專利名稱：通過電磁跟蹤和光子針進(jìn)行的活檢引導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于集成引導(dǎo)以在身體內(nèi)定位活檢設(shè)備的系統(tǒng)，還涉及一種活檢 設(shè)備和一種用于定位活檢設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
為了正確診斷各種癌癥疾病，進(jìn)行活檢。這可以經(jīng)由內(nèi)窺鏡的腔或經(jīng)由針和導(dǎo)管 活檢來完成。圖1中示出針活檢的一個(gè)實(shí)例，其中經(jīng)由直腸從前列腺進(jìn)行活檢。為了找到 進(jìn)行活檢的正確位置，使用各種成像模式，比如X射線、CT、MRI和超聲。在前列腺癌的情況 下，在大多數(shù)情況下活檢由超聲引導(dǎo)(參見圖1)。盡管有幫助，但是這些弓I導(dǎo)方法遠(yuǎn)沒有達(dá) 到最優(yōu)。存在與活檢直接相關(guān)的問題。成像系統(tǒng)的分辨率是有限的，并且這些成像模式在大多數(shù)情況下不能區(qū)分正常組 織和腫瘤組織并不能進(jìn)一步區(qū)分良性的與惡性的組織。結(jié)果，存在著關(guān)于是否取得了合適的組織標(biāo)本的高度不確定性。除此之外，經(jīng)常盲目地進(jìn)行活檢，其中由于所述針相對于目標(biāo)腫瘤的位置的有限 反饋，這導(dǎo)致了關(guān)于病灶(lesion)是否被針刺中的附加的不確定性。清楚的是，需要改進(jìn) 弓丨導(dǎo)以將活檢針導(dǎo)向組織中的正確位置。解決朝可疑組織導(dǎo)航的方法是，通過利用如美國專利US6，785，571B2中所述的電 磁引導(dǎo)來導(dǎo)航活檢針尖。然而，該方法的精確性被限制于幾毫米。因此，對于小尺寸的可疑 組織體積，存在一定的機(jī)會在錯(cuò)誤的地方進(jìn)行活檢。進(jìn)一步的限制在于，即使該方法可以將 活檢針引導(dǎo)到對應(yīng)于預(yù)先記錄圖像的確切位置，由于組織的可壓縮性使得永遠(yuǎn)不能保證這 就是確切的位置。由于在活檢針進(jìn)入期間該活檢針在組織上的作用力，該組織可能會變形。如果所取得的標(biāo)本表現(xiàn)為癌性的，則在大多數(shù)情況下該癌性組織將通過外科手術(shù) (特別是當(dāng)腫瘤被很好地定位時(shí))或通過使用RF、微波或冷凍消融術(shù)的經(jīng)皮治療而被去除。手術(shù)方法的困惑在于下述事實(shí)外科醫(yī)生典型地只能使用他們的眼睛和手(觸 診)來找到腫瘤并且必須依靠預(yù)記錄的圖像的信息。這些預(yù)先記錄的圖像提供了關(guān)于腫瘤 的位置的信息，但是不總是清楚地顯示腫瘤的邊界。有時(shí)，外科醫(yī)生在圖像的引導(dǎo)下植入標(biāo) 記，從而向他或她提供在手術(shù)過程中要注意的參考點(diǎn)。將定位導(dǎo)絲引導(dǎo)到正確的位置也是 困難的。特別困難的是找到腫瘤的邊界，實(shí)際上這幾乎是不可能的。其結(jié)果是，外科醫(yī)生去 除腫瘤核心周圍的大量組織以確保全部腫瘤塊被去除。盡管去除腫瘤周圍的額外量的組織 在大多數(shù)情況下確實(shí)將會導(dǎo)致完全去除，但是外科醫(yī)生從未表示確定。癌癥在去除之后復(fù) 發(fā)的數(shù)量是30%，這表示腫瘤的某些部分保持在原來的位置并導(dǎo)致其他腫瘤再生。我們當(dāng) 然可以增加待去除的組織的量，但是在某些情況下這是困難的。在某些情況下，組織(神 經(jīng)、重要血管、腦組織)中存在要害結(jié)構(gòu)。于是，外科醫(yī)生必須決定由額外健康組織的去除 所造成的失常是否在重要性上超過不完全去除腫瘤所帶來的危險(xiǎn)。重要的是注意，當(dāng)切除不完全時(shí)，外科醫(yī)生實(shí)際上已經(jīng)切穿腫瘤并且可以導(dǎo)致腫瘤的進(jìn)一步擴(kuò)散?