[发明专利]神经外科手术引导工具

说明书

技术领域

本发明关于神经技术的领域。更具体而言，本发明关于神经外科手术的领域和用于引导神经外科手术探针的工具。

背景技术

在神经技术领域内，深脑刺激(DBS)是一种涉及被称作深脑刺激器的医疗设备的植入的外科手术处理，深脑刺激器发送电脉冲到脑的特定部分。在某些脑区域中的DBS已为其它方法难治的疾病(诸如慢性疼痛、帕金森病、震颤和肌张力障碍)提供显著的治疗益处。尽管DBS的历史长，但它的基本原理和机制仍尚不清楚。DBS以受控方式直接改变脑活动。与致损技术不同，它的效果是可逆的。此外，DBS是允许盲研究（blinded study）的仅有的几种神经外科手术方法之一。

原则上，深脑刺激系统包括两个构件：植入式脉冲发生器(IPG)和探针。IPG是电池供电的神经刺激器，其发送电脉冲到脑以干扰目标位点（site）的神经活动。IPG通常装入例如钛外壳内。探针由大约10-40cm长的电线和多个电极构成。电线将IPG连接到位于探针远端的电极。IPG可由神经病学家、护士或训练有素的技术人员校准以最优化症状抑制并控制副作用。

根据待解决的症状类型将DBS探针放置于脑中。所有构件通过外科手术植入体内。典型程序在局部麻醉下进行，其中在颅骨中钻孔并插入电极，根据来自患者的反馈来最佳地放置。刺激脑右侧以解决身体左侧的症状，刺激脑左侧以解决身体右侧的症状。

在立体定向神经外科手术程序中，常常需要将精巧的脑组织中的小结构作为目标。在外科手术计划阶段常常不知道精确位置，因为在诸如MRI的患者解剖图像中难以看到，或者是由于诸如功能性的特定相关特征不能通过现有医疗成像技术直接可视化。

为了应对这种不确定性，常常对朝向推测的目标脑区域的多个平行轨迹进行取样。这在深脑刺激器植入期间特别重要。在此情况下，本领域技术人员熟知的被称作本氏枪(Ben’s gun)的工具用于引导五个探针穿过孔沿着平行路径到推测的目标区域。图1示出目前用于本氏枪中的引导工具10的顶视图，其具有五个孔13，形状为由两行三个孔形成的交叉，其中一个孔在中心。中心孔代表这样的位置，探针从该位置在z方向上必须进入组织以止于目标区域中。目标区域的位置以及因此中心孔的定位基于MRI扫描并在计划插入探针时由软件计算。但是，为了允许微小误算，以大约2mm的距离放置于中心孔周围的其它四个孔允许在执行应用时调整探针在x方向或y方向上的定位。因此，可相对于中心路径在侧-中（lateral-medial）方向和后-前方向上校正1-2mm。在DBS程序中，本氏枪定位于本领域技术人员熟知的所谓的微驱动系统中，其用于准确地引导探针到脑组织内。

图2示出穿过根据现有技术的引导工具10(诸如本氏枪)的横截面的探针11的应用。这可应用于探针暂时使用时，即非探针要留在组织内（诸如在深脑刺激(DBS)中）时。图2A示出在进入组织之前的探针位置。箭头标出探针的向下移动。图2B示出在使用之后如何从组织提取探针。箭头标出探针的向上移动。

图3示出施加探针11穿过根据现有技术的引导工具10(诸如本氏枪)的另一方式。这可应用于将要施加探针并且探针留在组织中时。图3A示出在进入组织之前的探针位置。箭头标出探针的向下移动。图3B示出在组织内就位的探针。图3C示出在使用之后如何从组织提取探针。箭头标出在移除了引导工具10后拉动探针穿过孔的旁侧运动。

本氏枪的布局使得被引导至组织内的探针仅可通过把它们从它们被插入的途径向回拉出来而从本氏枪移除。也可一直拉探针穿过本氏枪。当插入长期探针(此为DBS的情况)时，唯一的选择是一直拉探针穿过本氏枪，这可在探针上引起机械力，伴有探针在(深)脑组织中移位的风险。而且，拉着穿过需要探针直径沿着其全长小于本氏枪的孔直径。这限制了探针处在其近端大小的功能，因为附连到探针的近端的任何连接器、电子器件或其它构件的大小均受到引导件直径的约束。

因此，一种允许增加的灵活性、成本效益、安全性和使用者友好性的用于引导神经外科手术探针的改进工具将是有利的。

发明内容

因此，本发明优选地寻求单独地或以任何组合方式减轻、缓解或消除上文确定的本领域缺陷中的一个或多个，并例如通过提供用于神经外科手术的引导工具来解决至少上述问题。

在一方面提供用于将探针插入到组织内的引导工具。该引导工具包括多个子单元，其中每个子单元沿着其边缘设有凹陷（indentation），每个子单元的形状被配置成与多个子单元的预定配置相适应，其中该配置包括由该多个子单元的凹陷形成且穿过该配置延伸的多个孔。