專利名稱：用于套管定位的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大致涉及醫(yī)學(xué)系統(tǒng)，更具體地涉及一種用于套管定位的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于微創(chuàng)外科程序能夠允許進行監(jiān)測或者外科處置而不會通常由于開放性外科 手術(shù)導(dǎo)致的創(chuàng)傷，因此近年來對其使用正在增長。微創(chuàng)外科程序也可以允許進入之前無法 到達的解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。微創(chuàng)外科手術(shù)中使用的典型工具包括剛性腹腔鏡設(shè)備、機器人設(shè)備或者利用類似 于牽線木偶的細(xì)繩進行控制的鏡。這些設(shè)備中的每個都具有某些限制并且具有固有缺陷。 例如，剛性腹腔鏡設(shè)備需要開放空間以在身體內(nèi)部和外部進行操縱。該空間需求阻礙了剛 性腹腔鏡設(shè)備在許多種程序中的使用。機器人設(shè)備由于其依賴于電機控制每個關(guān)節(jié)角度，因此無法到達人類身體的深 處。與身體的小解剖結(jié)構(gòu)空間相比，電機通常過大。機器人關(guān)節(jié)的數(shù)量限制機器人能夠到 達的環(huán)境的復(fù)雜度。機器人通常具有六個自由度，從而使得它們能夠以特定取向到達自由 空間中的固定點。額外的解剖結(jié)構(gòu)障礙顯著減少了剩余的有效自由度。用以增加靈活性的 額外電機也增加了重量和大小。例如，具有七個自由度的機器人設(shè)備通常很重并且經(jīng)常難 于平穩(wěn)地控制。由類似于牽線木偶的細(xì)繩控制的鏡，例如支氣管鏡和內(nèi)窺鏡，依賴于牽線木偶細(xì) 繩來控制鏡的遠(yuǎn)端。盡管比機器人設(shè)備更薄，但是僅控制鏡的末端處的一個弧也具有顯著 的局限性。此外，使用類似于牽線木偶的細(xì)繩需要額外增加設(shè)備的半徑。已經(jīng)研制出活動套管，其中所述套管由若干個同心的、預(yù)彎曲的、超彈性管制成。 每個管可以套入其他管以及從其他管套出，并且也能夠進行旋轉(zhuǎn)。醫(yī)師可以利用各管的相 互作用和操縱來將管的遠(yuǎn)端定位在期望位置。然而，實現(xiàn)管的正確取向是困難的，并且是不 準(zhǔn)確且耗時的。手動組裝也可能是困難且耗時的。管可能難于操作，特別是在其具有較小 尺寸時。因此，人們需要一種能夠進入難于到達的解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的套管，例如活動套管。人 們還需要一種易于控制的諸如活動套管的套管。另外人們還需要一種用于制造諸如活動套 管的套管的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
提供“發(fā)明內(nèi)容”以符合37C. F. R. § 1. 73，其要求簡述了本發(fā)明的本質(zhì)和實質(zhì)的發(fā) 明內(nèi)容。需要理解的是其并非用于解釋或者限制權(quán)利要求的范圍和意義。根據(jù)本公開的發(fā)明方面的示范性實施例包括允許套管從嵌套位置運動到伸出位 置的導(dǎo)軌或者其他設(shè)備。示范性實施例包括配置套管的長度和/或取向以順著期望路徑到 達靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的結(jié)構(gòu)或者技術(shù)。在本公開的一個示范性實施例中，提供了一種用于進入身體的靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的設(shè)備。該設(shè)備包括多個空心管、多個滑塊以及軌道。每個滑塊可以連接到空心管中的一 個。每個滑塊能夠可操作地連接到軌道以沿軌道運動。在第一位置，滑塊能夠沿軌道彼此 分隔開并且多個空心管能夠嵌套。在第二位置，滑塊能夠沿軌道彼此靠近并且多個空心管 能夠伸出。在該第二位置，多個空心管能夠提供從身體外部到靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的通路。在另一示范性實施例中，提供了一種用于進入靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的系統(tǒng)。