[發明專利]基于實時容積超聲波的自動血管介入裝置、系統、及方法

有效

• 申請號: 201110312383.2
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103028185A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 劉剛;陳優;陳莉平;王樹秀
• 申請（專利權）人: GE醫療系統環球技術有限公司
• 主分類號: A61M25/08
• 分類號: A61M25/08;A61M25/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

技術領域

本發明一般涉及自動血管介入裝置、系統、和方法，更具體地，涉及利用實時容積超聲波實現的自動血管介入裝置、系統、和方法。

背景技術

當前，新生兒學中的血管介入技術(例如，PIV、PAC、PICC等)一般通過手工操作的方式來完成。然而，這種基于手工操作的新生兒血管介入技術對于血管介入操作者而言是困難的，這是因為嬰兒很小也很虛弱，因此觀察到他們的血管并進行手工血管介入通常需要操作者具有足夠的臨床經驗。另外，值得注意的是，這種困難對血管不很明顯的一些成年人同樣存在。

在1992年12月31日申請、1995年5月16日授權公告的美國專利第5,415,177號中，公開了一種引導線(guide?wire)放置裝置，該裝置包括一自推動裝置，該裝置在操作者手動地將中空針頭扎入血管后，可使處于針頭空腔內的引導線自動進入到期望的血管內腔中。

在2004年12月10日申請、2005年8月18日公布的美國專利申請第11/009,699號(公開號US?2005/0182295A1)中，公開了在支氣管鏡檢查過程中引導內診鏡到達肺內預定感興趣區的視覺輔助引導裝置，其中利用了諸如HRCT等的非侵入式成像技術。

在2008年5月7日申請、2010年8月19日公布的美國專利申請第12/598,053號(公開號US?2010/0210934A1)中，公開了使用引導線輔助放置靜脈導管的方法和裝置，其用于導管插入及血液收集領域中。

盡管上述專利或專利申請的教導為血管介入操作提供了一定的輔助特征和啟示，但它們必須實際看到血管，并在自動推進引導線之前確保手動地將針頭插入血管壁。這對于新生兒的血管介入仍是一個挑戰。

發明內容

本發明的目標在于無需看到血管但準確地插入針狀物，即，自動地(例如，全自動地或者半自動地)完成諸如PIV、PAC、及PICC的不同類型的血管介入過程

為了解決上述及其它問題，在通過任何公知的或新的血管選擇方法確定合適的候選血管之后，本發明提供了基于實時容積超聲波的自動血管介入裝置、系統、及方法，以自動控制針狀物插入候選血管，從而完成血管介入操作。

根據本發明的一個方面，提供了一種基于實時容積超聲波的自動血管介入裝置，其包括：配置成以實時容積超聲波掃描模式生成候選血管的VOI圖像的探測器；耦合到探測器的控制裝置，其包括至少一個處理模塊，用于基于所述VOI圖像確定至少一個控制參數；以及耦合到控制裝置并用于實現自動血管介入的至少一個電機，其中，控制裝置進一步包括與至少一個處理模塊耦合的驅動模塊，其配置成基于至少一個控制參數驅動至少一個電機的操作。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種基于實時容積超聲波的自動血管介入系統，包括：超聲波掃描模塊，其配置成利用與其耦合的探測器以實時容積超聲波掃描模式生成候選血管的VOI圖像；耦合到超聲波掃描模塊的控制模塊，其包括至少一個處理模塊，用于基于VOI圖像來確定至少一個控制參數；以及，耦合到控制模塊的電機驅動模塊，其配置成基于至少一個控制參數驅動用于實現自動血管介入的至少一個電機的操作。

根據本發明的又一個方面，還提供了一種基于實時容積超聲波的自動血管介入方法，包括：a)將探測器設置為實時容積超聲波掃描模式；b)通過探測器生成候選血管的VOI圖像；c)基于VOI圖像確定至少一個控制參數；以及d)使用至少一個控制參數自動地控制所述血管介入。

由于上述技術方案以自動方式替代手工操作，因此血管介入過程可通過根據本發明的裝置、系統、及方法在具有或甚至沒有人工監測的情況下來完成。使用本發明的血管介入裝置、系統、和方法可以使得針狀物插入的路徑更加準確和穩定，從而提高血管介入過程的成功率。換句話說，本發明的技術方案至少可能達到以下的技術效果：縮短血管介入的時間、降低被執行血管介入者可能經受的痛苦、以及減輕血管介入操作者的負擔。

另外，由于根據本發明優選實施例的基于實時容積超聲波的自動血管介入裝置、系統、及方法支持以全自動方式實現血管介入，因此在醫護人員緊缺的情況下特別有用，例如在出現災害的情況下。

此外，根據本發明實施例的自動血管介入裝置采用可買到的普通電機來實現，成本也較低。

附圖說明

本發明的這些和其他特征、方面和優勢在參照附圖閱讀下面詳細描述時將被更好地理解。在附圖中：

圖1是設置實時體積掃描模式的示意圖；

圖2A示出了生成血管圖像側視圖的示范過程；