医疗器械和用于在身体内执行手术操作的方法技术

本发明专利技术涉及一种医疗器械(10)，优选为用于体内的微型机器人，优选用于人体(2)内。所述医疗器械(10)包括主体部(11)和尾部(12)。回收线(13)附接至所述尾部(12)。所述回收线(13)的拉伸强度足以拉回所述装置，但是其柱强度不足推动所述医疗器械(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】医疗器械和用于在身体内执行手术操作的方法
本专利技术涉及医疗器械和用于在身体内执行手术操作的方法。在一些非限制性的示例中，该医疗器械涉及在人体内部应用的微型机器人。
技术介绍
微创手术，也称为微创外科手术，是仅需要小尺寸切口并且因此需要更短的伤口愈合时间并降低患者受伤风险的外科手术技术。针对于微创外科手术设计了专用工具，比如长条状物或微型摄像机上的导管，光纤电缆，抓手和钳子。微创手术的局限性在于外科医生可能必须需要镇定的手来使用工具，这对于长时间的操作来说可能是精疲力尽的。微创外科手术领域中的进一步发展是机器人辅助手术或机器人手术。因此，机器人系统被用于外科手术中以协助外科医生。多个机器人手臂可以执行微创外科手术，同时外科医生例如通过操纵杆来操纵机器人手臂。但是，该操作在某种程度上仍是侵入性的并且会产生内伤和外伤，这需要愈合时间。更进一步的发展是微型机器人，其被注入到人体以执行诊断、外科手术或治疗。这些微型机器人可用于实时诊断或监测疾病，测量糖尿病患者的血糖水平或将药物递送到目标位点(例如肿瘤)(Ornes，2017，PNAS)。这些微型机器人是小型装置，尺寸范围从几毫米到几微米。Edd等已经公开了一种外科手术微型机器人，其在人输尿管内部游动并被提议提供一种破坏肾结石的新方法(之前的2003IEEE)。Peyer等公开了一种带有人工细菌鞭毛的游动微型机器人以在不同粘度的流体中导航(2012IEEE)。微型机器人由于其尺寸而无法携带电池和电动机。将微型机器人引导到目标位点的一种常用方法是使用外部磁场控制包含磁性材料的微型机器人。苏黎世联邦理工学院(ETHZurich)的多尺度机器人实验室公开了一种直径为285μm(微米)的未系留的微型机器人以执行眼科手术。这些微型机器人的小尺寸限制了它们克服流体流比如血流移动的能力。磁场可以引导或停止机器人，但其强度可能不足以使机器人克服朝向相反方向流动的血流移动。
技术实现思路
本专利技术旨在减轻上述问题中的一个或多个，特别是提供一种易于生产和使用的医疗器械，优选为微型机器人。一些实施例具有可靠且允许安全回收的额外优点。根据本专利技术，该问题通过独立权利要求的特征解决。本专利技术涉及医疗器械。该医疗器械可为在身体脉管内使用的微型机器人。尤其是，该医疗器械或微型机器人可适用于在人体内应用。该医疗器械包括主体部和尾部。回收线被附接至该器械，优选附接至尾部并且可适用于将医疗器械从第一位点处拉回。在一个实施例中，回收线的刚度不足以将医疗器械移动至目标位点。第一位点可尤其为医疗器械的目标位点。回收线的拉伸强度足以拉回医疗器械，但是其柱强度并不足以克服由静态或动态体液生成的力来推动医疗器械。由此，线可被形成为足够细，比如以能够被轻松插入身体管道。如本文所用，术语“线”旨在覆盖实现拉动器械的任务的任意构造，同时可选地也能够实现其它非限制性的任务。医疗器械可适用于注入身体内，尤其是人体内。尾部以及可选地主体部可比回收线具有更大的横截面。医疗器械可被机械地或者手动地拉回。此回收线允许拉动医疗器械经过反向的流体流，例如血流。此拉动移动可为对位点的轻微调整或者是对医疗器械的回收。尤其是，该装置可包括用于回收线的手柄。回收线的长度被构造为从医疗器械延伸至医疗器械的插入位点。本专利技术的一个实施例涉及此种系统，其包括端口和医疗器械，在该医疗器械中回收线从尾部延伸至端口。回收线可为绳线，尤其是柔性绳线。有利地，该绳线是可弯曲的。一个优势是此种医疗器械相较于已知导管装置尺寸小并且仅需要小切口。医疗器械可被释放入身体脉管，由流体流携带穿过身体脉管到达脉管中的目标位点，并且以简单方式被回收。该装置可通过松开回收线或者拉动回收线而被重新定位。医疗器械优选具有至少一个用于使装置沿一个方向主动移动的驱动器和用于控制并且优选改变医疗器械在身体内的运动的控制件。该医疗器械可在身体流体流内移动和/或在组织上移动。该驱动器可具有使得医疗器械移动的任意类型的功能性。可能的实施例可为用于外部转向的推进器、轮子、履带、鞭毛、腿、钩或磁力驱动器。控制件可通过外部影响例如信号移动或转向或停止该装置。控制件可调整驱动器的速度或旋转方向并且由此控制位置。驱动器可允许医疗器械在血管中引导经过急转弯。医疗器械优选具有定位机构以确定医疗器械在身体中的位置。定位机构发出信号，该信号被接收器所接收。接收器接下来计算医疗器械的位置。此信号可为无线电波、放射性示踪剂、声波、蓝牙或任何其它无线信号。在替代实施例中，定位机构可包括用于检测不同环境参数的传感器，该环境参数比如为温度、PH、氧化还原电势、盐浓度、粘度、压力、电势、气体浓度、放射性和或代谢水平。定位机构将测得的参数发送给接收器，接收器计算医疗器械的位置。该测得的参数也可被用于分析环境。医疗器械的回收线优选包括传输线缆以向医疗器械或者从医疗器械处传输能量和/或数据，尤其是光信号或者电信号。该传输线缆可包括两个分开的线缆，一个用于递送能量和数据，一个用于接收数据。传输线缆也可为单根线缆以作为回收线传输能量和数据以及图像。回收线可包括生物相容材料或者由其构成。该回收线优选包括或者基本上由以下材料组成的材料组中的材料构成：金属尤其是铜、聚合物、碳纤维、尼龙、聚合物、丝绸和碳纳米管、尤其是石墨烯。这些材料是生物相容的并且具有足够的纵向长度以拉动医疗器械。进一步地，上述材料优选至少在几个小时或者几天内抗降解并且可在该装置丢失的情况下随后降解。这确保了如果需要的话医疗器械可在任意时刻被移除。另外，该材料抵抗身体内的环境影响，比如不同的PH或者氧化应力。医疗器械优选包括能够被成像技术检测到的材料，该成像技术例如为磁共振成像(MRI)、电子计算机断层(CT)扫描仪、超声波检查、X射线或荧光透视。由此，该器械的位置可在手术过程中的任意时刻得到确定。如果必要的话，该位置还可被尤其实时地追踪。连续定位过程是有益的，因为医疗器械的引导取决于参数可为复杂的，该参数比如为流体粘度或者来自身体流体流的外部压力。医疗器械可尤其适用于血管，尤其是动脉或者静脉。其它应用区域可为尿道或输尿管。医疗器械的回收线的外径优选为10至1000微米(μm)，并且更优选为50-200μm。主体部可包括磁性部分。此磁性部分能够用于通过与外部磁场相互作用引导医疗器械。此磁性部分可为由磁性材料制成的或者在基质或涂层中包括磁性材料、磁性微颗粒或者纳米颗粒的内芯。医疗器械优选包括至少一个功能单元，比如夹具、手术刀、钻头、钩、支架、腿、履带、推进器、引爆物、相机或传感器或药物释放部件。功能单元能够被附接至医疗器械。该功能单元可被用于使医疗器械在组织上移动或者使医疗器械移动通过流体。其还可被用于将医疗器械附接至组织部位或者穿过阻挡的开口打开一个通道或者创建一个新开口。替代地，功能单元可用于从身体环境中收集数据。所提出的装置尤其适用于去除动脉中的血栓形成、填充动脉瘤或将药物递送至肿瘤。引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗器械(10)，优选为用于身体脉管的微型机器人，优选用于施用在人体(2)内，所述医疗器械(10)包括主体部(11)和尾部(12)，其特征是，回收线(13)被附接至所述器械、优选附接至所述尾部(12)，其中所述回收线(13)适于从目标位点拉回所述医疗器械(10)并且其刚度不足以使所述医疗器械(10)移动至目标位点。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180928 EP 18315028.31.一种医疗器械(10)，优选为用于身体脉管的微型机器人，优选用于施用在人体(2)内，所述医疗器械(10)包括主体部(11)和尾部(12)，其特征是，回收线(13)被附接至所述器械、优选附接至所述尾部(12)，其中所述回收线(13)适于从目标位点拉回所述医疗器械(10)并且其刚度不足以使所述医疗器械(10)移动至目标位点。


