專利名稱：借助可磁性移動(dòng)的器械來處理人體組織或動(dòng)物組織的裝置的制作方法
借助可磁性移動(dòng)的器械來處理人體組織或動(dòng)物組織的裝置 本發(fā)明涉及一種用于處理人體組織或者動(dòng)物組織的裝置，以及根據(jù)權(quán)
利要求7所述的磁共振斷層成4象裝置(Magnetresonanztomographen)的 應(yīng)用。
在處理人體組織或者動(dòng)物組織時(shí)，特別是在微創(chuàng)手術(shù)中或者在治療 時(shí)，通常將器械引入軀體中并且必須將器械向應(yīng)用位置移動(dòng)。此外，常常 需要在應(yīng)用位置進(jìn)行機(jī)械工作。對(duì)此典型的例子是使肺瘤組織失去活性和 /或去除胂瘤組織。另一典型例子是處理膽嚢石(Gallenblasenstein)或者 從腎管或者尿道中去除腎結(jié)石。在此，在一些情況中，利用內(nèi)窺鏡的工作 是有問題的，因?yàn)橐苿?dòng)實(shí)際上的位于內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)端的器械有困難。
本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種開頭所迷類型的裝置，使得能夠?qū)崿F(xiàn)器械 在軀體內(nèi)或者組織區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)，而沒有至外部的機(jī)械連接。
該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置來解決。
本發(fā)明的一個(gè)要點(diǎn)是，借助市面上可獲得的設(shè)備、特別是磁共振斷層 成像裝置(核磁共振斷層成像裝置)來產(chǎn)生靜態(tài)的強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)被利用 來與電流流過的導(dǎo)體環(huán)路單獨(dú)產(chǎn)生的磁場(chǎng)共同作用，以產(chǎn)生施加到器械上 的力。該力又可以用于在軀體或者組織內(nèi)移動(dòng)器械，并且也可以用于在組 織上進(jìn)行M工作。
另一個(gè)重要的方面是，如果使用了 MRT(磁共振斷層成像裝置)，則 同時(shí)可以通過成像方法來觀察整個(gè)處理。因此，在此實(shí)現(xiàn)了一舉兩得，因 為磁場(chǎng)一方面形成了成像方法的基礎(chǔ)，并且另一方面用于進(jìn)行機(jī)喊工作。
特別地，上述任務(wù)通過一種用于借助可移動(dòng)的器械來處理人體組織或 者動(dòng)物組織的裝置來解決，該裝置包括用于產(chǎn)生定子磁場(chǎng)的裝置(組織 位于該定子磁場(chǎng)中)，特別是磁共振斷層成像裝置(MRT),在器械上或 者器械內(nèi)的至少一個(gè)導(dǎo)體環(huán)路，以及用于產(chǎn)生流過導(dǎo)體環(huán)路的電流以產(chǎn)生 有用磁場(chǎng)的發(fā)電機(jī)，該有用磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)共同產(chǎn)生對(duì)器械施加有用力的 合成效果。
原則上，也可以使用明確的裝置以產(chǎn)生所需的定子磁場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)根據(jù) 本發(fā)明的裝置。于是，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置并不局限于MRT。優(yōu)選的是，設(shè)置多個(gè)彼此分別成確定的立體角的導(dǎo)體環(huán)路，特別是三
個(gè)彼此設(shè)置成90。的立體角的導(dǎo)體環(huán)路。此外，設(shè)計(jì)和構(gòu)建用于對(duì)導(dǎo)體環(huán) 路饋電的發(fā)電機(jī)，使得有用力的方向和大小可調(diào)節(jié)。由此，器械的改進(jìn)的 "操控"是可能的。
在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，發(fā)電M構(gòu)建用于產(chǎn)生交流電流，使得器 械可以進(jìn)行振動(dòng)。在此有利的是，構(gòu)建發(fā)電機(jī)，使得交流電流的頻率可以 調(diào)節(jié)為器械的共振頻率。通過利用這種W^共振，可能在小的能量輸送的 情況下也產(chǎn)生較高的振動(dòng)幅度。當(dāng)在此發(fā)電機(jī)構(gòu)建用于提供附加的直流分 量，可以產(chǎn)生"凈推進(jìn)"，使得例如該器械一方面不必克服靜摩擦，而另一 方面具有推進(jìn)分量，使得可以將該器械向目標(biāo)位置操控。
替代地(或者附加地)，可能的是，設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，并 且器械被設(shè)計(jì)為使得該器械或者位于其上的鉆孔或者銑削的部件可旋轉(zhuǎn)。 在此當(dāng)然也可以將不同的運(yùn)動(dòng)分量或者力分量組合，使得除了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之 外還有振動(dòng)(沖擊)運(yùn)動(dòng)。
還視為有創(chuàng)造性的是，將磁共振斷層成像裝置用于產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)的定子 磁場(chǎng)，以驅(qū)動(dòng)外科器械或者治療器械。其優(yōu)點(diǎn)在上面已經(jīng)給出。
以下將借助附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中


圖1在示意圖中以其"工作環(huán)境，，示出了本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施形式，
并且
圖2在示意圖中示出了本發(fā)明的第二實(shí)施形式。
在下面的描述中，針對(duì)相同的或者作用相同的部件使用相同的參考數(shù)字。
在圖1中用B示意性示出了磁共振斷層成像裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)?；颊?位于該磁場(chǎng)B中，患者的組織2作為帶有空心器官1 (例如尿道)的區(qū)域 而示出。
需要指出的是，磁場(chǎng)也可以由明確地為此設(shè)計(jì)的裝置來產(chǎn)生。
在空心器官l中有器械IO，在該器械之內(nèi)設(shè)置有三個(gè)構(gòu)建為線圏的 導(dǎo)體環(huán)路ll、 12和13。這些線圏11-13的方向在坐標(biāo)系X、 Y、 Z的圖 中被示意性示出。
三個(gè)導(dǎo)體環(huán)路或者線圏li - 13通過饋電線15與發(fā)電機(jī)20相連，該 發(fā)電機(jī)可以單獨(dú)地為導(dǎo)體環(huán)路11 - 13的每個(gè)饋電，使得與靜磁場(chǎng)B共同作用構(gòu)建作用到器械10上的合力。在當(dāng)前情況中，例如可以想到的是， 通過發(fā)電機(jī)10對(duì)導(dǎo)體環(huán)路11 - 13饋電，使得器械10 —方面受到在X方 向(即朝著空心器官1的方向)的力分量，另一方面該力被疊加振動(dòng)，其 使得器械10連同位于其前端的銑削頭14置于移動(dòng)方向的振動(dòng)中。此夕卜， 扭矩可以通過將相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)場(chǎng)施加到導(dǎo)體環(huán)路11 - 13上來產(chǎn)生，使得器 械10 (可能也只有銑削頭14)旋轉(zhuǎn)。通過這種方式，例如可以破壞位于 空心器官l中的物體(例如腎結(jié)石)。
除了在靜磁場(chǎng)B的幫助下產(chǎn)生力作用之外，在器械10中也可以設(shè)置 (另外的)電磁轉(zhuǎn)換器16，例如超聲振動(dòng)器，它同樣通itJC電機(jī)20饋電， 并且于是將銑削頭14置于(超聲)振動(dòng)中。
在圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，器械包括非磁性材料構(gòu)成的棒狀的 桿17，在桿上在活動(dòng)區(qū)(圖2中在上部端部上)線圏形地安裝有第一導(dǎo) 體環(huán)路ll。該線圏通過帶有外導(dǎo)體18和內(nèi)導(dǎo)體19的同軸饋電線15由發(fā) 電機(jī)20提供交流電流，而"活動(dòng)區(qū)"位于在核磁共振斷層成像裝置中始終 存在的、并且至少在該區(qū)域中可以視為均勻的磁場(chǎng)B中。
對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)的電流方向，"活動(dòng)區(qū)"由此受到順時(shí)針或者逆時(shí)針的扭 矩，并且由于桿17 (以及所有安裝在其中的裝置部件)的彈性而朝相應(yīng) 的方向偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)的大小取決于桿17的彈性、電流的強(qiáng)度、磁場(chǎng)的強(qiáng)度 以及導(dǎo)體環(huán)路li的軸與磁力線的方向所成的角度。
由于流經(jīng)該裝置的交流電流，因此可以將"活動(dòng)區(qū)，，置于振動(dòng)中。在合 適地選擇電流頻率使得該頻率對(duì)應(yīng)于裝置的共振頻率的情況下，可以在較 小電流強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生特別大的幅度，其中裝置的共振頻率通過桿的彈性和桿 內(nèi)部的質(zhì)量分布(活動(dòng)區(qū)與非活動(dòng)區(qū))來限定。
饋電線15優(yōu)選同軸地構(gòu)建在"活動(dòng)區(qū)"外部，由此通過電流在磁場(chǎng)中 出現(xiàn)的洛倫茲力彼此抵消。
在這里未在附圖中示出的一種實(shí)施形式中，器械構(gòu)建為針狀的探頭， 使得"活動(dòng)區(qū)"可以引入要處理的目標(biāo)組織中。由此，所產(chǎn)生的振動(dòng)可以傳 遞到班比鄰的和周圍的組織中，使得在那里將以機(jī)械方式產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為 熱能。該熱量可以被利用來有針對(duì)性地以熱的方式使例如腫瘤組織失去活 性。此外還有一種可能性是，通過相應(yīng)頻率的振動(dòng)來以機(jī)械方式破壞目標(biāo) 組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，以便由此產(chǎn)生組織的去活性或者破碎 (Defragmentierung )。從以上描述得出的是，結(jié)合兩個(gè)附圖描述所闡述的不同的單個(gè)思想也 可以被組合。
參考標(biāo)記表
1空心器官
2組織 10器械
11第一導(dǎo)體環(huán)路 12第二導(dǎo)體環(huán)路 13第三導(dǎo)體環(huán)路 14銑削頭 15饋電線 16轉(zhuǎn)換器 20發(fā)電機(jī)
權(quán)利要求
1. 一種借助可移動(dòng)的器械(10)來處理人體組織或動(dòng)物組織的裝置，包括用于產(chǎn)生定子磁場(chǎng)(B)的裝置，特別是磁共振斷層成像裝置(MRT)，其中組織(2)位于所述定子磁場(chǎng)中；在器械(10)上或者在器械(10)中的至少一個(gè)導(dǎo)體環(huán)路(11-13)，以及發(fā)電機(jī)(20)，其用于產(chǎn)生流過導(dǎo)體環(huán)路(11-13)的電流，以產(chǎn)生有用磁場(chǎng)，該有用磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)(B)共同作用產(chǎn)生合成效果，以對(duì)器械(10)施加以有用力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，設(shè)計(jì)和構(gòu)建多個(gè)彼此分別成確定的立體角地設(shè)置的導(dǎo)體環(huán)路(11 -13)、特別是三個(gè)彼此成90。的立體角地設(shè)置的導(dǎo)體環(huán)路(11-13)，以及 用于對(duì)導(dǎo)體環(huán)路(11-13)饋電的發(fā)電機(jī)(20),使得有用力的方向和大 小能夠被調(diào)節(jié)。
3. 根據(jù)上^利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 發(fā)電機(jī)(20)構(gòu)建用于產(chǎn)生交流電流。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)、特別是根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝 置，其特征在于，發(fā)電機(jī)(20)構(gòu)建為使得交流電流的頻率能夠調(diào)節(jié)為器 械(10)的共振頻率。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)、特別是根據(jù)權(quán)利要求3或4所述 的裝置，其特征在于，發(fā)電機(jī)(20)被構(gòu)建用于提供附加的直流分量。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)、特別是根據(jù)權(quán)利要求3至5中的 任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，發(fā)電機(jī)(20 )構(gòu)建用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，并且器械(10 )構(gòu)建為使得器械 (10 )和/或鉆孔或銑削的部件(14 )由此能夠旋轉(zhuǎn)。
7. —種應(yīng)用，其中將磁共振斷層成像裝置(MRT)用于產(chǎn)生電動(dòng)機(jī) 的定子磁場(chǎng)，以驅(qū)動(dòng)外科器械或者治療器械。
全文摘要
本發(fā)明說明了一種借助可移動(dòng)的器械來處理人體組織或動(dòng)物組織的裝置。該裝置包括用于產(chǎn)生定子磁場(chǎng)的裝置，特別是磁共振斷層成像裝置，其中組織位于所述定子磁場(chǎng)中。至少一個(gè)導(dǎo)體環(huán)路位于器械(10)上或者器械中，以及設(shè)置了發(fā)電機(jī)，其用于產(chǎn)生流過導(dǎo)體環(huán)路的電流，以產(chǎn)生有用磁場(chǎng)，該有用磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)共同作用產(chǎn)生合成效果，以對(duì)器械施加以有用力。
文檔編號(hào)A61B19/00GK101426447SQ200780014593
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者馬丁·哈格 申請(qǐng)人:愛爾伯電子醫(yī)療設(shè)備公司