本公开涉及一种医疗器械，其包括传感器、表面、至少一种非导电性材料和至少一对接触件。所述传感器具有至少一个线圈，其形成在导电性材料上。表面适合于接收传感器并且可以布置EM场中。至少一种非导电性材料覆盖传感器的至少一个线圈。至少一对接触件电连接到至少一个线圈并且能够连接到测量装置，所述测量装置基于EM场的磁通量变化感测感应的电信号。医疗器械在EM场的坐标系中的位置基于传感器中的感应的电信号被识别。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用在用于电磁导航的系统和方法中的具有传感器的医疗器械相关申请的交叉引用本申请要求2014年12月22日提交的美国临时申请序列号No.62/095,563的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种医疗器械和一种系统，所述医疗器械包括传感器，在所述系统中能够检测和追踪传感器的位置。更具体地，本公开涉及系统和方法，所述系统和方法识别具有传感器的医疗器械在电磁场中的位置。
技术介绍
电磁导航(EMN)已经有助于增大对于内部器官的治疗和疾病的诊断的可能性。EMN依赖于非侵入式的成像技术，例如计算机断层(CT)扫描、核磁共振成像(MRI)、或荧光检查技术。这些图像可以被对准(registered)到患者在所产生的磁场内的位置，并且由此能够参照所述图像来识别布置在所述磁场中的传感器的位置。因此，与这些非侵入式的成像技术相结合的EMN用于识别目标的位置，并且帮助临床医生在患者的身体内导航到所述目标。在定位医疗器械在患者的气道中的位置的领域中的当前市售的系统的一个具体示例中，传感器被布置在探头(称作可定位引导件)的端部并且穿过延伸工作通道(EWC)或导管，并且延伸工作通道(EWC)或导管与具有传感器的探头的组合被插入到支气管镜的工作通道中。EWC和具有传感器的探头随后被导航到患者体内的目标。一旦达到所述目标，可定位引导件(即，传感器和探头)可以被移除并且一个或多个器械(包括活检针、活检刷、消融导管等)可以穿过所述工作通道和EWC以获得样品且/或处理所述目标。然而，在这一点上，由于可定位引导件与其传感器已经被移除，EWC的远侧端部的准确位置，并且相关地，可能穿过EWC的任何器械的准确位置无法被精确的获悉。由上述非侵入式成像技术产生的图像不提供实时视频成像的解决方案。为了实现实时视频，临床医生可以利用内窥镜的特征。然而，内窥镜受限于其尺寸，并且因此不能被导航到肺的胸膜边界和其它非常窄的通道(通常用在EMN中的工具是可以到达的)。一种替代方案为可视化器械，所述可视化器械穿过EWC和内窥镜的工作通道插入，所述可视化器械的尺寸能够设置为达到例如胸膜边界的区域。然而，与可定位引导件类似，一旦可视化器械被移除，EWC的远侧端部的位置就不清楚。所使用的一种技术是将一个或多个标记物布置到目标附近的组织，并且使用荧光镜检查来确认EWC、标记物和穿过EWC的任何后续器械的位置。由于EWC直径较小，同时插入多于一个器械可能是不切实际的。因此，需要重复插入和移除用于可视化、诊断、和手术的器械。这种重复插入和移除延长了诊断或手术时间以及所花费精力，并且相应地增加患者的费用。因此，希望减少器械的插入和/或移除以缩短诊断和手术所需的时间，并且同时增加EWC和穿过EWC的器械(包括成像模式)的位置的确定性。
技术实现思路
在实施例中，本公开示出了一种医疗器械，所述医疗器械通过传感器识别其在电磁(EM)场中的位置。所述医疗器械包括传感器、表面、至少一种非导电性材料、和至少一对接触件。所述传感器具有至少一个线圈，所述至少一个线圈形成在导电性材料上。所述表面适合于接收所述传感器，并且可以布置在EM场中。所述至少一种非导电性材料覆盖所述传感器的至少一个线圈。所述至少一对接触件电连接到所述至少一个线圈并且能够连接到测量装置，所述测量装置基于EM场的磁通量变化感测感应的电信号。医疗器械在EM场的坐标系中的位置基于所述传感器中的感应的电信号被识别。一方面，导电性材料直接印刷在所述医疗器械的远侧部分上，或被分离地制造并且附接到所述医疗器械的远侧部分。所述医疗器械还包括非导电性层，所述非导电性层位于医疗器械的其上印刷有导电性材料的远侧部分上。另一方面，所述传感器包括印刷或制造在医疗器械的远侧部分上的导电性材料和非导电性材料的多个层。每一个导电性层均具有不同的构造，所述不同的构造包括所述导电性材料的环的数量和螺旋角。所述多个层中的每一层的导电性层通过过孔连接到所述多个层中的另一层的导电性层。又一方面，所述至少一种非导电性材料在所述导电性材料之上直接制造或印刷在所述医疗器械的远侧部分上。又一方面，所述传感器是柔性电路传感器，其中，导电性层和非导电性层形成在柔性基板上，并且所述柔性电路传感器附接到所述医疗器械。所述柔性电路传感器包括多个导电性层和非导电性层。所述导电性层包括形成多个线圈的导电性材料。每一个导电性层的导电性材料通过过孔连接到另一导电性层的导电性材料。每一个导电性层均包括两个或多个分离的线圈，所述两个或多个分离的线圈通过过孔彼此连接。所述柔性电路传感器的柔性基板是聚酰亚胺膜。每一个导电性层均包括两个或多个分离的线圈，所述两个或多个分离的线圈通过印刷在另一层上的导电性材料彼此连接。所述两个或多个分离的线圈中的一个线圈的旋转取向不同于所述两个或多个分离的线圈中的其它线圈的旋转取向。又一方面，所述导电性材料形成螺旋形状，所述螺旋形状是逆时针或顺时针的。又一方面，管的外表面由ETFE、PTFE、聚酰亚胺、或非导电性聚合物制成。又一方面，所述导电性材料是铜、银、金、导电性合金、或导电性聚合物。又一方面，所述医疗器械是延伸工作通道、成像器械、活检钳、活检刷、活检针、或微波消融探头。在另一实施例中，本公开示出了一种电磁导航系统，所述电磁导航系统通过传感器识别其在EM场中的位置。EM导航系统包括EM板、医疗器械、和处理器。EM板产生EM场。所述医疗器械包括传感器、表面、至少一种非导电性材料、和至少一对接触件。所述传感器具有至少一个线圈，所述至少一个线圈形成在导电性材料上。所述表面适合于接收所述传感器并且可以布置在EM场中。所述至少一种非导电性材料覆盖所述传感器的至少一个线圈。所述至少一对接触件电连接到所述至少一个线圈并且能够连接到测量装置，所述测量装置基于EM场的磁通量变化感测感应的电信号。医疗器械在EM场的坐标系中的位置基于所述传感器中的感应的电信号被识别。所述处理器处理感应的电信号以识别医疗器械在EM场的坐标系中的位置。不偏离本公开的范围的前提下，本公开的任何上述方面和实施例的任何可以被组合。附图说明当参照附图阅读各个实施例的描述时，目前公开的系统和方法的目标和特征对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，其中：图1是根据本公开的实施例的用于识别医疗器械的位置的系统的透视图；图2A是根据本公开的实施例的导管引导组件和医疗器械的侧视图；图2B是图2A的细节的指示区域的放大视图；图3A示出了根据本公开的实施例的作为被卷绕或印刷在医疗器械的远侧部分的线圈的传感器；图3B-图3E是根据本公开的实施例的多个医疗器械的透视图；图4A是根据本公开的实施例的柔性电路形式的传感器；图4B是根据本公开的实施例的其上缠绕有图4A的柔性电路的医疗器械的远侧部分的展开视图；图5是根据本公开的实施例的多层柔性电路中的包括两个线圈的传感器的示例性设计；图6是根据本公开的实施例的多层柔性电路中的两个传感器的示例性设计；图7示出了根据本公开的实施例的印刷机，所述印刷机将传感器印刷在医疗器械的表面上；并且图8是根据本公开的实施例的用于将传感器印刷在医疗器械上的方法的流程图。具体实施方式本公开涉及用于通过使用传感器来识别医疗器械在电磁场中的位置的医疗器械、系统和方法。所述传感器可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种医疗器械，所述医疗器械包括：传感器，所述传感器具有至少一个线圈，所述至少一个线圈由导电性材料形成；表面，所述表面适合于接收所述传感器，并且构造为用于布置在电磁场中；至少一种非导电性材料，所述至少一种非导电性材料覆盖所述传感器的所述至少一个线圈；和至少一对接触件，所述至少一对接触件电连接到所述至少一个线圈并且能够连接到测量装置，所述测量装置构造为基于所述电磁场的磁通量变化感测感应的电信号，其中，所述医疗器械在所述电磁场的坐标系中的位置基于所述传感器中的感应的电信号识别。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 US 62/095,563;2015.10.22 US 14/919,9501.一种医疗器械，所述医疗器械包括：传感器，所述传感器具有至少一个线圈，所述至少一个线圈由导电性材料形成；表面，所述表面适合于接收所述传感器，并且构造为用于布置在电磁场中；至少一种非导电性材料，所述至少一种非导电性材料覆盖所述传感器的所述至少一个线圈；和至少一对接触件，所述至少一对接触件电连接到所述至少一个线圈并且能够连接到测量装置，所述测量装置构造为基于所述电磁场的磁通量变化感测感应的电信号，其中，所述医疗器械在所述电磁场的坐标系中的位置基于所述传感器中的感应的电信号识别。2.根据权利要求1所述的医疗器械，其中，所述导电性材料直接印刷在所述医疗器械的远侧部分上，或被分离地制造并且附接到所述医疗器械的远侧部分。3.根据权利要求2所述的医疗器械，所述医疗器械还包括非导电性层，所述非导电性层位于所述医疗器械的其上印刷有所述导电性材料的所述远侧部分上。4.根据权利要求3所述的医疗器械，其中，所述传感器包括印刷或制造在所述医疗器械的所述远侧部分上的所述导电性材料和所述非导电性材料的多个层。5.根据权利要求4所述的医疗器械，其中，每一个导电性层均具有不同的构造。6.根据权利要求5所述的医疗器械，其中，所述不同的构造包括所述导电性材料的环的数量和螺旋角不同。7.根据权利要求5所述的医疗器械，其中，所述多个层中的每一层的导电性层均通过过孔连接到所述多个层中的另一层的所述导电性层。8.根据权利要求1所述的医疗器械，其中，所述至少一种非导电性材料在所述导电性材料之上直接制造或印刷在所述医疗器械的远侧部分上。9.根据权利要求1所述的医疗器械，其中，所述传感器是柔性电路传感器，其中，导电性层和非导电性层形成在柔性基板上，并且所述柔性电路传感器附接到所述医疗器械。10.根据权利要求9所述的医疗器械，其中，所述柔性电路传感器包括多个导电性层和非导电性层。11.根据权利要求10所述的医疗器械，其中，所述导电性层包括形成多...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·格林伯格，A·A·彼得森，D·J·塞尔达，D·M·科斯特洛，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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