CN114980835A - 用于自动化医疗设备的可调节罩 - Google Patents

Abstract

所提供的是用于自动化医疗设备的可调节保护罩，其可以保护医疗设备的内部和/或外部部件，同时保持自动化设备的功能。

Description

用于自动化医疗设备的可调节罩

发明领域

本发明涉及用于自动化医疗设备的保护罩领域，具体地涉及用于自动化医疗设备的可调节保护罩，并且更具体地涉及在保持医疗设备的功能的同时遮挡自动化医疗设备的内部和/或外部部件的可调节保护罩。

背景

在现代临床实践中采用的许多常规治疗涉及医疗工具/器械(诸如针和导管)的经皮插入，以用于活检、药物输送以及其他诊断和治疗程序。插入程序的目的是将适当医疗工具的尖端安全且准确地放置在目标区域中，该目标区域可以是病灶、肿瘤、器官或血管。需要这样的医疗工具的插入的治疗的示例包括疫苗接种、血液/流体取样、局部麻醉、组织活检、导管插入、低温消融、电解消融、近距离放射治疗、神经外科、深部脑刺激和各种微创手术。

医疗工具(如针)在软组织中的引导和转向是一项复杂的任务，需要良好的三维协调、对患者解剖结构的了解和高水平的经验，因此近年来，使用自动化(如机器人)系统来执行这些功能的情况越来越多。

在进行医疗程序时，保持手术室的无菌和清洁环境是最重要的。如果在程序过程中非无菌部件接触到患者的身体，患者可能会感染各种细菌和其他污染物，这可能会危害他/她的健康。当身体可安装的设备，或定位在非常靠近患者的身体的设备，被用于医疗程序时，患者的血液和/或其他体液和组织在程序期间可能会污染设备。如果自动化设备至少部分地是可重复使用的，使得同一自动化设备(或其部件)将被用于对另一患者执行医疗程序，患者之间可能会发生交叉污染。

因此，如果自动化设备至少部分地是可重复使用的，它优选地应当在连续的程序之间进行灭菌。然而，自动化设备通常包括机电部件，如电机、传感器和电线，这些部件不能经历消毒，因此，确保设备的非无菌部分在整个医疗程序中保持被覆盖是很重要的，这样设备的非无菌部件都不能接触患者的身体。

此外，重要的是确保设备的驱动和/或转向机构在储存期间和连续的程序之间也保持被覆盖，以防止灰尘/污垢进入这些机构并损害自动化设备的完整性和功能和/或效率和/或准确性。

此外，重要的是确保设备的非无菌部分被覆盖不会影响设备在使用过程中的操作，特别是不会限制驱动和/或转向机构的平移和旋转范围、和/或不会影响设备的稳定性。

因此，需要用于自动化医疗设备的可调节罩，其能够有效地保护自动化医疗设备的元件/部件(例如驱动和/或转向机构的各种元件)，并防止/最小化患者之间的交叉污染风险，同时保持自动化医疗设备有效操作。

概述

本公开内容涉及自动化医疗设备的各种可调节保护罩，例如用于将医疗工具插入受试者的身体内的自动化机器人，其中可调节保护罩与设备部件兼容，并且允许一方面保护设备的内部部件和/或外部(暴露的)部件，而又不损害自动化医疗设备的操作能力。

根据一些实施例，本文提供了用于自动化医疗设备的有利的可调节保护罩，例如用于将医疗器械自动地插入受试者的身体内的目标中的自动化插入设备，其中可调节罩允许保护设备的内部部件和/或外部部件(例如，免受体液和其他环境沉积物，例如空气传播的细菌、湿气等的影响)，而不损害设备的驱动元件和/或转向元件的移动，即允许设备的全范围操作。

根据一些实施例，有利的可调节罩允许维持设备的性能，包括工作空间、精度、功能、以及类似的性能。在一些实施例中，可调节罩允许保护医疗设备的内部部件，并且在一些情况下允许进一步部分密封医疗设备的内部部件免受外部环境的影响。在一些实施例中，可调节罩可以允许保护设备的外部部件，例如驱动机构和/或转向机构的各种部分/元件。

根据一些实施例，可调节罩可以由一个单元制成，或者可以包括一个或更多个覆盖元件，该覆盖元件可以改变其形状、尺寸和/或相对位置，以便允许对设备及其部件的可调节覆盖，同时允许设备的完全可操纵性。在一些实施例中，可调节罩可以是设备的固定/静止壳体的一部分。壳体(也称为“静止罩部分”或“固定罩部分”)可以是刚性的或半柔性的，并且它可以附接到设备的基座上，或者是设备的基座的集成部分。在一些实施例中，可调节罩可以永久地或暂时地附接到设备的壳体。在一些实施例中，可调节罩可以是刚性、半刚性、柔性、弹性或其组合。在一些实施例中，可调节罩(以及罩元件，如果使用多于一个元件)可以由任何合适的材料制成，例如橡胶、塑料、金属、铝、以及类似物。在一些实施例中，可调节罩(以及罩元件，如果使用多于一个元件)可以具有任何期望的形状、尺寸、厚度、弹性和/或柔性。在一些实施例中，在可调节罩包括离散罩元件的情况下，罩元件可以在尺寸、形状、厚度、柔性、组成等方面彼此相同、相似或不同。

根据一些实施例，可调节罩是可重复使用的。在一些实施例中，可调节罩是一次性的。在一些实施例中，可调节罩与设备的壳体一体形成。在一些实施例中，可调节罩安装、附接或放置在设备的壳体上。

根据一些实施例，可调节罩进一步允许医疗设备的内部部件的可维修性。

根据一些实施例，除了无菌帘之外，还可以使用可调节罩。

根据一些实施例，医疗工具被配置为插入受试者的身体内。医疗工具可以包括：针、导入器、导管、套管、探针、端口、电极棒、手术工具和流体输送工具中的一个或更多个。

根据一些实施例，医疗设备被配置为安装在受试者的身体上。

根据一些实施例，医疗设备被配置为例如使用专用臂或滑架而定位成非常靠近受试者的身体。

根据一些实施例，提供了一种用于医疗设备的可调节罩，可调节罩包括：

一个或更多个静止罩部分；和

一个或更多个可移动罩部分，其包括多个可移动罩元件，多个可移动罩元件被配置为相对于彼此并相对于一个或更多个静止罩部分移动，

其中多个可移动罩元件中的至少一个被配置为当医疗设备的驱动机构和/或转向机构的一个或更多个部件移动时，相对于以下至少一个移动：(i)多个可移动罩元件中的相邻可移动罩元件，和(ii)一个或更多个静止罩部分，从而保持驱动机构和/或转向机构的覆盖和适当操作两者。

根据一些实施例，多个可移动罩元件中的至少两个至少部分地重叠。

根据一些实施例，一个或更多个静止罩部分可以包括一个或更多个开口，并且多个可移动罩部分可以设置在一个或更多个开口内。

根据一些实施例，一个或更多个开口中的至少一个开口是顶部开口，顶部开口位于一个或更多个静止罩部分中的至少一个的顶部表面上。

根据一些实施例，一个或更多个开口中的至少一个开口是顶部开口，前部开口位于所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个的前部表面上。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分可以包括设置在顶部开口内的顶部可移动罩部分和设置在前部开口内的前部可移动罩部分，前部可移动罩部分基本上垂直于顶部可移动罩部分。

根据一些实施例，一个或更多个开口中的至少一个开口是侧部开口，侧部开口位于一个或更多个静止罩部分中的至少一个的侧部表面处。

根据一些实施例，多个可移动罩元件被配置为一个在另一个之上滑动。

根据一些实施例，多个可移动罩元件中的每个可移动罩元件被配置为平坦的框架。

根据一些实施例，一个或更多个静止罩部分可以包括设置在其内表面上的一个或更多个导向件，一个或更多个导向件被配置为引导多个可移动罩元件的滑动移动。

根据一些实施例，一个或更多个导向件中的每一个可以包括一个或更多个轨道，一个或更多个轨道被配置为接收多个可移动罩元件中的至少一个的端部。

根据一些实施例，多个可移动罩元件中的每个可移动罩元件被配置为由一个或更多个导向件中相对设置的两个导向件的两个轨道支撑。

根据一些实施例，一个或更多个导向件的一个或更多个轨道以交叉方式(in acrosshatch pattern)布置。

根据一些实施例，可调节罩还包括一个或更多个轴承，轴承被配置为促进多个可移动罩元件的滑动移动，其中一个或更多个轴承被定位在一个或更多个静止罩部分中的至少一个和多个可移动罩元件中的至少一个上。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分被配置为根据驱动机构和/或转向机构的一个或更多个部件的移动而折叠或扩展。

