CN117770969A - 用于基于机器人导管的系统的夹子系统和基于机器人导管的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于基于机器人导管的系统的夹子系统，所述夹子系统包括：夹子，其具有可释放地接合支撑轨道的主体，所述支撑轨道可相对于机器人驱动器移动；所述主体覆盖所述支撑轨道中的开口；和所述主体具有包括自动分离释放件的近端，所述自动分离释放件在所述夹子的近端接触所述机器人驱动器时将所述主体从所述支撑轨道脱离。本发明还涉及一种一种基于机器人导管的系统，包括：机器人驱动器；支撑轨道，其从所述机器人驱动器延伸，并且被配置为容纳受控导管；耦合至从机器人驱动器延伸的支撑轨道的止血阀；和可释放地接合所述支撑轨道的夹子，所述夹子被配置为当夹子的一端接触所述机器人驱动器时自动与所述支撑轨道脱离。

Description

用于基于机器人导管的系统的夹子系统和基于机器人导管的 系统

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月11日提交的题为“机器人导管系统适配器”(代理人档案号,CI 30-352))的美国临时申请号62/803858的权益，并通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及导管程序系统领域，并且特别涉及一种用于通过路径(例如血管)导航装置(例如细长医疗装置)的系统和方法。

背景技术

导管(和其他细长医疗装置)可用于许多微创医疗程序，以用于各种血管系统疾病的诊断和治疗，包括神经血管介入(NVI)(也称为神经介入或神经血管手术)、经皮冠状动脉介入(PCI)和外周血管介入(PVI)。这些程序通常包括导航导丝通过脉管系统，并经由导丝使工作导管前进以递送治疗剂。导管插入术开始于使用标准经皮技术、利用护套或引导导管获得到适当的血管(诸如动脉或静脉)的通路而开始。然后护套或引导导管在导丝和/或诊断导丝上前进到主要位置，诸如用于NVI的颈内动脉、用于PCI的冠状动脉口或用于PVI的浅股动脉。然后，适合于脉管系统的导丝和/或微导管通过护套或引导导管被导航至脉管系统中的目标位置。在某些情况下，诸如在弯曲的解剖结构中，在导丝上插入支撑导管或微导管，以帮助导航导丝。医生或操作者可以使用成像系统(例如荧光镜)来利用造影剂注射获得电影(cine)，并选择固定的框架来用作路线图来将导丝或导管导航到目标位置，例如病变。还在医生递送导丝或导管装置的同时获得了对比度增强的图像，使得医生可以验证该装置正沿着正确的路径向目标位置移动。在使用荧光透视法观察解剖结构的同时，医生操纵导丝或导管的近端，以将远侧尖端引导到朝向病变的适当血管中，并避免前进到侧支中。

已经开发了机器人导管程序系统，该系统可用于帮助医生执行导管插入术程序，诸如，例如NVI、PCI和PVI。神经血管介入(NVI)导管程序的示例包括动脉瘤的弹簧圈栓塞、动静脉畸形的液体栓塞和急性缺血性卒中情况下大血管闭塞的机械血栓切除术。在NVI中，医生使用机器人系统通过操纵神经血管导丝和微导管来递送治疗剂以获得病变通路，从而恢复正常血流。通过护套或引导导管可以实现该通路，但是也可能需要中间导管来用于更远的区域，或者为微导管和导丝提供足够的支撑。取决于病变的类型和治疗，导丝的远侧尖端被导航进入或经过病变。为了治疗动脉瘤，使微导管前进到病变中，并且移除导丝，并且将几个线圈通过微导管部署到动脉瘤中，并且用于栓塞动脉瘤。为了治疗动静脉畸形，经由微导管将液体栓塞剂注入到畸形中。机械血栓切除术治疗血管闭塞可以通过抽吸或使用支架取回器来实现。抽吸可以直接通过微导管进行，抑或使用较大口径的抽吸导管进行。一旦抽吸导管处于病变处，就施加负压以通过导管移除凝块。替代地，可以由通过微导管部署支架取回器来移除凝块。一旦凝块已经整合到支架取回器中，就通过将支架取回器和微导管缩回到引导导管中来取回凝块。

在PCI中，医生使用机器人系统通过操纵冠状动脉导丝来递送治疗剂并恢复正常血流，从而获得病变通路。通过将引导导管安置在冠状动脉口中来实现该通路。导航导丝的远侧尖端经过病变，并且对于复杂的解剖结构，可以使用微导管来为导丝提供足够的支撑。通过在病变处递送和部署支架或球囊来恢复血流。病变可能需要在支架植入前进行准备，或者通过递送用于病变预扩张的球囊，或者通过使用例如激光进行动脉粥样硬化切除术或者旋转动脉粥样硬化切除术导管和导丝上的气囊。可以通过使用成像导管或FFR测量来执行诊断成像和生理测量，以确定适当的治疗。

在PVI中，医生使用机器人系统来递送治疗剂，并利用类似于NVI和PCI的技术来恢复血流。导航导丝的远侧尖端经过病变，并且可以使用微导管来为用于复杂解剖结构的导丝提供足够的支撑。通过将支架或球囊递送和部署到病变来恢复血流。与PCI一样，也可以使用病变准备和诊断成像。

发明内容

在一个实施例中，用于机器人导管系统的适配器包括限定开口的主体，该开口被配置成包围止血阀的外部可旋转部分，该外部可旋转部分可在该开口内旋转。远端连接器被配置成接合止血阀的一部分。近端连接器被配置成连接到细长医疗装置支撑护套或轨道。

在一个实施例中，用于机器人导管系统的夹子包括主体，该主体可释放地接合可相对于机器人驱动器移动的细长医疗装置支撑轨道。该主体覆盖支撑轨道中的狭缝。主体具有近端，该近端包括自动分离释放件，该自动分离释放件被配置成当夹子的近端接触机器人驱动器时使主体从支撑轨道脱离。

机器人导管系统包括可相对于基部移动的导管机构。控制器相对于基部在至少第一预定位置和第二预定位置之间以机器人方式移动导管机构。

一种用于选择机器人导管系统的装载位置的方法，包括提供可相对于基部以机器人方式移动的导管机构，以及提供在第一预定位置和第二预定位置之间进行选择的用户输入。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本申请将会得到更全面的理解，其中相同的附图标记指代相同的元件，其中：

