清创器警告系统技术方案

本发明专利技术公开了清创器警告系统，提供一种包括管和刀片的设备，管具有近侧端部和用于插入包括解剖结构的体腔中的远侧端部，刀片安装在远侧端部处。该设备还包括柄部和位置传感器，柄部位于近侧端部处并且包括用于在接收激活信号时生成可感知输出的装置，位置传感器相对于管固定在预定布置中。该设备另外包括处理器，处理器被配置成采集腔室的图像，在图像中确定结构中每一个的位置，从传感器接收刀片在腔室内的刀片位置的位置信号指示，基于刀片位置和相应结构位置确定刀片与给定结构的接近度，并且响应于与给定结构的接近度而向警告装置传送给定激活信号。

Debrider warning system

The invention discloses a debrider warning system, and provides a device including a tube and a blade. The tube has a proximal end and a distal end for inserting into a body cavity including an anatomical structure. The blade is installed at the distal end. The device also includes a handle and a position sensor, which is located at the proximal end and includes a device for generating a perceptible output when receiving an activation signal. The position sensor is fixed in a predetermined arrangement relative to the tube. The device also includes a processor configured to capture an image of the chamber, determine each position in the structure in the image, receive the position signal indication of the blade position in the chamber from the sensor, determine the proximity of the blade to a given structure based on the blade position and the corresponding structure position, and transmit the information to the warning device in response to the proximity to the given structure. Given activation signal.

【技术实现步骤摘要】
清创器警告系统
本专利技术整体涉及医疗探头，具体涉及包括切割端的侵入式医疗探头。
技术介绍
一些医疗探头(例如，清创器)包括可用于在侵入式医疗规程期间移除组织的切割刀片(也称为切割端)。这些医疗探头通常包括可用于跟踪切割刀片的当前位置和取向的位置传感器。授予Chang等人的美国专利7,720,521描述了一种用于在耳、鼻部、喉和鼻旁窦内执行手术的装置。该装置包括可用于确定附连到该装置的治疗装置(例如，针、清创器或切割器)的位置的传感器。授予Lloyd的美国专利申请2008/0118725描述了一种用于对计算机断层摄影(CT)配准和反馈进行视觉验证的系统。该系统被配置成在医疗规程期间跟踪患者体内不同类型的外科装置。授予Goldfarb等人的美国专利7,559,925描述了一种用于促进外科环境中可视化的装置。装置包括荧光镜、可以直接可视化方式(即，通过荧光镜)引入的第一引入装置(例如，鼻窦引导件、引导导管或引导管)、第二引入装置(例如，导丝或伸长探针)以及工作装置(例如，球囊导管、扩张导管、清创器或切割器)。授予Mawn等人的美国专利申请2005/0054900描述了一种眼科眼眶外科设备和图像引导导航系统。该设备和系统包括柔性内窥镜、具有磁跟踪尖端的刚性内窥镜以及磁跟踪系统，该磁跟踪系统被配置成在三维空间中检测磁跟踪尖端并且将磁跟踪尖端的位置数据传送到用于收集和处理物理空间数据的设备。以上描述给出了本领域中相关技术的总体概述，并且不应当被解释为承认其包含的任何信息构成对抗本专利申请的现有技术。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本申请的整体部分，但是如果这些并入的文献中限定的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应只考虑本说明书中的定义。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方案，提供一种包括插入管的医疗设备，插入管具有近侧端部和用于插入包括一个或多个解剖结构的体腔中的远侧端部。该医疗设备还包括安装在插入管的远侧端部处的切割刀片，附连到近侧端部并且包括响应于接收不同激活信号而生成不同可感知输出的警告装置的柄部，以及相对于插入管固定在预定布置中的位置传感器。该医疗设备还包括处理器，处理器被配置成从成像系统采集体腔的三维(3D)图像，在3D图像中确定一个或多个解剖结构中每一个的相应3D结构位置，从位置传感器接收切割刀片在体腔内的3D刀片位置的位置信号指示，基于3D刀片位置和相应的3D结构位置来确定切割刀片与给定解剖结构的接近度，并且响应于所确定的与给定解剖结构的接近度而向警告装置传送给定激活信号。在一些实施方案中，警告装置是能够从柄部拆下的。在另外的实施方案中，警告装置包括照明装置或音频生成装置。在警告装置包括照明装置的实施方案中，由照明装置响应于所确定的与给定解剖结构的接近度而生成的可感知输出包括具有不同颜色、不同强度、或不同持续时间的光。在警告装置包括音频生成装置的实施方案中，由音频生成装置响应于所确定的与给定解剖结构的接近度而生成的可感知输出包括具有不同音调、不同频率、不同音量、不同持续时间、不同循环速率或不同合成词的声音。该医疗设备可包括显示器，并且处理器可被配置成响应于所确定的与给定解剖结构的接近度而在显示器上呈现可感知输出。在另外的实施方案中，位置传感器包括三轴线圈。在补充实施方案中，成像系统包括计算机断层摄影扫描仪。在一些实施方案中，成像系统包括图像坐标系，其中位置传感器包括传感器坐标系，并且其中在接收切割刀片在体腔内的3D刀片位置的位置信号指示之前，处理器被配置成将传感器坐标系配准到图像坐标系。在另外的实施方案中，该医疗设备包括安装在柄部内并且被配置成以多种旋转速度旋转切割刀片的电机，并且其中处理器被配置成在切割刀片接近给定解剖结构时减小切割刀片的旋转速度。在另外的实施方案中，3D图像中的解剖结构包括不同的组织放射密度，并且其中处理器被配置成通过检测3D图像中的不同放射密度，基于所检测的不同放射密度而将3D图像分割成多个片段，以及确定片段的相应3D位置来确定给定3D结构位置。在一个实施方案中，处理器被配置成制定多个片段的给定片段的标识，并且其中激活信号包括标识。根据本专利技术的实施方案，还提供一种方法，该方法包括：从成像系统采集包括一个或多个解剖结构的体腔的三维(3D)图像，在3D图像中确定一个或多个解剖结构中每一个的相应3D结构位置，从具有插入管和相对于插入管固定在预定布置中的位置传感器的医疗探头接收切割刀片的3D位置的位置信号指示，所述切割刀片安装在插入管的远侧端部处并且插入体腔中，基于3D刀片位置和相应的3D结构位置通过处理器确定切割刀片与给定解剖结构的接近度，响应于所确定的与给定解剖结构的接近度向警告装置传送给定激活信号(警告装置安装在附连到插入管的近侧端部的柄部并且被配置成响应于接收不同激活信号而生成不同可感知输出)，由警告装置接收给定激活信号，并且响应于所接收的激活信号由警告装置生成给定可感知输出。根据本专利技术的实施方案，还提供一种结合医疗探头工作的计算机软件产品，其中医疗探头具有插入管和相对于插入管固定在预定布置中的位置传感器，该产品包括：非暂态计算机可读介质，其中存储有程序指令，指令被计算机读取时致使计算机从成像系统采集包括一个或多个解剖结构的体腔的三维(3D)图像，在3D图像中确定一个或多个解剖结构中每一个的相应3D结构位置，从位置传感器接收切割刀片的3D位置的位置信号指示，所述切割刀片安装在插入管的远侧端部处并且插入体腔中，基于3D刀片位置和相应3D结构位置确定切割刀片与给定解剖结构的接近度，并且响应于所确定的与给定解剖结构的接近度而向警告装置传送给定激活信号，其中警告装置安装在附连到插入管的近侧端部的柄部并且被配置成响应于接收对应的多个激活信号而生成多个可感知输出。附图说明本文参照附图，仅以举例说明的方式描述本专利技术，在附图中：图1A和1B(统称为图1)为示意性图解，示出了根据本专利技术的实施方案包括具有位置型警告模块的医疗探头的医疗系统；图2为流程图，示意性地示出根据本专利技术的实施方案当医疗探头上的切割刀片接近患者敏感区域时由医疗探头生成可感知输出的方法；图3为示意性细部图，示出了根据本专利技术的实施方案插入患者窦腔中的医疗探头的远侧端部；并且图4为示意性图解，示出了根据本专利技术的实施方案响应于从CT扫描仪接收图像数据而生成的患者三维计算机断层摄影(CT)图像的图像切片。具体实施方式概述侵入式医疗探头诸如清创器可包括在医疗规程期间可紧密接近患者敏感区域的切割端(例如，刀片)。敏感区域的示例包括眼睛、视神经、颈动脉和大脑。因此，当医疗探头的切割端接近给定敏感区域时，通知操作医生是十分重要的。用于跟踪切割端的一种方法是使用荧光镜透视检查，但由于其电离特性，应最小化荧光镜透视检查的使用。在本专利技术的实施方案中，一种设备包括可用于对患者执行侵入式医疗规程的医疗探头(例如，清创器)。医疗探头包括插入管，插入管包括近侧端部和用于插入具有一个或多个解剖结构的体腔中的远侧端部。医疗探头还包括安装在插入管的远侧端部处的切割刀片，以及附连到近侧端部的柄部。医疗探头还包括警告装置和位置传感器，警告装置响应于接收不同激活信号而生成不同可感知输出，位置传感器相对于插入管固定在预定布置中。该设备还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗设备，所述医疗设备包括：插入管，所述插入管包括近侧端部和用于插入包括一个或多个解剖结构的体腔中的远侧端部；切割刀片，所述切割刀片安装在所述插入管的所述远侧端部处；柄部，所述柄部附连到所述近侧端部并且包括响应于接收不同激活信号而生成不同可感知输出的警告装置；位置传感器，所述位置传感器相对于所述插入管固定在预定布置中；以及处理器，所述处理器被配置成：从成像系统采集所述体腔的三维(3D)图像，在所述3D图像中确定所述一个或多个解剖结构中每一个的相应3D结构位置，从所述位置传感器接收所述切割刀片在所述体腔内的3D刀片位置的位置信号指示，基于所述3D刀片位置和所述相应3D结构位置确定所述切割刀片与给定解剖结构的接近度，并且响应于所确定的与所述给定解剖结构的接近度而向所述警告装置传送给定激活信号。

【技术特征摘要】
2017.10.11 US 15/7305781.一种医疗设备，所述医疗设备包括：插入管，所述插入管包括近侧端部和用于插入包括一个或多个解剖结构的体腔中的远侧端部；切割刀片，所述切割刀片安装在所述插入管的所述远侧端部处；柄部，所述柄部附连到所述近侧端部并且包括响应于接收不同激活信号而生成不同可感知输出的警告装置；位置传感器，所述位置传感器相对于所述插入管固定在预定布置中；以及处理器，所述处理器被配置成：从成像系统采集所述体腔的三维(3D)图像，在所述3D图像中确定所述一个或多个解剖结构中每一个的相应3D结构位置，从所述位置传感器接收所述切割刀片在所述体腔内的3D刀片位置的位置信号指示，基于所述3D刀片位置和所述相应3D结构位置确定所述切割刀片与给定解剖结构的接近度，并且响应于所确定的与所述给定解剖结构的接近度而向所述警告装置传送给定激活信号。2.根据权利要求1所述的医疗设备，其中所述警告装置是能够从所述柄部拆下的。3.根据权利要求1所述的医疗设备，其中所述警告装置包括照明装置或音频生成装置。4.根据权利要求3所述的医疗设备，其中由所述照明装置响应于所确定的与所述给定解剖结构的接近度而生成的所述可感知输出包括具有不同颜色、不同强度、或不同持续时间的光。5.根据权利要求3所述的医疗设备，其中由所述音频生成装置响应于所确定的与所述给定解剖结构的接近度而生成的所述可感知输出包括具有不同音调、不同频率、不同音量、不同持续时间、不同循环速率或不同合成词的声音。6.根据权利要求1所述的医疗设备，并且所述医疗设备包括显示器，并且其中所述处理器被配置成响应于所确定的与所述给定解剖结构的接近度而在所述显示器上呈现所述可感知输出。7.根据权利要求1所述的医疗设备，其中所述位置传感器包括三轴线圈。8.根据权利要求1所述的医疗设备，其中所述成像系统包括计算机断层摄影扫描仪。9.根据权利要求1所述的医疗设备，其中所述成像系统包括图像坐标系，其中所述位置传感器包括传感器坐标系，并且其中在接收所述切割刀片在所述体腔内的3D刀片位置的所述位置信号指示之前，所述处理器被配置成将所述传感器坐标系配准到所述图像坐标系。10.根据权利要求1所述的医疗设备，并且所述医疗设备包括安装在所述柄部内并且被配置成以多种旋转速度旋转所述切割刀片的电机，并且其中所述处理器被配置成在所述切割刀片接近给定解剖结构时减小所述切割刀片的所述旋转速度。11.根据权利要求1所述的医疗设备，其中所述3D图像中的所述解剖结构包括不同的组织放射密度，并且其中所述处理器被配置成通过检测所述3D图像中的所述不同放射密度，基于所检测的不同放射密度而将所述3D图像分割成多个片段，以及确定所述片段的相应3D位置来确定给定3D结构位置。12.根据权利要求11所述的医疗设备，其中所述处理器被配置成制定所述多个片段的给定片段的标识，并且其中所述激活信号包括所述标识。13.一种方法，所述方法包括：从成像系统采集包括一个或多个解剖结构的体腔的三维(3D)图像；在所述3D图像中确定所述一个或多个解剖结构中每一个的相应3D结构位置，从具有插入管和相对于所述插入管固定在预定布置中的位置传感器的医疗探头接收切割刀片的3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，Y阿尔加维，V格里内，Y埃弗拉斯，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL