远程控制的导管插入系统技术方案

一种用于远程控制把可选择地具有控制手柄的细长型医疗器械定位在患者体内的系统，包括：机器人系统和构造成控制机器人装置的远程控制器。机器人系统包括：手柄控制器；耦接到手柄控制器的橇状部件；橇状部件构造成把医疗器械定位的患者体内；以及橇状底座，其被构造成向患者身体推进橇状部件，所述橇状底座耦接到有效地保持橇状底座内处于无菌状态的无菌隔板。医疗器械导入器有效地在患者体内引导细长型医疗器械。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医疗器械在患者体内的定位。更具体的说，本专利技术涉及使用远程控制 系统把诸如导管之类的医疗器械定位在患者体内，其中通过无菌装置进行导管的传送。可 替代地，本专利技术还用来定位和部署心脏起搏器和/或去纤颤器导线。
技术介绍
诸如电生理学侵入治疗之类的侵入治疗非常复杂，而且当前需要使用放射线(例 如，透视检查)以视觉观察诸如导管之类的装置的位置，帮助把该装置定位在患者体内某 一位置，诸如心脏或者循环系统。为了有利于安置导管，包括电生理学领域的某些领域已经 研发出可操控的多极成形导管。另外，也已经研发出三维非透视检查标测系统，来帮助识别 导管的空间位置并且把它们的位置以及心脏的电活动一起存档。即使出现了这样的导管和标测系统，但是这些过程仍会使患者、操作人员和其他 医护人员暴露于高累积剂量的放射线，这会对那些接触到放射线的人造成长期的不利影 响。患者可能仅仅一次或两次直接暴露于这种过程，而大量的操作人员和医护人员在长时 间内会在很多过程中直接和间接地暴露于放射线。为了保护操作人员和医护人员免受这种辐射，需要穿上包括铅制围挡、手术服、眼镜、防护裙等的屏蔽服。这些铅制 衣服，尤其是铅制围挡相当重并且很不舒服，并且使用这些衣服会导致颈部和腰脊柱损伤。作为这种铅制屏蔽服的替代物是“仿”铅，即采用与铅相仿的物质作为阻隔物。即 便这样，重量较轻的屏蔽服仍会向脊柱施加持续的压力，这会产生不适感，而且久而久之会 造成颈部、背部和/或腰椎损伤。考虑到有关放射线暴露的顾虑以及铅制防护的缺点，已经研发出各种方法和系 统，使医师或技术人员能够远程控制导管的插入和移动。可商购得到的导管，诸如球囊扩张 成形术导管，典型地具有至少六个活动范围。用于远程控制导管的已知系统需要使用与特 殊系统兼容的专用导管，这种导管比可商购的现成导管更贵。而且，已知的远程控制的导管 插入系统中有着非直观的控制并且通常与医学院教导的治疗过程不符。因此，需要用户学 习新装置以及新的用于导管插入的移动控制。因而，需要一种能采用可商购得到的导管并且利用这些导管的已知特征的优点的 远程控制的导管插入系统。这会使用户使用舒适而熟悉的控制输入来利用该装置。在把导管传送给患者的现有系统中，外壳阻止了操作人员在必要时手动调节导 管。本专利技术允许操作人员即使在插入系统正在工作中的情况下也能手动调节导管固定器中 的导管。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了 一种用于远程控制机器人装置把诸如导管之类的医疗器械插 入并定位在人体患者或动物患者的体内的系统和方法。通过采用具有直接和/或远程检测 能力或其他能力的标准透视检查(采用X光)、血管造影术、和/或三维标测非透视检查成 像设备，可以看到该装置。本专利技术的某些实施例允许操作人员，诸如医生或其他医疗专业人 员，位于远离患者实际位置的位置上并且使用包括远程控制台和控制器的远程控制机构来 控制机器人装置把诸如导管之类的医疗器械插入、置于和定位在患者体内。导管可以送到 体内非血管部位以发现目标并且记录、诊断、和/或给予处理或治疗。导管可以位于布置在 机械传送系统上的传送装置上，该系统保持导管插入到患者体内之前和插入期间的无菌状 态。系统可以把成像设备与远程监测器集成在一起，并且通过使医疗器械远程视觉可见，将 医疗器械体内。随后可以使用如上所述的系统对该装置进行定位。在本专利技术的一个实施例中，操作人员直接进行静脉或动脉血管接入或非血管接 入，并且诸如导管之类的医疗器械被插入到导入器鞘，并且随后进给、推进并且被引导通过 无菌环境到达适当的位置。在本专利技术的另一实施例中，还可以实现血管接入。在这种实施 例中，医疗过程的操作人员可以从远离患者的位置(诸如，屏蔽控制室)在患者体内推进、 移动、定形、操控和偏转标准的电生理学导管(诸如切除导管)，并且避免暴露于通常与这 种治疗过程有关的具有潜在伤害的辐射。