專(zhuān)利名稱(chēng)：體內(nèi)操作的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
體內(nèi)操作的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域和背景本發(fā)明涉及用無(wú)輻射電磁傳感器表征體內(nèi)組織的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。 癌癥的影響非常大。盡管已耗費(fèi)大量財(cái)力和人力，但早期發(fā)現(xiàn) 惡性肺瘤的醫(yī)學(xué)目標(biāo)仍然未能實(shí)現(xiàn)。雖然已知很多癌癥如果早期發(fā) 現(xiàn)是可以治療的，但由于缺乏可靠的篩查操作，導(dǎo)致不能發(fā)現(xiàn)和治 療這些癌癥。目前使用的內(nèi)窺鏡有多種形式。例如，通常用結(jié)腸鏡診斷不同 的結(jié)腸疾病。相對(duì)于操作者而言，代表性結(jié)腸鏡的遠(yuǎn)端包括光源、 碎見(jiàn)頻芯片和抽吸通道。這些元件都通過(guò)藏在可曲式管道內(nèi)的鋼絲和 通道與結(jié)腸鏡近端聯(lián)系。將遠(yuǎn)端插入患者直腸，可沿著結(jié)腸長(zhǎng)度進(jìn) 行操作?？蓪⒔Y(jié)腸鏡足夠深地插入患者結(jié)腸內(nèi)，使遠(yuǎn)端進(jìn)入患者盲腸。還可4喿縱結(jié)腸4竟頂端通過(guò)回盲瓣進(jìn)入末端回腸。結(jié)腸鏡只提供直接靠近光源和視頻芯片的結(jié)腸區(qū)域的視覺(jué)圖 像，在任何給定時(shí)間內(nèi)只得到小部分結(jié)腸區(qū)域的視覺(jué)信息。通常通 過(guò)推進(jìn)性地肉眼觀察全部結(jié)腸來(lái)確定患者結(jié)腸的損害，該過(guò)程為患 者帶來(lái)痛苦。然而，單次結(jié)腸鏡檢查通常不足以確定結(jié)腸直腸出血 的來(lái)源，該來(lái)源通常為散發(fā)性，在很多情況下最好經(jīng)過(guò)一段時(shí)間觀 察全部結(jié)腸來(lái)定位。結(jié)腸鏡的各種附件使結(jié)腸鏡檢查時(shí)可進(jìn)行小手術(shù)操作，如組織 活檢。小腸的內(nèi)窺鏡檢查也已問(wèn)世。例如，授予Shan的美國(guó)專(zhuān)利5,984 860,題為"Pass-through duodenal enteroscopic device (通過(guò)十二才旨腸的 腸鏡設(shè)備),"其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中，描述可吸收的系繩 腸鏡攝影機(jī)，利用天然的小腸收縮波促使它在其中以相同于任何其它物體的速度通過(guò)小腸。攝影機(jī)包括在其前端的光源。套在攝影機(jī) 鏡頭和光源外的是透明的可充氣氣嚢，用于輕輕地?cái)U(kuò)展緊鄰攝影機(jī) 前方的小腸，以便更好觀察。當(dāng)攝影機(jī)通過(guò)小腸移動(dòng)時(shí)，小徑通信 信道和光源電纜通過(guò)小孔在攝影機(jī)后面展開(kāi)。移動(dòng)通過(guò)小腸后，光 纜自動(dòng)分離，使光纜從胃和腸退出。攝影機(jī)繼續(xù)通過(guò)大腸，通過(guò)患 者直腸。雖然上述內(nèi)窺鏡可提供進(jìn)入和看見(jiàn)胃腸道部分的工具，但不能 提供檢測(cè)不明顯可見(jiàn)的胃腸道病變的方法。具體來(lái)講，它們不提供 將隱匿性腫瘤定位和鑒別的方法。通常，用肉眼很容易定位大腫瘤。 然而，當(dāng)不能用肉眼和觸覺(jué)發(fā)現(xiàn)肺瘤時(shí)，為了后續(xù)手術(shù)的成功以及 其它治療形式的成功，必須設(shè)法在腫瘤隱匿期將其定位。類(lèi)似地，在西方社會(huì)的男性和女性中肺癌都是癌癥的主要死亡 原因。在已經(jīng)擴(kuò)散至淋巴結(jié)或其它器官之前，如果早期發(fā)現(xiàn)和治療，5年生存率約為42%。然而，很少早期發(fā)現(xiàn)。所有肺癌階段的5年生 存率總計(jì)約為14%-低3倍的因數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)癥狀時(shí)，多數(shù)患者才被診斷，如用特別設(shè)計(jì)用于肺的內(nèi) 窺鏡進(jìn)行支氣管鏡檢查。例如，肉眼檢查支氣管壁，可取小片組織 進(jìn)行活檢?；蛘?，可通過(guò)將針插入肋骨之間從肺取出細(xì)胞進(jìn)行針吸 活檢?；蛘撸M(jìn)行手術(shù)切除組織用于活檢。惡性肺瘤的診斷通常在 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，在切除的活檢樣品上用顯微鏡檢查細(xì)胞的特征。然而，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的活檢診斷和基于實(shí)驗(yàn)室活檢的后續(xù)操 作存在如下固有缺點(diǎn)i. 活檢通常在癥狀出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行，且癌癥處于晚期；ii. 活檢可能取自腫瘤附近區(qū)域，并非腫瘤本身，導(dǎo)致錯(cuò)誤的假 陰性結(jié)果；iii. 活檢進(jìn)行的精確定位難以再現(xiàn)；和iv. 活檢結(jié)果不能立即產(chǎn)生。因此，非常需要在體內(nèi)早期發(fā)現(xiàn)癌性和癌前組織的i殳備和方法。發(fā)明概述本發(fā)明通過(guò)提供用無(wú)輻射電^茲傳感器用于體內(nèi)組織表征(tissue characterization)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，成功地克服現(xiàn)有已知配置的缺點(diǎn)。