在插入期间检测组织阻力的探针制造技术

本申请涉及在插入期间检测组织阻力的探针。一种用于插入患者体内的探针包括细长主体。细长主体包括远侧部分和近侧部分，其中远侧部分成形为用于插入患者体内，并且近侧部分耦合到远侧部分以随着近侧部分的推进而推进远侧部分。一个或更多个传感器由探针的细长主体支撑，并耦合到探针的远侧部分，以在探针的插入期间检测探针的远侧部分的组织阻力。输出端可操作地耦合到一个或更多个传感器，以响应于组织阻力向用户提供反馈。该输出端允许用户做出响应并降低对组织的压力。在一些实施例中，包括一个或更多个传感器的护套被配置用于在插入之前放置在探针上。在插入之前放置在探针上。在插入之前放置在探针上。

【技术实现步骤摘要】
在插入期间检测组织阻力的探针
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2022年2月17日提交的题为“PROBES TO DETECT TISSUE RESISTANCE DURING INSERTION”的美国临时专利申请第63/268,176号，其全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]本申请的主题涉及以下内容：2015年9月4日提交的、题为“PHYSICIAN CONTROLLED TISSUE RESECTION INTEGRATED WITH TREATMENT MAPPING OF TARGET ORGAN IMAGES”的PCT/US2015/048695，2016年3月10日公布为WO 2016/037137；2020年3月9日提交的题为“ROBOTIC ARMS AND METHODS FOR TISSUE RESECTION AND IMAGING”的PCT/US2020/021756，2020年9月10日公布为WO/2020/181290；2020年3月9日提交的、题为“STIFF SHEATH FOR IMAGING PROBE”的PCT/US2020/021708，2020年9月10日公布为WO/2020/181280；2020年11月4日提交的、题为“SURGICAL PROBES FOR TISSUE RESECTION WITH ROBOTIC ARMS”的PCT/US2020/058884，2021年5月20日公布为WO/2021/096741；以及2021年6月21日提交的、题为“SYSTEMS AND METHODS FOR DEFINING AND MODIFYING RANGE OF MOTION OF PROBE USED IN PATIENT TREATMENT”的PCT/US2021/038175，2021年12月30日公布为WO/2021/262565，其全部公开内容通过引用并入本文。
[0004]背景
[0005]外科探针用于许多类型的外科手术。至少一些外科手术依赖于将探针插入自然形成的腔或体腔。与本公开相关的工作表明，至少一些外科手术可能存在意外穿孔的风险，其中自然组织壁被诸如外科探针或成像探针的探针意外穿孔。例如，经直肠超声(TRUS)可以用于在诸如前列腺手术的手术期间对组织成像。尽管在手术期间对组织成像非常有帮助，但是存在诸如经直肠超声的探针将至少在一些情况下刺穿直肠或结肠壁的潜在风险。至少一些自然腔可以包括沿着腔的囊袋，这可能不期望地限制探针沿腔的移动，并且与本公开相关的工作表明，在刺穿组织之前检测组织阻力可能是有帮助的。
[0006]鉴于上述情况，需要改进的系统和方法来检测组织对探针或护套插入的阻力，这将改善现有方法的至少一些上述限制。
[0007]概述
[0008]本公开的实施例针对使用被配置用于插入组织的探针、覆盖物或护套中的一个或更多个来检测组织阻力，以便减少插入过程中可能的损伤，诸如腔壁穿孔。在一些实施例中，探针、覆盖物或护套中的一个或更多个被配置用于插入患者体内，并且包括细长主体。细长主体包括远侧部分和近侧部分，其中远侧部分成形为用于插入患者体内，并且近侧部分耦合到远侧部分以随着近侧部分的推进而推进远侧部分。一个或更多个传感器由细长主体支撑，并耦合到细长主体的远侧部分，以检测与主体的近侧部分的推进相关的远侧部分的组织阻力。输出端可操作地耦合到一个或更多个传感器，以响应于组织阻力向用户提供诸如警报的反馈。在一些实施例中，该输出端允许用户做出响应并降低从探针、覆盖物或护套中的一个或更多个的远端到组织的压力。
[0009]在一些实施例中，覆盖物被配置成在探针插入患者体内时检测插入患者体内的探
针的组织阻力。探针可以是任何合适的探针，诸如外科探针或成像探针，诸如超声探针或内窥镜。放置在探针上的覆盖物可以允许用户插入探针，并在插入探针时检测组织阻力。在一些实施例中，覆盖物包括包含被配置成放置在探针上的远侧部分和近侧部分的细长护套、以及一个或更多个由护套支撑的传感器，以检测与探针推进到患者体内相关的探针的组织阻力。在一些实施例中，覆盖物包括被配置用于在没有探针的情况下推进到患者体内的刚性护套，使得诸如处理探针或成像探针的探针可以在将刚性护套放置在患者体内之后放置在刚性护套中。
[0010]通过引用并入
[0011]本文中提及和标识的所有专利、申请和出版物特此通过引用以其整体并入，并且即使在本申请的其他地方被提到，也应被视为通过引用完全并入。
[0012]附图简述
[0013]通过参考以下对说明性实施例加以阐述的详细描述及其附图，将会获得对本公开的特征、优势和原理的更好的理解，在附图中：
[0014]图1示出了根据一些实施例的用于在患者体内执行组织切除的系统的前视图；
[0015]图2示意性地图示了根据一些实施例的用于在患者体内执行组织切除的系统；
[0016]图3A和图3B示出了根据一些实施例的用于支撑一个或更多个机器人臂的公共基座或底座的透视图；
[0017]图4A和图4B分别图示了根据一些实施例的用于在患者体内执行组织切除的系统的透视图和侧视图，该系统包括移动基座；
[0018]图5A示出了根据一些实施例的探针插入组织而没有显著组织阻力；
[0019]图5B示出了根据一些实施例的探针插入组织且具有阻力；
[0020]图6A示出了根据一些实施例的探针，该探针被配置成利用将探针的远侧部分耦合到探针的近侧部分的弹簧来限制施加到组织的力；
[0021]图6B示出了根据一些实施例的弹簧，该弹簧被配置成与图6A中的探针一起提供基本恒定的力；
[0022]图7示出了根据一些实施例的包括一个或更多个传感器的探针，该传感器被配置为测量探针的近侧部分和探针的远侧部分之间的位移；
[0023]图8A示出了根据一些实施例的包括一个或更多个传感器的探针，该传感器耦合到探针的腰部以增加对组织阻力的灵敏度；
[0024]图8B示出了根据一些实施例的包括一个或更多个传感器的探针，该传感器定位在第一换能器阵列和第二换能器阵列之间；
[0025]图9示出了根据一些实施例的包括一个或更多个光学传感器的探针；
[0026]图10A示出了根据一些实施例的包括耦合到压力换能器的一个或更多个压力传感器的探针；
[0027]图10B示出了根据一些实施例的图10A的探针的环形传感器的端视图；
[0028]图11A示出了根据一些实施例的探针，该探针包括传感器阵列以映射探针上的组织压力；
[0029]图11B示出了根据一些实施例的在探针的顶端上的传感器；
[0030]图12A示出了根据一些实施例的被配置用于放置在探针上的压力感测覆盖物；
[0031]图12B示出了根据一些实施例的被配置成接收如图12A中的覆盖物的探针，其中探针包括用于将覆盖物耦合到探针的连接器；
[0032]图12C示出了根据一些实施例的放置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于插入患者体内的探针，所述探针包括：细长主体，所述细长主体包括远侧部分和近侧部分，所述远侧部分成形为用于插入患者体内，所述近侧部分耦合到所述远侧部分以随着所述近侧部分的推进而推进所述远侧部分；一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器由所述探针的细长主体支撑并耦合到所述探针的所述远侧部分，以检测所述远侧部分的与所述近侧部分的推进相关的组织阻力；以及输出端，所述输出端操作地耦合到所述一个或更多个传感器，以响应于所述组织阻力向用户提供反馈。2.根据权利要求1所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器被配置成插入患者体内。3.根据权利要求1所述的探针，其中，当所述探针已经插入患者体内时，所述一个或更多个传感器位于所述远侧部分的上侧。4.根据权利要求1所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器位于所述探针的远侧部分上，以接合组织并检测所述组织阻力。5.根据权利要求1所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器包括多个传感器。6.根据权利要求5所述的探针，其中，所述多个传感器被配置成检测所述探针的远侧部分上的多个位置处的组织阻力。7.根据权利要求6所述的探针，其中，所述多个传感器被配置成映射在所述多个位置处对所述探针的所述组织阻力。8.根据权利要求1所述的探针，其中，所述细长主体包括第一部分和第二部分，且所述一个或更多个传感器被配置成响应于所述组织阻力来检测所述细长主体在所述第一部分和所述第二部分之间的应变或压缩。9.根据权利要求8所述的探针，其中，所述第二部分被配置为相对于所述第一部分移动，并且所述一个或更多个传感器被配置为检测所述第一部分相对于所述第二部分的移动。10.根据权利要求9所述的探针，其中，所述第一部分用弹簧耦合到所述第二部分，并且其中所述第二部分被配置成响应于来自所述组织阻力的力大于来自所述弹簧的力而相对于所述第一部分移动。11.根据权利要求10所述的探针，其中，弹簧被配置成抵靠止动件将所述第一部分推离所述第二部分，并且其中所述第一部分响应于所述组织阻力的力超过来自所述弹簧的力而朝向所述第二部分移动，以便在所述近侧部分推进的同时减少所述远侧部分的移动。12.根据权利要求10所述的探针，其中，所述弹簧包括线圈、扭转弹簧、板簧或可弯曲延伸部中的一个或更多个。13.根据权利要求9所述的探针，其中，所述第一部分和所述第二部分包括伸缩部分，并且所述一个或更多个传感器被配置成检测第一伸缩部分和第二伸缩部分之间的相对移动。14.根据权利要求10所述的探针，还包括开关，所述开关被配置成在断开配置和闭合配置之间转换，并响应于来自所述组织阻力的力大于来自所述弹簧的力而生成输出。15.根据权利要求8所述的探针，其中，所述细长主体包括轴，并且其中所述远侧部分被
配置成响应于所述组织阻力在所述轴内移动。16.根据权利要求8所述的探针，其中，所述细长主体包括位于所述远侧部分和所述近侧部分之间的锥形腰部，并且所述一个或更多个传感器耦合到所述锥形腰部以检测所述锥形腰部的应变。17.根据权利要求8所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器位于所述远侧部分和所述近侧部分之间，以响应于所述组织阻力来检测所述细长主体的应变或压缩。18.根据权利要求8所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器包括位移换能器，以测量所述第一部分相对于所述第二部分的位移。19.根据权利要求8所述的探针，其中，所述细长主体沿着细长轴线延伸，并且所述一个或更多个传感器包括围绕所述细长轴线定位的多个传感器，以检测所述探针远离所述细长轴线的一侧上的组织阻力。20.根据权利要求19所述的探针，其中，围绕所述细长轴线定位的所述多个传感器被配置成响应于所述组织阻力来检测所述细长主体的偏转方向。21.根据权利要求8所述的探针，其中，所述细长主体沿着细长轴线延伸，并且所述一个或更多个传感器包括多个传感器，所述多个传感器定位在对应于沿着所述细长轴线的第一位置的第一轴向位置和对应于沿着所述细长轴线的第二位置的第二轴向位置，所述第二位置不同于所述第一位置。22.根据权利要求1所述的探针，其中，所述探针包括开关，以响应于所述组织阻力生成输出。23.根据权利要求1所述的探针，其中，所述反馈包括警报，且所述警报包括声音、响应于所述组织阻力而改变频率的声音、响应于组织阻力增加而增加频率并响应于组织阻力减小而降低频率的声音、显示器上的消息、可见光指示器、显示器上的颜色、数值、颜色条、振动、用户可感知的振动或允许所述近侧部分独立于所述远侧部分移动的脱离结构中的一种或更多种。24.根据权利要求1所述的探针，其中，所述探针包括用于处理组织的外科探针。25.根据权利要求1所述的探针，其中，所述探针包括超声探针。26.根据权利要求25所述的探针，其中，所述超声探针包括超声换能器阵列以生成组织的图像。27.根据权利要求26所述的探针，其中，所述超声换能器阵列包括用于横向成像的第一阵列和用于矢状成像的第二阵列。28.根据权利要求27所述的探针，其中，所述第一阵列和所述第二阵列定位在所述近侧部分和所述远侧部分之间，并且所述一个或更多个传感器定位在所述近侧部分和所述远侧部分之间。29.根据权利要求28所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器定位在所述第一阵列和所述第二阵列之间。30.根据权利要求28所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器不定位在所述第一阵列和所述第二阵列之间。31.根据权利要求28所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器远离所述第一阵列和所述第二阵列定位。
32.根据权利要求28所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器靠近所述第一阵列和所述第二阵列定位。33.根据权利要求1所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器包括以下项中的一个或更多个：力传感器、压力传感器、流体传感器、膜、耦合到流体的膜、流体通道、耦合到电检测器的流体通道、耦合到电开关的流体通道、耦合到压力传感器的流体通道、耦合到近侧气囊的流体传感器、压电传感器、霍尔效应传感器、电容传感器、光学传感器、应变仪、位移换能器、线性电压位移换能器(LVDT)、发光二极管、二极管激光器、光电二极管、光电晶体管、象限光电检测器、运动传感器、加速度计、惯性测量单元(IMU)、多普勒超声或组织阻抗传感器。34.根据权利要求33所述的探针，其中，所述一个或更多个传感器包括位于所述细长主体的远侧部分上的环形环。35.根据权利要求34所述的探针，其中，所述环形环相对于所述细长主体的细长轴线同心地定位。36.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏拉格，
申请(专利权)人：普罗赛普特生物机器人公司，
类型：发明
国别省市：