CN220608418U - 在插入患者体内期间检测组织阻力的探针、系统和覆盖物 - Google Patents

Abstract

本申请涉及在插入患者体内期间检测组织阻力的探针、系统和覆盖物。一种用于插入患者体内的探针包括细长主体。细长主体包括远侧部分和近侧部分，其中远侧部分成形为用于插入患者体内，并且近侧部分耦合到远侧部分以随着近侧部分的推进而推进远侧部分。一个或更多个传感器由探针的细长主体支撑，并耦合到探针的远侧部分，以在探针的插入期间检测探针的远侧部分的组织阻力。输出端可操作地耦合到一个或更多个传感器，以响应于组织阻力向用户提供反馈。该输出端允许用户做出响应并降低对组织的压力。在一些实施例中，包括一个或更多个传感器的护套被配置用于在插入之前放置在探针上。

Description

在插入患者体内期间检测组织阻力的探针、系统和覆盖物

相关申请

本申请要求2022年2月17日提交的题为“PROBES TO DETECT TISSUE RESISTANCEDURING INSERTION”的美国临时专利申请第63/268,176号，其全部公开内容通过引用并入本文。

本申请的主题涉及以下内容：2015年9月4日提交的、题为“PHYSICIAN CONTROLLEDTISSUE RESECTION INTEGRATED WITH TREATMENT MAPPING OF TARGET ORGAN IMAGES”的PCT/US2015/048695，2016年3月10日公布为WO 2016/037137；2020年3月9日提交的题为“ROBOTIC ARMS AND METHODS FOR TISSUE RESECTION AND IMAGING”的PCT/US2020/021756，2020年9月10日公布为WO/2020/181290；2020年3月9日提交的、题为“STIFF SHEATHFOR IMAGING PROBE”的PCT/US2020/021708，2020年9月10日公布为WO/2020/181280；2020年11月4日提交的、题为“SURGICAL PROBES FOR TISSUE RESECTION WITH ROBOTIC ARMS”的PCT/US2020/058884，2021年5月20日公布为WO/2021/096741；以及2021年6月21日提交的、题为“SYSTEMS AND METHODS FOR DEFINING AND MODIFYING RANGE OF MOTION OFPROBE USED IN PATIENT TREATMENT”的PCT/US2021/038175，2021年12月30日公布为WO/2021/262565，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请大体上涉及用于在插入患者体内期间检测组织阻力的探针、系统和覆盖物。

背景技术

外科探针用于许多类型的外科手术。至少一些外科手术依赖于将探针插入自然形成的腔或体腔。与本公开相关的工作表明，至少一些外科手术可能存在意外穿孔的风险，其中自然组织壁被诸如外科探针或成像探针的探针意外穿孔。例如，经直肠超声(TRUS)可以用于在诸如前列腺手术的手术期间对组织成像。尽管在手术期间对组织成像非常有帮助，但是存在诸如经直肠超声的探针将至少在一些情况下刺穿直肠或结肠壁的潜在风险。至少一些自然腔可以包括沿着腔的囊袋，这可能不期望地限制探针沿腔的移动，并且与本公开相关的工作表明，在刺穿组织之前检测组织阻力可能是有帮助的。

鉴于上述情况，需要改进的系统和方法来检测组织对探针或护套插入的阻力，这将改善现有方法的至少一些上述限制。

实用新型内容

本公开的实施例针对使用被配置用于插入组织的探针、覆盖物或护套中的一个或更多个来检测组织阻力，以便减少插入过程中可能的损伤，诸如腔壁穿孔。在一些实施例中，探针、覆盖物或护套中的一个或更多个被配置用于插入患者体内，并且包括细长主体。细长主体包括远侧部分和近侧部分，其中远侧部分成形为用于插入患者体内，并且近侧部分耦合到远侧部分以随着近侧部分的推进而推进远侧部分。一个或更多个传感器由细长主体支撑，并耦合到细长主体的远侧部分，以检测与主体的近侧部分的推进相关的远侧部分的组织阻力。输出端可操作地耦合到一个或更多个传感器，以响应于组织阻力向用户提供诸如警报的反馈。在一些实施例中，该输出端允许用户做出响应并降低从探针、覆盖物或护套中的一个或更多个的远端到组织的压力。

在一些实施例中，覆盖物被配置成在探针插入患者体内时检测插入患者体内的探针的组织阻力。探针可以是任何合适的探针，诸如外科探针或成像探针，诸如超声探针或内窥镜。放置在探针上的覆盖物可以允许用户插入探针，并在插入探针时检测组织阻力。在一些实施例中，覆盖物包括包含被配置成放置在探针上的远侧部分和近侧部分的细长护套、以及一个或更多个由护套支撑的传感器，以检测与探针推进到患者体内相关的探针的组织阻力。在一些实施例中，覆盖物包括被配置用于在没有探针的情况下推进到患者体内的刚性护套，使得诸如处理探针或成像探针的探针可以在将刚性护套放置在患者体内之后放置在刚性护套中。

通过引用并入

本文中提及和标识的所有专利、申请和出版物特此通过引用以其整体并入，并且即使在本申请的其他地方被提到，也应被视为通过引用完全并入。

附图说明

通过参考以下对说明性实施例加以阐述的详细描述及其附图，将会获得对本公开的特征、优势和原理的更好的理解，在附图中：

图1示出了根据一些实施例的用于在患者体内执行组织切除的系统的前视图；

图2示意性地图示了根据一些实施例的用于在患者体内执行组织切除的系统；

图3A和图3B示出了根据一些实施例的用于支撑一个或更多个机器人臂的公共基座或底座的透视图；

图4A和图4B分别图示了根据一些实施例的用于在患者体内执行组织切除的系统的透视图和侧视图，该系统包括移动基座；

图5A示出了根据一些实施例的探针插入组织而没有显著组织阻力；

图5B示出了根据一些实施例的探针插入组织且具有阻力；

图6A示出了根据一些实施例的探针，该探针被配置成利用将探针的远侧部分耦合到探针的近侧部分的弹簧来限制施加到组织的力；

图6B示出了根据一些实施例的弹簧，该弹簧被配置成与图6A中的探针一起提供基本恒定的力；

图7示出了根据一些实施例的包括一个或更多个传感器的探针，该传感器被配置为测量探针的近侧部分和探针的远侧部分之间的位移；

图8A示出了根据一些实施例的包括一个或更多个传感器的探针，该传感器耦合到探针的腰部以增加对组织阻力的灵敏度；

图8B示出了根据一些实施例的包括一个或更多个传感器的探针，该传感器定位在第一换能器阵列和第二换能器阵列之间；

图9示出了根据一些实施例的包括一个或更多个光学传感器的探针；

图10A示出了根据一些实施例的包括耦合到压力换能器的一个或更多个压力传感器的探针；

图10B示出了根据一些实施例的图10A的探针的环形传感器的端视图；

图11A示出了根据一些实施例的探针，该探针包括传感器阵列以映射探针上的组织压力；

图11B示出了根据一些实施例的在探针的顶端上的传感器；

图12A示出了根据一些实施例的被配置用于放置在探针上的压力感测覆盖物；

图12B示出了根据一些实施例的被配置成接收如图12A中的覆盖物的探针，其中探针包括用于将覆盖物耦合到探针的连接器；

图12C示出了根据一些实施例的放置在如图12B中的探针上的如图12A中的覆盖物；

图13示出了根据一些实施例的被配置成响应于组织阻力提供机械触觉反馈的探针；

图14示出了根据一些实施例的包括开关的探针，该开关被配置为响应于组织阻力在断开和闭合配置之间转换；以及

图15示出了根据一些实施例的探针，该探针被配置为测量组织阻抗并响应于该组织阻力检测组织阻抗的变化。

具体实施方式

下面的详细描述提供了对根据本文公开的实施例的本公开内容中描述的本实用新型的特征和优势的更好理解。尽管详细描述包括许多具体实施例，但这些具体实施例仅作为示例提供，并且不应被解释为限制在本文中公开的本实用新型的范围。

本公开的系统和方法非常适合与许多探针以及诊断和外科手术一起使用。尽管提到的是包括经直肠插入结肠的经直肠超声探针的探针，但本公开非常适合与插入许多类型的组织、体腔(cavities)和腔(lumens)的许多类型的探针一起使用，这些腔诸如血管腔、鼻腔和体腔、尿道腔、胃腔、气道、食管腔、经食道、肠腔、肛门腔、阴道腔、经腹部、腹腔、肾脏手术、输尿管手术、肾结石、前列腺手术、肿瘤手术、癌症手术、脑部手术、心脏手术、眼科手术、肝脏手术、胆囊手术、膀胱手术、脊柱手术、矫形手术、关节镜手术、吸脂术、结肠镜检查、插管、微创切口、微创手术等。

本公开的系统和方法非常适合与现有探针(诸如成像探针和处理探针)组合。例如，这种探针的示例包括激光处理探针、水射流探针、RF处理探针、微波处理探针、放射治疗探针、超声处理探针、高强度超声处理探针、超声乳化探针、成像探针、内窥镜探针、电切镜(resectoscope)探针、超声成像探针、A扫描超声探针、B扫描超声探针、多普勒超声探针、经直肠超声探针、矢状面超声成像探针、横向平面超声成像探针以及横向和矢状面超声成像探针。

本公开的系统和方法非常适合用于组织壁上包含褶皱的组织，诸如肠组织、阴道组织、鼻组织和结膜组织。本公开的系统和方法非常适合用于保护组织免受因与探针插入相关的力导致的撕裂、磨损和穿孔的影响，在一些情况下，这可能与探针接合组织褶皱有关。

在一些实施例中，探针被配置成限制到远侧顶端的力，这可以显著降低组织损伤的概率。替代地或组合地，探针可以被配置为提供警报，并且可以被耦合到另一个装置。警报可以包括分级警报，诸如连续可变尺度、可变音调、彩色条形图、径向刻度盘。在一些实施例中，警报包括响应于对组织的压力而增加或降低频率的可听音调。替代地或组合地，警报可以包括响应于组织阻力超过阈值量的触觉振动。

在探针的插入过程中，诸如警报的传感器输出可以对诸如医生的用户有帮助。在一些实施例中，用户能够在插入探针的同时查看来自传感器的数据，并且能够确定如何响应于诸如警报的输出数据而继续。

在一些实施例中，警报包括二元配置，例如开或关，其被配置为在满足或超过力阈值时向用户发出警报。在一些实施例中，警报包括听觉警报、视觉提示、闪烁屏幕、颜色变化(例如从绿色到红色)或触觉振动中的一个或更多个。

在一些实施例中，探针包括一个或更多个传感器，诸如用于测量探针相对于组织表面的移动以确定探针是否在组织表面上滑动的运动传感器，例如多普勒超声传感器。探针上的一个或更多个传感器可以包括任何合适的传感器，诸如流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、力传感器、压力传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、象限光电检测器、运动传感器、加速度计、惯性测量单元(IMU)、多普勒超声或组织阻抗传感器中的一个或更多个。