图1是机器人导管系统的等距视图。

图2是图1的机器人导管系统的前部部分的俯视等距视图，其带有引导导管和Y形连接器的分解图。

图3是图2的机器人导管系统的前部部分的侧主视图，其中引导导管定位在处于升高位置中的Y形连接器支撑件内。

图4是图2的系统的部分的等距视图，其中Y形连接器和支撑件处于降低位置且Y形连接器支撑件覆盖件处于升高位置。

图5是图2的机器人导管系统的前部部分的俯视平面图，其中引导导管处于接合位置。

图6A是机器人导管系统的等距视图，其中护套夹子处于安装位置。

图6B是护套夹子处于接合位置的机器人导管系统的等距视图。

图7是刚性引导件的弓形部分和机器人导管系统前部的分解图。

图8是图7的护套夹子、柔性轨道和刚性支撑件的特写。

图9是护套夹子和刚性引导器远端的分解图。

图10是机器人导管系统的前部部分的等距视图，其中柔性轨道处于延伸位置中。

图11是大致沿着图5的线11-11截取的机器人导管系统的前部部分的横截面图，其示出了突出到柔性轨道的狭缝中的延伸构件。

图12是大致沿着图6A的线12-12截取的机器人导管系统的前部部分的横截面图，其中护套夹子处于装载位置中。

图13是大致沿着图6B的线13-13截取的机器人导管系统的前部部分的横截面图，其中护套夹子处于操作位置中。

图14是机器人导管系统的俯视平面图，其中，柔性轨道处于完全缩回位置中。

图15是机器人导管系统的俯视平面图，其中，柔性轨道处于延伸位置中。

图16是机器人导管系统的俯视平面图，其中，机器人驱动器处于第一位置中。

图17是机器人导管系统的俯视平面图，其中机器人驱动器处于第二延伸位置中。

图18是带有线性驱动器的机器人导管系统的后视等距视图。

图19是机器人导管系统的分解后视等距视图，其中盒相对于机器人驱动器基部处于预组装位置。

图20是机器人导管系统的后视等距视图，其中盒固定到机器人驱动器基部且锁定轨道夹处于脱离位置。

图21是大致沿图20的线21-21截取的锁定轨道夹具的特写视图。

图22是处于接合位置中的锁定轨道夹的特写等距视图。

图23是锁定轨道夹具在接合位置且被解锁的横截面图。

图24是锁定轨道夹具的一部分的分解图。

图25A是处于解锁位置的锁定轨道夹具的横截面图。

图26A是处于解锁位置的锁定轨道夹具的横截面图。

图25B是处于锁定位置的锁定轨道夹具的横截面图。

图26B是处于锁定位置的锁定轨道夹具的横截面图。

图27是带有远程控制站的机器人导管系统的示意图。

图28是机器人导管系统的示意图，其中引导导管与患者接合。

图29是止血阀控制机构的视图。

图30是止血阀的横截面图，其图示了止血阀后部部分的打开和关闭。

图31是护套夹子的等距视图。

图32是带有导引器的图31的护套夹子的等距视图。

图33是图31的护套夹子的等距视图，其中导引器连接到护套夹子。

图34是机器人导管系统的分解图。

图35是适配器的等距视图。

图36是图34的机器人导管系统，其中适配器固定到止血阀。

图37是夹子的等距视图。

图38是图34的机器人导管系统，其中柔性轨道耦合器固定到适配器，且夹子固定到柔性轨道。

图39是从柔性轨道释放的夹子的等距视图。

图40是带有处于关闭位置的覆盖件的导管系统的俯视平面图，该导管系统是整个系统的局部视图。

图40A是导管系统的侧视平面图，其中覆盖件处于关闭位置。

图41是覆盖件的透视图和固定到柔性轨道的夹子的透视图。

图42是导管系统的俯视图，其中覆盖件处于打开位置中，导管系统是整个系统的局部视图。

图43是具有中间护套和远侧护套的导管系统的等距视图。

图43A是大致沿图43的线43A-43A截取的示意性局部横截面。

图43B是大致沿图43的线43B-43B截取的示意性局部横截面。

图43C是大致沿着图43的线43C-43C截取的示意性局部横截面。

图43D是大致沿着图43的线43D-43D截取的示意性局部横截面。

图43E是大致沿着线43A-43A截取的示意性局部横截面，其中导管在受控导管的中空内腔内。

图44是具有包括系统配置的菜单选项的显示器。

图45是具有在读取和向前装载配置之间的菜单选项的显示器。

图46是处于中心装载配置的机器人机构的显示。

图47是处于后装载配置的机器人机构的显示。

图48是机器人机构相对于基部的水平的显示。

具体实施方式

参考图1，机器人导管系统210包括机器人机构212，机器人机构212以机器人方式移动细长医疗装置。机器人机构212可相对于基部214移动。柔性轨道216可沿着具有非线性部分的刚性引导轨道218移动。参考图16，柔性轨道216包括近端253和远端254。

如本文中更详细描述的，柔性轨道216支撑细长医疗装置，诸如引导导管，使得引导导管可以不弯曲变形地前进到患者体内。

如本文所用，远侧方向是朝向患者的方向，并且近侧方向是远离患者的方向。术语“上”和“上部”是指远离重力方向的大致方向，且术语“下部”和“下”是指重力的大致方向。术语“前部”是指机器人机构面向用户且远离铰接臂的一侧。术语“后部”是指机器人机构最靠近铰接臂的一侧。术语“向内”是指特征的内部部分。术语“向外”是指特征的向外部分。

机器人机构212包括可相对于基部214移动的机器人驱动器基部220和可操作地固定到机器人驱动器基部220的盒222。在一个实施例中，盒222包括限定支撑刚性引导件218的结构。在一个实施例中，基部214单独或与盒222结合限定刚性引导件218。

在一个实施例中，基部214被固定到铰接臂224，该铰接臂允许用户将机器人机构212定位成靠近患者。在一个实施例中，基部214是铰接臂224的远侧部分。铰接臂224通过导轨夹具或床夹具226固定到病床。以这种方式，基部214被固定到病床。通过操纵铰接臂224，基部214被放置在相对于躺在病床上的患者的固定位置中。一旦机器人机构212的期望位置相对于患者被设定，铰接臂224的臂就可以被固定。

参考图2，细长医疗装置(诸如引导导管228)通过盒222可操作地固定到机器人机构212。引导导管228包括近端230、相对的远端232和在近端230和远端232之间延伸的中间部分234。在一个实施例中，引导导管228的近端230可操作地固定到Y形连接器233和Y形连接器接合机构236。在一个实施例中，Y形连接器233是止血阀，其通过Y形连接器接合机构236固定到盒222，Y形连接器接合机构236包括作为盒222的一部分的Y形连接器基部238和包括盖子243和支撑构件245的外壳构件244。Y形连接器基部238包括位于盒222中的引导导管驱动机构240，该引导导管驱动机构240进而可操作地连接到机器人基部220。引导导管驱动机构240包括驱动机构，该驱动机构可操作地接合引导导管228，并基于远程控制中心提供的命令使引导导管228沿着其纵向轴线校正围绕其纵向轴线旋转。

参考图3，Y形连接器外壳244枢转到升高的安装位置，以提供对引导导管228和Y形连接器233的容易的安装。参考图4，Y形连接器外壳244沿着矢量242从升高位置枢转到使用中的操作较低位置。在一个实施例中，引导导管驱动机构240与固定到引导导管228的近端230的旋转鲁尔锁连接器上的齿轮241相互作用，从而以机器人方式使引导导管228围绕其纵向轴线旋转。在公开的美国专利申请号US2014/0171863 A1中描述了Y形连接器保持器和驱动机构236以机器人方式使引导导管228围绕其纵向轴线旋转的操作，该专利申请的名称为“Hemostasis Valve for Guide Catheter Control(用于引导导管控制的止血阀)”，其全部内容通过引用并入本文。Y形连接器止血阀233的机器人控制将在下面进一步详细讨论。

参考图4和图6，Y形连接器保持器238包括从打开位置枢转到关闭位置的覆盖件244。Y形连接器保持器238通过释放按钮246可释放地接合到盒222的一部分。杆件246的移动允许Y形连接器保持器238从操作的较低位置枢转到升高位置，以装载引导导管228和Y形连接器233。

参考图5，将描述引导导管228、刚性引导件218和柔性轨道216之间的关系。引导导管228在盒222内沿着其纵向轴线248保持线性位置，并且在盒222的远侧至少保持一定距离。在一个实施例中，纵向轴线248对应于盒222的纵向轴线。

在诸如经皮冠状动脉介入术(PCI)的医疗程序期间，引导导管228用于将诸如导丝和球囊支架导管的其他细长医疗装置引导到患者体内，以进行探索性诊断或治疗患者脉管系统内的狭窄。在一个这样的程序中，引导导管228的远端232安置在患者心脏的口内。机器人机构212驱动导丝和/或工作导管(诸如，球囊支架导管)进出患者。导丝和工作导管在机器人机构212的远端和患者之间在引导导管228内被驱动。在一个实施例中，纵向轴线248这样的轴线：盒222引起导丝围绕该轴线旋转，并且沿着该轴线，盒222沿其纵向轴线驱动导丝并沿其纵向轴线驱动工作导管(诸如球囊支架导管)。在一个实施例中，机器人驱动系统是在美国专利号7,887,549中描述的类型，该专利名称为“Catheter System(导管系统)”，并在此通过引用全部并入本文。机器人驱动系统包括第一致动器，该第一致动器由可操作地耦合到装置驱动器的马达驱动，该装置驱动器向诸如导管和导丝的细长医疗装置以及经皮装置领域中已知的其他装置提供线性和/或旋转运动。装置驱动器可以使用辊、垫或其他已知的接合机构来向细长医疗装置赋予线性和/或旋转运动。在一个实施例中，机器人驱动系统包括由马达驱动的第二致动器，该第二致动器可操作地耦合到向导管提供线性运动的装置驱动器。

参见图5、7和9，在刚性引导件218的远端处形成有套环250。套环250包括竖直延伸的开口278，引导导管228通过该开口装载到柔性轨道216中。

柔性轨道216的末端254固定到护套夹子256，护套夹子256可释放地连接到盒222。柔性轨道246包括固定到远侧末端252的套环250。参考图9，在一个实施例中，护套夹子256包括近端258，近端258包括附接部分260。柔性轨道216的远端254固定到附接部分260。护套夹子256包括抓握部分262，该抓握部分262允许用户操纵护套夹子256和柔性轨道216。在抓握部分262和柔性轨道连接部分260中间的是套环接合部分264。套环接合部分264包括引导定位构件266，引导定位构件266被配置成将护套夹子256定位在套环250内。

参考图7，刚性引导件218包括顶部构件268和底部通道构件270。顶部构件268和底部通道构件270在用多个紧固件或其它紧固机构固定在一起时形成内部通道272，柔性轨道216通过内部通道272相对于刚性引导件218移动。

