時圖像相對于投影于屏幕上的一個或多個處理邊界和/或安全邊界而移動。由于投影于屏幕上的處理邊界和/或安全邊界的一個或多個位置取決于針結構的計算出的位置，因此應當理解，探頭自身的移動將會致使計算出的針位置在實時圖像內(nèi)移動。除了處理探頭在子宮中的這樣的整體移動之外，還可以通過探頭上的控件，例如通過手動定位提供于探頭上的針限位器元件，來調整投影于實時圖像上的處理區(qū)域或安全區(qū)域的位置。針限位器元件對部署針結構的至少一個針提供了物理限制，使得當在組織中實際部署針時，該針將會精確地位于由針限位器所確定的位置上。在部署之前，由系統(tǒng)控制器追蹤針限位器自身的位置，并且將其用于計算處理邊界和/或安全邊界的一個或多個位置。
[0020]在特定實施方式中，探頭上的一個或多個傳感器追蹤一個或多個限位器的移動，以便重新定位投影的邊界和/或重新設定其大小。例如，可以在瞄準旋鈕上提供旋轉傳感器，使得當旋轉旋鈕時，處理區(qū)域增大和縮小，并且齒輪系轉動絲桿，所述絲桿移動限位器。因此，耦合至限位器的傳感器追蹤投影的安全邊界和/或處理邊界。
[0021]或者，在其他實施方式中，可以使用合適的接口，諸如鍵盤、操縱桿、鼠標、觸摸板、觸摸屏等，在控制器和/或顯示器屏幕上調整處理邊界和/或安全邊界的一個或多個位置以及一個或多個大小。一旦在屏幕上適當?shù)?虛擬地)定位了處理邊界和/或安全邊界，控制器可以控制處理探頭上的針結構的部署。例如，控制器可以定位探頭上的伺服馬達以便定位針/耙齒限位器，或者可以直接定位針/耙齒而不使用限位器結構。
[0022]除了針限位器之外，探頭通常還將會具有耙齒限位器，所述耙齒限位器確定多個耙齒可以從針被推進的程度。盡管本公開內(nèi)容一般是指單一耙齒限位器，但其他實施方式可以采用多個耙齒限位器，并且可以單個地控制或者以少于全部的組來控制單個耙齒。耙齒限位器將被配置成由系統(tǒng)控制器所監(jiān)控，使得該控制器可以在耙齒限位器被調整時計算處理邊界或安全邊界的大小。此外，一旦確定了處理邊界和/或安全邊界的期望位置和大小，耙齒限位器將會發(fā)揮作用以限制耙齒的行程，使得它們被物理地部署成當通過針結構遞送能量時在期望的處理邊界/安全邊界內(nèi)提供處理的圖案。
[0023]一旦已設定了針限位器和耙齒限位器，并且已將針結構在組織中推進至由限位器所限定的限度，可以通過針結構遞送能量以處理組織。當然，所述能量將會以已經(jīng)被用于計算處理區(qū)域和/或安全區(qū)域邊界的處理功率和/或處理時間來遞送。在一些實施方式中，控制器將會有可能基于功率、時間和/或其他已由醫(yī)師選定的處理參數(shù)(除針/耙齒位置之外的處理參數(shù))來調整處理邊界或安全邊界的位置或大小。通過這種方式，同時將針/耙齒位置以及能量遞送的功率和時間納入考慮，以計算處理邊界或安全邊界的位置或大小?；蛘?，可以通過已部署的針結構來遞送藥物遞送、組織分碎和其他治療。
[0024]可選地，可以在調整處理邊界和/或安全邊界的位置和/或大小的同時，向實時圖像上投影虛擬針位置信息。例如，針位置信息可以包括多個基準或標記，所述基準或標記被投影到實時圖像上以指示一個或多個針尖端的投影位置或者其他針位置信息。在其他情況下，有可能在針行進穿過組織時(但在實際部署之前)投影針長度的完整圖像。當然，所述針位置信息將會優(yōu)選地在調整探頭限位器時得到更新，并且將會允許醫(yī)師看到在針部署之后針將會處于何處。
