SK285418B6 - Invazívny prístroj na dosiahnutie vopred vybraného cieľa v tele a jeho kombinácia so smerovacím prístrojom - Google Patents

Abstract

Invazívny prístroj (400) na dosiahnutie vopred vybraného cieľa (50) v tele (80) preniknutím cez povrch (52) tela pozostávajúci z prostriedkov (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50) a prostriedkovreagujúcich na energiu prispôsobených na proximálnom konci (451) na vstup lúča (66) energie dopadajúceho na povrch (52) tela v požadovanom bode prieniku, pričom smer lúča (66) energie označuje požadovaný uhol a os na preniknutie tela (80) invazívnymprístrojom (400); kde tento invazívny prístroj (400) zahrnuje predĺženú časť (430) vedúcu energiu, ktorá má distálny koniec (452) a proximálny koniec(451), pričom predĺžená časť (430) vedúca energiuje prispôsobená na vstup lúča (66) energie na proximálnom konci (451) a na vedenie vstupujúcej energie k distálnemu koncu (452) a prostriedky (425) reagujúce na energiu sú vložené medzi prostriedky (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50) a distálny koniec (452) časti (430) vedúcej energiu, pričom prostriedky (425) reagujúce na energiu rozptyľujú viditeľné svetlo, kedykoľvek sú prostriedky (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50) v správnom axiálnom nastavení s lúčom (66) energie; ako aj kombinácia tohto invazívneho prístroja so smerovacímsystémom (60) na vytvorenie lúča (66) energie dopadajúceho na povrch tela (80) v požadovanom bode prieniku, pričom smer lúča energie označuje požadovaný uhol a os na preniknutie tela (80) invazívnym prístrojom (400).

Description

Tento vynález sa týka všeobecne zavádzacích nástrojov, invazívnych prístrojov a podobne a konkrétnejšie invazívnebo prístroja, upraveného tak, aby bol vedený lúčom energie, ako je lúč viditeľného svetla, k vopred vybranému cieľu vnútri tela, ako napríklad bioptickej ihly k tkanivovej hmote vnútri tela pacienta.

Doterajší stav techniky

Široká paleta liečebných postupov, vrátane biopsií, drenáže z rán, stereotaxie a diskolýzy, vyžaduje vysoko presné umiestnenie a zavedenie lekárskych nástrojov, ako sú ihly, lokalizačné drôty a iné bioptické nástroje. Umiestnenie a zavedenie nástroja v správnom mieste prístupu, t. j. vo vopred stanovenom presnom vstupnom bode a pozdĺž požadovanej čiary dráhy pohľadu k podkožnému cieľu počas týchto postupov má mimoriadny význam pre úspech týchto postupov.

V mnohých prípadoch sa CT (počítačová tomografia) skeny alebo fluoroskopické zobrazovanie uskutočňuje v spojitosti s lekárskymi postupmi, ako sú biopsie, aby sa umožnilo chirurgovi zviditeľniť podpovrchový alebo podkožný cieľ, t.j. časť vnútornej anatómie pacienta, ako je nádor, ktorý je z lekárskeho hľadiska zaujímavý. Tieto skeny poskytujú chirurgovi obraz v reze cez pacienta cez “rezovú“ alebo “skenovaciu“ rovinu, ktorý zviditeľní hlboké štruktúry, ako sú vnútorné orgány, tkanivá, kostné štruktúry a abnormality. Chirurg použije takto získané obrazy na to, aby vybral optimálnu čiaru dráhy pohľadu pre príslušný nástroj, či už je to bioptická ihla, drenážny katéter alebo iný nástroj. Chirurg potom vedie nástroj pozdĺž požadovanej dráhy k cieľu alebo abnormalite, aby ju vybral alebo vykonal na nej iný zásah.

S použitím dostupnej zobrazovacej techniky sa tak hĺbka, ako aj uhol zavedenia, ktoré sú potrebné na správne nastavenie bioptickej ihly do požadovanej dráhy k cieľu, dajú zabezpečiť s veľmi vysokým stupňom presnosti. Okrem toho sú známe systémy, ktoré sú schopné poskytovať selektívne osvetlenie a pozorovanie na dosiahnutie špecifických podpovrchových členov alebo cieľov pacientovej anatómie. Takýto systém je opísaný v US patente č. 5 212 720 autorov Landi a kol. (ktorý je sem zahrnutý odkazom). V tomto smerovacom systéme s dvoma žiareniami sa zameriavajú podpovrchové oblasti pre rôntgenové žiarenie priepustného, ale opticky nepriehľadného objektu pozdĺž viditeľnej čiary dráhy pohľadu, získanej použitím dvoch zdrojov žiarenia, zdroja rôntgenového lúča a zdroja svetelného lúča, výhodne lasera. Laserový svetelný lúč tohto systému poskytuje viditeľnú čiaru pohľadu k hlbokej štruktúre, ktorá je umiestnená medzi zdrojom rôntgenového žiarenia a cieľom. Chirurg môže použiť viditeľnú čiaru pohľadu na správne nastavenie invazivneho prístroja pozdĺž požadovanej dráhy k cieľu vnútri tela pacienta.

