NO325472B1

NO325472B1 - Invasivt instrument

Info

Publication number: NO325472B1
Application number: NO19993569A
Authority: NO
Inventors: John C Mcneirney; Michael K Landi
Original assignee: Minrad Inc
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2008-05-05
Also published as: TW366288B; NO993569L; CN1199618C; EP1003435B1; ID23226A; JP2002510997A; CZ259099A3; HUP0003702A2; CZ299635B6; SK285418B6; HRP980020A2; HUP0003702A3; PL186838B1; ATE265190T1; AU733389B2; WO1998052485A1; TR199901747T2; BR9714500A; AU4898397A; ES2218667T3

Description

Denne oppfinnelse angår generelt innføringsverktøy, invasive instrumenter og lignende, og mer spesielt et invasivt instrument som er tilpasset til å ledes av en energistråle, så som en synlig lysstråle, til et forvalgt mål inne i et legeme, som f.eks. en biopsinål til en vevsmasse inne i en pasients legeme.

Mange forskjellige medisinske prosedyrer, deriblant biopsi, lesjonsdrenering, stereotaksi og diskolyse, krever nøyaktig plassering og innføring av medisinske instrumenter, så som nåler, lokaliseringstråder og andre biopsiverktøy. Plassering og innføring av instrumentene ved en virkelig tilnærmingstilgang, dvs. et forutbestemt nøyaktig inngangspunkt og langs en ønsket siktelinjebane til et subkutant mål, under disse prosedyrer av største viktighet for prosedyrenes suksess.

I mange tilfeller utføres CT-skanning (computertomografi), eller fluoroskopisk avbildning, i forbindelse med medisinske prosedyrer så som biopsi, for at kirurgen skal kunne visualisere en suboverflate eller et subkutant mål, dvs en del av pasientens indre anatomi, så som en svulst, som er av medisinsk interesse. Skanningen gir kirurgen et tverrsnittsbilde av en pasient gjennom et "snitt" eller "skanne"-plan som anskueliggjør dype strukturer så som indre organer, vev, benstrukturer og abnormaliteter. Kirurgen benytter de bildene som er oppnådd på denne måten til å velge den optimale siktelinjebane for det aktuelle instrument, enten det er en biopsinål, et dreneringskateter eller annet instrument. Kirurgen leder så instrumentet langs den ønskede bane til målet, eller abnormaliteten, for å trekke den ut eller behandle den på annen måte.

Ved bruk av tilgjengelig avbildningsteknologi kan både innføringsdybden og den vinkel som er nødvendig for at en biopsinål skal innrettes med en ønsket bane til et mål, fasrslås med en meget høy grad av nøyaktighet. I tillegg er det kjent systemer som er i stand til å gi selektiv belysning og synliggjøring for å nå spesifikke deler eller mål av en pasients anatomi under overflaten. Et slikt system er beskrevet i US 5 212 720.1 dette dobbeltstrålings-målrettingssystem kan områder under overflaten av et røntgenstrålegjennomsiktig, men optisk ugjennomsiktig objekt utpekes langs en synlig siktelinjebane som oppnås ved bruk av to strålingskilder, en røntgenstråle- og en lysstrålekilde, fortrinnsvis en laser. Laserlysstrålen i dette systemet frembringer en synlig siktelinje til den dype struktur som er lokalisert mellom røntgenstrålekilden og målet. En kirurg kan bruke den synlige siktelinjen for å innrette det invasive instrument langs den ønskede bane til målet inne i pasientens legeme.

I virkelig praksis er imidlertid presis plassering og innføring av instrumentet i forhold til den ønskede innføringsvinkel og siktelinjebanen til målet, vanskelig å opprettholde. Hvis fluoroskopisk avbildning alene blir brukt, blir ofte en prøve- og feileteknikk benyttet, hvorved kirurgen anslår den ønskede tilnærmingsvinkel, og deretter langsomt fører frem instrumentnålen inn i pasientens legeme mens han observerer et display for å overvåke posisjonen av nålen og å endre dens bane etter behov. Denne teknikken har den ulempen at den krever at kirurgen veksler sin oppmerksomhet mellom instrumentet og monitoren, som er atskilt fra instrumentet.

Den resulterende unøyaktighet i plasseringen kan resultere i betydelig ubehag for pasienten og vil i noen tilfeller kreve gjentatte nålinnsettinger før man oppnår den korrekte lokalisering av nålen i forhold til målet.

