CN219700106U - 一种用于指示机器人驱动器控制一个或多个伸长医疗设备(emd)的系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于指示机器人驱动器控制一个或多个伸长医疗设备(EMD)的系统,包括机器人驱动器,该机器人驱动器包括多个盒,每个盒用于移动装载在其中的伸长医疗设备(EMD),以及用于向机器人驱动器发布指令的输入模块。输入模块包括第一两个或更多选择按钮以选择装载在多个盒中的相应盒中的第一两个或更多EMD,第一控制可致动以引起向机器人驱动器发布指令以同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个,以及第二控制可致动以引起向机器人驱动器发布指令以同时旋转第一两个或更多EMD中的每个。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年8月2日提交的美国临时专利申请第63/203,845号的优先权,其内容出于所有目的通过引用并入本文中。
技术领域
实施例总体上涉及机器人医疗程序(procedure)系统的领域并且特别地涉及用于在机器人介入医疗程序中的机器人控制一个或多个伸长(elongated)医疗设备的移动的系统、装置和方法。
背景技术
如本文所用,术语伸长医疗设备(EMD)指但不限于导管(例如,引导导管、微导管、球囊/支架导管)、基于线的设备(例如,导线(guidewire)、栓塞线圈、支架取回器等),以及包括这些的任意组合的医疗设备。基于线的设备包括但不限于导线、微线、用于栓塞线圈的近端推动器、支架取回器、自扩张支架和分流器。通常,基于线的伸长医疗设备(EMD)在其近端终端端部处没有集线器(hub)或手柄。
导管和其他EMD可在微创医疗程序期间使用,用于各种血管系统的疾病的诊断和/或治疗,包括神经血管介入(NVI),也称为神经介入手术(surgery)、经皮冠状动脉(coronary)(PCI)和外周血管介入(PVI)。这些程序通常涉及导航导线穿过脉管系统并且经由导线将导管推进到脉管系统中以递送治疗。
导管插入程序通过使用标准经皮技术利用引入器护套(introducer sheath)获得对诸如动脉或静脉之类的适当血管的访问而开始。通过引入器护套,护套或引导导管然后通过诊断导线推进到主要位置,诸如用于NVI的颈内动脉、用于PCI的冠状动脉口(ostium)或用于PVI的股浅动脉。然后将适用于脉管系统的导线导航通过护套或引导导管到达脉管系统中的目标位置。在某些情况下,诸如在存在曲折解剖结构(anatomy)的情况下,将支撑导管或微导管在导线之上插入以帮助导航导线。
医生或操作者可以使用成像系统(例如荧光镜)来获得对比度增强的图像,用作脉管系统的路线图,以将导线或导管导航到目标位置,例如病变。在医生递送导线或导管时还获得对比度增强图像,使得医生可以验证设备正在沿着正确的路径移动到目标位置。在使用荧光镜检查术观察解剖结构时,医生操纵导线或导管的近端以将远端尖端朝向病变或目标解剖位置引导到的适当血管中并避免推进到侧枝(side branches)中。
已经开发了基于机器人导管的程序系统,该系统可用于帮助医生执行导管插入程序,诸如例如NVI、PCI和PVI。NVI程序的示例包括动脉瘤的线圈(coil)栓塞、动静脉畸形的液体栓塞和急性缺血性卒中的场合中的大血管闭塞(occlusion)的机械血栓切除术。在NVI程序中,医生使用机器人系统通过控制神经血管导线和微导管的操纵来获得目标病变访问,以递送治疗来恢复正常血流。目标访问由护套或引导导管使能,但也可能需要中间导管用于更多的远端区域或者为微导管和导线提供足够的支撑。根据病变和治疗的类型,导线的远端尖端被导航进入或经过病变。为了治疗动脉瘤,将微导管推进到病变中并移除导线,并通过微导管将若干栓塞线圈部署到动脉瘤中并用于阻塞血液流入动脉瘤中。为了治疗动静脉畸形,经由微导管将液体栓塞注入畸形中。可以通过抽吸和/或使用支架取回器来实现机械血栓切除术以治疗血管闭塞。根据凝块的位置,抽吸通过抽吸导管或通过用于较小的动脉的微导管完成。一旦抽吸导管位于病变处,就施加负压以通过导管去除凝块。替代地,可以通过通过微导管部署支架取回器来去除凝块。一旦凝块已经被整合到支架取回器中,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线来获得病变访问,以递送治疗并恢复正常血流。访问是通过将引导导管安置在冠状动脉口中使能的。导线的远端尖端被导航通过病变,并且对于复杂的解剖结构,可以使用微导管为导线提供足够的支撑。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术(stenting)之前进行准备,通过递送用于预扩张病变的球囊,或通过使用例如激光或旋转斑块切除术(atherectomy))导管和导线上的球囊执行斑块切除术。可以通过使用成像导管或分数流量储备(fractional flow reserve)(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递送治疗并使用类似于NVI的技术恢复血流。导线的远端尖端被导航通过病变,并且可以使用微导管为复杂解剖结构的导线提供足够的支撑。通过向病变递送和部署支架或球囊来恢复血流。与PCI一样,也可以使用病变准备和诊断成像。
当需要在导管或导线的远端处的支撑时,例如,来导航弯曲或钙化的脉管系统、到达远端解剖位置或跨过硬病变,可以使用线上(over-the-wire)(OTW)导管或同轴系统。OTW导管包括用于延伸导管全长的导线的内腔(lumen)。这提供了相对稳定的系统,因为导线沿整个长度被支撑。然而,与快速更换导管相比,该系统具有一些缺点,包括较高的摩擦力和较长的总长度。
在执行血管介入程序时,操作者通常使用在控制站处提供的控制的集合,以便控制机器人系统根据需要移动每个导管或线。每个控制通常被配置为控制具备设备,或以具体方式移动导管或线。
此类控制通常需要操作者用一个手指(digit)按压并保持设备选择按钮,同时用其他手指操纵其他控制。随着同时控制下的EMD数量的增加,即使不是不可能,这些同时操作也变得困难。例如,控制四个不同的EMD需要用一只手的所有四个手指按压相应的选择按钮。
如果采用连续激活,则上述问题加重。连续激活是安全特征,其需要来自操作者肯定指示:运动是预期的。该指示通常通过手指操纵的“锚栓(deadman)”开关提供,为了EMD移动发生,其必须被按压并且因此该开关需要又一操作者手指的同时可用性。
常规控制站提出的物理挑战可能导致难以准确控制EMD的移动和定位。EMD的任何非预期的意外运动都可能对患者或对EMD引起损害。
一些系统包括人体工程学手柄,控制布置在其上或附近。尽管这样的手柄可能很吸引人并且握起来很舒服,但是由手柄规定的“初始位置(home position)”将控制的放置限制在当手放在手柄上时手指可以访问的直接区域(immediate area)。否则,此类系统需要操作者定期释放手柄并移动一只或两只手来访问位于其他地方的控制。此外,这种系统通常被配置为有利于惯用右手的操作者。
如下系统是期望的:在机器人血管介入期间提供对多个EMD的精确和安全控制并且是直观的、易于使用和/或可扩展的。
实用新型内容
