CN108498070A - 美容和治疗注射安全系统、方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于提供对医疗装置的远侧尖端在活组织中的位置的实时指示的系统。所述系统可包括注射用扫描打印机,所述注射用扫描打印机提供对所检测的特征的视觉指示以改进注射过程。还公开了安全针,其被配置成在放置针后但在注射之前即刻检测神经、动脉、静脉或其他生理特征。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典第35条119(e)款要求于2017年2月27日提交的第15/444,143号美国申请的优先权,所述申请通过引用整体地并入本文中。
技术领域
本申请大体涉及美容和治疗注射,且更具体地涉及用于美容和治疗注射安全性的系统、装置和方法。
背景技术
在预防性、治愈性、治疗性或美容性治疗中常常执行多种医学注射手术。可在身体上的各种部位中施行注射,诸如在结膜下、进入到动脉、骨髓、脊柱、胸骨、胸部区域的胸膜腔、腹膜腔、关节间隙和内脏器官中。注射也可以有助于将药物直接施加到产生疼痛的解剖部位中。这些注射可通过静脉注射(通过静脉)、通过肌肉注射(进入到肌肉中)、通过皮内注射(皮肤下面)、通过皮下注射(进入到皮肤的脂肪层)或通过腹腔注射(进入到体腔中)来施行。可以对人类以及动物执行注射。施行注射的方法通常根据不同的手术而变化,且可取决于所注射的物质、针大小或注射面积。
注射并不局限于处理医疗状况,而是可扩展到处理美学缺陷或修复性美容手术。这些手术中的许多是通过将各种产品注射到身体的不同部分中来执行的。美学和治疗行业包括两大类可注射产品:神经调质和皮肤填充剂。神经调质行业普遍利用神经抑制产品,诸如 和皮肤填充剂行业利用由供应者出于美容和治疗两个原因向患者施加的产品,诸如,例如, 等。这些供应者或注射者可包括整形外科医生、面部整形外科医生、眼整形外科医生、皮肤科医生、执业护理师、牙医和护士。
考虑到可注射产品和待注射这些产品的受试者的多样化,期望提供具有注射安全性的系统、方法和装置,其不仅在递送现今可用的产品时减少错误,而且也在递送尚未推广应用的产品时减少错误。
发明内容
当使用基于针的装置(例如,用于治疗性注射的注射器)时,存在针刺穿血管或触及神经的风险。此外,可能难以评估针尖位于正确的组织层中,这可影响例如患者安全性、抽血的有效性、可注射治疗的性能。在手术之前,可以使用诸如X射线、CT、MRI等的成像模式来获悉注射部位周围的解剖构造,这些手术可以是昂贵的、耗时的并且需要分析。此外,这些成像模式不能用于确定针的远侧尖端的实时位置。因此,需要一种医疗装置,其可以提供对针的远侧尖端在活组织中的位置的实时指示。此类医疗装置将使得临床医生能够在门诊病人环境中(诸如,内科医生的办公室或甚至在上述成像模式不可用的发展中区域)快速准确地执行手术。此外,可将导向性医疗装置集成到机器人系统中,所述机器人系统可基于由本文中描述的特征所提供的指示来限制、修改、导引和/或停止医疗装置的移动。
本公开的一些方面是针对一种可以确定医疗装置(例如,基于针的装置)的远侧尖端是否在血管中的系统。医疗装置可以包括传感器,所述传感器用于检测医疗装置的远侧尖端处的运动、压力和/或振动。传感器可以基于所检测的运动、压力和/或振动来产生信号。系统还可以包括处理单元,所述处理单元被配置成执行以下过程:通过将所产生的信号的方面(例如,频率、振幅或其他方面)与阈值相比较来提供医疗装置的远侧尖端是否在血管中的指示。
本公开的一些方面是针对一种用于确定医疗装置(例如,基于针的装置)与神经的接近度的系统。系统可以包括脉冲发生器、检测器和处理单元。脉冲发生器可以被配置成将电流供应到医疗装置的远侧尖端。检测器可以被配置成检测对电流的生理响应并产生信号。处理单元可以被配置成执行以下过程:基于所产生的信号与阈值之间的比较来提供表示医疗装置的远侧尖端与神经的接近度的指示。
本公开的一些方面是针对一种用于确定医疗装置(例如,基于针的装置)的插入深度的系统。系统可以包括脉冲发生器和振动传感器。脉冲发生器可以被配置成在第一时间标记处将脉冲(例如,机械的或电的)供应到患者皮肤。振动传感器可以被配置成在第二时间标记处响应于所产生的脉冲来检测针的第一振动。系统还可以包括处理单元,所述处理单元被配置成执行以下过程:基于第一时间标记与第二时间标记之间的第一时间延迟来确定患者皮肤与针的远侧尖端之间的距离。在一些实施方式中,振动传感器可以被配置成在第三时间标记处检测针的第二振动。所述过程可以基于第二时间标记与第三时间标记之间的第二时间延迟来确定针的远侧尖端与骨头之间的距离。
本公开的一些方面针对显示由本文中公开的各种系统所检测的生理特征。
例如,可使用增强或虚拟现实系统来显示生理特征。系统可以包括计算系统,所述计算系统具有至少一个处理器和存储存器装置。计算系统可以被配置成产生虚拟环境,所述虚拟环境包括患者的至少一个组织层(例如,肌肉、神经、骨头和/或血管)的图形表示。联接到计算系统的显示装置可以被配置成在患者上网格化虚拟环境,使得虚拟环境中的位置与患者中的相同位置对准。
作为另一个示例,可通过生理测绘装置来显示生理特征。该装置包括传感器,所述传感器被配置成使用本文中公开的系统和方法中的任一者来检测受试者的皮肤表面下面的生理特征。装置还包括信息处理器,所述信息处理器被配置成从传感器接收指示生理特征的信息并基于接收到的发出物(emission)来识别生理特征。该装置还包括标记元件,所述标记元件被配置成基于接收到的识别在皮肤表面上产生识别生理特征的可见标记。
在一些实施例中,传感器可包括压电传感器、麦克风、天线、陀螺仪或加速度计中的一者。生理特征可包括静脉、动脉或神经中的一者。在一些实施例中,信息处理器还被配置成确定所识别的生理特征在表面下面的深度。在此类实施例中,标记元件还被配置成产生可见标记以进一步识别深度。
一些装置可包括发射器。在这些装置中,检测器检测由发射器所传输的信号的反射部分,且信息处理器被配置成基于由发射器所传输的信号与所检测的信号之间的比较来来识别生理特征。
传感器和标记元件可形成于头部中,而信息处理器可形成于基座中。在此类实施例中,头部可从基座拆下。
在另外的创新性方面中,提供了一种生理测绘装置头部。头部包括传感器,所述传感器被配置成检测受试者的表面下面的生理特征。头部还包括联接件,所述联接件被配置成将所检测的信息传输到信息处理器并从信息处理器接收生理信息。头部还包括标记元件,所述标记元件被配置成经由联接件从信息处理器接收对生理特征的识别并基于接收到的识别在表面上产生识别生理特征的可见标记。
在又一创新性方面中,提供了一种生理测绘装置主体。该主体包括联接件,所述联接件被配置成与头部交换数据,所述头部包括传感器和标记元件。主体包括信息处理器,所述信息处理器被配置成从传感器检测受试者的表面下面的生理特征并将对生理特征的识别传输到标记元件。所述识别包括部分地导致在表面上产生识别生理特征的可见标记的信息。
在又一创新性方面中,提供了一种神经安全针。该针包括由导电材料形成的尖端。针还包括与尖端联接的电源。一旦尖端与神经接触,便通过尖端和电源完成电路以在尖端处递送电流。电路可被配置成递送足以引起生理响应的电流。