在一些实施例中，一个或更多个传感器包括位于探针轴上的力换能器，以测量沿着一个或更多个方向如沿着两个或更多个维度或三个或更多个维度的力。一个或更多个传感器可以位于探针的任何合适位置处，诸如邻近探针的近侧手柄或远侧顶端，或者测量沿着探针的3个轴线(诸如x轴线、y轴线和z轴线)的应变、压力或力中的一个或更多个。一个或更多个轴线可以对应于相对于探针的细长轴线的轴向弯曲、探针沿着探针的细长轴线的轴向位移，例如探针的推进和缩回。

在一些实施例中，一个或更多个传感器位于探针的远侧部分，诸如探针的顶端。

在一些实施例中，传感器被配置成检测探针的远侧部分和探针的近侧部分之间的位移。

在一些实施例中，传感器包括阻抗传感器，该阻抗传感器被配置为测量与对组织的压力相关联的组织阻抗的变化。

在一些实施例中，传感器包括具有边缘的通道和位于通道底部的导体，使得当组织接触导体时，组织闭合电路以触发警报。

在一些实施例中，一个或更多个传感器包括位于探针端部上的气囊，以响应于组织阻力检测气囊内的压力变化。气囊可以包括流体连接到包括压力传感器的换能器的腔室上的柔顺膜或非柔顺膜。

在一些实施例中，一个或更多个传感器被配置为被校准以响应于对传感器的校准输入(诸如对传感器的力或压力)提供校准的输出信号。在一些实施例中，一个或更多个传感器包括耦合到电开关的校准弹簧，该电开关被配置为响应于校准压力闭合(或断开)电路。

在一些实施例中，探针包括近侧部分和远侧顶端部分，该近侧部分和远侧顶端部分被配置成响应于组织阻力而彼此独立地移动。在一些实施例中，远侧部分和近侧部分通过脱离元件(break away element)彼此耦合，该脱离元件被配置成允许远侧部分响应于对远侧部分的力超过阈值量而独立于近侧部分移动。脱离元件可以被配置为线性配置、轴向滑动配置或角配置中的一种或更多种。脱离元件可以被配置成提供用户可感知的振动，诸如可听的咔哒声或能触知的触觉振动。

在一些实施例中，探针上的一个或更多个传感器可以用于将成像探针(诸如超声探针)放置成与组织接合，以提供改进的成像。在一些实施例中，超声探针抵靠组织放置，以响应于探针接合组织的压力提供与组织的声耦合。与本公开相关的工作表明，对组织施加适当大小的压力可以导致改进的超声成像，并且本公开的系统、探针和方法允许用户以适当大小的压力将超声探针放置成与组织接合，以便改进与组织的接合。在一些实施例中，超声探针与组织接合的压力映射可以允许用户以在整个探针上更均匀的组织压力放置探针，以便提供探针与组织的改进的声耦合和声接合。

图1示出了用于在患者体内执行组织切除的系统400的示例性实施例。系统400可以包括处理探针450和成像探针460。处理探针450可以耦合到第一臂442，并且成像探针460耦合到第二臂444。第一臂442和第二臂444中的一个或两个可以包括机器人臂，在本文中也被称为仪器设备操纵器，该机器人臂的移动可以由与臂可操作地耦合的一个或更多个计算设备控制。处理探针450可以包括用于执行任何合适的诊断或处理程序的设备，并且可以包括对来自患者体内目标部位的组织进行切除、收集、消融、烧灼或这些或其他处理的组合。处理探针450可以被配置为将足以移除目标组织的能量从处理探针450输送到目标组织。例如，处理探针450可以包括电外科消融设备、激光消融设备、经尿道针消融设备、水射流消融设备或其任意组合。成像探针460可以被配置成将足以对目标组织成像的能量从成像探针460输送到目标组织。例如，成像探针460可以包括超声探针、磁共振探针、内窥镜或荧光透视探针。第一臂442和第二臂444可以被配置为可独立调节、根据固定关系可调节、根据用户选择的关系可调节、可独立锁定或可同时锁定或其任意组合。第一臂442和第二臂444可以具有多个自由度，例如六个自由度，以分别操纵处理探针450和成像探针460。处理系统400可以用于在患者的器官(诸如患者的前列腺)中执行组织切除。患者可以定位在患者支撑件449(诸如床、操作台、椅子或平台)上。处理探针450可以沿着与处理探针的细长轴线451重合的进入轴线插入患者的目标部位。例如，处理探针450可以被配置用于插入患者的尿道中，以便将处理探针的能量输送区域定位在患者的前列腺内。成像探针460可以沿着与成像探针的细长轴线461重合的进入轴线向患者体内插入在目标部位处或在相邻于患者的目标部位的部位处。例如，成像探针460可以包括被配置为插入患者的直肠内以观察患者的前列腺和周围组织的经直肠超声(TRUS)探针。如图1所示，第一臂442和第二臂444可以用无菌帷帘(sterile drapes)覆盖以提供无菌操作环境，保持机器人臂干净，并降低损坏机器人臂的风险。

图2示意性地图示了用于在患者体内执行组织切除的系统400的示例性实施例。系统400包括处理探针450，并且可以可选地包括成像探针460。处理探针450耦合到控制台420和联接装置430。联接装置430可以包括机器人臂442的一个或更多个部件。成像探针460耦合到成像控制台490。例如，成像探针可以耦合到第二机器人臂444。患者处理探针450和成像探针460可以耦合到公共基座440。患者由患者支撑件449支撑。处理探针450利用第一臂442耦合到基座440。成像探针460利用第二臂444耦合到基座440。第一臂442和第二臂444中的一个或两个可以包括机器人臂，该机器人臂的移动可以由与臂可操作地耦合的一个或更多个计算设备控制，如在本文中进一步详细描述的。

尽管提到的是公共基座，但机器人臂可以耦合到床轨、控制台或支撑机器人臂的基座的任何合适的支撑结构。

在一些实施例中，系统400包括耦合到处理器423的用户输入设备496，以用于用户操纵在机器人臂上的外科手术器械。用户输入设备496可以位于任何合适的地方中，例如在控制台上、在机器人臂上、在移动基座上，以及可以有与系统400结合来使用的一个、两个、三个、四个或更多个用户输入设备以提供输入的冗余途径、唯一输入命令或组合。在一些实施例中，用户输入设备包括控制器以响应于用户输入设备的机械移动而在有移动的情况下移动处理探针或成像探针的端部。探针的端部可以显示在显示器425上，并且用户可以操纵探针的端部。例如，用户输入设备可以包括6自由度输入控制器，在6自由度输入控制器中用户能够以6个自由度移动输入设备，以及探针的远侧端响应于控制器的移动而移动。在一些实施例中，6个自由度包括三个平移自由度和三个旋转自由度。处理器可以例如被配置有用于使探针控制在利用能量源的自动图像引导处理和以用户输入设备的用户移动利用能量源的处理之间切换的指令。

患者被放置在患者支撑件449上，使得处理探针450和超声探针460可以被插入患者体内。例如，患者可以以许多体位(例如俯卧、仰卧、直立或倾斜)中的一个或更多个体位来放置。在一些实施例中，患者被置于截石位上，并且例如箍筋(stirrups)可以被使用。在一些实施例中，处理探针450在患者的第一侧上在第一方向上插入患者体内，以及成像探针在患者的第二侧上在第二方向上插入患者体内。例如，处理探针可以从患者的前侧插入患者的尿道内，并且成像探针可以从患者的后侧经直肠插入患者的肠内。处理探针和成像探针可以被放置在患者体内，其中尿道组织、尿道壁组织、前列腺组织、肠组织或肠壁组织中的一个或更多个在处理探针和成像探针之间延伸。

处理探针450和成像探针460可以以许多方式中的一种或更多种插入患者体内。在插入期间，第一臂和第二臂中的每一个可以包括基本上解锁的配置，使得处理探针或成像探针可以很好地旋转和平移，以便将探针插入患者体内。当探针插入到期望位置时，臂可以被锁定。在锁定配置中，探针可以以许多方式中的一种或更多种相对于彼此被定向(例如平行、偏斜、水平、倾斜或不平行)。为了将成像探针的图像数据映射到处理探针坐标参考，如本文所述的利用角度传感器确定探针的定向可能是有帮助的。使组织图像数据被映射到处理探针坐标参考空间可以允许由操作者(例如医生)对为了处理而被识别的组织进行准确的瞄准和处理。

在一些实施例中，处理探针450耦合到成像探针460，以便基于来自成像探针460的图像来与探针450对准。如所示，可以用公共基座440实现所述耦合。可替代地或组合地，处理探针和/或成像探针可以包括磁体以保持探针通过患者的组织对准。在一些实施例中，第一臂442是可移动和可锁定的臂，使得处理探针450可以被定位于在患者体内的期望位置上。当探针450已经被定位于患者的期望位置上时，第一臂442可以用臂锁427锁定。成像探针可以用第二臂444耦合到基座440，当处理探针被锁定就位时，第二臂444可以被用来调整成像探针的对准。例如，第二臂444可以包括在成像系统或控制台和用户界面的控制下的可锁定和可移动的臂。可移动臂444可以是可微致动的，使得成像探针460可以相对于处理探针450以例如1毫米左右的小移动进行调整。

在一些实施例中，处理探针450和成像探针460耦合到角度传感器，使得处理可以基于成像探针460和处理探针450的对准进行控制。第一角度传感器495可以用支撑件438耦合到处理探针450。第二角度传感器497可以耦合到成像探针460。角度传感器可以包括许多类型的角度传感器中的一种或更多种。例如，角度传感器可以包括测角计、加速度计及它们的组合。在一些实施例中，第一角度传感器495包括三维加速度计以确定处理探针450在三个维度上的定向。在一些实施例中，第二角度传感器497可以包括三维加速度计以确定成像探针460在三个维度上的定向。可替代地或组合地，第一角度传感器495可以包括测角计以确定处理探针450沿着处理探针的细长轴线451的角度。第二角度传感器497可以包括测角计以确定成像探针460沿着成像探针460的细长轴线461的角度。第一角度传感器495耦合到处理控制台420的控制器424。成像探针的第二角度传感器497耦合到成像控制台490的处理器492。可替代地或组合地，第二角度传感器497可以耦合到处理控制台420的控制器424。

控制台420包括耦合到在用于控制处理探针450的部件中的处理器系统的显示器425。控制台420包括具有存储器421的处理器423。通信电路422耦合到处理器423和控制器424。通信电路422经由成像控制台的通信电路494耦合到成像控制台490。控制台420的臂锁427可以耦合到第一臂442以锁定第一臂或允许第一臂自由地可移动以将探针450插入患者体内。

可选地，控制台420可以包括内窥镜426的部件，内窥镜426耦合到处理探针450的锚24。内窥镜426可以包括控制台420的和内窥镜与处理探针450一起可插入以处理患者的部件。

可选地，控制台420可以包括与处理探针450可操作地耦合的一个或更多个模块以控制利用处理探针进行的处理的方面。例如，控制台420可以包括以下中的一个或更多个：向处理探针提供能量的能量源22、实现被用于将处理探针锚定在目标处理部位处的气囊的膨胀的气囊膨胀控件26、控制探针的输注(infusion)和冲洗的输注/冲洗控件28、控制由探针进行的抽吸的抽吸控件30、控制目标处理部位(例如前列腺)的吹入的吹入控件32、或者向处理探针提供光能的光源33(例如红外光、可见光或紫外光的源)。