V skutočnej praxi sa však presné umiestnenie a zavedenie nástroja vzhľadom na požadovaný uhol zavedenia a čiaru dráhy pohľadu k cieľu ťažko dosahuje. Ak sa použije samotné fluoroskopické zobrazovanie, často sa používa metóda pokusov a chýb, pri ktorej chirurg odhaduje požadovaný uhol prístupu a potom pomaly vsúva ihlu nástroja do tela pacienta, pričom pozoruje obrazovku, aby sledoval polohu ihly a menil jej dráhu podľa potreby. Táto technika má nevýhodu, že vyžaduje od chirurga, aby presúval svoju pozornosť medzi nástrojom a monitorom, ktorý je od nástroja oddelený.

Výsledná nepresnosť umiestnenia môže viesť k značným ťažkostiam pre pacienta a v niektorých prípadoch vyžaduje opakované zavádzania ihly predtým, než sa dosiahne vhodné umiestnenie ihly vzhľadom na cieľ.

Okrem toho fluoroskopické zobrazovacie techniky vyžadujú na získanie informácie o polohe opakované fluoroskopické obrazy so súčasnou expozíciou ionizačného žiarenia tak pre pacienta, ako aj pre chirurga. Viacnásobné CT skeny viažu dostupný CT skenovací čas, ktorý je nesmieme potrebný potom. Je teda vysoko žiaduce zvýšiť presnosť umiestnenia a zavedenia invazivneho prístroja, aby sa skrátila dĺžka procedúry, čas v anestéze a kumulatívna dávka ionizujúceho žiarenia pre pacienta a chirurga.

Dokonca i keď sa použije laserový smerovací systém v spojení so zobrazovacím systémom, pre chirurga je často ťažké sledovať a udržiavať invazívny prístroj správne nastavený vo vopred stanovenej čiare dráhy pohľadu k cieľu s požadovaným stupňom presnosti.

Dosiahli sa určité ďalšie pokroky, ktoré poskytujú zlepšenie vzhľadom na metódu pokusov a chýb na uskutočnenie biopsii na základe CT a iných postupov. Napríklad US patenty č. 4 638 799 a 4 706 665 sa týkajú mechanického vodiaceho zariadenia pre diskolýzu a stereotaktické procedúry. US patent č. 4 723 544 opisuje iné mechanické vodiace zariadenie pre diskolytické procedúry. US patenty č. 4 733 661, 4 930 525 a 5 102 391 sa týkajú vodiacich zariadení pre procedúry CT-riadenej drenáže a biopsie.

Vo všeobecnosti sú zariadenia, opísané v uvedených patentoch a publikáciách, pevne viazané na CT-skener. Takéto zariadenia však majú niekoľko nevýhod, vrátane požiadavky presného pripojenia a nastavenia vzhľadom na CT-skener. Ďalej, zariadenie môže prekážať v operačnom poli chirurgovi a vyžaduje, aby sa operácia biopsie uskutočnila v mieste CT-skenera. Iné opísané zariadenia sú oddelené od CT-skenera, ale sú pripevnené k stropu, stenám alebo podlahe. Niektoré zariadenia fyzicky držia ihlu alebo nástroj biopsie, a preto vyžadujú sterilizáciu pred každým použitím. Okrem toho niektoré z uvedených zariadení neposkytujú žiadne prostriedky na zabezpečenie presného umiestnenia bioptického nástroja pozdĺž požadovanej čiary dráhy pohľadu k cieľu, keďže sa týkajú len merania a udržiavania uhla zavedenia ihly vzhľadom na pozdĺžnu zvislú rovinu cez pacienta.

US patent č. 4 651 732 autora Fredericka sa zakladá na princípe dvoch pretínajúcich sa rovín, reprezentovaných tenkými vrstvami svetla. Priesečnica týchto rovín určuje čiaru, ktorá sa dá umiestniť tak, aby definovala správny uhol zavedenia bioptického zariadenia. Pri použití tohto systému je bioptický prístroj držaný tak, že počas svojho zavádzania vrhá tiene v oboch lúčoch svetla a teoreticky zabezpečuje, že prístroj sleduje vopred vybranú dráhu čiary, definovanej priesečnicou uvedených dvoch rovín.

Tento systém však má niekoľko nevýhod, vrátane požiadavky dvoch oddelených zdrojov svetla, ktoré sa musia udržiavať navzájom správne nastavené, aby systém správne pracoval. Toto nastavenie lúčov sa musí urobiť s mimoriadne vysokým stupňom presnosti, pretože zdroje svetla sú umiestnené v značnej vzdialenosti od pacienta. Tento systém vyvoláva ďalšiu ťažkosť tým, že vyžaduje, aby chirurg udržiaval bioptický nástroj rovnobežne s dvoma rovinami svetla súčasne.

Okrem toho je často žiaduce neinvazívne zobrazovať alebo vidieť vnútorné štruktúry zvieracích tiel, ako aj podpovrchové štruktúry neživých objektov, ako sú steny budov, priedelov lodí a podobne, keď sa robia opravy alebo pri inom zavádzaní invazivneho prístroja, ako je vŕtanie, prevŕtavanie alebo prerážanie. Takéto techniky tiež zahmu jú rôntgenografiu, fluoroskopiu a novšie ultrasonografiu, počítačovú tomografiu a zobrazovanie magnetickou rezonanciou. Zostáva však potreba prístroja, ktorý sa dá použiť v spojení so zobrazovacím a smerovacím systémom na dosiahnutie podpovrchových cieľov pozdĺž vopred stanovenej čiary dráhy pohľadu.