I tillegg krever fluoroskopisk avbildningsteknikk gjentatte fluoroskopiske bilder for å oppnå posisjonsinformasjon med samtidig ioniserende strålingseksponering av både pasienten og kirurgen. De mange CT-avsøkinger binder opp tilgjengelig CT-skanningstid, som er meget ettersøkt. Det er således meget ønskelig å øke nøyaktigheten av plassering og innsetting av det invasive instrument for å redusere lengden av prosedyren, tiden under anestesi, og den kumulative, ioniserende strålingseksponering av pasienten og kirurgen.

Selv når et laser-målrettingssystem benyttes i forbindelse med et avbildningssystem, er det ofte vanskelige for kirurgen å overvåke og opprettholde det invasive instrument innrettet med den forutbestemte siktelinjebane til målet med en ønskelig grad av nøyaktighet.

Visse andre fremskritt har vært gjort som tilbyr forbedringer over prøve- og feile-metoden for å utføre CT-baserte biopsier og andre prosedyrer. F.eks. angår US 4 638 799 og US 4 706 665 mekaniske føringsapparater for hw. diskolyse og stereotaktiske prosedyrer. US 4 723 544 beskriver en annen mekanisk føringsanordning for diskolyseprosedyrer. US 4 733 661, US 4 930 525 og US 5 102 391 angår føringsanordninger for CT-ledet drenerings- og biopsiprosedyrer.

Generelt er de anordninger som er beskrevet i de ovennevnte patenter og publikasjoner, stivt festet til CT-skanneren. Slike innretninger har imidlertid flere ulemper, deriblant behovet for presis festing og anordning i forhold til CT-skanneren. Videre kan anordningene blokkere operasjonsfeltet for kirurgen, og krever at biopsi-prosedyren blir utført på stedet for CT-skanneren. Andre beskrevne anordninger er atskilt fra CT-skanneren, men festet til taket, veggene eller gulvet. Noen anordninger holder fysisk nålen eller biopsiverktøyet, og krever derfor sterilisering før hver bruk. Noen av de ovennevnte anordninger gir dessuten ikke noe middel for å sikre nøyaktig plassering av biopsiverktøyet langs den ønskede siktelinjebane til målet, da de angår bare måling og opprettholdelse av nålinnsettingsvinkelen i forhold til et langsgående vertikalplan gjennom pasienten.

US 4 651 732 er basert på prinsippet med to kryssende plan representert ved to tynne plater av lys. Skjæringen mellom planene definerer en linje som kan plasseres for å definere den korrekte innsettingsvinkel for biopsianordningen. Ved bruk av dette systemet, blir biopsiinstrumentet holdt slik at det under sin innføring kaster skygger i begge stråler av lys, og således teoretisk sikrer at instrumentet følger den forvalgte bane for linjen som er definert ved skjæringen mellom de to planene.

Dette systemet har imidlertid flere ulemper, deriblant behovet for to separate lyskilder som må holdes innrettet for at systemet skal virke korrekt. Denne stråleinnrettingen må gjøres med en ekstremt høy grad av nøyaktighet, siden lyskildene er plassert i en betydelig avstand fra pasienten. Dette systemet presenterer den ytterligere vanskelighet at kirurgen må holde biopsiverktøyet på linje med de to lysplanene samtidig.

I tillegg er det ofte ønskelig med en ikke-invasiv avbildning eller observasjon av de interne strukturer i animalske legemer, såvel som strukturer under overflaten av døde objekter, så som veggene i bygninger, skott i skip og lignende, når man utfører reparasjoner, eller ellers setter inn et invasivt instrument så som en drill, et bor eller en stanse. Slike teknikker har også omfattet radiograf!, fluoroskopi og mer nylig ultrasonografi, computertomografi og magnetisk resonansavbildning. Det gjenstår imidlertid et behov for et instrument som kan brukes i sammenheng med avbildnings-og innsiktingssystemer for å få tilgang til mål under overflaten langs en forutbestemt siktelinjebane.