還 將內(nèi)窺鏡系統(tǒng)配置用于幾種后續(xù)操作，如活檢取樣、局部手術(shù)、分 發(fā)藥物等，以便內(nèi)蔬鏡系統(tǒng)基本上可在體內(nèi)早期發(fā)現(xiàn)癌性和癌前組 織，對(duì)任何此類(lèi)組織立即應(yīng)用后續(xù)操作。因此根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供內(nèi)窺鏡，它包括配置用于插入體內(nèi)的體內(nèi)部分，包括表征組織的無(wú)輻射電磁傳感器；通信信道(communication line),其上固定有無(wú)輻射電,茲傳感器；和體外部分。另外，通信信道采用儀器束(instrument bundle)的形式。而且，相對(duì)于操作者而言，儀器束延伸超過(guò)內(nèi)窺鏡最遠(yuǎn)端，并可在體外操縱儀器束最遠(yuǎn)端，使無(wú)輻射電磁傳感器與組織接觸進(jìn)行表征。另外，體內(nèi)部分還包括儀器通道，其中將表征組織的無(wú)輻射電 磁傳感器插入儀器通道內(nèi)。而且，表征組織的無(wú)輻射電磁傳感器可從儀器通道中取出，用 另一種4義器代替。另外，內(nèi)窺鏡還可包括導(dǎo)管，其中將無(wú)輻射電》茲傳感器插入導(dǎo) 管內(nèi)，將導(dǎo)管插入儀器通道中。而且，相對(duì)于操作者而言，導(dǎo)管可延伸超過(guò)內(nèi)窺鏡最遠(yuǎn)端，可 獨(dú)立于內(nèi)窺鏡最遠(yuǎn)端操縱導(dǎo)管最遠(yuǎn)端。另外，體內(nèi)部分還包括用于光學(xué)儀器的光學(xué)通道。而且，配置的光學(xué)儀器用于觀察無(wú)輻射電》茲傳感器。另外或者，體內(nèi)部分還包括笫二種儀器。而且，第二種儀器選自光學(xué)傳感器、X線(xiàn)傳感器、RF傳感器、 MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳感器、或超聲傳感器、MR傳感器、 阻抗傳感器、溫度傳感器、生物傳感器、化學(xué)傳感器、》t射性發(fā)射 傳感器和機(jī)械傳感器。另外，配置的第二種儀器用于感應(yīng)無(wú)輻射電磁傳感器。而且，設(shè)計(jì)的體內(nèi)部分可在體腔內(nèi)移動(dòng)。另外，設(shè)計(jì)的體內(nèi)部分可經(jīng)皮插入到達(dá)體腔。而且，配置的內(nèi)窺鏡可沿著腔壁表征組織?；蛘撸渲玫膬?nèi)窺鏡通過(guò)穿透腔壁表征腔外組織。另外，體腔選自口腔、鼻孔、食道、胃腸道、直腸、結(jié)腸、支 氣管、陰道、宮頸、尿道、膀胱、子宮和血管?；蛘?，設(shè)計(jì)的體內(nèi)部分經(jīng)套管針閥插入。另外，組織表征涉及發(fā)現(xiàn)惡性胂瘤。另外或者，組織表征涉及發(fā)現(xiàn)癌前狀態(tài)。因此根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供表征組織的方法，它包括將無(wú)輻射電磁傳感器插入體內(nèi)；和表征體內(nèi)組織。因此根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供體內(nèi)方法，包括 提供具有儀器通道的內(nèi)窺鏡；將固定在通信信道上的組織表征傳感器插入儀器通道內(nèi)； 表征組織；取出用于組織表征的傳感器；將第二種儀器插入儀器通道內(nèi)，到達(dá)被表征組織的位置；和 用第二種儀器進(jìn)行第二種操作。 因此根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供體內(nèi)方法，包括 提供具有儀器通道的內(nèi)窺鏡；將固定在通信信道上的組織表征傳感器插入儀器通道內(nèi)； 將固定在通信信道上的傳感器延伸超過(guò)儀器通道所及之外；表征組織；將導(dǎo)絲插入被表征組織的位置； 取出組織表征傳感器；沿著導(dǎo)絲將第二種儀器插入儀器通道，使到達(dá)被表征組織的位 置5 和用第二種儀器進(jìn)行笫二種操作。因此根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供組織表征的方法，包括 將導(dǎo)絲插入體內(nèi)；沿著導(dǎo)絲將固定在通信信道上的組織表征傳感器插入體內(nèi)；和 用傳感器表征組織。因此根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，它包括配置用于插入體內(nèi)的體內(nèi)部分，包括 表征組織的無(wú)輻射電磁傳感器； 通信信道，其上固定有無(wú)輻射電磁傳感器；和體外部分；控制單元；和信號(hào)分析器。除非另外限定，否則用于本文的全部科技術(shù)語(yǔ)的含義都與本發(fā) 明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同。盡管類(lèi)似或等同于本文 描迷的那些方法和材料可用于實(shí)施或測(cè)試本發(fā)明，但合適的方法和 材料在下文描述。在沖突的情況下，將對(duì)照本專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)，包括定 義。另外，材料、方法和實(shí)施例只用于舉例說(shuō)明，并非打算對(duì)其進(jìn) 行限制。附圖簡(jiǎn)述本文只通過(guò)實(shí)施例的方式，參考附圖描述本發(fā)明。現(xiàn)在詳細(xì)地 具體參考附圖，要強(qiáng)調(diào)的是細(xì)節(jié)通過(guò)實(shí)施例的方式顯示，目的只用于說(shuō)明性討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，提供我們認(rèn)為對(duì)本發(fā)明的原則和概念方面最有效和容易理解的描述。在這點(diǎn)上，未嘗試顯示比 基本理解本發(fā)明所需更詳細(xì)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚圖中描述，如何在實(shí)踐中將本發(fā)明的幾種形式具體化。在圖中

圖1A和1B用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的總體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)；圖2用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的內(nèi)窺鏡的體內(nèi)部分；圖3A-3C用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的內(nèi)窺鏡的體內(nèi)遠(yuǎn)側(cè)頂端以及在遠(yuǎn)側(cè)頂端傳感器與光學(xué)儀器之間的協(xié)同作用；圖3D-3H用圖說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)窺鏡的體內(nèi)部分的不同實(shí)施方案； 圖4A-4D進(jìn)一步說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)； 圖5A-5D概述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案在體內(nèi)的不同移動(dòng)方式； 圖6A-6D用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案與至少一種附加操作配3于的組織表征；圖7A和7B用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施方案與至少一種附加 才乘作配對(duì)的組織表征；和圖8A-8C用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案沿著導(dǎo)絲插入傳感器。優(yōu)選實(shí)施方案的描述本發(fā)明涉及用無(wú)輻射電磁傳感器表征體內(nèi)組織的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。 配置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可進(jìn)行幾種后續(xù)操作，如活檢取樣、局部手術(shù)、 分發(fā)藥物等，以便內(nèi)窺鏡系統(tǒng)基本上可在體內(nèi)早期發(fā)現(xiàn)癌性和癌前 組織，對(duì)任何此類(lèi)組織立即應(yīng)用后續(xù)操作。參考附圖和伴隨的描述可更好地理解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的設(shè) 備和方法的原理和操作。在詳細(xì)解釋至少一個(gè)本發(fā)明實(shí)施方案之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的 應(yīng)用不限于在下文描述中列出或圖中所示的組件的構(gòu)成和排列的細(xì) 節(jié)。本發(fā)明可具有其它實(shí)施方案，或者可通過(guò)各種方式實(shí)施或進(jìn)行。 而且，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明應(yīng)用的措辭和術(shù)語(yǔ)旨在描述，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制?，F(xiàn)在參考附圖，圖1A和1B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的總體內(nèi) 窺鏡系統(tǒng)10。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10優(yōu)選包括體外控制裝置20 (具有控制單元22,優(yōu) 選具有控制按鈕23)，還可能包括輸入界面，如鍵盤(pán)26和讀/寫(xiě)設(shè)備 27?？刂茊卧?2與信號(hào)分析器25，而且可能時(shí)與顯示屏24聯(lián)系?？蓪⒖刂婆_(tái)20置于支架28上。或者，可用已知的手提式或便 攜式設(shè)備。另外，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10包括內(nèi)窺鏡30，它具有用于操縱內(nèi)窺鏡30 的體外部分34 (優(yōu)選包括操縱器36),和用于連接體外控制裝置20的 連接器38。而且，內(nèi)窺鏡30包括體內(nèi)部分32,將它設(shè)計(jì)用于插入體內(nèi)如插 入腔內(nèi)或套管針閥內(nèi)，形成可曲式管道40,該管道具有相對(duì)于操作 者(未顯示)而言處于遠(yuǎn)側(cè)的頂端42。操縱器36優(yōu)選手提式。它可包括機(jī)械和電控制特征，控制管道 40及其頂端42的位置。優(yōu)選操縱器36可用于可曲式管道40,使其 向兩側(cè)側(cè)向移動(dòng)(如箭頭31顯示)和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)(如箭頭33顯示)。再參考附圖，圖2用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的內(nèi)窺鏡30的 體內(nèi)部分32。優(yōu)選體內(nèi)部分32的可曲式管道40包括4義器通道44。另外，將 配置的傳感器52插入儀器通道44內(nèi)，優(yōu)選在導(dǎo)管48之內(nèi)。將傳感 器52固定在傳遞信號(hào)的通信信道50上，優(yōu)選形成儀器束50。儀器 束50可包括電源電纜、傳遞信號(hào)的通信信道、數(shù)據(jù)電纜和機(jī)械控制 電纜。傳感器52可以是表征組織的無(wú)輻射電磁傳感器，如;^受予 Hashimshony的共同擁有的美國(guó)專(zhuān)利6,813,515所述的傳感器，其公 開(kāi)通過(guò)引用結(jié)合到本文中。美國(guó)專(zhuān)利6,813,515描述無(wú)輻射電》茲傳感 器，它將電脈沖應(yīng)用于組織，由此在組織區(qū)域產(chǎn)生電邊緣場(chǎng)(fringefield),從而產(chǎn)生反射脈沖，穿透組織本身的輻射量可忽略不計(jì)。