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JP-2026514823-A - 経皮器具のための無菌使い捨てインターフェース

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Abstract

経皮器具を用いて患者に対する医療手技を行うために、ロボットインターベンションシステムが用いられ得る。経皮インターベンション技術は、典型的に持続時間が短く、それにより、無菌野を維持しながら医療ワークフローまたはプロセスへの影響を最小にするために、迅速な設置および解体を要する。無菌使い捨てインターフェースは、インターベンション部位とロボットシステムとの間に安価な無菌バリアーを提供する。

Inventors

  • ウィルソン ジェイソン トーマス
  • チン エリカ ディン
  • キャラン トレント マイケル
  • ウィルソン コリン アレン
  • ディッカーソン ベン
  • ショイナート メアリー マーガレット
  • ハッサン アレックス
  • マー ポリー
  • デフォンゾ ジョシュア

Assignees

  • メンダエラ インコーポレイテッド

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240417
Priority Date
20230417

Claims (11)

  1. 挿入レールと； 該挿入レールに取り付けられたキャリッジと； 該キャリッジが該挿入レールに沿って動く際に、該挿入レールのポジションに対する該キャリッジのポジションを決定する、キャリッジポジションセンサーと を具備し、 該キャリッジポジションセンサーが、無菌バリアーを越えて該キャリッジの該ポジションを伝達する、 経皮器具のための無菌使い捨てインターフェース。
  2. 器具アダプターをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  3. 器具ガイドをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  4. ホーミングスイッチをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  5. 前記キャリッジにて前記経皮器具から側方に脱係合する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  6. 上部ロックをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  7. キャリッジブレーキをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  8. 回転ロックをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  9. 調整ボタンをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  10. 無菌ドレープをさらに具備する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。
  11. 前記キャリッジポジションセンサーが、磁場を回転させることによって前記キャリッジの前記ポジションを決定する、請求項1記載の無菌使い捨てインターフェース。