参考图8，柔性轨道216包括开口274，其定位成邻近于柔性轨道216的末端254、朝向柔性轨道216的近端预定距离。当柔性轨道216的远端254邻近套环250定位时，开口274从套环250朝向Y形连接器保持器延伸足够的距离，使得开口274从套环250延伸到刚性引导件218开始远离纵向轴线248的弓形路径的区域。在一个实施例中，弓形路径形成s形曲线，该s形曲线沿着弓形路径具有至少一个拐点。如下所讨论的，开口274为引导导管228提供从纵向轴线上方的位置直接放置到柔性轨道的中空腔中的路径。以这种方式，引导导管228可以靠近开口274放置在柔性轨道216内，同时引导导管228是线性的。换句话说，在一个实施例中，当引导导管228通过开口274插入时，引导导管228处于直线上。在一个实施例中，开口274围绕柔性轨道216的末端254的开口延伸90度。开口274向狭缝286渐缩，狭缝286延伸柔性轨道或管216的基本上整个长度。在一个实施例中，狭缝286从开口274延伸足够的距离，以允许引导导管228在机器人导管系统的整个预期操作中进入和离开柔性轨道216的内部部分。开口274由柔性轨道216的外表面中的一对基本平行的切割线288、290限定。开口274进一步由渐缩区域294限定，渐缩区域294具有从切割线288朝向狭缝286延伸的弓形线296。在一个实施例中，柔性轨道216具有足够的刚度来将狭缝286保持在打开位置中，即，柔性轨道216的外表面的限定狭缝286的两个部分如本文所述在柔性轨道216的移动期间保持分离，并且不会塌陷到彼此上、使得不存在开口。在一个实施例中，当柔性轨道216移动通过刚性引导件218的某些部分时，狭缝286在柔性轨道216的某些部分期间塌陷。在一个实施例中，狭缝286塌陷，即，除了引导导管228进入和离开柔性轨道218的区域之外，限定狭缝的两个边缘彼此接触。限定狭缝的边缘在纵向轴线248与刚性引导件的开始非线性弓形部分的部分重合的区域中被延伸构件298强制分开。

参考图1，柔性轨道216的远端通过其近侧开口276被馈送到刚性引导件218的通道中。刚性引导件218包括在近侧开口276处开始的线性部分和由覆盖件268和基部270限定的非线性部分。在一个实施例中，非线性部分是具有至少一个拐点的弓形部分。柔性轨道216最初通过将柔性轨道218的远端254馈送到刚性引导件218的近侧开口276直到柔性轨道216的远端254延伸超过刚性引导件218的套环250而定位在刚性引导件218内。柔性轨道216的远端254可操作地连接到护套夹子256的构件258。护套夹子258定位在套环250内，使得构件266定位在套环250中的对应配合凹槽内。护套夹子256定位在第一装载位置中，护套夹子258的通道开口276与套环250的开口278对准。

技术人员或操作者在刚性引导件218内旋转柔性轨道216，使得开口274沿向上方向面向。换句话说，柔性轨道216的开口274以这样的方式固定到护套夹子256，使得当护套夹子256与套环250接合时，护套夹子256的开口276与套环250的开口278对准，套环250的开口278也与柔性轨道216的开口274对准。

参考图10，柔性轨道216固定到护套夹子256，柔性轨道216的一部分在远侧位置中延伸超过套环250。柔性轨道216的远端254的延伸允许柔性轨道216容易地插入到护套夹子256。由于柔性轨道216由弹性模量小于刚性引导材料的弹性模量的柔性材料形成，所以柔性轨道216沿着由刚性引导件218限定的通道的弯曲非线性部分移动。注意，柔性轨道216的弹性模量低于其中柔性轨道216将由于沿着刚性引导件218的非线性部分的移动而断裂或断开的值。在一个实施例中，柔性轨道216由聚四氟乙烯PTFE材料形成。护套夹子256连同柔性轨道216的末端254一起邻近于套环250移动。护套夹子256连同柔性轨道216一起旋转，使得护套夹子256的开口276与限定引导导管安装位置的套环250的开口278对准。如下所述，在一个实施例中，护套夹子420被配置成以恰当的安装取向容纳在盒222内。

参考图5，引导导管228穿过套环250的开口278并且穿过护套夹子256的开口276定位在柔性轨道216的开口274内。参考图5和图9，护套夹子256的远端280包括具有开口284的套环282。处于安装位置中的引导导管228穿过开口274、穿过套环250的开口278以及穿过护套夹子256的开口276、284延伸到柔性轨道216中。在该安装位置中，引导导管228从Y形连接器保持器236通过护套夹子256的远端沿着其纵向轴线248保持笔直和线性取向。

参考图11，刚性引导件218包括延伸到由刚性引导件218的外壁限定的通道中的延伸构件298。延伸构件298通过狭缝286被接收到柔性轨道218的内部通道中。延伸构件298靠近刚性引导件218的弓形部分的远端300定位。延伸构件298的厚度等于或大于由狭缝286限定的开口，以确保柔性轨道216的限定狭缝的边缘保持分离，使得引导导管228能够通过狭缝延伸到柔性轨道216的通道部分中。在一个实施例中，延伸构件298的厚度大于由狭缝和引导导管228的直径限定的开口。以这种方式，由狭缝286限定的开口在延伸构件处并紧邻延伸构件增加，从而允许插入和移除引导导管228的一部分。在一个实施例中，由狭缝限定的开口小于引导导管228的直径，这有助于在机器人导管系统的操作期间将引导导管的远侧部分保持在柔性轨道216的通道内。

参考图6A和图12，护套夹子256在开口276沿向上方向的情况下放置在安装位置中。换句话说，开口276由护套夹子256中的通道形成，该通道限定从向上方向进入的开口。该取向允许引导导管228以与引导导管固定到盒222相同的取向定位在护套夹子256的通道和柔性轨道216的开口274内。在这个取向上，引导导管228可以穿过护套夹子256的开口276和284以及穿过柔性轨道216的开口274被放置到柔性轨道216的通道中。

参考图6B和图13，在一个实施例中，护套夹子256绕纵向轴线旋转直到开口276从图12所示的竖直方向延伸90度。以这种方式，引导导管228有助于保持在柔性轨道216的通道内。当护套夹子256旋转90度时，延伸构件298用于加宽由紧邻纵向轴线248的狭缝286限定的开口。以这种方式，引导导管228可以进入和离开柔性轨道216，而不会受到来自柔性轨道的限定狭缝286的边缘的干扰。在下面描述的一个实施例中，护套夹子420不需要旋转，而是简单地原远离盒222向远侧拉动。

在一个实施例中，护套夹子256沿图6B所示的第一方向旋转90度，而在另一个实施例中，护套夹子256沿与该方向相反的方向旋转90度。还可以设想，护套夹子256可以旋转小于或大于90度。在下面描述的一个实施例中，护套夹子420不需要旋转。

参考图14和图15，在一个实施例中，一旦护套夹子256已经旋转到图13所示的操作位置，用户就在沿着纵向轴线248的方向上将护套夹子拉离盒222，直到护套夹子256的远端280靠近患者。在一个实施例中，导引器被固定到护套夹子256的远端280。导引器是一种固定到患者的装置，用于将导引器可靠地定位在患者，以允许将细长医疗装置(诸如，引导导管、导丝和/或工作导管)插入患者体内并从中移除，同时对患者的组织损伤最小。一旦操作者已经将护套夹子和伴随的柔性轨道朝向患者拉动、使得导引器靠近患者，柔性轨道就被锁定夹具310锁定就位。

锁定夹具310将柔性轨道216固定到基部214，使得在患者仍然躺在病床上的程度上柔性轨道216的一部分相对于病床和患者处于固定位置。参考图18，线性驱动机构312包括由用户通过远程控制站以机器人方式控制的线性滑块。导管驱动机构驱动器312沿着纵向轴线248驱动机器人机构212。由于刚性引导件218相对于机器人机构212固定，因此当机器人机构212沿着纵向轴线248移动时，柔性轨道216相对于刚性引导件218移动。

参考图14、15、16和17，将描述柔性轨道216相对于刚性引导件218的操作和移动。参考图14，柔性轨道216被示为处于安装第一位置，其中引导导管228定位在护套夹子256和柔性轨道开口274内，如上所述。参考图15，一旦护套夹子256已经如上所述从盒222释放，则护套夹子256和柔性轨道的远端就被用户拉离盒222，使得护套夹子256的远端靠近将在其体内进行经皮介入的患者的进入点。如下文进一步详细描述的，锁定夹具310可操作地夹持柔性轨道216的一部分，使得柔性轨道216相对于基部214固定。

参考图14和15，柔性轨道216的定位在刚性引导件218的弓形部分内的部分在大致沿着纵向轴线248的方向上被拉出刚性引导件218的远端。类似地，柔性轨道216的位于刚性引导件218的弓形部分外部且不位于其内的部分322被拉入刚性引导件218的弓形部分中，并且取决于柔性轨道的末端被拉向柔性轨道216的患者部分322多远，该部分322将进入刚性引导件218的弓形部分并且可从其延伸。换句话说，柔性轨道216包括三个随着引导导管系统的操作而改变的一般区域。首先是近侧区域，其包括从近端253到刚性引导件218的弓形部分的开口324的柔性轨道部分。柔性轨道216包括位于刚性引导件218的弓形部分的近端324和刚性引导件的弓形部分的远端325之间、靠近套环250的第二部分。柔性轨道包括第三区域，该第三区域在大致由沿着纵向轴线248的矢量所限定的方向上从刚性引导件218的套环250延伸，其中该矢量在Y形连接器处开始，并在朝向套环250的方向上延伸。

如上所述的柔性轨道216的第一区域和第二区域偏离纵向轴线248并且不与纵向轴线248成一直线。柔性轨道216的第三部分通常在柔性轨道216离开刚性引导件218的套环250时与纵向轴线248同轴。

在一种类型的介入程序期间，引导导管228通过导引器插入患者的股动脉中，并靠近患者心脏的冠状动脉口定位。操作者可希望以机器人方式重新定位引导导管的远端。参考图16和图17，将描述对引导导管228远端的控制。参考图16，引导导管228具有延伸超过护套夹子256远端、以便在远离护套夹子的末端的方向上延伸超过引导导管228的末端的远侧部分。如上所述，引导导管228的远端可以靠近患者口放置。对引导导管228远端的机器人控制是通过线性驱动器312使机器人驱动机构212相对于基部214的移动来实现的。引导导管从盒222直到护套夹子256位于柔性轨道的通道内。由于柔性轨道216相对于基部214固定，所以如上所述的柔性轨道216的第二部分将从刚性引导件218的弓形部分内移动到偏离纵向轴线248的位置。类似地，柔性轨道216的向远侧延伸超过套环250的第三部分将缩回并移动到刚性引导件218的弓形部分中，并且在这样做时移动远离并偏离纵向轴线248。

如果在PCI程序中，引导导管开始滑出所述口，则可以通过以机器人方式朝向患者移动机器人驱动器212来将引导导管228的远端延伸回到患者的口中。在这样做时，作为一个示例，引导导管228的远端朝向患者移动，从而将引导导管的远端重新插入或安置到患者的口中。随着机器人驱动机构212沿着纵向轴线248移动，柔性轨道216相对于刚性引导件218移动。在实际操作中，柔性轨道216的一部分在锁定夹具310处相对于基部214固定在空间中。然而，柔性轨道216的位于刚性引导件216的弓形区段内的部分取决于机器人驱动机构212正在移动的方向而朝向和远离纵向轴线248移动。引导导管228移入或移出柔性轨道216的移入和移出刚性引导件218的弓形部分的区段。以这种方式，引导导管228的在盒222和护套夹子之间的部分总是位于柔性轨道216的通道内。以这种方式，在经皮介入程序期间，可以在柔性轨道216内操纵引导导管228，而不会弯曲变形或导致其他不期望的移动。

参考图16和图17，将描述柔性轨道216相对于刚性引导件218的移动，因为它涉及柔性轨道216上的单个区段A。在一个示例中，柔性轨道216上的区段A位于刚性引导件218的远侧套环250处。

当操作者决定在远离套环250的方向上将引导导管228进一步插入患者体内或朝向患者插入时，用户在远程控制站处操纵输入装置，该远程控制站通过激活线性驱动器312沿着纵向轴线248向远侧驱动机器人驱动器212。引导导管228的近端通过夹具310纵向地固定在盒222中，使得当包括盒222的机器人驱动器312通过线性驱动器312相对于基部214移动时，在朝向患者的方向上，引导导管228沿着纵向轴线248向远侧移动。结果，引导导管228的远端朝向患者移动和/或移动到患者体内。

当机器人驱动机构沿着纵向轴线248移动时，柔性轨道216的区段A通过套环250移动到刚性引导件218中，并且沿着刚性引导件218的弓形部分移动，直到柔性轨道216的区段A邻近刚性引导件218的靠近的开口。以这种方式，柔性轨道的远端保持在恒定位置，但是柔性轨道216的区段A移出或偏离纵向轴线248。当区段A从靠近套环250的一点移动到由刚性引导件218限定的弓形通道中时，引导导管228通过靠近套环250的接合区中的狭缝进入柔性轨道216的通道或中空内腔。以这种方式，当引导导管228的远端朝向和远离患者移动时，柔性轨道216在套环250和患者之间为引导导管228提供连续的支撑和引导。

类似地，如果操作者期望从患者体内缩回引导导管228的远端，则用户通过远程控制站向线性驱动器提供命令，以在远离患者的方向上移动机器人驱动机构212。这样，柔性轨道216的区段A将进入刚性引导件的弓形部分的近端，并在刚性引导件218的通道内被引导，直到区段A离开刚性引导件218的远端。引导导管228将在区段A处进入狭缝，或者换句话说，引导导管228的一部分将经由位于在柔性轨道的区段A处截取的同心圆内的狭缝的部分进入柔性轨道216。注意，尽管当机器人机构朝向和远离患者移动时，柔性轨道的各区段定位在刚性引导件的不同区域中，但是当机器人机构沿着纵向轴线移动时，柔性轨道的近端和远端保持在固定位置中。

参考图19-26，锁定夹具310包括可操作地连接到基部214的基部部分320和经由接合机构324耦合到基部部分320的夹具部分322。接合机构324包括基部部分320上的一对扣钩370、371，其经由夹具部分322上的两个缺口或凹槽360和362接合部分357。夹具部分322包括具有刚性引导连接器328的主体326，刚性引导连接器328枢转地容纳在刚性引导器的开口中。连接器328包括容纳在刚性引导件218中的开口内的圆柱形构件356。参考图21，夹具部分322处于升高的位置中，该位置可以用于与机器人驱动器基部220分开运送盒，而夹具部分322不从盒222向外或向后延伸。夹具部分322靠近刚性引导件218中的开口围绕刚性引导件218的纵向轴线枢转到向外的取向，以耦合到基部部分320。

参考图24，圆柱形构件356限定延伸穿过其中的通道，柔性轨道216延伸穿过该通道。平坦支撑件332从圆柱形构件356向内延伸到通道中。内部圆柱形引导构件330从平坦支撑件332延伸，使得圆柱形引导构件与圆柱形构件356同轴。柔性轨道216通过螺纹穿过刚性引导件218中的近侧开口，并穿过内部圆柱形引导件330，使得柔性轨道216中的狭缝穿过平坦支撑件332。以这种方式，柔性轨道216定位在内部圆柱形引导构件330和圆柱形构件356之间。参见图26A，圆柱形构件356包括纵向开口，凸轮构件338通过该开口从主体326朝向被限定在内部圆柱形引导构件330和圆柱形构件356之间的区域延伸。如下所述，凸轮构件338用于抵靠内部圆柱形引导构件330锁定柔性轨道216。

凸轮锁定部分322包括手柄构件334和凸轮部分355，手柄构件334具有手柄部分354和支承表面358。手柄构件334包括通过带键开口350连接到底部键容座344的带键柱352。紧固件将手柄334固定到底部键容座344。主体326包括开口336，支承件358和凸轮355穿过该开口延伸。凸轮板338包括具有内表面的孔口342。凸轮板338包括锁定表面340。在操作中，凸轮板342定位在主体326中的狭槽内，使得开口342与开口336对准。

参考图25A、26A，处于解锁位置的锁定表面340的不邻接柔性轨道216。参考图25B和26B，支承构件358与开口336的壁协作，以将手柄334居中定位在开口336内。凸轮构件355定位在凸轮板338的开口342内，使得当手柄334旋转时，锁定表面340朝向和远离刚性引导件218移动，以相对于锁310且由此相对于基部214可操作地锁定和解锁柔性轨道216，。

参考图29和30，Y形连接器233是止血阀402，其包括具有第一支腿的阀体，该第一支腿具有近侧端口、远侧端口和在近侧端口和远侧端口之间延伸的内腔。至少一个阀位于邻近近侧端口的内腔中，以允许介入装置穿过其中。阀体包括相对于第一支腿成一定角度延伸并与第一支腿流体连通的第二支腿。旋转公鲁尔锁连接器靠近远侧端口可旋转地连接到阀体，以将引导导管228的近端固定到其上。