傳 感器檢測(cè)反射的電脈沖，并將反射電脈沖的電特征與所用電脈沖比 較，得到所檢組織介電性質(zhì)常數(shù)?；蛘撸瑐鞲衅?2可以是表征組織的無(wú)輻射電磁傳感器，如在共 同擁有的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)60/665,842中所述，其公開(kāi)通過(guò)引用結(jié)合到 本文中。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)60/665,842描述表征組織的傳感器，包括 形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的共振元件，配置用于最近地放置在被表征組織的邊 緣，不穿透組織，具有直徑等同物D，它在基本平行于邊緣的平面 上限定共振元件的橫斷面積；和至少一種提供與外部系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的導(dǎo) 線(xiàn)，其中配置的共振元件在約X至約IO人的游離氣體波長(zhǎng)范圍內(nèi)共振， 其中人至少約IO倍于直徑等同物D,其中在接收到約入至約IO入范圍 的信號(hào)之后，配置的傳感器可在附近區(qū)域、組織誘導(dǎo)電it場(chǎng)，附近 區(qū)域?yàn)閺倪吘夐_(kāi)始直徑基本上為D的半球范圍，但在遠(yuǎn)離區(qū)域輻射 可忽略不計(jì)，以便附近區(qū)域的組織有效發(fā)揮共振元件部分的功能， 對(duì)傳感器產(chǎn)生不同的共振效應(yīng)，因此通過(guò)對(duì)傳感器的共振效應(yīng)的電 /磁特性表征附近區(qū)域的組織。應(yīng)理解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可使用其它電磁傳感器。應(yīng)理解通?？汕焦艿?0還包括用于光學(xué)儀器43的光學(xué)通道 46,固定在光學(xué)通信信道45上，優(yōu)選形成光導(dǎo)纖維45?；蛘?，可使 用包括如電源電纜、光學(xué)數(shù)據(jù)電纜和機(jī)械控制電纜在內(nèi)的導(dǎo)光束 (optical himdle) 45。優(yōu)選用光學(xué)儀器43從視覺(jué)上和用傳感器52進(jìn)行組織表征。然 而，本發(fā)明還可不需要光學(xué)通道46和光學(xué)儀器43進(jìn)行操作。再參考附圖，圖3A-3C用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的內(nèi)窺鏡 30的體內(nèi)遠(yuǎn)側(cè)頂端42，以及傳感器52與光學(xué)儀器43之間的協(xié)同作 用。優(yōu)選導(dǎo)管48具有遠(yuǎn)側(cè)頂端47,它可延伸超過(guò)內(nèi)窺4免的遠(yuǎn)側(cè)頂端 42。另外，如圖3A^C所示，可獨(dú)立于管道40通過(guò)儀器束50操縱導(dǎo)管48，以便傳感器52可接觸組織60的特定位置，如體腔內(nèi)壁或 另一種組織位置，用于表征可疑的異常62,如圖3A和3B所示。已 知可機(jī)械(如通過(guò)導(dǎo)絲)或電操縱導(dǎo)管48。另外，傳感器52可接觸組織60的健康部分(如圖3C所示)以表 征參照組織?；蛘?，不使用導(dǎo)管48，儀器束50仍可延伸超過(guò)內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)側(cè)的頂 端42，可在體外操縱儀器束50的最遠(yuǎn)端，使傳感器52接觸組織60， 用于表征。再參考附圖，圖3D-3H用圖說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)窺鏡30的體內(nèi)部分32 的不同實(shí)施方案。圖3D描述另一個(gè)實(shí)施方案，其中不使用導(dǎo)管48，將固定在4義 器束50上的傳感器52直接插入儀器通道44內(nèi)。圖3E描述又一個(gè)實(shí)施方案，其中可曲式管道40具有單腔，形 成儀器通道44。不使用光學(xué)通道46。圖3F描述又一個(gè)實(shí)施方案，其中儀器束50與可曲式管道40合 并為 一整體(integrated)。圖3G描述又一個(gè)實(shí)施方案，其中儀器束50與導(dǎo)光束45形成可 曲式管道40。圖3H描述又一個(gè)實(shí)施方案，其中體內(nèi)部分32具有兩個(gè)通道，二種儀器84可插入其中的固定在儀器束82上的笫二個(gè)通道88。笫二種傳感器84可以是已知的光學(xué)傳感器、x線(xiàn)傳感器、RF傳 感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳感器、超聲傳感器、MR傳感 器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物傳感器、化學(xué)傳感器、放射性 發(fā)射傳感器、機(jī)械傳感器和(或)另 一種組織表征傳感器中的任何一 種。優(yōu)選傳感器52在第二種傳感器84的笫二種模式下是看得見(jiàn)的。 再參考附圖，圖4A-4D進(jìn)一步說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的內(nèi)窺鏡30的體內(nèi)部分32。如圖4A所示，可將內(nèi)窺鏡30插入體腔64,表征形成體腔64 的壁的組織60。可通過(guò)身體開(kāi)口66插入，如口、鼻或另一種身體開(kāi) 口或孔。如圖4B所示，當(dāng)體腔64是血管時(shí)，可通過(guò)皮膚68經(jīng)皮插入內(nèi) 窺鏡30，然后插入體腔64,表征形成體腔64的壁的組織60。另外，如圖4B所示，被表征的組織可位于管腔交叉處65。如圖4C和4D所示，如在最小^曼入性手術(shù)時(shí)，可通過(guò)皮膚68 經(jīng)套管針閥35插入內(nèi)窺鏡30,表征組織60。