RO120037B1

RO120037B1 - Metodă şi dispozitiv pentru ghidarea luminii

Info

Publication number: RO120037B1
Application number: ROA200100094A
Authority: RO
Inventors: John C. Mcneinney; Michael K. Landi
Original assignee: Minrad Inc.
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2005-08-30
Also published as: KR100637265B1; SK1272001A3; PL192363B1; ID30065A; MXPA01000961A; NZ509940A; KR20010079575A; HUP0103821A3; TR200100255T2; NO20010442D0; CN1199698C; EP1100563A1; JP2002521144A; CA2338786A1; HRP20010069A2; NO20010442L; CN1320048A; BR9912576A; PL345770A1; US6096049A

Abstract

Invenţia se referă la domeniul ghidării unui fascicul de lumină, într-un mediu conducător de lumină şi, în particular, la o structură în interiorul unui mediu conducător de lumină, care direcţionează fasciculul de lumină de-a lungul unei căi predeterminate. Aparatul conform invenţiei are un instrument (40) adaptat pentru alinierea cu un fascicul (43) care are un punct de intrare al fasciculului de lumină, un canal conducător de lumină şi un element (25) purtător al unui instrument (40) distanţat de punctul de intrare al fasciculului de lumină (66). Elementul detector (25) serveşte pentru a asigura indicaţia alinierii dintre instrumentul (40) şi fasciculul de lumină (66). Fasciculul de lumină (66) se deplasează prin interiorul instrumentului (40), de-a lungul canalului, către elementul detector (25). Dispozitivele de ghidare a luminii sunt dispuse în interiorul instrumentului (40), peretele dispozitivului blochează fasciculele de lumină nealiniate, împiedicându-le să ajungă pe elementul detector (25), în timp ce permite propagarea fasciculelor de lumină aliniate, prin pasajul de ghidare din interiorul instrumentului (40), către elementul detector (25). ŕ

Description

Invenția se referă, în general, la domeniul ghidării unui fascicul de lumină într-un mediu conducător de lumină și, în particular, la o structură în interiorul unui mediu conducător de lumină care direcționează fasciculul de lumină de-a lungul unei căi predeterminate.

Fasciculele de lumină vizibilă, cum ar fi laserele, sunt adesea folosite în diverse proceduri care implică echipamente de imagistică pentru localizarea unui punct de intrare și a unui unghi de abordare a unei ținte de adâncime, cum ar fi o tumoră sau oricare altă zonă din interiorul corpului unui pacient. în aceste proceduri, un fascicul de lumină vizibilă servește de obicei drept ghid vizibil, pentru accesarea țintei de adâncime cu un instrument invaziv care este menținut într-o poziție aliniată cu fasciculul de lumină. în metodele ghidate de tomografie computerizată sau fluoroscopice, imagistica este utilizată pentru a localiza și determina poziția unei ținte de adâncime care necesită tratament sau investigație medicală. O dată ce poziția unei ținte de adâncime a fost determinată, un doctor folosește apoi echipamentul de imagistică, pentru a selecta calea dorită de acces către ținta de adâncime, cu instrumente invazive, cum ar fi ace, catetere de drenaj, fire de localizare sau alte unelte de biopsie, pentru a executa procedurile necesare. După ce calea dorită este selectată, doctorul ghidează instrumentul invaziv de-a lungul căii către țintă, prin menținerea instrumentului invaziv în aliniere cu calea selectată.

Din punct de vedere practic, menținerea constantă a instrumentului invaziv în aliniere cu calea selectată, în timpul unei proceduri medicale, poate fi dificilă. O soluție la problema menținerii alinierii este prezentată în cererea de brevet nr. 08/859.380 Energy Guided Apparatus and Method With Indication of Alignment, cerere care este încorporată aici, prin referință. în această cerere, este descris un fascicul de lumină, cum ar fi un fascicul laser, direcționat de-a lungul unei căi predeterminate către o țintă preselectată din interiorul corpului unui pacient, prin urmare, iluminarea căii și menținerea ei vizibilă pentru doctor. Instrumentul invaziv, descris în această cerere, are un canal conducător de lumină, care permite fasciculului de lumină să intre în instrument printr-un orificiu și să se propage în interiorul canalului conducător de lumină. Dacă fasciculul de lumină și instrumentul invaziv sunt aliniate complet, fasciculul de lumină trece prin canal și ajunge la un senzor care indică alinierea prin dispersarea de lumină vizibilă sau prin oricare alt mijloc adecvat, pentru o aplicație particulară.