US-A-5 316 014 og WO-A-93/15683 viser et invasivt instrument for tilgang til et forhåndsvalgt mål i et legeme ved å penetrere legemets overflate, hvor instrumentet omfatter

en anordning for perkutan tilgang til målet, og

en energifølsom anordning som er tilpasset til å motta ved den proksimale ende en energistråle som faller inn på legemets overflate i et ønsket penetreringspunkt, og hvor retningen av energistrålen indikerer den ønskede vinkel og akse for at det invasive instrument skal penetrere legemet.

De instrumenter som er vist i de nevnte dokumenter, indikerer faktisk retningen av instrumentet som skal innføres i legemet. Dette tillater den del av instrumentet på hvilken ledeanordningen er projisert, å ledes i den riktige retning. Vanligvis er dette instrumentets proksimale ende som treffes av energistrålen. Det kan imidlertid godt hende at instrumentets distale ende, som er den del som treffer legemet først, ikke befinner seg innenfor strålen. I en slik situasjon ville den distale ende gå inn i legemet i den uriktige posisjon, noe som ikke er ønskelig. Angitt på en annen måte er instrumentets akse i en slik posisjon ikke parallell med strålens hovedretning.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et slikt invasivt instrument hvor disse ulemper er formildet, ved å forsyne det med anordninger som gjør det mulig å indikere hvorvidt instrumentet akse er parallell med og koaksial med strålen.

Dette formål oppnås ved hjelp av et slikt invasivt instrument som er kjennetegnet ved at det omfatter en langstrakt energiledende del med en distal ende og en proksimal ende, idet den langstrakte energiledende del er tilpasset til å lede energistrålen som mottas ved den proksimale ende, og til å lede mottatt energi til den distale ende, og at den energifølsomme anordning er anbrakt mellom anordningen for perkutan tilgang til målet og den distale ende av den energiledende del, idet den energifølsomme anordning sprer synlig lys når anordningen for perkutan tilgang til målet er aksialt innrettet med energistrålen.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et instrument hvor en energistråle rettes mot et forhåndsvalgt mål inne i et legeme, og hvor et invasivt instrument benyttes for å skaffe tilgang til det forhåndsvalgte mål ved å penetrere legemets overflate, og hvor energistrålen er innfallende på legemets overflate i et ønsket penetreringspunkt, og hvor energistrålens retning indikerer den ønskede vinkel og akse for at det invasive instrument skal penetrere legemet. Det invasive instrument omfatter en langstrakt energiledende del med en distal ende og en proksimal ende, idet den langstrakte energiledende del er tilpasset til å motta energistrålen ved den proksimale ende og å lede mottatt energi til den distale ende. Videre omfatter instrumentet anordninger for perkutan tilgang til målet og den distale ende av den energiledende del. Den energifølsomme anordning sprer synlig lys hver gang anordningen for perkutan tilgang til målet er aksialt innrettet med energistrålen.

De foregående og andre formål og særtrekk ved oppfinnelsen vil bli mer fullstendig forstått ut fra den etterfølgende beskrivelse og kravene, tatt i forbindelse med de ledsagende tegninger. Disse tegninger viser bare typiske utførelser av oppfinnelsen, og skal derfor ikke anses som begrensende for dennes omfang.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser en skjematisk fremstilling av en energikilde som utsender en energistråle langs en forutbestemt bane til et mål under overflaten, slik den benyttes i forbindelse med oppfinnelsen, figur IA viser et toppriss av overflaten som skal penetreres eller gjennomtrenges, figur 2 viser en skjematisk fremstilling av et invasivt instrument ifølge oppfinnelsen, slik den benyttes i forbindelse med energikilden på figur 1, figur 2A viser et perspektivriss av den proksimale eller nære ende av en energiledende del vist på figur 2, figur 3A viser forholdet mellom lengden 1 og diameteren d av den energiledende del ifølge oppfinnelsen, figur 3B viser forholdet mellom lengden 1 og diameteren d av den energiledende del av oppfinnelsen når d er forminsket, figur 3C viser forholdet mellom lengden 1 og diameteren d av den energiledende del av oppfinnelsen når 1 er øket, figur 5 viser et perspektivriss av et biopsiinstrument ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, figur 6 viser et perspektivriss av biopsiinstrumentet på figur 5, sett i motsatt retning, figur 7 viser et snittriss av biopsiinstrumentet på figur 6, figur 9 viser et sideriss, delvis i snitt, av et boreinstrument ifølge en alternativ utførelse av oppfinnelsen, figur 9A viser et perspektivriss av den energiledende del av boreinstrumentet vist på figur 9, figur 10 viser et sideriss av et biopsiinstrument ifølge oppfinnelsen, og viser kanylen for instrument atskilt fra nålen, og figur 11 viser et oppriss av biopsiinstrumentet slik det ser ut når det trenger inn i overflaten av et legeme.

