针引导和医学介入系统技术方案

本发明专利技术涉及一种医学介入系统，其提高了患者或动物在包括针插入步骤的医学介入期间的安全。该目的是通过用于在医学介入期间使用的根据权利要求所述的医学介入系统来实现的，所述医学介入系统包括：针引导，其被配置为引导针插入到身体中以进行医学介入，其中，所述针引导包括约束单元，其用于调整针插入阻力，其中，所述针引导包括致动器，所述致动器被配置为根据输入控制信号来操作所述限制单元；以及医学数据单元，其被配置为存储和/或采集医学数据；控制系统，其被配置为接收来自所述医学数据单元的数据，其还被配置为基于所述医学数据来生成针对所述约束单元的输入控制信号，以便降低针穿透薄弱区域的风险。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及被配置为引导针插入到身体中以进行医学介入的针引导以及包括这样的针引导的医学介入系统。
技术介绍
US8262577描述了其中针在直接超声或其他成像条件下被部署在组织中的方法。为了辅助对针的部署，视觉针引导被投影到针部署之前的图像上。一旦针引导被恰当地对齐，所述针就能够被部署。在针部署之后，安全边界和处置区域被投影到屏幕上。在确认所述安全边界和处置区域是足够的之后，就能够使用所述针来处置患者。WO 2013/090528A1公开了一种用于控制由多个电极创建的电场的方法。此外，WO 2013/090528A1示出了包括多个电极模板和可调节的模板紧固装置的电极引导。所述模板可以包括适当尺寸和形状的孔以形成与电极适配的摩擦力。同样地，所述模板可以包括摩擦力板，其可操作用于选择性地改变由所述模板所接收的、施加到一个或多个电极的摩擦力。US2012/0203095A1描述了一种具有探头的介入装置，所述探头具有孔口插入部分，所述插入部分被配置为插入到患者的孔口中。所述装置还具有被可移除地附接到探头的介入工具紧固部和调节机构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种医学介入系统，其提高了患者或动物在包括针插入步骤的医学介入期间的安全。该目的是通过用于在医学介入期间使用的医学介入系统来实现的，所述医学介入系统包括：-针引导，其被配置为引导针插入到身体中以进行医学介入，其中，所述针引导包括约束单元，所述约束单元用于调整针插入阻力，其中，所
述针引导包括致动器，所述致动器被配置为根据输入控制信号来操作所述约束单元，以及-医学数据单元，其被配置为存储和/或采集医学数据；-控制系统，其被配置为从所述医学数据单元接收数据，其还被配置为基于所述医学数据来生成针对所述约束单元的输入控制信号，以便降低针穿透薄弱区域的风险。常规治疗递送系统依赖于针引导或模板网格，用户使用所述针引导或模板网格在两个维度上对针进行引导。所述针之后被推动直到它们到达预定的位置。实时成像系统，例如超声(2D/3D)，通常被用于提供对器械插入的视觉反馈。与这些常规治疗递送设备一起使用的可视化系统具有一些限制，即，通常一次对单个切片进行可视化，提供对针扩展的整个范围的有限的反馈。此外，在治疗递送中的给定现有时间限制以及在诸如短程治疗(20+)或活检(12)的流程中插入的量，若干紧要的身体结构会被错误地穿破，导致(严重的)副作用。身体结构可以是器官或者是器官的部分。用在当前系统中的针引导或模板网格是简单的被动式网格，其意味着它们是简单的对象，其具有穿透的网格，用于针插入和位置引导。穿破不是要被穿破的网格孔不导致任何警报或触觉反馈，同时潜在地引起对脆弱的体结构的损伤。因此，本专利技术的实施例提出了主动式针引导，其调整针插入阻力。对此，所述针引导包括约束单元。通过调整针插入阻力，对脆弱身体结构的穿破的机会可以降低，其继而增加了患者或动物在医学介入期间的安全。所述约束单元可以是在模板上的手动机构，其使得用户能够关闭/锁闭一个或多个孔口。同样地，所述约束单元可以被配置为根据输入控制信号来主动地调整针插入阻力。根据本专利技术的另一方面，所述针引导还包括致动器，所述致动器被配置为根据输入控制信号来操作所述约束。所述致动器可以能够可拆卸地附接到所述针引导。这是有利地，因为通过这种方式，一个致动器能够被用于不同的针引导。在与当前相同的针被用在相似的设置中的意义上，所提出的针引导的基本功能模仿当前的针引导。然而，一旦脆弱身体结构大致要被穿破时，所述针通过约束、停止或阻挡(进一步的)针插入来主动地起作用。这提高了患者或动物在包括针插入步骤的医
