[发明专利]引导的气管插管系统

说明书

技术领域

本发明涉及气管插管领域，特别是使用外部照明以辅助气管内导管在受试者的气管中的定位。

背景技术

气管插管是众所周知的，并且在患者肺部的正常通气可能受到损害时被广泛使用。未能迅速地对呼吸暂停患者进行人工通气会导致严重的脑损伤或死亡。在患者插管期间，使用也称为气管内导管的挠性管。将所述导管的远端置于患者的气管内。所述导管的近端可以附接至复苏气囊或任何其它设备上，以支持呼吸过程。在患者插管期间，存在气管内导管偶然被误插到食管中的风险。如果不迅速检测出来，这种情况本身就可以导致死亡和残疾。在进行气管插管时，一种常用的方法是使用通常为光纤内窥镜形式的成像装置或者使用由在远端具有摄像机的刚性体组成的装置。这两类装置均提供患者的声带和声门的图像，由此方便气管插管。然而，在使用内部照明的内窥镜图像时，使用者经常难以识别准确的气管位置以确保进行正确地插管，特别是在外伤病例中，其中可能存在血液和分泌物并且其中速度可能是至关重要的。许多现有技术出版物建议使用从外部施加到患者的颈部声带区域的照明，以便优先照明的气管变得显著可见，并且由此更容易地使使用者对准插管位置，或者使得气管内导管用的自动导引装置更加准确。

在D.Gravenstein等人的名称为“Transtracheal Energy Application and Sensing System for Intubation:Method and Apparatus”的美国专利号6,161,537中，描述了此种系统。为了调节外部照明向患者喉部的声门区中的传输差异，通过连接到检测信号处理系统并且受该检测信号处理系统驱动的电子反馈电路来控制外部光源，以提供自动增益特性。因此，这涉及使用气管识别用的可控水平的照明光源、同步控制电路以及从用户信号处理和查看模块至外部施加的气管识别照明的反馈链路。

在C.Cui的名称为“System and Method for Intubation”的美国专利申请公开号US 2011/0178369中，描述了一种自动气管内导管插管系统和方法，其使用配置在患者身上的外部气管识别源，该源可以是光源。然而，此参考文献中完全没有提及关于控制外部气管识别源的强度级别的任何规定，而这对于实现正确插入到气管的有效的和肯定的视频标识很可能是必要的。

因此，需要一种气管内导管安置和监控系统，其使用方便且成本低，并且克服了现有技术系统和方法的至少一些缺点。

在本说明书的这一章节以及其它章节中提及的每一个出版物的公开内容皆通过引用以其整体并入本文。

发明内容

本公开描述了用于简单而准确地观察、引导和执行气管插管的新的示例性系统。该系统利用自供电、独立的外部照明源，该光源提供固定输出水平的调制照明，该光源紧邻喉区外部而从外部被施加到受试者的颈部区域。该照明源可以被构建为从外部施加到患者的喉部区域的敷贴(patch)的形式，并且因为其简单的低成本制造，所以可以是在仪器每次工作时使用的一次性部件。这种照明可以通过成像系统来检查，该成像系统接收来自气管内放置装置的输入，该成像系统可以在其远端具有检测器阵列或者可以将成像视图通过光学纤维传送至设置于电子传感和控制单元中的检测器阵列。外部产生的照明经调制，最方便地通过振幅调制，对受试者的喉咙内检测到的照明进行信号处理，从而能够调节感知的或表观的成像水平，并且有效辨别透进气管的外部照明和由气管内导管提供的内部照明，并且控制透进气管的外部照明，如由传感与控制系统感知的那样。通过使用所感知的调制照明的相位调制可以实现所述辨别和水平控制，而根本不需要向外部照明源的任何输入，所述外部照明源本身提供了恒定的预定调制的照明输出水平。

这种系统使得用户能够调节在所生成的内窥镜图像中观察到的表观气管照明的水平，术语“表观”被用来强调从气管发射出的实际气管照明是恒定的(前提条件是外部照明源没有移动，并且患者未移动)，并且所感知到的不同照明水平是在接收到的图像数据上进行信号处理来实现的。这种系统使用具有预先确定的照明亮度和对比度特性的图像或图像数据，还使得控制系统能够使用这种感知的气管图像数据以有效地进行自动照明水平控制，以及自动或半自动地朝向气管入口来操控气管内导管。