根据第一方面,提供一种用于指示机器人驱动器控制一个或多个伸长医疗设备(EMD)的系统。所述系统包括:第一两个或更多选择按钮,以选择第一两个或更多EMD;第一控制,可致动以引起向机器人驱动器发布指令来同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个;和第二控制,可致动以引起向机器人驱动器发布指令来同时旋转第一两个或更多EMD中的每个。
附图说明
结合附图考虑,从以下详细描述中实施例将得到更充分的理解,其中附图标记指代相同的部分,其中:
图1是根据一些实施例的示例性基于导管的程序系统的透视图;
图2是根据一些实施例的示例性基于导管的程序系统的示意性框图;
图3是根据一些实施例的用于基于导管的程序系统的机器人驱动器(drive)的透视图;
图4是根据一些实施例的用于基于导管的程序系统的输入模块的视图;
图5A是根据一些实施例的用于基于导管的程序系统的输入模块的视图;
图5B是根据一些实施例的用于基于导管的程序系统的输入模块的视图;
图6是根据一些实施例的用于基于导管的程序系统的输入模块的视图;
图7是根据一些实施例的与用于基于导管的程序系统的输入模块结合使用的控制站用户接口的视图;
图8是根据一些实施例的与用于基于导管的程序系统的输入模块结合使用的控制站用户接口的视图;
图9是根据一些实施例的与用于基于导管的程序系统的输入模块结合使用的控制站用户接口的视图;
图10是根据一些实施例的与用于基于导管的程序系统的输入模块结合使用的控制站用户接口的视图;
图11是根据一些实施例的与用于基于导管的程序系统的输入模块结合使用的控制站用户接口的视图;和
图12是根据一些实施例的与用于基于导管的程序系统的输入模块结合使用的控制站用户接口的视图。
具体实施方式
提供以下描述以使本领域的任何人能够制造和使用所描述的实施例。然而,各种修改对于本领域技术人员来说将是容易清楚的。
一些实施例促进一个或多个(例如,多达四个)EMD的选择和同时控制。通过允许同时控制一个或多个EMD,而不同时按压一个或多个设备选择按钮,可以更容易地在双手之间共享任务,减少负担和压力。此外,连续激活可以与EMD选择解耦合以增加访问的便利性和使用的便利性。
实施例还可以提供位置控制(线性或旋转)和速度控制,以如下的方式布置,使得经由不同的控制模态(例如,经由滚轮提供一种类型的控制并且经由按钮对提供其他类型的控制),每个类型对于操作者是直观可用的。实施例可以同时提供至少两个设备在相对方向上的线性移动。
根据一些实施例的输入模块关于操作者的手应该如何定位不如“基于抓握”的输入模块具有约定俗成性(prescriptive)。由于没有提供特定的“初始位置”,因此手在输入模块的控制之上的移动可能比其他方式更流畅。
根据一些实施例,输入模块的控制在其左侧和右侧之间的布置和功能上是镜像的。这样的输入模块同样适用于惯用右手和惯用左手的操作者。此外,这样的布置可能本质上是直观的并且与比交替布置更短的学习曲线相关联。
一些实施例还促进防止程序期间可能引起血管损害、EMD损害或任何其他损害的EMD运动。例如,一些实施例允许锁定一个或多个EMD,使得无论操作者经由输入模块发起任何命令,EMD都不能线性移动。类似地,一个或多个EMD也可被锁定或交替地被锁定,使得一个或多个EMD不能被旋转。
图1是根据一些实施例的示例性基于导管的程序系统10的透视图。基于导管的程序系统10可用于执行基于导管的医疗程序,诸如经皮介入程序,诸如PCI(例如,治疗STEMI)、NVI(例如,治疗紧急大血管闭塞(ELVO))和PVI(例如,用于严重肢体缺血(CLI))。基于导管的医疗程序可能包括诊断导管插入程序,在此期间使用一个或多个导管或其他伸长医疗设备(EMD)来帮助诊断患者的疾病。例如,在基于导管的诊断程序的一个实施例期间,造影剂通过导管被注入到一个或多个动脉中,并且当造影剂驻留在其中时采集患者的脉管系统的图像。
基于导管的医疗程序还可能包括基于导管的治疗程序(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、动脉瘤的治疗等),在此期间,导管(或其他EMD)用于治疗疾病。治疗过程可以通过包括附属设备54(如图2中所示)来增强,诸如例如血管内超声(IVUS)、光学相干断层摄影术(OCT)、分数流量储备(FFR)等。然而,请注意,本领域技术人员将认识到,可以基于要执行的程序的类型来选择某些特定的经皮介入设备或部件(例如,导线的类型、导管的类型等)。基于导管的程序系统10可以执行任何数量的基于导管的医疗程序,只需稍作调整以适应将在程序中使用的特定经皮介入设备。
基于导管的程序系统10除了其他元件之外包括床边单元20和控制站26。床边单元20包括机器人驱动器24和定位系统22,它们位于患者12附近。患者12是支撑在患者台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、关节臂、支持物(holder)等。定位系统22可以以其一端附接到例如患者台18上的轨道、基部或推车(cart)。定位系统22的另一端附接到机器人驱动器24。定位系统22可以被移开(连同机器人驱动器24)以虑及将患者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就可用于相对于患者12落位(situate)或定位机器人驱动器24以用于该过程。在一些实施例中,患者台18由固定到地板和/或地面的基座17可操作地支撑。病床18能够相对于基座17以多个自由度移动,例如滚动、俯仰和偏航。床边单元20还可以包括控制和显示器46(如图2中所示)。例如,控制和显示器可以位于机器人驱动器24的外壳上。
术语前面(front)将指机器人驱动器24面向患者12并背离定位系统22的一侧,而术语后面(rear)是指机器人驱动器24最靠近定位系统22的一侧。术语顶部、向上和上部是指背离重力方向的大致方向,并且术语底部、向下和下部是指在重力方向上的大致方向。
通常,机器人驱动器24可以配备有适当的经皮介入设备和附件48(如图2中所示)(例如,导线、包括球囊导管的各种类型的导管、支架递送系统、支架取回器、栓塞线圈、液体栓塞、抽吸泵、递送造影剂的设备、药物、止血阀适配器、注射器(syringes)、旋塞阀(stopcocks)、充气设备等),以允许用户或操作者11通过操作如本文描述的控制系统的各种控制经由机器人系统来执行基于导管的医疗程序,控制系统的各种控制诸如是位于控制站26处的控制和输入模块。床边单元20,并且特别是机器人驱动器24,可以包括任何数量的部件和/或部件的组合以为床边单元20通过本文描述的功能性。控制站26处的用户或操作者11在本文中被称为控制站用户、控制站操作者、用户或操作者。床边单元20处的用户或操作者被称为床边单元用户、患者边操作者或床边单元操作者。
机器人驱动器24包括多个设备模块32a-d,其安装到轨道或线性构件60(如图3中所示)。轨道或线性构件60引导和支撑设备模块。设备模块32a-d中的每个可用于驱动器EMD,诸如导管或导线。例如,机器人驱动器24可用于将导线自动馈送到诊断导管中和患者12的动脉中的引导导管中。一个或多个设备,诸如EMD,经由例如引入器护套在插入点16处进入患者12的身体(例如,血管)。
