CN110785143B - 盖布转接器 - Google Patents
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Abstract
一种盖布转接器,该盖布转接器构造为联接至医疗装置的第一部件并用于接收医疗工具。医疗装置的第一部件包括驱动机构的非无菌部分。盖布转接器包括密封构件,该密封构件构造为使驱动机构的无菌部分的至少一个部件的至少一部分从中穿过。盖布转接器构造为使得能够通过密封件而经由驱动机构的无菌部分的至少一个部件与驱动机构的非无菌部分之间的直接接合而将扭矩从医疗装置的第一部件传递至医疗工具,而不会损害盖布转接器外部环境的无菌性。
Description
技术领域
本发明涉及用于医疗装置的无菌盖布领域,具体地,涉及具有可重复使用部分和一次性部分的用于自动化医疗装置的无菌盖布,并且更具体地涉及一种使可重复使用和一次性的部分之间的扭矩和/或力能传递的盖布转接器。
背景技术
现代临床实践中采用的许多常规治疗包括用于活检、药物输送以及其它诊断和治疗程序的医疗工具(例如针和导管)的经皮插入。插入程序的目的是将合适的医疗工具的尖端安全、准确地放置在目标区域中,该目标区域可以是病变、肿瘤、器官或血管。需要插入此类医疗工具的治疗的示例包括疫苗接种、血液/液体采样、局部麻醉、组织活检、导管插入、低温消融、电解消融、近距离放射疗法、神经手术、深部脑刺激和各种微创手术。
在软组织中对医疗工具进行引导和操纵是复杂的任务,其需要良好的三维协作,对患者解剖结构的了解以及高水平的经验。因此,已经提出了用于执行这些功能的图像引导的自动化(例如,机器人)系统。在Stoianovici的题为“用于在荧光透视下进行机器人瞄准的系统和方法(System and method for robot targeting under fluoroscopy)”的美国专利No.7,008,373、Glozman等人的题为“柔性针的受控转向(Controlled Steering ofa Flexible Needle)”的美国专利No.8,348,861、Neubach等人的题为“用于柔性针转向的超声引导机器人(Controlled Steering of a Flexible Needle)的美国专利No.8,663,130”和Glozman等人的题为“用于机器人图像引导针插入的夹持件(Gripper for RoboticImage Guided Needle Insertion)”的美国专利申请公开No.2016/0249991中描述了这样的系统,其全部内容通过引用整体并入本文。
然而,使用自动化装置执行医疗程序带来了新的挑战。一个这样的挑战涉及在操作间中维持无菌环境的需求,并且涉及通常至少部分可重复使用的自动化装置。在此程序期间,患者的血液以及其它体液和组织可能弄脏装置,并且由于同一台自动化装置将用于对另一位患者执行医疗程序,因此可能在患者之间发生交叉污染。如果在程序期间非无菌部件与患者的身体接触,则患者可能感染多种细菌和其它污染物,这可能危害他/她的健康。然而,自动化装置通常包括诸如马达、传感器和电线的机电部件,它们不能经过消毒,因此,这些装置不能在连续程序之间经过消毒过程。
此外,一些自动化装置包括可重复使用部分和一次性部分。一次性部分可以包括可联接至装置的可重复使用部分的医疗器械/工具,例如针。在某些情况下,驱动机构的一部分,例如插入机构,也可以是一次性的。可重复使用部分和一次性部分之间需要分离,在后一种情况下,这种分离还必须允许在驱动机构的可重复使用部分和一次性部分之间进行扭矩/力的传递,而不会损害无菌环境。
因此,例如在Anderson等人的美国专利No.7,699,855,Cooper等人的美国专利No.7,886,743,Orban,III等人的美国专利No.8,202,278和8,206,406以及Nussbaumer等人的美国专利申请No.2015/0202009中所描述的,使用无菌盖布来覆盖非无菌医疗装置(通常是机器人手术臂)已成为普遍的做法。
近年来,已经引入了身体安装的自动化装置。这些装置中的一些是引导装置,该引导装置帮助选择插入点以及将针与插入点和目标对准,然后医生手动插入针,并且这些装置中的一些是转向装置,该转向装置也可以将针朝向目标插入,例如,Gupta等人的美国专利申请公开No.2006/0229641、Cleary等人的美国专利No.9,326,825、Glozman等人的美国专利申请公开No.2016/0249990和Arnold等人的国际专利申请公开No.WO/2017/203531中公开的那样,其全部内容通过引用整体并入本文。
在身体安装的装置中,由于装置安装在患者的身体上,因此至关重要的是确保装置的非无菌部分在整个医疗程序中始终保持被覆盖,以使装置的所有非无菌部件都不会接触患者的身体。此外,至关重要的是要确保覆盖装置的非无菌部分不会损害装置的稳定性及其在患者身体上的定位。
在某些情况下,自动化装置的驱动机构包括可重复使用部分和一次性部分,使得可重复使用部分和一次性部分之间的分界面是直接的,例如通过接合齿轮,如在Galili等人的题为“插入引导件(Insertion Guide)”的共同拥有的美国专利申请公开No.2017/0258489中所公开的那样,其全部内容通过引用合并于此。在接合齿轮之间穿上盖布片可能会导致撕下盖布片,这不仅会损害无菌环境,而且会卡住齿轮并导致自动化装置的驱动机构失效。
因此,需要克服现有技术的缺陷的系统、装置和方法。
在本部分和本说明书的其它部分中提到的每个出版物的公开内容均通过引用整体并入本文。
发明内容
本公开描述了一种在无菌环境中执行的医疗程序期间用于覆盖医疗装置的无菌盖布。医疗装置可以是至少部分可重复使用的,和/或它可以包括不能经过灭菌过程的部件,例如电子部件。为了在程序期间将患者感染细菌或其它污染物的风险、以及在后续程序中使用装置的非灭菌部分时患者之间交叉污染的风险降到最低,装置的所有非无菌部分必须被充分覆盖,以使装置的非无菌和无菌部分之间以及装置的非无菌部分与医务人员和患者之间没有直接接触。
在一些实施方式中,无菌盖布可以包括构造为覆盖医疗装置的至少一部分的盖布片。无菌盖布可以进一步包括盖布转接器,该盖布转接器构造为联接至装置的可重复使用部件。装置可以是自动化的(例如,机器人的),并且与盖布转接器联接的可重复使用部件可以是例如机器人的末端执行器。盖布转接器可以进一步构造为接收医疗工具,例如针,导引器等。医疗工具可以是医疗装置的一次性单元的部分,其可联接到盖布转接器。在一些实施方式中,医疗装置的一次性单元和盖布转接器制造为一体的单元,使得盖布转接器与一次性单元一起联接到装置的可重复使用部件。可以使用超声焊接、热焊接或任何其它适用的附接方法将盖布转接器附接到盖布片。
医疗装置可以包括驱动机构,例如用于将针或任何其它可插入医疗工具插入患者身体的插入机构。在一些实施方式中,驱动机构包括至少两个分离的部分,一个定位于装置的非无菌部分中,另一个定位于装置的无菌部分中。无菌部分通常联接到医疗工具。在这样的实施方式中,为了使驱动机构起作用,机构的非无菌和无菌部分必须彼此接合,而不损害无菌环境的无菌性。
因此,在一些实施方式中,盖布转接器可以构造为使扭矩能够从驱动机构的非无菌部分传递至驱动机构的无菌部分,反之亦然。盖布转接器可以包括例如密封构件,诸如O形环或包覆成型的弹性材料,在将盖布转接器联接到医疗装置的可重复使用部件(例如,末端执行器)并将医疗工具联接到盖布转接器之后,密封构件被定位在驱动机构的两个部分之间。密封构件可以构造为使得驱动机构的无菌部分或无菌部分的部件可以手动地或自动地平移通过密封构件,并与驱动机构的非无菌部分接合,或与非无菌部分的部件接合,该部件定位于密封构件的另一侧上。密封构件可以在无菌部件周围闭合,从而保持驱动机构的无菌部分和非无菌部分之间的分离。
在一些实施方式中,无菌和非无菌接合部件可以分别是驱动轴和齿轮。齿轮可设置有或联接到圆筒,该圆筒构造为与齿轮一起旋转。圆筒可以是基本上中空的,并且其可以构造为接收驱动轴的尖端,使得齿轮的旋转经由圆筒的旋转导致驱动轴的旋转。在一些实施方式中,圆筒可以包括内脊/齿,并且驱动轴的尖端可以包括对应的外脊/齿,使得当驱动轴被接收在圆筒内时,驱动轴的尖端的外脊与圆筒的内脊接合。齿轮和圆筒可以制造为单个零件,或者它们可以制造为组装在一起的两个独立零件。在一些实施方式中,齿轮可以是锥齿轮。齿轮与圆筒一起可以被称为“母齿轮”或“母锥齿轮”。
在一些实施方式中,驱动轴是医疗装置的一次性单元的一部分,并且驱动轴可以在缩回状态和伸出状态之间移动。在医疗装置是插入装置的情况下,一次性单元可以是插入模块。在一些实施方式中,在将一次性单元联接到盖布转接器之前,驱动轴处于其缩回状态,并且一旦一次性单元联接到盖布转接器,驱动轴就被手动或自动地移动至其伸出状态。在一次性单元和盖布转接器是一体单元的情况下,在盖布转接器与一体的一次性单元联接至装置的可重复使用单元之后,驱动轴被动至其伸出状态。当驱动轴移动到其伸出状态时,驱动轴穿过盖布转接器的密封构件,然后与齿轮的圆筒接合。
在一些实施方式中,在将一次性单元(例如,插入模块)接收在盖布转接器内的其专用空间内之后,应当将其进一步推入其专用空间以将其适当且牢固地定位在转接器内。在驱动机构的无菌部分包括驱动轴并且驱动机构的非无菌部分包括母齿轮的情况下,仅当执行一次性单元抵靠转接器的收紧动作时才能实现驱动轴与母齿轮之间的适当对准(即,为了确保当将驱动轴从其缩回状态移动到其伸出状态时驱动轴的尖端和圆筒器之间的接合)。因此,在一些实施方式中,一次性单元可以包括收紧旋钮和捕获元件,该捕获元件例如在旋转或按压收紧旋钮时与转接器的收紧构件接合。在一些实施方式中,一次性单元的捕获元件包括在收紧旋钮中的至少一个狭槽,该狭槽具有至少一个倾斜表面,并且转接器的捕获构件包括至少一个钩,该至少一个钩与狭槽接合,从而使收紧旋钮的持续旋转引起钩向内推动倾斜表面并且因此向内推动收紧旋钮和旋钮刚性联接至的整个一次性单元,直到一次性单元到达转接器内的其最终位置,并且收紧旋钮无法沿同一方向进一步旋转。在其它实施方式中,收紧旋钮的捕获元件可以构造为与转接器的钩接合的一个或更多个外部旗状件。
在一些实施方式中,盖布转接器可以包括基本刚性的部分和基本弹性/柔性的部分,基本刚性的部分构造为覆盖医疗装置的至少一个非无菌部件,例如末端执行器;基本弹性/柔性的部分构造为覆盖装置的其它非无菌部件,例如万向节,末端执行器例如在其远端联接到该万向节。在一些实施方式中,医疗装置构造为附接到患者的身体,并且因此用更柔性的材料覆盖底部/远侧万向节是为了允许万向节自由运动,同时限制盖布转接器的底部部段的尺寸,以最大程度地减少盖布转接器与患者皮肤的接触。
