用于医疗器械力感测的系统和方法与流程

文档序号:12504699阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于确定被施加到医疗器械的尖端的力的方法,所述方法由处理系统执行,所述方法包括:

接收来自医疗器械的至少一个输入,所述医疗器械包括用于移动所述医疗器械的至少一部分的至少一个细长的致动构件;以及

通过将所述至少一个输入应用到所述医疗器械的集总模型来确定所述医疗器械的尖端上的力。

2.根据权利要求1所述的方法,其中在所述医疗器械的所述尖端上的所述力被实时确定。

3.根据权利要求2所述的方法,还包括:如果在所述医疗器械的所述尖端上的所述力超过特定的值,则警告所述医疗器械的操作者。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个输入包括:

通过耦接到所述至少一个细长的致动构件的马达施加的马达扭矩;

所述马达的驱动轴的旋转位置;以及

所述医疗器械的所述尖端的位置。

5.根据权利要求4所述的方法,还包括利用光纤形状传感器确定所述医疗器械的所述尖端的所述位置。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述集总模型包括:

马达的质量,所述马达的质量用于操作所述至少一个细长的致动构件,以及

所述医疗器械的导管主体的至少一部分的质量。

7.根据权利要求6所述的方法,其中所述集总模型还包括:

弹簧参数,所述弹簧参数将所述马达的所述质量耦接到所述导管主体的所述至少一部分的所述质量;以及

阻尼参数,所述阻尼参数将所述马达的所述质量耦接到所述导管主体的所述至少一部分的所述质量。

8.根据权利要求6所述的方法,其中所述集总模型还包括:

与所述马达相关联的摩擦参数;以及

与所述导管主体相关联的摩擦参数。

9.根据权利要求6所述的方法,其中所述集总模型还包括:

将所述马达的所述质量耦接到地的阻尼参数;以及

将导管主体的所述至少一部分的所述质量耦接到地的阻尼参数。

10.根据权利要求6所述的方法,其中所述集总模型还包括将导管主体的所述至少一部分的所述质量耦接到地的偏移弹簧参数。

11.一种处理系统,其包括:

医疗器械;以及

计算机系统,所述计算机系统与所述医疗器械通信,所述计算机系统被配置为:

接收来自耦接到所述医疗器械的细长的致动构件的马达的至少一个输入,所述细长的致动构件用于移动所述医疗器械的尖端;

接收指示所述医疗器械的所述尖端的位置的至少一个输入;

通过将来自所述马达的所述至少一个输入和指示所述尖端的所述位置的所述至少一个输入应用于所述医疗器械的集总模型,确定施加到所述医疗器械的所述尖端的力。

12.根据权利要求12所述的系统,其中施加到所述医疗器械的所述尖端的所述力被实时确定。

13.根据权利要求12所述的系统,其中所述计算机系统还被配置为当施加到所述医疗器械的所述尖端的所述力超过特定的值时,引起所述系统警告所述器械的操作者。

14.根据权利要求11所述的系统,其中来自所述马达的所述至少一个输入包括:

施加到所述马达的力;以及

所述马达的位置。

15.根据权利要求11所述的系统,其中指示所述医疗器械的所述尖端的所述位置的所述输入包括接收自光纤形状传感器的信息。

16.根据权利要求11所述的系统,其中所述集总模型包括:

所述马达的质量;以及

所述器械的一部分的质量,所述器械的所述一部分包括所述器械的所述尖端。

17.根据权利要求16所述的系统,其中所述集总模型还包括:

弹簧参数,所述弹簧参数将所述马达的所述质量耦接到所述器械的所述一部分的所述质量;

阻尼参数,所述阻尼参数将所述马达的所述质量耦接到所述器械的所述一部分的所述质量,所述器械的所述一部分包括所述器械的所述尖端;

与所述马达相关联的摩擦参数;

与所述器械相关联的摩擦参数;

将所述马达的所述质量耦接到地的阻尼参数;

所述器械的所述一部分的所述质量与地之间的阻尼参数,所述器械的所述一部分包括所述器械的所述尖端;以及

所述器械的所述尖端的所述质量与地之间的偏移弹簧参数。

18.一种医疗系统,其包括:

医疗器械,所述医疗器械包括通过细长的致动构件耦接到可移动的导管主体的旋转构件,

马达,所述马达耦接到所述医疗器械并且被配置成通过向所述旋转构件施加扭矩来移动所述可移动的导管主体,这进而向所述细长的致动构件施加张力;

控制系统,所述控制系统与所述医疗器械通信并与所述马达通信,所述控制系统被配置为:

接收指示所述马达的驱动轴的旋转位置的输入;

接收指示由所述马达施加的转矩的输入;

接收指示所述导管主体的尖端的位置的输入;以及

使用集总模型确定施加到所述导管主体的所述尖端的力。

19.根据权利要求18所述的医疗系统,其中所述控制系统还被配置为当施加到所述导管主体尖端的所述力超过特定的值时警告所述医疗系统的操作者。

20.根据权利要求18所述的医疗系统,其中所述集总模型包括以下中的至少一个:

所述马达的质量;

所述导管主体的至少一部分的质量,所述导管主体的所述一部分包括所述尖端;

弹簧参数,所述弹簧参数将所述马达的所述质量耦接到所述导管主体的所述至少一部分的所述质量;

阻尼参数,所述阻尼参数将所述马达的所述质量耦接到所述导管主体的所述至少一部分的所述质量;

与所述马达相关联的摩擦参数;

与所述导管主体相关联的摩擦参数;

将所述马达的所述质量耦接到地的阻尼参数;

将所述导管主体的所述至少一部分的所述质量耦接到地的阻尼参数;以及将所述导管主体的所述至少一部分的所述质量耦接到地的偏移弹簧参数。

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