CN117879241A - 用于细长医疗装置的传动系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于细长医疗装置的传动系。一种实施方式中的EMD驱动系统包括具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器；可沿机器人驱动器纵向轴线移动的装置模块，该装置模块包括具有基本平行于机器人驱动器纵向轴线的马达轴的马达；以及将马达轴联接到从动构件的传动系，该从动构件被配置成绕EMD纵向轴线旋转细长医疗装置。

Description

用于细长医疗装置的传动系

技术领域

本发明总体上涉及机器人医疗手术系统的领域，并且特别地，涉及用于机器人控制细长医疗装置的运动和操作的传动系。

背景技术

导管和其他细长医疗装置(EMD)可用于微创医疗手术，用于诊断和治疗各种血管系统的疾病，包括神经血管介入(NVI)(也称为神经介入手术)、经皮冠状动脉介入(PCI)和外周血管介入(PVI)。这些手术通常包括导航导丝穿过脉管系统，并经由导丝推进导管以进行治疗。导管插入手术首先通过使用标准的经皮技术用导引器护套进入适当的血管(诸如动脉或静脉)中。然后，通过导引器护套，将护套或引导导管在诊断导丝上推进到主要位置，诸如用于NVI的颈内动脉、用于PCI的冠状动脉口或用于PVI的股浅动脉。然后将适用于脉管系统的导丝通过护套或引导导管导航至脉管系统中的目标位置。在某些情形下，诸如在曲折的解剖结构中，通过导丝插入支撑导管或微导管，以辅助导航导丝。医生或操作者可以使用成像系统(例如，荧光镜)来获得具有造影剂注射的电影(cine)，并选择固定帧用作路线图，以将导丝或导管导航到目标位置，例如，病变。当医生递送导丝或导管时，还可以获得对比度增强的图像，使得医生可以验证该装置正沿着正确的路径移动到目标位置。当使用荧光透视法观察解剖结构时，医生操纵导丝或导管的近端，以将远侧尖端朝向损伤或目标解剖位置引导到适当血管中，并避免推进到侧支中。

已经开发了机器人基于导管的手术系统，其可用于帮助医生执行导管插入手术，诸如，例如NVI、PCI和PVI。NVI手术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在急性缺血性中风情况下大血管闭塞的机械血栓切除术。在NVI手术中，医生使用机器人系统通过控制神经血管导丝和微导管的操纵来获得目标病变通路，以进行治疗，从而恢复正常血流。通过护套或引导导管使得能够接近目标，但是还可能需要中间导管以用于更远侧的区域，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，将导丝的远侧尖端导航到病变中或经过病变。为了治疗动脉瘤，将微导管推进到病变中，并移除导丝，并且将几个栓塞线圈通过微导管展开到动脉瘤中，并用于阻止血流进入动脉瘤中。为了治疗动静脉畸形，经由微导管将液体栓塞注射到畸形中。通过抽吸和/或使用支架取回器，可以实现用于治疗血管闭塞的机械血栓切除术。取决于凝块的位置，抽吸或者通过抽吸导管进行，或者对于较小的动脉通过微导管进行。一旦抽吸导管位于病变处，就施加负压以通过导管移除凝块。替代地，可以通过穿过微导管展开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(或中间导管)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获得病变通路，以进行治疗并恢复正常血流。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，可以使用微导管为导丝提供足够的支撑。通过在损伤处递送和展开支架或球囊来恢复血流。病变可能需要在支架植入之前进行准备，或者通过递送球囊对病变进行预扩张，或者通过使用例如激光或旋切术导管和导丝上的球囊进行动脉粥样硬化切除术。可以通过使用成像导管或血流储备分数(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进行治疗，并使用类似于NVI的技术恢复血流。导丝的远侧尖端被导航经过病变，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。通过将支架或球囊递送和展开到病变来恢复血流。与PCI一样，也可以使用病变准备和诊断成像。

当需要在导管或导丝的远端处进行支撑时，例如，为了导航弯曲或钙化的脉管系统，为了到达远端解剖位置，或者为了穿过坚硬的病变，使用整体交换型(OTW)导管或同轴系统。OTW导管具有用于导丝的内腔，其延伸导管的整个长度。这提供了相对稳定的系统，因为导丝沿整个长度被支撑。然而，该系统具有一些缺点，包括较高的摩擦，以及与快速交换导管相比较长的总长度(见下文)。典型地，为了在维持留置导丝的位置的同时移除或更换OTW导管，导丝的暴露长度(患者体外)必须比OTW导管更长。300cm长的导丝通常足以满足此目的，并且经常被称为交换长度导丝。由于导丝的长度，移除或更换OTW导管需要两名操作者。如果使用三同轴导管(也已知使用四同轴导管)，在本领域中称为三轴系统，这将变得更具挑战性。然而，由于其稳定性，OTW系统经常用于NVI和PVI手术。另一方面，PCI手术经常使用快速交换(或单轨)导管。快速交换导管中的导丝内腔仅伸展穿过导管的远侧部段，称为单轨或快速交换(RX)部段。对于RX系统，操作者操纵彼此平行的介入装置(与OTW系统相反，在该系统中，以串联配置操纵装置)，并且导丝的暴露长度仅需要比导管的RX部段稍微更长。快速交换长度导丝通常为180-200cm长。鉴于导丝和单轨长度更短，RX导管可由单个操作者更换。然而，当需要更多远侧支撑时，RX导管经常是不够的。

发明内容

EMD驱动系统包括具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器；可沿着机器人驱动器纵向轴线移动的装置模块，该装置模块包括具有基本平行于机器人驱动器纵向轴线的马达轴的马达；以及将马达轴联接到从动构件的传动系，该从动构件被配置成绕EMD纵向轴线旋转细长医疗装置。

在一种实施方式中，马达具有沿着马达纵向轴线的第一长度，该第一长度小于装置模块的沿着平行于机器人驱动器纵向轴线的纵向轴线所取的第二纵向长度。

在一种实施方式中，传动系包括绕垂直于马达轴的马达纵向轴线的轴线旋转的驱动齿轮，驱动齿轮与从动构件可移除地接合。

在一种实施方式中，EMD驱动系统包括从机器人驱动器延伸的平台构件，平台构件沿着机器人驱动器纵向轴线移动装置模块，装置模块仅从平台构件的第一侧部延伸。

在一种实施方式中，传动系包括蜗杆齿轮和蜗轮。

根据权利要求5所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系包括平行于马达轴的中间轴，中间轴使蜗杆齿轮旋转，并且蜗杆齿轮位于马达的近端和马达的远端中间。

在一种实施方式中，EMD驱动系统包括夹头，该夹头在夹头使用位置和夹头外部位置之间可移除地接收在装置模块内，该夹头在夹头使用位置中可在将EMD固定到其上的第一固定位置和EMD不固定到其上的第二非固定位置之间手动调节。

在一种实施方式中，传动系使夹头围绕夹头纵向轴线旋转，当EMD固定到夹头时，传动系使EMD旋转。

在一种实施方式中，装置模块包括驱动模块和可移除地联接到驱动模块的盒，驱动模块包括支撑马达和驱动齿轮的外壳，盒包括从动构件并可移除地接收夹头和EMD。

在一种实施方式中，夹头包括可操作地连接到传动系的第一部分和可由用户相对于第一部分移动以将EMD固定到夹头和不固定到夹头的第二部分。在一个进一步的实施方式中，当夹头在盒内处于使用位置时，第二部分在第一部分近侧。

在一种实施方式中，传动系响应于施加到夹头以在第一固定位置和第二非固定位置之间调节夹头的力而防止反向驱动。

在一种实施方式中，传动系围绕夹头的纵向轴线旋转夹头，当EMD固定到夹头时，传动系旋转EMD。

在一种实施方式中，夹头包括与从动构件可操作地接合的齿轮和当夹头处于夹头使用位置时由用户操纵的近侧部分。

在另一个实施例中，EMD驱动系统包括具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器，该机器人驱动器具有外壳，该外壳包括在机器人驱动器使用位置中最靠近患者的底表面；驱动模块，其可沿机器人驱动器纵向轴线移动，该驱动模块从机器人驱动器延伸，具有支架，该支架限定沿机器人驱动器纵向轴线延伸并垂直于底表面延伸的驱动平面，该驱动模块仅从驱动平面的一个侧部延伸，该驱动模块包括马达和传动系，该传动系将马达可操作地联接到驱动模块内的EMD；以及无菌屏障，其在与驱动平面的一个侧部相对的驱动平面的第二侧部上可移除地附接到机器人驱动器的底表面。

在一种实施方式中，驱动模块包括具有驱动轴的马达，该驱动轴具有平行于驱动平面的纵向轴线。

在一种实施方式中，EMD驱动系统包括可移除地附接到驱动模块的盒，以及在夹头外部位置和夹头使用位置之间可移除地接收在盒中的夹头，夹头的一部分可操作地连接到传动系。

在一种实施方式中，传动系包括蜗杆齿轮，当夹头在夹头使用位置中可在将EMD固定到夹头的第一固定位置和EMD不固定到夹头的第二非固定位置之间手动调节时，蜗杆齿轮防止传动系的反向驱动。

在另一个实施例中，EMD驱动系统包括具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器；可沿着机器人驱动器纵向轴线移动的装置模块，该装置模块包括具有马达轴的马达；和

传动系，其将所述马达轴联接到从动构件，所述从动构件被配置成使细长医疗装置围绕EMD纵向轴线旋转，所述传动系包括蜗杆齿轮，当力从EMD施加到传动系时，所述蜗杆齿轮防止传动系的反向驱动。

在一种实施方式中，马达轴的马达纵向轴线平行于机器人驱动器纵向轴线。

在一种实施方式中，传动系包括平行于马达轴延伸的中间轴，蜗杆齿轮定位在中间轴上，从动构件绕与马达纵向轴线和中间轴的纵向轴线间隔开并垂直的轴线旋转；并且其中，蜗杆齿轮定位在中间轴上。

附图说明

图1是示例性导管手术系统的示意图。

图2是示例性导管手术系统的示意框图。

图3是导管手术系统的盒组件和机器人驱动器和驱动模块的分解图。

图4是机器人驱动器和最远侧驱动模块的左视平面图。

图5是机器人驱动器和最远侧驱动模块的前视平面图。

图6是直角驱动器的透视图。

图7是图6的直角驱动器的分解图。

图8是图6的直角驱动器的透视图，其中移除了蜗杆齿轮外壳。

图9是图6的直角驱动器的右视图。

图10是夹头处于使用位置的装置模块的局部俯视图。

图11是夹头处于使用位置的盒的前视平面图。

图11A是盖子处于关闭位置的图11的盒的前视平面图。

图12是传动系的透视图。

图13是夹头的局部分解图。

具体实施方式

图1是根据实施例的示例基于导管的手术系统10的透视图。基于导管的手术系统10可用于执行基于导管的医疗手术，例如经皮介入手术(诸如经皮冠状动脉介入(PCI))(例如，用以治疗STEMI)、神经血管介入手术(NVI)(例如，用以治疗紧急大血管闭塞(ELVO))、外周血管介入手术(PVI)(例如，用于严重肢体缺血(CLI)等。基于导管的医疗手术可包括诊断导管插入术手术，在该手术期间，使用一个或多个导管或其他细长医疗装置(EMD)来帮助诊断患者的疾病。例如，在基于导管的诊断手术的一个实施例期间，通过导管将造影剂注射到一个或多个动脉上，并拍摄患者脉管系统的图像。基于导管的医疗手术还可以包括基于导管的治疗手术(例如，血管成形术、支架放置、外周血管疾病的治疗、凝块去除、动脉静脉畸形治疗、动脉瘤治疗等)，在此期间使用导管(或其他EMD)来治疗疾病。治疗手术可以通过包括辅助装置54(如图2所示)来增强，诸如，例如血管内超声(IVUS)、光学相干断层扫描(OCT)、血流储备分数(FFR)等。然而，应注意的是，本领域技术人员将认识到，某些特定的经皮介入装置或部件(例如，导丝的类型、导管的类型等)可以基于要执行的手术的类型来选择。基于导管的手术系统10可以执行任何数量的基于导管的医疗手术，只需进行微小的调节，以适应在该手术中使用的具体的经皮介入装置。

基于导管的手术系统10包括床边单元20和控制站(未示出)以及其他元件。床边单元20包括邻近于患者12定位的机器人驱动器24和定位系统22。患者12被支撑在患者台18上。定位系统22用于定位和支撑机器人驱动器24。定位系统22可以是例如机器人臂、铰接臂、保持器等。定位系统22可以在一端处附接到例如患者台18(如图1所示)、底座或推车。定位系统22的另一端附接到机器人驱动器24。定位系统22可以移开(与机器人驱动器24一起)，以允许将患者12放置在患者台18上。一旦患者12被定位在患者台18上，定位系统22可以用于使机器人驱动器24相对于患者12坐落或相对于患者12定位机器人驱动器24以用于手术。机器人驱动器在用于该手术的位置中的位置在本文中被称为机器人驱动器使用位置。在实施例中，患者台18由固定到地板和/或地面的基座17可操作地支撑。患者台18能够相对于基座17以多个自由度移动，例如滚动、俯仰和偏转。床边单元20还可以包括控件和显示器46(如图2所示)。例如，控件和显示器可以位于机器人驱动器24的外壳上。

通常，机器人驱动器24可以配备有适当的经皮介入装置和附件48(如图2所示)(例如，导线、各种类型的导管，包括但不限于球囊导管、支架递送系统、支架取回器、栓塞线圈、液体栓塞剂、抽吸泵、递送造影剂的装置、药物、止血阀适配器、注射器、旋塞、膨胀装置等)以允许用户或操作者通过操作各种控件(诸如位于控制站处的控件和输入装置)、经由机器人系统执行基于导管的医疗手术。床边单元20、且特别是机器人驱动器24可以包括任何数量的部件和/或部件的组合，以向床边单元20提供本文描述的功能。机器人驱动器24包括安装到轨道或线性构件的多个装置模块32a-d。每个装置模块32a-d可用于驱动EMD，诸如导管或导丝。例如，机器人驱动器24可用于将导丝自动馈送到诊断导管中和患者12动脉中的引导导管中。一个或多个装置(诸如EMD)在插入点16处经由例如导引器护套进入患者12的身体(例如血管)。每个装置模块32a-d包括驱动模块和可移除地附接到驱动模块的盒。每个驱动模块可利用支架或平台沿机器人驱动器纵向轴线移动。虽然图1示出了四个装置模块，但是可以设想装置模块的数量可以是一个或多个。

