專(zhuān)利名稱(chēng)：透皮天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及天線，并且更具體地涉及能夠轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和控制患者身體內(nèi)的裝置和身體外的裝置之間的通信的透皮天線。
背景技術(shù)：
進(jìn)行的腹腔鏡外科手術(shù)的數(shù)目在上升。在進(jìn)行腹腔鏡外科手術(shù)時(shí)，外科醫(yī)生造成較小的皮膚切口并且使用專(zhuān)門(mén)器械和技術(shù)，在一些情形中，這些器械和技術(shù)能夠減少失血、加快術(shù)后康復(fù)并減少術(shù)后疼痛。因此，當(dāng)可能時(shí)，患者和其外科醫(yī)生優(yōu)選腹腔鏡外科手術(shù)而不是開(kāi)腹手術(shù)。腹腔鏡外科手術(shù)的成功取決于復(fù)雜的攝像技術(shù)(video-camera technology)、精確的手術(shù)器械和有經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生。在腹腔鏡外科手術(shù)期間，照相機(jī)充當(dāng)外科醫(yī)生的眼睛并且器械作為其手和手指。因此，腹腔鏡外科手術(shù)期間所使用的儀器的技術(shù)進(jìn)步可以使得 外科手術(shù)更成功并且更好地術(shù)后預(yù)知。然而，哺乳動(dòng)物身體呈現(xiàn)獨(dú)特的環(huán)境，其能夠限制某些技術(shù)的使用。例如，由于電纜限制移動(dòng)，采用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠芯€連接的儀器限制外科醫(yī)生在體腔內(nèi)自由操作的能力。同時(shí)，可能限制使用高頻信號(hào)的無(wú)線技術(shù)，因?yàn)楦哳l信號(hào)被組織吸收，限制或阻礙數(shù)據(jù)通過(guò)身體的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
各種實(shí)施例的透皮天線使得能夠在位于患者身體內(nèi)的裝置和位于身體外的接收器或者控制器裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制通信。在各種實(shí)施例中，透皮天線可以包括桿體、位于該桿體第一末端的第一天線和位于該桿體第二末端的第二天線或者收發(fā)器。透皮天線的第一末端可以被插入哺乳動(dòng)物身體中，因此第一天線能夠從位于身體內(nèi)部的裝置接收數(shù)據(jù)傳輸。由第一天線接收的射頻信號(hào)可以經(jīng)由同軸電纜、波導(dǎo)或者同軸電纜和波導(dǎo)的組合通過(guò)桿體傳導(dǎo)到第二天線。在第二末端，射頻信號(hào)可以經(jīng)由例如同軸電纜的電纜傳導(dǎo)到外部接收器裝置，或者由收發(fā)器接收并再傳輸用于由外部接收器裝置接收。


包括于此并構(gòu)成部分本說(shuō)明書(shū)的附解說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且它們與上面給出的概述和下面給出的詳細(xì)描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的特征。圖I是根據(jù)各種實(shí)施例的系統(tǒng)組件圖。圖2是根據(jù)實(shí)施例的經(jīng)由有線連接和外部接收器裝置連接的透皮天線的橫截面視圖。圖3是根據(jù)實(shí)施例的透皮天線的近端部分的詳細(xì)橫截面視圖。圖4A-4C是根據(jù)實(shí)施例的透皮天線的遠(yuǎn)端部分的詳細(xì)橫截面視圖。圖5是根據(jù)實(shí)施例的具有耦合外部接收器裝置的收發(fā)器的透皮天線橫截面視圖。圖6是根據(jù)實(shí)施例包括收發(fā)器的透皮天線的遠(yuǎn)端部分的詳細(xì)橫截面視圖。
圖7是根據(jù)實(shí)施例包括無(wú)線收發(fā)器的透皮天線的橫截面視圖。圖8是根據(jù)實(shí)施例包括無(wú)線收發(fā)器的透皮天線的遠(yuǎn)端部分的詳細(xì)橫截面視圖。圖9是根據(jù)實(shí)施例包括外部天線的透皮天線的橫截面視圖。圖10是根據(jù)實(shí)施例包括外部天線的透皮天線的遠(yuǎn)端部分的詳細(xì)橫截面視圖。圖11是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的透皮天線的橫截面視圖。圖12是根據(jù)實(shí)施例包括用于傳導(dǎo)射頻信號(hào)的同軸電纜和波導(dǎo)的組合的透皮天線的橫截面視圖。圖13是圖12中所示的透皮天線的近端部分的詳細(xì)橫截面視圖。圖14是圖12中所示的透皮天線的遠(yuǎn)端部分的詳細(xì)橫截面視圖。 圖15A是根據(jù)實(shí)施例在外科手術(shù)中在一個(gè)腔內(nèi)包括多個(gè)透皮天線的外科系統(tǒng)的系統(tǒng)組件圖。圖15B是根據(jù)實(shí)施例在多個(gè)腔內(nèi)包括多個(gè)透皮天線的外科系統(tǒng)的系統(tǒng)組件圖。圖16是根據(jù)實(shí)施例套針內(nèi)包括透皮天線的外科系統(tǒng)的系統(tǒng)組件圖。圖17是根據(jù)實(shí)施例包括透皮天線和到外部接收器裝置的有線連接的套針的橫截面視圖。圖18是根據(jù)實(shí)施例包括透皮天線的套針的橫截面視圖。圖19A-19B是包括波導(dǎo)的替換實(shí)施例透皮天線的橫截面視圖。圖20是根據(jù)實(shí)施例包括透皮天線的充氣針的橫截面視圖和詳細(xì)視圖。圖21是通過(guò)使用透皮天線用于治療患者的實(shí)施例方法的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式將參考附圖詳細(xì)描述各種實(shí)施例。在可能的任何地方，貫穿附圖會(huì)使用相同的參考數(shù)字表示相同或相似部件。為了說(shuō)明性的目的參考特定的范例和實(shí)施，并且不意圖限制本發(fā)明的保護(hù)范圍或權(quán)利要求。詞“示例性的”這里用于意思是“作為范例、實(shí)例、或者說(shuō)明”。這里描述為“示例性的”任何實(shí)施不是必需看作是優(yōu)選的或者比其他實(shí)施有利的。在腹腔鏡外科手術(shù)期間，照相機(jī)充當(dāng)外科醫(yī)生的眼睛，并且器械作為其手部和手指。因此，腹腔鏡外科手術(shù)的成功取決于復(fù)雜的攝像機(jī)技術(shù)、精確的手術(shù)器械和有經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生。技術(shù)進(jìn)步為外科醫(yī)生提供更復(fù)雜且更精密的器械，其進(jìn)而能夠提高外科手術(shù)的總體質(zhì)量。例如，高級(jí)照相機(jī)系統(tǒng)能夠經(jīng)發(fā)展從而在外科手術(shù)期間為外科醫(yī)生提供高質(zhì)量高清晰度圖像。然而來(lái)自這些高清晰度照相機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸取決于電纜或無(wú)線傳輸?shù)氖褂?，從而將圖像數(shù)據(jù)傳遞到能夠?qū)D像呈現(xiàn)給外科醫(yī)生的外部接收器裝置?，F(xiàn)在用于最低限度地侵入式外科手術(shù)的當(dāng)前高清晰度攝像機(jī)經(jīng)由電纜連接到身體外部的接收器裝置。每個(gè)照相機(jī)視野是有限的并且每個(gè)照相機(jī)都需要專(zhuān)用套針或者機(jī)械手。這對(duì)外科醫(yī)生能夠是非常限制的。為了克服這些限制，外科醫(yī)生設(shè)想無(wú)電纜HDTV (高清晰度電視)照相機(jī)，其能夠放置在為外科手術(shù)充氣的腔內(nèi)的任何地方。由于受到電線帶來(lái)的在移動(dòng)工具而不碰撞電線并且不無(wú)意中移動(dòng)照相機(jī)的不便和限制，用電纜將TV照相機(jī)連接到外部接收器由于種種理由是不期望的。而且，將位于體腔內(nèi)的高性能裝置連接到外部裝置的電纜可以形成安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在電氣故障情況下，因?yàn)殡娎|能夠是患者的電擊來(lái)源。因此，設(shè)想的是將開(kāi)發(fā)無(wú)線照相機(jī)從而將數(shù)據(jù)發(fā)送到位于身體外的接收裝置。利用例如無(wú)線高清晰度照相機(jī)的無(wú)線技術(shù)將數(shù)據(jù)從身體內(nèi)發(fā)送到位于身體外的接收裝置是受限的。高清晰度照相機(jī)需要使用高帶寬來(lái)運(yùn)送高清晰度電視數(shù)據(jù)。然而，身體組織吸收高帶寬傳輸。使用集中于能夠穿過(guò)身體組織的低得多的載波頻率的信號(hào)的無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路也不是有用的，因?yàn)檫@些信號(hào)的低帶寬不能運(yùn)送高清晰度電視數(shù)據(jù)。為了使能通過(guò)身體組織的高容量數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，各種實(shí)施例提供天線，其傳導(dǎo)射頻信號(hào)通過(guò)身體的皮膚層和皮下層，這里該天線被稱(chēng)作“透皮天線”。透皮天線能夠被部分插入體腔中，從而從位于身體內(nèi)的裝置接收無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、傳導(dǎo)該數(shù)據(jù)傳輸穿過(guò)身體組織邊界、并且將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到位于身體外的接收器裝置。詞“轉(zhuǎn)發(fā)”在這里通常用于涉及將由透皮天線接收的射頻信號(hào)傳輸?shù)酵獠拷邮掌餮b置上的機(jī)構(gòu)。如各種實(shí)施例中所述，由透皮天線接收的射頻信號(hào)可以通過(guò)下列方式轉(zhuǎn)發(fā)通過(guò)連接到外部接收器裝置的電纜(例如，同軸電纜)“傳導(dǎo)”;通過(guò)經(jīng)由收發(fā)器的“再傳輸”，收發(fā)器從透皮天線接收信號(hào)并將信號(hào)從外部天線無(wú)線傳輸以由外部接收器裝置接收；或者 通過(guò)來(lái)自外部天線的“再輻射”，用于由外部接收器裝置接收而不利用收發(fā)器放大或者重新格式化信號(hào)。為了便于參考，將由透皮天線接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收器裝置的機(jī)構(gòu)在這里通常被稱(chēng)為“轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)”。如各種實(shí)施例中所述，轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)可以包括收發(fā)器、電纜、到電纜的連接、外部天線及其組合。各種實(shí)施例的透皮天線可以在為腹腔鏡外科手術(shù)建立的充氣體腔內(nèi)利用無(wú)線信號(hào)的低損耗傳播。例如，無(wú)線照相機(jī)可以使用套針或者NOTES機(jī)械手插入身體中。透皮天線可以部分插入體腔中，以便第一末端置于充氣的腔內(nèi)，并且第二末端置于身體外。為了便于參考，按照透皮天線的計(jì)劃用途，第一末端也可以被稱(chēng)作“內(nèi)部末端”或者“近端”(即，接近患者)，并且第二末端可以被稱(chēng)作“外部末端”或者“遠(yuǎn)端”。腔內(nèi)的部分可以包括能夠從插入的照相機(jī)接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝惶炀€。第一(內(nèi)部)天線連接到將所接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到第二末端的同軸電纜或者波導(dǎo)，在第二末端處轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到身體外部的接收器裝置，信號(hào)強(qiáng)度損耗低。在第一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)可以是電纜或者電纜聯(lián)接/連接，以便數(shù)據(jù)傳輸從透皮天線的第二末端通過(guò)耦合透皮天線的電纜或者波導(dǎo)傳導(dǎo)到接收器裝置。這個(gè)實(shí)施例可以包括在透皮天線的第二末端上的電纜聯(lián)接，和可選包括便于將數(shù)據(jù)傳輸耦合到電纜或者波導(dǎo)的轉(zhuǎn)發(fā)電路。在第二實(shí)施例中，轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)可以是無(wú)線收發(fā)器，以便數(shù)據(jù)傳輸由耦合到透皮天線的第二末端的收發(fā)器在足夠使能外部接收器裝置的接收的功率下無(wú)線再傳輸。在第三實(shí)施例中，轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)可以是外部天線，以便數(shù)據(jù)傳輸可以從外部天線無(wú)源地再輻射。圖I圖解包括實(shí)施例透皮天線110的通信系統(tǒng)。透皮天線110部分插入體腔108中從而從位于體腔108的內(nèi)部的照相機(jī)106接收數(shù)據(jù)傳輸，并且將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收裝置119。如圖I所圖解的，哺乳動(dòng)物身體100可以包括皮層101、脂層104、肌肉層102和在身體內(nèi)的充氣腔108，其中充氣腔108是通過(guò)將空氣經(jīng)由充氣針(未示出)注入腔中而為外科手術(shù)產(chǎn)生的。在一些外科手術(shù)期間，例如在腹腔鏡外科手術(shù)中，例如照相機(jī)106的裝置被放在體腔108的內(nèi)部，從而允許外科醫(yī)生察看其正在進(jìn)行手術(shù)的器官，而不必須通過(guò)患者的皮膚作出大的外科切口。照相機(jī)106可以從體腔108的內(nèi)部獲取圖像。為了按照高性能照相機(jī)106的要求傳輸大量數(shù)據(jù)，照相機(jī)106可以經(jīng)由高頻率無(wú)線通信鏈路輸出每秒
