CN107106001A - 监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于内窥镜治疗的监测系统，监测系统特别用于腔内泌尿外科介入，监测系统包括评估单元(10)和导丝(20)，导丝具有至少一个测量装置(10)。根据本发明，评估单元(10)可以接收至少一个测量装置(10)的数据，并且评估单元(10)包括将数据与比较值进行比较的比较器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内窥镜治疗(endoscopic treatment)的监测系统，该监测系统特别用于腔内泌尿外科介入(endourological intervention)，本发明还涉及一种用于监测环境条件的方法，该方法特别用于使用至少一个测量装置来获取腔内泌尿外科介入时的压力。
背景技术
在腔内泌尿外科(endourology)中使用冲洗流以清洁内窥镜的透镜及治疗区域并提供良好视野，并且经由内窥镜的工作通道或单独的冲洗通道来提供冲洗流。进一步开发所使用的仪器或内窥镜的目标在于使用越来越小的直径来使对组织的创伤尽可能低。因此，仪器的现有工作通道(例如既用于冲洗也用于虹吸的工作通道)也越来越小。因此，高冲洗流(例如用于冲洗治疗区域的短时高压冲洗流)在体内快速引起显著的压力增加，这是因为经由更小的工作通道不能足够快速地将液体虹吸出去。由于肾脏是对压力非常敏感的器官，因此即使轻微的肾内压力增加也可导致肾小球肾损伤，并因而导致肾功能衰竭。在术中压力过高的情况下，还会存在身体越来越多地吸收来自尿道的污染液体的风险，由此导致术后创伤或甚至导致败血症。另一方面，在要检查的中空器官中也需要一定的过压，以便扩张这些中空器官，从而获得更好的器械和光学通路并防止介入期间的塌陷(collapse)。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于内窥镜治疗的监测系统(特别用于腔内泌尿外科介入)以及一种用于监测环境条件(特别用于获取腔内泌尿外科介入时的压力)的方法，并且提供了一种能够可靠且容易地确定环境条件(特别是压力和/或压力变化)并最小化患者的风险的导丝。
该目的是通过根据权利要求1的监测系统、根据权利要求12的用于监测环境条件的方法以及根据权利要求14的导丝来实现的。从属权利要求以及说明书和附图中可以获得本发明的其他优点和特征。
根据本发明，用于内窥镜治疗的监测系统包括评估单元和导丝，导丝包括至少一个测量装置，其中，评估单元可接收至少一个测量装置的数据，并且其中，评估单元包括将数据与比较值进行比较的比较器。
这种类型的监测系统可以用于所有类型的利用冲洗流的内窥镜介入。这些内窥镜介入特别为肾结石、输尿管结石和膀胱结石的治疗、肾脏压迫消除、对前列腺、膀胱或尿道的介入以及尿路的目视检查。通过天然的体孔或通过手术形成的开口来获得通路。必须特别强调的是，本发明可用于碎石术，其中无论使用何种碎石机不会有任何差异。优选地，内窥镜包括至少一个冲洗通道，冲洗通道被设计成利用介质(例如无菌液体)冲洗内窥镜的透镜或治疗区域，以便能够观察或改善治疗区域的视野，且特别是待破碎的人体结石上的视野。此外，内窥镜还可以具有至少一个抽吸通道，以便例如将液体以及(例如，来自人体结石的)颗粒虹吸出治疗区域。
有利地，目前，监测系统用于检查或监测治疗区域中的环境条件，其中，为实现此目的的监测系统有利地包括可被引导到治疗区域的导丝。在基本结构方面，这种类型的导丝在现有技术中是已知的。优选地，使用由金属或塑料(或这两种材料的混合物或组合物)制成的导丝，导丝在远端处包括更柔软、更柔性的材料，以确保最佳柔性并最小化(在引入体内期间)受伤的风险。有利地，导丝的至少部分区域被设计成是亲水的并且/或者还设置有PTFE涂层(聚四氟乙烯)以改善滑动性质。导丝的直径约为0.15至3mm，优选地约为0.4至2mm，特别优选地约为0.8至1.2mm。此外，关于导丝的几何和结构构造，可以参考现有技术中的已知实施方式。对于至少一个测量装置的方面，亦是如此。
例如，取决于要获取哪些值或哪些数据，集成有相应的可以获取环境条件的压力、温度或力传感器等。温度测量也可以使用压力传感器来执行，然而，单独地设计温度传感器且将其固定在压力传感器附近但与压力传感器间隔开会有利于更精确的测量。至关重要的是，监测系统包括可以从至少一个测量装置获取数据(特别是测量数据)的评估单元。
