CN111936076A - 结石清除装置及方法 - Google Patents

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丁德均
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Egendor Co ltd
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Abstract

根据一实施例的结石清除装置可以包括：插入管；导向器，其被插入至所述插入管的内侧，并对于所述插入管可以相对移动；导线，其被插入至所述导向器的内侧，并对于所述导向器可以相对移动；篮子，其位于所述导线的前方，并可以夹持结石；以及控制部，其基于所述导向器对于所述插入管的相对运动或者所述导线对于所述导向器的相对运动来确定所述结石的尺寸。

Description

结石清除装置及方法
技术领域
本发明涉及一种结石清除装置及方法。
背景技术
外科手术是使用医疗机器对皮肤、痣或其他组织进行切割、切割或进行操作来治疗疾病的一种医疗程序。尤其，切开手术部位的皮肤并治疗、重建或切除腹腔内的器官的剖腹手术，由于存在出血、副作用、患者的疼痛和/或疤痕等问题，近年来，使用机器人的手术作为一种替代方法备受关注。
手术机器人可以包括主装置，其响应于外科医生的操作而生成和发送所需的信号、以及从设备，其接收来自主装置的信号并将手术所需的操作直接应用于患者。可以结合主装置和从设备，也可以分别单独地配置在手术室。另外，主装置和从设备可以配置成彼此分开。外科医生可以通过主装置来驱动被设置在远处的从设备。另外，单个主装置可以选择性地与多个从设备中的任一个进行联动。
结石是指体内的一种石头，当生物物质被有机物或无机物凝固而产生，其可以堵塞胆管或输尿管，由此产生问题。因此，当发现大到足以达到危险的大小的结石时，需要移除该结石。可以通过粉碎装置(例如，激光)来粉碎结石，然后使用篮子(basket)夹持该碎片并移除到外部。用于清除结石的手术装置可以作为从设备。
由于结石位于身体内部深处，因此难以通过内窥镜装置来测量其尺寸。当结石具有过大的尺寸时，在移动该结石时可能会损伤输尿管的内壁，更严重时，可能会切断输尿管。输尿管的内壁受损可以引起急性肾感染(Acute kidney infection)，输尿管的切断可以引起腹膜炎(Peritonitis)。为了防止这些问题，测量结石的尺寸尤为重要。
发明内容
发明所要解决的问题
一实施例的目的在于提供一种结石清除装置及方法，其可以基于篮子的移动距离来测量结石的尺寸。
用于解决问题的手段
根据一实施例的结石清除装置可以包括：插入管；导向器，其被插入至所述插入管的内侧，并对于所述插入管可以相对移动；导线，其被插入至所述导向器的内侧，并对于所述导向器可以相对移动；篮子，其位于所述导线的前方，并可以夹持结石；以及控制部，其基于所述导向器对于所述插入管的相对运动或者所述导线对于所述导向器的相对运动来确定所述结石的尺寸。
在夹持所述结石的所述篮子被固定在所述导向器的前方端部的状态下，所述控制部可以基于所述导线对于所述导向器的相对位置来确定所述结石的尺寸。
所述结石清除装置还包括距离测量部，其位于所述导线，并测量所述导线对于所述导向器的相对移动距离，所述控制部可以基于由所述距离测量部检测到的距离来确定所述导线对于所述导向器的相对位置。
所述距离测量部被设置在所述导线的后方端部，并可以测量从所述导线的后方端部到所述导向器的距离。
在夹持所述结石的所述篮子被固定在所述插入管的前方端部的状态下，所述控制部可以基于所述导线对于所述插入管的相对位置来确定所述结石的尺寸。
所述结石清除装置还包括距离测量部，其位于所述导线，并测量所述导线对于所述导向器的相对移动距离，所述控制部可以基于由所述距离测量部检测到的距离来确定所述导线对于所述插入管的相对位置。
所述结石清除装置还包括包裹所述插入管的护套，所述插入管对于所述护套可以相对移动。
所述结石清除装置还可以包括冲击检测部，其被设置在所述护套，并检测施加在所述护套上的冲击。
所述结石清除装置还可以包括显示器，其用于显示有关所述结石的尺寸信息和所述冲击检测部是否检测到冲击。
根据一实施例的结石清除装置可以包括：护套；插入管，其被插入至所述护套的内侧，并对于所述护套可以相对移动；导向器，其被插入至所述插入管的内侧，并对于所述插入管可以相对移动；导线，其被插入至所述导向器的内侧，并对于所述导向器可以相对移动；篮子，其位于所述导线的前方，并可以夹持结石；以及控制部，其基于所述导向器对于所述插入管的相对运动或者所述导线对于所述导向器的相对运动来确定所述结石的尺寸。
所述结石清除装置还可以包括：距离测量部，其位于所述导线，并测量所述导线对于所述导向器的相对移动距离；以及冲击检测部，其被设置在所述护套，并检测施加在所述护套上的冲击。
在夹持所述结石的所述篮子被固定在所述导向器的前方端部的状态下，所述控制部可以基于所述导线对于所述导向器的相对位置来确定所述结石的尺寸。
发明的效果
根据一实施例的结石清除装置和/或方法，用户可以在结石的原始位置附近测量结石的位置，例如在肾盂(Renal pelvis)附近，而不需要将结石从体内取出。
此外，根据一实施例的结石清除装置和/或方法，用户可以仅识别直径小于护套的内径的结石并选择性地清除结石，并且，在护套和篮子之间发生碰撞时可以立即检测到其碰撞。另外，即使结石的直径大于护套的内径，用于也可以根据结石的类型来选择是否去除结石。
附图说明
本说明书所附的以下附图示出了本发明的优选一实施例，并且用于进一步理解本发明的技术思想以及本发明的详细描述，因此本发明不应被解释为仅限于这些附图中描述的内容。
图1为显示根据一实施例的结石清除装置的透视图。
图2为显示根据一实施例的结石清除装置如何从用户的身体内部清除结石的示意图。
图3为显示根据一实施例的结石清除装置的框图。
图4为显示根据一实施例的结石清除装置如何将导线对于导向器相对移动以测量结石的尺寸的示意图。
图5为显示导线对于导向器的相对位置与结石的尺寸之间的相关关系的图表。
图6及图7为显示根据一实施例的结石清除装置如何将导线及导向器对于插入管相对移动以测量结石的尺寸的示意图。
图8为显示根据一实施例的结石清除装置的断面图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施例进行详细说明。应当注意，在将附图编号添加到各附图的构成要素时，即使相同的构成要素显示在不同的附图上，它们也具有相同的附图编号。此外，在对本发明进行说明的过程中，判断有关公知技术的具体说明，不必要地模糊实施例的要点时，其详细说明给予省略。
并且，在对实施例的构成要素进行说明时，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。然而，上述术语的使用仅作为将该构成要素区别于其他构成要素，并非用于限定相应构成要素的本质、排列或顺序。当说明一个构成要素与其他构成要素“连接”、“结合”或“接触”时，该构成要素可以直接连接或接触于其他构成要素，另一其他构成要素也可以“连接”、“结合”或“接触”到各构成要素之间。
与任何一个实施例中的构成要素具有相同功能的构成要素在其他实施例中使用相同的名称进行说明。在未言及反例时，记录在任何一个实施例的说明能够适用于其他实施例，由此，在重复范围内省略具体说明。
图1为显示根据一实施例的结石清除装置的透视图；图2为显示根据一实施例的结石清除装置如何从用户的身体内部清除结石的示意图；图3为显示根据一实施例的结石清除装置的框图。