I.5吉比特(Gbit)的數(shù)據(jù)流。為了接收可以從體腔108的內(nèi)部放置的儀器傳輸?shù)母哳l信號(hào)，透皮天線110可以部分插入體腔108的內(nèi)部，以便部分113延伸到身體外。透皮天線110可以經(jīng)由內(nèi)部天線115從內(nèi)部照相機(jī)106接收數(shù)據(jù)傳輸109，并且將射頻能量傳導(dǎo)到外部收發(fā)器112或者耦合電路，其將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到身體100外部的接收裝置119。由透皮天線110轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸可以在外部收發(fā)器119被接收，并且被提供到為外科醫(yī)生顯示照相機(jī)圖像的顯示器122。透皮天線110可以包括桿體200，其具有插入體腔108中的近端111和保持在哺乳動(dòng)物身體100外的遠(yuǎn)端113。為了便于參考，插入身體100中的透皮天線110的末端在這里被稱(chēng)為近端(接近患者)，并且另一末端被稱(chēng)為遠(yuǎn)端(遠(yuǎn)離患者)。由內(nèi)部天線115接收的數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)同軸電纜、波導(dǎo)或者同軸電纜和波導(dǎo)的組合傳導(dǎo)到外部天線116。內(nèi)部天線115可以是適合于接收頻率在內(nèi)部照相機(jī)106發(fā)射的范圍中的射頻能量的任何形式的天線。例如，附圖示出內(nèi)部天線111為簡(jiǎn)單的單極天線，其可以運(yùn)行為全向天線。然而，所示 的天線配置只是為了圖解說(shuō)明的目的，并且可以使用和內(nèi)部裝置(例如內(nèi)部照相機(jī)106)發(fā)射的頻率和透皮天線110的尺寸和配置一致的任何已知的天線類(lèi)型或者配置。接收的數(shù)據(jù)傳輸可以無(wú)線地或者經(jīng)由有線連接轉(zhuǎn)發(fā)到接收器裝置119。如圖I所示，透皮天線110可以使用電纜118 (例如，同軸電纜)或者波導(dǎo)傳導(dǎo)接收的數(shù)據(jù)傳輸，電纜118或者波導(dǎo)可以直接將透皮天線100的遠(yuǎn)端113連接到外部接收器裝置119。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器112可以耦合到透皮天線，其包括用于傳導(dǎo)到接收器裝置119而接收、放大并傳導(dǎo)所接收的射頻能量到電纜118上的電路。在其他實(shí)施例中，可以提供簡(jiǎn)單的導(dǎo)體連接以便接收的射頻能量有效地耦合到電纜118，用于到外部接收器119的傳導(dǎo)。具有內(nèi)部天線115和外部收發(fā)器112的透皮天線110也可以用于從外部照相機(jī)控制板傳輸控制信號(hào)到體腔108內(nèi)的無(wú)線照相機(jī)。這種控制信號(hào)可以控制例如變焦、焦距和光線的照相機(jī)參數(shù)，并且也可以控制照相機(jī)視野角度和位置(例如，在磁性浮動(dòng)照相機(jī)的情形中)。進(jìn)入體腔的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率通常會(huì)比出來(lái)的視頻的數(shù)據(jù)速率低很多。在替換實(shí)施例中，透皮天線110可以使用耦合外部天線116的收發(fā)器112無(wú)線地再傳輸數(shù)據(jù)。在這個(gè)實(shí)施例中，收發(fā)器112從透皮天線接收射頻能量，并且以足夠功率轉(zhuǎn)播信號(hào)以由外部接收器119接收。下面參考圖9-11更詳細(xì)地討論連到桿體200的遠(yuǎn)端的外部天線116的使用。透皮天線110可以包括止動(dòng)裝置114從而防止整個(gè)透皮天線114無(wú)意中落入體腔108中。止動(dòng)裝置114也可以提供把手以由外科醫(yī)生使用。透皮天線110可以以不同的方式被設(shè)計(jì)。圖2圖解說(shuō)明第一實(shí)施例，示出透皮天線HO的橫截面視圖，其通過(guò)經(jīng)由外部電纜118傳導(dǎo)數(shù)據(jù)信號(hào)而將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收器裝置119。如圖2中所圖解的，透皮天線110可以包括桿體200，其具有管腔204、近端111和遠(yuǎn)端113。如上面所討論的，透皮天線100可以經(jīng)由在桿體200的遠(yuǎn)端113的有線連接118連接到外部接收器裝置119。透皮天線110可以在桿體200的近端111進(jìn)一步包括尖端部分206。尖端部分206的遠(yuǎn)端可以固定地連到桿體200的近端111。尖端部分206的近端可以逐漸變細(xì)到點(diǎn)208，從而便于將透皮天線110推進(jìn)到身體100中。尖端部分206可以通過(guò)在近端111使桿體200逐漸變細(xì)來(lái)形成。
透皮天線110可以進(jìn)一步包括放置于桿體200的管腔204內(nèi)部的同軸電纜202。同軸電纜202可以從透皮天線110的近端部分向遠(yuǎn)端部分延伸。在近端，同軸電纜202可以形成內(nèi)部天線115，其可以延伸超過(guò)桿體200的近端111并進(jìn)入尖端部分206。內(nèi)部天線115可以經(jīng)配置從而從位于體腔108內(nèi)的裝置接收數(shù)據(jù)傳輸，并且經(jīng)由內(nèi)部同軸電纜202將數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到外部電纜118。在桿體200的遠(yuǎn)端113，同軸電纜202可以與外部電纜118(例如，同軸電纜)連接，外部電纜118將數(shù)據(jù)信號(hào)傳導(dǎo)到位于身體100外部的接收器裝置119。在圖2中所圖解的實(shí)施例中，外部電纜118可以經(jīng)由連接器(如圖4B中更詳細(xì)地示出的)連接到透皮天線110的遠(yuǎn)端113，或者外部電纜118和透皮天線110可以配置為一個(gè)單元，其中內(nèi)部同軸電纜202延續(xù)進(jìn)入外部電纜118。外部接收器裝置119可以處理接收的數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)提供到為外科醫(yī)生顯示圖像的顯示器122。圖3示出透皮天線110的實(shí)施例的近端部分的詳細(xì)橫截面視圖。位于桿體200的管腔204內(nèi)的同軸電纜202可以包含若干層，這些層包括導(dǎo)體芯308、覆蓋導(dǎo)體芯308的內(nèi)部絕緣體306、覆蓋內(nèi)部絕緣體306的可導(dǎo)電的屏蔽體304和覆蓋同軸電纜202的全部?jī)?nèi)容的外部塑料包皮302。由于同軸電纜202接近尖端部分206，外部塑料包皮302、內(nèi)部絕緣體304和可導(dǎo)電的屏蔽體306可以在導(dǎo)體芯308之前終止，因此導(dǎo)體芯308延續(xù)進(jìn)入尖 端206。同軸電纜202的導(dǎo)體芯308的這種延伸可以用于在尖端206中形成內(nèi)部天線115。如上所述，內(nèi)部天線115圖解為通過(guò)延伸導(dǎo)體芯308形成的單極天線，其只是可以被使用的適合天線配置的一個(gè)例子，并且內(nèi)部天線115可以任何已知形式或配置的天線。