用于跟踪插入深度的方法和设备技术

本发明专利技术公开了用于追踪内窥镜插入深度的方法和设备。用于确定内窥镜在体内插入深度的一种方法采用一个完全仪表化的内窥镜，其被设计成可确定其插入深度。另一种方法使用一个基准点装置，该装置可与内窥镜相互作用而判断出内窥镜行经一基准边界的距离。完全仪表化的内窥镜轮询整个内窥镜的状态，然后可判断出相对于解剖学边界－例如肛门的位置。轮询信息是由沿内窥镜长度方向布置的传感器或变送器获得的。如果使用带有基准体的内窥镜，则在内窥镜经肛门穿行时，基准体能通过轮询沿内窥镜管体设置的各个传感器或变送器的状态而读取位置信息。基准体可被固定到患者体上或其它固定的基准点上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种内窥镜和内窥镜疗法。更具体来讲，本专利技术涉及用于追踪柔性内窥镜沿曲折路线插入和/或撤回过程的方法和设备，该插入和/或撤回过程例如是为了进行结肠镜检查和治疗。
技术介绍
内窥镜是一种用于观察患者身体内部的医疗器械。内窥镜可被用在多种不同的诊断程序和介入程序中，这些程序包括结肠镜检查、支气管镜检查、胸腔镜检查、腹腔镜检查、以及电视内窥镜检查。结肠镜检查是这样一种医疗方法在该疗法中，一柔性内窥镜或结肠镜被插入到患者的结肠内，以对结肠执行诊断检查和/或外科治疗。标准的结肠镜一般为135-185cm长，直径为12-19mm，其包括一束成像光线或位于器械顶端的一微型摄像机、照明光纤、一个或两个工具通道、空气和水的通道、以及真空通道，其中的工具通道也被用来进行吹气或冲洗。结肠镜通常是经患者的肛门插入的，并前伸穿过结肠、回盲瓣、以及部分回肠末端，从而可对结肠作直接的视觉检查。插入结肠镜的操作是复杂的，原因在于结肠中的路径是曲折而盘绕的。通常，为了将结肠镜穿送过结肠，必须进行相当大量的结肠镜调整工作，这就使得操作程序更为复杂、更为耗时，并增大了出现并发症(例如肠穿孔)的可能性。人们已研制出了可操纵的结肠镜，以便于选择行经结肠弯曲段的正确路线。但是，随着结肠镜被越插越深，沿选定的路线送入结肠镜就变得更为困难。在每一个转弯处，结肠壁都必须要将结肠镜弯曲。结肠镜刮擦着每一转弯部外侧的结肠粘膜表面。在每个转弯处产生的摩擦、以及结肠镜的松弛使得结肠镜更难以被送入或拉出。另外，随着摩擦的出现，抵压结肠壁的作用力将增大。在极度弯扭的情况下，根本就不可能将结肠镜穿经结肠送入。在结肠镜疗法中出现的另一个问题例如是内窥镜长而细的管体上形成了折弯。如果内窥镜碰到一个障碍物或被戳入到一个狭窄的通道中，则就可能产生这样的折弯。这样，内窥镜就会在患者体内盘成环圈而不是继续前进。为了继续插入结肠镜，就可能施加过大的作用力，从而损伤患者体内脆弱的组织。医生可能会继续努力插入内窥镜，而不会意识到已出现了问题。借助于视觉成像装置，使用者可观察到从内窥镜远端传送来的图像。从这些图像以及对内窥镜行经路线的了解，使用者一般可确定出内窥镜的位置。但是，要高精度地判断内窥镜在患者体内的位置却是困难的。如果尝试使用自动控制的内窥镜装置来确定内窥镜的定位，则情况会更为困难，其中的自动控制内窥镜装置例如被公开在如下文件中第6,468,203号美国专利、于2001年10月2日提交的第09/969,927号美国专利申请、于2002年8月27日提交的第10/229,577号美国专利、于2002年3月1日提交的第10/087,100号美国专利、以及于2002年5月2日提交的第10/139,289号美国专利，这些文件所公开的全部内容都被结合到本文作为参考。用于确定内窥镜在体内构造的另一种方法是X射线成像。可采用的再一种方法是磁场定位，该方法使患者和操作人员免受X射线的辐射。这种方法一般采用了磁性位置确定方法，借助于低频磁场来确定嵌在内窥镜管中的微型传感器的位置。基于在连续时间间隔中传感器的位置，可获得有关内窥镜所处格局的图像。另一种方法包括的措施为在内窥镜上设置一系列标志，在程序的执行过程中，这些标志有助于医生将装置布置在患者体内的正确位置处。这些标志可包括条带、点迹、字母、数字、颜色、或其它类型的标记，这些标记可指示出装置在人体内的位置或运动。这些视觉可辨的标记通常是以预定的均匀间隔布置的。通过将某些不透辐射的金属设置在装置中或印制在装置上，可利用荧光检查法使这些标志系统成为可见的。但是，如果希望能以任何精度确定内窥镜在患者体内的位置，则上述的各个方法在灵活性和适用性方面都存在局限。另外，在许多情况下，在将装置送入患者体内和/或从患者体内撤回的过程中，上述的常规位置确定方法还不能反映内窥镜的实时位置。
技术实现思路
可使用内窥镜或结肠镜插入到患者体内器官中的长度信息以利于绘制人体器官的结构图、确定解剖标志和异常情况等，和/或可使用该长度信息维持在整个长度范围内实时感知内窥镜在体内的位置。如果上述特征与各种具有一可操纵远端部分和一自控近端部分的内窥镜和/或结肠镜配合使用，则将是特别有用的，其中的自控近端部分例如可由一控制器进行自动控制。在如下的已授权专利和待审申请中详细地介绍了此类装置的一些实例第6,468,203号美国专利、于2001年10月2日提交的第09/969,927号美国专利申请、于2002年8月27日提交的第10/229,577号美国专利申请、于2002年3月1日提交的第10/087,100号美国专利申请、以及于2002年5月2日提交的第10/139,289号美国专利，这些文件所公开的全部内容都被结合到本文作为参考。一种用于确定内窥镜插入深度和/或位置的方法采用了一种完全仪表化的内窥镜装置，其包括一些功能部件或元件，这些部件或元件被设计成可在无需单独的或外部感测装置的情况下确定内窥镜的插入深度，并能将该信息传递给操作人员、外科医生、护士、或执行治疗程序所涉及的技术人员。另一种方法是采用一个独立于内窥镜的、且位于内窥镜外部的感测装置，其可与内窥镜连接，也可不进行连接，该装置与内窥镜相互作用而确定出内窥镜上的那一部分已穿过或经过一基准边界。在本文中，该外部感测装置也被称为基准体或基准点装置，这是因为该装置部分可作为一个相对于内窥镜和/或患者位置的基准点，上述两名称是可互换的。该基准体可被设置在内窥镜的外部，且或者位于患者的体内，或者位于患者的体外；因而，内窥镜与基准体之间的相互作用可以是通过直接接触进行，也可以通过非直接接触进行。仪表化的内窥镜通过定期查询整个内窥镜(或内窥镜的至少一部分长度)的状态、然后再确定出内窥镜相对于一解剖学边界或标志的位置，就可完成测量，在结肠镜的情况下，其中的解剖学边界或标准例如是肛门。可利用沿装置长度方向设置的多个传感器获得定期查询信息。由于检测到的信息可以是从内窥镜的整个长度范围(或至少一部分长度)内获得的，所以可取消关于内窥镜插入或拉出方向的信息，原因在于这些传感器能提供内窥镜的即时状态。除了用于测量插入深度、且被仪表化的内窥镜之外，其它各种改型内窥镜也可与一独立的外部装置配合使用，该外部装置可被连接到身体上或不连接到身体上，其被设计成可测量和/或记录内窥镜的插入深度。该装置可被称为外部感测装置、基准体或基准点装置。这两个名称是可互换使用的，原因在于该装置的部分可作为一个相对于内窥镜和/或患者位置的基准点。该基准体可被设置在内窥镜的外部，且或者位于患者的体内，或者位于患者的体外；因而，内窥镜与基准体之间的相互作用可以是通过直接接触进行，也可以通过非直接接触进行。另外，基准体可被设计成在内窥镜例如经肛门穿入到体内的过程中，其通过定期查询各个传感器的状态来感测或读取位置信息，其中的各个传感器是沿内窥镜的管体进行布置的。基准体可被定位在患者的外部，例如可被设置在患者所在的床或平台上，还可被连接到一个单独的手推车上、或者可拆卸地连接到患者身体上，如此等等。如果患者被定位成在治疗过程中不能产生任何明显的运动，则可通过将基准体固定到房间的其它固定点上，而使其成为一个固定的基准点。作为备选方案，基准体可被直接连接到患者的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其用于确定一可插入到空腔内的细长器械的位置，该设备包括：至少一个传感器，其用于被定位在细长器械的附近；以及至少一个磁场源，其被定位在传感器附近，其中，当细长器械相对于传感器送进或退出时，传感器还用于检测细长 器械的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K怀廷，RM奥莱，A贝尔森，A罗斯，LW阿恩，
申请(专利权)人：新引导系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]