利用可偏转内窥镜对鼻道进行3D扫描制造技术

本发明专利技术公开一种设备，该设备包括轴、成像头部和处理器。该轴包括尺寸设定成穿过人类鼻孔配合到人类鼻腔中的远侧端部。该成像头部包括图像传感器组件、多个光源和多个准直器。该光源中的至少一些光源被定位成与该图像传感器组件相邻。每个准直器定位在该多个光源中的对应光源上方。该处理器被配置为按预定序列激活该光源。该图像传感器组件被配置为在该光源按该预定序列激活时捕获由该光源照明的表面的图像。的图像。的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用可偏转内窥镜对鼻道进行3D扫描
[0001]优先权
[0002]本申请要求2018年12月20日提交的名称为“3D Scanning of Nasal Tract with Deflectable Endoscope”的美国临时专利申请62/782,608的优先权，其公开内容以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]在一些情况下，可能期望扩张患者体内的解剖通道。这可包括鼻旁窦口扩张(例如，以治疗鼻窦炎)、喉扩张、欧氏管扩张、耳、鼻或喉内其它通道的扩张等。扩张解剖通道的一种方法包括使用导丝和导管将可充胀球囊定位在解剖通道内，然后用流体(例如，盐水)使球囊充胀以扩张解剖通道。例如，可膨胀球囊可定位在鼻旁窦处的口内，并且然后充胀，以由此通过重塑与该口相邻的骨来扩张口，而不需要切开粘膜或移除任何骨。然后扩张的口可允许改善从受影响的鼻旁窦的引流和通风。可用于执行此类过程的系统可根据2011年1月6日公布的名称为“Systems and Methods for Transnasal Dilation of Passageways in the Ear,Nose or Throat”的美国公布2011/0004057的教导内容来提供，该公布的公开内容以引用方式并入本文。
[0004]虽然常规内窥镜可用于在解剖通道内提供可视化，但还可期望在利用扩张导管或一些其他器械执行操作之前提供对该器械的正确定位的另外的视觉确认。这可使用图像引导的外科手术(IGS)来完成，图像引导的外科手术(IGS)是一种这样的技术：其中使用计算机来获得已经插入到患者体内的器械的位置与一组术前获得图像(例如，CT或MRI扫描、3
‑
D标测图等)的实时相关性，以便在术前获得图像上叠加器械的当前位置。在一些IGS规程中，在外科手术之前获得手术区的数字断层扫描(例如，CT或MRI、3
‑
D标测图等)。然后使用专门编程的计算机将数字断层扫描数据转化成数字地图。在外科手术过程中，具有安装在其上的传感器(例如，发出电磁场和/或响应于外部产生电磁场的电磁线圈)的特殊器械用于执行手术，同时传感器向计算机发送数据从而指示每个外科器械的当前位置。该计算机将从安装在器械上的传感器接收的数据与由手术前断层扫描生成的数字地图相关联。断层扫描图像连同指示器(例如，十字准线或照亮点等)一起显示于视频监视器上，从而示出每个外科器械相对于扫描图像中所示解剖结构的实时位置。这样，即使外科医生不能直接在体内的器械当前位置处目视查看其本身，外科医生也能够通过查看视频监视器而了解每个配备传感器的器械的确切位置。
[0005]虽然已研制出若干系统和方法并将其用于生成数字标测图或模型以用于在IGS导航的ENT规程中使用，但是据信，本专利技术人之前尚未有人研制出或使用所附权利要求书中所描述的专利技术。
附图说明
[0006]虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护本专利技术的权利要求书，但是据信通过对下面某些示例的描述并结合附图可以更好地理解本专利技术，附图中类似的附图标
记表示相同组件，并且其中：
[0007]图1示出了在坐在示例性医疗手术椅中的患者上使用的示例性手术导航系统的示意图；
[0008]图2示出了可与图1的导航系统一起使用的示例性3D成像内窥镜的远侧端部的透视图；
[0009]图3示出了图2的内窥镜的远侧端部的侧正视图；
[0010]图4示出了图2的内窥镜的远侧端部的顶部平面图；
[0011]图5示出了图2的内窥镜的远侧端部的矩形狭缝准直器的透视图；
[0012]图6示出了图2的内窥镜的远侧端部的圆形狭缝准直器的透视图；
[0013]图7示出了图2的内窥镜的远侧端部的第一种类子组件的透视图；
[0014]图8示出了图2的内窥镜的远侧端部的第二种类子组件的透视图；
[0015]图9示出了图7的子组件的局部分解透视图；
[0016]图10示出了图8的子组件的局部分解透视图；
[0017]图11示出了光穿过图6的准直器以到达第一表面的图解视图以及所得图像的表示；
[0018]图12示出了光穿过图6的准直器以到达第二表面的图解视图以及所得图像的表示；
[0019]图13示出了可用于激活图2的内窥镜的远侧端部中相应光源的离散光激活信号的示例性序列的图解视图；并且
[0020]图14示出了可使用图2的内窥镜执行的示例性方法的流程图。
