BE1027866B1 - Systeem voor herhaalbare canulatie van een subject - Google Patents

Abstract

Een systeem (100) voor canulatie van een deel van het subject in ten minste twee behandelsessies, omvattende een verwerkingseenheid die geconfigureerd is om geleidingsgegevens te verschaffen voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule (118) in het subject naar hetzelfde doelwit onder de huid.

Description

SYSTEEM VOOR HERHAALBARE CANULATIE VAN EEN SUBJECT Gebied van de uitvinding De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor geautomatiseerde canulatie van een subject tijdens elke sessie van een veelheid behandelsessies. Achtergrond van de uitvinding Omdat nieren vitale organen zijn wordt bij patiënten, bij wie medische therapie nierfunctie niet op een voldoende niveau herstelt of stabiliseert en die lijden aan nierziekte in het eindstadium, niervervangingstherapie levensonderhoudend. Hemodialyse is de meest gebruikte therapiemodaliteit en vereist toegang tot de bloedvaten van het lichaam om circulerend bloed af te nemen en door het kunstmatige filter te pompen. Bloedtoegang kan plaatsvinden via een ader die via een chirurgische arterio-veneuze (AV-) fistel met een slagader is verbonden. Als alternatief kan bloedtoegang plaatsvinden via een chirurgisch ingebracht arterio-veneus (AV-) transplantaat (een geïmplanteerd buisje) dat de ader met de slagader verbindt. De meeste patiënten hebben driemaal per week dialyse nodig; in elke dialysesessie moet deze ader gecanuleerd worden, gewoonlijk met twee naalden. Wanneer hemodialyse noodzakelijk is, worden de diameter en stroom van de AV- fistelader of het AV-transplantaat geëvalueerd voor toegangshaalbaarheid middels canulatie. Met gebruikmaking van de actuele methodologie wordt de beste locatie voor punctie bepaald op basis van klinische en echografie-evaluatie. Eén techniek is de zogenaamde "knoopsgat"-techniek waarbij dezelfde locaties op de huid en aderwand van een AV-fistelader nagestreefd worden. Daarom wordt de afvoerende ader van de AV-fistel meerdere keren op dezelfde huidbinnenkomstplaats en in exact dezelfde richting met een scherpe naald aangeprikt; door dit te doen wordt een tunnel van littekenweefsel gecreëerd, waarin daarna een stompe naald kan binnendringen hetgeen minder tot geen pijn en bloeding veroorzaakt.

Als alternatief maakt de "touwladder"-techniek gebruik van een huidpunctiepositie en positie op de afvoerende ader van de AV-fistel of op het AV-transplantaat, die varieert tussen ten minste twee sessies. De risico's en nadelen van de huidige werkwijze voor knoopsgattechniek zijn onder meer:

- bij de eerste punctie: een suboptimale plaatskeuze of bloeding en hematoom. - bij de daaropvolgende scherpe puncties: indien er variatie in de richting is, is er geen tunnelvorming en zijn er risico's van gebiedscanulatie aanwezig. - bij de stompe puncties: indien de juiste richting niet precies gevolgd wordt, bestaat het risico van een foute route met daaropvolgende pijn, infectie of bloeding. De risico's en nadelen van de huidige werkwijze voor touwladdertechniek zijn onder meer: - selectie en rotatie van de plaats van huidbinnenkomst en positie op de afvoerende ader van de AV-fistelader of op het transplantaat van het AV-transplantaat; -het bepalen van een correcte canulebaan om het doelwit te bereiken. Op dit moment blijft het, zelfs voor ervaren verpleegkundigen of artsen, een uitdaging om te weten waar de afvoerende ader van de AV-fistel of het AV-transplantaat zich precies bevindt en hoe deze/dit op de veiligste manier kan worden gecanuleerd.

Samenvatting van de uitvinding Onderhavige uitvinding voorziet in een systeem (100) voor canulatie van een deel van het subject in ten minste twee behandelsessies, omvattende een verwerkingseenheid die geconfigureerd is om geleidingsgegevens te verschaffen voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule (118) in het subject naar eenzelfde doelwit onder de huid. Het systeem (100) kan verder een robotarm (110), RA, omvatten, met een basiseinde (112) en een effectoreinde (114) dat aan de canule (118) bevestigd kan worden, en waarbij de door de verwerkingseenheid verschafte geleidingsgegevens de RA (110) sturen om de canule (118) bij elke behandelsessie naar hetzelfde doelwit onder de huid in het deel van het subject in te brengen. De RA (110) kan een hulpstuk (118) aan het effectoreinde (114) omvatten voor afneembare bevestiging aan de canule (118).

De behandelsessie kan twee of meer canulaties omvatten, en - de RA (110) is voorzien van een canule-laadsysteem voor meerdere canulaties, of - het systeem is voorzien van twee of meer RA's voor meerdere canulaties.

Het systeem (100) kan verder een headset (150) voor aangevulde realiteit (augmented reality), AR, en de verwerkingseenheid omvatten, waarbij de door de verwerkingseenheid geleverde geleidingsgegevens gebruikt worden om beelden naar de AR-headset (150) te genereren om bij elke behandelsessie visuele geleiding voor handmatige inbrenging van de canule (118) in het deel van het subject naar hetzelfde doelwit onder de huid te verzorgen.

De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om geleidingsgegevens te verschaffen voor beweging van de canule naar een ander binnenkomstpunt op het deel van het subject tussen twee opeenvolgende sessies, en om de canule langs dezelfde of een andere baan bij hetzelfde doelwit in te brengen.

Elke behandelsessie van de ten minste twee behandelsessies kan een hemodialysesessie zijn, en het doelwit is een bloedvat, bij voorkeur een ader van een arterio-veneus, AV-, fistel of een transplantaatgedeelte van een AV-transplantaat.

De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om geleidingsgegevens te verschaffen, voor beweging van de canule naar hetzelfde binnenkomstpunt op het deel van het subject om de canule bij elke behandelsessie langs dezelfde baan, naar dezelfde positie op het doelwit, in te brengen.

Elke behandelsessie van de ten minste twee behandelsessies is een hemodialysesessie, en het doelwit is een bloedvat, bij voorkeur een ader van een arterio-veneuze, AV-, fistel.

Het systeem kan verder een klem (350) omvatten die geconfigureerd is om het deel van het subject, bij voorkeur de arm (200) van het subject of deel daarvan, gedurende een behandelsessie vast te houden.

Het systeem kan verder een drukarm omvatten die geconfigureerd is om druk op het deel van het subject uit te oefenen om het punt van binnenkomst voor de canule te isoleren en/of omhoog te brengen en/of te stabiliseren, waarbij de drukarm een krachtuitoefeningsoppervlak omvat om op de huid van het subject te drukken, die een canulatieruimte waarin de huid voor binnenkomst door de canule gepresenteerd wordt flankeert of omgeeft.

De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om de geleidingsgegevens te verschaffen met gebruikmaking van een voor het subject specifiek wiskundig model.

Een uitvoer van het wiskundige model kan geleidingsgegevens omvatten voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule in het subject bij hetzelfde doelwit onder de huid.

Het wiskundige model kan een machine-leermodel zijn, waarbij het machine-leermodel getraind wordt met gebruikmaking van: sensorgegevens omvattende beeldgegevens die optische beeldgegevens zijn, die tijdens handmatige inbrenging van de canule vastgelegd zijn; en/of sensorgegevens omvattende encodergegevens van de robotarm, die tijdens handmatige inbrenging van de canule vastgelegd zijn; en/of sensorgegevens, zijnde beeldgegevens zijnde medische beeldgegevens van het subject die zonder handmatige inbrenging van de canule vastgelegd zijn.

De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om een baan van de canule te verfijnen met gebruikmaking van een gesloten terugkoppellus, op basis van real-time sensorgegevens die verkregen zijn tijdens het inbrengen van de canule, waaronder één of meer van: - krachtsensorgegevens van kracht die door een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, op de canule uitgeoefend wordt; - beeldgegevens van een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, dat canulering ondergaat; - elektrische weerstandsgegevens van elektrische weerstand tussen een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, en de canule; - IR-sensorgegevens van ten minste een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, dat canulering ondergaat.

Legenda figuren Fig. 1 toont een voorbeeldsysteem van de uitvinding met een robotarm.

Fig. 2 toont een voorbeeldsysteem van de uitvinding omvattende een robotarm en armklem.

Fig. 3 toont een voorbeeldsysteem van de uitvinding met een headset voor aangevulde realiteit.

Fig. 4 toont een voorbeeldstroomschema waarin de uitvinding uiteengezet wordt.

Uitgebreide beschrijving van de uitvinding Voordat het huidige systeem en de werkwijze van de uitvinding beschreven worden, dient 5 te worden begrepen dat deze uitvinding niet is beperkt tot bepaalde beschreven systemen en werkwijzen of combinaties, aangezien dergelijke systemen en werkwijzen en combinaties uiteraard kunnen variëren. Tevens dient begrepen te worden dat de hierin gebruikte terminologie niet bedoeld is om beperkend te zijn, omdat de reikwijdte van de onderhavige uitvinding alleen zal worden beperkt door de bijgevoegde conclusies.

Zoals hierin gebruikt, omvatten de enkelvoudsvormen “een”, “de” en “het” zowel de enkelvoudsvorm als de meervoudsvorm, tenzij de context duidelijk anders aangeeft.

De termen “omvattende”, “omvat” en “omvatten” zoals hierin gebruikt zijn synoniem met “inclusief”, “includeren” of “bevatten”, “bevat”, en zijn inclusief of open en sluiten bijkomende, niet vernoemde leden, elementen of werkwijzestappen niet uit. De term omvat tevens “bestaand uit” en “hoofdzakelijk bestaand uit”.

De opsomming van numerieke waarden aan hand van cijferbereiken omvat alle waarden en fracties binnen de betreffende bereiken, evenals de geciteerde eindpunten.

De term “ongeveer” zoals hierin gebruikt wanneer gerefereerd wordt naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur, en dergelijke, is bedoeld variaties te omvatten van en vanaf de gespecifieerde waarde, in het bijzonder variaties van +/-10% of minder, bij voorkeur +/-5% of minder, met meer voorkeur +/-1% of minder, en met nog meer voorkeur +/-0,1% van en vanaf de gespecificeerde waarde, in zover dergelijke variaties van toepassing zijn om in de bekend gemaakte uitvinding te functioneren. Het dient te worden begrepen dat de waarde waarnaar de term “ongeveer” refereert op zich ook specifiek, en bij voorkeur, bekend werd gemaakt.

Terwijl de uitdrukkingen "één of meer" of "ten minste één", zoals één of meer of ten minste één lid (leden) van een groep leden, op zichzelf duidelijk zijn, omvatten de uitdrukkingen, ter verdere verduidelijking, onder meer een verwijzing naar één of meer van de leden, of naar twee of meer van de leden, zoals bijvoorbeeld 23, 24, 25, 26 of =7 enz. van genoemde leden, en tot alle genoemde leden.

Hoewel de termen “een of meer” of “ten minste één”, zoals één of meer of ten minste één element(en) van een groep elementen, op zich duidelijk zijn, wordt bij wijze van verdere verduidelijking aangegeven dat de term onder andere een verwijzing naar elk willekeurig van genoemde elementen of naar twee of meer van genoemde elementen omvat, zoals, bijv., iedere 23, 24, 25, 26 of 27 enz. van genoemde elementen tot aan alle genoemde elementen.

Alle in de onderhavige beschrijving aangehaalde referenties zijn bij deze door verwijzing volledig hierin opgenomen. In het bijzonder is de materie van alle referenties waamaar hierin specifiek wordt verwezen geacht door verwijzing hierin te zijn opgenomen.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die worden gebruikt in de bekendmaking van de uitvinding, inclusief technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals een deskundige deze gewoonlijk verstaat. Als verdere leidraad worden definities van de termen opgenomen om de materie van de onderhavig uitvinding beter te kunnen appreciëren.

In de volgende tekstpassages worden verschillende aspecten van de uitvinding nader gedefinieerd. Elk zodanig gedefinieerd aspect kan met elk ander aspect of alle andere aspecten worden gecombineerd tenzij duidelijk anders aangegeven. In het bijzonder kan iedere voorziening waarvan is aangegeven dat deze de voorkeur heeft of voordelig is, worden gecombineerd met iedere andere voorziening of alle andere voorzieningen waarvan is aangegeven dat ze de voorkeur hebben of voordelig zijn.

Verwijzing in deze beschrijving naar “één uitvoeringsvorm” of “een uitvoeringsvorm” betekent dat een bepaalde, in verband met de uitvoeringsvorm beschreven voorziening, structuur of kenmerk in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding aanwezig is. Derhalve hoeven niet alle gevallen waarin de formuleringen “in één uitvoeringsvorm” of “in een uitvoeringsvorm” op verschillende plekken in deze beschrijving worden gebruikt naar dezelfde uitvoeringsvorm te verwijzen, maar dit kan wel het geval zijn. Voorts kunnen de specifieke voorzieningen, structuren of kenmerken op iedere geschikte manier in een of meer uitvoeringsvormen worden gecombineerd, zoals uit deze openbaring aan een deskundige duidelijk zou zijn. Voorts, hoewel sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen enkele voorzieningen bevatten die andere uitvoerings- vormen bevatten, maar andere voorzieningen niet, zijn combinaties van voorzieningen van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om binnen de omvang van de uitvinding te vallen en verschillende uitvoeringsvormen te vormen, zoals deskundigen zouden begrijpen. Bijvoorbeeld kunnen in de onderstaande conclusies alle beschreven uitvoeringsvormen in iedere gewenste combinatie worden gebruikt.

In de onderhavige beschrijving van de uitvinding wordt verwezen naar de aangehechte tekeningen die hier deel van uitmaken, en waarin uitsluitend ter illustratie specifieke uitvoeringsvormen worden getoond waarin de uitvinding kan worden toegepast. Tussen haakjes geplaatste of vetgedrukte referentiecijfers die aan respectieve elementen zijn toegekend, dienen uitsluitend ter illustratie van de elementen bij wijze van voorbeeld, en hiermee wordt niet beoogd om de respectieve elementen te beperken. Er dient te worden begrepen dat andere uitvoeringsvormen kunnen worden gebruikt en structurele of logische wijzigingen kunnen worden gemaakt zonder buiten het kader van de onderhavige uitvinding te treden. De volgende gedetailleerde beschrijving dient derhalve niet in een beperkende zin te worden opgevat, en het kader van de onderhavige uitvinding wordt door de aangehechte conclusies gedefinieerd.

Onderhavige uitvinding voorziet in een systeem voor geleide canulatie in een deel van een subject in ten minste twee behandelsessies. Het systeem levert geleidingsgegevens voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule in het subject naar eenzelfde doelwit onder de huid. De term "geleide canulatie" verwijst naar de canulatie die wordt geleid door het systeem van de uitvinding. Het systeem kan een robotarm, RA, omvatten, met een basiseinde en een effectoreinde dat aan een canule voor de canulatie bevestigd kan worden. Het systeem omvat verder een verwerkingseenheid. De verwerkingseenheid is geconfigureerd om de robotarm te sturen om de canule op een in hoofdzaak herhaalbare manier voort te bewegen bij elke behandelsessie. De verwerkingseenheid kan de robotarm sturen door middel van een wiskundig model dat specifiek is voor het subject. Het systeem kan een headset voor aangevulde realiteit, AR, (bijvoorbeeld bril of masker) omvatten. Het systeem omvat verder een verwerkingseenheid. De verwerkingseenheid is geconfigureerd om beelden aan de headset voor aangevulde realiteit te verschaffen om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen op een in hoofdzaak herhaalbare manier bij elke behandelsessie. De verwerkingseenheid kan de canule geleiden met gebruik van een wiskundig model dat specifiek is voor het subject.

Hetzelfde systeem kan de RA en/of de AR-headset bevatten. Waar zowel de RA als de AR-headset aanwezig is, kan een enkele verwerkingseenheid aanwezig zijn. Een behandelsessie verwijst naar een behandelsessie van meerdere behandelsessies waarvoor de geleide canulatie van een subject vereist is. Het doelwit van de canulatie (bijvoorbeeld een vat) is bij elke behandelsessie hetzelfde. Een behandelsessie kan een hemodialysesessie zijn die later hieronder wordt besproken. Aan het einde van elke behandelsessie wordt de canule verwijderd. Elke behandelsessie is verdeeld over tijd (bijvoorbeeld gescheiden door uren, dagen of weken).

Canulatie verwijst naar een proces van het inbrengen van een canule, zoals een scherpe of stompe naald, op een punt op het oppervlak van de huid naar een doelwit onder de huid. De canulatie is herhaalbaar, hetgeen betekent dat de canule op een binnenkomstpunt op het huidoppervlak ingebracht wordt en onder de huid doorgaat, waar deze hetzelfde doelwit ontmoet. Het binnenkomstpunt kan bij elke sessie hetzelfde zijn of verschillend. De baan kan bij elke sessie hetzelfde zijn of verschillend. Het doelwit is bij elke sessie hetzelfde. De doelwitpositie op het doelwit kan bij elke sessie hetzelfde zijn. Fluïdum wordt via een lumen van de canule naar en/of van het doelwit geleid. Er zijn twee verschillende dialyse-vasculaire-toegangsmodaliteiten: de "knoopsgat"-techniek en de "touwladder"-techniek. Bij de "knoopsgat" -techniek is het binnenkomstpunt bij elke sessie hetzelfde, is de baan bij elke sessie hetzelfde, is het doelwit bij elke sessie hetzelfde en is de positie op het doelwit bij elke sessie dezelfde. Gewoonlijk worden in opeenvolgende behandelsessies (bijvoorbeeld A en B) dezelfde twee canulatielocaties (A & B) gebruikt. Wanneer de canulatie meerdere keren herhaald wordt (bijvoorbeeld 5-8 keer), wordt met een scherpe canule (naald) een tunnel in het subject gecreëerd; met deze tunnel kan de canulatie worden hervat met een stompe canule (naald). In het geval van een AV-fistelader kan de knoopsgattechniek gebruikt worden.

Bij de "touwladder" -techniek is het binnenkomstpunt tussen ten minste 2 opeenvolgende behandelsessies verschillend, kan de baan tussen ten minste 2 opeenvolgende behandelsessies hetzelfde of verschillend zijn, is het doelwit bij elke behandelsessie hetzelfde en kan de positie op het doelwit tussen ten minste 2 opeenvolgende behandelsessies verschillen. Er zijn gewoonlijk verschillende paren canulatielocaties die afwisselend op opeenvolgende behandelsessies gebruikt worden (bijvoorbeeld A&E, B & FC&GenD&H,en dan weer A & E enz.). Hetzelfde binnenkomstpunt, dezelfde baan en dezelfde positie op het doelwit kunnen gebruikt worden tussen niet opeenvolgende behandelsessies.

In het geval van een AV-fistelader of AV-transplantaat, kan de

"touwladder"-techniek gebruikt worden.

Door de canule robotisch of visueel te geleiden, kan het inbrengen van de canule naar hetzelfde doelwit nauwkeurig gereproduceerd worden.

Met de knoopsgattechniek kunnen hetzelfde binnenkomstpunt en dezelfde canulebaan naar hetzelfde doelwit (en positie daarop) nauwkeurig gereproduceerd worden, waardoor de vorming van een smalle tunnel in het subject sneller mogelijk wordt.

Vervolgens kan de canulatie plaatsvinden zonder onnodige pijn, infectie of bloeding te veroorzaken, omdat de gecreëerde canulebaan een snelle en nauwkeurige en foutarme inbrenging mogelijk maakt.

Bij de touwladdertechniek kan een ander binnenkomstpunt tussen opeenvolgende sessies gekozen worden en een baan worden gekozen die naar hetzelfde doelwit leidt, met minder mogelijkheid om tweemaal dezelfde locatie te selecteren of het doelwit te missen.

De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om geleidingsgegevens te verschaffen voor beweging van de canule naar hetzelfde binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan), om de canule bij elke behandelsessie via dezelfde baan, naar de dezelfde positie op het doelwit in te brengen (d.w.z. knoopsgattechniek). De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om geleidingsgegevens te verschaffen voor beweging van de canule, in twee opeenvolgende sessies, naar een ander binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan), om de canule via dezelfde of een andere baan naar hetzelfde doelwit, en op een andere positie op het doelwit (d.w.z. touwladdertechniek) in te brengen.

In het geval van een robotarm is de verwerkingseenheid bij voorkeur geconfigureerd om de robotarm middels de geleidingsgegevens te sturen om de canule naar het binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan) te bewegen, en om de canule via een baan naar het doelwit , en bij elke behandelsessie naar hetzelfde doelwit in te brengen.

Waar de knoopsgattechniek gebruikt wordt, is de verwerkingseenheid bij voorkeur geconfigureerd om de robotarm te sturen om de canule naar hetzelfde binnenkomstpunt op het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject) te bewegen, en de canule bij elke behandelsessie via dezelfde baan naar het doelwit (en positie daarop) in te brengen. Waar de touwladdertechniek gebruikt wordt, is de verwerkingseenheid bij voorkeur geconfigureerd om de robotarm te sturen om de canule, in twee opeenvolgende sessies, naar een ander binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan) te bewegen, om de canule via dezelfde of een andere baan naar hetzelfde doelwit en op een andere positie op het doelwit in te brengen.

In het geval van een AR-headset is de verwerkingseenheid bij voorkeur geconfigureerd om beelden te genereren (bijvoorbeeld als een dynamische grafische overlay of andere informatie) uit de geleidingsgegevens voor handmatige geleiding van de canule naar het binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan), en voor bij elke behandelsessie handmatig inbrengen van de canule naar het doelwit via een baan naar hetzelfde doelwit. Waar de knoopsgattechniek gebruikt wordt, is de verwerkingseenheid met nog meer voorkeur geconfigureerd om beelden te genereren (bijvoorbeeld als een dynamische grafische overlay of andere informatie) voor handmatige geleiding van de canule naar hetzelfde binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan), en voor bij elke behandelsessie inbrengen van een canule naar het doelwit (en positie daarop) via dezelfde baan. Waar de touwladdertechniek gebruikt wordt, is de verwerkingseenheid met nog meer voorkeur geconfigureerd om beelden te genereren (bijvoorbeeld als een dynamische grafische overlay of andere informatie) voor handmatige geleiding van de canule, in twee opeenvolgende sessies, naar een ander binnenkomstpunt op een deel van het subject (bijvoorbeeld op de arm van het subject of deel daarvan) tussen twee opeenvolgende sessies, voor inbrenging naar hetzelfde doelwit via dezelfde of een andere baan, en op een andere positie op het doelwit. Het doelwit kan elk willekeurig doelwit zijn binnen het lichaam waar herhaalbare canulisatie vereist is. Het doelwit kan een vat, orgaan of lumen zijn. Een specifiek doelwit kan een bloedvat zijn (bijvoorbeeld afvoerende AV-fistelader of AV-transplantaat voor het uitvoeren van hemodialyse van het subject. De positie op/van het doelwit verwijst naar een locatie op het doelwit, bijvoorbeeld een specifieke locatie op een vaatwand. Het deel van het subject dat canulatie ondergaat kan elk deel zijn, maar is gewoonlijk de arm van het subject of deel daarvan (bijvoorbeeld bovenarm, onderarm). Andere delen

(bijvoorbeeld been) vallen binnen de omvang van de uitvinding. AV-fistel of AV- transplantaat is gewoonlijk aanwezig in de arm van het subject. Bij een subject wiens nieren disfunctioneel zijn en waarbij afvalproducten zoals creatinine en ureum door een dialysemachine verwijderd moeten worden wordt regelmatig (bijvoorbeeld 2-3 keer per week) dialyse uitgevoerd. Om toegang tot het bloed te krijgen, wordt een canule in het vat gebracht. Een veel voorkomende werkwijze voor hemodialyse omvat het operatief creëren van een arterio-veneuze (AV-) verbinding, via een AV- transplantaat of AV-fistel, gewoonlijk in het deel van het subject (bijvoorbeeld onderarm of bovenarm). Het AV-transplantaat of de AV-fistel verbindt operatief een ader en een slagader in de arm om het bloedvolume dat door de ader stroomt te vergroten. De grootte van de ader neemt met de tijd toe, hetgeen een gemakkelijkere toegang voor de canule creëert. In een AV-transplantaat zijn de slagader en ader verbonden door een geïmplanteerde buis (transplantaat), terwijl in een AV-fistel de slagader en ader aangrenzend zijn en aan elkaar genaaid zijn rond een gecreëerde opening.

Een behandelsessie kan 1, 2 of meer geleide canulaties in dezelfde sessie omvatten. In het geval van een AV-fistel worden twee canules ingebracht, beide in dezelfde AV- fistelader; een doelwitpositie van een eerste canule kan zich dichtbij en stroomafwaarts (afvoerend) van de AV-verbinding bevinden voor het verwijderen van bloed voor behandeling door de dialysemachine, en een doelwitpositie van een tweede canule kan zich stroomafwaarts van de eerste canule bevinden, die door de dialysemachine behandeld bloed terugvoert.

In het geval van een AV-transplantaat worden twee canules beide in hetzelfde AV- transplantaat ingebracht; een doelwitpositie van een eerste canule kan zich dichtbij de slagader bevinden voor het verwijderen van bloed voor behandeling door de dialysemachine, en een doelwitpositie van een tweede canule kan zich stroomafwaarts van de eerste canule bevinden, die door de dialysemachine behandeld bloed terugvoert.

Wanneer de behandelsessie meer dan één canulatie omvat, kan de robotarm worden voorzien van een faciliteit om de ingebrachte canule aan te vullen (bijvoorbeeld een canule-laadsysteem, een canule-verwisselsysteem, een cassettesysteem voor het opslaan van meerdere canules). Na het inbrengen van een 1e canule door de robotarm op een 1e positie, wordt een 2e canule geladen voor inbrengen op een 2e positie.

Wanneer de behandelsessie meer dan één canulatie omvat, kan het systeem meer dan één robotarm omvatten; gewoonlijk één robotarm per canule. Voor elke canulatie is er een andere doelwitpositie.

De robotarm omvat gewoonlijk een basis aan een basiseinde, een effectoreinde en meerdere door gewrichten verbonden tussenliggende koppelingen, waarbij de rangschikking van schakels en gewrichten ten minste 2 tot 6, bij voorkeur ten minste 6 vrijneidsgraden van beweging aan het effectoreinde verschaft. De gewrichten zijn bedienbaar, gewoonlijk door motoren, hydraulica of pneumatica, waardoor regeling van de positie en richting van het effectoreinde via elektronische signalen mogelijk is. Elk gewricht, ook bekend als een kinematisch paar, kan 1 of 2 vrijheidsgraden (DOF) van beweging verschaffen, bij voorkeur 1 DOF. Een gewricht kan een scharnier- of prismatisch gewricht zijn. Een scharniergewricht heeft één vrijheidsgraad van beweging die roterend is. Een prismatisch gewricht heeft één vrijheidsgraad van beweging die een lineaire beweging is, d.w.z. schuifbaar. Gewoonlijk omvat een robotarm 6 gewrichten die elk 1 vrijheidsgraad hebben om 6 vrijheidsgraden van beweging naar het effectoreinde te genereren. Wanneer een robotarm meer dan 6 gewrichten bevat, kunnen de positie en richting van de effector bereikt worden middels meerdere verschillende combinaties van gewrichtposities, waardoor overvloedigheid geboden wordt die bijvoorbeeld nuttig is wanneer het pad van de robotarm beperkt is.

Eén of meer, bij voorkeur elk gewricht kan voorzien zijn van een krachtsensor, omuitoefenen van een externe kracht op het gewricht te detecteren. Waar de gewrichten omgerolde gewrichten zijn, kan een gewrichtstorsiesensor in elk gewricht ingebed worden om het gewrichtstorsie te meten. De externe kracht kan op een schakel of op het effectoreinde uitgeoefend worden. Detectie van een kracht maakt de detectie van botsing van een schakel tegen een ander object zoals een aangrenzende robotarm of een instrument mogelijk. Detectie van een externe kracht maakt de detectie van een op het stuurbare gereedschap uitgeoefende kracht mogelijk. Gewrichtstorsiesensoren zijn al aanwezig in sommige in de handel verkrijgbare robotarmen, zoals Kuka-robotarmen. Naast torsiesensoren in de robotarm kan het hulpstuk in de robotarm voorzien zijn van een krachtsensor (bijvoorbeeld een 6-DOF-krachtsensor).

De robotarm kan in de handel verkrijgbaar zijn, bijvoorbeeld zoals vervaardigd door Kuka, Fanuc, ABB, of kan een aangepaste in de handel verkrijgbare robotarm zijn. Een aanpassing aan een bestaande robotarm omvat bijvoorbeeld een vervanging van één of meer gewrichten of koppeling, of een toevoeging van één of meer regelbare vrijneidsgraden middels een aan het effectoreinde bevestigde adapter, waardoor een nieuw effectoreinde gecreëerd wordt.

Het effectoreinde is voorzien van een hulpstuk voor afneembare bevestiging aan de canule. Het hulpstuk kan een standaard hulpstuk zijn zoals al door de robotarm verschaft wordt, of kan aangepast worden volgens de parameters van de canule.

Een headset voor aangevulde realiteit, AR, is gewoonlijk een op het hoofd draagbare inrichting waarmee de omgeving buiten de headset samen met visuele informatie (bijvoorbeeld als een dynamische grafische overlay of andere informatie) bekeken kan worden (bijvoorbeeld door een raam, lens of schermeenheid); deze kan gebruikt worden om handmatige inbrenging van de canule te geleiden. De AR-headset omvat een schermeenheid (bijvoorbeeld vloeibaarkristalweergavescherm, organische- lichtemitterende-diodeweergavescherm) voor mono- of stereoweergave van door de verwerkingseenheid gegenereerde beelden. De AR-headset kan één of meer bewegingssensoren omvatten voor het vastleggen van beweging van de AR-headset of het hoofd; beweging van door de schermeenheid weergegeven beelden kan gesynchroniseerd worden met bewegingen van het hoofd met gebruik van informatie van de één of meer bewegingssensoren.

De AR-headset kan verder een mono- of stereocamera omvatten voor het bekijken van de omgeving vóór de headset; beelden van de omgeving die door de camera worden ontvangen, kunnen door de verwerkingseenheid worden verwerkt en samen met de visuele informatie op de schermeenheid worden weergegeven. Het is niet nodig om een mono- of stereocamera te verschaffen aangezien de externe omgeving kan worden bekeken door een raam of lens in de AR-headset.

De AR-headset kan worden verschaft als een draagbaar masker dat over de ogen wordt gedragen en de schermeenheid geeft zowel de externe omgeving (ontvangen van de mono- of stereocamera) als visuele informatie weer, waardoor de drager wordt ondergedompeld in een virtuele omgeving die de omgeving vóór de headset vertegenwoordigt, verbeterd met de visuele informatie. Voorbeelden van AR-headsets van het maskertype zijn HTC Vive Pro, Mirage Solo. De AR-headset kan worden verschaft als een bril of slimme bril die over de ogen wordt gedragen, waar de drager doorheen kan kijken, en de schermeenheid geeft alleen de visuele informatie weer die kan worden gezien door één of meer ogen. Voorbeelden van AR-brillen omvatten Epson Moverio, Everysight Raptor, Google Glass.

Middels een wiskundig model dat specifiek is voor het subject kan de verwerkingseenheid de robotarm sturen of beelden voor de AR-headset genereren. Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan en/of tijdens geleide canulatie kan beeldgegevens omvatten. De gegevens kunnen realtime zijn. De beeldgegevens kunnen optische beeldgegevens zijn.

Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan en/of tijdens geleide canulatie kan encodergegevens van de robotarm omvatten, die vastgelegd zijn tijdens handmatige inbrenging van de canule. Uit de encodergegevens kan de positie en/of oriëntatie van de canule worden verkregen. De gegevens kunnen real-time zijn.

Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan geleide canulatie kan medische beeldgegevens omvatten; andere soorten gegevens kunnen alternatief of aanvullend als invoer verschaft worden, zoals hieronder beschreven.

Een uitvoer van het wiskundige model kan geleidingsgegevens voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule in het subject naar eenzelfde doelwit onder de huid omvatten. De geleidingsgegevens kunnen gebruikt worden om instructies voor beweging van de RA te genereren. De geleidingsgegevens kunnen gebruikt worden om beelden (bijvoorbeeld overlay) voor de AR-headset te genereren.

In het geval van een robotarm omvat een uitvoer van het wiskundige model instructies om de robotarm te besturen om naar de canule naar een binnenkomstpunt op het huidoppervlak te bewegen, en om de canule onder de huid naar het doelwit in te brengen. In het geval van een AR-headset omvat een uitvoer van het wiskundige model informatie voor het genereren van beelden (bijvoorbeeld als een overlay) naar een headset voor aangevulde realiteit om visuele geleiding voor handmatige beweging van de canule naar een binnenkomstpunt op het huidoppervlak te verschaffen, en voor inbrenging van de canule onder de huid naar het doelwit.

