用于内窥镜外科设备的自动闭环导航和控制的系统和方法技术方案

技术编号:45799050 阅读:23 留言:0更新日期:2025-07-11 20:11
提供了一种外科设备,该外科设备包括圆形地卷绕在壳体中的柔性部件。该外科设备包括处理器,该处理器被配置为预测远端的预期路径并生成控制信号。基于使用从一个或多个传感器接收到的数据而识别的至少一个解剖结构来预测预期路径。该外科设备的致动单元基于控制信号来致动远端沿着预期路径进行的三维移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及一种自动医疗设备,更具体地,涉及一种用于侵入性外科设备的自动闭环导航和控制的系统和方法。


技术介绍

1、各种外科程序包括将医疗设备植入或插入患者体内。此类设备被插入或穿过患者的体腔或管腔以用于在诸如上、中或下胃肠(gi)道、心血管道、气管、泌尿生殖道、肺部气道等各种体内部位进行诊断和/或介入。

2、这样一种插入侵入性设备的应用是结肠镜检查,进行结肠镜检查是为了在通过肛门时检查下gi道,包括直肠乙状结肠、大肠和小肠的远侧部分。医生可以使用远端带有成像设备的线缆驱动内窥镜来看见下gi道的内腔。然而,下gi道的长度和自然方向改变将使结肠镜检查程序相当有挑战性。因此,进行结肠镜检查需要大量技巧和训练。即使经过适当的训练,也可能难以有效地导航通过患者的下gi。因此,需要一种在人体内的体腔和管腔(诸如gi道)内控制和导航设备的有效且准确的方法。


技术实现思路

1、对“一个实施例”、“至少一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”、“例如”等的引用表示实施例或示例可以包括特定特征、结构、特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种外科设备,包括:

2.根据权利要求1所述的外科设备,其中,使用机器学习模型来识别所述至少一个解剖结构,其中基于关于所识别的多个解剖结构的历史数据来训练所述机器学习模型。

3.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为创建与所确定的至少一个解剖结构相对应的虚拟包络。

4.根据权利要求3所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为预测所述柔性部件的所述远端的所述预期路径,以避开与所确定的至少一个解剖结构相对应地创建的所述虚拟包络。

5.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述致动单元还被配置为在所述柔性部件的所述远端接近所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种外科设备,包括:

2.根据权利要求1所述的外科设备,其中,使用机器学习模型来识别所述至少一个解剖结构,其中基于关于所识别的多个解剖结构的历史数据来训练所述机器学习模型。

3.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为创建与所确定的至少一个解剖结构相对应的虚拟包络。

4.根据权利要求3所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为预测所述柔性部件的所述远端的所述预期路径,以避开与所确定的至少一个解剖结构相对应地创建的所述虚拟包络。

5.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述致动单元还被配置为在所述柔性部件的所述远端接近所述至少一个解剖结构时约束或限制所述柔性部件的所述远端的移动。

6.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述外科设备被配置为执行胃肠道、泌尿道、呼吸道、男性或女性泌尿生殖道、耳朵、鼻部、喉咙、大脑、脊髓、心血管系统、骨骼系统和神经系统中的一者的内窥镜程序。

7.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述壳体还被配置为容纳物理屏障,所述物理屏障将所述柔性部件与所述壳体物理地分离,其中所述物理屏障可拆卸地附接到所述壳体并且是一次性的或能够重复使用的。

8.根据权利要求1所述的外科设备,其中,基于所述柔性部件的所述远端的当前位置和从所述一个或多个传感器接收到的数据来生成针对后续位置的所述控制信号。

9.根据权利要求8所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为:

10.根据权利要求9所述的外科设备,其中,所述处理器利用机器学习模型来将所述远端的所生成的后续位置与沿着所述预期路径的预期位置进行比较。

11.根据权利要求1所述的外科设备,所述外科设备还包括保护盖,所述保护盖被配置为覆盖所述柔性部件并在所述柔性部件与体液之间形成屏障,其中所述保护盖由柔性、防水、不可渗透和透明的材料制成。

12.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述壳体呈盘的形状。

13.根据权利要求12所述的外科设备,其中,所述z电机设置在所述盘形壳体的中心以使所述壳体旋转,以将所述柔性部件卷绕在所述壳体上或从所述壳体退绕。

14.根据权利要求13所述的外科设备,其中,所述x电机和y电机与所述盘形壳体同时旋转。

15.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述壳体包括在顶部部分的齿条,附接到所述z电机的小齿轮在所述齿条上旋转以将所述柔性部件从所述壳体退绕。

16.根据权利要求15所述的外科设备,其中,所述x电机和y电机与所述z电机一起旋转。

17.根据权利要求1所述的外科设备,其中,所述壳体呈卷轴的形状。

18.根据权利要求17所述的外科设备,其中,所述z电机附接到锯齿状导向轮,所述锯齿状导向轮附接到所述柔性部件,其中所述柔性部件被夹在一侧的所述锯齿状导向轮与另一侧的自由旋转轮之间,从而将所述柔性部件卷绕在卷轴形壳体上或从所述卷轴形壳体退绕。

19.一种外科设备,包括:

20.根据权利要求19所述的外科设备,其中,所述壳体呈椭圆形或圆形的形状。

21.根据权利要求19所述的外科设备,其中,对所述解剖结构的识别包括使用机器学习模型,其中基于关于所识别的多个解剖结构的历史数据来训练所述机器学习模型。

22.根据权利要求19所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为创建与所确定的解剖结构中的每一者相对应的虚拟包络。

23.根据权利要求22所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为预测所述柔性部件的所述远端的所述预期路径,以避开与所确定的解剖结构相对应地创建的所述虚拟包络。

24.根据权利要求19所述的外科设备,其中,所述致动单元还被配置为在所述柔性部件的所述远端接近所述至少一个解剖结构时约束或限制所述柔性部件的所述远端的移动。

25.根据权利要求19所述的外科设备,其中,所述外科设备被配置为执行胃肠道、泌尿道、呼吸道、男性或女性泌尿生殖道、耳朵、鼻部、喉咙、大脑、脊髓、心血管系统、骨骼系统和神经系统中的一者的内窥镜程序。

26.根据权利要求19所述的外科设备,其中,所述壳体还被配置为容纳物理屏障,所述物理屏障将所述柔性部件与所述壳体物理地分离,其中所述物理屏障可拆卸地附接到所述壳体并且是一次性的或能够重复使用的。

27.根据权利要求19所述的外科设备,所述外科设备还包括在所述柔性部件与所述壳体的所述底侧之间的可拆卸屏障。

28.根据权利要求19所述的外科设备,其中,基于所述柔性部件的所述远端的当前位置和从所述一个或多个传感器接收到的数据来生成针对后续位置的所述控制信号。

29.根据权利要求28所述的外科设备,其中,所述处理器还被配置为:

30.根据权利要求29所述的外科设备,其中,所述处理器利用机器学习模型来将所述远端的所生成的后续位置与沿着所述预期路径的预期位置进行比较。

31.根据权利要求19所述的外科设备,所述外科设备还包括保护盖,所述保护盖被配置为覆盖所述柔性部件并在所述柔性部件与体液之间形成屏障,其中所述保护盖由柔性、防水、不可渗透和透明的材料制成。

32.一种外科设备,包括:

33.根据权利要求32所述的外科设备,其中,所述轮毂的横截面是椭圆形或圆形的。

34.根据权利要求32所述的外科设备,其中,所述z电机设置在所述壳体的中心以使所述轮毂旋转,以将所述柔性部件卷绕在所述轮毂上或从所述轮毂退绕。

35.根据权利要求32所述的外科设备,其中,所述z电机附...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑克特·辛格·肖汉布莱恩特·法姆武阿迪亚·纳拉扬·达斯
申请(专利权)人:某人就是我有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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