導航引導下的光動力治療設備的製作方法
2023-09-22 10:29:40
導航引導下的光動力治療設備的製作方法
【專利摘要】本發明針對現有的光動力介入手術中，缺乏治療計劃的指導以及對於人體內部實體性器官腫瘤無法準確定位，無法實時跟蹤的缺陷，提供一種導航儀和三維治療計劃軟體。由導航儀、計算機、三維治療計劃軟體、光動力治療機及附屬手術器械構成的導航引導下的光動力介入手術治療設備。基於設備與患者器官病灶的結合，操作者實現導航引導下實時監控手術器械行走的路徑與計劃路徑的誤差修正，全程按治療計劃可視化地經由皮膚穿刺把光纖送到患者腫瘤靶區。
【專利說明】導航引導下的光動力治療設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療器械中的治療設備，更具體地說，涉及一種導航引導下的光動力介入手術治療設備。
【背景技術】
[0002]光動力療法是一種冷光化學反應，其基本要素是氧、光敏劑和可見光(常用雷射)。腫瘤組織選擇性攝取光敏劑，並儲於其內，隨後在適當波長的雷射局部照射下，光敏劑被激活，從而產生光敏效應，殺滅腫瘤細胞。近年來由於光敏物質、光激活裝置和導光系統的發展和進步，該療法已成為腫瘤治療的基本手段之一。
[0003]目前，光動力治療法被用於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。醫生藉助窺鏡將光導纖維深入到腫瘤靶區實施治療。
[0004]對於實體性器官腫瘤，如肝癌、胰腺癌、腎癌、肺癌、腦瘤、頭頸部癌症、前列腺癌等，由於腫瘤潛伏在器官的內部，窺鏡則無法觀察到腫瘤實體和全部。現在有些醫院通過B超或CT引導介入或直視手術條件下治療上述實體性器官腫瘤。
[0005]在光動力介入治療實體性器官腫瘤方面，由於手術過程中器官受生理運動的影響以及器官的彈性形變，造成偏差。在分次治療中的重複定位誤差，都使得光動力介入治療無法準確定位。
[0006]由於絕大多數的B超圖像模糊，而高清晰度的3維B超，價格昂貴，另方面B超探頭嚴重幹涉介入治療中的介入位置。在CT下的光動力介入治療手術過程，不是實時跟蹤定位，而是介入手術過程中每次位置的校準。CT是診斷設備，價格幾百萬元，手術時間需2?3小時，增加患者的痛苦和費用。
[0007]現有的光動力治療技術，在治療機理、療效上已被專家、學者和患者獲得共識、公認。但是，尚有許多不足和隱患，光動力治療缺乏治療計劃和精確定位。因此，建立光動力治療的三維治療計劃將使現有的光動力治療技術發生根本性變革。在三維治療計劃建立的基礎上再引入手術導航儀將使光動力介入治療技術在定位精度上大幅提高，並且克服了醫生和操作者的隨意性和盲目性。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題在於，針對現有的光動力介入手術中，缺乏治療計劃的指導，對於實體性器官腫瘤無法準確定位，無法實時跟蹤的缺陷，提供一種導航引導下的光動力介入治療設備。
[0009]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案:是提供一種導航儀和三維治療計劃軟體。由導航儀、計算機、三維治療計劃軟體、光動力治療機及附屬手術器械構成的導航引導下的光動力介入手術治療設備。
[0010]所述導航儀，包括電磁導航儀和光學導航儀。進一步所述導航儀的作用是實時跟蹤手術器械前端的位置坐標信息。
[0011]所述計算機是性能較高的微機，用以處理和顯示導航儀信息及三維治療計劃軟體信息及信息的融合。
[0012]所述三維治療計劃軟體，是以患者的CT、MRI等二維醫學影像信息為基礎，通過三維重建，建立的患者所要治療部位的器官及腫瘤靶區的三維形態及坐標值，同時提示靶區周圍和進入靶區路徑中的重要器官(如動靜脈血管、腦垂體、視神經等)。依據腫瘤靶區的形態和光導纖維前端照射範圍的形狀和作用半徑，確定光導纖維徑向分布的數量、間距以及光導纖維軸向深度分布。由此制定手術方案，確定介入手術實施路經。
[0013]所述光動力治療機，光源是一個多路輸出用於治療的630納米雷射或單色可見光，進一步所述光動力治療機的光源，是選用能發出630納米波長的半導體雷射器(LD)或能發出630納米波長半導體發光二極體(LED)。雷射或單色可見光，是通過光導纖維藉助於穿刺針將雷射或單色可見光送達腫瘤靶區內。
[0014]所述附屬手術器械是醫生在介入手術治療中的普通穿刺針等。
[0015]本發明所述導航引導下的光動力介入治療的最終目的是使醫生或操作者按照手術前制定治療計劃實施介入手術，在手術過程中實時監控穿刺針行走的路徑與計劃路徑的誤差修正，將光導纖維按照治療計劃準確地深入腫瘤靶區。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0017]圖1是本發明導航引導下的光動力介入治療設備的示意圖。
[0018]圖2是本發明的【具體實施方式】的示意圖。
[0019]圖3是電磁導航儀的示意圖
【具體實施方式】
[0020]在具體實施方案中，導航儀⑴選用電磁導航儀，光動力治療機⑷的光源選用能發出630納米波長的半導體雷射器(LD)。由此本設計的導航引導下的光動力介入治療設備，包括電磁導航儀(I)計算機(2)三維治療計劃軟體(3)雷射光動力治療機(4)。如圖2所示。
[0021]所述電磁導航儀(I)進一步包括帶有微線圈的探針(5)，多路信號處理器(6)和磁場發生器(7)。如圖3所示意。
[0022]帶有微線圈的探針(5)的微型線圈直徑小於0.8mm，長度約4mm，置於探針的前端，有輸出軟線連接多路信號處理器￠)由磁場發生器(7)產生一個專用磁場，微型線圈產生感應電流，經多路信號處理器處理後輸入計算機，此時計算機的屏幕顯示出每個微型線圈的位置坐標。
[0023]電磁導航引導下的雷射光動力介入治療過程是:醫生依據三維治療計劃軟體的治療計劃，將帶有微線圈的探針，插入穿刺針實施穿刺手術，顯示器上會顯現出穿刺針前端動態坐標，跟蹤操作者的入針方向、路徑，目標位置、偏差，用以矯正操作者的操作，使之完全符合治療計劃軟體設計的穿刺針入射的方向、目標位置、路徑以及光導纖維前端頭徑向幾何分布和軸向深度的幾何分布。操作者的操作過程全程可視化地將多個光導纖維準確送達腫瘤靶區內。這是計算機影像的虛擬技術與患者腫瘤靶區真實的結合，它是基於視覺、運動等物理感知的跟蹤定位新技術的應用，治療過程，全程可視化。
【權利要求】
1.導航引導下的光動力介入手術治療設備，其特徵在於，包括導航儀(I)、計算機(2)、三維治療計劃軟體(3)、光動力治療機(4)。基於設備與患者器官病灶的結合，實現導航引導下實時監控手術器械行走的路徑與計劃路徑的誤差修正，全程按治療計劃可視化地將光導纖維準確送達腫瘤靶區內。
2.依據權利要求1所述導航儀(I)，進一步包括電磁導航儀或光學導航儀。
3.依據權利要求2所述導航儀(I)，進一步所述電磁導航儀，其特徵在於，包括N個帶有微線圈的探針(5)、多路信號處理器(6)和磁場發生器(7)。
4.依據權利要求1所述計算機(2)，其特徵在於，是一臺性能較高的微機，用以處理和顯示導航儀信息及三維治療計劃軟體信息及信息的融合。
5.依據權利要求1所述三維治療計劃軟體(3)，其特徵在於，是以患者的CT、MRI等二維醫學影像信息為基礎，通過三維重建，建立的患者所要治療部位的器官及腫瘤靶區的三維形態及坐標值，同時提示靶區周圍和進入靶區路徑中的重要器官(如動靜脈血管、腦垂體、視神經等)。依據腫瘤靶區的形態和光導纖維前端照射範圍的形狀和作用半徑，確定光導纖維徑向分布的數量、間距以及光導纖維軸向深度分布。由此制定地手術方案，確定的介入手術實施路經。
6.依據權利要求1所述光動力治療機(4)其特徵在於，光源是一個多路輸出能產生用於治療的630納米雷射或單色可見光。
7.依據權利要求6所述光動力治療機的光源，其特徵在於，是能發出630納米波長的半導體雷射器(LD)或能發出630納米波長半導體發光二極體(LED)。
8.依據權利要求7所述光動力治療機的光源的輸出，其特徵在於，是通過光導纖維藉助於穿刺針將雷射或單色可見光送達腫瘤靶區內。
【文檔編號】A61B18/22GK104414745SQ201310388450
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】馮勇, 趙勇, 蘇以翔 申請人:馮勇, 趙勇, 蘇以翔