BR112020004395A2 - dispositivo de formação de imagem para uso em intervenções médicas. - Google Patents

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Robert Van Seventer
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De Raadt Beheer B.V.
Robert Van Seventer
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Abstract

A invenção provê um dispositivo de formação de imagem para uso em intervenções médicas, tais como cirurgia, compreendendo: uma sonda de ultrassom para prover primeiros dados de imagem; uma cânula tendo um canal interno longitudinal e configurada para ser introduzida no corpo humano; uma câmera de visão direta arranjada, pelo menos parcialmente, sobre ou na cânula para prover segundos dados de imagem; e um dispositivo de exibição compreendendo pelo menos um visor para exibir uma imagem ultrassônica com base nos primeiros dados de imagem e uma imagem de visão direta com base nos segundos dados de imagem.

Description

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DISPOSITIVO DE FORMAÇÃO DE IMAGEM PARA USO EM INTERVENÇÕES MÉDICAS
[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de formação de imagem para uso em intervenções médicas, e em particular em procedimentos cirúrgicos.
[002] Sistemas de formação de imagem ultrassônica são amplamente usados para obter imagens. O ultrassom usa tipicamente ondas sonoras com frequências mais altas do que o limite audível superior da audição humana para obter imagens. Este limite varia de pessoa para pessoa e é de aproximadamente 20 quilohertz em adultos jovens saudáveis. Os sistemas de ultrassom operam, portanto, com frequências de 20 kHz até vários gigahertz.
[003] No campo médico, sistemas de formação de imagem ultrassônica são usados para a obtenção de imagens ultrassônicas de tecido, órgãos, nervos, artérias, veias etc. A maioria dos sistemas de ultrassom compreendem uma sonda a ser colocada sobre a pele de pacientes. Pela colocação da sonda de ultrassom sobre a pele, imagens de estruturas abaixo da pele podem ser obtidas.
[004] Uma desvantagem do uso de imagem ultrassônica em procedimentos médicos é que, em alguns casos, a localização de interesse pode estar fora do campo de visão da sonda de ultrassom. Isto pode, por exemplo, ser causado por locais/estruturas relativamente profundos que não podem ser alcançados pelo campo de visão da sonda de ultrassom ou por estruturas que não permitam a passagem de ondas ultrassônicas, tais como estruturas ósseas.
[005] É um objetivo da invenção prover um dispositivo de formação de imagem para uso em intervenções médicas, tais como cirurgia, que facilite a formação de imagem melhorada de áreas relevantes do corpo humano, por exemplo, a fim de introduzir um espaço epidural do corpo humano, ou pelo menos prover um dispositivo de formação de imagem alternativo.
2 / 18
[006] A presente invenção provê um dispositivo de formação de imagem para uso em intervenções médicas, tais como cirurgia, compreendendo: uma sonda de ultrassom para prover os primeiros dados de imagem; uma cânula tendo um canal interno longitudinal e configurada para ser introduzida no corpo humano; uma câmera de visão direta arranjada, pelo menos parcialmente, sobre ou na cânula para prover os segundos dados de imagem; e um dispositivo de exibição compreendendo pelo menos um visor para exibir uma imagem ultrassônica com base nos primeiros dados de imagem e uma imagem de visão direta com base nos segundos dados de imagem.
[007] A sonda de ultrassom é configurada para obter os primeiros dados de imagem usando ondas ultrassônicas. A sonda de ultrassom é colocada sobre a pele de um paciente. A sonda de ultrassom compreende um transdutor que emite ondas ultrassônicas no corpo do paciente e que recebe ondas ultrassônicas refletidas do corpo do paciente. As ondas ultrassônicas refletidas formam os primeiros dados de imagem que podem ser usados para construir uma imagem ultrassônica.
[008] A imagem ultrassônica pode ser usada para determinar uma posição da cânula no corpo de um paciente.
[009] A cânula é um corpo oco alongado que pode ser introduzido em um corpo de um paciente, por exemplo, para introduzir fluidos no corpo do paciente. Os fluidos podem compreender medicamentos para o tratamento de um paciente. A cânula também pode ser usada para introduzir outros objetos no paciente, tal como uma agulha de RF que é usada para a ablação de nervos ou outro tecido do paciente. A cânula pode compreender um ponto distal pontiagudo que permite que a cânula perfure a pele e adentre o corpo do
3 / 18 paciente.
[0010] Uma câmera de visão direta, isto é, uma câmera que grava dados de imagem dentro da faixa de frequência de luz visível, é arranjada ou pode ser arranjada sobre ou na cânula na ou próxima a uma extremidade distal da cânula para gravar imagens de luz visível vistas a partir deste local em ou próximo a uma extremidade distal da cânula. A câmera de visão direta, por exemplo, compreende um sensor de imagem CMOS ou sensor de imagem CCD.