；顧z設(shè)備也可以用作用于在身體內(nèi)的一定位置處給藥或治療(如消融)而不去除 組織的設(shè)備，例如用于在受感染的身體部分的正確位置處注射流體的設(shè)備。相同的缺點(diǎn)存 在于這些介入療法，在這些介入療法中將活檢設(shè)備引導(dǎo)到正確位置是困難的。當(dāng)前用于進(jìn)行活檢的工作方法具有一些缺點(diǎn)，包括-很難將活檢針引導(dǎo)到待調(diào)查的組織的中心；-很難描繪腫瘤邊界(腫瘤的形狀和尺寸)；以及-將標(biāo)本從身體取出以進(jìn)行組織學(xué)分析可能導(dǎo)致腫瘤的進(jìn)一步擴(kuò)散。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減輕上面提及的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。這是通過相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)的。其他示范性實(shí)施例在相應(yīng)的從屬權(quán) 利要求中被描述。一般地，根據(jù)本發(fā)明的用于集成引導(dǎo)以在身體內(nèi)定位活檢設(shè)備的系統(tǒng)包括用于 粗糙引導(dǎo)的跟蹤設(shè)備；用于精密引導(dǎo)的分析設(shè)備，其包括光學(xué)檢測器并提供區(qū)分身體組織 的信息；和活檢設(shè)備?；顧z設(shè)備適于由跟蹤設(shè)備追蹤，并且光學(xué)檢測器集成在活檢設(shè)備的前 導(dǎo)部分。換言之，本發(fā)明提供一種包括可插入解剖體內(nèi)的儀器的集成的系統(tǒng)，所述儀器包 括用于保持位置傳感器的可插入部分，所述位置傳感器可以發(fā)射指示其在參考系中的位置 的信號，其中該可插入部分包含用于利用光學(xué)模式檢測可插入部分前面的組織的光學(xué)特性 的光纖；其中該光學(xué)特性用于保證可插入部分定位在可疑組織中，即用于將可插入部分精 密定位在目標(biāo)組織中。活檢設(shè)備或可插入部分可以是活檢針或可以是適于容納實(shí)際執(zhí)行活檢的針的插
管、套管針或?qū)Ч堋８鶕?jù)示范性實(shí)施例，所述系統(tǒng)具有用于計(jì)算圖像與解剖體內(nèi)被保持在可插入部分 中的位置傳感器的配準(zhǔn)的裝置。所述成像模式可以是下列之一反射光譜法、熒光光譜法、自體熒光光譜法、差分 路徑長度光譜法、拉曼光譜法、光學(xué)相干斷層成像術(shù)、光散射光譜法或多光子熒光光譜法。優(yōu)選地，通過利用由位置傳感器所識別的在參考系中位置，所述光學(xué)信息被配準(zhǔn) 到由非入侵式成像模式(X射線、CT、MRI、超聲波)取得的預(yù)先記錄的圖像中，該被識別的位 置又被配準(zhǔn)到預(yù)先記錄的圖像中的一位置。優(yōu)選地，所述針導(dǎo)航系統(tǒng)提供了相對于預(yù)先記錄的圖像的針位置，所有這些位置 耦合到由該針獲得的光學(xué)信息，其特征在于該導(dǎo)航系統(tǒng)提供上述粗糙的引導(dǎo)，而所述光學(xué) 信息提供對到活檢位置的最后的精確引導(dǎo)。不同類型的組織的反射光譜一般是不同的，這是由于組織的不同分子構(gòu)成方式所 造成的。測量這些光譜的結(jié)果是，可以彼此區(qū)分不同的組織。事實(shí)上，所述光學(xué)方法僅僅具 有有限的穿透深度，該成像深度僅僅為幾厘米。不在非侵入模式的導(dǎo)引下來引導(dǎo)所述針是 困難的，這是因?yàn)椴痪哂嘘P(guān)于所述針在空間中的位置的概觀。而且，不能夠?qū)⒐鈱W(xué)信息與所 述針在患者內(nèi)部的位置配準(zhǔn)意味著，一旦所述針移動先前測量的數(shù)據(jù)就會丟失其相關(guān)性。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，當(dāng)不知道關(guān)于周圍的形態(tài)的信息時(shí)，將所測量的光學(xué) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為組織類型可能是困難的。