盖布转接器可以进一步包括框架,该框架也可以由基本弹性的材料制成。框架可以围绕整个转接器,以便提供均匀的表面,以用于例如使用加热焊接或超声焊接将转接器附接到盖布片。
在一些实施方式中,盖布转接器可以包括一个或更多个后连接器,该一个或更多个后连接器构造为将盖布转接器联接到所述医疗装置的上述可重复使用部件,例如末端执行器。后连接器可以是闩锁的形式,其与末端执行器中的对应连接器建立卡扣配合连接。转接器可以进一步包括一个或更多个定位构件,该一个或更多个定位构件构造为确保转接器在末端执行器上的正确放置以及一旦联接就可以确保其稳定性。
在一些实施方式中,盖布转接器可进一步包括一个或更多个前连接器,该一个或更多个构造为将包括尤其是医疗工具的一次性单元联接至盖布转接器。一次性单元和盖布转接器之间的连接也可以是卡扣配合连接。在一些实施方式中,一次性单元可以是模块化的,并且包括至少两个部分,例如后部部分和前部部分,以允许临床医生将一次性单元的两个部分彼此断开连接并将它们从医疗工具(例如针)移除,而留下工具插入患者体内。在这样的实施方式中,仅一次性单元的后部部分联接到盖布转接器,并且连接可以使得一旦建立,后部部分就不再能够与转接器断开连接。应当理解,一次性单元的后部部分和前部部分之间的连接应弱于后部部分和转接器之间的连接,以使前部部分与后部部分的连接断开不会引起整个一次性单元与转接器断开连接。
在一些实施方式中,盖布片可以包括一个或更多个紧固件,该一个或更多个紧固件将盖布片固定至医疗装置,例如固定至装置的基座,以确保盖布片不会在医疗程序期间无意地从装置移除,甚至部分地从装置移除,这可能损害无菌环境。这样的紧固件可以包括闩锁、半柔性突起、钩和环或任何其它合适的紧固件。
在一些实施方式中,医疗装置构造为直接或通过中介板/基座附接在患者的身体上。在这样的实施方式中,一旦医疗装置被覆盖,就将其放置在患者身体上的期望位置,并例如使用一根或多根条带将医疗装置固定在该期望位置上。条带可以与盖布分离并且可以使用钩联接到医疗装置上的锚固件,该钩构造为在盖布片上联接到锚固件,以使它们不撕下盖布片。在其它实施方式中,条带附接到盖布片的外(无菌)侧,而钩附接到盖布片的内(非无菌)侧。
根据一些实施例,本文提供一种盖布转接器,该盖布转接器具有转接器主体,该转接器主体构造为用于联接至医疗装置的第一部件并构造为用于接收可插入医疗工具,该第一部件包括驱动机构的非无菌部分;和密封构件,该密封构件联接到转接器主体并构造为使驱动机构的无菌部分的至少一个部件的至少一部分从中穿过;其中,盖布转接器构造为使得能够通过密封构件而经由驱动机构的无菌部分的至少一个部件与驱动机构的非无菌部分之间的直接接合,将扭矩从医疗装置的第一部件传递到可插入医疗工具,而不损害盖布转接器外部环境的无菌性。
根据一些实施例,驱动机构的非无菌部分包括齿轮,并且驱动机构的无菌部分的至少一个部件可以包括驱动轴。在一些实施例中,齿轮可以联接到中空圆筒,该中空圆筒构造为与齿轮一起旋转,并且其中中空圆筒还构造为接收驱动轴的尖端,使得齿轮的旋转导致驱动轴的旋转。中空圆筒可以包括内凹槽,该内凹槽构造为接收驱动轴的尖端的相应的外脊。在一些实施例中,驱动轴在缩回状态和伸出状态之间可移动,其中将驱动轴从缩回状态移动到伸出状态引起驱动轴穿过密封构件并接收在中空圆筒内。
转接器主体可以包括构造为用于覆盖医疗装置的第一部件的至少一部分的基本刚性的部分和构造为用于覆盖医疗装置的第二部件的至少一部分的基本弹性的部分。医疗装置的第一部件可以是机器人末端执行器。医疗装置的第二部件可以是与机器人末端执行器联接的万向节。该医疗装置可以包括一次性单元。在一些实施例中,一次性单元包括可插入医疗工具和驱动机构的无菌部分。医疗装置可以包括可重复使用单元。可重复使用单元可以包括医疗装置的第一部件。转接器主体可以包括突出部段,该突出部段构造为用于覆盖驱动机构的非无菌部分的至少一部分。转接器主体可以包括开口,并且其中密封构件设置在开口内。盖布转接器可以包括联接至转接器主体的框架。在一些实施例中,框架构造为用于附接到盖布片,盖布片构造为覆盖医疗装置的至少一部分,该医疗装置的至少一部分可以包括用于操纵可插入医疗工具的机构。在一些实施例中,盖布转接器包括一个或更多个后连接器,该一个或更多个后连接器构造为将转接器主体联接至医疗装置的第一部件。在一些实施例中,盖布转接器包括一个或更多个释放手柄,该一个或更多个释放手柄联接至一个或更多个后连接器,并构造为从医疗装置的第一部件释放转接器主体。在一些实施例中,转接器主体包括至少一个突起,该至少一个突起构造为有助于将转接器主体与医疗装置的第一部件对准。在一些实施例中,转接器主体包括一个或更多个前连接器,该一个或更多个前连接器构造为将一次性单元联接到转接器主体。在一些实施例中,一次性单元包括至少两个可拆卸部分,并且其中一个或更多个前连接器构造为与定位在至少两个部分中的第一部分上的对应的一个或更多个连接器接合,使得在从至少两个可拆卸部分中的第一部分拆卸至少两个可拆卸部分中的第二部分时,至少两个可拆卸部分中的第一部分保持联接到转接器主体。在一些实施例中,一次性单元包括收紧件,该收紧件构造为将一次性单元抵靠转接器主体收紧。收紧件可以包括收紧旋钮。在一些实施例中,驱动机构是用于将可插入医疗工具插入受试者身体内的机构。在一些实施例中,医疗装置的一次性单元和盖布转接器是单个一体单元。在一些实施例中,医疗装置构造为安装在受试者的身体上。盖布转接器可以是可折叠的。可插入医疗工具可以包括以下中的一个或更多个:针、导引器、导管、套管、端口、电极棒、手术工具和流体输送工具。
根据本公开的一些实施例的一个方面,提供了一种盖布转接器,该盖布转接器具有:转接器主体,该转接器主体构造为用于联接至医疗装置的至少第一部件并且用于接收可插入医疗工具,至少第一部件包括驱动机构的非无菌部分;和密封构件,该密封构件构造为使驱动机构的无菌部分的至少一个部件从中穿过。在一些实施例中,驱动机构的无菌部分的至少一个部件构造为与驱动机构的非无菌部分接合,该非无菌部分定位在密封构件的相对侧。在一些实施例中,转接器主体包括构造为用于覆盖医疗装置的第一部件的至少一部分的基本刚性的部分和构造为用于覆盖医疗装置的第二部件的至少一部分的基本弹性的部分。医疗装置的第一部件可以是机器人末端执行器。在一些实施例中,医疗装置的第二部件是与机器人末端执行器联接的万向节。
根据本公开的一些实施例,提供了一种盖布转接器,该盖布转接器具有构造为用于覆盖医疗装置的至少第一部件的基本刚性的主体部分和构造为用于覆盖医疗装置的至少第二部件的基本弹性的主体部分。在一些实施例中,基本刚性的主体部分包括构造为用于覆盖医疗装置的第一部件的驱动机构的非无菌部分的突出部段,以及构造为将盖布转接器联接到医疗装置的第一部件的一个或更多个后连接器。在一些实施例中,盖布转接器构造为使得能够将扭矩从驱动机构的非无菌部分传递至驱动机构的无菌部分,同时保持盖布转接器外部环境的无菌性。在一些实施例中,盖布转接器包括联接至基本刚性的主体部分的密封构件,其中驱动机构的非无菌部分和驱动机构的无菌部分的无菌部分最初位于密封构件的相对侧。基本刚性的主体部分可以包括开口。在一些实施例中,密封构件设置在开口内。在一些实施例中,盖布转接器包括联接至基本刚性的主体部分和基本弹性的主体部分的至少一个的框架,该框架构造为用于附接到无菌盖布片。在一些实施例中,基本刚性的主体部分包括一个或更多个释放手柄,该一个或更多个释放手柄联接至一个或更多个后连接器,并且构造为从医疗装置的第一部件释放盖布转接器。在一些实施例中,驱动机构的无菌部分的至少一个部件构造为手动地或自动地平移通过密封构件,并与驱动机构的非无菌部分的至少一个对应的部件接合。在其它实施例中,驱动机构的无菌部分的至少一个部件包括具有尖端的驱动轴。在一些实施例中,驱动机构的非无菌部分的至少一个对应的部件包括联接至齿轮的中空圆筒,该中空圆筒构造为接收驱动轴的尖端。在一些实施例中,中空圆筒包括内脊,该内脊构造为与驱动轴的尖端的相应外脊接合。在一些实施例中,驱动轴在缩回状态和伸出状态之间可移动,其中将驱动轴从缩回状态移动到伸出状态引起驱动轴平移通过密封构件和驱动轴的尖端接收在中空圆筒内。
根据一些实施例,基本刚性的主体部分和基本弹性的主体部分中的至少一个进一步包括一个或更多个前连接器,该一个或更多个前连接器构造为将医疗装置的一次性单元联接至盖布转接器,该一次性单元包括医疗工具和驱动机构的无菌部分。
根据本公开的一些实施例,提供了一种无菌盖布,该无菌盖布具有构造用于覆盖医疗装置的至少一部分的盖布片和构造用于附接到该盖布片的盖布转接器。在一些实施例中,盖布转接器包括转接器主体,该转接器主体构造为用于联接至医疗装置的第一部件并用于接收医疗工具;至少第一部件,该第一部件包括驱动机构的非无菌部分;和密封构件,该密闭构件联接至转接器主体并且构造为使驱动机构的无菌部分的至少一个部件的至少一部分从中穿过。
在一些实施例中,盖布转接器构造为使得能够经由医疗装置的驱动机构的无菌部分与驱动机构的非无菌部分之间的直接接合而将扭矩从医疗装置的第一部件传递至医疗工具,而不损害无菌盖布外部环境的无菌性。转接器主体可以包括突出部段,该突出部段构造为用于覆盖驱动机构的非无菌部分的至少一部分。在一些实施例中,转接器主体包括开口,并且其中密封构件设置在开口内。盖布转接器可以包括联接至转接器主体的框架。在一些实施例中,框架构造为用于将盖布转接器附接到盖布片。在一些实施例中,驱动机构的无菌部分包括在缩回状态和伸出状态之间可移动的驱动轴。驱动机构的非无菌部分可以包括齿轮和中空圆筒,该中空圆筒联接到齿轮并构造为接收驱动轴的尖端,使得齿轮的旋转导致驱动轴的旋转。在一些实施例中,将驱动轴从缩回状态移动到伸出状态引起驱动轴穿过密封构件,并且驱动轴的尖端插入中空圆筒中。在一些实施例中,转接器主体包括构造为覆盖医疗装置的第一部件的至少一部分的基本刚性的部分和构造为覆盖医疗装置的第二部件的至少一部分的基本弹性的部分。医疗装置的第一部件可以包括机器人末端执行器,并且医疗装置的第二部件可以是与机器人末端执行器联接的万向节。医疗装置可以包括一次性单元。在一些实施例中,一次性单元包括医疗工具和驱动机构的无菌部分。医疗装置可以包括可重复使用单元。在一些实施例中,可重复使用单元包括医疗装置的第一部件。
