CN219000491U - 多功能介入针及介入系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗领域，具体是多功能介入针及介入系统，介入针包括如下组成部分：外芯，其两端分别为操作端和介入端，外芯内开设有引导通道，引导通道自操作端延伸至介入端；功能性内芯，可插入引导通道内并抵达介入端，功能性内芯与外芯构成可拆卸式连接。本实用新型降低了介入针的购置及储存成本，可满足同一病人的多种诊疗需求，适用范围广。

Description

多功能介入针及介入系统

技术领域

本实用新型涉及医疗领域，具体是多功能介入针及介入系统。

背景技术

介入放射学通常可以提供对器官疾病的微创图像从而引导诊断和治疗，一般必须和成像系统一起使用，可以实时观察组织的动态，获取组织变化的图像，便于医生作出诊疗判，与普通手术相比这种微创手术的疼痛更小，感染风险较低，且治疗时间较短。

介入针是在微创手术中对多种器官的组织取样和注射治疗的医疗器械，目前的介入针有多种类型，比如活检介入针、注射介入针、引流介入针等，但这些介入针多用途单一。又比如，活检介入针主要利用超声引导活检介入针到达组织的特定位置，以汲取病理诊断需要的组织。再比如穿刺介入针是穿刺皮肤，以进一步引导介入放射学器材(导丝、导管、滤器、支架等)进入体内进行介入操作的金属针。针对不同的诊疗需求，需购置不同的类型的介入针，并将各类型的介入针分类存储，购置及储存成本较高；当同一病人存在多种诊疗需求时，需提前取用不同种类的介入针，单个介入针无法满足不同的诊疗需求，适用范围较窄，因此亟待解决。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了多功能介入针及介入系统。本实用新型降低了介入针的购置及储存成本，可满足同一病人的多种诊疗需求，适用范围广。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

多功能介入针，介入针包括如下组成部分：

外芯，其两端分别为操作端和介入端，外芯内开设有引导通道，引导通道自操作端延伸至介入端；

功能性内芯，可插入引导通道内并抵达介入端，功能性内芯与外芯构成可拆卸式连接。

作为本实用新型进一步的方案：功能性内芯为用于穿刺作业的穿刺针芯、用于获取目标部位环境参数的感应元件或用于获取目标部位图像信息的成像元件中的至少一种。

作为本实用新型再进一步的方案：功能性内芯与外芯的连接方式为卡接固定、螺纹连接、磁吸式连接、销钉连接、过盈连接、键连接中的至少一种。

作为本实用新型再进一步的方案：外芯内还开设有至少一条工作通道，工作通道自操作端延伸至介入端，工作通道或引导通道用于完成输送医疗器械、输送药物、抽吸废液、输送清洗液中的任意一项操作。

作为本实用新型再进一步的方案：工作通道与引导通道彼此平行布置。

作为本实用新型再进一步的方案：引导通道沿外芯的轴线方向布置，功能性内芯与引导通道形状匹配。

作为本实用新型再进一步的方案：外芯和/或功能性内芯内布置有向目标部位产生照明光束的照明光纤。

作为本实用新型再进一步的方案：功能性内芯的长度大于外芯的长度。

一种介入系统，其特征在于，包括如下组成部分：

所述的多功能介入针；

外接光源，通过导光束与介入针连接从而为目标部位提供光照条件；

显示器，通过摄像系统与介入针连接并实时反馈目标部位的实时图像画面；

影像工作站，优化处理自目标部位获取的图像信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将介入针的外芯和功能性内芯设计为可拆卸的连接方式，外芯可重复使用，而功能性内芯可以根据不同的应用场景需要进行更换；比如在临床上医生需要穿刺时可以选用穿刺针芯作为功能性内芯；也可以为了提高检测效率，选择感应元件作为功能性内芯；也可以为了观察目标部位的实时动态，选择成像元件作为功能性内芯；这在一定程度上丰富了介入针的功能，以应对临床上患者的不同诊疗需要，适用范围广泛；由于外芯和功能性内芯之间可拆卸的特点，在临床耗材中可以只更换损坏的功能性内芯，降低了耗材成本及储存成本；功能性内芯和外芯之间存在多种连接方式，根据实际使用需求为操作者提供了多种选择，以使得功能性内芯易于拆卸，在更换时可减少部件的磨损；通过更换功能性内芯，可实现穿刺、活检、检测、导航、给药及封堵等多种功能，应用领域广泛，实现了多功能诊疗。