床边单元20与控制站(未示出)通信，允许由控制站的用户输入生成的信号无线地或经由硬接线传输到床边单元20，以控制床边单元20的各种功能。如下文所讨论的，控制站26可以包括控制计算系统34(如图2所示)，或者通过控制计算系统34联接到床边单元20。床边单元20还可以向控制站、控制计算系统34(如图2所示)或两者提供反馈信号(例如，负荷、速度、操作条件、警告信号、错误代码等)。控制计算系统34和基于导管的手术系统10的各种部件之间的通信可以经由通信链路来提供，该通信链路可以是无线连接、线缆连接或能够允许部件之间发生通信的任何其他手段。控制站或其他类似的控制系统可以位于本地站点(例如，图2所示的本地控制站38)处或远程站点(例如，图2所示的远程控制站和计算机系统42)处。导管手术系统10可以由本地站点处的控制站、远程站点处的控制站或者本地控制站和远程控制站两者同时操作。在本地站点处，用户或操作者和控制站位于与患者12和床边单元20相同的房间中或邻近于患者12和床边单元20的房间中。如本文所使用的，本地站点是床边单元20和患者12或对象(例如，动物或尸体)的位置，并且远程站点是用户或操作者以及用于远程控制床边单元20的控制站的位置。远程站点处的控制站(和控制计算系统)和本地站点处的床边单元20和/或控制计算系统可以使用通信系统和服务36(如图2所示)例如通过互联网进行通信。在实施例中，远程站点和本地(患者)站点彼此远离，例如，在同一建筑物的不同房间中，在同一城市的不同建筑物中，在不同城市中，或者在远程站点不能物理访问本地站点处的床边单元20和/或患者12的其他不同位置。

控制站通常包括一个或多个输入模块28，输入模块28被配置成接收用户输入以操作基于导管的手术系统10的各种部件或系统。在所示的实施例中，控制站允许用户或操作者控制床边单元20来执行基于导管的医疗手术。例如，输入模块28可以被配置成使用与机器人驱动器24对接的经皮介入装置(例如，EMD)使床边单元20执行各种任务(例如，推进、缩回或旋转导丝，推进、缩回或旋转导管，膨胀或收缩位于导管上的球囊，定位和/或展开支架，定位和/或展开支架取回器，定位和/或展开线圈，将造影剂注射到导管中，将液体栓塞剂注射到导管中，将药物或盐水注射到导管中，在导管上进行抽吸，或者执行可以作为基于导管的医疗手术的一部分来执行的任何其他功能)。机器人驱动器24包括各种驱动机构，以引起床边单元20的包括经皮介入装置的部件的运动(例如，轴向和旋转运动)。

在一个实施例中，输入模块28可以包括一个或多个触摸屏、操纵杆、滚轮和/或按钮。除了输入模块28之外，控制站26可以使用附加的用户控件44(如图2所示)，诸如用于语音命令的脚踏开关和麦克风等。输入模块28可以被配置成推进、缩回或旋转各种部件和经皮介入装置，诸如，例如导丝和一个或多个导管或微导管。按钮可以包括例如紧急停止按钮、倍增器按钮、装置选择按钮和自动移动按钮。当按下紧急停止按钮时，床边单元20的电源(例如，电力)被切断或移除。当处于速度控制模式时，倍增器按钮响应于输入模块28的操纵而增大或减小相关联部件的移动速度。当处于位置控制模式时，倍增器按钮改变输入距离和输出命令距离之间的映射。装置选择按钮允许用户或操作者选择装载到机器人驱动器24中的哪些经皮介入装置由输入模块28控制。自动移动按钮用于实现基于导管的手术系统10可以在经皮介入装置上执行的算法运动，而无需来自用户或操作者11的直接命令。在一个实施例中，输入模块28可以包括显示在触摸屏(其可以是或可以不是显示器的一部分)上的一个或多个控件或图标(未示出)，当其被激活时，引起基于导管的手术系统10的部件的操作。输入模块28还可以包括球囊或支架控制器，其被配置成使球囊膨胀或收缩和/或展开支架。每个输入模块28可以包括一个或多个按钮、滚轮、操纵杆、触摸屏等，其可用于控制该控件专用的特定的一个或多个部件。此外，一个或多个触摸屏可以显示与输入模块28的各个部分或基于导管的手术系统10的各个部件相关的一个或多个图标(未示出)。

基于导管的手术系统10还包括成像系统14。成像系统14可以是可以与基于导管的医疗手术(例如，非数字X射线、数字X射线、CT、MRI、超声等)结合使用的任何医疗成像系统。在示例性实施例中，成像系统14是与控制站通信的数字X射线成像装置。在一个实施例中，成像系统14可以包括C形臂(如图1所示)，该C形臂允许成像系统14部分或完全围绕患者12旋转，以便获得相对于患者12的不同角度位置处的图像(例如，矢状视图、尾部视图、前后视图等)。在一个实施例中，成像系统14是荧光透视系统，包括具有X射线源13和检测器15的C形臂，也称为图像增强器。

成像系统14可以被配置成在手术期间拍摄患者12的适当区域的X射线图像。例如，成像系统14可以被配置成拍摄头部的一个或多个X射线图像，以诊断神经血管状况。成像系统14还可以被配置成在基于导管的医疗手术期间拍摄一个或多个X射线图像(例如，实时图像)，以辅助控制站26的用户或操作者11在手术期间正确定位导丝、引导导管、微导管、支架取回器、线圈、支架、球囊等。一个或多个图像可以显示在显示器30上。例如，图像可以显示在显示器上，以允许用户或操作者将引导导管或导丝准确地移动到适当的位置中。

为了明确方向，引入具有X、Y和Z轴线的直角坐标系。正X轴线沿纵向(轴向)远侧方向(即从近端到远端的方向(换句话说，从近侧到远侧方向))定向。Y轴线和Z轴线位于X轴线的横向平面中，其中正Z轴线向上定向，即与重力方向相反，并且Y轴线由右手定则自动确定。如本文所使用的，X轴线沿着机器人驱动器24的纵向轴线延伸。因为在使用位置，机器人外壳可以相对于垂直于重力方向的水平平面成一角度，所以X、Y和Z轴线由机器人驱动器24限定。参考图1，机器人驱动器24包括具有平行于X-Y平面的顶部或第一构件24a的外壳；平行于第一表面24a并与其隔开的底部或第二构件24b；基本垂直于第一构件24a和第二构件24b并在它们之间延伸的前部或第三构件24c，当机器人驱动器24处于图1所示的使用位置或取向时，第三构件面向用户。第四构件24d与第三构件24c间隔开并且基本平行于第三构件24c，并且垂直于第一构件24a和第二构件24b。可以设想，可以使用其他形状的机器人驱动器外壳。在这种情况下，第一构件24a将是上部构件，第二构件24b将是下部或底部构件，前部或第三构件24c将是在外科手术期间在使用位置中面向用户的部分，并且第四构件24d是在外科手术期间在使用位置中背离用户的部分。机器人驱动器24还包括远侧区域24e和近侧区域24f。其中远侧区域24e更靠近将通过其引入EMD的患者进入点，并且近侧区域24f离将通过其引入EMD的患者进入点最远。