结石清除装置1可以测量结石的尺寸，并识别出尺寸大于输尿管的结石。结石清除装置1可以在结石的原始位置附近测量结石的尺寸，而不需要将结石从肾k中取出。结石清除装置1可以包括插入管11、导向器12、导线13、篮子14、护套15、距离测量部16、冲击检测部17、控制部19及显示器18。结石清除装置1可以通过篮子14在靠近夹持结石S的位置处，基于对于导向器12推动篮子14的距离来确定结石S的尺寸。此外，在通过篮子14夹持结石S的状态下，结石清除装置1可以将导向器12、导线13及篮子14移动到插入管11附近之后，测量篮子14被卡在插入管11的状态下的导线13对于插入管11的相对位置，并基于此来确定结石S的尺寸。
结石清除装置1可以分别执行以下三个相对运动。首先，在护套15安装在用户的输尿管u的状态下，插入管11对护套15可以相对移动。其次，导向器12对于插入管11可以相对移动。最后，导线13对于导向器12可以相对移动。篮子14可以包括在未施加外力时可恢复到初始形状的材料，例如，可以包括形状记忆合金。篮子14可以通过导线13向前或向后移动，并且，可以在未施加外力的扩张状态和通过导向器12的挤压而被收缩的收缩状态之间进行状态转换。篮子14可以在扩张状态下将结石S容纳在内侧，然后向后拉动至收缩状态，从而稳定地夹持结石S。
护套15可以被设置在输尿管U的内侧。例如，护套15可以由橡胶材料形成。护套15可以保护输尿管的内壁，以防止插入管11和导向器12损坏输尿管的内壁。护套15可以引导插入管11的移动。护套15可以在其中心部具有用于引导插入管11的中空。
插入管11可以被插入至护套15的内侧，并且对于护套15可以相对移动。例如，插入管11可以被解释为内窥镜装置的一部分，并且其端部可根据内窥镜装置的操作而弯曲，从而向存在于结石的位置移动。插入管11可以在其中心部具有用于引导导向器12的中空。
导向器12可以被插入至插入管11的内侧，并且对于插入管11可以相对移动。导向器12可以将导线13和篮子14引导至存在于结石的位置。例如，导向器12可以被解释为内窥镜装置的一部分，并且其端部可根据内窥镜装置的操作而弯曲，从而向存在于结石的位置移动。
导线13可以被插入至导向器12的内侧，并且对于导向器12可以相对移动。导线13对于导向器12可以相对向后移动，直到篮子14被卡在导向器12的前方而无法再向后移动为止。在导线13对于导向器12的相对位置由篮子14受到的限制的情况下，控制部19可以基于导线13对于导向器12的相对位置来确定结石S的尺寸。例如，当结石S的尺寸较小时，导线13对于导向器12可以移动相对较大的距离，相反地，当结石S的尺寸较大时，导线13对于导向器12可以移动相对较小的距离。
篮子14可以位于导线13的前方，并可以夹持结石。篮子14可以通过在扩张状态和收缩状态之间进行状态转换的方法来夹持结石。篮子14可以包括在未施加外力时可恢复到初始形状的材料，例如，可以包括形状记忆合金。
距离测量部16可以测量导线13对于导向器12的相对移动距离。例如，距离测量部16可以被设置在导线13的后方端部，并测量从导线13的后方端部到导向器12的距离。例如，距离测量部16可以是红外传感器或位移传感器。基于导向器12，距离测量部16可以位于相对于篮子14的位置处。这种结构可以有助于减少设置在导向器12的前方部的组件的数量，由此可以紧凑地构成结石清除装置1的前方部，即，篮子14的附近。距离测量部16可以将导线13的位移信息发送到将在下面描述的控制部19。
冲击检测部17可以被设置在护套15中，并检测施加到护套15上的冲击。例如，冲击检测部17可以是力传感器。又例如，冲击检测部17可以是被设置在护套15的侧壁上的应变计。例如，在篮子14夹持直径大于护套15的内径的结石状态下，插入管11沿着护套15的内侧移动时，篮子14可以碰撞护套15的前方端部，并且，冲击检测部17可以检测到由碰撞而产生的冲击。