处理器、控制器和控制电子器件和电路可以包括许多合适的部件中的一个或更多个，例如一个或更多个处理器、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)以及一个或更多个存储器存储设备。在一些实施例中，控制电子器件控制图形用户界面(在下文中的“GUI”)的控制面板以根据用户指定的处理参数提供手术前计划以及提供用户对外科手术过程的控制。

处理探针450可以包括锚24。锚24可以锚定探针450的远侧端部，同时用探针450将能量输送到能量输送区域20。探针450可以包括喷嘴200。

处理探针450可以用联接装置430耦合到第一臂442。联接装置430可以包括例如基于患者的图像将能量输送区域20移动到患者的期望目标位置的部件。联接装置430可以包括第一部分432、第二部分434和第三部分436。第一部分432可以包括基本上固定的锚定部分。基本上固定的锚定部分432可以固定到支撑件438。支撑件438可以包括联接装置430的参考框架。支撑件438可以包括刚性底盘或框架或壳体以将第一臂442刚性地和牢固地耦合到处理探针450。第一部分432可以保持基本上固定，而第二部分434和第三部分436可以移动以将能量从探针450引导到患者。第一部分432可以固定到离锚24基本上恒定的距离437。在锚24和联接装置的固定的第一部分432之间的基本上固定的距离437允许处理被准确地放置。第一部分432可以包括线性致动器以沿着处理探针450的细长轴线451将在能量输送区域20中的高压喷嘴200准确地定位在期望的轴向定位处。

处理探针450的细长轴线451总体上在探针450在联接装置430附近的近侧部分到使锚24附接到其的远侧端之间延伸。第三部分436可以控制围绕细长轴线451的旋转角度453。在对患者的处理期间，在能量输送区域20和联接装置的第一部分432之间的距离439可以相对于锚24而变化。距离439可以响应于计算机控制以方式418来进行调整，以用于沿处理探针的细长轴线451设置目标位置，被引用为锚24。联接装置的第一部分保持固定，而第二部分434沿着轴线451调整能量输送区域20的定位。联接装置的第三部分436响应于控制器424而调整围绕轴线的角度453，使得在处理的角度下沿着轴线的距离可以相对于锚24非常精确地被控制。探针450可以包括刚性构件，例如在支撑件438和锚24之间延伸的脊部(spine)，使得从联接装置430到锚24的距离在处理期间保持基本上恒定。如本文所述，处理探针450耦合到处理部件以允许用一种或更多种形式的能量(例如来自射流的机械能、来自电极的电能或来自光源(例如激光源)的光能)进行处理。光源可以包括红外光、可见光或紫外光。能量输送区域20可以在联接装置430的控制下移动，以便将预期形式的能量输送到患者的目标组织。

成像控制台490可以包括存储器493、通信电路494和处理器492。在相对应的电路中的处理器492耦合到成像探针460。臂控制器491耦合到臂444以精确地定位成像探针460。成像控制台还可以包括显示器425。

为了便于在对患者的处理期间对处理探针和/或成像探针的精确控制，处理探针和成像探针中的每一个可以耦合到机器人的、计算机可控的臂。例如，参考图2所示的系统400，耦合到处理探针450的第一臂442和耦合到成像探针460的第二臂444中的一者或两者可以包括机器人的、计算机可控的臂。机器人臂可以与被配置成控制机器人臂的移动的一个或更多个计算设备可操作地耦合。例如，第一机器人臂442可以与控制台420的处理器423可操作地耦合，或者第二机器人臂444可以与成像控制台490的处理器492和/或控制台420的处理器423可操作地耦合。一个或更多个计算设备(例如处理器423和492)可以包括用于控制一个或更多个机器人臂的移动的计算机可执行指令。第一机器人臂和第二机器人臂在构造和功能方面可以是基本上相似的，或者它们可以是不同的以适应用于控制处理探针与成像探针的移动的特定功能需求。

机器人臂中任一个或两者可以包括6个或7个或更多个接头以允许臂在计算机控制下移动。合适的机器人臂是在市场上从多个制造商(例如RoboDK公司、Kinova公司和多个其他制造商)可购得的。

可操作地耦合到第一机器人臂和第二机器人臂的一个或更多个计算设备可以被配置成自动控制处理探针和/或成像探针的移动。例如，机器人臂可以被配置成根据一个或更多个预先编程的参数在对患者的处理期间自动调整处理探针和/或成像探针的定位和/或定向。机器人臂可以被配置成沿着预先计划或编程的处理或扫描轮廓自动移动处理探针和/或成像探针，该预先计划或编程的处理或扫描轮廓可以存储在一个或更多个计算设备的存储器中。可替代地或附加地，对机器人臂的自动调整，一个或更多个计算设备可以被配置为响应于(例如通过处理装置的图形用户界面的)用户输入来控制处理探针和/或成像探针的移动。可替代地或附加地，对机器人臂的自动调整，一个或更多个计算设备可以被配置为响应于实时定位信息，例如响应于在由成像探针或其他成像源捕获的一个或更多个图像中识别的解剖结构(处理探针和/或成像探针的可允许运动范围可以从该解剖结构被建立)和/或来自耦合到探针和/或机器人臂的一个或更多个传感器的处理探针和/或成像探针的定位信息，控制处理探针和/或成像探针的移动。

图3A和图3B显示了用于支撑如本文所公开的图像引导的处理系统的一个或更多个机器人臂的公共基座或底座440的示例性实施例。图3A示出了包括一个或更多个轨道(rails)452的患者支撑件449。患者支撑件449可以包括外科手术操作台或平台。与处理探针或成像探针中的一个或更多个相关联的一个或更多个机器人臂可以被安装到轨道452上，使得轨道起公共基座440的作用。图3B显示了包括落地支撑件454的公共基座440，落地支撑件454被配置为耦合到连接到处理探针的第一机器人臂和/或连接到成像探针的第二机器人臂。落地支撑件454可以在处理过程期间被定位于患者的腿之间。

图4A和图4B示出了如本文所述的包括移动基座470的处理系统400的示例性实施例。图4A为处理系统400的前视图和图4B是处理系统400的侧视图。处理系统400包括耦合到第一机器人臂442的处理探针450和耦合到第二机器人臂444的成像探针460。第一机器人臂442和第二机器人臂444每个包括近侧端和远侧端，远侧端分别耦合到处理探针450和成像探针460，以及近侧端耦合到包括移动基座470的公共基座440。第一机器人臂442可以包括耦合到处理探针450的第一臂耦合结构504，以及第二机器人臂444可以包括耦合到成像探针460的第二臂耦合结构505。处理探针450可以经由附接设备500耦合到第一机器人臂442的远侧端，附接设备500可以包括被配置为实现如本文所述的处理探针的移动(例如旋转、平移、俯仰等)的联接装置。处理探针450到第一机器人臂442的耦合可以是固定的、可释放的或用户可调整的。类似地，成像探针460到第二机器人臂444的耦合可以是固定的、可释放的或用户可调整的。

第一机器人臂442可以在一个或更多个第一臂接头443处铰接。成像臂444可以在一个或更多个第二臂接头445处铰接。每个臂接头443或445可以与计算机可控制的致动器(例如步进电机)可操作地耦合以实现在接头处的移动。每个臂接头443或445可包括多种运动接头中的一种，所述多种运动接头包括但不限于棱柱形、后旋、平行圆柱形、圆柱形、球形、平面、边缘滑块、圆柱形滑块、点滑块、球形滑块或交叉圆柱形接头或它们的任何组合。此外，每个臂接头443或445可以包括线性、正交、旋转、扭转或后旋接头或它们的任何组合。

如本文所述，系统400还可包括控制台420，其可由与移动基座470分离的移动支撑件480支撑。控制台420可以经由电力和通信线缆475与移动基座470可操作地耦合以允许对经由第一机器人臂耦合到移动基座的处理探针450的控制。处理控制台420包括处理器和具有存储在其上的计算机可执行指令的存储器，计算机可执行指令用于由处理器执行以控制处理控制台的各种模块或功能(例如能量源、输注/冲洗控制、抽吸控制)、和如在本文参考图2所述的其他部件。处理控制台420还可以包括与处理器通信的显示器425。显示器425可以被配置为显示例如下列项中的一项或更多项：受验者生命体征，例如心率、呼吸率、温度、血压、氧饱和度或任何生理参数或它们的任何组合；手术过程的状态；来自一个或更多个视图的处理部位的一个或更多个先前拍摄的图像或图像序列；由成像探针460获取的来自一个或更多个视图的处理部位的一个或更多个实时图像或图像序列；一组处理参数，包括但不限于处理模式(例如切割或凝固)、处理强度、在处理期间过去的时间、在处理期间剩余的时间、处理深度、已被处理的处理部位的面积或体积、将被处理的处理部位的面积、将不被处理的处理部位的面积或体积、处理探针450或成像探针460或两者的位置信息；处理调整控制，例如调整处理深度、处理强度、处理探针450的位置和/或定向、成像深度或成像探针460的位置和/或定向或它们的任何组合的手段；或系统配置参数。

移动基座470还可以包括一个或更多个计算设备以控制一个或更多个机器人臂的操作。例如，移动基座可以包括处理器和其上存储有用于由一个或更多个处理器执行的计算机可执行指令的存储器。存储器可以具有在其上存储的用于操作耦合到移动基座的一个或更多个机器人臂的指令。处理器可以经由合适的机电部件与机器人臂可操作地耦合以实现机器人臂的移动。例如，机器人臂的一个或更多个接头中的每一个可以包括步进电机，并且处理器可以在每个接头处与步进电机可操作地耦合以在指定方向上将电机致动指定增量。可替代地，一个或更多个机器人臂可操作地与控制台420的一个或更多个处理器或单独的成像控制台(例如图2中所示的成像控制台490)耦合，其中，该一个或更多个控制台处理器可以被配置为执行用于控制该一个或更多个机器人臂的移动的指令，并且可经由通信电路(诸如图2中所示的控制台420的通信电路422或控制台490的通信电路494)将指令传送到机器人臂。用于控制机器人臂的移动的计算机可执行指令可以被预先编程并被存储在存储器上，或者可以在使用处理系统对患者进行处理之前或期间由用户经由一个或更多个用户输入来提供。

与第一机器人臂和/或第二机器人臂可操作地耦合的一个或更多个计算设备可以被配置成控制臂的移动，以便沿着目标部位调整处理探针和/或成像探针的俯仰、偏航、滚转和/或线性定位。

