導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力治療設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的光動(dòng)力介入手術(shù)中，缺乏治療計(jì)劃的指導(dǎo)以及對(duì)于人體內(nèi)部實(shí)體性器官腫瘤無(wú)法準(zhǔn)確定位，無(wú)法實(shí)時(shí)跟蹤的缺陷，提供一種導(dǎo)航儀和三維治療計(jì)劃軟件。由導(dǎo)航儀、計(jì)算機(jī)、三維治療計(jì)劃軟件、光動(dòng)力治療機(jī)及附屬手術(shù)器械構(gòu)成的導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入手術(shù)治療設(shè)備?；谠O(shè)備與患者器官病灶的結(jié)合，操作者實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航引導(dǎo)下實(shí)時(shí)監(jiān)控手術(shù)器械行走的路徑與計(jì)劃路徑的誤差修正，全程按治療計(jì)劃可視化地經(jīng)由皮膚穿刺把光纖送到患者腫瘤靶區(qū)。
【專利說(shuō)明】導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力治療設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械中的治療設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及一種導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入手術(shù)治療設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]光動(dòng)力療法是一種冷光化學(xué)反應(yīng)，其基本要素是氧、光敏劑和可見光(常用激光)。腫瘤組織選擇性攝取光敏劑，并儲(chǔ)于其內(nèi)，隨后在適當(dāng)波長(zhǎng)的激光局部照射下，光敏劑被激活，從而產(chǎn)生光敏效應(yīng)，殺滅腫瘤細(xì)胞。近年來(lái)由于光敏物質(zhì)、光激活裝置和導(dǎo)光系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步，該療法已成為腫瘤治療的基本手段之一。
[0003]目前，光動(dòng)力治療法被用于人體的腔體器官腫瘤的治療居多，包括食管癌、胃癌、直腸癌、子宮癌、膀胱癌、胸壁腫瘤等。醫(yī)生借助窺鏡將光導(dǎo)纖維深入到腫瘤靶區(qū)實(shí)施治療。
[0004]對(duì)于實(shí)體性器官腫瘤，如肝癌、胰腺癌、腎癌、肺癌、腦瘤、頭頸部癌癥、前列腺癌等，由于腫瘤潛伏在器官的內(nèi)部，窺鏡則無(wú)法觀察到腫瘤實(shí)體和全部。現(xiàn)在有些醫(yī)院通過(guò)B超或CT引導(dǎo)介入或直視手術(shù)條件下治療上述實(shí)體性器官腫瘤。
[0005]在光動(dòng)力介入治療實(shí)體性器官腫瘤方面，由于手術(shù)過(guò)程中器官受生理運(yùn)動(dòng)的影響以及器官的彈性形變，造成偏差。在分次治療中的重復(fù)定位誤差，都使得光動(dòng)力介入治療無(wú)法準(zhǔn)確定位。
[0006]由于絕大多數(shù)的B超圖像模糊，而高清晰度的3維B超，價(jià)格昂貴，另方面B超探頭嚴(yán)重干涉介入治療中的介入位置。在CT下的光動(dòng)力介入治療手術(shù)過(guò)程，不是實(shí)時(shí)跟蹤定位，而是介入手術(shù)過(guò)程中每次位置的校準(zhǔn)。CT是診斷設(shè)備，價(jià)格幾百萬(wàn)元，手術(shù)時(shí)間需2?3小時(shí)，增加患者的痛苦和費(fèi)用。
[0007]現(xiàn)有的光動(dòng)力治療技術(shù)，在治療機(jī)理、療效上已被專家、學(xué)者和患者獲得共識(shí)、公認(rèn)。但是，尚有許多不足和隱患，光動(dòng)力治療缺乏治療計(jì)劃和精確定位。因此，建立光動(dòng)力治療的三維治療計(jì)劃將使現(xiàn)有的光動(dòng)力治療技術(shù)發(fā)生根本性變革。在三維治療計(jì)劃建立的基礎(chǔ)上再引入手術(shù)導(dǎo)航儀將使光動(dòng)力介入治療技術(shù)在定位精度上大幅提高，并且克服了醫(yī)生和操作者的隨意性和盲目性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有的光動(dòng)力介入手術(shù)中，缺乏治療計(jì)劃的指導(dǎo)，對(duì)于實(shí)體性器官腫瘤無(wú)法準(zhǔn)確定位，無(wú)法實(shí)時(shí)跟蹤的缺陷，提供一種導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入治療設(shè)備。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:是提供一種導(dǎo)航儀和三維治療計(jì)劃軟件。由導(dǎo)航儀、計(jì)算機(jī)、三維治療計(jì)劃軟件、光動(dòng)力治療機(jī)及附屬手術(shù)器械構(gòu)成的導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入手術(shù)治療設(shè)備。