2.根据权利要求1所述的医疗器械(10)，其特征是，所述医疗器械(10)具有下述中的至少一个：
i)驱动器(15)，其用于使所述器械朝一个方向主动移动；
ii)控制件(16)，其用于通过外部作用改变体内的运动方向。


3.根据权利要求1或2所述的医疗器械(10)，其特征是，所述医疗器械(10)具有用于确定所述医疗器械(10)在体内的位置的定位机构(18)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的医疗器械(10)，其特征是，所述回收线(13)包括用于向所述医疗器械(10)传输能量和/或数据、尤其是光信号或电信号的传输线缆(30，31)。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的医疗器械(10)，其特征是，所述回收线(13)包括由以下材料所组成的材料组中的材料：金属尤其是铜、聚合物、碳纤维、石墨烯、织物、丝绸、蛋白质纤维和碳纳米管。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的医疗器械(10)，其特征是，所述回收线的横截面小于所述医疗器械。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的医疗器械(10)，其特征是，所述医疗器械(10)包括能够由下述成像技术所组成的组中的至少一种检测到的材料：红外热成像、扫描仪、超声波检查、X射线、荧光透视。


8.根据权利要求1或7中任一项所述的医疗器械(10)，其特征是，所述回收线(13)的外径为10至1000微米、优选是50微米至200微米。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的医疗器械(10)，其特征是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·博拉迪，
申请(专利权)人：阿泰尔隆公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR