帶有通過柔性電路連接的跟蹤裝置的外科器械的制作方法
【專利說明】帶有通過柔性電路連接的跟蹤裝置的外科器械
[0001] 領域
[0002] 本公開總體上涉及柔性電路片，并且更具體來說，涉及用于外科器械的柔性電路 片。
[0003] 背景
[0004]本部分中的聲明僅僅提供與本公開有關的背景信息，并且不會構成現(xiàn)有技術。
[0005] 可對如人解剖結構的解剖結構執(zhí)行外科手術，以用于為解剖結構提供治療。外科 的一個領域包括在患者面部腔體（如耳、鼻、喉（ENT))上執(zhí)行的手術。在這類手術中，可將 如抽吸裝置的外科器械插入這種腔體中以例如執(zhí)行手術。因為外科醫(yī)生在目標區(qū)域的視角 會被腔體的周圍組織遮擋，所以外科醫(yī)生的有效施與治療（如抽吸手術）的能力會降低。在 一些手術中，也能可難以有效地引導外科器械穿過解剖結構的不同成形腔體。為了努力解 決這個困難，已開發(fā)出包括柔性伸長部分的器械，所述柔性伸長部分被配置來成永久柔性 的。雖然這些柔性器械能符合解剖結構的內部腔體，但它們并不保持任何特定的配置，以使 得所述器械一般不適合于某些手術，如ENT抽吸手術。
[0006]在導航系統(tǒng)中，器械具備跟蹤裝置。然而，有時這類跟蹤裝置與器械、尤其是具有 柔性伸長部分的器械的耦接可難以操縱或為麻煩的。例如，相對于柔性伸長部分來說，可難 以將跟蹤裝置電耦接至相關聯(lián)的導線。在其它的情況下，跟蹤裝置可定位在器械的手柄或 近側區(qū)域，以使得如果遠側尖端相對于手柄移動或被移動，那么遠側尖端不可再被精確地 跟蹤。
[0007] 概述
[0008]本部分提供本公開的一般概述，并且不是本公開的完整范圍或全部特征的全面公 開。
[0009]根據本教導的外科器械具有伸長主體部分，所述伸長主體部分具有近側末端和遠 側末端。所述主體部分具有內徑，所述內徑在所述近側末端與遠側末端之間界定第一內部 流動通路，并且所述主體部分由延展性金屬材料形成，以使得所述主體部分可在所述近側 末端與遠側末端之間從第一配置彎曲成第二彎曲配置，并且維持所述彎曲配置。手柄部分 耦接至所述主體部分的近側末端，并且包括與第一內部流動通路流體連通的第二內部通 路。將跟蹤裝置鄰近于所述遠側末端定位并適于配合導航系統(tǒng)來跟蹤所述器械的遠側尖端 的位置，并且包括。柔性電路從所述跟蹤裝置到所述手柄部分圍繞主體部分設置，所述柔性 電路被配置來符合主體部分的彎曲配置，以使得它們在所述主體部分的彎曲期間不會拉緊 或斷裂。
[0010] 進一步根據本教導，提供具有伸長主體部分的外科器械，所述伸長主體部分具有 近側末端和遠側末端。跟蹤裝置鄰近于所述遠側末端耦接至所述伸長管狀主體部分。所述 跟蹤裝置適于配合導航系統(tǒng)，并且包括在所述近側末端與遠側末端之間繞管狀主體部分設 置的柔性電路。
[0011] 根據本文所提供的描述，其它適用領域將變得顯而易見。應理解，描述和特定實例 僅僅意圖用于說明的目的，并且不意圖限制本教導的范圍。
[0012] 附圖
[0013] 根據詳述、隨附權利要求書以及后附附圖，將更全面地理解本教導。附圖僅用于所 選實施方案的說明目的，而不是全部可能的限制，并且不意圖限制本公開的范圍。
[0014] 圖1是根據本公開原理的示例性導航系統(tǒng)透視圖；
[0015] 圖2是根據本公開原理的用于與導航系統(tǒng)一起使用的示例性延展性抽吸器械的 俯視平面圖；
[0016] 圖3是根據本公開原理的示例性抽吸器械的側視圖；
[0017] 圖4是根據本公開原理的具有示例性柔性電路片的示例性抽吸器械的遠側區(qū)的 局部透視圖；
[0018] 圖5是根據本公開原理的與示例性柔性電路片相關聯(lián)的示例性抽吸器械的遠側 區(qū)的局部側視圖；
[0019] 圖5A是根據本公開原理的示例性布線配置的分解視圖；
[0020] 圖6是根據本公開原理的圖5的示例性抽吸器械的局部剖視圖；
[0021] 圖7是根據本公開原理的示例性抽吸器械的手柄部分的局部視圖；
[0022] 圖8和圖9示出根據本公開原理的示例性替代跟蹤傳感器配置的視圖；
[0023] 圖10是根據本公開原理的示例性延展性抽吸器械的示例性彎曲或成型配置的視 圖；
[0024] 圖11是根據本公開原理的示例性抽吸器械的遠側區(qū)的局部透視圖，示出了與示 例性柔性電路片相關聯(lián)的示例性替代跟蹤布置；
[0025] 圖12是根據本公開原理的示例性抽吸器械的遠側區(qū)的局部透視圖，示出了另一 個示例性替代跟蹤布置；
[0026] 圖13A是根據本公開原理的柔性印刷電路片的示例性配置的分解透視圖；
[0027] 圖13B是根據本公開原理的呈示例性組裝配置的圖13A的柔性印刷電路片的透視 圖；
[0028] 圖14是根據本公開原理的另一個示例性柔性印刷電路片的透視圖；
[0029] 圖15是示出根據本公開原理的呈彎曲或撓曲狀態(tài)的圖14的柔性印刷電路片的透 視圖；
[0030] 圖16是根據本公開原理的呈符合示例性器械的外表面的撓曲狀態(tài)的圖14和圖15 的柔性印刷電路片的透視圖；
[0031] 圖17是根據本公開原理的與示例性柔性電路片相關聯(lián)并具有線材管理通道的圖 5的示例性抽吸器械的遠側區(qū)的局部側視圖；
[0032] 圖18是根據本公開原理的具有示例性柔性印刷電路片和相關聯(lián)線圈的患者跟蹤 裝置的透視圖；
[0033] 圖19是根據本公開原理的另一個示例性柔性印刷片的俯視圖；
[0034] 圖20A-20C是表示根據本公開原理的圖19的柔性印刷電路片的各種示例性配置 的側視圖；
[0035] 圖21是根據本公開原理的用于與導航系統(tǒng)一起使用的示例性外科器械的俯視平 面圖；
[0036] 圖22表不與圖23B的柔性電路片相關聯(lián)的跡線的俯視圖；
[0037] 圖23A表示圖21所示的延展性抽吸管；
[0038] 圖23B表示圖22A示出的適形柔性電路；
[0039] 圖24A-240表示根據本公開的柔性電路片的這些示例性配置的透視圖；以及
[0040] 圖25和26表示圖24A至240所示的柔性電路片橫剖面圖。
[0041] 各種實施方案的描述
[0042] 以下描述本質上僅為示例性的，并且不意圖限制本發(fā)明、其應用或使用。應理解， 在全部附圖中，對應的參考數(shù)字指示相似或對應部分和特征，其中各種元件在每個視圖中 均是按比例繪制。盡管下述描述總體上涉及與示例性柔性或延展性抽吸器械可操作地相關 聯(lián)至柔性電路片，但應理解，所述柔性電路片可與各種裝置和/或器械（包括各種其它手術 器械）相關聯(lián)。
[0043] 提供各種示例性實施方案，以便本公開將為徹底的并且將范圍完全地傳達給本領 域技術人員。闡述了許多細節(jié)，如特定部件、裝置、系統(tǒng)和/或方法的實例，以提供對本公開 的示例性實施方案的徹底理解。對本領域的技術人員來說將顯而易見的是，不必使用特定 細節(jié)，示例性實施方案可以許多不同形式來體現(xiàn)，并且兩者都不應理解為限制本發(fā)明的范 圍。在一些示例性實施方案中，并不詳細描述眾所周知的方法、眾所周知的裝置結構和眾所 周知的技術。
[0044] 圖1是示意地示出根據本發(fā)明的各種示例性實施方案的供外科器械100(如可導 航延展性抽吸裝置或抽吸器械）的非站線導航（non-line-of-site navigating)使用的圖 像引導導航系統(tǒng)10的圖。示例性導航系統(tǒng)包括在John H. Dukesherer等人的2008年4月 29日簽發(fā)的美國專利號7, 366, 562中和Bradley A.Jascob等人的2008年6月5日公布的 美國專利申請公布號2008/0132909中公開的那些導航系統(tǒng)，兩個專利以引用方式并入本 文中。商業(yè)導航系統(tǒng)包括由Medtronic Navigation公司出售的Stealth St獻i_:_ AxiEM? 外科導航系統(tǒng)，所述Medtronic Navigation公司在美國科羅拉多州路易斯維爾具有營業(yè)場 所。應理解，雖然導航系統(tǒng)10和抽吸器械100總體上是結合耳、鼻和喉（ENT)手術來描述， 但是導航系統(tǒng)10和抽吸器械100能被使用各種其它適當?shù)氖中g中。
[0045] 大體來說，導航系統(tǒng)10可用于跟蹤示例性抽吸器械100 (包括其遠側尖端或末端） 的位置，所述示例性抽吸器械包括與它相關聯(lián)的示例性柔性印制電路片232,如本文將描述 的。導航系統(tǒng)10可通常包括任選的成像系統(tǒng)20,如配置為C型臂24和圖像裝置控制器28 的熒光鏡X射線成像裝置。C型臂成像系統(tǒng)20可為任何適當?shù)某上裣到y(tǒng)，如在本領域中眾 所周知的數(shù)字或CCD攝像機。所獲得的圖像數(shù)據可保存在C型臂控制器28中并且發(fā)送給 導航計算機和/或處理器控制器或工作站32,所述工作站具有顯示圖像數(shù)據40的顯示裝置 36以及用戶接口 44。工作站32還可包括或連接至圖像處理器、導航處理器和存儲器以保 持指令和數(shù)據。工作站32可包括協(xié)助導航手術的優(yōu)化處理器。還將理解，圖像數(shù)據沒有必 要首先保留在控制器28中，而是也可被直接傳輸至工作站32。此外，用于導航系統(tǒng)的處理 和優(yōu)化方法全部可利用單一或多個處理器來進行處理，所有處理器可或可不包括在工作站 32中。
[0046] 工作站32提供設施以用于將圖像數(shù)據40在顯示裝置36上顯示為圖像、保存、數(shù) 字地操縱或打印所接收圖像數(shù)據的硬拷貝圖像。可為鍵盤、鼠標、觸筆、觸摸屏或其它適合 裝置的用戶接口 44允許醫(yī)師或用戶50提供輸入，以通過C型臂控制器28來控制成像裝置 20,或調整顯示裝置36的顯示設置。
[0047] 繼續(xù)參考圖1，導航系統(tǒng)10還可包括跟蹤系統(tǒng)，如電磁（EM)跟蹤系統(tǒng)60。EM跟蹤 系統(tǒng)60的討論可理解成與任何適當跟蹤系統(tǒng)相關。EM跟蹤系統(tǒng)60可包括定位器，如線圈 陣列64和/或第二線圈陣列68、線圈陣列控制器72、導航探針接口 80和可跟蹤抽吸器械 100。器械100可包括一個或多個器械跟蹤裝置84,如本文將討論的。簡要來說，跟蹤裝置 84可包括電磁線圈以感測由定位線圈陣列64、68所產生的場，并且將信息提供給導航系統(tǒng) 10以確定跟蹤裝置84的位置。導航系統(tǒng)10可隨后確定抽吸器械100的遠側尖端的位置， 以允許相對于患者34和患者空間的導航。
[0048] EM跟蹤系統(tǒng)60可使用線圈陣列64、68以產生用于導航的電磁場。線圈陣列64、 68可包括多個線圈，所述線圈可各自可操作來向患者34的導航區(qū)中產生明顯不同的電磁 場，所述導航區(qū)有時稱為患者空間。代表性電磁系統(tǒng)闡述在1999年6月22日簽發(fā)的名為 "位置定位系統(tǒng)（Position Location System)"的美國專利號5, 913, 820和1997年1月14 日簽發(fā)的名為"用于導航導管探針的方法和系統(tǒng)（Method and System for Navigating a Catheter Probe) "的美國專利號5, 592, 939中，所述專利中的每一個據此以引用方式并入。
[0049] 線圈陣列64、68可由線圈陣列控制器72控制或驅動。線圈陣列控制器72可以時 分復用或頻分復用方式驅動線圈陣列64、68中的每一線圈。就這點來說，每一線圈可在明 顯不同的時間單獨被驅動，或所有所述線圈可被同時驅動，其中每一線圈由不同頻率驅動。
[0050] 在用線圈陣