因此，形成組織表征的決定改進(jìn)了將來自非侵入式成 像系統(tǒng)的形態(tài)信息作為輸入。因此，優(yōu)選地首先將光學(xué)數(shù)據(jù)與非侵入式成像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，隨后 該光學(xué)信息連同來自非侵入式成像模式的在針周圍的形態(tài)信息被用于將測量的光學(xué)數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)化為針前面或附近的組織類型。例如，當(dāng)針在軟組織中時(shí)，光學(xué)信息可能受到影響，無論 其是否靠近骨結(jié)構(gòu)。將這一點(diǎn)考慮在內(nèi)，更可靠的組織表征是可能的。下面是本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的概述本系統(tǒng)能夠通過醫(yī)學(xué)圖像上的電磁針導(dǎo)航交互式地跟隨活檢針從切口到目標(biāo)點(diǎn)， 并且提供在沿著針的軌跡的每個(gè)點(diǎn)處的分子組織信息。沿著針軌跡的區(qū)域可被光學(xué)掃描(向前掃描和向旁邊掃描)，以便在分子水平上 提供病灶存在的指示。將從針掃描推斷的腫瘤邊界與從預(yù)先記錄的圖像(X射線，超聲波，MRI)推斷的腫 瘤邊界進(jìn)行比較。例如，X射線信息給出了對腫瘤形狀的估計(jì)(參見圖8)，但是不能確定確 切的邊界。所述針給出了腫瘤邊界的詳細(xì)信息，但是該信息僅僅是沿著針軌跡獲得的。將腫 瘤的X射線形狀與針的1維信息相結(jié)合，可以計(jì)算3D腫瘤尺寸的新估計(jì)(參見實(shí)施例4)。 新推斷的擴(kuò)大的邊界將是對腫瘤邊界的更好的估計(jì)?；顧z針用于對定位導(dǎo)絲的精密定位，粗糙定位的電磁導(dǎo)航。包含固定裝置的定位 導(dǎo)絲可以裝配有光纖。


下文中，將通過關(guān)于附圖的示范性實(shí)施例描述本發(fā)明。圖1 在超聲的引導(dǎo)下經(jīng)由直腸進(jìn)行活檢的示意圖。圖2:實(shí)施例的橫截面，其中用于活檢的引導(dǎo)和活檢的檢查的光纖集成在軸 (shaft)中。圖3 拉曼光譜法或熒光光譜法的設(shè)置。圖4 基于兩種類型光纖的針㈧固定光纖和⑶掃描光纖。圖5 用于測量光學(xué)光譜的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。圖6:智能活檢針。圖7 電磁跟蹤設(shè)備的示意性圖示。圖8:腫瘤邊界確定。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例基于如美國專利US6，785，571中所述的基于針導(dǎo)航的針引導(dǎo)系統(tǒng)。而 且，活檢設(shè)備200的軸210包含光纖220或光纖束(參見圖2)。而且，軸210適于容納用于 獲取活檢組織的針240。優(yōu)選地，光纖束220位于軸210中，使得光纖的相應(yīng)端部位于活檢 設(shè)備的尖端部分中。換言之，一些光纖可以在活檢設(shè)備的前表面中結(jié)束，并且/或者一些光 纖可以在活檢設(shè)備的側(cè)表面或壁表面處的前表面附近結(jié)束。而且，可能有一些在朝著由活 檢設(shè)備獲取的活檢組織的方向上取向的光纖端，并且可能有一些在朝向活檢設(shè)備的前面或 側(cè)面的方向上取向的其他光纖端，以用于在活檢之前進(jìn)行光學(xué)引導(dǎo)。
