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用于在组织中形成管道的装置制作方法

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    用于在组织中形成管道的装置制作方法
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    总体而言,本文描述的方法、装置和成套用具用于涉及身体组织的手术更具体地,本文描述的方法、装置和成套用具用于定位目标组织和/或用于在组织中形成一个或多个管道(tract)
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  • 具体实施例方式
    本文描述了用于定位和/或识别组织和/或用于在组织中形成一个或多个管道的方法、装置和成套用具在一些情形中,一种装置可以构造成既定位组织又在组织中形成一个或多个管道当在管道形成前定位或识别组织时,结果可能是相对受控和/或可预测的管道形成,错误的可能性低结果,可以改善手术的总体成果例如,组织刺穿部件不太可能前进通过非目标组织位置(例如在优选组织刺穿部件直接进入脉管的主内腔的情况下通过脉管侧)视正在进行的手术的性质而定,也可以存在较低的组织刺穿部件过于靠近脉管分支(例如股骨分叉)或相对于股骨头过高(其例如可能引起腹膜后流血)而卡住的发生率在可适用的手术中,组织刺穿部件在通往脉管的路线上意外前进穿过腹股沟韧带的可能性较低结果,操作人员可能能够避免必须在手术期间使一个或多个装置穿过腹股沟韧带本文描述的装置、方法和成套用具也可以至少由于上述原因而与相对低的患病率相关本文描述的装置、方法和成套用具可以用于任何合适的组织如较大的组织体(例如腿部肌肉、腹股沟、手臂等)内的目标脉管或组织区域中较大的组织体例如可以包括皮膜组织、结缔组织(例如脂肪组织或脂肪)、肌肉等该组织可以是心血管系统、消化系统、呼吸系统、排泄系统、生殖系统、神经系统等的组织此外,本文描述的装置、方法和成套用具的一些变型可以用来可靠和精确地相对于组织定向一个或多个组织刺穿部件以便穿过该组织形成管道例如,针状件可以相对于脉管的纵向轴线定向,以便在组织管道形成期间实现穿过脉管壁的期望长形成角度的路径在某些变型中,本文描述的装置可以用来穿过组织形成单个管道而不必在使用时穿过组织形成任何其它管道通过使在手术中形成的组织管道的总数量最小化,这种装置还可以引起从组织管道过量流血的可能性降低,以及相对快速的痊愈时间本文描述的装置可以具有各种形式并可以具有多个附加的或有用的特征结构,如将在下文详细描述的在一些情形中,当本文描述的装置用来在组织中或者穿过组织形成管道时,管道可以能够以最少的或者不需要另外的密封尝试来自密封,如例如系列号为10/844,247 (作为 U. S. 2005/0267520A1 公布)、10/888,682 (作为 U. S. 2006/0009802A1 公布)、11/432,982(作为 U. S. 2006/0271078A1 公布)、11/544,149 (作为 U. S. 2007/0032802A1 公布)、11/544,177 (作为 U. S. 2007/0027454A1 公布)、11/544,196 (作为 U. S. 2007/0027455A1 公布)、11/544,317 (作为 U. S. 2007/0106246A1 公布)、11/544,365 (作为 U. S. 2007/0032803A1公布)、11/545,272 (作为 U. S. 2007/0032804A1 公布)、11/788,509 (作为U. S. 2007/0255313A1 公布)、11/873,957 (作为 U. S. 2009/0105744A1 公布)、12/467,251(2009 年 5 月 15 日提交)、12/507,038 (2009 年 7 月 21 日提交)和 12/507,043 (2009 年7月21日提交)的美国专利申请中以及系列号为61/178,895 (2009年5月15日提交)和61 / 244,831 (2009年9月22日提交)的美国临时申请中所述如上所述,自密封组织管道不需要干预装置或方法来帮助其密封一也就是说,它自行密封例如,自密封组织管道不需要插塞、能量、密封剂、夹子、缝合线等来帮助其密封但应理解,通过使用一种或多种附加的封闭机构或技术(例如封闭装置、能量输送、施加压力等),可以对本文描述的装置、方法和成套用具进行补充例如,在一些变型中,可施加压缩以实现止血如上所述,在一些情形中,可能希望穿过组织形成一个或多个管道例如,可能希望穿过组织壁如脉管壁形成管道,使得在手术期间一个或多个工具可以前进通过管道图1A-1E示出了用于形成组织管道并使一个或多个工具前进通过组织的方法的一个变型首先,图1A-1C示出可用于穿过组织安放线/金属丝的手术如图IA所示,针状件(100)可以前进穿过皮下组织(101)并进入动脉(102)的内腔(104)虽然针状件(100)示出为具有特定构型,但应理解,具有不同构型的针状件或者甚至不同类型的组织刺穿部件视情况而定可以供该方法使用例如,下文描述的装置中的一个或多个可以类似于针状 件(100)使用针状件(100)进入内腔(104)可以通过经针状件观察血液闪动(即血液流)来视觉地确认图IB示出了线(I 10)前进通过针状件(100)并进入动脉(100)的内腔(104)在安放线(110)后,可向近侧收回针状件,从而将线(110)留在内腔(104)中,如图IC所示一旦线(110)已经被安放在内腔(104)中,线(110)便可以用来将一个或多个装置和/或工具定位在内腔(104)中例如,图ID示出了护套(130)在线(110)上方前进以便引导一个或多个工具穿过其中如图ID所示,护套(130)可滑动地联接到扩张器(132)扩张器可以前进穿过护套(130)的内腔,并且可以用来有利于将护套定位在动脉(102)(或者根据情况而定其它组织)的内腔(104)中扩张器(132)具有长形梢端,该长形梢端的远侧截面直径小于其近端附近的截面直径这种护套/扩张器可以是特别有利的,例如,在护套(130)具有比它将在其上方前进的线(例如,0. 012英寸至0. 35英寸)大得多的截面直径(例如5Fr-12Fr)的情况下,因为线可能不会提供用于插入护套的充分结构支撑这里,具有较小的截面直径的扩张器(132)的端部更易于在线(126)上方前进并因此提供用于接下来的直径较大的部分的更好支撑这样,管道的截面积逐渐增大,这可以帮助降低组织创伤的可能性图IE示出了在扩张器(132)已被收回后内腔(104)中的护套(130)其中还示出了护套的近端(134),该近端中具有用于引导一个或多个工具(136)的开口在期望的一个或多个工具已前进通过护套(130)并已执行期望的一个或多个手术后,可以收回护套和工具在一些情形中,可能希望或者有利的是在组织中形成一个或多个管道前使用一个或多个装置或方法来定位组织这例如可以允许管道形成的增强的精度、可预测性和/或可复制性,并且也可以引起手术的总体成果改善在某些变型中,组织定位装置也可能能够在组织中形成一个或多个管道因此,同一装置既可以用来定位目标组织,又可以用来一旦已定位目标组织便在目标组织中形成管道这例如可以使手术时间缩短,和/或降低并发症的可能性
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专利名称:用于在组织中形成管道的装置的制作方法之前描述过许多用于在组织中或穿过组织形成管道的装置和方法。例如,系列号为 10/844,247 (作为 U. S. 2005/0267520A1 公布)、10/888,682 (作为U. S. 2006/0009802A1 公布)、11/432,982 (作为 U. S. 2006/0271078A1 公布)、11/544,149 (作为 U. S. 2007/0032802A1 公布)、11/544,177 (作为 U. S. 2007/0027454A1 公布)、11/544,196 (作为 U. S. 2007/0027455A1 公布)、11/544,317 (作为 U. S. 2007/0106246A1 公布)、11/544,365 (作为 U. S. 2007/0032803A1 公布)、11/545,272 (作为 U. S. 2007/0032804A1 公布)、11/788,509 (作为 U. S. 2007/0255313A1 公布)、11/873,957 (作为 U. S. 2009/0105744A1公布)、12/507,038 (2009年7月21日提交)和12/507,043 (2009年7月21日提交)的美国专利申请描述了用于在组织中形成管道的装置和方法。一般而言,这些申请中描述的管道可自密封,或者可以利用最少的或不需要附加封闭装置或技术而在它们已形成之后密封。这些管道在提供到达组织位置(例如器官的内腔)的通道时非常有用,使得一个或多个工具可以前进穿过管道并可执行手术。希望在组织中形成管道的这些方法以及附加的装置和方法可得到非常广泛的应用。还希望容易和精确地定位组织(例如在管道形成前)。
本文描述了用于定位或识别组织和/或用于在组织中形成一个或多个管道的方法、装置和成套用具。在一些变型中,所述装置可以包括一个或多个光学构件、触觉构件、音频构件等,诸如一个或多个传感器和/或摄影机。所述构件可以定位在所述装置上和/或所述装置中的任何适当的位置,并且在使用期间可以在体内或体外。例如,所述构件可以用于定位和/或识别目标组织。作为示例,本文描述的装置和方法可以有助于定位以其它方式可能难以定位的组织(例如定位肥胖人士的目标脉管)。它们也可以应用于相对于目标组织以特定角度定位组织刺穿部件,以便穿过目标组织形成期望管道。此外,本文描述的装置和方法可以用来在组织刺穿部件已经刺穿皮肤表面而到达组织后沿穿过组织的期望路径引导组织刺穿部件。在某些变型中,本文描述的装置和/或方法可以用来形成自密封组织管道。自密封组织管道不需要干预装置或方法来帮助其密封——也就是说,它自行密封。例如,自密封组织管道不需要插塞、能量、密封剂、夹子、缝合线等来帮助其密封。相反,自密封组织管道可以在沿所述管道的相对的组织部分彼此接触并形成密封时密封。这例如可以发生在所述管道相对于组织壁的角度相对浅时,其可引起所述管道具有相对长的长度和/或大的表面积。血液压力可以致使组织部分彼此接触并且自然凝结因素等可致使它们形成密封。当然,应理解,如后文所述,可以对自密封管道施加手动压力或压缩以促进其密封而不影响管道的自密封性质。在一些变型中,装置可以包括一个或多个传感器,并且方法可以包括感测至少一个有用的参数,诸如温度、压力、组织识别或位置(例如神经或各种解剖学结构)、脉管中的血液流、以及这些参数的组合。例如,在某些变型中,所述参数是脉管中的血液流,并且所述方法还可以包括如果检测到脉管中的血液流,则重新定位所述装置。在一些变型中,可以设置诸如监视器之类的输出显示器,以允许使用者在组织定位手术期间易于观察装置的周围。这种输出显示器也可以在正穿过组织形成一个或多个管道时使用。操作人员可以观察输出显示器并且可以相应调节所述一个或多个装置。在某些变型中,装置可以一旦在组织中形成单个管道便穿过组织。单个组织管道的形成可以例如允许在已穿过组织管道执行一个或多个期望手术后相对容易痊愈的周期。一个实施例针对一种用于从患者进入点在目标组织结构壁中形成穿越组织的厚度的管道的系统,该系统包括组织刺穿部件,该组织刺穿部件包括近侧长形部分和联接到近侧长形部分的远侧长形部分,远侧部分包括组织刺穿梢端;以及芯杆(mandrel);其中内腔穿过组 织刺穿部件的两个长形部分形成并构造成可滑动地接纳芯杆,使得当芯杆被两个长形部分接纳时,两个长形部分相对于彼此采取第一定向,并且当芯杆从至少远侧长形部分向近侧被收回时,两个长形部分相对于彼此采取第二定向。该系统还可以包括导引线,该导引线穿过组织刺穿部件的内腔可滑动地联接并从患者进入点跨越目标组织结构壁的至少一部分前进。所述组织刺穿部件的近侧和远侧长形部分可以与弯曲区段联接。弯曲区段在未负载时可以采取预定弯曲构型。预定弯曲构型可以选择成当近侧和远侧长形部件在与弯曲区段联接且未受芯杆约束时,将所述近侧和远侧长形部分相对于彼此置于第二定向上。组织刺穿部件的近侧和远侧长形部分可以与接头联接。所述系统还可以包括偏压部件,该偏压部件联接到所述接头并且构造成在未负载时偏压接头以转动到预定构型。该预定构型可以选择成当近侧和远侧长形部件在与接头联接且未受芯杆约束时,将所述近侧和远侧长形部分相对于彼此置于第二定向上。第一和第二长形部分中的至少一者在未负载时可以基本是直的。第一和第二长形部分中的至少一者在未负载时可以具有弯曲构型。所述系统还可以包括长形展开部件,该长形展开部件可移动地联接到组织刺穿部件并且构造成由操作人员操控以向组织刺穿部件施加负载。长形展开部件可以限定构造成容纳组织刺穿部件与长形展开部件的可滑动联接的展开内腔。组织刺穿部件在未负载时可以被偏压成采取第二构型,且芯杆可以具有结构刚度,该结构刚度选择成当穿过近侧和远侧长形部分两者插入时将组织刺穿部件维持在第一构型中。组织刺穿部件在未负载时可以被偏压成采取第二构型,且芯杆可以具有结构刚度,该结构刚度选择成在已采取第二构型后驱迫组织刺穿部件回到第一构型,通过相对于组织刺穿部件在芯杆上施加插入力以穿过内腔的至少一部分回插芯杆来完成这种结构变形,所述内腔的至少一部分是贯穿组织刺穿部件的远侧长形部分限定的。组织刺穿部件可以是针状件。组织刺穿部件可以包括至少一种形状记忆材料。组织刺穿部件可以包括至少一种超弹性材料。超弹性材料可以包括镍钛诺。可以在近侧组织刺穿部件部分的纵向轴线与远侧组织刺穿部件部分的纵向轴线之间限定铰接角度,并且该铰接角度在近侧和远侧长形部分处于第一定向上的情况下可以介于约135度与约180度之间。该铰接角度在近侧和远侧长形部分处于第一定向上的情况下可以是约175度。可以在近侧组织刺穿部件部分的纵向轴线与远侧组织刺穿部件部分的纵向轴线之间限定铰接角度,并且该铰接角度在近侧和远侧长形部分处于第二定向上的情况下可以介于约90度与约135度之间。该铰接角度在近侧和远侧长形部分处于第二定向上的情况下可以是约100度。组织刺穿部件可以构造成在组织刺穿梢端相对于目标组织壁成第一定向角度的情况下穿过组织的厚度前进直到组织刺穿梢端位于目标组织结构壁附近,之后芯杆可以相对于组织刺穿部件至少部分被收回,以使组织刺穿部件采取第二构型并以相对于目标组织结构壁的第二定向角度安放组织刺穿梢端,所述第二定向角度小于相对于目标组织结构壁的第一定向角度,所述第二定向角度选择成使得组织刺穿梢端可以借助于穿过目标组织结构壁的管道留下的轨道前进到目标组织结构壁中,所述管道在组织刺穿部件已被收回后自密封。