用于引导器械的系统和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开概括地涉及一种用于引导器械的系统和设备。
【背景技术】
[0002]通过使用当前技术，微创技术/手术对于进入对象的部分是期望的。例如，经皮进入肾脏(PAK)是在肾结石移除中创建肾进入通道的微创手术。PAK通常使用空心针来刺穿对象的皮肤，并且被以基本上精确的方式插入到对象的包含肾结石目标的肾盂肾盏系统中。其后，导丝被插入通过空心针，并且该导丝引导可以破碎并且移除肾结石(一个或多个)的内窥镜外科器械的插入。通常，诸如PAK处理的技术使用放射性成像(例如，X射线等)辅助。例如，PAK处理通常在定位目标的整个处理中使用C臂荧光镜检查。
[0003]虽然已经认识到微创技术提供诸如疼痛较轻、疤痕较小、感染风险小并且恢复较快的益处，但是与敞开的切口相比，也已经认识到这样的创伤性技术通常难以执行。例如，PAK通常是由于陡峭学习曲线而掌握的明显复杂的结石移除技术。PAK中的插入处理基本上依赖于外科医生操纵并且调准针的经验。认识到，PAK手术的乏味的且耗时的部分是针的调准和操纵。
[0004]此外，使用微创技术期间的延长的手术时间通常提高了对象的术前并发症的风险。另外，延长的手术时间通常提高了由于暴露于放射性成像(例如，X射线等)而导致的外科人员的健康风险。此外，已经认识到，考虑到手术室通常处于不断的需求中，延长的手术时间对医院增添了负担。
[0005]鉴于面对诸如PAK手术的技术的挑战，机器人系统正被开发来便利这样的手术。例如，由图像引导系统和机动针插入驱动器(PAKY-RCM)辅助的全自动机器人系统当前在开发中。
[0006]然而，发明人已经认识到，存在与机器人辅助的经皮肾进入通道(PAKY)相关联的若干个限制。例如，一个限制与呼吸变化或对象运动期间腹膜后腔内的肾脏运动有关。机器人系统通常不能调整以适应由于例如呼吸动作而导致移动的目标。另一个示例性限制与针在到达目标之前通常跨越的各种组织界面有关。机器人系统通常不能调整以适应由于针在组织界面中遇到阻力而导致的针路径的微小偏差，并且微小偏差的累积可以使目标丢失，除非外科医生的干预被引入。此外，已经发现，机器人系统可以对为监视例如目标或处理的进展而执行的放射性成像引起不期望的遮蔽效应。另外，实现机器人系统的成本相当高。另夕卜，外科医生可能较机器人系统更喜欢手动方法，因为插入期间的触觉反馈可以是关于是否已经到达目标的有用信息。因此，通常，在外科医生的控制之下的进入方法可以提供更低的成本，并且可能更受青睐。
[0007]因此，鉴于以上，存在对设法解决以上问题中的至少一个的用于引导器械的系统和设备的需要。
【发明内容】
[0008]根据第一方面，提供一种用于引导器械的设备，所述设备包括:主体；用于夹持器械的夹持构件，所述夹持构件親合到主体；以及一个或更多个致动构件，所述致动构件被配置为实现夹持构件的运动以使得夹持构件的所述运动能够提供器械围绕所述设备外部的枢轴点的旋转运动。
[0009]所述设备还可以包括所述一个或更多个致动构件被配置为将所述运动实现为与相对于主体水平的平面平行的平面内的平移运动。
[0010]每个致动构件可以被提供用于实现夹持构件沿着所述平面内的相应轴的平移运动。
[0011]所述设备还可以包括耦合到主体的可延伸构件，所述可延伸构件能够使夹持构件的位置偏离主体。
[0012]夹持构件可以包括被推向另一个夹紧指的至少一个夹紧指。
[0013]所述至少一个夹紧指可以包括用于被施加力以从所述设备松开所述器械的端部分。
[0014]所述设备还可以包括用于接合夹紧指以限制所述至少一个夹紧指的运动的锁定构件。
[0015]夹持构件可以被配置为与顺从装置协作，所述顺从装置能够夹持所述器械。
