监测介质状况的系统和方法技术方案

本申请涉及监测介质状况的系统和方法。一种监测对应于目标区域的监测区域中的介质状况的系统和方法。所述系统包括：手术激光器；激光传送部件，其联接到手术激光器，用于将激光传送到目标区域并且接收第一反射信号，第一反射信号是从目标区域反射的激光的至少一部分。该系统还包括处理器，处理器被配置为分析第一反射信号，并至少部分地基于对第一反射信号的分析来确定监测区域中的介质相关联的参数的值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
监测介质状况的系统和方法


[0001]本专利技术涉及用于监测与使用观测镜的医疗处理的目标区域对应的监测区域中的介质状况的系统和方法。

技术介绍

[0002]在诸如碎石处理之类的使用观测镜(例如，内窥镜、输尿管镜等)的医疗处理中，在目标区域与光纤或观测镜的末端之间存在可以容纳碎屑、血液或其它液体介质的空间。随着处理的进行，处置区域/处理的区域中的液体特性会非常迅速地改变。由于能量传递到目标(诸如，肾结石)，随着处理的进行，液体介质中的诸如温度、压力、蒸气气泡数量等的状况可以非常迅速地(例如，在约1ms内)改变。

技术实现思路

[0003]在诸如碎石术或采用、使用、利用激光或激光辐射的其它类似处理(例如，组织消融处理、肾结石消融或去除等)之类的内窥镜处理期间，在处理区域中液体介质的状况可以非常快地变化。例如，随着激光辐射被传送到处置区域并被液体吸收，液体介质的温度可以升高。这可能导致液体达到过高的温度(例如，高于43摄氏度)，这会对人体或动物组织造成危险。例如，当身体温度达到43℃时可能发生组织坏死。类似地，当引入冲洗流体以清除碎屑使得观测镜前端的摄像头能够使外科医生更清楚地看到目标时，器官内部(例如肾脏内部)的压力可能增加到不期望的或危险的水平。此外，如果通过观测镜返回的流体堵塞，那么因为在没有正常功能的排出通道的情况下仍然可能引入冲洗剂(例如，盐水等)，所以器官内部的压力会增加。
[0004]除了当处置区域中的温度或压力增加到不可接受的或其它危险水平时可能发生对组织或器官的损害之外，消融的效率也会降低。例如，碎屑和血液可能被收集或聚集在观测镜的末端，尤其是在局部高温并存时，可能导致观测镜末端受到污染，这能够降低整体消融效率，原因在于更少的激光/辐射可以到达预定目标。因此，需要实时监测内窥镜处置或诊断部位附近的介质状况，以解决诸如内窥镜前端附近的温度或压力变化之类的问题。
[0005]在碎石术或其它激光处理期间监测液体介质状况(诸如，温度和压力)的一种方法是分析反射的激光强度调制。激光可以被反射为创建“散斑场”或“焦散场”的光散斑，该“散斑场”或“焦散场”可以用于确定构成观测镜末端与目标结石或组织之间的区域的介质的当前和变化的状态/状况。例如，可以监测反射激光散斑或光焦散变化的强度，以推断影响介质的因素，诸如温度、压力和冲洗流量问题。能够推断诸如温度、压力和冲洗流量之类的因素的一个优点在于：系统不必包括温度或压力传感器，也不必使用此类传感器所需的附加源(例如，电力)。而且，通过使用散斑场来确定诸如温度和压力之类的参数的变化，可以使系统更有效地适应和缓解变化的状况。
[0006]监测液体介质的状况的示例系统可以包括手术激光器、被配置为联接到所述手术激光器的激光传送部件、以及被配置为连接到激光传送部件(诸如，激光传送部件的前端)
的手术观测镜(例如，内窥镜等)。激光传送部件可以包括光纤。手术激光器可以包括消融激光器，该消融激光器被配置为通过光纤激光传送部件发射诸如激光的激光辐射。除了用于消融身体中的组织或身体中的器官的消融激光器之外，手术激光器还可以包括被配置为发射可见激光诸如以允许外科医生更好地看到手术区域或处置区域的激光器。手术激光系统还可以包括分光器，该分光器被配置为收集从诸如肾结石或组织块之类的目标反射并朝向观测镜反射回的激光的至少一部分。附加地或另选地，反射激光可以借助于附接到手术激光器的专用光纤来收集。
[0007]手术激光器还可以包括处理器，该处理器可以分析在第一时间由分光器收集的第一反射信号，所述第一反射信号是反射激光的至少一部分，并基于第一反射信号的分析确定与液体介质相关联的参数(例如，温度、压力、气泡量/个数等)的第一值。处理器可以进一步确定第一值是否高于上阈值、低于下阈值、在上阈值与下阈值之间的特定范围内，并且基于该确定，应用缓解措施。附加地或另选地，处理器可以分析在第二时间收集的第二反射信号以确定参数的第二值，第二反射信号是反射激光的至少一部分。可以将参数的第二值与上阈值、下阈值、上阈值与下阈值之间的特定范围和/或第一值进行比较，并且基于该比较(例如，如果比较表明参数已经改变了不期望的量)，应用缓解措施。
附图说明
[0008]在不一定按比例绘制的附图中，相似的附图标记可以在不同的图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例但并非以限制方式概括例示了本文档中讨论的各种实施方式。
[0009]图1例示了用于监测激光处置区域附近的液体介质状况的示例系统。
[0010]图2例示了在光纤或观测镜的末端处反射的激光散斑/光焦散的示例。
[0011]图3例示了在观测镜的末端与目标之间的介质中反射的激光的示例。
[0012]图4A至图4C例示了来自反射激光的检测信号、变换到频域的检测信号、以及随着时间推移的频率准则的示例。
[0013]图5例示了用于监测激光碎石处置区域附近的液体介质状况的示例方法。
[0014]图6例示了用于监测激光碎石处置区域附近的液体介质状况的示例方法。
[0015]图7例示了可以执行本专利技术中的任何一种或更多种技术的机器的框图的示例。
[0016]图8例示了基于计算机的决策支持系统(CDSS)的示例。
具体实施方式
[0017]在诸如碎石术、腹腔镜手术等内窥镜医疗处理期间，处理区域内液体介质的特性可能非常迅速地改变。例如，介质状况可以在由能量传递到目标(例如，肾结石或被消融的组织块)引起的气泡数量、温度、压力等方面改变。液体介质状况的这种改变不仅可以抑制或降低处理的效率(诸如使消融效率降低)，而且可能对患者有害。例如，如果处置部位的温度变得太高，则被消融的组织或处置部位附近的组织可能受损。类似地，在处理期间，身体或诸如肾脏之类的器官内部的压力可能增加。例如，为了清洗碎屑而通过观测镜引入冲洗流体可能对相关器官造成过度压力。类似地，冲洗返回通道可能被堵塞，这可能增加身体中的压力以及使内窥镜视野混浊、模糊等并干扰处理。此外，碎屑和血液可能在内窥镜末端附
近聚集，尤其是在高温下，这可能污染内窥镜的末端并降低消融效率。
[0018]因此，需要实时监测内窥镜处置或诊断部位附近的液体介质的状况。本专利技术所公开的系统和方法提供了一种解决方案，其实时监测处置区域附近(即对应于目标区域的监测区域，例如内窥镜末端和目标区域之间的区域)的液体介质，并基于对液体介质的状况的分析，实时自动应用适当缓解措施以纠正、减轻对处理、患者或两者构成问题或危险的特征。
[0019]图1例示了用于监测激光处置区域附近的液体介质状况的示例系统100。系统100可以包括手术激光器102。系统可以可选地包括图形用户界面104，该图形用户界面可以包括触摸屏或被配置为操作、控制等手术激光器102的其它输入机构。手术激光器102的内部所包括的(如虚线框所示)可以是被配置为发射激光辐射的一个或更多个激光源。激光源可以包括消融激光器106和/或探测激光器108。消融激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监测介质状况的系统，其中，该系统包括：手术激光器；激光传送部件，该激光传送部件联接到所述手术激光器，用于将激光传递到目标区域并且在第一时间接收第一反射信号，所述第一反射信号是从所述目标区域反射的反射激光的至少一部分；以及处理器，该处理器被配置为：分析所述第一反射信号；并且至少部分地基于对所述第一反射信号的分析，确定与对应于所述目标区域的监测区域中的介质相关联的参数的第一值。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还能执行如下操作：响应于确定出所述参数的第一值属于高于上阈值、低于下阈值、在所述上阈值和所述下阈值之间的第一范围内的至少一种情况，确定是否应用缓解措施。3.根据权利要求2所述的系统，其中，该系统还包括：激光传送部件致动器，该激光传送部件致动器被配置为连接到所述激光传送部件并且调整所述激光传送部件的至少一部分的位置，并且其中，所述缓解措施包括使所述激光传送部件致动器调整所述激光传送部件的所述至少一部分相对于所述目标区域的位置。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述缓解措施包括改变从所述手术激光器发射的所述激光的强度、占空比和脉冲宽度中的至少一项。5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述缓解措施是(i)使得从流体源向所述目标区域发射冲洗流体，和/或(ii)调整所述冲洗流体的流速。6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：分析在不同于所述第一时间的第二时间由分光器收集的第二反射信号，其中，所述第二反射信号是所述反射激光的至少一部分；至少部分地基于对所述第二反射信号的分析，确定所述参数的第二值；将所述参数的所述第二值与所述参数的所述第一值、所述上阈值、所述下阈值和所述第一范围中的至少一个进行比较；至少部分地基于比较结果，来确定参数值的变化；以及响应于确定出所述参数值的变化超过阈值量而使得应用缓解措施。7.根据权利要求1或6所述的系统，其中，分析第一反射信号和/或第二反射信号包括：将所述第一反射信号和/或所述第二反射信号从时域信号通过计算转换为频域信号；以及确定所述频域信号在一段时间内的变化。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述变化是在与所述频域信号相关联的幅度和模式图中的至少一种的变化。9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述频域信号对应于与所述监测区域中的所述介质相关联的参数，并且其中，所述频域信号的变化表示所述参数值的变化。10.根据权利要求7所述的系统，其中，分析还包括：使用机器学习模型确定所述频域信号中的频谱模式图与所述监测区域中的介质的状
况或所述介质的状况变化之间的相关性。11.根据权利要求1或6所述的系统，其中，所述参数包括所述介质的温度、压力和气泡量中的至少一种。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激光传送部件被配置为联接到手术观测镜，用于获得关于所述目标区域的成像信息。13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述目标区域包括肾结石和身体组织中的至少一种。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
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：