图2是根据示例实施例的基于导管的手术系统10的框图。导管手术系统10可以包括控制计算系统34。控制计算系统34在物理上可以是例如控制站的一部分。控制计算系统34通常可以是适于为基于导管的手术系统10提供本文描述的各种功能的电子控制单元。例如，控制计算系统34可以是嵌入式系统、专用电路、编程有本文所述功能的通用系统等。控制计算系统34与床边单元20、通信系统和服务36(例如，互联网、防火墙、云服务、会话管理器、医院网络等)、本地控制站38、附加通信系统40(例如，远程呈现系统)、远程控制站和计算系统42、以及患者传感器56(例如，心电图(ECG)装置、脑电图(EEG)装置、血压监视器、温度监视器、心率监视器、呼吸监视器等)通信。控制计算系统还与成像系统14、患者台18、附加医疗系统50、造影剂注射系统52和附属装置54(例如，IVUS、OCT、FFR等)通信。床边单元20包括机器人驱动器24、定位系统22，并且可以包括附加的控件和显示器46。如上所述，附加的控件和显示器可以位于机器人驱动器24的外壳上。介入装置和附件48(例如，导丝、导管等)与床边单元20对接。在实施例中，介入装置和附件48可以包括专用装置(例如，IVUS导管、OCT导管、FFR金属丝、用于造影的诊断导管等)，它们对接到它们相应的附属装置54，即IVUS系统、OCT系统和FFR系统等。

在各种实施例中，控制计算系统34被配置成基于用户与输入模块28(例如，诸如本地控制站38或远程控制站42的控制站的输入模块)的交互和/或基于控制计算系统34可访问的信息来生成控制信号，使得可以使用基于导管的手术系统10来执行医疗手术。本地控制站38包括一个或多个显示器30、一个或多个输入模块28和附加的用户控件44。远程控制站和计算系统42可以包括类似于本地控制站38的部件。远程控制站42和本地控制站38可以不同，并且基于它们所需的功能来定制。附加的用户控件44可以包括例如一个或多个脚输入控件。脚输入控件可以被配置成允许用户选择成像系统14的功能，诸如打开和关闭X射线以及滚动通过不同的存储图像。在另一个实施例中，脚输入装置可以被配置成允许用户选择哪些装置被映射到输入模块28中包括的滚轮。附加的通信系统40(例如，音频会议、视频会议、远程呈现等)可以用来帮助操作者与患者、医务人员(例如，血管套间人员)和/或床边的设备进行交互。

基于导管的手术系统10可被连接或配置成包括未明确示出的任何其他系统和/或装置。例如，基于导管的手术系统10可以包括图像处理引擎、数据存储和存档系统、自动球囊和/或支架膨胀系统、药物注射系统、药物跟踪和/或记录系统、用户日志、加密系统、限制访问或使用基于导管的手术系统10的系统等。

如上所述，控制计算系统34与床边单元20通信，床边单元20包括机器人驱动器24、定位系统22，并且可以包括附加的控件和显示器46，并且可以向床边单元20提供控制信号，以控制用于驱动经皮介入装置(例如，导丝、导管等)的马达和驱动机构的操作。各种驱动机构可以作为机器人驱动器24的一部分提供。

(包括带有线性构件和支架的驱动模块的线性运动描述)

参考图3，装置模块32a包括第一驱动模块60和第一盒68。装置模块32b包括第二驱动模块62和第二盒70。装置模块32c包括第三驱动模块64和第三盒72，装置模块32d包括第四驱动模块66和第四盒74。在一种实施方式中，第一盒68、第二盒70、第三盒72和第四盒74作为多单元盒组件一起装运。在一种实施方式中，多单元盒组件76允许每个盒在可滑动地连接在一起的同时可移除地连接到它们相应的驱动模块。在一种实施方式中，多个装置模块32a-d中的每一者可以被独立地致动，以在机器人驱动器24内沿着线性构件线性地移动。每个装置模块32a-d可以相对于彼此和机器人驱动器中的线性构件独立移动。驱动机构沿着机器人驱动器24的纵向轴线78移动每个装置模块，该纵向轴线78在本文中也称为机器人驱动器纵向轴线78。机器人驱动器纵向轴线78可以沿着线性构件延伸，诸如装置模块沿着其移动的螺杆驱动器，或者可以沿着平行于装置模块沿着其移动的线性构件的另一轴线限定。参考图3，每个盒68-74在XZ平面中大致竖直定向。每个盒68-74沿X轴线或平行于纵向轴线78的长度大于每个盒沿Y轴线或垂直于Y轴线的宽度。‘533公开公开了一种沿XY定位在大致水平位置中的盒。在PCT国际公开号WO 2021/011554中描述了盒的竖直和水平之间的区别，其全部内容通过引用并入本文。

在一种实施方式中，驱动机构包括联接到每个装置模块的独立的平台平移马达和平台驱动机构，诸如经由旋转螺母的丝杠、经由小齿轮的齿条、经由小齿轮或滑轮的带、经由链轮的链条，或者平台平移马达64a-d自身可以是线性马达。驱动机构提供装置模块的推进和缩回。这种驱动机构的示例在PCT国际公开号WO 2021/011533中有所描述，其全部内容通过引用并入本文。

为了防止病原体污染患者，医护人员在容纳床边单元20和患者12或对象(如图1所示)的房间中使用无菌技术。容纳床边单元20和患者12的房间可以是例如导管检查实验室或血管套间。无菌技术包括使用无菌屏障、无菌设备、适当的患者准备、环境控制和接触指南。因此，所有EMD和介入附件都经过灭菌，并且只能与无菌屏障或无菌设备接触。在实施例中，无菌盖布(未示出)放置在非无菌机器人驱动器24上。每个盒68-74都被灭菌，并充当盖有盖布的机器人驱动器24和至少一个EMD之间的无菌接口。每个盒68-74可以被设计成无菌的，以供一次性使用，或者被整体或部分地再灭菌，使得盒68-74或其部件可以在多个手术中使用。

远侧和近侧：术语远侧和近侧限定两个不同特征的相对位置。关于机器人驱动器，术语“远侧”和“近侧”由机器人驱动器在其预期用途中相对于患者的位置来限定。当用于限定相对位置时，远侧特征是当机器人驱动器处于其预期使用位置时，比近侧特征更靠近患者的机器人驱动器的特征。在患者体内，沿路径更远离接入点的任何脉管系统标志被认为比更靠近接入点的标志在更远侧，其中接入点是EMD在其处进入患者体内的点。类似地，近侧特征是当机器人驱动器处于其预期使用位置时，比远侧特征离患者更远的特征。当用于限定方向时，远侧方向指的是当机器人驱动器处于其预期使用位置时，某物在其上移动或旨在移动或某物朝向远侧特征和/或患者从近侧特征指向或面向的路径。近侧方向是与远侧方向相反的方向。通过参考图1的示例，从面向患者的操作者的角度示出了机器人装置。在这种布置中，远侧方向沿着正X坐标轴线，并且近侧方向沿着负X坐标轴线。