Acuratețea alinierii fasciculului de lumină vizibilă și a instrumentului invaziv este importantă pentru realizarea corectă, precisă și eficientă a unei proceduri medicale. Dată fiind o foarte mare concentrație de energie a fasciculelor laser, care sunt utilizate de obicei în medicină, un fascicul laser nealiniat, reflectat de suprafețele interioare ale canalului conducător de lumină a instrumentului invaziv, poate totuși ajunge la senzor și să indice în mod fals alinierea dintre instrumentul invaziv și fasciculul laser focalizat. Aceasta degradează, în schimb, puternic precizia alinierii fasciculului laser și a instrumentului și are ca urmare o realizare incorectă a procedurii medicale. De exemplu, un laser de 5 mW, focalizat într-un spot de 1 mm, la o distanță de 750 mm de sursa laser, are o intensitate a luminii vizibile echivalentă cu intensitatea luminoasă a unui bec de 35.000 W, văzut la 750 mm. Ca urmare, un asemenea fascicul laser intens nealiniat poate fi reflectat de suprafețele interioare ale canalului conducător și să indice în mod fals alinierea instrumentului invaziv și a fasciculului laser focalizat.

Prin urmare, există o nevoie de a avea un instrument invaziv, cu un asemenea canal conducător de lumină îmbunătățit, care va reduce probabilitatea ca un fascicul de lumină vizibilă nealiniat să fie reflectat de suprafețele interioare ale canalului și să provoace o indicație falsă a alinierii, după atingerea și iluminarea senzorului.

RO 120037 Β1 în consecință, un obiect al prezentei invenții este de a crește precizia alinierii unui 1 fascicul de lumină vizibilă și a unui instrument invaziv, prin definirea unei căi în interiorul instrumentului, de-a lungul căreia se va propaga doar un fascicul de lumină aliniat substan- 3 țial și care va atinge un indicator de aliniere sub forma unui senzor sensibil la iluminare.

Un alt obiectiv al prezentei invenții este de a exclude posibile indicații false, pozitive, 5 ale alinierii, prin introducerea unei structuri în interiorul instrumentului, structură care va împiedica fasciculele de lumină vizibilă nealiniate să atingă indicatorul de aliniere. Ί

Alt obiectiv al prezentei invenții este de a reduce probabilitatea ca fasciculele de lumină vizibilă nealiniate să contacteze indicatorul de aliniere, prin introducerea unei metode 9 de ghidare a unui fascicul de lumină în interiorul instrumentului invaziv.

Un alt obiectiv al prezentei invenții este de a încorpora structura pentru ghidarea fas- 11 ciculului de lumină în diferite tipuri de instrumente invazive.

Prezenta invenție furnizează un aparat adaptat pentru alinierea cu un fascicul de 13 lumină, aparatul include un corp de instrument care are un punct de intrare a fasciculului de lumină, un canal conducător de lumină și un mijloc detector purtat de instrument, distanțat 15 de punctul de intrare a fasciculului de lumină. Mijlocul detector servește la furnizarea unei indicații a alinierii sau nealinierii dintre instrument și fasciculul de lumină. Fasciculul de 17 lumină trece prin interiorul instrumentului, de-a lungul canalului conducător de lumină ce se extinde de la punctul de intrare până la mijlocul detector. Unul sau mai multe dispozitive de 19 ghidare a luminii sunt dispuse în interiorul canalului conducător de lumină, pentru a crește precizia alinierii dintre instrument și fasciculul de lumină. Dispozitivul de ghidare a luminii are 21 un perete care formează un pasaj de ghidare în interiorul dispozitivului de ghidare. Atunci când este dispus în interiorul instrumentului, peretele dispozitivului de ghidare blochează fas- 23 ciculele de lumină nealiniate, pentru a nu ajunge pe mijlocul detector, în timp ce permite fasciculelor de lumină aliniate să se propage de-a lungul unei căi predeterminate, prin pasajul 25 din interiorul instrumentului și să ajungă pe mijlocul detector.

Este, de asemenea, prezentată o metodă de aliniere a unui fascicul de lumină vizibilă 27 și a unui instrument invaziv, într-un sistem de vizare. Sistemul de vizare generează fasciculul de lumină, care intră în instrumentul invaziv printr-un punct de intrare și se propagă prin 29 instrument în interiorul unui canal conducător de lumină. Metoda necesită prevederea a cel puțin unui element de ghidare a luminii, care definește o cale predeterminată de propagare 31 a fasciculului de lumină în instrument. Atunci când instrumentul este poziționat într-un mod în care fasciculul de lumină trece prin instrument, de-a lungul unei căi definite de unul sau 33 mai multe dispozitive de ghidare, un utilizator va observa răspunsul unui mijloc detector, purtat de instrument. Răspunsul indică atât alinierea, cât și nealinierea dintre fasciculul de 35 lumină și instrument.

