用于定位脑内血肿的血块的颜色探测的方法和设备技术

用于定位脑组织中的脑内血肿或血块的设备。该设备包括伸长探针和在该探针的远端上的颜色传感器和光发射器。该颜色传感器产生对应于反射到该颜色传感器内的光的颜色的信号。提供显示器以表示探测到的颜色。

Method and equipment for color detection of blood clots used to locate intracerebral hematomas

A device for locating intracerebral hematomas or blood clots in brain tissue. The device includes an elongated probe, a color sensor and a light emitter on the far end of the probe. The color sensor generates a signal corresponding to the color of light reflected into the color sensor. A display is provided to indicate the detected color.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定位脑内血肿的血块的颜色探测的方法和设备本申请要求2016年5月17日提交的美国临时申请62/337,498的优先权。
以下描述的本专利技术涉及微创脑外科领域。
技术介绍
中风是死亡和致残神经病症的常见原因。每年在美国约有700,000名患者患中风。出血性中风占年度中风人群的20％。出血性中风是由于脑中的血管的破裂，导致脑组织内出血并产生脑中的血肿(血块)。迅速去除血块对于限制或预防长期脑损伤是必要的。血块和任何周围手术区域的清晰可视化和成像有助于去除血块。通常能通过套管和闭塞器组件来完成去除和可视化，该套管和闭塞器组件通过在血肿部位附近的颅骨中钻出的孔放置。能使用CT扫描准确地识别血肿的部位。为了辅助将套管和闭塞器组件精确地放置在血肿处，并且还辅助通过最不可能损坏健康脑组织的路径插入套管，神经外科医生使用复杂且昂贵的立体定向手术系统或神经导航系统。这些系统依赖于先前获得的MRI或CT扫描，这可以是几个小时前的，和因此不能完美地反映手术时血块的形状和位置。在这些系统中，只有在已经从套管去除闭塞器之后才能实现套管远端被正确定位的视觉确认。如果没有准确地放置该远端，则必须重新插入闭塞器，并且必须可能重复地操纵套管和闭塞器组件，直到在移除闭塞器之后，血块可见。在这些昂贵的神经导航系统和立体定向系统成为标准之前使用的和在这些系统不可用的地方仍然使用的不太复杂的方法涉及大型开颅术、探索和直接目视搜索血块、广泛的组织解剖、和侵入性仪器，这都与高死亡率和发病率有关。
技术实现思路
下面描述的设备和方法提供用于定位患者的脑中的血块的探针。探针在远端具有一个或多个颜色传感器和光发射器，和在近端具有显示器。颜色传感器产生与反射到颜色传感器内的光的特性相对应的信号。控制器被可操作地连接到颜色传感器，以将信号转换成适于通过显示器显示给用户的数据，并且显示器被可操作地连接到控制器，用于可视化对应于将光反射到颜色传感器的组织的颜色、数据、一个或多个图形和/或可听见的信号。显示器可以是简单的灯，其是可操作的以显示与由颜色传感器感测的颜色相对应的颜色。在使用期间该视觉反馈被提供给探针的用户，同时用户推动探针通过脑以到达并找到血块。探针可以被单独使用来定位血块，或者与吸出器结合使用以定位和然后吸出血块，或者与套管或护套结合使用(探针用作闭塞器)，或者作为用于将吸出导管导航到脑内的导线或管心针使用，该吸出导管经过该管心针被导航到脑内，或者与神经导航系统结合使用，以确定在立体定向或神经导航引导下插入探针或护套之后的正确位置。附图说明图1示出了有脑内血肿的患者。图2和3示出了包括颜色传感器组件的血块定位器。图4和5示出了具有离散显示器的血块定位器。图6至10示出了用于定位图6的患者的脑内血块和从图6的患者去除脑内血块的步骤。图11、12和13示出了能被用于接近血块的不同方法中的探针的不同实施例。具体实施方式图1示出了在脑组织3中有脑内血肿或血块2的患者1。血液和例如血块2的血液凝块是红色至红色/黑色的，并且周围的脑组织3是白色或灰白色的。脑室4包含脑脊液，该脑脊液是无色的。如下所述，装配有颜色传感器组件的探针能被用于通过大脑导航并探测何时探针末端进入血块或脑室。图2示出了血块定位器9，该血块定位器9包括探针，该探针包括细长杆10，细长杆10具有近端10p和远端10d。远端适于经颅插入患者的脑。在使用期间，近端位于颅骨外侧。探针能包括套管或套管针、闭塞器或护套、引导导管、硬线或探针、针、或吸出管。图2中所示的设备是简单的探针，对于该设备的整个长度有小直径。探针的远端10d包括颜色传感器组件11和例如光源12的一个或多个光源，该光源产生白光和/或红外光，或者至少几种波长的光，或者，在单色实施例中，例如红色的单色光。如图3的细节图中所示，颜色传感器组件和光源可以被嵌入透明环氧树脂或塑料的透明透镜或凸台13中。优选地，光源被布置在颜色传感器的近侧，如图3中所示。颜色传感器组件11包括一个或多个光传感器，例如传感器14R、14G、14B和14W(如图3和4中所示)，该光传感器感测不同颜色的光，该颜色优选地包括红色、绿色、蓝色和白色中的一种或多种(还能包括红外光传感器，为了如下所述的用途)。因此，颜色传感器可以是多色传感器或单色传感器。定位器的近端10p包括显示器15，例如多色LED、OLED或PLED阵列，该显示器15通过合适的控制器16被可操作地连接到传感器组件11。控制器是可操作的以从颜色传感器组件11接收信号(对应于由每个颜色传感器探测到的光强度)并产生与由颜色传感器组件探测到的(多种)颜色相对应的输出信号(或多个信号)。控制器操作显示器15，从而显示器显示模仿由颜色传感器组件11探测到的任何光的颜色的颜色。操作颜色传感器、控制器和显示器和给颜色传感器、控制器和显示器供能所需的电池或电源和电路可以被布置在设备中的任何地方。透镜能被配置有附加的光学元件，或者用棱镜增强以引导从与探针和杆的纵轴线离轴的组织反射的光。对于“线上”使用，探针可以包括杆、可以被封装在透镜中的颜色传感器组件和光源、以及显示器和控制器，所有都布置在小直径的探针上或小直径的探针内，小直径的探针适合插入通过脑组织，并且随后经过该探针插入护套、套管或分流器(当探针留在脑中时)。颜色传感器组件11优选地是具有(多个)光传感器14R、14G、14B和14W的RGBW颜色传感器组件，以探测各种颜色的光并产生与探测到的颜色相对应的信号(在RGBW传感器组件的情况下，以一个或多个频率或波长入射在传感器上的一个或多个频率或波长和强度或功率的光，例如红色、绿色、蓝色或白色光)。颜色传感器组件优选地是RGBW(红-绿-蓝-白)颜色传感器组件，但是该系统能用替代颜色传感器来实施，该替代颜色传感器例如RGB颜色传感器；青色-品红色-黄色(CMY)；青色-品红色-黄色-黑色(CMYK)；色调-饱和度-值(HSV)或色调-饱和度-亮度(HSL)。颜色传感器组件产生对应于入射在传感器上的光的频率和强度的信号。例如，RGBW颜色传感器提供与入射在传感器上的红色、绿色、蓝色和白色光的强度相对应的信号。可以使用与彩色传感器不同的更复杂的成像设备，例如CCD的、CIS或CMOS图像传感器，尽管完整的图像数据是不必要的。控制器16被可操作地连接到颜色传感器组件14并且可选地连接到光源12，以操作光源以将光发射到周围的身体组织内(以照射身体组织并使反射的光到达传感器)，并从每个传感器接收传感器数据(对应于由每个传感器探测到的反射光)，并将其转换为有用的格式(对于操作显示器有用的信号)，并将输出信号转送到显示器，以使显示器向用户呈现对应于靠近颜色传感器的组织的颜色的信息。图4示出了配置为伸长探针的血块定位器9，该血块定位器9包括颜色传感器组件11和光源12以及文本显示器。与图2的设备一样，传感器组件产生信号，控制器使用该信号来产生输出信号至显示器，以使显示器向用户呈现信息。在该系统中，显示器15可以远离定位器，并且可以采用计算机显示器(例如CRT、LED显示器等)或小型LCD显示器的形式。控制器可以位于系统中的任何地方。提供给用户的颜色数据可以被显示为描述与由颜色传感器探测到的颜色匹配的身体组织的文本，例如“血本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位患者的脑中的血块的设备，包括：伸长探针，其具有远端和近端，所述远端适于经颅插入患者的脑；颜色传感器组件，其布置在该探针的该远端上、产生与反射到多个颜色传感器内的光的特性相对应的信号；光发射器，其在该探针的该远端中；控制器，其可操作地连接到该多个颜色传感器，以将该信号转换成适合于显示给用户的数据；和显示器，其可操作地连接到该控制器，用于可视化对应于将光反射到该多个颜色传感器的组织的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.17 US 62/337,4981.一种用于定位患者的脑中的血块的设备，包括：伸长探针，其具有远端和近端，所述远端适于经颅插入患者的脑；颜色传感器组件，其布置在该探针的该远端上、产生与反射到多个颜色传感器内的光的特性相对应的信号；光发射器，其在该探针的该远端中；控制器，其可操作地连接到该多个颜色传感器，以将该信号转换成适合于显示给用户的数据；和显示器，其可操作地连接到该控制器，用于可视化对应于将光反射到该多个颜色传感器的组织的数据。2.一种用于定位患者的脑中的结构的设备，所述设备包括：杆，其具有远端和近端，所述远端适于经颅插入患者的脑，所述杆沿其长度具有基本上恒定的直径；颜色传感器组件，其布置在该杆的该远端上；灯，其是可操作的以显示对应于由该颜色传感器感测的颜色的颜色，该灯布置在该杆的该近端上；光发射器，其在该探针的该远端中；控制器，其是可操作的以接收来自该颜色传感器组件的信号并操作该灯，从而该显示器显示模仿由该颜色传感器组件探测到的任何光的颜色的颜色。3.根据权利要求2所述的设备，其中该灯具有小于该杆的直径的横向尺寸，从而该显示器不延伸超过该杆的直径，并且该灯被布置在该杆的该近端的面向近侧表面上。4.根据权利要求2所述的设备，还包括固定到该杆的该近端上的近侧壳体，其中该灯被布置在该壳体上。5.根据权利要求4所述的设备，其中该壳体被可释放地连接到该杆的该近端。6.根据权利要求2所述的设备，其中该灯包括多色LED、OLED或PLED阵列。7.根据权利要求2所述的设备，其中该灯包括单色LED、OLED或PLED。8.根据权利要求2所述的设备，其中该杆的该远端被配置成闭塞器，并且被定尺寸成匹配护套的内腔。9.根据权利要求2所述的设备，其中该颜色传感器组件包括可操作的以探测不同颜色的光的多色传感器。10.根据权利要求2所述的设备，其中该颜色传感器组件包括可操作的以探测单色的光的单色传感器。11.根据权利要求1所述的设备，其中该显示器具有小于该杆的直径的横向尺寸，从而该显示器不延伸超过该杆的直径，并且该显示器被布置在该杆的该近端的面向近侧表面上。12.根据权利要求1所述的设备，还包括固定到该杆的该近端上的近侧壳体，其中该显示器被布置在该壳体上。13.根据权利要求12所述的设备，其中该壳体被可释放地连接到该杆的该近端。14.根据权利要求1所述的设备，其中该显示器包括多色LED、OLED或PLED阵列。15.根据权利要求1所述的设备，其中该显示器包括单色LED、OLED或PLED。16.根据权利要求1所述的设备，其中该杆的该远端被配置成闭塞器，并且被定尺寸成匹配护套的内腔。17.根据权利要求1所述的设备，其中该颜色传感器组件包括可操作的以探测不同颜色的光的多色传感器。18.根据权利要求1所述的设备，其中该颜色传感器组件包括可操作的以探测单色的光的单色传感器。19.根据权利要求1所述的设备，其中该显示器是可操作的以显示对应于靠近该颜色感测组件的组织的颜色的标记。20.根据权利要求1或2所述的设备，其中该光发射器包括红外光源。21.一种用于定位患者的脑中的血块的方法，包括以下步骤：提供具有远端和近端的伸长探针，其中颜色传感器组件是可操作的以探测接近该探针的该远端的组织中的多种颜色并产生对应于由该颜色传感器组件探测的多种颜色中的每种颜色的信号；提供显示器，该显示器是可操作的以显示与由该颜色传感器组件探测到的颜色相对应的信息；将该探针的该远端插入该患者的脑...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·冢岛，P·G·戴维斯，
申请(专利权)人：回弹治疗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US