Det henvises nå til tegningene, og spesielt til figur 1, hvor et energistråle-innsiktingssystem 60, av en type som er foretrukket for bruk i forbindelse med denne oppfinnelse, frembringer en energistråle 66 som er rettet langs en forutbestemt siktelinjebane 65 mot et avbildet under-overflatemål 50. Et avbildet under-overflatemål er et mål som befinner seg under overflaten, eller inne i et objekt eller et legeme, hvis plassering og posisjon inne i legemet bestemmes gjennom bruk av en avbildnings-anordning så som et røntgenstrålesystem eller en CT-skanner.

Energistrålen 66 faller på overflaten 52, her også kalt huden 52, av et objekt eller legeme 80 som skal gjennomtrenges i et punkt 71, og med en vinkel 72. Punktet 71 og vinkelen 72 til sammen hjelper til å definere en forutbestemt siktelinjebane 65, også kalt den ønskede aksessbane 65, til målet 50. Energistrålen 66, når den er rettet langs en siktelinjebane 65 til et mål 50, kan benyttes til å lede et invasive instrument (som vist på figur 2 ved 400) langs banen 65 for å få tilgang til et mål 50.

Energistråle-innsiktingssystemet 60 er fortrinnsvis av den type av dobbelt-stråle-innsiktingssystem som er beskrevet i US 5 212 720.1 dette systemet blir under-overflateområder av et røntgenstråle-gjennomsiktig men optisk ugjennomsiktig objekt, så som det som er vist ved 80, innsiktet langs en synlig siktelinjebane 65, oppnådd ved bruk av to strålingskilder, en røntgenstrålekilde og en lysstrålekilde 60, fortrinnsvis en laser.

Så snart energistråle-innsiktingssystemet 60 har rettet energistrålen 66 langs den ønskede aksessbane 65 til målet 50, kan et inntrengingsinstrument så som det er vist på figur 2 ved 400 brukes til å trenge inn i legemet eller kroppen 80 gjennom huden, eller overflaten 52, og dermed aksessere målet 50 gjennom huden. Overflaten 52 kan være en pasients kropp, eller en superstruktur så som en vegg, skrog eller annen overflatestruktur gjennom hvilken det er ønsket å innføre et inntrengingsinstrument for å aksessere et mål under overflaten.

Figur 2 viser et inntrengingsinstrument 400 ifølge en foretrukket utførelse av denne oppfinnelse. Inntrengingsinstrumentet 400 omfatter en langstrakt energiledende del 430 som har en proksimal eller nær ende 451 og en distal eller fjern ende 452, en anordning 440 for perkutan tilgang til målet 50, og en energifølsom anordning 425 for å spre synlig lys når anordningen 440 for perkutan tilgang til målet 50, og derfor den langstrakte energiledende del 430, er aksialt innrettet med energistrålen 66. Anordningen 440 for perkutan tilgang til målet 50 er fortrinnsvis kolineær og koaksial med den langstrakte energiledende del 430.

Den energiledende del 430 er fortrinnsvis en langstrakt stav som har en sentral, koaksial energiledende kanal (som best vist på figur 2A ved 445) som strekker seg fra den nære ende 451 til den fjerne ende 452. Den energiledende del 430 er ved den nære ende tilpasset til å motta energistrålen 66 gjennom en åpning 436. Åpningen 436 gir aksess for en energistråle og tillater at energi entrer den energiledende kanal 445. Åpningen 436 er fortrinnsvis omgitt av en flens 435.

Den energiledende kanal 445 kan være en hul kjerne, eller kan bestå av et materiale som er i stand til å lede energi fra åpningen 436 eller kanalen 445 til den fjerne ende 452. Når energien er synlig lysenergi, kan den energiledende kanal 445 være dannet av plast eller et annet stivt, ugjennomsiktig materiale som er i stand til å lede synlig lys langs lengden av den energiledende kanal 445.