纵向轴线：术语构件(例如，基于导管的手术系统中的EMD或其他元件)的纵向轴线是沿着构件长度的线或轴线，其沿从构件的近侧部分到构件的远侧部分的方向穿过构件的横向横截面的中心。例如，导丝的纵向轴线是沿从导丝的近侧部分朝向导丝的远侧部分的方向的中心轴线，即使导丝在相关部分中可能是非线性的。

轴向运动：术语构件的轴向运动指的是构件沿其纵向轴线的平移。当EMD的远端沿其纵向轴线在远侧方向上轴向移动进入或进一步进入患者体内时，EMD被推进。当EMD的远端沿其纵向轴线在近侧方向上轴向移动到患者体外或进一步移出患者体外时，EMD被抽出。

旋转运动：术语构件的旋转运动指的是构件绕该构件的局部纵向轴线的角度取向的变化。EMD的旋转运动对应于由于施加的扭矩而导致的EMD绕其纵向轴线的顺时针或逆时针旋转。

轴向和侧向插入：术语轴向插入指的是沿着第二构件的纵向轴线将第一构件插入到第二构件中。轴向装载在夹头中的EMD轴向地插入夹头中。轴向插入的示例可以被称为将导管背装在导丝的近端上。术语“侧向插入”指的是将第一构件沿着垂直于第二构件的纵向轴线的平面中的方向插入第二构件中。这也可以称为径向装载或侧部装载。换句话说，侧向插入指的是将第一构件沿着平行于半径并垂直于第二构件的纵向轴线的方向插入第二构件。

上/下；前/后；向内/向外：术语顶部、上和上部指的是远离重力方向的大致方向，并且术语底部、下和下部指的是重力方向的大致方向。术语“前”指的是机器人驱动器面向床边用户并且远离定位系统(诸如铰接臂)的一侧。术语“后”指的是机器人驱动器最靠近定位系统的一侧，诸如铰接臂。术语向内指的是特征的内部部分。术语“向外”指的是特征的外部部分。

平台：术语平台指的是用于将装置模块联接到机器人驱动器的构件、特征或装置。例如，该平台可以用于将装置模块联接到机器人驱动器的轨道或线性构件。

驱动模块：术语“驱动模块”通常指的是机器人驱动系统的一部分(例如，主要部分)，其通常包含带有与盒对接的驱动联接器的一个或多个马达。

装置模块：术语“装置模块”指的是驱动模块和盒的组合。

盒：术语盒通常指的是机器人驱动系统的部分(非主要、可消耗或可灭菌单元)，其通常是驱动模块和至少一个EMD(直接)或通过装置适配器(间接)之间的无菌接口。

轴(远侧)驱动：术语轴(远侧)驱动指的是保持到EMD上并沿其轴操纵EMD。在一个示例中，装置上适配器通常恰好放置在装置插入其中的毂或Y形连接器的近侧。如果装置上适配器的位置在插入点附近(到身体或另一个导管或阀)，则轴驱动通常不需要防弯曲特征。(它可以包括防弯曲功能，以提高驱动能力。)

夹头：术语夹头指的是能够可释放地固定EMD的一部分的装置。这里的术语“固定”指的是在操作期间夹头和EMD没有有意的相对运动。在一个实施例中，夹头包括至少两个构件，这两个构件相对于彼此旋转移动，以将EMD可释放地固定到这两个构件中的至少一个。在一个实施例中，夹头包括至少两个构件，这两个构件相对于彼此轴向(沿着纵向轴线)移动，以将EMD可释放地固定到这两个构件中的至少一个。在一个实施例中，夹头包括至少两个构件，这两个构件相对于彼此旋转和轴向移动，以将EMD可释放地固定到这两个构件中的至少一个。

固定：术语“固定”意指在操作期间第一构件相对于第二构件没有有意的相对运动。

夹紧/松开：术语“夹紧”指的是将EMD可释放地固定到构件，使得当构件移动时，EMD和构件一起移动。术语“松开”指的是从构件释放EMD，使得EMD不再固定到构件，而是不固定到该构件，并且EMD独立于该构件移动。

装置上适配器：术语装置上适配器指的是能够可释放地夹紧EMD以提供驱动接口的无菌设备。装置上适配器也称为末端执行器或EMD捕获装置。在一个非限制性实施例中，装置上适配器是夹头，其可操作地被机器人控制以绕其纵向轴线旋转EMD，将EMD夹紧到夹头和/或从夹头松开，和/或沿其纵向轴线平移EMD。在一个实施例中，装置上适配器是毂驱动机构，诸如位于EMD的毂上的齿轮。

EMD：术语细长医疗装置(EMD)指的是但不限于导管(例如，引导导管、微导管、球囊/支架导管)、基于金属丝的装置(例如，导丝、栓塞线圈、支架取回器等)，以及包括这些的任何组合的医疗装置。在一个示例中，基于金属丝的EMD包括但不限于导丝、微丝、用于栓塞线圈的近侧推动器、支架取回器、自扩张支架和分流器。通常，基于金属丝的EMD在其近侧末端处没有毂或手柄。在一个实施例中，EMD是导管，其具有在导管近端处的毂和从毂朝向导管远端延伸的柔性轴，其中轴比毂更柔性。在一个实施例中，导管包括在毂和轴之间过渡的中间部分，该中间部分具有比毂更小刚性而比轴更大刚性的中间柔性。在一个实施例中，中间部分是应变消除件。

毂(近侧)驱动：术语毂驱动或近侧驱动指的是从近侧位置(例如导管毂上的齿轮适配器)保持并操纵EMD。在一个实施例中，毂驱动指的是向导管的毂施加力或扭矩，以平移和/或旋转导管。毂驱动可能导致EMD弯曲，并且因此毂驱动经常需要防弯曲特征。对于不具有毂或其他接口(例如，导丝)的装置，装置适配器可以被添加到装置，以充当用于装置模块的接口。在一个实施例中，EMD不包括操纵导管内特征的任何机构，诸如从手柄延伸到导管远端以偏转导管远端的金属丝。

可灭菌单元：术语“可灭菌单元”指的是能够被灭菌(没有病原微生物)的设备。这包括但不限于盒、耗材单元、盖布、装置适配器和可灭菌驱动模块/单元(可包括机电部件)。可灭菌单元可能会接触到患者、其他无菌装置或医疗手术无菌区内的任何东西。

无菌接口：术语无菌接口指的是无菌和非无菌单元之间的接口或边界。例如，盒可以是机器人驱动器和至少一个EMD之间的无菌接口。

耗材：术语“耗材”指的是通常在医疗手术中具有一次性使用的可灭菌单元。该单元可以是通过再灭菌过程用于另一医疗手术的可重复使用的耗材。

齿轮：术语齿轮可以是伞齿轮、螺旋伞齿轮、正齿轮、等径伞齿轮、蜗杆齿轮、螺旋齿轮、齿条和齿轮、螺旋齿轮、内齿轮(诸如太阳齿轮)、渐开线花键轴和衬套，或本领域已知的任何其他类型的齿轮。