移动基座470可以包括一个或更多个用户输入设备以使用户能够在计算机指令下控制机器人臂的移动。例如，如图4A和图4B所示，移动基座可以包括键盘474和/或脚踏开关471，脚踏开关经由脚踏开关电缆472可操作地与移动基座耦合。键盘474和脚踏开关471可以独立地或组合地被配置成例如经由一个或两个机器人臂在一个或更多个接头处的铰接来控制第一机器人臂442和/或第二机器人臂444的操作。键盘和脚踏开关可以与被配置成控制机器人臂的移动的一个或更多个处理器通信。当用户将指令输入到键盘和/或脚踏开关内时，用户指令可以由一个或更多个处理器接收，被转换成电信号，并且电信号可以被传输到与一个或更多个机器人臂可操作地耦合的一个或更多个计算机可控致动器。键盘和/或脚踏开关可以控制一个或两个臂朝向或远离处理定位、感兴趣的定位、预定位置或用户指定位置或它们的任何组合的移动。

可选地，键盘474和脚踏开关471可以独立地或组合地被配置成控制处理探针450和/或成像探针460的操作。例如，键盘474和/或脚踏开关471可以被配置成开始、停止、暂停或重新开始用处理探针进行的处理。键盘474和/或脚踏开关471可以被配置成开始对由成像探针以前或当前获取的图像或图像序列成像或冻结(freeze)、保存或在显示器425上显示。

移动基座470和控制台420的移动支撑件480可以独立地定位在由患者支撑件449(例如平台)支撑的患者周围。例如，支撑第一机器人臂和第二机器人臂以及处理探针和成像探针的移动基座470可以被定位于患者的腿之间，而支承控制台420和显示器425的移动支撑件480可以被定位到患者的侧面，例如靠近患者的躯干。移动基座470或移动支撑件480可以包括使基座或支撑件能够移动的一个或更多个可移动元件，例如多个轮子。移动基座470可以在整个处理过程期间用无菌帷帘覆盖，以便防止污染和流体进入。

如图1至图4B中所示的诸如TRUS探针460或处理探针450的探针可以根据本公开以多种方式推进到患者体内。在一些实施例中，探针被手动推进。手动推进可以由医生推动探针来提供。替代地或组合地，通过医生操纵近侧控件(诸如耦合到齿条和小齿轮驱动器的旋钮)来推进和缩回探针，从而手动推进探针。在一些实施例中，手动驱动器包括一个或更多个传感器，诸如编码器或线性位移电压换能器(LVDT)，以在探针的插入和缩回期间测量探针的移动。

在一些实施例中，一个或更多个传感器耦合到处理器以接收位移数据，诸如探针的轴向位移，并且该位移数据与组织数据组合以检测组织阻力。

图5A示出了探针510插入组织502中，而没有显著的组织阻力。探针510包括细长轴线511，并且可以在沿细长轴线511的方向上推进。组织502包括多个组织结构504。例如，可以用超声探针对组织成像。在一些实施例中，组织502和组织结构504在矢状超声图像501中是可见的，例如当探针510包括如本文所述的TRUS探针时。探针的移动520可以包括任何合适的移动，诸如推进522或缩回524。当探针510沿着腔壁506在腔507内以相对小的阻力移动时，探针独立于组织移动，并且来自组织的阻力相对较小。图像501中的组织结构的速度对应于探针的速度，并且具有与探针的插入速度相匹配的基本均匀的速度梯度503，如箭头所示。

探针510可以包括如本文所述的任何合适的探针。在一些实施例中，探针510包括处理探针450。可替代地，探针510可以包括成像探针，诸如超声探针460。在一些实施例中，探针510包括系统500的部件。系统500可以包括如本文所述的系统400的一个或更多个部件。

图5B示出了插入到组织中的探针，其中该探针在腔507内相对于诸如腔壁506的组织的推进具有阻力590。阻力可以与几个因素有关，诸如腔的水合作用、腔的形状、腔内凝胶的存在、摩擦和其他因素。在一些实施例中，组织502包括褶皱508，其可以响应于探针的推进而增加阻力590。阻力590可以包括与探针510的推进相关的力或压力中的一个或更多个。组织对探针移动的阻力导致不均匀的速度梯度503。在一些实施例中，图像中远离探针定位的组织结构似乎比靠近探针的组织结构移动得更快，因为靠近探针的组织结构倾向于至少部分地随着探针移动，而远离探针定位的组织结构在探针移动的同时保持基本固定。

图6A示出了被配置成利用探针510的远侧部分514和探针的近侧部分512之间的耦合件540来限制施加到组织的力的探针。在一些实施例中，近侧部分512包括手柄519。在一些实施例中，耦合件540位于近侧部分512和远侧部分514之间。尽管耦合件540可以以任何合适的方式构造，但在一些实施例中，耦合件540包括弹性结构，诸如弹簧542。例如，弹簧可以包括张紧弹簧或压缩弹簧。

在一些实施例中，近侧部分被配置成当阻力590超过由弹簧542提供的一定大小的力时相对于远侧部分移动。尽管耦合件540可以以多种方式构造，但在一些实施例中，耦合件540包括伸缩耦合件，其允许远侧部分514相对于近侧部分512移动。在一些实施例中，耦合件540包括止动件544，该止动件544限制近侧端部远离远侧端部的移动，以允许弹簧在近侧端部和远侧端部之间提供一定大小的力。在一些实施例中，弹簧包括足够的张力或压缩力，以在止动件接合时提供适当大小的力。当在探针的远侧端部处对组织的一定大小的力超过弹簧力时，近侧部分向远侧部分移动，以将施加到组织的力基本上限制为由弹簧提供的力。因为近侧端部朝向远侧端部的额外移动可以增加与弹簧的压缩相关的对组织的压力，所以弹簧可以包括基本上恒定力的弹簧。

在一些实施例中，弹簧包括基本固定力的弹簧。在一些实施例中，弹簧响应于组织阻力高于阈值量而开始压缩。在一些实施例中，耦合件540和弹簧542被构造成限制与近侧部分的推进相关的对远侧顶端的轴向力。如本领域普通技术人员将理解的，弹簧可以以多种方式构造，并且可以包括类似于表簧的恒力弹簧。

在一些实施例中，耦合件连接到诸如开关的传感器，该传感器可以被配置成响应于施加到弹簧的力超过阈值量来提供诸如告警的警报，使得近侧部分和远侧部分之间的相对距离减小。

尽管图6A示出了耦合件540，其中近侧部分512装配在远侧部分514的内部，但在一些实施例中，该配置被颠倒并且远侧部分514装配在近侧部分512的内部。

图6B示出了根据一些实施例的弹簧542，该弹簧被配置成与图6A中的探针一起提供基本恒定的力。

图7示出了包括一个或更多个传感器530的探针510，该传感器530被配置成测量探针的近侧部分512和探针510的远侧部分514之间的位移。探针510可以包括类似于图6A和图6B中所示的探针510的元件，诸如耦合件540。

传感器530可以包括任何合适的换能器，诸如流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、力传感器、压力传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、象限光电检测器、运动传感器、加速度计、惯性测量单元(IMU)、多普勒超声或组织阻抗传感器中的一个或更多个。在一些实施例中，传感器530包括被配置成测量近侧部分512和远侧部分514之间的位移的LVDT换能器。在一些实施例中，近侧部分和远侧部分之间的位移与利用远侧部分514上的顶端传递给组织的力有关。

如本文所述，诸如在力超过阈值量时，传感器530可以耦合到处理器以向用户生成警报。在一些实施例中，当弹簧被压缩时，传感器530向处理器报告更大强度的信号，其中该信号对应于弹簧上的力，该力对应于由顶端提供给组织的力。在一些实施例中，来自传感器的换能器信号响应于施加到组织的力触发包括告警的警报。

传感器530和处理器可以以任何合适的方式配置以生成合适的警报。在一些实施例中，传感器提供与顶端对组织的力或压力中的一个或更多个相关的基本上连续的读出值，并且警报可以包括对应的基本上连续的读出值。在一些实施例中，处理器被配置成响应于与高于阈值量的压力或力对应的传感器读出值来生成诸如告警的警报。在一些实施例中，传感器包括开关，该开关被配置为在断开配置和闭合配置之间转换，并响应于开关的配置的改变而生成警报。例如，响应于对顶端的压力或力而闭合开关电路可以触发诸如告警的警报。

图8A示出了包括一个或更多个传感器530的探针510，该传感器530耦合到探针以测量轴向或弯曲载荷中的一个或更多个。在一些实施例中，一个或更多个传感器包括用于测量弯曲载荷的第一传感器和用于测量轴向载荷的第二传感器。例如，一个或更多个传感器530可以包括封装中包含的多个传感器，以测量轴向载荷和弯曲载荷。在一些实施例中，一个或更多个传感器包括相对于探针的细长轴线以第一角度布置的第一传感器和相对于探针的细长轴线以第二角度布置的第二传感器，以测量轴向载荷和弯曲载荷。

在一些实施例中，探针510包括腰部516，以增加对组织阻力测量的灵敏度。尽管提到的是包括探针的锥形部分的腰部516，但是一个或更多个传感器530可以应用于没有腰部的探针的任何合适位置。在一些实施例中，腰部516在探针的中间部分518处包括探针的弱化部分。弱化部分可以以多种方式配置，并且可以包括弱化材料、腰部、穿孔、狭缝或其他结构，以允许近侧部分512相对于远侧部分514的移动，该移动可以用一个或更多个传感器530测量。

在一些实施例中，一个或更多个传感器包括一个或更多个应变仪。在一些实施例中，一个或更多个应变仪包括多个应变仪。虽然多个应变仪可以以多种方式配置，但在一些实施例中，多个应变仪以不同角位置沿着探针定位在公共轴向定位处，以便提供轴向压缩和偏转数据。在一些实施例中，多个应变仪(诸如4个应变仪)围绕探针周向地定位，诸如彼此成大约90度。替代地或组合地，该多个应变仪可以定位在沿着探针的对应于多个轴向位置的多个位置处。

在一些实施例中，探针510包括成像探针，诸如包括超声阵列550的超声成像探针。阵列550可以以多种方式配置。在一些实施例中，阵列550包括用于横向成像的第一阵列552和用于矢状成像的第二阵列554。一个或更多个传感器530可以相对于阵列550以任何合适的方式布置。在一些实施例中，第一阵列552和第二阵列554位于近侧部分512和远侧部分514之间，并且一个或更多个传感器530位于近侧部分512和远侧部分514之间。在一些实施例中，一个或更多个传感器530位于第一阵列552和第二阵列554之间。在一些实施例中，一个或更多个传感器530不位于第一阵列552和第二阵列554之间。在一些实施例中，一个或更多个传感器530位于第一阵列552和第二阵列554远侧。在一些实施例中，一个或更多个传感器530位于第一阵列552和第二阵列554近侧。

图8B示出了包括位于第一换能器阵列552和第二换能器阵列554之间的一个或更多个传感器530的探针510。例如，该一个或更多个传感器可以包括被布置成测量弯曲载荷和轴向载荷的第一传感器和第二传感器。在一些实施例中，例如，第一传感器和第二传感器位于封装内。

探针510上的一个或更多个传感器530可以以多种方式布置和配置。在一些实施例中，一个或更多个传感器包括多个压电换能器，以测量探针的载荷。在一些实施例中，多个换能器包括放置在近侧部分512、远侧部分514或中间部分518中的一个或更多个上的探针表面上的压电力换能器网格，以便测量轴向载荷或弯曲载荷中的一个或更多个。在一些实施例中，该配置提供了关于每个换能器元件的力数据，关于在哪里以及多少载荷被施加到探针510。