在一个实施例中，止血阀402包括用于减少介入程序期间可能损失的血液的回血阀。回血阀用于允许诸如导丝的细长装置延伸穿过其中，但是使通过阀的血液损失最小化。在一个实施例中，止血阀402包括允许调节近端中的开口尺寸的图希-博斯特适配器。接合构件围绕阀的纵向轴线的旋转用于增加或减小开口直径。

在一个实施例中，通过接合构件的单次运动或平移，回血阀从关闭位置打开到完全打开位置。在一个示例中，接合构件沿着细长医疗装置的纵向轴线被推动或拉动，以完全打开或完全关闭阀。一些止血阀装置包括两种类型的控件：一种是旋转接合件，其通过接合构件围绕接合构件的纵向轴线旋转来打开和关闭图希-博斯特阀；且另一种是推拉控件，其中接合构件沿纵向轴线移动以打开和关闭回血阀。其他类型的控制机构也是已知的，诸如使用杆件或棘轮来打开和关闭阀。

参考图29和图30，止血阀402包括接合构件416，该接合构件416通过接合构件416的旋转来提供图希-博斯特阀的操作，并且通过沿着止血阀的纵向轴线移动接合构件416来提供对回血阀在完全打开和关闭位置之间的推拉调节。

通过可操作地连接到第一从动构件404的第一驱动构件406绕纵向轴线旋转接合构件，来从远程控制站14以机器人方式完成对图希-博斯特阀和回血阀的控制。在一个实施例中，第一驱动构件是驱动齿轮，并且从动构件404是固定到接合构件416并可操作地连接到驱动齿轮的斜齿轮。第二驱动构件412可操作地连接到接合构件，以沿着止血阀的纵向轴线平移接合构件416。在一个实施例中，第二驱动构件是经由由远程控制站14控制的马达以机器人方式控制的杆件。杆件412可操作地接合接合构件16的外周边中的套环狭槽414，使得杆件412的移动导致接合构件416的平移，这如上所述，接合构件416在关闭和打开位置之间打开回血阀。

在一个实施例中，用户可以操作第一驱动构件412和第二驱动构件412，以通过用户输入提供指令来围绕和/或沿着纵向轴线旋转和/或平移接合构件416，从而打开和关闭回血阀和图希-博斯特阀。在一个实施例中，第一驱动构件412和第二驱动构件412由远程机器人控制站14响应于传感器而自动地操作，该传感器感测移动细长医疗装置通过止血阀和/或患者脉管系统所需的血流和/或摩擦力。当系统检测到以机器人方式旋转和/或平移细长医疗装置所需的力达到某个预定值时，处理器将提供指令以逐渐打开和/或关闭所述阀中的一个或两个中的开口。监测患者的血压和/或血液是否通过阀损失将被用作算法中的因子，以确定对阀中开口的适当调节。

参考图27，机器人导管系统210操作靠近邻近病床22的病人床边系统12。远程工作站14包括控制器16、用户界面18和显示器20。成像系统24可以是可以与基于导管的医疗程序(例如，非数字x射线、数字x射线、CT、MRI、超声波等)结合使用的任何医学成像系统。在一个实施例中，成像系统24是与工作站14通信的数字x射线成像装置。成像系统24被配置成在特定程序期间拍摄患者的适当区域的x射线图像。例如，成像系统24可以被配置成拍摄心脏的一个或多个x射线图像以诊断心脏状况。成像系统24还可以被配置成在基于导管的医疗程序期间拍摄一个或多个x射线图像(例如，实时图像)，以有助于工作站14的用户在程序期间正确定位导丝、引导导管和工作导管，诸如支架。所述一个或多个图像可以显示在显示器20上，以允许用户将导丝或工作导管的远侧尖端准确定位到患者脉管系统中的适当位置中。

参考图28，柔性轨道216沿着纵向轴线248朝向患者延伸。然而，在程序期间，患者可能会移动，从而导致护套夹子拉离或拉向患者。在一个实施例中，柔性轨道216在盒222的远端和患者之间呈弧形形状。定位在由柔性轨道216限定的腔内的引导导管228呈现与柔性轨道216相同的弧形形状。如果患者在程序期间远离盒222移动，则弧形390将变平。类似地，如果患者在程序期间朝向盒222移动，则弧形390将更加明显。在这两种情况下，柔性轨道216防止引导导管228在PCI程序期间弯曲变形。

参考图30，在一个实施例中，护套夹子420被可靠地接收在盒222的远端内。柔性轨道216的远端邻近径向延伸的手柄部分428固定到护套夹子410，护套夹子420包括具有开口432的凹槽430。柔性轨道216的远端位于凹槽430的底部内。在图31所示的安装位置中，护套夹子420的纵向轴线与机器人机构212的纵向轴线248同轴。顶部定位护套夹子420和柔性轨道216在操作位置中，用户拉动手柄部分428，并在远离机器人机构212且朝向患者的方向上延伸护套夹子420和附接的柔性轨道216。在一个实施例中，不需要相对于盒222旋转引导护套420。用户简单地在远离机器人机构212的方向上向远侧拉动护套夹子420。

参考图32和图33，护套夹子420包括可释放地接合导引器护套422的导引器护套连接器424。导引器护套连接器包括至少一部分，该部分靠近手柄部分428可旋转地耦合到护套夹子420。导引器护套连接器424包括臂436，该臂可释放地接合导引器422的外表面，以将导引器护套可操作地耦合到护套夹子420。图33所示的处于接合位置的臂436防止导引器护套422从护套夹子420沿着纵向轴线朝向或远离患者移动。从导引器护套422延伸的管被捕获在护套夹子420和臂436之间。

参考图34，在一个实施例中，机器人导管系统500控制诸如微导管的导管的移动。机器人导管系统500类似于上述导管系统210，具有在本文描述的多个附加特征。当机器人导管系统500的特征类似于导管系统210的特征时，将使用相同的附图标记。如本文描述的机器人机构500以与引导导管228相同的方式以机器人方式旋转并线性地使导管前进/缩回导管，所述导管诸如是微导管。在一个实施例中，在导管502延伸穿过y形连接器止血阀504并进入第二导管506中的程序中使用导管502。在一个实施例中，导管502是具有内腔的导管，另一个细长医疗装置穿过该内腔延伸。微导管是一种用于血管程序中(诸如本领域已知的微创应用)的薄壁、小直径导管。微导管用于导航在身体脉管系统内存在的动脉网络。导管是一个通用术语，其包括各种类型的装置，包括但不限于微导管、中间导管、支撑导管、抽吸导管和护套。

在一个实施例中，导管502是固定到机器人机构212的微导管。柔性轨道216以类似于引导导管228的方式放置在微导管502上。参考图8，在一个实施例中，微导管502具有直径和柔性性质，使得其靠近柔性轨道216的开口274弯曲变形。直径大于微导管502直径的引导导管218不会靠近开口274弯曲变形。夹子508紧邻耦合器420可释放地固定到柔性轨道218的一部分。如上所述，耦合器420将柔性轨道216可释放地耦合到护套422的近端。参考图32，护套422是导引器护套。参考图34，引导导管506引导微导管502。换句话说，微导管502移动通过引导导管506的内腔。

参考图34和35，在一个实施例中，止血阀504定位在中间耦合器420和引导导管506之间。适配器510可移除地固定到止血阀504，并且耦合器420可释放地耦合到适配器510。

参考图34和图35，适配器510包括限定开口514的中心主体部分512、限定通道部分518a的远端部分516和位于近端部分522处的耦合器部分520。在一个实施例中，中心主体部分512包括从远端部分和近端部分延伸的第一构件511和第二构件513。耦合器部分包括突出部524。在一个实施例中，突出部524是近端部分和主体部分512的中间末端526。腔514围绕止血阀504的近端528，并且通道518围绕止血阀504的主体部分530。在一个实施例中，远端部分516包括第一和第二支腿534和536，当适配器510被强制放置在主体部分530上时，第一和第二支腿534和536柔性地分开。一旦主体部分530越过支腿534和536的自由端并完全位于通道518内，支腿534和536就朝向彼此弹回。以这种方式，远端部分516卡扣配合到y形连接器止血阀504的主体部分530上。如本文使用的术语卡扣配合是一种组装方法，其用于通过将互锁部件的部分推到一起而将柔性部分可释放地附接在一起。在一个实施例中，术语卡扣配合指的是用于不可释放地将柔性部分附接在一起的组装方法。换句话说，主体部分530的宽度大于支腿534和536的末端部分536和538之间的距离。主体部分530的宽度小于支腿534和536的中间部分540和542之间的距离。因此，当主体部分530被压在支腿534和536之间时，末端部分536和538将被强制分开到受力位置，直到主体部分完全位于中间部分540和542内，此时，支腿534和536中储存的弹簧能量将强制末端边缘朝向彼此，直到它们处于其原始的非受力位置。这在本文中被称为卡扣配合。适配器510沿着垂直于适配器纵向轴线的矢量方向可移除地附接到y形连接器止血阀504。在一个实施例中，适配器远端连接器516通过相对于适配器在与适配器纵向轴线不共线的方向上枢转y形连接器504而从y形连接器止血阀移除。换句话说，通过在非共线方向上相对于y形连接器止血阀的纵向轴线枢转适配器的纵向轴线，y形连接器止血阀从远端连接器移除。在一个实施例中，适配器510可径向或侧向装载到y形连接器止血阀上。

参考图32和图33，柔性轨道连接器420以类似于耦合到护套422的方式可释放地固定适配器510的连接器部分520，其中突出部524起到类似于从导引器护套422的近端延伸的侧端口管件的功能。耦合器420在近端部分522的外部部分上延伸，并且然后耦合器420的一部分旋转，使得通过臂436阻止突出部524在远离柔性轨道的方向上移动。

在一个实施例中，止血阀504是雅培(Abbott)公司销售的COPILOT止血阀，然而也可以使用其他止血阀、y形连接器或现在可用的领域中已知的以及将来还可使用的其他装置。微导管的一部分延伸到导管中，诸如可移除地耦合到止血阀的引导导管。适配器520可以设计成接合特定的止血阀、y形连接器或导引器护套，或者可以包括能够可移除地固定到各种止血阀、y形连接器或导引器护套几何形状的可变接合部分。例如，通用适配器概念适配器的一部分或者卡扣配合到y形连接器支腿的一部分上，或者与y形连接器的壳体机械紧固和/或夹持，同时仍然允许止血阀部分的外表面(阀螺母或锁定螺母或阀调节螺母)旋转。阀螺母的旋转调节内部阀(典型的是图希-博斯特阀)的开度。在一个实施例中，阀螺母在第一方向上(向远侧)的移动完全打开内部阀，同时围绕第一方向的旋转逐渐调节内部阀的开度。在一个实施例中，y形连接器止血阀504的阀相对于y形连接器止血阀的主体以线性运动打开。在一个实施例中，通过向y形连接器止血阀的近端施加线性力来实现该线性运动。在一个实施例中，线性方向平行于y形连接器止血阀的纵向轴线。换句话说，通过在适配器主体的开口内相对于y形连接器止血阀主体在线性方向上移动外部构件来打开y形连接器止血阀的阀。在一个实施例中，当y形连接器止血阀体附接到适配器时，阀仅通过在沿着适配器纵向轴线的线性方向上的线性运动而打开。

参见图37，夹子508包括手柄部分544、抓握部分546、近侧部分552和位于近侧部分552末端处的斜切端554。抓握部分546包括多个弓形形状的第一对支腿548和第二对支腿550。在一个实施例中，抓握部分546包括单一一对支腿，并且在一个实施例中，抓握部分包括多于两对的支腿。在一个实施例中，抓握部分包括彼此偏移的多个支腿部分。

夹子508在机器人驱动器560和耦合器420中间可移除地耦合到柔性轨道216的外部部分。操作者按压夹子508，使得抓握部分546可释放地抓握柔性轨道216的外部部分。柔性轨道216的外径大于每对支腿的末端之间的距离，使得柔性轨道必须变形以进入由指状物限定的通道区域。在一个实施例中，通道的内径大于外部柔性轨道的外径。在一个实施例中，通道的内径等于或小于柔性轨道216的外径。然后，夹子508沿着柔性轨道在远离机器人驱动器560的方向上朝向耦合器420滑动，直到夹子508覆盖开口274。夹子508的部分600容纳在护套夹子420的近侧部分内。

参考图40A，夹子508在近侧部分552的自由端处包括斜切部分554。如果机器人驱动器560朝向耦合器420移动、使得导管驱动器560的远侧末端563接触夹子508，则斜切部分554将接触末端563，并自动强制夹子508离开柔性轨道216。

参考图39，当夹子安全部分554接触盒222或基部212的远侧部分563并且大于释放力的力施加在其间时，夹子508的指状物548和指状物550将从柔性轨道释放。夹子508的近端在远离柔性轨道的局部纵向轴线的方向上移动，而夹子508的远侧部分大致在护套夹子420的近侧部分内枢转。在一个实施例中，柔性轨道216可释放地连接到护套耦合器420，并且在脱离力的作用下将与护套耦合器420分离。夹子508从柔性轨道216脱离的释放力小于柔性轨道216从护套耦合器420的脱离力。以这种方式，当柔性轨道在近侧方向上撤回或移动并且夹子508接触盒或基部时，夹子508将在柔性轨道216从护套耦合器420脱离之前从柔性轨道释放。

在一个实施例中，耦合器420和适配器510被集成到单个部件中。适配器510作为单独部件的使用允许柔性轨道216用于PCI，其中耦合器420直接连接到导引器护套，并且还用于NVI，在NVI中使用需要位于耦合器420和导引器护套之间的止血阀的微导管。

止血阀504包括可旋转的外部构件505或螺母，其围绕止血阀504的纵向轴线旋转以拧紧和松开阀(未示出)。适配器开口514在第一构件511和第二构件513之间具有足够的距离，以允许用户在适配器已经固定到止血阀504的主体部分530时旋转外部构件505。在一个实施例中，外部构件505可以从开口514的一侧或两侧旋转。其中第一侧邻近边缘515，并且第二侧邻近边缘517。

参考图40、41和42，覆盖件568枢转地固定到盒222的一部分，从而允许用户在旋转驱动机构内自由地定位引导导管或微导管或其他细长医疗装置的近侧毂。覆盖件568包括在旋转驱动机构和覆盖件558的下侧580之间提供足够间隙的第一区域。细长医疗装置502从旋转驱动器延伸距离578，直到细长医疗装置502由柔性轨道216支撑。覆盖件268包括第二部分572，该第二部分572具有下侧部分，当覆盖件568处于关闭位置时，该下侧部分邻近于细长医疗装置502。在一个实施例中，第二部分572具有从第一近侧部分574向远侧部分576渐缩的渐缩部分。第二部分572的下侧具有足够的几何形状，以允许各种直径的各种细长医疗器械在覆盖件关闭时绕其纵向轴线旋转延伸，而不会沿着距离578弯曲变形。覆盖件568支撑诸如微导管的EMD的近端(在其被柔性轨道或任何其他支撑特征支撑之前)。在一个实施例中，覆盖件部分570和572可以是彼此独立移动的两个单独的部件和/或由两个单独的部件形成。在一个实施例中，覆盖件部件570和572形成为整体部件，诸如连续整体模制部件。这样，支撑EMD(细长医疗装置)近端的覆盖件部分572可以与部分570的特征分离，部分570将旋转驱动器的带齿轮的适配器保持就位，并允许EMD旋转，以及保持Y形连接器主体部分不旋转。

参考图43，导管系统500是本领域已知的三同轴系统，作为三轴系统，其包括导管506，该导管506具有在其中接收中间导管582的中空内腔。中间导管582具有在其中接收受控导管502的中空内腔。受控导管502由机器人机构控制，以向受控导管502赋予线性和旋转运动。在一个实施例中，导管506是引导导管，且中间导管582是支撑导管，并且受控导管502是具有中空内腔的微导管，该内腔在其中接收导丝584。在一个实施例中，引导导管506是长护套或引导护套。相反，参考图34，双轴系统包括带有止血阀的受控导管和连接到其上的引导导管。在一个实施例中，受控导管是微导管和支撑导管中的一者。

导丝584由机器人机构212可操作地控制，并且单独或与导管装置(诸如球囊或支架导管(图43中未示出))或其他经皮装置一起延伸穿过y形连接器233(见图2)。受控导管502在受控导管502的近端处和y形连接器233的远侧部分连接到y形连接器233。在一个实施例中，y形连接器233包括止血阀，其组合在本文中被称为y形连接器止血阀。参考图43A，导丝584位于受控导管502的中空内腔内，受控导管502位于柔性轨道216内。柔性轨道216具有从轨道216的外表面延伸到轨道216的内表面的狭缝，其允许柔性轨道216放置在微导管502上。受控导管502延伸穿过中间导管y形连接器止血阀504并进入中间导管582中。中间导管582包括具有连接器的近端，该连接器可操作地连接到中间导管y形连接器504。在一个实施例中，中间导管y形连接器504包括止血阀。中间导管y形连接器504可释放地连接到适配器510，适配器510如上所述可操作地连接到柔性轨道216。在一个实施例中，当导管延伸穿过y形连接器止血阀时，适配器远端连接器可移除地连接到y形连接器止血阀。导丝584也可以是但不限于用于支架取回器、自扩张支架、栓塞线圈或分流器的推杆式丝(pusher wire)。

参考图43B，导丝584和受控导管502延伸穿过中间导管582和中间导管y形连接器止血阀504的中空内腔。注意，图43A-43D是示意性的，并且未按比例以图示每个装置的相对位置和相对尺寸。

在一个实施例中为y形连接器止血阀的远侧y形连接器586定位在中间导管y形连接器止血阀504的远侧。导丝584、受控导管502和中间导管582延伸穿过远侧y形连接器止血阀586，并且参考图43C，延伸到导管506的中空内腔中，在一个实施例中，导管506是引导导管。引导导管506具有近端连接器，其可移除地连接到远侧y形连接器586的远侧部分。

参考图43和图43D，导丝584、受控导管502、中间导管582和导管506都容纳在导引器护套422的中空内腔内。在一个实施例中，受控导管y形连接器包括止血阀。在一个实施例中，中间y形连接器包括止血阀。在一个实施例中，所有y形连接器都包括止血阀。在一个实施例中，在任何组合中，一些但不是所有的y形连接器包括止血阀。

参考图43E，沿着图43的线43A-43A截取的总体横截面提供了导管585的示例，诸如连同导丝位于受控导管503内的球囊导管，所有这三个导管连同导丝都位于柔性轨道216内。

在一个实施例中，一个或多个附加的中间导管和y形连接器定位在中间y形连接器586和导引器护套422之间。在一个实施例中，在各种装置延伸穿过导引器护套之前，导管506或引导导管附接到最后一个附加的y形连接器。在一个实施例中，中间止血阀586没有附接到适配器510。在一个实施例中，受控导管y形连接器止血阀504和中间y形连接器止血阀586不由盒222或基部214支撑。在一个实施例中，受控导管y形连接器止血阀504和中间y形连接器止血阀586由盒222、基部或相对于患者和/或病床固定的其他支撑件支撑。在一个实施例中，机器人导管系统包括机器人驱动器，该机器人驱动器具有操纵导丝的第一致动器和操纵受控导管的第二致动器。从机器人驱动器延伸的支撑轨道可释放地容纳受控导管。可释放地耦合中间导管y形连接器止血阀的主体部分的适配器，该适配器具有可操作地可释放地耦合到支撑轨道的近端连接器。中间导管，其具有可释放地固定到中间导管y形连接器止血阀的远端连接器的近端连接器，受控导管在中间导管的中空内腔内延伸。其中在一个实施例中，受控导管是微导管502，且中间导管是引导导管506。参考图43，在一个实施例中，受控导管是微导管502，且中间导管是中间导管582。

如下所示，用户可以通过显示在显示器上的用户输入来选择装载配置。用户输入可以是操纵杆、鼠标、触摸屏、触摸按钮或允许用户在多于一个装在配置选项之间进行选择的任何其他已知输入装置。参考图44，示例性屏幕截图700允许用户在导管机器人系统的各种操作之间进行选择，诸如体积、系统状态和系统配置。参考图45，当用户在代表系统配置选项的触摸屏上选择系统配置按钮或图形用户界面时，用户将被呈现有至少两个选项以针对不同的装载位置进行选择。在一个实施例中，选项作为下拉菜单702作为图形用户界面呈现在诸如计算机监视器的显示器上。在一个实施例中，系统配置的第一选项是默认选项，其可以由制造商预设或者可以由系统管理员或用户设置。在一个实施例中，默认选项是中心装载配置，并且不是下拉菜单的一部分。

在一个实施例中，第一选项是“中心装载区”，并且第二选项是“后装载区”。这两个选项决定了机器人驱动器相对于基部的开始位置。参考图46，屏幕图形704显示机器人机构212处于中心位置，使得机器人机构212能够以相等的距离朝向和远离患者移动。机器人机构212相对于基部214移动。中心位置表示机器人机构相对于基部214的位置，使得机器人机构可以在朝向患者的方向和远离患者的相反方向上移动相等的距离。换句话说，中心位置表示机器人机构相对于基部214的位置，使得机器人机构可以沿着机器人机构的纵向轴线在第一方向上以及在与第一方向相反的第二方向上从中心开始位置移动相等的距离。参考图46，当中心或默认装载区有效时，用户可以通过经由触摸屏或通过用户屏幕上的用户输入选择按钮706来选择切换到后装载位置，如本领域中已知的。

参考图46，在一个实施例中，图形显示器用指示器708指示机器人机构212相对于基部214的当前位置。在一个实施例中，指示器708是代表目标区的绿色条和竖直条，该目标区图示了用于中心装载的机器人机构212的大致位置，竖直条710(在一个实施例中是红色的)指示机器人机构212在目标区708内的具体位置。

在一个实施例中，机器人机构212可以相对于基部214在沿着机器人机构212的纵向轴线朝向患者的第一方向上和沿着机器人机构212的纵向轴线远离患者的相反的第二方向上移动设定的距离。举例来说，如果机器人机构212从最后面的位置到最前面的位置的总移动是100个单位，则中心装载区将会把机器人机构212相对于基部214放置，使得从中心位置开始，机器人机构212可相对于基部214在第一方向上从中心位置移动50个单位，并且在在第二方向上移动50个单位。当机器人机构212在第一方向上从中心位置移动50个单位时，机器人机构将处于最向前位置，在该最向前位置中，机器人机构不能在第一方向上进一步移动。参考图47，后装载目标位置709识别机器人机构212相对于用于后装载的基部214的目标区域。在一个实施例中，当机器人机构212在预定的后装载区内时，竖直的红色条将仅在装载区709内可见。当处于后装载区配置时，可以经由按钮710切换到中心装载位置。

当机器人机构212在第二方向上从中心位置移动50个单位时，机器人机构212处于最向后位置，在该最向后位置中，机器人机构不能在第二方向上进一步移动。

在一个实施例中，向后位置在中间位置和最向后位置中间。在上面提到的示例中，机器人机构212可以移动100个单位，即从最向后位置移动到最向前位置的100个单位的可能总行程。单位可以是英寸、厘米或某个其他可定义的单位。在一个示例中，用户将希望具有在第一方向上移动导管装置(例如微导管)高达75个单位的选项，用户将选择从中心位置在第二方向上定位25个单位的后装载位置。在该后装载位置中，用户可以将微导管从后装载位置在第二方向上移动25个单位，并且从后装载位置在第一方向上移动75个单位。

用户可以从下拉菜单中选择预定的装载位置，该下拉菜单可从靠近连同机器人机构定位在床侧的机器人机构的触摸屏监视器和/或从位于远离座舱中的机器人机构212的控制器中的输入装置访问，该座舱由辐射屏蔽件保护，该辐射屏蔽件与病床、机器人机构212或基部214中的一者或多者间隔开并且不被其物理支撑。

当程序需要抽出细长的医疗装置(诸如血管内超声装置(IVUS)的成像装置)时，当EMD处于完全插入位置时，用户将机器人机构定位在最向前位置中。以这种方式，用户可以在机器人机构的线性行程的最大可能范围内抽出EMD。注意，通过移动整个机器人机构212，诸如引导导管的EMD沿着第一方向(插入患者体内)和相反的第二方向(从患者体内抽出)移动，因为EMD的近端沿着盒和/或机器人机构纵向轴线相对于盒固定。在一个实施例中，除了中心和后装载位置之外，在下拉系统配置菜单中还可以获得其中目标条在最向前位置中的向前装载位置。细长医疗装置的远侧部分的可用轴向移动随着导管机构的装载位置而变化。

当操作者想要将微导管或其他导管装置驱动到患者的脉管系统或其他区域中时，期望在向后的位置中启动机器人机构212。在向后位置中，机器人机构可以沿着其纵向轴线在第一方向上朝向患者行进的距离大于机器人机构可以从向后位置在第二方向上远离患者行进的距离。在一个实施例中，在向后位置中，机器人机构212可以在第二方向上相对于基部移动至少25毫米。第二个方向是远离患者的方向。

在第一或第二方向上移动机器人机构212几个单位或几分之一单位的能力允许在机器人机构212的盒中的微调引导导管或微导管或细长装置的近端或毂在导丝或微导管旋转驱动器内的位置。

在一个实施例中，当操作者选择后装载区按钮时，机器人机构212自动地移动到向后位置。当操作员选择中心装载位置时，机器人机构212自动地移动到中心位置。当系统或用户选择了默认装载区时，当选择了默认装载区时，机器人机构212自动地移动到相对于基部214的位置。

