[发明专利]用于医疗程序的接触检测管、方法和系统

说明书

技术领域

本发明大致涉及微创外科手术程序并且具体涉及用于在外科手术程序期间将对内部身体组织的任意损伤最小化的接触检测管。

背景技术

在现有技术中已知活动套管是一组可伸缩的、预先成形的镍钛诺管，其可被伸长并且每个管具有特定的预先设计的曲率。镍钛诺的“良好记忆力”使得该管能够在包围它的更大管内部伸直或者顺应，直到它被伸出。活动套管的最初目的是依赖于两个管之间物理强度的相互作用来例如，当弯管在另一弯管之内旋转时产生运动。在Trovato等人于2008年3月20日公开的并且名称为“Active Cannula Configuration for Minimally Invasive Surgery”的国际公开号WO2008/032230A1中描述了活动套管的较新使用是有序地引入管。首先伸出最大的管，接着是每个连续更小的管。专门的完整路径规划计算确定每个管的适合形状和长度，从而该套管可以通过复杂的解剖结构被有序地部署，最终以特定取向到达指定目的地。

必须以特定方式来构造活动套管以到达目标，同时避免解剖“障碍”。在Trovato等人于2007年4月17日公开的并且名称为“3D Tool Path Planning，Simulation and Control System”的国际公开WO2007/042986A2中描述了可以设计具有很多受控自由度设备的构造的技术。这一技术可以被用于构造嵌套套管、气管镜和可操纵针。

虽然可以精确地指定管长度和曲率，但是很多管的小型化可能导致操纵问题。达到.007英寸(0.2mm)的更小尺寸挑战了该设备的构造以及部署。可以执行微小活动套管组的手动部署以达到固定位置，例如于2008年3月20日提交的，要求美国临时申请号61/038225的优先权的PCT/IB____，其于____提交，于____公开为WO____所描述的，其全部内容通过引用并入本文中。阻块被特定设置到每个管的给定点，并且具有精确取向，从而当它们一起滑动时，它们达到期望位置。阻块和支撑轨道提供了更加简单的阻块操纵和到达最终目标的能力。

于2008年9月16日提交的，在先的共同待决美国临时申请号61/098233描述了用于精确部署一系列活动套管的自动机电设备，其于____提交为PCT/IB____，并且于____公开为WO____，其全部内容通过引用并入本文中。这一自动系统使得单独的套管组以许多不同的构造被重新部署，并具有自动的、可重复的精度。这种系统可以特别地被用于腹腔镜程序。

很多工具也可以经内窥镜地递送，例如活组织检查针、烧灼和结扎设备、剪刀、圈套器，篮、等等。随着它们被推进到患者中，可能很难知道这些工具什么时候首先接触组织，而不是依赖于可能不精确的触觉或者视觉确认。

当在人体之内使用设备时，安全是至关重要的。在高受限环境中，例如在制造中或者对于患者被固定不动下的放射肿瘤学，预先规划和模拟可以运作良好。然而在外科手术中，患者运动，例如呼吸，是潜在的问题。多种工具的使用也可以在它们碰撞时引起伴随的运动，或者阻隔了外科医生的视野。

每个新的技术必须小心不作出伤害。一旦已经广泛使用和模造了机械，出于经验和理解，信任将会使得该技术变为补充的术语“工具”。然而直到那一时间，安全机构必须准备妥当。以一距离操作的设备，例如在内窥镜中，具有进一步的新增问题，例如违反直觉的并且有时候非线性控制的，2D而不是3D成像、很少的触觉反馈，等等。

现有技术中已知的安全系统对于采用有创管的活动套管等是难以实行的。期望针对例如嵌套套管的设备具有感应反馈。

例如，如Intuitive的daVinci机器人的外科手术机器人依赖于外科医生的判断和灵巧达到安全手术。手眼协调是重要的，并且通过10x放大倍率的手术域被改善。该系统依赖于假设：由外科医生的手执行的运动优选由机器人电子化地复制。