床边单元20与控制站26通信,允许由控制站26的控制生成的信号无线地或经由硬线传输到床边单元20,以控制床边单元20的各种功能,包括机器人驱动器24的功能。如下所述,控制站26可以包括控制计算系统34(如图2中所示)或通过控制计算系统34耦合到床边单元20。床边单元20还可以提供反馈信号(例如,负载、速度、操作条件、警告信号、错误代码等)到控制站26、控制计算系统34(图2中所示)或两者。控制计算系统34和基于导管的程序系统10的各种部件之间的通信可以经由通信链路提供,该通信链路可以是无线连接、线缆连接或能够允许在部件之间发生通信的任何其他手段。
术语本地用于指代患者12和床边单元20的位置。导管程序系统10可由本地站点处的控制站26、远程站点处的控制站26或本地控制站26和远程控制站26两者同时操作。在本地站点处,用户或操作者11和控制站26位于与患者12和床边单元20相同的房间或相邻的房间中。如本文所用,本地站点是床边单元20和患者12或对象(subject)(例如,动物或尸体)的位置并且远程站点是用户或操作者11和用于远程控制床边单元20的控制站26的位置。术语远程用于指对本地站点处的床边单元20和/或患者12不具有物理访问的位置。
在一些实施例中,远程站点和本地(患者)站点彼此远离,例如,相同建筑物中的不同房间中、相同城市中的不同建筑物、不同城市或其他不同位置,在那里,远程站点对本地站点处的床边单元20和/或患者12不具有物理访问。
控制站26包括输入模块28,输入模块28包括控制,根据一些实施例被配置为接收用于控制机器人驱动器24和/或基于导管的程序系统10的各种其他部件或系统的用户操纵。在所示的实施例中,控制站26允许用户或操作者11控制床边单元20以执行基于导管的医疗程序。例如,输入模块28可以被配置为使床边单元20使用与机器人驱动器24对接的EMD来执行各种任务(例如,推进、缩回或旋转导线,推进、缩回或旋转导管,对位于导管上的球囊充气或放气、定位和/或部署支架、定位和/或部署支架取回器、定位和/或部署线圈、将造影剂注入导管中、将液体栓塞注入导管中、将药物或盐水注入导管中,在导管上抽吸,或执行可能作为基于导管的医疗程序的部分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响应于对输入模块28的控制的用户操纵而引起包括EMD的床边单元20的部件的运动(例如,轴向和旋转运动)。
输入模块28可以包括如下所述的设备选择按钮,以允许操作者11选择经由对输入模块28的输入控制的用户操纵来控制当前装载到机器人驱动器24中的EMD中的哪个。自动移动按钮可以用于使能基于导管的程序系统10可以在EMD上执行的算法移动,而没有来自用户或操作者11的直接命令。
输入模块28还可以包括气囊或支架控制,其被配置为指示气囊的充气或放气和/或支架的部署。输入模块28可以包括专用于指示控制一个或多个特定部件的一个或多个按钮、滚轮、拇指旋钮、操纵杆、触摸屏等。此外,一个或多个触摸屏可以显示一个或多个图标(未示出),该一个或多个图标呈现输入模块28或基于导管的程序系统10的各种部件的相对位置。这样一个或多个触摸屏可以呈现用户接口,用于指定和/或呈现输入模块28和一个或多个功能的控制的配置,一个或多个功能包括但不限于线性和/或旋转锁定功能。
控制站26可以包括显示器30。在一些实施例中,控制站26可以包括两个或更多显示器30。显示器30可以被配置为向位于控制站26处的用户或操作者11显示信息或患者特定数据。例如,显示器30可以被配置为显示图像数据(例如,X射线图像、MRI图像、CT图像、超声图像等)、血液动力学数据(例如,血压、心率等)、患者记录信息(例如,病史、年龄、体重等)、病变或治疗评估数据(例如,IVUS、OCT、FFR等)。此外,显示器30可以被配置为显示程序特定信息(例如,程序检查表、建议、程序的持续时间、导管或导线位置、递送的药物或造影剂的体积等)。此外,显示器30可以被配置为显示信息以提供与控制计算系统34(图2中所示)相关联的功能性。显示器30可以包括触摸屏能力以提供系统的一些用户输入能力。
基于导管的程序系统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程序结合使用的任何医疗成像系统(例如,非数字X射线、数字X-射线、CT、MRI、超声等)。在示例性实施例中,成像系统14是与控制站26通信的数字X射线成像设备。在一个实施例中,成像系统14可以包括C臂(图1中所示),其允许成像系统14部分或完全地围绕患者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(sagittal)视图、尾(caudal)视图、前后视图等)。在一个实施例中,成像系统14是荧光镜检查系统,包括具有X射线源13和检测器15的C臂,也称为图像增强器。
成像系统14可以被配置为在程序期间采集患者12的适当区域的X射线图像。例如,成像系统14可以被配置为采集头部的一个或多个X射线图像以诊断神经血管状况。成像系统14还可被配置为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),以帮助控制站26的操作者11在程序期间正确定位导线、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30上以允许用户或者操作者11准确地将引导导管或导线移动到适当的位置。
为了明确方向,引入了带有X、Y和Z轴的直角坐标系。正X轴定向在纵向(轴向)远端方向上,即,在从近端到远端的方向上,换句话说,从近端到远端方向。Y轴和Z轴在X轴的横断平面内,正Z轴向上定向,即在与重力相反的方向上,并且Y轴由右手定则自动确定。
图2是根据示例性实施例的基于导管的程序系统10的框图。导管程序系统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26(图1中所示)的部分。控制计算系统34通常可以包括适合于为基于导管的程序系统10提供本文所述的各种功能性的计算机处理单元。例如,控制计算系统34可以是嵌入式系统、专用电路、编程有本文描述的功能性的通用系统等。控制计算系统34与床边单元20、控制站38、附加通信系统通信40(例如,远程呈现系统和患者传感器56(例如,心电图(ECG)设备、脑电图(EEG)设备、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34还与成像系统14、患者台18、附加医疗系统50、造影注射系统52和附属设备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制和显示器46。如上所述,附加的控制和显示器可以位于机器人驱动器24的外壳上。介入设备和附件48(例如,导线、导管等)对接到床边系统20。在一些实施例中,介入设备和附件48可以包括专门的设备(例如,IVUS导管、OCT导管、FFR线、用于造影的诊断导管等),其对接到它们各自的附属设备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被配置为基于对控制站26的输入模块28的控制的用于操纵和/或基于控制计算系统34可访问的信息来接收和生成控制信号,使得可以使用基于导管的程序系统10执行医疗程序。
基于导管的程序系统10可以被连接或配置为包括未明确示出的任何其他系统和/或设备。例如,基于导管的程序系统10可以包括图像处理引擎、数据存储装置和存档系统、自动球囊和/或支架充气系统、药物注射系统、药物跟踪和/或记录系统、用户日志、加密系统、限制对基于导管的程序系统10的访问或使用的系统等。