Description

関連出願の相互参照 本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、2023年4月17日に提出された米国特許仮出願第63/459,921号「STERILE DISPOSABLE INTERFACES FOR PERCUTANEOUS INSTRUMENTS」に対する優先権を主張する。 技術分野 本発明は医用撮像システムの分野に関する。 背景 医療インターベンションのロボットシステムは、インターベンション部位と主要側ロボットシステムとの間に無菌バリアーを確立することを要することが多い。とりわけ、経皮インターベンション技術は、典型的に持続時間が短く、それにより、無菌野を維持しながら医療ワークフローまたはプロセスへの影響を最小にするために、迅速な設置および解体を要する。結果として、無菌野を確立するために構成要素の再処理または滅菌を要するという主張はできず、代わりに、安価な無菌使い捨て品を使用するほうがより適切である。このパラダイムにより、滅菌済み使い捨てパックを通じた無菌機器の迅速な設置および解体が可能となる。 手持ち式の経皮インターベンションシステムは、片手がもっぱらイメージャーおよびロボットの安定化に当てられ、他方の手は挿入軌道を選んでインターベンションを行うためにもっぱらシステムおよび器具の操作に当てられる場合に、最良の設計となる。当然の帰結として、器具の装填、ロボットの操作、器具の挿入、および（任意で挿入中であってもよい）針からのシステムのリリースのために、無菌のインターフェースと相互作用するには、単一の無菌の手を用いることが望ましい。さらに、器具の位置を較正し、器具ガイドまたはイメージャーに対する器具先端の深さを測定するために、器具と必然的に相互作用する他の特徴を含めることが必要となり得る。 これらの要件は、無菌バリアーを安価にしかつ簡易/迅速に使えるようにするという望みと矛盾する。本開示の発明は、豊かなユーザーインターフェースに対するニーズを満たすとともに、経皮的性質の手技を実際的に行うために必要な無菌性および使い捨て性をサポートする。 概要 本明細書に開示する態様は、手持ち式の経皮インターベンションシステムの無菌の構成要素を説明する。一態様において、インターベンションシステムは、ロボットアームに結合されてもよい撮像デバイス（例えば手持ち式の超音波プローブ）を具備する。ロボットアームは、器具（例えば針状の医用器具）を、撮像デバイスによって生成された画像（例えばヒトの解剖学的構造の超音波画像）上で同定された望ましい標的に向ける、器具ガイドを具備する。無菌の器具インターフェースが、器具（例えば標準的な針状の器具）をロボットアームに取り付け、一方で、ユーザーとの相互作用およびロボットの操作を可能にする他の性能も提供する。 いくつかの態様において、無菌の器具が、ロボットおよび超音波プローブの周りで無菌バリアーを作り出すためのドレープを具備していてもよい。いくつかの態様において、無菌の器具が、ロボットアームの周りで無菌バリアーを作り出すためのドレープを具備していてもよい。 そのようなロボットシステムのさまざまな態様および例は、2021年7月8日に提出された米国特許仮出願第63/219,662号「REAL TIME IMAGE GUIDED PORTABLE ROBOTIC INTERVENTION SYSTEM」に対する優先権を主張する、2022年7月8日に提出された米国特許出願第17/860,970号に説明されている。しかし、本明細書に説明するイノベーションは、他のロボットシステムでも作動してもよい。 ロボットアームおよび器具インターフェースを伴う、無菌ドレープの例である。器具インターフェースの例である。上部ボタンの例である。図3の説明を参照のこと。上部ロックの例である。キャリッジおよびキャリッジブレーキの例である。図6の説明を参照のこと。回転ロックの例である。器具アダプターの例である。図9の説明を参照のこと。図9の説明を参照のこと。挿入レールの例である。針の動きを制約するガイドの例である。ガイドの側方リリースの例である。ホーミングスイッチの例である。下部ボタンの例である。無菌アダプターの例である。器具インターフェースラッチの例である。図18の説明を参照のこと。図18の説明を参照のこと。図18の説明を参照のこと。図18の説明を参照のこと。ドレープパッケージの例である。図23の説明を参照のこと。全ドレープパッケージを迅速に組み付けるためのワークフローの例である。図25の説明を参照のこと。図25の説明を参照のこと。図25の説明を参照のこと。アーム専用ドレープの例である。図29の説明を参照のこと。 図面の詳細な説明 以下の説明は、当業者が本発明を作りかつ用いることができるように提供され、具体的な用途およびその要件という文脈において提供される。態様に対するさまざまな改変が当業者にとって可能であり、そして本明細書において定義する一般的原理は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、これらならびに他の態様および用途に適用され得る。本明細書に開示する発明概念の態様は、具体的詳細のうち1つまたは複数を伴わずに、または他の構成要素などと組み合わせて、実施され得ることが、当業者に認識されるであろう。他の場合において、本明細書に開示する発明概念のさまざまな態様の局面を不明瞭にすることを避けるため、周知の実施形態またはオペレーションを詳しく示しまたは説明することはしない。ゆえに、本発明は、示される態様に限定されることは意図されておらず、本明細書に開示する原理、特徴、および教示と矛盾しない最も広い範囲に一致する。以下の説明において、本明細書に開示する発明概念の態様の充分な理解を提供するために、いくつかの具体的詳細を呈示する。 本明細書に開示する態様において、従順性の高い（例えばドレープ状の）1つまたは複数のセクションと、剛性の（例えばプラスチック状またはゴム状の）1つまたは複数のセクションとを具備する、ロボットシステムからの粒子の伝染を限定するための無菌境界（または無菌バリアー）が説明される。いくつかの態様において、無菌境界は、手技中に、医療提供者（HCP）、患者、およびすべての非無菌機器（例えば超音波プローブ）間で無菌バリアーを維持するために用いられてもよい。 無菌境界は、ロボットデバイスの重要な特徴と結合してもよく、そして、スクリーン/ユーザーインターフェースを視認できるようにするため、およびタッチ信号を通過させてタッチスクリーンとの相互作用を可能にするための、透明な要素を含んでいてもよい。無菌バリアーは、統合された結合ゲルを含んでもよい。いくつかの態様において、無菌バリアーはまた、器具ガイド（例えば物理的な針ガイド）を覆ってもよく、または、無菌バリアーを作り出すために無菌のガイドと密接にインターフェースで連結してもよい。 いくつかの態様において、一つ一つの医療手技中に無菌境界が用いられてもよい。いくつかの態様において、無菌境界（またはその部分）が使い捨てであってもよい。 ロボットシステムと無菌器具（例えば針）との間の特定のインターフェースは、無菌で、かつ（ロボットアームによって操舵できるように）モジュール式ロボットアームと強固に接触している必要がある。いくつかの態様において、無菌バリアーは、（例えば剛性セクションの1つとして）器具ガイドに結合されてもよい。いくつかの態様において、器具ガイドは、無菌境界の剛性要素の1つに取り付け可能であってもよい。 いくつかの態様において、無菌バリアーの剛性要素は、撮像デバイスヘッド（例えば超音波プローブヘッド）、ロボット式マニピュレーター（例えば針ターゲティングアーム）、器具ガイド（例えば針ガイド）、スクリーンおよび/もしくはユーザーインターフェース、またはボタンなど、ロボットアームの重要な特徴に取り付けられてもよい。 いくつかの態様において、無菌バリアーおよびロボットデバイスは、ロボットデバイスのハウジング内への差し込み部と、それに対応するドレープ上の剛性特徴；ロボットデバイスおよびドレープ上のスナップ留め具；接着剤；弾性材；または磁石など、無菌バリアーの容易な取り付けおよび/または取り外しをサポートするための相補的な特徴を有していてもよい。これらのインターフェース特徴は、上述の剛性特徴と関連づけられてもよく、またはドレープの従順性部分の一部であってもよい。 いくつかの態様において、無菌バリアーは、器具ガイドと挿入される器具（例えば針）との間のインターフェースとして作用する剛性要素を具備する。 いくつかの態様において、バリアーの剛性特徴は、ロボットデバイスに含まれるスクリーン/ユーザーインターフェースの視認をサポートするため、および、ユーザーがロボットデバイスに含まれるユーザーインターフェースと相互作用できるように静電式または抵抗式のタッチ信号の通過を可能にするための、1つまたは複数の高透明性要素（ガラス、プラスチック、ポリカーボネートなど）を含んでいてもよい。いくつかの態様において、高透明性要素は、センサー、ライト、カメラ、または透明性を要する他の構成要素を含む、他の局面のために用いられてもよい。いくつかの態様において、高透明性要素は、ドレープ自体の従順性の構成要素であってもよい。 いくつかの態様において、無菌バリアーは、統合されたカートリッジ式、ポケット式、またはフリーフロート式の音響結合ゲルを含んでいてもよく、それはさらに、接着性の被覆、プルタブなどの取り外しを介して、ロボットデバイスとの接触が可能にされてもよい。ゲルのカートリッジ、ポケット、またはさらにフリーフロート式のゲルをドレープのハウジング内に統合することは、ワークフローを劇的に向上させ得る。いくつかの態様において、ユーザーがカバー接着層を除去してゲルを露出させ、それによってプローブとゲルとの間の接触を可能にし、ゆえに音響結合を確保できるように、ポケットが（例えばプルタブまたは接着層を用いて）覆われてもよい。 いくつかの態様において、無菌バリアーは、統合された器具ガイドを含んでいてもよい。例えば、器具ガイドを備えた無菌バリアーが、器具ガイドを備えていないロボットアームの態様とともに用いられてもよい。いくつかの態様において、器具ガイドがロボットアームに適切に確実固定されること、ならびに、器具（例えば針）の位置とそれが物体（例えば解剖学的構造）内に挿入された時に辿る軌道との正確な理解をシステムが有すること、を確実にするために、無菌バリアーが器具ガイド上および/またはロボットアーム上のユニークな特徴を具備していてもよい。いくつかの態様において、無菌バリアーは、統合された器具ガイドおよび統合された器具を含んでいてもよい。例えば、事前ロードされたシリンジを備えた針が、統合された器具ガイドとともに、1つのピースとして無菌バリアー内に組み込まれてもよい。 手技中に、ユーザーは撮像デバイス（例えば超音波プローブ）を片手でホールドし、そして他方の手でモジュール式ロボットアーム、器具、および/または器具インターフェースを操作してもよい。したがって器具インターフェースは、ロボットアームとインターフェースすること；医療器具とインターフェース（例えばホールド）すること；無菌野を提供するためにドレープと統合すること；ロボットを操作するためにボタンおよび他のタッチポイントをユーザーに対して露出させること；ならびに、ロボットの機能性を提供するために器具のさまざまな状態を測定すること（例えば器具先端の測定）；を含む、豊かな一連の特徴を提供すべきである。 図1は、モジュール式ロボットアーム、無菌ドレープ、および器具インターフェースの例である。モジュール式ロボットアーム101は、例えばプリント回路基板（PCB）102など、1つまたは複数