[0011] A câmera de visão direta é, preferivelmente, uma câmera em cores que provê cores reais para identificar estruturas anatômicas e/ou condições patológicas.
[0012] O dispositivo de formação de imagem da presente invenção provê tanto uma imagem ultrassônica com base nos primeiros dados de imagem obtidos com uma sonda de ultrassom quanto uma imagem de visão direta com base nos segundos dados de imagem obtidos por uma câmera de visão direta. A imagem ultrassônica e a imagem de visão direta podem ser exibidas por um único dispositivo de exibição, de modo que a imagem ultrassônica e a imagem de visão direta sejam visíveis para o usuário no único dispositivo de exibição. Isto permite que o operador realize rapidamente a comutação entre a visão da imagem ultrassônica e da imagem de visão direta.
[0013] A provisão tanto de uma imagem ultrassônica quanto de uma imagem de visão direta facilita a aplicação fácil e segura de outras técnicas de intervenção difíceis sob a visão direta.
[0014] A imagem ultrassônica e a imagem de visão direta podem ser exibidas próximas umas das outras, de modo que o operador do dispositivo de formação de imagem possa ver a imagem ultrassônica e a imagem de visão direta simultaneamente. Isto permite que o operador realize rapidamente a comutação entre as duas imagens. Em particular, quando a imagem ultrassônica provê informação insuficiente, o operador pode olhar para a
4 / 18 imagem de visão direta, por exemplo, para verificar a localização da cânula dentro do corpo do paciente.
[0015] O dispositivo de formação de imagem pode compreender um dispositivo de processamento para receber e processar os primeiros dados de imagem para prover a imagem ultrassônica e/ou os segundos dados de imagem para prover a imagem de visão direta, em que a unidade de exibição é conectada ao dispositivo de processamento para receber e exibir a imagem ultrassônica e/ou a imagem de visão direta. O dispositivo de processamento pode, por exemplo, ser um PC, um tablet ou um processador embutido.
[0016] O dispositivo de formação de imagem, por exemplo, o dispositivo de processamento, pode compreender um dispositivo de armazenamento para armazenar os primeiros dados de imagem e/ou os segundos dados de imagem e/ou quaisquer dados resultantes do processamento dos primeiros dados de imagem e/ou dos segundos dados de imagem. O dispositivo de armazenamento pode, por exemplo, armazenar as imagens de ultrassom e/ou as imagens de visão direta. Os primeiros dados de imagem, como obtidos pela sonda de ultrassom e os segundos dados de imagem, conforme gravados pela câmera de visão direta, também podem ser usados para exibir diretamente uma imagem ultrassônica e uma imagem de visão direta no dispositivo de exibição e ser descartados, incluindo dados processados, em seguida. Em uma modalidade, o dispositivo de armazenamento pode ser, quando desejado, ativado pelo usuário para armazenar dados relevantes para uso posterior.
[0017] Em uma modalidade, o dispositivo de formação de imagem compreende um seletor para selecionar um modo de imagem desejado a partir de múltiplos modos de imagem para exibir a imagem ultrassônica e/ou a imagem de visão direta. O seletor possibilita que o operador do dispositivo de formação de imagem realize a comutação entre dois ou mais modos de imagem, em que diferentes modos de imagem podem ser otimizados para
5 / 18 diferentes situações e/ou aplicações. Por exemplo, em um primeiro modo de imagem, apenas a imagem ultrassônica pode ser exibida, enquanto no segundo modo de imagem, a imagem de visão direta é exibida. O seletor permite realizar comutação entre estes primeiro e segundo modos de imagem. Por exemplo, o operador pode selecionar o primeiro modo de imagem para determinar a posição da cânula com base na imagem ultrassônica. Quando esta imagem ultrassônica provê informação insuficiente, o operador pode operar o seletor para realizar a comutação para o segundo modo de imagem no qual a imagem de visão direta é exibida no dispositivo de exibição.
[0018] Em uma modalidade, os múltiplos modos de imagem compreendem pelo menos um primeiro modo de imagem, no qual a imagem ultrassônica é grande em relação à imagem de visão direta, e um segundo modo de imagem, no qual a imagem de visão direta é grande em relação à imagem ultrassônica. Verificou-se que a exibição, nesse momento, da imagem mais desejada da imagem ultrassônica e a visão direta em um formato maior, e, simultaneamente, a imagem menos desejada num formato menor, é conveniente para o operador do dispositivo de formação de imagem. Assim, quando a imagem ultrassônica é mais útil, a imagem ultrassônica é exibida relativamente grande em relação à imagem de visão direta. Quando desejado, em particular quando a imagem ultrassônica provê informação insuficiente, o seletor pode ser operado para realizar a comutação para um outro modo de imagem, no qual a imagem de visão direta é exibida relativamente grande em relação à imagem ultrassônica.
[0019] Em uma modalidade, o dispositivo de formação de imagem compreende um dispositivo de microfone conectado ao seletor para selecionar o modo de imagem desejado com base em comandos vocais. O uso de comandos vocais seleciona o modo de imagem desejado que foi considerado conveniente para o operador do dispositivo de formação de imagem. Por exemplo, o comando vocal “vista de ultrassom” pode ser usado para realizar a
6 / 18 comutação para um modo de imagem no qual a imagem ultrassônica é mostrada de forma proeminente, e o comando vocal “vista de visão direta” pode ser usado para realizar a comutação para um modo de imagem no qual a imagem de visão direta é mostrada de forma proeminente.
[0020] Em uma modalidade, a câmera de visão direta é um fibroscópio pelo menos parcialmente arranjado no interior do canal interno longitudinal da cânula. Os fibroscópios são dispositivos de câmera em que pelo menos uma fibra óptica é usada para propagar luz visível. A vantagem destes fibroscópios é que a fibra óptica é relativamente longa e fina, de modo que a fibra óptica possa ser arranjada dentro da cânula. O fibroscópio pode compreender um feixe de múltiplas fibras ópticas.
[0021] Tipicamente, o fibroscópio compreende pelo menos uma fibra óptica tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que uma fonte de luz e um sensor de câmera são opticamente conectados à primeira extremidade da fibra óptica. A fonte de luz emite luz para a primeira extremidade da fibra óptica, de modo que a luz se desloca através da fibra óptica e deixa a fibra óptica em sua segunda extremidade. Esta luz pode ser refletida sobre estruturas diferentes, tais como tecido ou osso, do corpo humano e recebidas de volta pela segunda extremidade da fibra óptica. A luz refletida se desloca de volta através da fibra óptica para o sensor de câmera que grava a luz refletida para obter uma imagem de visão direta.
[0022] Posto que a fibra óptica pode ser colocada na cânula, o fibroscópio permite que o operador do dispositivo de formação de imagem obtenha imagens de visão direta a partir da ponta distal da cânula. O fibroscópio também pode ser movido de maneira distal para fora da cânula para gravar imagens de visão direta desse ponto de vista.
[0023] Em uma modalidade alternativa, a câmera de visão direta pode ser montada sobre a cânula. Nesta modalidade, a câmera de visão direta não precisa ser manipulada separadamente em relação à cânula para mover o
7 / 18 campo de visão da câmera de visão direta para um ponto de vista desejado. Uma vez que a câmera de visão direta é montada na cânula, o campo de visão da câmera de visão direta é fixado em relação à cânula. Vantajosamente, o campo de visão é direcionado para a área na frente da extremidade distal da cânula. A câmera que é montada na cânula pode, por exemplo, compreender uma ou mais fibras ópticas correspondendo ao fibroscópio, mas fixada na cânula, ou um sensor de câmera fixado na cânula.
[0024] Em uma modalidade, o dispositivo de formação de imagem compreende uma unidade de bomba de infusão, em que a unidade de bomba de infusão é conectada à cânula para bombear fluido de infusão para dentro do canal interno da cânula. Pode ser vantajoso prover um fluido, tal como uma solução salina, na cânula. Este fluido pode, por exemplo, ser usado para lavar o canal interno da cânula para remover o tecido gorduroso do canal interno. O fluido também pode ser dispensado a partir da extremidade distal da cânula para criar um espaço na frente da extremidade distal da cânula, a fim de obter uma melhor vista desta área.
[0025] A unidade de bomba de infusão também pode ser usada para administrar medicamentos através da cânula para dentro do corpo do paciente.
[0026] Em uma modalidade, a cânula compreende uma peça de conexão em Y que compreende um primeiro orifício de entrada e um segundo orifício de entrada. Uma unidade de bomba de infusão pode ser conectada a um dentre o primeiro orifício de entrada e o segundo orifício de entrada, podendo ser guiada para dentro da cânula através de outro dentre o primeiro orifício de entrada e o segundo orifício de entrada.
[0027] Em uma modalidade, o primeiro orifício de entrada e/ou o segundo orifício de entrada compreende uma válvula unidirecional que impede o escoamento de fluido na direção proximal da cânula. Através da provisão de uma válvula unidirecional no primeiro orifício de entrada e/ou no segundo orifício de entrada, pode-se impedir que o fluido vaze para fora do
8 / 18 lado proximal da cânula. Este fluido pode, por exemplo, ser fluido corporal do paciente e/ou um fluido que é bombeado para dentro da cânula usando uma unidade de bomba de infusão.
[0028] A válvula ou válvulas unidirecional(is) é/são construída(s) de modo que um dispositivo, por exemplo, um fibroscópio, agulha de RF ou agulha de biópsia possa ser movido para dentro e através da válvula unidirecional na direção distal, e para fora da válvula unidirecional na direção proximal, preferivelmente sem a válvula unidirecional perder sua função de bloqueio de escoamento de fluido na direção proximal. A válvula unidirecional pode, por exemplo, ser construída como um disco anular flexível.
[0029] Em uma modalidade, um eixo geométrico longitudinal do primeiro orifício de entrada é coincidente com um eixo geométrico longitudinal da cânula, em que um eixo geométrico longitudinal do segundo orifício de entrada é arranjado em um ângulo de 20 a 70 graus com o eixo geométrico longitudinal da cânula. É vantajoso que um dentre o primeiro orifício de entrada e o segundo orifício de entrada tenha um eixo geométrico longitudinal coincidente com o eixo geométrico longitudinal da cânula, para permitir a introdução de dispositivos relativamente rígidos, tais como uma agulha de RF ou uma agulha de biópsia. O outro orifício de entrada pode ser usado para a introdução de um fibroscópio, ou outros dispositivos mais flexíveis, ou a ligação de uma unidade de bomba de infusão.
[0030] Em uma modalidade, a cânula compreende um terceiro orifício de entrada. Em uma modalidade com um terceiro orifício de entrada, uma ferramenta cirúrgica, tal como, por exemplo, uma agulha de RF ou uma agulha de biópsia, e um fibroscópio podem, ao mesmo tempo, ser arranjados na cânula, e, simultaneamente, uma unidade de bomba de infusão pode ser conectada à cânula para introduzir fluido na cânula, sem a necessidade de usar um orifício de entrada para dois ou mais desses dispositivos. Isto permite uma
9 / 18 operação conveniente da cânula e dos demais dispositivos.
[0031] O terceiro orifício de entrada pode compreender uma válvula unidirecional que impede o escoamento de fluido na direção proximal da cânula.
[0032] A invenção se refere também a um método para posicionar uma cânula em um corpo de um paciente e obter imagens do corpo do paciente, usando um dispositivo de formação de imagem conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, compreendendo as etapas de: inserir a cânula no corpo do paciente, monitorar uma posição da cânula usando a imagem ultrassônica, e quando desejado, visualizar a imagem de visão direta.
[0033] Em uma modalidade, o método compreende selecionar, com um seletor, um modo de imagem desejado a partir de múltiplos modos de imagem para exibir a imagem ultrassônica e/ou a imagem de visão direta.
[0034] Em uma modalidade, a visualização da imagem de visão direta é realizada para verificação dupla da posição da cânula e/ou para identificar estruturas anatômicas e/ou para identificar condições patológicas do corpo do paciente.
[0035] Em uma modalidade, o método compreende a etapa de posicionar a câmera de visão direta em uma posição desejada com relação à cânula para obter um ponto de vista desejado com a câmera de visão direta.
[0036] Em uma modalidade, o método compreende o bombeamento de fluido de infusão para dentro do canal interno da cânula.
[0037] As modalidades da invenção serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos esquemáticos anexos, nos quais os símbolos de referência correspondentes indicam partes correspondentes, e em que:
10 / 18 a Figura 1 mostra um dispositivo de formação de imagem de acordo com uma modalidade da invenção; a Figura 2 mostra um primeiro modo de imagem no dispositivo de exibição; a Figura 3 mostra um segundo modo de imagem no dispositivo de exibição; a Figura 4 mostra uma cânula de acordo com uma primeira modalidade da invenção; a Figura 5 mostra uma cânula de acordo com uma segunda modalidade da invenção; a Figura 6 mostra uma cânula de acordo com uma terceira modalidade da invenção.
[0038] A Figura 1 mostra um dispositivo de formação de imagem de acordo com uma modalidade da invenção, geralmente denotado pelo numeral de referência 1, para uso em cirurgia ou outras intervenções médicas. O dispositivo de formação de imagem 1 compreende uma sonda de ultrassom 2 para obter os primeiros dados de imagem com base em ondas de ultrassom transmitidas e recebidas pela sonda de ultrassom 2, enquanto a sonda de ultrassom 2 é posicionada sobre a pele de um paciente. A sonda de ultrassom 2 compreende um transdutor que emite ondas ultrassônicas para dentro do corpo do paciente e recebe ondas ultrassônicas refletidas a partir do corpo do paciente. Estas ondas ultrassônicas refletidas formam os primeiros dados de imagem que podem ser usados para construir uma imagem ultrassônica.
[0039] Além disso, o dispositivo de formação de imagem 1 compreende uma cânula 3 e um fibroscópio 4. A cânula 3 compreende um corpo alongado tendo um canal interno longitudinal 5. Em sua extremidade distal, a cânula 3 é uma ponta distal pontiaguda que permite que a cânula 3 seja perfurada através da pele e para dentro do corpo do paciente.
[0040] O fibroscópio 4 compreende um feixe alongado de fibras
11 / 18 ópticas 6 que tem uma extremidade distal e uma extremidade proximal. Uma parte distal do feixe de fibras ópticas 6 é arranjada no canal interno 5 da cânula 3, por meio do qual a extremidade distal do feixe de fibras ópticas 6 é arranjada perto da extremidade distal da cânula 3. O fibroscópio 4 entra no canal interno 5 da cânula 3 em um primeiro orifício de entrada 14. Na extremidade proximal do feixe de fibras ópticas 6, uma fonte de luz 7 e um sensor de câmera 8, por exemplo, um sensor CMOS ou CCD, são arranjados. A fonte de luz 7 e o sensor de câmera 8 são opticamente conectados à extremidade proximal do feixe de fibras ópticas. A fonte de luz 7 emite luz visível, isto é, tendo uma frequência no espectro de luz visível, na extremidade proximal do feixe de fibras ópticas 6.
[0041] Esta luz se propaga através das fibras ópticas 6 para a extremidade distal do feixe de fibras ópticas e para fora desta extremidade distal. Esta luz ilumina uma estrutura, tal como tecido ou osso, na frente da extremidade distal do feixe de fibras ópticas 6.
[0042] A luz refletida será recebida pela extremidade distal do feixe de fibras ópticas e se deslocará de volta para a extremidade proximal do feixe de fibras ópticas 6. Uma ou mais lentes podem ser providas na extremidade distal do feixe de fibras ópticas 6 para focalizar a luz sobre a extremidade distal do feixe de fibras ópticas 6. A luz refletida será recebida pelo sensor de câmera 8 que é opticamente conectado à extremidade proximal do feixe de fibras ópticas 6. O sensor de câmera 8 grava a luz refletida 6 para obter os segundos dados de imagem que podem ser usados para prover uma imagem de visão direta. Assim, na posição do fibroscópio 4 na figura 1, o fibroscópio 4 provê uma imagem com base na luz visível a partir do ponto de vista da extremidade distal da cânula 3 na direção distal da cânula 3.
[0043] O fibroscópio 4 pode ser movido em relação à cânula 3. Em particular, o feixe de fibras ópticas 6 pode ser adicionalmente movido para dentro e para fora do canal interno 5 da cânula 3 para mudar o ponto de vista
12 / 18 do fibroscópio 4 em relação a cânula 3.
[0044] A sonda de ultrassom 2 e o fibroscópio 4 são conectados a um dispositivo de processamento 9 configurado para processar os primeiros dados de imagem e os segundos dados de imagem. O dispositivo de processamento 9 é conectado a um dispositivo de exibição 10. O dispositivo de exibição 10 compreende um visor 11 para exibir uma imagem ultrassônica US-I com base nos primeiros dados de imagem obtidos pela sonda de ultrassom 2 e uma imagem de visão direta FS-I com base nos segundos dados de imagem obtidos pelo fibroscópio 4. Na modalidade da Figura 1, a imagem ultrassônica US-I e a imagem de visão direta FS-I são exibidas simultaneamente no mesmo visor 11. Em outras modalidades, o visor 11 pode exibir seletivamente uma das imagens de ultrassom US-I e a imagem de visão direta FS-I, na dependência das instruções do operador. Em ainda outra modalidade, a imagem ultrassônica US-I pode ser exibida em um primeiro visor e a imagem de visão direta FS-I pode ser exibida em um segundo visor, pelo que o primeiro visor e o segundo visor são arranjados próximos um do outro.
[0045] Na dependência da necessidade do operador do dispositivo de formação de imagem 1, o operador pode selecionar entre diferentes modos de imagem.
[0046] Por exemplo, em um primeiro modo de imagem como mostrado na Figura 2, a imagem ultrassônica US-I é grande em relação à imagem de visão direta FS-I. Este modo de imagem é vantajoso quando o operador usará predominantemente a imagem ultrassônica US-I para determinar a posição da cânula em relação ao corpo do paciente. Quando a imagem ultrassônica não mais prover informação suficiente, por exemplo, quando a cânula for arranjada relativamente profunda no paciente e/ou for arranjada parcialmente atrás de uma estrutura de osso que bloqueia ondas de ultrassom, ou a fim de dobrar a posição da cânula 3, o operador pode desejar
13 / 18 usar predominantemente a imagem de visão direta FS-I.