以此方式，本专利技术可以使医生或其他医疗人员在 执行这种医疗过程时不需要穿着防护服，这种防护服可能很不舒服，并非完全有效，而且久 而久之会对穿着者造成伤害。在本专利技术的另一实施例中，提供了一种控制机器人装置把诸如导管之类的医疗器 械定位在患者体内的系统和方法。该医疗器械是具有控制手柄的细长型医疗器械，这种医 疗器械的例子包括导管、导引钢丝、导入器鞘或导管、以及导引鞘或导管。特定导管的示例 包括但不限于，切除导管、标测导管、球囊扩展导管、灌注导管、起搏和/去纤颤导线等。该 实施例可以包括机器人装置和远程控制机构或系统，机器人装置构造成把医疗器械定位在 患者体内，远程控制机构或系统构造成控制机器人装置对医疗器械进行定位。远程控制机 构优选地包括⑴远程控制台和⑵与远程控制台通信的控制器。优选地，机器人装置具 有手柄控制器来容纳医疗器械的控制手柄，而且机器人装置耦接到橇状部件用于推进所述 导管。远程控制机构可以包括远程控制台和机器人装置控制器，其中诸如医生或其他医疗 专业人员之类的操作人员使用远程控制台来控制机器人装置。远程控制台包括适当的控制 旋钮、操作杆、开关、按钮、滑块或其他控件，诸如操控手柄。机器人装置的手柄控制器耦接 到可移动的橇状部件，例如，该可移动的橇状部件沿橇状床架或底座的一个或多个轨道以 二维直线运动来推进，橇状底座可以安装到固定表面或支撑物上。细长型医疗器械的尖端 在传送到患者之前和传送期间被插入到橇状底座的无菌环境以提供最佳的无菌状态。优选 地，机器人装置包括无菌环境，使得在细长型医疗器械插入患者体内之后，在不破坏无菌状 态的情况下，手柄可以与控件脱离，可以被手动操作，并且随后与控制器再次接合。当用手操控时，当今的导管装置能够在至多六个活动范围内移动。例如，导管无疑 可以来回移动，使得导管的较长部分可以被插入到被治疗者并且移动。导管还可以顺时针 和逆时针旋转。而且，许多导管的被称为“可操控的”远端或尖端，可以在几个方向上偏转。远程控制机构还可以包括一个或多个发射器、接收器或者收发器，通过有线和/ 或无线传输机制，包括经由拨号、电缆、或宽带调制解调器互联网传输，在远程控制台和机 器人装置控制器之间传送信息。操作人员可以从远离患者位置的位置，包括但不限于屏蔽 控制室，来控制机器人装置。机器人装置可以包括一个或多个传感器，把有关患者体内导 管的移动以及导管的环境的信息传送到远程控制台。更具体的说，手柄控制器可以是实体 导线或无线方式连接的，手柄控制器通过阻性、振动、声音和/或颜色编码的LED机构提供 HAPTIC(S卩，触感)反馈。类似地，机器人装置可以具有传感器，把诸如强度、压力、温度和位 置之类的期望的信息提供给控制台或远程控制器。在本专利技术的另一实施例中，机器人装置可以被构造成允许操作人员把医疗器械插 入到患者体内并且把医疗装置定位在患者体内。医疗器械可以是导管，并且机器人装置可 以是导管控制装置，该导管控制装置被构造成允许操作人员使用远程控制装置来在患者体 内进行下面的一个或多个操作插入导管、推进或进给导管、操控导管、旋转导管、布置导 管、定形导管、或者偏转导管。导管或其他医疗器械可以被插入和定位在患者体内的多个部 位和系统内，诸如患者的心脏或循环系统内。在本专利技术的另一实施例中，细长型医疗器械可以是导管，诸如电生理学导管和/ 或介入式导管。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于远程操控并且在患者体内定位具有近端部分的细长型医疗器械，所述系统包括：机器人装置，其包括：手柄控制器，其用于容纳所述细长型医疗器械的近端部分；橇状部件，其耦接到所述手柄控制器；以及橇状底座，其用于沿着朝向患者身体的导轨推进所述橇状部件，所述橇状底座耦接到无菌隔板，借助可再密封的传送通道，所述无菌隔板有效地保持所述橇状底座内处于无菌状态，所述传送通道用于容纳和引导所述细长型医疗器械；以及远程控制器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-16 61/021,507;US 2008-5-13 61/052,790一种用于远程操控并且在患者体内定位具有近端部分的细长型医疗器械，所述系统包括机器人装置，其包括手柄控制器，其用于容纳所述细长型医疗器械的近端部分；橇状部件，其耦接到所述手柄控制器；以及橇状底座，其用于沿着朝向患者身体的导轨推进所述橇状部件，所述橇状底座耦接到无菌隔板，借助可再密封的传送通道，所述无菌隔板有效地保持所述橇状底座内处于无菌状态，所述传送通道用于容纳和引导所述细长型医疗器械；以及远程控制器。