图3是根据一些实施例的用于基于导管的程序系统10的机器人驱动器24的透视图。实施例不限于图3的机器人驱动器24。图3的机器人驱动器24包括耦合到线性构件60的多个设备模块32a-d。每个设备模块32a-d经由可移动地安装到线性构件60的台(stage)62a-d耦合到线性构件60。设备模块32a-d可以使用诸如偏移托架(bracket)78a-d之类的连接器连接到台62a-d。在另一个实施例中,设备模块32a-d直接安装到台62a-d。
每个台62a-d可以被独立地致动以沿着线性构件60线性移动。因此,每个台62a-d(以及耦合到台62a-d的对应设备模块32a-d)可以独立地相对于彼此和线性构件60移动。驱动机构用于致动每个台62a-d。在图3中所示的实施例中,驱动机构包括耦合到每个台62a-d的独立台平移电机64a-d和台驱动机构76,例如,经由旋转螺母(nut)的导螺杆(leadscrew)、经由小齿轮的齿条、经由小齿轮或滑轮(pulley)的带、经由链轮齿(sprocket)的链条或台平移电机64a-d本身可以是线性电机。在一些实施例中,台驱动机构76可以是这些机构的组合,例如,每个台62a-d可以采用不同类型的台驱动机构。在台驱动机构是导螺杆和旋转螺母的一些实施例中,导螺杆可以旋转并且每个台62a-d可以与导螺杆接合和脱离以移动,例如推进或缩回。在图3中所示的实施例中,台62a-d和设备模块32a-d处于串行驱动配置中。
每个设备模块32a-d包括设备模块68a-d和安装在设备模块68a-d上并耦合到设备模块68a-d的盒(cassette)66a-d。在图3中所示的实施例中,每个盒66a-d以竖直定向安装到设备模块68a-d。在其他实施例中,每个盒66a-d可以以其他定向安装到设备模块68a-d。每个盒66a-d被配置为与EMD(未示出)的近端部分对接并对其支撑。此外,每个盒66a-d可以包括提供除了由相应的台62a-d的致动提供的线性运动以沿着线性构件60线性移动之外的一个或多个自由度的元件。例如,盒66a-d可以包括当盒耦合到设备模块68a-d时可以用来旋转EMD的元件。
每个设备模块68a-d包括至少一个耦合器以提供到每个盒66a-d中的机构的驱动接口来提供附加的自由度。每个盒66a-d还包括通道,设备支撑79a-d位于该通道中,并且每个设备支撑79a-d用于防止EMD屈曲(buckling)。支撑臂77a、77b和77c分别附接到每个设备模块32a、32b和32c,以分别提供用于支撑设备支撑79b、79c和79d的近端的固定点。机器人驱动器24还可以包括连接到设备支撑79、远端支撑臂70和支撑臂770的设备支撑连接72。支撑臂770用于提供用于容纳在最远端的设备模块32a中的最远端支撑臂79a的近端的支撑的固定点。此外,引入器接口支撑(重定向器)74可以连接到设备支撑连接72和EMD(例如,引入器护套)。机器人驱动器24的配置具有通过在单个线性构件上使用致动器来减小驱动机器人驱动器24的体积和重量的益处。
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中所示)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室(cathlab)或血管造影室(angio suite)。无菌技术由使用无菌屏障、无菌设备、适当的患者准备、环境控制和接触指南组成。因此,所有EMD和介入配件都经过杀菌并且只能与无菌屏障或无菌设备接触。在一些实施例中,无菌盖布(未示出)被放置在非无菌机器人驱动器24之上。每个盒66a-d都被杀菌并且充当被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66a-d可以被设计成无菌的以供单次使用或整体或部分地重新杀菌,使得盒66a-d或其部件可以用在多个程序中。
如本文所用,术语盒通常指机器人驱动系统的部件,包括用于支撑和移动(例如,旋转和/或平移)至少一个EMD的部件。设备模块通常指机器人驱动系统的部件,其包括一个或多个具有驱动耦合器的电机,驱动耦合器与盒的EMD移动元件对接。盒可以直接或通过设备适配器在至少一个EMD和设备模块之间提供无菌接口。术语驱动模块指设备模块和盒的组合。
在一些实施例中,EMD是在导管的近端处具有集线器(hub)和从集线器朝向导管远端延伸的柔性轴的导管,其中轴比集线器更柔性。在一个实施例中,导管包括在集线器和轴之间过渡的中间部分,该中间部分具有比集线器小的刚性以及比轴更刚性的中间柔性。在一些实施例中,中间部分是应变消除(strain relief)。
构件的纵轴(例如,基于导管的程序系统中的EMD或其他元件)是沿构件长度的线或轴,其在从构件的近端部分到构件的远端部分的方向上穿过构件的横截面的中心。例如,导线的纵轴是在从导线的近端部分朝向导线的远端部分的方向上的中心轴,即使导线在相关部分中可能是非线性的。
构件的轴向移动指构件沿构件的纵轴的平移。例如,当EMD的远端沿其纵轴在远端方向上轴向地移动到或进一步到患者中时,EMD正在被推进。当EMD的远端沿其纵轴在近端方向上轴向移出或进一步移出患者时,EMD正在被撤回。
在这方面,轴向插入是指将第一构件沿第二构件的纵轴插入到第二构件中。例如,轴向装载在筒夹(collet)中的EMD被轴向插入筒夹中。轴向插入的示例可以称为将导管反装载在导线的近端上。侧向(lateral)插入是指将第一构件沿垂直于第二构件的纵轴的平面中的方向插入第二构件中。侧向插入也可以称为径向装载或侧面装载。
构件的旋转移动是指构件围绕构件的局部纵轴的角定向的改变。例如,由于施加的扭矩,EMD的旋转移动对应于EMD围绕其纵轴的顺时针或逆时针旋转。连续运动是指不需要复位且不中断的运动,而离散运动是指需要复位且被中断的运动。
术语远端和近端定义了两个不同特征的相对位置。关于机器人驱动器,术语远端和近端由机器人驱动器在其预期用途中相对于患者的位置来定义。
当用于定义相对位置时,远端特征是当机器人驱动器处于其预期的使用中位置时比近端特征更靠近患者的机器人驱动器的特征。在患者内,沿路径远离访问点的任何脉管系统地标(landmark)被认为比更靠近访问点的地标更远,其中访问点是EMD进入患者的点。类似地,近端特征是当机器人驱动器处于其预期的使用中位置时比远端特征更远离患者的特征。
当用于定义方向时,远端方向指的是当机器人驱动器处于其预期的使用中位置时某物在其上移动或瞄准移动或某物沿着其从近端特征指向或面向远端特征和/或患者的路径。近端方向是远端方向的相对方向。例如,参考图1,从面向患者的操作者的视角示出了机器人设备。在该布置中,远端方向沿着正X坐标轴并且近端方向沿着负X坐标轴。
关于模块的移动,并参考图3,EMD通过定义机器人驱动器24的远端的引入器接口支撑74朝向患者在路径上在远端方向上移动。机器人驱动器24的近端是沿负X轴离远端最远的点。
关于单独模块的位置,并且还参考图3,最远端设备模块是最靠近机器人驱动器24的远端的设备模块32a。最近端设备模块是沿负X轴距离机器人驱动器24的远端最远定位的设备模块32d。设备模块的相对位置由它们与机器人驱动器的远端的相对位置确定。例如,设备模块32b远离设备模块32c。
