以通过气管内插管被插入，并且用于观察气管和其他支气管通道和/或用于进行活组织检查和/或用于诊断肺部疾病和感染。ET插管用于气道管理，例如用于机械通气期间以及用于在医疗程序期间防止对患者解剖结构(诸如声带)的损害。也可以使用喉罩气道(LMA)代替ET插管。诸如ET插管和LMA的装置可以统称为气道管理装置。气道管理装置可以是一种类型的解剖孔口装置，该解剖孔口装置为患者解剖结构中的自然孔口或外科手术创建的孔口提供入口通道管理和支持。通常，在外科手术程序或其他医疗程序中使用的医疗器械由操作者手动控制。在手动程序期间，操作者通过将医疗器械、支气管器械和/或诊断器械引入气道管理装置来操作这些器械以执行医疗程序。结果是，操作者能够感测并因此控制在预期运动(诸如呼吸)期间以及在意外运动(诸如咳嗽)期间影响医疗器械相对于患者解剖结构的移动的参数(例如，力、压力、位移等)。因此，操作者可以补偿患者的移动，防止医疗器械和气道管理装置的相对移动。然而，当程序是通过机器人进行(例如，远程操作)时，气道管理装置可以直接连接到机器人医疗系统，并且可以相对于机器人系统被固定和静止。在这种情况下，意外的患者运动可能引起气道管理装置从患者气道移位，这可能导致机械通气的损失和/或患者气管的损坏。因此，期望在医疗程序期间在气道管理装置和机器人医疗系统之间提供确保患者安全的连接。
技术实现思路
通过说明书随附的权利要求最好地总结了本专利技术的实施例。与一些实施例一致，本公开的系统和方法用于机器人医疗程序。在一个这样的实施例中，一种用于将机器人医疗系统可移动地耦合到解剖孔口装置的设备包括：第一端部，其经配置连接到机器人医疗系统；和第二端部，其经配置连接到解剖孔口装置。解剖孔口装置固定地耦合到患者。该设备进一步包括在第一端部和第二端部之间的中间部，该中间部经配置以适应在至少一个自由度内的机器人医疗系统和解剖孔口装置之间的运动。与一些实施例一致，本公开的系统和方法用于机器人医疗程序。在一个这样的实施例中，一种用于将机器人医疗器械系统可移动地耦合到解剖孔口装置的设备包括：中空中间部，其具有第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部之间的通道；和耦合构件，其沿着中间部的纵向轴线耦合到中间部，使得通道延伸穿过耦合构件。该耦合构件由弯曲表面组成，其经配置将解剖孔口装置可旋转地连接到机器人医疗系统。与一些实施例一致，本公开的系统和方法用于机器人医疗程序。在一个这样的实施例中，一种设备包括连接机构，该连接机构包括经配置用于附接到机器人医疗系统的第一连接器部分和经配置用于附接到耦合到患者的解剖孔口装置的第二连接器部分。第一连接器部分连接到第二连接器部分。该设备进一步包括感测机构，该感测机构经配置感测与患者相关联的相对于机器人医疗系统的参数，并且第一连接器部分经配置基于感测的参数与第二连接器部分断开。与一些实施例一致，本公开的系统和方法用于机器人医疗程序。在一个这样的实施例中，一种使用包括第一连接器部分和第二连接器部分的医疗设备的方法包括将第一连接器部分附接到机器人医疗系统，以及将第二连接器部分附接到解剖孔口装置。该解剖孔口装置耦合到患者。第一连接器部分连接到第二连接器部分，与患者相关联的相对于机器人医疗系统的参数被感测，以及第一连接器部分基于感测的参数与第二连接器部分断开。应当理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都是示例性的和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。在这方面，从以下的详细描述中，本公开的其他方面、特征和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。附图说明图1是根据一些实施例的机器人和/或远程操作医疗系统的简化图。图2A是根据一些实施例的医疗器械系统的简化图。图2B是根据一些实施例的具有扩展医疗工具的医疗器械的简化图。图3A和图3B是根据一些实施例的包括安装在插入组件上的医疗器械的患者坐标空间的侧视图的简化图。图4示出根据本公开的实施例的气道管理装置。图5示出根据本公开的实施例的操纵器组件。图6A至图6D示出根据本公开的实施例的连接机构的各个方面。图7A至图7D示出根据本公开的实施例的连接机构的各个方面。图8A至图8D示出根据本公开的实施例的连接机构的各个方面。图9A至图9D示出根据本公开的实施例的运动学连接机构的各个方面。图10A至图10D示出根据本公开的实施例的运动学连接机构的各个方面。图11示出根据本公开的实施例的感测机构的框图。图12A示出根据本公开的实施例的方法。图12B示出根据本公开的实施例的通过感测机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将机器人医疗系统可移动地耦合到解剖孔口装置的设备，所述设备包括：第一端部，其经配置连接到所述机器人医疗系统；第二端部，其经配置连接到所述解剖孔口装置，所述解剖孔口装置固定地耦合到患者；在所述第一端部和所述第二端部之间的中间部，所述中间部经配置以适应在至少一个自由度上的所述机器人医疗系统和所述解剖孔口装置之间的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.06 US 62/455,255;2017.02.06 US 62/455,262;1.一种用于将机器人医疗系统可移动地耦合到解剖孔口装置的设备，所述设备包括：第一端部，其经配置连接到所述机器人医疗系统；第二端部，其经配置连接到所述解剖孔口装置，所述解剖孔口装置固定地耦合到患者；在所述第一端部和所述第二端部之间的中间部，所述中间部经配置以适应在至少一个自由度上的所述机器人医疗系统和所述解剖孔口装置之间的运动。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部经配置适应多个自由度的运动。3.根据权利要求1所述的设备，其中适应所述机器人医疗系统和所述解剖孔口装置之间的运动发生在所述解剖学孔口装置相对于所述机器人医疗系统的微小位移期间。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一端部进一步配置为当所述机器人医疗系统与所述解剖孔口装置之间的运动包括所述解剖孔口装置相对于所述机器人医疗系统的大位移时，与所述机器人医疗系统断开。5.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，进一步包括耦合到所述机器人医疗系统的医疗系统接口，其中所述第一端部在第一接头处可移动地连接到所述医疗系统接口。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述中间部包括连接到第二管状部分的第一管状部分，其中所述第二管状部分经配置以伸缩配置可滑动地接收所述第一管状部分。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一管状部分经配置与所述第二管状部分解耦。8.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一端部经配置在所述第一接头处与所述医疗系统接口解耦。9.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，其中所述第二端部在第二接头处可移动地连接到所述解剖孔口装置。10.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，其中所述第一端部经配置与所述机器人医疗系统解耦。11.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，其中所述中间部包括波纹插管，所述波纹插管经配置收缩和扩张以适应至少一个自由度的所述运动。12.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，其中所述中间部包括滚动隔膜，所述滚动隔膜经配置在所述至少一个自由度上提供柔性。13.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，其中：所述中间部包括多个联动装置组，每个联动装置组包括通过第一铰链连接到所述第一端部的第一连杆，和通过第二铰链连接到所述第二端部的第二连杆，并且所述第一连杆和所述第二连杆通过平行四边形联动装置连接。14.根据权利要求13所述的设备，其中所述中间部包括至少三个联动装置组。15.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一铰链和所述第二铰链中的至少一个包括活动铰链。16.根据权利要求1、2、3或4所述的设备，其中所述第一端部包括具有弯曲外表面的耦合构件，所述耦合构件经配置将所述第一端部可旋转地连接到所述机器人医疗系统。17.根据权利要求16所述的设备，其中所述耦合构件包括磁性材料或响应磁场的材料。18.一种用于将机器人医疗器械系统可移动地耦合到解剖孔口装置的设备，所述设备包括：中空中间部，其具有第一端部、第二端部和在所述第一端部和所述第二端部之间的通道；和耦合构件，其沿着所述中间部的纵向轴线耦合到所述中间部，使得所述通道延伸穿过所述耦合构件，其中所述耦合构件包括弯曲表面，所述弯曲表面经配置将所述解剖学孔口装置可旋转地连接到所述机器人医疗器械系统。19.根据权利要求18所述的设备，其中所述可旋转的连接提供围绕所述纵向轴线的旋转。20.根据权利要求18所述的设备，其中所述第一端部经配置接收所述机器人医疗器械系统的细长装置，并且所述第二端部经配置耦合到所述解剖孔口装置。21.根据权利要求18所述的设备，进一步包括耦合到所述中间部并垂直于所述纵向轴线的插管，其中所述插管经配置耦合到外部空气源。22.根据权利要求18所述的设备，其中所述耦合构件包括第一构件和第二构件，其中所述第一构件和所述第二构件沿着所述中间部的所述纵向轴线间隔开。23.根据权利要求18所述的设备，其中所述耦合构件包括磁性材料或响应磁场的材料。24.根据权利要求18、19、20、21或22所述的设备，其中所述中间部包括沿着所述纵向轴线延伸的一组翅片。25.根据权利要求24所述的设备，其中所述一组翅片沿着所述纵向轴线高度逐渐变减小。26.根据权利要求24所述的设备，其中所述一组翅片基本垂直于所述纵向轴线延伸。27.根据权利要求18、19、20、21或22所述的设备，进一步包括设置在所述耦合构件内的圆筒，其中所述圆筒将所述耦合构件耦合到所述中间部。28.根据权利要求27所述的设备，其中所述圆筒通过螺纹或倒钩耦合到所述耦合构件。29.根据权利要求18、19、20、21、22或23所述的设备，其中所述耦合构件包括响应磁场的材料的环，所述设备的其余部分模制在所述环上。30.根据权利要求29所述的设备，其中所述耦合构件的所述环是开槽圆柱。31.根据权利要求18、19、20、21、22或23所述的设备，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·罗尔丹尼尔，D·W·贝利，S·J·布鲁门克兰兹，C·R·卡尔森，M·D·井上，
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