CN107920719A - 进入可视化系统 - Google Patents

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Abstract

本文所述的方法和装置有助于改善进入身体内的位置。描述了一种内窥镜系统，其包括可插入引导管内的内窥镜，引导管进一步可插入扩张器内。该系统允许在引导管内重新定位内窥镜。

Description

进入可视化系统
相关申请的交叉引用
本申请是2015年5月13日提交的美国临时专利申请第62/160,997号的正式申请，该临时专利申请的内容通过引用全部并入本文。
发明背景
用于允许在准备在对敏感组织或器官造成附带损伤的区域中执行外科手术或干预时改善进入的进入装置的方法和装置可以容易地想到。例如，电生理学家或介入心脏病专家通常在荧光镜引导下执行手术。然而，由于医师在荧光镜引导下的观察能力有限，因此医师在进入心包空间时出现问题。
基于窥镜的外科工具(例如，允许观察内部身体组织的长形插管/管状装置)为外科医生提供通过窥镜的镜片/光纤/照相机观察手术部位的能力，并且还提供通过工具的工作通路进入手术部位的能力。在一些情况下，窥镜允许外科医生通过使窥镜穿过位于身体表面中的小直径的开口、端口或套管针来进入内部身体组织。为了方便起见，本公开将内窥镜称为基于窥镜的装置。然而，这里描述的本发明的装置和方法具体包括使用任何数量的与内窥镜大致相似的基于窥镜的装置；例如，具有或不具有光输送系统的任何类型的刚性或柔性管以及将图像传输给观察者的可视化源，以及(可选地)工作通路或内腔，该工作通路或内腔允许通过窥镜输送另外的装置。
在许多外科手术中，外科医生还必须解剖组织，以获取进入预期的目标部位。例如，美国专利第5,205,816号(其全部内容通过引用并入)教导了一种简单的钝头解剖器，其具有插管状单内腔装置，其中芯棒插入到该装置中以用于支撑提供纹理化表面的简单纹理布。但是，除了用于这种微创手术的窥镜之外，还使用这样的基本装置。额外的钝头解剖器需要额外的入口端口，或者必须与通过入口部位前进的其他工具交换。此外，医师必须操纵窥镜以及钝头解剖装置。
逐渐地，窥镜适于协助组织的解剖，以消除额外解剖装置的需要。显然，这样做减少了医生必须在手术区域中操纵的装置的数量以及穿过身体的开口/端口/切口前进的装置的数量。许多常规装置依靠球囊型结构或者封闭端式闭塞器型结构，球囊型结构用于通过球囊的扩展来解剖组织，封闭端式闭塞器型结构通过插入封闭端而通过扩张来解剖。
例如，Fogarty等人的美国专利第6,989,018号(其全部内容通过引用并入本文)公开了具有执行组织解剖的长形球囊的球囊解剖设备。然而，因为这种解剖依赖于球囊的有些不可控制的扩展(由于球囊内部压力增加)，因此与使用非扩展结构来物理解剖组织相比，医师通常具有对组织解剖量的更少的控制。
虽然闭塞器型装置避免经由球囊扩展有些不可预测的解剖问题，但这种装置仍然不是最佳的。例如，美国专利第6,592,604号；第6,752,756号；和第7,001,404号(每个专利的全部内容通过引用并入本文)描述了具有封闭端的组织解剖装置(其中这样的端部充当闭塞器)。封闭端通常是半透明的以允许通过其可视化。然而，通过使用封闭端扩张组织而发生组织的解剖。美国专利第7,300,448号(其全部内容通过引用并入本文)公开了具有与球囊解剖器组件相关联的闭塞器的组合球囊解剖器。
在任何情况下，如上述那样的球囊解剖或经由闭塞器扩张的解剖不提供给医师对邻接的组织切片(tease)或松开邻接的组织以用于组织的更受控的解剖的能力。
因此，存在允许可视化的改进的方法和装置的需要，以允许医师在执行各种手术时更舒适，同时最小化对组织或被解剖/扩张的组织造成附带损伤的风险。
发明概述
在一个变型中，解决这个问题的本方法是使用一体的内窥镜系统，其为电生理学家或介入心脏病专家提供了进入手术的可视化。一体的内窥镜系统的好处是，它提供了可视化地进入心包空间的安全和容易的无缝通道，以尽量减少对心脏的创伤。一体的内窥镜系统可以提供通过经皮心包入口进入心包空间的途径。
本文中所描述的改进的方法和装置提供了进入身体内的组织区域、尤其是胸腔中的那些器官的途径。然而，该装置和方法适用于除了胸腔之外的身体中的任何区域。
在第一变型中，本系统包括配置成提供远程可视化的内窥镜；扩张器构件，其具有近侧部分、远侧部分、远侧端部以及从近侧部分延伸穿过远侧端部的扩张器通道，扩张器构件还包括位于远侧部分处外表面附近的扩张表面，其中扩张器表面的轮廓沿着近侧方向在尺寸上增加，使得扩张器部分在组织中的开口中的插入使组织扩张；引导管，其从扩张器构件的远侧端部延伸并且具有与扩张器通道流体连通的引导通道；并且其中内窥镜是穿过引导管通道可前进的，使得内窥镜的可视化端可以在引导管内重新定位。
上述系统的变型还可包括第二内窥镜，该第二内窥镜延伸穿过所述扩张器构件，并且从所述引导管径向偏移。在一些示例中，第二内窥镜包括在扩张器构件的扩张表面处退出的第二可视化端。
该系统的变型可以包括其中所述扩张器构件相对于引导构件可滑动的配置。
为了有助于使用窥镜可视化，系统的任何部分都可以是透明的。类似地，另外的变型包括系统的不透明的部分。
本文描述的引导构件可以是从扩张器构件可移除的或固定到扩张器构件。
在另一种变型中，本公开包括一种扩张系统，其用于与配置为提供远程可视化的内窥镜一起使用，该内窥镜包括位于远侧部分处的可视化端，所述扩张系统包括：扩张器构件，其具有近侧部分、远侧部分、远侧端部以及从近侧部分延伸穿过所述远侧端部的扩张器通道，扩张器构件还包括位于远侧部分处外表面附近的扩张表面，其中扩张器表面的轮廓的尺寸沿着近侧方向增大，使得扩张器部分在组织中的开口中的插入使组织扩张；引导管，其从扩张器构件的远侧端部延伸并且具有与扩张器通道流体连通的引导通道；并且其中内窥镜是穿过引导管通道可前进的，使得内窥镜的可视化端可以在引导管内重新定位。
在另外的变型中，本公开包括用于邻近于目标部位放置内窥镜的方法。在一个示例中，这样的方法包括：将进入装置邻近组织中的开口定位，进入装置包括引导管和扩张器构件，其中引导管联接到扩张器构件的远侧端部；将进入装置的引导管插入组织中的开口内；通过使进入装置的扩张器构件穿过组织中的开口前进来扩张组织中的开口；以及在穿过扩张器构件定位内窥镜时使用内窥镜对目标部位进行成像。
该方法可以进一步包括在将进入装置的引导管插入开口内时使用内窥镜可视化。
在另外的变型中，该方法包括组织中的开口，该开口包括心包空间中的开口。
在某些变型中，该方法包括引导管是透明的，并且还包括使用内窥镜透过引导管的壁来可视化。可选择地或组合地，其中扩张器可以是透明的，并且该方法还包括使用内窥镜透过引导管的壁来可视化。
在该方法和装置的一些变型中，内窥镜被固定到扩张器构件，并且其中在内窥镜穿过扩张器构件被定位时使用内窥镜对目标部位进行成像包括重新定位扩张器构件来重新定位内窥镜。
该方法的变型还包括使第二内窥镜穿过引导管前进。
本方法可以包括使用任何常规装置来帮助进入身体。例如，该方法还可以包括使导丝穿过组织中的开口前进，并且其中插入引导管包括使引导管沿导丝前进。
本文所描述的进入装置和操作的变型包括在可能的情况下的各种实施方案的特征的组合或实施方案本身的组合。
附图说明
图1A图示了内窥镜系统或扩张系统的第一变型(当内窥镜是一个独立的添加部件时)。
图1B和图1C图示了用于内窥镜装置的导航的系统的另外的变型。
图2A至2C图示了扩张系统的另一个变型，其可以可选地与系统的引导管外部的内窥镜一体化。
图3示出了与图2A中所示的系统相似的系统的另一个变型。在这个变型中，系统包括两个窥镜。
图4A-4E图示了使用本文描述的系统定位或放置内窥镜的过程的变型。
详细描述
本文所述的方法和装置提供改善的使用远程可视化(例如内窥镜)进入身体内的区域。本文所述的改进的方法和装置提供了对身体内的组织区域、尤其是胸腔中的那些器官的改善的进入。为了说明的目的，以下示例讨论了当医师进入个体的胸腔内的心包空间时使用的方法和装置，然而，该装置和方法可应用于其中方法和操作的益处可以协助操作的身体中任何区域。