由此，可以例如经由相应的发射器以有线的方式和无线的方式进行数据传输。有利地，本文的评估单元包括比较器，比较器将从测量装置接收或获取的数据与比较值进行比较。现在要指出的是，通常不直接使用从测量设备接收到的数据。传感器通常输出电压或电流信号，该信号首先被转换或变换成压力、温度或力的适当相应值。因此，比较值可以具体地为温度、压力或力。然而，同样地，比较值也可以是纯技术值，例如电压信号或电流信号。重要的是，评估单元或比较器将数据与比较值进行比较，并由此例如可识别出从测量装置接收的数据是否超过/低于可选地通过预定校正值进行校正的比较值，这是因为接着可以确定环境条件是否处于不利范围内，例如温度太低/太高，或者压力太低/太高。
评估单元可以布置在导丝中，例如布置在导丝的近端中/上，但也可以通过电缆和相应的数据线(例如，经由插头连接)连接到实际的导丝。有利地，评估单元最好集成在合适的有利地位于导丝的近端处的操控部件/手持部件中。关于评估单元，进一步注意，在这种情况下，评估单元优选地为小型计算单元，例如处理器。比较器可以是计算单元的一部分或模块，但是也可以由计算单元的功能来定义，即比较器不是与计算单元分开的单元，而是仅采用在计算单元上运行的程序的形式。
在优选实施例中，至少一个测量装置测量压力或压力变化。因此，有利地，使用压力传感器，其中优选地使用压阻式、压电式、电容式或感应式压力传感器。可以经由导丝且根据情况经由评估单元或从评估单元提供测量装置可能需要的相应电流/电压源。因此，比较值有利地为压力值。因此可以规定压力值或压力水平，将该压力值或压力水平与由测量装置获取的压力进行比较。这里，比较值可以为绝对压力，例如不能超过/低于该绝对压力。比较值也可以为与起始压力水平有关的相对压力。因此，可以基于参考值(被比较的起始压力水平)容易地确定是否已经超过/低于压力阈值。在本文中，参考值有利地表示在相应的身体区域/治疗区域中通常存在的压力值或者该区域中在开始治疗之前存在的压力值。在腔内泌尿外科介入时，参考值被测量为约10cm水柱(1kPa)。在这种介入期间，通过抽吸-冲洗系统将肾脏压力增加到约40至50cm水柱(4至5kPa)之间的值。如果压力上升到150cm水柱(15kPa)以上，则可能对肾脏造成伤害。根据目前经验，最好不要被超过的比较值可被测量为约100至120cm的水柱(10至12kPa)，在本发明的一个替代方案中，可以使用校正值为每个患者单独设定比较值。测量装置应能够评估高达300cm水柱(30kPa)的压力值。
在本发明的另一优选实施例中，至少一个测量装置获取温度或温度变化。还优选使用温度传感器，其中，这里，优选使用基于半导体的温度传感器(所谓的芯片传感器)。也可以用上述压力传感器来检测温度。适于压力的上述测量值、参考值、比较值、相对值等也适于温度。这里，与参考值的比较也是重要的，即介入期间的温度变化是重要的，且绝对温度值是不太重要的。
温度传感器尤其在激光治疗中是重要的，例如在破碎肾脏或膀胱中的结石时，激光治疗通常会增加治疗区域的温度。例如，这可以通过增加冲洗剂流量来进行补偿，尽管这样又会增加治疗区域中的压力。因此，建议对这二者(即压力和温度)进行测量，这是因为也许不得不降低或暂停激光功率。例如，当(例如，因管线堵塞)中断冲洗剂流量时，也会出现温度升高。因此，由评估单元获得的温度和压力数据(以下进一步详细说明)也可用于调节冲洗液或调节治疗装置，例如用于调节激光器。
评估单元优选地包括输入单元，输入单元可用于设定比较值或者利用校正值来调整比较值，其中，评估单元优选地还包括多个比较值或校正值。因此，有利地，可以由例如主治医师来规定并调整一个或多个比较值。例如，比较值可以为绝对不能被超过的绝对值，否则会导致对诸如输尿管系统等器官的损害。另一比较值或替代校正值可以是患者特定的值。因此，可以个别地考虑患者。例如，患者可能极度敏感或有生理缺陷，但治疗区域中的压力或温度仍然远远达不到临界值。监测系统允许主治医师容易且快速地确定这些差异并做出相应反应。为了调整比较值和/或规定各种比较值，评估单元或其输入单元最好具有触摸板或相应的控制旋钮。特别地，还设置有显示器等，以便查看或检查所设定的比较值或校正值。
评估单元优选地包括输出装置，输出装置产生输出信号，以用于指示何时超过/低于比较值。输出信号可以为相应的警告声或光信号，以用于警告主治医师。也能够通过已经提到的手持部件/操控部件的振动或震动来进行触觉反馈。测量信息也可以发送到中央单元，中央单元处理用户的评估和信息。有利地，可以规定当超过或低于比较值时是否应该产生输出信号。基于输出信号，有利地，主治医师可以快速做出反应，并且在必要时减少冲洗流、增加吸力，或者通常短暂地暂停治疗。输入单元和输出单元均可以被设计成与评估单元分离的模块，最好也可以布置在操控部件/手持部件中。
优选地，评估单元根据超过/低于哪个比较值或校正值来生成各种输出信号。这里，也可以根据超过/低于哪个比较值来例如经由不同间距或不同颜色信号提供各种输出信号。如果在导丝上的各个位置设置多个测量装置，则各种输出信号也可以与测量装置的不同位置相关联，以便向主治医师指示可能预期有问题的地方。输出信号或其类型和配置也可以取决于是否超过或低于比较值。