2、本实用新型的功能性内芯选择为穿刺针芯时，由于穿刺针芯具有尖端，利用穿刺针芯可将介入针刺入目标部位抽取组织液体进行化验或者检验，或者对组织进行活检或者对组织液体进行抽吸引流等操作；当功能性内芯选择为感应元件时，感应元件可对活体内微环境的酸碱度、温度以及氧气浓度等参数做出响应，利用感应元件可以实时对目标部位的微环境作出感知，确定活体内部的微环境的至少一种参数，便于临床上医生随时掌握目标部位的微环境状态；当功能性内芯选择为成像元件时，成像元件可用于观察目标部位的动态，利用成像元件可以在手术中实时观察目标部位，形成可视化的导航，使操作者可及时准确地掌握病患体内瞬息万变的状况，从而做出可靠的判断与决策。

3、本实用新型在外芯内开设有工作通道，从而可实现输送医疗器械、输送药物、抽吸废液以及输送清洗液等功能；在实际临床需要时可沿工作通道放入手术用的医疗器械，使医疗器械到达活体的目标部位，便于医生执行手术操作；当需要药物治疗时，可沿工作通道输入治疗用的药物，使药物沿工作通道顺利到达目标部位发挥药效，可以实现单极或多极的药物注射功能；在手术完毕或药物治疗完毕后，可沿工作通道将目标部位的组织废液抽吸出来，并沿工作通道向目标部位输送干净的清洗液进行清洗，使活体的目标部位疮面更快痊愈，以免发生感染；根据实际使用需求，工作通道可包括主工作通道和备用工作通道，备用工作通道可与主工作通道协同工作，分别执行不同的操作。

4、本实用新型的功能性内芯从引导通道内拆除后，引导通道可作为工作通道使用；这样在需要输送较大体积的医疗器械或者较大量的药物时，可以增加工作通道的横截面积，使其更快地到达目标部位。

5、本实用新型在外芯内还布置有照明光纤，从而可对活体内的目标部位进行照明，配合成像元件使用，降低了操作者的操作难度；在操作时整个介入系统可为操作者提供目标部位的实时情况反馈，并将目标部位的图像或者数据处理成便于操作者观察的画面或者数据并通过显示器显示，形成目标部位的实时导航画面以供操作者观察，便于操作者做出及时的诊疗和判断。

附图说明

图1为本实用新型实施例中介入针的横截面示意图。

图2为本实用新型实施例中介入针的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中介入系统的结构示意图。

图中：

1、介入针；11、外芯；12、功能性内芯；

111、引导通道；112、工作通道；113、照明光纤；

114、操作端；115、介入端；

2、操作手柄；21、导光束；22、外接光源；

23、摄像系统；24、显示器；25、影像工作站。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，多功能介入针及介入系统，介入针1经活体的自然或人工通道介入活体的目标部位，目标部位包括人体的病变部位以及待穿刺、活检或检测的部位。介入针1包括外芯11，外芯11的两端分别为操作端114和介入端115，其中介入端115为靠近目标部位而远离操作者的一端，操作端114为远离目标部位而靠近操作者的一端。

其中，操作端114和介入端115的截面形状不限，以操作端114为例，操作端114可以为尖端也可以为弧面状，不受附图中形状的限制。介入针1整体材料不限，可以由生物医用金属材料构成，包括但不限于不锈钢、合成纤维、碳纤维、钛合金、金、银等材料中的一种或多种。

外芯11内开设有自操作端114延伸至介入端115的引导通道111，引导通道111形状与功能性内芯12形状吻合。引导通道111优选为沿外芯11轴向布置的平直通道。

功能性内芯12通过引导通道111与外芯11构成可拆卸式连接，拆卸方式不限，可将功能性内芯12从外芯11的引导通道111内拆除后，再将功能性内芯12重新装入引导通道111内各类结构设计都属于可拆卸式连接。