[0016]顺从装置可以包括允许顺从装置顺从沿着两个垂直轴运动的两个或更多个球形联接部，并且顺从装置还可以包括用于限制所述器械的运动的柱塞组件。
[0017]顺从装置可以能够在沿着每个轴的运动中被单独地锁定。
[0018]顺从装置可以由基本上防止顺从装置在成像过程中的遮蔽效应的材料构成。
[0019]所述材料可以是从由以下材料构成的组选择的至少一个:钛、玻璃、聚苯乙烯、聚氨酯、PVC、聚醚醚酮(PEEK)和纸。
[0020]夹持构件可以包括可延伸轴。
[0021 ]夹持构件可以被配置为与顺从装置协作，所述顺从装置能够夹持所述器械。
[0022]顺从装置可以被配置为被在所述设备的主体上提供的至少两个圆形壁接触，所述至少两个圆形壁允许顺从装置顺从沿着至少一个轴的运动。
[0023]夹持构件还可以包括能够致动可延伸轴以与顺从装置接合的插头，所述轴的延伸或缩回用于分别相对于主体松开或保持顺从装置。
[0024]顺从装置可以由基本上防止顺从装置在成像过程中的遮蔽效应的材料构成。
[0025]所述材料可以是从由以下材料构成的组选择的至少一个:钛、玻璃、聚苯乙烯、聚氨酯、PVC、聚醚醚酮(PEEK)和纸。
[0026]所述设备还可以包括设置在主体上的安装底座，所述安装底座用于接触对象表面以使得夹持构件被设置在离对象表面一定距离处。
[0027]安装底座可以包括用于接触对象表面的两个或更多个安装段。
[0028]第一致动构件可以包括一个或更多个引导槽，并且第二致动构件可以能够经由引导槽相对于第一致动构件运动。
[0029]第一致动构件还可以包括行进路径，以使得提供器械围绕所述设备外部的枢轴点的旋转运动可以在所述行进路径内。
[0030]所述设备还可以包括锁定闩构件，所述锁定闩构件能够使一个或更多个锁定子构件延伸以接合行进路径的一个或更多个壁，以限制夹持构件相对于行进路径的运动。
[0031]至少一个致动构件可以设有预定弱化部分，以使得所述至少一个致动构件是可折断的以用于从夹持构件松开器械。
[0032]所述一个或更多个致动构件可以包括手可操作的滑动器机构。
[0033]所述设备还可以包括旋转构件，所述旋转构件耦合到主体以用于实现主体围绕穿过主体的中心的垂直轴的旋转。
[0034]所述设备还可以包括用于限制主体的旋转的旋转锁定构件。
[0035]所述设备还可以包括锁定构件，所述锁定构件能够限制夹持构件的运动以使得只有夹持构件沿着单个轴的进一步运动被允许。
[0036]至少夹持构件可以由基本上防止夹持构件在成像过程中的遮蔽效应的材料构成。
[0037]所述材料可以是从由以下材料构成的组选择的至少一个:钛、玻璃、聚苯乙烯、聚氨酯、PVC、聚醚醚酮(PEEK)和纸。
[0038]根据第二方面，提供一种用于引导器械的系统，所述系统包括:成像装置，所述成像装置具有成像面;视觉调准模块，所述视觉调准模块包括:可见光源;折射/反射构件，所述折射/反射构件用于从可见光源接收光，所述折射/反射构件对于成像装置是基本上透明的，并且被设置在成像装置的成像路径中；并且其中可见光源被设置为偏离成像装置的成像路径以使得成像路径的且垂直于成像面的可见参考能够被折射/反射构件提供。
[0039]视觉调准模块可以是可运动的，以使得可见光源可在与成像面的平面平行的平面内调整。
[0040]所述系统还可以包括第一方面的和/或以上提及的设备，并且其中，器械可以能够根据可见参考而被引导。
[0041]根据第三方面，提供一种用于提供引导器械的可见参考的方法，所述方法包括:提供能够使目标成像的成像装置;提供视觉调准模块，所述视觉调准模块包括:可见光源;折射/反射构件，所述折射/反射构件用于从可见光源接收光，所述折射/反射构件对于成像装置是基本上透明的，并且被设置在成像装置的成像路径中；其中可见光源被设置为偏离成像装置的成像路径;使用折射/反射构件来提供成像路径的可见参考;并且基于可见参考将器械引导到成像路径中。