图9示出了探针510，其中一个或更多个传感器530包括一个或更多个光学传感器。探针510可以包括如本文所述的一个或更多个部件，诸如近侧部分512和远侧部分514之间的耦合件540和中间部分518。

虽然一个或更多个光学传感器可以以多种方式配置，但在一些实施例中，一个或更多个光学传感器包括例如发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管或象限光电检测器中的一个或更多个。该一个或更多个光学传感器可以被配置成例如通过耦合件540提供的移动测量近侧部分512和远侧部分514之间的位移。传感器530可以包括反射或散射表面，其改变由诸如象限光电检测器的检测器920接收的来自诸如二极管激光器的光源910的光束的强度。

在一些实施例中，传感器530包括连接到包括顶端的远侧部分514的背部的反射镜，并且反射镜被配置为响应于施加到顶端的力而随着顶端轴向移动和/或倾斜。例如，通过在耦合件540内提供合适的材料，自由浮动的顶端允许反射镜的倾斜角响应于顶端由于对该顶端的组织力产生的倾斜而改变。在一些实施例中，二极管激光器指向反射镜，并且光电检测器测量激光器角度的变化，该变化可以转化为顶端横向和轴向移动。

耦合件540可以包括提供对轴向位移的阻力的合适材料，诸如弹性材料、柔性材料或可变形材料543中的一种或更多种，其中材料543包括当适当成形时能够提供对力的阻力的任何合适材料，诸如例如橡胶、弹性体、弹簧金属或塑料中的一种或更多种。如本文所述，远侧部分514相对于近侧部分512的移动可以与对远侧部分512的顶端的力或压力中的一个或更多个相关。

在一些实施例中，远侧部分514的顶端在耦合件540处在轴内一定程度的自由浮动。

图10A示出了探针510，其中一个或更多个传感器530包括耦合到压力换能器534的一个或更多个压力传感器532。一个或更多个压力传感器532可以利用在压力传感器532和压力换能器534之间延伸的一个或更多个管线538耦合到压力换能器534。一个或更多个压力传感器532可以包括如本文所述的任何合适的传感器，诸如一个或更多个流体压力传感器。在一些实施例中，一个或更多个压力传感器532包括利用在其间延伸的一个或更多个流体管线538流体耦合到一个或更多个压力换能器534的一个或更多个膜，以便通过一个或更多个流体管线将压力从一个或更多个传感器传递到一个或更多个换能器。在一些实施例中，一个或更多个压力传感器和一个或更多个流体管线包括基本上不可压缩的流体，诸如液体。在一些实施例中，一个或更多个压力传感器包括位于远侧部分514上的环形压力传感器531。

在一些实施例中，一个或更多个压力传感器532包括多个压力传感器532，该压力传感器532布置成映射在远侧部分514的顶端上的组织压力。在一些实施例中，一个或更多个管线538包括在多个压力传感器532和压力换能器之间延伸的多个管线，例如多个信号通道。在一些实施例中，多个压力传感器和多条管线被配置成独立地测量每个压力传感器的压力。在一些实施例中，压力换能器534包括多通道压力换能器，该多通道压力换能器耦合到多个管线和多个压力传感器，以便独立地测量多个传感器532中的每一个的压力。在一些实施例中，多个传感器位于远侧部分的顶端上，以便映射在探针510的远侧部分514上的组织压力。探针上压力的映射可以显示在显示器上，例如用显示颜色的实时图显示，其中在探针510的远侧部分514的压力图上，较热的颜色(例如红色)对应于增加的压力，较冷的颜色(例如蓝色)对应于较低量的压力。

压力传感器和管线可以以任何合适的方式配置。在一些实施例中，在探针的表面上切割通道，并且柔性膜覆盖通道并填充有流体。通道可以以任何合适的方式形成，并且在一些实施例中，通道用诸如激光蚀刻或光刻的工艺蚀刻。通道可以以任何合适的方式确定尺寸和形状，以限定压力传感器和从压力传感器延伸到换能器的管线。膜可以包括任何合适的材料，诸如柔顺的或不柔顺的材料，类似于本领域普通技术人员将已知的与气囊导管一起使用的材料。

在一些实施例中，流体压力传感器的腔室中的压力对应于膜对组织的压力，并且可以包括基本上等于探针对组织的压力的压力。

例如，压力传感器可以耦合到处理器，并且压力可以连续显示或用于生成本文所述的警报。

尽管提到的是利用在其间延伸的管线耦合到换能器的流体压力传感器，但在一些实施例中，换能器可以位于每个流体腔室内并利用诸如线的管线耦合到诸如信号处理器的处理器。

图10B示出了探针510的端视图，其中一个或更多个传感器532包括一个或更多个环形压力传感器531。

图11A示出了根据一些实施例的包括探针510的探针，其中一个或更多个传感器530包括用于映射探针上的组织压力的传感器阵列。该一个或更多个传感器可以包括探针上的多个位置以确定探针上的压力。多个传感器可以包括任何合适的传感器。在一些实施例中，多个传感器利用多个管线538耦合到诸如多路复用器或换能器534的电气部件。在一些实施例中，多个传感器530包括耦合到电容测量电路的多个电容传感器536。在一些实施例中，每个传感器的电容对应于传感器上的组织压力，并且独立地测量电容和压力，以便如本文所述映射组织压力。

在一些实施例中，多个传感器包括多个压电传感器。在一些实施例中，多个压电传感器包括在探针的至少远侧部分的压电传感器地点的网格，以便映射探针上的组织压力。

图11B示出了探针510，其中一个或更多个传感器530包括在探针510的远侧部分514的顶端上的传感器，诸如压力传感器，例如流体传感器。流体传感器532可以包括如本文所述耦合到换能器534的通道和膜。换能器可以耦合到处理器，以提供压力或力数据中的一个或更多个，并提供如本文所述的警报。在一些实施例中，流体传感器包括无创伤顶端，该顶端被配置成在接合组织时通过阻力变形。一个或更多个传感器530可以包括如本文所述的任何合适的传感器。

图12A示出了包括被配置用于放置在探针上的一个或更多个传感器530的覆盖物560。在一些实施例中，覆盖物560包括连接器562，以将覆盖物耦合到探针。在一些实施例中，覆盖物560包括护套566，该护套566包括膜材料，诸如柔顺或不柔顺的膜材料。

图12B示出了被配置成接收如图12A中的覆盖物的探针510，如箭头1201所示。在一些实施例中，探针包括连接器564，以将覆盖物耦合到探针。

图12C示出了如图12A的放置在探针510上的覆盖物560。

共同参考图12A至图12C，覆盖物可以构造成在将探针插入组织中时测量与组织阻力相关的压力，如本文所述。在一些实施例中，覆盖物560通过连接器562和连接器564之间的接合耦合到探针510。例如，连接器可以包括锁定接合，诸如卡扣式连接器。替代地或组合地，例如，覆盖物560可以通过摩擦力或粘合剂保持在探针510上。其上放置有覆盖物560的探针510可以包括本文所述的探针510的实施例的任何合适结构。

在一些实施例中，覆盖物560包括压力传感器，诸如流体传感器532或本文所述的其他合适的传感器。传感器可以耦合到从远侧部分514朝向近侧部分512向近侧延伸的一条或更多条管线538。在一些实施例中，一条或更多条管线538延伸到位于覆盖物560的近侧部分上的近侧连接器或换能器534。在一些实施例中，一条或更多条管线538耦合到近侧气囊570，近侧气囊被配置为利用来自流体传感器532的压力来膨胀并向用户提供反馈，例如响应于来自流体传感器532的压力提供触觉或视觉反馈。

在一些实施例中，近侧连接器或换能器被配置成耦合到处理器，并提供本文所述的警报、告警或映射中的一个或更多个。在一些实施例中，如本文所述，覆盖物被配置为向用户提供阻力反馈。

虽然覆盖物560可以以多种方式配置，但在一些实施例中，一个或更多个传感器530可以被配置成在覆盖物放置在探针上时测量压力。在一些实施例中，覆盖物560包括一次性探针覆盖物，该一次性探针覆盖物可以在探针已经被插入患者体内之后被移除并与放置在探针上的覆盖物一起从患者体内移除。在一些实施例中，如本文所述，覆盖物560包括具有柔顺膜的流体填充室。在一些实施例中，一个或更多个管线538包括流体管线，该流体管线在压力传感器和靠近压力传感器(诸如流体传感器532)的压力换能器534之间提供流体连通。

一个或更多个管线538可以以多种方式配置。在一些实施例中，一个或更多个管线包括沿覆盖物560在远近方向上延伸的管。

在一些实施例中，例如通过显示器将来自压力传感器的测量力提供给用户。

在一些实施例中，换能器534位于探针510的近侧部分512上，并且通过管上的连接器连接到流体压力传感器。替代地，压力换能器可以包括一次性压力换能器，该一次性压力换能器可以内置于远侧腔室中，并且利用诸如电连接器的连接器耦合到探针的近侧部分512。在一些实施例中，电触点设置在探针510的近侧部分512上，并且可操作地耦合到处理器以用于与连接器和处理器(诸如信号处理器)通信。

覆盖物560可以以多种方式配置，并且可以覆盖本文所述的探针510，并且可以包括本文所述的探针510的一个或更多个部件。在一些实施例中，覆盖物560被配置成在探针510插入患者体内的同时检测探针510的阻力。在一些实施例中，覆盖物560包括细长护套566，该护套566包括远侧部分和近侧部分，该远侧部分和近侧部分被配置为放置在探针510的对应的远侧部分514和对应的近侧部分512上。一个或更多个传感器530用护套支撑，以检测与探针进入患者体内的推进有关的探针的组织阻力。

在一些实施例中，覆盖物包括接口，诸如连接器或换能器534，其被配置为将一个或更多个传感器530耦合到输出端，该输出端被配置为响应于组织阻力向用户提供警报。

在一些实施例中，覆盖物560包括从一个或更多个传感器延伸到接口的一个或更多个管线538，诸如一个或更多个通道。该一个或更多个管线可以包括流体通道、电导体或光纤中的一个或更多个，以将一个或更多个传感器耦合到接口。在一些实施例中，接口包括换能器534或连接器中的一个或更多个，该换能器534或连接器被配置为耦合到系统的对应接口以对患者进行处理或成像。

在一些实施例中，一个或更多个传感器530被配置成插入患者体内。

在一些实施例中，一个或更多个传感器530位于远侧部分514上方的上侧，这可以有利于倾向于接合探针(诸如经直肠超声探针)的上侧的一些组织褶皱。

在一些实施例中，一个或更多个传感器530位于护套的远侧部分上，以覆盖探针的远侧部分514，从而接合组织并检测阻力。在一些实施例中，覆盖物560的一个或更多个传感器530包括多个传感器。在一些实施例中，覆盖物560的多个传感器被配置成检测覆盖探针510的远侧部分的护套的远侧部分上的多个位置处的组织阻力。在一些实施例中，覆盖物560上的多个传感器被配置成映射在多个位置处对探针的组织阻力，如本文所述。

