專利名稱：一種兼容磁共振彈性成像的針刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，具體涉及一種兼容磁共振(MR)彈性成像的針刀。
背景技術(shù)：
針刀療法是一種新的中醫(yī)治療技術(shù)，是介于手術(shù)方法和非手術(shù)療法之間的閉合性松解術(shù)。在針刀療法的治療中，醫(yī)生使用稱作針刀的外科手術(shù)刀切除病變周圍的軟組織，以恢復(fù)人體的動態(tài)平衡。已經(jīng)證明，針刀療法是在某些挑戰(zhàn)性疾病中松解肌肉緊張的有效療法。針刀療法中所使用的針具即針刀，通常由金屬材料制成，其形狀和長短根據(jù)用途略有不同，長度一般為10-15cm左右，直徑為l-2mm不等。針刀通常包括針刀尾、針刀體和針刀頭三部分。由于針刀手術(shù)這種閉合性手術(shù)的特點(diǎn)，醫(yī)生在手術(shù)操作過程中無法直接看到病灶，因而針刀手術(shù)需要醫(yī)生具有豐富的生理解剖學(xué)知識和臨床經(jīng)驗(yàn)。為了輔助醫(yī)生進(jìn)行可視化的操作，從而降低針刀手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)性，磁共振成像導(dǎo)引的針刀手術(shù)方式成為針刀醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一種重要的發(fā)展趨勢。同時(shí)，由于彈性是體內(nèi)組織的重要物理特性，正常組織與病理組織相比，兩者的彈性存在較大的差異。因而，在磁共振成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加產(chǎn)生機(jī)械振動的刺激器，由磁共振成像系統(tǒng)測量體內(nèi)組織在刺激器所產(chǎn)生的外部刺激作用下的機(jī)械屬性，即磁共振彈性成像技術(shù)，對針刀手術(shù)中的診斷和治療有潛在的積極作用。磁共振彈性成像利用磁共振來研究體內(nèi)組織或病變的彈性信息，從而可以定量地測量組織的機(jī)械屬性。具體來說，磁共振彈性成像是利用特制的刺激器產(chǎn)生機(jī)械振動作用于體內(nèi)組織，由此產(chǎn)生低頻率的剪切波在體內(nèi)組織中傳播，剪切波的傳播引起體內(nèi)組織的質(zhì)點(diǎn)位移，然后由磁共振成像系統(tǒng)獲取MR相位圖像，以此為基礎(chǔ)得出組織內(nèi)各點(diǎn)的彈性系數(shù)的分布圖，從而探測組織或病變受到刺激后的彈性變化，發(fā)現(xiàn)組織的異常病變?nèi)缒[瘤等。當(dāng)前的磁共振彈性成像技術(shù)中，刺激器位于人體表面，所產(chǎn)生的機(jī)械振動施加于體表。然而，所施加的機(jī)械振動僅局限于體表，在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前就大幅衰減。因此， 將這種磁共振彈性成像技術(shù)應(yīng)用于針刀療法時(shí)，很難準(zhǔn)確測量到體內(nèi)組織的機(jī)械屬性。現(xiàn)有技術(shù)中，針對深度組織的磁共振彈性成像有兩種類型的刺激器。一種是專利申請W02008/067053中所公開的，使用電機(jī)械驅(qū)動的活體組織穿刺針來產(chǎn)生磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動。然而，將這種磁共振彈性成像技術(shù)應(yīng)用于針刀療法時(shí)，活體組織穿刺針和相關(guān)的電機(jī)械驅(qū)動器會對外科手術(shù)產(chǎn)生干擾。并且，這種活體組織穿刺針的刺激源仍然位于人體表面，所產(chǎn)生的機(jī)械振動在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前依然會產(chǎn)生較大幅度的衰減。另一種是在專利申請US2003/0065267A1中所公開的，在導(dǎo)管或穿刺針中使用聲換能器和射頻線圈來執(zhí)行磁共振彈性成像。但是這種磁共振彈性成像技術(shù)會在磁共振彈性成像中產(chǎn)生偽跡
