RO132965B1 - Instrument medical automatizat pentru ablaţie prin radiofrecvenţă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un instrument medical automatizat, conceput pentru ghidarea unui ac specific procedurii medicale de termo-ablaţie prin radiofrecvenţă, care poate fi ghidat de un dispozitiv de poziţionare şi orientare relativ la poziţia bolnavului, dispozitiv care poate fi un echipament cu reglare manuală sau un robot medical care fixează instrumentul înaintea inserţiei şi îl menţine fix pe întreaga perioadă a procedurii de ablaţie. Instrumentul conform invenţiei are două grade de libertate, unul pentru inserţia şi retracţia acului de ablaţie, iar al doilea pentru inserţia şi retracţia antenelor din interiorul canulei acului, unde cele două grade de libertate sunt de translaţie, ghidate de două sănii (2 şi 3) montate pe o şină (1) şi acţionate de nişte motoare rotative prin intermediul unor angrenaje şurub-piuliţă, unde, prin montarea a două elemente (19 şi 20) de suport pentru acul de ablaţie pe cele două sănii (2 şi 3), instrumentul este capabil de inserţia acului de ablaţie şi acţionarea mânerului (4) acului de ablaţie pentru inserţia antenelor, în vederea efectuării procedurii de ablaţie.

Description

Invenția se referă la un instrument medical automatizat pentru ablație prin radiofrecvență conceput pentru ghidarea unui ac specific procedurii medicale de termo-ablație prin radiofrecvență, care poate fi ghidat de un dispozitiv de poziționare și orientare relativ la poziția bolnavului, care poate fi un echipament cu reglare manuală sau un robot medical, care fixează instrumentul înaintea inserției și îl menține fix pe întreaga perioadă a procedurii de ablație. Pentru îndeplinirea procedurii medicale, este necesară inserția acului de ablație pe o traiectorie lineară și ulterior acționarea acului pentru inserția antenelor din interiorul canulei acului. După terminarea procedurii de ablație antenele trebuiesc retrase înapoi în canulă iar acul de ablație este retras din țesut.

Pentru procedura de ablație este cunoscut instrumentul descris în brevetul US6471696 B1, având în componența sa un cateter prin care trece o antenă ce generează radiație electromagnetică suficient de puternică pentru ablația țesutului. Caracteristica instrumentului este aceea că, este acționat manual lucru care poate fi privit ca și un dezavantaj.

Este cunoscut documentul RO 132530 A2 care dezvăluie un instrument automatizat pentru biopsie ce utilizează un pistol de biopsie care are suportul acului de biopsie de formă unui trunchi de con, instrumentul având un grad de libertate ce presupune o deplasare lineară pentru inserția/retracția acului și un grad de libertate ce presupune o deplasare lineară pentru acționarea pistolului de biopsie prin apăsarea butonului pistolului, instrumentul fiind alcătuit din trei module, unde primul modul care este destinat susținerii acului, fiind un mecanism de avans linear care are în componență o șină pe care culisează o sanie, sub acțiunea unui motor rotativ, cel de-al doilea modul este mecanismul de fixare a pistolului de biopsie, acesta fiind prins de primul modulul prin intermediul unul suport, iar cel de-al treilea modul este mecanismul de acționare a pistolului de biopsie, care este atașat modulului doi prin intermediul unui element de legătură, acționarea pistolului de biopsie realizându-se prin deplasarea unui element mobil, acționat de un motor rotativ, prin intermediul unei transmisii cu două roți dințate și o curea.

Documentul WO 2015179505 A1 dezvăluie un dispozitiv autonom de inserare a unui ac, ghidat de imagini, pentru acces vascular fiind compus dintr-un sistem de livrare a acului, un planificator de traseu, un procesor de imagine și o interfață om-mașină. Sistemul include, de asemenea, o sondă cu ultrasunete, un dispozitiv de inserție percutantă și două dispozitive de acționare pentru deplasarea dispozitivului de inserție percutantă, fiecare dispozitiv de acționare având câte un senzor de poziție corespunzător pentru detectarea locației sale în raport cu o țintă. Sistemul mai poate cuprinde un procesor de imagine pentru îndepărtarea zgomotului și segmentarea imaginilor cu ultrasunete pentru a evidenția ținte potențiale.

De asemenea, documentul WO 2015010189 A1 dezvăluie o interfață de montare multifuncțională pentru un sistem robotizat ghidat de imagini și un set de instrumente de intervenție cu eliberare rapidă, în care adaptorul de montare a sculei este atașabil la dispozitivul de inserare medical. Dispozitivul de inserare este compus dintr-un cadru și un ansamblu cărucior conectat la cadru și este alcătuit dintr-o pistă de inserare, o pistă de canule paralelă cu pista de inserare, un cărucior de inserare adaptat să se deplaseze de-a lungul căii de inserare, un adaptor de montare a sculei conectat la căruciorul de inserare pentru a primi un instrument medical și un cărucior cu canule adaptat să se deplaseze de-a lungul căii de canule.