US-A-5316014 a WO-A-93/15683 opisujú invazívny prístroj na dosiahnutie vopred vybraného cieľa v tele preniknutím cez povrch tela, pozostávajúci z:

- prostriedkov na perkutánne dosiahnutie cieľa (50),

- prostriedkov reagujúcich na energiu prispôsobených na proximálnom konci (451) na vstup lúča (66) energie dopadajúceho na povrch (52) tela v požadovanom bode prieniku, pričom smer lúča (66) energie označuje požadovaný uhol a os na preniknutie tela (80) invazívnym prístrojom (400).

Prístroj opísaný v uvedených dokumentoch označuje smer na preniknutie prístroja do tela. To umožňuje, aby časť prístroja, na ktorej sú umiestnené vodiace prostriedky, bola vedená v správnom smere. Zvyčajne je to proximálny koniec prístroja, ktorý je zasiahnutý lúčom energie.

Je však možné aj to, že distálny koniec prístroja, ktorý sa ako prvý dotkne tela, nie je v dosahu lúča. V takej situácii by distálny koniec vstúpil do tela v nesprávnej pozícii, čo je nežiaduce. Inými slovami, v takej pozícii by os prístroja nebola rovnobežná s hlavným smerom lúča.

Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť taký invazívny prístroj, ktorý by túto nevýhodu vylúčil, a to vybavením tohto prístroja prostriedkami umožňujúcimi označiť, či os prístroja je rovnobežná a sústredná s lúčom.

Tento cieľ sa dosahuje invazívnym prístrojom, vyznačujúcim sa tým, že

- prístroj zahrnuje predĺženú časť vedúcu energiu, ktorá má distálny koniec a proximálny koniec, pričom predĺžená časť vedúca energiu je prispôsobená na vstup lúča energie na proximálnom konci a na vedenie vstupujúcej energie k distálnemu koncu;

- prostriedky reagujúce na energiu sú vložené medzi prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa a distálny koniec časti vedúcej energiu, pričom prostriedky reagujúce na energiu rozptyľujú viditeľné svetlo, kedykoľvek sú prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa v správnom axiálnom nastavení s lúčom energie.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje prístroj, v ktorom je lúč energie nasmerovaný na vopred vybraný cieľ v tele, a v ktorom sa invazívny prístroj použije na dosiahnutie vopred vybraného cieľa preniknutím cez povrch tela, a v ktorom lúč energie dopadá na povrch tela v požadovanom bode prieniku, a v ktorom smer lúča energie označuje požadovaný uhol a os pre invazívny prístroj na preniknutie telom, invazívny prístroj, ktorý zahrnuje: predĺženú časť, vedúcu energiu, ktorá má distálny koniec a proximálny koniec, pričom predĺžená časť, vedúca energiu je prispôsobená na vstup lúča energie na proximálnom konci a na vedenie vstupujúcej energie k distálnemu koncu. Prístroj ďalej zahrnuje prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa a prostriedky, reagujúce na energiu, vložené medzi prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa a distálny koniec energiu vedúcej časti. Prostriedky, reagujúce na energiu, rozptyľujú viditeľné svetlo, kedykoľvek sú prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa v správnom axiálnom nastavení s lúčom energie.

Nasledujúci podrobný opis uskutočnení tohto vynálezu, ako sú znázornené na obr. 1 až 7 a 9, nemá obmedziť roz sah vynálezu, ako je nárokovaný, ale reprezentuje len v súčasnosti výhodné uskutočnenia tohto vynálezu. V súčasnosti výhodné uskutočnenia tohto vynálezu najlepšie pochopíme s odkazom na obrázky, na ktorých sú rovnaké časti označené rovnakými číslami.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Predchádzajúce a iné ciele a znaky tohto vynálezu budú zrejmejšie z nasledujúceho opisu a priložených nárokov v spojitosti s priloženými obrázkami.

Berúc do úvahy, že tieto obrázky znázorňujú len typické uskutočnenia tohto vynálezu, a preto sa nemajú považovať za obmedzujúce jeho rozsah, vynález opíšeme s ďalšími špecifickosťami a podrobnosťami s použitím priložených obrázkov, na ktorých:

Obr. 1 je schematické znázornenie zdroja energie, vyžarujúceho lúč energie pozdĺž vopred stanovenej dráhy k podpovrchovému cieľu, ako sa používa v spojitosti s týmto vynálezom.

Obr. 1A je pohľad zhora na povrch, ktorým sa má preniknúť.

Obr. 2 je schematické znázornenie invazívneho prístroja podľa tohto vynálezu, ako sa používa v spojení so zdrojom energie z obr. 1.

Obr. 2A je perspektívny pohľad na proximálny koniec časti, vedúcej energiu znázornenej na obr. 2.

Obr. 3A znázorňuje vzťah medzi dĺžkou 1 a priemerom d energiu vedúcej časti podľa tohto vynálezu.

Obr. 3B znázorňuje vzťah medzi dĺžkou 1 a priemerom d energiu vedúcej časti podľa tohto vynálezu, keď sa d zmenší.