[0025]在本發(fā)明的另一方面，一種用于處理組織中的解剖特征的系統(tǒng)包括實時圖像顯示器、處理探頭以及位于所述處理探頭上的可定位式限位器結構。所述處理探頭攜載可部署式針結構和成像傳感器，其中所述傳感器可連接至所述實時圖像顯示器。處理探頭上的位置限位器結構(I)控制投影于所述實時圖像顯示器上的處理區(qū)域或安全區(qū)域的位置和大小中的至少一個，以及(2)物理地限制所述針結構的部署以使對所述組織的后續(xù)處理處于所述處理區(qū)域和/或安全區(qū)域內(nèi)。
[0026]示例性針結構包括針和多個耙齒，所述多個耙齒可從針推進。隨著耙齒從針推進，所述耙齒呈現(xiàn)出向遠側發(fā)散的圖案，并且限位器結構通常包括針限位器元件和單獨的耙齒限位器元件。針限位器元件至少部分地控制投影于實時圖像顯示器上的處理區(qū)域或安全區(qū)域的位置，而耙齒限位器元件至少部分地控制投影于實時圖像顯示器上的處理區(qū)域或安全區(qū)域的大小。
[0027]處理系統(tǒng)可以可選地進一步包括控制器，該控制器可連接至探頭以向針結構遞送能量，其中所述系統(tǒng)被配置用于基于要由控制器遞送的能量水平和可由處理探頭上的傳感器追蹤的一個或多個限位器元件的位置來控制投影的處理區(qū)域大小或投影的安全區(qū)域大小。
[0028]在本發(fā)明的又一方面，一種成像和治療遞送系統(tǒng)包括成像組件，該成像組件包括具有近側末端、遠側末端的成像軸桿以及位于所述遠側末端處的成像傳感器。包括具有遠側末端和近側末端的針軸桿以及往復運動地安置在該軸桿上或該軸桿內(nèi)的針結構的針組件被配置用于可移除地附接至成像軸桿，其中所述軸桿并排設置，且它們各自的軸線平行。
[0029]在特定示例中，成像軸桿上的成像傳感器樞轉地附接于成像軸桿的遠側末端處，并且當針軸桿附接至成像軸桿時，針軸桿的遠側末端被安置于樞轉地附接的成像傳感器的近側。針軸桿中的針結構通常沿著針軸桿的軸線向遠側往復運動，并且當針軸桿附接至成像軸桿時，成像傳感器樞轉遠離針軸桿的軸線。成像組件可以進一步包括附接至成像軸桿的近側末端的成像手柄節(jié)段，并且針組件可以進一步包括附接至針軸桿的近側末端的針手柄節(jié)段。在這樣的實施方式中，當針軸桿附接至成像軸桿時，所述成像手柄節(jié)段和所述針手柄節(jié)段通常將會形成完整的手柄。成像手柄節(jié)段通常具有容納被配置用于將成像傳感器與外部成像顯示器相連的電路的內(nèi)部，并且針手柄節(jié)段包括用于推進耙齒針結構的機構，并且成像手柄節(jié)段通常進一步包括用于使成像傳感器相對于成像軸桿樞轉的機構。
[0030]在本發(fā)明的又一方面，一種用于在組織中從針部署多個耙齒的方法包括在顯示器上提供包括所要處理的解剖特征的組織的實時圖像。將針穿透到組織中接近所述解剖特征處(通常是在遠側方向上)，并且將耙齒從針進一步部署到組織中。與前述實施方式一樣，耙齒在其從針向遠側被推進時通常徑向發(fā)散，以增加所要處理的組織的體積。響應于耙齒部署而將處理邊界和安全邊界中的至少一個投影到顯示器上?？梢哉{整耙齒部署的程度以改變投影于顯示器上的處理邊界和/或安全邊界的大小和/或形狀。與先前的實施方式相反，醫(yī)師能夠定位針和耙齒，而無需預先將安全邊界和/或處理邊界虛擬地投影到解剖結構的圖像上。替代地，可以依靠實際的針和耙齒部署以在實時圖像上定位和重新定位安全邊界和/或處理邊界，直至醫(yī)師已確信使用實際部署的針和耙齒配置的后續(xù)處理將會既安全又有效。