Problema tehnică obiectivă pe care o rezolvă invenția constă în realizarea un instrument automatizat pentru ablația prin radiofrecvență folosind un ac de ablație, capabil să realizeze în mod automat secvențele din procedura de ablație, fără a permite modificarea acestei secvențe pentru siguranța actului medical, asigurând în același timp o precizie și rigiditate ridicată pe întreaga derulare a procedurii medicale.

Soluția de rezolvare a problemei tehnice constă într-un instrument automatizat pentru ablația prin radiofrecvență, compus din două module, și anume un modul pentru acționarea acului și un modul pentru prinderea acului, modulul pentru acționarea acului fiind un mecanism cu două grade de libertate, și anume translații pe o singură axă, asigurate de o șină pe care sunt montate doua sănii, acționarea celor două sănii realizându-se în mod independent de două motoare, prin intermediul unor angrenaje șurub-piuliță, iar cel de-al doilea modul pentru prinderea acului de ablație este alcătuit din două elemente mobile și este fixat de modulul de acționare a acului prin intermediul unor elemente de suport, care la rândul lor sunt fixate pe sănii, procesul de inserție și retracție a acului realizându-se prin acționarea unuia dintre motoare, iar procesul de inserție și retracție a antenelor din canula acului realizându-se prin acționarea celuilalt motor.

Se prezintă în continuare mai multe figuri care detaliază modul de realizare a invenției:

- fig. 1, reprezintă schița instrumentului de ablație cu două module care montate împreună permit inserția și retracția unui ac de ablație și acționarea mânerului acului care permite inserția și retracția antenelor;

- fig. 2, reprezintă detalierea modulului de acționare a acului instrumentului de ablație. Acționarea acului de ablație se realizează cu ajutorul a două motoare rotative cuplate pe două angrenaje șurub piuliță, prin care se transmit mișcări liniare către două sănii montate pe o șină;

- fig. 3, reprezintă schițe pentru detalierea modulului de prindere a acului de ablație. Suportul acului are două părți mobile una față de cealaltă pentru prinderea și acționarea acului.

Într-un exemplu preferat de realizare, modulul pentru acționarea acului este un mecanism compus din două ansambluri mobile, primul ansamblu mobil fiind reprezentat de o primă sanie 2 care, prin intermediul unui suport 9, are fixată de baza sa o carcasă 8 în care sunt fixate două piulițe 6 și 7 și care sub acțiunea unui motor 4 se deplasează de-a lungul șinei 1, rezultând inserția și/sau retracția acului de ablație, cel de-al doilea ansamblu mobil fiind reprezentat de o doua sanie 3 care, sub acțiunea unui motor 5, se deplasează de-a lungul șinei 1 rezultând inserția și/sau retracția antenelor din interiorul canulei acului de ablație.

Construcția instrumentului prezintă avantajele de a asigura o precizie ridicată de poziționare a acului și inserție a acestuia pe o traiectorie lineară, definită de medic, printr-o secvență automată de mișcări, care elimină erorile umane în poziționarea instrumentului.

Aplicația specifică care se referă la un instrument medical automatizat pentru ablație prin radiofrecvență din cadrul prezentei invenții este reprezentată de realizarea în regim automat a procedurii medicale de ablație prin radiofrecvență, care presupune următorii pași:

- se stabilește de către medic, traiectoria de inserție a acului definind punctul de inserție la nivelul exteriorului corpului pacientului și punctul în care acesta trebuie să ajungă;

- se fixează instrumentul care ghidează acul (obiectul acestei invenții) într-un dispozitiv de poziționare și orientare (manual sau robotic) care poziționează acul în punctul de inserție;

- instrumentul medical automatizat va insera acul pe traiectoria impusă cu ajutorul primului motor care realizează primul grad de libertate a instrumentului;

- la atingerea punctului țintă vor fi inserate antenele specifice acului de ablație cu ajutorai celui de-al doilea motor care realizează al doilea grad de libertate a instrumentului;

- se aplică procedura propriu-zisă, iar la retragere, pașii se vor urma în succesiune inversă, fiind retrase antenele și apoi acul din corpul pacientului.

Avantajul specific al acestei invenții se referă la două elemente critice în actul medical: precizia de poziționare, pe care instrumentul o asigură prin ghidarea automată a acului prin țesuturi și siguranța procedurii datorită monitorizării în timp real a procedurii și a realizării pașilor în succesiunea definită fără a permite alte mișcări ale acului, cum ar fi de exemplu mișcarea acestuia cu antenele scoase, care ar provoca leziuni grave ale organelor interne ale pacientului.

Acționarea instrumentului care face obiectul acestei invenții se realizează prin intermediul unor motoare rotative montate pe instrument, care prin intermediul angrenajelor șurub piuliță transmit o mișcare lineară, ce oferă o precizie ridicată de poziționare a acului.

Instrumentul este compus din două module (modul pentru acționarea acului și modul pentru prinderea acului) care determină funcționarea acestuia.

Modulul pentru acționarea acului este (conform fig. 2) un mecanism cu două grade de libertate (translații pe o singură axă) asigurate de o șină 1 pe care sunt montate doua sănii 2 și 3. Acționarea celor două sănii este efectuată în mod independent de motoarele 4 și 5, prin intermediul unor angrenaje șurub piuliță. Piulițele 6 și 7 sunt fixate într-o carcasă 8, care la rândul ei, este fixată de partea inferioară (baza) săniei 2 printr-un suport 9. Șurubul 10 este angrenat cu piulița 6 și acționat de motorul 4 prin intermediul cuplajului 11. Șurubul 10 este susținut la capete de două elemente de susținere 12 și 13, care sunt fixate pe partea superioară a șinei 1. Pe elementul 12 este montat și motorul 4. Astfel este creat un ansamblu mobil (ansamblu mobil 1) având componentele 2, 6, 7, 8 și 9 care se deplasează pe șina 1 prin acționarea motorului 4. Un al doilea ansamblu mobil (ansamblu mobil 2) este alcătuit din motorul 5, suportul 14 și sania 3. Șurubul 15 angrenează cu piulița 7 și este acționat de motorul rotativ 5 prin intermediul cuplajului 16. Astfel la deplasarea ansamblului mobil 1, concomitent, se deplasează și ansamblul mobil 2 pe șina 1. Prin acționarea motorului 4 se deplasează ambele ansambluri mobile (ansamblu mobil 1 și ansamblu mobil 2), iar prin acționarea motorului 5 se acționează ansamblul mobil 2 modificând distanța dintre cele două ansambluri mobile (ansamblu mobil 1 și ansamblu mobil 2). La extremitățile șinei 1 sunt montate un cadru 17 (partea dreapta în fig. 2) și un suport de trecere a acului 18 (partea stângă în fig. 2).

Modulul pentru prinderea acului de ablație (conform fig. 3) este prins de modulul de acționare prin intermediul elementelor de suport 9 și 14, care la rândul lor sunt fixate pe săniile 2 și 3. Astfel modulul de prindere a acului este alcătuit din două elemente mobile 19 și 20. Pentru procesul de inserție și retracție a acului se acționează motorul 4, iar pentru procesul de inserție și retracție a antenelor din canula acului se acționează motorul 5.

Claims (2)

Revendicări

1. Instrument automatizat pentru ablația prin radiofrecvență, caracterizat prin aceea că este compus din două module, și anume un modul pentru acționarea acului și un modul pentru prinderea acului, modulul pentru acționarea acului fiind un mecanism cu două grade de libertate, și anume translații pe o singură axă, asigurate de o șină (1) pe care sunt montate doua sănii (2 și 3), acționarea celor două sănii realizându-se în mod independent de două motoare (4 și 5), prin intermediul unor angrenaje șurub-piuliță, iar cel de-al doilea modul pentru prinderea acului de ablație este alcătuit din două elemente mobile (19 și 20) și este fixat de modulul de acționare a acului prin intermediul unor elemente de suport (9 și 14), care la rândul lor sunt fixate pe sănii (2 și 3), procesul de inserție și retracție a acului realizându-se prin acționarea unuia dintre motoare (4), iar procesul de inserție și retracție a antenelor din canula acului realizându-se prin acționarea celuilalt motor (5).

2. Instrument automatizat pentru ablația prin radiofrecvenă, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că modulul pentru acționarea acului este un mecanism compus din două ansambluri mobile, primul ansamblu mobil fiind reprezentat de o primă sanie (2) care, prin intermediul unui suport (9), are fixată de baza sa o carcasă (8) în care sunt fixate două piulițe (6 și 7) și care sub acțiunea unui motor (4) se deplasează de-a lungul șinei (1), rezultând inserția și/sau retracția acului de ablație, cel de-al doilea ansamblu mobil fiind reprezentat de o doua sanie (3) care, sub acțiunea unui motor (5), se deplasează de-a lungul șinei (1) rezultând inserția și/sau retracția antenelor din interiorul canulei acului de ablație.