應(yīng)當(dāng)注意，任何光纖可以用于發(fā)送和/或接收光。圖3中示出本系統(tǒng)的其他組件，根據(jù)該實(shí)施例，一些光纖30耦合到身體之外的光 源10并且用于激發(fā)活檢設(shè)備100的軸梢前面的組織。散射的和發(fā)射的光的一部分被其他 光纖40收集并且被引導(dǎo)到包含光譜儀22和CCD-相機(jī)的檢測器，其中例如記錄了自體熒光 或拉曼光譜(參見圖3)。根據(jù)光譜檢查，決定進(jìn)行活檢或如果沒有發(fā)現(xiàn)光譜異常則進(jìn)一步 移動軸到另一個(gè)位置。在活檢設(shè)備插入組織期間，光譜被記錄并關(guān)聯(lián)到從設(shè)備導(dǎo)航推斷出的活檢設(shè)備的 位置。以此方式，獲得各個(gè)點(diǎn)的組織的信息并且將這些信息組合到例如由X射線獲得的圖 像中。到患病組織的粗糙引導(dǎo)通過電磁引導(dǎo)系統(tǒng)來執(zhí)行。所述精密引導(dǎo)基于光學(xué)信息。當(dāng) 到達(dá)最終位置時(shí)，進(jìn)行活檢?？蛇x地，該活檢可以被光學(xué)地檢查它是否包含了患病組織。提供實(shí)時(shí)組織表征的一種方法是借助光學(xué)方法。例如，已知光學(xué)反射光譜法或拉 曼光譜法提供了組織特異的簽名(signature)。在反射光譜法中，其中組織是用寬帶光源照 射的，反射的散射光譜光分布被測量。組織特性的差異(即，特定組織的散射特性的差異) 在光譜光分布的變化中與照明源的原始光譜分布相比是可見的。而且，光學(xué)光譜成像(即 從來自點(diǎn)測量的光學(xué)成像擴(kuò)展到二維成像)提供甚至更詳細(xì)的組織表征。在這種情況下， 組織可以以微米的分辨率被觀看，以允許細(xì)胞結(jié)構(gòu)變得可見，從而允許進(jìn)行詳細(xì)的組織分 析。當(dāng)該細(xì)胞成像與光學(xué)光譜法結(jié)合時(shí)，可以獲得組織表征，而不使用與當(dāng)前在體外病理學(xué) 中所使用的相近似的染色。為了使得這些方法可用在活檢設(shè)備中，使用光纖技術(shù)。通過將光纖集成到該設(shè)備 中，在活檢設(shè)備的尖端處光纖的遠(yuǎn)端的尖端處進(jìn)行光探測變得可能。隨后，可以在附接到光 纖的近端的控制臺402處完成所述分析(參見圖4)。該控制臺是集成的導(dǎo)航系統(tǒng)的組成部 分。設(shè)想基于兩種不同類型的光纖的針。在第一類型中，光纖剛性地集成到針中(參見圖 4(A))，從而允許對針尖端附近的組織進(jìn)行光譜分析。由于光纖被剛性地合并，所以細(xì)胞成 像是不可能的。在第二類型中，掃描光纖被集成到針中(參見圖4(B))。當(dāng)透鏡系統(tǒng)安裝在 光纖前面時(shí)，建立一掃描共焦顯微鏡，從而允許組織的微觀成像。為了掃描所述光纖，必須 將電機(jī)集成在針內(nèi)，從而使得系統(tǒng)比所述固定光纖更復(fù)雜。存在可以耦合到這兩種組織檢查方法的各種光學(xué)技術(shù)，其中光譜法是其中之一。 一個(gè)實(shí)例是光學(xué)光譜法。在被切除的組織上的光譜法測量是利用裝配有如圖5所示的光纖 的針來執(zhí)行的。耦合到光纖的光源是寬帶光源。反射光譜是利用光譜儀測量的。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述針包含光纖的集合(沒有腔)(參見圖6)。在針的底部的 每個(gè)光纖入口位置(例如在圖6中，由數(shù)字101、102和103指示的位置)與在針的頭部的 光纖出口位置(在圖6中由加撇的數(shù)字101' ,102'和103'指示)相關(guān)。以此方式，針頭 覆蓋有各種光學(xué)探針位置。光耦合進(jìn)入針底部的光纖或從中耦合輸出。連接到激發(fā)光纖30的被透鏡50聚焦 的光源10照射例如光纖101。光將穿越光纖并照射出口位置101'周圍的組織。從該位置 散射的光可以例如到達(dá)位置102'和103'。檢測器20連接到光纖40，其收集來自每個(gè)光 纖(分別為101、102和103)的通過透鏡50的光。光的強(qiáng)度是出口位置101'和102'和 103'之間的吸收和散射的量的度量。從這些信號中，可以提取針周圍的組織特性。值得注 意的是，該實(shí)施例允許對針周圍的組織的散射和吸收特性進(jìn)行二維成像，且橫向分辨率等于光纖到光纖的距離的分辨率。而且，也可以針對每個(gè)光纖執(zhí)行光學(xué)相干掃描，這為每個(gè)光 纖給出了沿著直線的深度掃描。將這些線組合起來，可以重構(gòu)針周圍的組織的三維圖像，且 橫向分辨率再次等于光纖到光纖的距離的分辨率。