[發(fā)明專利]無線醫(yī)療設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880071803.2
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN111315310A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·C·維克托
• 申請（專利權(quán)）人: 泰利福醫(yī)療公司
• 主分類號(hào): A61B34/20
• 分類號(hào): A61B34/20;H02J50/20;G01C21/00
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 劉新宇;壽寧

本發(fā)明涉及一種用于將醫(yī)療設(shè)備放置到患者體內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括配置為布置于患者胸部上的外部單元，該外部單元具有：輻射元件，其配置為產(chǎn)生第一射頻(“RF”)信號(hào)；以及多個(gè)三軸傳感器，其配置為接收第二RF信號(hào)。該系統(tǒng)還可以包括醫(yī)療設(shè)備，諸如導(dǎo)管。該導(dǎo)管可以具有：第一天線，其配置為接收第一RF信號(hào)并產(chǎn)生交流電流；整流器，其配置為將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流；頻率發(fā)生器，其配置為產(chǎn)生由多個(gè)三軸傳感器接收的第二RF信號(hào)。由多個(gè)三軸傳感器接收的RF信號(hào)可以用于確定導(dǎo)管相對于外部單元的位置。

優(yōu)先權(quán)文件

本申請要求申請日為2017年11月08日、申請?zhí)枮閁S62/583,315的美國臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用明確并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請總體上涉及一種用于將醫(yī)療設(shè)備放置到患者脈管系統(tǒng)內(nèi)的系統(tǒng)和方法，更具體地涉及布置于導(dǎo)管尖端內(nèi)的無線醫(yī)療設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)

導(dǎo)管是一種通常具有剛性或柔性管狀部分的醫(yī)療設(shè)備，其能夠放置在患者的脈管系統(tǒng)內(nèi)來檢測和治療各種健康問題。導(dǎo)管可以經(jīng)由通向靜脈、動(dòng)脈或其他體內(nèi)空間的開口放置到患者體內(nèi)。心臟導(dǎo)管包括中心靜脈導(dǎo)管(“CVC”)、經(jīng)外周中心靜脈置管(“PICC”)、血液透析(“HD”)導(dǎo)管和經(jīng)腋或經(jīng)鎖骨下頸靜脈中心置管(“JACC”)，需要將遠(yuǎn)側(cè)尖端放置在患者脈管系統(tǒng)中的關(guān)鍵位置。

出于多種原因，正確放置諸如CVC等心臟導(dǎo)管十分重要。例如，就輸注導(dǎo)管而言，正確放置才能將藥物靶向或針對身體的特殊區(qū)域。導(dǎo)管可能需要在具有特定血流速率(例如，高流速)的特定區(qū)域內(nèi)充分靠近心臟定位，以確保所注入的流體充分稀釋或混合。導(dǎo)管可能還需要布置于特定位置，以便有效又高效地發(fā)揮作用。諸如CVC等心臟導(dǎo)管已沿用多年，但確定和跟蹤導(dǎo)管的尖端卻存在某些問題。

因此，仍需一種醫(yī)療設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許醫(yī)師在導(dǎo)管穿過患者脈管系統(tǒng)時(shí)精確監(jiān)視和跟蹤導(dǎo)管的位置，同時(shí)盡量降低可能破壞無菌區(qū)域的連接需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在很大程度上滿足上述要求，該導(dǎo)航系統(tǒng)具有用于向內(nèi)置的醫(yī)療設(shè)備(諸如導(dǎo)管)供電并自其接收信號(hào)的外部單元，該醫(yī)療設(shè)備具有能量采集線圈、用于生成RF信號(hào)的振蕩器以及用于將RF信號(hào)發(fā)射到布置于外部單元上的傳感器的天線。

在一個(gè)或多個(gè)方面，所述導(dǎo)航系統(tǒng)包括：配置為布置于患者胸部上的外部單元、連接到該外部單元的控制系統(tǒng)以及醫(yī)療設(shè)備。外部單元可以包括：輻射元件，其配置為產(chǎn)生第一射頻(“RF”)信號(hào)；以及多個(gè)三軸傳感器，每個(gè)三軸傳感器具有三個(gè)正交布置的接收線圈，這些接收線圈配置為接收第二RF信號(hào)。醫(yī)療設(shè)備可以包括：第一天線，其配置為接收第一RF信號(hào)并產(chǎn)生交流電流；以及整流器，其配置為將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流；頻率發(fā)生器，其配置為產(chǎn)生第二RF信號(hào)；第二天線，其配置為播送第二RF信號(hào)，以便多個(gè)三軸傳感器的接收線圈接收第二RF信號(hào)，其中，至少頻率發(fā)生器和第二天線受直流電流激勵(lì)。控制系統(tǒng)可以配置為激勵(lì)輻射元件，并且當(dāng)控制系統(tǒng)激勵(lì)輻射元件時(shí)，輻射元件可以產(chǎn)生第一RF信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)也可以配置為基于由多個(gè)三軸傳感器的接收線圈接收到的第二RF信號(hào)來確定第二天線相對于外部單元的位置。

在某些方面，醫(yī)療設(shè)備可以是導(dǎo)管(例如，PICC)。導(dǎo)管可以包括具有近端和遠(yuǎn)端的柔性管狀體以及附接到該柔性管狀體的遠(yuǎn)端的尖端。導(dǎo)管的尖端可以具有：第一天線，其配置為接收第一RF信號(hào)并產(chǎn)生交流電流；以及濾波器，其配置為對交流電流進(jìn)行濾波；整流器，其配置為將經(jīng)濾波的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流；頻率發(fā)生器，其配置為產(chǎn)生第二RF信號(hào)；放大器，其配置為放大第二RF信號(hào)；第二天線，其配置為播送第二RF信號(hào)，其中，至少頻率發(fā)生器、放大器和第二天線受直流電流來激勵(lì)。