用于跟蹤插入深度的方法和設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了用于追蹤內(nèi)窺鏡插入深度的方法和設(shè)備。用于確定內(nèi)窺鏡在體內(nèi)插入深度的一種方法采用一個(gè)完全儀表化的內(nèi)窺鏡，其被設(shè)計(jì)成可確定其插入深度。另一種方法使用一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)裝置，該裝置可與內(nèi)窺鏡相互作用而判斷出內(nèi)窺鏡行經(jīng)一基準(zhǔn)邊界的距離。完全儀表化的內(nèi)窺鏡輪詢整個(gè)內(nèi)窺鏡的狀態(tài)，然后可判斷出相對(duì)于解剖學(xué)邊界－例如肛門的位置。輪詢信息是由沿內(nèi)窺鏡長度方向布置的傳感器或變送器獲得的。如果使用帶有基準(zhǔn)體的內(nèi)窺鏡，則在內(nèi)窺鏡經(jīng)肛門穿行時(shí)，基準(zhǔn)體能通過輪詢沿內(nèi)窺鏡管體設(shè)置的各個(gè)傳感器或變送器的狀態(tài)而讀取位置信息。基準(zhǔn)體可被固定到患者體上或其它固定的基準(zhǔn)點(diǎn)上。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)總體上涉及一種內(nèi)窺鏡和內(nèi)窺鏡療法。更具體來講，本專利技術(shù)涉及用于追蹤柔性內(nèi)窺鏡沿曲折路線插入和/或撤回過程的方法和設(shè)備，該插入和/或撤回過程例如是為了進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查和治療。
技術(shù)介紹
內(nèi)窺鏡是一種用于觀察患者身體內(nèi)部的醫(yī)療器械。內(nèi)窺鏡可被用在多種不同的診斷程序和介入程序中，這些程序包括結(jié)腸鏡檢查、支氣管鏡檢查、胸腔鏡檢查、腹腔鏡檢查、以及電視內(nèi)窺鏡檢查。結(jié)腸鏡檢查是這樣一種醫(yī)療方法在該療法中，一柔性內(nèi)窺鏡或結(jié)腸鏡被插入到患者的結(jié)腸內(nèi)，以對(duì)結(jié)腸執(zhí)行診斷檢查和/或外科治療。標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)腸鏡一般為135-185cm長，直徑為12-19mm，其包括一束成像光線或位于器械頂端的一微型攝像機(jī)、照明光纖、一個(gè)或兩個(gè)工具通道、空氣和水的通道、以及真空通道，其中的工具通道也被用來進(jìn)行吹氣或沖洗。結(jié)腸鏡通常是經(jīng)患者的肛門插入的，并前伸穿過結(jié)腸、回盲瓣、以及部分回腸末端，從而可對(duì)結(jié)腸作直接的視覺檢查。插入結(jié)腸鏡的操作是復(fù)雜的，原因在于結(jié)腸中的路徑是曲折而盤繞的。通常，為了將結(jié)腸鏡穿送過結(jié)腸，必須進(jìn)行相當(dāng)大量的結(jié)腸鏡調(diào)整工作，這就使得操作程序更為復(fù)雜、更為耗時(shí)，并增大了出現(xiàn)并發(fā)癥(例如腸穿孔)的可能性。人們已研制出了可操縱的結(jié)腸鏡，以便于選擇行經(jīng)結(jié)腸彎曲段的正確路線。但是，隨著結(jié)腸鏡被越插越深，沿選定的路線送入結(jié)腸鏡就變得更為困難。在每一個(gè)轉(zhuǎn)彎處，結(jié)腸壁都必須要將結(jié)腸鏡彎曲。結(jié)腸鏡刮擦著每一轉(zhuǎn)彎部外側(cè)的結(jié)腸粘膜表面。在每個(gè)轉(zhuǎn)彎處產(chǎn)生的摩擦、以及結(jié)腸鏡的松弛使得結(jié)腸鏡更難以被送入或拉出。另外，隨著摩擦的出現(xiàn)，抵壓結(jié)腸壁的作用力將增大。在極度彎扭的情況下，根本就不可能將結(jié)腸鏡穿經(jīng)結(jié)腸送入。在結(jié)腸鏡療法中出現(xiàn)的另一個(gè)問題例如是內(nèi)窺鏡長而細(xì)的管體上形成了折彎。如果內(nèi)窺鏡碰到一個(gè)障礙物或被戳入到一個(gè)狹窄的通道中，則就可能產(chǎn)生這樣的折彎。這樣，內(nèi)窺鏡就會(huì)在患者體內(nèi)盤成環(huán)圈而不是繼續(xù)前進(jìn)。為了繼續(xù)插入結(jié)腸鏡，就可能施加過大的作用力，從而損傷患者體內(nèi)脆弱的組織。