参考图4，第一驱动模块60将用作示例性的驱动模块。第二驱动模块62、第三驱动模块64和第四驱动模块66中的一者或全部可以与第一驱动模块相同。第一驱动模块60包括外壳80，外壳80通过平台构件或支架82可操作地连接到机器人驱动器24。由Z轴线和X轴线限定的支架平面86位于支架82的侧部84上。侧部84与驱动构件88间隔开，驱动构件88与盒68的从动构件90接合。外壳80仅从支架82的侧部84朝前延伸。换句话说，支架82的侧部84紧邻外壳80或者从外壳80向后(沿着-Y轴线)。驱动构件88经常被称为主动轮，并且在本文中将可以互换使用。主动轮88是致动器100的输出齿轮，在主动轮88是驱动盒68中的从动构件90的构件的意义上，主动轮88发挥驱动构件的功能。术语驱动构件、主动轮和输出齿轮在本文中可互换使用。在一种实施方式中，外壳80仅位于支架平面86的最靠近从动构件90的第一侧部上。机器人驱动器24包括外壳，该外壳包括具有纵向开口的底表面92，支架82延伸穿过该开口。驱动模块60位于机器人驱动器外壳的底表面92下方。无菌屏障94可移除地附接到机器人驱动器24，覆盖支架平面86在输出齿轮88远侧的侧部上的底表面92。在一种实施方式中，无菌屏障94可以紧邻支架82在Z轴线方向上从第一较低位置提升到底表面92。在一种实施方式中，无菌屏障94包括在无菌屏障94可操作地固定到机器人驱动器24的底表面92时靠近支架平面86的第一纵向边缘96。参考图4，在一种实施方式中，无菌屏障94包括第二纵向边缘98，其固定到底表面92的一部分。在一种实施方式中，无菌屏障94覆盖底表面92，并且第二纵向边缘98围绕底表面92延伸，并固定到机器人驱动器外壳的第四构件24d。无菌屏障94可以由柔性材料或刚性材料形成。在一种实施方式中，无菌屏障94包括平面部分，该平面部分在垂直于由底表面限定的平面的方向上移动到抵靠底表面92的位置中。参考图4，无菌屏障94将在平行于Z轴线的方向上移动，并且底表面92将平行于由X轴线和Y轴线限定的平面。在一种实施方式中，每个驱动模块在底表面92下方延伸。换句话说，当机器人驱动器处于使用位置时，马达驱动模块内的每个相应马达位于由底表面92和患者限定的平面内。

参考图5、图6和图7，马达102具有沿着马达纵向轴线114的第一长度，该第一长度小于沿着平行于机器人驱动器纵向轴线78的纵向轴线所取的装置模块外壳80的第二纵向长度。参考图5，马达和外壳80的长度是沿着X轴线所取的。在一种实施方式中，马达编码器106、马达外壳112、马达轴108、马达驱动轴齿轮110和齿轮毂144的组合长度完全配合在驱动模块60的外壳80内。在一种实施方式中，马达102、马达外壳112、马达驱动轴108、马达驱动轴齿轮110和齿轮毂144的组合长度位于机器人驱动器外壳的底表面92下方的驱动模块60外壳的部分内。

参考图6、图7和图8，致动器组件100包括马达102和传动系104。如本文所讨论的，传动系104将马达102可操作地联接到驱动模块内的EMD。在一种实施方式中，传动系104改变马达输出的速度、扭矩和/或方向。传动系104的输出方向的改变可以平行于、垂直于或者以其他方式不与马达输出驱动轴108共线。马达102包括从控制站26接收指令以操作马达102的编码器106。在一种实施方式中，马达102是伺服马达，其经由编码器106接收控制信号，编码器106向马达施加功率，直到马达驱动轴108转动到由位置传感器确定的精确位置。马达102包括马达驱动轴108。马达102包括马达外壳112，马达驱动轴108延伸穿过该外壳。马达驱动轴齿轮110紧邻马达外壳112的近端可操作地联接到马达驱动轴108。在一种实施方式中，马达驱动轴齿轮110是正齿轮。在一种实施方式中，马达102、马达外壳112和马达驱动轴108具有平行于机器人驱动器24的纵向轴线78的纵向轴线114。传动系104还包括第二轴116，其具有平行于马达102的马达驱动轴108的纵向轴线118。第二轴116的近端邻近于马达驱动轴108的近端。第二齿轮120固定到第二轴116的近端。第二齿轮120与马达驱动轴齿轮110相互作用。在一种实施方式中，马达驱动轴齿轮110和第二齿轮120是正齿轮。

参考图9，第二轴116的纵向轴线118偏离纵向轴线114，使得纵向轴线114和纵向轴线118之间的线与Y轴线成大约三度角。然而，也可以考虑其他角度偏离。在一种实施方式中，角度偏离在1度和10度之间。马达驱动轴齿轮110的外圆周和驱动模块60的外壳80之间的更大间隙的角度偏离。

蜗杆齿轮122固定到第二轴116或者是第二轴116的一部分，并且驱动蜗轮124。蜗轮124围绕偏离并垂直于纵向轴线118的轴线旋转。蜗轮124被固定到在平行于Y轴线的方向上延伸的蜗轮轴126。输出齿轮88固定到蜗轮轴126。在一种实施方式中，蜗轮轴126固定到输出齿轮88或者与输出齿轮88成一体。在一种实施方式中，输出齿轮88是被接收在从动构件90中的主动轮或齿轮构件，从动构件90具有接收和/或与输出齿轮88的齿啮合的空腔。在一种实施方式中，从动构件90包括与装置上适配器142上的齿轮174相互作用的齿轮部分128。在一种实施方式中，输出齿轮88是驱动盒68中的从动构件90的齿轮。然而，从动构件90可直接固定到装置上适配器142，该适配器142可释放地将细长EMD固定到其上。

参考图7，马达支架132通过多个紧固件136连接到马达102的近端134。注意，如本文使用的术语“近侧”和“远侧”指的是当所讨论的特征在机器人驱动器24中处于使用位置时该特征的取向。马达支架132用紧固件140固定到蜗杆齿轮外壳138。马达驱动轴齿轮110连接到马达驱动轴108的近端。在一种实施方式中，马达驱动轴108是带键的，并且装配到马达驱动轴齿轮110的主体中的对应带键开口中。蜗杆齿轮外壳138包括接收第二轴116的第一开口139和接收蜗轮124的第二开口141。马达驱动轴齿轮110包括齿轮毂144，其接收马达驱动轴108的近侧部分。在一种实施方式中，固定螺钉将齿轮毂144固定到马达驱动轴108的近端。第二轴116在蜗杆齿轮外壳138内围绕第一轴承146和第二轴承148自由旋转。在一个实施方式中，垫圈150定位在第一轴承146和蜗杆齿轮122的中间。在一种实施方式中，垫圈150是贝氏碟形弹簧。在其他实施方式中，垫圈150可以是向蜗杆轴提供预装载力的任何种类的弹簧。端盖152通过多个紧固件151附接到蜗杆齿轮外壳138。第二轴116在端盖152和第二齿轮120的齿轮毂156之间旋转地固持蜗杆齿轮外壳138内。齿轮毂156通过定位螺钉或本领域已知的将齿轮外壳固定到轴的其他已知方法(包括但不限于摩擦配合)固定到第二轴116的近侧部分。

蜗轮轴126在第一轴承158和第二轴承160的支撑下旋转地固定到蜗杆齿轮外壳138。轴承保持器162相对于蜗杆齿轮外壳138定位第二轴承160。轴承盖164用紧固件166固定到蜗轮轴126。弹簧168用于向附接在蜗轮124的主动轮轴126提供预载荷。弹簧168向轴承158和轴承160提供预载荷。在一种实施方式中，弹簧168还发挥碟形弹簧垫圈的功能。

蜗杆齿轮122在纵向轴线118上定位在蜗轮轴126上，纵向轴线118偏离马达纵向轴线114。蜗杆齿轮122定位成偏离马达外壳112，并且位于马达外壳112的近端134和远端170之间。蜗轮轴126和输出齿轮88偏离马达102的纵向轴线118，并且位于马达外壳112的近端134和远端170之间。在一种实施方式中，整个马达、蜗杆齿轮和蜗轮完全包含在驱动模块的外壳内。在一种实施方式中，马达沿着纵向轴线114定位在驱动模块60内，该纵向轴线114偏离并垂直于驱动齿轮纵向轴线172的方向。在一种实施方式中，马达102的纵向轴线114位于这样的平面内，即该平面位于支架平面86内或平行于支架平面86。在一种实施方式中，外壳80的底表面92限定底表面平面，该底表面平面与如图所示的X轴线和Y轴线共面或者平行于由X轴线和Y轴线限定的平面或者是由X轴线和Y轴线限定的平面。支架平面86垂直于底表面平面。马达102的共纵向轴线114位于一平面内或平行于支架平面86。输出齿轮88围绕垂直于支架平面86的蜗轮轴126旋转。

参照图10-12，装置上适配器142包括由从动齿轮90旋转的齿轮174。在一种实施方式中，齿轮174是由从动构件90旋转的斜齿轮。在一种实施方式中，齿轮174是由输出齿轮88直接驱动的从动齿轮。在一种实施方式中，装置上适配器142包括具有第一部分178和第二部分180的夹头176，该夹头176可以绕纵向轴线184手动旋转，该纵向轴线184纵向地延伸穿过夹头176、装置上适配器142。在一种实施方式中，导丝182或其他EMD可释放地固定到夹头176。换句话说，夹头176具有EMD固定到夹头的位置和EMD不固定到夹头的第二非固定位置。在一种实施方式中，夹头176的第一部分178可操作地连接到致动器100。夹头176的第二部分180可相对于夹头176的第一部分178移动。在一种实施方式中，第一部分178绕夹头176的纵向轴线在第一方向上旋转，以将导丝182固定到夹头176，使得第一部分178通过致动器组件100的旋转也旋转导丝182。装置模块32a沿着机器人驱动器纵向轴线78的进一步移动将沿着平行于纵向轴线78或机器人驱动器24并偏离纵向轴线78或机器人驱动器24的EMD纵向轴线移动导丝182。在一种实施方式中，夹头176的第二部分180从夹头176的第一部分178在近侧方向上延伸。在一种实施方式中，夹头176的第二部分180的近端从第二部分180在近侧方向上延伸。在一种实施方式中，夹头176的部分180的近端可由用户自由抓住，并且没有任何当夹头176处于盒68中的使用位置时将会阻碍用户抓握和操纵180的盒外壳结构。在操作中，夹头176从盒外部的外部位置放置到使用位置，在使用位置中，夹头相对于盒旋转并沿着纵向轴线184线性移动。换句话说，当机器人驱动器旋转并平移EMD时，夹头的使用位置大致如本文所述。

图10-12示意性地示出了装置上适配器和夹头176。在PCT国际公开号WO 2021/011533(‘533公开)中公开了装置上适配器和各种夹头设计的示例，该文献在上文全文引入作为参考。参考图13，在‘533公开中公开的并且在‘533公开的图6A中示出的夹头400，第一构件402(螺母)沿着和/或围绕第二构件404(夹头主体)的纵向轴线406移动，以夹紧第三构件405(卡盘)内的细长医疗装置的轴，诸如导丝。螺母402在螺纹部分407处与夹头主体404螺纹地接合。螺母402手动拧在夹头主体404上，以夹紧和松开细长医疗装置的轴。夹头400提供夹头及其操作的一个示例。虽然在一种实施方式中夹头176的一般操作类似于夹头400的操作，但是当夹头176在盒68内处于使用位置时，如本文所述的被手动旋转的夹头176的第二部分180定位在第一部分178的近侧。当夹头176在盒68内处于使用位置时，固定到第一部分178的齿轮174在第二部分180远侧。在‘533公开文本中公开的、本领域已知的或在下文中发明的其他类型的夹头可以与本文公开的实施例和实施方式结合使用。在一种实施方式中，盖子188从打开位置到关闭的使用位置枢转地附接到盒68。当盖子188处于关闭的使用位置时，夹头176的第二部分180可接近以由用户手动操纵。

参照图11A，在盒68中有足够的间隙，以允许用户抓住夹头176的第二部分180，并围绕纵向轴线184旋转第二部分180，从而将导丝182固定到其上或从其释放。由用户施加到第二部分180的扭矩将向传动系104提供扭矩，这会导致传动系104的反向驱动。蜗杆齿轮防止传动系104的反向驱动，并在两个旋转方向上抵抗用户施加到夹头176的扭矩而充当制动器。传动系104的反向驱动需要传动系104内的特征(诸如齿轮)的运动，而无需来自编码器106的指令。传动系104内的蜗杆齿轮122防止传动系104内的齿轮反向驱动。在一种实施方式中，当EMD 182被固定到夹头176和不固定到夹头176时，传动系104提供反向驱动，以抵抗由用户施加到处于夹头使用位置的夹头176的手动扭矩。在一种实施方式中，装置模块不包括单独的制动机构，以防止在施加手动力以将EMD固定或不固定到夹头时传动系104反向驱动，因为蜗杆齿轮122防止力的反向驱动。在一种实施方式中，提供了单独的制动构件，以在手动施加扭矩以将EMD固定到夹头或不固定夹头期间锁定传动系104以防移动。在一种实施方式中，离合器(未示出)定位在传动系104和夹头176之间，使得用户可能够选择他们是否想要防止反向驱动。