在一些实施例中,盖布转接器包括一个或更多个后连接器,该一个或更多个后连接器构造为将转接器主体联接至医疗装置的第一部件。在一些实施例中,盖布转接器包括一个或更多个释放手柄,该释放手柄联接至一个或更多个后连接器,并构造为从医疗装置的第一部件释放转接器主体。转接器主体可以包括至少一个突起,该至少一个突起构造为有助于将转接器主体与医疗装置的第一部件对准。盖布转接器可以包括一个或更多个前连接器,该一个或更多个前连接器构造为将一次性单元联接到转接器主体。在一些实施例中,一次性单元包括至少两个可拆卸部分,并且其中一个或更多个前连接器构造为与定位在至少两个部分中的第一部分上的对应的一个或更多个连接器接合,使得在从至少两个可拆卸部分中的第一部分拆卸至少两个可拆卸部分中的第二部分时,至少两个可拆卸部分中的第一部分保持联接到转接器主体。一次性单元可以包括构造为将一次性单元紧靠转接器主体收紧的收紧件。盖布片可以包括一个或更多个紧固件,该紧固件构造为将盖布片固定到医疗装置。盖布片可以包括附接到其底部表面的一个或更多个垫子。在一些实施例中,驱动机构是用于将医疗工具插入受试者身体内的机构。医疗装置的一次性单元可以包括插入模块。在一些实施例中,医疗装置的一次性单元和盖布转接器是单个一体单元。在一些实施例中,医疗装置构造为安装在受试者的身体上。在一些实施例中,无菌盖布包括附接到盖布片的内表面的一个或更多个钩以及附接到该盖布片的外表面的一条或多条条带,其中一个或更多个钩构造为联接至在医疗装置上的一个或更多个锚固件,并且一条或多条条带构造为将医疗装置固定到受试者的身体。盖布转接器可以是可折叠的。医疗工具可以包括以下中的一个或更多个:针、导引器、导管、套管、端口、电极棒、手术工具和流体输送工具。
根据本公开的一些实施例,提供了一种无菌盖布,该无菌盖布具有构造用于覆盖医疗装置的至少一部分的盖布片和附接到该盖布片的盖布转接器。在一些实施例中,盖布转接器包括构造为用于覆盖医疗装置的至少第一部件的基本刚性的部分和构造为用于覆盖医疗装置的至少第二部件的基本弹性的部分。在一些实施例中,基本刚性的部分包括:一个或更多个后连接器,该一个或更多个后连接器构造为将盖布转接器联接到医疗装置的第一部件;和一个或更多个释放手柄,该一个或更多个释放手柄被联接到一个或更多个后连接器,并且构造为用于将盖布转接器从医疗装置的第一部件释放。
在一些实施例中,医疗装置的第一部件包括机器人末端执行器,并且医疗装置的第二部件包括与机器人末端执行器联接的万向节。在一些实施例中,医疗装置的第一部件包括驱动机构的非无菌部分。在一些实施例中,盖布转接器还包括密封构件,该密封构件构造为使驱动机构的无菌部分的至少一个部件从中穿过。在一些实施例中,盖布转接器构造为使得能够经由密封构件在驱动机构的非无菌部分与驱动机构的无菌部分的至少一个部件之间直接接合,而不损害盖布转接器外部环境的无菌性。
根据本公开的一些实施例,提供了一种医疗套件,该医疗套件包括一次性单元和无菌盖布,该一次性单元具有医疗工具和驱动机构的第二部分,该驱动机构的第二部分构造为从定位在医疗装置的可重复使用单元中的驱动机构的第一部分向医疗工具传递扭矩。在一些实施例中,无菌盖布包括构造为覆盖可重复使用单元的盖布片和构造为联接至可重复使用单元并接收一次性单元的盖布转接器。在一些实施例中,盖布转接器包括密封构件。在一些实施例中,密封构件使得能够传递扭矩而不损害无菌盖布外部的环境的无菌性。
在一些实施例中,驱动机构的第二部分包括无菌部件,该无菌部件构造为至少部分地平移通过密封构件,并与定位在密封构件的相对侧上的驱动机构的第一部分的非无菌部件接合。在一些实施例中,盖布转接器包括突出部段,该突出部段构造为用于覆盖驱动机构的非无菌部分的至少一部分。盖布转接器可以包括框架,该框架构造为用于将盖布转接器附接到盖布片。盖布转接器可以包括一个或更多个后连接器,该一个或更多个后连接器构造为将盖布转接器联接到医疗装置的可重复使用单元。盖布转接器可以包括一个或更多个释放手柄,该一个或更多个释放手柄联接至一个或更多个后连接器,并构造为从可重复使用单元释放盖布转接器。盖布转接器可以包括至少一个突起,该至少一个突起构造为有助于盖布转接器与可重复使用单元对准。盖布转接器可以包括一个或更多个前连接器,该一个或更多个前连接器构造为将一次性单元联接到盖布转接器。
在一些实施例中,一次性单元包括至少两个可拆卸部分,并且其中,一个或更多个前连接器构造为与定位在至少两个部分中的第一部分上的对应的一个或更多个连接器接合,使得在从至少两个可拆卸部分中的第一部分拆卸至少两个可拆卸部分中的第二部分时,至少两个可拆卸部分中的第一部分保持联接到盖布转接器。一次性单元可以包括构造为将一次性单元抵靠盖布转接器收紧的收紧件。
在一些实施例中,驱动机构的第一部分的非无菌部件包括联接至齿轮的中空圆筒,并且驱动机构的第二部分的无菌部件包括驱动轴。在一些实施例中,中空圆筒构造为接收驱动轴的尖端,并且其中,中空圆筒构造为与齿轮一起旋转,使得齿轮的旋转导致驱动轴的旋转。中空圆筒可以包括内凹槽,该内凹槽构造为接收驱动轴的尖端的相应的外脊。在一些实施例中,驱动轴在缩回状态和伸出状态之间可移动,并且其中将驱动轴从缩回状态移动到伸出状态引起驱动轴穿过密封构件并被接收在中空圆筒内。
在一些实施例中,医疗工具构造为用于插入受试者的身体内。医疗工具可以包括以下中的一个或更多个:针、导引器、导管、套管、端口、电极棒、手术工具和流体输送工具。在一些实施例中,一次性单元包括成对柔性条带,该成对柔性条带沿其长度的至少一部分连接并在其间具有适于接收和支撑医疗工具的中央通道;和成对辊,其设置在该成对柔性条带的两侧侧并且与该成对柔性条带相互作用,从而使成对辊的反向旋转引起成对柔性条带和医疗工具在成对辊之间移动。在一些实施例中,一次性单元还包括构造为将医疗工具的头部构件和成对柔性条带的近端固定在一起的保持件。
在一些实施例中,一次性单元和盖布转接器是单个整体单元。在一些实施例中,医疗装置构造为安装在受试者的身体上。
根据本公开的一些实施例,提供了一种用无菌盖布覆盖医疗装置的方法,该方法包括以下步骤:提供无菌盖布,该无菌盖布具有构造为覆盖医疗装置的至少一部分的盖布片和附接到盖布片的盖布转接器,盖布转接器构造为用于联接到医疗装置的第一部件并用于接收医疗工具,其中,盖布转接器被进一步构造为使得能够经由在医疗装置的驱动机构的非无菌部分与驱动机构的无菌部分之间直接接合而将扭矩从医疗装置的第一部件传递到医疗工具,而不损害无菌盖布外部环境的无菌性。在一些实施例中,用无菌盖布覆盖医疗装置的方法包括将盖布转接器联接到医疗装置的第一部件的步骤。在一些实施例中,用无菌盖布覆盖医疗装置的方法包括将盖布片拉到医疗装置的至少一部分上的步骤。在一些实施例中,用无菌盖布覆盖医疗装置的方法可以包括将盖布片固定到医疗装置的步骤。在一些实施例中,用无菌盖布覆盖医疗装置的方法可以包括将包括医疗工具的医疗装置的一次性单元联接到盖布转接器的步骤。
根据本公开的一些实施例,提供了一种方法,该方法使得能够将扭矩从医疗装置的驱动机构的非无菌部件传递至驱动机构的无菌部件,而不损害无菌环境。在一些实施例中,使得能够传递扭矩的方法包括提供盖布转接器的步骤,该盖布转接器包括转接器主体和联接至转接器主体的密封构件。在一些实施例中,使得能够传递扭矩的方法包括将转接器主体联接至医疗装置的第一部分的步骤,该第一部分包括驱动机构的非无菌部件。在一些实施例中,使得能够传递扭矩的方法包括以下步骤:使驱动机构的无菌部件的至少一部分平移通过密封构件,直到驱动机构的无菌部件的至少一部分与定位在密封构件的相对侧的驱动机构的非无菌部件接合。在一些实施例中,使得能够传递扭矩的方法可以包括将医疗装置的一次性单元联接至盖布转接器的步骤,其中一次性单元包括驱动机构的无菌部件。在一些实施例中,盖布转接器附接到无菌盖布片。
上面描述的装置、系统和方法的实施方式可以进一步包括本公开中描述的任何特征,包括上文关于其它装置、系统和方法的实施方式描述的任何特征。
在整个本公开中,术语“实施方式”和“实施例”可互换使用。
应当理解,在本公开中使用的术语“近端”和“远端”具有其在临床领域中的通常含义,即,近端是指装置或物体的最接近插入或使用装置或物体的人或机器并且远离患者的端部。远端指装置或物体的最接近患者并且远离插入或使用该装置或物体的人或机器的端部。
还应当理解,尽管贯穿本公开使用的一些示例涉及针,但这仅出于简单性原因而进行,并且本公开的范围并不意味着限于针,而是应理解为包括为了诊断和/或治疗目的可插入受试者体内的任何医疗工具,包括导引器、导管、套管、端口、电极棒、手术工具、流体输送工具或任何其它此类可插入工具。
另外,在整个本公开中,术语“受试者”和“患者”可互换使用,并且可以指进行医疗程序的任何人或动物。
此外,在整个本公开中,术语“使用者”、“医师”、“临床医师”和“医务人员”可互换使用,并且可以指参与所执行的医疗程序的任何人。
附图说明
参考附图描述了本公开的装置、系统和方法的一些示例性实施方式。在附图中,类似的附图标记表示相同或基本相似的元件。
图1A和图1B示出了根据本公开的实施方式的具有可重复使用部分和一次性部分的自动化医疗装置的示意图。
图2示出了根据本公开的实施方式的具有可重复使用部分和一次性部分的自动插入装置的示意图。
图3示出了根据本公开的实施方式的具有可重复使用部分和一次性部分的示例性自动插入装置。
图4A和图4B示出了根据本公开的实施方式的自动插入装置的示例性末端执行器的透视图。
图5A和5B示出了根据本公开的实施方式的自动插入装置的示例性插入模块的透视图。
图6A和6B示出了图5A-图5B的示例性插入模块的俯视图。
图7A示出了根据本公开的实施方式,图5A-图5B的插入模块的驱动轴的尖端的透视图。
图7B示出了根据本公开的实施方式,图4A-图4B的末端执行器的母锥齿轮的透视图。
图7C示出了根据本公开的实施方式,联接至图7B的母锥齿轮的图7A的驱动轴的尖端。
图8示出了根据本公开的实施方式的末端执行器、插入模块和盖布转接器的分解图。
图9A和图9B示出了根据本公开的实施方式的盖布转接器的正面(图9A)和背面(图9B)透视图。
图10A-10C示出了根据本公开的实施方式的转接器到末端执行器的联接。
图11A-11B示出了根据本公开的实施方式的示例性末端执行器和联接至其的盖布转接器的透视后视图。
图12A示出了根据本公开的实施方式的联接的末端执行器、盖布转接器和插入模块的透视图。
图12B示出了根据本公开的实施方式的使用插入模块的收紧旋钮将插入模块收紧至盖布转接器的机构。
图13A至图13C示出了根据本公开的实施方式的将插入模块收紧至盖布转接器的替代性机构。
图14A至图14B示出了根据本公开的实施方式的联接的末端执行器、盖布转接器和插入模块的截面图,其中插入模块的驱动轴处于缩回(图14A)和伸出(图14B)状态。
图15A-15C示出了根据本公开的实施方式的模块化插入模块。
图16示出了根据本公开的实施方式的示例性医疗盖布的透视图,该医疗盖布包括盖布片和盖布转接器。
图17示出了根据本公开的实施方式的用于将盖布片固定至医疗装置的基座的紧固机构。
图18A至图18C示出了根据本公开的实施方式的使用图16的医疗盖布来覆盖医疗装置的几个阶段。
图19示出了根据本公开的实施方式的附接到患者身体上的被盖上的医疗装置以及联接到其上的插入模块。
图20A和20B示出了根据本公开的实施方式的示意性医疗装置的横截面图,该示意性医疗装置被盖布覆盖并且使用至少一条条带附接到患者的身体。
图21A和21B示出了根据本公开的实施方式的示例性可折叠盖布转接器。
具体实施方式
图1A和1B分别示出了具有可重复使用部分11的和一次性部分12的自动医疗装置1的示意图,使得两个部分之间的分离对于维持无菌环境是必要的,因为一次性部分是无菌的,并且可重复使用部分通常是非无菌的。
在一些实施方式中,如图1A所示,可重复使用部分11和一次性部分12在一端彼此联接,使得它们可端对端或并排定位。在其它实施方式中,一次性部件12可以至少部分地接收在可重复使用部分11内,如图1B所示。使用者用无菌盖布15覆盖可重复使用部分11,以将其与无菌一次性部分12分离,并且还防止医护人员和患者接触可重复使用部分11。可以理解的是,自动化装置可以具有多个可重复使用部分,以及多个一次性部分。
图2示出了自动医疗装置2的示意图,该自动医疗装置2用于将医疗工具222插入受试者的体内并且分别具有可重复使用部分21和一次性部分22。可重复使用部分21可以包括电子部件和驱动机构(图2中未示出),而一次性部分22可以包括可插入医疗工具222,例如针、导引器、端口等,使得一旦程序完成,则丢弃该一次性部分22,并且在下一程序之前将新的一次性部分22联接至可重复使用部分21。在一些实施方式中,在可重复使用部分21中的驱动机构由使用者控制,以使医疗工具222与患者身体上的所选进入点和/或进入角度对准,而将工具222插入到患者身体内是通过单独的插入机构实施的。插入机构可以位于可重复使用部分21中,位于一次性部分22中,或者在可重复使用部分和一次性部分之间划分,使得插入机构的一部分215位于可重复使用部分21中,而插入机构的另一部分225位于一次性部分22中。在将插入机构在可重复使用部分和一次性部分之间划分的情况下,需要两个部分215、225的可操作联接,以使插入机构起作用。在这种情况下,在可重复使用部分21和一次性部分22之间分离的无菌盖布25也必须放置在插入机构的两个部分215、225之间,同时使得能够在两个部分之间传递力和/或扭矩,并且不损害响无菌环境。
图3示出了具有可重复使用和一次性部分的示例性自动插入装置30。在一些实施方式中,插入装置30构造为联接至专用臂或基座,该专用臂或基座固定至患者的床、固定至邻近患者床定位的推车或固定至成像装置,例如在Glozman等人的题为“通过轴操纵的针转向(Needle Steering by Shaft Manipulation)”的美国专利申请公开No.2016/0249990,以及Glozman等人的题为“用于机器人图像引导针插入的夹持件(Gripper for RoboticImage Guided Needle Insertion)”的美国专利申请公开No.2016/0249991,中所述,其全部内容通过引用整体并入本文。在其它实施方式中,插入装置30构造为直接地或借助于中介基座/板(未示出)安装在受试者的身体上。在这种情况下,插入装置的基座310或中介基座可以设置有用于连接将装置30固定到患者身体上的条带(图3中未示出)的锚固件312,或者设置有安装垫314,该安装垫可以包括在其底表面上的粘合剂层(未示出),或设置有用于将装置30附接到患者身体的任何其它合适的手段,例如在Arnold等人的题为“用于将医疗装置附接到受试者的装置和方法(Devices and Methods for Attaching a MedicalDevice to a Subject)”的共同拥有国际专利申请公开No.WO 2017/179044中描述的那些,其通过引用整体并入本文。
在一些实施方式中,插入装置30可以具有五个自由度(DOF):沿着Z轴(前后)的线性平移,沿着X轴(左右)的线性平移,围绕X轴(前后)R1的旋转,以及围绕Z轴(左右)R2的旋转,以及插入,即纵向针基本上沿Y轴平移(当针处于垂直位置时,如图3所示)。在上述国际专利申请公开No.WO/2017/203531中详细描述了类似的装置。在这样的实施方式中,插入机构,即执行医疗工具的纵向平移的机构,可以是部分可重复使用的并且部分一次性的。例如,自动化装置30可以包括可重复使用的末端执行器320,其可以通过一个或更多个万向节302、304联接到驱动机构;以及一次性的插入模块330,其包括医疗工具332并且被联接到末端执行器320。插入机构可以在末端执行器320和插入模块330之间划分,使得插入机构的一部分是可重复使用的,插入机构的一部分是一次性的,并且仅在将插入模块330联接到末端执行器320时该机构才起作用,如将在下文中详细公开的。
图4A和图4B示出了自动插入装置的示例性末端执行器40的透视图。末端执行器40可以包括主体(或“壳体”)410和从外部附接到末端执行器主体410的马达组件420。马达组件420可以构成插入机构的可重复使用部分。末端执行器主体410可以构造为接收并容纳优选地是一次性的单次使用单元的插入模块(图4A和图4B中未示出),使得末端执行器40可以与新的一次性插入模块一起重复使用。
末端执行器的马达组件420可以包括致动器,例如设置有马达编码器(未示出)的齿轮马达422;以及印刷电路板(PCB)424,印刷电路板包括插入机构的电子部件。马达组件420可进一步包括齿轮,例如锥齿轮426,其可与联接到末端执行器主体410的第二锥齿轮428接合。在一些实施方式中,马达422和PCB 424可以被马达盖425遮罩,并且两个锥齿轮426、428可以被齿轮盖(图4A-4B中未示出)遮罩。如图4B所示,在一些实施方式中,锥齿轮428可以刚性地联接至圆筒429,该圆筒429与齿轮428一起旋转,以将扭矩传递至位于插入模块中的插入机构的第二部分(图4B中未示出)。圆筒429可以构造为接收插入模块的驱动轴的尖端(图4B中未示出),并且可以设置有内脊4292,该内脊与驱动轴的尖端的相应外脊(或-齿)接合,使得驱动轴与锥齿轮428(以下也称为“母锥齿轮”)和圆筒429一起旋转,导致位于插入模块中的插入机构的第二部分致动,如下面将详细描述。
在一些实施方式中,锥齿轮428可以包括带有轴承的延伸轴,以约束锥齿轮的横向运动,从而为插入机构提供稳定性。
可以理解,另外可以实施任何其它适用方法将扭矩从马达组件420传递到插入模块。此外,在一些实施方式中,仅马达组件的一部分联接至末端执行器40。例如,在一些实施方式中,马达可以位于装置的后部位置,并且它可以致动马达组件的使用正时带联接到末端执行器40的部分。
图5A和5B示出了自动插入装置的示例性插入模块50的透视图。插入模块50可以包括被封闭在由联接在一起的两个柔性条带520a、520b形成的通道525内的针510或任何其它可插入工具,例如导引器、导管等。在一些实施方式中,将针510与插入模块50一起提供,而在其它实施方式中,将插入模块50构造为接收各种不同的市售针类型,并且通过在启动插入程序之前由使用者(例如,护士,医师)选择针并将其引入插入模块中。作为插入机构的一部分的柔性条带520a、520b可以具有沿着其长度的至少一部分延伸的穿孔522以及分别沿着其纵向中心线延伸的凹槽524a、524b,使得当条带520a、520b彼此附接时,其联接的凹槽524a、524b一起形成接收并封闭针510的通道525。
插入模块50可以进一步包括两个辊(图5A-5B中未示出),这两个辊与条带520a、520b接合以使针510朝向患者身体前进,如下面将详细描述的。辊中的一个可以安装在驱动轴540上,另一个辊可以安装在与驱动轴平行的轴550上。如前所述,一旦将驱动轴540的尖端545(如图5B所示)接收到母锥齿轮内,驱动轴540就与末端执行器的母锥齿轮一起旋转。因此,母锥齿轮的旋转引起安装在驱动轴上的辊沿与母锥齿轮相同的方向旋转。插入模块50还可以包括两个齿轮530a、530b,该两个齿轮在与驱动轴的尖端545相对的端部处安装在上述两个轴上。驱动轴540的旋转使齿轮530a沿与驱动轴相同的方向旋转,通过两个齿轮530a、530b之间的接合,又使齿轮530b沿相反的方向旋转,从而导致两个辊的反向旋转。安装在驱动轴540上的辊在下文中称为“驱动辊”,第二辊在下文中称为“从动辊”。
图5A-5B中还示出了致动旋钮542和收紧旋钮560。致动旋钮542可以用于在驱动轴的尖端545和末端执行器的母锥齿轮之间建立可操作的联接,这将在下文中详细描述。收紧旋钮560可以用于收紧和固定插入模块和盖布转接器(在图5A-5B中未示出)之间的联接,并且在一些实施方式中,以及与末端执行器的联接,这将在下文详细描述。图5B还示出了位于插入模块50的后部中的切口505,其构造为接收盖布转接器中的专用突起(图5B中未示出),以确保将插入模块50适当地定位在转接器内和/或在插入模块50和盖布转接器之间建立刚性联接,这将在下文中详细描述。
在一些实施方式中,插入模块50可以包括针头保持件570,该针头保持件570将针头515和条带520a、520b的近端固定在一起,使得通过辊的反向旋转将条带拉向患者身体,导致针510朝向患者身体的前进。保持件570可以适于接收具有不同针计量和不同形状和尺寸的针头的各种针类型,以避免将使用者限制到单个针类型或避免使用者需要携带多个保持件,每个保持件均与特定的针类型具兼容,例如在Galili等人的题为“用于可插入医疗工具的通用针保持件(Universal Holder for an Insertable Medical Tool)”的共同拥有的国际专利申请公开No.WO/2018/055621中所描述的,其全部内容通过引用合并于此。
图6A和6B示出了图5A-5B的示例性插入模块60的俯视图。图6A示出了在将驱动轴640联接至末端执行器的母锥齿轮之前的插入模块60,其中,驱动轴640处于缩回位置。
在一些实施方式中,驱动轴640可以是两部分的驱动轴,分别具有外部部分640a和内部部分640b,它们可以是同轴的。驱动轴的外部部分640a可以是中空的并且在其上安装有驱动辊670a,并且驱动轴的内部部分640b可以定位在外部部分640a内并且可以在图6A所示的缩回位置与图6B所示伸出位置之间线性移动。