组织刺穿梢端相对于目标组织结构壁的第一定向角度可以介于约30度与约60度之间。组织刺穿梢端相对于目标组织结构壁的第一定向角度可以是约45度。组织刺穿梢端相对于目标组织结构壁的第二定向角度可以介于约2度与约30度之间。组织刺穿梢端相对于目标组织结构壁的第二定向角度可以是约10度。在一些变型中,装置可以包括至少一个组织刺穿部件。在某些变型中,所述组织刺穿部件可以是针状件。该针状件可以是空心的或实心的,并具有任何合适的梢端。也就是说,该梢端可以具有任何合适的形状(锥形、偏锥形等),可以是粗钝的、锐利的或尖的,并可以是有斜面的或没有斜面的。也可以使用其它适当的组织刺穿部件构型。在一些变型中,组织刺穿部件可以包括至少一种形状记忆材料和/或至少一种超弹性材料。例如,此类材料可以允许组织刺穿部件在不同条件下采取不同构型。在某些变型中,用于在组织中形成管道的系统可以包括芯杆和组织刺穿部件,该组织刺穿部件包括第一长形部分和与第一长形部分成整体并且包括组织刺穿梢端的第二长形部分。该组织刺穿部件可以具有构造成接纳芯杆的内腔。此外,该组织刺穿部件可以具有第一构型和第二构型,在所述第一构型中,第一和第二长形部分二者之间具有第一角度,在所述第二构型中,第一和第二长形部分二者之间具有与第一角度不同的第二角度。第一角度可以是从约135°至约180° (例如约175° ),和/或第二角度可以是从约90°至约135° (例如约100° )。当芯杆布置在内腔内时,组织刺穿部件可以处于第一构型中。在某些变型中,用于在动脉壁中形成倾斜管道的系统可以包括组织刺穿部件,该组织刺穿部件包括第一长形部分和与第一长形部分成整体并且包括组织刺穿梢端的第二长形部分。组织刺穿部件可以具有内腔。另外,第一和第二长形部分二者之间可以具有从约120°至约180° (例如从约135°至约180°,诸如约175° )的角度。系统还可以包括长形部件。组织刺穿部件可以联接到长形部件并且构造成从其展开。组织刺穿部件可以可滑动地布置在长形部件内。本文也描述了用于在组织中形成管道的方法。根据一些方法,一种装置可以用来定位或识别组织。该装置例如可以是本文描述的装置之一。所述方法可以包括确定组织的位置和/或所述装置相对于组织的位置。可以使用超声波检查(例如多普勒超声波检查)、热感应、光学感应等来使组织显影和/或识别组织。在一些情形中,可以在组织中形成管道并且可以使一个或多个工具前进穿过组织管道。在某些变型中,可以在组织附近、穿过组织或者在组织上执行一个或多个手术。在一些变型中,一种用于在组织壁(例如脉管壁,诸如动脉壁)中形成管道的方法可以包括将装置加热或冷却到不同于37° C的温度,使装置前进穿过组织,同时测量该装置的一部分的温度,并在装置的所述部分的温度改变并从而指示所述装置接近组织壁时使组织刺穿部件前进穿过组织,使得组织刺穿部件前进穿过组织壁,其中使组织刺穿部件前进穿过组织壁在组织壁中形成了管道。在某些变型中,所述装置的所述部分可以包括组织刺穿部件的一部分。所述装置可以在所述装置前进穿过组织时和/或在前进穿过组织前被加热或冷却。所述装置可以包括加热装置的加热器元件。所述方法可以包括测量所述装置的多个不同部分的温度。在某些变型中,一种用于在组织中形成管道的方法可以使用组织刺穿部件,该组织刺穿部件包括第一长形部分和与第一长形部分成整体的第二长形部分。该方法可以包括使组织刺穿部件前进穿过组织的一部分(例如在诸如导引线的引导部件上方),其中第一和第二长形部分二者之间具有从约120°至约180° (例如从约135°至约180°,诸如约175° )的角度。第一角度例如可以是从约135°至约180° (例如约175° ),和/或第二角度例如可以是从约90°至约135° (例如约100° )。 在某些变型中,一种用于在组织壁中形成管道的方法可以包括使皮下组织的一部分从组织壁附近的空间移位,使组织刺穿部件的至少一部分前进到该空间中,所述组织刺穿部件包括第一长形部分和与第一长形部分成整体的第二长形部分,第一和第二长形部分二者之间具有约90°至约180°的角度,并使第二长形部分前进到组织壁中以在组织壁中形成管道。使皮下组织的所述部分移位可以包括移除皮下组织的所述部分。例如,可以解剖皮下组织的所述部分(例如使用组织解剖器)。在一些变型中,可以粗钝地解剖皮下组织的所述部分。第一和第二长形部分之间的角度例如可以是从约90°至约135° (例如约90°至约100° )。替换地或另外,第一和第二长形部分之间的角度例如可以是从约120°至约180。。在某些变型中,一种用于在组织中形成管道的方法可以包括将长形部件定位在组织壁的外表面附近,使用长形部件向组织壁的外表面施加力(例如推力),以使用长形部件定位组织壁,并在组织壁由长形部件定位的同时使组织刺穿部件前进穿过组织壁以在组织壁中形成管道。在某些变型中,组织刺穿部件可以沿长形部件的表面前进并前进到组织壁中。在一些变型中,长形部件可以包括贯穿其的内腔,并且组织刺穿部件可以前进穿过长形部件的内腔并进入组织壁。可以在不与组织壁的内表面接触的情况下和/或在不捕获组织壁的外表面的情况下定位组织壁。在某些变型中,一种用于在组织壁中形成管道的方法可以包括将长形部件定位在组织壁的外表面附近,使用至少一个张紧部件张紧组织壁的外表面,并在组织壁由至少一个张紧部件张紧的同时使组织刺穿部件前进穿过组织壁以在组织壁中形成管道。组织或其一部分可以是脉管壁的组织,诸如动脉壁的组织。组织或其一部分可以是器官的组织。所述器官可以选自由心血管系统的器官、消化系统的器官、呼吸系统的器官、排泄系统的器官、生殖系统的器官和神经系统的器官组成的群组。所述器官可以是动脉或胃。组织刺穿部件可以在第一位置进入组织,在第二位置离开组织,并且第一和第二位置之间的长度可以大于组织的厚度。可以在组织中形成管道,并且所述管道的长度可以大于组织的厚度。一种方法还可以包括使一个或多个封闭装置和/或工具前进到(例如穿过)管道中,和/或从组织收回组织刺穿部件。在一些变型中,管道可以在用于形成管道的组织刺穿部件已从组织被收回后自密封。如上所述,自密封组织管道不需要干预装置或方法来帮助其密封一也就是说,它自行密封。例如,自密封组织管道不需要插塞、能量、密封剂、夹子、缝合线等来帮助其密封。管道可以在15分钟或更短的时间内(例如在12分钟或更短的时间内、在10分钟或更短的时间内、在5分钟或更短的时间内、在3分钟或更短的时间内、在I分钟或更短的时间内)自密封。当然,也可以使用一个或多个封闭装置或方法来密封管道。方法的一些变型可以包括在组织刺穿部件前进穿过组织的同时转动组织刺穿部件。管道可以相对于在其中形成管道的组织壁的纵向轴线或在其中形成管道的组织的表面形成小于或等于约30° (例如小于或等于约15°、小于或等于约10°、小于或等于约5°、约1°至约30°、约1°至约19°、约1°至约15°、约1°至约10°、约1°至约 5°、约5°至约15°、约5°至约10° )的角度。本文描述的方法还可以包括向组织输送一种或多种流体或制剂。流体可以用于例如对组织进行冲洗、消毒、处理(治疗等),等等。流体可以包括任何合适的制剂或制剂的组合。例如,制剂可以选自抗生素、抗菌剂、消毒剂、化疗药物、非留类抗炎药(NSAIDs)、环氧合酶-I (C0X-1)抑制剂、环氧合酶-2 (C0X-2)抑制剂、阿片类药物、或任何其它药物或制剂、以及这些制剂的混合物或组合物。本文描述的方法的一些变型可以用来在组织中形成单个管道,或可以用来通过使单个组织刺穿部件前进到组织中而在组织中形成一个或多个管道。这例如可以引起组织上最小的应力,和/或可以降低损伤或伤害组织的可能性。此外,组织可以相对快速地痊愈,从而引起相对短的手术时间。本文还描述了包括一个或多个本文描述的装置连同一个或多个工具、使用说明等的成套用具。