夹头176是将EMD 182的轴部分可释放地固定到其上的装置。如本文更详细描述的，夹头176夹紧EMD 182的轴，使得整个夹头176围绕或沿着其纵向轴线184的旋转和/或平移导致EMD 182的轴的被夹紧部分的相同旋转和/或平移。在一个实施例中，夹头176可以是单个模制部件，其具有限定内部路径的主体，EMD 182的轴的一部分可以通过该内部路径固定。如本文所述，EMD 182的轴定位在夹头的内部路径中并且被夹紧在其中。EMD 182的轴可以径向装载或轴向装载到夹头的内部路径中。径向装载也可被称为侧部装载或侧向装载的，因为EMD的轴通过夹头主体的纵向侧部(即夹头主体从夹头主体的近端延伸到远端的侧部)被装载到夹头176中。径向装载、侧部装载或侧向装载与轴向装载相反，在轴向装载中，通过首先将轴的自由端插入夹头内部通道的近侧或远侧开口中，将轴部分装载到内部通道中。在一个实施例中，夹头176包括相对于彼此移动的至少两个构件，以将EMD的轴部分可释放地固定到这两个构件中的至少一个。在一个实施例中，一起操作的两个构件提供了机械优势，该机械优势增加了可从夹头主体传递到EMD的轴的扭矩和/或力，而EMD的轴不会相对于夹头主体移动。使用夹头的EMD上的夹紧力可以大于致动夹紧所需的力。当EMD的轴被夹紧时，它被固定，使得在EMD手术的可接受的操作参数期间，存在夹头和EMD的相对运动。

尽管已经参考示例实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所限定主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。例如，尽管不同的示例性实施例可能已经被描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但是可以设想，所描述的特征可以在所描述的示例性实施例中或在其他替代性实施例中彼此互换或替代性地彼此组合。所描述的本公开显然旨在尽可能宽泛。例如，除非特别指出，否则列举单个特定元素的定义也涵盖多个这样的特定元素。

Claims (20)

1.一种EMD驱动系统，包括：

具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器；

能够沿所述机器人驱动器纵向轴线移动的装置模块，所述装置模块包括马达，所述马达具有基本平行于所述机器人驱动器纵向轴线的马达轴；和

将所述马达轴联接到从动构件的传动系，所述从动构件配置成围绕EMD纵向轴线旋转细长医疗装置。

2.根据权利要求1所述的EMD驱动系统，其中，所述马达沿马达纵向轴线具有的第一长度小于所述装置模块沿平行于所述机器人驱动器纵向轴线的纵向轴线所取的第二纵向长度。

3.根据权利要求1所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系包括驱动齿轮，所述驱动齿轮绕垂直于所述马达轴的马达纵向轴线的轴线旋转，所述驱动齿轮与所述从动构件可移除地接合。

4.根据权利要求1所述的EMD驱动系统，还包括从所述机器人驱动器延伸的平台构件，所述平台构件沿所述机器人驱动器纵向轴线移动所述装置模块，所述装置模块仅从所述平台构件的第一侧部延伸。

5.根据权利要求1所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系包括蜗杆齿轮和蜗轮。

6.根据权利要求5所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系包括平行于所述马达轴的中间轴，所述中间轴使所述蜗杆齿轮旋转，并且所述蜗杆齿轮位于所述马达的近端和所述马达的远端中间。

7.根据权利要求3所述的EMD驱动系统，还包括夹头，所述夹头在夹头使用位置和夹头外部位置之间可移除地接收在所述装置模块内，所述夹头在所述夹头使用位置中能够在第一固定位置和第二非固定位置之间手动调节，所述第一固定位置将EMD固定到所述夹头，在所述第二非固定位置中，所述EMD不固定到所述夹头。

8.根据权利要求7所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系围绕夹头纵向轴线旋转所述夹头，当所述EMD固定到所述夹头时，所述传动系旋转所述EMD。

9.根据权利要求8所述的EMD驱动系统，其中，所述装置模块包括驱动模块和可移除地联接到所述驱动模块的盒，所述驱动模块包括支撑所述马达和所述驱动齿轮的外壳，所述盒包括所述从动构件，并可移除地接收所述夹头和所述EMD。

10.根据权利要求9所述的EMD驱动系统，其中，所述夹头包括第一部分和第二部分，所述第一部分能够操作地连接到所述传动系，所述第二部分能够由用户相对于所述第一部分移动以将所述EMD固定到所述夹头和不固定到所述夹头，其中，当所述夹头处于使用位置时，所述第二部分在所述第一部分近侧。

11.根据权利要求7所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系响应于施加到所述夹头以在所述第一固定位置和所述第二非固定位置之间调节所述夹头的力而防止反向驱动。

12.根据权利要求7所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系围绕所述夹头的纵向轴线旋转所述夹头，当所述EMD固定到所述夹头时，所述传动系旋转所述EMD。

13.根据权利要求7所述的EMD，其中，所述夹头包括与所述从动构件可操作地接合的齿轮，以及当所述夹头处于所述夹头使用位置时由用户操纵的近侧部分。

14.一种EMD驱动系统，包括：

具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器，所述机器人驱动器具有外壳，所述外壳包括在机器人驱动器使用位置中最靠近患者的底表面；

驱动模块，其能够沿所述机器人驱动器纵向轴线移动，所述驱动模块从所述机器人驱动器延伸，具有支架，所述支架限定沿所述机器人驱动器纵向轴线延伸并垂直于所述底表面延伸的驱动平面，所述驱动模块仅从所述驱动平面的一个侧部延伸，所述驱动模块包括马达和传动系，所述传动系将所述马达可操作地联接到所述驱动模块内的EMD；和

无菌屏障，其在与所述驱动平面的所述一个侧部相对的所述驱动平面的第二侧部上可移除地附接到所述机器人驱动器的底表面。

15.根据权利要求14所述的EMD驱动系统，其中，所述马达包括驱动轴，所述驱动轴具有与所述驱动平面平行的纵向轴线。

16.根据权利要求15所述的EMD驱动系统，还包括可移除地附接到所述驱动模块的盒和夹头，所述夹头在夹头外部位置和夹头使用位置之间可移除地接收在所述盒内，所述夹头的一部分可操作地连接到所述传动系。

17.根据权利要求16所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系包括蜗杆齿轮，当所述夹头在所述夹头使用位置中可在将所述EMD固定到所述夹头的第一固定位置和所述EMD不固定到所述夹头的第二非固定位置之间手动调节时，所述蜗杆齿轮防止所述传动系的反向驱动。

18.一种EMD驱动系统，包括：

具有机器人驱动器纵向轴线的机器人驱动器；

能够沿所述机器人驱动器纵向轴线移动的装置模块，所述装置模块包括具有马达轴的马达；和

传动系，其将所述马达轴联接到从动构件，所述从动构件被配置成使细长医疗装置围绕EMD纵向轴线旋转，所述传动系包括蜗杆齿轮，当力从EMD施加到所述传动系时，所述蜗杆齿轮防止所述传动系的反向驱动。

19.根据权利要求18所述的EMD驱动系统，其中，所述马达轴的马达纵向轴线平行于所述机器人驱动器纵向轴线。

20.根据权利要求19所述的EMD驱动系统，其中，所述传动系包括平行于所述马达轴延伸的中间轴，所述蜗杆齿轮定位在所述中间轴上，所述从动构件围绕与所述马达纵向轴线和所述中间轴的纵向轴线间隔开并垂直的轴线旋转；并且其中，所述蜗杆齿轮定位在所述中间轴上。