在射线成象立体定位引导下从特定区域切除组织的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种从包围病人身体某部位内特定区域的体积中切除组织的方法的方法和装置。组织切除体积和位置由射线成象立体定位来确定。靠在每一幅射线成象立体定位图象上画出围绕着特定区域的边界来获得包围着特定区域的组织切除体积的大小。组织切除工具在获得的组织切除体积内移动。预先被诊断为癌变的特定区域内的组织能够用如放射性同位素这样的物质来标记，并且从包围着特定区域的组织切除体积中切除这类组织的过程可以被监测以确定特定区域内的组织是否被全部切除。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种在射线成象立体定位引导下从特定区域切除组织的方法和装置。本专利技术特别地涉及从病人身体某部位的特定区域，例如乳房，切除组织的方法和装置，其中组织的切除是在射线成象立体定位引导下进行的。乳房照相立体定位设备已经被用来确定乳房中特定区域相对于立体定位设备上的参考点的三维坐标。三维坐标被普遍用于诊断和外科操作，特别是用于将诊断线端头、活体检查针尖或旋转切除工具尖端插入乳房内的特定区域。诊断线被普遍用来引导外科医生至特定区域切除其部分或全部组织，活检针常常用来从特定区域进行细胞或组织取样，而旋转切除工具通常用来从特定区域切除组织。美国专利第5289520号(U.S.Patent No.5,289,520)中，描述了乳房照相立体定位设备的一个例子，在这里被整体引用合并于本申请中。在这个专利中描述和图解的设备的商业化实施例已经被用于引导活检针进入特定区域以获得细胞和组织的样品，并且该设备还被用于引导旋转外科切除仪从特定区域切除组织。正如C.W.Putnam在《外科、妇科和产科》(Surgery，Gynecology & Obstetrics)，卷157，第474-478页，1983年11月号的文章“肝脏切除术中的超声波解剖技术”中所描述的那样，超声抽吸解剖器，比如Cavitron超声外科抽吸器中包括一个与控制台相连的手持部件。这个手持部件包括一个水冷磁致伸缩传感器，它以大约每秒23，000转的频率沿其长度轴驱动一个中空的钛制针尖。这个针尖被冲洗并有一根抽吸线连接着中空的针尖以便抽出冲洗剂、血和组织碎片。这个仪器靠产生超声波振荡工作，这种振荡按组织的含水量有选择性地破碎组织。被破碎的组织经抽吸线被送出。这种超声外科抽吸器通常在开放的外科操作中由手控制，这种操作不能将对机体的侵害减至最小。但是，正如前述参考文献所提出的那样，使用这类设备是因为它们对比如包括肝脏的外科操作中发现的不同类型的组织之间给出较大的区别。迄今为止，据信还没有一台超声外科抽吸器被作为一种最小侵害的工具广泛地用于从病人身体某部位的特定区域，例如从乳房切除组织，也没有一个这样的工具是在射线成象立体定位设备引导下从特定区域切除组织的。因此，本专利技术的一个主要目标就是将超声外科组织切除抽吸工具引导至病人身体某部位内的特定区域。本专利技术的另一个目标就是在一个包围着病人身体某部位内的特定区域的体积内引导并控制组织切除工具。靠提供一种从一个包围着病人身体某部位内的特定区域的体积中切除组织的方法和装置来完成，至少是部分完成上述这些目标。这个装置包括一个身体部位固定架，它用来固定住身体某部位使之不能移动，还用来定义一个相对于身体该不能移动的部位的预定参考点。该装置使用一个带有用来接收操作引导信号并辐照身体某部位的射线发射源和一个用来传递图象信号的射线接收器的立体定位成象组件，这些信号对应于来自发射源并穿过身体某部位以获取被固定住该身体部位以及其中的特定区域的图象的射线。这个装置包括一个用来接收显示信号并显示身体某部位以及其中的特定区域的立体定位图象的显示器，这些图象与接收到的显示信号相对应；一个用户界面，以使用户能互动地画出围绕被显示出的身体某部位的特定区域的边界，提供表明其尺度和位置的环绕特定区域的边界信号。这个装置还包括一个马达驱动的组织切除工具引导平台，它能够相对于预定的参考点移动。组织切除工具引导平台被用来接收驱动信号以驱动平台至相对于预定的参考点的某个位置，进而用来提供位置指示信号以指出平台相对于预定的参考点的位置。组织切除工具被工具引导平台所固定。该组织切除工具具有一个破碎尖端和一个从破碎尖端吸出或除去组织碎片的工具。