RS59590B1 - Vodeći sistem za umetanje medicinske igle - Google Patents
Vodeći sistem za umetanje medicinske igleInfo
- Publication number
- RS59590B1 RS59590B1 RS20191373A RSP20191373A RS59590B1 RS 59590 B1 RS59590 B1 RS 59590B1 RS 20191373 A RS20191373 A RS 20191373A RS P20191373 A RSP20191373 A RS P20191373A RS 59590 B1 RS59590 B1 RS 59590B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- catheter
- needle
- optical fiber
- blocking
- optical sensor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
- A61B17/3403—Needle locating or guiding means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
- A61B17/3401—Puncturing needles for the peridural or subarachnoid space or the plexus, e.g. for anaesthesia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; Determining position of diagnostic devices within or on the body of the patient
- A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
- A61B2017/00057—Light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
- A61B17/3403—Needle locating or guiding means
- A61B2017/3405—Needle locating or guiding means using mechanical guide means
- A61B2017/3409—Needle locating or guiding means using mechanical guide means including needle or instrument drives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2061—Tracking techniques using shape-sensors, e.g. fiber shape sensors with Bragg gratings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
- A61M25/0105—Steering means as part of the catheter or advancing means; Markers for positioning
- A61M2025/0166—Sensors, electrodes or the like for guiding the catheter to a target zone, e.g. image guided or magnetically guided
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
Opis
Oblast tehnike
[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na sistem za vođenje umetanja igle za medicinsku primenu u biološko tkivo.
Stanje tehnike
[0002] U kliničkoj praksi postoje različita tkiva ili delovi u koje može biti umetnut kateter pomoću igle za medicinsku primenu. Među njima, na primer, posebnu pažnju zaslužuje epiduralni prostor, jedan od onih koji su najtraženiji za lokoregionalnu anesteziju i za lečenje bola. Lociranje epiduralnog prostora je trenutno subjektivni metod, koji je poznat kao gubitak otpora. Takav metod je baziran na operatorovoj percepciji gubitka otpora koju obezbeđuje klip šprica niskog pritiska kada sistem igla-špric napreduje prema epiduralnom prostoru. U stvari, epiduralni prostor se identifikuje percepcijom osećaja gubitka otpora usled prolaska igle kroz žuti ligament. Zbog nekoliko različitih lažnih pozitivnih rezultata, ova tehnika nije posebno pouzdana i može izazvati različite komplikacije, uključujući slučajnu duralnu punkturu. Duralna punktura izaziva curenje fluida iz dure mater, koja dalje izaziva produžene i onesposobljavajuće glavobolje, koje rezultuju dužim boravkom u bolnici povezanim sa povećanim bolničkim troškovima.
[0003] Osim problema da igla dostigne do epiduralnog prostora, veliki broj neuspelih epiduralnih anestezija se događa zbog pogrešnog postavljanja ili dislokacije katetera, do koga dolazi posle postavljanja igle. U stvari, kada igla jednom dostigne do epiduralnog prostora, ili pre, kada operator poveruje da je dostigla do epiduralnog prostora, kateter se ručno umeće u iglu i klizi u njoj. Kateter klizi usled toga što se potiskuje prstima. Naročito, kateter klizi sve dok se ne pojavi iz vrha igle da bi dostigao do epiduralnog prostora.
[0004] Preciznije, pogrešno postavljanje može biti usled slučajnog umetanja katetera u intervertebralni foramen, a ponekada usled izlaska iz foramena u paravertebralni prostor. Ako kateter završi u intervertebralnom foramenu, anestezija će biti nepotpuna; ako završi u paravertebralnom prostoru, anestezija neće biti uspešna. Intervertebralne foramene se nalaze bočno u odnosu na interlaminarni prostor kroz koji se umeće epiduralna igla. Zbog toga, kada kateter dostigne intervertebralni foramen, on biva podvrgnut progresivnom savijanju do oko 90°. Drugim rečima, dolazi do uvijanja katetera.
[0005] Pogrešno postavljanje može uslediti zbog operatorove fiktivne percepcije lokacije epiduralnog prostora. U ovom slučaju, usled nailaska na otpor u toku napredovanja, kateter se slomije posle izlaska iz igle.
[0006] Pored toga, do pomeranja katetera može doći usled povlačenja katetera u toku pacijentovog pasivnog ili aktivnog pomeranja.
[0007] Cela operacija je posebno komplikovana zato što kada operator poveruje da je igla dostigla do epiduralnog prostora, onda on/ona mora držati iglu u blokiranom stanju pomoću jedne ruke i osloboditi špric pomoću druge ruke, pa zatim uzeti kateter iz nosećih kolica i umetnuti ga kroz iglu u epiduralni prostor. Kontrola jednom rukom često može rezultovati gubitkom epiduralnog prostora, a zato i neuspešnom epiduralnom anestezijom.
[0008] Dokument WO2012/159000A2 opisuje uređaj koji omogućava pomeranje katetera samo unutar igle. Za ove svrhe predviđeni su valjci koji se slobodno obrću. Uređaj koji je opisan u ovom dokumentu ni na koji način ne pomaže operatoru u potrazi za specifičnim tkivom ili biološkim prostorom kao što je epiduralni prostor.
[0009] Dokument US2015/190123A1 opisuje kateter koji sadrži mnoštvo optičkih vlakana, pri čemu je svako opremljeno mnoštvom senzora. Ovaj tip katetera je specifično projektovan za kompleksne primene, a naročito za određivanje oblika i zbog toga zahteva kompleksnu konstrukciju.
[0010] Dokument US8050523B2 takođe opisuje specifični kateter, upravljivog tipa i prilično kompleksan.
[0011] Zbog toga postoji potreba za prevazilaženjem gore navedenih nedostataka.
Suština pronalaska
[0012] Cilj predmetnog pronalaska je da se realizuje sistem, koji je opisan u zahtevu 1, koji omogućava precizniju identifikaciju bioloških tkiva, prostora i delova, kao što je epiduralni prostor, u poređenju sa stanjem tehnike. Naročito je cilj pronalaska da pomogne operatoru da umetne i iglu, i kateter u željeno biološko tkivo ili prostor.
[0013] Sledeći cilj predmetnog pronalaska je da se realizuje sistem koji omogućava proveru ispravnosti pozicioniranja katetera unutar biološkog tkiva, prostora ili delova.
[0014] Predmetnim pronalaskom su ostvareni ovi i drugi ciljevi koji će postati jasni na osnovu predmetnog opisa, realizacijom vodećeg sistema za vođenje umetanja igle i katetera za medicinsku primenu u biološkom tkivu ili delu, pri čemu vodeći sistem sadrži:
- iglu, koja je šuplja i opremljena je krajnjim delom koji ima ivicu koja ograničava otvor igle,
pri čemu pomenuti otvor ima geometrijski centar,
i pomenuta ivica sadrži zašiljeni kraj igle;
- kateter koji je umetnut u iglu;
- optičko vlakno koje je opremljeno najmanje jednim optičkim senzorom i umetnuto je u kateter,
- prvi blokirajući uređaj za čvrsto blokiranje katetera unutar igle,
pri čemu je kateter opremljen krajem koji je bliži zašiljenom kraju,
pri čemu se optičko vlakno naslanja na kraj katetera,
pri čemu je optički senzor odmaknut od pomenutog kraja katetera na rastojanju manjem ili jednakom 50 mm,
pri čemu je položaj katetera u odnosu na iglu takav da je pomenuti kraj katetera između
prvog položaja u kome je kraj katetera na geometrijskom centru otvora igle, i drugog položaja u kome je kraj katetera na zašiljenom kraju igle,
zahvaljujući čemu se bilo kakve deformacije katetera detektuju optičkim vlaknom i optičkim senzorom u toku umetanja igle.
[0015] Prvenstveno, sistem prema pronalasku omogućava efikasnu identifikaciju specifičnog biološkog tkiva ili dela, iskorišćavajući deformacije katetera do kojih dolazi pri umetanju igle i katetera u ljudsko telo, pri čemu takve deformacije detektuje optički senzor.
[0016] Prvi blokirajući uređaj omogućava čvrsto blokiranje katetera na mestu u odnosu na iglu. Naročito, prvi blokirajući uređaj omogućava blokiranje katetera u odnosu na iglu u specifičnom položaju, da bi se omogućila efikasna detekcija deformacije katetera.
[0017] Da bi se obezbedilo ovo blokiranje, prvi blokirajući uređaj sadrži blokirajuća sredstva, kao što su stezna sredstva koja stežu kateter. U toku umetanja igle u ljudsko telo, ovo blokiranje omogućava da se kateter deformiše, na primer, da se sabija i izdužuje, čineći detekciju optičkim vlaknom i odgovarajućim optičkim senzorom efektivnom. Naročito, senzor može da vrši kontinualna merenja deformacije katetera dok prolazi i klizi kroz različite biološke prostore.
[0018] U suštini, umetanje igle u specifično biološko tkivo ili prostor se vodi pomoću katetera, a naročito pomoću optičkog vlakna i odgovarajućeg optičkog senzora koji je umetnut u kateter. Posle provere postavljanja igle u željenom biološkom tkivu, blokirajući uređaj može osloboditi kateter. Onda kateter može ručno klizno pomerati operater, koji, na primer, može uhvatiti i potiskivati kateter svojim prstima.
[0019] Prvi blokirajući uređaj takođe omogućava kontrolisano pomeranje katetera unutar igle. Prvi blokirajući uređaj sadrži i blokirajuća sredstva, i podešavajuća sredstva. Blokirajuća sredstva se razlikuju od podešavajućih sredstava. Podešavajuća sredstva su prilagođena za podešavanje položaja katetera u odnosu na iglu. Prvenstveno, ali ne isključivo, takva podešavajuća sredstva sadrže jedan element koji je prilagođen za obrtanje, tako da obrtanje elementa dovodi do translacije katetera.
[0020] Kao što je već pomenuto, sistem prema pronalasku je posebno prilagođen za pomaganje i vođenje uvođenja i igle, i katetera za medicinsku primenu u specifična ljudska tkiva i delove, a naročito u epiduralni prostor. Prvenstveno, sistem prema pronalasku omogućava rešavanje problema povezanih sa postavljanjem igle i katetera unutar prostora i delova u ljudskom telu, a shodno tome čini efektivnijim ne samo postavljanje igle, već takođe i katetera u željenom delu, kao što je u epiduralnom prostoru. Naročito, sistem prema pronalasku omogućava merenja in situ i u realnom vremenu u toku umetanja igle i katetera u ljudsko telo.
[0021] Ukratko, sistem prema pronalasku sadrži kateter koji je osetljiv zahvaljujući integraciji, a prvenstveno unutar njegovog lumena, optičkog vlakna koje je opremljeno najmanje jednim optičkim senzorom deformacije/pritiska, a prvenstveno vlaknom tipa sa Bragovom rešetkom, koje je takođe poznato kao FBG. Alternativno tome, vlakno sa najmanje jednim senzorom, a prvenstveno tipa sa Bragovom rešetkom, može biti integrisano unutar zidova katetera.
[0022] Posebno je poželjno da se realizuje samo jedno optičko vlakno i da se integriše samo jedan optički senzor na optičkom vlaknu koje je prvenstveno tipa sa Bragovom rešetkom. Ovo rešenje omogućava dobijanje relativno jednostavnog vodećeg sistema koji se može proizvoditi jeftino, u industrijskim razmerama. Pored toga, ovaj vodeći sistem je povezan sa jednostavnom i jeftinom optoelektronskom jedinicom za preuzimanje podataka koja može biti, na primer, tipa sa jednim kanalom.
[0023] Međutim, mogu biti realizovana rešenja sa višestrukim optičkim senzorima, tipa sa Bragovom rešetkom ili tipa sa Fabri-Peroovim interferometrom. Za iste svrhe, mada je poželjno umetanje samo jednog optičkog vlakna sa odgovarajućim optičkim senzorom unutar katetera, može biti predviđeno više od jednog optičkog vlakna, kao što su dva, i odgovarajućih optičkih senzora unutar katetera.
[0024] Optičko vlakno koje je umetnuto u kateter je optički povezano sa optoelektronskom jedinicom za preuzimanje podataka koja može da ispituje senzor u vidu optičkog vlakna u realnom vremenu, obrađujući reflektovani signal. Prvenstveno je jedinica za preuzimanje podataka povezana sa prenosnim uređajem koji može da podatke učini lako dostupnim operatoru pomoću ekrana, a prvenstveno takođe i LED, i akustičnih signala. Prvenstveno je takođe predviđen podesni uređaj za blokiranje optičkog vlakna na mestu unutar katetera.
[0025] Sistem prema pronalasku nalazi primenu, ali ne isključivo, u oblasti lokoregionalne anestezije, kao što je epiduralna. U ovom kontekstu, sistem prema pronalasku prvenstveno može da olakša lociranje epiduralnog prostora pomaganjem operatoru da umetne iglu u epiduralni prostor, kada je blokirajući uređaj u blokiranoj konfiguraciji. Pored toga, kada je blokirajući uređaj u odblokiranom položaju, onda sistem prema pronalasku takođe omogućava verifikaciju, u toku napredovanja senzorisanog katetera u epiduralnom prostoru, bilo kakvih njegovih nepoželjnih postavljanja, kao što su ona u intervertebralnoj foramini, bez pomoći metoda sa snimanjem.
[0026] Druge prednosti sistema prema pronalasku su sledeće:
- objektivni metod i kontrola napredovanja igle sa dve ruke;
- umetanje senzorisanog katetera bez uklanjanja ruku operatora sa sistema igla-kateter; - detekcija deformacija katetera u realnom vremenu, tako da anesteziolog može detektovati i sprečiti uvijanje i uvlačenje katetera sve do njegovog ispravljanja, tako da se obezbedi ispravno postavljanje katetera;
- detekcija sabijanja katetera na duralnim kesicama, čime se sprečava bilo kakva perforacija dure mater samim kateterom;
- detekcija, a prvenstveno sa alarmom, istezanja katetera, čime se sprečava njegov izlazak iz epiduralnog prostora.
[0027] Pored toga, što se tiče epiduralne analgezije/anestezije, sistem prema pronalasku omogućava dostizanje lumbalnih, dorzalnih i cervikalnih nivoa veoma daleko od tačke umetanja, tako da uvek bude sigurno da neće izazvati transforaminalnu migraciju katetera.
Trebalo bi naglasiti da predmetni pronalazak nije ograničen na lokoregionalnu anesteziju, već da može pronaći neposrednu primenu i u drugim kontekstima i procedurama, povezanim, na primer, sa postavljanjem:
- endovaskularnih katetera i žica za sprečavanje pogrešnog postavljanja u kolateralnim krvnim sudovima i izbegavanje otkidanja bilo kakvih trombova (uglavnom nevidljivih pri fluoroskopiji), koje bi sprečilo njihovo napredovanje;
- epiduralnih ili perifernih elektroneurostimulacionih katetera: osećaj savijanja za postavljanje i osećaj istezanja za dislokaciju.
[0028] Predmetni pronalazak takođe nalazi primenu za lumbalni simpatetički blok, a naročito za sprečavanje probijanja krvnih sudova velikog prečnika, kao što su aorta i inferior vena cava.
[0029] Prema jednom aspektu, pronalaskom je takođe realizovan kit za implementaciju gore opisanog vodećeg sistema, koji sadrži kateter, optičko vlakno koje je opremljeno najmanje jednim optičkim senzorom; blokirajući uređaj za blokiranje katetera u odnosu na iglu.
[0030] Zavisni zahtevi opisuju poželjne primere izvođenja pronalaska.