Het binnenkomstpunt kan bij elke sessie hetzelfde zijn (bijvoorbeeld knoopsgattechniek) of verschillend zijn (bijvoorbeeld touwladdertechniek). De baan kan bij elke sessie hetzelfde zijn of verschillend zijn. Het doelwit is bij elke sessie hetzelfde. De positie op het doelwit kan bij elke sessie hetzelfde zijn (bijvoorbeeld knoopsgattechniek) of verschillend zijn (bijvoorbeeld touwladdertechniek). In het geval van een robotarm en knoopsgattechniek omvat een uitvoer van het wiskundige model instructies om de robotarm te besturen om naar de canule naar hetzelfde binnenkomstpunt op het huidoppervlak te bewegen, en om de canule via dezelfde baan naar hetzelfde doelwit (en positie daarop) voort te bewegen; dit versterkt een kunstmatige tunnel die gecreëerd is om het doelwit te bereiken. In het geval van de robotarm en touwladdertechniek omvat een uitvoer van het wiskundige model instructies om de robotarm te besturen om naar de canule naar de verschillende binnenkomstpunten op het huidoppervlak te bewegen, en om de canule langs dezelfde of verschillende banen naar hetzelfde doel voort te bewegen; dit maakt een genezingstijd tussen 2 of meer opeenvolgende behandelsessies mogelijk. In het geval van een AR-headset en knoopsgattechniek omvat een uitvoer van het wiskundige model informatie voor het genereren van beelden (bijvoorbeeld als een dynamische grafische overlay of andere informatie) om hetzelfde binnenkomstpunt op het huidoppervlak aan te geven, en om een beweging van de canule voor voortbeweging via dezelfde baan naar hetzelfde doelwit (en positie daarop) aan te geven; dit versterkt een kunstmatige tunnel die gecreëerd is om het doelwit te bereiken. In het geval van een AR- headset en touwladdertechniek omvat een uitvoer van het wiskundige model informatie voor het genereren van beelden (bijvoorbeeld als een dynamische grafische overlay of andere informatie) om naar de canule naar de verschillende binnenkomstpunten op het huidoppervlak te bewegen, en om een beweging van de canule aan te geven om de canule via dezelfde of verschillende banen naar hetzelfde doelwit voort te bewegen; dit maakt een genezingstijd tussen 2 of meer opeenvolgende behandelsessies mogelijk.

Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan en/of tijdens geleide canulatie kan beeldgegevens omvatten die optische beeldgegevens zijn, bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule. De beeldgegevens kunnen real-time zijn.

Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan en/of tijdens geleide canulatie kan de positie en/of oriëntatie van de canule omvatten, verkregen van de robotarm zoals bepaald uit interne roterende encoders voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule. De gegevens kunnen real-time zijn.

Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan geleide canulatie kan medische beeldgegevens van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) omvatten.

Een invoer voor het wiskundige model voorafgaand aan en/of tijdens geleide canulatie kan aanvullend of alternatief één of meer van de volgende omvatten: - andere beeldgegevens van het subject, bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - positionele gegevens van het subject, bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), tijdens en/of voorafgaand aan het inbrengen van de canule ten opzichte van de canule; - krachtsensorgegevens van kracht uitgeoefend op de canule door het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - elektrische weerstandsgegevens van elektrische weerstand tussen het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) en de canule, voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - IR-sensorgegevens van ten minste een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - hydraulische druk van fluïdum dat door de canule stroomt, vóór en/of tijdens en/of na het inbrengen van de canule; - optische gegevens (bijvoorbeeld absorptie, optische dichtheid, kleur) van fluïdum dat door de canule stroomt, vóór en/of tijdens en/of na het inbrengen van de canule.

De invoer voor het wiskundige model tijdens geleide canulatie kan real-time invoer zijn. Het wiskundige model kan een machine-leermodel zijn. Er zijn verschillende soorten machine-leermodellen bekend, waaronder een op neuraal netwerk gebaseerd model of een random forest tree-model, deep learning-model en dergelijke, die in de techniek bekend zijn, bijvoorbeeld van en.wikipedia.org/wiki/Machine_learning, en deze zijn ook in verschillende publicaties beschreven, waaronder bijvoorbeeld Pattern Recognition and Machine Learning, 2006, Christopher M. Bishop, Springer. Deep learning is in de techniek bekend, bijvoorbeeld van en.wikipedia.org/wiki/Deep_learning, en is beschreven in verschillende publicaties, bijvoorbeeld Deep Learning, 2016, lan Goodfellow, Yoshua Bengio en Aaron Courville. Het wiskundige model kan getraind worden met gebruik van één of meer handmatige inbrengingen van de canule. De trainingsgegevensset kan real-time sensorgegevens omvatten die verkregen zijn tijdens handmatig inbrengen. Met real-time worden gegevens bedoeld die gedurende een bepaalde periode tijdens de beweging van de canule zijn verzameld.

De real-time sensorgegevens kunnen beeldgegevens zijn die optische beeldgegevens zijn van bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule.

De realtime sensorgegevens kunnen de positie en/of oriëntatie van de canule zijn, verkregen van de robotarm zoals bepaald uit interne roterende encoders, voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule.

De realtime sensorgegevens kunnen aanvullend of alternatief één of meer van de volgende omvatten: - andere beeldgegevens van het subject, bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - krachtsensorgegevens van door het subject op de canule uitgeoefende kracht, bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - elektrische weerstandsgegevens van elektrische weerstand tussen het subject, bij voorkeur van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) en de canule, voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - IR-sensorgegevens van het subject, bij voorkeur ten minste een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule; - hydraulische druk van fluïdum dat door de canule stroomt, voorafgaand aan en/of tijdens en/of na het inbrengen van de canule;

- optische gegevens (bijvoorbeeld absorptie, optische dichtheid, kleur) van fluïdum dat door de canule stroomt, voorafgaand aan en/of tijdens en/of na het inbrengen van de canule.

Het wiskundige model kan getraind worden met gebruik van sensorgegevens, dat zijn beeldgegevens die medische beeldgegevens zijn van het subject die vastgelegd zijn zonder handmatig inbrengen van de canule. Gewoonlijk worden de medische beeldgegevens enkele dagen voorafgaand aan geleide canulatie afgenomen.

De medische beeldgegevens volstaan om een volledig wiskundig model en uitvoergegevensset te hebben, waaronder huidbinnenkomst, baan en doelwitgegevens, waardoor de RA het subject voor de allereerste keer kan canuleren, of AR-elementoverlay kan berekenen op een arm die nooit eerder is gecanuleerd. De besturingseenheid kan op generieke basis worden voorgeprogrammeerd, door regels van optimale uitvoergegevens (huidbinnenkomst, baan, doelwit) te implementeren en/of door het systeem vooraf te laden met medische beeldvormingsvoorbeelden van fistelarmen die al handmatig zijn gecanuleerd. De medische beeldvormingsgegevens stellen het wiskundige model ook in staat om een uitvoergegevensset te berekenen, die de beeldvormingsgegevens relateert aan de werkelijke anatomie voor de RA van AR, waardoor het mogelijk is een binnenkomstpunt op een nooit eerder gecanuleerde huid te hebben.

De trainingsgegevensset kan verder historische subjectgegevens bevatten. Historische subjectgegevens zijn gegevens van het subject voorafgaand aan een eerste behandelsessie. Historische subjectgegevens van het subject kunnen één of meer omvatten van: - beeldgegevens van het subject, bij voorkeur van een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), voorafgaand aan het inbrengen van de canule; - leeftijd en/of geslacht van het subject; - medische geschiedenis van het subject.

De verwerkingseenheid kan verder geconfigureerd zijn om een gesloten terugkoppellus te gebruiken tijdens het sturen van de robotarm om de canule in het subject in te brengen. De gesloten terugkoppellus kan een baan van de canule tijdens het inbrengen verfijnen. De gesloten terugkoppellus kan real-time sensorgegevens die zijn verzameld tijdens het inbrengen van de canule in het subject vergelijken met referentiegegevens, en de baan van de canule corrigeren tijdens voortbeweging in het subject.

De realtime sensorgegevens die in de gesloten terugkoppellus gebruikt worden, kunnen één of meer omvatten van: - beeldgegevens van het subject, bij voorkeur van een deel van een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), tijdens het inbrengen van de canule; - krachtsensorgegevens van door het subject uitgeoefende kracht, bij voorkeur van een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), op de canule tijdens het inbrengen van de canule; - elektrische weerstandsgegevens van elektrische weerstand tussen het subject, bij voorkeur van een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), en de canule tijdens het inbrengen van de canule; -IR-sensorgegevens van het subject, bij voorkeur van ten minste het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), tijdens het inbrengen van de canule.

De verwerkingseenheid is geconfigureerd om het wiskundige model van het subject te verfijnen met gebruik van gegevens die verkregen zijn tijdens het inbrengen van de canule in het subject.

De beeldgegevens kunnen één of meer medische beeldgegevens, optische beeldgegevens omvatten. De medische beeldgegevens verwijzen naar beeldgegevens van interne delen van het subject in 2D of 3D. Voorbeelden van medische beeldgegevens omvatten computertomografiegegevens, echoscopiegegevens, röntgengegevens, MRI- gegevens (magnetische resonantiebeeldvorming). Voorbeelden van optische beeldgegevens omvatten 2D- of 3D-optische-cameragegevens.

Het systeem kan verder een beeldvastlegsysteem omvatten voor het verkrijgen van de beeldgegevens van het subject, bij voorkeur van ten minste een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan). Waar de beeldgegevens optische cameragegevens zijn, omvat het beeldvastlegsysteem een optische digitale camera, bijvoorbeeld omvattende een beeldsensor (bijvoorbeeld CCD, CMOS) en één of meer focusserende lenzen. De optische digitale camera kan in de AR-headset zijn opgenomen. Waar de beeldgegevens computertomografie- (CT-) gegevens zijn, kan het beeldvastlegsysteem een CT-scanner omvatten. Waar de beeldgegevens echografiegegevens zijn, kan het beeldvastlegsysteem een echografiescanner omvatten. Waar de beeldgegevens rôntgengegevens zijn, kan het beeldvastlegsysteem een röntgensysteem omvatten. Waar de beeldgegevens MRlI-gegevens zijn, kan het beeldvastlegsysteem een MRI-systeem omvatten. Het beeldvastlegsysteem kan real-time sensorgegevens als invoer voor het wiskundige model verschaffen. Het beeldvastlegsysteem kan realtime sensorgegevens als deel van een trainingsgegevensset voor het wiskundige model verschaffen.

Het systeem kan verder één of meer krachtsensoren omvatten, die geconfigureerd zijn om door het subject uitgeoefende kracht, bij voorkeur door ten minste een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), op de canule te detecteren voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule. Eén of meer krachtsensoren kunnen in een hulpstuk geplaatst worden voor afneembare bevestiging aan de canule.

Het hulpstuk kan aan het einde van de robotarm worden geplaatst. De één of meer krachtsensoren kunnen realtime sensorgegevens verschaffen als invoer voor het wiskundige model. De één of meer krachtsensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als deel van een trainingsgegevensset voor het wiskundige model. De één of meer krachtsensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor de gesloten terugkoppellus.

Het systeem kan verder één of meer elektrische weerstandssensoren omvatten die geconfigureerd zijn om elektrische weerstand te meten tussen ten minste een deel van het armsubject en de canule. Een elektrische weerstandssensor kan de canule of punctienaald als een 1e sonde en een 2e sonde (bijvoorbeeld clip, kleefkussen) omvatten, die aan een deel van het lichaam van het subject (bijvoorbeeld aan de vinger) bevestigd kunnen worden. Weerstand tussen de 1e en 2e sonde wordt gebruikt om de gegevens van de elektrische weerstandssensor te genereren. De één of meer elektrische weerstandssensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor het wiskundige model. De één of meer elektrische weerstandssensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als deel van een trainingsgegevensset voor het wiskundige model. De één of meer elektrische weerstandssensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor de gesloten terugkoppellus.

Het systeem kan verder één of meer IR-sensoren omvatten die geconfigureerd zijn om de afstand tussen ten minste een deel van het armsubject en de canule te meten. De één of meer IR-sensoren kunnen realtime sensorgegevens verschaffen als invoer voor het wiskundige model. De één of meer IR-sensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als deel van een trainingsgegevensset voor het wiskundige model. De één of meer IR-sensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor de gesloten terugkoppellus. Het systeem kan verder één of meer hydraulische druksensoren omvatten, die geconfigureerd zijn om de druk van fluïdum dat door de canule gaat, te meten. De één of meer hydraulische druksensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor het wiskundige model. De één of meer hydraulische druksensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als deel van een trainingsgegevensset voor het wiskundige model. De één of meer hydraulische druksensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor de gesloten terugkoppellus.

Het systeem kan verder één of meer optische gegevenssensoren omvatten die geconfigureerd zijn voor optische gegevens van fluidum dat door de canule gaat. De één of meer optische gegevenssensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als invoer voor het wiskundige model. De één of meer optische gegevenssensoren kunnen real-time sensorgegevens verschaffen als deel van een trainingsgegevensset voor het wiskundige model. De één of meer optische gegevenssensoren kunnen realtime sensorgegevens verschaffen als invoer voor de gesloten terugkoppellus.

De verwerkingseenheid kan geconfigureerd zijn om een kalibratiestap uit te voeren om een positie van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) ten opzichte van een basis of basiseinde van de RA te bepalen. De positie van het deel van het subject kan bepaald worden door beeldherkenning van een deel (bijvoorbeeld arm), en/of door één of meer (bijvoorbeeld 2, 3) markeringen (bijvoorbeeld tatoeages) op het deel van het subject (bijvoorbeeld arm).

Het systeem kan verder een klem omvatten die geconfigureerd is om het subject, bij voorkeur een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) tijdens het canuleren in een vaste positie te houden. De klem kan geconfigureerd zijn om het deel van het subject ten minste tijdens het inbrengen van de canule in het subject vast te zetten. De klem kan een ondersteunend deel omvatten dat vast is, en een beweegbaar deel dat op het ondersteunende deel wordt vastgezet. Een opneemruimte tussen het ondersteunende deel en beweegbare deel neemt een deel van het subject op, en het beweegbare deel zet de arm vast op het ondersteunende deel. Waar een RA aanwezig is, kan de klem geconfigureerd zijn om het deel van het subject in een vaste positie ten opzichte van de basis of het basiseinde van de RA te houden. Het systeem kan verder een drukarm omvatten die geconfigureerd is om druk uit te oefenen op het subject, in het bijzonder op een deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan), om het punt van binnenkomst voor de canule te isoleren en omhoog te brengen; hierdoor kan de canule gemakkelijker worden ingebracht. De drukarm omvat gewoonlijk een krachtuitoefeningsoppervlak dat een canulatieruimte flankeert of omgeeft. Het krachtuitoefeningsoppervlak kan een "O" of "U"-vorm, dubbele balk omvatten (bijvoorbeeld op afstand van elkaar geplaatst). Het krachtuitoefeningsoppervlak drukt op de huid, en die in de canulatieruimte omhoog gebracht wordt. Het krachtuitoefeningsoppervlak verhoogt ook de druk in de ader om de bloedstroom naar het hart te stoppen of te beperken. Het resultaat is een toename van de diameter van de ader. Het krachtuitoefeningsoppervlak beperkt ook beweging van het onderliggende vaatstelsel om beweging te beperken, bijvoorbeeld naar links en rechts. De drukarm kan aan de klem bevestigd zijn. De verwerkingseenheid omvat gewoonlijk een computerprocessor die werkzaam verbonden is met geheugen. De processor is geconfigureerd om instructies uit te voeren, bijvoorbeeld om het wiskundige model te implementeren. De computerprocessor kan gegevens ontvangen en uitvoeren via een IO-interface. De verwerkingseenheid kan aanwezig zijn in één of meer van een desktop- of laptopcomputer, cloud, intranetbron, internetbron of singleboardcomputer (bijvoorbeeld Raspberry Pi), processor aanwezig in de RA, processor aanwezig in de AR-headset. De verwerkingseenheid kan instructies verschaffen om de RA te bewegen of om beelden aan de AR-headset te verschaffen.