根据一些实施例，多个可移动罩元件被配置为环形元件。

根据一些实施例，环形元件中的至少若干环形元件中的每一个被配置为使得环形元件小于第一相邻环形元件且大于第二相邻环形元件。

根据一些实施例，多个可移动罩元件中的至少一个相对于相邻可移动罩元件的移动包括以下一个或更多个：(i)环形元件部分地插入到第一相邻环形元件中或部分地从第一相邻环形元件中伸出，以及(ii)第二相邻环形元件部分地插入到环形元件中或部分地从第二相邻环形元件中伸出。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分中的至少一个被配置为至少部分地插入一个或更多个静止罩部分中的至少一个中。

根据一些实施例，可调节罩可以进一步包括设置在多个可移动罩元件中的至少两个之间的至少一个密封层。

根据一些实施例，一个或更多个静止罩部分中的至少一个被配置为附接到医疗设备的基座。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分中的至少一个可通过驱动机构和/或转向机构的一个或更多个部件的移动而移动。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分是刚性元件、柔性元件、半柔性元件或其组合。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分可以由金属、塑料、橡胶、硅树脂、铝或其任何组合制成。

根据一些实施例，多个可移动罩元件在尺寸、形状和/或组成上相似。

根据一些实施例，多个可移动罩元件在尺寸、形状和/或组成上不同。

根据一些实施例，可调节罩被配置为覆盖医疗设备的内部部件。

根据一些实施例，可调节罩被配置为覆盖医疗设备的外部元件。

根据一些实施例，医疗设备是包括至少四个自由度(DOF)的自动化设备。

根据一些实施例，医疗设备是自动化插入设备，其被配置为将医疗器械插入受试者的身体内。

根据一些实施例，可调节罩被配置为至少部分地覆盖和保护医疗设备的多个部分免受环境沉积物的影响，环境沉积物包括以下一种或更多种：生物流体、空气传播细菌、湿气、灰尘、污垢或其任何组合。

根据一些实施例，提供了一种用于医疗设备的可调节罩，可调节罩包括：

一个或更多个静止罩部分，一个或更多个罩部分中的至少一个包括一个或更多个开口；和

一个或更多个可移动罩部分，其设置在一个或更多个开口内，并包括多个部分重叠的可移动罩元件，可移动罩元件被配置为相对于彼此并相对于一个或更多个静止罩部分移动，

其中多个可移动罩元件中的至少一个被配置为当医疗设备的转向机构的一个或更多个部件移动时，相对于以下至少一个移动：(i)多个可移动罩元件中的相邻可移动罩元件，和(ii)一个或更多个静止罩部分，从而保持转向机构的覆盖和适当操作两者。

根据一些实施例，多个可移动罩元件中的每个可移动罩元件被配置为平坦的框架。

根据一些实施例，一个或更多个开口包括顶部开口，顶部开口位于一个或更多个静止罩部分中的至少一个的顶部表面上。

根据一些实施例，一个或更多个开口还包括前部开口，前部开口位于一个或更多个静止罩部分中的至少一个的前部表面处。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分包括设置在顶部开口内的顶部可移动罩部分和设置在前部开口内的前部可移动罩部分。

根据一些实施例，顶部可移动罩部分和前部可移动罩部分被配置为使得医疗设备的转向机构的一个或更多个部件的移动导致顶部可移动罩部分的至少一个可移动罩元件和前部可移动罩部分的至少一个可移动罩元件的同时移动。

根据一些实施例，一个或更多个静止罩部分包括设置在其内表面上的一个或更多个导向件，一个或更多个导向件被配置为引导多个可移动罩元件的移动。

根据一些实施例，一个或更多个导向件中的每一个包括一个或更多个轨道，一个或更多个轨道被配置为接收多个可移动罩元件中的至少一个的端部。

根据一些实施例，提供了一种用于医疗设备的可调节罩，可调节罩包括：

一个或更多个静止罩部分；和

一个或更多个可移动罩部分，其被配置为根据医疗设备的转向机构的移动而折叠或扩展，一个或更多个可移动罩部分具有多个部分重叠的环形元件，

其中，多个环形元件中的至少一个被配置为当转向机构的一个或更多个部件移动时相对于以下中的至少一个移动：(i)多个环形元件中的相邻环形元件，和(ii)一个或更多个静止罩部分，从而保持转向机构的覆盖和适当操作两者。

根据一些实施例，环形元件中的至少若干环形元件中的每一个被配置为使得环形元件小于第一相邻环形元件且大于第二相邻环形元件。

根据一些实施例，多个环形元件中的至少一个相对于相邻环形元件的移动包括将环形元件部分地插入第一相邻环形元件中或部分地伸出第一相邻环形元件。

根据一些实施例，环形元件包括被配置为限制环形元件相对于彼此的移动的约束构件。

根据一些实施例，约束构件沿环形元件的圆周延伸。

根据一些实施例，一个或更多个可移动罩部分中的至少一个被配置为至少部分地插入一个或更多个静止罩部分中的至少一个中。

根据一些实施例，一个或更多个静止罩部分中的至少一个被配置为附接到医疗设备的基座。

根据一些实施例，提供了一种用于将医疗器械插入到受试者的身体中的自动化医疗设备，该设备包括：转向机构，转向机构包括一个或更多个致动器，致动器被配置为将医疗器械插入患者的身体内和使医疗器械在患者的身体内转向；以及如本文所公开的可调节罩。

根据一些实施例，提供了一种用于将医疗器械插入受试者的身体内的自动化医疗设备，该设备包括：

转向机构，其包括一个或更多个致动器，致动器被配置为将医疗器械插入患者的身体内和使医疗器械在患者的身体内转向；和

可调节罩，其具有一个或更多个静止罩部分，以及一个或更多个可移动罩部分，该可移动罩部分具有多个可移动罩元件，该多个可移动罩元件被配置为相对于彼此并相对于一个或更多个静止罩部分移动，其中多个可移动罩元件中的至少一个被配置为当医疗设备的驱动机构和/或转向机构的一个或更多个部件移动时，相对于以下中的至少一个移动：(i)多个可移动罩元件中的相邻可移动罩元件，和(ii)一个或更多个静止罩部分，从而保持驱动机构和/或转向机构的覆盖和适当操作两者。

根据一些实施例，自动化医疗设备的转向机构包括内部部分和一个或更多个外部部分。根据一些实施例，一个或更多个外部部分包括顶部部分，顶部部分具有一个或更多个可移动臂，并且其中转向机构的内部部分被一个或更多个可移动罩部分覆盖，并且顶部部分位于一个或更多个可移动罩部分的外部。

根据一些实施例，提供了一种用于将医疗器械插入受试者的身体内的自动化医疗设备，该设备包括：

转向机构，其具有一个或更多个致动器，致动器被配置为将医疗器械插入患者的身体内和使医疗器械在患者的身体内转向；和

可调节罩，其包括一个或更多个静止罩部分，一个或更多个罩部分中的至少一个具有一个或更多个开口，以及可调节罩包括一个或更多个可移动罩部分，可移动罩部分设置在一个或更多个开口内，并具有多个部分重叠的可移动罩元件，可移动罩元件被配置为相对于彼此并相对于一个或更多个静止罩部分移动，其中多个可移动罩元件中的至少一个被配置为当医疗设备的转向机构的一个或更多个部件移动时，相对于以下至少一个移动：(i)多个可移动罩元件中的相邻可移动罩元件，和(ii)一个或更多个静止罩部分，从而保持转向机构的覆盖和适当操作两者。

根据一些实施例，提供了一种用于将医疗器械插入受试者的身体内的自动化医疗设备，该设备包括：

转向机构，其包括一个或更多个致动器，致动器被配置为将医疗器械插入患者的身体内和使医疗器械在患者的身体内转向；和

如本文所公开的可调节罩，例如，可调节设备，其包括一个或更多个静止罩部分，以及一个或更多个可移动罩部分，可移动罩部分被配置为根据医疗设备的转向机构的移动而折叠或扩展，一个或更多个可移动罩部分具有多个部分重叠的环形元件，其中多个环形元件中的至少一个被配置为当转向机构的一个或更多个部件移动时，相对于以下中的至少一个移动：(i)多个环形元件中的相邻环形元件，和(ii)一个或更多个静止罩部分，从而保持转向机构的覆盖和适当操作两者。

本公开的特定实施例可以包括上述优势中的一些、全部或不包含上述优势中中的任何一个。根据本文的附图、说明书和权利要求，本领域的技术人员可以容易地清楚一个或更多个其他技术优势。而且，尽管特定优势在上文中已经被列出，但是不同实施例可以包括所列举的优势的全部、一些或者不包含所列举的优势中的任何一个。

附图简述

参照附图描述了本公开内容的设备、系统和方法的一些示例性实施方式。在附图中，相同的参照数字表示相同或基本上相似的元件。

图1示出了根据一些实施例的用于将医疗工具插入到受试者的身体中和使医疗工具在受试者的身体中转向的示例性医疗设备的多个部分的示意性俯视图；

图2A-图2D根据一些实施例，示出医疗设备的转向机构的示例性可选移动的示意性俯视图(图2A-图2B)和侧视图(图2C-图2D)；

图3示出了根据一些实施例的用于插入医疗工具和使医疗工具转向的医疗设备的示意图，该医疗设备具有可调节保护罩；

图4A-图4D示出了根据一些实施例的在不同位置由可移动罩部分组成的可调节保护罩的俯视图；

图5示出了根据一些实施例的图4A-图4D的外部壳体和可调节顶部保护罩的截面图；

图6示出了根据一些实施例，具有顶部可调节罩和前部可调节罩的医疗设备的示意图；

图7A-图7B示出了根据一些实施例，图6的顶部可调节保护罩和前部可调节保护罩在不同位置的透视图；

图8示出了根据一些实施例，图6和图7A-7B的外部外壳和可调节保护罩的顶部部分的仰视图；

图9A-图9B示出了根据一些实施例的外部外壳的顶部部分和图6-图8的可调节保护罩的局部透视仰视图；

图10示出了根据一些实施例的具有柔性顶部保护罩的医疗设备的示意图；

图11A-图11C示出了根据一些实施例的各种柔性顶部保护罩的示意性俯视图；

图12A-图12C示出了根据一些实施例的具有柔性可调节保护罩的医疗设备的示意图；

图13A-图13D示出了根据一些实施例的具有包括多个部分重叠元件的示例性可调节保护罩的医疗设备的示意图。图13A示出医疗设备的透视图；图13B示出医疗设备的侧视图；图13C示出医疗设备的俯视图；图13D示出医疗器械的后视图；

图14A-图14B示出图13A-图13D的医疗设备的示意性俯视图，其中根据一些实施例，可调节保护罩处于折叠位置(图14A)和延伸位置(图14B)；

图15A-图15E示出了根据一些实施例的具有包括多个部分重叠元件的另一示例性可调节保护罩的医疗设备的示意图。

详细描述

参照所附的说明和附图可以更好地理解本文中教导的原理、用途和实施方式。在熟读本文呈现的描述和附图时，本领域的技术人员将能够实施本文的教导而无需过多努力或实验。在附图中，相同的参照数字始终指代相同的部分。

在以下描述中，将要描述本发明的各个方面。出于解释的目的，具体的细节被陈述以便提供对本发明的彻底理解。然而，对本领域的技术人员同样明显的是，本发明可以在没有本文呈现的具体的细节的情况下被实践。此外，可以省略或简化公知的特征，以便不模糊本发明。

参照图1A，其示出了根据一些实施例的用于将医疗工具插入到受试者的身体中和将医疗工具在受试者的身体中转向的示例性医疗设备的多个部分的示意性俯视图。如图1A所示，设备2可以包括基座10、转向机构和插入机构。在一些实施例中，基座10可以被配置为用于直接地或使用安装装置固定到受试者的身体，例如在Arnold等人共同拥有的美国专利申请公布第2019/125,397号中公开的安装基座，或在Galili等人共同拥有的国际专利申请公布第WO2019/234748号中公开的附接框架，这两个公布通过引用以其整体并入本文。在一些实施例中，基座10可以被配置为联接/附接到专用臂(静止的、机器人的或半机器人的)，专用臂可以固定到受试者的床或固定到定位在受试者床附近的推车或固定到成像设备(如果使用这样的设备)，并且基座10使用专用臂定位在受试者的身体上或非常靠近受试者，例如，在Glozman等人的美国专利第10,507,067号和第10,639,107号中所描述的，并且两者都通过引用以其整体并入本文。

转向机构可以包括至少一个可移动平台和至少一个可移动臂，可移动臂被配置为允许或控制末端执行器(也称为“控制头”)以期望的移动角度或轴线中的任何一者移动。如图1A所示，设备2可包括静止平台3、第一可移动平台4、第二可移动平台9和联接到第二可移动平台9的两个可移动臂6A和6B，例如，如在由Arnold等人共同拥有的美国专利申请公布第2019/290,372号中所公开的，该专利申请公布通过引用以其整体并入本文。可移动臂6A和6B可以被配置为活塞机构，其可以具有一个或更多个公共连接区域和/或接头(例如，连接区域11和接头8，接头8直接地或经由万向节(未示出)将可移动臂连接到末端执行器12)。在一些实施例中，每个活塞机构可以包括：气缸61A和61B，活塞62A和62B和驱动机构，活塞62A和62B中的至少一部分被定位在气缸内，驱动机构被配置为可控制地推动活塞进出气缸(例如，利用电机，显示为电机5A和5B)。在控制头12的端部可以连接适当的医疗器械(未示出)，直接地连接或借助于合适的插入模块7，例如在Galili等人共同拥有的美国专利申请公布第2017/258,489号中公开的插入模块，该美国专利申请公布通过引用以其整体并入本文。在一些实施例中，设备的插入机构(未示出)可以联接到控制头12。在一些实施例中，设备的插入机构的第一部分可以联接到控制头12，并且设备的插入机构的第二部分可以联接到插入模块7，使得插入机构仅在插入模块7连接到控制头12时才是可操作的。在后一种情况下，插入模块可以直接地联接到控制头，或者无菌帘的帘适配器可以首先附接到控制头，然后插入模块可以连接到窗适配器。一种示例性帘适配器在Galili等人共同拥有的美国专利申请公布第2020/170,740号中被公开，该美国专利申请公布通过引用以其整体并入本文。

该医疗器械可以是能够插入到受试者的身体内和在受试者的身体内转向以到达指定目标的任何合适的器械，其中对医疗器械的操作和移动的控制由控制头12实现。例如，医疗器械可以选自，但不限于：针、探针(例如，消融探针)、端口、导入器、导管(例如，引流针导管)、套管、手术工具、流体输送工具或任何其他合适的可插入工具。

现在参照图2A-图2D，其根据一些实施例，示出了医疗设备的转向机构的示例性可选移动的示意性俯视图(图2A-图2B)和侧视图(图2C-图2D)。根据一些示例性实施例，设备13可以包括静止平台14、第一可移动平台15、第二可移动平台16，联接到第二可移动平台16的两个活塞机构17A和17B，以及驱动机构，每个活塞机构包括气缸171A和171B，活塞172A和172B，活塞172A和172B的至少一部分定位在气缸内，驱动机构(未在图2A-图2B中示出)被配置为可控地推动活塞进出气缸。设备13还可以包括末端执行器18，末端执行器18包括插入机构的至少一部分，或者联接到插入机构的至少一部分，该插入机构被配置为将纵向移动传递给医疗器械。在一些实施例中，末端执行器18的下部部分可以联接到底部万向节19，该底部万向节19连接到第二可移动平台16，并且末端执行器18的顶部部分可以连接到顶部万向节21，该顶部万向节21连接到活塞172A和172B的远侧端。在一些实施例中，活塞172A和172B的远侧端可以联接到公共接头23，公共接头23又联接到顶部万向节21。在一些实施例中，气缸、活塞和公共接头都可以基本上位于单个平面内，从而允许更大的角度移动，并因此为设备的控制头18和医疗器械提供更大的工作空间，例如在上述美国专利申请公布第2019/290,372号中所描述的。

