CN219021459U - 一种介入针及介入系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗领域，具体是一种介入针及介入系统，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，外芯横截面的外轮廓曲线呈扁平状；内芯，布置在外芯内，内芯的前端延伸至介入端；功能区，布置在外芯内并与内芯位置错开，功能区以及内芯沿外芯横截面的长度方向间隔布置。本实用新型降低了多芯体介入针在试验或治疗时所造成创伤面的大小，满足微小型活体穿刺、活检或者检测等操作的需求。

Description

一种介入针及介入系统

技术领域

本实用新型涉及医疗领域，具体是一种介入针及介入系统。

背景技术

介入治疗融合了影像诊断和临床治疗，其治疗疾病的种类较多，因其损伤小、安全易行、副作用及并发症少等优势而在血管性和肿瘤的微创治疗中得到广泛应用。

介入针是介入治疗器械的一种，主要通过人体自然孔道或微小窗口将其导入人体病变部位进行微创治疗。现有技术中的介入针针体截面主要为圆形设计，当针体内设置多根芯体后，需加大介入针的截面直径来避免芯体之间产生位置干涉，但与此同时也带来一个问题，那就是介入针截面直径增大后，针对一些微小型活体的实验或人体治疗会留下较大的创伤，不易恢复，无法满足微小型活体穿刺、活检或者检测等的需求，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，本实用新型提供了一种介入针及介入系统。本实用新型降低了多芯体介入针在试验或治疗时所造成创伤面的大小，满足微小型活体穿刺、活检或者检测等操作的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种介入针，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，外芯横截面的外轮廓曲线呈扁平状；

内芯，布置在外芯内，内芯的前端延伸至介入端；

功能区，布置在外芯内并与内芯位置错开，功能区以及内芯沿外芯横截面的长度方向布置。

作为本实用新型进一步的方案：内芯与外芯横截面的外轮廓曲线相切布置。

作为本实用新型再进一步的方案：沿外芯的横截面定义可以容纳内芯以及功能区的最小直径圆形区域，外芯横截面的外轮廓曲线位于最小直径圆形区域的范围内。

作为本实用新型再进一步的方案：外芯横截面的外轮廓曲线为椭圆曲线。

作为本实用新型再进一步的方案：功能区为开设在外芯内的工作通道，工作通道自操作端延伸至介入端，工作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。

作为本实用新型再进一步的方案：内芯、工作通道与外芯呈一体化设计。

作为本实用新型再进一步的方案：工作通道与外芯横截面的外轮廓曲线相切布置。

作为本实用新型再进一步的方案：外芯内布置有向目标部位产生照明光束的照明光纤，照明光纤的位置位于工作通道和内芯之间。

作为本实用新型再进一步的方案：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。

一种介入系统，包括如下组成部分：

所述的一种介入针；

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、相较于传统的介入针，本实用新型将介入针外芯横截面的外轮廓曲线设置为扁平状，在可容纳内芯和功能区的前提下，使介入针的体积远小于传统的介入针体积，在使用介入针进行介入操作时，给活体带来的创伤较小，对于患者而言更易于恢复，减少伤口感染的可能，同时可满足微小型活体穿刺、活检或者检测等操作的需求。

2、本实用新型介入针外芯横截面的外轮廓曲线可设计为椭圆形、蛋形或葫芦形，多种外轮廓曲线均可使介入针的体积远小于传统介入针的体积；实际上，沿外芯的横截面定义可容纳内芯以及工作通道的最小直径的圆形区域，只要外芯横截面的外轮廓曲线位于该最小直径的圆形区域内，同时外芯的外轮廓曲线无尖锐段，为光滑曲线，则满足以上条件的外轮廓曲线均可起到缩小介入针体积以及减小创伤的效果。

3、本实用新型的功能区以及内芯均与外芯横截面的外轮廓曲线相切布置，最大化外芯的空间利用率，在不影响介入诊疗操作的前提下，使患者所受的创伤最小化；这里的相切布置指的是内芯以及工作通道与外芯横截面的外轮廓曲线以近似相切的方式布置，考虑到结构强度问题，内芯以及工作通道与外芯横截面的外轮廓曲线之间还存在一定间隙。

4、本实用新型的功能区可安装不同的功能部件以辅助介入针的介入，功能区还可以为开设在外芯内的工作通道，从而实现输送医疗器械、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。

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；在内芯和工作通道占据外芯内的绝大部分空间后，照明光纤布置在外芯的剩余空间内，从而最大化外芯的空间利用率；由于介入针整体的一体化设计，可以在照明的同时实现同步给药，这样可以在注射药剂的同时通过药物的吸收情况和流速来控制给药的速度，使得给药效果达到最优化。

6、本实用新型的介入针在操作时，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外芯横截面的第一种外轮廓曲线示意图。

图2为本实用新型实施例中外芯横截面的第二种外轮廓曲线示意图。

图3为本实用新型实施例中外芯横截面的第三种外轮廓曲线示意图。

图4为本实用新型实施例中介入针的结构示意图。

图5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、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1～5，本实用新型实施例中，一种介入针及介入系统，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(通常为医生)的一端，操作端114为远离目标部位而靠近操作者的一端。

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。内芯12固定在引导通道111内并与外芯11构成一体化设计。

内芯12包括穿刺针芯、感应元件以及成像元件，内芯12的前端延伸至介入端115，此处的前端指内芯12介入至活体目标部位的一端。

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。

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。

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横截面的外轮廓曲线为扁平状的光滑曲线，具体形状不限。

例如，如图1所示，外芯11的外轮廓曲线布置为椭圆曲线。

又例如，如图2所示，外芯11横截面的外轮廓曲线由两段弧形曲线组成，其中一段弧形曲线曲率较大，另一段弧形曲线曲率较小，外芯11横截面的外轮廓曲线整体呈蛋型。

再例如，如图3所示，沿外芯11横截面的外轮廓曲线长度方向，外芯11横截面的外轮廓曲线中部内缩呈收口状，两端均为弧形曲线，其中一段弧形曲线曲率较大，另一段弧形曲线曲率较小，外芯11横截面的外轮廓曲线整体呈葫芦型。

上述外芯11横截面的多种外轮廓曲线使得介入针1整体所占用体积远小于传统横截面为圆形的介入针的体积，以使得介入针1在对活体进入介入操作时，对活体带来的创伤更小，对于患者而言更易于恢复，减少伤口感染的可能，同时可用于微小型的动物实验中。

外芯11上还设置有与引导通道111位置错开的功能区，功能区可安装不同的功能部件以辅助介入针1的介入。功能区优选为沿外芯11轴向开设的工作通道112，工作通道112自外芯11的操作端114延伸至介入端115，工作通道112沿外芯11轴向布置，呈柱状空腔，与内芯12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。

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以及内芯12沿外芯11横截面的长度方向布置，此处的长度方向指横截面的长轴方向，且工作通道112以及内芯12均与外芯11横截面的外轮廓曲线相切布置，在外芯11的横截面内，工作通道112以及内芯12尽可能的相邻布置，以实现内芯12空间利用率的最大化。上述的相切代表内芯12以及工作通道112与外芯11横截面的外轮廓曲线以近似相切的方式布置，考虑到结构强度问题，内芯12以及工作通道112与外芯11横截面的外轮廓曲线之间还存在一定间隙。

实际上，沿外芯11的横截面定义可容纳内芯12以及工作通道112的最小直径的圆形区域，只要外芯11横截面的外轮廓曲线位于该最小直径的圆形区域内，同时外芯11的外轮廓曲线无尖锐段，为光滑曲线，则满足以上条件的外轮廓曲线均可起到减小创伤的效果。如此布置，在力求工作通道112操作空间最大化的情况下，介入针1整体体积最小化，在不影响介入诊疗操作的前提减小了患者所受的创伤。

在内芯12和工作通道112占据外芯11内的绝大部分空间后，外芯11内的剩余空间内还布置有一根或多根照明光纤113。照明光纤113优选为沿外芯11的轴向布置，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。

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 (10)

1.一种介入针，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，外芯横截面的外轮廓曲线呈扁平状；

内芯，布置在外芯内，内芯的前端延伸至介入端；

功能区，布置在外芯内并与内芯位置错开，功能区以及内芯沿外芯横截面的长度方向布置。

2.根据权利要求1所述的一种介入针，其特征在于，内芯与外芯横截面的外轮廓曲线相切布置。

3.根据权利要求1所述的一种介入针，其特征在于，沿外芯的横截面定义可以容纳内芯以及功能区的最小直径圆形区域，外芯横截面的外轮廓曲线位于最小直径圆形区域的范围内。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种介入针，其特征在于，外芯横截面的外轮廓曲线为椭圆曲线。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种介入针，其特征在于，功能区为开设在外芯内的工作通道，工作通道自操作端延伸至介入端，工作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。

6.根据权利要求5所述的一种介入针，其特征在于，内芯、工作通道与外芯呈一体化设计。

7.根据权利要求5所述的一种介入针，其特征在于，工作通道与外芯横截面的外轮廓曲线相切布置。

8.根据权利要求5所述的一种介入针，其特征在于，外芯内布置有向目标部位产生照明光束的照明光纤，照明光纤的位置位于工作通道和内芯之间。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种介入针，其特征在于，内芯包括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以及用于获取目标部位图像信息的成像元件。

10.一种介入系统，其特征在于，包括如下组成部分：

如权利要求1～3中任意一项所述的一种介入针；

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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