CN112041020A - 在手术中绘制海绵体神经 - Google Patents

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Abstract

用于在器官附近绘制海绵体神经的系统和方法。所述系统包括：一个或多个处理器(302)；以及存储器(314)，其通信地耦合到一个或多个处理器(302)并存储一个或多个指令序列，所述指令序列在由一个或多个处理器(302)执行时，使得以下步骤被执行，包括：向位于腹腔镜(400)的尖端处的电极(402)施加激励信号，所述尖端被配置成接触器官附近的组织上的点；响应于所述激励信号，测量来自被配置成安装在阴茎(209)上的一对电极(212)的信号中的变化，所述信号中的变化与阴茎(209)的勃起功能相关联；以及基于来自一对电极(212)的信号中的变化，确定组织上的点与器官附近的海绵体神经之间的距离。

Description

在手术中绘制海绵体神经
发明人：郑昶旭
金奇垣
A.技术领域
本发明涉及监测和绘制勃起神经以保护勃起神经，更具体地说，涉及在骨盆区域中的手术期间用于监测、绘制和保护海绵体神经的系统和方法。
B.背景技术
随着外科技术的出现，对骨盆区域中的各种器官进行手术。例如，前列腺癌是男性最常见的实体器官癌之一并且是男性癌症相关死亡的第五主导原因。根治性前列腺切除术(RP)是指从病人身上移除整个前列腺部分，被认为是针对临床局限性前列腺癌的标准外科治疗方法。图1示出了男性骨盆区域的器官和神经的示意图。一般来说，神经血管束(NVB)共同地指人体内共同行进的神经、动脉、静脉和淋巴管的组合，包围前列腺，并且医生在RP过程中将NVB与前列腺剥离(分离)。
NVB嵌入包围前列腺的前列腺周围神经血管组织(或简短来说，组织)中，其中NVB包括分别位于前列腺的右侧和左侧的右海绵体神经和左海绵体神经。(下文中，术语“组织”和“NVB”互换使用。)海绵体神经通过控制流向阴茎海绵体(CC)的血流量促进阴茎勃起。通常，在RP过程中很难定位嵌入组织中的海绵体神经，因此，医生可能会在RP过程中无意中损伤海绵体神经。在这种情况下，勃起功能障碍(ED)可能仍然是经历前列腺切除术的男性的一个重要生活质量问题。
在传统系统中，医生可以通过阴茎体积描记法(PPG)或阴茎测量法检查海绵体神经的完整性，其中，PPG响应于手术中的电刺激在术中测量流向阴茎的血流量。最常见报道的进行阴茎体积描记法的方法涉及用水银橡胶或机电式应变计测量阴茎的周长，或在阴茎底部用气密圆筒和充气臂带测量阴茎的体积。
RP并不是唯一能损伤海绵体神经的过程。事实上，当诸如刀或剪刀的手术工具靠近海绵体神经操作时，海绵体神经会受到潜在的损伤。然而，传统的PPG技术不能精确地绘制/定位海绵体神经，因此，需要有效的系统和方法来在骨盆区域中的手术期间监测和绘制海绵体神经，以保持勃起功能。
发明内容
在实施例中，一种用于在器官附近绘制海绵体神经的系统包括：一个或多个处理器；以及存储器，其通信地耦合到一个或多个处理器并存储一个或多个指令序列，指令序列在由一个或多个处理器执行时使得将被执行的步骤包括：向位于腹腔镜尖端处的电极施加激励信号，其中尖端被配置成接触器官附近组织上的点；响应激励信号，测量来自被配置成安装在阴茎上的一对电极的信号中的变化，其中信号中的变化与阴茎的勃起功能有关；并且基于来自这对电极的信号中的变化，确定组织上的点与器官附近的海绵体神经之间的距离。
在实施例中，一种用于在器官附近绘制海绵体神经的方法包括以下步骤：向位于腹腔镜尖端处的电极施加激励信号，其中尖端被配置成接触器官附近组织上的点；响应激励信号，测量来自配置成安装在阴茎上的一对电极的信号中的变化，其中信号中的变化与阴茎的勃起功能有关；并且基于来自这对电极的信号中的变化，确定组织上的点与器官附近的海绵体神经之间的距离。
在实施例中，非瞬时性计算机可读存储介质包括一个或多个指令序列，其在由一个或多个处理器执行时，使得将被执行的步骤包括：向位于腹腔镜尖端处的电极施加激励信号，其中尖端被配置成接触器官附近组织上的点；响应激励信号，测量来自被配置成安装在阴茎上的一对电极的信号中的变化，其中信号中的变化与阴茎的勃起功能有关；并且基于来自这对电极的信号中的变化，确定组织上的点与器官附近的海绵体神经之间的距离。
附图说明
将参考本发明的实施例，其示例可在附图中说明。这些附图旨在说明，而不是限制。虽然本发明一般在这些实施例的上下文中描述，但应当理解，并不旨在将本发明的范围限制在这些特定实施例中。
图1示出了男性骨盆区域的器官和神经的示意图。
图2示出了根据本发明的实施例的用于在RP过程中监测和绘制海绵体神经的系统的示意图。
图3示出了根据本发明的实施例的用于监测和绘制海绵体神经的设备的示意图。
图4A示出了根据本发明的实施例的腹腔镜的放大视图。
图4B示出了根据本发明的实施例的腹腔镜的放大视图。
图4C示出了根据本发明的实施例的腹腔镜的放大视图。
图4D示出了根据本发明的实施例的腹腔镜的放大视图。
图5示出了根据本发明的实施例的来自电极的示例性信号。
图6示出了根据本发明的实施例的包括皮肤反应(SSR)阴茎海绵体肌电图(CC-EMG)信号的示例性截图。
图7示出了根据本发明的实施例的包括阴部体感诱发电位(SEP)信号的示例性截图。
图8示出了根据本发明的实施例的包括SSR CC-EMG信号的示例性截图。
图9-13示出了根据本发明的实施例的示例性截图，每个截图包括来自不同电极的信号。
图14示出了根据本发明的实施例的包括SSR CC-EMG信号的示例性截图。
图15示出了根据本发明的实施例的用于在RP过程中绘制和保护海绵体神经的说明性过程的流程图。
图16示出了根据本发明的实施例的计算机系统。
具体实施方式
在下面的描述中，为了解释的目的，陈述了具体细节，以提供对本发明的理解。然而，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，本发明可以在没有这些细节的情况下实施。此外，本领域技术人员将认识到，下面描述的本发明的实施例可以在有形计算机可读介质上以诸如过程、装置、系统、设备或方法的多种方式实现。
图中所示的组件说明本发明的示例性实施例，并旨在避免使本发明变得模糊。还应理解，在本讨论中，组件可以被描述为独立的功能单元，其可以包括子单元，但是本领域技术人员将认识到，各种组件或其部分可以被划分成独立的组件或者可以被集成在一起，包括集成在单个系统或组件中。应当注意，这里讨论的功能或操作可以实现为可以在软件、硬件或其组合中实现的组件。
还应注意，术语“耦合”“连接”或“通信地耦合”应理解为包括直接连接、通过一个或多个中间设备的间接连接以及无线连接。
此外，本领域技术人员应认识到：(1)可以选择性地执行某些步骤；(2)步骤可能不限于本文所述的特定顺序；(3)某些步骤可以以不同的顺序执行，包括同时执行。
在说明书中提到的“一个实施例”、“优选实施例”、“实施例(an embodiment)”或“实施例(embodiments)”是指结合实施例所描述的特定特征、结构、特性或功能包括在本发明的至少一个实施例中，并且可以在多于一个实施例中。在说明书中不同位置出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中(in an embodiment)”或“在实施例中(in embodiments)”不一定都指同一个或多个实施例。
图2示出了根据本发明的实施例的用于在根治性前列腺切除术期间监测和绘制海绵体神经的系统200的示意图。如图所示，系统200可包括：用于操作连接到或插入患者身体的各种电极的设备210；电耦合到设备210的一个或多个电极212-220；具有插入患者身体以执行各种操作的尖端的至少一个腹腔镜222；以及可选地，机器人手术系统240。在本文档中，海绵体神经的监测和绘制结合机器人辅助腹腔镜根治性前列腺切除术进行描述。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在任何其他外科手术期间，监测和绘制可以作为术中过程来执行。
在实施例中，机器人手术系统240可包括通常与患者在同一房间中的外科医生控制台(图2中未示出)和具有从控制台控制的多个交互式机器臂的患者侧手推车。一些手臂(图2中未示出)可能用来固定和操作手术工具，例如剪刀、bovie刀、手术刀等。在实施例中，机器臂中的一个可固定具有导管的腹腔镜222，其中导管的尖端插入患者体内并且具有用于将电信号施加到目标器官/组织的电极。在实施例中，腹腔镜222可以是内窥镜导管，其允许通过尖端(或等效探针)电极直接可视化患者内部器官以及应用电信号。在替代实施例中，当外科医生操作腹腔镜222以通过尖端电极向目标器官/组织施加电信号时，可将单独的内窥镜导管插入患者的身体中以进行可视化。在另一替代实施例中，腹腔镜222可被插入并操作以仅施加电信号。下面给出腹腔镜222的更详细描述。
在实施例中，设备210可以包括允许操作员控制设备的一个或多个控制面板和/或用户界面(例如控制旋钮或开关)。在实施例中，设备210可直接电耦合到腹腔镜222。更具体地说，设备210可以电耦合到腹腔镜222中包含的电极，其中电极可用于向目标组织施加激励信号。在替代实施例中，设备210可经由机器人手术系统240电耦合到腹腔镜，即，腹腔镜222可由机器人手术系统240的臂处理。在任一情况下，设备210可通过位于腹腔镜222尖端处的电极提供电信号。
在实施例中，设备210可以电耦合到计算系统211，例如笔记本、服务器、膝上型计算机等。在实施例中，设备210可以与计算系统211组合为一个整体。
在实施例中，设备210可以电耦合到一个或多个电极212-220。应该注意，电极212-220可用于将电信号施加到患者身体并测量两个电极之间的电压中的变化，其中电压变化与电极之间的人体的电阻抗中的变化相当，并且阻抗中的变化可对应于患者身体的身体状态中的变化。在实施例中，两个或更多个表面电极212可连接到阴茎209的皮肤上，并测量电极212之间的身体的电阻抗的变化。由于随着电极之间的身体部分随汇集在阴茎中的血液而改变，电极212之间的身体的电阻抗可以改变，所以表面电极212可用于检测/测量阴茎的勃起功能。在实施例中，表面电极212也可用于向阴茎施加激励信号，并且响应于激励信号的来自其他电极的信号可被测量为CC-EMG信号。
在实施例中，可将两个或更多个针电极216插入每个阴茎海绵体。与表面电极212相似，随着阴茎海绵体中的血液量发生变化，针电极216之间的身体的电阻抗可以发生变化。照此，针电极216可用于检测/测量阴茎海绵体的活动(即，勃起功能)。
在包括将前列腺206与周围组织和神经血管束剥离(分离)的RP过程中，为防止对海绵体神经造成损伤，需要绘制海绵体神经的确切位置。在实施例中，为了绘制(定位)周围组织中的海绵体神经，设备210的操作员或系统240的机器臂可以将腹腔镜222的尖端定位到可能存在海绵体神经的组织上的点。然后，设备210可以通过位于腹腔镜222的尖端处的探针电极向组织施加电激励信号。图4A示出了根据本发明的实施例的腹腔镜400的放大视图。如图所示，腹腔镜400可包括导管404和位于导管404的尖端部分的探针电极402。
在实施例中，如果来自电极212(和/或216)的电信号显示响应于施加到探针电极402的激励信号的变化，则设备210可以确定海绵体神经位于腹腔镜400的尖端附近。在实施例中，来自电极212(和/或216)的电信号中的变化的大小可用于确定腹腔镜400的尖端是否位于海绵体神经附近。
通常，每个海绵体神经可能具有穿过包围前列腺206的组织的多个分支。照此，在实施例中，设备210可以在将腹腔镜器械222的尖端定位在包围前列腺206的组织上的不同位置时重复发送激励信号。然后，通过测量响应于激励信号的来自电极212(和/或216)的电信号，设备210可以绘制前列腺206周围组织中海绵体神经的分布。
在实施例中，就在外科医生从周围组织中剥离前列腺206之后，但在从患者身体中提取前列腺之前，设备210可以绘制前列腺基底表面上海绵体神经的分布，其中前列腺基底表面是指剥离前与前列腺直接接触的周围组织的表面。
如上所述，当从腰骨203观看时，左NVB和右NVB可分别位于前列腺206的5点钟方向和7点钟方向。在实施例中，存在左海绵体神经和右海绵体神经的位置中的个体变化，照此，应单独检查左海绵体神经和右海绵体神经的确切位置。在实施例中，设备210可在外科医生提取前列腺206之前和之后绘制组织/NVB中的海绵体神经。
在实施例中，如果确定海绵体神经太靠近器械222的尖端，则设备210可以向设备210的外科医生/操作员发出警告信号。在实施例中，腹腔镜222的尖端可包括刀，其中该刀可用作手术工具以从周围组织/NVB中剥离前列腺206。在实施例中，该刀可以由导电材料形成并用作探针电极。图4B示出了根据本发明的实施例的腹腔镜410的放大视图。如图所示，器械410可包括导管414和位于导管尖端部分的手术工具412，例如刀或剪刀。在RP过程中，外科医生可以使工具412与组织接触，并且设备210可以通过工具412发送激励信号。然后，可以测量来自电极212(或216)的电信号以确定工具412和海绵体神经208之间的距离。在实施例中，如果来自电极212(或216)的电信号的峰值振幅(例如506)超过阈值，则设备210确定海绵体神经过于靠近工具412的尖端，设备210可以向外科医生发出适当的警告信号和/或反馈，使得外科医生不会在工具412的当前位置切割组织，从而保护海绵体神经。在实施例中，设备210可以具有可以向外科医生发出音频警告信号的扬声器。在实施例中，设备210可以具有用于在显示器308上显示视觉警告信号的显示器。值得注意的是，警告信号可以包括给外科医生的其他合适类型的反馈。
在图4A和图4B中，通过尖端电极402和412施加到组织的电激励信号可以是单极信号，即，尖端电极是单极电极。在实施例中，电激励信号可以是双极信号。图4C示出了根据本发明的实施例的腹腔镜420的放大视图。如图所示，两叉双极电极422可形成在导管424的尖端部分，以便双极信号可施加到与电极422接触的组织上的点。图4D示出了根据本发明的实施例的腹腔镜430的放大视图。如图所示，同心双极电极432可以包括外电极433和内电极435，并且可以形成在导管434的尖端部分，以便双极信号可以施加到与双极电极432接触的组织上的点。值得注意的是，两叉双极电极422可在两点处接触组织。在这种情况下，点指的是两个叉齿末端的中点。
再次参考图2，电极217-220可以电耦合到设备210。在实施例中，一对表面电极217可连接到手掌和手背，其中来自电极217的信号可于其间测量手的电阻抗的变化，即，电极217可以是传感器电极。在实施例中，另一对表面电极218可沿正中神经连接到手腕，其中电激励信号可通过电极218施加以刺激手腕中的正中神经，即电极218可以是激励电极。
在实施例中，一对表面电极219可连接到脚的底部和背面，其中来自电极219的信号可于其间测量脚的电阻抗的变化，即，电极219可以是传感器电极。在实施例中，另一对表面电极220可沿胫神经连接到踝关节，其中电激励信号可通过电极220施加以刺激踝关节中的胫神经，即，电极220可以是激励电极。
图2示出了安装在患者一侧的电极212、214、216、217、218、219和220。但是，相同的电极可以安装在病人的另一侧。例如，第一对表面电极212可以连接到阴茎209的右手侧，并且第二对表面电极212可以连接到阴茎209的左手侧。在另一示例中，两对表面电极217和218可连接到患者的右手，并且另两对表面电极217和218可连接到左手。
图3示出了根据本发明的实施例的用于监测和绘制海绵体神经的设备210的示意图。在实施例中，设备210可以是计算设备，并且可以包括：用于操作设备的组件的处理器302，例如微处理器；用于生成电信号并将电信号发送到电极212-220中的一个或多个的信号发生器304；用于从电极212-220中的一个或多个中接收电信号并处理(例如过滤噪声和放大信号等)电信号的信号处理器306；用于经由导线和/或无线信道将数据传送到诸如机器人手术系统240和计算系统211的外部设备的通信单元310；用于显示来自电极212–220的信号和/或消息的显示器308；用于存储数据的存储器314；用于向设备的外科医生/操作员显示音频信号的扬声器312；用于接受诸如电力电缆、USB等的各种终端的一个或多个端口316；以及用于接受来自设备用户的输入控制信号的用户接口318。在实施例中，腹腔镜222可包括发送患者内部器官的图像的内窥镜导管，并且显示器308可在外科医生使用机器人手术系统240执行RP过程时显示图像。在实施例中，用户接口316可以接受来自用户的输入，例如转动旋钮、触摸控制面板、键入键盘或移动鼠标。
需要注意的是，设备210中的每个组件可以包括一个或多个电气元件/电路。例如，信号发生器304可以包括波形发生器和用于调整所生成波形的幅度的放大器。在下图中，电激励信号可以通过电极212-220中的一个或多个施加，其中信号发生器304可以向电极发送激励信号。
需要注意的是，设备210的一些组件可以在计算系统211中实现。例如，显示器308可以在计算设备211而不是设备210中实现。还应注意，可以在设备210中实现一个或多个附加组件。例如，可以在设备210中实现向设备210的组件提供电力的电池。
图5示出了根据本发明的实施例的响应于外部激励信号的来自电极212(或216)的示例性信号500。如图所示，信号500可包括叠加在基础信号504上的脉冲502，其中脉冲502显示由于经由心脏通过阴茎海绵体的血流而导致的两个电极212(或216)之间的身体的电阻抗的变化。在实施例中，基础信号504可以表示脉冲502之间的信号部分。在实施例中，响应于一个或多个激励信号，基础信号504可以显示具有宽度508和峰值振幅506的变化，其中宽度和峰值振幅可以根据诸如外部激励信号的类型和应用外部激励信号的位置的各种参数而变化。
在实施例中，可以定义宽度508的最小阈值以在高频下滤除噪声。例如，如果宽度508低于最小阈值，则设备210可以忽略基础信号的波动。在实施例中，设备210可以在施加外部激励信号之前和之后获得两个基础信号，并比较基础信号以确定阴茎海绵体是否对外部激励信号作出响应。例如，当在RP过程后施加激励信号时，如果在RP过程中海绵体神经被意外切断，则峰值振幅可能接近于零。在另一示例中，当在RP过程之后施加激励信号时，如果海绵体神经完好无损，则宽度和峰值振幅将与RP过程之前的宽度和峰值振幅相似。
在实施例中，如果探针电极402所在的点更靠近海绵体神经，则峰值振幅可能变得更大。在实施例中，可以预先设置峰值振幅506的阈值。然后，当峰值振幅响应于激励信号而超过预设阈值时，设备210可以确定手术工具412太靠近海绵体神经，并且扬声器312可以向外科医生发出警告信号，使得外科医生不会在手术工具412所在的点切割组织。
图6示出了根据本发明的实施例的包括SSR CC-EMG信号的示例性截图600。如图所示，截图600的左半部分显示来自安装在患者左手侧的电极的信号，而截图600的右半部分显示来自安装在患者右手侧的电极的信号。更具体地说，曲线602a、604a、606a、618a和620a分别是来自左手上的一对表面电极217的信号、来自左脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的左手侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入左阴茎海绵体的一对针电极216的信号。类似地，曲线602b、604b、606b、618b和620b分别是来自右手上的一对表面电极217的信号、来自右脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的右手侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的右手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入右阴茎海绵体的一对针电极216的信号。
截图600中的曲线表示交感神经皮肤反应(SSR)阴茎海绵体肌电图(CC-EMG)，其中SSR CC-EMG显示响应于施加到患者脚踝上的一对电极220的激励信号的海绵体电活动。在截图600中，曲线602a、602b、604b、606a、606b、618a、618b、620a和620b是当多个激励信号630施加到左脚踝上的一对电极220时来自相应电极的信号。如图所示，由箭头640指示的曲线620a的各个部分可以指示响应于激励信号630左阴茎海绵体的海绵体电活动预期所在的位置，而由箭头642指示的曲线620b的各个部分指示响应于激励信号630右阴茎海绵体的海绵体电活动预期所在的位置。当CC-EMG信号在箭头644所指示的点处显示明显的海绵体电活动时，设备210可确定阴茎海绵体正常工作。在实施例中，如上面结合图5讨论的，设备210可以测量曲线620b的基础信号的变化，并且如果箭头644处的基础信号的宽度和峰值振幅超过预设阈值，则确定右阴茎海绵体正常工作。
在实施例中，一个或多个皮下针电极215可插入患者的矢状平面(Cz-Fz蒙太奇)中的头皮中并电耦合到设备210。在实施例中，为了测量由于触摸的刺激而产生的大脑的电活动，设备210可以向表面电极212施加电激励信号，并响应于激励信号测量来自电极215的电信号(即，阴部体感诱发电位信号)。在RP过程期间，设备210可重复向电极212发送电激励信号，并检查来自电极215的电信号以监测患者的体感系统功能。
图7示出了根据本发明的实施例的包括阴部体感诱发电位(SEP)信号的示例性截图700。在实施例中，截图700中的曲线显示来自插入患者的冠状皮肤的皮下针电极215的电信号。
如图所示，每个阴部SEP信号在由施加到表面电极212的电激励信号引起的恒定潜伏期中显示出明显且一致的响应。值得注意的是，图7中的曲线是通过在不同时间施加电激励信号并将获得的阴部SEP信号在时间轴上移动来生成的，使得每个SEP信号在时间轴的原点开始。
在实施例中，阴部SEP的存在和一致性表明患者的感觉神经系统完好无损。在实施例中，为了监测对感觉神经系统的潜在损伤，可以在RP过程期间定期重复测量阴部SEP信号。
图8示出了根据本发明的实施例的包括交感神经皮肤反应(SSR)阴茎海绵体肌电图(CC-EMG)信号的示例性截图800。截图800中的曲线与截图600中的曲线相似，区别在于激励信号830被施加到左手腕上的表面电极218。截图800中的曲线818a、818b、820a和820b可以表示SSR CC-EMG信号，其中SSR CC-EMG信号反映血管舒缩活动引起的阴茎海绵体的阻抗的变化，以响应于激励信号830。如图所示，箭头840(和842)可指示响应于激励信号830的左(和右)阴茎海绵体的海绵体电活动预期所在的位置。当SSR CC-EMG信号在箭头851和853所指示的位置显示明显的海绵体电活动时，设备210可确定阴茎海绵体正常工作。
图9示出了根据本发明的实施例的包括来自各个电极的信号的示例性截图900。在图9中，曲线902a(或902b)、904a(或904b)、906a(或906b)、918a(或918b)和920a(或920b)分别是来自左(或右)手上的一对表面电极217的信号、来自左(或右)脚上的一对表面电极219的信号、来自插入左(或右)外部肛门括约肌的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左(或右)手侧皮肤上的一对表面电极212的信号以及来自插入左(或右)阴茎海绵体216的一对针电极的信号。
在图9中，一系列电激励脉冲(例如正弦波或方波)930以5.1Hz施加到腹腔镜420(或430)的尖端电极422(或432)上10秒，并且尖端可能位于可能包含右海绵体神经的组织上。此外，可在膀胱颈清扫术后(即，在从膀胱和包围前列腺的组织中剥离(分离)前列腺之后，但在从患者体内完全移除前列腺之前)施加一系列电脉冲930。如图所示，曲线918a(和920a)的部分940显示了阴茎的左手侧表面上(并且在左阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化，以及曲线918b(和920b)的部分942显示了阴茎的右手侧表面上(并且在右阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化。在实施例中，由于四个曲线918a、918b、920a和920b的基础信号中的每个在部分940和942中显示了足够大的峰值振幅和宽度，所以设备210可以确定电极212(和216)之间的身体的阻抗变化是明显的并且海绵体神经是完整的。
在实施例中，响应于激励信号930的曲线918a(918b、920a或920b)的基础信号中的变化可用于确定尖端422(或432)的位置与海绵体神经208之间的距离，从而绘制海绵体神经。为了确定该距离，当激励信号930的振幅逐渐减小到基础信号不显示任何变化的值时，信号发生器304可以重复地向尖端422(或432)发送激励信号。由于该值是用于激励海绵体神经的最小阈值，所以设备210使用该阈值来确定尖端422(或432)的位置与海绵体神经208之间的距离。在实施例中，存储器314可以存储阈值和预先准备的距离之间的相关性的信息，并且设备210可以访问该信息以确定与当前测量的最小阈值相对应的距离。设备210可在将尖端422定位在包围前列腺206的组织上的不同位置时重复该过程，从而绘制前列腺附近的海绵体神经。
在实施例中，外科医生可在RP过程中使用腹腔镜410。在这种情况下，可以通过尖端412将与信号930相似的一系列激励脉冲施加到组织上的点。如果响应于激励信号的信号918a(918b、920a或920b)的峰值振幅的大小超过阈值，则设备210可以确定点与海绵体神经208之间的距离太近并且向外科医生发出警告标志使得外科医生在手术工具412的尖端处切断组织。
图10示出了根据本发明的实施例的包括来自各个电极的信号的示例性截图1000。在图10中，曲线1002a(或1002b)、1004a(或1004b)、1006a(或1006b)、1018a(或1018b)和1020a(或1020b)分别是来自左(或右)手上的一对表面电极217的信号、来自左(或右)脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的左(或右)侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左(或右)手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入左(或右)阴茎海绵体的一对针电极216的信号。
在图10中，通过腹腔镜420(或430)的尖端电极422(或432)以5.1Hz施加一系列电激励脉冲1030，持续10秒，并且尖端位于可能包含左海绵体神经的组织上。此外，可在膀胱颈清扫术后(即，在从膀胱和包围前列腺的组织中剥离(分离)前列腺之后，以及在从患者身体中完全移除前列腺之后)应用一系列电脉冲1030。如图所示，曲线1018a(和1020a)的部分1040显示了阴茎的左手侧上(并且在左阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化，并且曲线1018b(和1020b)的部分1042显示了阴茎的右手侧上(并且在右阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化。
曲线1018a(和1020a)的部分1040显示了阴茎的左手侧上(并且在左阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化。曲线1018b(和1020b)的部分1042显示了阴茎的右手侧上(并且在右阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化。在实施例中，由于四个曲线1018a、1018b、1020a和1020b的基础信号中的每个显示了足够大的峰值振幅和宽度，所以设备210可以确定电极212(和216)之间的身体的阻抗变化是明显的并且左海绵体神经是完整的。
值得注意的是，图9(和图10)中的一系列激励脉冲930(和1030)可应用于右海绵体神经附近组织上的点。在实施例中，如果曲线918、920、1018和1020可以显示响应于激励信号的相似变化，则设备210可以确定右海绵体神经可以是完整的。
图11示出了根据本发明的实施例的包括来自各个电极的信号的示例性截图1100。在图11中，曲线1102a(或1102b)、1104a(或1104b)、1106a(或1106b)、1118a(或1118b)和1120a(或1120b)分别是来自左(或右)手上的一对表面电极217的信号、来自左(或右)脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的左(或右)手侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左(或右)手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入左(或右)阴茎海绵体的一对针电极216的信号。
在图11中，交替地重复施加两组激励电脉冲1130和1132。第一组(系列)电脉冲1130以5.1Hz施加到腹腔镜420(或430)的尖端电极422(或432)10秒，并且尖端电极422(或432)可以位于可能包含右海绵体神经的组织上。第二组(系列)电脉冲1132可在组织上的相同位置以2.0Hz施加到相同的尖端电极10秒。在实施例中，这两个系列电脉冲1130和1132可在从患者体内完全移除前列腺后以替代方式重复施加。
在图11中，为了说明的目的，信号1102、1104和1106的时间轴相对于信号1118和1120的时间轴移动。响应于低频激励信号1132生成信号1140和1144，而响应于激励信号1130生成信号1142和1146。此外，为了说明的目的，在时间轴上仅示出两组信号1140和1142(以及1144和1146)。然而，对于本领域普通技术人员来说，显而易见的是，响应于重复信号1130和1132，电极212和216重复生成与信号1140、1142、1144和1146类似的信号。
如信号部分1140、1142、1144和1146所示，阴茎海绵体对高频和低频激励信号1130和1132都有响应。在实施例中，由于两个曲线1118b和1120b的基础信号中的每个显示了足够大的峰值振幅和宽度，所以设备210可以确定电极212(或216)之间的身体的阻抗变化是明显的并且在RP过程中右海绵体神经没有受伤。
图12示出了根据本发明的实施例的包括来自各个电极的信号的示例性截图1200。在图12中，曲线1202a(或1202b)、1204a(或1204b)、1206a(或1206b)、1218a(或1218b)和1220a(或1220b)分别是来自左(或右)手上的一对表面电极21的信号、来自左(或右)脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的左(右)手侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左(右)手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入左(或右)阴茎海绵体的一对针电极216的信号。
图12与图11类似，不同的是，通过腹腔镜420(或430)的尖端电极422(或432)将两个系列电激励脉冲1230(以5.1Hz持续10秒)和1232(2.0Hz持续10秒)反复交替地施加到可能包含左海绵体神经的组织上。曲线1218a和1220a的部分1240和1242显示了阴茎的左手侧上(并且在左阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化。此外，曲线1218b和1220b的部分1244和1246显示了阴茎的右手侧上(并且在右阴茎海绵体中)的电极212(和216)之间的身体的阻抗变化。
如图12所示，阴茎海绵体在高频激励信号1230处的响应大于在低频激励信号1232处的响应。在实施例中，由于两个曲线1218a和1220a的基础信号中的每个显示了足够大的峰值振幅和宽度，所以设备210可以确定电极212(或216)之间的身体的阻抗变化是明显的并且在RP过程中左海绵体神经没有受伤。
值得注意的是，可在从患者体内移除前列腺之前和期间施加图11和图12中的电激励信号。通过分析与图11和图12中的信号类似的信号，设备210可确定在前列腺的移除过程中，左海绵体神经和右海绵体神经是否受损。
图13示出了根据本发明的实施例的包括来自各个电极的信号的示例性截图1300。在图13中，曲线1302a(或1302b)、1304a(或1304b)、1306a(或1306b)、1318a(或1318b)和1320a(或1320b)分别是来自左(或右)手上的一对表面电极217的信号、来自左(或右)脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的左(或右)手侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左(或右)手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入左(或右)阴茎海绵体的一对针电极216的信号。
在图13中，一系列电激励脉冲1330以2.0Hz通过腹腔镜420(或430)的尖端电极422(或432)施加10秒，并且尖端可能位于骨盆内壁上，并且有些远离NVB(即，海绵体神经)。如图所示，曲线1318和1320没有显示电极212(或216)之间的身体的阻抗中的变化，这意味着海绵体神经不位于尖端探针所在点的附近。
在实施例中，应用到腹腔镜420(或430)的尖端电极的一系列电激励脉冲的频率范围为2.0-50.0Hz，持续时间为10秒或更长，即使可以使用其他频率范围和持续时间来生成图9-13中的信号。
在图9-13中，双极电极422(或432)用于向前列腺附近的组织施加激励信号。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以使用电极402或412来代替电极422。
图14示出了根据本发明的实施例的包括SSR CC-EMG信号的示例性截图1400。在图14中，电激励信号1430通过左手腕上的表面电极218施加，而曲线1402a(或1402b)、1404a(或104b)、1406a(或1406b)、1418a(或1418b)和1420a(或1420b)分别是来自左(或右)手上的一对表面电极217的信号、来自左(或右)脚上的一对表面电极219的信号、来自插入外部肛门括约肌的左(或右)手侧的一对针电极214的信号、来自阴茎209的左(或右)手侧皮肤上的一对表面电极212的信号和来自插入左(或右)阴茎海绵体的一对针电极216的信号。
截图1400中的曲线与截图800中的曲线相似，区别在于在完成RP过程后施加激励信号1430。在图14中，曲线1420a的箭头1440所指示的各个部分显示了响应于激励信号1430的左阴茎海绵体的海绵体电活动，而曲线1420b的箭头1432所指示的各个部分显示了右阴茎海绵体的海绵体电活动。在实施例中，基于位于由箭头1440所指示的位置处的信号1420a和位于由箭头1442所指示的位置处的信号1420b，设备210可以确定响应于手腕皮肤上的激励信号的阴茎海绵体的自主神经系统的血管舒缩功能在整个RP过程中被保护。
图15示出了根据本发明的实施例的用于在RP过程中绘制和保护海绵体神经的说明性过程1500的流程图。在步骤1502，至少一对电极212(和/或216)可安装在阴茎209上。在步骤1504，可将包括尖端电极422(或432)的腹腔镜420(或430)插入患者体内，以便尖端电极接触靠近目标器官(例如前列腺)的组织(或NVB)上的点，其中海绵体神经可能位于组织中。在实施例中，目标器官是指外科医生在其上执行外科手术的内部器官。然后，在步骤1506，激励信号通过尖端电极施加在该点上。然后，响应于激励信号，可以测量来自一对电极212(或216)的信号中的变化，其中来自一对电极212(或216)的信号中的变化可以与一对电极212(或216)的电极之间的身体的阻抗中的变化相当，即，变化与阴茎的勃起功能相关联。在实施例中，激励信号可包括频率范围为2.0-10.0Hz且持续时间为10秒或更长的一系列电脉冲(例如正弦波或方波)。
在步骤1510，基于来自一对电极212(或216)的信号中的变化，可以确定组织上的点与海绵体神经之间的距离。在实施例中，如果来自一对电极212(或216)的信号中的变化的峰值振幅的大小超过阈值，则可以确定组织部分和海绵体神经之间的距离小于预设值。在替代实施例中，可使用激励海绵体神经的最小阈值来确定距离。当激励信号的振幅逐渐减小到基础信号不显示任何变化的值时，信号发生器304可以重复地向尖端422(或432)发送激励信号。由于该值是用于激励海绵体神经的最小阈值，所以设备210使用该阈值来确定尖端422(或432)的位置与海绵体神经208之间的距离。在实施例中，存储器314可以存储阈值和预先准备的距离之间的相关性的信息，并且设备210(更具体地说，处理器302)可以访问相关信息以确定与当前测量的最小阈值相对应的距离。
任选地，在步骤1512，如果尖端电极包括诸如刀的手术工具，并且该点与海绵体神经之间的距离小于预设值，则可以向外科医生发出警告信号。在步骤1514，可重复步骤1504-1510，同时将尖端电极定位在组织上的不同点，以便绘制目标器官附近的海绵体神经。
在图2-15中，结合RP过程描述了用于绘制、监测和保护海绵体神经的系统和方法。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，系统和方法可以应用于骨盆区域中的任何合适类型的手术。例如，在直肠癌手术中，外科医生可能会损伤位于直肠附近的海绵体神经，正因如此，结合图2-15所述的系统和方法可用于绘制和监测直肠附近的海绵体神经。
图10、11、12和13示出了响应于通过腹腔镜420(或430)的尖端电极422(或432)施加的一个或多个电激励脉冲的来自不同传感器的信号。然而，电激励脉冲可通过其他类型的电极施加。例如，为了检查在开放手术中海绵体神经是否受损，外科医生可以在开放手术中对可能包含海绵体神经的组织施加电刺激脉冲。在这种情况下，尖端电极422(或432)可能不必连接到腹腔镜的远端，即，腹腔镜420(或430)可以由包括尖端电极422(或432)的合适设备代替。
在实施例中，一个或多个计算系统可被配置成执行本文所提出的一个或多个方法、功能和/或操作。实现本文所述的方法、功能和/或操作中的至少一个或多个的系统可以包括在至少一个计算系统上操作的一个或多个应用程序。计算系统可以包括一个或多个计算机和一个或多个数据库。计算机系统可以是单个系统、分布式系统、基于云的计算机系统或其组合。
应注意到，本发明可以在任何能够处理数据的指令执行/计算设备或系统中实现，其包括但不限于膝上型计算机、台式计算机和服务器。本发明还可以实现到其他计算设备和系统中。此外，本发明的方面可以以包括软件(包括固件)、硬件或其组合的多种方式实现。例如，实现本发明的各个方面的功能可以由以多种方式实现的组件来执行，这些组件包括离散逻辑组件、一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或程序控制处理器。应注意到，这些项目实施的方式对本发明并不重要。
在描述了本发明的细节之后，现在将参考图16描述可用于实现本发明的一个或多个方面的示例性系统1600。图2中的计算系统211(或设备210)可以包括系统1600中的一个或多个组件。如图16所示，系统1600包括提供计算资源并控制计算机的中央处理单元(CPU)1601。CPU 1601可以用微处理器等实现，并且还可以包括用于数学计算的图形处理器和/或浮点协处理器。系统1600还可以包括系统存储器1602，其可以是随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的形式。
还可以提供一些控制器和外围设备，如图16所示。输入控制器1603表示到诸如键盘、鼠标或触控笔的各个输入设备1604的接口。还可以有与扫描仪1606通信的扫描仪控制器1605。系统1600还可以包括用于与一个或多个存储设备1608接口的存储控制器1607，每个存储设备1608包括诸如磁带或磁盘的存储介质，或者可以用于记录用于操作系统、实用程序和应用程序的指令的程序的光学介质，其可包括实现本发明的各个方面的程序的实施例。一个或多个存储设备1608还可用于存储处理后的数据或根据本发明要处理的数据。系统1600还可以包括用于提供到显示设备1611的接口的显示控制器1609，显示设备1611可以是阴极射线管(CRT)、薄膜晶体管(TFT)显示器或其它类型的显示器。系统1600还可以包括用于与打印机1613通信的打印机控制器1612。通信控制器1614可与一个或多个通信设备1615接口，通信设备1615使系统1600能够通过包括因特网、以太网云、FCoE/DCB云、局域网(LAN)、广域网(WAN)、存储区域网络(SAN)的多种网络连接到远程设备或通过包括红外信号的任何合适的电磁载波信号连接到远程设备。
在所示系统中，所有主要系统组件可连接到总线1616，其可以表示一个以上的物理总线。然而，各种系统组件可能在物理上彼此接近，也可能不在物理上彼此接近。例如，输入数据和/或输出数据可以从一个物理位置远程传送到另一个物理位置。另外，可以通过网络从远程位置(例如，服务器)访问实现本发明的各个方面的程序。此类数据和/或程序可通过各种机器可读介质中的任何一种来传送，机器可读介质包括但不限于：诸如硬盘、软盘和磁带的磁性介质；诸如CD-ROM和全息器件的光学介质；磁光介质；以及专门配置成存储或存储和执行程序代码的硬件设备，例如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、闪存设备以及ROM和RAM设备。
本发明的实施例可以编码在具有指令的一个或多个非暂时性计算机可读介质上以使得一个或多个处理器或处理单元致使步骤将被执行。应注意的是，一个或多个非暂时性计算机可读介质应包括易失性存储器和非易失性存储器。应注意的是，替代实现是有可能的，包括硬件实现或软件/硬件实现。硬件实现的功能可以使用ASIC、可编程阵列、数字信号处理电路等来实现。因此，任何权利要求中的“装置”术语旨在涵盖软件和硬件实现。类似地，本文所使用的术语“计算机可读介质”包括具有其上体现的指令的程序的软件和/或硬件，或其组合。考虑到这些实现备选方案，应当理解，附图和随附说明提供了本领域技术人员编写程序代码(即，软件)和/或制造电路(即，硬件)以执行所需处理所需的功能信息。
应注意，本发明的实施例可以进一步涉及具有非暂时性、有形计算机可读介质的计算机产品，计算机可读介质上具有用于执行各种计算机实现的操作的计算机代码。介质和计算机代码可以是为本发明的目的而专门设计和构造的介质和计算机代码，或者它们可以是相关领域技术人员已知或可用的类型。有形计算机可读介质的示例包括但不限于：诸如硬盘、软盘和磁带的磁性介质；诸如CD-ROM和全息器件的光学介质；磁光介质；以及专门配置成存储或存储和执行程序代码的硬件设备，例如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、闪存设备以及ROM和RAM设备。计算机代码的示例包括诸如由编译器生成的代码的机器代码，以及包含由计算机使用解释器执行的高级代码的文件。本发明的实施例可以全部或部分地实现为可以在由处理设备执行的程序模块中的机器可执行指令。程序模块的示例包括库、程序、例程、对象、组件和数据结构。在分布式计算环境中，程序模块可以物理地位于本地设置、远程设置或两者中。
本领域技术人员将认识到没有计算系统或编程语言对本发明的实施是关键的。本领域技术人员还将认识到，上述多个元件可以在物理和/或功能上分离成子模块或组合在一起。
本领域技术人员将理解，在前的示例和实施例是示例性的，不限于本发明的范围。本领域技术人员在阅读说明书和研究附图后明显地看到的所有排列、增强、等价物、组合和改进都包含在本发明的真正精神和范围内。

Claims (20)

1.一种用于绘制器官附近的海绵体神经的系统，包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，其可通信地耦合到所述一个或多个处理器，并存储一个或多个指令序列，所述指令序列在由一个或多个处理器执行时，使得以下步骤被执行，包括：
(b)向被配置成接触器官附近的组织的一部分的电极施加激励信号；
(c)响应于所述激励信号，测量来自被配置成安装在阴茎上的一对电极的信号中的变化，其中所述信号中的变化与所述阴茎的勃起功能相关联；以及
(d)基于来自所述一对电极的信号中的变化，确定所述组织的一部分与所述器官附近的海绵体神经之间的距离。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一对电极包括一对表面电极，其被配置成连接到所述阴茎的表面。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一对电极包括一对针电极，其被配置成插入所述阴茎的阴茎海绵体。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，步骤(c)包括：
测量传感器信号中的变化的峰值振幅；以及
如果所述峰值振幅超过阈值，则确定所述距离在预设范围内。
5.根据权利要求4所述的系统，还包括扬声器，
其中，所述存储器还存储一个或多个指令序列，所述指令序列在由所述一个或多个处理器执行时，使得以下步骤被执行，包括：
当所述距离在所述预设范围内时，使得所述扬声器发出警告信号。
6.根据权利要求4所述的系统，还包括显示器，
其中，所述存储器还存储一个或多个指令序列，所述指令序列在由所述一个或多个处理器执行时，使得以下步骤被执行，包括：
当所述距离在所述预设范围内时，使得所述显示器显示警告信号。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电极在腹腔镜的尖端处包括两叉双极电极或同心双极电极。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激励信号包括具有2-10Hz的频率范围和10秒或更长的持续时间的一系列脉冲。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还存储一个或多个指令序列，所述指令序列在由所述一个或多个处理器执行时，使得以下步骤被执行，包括：
在将所述尖端定位在所述组织上的不同位置的同时，重复步骤(a)-(c)，从而绘制所述器官附近的所述海绵体神经。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：
电耦合到所述系统的机器人手术系统，
其中，所述电极位于腹腔镜的尖端，并且所述腹腔镜由所述机器人手术系统操作。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，步骤(c)包括：
在将所述激励信号的振幅逐渐减小到步骤(b)中测量的所述传感器信号没有变化的值的同时，重复步骤(a)-(b)；以及
基于所述值，确定点与所述器官附近的所述海绵体神经之间的距离。
12.一种用于绘制器官附近的海绵体神经的方法，包括：
(a)向被配置成接触器官附近的组织的一部分的电极施加激励信号；
(b)响应于所述激励信号，测量来自被配置成安装在阴茎上的一对电极的信号中的变化，其中所述信号中的变化与所述阴茎的勃起功能相关联；以及
(c)基于来自所述一对电极的信号中的变化，确定所述组织的一部分与所述器官附近的海绵体神经之间的距离。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述一对电极包括一对表面电极，其被配置成连接到所述阴茎的表面。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述一对电极包括一对针电极，其被配置成插入所述阴茎的阴茎海绵体。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，步骤(c)包括：
测量传感器信号中的变化的峰值振幅；以及
如果所述峰值振幅超过阈值，则确定所述距离在预设范围内。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
当所述距离在所述预设范围内时，发出警告信号。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在将所述尖端定位在所述组织上的不同位置的同时，重复步骤(a)-(c)，从而绘制所述器官附近的所述海绵体神经。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，步骤(c)包括：
在将所述激励信号的振幅逐渐减小到步骤(b)中测量的所述传感器信号没有变化的值的同时，重复步骤(a)-(b)；以及
基于所述值，确定点与所述器官附近的所述海绵体神经之间的距离。
19.一种非暂时性计算机可读介质，包括一个或多个指令序列，所述指令序列在由一个或多个处理器执行时，使得以下步骤被执行，包括
(a)向被配置成接触器官附近的组织的一部分的电极施加激励信号；
(b)响应于所述激励信号，测量来自被配置成安装在阴茎上的一对电极的信号中的变化，其中所述信号中的变化与所述阴茎的勃起功能相关联；以及
(c)基于来自所述一对电极的信号中的变化，确定所述组织的一部分与所述器官附近的海绵体神经之间的距离。
20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中，步骤(c)包括：
在将所述激励信号的振幅逐渐减小到步骤(b)中测量的所述传感器信号没有变化的值的同时，重复步骤(a)-(b)；以及
基于所述值，确定点与所述器官附近的所述海绵体神经之间的距离。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020061097A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 The Johns Hopkins University Neuromodulation based nerve identification
CN109498008A (zh) * 2018-12-26 2019-03-22 江苏百宁盈创医疗科技有限公司 一种无线神经监护系统与设备

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284153A (en) * 1992-04-14 1994-02-08 Brigham And Women's Hospital Method for locating a nerve and for protecting nerves from injury during surgery
US5775331A (en) * 1995-06-07 1998-07-07 Uromed Corporation Apparatus and method for locating a nerve
US6091995A (en) * 1996-11-08 2000-07-18 Surx, Inc. Devices, methods, and systems for shrinking tissues
US6259945B1 (en) * 1999-04-30 2001-07-10 Uromed Corporation Method and device for locating a nerve
US20030236557A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-25 Whitehurst Todd K. Cavernous nerve stimulation via unidirectional propagation of action potentials
WO2005058411A1 (ja) * 2003-12-02 2005-06-30 Kansai Technology Licensing Organization Co., Ltd. 神経刺激デバイス用キット
US20080183238A1 (en) * 2002-07-26 2008-07-31 Medtronic, Inc. Process for electrostimulation treatment of morbid obesity
US20080281313A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Randy Fagin System and Method for Laparoscopic Nerve Detection
WO2012109760A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Traumis Surgical Systems Inc. Tool with integrated navigation and guidance system and related apparatus and methods
US20150297139A1 (en) * 2012-12-09 2015-10-22 Autonomix Medical ,Inc. Systems and methods for regulating organ and/or tumor growth rates, function, and/or development
WO2017059870A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 3Dintegrated Aps A laparoscopic tool system for minimally invasive surgery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158832B2 (en) * 2000-09-27 2007-01-02 Cvrx, Inc. Electrode designs and methods of use for cardiovascular reflex control devices
US20080194970A1 (en) * 2005-08-19 2008-08-14 Steers William D Methods for Intraoperative Organotypic Nerve Mapping
US11980465B2 (en) * 2015-04-03 2024-05-14 Medtronic Xomed, Inc. System and method for omni-directional bipolar stimulation of nerve tissue of a patient via a bipolar stimulation probe
JP6830310B2 (ja) 2015-07-08 2021-02-17 国立大学法人東北大学 神経検出装置、及び神経検出方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284153A (en) * 1992-04-14 1994-02-08 Brigham And Women's Hospital Method for locating a nerve and for protecting nerves from injury during surgery
US5775331A (en) * 1995-06-07 1998-07-07 Uromed Corporation Apparatus and method for locating a nerve
US6091995A (en) * 1996-11-08 2000-07-18 Surx, Inc. Devices, methods, and systems for shrinking tissues
US6259945B1 (en) * 1999-04-30 2001-07-10 Uromed Corporation Method and device for locating a nerve
US20030236557A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-25 Whitehurst Todd K. Cavernous nerve stimulation via unidirectional propagation of action potentials
US20080183238A1 (en) * 2002-07-26 2008-07-31 Medtronic, Inc. Process for electrostimulation treatment of morbid obesity
WO2005058411A1 (ja) * 2003-12-02 2005-06-30 Kansai Technology Licensing Organization Co., Ltd. 神経刺激デバイス用キット
US20080281313A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Randy Fagin System and Method for Laparoscopic Nerve Detection
WO2012109760A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Traumis Surgical Systems Inc. Tool with integrated navigation and guidance system and related apparatus and methods
US20150297139A1 (en) * 2012-12-09 2015-10-22 Autonomix Medical ,Inc. Systems and methods for regulating organ and/or tumor growth rates, function, and/or development
WO2017059870A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 3Dintegrated Aps A laparoscopic tool system for minimally invasive surgery

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