[发明专利]使用可操控管心针和柔性针的设备、系统以及方法

说明书

本发明涉及使用可操控管心针和柔性针的设备、系统以及方法。描述一种微创系统，其包括细长器械和可滑动地设置在细长器械的管腔内的管心针。器械包括：固定地联接到刚性远侧部分的柔性近侧部分；和管腔，所述管腔通过柔性近侧部分和刚性远侧部分从近端延伸到远端，并且限定器械的纵向轴线。管心针包括固定地联接到可操控部分的柔性主体和延伸通过柔性主体的传感器元件。管心针在缩回状态和延伸配置之间在器械内可移动，在缩回状态中，可操控部分缩回到器械内，在延伸配置中，可操控部分至少部分地从器械的刚性远侧部分延伸。

本申请是申请日为2015年3月23日、发明名称为“使用可操控管心针和柔性针的设备、系统以及方法”的中国专利申请No.201580021691.6(PCT/US2015/022006)的分案申请。

相关申请

本专利申请要求于2014年4月2日提交的名称为“Devices,Systems,and MethodsUsing a Steerable Stylet and Flexible Needle(使用可操控管心针和柔性针的设备、系统以及方法)”的美国临时专利申请61/974113的申请日的优先权和权益，所述专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于导航患者解剖结构以进行微创程序的系统和方法，并且更具体地涉及使用型面高度不大的、柔性的、可操控的管心针和针组件获得目标组织活检的装置和方法。

背景技术

微创医疗技术旨在减少医疗程序期间被损坏的组织的量，从而减少患者恢复时间、减轻患者不适并且减少有害的副作用。此类微创技术可以通过患者解剖结构中的自然孔口或通过一个或多个手术切口来执行。临床医生可以将医疗工具插入通过这些自然孔口或切口，以到达目标组织部位。医疗工具包括诸如治疗器械、诊断器械以及手术器械的器械。为到达目标组织部位，微创医疗工具可以导航解剖系统诸如肺、结肠、肠、肾脏、心脏、循环系统等中的自然通道或手术创建的通道。

微创医疗程序通常依靠某种器械位置监控，以确保适当的接近目标组织位置和在目标组织部位处的行为。常规微创医疗器械通常由大体刚性的细长元件(例如，腹腔镜检查系统或机器人系统)或设计成沿循预定解剖路径的高度柔性的系统(例如，血管成形术气囊式导管)形成。不论哪种情况，位置监控通常包括器械的分立部分(例如，导管的远侧尖端)的定位追踪。不主动监控其余的导丝/导管长度，除了在尖端前进的荧光镜(屏)检查可视化期间，感测剩余长度被示出的程度的附带事件中。

然而，为了安全和有效使用，越来越复杂的微创手术系统可以要求增强的器械位置监控。例如，在经由直线路径接近可成为问题的内部位置处(例如，在不期望刺穿任何介于中间的解剖结构的情况下)，柔性的、可操控针的发展为诸如活检和/或治疗处理(诸如消融治疗或放射性粒子放置)的程序提供了机会。诸如例如在用于肝脏或其他内部器官的经皮活检针的情况下，柔性的、可操控的针可以通过直接穿透到组织中而被递送到目标部位。在其他情况中，诸如例如在经腔的肺或胃活检的情况下，柔性的、可操控的针可以通过内窥镜的管腔或导管递送到目标部位。

微创方式中柔性针的使用和位置追踪能够比常规机器人程序或腹腔镜检查程序明显更加复杂。不仅可操控针的实际形状的可变性远大于刚性元件的联动装置形状的可变性，而且针柔韧性和尖端几何结构会由于组织特性的变化而大大地增加对从目标轨迹偏离的敏感性(例如，伤疤组织或比预期组织更致密的其他组织，可以导致大于柔性针的预期曲率)。具体地，在插入通过组织期间，由于通过组织施加到通常非对称的或斜切的针尖端上的侧向力，柔性针会被动地操控穿过组织。由于柔性针轴跟随在尖端后面，所以针尖端和针轴两者均可以偏离于预期路线。因此，准确地引导并追踪柔性针的位置造成了特有的困难。

此外，在某些应用中，许多可操控针可能具有比期望的大的外径。特别是对于腔内针，期望小的外径以确保它们平滑地通过范围槽道。

因此，期望提供能够在微创医疗程序期间有效地引导并追踪的可操控的、柔性针系统。本文公开的设备、系统以及方法克服了现有技术的不足中的一个或多个。