在一些实施例中，覆盖物560的一个或更多个传感器530包括开关，以响应于组织阻力生成输出。

覆盖物560的一个或更多个传感器530可以以任何适合的方式配置并且可以包括以下项中的一个或更多个：力传感器、压力传感器、流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、或象限光电检测器。

在一些实施例中，覆盖物560包括一个或更多个传感器530，该传感器530包括位于对应于探针的远侧部分514的护套的远侧部分上的环形环。在一些实施例中，环形环相对于探针的细长轴线同心定位。

虽然覆盖物560上的一个或更多个传感器530可以以多种方式配置，但在一些实施例中，一个或更多个传感器530包括一个或更多个压力传感器，诸如位于覆盖物的远侧部分附近的流体传感器532，该一个或更多个传感器532包括耦合到一个或更多个近侧延伸流体通道的一个或更多个膜。在一些实施例中，一个或更多个流体传感器包括多个流体传感器，该一个或更多个膜包括多个膜，并且该一个或更多个近侧延伸流体通道包括多个近侧延伸流体通道。在一些实施例中，覆盖物包括耦合到一个或更多个近侧延伸流体通道的压力传感器，以响应于一个或更多个近侧延伸流体通道的流体压力来检测阻力。在一些实施例中，一个或更多个流体传感器532包括被配置为覆盖探针的远侧部分514的护套的顶端，该顶端包括膜，该膜包含位于顶端上以软化顶端的流体。尽管提到的是流体压力传感器和流体通道，但传感器可以包括如本文所述的任何合适的传感器，诸如压力传感器，并且多个通道可以包括任何合适的通道，诸如电信号线、光纤等。

图13示出了探针510，其中一个或更多个传感器530被配置成响应于与组织阻力590相关联的力来提供机械触觉反馈。探针的远侧部分514包括软材料543，诸如弹性体，其被构造成使隔膜595变形并使其从对应于没有实质组织阻力的第一配置596变到对应于实质组织阻力的第二配置597。在一些实施例中，结构598，例如柱塞，被配置为接合隔膜595，以响应于与组织阻力相关联的力将隔膜595从第一配置596推动到第二配置597。

隔膜595可以以任何合适的方式构造，并且可以包括任何合适的材料。在一些实施例中，隔膜595包括点击器(clicker)。

在一些实施例中，隔膜包括金属隔膜弹簧，该金属隔膜弹簧被配置成在超过力阈值时传递由用户感知的听觉或触觉点击声。在一些实施例中，远侧部分514的顶端经由隔膜弹簧连接到轴的其余部分，其中软弹性体514填充间隙。替代地，如本领域技术人员或普通技术人员将理解的，一个或更多个传感器可以包括类似于扭矩扳手机构的角点击器(angular clicker)。

图14示出了探针510，其中一个或更多个传感器530包括开关539，开关539被配置为响应于组织阻力在断开和闭合配置之间转换。开关539可以包括诸如本文所述的材料543的部件，以便允许开关响应于与本文所述的组织阻力相关联的力而改变状态。

图15示出了包括一个或更多个传感器530的探针510，该传感器530被配置为测量组织阻抗或接近度，并在探针被推进时响应于与机械组织阻力相关的力来检测组织阻抗或接近度的变化。在一些实施例中，一个或更多个传感器530通过一个或更多个管线538连接到阻抗电路或一个或更多个换能器。在一些实施例中，一个或更多个管线包括导电线。在一些实施例中，一个或更多个传感器包括一个或更多个电极，以测量一个或更多个位置处的组织阻抗。在一些实施例中，一个或更多个电极包括一个或更多个嵌入式环(recessedrings)，该嵌入式环在槽的底部具有导体，以响应于压在探针上的组织来测量组织的阻抗或接近度中的一个或更多个。在一些实施例中，组织的接近度涉及与组织到电极的接近度相关联的电容。替代地或组合地，可以通过使交流电流通过组织来测量组织的阻抗。与本公开相关的工作表明，组织阻抗可以与对组织的压力相关，以及阻抗的变化可用于检测探针上与接合探针的组织相关联的压力。

本公开的覆盖物可以以多种方式构造，并且可以包括任何合适的刚度。在一些实施例中，护套包括被构造用于在覆盖探针之前放置在患者体内的刚性护套。例如，刚性护套可以包括柱状强度(columnar strength)，该柱状强度足以在没有来自探针的支撑的情况下将护套推进到患者的体腔中。在一些实施例中，刚性护套的尺寸被设计为在插入患者的体腔后接收探针。替代地或组合地，其中该护套可以被配置成在插入患者体内之前放置在探针上。在一些实施例中，护套包括被配置成在护套内没有来自探针的支撑的情况下变形的软材料。

如在本文所描述的，本文描述和/或示出的计算设备和系统广泛地表示能够执行计算机可读指令(例如被包含在本文所描述的模块内的那些指令)的任何类型或形式的计算设备或系统。在它们的最基本的配置中，这些计算设备可以各自包括至少一个存储器设备和至少一个物理处理器。

如本文使用的术语“存储器”或“存储器设备”通常表示能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中，存储器设备可以存储、加载和/或维护本文描述的一个或更多个模块。存储器设备的例子非限制性地包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、它们中的一个或更多个的变形或组合或任何其他合适的储存存储器。

此外，如本文使用的术语“处理器”或“物理处理器”通常指能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中，物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器设备中的一个或更多个模块。物理处理器的示例非限制性地包括微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、它们中的一个或更多个的部分、它们中的一个或更多个的变形或组合、或任何其他合适的物理处理器。该处理器可以包括分布式处理器系统，例如运行并行处理器，或者远程处理器，例如服务器，以及它们的组合。

尽管被示为单独的元件，但是本文描述和/或所示的方法步骤可以表示单个应用的部分。此外，在一些实施例中，这些步骤中的一个或更多个可以表示或对应于一个或更多个软件应用或程序，其当由计算设备执行时可以使计算设备执行一个或更多个任务，例如方法步骤。

此外，本文描述的一个或更多个设备可以将数据、物理设备和/或物理设备的表示从一种形式转换成另一种形式。此外或替代地，本文所述的一个或更多个模块可以通过在计算设备上执行、在计算设备上存储数据和/或以其他方式与计算设备交互作用来将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算设备的任何其他部分从一种形式的计算设备转换为另一种形式的计算设备。

如本文使用的术语“计算机可读介质”通常指能够存储或携带计算机可读指令的任何形式的设备、载体或介质。计算机可读介质的示例非限制性地包括传输型介质(例如载波)以及非暂时型介质，例如磁存储介质(例如硬盘驱动器、磁带驱动器、和软盘)、光存储介质(例如光盘(CD)、数字视频盘(DVD)、和蓝光盘)、电子存储介质(例如固态驱动器和闪存介质)、以及其他分发系统。

本领域中的普通技术人员将认识到，本文公开的任何过程或方法可以以多种方式被修改。本文描述和/或示出的过程参数和步骤顺序仅作为例子被给出，并且可以根据需要被改变。例如，虽然在本文示出和/或描述的步骤可以以特定的顺序被示出或讨论，但是这些步骤不一定需要以所示出或讨论的顺序被执行。

本文描述和/或示出的各种示例性方法也可以省略本文描述或示出的一个或更多个步骤，或者包括除了那些所公开的步骤之外的附加步骤。此外，如本文公开的任何方法的步骤可以与如本文公开的任何其他方法的任一个或更多个步骤组合。

如本文描述的处理器可以被配置成执行本文公开的任何方法的一个或更多个步骤。可替代地或组合地，处理器可以被配置为组合如本文公开的一种或更多种方法的一个或更多个步骤。

除非另有说明，如在说明书和权利要求中使用的术语“连接到”和“耦合到”(及其派生词)应被解释为既允许直接连接又允许间接(即，经由其他元件或部件)连接。此外，如在说明书和权利要求书中使用的术语“一个(a)”或“一个(an)”应被解释为“......中的至少一个”。最后，为了使用的容易，如在说明书和权利要求书中使用的术语“包括(including)”和“具有”(及其派生词)与词“包括(comprising)”可互换，且应具有与词“包括(comprising)”相同的含义。

如本文公开的处理器可以被配置有指令以执行如本文公开的任何方法的任何一个或更多个步骤。

将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文用于描述各种层、元件、部件、区域或区段而不涉及事件的任何特定的顺序或序列。这些术语仅用于区分开一个层、元件、部件、区域或区段与另一个层、元件、部件、区域或区段。如本文描述的第一层、元件、部件、区域或区段可以被称为第二层、元件、部件、区域或区段而不偏离本公开的教导。

如在本文所使用的，术语“或”被包含性地用来指替代的和组合的项目。

如在本文所使用的，字符(例如数字)指相似的元件。

本公开包括以下编号的条款。

条款1.一种用于插入患者体内的探针，该探针包括：细长主体，其包括远侧部分和近侧部分，该远侧部分被成形用于插入患者体内，该近侧部分耦合到远侧部分以随着近侧部分的推进而推进远侧部分；一个或更多个传感器，其由探针的细长主体支撑并耦合到探针的远侧部分，以检测与近侧部分的推进相关的远侧部分的组织阻力；以及输出端，其可操作地耦合到一个或更多个传感器，以响应于组织阻力向用户提供反馈。

条款2.根据条款1所述的探针，其中，一个或更多个传感器被配置成插入患者体内。

条款3.根据条款1所述的探针，其中，当探针已经插入患者体内时，一个或更多个传感器位于所述远侧部分的上侧。

条款4.根据条款1所述的探针，其中，一个或更多个传感器位于探针的远侧部分上，以接合组织并检测阻力。

条款5.根据条款1所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括多个传感器。

条款6.根据条款5所述的探针，其中，多个传感器被配置成检测探针的远侧部分上的多个位置处的组织阻力。

条款7.根据条款6所述的探针，其中，多个传感器被配置成映射在多个位置处对探针的组织阻力。

条款8.根据条款1所述的探针，其中，一个或更多个传感器被配置成响应于组织阻力来检测细长主体在第一部分和第二部分之间的应变或压缩。

条款9.根据条款8所述的探针，其中，细长主体包括第一部分和第二部分，第二部分被配置为相对于第一部分移动，并且一个或更多个传感器被配置为检测第一部分相对于第二部分的移动。

条款10.根据条款9所述的探针，其中，第一部分用弹簧耦合到第二部分，并且其中第二部分被配置成响应于来自组织阻力的力大于来自弹簧的力而相对于第一部分移动。

条款11.根据条款10所述的探针，其中，弹簧被配置成抵靠止动件将第一部分推离第二部分，并且其中第一部分响应于组织阻力的力超过来自弹簧的力而朝向第二部分移动，以便在近侧部分推进的同时减少远侧部分的移动。