Aceste obiecte, precum și altele și alte avantaje ale prezentei invenții vor deveni mai 37 evidente specialiștilor din domeniu, prin referirea la exemplele de realizare care urmează, în legătură și cu fig. 1...7, care reprezintă: 39

- fig. 1, reprezentare schematică a sistemului de vizare și a unui instrument invaziv pentru utilizarea cu un dispozitiv de ghidare a luminii, al prezentei invenții;41

- fig. 1 A, vedere în perspectivă a capătului unui instrument invaziv, acolo unde un fascicul de lumină intră în instrument;43

- fig. 2, vedere de principiu a secțiunii transversale a unui canal de ghidare a luminii care ilustrează o indicație pozitivă, falsă, a alinierii;45

- fig. 3, vedere de principiu a secțiunii transversale a unui instrument invaziv cu două dispozitive de ghidare a luminii, ale prezentei invenții, într-un canal de ghidare a luminii; 47

RO 120037 Β1

- fig. 4, vedere în perspectivă a unei forme a unui dispozitiv de ghidare a luminii, a prezentei invenții;

- fig. 5, vedere în perspectivă a unei altei forme a dispozitivului de ghidare a luminii, a prezentei invenții;

- fig. 6, vedere de principiu a secțiunii transversale a unei alcătuiri tip seringă, cu dispozitive de ghidare a luminii;

- fig. 7, vedere a secțiunii transversale a unui canal de ghidare a luminii cu un senzor, conform unei alte alcătuiri a prezentei invenții.

Aparatul conform invenției, în fig. 1, arată un exemplu cu un instrument invaziv 40 pentru utilizarea cu un fascicul de lumină vizibilă 66, pentru a accesa o țintă de adâncime 50. Un asemenea instrument invaziv poate fi o seringă, un ac de biopsie, o canulă, un burghiu sau un instrument similar. Așa cum este arătat în fig. 1, un sistem de vizare 60, de un tip preferat pentru utilizarea, împreună cu instrumentul prezentei invenții, asigură fasciculul de lumină vizibilă 66, care este direcționat de-a lungul unei căi predeterminate 65, către ținta de adâncime 50. Cel mai adesea, poziția țintei de adâncime 50 este determinată prin folosirea unui echipament de imagistică, cum ar fi un sistem cu raze X, un tomograf computerizat sau o mașină de imagistică cu rezonanță magnetică.

Fasciculul de lumină vizibilă 66 este incident pe suprafața 52 a unui obiect 80, care trebuie penetrat într-un punct predeterminat și la un unghi predeterminat. Punctul și unghiul definesc împreună linia căii de vizare 65, numită, de asemenea, drept calea predeterminată 65, către ținta de adâncime 50. Fasciculul de lumină vizibilă 66, atunci când este direcționat de-a lungul căii 65 către ținta 50, poate fi utilizat pentru a ghida instrumentul invaziv 40 de-a lungul căii 65, pentru a accesa ținta 50, într-un mod care va fi descris.

Sistemul de vizare 60 este, de preferință, un sistem de vizare de tipul cu radiație duală, conform celui descris în brevetul US 5212720 al lui Landi și col., care este încorporat aici, prin referință. La asemenea sisteme de vizare, regiunile de adâncime ale unui obiect transparent la radiație X, dar opac optic, așa cum este arătat la 80, sunt vizate de-a lungul căii predeterminate 65, obținută prin folosirea a două surse de radiație, o sursă de raze X 61 și o sursă de lumină vizibilă 62, de preferință, o sursă laser.

O dată ce sistemul de vizare 60 a direcționat fasciculul de lumină vizibilă 66 de-a lungul căii predeterminate 65 către ținta de adâncime 50, un instrument invaziv ca cel arătat la 40 poate fi utilizat pentru a penetra suprafața 52 pentru a accesa ținta de adâncime 50. Suprafața 52 poate fi corpul unui pacient sau o structură, cum ar fi un perete, membrană sau orice altă structură de suprafață prin care se dorește să se introducă un instrument invaziv, pentru a accesa o țintă de adâncime.

Așa cum este ilustrat în fig. 1 și 1 A, în conformitate cu alcătuirea preferată a prezentei invenții, instrumentul invaziv 40 cuprinde un corp 43 cu un orificiu 36, la capătul 35 al corpului 43. Un mediu conducător de radiație 44, asociat cu corpul 43, cuprinde un canal conducător 45, de-a lungul căruia se poate propaga fasciculul de lumină vizibilă 66. Fasciculul de lumină vizibilă 66 intră în instrumentul 40 prin orificiul 36 și se deplasează prin interiorul instrumentului, de-a lungul canalului 45, până când atinge mijlocul detector 25. Mijlocul detector 25 poate fi făcut din orice material sensibil la lumină vizibilă sau poate fi un senzor sensibil la transmisiile electromagnetice de alte tipuri. Mijlocul detector 25 poate furniza o indicație vizuală ca răspuns la radiația pe care o primește, sau poate asigura o indicație audibilă sau orice altă indicație, ca răspuns la radiația primită. Se intenționează ca toate aceste variații să rămână în întinderea prezentei invenții.

RO 120037 Β1

Fasciculul de lumină vizibilă 66 poate fi de orice tip de radiație care este capabilă de 1 iluminarea căii predeterminate 65 și de a o face vizibilă, cum ar fi, de exemplu, un fascicul de lumină colimat sau un fascicul laser. Alcătuirea preferată a prezentei invenții necesită utili- 3 zarea unui fascicul laser.

Așa cum va fi înțeles de specialiștii din domeniu, o largă varietate de instrumente și 5 unelte care au diverse mijloace pentru accesarea transdermică a țintei de adâncime, similare celui arătat în fig. 1, la 49, pot cuprinde corpul 43 cu orificiul 36, canalul conducător 45 și mij- 7 locul detector 25. în plus față de instrumentele medicale, aceste instrumente includ burghie, sfredele sau orice altă unealtă utilizată pentru a penetra o suprafață, pentru a ajunge la o 9 țintă de adâncime.

Descrierea detaliată a structurii unui instrument invaziv de tipul instrumentului 40, cât 11 și descrierea detaliată a metodei de acționare a unui asemenea instrument sunt furnizate în cererea de brevet nr. 08/859.380, Energy Guided Apparatus and Method With Indication 13 of Alignment, cerere care este încorporată aici, prin referință.

Mediul conducător de radiație44al instrumentului invaziv 40 cuprinde suprafața inter- 15 nă 20 care definește canalul conducător 45, așa cum este ilustrat în fig. 2. Așa cum poate fi văzut în fig. 2, fasciculul de lumină vizibilă 66, care intră în canalul conducător 45, nu este 17 aliniat cu calea predeterminată 65. Totuși, este posibil ca un fascicul de lumină 66 intens să se reflecte de suprafața interioară 20 într-un punct A și să atingă mijlocul detector 25, să 19 activeze mijlocul detector și să-l determine să indice în mod fals alinierea dintre fasciculul de lumină 66 și instrumentul invaziv 40. 21

Pentru a împiedica fasciculele de lumină nealiniate să atingă mijlocul detector 25, într-o situație ilustrată în fig. 2, în canalul conducător de lumină 45, se prevede un dispozitiv 23 de ghidare a luminii. De exemplu, fig. 3 ilustrează instrumentul invaziv 40 cu o multitudine de dispozitive de ghidare a luminii 30, care măresc precizia alinierii dintre instrumentul inva- 25 ziv 40 și fasciculul de lumină vizibilă 66. Depinzând de un model particular al instrumentului invaziv sau de un domeniu particular în care este folosit acesta, instrumentul poate include 27 unul sau mai multe dispozitive de ghidare 30. Fiecare dispozitiv de ghidare a luminii 30 cuprinde un corp dintr-un material optic opac sau substanțial optic opac, ce se extinde de-a 29 curmezișul secțiunii transversale a canalului 45 și are un orificiu sau un pasaj prin el, de o mărime și la o poziție care permite trecerea prin el doar a radiației sau a acelor fascicule de 31 lumină coincidente sau substanțial coincidente cu calea 65. Așa cum este arătat în fig. 3,4 și 5, dispozitivul de ghidare 30 cuprinde un perete 34 ce înconjoară un canal 32 de definire 33 a căii. Dispozitivul de ghidare 30, utilizat la prezenta invenție, este de o asemenea mărime și formă, încât este fixat în interiorul canalului conducător 45 și rămâne acolo în timpul dura- 35 tei de serviciu a instrumentului. Acest lucru poate fi realizat printr-o montare prin fricțiune, între periferia dispozitivului 30 și suprafața internă 20 a canalului 45 sau prin cimentarea sau 37 fixarea în alt mod, a periferiei dispozitivului 30, de suprafața 20.

Rolul dispozitivului de ghidare 30 este de a permite doar unor fascicule de lumină 66, 39 care se propagă substanțial de-a lungul căii predeterminate 65, să se deplaseze în interiorul canalului conducător 45, prin canalul 32 de definire a căii și să atingă mijlocul detector 25. 41

Fasciculele de lumină, care nu sunt direcționate substanțial de-a lungul căii predeterminate 65, așa cum este arătat în fig. 3 la 6, vor lovi peretele opac optic 34 și, prin urmare, nu se 43 vor propaga în interiorul instrumentului invaziv 40, dincolo de dispozitivul de ghidare 30 și nu vor ilumina mijlocul detector 25. 45

RO 120037 Β1

Atunci când canalul conducător 45 conține mai multe dispozitive de ghidare a luminii, distanțate ca în fig. 3, o distanță d între dispozitivele de ghidare adiacente și o lungime 1 a canalului 32 de definire a căii, de preferință, nu sunt multiplu una de cealaltă, pentru ca fasciculul de lumină vizibilă nealiniat să fie captat de către dispozitivele de ghidare. Astfel, fiecare dispozitiv de ghidare a luminii poate fi privit ca o capcană colimatoare, care permite trecerea prin ea doar a fasciculelor aliniate complet, capcane care captează sau blochează fasciculele care nu sunt aliniate complet.