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種兼容磁共振彈性成像的針刀，可以提高針刀治療的有效性和安全性。具體來說，本發(fā)明的一種兼容磁共振彈性成像的針刀，包括針刀體和針刀頭，在所述針刀體中靠近所述針刀頭的位置處還包括壓電變換器，所述壓電變換器通過地線和信號線連接至電源。電源接通后，由壓電變換器將電信號轉(zhuǎn)換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動，從而可以將機(jī)械振動直接作用于針刀手術(shù)所針對的體內(nèi)組織，避免了位于體表的刺激器所產(chǎn)生的機(jī)械振動在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前的衰減。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述壓電變換器在所述針刀的長度方向上的寬度可以在0. 5-2mm之間，所述壓電變換器的表面與針刀體表面持平，從而可以產(chǎn)生100_200Ηζ的機(jī)械振動，基本能夠滿足對體內(nèi)組織進(jìn)行磁共振彈性成像的需要。所述壓電變換器與所述針刀頭的距離可以為1cm，可以在不影響針刀手術(shù)的同時(shí)進(jìn)行體內(nèi)深度組織的磁共振彈性成像。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述壓電變換器可以包括支持層、位于所述支持層之上的壓電元件和位于所述壓電元件之上的耐磨板。所述支持層可以由環(huán)氧樹脂材料制成， 厚度在0. 2-0. 3mm之間。所述壓電元件可以為壓電陶瓷材料，厚度在0. 1-0. 2mm之間。所述耐磨板可以由硅橡膠材料制成，厚度在0. 05-0. Imm之間。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述針刀體可以由順磁性金屬材料制成，所述順磁性金屬材料之上涂覆有反磁性金屬材料涂層。所述順磁性金屬材料可以為鉬、鎂、鋁或鈦。所述反磁性金屬材料可以為金、銀或鉍。因此，在進(jìn)行磁共振彈性成像時(shí)，進(jìn)入成像區(qū)域的針刀體和針刀頭上的反磁性金屬材料涂層會抵消外加磁場對順磁性金屬材料的磁化作用，使得順磁性材料不會導(dǎo)致磁共振設(shè)備的磁場畸變，同時(shí)也不會在掃描圖像中產(chǎn)生偽跡。并且， 由于順磁性金屬材料和反磁性金屬材料均是由金屬元素構(gòu)成，因此可以保證針刀體和針刀頭的機(jī)械特性，從而能夠給傳統(tǒng)的外科手術(shù)針刀提供類似的物理特性，以滿足針刀手術(shù)的要求。可見，本發(fā)明提供的針刀，針對體內(nèi)深度組織和近人體表面都能夠執(zhí)行針刀外科手術(shù)時(shí)的磁共振彈性成像，從而在針刀外科手術(shù)過程中準(zhǔn)確得到體內(nèi)組織的機(jī)械屬性，作為針刀外科手術(shù)的參考。另一方面，本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀，具有外科手術(shù)刀和磁共振彈性成像刺激器兩者的功能，因此在磁共振成像過程中，避免了活體組織穿刺針和相關(guān)的電機(jī)械驅(qū)動器對外科手術(shù)產(chǎn)生干擾，也避免了聲換能器和射頻線圈在磁共振彈性成像中產(chǎn)生偽跡，并且不需要額外的機(jī)械振動發(fā)生器，從而可以降低治療成本?？傮w來說，本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀可以提高針刀治療的有效性和安全性。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的兼容磁共振彈性成像的針刀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示針刀的截面方向示意圖；圖3為沿圖2中的A-A’線截取的針刀截面的放大示意圖；圖4為沿圖2中的B-B’線截取的針刀截面的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀，包括針刀體和針刀頭，并在針刀體中靠近針刀頭的位置處包括壓電變換器，壓電變換器通過地線和信號線連接至電源。在接通電源時(shí)，壓電變換器將電信號轉(zhuǎn)換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動，使得機(jī)械振動直接作用于體內(nèi)組織，從而避免了機(jī)械振動在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前的衰減，并且在進(jìn)行磁共振彈性成像時(shí)不會對針刀手術(shù)產(chǎn)生干擾，也不會在磁共振彈性成像中產(chǎn)生偽跡，從而在針刀外科手術(shù)過程中準(zhǔn)確得到體內(nèi)組織的機(jī)械屬性，作為針刀外科手術(shù)的參考。以下結(jié)合附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的兼容磁共振彈性成像的針刀。圖1為根據(jù)本發(fā)明的兼容磁共振彈性成像的針刀的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀包括三個(gè)主要部分針刀尾1、針刀體2和針刀頭3。在針刀尾1處安裝有針刀手柄4，針刀手柄4可以是塑料手柄。針刀體2的外徑在l_2mm之間。以下結(jié)合圖2-圖4詳細(xì)描述兼容磁共振彈性成像的針刀的各個(gè)部分。