条款12.根据条款10所述的探针，其中，弹簧包括线圈、扭转弹簧、板簧或可弯曲延伸部中的一个或更多个。

条款13.根据条款9所述的探针，其中，第一部分和第二部分包括伸缩部分，并且一个或更多个传感器被配置成检测第一伸缩部分和第二伸缩部分之间的相对移动。

条款14.根据条款10所述的探针，还包括开关，开关被配置成在断开配置和闭合配置之间转换，并响应于来自阻力的力大于来自弹簧的力而生成输出。

条款15.根据条款8所述的探针，其中，主体包括轴，并且其中远侧部分被配置成响应于组织阻力在轴内移动。

条款16.根据条款8所述的探针，其中，细长主体包括位于远侧部分和近侧部分之间的锥形腰部，并且一个或更多个传感器耦合到锥形腰部以检测锥形腰部的应变。

条款17.根据条款8所述的探针，其中，一个或更多个传感器位于远侧部分和近侧部分之间，以响应于阻力来检测细长主体的应变或压缩。

条款18.根据条款8所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括位移换能器，以测量第一部分相对于第二部分的位移。

条款19.根据条款8所述的探针，其中，细长主体沿着细长轴线延伸，并且一个或更多个传感器包括围绕细长轴线定位的多个传感器，以检测探针远离细长轴线的一侧上的组织阻力。

条款20.根据条款19所述的探针，其中，围绕细长轴线定位的多个传感器被配置成响应于阻力来检测细长主体的偏转方向。

条款21.根据条款8所述的探针，其中，细长主体沿着细长轴线延伸，并且一个或更多个传感器包括多个传感器，多个传感器定位在对应于沿着细长轴线的第一位置的第一轴向位置和对应于沿着细长轴线的第二位置的第二轴向位置，第二位置不同于第一位置。

条款22.根据条款1所述的探针，其中，探针包括开关，以响应于组织阻力生成输出。

条款23.根据条款1所述的探针，其中，警报包括声音、响应于组织阻力改变频率的声音、响应于组织阻力增加而增加频率并响应于组织阻力减小而降低频率的声音、显示器上的消息、可见光指示器、显示器上的颜色、数值、颜色条、振动、用户可感知的振动或允许近侧部分独立于远侧部分移动的脱离结构中的一种或更多种。

条款24.根据条款1所述的探针，其中，探针包括用于处理组织的外科探针。

条款25.根据条款1所述的探针，其中，探针包括超声探针。

条款26.根据条款25所述的探针，其中，超声探针包括超声换能器阵列以生成组织的图像。

条款27.根据条款26所述的探针，其中，超声换能器阵列包括用于横向成像的第一阵列和用于矢状成像的第二阵列。

条款28.根据条款27所述的探针，其中，第一阵列和第二阵列定位在近侧部分和远侧部分之间，并且一个或更多个传感器定位在近侧部分和远侧部分之间。

条款29.根据条款28所述的探针，其中，一个或更多个传感器定位在第一阵列和第二阵列之间。

条款30.根据条款28所述的探针，其中，一个或更多个传感器不定位在第一阵列和第二阵列之间。

条款31.根据条款28所述的探针，其中，一个或更多个传感器远离第一阵列和第二阵列定位。

条款32.根据条款28所述的探针，其中，一个或更多个传感器靠近第一阵列和第二阵列定位。

条款33.根据条款1所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括以下项中的一个或更多个：力传感器、压力传感器、流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、象限光电检测器、运动传感器、加速度计、惯性测量单元(IMU)、多普勒超声或组织阻抗传感器。

条款34.根据条款33所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括位于细长主体的远侧部分上的环形环。

条款35.根据条款34所述的探针，其中，环形环相对于细长主体的细长轴线同心地定位。

条款36.根据条款33所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括位于探针的远侧部分附近的一个或更多个传感器，一个或更多个传感器包括耦合到一个或更多个近侧延伸通道的一个或更多个膜。

条款37.根据条款36所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括多个传感器，一个或更多个膜包括多个膜，并且一个或更多个近侧延伸通道包括多个近侧延伸通道。

条款38.根据条款36所述的探针，还包括耦合到一个或更多个近侧延伸的流体通道的压力传感器，以响应于一个或更多个近侧延伸的流体通道的流体压力来检测阻力。

条款39.根据条款36所述的探针，其中，一个或更多个传感器包括远侧部分的顶端，顶端包括膜，膜包含位于顶端上的流体软化顶端。

条款40.根据条款1所述的探针，其中，探针包括近侧手柄以用于用户推进和缩回探针。

条款41.一种系统，包括：根据条款1所述的探针；臂，其耦合到细长主体以支撑细长主体；近侧传感器，其可操作地耦合到臂和细长主体，以测量探针的近侧部分的位移；以及处理器，其耦合到一个或更多个传感器和近侧传感器，以响应于近侧部分的位移来检测远侧端部的组织阻力。

条款42.根据条款41所述的系统，其中，处理器被配置成生成输出。

条款43.根据条款41所述的系统，其中，一个或更多个传感器被配置成响应于组织阻力来生成信号，并且其中处理器被配置成响应于信号和位移来检测组织阻力。

条款44.根据条款41所述的系统，还包括耦合至探针和臂的致动器，致动器被配置成推进和缩回探针，传感器被配置成响应于致动器移动探针而测量位移。

条款45.根据条款44所述的系统，其中，致动器被配置成在臂保持基本上固定的同时推进和缩回探针。

条款46.根据条款45所述的系统，其中，致动器包括用户可操纵的致动器，致动器被配置用于使用户通过用户操纵推进和缩回探针。

条款47.根据条款46所述的系统，其中，致动器包括耦合到齿条和小齿轮的可旋转旋钮。

条款48.根据条款41所述的系统，其中，臂包括被配置成推进和缩回探针的机器人臂。

条款49.根据条款41所述的系统，其中，探针包括近侧手柄以用于用户推进和缩回探针。

条款50.一种用于在插入患者体内期间检测组织阻力的覆盖物，覆盖物包括：细长护套，其包括远侧部分和近侧部分；以及一个或更多个传感器，其用护套支撑以检测与探针推进患者体内相关的组织阻力。

条款51.根据条款50所述的覆盖物，还包括接口，接口被配置为将一个或更多个传感器耦合到输出端，输出端被配置为响应于组织阻力向用户提供反馈。

条款52.根据条款51所述的覆盖物，还包括从一个或更多个传感器延伸到接口的一个或更多个通道，并且可选地，其中一个或更多个通道包括流体通道、电导体或光纤中的一个或更多个，以将一个或更多个传感器耦合到接口。

条款53.根据条款51所述的覆盖物，其中，接口包括换能器或连接器中的一个或更多个，换能器或连接器被配置成耦合到系统的对应接口以对患者进行处理或成像。

条款54.根据条款50所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器被配置成插入患者体内。

条款55.根据条款50所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器位于远侧部分的上侧。

条款56.根据条款50所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器位于探针的远侧部分上，以接合组织并检测阻力。

条款57.根据条款50所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器包括多个传感器。

条款58.根据条款57所述的覆盖物，其中，多个传感器被配置成检测护套的远侧部分上的多个位置处的组织阻力。

条款59.根据条款58所述的覆盖物，其中，多个传感器被配置成映射在多个位置处对探针的插入的阻力。

条款60.根据条款50所述的覆盖物，其中，护套包括开关，以响应于组织阻力生成输出。

条款61.根据条款50所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器包括以下项中的一个或更多个：力传感器、压力传感器、流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、或象限光电检测器。

条款62.根据条款61所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器包括位于护套的远侧部分上的环形环。

条款63.根据条款62所述的覆盖物，其中，环形环相对于探针的细长轴线同心地定位。

条款64.根据条款61所述的覆盖物，其中，一个或更多个传感器包括位于覆盖物的远侧部分附近的一个或更多个流体传感器，一个或更多个流体传感器包括耦合到一个或更多个近侧延伸流体通道的一个或更多个膜。

条款65.根据条款61所述的覆盖物，其中，一个或更多个流体传感器包括多个流体传感器，一个或更多个膜包括多个膜，并且一个或更多个近侧延伸流体通道包括多个近侧延伸流体通道。

条款66.根据条款61所述的覆盖物，还包括耦合到一个或更多个近侧延伸的流体通道的压力传感器，以响应于一个或更多个近侧延伸流体通道的流体压力来检测阻力。

条款67.根据条款61所述的覆盖物，其中，一个或更多个流体传感器包括远侧部分的顶端，顶端包括膜，膜包含位于顶端上的流体以软化顶端。

条款68.根据条款50所述的覆盖物，其中，护套包括被配置用于在覆盖探针之前放置在患者体内的刚性护套。

条款69.根据条款68所述的覆盖物，其中，刚性护套包括柱状强度，柱状强度足以在没有来自探针的支撑的情况下将护套推进到患者的体腔中，并且可选地，其中刚性护套被设计尺寸以在插入患者的体腔后接收探针。

条款70.根据条款50所述的覆盖物，其中，护套包括软材料，软材料被配置成在没有来自护套内的探针的支撑的情况下变形。

条款71.根据条款50所述的覆盖物，其中，护套被配置成在插入患者体内之前放置在探针上。

条款72.根据前述条款中任一项所述的探针、系统或覆盖物，其中，输出端可操作地耦合到处理器，并且可选地其中处理器包括信号处理器。

条款73.一种将探针插入组织的方法，方法包括使用前述条款中任一项所述的探针、系统或覆盖物。

条款74.一种将探针插入患者体内的方法，该方法包括：将探针插入患者体内；查看来自探针上的一个或更多个传感器的传感器数据；以及响应于传感器数据调整探针的放置。

条款75.一种将超声探针耦合到患者体内的方法，方法包括：查看来自耦合到超声探针的一个或更多个传感器的传感器数据；响应于传感器数据将探针放置在患者体内。

本公开的实施例已经如本文所述示出和描述，并且仅作为示例提供。本领域的普通技术人员将在不脱离本公开的范围的情况下认识到许多适配、改变、变化和替换。在不脱离本公开和本文公开的实用新型的范围的情况下，可以使用本文公开的实施例的若干备选方案和组合。因此，本公开实用新型的范围仅由所附权利要求及其等同物的范围来定义。

Claims (79)

1.一种用于在插入患者体内期间检测组织阻力的探针，其特征在于，所述探针包括：

细长主体，所述细长主体包括远侧部分和近侧部分，所述远侧部分成形为用于插入患者体内，所述近侧部分耦合到所述远侧部分以随着所述近侧部分的推进而推进所述远侧部分；

一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器由所述探针的细长主体支撑并耦合到所述探针的所述远侧部分，以检测所述远侧部分的与所述近侧部分的推进相关的组织阻力；以及

输出端，所述输出端操作地耦合到所述一个或更多个传感器，以响应于所述组织阻力向用户提供反馈。

2.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器被配置成插入患者体内。

3.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，当所述探针已经插入患者体内时，所述一个或更多个传感器位于所述远侧部分的上侧。

4.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器位于所述探针的远侧部分上，以接合组织并检测所述组织阻力。