該實(shí)施例的一種其他變型是，執(zhí)行熒光成像和/或光譜法測量。在該情況下，源 10和光纖30用作激發(fā)光纖從而激發(fā)熒光分子并且用作收集光纖以收集這些分子發(fā)射的熒 光。與如在第一實(shí)施例中所述相似，可以執(zhí)行拉曼光譜法，但是現(xiàn)在原則上是針對每個(gè)光纖 端位置101' ,102'等執(zhí)行拉曼光譜法。最后，也可以在所述針周圍執(zhí)行擴(kuò)散光學(xué)層析成像(DOT)。這允許在針周圍相對較 大的體積中進(jìn)行功能性成像，這與在光學(xué)乳腺成像中進(jìn)行的類似。在該實(shí)施例中，一個(gè)或多 個(gè)光纖用于(順序地)照射組織。一個(gè)或多個(gè)其他的光纖用于收集散射光。使用圖像重構(gòu) 算法，可以獲得針周圍的區(qū)域中光學(xué)特性的3D圖。與其他光學(xué)方法相比，DOT的主要優(yōu)點(diǎn) 是高穿透深度源檢測器距離的大約一半。DOT的最有利的波長區(qū)域是近紅外區(qū)(NIR)。這 里，穿透深度處于其最大值并且光學(xué)特性強(qiáng)烈地由重要生理參數(shù)(如血含量和氧飽和度) 決定。通過組合不同波長處的DOT，可以將光學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)化為生理參數(shù)。上面提及的成像方法可以依靠所研究的組織的直接吸收和散射特性，然而也可以 通過利用適當(dāng)波長照射同時(shí)阻擋在檢測器側(cè)的照射波長來映射組織的熒光。該熒光可以是 內(nèi)源性的，或外源性的，即在造影劑的輔助下。熒光檢測的特異性可以通過本領(lǐng)域公知的方 法(比如熒光壽命成像)改進(jìn)。本發(fā)明的其它方面是通過使用電磁導(dǎo)航信息鏈接針位置來將所述位置耦合到預(yù) 先記錄X射線圖像中的位置，從而比較從針信息推導(dǎo)出的腫瘤邊界和來自X射線的信息的 腫瘤邊界。然而，為了精確地跟蹤解剖體中感興趣的區(qū)域，必需的是將位置傳感器剛性地固 定在解剖體中感興趣的位置附近或在該位置處。隨后，必需的是將位置傳感器與解剖體配 準(zhǔn)。通過將解剖體中的位置傳感器的位置關(guān)聯(lián)到位置傳感器在參考系中確定的位置來將位 置傳感器配準(zhǔn)到解剖體。這時(shí)，解剖體中感興趣的位置可以通過確定位置傳感器的位置而 在固定的參考系(比如手術(shù)室參考系)中被跟蹤。最近，相當(dāng)小的且因此能非常不顯眼地插入到解剖體中的磁性傳感器線圈或光纖 光學(xué)傳感器可被成功地使用。圖7示出了合適的位置傳感器系統(tǒng)或跟蹤設(shè)備400，其包括連接到場發(fā)生器410和 主機(jī)的控制單元420。該主機(jī)可以是用戶提供的工作站430。場發(fā)生器410在參考系內(nèi)生 成復(fù)雜的電磁場。在參考系內(nèi)，在活檢設(shè)備的尖端處的位置傳感器450可以感測復(fù)雜的電 磁場。該位置傳感器還可以被定位在活檢設(shè)備的另一部分處，只要尖端與傳感器之間的空 間關(guān)系是已知的。系統(tǒng)400還包括使控制單元420與位置傳感器450對接的傳感器接口單 元440。應(yīng)當(dāng)理解，這些組件可以集成在一起。例如，傳感器接口單元440可以與控制單元 420結(jié)合。位置傳感器450 —般包括傳感器元件，比如磁性傳感器線圈，其對由場發(fā)生器410 生成的復(fù)雜電磁場起反應(yīng)或感測該電磁場。當(dāng)位置傳感器在由場發(fā)生器生成的電磁場中移 動時(shí)，傳感器線圈生成指示位置傳感器的位置的位置信號。一般地，傳感器線圈將對位置傳 感器在參考系中位置和取向二者的變化起反應(yīng)。以此方式，由傳感器線圈生成的位置信號
