手术定位电路的利记博彩app
【专利说明】
【背景技术】
[0001]手术过程通常依赖于精确定位，以在不干扰可能不利地影响手术结果的附近结构的情况下定位特定手术目标。开放手术(open field surgery)依赖于外科医生不颤抖的手和敏锐的目光，从而确保专注地进行手术治疗。近几十年来，内窥镜和腹腔镜技术通过经由小切口而不是大的开放创口工作，由细长器械进行操作，执行微创手术。许多手术过程涉及简单地定位和去除有害肿块或结构(诸如，肿瘤、囊肿或息肉)。在肾结石的情况下，例如，一旦结石被内窥镜设备定位，就可以被打碎并且去除。
【发明内容】
[0002]手术定位器电路通过将诸如磁源的发射器设置在诸如肾结石的手术目标后方或附近，并且采用该电路识别到发射器的轴线，从而限定到手术目标的轴线或路径，来识别手术目标。布置成等距共面布置的传感器阵列感测指示到发射器的距离和方向的信号。在磁控电阻器传感器的情况下，可变电阻对从磁控电阻器到发射器的距离和方向进行响应，发射器由发射磁场的磁性线圈限定。来自每个共面传感器的相等信号指示定位在穿过多个传感器中心的点并且与共面的传感器所在的平面正交的轴线上。固定元件和信号调节器增强并且归一化从每个传感器接收的信号，以适应多个传感器之间的磁阻响应的微小差异。
[0003]本文中的构造部分地基于以下观察:手术定位器和放置装置依赖于精确定位和相应电子电路，该相应电子电路可以区分微小电信号，以有效地中继定位信息。不幸地，传统方法存在以下缺陷:各个电子组件的物理特性可能具有微小变化，从而即使对于具有相同设计规范的假定相同或等效组件，也会导致信号或激励响应的相应变化。这些微小变化虽然在很多应用中不明显并且可能在组件的公布容限内，但是仍然可能在手术定位装置中产生不期望的变化。因此，本文中的构造公开了结合感测元件的固定元件，用于归一化从多个感测元件接收的传感器信号。该固定元件提供已知响应或信号，这允许信号调节器调整来自多个传感器中的每个传感器的传感器信号，使得每个传感器生成经校准的一致信号，该信号抵消了各个传感器信号中的任何变化。因此，从传感器阵列中的所有传感器接收到一致响应并且从而接收到一致定位信息。
[0004]在以下论述的示例性布置中，传感器元件是响应于磁场而改变电阻的磁控电阻器，并且固定元件是保持恒定电阻的固定电阻器。组合的磁控电阻器和固定电阻器均限定修改后的惠斯通电桥构造中的四条支路中的一条支路。本领域中已知的惠斯通电桥具有为正方形布置的四条支路，并且连接到电压源，使得两条支路的电阻比等于另外两条支路的电阻比。本文中的构造允许确定离穿过正方形的中间(因此离每条支路距离相等)的轴线的距离和方向(假设传感器元件在正方形周围限定相似位置)。在实现时，当对准到与由磁控电阻器(传感器)限定的平面垂直的中心轴线上时，磁控电阻器的电阻值相等。因此，由跨每条支路的电压的差异限定的输出信号将是零。
【附图说明】
[0005]本发明的以上和其它目的、特征和优点将从如附图中所示的本发明的特定实施方式的以下说明变得明显，在附图中，类似附图标记贯穿不同图表示相同部件。附图不必须表示比例，而是重点在于示出本发明的原理。
[0006]图1示出如本文中公开的定位装置的环境图；
[0007]图2示出使用图1的定位装置定位手术目标的流程图；
[0008]图3是图1的定位装置在操作时的图；以及
[0009]图4A至图4C示出定位装置的传感器阵列电路。
【具体实施方式】
[0010]下面的示例和论述示出所公开方法的各种构造。在示例性构造中，所提出的方法有助于经皮肾穿刺针与目标肾盏(calyx)的对准。这样的对准是在经皮肾造瘘术期间的精确步骤，该步骤为经皮肾镜取石术(PCNL)过程(更通常地称为肾结石去除)做准备。在这样的过程期间，手动实现穿刺(access)的任务要求大量的技能，并且当收集系统不扩大时会特别困难。针的不精确放置可能带来以下风险:损害肾和邻近器官，从而危及计划好的经皮手术、以及患者的临床结果。
[0011]图1示出如本文中公开的定位装置130的环境图。参照图1，在特定示例中，患者100经历从肾112去除手术目标110(诸如，肾结石)的过程。通过外科手术将信号源120 (诸如，磁性线圈)设置在肾结石110的远侧114。可以通过任何合适方法(典型地，通过内窥镜器械)将信号源120设置到肾112的空腔116中。定位装置130在外部设置在患者100的手术面133(即，皮肤)上或附近。通过比较距多个传感器134-1、134-2(总称为134)中的每个传感器到信号源120的距离和相对定向，定位装置130定位到信号源的轴线132。应该注意，传感器134检测磁场强度，该磁场强度与该距离相关但是还基于磁场定向。因此，传感器134的定向设法通过指示与信号源120的定向和距离的场强度来定位轴线132。通过将信号源120定位在轴线132上并且在肾结石或其它手术目标110后方，定位装置130定位插入点136和轴线132上的角度，然后可以遵循插入点136和轴线132的角度到达手术目标110。因此，定位装置130确保了用于与手术目标110相交的在轴线132上的手术插入，从而改进具有沿着不正确路径的不经意针插入的可能的传统方法。因此，如以下进一步论述的，通过因沿着偏离132的轴线(例如，135)对准造成的不均衡传感器读数，有助于对准到轴线132上。在一个实施方式中，本发明的装置可以与位于内窥镜的远端的信号源120合作。内窥镜允许直接观察目标并且将信号源直接放置在目标结石后方。
[0012]图2示出使用图1的定位装置定位手术目标的流程图。参照图1和图2，本文中公开和示出的感测手术目标的方法包括将信号源120设置在手术目标110的远侧114，如在步骤200中描述的。外科医生或其他手术人员将定位装置130定向到手术目标110的近侦牝使得定位装置130对信号源120进行响应，如步骤201中所示的。定位装置130中的传感器电路通过定位装置130中的多个传感器134中的每个传感器接收指示信号源120到传感器134的距离和定向的信号，如步骤202中所示的。传感器电路(以下更详细地示出为150)限定以下更详细论述的定位系统，用于根据接收到的强度信号确定定位装置130何时对准到由信号源120和手术目标110限定的轴线132上，如在步骤203中公开的。在示例性布置中，信号源120是磁性线圈，并且传感器134包括对指示从磁性线圈到传感器134的距离的磁场进行响应的磁控电阻器。
[0013]在一般实现中，定位系统由以下组成:内部目标，诸如，肾结石110 ;外部目标，该外部目标由附接到手术针的信号源120限定；检测系统，该检测系统包括用于标定(localize)这些目标在患者周围的3-D空间中的坐标的传感器电路150 ;用于用户的显示系统。内部目标是由检测系统检测并且在3-D空间中标定的单个能源。目标针具有沿着其长度定位的两个或更多个类似能量源。这些能量源中的每个能量源由检测系统检测并且被标定在3-D空间中。来自检测系统的用于多个源在针上的空间位置信息生成在3-D空间中的矢量，同时用于内部目标的空间位置信息生成3-D空间中的点。该信息被发送到用户界面显示系统。
[0014]定位系统连续更新，使得外科医生或用户想象矢量相对于点的位置和定向。由系统提供给用户的该连续信息流使针实时地朝向内部