[0042]对于引导器械的步骤，所述方法还可以包括使用成像装置来使器械位置成像。
[0043]根据第四方面，提供一种用于引导器械的方法，所述方法包括:使用设备夹持器械;提供所述设备外部的枢轴点；致动所述设备的一个或更多个致动构件以移动所述器械以致提供器械围绕所述设备外部的枢轴点的旋转运动。
[0044]对于致动一个或更多个致动构件以移动器械的步骤，所述方法还可以包括以与相对于所述设备的主体水平的平面平行的平面内的平移的方式实现所述器械的运动。
[0045]对于致动一个或更多个致动构件以移动器械的步骤，所述方法还可以包括实现所述器械在所述平面内沿着每个致动构件的相应轴的运动。
【附图说明】
[0046]从以下撰写的仅作为示例并且结合附图的描述，本发明的示例实施方案对于本领域的普通技术人员来说将被更好地理解和容易明白。
[0047]图1(a)是图示说明示例实施方案中的用于引导器械的系统的示意图。
[0048]图1(b)是示例实施方案中的系统当从箭头A看时的示意图。
[0049]图2(a)和(b)是用于概括地图示说明示例实施方案中的用于引导器械的设备的示意图。
[0050]图3(a)是图示说明示例实施方案中的器械引导设备的示意图。
[0051]图3(b)是图3(a)的放大视图。
[0052]图4(a)、(b)和(C)是用于图示说明不同示例实施方案中的不同顺从机构的示意图。
[0053]图5是用于图示说明示例实施方案中的用于引导器械的方法的示意性流程图；
[0054]图6是用于图示说明示例实施方案中的使用视觉调准模块的示例性器械引导的示意图。
[0055]图7(a)和(b)是用于图示说明示例实施方案中的图6的视觉调准模块的使用的示意图。
[0056]图8是用于图示说明示例实施方案中的用于提供引导器械的可见参考的方法的示意性流程图。
[0057]图9是用于图示说明示例实施方案中的用于进入目标的处理流程的示意性流程图。
[0058]图10是示例实施方案中的用于引导器械的设备的示意性透视图。
[0059]图11是示例实施方案中的用于引导器械的设备的分解图。
[0060]图12(a)是用于图示说明示例实施方案中的顺从装置的示意图。
[0061 ]图12 (b)是图12 (a)的顺从装置的分解图。
[0062]图13(a)至(g)被提供来图示说明示例实施方案中的将X顺从构件保持在不同的角度位置上。
[0063]图14是图11的设备的夹紧机构/装置的分解图。
[0064]图15(a)至(d)是用于图示说明示例实施方案中的顺从装置的接合和固位/夹持的示意图。
[0065]图16是用于图示说明示例实施方案中的用于引导器械的另一个设备的示意图。
[0066]图17是图16的设备的不意性俯视图。
[0067]图18(a)至(d)是用于图示说明示例实施方案中的器械的固位/夹持和松开的示意图。
[0068]图19是用于图示说明示例实施方案中的用于引导器械的另一个设备的示意图。
[0069]图20是图19的设备的分解图。
[0070]图21(a)是图19的设备当被组装时的示意图。
[0071 ]图21(b)是图21(a)的设备的不意性俯视图。
[0072]图22(a)是图19的设备的示意性俯视图，其中第二致动机构/构件在示例实施方案中在一个X轴方向上完全延伸。
[0073]图22(b)是图19的设备的示意性俯视图，其中第二致动机构/构件在示例实施方案中在另一个X轴方向上完全延伸。
[0074]图23(a)是示例实施方案中的与第二致动机构/构件接合的锁定构件的示意图。
[0075]图23(b)是示例实施方案中的与第二致动机构/构件接合的锁定构件当从箭头D看时的示意性截面图。
[0076]图24(a)是图19的设备的示意性仰视图，其中第一致动机构/构件