与用于引导医疗器械的系统一起使用的针头技术方案

披露了一种用于帮助将针头插入患者体内的引导系统。该引导系统利用超声成像或其他合适的成像技术。在一个实施方案中，该引导系统包括成像设备，该成像设备包括用于产生诸如血管等体内部分目标的图像的探针。该探针包括一个或多个传感器。这些传感器感测与该针头相关的可检测特性，诸如该针头所包括的磁铁的磁场。该系统包括处理器，该处理器使用与所感测特性相关的数据来确定该针头的3D位置。该系统包括用于描绘该针头的位置的显示器。还披露了一种包括针座、套管和磁性元件的针头组件，其中，该套管是基本上非磁性的，以便不会扭曲该磁性元件的磁场。

Needles used with systems for guiding medical devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与用于引导医疗器械的系统一起使用的针头相关申请的交叉引用本申请是于2013年9月27日提交的名称为“NeedleAssemblyIncludinganAlignedMagneticElement(包括对准磁性元件的针头组件)”的美国专利申请号14/040,205的部分继续申请，该美国专利申请是于2011年5月27日提交的名称为“ApparatusforUsewithNeedleInsertionGuidanceSystem(用于与针头插入引导系统一起使用的装置)”的美国专利申请号13/118,138(现为美国专利号9,456,766)的部分继续申请，其是于2011年5月27日提交的名称为“InsertionGuidanceSystemforNeedlesandMedicalComponents(用于针头和医疗部件的插入引导系统)”的美国专利申请号13/118,033(现为美国专利号9,554,716)的部分继续申请，其是于2008年11月25日提交的名称为“IntegratedSystemforIntravascularPlacementofaCatheter(用于导管的血管内放置的集成系统)”的美国专利申请号12/323,273(现在为美国专利8,388,541)的部分继续申请。本申请还要求于2016年12月14日提交的名称为“NeedlesforUseWithSystemforGuidingaMedicalInstrument(与用于引导医疗器械的系统一起使用的针头)”的美国临时申请号62/434,281的权益。上述申请中的每一个通过引用以其全文结合在此。
技术实现思路
简而言之，本专利技术的实施方案涉及一种配置成将导管准确地放置在患者的脉管系统内的集成导管放置系统。该集成系统采用至少两种模态来提高导管放置准确性：1)超声辅助引导，用于将导管引入患者的脉管系统中；以及2)尖端定位系统(“TLS”)，或者在导管尖端穿过脉管系统前进期间基于磁性(例如，通过(多个)永久磁铁或(多个)电磁铁)的导管尖端跟踪，用于在这种前进期间检测并帮助校正任何尖端错位。在一个实施方案中，该集成系统包括：包含控制处理器的系统控制台，用于临时放置在患者身体的一部分上的尖端位置传感器，以及超声探针。当导管被布置在脉管系统中时，该尖端位置传感器感测布置在该导管内腔中的管心针(stylet)的磁场。在将导管引入脉管系统中之前，超声探针对脉管系统的一部分进行超声成像。另外，超声探针包括用于控制超声探针在超声模式下的使用以及尖端位置传感器在尖端定位模式下的使用的用户输入控制器。在另一个实施方案中，该系统包括第三模态(即基于ECG信号的导管尖端引导)，用于使得能够相对于ECG信号所源自的患者心脏的节点将导管尖端引导到期望位置。另外，本披露的实施方案还涉及一种用于帮助将针头或其他医疗部件插入患者体内的引导系统。该引导系统利用超声成像或其他合适的成像技术。在一个实施方案中，该引导系统包括成像设备，该成像设备包括用于产生例如诸如皮下血管等体内部分目标的图像的探针。一个或多个传感器随该探针被包括。这些传感器感测与该针头相关的可检测特性，诸如随该针头被包括的磁铁的磁场。该系统包括处理器，该处理器使用与由这些传感器感测的可检测特性相关的数据，以确定该针头在三个空间维度上的位置和/或取向。该系统包括用于描绘该针头的位置和/或取向以及该目标的图像的显示器。除了基于磁铁的检测之外，还披露了用于检测医疗部件的其他模态，包括基于光学和基于电磁信号的系统。在一个实施方案中，将包括一个或多个磁性元件的管心针可移除地插入针头中，以便能够通过由随超声探针被包括的传感器检测磁性元件来跟踪针头。在一个实施方案中，传感器是围绕超声探针的一部分布置的环形传感器。在另一个实施方案中，管心针可以附加地包括应变传感器，该应变传感器在管心针插入患者体内期间检测针头的弯曲。可以将来自应变传感器的反馈输入到系统中并进行考虑，以便在显示器上更准确地描绘针头位置。在又另一个实施方案中，磁性元件被配置为环状无源磁铁，其限定针头的套管所穿过的孔。在又另一个实施方案中，还披露了一种包括针座、套管和磁性元件的针头组件，其中，磁性元件的磁轴被构造成与针头套管同轴对准。还披露了用于对准这种磁性元件的固定装置和设备。在又另一个实施方案中，披露了一种包括针座、套管和磁性元件的针头组件，其中，该套管是基本上非磁性的，以便不会扭曲该磁性元件的磁场。根据以下描述和所附权利要求，本专利技术实施方案的这些和其他特征将变得更加充分明显，或者可以通过实践如下所述的本专利技术的实施方案来学习。附图说明将通过参考在附图中展示的本披露的特定实施方案来呈现本披露的更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了本专利技术的典型实施方案，并且因此不应被视为限制本专利技术的范围。通过使用附图，将通过附加的特征和细节来描述和解释本专利技术的示例实施方案，在附图中：图1是描绘了根据本专利技术的一个示例实施方案的用于导管的血管内放置的集成系统的各种元件的框图；图2是患者和在图1的集成系统的帮助下插入患者体内的导管的简化视图；图3A和图3B是图1的集成系统的探针的视图；图4是如在图1的集成系统的显示器上所描绘的超声图像的屏幕截图；图5是在将导管放置在患者脉管系统内时结合图1的系统使用的管心针的立体图；图6是如在图1的集成系统的显示器上描绘的图标，指示在导管尖端放置过程期间图5管心针的远端的位置；图7A至图7E描绘了在导管尖端放置过程期间可以在图1的集成系统的显示器上描绘的各种示例图标；图8A至图8C是在导管尖端放置过程期间在图1的集成系统的显示器上描绘的图像的屏幕截图；图9是描绘了根据本专利技术的另一个示例实施方案的用于导管的血管内放置的集成系统的各种元件的框图；图10是患者和在图9的集成系统的帮助下插入患者体内的导管的简化视图；图11是在将导管放置在患者脉管系统内时结合图9的集成系统使用的管心针的立体图；图12A至图12E是图11的管心针的各部分的各个视图；图13A至图13D是用于与图9的集成系统一起使用的鳍连接器组件的各个视图；图14A至图14C是示出了管心针系绳和鳍连接器与图9集成系统的传感器的连接的视图；图15是图14C中示出的管心针系绳、鳍连接器和传感器的连接的截面视图；图16是患者的ECG迹线的简化视图；图17是在导管尖端放置过程期间在图9的集成系统的显示器上描绘的图像的屏幕截图；图18是描绘了根据一个实施方案的用于针头和其他医疗部件的基于超声的引导系统的各种元件的框图；图19是患者插入患者体内的导管的简化视图，示出了可以在其中实践图18的引导系统的一种可能环境；图20是图18的引导系统的超声探针的俯视图；图21A是根据一个实施方案的用于与图18的引导系统一起使用的针头的侧视图；图21B是图21A的针头的端视图；图22A和图22B是用于将针头引导向患者体内的血管的引导系统的超声探针的简化视图；图23A和图23B示出了根据一个实施方案的引导系统的显示器上的描绘的可能屏幕截图，其示出了针头的位置和取向；图24示出了根据一个实施方案的用于将针头引导到患者体内的期望目标的方法的各个阶段；图25示出了根据一个实施方案的用于附接到超声探针的传感器阵列以及相关联显示器；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针头组件，包括：针座；套管，所述套管从所述针座向远侧延伸，所述套管包括基本上非磁性的材料，使得所述套管基本上非磁性；以及磁性元件，所述磁性元件随所述针座和所述套管中的至少一者被包括，所述磁性元件配置成使得在将所述针头组件插入患者体内的过程期间能够由医疗器械跟踪系统跟踪所述针头组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.14 US 62/434,2811.一种针头组件，包括：针座；套管，所述套管从所述针座向远侧延伸，所述套管包括基本上非磁性的材料，使得所述套管基本上非磁性；以及磁性元件，所述磁性元件随所述针座和所述套管中的至少一者被包括，所述磁性元件配置成使得在将所述针头组件插入患者体内的过程期间能够由医疗器械跟踪系统跟踪所述针头组件。2.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述磁性元件是永久磁铁。3.如权利要求2所述的针头组件，其中，所述磁性元件包括钕。4.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述磁性元件永久地与所述针座安装。5.如权利要求4所述的针头组件，其中，所述磁性元件是圆柱形的并且包括中心孔，所述套管的一部分通过所述磁性元件的所述中心孔被接纳。6.如权利要求1所述的针头组件，进一步包括针头安全部件，所述针头安全部件可沿所述套管的纵向长度滑动。7.如权利要求6所述的针头组件，其中，所述磁性元件被布置在所述针头安全部件中。8.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述套管由磁导率约为1的材料构成。9.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述套管由包括镍和铬的金属合金构成。10.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述套管是中空的并且限定了纵向内腔。11.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述磁性元件可移除地随所述针头组件被包括。12.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述套管被配置成基本上不扭曲所述磁性元件的磁场。13.如权利要求1所述的针头组件，其中，所述磁性元件是电磁铁。14.一种用于引导针头组件插入患者体内的引导系统，所述引导系统包括：超声成像设备，所述超声成像设备包括用于对体内部分目标进行超声成像的探针；随所述针头组件被包括的磁性元件，所述针头组件进一步包括：针座；以及套管，所述套管从所述针座向远侧延伸，所述套管包括基本上非磁性的材料；以及多个磁传感器，所述多个磁传感器随所述引导系统被包括，每个磁传感器感测所述针头组件的所述磁性元件的磁场；以及处理器，所述处理器接收由所述传感器感测的磁场数据，以确定所述针头在三个空间维度上的位置。15.如权利要求14所述的系统，进一步包括显示器，所述显示器描绘所述针头的被确定的位置以及所述目标的图像。16.如权利要求14所述的系统，其中，所述磁传感器被布置在所述探针内。17.如权利要求16所述的系统，其中，通过包...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·纽曼，R·N·格尔登，S·L·克里西，R·B·海斯，
申请(专利权)人：C·R·巴德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US