在一些实施例中，医疗设备13在操作和控制医疗器械沿一个或更多个轴线的移动时可以具有多个自由度(DOF)。例如，该设备可以具有多达六个自由度。例如，该设备可以至少具有四个自由度。例如，设备13可以具有五个自由度，包括：由静止平台14和可以在静止平台14顶上移动的第一可移动平台15促进的前后线性平移，由第一可移动平台15和可以在第一可移动平台15顶上移动的第二可移动平台16促进的左右线性平移，由连接到第二可移动平台16的两个活塞机构17A和17B促进的前后和左右旋转，以及由设备的插入机构(未显示)促进的朝向受试者的身体的纵向平移，如上述的美国专利申请公布第2019/290,372号中公开的。在一些实施例中，该设备可以具有六个自由度，这六个自由度包括上述的五个自由度，此外，还包括医疗器械围绕其纵向轴线的旋转。

图2A图示了第一可移动平台15和第二可移动平台16处于“中立”位置的状态的俯视图，即，第一可移动平台15位于静止平台14的中心，并且第二可移动平台位于第一可移动平台15的中心。在图2A中进一步图示了两个活塞机构17A和17B，其中一个活塞机构17A的活塞172A完全伸出其气缸171A，而第二活塞机构17B的活塞位于其气缸171B内(因此在图2A中不可见)。在这种状态下，控制头18在其底部端处与底部万向节19联接，而在其顶部端处通过顶部万向节21和公共接头23(如图2B所示)与活塞机构联接，向左(即朝向活塞机构17B)和向后(即朝向设备的远侧端)旋转。图2B图示了类似于在图2A中图示的状态的俯视图，除了在图2B中活塞172B部分地伸出其气缸171B，导致末端执行器18围绕其底部端向前旋转。图2C图示了第一可移动平台15和第二可移动平台16处于“中立”位置的状态的侧视图，如图2A-图2B所示，并且两个活塞机构17A和17B的两个活塞172A和172B分别从它们各自的气缸171A和171B完全伸出。在这种状态下，控制头18在其底部端处与底部万向节19联接，而在其顶部端处通过顶部万向节21和公共接头23与活塞机构联接，控制头18围绕其底部端(与底部万向节19联接)向前旋转，同时基本上保持在设备的中心。图2D图示了类似于在图2C中图示的状态的俯视图，除了在图2D中，活塞172A和172B都被完全拉回到它们各自的气缸171A和171B中，导致末端执行器18围绕其底部端向后旋转。

可以理解，通过将活塞172B完全伸出其气缸171B，并推动活塞172A进出其气缸171A，可以实现图2A-图2B中所图示状态的“镜像”状态。此外，通过同时地使第一可移动平台15沿静止平台14平移，以及单独地或同时地使第二可移动平台16沿第一静止平台15平移，可以实现许多另外的状态。

如图2A-图2D所示，医疗设备13的转向机构能够在各种方向和各种角度上执行大范围的移动。因此，可以覆盖和屏蔽设备的内部元件的专用罩应该被配置为不损害转向机构的移动范围，从而不影响其功能。

现在参照图3，其示出了根据一些实施例的用于插入和转向具有可调节保护罩的医疗工具的医疗设备的示意图。保护罩可以包括多个单独的罩元件/壳体，其中一些罩元件/壳体可以彼此相关联。如图3所示，保护罩可以包括壳体22，壳体22在其中容纳转向机构的至少一部分。转向机构可以包括至少一个可移动平台(未示出)和至少两个可移动臂26A和26B，可移动臂26A和26B被配置为允许或控制末端执行器(“控制头”)32的移动。如上详述，可移动臂可以被配置为活塞机构。在控制头32的端部可以连接适当的医疗器械(未示出)。此外，如图3所示，保护罩33可以放置在末端执行器32上/附接到末端执行器32。进一步示出基座30，其可以被配置为允许将医疗设备放置在受试者的身体上或放置成非常靠近受试者的身体。图3中还示出罩元件27A-27B和28，其被配置为至少部分地覆盖和保护可移动臂26A和26B以及与其相关联的操作元件。此外，覆盖元件29可以用于覆盖/包住延伸臂，延伸臂可以例如经由万向节联接到末端执行器，并被配置为影响其移动。在一些实施例中，延伸臂是转向机构的可移动平台的延伸。进一步示出了顶部可调节罩24，其被配置为允许密封/覆盖转向机构的内部部分，同时允许其元件的操作，即，保持对设备的内部部分的覆盖和保护，同时允许转向机构的各种元件通过与转向机构一起移动而移动。

现在参照图4A-图4D，其示出了根据一些实施例的图3中所示出的医疗设备的俯视图，图示了处于各种位置的可调节罩24。为了简单起见，从图4A-图4D中省略了转向机构的顶部部分的元件(特别是移动臂和与之相关联的元件(例如活塞、气缸、电机、轴、罩元件等))。在图4A-图4D中示出了末端执行器50和与其相关联的延伸臂58，延伸臂58允许末端执行器50移动(例如，在向前-向后方向上)。在一些实施例中，延伸臂58是转向机构的顶部可移动平台的延伸。还示出了顶部基座54，其除其他用途外，用于将转向机构的顶部部分(包括移动臂和与其相关联的元件)联接到其内部部分(例如，联接到顶部可移动平台)。进一步示出了可调节罩56，其包括内部可移动罩部分53和外部可移动罩部分52。可移动罩部分52和53被配置为根据转向机构的移动改变它们的相对位置，同时保持对设备的内部部件的覆盖完整性。可调节罩56可以是刚性的或半刚性的。内部罩部分53可以附接到顶部可移动平台或与顶部可移动平台相关联，而外部罩部分52可以是与静态外壳57相关联的“浮动”罩。图4A-图4D示出了处于各个位置的延伸臂58和附接到延伸臂58的末端执行器50，以及可移动罩部分52和53的相应位置，在所有这些位置中，可调节罩56保持对设备的转向机构的内部部件的覆盖，同时允许末端执行器的全范围移动。在图4A中，延伸臂58和末端执行器50向外延伸并处于它们的最右侧位置，内部罩部分53的对应位置在开口(其形成在静态外壳57的顶部区域中)的右前角处/附近。在图4B中，延伸臂58和末端执行器50向外延伸并处于它们的最左侧位置，内部罩部分53的对应位置在静态外壳57的开口的左前角处/附近。在图4C中延伸臂58和末端执行器50向内缩回并处于它们的最左侧位置，内部罩部分53的对应位置在静态外壳57的开口的左后角处/附近。在图4D中延伸臂58和末端执行器50向内缩回并处于它们的最右侧位置，内部罩部分53的相应位置在静态外壳57的开口的右后角处/附近。

现在参照图5，其示出了根据一些实施例的医疗设备(例如图3和图4A-图4D中所示的)的外部壳体和可调节顶部保护罩的截面。如图5中所示，壳体90包括外部静态外壳80，其部分地覆盖医疗设备的内部部分/部件94。外部外壳80在其顶部区域上包括开口92。开口92由可调节罩覆盖，该可调节罩可以包括若干部分(元件)，以允许静态外壳80的开口92的可调节覆盖，同时保持转向机构的部件的全范围移动。可调节罩至少包括内部罩部分86(在图4A-图4D中也称为“内部可移动罩部分”)和外部罩部分82(在图4A-图4D中也称为“外部可移动罩部分”)，内部罩部分86附接到转向机构的顶部可移动平台(未示出)(延伸臂可选地为其延伸部分)，外部罩部分82可以是浮动罩，该浮动罩可以通过转向机构的顶部可移动平台移动到所需位置。可调节罩可以进一步包括位于外部罩部分和内部罩部分之间的密封层84，该密封层84可以是密封元件(例如特氟龙密封元件)，该密封元件可以在内部罩86之上滑动或移动。因此，一组罩部分(元件)可以充当移动的“遮罩”或“遮板”，由此，各个罩部分可以根据转向机构的移动一个在另一个之上滑动/移动，同时保持对外部外壳80的顶部开口92的覆盖，并且同时允许转向机构的完全移动。

现在参照图6，其图示了根据一些实施例的具有可调节罩的医疗设备的示意图。如图6所示，医疗设备102可以由外部外壳105和相关联的可调节罩108覆盖，可调节罩108允许设备的转向机构的元件(包括，例如移动臂106A和106B以及延伸臂107(示出为被覆盖))的移动不受损害，从而不损害末端执行器104的移动，同时覆盖外壳105的顶部开口。在一些实施例中，可移动臂106A和106B可以分别至少部分地由分开的臂罩109A和109B覆盖，并且附加的顶部罩103可以用于覆盖可移动臂的近侧端和致动器/电机(未示出)，致动器/电机控制可移动臂的操作。在一些实施例中，按钮114可以设置在罩元件中的一个上，例如如图6所示在顶部罩103上，以允许用户手动激活转向机构和/或插入机构。在一些实施例中，外部外壳105可以进一步包括基本上垂直于顶部开口的前部开口，延伸臂可以通过该前部开口延伸。第二可调节罩110可以用于覆盖前部开口。前部可调节罩110可以包括前部可移动罩元件，例如前部可移动罩元件111、112和113，其可以围绕延伸臂(或其罩)并且至少部分地彼此重叠，使得延伸臂的左右移动使前部罩部分111、112和113移动，同时保持对外壳105的前部开口的覆盖。

现在参照图7A-图7B，其图示了根据一些实施例的图6的医疗设备的透视图和医疗设备的可调节保护罩的示例性状态。为了简单起见，从图7A-图7B中省略了转向机构的顶部部分的元件(特别是移动臂和与之相关联的元件)和设备的控制头。如图7A-图7B所示，该设备可以包括顶部可调节罩118和前部可调节罩120。前部可调节罩120可以基本上垂直于顶部可调节罩118。顶部可调节罩118可以包括多个(例如，两个、三个、四个等)部分重叠的可移动罩元件。例如，如图7A-图7B所示，顶部可调节罩118可以包括四个可移动罩元件124、125、126和127。可移动罩元件可以被配置为基本上平坦的框架。补充的罩元件128可以附接到基座129，基座129将转向机构的顶部部分(包括移动臂和与其相关联的元件)联接到其内部部分(例如，联接到包括延伸臂的顶部可移动平台)。前部可调节罩120也可以包括多个(例如，两个、三个、四个等)部分重叠的可移动罩元件。例如，如图7A-图7B所示，前部可调节罩120可以包括三个可移动罩元件121、122和123。进一步示出了延伸臂117(示出为被覆盖)，其可以通过前部开口向外突出或向内缩回，以及在前部开口内侧向移动。在图7A中，延伸臂117被示为向外突出并侧向移动到右侧位置，并且在图7B中，延伸臂117被示出为向内缩回(进入外部外壳115中)，并侧向移动到左侧位置，其中前部可调节罩120的可移动罩元件121、122和123随之移动(侧向地)，使得外部外壳115的前部开口保持被覆盖。通过可调节罩的覆盖元件的阵列，可调节罩能够在转向机构的元件在任何期望方向(例如，左-右/向前-向后)的移动期间，例如延伸臂117的移动期间，保持顶部开口和/或前部开口的关闭。覆盖元件的阵列用作至少部分重叠的遮罩(或“遮板”)，其相对于彼此并相对于医疗设备的转向元件移动。在一些实施例中，前部可调节罩120和顶部可调节罩被配置为同时操作。例如，医疗设备的转向元件的左右侧向移动可能导致顶部可调节罩和前部可调节罩两者的罩元件同时移动。具体地说，如图7A-图7B所示，顶部可移动平台(在图7A-图7B中由基座129和延伸臂117表示)的左右移动导致顶部可调节罩和前部可调节罩的罩元件同时移动，这使得能够完全覆盖外部外壳115的顶部开口和前部开口。

现在参照图8，其图示了根据一些实施例的在图7A-图7B中示出的外部外壳的顶部部分和顶部可调节保护罩的仰视图。如图8所示，可调节罩142包括可移动罩元件(示为元件144A-144D)。进一步示出了可调节罩142中的开口146。开口146可以由补充的罩元件(未在图8中示出)覆盖，该罩元件可以附接到基座，该基座将转向机构的顶部部分联接到其内部部分。在一些实施例中，多个导向件可以设置在外部外壳140的顶部部分的底部(内)表面上，以支撑和/或引导顶部罩元件144A-144D的移动。导向件的数量可以对应于罩元件的数量，或者，在一些实施例中，导向件可以不是所有罩元件都需要的，因此，导向件可以比罩元件少。在一些实施例中，由导向件支撑的每个罩元件可以由彼此相对设置的两个导向件支撑，使得两个导向件支撑罩元件的两个相对的端部。如图8所示，四个导向件148A-148D可以设置在形成在外壳140的顶部部分的内表面上的矩形(例如，正方形)形状的四个侧面上。在一些实施例中，罩元件可以被“分成”对，使得每两个罩元件由设置在矩形的相对侧上的相同的两个导向件支撑。例如，可移动罩元件144A和144B的端部(两个罩元件中的每一个的相对的两个端部)可以由导向件148A和148B支撑，而可移动罩元件144C和144D的端部(两个罩元件中的每一个的相对的两个端部)可以由导向件148C和148D支撑。在一些实施例中，每个导向件可以包括形成在其中的狭槽/轨道，使得每个轨道用于引导/支撑一个罩元件(如图9A-图9B所示)。例如，如图9B所示，每个导向件可以包括两个轨道，以支撑两个罩元件。可移动罩元件在尺寸、形状、组成、厚度等方面可以相同、相似或不同。在一些实施例中，可移动罩元件在尺寸、形状和厚度上相似。在一些实施例中，可移动罩元件至少部分地重叠。在一些实施例中，可移动罩元件可以位于不同平面中，并且可以相对于彼此和/或相对于设备的外部外壳140滑动/移动。在一些实施例中，至少一些可移动罩元件可以重叠。在一些实施例中，至少一些罩元件可以至少部分地重叠。在一些实施例中，顶部罩元件144A-144D充当可滑动的遮板/遮罩/遮帘。在一些实施例中，顶部罩元件至少部分地沿其两侧/两面重叠。在一些实施例中，可移动罩元件可以由金属、塑料、铝和/或类似物制成。在一些实施例中，罩元件可以通过设备的转向机构的移动而移动，而不会使元件弯曲，并且其移动平稳，这不会损害或以其他方式影响转向机构的元件的移动。罩元件的耐用性以及罩元件与导向件之间和/或罩元件本身之间的最小摩擦到无摩擦可以通过罩元件与导向件的材料和/或涂层来实现或促进。在一些实施例中，可调节罩元件一个在另一个之上可移动或可滑动。根据一些实施例，顶部可调节罩的厚度(即，堆叠在一起的可移动罩元件的厚度)可以在大约1-10mm的范围内。在一些实施例中，可调节罩的厚度可以在大约2-6mm的范围内。在一些实施例中，可调节罩的厚度可以在大约3-5mm的范围内。根据一些实施例，可调节罩的厚度可以在大约3.5-4.5mm的范围内。根据一些实施例，可调节罩的厚度可以在大约3.75-4.25mm的范围内。有利地，将罩元件和相应的导向轨道以交叉方式布置(例如，如下面的图9B所示)有助于保持可调节罩的相对较低的厚度。在一些实施例中，可调节罩的尺寸可以在大约100-200mm的范围内。在一些实施例中，可调节罩的移动范围(行程距离)可以在大约50-100mm的范围内。在一些实施例中，可调节罩的行程与其尺寸之间的比率在大约40％-65％的范围内。在一些示例性实施例中，可调节罩的行程与其尺寸之间的比率大约为47％。在一些实施例中，可调节罩的厚度与其行程之间的比率在大约5％-15％的范围内。在一些示例性实施例中，可调节罩的厚度与其行程之间的比率约为10％。可调节罩的行程与尺寸之间的比率和罩的厚度与其行程之间的比率可以互为依赖，使得可调节罩的行程与尺寸之间的比率可以通过增加厚度与行程之间的比率而增加。根据一些实施例，罩元件是滑动遮板，其被配置为一个相对于另一个滑动，同时保持其结构(即，不弯曲或不以其他方式变形)，尽管其厚度相对较低。在一些实施例中，可以使用一个或更多个轴承(未示出)，例如球轴承，以便于罩元件(例如，遮板)的移动。轴承可以在运动平面和/或垂直于运动平面的平面中使用，并且它们可以定位在外壳和/或一个或更多个罩元件上。

现在参照图9A-图9B，其示出了根据一些实施例的图8所示的外部外壳的顶部部分和可调节保护罩的透视图。如图9A中所示，其图示了仰视图(即，面向医疗设备的内部区域的侧面)，可调节罩包括若干可调节罩元件(示出为元件164A-164D)，若干可调节罩元件被示出为滑动遮板，每个可调节罩元件位于不同的平面上，使得这些元件可以以平滑和有效的方式一个在另一个之上滑动，同时保持它们之间的重叠。如图9A所示，导向件168B-168D(第四导向件未在图9A中示出)包括导向轨道(例如，形成在导向件168B中的轨道1681和1682)，在导向件中，罩元件的边缘可以在由转向机构的相应元件的移动所规定的期望方向上滑动/移动。图9B是图9A中所示的可调节罩的截面透视仰视图。根据一些实施例，如图9B所示，罩元件164A和164B两者的边缘分别支撑在形成在导向件168B中的轨道1681和1682内。类似地，罩元件164A和164B的相对边缘可以支撑在形成在与导向件168B相对定位的导向件(未示出)中的轨道内，并且罩元件164C和164D的边缘可以支撑在形成在彼此相对定位的导向件168C和168D中的轨道内。在一些实施例中，所有导向件中的轨道以交叉方式布置，以便使它们支撑的罩元件以交叉方式布置。罩元件一个在另一个之上可滑动/可移动，并且可以沿每个罩元件的两个面至少部分地重叠。可调节罩元件的相对位置允许在各种线性方向上移动，包括左-右和/或向内-向外。通过罩元件的相对和平滑的移动，即每组元件相对于另一组元件位于不同的高度上，实现了对开口的完全覆盖，同时保持了转向机构的各元件的全范围移动。

现在参照图10，其图示了根据一些实施例的具有柔性顶部保护罩的医疗设备。如图10所示，设备180包括刚性壳体182和柔性保护罩184。进一步示出的是该设备的转向机构的顶部部分，它包括，除其他外，可移动臂186A-186B和延伸臂190，被配置为操纵末端执行器188，例如，其向前-向后移动。保护罩184以具有脊的柔性顶部罩的形式示出，覆盖设备的顶部部分，从而保护设备的刚性壳体182内的内部部件(未示出)，而不损害转向机构(特别是其顶部部分)的移动和操纵性。由于可调节顶部罩的柔性，转向机构的顶部部分的移动不会被损害。

现在参照图11A-图11C，其图示了根据一些实施例的各种柔性顶部保护罩的示意性俯视图。如图11A中所示的保护罩200可以由具有直线脊的柔性材料制成，这些柔性材料以层状布置，形成中心开口205，通过中心开口205，顶部转向机构元件/多个顶部转向机构元件的基座可以从设备的内隔间突出。柔性罩的外圆周/侧面202可以固定到设备的刚性壳体。柔性层204可以在Z轴上自由移动(相对于转向机构的顶部部分的顶部(活塞)平台)。柔性层206可以在X轴上自由移动。在图11B中示出的是柔性可调节顶部保护罩210的另一示例，其为圆形脊的形式，具有用于转向机构的顶部元件的基座的中心开口215。由于其柔性和圆形形状，可调节顶部罩210允许转向机构的顶部元件在不同方向上自由移动，同时保持设备的壳体的顶部的完全覆盖。在图11C中示出的是柔性可调节顶部保护罩220的另一示例，其为螺旋脊(放大示出为脊222)的形式，具有用于转向机构的顶部元件的中心开口225。由于其柔性和螺旋形状，可调节顶部罩220允许转向机构的顶部元件在不同方向上自由移动，同时保持设备的壳体的顶部的完全覆盖。在一些实施例中，柔性顶部保护罩可以是软材料片材和刚性肋/脊的形式，刚性肋/脊可以是螺旋的或离散的，具有恒定或不同的宽度。

现在参照图12A-图12C，其图示了根据一些实施例的医疗设备的转向机构的元件的柔性可调节保护罩的示意图。如图12A所示，设备250的转向机构的顶部元件(例如，包括两个可移动的臂)可以用可调节罩252覆盖，该罩可以至少部分地覆盖转向元件(例如，移动臂)并保护它们免受环境沉积物，例如，灰尘和/或来自受试者的体液影响。可调节罩可以由任何合适的材料制成，例如橡胶、硅树脂、塑料、以及类似物。在一些实施例中，可调节罩252是软的。在一些实施例中，可调节罩252是柔性的。在一些实施例中，可调节罩252被配置为覆盖转向机构的顶部元件的整个区域(包括，除其他外，可移动臂、电机等)，直到它们与末端执行器256的相互作用区域为止。在一些实施例中，可调节罩252被配置为仅覆盖可移动臂。在图12B中示出的是内部刚性罩255，它可以用来覆盖转向机构的顶部元件的多个部分。内部刚性罩255可以由任何合适的材料制成，例如塑料和/或金属。内部罩255可以被配置为覆盖和保护用于控制转向机构的操作的转向机构的电子部件，以及任何附加部件，包括电机、轴、刷、铰链、以及类似物。在一些实施例中，除了可调节罩252之外，还可以使用内部罩255并且内部罩255被覆盖在可调节罩252中。在一些实施例中，可调节罩252可以仅覆盖可移动臂，并且它可以附接到刚性罩255，刚性罩255覆盖转向机构的电子部件(例如，电机)。现在参照图12C，其示出了医疗设备250的末端执行器256区域的透视图。在一些实施例中，如图12C所示，可调节罩252可以被配置为覆盖转向机构的顶部元件的整个区域(包括，除其他外，可移动臂、活塞、电机等)，直到它们与末端执行器256的相互作用区域为止。公共接头处的相互作用区域和顶部万向节(未示出)可以连续地被罩252覆盖，或者可选地被单独的离散罩覆盖。在与末端执行器的连接区域处，可以放置滑动轴承260，以允许公共接头和顶部万向节的罩相对于可调节罩252旋转。在图12C中进一步示出的是附加的柔性罩元件262，其可以用于覆盖连接在底部延伸臂265和末端执行器之间的底部铰链/万向节。此外，刚性环264可以安装在罩262的端部，以允许底部万向节自由移动。

现在参照图13A-图13D，其图示了根据一些实施例的医疗设备的转向机构的可调节保护罩覆盖元件的示意图。在图13A中示出的是具有末端执行器304的示例性医疗设备300的透视图，末端执行器304被配置为将医疗工具308插入受试者的身体内。该设备的转向机构(未示出)由可调节保护罩302覆盖。图13A所示的可调节保护罩302是可折叠罩/可伸缩罩(例如，伸缩的、鳞片状的)，其被配置为根据转向机构的移动而延伸/打开或折叠/关闭，以及侧向移动和/或旋转/弯曲。在一些实施例中，当转向机构处于其中立位置时，保护罩302可以具有直的管状形状。保护罩302可以由柔性、半柔性或刚性材料制成。在一些实施例中，保护罩302的至少一部分可以由部分重叠的连续元件309构成。罩元件309可以具有环形形状。在一些实施例中，每个元件可以具有相对于前一个元件小的尺寸，使得每个元件可以至少部分地插入前一个元件内。在一些实施例中，医疗设备的转向机构的移动可以导致一个或更多个罩元件309进一步插入到前一个元件中或部分地移出前一个元件。在一些实施例中，柔性和/或密封材料可以设置在罩的相邻元件之间。在一些实施例中，可调节罩的后部(近侧)部分303(即，离末端执行器最远的部分)附接/安装/固定到医疗设备的基座305，并且后部(近侧)部分303可以是静止的，使得在设备的操作期间(例如，在转向机构的移动期间)它不会相对于设备的基座移动。在一些实施例中，可调节罩的后部部分303是可调节罩的最大元件。在一些实施例中，罩的前部(远侧)部分可以覆盖将末端执行器连接到转向机构的顶部万向节和/或底部万向节。在一些实施例中，单独的罩元件307可以覆盖万向节。单独的罩元件307可以由柔性材料制成。在一些实施例中，末端执行器可以由单独的罩覆盖，该单独的罩可以是刚性的或柔性的。