图1A-1E示出了用于在组织中形成管道的装置和方法的变型。图2示出了使用观测仪器(scope)来定位组织的装置和方法的变型。图3是穿过脉管壁的自密封管道的变型的说明性示图。图4示出了使用音频传感器来定位组织的装置和方法的变型。图5A和5B示出了使用音频传感器来定位组织的装置和方法的另外的变型。图6A-6D示出了使用超声波传感器来定位组织的装置和方法的变型。图7示出了使用外部超声波来定位组织的装置和方法的变型。图8A和SB示出了使用超声波探头来经皮肤地定位组织的装置和方法的变型。图9A示出了使用电阻抗测量来定位组织的装置和方法的变型,且图9B是图9A的装置的说明性变型。图IOA和IOB示出了用于使用热感应来定位组织并在组织中形成管道的装置和方法的变型。图IOC示出了使用热感应来定位组织的装置的变型。图IlA和IlB示出了用于定位组织以穿过组织形成管道的装置和方法的变型。
图12A-12E示出了用于张紧组织并穿过张紧的组织形成管道的装置和方法的变型。图13A-13J示出了用于在组织中形成管道的装置和方法的变型。图14A-14G示出了用于在组织中形成管道的装置和方法的另外的变型。图15A-15H示出了用于在胃部组织中形成管道的说明性方法。图16A-16D示出了到达心脏周围空间的说明性方法。图17A-17K示出用于在心脏组织中形成管道的说明性方法。

在一些变型中,一种装置可以包括可以用来定位组织的一个或多个光学构件。此类光学构件的非限制性的示例包括观测仪器(例如刚性观测仪器或柔性观测仪器,诸如纤维观测仪器)、摄影机、光学镜片等。在某些变型中,一种装置可以包括多个光学构件。光学构件中的至少一些(例如全部)可以彼此相同,或者所有光学构件都可以彼此不同。例如,组织定位装置可以包括多个观测仪器(例如,成一个阵列),其中观测仪器全部相同。图2示出了包括可以用来定位组织的观测仪器的装置的示例性变型。如其中所示,组织定位装置(200)包括具有近侧部分(204)和远侧部分(206)的小型长形观测仪器(202)。观测仪器(202)例如可以是带有镜片的任何刚性或非刚性的观测仪器(例如柔性观测仪器,诸如柔性纤维观测仪器),所述镜片具有0°至180° (例如0°至170° )的范围和/或最多10毫米(例如I毫米或以下)的直径。此类观测仪器的示例性提供商包括Storz、Stryker、Olympus、Circon、R. Wolf等。在一些变型中,观测仪器或其它光学构件可以被至少部分地容纳在保护性壳体内,和/或可以至少部分地涂有保护性涂层材料。
装置(200)还包括可缩回并可从观测仪器(202)中的孔口(210)伸出的组织刺穿部件(208)。应理解,本文描述的任何装置都可以包括一个或多个组织刺穿部件,视情况而定。组织刺穿部件(208)穿过孔口(210)的进一步展开可以使用例如一个或多个拉线或其它控制装置来实现,或者甚至可以由操作人员手动使组织刺穿部件(208)向远侧前进来实现。也可以使用其它合适的展开机构。此外,在一些变型中,组织刺穿部件(208)也可以相对于观测仪器(202)缩回。观测仪器(202)的大小例如可以选择成使得观测仪器可以穿过皮肤表面形成合适的初始针刺而不会引起明显的泄漏,和/或使得观测仪器可以完成多次针刺而不会对对象有实质性的不利效果。在一些变型中,观测仪器(202)或构造成刺穿皮肤表面而不必刺穿脉管壁的文中描述的任何其它装置构件可以具有例如最多10毫米(例如I毫米至10毫米、3毫米至8毫米、4毫米至6毫米或I毫米或以下)的截面尺寸(例如直径,诸如外径)。在某些变型中,观测仪器(202)可以具有约0. 01英寸至约6英寸(例如约0. 05英寸至约3英寸)的长度。组织定位装置的观测仪器的长度例如可以取决于其中要使用所述装置的解剖学结构特性。其它因素可以替换地或另外起作用。如图所示,装置(200)还包括联接到观测仪器(202)的近侧部分(204)的目镜(212),其中所述目镜连接到摄影机(214)。为了说明的目的(即为了示出操作人员如何能够通过观测仪器观察组织)而示出了眼睛(216)。可能适合的摄影机的示例包括由Stryker、Pentax> Storz> R. Wolf等提供的观测仪器摄影机,以及任何其它合适的消费、商业、工业和/或医用摄影机。组织刺穿部件(208 )可以是针状件,或者可以是任何其它合适的组织刺穿部件(例如线、能量输送装置等)。在组织刺穿部件(208)是针状件的情形中,针状件可以是实心的或空心的,可以具有两个或更多同心的针状件部件,可以具有斜面或不具有斜面,并且可以是尖的、锋利的或粗钝的。当使用针状件时,针状件梢端可具有任何合适的几何形状(例如锥形、偏锥形、被修圆的形状等)。组织刺穿部件可以由一个或多个拉线(例如如上文简要描述)分别地、分离地或单独地铰接。也可以使用其它适当的致动机构。另外,当组织刺穿部件被收容在观测仪器或另一个长形部件或壳体中时,组织刺穿部件可以在使用前被消毒或保持消毒。
构造成刺穿脉管壁的组织刺穿部件(208)可以具有例如最多0. 085英寸(2. 16毫米)如最多0. 05英寸(I. 27毫米)或最多0. 032英寸(0. 81毫米)的截面尺寸(例如直径)。其它组织刺穿部件可以具有不同的尺寸。例如,组织刺穿部件的直径可以显著更小或者显著更大,或者可以具有任何其它适当的尺寸。组织刺穿部件的尺寸例如可以基于目标组织的特征来选择。
在图2中,示出了使用中的装置(200 )。更具体地,观测仪器(202 )已前进穿过对象的皮肤表面(218),并穿过皮肤表面下方的皮下组织(220)。组织刺穿部件(208)从观测仪器(202)延伸且其远端(222)与脉管(228)的壁(226)的外表面(224)接触。摄影机(214)使操作人员可以通过目镜(212)看到观测仪器在脉管壁(226)近侧的图像。假设脉管壁(226)是目标部位,则一旦观测仪器(202)和组织刺穿部件(208)处于适当位置,便可以执行期望的手术。例如,组织刺穿部件(208)可以被操控和/或从孔口(210)进一步前进并进入脉管壁(226),从而穿过脉管壁(226)形成一个或多个管道。(多个)管道可以允许到达脉管(224)内(例如为了在手术期间使一个或多个工具前进)。虽然已将观测仪器(202)描述为前进穿过皮肤表面(218)、穿过皮下组织(22)并到达脉管壁(226),但在一些变型中,观测仪器(202)或本文描述的其它装置构件或装置可以在周围组织已被至少部分地(例如完全)切下后前进穿过组织或者定位在组织附近。在一些变型中,观测仪器或其它显影构件(或本文描述的其它组织定位构件中的一个)可以用来确定或估计组织刺穿部件相对于组织壁的接近角度。如果该角度符合要求,则操作人员然后可以执行手术,如果不符合,则可以作出必要的调节。通过这样定制接近角度,可以穿过组织形成具有期望构型的一个或多个管道。在某些变型中,可以基于识别组织类型(例如脂肪、结缔组织、脉管壁组织)、解剖学标志、组织纹路、纤维方向等来确定定向或对准(例如相对于脉管壁的纵向轴线)。在一些变型中,当组织刺穿部件前进到组织中和/或穿过组织时,组织刺穿部件与组织表面之间的角度可以是从约0°至约180° (例如从约0°至约90°、从约0°至约60°、从约O。至约30°、从约O。至约20°、从约O。至约10°、从约0°至约5°、从约1°至约30°、从约1°至约20°、从约1°至约10°、从约3°至约30°、从约3°至约20°、从约3°至约10°、从约5°至约30°、约5°至约20°、约5°至约10°、约5°等)。在正在脉管壁中形成管道的某些变型中,组织刺穿部件可以与脉管壁的纵向轴线形成上述角度。组织定位装置的一些变型可以包括可以帮助提供与定向、位置等有关的另外的信息的一个或多个构件。例如,一种装置可以包括与量角器或量规相似的构件,或斜导规。一个或多个构件可以帮助操作人员确定组织定位装置(或其一个或多个构件)相对于身体本身的相对角度。在一些情形中,操作人员可以使用(多个)构件的读数来相应调节所述装置和/或组织。所述读数例如可以从如由从观测仪器延伸到组织表面的特征结构确定的观测仪器的范围看到。例如,在组织定位装置包括观测仪器的某些变型中,操作人员可以使组织偏离以使组织实现相对于观测仪器的特定期望角度。组织定位装置可以替换地或另外使用一个或多个其它光学构件或方法来定位组织。例如,在一些变型中,可以向组织施加多个波长的电磁辐射(例如可见光、红外线辐射(IR)等),并且可以使用一个或多个传感器来测量不同得到的光“印记”和/或吸收/反射轮廓。操作人员可以使用测量结果来识别目标组织(例如诸如动脉的脉管)并使目标组织与其它组织(例如周围的脉管鞘、脂肪和其它结缔组织)隔离。在不希望受理论约束的情况下,相信各种组织可以具有不同的光“印记”和/或吸收/反射轮廓,所述不同的光“印记”和/或吸收/反射轮廓可以允许这样识别目标组织。能够这样提供信息或测量结果的装置或系统与纯显影光学装置相比例如可以提供增强的组织区分。如上所述,在某些变型中,可以形成自密封组织管道。自密封组织管道不需要干预装置或方法来帮助其密封——也就是说,它自行密封。例如,自密封组织管道不需要插塞、能量、密封剂、夹子、缝合线等来帮助其密封。在一些情况下,所述组织刺穿部件和所述组织的表面或组织壁(例如脉管壁)的纵向轴线之间的角度可选择成形成自密封管道。例如,该角度可以相对浅,例如小于或等于约30° (例如小于或等于约19°、小于或等于约15°、小于或等于约10°、小于或等于约5°、从约1°至约30°、从约1°至约19°、从约1°至约15°、从约1°至约10°、从约1°至约5°、从约5°至约15°或从约5°至约10° )图3示出了穿过脉管壁的示例性自密封管道(340)。如其中所示,已穿过皮下组织 (301)并穿过具有内腔(304)的脉管(302)的壁部(320)形成的管道(340)大体是斜线的,并具有长度(U。该管道的长度可以是任何适当的或期望的长度,以帮助有利于该管道相对快速的密封。例如,当本文描述的装置和方法供脉管系统使用时,可能希望较长的管道。这是因为相信,如上文简要描述,较长的管道可暴露于对协助密封管道有帮助的生物因素(例如,生长因素等)。其它组织也可能是这种情况。此外,较长的管道可以具有相对大的用于作用机械压力的面积,这可以使管道更快速地密封。在一些变型中,长度(L)可以大于壁部(320)的厚度(例如,在形成管道(340)的壁部(320)的位置)。图3中所示的箭头示出作用在管道上的压力如何可以使管道相对快速地密封而不需要附加封闭装置。例如,该管道可以在15分钟或更短的时间、12分钟或更短的时间、10分钟或更短的时间、9分钟或更短的时间、6分钟或更短的时间、3分钟或更短的时间、I分钟或更短的时间内密封等,从而缩短可能需要的任何外部压缩(如果有)的持续时间。当然,如果需要,可以使用一个或多个附加封闭装置(例如,插塞、夹子、胶水、缝合线等)。上文已描述光学组织定位装置。然而,组织定位装置的一些变型可以替换地或另外采用一种或多种其它用于定位组织的构件或方法。例如,组织定位装置的某些变型可以经由一个或多个超声波和/或音频构件如麦克风或其它声学传感器等来定位组织。音频构件例如能够基于血液流动的声音、脉动等来探测、监控、测量、生态定位和/或三角测量目标组织(例如脉管壁)的位置。在一些变型中,组织定位装置可以包括多个(即至少两个)音频传感器。音频传感器例如可以定位在组织定位装置的远侧梢端,其中它们可以用来提供在梢端发现的立体声方向。也可使用其它适当的位置。作为示例,在某些变型中,可以使用两个麦克风来三角测量和确定声音的起源点。在一些情形中,可以利用传感器之间的相对强度(可以结合噪音消除电路)来确定一个或多个装置构件相对于组织的角度或定向。图4示出了使用音频来定位组织的示例性组织定位装置。如其中所示,组织定位装置(400)包括长形管状部件(402)(例如空心针状件),该管状部件具有近侧部分(404)、尖的远端(406)和贯穿其中的内腔(408)。虽然远端(406)是尖的(例如以提供增强的组织穿透),但组织定位装置的一些变型可以包括不尖的远端。装置(400)还包括壁部(410)和嵌埋在壁部中的麦克风(412),其中该麦克风可以主要起到压力传感器的作用。更具体地,在使用期间,麦克风(412)可以直接记录周围组织的压力图形,从而向操作人员提供与周围组织有关的信息。例如,且如图4中所示,随着长形管状部件(402)的远端(406)接近脉管(414),麦克风(412)可以记录血液流经脉管(414)(沿箭头(416)的方向)得到的不同压力图形。这种不同的压力图形可以用信号通知操作人员装置(400)正在接近脉管。例如,随着远端(406)接近脉管(414),装置(400)可以感测脉管的脉动得到的局部压力上升。替换地或另外,麦克风(412)可以允许操作人员在远端(406)接近脉管(414)时听到血液流经脉管(414)。在一些情形中,装置(400)尤其可以很好地适用于定位产生相对高的频率测量值的脉管。在某些变型中,可以采用噪音消除法来增强信号或记录的清晰度。装置(400)可以前进穿过组织以到达目标部位,或者在一些情形中可以在外部使用(例如安放在皮肤表面上并用于定位皮肤表面下方的目标组织)。文中描述的其它装置也可以在内部和/或在外部使用,视情况而定。
虽然麦克风(412)被嵌埋在装置(400)的壁部(410)内,但麦克风和/或其它音频传感器可以采用任何合适的方式结合在组织定位装置中。例如,在一些变型中,音频传感器可以安装在组织定位装置的长形部件上(例如经由粘附、焊接等)。此外,音频传感器可以定位在组织定位装置的任何适当位置。音频传感器的位置例如可以取决于目标组织的预期位置。长形管状部件(402)可以包括一种或多种任何合适的材料。例如,长形管状部件(402)可以包括一种或多种不锈钢(例如304、304L、316、316L、440C等)、
钛合金(例如6A1-4V等)、镍钛合金(例如镍钛诺)、钴铬合金(例如Elgiloy 合金
(Elgiloy Specialty Metals, Elgin, IL))、MP35N 镍-钴-铬-猛合金(SPS
Technologies, Inc, Jenkintownj PA)、PhyilOX 钴-铬_镍合金(Imphy Ugine Precision,
