[發明專利]用于定位導管尖端的回聲定位系統和方法

在審

• 申請號: 201780056055.6
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN109688937A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 小安德烈斯·B·克魯茲
• 申請（專利權）人: 醫療部件股份有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;A61B5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

提供了一種用于將導管的尖端定位在人體內的系統。系統包括：殼體；聲音發射器和聲音傳感器，該聲音發射器和聲音傳感器被容納在殼體內；波形發生器，該波形發生器被配置為生成期望頻率的并具有期望特性的固定波形，并將該固定波形輸出到聲音發射器；外周插入的中心導管，該中心導管被流體耦合到殼體，并被配置成朝向患者的心臟傳播固定波形；聲音傳感器，該聲音傳感器被容納在所述殼體內，該聲音被配置為感測當外周插入的中心導管朝向患者的心臟前進時從心臟反射的聲波；以及波形分析器，該波形分析器被可操作地耦合到波形發生器的輸出以及來自聲音傳感器的輸入，波形分析器可操作用于確定輸出與輸入之間的差異。

技術領域

本發明總體上涉及用于確定人體內導管尖端的位置和方向的系統和方法。具體而言，本發明涉及用于導管尖端放置的回聲定位系統和方法。

背景技術

醫療專業人員通常使用導管來進入人體內的目標區域。在將導管尖端正確地定位在目標區域之后，可以施用治療，諸如，化學療法、用于疼痛治療的藥物的遞送、以及對不能吞咽的患者遞送營養。然而，如果導管尖端在插入期間定位不正確，或者如果導管尖端在插入之后從位置遷移出去，則可能出現并發癥，諸如，對患者安全的風險、血栓增加的風險、遞送治療延遲的風險、導管故障的風險、以及附加的醫院成本。

適當的導管插入的一般標準取決于導管的類型和治療的類型。例如，通常將外周插入的中心導管(通常被稱為PICC線)插入到手臂中的靜脈中并通過靜脈系統朝向上腔靜脈前進。然而，因為PICC線通過靜脈系統前進到達上腔靜脈，所以PICC線尖端可能無意中被定位在非目標區域，諸如，頸內靜脈或鎖骨下靜脈。此外，即使PICC線被正確地插入，導管尖端也可能隨后從位置移出去。因此，能夠確定PICC尖端的方向和大致位置對于患者安全而言是必要的。

導管尖端定位技術已經提高了醫療專業人員驗證導管尖端的位置的能力。一種技術涉及使用檢測音頻信號并將其發送到處理器的音頻傳感器。處理器確定音頻信號是否與導管尖端的目標位置相對應。另一技術使用電磁檢測和具有放置在導管尖端內腔的內側的電磁傳感器的探針。電磁系統使用被直接定位在內部目標區域上方的外部設備，以用于在身體的外側生成磁場。隨后將探針上的電磁傳感器通過導管內腔插入體內，并在磁通量最大時進行測量。當探針上的電磁傳感器位于外部設備下方的中心時，監測器向用戶指示。其他技術使用超聲來確定導管尖端位置。

然而，以上描述的系統和方法具有缺陷。例如，解釋使用超聲的圖像可能是困難的。電磁檢測可能會因電磁干擾而擾亂測量精度。另外，電磁感測技術可能成本過高。

因此，需要的是一種將導管尖端定位在人體內的、最小化上述缺陷的新系統和方法。

發明內容

本發明解決了上述缺陷。在本發明的一個方面，提供了一種用于將導管的尖端定位在人體內的系統。該系統包括：用于生成波形的波形發生器；包括發射器的密封腔室，所述發射器被配置成發射由所述波形發生器生成并從所述波形發生器接收到的波形；外周插入的中心導管，所述中心導管具有鹽水柱以用于朝向患者心臟傳播所述波形；聲音傳感器(sound sensor)，所述聲音傳感器被容納在腔室內，以用于感測在PICC朝向患者的心臟前進以用于放置在上腔靜脈中時從心臟反射的聲波；以及波形分析器，所述波形分析器可操作用于確定輸出與輸入之間的差異。

在本發明的另一方面，PICC的尖端可以配備有聲音傳感器。在這種情況下，所述聲音傳感器被可操作地耦合到所述波形分析器。

在本發明的另一方面，PICC的尖端可以配備有聲音發射器。在這種情況下，所述聲音發射器被可操作地耦合到所述波形發生器。

在本發明的其他方面，可以利用多個聲音傳感器和多個聲音發射器。

附圖說明

為了更好地理解本發明并且為了展示可以如何使本發明生效，現在將通過示例的方式來參照附圖，其中：