圖2為圖1 所示針刀的截面方向示意圖；圖3為沿圖2中的A-A’線截取的針刀截面的放大示意圖；并且圖4為沿圖2中的B-B’線截取的針刀截面的放大示意圖。從圖3所示的沿圖2中A-A’線截取的針刀截面的放大示意圖可以看出，針刀體是中空圓柱體5。根據(jù)本發(fā)明的針刀兼容于磁共振。具體來說，針刀體和針刀頭由順磁性金屬材料制成，順磁性金屬材料之上涂覆有一層反磁性金屬材料涂層。這樣，在進(jìn)行磁共振彈性成像時(shí)，進(jìn)入成像區(qū)域的針刀體和針刀頭上的反磁性金屬材料涂層會抵消外加磁場對順磁性金屬材料的磁化作用，使得順磁性材料不會導(dǎo)致磁共振設(shè)備的磁場畸變，同時(shí)也不會在掃描圖像中產(chǎn)生偽跡。并且，由于順磁性金屬材料和反磁性金屬材料均是由金屬元素構(gòu)成， 因此可以保證針刀體和針刀頭的機(jī)械特性，以滿足針刀手術(shù)的要求。順磁性金屬材料可以為例如鉬、鎂、鋁或鈦元素，優(yōu)選為鈦金屬。反磁性金屬材料可以為例如金、銀或鉍，優(yōu)選為鉍。另外，針刀頭3具有專門為外科手術(shù)目的設(shè)計(jì)的刀刃?；氐綀D1，本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀在針刀體2中靠近針刀頭3的位置處布置有壓電變換器6，其可以將電信號轉(zhuǎn)換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動。壓電變換器6通過地線11和信號線12連接至電源10。當(dāng)電源接通時(shí)，醫(yī)生可以將針刀插入患者身體，壓電變換器6將電信號轉(zhuǎn)換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動，機(jī)械振動作用于體內(nèi)組織，由此產(chǎn)生低頻率的剪切波在體內(nèi)組織中傳播，從而引起體內(nèi)組織質(zhì)點(diǎn)位移，然后利用磁共振成像技術(shù)獲取相位圖像，經(jīng)計(jì)算獲得體內(nèi)組織的彈性系數(shù)分布圖。所獲得的彈性系數(shù)的分布圖可以幫助醫(yī)生識別異常組織，并為針刀療法外科手術(shù)提供必要的指導(dǎo)。由于本發(fā)明的針刀上，壓電變換器6作為磁共振彈性成像的刺激器，位于針刀體中靠近針刀頭的位置處，因而可以將機(jī)械振動直接作用于針刀手術(shù)所針對的體內(nèi)組織，避免了位于體表的刺激器所產(chǎn)生的機(jī)械振動在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前的衰減。壓電變換器6與針刀頭3的距離可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，其取決于針刀手術(shù)所針對的體內(nèi)組織，原則是使機(jī)械振動可直接作用于針刀手術(shù)所針對的體內(nèi)組織，從而可以在不影響針刀手術(shù)的同時(shí)進(jìn)行體內(nèi)深度組織的磁共振彈性成像，優(yōu)選為Icm左右。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，針刀長度方向上的寬度在0. 5_2mm之間、外徑在l_2mm之間的壓電變換器可以產(chǎn)生100-200HZ的機(jī)械振動，基本能夠滿足對體內(nèi)組織進(jìn)行磁共振彈性成像的需要。舉例來說，骨骼肌的磁共振彈性成像需要100-150HZ的機(jī)械振動，當(dāng)壓電變換器6在針刀長度方向上的寬度為0. 5mm、外徑為Imm時(shí)，可以產(chǎn)生IOOHz的機(jī)械振動，其適用于骨骼肌的磁共振彈性成像。結(jié)合圖1和圖4所示的沿圖2中B-B’線截取的針刀截面的放大示意圖，在本發(fā)明更詳細(xì)的實(shí)施例中，壓電變換器6包括支持層9 ；位于支持層9之上的壓電元件7，用于將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動；以及位于壓電元件7之上的耐磨板8，用于保護(hù)壓電元件7。壓電元件7可以是壓電陶瓷材料，或其它可以將電信號轉(zhuǎn)換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動的材料，其厚度在0. 1-0. 2mm之間。耐磨板8可以由硅橡膠材料制成，其厚度在0. 05-0. Imm 之間。支持層9可以由環(huán)氧樹脂材料制成，其厚度在0. 2-0. 3mm之間。為了保證針刀的機(jī)械特性，壓電變換器中壓電元件、耐磨板和支持層的總厚度可以小于針刀體的順磁性材料和反磁性材料的總厚度。此時(shí)，為了使針刀表面平滑，壓電變換器的表面與針刀體表面持平，即壓電變換器制作在針刀體的一部分金屬材料之上，從而保證了針刀具有良好的機(jī)械特性。