în general, dispozitivul de ghidare 30 poate fi de diverse forme și dimensiuni, depinzând de cerințele unei aplicații particulare sau de constrângerile de fabricație. într-o realizare preferată a prezentei invenții, un dispozitiv de ghidare 30 substanțial cilindric, de tipul arătat în fig. 4, se potrivește cu forma substanțial cilindrică și dimensiunea canalului conducător 45 al instrumentului invaziv 40. Atunci când dispozitivul de ghidare 30 este dispus în interiorul canalului conducător 45, canalul 32 de definire a căii, al dispozitivului de ghidare, este substanțial coaxial cu canalul conducător 45, așa cum este ilustrat în fig. 3. Fasciculul de lumină 66 care se deplasează prin interiorul canalului conducător 45 cu unul sau mai multe dispozitive de ghidare 30, va atinge mijlocul detector 25, doar dacă fasciculul de lumină 66 se propagă substanțial de-a lungul căii predeterminate 65. Fasciculele de lumină reflectate, cum ar fi fasciculul 26, care nu sunt în aliniere cu calea predeterminată 65, vor atinge peretele 34 al dispozitivului de ghidare 30 și nu se vor mai propaga prin interiorul canalului conducător 45.

Dispozitivul de ghidare 30 poate, de asemenea, să fie de forma unei diafragme înguste 39 cu un orificiu, așa cum este ilustrat în fig. 5. Un orificiu 38 din diafragma 39 servește aceluiași scop, de a permite propagarea în interiorul canalului conducător 45 și atingerea mijlocului detector 25, doar a fasciculelor de lumină substanțial coaxiale cu calea predeterminată 65. Alegerea unei alcătuiri particulare a dispozitivului de ghidare 30 poate fi dictată de diferite caracteristici de proiectare dorite ale instrumentului invaziv sau de condițiile particulare în care instrumentul este utilizat.

Altă alcătuire a unui instrument invaziv, în conformitate cu prezenta invenție, este o seringă, așa cum este arătat în fig. 6, cu un piston 80 care se deplasează în interiorul unui cilindru 33, la care este atașat un element de penetrare 49, cum ar fi un ac. Pistonul 80 cuprinde canalul conducător de lumină 45, o multitudine de dispozitive de ghidare 30, pentru creșterea preciziei de aliniere dintre seringă și fasciculul de lumină vizibilă 66 și elementul detector 25 pentru indicarea alinierii. în această alcătuire, dispozitivele de ghidare a luminii 30 sunt situate în interiorul canalului conducător de lumină 45, din pistonul 80. Forma, dimensiunea și numărul dispozitivelor de ghidare pot varia, în funcție de caracteristicile de proiectare ale unei seringi particulare. Tipul dispozitivului de ghidare, utilizat într-o alcătuire de seringă a prezentei invenții, este similar celui descris în fig. 4...5, descrise mai sus. Numărul de dispozitive de ghidare 30 din canalul conducător de lumină al seringii poate de asemenea să varieze în funcție de precizia dorită pentru aliniere și constrângerile de fabricație.

Dispozitivul de ghidare a luminii, al prezentei invenții, poate fi fabricat dintr-un material opac optic, cum ar fi plastic sau metal, adecvat pentru o aplicație dorită.

Așa cum vor aprecia specialiștii din domeniu, pe baza descrierii de mai înainte, dispozitivul de ghidare a luminii, al prezentei invenții, poate fi utilizat într-o varietate de instrumente invazive care au ace, cum ar fi ace aspiratoare de fluid (ca ace pentru amniocenteză) și alte ace care pot fi utilizate în această invenție. De asemenea, prezenta invenție poate fi folo6

RO 120037 Β1 sită pentru a crește precizia de aliniere a instrumentelor utilizate în diverse tehnici de biopsie, 1 incluzând aspirația citologică, aspirația de fluid, biopsii histologice, cât și tehnici de biopsie transdermică coaxială. 3

Mai mult, prezenta invenție poate fi utilizată cu orice instrument invaziv, oriunde se dorește un mecanism de ghidare îmbunătățit. De exemplu, trocare, sonde de inserție, cate- 5 tere și altele asemenea pot fi prevăzute cu un canal conducător de radiație, unul sau mai multe dispozitive de ghidare a luminii și un element detector sensibil la un fascicul de radia- 7 ție, cum ar fi un fascicul de lumină vizibilă, direcționat de-a lungul unei căi predeterminate către o țintă de adâncime. 9

Fig. 7 ilustrează un alt instrument invaziv cu un dispozitiv de ghidare a luminii în conformitate cu prezenta invenție, un instrument de găurit 70 care are canalul conducător de 11 lumină 45, dispozitivul de ghidare a luminii 30 și elementul detector 25. Mediul conducător de energie 44 este prevăzut pentru a include canalul conducător de lumină 45 care are un 13 orificiu 36 la capătul 35.

Canalul conducător de lumină 45 se extinde de la orificiul 36 către elementul detector 15 25, cuprinzând canalul conducător de lumină 45 în aliniere coaxială cu axa unui vârf de burghiu 24. Dispozitivul de ghidare a luminii 30 este dispus în interiorul canalului 45, similar dis- 17 punerii dispozitivelor de ghidare a luminii, descrise în legătură cu fig. 3...5.

Prevederea dispozitivelor de ghidare a luminii 30, ale prezentei invenții, fiecare sub 19 forma unui corp opac optic care are un pasaj prin el și localizat în interiorul canalului conducător de lumină 45, permite menținerea orificiului 36 la o dimensiune care permite utilizato- 21 rului să manevreze cu ușurință instrumentul în timp ce îl aliniază cu fasciculul de lumină 66, dimensiunea orificiului 36 fiind mai mare decât dimensiunea orificiului sau pasajului prin dis- 23 pozitivul de ghidare a luminii 30. în plus, prevederea dispozitivelor de ghidare a luminii 30 în interiorul canalului conducător de lumină 45, se crede că este avantajoasă, în comparație 25 cu situația în care se prevăd doar formațiuni absorbante sau de dispersie, sau acoperiri pe suprafața 20, fără unul sau mai multe dispozitive de ghidare a luminii 30. Acest fapt este 27 datorat faptului că intensitatea fasciculelor laser, în multe exemple, poate fi suficientă pentru a învinge efectul unor asemenea formații de suprafață și/sau acoperiri și permite fasciculelor 29 aliniate impropriu să atingă mijlocul de detectare 25. Pentru a îmbunătăți blocarea fasciculelor nealiniate, prezenta invenție susține folosirea dispozitivelor de ghidare a luminii, împreună 31 cu suprafața 20, suficient nereflectoare, utilizare care îmbunătățește șansele ca un fascicul de lumină nealiniat să fie captat în interiorul canalului 45, înainte să atingă mijlocul detector 33 25. Suprafața 20 poate fi făcută nereflectoare prin folosirea materialelor absorbante de lumină sau a materialelor de dispersie foarte bine cunoscute specialiștilor din domeniu. 35

Prin urmare, este evident că prezenta invenție își îndeplinește obiectivele avute în vedere. Deși alcătuirile prezentei invenții au fost descrise mai detaliat, acest lucru este în 37 scopul ilustrării, nu al limitării.

Claims

Revendicări 41

1. Aparat pentru alinierea cu un fascicul de radiație (66), cuprinzând un canal alungit 43 (45), caracterizat prin aceea că are cel puțin un element (30) dispus în interiorul canalului, astfel încât elementul definește o cale predeterminată, de-a lungul căreia se poate propaga 45 fasciculul de radiație (66).

RO 120037 Β1
2. Aparat conform revendicării 1, asociat cu un instrument invaziv (40) care are un corp (43) cu un orificiu (36) la un capăt (35), și având un fascicul de radiație (66) care intră în instrumentul invaziv, prin orificiu, caracterizat prin aceea că are un element detector (25), purtat de instrument și distanțat de orificiu, pentru indicarea atât a alinierii, cât și a nealinierii dintre instrument și fasciculul de radiație, canalul (45) fiind dispus în interiorul corpului instrumentului invaziv, în așa fel, încât permite fasciculului de radiație să se propage în interior și să atingă elementul detector; și un element de definire a căii (30), dispus între orificiu și elementul detector, calea definind o cale predeterminată (65), pentru propagarea fasciculului de radiație în interiorul canalului, astfel încât instrumentul invaziv și fasciculul de radiație sunt în aliniere.
3. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că elementul de definire a căii (30) este substanțial cilindric și coaxial cu canalul.
4. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde o multitudine de elemente de definire a căii (30) în poziții distanțate, de-a lungul canalului (45).
5. Aparat conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că elementele de definire a căii (30) au o formă și o dimensiune substanțial similară, elementele de definire a căii fiind distanțate egal, în așa fel, încât o distanță între două elemente de definire a căii adiacente și o dimensiune a unui element de definire a căii, coliniar cu calea predeterminată (65), nu sunt multiplu una de cealaltă.
6. Aparat conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că elementele de definire a căii (30) sunt distanțate neuniform.
7. Aparat conform revendicării 1, asociat cu un corp conducător de radiație (44), asociat cu un instrument și care are un orificiu (36) prin care fasciculul de radiație intră în corpul conducător de radiație, caracterizat prin aceea că, canalul alungit (45) este dispus în interiorul corpului conducător de radiație (44), în așa fel, încât fasciculul de radiație (66) poate intra în canal (45) prin orificiu și se propagă în interiorul canalului, canalul având o axă longitudinală, și elementul de definire a căii (30) fiind dispus în interiorul canalului, elementul de definire a căii definind o cale predeterminată (65) pentru propagarea fasciculului de radiație în interiorul canalului și substanțial în aliniere cu axa longitudinală a canalului.
8. Aparat conform revendicării 12, caracterizat prin aceea că mai cuprinde o multitudine de elemente de definire a căii (30), în poziții distanțate, de-a lungul canalului.
9. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că mai cuprinde un element detector (25) sensibil la contactul cu fasciculul de radiație (66), elementul detector fiind susținut de mediul conducător de energie (44) și distanțat față de orificiul (36).
10. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că elementul de definire a căii (30) este făcut din material opac optic.
11. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că elementul de definire a căii (30) este dintr-un material opac optic și are un orificiu care definește calea predeterminată (65) de propagare.
12. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că, canalul (45) este substanțial cilindric.
13. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că forma elementului de definire a căii (30) se potrivește cu forma canalului (45).
14. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că fasciculul de energie (66) este un fascicul de lumină vizibilă.