[0010]所述導(dǎo)航儀，包括電磁導(dǎo)航儀和光學(xué)導(dǎo)航儀。進(jìn)一步所述導(dǎo)航儀的作用是實(shí)時(shí)跟蹤手術(shù)器械前端的位置坐標(biāo)信息。
[0011]所述計(jì)算機(jī)是性能較高的微機(jī)，用以處理和顯示導(dǎo)航儀信息及三維治療計(jì)劃軟件信息及信息的融合。
[0012]所述三維治療計(jì)劃軟件，是以患者的CT、MRI等二維醫(yī)學(xué)影像信息為基礎(chǔ)，通過(guò)三維重建，建立的患者所要治療部位的器官及腫瘤靶區(qū)的三維形態(tài)及坐標(biāo)值，同時(shí)提示靶區(qū)周圍和進(jìn)入靶區(qū)路徑中的重要器官(如動(dòng)靜脈血管、腦垂體、視神經(jīng)等)。依據(jù)腫瘤靶區(qū)的形態(tài)和光導(dǎo)纖維前端照射范圍的形狀和作用半徑，確定光導(dǎo)纖維徑向分布的數(shù)量、間距以及光導(dǎo)纖維軸向深度分布。由此制定手術(shù)方案，確定介入手術(shù)實(shí)施路經(jīng)。
[0013]所述光動(dòng)力治療機(jī)，光源是一個(gè)多路輸出用于治療的630納米激光或單色可見光，進(jìn)一步所述光動(dòng)力治療機(jī)的光源，是選用能發(fā)出630納米波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器(LD)或能發(fā)出630納米波長(zhǎng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)。激光或單色可見光，是通過(guò)光導(dǎo)纖維借助于穿刺針將激光或單色可見光送達(dá)腫瘤靶區(qū)內(nèi)。
[0014]所述附屬手術(shù)器械是醫(yī)生在介入手術(shù)治療中的普通穿刺針等。
[0015]本發(fā)明所述導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入治療的最終目的是使醫(yī)生或操作者按照手術(shù)前制定治療計(jì)劃實(shí)施介入手術(shù)，在手術(shù)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控穿刺針行走的路徑與計(jì)劃路徑的誤差修正，將光導(dǎo)纖維按照治療計(jì)劃準(zhǔn)確地深入腫瘤靶區(qū)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入治療設(shè)備的示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0019]圖3是電磁導(dǎo)航儀的示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0020]在具體實(shí)施方案中，導(dǎo)航儀⑴選用電磁導(dǎo)航儀，光動(dòng)力治療機(jī)⑷的光源選用能發(fā)出630納米波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器(LD)。由此本設(shè)計(jì)的導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入治療設(shè)備，包括電磁導(dǎo)航儀(I)計(jì)算機(jī)(2)三維治療計(jì)劃軟件(3)激光光動(dòng)力治療機(jī)(4)。如圖2所示。
[0021]所述電磁導(dǎo)航儀(I)進(jìn)一步包括帶有微線圈的探針(5)，多路信號(hào)處理器(6)和磁場(chǎng)發(fā)生器(7)。如圖3所示意。
[0022]帶有微線圈的探針(5)的微型線圈直徑小于0.8mm，長(zhǎng)度約4mm，置于探針的前端，有輸出軟線連接多路信號(hào)處理器￠)由磁場(chǎng)發(fā)生器(7)產(chǎn)生一個(gè)專用磁場(chǎng)，微型線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)多路信號(hào)處理器處理后輸入計(jì)算機(jī)，此時(shí)計(jì)算機(jī)的屏幕顯示出每個(gè)微型線圈的位置坐標(biāo)。
[0023]電磁導(dǎo)航引導(dǎo)下的激光光動(dòng)力介入治療過(guò)程是:醫(yī)生依據(jù)三維治療計(jì)劃軟件的治療計(jì)劃，將帶有微線圈的探針，插入穿刺針實(shí)施穿刺手術(shù)，顯示器上會(huì)顯現(xiàn)出穿刺針前端動(dòng)態(tài)坐標(biāo)，跟蹤操作者的入針?lè)较颉⒙窂?，目?biāo)位置、偏差，用以矯正操作者的操作，使之完全符合治療計(jì)劃軟件設(shè)計(jì)的穿刺針入射的方向、目標(biāo)位置、路徑以及光導(dǎo)纖維前端頭徑向幾何分布和軸向深度的幾何分布。操作者的操作過(guò)程全程可視化地將多個(gè)光導(dǎo)纖維準(zhǔn)確送達(dá)腫瘤靶區(qū)內(nèi)。這是計(jì)算機(jī)影像的虛擬技術(shù)與患者腫瘤靶區(qū)真實(shí)的結(jié)合，它是基于視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等物理感知的跟蹤定位新技術(shù)的應(yīng)用，治療過(guò)程，全程可視化。
【權(quán)利要求】
1.導(dǎo)航引導(dǎo)下的光動(dòng)力介入手術(shù)治療設(shè)備，其特征在于，包括導(dǎo)航儀(I)、計(jì)算機(jī)(2)、三維治療計(jì)劃軟件(3)、光動(dòng)力治療機(jī)(4)?；谠O(shè)備與患者器官病灶的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航引導(dǎo)下實(shí)時(shí)監(jiān)控手術(shù)器械行走的路徑與計(jì)劃路徑的誤差修正，全程按治療計(jì)劃可視化地將光導(dǎo)纖維準(zhǔn)確送達(dá)腫瘤靶區(qū)內(nèi)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)航儀(I)，進(jìn)一步包括電磁導(dǎo)航儀或光學(xué)導(dǎo)航儀。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述導(dǎo)航儀(I)，進(jìn)一步所述電磁導(dǎo)航儀，其特征在于，包括N個(gè)帶有微線圈的探針(5)、多路信號(hào)處理器(6)和磁場(chǎng)發(fā)生器(7)。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述計(jì)算機(jī)(2)，其特征在于，是一臺(tái)性能較高的微機(jī)，用以處理和顯示導(dǎo)航儀信息及三維治療計(jì)劃軟件信息及信息的融合。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述三維治療計(jì)劃軟件(3)，其特征在于，是以患者的CT、MRI等二維醫(yī)學(xué)影像信息為基礎(chǔ)，通過(guò)三維重建，建立的患者所要治療部位的器官及腫瘤靶區(qū)的三維形態(tài)及坐標(biāo)值，同時(shí)提示靶區(qū)周圍和進(jìn)入靶區(qū)路徑中的重要器官(如動(dòng)靜脈血管、腦垂體、視神經(jīng)等)。依據(jù)腫瘤靶區(qū)的形態(tài)和光導(dǎo)纖維前端照射范圍的形狀和作用半徑，確定光導(dǎo)纖維徑向分布的數(shù)量、間距以及光導(dǎo)纖維軸向深度分布。由此制定地手術(shù)方案，確定的介入手術(shù)實(shí)施路經(jīng)。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述光動(dòng)力治療機(jī)(4)其特征在于，光源是一個(gè)多路輸出能產(chǎn)生用于治療的630納米激光或單色可見光。
7.依據(jù)權(quán)利要求6所述光動(dòng)力治療機(jī)的光源，其特征在于，是能發(fā)出630納米波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器(LD)或能發(fā)出630納米波長(zhǎng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述光動(dòng)力治療機(jī)的光源的輸出，其特征在于，是通過(guò)光導(dǎo)纖維借助于穿刺針將激光或單色可見光送達(dá)腫瘤靶區(qū)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】A61B18/22GK104414745SQ201310388450
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】馮勇, 趙勇, 蘇以翔 申請(qǐng)人:馮勇, 趙勇, 蘇以翔