系統(tǒng)可 以包括多個支持結(jié)構(gòu)；多個管，其每個連接到支持結(jié)構(gòu)中的一個；以及導(dǎo)軌。每個支持結(jié) 構(gòu)能夠可操作地連接到該導(dǎo)軌。該導(dǎo)軌允許多個支持結(jié)構(gòu)中的至少一部分沿導(dǎo)軌運動。當(dāng) 多個支持結(jié)構(gòu)沿導(dǎo)軌處于第一位置時，多個管能夠嵌套。當(dāng)多個支持結(jié)構(gòu)沿導(dǎo)軌處于第二 位置時，多個管能夠伸出。在該第二位置，多個管中的至少一個能夠進入身體的靶向解剖結(jié) 構(gòu)區(qū)域。在另一示范性實施例中，提供了一種用于進入身體的靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的方法。 該方法可以包括確定到靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的路徑；提供具有符合該路徑的長度和形狀的 多個管；將每個管連接到支持結(jié)構(gòu)；定位支持結(jié)構(gòu)以便管處于嵌套位置；以及移動支持結(jié) 構(gòu)以便管處于伸出位置并且多個管中的一部分接近靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。技術(shù)應(yīng)用包括但不限于通過提供到難于到達的解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的方便通路而促進 外科程序。技術(shù)效果還包括但不限于促進諸如活動套管的套管的制造和/或?qū)ζ涞目刂?。本領(lǐng)域技術(shù)人員從說明書及其附圖以及權(quán)利要求書中將能領(lǐng)會到并且理解本公 開的上述和其他特征及優(yōu)勢。


圖1為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的活動套管中的一對管的示意性圖示；圖2為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的具有圖1的管的支持滑塊的示意性圖示；圖3為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的用于連接圖2的管和支持滑塊的配置設(shè)備的示 意性圖示；圖4為圖3的配置設(shè)備的另一示意性圖示；圖5為圖2的支持滑塊中的一個的示意性圖示；圖6為圖5的支持滑塊的另一示意性圖示；圖7為圖2的支持滑塊和管中的一個的分解示意性圖示；圖8為圖7的支持滑塊和管的示意性圖示；圖9為圖7的支持滑塊和管的橫截面示意性圖示；圖10為圖3的配置設(shè)備的一部分的示意性圖示；圖11為圖3的配置設(shè)備的另一部分的示意性圖示；圖12為圖3的配置設(shè)備的另一部分的示意性圖示；圖13為圖3的配置設(shè)備的另一部分的示意性圖示；圖14為圖3的配置設(shè)備的另一部分的示意性圖示；圖15為圖3的配置設(shè)備的另一部分的示意性圖示；圖16為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的具有滑塊適配器的圖1的管的分解示意性圖 示；圖17為圖16的管和適配器的一部分的分解示意性圖示；
圖18為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的活動套管處于嵌套位置的示意性圖示；圖19為圖18的活動套管處于伸出位置的示意性圖示；圖20為在患者中使用的圖18的活動套管的示意性圖示；以及圖21為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例的活動套管的示意性圖示。
具體實施例方式相對于人的微創(chuàng)外科手術(shù)來描述本公開的示范性實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解本公開的示范性實施例能夠應(yīng)用于人或者動物。在本發(fā)明的一個示范性實施例中， 活動套管可以將意欲的運動構(gòu)建到設(shè)備構(gòu)造中，使得不需要電機、電線或者其他控制結(jié)構(gòu)， 并且這些小巧輕薄的設(shè)備能夠深入人的解剖結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的活動套管能夠被配置為到達標(biāo) 靶而避免解剖結(jié)構(gòu)阻礙。參照附圖，特別是參照圖1，示出了一系列管100、110。管100、110具有特定尺寸 和形狀，使得當(dāng)嵌套在一起并且之后從其嵌套位置伸出時，它們行進到靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。 在一個實施例中，能夠選擇管的內(nèi)直徑和外直徑以便于從嵌套位置展開到伸出位置，同時 保持期望的整體形狀使得管能夠行進到靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。盡管根據(jù)圓柱形管100、110的 使用描述的示范性實施例，但是本公開可預(yù)見到使用便于特定工具或者其他設(shè)備在其中通 過的其他形狀的管，包括橢圓形橫截面或者其他形狀。示范性實施例將用于套管程序的管的開始位置描述為嵌套位置。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解，嵌套位置包括其中每個內(nèi)管至少基本處于外管之內(nèi)的完整嵌套位置，并且 能夠為其中一個或多個內(nèi)管的一部分在外管之內(nèi)(包括部分伸出到外管的外部)的部分嵌 套位置。嵌套位置通過使管易于相對于彼此運動而不需要其在程序期間彼此分開串在一起 而促進管的伸展。管100、110能夠由各種材料或者材料的組合制成。在一個實施例中，管100、110 由諸如鎳鈦(例如鎳鈦合金)的形狀記憶合金(SMA)制成，其能夠在記住其形狀的同時發(fā) 生變形。管100、110能夠為沿具有特定形狀或者曲率的解剖結(jié)構(gòu)伸出的任意數(shù)量的伸縮、 預(yù)成形的柔性SMA管。使用SMA管以及其“記憶”能夠使每個內(nèi)伸縮管拉直或者順應(yīng)到圍 繞其的更大的管中直到伸出。在一個實施例中，一個或多個管100、110的整體或者部分能夠由形狀記憶聚合物 (SMP)制成。SMP具有類似于鎳鈦合金的形狀保存能力。SMP具有轉(zhuǎn)變溫度，即發(fā)生形狀保 存的溫度，其能夠用于各種環(huán)境。例如，由SMP制成的管100、110能夠具有寬范圍的轉(zhuǎn)變溫 度(例如，在_75°C至+75°C之間的轉(zhuǎn)變溫度)。SMP具有的其他優(yōu)勢包括低成本，例如其 比鎳鈦合金的價格低大約10%;可重復(fù)使用多次，例如允許500次形狀記憶/恢復(fù)周期；與 傳統(tǒng)金屬形狀合金的7-8%的形狀恢復(fù)相比具有400%的形狀恢復(fù)；能夠消毒、生物兼容以 及生物降解。在一個實施例中，能夠利用SMP微管(例如，250 μ m或更大)。例如在Lee的美 國專利No. 6，059，815中描述了 SMP微管，該專利公開的內(nèi)容以引用方式并入本文。本文 ^ffl WTUyS SMP iWBj^ ,/Λ Memry Inc. of Bethel, Connecticut and MnemoScience GmbH ofAachen (Germany)獲得。盡管根據(jù)嵌套管的使用描述了示范性實施例，其中所述嵌套管能夠伸出以通過讓工具或其他設(shè)備通過伸出后的管而進入靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域，但是本公開預(yù)見到包括工具或 者其他設(shè)備的最內(nèi)層管。例如，最內(nèi)層管可以在其端部具有成像設(shè)備，使得當(dāng)從嵌套位置伸 出時，成像設(shè)備位于靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域中。在一個實施例中，最內(nèi)層管可以具有閉合端，例 如光纖線，用于向靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域傳送光或者傳送來自靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的光。在另一 實施例中，最內(nèi)層管可以是部分或者完全實心的。 在一個實施例中，能夠在具體解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)選擇標(biāo)靶，并且能夠為使每個SMA 管從嵌套位置到伸出位置行進至并且到達標(biāo)靶而創(chuàng)建一系列SMA管的具體相對取向和長 度。例如，可以選擇以下標(biāo)準(zhǔn)來創(chuàng)建SMA管以到達特定解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域管類型取向(如果存在)長度_直60mm28mm 彎曲CCW 45 度12mm直17mm28mm 彎曲CW+90 度7mm系列中的每個管可以為直的、彎曲的或者已知長度的其他形狀部件管，例如示范 性部件管100、110。