在另一创新性方面中,提供了一种抽吸针。该针包括与室联接的中空针尖。室包括通向可注射物储存器的第一通道和通向抽吸储存器的第二通道。抽吸储存器包括振荡构件,所述振荡构件被配置成使流体在抽吸储存器到中空针尖之间振荡。抽吸储存器还包括光源,所述光源贴附在抽吸储存器的壁上且被配置成发出预定质量的光。抽吸储存器还包括光检测器,所述光检测器贴附在抽吸储存器的与光源相对的壁上使得光源的中心点与光检测器的中心点对准。光检测器被配置成通过抽吸储存器中的流体来检测从光源发出的光的特性。
本文中公开的任何其他特征、结构或步骤可以替换为本文中公开的任何特征、结构或步骤或与之结合,或可以省略。此外,出于概述本公开的目的,本文中已描述了本发明的某些方面、优点和特征。应理解,根据本文中公开的本发明的任何特定实施方式不必实现任何或所有此类优点。本公开中的各个方面都不是必不可少的或不可缺少的。
本文中论述的系统、方法、装置和计算机程序产品各自具有若干方面,这些方面中没有单个方面是单独负责其期望的属性。在不限制如由所附权利要求所表达的本发明的范围的情况下,下文简要地论述了一些特征。在考虑这些论述之后,且特别是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后,将理解,除了其他方面,本发明包括注射安全性的特征是多么有利。
在实施注射中,其中一个主要问题是将可注射物准确递送到注射部位。不仅位置是重要的,而且所注射的量对于安全有效地使用这些物质来说也是重要的。下文进一步详细描述了用于提高注射的安全性和有效性的系统、方法和装置的方面。
附图说明
出于说明的目的,在附图中描绘了各种实施方式,且这些实施方式决不应解释为限制实施方式的范围。此外,可以将不同的所公开的实施方式的各种特征组合以形成另外的实施方式,这些另外的实施方式也为本公开的一部分。
图1示出了在测绘会话期间的示例性扫描打印机。
图2A示出了示例性注射用扫描打印机的功能性框图。
图2B示出了注射用扫描打印机的实施方式的操作图。
图3A和图3B示出了包括头部和基座的注射用扫描打印机的示例的说明。
图4A示出了示例性神经检测针的横截面图。
图4B示出了示例性神经检测针的功能性框图。
图5示出了示例性抽吸安全针的横截面图。
图6示出了示例性抽吸储存器的功能性框图。
图7示出了注射测绘方法的过程流程图。
图8示出了具有神经安全性的注射方法的过程流程图。
图9示出了具有动脉或静脉安全性的注射方法的过程流程图。
图10示出了定位在血管中的基于针的装置和定位在血管外部的针。
图11示出了图10中所示的基于针的装置中的一个的插座部分(hub portion)的放大图。
图12A和图12B示出了指示在图10中所示的每个针的远侧尖端处的运动的波形。
图13示出了用于检测神经与针尖端的接近度的系统。
图14是插入到组织中的图中的系统的示意性表示。
图15示出用于检测针刺深度的系统。
图16示出插入到活组织中的图15中的系统。
图17示出用于导引注射器的虚拟现实系统的使用。
图18示出可以通过虚拟现实系统看到的三维图像的示例。
具体实施方式
本公开大体涉及注射安全性系统、方法和装置。
测绘系统
提供改进的安全性的一个特征是在注射之前识别关键生理特征的位置。例如,一些可注射物设计成用于皮下注射。将此类可注射物递送到生理特征(诸如,静脉或动脉)中会导致严重的副作用。例如,将填充剂注射到人类受试者的静脉或动脉中可阻断血流,由此杀死局部组织或视神经。在一些极端情况下,这些阻塞会造成失明。
因此,在注射之前具有受试者的生理学“地图”将减小注射到关键区域中的可能性。注意到每个受试者的生理是不同的很重要。因而,特征的位置可随受实者的不同而不同。另外,特征与皮肤的接近度(例如,深度)在受试者之间也可能不同。为了生成地图,本公开提供检测生理特征的存在并提供该特征的视觉指示的装置。虽然一些实施方式可描述既检测生理特征的存在又提供该特征的视觉指示的单个装置,但预期装置仅可执行这些功能中的一个。还预期系统可包括用于使用本文中描述的方法中的任一种来检测生理特征的存在性的第一装置和用于使用本文中描述的方法中的任一种来提供该生理特征的视觉指示的第二装置(例如,扫描打印机、增强现实系统或虚拟现实系统)。
图1示出了在测绘会话期间的示例性扫描打印机。扫描打印机100经由路径180投射在受试者的一部分上。在图1中,受试者是人脸。当扫描打印机100检测诸如静脉或动脉(示为185a和185b)的生理特征时,扫描打印机100使得在受试者的表面上打印出标记190至195。这提供了哪里存在潜在敏感的特征的可见指示,以改进注射过程的安全性。所述标记也可取决于位于下面的特征而不同。如图1中所示,标记190至192大于标记193至195。尺寸可用于指示不同特征和/或特征的不同深度,如下文进一步详细描述。如图1中所示的扫描打印机100被实施为包括例如位于棒型或手持型壳体中的面部扫描仪/打印机。将理解,扫描打印机100可以以除棒型之外的不同形状系数来实施且用于扫描除人脸之外的表面。
图2A示出了示例性注射用扫描打印机的功能性框图。扫描打印机100包括一个或多个传感器102。传感器102被配置成检测来自生理特征的发出物。传感器102可以被配置成使用本文中描述的方法(包括图10至图16中所示的那些系统)中的任一种来检测生理特征。例如,传感器102可实施为麦克风,且被配置成检测从生理特征发出的声音。传感器102可实施为天线,且被配置成检测来自生理特征的电活动。传感器102可实施为加速度计,且被配置成检测由例如生理特征的脉动引起的运动。传感器102可被配置成检测在一段时间内的信息,从而提供针对某个区域的取样。传感器102可实施为压电传感器,所述压电传感器被配置成检测来自生理特征的振动。应理解,在一些实施例中,多个传感器可包括在扫描打印机100中,且每个传感器可为相同或不同的类型。还应理解,在一些实施例中,仅一个传感器可包括在扫描打印机100中。
传感器102与信息处理器104联接。信息处理器104被配置成接收由传感器102所检测的信息。信息处理器104可将所检测的信息与存储在存储存器120中的生理“签名”相比较。例如,动脉可发出处于某种音量和/或频率的声音。通过将接收到的音量或频率信息与动脉的先前所确定的音量或频率声音相比较,信息处理器104可识别动脉。
信息处理器104可被配置成不仅确定生理特征的位置,还可确定特征在表面下方(例如,在皮肤下)的深度。可基于从传感器102接收到的信息来确定深度。在一些实施例中,频率可用于识别特征,而音量用于确定深度。
在一些实施例中,扫描打印机100可包括一个或多个发射器125(在图2A中示出,但在图2B中未示出)。在此类实施例中,传感器102可被配置成在发射器125传输发出物之后检测该发出物的数量。信息处理器104可协调发射和检测。所发出的信息与所检测的信息的比较可以如本文中所描述的那样用于确定生理特征的位置和深度。
