手术引导装置、系统和方法制造方法及图纸

公开了一种引导装置。该装置可以包括：跟踪垫，其具有引导开口，以及多个传感器，所述多个传感器可与针上的至少一个信标一起操作，以至少在针的远端插入引导开口中时跟踪针的布置方式。还公开了相关的系统和方法。

Surgical guiding device, system and method

A guiding device is disclosed. The device may include a tracking pad having a guide opening and a plurality of sensors that can operate with at least one beacon on the needle to arrange the tracking needle when inserting at least the distal end of the needle into the guide opening. Related systems and methods are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手术引导装置、系统和方法
本公开的方面总体涉及医疗装置和程序。具体而言，一些方面涉及手术引导装置、系统和方法。
技术介绍
非侵入性手术程序有利地允许医生治疗身体的内部区域，而不必在身体的外部皮肤中形成大的物理开口。许多非侵入性的程序专门用于治疗身体的特定区域，比如器官。经皮肾镜术(或称“PCNL”)例如是一种这样的程序，其中比如针之类的物体被插入穿过身体并进入肾脏以移除肾结石。需要精确放置针以避免损害肾脏。因此，比如荧光镜检查等医学成像技术可以用于PCNL程序，以既定位肾脏又跟踪针相对于已定位肾脏的位置。许多成像技术仅限于在单个成像平面内生成身体的图像。对于荧光镜检查，该成像平面是相对于x射线束的成像平面来限定的。这些技术可以用于定位器官，并确定物体与器官之间的距离；然而，它们常常不适于将物体引导到器官。例如，PCNL针可能被身体组织推离成像平面，从而需要医生相对于针和肾脏重新定位成像平面(这是耗时的)；或者仅仅依靠触觉来引导身体，这是不精确的，并且对身体有潜在的伤害。此外，由于这些成像技术中的许多生成三维身体的二维图像，因此它们可能会扭曲或模糊物体与身体之间的几何关系。在PCNL程序中，例如，这些限制可能使医生难以确定针是否沿着所需的插入角度朝肾脏推进。
技术实现思路
本公开的多个方面涉及手术引导装置、系统和方法。现在描述本公开的多个方面。一个方面是一种引导装置。一示例性引导装置可以包括：跟踪垫，其具有引导开口，以及多个传感器，所述多个传感器可与针上的至少一个信标一起操作，以至少在针的远端插入引导开口中时跟踪针的布置方式。根据这个方面，至少一个信标可以包括磁性元件，并且多个传感器中的每个可以是变换器。例如，每个变换器可以是霍尔效应传感器。所述跟踪垫可以限定出围绕引导开口三角地布置的三个位置，并且多个传感器可以包括放置在所述三个位置中的每个处的至少一个传感器。装置可以进一步包括标记元件，其被构造为指示用于所述针的远端在所述引导开口内的目标插入点。例如，所述标记元件可以被构造为将至少两个光束投射到所述引导开口中，并且所述目标插入点可以由所述至少两个光束之间的交点指示。多个传感器可以被构造为确定针的远端在引导开口内的实际插入点。多个传感器还可以被构造为确定针相对于开口的实际插入角度。在一些方面中，装置可以进一步包括在跟踪垫上的引导元件，其指示实际插入角度是否与目标插入角度一致。例如，引导元件可以包括多个指示器，每个指示器被构造为指示用于使实际插入角度与目标插入角度一致的移动方向。所述多个传感器可以进一步被构造为在所述远端插入所述开口中时确定所述引导开口与所述针的远端之间的距离。所述至少一个信标可以包括位于所述针的远端处的第一信标和位于所述针的近端处的第二信标，其中所述针的布置方式相对于所述第一信标和第二信标中的任一者或两者被跟踪。在一些方面中，装置可以进一步包括：发送器，其被构造为将针的实际布置方式传达到处理器；接收器，其被构造为从所述处理器接收所述针的目标布置方式；以及引导元件，其被构造为指示用于使实际布置方式与目标布置方式同步的移动方向。所述引导元件可以包括显示器，其被构造为显示相对于目标布置方式的实际布置方式；并且/或者处理器可以构造为建立所述移动方向并激活所述引导元件。另一个方面是另一种引导装置。根据这个方面，一示例性引导装置可以包括：跟踪垫，其具有引导开口，以及多个传感器，所述多个传感器可与针的至少一个部分一起操作，以至少在针的远端插入引导开口中时产生运动信号。所述针的至少一个部分可以包括磁性元件，并且所述多个传感器中的每个可以包括变换器，其可与磁性元件一起操作以产生运动信号。例如，每个变换器可以是霍尔效应传感器。所述针的近端可以包括与钳子可接合的具有多边形抓握表面的接口，并且所述装置可以进一步包括标记元件，其被构造为指示用于所述针的远端在引导开口内的目标插入点。所述运动信号可以传达所述针相对于引导开口的实际插入角度，其中所述装置可以进一步包括第一引导元件，其被构造为指示用于使实际插入角度与目标插入角度同步的移动方向。所述运动信号还可以传达所述引导开口与所述针的远端之间的实际距离，其中所述装置进一步包括第二引导元件，其被构造为在实际距离接近目标距离时发出指示。例如，多个传感器可以与处理器通信，所述处理器被构造为确定目标插入点、目标插入角度以及目标距离，并激活第一和第二引导元件。再另一方面是一种引导系统。