具有两个旋转引导件的针放置操纵器制造技术

一种针放置操纵器，包括关于彼此以倾斜的角度布置的一对旋转引导件，沿针保持器轴保持针的针保持器，以及引导件在其上被支撑的基座主体。针保持器轴和旋转引导件的每个轴在位于基座主体或之下的单个点处相交。基座主体被配置为附连到患者或RF-线圈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有两个旋转引导件的针放置操纵器相关申请的交叉引用本申请要求于2013年3月15日提交的美国申请N0.13/837, 806的优先权，该美国申请的全部内容通过引用被结合于此。
本申请的公开内容一般地涉及医疗设备，并且具体地涉及具有关于彼此倾斜的两个旋转引导件的针放置操纵器，以及配备针放置操纵器的针引导系统。
技术介绍
诸如超声波、乳房摄影、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)等等之类成像模式对于帮助识别和治疗患者体内异常的使用已经在医学领域获得了更多的接受。以上提到的以及其它成像模式一般而言提供身体的不同软组织之间的良好对比。因此，这些技术当中许多被用来描绘健康组织中受损组织的边界，用于准确的识别和治疗。但是，高级诊断过程需要受损组织定位的进一步验证和细化。这种进一步的验证和高级定位可以通过针活检过程来执行。为了帮助更准确地定义健康组织中受损组织的边界，已经提出了针引导系统。Fisher等人所写的标题为“MRI Guided Needle Insert1n-Comparison of FourTechniques”的非专利文献文章描述了用于针放置的四种技术:1)在患者身上投射MR图像和虚拟针引导的图像覆盖，2)具有通过交叉的横向和倾斜矢状激光来标记的针轨迹的双平面激光，3)具有预成角度的引导套的手持式量角器，以及4)徒手插入。常规而言，所有这些技术都需要为了针插入而把患者从成像模式移出去。在医疗环境中，有必要把针头精确地定位到组织或具体器官中，用于准确的诊断或最小化侵入式治疗。活检、消融、冷冻疗法、抽吸和药物递送是需要高精度针放置的例子。在经皮切入之前，感兴趣的目标区域(例如，肿瘤、结节等)通过利用MR1、超声波或其它成像模式的非侵入性成像来确认。一旦感兴趣的靶区域被肯定地确定，临床医生就基于经验决定进入点、插入方向和针到达的深度。这个过程通常需要冗长的试错例程，它会对患者有害。因此，在过去的几十年里对于可以提高针定位准确性、最小化患者不适和缩短手术时间的针引导系统的发展存在增加的兴趣。在具有带预成角度的引导套的手持式量角器的针引导系统领域中，由HirdeshSahni公开的美国申请公开2011/0190787(这里称为“Sahni”)是个例子。Sahni描述了 “IMAGE ⑶IDED WHOLE BODY STEREOTACTIC NEEDLE PLACEMENT DEVICE with FALLINGARC”。在Sahni的系统中，设备可以与CT和MRI模式都兼容，但是患者在针穿入基于呼吸而移动的区域中时患者不得不屏住呼吸。设备可以放到患者的皮肤上或者暴露的器官附近，但是其功能会由于运动而被危及。在模式引导的针放置系统的领域内，由Rajiv Gupta等人公开的美国专利申请公开 2006/0229641 (本文称为“Gupta”)是个例子。Gupta 描述了“⑶IDANCE AND INSERT1NSYSTEM”，其中针的插入角度由两个弧形臂引导，这两个臂由分别附连在每个臂的轴的电机驱动。该设备可被配置为与成像装置(诸如CT扫描仪)一起使用，以允许设备和工具在观看关于目标手术部位定位的设备的同时被操作。该设备可以放在患者的皮肤上并且用带固定。该设备可以被动地补偿患者的运动。在MRI引导的经皮干涉中，准确的针放置是至关重要的并且比用于其它模式(诸如CT或超声波)的针放置系统中显著更困难。不像其它模式，MRI利用核磁共振(NMR)的属性来成像体内原子的原子核。为此，在MRI扫描期间，患者被置于强大的磁体中，其中大磁场被用来对齐患者体内的原子核的磁化，并且射频(RF)脉冲被施加以改变原子核的线性磁化。这导致原子核从调谐的射频脉冲吸收能量并且当它们的激发衰变时发射射频信号。其强度根据核的丰度和分子的化学环境变化的这些信号通过使用磁场中的磁场梯度被转换成断层(选定的平面)图像的集合，这又允许信号的点源(或受损组织)的3维(3D)定位。更具体而言，检测到的信号被用来构建身体被扫描区域的2D或3D MRI图像。因此，在MRI引导的针放置系统中，优选地是整个定位系统基本上由非磁性材料构成，使得不存在损害检查体积内磁场的均匀性的危险。此外，为了跟踪针相对于引导系统的空间定位，有必要提供标记点，诸如机械刚性连接到引导系统的MR可测量基准(fiduciary)。以这种方式，操纵器本身的位置可以经由MR测量来确定。授予Knuttel的美国专利号:6185445公开了这种系统的例子。常规技术的缺陷包括:1.需要引导件的刚度把针以精确的位置和姿态插入。但弧形臂的刚度低，并且尤其是包括附连的电机的弧形引导件的刚度也低。2.弧形臂提供能见度，使临床医生能够看到针的进入点，但开口太小以至于不能接近该进入点。
技术实现思路
根据本申请的至少一种实施例，针放置操纵器包括，关于彼此以倾斜的角度布置的一对旋转引导件，沿针保持器轴保持针的针保持器，以及引导件在其上被支撑的基座主体。针保持器轴和旋转引导件的每个轴在位于基座主体或其下面的单个点处相交。基座主体被配置为附连到患者或者RF-线圈。参考附图，从以下示例性实施例的描述，本专利技术的更多特征将变得清楚。【附图说明】图1示出了根据第一实施例的针放置操纵器；图2A和2B示出了根据第一实施例的针放置操纵器的截面视图。图2C示出了旋转引导件的旋转轴与针保持器轴之间的角度关系；图3A、3B和3C示出了对于各种插入角在单个相交点的针插入的例子；图4A和4B示出了最大倾角03以及由最大倾角Θ 3确定的最佳旋转空间；图5A和5B是根据第二实施例的配备电动致动器的针放置操纵器的截面视图；图6A示出了图5A左侧的详细截面视图。图6B示出了利用光纤的图5A左侧的详细截面视图；图7A示出了根据第二实施例的修改的包括用于在停止位置锁定旋转引导件的紧定螺钉的电动针操纵器的例子。图7B示出了根据第二实施例的另一修改的其中基座主体包括滑动部分以便调节相交点高度的电动针操纵器的例子；图8A示出了根据第三实施例的附连到RF-线圈的针操纵器的透视视图；图SB示出了沿附连到RF-线圈的针操纵器的垂直平面H-H的截切面；图9A示出了根据第三实施例的沿垂直平面H-H的针操纵器的截面图。图9B示出了图9A中所示的部分A的详细视图，其中第一附件30在其外表面上与第二附件31啮合。图9C示出了图9A中所示的部分A的详细视图，其中第一附件30在其内表面上与第二附件31啮合；图10AU0B和1C示出了用于把针操纵器附连到具有用于其的附件的RF-线圈并从其分离的示例性过程；图11示出了附连到RF-线圈的组装好的针操纵器的透视视图，其中第一和第二附件彼此啮合；图12示出了根据第四实施例的附连到RF-线圈的电动针操纵器的截面图；及图13示出了包括针放置操纵器的自动化图像引导针定位系统的框图。【具体实施方式】在以下描述中，参考以下附图，附图是所公开的专利技术可以在其中实践的实施例的说明。但是，应当理解，在不背离本公开内容的新颖性和范围的情况下，本领域技术人员可以开发出其它的结构和功能修改。参考描述，阐述了具体的细节，以便提供对所公开的例子的透彻理解。在其它情况下，众所周知的方法、过程、部件和电路没有详细描述，从而不会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针放置操纵器，包括：第一环形旋转引导件；第一旋转主体，固定到所述第一环形旋转引导件；第二环形旋转引导件，附连到第一旋转主体，该第二环形旋转引导件连同第一旋转主体一起可移动；第二旋转主体，固定到所述第二环形旋转引导件；针保持器，固定到第二旋转主体并且沿着轴保持针，针保持器连同第二旋转主体一起可移动；其中，第一旋转引导件的旋转轴和第二旋转引导件的旋转轴关于彼此倾斜，及其中，第一旋转引导件的旋转轴、第二旋转引导件的旋转轴和针保持器轴在一个点处彼此相交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤本幸辅，有满安伦，波多伸彦，宋尚垠，德田淳一，
申请(专利权)人：布里格海姆妇女医院公司，佳能美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US