在识别生理特征后,信息处理器104可被配置成即刻将消息传输到标记元件106。标记元件106被配置成在受试者的表面上提供识别所检测的生理特征的一个或多个可见识别符。消息可识别待作出的标记的类型。例如,动脉可用预定的符号或色彩来识别,而静脉可用不同的符号或色彩来识别。消息可识别待作出的标记的大小,由此特征与受试者的表面越靠近,标记将越大。当然,可以使用其他标记系统来提供深度的指示。在一些实施方式中,将可见识别符直接应用于患者皮肤。例如,标记元件106可为墨汁标记元件。在一些实施例中,可致动标记元件106,使得包含墨汁的部分降低以接触受试者的表面从而产生可见标记。在一些实施例中,标记元件106可包括泵,所述泵被配置成将标记流体(例如,墨汁)喷射到受试者的表面上以产生可见标记。在其他实施方式中,可以不将视觉识别符物理地应用于皮肤,例如,标记元件106可简单地输出生理特征的图像或其他基于光的指示物。
在一些实施方式中,扫描打印机100可包括用于提供扫描打印机100的位置的器件。例如,可在通过将扫描打印机100放置在一个或多个已知特征(诸如,眼角、鼻尖或其他地标)处来测绘之前,配置扫描打印机100。然后,用于提供扫描打印机100的位置的器件可被配置提供扫描打印机100相对所述已知特征的相对位置。信息处理器104可使用该附加的位置信息来进一步识别生理特征。用于提供扫描打印机100的位置的器件可包括以下中的一个或多个:加速度计、陀螺仪和定位接收器。
扫描打印机100可包括被配置成传输和接收信息的通信接口135。通信接口135可被配置成接收由信息处理器104使用的生理签名数据。例如,如果扫描打印机100的用户将要向动物注射肌肉松弛剂,那么动物和可注射物质的签名数据可经由通信接口135被转移到扫描打印机100并被存储在存储存器120中。因此,扫描打印机100可以动态地重新配置以用于检测多种生理特征。通信接口135可被配置成用于经由蓝牙(BluetoothTM)、通用串行总线、蜂窝网络、WiFiTM网络、近场通信或其他标准化通信协议来通信。
图2A中所示的扫描打印机100包括电源130。电源130可为电池、电绳或用于给扫描打印机100供电的其他器件。扫描打印机100的元件通过总线140来联接。总线140被配置成允许这些元件交换数据和/或电力。在一些实施方式中,可包括并行的总线,一条用于数据且一条用于电力。
图2B示出了注射用扫描打印机的实施例的操作图。图2B中所示的扫描打印机100包括被配置成检测由生理特征发出的信息的两个传感器,即传感器102a和传感器102b(下文中共同地和单个地称为“传感器102”)。传感器102在壳体中被配置于标记元件106的任一侧上。传感器102和标记元件106与信息处理器104联接以允许在这些元件之间进行数据通信。
由于生理特征(诸如,静脉或动脉)行经受试者的肉体和皮肤,所以传感器102可以检测来自它们的声波。尽管图2B将测绘的位置示为颅骨,但应理解,扫描打印机100可被配置成用于对身体的其他部分(例如,脊柱、脖子、腿、臂或手)以及非人类受试者(诸如,狗或鬣蜥)进行测绘。
在一些实施例中,传感器102和标记元件106可包括在头部中,所述头部可以与基座联接。图3A和图3B示出了包括头部和基座的注射用扫描打印机的示例的说明。图3A示出了头部302,而图3B示出了基座304。该配置允许在使用之后将扫描打印机100的头部302处理掉,而基座304则可重复使用。头部302可称为“一次性使用的头部”或“每个受试者使用的头部”。在此类实施例中,基座304可包括电源(诸如,电池)。当头部302与基座304联接时,可将电力递送到标记元件106和传感器102。该联接为在传感器102和/或标记元件106与上述信息处理器104之间进行信息交换创造路径。在包括发射器的实施例中,发射器也可包括在头部302中。在此类实施例中,可包括附加的数据和/或功率路径以使发射器与信息处理器104和/或可包括在基座304中的电源130联接。如图3A和图3B中所示,三个插脚306用于将头部302联接到包括对应端口312的基座304。将理解,可使用更少或更多的插脚来将头部302联接到基座304。插脚的数目可部分地基于扫描打印机100配置所需的路径(例如,数据和电力)的数目。
基座304可包括用于传输和接收信息的通信接口135(未示出)。在一些实施例中,通信接口135可位于基座304壳体内。例如,如果通信接口135提供无线通信,那么天线、收发器和其他元件可包括在基座304内。在一些实施例中,通信接口135可包括用于有线通信的连接端口(诸如,USB或串行通信)。在此类实施例中,基座304可包括被配置成接收有线连接的端口(未示出)。如上文所论述,通信接口135可被配置成接收供由信息处理器104使用的生理签名数据。因此,可重新配置同一基座304以用于检测多种生理特征。此外,同一个基座304可配置成使用不同的头配置来进行测绘。例如,当对腿进行测绘时,可期望将包括单个麦克风的头用作传感器。然而,当对脊柱进行测绘时,可期望使用包括具有更高敏感度的多个传感器的头。因此,可动态地重新配置同一基座304以处理从多种头配置检测到的信息。
在一些实施例中,基座304可包括储存器(未示出)。储存器可被配置成保存供由标记元件106使用的标记流体。在此类实施例中,可包括附加的标记流体路径(例如,导管)以使得能够将标记流体从基座304递送到标记元件106。在一些实施例中,标记流体可存储在头部302中。
在一些实施例中,基座304可包括灯308和/或显示器310,所述灯308和/或显示器被配置成向用户提供反馈。例如,当检测到生理特征时,灯308可点亮绿色。显示器310可用于校准扫描打印机100的位置或向用户提供关于扫描打印机100使用的反馈。例如,用户可能将扫描打印机100移动得太快以致不能获得读数。在此类情形中,信息处理器104可被配置成提供用于显示在显示器310上的消息,该消息指示需要重新扫描。显示器310可被配置成提供关于标记流体液位的反馈。显示器310还可被配置成提供关于存储在存储存器中的签名数据和信息端口连接性状态的反馈。例如,扫描打印机100可经由BluetoothTM交换信息。一旦配对,显示器310便可被配置成显示BluetoothTM符号。显示器310还可被配置成提供用于扫描打印机100的可用电力(例如,电池电量)的指示。
在一些实施例中,头部302和基座304可永久地联接。在此类实施例中,可期望提供低成本的扫描打印机,使得整个装置可为一次性的。在一些实施例中,传感器或其他部件的成本可产生可重复使用的设计。在此类可重复使用的设计中,将由扫描打印机使用的资源(例如,标记流体、电力)配置成进行补给。例如,可对标记流体储存器进行再填充(诸如,经由再填充针孔)。可通过可再充电或可更换电池的使用来补给功率。
另一个安全性创新涉及针。如上文所描述,将填充剂递送到敏感区域会具有严重的后果。因此,在实际注射填充剂之前,将针配置成确定其刺入何物提供了关于填充剂将递送到哪儿的信息。例如,可将针尖朝向目标区域插过皮肤。在放置期间或一旦在适当位置,针便可提供关于其是否接触神经的指示。受试者电接地。针可被配置成提供电荷。如所配置的,如果针接近神经,那么电荷将引起物理反应(诸如,感觉或抽搐)。通过引发身体提供反应,可使受试者和注射器的用户警惕针的潜在危险放置。