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在最小侵入性手術(shù)時(shí)，用傳感器52表 征的組織60可以是體腔64的壁和(或)交叉處、體腔可到達(dá)的其它體 腔(如胃或子宮)的壁或開(kāi)放的肉體。另外，組織表征可包括穿透體腔 和表4i組織塊。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，可基本沿著體腔全長(zhǎng)沿著體腔64導(dǎo)入傳感 器52，表征組織60?；蛘?，可沿著其預(yù)定部分，將傳感器52沿著體腔64導(dǎo)入，表 征組織60。另外或者，光學(xué)儀器43可以從視覺(jué)上發(fā)現(xiàn)可疑異常62,操縱傳 感器52以便接觸可疑異常62并對(duì)其表征。另外或者，其它成傳^莫式如x線(xiàn)、MRI、超聲或另一種非侵入 性模式檢測(cè)可疑異常62,操縱傳感器52以便接觸和表征它?；蛘撸鐖D4C和4D所示，在最小侵入性的手術(shù)中，可用如下 兩種方式使用傳感器52:i. 表征組織60和鑒別異常62;和ii. 在用手術(shù)儀器70切除異常62時(shí)，表征切口 72的壁，確保它由健康組織形成，異常62包含在其內(nèi)。 應(yīng)理解內(nèi)窺鏡30可以是多通道內(nèi)窺鏡，以便幾種儀器如光學(xué)儀 器43、傳感器52和另一種儀器如手術(shù)儀器70可一起操作?；蛘?，根據(jù)需要，可只用一個(gè)或兩個(gè)通道，拉出儀器并用其它儀器代替。在其它成像模式如x線(xiàn)、超聲和MRI上，優(yōu)選傳感器52是看 得見(jiàn)的，可用另一種成像模式導(dǎo)引，以便可以將其導(dǎo)引至光學(xué)儀器43 不能到達(dá)的區(qū)域，或者在不使用光學(xué)儀器43的情況下將其導(dǎo)引至該 區(qū)域。優(yōu)選導(dǎo)管48的直徑為約0.5-4 mm,傳感器52的直徑為約0.3-3 mm，儀器束的直徑為約2mm,體內(nèi)部分32為約2-5 mm。應(yīng)理解同樣可用其它更大或更小的尺寸。優(yōu)選通過(guò)傳感器52附近電磁場(chǎng)的反射進(jìn)行測(cè)量，如授予 Hashimshony的共同擁有的美國(guó)專(zhuān)利6,813,515所述，其公開(kāi)通過(guò)引 用結(jié)合到本文中?；蛘撸凑展餐瑩碛械拿绹?guó)專(zhuān)利申請(qǐng)60/665,842 所述進(jìn)行測(cè)量，其公開(kāi)通過(guò)引用結(jié)合到本文中。應(yīng)理解根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施方案，還可用其它電》茲傳感器。優(yōu)選體外控制臺(tái)20的控制單元22分析反射和顯示結(jié)果。應(yīng)理 解可用已知的另一臺(tái)電腦。結(jié)果可用于表征組織60,如腔壁60(如支 氣管壁60)和異常62。應(yīng)理解組織60可以是非腔壁部分的組織部分， 如下文圖5C和5D所示。可用圖解、數(shù)字或陽(yáng)性或陰性答案顯示結(jié) 果。還可用文字表達(dá)結(jié)果。結(jié)果可以是相對(duì)的，也就是說(shuō)，不同類(lèi)型的異常62與參照組織 60或者取自不同位置的幾種參照組織60之間的比較?；蛘?，結(jié)果可 以文字資料為基礎(chǔ)，其中根據(jù)先前的測(cè)試和(或)文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的資料表 征組織。關(guān)于異常62的組織表征可涉及發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤或癌前狀態(tài)。另外 或者可能涉及發(fā)現(xiàn)另一種病變，如內(nèi)出血。再參考附圖，圖5A-5D概述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在體內(nèi)移動(dòng)的不同方式。如圖5A所示，內(nèi)窺鏡30的可曲式管道40在體腔64內(nèi)移動(dòng)， 沿著腔壁表征組織60。進(jìn)入點(diǎn)是身體的孔，如口腔、鼻孔、直腸口、陰道口、尿道口或另一處身體的孔。如圖5B所示，內(nèi)窺鏡30的可曲式管道40完全在體腔64內(nèi)移 動(dòng)，但在進(jìn)入點(diǎn)74經(jīng)皮進(jìn)入。優(yōu)選傳感器52與銳邊76聯(lián)合，便于 進(jìn)入。例如，管腔可以是血管，進(jìn)入點(diǎn)可以是股靜脈或頸,爭(zhēng)脈。應(yīng) 理解同樣可以用其它經(jīng)皮進(jìn)入點(diǎn)。如圖5C所示，進(jìn)入點(diǎn)是身體的孔，但為了表征管腔64之外的 組織60，使傳感器52在點(diǎn)72穿透管腔64。優(yōu)選傳感器52在腔內(nèi) 移動(dòng)至離測(cè)量部位盡可能近的點(diǎn)，然后穿透管腔。優(yōu)選傳感器52與 銳邊76聯(lián)合，便于穿透。如圖5D所示，傳感器52在進(jìn)入點(diǎn)74經(jīng)皮進(jìn)入管腔，在點(diǎn)72 穿透管腔64，表征管腔64之外的組織60。已經(jīng)指出，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的活檢診斷和基于實(shí)驗(yàn)室活檢的后續(xù) 才喿作存在如下固有缺點(diǎn)i. 活檢通常在癥狀出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行，癌癥處于晚期；ii. 活檢可能取自腫瘤附近區(qū)域，并非腫瘤本身，導(dǎo)致錯(cuò)誤的假 陰性結(jié)果；iii. 活檢進(jìn)行的精確定位難以再現(xiàn)；和iv. 活檢結(jié)果不能立即產(chǎn)生。本發(fā)明旨在提供在體內(nèi) 一旦發(fā)現(xiàn)癌性和癌前組織則即時(shí)進(jìn)行后 續(xù)操作的應(yīng)用。