关于EMD或机器人驱动器的远端/近端部分、区段(section)或端部,盒66a和设备模块68a的部分由它们与机器人驱动器的远端的相对位置限定。例如,盒66a的远端是盒的最靠近机器人驱动器的远端的部分,并且盒66a的近端是在盒处于设备模块68a上的使用中位置时沿负X轴离机器人驱动器的远端最远的盒的部分。换句话说,盒66a的远端是盒的如下部分:EMD通过该部分在使用中位置中最接近通向患者的路径。
如前所述,控制站26的实施例可以包括用于控制床边单元20的多种不同的输入模块。输入模块可以包括多种不同的输入控制(例如,按钮、滚轮、旋钮、操纵杆),其可以由用户操纵以控制(或,指示)机器人驱动器24的操作。这些输入控制可以以不同的布局或模式布置在输入模块上,以促进所需的功能及其协同排序来执行需要多个EMD的独立(并且有时是同时的)移动的所需的任务。
另外,输入模块的实施例可以被配置为以多种不同的控制模式操作。在第一控制模式中分配给输入模块的一个或多个控制的功能可能不同于在第二控制模式中分配给一个或多个控制的功能,并且可以基于正在执行的程序、设备或要控制的设备、用户偏好或任何其他因素选择控制模式。输入模块可以被配置为响应于来自用户或控制计算系统34的输入在不同控制模式之间切换。
如本文所述的输入模块可固定到控制站26的表面,与控制站26的表面集成或简单地搁置在其顶上。如本文所述,输入模块可包括单个集成外壳或多个可独立移动的外壳。输入模块可以是矩形的、基本上矩形的(例如,具有圆形边缘的矩形)或其他类似形状。输入模块可以约是高(taller)的两倍宽。在一个实施例中,输入模块大约200mm毫米高并且413mm宽。在另一个实施例中,输入模块大约300mm毫米高并且620mm宽。在又一个实施例中,输入模块大约238mm毫米高乘以(by)492mm宽。
图4是根据一些实施例的用于控制基于导管的程序系统的机器人驱动器的输入模块400的视图。输入模块400可以促进一个或多个EMD的同时选择和控制。
旋钮411、421中的每个可以包括从输入模块400的平坦基部向上延伸的突起。突起可以是圆形的或基本上是圆形的。每个旋钮411、421在基部处可以比在顶部处宽,以便限定“裙(skirt)”,操作者的拇指可以在旋钮旋转期间在该“裙”上接合旋钮。旋钮411、421可以相对于按钮415和425以及按钮414和424“中心地”定位。
按钮413a和413b以及按钮423a和423b可以包括从平坦基部向上延伸的突起。按钮413a和413b以及按钮423a和423b可以从基部向上延伸到比旋钮411和421更小(lesser)的程度。按钮413a和413b以及按钮423a和423b可以是三角形,但也可以是其他形状,诸如正方形、矩形、椭圆形、圆形等。按钮413a和413b可以使用能够接收两个或更多不同输入的单个按钮(例如,摇杆按钮)来实现,并且按钮423a和423b也可以使用这样的单个按钮来实现。例如,按钮413a和413b可以使用单个按钮来实现,该单个按钮具有对应于按钮413a的一个可按压端和对应于按钮413b的另一个可按压端。按钮413a和413b以及按钮423a和423b可以彼此平行或基本上平行,或者可以以一定角度布置。按钮413a和413b以及按钮423a和423b可以相对于按钮415和425以及按钮414和424“中心地”定位。
连续激活按钮414和424可以是基本上矩形的,如所示,矩形、椭圆形、圆形或正方形。连续激活按钮414和424在操作期间可以比400的所有其他按钮和控制更靠近操作者定位。连续激活按钮414和424可以从模块400的基部突出或可以与模块400的表面基本上邻接。连续激活按钮414和424可以是光滑的或包括诸如涟漪(dimples)之类的纹理部分。连续激活按钮414和424可以是在被致动(例如,按压)时偏转/平移的物理按钮,或者是固态按钮,诸如电容式触摸板或压电设备,它们通过触摸被致动并且在如此被激活时不明显“行进”。
按钮415和425可以是正方形的,如所示,或者可以是其他形状,诸如圆形、矩形、椭圆形等。按钮415和425在操作期间可以比模块400的所有其他按钮更远离操作者定位。按钮415和425可以从基部突出或与其基本上邻接。按钮415和425可以是光滑的或包括诸如涟漪的升起(raised)部分。各种按钮415和425的升起部分可以彼此不同以帮助操作者仅通过触摸来区分按钮。
控制412、422可以是圆形的,如所示。在图4中所示的实施例中,控制412、422是轮子。控制412、422包括触觉元件以改进抓握并帮助操作者“找到”这些控制而不看输入模块400。在其他实施例中,控制412、422可以是光滑的。控制412、422可以彼此平行或基本上平行地布置。控制412、422可以相对于按钮415、425、414和424在输入模块400上“中心地”定位。
输入模块400可以在其整个表面之上基本上是平坦的,或者可以包括不同的高度(elevation)。例如,其表面的某些部分可以相对于其他部分升高或者可以相对于其他部分降低。高度的改变可能是逐渐的或突然的。
使用右侧控制410作为示例,操作者可以通过将右拇指放在旋钮411的侧部分(例如,裙)上并使用拇指以顺时针或逆时针方向偏置旋钮411来致动旋钮411以便旋转旋钮411。该致动引起向机器人驱动器24发布指令以旋转当前由右侧控制410选择的一个或多个EMD,如下文将描述的那样。
操作者可以致动滚轮412以引起向机器人驱动器24发布指令以改变由右侧控制410选择的一个或多个EMD的线性位置,并且可以致动按钮413a和413b以引起向机器人驱动器24发布指令以线性地(在相应的相对方向上)并以恒定速度移动由右侧控制410选择的一个或多个EMD。按钮413a和413b可以提供模拟(或仿真模拟)功能性,因为恒定速度取决于按钮被按压的程度。在按钮413a和413b由单个摇杆开关实现的情况下,恒定速度可以由开关朝向其相对位置之一倾斜多远来确定。上面提到的线性和旋转移动遭受当前可能是活跃的任何基于软件的锁定设置,如下文将描述的那样。
根据一些实施例,对控制411、412、413a和413b中的任何控制的致动不引起向机器人驱动器24发布指令,除非与此类致动同时致动(例如,按压)连续激活按钮414。在这点上,实施例包括许多可能的实现,用于由于输入模块控制的激活而向机器人驱动器24发布指令。在一个示例中,一个或多个计算系统(例如,控制计算系统34)在输入模块400和机器人驱动器24的中间。一个或多个计算系统接收来自输入模块400的信号并基于接收到的信号向机器人驱动器24发布相应的指令。在一个示例中,在按钮414未被致动时旋钮411的致动导致没有信号从输入模块400输出到一个或多个计算系统,并且因此没有向机器人驱动器24发布指令。
在另一示例中,当按钮414未被致动时旋钮411的致动引起输入模块400输出一个或多个信号,该一个或多个信号表示按钮414的致动(例如,旋钮411被旋转的程度)并指示按钮414未被致动。一个或多个中间计算系统基于一个或多个信号确定不向机器人驱动器24发布指令。在一些实施例中,一个或多个计算系统进一步确定向操作者呈现指示旋钮411的旋转被检测到但没有发生相应的EMD旋转的消息。
类似地,当按钮414被致动时旋钮411的致动引起输入模块400输出一个或多个信号,该一个或多个信号表示按钮414的致动并指示按钮414被致动。基于这一个或多个信号,一个或多个中间计算系统向机器人驱动器24发布指令以旋转当前由按钮415选择的一个或多个EMD。