醫(yī)生可能會(huì)繼續(xù)努力插入內(nèi)窺鏡，而不會(huì)意識(shí)到已出現(xiàn)了問題。借助于視覺成像裝置，使用者可觀察到從內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)端傳送來的圖像。從這些圖像以及對(duì)內(nèi)窺鏡行經(jīng)路線的了解，使用者一般可確定出內(nèi)窺鏡的位置。但是，要高精度地判斷內(nèi)窺鏡在患者體內(nèi)的位置卻是困難的。如果嘗試使用自動(dòng)控制的內(nèi)窺鏡裝置來確定內(nèi)窺鏡的定位，則情況會(huì)更為困難，其中的自動(dòng)控制內(nèi)窺鏡裝置例如被公開在如下文件中第6,468,203號(hào)美國專利、于2001年10月2日提交的第09/969,927號(hào)美國專利申請(qǐng)、于2002年8月27日提交的第10/229,577號(hào)美國專利、于2002年3月1日提交的第10/087,100號(hào)美國專利、以及于2002年5月2日提交的第10/139,289號(hào)美國專利，這些文件所公開的全部內(nèi)容都被結(jié)合到本文作為參考。用于確定內(nèi)窺鏡在體內(nèi)構(gòu)造的另一種方法是X射線成像。可采用的再一種方法是磁場(chǎng)定位，該方法使患者和操作人員免受X射線的輻射。這種方法一般采用了磁性位置確定方法，借助于低頻磁場(chǎng)來確定嵌在內(nèi)窺鏡管中的微型傳感器的位置。基于在連續(xù)時(shí)間間隔中傳感器的位置，可獲得有關(guān)內(nèi)窺鏡所處格局的圖像。另一種方法包括的措施為在內(nèi)窺鏡上設(shè)置一系列標(biāo)志，在程序的執(zhí)行過程中，這些標(biāo)志有助于醫(yī)生將裝置布置在患者體內(nèi)的正確位置處。這些標(biāo)志可包括條帶、點(diǎn)跡、字母、數(shù)字、顏色、或其它類型的標(biāo)記，這些標(biāo)記可指示出裝置在人體內(nèi)的位置或運(yùn)動(dòng)。這些視覺可辨的標(biāo)記通常是以預(yù)定的均勻間隔布置的。通過將某些不透輻射的金屬設(shè)置在裝置中或印制在裝置上，可利用熒光檢查法使這些標(biāo)志系統(tǒng)成為可見的。但是，如果希望能以任何精度確定內(nèi)窺鏡在患者體內(nèi)的位置，則上述的各個(gè)方法在靈活性和適用性方面都存在局限。另外，在許多情況下，在將裝置送入患者體內(nèi)和/或從患者體內(nèi)撤回的過程中，上述的常規(guī)位置確定方法還不能反映內(nèi)窺鏡的實(shí)時(shí)位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
可使用內(nèi)窺鏡或結(jié)腸鏡插入到患者體內(nèi)器官中的長度信息以利于繪制人體器官的結(jié)構(gòu)圖、確定解剖標(biāo)志和異常情況等，和/或可使用該長度信息維持在整個(gè)長度范圍內(nèi)實(shí)時(shí)感知內(nèi)窺鏡在體內(nèi)的位置。如果上述特征與各種具有一可操縱遠(yuǎn)端部分和一自控近端部分的內(nèi)窺鏡和/或結(jié)腸鏡配合使用，則將是特別有用的，其中的自控近端部分例如可由一控制器進(jìn)行自動(dòng)控制。在如下的已授權(quán)專利和待審申請(qǐng)中詳細(xì)地介紹了此類裝置的一些實(shí)例第6,468,203號(hào)美國專利、于2001年10月2日提交的第09/969,927號(hào)美國專利申請(qǐng)、于2002年8月27日提交的第10/229,577號(hào)美國專利申請(qǐng)、于2002年3月1日提交的第10/087,100號(hào)美國專利申請(qǐng)、以及于2002年5月2日提交的第10/139,289號(hào)美國專利，這些文件所公開的全部內(nèi)容都被結(jié)合到本文作為參考。一種用于確定內(nèi)窺鏡插入深度和/或位置的方法采用了一種完全儀表化的內(nèi)窺鏡裝置，其包括一些功能部件或元件，這些部件或元件被設(shè)計(jì)成可在無需單獨(dú)的或外部感測(cè)裝置的情況下確定內(nèi)窺鏡的插入深度，并能將該信息傳遞給操作人員、外科醫(yī)生、護(hù)士、或執(zhí)行治療程序所涉及的技術(shù)人員。