一种前列腺穿刺套件制造技术

本实用新型专利技术目的是利用高精度电磁定位仪实时跟踪超声换能器和穿刺针引导前列腺穿刺，并提供一种可计算前列腺穿刺的套件中的超声换能器以及由超声换能器发射的波束的取向；并且可确定这两个轴线的对准或不对准，包括穿刺套件、电磁定位仪和信息处理单元，穿刺套件具有外鞘、嵌在所述外鞘内的穿刺针及软管，所述外鞘的尾端外缘接第一位置传感器，所述穿刺针有供操作者手持的手柄尾端和接触受检部位的远程前端部；位于所述远程前端部的接触力传感器、位于所述远程前端部的发射器、接收器和超声换能器，以及位于所述远程前端部后侧的第二位置传感器。

A prostate puncture Kit

The purpose of the utility model is to use a high-precision electromagnetic positioner to track the ultrasound transducer and the needle to guide the prostate puncture in real time, and to provide an ultrasound transducer in a set for calculating the orientation of the ultrasound transducer and the beam emitted by the ultrasound transducer; and to determine the alignment or misalignment of the two axes, including A puncture kit, an electromagnetic locator and an information processing unit have an outer sheath, a puncture needle embedded in the outer sheath and a hose, and the outer edge of the outer sheath is connected with a first position sensor. The puncture needle has a handle tail end for the operator to hold and a remote front end for contacting the receiving part; the puncture kit is located at the remote front end. A contact force sensor at a portion, a transmitter at the remote front end, a receiver and an ultrasonic transducer, and a second position sensor at the rear side of the remote front end.