驱动轴640的内部部分640b可以在一端包括旋钮642,而在相对端包括驱动轴的尖端645,使得通过推动和/或旋转旋钮642将内部部分640b移动到伸出位置,导致尖端645可操作地联接到末端执行器的母锥齿轮,从而使插入机构起作用。
在一些实施方式中,驱动轴的外部部分640a可以包括具有两个接收端部的至少一个狭槽645,例如卡扣切口6452、6454,并且内部部分640b可以包括突起647,其当驱动轴处于缩回位置时被卡扣切口6452接收,并且当驱动轴处于伸出位置时被卡扣切口6454接收。在该示例中,突起647与每个卡扣切口6452、6454之间的联接是卡扣配合联接,其防止内部部分640b相对于外部部分640a移动。这是为了确保驱动轴640的内部部分640b保持在缩回位置,直到使用者在将插入模块60联接到盖布转接器之后主动将其移动到伸出位置为止,并且在移动到伸出位置之后,驱动轴640的内部部分640b保持在伸出位置,并在插入机构致动时与外部部分604a一起旋转。
一旦使用者致动插入机构,马达(图6A-6B中未示出)就使第一锥齿轮(图6A-6B中未示出)旋转,这又使母锥齿轮(图6A-6B中未示出)旋转。通过插入模块的驱动轴640的尖端645与母锥齿轮的接合,驱动轴640与母锥齿轮一起旋转。由于驱动辊670a和齿轮630a安装在驱动轴640上,因此驱动辊670a和齿轮630a与驱动轴一起旋转。齿轮630a继而使与从动辊670b一起安装在平行轴上的齿轮630b沿相反的方向旋转,从而导致两个辊670a、670b反向旋转。当辊670a、670b反向旋转时,它们的突起672与条带的穿孔622接合,使得条带620a、620b与封闭的针一起沿远端方向被拉向患者的身体。然后,将条带620a、620b被迫使彼此分开,沿相反的方向并围绕辊670a、670b拉动,同时针继续沿远端方向平移并进入患者身体内。
图6A-6B还示出了通道625,其分别通过条带620a、620b的管状凹槽624a、624b和每个辊670a、670b中的环形凹槽675的联接而形成,该环形凹槽675被设计为允许当条带620a、620b在远端方向上并且围绕辊670a、670b移动时在辊之间的通道625的不间断通过。
图7A示出了驱动轴的尖端745的透视图。尖端745可以包括沿着尖端745的圆周间隔开的多个外脊7452(或“纵向齿”),在它们之间具有凹槽7454。在一些实施方式中,尖端745可以是大致圆锥形的,以有助于插入图7B所示的母锥齿轮728的圆筒729中。
末端执行器的母锥齿轮728的圆筒729可以包括由内脊7292限定的内凹槽7294,该内凹槽通常沿圆筒729的圆周均匀布置并间隔开,使得实现尖端745的外脊7452和圆筒729的内凹槽7294之间的对齐,而与尖端的旋转方向无关。图7C示出了驱动轴的尖端745和母锥齿轮的圆筒729联接在一起,从而使得插入机构起作用。齿轮马达722的致动现在将使锥齿轮726旋转,而锥齿轮726通过尖端745与母锥齿轮的圆筒729的接合,又将使母锥齿轮728和进而使驱动轴740旋转。
图8示出了末端执行器82、插入模块83和示例性盖布转接器84的分解图。末端执行器82示出为具有两个万向节802、804,其可以用于将末端执行器82联接至插入装置的驱动机构。插入模块83可以包括针头保持件835,其将针头831和条带832的近端固定在一起。在一些实施方式中,盖布转接器84联接至末端执行器82,然后插入模块83联接至盖布转接器84。替代性地,插入模块83可以首先由使用者在医疗程序之前或者由制造商/分销商预先组装而联接至盖布转接器84,然后由使用者将联接的单元联接到末端执行器82。在进一步的实施方式中,可以将盖布转接器84和插入模块83设计和制造为单个一体单元,其在医疗程序之前由使用者联接至末端执行器82。一旦末端执行器82、盖布转接器84和插入模块83联接在一起,插入模块83的驱动轴的尖端就能够通过盖布转接器84接收在末端执行器82的母锥齿轮内,并且可以将扭矩传递到插入机构的定位在插入模块83中的部分,而不损害插入模块83的无菌性。
图9A示出了盖布转接器90的前透视图。盖布转接器90可以适于联接到末端执行器,并至少部分地覆盖末端执行器。在一些实施方式中,盖布转接器90可以进一步构造为接收插入模块,或者,在替代实施方式中,盖布转接器90和插入模块可以被制造为单个单元。盖布转接器90可以包括突出部段910,以覆盖末端执行器的马达组件。突出部段910可以包括开口912,当驱动轴从缩回位置移动到伸出位置时,插入模块的驱动轴可以穿过该开口912,以使其能够与末端执行器的母锥齿轮可操作地联接。
为了防止污染物通过开口912任何可能的泄漏到无菌环境中,开口912可以设置有密封构件9125,诸如O形环、包覆成型的弹性体材料等,其在插入的驱动轴上封闭。转接器90还可以包括用于接收插入模块并将其固定到其上的接收部段920。接收部段920的后端可以包括对准构件,例如突起922,当插入模块联接到盖布转接器90时,该对准构件装配在位于插入模块的后部的切口(在图5B中示出)内。
插入模块可以是模块化的,使得其具有多个可分离的部分。例如,插入模块可以包括两个可分离的部分:如将在下文描述的,包括驱动辊的后部部分和包括从动辊的前部部分。两部分构造允许使用者将插入模块的两个部分彼此断开连接,并将它们从针移除,同时将针插入患者身体内,如上述美国专利申请公开No.2017/0258489所公开的那样。在这样的实施方式中,突起922和插入模块的切口之间的联接可以是刚性的,使得其防止插入模块的后部部分与转接器90解除联接,从而仅允许插入模块的前部部分断开连接。替代地,突起922和切口之间的联接可以仅用于对准,即,确保插入模块在转接器90的接收部分920内的适当定位,并且使用其它手段来防止插入模块的后部部分与转接器的解除联接,如将在下文中更详细地描述的。
接收部分920可以进一步包括用于在将插入模块插入转接器的接收部分920中之后收紧在插入模块和盖布转接器之间的联接的机构的至少一部分。在一些实施方式中,收紧机构可以包括:收紧旋钮,例如图5A-5B所示的收紧旋钮,以及一个或更多个捕获构件924,其在收紧旋钮旋转时捕获收紧旋钮(图9A中未示出)的相应捕获构件,如下面将详细描述的。
在一些实施方式中,转接器90可以由基本刚性的材料制成,例如聚碳酸酯(例如,德国拜耳公司的PC Makrolon 2458)、聚酰胺(例如,瑞士EMS-Grivory公司的GV-5H)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)(例如,美国Trinseo公司的Magnum 8391)或任何其它合适的材料。
如上所述,末端执行器可以经由一个或更多个万向节(例如,图3中所示的万向节)联接至插入装置。在这种实施方式中,转接器90可以包括底部部段930以在转接器90联接到末端执行器上时覆盖插入装置的底部万向节,并且底部部段930可以由基本弹性的材料制成,例如德国的Kraiburg TPE公司的TM4ADT,或任何其它合适的热塑性弹性体(TPE),以允许底部万向节自由移动,同时限制底部部段930的尺寸,以使盖布转接器90与患者皮肤的接触最小化。
在一些实施方式中,转接器90可以包括框架940,其可以由基本弹性的材料制成,例如制成底部部段930的材料。框架940可以围绕整个转接器90,以提供用于将转接器90附接到盖布片(图9A中未示出)的均匀表面。在一些实施方式中,转接器90的框架940和底部部段930可以一起制造为单个单元。
在一些实施方式中,转接器90可以进一步包括至少一个释放手柄950,其用于将转接器90与末端执行器断开连接。
图9B示出了盖布转接器90的后透视图。盖布转接器90在其后侧可以包括用于将转接器90适当且牢固地联接至末端执行器的多个元件。在一些实施方式中,转接器90可以包括夹持件962。夹持件962可以定位在转接器90的下部,使得通过将夹持件962放置在末端执行器的专用杆(如图10B所示)上以将夹持件962锚固在杆上,来执行转接器90到末端执行器的联接,然后转接器90的上部部分能够通过枢转运动朝向末端执行器的上部部分移动,如下文中的图10A-10B所示。
转接器90还可包括一个或更多个闩锁964,一旦完成枢转运动,该闩锁就与末端执行器中的对应连接器(图9B中未示出)建立卡扣配合连接。
在一些实施方式中,末端执行器可以包括至少一个辅助构件(未示出),以有助于在转接器的闩锁964和末端执行器的连接器之间建立卡扣配合连接。辅助构件可以是例如到末端执行器主体的小延伸部,当使用者将转接器90的上部部分推靠末端执行器主体时,使用者可以用他/她的手指从末端执行器主体的后侧向小延伸部施加压力,直到建立卡扣配合连接为止。
由于末端执行器是非无菌的,因此只有在使用者戴上无菌手套且辅助构件被无菌盖布覆盖后,才应该在使用者和辅助构件之间建立接触。
可以理解,转接器90和末端执行器之间的连接不限于卡扣配合连接,并且可以采用不同的辅助构件来促进将转接器90联接到末端执行器。
闩锁964可以联接至释放手柄950,其由使用者拉动以将闩锁964从连接器释放,从而使得能够从末端执行器移除转接器90。在一些实施方式中,转接器90可以进一步包括一个或更多个定位构件966、968,以确保转接器在末端执行器上的正确放置及其稳定性。
在一些实施方式中,盖布转接器90还可以包括一个或更多个基准标记(未示出)或任何其它合适的配准元件,该配准元件设置在盖布转接器90上的特定位置处,以用于在图像引导程序中,在将转接器90联接到末端执行器之后将医疗装置配准到图像空间。将配准元件定位在盖布转接器90上,即与医疗工具相邻,使得能够在程序期间确定医疗装置相对于图像空间的位置,而不必扫描整个装置,而是仅扫描包括配准元件的有限部分,从而使患者和医护人员对辐射的暴露最小化。
图10A-10C示出了转接器100被联接到末端执行器300。图10A示出了联接的第一阶段,其中使用者通过将转接器的夹持件1062放置到末端执行器的锚固杆302上而将转接器100的底部部分联接到末端执行器300的底部部分。如图10B中的横截面图所示,一旦将夹持件1062锚固在锚固杆302上,使用者就使转接器100绕杆的轴线枢转,直到闩锁1064被末端执行器300的相应连接器304捕获为止,从而建立卡扣配合连接。辅助构件(未示出)可以设置在末端执行器主体上,以有助于卡扣配合连接的建立。可以理解的是,卡扣配合连接仅仅是建立转接器100到末端执行器300的持久连接的机构的一个示例。图10C示出了联接到末端执行器300的转接器100。如所示的,在将转接器100联接到末端执行器300时,底部万向节650(末端执行器300通过其可以联接到插入装置)与顶部万向节670一起可以通过转接器100的弹性底部部段1030覆盖。用弹性材料制造转接器的底部部段1030允许底部万向节的自由移动,同时限制转接器的底部部段1030的尺寸,从而使盖布转接器100与患者皮肤的接触最小化。