控制部19可以接收由距离测量部16所测量的距离信息信号。在夹持的篮子14被卡在导向器12的前方端部的状态下，控制部19可以基于导线13对于导向器12的相对位置来确定结石的尺寸。例如，控制部19可以基于由距离测量部16所测量的篮子14的移动距离来确定结石的尺寸。例如，控制部19可以在其中存储导线13对于导向器12的相对位置及与结石的尺寸相匹配的数据。另外，控制部19可以接收由冲击检测部17所检测到的冲击信号。控制部19可以向显示器18发送结石的尺寸信息和/或有关检测到冲击与否的信息。
显示器18可以接收来自控制部19的信号并显示该信息。用户可以验证显示在显示器18上的结石的尺寸信息，并确定是否移除结石。另外，用户可以验证显示器18上显示的冲击信息，并确定是否移除结石。发生碰撞意味着结石的尺寸大于护套15的内径，但用户可以基于结石的类型来确定是否移除结石。例如，当结石的外表面粗糙时，用户可以重新考虑移除结石；当结石具有光滑的外表面时，用户可以决定将结石连同护套15一起移除。
图4为显示根据一实施例的结石清除装置如何将导线对于导向器相对移动以测量结石的尺寸的示意图；图5为显示导线对于导向器的相对位置与结石的尺寸之间的相关关系的图表。
图4及图5并未示出插入管11及护套15。
参照图4及图5，当导线13对于导向器12相对向前移动时，篮子14可以容纳结石S。此时，篮子14可以是处于扩张的状态。在篮子14将结石S容纳在在内侧的状态下，导线13可以对于导向器12相对向后移动。篮子14可以通过导线13向后移动，并且，篮子14可以通过导向器12的前方端部被挤压并收缩。因此，篮子14从扩张状态转换为收缩状态，由此可以更稳定地支撑结石S。导线13可以向后移动，直到篮子14不再变形为止。当导线13移动时，距离测量部16可以测量导线13的移动距离，并且，控制部可以基于距离测量部16所测量的距离来确定结石S的尺寸。
例如，距离测量部16可以被设置在导线13的后方端部，并可以测量从距离测量部16的当前位置到导向器12的后方端部的距离D。距离测量部16可以将所测量的距离D发送到控制部，而控制部可以基于所接收的距离D来确定结石S的尺寸。距离D和结石S的尺寸可以一对一对应。控制部可以存储有关结石S的直径与护套15(参见图1)的内径相同的“基准距离”的数据，并且，当距离D小于基准距离时，可以生成警报信号。当产生警报信号时，显示器18(参见图3)和/或声音警报装置可以将警报信号发送到外部。
图6及图7为显示根据一实施例的结石清除装置如何将导线及导向器对于插入管相对移动以测量结石的尺寸的示意图。
参照图6及图7，用户可以扩张篮子14以供容纳结石S1，并可以通过导向器12按压篮子14，从而收缩结石S1，由此可以稳定地夹持结石S1。图6的上部示出通过篮子14夹持结石S1的状态。篮子14已被导向器12压到无法再变形的程度。随后，导线13及导向器12可以一起向后移动。当导线13和导向器12向后移动时，篮子14可能会卡在插入管11的前方端部。图6的下部示出了篮子14被卡在插入管11的前方端部的状态。在篮子14被卡在插入管11的状态下，控制部可以基于由距离测量部16检测到的距离L1来确定结石S1的尺寸。
图7示出了夹持比图6所示的结石S1大的结石S2的状态。由于图7中的结石S2的尺寸相对较大，因此所检测到的距离L2可以相对短于图6中检测到的距离L1。
图8为显示根据一实施例的结石清除装置的断面图。
当结石S的尺寸大于护套15的内径时，夹持结石S的篮子14可以与护套15相撞。当篮子14与护套15相撞时，冲击检测部17可以检测到其冲击并将信号发送到控制部。控制部可以通过显示器来显示有关是否检测到冲击的信息。尽管未示出，结石清除装置还可以包括警报部，当检测到冲击时，控制部可以向警报部分发送信号，并且，警报部可以生成警报信号，例如，警报声(alarm)。
