[發明專利]外科手術導航系統

有效

• 申請號: 201310333790.0
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103417301B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: J·A·卡塞;K·J·弗蘭克
• 申請（專利權）人: 科維蒂恩有限合伙公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B8/00;A61B18/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 曹瑾

技術領域

本發明涉及使用外科手術導航系統以執行外科手術。更具體地說，本發明涉及使用導航系統，以利用基準圖案實現治療方案。

背景技術

電外科設備已經被廣泛地使用。電外科手術涉及在外科手術期間利用熱能和/或電能來對生物組織進行切割、解剖、消融、凝結、燒灼、密封或其他處理。電外科手術通常使用手持件進行，所述手持件包括適于在電外科手術期間傳輸能量至組織部位的外科設備(例如，末端執行器或消融探頭)、可操作地輸出能量的遠程電外科發生器、以及將所述外科設備可操作地連接至遠程發生器的電纜組件。

某些疾病的治療需要破壞惡性組織(例如腫瘤)生長。在諸如癌癥的疾病治療中，已經發現某些類型的腫瘤細胞在與通常會對健康細胞有害的溫度相比稍低的高溫下變性。已知的治療方法，諸如高溫療法，通常包括將患病細胞加熱至高于41℃的溫度而保持鄰近健康細胞低于不可逆的細胞破壞發生的溫度。這些方法可以涉及施加電磁輻射以加熱、消融和/或凝結組織。有多種不同類型的電外科設備能夠用于執行消融術。

可以使用二維(2D)術前計算斷層掃描(CT)圖像和“消融區圖”來執行癌性腫瘤或良性腫瘤的腫瘤微創消融術，“消融區圖”通常描述消融針在實驗的、離體組織中在一系列輸入參數(功率、時間)上的特征。能量劑量(功率、時間)能夠與消融組織效應(體積、形狀)關聯以進行具體設計。能夠通過微波天線設計控制輸送至組織的能量劑量，例如，可利用天線扼流圈來提供從設備至組織的在已知位置的微波傳輸。在另一實例中，電介質緩沖使得能夠進行獨立于不同的或變化的組織特性的、從設備至組織的相對恒定的能量輸送。

在用戶確定應該使用哪種消融針來實現目標的處理后，用戶通過超聲引導來進行處理。通常，需要高水平技能來將外科設備置于由超聲識別的目標中。其中最重要的是，有選擇引導設備朝向超聲圖像表面(例如，正在成像的目標處)所需的角度和進入點的能力。

超聲引導介入涉及使用實時超聲成像(經腹、術中等)來精確地引導外科設備至它們的預定目標。這可以通過經皮應用和/或術中應用來進行。在每種情形中，超聲系統將包括換能器，其對患者組織成像，并用于識別目標以及預期和/或跟隨朝向目標的器械的路徑。

超聲引導介入目前廣泛用于穿刺活檢術以確定已檢測的可疑病變(乳房、肝臟、腎臟、以及其他軟組織)的惡性。另外，用來獲得頸靜脈通路(jugular access)以及允許輸送藥物的中心線布置是共同的。最后，新興用途包括腫瘤消融和器官(肝臟、肺臟、腎臟，等等)的手術切除。在腫瘤消融的情形中，在實現超聲引導定位后，可利用活檢類針來輸送能量(RF、微波、冰凍，等等)以殺死腫瘤。在器官切除的情形中，對解剖期間表層下解剖結構的密切了解、以及外科設備關于該解剖結構的顯示，對于獲得成功的手術切緣而避開致命結構來說是關鍵的。

在這些情形中的每種情形中，超聲引導通常提供二維圖像平面，其從施加到患者的換能器的遠端獲取。為了成功定位設備，對用戶而言最重要的是能夠可視化和表征目標、選擇器械角度和進入點以到達目標、以及觀察外科設備及其朝向目標的運動。目前，用戶對目標成像并使用高水平技能來選擇器械角度和進入點。用戶必須移動超聲換能器來觀察器械路徑(因此丟失目標部位)或假定路徑是準確的直至設備到達圖像平面。最重要的是，選擇引導設備朝向超聲圖像平面(例如，正在成像的目標處)所需的角度和進入點。

發明內容

本發明可使用短語“在一個實施方式中”、“在各個實施方式中”、“在一些實施方式中”、或“在其他實施方式中”，其中每個指代根據本發明的一個或多個相同或不同的實施方式。出于描述目的，以形式“A/B”的短語意指A或B。出于描述目的，以形式“A和/或B”的短語意指“(A)、(B)、或(A和B)”。出于描述目的，以形式“A、B、或C中的至少一個”的短語意指“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)”。

如附圖所示的以及整個下文說明書所描述的，在指代外科設備上的相對定位時與傳統一樣，術語“近側”指代設備更接近用戶或發生器的端，而術語“遠側”指代設備遠離用戶或發生器的端。術語“用戶”指代任何醫務人員(即，醫生、護士、等)，其執行包括使用本文所述的本發明各個方面的醫療程序。

如本說明書中所使用的，術語“外科設備”通常指代外科手術工具，其施加電外科能量以治療組織。外科設備可包括但不限于針、探針、導管、內窺鏡器械、腹腔鏡器械、血管閉合設備、外科縫合器等。術語“電外科能量”通常指代任何形式的電磁、光、或聲能。