法国),等等);金属(例如铝);和/或聚合物(例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、尼龙、乙缩醛、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚酯、聚氨酯、聚丙烯、其它聚烯烃、尿烷、硅树脂、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜、聚芳醚砜、聚砜、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、PEJ3AX 聚醚嵌段酰胺(Colombes Cedex,法国)、聚四氟乙烯(PTFE)或任何其它聚合物、共混聚合物或填充聚合物)。填充聚合物可以包括例如玻璃纤维、碳纤维和/或其它合适的基于碳的材料。另外,一些聚合物可以包括任何用于改善聚合物的不透辐射性的任何化合物/制剂,诸如硫酸钡、钼、金、钨,等等。虽然已参考长形管状部件(402)描述了这些材料,但它们可以用于文中描述的其它长形部件或装置构件中,视情况而定。在某些变型中,长形管状部件(402)也可以制成具有一个或多个波纹形/锯齿形边缘(例如顶部、底部、侧部),以帮助赋予柔性。还应理解,文中描述的长形部件可以具有带有任何合适的几何形状的截面,包括但不限于圆形截面。在一些变型中,音频传感器可以定位在装置的近侧部分中。作为示例,图5A示出了包括长形管状部件(502)(例如空心针状件)的组织定位装置(500),所述管状部件具有近端(504)、尖的远端(506)和贯穿其中的内腔(508)。装置(500)还包括连接到长形管状部件(502)的近端(504)的麦克风(510),和联接到麦克风(510)的阀(512)。阀(512)可以用作止血阀,该止血阀可以防止或最大限度地减少血液流动,同时还允许将导引线、套管和/或其它仪器安放在内腔(508)内并使装置沿长形管状部件(502)向下前进。在某些变型中,阀(512)和/或麦克风(510)可以具有允许空气从内腔(508)渗出的特征结构或活栓(未示出)。虽然示出了阀,但组织定位装置的某些变型可以替换地或另外包括带有密封件和/或活栓的远侧部分,或具有任何其它适当构型的远侧部分。麦克风(510)在装置(500)的近侧部分(513)中的位置可以尤其例如适合于麦克风在使用期间未前进到对象体内的情形——例如,当使用昂贵和/或高灵敏麦克风时,并且希望使麦克风与身体组织或流体隔离。当麦克风或其它音频传感器相对大或庞大时这可能也是有益的。与上述麦克风(412)相似,麦克风(510)可以在装置(500)在对象体内前进时记录周围组织的压力图形。更具体地,麦克风(510)可以在它沿长形管状部件(502)的内腔(508)向上传输时记录所述压力图形。如图5A所示,随着长形管状部件(502)的远端(506)接近脉管(514),麦克风(510)可以起到压力传感器的作用,从而给操作人员提供反映作为血液沿箭头(516)的方向流经脉管(514)的结果的压力变化的数据。 在一些变型中,一种装置可以包括多个传感器。传感器可以全部都属于相同类型(例如全部为音频、全部为视频等),或者至少一些传感器可以彼此不同。作为示例,图5B示出了包括长形管状部件(552)(例如空心针状件)的组织定位装置(550),所述管状部件具有近侧部分(554)、尖的远端(556)和贯穿其中的内腔(558)。装置(500)还包括联接到壳体(556)或者定位在壳体(556)内的多个音频传感器(560)、(562)和(564),诸如麦克风,所述壳体(566)又联接到长形管状部件(552)的近端(554)。音频传感器(560)、(562)和(564)分别与沿长形管状部件(552)的长度定位的孔口(568)、(570)和(572)接合。更具体地,孔口(568)定位在长形管状部件(552)的近侧部分(574)中,孔口(570)位于长形部件(552)的中间轴部(576)中,且孔口(572)位于长形管状部件(552)的远端(556)处。在某些变型中,一个或多个微通道、管道、内腔和/或其它导管可以用来使音频传感器(560)、(562)和(564)与孔口(568)、(570)和(572)接口。此类微通道、管道、内腔、导管等可以使用例如放电加工(EDM)、激光、蚀刻和/或任何其它合适的加工、模制或成型工艺形成。当然,虽然装置(550 )包括与三个孔口接口的三个传感器,但组织定位装置可以包括与任何合适数量的孔口接口的任何合适数量的传感器。此外,传感器和孔口可以以相对于彼此的任何合适距离定位在任何合适的位置,并且传感器和孔口可以采用任何构型或次序/顺序连通。在使用多于两个传感器的情形中,传感器和/或孔口可以也可以不彼此均匀地间隔开,并且可以采用任何适当的构型,诸如阵列,或者甚至可以相对于彼此不规则地定位。在使用期间,传感器(560)、(562)和(564)可以起到压力传感器的作用,其中它们直接记录周围组织的压力图形,并从而向操作人员提供与周围组织有关的信息。例如,且如图5B中所示,随着长形管状部件(552)的远端(556)接近脉管(580),传感器(560)、(562)和(564)可以记录血液流经脉管(580)(沿箭头(582)的方向)得到的不同压力图形。这种不同的压力图形可以用信号通知操作人员装置(550)正在接近脉管。装置(500)中存在多个传感器可以提供一种区分相对强度的方式。例如,随着传感器(565)的振动或压力测量值增大,传感器(565)可以给操作人员提供长形管状部件(552)正在接近脉管的指示。另外,操作人员可以注意到与传感器(560)和(562)的读数或测量结果的差别。在一些变型中,组织定位装置可以采用超声波检查如多普勒超声波检查来判断它是否正在接近目标组织。作为示例,可以使用脉管壁和装置构件(例如组织刺穿部件)的超声波成像来提供装置构件相对于脉管壁的位置的同步显示。超声波可以在内部和/或在外部完成。在一些变型中,可以使用多普勒超声波检查来评估血液是沿朝向装置的方向还是沿离开装置的方向流经脉管。多普勒超声波检查还可以向操作人员提供与周围组织有关的另外的信息。作为示例,图6A示出了包括长形管状部件(600)(例如空心针状件)的组织定位装置(602),所述管状部件具有近侧部分(604)、尖的远端(606)和贯穿其中的内腔(608)。装置(600)还包括沿长形管状部件(602)的长度的超声波传感器(612)、(614)和(616)的外阵列,其中该外阵列垂直于长形管状部件(602)的纵向轴线(618)。换言之,(传感器(612)与纵向轴线(618)之间的)角度(a J和其它超声波传感器的对应角度都是90°。如图所示,该传感器阵列可以用来在使用期间通知操作人员装置(600)正在接近目标组织——这里为脉管(614)。图6A示出了当以角度(0 )接近脉管(614)的壁部(616)时的长形管状部 件(602)。在一些变型中,角度(0 )可以小于或等于约30° (例如小于或等于约19°、小于或等于约15°、小于或等于约10°、小于或等于约5°、从约1°至约30°、从约1°至约19°、从约1°至约15°、从约1°至约10°、从约1°至约5°、从约5°至约15°或从约