Obr. 3C znázorňuje vzťah medzi dĺžkou 1 a priemerom d energiu vedúcej časti podľa tohto vynálezu, keď sa 1 zväčší.

Obr. 5 je perspektívny pohľad na bioptický prístroj podľa výhodného uskutočnenia tohto vynálezu.

Obr. 6 je perspektívny pohľad na bioptický prístroj, znázornený na obr. 5, pri pohľade z opačného smeru.

Obr. 7 je bočný pohľad v reze na bioptický nástroj z obr. 6.

Obr. 9 je pohľad zboku v čiastočnom výreze, na vŕtací nástroj podľa alternatívneho uskutočnenia tohto vynálezu.

Obr. 9A je perspektívny pohľad na časť vŕtacieho nástroja, vedúcu energiu znázorneného na obr. 9.

Obr. 10 je bočný pohľad spredu na bioptický prístroj podľa tohto vynálezu, znázorňujúci kanylu prístroja, oddelenú od sondy.

Obr. 11 je pohľad spredu na bioptický pristroj pri prenikaní povrchom tela.

Príklady uskutočnenia vynálezu

S odkazom na obrázky a najmä na obr. 1, smerovací systém 60 s lúčom energie typu, výhodného na použitie v spojitosti s týmto vynálezom, vytvára lúč 66 energie, ktorý sa nasmeruje pozdĺž vopred stanovenej čiary dráhy 65 pohľadu k zobrazovanému podpovrchovému cieľu 50. Zobrazovaným podpovrchovým cieľom je cieľ, ktorý sa nachádza pod povrchom alebo vnútri nejakého objektu alebo tela, ktorého umiestnenie a poloha v tele sa určia s použitím zobrazovacích prostriedkov, ako je rôntgenový systém alebo CT-skener.

Lúč 66 energie dopadá na povrch 52, na ktorý tu tiež odkazujeme ako na kožu 52, objektu alebo tela 80, ktorým sa má preniknúť v bode 71 a pod uhlom 72. Bod 71 a uhol 72 spoločne pomáhajú definovať vopred stanovenú čiaru dráhy 65 pohľadu, na ktorú tiež budeme odkazovať ako na požadovanú prístupovú dráhu 65, k cieľu 50. Lúč 66 energie, keď sa nasmeruje pozdĺž čiary dráhy 65 pohľadu, sa môže využiť na vedenie invazivneho prístroja (ako je znázornené na obr. 2 pri značke 400) pozdĺž dráhy 65, aby dosiahol cieľ 50.

Smerovací systém 60 s lúčom energie je výhodne typu smerovacieho systému s dvoma žiareniami, opísaného v US patente 5 212 720 autorov Landi a kol. V tomto systéme sa podpovrchové oblasti objektu, ktorý prepúšťa rôntgenové lúče, aleje opticky nepriehľadný, ako je objekt, znázornený pri značke 80, zameriavajú pozdĺž viditeľnej čiary dráhy 65 pohľadu, získanej použitím dvoch zdrojov žiarenia, zdroja rôntgenových lúčov a zdroja 60 svetelného lúča, výhodne lasera.

Sotva smerovací systém 60 s lúčom energie nasmeroval lúč 66 energie pozdĺž požadovanej prístupovej dráhy 65 k cieľu 50, môže sa invazívny prístroj, ako je prístroj, znázornený na obr. 2 pri 400, použiť na preniknutie do tela 80 cez kožu alebo povrch 52, čim perkutánne dosiahne cieľ 50. Povrchom 52 môže byť telo pacienta alebo veľká štruktúra, ako je stena, trup lode alebo akákoľvek iná povrchová štruktúra, cez ktorú potrebujeme zaviesť invazívny pristroj, aby sa dosiahol podpovrchový cieľ.

Obr. 2 znázorňuje invazívny prístroj 400 podľa výhodného uskutočnenia tohto vynálezu. Invazívny prístroj 400 zahrnuje predĺženú časť, vedúcu energiu 430, ktorá má proximálny koniec 451 a distálny koniec 452, prostriedky 440 na perkutánne dosiahnutie cieľa 50, prostriedky reagujúce na energiu 425 na rozptyľovanie viditeľného svetla, kedykoľvek sú prostriedky 440 na perkutánne dosiahnutie cieľa 50, a teda predĺžená časť, vedúca energiu 430, v správnom axiálnom nastavení s lúčom 66 energie. Prostriedky 440 na perkutánne dosiahnutie cieľa 50 sú výhodne rovnobežné a sústredné s predĺženou časťou vedúcou energiu 430.

Časťou vedúcou energiu 430 je výhodne predĺžená tyč, ktorá má stredový, sústredný kanál, vedúci energiu (ako je najlepšie znázornené na obr. 2A pri 445), prechádzajúci od proximálneho konca 451 k distálnemu koncu 452. Časť vedúca energiu 430 je prispôsobená na proximálnom konci 451 na vstup lúča 66 energie cez otvor 436. Otvor 436 vytvára prístup pre lúč energie a umožňuje, aby energia vstupovala do kanála vedúceho energiu 445. Otvor 436 je výhodne obkolesený prírubou 435.

Kanálom vedúcim energiu 445 môže byť prázdny stredový priestor, alebo môže obsahovať ľubovoľný materiál, schopný viesť energiu z otvoru 436 kanála 445 k distálnemu koncu 452. Keď je touto energiou energia viditeľného svetla, kanál vedúci energiu 445 môže byť vytvorený z plastu alebo ľubovoľného iného tuhého, nepriehľadného (opakného) materiálu, schopného viesť viditeľné svetlo pozdĺž dĺžky kanála vedúceho energiu 445.

Lúčom 66 energie je výhodne lúč viditeľného svetla, ako je laserový lúč. V tom prípade príruba 435 (najlepšie znázornená na obr. 2A) slúži na poskytnutie vizuálnej indikácie polohy lúča vzhľadom na otvor 436, čo umožní operatérovi alebo chirurgovi nastaviť polohu invazivneho prístroja 400 tak, aby lúč 66 energie vstupoval do otvoru 436 v nastavení do osi 421 kanála, vedúceho energiu 445. Šírka h príruby 35 sa môže meniť podľa požadovanej indikácie. Úzka šírka h príruby vedie k menšiemu vizuálnemu kontaktu s lúčom 466 energie, keď os invazivneho prístroja 400 nie je správne nastavená do lúča 66 energie. Širšia šírka príruby vedie k vizuálnemu kontaktu s lúčom 66 energie cez väčšiu odchýlku v nastavení. Príruba 435 je výhodne biela alebo svetlej farby, takže lúč 66 energie tvorí pri dopade ostrejší a jasne viditeľný bod na povrchu príruby 435.

Ako bude odborníkom v tejto oblasti zrejmé, široká paleta prístrojov a nástrojov, ktoré majú rozličné prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa, podobné tým, ktoré sú znázornené na obr. 2 pri 440, sa dá prispôsobiť tak, aby zahrnovala časť vedúcu energiu 430, kanál vedúci energiu 445 a na energiu reagujúce prostriedky 425. Okrem lekárskych prístrojov tieto prístroje zahrnujú vríačky, vŕtacie stroje, prerážačky a akékoľvek iné náradie, používané na preniknutie povrchom, aby sa dosiahol podpovrchový cieľ.

Ako budú vedieť odborníci v oblasti elektroniky, lúč energie môže zahrnovať viditeľné svetlo, ako jc svetlo, ktoré vytvára laser, alebo iné formy energie, ktoré sa dajú prenášať vo forme smerovaného lúča, ako sú katódové lúče, elektrónové lúče a podobne. Na energiu reagujúcimi prostriedkami 425 môže byť priesvitný alebo iný materiál, ktorý reaguje na viditeľné svetlo, alebo to môže byť snímač, reagujúci na elektromagnetické prenosy iných typov. Prostriedky reagujúce na energiu 425 môžu poskytnúť vizuálnu indikáciu v odpovedi na energiu, ktorú prijmú, alebo môžu poskytnúť počuteľnú alebo hmatovú indikáciu v odpovedi na prijatú energiu. Všetky tieto obmeny patria do rámca tohto vynálezu.

Obr. 3 znázorňuje všeobecné princípy návrhu, ktoré sa majú vziať do úvahy pri konštrukcii energiu vedúcej časti 430. Ako možno vidieť na obrázkoch a podľa dobre známych princípov vzťah medzi dĺžkou 1 energiu vedúcej časti 430 a priemerom d kanála vedúceho energiu 445 určuje maximálnu odchýlku e od ktorejkoľvek strany stredovej osi 21, ktorá sa dá tolerovať, aby lúč 66 energie mohol prejsť celú dĺžku 1 energiu vedúcej časti 430.

Časť vedúca energiu 430, ktorá má daný priemer d (ako je priemer, znázornený na obr. 3A) a danú dĺžku 1, určuje dovolenú odchýlku e od osi 21, kým sa lúču 66 energie nezabráni prejsť kanálom a dosiahnuť na energiu reagujúce prostriedky 425. Ak sa dovolená odchýlka e prekročí, prostriedky reagujúce na energiu 425 sa nerozsvietia. Neschopnosť rozsvietiť sa signalizuje stav nesprávneho nastavenia prístroja 400 do dráhy 65.

Časť vedúca energiu 430, ktorá má tú istú dĺžku 1, ako je znázornená na obr. 3 A pri 1, ale menší priemer d (ako je znázornený na obr. 3B), bude tolerovať menšiu odchýlku e od osi 21, než prostriedky reagujúce na energiu 425 vyhasnú.

Obr. 3C znázorňuje efekt dlhšej dĺžky 1 energiu vedúcej časti 430 pre daný priemer d. Väčšia dĺžka 1 vedie k menšej tolerancii pre odchýlku e od osi 21 a väčšej presnosti a schopnosti správneho nastavenia pre prístroj 400.

Keď sa teraz obrátime na obr. 5, 6 a 7, je na nich znázornený invazívny prístroj podľa princípov tohto vynálezu, ako je uskutočnený v bioptickom prístroji 10, výhodnom uskutočnení. Bioptický prístroj 10 je prispôsobený, aby reagoval na svetelnú energiu vo forme laserového lúča, ako je najlepšie znázornené na obr. 1 pri 66.

V uskutočnení, znázornenom pri 10, predĺžená časť vedúca energiu zahrnuje puzdro 30, ktoré má v sebe umiestnený kanál vedúci energiu 45. Puzdro 30 môže byť skonštruované z plastu alebo iných vhodných materiálov, ktoré majú vlastnosti, reagujúce na svetlo, ktoré umožnia, aby smerovaný svetelný lúč, ako je laserový lúč, prechádzal po vo všeobecnosti priamkovej dráhe pozdĺž osi puzdra 30 od proximálneho konca 51 k distálnemu koncu 52. Okrem toho puzdro 30 vytvára vhodný povrch na uchopenie, v dôsledku čoho operatér môže bioptický prístroj 10 pevne uchopiť počas zavádzania.

SK 285418 Β6

Kanál vedúci energiu 45 môže zahrnovať prázdny valcový vnútorný priestor puzdra 30, ktorý je prispôsobený na vstup smerovaného laserového lúča cez otvor 36, umiestnený na proximálnom konci puzdra 30, a na vedenie laserového lúča vo všeobecnosti priamkovej dráhe cezeň od proximálneho konca puzdra 30 k distálnemu koncu. Ak je to potrebné, vnútorný povrch puzdra 30, ktorý takto tvorí kanál vedúci energiu 45, môže byť vybavený vhodnými na svetlo reagujúcimi alebo odrážajúcimi povlakmi, ktoré maximalizujú svetlo vedúce vlastnosti kanála vedúceho energiu 45 podľa princípov, dobre známych v oblasti optiky.

Alternatívne môže kanál vedúci energiu 45 ľahko obsahovať ľubovoľný vhodný svetlo vedúci alebo priesvitný materiál na rozdiel od toho, keď obsahuje prázdny priestor. Vhodnými materiálmi sú tie, ktoré umožňujú, aby svetlo z laserového lúča prechádzalo od proximálneho konca puzdra 30 k distálnemu koncu len vtedy, keď jc laserový lúč v sústrednom nastavení s osou 21 kanála 45 v rámci požadovanej tolerancie (+ e, ako sme diskutovali v spojitosti s obrázkami 3A, 3B a 3C).

Podľa princípov tohto vynálezu bioptický prístroj 10 ďalej zahrnuje prostriedky na perkutánne dosiahnutie cieľa, v tomto prípade ihlu (najlepšie znázornenú na obr. 11 vzťahovou značkou 24), skladajúcu sa zo sondážnych prostriedkov 15, vpichových kanylových prostriedkov 16 (znázornených na obr. 10 a 11) a prostriedkov 22 na pripevnenie kanyly (znázornených na obr. 10 a 11). Sondážne prostriedky 15 sa teleskopický alebo sústredne umiestnia do prostriedkov 22 na pripevnenie kanyly, aby sa ihla 24 zložila.

Na energiu reagujúci prvok bioptického prístroja 10 zahrnuje časť 40 spojovacích hrdlových prostriedkov 25. Spojovacími hrdlovými prostriedkami 25 a energiu rozptyľujúcim prvkom 40 môže byť zámka podľa J. Luera, ktorá má pre svetlo priehľadnú časť, ako sa bežne používa v oblasti medicíny. Spojovacie hrdlové prostriedky 25 sú vložené medzi puzdro 30 a ihlu 24 tak, že hrdlové prostriedky 25 sú pripevnené k distálnemu koncu puzdra 30 bežnými prostriedkami, ktoré sú dobre známe v doterajšom stave techniky. Koniec 27 sondážnych prostriedkov 15 slúži na zablokovanie prechodu svetla z laserového lúča za prostriedky 40, reagujúce na svetlo, čím sa spôsobí, že energia svetla sa v podstate rozptýli cez priesvitný materiál, z ktorého sú prostriedky reagujúce na energiu 40 skonštruované. Rozptýlená svetelná energia spôsobí, že prostriedky reagujúce na energiu 40 sa osvetlia, keď laserový lúč dosiahne distálny koniec kanála vedúceho energiu 45.

Vo výhodnom uskutočnení bioptického pristroja 10 je dĺžka 1 puzdra 30 10 cm a vnútorný priemer d je 2 mm. Prostriedky reagujúce na energiu 40 majú vonkajší priemer 5,5 mm a dĺžku 7,00 mm. Ale tieto rozmery nie sú obmedzujúce a je možný veľký rozsah rozmerov prístroja 10, ktorý umožňuje, aby tento pristroj fungoval, ako je tu opísané.

Bioptický prístroj 10 teraz opíšeme tak, ako by sa použil v spojení so smerovacím systémom s lúčom energie, znázorneným na obr. 1 a 1A. Smerovací systém 60 s laserovým lúčom, ako ten, ktorý je opísaný v US patente č. 5 212 720 autorov Landi a kol., sa použije na nasmerovanie laserového lúča 66 pozdĺž čiary dráhy 65 pohľadu k podpovrchovému cieľu 50 vnútri pacientovho tela 80. Laserový íúč 66 vytvorí viditeľný bod 71 na požadovanom mieste vstupu na pacientovej koži 52. Laserový lúč 66 tiež rozsvieti čiaru dráhy 65 pohľadu, ktorá, ak by sa sledovala, by viedla k cieľu 50 pod pacientovou kožou 52. S týmto usporiadaním sa dá tiež určiť presný uhol 72, ktorý je potrebný pre bioptický prístroj, znázornený na obr. 5, 6, 7, 10 a 11 pri 10, aby sa dosiahol jeho cieľ 50, ako je definovaný laserovým lúčom 66.