旋钮411的致动可以包括旋钮411的旋转和/或按压。滚轮412的致动可以包括顺时针或逆时针转动轮412,并且按钮413a、413b的致动可以包括其按压。例如,操作者可以使用拇指、手指(finger)或拇指和手指的组合来执行这些致动中的每个。
在一个示例中,操作者定位右手,使得手掌的根部(heel)定位成选择性地致动按钮414,右手拇指定位成选择性地致动旋钮411并且食指和/或中指定位成选择性地致动滚轮412、按钮413a或按钮413b。可以通过抵靠旋钮411的基本上竖直的表面或较宽的裙部分偏置拇指来促进使用右拇指旋转旋钮411,旋钮411的基本上竖直的表面或较宽的裙部分中的任何一个都可以被纹理化以促进该偏置。旋钮411也可以通过使用多个手指捏/握来旋转。按钮414可以被定尺寸(size)和定位成允许许多不同大小的手舒适地保持上述位置。
右侧选择按钮415可被致动以基于响应于右侧控制411、412、413a、413b和414的操纵而发布的指令来选择要移动的一个或多个EMD。标记为1、2、3和4的选择按钮415可用于分别选择由第一盒支撑的EMD,由第二盒支撑的EMD、由第三盒支撑的EMD和由第四盒支撑的EMD。有利地,选择按钮415可以用于在给定时间处同时选择一个以上EMD(然后可以使用右侧控制411、412、413a、413b和414同时控制),并且不需要操作者连续按压来维持这种选择。
在该示例中,按压和释放任何选择按钮415导致选择相关联的EMD。因此,盒1和3的EMD可以通过按压和释放按钮1并且然后按压和释放按钮3来选择。同时按压和释放按钮1和按钮3也可以导致选择盒1和3的EMD。
根据一些实施例,对应于已经选择的EMD的按钮415的选择不影响EMD的选择。也就是说,按钮415只能用于选择EMD并且不用于取消选择(de-select)EMD。这样的实施例可以包括控制410和420内的附加控制,该控制可以被致动以取消选择当前由相应控制415或425选择的所有EMD。
在其他实施例中,对应于已经选择的EMD的按钮415的选择引起EMD的取消选择。在又一些其他实施例中,选择任何按钮415引起移除对EMD的所有先前的选择和对应于选择按钮415的EMD的选择。为了在这种情况下选择多个EMD,与多个EMD中的每个相关联的选择按钮415被同时按压阈值时间段(例如,20-50ms)。
除了选择按钮415和425之外,右侧控制410和左侧控制420基本上是彼此的镜像。选择按钮415和425的相应的从左到右的顺序与机器人驱动器24的实际模块的布置以及那些模块在下述用户接口上的显示一致。左侧控制420中的每个可以与右侧控制410的其类似编号的对应物基本上相同地实现。
虽然如上所述相对于控制410定位右手,但操作者可以定位左手,使得手掌的根部被定位成选择性地致动按钮424,左拇指被定位成选择性地致动旋钮421并且左食指和/或中指被定位成选择性地致动滚轮422、按钮423a或按钮423b。其他操作者手位置也是预期的。例如,操作者可以将他们的右食指放在右轮412上并且将他们的左手放在右旋钮412上。输入模块400允许同时为右侧控制410和左侧控制420中的每个选择一个或多个EMD。右侧控制410然后可用于同时控制为右侧控制410选择的EMD的旋转或线性移动,并且然后左侧控制420可用于同时控制为左侧控制420选择的EMD的旋转或线性移动。
实施例可以实现任何合适的逻辑来解决选择按钮415和425之间的EMD的冲突选择。例如,假设选择按钮415的按钮2和选择按钮425的按钮1被选择。接下来,操作者按压选择按钮415的按钮1。在一些实施例中,该动作导致按钮2的取消选择和对选择按钮415的按钮1的选择以及选择按钮425的按钮1的取消选择。
在另一示例中,假设选择按钮415的按钮3以及选择按钮425的按钮1和2被选择。操作者然后按压选择按钮415的按钮1。在一些实施例中,该动作导致选择按钮415的按钮3和选择按钮425的按钮1的取消选择以及选择按钮415的按钮1的选择,使选择按钮425的按钮2也被选择。在其他实施例中,该动作导致选择按钮415的按钮3以及选择按钮425的按钮1和2的取消选择以及选择按钮415的按钮1的选择。
在一些实施例中,假设EMD仅在被选择并且当前向机器人驱动器24发布移动EMD的指令时移动。安装在机器人驱动器24内的所有其他EMD的近端保持静止,因为机器人驱动器24的内部摩擦、主动制动和/或其他机制。
图5A和5B是根据一些实施例的输入模块500的视图。输入模块500包括右侧控制510和左侧控制520,它们通常可以如上文关于输入模块400的类似编号的控制所描述的那样实现。如所示,安装控制的表面是基本上平坦的。平坦性可以用来增加操作者的手在输入模块500的控制周围移动的自由度。此外,控制的布局和操作的镜像同样有利于惯用右手和惯用左手的操作者并且比其他布置更直观。
旋钮511和521中的每个可以包括从输入模块500的平坦基部向上延伸的圆形或基本上圆形的突起。每个旋钮511、521可以包括集成的裙(图5B的511a、521a),在集成的裙上,操作者的拇指可以在旋钮旋转期间接合旋钮。裙511a和521a可以包括触觉表面以促进其定位和移动。旋钮511和521可以相对于按钮515、525、514和524“中心地”定位。
按钮513a、513b、523a和523b中的每个可以包括从模块500的基部向上延伸的突起。按钮513a、513b、523a和523b可以从基部向上延伸到比旋钮511和521更小的程度。按钮513a、513b、523a和523b可以是三角形或任何其他形状,诸如正方形、矩形、椭圆形、圆形等。
按钮513a和513b可以使用能够接收两个或更多不同输入的单个按钮(例如,摇杆按钮)来实现,并且按钮523a和523b也可以使用这样的单个按钮来实现。例如,按钮513a和513b可以使用单个按钮来实现,该单个按钮具有对应于按钮513a的一个可按压端和对应于按钮513b的另一个可按压端。按钮513a、513b、523a和523b可以彼此平行或基本上平行,或者可以以一定角度布置。按钮513a、513b、523a和523b可以相对于按钮515、525、514和524“中心地”定位。
连续激活按钮514和524可以是基本上矩形的,如所示,矩形、椭圆形、圆形或正方形。连续激活按钮514和524在操作期间可以比模块500的所有其他按钮和控制更靠近操作者。连续激活按钮514和524可以从模块500的基部突出或可以基本上是平坦的并且与模块500的基部邻接。
连续激活按钮514和524可以是光滑的或被纹理化(例如包括诸如涟漪之类的升起部分)。连续激活按钮514和524可以是在被致动时偏转/平移的物理按钮,或者是固态按钮,诸如电容式触摸板或压电设备,它们通过触摸被致动并且在如此被激活时不明显“行进”
按钮515和525可以是圆形的,如所示,或者可以是其他形状,诸如正方形、矩形、椭圆形等。按钮515和525在操作期间可以比模块500的所有其他按钮更远离操作者定位。按钮515和525可以从模块500的基部突出或与其基本上邻接。按钮515和525可以是光滑的或包括诸如涟漪的升起部分。各种按钮515和525的升起部分可以彼此不同以帮助操作者仅通过触摸来区分按钮
在图5A和5B中所示的实施例中,控制512和522是轮子。控制512和522包括触觉元件以改进抓握并帮助操作者“找到”这些控制而不看输入模块500。在其他实施例中,控制512和522是光滑的。控制512和522可以彼此平行或基本上平行地布置。控制512和522可以相对于按钮515、525、514和524在输入模块500上“中心地”定位。
按钮513a、513b、523a、523b和滚轮512和522出于人体工程学的考虑成角度以减少手腕尺骨偏斜(ulnar deviation)。这种成角度可以允许操作者手放置类似于使用计算机键盘时的放置。
输入模块500可以在其整个表面之上基本上是平坦的,或者可以包括不同的高度。例如,表面的某些部分可以相对于其他部分升高或者可以相对于其他部分降低。高度的改变可能是逐渐的或突然的。例如,图5A和5B中所示的实施例包括分离控制510和520的逐渐凹陷(depression)。该凹陷具有由三角形和矩形组成的“漏斗”形状。三角形部分可以比矩形部分“更陡”,其中矩形部分相对于模块500的基部的表面通常变得不那么陡。
选择按钮515和525可以是带有背光数字的不透明按钮。选择按钮的数字仅在相应的片盒可选时(例如,在操作者经由如下所述的用户接口指示盒已装载有EMD后)才点亮背光并且在盒不可选择时不点亮背光。如果盒不可选择,则按钮515的相应选择按钮和按钮525的相应选择按钮都不点亮背光的(例如,按钮515和按钮525的按钮4)。
指示器515a–515d和525a–525d指示当前选择了按钮515和525中的哪一个。指示器可以是各种形状,包括“药丸”形状、“眉毛”形状、矩形、圆形、正方形等。在一些实施例中,指示器515a-515d和525a-525d是灯并且在对应的按钮(和盒)被选择时点亮并且未被选择时关闭。由于盒只能被选择用于使用右侧控制510或左侧控制520而不是两者的控制,所以由指示器515a-515d之一指示为选择的选择按钮515(例如,选择按钮2)未被指示器525a–525d中的相应的一个指示为选择的。
指示器516和517可以选择性地描绘控制511、512、513a和513b的三个不同状态之一。在第一状态中,控制被禁用并且不能用于控制EMD。第一状态可以在床边控制站控制EMD时、EMD正被插入盒中时等被采用。第二状态指示控制被使能但按钮514没有被按压。因此,当在第二状态中时,对控制511、512、513a和513b的操纵将不导致EMD移动。当使能控制并且按压按钮514时存在第三状态。在第三状态中,对控制511、512、513a和513b的操纵将导致传输指令以移动当前经由选择按钮515选择的一个或多个EMD,如上所述。
指示器526和527可以选择性地描绘控制521、522、523a和523b的状态,它们独立于控制511、512、513a和513b的状态。例如,指示器516和517可以指示第二状态(因为按钮514没有被致动),而指示器526和527指示第三状态(因为按钮524被致动)。根据一些实施例,指示器516、517、526和527是灯并且关闭以指示第一状态,是第一颜色(例如,白色)以指示第二状态,并且是第二颜色(例如,橙色)以指示第三状态。
图6是根据一些实施例的输入模块600的视图。输入模块600包括右侧控制610和左侧控制620。控制611、612、613a、613b、614、621、622、623a、623b和624通常可以如上文关于输入模块400和500的类似编号的控制描述的那样来实现,尽管控制611、614、621和624的物理简档(profile)与输入模块400和500的其对应物不同。
旋钮611和621可以包括从输入模块600的平坦基部向上延伸的圆形或基本上圆形的突起。每个旋钮611、621可以包括集成的裙611a、621a,在集成的裙611a、621a上,操作者的拇指可以在旋钮旋转期间接合旋钮。裙611a和621a可以包括触觉表面以促进其定位和移动。旋钮611和621可以相对于按钮615、625、614和624“中心地”定位。
按钮613a、613b、623a和623b中的每个可以包括从模块600的基部向上延伸的突起。按钮613a、613b、623a和623b可以从基部向上延伸到比旋钮611和621更小的程度。按钮613a、613b、623a和623b可以是三角形或任何其他形状,诸如正方形、矩形、椭圆形、圆形等。
按钮613a和613b可以使用能够接收两个或更多不同输入的单个按钮(例如,摇杆按钮)来实现,并且按钮623a和623b也可以使用这样的单个按钮来实现。例如,按钮613a和613b可以使用单个按钮来实现,该单个按钮具有对应于按钮613a的一个可按压端和对应于按钮613b的另一个可按压端。按钮613a、613b、623a和623b可以彼此平行或基本上平行,或者可以以一定角度布置。按钮613a、613b、623a和623b可以相对于按钮615、625、614和624“中心地”定位。
连续激活按钮614和624可以是基本上矩形的,如所示,矩形、椭圆形、圆形或正方形。连续激活按钮614和624在操作期间可以比模块600的所有其他按钮和控制更靠近操作者。连续激活按钮614和524可以从模块600的基部突出或可以基本上是平坦的并且与模块600的基部邻接。
连续激活按钮614和624可以是光滑的或纹理化(例如,包括诸如涟漪之类的升起部分)。连续激活按钮614和624可以是在被致动时偏转/平移的物理按钮,或者是固态按钮,诸如电容式触摸板或压电设备,它们通过触摸被致动并且在如此被激活时不明显“行进”。
按钮615和625可以是诸如正方形、矩形、椭圆形等之类的任何形状。按钮615和625在操作期间可以比模块600的所有其他按钮更远离操作者定位。按钮615和625可以从模块600的基部突出或与其基本上邻接。按钮615和625可以是光滑的或包括诸如涟漪的升起部分。各种按钮615和625的升起部分可以彼此不同以帮助操作者仅通过触摸来区分按钮。
在图6中所示的实施例中,控制612和622是轮子,其包括触觉元件以改进抓握并帮助操作者“找到”这些控制而不看输入模块600。在其他实施例中,控制612和622是光滑的。控制612和622可以彼此平行或基本上平行地布置。控制612和622可以相对于按钮615、625、614和624在输入模块600上“中心地”定位。
输入模块600可以在其整个表面之上基本上是平坦的,或者可以包括不同的高度。例如,表面的某些部分可以相对于其他部分升高或者可以相对于其他部分降低。高度的改变可能是逐渐的或突然的。
右侧选择按钮615可被致动以基于响应于右侧控制610的操纵而发布的指令来选择要移动的一个或多个EMD。标记为1、2、3和W的选择按钮615可用于分别选择由第一盒支撑的EMD,由第二盒支撑的EMD、由第三盒支撑的EMD或导线。选择按钮615可以用于在给定时间处同时选择一个以上EMD(然后可以使用右侧控制610同时控制),并且不需要操作者连续按压来维持这种选择。标记为X的按钮616的致动引起对由选择按钮615当前选择的所有EMD的取消选择。
图7是根据一些实施例的可以在程序期间呈现给输入模块的操作者的用户接口的视图。用户接口的区段710显示了当前为左侧控制(即C3)选择的一个或多个盒和当前为右侧控制(即C4)选择的一个或多个盒。
区段720描绘了每个盒的相对线性位置以及由其支撑的EMD的旋转位置。区段730标识了每个盒(模块)支撑的EMD。区段720和区段730还指示当前选择的盒。如图8中所示,在对选择的EMD的控制期间,区段720近乎实时地描绘线性和旋转运动,并且区段730指示选择EMD处于运动中。此外,如图9中所示,如果盒已到达其线性行进范围的末端,则区段720和730都可以呈现通知。