7指示位置傳感器的位置和取向二者。位置信號被傳感器接口單元440接收并被轉(zhuǎn)換為可被 主機(jī)430理解的形式。因此，位置傳感器450的位置和取向可以在場發(fā)生器410的參考系中被確定。場 發(fā)生器的參考系一般地是固定的參考系，比如手術(shù)室的參考系。為了使得位置傳感器在跟 蹤或確定解剖體中感興趣的部位的位置和取向時(shí)進(jìn)行輔助，必需的是位置傳感器相對于解 剖體中感興趣的位置被配準(zhǔn)。將來自預(yù)先記錄的圖像(X射線，超聲波，MRI)的信息與來自借助電磁跟蹤系統(tǒng)追 蹤的位置傳感器的信息和來自分析設(shè)備的光學(xué)信息相結(jié)合，將導(dǎo)致更好地確定例如惡性組 織的邊界。如圖8所示，從光學(xué)信息推斷的邊界(310)(沿著線330，產(chǎn)生邊界點(diǎn)B和E) — 般大于X射線的邊界(產(chǎn)生與線330的橫截面點(diǎn)C和D)，這是因?yàn)樵摲椒ň哂懈叩撵`敏 度。由此推斷的比例因子用于擴(kuò)展根據(jù)X射線的區(qū)域。新推斷的擴(kuò)大的邊界320將為可被 外科醫(yī)生使用來計(jì)劃介入療法的腫瘤邊界的更好的估計(jì)。另一個(gè)實(shí)施例是，本發(fā)明用于將所述針引導(dǎo)到可疑組織的部位，但是所述中空的 針用于定位一定位導(dǎo)絲，而不是進(jìn)行活檢。該定位導(dǎo)絲隨后被外科醫(yī)生用來發(fā)現(xiàn)將被切除 的腫瘤的位置。為了概括本發(fā)明用于在介入療法過程中使活檢針進(jìn)入的當(dāng)前技術(shù)被認(rèn)為是不令人滿意的并且可 能偶爾為患者帶來損害。當(dāng)前技術(shù)的缺點(diǎn)在于所述針從切口到病灶部位需要精確進(jìn)入和 需要將針尖端精確放置在待研究的病灶內(nèi)。為了解決該問題，基于與光子活檢針結(jié)合的、發(fā) 射一指示其相對于場發(fā)生器的位置的信號的位置傳感器設(shè)備來提供一活檢引導(dǎo)系統(tǒng)。該 新信息系統(tǒng)將所引導(dǎo)的針進(jìn)入與交互的直接組織評估相結(jié)合，同時(shí)執(zhí)行活檢過程。除此之 外，該系統(tǒng)使得能夠?qū)⒔M織的分子評估擴(kuò)展到活檢點(diǎn)之外，從而例如導(dǎo)致腫瘤邊界的精確 描繪。盡管在附圖和前文的描述中詳細(xì)示出并描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述被 認(rèn)為是說明性的或示范性的，而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)通過研究附圖、公開和所附權(quán)利要求 能夠理解并實(shí)現(xiàn)針對所公開的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求中，詞“包括”不排除其它元 件活步驟，不定冠詞“一”不排除多個(gè)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中敘述某些措施的起碼 事實(shí)并不表示這些措施的組合不能被有利地使用。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被解
釋為限制其范圍
附圖標(biāo)記列表
10光源
20檢測器
22光譜儀
24CCD-相機(jī)
30激發(fā)光纖
40收集光纖
50透鏡
100,200
101，102，103光纖入口位置
101', 102' , 103'光纖出口位置210軸220光纖240針300，310，320 邊界330光學(xué)信息線400跟蹤設(shè)備402控制臺410場發(fā)生器420系統(tǒng)控制單元430用戶提供的工作站440傳感器接口單元450位置傳感器
權(quán)利要求