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械的近端部分包括手柄。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述手柄控制器包括手柄控制组件和模块板。4.如权利要求3所述的系统，其中，所述手柄控制组件包括模制槽以容纳所述细长型 医疗器械的近端部分。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述手柄控制组件、模块板和模制槽中的每一个都 是一次性的或者可重新消毒的。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述橇状部件沿着所述橇状底座中的一个或多个 轨道移动。7.如权利要求1所述的系统，其中，所述手柄控制器包括刚性或半刚性管状进给部件， 所述进给部件引导所述细长型医疗器械并且使得折弯最小化。8.如权利要求7所述的系统，其中，所述进给部件是被动式的，不带移动部分，在细长 型医疗器械的近端部分位于手柄控制器中时，所述进给部件能够与所述手柄控制器接合， 并且在所述细长型医疗器械的近端部分脱离时，所述进给部件能够从所述手柄控制器脱 离，并且其中，如果手动操控所述进给部件，它并不干扰所述细长型医疗器械的移动，并且 在所述细长型医疗器械的近端部分重新接合时，所述进给部件能与所述手柄控制器重新接I=I ο9.如权利要求7所述的系统，其中，所述管状进给部件把所述细长型医疗器械引导到 所述橇状底座中的可再次密封的传送通道。10.如权利要求1所述的系统，还包括驱动器来沿着所述导轨向前和向后移动所述橇 状部件。11.如权利要求1所述的系统，其中，所述导轨是一个或多个轨道。12.如权利要求1所述的系统，其中，所述橇状底座具有远端部分，所述远端部分具有 导入器部件，所述导入器部件引导所述细长型医疗器械进入患者体内并且使折弯最小。13.如权利要求12所述的系统，其还包括把导入器部件固定到所述橇状底座的夹具， 其中所述夹具能以无菌方式打开来释放所述导入器部件。14.如权利要求1所述的系统，其中，所述夹具可调节并且能适用于各种类型的导入器 鞘、导管以及其他的各种尺寸和结构的细长型医疗器械。15.如权利要求1所述的系统，其中，所述橇状部件耦接到所述手柄控制器，并且构造 成把所述细长型医疗器械定位在患者体内。16.如权利要求1所述的系统，其中，所述手柄控制器、所述橇状部件和所述橇状底座有效地保持所述细长型医疗器械的无菌状态。17.如权利要求1所述的系统，其中，所述橇状底座耦接到有效地移动所述橇状底座的可调节臂。18.如权利要求1所述的系统，其中，所述橇状底座装配有有效测量压力的传感器。19.如权利要求1所述的系统，其中，所述可再次密封的传送通道包括一对可再次密封 的边缘。20.如权利要求1所述的系统，其中，所述橇状底座由无菌系统覆盖，所述无菌系统包 括但不限于帷帘，所述帷帘有效地保持无菌状态并且还有效地允许在没有污染的情况下以 无菌方式分别布置以及去除用于远程操控和手工操控的所述细长型医疗器械。21.如权利要求1所述的系统，还包括耦接到所述橇状底座的机械支架。22.如权利要求1所述的系统，其中，所述远程控制器包括远程控制站和控制器装置， 操作人员使用远程控制站来控制所述控制器装置。23.如权利要求22所述的系统，其中，从远离患者位置的位置上的远程控制站控制所 述控制器装置。24.如权利要求1所述的系统，其中，所述远程控制器是无线方式的。25.如权利要求1所述的系统，其中，所述远程控制器具有细长型医疗器械手柄的外观 和触感。26.如权利要求1所述的系统，其中，所述远程控制器采用传感器和触觉学来提供来自 系统中使用的传感器的触感。27.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械的近端部分包括控制手柄， 所述控制手柄容纳在所述手柄控制器中并且与其接合。28.如权利要求27所述的系统，其中，所述手柄控制器包含机械构件，该机械构件能与 细长型医疗器械的手柄的近端部分的机械特征相结合，从而能够定位所述细长型医疗器械 的尖端。29.如权利要求27所述的系统，其中，所述手柄控制器利用细长型医疗器械手柄的标 准特征，以在患者体内插入医疗器械、掌控医疗器械、旋转医疗器械、布置医疗器械、定形医 疗器械、或者偏转医疗器械、或者进行其中两个或多个动作的组合。30.如权利要求1所述的系统，其中，所述远程控制器包括与细长型医疗器械手工导入 或者操控进入人体有关的信息，并且所述远程控制器能向手柄控制器和进给系统来回发送 信息来转换远程执行对真实入侵系统的操控。31.如权利要求1所述的系统，其中，所述远程控制器包括计算机，其中通过安全迭代 步骤远程执行所述细长型医疗器械的移动和操控从而安全到达用于布置所述细长型医疗 器械的目标地点。32.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械与手柄控制器、橇状部件和 橇状底座脱离，以进行手工操控。33.如权利要求32所述的系统，其中，在不把细长型医疗器械的尖端从患者体内的目 标区域移出的情况下保持无菌状态时，所述细长型医疗器械与控制器装置、橇状部件和橇 状底座脱离并且随后与控制器装置、橇状部件和橇状底座再次接合。34.如权利要求1所述的系统，其中，只有不带外壳的细长型医疗器械，而不是手柄控制器的任何构件都被插入到患者体内。35.如权利要求1所述的系统，其中，远程控制器中的传感器检测人体接触或出现并且 防止远程控制器的任意控件或功能在不经意中被激活。36.如权利要求35所述的系统，其中，检测传感器感测温度、压力或红外辐射。37.如权利要求1所述的系统，其中，手柄控制器包括偏转轮，其提供比标准旋钮或操 作杆更好的偏转能力。38.如权利要求1所述的系统，其中，单个远程控制器上的开关用来在控制多个机器人 装置时来回切换。39.如权利要求1所述的系统，其中，手柄控制器的构件被设计成操控特定的细长型医 疗器械。40.如权利要求39所述的系统，其中，控制手柄组件的元件与特定的细长型医疗器械 的控制手柄设计相匹配。41.如权利要求1所述的系统，其中，手柄控制器的构件是一次性的或者可重新消毒的。42.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械的远端部分能够在无需移出 医疗器械的远端的情况下手动地从手柄控制器脱离，手动操控所述细长型医疗器械，并且 把所述细长型医疗器械重新接合到手柄控制器，同时全部保持无菌状态。43.一种用于远程控制把具有控制手柄的可操控的细长型医疗器械定位在患者体内的 系统，所述系统包括第一控制器，其导引所述细长型医疗器械；用于导引的第二控制器或者导入器鞘，其中所述细长型医疗器械置于导入器鞘中；以及远程控制机构，其被构造成控制第一控制器和第二控制器，其中，第一控制器像手动操作手柄一样操控所述细长型医疗器械，而第二控制器操控 所述导入器鞘。44.一种用于远程控制把每一个都具有控制手柄的两个可操控的细长型医疗器械定位 在患者体内的系统，所述系统包括第一控制器，其导引第一细长型医疗器械； 第二控制器，其导引第二细长型医疗器械；以及 远程控制机构，其被构造成控制所述系统，其中所述第一控制器和第二控制器操控所述细长型医疗器械的手柄的各个操作，就好 像手工操作它们一样。45.如权利要求1所述的系统，其中，单个远程控制器可以在机器人系统内控制多个细 长型医疗器械。46.如权利要求1所述的系统，其中，所述机器人装置还被构造成在患者的循环系统内 进给所述细长型医疗器械。47.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械是导管。48.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械是切除导管。49.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械是标测导管。50.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械是心脏内(ICE)回声导管。51.如权利要求1所述的系统，其中所述细长型医疗器械是成像导管。52.如权利要求1所述的系统，其中，所述细长型医疗器械是诊断导管。53.如权利要求1所述的系统，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：托德J科恩，达拉麦克马洪，罗伯特C罗伊斯，
申请(专利权)人：导管机器人技术公司，
类型：发明
国别省市：US