这个装置由控制器指挥，控制器用来向射线源提供操作信号，使其发出射线；从射线接收器接收图象信号；根据接收到的图象信号向显示器提供显示信号；从用户界面接收边界信号；根据接收到的边界信号向显示器提供边界显示信号；根据接收到的边界信号计算相对于预定参考点的组织切除体积；向马达驱动的引导平台提供驱动信号以命令平台移动到计算出的组织切除体积中的某个位置；从引导平台接收位置指示信号。本专利技术的方法由几个步骤组成，它们包括将身体包含有特定区域的部位固定在相对预定参考点的某个位置上；获取包含特定区域的该身体部位的立体定位图象；并显示这个立体定位图象。当显示出立体定位图象后，本方法进而包括下列附加的步骤在各被显示的立体定位图象中画出环绕特定区域的边界；从这些边界的位置、尺度和相对几何形状确定包围着特定区域的组织切除体积相对于预定点的大小和位置；并且使组织切除工具的尖端在组织切除体积内移动以从组织切除体积中切除组织。本专利技术的其它目标和优势对那些通过结合附图和附带的权利要求阅读下面的具体描述而熟悉这一技术的人来说将是明显的。附图并未按比例画出，它们包括附图说明图1是组织切除和监控组织切除方法的装置示意图；图2是根据本专利技术的乳房成象立体定位针式活检装置侧视图，该装置用于引导和控制超声外科抽吸式组织切除工具；图3是一个超声抽吸设备的透视图；图4A、4B和4C是抽吸器及其平台的侧视、前视和顶视示意图；图5A和5B是抽吸器及其平台绕枢轴点转动的示意图释；图6是本专利技术的方法的流程图7A和7B是包含特定区域的乳房的立体定位图象的左视和右视平面图；图8是画出的包围显示在立体定位图象中的特定区域的边界的几何关系的联合透视图；图9是显示包围特定区域的边界的几何关系，进而示意出组织切除体积的推导的平面图；图10是以笛卡儿坐标表示的传感器指示依赖于切除工具位置的三维图形。本专利技术涉及一种从一个包围着身体某部位内特定区域的体积中切除组织的方法和装置。本专利技术虽然在上下文中以位于乳房内并已经预先用乳房成象活检操作诊断过可疑病变来讨论，但那些熟悉本技术的人会同意本专利技术也可以用于身体中包含着需要被切除组织的特定区域的其它部位。首先将讨论本专利技术的装置，接着讨论方法。参照图1，从一个包围着病人身体某部位内部特定区域的体积中切除组织的装置包括几个部分。装置10包括一个用来固定例如乳房这样的身体某部位14的身体固定架12，使其不能移动，并且定义一个预定的参考点。它还包括立体定位成象组件，这个组件带有用来接收操作引导信号和辐照身体部位14的射线发射源16以及用来传递图象信号的射线接收器18，这些信号对应于来自发射源16穿过身体部位14的射线。成象组件进而被用来获取被固定架12固定住的身体部位14以及其中的特定区域的立体定位图象。该装置还包括一个显示器24，它被用来接收显示信号并显示对应于接收到的显示信号的身体部位14以及其中的特定区域的立体定位图象。显示器24可以是普通的视频显示器，它应具有合适的衬度和特殊的分辨能力使得该身体部位以及其中的特定区域可视化。该装置还装有一个用户界面26，它用来使用户能交互地提供包围着显示在各立体定位图象中的身体部位14中的特定区域的可视的边界。这种界面可以是与控制软件相互作用的键盘、鼠标、游戏棒或轨迹球等。这个界面还使每个边界能够形成表明可视边界的尺度和位置的边界信号，以用来计算下面所描述的组织切除体积。该装置还包括一个马达驱动的组织切除工具引导平台28，它能相对于由固定架12确定的预定参考点移动。切除工具用来接收驱动信号以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从包围病人身体某部位内的特定区域的体积中切除组织的方法，本方法包括下列步骤：相对于一个预定参考点固定住病人身体中含有特定区域的部位；获得包含有特定区域的身体部位的立体定位图象；显示该立体定位图象；画出围绕着显示出的每幅立 体定位图象中的特定区域的边界；根据边界的尺度，位置和相对几何形状确定包围着特定区域的组织切除体积相对于预定参考点的大小和位置；在组织切除体积内移动组织切除工具的尖端以从组织切除体积内切除组织。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚利山大S克雷兹曼，肯尼斯F德弗里埃塔斯，阿兰W莱高，
申请(专利权)人：霍罗吉克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]