可以將部件管制成任何形狀，包括直的或者具有部分弧或者全弧。可以 利用各種曲度。例如，可以針對一個或多個SMA管利用180度的曲率，例如當(dāng)靶向解剖結(jié)構(gòu) 區(qū)域在肺中時，這是因為氣道結(jié)構(gòu)很少在一個連續(xù)弧中彎曲超過這一度數(shù)。也可針對SMA 管利用額外形狀，包括螺旋。另外參照圖2，每個管100、110可以具有與其連接的滑塊或者支持結(jié)構(gòu)200、210。 滑塊200、210能夠被牢固地連接于沿管100、110的特定長度處，并且被牢固地連接成各管 具有特定取向(如在圖2中箭頭R所示)。管100、110嵌套并且滑塊200、210被設(shè)置到下 文將更具體描述的軌道或者其他導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)中，其允許根據(jù)由規(guī)劃者的輸出指定的套管配置 來部署(包括手動部署)所述滑塊。盡管根據(jù)使用矩形滑塊200、210描述了示范性實施例， 但是本公開預(yù)見到使用與每個管100、110連接的其他形狀支持結(jié)構(gòu)。支持結(jié)構(gòu)(例如，滑 塊200、210)允許固定每個管的期望長度和取向，使得當(dāng)從嵌套位置展開到伸出位置時，管 可以順著期望路徑到達靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。另外參照圖3至17，配置設(shè)備300可用來設(shè)置滑塊或者其他支持結(jié)構(gòu)，例如滑塊 210，將其附接到諸如管110的SMA管。設(shè)備300可以包括可移動板310或者其他結(jié)構(gòu)，其 為相對于滑塊210設(shè)置管110的長度的平移機構(gòu)。在一個實施例中，伺服電機320可以將 導(dǎo)螺桿325轉(zhuǎn)動期望旋轉(zhuǎn)，從而使得在管保持靜止的同時板310沿設(shè)備300移動期望距離。 本公開還預(yù)見到其他部件、設(shè)備和配置以沿設(shè)備300移動板310，包括手動移動導(dǎo)螺桿，例 如利用旋鈕。板310的運動導(dǎo)致管110相對于滑塊210的運動，使得可以獲得管的期望長 度。本公開還預(yù)見到在滑塊210或者其他支持結(jié)構(gòu)保持靜止的同時，移動管110。為了獲得管110相對于滑塊210的期望取向，可以將旋轉(zhuǎn)設(shè)備350和校準(zhǔn)機構(gòu)360 包括在設(shè)備300中?？梢杂伤欧姍C355或者其他調(diào)整機構(gòu)(包括手動調(diào)整)來調(diào)整旋轉(zhuǎn) 設(shè)備350。旋轉(zhuǎn)設(shè)備350可以例如基于由校準(zhǔn)機構(gòu)360實現(xiàn)的校準(zhǔn)使管110相對于滑塊210 旋轉(zhuǎn)期望的取向。例如，校準(zhǔn)機構(gòu)360可以具有激光器以限定零取向。當(dāng)管110處于標(biāo)稱 (例如，零)取向時來自激光器的光可以高亮管110。
在制造方法的一個實施例中，適配器1600、1610可以附接到管100、110的端部，例 如通過使用膠粘劑(例如，LOCTITE 膠)。如果管Iio具有彎曲端，適配器1610可以被 放置到直端，如圖16所示。在一個實施例中，可以使管100、110的端部與適配器1600、1610 的端部齊平，例如通過在平面上的對齊。為了實現(xiàn)管110的期望長度，在管的尖端可以穿過適配器1610的開口，例如在其 處于滑塊210的內(nèi)部的同時?？梢源┻^設(shè)備300的支持槽375支撐管110的一端，而另一 端與旋轉(zhuǎn)設(shè)備350相配合。適配器1610固定到滑塊210中，例如通過定位螺桿215。也可 以使用其他鎖定結(jié)構(gòu)或者技術(shù)，例如棘輪或者凸耳結(jié)構(gòu)。然后伺服電機320可以轉(zhuǎn)動驅(qū)動 螺桿325，直到板310和滑塊1610相對于管110移動例如由規(guī)劃者指定的期望長度。螺桿 311或者其他連接設(shè)備可用于暫時地將滑塊210連接到板310以用于其運動。對于必須設(shè)置取向的、具有曲率的管而言，則可以將管以特定取向設(shè)置到滑塊中。 可以旋轉(zhuǎn)管110直到尖端處于已知的取向，例如通過使用校準(zhǔn)機構(gòu)360。盡管示范性實施例 描述的校準(zhǔn)機構(gòu)360的激光器在支持槽375下方，但是本公開預(yù)見到激光器在平行的固定 結(jié)構(gòu)的上方。當(dāng)管110在激光器線內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，管可以反射來自激光器的光。之后取向伺服 355可以被校準(zhǔn)到該角度。取向伺報355之后可以將管110旋轉(zhuǎn)到由規(guī)劃者指定的期望取 向或者角度。一旦獲得了期望的長度和期望的取向，可以將管110固定到適配器1610，例如通 過沿適配器的邊緣放置的膠粘劑。在一個實施例中，滑塊210可以有具有內(nèi)錐形212的開 口，使得膠粘劑保持在滑塊表現(xiàn)的下方。可以將任何伸出超過滑塊210的背部217的多余 管切除。這保證每個滑塊可以緊緊地靠著下一個滑塊移動。在一個實施例中，齒錐或者錐 形空間218用于使管110能夠在背部217的最外部表面下方被切掉，以最小化鄰近滑塊之 間的任何間隙。另外參照圖18-20，一旦將所有所需管100、110、120設(shè)置到其對應(yīng)的滑塊200、 210,220中，管就可以按順序一個穿過一個或者一個嵌套一個。例如，如果管100、110、120 如圖18向右側(cè)伸出，則滑塊200、210、220可以按從最大直徑的管到最小直徑的管布置。滑 塊200、210、220之后可以定位在軌道1800或者其他導(dǎo)軌內(nèi)。活動套管10的示范性實施例將軌道1800示出為包括可滑動滑塊的直滑動設(shè)備。 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是可以利用可滑動滑塊的軌道1800和/或路徑的可選形 狀。例如，并且參照圖21，可以利用線圈形路徑，例如以節(jié)省空間并且實現(xiàn)更容易的操作。 在一個實施例中，旋鈕2100、2101和2102可以沿槽2150進行滑動移動，并且可以鎖定到各 種位置。槽2150可以在圓柱形結(jié)構(gòu)2103中形成，并且沿槽具有標(biāo)記以提供針對每個旋鈕 的校準(zhǔn)距離，并且提供管2104沿期望路徑的運動。返回參照圖1-20，在操作中，活動套管10可以定位成接近患者，例如如圖20中所 示的沿患者的側(cè)部。在一個實施例中，軌道1800連接到床或者其他患者支撐，并且之后將 滑塊200、210、220和管100、110、120沿軌道1800定位。當(dāng)部署管100、110、120時，將最大 的管100放置到患者中。在一個實施例中，最大的管100可以為柔性管，該柔性管保持其變 形后的形狀使得其可以被調(diào)整到患者中或者附近的位置中。在示范性實施例中，可以將活 動套管10通過患者的口腔定位，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到也可以使用其他進入 點，例如鼻孔，以到達靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。
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為了到達靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域，連接到最大或者最外部管100的滑塊200可以沿軌 道1800前進，例如直到其撞到軌道的阻塞1810。之后下一個滑塊210可以沿軌道1800前 進直到其緊靠到滑塊200，使得管110前進并且從管100伸出。之后第三滑塊220可以沿 軌道1800前進直到其緊靠滑塊210，使得管120前進并且從管110伸出。其他滑塊和管 (未示出)也可以類似地沿軌道1800移動。軌道1800可以約束滑塊在除了彼此相反的兩 個方向之外的所有方向中的運動，使得管隨著從其嵌套位置伸出而順著路徑。一旦所有管 100、110、120完全延伸，則最小管(端120)的末端應(yīng)當(dāng)?shù)竭_靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。雖然活動 套管10的示范性實施例示出用于到達靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的三個滑塊200、210、220和三個 管100、110、120，但是本公開預(yù)見到可以使用任何數(shù)量的滑塊和管以沿期望路徑行進并且 延伸進入靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。示范性實施例示出了完全伸出以到達靶向位置的管。然而，本公開預(yù)見到部分伸 展，包括沿其長度具有標(biāo)記的管，或者軌道1800可以沿其長度具有標(biāo)記，使得可以達到中 間位置。例如，規(guī)劃者可以提供鎖定每個滑塊的標(biāo)記值，使得可以用同一組管到達第二(或 者更多)位置。與需要多個套管到達多個位置相比，針對一個或多個備選位置重新使用相 同的管可以節(jié)省時間并且節(jié)約成本。圖19示出了完全伸出的活動套管。由于每個管隨其滑塊的運動而從其嵌套位置 伸出，因此根據(jù)管的長度和形狀管可以沿線性或者非線性的期望路徑行進。在一個實施例 中，使用SMA管允許當(dāng)管從其嵌套位置伸出時其每一個從其變形后的形狀轉(zhuǎn)變回其期望的 形狀。每個管的嵌套提供非線性SMA管的短暫變形。可以確定要順行的特定路徑，或者基 于包括患者的測量、成像、已知的路徑等的若干技術(shù)來獲得該路徑。在一個實施例中，管100、110、120中的一個或者多個可以具有傳感器或者其他跟 蹤設(shè)備1900。跟蹤設(shè)備1900可用于確認(rèn)活動套管10在靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)的位置。本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，任何一個管或者所有管都可以具有跟蹤設(shè)備1900。例如，可 以由跟蹤設(shè)備1900驗證第一管100的正確定位和取向，使得剩余的管可以從第一管中按順 序伸出。在一個實施例中，跟蹤設(shè)備1900可以為與監(jiān)測器2000 (圖20中所示)一起使用 的電磁跟蹤設(shè)備。電磁跟蹤可以利用一個或多個管上用以檢測EM場強的電磁線圈來確定 一個或多個管的位置和取向。從TRAXTALTM或者AUR0RATM可以獲得能夠利用的示范性部 件。作為另一示例，可以利用光學(xué)跟蹤部件，例如NDI Optotrak Certus Motion Capture System。其他技術(shù)和部件可用作位置傳感器或者發(fā)射器，以及位置監(jiān)測器或者接收器，其包 括超聲部件。在活動套管的管由SMP制成時，可以利用若干制造技術(shù)。如上所述，SMP管可以預(yù) 成形并且在介入之前保持相同的形狀。在另一實施例中，SMP管可以在較高溫度(例如， +750C )下預(yù)成形，冷卻到室溫(+20-25°C )，在室溫下其成為之前的形狀(例如，直的)，并 且在手術(shù)開始時例如通過將管引入到溫暖的流體中(例如，消毒液)而重新成形。在另一 實施例中，SMP管可以如上所述但在較低溫度(例如，+370C )下預(yù)成形，冷卻到室溫，然后 在身體內(nèi)部例如通過利用體溫作為轉(zhuǎn)變誘導(dǎo)劑進行重新成形。具有更高轉(zhuǎn)變材料的SMA材 料將難于利用上述這些技術(shù)中的一些而形成?；顒犹坠?0允許用戶(例如，醫(yī)師)克服由在微創(chuàng)程序中所期望的小尺寸套管所 造成的困難。實現(xiàn)正確取向可能是困難、不準(zhǔn)確并且耗時的。每個管的長度無論在其絕對值方面還是相對于其他管而言，通常希望是精確的，以實現(xiàn)正確伸出。手動組裝可能是困難 且耗時的。管難于操縱，特別是更小尺寸的(例如，.007英寸或者0.778mm)。部署需要管 在前進至患者中的同時維持其相對取向。精確部署也可能是困難的。維持每個管相對于正 在被部署的其他管的正確取向易于出錯。很難握住非常小的管，并且在沒有機械輔助的情 況下進行手動前進很難精確?；顒犹坠?0能夠設(shè)置每個嵌套的子管進入滑塊或者支持結(jié) 構(gòu)中的正確長度和取向。每個滑塊可以安裝到或者提供給維持取向以及距離的框架中。將 管上的滑塊精確設(shè)定到框架內(nèi)保證管的順序展開在橫穿具體路徑的同時將到達正確標(biāo)靶。 活動套管10可以用于各種程序以及包括肺、大腦、心臟、膽囊等的各個身體部分。本公開也 預(yù)見有其他使用。本文所描述的實施例說明意欲提供各個實施例的結(jié)構(gòu)的大致理解，而它們并非意 欲用作對可能利用本文所描述的結(jié)構(gòu)的裝置和系統(tǒng)的所有元件和特征的完整描述。本領(lǐng)域 技術(shù)人員在理解說明書后將很容易想到許多其他實施方式。本公開可以利用并且導(dǎo)出其他 實施例，使得可以在不脫離本公開范圍的情況下，做出結(jié)構(gòu)和邏輯上的替換和改變。附圖僅 是示意性的，并且可能并非按比例繪制。附圖中的某些比例可能被放大，而其他可能被最小 化。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。因此，盡管本文說明并且描述了具體實施例，但是應(yīng)當(dāng)意識到對于所示出的具體 實施例，可以替換用以實現(xiàn)相同目的的任何布置。本公開意欲覆蓋各個實施例的任何以及 所有改編及變型。本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解說明書后將很容易想到以上實施例的組合以及本 文未具體描述的其他實施例。因此，本公開并非限于作為用于本發(fā)明的最佳實施方式而公 開的具體實施例，而是本發(fā)明包括落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實施例。提供公開的摘要以符合37C. F. R. § 1. 72 (b)，其要求允許讀者快速確定技術(shù)公開 的本質(zhì)的摘要。提交的同時將理解的是其并非用于解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或者意 義。
權(quán)利要求
一種用于進入身體的靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個空心管(100，110，120)；多個滑塊(200，210，220)，其中，每個所述滑塊連接到所述空心管中的一個，以及軌道(1800)，其中，每個所述滑塊可操作地連接到所述軌道以沿所述軌道運動，其中，在第一位置，所述滑塊沿所述軌道彼此分隔開并且所述多個空心管嵌套，其中，在第二位置，所述滑塊沿所述軌道彼此靠近并且所述多個空心管伸出，并且其中，在所述第二位置，所述多個空心管提供從所述身體的外部到所述靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的通路。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，每個所述滑塊(200，210，220)剛性地連接到所述空 心管(100，110，120)中的一個，以防止所述空心管相對于所述滑塊發(fā)生軸向運動或者旋轉(zhuǎn) 運動。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述軌道(1800)約束所述多個滑塊(200，210， 220)在除了兩個方向之外的所有方向中的運動，并且其中，所述兩個方向彼此相反。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述多個空心管(100，110，120)中的至少一部分由 形狀記憶合金制成。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述形狀記憶合金是鎳鈦。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述多個空心管(100，110，120)的最內(nèi)層管具有大 到足以在其中通過手術(shù)設(shè)備的內(nèi)直徑。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括提供位置信號的位置傳感器(1900)。
8.一種用于進入身體的靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個支持結(jié)構(gòu)(200，210，220)；多個管(100，110，120)，其每個連接到所述支持結(jié)構(gòu)中的一個；以及導(dǎo)軌(1800)，其中，每個所述支持結(jié)構(gòu)可操作地與所述導(dǎo)軌連接，其中，所述導(dǎo)軌允許 所述多個支持結(jié)構(gòu)中的至少一部分沿所述導(dǎo)軌運動，其中，當(dāng)所述多個支持結(jié)構(gòu)沿所述導(dǎo) 軌處于第一位置時所述多個管嵌套，其中，當(dāng)所述多個支持結(jié)構(gòu)沿所述導(dǎo)軌處于第二位置 時所述多個管伸出，并且其中，在所述第二位置，所述多個管中的至少一個進入所述身體的 所述靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括配置設(shè)備(300)，其在所述多個管(100，110，120) 相對于所述支持結(jié)構(gòu)的期望長度和取向處將所述管連接到所述支持結(jié)構(gòu)(200，210，220)。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述配置設(shè)備(300)具有校準(zhǔn)機構(gòu)(360)。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)軌(1800)允許所述多個支持結(jié)構(gòu)(200， 210,220)中的至少一部分僅在彼此相反的兩個方向上的運動。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述多個管(100，110，120)中的至少一部分是由 形狀記憶合金制成的。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述形狀記憶合金為鎳鈦。
14.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，每個所述多個管(100，110，120)為空心的，并且其 中，所述多個管的最內(nèi)層管具有大到足以在其中通過手術(shù)設(shè)備的內(nèi)直徑。
15.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，在所述第二位置，每個所述多個支持結(jié)構(gòu)(200， 210,220)沿所述導(dǎo)軌(1800)彼此緊靠。
16.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述多個管(100，110，120)中的至少一個的位置發(fā)射器(1900)以及用于接收來自所述位置發(fā)射器的位置信號的接收器(2000)。
17.一種用于進入身體的靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的方法，所述方法包括 確定到所述靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的路徑；提供具有符合所述路徑的長度和形狀的多個管(100，110，120)； 將每個所述管連接到支持結(jié)構(gòu)(200，210，220)； 定位所述支持結(jié)構(gòu)，使得所述管處于嵌套位置；以及移動所述支持結(jié)構(gòu)，使得所述管處于伸出位置，并且所述多個管中的一部分接近所述 靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括通過剛性固定所述管(100，110，120)相對于所 述支持結(jié)構(gòu)的長度和取向而將每個所述管連接到所述支持結(jié)構(gòu)(200，210，220)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括移動所述支持結(jié)構(gòu)(200，210，220)以便彼此緊 靠，使得所述管(100，110，120)處于所述伸出位置。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括移動所述支持結(jié)構(gòu)(200，210，220)，使得所述管 (100，110，120)處于其他伸出位置并且所述管中的一部分接近其他靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域。
21.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述多個空心管(100，110，120)中的至少一部分 由形狀記憶聚合物制成。
全文摘要
活動套管(10)可以包括多個空心管(100，110，120)、多個滑塊(200，210，220)以及軌道(1800)。每個滑塊連接到空心管中的一個。每個滑塊可操作地連接到軌道以沿軌道運動。在第一位置，滑塊沿軌道彼此分隔開并且多個空心管嵌套。在第二位置，滑塊沿軌道彼此靠近并且多個空心管伸出。在該第二位置，多個空心管提供從身體外部到靶向解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的通路。公開了其他實施例。
文檔編號A61B17/00GK101977556SQ200980109561
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者A·波波維奇, K·I·特羅瓦托, N·D·馬爾丘克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司