5。至约 10。)。在使用中,装置(600)和文中描述的其它装置可以直接前进穿过组织,或者可以通过在一个或多个其它装置如导管内或上方前进来前进穿过组织。在一些变型中,装置(600)可以呈位于另一个装置的远端处的构件的形式。例如,装置(600)可以呈联接到导管的远端的构件的形式。在某些变型中,本文描述的装置可以从另一个装置展开。例如,装置可以被可滑动地收容在长形部件内并可以从该长形部件展开。虽然已描述与组织定位装置的长形部件的纵向轴线垂直的超声波传感器,但装置的一些变型可以包括不同地定位的超声波阵列。例如,在某些变型中,组织定位装置可以包括构造成指向血液在使用期间流经脉管的方向的一个或多个超声波传感器。这种定位例如可以增强传感器的功能。作为示例,图6B示出了包括长形管状部件(622)(例如空心针状件)的组织定位装置(620),所述管状部件具有近侧部分(624)、尖的远端(626)和贯穿其中的内腔(628)。装置(620)还包括沿长形管状部件(622)的长度的超声波传感器(632)、(634)和(616)的外阵列,其中该外阵列朝长形管状部件(622)的远端(626)成角度。更具体地,超声波传感器(632)、(634)和(636)中的每一者都相对于长形管状部件(622)的纵向轴线(638)以角度(a 2)定位,其中角度(a 2) > 90°。例如,在某些变型中,角度(a 2)可以大于约90° (例如至少约100°、至少约110°、至少约120° )和/或小于或等于约135° (例如最多约120°、最多约110°、最多约100° )。虽然未示出,但在一些变型中,装置(620)还可以包括位于其远端(626)处的附加超声波传感器。另外,在某些变型中,一种装置可以包括多个超声波传感器,其中传感器中的至少一个与其它传感器中的至少一个成不同的角度。超声波阵列可以相对于组织定位装置的其它构件更加地成角度。作为示例,图6C示出了包括长形管状部件(652)(例如空心针状件)的组织定位装置(650),所述管状部件具有近侧部分(654)、尖的远端(656)和贯穿其中的内腔(658)。与上述装置(620) —样,装置(650)还包括沿长形管状部件(652)的长度的超声波传感器(662)、(664)和(668)的外阵列,其中该外阵列朝长形管状部件(652)的远端(656)成角度。然而,外阵列相对于长形管状部件(652)的纵向轴线(670)成角度(a 3),其中角度(Ci3) >> 90°。例如,在一些变型中,角度(a3)可以是从约135°至约180° (例如从约150°至约165° )。超声波传感器或其它适当的传感器相对于组织定位装置的其它构件中的一个或多个的布置例如可以取决于其它构件的构型、尺寸和/或形状,和/或正被作为目标的组织的类型。其它因素也可以起作用。此外,超声波传感器相对于彼此的布置或定位可以根据例如装置的所需功能变化。在某些变型中,单个超声波传感器或多个超声波传感器可以被直接固定在组织定位装置或装置构件的远侧梢端上,和/或沿装置或构件的长度,并且可以用来提供相对于目标组织(例如组织壁)距离信息和可能的定向信息。应注意,超声波传感器不一定需要全部沿装置对准以便提供位置信息。另外,在一些变型中,超声波传感器可以定位成使得它们可以用来确定相对于组织的装置定向。超声波传感器还可以基于它们的位置来干成相对强度。在一些情形中,可以基于来自装置的超声波传感器的输入来调节组织定位装置的位置。例如,如果特定传感器比其它传感器更好地感测,则可以调节装置的位置(例如以使特定传感器与其它传感器对准)。组织定位装置可以在使用期间进入身体,或者在一些情形中,可以在使用期间部分或完全在身体外部。作为示例,图6D示出了包括具有两个超声波探头(674)和(676)的探头壳体(672)以及两个针状探头(678)和(680)的组织定位装置(670)。超声波探头(674)和(676)相对于探头壳体(672)被固定到位并在装置(670)使用时通过软件测量/计算来提供相对于皮肤表面的脉管角度。针状探头(678)和(680)可以穿过感测针状探头(678)和(680)相对于探头壳体(672)的角度的角度测量特征结构(未示出)定向。在使用期间,且如图所示,壳体(672 )可以定位在对象的皮肤表面(682 )附近,藉此超声波探头(674)和(676)用来计算脉管角度,使得针状探头(678)和/或(680)可以前进穿过皮肤表面(682),并穿过皮下组织(684)。路径(686)和(688)指示超声波探头相对于组织的视线。超声波探头(674)和(676 )可以与输出显示器(694)接口,以给操作人员提供与脉管(690 )的有无及其相对于针状探头的位置(角度)有关的信息。采用多普勒超声波测量法的装置的其它变型可以用来定位组织。例如,图7示出了包括超声波成像探头(702)的组织定位装置(700)。在使用期间,且如图所示,探头(702)可以定位在皮肤表面(706)上并且可以用来确定目标组织的位置一这里为脉管(708)。一旦已识别目标组织,诸如针状件之类的组织刺穿部件(710)便可以前进穿过皮肤表面(706)并到达目标组织。因此,组织定位装置(700)在使用期间可以完全保持在体外。这例如在限制手术的创伤以及限制手术时间和伤害对象的可能性方面可能是有利的。虽然将组织刺穿部件(710)示出为装置(700)的分开构件,但包括超声波图像探头的装置的一些变型还可以包括作为装置的构件的一个或多个组织刺穿部件。在某些变型中,且如图所示,探头(702)可以连接到屏幕输出,诸如监视器(712),其可以向操作人员显示超声波图像。这样,监视器(712)可以用来在管道形成前和/或管道形成期间帮助定位组织刺穿部件(710)。虽然图7中未示出,但在一些变型中,组织刺穿部件可以前进穿过探头并进入目标组织,或者可以前进穿过或沿着组织定位装置的一个或多个其它构件或位置。在某些变型中,组织刺穿部件相对于探头的位置可以由一个或多个传感器测量。(多个)传感器例如可以确定组织刺穿部件相对于探头的角度。在一些变型中,该位置信息可以作为反馈被提供到处理来自超声波探头的信号的软件中。在某些变型中,一种装置或方法可以使用超声波探头和附带的软件(例如A-Trace),所述软件提供通过峰和谷来识别组织特征、边界等的超声波轨迹。换言之,软件可以用来图形地识别组织边界,从而提供组织的一种定量评估。实质上,该装置能够提供超声波读数的具有峰和谷的二维图形表示,其中每个峰可以与组织结构关联。在一些例子中,可以将来自多个传感器的踪迹彼此对比,以帮助定位和/或识别组织。在某些变型中,诸如弯曲针状件之类的弯曲组织刺穿部件可以包括一个或多个超声波传感器。组织刺穿部件的弯曲形状例如可以使其相对容易响应于来自超声波传感器的输入重新定向或者以其它方式操控组织刺穿部件。当然,虽然已描述超声波传感器,但弯曲组织刺穿部件可以替换地或另外包括一个或多个其它类型的传感器。·在一些变型中,一种装置可以采用一个或多个可移动的超声波传感器来定位目标组织。可移动的超声波传感器例如能够转动和/或振荡。换言之,该装置可以包括移动以收集图像的一个或多个扫描超声波传感器。作为示例,转动的超声波传感器可以结合在导管周围的环中,并且可以用来在导管正在向目标部位前进时和/或在导管位于目标部位的同时提供导管周围的环境的360°图像。也可以使用具有其它适当构型的其它装置。此夕卜,应注意,一种装置当然可以包括一个或多个静止传感器,诸如相位阵列(即多个静止传感器)。作为示例,一种装置可以包括结合在导管周围的环中的一个或多个固定的超声波传感器。一种装置除包括一个或多个可移动的传感器外或者作为包括一个或多个传感器的替换可以包括一个或多个静止传感器。包括至少一个扫描超声波传感器的组织定位装置的一个示例在图8A中示出。如其中所示,组织定位装置(800)包括具有近侧部分(804)和尖的远端(806)的长形管状部件(802)(例如针状件),以及沿长形管状部件(802)定位的两个超声波传感器环(808)和(810)。