RO 120037 Β1
15. Aparat conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin 1 aceea că fasciculul de energie (66) este un fascicul laser.
16. Aparat conform revendicării 1, asociat cu un instrument adaptat pentru alinierea 3 unui fascicul de lumină (66), cuprinzând un corp de instrument (43) având un punct de intrare pentru fasciculul de lumină, caracterizat prin aceea că are un mijloc detector (25) 5 purtat de corpul de instrument, mijlocul detector fiind distanțat de punctul de intrare a fasciculul de lumină și furnizând o indicație atât a alinierii, cât și a nealinierii dintre instrument 7 și fasciculul de lumină (45); fiind asociat cu corpul instrumentului (43) pentru direcționarea fasciculului de lumină (66) de la punctul de intrare către mijlocul detector (25); și cel puțin un 9 element de definire a căii (30) definind calea predeterminată (65), pentru propagarea fasciculului de lumină (66) de-a lungul canalului (45). 11
17. Aparat conform revendicării 1, într-un sistem cuprinzând mijloace pentru direcționarea unui fascicul de radiație (66) către o țintă preselectată (50) dintr-un corp și în care este 13 utilizat un instrument invaziv (40), pentru a accesa ținta preselectată, prin penetrarea suprafeței (52) corpului, și în care fasciculul de radiație este incident pe suprafața corpului, la un 15 punct de penetrare dorit, și în care direcția fasciculului de radiație indică unghiul dorit și axa, pentru ca instrumentul invaziv (40) să penetreze corpul, instrumentul invaziv cuprinzând 17 canalul alungit (45) având un capăt distal și un capăt proximal (35), canalul alungit menționat, adaptat pentru a primi fasciculul de radiație (66) la capătul proximal menționat și pentru 19 a conduce fasciculul de radiație către capătul distal menționat; mijloace (49) pentru accesarea transdermică a țintei (50), caracterizat prin aceea că are mijloace sensibile la radiație 21 (25) interpuse între mijloacele menționate pentru accesarea transdermică a țintei și capătul distal menționat al canalului menționat, mijloacele sensibile la radiație, menționate, servind 23 la dispersarea de lumină vizibilă ori de câte ori mijloacele menționate pentru accesarea transdermică a țintei sunt în aliniere axială cu fasciculul de radiație și cel puțin un element 25 de definire a căii (30), dispus în canal, între mijlocul sensibil la radiație și capătul distal, pentru definirea unei căi predeterminate (65) de propagare a fasciculului de radiație de-a Iun- 27 gul porțiunii conducătoare de radiație și în interiorul acesteia.
18. Aparat conform revendicării 1, într-un instrument pentru introducerea unui acîntr- 29 un corp, pentru utilizarea cu un sistem de imagistică ce are mijloace pentru direcționarea unui fascicul de lumină (66) către o țintă preselectată (50) în interiorul corpului și un instru- 31 ment având un punct de intrare a fasciculului de lumină, instrumentul cuprinzând un canal alungit (45) având un capăt distal și un capăt proximal, canalul alungit menționat, adaptat 33 pentru a primi fasciculul incident de lumină la capătul proximal menționat și a conduce fasciculul incident de lumină către capătul distal menționat și o porțiune de ac (49) coliniară și co- 35 axială cu canalul alungit menționat, caracterizat prin aceea că are aceste mijloace sensibile la lumină (25), interpuse între porțiunea de ac menționată și capătul distal menționat, al 37 canalului alungit menționat, pentru dispersarea fasciculului de lumină ori de câte ori canalul alungit menționat este în aliniere axială cu fasciculul de lumină și are cel puțin un element 39 de definire a căii (30), dispus în canal, între mijloacele sensibile la lumină și capătul distal, pentru definirea unei căi predeterminate de propagare a fasciculului de lumină, de-a lungul 41 canalului și în interiorul acestuia.
19. Aparat conform revendicării 1, într-un dispozitiv pentru penetrarea unei ținte de 43 adâncime (50), de-a lungul unei căi predeterminate (65) și la un unghi de penetrare predeterminat, dispozitivul cuprinzând niște mijloace pentru penetrarea unei suprafețe, localizate la 45 un capăt al dispozitivului menționat și un canal alungit localizat la celălalt capăt al dispoziti