图10示出了用户接口,其中操作者已经操纵区段730的开关来锁定安装在盒1中的引导导管的线性和旋转运动。操作者可能已经使用手指或指点设备将区段730的显示开关滑动到锁定位置。由于线性和旋转运动被锁定,所以用户接口的区段710和区段720都指示不能选择或移动盒1(即C1)。
根据一些实施例,锁定的EMD将不在锁定的自由度(在旋转锁定的情况下是旋转的并且在线性锁定的情况下是线性的)中移动,即使操作者操纵否则将这样做的输入模块的控制。因此,锁定可以是基于软件的,因为与锁定相反的命令被阻止由床边单元接收。实施例可以虑及仅操作者设置(operator-set)的旋转锁定、仅线性锁定或两者,如图7-10中所示。
在一个示例中,操作者可能激活盒上的线性锁定,使得在程序过程期间装载或卸载其他设备时,床边技术人员不改变其EMD的位置。在这方面,床边技术人员通常在EMD装载/卸载期间向前或向后“轻推(jog)”盒。锁定线性移动的能力允许操作者控制在这种装载/卸载期间允许哪些盒移动。
一些EMD,包括微导管、护套和支架取回器,由于导致损坏的可能性不应旋转。根据一些实施例的旋转锁定因此可以有益地防止这种EMD旋转。一些EMD,诸如球囊引导导管,具有带有额外管子的大集线器,该管子在物理上不能在盒内旋转,并且可以使用旋转锁定来防止这种旋转。
旋转锁定可以操作者和/或系统管理的。例如,如果将特定类型的EMD分配给盒(如下所述)并且系统已被编程具有该类型的设备不应旋转的知识,则系统可以自动激活该盒上的旋转锁定。旋转锁定可以是部分的,允许EMD最大旋转例如+/-30度。在一些实施例中,该锁定可以被操作者超越(overridden)。在一些实施例中,操作者不能超越锁定。例如,用户接口只为那些可以旋转的EMD呈现旋转锁定选项(初始设置为关闭)。
图11示出了用于指定每个相应盒支撑的EMD的接口。在一些实施例中,该系统可以检测装载在每个盒中的EMD的类型并预填充图11接口。可以在选择区段730的盒(模块)之一时呈现图12。图12允许操作者选择分配给选择的盒的EMD的类型。根据一些实施例,可以将导线分配给任何盒,并且然后在按压输入模块600的左侧或右侧控制的W按钮时选择该盒。
用于如本文所述的控制基于导管的程序系统或呈现用户接口的计算机可执行程序代码可以存储在非暂时性计算机可读介质上。计算机可读介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和非可移动介质。计算机可读介质包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、光盘ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其他光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置,或任何其他介质,所述任何其他介质可用于存储所需指令并且可以由系统10(图1中所示)访问,包括通过互联网或访问的其他计算机网络形式。
Claims (10)
1.一种用于指示机器人驱动器控制一个或多个伸长医疗设备(EMD)的系统,所述系统包括:
第一两个或更多选择按钮,以选择第一两个或更多EMD;
第一控制,可致动以引起向机器人驱动器发布指令来同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个;和
第二控制,可致动以引起向机器人驱动器发布指令来同时旋转第一两个或更多EMD中的每个。
2.根据权利要求1所述的系统,还包括:
第二一个或多个选择按钮,以在第一两个或更多EMD保持被选择时选择第二一个或多个EMD;和
第三控制,可致动以引起发布指令来在第一两个或更多EMD保持被选择时同时线性地移动第二一个或多个EMD中的每个。
3.根据权利要求2所述的系统,还包括:
第五可致动控制;和
第六可致动控制,
其中,当第五可致动控制未被致动时,第一控制的致动不引起发布指令来同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个,并且第二控制的致动不引起发布指令来同时旋转第一两个或更多EMD中的每个,并且
其中,当第六可致动控制未被致动时,第三控制的致动不引起发布指令来在第一两个或更多EMD保持被选择时同时线性地移动第二一个或多个EMD中的每个。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,在第二控制可由第一只手的拇指致动时并且在第一控制可由第一只手的手指致动时,第五可致动控制可由操作者的第一只手的手掌的根部致动,和
其中,在第四控制可由第二只手的拇指致动时并且在第三控制可由第二只手的手指致动时,第六可致动控制可由操作者的第二只手的手掌的根部致动。
5.根据权利要求1所述的系统,还包括:
第三可致动控制,
其中,当第三可致动控制未被致动时,第一控制的致动不引起发布指令来同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个,并且第二控制的致动不引起发布指令来同时旋转第一两个或更多EMD中的每个。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,在第二控制可由手的拇指致动时第三可致动控制可由手的手掌的根部致动。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,在第一控制可由手的手指致动时第三可致动控制可由手的手掌的根部致动。
8.根据权利要求1所述的系统,还包括:
用户接口,包括第一用户接口控制,可选择以防止第一两个或更多EMD中的一个的线性运动;和
处理单元,接收指令以同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个,响应于指令的接收,确定选择第一用户接口控制以防止第一两个或更多EMD中的一个的线性运动,并且响应于确定,不指示机器人驱动器响应于指令同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个。
9.根据权利要求1所述的系统,还包括:
用户接口,包括第一用户接口控制,可选择以防止第一两个或更多EMD中的一个的旋转运动;和
处理单元,接收指令以同时旋转第一两个或更多EMD中的每个,响应于指令的接收确定选择第一用户接口控制以防止第一两个或更多EMD中的一个的旋转运动,并且响应于确定,不指示机器人驱动器响应于指令同时旋转第一两个或更多EMD中的每个。
10.根据权利要求9所述的系统,
用户接口,包括第二用户接口控制,可选择以防止第一两个或更多EMD中的一个的线性运动,和
处理单元,接收指令以同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个,响应于指令的接收,确定选择第二用户接口控制以防止第一两个或更多EMD中的一个的线性运动,并且响应于确定,不指示机器人驱动器响应于指令同时线性地移动第一两个或更多EMD中的每个。
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