Ook wordt hierin een door de computer geïmplementeerde werkwijze voor geautomatiseerde canulatie voor hemodialyse van een subject in ten minste twee behandelsessies verschaft, omvattende: - het ontvangen van positionele gegevens van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) ten opzichte van een canule

- het uitvoeren van instructies voor de RA, om de robotarm te sturen om de canule in het deel van het subject in te brengen. Ook wordt hierin een door de computer geïmplementeerde werkwijze voor geautomatiseerde canulatie voor hemodialyse van een subject in ten minste twee behandelsessies verschaft, omvattende: - het ontvangen van één of meer van de volgende: - beeldgegevens die optische beeldgegevens zijn van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) ten opzichte van een canule en/of tijdens het inbrengen van de canule - de positie en/of oriëntatie van de canule verkregen van de robotarm zoals bepaald door interne roterende encoders voorafgaand aan en/of tijdens het inbrengen van de canule - medische beeldgegevens van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan). - het uitvoeren van instructies voor de RA, om de robotarm te sturen om de canule in het deel van het subject in te brengen. De werkwijze kan een wiskundig model gebruiken dat specifiek is voor het subject. De RA omvat verder een eindeffector die aan een canule voor canulatie bevestigd kan worden. De door de computer geïmplementeerde werkwijze kan gebruikt worden om bewegingen van de RA voor de hierin beschreven knoopsgat- of touwladdertechnieken aan te sturen. Ook wordt hierin een door de computer geïmplementeerde werkwijze voor geassisteerde canulatie voor hemodialyse van een subject in ten minste twee behandelsessies verschaft, omvattende: - het ontvangen van positionele gegevens van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) ten opzichte van de canule, en - het uitvoeren van beelden naar een AR-headset om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen.

Ook wordt hierin een door de computer geïmplementeerde werkwijze voor geautomatiseerde canulatie voor hemodialyse van een subject in ten minste twee behandelsessies verschaft, omvattende: - het ontvangen van één of meer van de volgende:

- beeldgegevens die optische beeldgegevens zijn van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan) ten opzichte van een canule en/of tijdens het inbrengen van de canule - medische beeldgegevens van het deel van het subject (bijvoorbeeld de arm van het subject of deel daarvan). - het uitvoeren van beelden naar een AR-headset om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen. De werkwijze kan een wiskundig model gebruiken dat specifiek is voor het subject. De door de computer geïmplementeerde werkwijze kan gebruikt worden om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen voor de hierin beschreven knoopsgat- of touwladdertechnieken. Het wiskundige model dat specifiek is voor het subject kan een machine-leermodel zijn zoals elders hierin beschreven.

Verder wordt een computerinrichting of -systeem verschaft dat geconfigureerd is voor het uitvoeren van de door de computer geïmplementeerde werkwijze. Verder wordt een computerprogramma of computerprogrammaproduct verschaft met instructies die, wanneer uitgevoerd door een computerinrichting of systeem, ervoor zorgen dat de computerinrichting of het computersysteem de computer-geïmplementeerde werkwijze uitvoert. Verder wordt een door een computer leesbaar medium verschaft waarop instructies opgeslagen zijn die, wanneer uitgevoerd door een computerinrichting of -systeem, ervoor zorgen dat de computerinrichting of het computersysteem de computer- geïmplementeerde werkwijze uitvoert. Verder wordt een gegevensstroom verschaft die representatief is voor een computerprogramma of computerprogrammaproduct met instructies die, wanneer uitgevoerd door een computerinrichting of -systeem, ervoor zorgen dat de computerinrichting of het computersysteem de computer-geïmplementeerde werkwijze uitvoert.

Voor gebruik van het systeem met een robotarm voor canulatie bij een gangbare dialysepatiënt die tot nu toe knoopsgatcanulaties gebruikte, kan de volgende stap gebruikt worden: - ten minste drie verschillende handmatige canulatie-gebeurtenissen worden vastgelegd met gebruik van 1 of meer optische camera's, - de gegevens van de optische camera worden gebruikt om het model te trainen, - tijdens geleide canulatie wordt het getrainde model gebruikt om beweging van de robotarm te instrueren om de canule in het subject in te brengen, - tijdens deze canulatie bewaken één of meer sensoren (bijvoorbeeld krachtsensoren) het inbrengen van de canule, en kunnen de baan enigszins aanpassen in een gesloten terugkoppellus, - indien de baan aangepast moest worden, wordt het model bijgewerkt voor de volgende canulaties.

Voor gebruik van het systeem met een robotarm voor canulatie bij een gangbare dialysepatiënt die tot nu toe knoopsgatcanulaties gebruikte, kan de volgende stap gebruikt worden: - ten minste drie verschillende handmatige canulatie-gebeurtenissen worden vastgelegd met gebruik van de canule die aan de robotarm bevestigd is; de positie en/of oriëntatie van de canule kan bepaald worden uit encoders in de robotarm, - de positie en/of oriëntatie van de canule wordt gebruikt om het model te trainen, - tijdens geleide canulatie wordt het getrainde model gebruikt om beweging van de robotarm te instrueren om de canule in het subject in te brengen, - tijdens deze canulatie bewaken één of meer sensoren (bijvoorbeeld krachtsensoren) het inbrengen van de canule, en kunnen de baan enigszins aanpassen in een gesloten terugkoppellus, - indien de baan aangepast moest worden, wordt het model bijgewerkt voor de volgende canulaties.

Voor gebruik van het systeem met een robotarm voor canulatie bij een gangbare dialysepatiënt die nog nooit gecanuleerd is en die gecanuleerd zal worden met gebruik van de knoopsgatcanulaties, kan de volgende stap gebruikt worden: - één of meer medische beelden van het subject worden opgenomen, - de één of meer medische beelden worden gebruikt om het model te trainen,

- tijdens geleide canulatie wordt het getrainde model gebruikt om beweging van de robotarm te instrueren om de canule in het subject in te brengen, - tijdens deze canulatie bewaken één of meer sensoren (bijvoorbeeld krachtsensoren) het inbrengen van de canule, en kunnen de baan enigszins aanpassen in een gesloten terugkoppellus, - indien de baan aangepast moest worden, wordt het model bijgewerkt voor de volgende canulaties.

Voor gebruik van het systeem met een headset voor aangevulde realiteit voor canulatie bij een gangbare dialysepatiënt die tot nu toe knoopsgatcanulaties gebruikte, kan de volgende stap gebruikt worden: - ten minste drie verschillende handmatige canulatie-gebeurtenissen worden vastgelegd met gebruik van 1 of meer optische camera's, - de gegevens van de optische camera worden gebruikt om het model te trainen, - tijdens geleide canulatie wordt het getrainde model gebruikt om het genereren van beelden voor de AR-headset (aangevulde realiteit) te instrueren om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen - tijdens deze canulatie bewaken één of meer sensoren (bijvoorbeeld krachtsensoren) het inbrengen van de canule, en kunnen de baan enigszins aanpassen door het aanpassen van de AR-beelden in een gesloten terugkoppellus, - indien de baan aangepast moest worden, wordt het model bijgewerkt voor de volgende canulaties.

Voor gebruik van het systeem met een robotarm voor canulatie bij een gangbare dialysepatiënt die tot nu toe knoopsgatcanulaties gebruikte, kan de volgende stap gebruikt worden: - ten minste drie verschillende handmatige canulatie-gebeurtenissen worden vastgelegd met gebruik van de canule die aan de robotarm bevestigd is; de positie en/of oriëntatie van de canule kan bepaald worden uit encoders in de robotarm, - de positie en/of oriëntatie van de canule wordt gebruikt om het model te trainen, - tijdens geleide canulatie, wordt het getrainde model gebruikt om het genereren van beelden voor de AR-headset (aangevulde realiteit) te instrueren om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen;

- tijdens deze canulatie bewaken één of meer sensoren (bijvoorbeeld krachtsensoren) het inbrengen van de canule, en kunnen de baan enigszins aanpassen in een gesloten terugkoppellus, - indien de baan aangepast moest worden, wordt het model bijgewerkt voor de volgende canulaties.

Voor gebruik van het systeem met een robotarm voor canulatie bij een gangbare dialysepatiënt die nog nooit gecanuleerd is en die gecanuleerd zal worden middels de knoopsgatcanulaties, kan de volgende stap gebruikt worden: - één of meer medische beelden van het subject worden opgenomen, - de één of meer medische beelden worden gebruikt om het model te trainen, - tijdens geleide canulatie, wordt het getrainde model gebruikt om het genereren van beelden voor de headset voor aangevulde realiteit (AR) te instrueren om visuele geleiding voor handmatige voortbeweging van de canule te verschaffen; - tijdens deze canulatie bewaken één of meer sensoren (bijvoorbeeld krachtsensoren) het inbrengen van de canule, en kunnen de baan enigszins aanpassen in een gesloten terugkoppellus, - indien de baan aangepast moest worden, wordt het model bijgewerkt voor de volgende canulaties.

Voorbeeld Geïllustreerd in Fig. 1 is een deel van een hierin beschreven voorbeeldsysteem (100) omvattende een robotarm (110) met een basiseinde (112) en een effectoreinde (114). Het effectoreinde (114) is voorzien van een hulpstuk (116) voor afneembare bevestiging aan een canule (118). De arm (200) van het subject is geplaatst binnen een werkvolume van het effectoreinde (114), voor het inbrengen van de canule daarin. De arm van het subject (200) wordt ondersteund door een steun (300) die een plat bed is. In Fig. 2 wordt de arm van het subject (200) in een vaste positie gehouden door een klem (350) met een beweegbaar deel (352) dat de arm (200) losmaakbaar bevestigt aan de steun (300) (d.w.z. het ondersteunende deel) Geïllustreerd in Fig. 3 is een deel van een hierin beschreven voorbeeldsysteem (100) omvattende een headset (150) voor aangevulde realiteit gedragen door een gebruiker (152), bijvoorbeeld verpleegkundige. De canule (118) kan handmatig geleid worden (niet weergegeven) door de gebruiker (152) met gebruik van geleidingsgegevens (bijvoorbeeld beelden) die worden weergegeven door de headset voor aangevulde realiteit (150) die over de externe omgeving is geplaatst. De arm van het subject (200) wordt in een vaste positie gehouden door een klem (350) met een beweegbaar deel (352) dat de arm (200) losmaakbaar vastzet aan de steun (300) (het ondersteunende deel).

Geïllustreerd in Fig. 4 is een stroomschema ter illustratie van de stappen van de uitvinding. Invoergegevens (402) worden aan het eerder getrainde wiskundige model (406) verstrekt. De invoergegevens (402) kunnen optische beeldgegevens zijn. De invoergegevens (402) kunnen medische beeldvormingsgegevens zijn. De invoergegevens (402) kunnen codeergegevens van de robotarm zijn.

In de linkertak (robotarm geleide canulatie), voert het wiskundige model (406) instructies (408) uit voor aansturing van de robotarm (RA). De geleide canulatie (410) wordt uitgevoerd met gebruikmaking van de uitvoer (408) van het wiskundige model. Tijdens geleide canulatie worden terugkoppelgegevens (412) (bijvoorbeeld van één of meer krachtsensoren) verzameld en worden gebruikt om de baan van de geleide canulatie aan te passen (410). De terugkoppelgegevens (412) kunnen gebruikt worden om het model (406) bij te werken.

In de rechtertak (aangevulde realiteit geleide canulatie), voert het wiskundige model (406) instructies (408) uit voor het genereren van beelden voor een headset voor aangevulde realiteit (AR). De geleide canulatie (410) wordt uitgevoerd met gebruikmaking van de uitvoer (408) van het wiskundige model. Terugkoppelgegevens (412) (bijvoorbeeld van één of meer krachtsensoren) worden verzameld tijdens geleide canulatie en worden gebruikt om de baan van de geleide canulatie (410) aan te passen. De terugkoppelgegevens (412) kunnen gebruikt worden om het model bij te werken (406).

Claims (13)

CONCLUSIES

1. Systeem (100) voor canulatie van een deel van het subject in ten minste twee behandelsessies, omvattende een verwerkingseenheid die geconfigureerd is om geleidingsgegevens voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule (118) in het subject naar eenzelfde doelwit onder de huid te verschaffen, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om de geleidingsgegevens te verschaffen met gebruikmaking van een voor het subject specifiek wiskundig model, en waarbij het wiskundige model een machine-leermodel is, waarbij het machine-leermodel getraind wordt met gebruikmaking van: - sensorgegevens omvattende beeldgegevens oftewel optische beeldgegevens die tijdens handmatige inbrenging van de canule vastgelegd zijn; en/of - sensorgegevens omvattende encodergegevens van de robotarm, die tijdens handmatige inbrenging van de canule vastgelegd zijn; en/of - sensorgegevens oftewel beeldgegevens oftewel medische beeldgegevens van het subject die zonder handmatige inbrenging van de canule vastgelegd zijn.

2. Systeem (100) volgens conclusie 1, verder omvattende een robotarm (110), RA, met een basiseinde (112) en een effectoreinde (114) dat aan de canule (118) bevestigd kan worden, en waarbij de door de verwerkingseenheid verschafte geleidingsgegevens de RA (110) stuurt om de canule (118) bij elke behandelsessie in het deel van het subject naar hetzelfde doelwit onder de huid in te brengen.

3. Systeem volgens conclusie 2, waarbij de RA (110) een hulpstuk (116) aan het effectoreinde (114) voor afneembare bevestiging aan de canule (118) omvat.

4. Systeem volgens conclusie 2 of 3, waarbij de behandelsessie twee of meer canulaties omvat, en - de RA (110) voorzien is van een canule-laadsysteem voor meerdere canulaties, of - het systeem voorzien is van twee of meer RA's voor meerdere canulaties.

5. Systeem (100) volgens één van de conclusies 1 - 4, verder omvattende een headset (150) voor aangevulde realiteit, AR, en de verwerkingseenheid, waarbij de door de verwerkingseenheid geleverdegeleidingsgegevens gebruikt worden om beelden naar de AR-headset (150) te genereren, om bij elke behandelsessie visuele geleiding voor handmatige inbrenging van de canule (118) in het deel van het subject naar hetzelfde doelwit onder de huid te verzorgen.

6. Systeem (100) volgens één van de conclusies 1 - 5, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om geleidingsgegevens te verschaffen voor beweging van de canule naar een ander binnenkomstpunt op het deel van het subject tussen twee opeenvolgende sessies , en om de canule langs dezelfde of een andere baan bij hetzelfde doelwit in te brengen.

7. Systeem volgens één van de conclusies 1 - 6, waarbij elke behandelsessie van de ten minste twee behandelsessies een hemodialysesessie is, en het doelwit een bloedvat is, bij voorkeur een ader van een arterio-veneuze, AV-, fistel, of een transplantaatgedeelte van een AV-transplantaat.

8. Systeem (100) volgens één van de conclusies 1 of 7, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om geleidingsgegevens voor beweging van de canule naar hetzelfde binnenkomstpunt op het deel van het subject te verschaffen, om de canule bij elke behandelsessie langs dezelfde baan, naar dezelfde positie op het doelwit, in te brengen.

9. Systeem volgens conclusie 8, waarbij elke behandelsessie van de ten minste twee behandelsessies een hemodialysesessie is en het doelwit een bloedvat is, bij voorkeur een ader van een arterio-veneuze, AV-, fistel.

10. Systeem volgens één van de conclusies 1 - 9, verder omvattende een klem (350) die geconfigureerd is om het deel van het subject, bij voorkeur de arm (200) van het subject of deel daarvan, gedurende de duur van een behandelsessie vast te zetten.

11. Systeem volgens één van de conclusies 1 - 10, verder omvattende een drukarm die geconfigureerd is om druk op het deel van het subject uit te oefenen om het punt van binnenkomst voor de canule te isoleren en/of omhoog te brengen en/of te stabiliseren, waarbij de drukarm een krachtuitoefeningsoppervlak omvat om op de huid van het subject te drukken, die een canulatieruimte waarin de huid voor binnenkomst door de canule gepresenteerd wordt flankeert of omgeeft.

12. Systeem volgens één van de conclusies 1 - 11, waarbij een uitvoer van het wiskundige model geleidingsgegevens omvat voor het bij elke behandelsessie inbrengen van de canule in het subject bij hetzelfde doelwit onder de huid.

13. Systeem volgens één van de conclusies 1 - 12, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om een baan van de canule te verfijnen, met gebruikmaking van een gesloten terugkoppellus, gebaseerd op real-time sensorgegevens die tijdens inbrenging van de canule verkregen zijn, waaronder één of meer van de volgende: - krachtsensorgegevens van kracht die door een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, op de canule uitgeoefend wordt; - beeldgegevens van een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, dat canulering ondergaat; - elektrische weerstandsgegevens van elektrische weerstand tussen een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, en de canule; - IR-sensorgegevens van ten minste een deel van het subject, bij voorkeur de arm van het subject of deel daarvan, dat canulering ondergaat.