專利名稱：多角度導針器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導針器，尤其涉及一種不斷地把一針導入一超聲波診斷成象系統(tǒng)探頭之描平面中的多角導針器。
超聲波診斷成象系統(tǒng)通過使用探頭廣泛地用于進行人體的超聲波成象和檢測，探頭可以放置在被檢測人的體內(nèi)或體外。這種探頭用于通過形成一個掃描平面來查看人體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。掃描平面由一個換能器陣列產(chǎn)生，換能器發(fā)射能量脈沖或能量束進入到人體，并在它們從人體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)反射時接收返回的脈沖能。掃描平面實際上是在被檢測人體內(nèi)部的觀察場。掃描平面被顯示在一成象系統(tǒng)的顯示器上并可有各種形狀。最普通的掃描平面是扇面形，矩形(線性)或不規(guī)則梯形，掃描平面的形狀取決于探頭中所采用的換能器類型。
由一維換能器陣列或一掃描束產(chǎn)生的掃描平面具有二維(尺度)。例如，第一維是掃描平面本身覆蓋的面積(尺度)，第二維是當其覆蓋一定面積時掃描平面的厚度或高度。掃描平面可以被聚焦或整形以得到目標或圍繞目標之周圍區(qū)域(感興趣的區(qū)域)的更好的分辨率。當掃描平面被聚焦時，眾所周知，掃描平面的厚度或高度將變得很小。掃描平面的聚焦或整形可以通過使用一個透鏡或起伏狀的反射器，或使用一個彎曲陣列的換能器，或使用一個多元件或定相陣列的換能器來實現(xiàn)，在這些陣列中換能器元件以特定的漸進方式被激勵，從而產(chǎn)生所希望形狀的掃描平面。
一些特定的醫(yī)科檢查如活組織檢驗等得益于成象系統(tǒng)的使用。在這種檢查中，為了從一個目標中，如囊腫中抽取細胞組織樣品、細胞質(zhì)材料或液體，一針頭如活體組織檢驗針頭被插入患者體內(nèi)。成象系統(tǒng)用于視看感興趣的區(qū)域，當針頭處于該感興趣的區(qū)域中時探測其位置并為使用者提供反饋信息，以便能夠更好地操作針頭。
在典型的囊腫檢查中，感興趣的區(qū)域必需首先被置于掃描平面以內(nèi)并被顯示在成象系統(tǒng)顯示器上。然后操作者利用或不利用導針器把針頭插入待檢查的體內(nèi)。當針頭進入探頭的掃描平面時，來自換能器陣列的能量脈沖被針頭反射并返回到換能器陣列。此時，一個與感興趣區(qū)域相關(guān)的針頭將顯示在一成象系統(tǒng)顯示器上。操作者可以不斷地監(jiān)視顯示器以探測并操縱在感興趣區(qū)域內(nèi)與目標有關(guān)的針頭之位置。但針頭必需處于待探測和顯示的探頭之掃描平面內(nèi)。
不用導針器的針頭的插入可以認作自由式技術(shù)。自由式技術(shù)的優(yōu)點在于操作者可以在針頭插入待檢查肌體之前或之后自由地改變針頭的角度。針頭的角度可以這樣改變，當針頭已插入待檢查肌體時，通過從肌體中拔回針頭但不完全拔出針頭，重新調(diào)節(jié)針頭的角度并再對針頭向下施壓，從而改變其路徑到達新選取的角度。
但自由式技術(shù)也有一些缺點，因為要把針頭插入掃描平面使得換能器陣列探測到針頭是很困難的。即使針頭在其開始插入時落在掃描平面內(nèi)，但要在檢查期間將針頭完全保持在掃描平面內(nèi)也很困難。如果感興趣的區(qū)域在待檢肌體較深的部位，則要將針頭保持在掃描平面內(nèi)就尤其困難，因為掃描平面的厚度或高度在射束變?yōu)樵谀繕松暇劢裹c時變得較小。
每次當剛插入針頭時針頭沒能落在掃描平面之內(nèi)，或在針頭插入之后落在掃描平面的外部時，必需部分或全部地拔回針頭，然后再重新插入肌體并直到針頭定位到掃描平面內(nèi)。這種重新插入可能會導致待查患者的不適，并且還會使操作者受挫導致延遲并進一步使患者不適。另外，還需要高度熟練及眼手協(xié)調(diào)，從而以自由式技術(shù)正確地操作針頭。例如，如果檢查是從一個目標上，如一個囊腫上抽取液體，則當液體被抽取時目標將通常收縮。因為隨著目標收縮針頭就必需連續(xù)地重新定位，因而需要的技術(shù)水平隨著目標尺寸的減小而增加。
導針器被用于解決與自由式技術(shù)相關(guān)的困難，尤其是解決把針頭插入掃描平面以使換能器陣列探測到針頭導致的困難。現(xiàn)有導針器試圖通過把針頭限制在一條預選的穿行路徑上來解決這些困難，使得針頭一插入即落在掃描平面內(nèi)。但這種導針器并沒有解決把針頭完全保持在掃描平面內(nèi)的困難，因為針頭插入之后針頭在導針器本身內(nèi)的移動導致針頭落在掃描平面的外部。另外，這種困難隨著掃描平面厚度或高度的減小而變大。現(xiàn)有導針器還去除了自由式技術(shù)的優(yōu)點，即去除了能夠選擇多種插入的角度并能夠在針頭已經(jīng)插入待檢肌體內(nèi)時操作或改變針頭的角度。
角度固定的導針器也使得針頭到達目標區(qū)域很困難，因為操作者在針頭的運動方面受到限制。例如，在胸部組織的活體檢驗中，目標，如一個囊腫可能位于胸部表面的附近。在這種情況下，針頭必需以很小的角度插入，以使它幾乎平行于待檢肌體的表面。如果針頭以一個很陡的角度插入，如45度角度插入，則可能會穿刺患者的肺甚至心臟。因為角度固定的導針器通常提供相對于待檢肌體表面為很陡的插入角度，所以角度固定的導針器可能會增加檢查中的傷害危險。
另外，現(xiàn)有導針器通常是笨重且麻煩的，當要以迅速且簡易的方式從探頭釋放針頭時還存在一些問題。當針頭被連接到探頭或探頭支承裝置上并且探頭被穩(wěn)固地頂著患者放置時，若患者突然移動而針頭又沒有立即從探頭釋放的話，就會導致內(nèi)部組織被針頭傷害。在試圖迅速而簡易地釋放針頭的方案中，提供了迅速釋放手柄的導針器，以能夠使針頭迅速地脫離探頭。但這種裝置趨于笨重、麻煩和難于操作。因此，用現(xiàn)有導針器并不能總是迅速且容易地從探頭中移出針頭。
現(xiàn)有的意欲插入掃描平面之內(nèi)的角度固定的導針器并不總能如愿地把針頭完全定位在探頭的掃描平面內(nèi)。例如，如果導針器件、探頭或針頭本身不是在嚴格的制造公差規(guī)范內(nèi)構(gòu)成的，則導針器就可能不正確地將針頭定位到掃描平面的外邊并且探測不到針頭。
當必需清潔導針器時，多件式導針器或龐大的導針器也存在問題。如果導針器有多個構(gòu)件，則有一些構(gòu)件可能是一次性使用的，而另一些構(gòu)件不是一次性的。因為一次性使用件和非一次使用件并不總是易于區(qū)分的，所以昂貴的非一次性使用件經(jīng)常與一次性使用件被丟棄。另外，如果導針器龐大，則將有很多縫隙難于清潔。
導針器通常尺寸被構(gòu)造成用于一個針頭的規(guī)模，尺寸的范圍從16規(guī)格(gauge)的大針頭到22規(guī)格的較小針頭。一些導針器提供一種設(shè)計成握持兩個不同大小之針頭的針頭握持裝置?，F(xiàn)有導針器之有限的容量使操作者存在困難，因為操作者必需總得有寬范圍的導針器或?qū)挿秶哪軌蛉菁{大量針頭的針頭握持裝置，以備在不同的醫(yī)科檢查時需要。
因此，希望有一種不斷地把針頭導入待查肌體插入點的導針器，使得針頭總能夠進入掃描平面，同時還提供上述自由式技術(shù)所具備的靈活性的優(yōu)點。這種導針器最好是一種單件式裝置，易于操作，易于清潔，能夠與大小在很大范圍內(nèi)的針頭一起使用，并能夠在需要時迅速且簡易地釋放針頭。
根據(jù)本發(fā)明的原則，提供了一種單件式導針器，其能夠不斷地把針頭導入待查肌體的插入點，以使針頭總能進入掃描平面內(nèi)。本發(fā)明的導針器還使操作者能在針頭插入待查肌體之前和之后以多種角度自由操作針頭，同時保持針頭處在掃描平面內(nèi)以被探測。本發(fā)明的導針器易于清潔，易于操作能夠與大小在很大范圍內(nèi)的針頭一起使用，并能夠在需要時迅速且簡易地釋放針頭。
在附圖中

圖1是與超聲波成象探頭一起使用的根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的一導針器透視圖；和圖2a-2c是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的導針器細節(jié)平面圖。
參見圖1，圖中示出了一個與超聲波成象探頭12一起使用的根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的導針器10。示出的探頭12帶一根纜線14，該纜線把探針電連接到一超聲波成象系統(tǒng)(未示出)。探頭12包括一個換能器陣列16，該陣列發(fā)射超射波束到一掃描平面18中。示出的掃描平面呈一不規(guī)則梯形，具有厚度或高度尺寸20。但在本發(fā)明中也可以用其它形狀的掃描平面，如矩形(線性)掃描平面。表明了探頭12與患者表皮24相接觸以掃描目標26和26’。
一旦通過掃描平面18探測到目標26，針頭22，如一活體組織檢查針頭就可以放置到導針器10的一開槽44中。在針頭22插入表皮24中之前，操作者可以將針22以在開槽44中可獲得的任何角度定位。在針頭22以理想的角度在開槽44中定位之后，操作者對針頭22向下施力，以使針頭22穿透表皮24。
導針器10通過臂件42和42’被固定到探頭12(見圖2b)，為的是使開槽44與掃描平面的高度尺寸20對齊。當操作者把針頭22插入表皮時，針頭22將進入高度尺寸20以內(nèi)的掃描平面18內(nèi)。而當針頭22處于掃描平面18以內(nèi)時，換能器陣列16將探測到針頭22的存在，并將該信息反饋給超聲波成象系統(tǒng)(未示出)，該系統(tǒng)將顯示掃描平面18中針頭22的位置。因為針頭22在初始插入的基礎(chǔ)上必將進入掃描平面18和高度尺寸20內(nèi)，所以操作者不必重新插入針頭?，F(xiàn)在，操作者能夠通過監(jiān)視針頭22在顯示器上的位置而更好地操作它。一旦針頭22到達目標26，用戶即可以執(zhí)行希望的檢查。
如果希望的檢查是抽出液體，則當液體被抽出時目標26的大小就會收縮。在這種情況下，由于目標收縮就必需相對于目標26重新定位針頭22。如果操作者希望重新定位針頭22，則可以通過往回拔針頭22，這樣做，以使針頭22稍微地退出表皮24。操作者可以通過改變開槽44中針頭22的角度并把針頭22重新取向到表皮24來重新定位針頭22。
如果要做的檢查是胸部活體組織檢驗，則當目標接近待檢表皮時最好把針頭以近乎無或無角度地插入。圖1表述針頭22’以相對于探頭12和表皮24較小的角度插入，以致于要達到目標的困難很小。
導針器10可以選擇很寬范圍的插入角?？梢栽趯⑨槻迦胫巴ㄟ^以理想的角度把針頭22定位到開槽44中實現(xiàn)選擇理想的角度。在先前的實例中可以看出，導針器10提供以任何選定的角度不斷地把針頭22導入掃描平面18的高度尺寸20內(nèi)，使得換能器陣列16探測到針頭22的優(yōu)點。導針器10還提供給操作者迅速而容易地定位針頭22的能力，同時通過改變針頭22在開槽44中的角度把針頭22插入表皮24。另外，針頭22不連接到導針器10上；因而，如果待查的患者做出任何突然的移動，可以通過抬高探針脫離表皮24而使針頭22立即從導針器10中釋放。
現(xiàn)在來看圖2a-2c，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的導針器的細節(jié)設(shè)計。導針器10包括一主體30，其用于穩(wěn)定一在開槽44之內(nèi)定位的針頭22。主體30有兩個相反對置的側(cè)面32和34，頂側(cè)36和底側(cè)38。開槽44位于相反對置側(cè)面32和34之間的主體30中。臂42和42’也顯示出被連接到主體30上。
圖2a是導針器10的的側(cè)視圖。主體30的橫截面暴露出開槽44在兩個相反對置的側(cè)面32和34之間產(chǎn)生一個三角形間隙，并在頂側(cè)36和底側(cè)38之間產(chǎn)生一個局部開口。為了使針頭傾斜，開槽44呈現(xiàn)出從理論拐角50間隔一45度的區(qū)域。
圖2b是導針器10的底視圖。導針器10的底視圖顯示出開槽44位于主體30的中心，在頂側(cè)36和底側(cè)38留有一個開口，從而能夠以各種角度定位針頭。開槽44的寬度，如箭頭52所述，可以做成容納多個針頭的尺寸。臂42和42’一般是剛性的，但其柔韌性足以能夠與探頭12相連接。臂42和42’可以輕微地彎曲以貼切地環(huán)繞探頭12裝配，如箭頭54所述。導針器10最好是單件式結(jié)構(gòu)方案，以使臂42和42’可以永久地連接到主體30上；但復式連接結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員也是顯而易見的。
圖2c類似于圖2a，除了顯示的針頭22、22’、22”和22”’在開槽44中以不同角度定位以外。在任何選取的角度中，針頭22都可以在開槽44中自由地移動，即使插入待檢肌體。針頭22’顯示出繞點60轉(zhuǎn)動，而針頭22”和22”’繞點60’轉(zhuǎn)動。導針器10的結(jié)構(gòu)允許操作者能在一插入角范圍內(nèi)自由地操作，同時為針頭提供一穩(wěn)定主體，以把針頭導入掃描平面內(nèi)并保持在那兒。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，主體30和臂42及42’由不銹鋼制成。在相反對置的側(cè)面32和34、頂側(cè)36或底側(cè)38之任一個上還可以設(shè)置標記以提供關(guān)于針頭角度的指示，如圖1所示。
權(quán)利要求
1．一種用于把一針頭導入超聲波診斷成象系統(tǒng)探頭之掃描平面內(nèi)的導針器，包括一個具有兩個相反對置之側(cè)面的主體；一個位于相反對置之側(cè)面之間的開槽，用于以多種角度把針頭導入掃描平面內(nèi)；用于使所述主體相對于探頭固定的連接裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于開槽的大小做成接納多個針頭之規(guī)模。
3．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于開槽包含一個45度角的范圍。
4．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于開槽包括迅速將針頭從導針器中釋放的裝置。
5．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于開槽包括針頭處于掃描平面內(nèi)時能以各種角度自由地操作針頭的裝置。
6．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于連接裝置被彎曲成貼切地連接到探頭上。
7．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于連接裝置可拆除地固定到探頭上。
8．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于主體上具有用于指示針頭在導針器內(nèi)之角度的標記。
9．如權(quán)利要求1所述的導針器，其特征在于連接裝置永久地固著于主體上。
10．一種用于把針頭導入超聲波診斷成象系統(tǒng)探頭之掃描平面內(nèi)的導針器，包括一個具有兩個相反對置之側(cè)面的主體；一個位于相反對置之側(cè)面之間的開槽，用于以多種角度把針頭導入掃描平面內(nèi)；上述開槽的大小做成接納多個針頭之規(guī)模；上述開槽包括迅速將針頭從導針器中釋放的裝置；和上述開槽還包括針頭處于掃描平面內(nèi)時能自由地操作針頭的裝置；和可拆除地將主體固定到探頭上的連接裝置。
11．如權(quán)利要求10所述的導針器，其特征在于開槽包含一個45度角的范圍。
12．如權(quán)利要求10所述的導針器，其特征在于連接裝置被彎曲成貼切地連接到探頭上。
13如權(quán)利要求10所述的導針器，其特征在于連接裝置可拆除地固定到探頭上。
14．如權(quán)利要求10所述的導針器，其特征在于主體上具有用于指示針頭在導針器內(nèi)之角度的標記。
15．如權(quán)利要求10所述的導針器，其特征在于連接裝置永久地固著于主體上。
16．一種把針頭插入待檢肌體并插入超聲波診斷成象系統(tǒng)探頭之掃描平面內(nèi)的方法，包括步驟把一導針器連接到探頭上；把針頭可拆除地插入導針器內(nèi)；選擇針頭插入肌體的角度；以選取的角度把針頭插入肌體，其中針頭由導針器導向地插入掃描平面內(nèi)；和針頭插入肌體、針頭插入導針器以及針頭處于掃描平面內(nèi)的同時調(diào)整角度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種迅速、簡易且不斷地把諸如活體檢驗針頭的針頭(22,22’)以多種角度插入超聲波診斷成象系統(tǒng)探頭(12)之掃描平面(18)內(nèi)的導針器(10)。本發(fā)明的導針器(10)最好是一種單件式導針器,其提供給操作者以各種角度操作針頭進入待查肌體組織中的能力。以多種角度操作針頭的能力通過把針頭(22,22’)插入導針器(10)之主體中構(gòu)成的開槽(44)內(nèi)而獲得。導針器(10)被構(gòu)造成連接于一探頭(12)上,以便無論選取的角度如何,針頭(22,22’)總能插入探頭(12)的掃描平面(18)內(nèi)。
文檔編號A61B8/08GK1290147SQ99802685
公開日2001年4月4日 申請日期1999年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月5日
發(fā)明者D·K·伊姆林, P·M·帕夫盧斯基維茨 申請人:皇家菲利浦電子有限公司