RO 120037 Β1 vului menționat și cuplat la mijloacele de penetrare menționate, caracterizat prin aceea că are niște mijloace pentru dispersarea de lumină vizibilă, interpuse între canalul alungit menționat și mijloacele menționate pentru penetrarea unei suprafețe, canalul alungit menționat fiind adaptat să includă un canal conducător de radiație ce se extinde liniar din capătul proximal al porțiunii alungite conducătoare de radiație menționată și terminându-se în mijloacele menționate pentru dispersarea de lumină vizibilă, canalul menționat, conducător de radiație, ce se extinde liniar, fiind coaxial și coliniar cu mijloacele menționate pentru penetrarea unei suprafețe și cel puțin un element de definire a căii (30) fiind dispus în canal, pentru definirea unei căi predeterminate de propagare a unui fascicul de radiație, de-a lungul canalului și în interiorul acestuia.
20. Aparat conform revendicării 1, într-o construcție cuprinzând mijloace pentru direcționarea unui fascicul de radiație (66) către o țintă preselectată (50) dintr-un corp și în care este utilizat un instrument invaziv (40) pentru a accesa ținta preselectată, prin penetrarea suprafeței (52) corpului, și în care fasciculul de radiație este incident pe suprafața corpului la un punct de penetrare dorit, și în care direcția fasciculului de radiație indică unghiul dorit și axa pentru ca instrumentul invaziv (40) să penetreze corpul, instrumentul invaziv cuprinzând canalul alungit, având un capăt distal și un capăt proximal (35), canalul alungit menționat, adaptat pentru a primi fasciculul de radiație (66) la capătul proximal menționat și pentru a conduce fasciculul de radiație către capătul distal menționat, mijloace (49) pentru accesarea transdermică a țintei (50), caracterizat prin aceea că are mijloace sensibile la radiație (25), interpuse între mijloacele menționate, pentru accesarea transdermică a țintei și capătul distal menționat, al canalului menționat, mijloacele menționate, sensibile la radiație, indicând alinierea adecvată dintre mijloacele menționate pentru accesarea transdemică a țintei și fasciculul de radiație și cel puțin un element de definire a căii (30) fiind dispus în canalul dintre mijloacele sensibile la radiație și capătul distal, pentru definirea unei căi predeterminate (65) de propagare a fasciculului de radiație, de-a lungul canalului și în interiorul acestuia.
21. Metodă de aliniere a unui fascicul de radiație (66) și a unui corp conducător de radiație (44) cuprinzând un canal alungit (45), cuprinzând prevederea în canal a cel puțin unui element, astfel încât elementul definește o cale predeterminată, caracterizată prin aceea că aliniază corpul conducător de radiație și fasciculul de radiație, astfel încât fasciculul de radiație să propage de-a lungul căii predeterminate, din corpul conducător de radiație.
22. Metodă conform revendicării 21, în care corpul conducător de radiație (44) este asociat cu un instrument și canalul alungit (45), dispus în acesta, și are o axă longitudinală caracterizată prin aceea că cel puțin un element de definire a căii (30) este prevăzut cu o asemenea formă, încât elementul de definire a căii poate fi primit înăuntrul canalului, astfel încât elementul de definire a căii definește o cale predeterminată (65), de-a lungul căreia fasciculul de radiație se propagă în corpul conducător de radiație.
23. Metodă conform revendicării 21 sau 22, caracterizată prin aceea că mai cuprinde o etapă de furnizare a unei multitudini de elemente de definire a căii (30) în poziții distanțate, de-a lungul canalului (45) și în interiorul acestuia.
24. Metodă conform oricăreia dintre revendicările 21 până la 23, caracterizată prin aceea că fasciculul de radiație (66) este un fascicul de lumină vizibilă colimată.
25. Metodă conform revendicării 21, pentru alinierea unui fascicul de lumină (66) pentru un instrument, într-un sistem cuprinzând mijloace pentru furnizarea unui fascicul de lumină, caracterizată prin aceea că instrumentul are un mijloc detector (25), purtat de instrument și un punct de intrare pentru fasciculul de lumină, metoda cuprinzând suplimentar

RO 120037 Β1 etapele de. furnizare a fasciculului de lumină (66), poziționare a instrumentului, în așa fel, 1 încât fasciculul de lumină să se deplaseze prin instrument, prin punctul de intrare și observare a răspunsului mijlocului detector (25), răspunsul fiind indicator atât al alinierii, cât și al 3 nealinierii dintre fasciculul de lumină și instrument.
26. Metodă conform revendicării 21, pentru asigurarea unei ghidări precise, de-a Iun- 5 gul unei căi predeterminate (65), a unui instrument invaziv (40), în proceduri invazive în care instrumentul este introdus axial într-un corp, metoda cuprinzând etapele de: iluminare a căii 7 predeterminate (65) cu un fascicul de lumină, caracterizată prin acea că se aliniază axial instrumentul cu fasciculul de lumină (66), astfel încât, din instrument, este emisă lumină vizi- 9 bilă; după care se determină fasciculul de lumină (66) să intre în instrumentul invaziv (40), astfel încât, dintr-un mijloc detector, purtat de instrument, este emisă lumină vizibilă, atunci 11 când instrumentul este în aliniere axială cu calea predeterminată iluminată, se ghidează fasciculul de lumină (66), după ce acesta intră în instrumentul invaziv (40), de-a lungul unei căi 13 predeterminate de propagare, în interiorul instrumentului, se deplasează instrumentul aliniat de-a lungul căii predeterminate (65), cu menținerea alinierii axiale a instrumentului cu fasci- 15 cuiul de lumină (66), prin monitorizarea luminii vizibile emisă de instrument și se introduce instrumentul aliniat în corp, cu menținerea alinierii axiale a instrumentului cu fasciculul de 17 lumină (66), prin monitorizarea luminii vizibile emisă de instrument.