當然，除了實際的針和耙齒部署之外，投影的處理邊界和/或安全邊界還將以類似于先前討論的虛擬邊界的投影的方式取決于處理的預定功率和時長。在已經(jīng)獲得可接受的大小和/或安全邊界之后，可以通過耙齒來遞送處理。在特定實施方式中，可以經(jīng)由用于部署針和耙齒的探頭上的針/耙齒部署機構中的傳感器來追蹤耙齒的部署。在這種情況下，穿透針將會包括從已穿透到組織中的探頭推進針。通常，還將依靠從探頭的針部署的程度來確定顯示器上的投影的安全邊界和/或處理邊界。
[0031]在本發(fā)明的又一方面，一種用于處理組織中的解剖特征的系統(tǒng)包括連接至控制器的實時顯示器。所述系統(tǒng)向顯示器上投影處理邊界和安全邊界中的至少一個并調整其大小。提供具有可部署式針結構和成像傳感器的處理探頭，其可連接至控制器和顯示器。處理探頭攜載至少一個伺服驅動馬達，該伺服驅動馬達連接至控制器并由控制器所驅動。控制器被配置用于驅動伺服馬達以定位針結構，從而提供在由處理邊界限定的區(qū)域上有效并且不顯著延伸超出安全邊界的處理。
[0032]在系統(tǒng)的特定實施方式中，所述針結構可以包括針和多個耙齒，所述多個耙齒可按向遠側發(fā)散的圖案從所述針推進。所述至少一個伺服馬達可以包括驅動針的第一伺服馬達和驅動多個耙齒的第二伺服馬達。所述系統(tǒng)通常包括用戶接口，該用戶接口被配置用于允許用戶在顯示器上虛擬地調整處理邊界和/或安全邊界的大小和/或位置。在一些情況下，如前文所述，接口可以位于處理探頭自身上。在其他情況下，接口可以包括更常規(guī)的鍵盤、鼠標、滾動球、觸摸屏、語音激活等，其連接至控制器以允許用戶在實際定位針結構之前虛擬地定位針結構。在其他實施方式中，處理探頭可以包括用于定位針結構的伺服馬達和/或用于檢測針結構已被部署的程度的傳感器。在這種情況下，用戶可以使用伺服器來定位針結構(無需生成安全邊界和/或處理邊界的虛擬投影)，并且在投影的安全邊界和/或處理邊界由系統(tǒng)控制器計算和投影時對它們進行觀察。在所有情況下，只有在已確認針結構的部署滿足安全邊界和/或處理邊界的要求之后，才可以使用系統(tǒng)來遞送能量或其他處理。
[0033]本說明書中所提及的所有出版物、專利和專利申請均通過引用并入本文，程度如同具體地和個別地指出要通過引用而并入每一個別出版物、專利或專利申請。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制器、圖像顯示器以及具有可部署式針結構和成像傳感器的處理探頭。
[0035]圖2是本發(fā)明的處理探頭的透視圖。
[0036]圖3是圖2的處理探頭的視圖，圖中圖示了與針組件分離的探頭的成像組件，其中脫離了一些部分并放大了一些部分。
[0037]圖3A圖示了與成像組件的遠側末端相連的針組件的遠側末端。
[0038]圖4A至圖4F圖示了探頭的針部署組件的內(nèi)部機構，包括針限位器殼體和針托架，圖中示出了如何操縱所述機構以部署針結構。
[0039]圖5A和圖5B圖示了互鎖機構，其防止在探頭的成像組件上的成像陣列的偏轉之前針結構的部署。
[0040]圖6A和圖6B圖示了齒輪系，該齒輪系被安裝在用于部署針和針結構的多個耙齒的針限位器殼體上。
[0041]圖6C和圖6D圖示了針托架的細節(jié)。
[0042]圖7A至圖7C示出了針托架和針限位器殼體的相對移動。
[0043]圖8是針托架的底視圖。
[0044]圖9圖示了處理探頭的遠端部