自动化插管机

文档序号:1785225 发布日期:2019-12-06 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 自动化插管机 (Automatic pipe inserting machine ) 是由 P·科佩施密特 P·丹尼尔 R·施皮克曼 O·阿尔科希 C·肖尔茨 K-U·里特尔 E· 于 2018-01-29 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于将插管自动化附接到患者的插管机器人。所述插管机器人包括用于借助于粘合剂载体将插管附接到患者的固定设备。插管机器人包括设计成能够将插管的插管保持器定位到患者的皮肤区域的定位装置。插管机器人包括用于引导结构的致动器装置,其中,引导结构设计成能够将粘合剂载体引导到所述皮肤区域。致动器装置设计成能够启动所述引导结构,从而借助于引导结构使粘合剂载体朝向皮肤区域移动,其中,粘合剂载体由于该移动而接触所述皮肤区域并粘附到皮肤区域,并且被设置成使得其至少在粘附之后连接到所述插管。(The present invention relates to an intubation robot for automated intubation attachment to a patient. The cannula robot comprises a fixation device for attaching the cannula to the patient by means of an adhesive carrier. The cannula robot comprises a positioning device designed to be able to position the cannula holder of the cannula to a skin area of a patient. The cannula robot comprises an actuator device for a guiding structure, wherein the guiding structure is designed to be able to guide the adhesive carrier to said skin area. The actuator means is designed to be able to activate the guide structure so as to move the adhesive carrier towards the skin area by means of the guide structure, wherein the adhesive carrier due to this movement contacts and adheres to the skin area and is arranged such that it is connected to the cannula at least after adhesion.)

自动化插管机

技术领域

本发明涉及医疗技术领域,特别涉及一种插管机器人、一种插管保持器和一种用于自动化附接插管的方法。

背景技术

血管穿刺,也称为插管操作,是许多患者在医疗治疗中的常规程序步骤,其中,在患者的血液循环与外部流体系统、特别是插管之间建立流体连接。插管操作通常由医生或经过培训的人员执行。因此,由插管操作产生的血管通路的质量取决于多个参数,所述参数特别受到医务人员的个性化和时间上变化的能力和待治疗患者的身体特征以及插管操作中使用的技术仪器的多样性的影响。为了由此标准化插管操作,高效利用财务以及人力资源,并且可靠地确保高治疗质量,已经开发了插管机器人,其使用合适的传感器技术和电机功能对患者自动地执行插管操作程序。这种插管机器人和由此使用的技术资源已知于例如EP 0 654 244 B1、US 2015/0065916 A1和WO 2015/052719 A1。

在血管已经被刺穿之后,插管、特别是位于插管的插管保持器上的插管通常借助于胶带附接到患者皮肤的在***点附近的区域,使得插管、特别是插管穿透至血管中的部分保持在期望的位置和取向。如果在插管操作中插管刺穿血管之后,导管然后将用于向患者的血流的流体连接,则导管将相应地附接到患者的皮肤区域,特别是相应地使用插管保持器或导管的导管保持器。插管、或者相应地特别是还有导管,通常由参与治疗的个体手动附接,特别是由医务人员手动附接,参与治疗的个体用一只手握住插管并在插管上、特别是在插管保持器上附接胶带,用另一只手使所述胶带在皮肤区域的一部分上延伸,从而将插管固定到皮肤的所述区域。

作为本发明的基础,对插管和插管机器人使用的观察表明,通常需要手动执行借助于胶带固定插管,和/或经常发生错误。特别地,胶带因此可以卷曲并且因此特别地粘附到其自身上或者胶带可以粘附到不希望粘附的区域——例如粘附到患者皮肤的另一个区域、另一个医疗附件或插管的不应粘附胶带的一部分,插管的位置或取向可能不期望地改变和/或插管或胶带可能受到污染。因此,插管的固定会影响治疗质量、治疗安全性和/或资源效率,特别是在自动化插管操作的情况下。

发明内容

本发明基于以下任务:特别是用于进一步发展插管操作自动化,使插管的附接自动化,提高附接插管时的可靠性和/或改善卫生。

本发明相应地通过根据独立权利要求1的教导的一种插管机器人、根据独立权利要求14的教导的一种插管保持器以及根据独立权利要求15的教导的一种用于自动化附接插管的方法来解决该任务。优选实施例、进一步发展或变体特别构成从属权利要求的主题。权利要求的主题显然是申请文本公开的一部分。

本发明的第一方面涉及一种用于在特别是用于血液透析的借助于插管的对患者的血管的自动化插管操作中将插管自动化附接到患者的插管机器人。所述插管机器人包括用于借助于粘合剂载体将所述插管附接到患者的固定设备,其中,所述插管特别是在插管刺穿血管之后附接。此外,所述插管机器人还包括设计成能够在患者皮肤的待附接插管的区域处定位插管保持器的定位装置,所述插管保持器是所述插管的组成部分和/或所述插管连接到所述插管保持器。此外,所述插管机器人还包括用于引导结构的致动器装置,其中,所述引导结构设计成能够将粘合剂载体引导到所述皮肤区域。所述致动器装置设计成能够启动所述引导结构,从而借助于所述引导结构将粘合剂载体朝向所述皮肤区域移动,其中,所述粘合剂载体由于该移动而接触所述皮肤区域,并借助于粘合剂粘附到所述皮肤区域,并且设置成使得至少在粘附之后所述粘合剂载体特别是直接或间接地连接到所述插管。

在广义的解释中,插管、插管保持器、引导结构、粘合剂载体和/或粘合剂不是本发明的插管机器人的组成部分。然而,优选地,在狭义的解释中,特别是引导结构、插管保持器和/或粘合剂载体可以是本发明的插管机器人、优选固定设备或者至少其优选实施例的组成部分。

在本发明的意义上,“用于附接插管的固定设备”至少应理解为设计成能够借助于粘合剂将插管固定到患者的设备。特别地,所述固定设备可以实现附接程序;即将粘合剂载体以及粘合剂放置在插管刺穿血管的部位附近的皮肤区域上,并且借助于所述粘合剂载体以及粘合剂间接地或直接地将所述插管机械地连接到所述皮肤区域。特别地,所述粘合剂载体的粘合剂因此可以材料结合到所述皮肤区域和/或所述插管。

在本发明的意义上,“插管”是管状体,特别是刚性或柔性注射针,其带有具有适合用于血管插管操作的几何形状和外部尺寸的内腔。优选地,所述插管包括中空针和连接器部件。所述连接器部件特别可以布置在所述插管的近端处并且连接到、特别是一体地连接到所述中空针,使得所述插管可以在其近端处以形状配合或力配合的方式连接到另外的设备、特别是输液管或医用注射器,特别是推到所述另外的设备上,并且所述插管的内腔流体连接到所述另外的设备。优选地,在所述插管的远端处提供的用于引入到血管中的中空针具有尖端——特别是具有尖锐的斜切——或是钝的。优选地,中空针由金属制成和/或连接器部件由塑料制成。优选地,所述插管还可以包括插管保持器,其中,所述插管、特别是中空针和/或连接器部件可以形状配合或力配合连接,或者优选地一体地连接到所述插管保持器。

在本发明的意义上,“导管”是管状体,特别是柔性管,其带有具有适合用于至少部分地***到患者血管中的几何形状和外部尺寸的内腔,从而建立血管与导管的内腔之间的流体连接。特别地,在插管操作、即特别是导管***术期间,可以将导管***到由插管刺穿的血管中。优选地,所述导管借助于所述插管或与所述插管一起或最初用作用于导管的引导件与插管一起引入的塞尔丁格丝被引入。优选地,所述导管设计成能够通过其远端***到血管中并且优选地在与所述远端相反的导管近端处包括连接器部件。所述连接器部件特别使得导管能够机械地连接到外部流体系统、优选输液管和/或医疗设备、特别是血液透析机,因此特别是形状配合和/或力配合——优选地作为插接连接或螺纹连接——以及导管的内腔流体连接到外部流体系统。优选地,所述导管或所述导管的设置用于引入到血管中的至少一部分由柔性材料制成和/或所述导管的远端是钝的,以减少血管的压力和/或刺激和/或血管受伤的风险。

虽然本发明是针对插管的附接而描述的,但是应该理解,特别是在技术上可行的情况下,导管同样可以相应地固定,并且本发明还明确地涉及导管的附接。

在本发明的意义上,“插管保持器”至少应理解为一种设备,借助于所述设备,可以在插管与夹持器设备之间形成机械连接。特别地,所述插管保持器设计成在一侧机械地连接、特别是一体地连接到插管,并且在另一侧机械地连接、优选地可拆卸地连接到夹持器设备。特别地,所述插管保持器可以包括涂有粘合剂的区域、特别是位于所述插管保持器的下侧上的区域。优选地,所述插管保持器包括粘合剂载体和/或用于引导粘合剂载体的引导结构。

插管机器人是一种自动地、即至少间歇地或连续地在患者血管中执行至少一个插管操作处理步骤、或多个或所有预期的处理步骤,而无需人类操作者、例如医务人员的干预的设备。因此,这特别通过由系统和/或由用户相应地选择的自动化插管操作的程序参数来实现。插管操作中的一个处理步骤特别是在技术上由插管机器人的专门构造用于所述处理步骤的设备构件、例如工具装置来实现,并且从包括可能的处理步骤P1、P2、P3...的组中选择,其中,该编号不限定顺序排序:

P1:使用附件套件来执行基于注册的患者标识符在开始自动化插管操作之前选择的插管操作;该选择可以预先借助于用于选择附件套件和/或配备附件保持器、特别是附件盒的系统的可选的拾取和放置系统来进行;附件套件可以根据注册的患者标识符由系统的可选的挑选设备预先提供,系统的可选的挑选设备从系统的用于存储附件的可选的存储设备中选择包含在附件套件中的附件;附件套件可以包含一个或两个以上医疗附件,特别是纱布、棉签、胶带;该附件套件的附件可以根据注册的患者标识符和/或根据从注册的患者标识符导出的患者特定的治疗数据来收集;插管机器人使用该附件套件是自动化插管操作的处理步骤,并且可以提供从附件保持器/盒的预先确定的位置自动取出附件套件的附件,特别是通过根据注册的患者标识符选择的适当的程序参数并适合于取出;插管机器人的可选的拾取和放置装置特别用于该目的,所述装置构造成能够从附件保持器中取出附件和/或构造成能够装备所述插管机器人的一个或两个以上可选的工具装置;

P2:空间上固定患者身体的包含血管、特别是动静脉瘘的一部分;在此可以根据注册的患者标识符选择自动化插管操作的程序参数,因此对每个患者进行个性化,这些程序参数基于先前确定的位置或患者身体部位上的预定间距预先设置插管机器人的一个或两个以上可选的固定装置的位置或间距,以便实现合适的固定;所述固定在插管机器人的治疗室中进行,患者的身体部位为至少一次之后的插管操作而在所述治疗室中修整;

P3:使用存储的——特别是在患者数据库中的——患者数据,以便确定关于患者脉管系统中先前的插管操作处理步骤的信息(历史数据),并且基于这些历史数据优选地限定待发生的插管操作、特别是因此使用的程序参数;这种历史数据特别包含先前由插管机器人的用于测量患者皮肤下的至少一个血管的位置和/或尺寸(血管结构测量装置)并将其特别作为患者数据提供可选的测量装置测量的患者的一个或两个以上血管的位置;这种历史数据特别包含关于患者身体上的其它穿刺部位的位置和状况的信息,这些信息特别地作为患者数据提供;血管结构测量装置能够设计成借助于超声波或借助于光学辐射检测患者皮肤下的至少一个血管的位置和/或尺寸;

P4:识别患者皮肤下的适合用于抽血的血管,特别是在皮肤上选择合适的***部位用于所述血管的插管操作;因此,可以根据注册的患者标识符来选择自动化插管操作的程序参数,因此,通过根据至少一个患者特定的治疗参数选择为注册的患者计划的插管操作,对特定患者进行个性化;例如,对于计划进行血液透析的患者,治疗参数可以编码患者进行血液透析的必要性;可以通过评估治疗参数来计划动静脉血管的插管操作;所述动静脉血管被识别;例如,通过对由血管结构测量装置获得的图像进行程序控制式分析,可以在控制系统中进行识别。

P5:消毒患者的包含血管的身体部位的皮肤;因此,可以根据注册的患者标识符来选择自动化插管操作的程序参数,因此通过针对患者的皮肤类型或皮肤形态专门选择消毒过程对患者进行个性化,所述消毒过程例如以治疗的时间或所采用的消毒过程的量和性质为特征;也可以考虑患者特定的治疗数据;对于所提到的消毒,可以使用消毒装置,所述消毒装置对于插管机器人是可选的或者与插管机器人分离开并配备成能够执行所提到的功能。患者的皮肤类型或皮肤形态优选地特别作为患者数据库中的患者数据已知;

P6:物理地处理患者的包含血管的身体部位以准备插管操作,特别是阻断身体部位的血液流动,向身体部位施加压力,控制身体部位的温度,定位固定的身体部位;因此,可以根据注册的患者标识符来选择自动化插管操作的程序参数,因此,通过利用对于计划的患者治疗、例如血液透析特定的准备数据或者可以从患者数据库中作为已知的准备数据获取的准备数据对特定患者进行个性化;该对于身体部位的插管操作的准备特别是由相应地为此目构造的插管机器人的可选地提供的准备装置来执行;

P7:特别优选:刺穿血管、特别是动静脉瘘;优选地,第一静脉穿刺和插管操作自动地进行以从血管中抽出血液,并且第二静脉穿刺和插管操作自动地进行使得血液返回,特别是在血液透析的情况下;因此,可以根据注册的患者标识符来选择自动化插管操作的程序参数,因此,通过程序参数来定义用于插管机器人中可选地提供的机器人工具臂的与患者有关的运动控制对特定患者进行个性化,借助于所述运动控制,医疗附件、例如注射针可以例如被工具臂抓住并定位在身体部分上,其中注射针已经预先选择并且专门针对患者制备;可以设置两个插管机器人,用于刺穿身体的不同部位的血管,例如,第一插管机器人构造成用于在手臂上插管操作,第二插管机器人构造成用于在腿上插管操作;适当的插管机器人的选择可以以患者特定和/或治疗特定的方式进行;

P8:从***管的血管中抽出血液,并运输至少一个血液运输装置或至少一个样品容器中的血液;因此,可以根据注册的患者标识符选择自动化插管操作的程序参数,因此,通过根据患者特定治疗数据预先选择合适的血液运输装置或合适的样品容器然后由插管机器人以合适的方式使用,对特定患者进行个性化;插管机器人和控制系统可以通过适当选择程序参数对其进行构造,以基于治疗数据提供至少一个样品容器,用于之后的、优选自动的和系统控制的治疗、特别是诊断;

P9:通过用于插管机器人的夹持器设备抓住插管;

P10:借助于插管机器人的固定设备附接插管。

术语“插管操作”是指通过刺穿皮肤并使血管壁静脉穿刺而将插管***到患者身体部位的血管中,使得插管的远端设置在所述血管中并且插管的近端设置在身体部位之外,以便可以建立所述插管与所述血管之间的流体连接,借助于所述流体连接,流体、特别是血液和/或流体介质可以经由流体连接进行交换。在这种情况下,流体的“交换”意味着来自患者血液循环的流体被输送到体外流体系统,即位于患者身体之外,特别是用于流体存储或流体传导,和/或包括将流体从体外系统输送到血液循环中。优选地,在穿刺之后,插管——或者相应地,***到血管之后的导管——附接到患者,特别是为了确保流体连接将被保持和/或插管和/或导管不会相对于血管移动和/或血管不会因为例如插管或导管的移动而受伤。

慢性病患者需要定期重复脉管插管操作,以确保必要的治疗。其中一种这种慢性疾病是肾衰竭,其尤其导致血液自然净化功能的丧失。可以由技术解决方案取代它。血液透析装置是用作人工肾脏的体外过滤单元,患者的血液被导入所述血液透析装置中,以便在返回到患者的血液循环之前进行净化和治疗。血液通常经由在患者的手臂或腿中的静脉与动脉之间手术产生的人工皮下连接抽出和返回。这种连接可以由为患者准备的患者自身的脉管系统的一段组成,或者可以由人造材料组成,并且相应地称为瘘管或动静脉瘘(AV瘘,AVF)。

慢性血液透析患者中最常用的永久性血管通路是原生动静脉瘘。在放置原生动静脉瘘之后,由于血液流量增加,其变得更强,由此用于透析治疗的重复插管操作变得更容易。

血液透析必须定期进行,通常间隔几天。这分别导致血管或动静脉瘘的高机械应力。已知不同的技术分别产生进入血管或动静脉瘘的通路,这些技术旨在在重复插管操作的过程中对血管尽可能温和。在绳梯插管操作中,为每次治疗寻找新的插管操作部位,所述位置位于距前一部位一定距离处,例如约2厘米。在本方法中,一系列穿刺通常在血管的下端开始,然后继续向上直到到达上端,然后从下方再次开始该过程。因此,从业者必须精确地遵循定位模式,以便使静脉穿刺的血管部位愈合。相反,在纽扣孔技术中,针总是以完全相同的角度***到完全相同的点。随着时间的推移,疤痕隧道因此发展,其不断地置换插管操作中形成的血栓,从而变得更有弹性。已经发现,如果插管操作总是由同一治疗人员执行,则可以改善纽扣孔技术结果。

由于血液透析患者插管操作的频率,动静脉瘘一般受到高应力的影响,与静脉穿刺技术无关,这同样可能导致皮肤表面和动静脉瘘的状况以及它们如何进展的变化。

插管机器人的一个优点可以特别在于,特别是在治疗慢性疾病时——特别是对于血液透析患者,自动化插管操作可以减少医务人员的工作量和/或提供始终高的插管操作精度,由此特别是可以提高治疗质量和/或治疗安全性。

致动器装置的一个优点可以特别在于,其与引导结构一起工作,以将粘合剂载体引导到皮肤区域,从而特别是将其移动到待固定插管的皮肤区域。引导粘合剂载体防止其粘附到其它不期望的区域——例如插管、粘合剂载体本身或患者皮肤的其它区域——和/或降低粘合剂载体失去其粘合所需形式的风险——例如卷曲在自己身上。此外,定位装置使得插管保持器能够定位,以便能够借助于粘合剂载体固定到皮肤区域,由此可以确保期望的位置和/或取向,特别是用于插管操作后的治疗的期望的位置和/或取向。

与手动附接插管相比,固定设备特别具有能够进一步使插管操作自动化的优点,因为在固定过程中不需要人工干预。特别地,适当地定位插管保持器并将粘合剂载体移动到期望的皮肤区域的固定设备能够提高插管固定的可靠性,从而特别提高治疗安全性和/或治疗质量和/或减少插管操作期间的人员工作量。

根据一个优选实施例,所述固定设备包括用于粘合剂载体的挑选设备。所述挑选设备具有用于粘合剂载体的存储装置,并且设计成能够挑选出粘合剂载体并且将所述粘合剂载体从存储装置中取出并将粘合剂载体分配在致动器装置附近的区域处。用于粘合剂载体的挑选设备的一个优点特别可以在于,它在使得能够被引导结构引导的区域处释放粘合剂载体,所述引导结构由致动器装置致动,由此可以进一步自动化插管的附接。特别地,粘合剂载体存储使固定设备能够以自动化的方式将插管固定到患者——因此在此也无需手动干预供应或施加。

优选地,用于粘合剂载体的存储装置设计成能够存储分别具有相应的用于适用的插管固定的预先确定的长度的多个粘合剂载体,并且分别抽出粘合剂载体——优选地具有用于相应固定的合适长度。这有利地使固定设备能够重复地并且自动地将插管固定到患者——因此无需手动干预粘合剂载体的供应。存储具有不同的预先确定的尺寸的粘合剂载体可以产生分别能够提供合适长度的粘合剂载体的进一步的优点,这可以特别提高使用的舒适性。

优选地和替代性地或附加性地,存储装置设计成能够存储可以比单独固定所需的更长的较长的粘合剂载体,并且分别从较长的粘合剂载体上切下特别适用于相应固定的长度的段。特别地,所述较长的粘合剂载体可以是一卷粘合剂载体,并且所述存储装置可以包括用于粘合剂载体卷的分配器装置以及包括用于切除相应段的切割装置的挑选设备。存储较长的粘合剂载体的一个优点可以特别在于它作为一个物理单元存储,特别是在相应地取出粘合剂载体或较长的粘合剂载体的段时,能够将其作为物理单元处理。这同样有利地使得能够为相应的插管固定特定地提供粘合剂载体、即较长的粘合剂载体的段。

根据一个优选实施例,引导结构是固定设备的组成部分,并且包括或由运输装置、引导通道和按压装置组成。因此,所述运输装置设计成逐步地或连续地、优选地稳定地将粘合剂载体通过所述引导通道运输到所述按压装置。此外,所述致动器装置还设计成能够至少使所述按压装置和所述引导通道沿着皮肤的待附接插管的区域移动。因此,所述按压装置设计成能够按压在粘合剂载体的设置在按压装置与皮肤区域的部分之间的一部分上,所述致动器装置或工具臂相应地在所述皮肤区域的部分之上移动按压装置。

特别地,该移动可以描绘在皮肤区域上和/或由插管保持器和/或由连接到插管保持器的管所采取的路径、特别是曲线。特别地,移动——和进而的粘合剂载体的粘附——可以在插管保持器处和/或在管处开始或结束。优选地和替代性地,当插管保持器或管分别与皮肤区域相距预先确定的距离时,移动——和进而的粘合剂载体的附接——可以开始。特别地,该移动也可以分别在与插管保持器或管相距另一预先确定的距离处结束。

优选地,在移动中所覆盖的距离、即行进的距离与粘合剂载体的运输同步,由此特别是分别精确地有利地切割出、即特别是运输出与在所述行进期间将会粘附到皮肤区域的粘合剂载体同样多的粘合剂载体。为此,插管机器人、特别是固定设备优选地包括距离确定装置,所述距离确定装置实际上捕获沿着皮肤区域行进的相应距离和/或致动器装置的运动和/或插管机器人的连接到致动器装置的机器人工具臂的基于移动的数据模型和/或通过基于测量辐射、特别是光、特别是光脉冲、超声波、电阻和/或电容的传感器技术的行进,并从而确定行进的相应距离,特别是路径的长度,并以距离数据的形式存储它。

如本发明所定义的,“引导通道”至少应理解为具有至少两个限制装置的设备,所述限制装置在两侧限制通过引导通道的通道并且构造成能够通过所述通道并借助于所述至少两个限制装置引导物体。优选地,所述引导通道在至少三个侧面上封闭。特别地,所述引导通道可以具有入口开口,待引导的物体可以通过所述入口开口进入。特别地,所述引导通道可以具有出口开口,引导通过所述通道的物体可以通过所述出口开口离开。特别地,所述引导通道可以包括两个足够刚性的材料板作为限制装置,这些板相邻地布置并且彼此间隔开,使得在两个板之间形成自由空间作为引导通道的通道。因此,两个板限制了待引导通过通道的物体的运动的机动空间。在本发明意义上的引导通道特别是凹槽、导管——特别是具有滚圆的或有角的、特别是矩形的基面——或稳定到足以用于传导的管。

引导粘合剂载体以及按压粘合剂载体的相应选定部分的一个优点特别可以是粘合剂载体的那些被挑选出来的部分——特别是被引导出来——分别粘附到皮肤区域的相应段,而粘合剂载体的其余部分依然被存储、运输和/或引导,因此特别是不能被错误地粘附。这有利地使得能够特别地提高附接插管的可靠性。

优选地,所述粘合剂载体包括输送带,所述输送带布置在所述粘合剂载体的其余部分的与旨在借助于所述粘合剂粘附到所述皮肤表面的一侧相反的一侧。

优选地,用于粘合剂载体的运输装置构造成能够借助于输送带运输粘合剂载体,优选地通过输送带的卷起来运输粘合剂载体。因此,输送带与粘合剂载体的其余部分之间的连接在强度上明显使得在粘附到皮肤区域之后由于输送带与粘合剂载体的其余部分之间的与皮肤区域上的粘合力相比较低的连接力,输送带与粘合剂载体的其余部分分离。借助于输送带运输粘合剂载体的一个优点特别可以在于能够通过拉动输送带来输送粘合剂载体,和/或能够减少皮肤区域上的应变,因为在运输和/或在通过拉动输送带运输支撑运输时,可减少并且优选地防止皮肤区域上的可能的拉伸应变。与通过推动运输相比,通过拉动运输特别还具有以下优点:拉动粘合剂载体沿拉伸方向拉动,从而能够防止粘合剂载体沿不希望的方向发生散开运动。

根据一个优选实施例,所述固定设备包括两个具有运输装置、引导通道和按压装置的引导结构以及相应地两个致动器装置,每个致动器装置致动所述引导结构中的一个。这有利地使得能够开始相应的运动以将相应的粘合剂载体放置在共同的开始区域处、特别是在插管保持器和/或管处,由此可以减少固定插管所需的时间和/或在沿相反的方向运动的情况下可以减少皮肤区域上的应力和/或作用在插管上的力,因为一个引导结构的相应的力抵消了另一个引导结构的力。

根据一个优选实施例,所述插管保持器包括粘合剂载体,所述粘合剂载体布置在所述插管保持器的下侧上,所述插管保持器的下侧对应于插管的下侧,并且物理地连接、特别是材料结合、力配合和/或形状配合到所述插管保持器。

优选地,粘合剂载体由可变形材料制成——因此特别地包括可变形材料或由可变形材料组成。一种这种可变形材料特别可以是泡沫、橡胶或糊状物质。优选地,相应地选择可变形材料或其延展性,使得延展性可与人类皮肤的延展性相当,由此粘合剂载体至少与皮肤基本相同程度地变形或者比压靠在皮肤区域时的皮肤更大程度地变形。延展性的一个优点特别可以是使得插管和/或插管保持器的定位能够于粘附期间在延展性的范围内可调整和/或提高患者的舒适度。

根据一个优选实施例,所述插管机器人、特别是定位设备包括支承至少一个夹持器设备的机器人工具臂,所述夹持器设备用于利用作为工具装置的插管保持器抓住插管。

优选地,定位设备因此设计成能够根据一个或两个以上运动控制参数控制机器人工具臂,并且经由工具臂将由夹持器设备抓住的插管保持器定位在皮肤区域上。因此有利地使得能够借助于工具臂和/或借助于工具臂的运动来定位插管保持器。

特别地,定位装置可以被设计为具有夹持器设备的机器人工具臂。优选地,所述定位装置的夹持器设备因此可以是插管机器人的夹持器设备,或者,替代性地,所述定位装置的夹持器设备可以是插管机器人的附加的夹持器设备。特别地,这两个夹持器设备可以安装在插管机器人的机器人工具臂上。替代性地,插管机器人和/或插管机器人的定位装置可对于两个夹持器设备中的每一个包括一个相应的机器人工具臂。

根据用于插管的一个优选实施例,其中,其插管保持器具有位于下侧上的粘合剂载体、和机器人工具臂,致动器装置包括定位装置。此外,所述致动器装置设计成能够借助于所述定位装置使插管保持器朝向皮肤区域移动,并借助于由插管保持器所包括的引导结构或由插管保持器组成的引导结构将粘合剂载体压在所述皮肤区域上。因此,粘合剂载体借助于粘合剂粘附到皮肤区域,从而在所述皮肤区域与插管保持器之间建立物理的、特别是机械的连接。

特别地,插管保持器或其构件可以用作引导结构或者可以与所述引导结构配合以引导粘合剂载体。为此,所述插管保持器可特别设计为所述引导结构,或者相应地,所述引导结构可以特别包括构造用于引导的插管保持器。替代性地并且优选地,插管保持器和引导结构可以是插管机器人、特别是固定设备的单独构件,或者插管保持器和引导结构中的至少一个不是插管机器人的构件,其中,两者特别是彼此分开的;即引导结构不包括插管保持器的组成部分,反过来,插管保持器不包括引导结构的组成部分。

具有位于下侧上的粘合剂载体的插管保持器和由机器人工具臂按压粘合剂载体的组合的一个优点可特别是粘合剂载体的位置——和进而特别是取向——是由代表引导结构的插管保持器决定的,因此特别能够防止粘附到不需要的位置和/或特别是能够减少附接插管的技术复杂性。

因此,夹持器设备必须构造成使得在所述插管保持器的下侧上的区域、即特别是粘合剂载体所固定到的区域在夹持器设备的夹持状态下保持自由,从而可以接触皮肤。特别地,所述夹持器设备可以包括其上的夹持区域,所述夹持区域沿插管的纵向轴线比插管保持器窄。因此,还优选的是,插管保持器沿着所述插管的纵向轴线和/或沿着插管的横向轴线的尺寸大到足以能够被夹持器设备抓住同时保持插管保持器的下侧上的区域是自由的。

另外,插管保持器的下侧处的扩大的表面的优点特别可以是用于粘合剂载体的更大的表面和进而的更大的粘合表面,因此增强了粘合强度。

替代性地或附加性地,并且还优选地,粘合剂载体可以附接到管,所述管在该附接的区域中附接到插管保持器并且附接到所述管的相应地附接到插管下侧的下侧上,从而也使夹持器设备的实施例能够在插管保持器的下侧上没有自由区域。

优选地,插管机器人、特别是固定装置构造成能够借助于附接到所述插管保持器的下侧的粘合剂载体来利用所述插管的附接作为预固定、即特别是预固装,然后根据其它实施例进行附加的附接。预固定的一个优点可以在于,在进一步固定期间,插管不必例如借助于夹持器设备和/或定位装置进一步保持在期望位置。因此,插管、特别是插管保持器和/或管,可以更好地接近另外的或其它实施例的固定设备,并且所述固定设备可在进一步固定期间占据更大的空间区域和/或移动通过皮肤区域的更大的空间区域。

根据一个优选实施例,所述固定设备包括用于机器人工具臂的连接装置。因此,所述连接装置设计成能够将所述固定设备连接到机器人工具臂、特别是插管机器人。该连接装置的一个优点特别可以在于机器人工具臂能够配备有固定设备并且连接到、特别是可拆卸地连接到所述固定设备。

根据具有机器人工具臂的一个优选实施例,所述工具臂配备有夹持器设备和固定设备。特别地,所述夹持器设备和所述固定设备可以形成共同的、特别是物理的单元,在所述单元中,所述固定设备邻近所述夹持器设备布置,其中,所述夹持器设备和所述固定设备有利地借助于机器人工具臂协调地移动、特别是同步地移动。

优选地,所述固定设备包括致动器装置和引导结构,其中,所述引导结构邻近所述致动器装置布置。因此,所述固定设备优选地邻近所述夹持器设备布置,特别是与所述夹持器设备形成共同的单元,其中,所述引导结构也邻近所述夹持器设备布置。

替代性地并且优选地,所述夹持器设备设计成能够使引导结构邻近所述致动器装置布置。特别地,所述夹持器设备和所述固定设备因此可以相邻地布置和/或所述固定设备包括所述致动器设备。

优选地,夹持器设备、机器人工具臂和/或定位装置是插管机器人的单独构件。

然而,特别地,可以替代性地将夹持器设备和机器人工具臂一起构造为在插管操作期间穿刺血管之后的定位装置。

优选地,所述定位装置设计成能够仅在穿刺之后将插管保持器定位在皮肤区域处或者至少使所述插管保持器朝向皮肤区域移动,以便减小穿刺部位、特别是借助于插管刺穿血管的***点周围的皮肤区域与插管之间的角度,并且特别是插管和/或插管保持器接触皮肤区域以附接插管。

夹持器设备和固定设备的相邻布置的一个优点特别可以在于,在插管操作中刺穿血管之后,可以借助于夹持器设备定位插管保持器,同时固定设备固定插管,由此特别是在固定期间不需要附加的设备来定位插管保持器。这有利地特别能够降低技术复杂性和/或提高可靠性,因为特别是不需要从夹持器设备接合改变到另一个设备。

根据一个优选实施例,所述固定设备包括用于粘合剂的挑选设备。所述固定设备设计成能够借助于所述粘合剂挑选设备将所述粘合剂施加到粘合剂载体上和/或施加到患者的皮肤区域上和/或施加到插管保持器上和/或施加到连接到所述插管保持器的管上。优选地,粘合剂由此是可喷涂的粘合剂、特别是喷雾粘合剂,粘合剂借助于用于所述粘合剂的挑选设备相应地喷涂到粘合剂载体或皮肤区域或插管保持器上。施加粘合剂的一个优点特别可以是所述粘合剂能够以时间上有针对性的和/或空间上有针对性的方式施加,由此这可以防止在不期望的位置或在不期望的时间发生粘附,从而特别能够提高插管附接的可靠性。

还优选地和替代性地或附加性地,粘合剂载体可以已经具有粘合剂,特别是独立于由挑选设备施加的粘合剂。与需要施加粘合剂相比,这有利地使得能够降低技术复杂性和/或使得能够提供准备使用的不同粘合剂载体,每个粘合剂载体相应地具有适合于给定粘合剂载体的粘合剂。伴随着附加的粘合剂的附加应用,增强了粘合效果和/或不同区域/位置——优选相应地例如皮肤区域或插管保持器——分别以不同的方式设有粘合剂、即特别是使用不同的粘合剂或粘合剂的适应性组合。

优选地,粘合剂载体包括最初是未活化的可活化形式的粘合剂;即其中具有所述可活化粘合剂的粘合剂载体尚未粘附的形式的粘合剂。

根据具有可活化粘合剂的粘合剂载体的一个优选实施例,所述固定设备包括用于可活化粘合剂的活化装置,并且设计成通过所述活化装置活化粘合剂载体的粘合剂,特别是在所述粘合剂载体的之后接触皮肤区域或插管保持器或管的所述区域处活化粘合剂载体的粘合剂。

特别地,所述固定设备还可以借助于用于粘合剂的挑选设备将所述可活化粘合剂施加到所述粘合剂载体上。

优选地,用于可活化粘合剂的活化装置包括光源,其中,使用了光可活化式粘合剂。优选地和替代性地或附加性地,用于可活化粘合剂的活化装置包括用于活化物质的挑选设备,其中,使用借助于所述活化材料可活化的粘合剂。这种粘合剂特别可以是双组分粘合剂,其中一种组分是活化物质,需要化学催化剂以促使其粘合反应的粘合剂,其中,所述活化物质是催化剂,或者是水基粘合剂,其最初是干燥形式并且在加入水后溶解,从而变成粘合剂,在这种情况下,水是活化物质。

粘合剂活化的一个优点特别可以在于,粘合剂能够以时间上有针对性的和/或空间上有针对性的方式施加,由此这可以防止在不期望的位置或在不期望的时间发生粘附,从而特别能够提高插管附接的可靠性。

根据一个优选实施例,插管保持器包括用于连接到粘合剂载体的连接结构。相应地,粘合剂载体优选地包括用于连接到插管保持器的连接结构。特别地,插管保持器和粘合剂载体各自包括一个相应的连接结构,由此所述两个连接结构彼此对应,并且构造成彼此物理连接。

在本发明的意义上,连接结构特别可以是粘合剂、互锁接合元件、磁体,并且优选地另外是铁磁材料、螺纹耦合元件或焊接结合。

在本发明的意义上,物理连接优选地是机械连接。特别地,物理连接可以是材料结合、形状配合和/或力配合。

根据一个优选实施例,其中插管机器人、特别是固定设备构造成用于使用粘合剂载体和具有插管保持器的插管,所述插管保持器包括至少一个连接结构,并且优选地,一个相应的连接结构用于连接到相应的另一个,所述固定设备包括致动器装置和引导结构。此外,所述固定设备还构造成能够将粘合剂载体粘附到皮肤区域,从而经由所述引导结构沿着所述皮肤区域引导所述粘合剂载体,直到在粘附到所述皮肤区域之后,所述粘合剂载体在所述皮肤区域的所述插管保持器为了固定而借助于所述定位装置所定位的那段之上延伸。这有利地使插管保持器和粘合剂载体能够分别借助于该连接结构或相应的连接结构连接,从而特别可靠地固定插管。

优选地,所述固定设备设计成能够将所述粘合剂载体粘附到所述皮肤区域,使得所述粘合剂载体的连接结构(前提是该装置包括连接结构)设置在所述插管保持器待定位在其上以用于固定的皮肤区域段上。此外,所述定位装置还设计成能够在所述粘合剂载体粘附到所述皮肤区域之后,将所述插管保持器移动到所述粘合剂载体并借助于所述连接结构将所述插管保持器和粘合剂载体连接在一起,或者前提是所述插管保持器还包括借助于相应的连接结构将所述插管保持器连接在一起的连接结构。

借助于所述连接结构或借助于特别是至少两个相应的连接结构连接所述粘合剂载体和插管的一个优点特别可以是插管保持器可以经由所述连接结构将所述插管可靠地固定到患者的皮肤区域。

优选地,在插管开始时、即特别是在刺穿血管之前,粘合剂载体可以已经粘附到皮肤区域。特别地,为此,控制系统设计成能够在插管开始之前或至少在插管开始时——即特别是在所述粘合剂载体粘附到患者的皮肤区域之前和在血管被刺穿之前,指定穿刺部位和期望的插管方位、即特别是位置和/或取向,以及插管保持器所需的定位和用于附接插管的皮肤区域。此外,控制系统还设计成能够指定皮肤区域之上的路径,在血管被刺穿之前,粘合剂载体基于表征所述路径的一个或两个以上控制参数沿着所述路径粘附到所述皮肤区域,并根据所述控制参数控制固定设备和/或配备有所述固定设备的机器人工具臂,使得所述固定设备沿着所述路径将所述粘合剂载体粘附到所述皮肤区域。

特别可以看出,在血管被刺穿之前粘附到皮肤区域的粘合剂载体的一个优点是,插管可以在穿刺之后连接到已经固定到患者的粘合剂载体上,从而特别能够提高可靠性和/或简化技术实现。粘合剂载体——特别是在其空间尺寸、材料特性和/或刚性和/或延展性方面——特别是适当附接和形成在患者身上也可具有下述优点,粘合剂载体能够支持血管穿刺。这种粘合剂载体特别可以以这种方式稳定血管和/或血管周围区域中的皮肤——特别是借助于其在粘附状态下的形状、其刚性和/或其抗扭曲性来实现。本发明人特别利用插管和/或插管保持器的期望位置,特别是与手动插管操作相比,插管和/或插管保持器的期望位置已经能够在插管操作开始之前确定或至少在借助于自动化、即特别是借助于控制系统刺穿血管之前确定。

优选地和替代性地,粘合剂载体或附加性地另外的粘合剂载体仅可以在血管已经被刺穿之后——并且特别是在插管保持器已经定位在皮肤区域处之后才粘附到所述皮肤区域。这有利地使得能够对在血管穿刺期间发生的变化和/或事件作出反应,和/或能够附接粘合剂载体使得插管保持器的至少一部分设置在粘合剂载体与皮肤区域之间,由此特别可以实现与插管保持器的特别稳定的连接和/或插管的特别可靠的固定。

根据一个优选实施例,插管保持器包括至少两个固定元件和基体。因此,所述插管保持器的基体连接到插管或至少构造成能够连接到所述插管。所述固定元件分别通过所述插管保持器的相应的支承元件相对于基体可移位地安装。优选地,所述固定元件中一个或两个以上、特别是所有固定元件根据围绕旋转轴线的旋转可转动地安装。特别地,不同的固定元件也可以具有不同的旋转轴线。优选地,当所述插管保持器连接到所述插管时,相应的旋转轴线至少基本上指向所述插管的纵向轴线的方向或沿着所述插管的横向轴线或至少基本上位于由所述插管的纵向轴线和横向轴线跨越的平面中。特别地,所述支承元件中的一个或两个以上包括相应的铰接接头、特别是能够围绕相应的旋转轴线旋转的铰链,或者分别由所述铰链组成。特别地,所述支承元件中的一个或两个以上被构造为薄膜铰链。优选地,所述固定元件中的一个或两个以上被构造为所述插管保持器的可移位地安装在基体上的翼元件,并且布置和安装成使得所述翼元件可以翻转开以将所述插管或所述插管保持器相应地固定到皮肤区域。

优选地,插管保持器是通过注射成型生产的和/或由塑料制成或由塑料组成。特别地,支承元件中的一个或两个以上因此可以有利地作为薄膜铰链生产。

优选地,插管保持器的固定元件中的一个或两个以上被构造为粘合剂载体。因此,所述固定元件涂有粘合剂和/或至少设计成能够涂有粘合剂。特别地,插管保持器的支承元件因此被构造为引导结构,由此它们分别特别是利用旋转运动向皮肤区域引导固定元件中的相应的一个。

优选地和替代性地或附加性地,对于附加的粘合剂载体,固定元件中的一个或两个以上分别包括用于粘合剂载体或附加的粘合剂载体的连接结构。特别地,插管保持器的基体也可以包括这种连接结构。这有利地使得连接元件能够在用于附接插管的插管保持器的生产或准备期间、或在插管操作期间、特别是在固定插管时,将粘合剂载体或附加的粘合剂载体相应地连接到插管保持器。特别地,插管保持器包括粘合剂载体并且借助于所述连接结构连接到所述粘合剂载体;或者替代性地,插管保持器相应地不包括粘合剂载体或附加的粘合剂载体,并且设计成能够借助于所述连接结构连接到所述粘合剂载体。

优选地,特别是在具有连接结构的插管保持器的情况下,插管保持器的固定元件中的一个或两个以上包括相应的腔,所述腔布置在相应的固定元件旁侧,粘合剂载体在该侧上被布置于其上,或者借助于插管保持器的延伸到相反侧的连接结构被连接,使得当粘合剂载体和相应的固定元件靠触在皮肤区域上时,粘合剂载体或其至少一部分保持可通过所述腔接近。该腔的一个优点特别可以是粘合剂载体能够通过所述腔例如借助于按压装置压靠在患者的皮肤区域上。

根据一个优选实施例,所述插管机器人、特别是固定设备构造成能够使用包括引导结构的插管保持器,所述引导结构具有作为引导结构的至少两个固定元件和用于每个相应的固定元件的相应的支承元件,以将插管固定到患者。为此,致动器装置包括分别配属于固定元件中的一个或两个以上的一个或两个以上压杆以及用于所述压杆的致动器。此外,所述致动器装置还设计成能够借助于所述致动器致动所述压杆并且分别将相应的压杆的远端移动到相应的相关联的固定元件,并且分别经由所述压杆将所述固定元件压向皮肤区域,特别是直到设置有固定元件的粘合剂载体接触所述皮肤区域为止。

根据一个优选实施例,所述致动器装置的致动器机械连接到用于机器人工具臂的连接装置。此外,所述连接装置可以相对于所述定位装置和借助于所述定位装置定位的插管保持器以预先确定的方式布置和/或可以借助于机器人控制的工具臂布置,使得所述致动装置的压杆是或可以与插管保持器——特别是其固定元件——一起布置,并且可以压靠所述插管保持器以致动固定元件。特别地,插管机器人的控制系统另外还可以确定用于机器人工具臂相对于所述定位装置和/或插管保持器运动到预先确定的位置的一个或两个以上控制参数,并基于所述控制参数来控制机器人工具臂,使得其行进到预先确定的位置。

根据一个优选实施例,所述插管机器人、特别是固定设备构造成能够利用包括基体的插管保持器,并且其中所述固定元件被设计为能够借助于相应的支承元件相对于所述基体围绕旋转轴线可转动地安装的翼元件,其中,翼元件的翼末端特别是在附接插管之前在初始状态下指向远离皮肤区域。所述致动器装置设计成首先借助于致动器将压杆的远端朝向基体或朝向相应的相关联的翼元件或其支承元件移动,并且当遇到机械阻挡时,特别是基体或相应地相关联的翼元件或其支承元件时相应地实现展开运动,通过所述展开运动,压杆的远端分别沿着相关联的翼元件从基体向外移动。这有利地使翼元件能够沿皮肤区域的方向从基体翻转开。

优选地,压杆分别在其远端包括按压装置、特别是滚子,所述按压装置将粘合剂载体压靠在皮肤区域上。按压粘合剂载体优选地借助于固定元件进行,所述固定元件配属于压杆中的相应的一个。替代性地并且优选地,通过固定元件的腔将粘合剂载体被按压,其中,按压装置分别直接压在粘合剂载体上。特别地,压杆还可以通过在可通过腔进入的粘合剂载体的相应部分上的压力将相应的固定元件朝向皮肤区域移动。

根据一个优选实施例,所述致动器装置具有借助于铰接接头相对于支撑元件围绕旋转轴线可转动地安装的两个压杆。所述支撑元件可借助于致动器沿着轴线、特别是面向插管保持器的轴线移动。所述压杆分别包括远端和近端,其中,所述远端远离所述支撑元件布置,并且所述压杆指向远离所述支撑元件的远端。特别地,所述压杆因此分别在其近端可转动地安装在所述支撑元件上。当所述支撑元件沿着第一轴线方向移动时,所述压杆、由此所述压杆的远端最初沿与所述支撑元件相同的方向移动,直到所述压杆的远端遇到机械阻挡、特别是插管保持器的阻挡。遇到机械阻挡会导致所述支撑元件的进一步运动,由于所述压杆的可旋转安装,使得所述压杆相对于所述支撑元件旋转运动。因此,所述压杆特别限定了展开运动,所述压杆的远端利用所述展开运动向外移动。

优选地,所述致动器装置和/或所述压杆特别分别包括恢复元件、特别是弹簧,其实现阻碍由所述支撑元件沿着第一轴线方向的运动引起的旋转运动的旋转力。

这有利地使得能够通过压杆的相应的远端将具有翼元件、特别是侧翼元件的插管保持器固定到患者,所述压杆在以沿着轴线的第一方向移运动与相应的翼元件或基体接触之后在患者的皮肤区域的方向上打开翼元件,由此所述基体或所述相应的翼元件用作机械阻挡。

根据具有用于粘合剂载体的存储装置的一个优选实施例,所述存储装置设计成能够存储至少两个不同的粘合剂载体。替代性地或附加性地并且优选地,该实施例还可以包括用于粘合剂的挑选设备,其设计成能够挑选出至少两种不同的粘合剂。

所述插管机器人、特别是所述固定设备包括用于组织和/或皮肤类型的检测系统,所述检测系统借助于基于传感器测量辐射、特别是光、机械力和/或化学物质来检测关于皮肤区域的性质的数据以及优选地下面的组织、特别是血管的数据,并以组织和/或皮肤类型识别数据的形式存储所述数据。所述检测系统特别可以包括或由图像识别系统组成,其中,所述图像识别系统具有一个或两个以上摄像装置,以便通过捕获一个或两个以上图像来获得关于皮肤类型的数据。

此外,所述插管机器人还设计成能够实现选择过程。为此,所述插管机器人特别可以包括控制系统或连接到设计成能够实现所述选择过程的这种控制系统。所述选择过程包括以下步骤。在所述选择过程的一个程序步骤中,借助于组织/皮肤类型检测系统收集关于用于患者皮肤的待附接插管的区域的皮肤性质的数据,并且优选地在下面的组织的数据。在所述选择过程的一个程序步骤中,使用组织/皮肤类型数据库基于检测到的识别数据来确定皮肤区域的组织和/或皮肤类型。在所述选择过程的一个程序步骤中,基于数据库或另外的数据库,从存储的粘合剂载体中选择粘合剂载体和/或从适合于特定组织类型和/或皮肤类型的粘合剂中选择粘合剂。在所述选择过程的一个程序步骤中,为挑选设备中的至少一个输出表征所选择的粘合剂载体和/或所选择的粘合剂的一个或两个以上控制参数。

最后,所述插管机器人、特别是所述固定设备的至少所述挑选设备设计成由所述插管机器人、特别是所述固定设备或根据所述控制参数的控制系统进行控制,并分离出由所述控制参数表征的粘合剂载体和/或粘合剂。

选择和挑选合适的粘合剂载体和/或粘合剂的一个优点特别可以是使所述插管的固定更加可靠和/或防止在附接期间出现问题——例如过敏、粘合性不足或过度粘合,这会使之后去除粘合剂载体复杂化,从而特别能够提高使用舒适性和/或治疗安全性。

优选地,例如在皮肤受潮的情况下,可以使用、特别是选择不溶于水或至少难溶于水的粘合剂,从而还在潮湿的皮肤上实现足够的粘合力,和/或可以使用、特别是选择能够去除水分——例如通过孔去除水分的粘合剂载体。

还可以使用、特别是选择在其粘合剂侧具有柔性表面或结构和/或轮廓的粘合剂载体,例如优选地用于具有毛发的皮肤区域,其中,可以通过毛发生长到达透明的皮肤区域,和/或使用、特别是选择可以特别好地从毛发上松脱的粘合剂——例如水溶性粘合剂或对毛发的粘合性降低的粘合剂。

例如,优选地还可以使用、特别是选择至少基本上与患者的肤色相匹配的颜色的粘合剂载体。

根据一个优选实施例,所述插管机器人、特别是所述固定设备包括用于插管位置的检测系统,所述检测系统借助于辐射、特别是光、机械力和/或化学物质的基于传感器的测量来检测关于所述插管位置、特别是在血管中的插管位置的数据,并以插管位置识别数据的形式存储所述数据。因此,所述插管机器人、特别是所述固定设备设计成能够在所述插管已经被附接之后借助于定位装置移动所述插管,特别是以预先确定的且优选地最小的位移和/或力移动所述插管。所述检测系统设计成能够检测在移动时插管的位置变化、特别是在患者的刺穿血管中的所述插管的位置变化。最后,所述插管机器人、特别是所述固定设备和/或控制系统设计成能够基于检测到的所述插管的移动来确定所述插管是否被充分固定。

经由移动来检查插管的固定的一个优点特别可以在于对应于实际情况的移动——其中例如插管或附接在其上的管受到机械应力——因此该验证的结果特别可靠,特别是与没有插管移动的被动检查相比,特别是可以提高治疗安全性。在移动期间预先确定的最小的位移和/或预先确定的最小的力的一个优点特别可以是能够防止固定的插管相应地由于过度的移动或力而分离。特别地,可以预先指定位移和/或力,使得一方面,在患者治疗之前、期间或之后可能发生的实际负载情况的实际力作用在固定的插管上,并且另一方面,力仍然低到以至于没有降低固定甚至解除固定——特别是在最初适当地固定地情况下。

根据一个优选实施例,插管机器人包括控制系统或数据链接到控制系统。

所述控制系统优选地设计成能够相应地控制或实现所述插管机器人和/或其构件和/或功能中的至少一部分。特别地,所述控制系统设计成能够根据控制参数控制插管机器人的机器人工具臂。特别地,所述控制系统设计成能够实现用于选择插管机器人、特别是固定设备的粘合剂载体和/或粘合剂和/或挑选设备的选择程序,用于挑选选择的粘合剂载体和/或选择的粘合剂。特别地,所述控制系统设计成能够控制插管机器人的夹持器设备、固定设备、致动器设备和/或定位装置。这有利地使插管机器人的一个或两个以上功能能够自动化和/或被程序控制地执行。

优选地,所述控制系统还设计成能够接收和处理来自至少插管机器人的数据、特别是来自插管机器人的构件中的一些构件的数据,特别地还控制所述构件,以便促使它们将相应的数据输出到控制系统——即特别是传输——和/或进而根据接收的数据和/或处理所述数据的结果来控制插管机器人或其构件。特别地,所述控制系统设计成能够控制用于插管位置的检测系统和/或用于组织和/或皮肤类型的检测系统和/或接收其数据。因此,插管机器人可以有利地与其环境和/或其构件相互作用。因此,这特别能够实现调节——优选地例如插管机器人的机器人工具臂的调节。

本发明还明确涉及一种用于将插管附接到患者的固定设备。

优选地,所述固定设备包括定位装置、致动器装置、夹持器设备和/或用于机器人工具臂的连接装置。优选地和附加性地或替代性地,所述固定设备还可以显示机器人工具臂,由此所述机器人工具臂特别可以包括用于插管机器人的连接装置。此外,所述固定设备还可以包括用于插管位置的检测系统、用于组织和/或皮肤类型的检测系统、用于粘合剂载体的挑选设备、用于粘合剂的挑选设备、用于插管保持器和/或插管的挑选设备、一个或两个以上粘合剂载体、一种或两种以上粘合剂、一个或两个以上插管保持器、特别是具有相应的插管保持器的一个或两个以上插管、和/或引导结构。因此,显而易见的是,它们也可以不是固定设备的相应的组成部分。

先前引用的关于插管机器人的固定设备的可能的优点以及实施例、进一步的发展或变体也相应地适用于本发明的固定设备。

本发明的第二方面涉及一种插管保持器、特别是用于根据本发明的第一方面的固定设备和/或插管机器人的插管保持器。所述插管保持器包括基体以及一个或两个以上用于将所述插管保持器附接到患者的区域。所述基体连接到插管和/或设计成能够连接到所述插管。所述插管保持器的区域连接到一个或两个以上粘合剂载体或设计成能够连接到所述一个或两个以上粘合剂载体。

先前引用的本发明的第一方面的可能的优点以及实施例、进一步的发展或变体也相应地适用于本发明的插管保持器。反过来,下面记载的根据本发明的第二方面的一个实施例的插管保持器的可能的优点以及实施例、进一步的发展或变体也相应地适用于根据本发明的第一方面的具有或分别用于具有这种插管保持器的插管的一个实施例的固定设备和/或插管机器人。

特别地,所述插管可以是插管保持器的组成部分,或者相反地,所述插管保持器可以是所述插管的组成部分,所述插管特别地还包括用于刺穿患者的血管的中空针。

优选地,所述插管保持器、特别是基体具有用于特别地一体地连接到插管或中空针的连接区域。

根据一个优选实施例,所述插管保持器由可消毒材料制成。优选地,所述插管保持器由塑料制成。还优选地,所述插管保持器在制造过程中已经连接到插管,并且两者一起消毒并在之后包装。这有利地能够改善卫生和/或提高治疗质量或治疗安全性。

根据一个优选实施例,布置所述基体上的用于固定插管保持器的区域,并且设计所述基体、特别是所述基体的连接区域,使得用于固定插管保持器的区域与所述插管、特别是所述插管的中空针间隔开。这种间隔的一个优点特别可以在于能够防止在插管附接期间的污染,特别是能够借助于插管保持器将插管的中空针固定到患者,从而特别可以提高治疗安全性和/或可以减少穿刺部位的应力。

本发明的第三方面涉及一种用于在特别是用于血液透析的借助于插管对患者的血管的自动化插管操作中将插管自动化附接到患者的方法。特别地,根据本发明的第一方面的插管机器人可以通过该方法操作和/或根据本发明的第二方面的插管机器人可以在该方法中使用。该方法包括以下程序步骤。在一个方法步骤中,提供具有插管保持器的插管,或者将不具有插管保持器的插管首先连接到插管保持器然后再提供。在一个方法步骤中,借助于致动器装置致动引导结构,由此所述引导结构将粘合剂载体引导到患者皮肤的待附接插管的区域。在一个方法步骤中,插管保持器借助于定位装置定位在皮肤区域处。在一个方法步骤中,特别是在血管被所述插管刺穿之后,插管借助于插管保持器和粘合剂载体附接到皮肤区域,由此粘合剂载体通过粘合剂粘附到皮肤区域并连接到插管。

先前记载的本发明的前述方面的可能的优点以及实施例、进一步的发展或变体也相应地适用于本发明的用于自动化插管附接的方法。反过来,根据本发明的第三方面的方法的可能的优点以及实施例、进一步的发展或变体也相应地适用于本发明的前述方面。

特别地,提供相应的装置——特别是插管机器人、粘合剂载体、粘合剂和/或插管保持器——可以分别构成该方法的一部分、即特别是方法步骤,或者替代性地,也可以在实现该方法之前提供所述装置中的一个或两个以上。

根据一个优选实施例,在插管操作、即特别是刺穿血管和/或固定插管之前、期间或之后,管、特别是输液管自动地流体连接到插管的连接器部件。

当插管保持器与夹持器设备接合时或者插管保持器借助于定位装置定位时连接的一个优点特别可以是能够减少***管的血管的机械应力。

在插管操作之前或至少在穿刺血管之前连接的一个优点可特别是在于不需要防止血液通过连接器部件泄漏,从而使连接变得更容易和/或插管不需要包括诸如阀或控制杆的任何附加的装置来防止血液泄漏。

在插管操作之后或至少在附接插管之后连接的一个优点特别可以在于该固定能够确保所述插管和/或设备的位置,而无需按住插管或其插管保持器来确定其位置,从而这种设备、例如夹持器设备和/或定位装置在连接到管时可以相应地已经与所述插管或其插管保持器分离开,由此特别可以避免用于保持或固定所述插管和用于将所述管连接到所述插管的不同设备之间的碰撞。

优选地,插管保持器包括设计用于与管流体连接的连接器部件。特别地,插管保持器的所述连接器部件可以是用于所述管的插管连接器部件。

本发明还明确地涉及一种用于患者的治疗、特别是插管操作的系统。所述系统包括特别是根据本发明的第一方面的用于对患者血管自动化插管操作的插管机器人和进而的将插管附接到患者的固定设备、一个或两个以上插管、以及特别是根据本发明的第二方面的一个或两个以上插管保持器、和控制系统。优选地,插管分别一体地连接到插管保持器中的一个。该系统还优选地包括至少一个用于插管、特别是具有插管保持器的插管的存储区域。优选地,该系统设计成能够实现根据本发明的第三方面的方法。特别地,插管机器人可包括为此目的的机器人工具臂,其同样配备有固定设备和/或夹持器设备,并且借助于所述工具臂从存储区域取出具有插管保持器的插管——因此特别是通过夹持器设备抓住所述插管——和/或在血管被穿刺之后经由固定设备将插管附接到患者。

就插管分区而言,插管的上侧可理解为,当插管的远端***到患者时、即特别是在插管操作期间或之后,插管的沿着插管的纵向轴线远离患者的平面的一侧。相应地,另一侧、即面向患者的一侧是插管的下侧。

插管通常具有远端和近端。因此,插管的纵向轴线从插管的近端延伸到插管的远端,并且通常沿着插管的中空针延伸。优选地,插管保持器在近端区域中连接或可连接到所述插管、特别是一体地连接到所述插管。

在连接状态和/或插管保持器是插管的组成部分或者相反地所述插管是插管保持器的组成部分的情况下,所述插管的上侧和所述插管保持器的上侧以及所述插管的下侧和所述插管保持器的下侧特别彼此对应。

插管或插管保持器的竖直轴线特别从下侧延伸到上侧。

插管通常具有两个纵向侧,第一纵向侧和第二纵向侧。纵向侧由插管的在插管的远端与近端之间延伸的平面限定和/或与纵向轴线围出不超过45°、优选最多15°、优选最多5°、进一步优选为0°的角度,并且分别位于平面的一侧或相应的另一侧。该平面也从插管的上侧延伸到插管的下侧,并且特别是与将所述插管的上侧上方的上部区域与所述插管的下侧下方的下部区域分开的平面围出45°至135°之间的角度、优选70°至110°之间的角度、优选85°至95°之间的角度,并且优选地至少基本上正交于该平面。

在本发明的意义上,插管的“横向轴线”至少应理解为从插管的纵向侧中的第一侧延伸到插管的纵向侧中的第二侧的轴线。

在本发明的意义上,“粘合剂载体”至少应理解为用于粘合剂的支撑材料。优选地,粘合剂载体是用于粘合剂的条状支撑材料或包括所述条状支撑材料。这种支撑材料特别可以是塑料膜、特别为塑料泡沫的泡沫、植物组织、纸、金属薄膜、织物或其组合。优选地,粘合剂载体在至少一侧——粘合剂侧——涂有粘合剂。优选地和替代性地或附加性地,粘合剂载体可以设计成在粘合剂侧涂有粘合剂。已经涂有粘合剂的粘合剂载体也称为自粘合粘合剂载体。粘合剂载体还可以具有另外的粘合剂侧面。特别地,粘合剂载体可在两个相反侧上具有相应的粘合剂侧——因此是双面粘合剂载体。

优选地,粘合剂载体的柔性强到足以粘附到患者皮肤的非平面区域——例如患者手臂的皮肤——而至少基本上不会使皮肤和/或下面的组织变形。优选地,粘合剂载体、粘合剂和皮肤区域一起作用,使得借助于粘合剂载体附接到皮肤区域的插管将不会在插管上预期的共同应力下被移除。优选地,粘合剂载体的抗撕裂性强到足以使得在粘附到患者的皮肤区域之后,粘合剂载体不会在正常负载下撕裂,特别是在与插管保持器的连接点处不会在正常负载下撕裂,和/或可以从皮肤区域上拉下来,以相对于皮肤和/或相对于粘合剂移除所述粘合剂载体,从而克服粘合剂的粘合力。

在本发明的意义上的粘合剂载体特别是粘合剂膏、胶带——特别是医用胶带、丙烯酸酯泡沫胶带、双面胶带、医用绷带、带状布、纱布绷带或其组合。

在本发明的意义上,“致动器”至少应理解为用于机械地使物体移动和/或移位的可控驱动设备。因此,这种致动器优选地设计成能够根据信号进行控制并将该信号转换成运动。优选地,所述致动器包括一个或两个以上驱动设备。特别地,所述致动器可以是电致动器并且是电控的。为此,这种电致动器优选地包括一个或两个以上电机作为驱动设备。优选地,所述致动器包括构造成能够将驱动设备中的至少一个的运动转换成用于使物体移动和/或移位的机械运动的传动装置。特别地,这种传动装置可以设计成能够将旋转运动转换成平移运动。此外,所述致动器还可以包括基于测量辐射——特别是光、机械力、电阻、电容、电相互作用和/或机械压力的传感器技术,特别地以便确定物体的分别利用机械运动和/或移位所达到的位置。

在本发明的意义上,“夹持器设备”至少应理解为设计成能够机械地抓住物体的设备。特别是,夹持器设备可以实现夹持动作、即抓住物体,从而与物体形成间接或直接的机械连接。优选地,所述连接是可脱开的,因此,抓住的物体可以被释放。

特别地,所述夹持器设备被设计用于插管机器人并且用于抓住带有插管保持器的插管。所述夹持器设备包括两个夹持器元件和移动装置。所述两个夹持元件可相对于彼此移动并协同工作以抓住插管保持器。所述移动装置构造成能够使两个夹持器元件相对于彼此移动并且使夹持元件中的至少一个相对于插管保持器移动。因此,所述夹持器设备可以进入夹持状态,在所述夹持状态下,所述夹持器元件中的至少一个与插管保持器接合。

如本发明所定义的,“构造”指的是一设备不仅原则上适合于实现特定功能——例如仅在已经加载了特定程序代码、即对设备编程或者以特定方式形成设备之后——而是所述设备已经拥有为了实际实现该功能所需的所有必要装置。优选地,所述设备为此已经编程有用于所述功能的程序代码和/或已经构造和/或布置和/或具有这种使得所述设备能够实际上实现所述功能的构造。

如本发明所定义的,“基于”至少应理解为“由于”和/或“根据”。特别地,可以基于特征值、输入变量或前述参数中的一个或两个以上或其组合来确定待确定的一个或两个以上参数。因此,结果、即特定参数可以与该确定所基于的基础的一部分——特别是功能性的、特别是线性的或多项式的——有关,而与基础的另一部分无关。相关性也可取决于基础的一部分、即特别是基础的确定结果依赖的基础的哪些部分的一部分。这相应地适用于控制或致动,特别是基于参数、特征值或输入变量。

在本发明意义上的“患者的治疗”是指至少一种医疗、即特别是医治、诊断或美容,对患者的身体或健康产生影响的程序或者借助于其确定患者的健康状态的程序。治疗特别是对患者施用医药产品、插管操作、例如为透析的血液净化程序、手术和/或检查。

在本发明意义上的“治疗组”可以是相应的特定手术、用于特定疾病的治疗、患者的初步检查或透析治疗,所述透析治疗又可包括子组、特别是血液透析、血液滤过、血液透析滤过、血液灌流或腹膜透析治疗。单采血液成分术构成了另一种可能的治疗组。

如本发明所定义的,“参与治疗的个体”特别可以理解为主治人、例如医生,或者提供治疗支持的个体、例如护士。特别地,待治疗的患者本身也可以是参与治疗的个体或主治人。

在本发明的意义上的“数据处理设备”应理解为至少一个构造成能够处理数据的设备,即特别是构造成能够接收数据、存储接收的数据、读出存储的数据、借助于逻辑和/或数学运算转换接收和/或存储和/或读取的数据、存储转换的数据、和/或输出转换和/或读取的数据的设备。优选地,这种数据处理装置是可编程的、即程序代码特别是至少部分地指定了用于处理数据的方法,并且所述程序代码的至少一部分是可修改的。

优选地,所述数据处理设备是可商购的计算机。进一步优选地,所述数据处理设备包括至少一个数据处理器——即中央处理单元——特别是微处理器、非易失性——即特别是永久性——数据存储器(特别是硬盘、只读存储器(ROM:Read-Only Memory)或具有数据介质的驱动器)以及至少一个硬件接口。所述数据处理设备还优选地包括特别是作为主存储器的易失性电数据存储器,优选为半导体存储器,特别是具有用于数据存储的集成电容器和/或触发器(双稳态多谐振荡器)、例如动态RAM或静态RAM。

在本发明的意义上,“数据存储设备”是用于存储数据的设备。数据存储设备特别设计成能够与另外的设备特别是数据处理设备形成数据链路,和/或包括与另外的设备的数据链路,其中,数据可借助于数据链路从另外的设备传输到所述数据存储设备以供存储和/或数据可以从所述数据存储设备传输到另外的设备以供检索。优选地,所述数据存储设备包括至少一个非易失性数据存储器。还优选地,所述数据存储设备包括至少一个易失性电数据存储器。

通信装置优选地被构造为能够传输和/或接收数据,特别是用于在由通信装置提供的数据链路之上进行数据交换,特别是用于到远程装置的远程数据链路的数据交换。数据链路、特别是远程数据链路可由受限制的(特别是内联网)或全球计算机网络(特别是WAN和/或互联网)来建立。数据链路、特别是远程数据链路也可通过无线连接、特别是无线电链路来建立。数据链路、特别是远程数据链路特别可以通过移动无线电连接来建立。

数据链路特别以某种方式连接两个数据处理单元、特别是两个数据处理装置或设备,以便能够单向地或者双向地在这些单元之间进行数据交换。数据链路可以以有线或无线的方式实现,特别是作为无线电链路实现。远程数据连接特别连接彼此间隔开地布置的两个数据处理单元、特别是两个数据处理装置,因此,如果该装置实现为单独的单元,则所述两个数据处理单元不是同一装置特别是同一用户交互装置或同一控制系统的组成部分。一个装置到另一个装置的数据链路、特别是远程数据链路优选地通过两个装置之间的直接连接来实现,或通过两个装置的间接连接来实现,使得第三装置连接在两个装置之间以便传递数据。远程数据链路特别可以由计算机网络实现,利用所述计算机网络,通过远程数据链路连接的装置经由网络互连。网络可以是受限制的网络,例如内联网或全球网络、特别是WAN和/或互联网。

在本发明的意义上,“接口装置”用于连接相应地能够处理信号、特别是信息、特别是数据、进而特别是能够发送和/或接收信号的两个单元——特别是包括系统、设备、装置或机构、特别是具有这种单元。接口装置可包括至少一个硬件接口,特别是作为组成部分集成到物理装置单元中。

在本发明的意义上,“控制系统”是包括数据处理设备和/或易失性或永久性数据存储器、特别是数据存储设备的系统,并且设计成能够控制包括控制系统(特别是移动选择系统)的系统、其构件和/或系统外部的一个或两个以上设备、即特别是其它系统或机构、优选地例如插管机器人或机器人工具臂或夹持器设备或固定设备或挑选设备。控制系统优选地设计成能够特别是借助于为此目的而适当构造并且可由数据处理设备执行的程序代码来实现选择过程和/或控制程序。

控制系统可以由单独的控制设备形成。优选地,所述控制系统包括多个控制装置,所述控制装置可以是独立的设备或系统的其它设备的构件。特别地,可以将所述控制装置中的一些或全部组织成用于数据交换的网络。在具有其自己的控制装置的用户界面和/或具有其自己的控制装置的插管机器人的情况下,所述控制装置可以被视为控制系统的组成部分。然而,控制系统也可能不具有这些可选地提供的控制装置。

特别地,控制系统甚至还可以与插管机器人和/或固定设备一起集成到一个物理单元中。

控制系统、控制系统的用户界面、检测系统、固定设备或这些构件的组成部分也可以至少部分地通过软件功能实现,或者特别可以部分地实现程序代码。

在本发明的意义上,“控制”、特别是由控制系统提供的控制基于特征值、输入变量、一个或两个以上参数或其组合而产生。控制也可以包括调节。因此,控制系统可以例如基于控制运动的控制参数来控制机器人工具臂,使得根据所述控制参数而移动所述机器人工具臂的一部分、特别是工具——优选地是夹持器设备和/或固定设备。因此,可以通过传感器技术、特别是机器人工具臂来检测移动,并且可以使用检测到的移动在控制回路中调整控制参数。

附图说明

本发明的进一步优点、特征和可能的应用通过以下对至少一个示例实施例的详细描述和/或附图产生。除非另有说明或在上下文中另有指示,否则相同的附图标记基本上用于标识实施例中的等同的构件。

由此,在某种程度上示意性地示出:

图1A是根据本发明的插管机器人的一个示例实施例的固定设备的正视图;

图1B是根据本发明的插管保持器的一个示例实施例的正视图;

图2是根据本发明的插管机器人的一个示例实施例的致动器装置的正视图;

图3A是根据本发明的插管保持器的一个示例实施例以及插管的正视图;

图3B是所述插管保持器的侧视图;

图4是本发明的插管机器人的一个示例实施例;

图5是根据本发明的用于自动化附接插管的方法的一个示例实施例。

具体实施方式

图1A以正视图示出了根据本发明的插管机器人的一个示例实施例的固定设备。

固定设备10包括致动器装置100、定位装置120和固定基座140。致动器装置100和定位装置120通过固定基座140进行物理连接,从而形成一个物理单元,在所述物理单元中,相对于彼此的布置基于固定而预先确定。

致动器装置100包括两个致动器102和两个压杆104,由此所述致动器102中的相应的一个设计成能够使压杆104中的相应的一个沿着相应的致动器102的轴线向相应的压杆104的远端106的方向移动。这种朝向远端106的运动可以致动引导结构。在致动引导结构之后,致动器102特别可以沿相反方向再次移动压杆104。

定位装置120构造成能够将插管保持器定位在患者皮肤的待附接插管的区域处。为此,定位装置120包括夹持器设备20和/或设计成能够相对于患者移动夹持器设备20以便定位插管保持器。优选地,定位装置120包括其上的致动器122——特别是电动致动器——其在侧面物理连接到固定设备的固定基座140,在另侧面物理连接到夹持器设备20。替代性地或附加性地并且还优选地,固定设备10、特别是固定基座140可以包括连接装置142,借助于所述连接装置142,固定设备10可以连接到机器人工具臂。这使得固定设备10及其夹持器设备20或相应地与其连接的夹持器设备20能够通过机器人工具臂相对于患者移动,从而定位插管保持器。

夹持器设备20包括围绕接收区域128布置的两个夹持器元件124、和移动装置126。所述两个夹持器元件124可以借助于移动装置126相对于彼此移动,所述移动装置126优选地具有电驱动器,从而通过朝向彼此移动的两个夹持器元件124,抓住插管保持器、特别是在插管保持器的对应于夹持器元件124和/或接收区域128的一个或两个以上夹持区处抓住插管保持器。

图1B以正视图示出了特别是用于图1A所示的固定设备的根据本发明的插管保持器的一个示例实施例以及插管保持器和/或连接到插管保持器的插管的横向轴线214和竖直轴线216。另外,还相应地示出了插管保持器或插管的上侧226和下侧228的位置。

插管保持器200包括基体240和用于将插管保持器附接到患者的两个区域252。两个固定元件254各自借助于相应的支承元件256物理连接到基体240,其中,支承元件256支撑固定元件254,以便可相对于基体240围绕旋转轴线旋转。如图所示,所述旋转轴线优选地至少基本上相应地沿插管保持器或插管的纵向轴线的方向延伸,指向投影平面之外。替代性地并且还优选地,横向轴线214的旋转轴线在由纵向轴线和横向轴线跨越的平面中延伸或至少基本上位于由纵向轴线和横向轴线跨越的平面中。特别地,固定元件254被构造为翼元件,图1B中,所述翼元件可以相对于基体240向上、即特别是远离患者翻转;以及向下、即特别是朝向患者翻转。

优选地,插管保持器200由塑料制成或由塑料组成和/或以注射成型工艺生产的。优选地,支承元件256形成为薄膜铰链。优选地,插管保持器200由可消毒材料、特别是可消毒塑料制成,使得插管保持器可以在制造之后和/或在连接到插管之后被消毒。

为了连接到插管,插管保持器200具有连接区域242,在所述连接区域242处,插管可以连接、特别是一体化地连接到插管保持器。所述连接区域242优选地布置和构造在基体240内或基体240处,使得连接到插管保持器的插管相对于基体240刚性地定向和/或设置,因此,特别是插管的位置和/或取向可以由插管保持器的位置和/或取向决定。

为了抓住和/或定位插管,插管保持器200包括至少一个夹持区域248。所述夹持区域248刚性地连接到基体240和/或被构造为基体的一部分,使得插管保持器200的位置和/或取向可以由与夹持区域248接合的夹持器设备、特别是图1A所示的夹持器设备20决定。特别地,关于图1B的投影平面相对于如图所示的区域252,夹持区域248可以进一步向前布置在基体240上,或者替代性地进一步向后布置在基体240上。这种布置的一个优点可以是能够防止区域252与夹持区域248之间的碰撞和/或用于这些区域的相应的设备之间的碰撞。

特别地,插管保持器的上侧226位于基体240之上,并且在插管操作期间、特别是在插管的附接期间,上侧的预期位置和/或取向被预先确定并定位成与插管保持器的下侧228相反。因此,竖直轴线216从下侧228延伸到上侧226。

插管保持器200、特别是基体240具有两个纵向侧,其中,横向轴线214从纵向侧中的一个延伸到纵向侧中的另一个。此外,横向轴线214和竖直轴线216围成45°与135°之间、优选在70°与110°之间、优选在80°与100°之间、进一步优选在86°与94°之间的角度,并且特别是至少基本上彼此垂直。特别地,图1B中的横向轴线214和竖直轴线216至少基本上位于投影平面中,而纵向轴线至少基本上指向投影平面之外——因此未在图1A和1B中描绘。

优选地,如图所示,粘合剂262布置在相应的固定元件254上,使得固定元件254是自粘合的。替代性地或附加性地并且还优选地,固定设备可以包括用于粘合剂的挑选设备,借助于所述挑选设备可以将粘合剂施加到固定元件上——固定元件254由此可以特别地涂有粘合剂。粘合剂262分别布置在相应的固定元件254的侧面上,当固定元件254向下翻转并且至少基本上与位于基体240的一个平面上时,固定元件254的所述侧面相应地对应于插管保持器200的下侧228或者是下侧228的一部分。

因此,固定元件254或固定元件的相应的侧面相应地形成粘合剂载体260,并且支承元件256特别是与固定元件254一起形成引导结构160,所述引导结构160在被致动器装置、特别是图1A中的致动器装置100致动时将粘合剂载体260——即特别是固定元件254的涂有粘合剂262的侧面——引导到患者的皮肤区域。因此,区域252被构造为固定元件254的涂有粘合剂的侧面。

特别地,图1A中的固定设备10设计成能够与图1B中的插管保持器200配合,并在配合时将插管保持器200以及特别是连接到插管保持器的插管固定到患者的皮肤区域。为此,夹持器设备20布置在插管保持器200处,使得夹持区域244设置在接收区域128中。夹持器元件124在此朝向彼此并朝向夹持区域244移动,直到它们彼此接合。致动器122、和/或固定设备10和夹持器设备20所配备的机器人工具臂将插管保持器定位在患者皮肤的待附接插管保持器的区域之上。此外,致动器装置100的压杆104还布置成使得当插管保持器被定位时,压杆104设置在固定元件254处——因此特别地位于图1A和1B中的固定元件254之上。当向其远端106的方向移动时,压杆104接触相应的固定元件并将其向下翻转到皮肤区域以便利用涂有粘合剂262的侧面——进而的区域252——进行接触,其中,这些侧面——进而的粘合剂载体260——的运动由引导结构160引导——进而特别是由固定元件254和支承元件256引导。

图2以正视图描绘了本发明的插管机器人的一个示例实施例的致动器装置、特别是插管机器人的固定设备,以及横向轴线214和竖直轴线216。除非另有说明并且只要在技术上可行,本示例实施例的布置、形式、变体和优点特别地对应于前述附图中的那些。此外,插管机器人、固定设备和/或致动器装置还可以包括为了清楚起见未在图中描绘但是特别地构成本发明的不可分割的部分的其它构件。

图2描绘了致动器装置100的致动器102、两个压杆104、支撑元件110、旋转支承件112和恢复元件114。所述两个压杆104在其近端108处借助于旋转支承件112连接到支撑元件110,并围绕旋转轴线可转动地安装,所述旋转轴线特别地指向投影平面之外。压杆104在其相应的远端106处具有特别设计为滚子的按压装置116。

致动器102设计成能够沿着运动轴线移动支撑元件110和进而的压杆104,所述运动轴线特别沿竖直轴线216的方向或沿竖直轴线216的相反方向朝向远端106延伸。当按压装置116在这种运动期间遇到机械阻挡、特别是插管保持器和/或粘合剂载体时,所述按压装置116沿着所述机械阻挡移动,特别是以展开运动移动。因此,恢复元件114阻碍所述展开运动,使得按压装置116压靠在机械阻挡上。特别地,特别被设计为滚子的按压装置可以沿着机械阻挡滚动。特别地,沿着机械阻挡的运动可以沿横向轴线214的方向或与之相反的方向发生。

图3A和3B描绘了本发明的插管保持器的另一示例实施例,特别是用于具有图2的致动器装置的插管机器人和/或固定设备的插管保持器,还描绘了插管、纵向轴线212、横向轴线214和竖直轴线216。除非另有说明并且只要在技术上可行,本示例实施例的布置、形式、变体和优点特别地对应于前述附图中的那些。此外,插管保持器还可以包括为了清楚起见未在附图中描绘但是特别地构成本发明的不可分割的部分的其它构件。

图3A以正视图示出了插管保持器200。插管保持器200包括插管220并且连接、特别是一体化地连接到插管220。此外,插管保持器200还包括基体240、夹持区域248、特别构造为翼元件的两个固定元件254、两个支承元件256和粘合剂载体260。

所述两个支承元件256分别布置在基体240的相应的纵向侧上,并且围绕旋转轴线可转动地支撑两个翼元件254,所述旋转轴线特别指向投影平面之外。特别地,插管保持器200的横向轴线214从所述纵向侧中的一个延伸到纵向侧中的另一个。特别地,旋转轴线指向纵向轴线的方向,所述纵向轴线特别指向投影平面之外,因此未在本图中描绘。

粘合剂载体260优选为两部分式构造,并且其一个相应的部分相应地布置在两个纵向侧中的一个上。因此,粘合剂载体260通过相应的连接结构266连接到纵向侧中的相应的一个,特别是焊接至基体240。

相对于粘合剂载体260的两部分式构造而言替代地并且优选地,粘合剂载体还可以作为一体件进一步从一个纵向侧延伸到另一个纵向侧,并且特别是沿着插管保持器、特别是基体240的下侧延伸,使得附加的粘合剂固定区域设置在下侧上。

翼元件254分别具有用于连接到粘合剂载体260的连接结构206。优选地,连接结构206设计为接合元件,粘合剂载体260优选地可拆卸地在所述接合元件中锁定就位。这种可拆卸式连接的一个优点特别可以是,在插管已经附接之后,接合元件206可从粘合剂载体脱离并且优选地也可以从插管保持器200移除,特别是通过撕开支承元件256来移除,从而可以提高特别是使用的舒适性、进而特别是在安装插管后固定时的舒适性。

图3B以作为沿着纵向轴线212穿过基体240的局部横截面的侧视图示出了具有插管220的插管保持器200。插管具有远端222和近端224,由此插管220的纵向轴线212从近端224延伸到远端222。

优选地,夹持区域248被布置成比支承元件256和由所述支承元件256支撑的翼元件254更靠近远端222。这有利地使翼元件能够移动——特别是相对于竖直轴线向下翻转——而不会与夹持区域248和夹持器设备、特别是图1A中的夹持器设备20碰撞。

翼元件254包括相应的腔258,通过所述腔258,粘合剂载体(图3B中未示出)可以通过致动器装置、特别是图2中的致动器装置100从翼元件的相应的相反侧到达和/或移动。特别地,图2中的致动器装置100的按压装置116在它们沿着由基体240、支承元件256、翼元件254和粘合剂载体形成的机械阻挡运动期间可以到达粘合剂载体,并经由连接结构206致动——即特别是打开——翼元件254至粘合剂载体,并将粘合剂载体压靠在皮肤区域上。

图4描绘了本发明的插管机器人、特别是具有固定设备和夹持器设备的插管机器人的一个示例实施例。除非另有说明并且只要在技术上可行,本示例实施例的布置、形式、变体和优点特别地对应于前述附图中的那些。此外,插管机器人、固定设备和/或夹持器设备还可以包括为了清楚起见未在图中描绘但是特别地构成本发明的不可分割的部分的其它构件。

插管机器人1包括固定设备10、夹持器设备20和两个机器人工具臂340,其中,所述工具臂340中的一个分别相应地配备有固定设备10或夹持器设备20。特别地,插管机器人1可以替代性地仅包括一个工具臂或至少三个工具臂。特别地,工具臂也可以同时配备有两个工具装置、特别是固定设备10和夹持器设备20。

插管机器人1具有中央系统310,所述中央系统310将多个插管机器人构件容纳在一个共同的壳体中和/或为插管机器人的另外的构件提供稳定的基座。因此,工具臂340被附接到插管机器人1的中央系统310,由此至少关于其在中央系统310上的固定区域指示其空间位置。

工具臂340中的至少一个在一端处连接到中央系统310,并且具有铰接接头以及位于另一端上的连接装置342,所述连接装置342被设计用于连接到工具装置,其中,所述接头使得所述工具装置能够相对于中央系统310运动。这种工具装置特别可以是固定设备的一个实施例和/或夹持器设备的一个实施例。

如图所示,夹持器设备20机械地连接、特别是以形状配合和/或力配合连接到工具臂中的一个的连接装置342。因此,插管机器人1构造成能够借助于工具臂340将夹持器设备20移动到患者身体的多个部位,使得由夹持器设备20保持的插管可以刺穿该身体部位的血管和/或连接到插管的插管保持器可以定位在皮肤的区域、特别是邻近穿刺部位区域处,并且借助于粘合剂载体附接到该皮肤区域。

如图所示,固定设备10机械地连接、特别是以形状配合和/或力配合连接到工具臂340中的一个的连接装置342。因此,插管机器人1构造成能够借助于工具臂340将固定设备10移动到患者身体的多个部位,使得插管机器人的致动器装置可以致动引导结构并且可以借助于粘合剂载体来附接插管,所述粘合剂载体将引导结构引导至患者皮肤的附接插管的区域。

优选地,固定设备10对应于前述附图中的固定设备,由此所述固定设备10也可以包括夹持器设备20或者配备有工具臂340以及固定设备10和夹持器设备20。

替代性地并且优选地,插管机器人1具有作为固定设备10或作为附加的固定设备的固定设备的另一实施例。

所述固定设备10优选地包括用于粘合剂载体的挑选设备,所述挑选设备具有用于粘合剂载体的存储装置,其中,所述挑选设备设计成能够将粘合剂载体或其一部分、特别是其一区段从所述存储装置中挑选出来。所述固定设备还包括致动器装置和引导结构,其中,所述引导结构包括运输装置、引导通道和按压装置或由运输装置、引导通道和按压装置组成,并且其中,所述运输装置设计成能够接收由上所述挑选设备挑选出的粘合剂载体并将其通过所述引导通道运输到所述按压装置。此外,所述致动器装置还设计成能够沿着待附接插管的皮肤区域至少移动所述按压装置和所述引导通道。相当于此附加性地或替代性地,所述致动器装置也可以特别是经由固定设备的固定基座和固定设备的具有机器人工具臂、特别是插管机器人1的工具臂340中的一个的连接装置,沿着皮肤区域移动。特别地,固定设备10可以具有所述工具臂。最后,所述按压装置设计成能够按压在粘合剂载体的设置在按压装置与皮肤区域的部分之间的一部分上,所述致动器装置或工具臂相应地在所述皮肤区域的部分之上移动按压装置。

特别地,所述固定设备10可以包括用于定位插管保持器的定位装置,或者替代性地,插管机器人1的夹持器设备20、特别是与插管机器人1的工具臂340中的一个一起可以被构造为定位装置。

优选地,特别是固定设备10及其按压装置在刺穿血管之前已经在皮肤区域和粘附到皮肤区域的粘合剂载体之上移动;抓住插管的夹持器设备20在此由插管机器人的工具臂340中的一个移动,使得插管刺穿血管,并且插管、特别是插管保持器然后移动到粘附的粘合剂载体的一部分并连接到所述部分,特别是借助于粘合剂载体和/或插管保持器的连接结构连接到所述部分。

优选地,插管机器人1包括设计成能够存储插管保持器、插管和/或具有插管保持器的插管的存储装置330。因此,插管机器人1优选地被设计用于通过由夹持器设备20抓住而将具有插管保持器的插管从存储装置330中移除。

为了特别地控制工具臂装置350和/或夹持器设备100,中央系统310优选地包括控制系统314,所述控制系统314数据链接到中央系统310的数据处理设备312。特别地,数据处理设备312设计成能够确定用于程序控制式插管操作的控制参数。此外,控制系统314还优选地设计成能够将这些控制参数转换成控制信号,并输出它们以用于控制、特别是用于机器人工具臂340、固定设备10和/或夹持器设备20中的一个。

图5描绘了根据本发明的方法的一个示例实施例,所述方法用于在患者血管的借助于插管的自动化插管操作中将插管自动化附接至患者,特别是用于插管机器人和/或用于根据前述附图中的一个的插管保持器,特别是用于血液透析。

方法400包括方法步骤410、412、414和415。方法400开始于过程开始SA并结束于过程结束SΩ,由此可以重复一个或两个以上方法步骤、特别是一系列方法步骤、优选整个方法。

在方法步骤410中,提供具有插管保持器的插管,或者替代性地,首先提供没有插管保持器的插管,然后连接到同样提供的插管保持器。

在方法步骤412中,引导结构由致动器装置致动,由此所述引导结构将粘合剂载体引导到患者皮肤的待附接插管的区域。

在方法步骤414中,连接到插管的插管保持器通过定位装置定位在皮肤区域处。

在特别是在血管已经***管刺穿之后实现的方法步骤416中,所述插管借助于插管保持器和粘合剂载体附接到皮肤区域。因此,粘合剂载体特别借助于粘合剂粘附到皮肤区域并连接到所述插管,特别是经由插管保持器或经由连接到插管的管连接到所述插管。

显然,当技术上可行时,方法400的各个方法步骤或序列也可以以不同的顺序发生。特别地,方法步骤412和414的顺序取决于相应的插管机器人、相应的固定设备和/或相应的插管保持器。

在一个优选的变体中,粘合剂载体可以在进行插管操作之前或至少在刺穿血管之前或至少在相应地定位插管或插管保持器之前粘附到皮肤区域,由此在刺穿之前通过自动化方法已经知道所述插管所附接到的所述皮肤区域。在血管被刺穿之后,插管保持器被定位——方法步骤414——并且最后,附接插管——方法步骤416。插管,即,特别是插管保持器,因此可以连接到粘合剂载体,使得所述粘合剂载体、进而特别是粘合剂载体的一部分设置在皮肤区域与插管保持器之间,并且所述插管保持器连接到粘合剂载体的所述部分,特别是通过连接结构连接。

在另一个优选的变体中,首先刺穿血管,然后定位插管保持器——方法步骤414。引导结构在此借助于致动器装置致动——方法步骤412,由此通过引导结构将粘合剂载体引导到皮肤区域。因此,粘合剂载体已经连接到插管保持器——特别是插管保持器可以包括粘合剂载体——或者粘合剂载体特别经由引导结构连接到插管保持器,进而插管附接到皮肤区域——方法步骤416。

虽然前面描述了至少一个优选实施例,但应注意,存在大量的变体。还应注意,所描述的实施例仅表示非限制性示例,并且因此不旨在限制本文所描述的系统、设备和方法的范围、适用性或构造。相反,前面的描述将为本领域技术人员提供用于实现至少一个实施例的指导,其中,应当理解,可以对在一个优选实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变,而不因此偏离所附权利要求中分别提出的主题或其法律等价物。

附图标记列表

1 插管机器人

10 固定设备

20 夹持器设备

100 致动器装置

102 致动器装置的致动器

104 致动器装置的压杆

106 压杆远端

108 压杆近端

110 致动器装置支撑元件

112 致动器装置旋转支承件

114 致动器装置恢复元件

116 按压装置

120 定位装置

122 定位装置致动器

124 夹持器元件

126 夹持器设备移动装置

128 夹持器设备接收区域

140 固定设备的固定基座

142 固定设备连接装置

160 引导结构

200 插管保持器

206 用于连接到粘合剂载体的插管保持器连接结构

212 插管纵向轴线

214 插管横向轴线

216 插管竖直轴线

220 插管

222 插管远端

224 插管近端

226 插管/插管保持器上侧

228 插管/插管保持器下侧

240 插管保持器基体

242 用于连接到插管的插管保持器连接区域

248 插管保持器夹持区域

252 用于附接到患者的插管保持器区域

254 固定元件

256 支承元件

258 固定元件的腔

260 粘合剂载体

262 粘合剂

266 用于连接到插管保持器的粘合剂载体连接结构

310 插管机器人中央系统

312 数据处理设备

314 控制系统

330 用于插管和/或插管保持器的插管机器人存储装置

340 机器人工具臂

342 用于连接到工具装置的工具臂连接装置

400 用于自动化固定插管的方法

SA 过程开始

SΩ 过程结束

410至416 方法步骤

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