Kratki opis slika nacrta
[0031] Druge karakteristike i prednosti pronalaska postaće jasnije na osnovu detaljnog opisa poželjnih, ali ne isključujućih primera izvođenja vodećeg sistema za vođenje umetanja igle i katetera. Opis je baziran na neograničavajućem primeru sa pozivom na priložene slike nacrta, koje se takođe baziraju na neograničavajućem primeru, na kojima:
Slika 1 prikazuje sistem prema prvom primeru izvođenja pronalaska;
Slika 2 prikazuje sistem sa slike 1, na kojoj su prikazani neki uvećani detalji, sa providnim delovima i na kome je komponenta delimično rasklopljena;
Slika 3a prikazuje presek komponente sistema sa slike 1;
Slika 3b prikazuje neke delove komponente sistema sa slike 1;
Slika 4 prikazuje sistem prema drugom primeru izvođenja pronalaska;
Slika 5 prikazuje sistem sa slike 4, na kojoj su prikazani neki uvećani detalji, sa providnim delovima i na kome je komponenta delimično rasklopljena;
Slika 6a prikazuje horizontalnu projekciju jedne strane komponente sistema sa slike 4; Slika 6b prikazuje horizontalnu projekciju druge strane komponente sa slike 4, na kojoj je deo prikazan kao providan;
Slika 7a šematski prikazuje deo tipa igle;
Slika 7b šematski prikazuje deo drugog tipa igle;
Slika 8 šematski prikazuje način rada senzora koji se upotrebljava u sistemu prema pronalasku.
[0032] Iste pozivne oznake na slikama označavaju iste elemente ili komponente.
Detaljni opis poželjnih primera izvođenja pronalaska
[0033] Sa pozivom na slike, prikazan je vodeći sistem ili vodeća naprava, za vođenje umetanja igle 2 i katetera 6 za medicinsku primenu u biološko tkivo ili deo, pri čemu vodeći sistem sadrži:
- iglu 2, koja je šuplja i opremljena je krajnjim delom 52 koji ima ivicu 51 koja ograničava otvor 53 igle 2,
pri čemu pomenuti otvor ima geometrijski centar C,
i pomenuta ivica 51 sadrži zašiljeni kraj 22 igle 2;
- kateter 6 koji je umetnut u iglu 2;
- optičko vlakno 8 koje je opremljeno najmanje jednim optičkim senzorom 10 i umetnuto je u kateter 6,
- prvi blokirajući uređaj 12, 112 za čvrsto blokiranje katetera 6 unutar igle 2,
pri čemu je kateter 6 opremljen krajem 32 koji je bliži zašiljenom kraju 22,
pri čemu se optičko vlakno 8 naslanja na kraj 32 katetera 6,
pri čemu je optički senzor 10 odmaknut od pomenutog kraja 32 katetera 6 na rastojanju koje je manje ili jednako 50 mm,
pri čemu je položaj katetera 6 u odnosu na iglu 2 takav da je pomenuti kraj 32 katetera 6 između
prvog položaja u kome je kraj 32 katetera 6 u geometrijskom centru C otvora igle 2, i drugog položaja u kome je kraj 32 katetera 6 kod zašiljenog kraja 22 igle 2, zahvaljujući čemu se bilo kakve deformacije katetera 6 detektuju optičkim vlaknom 8 i optičkim senzorom 10 u toku umetanja igle 2.
[0034] U prikazanim primerima izvođenja je predviđeno samo jedno optičko vlakno 8 sa samo jednim optičkim senzorom 10, a prvenstveno optičkim vlaknom tipa sa Bragovom rešetkom.
[0035] Sistem prema pronalasku je zato opremljen jednim krajem katetera 6 koji se pojavljuje iz igle 2, tako da prenosi mehanička naprezanja (sabijanja, izduženja i savijanja) indukovana pritiscima usled prolaska kroz biološka tkiva optičkog senzora 10 integrisanog na optičkom vlaknu 8. Pošto su takvi pritisci blisko povezani sa svojstvima elastičnosti pomenutih tkiva, optičko vlakno 8 koje je opremljeno optičkim senzorom 10 je u stanju da obezbedi korisne informacije u vezi ispravnog postavljanja igle 2 i katetera 6 unutar željenog biološkog prostora.
[0036] Igla 2 je medicinskog tipa, na primer, tipa koji se upotrebljava za lokoregionalnu anesteziju, a prvenstveno za epiduralnu anesteziju. Prvenstveno, ovim tipom igala se ne može upravljati. Posebno, njom se ne može upravljati, ni ručno, ni na robotizovani način.
[0037] Igla 2 je opremljena lumenom, koji je šupalj iznutra. Igla 2 je u suštini cilindrična i ima krajnji deo 52, a prvenstveno zakrivljen, koji sadrži ivicu 51 koja ograničava otvor 53. Otvor 53 ima geometrijski centar C. Ivica 51 sadrži zašiljeni kraj 22, ili vrh 22, koji je vrh igle 2. Zašiljeni kraj 22 je u suštini deo na maksimalnom rastojanju od osnove 24 igle 2. Krajnji deo 52 je koso odsečen u odnosu na uzdužnu osu igle 2, pri čemu se ugao odsecanja razlikuje od 90°. Slike 7a i 7b prikazuju dva primera igala koje se mogu koristiti u predmetnom pronalasku, respektivno, a naročito deo takvih igala.
[0038] Položaj katetera 6 u odnosu na iglu je takav da je zatvoreni kraj 32 katetera 6 između prvog položaja P1, u kome je kraj 32 katetera 6 u, ili je poravnat sa geometrijskim centrom C otvora igle 2, i drugog položaja P2, u kome je kraj 32 katetera 6 u, ili poravnat sa zašiljenim krajem 22 igle 2.
[0039] Tipično, ivica 51, ili kontura je elipsasta. Prvi položaj P1 je u, ili je poravnat sa centrom C takve elipse; drugi položaj P2 je na, ili je poravnat sa krajem veće ose elipse, koja odgovara vrhu 22 igle. Ovo obezbeđuje fizički kontakt katetera 6 sa biološkim tkivima u toku umetanja igle 2 u ljudsko telo.
[0040] Na drugom kraju igle 2 je predviđena osnova 24, suprotno od vrha 22, iz koga se granaju dva jezička 26 koji obrazuju jedan deo, a koji se pruža upravno na uzdužnu osu igle 2. Osnova 24 takođe sadrži fiting 28 luer tipa, a naročito ženskog luer tipa. Kao što je poznato, luer konektori su standardni sistemi fitinga koji se upotrebljavaju za međusobno spajanje komponenata za medicinsku primenu i tipično se sastoje od čaure (ženski luer) napravljene, na primer, od providnog polipropilena (boja koja omogućava identifikaciju prečnika igle) koji se blokira pomoću spoja na plastičnom konusu (muški luer) špriceva. Drugi luer sistemi spajanja se nazivaju i luer blokiranjem, kod koga je ženski luer konektor navrnut na muški luer konektor.
[0041] Kateter 6 je iznutra šupalj i ima krajnji deo 72, sa zatvorenim i prvenstveno zaobljenim krajem 32. Pored toga, krajnji deo je opremljen sa jednim ili više bočnih otvora 5 koji omogućavaju oslobađanje leka.
[0042] Optičko vlakno 8 se umeće unutar katetera 6 sve dok se ne nasloni na zatvoreni kraj 32 katetera 6. Prvenstveno, da bi se poboljšala njegova mehanička svojstva, optičko vlakno 8 je obloženo omotačem sa poliamidom ili drugim biokompatibilnim materijalom podesnim za kliničku upotrebu.
[0043] Spoljašnji prečnik optičkog vlakna 8, uključujući bilo kakvu oblogu, je manji od unutrašnjeg prečnika lumena katetera 6 tako da se samo optičko vlakno 8 može lako umetnuti/ukloniti u/iz katetera 6. Optički konektor 20 je predviđen na drugom kraju optičkog vlakna 8, to jest, suprotno od onog koji se naslanja na kateter 6, radi spajanja optičkog vlakna 8 sa optoelektronskom jedinicom za preuzimanje podataka (nije prikazana).
[0044] Najmanje jedan optički senzor 10, a prvenstveno jedan senzor tipa sa Bragovom rešetkom, integrisan je duž ose optičkog vlakna 8, na izvesnom rastojanju od kraja prilagođenog za naslanjanje na kateter 6, koji deluje kao senzor deformacije/pritiska. Kratki opis Bragove rešetke je dat u narednom opisu. Rastojanje između optičkog senzora 10 i kraja 32 katetera 6, ili rastojanje između kraja optičkog vlakna 8 prilagođenog za naslanjanje na kraj 32 katetera 6, je manje ili jednako 50 mm. Prvenstveno, takvo rastojanje je između 10 i 50 mm, još poželjnije između 10 i 30 mm, još više poželjno između 10 i 20 mm, na primer, oko 15 mm. Ova rastojanja omogućavaju efektivnu detekciju optičkim senzorom 10.
[0045] Optičko vlakno 8 je pričvršćeno na mestu unutar katetera 6 pomoću blokirajućeg uređaja 34. Blokirajući uređaj 34 se prvenstveno montira u blizini kraja (suprotnog u odnosu na vrh 22 igle 2) katetera 6 iz koga se pojavljuje optičko vlakno 8 koje se završava optičkim konektorom 20. Na primer, blokirajući uređaj 34 je obujmica za kablove, koja sadrži osnovu 35 u kojoj je izveden žljeb za prihvat katetera 6 sa optičkim vlaknom 8 u sebi. Poluga 36 za zatvaranje se okreće oko osnove 35, koja kada je postavljena u horizontalnom položaju u odnosu na osnovu 35, blokira optičko vlakno 8 na kateteru 6 zahvaljujući sabijanju.
[0046] Kateter 6 sa optičkim vlaknom 8 sa optičkim senzorom 10 u sebi je postavljen unutar igle 2. Za svrhe opisa, sklop koji je formiran kateterom 6 sa optičkim vlaknom 8 sa optičkim
1
senzorom 10 u sebi, a naročito sa Bragovom rešetkom, takođe se naziva senzorisani kateter 6. Unutrašnji prečnik lumena igle 2 je veći od spoljašnjeg prečnika katetera 6 da bi se olakšalo umetanje i uklanjanje.
[0047] Senzorisani kateter 6 se umeće u iglu 2 i blokira se u specifičnom položaju, koji je gore definisan, pomoću podesnog blokirajućeg uređaja 12, 112 koji je spojen sa iglom 2. Generalno, blokirajući uređaj
- može biti spojen sa uobičajenom medicinskom iglom 2, a prvenstveno pomoću luer spoja;
- drži blokirani senzorisani kateter 6 u toku prodiranja igle 2;
- omogućava da senzorisani kateter 6 klizi unutar igle 2 kada je prodiranje prekinuto.
[0048] Prvenstveno, blokirajući uređaj prema pronalasku je takođe kompaktan i male težine, tako da se njime može lako rukovati.
[0049] Ilustrativni i neograničavajući primeri izvođenja blokirajućih uređaja su opisani u nastavku.
[0050] Prema prvom primeru izvođenja (slike 1-3), blokirajući uređaj 12 takođe omogućava kontrolisano pomeranje katetera 6 samo onda kada operator pomera sredstva za pokretanje. Naročito su predviđena blokirajuća sredstva koja su različita od sredstava za pokretanje. Da bi se omogućilo pomeranje katetera 6, na kateter 6 mora delovati sila, koju obezbeđuje aktiviranje sredstava za pokretanje, a koja mora biti veća od sile blokiranja blokirajućih sredstava. Blokirajući uređaj 12 je konfigurisan tako da je sila veća od sila kojima je kateter 6 izložen u toku umetanja igle 2.
[0051] Blokirajući uređaj 12 omogućava fino klizanje katetera 6 i ima hod od nekoliko centimetara, na primer, ali ne isključivo u opsegu od 1 do 5 cm.
[0052] Blokirajući uređaj 12 sadrži: ulazni blok 38 sa regionom 14 fitinga, a prvenstveno muškim luer fitingom, stezni hvatač 42, vijak 44 koji je postavljen unutar navojne matice 46, svornjak 50 i sedište 48 za te komponente, opremljeno otvorom iz koga delimično štrči navojna matica 46. Vijak 44 sadrži deo u obliku paralelopipeda koji je smešten između dva spoljašnja cilindrična navojna dela. Pored toga, vijak 44 je opremljen centralnim kanalom u koji je umetnut senzorisani kateter 6, a koji se pruža kroz blokirajući uređaj 12 od jedne do druge strane. Pomoću muškog luer fitinga 14, tipa sa sprezanjem ili navojnog tipa, blokirajući uređaj 12 se može lako spojiti sa iglom 2 i generalno sa bilo kojom standardnom medicinskom iglom.
[0053] Ulazni blok 38 u suštini služi za integraciju ili montiranje blokirajućeg uređaja 12 sa iglom 2.
[0054] Kada je jednom pričvršćen na igli 2, na primer, umetanjem fitinga 28 u ili na region 14 fitinga, i kada je senzorisani kateter 6 umetnut u blokirajući uređaj 12, onda zadnje pomenuti može i da blokira senzorisani kateter 6 na mestu u odnosu na iglu 2, u toku umetanja igle, i da omogući da on klizi u oba smera, kada igla dostigne željeno biološko tkivo.
[0055] Blokirajuća sredstva se koriste za blokiranje senzorisanog katetera 6, a naročito steznog hvatača 42 koji može da vrši stezanje, čime se senzorisani kateter 6 pričvršćuje. Položaj senzorisanog katetera 6 je blokiran zbog steznog hvatača 42. Naročito, nije moguće napredovanje senzorisanog katetera 6 bez obrtanja navojne matice 46. U stvari, potrebna je sila, koja se obezbeđuje obrtanjem navojne matice 46, koja mora biti veća od sile stezanja steznog hvatača 42 da bi se vršila translacija senzorisanog katetera 6 na kontrolisani način.
[0056] Hvatač 42 je integrisan u vijku 44, na koji je dalje navrnut svornjak 50. Kada usled navrtanja svornjak 50 dostigne kraj hoda, onda on steže krajnji deo steznog hvatača 42 da bi ga zatvorio, tako da senzorisani kateter 6 ostane blokiran, tako da se može pomerati integralno sa vijkom 44.
[0057] Klizanje senzorisanog katetera 6 se ostvaruje pomoću vijka 44 i navojne matice 46. Ovaj sistem može da transformiše obrtno kretanje u translatorno kretanje zahvaljujući zavojnom spoju dobijenom tako što obrtanje jednog od dva elementa (čija translacija je sprečena) izaziva translaciju drugog (čije obrtanje je sprečeno). U specifičnom slučaju blokiranje translacije navojne matice 46 i obrtanje navojne matice 46 izaziva translaciju vijka 44. Pričvršćivanje senzorisanog katetera 6 za vijak 44 pomoću steznog hvatača 42, čime se blokira translacija vijka 44, i obrtanje navojne matice 46, izaziva translaciju senzorisanog katetera 6. Translacija navojne matice 46 je blokirana, pošto ona delimično štrči u odnosu na otvor sedišta 48. Na unutrašnjem zidu sedišta je formirano udubljenje u koje su umetnuti i navojna matica 46, i vijak 44. Zbog toga, pričvršćivanjem vijka 44 na sedište 48 sprezanjem, na primer, pomoću dela u obliku paralelopipeda, vijak 44 se ne može obrtati, a obrtanje navojne matice 46 će izazvati translaciju vijka 44. Senzorisani kateter 6 se onda translatorno pomera zajedno sa vijkom 44, koji je pričvršćen za njega pomoću steznog hvatača 42. Svaki celi obrtaj navojne matice 46 izaziva translaciju od nekoliko centimetara, na primer, ali ne isključivo u opsegu od 1 do 5 cm, vijka 44, a time i senzorisanog katetera 6. Isključivo kao primer, sedište 48 može imati pravougaoni ili cilindrični oblik.
[0058] U drugom primeru izvođenja (slike 4-6), blokirajući uređaj 112 takođe omogućava kontrolisano pomeranje katetera 6 samo onda kada operator aktivira sredstva za pokretanje. Naročito su predviđena blokirajuća sredstva koja se razlikuju od sredstava za pokretanje. Blokirajuća sredstva deluju na sredstva za pokretanje tako da omogućavaju ili sprečavaju njihovo aktiviranje od strane operatora. Da bi se blokirala i oslobodila sredstva za pokretanje, blokirajuća sredstva se prebacuju iz blokiranog položaja u odblokirani položaj. Kada blokirajuća sredstva blokiraju aktiviranje sredstava za pokretanje, onda je kateter 6 čvrsto blokiran na mestu. Da bi se omogućilo pomeranje katetera 6, sredstva za pokretanje moraju biti odblokirana.
[0059] Kada su sredstva za pokretanje odblokirana, onda prvenstveno, blokirajući uređaj 112 omogućava kontrolisani i neograničeni hod senzorisanog katetera 6. Blokirajući uređaj 112 sadrži: sedište 164 opremljeno sa dva otvora; ulazni blok 138 sa regionom 114 fitinga, a prvenstveno muškim luer fitingom; dva pogonska valjka 152, 154, od kojih jedan pogonski valjak 152 obezbeđuje kontrolu biranja pomeranja napred i delimično štrči iz jednog od otvora sedišta 164; obrtnu upravljačku blokirajuću prstenastu maticu 156 koja delimično štrči sa sedišta 164; blokirajuća sredstva, koja sadrže kočnicu 158, za blokiranje pogonskog valjka 152 na mestu, blokirajuću prstenastu maticu 156, koja kontroliše kočnicu 158; i dva elementa, ili bloka 160, 162 za poravnanje.
[0060] U pogledu gore opisanog blokirajućeg uređaja 12, ulazni blok 138 ima funkciju omogućavanja integracije blokirajućeg/kliznog uređaja 112 sa iglom 2. Senzorisani kateter 6, koji je postavljen između dva pogonska valjka 152, 154, na primer, sastoji se od kugličnih ležajeva ili čaura, blago podvrgnutih pritisku, tako da se zahvaljujući obrtanju pogonskog valjka 152, senzorisani kateter 6 može pomerati napred ili nazad unutar igle u zavisnosti od smera obrtanja. Elementi 160, 162 za poravnanje, postavljeni levo i desno, respektivno, od pogonskih valjaka 152, 154 su namenjeni za omogućavanje postavljanja senzorisanog katetera 6 unutar blokirajućeg uređaja, čime pomažu umetanje senzorisanog katetera 6 u ulaz, i pomažu izlazak igle 2 prema lumenu na izlazu. Elementi 160, 162 za poravnanje su opremljeni otvorom 165 kroz koji prolazi senzorisani kateter 6. Otvor 165 ima prečnik koji je malo veći od onoga kod senzorisanog katetera 6, tako da mu omogućava da klizi.
[0061] Napredovanje senzorisanog katetera 6 može biti blokirano blokirajućom prstenastom maticom 156, čija osa obrtanja je decentralizovana. Zbog toga, obrtanje blokirajuće prstenaste matice 156 omogućava da zadnje pomenuti zahvati ili ne zahvati kočnicu 158, koja pritiska pogonski valjak 152 tako da blokira njegovo obrtanje. Pogonski valjak 152 i blokirajuća prstenasta matica 156 štrče malo sa sedišta 164, tako da se njima može rukovati i
1
da se na taj način mogu obrtati prstima sa spoljašnje strane. Blokirajuća prstenasta matica 156 ima funkciju držanja dva pogonska valjka 152, 154 blokiranim, ili, ako su odblokirani, omogućavanja obrtanja pogonskih valjaka. Drugim rečima, pri radu sistema prema pronalasku, u toku umetanja igle 2, blokirajuća prstenasta matica 156 je aktivna, tj. pogonski valjci su blokirani, i senzorisani kateter 6 se ne pomera u odnosu na iglu 2. Kada je igla nepokretna, tj. kada je umetanje igle 2 završeno, da bi se olakšalo napredovanje senzorisanog katetera 6, blokirajuća prstenasta matica 6 se deaktivira svojim obrtanjem za 180°, tako da se pogonski valjci 152, 154 mogu slobodno obrtati, čime se omogućava napredovanje senzorisanog katetera 6.
[0062] Blokirajući uređaji 12, 112 su prvenstveno napravljeni od polikarbonata, termoplastičnog polimera koji se široko primenjuje u oblasti medicine, pošto može biti efektivno sterilizovan u autoklavu ili gama zračenjem.
[0063] Oba blokirajuća uređaja 12, 112 su namenjena za
- držanje pričvršćenog senzorisanog katetera 6, na primer, na mestu, dok na kraj deluje sila zbog pritiska koji vrše biološka tkiva kroz koja prolazi u toku umetanja igle 2. U stvari, otpor tkiva u kontaktu sa senzorisanim kateterom 6, a naročito sa krajem 32 u toku koraka njegovog napredovanja, direktno je proporcionalan naprezanju kome je podvrgnuto optičko vlakno sa Bragovom rešetkom koje je postavljeno unutar katetera;
- omogućavanje da senzorisani kateter 6 izađe iz vrha igle 2 na kontrolisani i merljivi način, tako da klizi unutar ljudskog tela radi vršenja merenja deformacije i savijanja in situ uz korišćenje senzora u vidu optičkog vlakna (tj. Bragove rešetke).
[0064] Generalno, kada se upotrebljavaju sredstva za blokiranje i pokretanje, ona su prvenstveno opremljena sredstvima za pokazivanje, kao što je graduisana skala, koja omogućavaju indikaciju postavljanja katetera, a naročito koja omogućavaju indikaciju stepena napredovanja katetera u odnosu na vrh igle.
[0065] Prema jednom primeru izvođenja (nije opisan), realizovan je blokirajući uređaj koji je konfigurisan isključivo za blokiranje, pomoću blokirajućih sredstava, položaja senzorisanog katetera po dostizanju željenog biološkog tkiva, i za odblokiranje katetera kada se jednom dođe do takvog tkiva.
[0066] Ovaj blokirajući uređaj ima luer fiting za pričvršćivanje igle, a kateter prolazi u potpunosti kroz blokirajući uređaj. Prvenstveno je predviđen žljeb ili kanal u kome je smešten kateter. Predviđena su blokirajuća sredstva, kao što je dugme, koja može aktivirati operator.
Blokirajuća sredstva su konfigurisana tako da deluju na kateter da bi blokirala njegov položaj. Prvenstveno je predviđen mehanizam koji drži blokirajuća sredstva u blokiranom položaju i koji omogućava odblokiranje katetera.
[0067] Opis gornjih blokirajućih uređaja ne bi trebalo smatrati ograničavajućim. U stvari, takođe se mogu koristiti drugi blokirajući uređaji ili uređaji za blokiranje i pokretanje bez izlaska iz okvira predmetnog pronalaska.
[0068] Posle prezentacije ilustrativnog opisa sistema prema pronalasku, sada je dat primer njegovog načina funkcionisanja sa pozivom na izvođenje epiduralne anestezije.
[0069] U ovom slučaju, pritisak je važan parametar diferencijacije. Zaista, tehnika gubitka otpora, koja je danas najčešće korišćena procedura, bazirana je na percepciji promene gustine između žutog ligamenta i epiduralnog prostora. Naročito, kontinualno praćenje pritiska prema pronalasku omogućava ostvarivanje visoke specifičnosti i senzibilnosti u identifikaciji epiduralnog prostora. Pored lociranja epiduralnog prostora, a time i ispravnog postavljanja igle, sistem 1, 101 prema pronalasku takođe omogućava nadziranje bilo kakvog pogrešnog postavljanja katetera 6 u epiduralnom prostoru. U stvari, u toku klizanja i pomeranja katetera 6 u epiduralnom prostoru, zahvaljujući tome što je optičko vlakno 8 opremljeno optičkim senzorom 10, koji se pomera integralno sa kateterom 6, mogu se detektovati bilo kakve deformacije usled savijanja samog katetera 6, a koje su povezane sa fenomenom uvijanja, tj. kada se kateter 6 smesti unutar prostora koji sam ima velike radijuse savijanja samog katetera. Zbog toga, sistem prema pronalasku ne samo da omogućava lociranje epiduralnog prostora u toku napredovanja igle 2, već takođe i nadziranje ispravnog postavljanja katetera 6 u epiduralnom prostoru, čime se sprečava da sam kateter 6 uđe u intervertebralnu foraminu, što dovodi do neuspešne epiduralne anestezije.
[0070] Kao što je već bilo opisano gore, kod sistema prema pronalasku, kateter 6 je senzorisan umetanjem optičkog vlakna 8 u njegov lumen, uključujući najmanje jedan optički senzor 10, a prvenstveno jednu Bragovu rešetku.
[0071] Bragova rešetka, koja je takođe poznata kao "Vlakno tipa sa Bragovom rešetkom" (FBG), se može lako proizvesti i integrisati unutar optičkog vlakna korišćenjem UV litografskog procesa. Naročito sa pozivom na sliku 8, FBG je segment optičkog vlakna koji je karakterisan periodičnom modulacijom indeksa refrakcije duž ose jezgra vlakna. Takva rešetka se ponaša kao pojasni filter pri refleksiji i pojasno nepropusni filter pri transmisiji. Maksimum, odn. pik refleksije je centriran na Bragovoj talasnoj dužini datoj sa λB=2 neffΛ, gde je neffefektivni indeks refrakcije medijuma, Λ je perioda rešetke. Pošto uzdužna deformacija, ili naprezanje, modulišu i n, i Λ, dolazi do pomaka Bragove talasne dužine posle
1
perturbacije, odnosno remećenja okruženja izvan vlakna. Zbog toga, kod sistema prema pronalasku, kada se senzorisani kateter 6 umetne u ljudsko telo, optički senzor 10 se podvrgava istezanju ili savijanju u zavisnosti od elastičnosti tkiva kroz koja prolazi. Sabijanja i izduživanja optičkog senzora 10, tj. FBG, izazivaju pomak Bragove talasne dužine prema manjim ili većim talasnim dužinama, respektivno. Kada se senzorisani kateter 6, a zbog toga i FBG, saviju (a naročito za radijuse savijanja za koje uslov ograničavanja svetlosti više nije zadovoljen zahvaljujući potpunoj unutrašnjoj refleksiji), pored pomaka Bragove talasne dužine, takođe dolazi do jakog smanjenja intenziteta pika refleksije zbog izlaska svetlosti iz jezgra vlakna, a zbog toga i do gubitaka pri prostiranju. Ovaj fenomen omogućava da se nadzire eventualna pojava uvijanja katetera u toku koraka njegovog postavljanja u biološke prostore.
[0072] Ispitivanje optičkog senzora 10 se vrši preko optoelektronske jedinice za preuzimanje podataka koja je direktno povezana sa optičkim vlaknom tipa sa Bragovom rešetkom pomoću optičkog konektora 20.
[0073] Poželjno je da jedinica za preuzimanje podataka u suštini sadrži izvor svetlosti, spektrofotometar koji meri optički signal koji reflektuje FBG, i usmeravajuću spojnicu optičkog vlakna za ispitivanje refleksije optičkog senzora 10. Jedinica za preuzimanje podataka onda obrađuje sakupljene podatke, nadzire varijacije spektra reflektovanog od strane Bragove rešetke tokom vremena (kao što su pomak talasne dužine i varijacije intenziteta povezane sa pikom refleksije), i povezuje ih sa merenjima pritiska. U praksi, jedinica za preuzimanje podataka obuhvata sve uređaje i elektronske komponente koje mogu da obrade prikupljene podatke. Prikupljeni podaci, a naročito trendovi u realnom vremenu za intenzitet i talasnu dužinu reflektovanog Bragovog pika, šalju se sredstvima za obradu podataka koja su prilagođena za obradu i prikazivanje pomenutih podataka. Na primer, može biti predviđen uređaj kao što je PC, tablet, itd., čiji ekran prikazuje informacije koje operator može očitati u realnom vremenu.
[0074] Sistem kao celina radi kao što sledi: optičko vlakno 8 sa optičkim senzorom 10 se optički povezuje pomoću optičkog konektora 20 sa jedinicom za preuzimanje podataka. Svetlosni signal generisan od strane izvora se kupluje sa optičkim vlaknom 8 inkorporiranim u kateter 6, koji se dalje umeće u iglu 2 i pomera se kroz nju, zahvaljujući čemu dolazi do optičkog senzora 10 tipa sa Bragovom rešetkom. Bragova rešetka reflektuje deo svetlosti na specifičnoj talasnoj dužini koji se vraća nazad do jedinice za preuzimanje podataka kroz isto vlakno. Zbog toga, kada igla 2 i senzorisani kateter 6 koji je umetnut u nju prolaze kroz različite tipove tkiva, onda optički senzor 10 detektuje i prenosi optički signal do jedinice za
1
preuzimanje podataka koji je povezan sa promenama pritiska kojima je podvrgnut. U stvari, senzor 10 u vidu optičkog vlakna je izveden tako da bilo kakvoj specifičnoj varijaciji njegovih geometrijskih i fizičkih svojstava (na primer, usled naprezanja i savijanja) odgovara promena reflektovanog svetlosnog signala. Jedinica za preuzimanje podataka sadrži detekcioni modul koji može da meri spektar koji je reflektovao senzor i da obradi prikupljene podatke, eventualno putem korelacije spektralnih promena sa promenama pritiska. Zahvaljujući praćenju ovih promena, sistem može da obezbedi informacije o položaju igle 2 kada prelazi iz jednog tkiva u drugo, i o broju tkiva kroz koja prolazi u toku umetanja, savijanjima katetera, itd.
[0075] Sistem prema pronalasku omogućava postavljanje igle, a shodno tome, i senzorisanog katetera 6 u biološki prostor od interesa. Sistem prema pronalasku je povezan sa optoelektronskom jedinicom za preuzimanje podataka pomoću optičkog konektora 20. Operator, kao što je lekar, umeće iglu 2 u telo pacijenta prvenstveno primenom kontinualnog pritiska na iglu 2, a onda na senzorisani kateter 6 koji je pričvršćen za nju pomoću blokirajućeg uređaja, čime podstiče prodiranje igle 2 kroz različita tkiva. U zavisnosti od kompozicije (u smislu gustine, elastičnosti, itd.) tkiva kroz koja prolazi, senzor 10 u vidu FBG optičkog vlakna koji je integrisan u kateter 6 se podvrgava različitim sabijanjima, koja se direktno pretvaraju u varijacije reflektovanog optičkog signala. Ove varijacije se mere pomoću jedinice za preuzimanje podataka sa kojom je senzorisani kateter 6 povezan i prikazuju se na ekranu uređaja (PC, tablet, itd.) koji je povezan sa jedinicom za preuzimanje podataka. Kada operator vidi kombinaciju izmerenih parametara (kao što su iznenadne varijacije pika refleksije talasne dužine) koja je kompatibilna sa relaksacijom, odn. popuštanjem katetera 6 unutar ljudskog tela, prikazanu na ekranu, onda će on/ona zaustaviti prodiranje i proveriće da li je dostignut traženi prostor, eventualno korišćenjem kliznog sistema. U stvari, u ovom trenutku, senzorisani kateter 6 može skliznuti u iglu 2 i biti umetnut u biološke prostore, uz proveru ispravnog postavljanja (čime se izbegava fenomen uvijanja katetera) nadziranjem stabilnosti reflektovanog optičkog signala na ekranu (u pogledu talasne dužine i/ili intenziteta pika refleksije). Konačno, kada se kateter 6 ispravno postavi, onda se optičko vlakno 8 može izvući iz katetera 6 pod dejstvom uređaja 34, tako da se omogućava administracija bilo kakvih lekova.
[0076] Alternativno tome, ako lekar to smatra neophodnim, kateter se može izvući iz igle i lek može biti dat direktno kroz iglu.
1
Claims (14)
1. Vodeći sistem (1, 101) za vođenje umetanja igle (2) i katetera (6) za medicinsku primenu u biološkom tkivu ili delu, pri čemu vodeći sistem (1, 101) sadrži:
- iglu (2), koja je šuplja i opremljena je krajnjim delom (52) koji ima ivicu (51) koja ograničava otvor (53) igle (2),
pri čemu pomenuti otvor ima geometrijski centar (C),
i pomenuta ivica (51) sadrži zašiljeni kraj (22) igle (2);
- kateter (6) koji je umetnut u iglu (2);
- optičko vlakno (8) koje je opremljeno najmanje jednim optičkim senzorom (10) i umetnuto je u kateter (6),
- prvi blokirajući uređaj (12, 112) za čvrsto blokiranje katetera (6) unutar igle (2),
pri čemu je kateter (6) opremljen krajem (32) koji je bliži zašiljenom kraju (22), pri čemu se optičko vlakno (8) naslanja na kraj (32) katetera (6),
pri čemu je optički senzor (10) odmaknut od pomenutog kraja (32) katetera (6) na rastojanju manjem ili jednakom 50 mm,
pri čemu je položaj katetera (6) u odnosu na iglu (2) takav da je pomenuti kraj (32) katetera (6) između
prvog položaja u kome je kraj (32) katetera (6) na geometrijskom centru (C) otvora igle (2), i
drugog položaja u kome je kraj (32) katetera (6) na zašiljenom kraju (22) igle (2),
zahvaljujući čemu se bilo kakve deformacije katetera (6) detektuju optičkim vlaknom (8) i optičkim senzorom (10) u toku umetanja igle (2);
pri čemu prvi blokirajući uređaj (12, 112) sadrži blokirajuća sredstva za blokiranje katetera (6), i podešavajuća sredstva koja su prilagođena za podešavanje položaja katetera (6) na kontrolisani način u odnosu na iglu (2), pri čemu se pomenuta podešavajuća sredstva razlikuju od blokirajućih sredstava.