学介入期间的安全。对插入的阻力能够基于预定的位置或者通过成像实时地更新。针引导的另一实施例装备有位置传感器或标记物，其被配置为确定针引导相对于身体的预定部分的位置。在该实施例中，即使当针引导已经被相对于患者被移动时，也能够停止错误的针插入。用于主动地调整所述针插入阻力的所述约束单元可以例如是制动器，例如，电磁制动器或机械制动器。所述针引导的另一实施例还被配置为，如果针处在距脆弱区域的特定距离内，则向用户提供音频和/或视觉信号。能够在发生对针的约束、停止或阻挡之前向用户提供所述音频和/或视觉信号。这可以帮助用户在较早的阶段校正针插入的路径。此外，通过这种方式，实现了警告用户的额外的方式，这将使得用户更为清楚针处在距脆弱区域的特定距离内。同样地，能够在发生对针的约束、停止或阻挡的同时或者之后向用户提供音频和/或视觉信号。通过这种方式，实现了警告用户的额外的方式，这将使得用户更为清楚针处在距脆弱区域的特定裕量内。所述针引导可以是包括被布置为在医学介入期间辅助针引导的若干孔口的网格，或者其可以是包括仅单个孔口的针引导，其可以被用于将针引导至预定的位置。根据本专利技术的一个方面，所述针引导可以是医学介入系统的部分。所述医学介入系统的一个或多个元件可以被配置为给所述针引导提供输入和/或接收来自所述针引导的输出。根据本专利技术的另一实施例，所述针引导可以与医学数据单元和控制系统进行组合。由所述医学数据单元存储和/或采集的医学数据可以被提供到所述控制系统。基于所述医学数据，所述控制系统可以生成针对所述针引导的输入控制信号。当所述针引导是网格模板时，所述医学数据可以是关于哪些孔口在所述医学介入期间应当被使用和/或不应当被使用的信息。所述控制系统可以将输入控制信号发送到不应当被使用的孔口，以增加针对这些孔口的针插入阻力。其优点中的一个在于，通过这种方式，能够防止针将被插入到错误的孔口的事故。此外，在包括多个针插入(像例如短程治疗)医学介入中，所述医学数据可以包括关于要被用于针插入的当前网格孔口的信息，并且因此，还可以包括关于当前不应当使用哪个或哪些网格孔口的信息。另外，所述网格模板将一次仅打开一个网格孔口，作为通过控制系统提供的序列的部分。类似地，根据该实施例的医学介入系统对于防止针的事故性的、不必要的移动也是有用的，以便降低由于介入自身造成的损伤的量。例如，在存在一个特定的针要被移动而20个针要被放置的情况下，锁定其余的19个针可能是有益的。根据本专利技术的另一实施例，所述医学数据单元包括：医学成像系统(例如，2D或3D超声、X射线系统、CT系统、MRI系统)；图像分割单元，其被配置为对图像中的身体结构的分割；以及用于跟踪针位置的单元(例如借助成像系统、EM跟踪、光学形状感测、相机)，其被配置为跟踪针的位置。根据该方面，所述控制系统被配置为基于在所分割的身体结构与针位置之间的距离来生成用于所述约束单元的输入控制信号。该实施例是有利的，因为通过这种方式，所述约束单元可以基于当前情况来进行控制，而非基于做出介入计划时的情况来进行控制。如果所述医学介入系统被配置为随时间跟踪脆弱的身体结构，该实施例是尤其有利的。当处理在医学介入期间移动或改变形状的身体结构时，这是尤其有利的。通过跟踪移动的身体结构，能够防止不想要的穿破。根据本专利技术的另一实施例，约束单元被配置为在针跟踪失败时阻挡、停止或者约束针插入。通过这种方式，能够进一步提高安全，因为只要关于针位置的信息是不足够的，移动针变得更为困难或者不可能。根据本专利技术的另一方面，所述约束单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在医学介入期间使用的根据权利要求所述的医学介入系统，包括：‑针引导，其被配置为引导进入身体中的针插入以进行医学介入，其中，所述针引导包括约束单元，所述约束单元用于调整针插入阻力，其中，所述针引导包括致动器，所述致动器被配置为根据输入控制信号来操作所述约束单元，以及‑医学数据单元，其被配置为存储和/或采集医学数据；‑控制系统，其被配置为接收来自所述医学数据单元的数据，其还被配置为基于所述医学数据来生成针对所述约束单元的所述输入控制信号，以便降低针穿透薄弱区域的风险。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 EP 14156553.11.一种用于在医学介入期间使用的根据权利要求所述的医学介入系统，包括：-针引导，其被配置为引导进入身体中的针插入以进行医学介入，其中，所述针引导包括约束单元，所述约束单元用于调整针插入阻力，其中，所述针引导包括致动器，所述致动器被配置为根据输入控制信号来操作所述约束单元，以及-医学数据单元，其被配置为存储和/或采集医学数据；-控制系统，其被配置为接收来自所述医学数据单元的数据，其还被配置为基于所述医学数据来生成针对所述约束单元的所述输入控制信号，以便降低针穿透薄弱区域的风险。2.根据权利要求1所述的医学介入系统，-其中，所述针引导是网格，所述网格包括被布置为在医学介入期间辅助针引导的多个网格孔口，其中，所述多个网格孔口包括个体约束单元，并且-其中，所述医学介入系统还包括用于基于在所述网格上的位置传感器或标记物或者基于校准过程来确定相对于所述身体的预定部分的所述网格位置的单元；-其中，所述医学数据单元被配置为存储包括关于当前未被使用的网格孔口的信息的数据，并且其中，所述控制系统被配置为基于当前未被使用的当前网格孔口和所述网格位置来生成针对所述约束单元的所述输入控制信号，并且其中，所述约束单元被配置为阻挡、...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·库斯特拉，G·J·P·M·埃根，G·L·T·F·豪特瓦斯特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL