[发明专利]用于医疗器械力感测的系统和方法

权利要求书

1.一种医疗处理系统，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马达输入，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尖端输入；

通过将来自所述马达的所述至少一个马达输入和指示所述尖端的所述位置的所述至少一个尖端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，其中所述集总模型包括：

所述马达的质量；以及

所述医疗器械的一部分的质量，所述医疗器械的所述一部分包括所述医疗器械的所述尖端。

2.根据权利要求1所述的医疗处理系统，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。

3.根据权利要求2所述的医疗处理系统，其中所述计算机系统还被配置为如果施加到所述医疗器械的所述尖端的所述力超过特定的值，引起所述医疗处理系统警告所述医疗器械的操作者。

4.根据权利要求1所述的医疗处理系统，其中来自所述马达的所述至少一个马达输入包括：

施加到所述马达的力；以及

所述马达的位置。

5.根据权利要求1所述的医疗处理系统，其中指示所述医疗器械的所述尖端的所述位置的所述至少一个尖端输入包括接收自光纤形状传感器的信息。

6.根据权利要求1所述的医疗处理系统，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医疗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包括所述医疗器械的所述尖端的所述医疗器械的所述一部分的所述质量；

与所述马达相关联的摩擦参数；

与所述医疗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；

包括所述医疗器械的所述尖端的所述医疗器械的所述一部分的所述质量与地之间的阻尼参数；以及

包括所述医疗器械的所述尖端的所述医疗器械的所述一部分的所述质量与地之间的偏移弹簧参数。

7.一种医疗系统，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所述扭矩的输入；

接收指示所述可移动的导管主体的尖端的位置的输入；以及

使用近似所述医疗器械的行为的集总模型，确定施加到所述可移动的导管主体的所述尖端的力，其中所述集总模型包括：

所述马达的质量；以及

所述可移动的导管主体的一部分的质量，所述可移动的导管主体的所述一部分包括所述可移动的导管主体的所述尖端。

8.根据权利要求7所述的医疗系统，其中所述控制系统还被配置为如果施加到所述可移动的导管主体的所述尖端的所述力超过特定的值则警告所述医疗系统的操作者。

9.根据权利要求7所述的医疗系统，其中所述集总模型包括：

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可移动的导管主体的至少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可移动的导管主体的至少所述一部分的所述质量；

与所述马达相关联的摩擦参数；

与所述可移动的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；

将所述可移动的导管主体的至少所述一部分的所述质量耦接到地的阻尼参数；以及

将所述可移动的导管主体的至少所述一部分的所述质量耦接到地的偏移弹簧参数。