用于识别患者体内的目标的方法及系统技术方案

技术编号:35258402 阅读:23 留言:0更新日期:2022-10-19 10:16
本公开涉及用于识别患者体内的目标的方法及系统。公开了识别体内具有不同成分的目标的系统、设备和方法。用于电外科手术的目标识别系统可以包括具有光通路的探头,以同时传递到达目标的诸如激光束的电磁信号和响应于入射的照射而从目标反射的光学信号。该系统包括光学地联接到探头的分光器。分光器包括具有孔和反射表面的反射器,该孔被对准以使电磁信号通过该孔并且传递向目标,该反射表面将反射的光学信号重新引导至光谱系统。光谱系统可以根据反射的光学信号来生成光谱信息,并且将目标识别成具有不同成分的目标。光谱信息可以用于调整电磁能量系统的设置。调整电磁能量系统的设置。调整电磁能量系统的设置。

【技术实现步骤摘要】
用于识别患者体内的目标的方法及系统


[0001]该文件总体上涉及光学外科手术系统,并且更具体地涉及用于分离与电外科手术信号共享光通路的光学响应信号以及保护光学外科手术系统的光学组件免于过热的技术。

技术介绍

[0002]激光或等离子体系统已经用于将外科手术激光能量传递到诸如软组织或硬组织之类的各种目标治疗区域。激光疗法的示例包括消融、凝结、汽化、破碎等。在碎石术应用中,激光已经用于分解肾、胆囊、输尿管以及其它结石形成区域中的结石结构,或者将大结石消融成较小的碎片。
[0003]内窥镜通常用于提供对对象内部位置的访问,从而为医生提供视觉访问。内窥镜通常插入患者体内,向受检目标(例如,目标解剖结构或对象)传送光,并且收集从对象反射的信号(例如,光)。反射信号携带关于受检对象的信息。一些内窥镜包括工作通道,外科手术人员可以通过该工作通道执行抽吸或递送诸如刷子、活检针或镊子之类的仪器,或者执行微创外科手术以从患者体内移除不需要的组织或异物。
[0004]在采用电磁能量的某些程序中,当执行程序时没有办法识别目标的成分。对于健康相关程序,可能难以识别目标是体内的软组织还是硬组织。一些外科手术方法可以用于提取组织,然后在组织从身体移除后识别组织的成分,但不能在体内确定组织成分。

技术实现思路

[0005]在本公开的一个方面中,提供了对用于诸如消融目标之类的电外科手术中的电磁信号以及共享外科手术系统中的共用光通路的光学响应信号进行分离的技术。分光器包括第一端口和第二端口,第一端口接收响应于入射的照射而从目标反射的光学响应信号,第二端口接收诸如来自激光系统的激光束之类的电磁信号。分光器包括具有诸如孔的引导构件和反射表面的反射器,所述引导构件被对准以使电磁信号通过该引导构件并且传递向目标,所述反射表面将反射的光学响应信号重新引导至用于分析目标成分的光谱系统。
[0006]在本公开的另一方面中,提供了诸如当在目标(诸如,解剖组织目标或结石目标)处或目标附近执行医疗程序时,确定体内(患者体内)目标的成分的技术。例如,对于诸如肾结石的阻塞性组织的消融,关于结石的成分信息可以有助于更高效和有效地执行该程序。一种用于电外科手术的目标识别系统可以包括探头,该探头具有光通路,以同时传递到达目标的诸如激光束的电磁信号和响应于入射的照射而从目标反射的光学信号。该系统包括光学地联接到探头的分光器。分光器包括具有孔和反射表面的反射器,该孔被对准以使电磁信号通过该孔并传递向目标,反射表面将反射的光学信号重新引导至光谱系统。光谱系统可以根据反射的光学信号来生成光谱信息,并且将目标识别成具有不同成分的目标。所述光谱信息可以用于调整电磁能量系统的设置。
[0007]在本公开的又一方面中,提供了监测外科手术系统中的光学组件的温度并且保护这种光学组件免于过热的技术。温度监测器可以联接到一个或更多个温度传感器,该温度
传感器被定位在光学组件的相应位置(诸如,分光器中反射器的相对表面)。温度监测器可以检测由相应温度传感器测量的在电外科手术期间从基线温度的温度变化,或者诸如反射器的相对表面之间的温差。温度监测器可以生成过热诊断,并且基于所述过热诊断来调整电磁能量系统的设置。
[0008]示例1是一种目标识别系统,该目标识别系统包括:探头,所述探头包括第一光通路,所述第一光通路被配置成能够同时传递到达患者体内的目标的第一光学信号并和来自所述目标的响应于对所述目标的照射的第二光学信号;分光器,所述分光器包括:第一端口,所述第一端口联接到所述探头,并且被配置成将所述第一光学信号引导至所述第一光通路并且从所述第一光通路接收所述第二光学信号;第二端口,所述第二端口被配置成接收由信号发生器产生的所述第一光学信号;以及反射器,所述反射器包括反射表面和引导构件,所述反射表面被配置成重新引导所述第二光学信号,所述引导构件被配置成使所述第一光学信号通过该引导构件并且将所述第一光学信号引导至所述探头的所述第一光通路;以及光谱系统,所述光谱系统包括光谱仪,所述光谱仪光学地联接到所述分光器以接收从所述分光器重新引导的所述第二光学信号,所述光谱系统被配置成生成所述第二光学信号的光谱信息,并且基于所述光谱信息来将所述目标识别成多种目标类型中的一种。
[0009]在示例2中,示例1的主题可选地包括:所述反射器可以包括第一反射镜,并且所述引导构件可以包括所述第一反射镜中的孔,所述孔与所述第一端口在空间上对准并且被配置成使所述第一光学信号通过该孔。
[0010]在示例3中,示例2的主题可选地包括:所述第一反射镜可以是包括平坦反射表面的平坦反射镜,所述平坦反射表面被配置成将所述第二光学信号重新引导向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的第三端口。
[0011]在示例4中,示例3的主题可选地包括:所述分光器可以包括透镜,以会聚重新引导的第二光学信号。
[0012]在示例5中,示例2至示例4中的任何一个或更多个示例的主题可选地包括:所述第一反射镜可以是包括凹面反射表面的抛物面反射镜,所述凹面反射表面被配置成将所述第二光学信号反射和会聚向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的第三端口。
[0013]在示例6中,示例2至示例5中的任何一个或更多个示例的主题可选地包括:所述反射器还可以包括一个或更多个第二反射镜,所述一个或更多个第二反射镜被相对于所述第一反射镜定位,并且被配置成协作地将所述第二光学信号引导向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的第三端口。
[0014]在示例7中,示例1至示例6中的任何一个或更多个示例的主题可选地包括:所述第一光学信号可以包括从经由第二光通路光学地联接到所述分光器的所述第二端口的激光系统发射的激光束。
[0015]在示例8中,示例7的主题可选地包括:温度监测器,所述温度监测器联接到至少一个温度传感器并且被配置成响应于所述激光束的发射而测量所述分光器的温度。
[0016]在示例9中,示例8的主题可选地包括:所述温度监测器可以被配置成使温度测量与所述激光束的脉冲同步。
[0017]在示例10中,示例8至示例9中的任何一个或更多个示例的主题可选地包括:所述至少一个温度传感器靠近所述反射器的所述引导构件的入口。
[0018]在示例11中,示例8至示例10中的任何一个或更多个示例的主题可选地包括:所述至少一个温度传感器可以包括位于所述反射器的与所述反射表面相对的非反射表面上的第一温度传感器;并且所述温度监测器可以被配置成检测所述非反射表面的温度变化,所述非反射表面的温度变化表示所述第一光学信号的至少一部分入射到所述反射器的所述非反射表面。
[0019]在示例12中,示例8至示例11中的任何一个或更多个示例的主题可选地包括:所述至少一个温度传感器可以包括位于所述反射器的所述反射表面上的第二温度传感器;并且所述温度监测器可以被配置成检测所述反射表面的温度变化,所述反射表面的温度变化表示所述第一光学信号的至少一部分从所述目标反射并入射到所述反射器的所述反射表面。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标识别系统,所述目标识别系统包括:探头,所述探头包括第一光通路,所述第一光通路被配置成能够同时传递到达患者体内的目标的第一光学信号和来自所述目标的响应于对所述目标的照射的第二光学信号;分光器,所述分光器包括:第一端口,所述第一端口联接到所述探头,并且被配置成将所述第一光学信号引导至所述第一光通路并且从所述第一光通路接收所述第二光学信号;第二端口,所述第二端口被配置成接收由信号发生器产生的所述第一光学信号;以及反射器,所述反射器包括反射表面和引导构件,所述反射表面被配置成重新引导所述第二光学信号,所述引导构件被配置成使所述第一光学信号通过该引导构件并且将所述第一光学信号引导至所述探头的所述第一光通路;以及光谱系统,所述光谱系统包括光谱仪,所述光谱仪光学地联接到所述分光器以接收从所述分光器重新引导的所述第二光学信号,所述光谱系统被配置成生成所述第二光学信号的光谱信息,并且基于所述光谱信息来将所述目标识别成多种目标类型中的一种。2.根据权利要求1所述的目标识别系统,其中,所述反射器包括第一反射镜,并且所述引导构件包括所述第一反射镜中的孔,所述孔与所述第一端口在空间上对准并且被配置成使所述第一光学信号通过该孔。3.根据权利要求2所述的目标识别系统,其中,所述第一反射镜是包括平坦反射表面的平坦反射镜,所述平坦反射表面被配置成将所述第二光学信号重新引导向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的第三端口。4.根据权利要求3所述的目标识别系统,其中,所述分光器包括透镜,以会聚重新引导的第二光学信号。5.根据权利要求2所述的目标识别系统,其中,所述第一反射镜是包括凹面反射表面的抛物面反射镜,所述凹面反射表面被配置成将所述第二光学信号反射和会聚向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的第三端口。6.根据权利要求2所述的目标识别系统,其中,所述反射器还包括一个或更多个第二反射镜,所述一个或更多个第二反射镜被相对于所述第一反射镜定位,并且被配置成协作地将所述第二光学信号引导向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的第三端口。7.根据权利要求1所述的目标识别系统,其中,所述第一光学信号包括从经由第二光通路光学地联接到所述分光器的所述第二端口的激光系统发射的激光束。8.根据权利要求7所述的目标识别系统,所述目标识别系统还包括温度监测器,所述温度监测器联接到至少一个温度传感器并且被配置成响应于所述激光束的发射而测量所述分光器的温度。9.根据权利要求8所述的目标识别系统,其中,所述温度监测器被配置成使温度测量与所述激光束的脉冲同步。10.根据权利要求8所述的目标识别系统,其中,所述至少一个温度传感器靠近所述反射器的所述引导构件的入口。11.根据权利要求8所述的目标识别系统,其中,所述至少一个温度传感器包括位于所述反射器的与所述反射表面相对的非反射表面上的第一温度传感器;并且
所述温度监测器被配置成检测所述非反射表面的温度变化,所述非反射表面的温度变化表示所述第一光学信号的至少一部分入射到所述反射器的所述非反射表面。12.根据权利要求8所述的目标识别系统,其中,所述至少一个温度传感器包括位于所述反射器的所述反射表面上的第二温度传感器;并且所述温度监测器被配置成检测所述反射表面的温度变化,所述反射表面的温度变化表示所述第一光学信号的至少一部分从所述目标反射并入射到所述反射器的所述反射表面。13.根据权利要求8所述的目标识别系统,其中,所述温度监测器被配置成基于所监测的温度来生成所述分光器的至少一部分的过热诊断。14.根据权利要求13所述的目标识别系统,其中,所述至少一个温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器,所述第一温度传感器被配置成感测所述反射器的与所述反射表面相对的非反射表面的温度,所述第二温度传感器被配置成感测所述反射表面的温度;并且所述温度监测器被配置成基于所述非反射表面的温度与所述反射表面的温度之间的比较来生成所述过热诊断。15.根据权利要求14所述的目标识别系统,其中,所述过热诊断包括以下至少一项:所述探头与所述分光器没有对准的第一指示,若所述反射表面的温度比所述非反射表面的温度高出第一幅度,生成所述第一指示;或者所述信号发生器与所述分光器之间的联接异常的第二指示,若所述非反射表面的温度比所述反射表面的温度高出第二幅度,生成所述第二指示。16.根据权利要求8所述的目标识别系统,所述目标识别系统还包括控制器电路,所述控制器电路被配置成基于所监测的温度来生成控制信号以调整所述信号发生器的设置。17.根据权利要求1所述的目标识别系统,其中,所述分光器还包括一个或更多个光学透镜,所述一个或更多个光学透镜被配置成会聚所述第一光学信号,并且将所会聚的第一光学信号引导向所述反射器的所述引导构件。18.根据权利要求17所述的目标识别系统,其中,所述一个或更多个光学透镜包括准直透镜和聚焦透镜。19.根据权利要求17所述的目标识别系统,其中,所述一个或更多个光学透镜包括双凸透镜。20.根据权利要求1所述的目标识别系统,其中,所述目标包括结石目标,所述光谱系统被配置成基于所述结石目标的光谱信息来生成所述结石目标的成分分布,并且将所述结石目标识别成多种结石类型中的一种。21.根据权利要求1所述的目标识别系统,其中,所述目标包括解剖组织目标,所述光谱系统被配置成基于所述解剖组织目标的光谱信息来将所述解剖组织目标识别成多种组织类型中的一种。22.根据权利要求1所述的目标识别系统,所述目标识别系统还包括控制器电路,所述控制器电路被配置成基于所述目标的所述光谱信息来生成控制信号以调整所述信号发生器的设置。23.一种外科手术系统,所述外科手术系统包括:
电磁能量系统,所述电磁能量系统被配置成生成能操作以消融患者体内的目标的电磁信号;探头,所述探头包括第一光通路,所述第一光通路被配置成能够同时传递到达所述目标的所述电磁信号和来自所述目标的响应于对所述目标的照射的光学信号;分光器,所述分光器光学地联接到所述探头,所述分光器包括反射器,所述反射器包括反射表面和引导构件,所述分光器被配置成:经由所述反射器的所述引导构件将所述电磁信号引导至所述探头的所述第一光通路;以及从所述第一光通路接收所述光学信号,并且经由所述反射器的所述反射表面重新引导所述光学信号;光谱仪,所述光谱仪光学地联接到所述分光器,所述光谱仪被配置成接收经重新引导的光学信号,并且产生表示所述目标的成分的光谱信息;以及控制器电路,所述控制器电路被配置成基于所述目标的所述光谱信息来生成控制信号以调整所述电磁能量系统的设置。24.根据权利要求23所述的外科手术系统,其中,所述反射器包括第一反射镜,并且所述引导构件包括所述第一反射镜中的被配置成使所述电磁信号通过的孔。25.根据权利要求24所述的外科手术系统,其中,所述第一反射镜是包括平坦反射表面的平坦反射镜,所述平坦反射表面被配置成将所述光学信号反射向所述分光器的经由第三光通路联接到所述光谱仪的端口。26.根据权利要求24所述的外科手术系统,其中,所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:K
申请(专利权)人:捷锐士阿希迈公司以奥林巴斯美国外科技术名义
类型:发明
国别省市:

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