一示例性引导系统可以包括：针，其具有至少一个信标；跟踪垫，其具有引导开口，以及多个传感器，所述多个传感器可与至少一个信标一起操作，以在针的远端插入引导开口中时跟踪针的布置方式；发送器，其被构造为将针的实际布置方式传达到处理器；接收器，其被构造为接收针的目标布置方式；以及引导元件，其被构造为指示用于使针的实际布置方式与针的目标布置方式同步的移动方向。在这个方面，所述引导元件可以包括显示器，其被构造为显示针的实际布置方式和针的目标布置方式。所述引导元件可以进一步包括在跟踪垫上的多个指示器。每个指示器可以被构造为指示用于针的移动方向。所述系统可以进一步包括通路引导件，其包括附接到跟踪垫的基部，所述基部包括与引导开口同轴的开口，以及可移动地附接到基部的保持件。例如，所述保持件可以包括孔，其被构造为接收针并限定插入轴线。所述系统可以进一步包括探头，其附接到所述基部或保持件，和/或构造为在所述针沿着所述插入轴线穿过所述孔插入时产生运动信号。所述系统可以进一步包括具有基部的探头，所述基部定尺寸为被接收在所述垫的引导开口内。例如，所述探头可以被构造为在所述针沿着所述插入轴线穿过所述孔插入时产生运动信号。可以在探头的成像平面中产生图像。又再另一方面是一种引导方法。一示例性引导方法可以包括：将跟踪垫邻近身体放置，该垫包括引导开口和多个传感器；在邻近身体的插入点处将针的远端定位在引导开口内，所述针包括至少一个信标；以所述至少一个信标操作所述多个传感器来跟踪针的实际布置方式；建立目标布置方式；沿移动方向移动针以使实际布置方式与目标布置方式同步；以及沿着插入轴线将针的远端插入身体中。所述跟踪垫可以包括标记元件，其被构造为在垫的引导开口内建立目标插入点，其中所述方法进一步包括建立目标插入点，以及邻近目标插入点放置所述针的远端。所述多个传感器可以被构造为跟踪针相对于引导开口的实际插入角度，其中所述方法进一步包括建立目标插入角度，以及移动针以使实际插入角度与目标插入角度一致。所述多个传感器可以进一步构造为跟踪相对于引导开口的针的远端与引导开口之间的距离，其中所述方法进一步包括建立引导开口与针的远端之间的目标距离，并且将针的远端插入到身体中直到达到目标距离。在一些方面中，所述方法可以包括重新校准多个传感器，以在移动针以使实际插入角度与目标插入角度一致之后限定目标距离。所述方法可以进一步包括：将针的实际布置方式发送到处理器；从处理器接收针的目标布置方式；以及通过与跟踪垫相关联的引导元件指示用于针的移动方向。可以理解的是，前述
技术实现思路
和以下详细描述都仅仅是示例性和说明性的，均不限制本公开，除非在以下有声明。附图说明附图(其被并入本说明书并构成本说明书的一部分)示出了示例性方面，其与书面描述一起，用于说明本公开的原理。图1A是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引导装置，所述装置包括：跟踪垫，其具有引导开口；以及多个传感器，其能够与针上的至少一个信标一起操作，以至少在所述针的远端插入所述引导开口中时跟踪所述针的布置方式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.08 US 62/276,5671.一种引导装置，所述装置包括：跟踪垫，其具有引导开口；以及多个传感器，其能够与针上的至少一个信标一起操作，以至少在所述针的远端插入所述引导开口中时跟踪所述针的布置方式。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个信标包括磁性元件，并且所述多个传感器中的每个都是变换器。3.根据权利要求1所述的装置，其中，每个变换器都是霍尔效应传感器。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述跟踪垫限定出围绕所述引导开口三角地布置的三个位置，并且所述多个传感器包括放置在所述三个位置中的每个处的至少一个传感器。5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：标记元件，其被构造为指示用于所述针的远端在所述引导开口内的目标插入点。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述标记元件被构造为将至少两个光束投射到所述引导开口中，并且其中所述目标插入点由所述至少两个光束之间的交点指示。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述多个传感器被构造为确定：所述针的远端在所述引导开口内的实际插入点；以及所述针相对于所述开口的实际插入角度。8.根据权利要求7所述的装置，进一步包括：处于所述跟踪垫上的引导元件，其被构造为指示：所述实际插入角度是否与目标插入角度一致；以及用于使所述实际插入角度与所述目标插入角度一致的移动方向。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个传感器被构造为在所述远端插入所述开口中时确定所述引导开口与所述针的远端之间的距离。10.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里·蒂莫西·小朗，蒂莫西·保罗·哈拉，布兰登·W·克拉夫特，伊丽莎白·A·斯托克利，塞巴斯蒂安·克尔纳，阿南特·苏布拉马尼亚姆，保罗·詹姆斯·费瑞斯，
申请(专利权)人：波士顿科学医学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US