可拆卸式连接可以为以下连接方式中的一种：

卡接固定，通过在引导通道111和功能性内芯12上分别加工卡块和卡槽结构，通过“卡”的方式来方便定位功能性内芯12并缩短拆装时间。

螺纹连接，通过在引导通道111内开设内螺纹或在引导通道111内直接装入螺套，并在功能性内芯12外圈开设外螺纹，通过螺纹配合将功能性内芯12拧入引导通道111内，结构简单，连接可靠且拆装方便。

磁吸式连接，通过分别在引导通道111内以及功能性内芯12上设置磁铁和吸附式接口，在功能性内芯12插入引导通道111并到达预定位置后，受磁铁作用吸附固定，操作简单，使用寿命长。

销钉固定，在功能性内芯12插入引导通道111内并到达预定位置后，通过钉入销钉将功能性内芯12固定在引导通道111上，拆卸时拔除销钉即可，固定牢靠。

过盈连接，通过温差法以热胀冷缩的方式将功能性内芯12装入引导通道111内，固定牢靠。

键连接，通过在引导通道111和功能性内芯12上分别加工平键和键槽，可实现引导通道111和功能性内芯12的对中固定，拆装方便。

通过以上的可拆卸式连接方式，在外芯11可重复使用的基础上，根据不同的应用场景可更换不同的功能性内芯12。

其中，功能性内芯12可以为穿刺针芯、感应元件或成像元件中的至少一种，功能性内芯12的前端延伸至介入端115，此处的前端指功能性内芯12介入至活体目标部位的一端。

当功能性内芯12为穿刺针芯时，穿刺针芯具有尖端，穿刺针芯沿引导通道111刺入目标部位，从而可抽取组织液体进行化验或者检验，或者对组织进行活检以及对组织液体进行抽吸引流。

具体到对肿瘤患者进行穿刺操作时，穿刺针芯的前端存在与针尖斜面同向的凹槽，外芯11的介入端115抵达目标肿瘤部位后，将穿刺针芯前推，直至其刺入肿瘤内部，使肿瘤组织陷入到其前端的凹槽内。此时，从引导通道111内拆除穿刺针芯，即可对取出的肿瘤部位的组织液体进行体外化验或检验，以分析组织液体的成分，便于做出后续医疗诊断。同时也可以对组织内的积液进行抽吸，达到治疗的目的，实现传统的穿刺功能。

当功能性内芯12为感应元件时，感应元件可对活体内微环境的至少一种参数做出响应。具体参数包括酸碱度、温度、氧气浓度、药物含量及动静血指标，通过感应元件可实时对目标部位的微环境作出感知，确定活体内部的微环境的至少一种参数，便于临床上医生随时掌握目标部位的微环境状态。

感应元件内设置有可对不同参数做出响应的感测光纤，感测光纤布置有多种，包括温度感测光纤、氧气浓度感测光纤、酸碱度感测光纤、药物含量感测光纤以及动静血指标感测光纤，根据实际使用需求布置合适数量以及合适种类的感测光纤。

感测光纤可以布置有多种类型，同时获取多种微环境参数，从而原位实时获知外芯11的介入端115所在活体局部微环境的多种参数状态及分布情况，有利于指导医生及时做出可靠的诊断和治疗决策。例如，当发现氧气浓度过低时，医生不能用光动力疗法处置肿瘤，而需要改用其他疗法。

感应元件还可以为具有光致发光材料的探头，光致发光材料具有随相应一种参数的变化而变化的发射光谱。该探头可固定在感测光纤的前端，感测光纤具有前光纤端面以及后光纤端面，该探头可形成于前光纤端面上。例如，可以将光致发光材料与高分子基质材料预混后加入到圆柱形中空模具中固化成形得到探头，然后将探头融合组装在光纤的一端以得到感测光纤。高分子基质材料例如可以包括聚甲基丙烯酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇等，这些高分子材料具有较好的生物相容性，并且能与感测光纤有机融合，形成薄层对感测光纤表面进行改性，实现生物功能化。如此制备的感测光纤可以具有优异的检测性能指标，例如可以实现优于±1摄氏度的温度检测、优于±1％的氧气浓度检测、优于±0.1的酸碱度检测、药物含量及动静血指标分析等的原位检测。

当功能性内芯12为成像元件时，成像元件可用于观察目标部位的动态，形成可视化操作，以协助操作者掌握病患体内瞬息万变的状态，使介入针1的操作者可及时做出可靠的判断和决策。在介入针1的穿刺过程中识别穿刺路径中的组织，有效避开血管等重要器官，降低并发症，提高穿刺的准确性，为介入针1增加导航功能。