用户可以根据结石S的类型来决定是否移除尺寸大于护套15内径的结石S。例如，当结石S具有光滑的外表面时，用户可以将结石S连同护套15一起移除。
综上，参考有限的附图与实施例进行了说明，然而，本领域普通技术人员能够根据上述记载进行多种修改及变更。例如，所说明的技术按照与说明的方法不同的顺序执行，和/或说明的构成要素按照与说明的方法不同的形态结合或者组合，或者以其他构成要素或均等物进行替代或置换也能够达到合理的结果。

Claims (12)

1.一种结石清除装置，其特征在于，
包括：
插入管；
导向器，其被插入至所述插入管的内侧，并对于所述插入管可以相对移动；
导线，其被插入至所述导向器的内侧，并对于所述导向器可以相对移动；
篮子，其位于所述导线的前方，并可以夹持结石；以及
控制部，其基于所述导向器对于所述插入管的相对运动或者所述导线对于所述导向器的相对运动来确定所述结石的尺寸。
2.根据权利要求1所述的结石清除装置，其特征在于，
在夹持所述结石的所述篮子被固定在所述导向器的前方端部的状态下，所述控制部基于所述导线对于所述导向器的相对位置来确定所述结石的尺寸。
3.根据权利要求2所述的结石清除装置，其特征在于，
还包括：
距离测量部，其位于所述导线，并测量所述导线对于所述导向器的相对移动距离，
所述控制部基于由所述距离测量部检测到的距离来确定所述导线对于所述导向器的相对位置。
4.根据权利要求3所述的结石清除装置，其特征在于，
所述距离测量部被设置在所述导线的后方端部，并测量从所述导线的后方端部到所述导向器的距离。
5.根据权利要求1所述的结石清除装置，其特征在于，
在夹持所述结石的所述篮子被固定在所述插入管的前方端部的状态下，所述控制部基于所述导线对于所述插入管的相对位置来确定所述结石的尺寸。
6.根据权利要求5所述的结石清除装置，其特征在于，
还包括：
距离测量部，其位于所述导线，并测量所述导线对于所述导向器的相对移动距离，
所述控制部基于由所述距离测量部检测到的距离来确定所述导线对于所述插入管的相对位置。
7.根据权利要求1所述的结石清除装置，其特征在于，
还包括：
包裹所述插入管的护套，
所述插入管对于所述护套可以相对移动。
8.根据权利要求7所述的结石清除装置，其特征在于，
还包括：
冲击检测部，其被设置在所述护套，并检测施加在所述护套上的冲击。
9.根据权利要求8所述的结石清除装置，其特征在于，
还包括：
显示器，其用于显示有关所述结石的尺寸信息和所述冲击检测部是否检测到冲击。
10.一种结石清除装置，其特征在于，
包括：
护套；
插入管，其被插入至所述护套的内侧，并对于所述护套可以相对移动；
导向器，其被插入至所述插入管的内侧，并对于所述插入管可以相对移动；
导线，其被插入至所述导向器的内侧，并对于所述导向器可以相对移动；
篮子，其位于所述导线的前方，并可以夹持结石；以及
控制部，其基于所述导向器对于所述插入管的相对运动或者所述导线对于所述导向器的相对运动来确定所述结石的尺寸。
11.根据权利要求10所述的结石清除装置，其特征在于，
还包括：
距离测量部，其位于所述导线，并测量所述导线对于所述导向器的相对移动距离；以及
冲击检测部，其被设置在所述护套，并检测施加在所述护套上的冲击。
12.根据权利要求10所述的结石清除装置，其特征在于，
在夹持所述结石的所述篮子被固定在所述导向器的前方端部的状态下，所述控制部基于所述导线对于所述导向器的相对位置来确定所述结石的尺寸。
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