在另一個(gè)實(shí)施例中，同軸電纜202可以包含外部傳導(dǎo)管、內(nèi)部傳導(dǎo)芯和充滿其間空間的介電材料。尖端206可以具有不同設(shè)計(jì)。例如，尖端206可以在其近端206a逐漸變細(xì)。這種配置允許尖端206在其近端206a形成尖銳的針尖208。尖點(diǎn)208可以使外科醫(yī)生能夠容易刺穿身體100的皮膚、脂肪和肌肉，從而將透皮天線110插入體腔108?？商鎿Q地，尖端可以是鈍的(未示出)，在這種情形中，可能需要切口從而將透皮天線110插入身體100中。尖端206區(qū)域可以是或者不是桿體200的一部分。如果尖端206是部分桿體200，那么假如桿體200由例如塑料的介電材料制成，就可以用與桿體200中使用的材料一樣的材料構(gòu)造。如果尖端206是桿體200的連接件，那么其可以固定地或者可移動(dòng)地連到近端111并且由和桿體200的材料不同的材料構(gòu)造。例如，尖端206可以由介電材料構(gòu)造，例如樹(shù)脂或者塑料。為了便于刺穿身體100，尖端206和桿體200的近端部分可以由例如硅樹(shù)脂的滑料覆蓋。潤(rùn)滑涂層可以允許具有針尖208的透皮天線110較容易刺入身體100，并且因此致使手術(shù)更有效并且更安全。圖4A-4C圖解說(shuō)明透皮天線110的兩個(gè)實(shí)施例的末端(即，外部)部分的細(xì)節(jié)，其經(jīng)由可以是任何已知物理連接的有線連接118連接到接收器裝置119，該物理連接將使得能夠從透皮天線110到接收器裝置119傳導(dǎo)數(shù)據(jù)，例如同軸電纜或者波導(dǎo)。如圖4A中所圖解的，為了使得透皮天線110能夠耦合到外部電纜118，內(nèi)部同軸電纜202可以延伸超過(guò)透皮天線110，從而形成外部電纜118。在這種配置中，外部電纜118可以在用于連接外部接收器裝置116的電連接件202a中終止。電連接件202a可以是包括常規(guī)同軸電纜連接件的任何已知的電連接件。在圖4B中所圖解的進(jìn)一步實(shí)施例中，外部同軸電纜118可以經(jīng)由內(nèi)部同軸電纜上的電纜連接器202b連接到透皮天線110，該內(nèi)部同軸電纜耦合到外部電纜118上的電纜連接器118a。在這個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部同軸電纜202可以通過(guò)形成到遠(yuǎn)端電纜連接器202b的電導(dǎo)連接在桿體200的遠(yuǎn)端113終止。同樣，同軸電纜118的近端終止在經(jīng)配置從而連接透皮天線110電纜連接器202b的電纜連接器118a。一旦在兩個(gè)電纜連接器202b、118a之間建立連接，那么由內(nèi)部天線115接收并通過(guò)透皮天線110的同軸電纜202傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)傳輸能夠傳導(dǎo)到外部接收器裝置119。在圖4C中所圖解的進(jìn)一步的實(shí)施例中，波導(dǎo)可以用作外部電纜118。在這種實(shí)施例中，導(dǎo)體芯308可以延伸超出同軸電纜202的終點(diǎn)。透皮天線110的導(dǎo)體芯308可以延伸進(jìn)入外部波導(dǎo)電纜118。由內(nèi)部天線接收并且沿著同軸電纜202的長(zhǎng)度傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)由耦合到延伸的導(dǎo)體芯308的電纜波導(dǎo)轉(zhuǎn)換天線309傳導(dǎo)進(jìn)入波導(dǎo)118。另一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)使用整個(gè)透皮桿體作為圓形波導(dǎo)。在這個(gè)實(shí)施例中，桿體可以被空氣或者介電材料填充。在桿體的兩端，可以包括適配器，從而將信號(hào)從波導(dǎo)耦合到在近端的天線并且從波導(dǎo)耦合到在遠(yuǎn)端的同軸電纜。 圖5和6圖解替換實(shí)施例透皮天線110的橫截面視圖，其中在天線的外端上的收發(fā)器112耦合所接收的傳輸信號(hào)并且將這些信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到外部電纜118。圖5圖解實(shí)施例透皮天線110，其中透皮天線110包括在遠(yuǎn)側(cè)部分連接的收發(fā)器112。收發(fā)器112經(jīng)配置從而從同軸電纜202接收高數(shù)據(jù)率視頻數(shù)據(jù)傳輸，并且將這些信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到有線連接118并且從控制面板傳輸?shù)蛿?shù)據(jù)率控制信號(hào)到同軸電纜202中，有線連接118將信號(hào)傳導(dǎo)到接收器裝置122。在這個(gè)實(shí)施例中，收發(fā)器112可以包括接收并加強(qiáng)傳輸信號(hào)(例如，通過(guò)放大信號(hào))的電路，并且有效地將這些傳輸信號(hào)施加到外部電纜118，以便低損耗的傳導(dǎo)。圖6圖解以上參考圖5所述的透皮天線110實(shí)施例的遠(yuǎn)端部分的細(xì)節(jié)。收發(fā)器112可以連到桿體200的遠(yuǎn)端113并且經(jīng)由連接裝置502連接到同軸電纜202。從患者身體100內(nèi)的裝置接收的數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)內(nèi)部同軸電纜202傳導(dǎo)并且由收發(fā)器112接收。收發(fā)器112可以通過(guò)將數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到外部電纜118上，將其轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收器裝置119。收發(fā)器112也可以通過(guò)電纜118從外部電源接收電力，例如以便為放大器電路供電?？蛇x擇地，收發(fā)器可以從安置在收發(fā)器112內(nèi)的內(nèi)部電源504 (例如電池)接收電力。圖7和8圖解替換實(shí)施例透皮天線110的橫截面視圖，其中在外端的收發(fā)器112再傳輸所接收的傳輸信號(hào)，作為從外部天線116發(fā)出的無(wú)線信號(hào)。參考圖7，收發(fā)器112可以連接到透皮天線110的遠(yuǎn)端部分，從而從內(nèi)部同軸電纜202接收數(shù)據(jù)傳輸。收發(fā)器112可以放大并經(jīng)由外部天線116無(wú)線地再傳輸數(shù)據(jù)傳輸。收發(fā)器112可以經(jīng)配置從而使用已知的高數(shù)據(jù)率無(wú)線通信協(xié)議建立與外部接收器裝置119的無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路連接。進(jìn)一步地，收發(fā)器112可以經(jīng)配置從而重新格式化或者調(diào)諧所接收的數(shù)據(jù)傳輸，從而便于經(jīng)由外部無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路連接再傳輸。