本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀，包括針刀尾、針刀體和針刀頭，并在針刀體中靠近針刀頭的位置處包括壓電變換器，壓電變換器通過地線和信號線連接至電源。 在接通電源時(shí)，壓電變換器將電信息變換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動，使得機(jī)械振動直接作用于體內(nèi)組織，從而避免了機(jī)械振動在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前的衰減。因此，本發(fā)明提供的針刀，針對體內(nèi)深度組織和近人體表面都能夠執(zhí)行針刀外科手術(shù)時(shí)的磁共振彈性成像，從而在針刀外科手術(shù)過程中準(zhǔn)確得到體內(nèi)組織的機(jī)械屬性，作為針刀外科手術(shù)的參考。另一方面，本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀，具有外科手術(shù)儀器和磁共振彈性成像刺激器兩者的功能，因此在磁共振成像過程中，避免了活體組織穿刺針和相關(guān)的電機(jī)械驅(qū)動器對外科手術(shù)產(chǎn)生干擾，也避免了對磁共振彈性成像產(chǎn)生偽跡從而在獲得的磁共振圖像中產(chǎn)生假象，并且不需要額外的機(jī)械波發(fā)生器，從而可以減小治療成本。總體來說，本發(fā)明提供的兼容磁共振彈性成像的針刀可以提高針刀治療的有效性和安全性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種兼容磁共振彈性成像的針刀，包括針刀體和針刀頭，其特征在于，在所述針刀體中靠近所述針刀頭的位置處還包括壓電變換器，所述壓電變換器通過地線和信號線連接至電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針刀，其特征在于，所述壓電變換器的表面與所述針刀體的表面持平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針刀，其特征在于，所述壓電變換器在所述針刀的長度方向上的寬度在0. 5-2mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針刀，其特征在于，所述壓電變換器與所述針刀頭的距離為Icm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針刀，其特征在于，所述壓電變換器包括支持層、位于所述支持層之上的壓電元件和位于所述壓電元件之上的耐磨板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針刀，其特征在于，所述支持層由環(huán)氧樹脂材料制成，厚度在 0. 2-0. 3mm 之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針刀，其特征在于，所述壓電元件為壓電陶瓷材料，厚度在 0. 1-0. 2mm 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針刀，其特征在于，所述耐磨板由硅橡膠材料制成，厚度在 0. 05-0. Imm 之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針刀，其特征在于，所述針刀體由順磁性金屬材料制成，所述順磁性金屬材料之上涂覆有反磁性金屬材料涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的針刀，其特征在于，所述順磁性金屬材料為鉬、鎂、鋁或鈦。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的針刀，其特征在于，所述反磁性金屬材料為金、銀或鉍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種兼容磁共振彈性成像的針刀，包括針刀尾、針刀體和針刀頭，所述針刀尾處布置有針刀柄，在所述針刀體中靠近所述針刀頭的位置處還包括壓電變換器，所述壓電變換器通過地線和信號線連接至電源。在接通電源時(shí)，壓電變換器將電信號轉(zhuǎn)換為磁共振彈性成像所需的機(jī)械振動。使得機(jī)械振動直接作用于體內(nèi)組織，從而避免了機(jī)械振動在到達(dá)體內(nèi)深度組織之前的衰減。因此，本發(fā)明的針刀使得針對深度組織和近人體表面都能夠執(zhí)行針刀外科手術(shù)時(shí)的磁共振彈性成像，從而準(zhǔn)確得到某些組織的機(jī)械屬性測量，為針刀療法外科手術(shù)提供必要的指導(dǎo)。
文檔編號A61L31/06GK102309355SQ20101021609
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者鄧翔 申請人:西門子公司