5.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括多个传感器。

6.根据权利要求5所述的探针，其特征在于，所述多个传感器被配置成检测所述探针的远侧部分上的多个位置处的组织阻力。

7.根据权利要求6所述的探针，其特征在于，所述多个传感器被配置成映射在所述多个位置处对所述探针的所述组织阻力。

8.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述细长主体包括第一部分和第二部分，且所述一个或更多个传感器被配置成响应于所述组织阻力来检测所述细长主体在所述第一部分和所述第二部分之间的应变或压缩。

9.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述第二部分被配置为相对于所述第一部分移动，并且所述一个或更多个传感器被配置为检测所述第一部分相对于所述第二部分的移动。

10.根据权利要求9所述的探针，其特征在于，所述第一部分用弹簧耦合到所述第二部分，并且其中所述第二部分被配置成响应于来自所述组织阻力的力大于来自所述弹簧的力而相对于所述第一部分移动。

11.根据权利要求10所述的探针，其特征在于，弹簧被配置成抵靠止动件将所述第一部分推离所述第二部分，并且其中所述第一部分响应于所述组织阻力的力超过来自所述弹簧的力而朝向所述第二部分移动，以便在所述近侧部分推进的同时减少所述远侧部分的移动。

12.根据权利要求10所述的探针，其特征在于，所述弹簧包括线圈、扭转弹簧、板簧或可弯曲延伸部中的一个或更多个。

13.根据权利要求9所述的探针，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分包括伸缩部分，并且所述一个或更多个传感器被配置成检测第一伸缩部分和第二伸缩部分之间的相对移动。

14.根据权利要求10所述的探针，其特征在于，所述探针还包括开关，所述开关被配置成在断开配置和闭合配置之间转换，并响应于来自所述组织阻力的力大于来自所述弹簧的力而生成输出。

15.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述细长主体包括轴，并且其中所述远侧部分被配置成响应于所述组织阻力在所述轴内移动。

16.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述细长主体包括位于所述远侧部分和所述近侧部分之间的锥形腰部，并且所述一个或更多个传感器耦合到所述锥形腰部以检测所述锥形腰部的应变。

17.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器位于所述远侧部分和所述近侧部分之间，以响应于所述组织阻力来检测所述细长主体的应变或压缩。

18.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括位移换能器，以测量所述第一部分相对于所述第二部分的位移。

19.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述细长主体沿着细长轴线延伸，并且所述一个或更多个传感器包括围绕所述细长轴线定位的多个传感器，以检测所述探针远离所述细长轴线的一侧上的组织阻力。

20.根据权利要求19所述的探针，其特征在于，围绕所述细长轴线定位的所述多个传感器被配置成响应于所述组织阻力来检测所述细长主体的偏转方向。

21.根据权利要求8所述的探针，其特征在于，所述细长主体沿着细长轴线延伸，并且所述一个或更多个传感器包括多个传感器，所述多个传感器定位在对应于沿着所述细长轴线的第一位置的第一轴向位置和对应于沿着所述细长轴线的第二位置的第二轴向位置，所述第二位置不同于所述第一位置。

22.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述探针包括开关，以响应于所述组织阻力生成输出。

23.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述反馈包括警报，且所述警报包括声音、响应于所述组织阻力而改变频率的声音、响应于组织阻力增加而增加频率并响应于组织阻力减小而降低频率的声音、显示器上的消息、可见光指示器、显示器上的颜色、数值、颜色条、振动、用户可感知的振动或允许所述近侧部分独立于所述远侧部分移动的脱离结构中的一种或更多种。

24.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述探针包括用于处理组织的外科探针。

25.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述探针包括超声探针。

26.根据权利要求25所述的探针，其特征在于，所述超声探针包括超声换能器阵列以生成组织的图像。

27.根据权利要求26所述的探针，其特征在于，所述超声换能器阵列包括用于横向成像的第一阵列和用于矢状成像的第二阵列。

28.根据权利要求27所述的探针，其特征在于，所述第一阵列和所述第二阵列定位在所述近侧部分和所述远侧部分之间，并且所述一个或更多个传感器定位在所述近侧部分和所述远侧部分之间。

29.根据权利要求28所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器定位在所述第一阵列和所述第二阵列之间。

30.根据权利要求28所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器不定位在所述第一阵列和所述第二阵列之间。

31.根据权利要求28所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器远离所述第一阵列和所述第二阵列定位。

32.根据权利要求28所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器靠近所述第一阵列和所述第二阵列定位。

33.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括以下项中的一个或更多个：力传感器、压力传感器、流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、象限光电检测器、运动传感器、加速度计、惯性测量单元(IMU)、多普勒超声或组织阻抗传感器；其中，所述压力传感器和耦合到压力传感器的一个或更多个流体管线包括液体。

34.根据权利要求33所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括位于所述细长主体的远侧部分上的环形环。

35.根据权利要求34所述的探针，其特征在于，所述环形环相对于所述细长主体的细长轴线同心地定位。

36.根据权利要求33所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括位于所述探针的远侧部分附近的一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器包括耦合到一个或更多个近侧延伸通道的一个或更多个膜。

37.根据权利要求36所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括多个传感器，所述一个或更多个膜包括多个膜，并且所述一个或更多个近侧延伸通道包括多个近侧延伸通道。

38.根据权利要求36所述的探针，其特征在于，所述探针还包括耦合到一个或更多个近侧延伸流体通道的压力传感器，以响应于所述一个或更多个近侧延伸流体通道的流体压力来检测所述组织阻力。

39.根据权利要求36所述的探针，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括所述远侧部分的顶端，所述顶端包括膜，所述膜包含位于所述顶端上的流体以软化所述顶端。

40.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述探针包括近侧手柄以用于用户推进和缩回所述探针。

41.根据权利要求1至40中任一项所述的探针，其特征在于，所述输出端能够操作地耦合到处理器。

42.根据权利要求41所述的探针，其特征在于，所述处理器包括信号处理器。

43.一种用于在插入患者体内期间检测组织阻力的系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1所述的探针；

臂，其耦合到所述细长主体以支撑所述细长主体；

近侧传感器，其操作地耦合到所述臂和所述细长主体以测量所述探针的所述近侧部分的位移；以及

处理器，其耦合到所述一个或更多个传感器和所述近侧传感器，以响应于所述近侧部分的位移来检测远侧端部的组织阻力。

44.根据权利要求43所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成生成输出。

45.根据权利要求43所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器被配置成响应于所述组织阻力来生成信号，并且其中所述处理器被配置成响应于所述信号和所述位移来检测所述组织阻力。

46.根据权利要求43所述的系统，其特征在于，所述系统还包括耦合至所述探针和所述臂的致动器，所述致动器被配置成推进和缩回所述探针，所述近侧传感器被配置成响应于所述致动器移动所述探针而测量所述位移。

47.根据权利要求46所述的系统，其特征在于，所述致动器被配置成在所述臂保持基本上固定的同时推进和缩回所述探针。

48.根据权利要求47所述的系统，其特征在于，所述致动器包括用户可操纵的致动器，所述用户可操纵的致动器被配置用于使用户通过用户操纵推进和缩回所述探针。

49.根据权利要求48所述的系统，其特征在于，所述致动器包括耦合到齿条和小齿轮的可旋转旋钮。

50.根据权利要求43所述的系统，其特征在于，所述臂包括被配置成推进和缩回所述探针的机器人臂。

51.根据权利要求43所述的系统，其特征在于，所述探针包括近侧手柄以用于用户推进和缩回所述探针。

52.根据权利要求43至51中任一项所述的系统，其特征在于，输出端能够操作地耦合到处理器。

53.根据权利要求52所述的系统，其特征在于，所述处理器包括信号处理器。

54.一种用于在与根据权利要求1至53中任一项所述的探针一起插入患者体内期间检测组织阻力的覆盖物，其中所述覆盖物被构造成放置在所述探针上，其特征在于，所述覆盖物包括：

细长护套，其包括远侧部分和近侧部分；以及

用所述护套支撑的一个或更多个传感器，用于检测与所述探针推进到患者体内相关的组织阻力。

55.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述覆盖物还包括接口，所述接口被配置为将所述一个或更多个传感器耦合到输出端，所述输出端被配置为响应于所述组织阻力向用户提供反馈。

56.根据权利要求55所述的覆盖物，其特征在于，所述覆盖物还包括从所述一个或更多个传感器延伸到所述接口的一个或更多个通道。

57.根据权利要求56所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个通道包括流体通道、电导体或光纤中的一个或更多个，以将所述一个或更多个传感器耦合到所述接口。

58.根据权利要求55所述的覆盖物，其特征在于，所述接口包括换能器或连接器中的一个或更多个，所述换能器或连接器被配置成耦合到系统的对应接口以对患者进行处理或成像。

59.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器被配置成插入所述患者体内。

60.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器位于所述远侧部分的上侧。

61.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器位于所述探针的远侧部分上，以接合组织并检测所述组织阻力。

62.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括多个传感器。

63.根据权利要求62所述的覆盖物，其特征在于，所述多个传感器被配置成检测所述护套的远侧部分上的多个位置处的组织阻力。

64.根据权利要求63所述的覆盖物，其特征在于，所述多个传感器被配置成映射在所述多个位置处对所述探针的插入的所述组织阻力。

65.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述护套包括开关，以响应于所述组织阻力生成输出。

66.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括以下项中的一个或更多个：力传感器、压力传感器、流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、或象限光电检测器。

67.根据权利要求66所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括位于所述护套的远侧部分上的环形环。

68.根据权利要求67所述的覆盖物，其特征在于，所述环形环相对于所述探针的细长轴线同心地定位。

69.根据权利要求66所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括位于所述覆盖物的远侧部分附近的一个或更多个流体传感器，所述一个或更多个流体传感器包括耦合到一个或更多个近侧延伸流体通道的一个或更多个膜。

70.根据权利要求69所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个流体传感器包括多个流体传感器，所述一个或更多个膜包括多个膜，并且所述一个或更多个近侧延伸流体通道包括多个近侧延伸流体通道。

71.根据权利要求66所述的覆盖物，其特征在于，所述覆盖物还包括耦合到一个或更多个近侧延伸流体通道的压力传感器，以响应于所述一个或更多个近侧延伸流体通道的流体压力来检测所述组织阻力。

72.根据权利要求66所述的覆盖物，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括所述远侧部分的顶端，所述顶端包括膜，所述膜包含位于所述顶端上的流体以软化所述顶端。

73.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述护套包括被配置用于在覆盖探针之前放置在患者体内的刚性护套。

74.根据权利要求73所述的覆盖物，其特征在于，所述刚性护套包括柱状强度，所述柱状强度足以在没有来自探针的支撑的情况下将所述护套推进到患者的体腔中。

75.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述护套包括软材料，所述软材料被配置成在所述护套内没有来自探针的支撑的情况下变形。

76.根据权利要求54所述的覆盖物，其特征在于，所述护套被配置成在插入患者体内之前放置在探针上。

77.根据权利要求74所述的覆盖物，其特征在于，所述刚性护套被设计尺寸以在插入患者的所述体腔后接收所述探针。

78.根据权利要求54至77中任一项所述的覆盖物，其特征在于，输出端能够操作地耦合到处理器。

79.根据权利要求78所述的覆盖物，其特征在于，所述处理器包括信号处理器。