因此，提供在發(fā)現(xiàn)異常后，將附加儀器插入被表征 部位的方法。可用這些儀器通過(guò)其它傳感器進(jìn)行附加表征、活檢取 樣、進(jìn)行局部手術(shù)、分發(fā)藥物和(或)其它操作。在下文結(jié)合圖6A-6D 和7A-7B描述這些方法。再參考附圖，圖6A^D用圖說(shuō)明才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一種 組織表征方法，優(yōu)選與至少一種附加操作配對(duì)。在一些情況下，內(nèi)窺鏡所及受限于其約2-3mm的直徑，然而需 要固定在儀器束50上的傳感器52延伸超過(guò)它，其直徑可以小至約0.3 mm。因此，如圖6A所示，傳感器52延伸超過(guò)儀器通道44的遠(yuǎn)側(cè)頂 端42,表征組織60的異常62。如圖6B所示，將導(dǎo)絲80插入儀器通道44到達(dá)傳感器52的位置。如圖6C所示，表征后取出傳感器52。如圖6D所示，將固定在笫二種儀器束82上的笫二種儀器84插 入^f義器通道44內(nèi)，到達(dá)傳感器52的位置，在組織60上進(jìn)行至少一 種附加操作?？捎弥辽僖环N附加操作通過(guò)另一種傳感器進(jìn)行附加表 征、活檢取樣、進(jìn)行局部手術(shù)、分發(fā)藥物和(或)另一種操作。應(yīng)理解接著可取出第二種儀器84，在其位置仍可插入另一種儀器。應(yīng)理解可不移動(dòng)傳感器52插入第二種儀器84。再參考附圖，圖7A和7B用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方 案，不用導(dǎo)絲進(jìn)行第二種操作。如圖7A所示，用傳感器52進(jìn)行組織表征。如圖7B所示，接著取出傳感器52,插入固定在第二種儀器束82 上的第二種儀器84，用笫二種儀器84在表征部位進(jìn)行第二種操作。圖6D和7B的第二種儀器84可以是活檢儀器(如活檢刷、針或 刀)、局部手術(shù)儀器(如通過(guò)如超聲、RF、 MW或另一種部分切除方 法切除、部分切除，或者通過(guò)冷凍手術(shù)、激光手術(shù)等)、發(fā)藥儀器(如 分發(fā)藥物或植入近距離放療核)或者用于其它表征和(或)治療操作的 儀器。應(yīng)理解笫二種儀器84可以是通過(guò)笫二種模式表征組織的第二種 傳感器84。笫二種傳感器84可以是已知的任何一種光學(xué)傳感器、x線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳感器、超聲 傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物傳感器、化學(xué) 傳感器、放射性發(fā)射傳感器、機(jī)械傳感器和(或)另一種組織表征傳感 器。再參考附圖，圖8A-8C用圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案沿著導(dǎo)絲 插入傳感器。如圖8A所示，將導(dǎo)絲80插入體內(nèi)。如圖8B和8C所示，將固定在儀器束50上的傳感器52用鋼絲 套圈86纏繞在導(dǎo)絲80上，沿著導(dǎo)絲80插入體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，設(shè)計(jì)的內(nèi)窺鏡30可插入體腔，如口腔、 鼻孔、食道、胃腸道、直腸、結(jié)腸、支氣管、陰道、宮頸、尿道、 膀胱、子宮和血管或另一種體腔。另外或者，設(shè)計(jì)的內(nèi)窺鏡可插入 套管針閥。希望在患者的一生中，可開(kāi)發(fā)多種用固定在內(nèi)窺鏡設(shè)備上的電 磁探頭在體腔內(nèi)表征組織的相關(guān)設(shè)備和方法，本發(fā)明的范圍意欲包 括現(xiàn)有全部此類(lèi)新技術(shù)。用于本文時(shí)，術(shù)語(yǔ)"約，，指±20%。為清楚起見(jiàn)，應(yīng)理解描述于單獨(dú)實(shí)施方案正文的本發(fā)明的某些 特征也可在單一實(shí)施方案中組合提供。相反，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，描述于 單一實(shí)施方案正文的本發(fā)明的各種特征也可單獨(dú)提供或者以任何合 適的亞組合提供。雖然已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施方案描述本發(fā)明，但顯然本領(lǐng)域技術(shù)人 員將清楚多種變更、修飾和改變。因此，意欲包括落在附加權(quán)利要 求的主題和廣闊范圍之內(nèi)的所有此類(lèi)變更、修飾和改變。本說(shuō)明書(shū)提及的所有公告、專(zhuān)利和專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)诒疚亩纪ㄟ^(guò)引用 全部結(jié)合到說(shuō)明書(shū)中，如果各具體公告、專(zhuān)利或?qū)＠暾?qǐng)?zhí)貏e和具 體提到通過(guò)引用結(jié)合到本文中，則同樣適用。另外，本申請(qǐng)書(shū)中任 何參考的任何引用或確認(rèn)不應(yīng)視為承認(rèn)此類(lèi)參考是本發(fā)明有效的現(xiàn) 有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡，它包括配置插入體內(nèi)的體內(nèi)部分，且包括表征組織的無(wú)輻射電磁傳感器；通信信道，其上固定有無(wú)輻射電磁傳感器；和體外部分。
2. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中所述通信信道為儀器束的形式。
3. 權(quán)利要求2的內(nèi)窺鏡，其中相對(duì)于操作者而言，儀器束延伸 超過(guò)內(nèi)窺鏡最遠(yuǎn)端，且可體外操縱儀器束的最遠(yuǎn)端，使無(wú)輻射電磁 傳感器接觸組織，以便表征。
4. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中所述體內(nèi)部分還包括儀器通道， 且其中用于組織表征的無(wú)輻射電磁傳感器插入儀器通道內(nèi)。
5. 權(quán)利要求4的內(nèi)窺鏡，其中用于組織表征的無(wú)輻射電磁傳感 器可從儀器通道內(nèi)取出，并用另一種儀器代替。
6. 權(quán)利要求4的內(nèi)窺鏡，它還包括導(dǎo)管，其中無(wú)輻射電磁傳感 器被插入導(dǎo)管內(nèi)，而導(dǎo)管被插入儀器通道內(nèi)。
7. 權(quán)利要求6的內(nèi)窺鏡，其中相對(duì)于操作者而言，所述導(dǎo)管延 伸超過(guò)內(nèi)窺鏡最遠(yuǎn)端，且可獨(dú)立于內(nèi)窺鏡最遠(yuǎn)端操縱導(dǎo)管最遠(yuǎn)端。
8. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中所述體內(nèi)部分還包括用于光學(xué)儀 器的光學(xué)通道。
9. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中配置的光學(xué)儀器用于觀察無(wú)輻射 電;茲傳感器。
10. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中所述體內(nèi)部分還包括第二種儀器。
11. 權(quán)利要求10的內(nèi)窺鏡，其中笫二種儀器選自光學(xué)傳感器、 X線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳感器、或 超聲傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物傳感器、化學(xué)傳感器、放射性發(fā)射傳感器和機(jī)械傳感器。
12. 權(quán)利要求10的方法，其中配置的第二種儀器感應(yīng)無(wú)輻射電 磁傳感器。
13. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中設(shè)計(jì)的體內(nèi)部分可在體腔內(nèi)移動(dòng)。
14. 權(quán)利要求13的內(nèi)窺鏡，其中設(shè)計(jì)的體內(nèi)部分可通過(guò)經(jīng)皮插 入到達(dá)管腔。
15. 權(quán)利要求13的內(nèi)窺鏡，其被配置用于沿著腔壁表征組織。
16. 權(quán)利要求13的內(nèi)窺鏡，其被配置用于通過(guò)穿透腔壁表征腔 外組織。
17. 權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡，其中所述體腔選自口 腔、鼻孔、食道、胃腸道、直腸、結(jié)腸、支氣管、陰道、宮頸、尿 道、膀胱、子宮和血管。
18. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中設(shè)計(jì)的體內(nèi)部分可通過(guò)套管針閥 插入。
19. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中組織表征涉及檢出惡性腫瘤。
20. 權(quán)利要求l的內(nèi)窺鏡，其中組織表征涉及檢出癌前狀態(tài)。
21. —種組織表征的方法，它包括 體內(nèi)插入無(wú)輻射電磁傳感器；和 表征體內(nèi)組織。
22. 權(quán)利要求21的方法，其中無(wú)輻射電磁傳感器固定在儀器束上。
23. 權(quán)利要求22的方法，它還包括體外操縱儀器束的最遠(yuǎn)端， 使無(wú)輻射電;茲傳感器接觸組織，以便表征。
24. 權(quán)利要求21的方法，其中用于組織表征的無(wú)輻射電磁傳感 器在4義器通道內(nèi)移動(dòng)。
25. 權(quán)利要求24的方法，它還包括在表征體內(nèi)組織后，從4義器通道內(nèi)取出組織表征的無(wú)輻射電磁傳感器；將第二種儀器插入儀器通道內(nèi)；和 用笫二種^[義器進(jìn)行笫二種操作。
26. 權(quán)利要求25的方法，其中笫二種操作包括獲取活檢樣品。
27. 權(quán)利要求25的方法，其中笫二種操作包括局部手術(shù)。
28. 權(quán)利要求25的方法，其中第二種操作包括分發(fā)藥物。
29. 權(quán)利要求25的方法，其中第二種操作包括用附加傳感器表 征組織。
30. 權(quán)利要求24的方法，其中用于組織表征的無(wú)輻射電磁傳感 器在導(dǎo)管內(nèi)移動(dòng)，所述導(dǎo)管插入儀器通道內(nèi)。
31. 權(quán)利要求30的方法，它還包括體外操縱導(dǎo)管的最遠(yuǎn)端，使 無(wú)輻射電磁傳感器接觸組織，以便表征。
32. 權(quán)利要求21的方法，它還包括插入光學(xué)儀器，以在其接觸 組織時(shí)用肉眼觀察無(wú)輻射電磁傳感器。
33. 權(quán)利要求21的方法，它還包括與無(wú)輻射電磁傳感器一起， 插入通過(guò)第二種模式表征組織的第二種儀器。
34. 權(quán)利要求33的方法，其中第二種儀器選自光學(xué)傳感器、X 線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳感器、或超 聲傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物傳感器、化 學(xué)傳感器、放射性發(fā)射傳感器和機(jī)械傳感器。
35. 權(quán)利要求33的方法，其中配置的笫二種儀器感應(yīng)無(wú)輻射電 磁傳感器。
36. 權(quán)利要求21的方法，其中所述插入包括 從身體的孔插入體腔；和 沿著體腔表征組織。
37. 權(quán)利要求21的方法，其中所述插入包括 從身體的孔插入體腔；穿透體腔；和表征體腔之外的組織。
38. 權(quán)利要求21的方法，其中所述插入包括 經(jīng)皮插入；到達(dá)體腔； 沿著體腔移動(dòng)；和 沿著體腔表征組織。
39. 權(quán)利要求21的方法，其中所述插入包括 經(jīng)皮插入；到達(dá)體腔； 沿著體腔移動(dòng)； 穿透體腔；和 表征體腔外的組織。
40. 權(quán)利要求36-39中任一項(xiàng)的方法，其中所述體腔選自口腔、 鼻孔、食道、胃腸道、直腸、結(jié)腸、支氣管、陰道、宮頸、尿道、 膀胱、子宮和血管。
41. 權(quán)利要求21的方法，其中插入包括通過(guò)套管針閥插入。
42. 權(quán)利要求21的方法，其中組織表征涉及撿出惡性腫瘤。
43. 權(quán)利要求21的方法，其中組織表征涉及撿出癌前狀態(tài)。
44. 一種體內(nèi)方法，它包括 提供具有儀器通道的內(nèi)窺鏡；將固定在通信信道上的用于組織表征的傳感器插入^(義器通道內(nèi)；表;f正組織；取出用于組織表征的傳感器；將第二種儀器插入儀器通道內(nèi)，到達(dá)被表征組織的位置；和 用第二種儀器進(jìn)行笫二種操作。
45. 權(quán)利要求44的方法，其中用于組織表征的傳感器是無(wú)輻射 電磁傳感器。
46. 權(quán)利要求44的方法，其中用于組織表征的傳感器選自光學(xué) 傳感器、x線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳 感器、或超聲傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物 傳感器、化學(xué)傳感器、放射性發(fā)射傳感器和機(jī)械傳感器。
47. 權(quán)利要求44的方法，其中笫二種操作包括獲取活檢樣品。
48. 權(quán)利要求44的方法，其中笫二種操作包括局部手術(shù)。
49. 權(quán)利要求44的方法，其中笫二種操作包括分發(fā)藥物。
50. 權(quán)利要求44的方法，其中笫二種操作包括用附加傳感器表 征組織。
51. —種體內(nèi)方法，它包括提供具有儀器通道的內(nèi)窺鏡；將固定在通信信道上的用于組織表征的傳感器插入儀器通道內(nèi)；延伸固定在通信信道上的傳感器至超出儀器通道所及之外； 表征組織；將導(dǎo)絲插入被表征組織的位置； 取出用于組織表征的傳感器；沿著導(dǎo)絲，將笫二種儀器插入儀器通道內(nèi)，到達(dá)被表征組織的位置；和用第二種儀器進(jìn)行第二種操作。
52. 權(quán)利要求51的方法，其中用于組織表征的傳感器是無(wú)輻射 電磁傳感器。
53. 權(quán)利要求51的方法，其中用于組織表征的傳感器選自光學(xué) 傳感器、x線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳 感器、或超聲傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物 傳感器、化學(xué)傳感器、放射性發(fā)射傳感器和機(jī)械傳感器。
54. 權(quán)利要求51的方法，其中所述通信信道還包括^[義器束。
55. 權(quán)利要求51的方法，其中第二種操作包括獲取活檢樣品。
56. 權(quán)利要求51的方法，其中第二種操作包括局部手術(shù)。
57. 權(quán)利要求51的方法，其中笫二種操作包括分發(fā)藥物。
58. 權(quán)利要求51的方法，其中笫二種操作包括用附加傳感器表 征組織。
59. —種用于組織表征的方法，它包括 將導(dǎo)絲插入體內(nèi)；沿著導(dǎo)絲，體內(nèi)插入固定在通信信道上的用于組織表征的傳感 器；和用傳感器表征組織。
60. 權(quán)利要求59的方法，其中用于組織表征的傳感器是無(wú)輻射 電磁傳感器。
61. 權(quán)利要求59的方法，其中用于組織表征的傳感器選自光學(xué) 傳感器、X線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳 感器、或超聲傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物 傳感器、化學(xué)傳感器、放射性發(fā)射傳感器和機(jī)械傳感器。
62. 權(quán)利要求60的方法，其中所述通信信道包括儀器束。
63. 權(quán)利要求59的方法，它還包括在表征組織后取出用于組織表征的傳感器；沿著導(dǎo)絲，將固定在笫二通信信道上的第二種儀器插入體內(nèi)。
64. 權(quán)利要求63的方法，其中第二種儀器是活檢儀器。
65. 權(quán)利要求63的方法，其中配置的笫二種儀器用于局部手術(shù)。
66. 權(quán)利要求63的方法，其中配置的第二種儀器用于分發(fā)藥物。
67. 權(quán)利要求63的方法，其中第二種儀器是傳感器，選自光學(xué) 傳感器、X線(xiàn)傳感器、RF傳感器、MW傳感器、紅外線(xiàn)發(fā)熱記錄傳 感器、或超聲傳感器、MR傳感器、阻抗傳感器、溫度傳感器、生物 傳感器、化學(xué)傳感器、放射性發(fā)射傳感器和機(jī)械傳感器。
68. 權(quán)利要求63的方法，其中笫二種通信信道包括儀器束。
69. —種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，它包括配置用于插入體內(nèi)的體內(nèi)部分，且包括 用于組織表征的無(wú)輻射電磁傳感器； 其上固定有無(wú)輻射電磁傳感器的通信信道；和體外部分；控制單元；和信號(hào)分析器。
全文摘要
描述用無(wú)輻射電磁傳感器表征體內(nèi)組織的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還被配置可使用幾種后續(xù)操作，如活檢取樣、局部手術(shù)、分發(fā)藥物等，以便該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)可基本上在體內(nèi)早期發(fā)現(xiàn)癌性和癌前組織，并對(duì)任何此類(lèi)組織即時(shí)應(yīng)用后續(xù)操作。
文檔編號(hào)A61B5/05GK101252878SQ200680006513
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
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