图4A示出了示例性神经检测针的横截面图。神经检测针400包括尖端402。尖端402由导电材料(诸如,不锈钢)形成。尖端402连接到电源404。导电套管403通过电绝缘层405与尖端402隔开。导电套管403可由导电材料(诸如,不锈钢)形成,但是形成套管403的导电材料无需与用于尖端402的材料相同。电绝缘层405可由禁止电流动的材料(诸如,氟聚合物、橡胶类聚合物或塑料)形成。
导电套管403连接到电源404。尽管未示出,但附加的部件(诸如,晶体管或电容器)可联接在电源404、导电套管403和尖端402中的一个或多个之间,以调节在碰到神经时所放出的电力的流动和数量。在一些实施例中,可包括反馈元件,诸如音频警告、视觉警告(例如,光)或触觉警告(例如,振动),借此检测导致激活反馈元件,因此使用户警惕神经的位置。
图4B示出了示例性神经检测针的功能性框图。电源404与第一端子410联接。第一端子410位于针的尖端402处。第二端子420与第一端子410隔开。第二端子420然后与电源404和导电套管403联接。第一端子410与第二端子420之间的空间产生神经检测区440。在一些实施例中,可期望在第一端子410与第二端子420之间包括具有0.5毫米至2.0毫米宽度的神经检测区440。当导电元件进入神经检测区440时,完成电路且电流将流动。电路被配置成使得电流将在受试者中引起物理反应(诸如,感觉或抽搐)。通过引发身体提供反应,可使受试者和注射器的用户警惕针的潜在危险放置。尽管未示出,但附加的部件(诸如,晶体管或电容器)可联接在电源404、第一端子410和/或第二端子420之间,以调节在碰到神经时所放出的电力的流动和数量。
与针有关的另外的安全性创新提供基于抽吸的血液来提供对动脉或静脉的检测。针可被配置成用于自动抽吸。储存器将被配置成使得可通过针尖将静脉或动脉中的血液从静脉或动脉抽取到生理盐水储存器中。传感器(诸如,光学检测器)可被配置成监测储存器。储存器中没有血液,生理盐水储存器则呈现中性光谱。当血液进入储存器时,传感器可检测到由中性到红色的变化。泛红充当针已刺入静脉或动脉的指示。尽管就血液的抽吸进行了论述,但可应用所描述的特征来提供对可在注射部位中或周围发现的其他细胞内或细胞外流体的检测。
图5示出了示例性抽吸安全针的横截面图。针500包括尖端502。尖端502包括与前进室506联接的中空通道504。前进室506包括两个通道。第一通道508通向填充剂储存器510。填充剂储存器510被配置成保存可注射填充剂。第二通道512通向抽吸储存器530。抽吸储存器530包括流体储存器532。振荡构件534贴附在流体储存器532的基底处。以中空通道504、前进室506和第二通道512的组合体积的两倍的位移来配置振荡构件534。振荡构件534可包括被配置成以预定的频率来致动振荡构件534的线圈536和磁体538。在一些实施例中,频率可在1赫兹与5赫兹之间。振荡构件534的运动导致流体储存器532内的流体从抽吸储存器530循环穿过第二通道512、穿过前进室506、到达尖端502并返回到抽吸储存器530中。这允许在尖端502处接触到的任何血液循环返回到抽吸储存器530中。如图5中所示,尖端502刺入血管580,导致一连串液滴582流入抽吸储存器530中。
抽吸储存器530还包括光源540。光源540可为发光二极管、灯泡、激光或其他类似的发射器。在一些实施例中,光源540是白光源。贴附光源540使得光可以照进流体储存器532中。光检测器542贴附在流体储存器532的相对侧上,使得光检测器542的中心点与光源540的中心点对准。光检测器542被配置成在光穿过流体储存器532时检测光的色彩。在检测到预定颜色(例如,红色)的光后,光检测器542可即刻传输消息。
可包括电源(未示出),从而为振荡构件、线圈、磁体、光源和光检测器提供电力。在一些实施例中,针500包括处理器(未示出)。处理器可被配置成从光检测器接收消息并且一旦检测到颜色变化便生成指示。该指示可包括声音、触觉指示(例如,振动)、视觉指示(例如,光或显示消息)或其组合。
应理解,图5中所示的针500可包括附加的元件。例如,针或注射器通常包括柱塞,图5中已省略所述柱塞以使读者集中于某些创新性安全方面。此外,尽管被描述为单独的创新性方面,但抽吸安全针的特征可与神经检测针400相组合(且反之亦然)以在美容或治疗性注射期间提供多层安全性。
图6示出了示例性抽吸储存器的功能性框图。图6中所示的抽吸储存器530突出了可包括在实施例中的元件的互连性。抽吸储存器530包括一个或多个光源540。在包括多个光源的实施例中,可期望以与光检测器542相对的模式来贴附光源540以最大化对储存器流体的照明。抽吸储存器530可包括一个或多个光检测器542。在包括多个光检测器的实施例中,可期望以某种模式来布置检测器以确保在储存器流体的最大化区域上进行感测。在一些实施例中,在传感器的数目等于检测器的数目的情况下,可期望使传感器与检测器配对并使每一者的中心对准。光源可为同一种类型的光(例如,白色)或具有不同特性。在此类实施例中,可期望使用不同传感器来生成用于每种光类型的检测区。
抽吸处理器546可被配置成控制振荡构件534、光源540和光检测器542。例如,可期望协调振荡、照明和检测的循环以节省电力。在此类实施例中,照明期可发生在振荡之后,跟着是检测时刻。抽吸处理器546也可被配置成确定所检测的光的特性何时指示血液或其他可识别流体的存在。存储存器548可被配置成存储光特性并响应于与其检测相关联的消息。抽吸处理器546将所检测的信息与所存储的特性相比较以确定是否已将所识别的流体引入抽吸储存器530中。可包括通信接口555以将信息传输到抽吸储存器530和从抽吸储存器530接收信息。例如,一旦检测到流体引入储存器中,通信接口555便可传输指示流体的存在的消息。这可包括经由通信协议(诸如,BluetoothTM、近场通信或其他无线协议)的音频声音、视觉消息或数据消息。通信接口555还可被配置成接收可识别流体的特性消息。特性可存储在存储存器548中以供抽吸处理器546使用。通信接口555可接收抽吸储存器530的操作参数,诸如振荡速率、照亮模式和检测模式。操作参数可存储在存储器548中并由抽吸处理器546使用来协调上述抽吸储存器530的功能。
可包括电源550,从而为抽吸储存器530的元件提供功率。由于针的精确尺寸,可期望包括小形状因子的电源。在此类实施例中,电源550可为纽扣电池。图6中所示的抽吸储存器530的元件通过总线560联接。总线560被配置成允许所述元件交换数据和/或电力。在一些实施例中,可包括并行的总线,诸如一条总线用于数据且一条总线用于电力。
图7示出了注射测绘方法的过程流程图。可部分地由上述扫描打印机100来实施图7中所示的注射测绘方法。如上文所描述,虽然一些实施方式可能描述既检测生理特征的存在又提供该特征的视觉指示的单种方法,但预期该方法仅可实施这些功能中的一者。
该方法在确定框702处开始,在该确定框702处,确定装置是否准备好进行测绘。该确定可基于传感器信息。在一些实施例中,扫描打印机可包括确定棒是否与表面(例如,皮肤)接触的接触式检测器。如果框702处的确定是否定的,那么在框704处提供未准备好的消息。例如,显示器可提供有识别出扫描打印机未准备好进行测绘的消息。
返回到框702,如果确定装置准备好进行测绘,那么在框706处检测发出物。发出物可以是例如来自位于所测绘的表面下面的生理特征的声波。在框708处,将所检测的发出物从传感器传输到信息处理器。在框710处,信息处理器诸如从存储器获得候选的生理特征。所述候选特征包括每个特征的发出物签名。在决策框712处,确定接收到的发出物是否匹配任一发出物签名。如果不匹配,那么过程返回到框706以继续检测。如果找到匹配,那么在框714处信息处理器可选地可确定特征的深度。所述深度确定可基于接收到的发出物和发出物签名信息。在框716处,基于所匹配的特征和深度(如果可用的话)来产生标记消息。在框718处,将标记消息传输到标记元件。在框720处,标记元件基于标记消息在受试者的表面上产生可见标记。可见标记至少识别生理特征的位置。在一些实施例中,可作不同的标记以识别特征的类型。在一些实施例中,可改变标记以指示特征的相对深度。一旦已标记,过程便可返回到框706以继续检测附加的发出物并提供另外的测绘。
图8示出了具有神经安全性的注射方法的过程流程图。可部分地由上述神经检测针400来实施该方法。在框802处,将针尖定位在受试者中。在框804处,观察受试者。在一些实施例中,观察可以是视觉的。在一些实施例中,可包括运动检测器以观察受试者对当前针位置的响应。在决策框806处,确定是否观察到响应。响应可以是受试者的抽搐或受试者的感觉(例如,疼痛或发热)。如果观察到响应,那么在框808处产生反馈。反馈警告针操作者可能接触到神经。基于这种反馈,过程可返回到框802以进行进一步的针定位。如果在框806处没有观察到响应,那么过程继续至确定框810。在框810处,确定针是否处于其最终位置中。最终位置一般是指可注射物质被递送到的位置。如果在框810处确定针不处于其最终位置中,那么过程返回到框802以进行进一步的针定位。如果在框810处确定针处于其最终位置中,那么在框812处递送可注射物质。
图9示出了具有动脉或静脉安全性的注射方法的过程流程图。可部分地由上述抽吸安全针500来实施该方法。在框902处,将针尖定位在受试者中。在框904处,使流体在针尖与抽吸储存器之间振荡或以其他方式循环。在框906处,将光发射到抽吸储存器中。在框908处,检测所发射的光。该检测包括检测光的特性的变化,所述变化指示血液或其他流体与储存器流体的混合。在决策框910处,确定光的所检测的特性是否指示抽吸储存器流体与感兴趣的流体(诸如,血液)的混合。例如,抽吸储存器流体可以是生理盐水,并提供第一组光特性(例如,颜色、强度)。如果血液与抽吸储存器流体混合,那么所检测的光特性将改变。基于所检测的光特性和/或变化,可识别出混合。如果识别出混合,那么在框912处产生反馈。反馈警告针操作者可能接触到静脉或动脉。基于这种反馈,过程可返回到框902以进行进一步的针定位。如果在框910处没有检测到流体混合,那么过程继续至确定框914。在框914处,确定针是否处于其最终位置中。最终位置一般是指可注射物质将被递送到的位置。如果在框914处确定针不处于其最终位置中,那么过程返回到框902以进行进一步的针定位。如果在框914处确定针处于其最终位置中,那么在框916处递送可注射物质。
用于避免血管的系统
如上文所描述,确定医疗装置的远侧尖端是否定位在血管中可以是有用的。例如,如果临床医生正在抽血,那么针是否已进入血管的指示可以是有用的。作为另一个示例,将治疗剂注射于特定位置(例如,血管、肌肉、皮下组织或其他地方)中可能是优选的,因此针是否确实已进入该组织层的指示可以是有用的。这个信息可以帮助改进医疗结果和患者安全性。
图10和图11示出了用于检测医疗装置的远侧尖端是否已进入血管的系统1000。在所示出的示例中,系统包括基于针的装置1002。系统可以通过检测压力、运动、振动等来确定针1002的远侧尖端1004是否定位在血管1006中。例如,如果在针1002的远侧尖端1004处检测到湍流运动,那么针1002的远侧尖端1004很有可能在血管1006中。如果在针1002的远侧尖端1004处检测不到湍流运动,那么针1002的远侧尖端1004很有可能不在血管1006内。
一般来说,系统可以包括用于检测运动、压力和/或振动的一个或多个传感器1008。一个或多个传感器1008可以定位在针1002的插座1010、针1002的任何其他部分中,或单独地连接到针1002。如有必要,可将一个或多个传感器1008导电地连接到将信号放大的放大器。针1002可以将信号显示在装置自身或连接到针的单独的显示装置(例如,平板电脑、计算机屏幕或其他装置)上。
系统还可以包括一个或多个处理器,所述处理器可与针1002集成或单独地连接。处理器可以被配置成分析信号以提供用户友好的输出,诸如指示远侧尖端是否定位在血管内的二进制输出。在其他配置中,可以如上文所描述对该输出进行测绘,或使用如下文进一步描述的增强或虚拟现实系统来显示该输出。
可以通过将波形的频率与阈值相比较来确定该输出(见图12A和图12B)。例如,如果频率小于阈值,那么针1002的远侧尖端1004在血管1006中(见图12B)。另一方面,如果频率大于阈值,那么针1002的远侧尖端1004不在血管内(见图12A)。在一些示例中,可基于来自当前手术的初始读数或来自先前手术的读数来确定阈值。在其他示例中,可以基于患者群体来确定阈值。
在所示出的示例中,传感器1008是导电地传导至放大器的压电传感器。压电传感器可以包括压力和/或加速度感测元件以检测针的远侧尖端处的运动。传感器可以基于所检测的运动来产生信号。如图12A和图12B中所示,如果针1002的尖端1004在血管1006外,那么传感器1008仅根据脉动血压检测组织偏斜。相比之下,如果针1002的尖端1004在血管1006内,那么传感器1008检测实际血流的湍流,所述湍流与组织外的波形相比具有更高的频率。系统可单独输出波形,和/或系统可处理此数据以提供如上文所概述的用户友好的输出。
用于确定与神经的接近度的系统
如上文所描述,确定医疗装置的远侧尖端是否靠近神经可以是有用的,因为与神经的实际接触会很痛。
图13和图14示出了用于检测医疗装置的远侧尖端是否接近神经的系统。在所示出的示例中,系统1300包括基于针的装置1302。系统1300可以通过评估对电脉冲的响应来确定针1302的远侧尖端1304是否接近神经1318。一般来说,随着响应增大,针1302的远侧尖端1304更靠近神经1318。
系统1300可以包括:脉冲发生器1312,其单独连接到基于针的装置1302;以及一个或多个传感器1314(例如,运动检测器),其用于检测对所产生的脉冲的响应。脉冲发生器1312和一个或多个传感器1314可以定位在相同壳体中或可以为单独的装置。系统1300可以输出由一个或多个传感器1314所产生的信号。系统1300还可以包括一个或多个处理器,所述处理器可以与针1302集成或单独地连接。处理器可以被配置成分析从响应产生的信号以提供指示远侧尖端与神经的靠近程度的用户友好的输出。用户友好的输出可以是和远侧尖端与神经的接近度成比例的数值距离或带刻度的输出(例如,颜色标度或数值刻度)。在一些实施例中,输出可以是继续使针前进还是注射治疗剂的二进制指示。在其他配置中,可以如上文所描述对该输出进行测绘,或使用如下文进一步描述的增强或虚拟现实系统来显示该输出。