[0047] Nesse caso, o operador pode selecionar um segundo modo de imagem como mostrado na Figura 3. Neste segundo modo de imagem da Figura 3, a imagem de visão direta FS-I é grande em relação à imagem ultrassônica US-I. Este segundo modo de imagem habilita o operador a determinar a posição da cânula, principalmente com base na imagem de visão direta FS-I, enquanto, vantajosamente, a imagem ultrassônica US-I ainda é exibida.
[0048] Assim, através da comutação entre o primeiro modo de imagem e o segundo modo de imagem, o operador pode ver tanto a imagem ultrassônica US-I quanto a imagem de visão direta FS-I no mesmo local em seu campo de visão no visor 10.
[0049] Conforme mostrado na Figura 1, o dispositivo de formação de imagem 1 compreende um seletor 12 com o qual um dos modos de imagem pode ser selecionado pelo operador. Para operar o seletor 12, um botão seletor S pode ser provido em uma tela de toque do visor 11. Alternativamente, um puxador seletor pode ser provido em qualquer local adequado do dispositivo de formação de imagem 1. Adicional ou alternativamente, o dispositivo de formação de imagem 1 compreende um dispositivo de microfone 13 conectado ao seletor 12 para selecionar o modo de imagem desejado com base em comandos vocais. O uso de comandos vocais para selecionar o modo de imagem desejado foi considerado como conveniente para o operador do dispositivo de formação de imagem 1. Por exemplo, o comando vocal “vista de ultrassom” pode ser usado para realizar a comutação para um modo de imagem no qual a imagem ultrassônica US-I é mostrada de forma proeminente (Figura 2), e o comando vocal “vista de visão de direção” pode ser usado para realizar a comutação para um modo de imagem no qual a imagem de visão direta FS-I é mostrada de forma proeminente (Figura 3).
[0050] Será claro para a pessoa versada na técnica que modos de
14 / 18 imagem adicionais ou alternativos são contemplados.
[0051] O dispositivo de formação de imagem 1 compreende adicionalmente uma unidade de bomba de infusão 15. A unidade de bomba de infusão 15 é configurada para bombear fluido de infusão, em particular uma solução salina, à cânula 3 por meio de um conduto de fluido 16. O conduto de fluido 16 é conectado a um segundo orifício de entrada 17 da cânula 3, de modo que o fluido bombeado pela unidade de bomba de infusão 15 entrará no canal interno 5 da cânula 3 e correrá para a extremidade distal da cânula 3. Este fluido pode, por exemplo, ser usado para lavar o canal interno 5 da cânula 3, em particular para remover o tecido gorduroso do canal interno 5. O fluido pode também ser dispensado a partir da extremidade distal da cânula 3 para criar um espaço na frente da extremidade distal da cânula 3, a fim de obter uma melhor vista com o fibroscópio 4 nesta área. Também, a unidade de bomba de infusão 15 pode ser usada para introduzir medicamentos no paciente através da cânula 3.
[0052] O dispositivo de processamento 9, o dispositivo de exibição 10 e a unidade de bomba de infusão 15 são arranjados em um carrinho 18. Quando desejado, a sonda de ultrassom 2, a cânula 3 e o fibroscópio 4 podem também ser arranjados no carrinho 18 para deslocar facilmente o dispositivo de formação de imagem 1 até um local desejado.
[0053] O seletor 12 e o dispositivo de microfone 13 são partes integradas do dispositivo de processamento 9, mas também podem ser dispositivos separados. Na Figura 1, o dispositivo de processamento 9 e o dispositivo de exibição 10 são mostrados como dispositivos separados. Na prática, o dispositivo de processamento 9 e o dispositivo de exibição 10 também podem ser integrados em um único dispositivo.
[0054] Ademais, é salientado que a unidade de bomba de infusão também pode ser provida sobre um suporte separado, por exemplo, sobre um suporte de bomba de infusão como conhecido na técnica.
15 / 18
[0055] O dispositivo de formação de imagem 1 de acordo com a invenção pode ser usado em qualquer procedimento médico adequado. Pode, por exemplo, ser usado em procedimentos epidurais, de cirurgia cerebral, de laparoscopia etc. O dispositivo de formação de imagem 1 também pode ser usado para diagnóstico de intervenções médicas, por exemplo, para examinar o estado do tecido dentro do corpo humano, tal como o grau de inflamação do tecido.
[0056] A Figura 4 mostra uma cânula 3 de acordo com uma modalidade da invenção em mais detalhes. A cânula compreende um elemento tubular alongado 20 que tem em sua extremidade distal 21 uma ponta distal pontiaguda que permite que a cânula 3 seja perfurada através da pele e para dentro do corpo do paciente. Durante o uso, apenas uma parte do elemento tubular 20 entrará no corpo de um paciente. Na extremidade proximal da cânula, uma peça de conexão em Y 22 é provida tendo o primeiro orifício de entrada 14 e o segundo orifício de entrada 17.
[0057] O primeiro orifício de entrada 14 e o segundo orifício de entrada 17 compreendem, cada um, uma válvula unidirecional 23 que impede o escoamento de fluido na direção proximal da cânula 3, isto é, do canal interno 5 para fora do primeiro orifício de entrada 14 ou para fora do segundo orifício de entrada 17, respectivamente. As válvulas unidirecionais 23 são construídas de tal maneira que permitem a introdução do fibroscópio 4 e/ou uma ferramenta cirúrgica, tal como uma agulha de RF ou agulha de biópsia, para dentro do canal interno 5, enquanto bloqueiam, ao mesmo tempo, um escoamento de fluido a partir do canal interno na direção proximal da cânula para fora do primeiro orifício de entrada 14 ou para fora do segundo orifício de entrada 17, respectivamente. Em modalidades alternativas, apenas um dentre o primeiro orifício de saída e o segundo orifício de saída pode ser dotado de uma válvula unidirecional 23. As válvulas unidirecionais, mostradas na figura 4, compreendem, cada uma, um elemento anular flexível
16 / 18 que se abre facilmente para permitir que o fluido escoe para a extremidade distal da cânula, mas bloqueia o escoamento de fluido na direção oposta.
[0058] Um eixo geométrico longitudinal do primeiro orifício de entrada 14 é coincidente com um eixo geométrico longitudinal da cânula 3. Isto tem a vantagem de que um dispositivo relativamente rígido, tal como uma agulha de RF ou uma agulha de biópsia, pode ser facilmente introduzido no canal interno 5 da cânula 3. Um eixo geométrico longitudinal do segundo orifício de entrada 17 pode ser arranjado em um ângulo de, por exemplo, 20 a 70 graus com o eixo geométrico longitudinal da cânula. O segundo orifício de entrada 17 pode ser usado para a introdução de um fibroscópio 4 no canal interno 5 da cânula ou para a conexão do conduto de fluido 16 da unidade de bomba de infusão 15.
[0059] O diâmetro externo do elemento de tubo pode, por exemplo, estar na faixa de 1,5 a 5 mm, por exemplo, 1,8 mm ou 2,4 mm e o diâmetro interno do canal interno 5 pode estar na faixa de 1 mm a 4,5 mm, por exemplo, 1,6 mm ou 1,7 mm. O comprimento da cânula 3 pode estar na faixa de 5 mm a 25 mm, por exemplo, 75 mm ou 109 mm.
[0060] A figura 5 mostra uma modalidade alternativa de uma cânula
3. A cânula 3 da Figura 4 compreende um terceiro orifício de entrada 24. Na modalidade mostrada, o terceiro orifício de entrada 24 compreende uma válvula unidirecional 23 que impede o escoamento de fluido do canal interno 5 para fora do terceiro orifício de saída 23.
[0061] A modalidade da cânula 3 da Figura 5 é particularmente adequada para o uso simultâneo de uma ferramenta cirúrgica, tal como, por exemplo, uma agulha de RF ou uma agulha de biópsia, e uma fibra de biópsia, enquanto, ao mesmo tempo, a cânula 3 é conectada a uma unidade de bomba de infusão.
[0062] Por exemplo, o primeiro orifício de entrada 14 pode ser usado para a introdução de uma ferramenta cirúrgica no canal interno 5 da cânula,
17 / 18 enquanto o segundo orifício de entrada 17 é usado para a introdução de um fibroscópio 4 no canal interno 5 da cânula. O terceiro orifício de entrada 24 pode ser usado para conexão a uma unidade de bomba de infusão 15 para bombear fluido de infusão no canal interno 5 da cânula 3. O fibroscópio 4 e a ferramenta cirúrgica podem ser arranjados próximos um do outro no canal interno 5 sem impedir ou bloquear o movimento longitudinal do fibroscópio 4 e da ferramenta cirúrgica um em relação ao outro ou à cânula 3. Já que o fibroscópio 4 e a ferramenta cirúrgica entram na cânula em outros orifícios de entrada, as posições do fibroscópio 4 e da ferramenta cirúrgica podem ser operadas convenientemente.
[0063] A figura 6 mostra uma outra modalidade alternativa de uma cânula 3 a ser usada em um dispositivo de formação de imagem de acordo com a invenção. Nesta modalidade, um sensor de câmera 30 que é montado sobre a extremidade distal do sensor de câmera 3 pode ser conectado por um fio 31 ao dispositivo de processamento 9. O sensor de câmera é configurado para gravar luz, isto é, frequências de onda dentro do espectro de luz visível, o campo de visão 32 do sensor de câmera 30 é direcionado para a área em frente a extremidade distal da cânula 3. Este sensor de câmera 30 provê uma boa visão desta área, o que pode ser vantajoso quando um procedimento cirúrgico é realizado com uma ferramenta cirúrgica introduzida no corpo do paciente através do canal interno 5 da cânula 3.
[0064] Uma vantagem do sensor de câmera 30 é que o mesmo não precisa ser manipulado separadamente em relação à cânula 3 para mover o campo de visão do sensor de câmera para um ponto de vista desejado. Ele se moverá automaticamente em conjunto com o movimento da cânula 3. Entretanto, isto também significa que há menos flexibilidade em relação ao posicionamento do ponto de vista do sensor de câmera quando comparado a uma câmera separada, tal como uma estrutura fibrosa separada.
[0065] Em outra modalidade alternativa, uma câmera fibroscópica,
18 / 18 um sistema de câmera usando fibras ópticas, podem ser integrados na ou sobre a cânula 3.

Claims (16)

REIVINDICAÇÕES
1. Dispositivo de formação de imagem para uso em intervenções médicas, tais como cirurgia, caracterizado pelo fato de que compreende: uma sonda de ultrassom para prover os primeiros dados de imagem; uma cânula tendo um canal interno longitudinal e configurada para ser introduzida no corpo humano; uma câmera de visão direta arranjada, pelo menos parcialmente, sobre ou na cânula para prover os segundos dados de imagem; e um dispositivo de exibição compreendendo pelo menos um visor para exibir uma imagem ultrassônica com base nos primeiros dados de imagem e uma imagem de visão direta com base nos segundos dados de imagem.
2. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de formação de imagem compreende um seletor para selecionar um modo de imagem desejado dentre múltiplos modos de imagem para exibir a imagem ultrassônica e/ou a imagem de visão direta.
3. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os múltiplos modos de imagem compreendem pelo menos um primeiro modo de imagem, no qual a imagem ultrassônica é grande em relação à imagem de visão direta, e um segundo modo de imagem, no qual a imagem de visão direta é grande em relação à imagem ultrassônica.
4. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de formação de imagem compreende um dispositivo de microfone conectado ao seletor para selecionar o modo de imagem desejado com base em comandos vocais.
5. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a câmera de visão direta é uma câmera que grava os dados de imagem dentro da faixa de frequência de luz visível, em que a câmera de visão direta compreende, preferivelmente, um sensor CCD e/ou sensor CMOS.
6. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a câmera de visão direta é um fibroscópio pelo menos parcialmente arranjado no canal interno longitudinal da cânula.
7. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o fibroscópio compreende uma fonte de luz, um sensor de câmera e uma fibra óptica.
8. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a câmera de visão direta é montada na cânula.
9. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de formação de imagem compreende uma unidade de bomba de infusão, em que a unidade de bomba de infusão é conectada à cânula para bombear fluido de infusão para dentro do canal interno da cânula.
10. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a cânula compreende uma peça de conexão em Y compreendendo um primeiro orifício de entrada e um segundo orifício de entrada.
11. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o primeiro orifício de entrada e/ou o segundo orifício de entrada compreende uma válvula unidirecional que impede o escoamento de fluido na direção proximal da cânula.
12. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que um eixo geométrico longitudinal do primeiro orifício de entrada é coincidente com um eixo geométrico longitudinal da cânula, e em que um eixo geométrico longitudinal do segundo orifício de entrada é arranjado em um ângulo de 20 a 70 graus com o eixo geométrico longitudinal da cânula.
13. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que a cânula compreende um terceiro orifício de entrada.
14. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o terceiro orifício de entrada compreende uma válvula de múltiplas vias que impede o escoamento de fluido na direção proximal da cânula.
15. Dispositivo de formação de imagem de acordo com a reivindicação 9 e com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a unidade de bomba de infusão é conectada a um dentre o primeiro orifício de entrada ou o segundo orifício de entrada, e um fibroscópio é guiado para dentro da cânula através do outro dentre o primeiro orifício de entrada ou o segundo orifício de entrada.
16. Dispositivo de formação de imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de formação de imagem compreende um dispositivo de processamento para receber e processar os primeiros dados de imagem para prover a imagem ultrassônica e/ou os segundos dados de imagem para prover a imagem de visão direta, em que a unidade de exibição é conectada ao dispositivo de processamento para receber e exibir a imagem ultrassônica e/ou a imagem de visão direta.
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