一種用于集成引導(dǎo)以在身體內(nèi)定位活檢設(shè)備的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于粗糙引導(dǎo)的跟蹤設(shè)備，用于精密引導(dǎo)的分析設(shè)備，包括光學(xué)檢測器并提供區(qū)分身體組織的信息，和活檢設(shè)備，其是具有尖端部分的細(xì)長元件，其中活檢設(shè)備適于由跟蹤設(shè)備追蹤，并且其中光學(xué)檢測器集成在活檢設(shè)備的尖端部分。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中活檢設(shè)備是活檢針。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中活檢設(shè)備包括適于容納用于取得組織樣本的針的中空軸。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中活檢設(shè)備包括位置傳感器，用于向跟蹤設(shè)備發(fā)送指 示活檢設(shè)備相對于身體結(jié)構(gòu)的位置的信號。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中分析設(shè)備的光學(xué)檢測器包括光纖。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中分析設(shè)備進(jìn)一步包括用于光譜法的控制臺，其中該 控制臺和光纖彼此連接。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中用于光譜法的控制臺適于提供來自以下之一的信 息反射光譜法、熒光光譜法、自體熒光光譜法、差分路徑長度光譜法、拉曼光譜法、光學(xué)相 干斷層成像術(shù)、光散射光譜法或多光子熒光光譜法。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中跟蹤設(shè)備是基于電磁場的非侵入式跟蹤模式。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中跟蹤設(shè)備適于將位置信息關(guān)聯(lián)到提供身體結(jié)構(gòu)圖像 的成像設(shè)備的預(yù)先記錄的圖像。
10.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中利用跟蹤設(shè)備的位置，由分析設(shè)備提供的信息在成像設(shè) 備的圖像中被配準(zhǔn)。
11.一種活檢設(shè)備，包括位置傳感器，其能夠提供指示活檢設(shè)備的位置的信息，和 集成在活檢設(shè)備的尖端部分的光纖，其能夠發(fā)射和接收光。
12.如權(quán)利要求11所述的活檢設(shè)備，其中活檢設(shè)備是活檢針。
13.如權(quán)利要求11所述的活檢設(shè)備，其中活檢設(shè)備包括適于容納用于取得組織樣本的 針的中空軸。
14.一種在身體內(nèi)定位根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)的活檢設(shè)備的方法，該方法包括 以下步驟-將活檢設(shè)備引入到身體中，借助非侵入式電磁跟蹤設(shè)備來追蹤，和 -通過分析設(shè)備的輔助來精密定位活檢設(shè)備，所述分析設(shè)備包括集成在活檢設(shè)備中的 光纖，和獲取區(qū)分活檢設(shè)備的尖端前面或附近的組織的光學(xué)信息用于光譜法的控制臺。
全文摘要
一種用于提供集成引導(dǎo)以在身體中定位針的系統(tǒng)具有兩級引導(dǎo)粗糙引導(dǎo)和精密引導(dǎo)。該系統(tǒng)包括非侵入式跟蹤系統(tǒng)(400)，其用于追蹤身體內(nèi)的活檢設(shè)備(100)、用于提供粗糙引導(dǎo)。而且，該系統(tǒng)包括安裝在針(100)上的光學(xué)檢測器(101′，102′，103′)，其用于獲得區(qū)分身體組織的光學(xué)信息、用于提供精密引導(dǎo)。
文檔編號A61B10/02GK101959470SQ200980107645
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者B·H·W·亨德里克斯, D·巴比克, G·S·舍克特, W·克魯伊曼斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司