图11A-11B示出了示例性末端执行器和联接至其的盖布转接器的透视后视图。图11A示出了转接器110,其具有单个闩锁1164,用于与末端执行器400的相应单个连接器404建立卡扣配合连接。闩锁1164可以联接至释放手柄1105,使用者拉动该释放手柄1105以从连接器404释放闩锁1164,并且使得能够从末端执行器400移除转接器110。图11A还示出了转接器110的夹持件1162,其被锚固到末端执行器400的专用锚固杆402上。转接器110到末端执行器400的联接可以通过如下方式来执行:使用者首先将转接器的夹持件1162放在末端执行器的锚固杆402上,然后将转接器110绕杆的轴线枢转,直到闩锁1164被末端执行器的连接器404捕获。
还示出了分别与相应的末端执行器的定位构件406、408联接的转接器的定位构件1166、1168。在一些实施方式中,定位构件1166、1168可以用于确保转接器110在末端执行器400上的正确放置,并进一步确保彼此联接后转接器110在末端执行器400上的稳定性。例如,定位构件1166可以构造为架子状的突起,该突起被接收在末端执行器400的壳体的开口406内,使得保持与开口的上壁和侧壁的接触。这是为了确保一旦联接,转接器110就不能相对于末端执行器400向上或向侧面移动。被锚固在锚固杆402上的夹持件1162确保转接器110不能相对于末端执行器400向下移动。
图11B示出了转接器115和末端执行器450,其与图11A的转接器和末端执行器相似,除了图11B所示的转接器115具有两个闩锁1154,其与末端执行器450的两个对应的连接器454建立卡扣配合连接。两个闩锁1154可以联接到单个释放手柄1155,使用者可以拉动单个释放手柄1155以从连接器454上释放闩锁1154,并使转接器115能够从末端执行器450移除。替代性地,每个闩锁1154可设置有其自己的单独的释放手柄。可以理解,转接器可以包括两个以上的闩锁,并且末端执行器可以包括两个以上的连接器。
在实施方式中,一旦盖布转接器联接到末端执行器,使用者就可以将插入模块联接到转接器。
图12A示出了彼此联接的所有三个单元,即末端执行器123、盖布转接器120和插入模块125。在一些实施方式中,插入模块125在缩回状态下设置有其驱动轴1251。一旦插入模块125牢固地联接到转接器120和末端执行器123,驱动轴1251就从缩回状态转变到伸出状态。取决于特定的实施方式,转变可以通过如下方式来自动或手动进行:使用者推动或旋转致动旋钮1253,这将驱动轴1251移动到伸出状态,直到将驱动轴操作性地联接至末端执行器123为止。插入模块的驱动轴1251和末端执行器123之间的操作性联接使得能够致动插入机构。缩回状态和伸出状态之间的自动转变可以例如通过机械触发器(未示出)来进行,该机械触发器在插入模块125到达转接器的接收部段1202内的期望位置时被致动(例如,按下)。
在一些实施方式中,在将插入模块125插入转接器的接收部段1202中之后,使用者必须旋转插入模块的收紧旋钮1252以将插入模块1252进一步推入转接器的接收部分1202内的其最终位置,并确保插入模块125与转接器120之间的适当联接。当旋转收紧旋钮1252时,收紧旋钮1252的捕获元件与转接器120的捕获构件接合。可以理解的是,收紧旋钮可以替代地通过按压旋钮来致动。
如图12B中所示,收紧旋钮1252的捕获元件可以是在收紧旋钮1252的圆周上的狭槽1254,该狭槽可以具有至少一个倾斜表面1256,并且转接器的捕获构件可以是固定钩1208。由于表面1256沿旋转方向倾斜,并且钩1208是固定的,因此一旦在倾斜表面1256和钩1208的内表面之间建立接触,则收紧旋钮1252的继续旋转导致倾斜表面1256被固定钩1208向内推动(即朝转接器的接收部段1202推动),从而导致收紧旋钮1252的线性运动,并且从而导致旋钮1252刚性地联接到的整个插入模块125的线性运动,进一步到转接器的接收部分1202中,直到插入模块125到达转接器的接收部分1202内的其最终位置,并且收紧旋钮1252不能沿相同方向进一步旋转。
在另一种实施方式中,如图13A-13C所示,固定钩1338可以是末端执行器133的一部分。
图13A示出了末端执行器133、插入模块135和盖布转接器130的分解图。在一些实施方式中,在将转接器130联接至末端执行器133时,钩1338穿过转接器130中的专用开口1308,使得一旦插入模块135联接到转接器130,钩1338就能够与插入模块的收紧旋钮1352接合。为了防止钩1338与无菌收紧旋钮1352之间的直接接触,钩1338在这种实施方式中是非无菌的(是末端执行器133的一部分),转接器130可以包括弹性圆顶1308,该圆顶在保持钩1338功能的同时覆盖钩1338。
可以将收紧旋钮1352的捕获元件构造为如图12A-12B所示,或者它们可以构造为一个或更多个外部旗状件1356,当旋转收紧旋钮1352时,外部旗状件与钩1338接合。在一些实施方式中,收紧旋钮1352和旗状件1356可以是经由螺纹接合而联接的分离的元件,如图13B所示。旗状件1356可具有逐渐增加的厚度,使得在将插入模块135联接到转接器130时,旗状件1356和钩1338之间的接触最小或没有接触,因此,当使用者开始旋转收紧旋钮1352时,旗状件1356与收紧旋钮1352一起旋转。随着旗状件1356旋转,旗状件1356的越来越厚的部分经过钩1338,直到旗状件1356抵靠钩1338的内表面定位(或-抵靠覆盖钩1338的弹性圆顶1308),使得钩1338阻止旗状件1356的继续旋转。可替代地(或另外地)通过形成在旗状件中的台阶1357来防止旗状件1356的继续旋转,在旋转期间,该台阶遇到钩1338的侧(或顶部)表面。随着使用者继续旋转收紧旋钮1352,现在由钩1338保持在适当位置的旗状件1356有效地起到用于收紧旋钮1352的轴1358的螺母的作用,该螺母至少部分地螺纹化,因此收紧旋钮1352的继续旋转导致收紧旋钮1352的线性运动。然后,轴1358按压插入模块壳体1359、并且因此将整个插入模块135压靠在转接器的接收部分1302的后端上,直到插入模块135到达转接器的接收部分1302内的最终位置并且收紧旋钮1352不能进一步旋转为止。
在其它实施方式中,收紧旋钮1352和旗状件1356可以形成为单个单元,使得仅当旗状件1356能够继续旋转时(即,直到钩1338阻止旗状件1356继续旋转为止),包括一体的旗状件1356的收紧旋钮1352的才能够线性运动。
图13C示出了联接之后的末端执行器133、插入模块135和盖布转接器130。
可以理解,可以使用任何其它合适的机构来代替上文描述的机构,以确保插入模块135、转接器130和末端执行器133之间的适当联接。
图14A-14B示出了联接的末端执行器143、转接器140和插入模块145的截面图,其中插入模块的驱动轴1451处于缩回状态(图14A)和伸出(图14B)状态。如前所述,插入模块145可以在缩回状态下设置有其驱动轴1451,如图14A所示。在缩回状态下,驱动轴的内部部分1451b定位在驱动轴的外部部分1451a内,以使内部部分的尖端1452也位于外部部分1451a内,并且不会延伸超出插入模块的壳体。一旦插入模块145牢固地联接至转接器140,例如,在旋转收紧旋钮(图14A-14B中未示出)之后,驱动轴1451就由使用者来通过如下方式自动地或手动地从缩回状态移动到伸出状态,如图14B所示:通过将驱动轴的内部部分1451b在外部部分1451a内移动,直到内部部分的尖端1452接收在末端执行器143的母锥齿轮1435中而使插入机构起作用为止。
驱动轴的旋钮1454可以刚性地联接至驱动轴的内部部分1451b,使得在驱动轴的内部部分1451b在驱动轴的外部部分1541a内移动时,旋钮1454沿着外部部分1451a在外部移动,并且覆盖外部部分的一部分。
在被接收在母锥齿轮1435中之前,驱动轴的尖端1452穿过转接器140的开口1404,该转接器设有密封构件1406,诸如O形环。当尖端1452横穿密封构件1406时,密封构件1406围绕驱动轴的内部部分1451b,从而防止污染物通过开口1404泄漏到无菌环境中。
图15A-15C示出了具有两个部分的模块化插入模块155:后部部分155a和前部部分155b。在某些情况下,一旦针到达患者身体内的目标,使用者(例如医师)可能会更喜欢只将针留在原处并将针与插入装置断开连接,因为插入装置可能会妨碍他/她的视线或动作。如果插入装置安装在身体上,则医师/临床医生可能希望将其从患者身体完全移除,而仅将针本身留在患者体内。插入模块155的两部分构造允许使用者将插入模块155的两个部分彼此断开连接并将它们从针移除,使得针保持插入患者体内,如上述美国专利申请公开No.2017/0258489和上述国际专利申请公开No.WO/2018/055621中所公开的那样。可以理解,模块化插入模块155可以包括两个以上的部分。
图15A示出了两部分插入模块155的仰视图。在一些实施方式中,两个部分155a、155b中的每一个可以包括插入机构的一部分。后部部分155a可以包括一个柔性条带1551a,驱动轴1552,一个齿轮1553a和驱动辊(图15A中未示出),并且前部部分155b可以包括第二柔性条带(图15A中未示出),齿轮1553a,从动辊(图15A中未示出)和收紧旋钮1554。后部部分155a还可以进一步包括切口1555,切口1555可以用于相对于转接器(在图15A中未示出)对准/定位插入模块155或用于将后部部分155a刚性联接到转接器。后部部分155a和前部部分155b之间的连接可以使得使用者能够将两个部分彼此断开连接。例如,两个部分155a、155b之间的连接可以是使用后部部分155a的连接臂1556的卡扣配合连接,该连接臂1556被前部部分155b的侧壁1557(或任何其它突出元件)捕获。可以理解,连接臂可以替代地是前部部分155b的一部分,而侧壁是后部部分155a的一部分。
图15B示出了联接的末端执行器153、转接器150和插入模块155的横截面图。在一些实施方式中,插入模块155的后部部分155a之间的刚性连接通过卡扣配合连接来建立。插入模块的后部部分155a可以具有一个或更多个突起1558,其由位于转接器的接收部段1502中的一个或更多个突起1504捕获,使得一旦建立了卡扣配合连接,后部部分155a就不再能够从转接器150断开连接。还可以理解,后部部分155a和转接器150之间的连接应比插入模块的后部部分155a和前部部分155b之间的连接更牢固,使得在插入模块155联接到转接器的同时进行将前部部分155b从后部部分155a断开连接的任何尝试仅会导致前部部分155b从后部部分155a断开连接并因此从转接器断开连接,而不会导致不期望地整个插入模块155从转接器断开连接。
由于插入模块的后部部分与转接器一起作为单个单元一起丢弃,因此这样的实施方式有助于断开插入模块的两个部分的连接,并使得在使用后要处理和丢弃的部件的数量最小化。
图15C示出了在插入模块的前部部分155b与保持连接到转接器150的插入模块的后部部分155a断开连接之后的末端执行器153、转接器150和插入模块155。由于当条带1551a、1551b彼此附接但针未连接到条带1551a、1551b时,针(图15C中未示出)被封闭在由沿着条带1551a、1551b的纵向中心线延伸的凹槽1559a、1559b形成的通道内,然后一旦针已经达到其目标,则使用者可以将两个部分155a、155b彼此断开连接并且远离针,而无需在针上施加可能导致其从其位置移动的任何主要力。如前所述,在插入模块155联接到转接器150时,当两个部分155a、155b之间的连接弱于插入模块的后部部分155a与转接器150之间的连接时,可以将插入模块的两个部分155a、155b彼此断开连接。例如,相对弱的卡扣配合连接可以通过将前部部分155b远离后部部分155a拉动而使得两个部分155a、155b能够断开连接。拉动前部部件155b,直到两个条带1551a、1551b或更准确地说-条带的顶部部分和未使用部分彼此分离并远离针为止。然后,使用者可以将插入装置的与末端执行器153连接的部分,例如机械臂(未示出)远离针移动,或者如果插入装置是身体安装的(图15C中未示出),则将整个插入装置远离针移动,仅将针留在身体内的其位置。在将转接器与刚性地联接到其的插入模块的后部部分155a一起从末端执行器153解除联接之后,可以将一次性转接器150和后部部分155a整体地丢弃,并且可以将插入模块的前部部分155b单独丢弃。
图16示出了具有盖布片1602和盖布转接器1604的示例性医用盖布160的透视图。盖布1602可以由焊接在一起以实现所需的盖布设计的数个单独的片制成,或者可以是在其自身内部折叠并焊接以实现所需的盖布设计的单个板材。
可以使用热焊接、超声焊接、紫外线(UV)固化或任何其它适用的附接方法将盖布片1602附接至转接器1604的框架1605。医用盖布160可以旨在与安装在身体上的医疗装置(图16中未示出)一起使用,以使盖布转接器1604联接到医疗装置的末端执行器(图16中未示出),并且盖布片1602覆盖整个医疗装置,其底部部分直接或在标准盖布片的顶部上放置在患者身体上和/或在定位于患者身体上的中介基座/板上,该标准盖布片用于防止非无菌的附接构件(例如条带(图16中未示出))与患者的身体之间的接触。
在一些实施方式中,盖布片1602可在其底部表面上包括一个或更多个垫/衬垫1603,以使患者感到舒适和/或在盖布片1602与患者的身体或另外的盖布片之间建立摩擦,从而防止相对运动/滑动。
在一些实施方式中,如图17所示,盖布片1702可以进一步包括一个或更多个紧固件1707,以在用盖布片1702覆盖医疗装置之后将盖布片1702固定至医疗装置,例如,固定至装置的基座1732。紧固件1707可以各自包括一个或更多个半柔性突起1708,其例如装配在装置的基座1732中的接收孔1733内,使得将紧固件1707压靠在孔1733上以导致半柔性突起1708闩锁在孔1733的圆周上,从而将盖布片1702附接到医疗装置的基座1732。孔1733可以是圆形、椭圆形、矩形或具有任何其它形状和尺寸。可以理解,可以使用任何其它合适的固定手段将盖布片1702固定到医疗装置的基座1732。此外,代替或除了将盖布片1702固定到装置的基座1732之外,也可以将盖布片1702固定到装置的不同部分,例如固定到装置的壳体/盖(图17中未示出)。
图18A至图18C示出了使用者使用图16和17的医疗盖布180覆盖自动医疗装置183的多个阶段。如果医疗装置183是可重复使用的并且不能在程序之间进行灭菌,则例如由于其部件中的至少一个(例如,电子部件)不能进行灭菌,那么在开始医疗程序之前,医疗装置183必须被充分覆盖,以使其在医疗程序期间不会与患者和/或任何与患者接触的人或无菌器械接触。
图18A示出了使用者将盖布180保持在医疗装置183附近,并准备将盖布转接器1804联接至装置的末端执行器1835。在此阶段,盖布片1802被折回使得其必须保持无菌状态的外侧不接触医疗装置183。图18B示出了盖布转接器1804已经联接到末端执行器1835之后,使用者在医疗装置183上展开盖布片1802以覆盖装置183。图18C示出了医疗装置183被盖布180完全覆盖,并且使用者通过将紧固件(图18C中未示出)压靠在装置的接收孔1833上来将盖布片1802固定到装置183。在一些实施方式中,医疗装置可以借助于从装置的后部延伸的多条电缆联接至装置控制器、其工作站等。在这样的实施方式中,一旦装置被盖布180完全覆盖,则使用者可以例如使用胶带将盖布片1802的开口端封闭并固定在电缆周围。
图19示出了附接到患者身体的被盖上的医疗装置193,其中插入模块195被联接到盖布转接器1904。在一些实施方式中,仅在将装置193附接到患者的身体5之后,插入模块195才被联接到转接器1904,而在其它实施方式中,插入模块195首先联接到转接器1904,然后将装置193附接到患者的身体。在进一步的实施方式中,由于转接器1904刚性地连接至盖布1902,因此插入模块195和盖布转接器1904并且因此整个盖布190是单个整体的一次性单元。
可以使用任何合适的附接机构,例如使用上述国际专利申请公开No.WO 2017/179044中公开的机构中的一种,将医疗装置193附接到患者的身体。
在一些实施方式中,医疗装置的基座1932可以包括一个或更多个锚固件1934,附接条带1972固定到该锚固件1934。锚固件1934可被定位成使得条带1972与基部1932的连接发生在高于皮肤水平的位置,以产生更大的垂直力,从而提供医疗装置193到身体的更持久和稳定的附接。可以理解的是,锚固件1934可以另外地附接到装置193的不同部件,例如附接到装置的壳体/盖1936。条带1972可以设置有条带连接器1974,条带连接器1974可以包括钩构件1975,钩构件适于在盖布片1902上闩锁到医疗装置193的锚固件1934。可以理解的是,盖布片1902可以至少在部段处(在其上钩构件1975闩锁在锚固件1934上)由弹性材料制造,以防止在钩构件1975闩锁到锚固件1934上时裂开,和/或可以加固例如盖布片1902的部段(在其上钩1975闩锁到锚固件1934上),该部段可以具有附接在其上的双片层或贴片1907。使用这样的贴片1907和/或双片层也可以在将贴片1907和/或双片层定位在锚固件1934正上方时,通过用作用于相对于医疗装置193适当地定位盖布片1902的引导件可以在使用者覆盖医疗装置193时帮助使用者。在一些实施方式中,钩1975可以由这样的材料制成,该材料将使当钩1975闩锁在锚固件1934上时撕下盖布片1902的风险最小,和/或钩1975可以至少部分地涂覆有弹性材料,例如橡胶、海绵等。在一些实施方式中,钩构件1975可以具有圆角。
在一些实施方式中,条带1972可以直接附接到钩1975。在其它实施方式中,条带连接器1974可以进一步包括旋转构件1976,旋转构件1976在一端处附接到条带1972并且在相对端例如通过铰链1977附接到钩1975,以允许在钩构件1975已经联接到锚固件1934之后通过旋转构件1976的枢转来调节条带在患者身体上的位置和定向。
图20A示出了示意性医疗装置230的横截面图,该医疗装置230被盖布200覆盖并且使用至少一个条带2702附接到患者身体。条带2702使用条带连接器2704连接至装置230,条带连接器2704可以包括钩构件2705,该钩构件2705可以在盖布片2002上闩锁到装置的基座2302的锚固件2304上,使得无菌环境保持完整。条带连接器2704可以进一步包括旋转构件2706,旋转构件2706例如经由铰链2707联接到钩2705,使得条带2702不联接到钩构件2705而是联接到旋转构件2706,从而允许使用者必要时调节条带在患者身体5上的位置和定向。在一些实施方式中,盖布片2002的底部表面可以设置有低粘附力的胶(未示出),以用于将盖上的装置附接到患者的身体5,或者附接到定位在患者的身体(装置可以联接到其上)上的中介基座/板(未示出),从而使条带2702与粘合剂互补以确保持久的附接。
在一些实施方式中,钩构件2705可以穿过盖布片2002中的开口(未示出),并且为了维持无菌环境,可以通过将盖布片2002焊接或粘附在钩构件2705周围来重新密封盖布片2002。
图20B示出了示意性医疗装置230的横截面图,该示意性医疗装置230被盖布200覆盖并且使用至少一个条带2702附接到患者身体,该至少一个条带被附接到盖布片2102的外侧(无菌侧),而钩构件2715附接到盖布片2102的内侧(非无菌侧)。这种实施方式使钩构件2715撕下盖布片2102(这可能损害无菌环境)的风险最小化。钩2715和条带2702到盖布片2102的附接可以使用粘合剂、超声焊接等进行,并且可以确定附接位置,使得条带2702和钩构件2715在盖布片2102的相对侧上定位在相同的位置处。在一些实施方式中,钩构件2715和条带2702可以分别设置有用于附接到盖布片2102的专用基座2716、2718。
图21A和21B示出了示例性的可折叠盖布转接器2100。图21A示出了在折叠之前处于其平坦状态的可折叠盖布转接器2100。在一些实施方式中,当转接器2100处于其平坦的二维状态时,在将其折叠至其折叠状态之前,由于能够例如通过热焊接或超声焊接来进行附接,因此使用可折叠的盖布转接器2100可以促进将盖布片(图21A和图21B中未示出)附接至转接器2100。就可制造性而言,将盖布片附接到二维转接器可以比将盖布片附接到三维转接器更容易。此外,当盖布片材被附接到二维转接器而不是三维转接器时,可以更容易确保在附接线/点处不破坏密封。
可折叠转接器2100可以包括多个一体铰链2110,其可以是一体铰链线,其通过使转接器壁2120的厚度变窄而形成,使得转接器2100沿着整体铰链2110折叠成其预定形状。在一些实施方式中,转接器2100可以包括开口2130,类似于图9A的开口912,以用于允许插入模块(图21A中未示出)的驱动轴穿过其中。开口2130可以设置有密封构件(图21A中未示出),例如O形环,包覆成型的弹性体材料等,以防止污染物通过开口930到无菌环境中的任何可能泄漏。可折叠转接器2100可以进一步包括一个或更多个对准构件,例如突起2140,当插入模块联接到转接器2100时,该对准构件可以装配在位于插入模块的后部中的相应切口内。在一些实施方式中,如果使用模块化插入模块,则对准构件2140与相应的切口一起还可在转接器2100和插入模块或至少插入模块的后部部分之间提供刚性联接。
图21B示出了沿一体铰链线2110折叠转接器壁2120之后处于折叠状态的可折叠盖布转接器2100。在折叠状态下,开口2130位于壁2125中,该壁2125旨在面向末端执行器(在图21B中未示出),并且对准构件2140位于转接器的接收部分2150的后壁2128上,该转接器的接收部分旨在接收插入模块。
尽管这里已经详细公开了特定的实施方式,但是这仅是出于说明的目的而通过示例的方式进行的,并且不意图限制所附权利要求的范围。特别地,可以预期的是,在不脱离权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下,可以进行各种替换、变更和修改。其它方面、优点和修改被认为在所附权利要求的范围内。提出的权利要求代表本文公开的实施方式和特征。也可以考虑其它未要求保护的实施方式和特征。因此,其它实施方式在所附权利要求的范围内。
Claims (33)
1.一种盖布转接器,所述盖布转接器包括:
转接器主体,所述转接器主体构造为联接至医疗装置的可重复使用单元的第一部件并用于将医疗设备的一次性单元连接到其上,所述一次性单元构造用于接收可插入医疗工具,所述第一部件包括驱动机构的非无菌部分;和
密封构件,所述密封构件联接至转接器主体并构造为使所述驱动机构的无菌部分的至少一个部件的至少一部分从中穿过;
其中,所述盖布转接器构造为使得能够通过所述密封构件而经由所述驱动机构的所述无菌部分的所述至少一个部件和所述驱动机构的所述非无菌部分之间的直接接合而将扭矩从所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第一部件传递到所述可插入医疗工具,而维持所述盖布转接器的外部环境的无菌性;
其中,所述转接器主体包括构造为用于覆盖所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第一部件的至少一部分的基本刚性的部分和构造为用于覆盖所述医疗装置的所述可重复使用单元的第二部件的至少一部分的基本弹性的部分。
2.如权利要求1所述的盖布转接器,其中,所述转接器主体包括突出部段,所述突出部段构造为覆盖所述驱动机构的所述非无菌部分的至少一部分。
3.如权利要求1所述的盖布转接器,其中,所述转接器主体包括开口,并且其中,所述密封构件设置在所述开口内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,还包括联接至所述转接器主体的框架,所述框架构造为用于附接到构造为覆盖所述医疗装置的所述可重复使用单元的至少一部分的盖布片。
5.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,还包括一个或更多个后连接器,所述一个或更多个后连接器构造为将所述转接器主体联接至所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第一部件。
6.如权利要求5所述的盖布转接器,还包括一个或更多个释放手柄,所述一个或更多个释放手柄联接至所述一个或更多个后连接器,所述释放手柄构造为从所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第一部件释放所述转接器主体。
7.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述转接器主体还包括至少一个突起,所述至少一个突起构造为有助于将所述转接器主体与所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第一部件对准。
8.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,还包括一个或更多个前连接器,所述一个或更多个前连接器构造为将所述医疗装置的一次性单元联接至所述转接器主体,所述一次性单元包括所述可插入医疗工具。
9.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述盖布转接器是被构造为可折叠的。
10.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述可插入医疗工具包括以下中的一个或更多个:针、导引器、导管、电极棒。
11.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述可插入医疗工具包括手术工具。
12.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述可插入医疗工具包括流体输送工具。
13.如权利要求1至3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述驱动机构的所述无菌部分的所述至少一个部件包括在缩回状态和伸出状态之间可移动的驱动轴,所述驱动机构的所述非无菌部分包括齿轮和联接至所述齿轮的中空圆筒,所述中空圆筒构造为接收所述驱动轴的尖端,使得所述齿轮的旋转导致所述驱动轴的旋转,并且其中,将所述驱动轴从所述缩回状态移动到所述伸出状态引起所述驱动轴穿过所述密封构件,并且所述驱动轴的所述尖端插入所述中空圆筒中。
14.如权利要求2或3中任一项所述的盖布转接器,其中,所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第一部件包括机器人末端执行器,并且所述医疗装置的所述可重复使用单元的所述第二部件是与所述机器人末端执行器联接的万向节。
15.一种医疗套件,所述医疗套件包括:
一次性单元,所述一次性单元构造为接收可插入医疗工具和驱动机构的无菌部分,所述驱动机构的无菌部分构造为从定位在医疗装置的可重复使用单元中的驱动机构的非无菌部分向所述可插入医疗工具传递扭矩;和
无菌盖布,所述无菌盖布包括:
盖布片,所述盖布片构造为覆盖所述可重复使用单元,和
根据权利要求1的盖布转接器。
16.如权利要求15所述的医疗套件,其中,所述驱动机构的所述无菌部分包括无菌部件,所述无菌部件构造为至少部分地平移通过所述密封构件,并与定位在所述密封构件的相对侧上的所述驱动机构的所述非无菌部分的非无菌部件接合。
17.如权利要求16所述的医疗套件,其中,所述盖布转接器包括突出部段,所述突出部段构造为用于覆盖所述驱动机构的所述非无菌部分的至少一部分。
18.如权利要求15至17中任一项所述的医疗套件,其中,所述盖布转接器包括框架,所述框架构造为用于将所述盖布转接器附接到所述盖布片。
19.如权利要求15至17中任一项所述的医疗套件,其中,所述盖布转接器包括一个或更多个后连接器,所述一个或更多个后连接器构造为用于将所述盖布转接器联接至所述医疗装置的所述可重复使用单元。
20.如权利要求15至17中任一项所述的医疗套件,其中,所述一次性单元和所述盖布转接器是单个一体单元。
21.如权利要求15至17中任一项所述的医疗套件,其中,所述盖布转接器包括一个或更多个前连接器,所述一个或更多个前连接器构造为将所述一次性单元联接至所述盖布转接器。
22.如权利要求21所述的医疗套件,其中,所述一次性单元包括至少两个可拆卸部分,并且其中,所述一个或更多个前连接器构造为与定位在所述至少两个部分中的第一部分上的对应的一个或更多个连接器接合,使得在从所述至少两个可拆卸部分中的所述第一部分中拆卸所述至少两个可拆卸部分中的第二部分时,所述至少两个可拆卸部分中的所述第一部分保持联接至所述盖布转接器。
23.如权利要求21所述的医疗套件,其中,所述一次性单元包括收紧件,所述收紧件构造为将所述一次性单元抵靠所述盖布转接器收紧。
24.如权利要求16或17所述的医疗套件,其中,所述驱动机构的所述非无菌部分的非无菌部件包括联接至齿轮的中空圆筒,并且所述驱动机构的所述无菌部分的所述无菌部件包括驱动轴。
25.如权利要求24所述的医疗套件,其中,所述中空圆筒构造为接收所述驱动轴的尖端,并且其中,所述中空圆筒构造为与所述齿轮一起旋转,使得所述齿轮的旋转导致所述驱动轴的旋转。
26.如权利要求25所述的医疗套件,其中,所述中空圆筒包括内凹槽,所述内凹槽构造为接收所述驱动轴的所述尖端的对应的外脊。
27.如权利要求24所述的医疗套件,其中,所述驱动轴在缩回状态和伸出状态之间可移动,并且其中,将所述驱动轴从所述缩回状态移动到所述伸出状态引起所述驱动轴穿过所述密封构件并被接收在所述中空圆筒内。
28.如权利要求15至17中任一项所述的医疗套件,其中,所述医疗工具构造为用于插入受试者的体内。
29.如权利要求28所述的医疗套件,其中,所述医疗工具包括以下中的一个或更多个:针、导引器、导管、电极棒。
30.如权利要求28所述的医疗套件,其中,所述医疗工具包括手术工具。
31.如权利要求28所述的医疗套件,其中,所述医疗工具包括流体输送工具。
32.如权利要求15至17中任一项所述的医疗套件,其中,所述一次性单元包括:
成对柔性条带,所述成对柔性条带沿其长度的至少部分连接并在其间具有构造为接收和支撑所述医疗工具的中央通道;和
成对辊,所述成对辊设置在所述成对柔性条带的两侧,并与所述成对柔性条带的两侧相互作用,使得所述成对辊的反向旋转引起所述成对柔性条带和所述医疗工具在所述成对辊之间移动。
33.如权利要求32所述的医疗套件,其中,所述一次性单元还包括保持件,所述保持件构造为将所述医疗工具的头部构件和所述成对柔性条带的近端固定在一起。
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