有利地，评估单元还获取超过/低于比较值的频率和/或时长。优选地，评估单元还获取超过比较值的时长。因此，如果比较值只被超过一次，则不需要立即产生输出信号。相反，评估单元最好获取比较值被超过的频率、比较值被超过的时长和/或比较值被超过的量，并且根据这些值来输出输出信号。不言而喻，该功能可以相应地由用户例如经由输入单元来参数化。此时基本上应该注意的是，比较值也可以为比较范围。因此，不规定具体值而是规定具有上限和下限的范围肯定是有利的。这特别有助于对可归因于测量装置的压力波动或其测量精度做出反应。
有利地，当超过/低于比较值时，评估单元产生用于另一装置的控制信号，特别是用于抽吸-冲洗系统的控制信号。例如，比较值的超过经由控制信号对内窥镜的冲洗流有直接影响。换言之，如果监测系统识别到超过比较值(换言之，允许的阈值)，那么监测装置可以直接影响另一装置，例如这里的抽吸-冲洗系统及其冲洗功能。对于治疗区域中的压力和/或温度，可以通过减少冲洗流或增加吸力来快速降低二者。可以理解，控制信号传输可以是有线传输或无线传输。
在优选实施例中，评估单元特别地通过将所获取或接收的压力水平设置为零来校准至少一个测量装置。这使系统非常简单且安全。该原理已经结合相对压力比较值进行了说明。一旦内窥镜被引导到治疗区域(体内)，有利地在手术介入或检查开始之前校准测量装置。为此，有利地，上述操控部件/手持部件具有相应的杆、按钮或开关。但是，该功能最好也集成在可能存在的任何触摸板中。现在将此时获得的压力或温度或力设置为零或将其作为参考值，并且很容易规定可能通过校正值进行调整的比较值，该校正值对应于距该参考值的距离。因此首先获得治疗区域中的“正常”压力/温度/力。监测系统有利地识别出相对于该“正常”压力/温度/力的偏离，并经由输出信号报告该偏离。该构造非常简单且安全，并且不需要使用通常昂贵且复杂的绝对压力传感器或相应的温度或力传感器。
至少一个测量装置(例如压力传感器)优选地布置在距导丝远端约2至5cm的距离处。导丝的最后2到3厘米通常具有高度柔性设计，以便实现更好的可控性和对周围组织的较少的创伤。因此，压力传感器优选地位于导丝的远端附近，而不是位于高度柔性区域内，从而不会损害其功能。如果高度柔性区域延伸较长的长度，则压力传感器相应地布置成远离导丝的远端。在没有高度柔性区域的情况下，至少一个测量装置(特别是压力传感器)与导丝的远端的最大距离小于约20mm，优选小于约10mm。这为获取环境条件，特别是为获取传感器前面区域的压力和压力变化提供了最佳的选择。然而，还可以想到，传感器位于导丝的内侧或近端，并且通过导丝内部的连通管连接至导丝的远端区域中的一个或多个开口。根据相应的测量技术，至少一个测量装置可以布置在导丝的表面和内部。如果测量装置位于导丝的表面上，则可以有利地获得动态效果和背压。应当理解，也可以设置多个测量装置，这些测量装置可以布置在导丝的内部和外部。这些测量装置也不一定都相同。当使用多个测量装置时，还可以沿着导丝产生诸如压力分布、温度分布或力分布之类的分布。例如，这使得能够推断出可以以多大程度降低治疗区域中的压力。也可以指示治疗区域周围可能出现的任何问题。基本上应当注意的是，在导丝上设置至少一个位置传感器或方位传感器是非常有利的，从而可以确定导丝相对于身体的方位和位置，进而潜在地确定增加压力的位置。
在可替换实施例中，至少一个测量装置为相对压力传感器，并且至少一个附加测量装置为绝对压力传感器，其中，相对压力传感器优选地布置在导丝的远端处，而绝对压力传感器优选地布置在导丝的近端处。有利地，绝对压力传感器可用于校准相对压力传感器。
除了压力传感器之外，附加测量装置可以为温度传感器，其中，温度传感器还优选地布置在导丝的远端处，即在治疗区域中与压力传感器接近但间隔开地布置。例如，距离为22-10mm，优选为3-6mm。
根据本发明，用于监测环境条件的方法特别地使用具有评估单元和含有至少一个测量装置的导丝的监测系统来获取腔内泌尿外科介入时的压力，该方法包括以下步骤：
-经由评估单元接收至少一个测量装置的数据；以及
-将数据与比较值进行比较。
该方法优选地进一步包括以下步骤：
-将通过至少一个测量装置获取的压力和/或温度和/或力水平归零；并且
-开始治疗，特别是开始内窥镜治疗或腔内泌尿外科介入。
不言而喻，监测系统的优点和特点也适于相应的方法，反之亦然。
根据本发明，导丝设置有至少一个测量装置，测量装置具有监测系统和方法的上述优点和特征。
根据以下说明并参照附图，根据本发明的监测系统、根据本发明的方法以及根据本发明的导丝的其他优点和特征将变得明显。
附图说明
图1是监测系统的优选实施例的示意图。