成像元件可以为一个或多个成像光纤束，一个或多个成像光纤束被配置为朝向活体内的目标部位发射成像探测光并接收来自目标部位的成像响应光，以便基于成像响应光对目标部位成像。每个成像光纤束可以在其前光纤端面处附接与该成像光纤束尺寸相当的物镜，例如鱼眼透镜等。

成像响应光可以是源自成像探测光的反射光(例如直接成像)或发射光(例如荧光成像)，成像光纤束可用于实时原位成像。成像光纤束可以包括成束的多根光纤，可使用商购的成像光纤束，例如可以是近红外成像光纤束，成像探测光例如可以包括波长为1064nm的光，其他波长范围的成像探测光可替换使用。

成像元件可以是基于22G无创针改造的，其采用广角视网膜技术以及光束整形技术对目标部位进行光学重构成像，可用于超精细区域的实时组织微结构成像。

每个成像光纤束可以被配置为单独地朝向活体内的目标部位发射成像探测光并接收来自目标部位的成像响应光，即每个成像光纤束兼具光发射与光接收功能。

多个成像光纤束中的一部分成像光纤束可以朝向活体内的目标部位发射成像探测光，另一部分成像光纤束可以接收来自目标部位的成像响应光，即光发射功能与光接收功能由不同的成像光纤束执行。

可以通过任何合适的方式布置这些成像光纤束，例如可以阵列布置。通过设置成像元件，介入针1可以通过使成像元件介入目标部位内部并利用设置在成像元件中的成像光纤束对目标部位内部成像，以获得目标部位的深层次的特征。介入针1还可以通过成像光纤束实现光学实时导航功能，不仅可以帮助医生将介入针1导航到目标部位附近，还可以帮助医生确认介入针1的进针方向及位置是否恰当。

外芯11内还布置有照明光纤113，照明光纤113与引导通道111以及工作通道112位置错开，并沿外芯11轴向布置，照明光纤113延伸至外芯11的介入端115，可向目标部位产生照明光束。照明光纤113数量不限，可以为一根或多根，照明光纤113相较于成像光纤束更细，因此可在外芯11内布置多根。

照明光纤113布置有多根时，各照明光纤113可设置为具有不同的发射波长，多根照明光纤113的照明光的波长范围可以彼此不同但部分重叠，从而共同构成一个较宽的波长范围。照明光纤113所传导的光相较于成像光纤束所传导的成像探测光可以至少具有以下之一：更强的亮度、更宽的色域、更高的色彩饱和度。由此，照明光纤113可以提高成像光纤束的视野范围，有利于改善成像光纤束的成像质量。

外芯11内还开设有自操作端114延伸至介入端115的工作通道112，工作通道112沿外芯11轴向布置，呈柱状空腔，与引导通道111彼此平行。工作通道112可用于执行以下操作：输送医疗器械、输送药物、抽吸废液以及输送清洗液。工作通道112以及引导通道111优选为与外芯11的外轮廓曲线以近似相切的方式布置。

在实际临床需要时可沿工作通道112放入手术用的医疗器械，使医疗器械到达活体的目标部位，便于医生执行手术操作。

当需要药物治疗时，可沿工作通道112输入治疗用的药物，使药物沿工作通道112顺利到达目标部位发挥药效，可以实现单极或多极的药物注射功能。

在手术完毕或药物治疗完毕后，可沿工作通道112将目标部位的组织废液抽吸出来，并沿工作通道112向目标部位输送干净的清洗液进行清洗，使活体的目标部位疮面更快痊愈，以免发生感染。

工作通道112的数量不限，优选为布置两组，两组工作通道112分别为主工作通道以及备用工作通道，备用工作通道可与主工作通道协同工作。主工作通道和备用工作通道的直径可做差异性设置，即备用工作通道的直径低于主工作通道直径。

实际使用时，可布置两组备用工作通道以及一组主工作通道，两组备用工作通道可分别用于输送清洗液以及用于抽吸废液，主工作通道用于输送医疗器械，清洗液经备用工作通道清洁疮面时，可通过主工作通道输送医疗器械对疮面进行操作。

当功能性内芯12从引导通道111内拆除分离后，引导通道111可作为主工作通道或备用工作通道使用，这样在需要输送较大体积的医疗器械或者较大量的药物时，可增加工作通道112的横截面积，使其更快达到目标部位。

介入针1还可以具有光触的凝胶注射功能，实现原位针道封堵，提高穿刺安全性。例如：以胰腺肿物活检为例，在穿刺腹壁及肌肉时，利用锐利的钢针作为内芯，在达到腹腔时将功能性内芯12更换为成像元件，引导穿刺套管避开小肠、血管，在到达胰腺后以活检枪穿刺取得组织，再将功能性内芯12更换为感应元件，测定肿瘤的微环境，如果有肿瘤内出血，最后以光控凝胶封堵穿刺部位及针道。介入针1所具有的多功能包括但不限于穿刺、检测、导航、给药以及封堵功能，介入针1的多功能实现形式可经由统一的接口，与主机连接，共用分析设备及信息存储设备。

该介入针1可应用于介入系统中，介入系统包括导光束21、外接光源22、摄像系统23、显示器24以及影像工作站25，外芯11的操作端114安装有操作手柄2以便于操作人员手持操作。

其中，外接光源22为冷光源，通过导光束21与介入针1连接从而为目标部位提供光照条件。

影像工作站25作为处理单元与介入针1连接，可处理介入针1上成像元件捕捉到的目标部位周围实时采集的图像，在处理后形成便于医生观察的画面或者数据，画面或数据信息最终通过显示单元反馈给医生，以便于医生实时掌握目标部位周围的信息，更全面的做出诊断以便于采取对应的治疗措施。

显示器24作为显示单元，通过摄像系统23与介入针1连接，可对介入针1捕捉的图像信息进行图像显示，形成实时导航画面，便于医生做出诊疗和判断。

介入系统还包括控制单元，控制单元具有存储器，可以是与感应元件之间有通信的元件或者部件，可以接收来自感应元件的微环境参数信息，也可以与成像元件之间存在通信的元件或者部件，可以接收来自成像元件捕捉的图像数据信息，并将参数信息或者图像数据信息进行储存。处理单元还可以是对获取的数据或者图像具有加工处理的元件或者部件，可以根据预存的指令或者程序将来自控制单元的数据或者图像处理成医疗人员方便观察的形式，以缩短医疗人员人工分析的时间。

控制单元与显示器24以及影像工作站25之间可通过线路连接或无线通信实现彼此间信号的传输。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (9)

1.多功能介入针，其特征在于，介入针包括如下组成部分：

外芯，其两端分别为操作端和介入端，外芯内开设有引导通道，引导通道自操作端延伸至介入端；

功能性内芯，可插入引导通道内并抵达介入端，功能性内芯与外芯构成可拆卸式连接。

2.根据权利要求1所述的多功能介入针，其特征在于，功能性内芯为用于穿刺作业的穿刺针芯、用于获取目标部位环境参数的感应元件或用于获取目标部位图像信息的成像元件中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的多功能介入针，其特征在于，功能性内芯与外芯的连接方式为卡接固定、螺纹连接、磁吸式连接、销钉连接、过盈连接、键连接中的至少一种。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的多功能介入针，其特征在于，外芯内还开设有至少一条工作通道，工作通道自操作端延伸至介入端，工作通道或引导通道用于完成输送医疗器械、输送药物、抽吸废液、输送清洗液中的至少一种操作。

5.根据权利要求4所述的多功能介入针，其特征在于，工作通道与引导通道彼此平行布置。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的多功能介入针，其特征在于，引导通道沿外芯的轴线方向布置，功能性内芯与引导通道形状匹配。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的多功能介入针，其特征在于，外芯和/或功能性内芯内布置有向目标部位产生照明光束的照明光纤。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的多功能介入针，其特征在于，功能性内芯的长度大于外芯的长度。

9.一种介入系统，其特征在于，包括如下组成部分：

如权利要求1～3中任意一项所述的多功能介入针；

外接光源，通过导光束与介入针连接从而为目标部位提供光照条件；

显示器，通过摄像系统与介入针连接并实时反馈目标部位的实时图像画面；

影像工作站，优化处理自目标部位获取的图像信息。

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