在图13B中示出的是医疗设备300的侧视图。在一些实施例中，可调节罩的后部(近侧)部分303固定到医疗设备的基座。在一些实施例中，罩的后部部分303的远侧端3032固定到设备的基座。后部部分303可以是静止部分，即，在设备的操作期间，后部部分303不相对于设备的基座移动。可调节罩的后部部分可以是可调节罩的最大元件。

在图13C中示出的是医疗设备300的俯视图，示出了末端执行器304和可调节保护罩302，末端执行器304被配置为将医疗工具308插入受试者的身体内，可调节保护罩302覆盖设备的转向机构。在图13C中，末端执行器304被示为向左移动和旋转。如图所示，定位末端执行器304所需的转向机构的移动导致罩元件309相对于彼此移动，使得若干罩元件309已经进一步插入到相邻罩元件中，并且若干罩元件已经进一步从相邻罩元件伸出，从而保持设备的内部部件的覆盖完整性。

在图13D中示出的是医疗设备300的后视图(省略了罩的后端)，示出了设备的转向机构的多个部分，包括可移动臂组件314A和314B。该设备的转向机构被可调节保护罩302覆盖。可调节保护罩302是可折叠罩，其被配置为根据转向机构的移动和随后的末端执行器的移动而延伸/扩展或折叠，以及侧向移动/旋转。

现在参照图14A-图14B，其图示了根据一些实施例的具有保护罩的医疗设备的示意性俯视图。在图14A-图14B中示出的是示例性医疗设备350的俯视透视图，其具有被配置为将医疗工具358插入受试者的身体内的末端执行器354。如图14A所示，该设备的转向机构由可调节保护罩352覆盖(在图14A中以半透明视图示出，以展现出被覆盖的转向机构)。可调节保护罩352是可折叠罩，其被配置为根据转向机构的移动和随后的末端执行器的移动而延伸或折叠以及侧向移动。在一些实施例中，保护罩352的至少一部分可以由部分重叠的连续元件353构成。罩元件353可以具有环形形状。在图14A中的保护罩352被示出为处于折叠/缩回位置，并朝向设备的一侧弯曲，如由转向机构元件的相对位置和末端执行器的最终位置以及罩元件353的形状和布置所决定。在图14B中，保护罩352(在图14B中以半透明视图示出)示出为处于延伸/打开位置，并且向设备的一侧弯曲，这由转向机构元件的相对位置和末端执行器的结果位置以及由罩元件353的形状和布置所决定。在一些实施例中，如图14A-14B所示，可调节罩的后部部分355，其可以是罩的最大部分，可以附接/安装/固定到设备的基座。后部部分355可以是刚性的，即不可折叠的。

现在参照图15A-图15E，其图示了根据一些实施例的医疗设备的转向机构的元件的柔性可调节保护罩的示意图。在图15A中示出的是具有末端执行器404和基座410的医疗设备400的透视图。设备的转向机构(未示出)由可调节保护罩406覆盖。可调节保护罩406是可折叠罩(例如，可缩回、可伸缩、“鳞片状”)，被配置为根据转向机构的移动和随后的末端执行器的移动而至少部分地延伸/打开或折叠/关闭，以及侧向移动和/或弯曲/旋转。在一些实施例中，当转向机构处于其中立位置时，保护罩可以具有圆锥形管状形状。在一些实施例中，保护罩可以具有矩形管状形状。可调节保护罩406可以包括至少两个区域/部分：后部部分408和前部部分，例如收缩部分407。保护罩可以由柔性、半柔性或刚性材料制成。收缩部分407可以由部分重叠的连续元件409构成，每个元件相对于前面的元件具有更小的尺寸(例如，直径或周长)，使得元件可以至少部分地插入前面的元件中，或相对于前面的元件折叠，据此，覆盖元件越接近末端执行器，其尺寸越小。罩元件409可以具有环形形状。在一些实施例中，柔性和/或密封材料可以设置在罩的相邻元件之间。可调节罩的后部部分408(即，离末端执行器侧最远的部分)可以附接/安装/固定到设备的基座，并且与收缩部分的覆盖元件(“鳞片”)相比，其可以具有最大的尺寸。在一些实施例中，可调节罩的后部部分由一个元件制成。

在图15B中示出的是医疗设备400的侧视图。该设备的转向机构(未示出)由可调节保护罩406覆盖。可调节保护罩406被配置为根据转向机构的移动至少部分地延伸/打开或折叠/关闭，以及可选地侧向移动/旋转。可调节保护罩406可以包括至少两个区域/部分：后部部分408和前部部分，例如收缩部分407，其中收缩部分包括连续元件409，其直径越靠近末端执行器越小。

在图15C中示出的是医疗设备400的俯视图。在图15C中，设备的由可调节保护罩406覆盖的转向机构处于其中立位置。

在图15D中示出的是医疗设备400的截面的透视图。设备的转向机构414(包括示例性的可移动臂412A-412B))由可调节保护罩406覆盖。可调节保护罩406可以包括至少两个区域/部分：后部部分408和前部部分，例如收缩部分407，其中收缩部分包括连续元件409，其尺寸/周长递减，这样每个元件至少部分地插入前面的元件中，由此，罩元件409越靠近末端执行器，其尺寸越小。连续元件可以部分地重叠，重叠程度是可调的，使得收缩部分407被配置为根据转向机构的移动而扩展或折叠。在一些实施例中，收缩部分407的罩元件409可以包括约束构件，例如约束构件4092和4094，以限制罩元件相对于彼此的移动，并防止罩元件在收缩部分407收缩/延伸时彼此拆分。在一些实施例中，约束构件4092和4094沿罩元件409的外周延伸。

在图15E中示出的是医疗设备400的纵向截面的透视侧视图，其中转向机构414包括设备的由可调节保护罩406覆盖的示例性可移动臂(仅臂412B示出在图15E中)。

上面描述的设备、系统和方法的实施方式还可以包括本公开内容中描述的任何特征，包括上面关于其他设备、系统和方法实施方式描述的任何特征。

术语“实施方式”和“实施例”在本公开内容中可互换地使用。

应当理解，本公开内容中使用的术语近侧和远侧在临床领域中具有通常的含义，即近侧是指最接近插入或使用该设备或物体的人或机器、并且远离患者的一侧，而远侧是指最接近患者、并且远离插入或使用该设备或物体的人或机器的一侧。

尽管在整个本公开内容中使用的一些示例涉及自动化插入设备，但应理解，本公开内容的范围并不意味着限于用于插入设备的可调节罩，而是所公开的可调节罩可以用于覆盖任何医疗设备。

还应理解，尽管在本公开内容中使用的一些示例涉及针，但这仅仅是出于简化的原因，并且本公开内容的范围并不意味着限于针，而是应理解为包括可插入受试者的身体内用于诊断和/或治疗目的的任何医疗工具，包括导入器、导管、套管、端口、电极棒、手术工具、流体输送工具或任何其他此类可插入工具。

此外，术语“受试者”和“患者”在本公开内容中可互换地使用，并且可以指接受医疗程序的任何人或动物。

在一些实施例中，术语“医疗器械”和“医疗工具”可以互换使用。

在一些实施例中，术语“罩”和“保护罩”可以互换地使用。

在一些实施例中，术语“罩部分”和“罩元件”可互换地使用。

在一些实施例中，术语“左”和“右”相对于医疗设备的视角，即，从医疗设备的后端观看医疗设备时的视角。

在一些实施例中，术语“大约”可以用于将量或参数的值指定为在给定(陈述的)值附近(并且包括该给定(陈述的)值)的连续值范围内。根据一些实施例，“大约”可以将参数的值指定为在给定值的±20％之间。

在本申请的说明书和权利要求中，词语“包括”和“具有”及其各种形式不一定限于可能与这些词语相关联地列出的构件。

尽管本文已经详细公开了特定的实施方式，但是这仅仅是为了说明的目的而通过示例的方式进行的，并且不意图关于接下来的所附权利要求的范围进行限制。具体而言，设想的是，在不脱离由权利要求限定的本公开内容的精神和范围的情况下，可以进行各种替换、变化和修改。其他方面、优点和修改被认为在所附权利要求的范围内。所提出的权利要求代表了本文公开的实施方式和特征。也设想了其他未要求保护的实施方式和特征。因此，其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (37)

1.一种用于医疗设备的可调节罩，所述可调节罩包括：

一个或更多个静止罩部分；和

一个或更多个可移动罩部分，其包括多个可移动罩元件，所述多个可移动罩元件被配置为相对于彼此并相对于所述一个或更多个静止罩部分移动，

其中所述多个可移动罩元件中的至少一个被配置为当所述医疗设备的驱动机构和/或转向机构的一个或更多个部件移动时相对于以下至少一个移动：(i)所述多个可移动罩元件中的相邻可移动罩元件，和(ii)所述一个或更多个静止罩部分，从而保持所述驱动机构和/或所述转向机构的覆盖和适当操作两者。

2.根据权利要求1所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件中的至少两个至少部分地重叠。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个静止罩部分包括一个或更多个开口，并且所述多个可移动罩部分设置在所述一个或更多个开口内。

4.根据权利要求3所述的可调节罩，其中所述一个或更多个开口中的至少一个开口是顶部开口，所述顶部开口位于所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个的顶部表面处。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个开口中的至少一个开口是前部开口，所述前部开口位于所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个的前部表面处。

6.根据权利要求5所述的可调节罩，其中所述一个或更多个可移动罩部分包括设置在所述顶部开口内的顶部可移动罩部分和设置在所述前部开口内的前部可移动罩部分，所述前部可移动罩部分基本上垂直于所述顶部可移动罩部分。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个开口中的至少一个开口是侧部开口，所述侧部开口位于所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个的侧表面处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件被配置为一个在另一个之上滑动。

9.根据权利要求8所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件中的每个可移动罩元件被配置为平坦的框架。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个静止罩部分包括设置在其内表面上的一个或更多个导向件，所述一个或更多个导向件被配置为引导所述多个可移动罩元件的滑动移动。

11.根据权利要求10所述的可调节罩，其中所述一个或更多个导向件中的每一个包括一个或更多个轨道，所述一个或更多个轨道被配置为接收所述多个可移动罩元件中的至少一个的端部。

12.根据权利要求11所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件中的每个可移动罩元件被配置为由所述一个或更多个导向件中相对设置的两个导向件的两个轨道支撑。

13.根据权利要求11或12中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个导向件的所述一个或更多个轨道以交叉方式布置。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的可调节罩，还包括一个或更多个轴承，所述一个或更多个轴承被配置为促进所述多个可移动罩元件的滑动移动，其中所述一个或更多个轴承被定位在所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个和所述多个可移动罩元件中的至少一个上。

15.根据权利要求1至7中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个可移动罩部分被配置为根据所述驱动机构和/或所述转向机构的所述一个或更多个部件的移动而折叠或扩展。

16.根据权利要求15所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件被配置为环形元件。

17.根据权利要求16所述的可调节罩，其中所述环形元件中的至少若干个中的每一个被配置为使得所述环形元件小于第一相邻环形元件且大于第二相邻环形元件。

18.根据权利要求17所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件中的至少一个相对于相邻可移动罩元件的移动包括以下一个或更多个：(i)所述环形元件部分地插入到所述第一相邻环形元件中或从所述第一相邻环形元件中部分地伸出，以及(ii)所述第二相邻环形元件部分地插入到所述环形元件中或从所述环形元件中部分地伸出。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个可移动罩部分中的至少一个被配置为至少部分地插入所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个中。

20.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，还包括设置在所述多个可移动罩元件中的至少两个之间的至少一个密封层。

21.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个被配置为附接到所述医疗设备的基座。

22.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个可移动罩部分中的所述至少一个能够通过所述驱动机构和/或所述转向机构的所述一个或更多个部件的移动而移动。

23.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件在尺寸、形状和/或组成上是相似的。

24.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述可调节罩被配置为覆盖所述医疗设备的内部部件。

25.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述医疗设备是包括至少四个自由度(DOF)的自动化设备。

26.根据权利要求25所述的可调节罩，其中所述医疗设备是自动化插入设备，所述自动化插入设备被配置为将医疗器械插入受试者的身体内。

27.根据前述权利要求中任一项所述的可调节罩，其中所述可调节罩被配置为至少部分地覆盖和保护所述医疗设备的多个部分免受环境沉积物的影响，所述环境沉积物包括以下一种或更多种：生物流体、空气传播细菌、湿气、灰尘、污垢或其任何组合。

28.一种用于医疗设备的可调节罩，所述可调节罩包括：

一个或更多个静止罩部分，所述一个或更多个罩部分中的至少一个包括一个或更多个开口；和

一个或更多个可移动罩部分，其设置在所述一个或更多个开口内，并包括多个部分重叠的可移动罩元件，所述可移动罩元件被配置为相对于彼此并相对于所述一个或更多个静止罩部分移动，

其中所述多个可移动罩元件中的至少一个被配置为当所述医疗设备的转向机构的一个或更多个部件移动时相对于以下至少一个移动：(i)所述多个可移动罩元件中的相邻可移动罩元件，和(ii)所述一个或更多个静止罩部分，从而保持所述转向机构的覆盖和适当操作两者。

29.根据权利要求28所述的可调节罩，其中所述多个可移动罩元件中的每个可移动罩元件被配置为平坦的框架。

30.根据权利要求28或29中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个开口包括顶部开口，所述顶部开口位于所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个的顶部表面处，并且所述一个或更多个可移动罩部分包括顶部可移动罩部分，所述顶部可移动罩部分设置在所述顶部开口内。

31.根据权利要求30所述的可调节罩，其中所述一个或更多个开口还包括前部开口，所述前部开口位于所述一个或更多个静止罩部分中的至少一个的前部表面处，并且所述一个或更多个可移动罩部分还包括前部可移动罩部分，所述前部可移动罩部分设置在所述前部开口内。

32.根据权利要求31所述的可调节罩，其中所述顶部可移动罩部分和所述前部可移动罩部分被配置为使得所述医疗设备的所述转向机构的所述一个或更多个部件的移动导致所述顶部可移动罩部分的至少一个可移动罩元件和所述前部可移动罩部分的至少一个可移动罩元件的同时移动。

33.根据权利要求28至32中任一项所述的可调节罩，其中所述一个或更多个静止罩部分包括设置在其内表面上的一个或更多个导向件，所述一个或更多个导向件被配置为引导所述多个可移动罩元件的移动。

34.根据权利要求33所述的可调节罩，其中所述一个或更多个导向件中的每一个包括一个或更多个轨道，所述一个或更多个轨道被配置为接收所述多个可移动罩元件中的至少一个的端部。

35.一种用于将医疗器械插入受试者的身体内的自动化医疗设备，所述设备包括：

转向机构，其包括一个或更多个致动器，所述致动器被配置为将医疗器械插入患者的身体内和使医疗器械在患者的身体内转向；和

根据权利要求1至27中任一项所述的可调节罩。

36.根据权利要求35所述的自动化医疗设备，其中所述转向机构包括内部部分和一个或更多个外部部分。

37.根据权利要求36所述的自动化医疗设备，其中所述一个或更多个外部部分包括顶部部分，所述顶部部分包括一个或更多个可移动臂，并且其中所述转向机构的所述内部部分被所述一个或更多个可移动罩部分覆盖，并且所述顶部部分位于所述一个或更多个可移动罩部分的外部。

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