Operatér alebo chirurg umiestni hrot 19 ihly 16 bioptického prístroja 10 na viditeľný bod 71 (najlepšie znázornený na obr. 1 A) a nastaví puzdro 30 vzhľadom na rozsvietenú čiaru dráhy 65 pohľadu (znázornené na obr. 1) tak, aby puzdro 30 bolo v približne axiálnom nastavení s laserovým lúčom. To znamená, že svetlo lúča vstupuje do otvoru 36. Polohu laserového lúča vzhľadom na otvor 36 môže operatér určiť jednoducho vizuálnym pozorovaním vzájomných polôh otvoru 36 a laserového lúča.

Opísané vizuálne pozorovanie, sa môže uľahčiť prírubou 35, ktorá obkolesuje otvor 36. Keď laserový lúč dopadá na povrch príruby 35, vytvorí viditeľný bod svetla, ktorý sa dá operatérom vizuálne sledovať, keď operatér nastavuje uhlovú polohu bioptického prístroja 10 a tým nastavenie puzdra 30 vzhľadom na laserový lúč. Operatér môže nastavovať uhlovú polohu bioptického pristroja 10, kým laserový lúč nebude nastavený vzhľadom na otvor 36.

Keď je puzdro 30 v správnom uhlovom nastavení vzhľadom na laserový lúč, prostriedky reagujúce na energiu 40 sa rozsvietia, t. j. rozptyľujú viditeľné svetlo. Operatér sleduje rozsvecovanie prostriedkov reagujúcich na energiu 40, keď perkutánne postupuje k cieľu 50, t. j. prenikne povrchom 52, v tomto prípade kožou pacienta a zavádza ihlu 16 do tela pacienta, kým ihla 16 nebude v styku s cieľom 50. Keď operatér postupuje s ihlou 16 k cieľu 50, pozoruje prostriedky reagujúce na energiu 40, nastavujúc polohu energiu vedúcej časti 30 tak, aby sa udržiavalo rozsvietenie prostriedkov reagujúcich na energiu 40, ako indikuje rozptyl viditeľného svetla z nich. V súlade s tým sa požadovaná dráha k cieľovej oblasti 50 udržiava, keď operatér posúva bioptický prístroj smerom k cieľu 50.

Ako bude odborníkom v tejto oblasti na základe predchádzajúceho opisu zrejmé, rozličné invazívne prístroje, ktoré majú ihly, ako sú ihly na odsávanie tekutín (ako sú ihly na napichnutie plodovej blany) a iné ihly, sa dajú prispôsobiť na použitie v tomto vynáleze. Tiež prístroj 10 podľa tohto vynálezu sa dá prispôsobiť na použitie pri rozličných technikách biopsie, vrátane cytologického odsávania, odsávania tekutín, histologických biopsií, ako aj sústredných perkutánnych bioptických techník.

Ďalej sa tento vynález dá prispôsobiť na použitie s lekárskymi prístrojmi inými než len ihlami, kedykoľvek sú potrebné zlepšené mechanizmy vedenia. Napríklad trokáre, vložiteľné mikroskopy, katétre a podobne môžu byť vybavené na energiu reagujúcim prvkom, ktorý reaguje na lúč smerovaného viditeľného svetla, nasmerovaný pozdĺž dráhy k cieľu.

Obr. 9 znázorňuje ešte iný invazívny prístroj, vriaci prístroj 500, upravený podľa princípov tohto vynálezu. Časť vedúca energiu je vytvorená úpravou hriadeľa 530 vŕtacieho prístroja 500 tak, aby zahrnoval kanál vedúci energiu 545, ktorý má otvor 536 na proximálnom konci 551. Vo vriacom prístroji 500 tohto uskutočnenia je hriadeľ 530 časťou vedúcou energiu invazívneho vŕtacieho prístroja 500.

Kanál vedúci energiu 545 výhodne prechádza od otvoru 536 k distálnemu koncu 553 hriadeľa 530 vŕtacieho telesa 529 tak, že stredová pozdĺžna os 521 kanála vedúceho energiu 545 je v sústrednom a rovnobežnom nastavení s osou prostriedkov na perkutánne dosiahnutie cieľa, v tomto prípade vrtáka 524.

Spojková časť 572 vŕtacieho prístroja 500 je upravená tak, aby zahrnovala prostriedky reagujúce na energiu 540, ktoré sú vložené medzi vrták 524 a predĺženú, časť vedúcu energiu 530. Prostriedkom reagujúcim na energiu 540 môže byť priesvitný krúžok alebo objímka, ktorá je umiestnená

SK 285418 Β6 tak, aby obklopovala distálny koniec 552 kanála vedúceho energiu 545 tak, že svetlo z kanála 545 môže byť rozptýlené prostriedkami reagujúcimi na energiu 540 tak, aby bolo viditeľné pre operatéra, keď svetlo dosiahne distálny koniec 552.

V prevádzke sa laserový smerovací a polohovací systém 60, ako bol predtým opísaný a znázornený na obr. 1 a 1A, používa na nasmerovanie laserového lúča 66 na podpovrchovú cieľovú oblasť 50. Operatér umiestni hrot 519 vrtáka 524 (znázornený na obr. 9) na bod 71, vytvorený dopadom laserového lúča 66 na povrch 52, ktorým sa má preniknúť, ako sme opísali v spojitosti s alternatívnymi uskutočneniami.

Keď je hriadeľ 530 v uhlovom nastavení s laserovým lúčom pozdĺž osi 521, prostriedky reagujúce na energiu 540 sa rozsvietia, t. j. rozptyľujú viditeľné svetlo. Operatér sleduje rozsvecovanie prostriedkov reagujúcich na energiu 540, keď perkutánne dosahuje cieľ 50, t. j. prenikaním povrchom 52 tela 80 vrtákom 524, kým vrták 524 nedosiahne požadovanú cieľovú oblasť 50. Keď operatér postupuje s vrtákom 524 k cieľovej oblasti 50, pozoruje prostriedky reagujúce na energiu 540, nastavujúc polohu energiu vedúcej časti 530 tak, aby sa udržiavalo rozsvietenie prostriedkov reagujúcich na energiu 540, ako indikuje rozptyl viditeľného svetla z nich. V súlade s tým sa udržiava požadovaná dráha k cieľovej oblasti 50.

Claims (15)

1. Invazívny prístroj (400) na dosiahnutie vopred vybraného cieľa (50) v tele (80) preniknutím cez povrch (52) tela, pozostávajúci z:

- prostriedkov (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50),

- prostriedkov reagujúcich na energiu prispôsobených na proximálnom konci (451) na vstup lúča (66) energie dopadajúceho na povrch (52) tela v požadovanom bode prieniku, pričom smer lúča (66) energie označuje požadovaný uhol a os na preniknutie tela (80) invazívnym prístrojom (400);

vyznačujúci sa tým, že

- prístroj (400) zahrnuje predĺženú časť (430) vedúcu energiu, ktorá má distálny koniec (452) a proximálny koniec (451), pričom predĺžená časť (430) vedúca energiu je prispôsobená na vstup lúča (66) energie na proximálnom konci (451) a na vedenie vstupujúcej energie k distálnemu koncu (452);

- prostriedky (425) reagujúce na energiu sú vložené medzi prostriedky (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50) a distálny koniec (452) časti (430) vedúcej energiu, pričom prostriedky (425) reagujúce na energiu rozptyľujú viditeľné svetlo, kedykoľvek sú prostriedky (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50) v správnom axiálnom nastavení s lúčom (66) energie.

2. Invazívny prístroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prostriedky (440) na perkutánne dosiahnutie cieľa (50) sú rovnobežné a sústredné s predĺženou časťou (430) vedúcou energiu.

3. Invazívny prístroj podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že lúč (66) energie tvorí viditeľné svetlo, a že predĺžená časť (430) vedúca energiu je vybavená kanálom vedúcim energiu na vedenie viditeľného svetla, a že prostriedky (425) reagujúce na energiu reagujú na viditeľné svetlo.

4. Invazívny prístroj podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že viditeľným svetlom je infračervené svetlo.

5. Invazívny prístroj podľa nárokov 3a 4, vyznačujúci sa tým, že viditeľným svetlom je laserové svetlo.

6. Invazívny prístroj podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že týmto invazívnym prístrojom (400) je bioptický pristroj (10) a prostriedkami na perkutánne dosiahnutie cieľa je bioptická ihla (24), pripevnená k bioptickému prístroju (10).

7. Invazívny prístroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že týmto invazívnym prístrojom je injekčná striekačka a prostriedkom na perkutánne dosiahnutie cieľa je ihla, pripevnená k injekčnej striekačke.

8. Invazívny prístroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že týmto invazívnym prístrojom je vŕtačka (500) a prostriedkami na perkutánne dosiahnutie cieľa sú vrtákové prostriedky (524).

9. Invazívny pristroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že prostriedkami na perkutánne dosiahnutie cieľa sú ihlové prostriedky (15, 16).

10. Invazívny prístroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že prostriedkami na perkutánne dosiahnutie cieľa je vpichová kanyla.

11. Invazívny prístroj podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že predĺženou časťou vedúcou svetlo je prázdny, nepriehľadný valec (45).

12. Prístroj podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že predĺženou časťou, vedúcou energiu je rúčka (30) a lineárne prebiehajúcim kanálom, vedúcim energiu je valcový otvor (45), umiestnený vnútri a prechádzajúci od proximálneho konca (35) rúčky k spojovacím hrdlovým prostriedkom (25).

13. Prístroj podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že spojovacie hrdlové prostriedky (25) sú vyrobené z číreho plastového materiálu.

14. Kombinácia prístroja podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov a smerovacieho systému (60) na vytvorenie lúča (66) energie dopadajúceho na povrch tela (80) v požadovanom bode prieniku, pričom smer lúča energie označuje požadovaný uhol a os na preniknutie tela (80) invazivnym prístrojom (400).

15. Kombinácia podľa nároku 14, vyznačujúca sa tým, že smerovací systém (60) na vytvorenie lúča (66) energie je spojený so zobrazovacím systémom.