圖8圖解以上參考圖7所述的透皮天線110的遠(yuǎn)端部分的細(xì)節(jié)。放置在桿體200的遠(yuǎn)端113的收發(fā)器112經(jīng)由連接裝置502連接到同軸電纜202。收發(fā)器112可以是任何已知的電子接收器和發(fā)送器電路，其能夠支持高上游數(shù)據(jù)速率和較低的下游速率。進(jìn)一步地，收發(fā)器112可以從安置在收發(fā)器112內(nèi)的內(nèi)部電源504，例如電池接收電力。圖9-11圖解替換實(shí)施例透皮天線110，其包括耦合到在桿體200的遠(yuǎn)端的同軸電纜202的外部天線116，該天線經(jīng)配置從而再輻射經(jīng)由內(nèi)部天線115接收的傳輸信號(hào)。這個(gè)實(shí)施例提供簡(jiǎn)單的(并因此價(jià)格可能比較低廉)透皮天線配置，因?yàn)閭鬏斝盘?hào)的轉(zhuǎn)發(fā)由來(lái)自外部天線116的再輻射無(wú)源地完成。與包括收發(fā)器112的實(shí)施例相比，這個(gè)實(shí)施例會(huì)在身體外部產(chǎn)生較低強(qiáng)度的無(wú)線信號(hào)。因此，這個(gè)實(shí)施例可以要求靠近透皮天線放置外部接收器裝置119，例如停留在患者直接鄰近或者覆蓋透皮天線110的皮膚上。進(jìn)一步，為了提供足夠的再輻射信號(hào)強(qiáng)度，內(nèi)部天線115可能需要具有高增益配置，和/或患者的身體內(nèi)放置的無(wú)線裝置可能需要以較高信號(hào)強(qiáng)度傳輸數(shù)據(jù)。圖10圖解圖9中所示的透皮天線110的遠(yuǎn)端部分的細(xì)節(jié)。這個(gè)實(shí)施例透皮天線110包括固定連到桿體200的遠(yuǎn)端的外部天線116。為了形成外部天線116，導(dǎo)體芯308可以延伸超過(guò)余下的同軸電纜202的終點(diǎn)進(jìn)入尾部部分900。從身體100內(nèi)部的裝置接收并 且通過(guò)同軸電纜202傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)從外部天線116被再輻射。接收器裝置天線(未示出)可以靠近外部天線116放置，從而接收再輻射的信號(hào)并且將其傳送到外部接收器裝置119。為了提供足夠的鏈路預(yù)算用于可靠地將數(shù)據(jù)傳輸再輻射到接收器裝置119，位于身體內(nèi)部的裝置，例如照相機(jī)106，可能需要發(fā)射比上面參考圖2-8所述實(shí)施例的情形中更高功率的信號(hào)。而且，透皮天線110可以包括高增益內(nèi)部天線115。進(jìn)一步，外部接收器裝置天線可以經(jīng)配置從而裝在透皮天線的頂部上方，例如包括天線的帽(未示出)，以便全部發(fā)射的輻射由接收器天線接收。這種帽也可以通過(guò)覆蓋通過(guò)透皮天線形成的刺孔用作衛(wèi)生的目的。再輻射透皮天線的頂部部分可以包括蓋體900從而保護(hù)外部天線116不被破壞。蓋體900可以由介電材料構(gòu)造，例如樹(shù)脂或者塑料。圖11圖解實(shí)施例透皮天線110，其中內(nèi)部天線115和外部天線116沒(méi)有被保護(hù)蓋覆蓋。在這種實(shí)施例中，為了在插入身體期間保護(hù)內(nèi)部天線115不被破壞，可以在將透皮天線110的近端部分插入身體100之前用手術(shù)刀切切口。圖12圖解實(shí)施例透皮天線110，其包括同軸電纜202和波導(dǎo)1200的組合，從而將經(jīng)由在近端的開(kāi)口 1202接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到在遠(yuǎn)端的收發(fā)器112。來(lái)自體腔108內(nèi)部的裝置的數(shù)據(jù)傳輸可以由開(kāi)口 1202接收，開(kāi)口 1202經(jīng)配置從而使得射頻輻射能夠進(jìn)入波導(dǎo)1200。透皮天線110的近端可以經(jīng)配置從而形成尖點(diǎn)1204，從而易于插入身體。波導(dǎo)1200可以將接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器1206，波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器1206將接收的信號(hào)傳導(dǎo)到內(nèi)部同軸電纜202。同軸電纜202傳導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞瞻l(fā)器112，在這里數(shù)據(jù)傳輸可以經(jīng)由外部天線接收并再傳輸或者經(jīng)由電纜118 (圖12中未示出)傳導(dǎo)到外部接收器裝置 116。圖13圖解以上參考圖12所述的透皮天線110的近端部分的細(xì)節(jié)。波導(dǎo)1200可以在開(kāi)口 1213終止，開(kāi)口 1213經(jīng)配置從而使得射頻輻射進(jìn)入波導(dǎo)1200。來(lái)自體腔108內(nèi)部的裝置的數(shù)據(jù)傳輸可以經(jīng)由波導(dǎo)開(kāi)口 1213接收，以便射頻能量被傳輸?shù)讲▽?dǎo)1200的遠(yuǎn)端。如上所述，透皮天線110的外部部分可以被做成尖點(diǎn)1204，其也在插入患者身體期間保護(hù)波導(dǎo)開(kāi)口 1213的末端不被破壞。圖14圖解以上參考圖12所述的透皮天線110的遠(yuǎn)端部分的細(xì)節(jié)。在遠(yuǎn)端部分，波導(dǎo)1200耦合到波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206，其從波導(dǎo)接收RF能量并且將信號(hào)傳導(dǎo)到遠(yuǎn)端內(nèi)部同軸電纜202用于傳導(dǎo)到收發(fā)器112 (或者外部同軸電纜118)。在通信技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知用于波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206的設(shè)計(jì)，并且許多適合已知轉(zhuǎn)換器的任何一個(gè)可以用于各種實(shí)施例中。通常，波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206會(huì)在波導(dǎo)1200的末端包括腔室1220，腔室1220包括延伸進(jìn)入波導(dǎo)路徑從而接收RF能量的探針1222。探針1222連接到連接的同軸電纜202的中心導(dǎo)體1226。波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206可以進(jìn)一步包括支撐結(jié)構(gòu)1224，從而以適當(dāng)暴露長(zhǎng)度保持探針1222在適當(dāng)位置，從而從波導(dǎo)1200獲得RF能量的高增益接收。各種實(shí)施例的透皮天線110可以以各種設(shè)置插入身體中。如圖I中所圖解的，可以使用單個(gè)透皮天線110。圖15A和15B圖解兩個(gè)替換的設(shè)置，其中多個(gè)透皮天線110被用于將來(lái)自身體100內(nèi)部的裝置的數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收器裝置119。