在使用期间,且如图8A所示,当长形管状部件(802)的尖的远端(806)在刺穿皮肤表面(未示出)后接近脉管(812)时,(分别)来自超声波传感器(808)和(810)的图像输出(814)和(816)可以由软件(818)处理,所述软件(818)可以与诸如监视器之类的输出显示(820)通信。输出显示器(820)可以显示例如示出相对于脉管(812)的轴向对准(822)以及相对于脉管轴线的角度(824)的图像。通过利用脉管截面在从每个传感器环生成的每一幅图像内的位置,软件可以计算组织定位装置(800)相对于脉管(812)的角度,以及组织定位装置(800)相对于脉管(812)的轴向对准。该信息可以帮助操作人员最终实现高精度的组织管道形成。例如,在装置(800)还包括组织刺穿部件的一些变型中,操作人员可以使用输出显示器(820)上的图像来将装置(800)对准在特定位置和定向,以形成期望的组织管道。可以替换地或另外使用采用一个或多个可移动的超声波传感器的装置的其它变型。作为示例,图8B示出了组织定位装置(850),该组织定位装置(850)包括具有近侧部分(854)和尖的远端(856)的长形管状部件(852)(例如针状件),以及平面超声波传感器(858),该超声波传感器(858)可以包括若干个分散的固定超声波传感器阵列(其中超声波传感器成像平面包括长形管状部件(852)的纵向轴线)。装置(850)与诸如监视器之类的输出显示器(860)通信,所述输出显示器(860)可以向操作人员提供目标部位的叠加图像(862)和/或原始图像。叠加图像(862)示出了相对于移动的脉管壁位于固定位置的长形管状部件(852)的图形表示,而原始图像(864)是从平面超声波传感器(858)生成的实际图像。在一些变型中,组织定位装置可以使用电阻抗测量来定位目标组织。例如,一个传感器阵列可以用来测量阻抗变化,以确定组织类型和/或区分组织(例如脉管组织对周围组织)。在一些变型中,然后可以使用分布式传感器阵列来确定组织类型的相对位置。这种装置和方法可以有利地相对简单地实现。在不希望受理论约束的情况下,相信在这种装置定位在脉管附近时阻抗测量结果可以较低,因为血管通常可以起到良好的导电体的作用。图9A示出了用于基于电阻抗测量结果来定位组织的示例性装置。如其中所示,组织定位装置(900)包括具有近侧部分(904)和尖的远端(906)的长形部件(902),诸如针状件。装置(900)能够测量相对于外皮肤表面(908)的电阻抗,长形部件(902)前进穿过所述外皮肤表面(908)。如图9A所示,长形部件(902)已经前进穿过皮肤表面(908)和皮下组织(910)。随着长形部件(902)接近脉管(912),其电阻抗测量结果可以改变。这种变化可以通知操作人员长形部件(902)已紧邻脉管(912)。如图9B所示,在某些变型中,长形部件(902 )可以包括标记(914),所述标记(914)可以例如在装置(900 )用来定位目标组织时提供位置信息。虽然已描述用于定位组织的装置、构件和方法的某些变型,但可以替换地或另外采用其它变型。作为示例,装置的一些变型可以使用触觉传感器来定位和/或评估组织(例如通过机械地感测组织和/或其移位或运动)。例如,装置可以提供脉管壁运动或移位的直接测量,或组织机械特性(例如刚度、顺应性等)的直接测量。这例如可以通过使用位移型传感器或机构如线性可变差动传感器(LVDT)或使用应变仪或力传感器仪表化的可偏离特征结构来提供。作为另一个示例,装置的某些变型可以利用热感应来定位和/或评估组织。所述 装置例如可以包括可以提供这种热感应的一个或多个热电偶、热敏电阻、红外线(IR)探测器和/或其它合适的构件。热感应能力例如可以用来探测血液所流经的脉管壁与周围组织之间的温度变化。这种装置可以相对简单,并且可以相对容易和廉价地制造和/或实现。在一些情形中,装置和方法可以利用差别温度测量结果来识别向血液中的热传递,并从而以活跃血液流来定位组织(例如脉管或脉管化器官)。在一些这样的情形中,当探头的温度高于组织时,可以将探头置于组织中。探头可以在插入组织中前和/或后被加热到较高的温度。例如,探头在使用期间可以处于相对于正常体温(即37° C)略微升高的温度(例如约50° C),同时不会高到损伤组织的程度。探头在其前进穿过组织时的温度变化可以帮助操作人员识别体内的热传递区域,并从而可以帮助识别探头附近的组织。例如,如果探头定位在脉管附近,则流经脉管的血液可以比未移动的组织更快地从探头带走一些热量。然后可以测量得到的探头温度的下降(例如相对于稍微远离的基准点)。应注意,在某些情形中,冷却的导管或其它体部可以定位在对象体内,并且可以采用与相对于经加热的探头所述相似的方式来测量导管的加热作为一种确定导管位置的方式。一种装置可以使用例如液氮和/或任何其它适当的冷却源来冷却。该装置可以被冷却到低于正常体温(37° C)的温度。
图IOA和图IOB示出了包括具有近侧部分(1004)和尖的远端(1006)的组织刺穿部件(1002)以及内腔(未示出)的组织定位装置(1000)。装置(1000)还包括在远端(1006)附近位于内腔中的温度传感器(1008)。如图IOA所示,装置(1000)前进穿过皮下组织(1010)并朝向脉管(1012)前进。脉管(1012)包括限定内腔(1016)的壁部(1014),血液沿箭头(1018)的方向流经所述内腔(1016)。这里,装置(1000)可以在前进穿过皮下组织(1010)前和/或期间被加热,以使得热(1020)从组织刺穿部件(1002)散发并进入周围组织。该热通量作为(Qdot1)被示出。现参照图10B,随着组织刺穿部件(1002)前进穿过脉管(1012)的壁部(1014),热继续从组织刺穿部件(1002)散发,以使得热通量改变且现在为(Qdot2)0因此,(Qdot2)大于(Qdot1)15可以使用温度传感器(1008)来测量远端(1006)中或附近的组织刺穿部件(1002)的温度,并因此可以给操作人员提供周围组织的变化的指示(即通过记录该温度的变化)。应注意,在组织刺穿部件(1002)在前进穿过组织前被冷却的情形中,热通量将改变方向(不过(Qdot2)的大小应仍大于(Qdot1)X虽然示出了一个温度传感器(1008),但装置的一些变型可以包括多个温度传感器(例如在装置的加热元件附近位于装置的梢端处等)。替换地或另外,一种装置可以包括多 个加热源和/或多个冷却源。组织刺穿部件体部可以包含沿其长度的一个或多个热源,所述热源可以提供固定功率输出或者具有可调功率输出。对于使用固定功率输出的装置,在一些例子中,周围组织(外部或从目标组织区域移除)的热容量将足够大使得(多个)温度传感器处的温度有效为体温。作为结果,温度传感器在未与目标组织区域或内腔(可能包含运动的血液流)接触时可以不提供真正的可辨别的温差。在此类情形中,可能必须增加固定功率输出(视特定组织类型、区域、组织成分等而定)。替换地或另外,输入功率可能必须是可调的(手动或自动),以使得可以向组织输送充足的功率,从而在组织中形成如由温度传感器测量的温度梯度,而不会足够高以致引起会导致立即在热源周围的组织的局部损伤、伤疤、烧伤等的温度。位于热源附近、热源内或靠近热源的温度传感器可以监控最接近的组织区域,以防止可能导致这种组织损伤的过温状态。温
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