机器人机构212相对于基部在第一方向和相反的第二方向上沿着线性轨道的移动由控件处的用户输入控制，并且还由附接到机器人机构212的用户输入控制。在一个实施例中，控件处的用户输入包括操纵杆。也可以使用本领域已知的其他输入装置。附接到机器人机构212的用户输入包括第一按钮和第二按钮，第一按钮在被用户选择时在第一方向上移动机器人机构，并且第二按钮在被用户选择时在第二方向上移动机器人机构212。在一个实施例中，为了机器人机构在第一方向上移动，用户必须连续按下第一按钮，并且为了机器人机构212在第二方向上移动，用户必须连续按下第二按钮。换句话说，当用户接触或按下第一按钮时，机器人机构212在第一方向上移动，并且一旦用户停止接触或停止按下第一按钮，机器人机构212就停止在第一方向上移动。

在一个实施例中，机器人机构212包括第一按钮712和第二按钮714，以分别在第一方向和第二方向上移动机器人机构212。在一个实施例中，第一方向是远侧方向，并且第二方向是近侧方向，如本领域中已知的。微调按钮712、714用于移动机器人机构212，以将引导导管或微导管或其他细长医疗装置的近端适当地安置在机器人机构212的细长医疗装置支撑件和/或旋转驱动机构内。

参考图48，机器人机构212包括可操作地固定到机器人驱动器基部220的盒222。在一个实施例中，当盒222固定到驱动器基部220时，盒222的纵向轴线基本上垂直于重力方向。这个取向在本文中将被称为水平位置。当盒222处于水平位置时，自动地测试盒222的位置和机器人机构212的各种驱动机构的操作。在一个实施例中，用户可以如上所述选择装载位置，并且机器人机构212将自动地移动到所选择的装载位置。在一个实施例中，当用户选择装载位置时，用户然后必须使用上述用于微调的床边按钮712、714来将机器人机构212移动到期望的装载位置。在此用户移动选项中，床边监视器或远程显示监视器上会出现图形，从而说明机器人机构相对于基部的位置。在一个实施例中，装载位置是机器人机构212与基部驱动器相齐的位置，并且操作位置是机器人机构212相对于驱动器基部以一定角度朝向患者的位置。

机器人机构212可以定位成使得机器人机构212的纵向轴线不垂直于重力方向。在一个示例中，机器人机构212从水平位置旋转30度。在一个实施例中，当机器人机构212相对于基部从水平方向旋转移动时，机器人机构212自动地锁定到30度的旋转角度。当机器人机构处于水平位置时，机器人机构212沿逆时针取向从水平方向的旋转移动使得机器人机构的近端在纵向轴线的一部分下方，而机器人机构的近端在机器人机构212的纵向轴线上方。

机器人机构212的30度的成角度的位置允许细长医疗装置在程序期间指向患者。在一个实施例中，成角度的位置表示细长医疗装置从机器人机构212延伸到患者体内的操作位置。

在一个实施例中，线性致动器允许机器人机构212的有限行进，该系统可以被设置成允许在第一方向和第二方向两者上的移动，或者相对于另一个方向在一个方向上偏压。

在一个实施例中，在PCI程序期间，在引导导管的近端装载在系统中之前，引导导管的远侧尖端被手动接合到冠状动脉口中。中心装载位置允许用户使GC(引导导管)前进，用于深安置GC的远侧尖端，或者在GC退出冠状动脉口的情况下重建接合，或者缩回以确保它不会深安置或使GC从冠状动脉口脱离。在一个实施例中，系统不需要精确地设置在线性行程的中心。允许导管的移动缩回(第二方向)或更多前进(在第一方向上)可能是有利的。

在一个实施例中，装载位置由随着时间的推移利用各种装置和患者解剖结构的数据收集来确定，以优化最佳装载位置，例如，从而确保将有足够的前进行程来重建具有增大的升主动脉的患者中的冠状动脉口接合，或者确保装置将能够前进到目标，诸如病变或超过目标以支持治疗剂的递送。

在微导管(或支持导管)使用的一个实施例中，就在导管尖端之前，将远端尖端插入导管(引导导管、护套或中间导管)中，然后将其装载到系统中。在这种情况下，用户将使微导管或细长医疗装置(EMD)前进到目标。然而，由于所有的装置都是顺应性的，因此在一个实施例中，该系统允许从装载位置缩回一些。换句话说，系统可能不会一直向一端偏压。在一个实施例中，后装载位置设定为175毫米前进和25毫米缩回。一旦定位系统已经设置好，这还允许对机器人驱动位置进行微调，以装载EMD。

虽然本发明的前述书面描述使得普通技术人员能够制造和使用目前被认为是其最佳模式，但是普通技术人员将理解和意识到这里的具体实施例、方法和示例的变化、组合和等同物的存在。因此，本发明不应受上述实施例、方法和示例的限制，而是受所要求保护的本发明的范围和精神内的所有实施例和方法的限制。

Claims (19)

1.一种用于基于机器人导管的系统的夹子系统，所述夹子系统包括：

夹子，其具有可释放地接合支撑轨道的主体，所述支撑轨道可相对于机器人驱动器移动；

所述主体覆盖所述支撑轨道中的开口；和

所述主体具有包括自动分离释放件的近端，所述自动分离释放件在所述夹子的近端接触所述机器人驱动器时将所述主体从所述支撑轨道脱离。

2.根据权利要求1所述的夹子系统，其中，所述自动脱离释放件是斜切表面。

3.根据权利要求1所述的夹子系统，其中，所述支撑轨道包括基本上沿着所述支撑轨道的长度延伸的狭缝，其中，所述开口位于所述狭缝和所述支撑轨道的远侧末端中间。

4.根据权利要求3所述的夹子系统，其中，所述主体包括突出部，其可移除地容纳在护套连接器中的凹槽内、靠近所述支撑轨道的远侧末端，以保持所述夹子相对于所述护套连接器的位置。

5.根据权利要求4所述的夹子系统，其中，所述突出部卡扣配合到所述护套连接器的凹槽中。

6.根据权利要求1所述的夹子系统，其中，一旦所述夹子和所述机器人驱动器之间的力超过释放力，所述夹子就从所述支撑轨道分离。

7.根据权利要求6所述的夹子系统，其中，所述释放力小于将所述支撑轨道的远侧部分从所述护套连接器分离所需的脱离力。

8.根据权利要求4所述的夹子系统，其中，当所述夹子的近侧部分接触所述机器人驱动器时，随着所述夹子自动从所述支撑轨道分离，所述夹子绕所述突出部枢转。

9.一种基于机器人导管的系统，包括：

机器人驱动器，其具有配置为操纵导丝的第一致动器和配置为操纵受控导管的第二致动器；支撑轨道，其从所述机器人驱动器延伸，并且被配置为容纳受控导管；

耦合至从机器人驱动器延伸的支撑轨道的止血阀；和

可释放地接合所述支撑轨道的夹子，所述夹子被配置为当夹子的一端接触所述机器人驱动器时自动与所述支撑轨道脱离。

10.根据权利要求9所述的基于机器人导管的系统，其中所述支撑轨道被配置为相对于所述机器人驱动器移动。

11.根据权利要求9所述的基于机器人导管的系统，还包括：

将止血阀耦合到从所述机器人驱动器延伸的支撑轨道的适配器；并且其中

所述夹子与所述适配器接合。

12.根据权利要求9所述的基于机器人导管的系统，其中所述夹子包括：

可释放地接合所述支撑轨道的主体；并且其中

所述主体包括自动脱离释放件，所述自动脱离释放件被配置为当所述夹子的一端接触所述机器人驱动器时使所述主体与所述支撑轨道脱离。

13.根据权利要求12所述的基于机器人导管的系统，还包括：

位于所述支撑轨道的一端的护套连接器；其中

主体包括可移除地容纳在所述护套连接器中的凹槽内的突出部，以保持夹子相对于所述护套连接器的位置。

14.根据权利要求13所述的基于机器人导管的系统，其中所述突出部卡扣配合到所述护套连接器中的凹槽中。

15.根据权利要求12所述的基于机器人导管的系统，其中所述自动脱离释放件是斜切表面。

16.根据权利要求12所述的基于机器人导管的系统，其中所述支撑轨道包括沿着所述支撑轨道的长度延伸的狭缝，并且其中，所述主体覆盖位于所述狭缝和所述支撑轨道的末端之间的在所述支撑轨道中的开口。

17.根据权利要求15所述的基于机器人导管的系统，其中所述夹子被配置成一旦所述夹子和所述机器人驱动器之间的力超过阈值释放力就从所述支撑轨道分离。

18.根据权利要求17所述的基于机器人导管的系统，其中所述阈值释放力小于将所述支撑轨道从所述护套连接器分离所需的脱离力。

19.根据权利要求13所述的基于机器人导管的系统，其中，当所述夹子的一端接触所述机器人驱动器时，随着所述夹子自动从所述支撑轨道分离，所述夹子被配置成绕所述突出部枢转。