基于窥镜的手术工具(例如，允许观察内部身体组织的长形插管/管状装置)为外科医生提供了通过该窥镜的镜片/光纤/照相机观察手术部位的能力，并且还提供了通过工具的工作通路进入手术部位的能力。在一些情况下，窥镜允许外科医生通过将窥镜穿过位于身体表面中的小直径开口、端口或套管针来进入内部身体组织。为了方便起见，本公开将内窥镜称为基于窥镜的装置。然而，这里描述的本发明的装置和方法具体包括使用大致类似于内窥镜的用于远程观察组织区域的任何数量的基于窥镜的装置；例如，具有或不具有光输送系统的任何类型的刚性或柔性管以及将图像传输给观察者的可视化源，以及(可选地)工作通路或内腔，该工作通路或内腔允许通过窥镜输送另外的装置。
图1A图示了内窥镜系统100或扩张系统100(当内窥镜是独立的附加部件时)在本公开内容下的第一变型。如所图示的，系统100包括扩张器构件102，扩张器构件102具有远侧扩张表面106和延伸穿过扩张器构件的扩张器通道108。引导管104从扩张器通道108向远侧延伸，从而允许内窥镜150穿过引导管104而前进。引导管104的端部110可以是敞开的或者可以是闭合的。在所图示的变型中，引导管104的端部110被构造成非创伤性的。
系统100的部件可包括用于医疗装置和/或操作的任何常规特征。例如，系统100可以被配置用于联接到视觉显示器50，以观看从内窥镜150的可视化端152传输/中继的图像。另外，该系统可以包括任何数量的辅助固定装置(例如流体源、真空源、用于电极/起搏器的控制器等)。另外，引导管104和/或扩张器构件102可以具有转向能力或预先设置的形状以帮助在组织内导航相应的部件。
图1B和1C图示了用于导航内窥镜装置150的系统100的另外的变型。如所示，引导管104可以可选地延伸穿过扩张器102的长度，并且可以可选地相对于扩张器102移动，如箭头112所表示的。此外，图1B中示出的变型的扩张表面106可以是阶梯式的而不是圆锥形的(如图1A所示)。然而，任何非创伤性形状都可以用于扩张表面106。图1C还图示了具有另外的扩张特征114(例如可扩张的或不可扩张的球囊114)的扩张器102。
在本文描述的系统的任何变型中，部件中的一个或更多个可以配置为辅助或改善通过内窥镜进行的目标部位的可视化。例如，扩张器和/或引导护套可以由不透明或透明材料制造。可选择地或组合地，扩张器和/或引导管可以包括帮助通过内窥镜可视化的透明窗口。
图2A至2C示出了扩张系统100的另一个变型(其可以可选地与内窥镜160是一体的)。在该变型中，扩张器102包括延伸穿过其中的引导管100，引导管的远侧端部110延伸超过扩张器102的扩张表面106。但是，该变型还包括与引导管110相邻的内部内窥镜160。这样的配置允许内部内窥镜160提供无遮挡的视野(经由显示器50)，允许医师在扩张器前进时观察邻近扩张表面106的组织。
图2B和2C图示了图2A中所示的扩张器102的端部。如图2B所示，扩张器102可以包括扇贝形边缘的开口(scalloped opening)或者具有平行的两个通道的开口。通道108和114可以连接(如图2B所示)或分开(例如在多腔管中发现的那些通道)。扩张器开口的另外的变型可以包括各种其他形状。然而，在所图示的变型中，开口114为内部窥镜提供空间(如图2C所示)。类似于图1A中所示的变型，扩张器和/或引导管可以由不透明或透明材料构成。如图2C所示，内部窥镜160可以固定到扩张器。可选择地，窥镜160可以相对于扩张器102是可移动的。
图3示出了类似于图2A中所示的系统100的另一个变型。在该变型中，系统100包括两个窥镜150、160。如上所述，扩张器构件102包括内部窥镜160(在扩张器构件102内固定或可移动)。如上面关于图1A所讨论的，另外的窥镜150可以穿过引导构件104而前进。图3所示的变型可以包括另外的监视器/显示器52。可选择地，或组合地，由两个窥镜150、160产生的图像可在两个监视器上或在单个监视器上被投影。
图4A-4E图示了使用本文描述的系统定位或放置内窥镜的过程的变型。如图4A所示，该操作的变型使用最小的切口10和12来进入胸腔。可选择地或组合地，可以形成需要横穿个体1的隔膜以便进入胸腔的切口14。在一些变型中，该操作可以经皮进行。此外，该方法的替代变型可以在开放外科手术中或以任何数量的手术切口发生。可以通过许多常规已知的进入方法将一体的系统插入患者体内。
图4B图示了由心包4所包围的心脏4，以便说明用于使用本文所述的系统放置窥镜的过程的一个例子。许多商业装置可以与本文所述的系统结合使用。例如，市场上可买到的扩张器(例如，用于肾脏应用)可以可选地插入以提供进入心包4的途径。如所示，医师可以经由初始心包切口或进入点6将针20经皮插入心包囊4中。接下来，在荧光镜引导下(可选)，导丝22可以通过针20输送到心包空间中。在另一个变型中，医师可以使用可扩展插管来插入本文公开的一体的系统。医生可以使用这种可扩展插管，该可扩展插管具有初始插入轮廓，以最小化进入心包的心包开口的尺寸。一旦插入，医师使可扩展插管扩展以允许插入公开的一体的内窥镜系统中的任一个。
图4C图示了医师移除针20而留下导丝22就位的状态。接下来，医师将使系统100邻近于该部位引入，并使引导管104穿过心包切口6沿导丝22前进并进入心包空间中。如所图示的，第一窥镜150可以可选地穿过引导管104插入以通过允许在心包空间中的可视化来辅助医师，否则心包4会遮蔽心包空间。在装置的一些变型中，导丝22必须被移除以使窥镜150前进。在可选的变型中，引导管104被构造成容纳窥镜和导丝两者。另外地或可选择地，包括内部窥镜160的系统的变型允许医师视觉上到达邻近扩张器构件102的远侧端部和引导管104的区域。
图4D和图4E分别图示了双窥镜系统和单窥镜系统的示例。如上面针对这些变型所述的，如图4D中所示，医师可以使用内部窥镜160，该内部窥镜邻近扩张器构件102的扩张表面106定位以用于可视化。医师还可以选择使用穿过引导管104的第二窥镜150。图4E图示了其中窥镜150穿过引导管104定位的系统的示例。如图4D和图4E中的任一个所述的，医师可以使扩张器构件102前进以进一步扩张开口6。
一旦该开口被扩张且医师检查感兴趣的区域，则医师然后可使另外的插管或中空的护套沿系统的扩张器构件前进。可选择地，可以将商用扩张器沿扩张器构件102前进以允许移除扩张器构件102和系统以准备用于其他手术装置的部位。
例如，通过俄亥俄州的AtriCure提供的一体式真空凝固探针是可以穿过上面描述的系统中设置的开口被插入的装置的例子。这样的装置能够加热软组织，直到实现不可逆损伤，使软组织不能存活且不能传播电脉冲、变异或复制。这些一体式真空凝固探针实施方案可以与本文描述的进入装置结合以通过破坏靶细胞来治疗心房颤动、室性心动过速或其他心律失常基质，或者消除肺或其他软性胸部组织中的癌症。
这样的探针的示例公开在共同转让的美国公布和专利中：题为“VACUUMCOAGULATION PROBE FOR ATRIAL FIBRILLATION TREATMENT”的US20060009762A1；题为“VACUUM COAGULATION PROBES”的US20060200124A1；题为“METHODS FOR COAGULATION OFTISSUE”的US20060206113A1；题为“VACUUM COAGULATION PROBES”的US20060235381A1；题为“VACUUM COAGULATION&DISSECTION PROBES”的US2006-0293646A1；题为“VACUUMCOAGULATION PROBES”的US20070043351A1；题为“VACUUM COAGULATION PROBES”的US20080114354A1；题为“VACUUM COAGULATION PROBES”的US20080114355A1；和题为“VACUUM COAGULATION PROBE FOR ATRIAL FIBRILLATION TREATMENT”的美国专利第6,893,442号；题为“VACUUM COAGULATION PROBE”的美国专利第7063698号，其中的每一个的全部内容在此通过引用并入。
虽然已经根据上述实施方案描述了本发明的方法和装置，但是对于本领域技术人员来说对上述优选实施方案的一些修改和/或添加将是显而易见的。意图是本发明的范围扩展到所有这样的修改和/或添加，并且本发明的范围仅由本发明的权利要求限制。

Claims (40)

1.一种内窥镜系统，包括：
内窥镜，其配置成提供远程可视化；
扩张器构件，其具有近侧部分、远侧部分、远侧端部以及从所述近侧部分延伸穿过所述远侧端部的扩张器通道，所述扩张器构件还包括位于所述远侧部分处外表面附近的扩张表面，其中所述扩张器表面的轮廓沿着近侧方向在尺寸上增加，使得所述扩张器部分在组织中的开口中的插入使组织扩张；
引导管，其从所述扩张器构件的所述远侧端部延伸并且具有与所述扩张器通道流体连通的引导通道；并且
其中所述内窥镜能够穿过所述引导管通道前进，使得所述内窥镜的可视化端能够在所述引导管内重新定位。
2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，还包括第二内窥镜，所述第二内窥镜延伸穿过所述扩张器构件并且从所述引导管径向偏移。
3.根据权利要求2所述的内窥镜系统，其中所述第二内窥镜包括在所述扩张器构件的扩张表面处退出的第二可视化端。
4.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，所述扩张器构件相对于所述引导构件是可滑动的。
5.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中所述引导构件是透明的。
6.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中所述扩张器构件是透明的。
7.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中所述引导构件是柔性的。
8.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中所述扩张器构件是柔性的。
9.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中所述引导构件是从所述扩张器构件可移除的。
10.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中所述内窥镜能够穿过所述扩张器通道前进。
11.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，所述引导管的远侧端部是锥形的。
12.根据权利要求1所述的内窥镜系统，还包括沿所述扩张器构件可滑动的第二扩张器构件。
13.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中内窥镜还包括柔性主体，所述柔性主体具有位于所述柔性主体的远侧部分处的所述可视化端。
14.一种与配置成提供远程可视化的内窥镜一起使用的扩张系统，所述内窥镜包括位于远侧部分处的可视化端，所述扩张系统包括：
扩张器构件，其具有近侧部分、远侧部分、远侧端部以及从所述近侧部分延伸穿过所述远侧端部的扩张器通道，所述扩张器构件还包括位于所述远侧部分处外表面附近的扩张表面，其中所述扩张器表面的轮廓沿着近侧方向在尺寸上增加，使得所述扩张器部分在组织中的开口中的插入使组织扩张；
引导管，其从所述扩张器构件的所述远侧端部延伸并且具有与所述扩张器通道流体连通的引导通道；并且
其中所述内窥镜能够穿过所述引导管通道前进，使得所述内窥镜的所述可视化端能够在所述引导管内重新定位。
15.根据权利要求14所述的内窥镜系统，还包括第二内窥镜，所述第二内窥镜延伸穿过所述扩张器构件并且从所述引导管径向偏移。
16.根据权利要求15所述的内窥镜系统，其中所述第二内窥镜包括在所述扩张器构件的扩张表面处退出的第二可视化端。
17.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中，所述扩张器构件是相对于所述引导构件可滑动的。
18.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中所述引导构件是透明的。
19.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中所述扩张器构件是透明的。
20.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中所述引导构件是柔性的。
21.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中所述扩张器构件是柔性的。
22.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中所述引导构件是从所述扩张器构件可移除的。
23.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中所述内窥镜能够穿过所述扩张器通道前进。
24.根据权利要求14所述的内窥镜系统，其中，所述引导管的远侧端部是锥形的。
25.根据权利要求14所述的内窥镜系统，还包括沿所述扩张器构件可滑动的第二扩张器构件。
26.一种用于邻近目标部位放置内窥镜的方法，所述方法包括：
将进入装置邻近组织中的开口定位，所述进入装置包括引导管和扩张器构件，其中所述引导管联接到所述扩张器构件的远侧端部；
将所述进入装置的所述引导管插入组织中的所述开口内；
通过使所述进入装置的所述扩张器构件穿过组织中的所述开口前进来扩张组织中的所述开口；以及
在所述内窥镜穿过所述扩张器构件定位时使用所述内窥镜对所述目标部位进行成像。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括在将所述进入装置的所述引导管插入所述开口内时使用所述内窥镜进行可视化。
28.根据权利要求26所述的方法，其中组织中的所述开口包括心包空间中的开口。
29.根据权利要求26所述的方法，其中所述引导管是透明的并且所述方法还包括使用所述内窥镜透过所述引导管的壁来可视化。
30.根据权利要求26所述的方法，其中所述扩张器是透明的，并且所述方法还包括使用所述内窥镜透过所述引导管的壁来可视化。
31.根据权利要求26所述的方法，还包括使所述内窥镜穿过所述扩张器构件前进。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括使所述内窥镜穿过所述引导管前进。
33.根据权利要求26所述的方法，其中，所述内窥镜被固定到所述扩张器构件，并且在所述内窥镜穿过所述扩张器构件定位时使用所述内窥镜对所述目标部位进行成像包括重新定位所述扩张器构件以重新定位所述内窥镜。
34.根据权利要求33所述的方法，还包括使第二内窥镜穿过所述引导管前进。
35.根据权利要求26所述的方法，还包括使导丝穿过组织中的所述开口前进，并且其中插入所述引导管包括使所述引导管沿所述导丝前进。
36.根据权利要求26所述的方法，其中所述扩张器构件沿引导管是可移动的。
37.根据权利要求36所述的方法，还包括从所述引导管移除所述扩张器并且使第二扩张器沿所述引导管前进。
38.根据权利要求36所述的方法，还包括使中空构件沿所述扩张器前进并从组织中的所述开口移除所述扩张器。
39.根据权利要求38所述的方法，还包括使一个或更多个医疗装置穿过所述中空构件前进。
40.根据权利要求26所述的方法，其中所述扩张器包括可扩展构件。
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