能量引导装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种侵入器械（４００），例如活检针、注射器或钻具，它适于由例如激光束之类的能量束（６６）引导而沿着一预定的观察路径（６５）的线路朝一表皮以下目标（５０）移动。该器械适于和一能量束标定和引导系统一起使用，该系统能将一能量束沿着观察路径的路线引向目标。该器械包括一用于经皮触及一表皮以下目标的装置、一能量传导部分以及一设置在所述经皮触及表皮以下目标的装置与一能量传导部分之间的能量响应装置。并涉及一种方法，操作者可在监视作为所述器械与预定观察路线是否对准的可见标识的能量响应装置的同时，使所述装置沿着所述观察路线经皮触及所述表皮以下目标。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术总的涉及插入器具、侵入性器械及类似物，更具体地说，涉及一种适于由诸如可见光束之类的能量束来引导至一物体内预定目标的侵入性器械，例如将一活组织检查针引导至病人体内的组织块(tissue mass)。2.已有技术包括活组织检查、损伤引流、趋触实体和椎间盘溶解(discolysis)在内的各种医疗措施都需要能精确地安插诸如针、定位线或其它活组织检查器具的医疗器械。在这些操作过程中，从一个实际的通道入口(即一个预定的精确位置)安插器械，且沿着一个期望的观察路径到达一皮下目标，这对操作是否成功是极其重要的。在很多情况下，CT扫描检查(计算机X线体层摄影)或荧光屏成像是结合诸如活组织检查等医疗措施一同进行的，以便医生可以看到他感兴趣的表皮以下或皮下目标，即病人体内解剖结构的一部分，例如一肿瘤。这种扫描检查可以为医生提供一个在“剖切”或“扫描”平面上的病人的横截面图像，从而可以看到深层结构，例如内部器官、组织、骨结构和异常部位等。医生可以利用这些图像来选择适用器械的观察路径的最佳路线，所述器械可以是活组织检查针、引流导管或其它器械。随后，医生可以引导该器械沿着期望的路径抵达目标或异常部位，以便取出或对其进行治疗。采用可以获得的成像技术，能确保以很高的精度实现活检针所需的插入深度和角度，以便对准一对着某一目标的所需路径。此外，还已知有这样的系统，它们能提供有选择的照明和观察，以便搜寻病人解剖结构的特定皮下部分或目标。授予Landi等人的美国专利5,212,720揭示了这样的系统，其内容可援引在此以作参考。在这种双辐射目标定位系统中，一个可透过X光射线但不能透过光线的物体的表面以下区域是借助两个辐射源(即，一X光射线源和一光源，后者最好是激光源)沿着观察路径的可视路线来标定的。该系统的激光束可提供一抵达深层结构的可视观察路线，它位于所述X光射线源和目标之间。医生可以利用这个可视观察路线使侵入器械在病人体内沿着通向目标的所需通路对准。然而，在实际使用时，要使该器械以期望的插入角度并沿着指向目标的观察路线精确地安插是非常困难的。如果单独采用荧光屏成像，则经常要利用尝试-误差法，也就是说医生先估计所需的进入角度，随后使器械的针慢慢进入病人体内，同时观察显示屏以监控针的位置，并按照需要来改变其轨迹。这种技术的不利之处在于，需要医生在器械以及与器械分开的监视器之间转换他/她的注意力。最终造成的不精确的放置可能给病人带来很大的不适，在某些情况下，在使针正确地定位于目标位置之前，可能需要反复地将针插入。此外，荧光屏成像技术需要反复地在荧光屏上成像，以获得位置信息，但病人和医生同时暴露在电离辐射之下。多次CT扫描检查会占用宝贵的CT扫描时间。因此，非常希望能提供侵入器械的安插精度，以便缩短操作时间、麻醉时间、以及病人和医生暴露于离子辐射的时间。即使采用一激光标定系统与成像系统相结合，医生还是常常很难精确地监控并维持侵入器械对准预定的目标观察路线。有人对尝试-失误法提出其它的改进，以便进行基于CT的活组织检查和其它操作。例如，美国专利4,638,799和4,706,665分别涉及用于椎间盘溶解和趋触实体操作的机械引导装置。美国专利4,723,544揭示了用于椎间盘溶解的另一种机械引导装置。美国专利4,733,661、4,930,525和5,102,391涉及通过CT引导的引流和活组织检查方法。总的来说，上述专利和公开出版物中揭示的装置都是密切的依赖CT扫描仪。然而，这样的装置有若干个缺陷，包括要相对于CT扫描仪进行精确地连接和对准。此外，该装置可能会妨碍医生的工作区域，需要在CT扫描仪的位置上进行活组织检查。其它揭示的装置是与CT扫描仪分开的，但是需连接于天花板、墙壁或地板。某些装置需保持针或活检工具，因而要在每次使用前进行消毒。此外，上述装置中的某一些没有设置可确保活检器具能沿着所需观察路线到达目标的装置，因为它们只能测量和维持针相对于通过病人的一个纵向垂直平面的插入角度。授予Frederick的美国专利4,651,732是基于由两薄片形光表示的交叉平面的原理而作出的。平面的交线限定了一根直线，它可以被定位而限定活组织检查装置的插入角度。在使用该系统时，活检器械被保持为可在其插入过程中于两个光束内投下阴影，因而从理论上可以确保该器械随着由两个平面的交线所限定的预定线路。然而，该系统有若干缺陷，包括必须使两个分开的光源对准以确保系统正确地工作。由于光源与病人隔开相当远的距离，所以这种光束对准必须以很高的精度来进行。该系统另外的困难之处在于，需要医生同时使活检器具与两个光平面保持一致。另外，经常希望能非侵入地成像或看到动物的体内结构，以及在进行维修时看到诸如建筑物墙壁、轮船舱壁等非生命物体的表面以下结构，或者也可以通过插入诸如钻头、穿孔器或冲孔器之类的侵入器械来实现。此类技术还包括X线摄影、荧光屏摄影，更现代一些的是超声波摄影、计算机X线体层摄影和磁共振成像。然而，还是需要一种能与成像和标定系统一起使用的器械，以沿着一预定的观察路线到达表面以下的目标。因此，仍需要一种精度高、使用方便的侵入器械，它能提供表示其与通向目标的预定观察路线对准的指示信号。专利技术概要因此，本专利技术的目的在于，提供一种系统，其中能量束被引向一物体内的预定目标，通过使一侵入器械穿透物体的表面来触及预定目标，能量束在一个所需的穿透点上入射到物体的表面，能量束的方向表示侵入器械穿透该物体所需的角度和轴线，一侵入器械包括一具有一远端和一近端的细长的能量传导部分，细长的能量传导部分适于在近端接收能量束，并将接收到的能量传递至远端；该器械还包括用于经皮地触及目标的装置；以及设置在用于经皮触及目标的装置和能量传导部分的远端之间的能量响应装置。当用于经皮触及目标的装置与能量束轴向对准时，能量响应装置发出可见光。本专利技术的另一个目的在于，提供一种用于将一针插入物体的器械与一种适于将一入射光束引向该物体内预定点的成像系统的组合。所述器械包括一具有一远端和一近端的细长的光传导部分，细长的光传导部分适于在近端接收入射光束，并将该入射光束传递至远端。该器械还包括一与细长的光传导部分共线并同轴的针部。在针部与细长的光传导部分的远端之间设置了一光响应装置，用于当细长的光传导部分与入射光束轴向对准时发出可见光。本专利技术还有一个目的在于，提供一种在将一侵入器械轴向地插入一物体的侵入操作过程中沿着一侵入器械的预定路径来提供精确引导的方法。该方法包括如下步骤a)借助一光束照亮预定路径；b)对侵入器械进行改制，以便当该器械与被照亮的预定路径对准时能发出可见光；c)使器械与光束轴向地对准，以便从该器械发出可见光；d)使对准的器械沿着预定的路径移动，同时通过监视从器械发出的可见光而维持器械与光束的轴向对准；e)将对准的器械插入物体，同时通过监视从器械发出的可见光而维持器械与光束的轴向对准。附图简要说明本专利技术的前述和其它的目的及特征将通过以下结合附图所作的详细描述以及所附权利要求而变得更加清楚。应该理解，这些附图仅仅表示本专利技术的若干个典型的实施例而不是为了限制本专利技术的范围。下面将结合附图来对本专利技术进行详细的描述。附图中附图说明图1是本专利技术所采用的一个能量源的示意图，该能量源能将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其中能量束被引向一物体内的预定目标，通过使一侵入器械穿透物体的表面来触及所述预定目标，能量束在一个所需的穿透点上入射到所述物体的表面，能量束的方向表示侵入器械穿透该物体所需的角度和轴线，一侵入器械包括： 一具有一远端和一近端的细长的能量传导部分，所述细长的能量传导部分适于在所述近端接收能量束，并将接收到的能量传递到所述远端； 用于经皮触及所述目标的装置； 设置在所述用于经皮触及目标的装置和所述能量传导部分的远端之间的能量响应装置，当所述用于经皮触及目标的装置与所述能量束轴向对准时，所述能量响应装置可发出可见光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JC麦克纳尼，MK兰德尔，
申请(专利权)人：明拉德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]