[0021]附图并非旨在以任何方式进行限制，并且可以设想本专利技术的各种实施方案可以多种其它方式来执行，包括那些未必在附图中示出的方式。并入本说明书中并构成其一部分的附图示出了本专利技术的若干方面，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理；然而，应当理解，本专利技术并不限于所示出的明确布置方式。
具体实施方式
[0022]本专利技术的某些示例的以下说明不应用于限定本专利技术的范围。根据以举例的方式示出的以下说明，本专利技术的其他示例、特征、方面、实施方案和优点对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，一种最佳方式被设想用于实施本专利技术。如将认识到，本专利技术能够具有其它不同且明显的方面，所有这些方面均不脱离本专利技术。因此，附图和说明应被视为实质上是例示性的而非限制性的。
[0023]应当理解，本文使用的术语“近侧”和“远侧”是相对于握持手持件组件的临床医生而言的。因此，端部执行器相对于较近的手持件组件而言处于远侧。还应当理解，为方便和清晰起见，本文关于临床医生握持手持件组件的情况也使用空间术语诸如“顶部”和“底部”。然而，外科器械在许多取向和位置中使用，并且这些术语并非旨在为限制性的和绝对的。
[0024]还应当理解，本文所述的教导内容、表达、型式、示例等中的任何一者或多者可与本文所述的其他教导内容、表达、型式、示例等中的任何一者或多者相结合。因此下述教导内容、表达、型式、示例等不应被视为彼此分离。参考本文的教导内容，本文的教导内容可进
行组合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。此类修改和变型旨在包括在权利要求书的范围内。
[0025]I.示例性图像引导外科手术导航系统
[0026]当在患者(P)的头部(H)内执行医疗规程时，可能期望的是获得关于器械在患者(P)的头部(H)内位置的信息，尤其是在器械处于难以或不可能获得器械的工作组件在患者(P)的头部(H)内的内窥镜视图的位置时。图1示出了能够使用图像引导执行ENT规程的示例性IGS导航系统(10)。除了具有本文所述的部件和可操作性之外或者代替本文所述的部件和可操作性，IGS导航系统(10)可根据以下专利的教导内容中的至少一些来构造和操作：2010年5月18日公布的名称为“Methods and Devices for Performing Procedures within the Ear,Nose,Throat and Paranasal Sinuses”的美国专利7,720,521，其公开内容以引用方式并入本文；以及2014年12月11日本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：(a) 轴，所述轴限定纵向轴线，所述轴包括：(i) 近侧端部，(ii) 远侧端部，所述轴的所述远侧端部的尺寸设定成穿过人类鼻孔配合到人类鼻腔中，以及(iii) 柔性部分；(b) 成像头部，所述成像头部定位在所述轴的所述远侧端部处，所述成像头部包括：(i) 第一图像传感器组件，(ii) 多个光源，所述光源中的至少一些光源定位成与所述第一图像传感器组件相邻，所述光源配置为按预定序列激活，(iii) 多个准直器，每个准直器定位在所述多个光源中的对应光源上方；以及(c) 处理器，所述处理器与所述成像头部通信，所述处理器配置为按预定序列激活所述光源，所述第一图像传感器组件配置为在所述光源按所述预定序列激活时捕获由所述光源照明的表面的图像。2.根据权利要求1所述的设备，所述轴的所述柔性部分是可操纵的，从而使得所述成像头部能够主动偏转远离所述轴的所述纵向轴线。3.根据权利要求1所述的设备，所述第一图像传感器组件定位成提供相对于所述轴的所述纵向轴线横向取向的视线。4.根据权利要求1所述的设备，每个光源定位成沿着相对于所述轴的所述纵向轴线横向取向的路径投射光。5.根据权利要求1所述的设备，每个准直器限定对中在相对于所述轴的所述纵向轴线横向取向的对应准直器中心轴线上的开口，每个准直器定位成沿着所述准直器中心轴线准直来自所述对应光源的光。6.根据权利要求1所述的设备，所述成像头部还包括第二图像传感器组件，所述光源中的至少一些光源定位成与所述第一图像传感器组件相邻。7.根据权利要求1所述的设备，所述第一图像传感器组件位于第一纵向位置处，所述第二图像传感器组件位于第二纵向位置处，其中所述第二纵向位置位于所述第一纵向位置的近侧。8.根据权利要求1所述的设备，所述光源包括LED。9.根据权利要求1所述的设备，所述准直器包括限定圆形开口的第一组准直器。10.根据权利要求1所述的设备，所述准直器包括限定矩形开口的第一组准直器。11. 根据权利要求1所述的设备，所述准直器包括：(i) 第一组准直器，所述第一组准直器限定圆形开口，以及(ii) 第二组准直器，所述第二组准直器限定矩形开口。12.根据权利要求11所述的设备，所述准直器布置成使得限定圆形开口的所述准直器交替地定位在限定矩形开口的所述准直器之间。13.根据权利要求1所述的设备，所述处理器定位在所述轴内。14.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：阿克拉伦特公司，
类型：发明
国别省市：