另一種方法是采用一個(gè)獨(dú)立于內(nèi)窺鏡的、且位于內(nèi)窺鏡外部的感測(cè)裝置，其可與內(nèi)窺鏡連接，也可不進(jìn)行連接，該裝置與內(nèi)窺鏡相互作用而確定出內(nèi)窺鏡上的那一部分已穿過或經(jīng)過一基準(zhǔn)邊界。在本文中，該外部感測(cè)裝置也被稱為基準(zhǔn)體或基準(zhǔn)點(diǎn)裝置，這是因?yàn)樵撗b置部分可作為一個(gè)相對(duì)于內(nèi)窺鏡和/或患者位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，上述兩名稱是可互換的。該基準(zhǔn)體可被設(shè)置在內(nèi)窺鏡的外部，且或者位于患者的體內(nèi)，或者位于患者的體外；因而，內(nèi)窺鏡與基準(zhǔn)體之間的相互作用可以是通過直接接觸進(jìn)行，也可以通過非直接接觸進(jìn)行。儀表化的內(nèi)窺鏡通過定期查詢整個(gè)內(nèi)窺鏡(或內(nèi)窺鏡的至少一部分長度)的狀態(tài)、然后再確定出內(nèi)窺鏡相對(duì)于一解剖學(xué)邊界或標(biāo)志的位置，就可完成測(cè)量，在結(jié)腸鏡的情況下，其中的解剖學(xué)邊界或標(biāo)準(zhǔn)例如是肛門。可利用沿裝置長度方向設(shè)置的多個(gè)傳感器獲得定期查詢信息。由于檢測(cè)到的信息可以是從內(nèi)窺鏡的整個(gè)長度范圍(或至少一部分長度)內(nèi)獲得的，所以可取消關(guān)于內(nèi)窺鏡插入或拉出方向的信息，原因在于這些傳感器能提供內(nèi)窺鏡的即時(shí)狀態(tài)。除了用于測(cè)量插入深度、且被儀表化的內(nèi)窺鏡之外，其它各種改型內(nèi)窺鏡也可與一獨(dú)立的外部裝置配合使用，該外部裝置可被連接到身體上或不連接到身體上，其被設(shè)計(jì)成可測(cè)量和/或記錄內(nèi)窺鏡的插入深度。該裝置可被稱為外部感測(cè)裝置、基準(zhǔn)體或基準(zhǔn)點(diǎn)裝置。這兩個(gè)名稱是可互換使用的，原因在于該裝置的部分可作為一個(gè)相對(duì)于內(nèi)窺鏡和/或患者位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。該基準(zhǔn)體可被設(shè)置在內(nèi)窺鏡的外部，且或者位于患者的體內(nèi)，或者位于患者的體外；因而，內(nèi)窺鏡與基準(zhǔn)體之間的相互作用可以是通過直接接觸進(jìn)行，也可以通過非直接接觸進(jìn)行。另外，基準(zhǔn)體可被設(shè)計(jì)成在內(nèi)窺鏡例如經(jīng)肛門穿入到體內(nèi)的過程中，其通過定期查詢各個(gè)傳感器的狀態(tài)來感測(cè)或讀取位置信息，其中的各個(gè)傳感器是沿內(nèi)窺鏡的管體進(jìn)行布置的。基準(zhǔn)體可被定位在患者的外部，例如可被設(shè)置在患者所在的床或平臺(tái)上，還可被連接到一個(gè)單獨(dú)的手推車上、或者可拆卸地連接到患者身體上，如此等等。如果患者被定位成在治療過程中不能產(chǎn)生任何明顯的運(yùn)動(dòng)，則可通過將基準(zhǔn)體固定到房間的其它固定點(diǎn)上，而使其成為一個(gè)固定的基準(zhǔn)點(diǎn)。作為備選方案，基準(zhǔn)體可被直接連接到患者的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種設(shè)備，其用于確定一可插入到空腔內(nèi)的細(xì)長器械的位置，該設(shè)備包括：至少一個(gè)傳感器，其用于被定位在細(xì)長器械的附近；以及至少一個(gè)磁場(chǎng)源，其被定位在傳感器附近，其中，當(dāng)細(xì)長器械相對(duì)于傳感器送進(jìn)或退出時(shí)，傳感器還用于檢測(cè)細(xì)長 器械的運(yùn)動(dòng)。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：K懷廷，RM奧萊，A貝爾森，A羅斯，LW阿恩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新引導(dǎo)系統(tǒng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]