【技术实现步骤摘要】
一种前列腺穿刺套件
本技术属于医疗仪器领域，具体的涉及一种用于前列腺穿刺套件。
技术介绍
前列腺癌是男性人群中最常见的癌症之一，并且其致死率在非皮肤癌中排行第二。目前，最为流行的前列腺癌筛查方法是血清前列腺特异性抗原筛查，其次是在实时2D经直肠超声引导下进行的六次或更多次活检。作为这一程序的部分，通常将前列腺分为6个等体积的区域。以系统的、但本质上无方向性的方式从这六个区域中的每个获取一次或多次活检。这一程序称为六分仪活检。由于六分仪活检成本低并且相对于检测前列腺癌的其他方法较为简单而被广泛使用。然而，六分仪活检已经表现出具有严重的假阴性率，并且可能关于活检的真实位置不准确。通常使用前列腺的原始标准图报告六分仪活检的结果，在前列腺的原始标准图上，病理医师手动地注解活检结果。这张图本质上是不准确的，因为进行注解的病理医师不知道活检的真实部位。经直肠超声(TRUS)引导的系统性穿刺活检似乎解决了上述的技术难题，因其实时性，成像无辐射，低成本和操作简单等性能已成为检查诊断前列腺癌的重要指标。但是，超声成像速度快，虽然可以在术中实时成像，但由于超声波图像的分辨率有限，图像中软组织间的区分度也不高，虽能实时追踪采样导管的位置，却无法通过图像对病变组织进行精确定位，导致单纯基于超声的采样方法，对癌症检测的灵敏度不高，只有60％至85％。
技术实现思路
本技术的目的是利用高精度电磁定位仪实时跟踪超声换能器和穿刺针引导前列腺穿刺，并提供一种用于前列腺穿刺的套件。其工作原理在于，套件为柔性圆柱体管道，如果管道末端上不存在力或者如果力平行于远侧端部轴线，则柔性圆柱体管道的连接部分的远侧端部和近侧端部对准，并且远侧末端轴线与柔性圆柱体管道的远侧部分的轴线对准；相反，如果末端上存在非对称力，则这两个轴线不对准。依据上述物理模型，在所有情况下，可计算前列腺穿刺的套件中的超声换能器以及由超声换能器发射的波束的取向；并且可确定这两个轴线的对准或不对准。一旦该轴线对准，超声换能器就可以进行操作并且接触力传感器上的张力就可被读取以便建立组织结构和接触力，由此用于精确判断穿刺针的空间位置，通过多模态医学图像配准和融合技术，结合术前MRI图像的诊断优势与TRUS图像的实时引导优势来提供更高质量的靶向引导穿刺。该方法主要针对现有技术中存在的以下技术问题：前列腺MRI和超声图像差异大、前列腺受探头挤压产生较大形变以及超声图像中可用于配准的特征较少等原因，前列腺MRI-TRUS图像的配准都需要临床医生花费大量时间对MRI和TRUS数据做手动分割，且分割结果的不稳定对配准效果的影响较大，较具临床实用性的为XuS，KrueckerJ提出的基于电磁定位器的前列腺靶向穿刺系统，该系统先对术前MRI和3DTRUS图像进行手动刚体配准，然后在穿刺过程中利用电磁定位技术进行二维和三维经直肠超声图像配准，最后根据术前刚体配准结果计算术中二维超声图像与术前MRI图像的空间转换关系，然而，该系统中使用的3DTRUS数据是基于附在超声探头上的电磁定位传感器和系列二维图像数据重建得到，此方法计算量大、扫描时间长，且重建扫描过程探头易对前列腺造成不同程度的挤压、影响重建精度。本技术借助于电磁定位仪准确的定位超声探头和穿刺针，通过MRI与3DTRUS手动刚体配准，利用MRI图像对早期前列腺癌的高特异性，准确选择定位穿刺区域作为感性兴趣区，这种选择性的穿刺活检与以往的六分仪活检方法不同，六分仪活检通常分别从前列腺顶部、中部和底部、左右两侧平均分成六部分，进行代表性样品取出，这种随机的活检是在没有准确掌握癌症位置时所进行的预测，无法保证癌症的高检出率，采用本技术的只对感兴趣区域选点穿刺方法，通过术前影像信息完全能提供给医生清晰地、立体的前列腺病变区域，从而提高前列腺癌的检出率，而本技术所提出的一种前列腺术弹性配准方法解决了传统的图像重建方法计算量大、花费时间长以及重建扫描过程中由超声探头挤压前列腺引起的形变差异导致重建精度低等缺点，提高三维数据的精确性。本技术的技术方案是：将穿刺套件插入到位于受检者的身体中的腔中，所述穿刺套件具有外鞘、嵌在所述外鞘内的穿刺针及软管，所述外鞘的尾端外缘接第一位置传感器，所述穿刺针有供操作者手持的手柄尾端和接触受检部位的远程前端部；位于所述远程前端部的接触力传感器、位于所述远程前端部的发射器、接收器和超声换能器，以及位于所述远程前端部后侧的第二位置传感器；将所述穿刺针操纵成与位于所述腔的壁中的目标检测点接触；响应于所述接触力传感器的读数来建立所述穿刺针远程前端前部和目标出针点之间的期望的接触力；以及根据电磁定位仪感测第二位置传感器的位置和取向，该电磁定位仪利用生成磁场的线圈，通过以预定的工作容积生成磁场并感测信号。进一步地，所述第二位置传感器包括双螺旋形式的弹簧，设置在远程前端部后侧中以及接触力传感器的近侧；接触力传感器的近侧部分围绕纵向轴线进行设置。进一步地，当弹簧不存在力或者如果力平行于对称轴线，则弹簧的远侧端部和近侧端部对准，并且对称轴线与软管的远侧部分的纵向轴线对准；如果弹簧上存在非对称力，则这两个轴线不对准；根据弹簧在磁场中的变化信号，计算超声换能器以及由超声换能器发射的波束的取向；并且确定这两个轴线的对准或不对准。进一步地，处理器能够确定远程前端部相对于近侧部分的角度偏转，由此可计算接触力以及与近侧部分的不对准量。进一步地，处理器直接地导出超声换能器的三维取向并且由此导出由超声换能器发射的波束的方向；可通过相对于第二位置传感器取向对波束进行校准来改善超声换能器方向。进一步地，所述远程前端部中的所述接收器为一组三个线圈；该三个线圈基于由所述发射器产生的入射辐射而生成力依赖性信号；所述力依赖性信号的分析给出远侧末端相对于接触力传感器中的弹簧的近侧端部的轴线的取向，即，螺旋弹簧的弯曲量。作为本技术的另一个实施例，本技术还提供一种设备，其特征在于包括：穿刺套件、电磁定位仪和信息处理单元，所述穿刺套件具有外鞘、嵌在所述外鞘内的穿刺针及软管，所述外鞘的尾端外缘接第一位置传感器，所述穿刺针有供操作者手持的手柄尾端和接触受检部位的远程前端部；位于所述远程前端部的接触力传感器、位于所述远程前端部的发射器、接收器和超声换能器，以及位于所述远程前端部后侧的第二位置传感器；响应于所述接触力传感器的读数来建立所述穿刺针远程前端前部和目标出针点之间的期望的接触力的处理器；以及响应于所述处理器和所述超声换能器回波信号建立超声图像的信息处理单元，所述电磁定位仪感测第二位置传感器的位置和取向，该电磁定位仪利用生成磁场的线圈，通过以预定的工作容积生成磁场并感测信号；进一步地，所述第二位置传感器包括双螺旋形式的弹簧，设置在远程前端部后侧中以及接触力传感器的近侧；接触力传感器的近侧部分围绕纵向轴线进行设置。进一步地，所述远程前端部中的所述接收器为一组三个线圈；该三个线圈基于由所述发射器产生的入射辐射而生成力依赖性信号；所述力依赖性信号的分析给出远侧末端相对于接触力传感器中的弹簧的近侧端部的轴线的取向，即，螺旋弹簧的弯曲量。进一步地，所述处理器经由所述接收器导出由超声换能器发射的声脉冲，且通过相对于位置传感器取向对波束进行校准来改善超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前列腺穿刺套件，其特征在于包括：穿刺套件、电磁定位仪和信息处理单元，所述穿刺套件具有外鞘、嵌在所述外鞘内的穿刺针及软管，所述外鞘的尾端外缘接第一位置传感器，所述穿刺针有供操作者手持的手柄尾端和接触受检部位的远程前端部；位于所述远程前端部的接触力传感器、位于所述远程前端部的发射器、接收器和超声换能器，以及位于所述远程前端部后侧的第二位置传感器；响应于所述接触力传感器的读数来建立所述穿刺针远程前端部和目标出针点之间的期望的接触力的处理器；以及响应于所述处理器和所述超声换能器回波信号建立超声图像的信息处理单元，所述电磁定位仪感测第二位置传感器的位置和取向，该电磁定位仪利用生成磁场的线圈，通过以预定的工作容积生成磁场并感测信号。

【技术特征摘要】
1.一种前列腺穿刺套件，其特征在于包括：穿刺套件、电磁定位仪和信息处理单元，所述穿刺套件具有外鞘、嵌在所述外鞘内的穿刺针及软管，所述外鞘的尾端外缘接第一位置传感器，所述穿刺针有供操作者手持的手柄尾端和接触受检部位的远程前端部；位于所述远程前端部的接触力传感器、位于所述远程前端部的发射器、接收器和超声换能器，以及位于所述远程前端部后侧的第二位置传感器；响应于所述接触力传感器的读数来建立所述穿刺针远程前端部和目标出针点之间的期望的接触力的处理器；以及响应于所述处理器和所述超声换能器回波信号建立超声图像的信息处理单元，所述电磁定位仪感测第二位置传感器的位置和取向，该电磁定位仪利用生成磁场的线圈，通过以预定的工作容积生成磁场并感测信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶慧，
申请(专利权)人：北京龙慧珩医疗科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11