2. Sistem prema zahtevu 1, koji sadrži samo jedno optičko vlakno (8).
3. Sistem prema zahtevu 2, pri čemu je optičko vlakno (8) opremljeno samo jednim optičkim senzorom (10), a prvenstveno vlaknom tipa sa Bragovom rešetkom.
4. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je optički senzor (10) odmaknut od pomenutog kraja (32) katetera (6) na rastojanju između 10 i 50 mm.
5. Sistem prema zahtevu 4, pri čemu je optički senzor (10) odmaknut od pomenutog kraja (32) katetera (6) na rastojanju između 10 i 30 mm, a prvenstveno između 10 i 20 mm.
6. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu optički senzor (10) ima aksijalnu dužinu između 1 i 15 mm, i pri čemu je uzdužna osa optičkog senzora (10) paralelna uzdužnoj osi optičkog vlakna (8).
7. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je igla (2) za lokoregionalnu anesteziju, a naročito za epiduralnu anesteziju.
8. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je pomenuti kraj (32) katetera (6) zatvoren i pri čemu je pomenuti krajnji deo (52) katetera (6) opremljen najmanje jednim bočnim otvorom (5).
9. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu su pomenuta blokirajuća sredstva konfigurisana tako da deluju neposredno na kateter (6) da bi ga blokirala na mestu, ili pri čemu su pomenuta blokirajuća sredstva konfigurisana tako da deluju na podešavajuća sredstva da bi ona blokirala kateter (6) na mestu.
10. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu pomenuta podešavajuća sredstva sadrže element (46, 152) koji je prilagođen za obrtanje, tako da njegovo obrtanje izaziva translaciju katetera (6).
11. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji sadrži drugi blokirajući uređaj (34) koji je prilagođen za blokiranje optičkog vlakna (8) na mestu unutar katetera (6).
1
12. Sistem prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji sadrži optoelektronsku jedinicu za preuzimanje podataka koja je prilagođena za povezivanje sa optičkim vlaknom (8) pomoću konektora (20) radi prijema podataka od pomenutog optičkog senzora (10).
13. Sistem prema zahtevu 12, pri čemu su predviđena sredstva za obradu podataka za obradu i prikazivanje pomenutih podataka.
14. Kit za montažu sistema prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji sadrži pomenutu iglu (2), pomenuti kateter (6), i pomenuto optičko vlakno (8) koje je opremljeno pomenutim senzorom (10).
2
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A005218A ITUB20155218A1 (it) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Sistema per guidare dispositivi medici |
| PCT/IB2016/056212 WO2017064682A1 (en) | 2015-10-16 | 2016-10-17 | Guiding system for the insertion of a medical needle |
| EP16812822.1A EP3361946B1 (en) | 2015-10-16 | 2016-10-17 | Guiding system for the insertion of a medical needle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS59590B1 true RS59590B1 (sr) | 2019-12-31 |
Family
ID=55237868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20191373A RS59590B1 (sr) | 2015-10-16 | 2016-10-17 | Vodeći sistem za umetanje medicinske igle |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10588657B2 (sr) |
| EP (1) | EP3361946B1 (sr) |
| CN (1) | CN108471985B (sr) |
| CA (1) | CA3039648C (sr) |
| DK (1) | DK3361946T3 (sr) |
| ES (1) | ES2751704T3 (sr) |
| HR (1) | HRP20191950T1 (sr) |
| HU (1) | HUE045983T2 (sr) |
| IT (1) | ITUB20155218A1 (sr) |
| PL (1) | PL3361946T3 (sr) |
| PT (1) | PT3361946T (sr) |
| RS (1) | RS59590B1 (sr) |
| SM (1) | SMT201900640T1 (sr) |
| WO (1) | WO2017064682A1 (sr) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018187708A1 (en) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Bard Access Systems, Inc. | Optical fiber-based medical device tracking and monitoring system |
| CN109231152B (zh) * | 2018-09-30 | 2020-06-16 | 重庆大学 | 利用光纤Fabry-Perot干涉仪测量夹持力和夹爪位移的微夹钳 |
| WO2021030092A1 (en) | 2019-08-12 | 2021-02-18 | Bard Access Systems, Inc. | Shape-sensing systems and methods for medical devices |
| US11850338B2 (en) | 2019-11-25 | 2023-12-26 | Bard Access Systems, Inc. | Optical tip-tracking systems and methods thereof |
| CN112826480B (zh) | 2019-11-25 | 2025-04-18 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 具有滤波器的形状感测系统及其方法 |
| CN113318324A (zh) | 2020-02-28 | 2021-08-31 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 具有光学形状感测能力的导管 |
| CN215340440U (zh) | 2020-02-28 | 2021-12-28 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 电学和光学连接系统及光学连接系统 |
| WO2021178578A1 (en) | 2020-03-03 | 2021-09-10 | Bard Access Systems, Inc. | System and method for optic shape sensing and electrical signal conduction |
| WO2021202589A1 (en) | 2020-03-30 | 2021-10-07 | Bard Access Systems, Inc. | Optical and electrical diagnostic systems and methods thereof |
| CN113842536B (zh) | 2020-06-26 | 2026-03-17 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 错位检测系统 |
| WO2022005870A1 (en) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | Bard Access Systems, Inc. | Automatic dimensional frame reference for fiber optic |
| WO2022011287A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Bard Access Systems, Inc. | Continuous fiber optic functionality monitoring and self-diagnostic reporting system |
| CN216675721U (zh) | 2020-08-03 | 2022-06-07 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 布拉格光栅光纤波动感测与监测系统 |
| US12064569B2 (en) | 2020-09-25 | 2024-08-20 | Bard Access Systems, Inc. | Fiber optics oximetry system for detection and confirmation |
| CN216455277U (zh) | 2020-10-13 | 2022-05-10 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 用于将医疗器械插入患者体内的医疗器械系统 |
| CN216985791U (zh) | 2020-10-13 | 2022-07-19 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 用于光纤连接器的消毒罩 |
| WO2022104537A1 (zh) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | 苏州市立普医疗科技有限公司 | 一种穿刺针座 |
| CN112315556A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-05 | 苏州市立普医疗科技有限公司 | 一种穿刺针座 |
| CN216558785U (zh) | 2020-11-18 | 2022-05-17 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 光纤管心针保持器 |
| US12220219B2 (en) | 2020-11-24 | 2025-02-11 | Bard Access Systems, Inc. | Steerable fiber optic shape sensing enabled elongated medical instrument |
| CN217040287U (zh) | 2021-01-06 | 2022-07-26 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 用于将医疗器械插入患者体内的医疗器械系统 |
| CN114788733A (zh) | 2021-01-26 | 2022-07-26 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 与端口放置相关联的光纤形状传感系统 |
| US12490937B2 (en) * | 2021-05-18 | 2025-12-09 | Bard Access Systems, Inc. | Anatomical oscillation and fluctuation sensing and confirmation system |
| WO2023043947A1 (en) | 2021-09-16 | 2023-03-23 | Bard Access Systems, Inc. | Swappable high mating cycle fiber connection interface |
| EP4418994A1 (en) | 2021-10-25 | 2024-08-28 | Bard Access Systems, Inc. | Reference plane for medical device placement |
| US12318149B2 (en) | 2022-03-08 | 2025-06-03 | Bard Access Systems, Inc. | Medical shape sensing devices and systems |
| US12426956B2 (en) | 2022-03-16 | 2025-09-30 | Bard Access Systems, Inc. | Medical system and method for monitoring medical device insertion and illumination patterns |
| US12089815B2 (en) | 2022-03-17 | 2024-09-17 | Bard Access Systems, Inc. | Fiber optic medical systems and devices with atraumatic tip |
| US12605116B2 (en) | 2022-04-11 | 2026-04-21 | Bard Access Systems, Inc. | Fiber optic medical systems and devices with electrical tip |
| US20230346482A1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | Bard Access Systems, Inc. | Conductor Incorporated Fiber Enabled Medical Systems |
| US12575893B2 (en) | 2022-06-24 | 2026-03-17 | Bard Access Systems, Inc. | Shape sensing fiber optic tip protection systems and devices |
| US12343117B2 (en) | 2022-06-28 | 2025-07-01 | Bard Access Systems, Inc. | Fiber optic medical systems and methods for identifying blood vessels |
| US12349984B2 (en) | 2022-06-29 | 2025-07-08 | Bard Access Systems, Inc. | System, method, and apparatus for improved confirm of an anatomical position of a medical instrument |
| US12564340B2 (en) | 2022-07-12 | 2026-03-03 | Bard Access Systems, Inc. | Eccentric single-core fiber-optic enabled medical device |
| CN115486909B (zh) * | 2022-09-22 | 2025-10-10 | 浙江伽奈维医疗科技有限公司 | 一种复合光学导航穿刺定位针及针尖位姿检测方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5356381A (en) * | 1990-03-01 | 1994-10-18 | Ensminger William D | Implantable access devices |
| US5180365A (en) * | 1990-03-01 | 1993-01-19 | Ensminger William D | Implantable infusion device |
| US5251276A (en) * | 1992-07-16 | 1993-10-05 | Corning Incorporated | Environmentally robust fiber optic coupler and method |
| US5713858A (en) * | 1995-04-28 | 1998-02-03 | Medtronic, Inc. | Permanently implantable guiding catheter |
| US6993376B2 (en) * | 2002-01-28 | 2006-01-31 | Testardi Louis R | Radiation measurement within the human body |
| JP2007500546A (ja) * | 2003-07-28 | 2007-01-18 | ディー オウルド、マイケル | 同軸照明されたレーザ内視鏡プローブ及び能動的開口数制御 |
| JP2005225749A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-08-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ母材の延伸方法及び装置 |
| EP1850735A2 (en) * | 2005-02-10 | 2007-11-07 | Lightlab Imaging, Inc. | Optical coherence tomography apparatus and methods |
| SE0501077L (sv) * | 2005-05-12 | 2006-11-13 | Spectracure Ab | Anordning för fotodynamisk diagnos eller behandling |
| US20070265503A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-11-15 | Hansen Medical, Inc. | Fiber optic instrument sensing system |
| WO2008008318A2 (en) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Boston Scientific Limited | Optical spectroscopic injection needle |
| US8050523B2 (en) * | 2007-04-20 | 2011-11-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optical fiber shape sensing systems |
| US8347738B2 (en) * | 2007-05-09 | 2013-01-08 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Sensors and control for an interventional catheter |
| US20130165945A9 (en) * | 2007-08-14 | 2013-06-27 | Hansen Medical, Inc. | Methods and devices for controlling a shapeable instrument |
| US10238370B2 (en) * | 2009-09-18 | 2019-03-26 | Intelligent Fiber Optic Systems, Inc. | Steerable shape sensing biopsy needle |
| WO2011098926A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus, system and method for imaging and treatment using optical position sensing |
| US8460236B2 (en) * | 2010-06-24 | 2013-06-11 | Hansen Medical, Inc. | Fiber optic instrument sensing system |
| US8672837B2 (en) * | 2010-06-24 | 2014-03-18 | Hansen Medical, Inc. | Methods and devices for controlling a shapeable medical device |
| EP2680920B1 (en) * | 2011-05-18 | 2017-08-09 | Solodex LLC | Continuous anesthesia nerve conduction apparatus |
| US20140031677A1 (en) * | 2012-01-20 | 2014-01-30 | Physical Sciences, Inc. | Apparatus and Method for Aiding Needle Biopsies |
| US11800991B2 (en) * | 2013-08-15 | 2023-10-31 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Graphical user interface for catheter positioning and insertion |
| WO2015056257A1 (en) * | 2013-10-14 | 2015-04-23 | Avraham Aharoni | Device and system for imaging veins |
| WO2018187708A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Bard Access Systems, Inc. | Optical fiber-based medical device tracking and monitoring system |
| JP6924287B2 (ja) * | 2017-08-02 | 2021-08-25 | セント・ジュード・メディカル・インターナショナル・ホールディング・エスエーアールエルSt. Jude Medical International Holding S.a,r.l. | 光学力検知カテーテルシステム |
-
2015
- 2015-10-16 IT ITUB2015A005218A patent/ITUB20155218A1/it unknown
-
2016
- 2016-10-17 ES ES16812822T patent/ES2751704T3/es active Active
- 2016-10-17 PL PL16812822T patent/PL3361946T3/pl unknown
- 2016-10-17 CN CN201680074700.2A patent/CN108471985B/zh active Active
- 2016-10-17 CA CA3039648A patent/CA3039648C/en active Active
- 2016-10-17 SM SM20190640T patent/SMT201900640T1/it unknown
- 2016-10-17 RS RS20191373A patent/RS59590B1/sr unknown
- 2016-10-17 PT PT168128221T patent/PT3361946T/pt unknown
- 2016-10-17 DK DK16812822T patent/DK3361946T3/da active
- 2016-10-17 WO PCT/IB2016/056212 patent/WO2017064682A1/en not_active Ceased
- 2016-10-17 HR HRP20191950TT patent/HRP20191950T1/hr unknown
- 2016-10-17 EP EP16812822.1A patent/EP3361946B1/en active Active
- 2016-10-17 US US15/767,737 patent/US10588657B2/en active Active
- 2016-10-17 HU HUE16812822A patent/HUE045983T2/hu unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3039648A1 (en) | 2017-04-20 |
| ES2751704T3 (es) | 2020-04-01 |
| ITUB20155218A1 (it) | 2017-04-16 |
| PL3361946T3 (pl) | 2020-03-31 |
| EP3361946B1 (en) | 2019-07-31 |
| PT3361946T (pt) | 2019-11-05 |
| US10588657B2 (en) | 2020-03-17 |
| DK3361946T3 (da) | 2019-10-28 |
| EP3361946A1 (en) | 2018-08-22 |
| SMT201900640T1 (it) | 2020-01-14 |
| US20180289390A1 (en) | 2018-10-11 |
| CN108471985B (zh) | 2021-03-12 |
| HUE045983T2 (hu) | 2020-01-28 |
| HRP20191950T1 (hr) | 2020-01-24 |
| CN108471985A (zh) | 2018-08-31 |
| CA3039648C (en) | 2023-12-12 |
| WO2017064682A1 (en) | 2017-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RS59590B1 (sr) | Vodeći sistem za umetanje medicinske igle | |
| US12245841B2 (en) | Optical fiber sensor | |
| EP1874378B1 (en) | Cannula inserting system having tissue analysis means | |
| EP1883436B1 (en) | Cannula inserting system | |
| EP3435910B1 (en) | Cannula locator device | |
| WO2015056257A1 (en) | Device and system for imaging veins | |
| US20090275823A1 (en) | Cannula inserting system | |
| WO2014144307A2 (en) | Probe assembly and disposable cover particularly for use in endoscope applications of low coherence interferometry | |
| WO2014160395A1 (en) | Fluid drain tube with tissue oxygenation content sensor | |
| US11679191B2 (en) | Device for monitoring the vascular access in an extracorporeal blood treatment | |
| US7952710B2 (en) | Spectrometric analysis of fluids in-situ | |
| US10299826B2 (en) | Needle for invasive medical use and needle assembly | |
| US20120019823A1 (en) | Spectrometric analysis of fluids in-situ | |
| Mo et al. | Epidural space identification exploration by a fiber optic tip-force sensing needle |