Energistrålen 66 er fortrinnsvis en synlig lysstråle så som en laserstråle. I dette tilfellet tjener flensen 435 (best vist på figur 2A) til å frembringe en synlig indikasjon av posisjonen av lysstrålen i forhold til åpningen 436, slik at operatøren, eller kirurgen, kan justere posisjonen av det invasive instrument 400 slik at energistrålen 66 entrer åpningen 436 i innretting med aksen 421 for den energiledende kanal 445. Bredden h av flensen 35 kan variere i henhold til ønsket indikasjon. En smal flensbredde h resulterer i mindre visuell kontakt med energistrålen 466 når aksen for det invasive instrument 400 er ute av innretting med energistrålen 66. En bredere flensbredde resulterer i visuell kontakt med energistrålen 66 over ett bredere avvik i innretting. Flensen 435 er fortrinnsvis hvit, eller har en lys farge slik at energistrålen 66 danner en mer fokusert og klar synlig flekk på overflaten av flensen 435 ved innfall.

Som fagfolk i teknikken vil forstå, kan mange forskjellige instrumenter og verktøy som har forskjellige anordninger for perkutan tilgang til et mål i likhet med det som er vist på figur 2 ved 440, bli tilpasset til å omfatte den energiledende del 430, den energiledende kanal 445 og den energifølsomme anordning 425.1 tillegg til medisinske instrumenter kan disse instrumentene omfatte driller, bor, stanser og andre redskaper som brukes til å trenge gjennom en overflate for å nå et mål under overflaten.

Som fagfolk innen elektronikken vil forstå, kan en energistråle omfatte synlig lys, så som det lys som frembringes av en laser, eller andre former for energi som er i stand til å overføres i form av en dirigert stråle, så som katodestråler, elektronstråler og lignende. Den energifølsomme anordning 425 kan være et gjennomskinnelig eller annet materiale som er følsomt for synlig lys, eller den kan være en sensor som er følsom for elektromagnetiske utsendelser av andre typer. Den energifølsomme anordning 425 kan frembringe en synlig indikasjon som respons på den energi den mottar, eller den kan frembringe en hørbar eller følbar indikasjon som respons på den mottatte energi.

Figur 3 illustrerer generelle konstruksjonsprinsipper som må vurderes ved konstruksjon av den energiledende del 430. Som man kan se på tegningene, og i henhold til velkjente prinsipper, bestemmer forholdet mellom lengde 1 av den energiledende del 430 og diameteren d av den energiledende kanal 445 det maksimale avvik e fra hver side av den sentrale akse 21 som kan tolereres, og fremdeles tillate at energistrålen 66 krysser lengden 1 av den energiledende del 430.

En energiledende del 430 som har en gitt diameter d (så som den som er vist på figur 3A), og en gitt lengde 1, bestemmer det tillatte avvik e fra aksen 21, før energistrålen 66 vil bli hindret fra å krysse kanalen og å nå den energifølsomme anordning 425. Hvis det tillatte avvik e blir overskredet, vil ikke den energifølsomme del 425 bli belyst. Manglende belysning signaliserer en tilstand ute av innretting av instrumentet 400 med banen 65.

En energiledende del 436 som har samme lengde 1 som vist på figur 3A ved 1, men en mindre diameter d (som vist på figur 3B), vil tolerere mindre avvik e fra aksen 21 før den energifølsomme anordning 425 slokner.

Figur 3C illustrerer virkningen av en lengre lengde 1 av den energiledende del 430 for en gitt diameter d. En større lengde 1 resulterer i mindre toleranse for avvik e fra aksen 21 og større nøyaktighet og innrettingsevne for instrumentet 400.

Det henvises nå til figurene 5, 6 og 7, hvor det er vist et inntrengingsinstrument ifølge prinsippene for denne oppfinnelse slik de er innlemmet i et biopsi-instrument 10, en foretrukket utførelse. Biopsi-instrumentet 10 er tilpasset til å være følsomt for lysenergi i form av en laserstråle, som best illustrert på figur 1 ved 66.

I den utførelse som er vist på figur 7, består en langstrakt energiledende del av et hus 30, som har en energiledende kanal 45 plassert inne i huset. Huset 30 kan være konstruert av plast et eller annet passende materiale som har energifølsomme egenskaper som vil tillate en rettet lysstråle, så som en laserstråle, å bevege seg i den generelle rette linjebane langs aksen av huset 30 fra en nær ende 51 til en fjern ende 52. I tillegg vil huset 30 frembringe en bekvem gripflate slik at biopsi-instrumentet 10 kan bli fast grepet av operatøren under innsetting.

Den energiledende kanal 45 kan omfatte en hul sylindrisk indre kjerne 30, hvilken kjerne er tilpasset til å motta en rettet laserstråle ved en åpning 36 plassert ved den nære ende av huset 30, og å lede laserstrålen i en generelt rett linje gjennom den, fra den nære ende av huset 30 til den fjerne ende. Om ønsket, kan den indre overflate av huset 30 som danner den energiledende kanal 45, være utstyrt med passende lysfølsomme eller reflekterende belegg som maksimerer de lysledende egenskaper til den energiledende kanal 45 i henhold til prinsipper som er velkjente i den optiske teknikk.

Alternativt kan den energiledende kanal 45 lett omfatte hvilket som helst egnet lysledende, eller gjennomskinnelig materiale, i motsetning til å omfatte en hul kjerne. Egnede materialer er de som tillater lys fra laserstrålen å passere fra den nære ende av huset 30 til den fjerne ende bare når laserstrålen er i koaksial innretting med aksen 21 for kanalen 45 innenfor en ønsket toleranse (+/-e, som diskutert i forbindelse med figurene 3A, 3B og 3C).

I henhold til prinsippene for denne oppfinnelse omfatter biopsi-instrumentet 10 videre en anordning for perkutan tilgang til et mål, i dette tilfelle en nål (best vist på figur 11 ved 24) omfattende en nålanordning 15, en punkterende kanyleanordning 16 (vist på figurene 10 og 11) og en kanyleholdesanordning 22 (vist på figurene 10 og 11). Nålanordningen 15 er teleskopisk eller koaksialt opptatt inne i kanyleholderanordningen 22 for å montere nålen 24.

Det energifølsomme element av biopsi-instrumentet 10 omfatter en del 40 av en koplingsmuffeanordning 25. Koplingsmuffeanordningen 25 og det energispredende element 40 kan være en Luer J Lock, med et lysgjennomsiktig område, slik det er vanlig brukt i den medisinske teknikk. Koplingsmuffeanordningen 25 er plassert mellom huset 30 og nålen 24 ved å feste muffeanordningen 25 til den fjerne ende av huset 30 ved en konvensjonell anordning som er velkjent i teknikken. Enden 27 av nålanordningen 15 tjener til å blokkere passering av lys fra laserstrålen forbi den energifølsomme anordning 40, for dermed å forårsake at lysenergi blir i hovedsak spredt gjennom det gjennomskinnelige materiale av hvilket den energifølsomme anordning 40 er konstruert. Den spredte lysenergi forårsaker at den energifølsomme anordning 40 blir belyst når laserstrålen når den fjerne enden av den energiledende kanal 45.

I en foretrukket utførelse av biopsi-instrument 10, er lengden 1 av huset 30 10 cm, og den indre diameter d er 2 mm. Den energifølsomme anordning 40 har en ytre diameter på 6,5 mm og er 7,0 mm lang. Disse dimensjonene er imidlertid ikke restriktive, og et bredt område av dimensjoner av instrumentet 10 er tillatt samtidig som instrumentet tillates å funksjonere slik som beskrevet her.

Biopsi-instrumentet 10 skal i det følgende beskrives slik det ville bli implementert i forbindelse med det energistråle-dirigeringssystem som er vist på figurene 1 og la. Et laser strål-einnsiktingssystem 60, så som det som er beskrevet i US 5 212 720, benyttes til å dirigere en laserstråle 66 langs en siktelinjebane 65 til et under-overflatemål 50 inne i en pasients kropp 80. Laserstrålen 66 skaper en synlig flekk 71 på det ønskede inngangssted på pasientens hud 52. Laserstrålen 66 belyser også siktelinjebanen 65 som, dersom den følges, vil føre til målet 50 under pasientens hud 52. Med denne anordningen kan den presise vinkel 72 som er nødvendig for at biopsi-instrumentet som er vist på figurene 5, 6, 7, 10 og 11 ved 10, skal nå sitt mål 50 som definert ved laserstrålen 72, også bestemmes.

Operatøren, eller kirurgen, plasserer spissen 90 av nålen 16 av biopsi-instrumentet 10 på den synlige flekk 71 (best vist på figur IA) og innretter huset 30 med den belyste siktelinjebane 65 (vist på figur 1), slik at huset 30 er tilnærmet aksialt innrettet med laserstrålen. Dvs, lys fra strålen entrer åpningen 36. Plasseringen av laserstrålen i forhold til åpningen 36 kan bestemmes av operatøren simpelthen ved visuell observasjon av de relative posisjoner av åpningen 36 og laserstrålen.

Den visuelle observasjon som er beskrevet ovenfor kan understøttes ved hjelp av flensen 35 som omgir åpningen 36. Når laserstrålen faller på overflaten av flensen 35 skaper den en synlig flekk av lys som kan bli visuelt overvåket av operatøren når operatøren justerer vinkelposisjonen for biopsi-instrumentet 10, og dermed innrettingen av huset 30 med laserstrålen. Operatøren kan justere vinkelposisjonen for biopsi-instrumentet 10 inntil laserstrålen viser seg å være innrettet med åpningen 36.

Når huset 30 er i vinkelinnretting med laserstrålen, vil den energifølsomme anordning 40 lyse opp, dvs. spre synlig lys. Operatøren overvåker belysningen av den energifølsomme anordning 40 mens han eller hun perkutant får tilgang til målet 50, dvs. trenger gjennom overflaten 52, i dette tilfelle pasientens hud, og fører nålen 16 inn i pasientens kropp inntil nålen 16 er i kontakt med målet 50. Mens operatøren fører frem nålen 16 mot målet 50, observerer han eller hun den energifølsomme anordning 40, og justerer posisjonen av den energiledende del 30 for å opprettholde belysning av den energifølsomme anordning 40 slik det indikeres ved spredningen av synlig lys fra denne. Følgelig blir den ønskede bane til målområdet 50 opprettholdt når operatøren fører frem biopsi-instrumentet mot målet 50.

Slik fagfolk i teknikken vil forstå basert på den foregående beskrivelse, kan forskjellige inntrengende eller invasive instrumenter med nåler, så som fluid-aspirasjonsnåler (så som amniocentese-nåler) og andre nåler, tilpasses for bruk i oppfinnelsen. Videre kan instrumentet 10 ifølge oppfinnelsen tilpasses for bruk i forskjellige biopsiteknikker, deriblant cytologisk aspirasjon, fluidaspirasjon, histologiske biopsier, såvel som koaksiale perkutane biopsiteknikker.

Videre kan oppfinnelsen tilpasses for bruk med andre medisinske instrumenter enn bare nåler, hvor forbedrede føringsmekanismer er ønsket. F.eks. kan trokarer, innsettbare skop, katetere og lignende utstyres med et energifølsomt element som er følsomt for en stråle av dirigert synlig lys som rettes langs en bane mot et mål.

Figur 9 illustrerer enda et annet invasivt instrument, et drillinstrument 500, som er tilpasset i henhold til prinsippene for oppfinnelsen. En energiledende del er anordnet ved å tilpasse skaftet 530 av drillinstrumentet 500 til å inkludere en energiledende kanal 545 som har en åpning 536 ved den nære ende 551. I drillinstrumentet 500 ifølge denne utførelsen er skaftet 530 den energiledende del av det invasive instrument 500.

Den energiledende kanal 545 strekker seg fortrinnsvis fra åpningen 536 frem til den fjerne ende 553 av skaftet 530 av drill-legemet 529, slik at den sentrale lengdeakse 521 av den energiledende kanal 545 er i koaksial og kolineær innretting med aksen til anordningen for perkutan tilgang til et mål, i dette tilfelle et bor 524.

Krysshodedelen 572 av drillinstrumentet 500 er tilpasset til å omfatte en energifølsom anordning 540 som er innskutt mellom boret 524 og den langstrakte energiledende del 530. Den energifølsomme anordning 540 kan være en gjennomskinnelig ring, eller en krage som er plassert for å omgi den fjerne ende 542 av den energiledende kanal 545, slik at lys fra kanalen 545 kan bli spredt gjennom den energifølsomme anordningen 540 for å være synlig for en operatør når lyset når frem til den fjerne ende 552.

Ved bruk blir et laserinnsiktings- og posisjoneringssystem 60 som tidligere beskrevet og vist på figurene 1 og IA, brukt til å rette en laserstråle 66 mot et målområde 50 under overflaten. Operatøren plasserer spissen 519 av boret 524 (vist på figur 9) på flekken 71 som er dannet ved innfall av laserstrålen 66 på overflaten 52 som skal gjennomtrenges, slik som beskrevet ovenfor i forbindelse med alternative utførelser.

Når skaftet 530 er i vinkelinnretting med laserstrålen langs aksen 521, vil den energifølsomme anordning 540 lyse opp, dvs. spre synlig lys. Operatøren overvåker opplysningen av den energifølsomme anordning 540 mens han eller hun perkutant får tilgang til målet 50, dvs ved å trenge inn i overflaten 52 av kroppen 80 med boret 524 inntil boret 524 når det ønskede målområde 50. Mens operatøren fører frem boret 524 mot målområdet 50, vil han eller hun observere den energifølsomme anordning 540, idet posisjonen for den energiledende del 530 justeres for å opprettholde belysningen av den energifølsomme anordning 540, slik som indikert ved spredning av synlig lys fra denne. Følgelig blir den ønskede bane til målområdet 50 opprettholdt.

Claims

1. Invasivt instrument (400) for tilgang til et forhåndsvalgt mål (50) i et legeme (80) ved å penetrere legemets overflate (52), idet instrumentet* omfatter: en anordning (440) for perkutan tilgang til målet (50), og en energifølsom anordning som er tilpasset til å motta ved den proksimale ende (451) en energistråle (66) som faller inn på legemets overflate (52) i et ønsket penetreringspunkt, og hvor retningen av energistrålen (66) indikerer den ønskede vinkel og akse for at det invasive instrument (400) skal penetrere legemet (80),karakterisert ved at instrumentet (400) omfatter en langstrakt energiledende del (430) med en distal ende (452) og en proksimal ende (452), idet den langstrakte energiledende del (430) er tilpasset til å lede energistrålen (66) som mottas ved den proksimale ende (451), og til å lede mottatt energi til den distale ende (452), og at den energifølsomme anordning (425) er anbrakt mellom anordningen (440) for perkutan tilgang til målet (50) og den distale ende (452) av den energiledende del (430), idet den energifølsomme anordning (425) sprer synlig lys når anordningen (440) for perkutan tilgang til målet (50) er aksialt innettet med energistrålen.

2. Instrument (400) ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen (440) for perkutan tilgang til målet (50) er kolineær og koaksial med den langstrakte energiledende del (430).

3. Instrument ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at energistrålen (66) omfatter synlig lys, at den langstrakte energiledende del (430) er forsynt med en energiledende kanal for å lede det synlige lys, og at den energifølsomme anordning (425) reagerer på det synlige lys.

4. Instrument ifølge krav 3, karakterisert ved at det synlige lys er laserlys.

5. Instrument ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det invasive instrument (400) er et biopsiinstrument (10) og anordningen for perkutan tilgang til målet er en biopsinål (24) som er koplet til biopsiinstrumentet (10).

6. Instrument ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at det invasive instrument er en sprøyte og anordningen for perkutan tilgang til målet er en nål som er koplet til sprøyten.

7. Instrument ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at det invasive instrument er et bor (500) og anordningen for perkutan tilgang til målet er en borkroneanordning (524).

8. Instrument ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at anordningen for perkutan tilgang til målet er en nålanordning (15, 16).

9. Instrument ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at anordningen for perkutan tilgang til målet er en punkteringskanyle.

10. Instrument ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den langstrakte lysledende del er en hul, ugjennomsiktig sylinder (45).

11. Instrument ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den langstrakte energiledende del er et håndtak (30) og den lineært forløpende, energiledende kanal er en sylindrisk åpning (45) som er anbrakt i og strekker seg fra den proksimale ende (35) av håndtaket til en forbindende navanordning (25).

12. Instrument ifølge krav 11, karakterisert ved at den forbindende navanordning (25) er fremstilt av et klart plastmateriale.

13. Kombinasjon av et invasivt instrument ifølge ett av de foregående krav og en anordning (60) for å generere energistrålen (65) som faller inn på overflaten av legemet (80) i et ønsket penetreringspunkt (71), og hvor retningen av energistrålen indikerer den ønskede vinkel og akse for at det invasive instrument (400) skal penetrere legemet (80).

14. Kombinasjon ifølge krav 13, karakterisert ved at anordningen (60) for å generere energistrålen (65) er koplet til et avbildningssystem.