可以基于来自以下各者的数据来配置系统:来自当前手术的初始读数或来自先前手术的读数。可替代地,可以基于来自患者群体的数据来配置系统。系统可以通过将所产生的响应与指示太靠近神经的阈值相比较来提供输出。系统可以将指示输出到显示装置(其可以是医疗装置的一部分)、脉冲发生器、脉冲检测器或单独的部件。
在所示出的示例中,系统包括脉冲发生器1312,所述脉冲发生器被配置成将少量电流供应到针1302或以其他方式将少量电流供应到患者以评估神经响应。脉冲发生器1312可以是使用夹子1316连接到基于针的装置1302的单独部件。当脉冲发生器1312连接到基于针的装置1302时,脉冲发生器可以朝向针1302的远侧尖端1304在远侧上延伸。系统1300还可以包括用于检测对脉冲的响应的机构(例如,运动检测器)。该检测机构可以与脉冲发生器1312位于相同壳体中。如图4中所示,脉冲检测机构可以通过在患者皮肤1322上输出诸如光图案1320视觉的指示物并检测光图案1320的移动来评估对所产生的脉冲的生理响应。当将脉冲施加到患者时,肌肉1324将收缩,这将导致光图案1320移动。当针1302的远侧尖端1304移动为更靠近神经1318时,肌肉收缩增加,这导致增加的光图案移动。在其他实施方式中,可直接将视觉指示物应用于皮肤(例如,使用墨汁或粘附剂),且运动检测器1314将检测视觉指示物的移动。
系统1300可以输出指示移动水平的信号,和/或系统可以处理此数据以提供如上文所概述的用户友好的输出。
用于确定深度的系统
在一些治疗中,获悉医疗装置的远侧尖端与患者皮肤之间的距离可能是有用的,例如以增强所注射的治疗剂的功效。获悉医疗装置的远侧尖端与患者的骨头之间的距离也可能是有用的,以避免弄疼患者。
图15和图16示出了用于确定医疗装置的远侧尖端与患者皮肤之间和/或医疗装置的远侧尖端与患者的骨头之间的距离的系统。系统1500可以包括:脉冲发生器1512,其单独地连接到基于针的装置1502;以及一个或多个传感器(未示出),其用于检测对所产生的脉冲1526的响应。系统1500可以包括一个或多个处理器,所述处理器可与针1502集成或单独地连接。处理器可以被配置成分析从响应产生的信号以提供指示针的远侧尖端与患者皮肤和/或患者的骨头之间的距离的用户友好输出。系统1500可以将距离输出到显示装置(未示出)(其可以是医疗装置的一部分)、脉冲发生器或单独的部件。在一些配置中,可以如上文所描述对该输出进行测绘,或使用如下文进一步描述的增强或虚拟现实系统来显示该输出。
在所示出的示例中,系统1500包括脉冲发生器1512,所述脉冲发生器被配置成通过轻叩患者皮肤1520来施加机械脉冲1526。脉冲发生器1512可以包括可移除地或永久地安装到基于针的装置1502的主体。弹簧加载臂1528可以从主体延伸并朝向针1502的远侧尖端1504。当弹簧加载臂1528移动时,脉冲发生器1512的远侧部分可以轻叩针尖1504附近的患者皮肤1520。振动传感器(未示出)可以被配置成响应于脉冲发生器1512来检测针1502的振动。振动传感器可以定位在针1502的插座部分(未示出)中。处理单元可以执行以下过程:确定在施加机械脉冲1526与接收到指示针振动的信号之间的时间延迟。基于时间延迟,所述过程可以确定针的远侧尖端与患者皮肤之间的距离。可以使用数学建模或通过将时间延迟与针对该特定患者或来自患者群体的阈值相比较来确定距离。处理器可被配置成使用指示来自患者脉冲的基线振动的基线数据而低估该信号或时间延迟。系统1500可以将距离输出到位于基于针的装置1502上的或与基于针的装置1502分离的显示装置(未示出)(例如,使用测绘、虚拟现实、增强现实或其他方式)。
在一些实施例中,当机械脉冲1526反射离开骨头1530并朝向针1502的尖端1504时,振动传感器可检测二次振动。处理单元可以确定在施加机械脉冲与接收到指示二次振动的信号之间的时间延迟,或确定在接收到来自初始振动的第一信号与接收到来自二次振动的第二信号之间的时间延迟。处理单元可以执行用于基于此第二时间延迟来确定针1502的远侧尖端1504与骨头1530之间的距离的过程。可以使用数学建模或通过将第二时间延迟与针对该特定患者或来自患者群体的阈值相比较来确定距离。系统1500可以将数值距离输出到位于基于针的装置1502上的或与基于针的装置1502分离的显示装置(未示出)(例如,使用测绘、虚拟现实、增强现实或其他方式)。
虚拟现实系统
如图17中所示,增强或虚拟现实显示器1740(例如,穿戴式眼镜或如上文所述的其他方式)可以用于将计算机产生的三维图像1742覆盖在患者上。计算机产生的图像1742可以对应于针对该特定患者的解剖结构的一个或多个层(例如,骨头、神经、血管等等)。这些图像可以使用CT扫描、MRT扫描、摄影图像、X射线、上述生理检测方法或其他成像系统来获得。
图18示出了可以在显示器1740上看到的图像1742的示例。可以使用一个或多个对准目标1744使该图像1742与患者的脸对准。例如,这些对准目标1744可以是解剖特征,诸如眼球的中心或鼻子的顶点。作为另一个示例,这些目标1744可以是在捕获MRI图像时定位在患者上的对准标记(例如,反射珠),使得这些标记出现在MRI图像中。如图17中所示,可以将多个标记1744定位在患者脸部的外围周围。对于真实的手术来说,这些对准标记1744可以保留在患者上或再次在同一位置定位在患者上。在手术期间,临床医生可以使计算机产生的图像1742中的标记与患者的脸上的标记1744对准。在一些实施例中,显示系统1700可以包括相机,所述相机在真实的手术期间捕获对准标记1744的位置并使计算机产生的图像1742中的标记与患者的脸上的标记1744自动地对准。
当使该图像1742与患者互相配合时,结构在图像1742中的位置对应于那些结构在患者中的实际位置。在临床医生执行手术时使组织层视觉化的能力可以帮助临床医生在最佳位置处执行手术。例如,这个系统可以用于将基于针的装置1702导引到适当的深度(例如,对于治疗性注射来说)。可以在显示装置1702上看到基于针的装置1702的移动。因此,当基于针的装置1702移动穿过真实患者时,可以在计算机产生的图像1742上看到基于针的装置1702的远侧尖端的位置。当基于针的装置1702的远侧尖端定位在图像1742中的目标位置中时,基于针的装置1702的远侧尖端定位在真实患者中的目标位置中。
术语
可以将上述特征中的一个或多个合并到医疗装置中以确定医疗装置在活组织中的位置和/或显示生理特征。
关于针论述了本文中所描述的某些示例,但针可以是任何基于针的装置,诸如标准针、注射器、活检针、抽吸针等。此外,可以将这些示例应用于插入到患者中的其他医疗装置,诸如导管、胃饲管、气管切开插管或其他医疗装置。
应理解,医疗装置可以用在脸部、肩膀、膝盖、脊柱或人类或动物的解剖结构的任一其他部分中。
本文中使用词语“示例性”以意指“充当示例、例子或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何实施方式未必解释为比其他实施方式更优选或有利。下文中参考附图来更完整地描述新颖系统、设备和方法的各种方面。然而,本公开可以许多不同形式体现,且不应解释为局限于贯穿本公开所呈现的任何特定结构或功能。相反,提供这些方面使得本公开将为详尽的和完整的,且将向本领域技术人员完整地传达本公开的范围。基于本文中的教导,本领域技术人员可了解,本公开的范围旨在涵盖本文中所公开的新颖系统、设备和方法的任何方面,而不管其是独立于所描述的任何其他方面来实施还是与之相结合。例如,可使用本文中所阐述的任何数目的方面来实施一种设备或实践一种方法。另外,所描述的特征的范围旨在涵盖使用除本文中所阐述的本发明的各种方面之外或与所述各种方面不同的其他结构、功能或结构与功能来实践的此类设备或方法。可理解,可通过权利要求的一个或多个元素来体现本文中所公开的任何方面。
尽管本文中描述了特定方面,但这些方面的许多变化和置换落入本公开的范围内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点,但本公开的范围并不局限于特定益处、使用或目标。相反,本公开的方面可广泛应用于不同的注射训练技术、系统配置、网络和传输协议,以上方面中的其中一些通过优选方面的附图以及所包括的描述中的示例予以说明。具体描述和附图仅说明本公开而非限制本公开,本公开的范围由所附权利要求及其等同来限定。
如本文中所使用的术语“处理器”和“处理器模块”是广泛性术语,且给予本领域普通技术人员其普通的和惯常的含义(且并不局限于专用或定制的含义),且涉及(但不限于)被设计成使用逻辑电路(所述逻辑电路响应于驱动计算机的基本指令并处理驱动计算机的基本指令)来执行算术或逻辑运算的计算机系统、状态机、处理器等。在一些实施方式中,这些术语可包括与之相关联的ROM和/或RAM。
如本文中所使用,术语“确定”包含各种各样的动作。例如,“确定”可包括运算、计算、处理、获得、调查、查找(例如,在表、数据库或另一种数据结构中查找)、查明等。此外,“确定”可包括接收(例如,接收信息)、存取(例如,存取存储存器中的数据)等。此外,“确定”可包括解决、选择、挑选、确立等。
如本文中所使用,术语“消息”包含用于传输信息的各种各样的格式。消息可包括机器可读的信息聚集,诸如XML文档、固定字段消息、以逗号分隔的消息等。在一些实施例中,消息可包括用于传输信息的一种或多种表示的信号。尽管以单数来叙述,但是应理解,消息可以以多个部分来组成/传输/存储/接收等。
本文中对使用名称(诸如,“第一”、“第二”等)的元件的任何参考通常并不限制这些元件的数量或次序。相反,这些名称在本文中可用作区分两个或两个以上元件或元件的两个或两个以上例子的简便方法。因此,对第一元件和第二元件的参考并非意指此处仅可采用两个元件或第一元件必须以某种方式先于第二元件。此外,除非另有描述,否则一组元件可包括一个或多个元件。
除非另有描述或在如所使用的上下文内另有理解,否则本文中所使用的条件性语言(其中诸如:“可以(can)”、“可以(could)”、“可能(might)”、“可能(may)”、“例如”等)通常旨在传递某些实施方式包括而其他实施方式则不包括某些特征、元件和/或状态。因此,此类条件性语言通常不旨在暗示特征、元件和/或状态在任何情况下都是一个或多个实施方式所必需的,或一个或多个实施方式必定包括用于决定(具有或不具有作者输入或提示)这些特征、元件和/或状态是否包括在任何特定实施方式中或是否将在任何特定实施方式中执行的逻辑。术语“包括(comprising)”“包括(including)”、“具有”等是同义词且以可扩充的方式包括性地使用,且不排除附加的元件、特征、动作、操作等。此外,术语“或”以其包括性含义(而非以其排他性含义)使用,使得当例如用于连接一系列元件时,术语“或”意指该列表中的一个、一些或所有元件。
根据实施方式,本文中所描述的方法中的任一者的某些动作、事件或功能可以不同顺序执行、可以添加、合并或全部省去(对于该方法的实践来说并非需要所有描述的动作或事件)。此外,在某些实施方式中,可以同时(例如,通过多线程处理、中断处理或多个处理器或处理器内核)而非顺序地执行动作或事件。
本文中所描述的方法包括由从业者所采取的某些动作;然而,其也可以明确地或隐含地包括那些动作的任何第三方指令。例如,诸如“插入测试工具”的动作包括“指示插入测试工具”。
结合本文中所公开的实施方式描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的这种互换性,上文就功能性而言大体描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。此类功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。可以针对每种特定应用以不同的方式来实施所描述的功能性,但此类实施方式决策不应解释为导致背离本公开的范围。
可以利用设计成执行本文中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或其任意组合来实施或执行结合本文中所公开的实施方式描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,但在替代例中,处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实施为计算装置的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DPS内核相结合的一个或多个微处理器,或任何其他此类配置。
结合本文中所公开的实施方式描述的方法和算法的块可以直接以硬件、由处理器执行的软件模块或以两者的组合来体现。软件模块可以驻留在RAM存储存器、快闪存储存器、ROM存储存器、EPROM存储存器、EEPROM存储存器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中已知的任何其他形式的计算机可读存储介质中。示例性存储介质联接到处理器,使得处理器可以从存储介质读取信息并将信息写入到存储介质。在替代例中,存储介质对处理器可为不可或缺的。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端机中。在替代例中,处理器和存储介质可以作为离散部件驻留在用户终端中。
尽管以上详细的描述已示出、描述和指出了如应用于各种实施方式的新颖特征,但应理解,可以在不背离本公开的精神的情况下在所说明的装置或算法的形式和细节方面作出各种省略、替代和改变。如将认识到,可以在不提供本文中所阐述的所有特征和益处的形式内体现本文中所描述的本公开的某些实施方式,因为一些特征可以独立于其他特征来加以使用或实践。本文中所公开的某些公开内容的范围由所附权利要求而非由上述描述来指示。在权利要求的等价含义和范围内的所有改变将包含在其范围内。
Claims (31)
1.一种生理测绘装置,包括:
传感器,配置成检测受试者的表面下面的生理特征;
信息处理器,配置成接收指示所述生理特征的信息并基于所接收到的信息来识别所述生理特征;以及
标记元件,配置成基于所接收到的识别在所述表面上产生识别所述生理特征的可见标记。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述传感器包括压电传感器、麦克风、天线、陀螺仪或加速度计中的一种。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述生理特征包括静脉、动脉或神经中的一种。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置,其中所述信息处理器还配置成基于所接收到的指示所述生理特征的信息来确定所识别的生理特征在所述表面下面的深度,以及
其中所述标记元件还配置成产生所述可见标记以进一步识别所述深度。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置,还包括发射器,其中指示所述生理特征的信息包括由所述发射器所传输的信号的反射部分,并且其中所述信息处理器配置成基于由所述发射器所传输的所述信号与所述指示所述生理特征的信息之间的比较来识别所述生理特征。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置,其中所述传感器和所述标记元件形成于头部中,并且其中所述信息处理器形成于基座中,并且其中所述头部可从所述基座拆下。
7.一种生理测绘装置头部,包括:
传感器,配置成检测来自位于受试者的表面下面的生理特征的发出物;
联接件,配置成将所检测的发出物传输到信息处理器并从所述信息处理器接收生理信息;以及
标记元件,配置成经由所述联接件从信息处理器接收对所述生理特征的识别,并基于所接收到的识别在所述表面上产生识别所述生理特征的可见标记。
8.一种生理测绘装置主体,包括:
联接件,配置成与头部交换数据,所述头部包括传感器和标记元件;以及
信息处理器,配置成:
从所述传感器接收来自位于受试者的表面下面的生理特征的发出物;以及
将对所述生理特征的识别传输到所述标记元件,所述识别包括部分地导致在所述表面上产生识别所述生理特征的可见标记的信息。
9.一种神经安全针,其包括:
尖端,由导电材料形成;以及
电源,与所述尖端联接,其中在与神经接触后,通过所述尖端和所述电源完成电路,以在所述尖端处递送电流。
10.根据权利要求9所述的神经安全针,其中所述电路被配置成递送足以引起生理响应的电流。
11.一种抽吸针,包括:
中空针尖,与室联接,所述室包括通向可注射物储存器的第一通道和通向抽吸储存器的第二通道,
所述抽吸储存器包括:
振荡构件,配置成使流体在所述抽吸储存器到所述中空针尖之间振荡;
光源,贴附在所述抽吸储存器的壁上,且被配置成发出预定质量的光;以及
光检测器,贴附在所述抽吸储存器的、与所述光源相对的壁上,以使得所述光源的中心点与所述光检测器的中心点对准,所述光检测器被配置成通过所述抽吸储存器中的流体来检测从所述光源发出的光的特性。
12.一种用于确定医疗装置是否在血管内的系统,所述系统包括:
针,包括远侧尖端;
插座,位于所述针的近端处,所述插座包括用于检测在所述针的所述远侧尖端处的运动的传感器,所述传感器被配置成基于所检测的运动来产生信号;以及
处理单元,配置成执行过程,所述过程包括:
将所述信号的频率与阈值相比较;以及
基于所述信号的频率与所述阈值之间的比较来提供所述针的远侧尖端是否在所述血管中的指示。
13.根据权利要求12所述的系统,还包括显示器,所述显示器被配置成显示所述针的所述远侧尖端是否在所述血管中的指示。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述插座包括所述显示器。
15.根据权利要求13所述的系统,其中所述指示是指示所述针的所述远侧尖端是否在所述血管中的二进制输出。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的系统,其中所述传感器是压电传感器。
17.一种用于确定医疗装置与神经的接近度的系统,所述系统包括:
所述医疗装置,包括注射器,所述注射器包括主体和针;
脉冲发生器,配置成将电流供应到所述针;
检测器,配置成检测对所述电流的生理响应并产生信号;以及
处理单元,配置成执行过程,所述过程包括:
将所产生的信号与阈值相比较;以及
基于所述产生的信号与所述阈值之间的比较来提供表示所述针的远侧尖端与神经的接近度的指示。
18.根据权利要求17所述的系统,还包括壳体,所述壳体包括所述脉冲发生器和所述检测器。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述壳体使用夹子连接到所述注射器的所述主体。
20.根据权利要求18所述的系统,其中所述壳体朝向所述针的远侧尖端远侧地延伸。
21.根据权利要求17至20中的任一项所述的系统,还包括光图案生成器,所述光图案生成器被配置成在患者皮肤上输出光图案。
22.根据权利要求21所述的系统,其中所述检测器被配置成检测所述光图案的移动。
23.根据权利要求17至20中的任一项所述的系统,其中所述指示是指示所述针是否应前进的二进制输出。
24.一种用于确定医疗装置的插入深度的系统,所述系统包括:
所述医疗装置,包括注射器,所述注射器包括主体和针;
脉冲发生器,配置成在第一时间标记处将机械脉冲供应到患者皮肤;
振动传感器,配置成在第二时间标记处响应于所述机械脉冲来检测所述针的第一振动;以及
处理单元,其被配置成执行过程,所述过程包括:
确定所述第一时间标记与所述第二时间标记之间的第一时间延迟;以及
基于所述第一时间延迟来确定所述患者皮肤与所述针的远侧尖端之间的距离。
25.根据权利要求24所述的系统,其中所述脉冲发生器包括:
安装件,连接到所述注射器的所述主体;以及
弹簧加载臂,从所述安装件延伸,所述机械脉冲通过所述弹簧加载臂的移动而产生。
26.根据权利要求24所述的系统,其中所述振动传感器被配置成在第三时间标记处检测所述针的第二振动。
27.根据权利要求26所述的系统,其中所述过程还包括:
确定所述第二时间标记与所述第三时间标记之间的第二时间延迟;
基于所述第二时间延迟来确定所述针的所述远侧尖端与骨头之间的距离。
28.一种系统,包括:
计算系统,具有至少一个处理器和存储存器装置,所述计算系统被配置成生成虚拟环境,所述虚拟环境包括患者的至少一个组织层的图形表示;以及
显示装置,联接到所述计算系统,所述显示装置被配置成在所述患者上网格化所述虚拟环境,使得所述虚拟环境中的位置与所述患者中的相同位置对准。
29.根据权利要求28所述的系统,其中所述图形表示基于至少一个MRI图像。
30.根据权利要求28或29所述的系统,还包括多个对准标记,所述对准标记被配置成定位在所述患者上,以使所述图形表示与所述患者对准。
31.根据权利要求30所述的系统,还包括相机,所述相机用于捕获多个所述对准标记的位置,以使所述图形表示与所述患者自动地对准。
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PB01 | Publication | ||
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