如圖15A中所圖解的，多個(gè)透皮天線110a、110b、110c可以部分地插入單個(gè)體腔108中。在這種設(shè)置中，位于體腔108中的照相機(jī)106的圖像數(shù)據(jù)傳輸109可以由一個(gè)或更多內(nèi)部天線115接收，每個(gè)內(nèi)部天線115都將所接收的信號(hào)傳導(dǎo)到收發(fā)器112，收發(fā)器112經(jīng)由外部天線116再傳輸所接收的信號(hào)或者經(jīng)由電纜118 (圖15A中未示出)將所接收的信號(hào)傳導(dǎo)到外部接收器裝置119。多個(gè)透皮天線110的使用可以提供信號(hào)增益優(yōu)點(diǎn)或者當(dāng)另一個(gè)天線被組織阻塞時(shí)，使得信號(hào)能夠由一個(gè)天線傳導(dǎo)。 在圖15B中所圖解的第二設(shè)置中，多個(gè)透皮天線110a、110b、110c可以被插入不同并分開(kāi)的體腔108a、108b、108c中。例如，第一透皮天線IlOa可以被插入腹腔108a中，另一個(gè)透皮天線I IOb可以被插入到胸腔108b中，并且第三透皮天線I IOc可以被插入到心包腔108c中。在每個(gè)體腔108a、108b、108c中，透皮天線110a、110b、IlOc從每個(gè)腔108a、108b、108c內(nèi)設(shè)置的照相機(jī)106a、106b、106c接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)透皮天線110a、110b、IlOc可以將來(lái)自照相機(jī)106a、106b、106c的數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)由無(wú)線收發(fā)器112或者有線電纜118(未示出)從體腔108a、108b、108c的內(nèi)部傳導(dǎo)到外部接收器裝置119。在這個(gè)設(shè)置中多個(gè)透皮天線110a、110b、110c的使用使得外科醫(yī)生能夠同時(shí)查看來(lái)自放置在不同腔內(nèi)的照相機(jī)的圖像。為了減少手術(shù)期間穿入患者身體的器械的數(shù)目，透皮天線110可以和以任何方式也必須插入身體100的其他手術(shù)器械合并。圖16圖解連到套針1600或者在套針1600內(nèi)構(gòu)造的實(shí)施例透皮天線110。當(dāng)這種套針1600部分插入體腔108中時(shí),集成的透皮天線110能夠轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自放置在身體100內(nèi)部的例如照相機(jī)106的裝置的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠拷邮掌餮b置119。由透皮天線110接收的數(shù)據(jù)傳輸可以被傳導(dǎo)到可以直接連接到套針1600的收發(fā)器112。收發(fā)器112可以無(wú)線接收數(shù)據(jù)傳輸并且再傳輸數(shù)據(jù)傳輸，或者經(jīng)由有線連接118將數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到外部接收器裝置119。圖I和圖16圖解從多個(gè)位置傳輸?shù)亩鄠€(gè)照相機(jī)的實(shí)施例。傳輸可以在不同載體頻率或者在相同頻率但是不同的時(shí)隙。為同步、協(xié)調(diào)和資源分配創(chuàng)造無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其使得能夠從全部照相機(jī)同時(shí)傳輸圖像數(shù)據(jù)。圖17圖解透皮天線110的實(shí)施例，其連到套針1600或者在套針1600內(nèi)構(gòu)造，其中有線連接18將透皮天線110連接到外部接收器裝置119。圖18圖解實(shí)施例透皮天線110，其連到套針1600或者在套針1600內(nèi)構(gòu)造，其中轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)是無(wú)線收發(fā)器112。在這個(gè)配置中，當(dāng)套針1600被插入體腔108中時(shí)，由內(nèi)部天線115接收的來(lái)自體腔108內(nèi)部的裝置106的數(shù)據(jù)傳輸被傳導(dǎo)到收發(fā)器112，用于經(jīng)由外部天線116的再傳輸。
透皮天線110實(shí)施例可以經(jīng)由內(nèi)部波導(dǎo)1900傳導(dǎo)在內(nèi)部天線接收的射頻信號(hào)到在其遠(yuǎn)端的電纜或者收發(fā)器。圖19A和19B圖解可以使用的兩個(gè)實(shí)例波導(dǎo)1900配置。波導(dǎo)1900可以包括桿體600、管腔602、波收集尖端604和止動(dòng)裝置610。桿體600可以由金屬制成，例如鍍金的不銹鋼或者鋁，從而允許射頻能量的傳輸通過(guò)桿體600從桿體600的近端部分到其遠(yuǎn)端。為了在60GHz頻率范圍中傳輸射頻信號(hào)，管腔602的內(nèi)部可以是近似3mm的直徑。管腔602可以是空心的或者用介電材料填充，從而防止例如人組織的其他非介電物質(zhì)進(jìn)入管腔602。位于桿體600的近端的波收集尖端604可以被用于從位于體腔108內(nèi)部的裝置接收數(shù)據(jù)傳輸。波收集尖端604可以以各種構(gòu)造形成。例如，如圖解的，波收集尖端604可以通過(guò)使桿體600的近端逐漸變細(xì)形成，從而允許在波收集尖端604的近端形成尖點(diǎn)。當(dāng)外科醫(yī)生將波導(dǎo)1900插入體腔108中時(shí)，在波收集尖端604的近端的尖點(diǎn)可以允許外科醫(yī)生很容易地刺穿皮膚、脂肪和肌肉。止動(dòng)裝置610可以防止波導(dǎo)1900無(wú)意中落入患者的身體100中。
波導(dǎo)1900可以以各種構(gòu)造形成。如圖19A中所示，波導(dǎo)1900a可以耦合到波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206，其接收信號(hào)并將信號(hào)傳導(dǎo)到收發(fā)器112，收發(fā)器112能夠經(jīng)由外部天線116再傳輸數(shù)據(jù)傳輸。如上所述，波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206通常會(huì)包括探針1222，其延伸進(jìn)入波導(dǎo)1900a，從而接收射頻能量。可選擇地，收發(fā)器112可以經(jīng)由外部同軸電纜118連接到外部接收器裝置119。在圖19B中所圖解的進(jìn)一步構(gòu)造中，波導(dǎo)1900b可以在連接到同軸電纜118的波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206終止。例如，波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器1206可以通過(guò)將同軸電纜118的中間導(dǎo)體118a延伸進(jìn)入波導(dǎo)1900b形成，從而形成接收射頻能量的探針。然后，由探針118a接收的數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)由同軸電纜118傳導(dǎo)到外部接收器裝置119。圖20圖解根據(jù)實(shí)施例的包括透皮天線110的充氣針2000。充氣針2000可以被插入患者身體從而將氣體引入體腔108。引入氣體可以分離組織，并且產(chǎn)生充氣腔，其中外科醫(yī)生能夠在充氣腔中識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)并手術(shù)。如圖所示，透皮天線110可以在充氣針2000內(nèi)配置，所以只需要單個(gè)穿刺來(lái)使該腔充氣并且傳導(dǎo)無(wú)線信號(hào)通過(guò)真皮層。透皮天線110可以連到充氣針2000，或者在充氣針的管腔2002中自由移動(dòng)。如果透皮天線110連到充氣針2000，那么可以通過(guò)調(diào)節(jié)充氣針2000的深度調(diào)節(jié)身體內(nèi)的透皮天線110的深度。如果透皮天線110自由地放置在充氣針2000的管腔2002內(nèi)，那么可以通過(guò)用充氣針2000向內(nèi)或者向外移動(dòng)透皮天線110來(lái)調(diào)節(jié)透皮天線110的深度。例如，圖20中所圖解的透皮天線110是在充氣針內(nèi)自由放置的同軸透皮天線110。一旦充氣針2000被插入身體中，那么外科醫(yī)生可以在體腔108內(nèi)延伸或者收起透皮天線110。各種實(shí)施例中的透皮天線110的桿體200可以由許多醫(yī)學(xué)上可靠的材料制成。可以使用幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)選擇一種類(lèi)型的材料，該材料可以用于構(gòu)造透皮天線HO的桿體。例如，用于構(gòu)造透皮天線Iio的材料應(yīng)該是不引起過(guò)敏的。此外，可插入體腔108中的透皮天線110可能需要結(jié)實(shí)的材料，例如不銹鋼，從而在外科手術(shù)期間經(jīng)得起穿透組織的應(yīng)力。桿體材料可以是金屬或者非金屬(例如，塑料)。在包含波導(dǎo)的透皮天線110中，桿體材料必須是導(dǎo)電金屬，例如金屬合金，從而允許射頻能量的有效傳輸。
不同的外部天線116也可以用于各種實(shí)施例中。例如，外部天線116可以是單極、全向或者定向(高增益)天線。單極天線是一種類(lèi)型的無(wú)線電天線，其通過(guò)用與另一半成直角的接地平面代替偶極天線的一半形成。全向天線是天線系統(tǒng)，在一個(gè)平面中均勻地輻射功率，在豎直平面中具有定向的波束形狀。高增益天線是具有聚焦的狹窄無(wú)線電波束寬度的天線。表格I是針對(duì)圖5中所示的情形的鏈路預(yù)算，其中收發(fā)器直接連到遠(yuǎn)端。該表格包括用于透皮天線110的實(shí)施例的天線參數(shù)。表格I
權(quán)利要求
1.一種透皮天線，包含 具有近端和遠(yuǎn)端的桿體； 連到所述近端的內(nèi)部天線； 射頻能量導(dǎo)體，其中所述射頻導(dǎo)體從所述近端延伸到所述遠(yuǎn)端；和 轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)，其耦合到所述遠(yuǎn)端，并且經(jīng)配置從而將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收器裝置， 其中所述透皮天線被配置成當(dāng)所述透皮天線的所述近端被插入身體中時(shí)，使得所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)仍舊在身體外。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，其中所述射頻能量導(dǎo)體包含同軸電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透皮天線，其中所述內(nèi)部天線通過(guò)延伸所述同軸電纜的導(dǎo)體芯超過(guò)所述桿體的所述近端形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，其中所述桿體形成波導(dǎo)，所述波導(dǎo)在近端上包含開(kāi)口，所述開(kāi)口經(jīng)配置從而使得射頻能量能夠進(jìn)入所述波導(dǎo)，所述透皮天線進(jìn)一步包含波導(dǎo)同軸電纜轉(zhuǎn)換器，其耦合到所述波導(dǎo)并且耦合到所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含耦合到所述射頻能量導(dǎo)體的同軸電纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含同軸電纜連接器，其耦合到所述射頻能量導(dǎo)體并且經(jīng)配置從而與外部同軸電纜建立電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含收發(fā)器，所述收發(fā)器耦合到所述射頻能量導(dǎo)體并且經(jīng)配置從而經(jīng)由外部同軸電纜將射頻能量傳導(dǎo)到所述外部接收器裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含 耦合到所述射頻能量導(dǎo)體的收發(fā)器；和 耦合到所述收發(fā)器的外部天線， 其中所述收發(fā)器經(jīng)配置從而從所述射頻能量導(dǎo)體接收數(shù)據(jù)傳輸，并且經(jīng)由所述外部天線再傳輸所述數(shù)據(jù)傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，進(jìn)一步地包含 止動(dòng)裝置，其固定連到所述桿體，其中所述止動(dòng)裝置經(jīng)配置從而防止一部分所述透皮天線被插入所述身體中。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透皮天線，進(jìn)一步地包含耦合到所述近端的尖端，其中所述尖端包括錐形近端和固定連到所述桿體的近端的平坦遠(yuǎn)端。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的透皮天線，其中所述尖端由介電物質(zhì)制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的透皮天線，其中所述射頻能量導(dǎo)體包含同軸電纜，并且其中所述同軸電纜的導(dǎo)體芯延伸進(jìn)入所述尖端。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透皮天線，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含外部天線，其通過(guò)延伸所述同軸電纜的導(dǎo)體芯進(jìn)入所述尾部形成。
14.一種透皮天線，包含 用于將所述透皮天線插入哺乳動(dòng)物身體的裝置，所述天線具有近端和遠(yuǎn)端； 用于從位于所述哺乳動(dòng)物身體內(nèi)的裝置接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置；和 用于將接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到位于所述哺乳動(dòng)物身體外的接收裝置的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的透皮天線，其中用于傳導(dǎo)接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置包含同軸電纜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透皮天線，其中所述用于從位于所述身體內(nèi)的裝置接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置通過(guò)延伸所述同軸電纜的導(dǎo)體芯超過(guò)所述近端來(lái)形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的透皮天線，其中所述用于將所述接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到位于所述哺乳動(dòng)物身體外的接收裝置的裝置包含經(jīng)由同軸電纜將所述接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到所述接收裝置的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的透皮天線，其中所述用于將所述接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到位于所述哺乳動(dòng)物身體外的接收裝置的裝置包含將所述接收的數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線再傳輸?shù)剿鼋邮昭b置的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的透皮天線，進(jìn)一步地包含 用于防止所述透皮天線被完全插入所述哺乳動(dòng)物身體中的裝置。
20.一種用于在哺乳動(dòng)物身體上實(shí)行手術(shù)到位于所述哺乳動(dòng)物身體之外的接收器裝置的方法，所述方法包含 將透皮天線部分插入所述哺乳動(dòng)物身體的體腔中，所述透皮天線包含 具有近端和遠(yuǎn)端的桿體； 連到所述近端的內(nèi)部天線； 射頻能量導(dǎo)線，其中所述射頻導(dǎo)體從所述近端延伸到所述遠(yuǎn)端；和轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)，其耦合到所述遠(yuǎn)端，并且經(jīng)配置從而將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到外部接收器裝置，其中所述透皮天線被配置當(dāng)所述透皮天線的所述近端被插入所述身體中時(shí)，使得所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)仍舊在身體之外； 經(jīng)由通過(guò)所述透皮天線傳導(dǎo)的射頻信號(hào)在內(nèi)部發(fā)送器和外部接收器之間建立數(shù)據(jù)鏈路；和 從所述內(nèi)部發(fā)送器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鐾獠拷邮掌鳌?br> 21.一種醫(yī)療系統(tǒng)，包含 植入哺乳動(dòng)物身體內(nèi)并傳輸數(shù)據(jù)的裝置，其包含 至少一個(gè)照相機(jī)；和 發(fā)送器，其經(jīng)配置從而經(jīng)由無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路從所述至少一個(gè)照相機(jī)傳輸圖像數(shù)據(jù)； 外部接收器裝置，其經(jīng)配置從而處理來(lái)自所述發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳輸；和 透皮天線，其包含 具有近端和遠(yuǎn)端的桿體； 內(nèi)部天線，其連到所述近端，并且經(jīng)配置從而從所述發(fā)送器接收無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)； 從所述近端延伸到所述遠(yuǎn)端的射頻能量導(dǎo)體；和 轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)，其耦合到所述遠(yuǎn)端，并且經(jīng)配置從而將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到所述外部接收器裝置， 其中所述透皮天線被配置成當(dāng)所述透皮天線的所述近端被插入所述哺乳動(dòng)物身體中時(shí)，使得所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)仍舊在所述哺乳動(dòng)物身體外。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含同軸電纜。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)包含無(wú)線收發(fā)器。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)照相機(jī)包含多個(gè)無(wú)線照相機(jī)，其適于用于同時(shí)從哺乳動(dòng)物身體內(nèi)部的多個(gè)觀察點(diǎn)傳輸圖像數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)另外包含無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中在哺乳動(dòng)物身體內(nèi)構(gòu)建所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)適于所述多個(gè)照相機(jī)的同步、協(xié)調(diào)和資源分配。
全文摘要
透皮天線可以被部分插入哺乳動(dòng)物身體中的腔中，從而從位于身體內(nèi)的裝置接收無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到位于身體外的裝置。透皮天線可以包括第一天線，其可以被插入體腔內(nèi)，并且從位于身體內(nèi)的裝置接收射頻數(shù)據(jù)傳輸。透皮天線可以使用同軸電纜、波導(dǎo)或者兩者的組合將所接收的數(shù)據(jù)傳輸傳導(dǎo)到位于身體外的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)使用例如同軸電纜的有線連接或者使用經(jīng)由耦合第二天線的收發(fā)器的無(wú)線通信鏈路將所傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到位于身體外的接收器裝置。
文檔編號(hào)A61B19/00GK102802540SQ201080054874
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月3日
發(fā)明者N·里夫尼, Y·敏茲, V·巴-巴拉查, A·布拉查 申請(qǐng)人:哈達(dá)斯特醫(yī)學(xué)研究與服務(wù)發(fā)展有限公司, 微米E.M.E.有限公司