[发明专利]配备磁性元件的针组件

说明书

相关专利申请的交叉引用：本专利申请是2013年9月27日提交并且标题为“Needle Assembly Including an Aligned Magnetic Element”(包括对齐的磁性元件的针组件)的美国专利申请No.14/040,205的部分继续申请，美国专利申请No.14/040,205是2011年5月27日提交并且标题为“Apparatus for Use with Needle Insertion Guidance System”(用于与针插入引导系统一起使用的设备)的美国专利申请No.13/118,138的部分继续申请，美国专利申请No.13/118,138是2011年5月27日提交并且标题为“Insertion Guidance System for Needles and Medical Components”(用于针和医疗部件的插入引导系统)的美国专利申请No.13/118,033的部分继续申请，美国专利申请No.13/118,033是2008年11月25日提交并且标题为“Integrated System for Intravascular Placement of a Catheter”(用于导管的血管内放置的集成系统)的美国专利申请No.12/323,273(现在是美国专利No.8,388,541)的部分继续申请。本专利申请要求2012年10月18日提交并且标题为“Magnetic Element Attachment to Needle of Guidance System(附接到引导系统的针的磁性元件)”的美国临时申请No.61/715,769和2013年3月7日提交并且标题为“Systems and Methods for Aligning a Magnetic Element with a Needle Component(用于将磁性元件与针部件对齐的系统和方法)”的美国临时申请No.61/774,512的权益。上述申请中的每一个以引用方式全文并入本文。

发明内容

简而言之，本发明的实施例涉及一种被构造成用于将导管准确放置在患者的脉管内的集成导管放置系统。该集成系统采用至少两种形式来提高导管放置准确度：1)用于将导管引入到患者的脉管中的超声波辅助的引导，以及2)末端定位系统(“TLS”)，或基于磁力(例如，通过永磁体或电磁体)在导管推进通过脉管期间跟踪导管末端，以检测在此类推进期间出现的任何末端异位并且促进修正末端异位。

在一个实施例中，集成系统包括系统控制台，该系统控制台包括控制处理器、用于暂时放置在患者身体的一部分上的末端定位传感器以及超声波探头。末端定位传感器感测通管针的磁场，当导管设置在脉管内时，通管针设置在导管的内腔中。超声波探头在导管引入到脉管内之前以超声波方式成像脉管的一部分。另外，超声波探头包括用户输入控制件，用于在超声波模式中控制超声波探头的使用以及在末端定位模式中控制末端定位传感器的使用。

在另一个实施例中，该系统中包括第三形式(即，基于ECG信号的导管末端引导)，以实现相对于ECG信号从其起源的患者的心脏的结将导管末端引导到所需位置。

另外，本发明的实施例还涉及一种用于协助将针或其他医疗部件插入到患者体内的引导系统。所述引导系统利用超声波成像或其他合适的成像技术。

在一个实施例中，该引导系统包括成像装置，该成像装置包括用于产生体内身体部分目标(例如，皮下血管等)的图像的探头。所述探头内包括一个或多个传感器。所述传感器感测与所述针有关的可检测特性，例如与所述针一起被包括的磁体的磁场。

该系统包括处理器，其使用与由这些传感器感测的可检测特性有关的数据来确定针在三个空间维度中的位置和/或取向。该系统包括显示器，其用于示出针的位置和/或取向以及目标的图像。

除基于磁体的检测以外，本发明还公开用于检测医疗部件的其他形式，包括基于光学的系统和基于电磁信号的系统。

在一个实施例中，包括一个或多个磁性元件的通管针以可移除方式插入到针中，以允许通过与超声波探头一起被包括的传感器检测磁性元件来实现对针的跟踪。在一个实施例中，传感器是环形传感器，围绕超声波探头的一部分而设置。在另一个实施例中，通管针可另外包括应变传感器，用于在针插入患者体内的过程中检测针的弯曲。来自应变传感器的反馈可输入到该系统中并且将其查明，以便更准确地在显示器上示出针的位置。