具体实施方式
图1是导丝20的示意图，导丝20在远端21处具有测量装置40。在导丝20的近端22处也设置有测量装置40。导丝20通过电缆12与评估单元10电连接。替代地，也可以以无线的方式实现连接。基本上，评估单元10不必与引导丝20分离地布置，而是可以被设计为导丝20的一部分。有利地，导丝20的一端还设置有包括评估单元10的操控部件/手持部件。还可以在操控部件/手持部件中设置输入单元和输出单元，以便使用户能够输入并中继输出信号。图中未示出可能必须设置的用于测量装置40的电流或电压源。导丝的直径d在0.15mm至3mm之间的范围内，有利地在0.4至2mm的范围内，并且非常特别优选地在约0.8至1.2mm的范围内。直径d可以沿导丝的长度发生变化，但是在优选实施例中倾向于恒定。这里，参考符号S示意地表示从评估单元10输出控制信号，以便调节或控制另一装置，例如抽吸-冲洗系统。
附图标记列表
10 评估单元 12 电缆
20 导丝 21 (导丝的)远端
22 (导丝的)近端 40 测量装置
S 控制信号 d 直径
Claims (14)
1.一种用于内窥镜治疗的监测系统，所述监测系统特别用于腔内泌尿外科介入，所述监测系统包括评估单元(10)和具有至少一个测量装置(40)的导丝(20)，
其特征在于，
所述评估单元(10)能够接收所述至少一个测量装置(40)的数据，以便监测治疗区域中的环境条件，并且
所述评估单元(10)包括比较器，所述比较器将所述数据与比较值进行比较，以确定所述环境条件是否处于不利范围内。
2.根据权利要求1所述的监测系统，
其中，所述至少一个测量装置(40)获取压力或压力变化并且/或者获取温度或温度变化。
3.根据权利要求1或2所述的监测系统，
其中，所述评估单元(10)包括输入单元，所述输入单元能够用于调整所述比较值，并且
其中，所述评估单元(10)优选地还包括多个比较值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，所述评估单元(10)包括输出单元，所述输出单元产生输出信号，以用于指示何时所述比较值被超过。
5.根据权利要求4所述的监测系统，
其中，所述输出单元根据哪个比较值被超过产生不同的输出信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，所述评估单元(10)确定所述比较值被超过的频率和/或时长和/或量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，当所述比较值被超过时，所述评估单元产生用于另一装置的控制信号(S)，所述另一装置特别是抽吸-冲洗系统。
8.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，所述评估单元(10)能够特别地通过将压力和/或温度水平设置为零来校准所述至少一个测量装置(40)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，所述至少一个测量装置(40)布置在所述导丝(20)的远端(21)处。
10.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，至少一个测量装置(40)是相对压力传感器，且至少一个附加测量装置(40)是绝对压力传感器，并且
其中，所述相对压力传感器优选地布置在所述导丝(20)的远端(21)处，而所述绝对压力传感器优选地布置在所述导丝(20)的近端(22)处。
11.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，
其中，所述至少一个测量装置(40)是压力传感器，且至少一个附加测量装置(40)是温度传感器。
12.一种用于在内窥镜治疗期间使用包括评估单元(10)和具有至少一个测量装置(40)的导丝(20)的监测系统来监测环境条件的方法，所述方法特别地用于获取腔内泌尿外科介入时的压力，所述方法包括以下步骤：
-经由所述评估单元(10)接收所述至少一个测量装置(40)的数据；以及
-将所述数据与比较值和/或校正值进行比较。
13.根据权利要求12所述的用于分析环境条件的方法，其还包括以下步骤：
-将由所述至少一个测量装置获取的压力水平归零；并且
-开始治疗，特别是开始内窥镜治疗或腔内泌尿外科介入。
14.一种根据权利要求1-11中任一项所述的具有至少一个测量装置(40)的导丝。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170829 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |