自動化圖像引導的組織切除和處理的制作方法

自動化圖像引導的組織切除和處理的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于處理患者的系統，其包括用戶界面，該用戶界面允許醫生查看所要處理的組織的圖像，以便開發處理計劃來利用預定移除輪廓切除組織。所述圖像可包括多個圖像，并且規劃的處理在圖像上示出。處理探頭可包括錨固件，并且屏幕上所示的圖像可具有在屏幕上示出的對應于該錨固件的參考圖像標記。可以顯示規劃的組織移除輪廓并將其縮放至諸如前列腺等器官的靶組織的圖像，并且醫生可以基于經縮放的圖像來調整處理輪廓，以便提供三維的處理輪廓。顯示器上所示的圖像可包括患者的分割圖像，并有處理計劃覆蓋在圖像之上。
【專利說明】自動化圖像引導的組織切除和處理 奪叉引用
[0001] 本申請要求提交于2012年2月29日的、題為"AUTOMATED IMAGE-GUIDED INTRA-ORGAN RESECTION AND TREATMENT"的美國臨時專利申請序號61/604, 932[代理人案 卷號41502-705· 101]的優先權，該申請的全部公開內容通過引用而并入本文。
[0002] 本PCT申請的主題涉及并通過引用而并入以下共同擁有的美國專利及未決 申請的完整公開內容：以US 20〇9〇227998公開的、提交于2009年3月6日的題為 "TISSUE ABLATION AND CAUTERY fflTH OPTICAL· ENERGY CARRIED IN FLUID STREAM"的 12/399,585[代理人案卷號 41502_704.201];以 US 20110184391 公開的、提交于 2010 年 2 月 4 日的題為 "MULTI FLUID TISSUE RESECTION METHODS AND DEVICES，，的申請序 號12/700, 568[代理人案卷號41502-703. 501];以及授權于2011年2月8日的、題為 ^MINIMALLY INVASIVE METHODS AND DEVICES FOR THE TREATMENT OF PROSTATE DISEASES^ 的 7, 882, 841 [代理人案卷號 41502-703. 201]。
[0003] 本申請的主題還涉及在2011年11月8日以W02011097505公開的、提交于2007 年 4 月 8 日的題為"MULTI FLUID TISSUE RESECTION METHODS AND DEVICES" 的 PCT 申請 PCT/US2011/023781，該申請的全部公開內容通過引用而并入本文。

【背景技術】
[0004] 本發明的領域涉及用能量來處理組織，更具體地涉及用流體流能量來處理諸如前 列腺等器官。
[0005] 處理諸如患者等受試者的現有方法和裝置可能在至少一些情況下導致不夠理想 的移除。例如，現有的前列腺外科手術方法可能在至少一些情況下導致較長的愈合時間和 不如理想期望的結果。
[0006] 對組織進行成像的現有方法和裝置對于對所處理的組織的成像可能不夠理想。例 如，現有的超聲方法和裝置可能不很適合于在處理期間查看處理視野，并且診斷圖像與處 理圖像的對準可能不夠理想。另外，至少一些處理組織的現有處理方法和裝置可能不很適 合與現有技術成像系統相結合。在至少一些情況下，在外科手術期間提供改進的組織成像， 例如提供對組織的實時成像以允許使用者基于組織的實時圖像來調整處理將會是有幫助 的。至少一些用于在外科手術期間對組織進行成像的現有方法和裝置可能有些不便使用， 并且可導致患者處理的延遲。
[0007] 用以處理諸如前列腺等器官的現有方法和裝置可能提供對使用者有些不便的用 戶界面，并且可能提供不夠理想的外科手術規劃。另外，至少一些用以處理諸如前列腺組織 等組織的現有方法和裝置可能精確度比理想情況稍差。在至少一些情況下，現有方法和裝 置可能提供不夠理想的使用者體驗。另外，至少一些現有界面可能提供處理裝置與組織結 構的不夠理想的耦合。
[0008] 在美國專利號7,882, 841以及未決申請U.S. 12/700, 568和U.S. 12/399, 585中描 述了用于組織切除的改進的方法。上述專利和專利申請中所描述的方法和系統依賴于對諸 如尿道探頭之類的探頭的定位，所述探頭徑向向外導引流體流用于對諸如前列腺組織和管 腔組織等組織的受控切除。可選地，流體流可用于遞送光、電、熱或其他能量源以幫助切除 和/或燒灼所處理的組織。
[0009]雖然這些方法非常有效并且是相對于現有管腔組織處理方案的顯著進步，但是期 望提供改進以幫助同時在全自動化操作模式和醫生輔助操作模式下更準確地移除組織。下 文描述的發明將會滿足這些目標中的至少一些目標。


【發明內容】

[0010]本發明的實施方式提供了用于通過在尿道內定位能量源來進行諸如前列腺組織 切除等組織切除的改進的方法和裝置。從能量源徑向向外地朝向可包含前列腺內的尿道壁 的組織導引能量。移動能量源以移除管腔周圍預定體積的組織，并且能量源的移動至少部 分地由自動化控制器來控制。
[0011]在許多實施方式中，提供用戶界面來允許醫生查看諸如前列腺組織等所要處理的 組織的圖像。所述圖像可包括多個圖像，并且在顯示器上向醫生示出規劃的處理。處理探 頭可包括錨固件，并且屏幕上所示的圖像可具有示出于屏幕上的、與該錨固件相對應的參 考圖像標記。可以顯示規劃的組織移除輪廓，并且可將其縮放至諸如前列腺等器官的靶組 織的圖像，而醫生可基于經縮放圖像來調整處理輪廓。處理輪廓可同時疊加在所要處理的 組織的多2圖像上。在許多實施方式中，顯示組織的矢狀面圖和軸向圖，并且在矢狀面圖和 軸向圖上示出的預定體積的處理輪廓具有與圖像基本上相似的尺度，以便能夠對處理進行 規劃。
[0012]在許多實施方式中，處理探頭包括連桿，該連桿耦合至錨固件，以便準確地向靶組 織位置導引能量。在許多實施方式中，所述連桿用延伸于錨固件與連桿之間的脊桿固定至 錨固件，以便在錨固件被置于患者體內時準確地向靶組織導引能量。處理探頭可包括具有 工作通道的細長結構，并且該細長結構可包括諸如軸桿之類的細長元件。所述細長結構可 包括所述脊桿以增加剛度和硬度，并且所述錨固件可提供在細長結構的遠端上。諸如攜載 管之類的攜載件在耦合至控制器的連桿的控制下，在工作通道內移動。連桿包括第一固定 部分和第二移動部分，所述第一固定部分用于提供參考系，而所述第二移動部分用于以旋 轉和平移來驅動攜載件以便當錨固件被固定至連桿時向靶位置導引能量。
[0013] 在許多實施方式中，在顯示器上示出處理探頭的坐標參考系，并且將顯示器上所 示的圖像映射至處理探頭的坐標參考系，這使得使用者更容易規劃處理并且確保處理與組 織正確對準。處理探頭可包括縱軸，并且顯示器上所示的組織及組織結構的圖像可由使用 者相對于縱軸處理坐標參考系來參考。可以在顯示器上參考從所述縱軸延伸的半徑來示出 所述輪廓的徑向延伸切除距離，并且所述半徑可隨著圍繞所述軸的角度而改變，以便提供 具有三維切割輪廓的預定體積。
[0014] 在許多實施方式中，在顯示器上所示的圖像上示出能量流標記，并且可在處理期 間移動該能量流標記。可以在矢狀面圖和軸向圖上示出能量流位置。能量流的位置可沿著 軸向圖旋轉地改變，以便對應于能量流圍繞探頭的縱軸的掃掠運動，并且能量流的縱向位 置可沿著組織和處理輪廓的矢狀面圖像移動，以便指示出能量流沿著處理的縱軸的位置。 顯示器上所示的移動的能量流的圖像可實時示出，以便給予使用者對處理的進度和完成度 的指示。
[0015] 顯示器上所示的組織圖像可以包含使用者可辨識的組織結構，并且可以包含具有 諸如前列腺等器官的可辨識組織結構的器官組織。顯示器上所示的靶組織圖像可以包含所 要處理的組織的解剖表示、所要處理的患者的圖像、所要處理的組織的術前圖像或者當患 者接受處理時患者的組織的實時圖像之中的一項或多項。顯示器上所示的靶組織圖像包含 靶組織的結構，并且可以包含含有該靶組織的器官的圖像。
[0016] 在許多實施方式中，獲取患者的靶組織的三維數據，并且可將其作為三維表示而 向使用者顯示。所述三維數據能夠以矢狀截面和軸向截面示出，并且所述截面可包含靶組 織的分割。所述三維數據能夠以許多方式中的一種或多種方式來獲取，并且可以包括超聲 數據、磁共振成像數據、正電子發射斷層掃描數據或者計算機軸向斷層掃描數據。在許多實 施方式中，獲取前列腺的三維數據，并且向使用者顯示沿著矢狀面和橫斷面的分割圖像。
[0017] 顯示器上所示的患者圖像可對準映射至處理坐標參考系，以及對準映射至患者圖 像上所示的經映射處理輪廓。患者圖像可包含插入到患者體內的探頭的一個或多個結構， 并且可以辨識圖像中的探頭的結構，以便將圖像與顯示器上所示的處理計劃的標記對準。 患者的圖像的經辨識結構可包含處于擴張配置下的錨固球囊，并且該球囊可與處理計劃的 錨固件參考標記對準。
[0018] 可以在圖像上提供附加的參考標記以允許處理規劃，并且在許多實施方式中，可 在處理之前驗證這些參考標記。可以辨識患者圖像的附加結構并將其與處理計劃的附加參 考標記對準，以便將患者圖像與處理計劃對準。可以將患者圖像映射至處理探頭坐標參考 系。替代地或組合地，可以將包含處理輪廓和預定處理體積的處理計劃從處理探頭坐標參 考系映射至由成像探頭所提供的患者圖像坐標參考系。
[0019] 在許多實施方式中，處理探頭與成像探頭耦合起來，以便提供處理探頭與成像探 頭的準確對準。處理探頭與成像探頭能夠以許多方式耦合。在許多實施方式中，處理探頭 與成像探頭用公共基座耦合起來。替代地或組合地，可以提供磁體來將成像探頭耦合至處 理探頭。第一臂部可從所述基座延伸至細長處理探頭，并且第二臂部可從所述基座延伸至 細長成像探頭。所述第一臂部和第二臂部可各自包括第一可移動配置和第二鎖定配置，在 所述第一可移動配置中可以移動所述第一臂部以便將探頭插入到患者體內，而在所述第二 鎖定配置中阻止臂部的移動。所述第二臂部可包括致動器來允許成像探頭的精細移動和定 位，以便將成像探頭與處理探頭和靶組織對準。
[0020] 在許多實施方式中，提供角度傳感器來確定成像探頭和處理探頭中的一個或多個 的角定向。每個角度傳感器可連接至探頭，例如，固定至探頭，以使得角度傳感器能夠用于 確定探頭的細長軸的定向和探頭圍繞該細長軸的旋轉。每個角度傳感器可包括角度計或加 速度計中的一個或多個，并且可以包括三維角度傳感器，諸如三維加速度計。
[0021] 處理探頭和成像探頭能夠以許多方式中的一種或多種方式插入到患者體內。在許 多實施方式中，將成像探頭插入到患者的第一側之中，并且將處理探頭插入到患者的第二 側之中。成像探頭可包括從患者的后側插入的經直腸超聲探頭，并且處理探頭從患者的前 側插入到患者的尿道中。
[0022] 在許多實施方式中，處理探頭配置用于對靶組織進行成像。處理探頭包括細長結 構，該細長結構具有尺寸適于接納內窺鏡和攜載管的攜載件的工作通道，并且所述攜載件 配置用于在處理區域上導引和掃描光束以確定所移除的組織的輪廓，并且攜載件可配置用 于釋放包括波導的流體流并且掃描包括波導的流體流的光圖案。可以基于來自內窺鏡圖像 的光束位置來確定所移除的組織的輪廓。替代地或組合地，所述攜載件可包括至少一個聲 換能器，以測量剩余組織的位置并提供組織切除輪廓。可以基于發往用以相對于錨固件定 位攜載件的連桿的控制器命令來確定攜載件的縱向位置和攜載件的角定向。
[0023] 在許多實施方式中，歧管連接至所述細長結構的近端，并且在連桿與歧管之間提 供耦合接合處，以允許當細長結構和錨固件保持放置在患者體內時將連桿從患者解耦。歧 管包括耦合至處理部位的多個端口和多個通道，用于錨固球囊的沖洗、噴注或膨脹中的一 項或多項。當連桿未連接時仍然保持連接至具有工作通道的細長結構的歧管具有許多優 點。細長結構能夠以許多方式配置，并且細長結構可包括限定工作通道的細長管狀軸桿結 構、多個通道以及鞘套。細長結構的工作通道、多個通道以及鞘套可從歧管延伸至工作部 位。在許多實施方式中，細長結構包括用以增加剛度和硬度的剛性元件，諸如從歧管延伸至 錨固件的脊桿，并且該脊桿可包括剛性或剛硬的管狀構件。歧管允許用具有在脊桿周圍延 伸的一個或多個流體遞送通道和鞘套的細長結構來向處理部位遞送流體。當錨固件包括擴 張配置時，可以用外科手術工具和成像裝置（諸如內窺鏡）來接近外科手術部位。可以在 將連桿耦合至細長結構之前將細長結構推進至處理部位并擴張錨固件。
[0024]在第一方面，各實施方式提供了用于組織切除的方法。該方法包括將能量源定位 在組織內。從該能量源徑向向外地朝向組織導引能量。移動該能量源以移除預定體積的組 織，其中能量源的移動至少部分地由自動化控制器來控制。
[0025]在另一方面，各實施方式提供了用于對諸如前列腺等器官的組織切除的方法。將 能量源定位在具有管腔的尿道內。從能量源徑向向外地朝向前列腺內的尿道壁導引能量。 移動能量源以移除管腔周圍的預定體積的組織，其中能量源的移動至少部分地由自動化控 制器來控制。
[0026]在i午多實施方式中，自動化控制器基于預定計劃來控制能量源的移動。
[0027]在i午多實施方式中，自動化控制器基于預定計劃來控制能量源的移動。
[0028] 4許多實施方式中，預定計劃由使用者基于前列腺的術前圖像來輸入。
[0029]在i午多實施方式中，自動化控制器基于對前列腺的實時評估來控制能量源的移 動。
[0030]在許多實施方式中，實時評估包括間質激光引導成像。
[0031]在許多實施方式中，實時評估包括聲學測距。
[0032] 在許多實施方式中，實時評估包括間質聲音引導區分（interstitial sound guided differentiation)〇
[0033]在許多實施方式中，自動化控制還包括脈寬調制。
[0034]在許多g施方式中，使用者超控自動化控制。
[0035] 午多實施方式中，在耦合至處理器的顯示器上提供前列腺的圖像，該顯示器能 夠由使用者查接收與預定體積的組織的軸向長度和徑向距離相對應的多個輸入參數。 基于所述多個輸入參數，在顯示器上的前列腺圖像上示出所述預定體積的預定組織移除輪 廓。
[0036]在許多實施方式中，所述多個輸入參數包括移除輪廓的縱向距離、移除輪廓的徑 向距離、圍繞移除輪廓的縱軸的移除輪廓的角距離、移除輪廓的軸線、移除輪廓的中心位置 或者響應于使用者在前列腺圖像上移動指針的用戶定義輸入移除輪廓之中的一項或多項。 [0037] 在許多實施方式中，前列腺圖像包括前列腺的軸向圖和前列腺的矢狀面圖，并且 在前列腺的軸向圖上示出預定組織移除輪廓的軸向圖，而在前列腺的矢狀面圖上示出組織 移除輪廓的矢狀面圖。
[0038]在許多實施方式中，基于預定移除輪廓的徑向距離和角距離來調整預定移除輪廓 的軸向圖，并且基于預定移除輪廓的軸向距離和徑向距離來調整預定移除輪廓的軸向圖。 [0039]在許多實施方式中，前列腺圖像上所示的組織移除輪廓包括縮放至顯示器上所示 前列腺圖像的尺寸，以使得顯示器上所示的組織移除輪廓的尺寸對應于顯示器上所示的前 列腺圖像的尺寸。
[0040]在許多實施方式中，伴隨前列腺圖像示出處理參考標記，并且其中基于所述多個 輸入參數而在顯示器上相對于所述處理參考標記來示出組織移除輪廓。
[0041] 在許多實施方式中，顯示器上所示的處理參考標記對應于連接至能量源的錨固 件。
[0042]在許多實施方式中，顯示器上所示的處理參考標記對應于連接至能量源的可擴張 錨固件，并且其中所述可擴張錨固件包括第一窄輪廓配置和第二寬輪廓配置，所述第一窄 輪廓配置的尺寸適于插入到管腔之中，而所述第二寬輪廓配置用于當被放置于患者的膀胱 頸部之中時阻止穿過管腔，并且其中顯示器上所示的處理參考標記包括位于前列腺圖像的 上端的、處于寬輪廓配置下的可擴張錨固件的圖像。
[0043]在許多實施方式中，顯示器上所示的前列腺圖像包括患者的前列腺的圖像，或者 適合多個患者使用的前列腺的解剖表示。
[0044] 在許多實施方式中，顯示器上所示的患者的前列腺的圖像的圖像包括患者的前列 腺的經直腸超聲圖像。
[0045] 在許多實施方式中，基于向處理器中輸入的組織移除輪廓來在多個噴嘴之中辨識 出用以使用加壓流體流來處理患者的噴嘴。
[0046]在許多實^方式中，在用加壓流體流進行的組織移除之后，在組織移除輪廓的一 部分的一定徑向距離和一定角距離處用光束來使組織凝固，并且其中該角距離對應于移除 輪廓的后部。
[0047]在許多實施方式中，所述流體流包括基本上不可壓縮的流體的發散流，并且其中 所述光束包括發散光束。
[0048]在許多實施方式中，基于前列腺的圖像和從探頭徑向發射的能量，將預定處理體 積的處理軸線與患者的軸線對準。
[0049]在許多實施方式中，預定體積的軸線包括處理體積的前后軸，并且基于組織的可 視化和從探頭徑向發射的能量的角度來將處理體積的前后軸與患者的前后方向對準，以便 將從探頭發射的處理能量與患者的前后方向旋轉地對準。
[0050]在許多實施方式中，圖像包括示出響應于從噴嘴釋放的加壓流體的組織偏轉或流 體流偏轉中的一個或多個的超聲圖像，并且調整所述流體流圍繞處理探頭的細長軸的角度 以將處理軸線與患者的軸線對準。
[0051]在許多實施方式中，圖像包括示出從探頭徑向發射的照亮組織的光束的光學圖 像，并且其中調整所述光束圍繞處理探頭的細長軸的角度以將處理軸線與患者對準。
[0052]許多實施方式還包括處理器，并且該處理器包含如下指令：該指令用于讓使用者 調整從處理探頭徑向發射的能量圍繞處理探頭的細長軸的角度以將徑向發射的能量與患 者的軸線對準；并且該處理器包括如下指令：該指令用于當能量的角度與患者的軸線對準 時響應于使用者命令而輸入角度；并且該處理器包括如下指令：該指令用于基于輸入到處 理器中的角度來旋轉處理軸線。
[0053]在許多實施方式中，角旋轉傳感器確定處理探頭圍繞探頭的細長軸相對于患者的 軸線的旋轉，并且響應于處理探頭的旋轉而旋轉預定處理體積的處理軸線，并且其中將患 者置于患者支座上，以使得患者的前后方向與地心引力的方向對準。
[0054]在許多實施方式中，角旋轉傳感器包括加速度計或角度計之中的一種或多種。 [0055]在另一方面，各實施方式提供了組織切除。攜載件具有近端和遠端。攜載件上的 至少一個能量源近側間隔開，以便在用于徑向向外遞送能量時被定位在組織內。自動化控 制器控制所述至少一個能量源的移動，以實現組織體積移除。
[0056]在又一方面，各實施方式提供了用于切除諸如前列腺等器官的組織的組織切除裝 置。該裝置包括具有近端和遠端的攜載件。該攜載件上的至少一個能量源近側間隔開，以 便在用于徑向向外遞送能量時被定位在尿道內。自動化控制器控制所述至少一個能量源的 移動，以實現組織體積移除。
[0057] 在許多實施方式中，自動化控制器基于預定計劃來控制能量源的移動。
[0058]在許多實施方式中，預定計劃由使用者基于前列腺的術前圖像來輸入。
[0059]在許多實施方式中，自動化控制器基于從輸入器件獲取的前列腺的實時評估來控 制能量源的移動。
[0060]在許多實施方式中，輸入器件包括間質激光引導成像器件。
[0061]在許多實施方式中，輸入器件包括間質激光引導成像器件。
[0062]在許多實施方式中，輸入器件包括間質聲音引導區分檢測器。
[0063]在許多實施方式中，自動化控制器還包括脈寬調制器件。
[0064]許多實施方式還包括用于讓使用者超控自動化控制器的裝置。
[0065]許多實施方式還包括處理器，該處理器包含指令，所述指令配置用于：
[0066]在使用者可見的顯示器上提供前列腺的圖像；以及
[0067] 接收與預定體積的組織的軸向長度和徑向距離相對應的多個輸入參數；
[0068] 其中基于所述多個輸入參數而在顯示器上的前列腺圖像上示出所述預定體積的 預定組織移除輪廓。
[0069] 在許多實施方式中，所述多個輸入參數包括移除輪廓的縱向距離、移除輪廓的徑 向距離、圍繞移除輪廓的縱軸的移除輪廓的角距離、移除輪廓的軸線、移除輪廓的中心位置 或者響應于使用者在前列腺圖像上移動指針的用戶定義輸入移除輪廓之中的一項或多項。
[0070] 在許多實施方式中，前列腺圖像包括前列腺的軸向圖和前列腺的矢狀面圖，并且 其中在前列腺的軸向圖上示出預定組織移除輪廓的軸向圖，而在前列腺的矢狀面圖上示出 組織移除輪廓的矢狀面圖。
[0071] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于基于預定移除輪廓的徑向 距離和角距離來調整預定移除輪廓的軸向圖；并且其中處理器包含如下指令：該指令用于 基于預定移除輪廓的軸向距離和徑向距離來調整預定移除輪廓的軸向圖。 _
[0072] 在許多實施方式中，前列腺圖像上所示的組織移除輪廓包括縮放至顯示器上所示 前列腺圖像的尺寸，以使得顯示器上所示的組織移除輪廓的尺寸對應于顯示器上所示的前 列腺圖像的尺寸。
[0073] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于伴隨前列腺圖像示出處理 參考標記，并且基于所述多個輸入參數而在顯示器上相對于所述處理參考標記來示出組織 移除輪廓。
[0074] 在許多實施方式中，顯示器上所示的處理參考標記對應于連接至能量源的錨固 件。
[0075] 在許多實施方式中，顯示器上所示的處理參考標記對應于連接至能量源的可擴張 錨固件，并且其中所述可擴張錨固件包括第一窄輪廓配置和第二寬輪廓配置，所述第一窄 輪廓配置的尺寸適于插入到管腔之中，而所述第二寬輪廓配置用于當被放置于患者的膀胱 頸部之中時阻止穿過管腔,并且其中顯示器上所示的處理參考標記包括位于前列腺的矢狀 面圖像的上端的、處于寬輪廓配置下的可擴張錨固件的圖像。
[0076] 在許多實施方式中，顯示器上所示的處理參考標記包括固定參考標記，并且處理 器包含如下指令：該指令用于示出相對于該固定參考標記和處理輪廓移動的可移動標記， 以便實時地示出發向靶組織的能量流的位置。
[0077] 在許多實施方式中，在多個圖像中示出可移動標記，所述多個圖像包括沿著處理 的矢狀軸的矢狀面圖像以及橫向于處理的軸線的軸向圖像，并且其中所述可移動標記沿著 矢狀面圖像中的處理軸線移動并且所述可移動標記圍繞軸向圖像中的軸線旋轉，并且其中 在所述多個圖像中的每個圖像上相對于可移動標記顯示固定參考標記。
[0078] 在許多實施方式中，顯示器上所示的前列腺圖像包括患者的前列腺的圖像，或者 適合多個患者使用的前列腺的解剖表示。
[0079] 在許多實施方式中，顯示器上所示的患者的前列腺的圖像的圖像包括患者的前列 腺的經直腸超聲圖像。
[0080] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于基于向處理器中輸入的組 織移除輪廓的徑向距離來在多個噴嘴之中辨識出用以使用加壓流體流來處理患者的噴嘴。 [0081] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于在用加壓流體流進行的組 織移除之后，在組織移除輪廓的一部分的一定徑向距離和一定角距離處用光束來使組織凝 固，并且其中該角距離對應于移除輪廓的后部。
[0082]在許多實施方式中，所述流體流包括基本上不可壓縮的流體的發散流，并且其中 所述光束包括發散光束。
[0083]在許多實施方式中，基于前列腺的圖像和從探頭徑向發射的能量，將預定處理體 積的處理軸線與患者的軸線對準。
[0084]在許多實施方式中，預定體積的軸線包括處理體積的前后軸，并且其中基于組織 的可視化和從探頭徑向發射的能量的角度來將處理體積的前后軸與患者的前后方向對準， 以便將從探頭發射的處理能量與患者的前后方向旋轉地對準。
[0085]在許多實施方式中，圖像包括示出響應于從噴嘴釋放的加壓流體的組織偏轉或流 體流偏轉中的一個或多個的超聲圖像，并且其中調整所述流體流圍繞處理探頭的細長軸的 角度以將處理軸線與患者的軸線對準。
[0086] 在許多實施方式中，圖像包括示出從探頭徑向發射的照亮組織的光束的光學圖 像，并且其中調整所述光束圍繞處理探頭的細長軸的角度以將處理軸線與患者對準。
[0087] 許多實施方式還包括處理器，并且其中該處理器包含如下指令：該指令用于讓使 用者調整從處理探頭徑向發射的能量圍繞處理探頭的細長軸的角度以將徑向發射的能量 與患者的軸線對準；并且其中該處理器包含如下指令：該指令用于當能量的角度與患者的 軸線對準時響應于使用者命令而輸入角度；并且其中該處理器包含如下指令：該指令用于 基于輸入到處理器中的角度來旋轉處理軸線。
[0088] 在許多實施方式中，角旋轉傳感器確定處理探頭圍繞探頭的細長軸相對于患者的 軸線的旋轉，并且其中響應于處理探頭的旋轉而旋轉預定處理體積的處理軸線，并且其中 將患者置于患者支座上，以使得患者的前后方向與地心引力的方向對準。
[0089] 在許多實施方式中，角旋轉傳感器包括加速度計或角度計之中的一種或多種。
[0090] 許多實施方式還包括處理器，該處理器包含指令，所述指令配置用于：
[0091] 在使用者可見的顯示器上提供組織的多個圖像，所述多個圖像中的每個圖像包含 所述組織的三維表示的平面；
[0092] 接收來自使用者的輸入，以沿著所述多個圖像中的所述每個圖像來定義處理輪 廓；以及
[0093] 基于沿著所述多個圖像中的所述每個圖像的處理輪廓來確定三維處理輪廓。
[0094] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于在所述多個圖像的處理輪 廓之間進行內插（interpolate)，以確定所述三維處理輪廓。
[0095] 許多實施方式還包括非搏動泵，該非搏動泵耦合至攜載件和自動化控制器，以提 供包含多個連續脈沖的脈沖能量流。
[0096] 許多實施方式還包括搏動泵，該搏動泵耦合至攜載件和自動化控制器，以提供包 含多個連續脈沖的脈沖能量流。
[0097] 在許多實施方式中，自動化控制器配置用于移動所述脈沖能量遞送流，以使得所 述多個連續脈沖在所要移除的組織的靶位置處重疊。
[0098] 在許多實施方式中，自動化控制器配置用于移動所述脈沖能量遞送流，以使得所 述多個連續脈沖不在所要移除的組織的靶位置處重疊。
[00991 在另一方面，各實施方式提供了用于處理患者的組織的裝置。用以處理患者的細 長處理探頭沿著軸線延伸。該細長處理探頭包括外細長結構和內攜載件，所述外細長結構 具有工作通道，而所述內攜載件可在該工作通道內旋轉和平移以便定位和定向能量源從而 朝向靶組織釋放能量。細長成像探頭，該細長成像探頭沿著軸線延伸。當細長處理探頭和 細長成像探頭已被插入到患者體內時，耦合件將細長處理探頭耦合至細長成像探頭。
[0100] 許多實施方式還包括連接至內攜載件的第一連桿和連接至成像探頭的第二連桿， 其中一個或多個控制器被配置用于隨第二連桿一起移動第一連桿，以沿著處理軸線移動內 攜載件并沿著成像探頭軸線移動成像探頭，以便查看當攜載件沿著所述軸線移動時該攜載 件與組織的相互作用。
[0101] 在許多實施方式中，所述耦合件包括：
[0102]基座；
[0103] 第一臂部，其從所述基座延伸并且連接至細長處理探頭的近端；以及
[0104] 第二臂部，其從所述基座延伸并且連接至細長成像探頭的近端；
[0105] 其中所述基座在第一臂部包括剛性配置并且第二臂部包括剛性配置時支撐細長 處理探頭和細長成像探頭。
[0106] 在許多實施方式中，第二臂部包括致動器，以便當第一臂部保持細長處理探頭的 位置和定向時，在使用者控制下操縱成像探頭。
[0107] 在許多實施方式中，耦合件配置用于當細長成像探頭和細長處理探頭已從患者的 相對兩側插入時，保持細長處理探頭相對于細長成像探頭的對準。
[0108] 在許多實施方式中，耦合件配置用于當向近側和向遠側推進以及旋轉所述噴嘴 時，保持細長處理探頭的軸線與細長成像探頭的軸線的對準。
[0109] 在許多實施方式中，耦合件配置用于將處理探頭的軸線與成像探頭的軸線平行對 準。
[0110] 在許多實施方式中，耦合件配置用于保持細長成像探頭相對于細長成像探頭的固 定位置和定向。
[0111] 在許多實施方式中，耦合件包括耦合至細長處理探頭的剛性臂部和耦合至細長成 像探頭的第二剛性臂部，所述第一剛性臂部固定地耦合至所述第二剛性臂部，并且其中細 長處理探頭包含剛度以阻止橫向于處理探頭軸線的偏轉，并且細長成像探頭包含剛度以阻 止橫向于細長成像探頭軸線的偏轉。
[0112] 在許多實施方式中，耦合件包括磁體，以保持細長成像探頭相對于細長成像探頭 的固定位置和定向。
[0113] 在許多實施方式中，耦合件包括多個磁體，所述多個磁體布置在沿著細長處理探 頭或細長成像探頭中的一個或多個的多個軸向位置處。
[0114] 在許多實施方式中，耦合件配置用于通過在細長處理探頭的一部分上延伸的第一 管腔的壁和在細長成像探頭的一部分上延伸的第二管腔的壁，將細長處理探頭耦合至細長 成像探頭。
[0115] 在許多實施方式中，細長成像探頭配置用于插入到患者的直腸中，并且細長處理 探頭配置用于插入到患者的尿道中，并且其中耦合件配置用于當細長處理探頭被置于尿道 內并且細長成像探頭被置于直腸內時將細長處理探頭與細長成像探頭對準。
[0116] 在許多實施方式中，細長結構包括脊桿以向探頭增加剛度，以使得細長結構阻止 探頭橫向于所述軸線的偏轉。
[0117] 在許多實施方式中，細長成像探頭至少包括剛性遠端部分，以阻止成像探頭橫向 于成像探頭的軸線的偏轉，以及相對于細長處理探頭的軸線固定細長成像探頭的軸線的定 向。
[0118] 在許多實施方式中，處理器耦合至細長成像探頭、細長處理探頭和連桿，并且其中 該處理器包含如下指令：該指令用于確定噴嘴的壓強、軸向位置和定向，以消融（ablate) 在細長成像探頭的圖像上辨識出的組織的靶位置。
[0119] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于響應于當細長處理探頭己 在患者的第一側插入并且細長成像探頭已在與所述第一側相對的患者的第二側插入時在 所述圖像上的靶位置來確定噴嘴的壓強、軸向位置和定向。
[0120] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于響應于當細長處理探頭已 通過在細長處理探頭與細長成像探頭之間延伸的第一管腔的壁和第二管腔的壁而耦合至 細長成像探頭時在所述圖像上的靶位置來確定噴嘴的壓強、軸向位置和定向。
[0121] 在許多實施方式中，處理器包含如下指令：該指令用于確定所述圖像的第一輸入 靶位置的第一圖像坐標參考和所述圖像的第二輸入靶位置的第二圖像坐標參考；并且包含 如下指令：該指令用于將所述圖像的第一圖像坐標參考映射至處理探頭的第一靶坐標參 考，并且將所述圖像的第二輸入靶位置映射至處理探頭的第二靶坐標參考；并且其中處理 器包含如下指令：該指令用于確定噴嘴的壓強以及軸向位置和旋轉位置以提供從第一輸入 靶位置延伸至第二輸入靶位置的切割輪廓。
[0122] 在另一方面，各實施方式提供了用于處理患者的組織的裝置。臂部耦合至基座。該 臂部包括第一可移動配置和第二剛性配置。用以處理患者的處理探頭包括外細長結構和內 攜載件，所述外細長結構具有工作通道，而所述內攜載件可在該工作通道內旋轉和平移以 便定位和定向噴嘴從而朝向組織釋放加壓流體流。處理器包含如下指令：該指令用于旋轉 和平移攜載件以處理患者。連桿耦合至所述處理器和所述探頭，以響應于所述指令而旋轉 和平移所述探頭。
[0123]在許多實施方式中，攜載件包括快速調換攜載件，該快速調換攜載件配置用于插 入外細長結構的近端和從該近端移除，并且其中連桿包括具有大小適于接納內攜載件的內 尺寸的可旋轉并可平移的細長連桿管，并且其中該細長連桿管包括鎖定結構，以便在細長 連桿管旋轉和平移以處理組織時將快速調換攜載件鎖定在細長連桿管內。
[0124] 許多實施方式還包括歧管和多個通道，所述歧管連接至外細長結構的近端，所述 多個通道沿著外細長結構延伸以將所述歧管的第一端口耦合至具有第一通道的球囊錨固 件，并且將所述歧管的第二端口與靠近外細長流體的遠端的開口相耦合以向處理部位遞送 流體，并且其中所述歧管包括鎖定結構并且所述連桿包括鎖定結構以在球囊已被膨脹時將 連桿連接至歧管。
[0125] 在許多實施方式中，所述細長結構包括耦合至錨固件的脊桿，并且其中該脊桿在 錨固件與連桿之間延伸，以便當探頭攜載件隨著連桿的第二部分旋轉和平移以定位和定向 噴嘴從而處理參考所述錨固件的患者的靶位置時固定從連桿的第一部分到錨固件的距離。 [0126] 在許多實施方式中，細長結構包括耦合至錨固件，并且其中細長結構在錨固件與 連桿之間延伸，以便當攜載件隨著連桿的第二部分旋轉和平移以定位和定向噴嘴從而處理 患者時固定沿著細長結構從連桿的第一部分到錨固件的距離。
[0127] 在許多實施方式中，細長結構和攜載件被配置成當探頭插入到組織中時偏轉，并 且其中細長結構保持連桿的固定部分與錨固件之間基本上恒定的弧長，以便當噴嘴隨著攜 載件而沿著探頭軸線旋轉和平移以處理患者時保持噴嘴相對于錨固件的放置。
[0128] 在許多實施方式中，連桿包括外手持件部分，該外手持件部分在所述臂部包括未 鎖定配置時可以用使用者的手來抓握和定位。
[0129] 在許多實施方式中，連桿包括支撐件，該支撐件耦合至處理探頭和臂部，以在探頭 已插入到患者體內時用臂部來支撐處理探頭和連桿。
[0130] 在許多實施方式中，支撐件包括連桿的剛性殼體或連桿的框架中的一種或多種， 并且其中所述殼體在處理患者時與臂部保持基本上固定。
[0131]在許多實施方式中，支撐件耦合至處理探頭，以將探頭插入到患者體內并且將噴 嘴定位在靶位置和定向，并且其中支撐件耦合至臂部和細長結構以便當臂部包括剛性配置 時在探頭被定位和定向于患者體內的情況下支撐探頭。
[0132] 在許多實施方式中，支撐件和臂部能夠在臂部包括剛性配置時在預定位置和定向 支撐連桿和探頭，以便在使用噴嘴處理患者時固定連桿的位置。
[0133]在許多實施方式中，探頭包括細長結構和內攜載件，并且其中連桿耦合至攜載件 以控制噴嘴沿著細長結構的軸線的位置以及噴嘴圍繞細長結構的軸線的旋轉。
[0134] 在許多實施方式中，該裝置配置用于移除組織的活細胞，以便將所述活細胞提供 在患者體外。
[0135] 在許多實施方式中，該裝置配置用于移除組織以供組織學檢查。
[0136] 在許多實施方式中，該裝置配置用于浸軟組織。
[0137]在許多實施方式中，該裝置配置用于將高壓流體流釋放到包含二氧化碳（下文稱 為"C02"）的氣體中。
[0138]在許多實施方式中，該裝置包括光纖，該光纖具有不超過約5mm的彎曲半徑。
[0139]在許多實施方式中，該裝置包括光纖，該光纖具有不超過約2_的彎曲半徑。
[0140]雖然本發明的實施方式特別針對前列腺的經尿道處理，但是本發明的某些方面亦 可用于處理和改造諸如腦、心、肺、腸、眼、皮膚、腎、肝、胰腺、胃、子宮、卵巢、睪丸、膀胱、耳、 鼻、口等其他器官，諸如骨髓、脂肪組織、肌肉、腺體及粘膜組織、脊髓及神經組織、軟骨等軟 組織，諸如牙齒、骨骼等硬生物組織，以及諸如鼻竇、輸尿管、結腸、食道、肺道、血管和咽喉 等體腔及通道。本文所公開的裝置可以通過已存在的體腔插入，或者通過在身體組織中創 造出的開口而插入。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0141] 通過參考對在其中利用到本公開原理的示例說明性實施方式加以闡述的以下詳 細描述和附圖，將會對本公開的特征和優點獲得更好的理解；在附圖中：
[0142] 圖1是根據本發明原理的、適合用于進行尿道內前列腺組織減積術的裝置的示意 圖；
[0143]圖2A-圖2D圖示了在進行前列腺組織減積術中對圖i的裝置的使用；
[0144] 圖3圖示了特定的前列腺組織處理裝置，其合并有對用于進行前列腺組織減積術 的射頻鹽水等離子體的使用；
[0145] 圖4圖示了適合在本發明的裝置中使用的能量源，其中該能量源遞送流體流用于 組織切除；
[0146] 圖5圖示了適合在本發明的裝置中使用的能量源，其中該能量源包括偏轉光波導 用于向前列腺組織遞送激光能；
[0147] 圖6圖示了與圖5中所示裝置類似的裝置，區別在于光波導在橫向地偏轉激光能 的光鏡處導引激光能；
[0148] 圖7圖示了適合在本發明的裝置中使用的能量源，其中該能量源包括橫向凸出電 極，該電極可接合尿道壁及前列腺組織，以便遞送射頻能用于組織消融；
[0149] 圖8是展現臨界壓強的組織切除速率的曲線圖；
[0150] 圖9a是圖示選擇性且受控的切除的流程圖；
[0151]圖9b是圖不選擇性切除的流程圖，其中流體流被配置成在切除前列腺組織之前 穿透尿道壁； …'、
[0152] 圖10a圖示了柱狀流體流和發散流體流；
[0153] 圖l〇b圖示了被配置用于發射柱狀流體流的組織改造裝置的橫截面圖；
[0154] 圖l〇c圖示了被配置用于發射發散流體流的組織改造裝置的橫截面圖；
[0155]圖η圖不了使用用于組織切除的流體流的組織改造裝置，其中流體流可任選地 充當電磁能的管道；
[0156] 圖I2示出了根據實施方式的處理探頭350的組件；
[0157] 圖1M和圖1：3B示出了根據實施方式的處理患者的系統；
[0158] 圖14A示出了根據實施方式的多用途鞘套和歧管；
[0159]圖14B示出了根據實施方式的、如圖14A中的歧管的歧管管道，其被配置用于在歧 管保持耦合至患者的同時傳輸和接納多個流體；
[0160]圖14C示出了根據實施方式的處理探頭和連桿的組件；
[0161]圖14D1示出了根據實施方式，當連桿與錨固至器官的靶位置的細長元件相耦合 時攜載件的快速調換；
[0162]圖14D2示出了攜載件的遠側尖端與連桿的近端的對準，以便插入如圖14D1中的 攜載管；
[0163]圖14D3示出了朝向如圖14D1中的連桿的近端上的鎖定結構推進的攜載件； [0164] 圖14D4示出了鎖定到如圖14D1和圖14D2中的連桿的攜載件；
[0165]圖14E示出了根據實施方式，膀胱鏡至少部分地插入到用于朝向膀胱頸推進的細 長元件中，以查看諸如前列腺等器官的組織；
[0166] 圖14F示出了細長元件向鞘套中的推進；
[0167]圖14G示出了根據實施方式、耦合至包括脊桿的細長元件的連桿；
[0168]圖14H示出了根據實施方式、插入到連桿管中的攜載管和攜載件；
[0169]圖15和圖16示出了根據實施方式、用流體射流進行的自清洗；
[0Π 0]圖ΠΑ示出了根據實施方式、位于如圖13中的患者處理系統的顯示器上的用戶界 面的組件；
[0171]圖17B和圖17C示出了根據實施方式的、在多個圖像上移動的標記，其中所述標記 的移動對應于能量流的位置和定向；
[0172]圖17D示出了根據實施方式的用戶定義切割輪廓；
[0173]圖和圖WF示出了根據實施方式、用于定義切割輪廓的多個彎曲部分的用戶 界面；
[0174]圖1S示出了用于如圖17A中的用戶界面的切割模式輸入的系統配置模式；
[0175]圖19示出了用如圖17A中的用戶界面的輸入選擇的凝固模式；
[0176]圖20A示出了根據實施方式的、患者的圖像與處理坐標參考系的映射和對準； [0177]圖20B示出了根據實施方式的處理患者的方法；
[0178]圖21A和圖21B示出了根據實施方式的系統和方法來使用的3d分割圖像的屏幕 截圖；
[0179]圖21C至圖21F示出了用以定義三維處理計劃的靶組織的多個軸向圖像，以及所 述多個圖像中的每個圖像中的用戶定義處理輪廓；
[0180]圖21G示出了靶組織的矢狀面圖，以及圖21C至圖21F的軸向圖像的平面；
[0181]圖21H示出了基于圖21A至圖21F的多個圖像的三維處理計劃；
[0182]圖2Π 示出了多個圖像之中的一個圖像的用戶輸入處理輪廓；
[0183]圖21J示出了根據實施方式的流體流的掃描圖案；
[0184]圖21K不出了根據實施方式的、位于流體流上的包含水錘的袋；
[0185]圖22A和圖22B示出了根據實施方式的原理操作的探頭的示意圖；
[0186]圖22C示出了根據實施方式，放置在具有攜載件的細長元件的工作通道中以便在 處理患者時對組織進行成像的內窺鏡；
[0187]圖23A和圖23B示出了根據實施方式，配置用于提供整合射流遞送的攜載件； [0188]圖24不出了根據實施方式，包含流體遞送元件的攜載件和該流體遞送元件的設 計考慮；
[0189]圖25A至圖25C示出了根據實施方式的射流偏轉；
[0190]圖26A至圖26C示出了根據實施方式的射流屏蔽；
[0191]圖27A和圖27B示出了根據實施方式的射流角度變化；
[0192]圖28示出了根據實施方式同時遞送的多個射流；
[0193]圖29示出了根據實施方式的分碎術；
[0194]圖30至圖31B示出了根據實施方式的單管設計；
[0195]圖32示出了根據實施方式的、相對于人體解剖結構來配準和定位處理系統的手 段；
[0196]圖33示出根據實施方式的包括第一可擴張籃和第二可擴張籃的多個可擴張結 構；
[0197]圖34示出了根據實施方式的、相對于人體解剖結構來配準系統的手段；
[0198]圖35不出了根據實施方式的一次性球囊；
[0199]圖36示出了根據實施方式的組織切除和深度控制；
[0200] 圖37示出了處于如圖36中所示的第一大小的可見霧沫區域；
[0201]圖38示出了根據實施方式的組織切除深度控制；
[0202]圖39示出了根據實施方式，在具有與圖36和圖37中所示不同的壓強的如圖38 中所示的鹽水中的霧沫區域"焰"的光學圖像；
[0203]圖40示出了根據實施方式，對于多個壓強和噴嘴的噴嘴流速與最大穿透深度；
[0204]圖41示出了根據實施方式的噴嘴回壓與最大穿透深度；并且
[0205] 圖42示出了根據實施方式，對于13〇微米噴嘴和15〇微米噴嘴的噴嘴流速與回 壓。

【具體實施方式】
[0206] 通過參考對在其中利用到本發明實施方式的原理的示例說明性實施方式加以闡 述的以下詳細描述和附圖，將會對本公開的特征和優點獲得更好的理解。
[0207] 雖然詳細描述包含許多細節，但這些細節不應解釋為對本發明的范圍加以限制， 而是僅僅說明本發明的不同示例和方面。應當明白，本發明的范圍包括未在上文詳細討論 的其他實施方式。在本文所公開的本發明的方法和裝置的布置、操作和細節中可以做出本 領域技術人員所顯而易見的各種其他更改、改變和變動，而不偏離如本文所述的本發明的 精神和范圍。
[0208] 本文所公開的實施方式能夠以許多方式中的一種或多種方式相結合來提供對患 者的改進的療法。所公開的實施方式能夠與現有方法和裝置相結合來提供改進的處理，舉 例而言，諸如與已知的前列腺外科手術以及其他組織和器官的外科手術方法相結合。應當 理解，本文所描述的任何一個或多個結構和步驟能夠與本文所描述的方法和裝置的任何一 個或多個附加結構和步驟相結合，附圖和支持文本提供根據實施方式的描述。
[0209] 雖然本文所述的處理規劃以及處理輪廓和體積的定義是在前列腺外科手術的背 景下介紹的，但本文所述的方法和裝置亦可用于處理任何身體組織和任何身體器官及脈 管，諸如腦、心、肺、腸、眼、皮膚、腎、肝、胰腺、胃、子宮、卵巢、睪丸、膀胱、耳、鼻、口等，諸如 骨髓、脂肪組織、肌肉、腺體及粘膜組織、脊髓及神經組織、軟骨等軟組織，諸如牙齒、骨骼等 硬生物組織，以及諸如鼻竇、輸尿管、結腸、食道、肺道、血管和咽喉等體腔及通道。
[0210] 本文所述的成像探頭和處理探頭能夠以許多方式中的一種或多種方式相結合，并 且在許多實施方式中，可以使用患者的圖像來定義所移除的組織體積的靶體積和靶輪廓。 可以規劃所移除的組織的輪廓以便有效地移除組織。本文所述用于成像的方法和裝置可以 用于有利地對處理進行規劃。替代地或組合地，本文所述的成像方法和裝置可例如用于隨 著患者接受處理而實時地修改處理。
[0211] 可以將可見霧沫區域與顯示器上所示的組織和處理區域的圖像相結合，以便提供 對于將會切除正確的組織量的確認。在許多實施方式中，可見霧沫區域的距離對應于最大 切割深度，以使得外科醫生能夠基于圖像并通過調整諸如流速、噴嘴直徑或壓強中的一項 或多項等處理參數來選擇切割深度。
[0212] 本文所述的可見霧沫區域包括從諸如噴嘴等能量源發射的流體流的空化區域，并 且最大切除深度對應于可見霧沫區域的距離。可見霧沫區域是指使用者能夠利用對空化囊 (cavitation pocket)的形成敏感的成像，諸如利用響應于形成空化囊而散射波的可見光 成像和超聲成像，來使霧沫區域可視化。
[0213] 可以提供多個攜載件探頭以允許使用者以多種方式來處理許多組織中的一個或 多個組織。具有諸如軸桿等工作通道的細長結構元件在用一個或多個攜載件探頭調換第一 攜載件探頭時保持定位在患者體內。在許多實施方式中，可以在連桿保持與錨固至患者內 部結構的細長元件固定附接的同時，快速調換攜載件探頭。每個插入患者體內的攜載件探 頭可例如基于處理計劃而得到辨識。
[0214] 本文所使用的"處理器"包括一個或多個處理器，例如，單一處理器，或者例如分布 式處理系統的多個處理器。本文所述的控制器或處理器一般包含有形介質用以儲存指令以 便實現過程步驟，并且處理器可例如包括中央處理器、可編程陣列邏輯、門陣列邏輯或現場 可編程門陣列中的一種或多種。
[0215] 本文所使用的"圖像的橫向平面"可稱為圖像的水平面、圖像的軸向平面或者圖像 的經軸平面。沿著軸向平面的圖像可稱為軸向圖像。
[0216] 本文所使用的"探頭"包括插入到諸如患者等受試者體內的物體。
[0217] 如本文所使用，相似字符標識相似元件。
[0218] 如本文所使用，顯示器上所示的實時圖像包括在所示事件的數秒內示出的圖像。 例如，組織結構的實時成像包括在顯示器上提供所獲取的圖像的約10秒內的實時圖像。
[0219] 如本文所使用，術語"遠側"和"近側"是指從裝置參考的位置，并且能夠與解剖參 考相反。例如，探頭的遠側位置可對應于患者的細長器官的近側位置，而探頭的近側位置可 對應于患者的細長器官的遠側位置。
[0220]自動化機器人控制--其中水射流的移動是機械化的，并且處于利用預選例程的 計算機控制之下--允許進行手動控制所不可能實現的準確和極其精細的切除。優點包括 過程所需時間減少、并發癥較少、結果改善和外科醫生所需培訓時間較少。這些改進中的許 多改進來源于減少或消除對于進行處理的醫生的手動靈巧度的需求。自動化控制還允許將 噴嘴的切割功率增大到無法以完全手動控制達到的水平。在過程的不太關鍵部分期間，例 如，在對進行操作的區域的初始選擇或補充切割和燒灼期間，可以手動地控制系統。即使在 方案的那些不太關鍵階段期間，由自動化控制所提供的提高的精度和平順性也可提供對人 手抖動的減少和濾除。另一顯著優點在于，自動化允許過程的預先測試或"預演"。當選擇 切割例程時，可以使用操縱桿或其他控制元件來選擇區域的界限，以便在不進行切割的模 擬過程期間定位激光。可以在切割開始之前做出改變，以便能夠在開始實際過程之前糾正 錯誤。
[0221] 閉環及實時自動化是由包括在器官內的切除體積配準以及原位深度和體積測量 在內的機器人自動化所提供的新功能。利用向控制系統中輸入器官幾何數據（例如，來自 超聲或其他術前或實時圖像的器官幾何數據）的能力，可在器官內精確地配準切割區域。 這消除了手動過程對于重要容差的不精確性，諸如切除應當多么靠近包膜表面和/或前列 腺中的神經血管束。此外，所切除的體積本身的形狀可以由一組編程例程來選擇和調整，其 中已經預先利用大量的工程知識算出有關如何控制切割運動和壓強的細節，并繼而將此儲 存在機器人外科手術工具中，準備就緒隨時由外科醫生按下按鈕即可獲取。例如，組織的切 除形狀可包含預定處理輪廓，諸如穹形、立方形、淚滴形中的一種或多種，或者直接來自于 如本文所述并例如在以下圖21A和圖21B的兩個屏幕截圖中圖示的靶體積的3D渲染。另 夕卜，外科醫生可基于由超聲圖像所提供的反饋來實時調整切割參數，這向系統添加了另一 層安全性。
[0222] 援引并入
[0223] 已經通過引用而并入以下文獻中所描述的圖1至圖11的主題及相應文字：作為 US 20110184391 公開的、2010 年 2 月 4 日提交的題為"MULTI FLUID TISSUE RESECTION METHODS AND DEVICES"的美國專利序號12/700, 568 [代理人案卷號41502-703. 501];以及 在2011年11月8日作為W02011097505公開的、2007年4月8日提交的題為"MULTI FLUID TISSUE RESECTION METHODS ANDDEVICES" 的 PCT 申請 PCT/US2011/023781 ;上述文獻的全 部公開內容己于先前通過引用而并入本文。
[0224] 參照圖1，根據本發明的原理構建的示例性前列腺組織減積裝置10包括導管組裝 件，該導管組裝件一般包括具有遠端14和近端16的軸桿12。軸桿12通常將會是聚合物擠 壓件，其包括從近端16處的襯套18延伸到遠端14附近位置的1個、2個、3個、4個或更多 個軸向管腔。軸桿12 -般將會具有范圍從15cm到25cm的長度和范圍從1mm到10mm- 通常從2mm到6mm的直徑。軸桿將會具有足夠的柱強度，從而使其可以如以下更詳細描述 的那樣向上經男性尿道引入。
[0225] 軸桿將會包括定位在能量遞送區域20中的能量源，其中能量源可以是如以下所 更詳細討論的多種特定組件中的任何一種。在能量遞送區域的遠側，可膨脹錨固球囊24將 會定位在軸桿的遠端14處或者非常靠近該遠端14。球囊將會通過所述軸向管腔中之一連 接至通過襯套18連接的球囊膨脹源26。除了能量源22和球囊膨脹源26之外，襯套可選 地還將包括用于灌注/沖洗源28、吸引（真空）源 3〇和/或噴注（加壓C02或其他氣體） 源32的連接。在示例性實施方式中，灌注或沖洗源 28可以通過軸向管腔（未示出）連接 至球囊錨固件24的近側和能量遞送區域20的遠側的一個或多個遞送端口 34。吸引源30 可以連接至通常定位在能量遞送區域20的近側的第二端口或開口 36,而噴注源32可以連 接至通常也位于能量遞送區域的近側的附加端口 38。應當明白，端口 34、端口 36和端口 38 的位置并不是關鍵的，盡管某些位置可能導致本文所述的特定優點，并且應當明白，管腔和 遞送裝置可由附加的導管、管道等來提供，這些附加的導管、管道例如包括可定位在軸桿12 之上的同軸套筒、鞘套等。
[0226] 雖然本實施方式是參照人類前列腺描述的，但是應當理解，其可以通用地用于處 理哺乳動物前列腺。現參照圖2A-圖2D，前列腺組織減積裝置10通過男性尿道U引入到位 于緊貼膀胱B的遠端的前列腺P內的區域。在圖2A中示出了解剖結構。一旦導管10已被 定位成使得錨固球囊24位于緊靠膀胱頸BN的遠端處（圖2B)，則可使球囊膨脹，優選地基 本上占據膀胱的整個內部，如圖2C中所示。一旦錨固球囊24被膨脹，則前列腺組織減積裝 置10的位置將會固定和穩定在尿道U內，以便將能量遞送區域20定位在前列腺P內。應當 明白，能量遞送區域 2〇的正確定位僅依賴于錨固球囊24在膀胱內的膨脹。由于前列腺位 于緊靠膀胱頸BN近端之處，因此通過將能量遞送區域的遠端間隔得非常靠近球囊的近端， 通常在從0mm到5mm，優選地在從1mm到3腕的范圍內，可以正確地定位遞送區域。如圖2 中的箭頭所示，在錨固球囊24已經膨脹之后，可以向前列腺中遞送能量用于減積。如圖2D 中所示，一旦能量已在期望的表面區域上遞送了一段時間，則可以停止能量區域，并且前列 腺將會得到減積從而減輕尿道上的壓力。此時，如圖2D中所示，可以通過端口 34遞送沖洗 流體，并將其吸入端口 36。可選地，在處理之后，可使用燒灼球囊和/或支架來燒灼該區域， 所述燒灼球囊和/或支架可使用經修改的或單獨的導管裝置來放置。
[0227]現將參照圖3-圖7,描述多個有代表性的能量遞送區域。現參照圖3,根據本發明 原理而構建的第一示例性前列腺切除裝置110包括軸桿112,該軸桿112具有近端114和 遠端116。多個噴嘴118安裝在軸桿112上與遠端116近側地間隔開范圍從lcm到5cm的 距離的位置處。噴嘴通常是能夠生成等離子體的陶瓷型芯或者是能夠導引徑向向外的導電 流體流的端口，其可以安裝到結構120上，這樣允許噴嘴118如圖3中的虛線所示地徑向向 外移動。圖示為可膨脹球囊的錨固件122安裝在軸桿112的遠端116上介于噴嘴118與遠 側尖端124之間的位置處。如下文所更詳細描述，可擴張結構122將能夠在膀胱內擴張以 便錨固軸桿112,從而使噴嘴陣列118居于前列腺內。軸桿112將會包括管腔、通路、導電 線等，以便從軸桿的近端114向遠端116遞送能量和物質。例如，RF能量源126將會連接 至軸桿112,通常連接至噴嘴118,以便向從源128(通常經軸桿112內的管腔）遞送到噴嘴 118的導電流體遞送RF能。將會提供其他管腔、通道或管道，以便允許向通常連接至一個或 多個吸引端口 132的真空源130的吸引。可以在軸桿112內提供其他管道，以便允許從源 1：34向端口 136引入沖洗流體，諸如鹽水。在其他實例中，將會有可能把吸引源130和沖洗 源134連接至公共端口，從而可以依次地而非同時地進行吸引和沖洗。此外，可選地，可以 提供內管腔、管道等，以便將噴注源140連接至軸桿上處于陣列118的區域中的一個或多個 噴注端口 142。最后，可以提供內管腔、管道等，用于將球囊122連接至球囊膨脹源144。 [0228] 如圖4中所示，可以由在安設于軸桿12內的遞送管380上所攜載的高壓噴嘴200 形成示例性能量遞送區域20。載攜管3S0可以如箭頭204所示地軸向平移以及/或者如箭 頭206所示地旋轉，從而使從噴嘴 2〇〇發出的流體流208可以在前列腺內的尿道的所有部 分或選定部分上掃過或掠過。此類高壓水處理的特定壓強和其他細節例如在上述的Ji an 和Jiajun中有述。
[0229]現參照圖5,能量遞送區域20內的能量源可以包括承載于旋轉和平移軸桿380上 的光纖波導或光纖束220。光波導220在光束222中傳輸激光或其他相千光能，該光束222 可通過旋轉和/或平移載攜管380而在尿道壁和前列腺組織上掃過或掠過。
[0230]如圖6中所示，可以將來自光波導或光纖束230的激光能軸向地導向光鏡232,其 中波導和光鏡全都被承載于旋轉和軸向平移的載攜管380上。再一次地，通過旋轉和/或 平移載攜管380,發出的光束234可以掃過或掠過尿道壁之上。
[0231] 現參照圖7,在另一實施方式中，旋轉和軸向平移管380可以承載電極240,該電極 240從該管橫向地凸出。電極240將會適配于到射頻能量源的連接，從而使得當電極接觸尿 道壁和前列腺組織時，射頻能可以在單極模式或者雙極模式下得到遞送。因此，射頻能可以 在選定體積和區域的前列腺組織上對組織進行消融。可選地，通過改變射頻能的性質，電極 240還可用于在組織己得到處理之后對其進行燒灼。
[0232]在本發明的一個實施方式中，裝置被配置用于選擇性地切除組織，從而造成一些 組織成分的移除，而保持其他組織成分完好無損。例如，前列腺及附近區域包含多種組織成 分，包括腺體前列腺組織、前列腺內血管、肌纖維間質、囊組織、括約肌、精囊等。當處理BPH 或其他前列腺狀況時，期望移除腺體前列腺組織并保持諸如血管和囊組織等其他組織基本 上不受損傷。
[0233]正如本文所指，術語"切除"旨在包括對組織的任何移除--包括對一團或多團組 織細胞的移除，對組織細胞的部分移除，等等。
[0234]通過選擇性組織切除來處理BPH的一個優點在于減少對燒灼的需求（或者對其沒 有需求），這是因為對前列腺內血管存在很少的損傷或者不存在損傷，并且因此出血有限。 另一優點在于降低失禁或陽痿的可能性，這是因為選擇性切除降低了刺穿或以其他方式損 傷諸如前列腺囊、括約肌、精囊等周圍組織的風險。
[0235]當使用流體流來切除組織時，通過改變流體流的一個或多個參數--諸如噴嘴或 其他流體遞送元件內的壓強或者流內的流體的流速，從而使其切除一些組織成分而保持其 他組織成分基本上不受損傷，可以實現選擇性組織切除。
[0236]在一個實施方式中，可將流體流參數配置成即使當非靶組織長時間（即，通常是 一段足以實現期望的切除的時間）暴露于流體流時，仍然保持這些組織基本上不受損傷。 在另一實施方式中，可將流體流參數配置成以大大高于非靶組織的速率來切除靶組織，從 而限制對非靶組織的損傷。此類參數可根據所要選擇性切除的靶組織來調整。 t〇237] 在一個實施方式中，切除的速率被配置成對于腺體組織比對于非腺體組織更高。 可以通過如上所述地更改流體的壓強，或者通過調整其他流體參數來配置切除速率。特別 是，針對腺體組織的切除速率可配置成顯著高于針對非腺體組織的切除速率，從而有效地 保持非腺體組織在處理期間不受損傷。例如，腺體組織的切除速率可配置成高達針對非腺 體組織的切除速率的至少兩倍。作為另一示例，針對腺體組織的切除速率可配置成高達針 對非腺體組織的切除速率的至少10倍。
[0238] 應當注意，組織切除具有臨界壓強（低于該壓強，組織不會被切除；而高于該壓 強，組織可被切除），這是因為移除過程涉及對組織的撕裂，其中將組織在微觀尺度上拉伸 到使組織基質破裂或撕裂的程度。由于組織是有彈性的，因此將會存在臨界斷裂點。不同 類型的組織將會具有不同的臨界斷裂點，并因此具有與其相關聯的不同的臨界壓強。
[0239] 實際上，給定具體的流體遞送元件大小（諸如噴嘴直徑），每種組織類型通常具有 流體流源的臨界壓強（下文亦稱為Pcrit)--低于該壓強，切除速率趨近于零，而高于該 壓強，切除速率一般會單調增大，并且有可能呈指數增大。特別地，由于組織成分的差異，可 將流體流源的壓強配置用于選擇性地切除特定類型的組織，而保持具有更高臨界壓強的其 他組織類型大體上不受損傷。
[0240] 根據本實施方式在多組織環境中切除組織的一個重要方面在于，有可能以一種組 織類型被切除而另一組織類型保持基本上不受損傷的方案進行操作。這最強烈地發生在以 介于兩種組織類型的臨界壓強之間的壓強進行操作之時。如圖8中所見，流體流的操作壓 強P0可配置成大于組織1的臨界壓強（/>，，>Pcriti)從而使組織1經受大于零的切除速 率，同時保持壓強P0小于組織2的臨界壓強（P0<Pcrit2)從而使組織2經受基本上接近于 零的切除速率。在這樣的配置中，將流體流稱為被配置用于選擇性地切除組織1而不是切 除組織2。
[0241]在配置用于處理BPH的一個實施方式中，將流體流源壓強配置成高于腺體前列腺 組織的臨界壓強但低于非腺體前列腺組織的臨界壓強。在這樣的實施方式中，壓強高至足 以切除腺體組織，但對于實質上切除或損傷諸如前列腺內血管、肌纖維間質、囊組織等非 腺體組織而言則過低。在一個實施方式中，流體在離開流體遞送元件之前被加壓至大約 l-30000psi范圍內的壓強，更優選地加壓至大約50-1500psi范圍內的壓強，并且最優選地 加壓至大約100-1000psi范圍內的壓強。
[0242]以下實施例說明了針對流體流切除的一些組織臨界壓強。應當注意，以下配置是 作為示例而提供的，而不應解釋為具有限制性。
[0243] 實施例1 :不同腎臟組織成分的示例性臨界壓強。在豬腎臟中測量了組織臨界壓 強。選擇腎臟組織是因為其成分類似于前列腺組織的成分。使用了直徑約為200微米的柱 狀流體流來進行組織切除。腺體組織（腎臟的粉色外圍部分）非常軟，并且很容易用手指 的壓力撕裂，而腎臟的內部包含更堅韌的血管組織。據發現，該流體流對于腺體組織的臨界 壓強為大約80psi，而對于血管組織則為大約500psi，如以下的表1中所見。
[0244] 表1為豬腎臟中腺體組織和血管組織的不同臨界壓強。

【權利要求】
1. 一種用于組織切除的方法，所述方法包括： 將能量源定位在組織內； 從所述能量源朝向所述組織徑向向外地導引能量；以及 移動所述能量源以便移除預定體積的組織，其中所述能量源的移動至少部分地由自動 化控制器來控制。
2. -種用于前列腺組織切除的方法，所述方法包括： 將能量源定位在具有管腔的尿道內； 從所述能量源朝向前列腺內的尿道壁徑向向外地導引能量；以及 移動所述能量源以便移除所述管腔周圍的預定體積的組織，其中所述能量源的移動至 少部分地由自動化控制器來控制。
3. 根據權利要求2的方法，其中所述自動化控制器基于預定計劃來控制所述能量源的 移動。
4. 根據權利要求2的方法，其中所述自動化控制器基于預定計劃來控制所述能量源的 移動。
5. 根據權利要求2的方法，其中所述預定計劃由使用者基于前列腺的術前圖像來輸 入。
6. 根據權利要求2的方法，其中所述自動化控制器基于對前列腺的實時評估來控制所 述能量源的移動。
7. 根據權利要求6的方法，其中所述實時評估包括間質激光引導成像。
8. 根據權利要求6的方法，其中所述實時評估包括包括聲學測距。
9. 根據權利要求6的方法，其中所述實時評估包括間質聲音引導區分。
10. 根據權利要求6的方法，其中所述自動化控制還包括脈寬調制。
11. 根據權利要求2的方法，還包括使用者超控所述自動化控制。
12. 根據權利要求2的方法，還包括： 在耦合至處理器的顯示器上提供前列腺圖像，所述顯示器能夠由使用者查看；以及 接收與所述預定體積的組織的軸向長度和徑向距離相對應的多個輸入參數； 其中基于所述多個輸入參數，在所述顯示器上的所述前列腺圖像上示出所述預定體積 的預定組織移除輪廓。
13. 根據權利要求2的方法，其中所述多個輸入參數包括所述移除輪廓的縱向距離、所 述移除輪廓的徑向距離、圍繞所述移除輪廓的縱軸的所述移除輪廓的角距離、所述移除輪 廓的軸線、所述移除輪廓的中心位置或者響應于用戶在所述前列腺圖像上移動指針的用戶 定義輸入移除輪廓之中的一項或多項。
14. 根據權利要求13的方法，其中所述前列腺圖像包括前列腺的軸向圖和前列腺的矢 狀面圖，并且其中在所述前列腺的軸向圖上示出所述預定組織移除輪廓的軸向圖像，并且 在所述前列腺的矢狀面圖上示出所述組織移除輪廓的矢狀面圖像。
15. 根據權利要求14的方法，其中基于所述預定移除輪廓的徑向距離和角距離來調整 所述預定移除輪廓的軸向圖，并且其中基于所述預定移除輪廓的軸向距離和徑向距離來調 整所述預定移除輪廓的軸向圖。
16. 根據權利要求12的方法，其中所述前列腺圖像上所示的所述組織移除輪廓包括縮 放至所述顯示器上所示的所述前列腺圖像的尺寸，以使得所述顯示器上所示的所述組織移 除輪廓的尺寸對應于所述顯示器上所示的所述前列腺圖像的尺寸。
17. 根據權利要求12的方法，其中伴隨所述前列腺圖像示出處理參考標記，并且其中 基于所述多個輸入參數而在所述顯示器上相對于所述處理參考標記來示出所述組織移除 輪廓。
18. 根據權利要求17的方法，其中所述顯示器上所示的所述處理參考標記對應于連接 至所述能量源的錨固件。
19. 根據權利要求17的方法，其中所述顯示器上所示的所述處理參考標記對應于連接 至所述能量源的可擴張錨固件，并且其中所述可擴張錨固件包括第一窄輪廓配置和第二寬 輪廓配置，所述第一窄輪廓配置的尺寸適于插入到管腔之中，而所述第二寬輪廓配置用于 當被放置于患者的膀胱頸部之中時阻止穿過管腔，并且其中所述顯示器上所示的所述處理 參考標記包括位于所述前列腺圖像的上端的、處于所述寬輪廓配置下的可擴張錨固件的圖 像。
20. 根據權利要求12的方法，其中所述顯示器上所示的所述前列腺圖像包括患者的前 列腺的圖像，或者適合多個患者使用的前列腺的解剖表示。
21. 根據權利要求20的方法，其中所述顯示器上所示的患者的前列腺的圖像包括患者 的前列腺的經直腸超聲圖像。
22. 根據權利要求12的方法，其中基于向所述處理器中輸入的所述組織移除輪廓的徑 向距離，在多個噴嘴之中辨識出用以使用加壓流體流來處理患者的噴嘴。
23. 根據權利要求22的方法，其中在用所述加壓流體流進行的組織移除之后，在所述 組織移除輪廓的一部分的一定徑向距離和一定角距離處用光束來使組織凝固，并且其中該 角距離對應于所述移除輪廓的后部。
24. 根據權利要求23的方法，其中所述流體流包括基本上不可壓縮的流體的發散流， 并且其中所述光束包括發散光束。
25. 根據權利要求2的方法，其中基于前列腺的圖像和從探頭徑向發射的能量，將所述 預定處理體積的處理軸線與患者的軸線對準。
26. 根據權利要求25的方法，其中所述預定體積的軸線包括所述處理體積的前后軸， 并且其中基于組織的可視化和從探頭徑向發射的能量的角度來將所述處理體積的前后軸 與患者的前后方向對準，以便將從探頭發射的處理能量與患者的前后方向旋轉地對準。
27. 根據權利要求26的方法，其中所述圖像包括示出響應于從噴嘴釋放的加壓流體的 組織偏轉或流體流偏轉中的一個或多個的超聲圖像，并且其中調整所述流體流圍繞處理探 頭的細長軸的角度以將所述處理軸線與患者的軸線對準。
28. 根據權利要求26的方法，其中所述圖像包括示出從探頭徑向發射的、用于照亮組 織的光束的光學圖像，并且其中調整圍繞所述處理探頭的細長軸的光束角度以將所述處理 軸線與患者對準。
29. 根據權利要求26的方法，還包括處理器，并且其中該處理器包含如下指令：該指令 用于讓使用者調整從所述處理探頭徑向發射的能量圍繞所述處理探頭的細長軸的角度，以 將徑向發射的能量與患者的軸線對準；并且其中該處理器包括如下指令：該指令用于當能 量的角度與患者的軸線對準時響應于使用者命令而輸入角度；并且其中該處理器包括如下 指令：該指令用于基于輸入到處理器中的角度來旋轉所述處理軸線。
30. 根據權利要求25的方法,其中角旋轉傳感器確定所述處理探頭圍繞所述探頭的細 長軸相對于患者的軸線的旋轉，并且其中響應于所述處理探頭的旋轉而旋轉預定處理體積 的處理軸線，并且其中將患者置于患者支座上，以使得患者的前后方向與地心引力的方向 對準。
31. 根據權利要求30的方法，其中所述角旋轉傳感器包括加速度計或角度計之中的一 種或多種。
32. -種組織切除裝置，包括： 攜載件，其具有近端和遠端； 位于所述攜載件上的至少一個能量源，其近側地間隔開以便在用于徑向向外遞送能量 時被定位在組織內；以及 自動化控制器，其用于控制所述至少一個能量源的移動，以實現組織體積的移除。
33. -種前列腺切除裝置，包括： 攜載件，其具有近端和遠端； 位于所述攜載件上的至少一個能量源，其近側地間隔開以便在用于徑向向外遞送能量 時被定位在尿道內；以及 自動化控制器，其用于控制所述至少一個能量源的移動，以實現組織體積的移除。
34. 根據權利要求33的裝置，其中所述自動化控制器基于預定計劃來控制所述能量源 的移動。
35. 根據權利要求34的裝置，其中所述預定計劃由使用者基于前列腺的術前圖像來輸 入。 >
36. 根據權利要求33的裝置,其中所述自動化控制器基于從輸入器件獲取的對前列腺 的實時評估來控制所述能量源的移動。
37. 根據權利要求36的裝置，其中所述輸入器件包括間質激光引導成像器件。
38. 根據權利要求36的裝置，其中所述輸入器件包括間質激光引導成像器件。
39. 根據權利要求36的裝置，其中所述輸入器件包括間質聲音引導區分檢測器。
40. 根據權利要求36的裝置，其中所述自動化控制器還包括脈寬調制器件。
41. 根據權利要求36的裝置，還包括用于讓用戶超控所述自動化控制器的裝置。
42. 根據權利要求33的裝置，還包括： 處理器，該處理器包含指令，所述指令被配置用于： 在使用者可見的顯示器上提供前列腺的圖像；以& 接收與所述預定體積的組織的軸向長度和徑向距離相對應的多個輸入參數； 其中基于所述多個輸入參數，在顯示器上的前列腺圖像上示出所述預定體積的預定組 織移除輪廓。 _
43. 根據權利要求42的裝置，其中所述多個輸入參數包括所述移除輪廓的縱向距離、 所述移除輪廓的徑向距離、圍繞所述移除輪廓的縱軸的所述移除輪廓的角距離、所述移除 輪廓的軸線、所述移除輪廓的中心位置或者響應于用戶在所述前列腺圖像上移動指針的用 戶定義輸入移除輪廓之中的一項或多項。
44. 根據權利要求43的裝置，其中所述前列腺圖像包括前列腺的軸向圖和前列腺的矢 狀面圖，并且其中在前列腺的軸向圖上示出所述預定組織移除輪廓的軸向圖，在前列腺的 矢狀面圖上示出所述組織移除輪廓的矢狀面圖。
45. 根據權利要求44的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于基于所述預 定移除輪廓的徑向距離和角距離來調整所述預定移除輪廓的軸向圖；并且其中所述處理器 包含如下指令：該指令用于基于所述預定移除輪廓的軸向距離和徑向距離來調整所述預定 移除輪廓的軸向圖。
46. 根據權利要求42的裝置，其中所述前列腺圖像上所示的所述組織移除輪廓包括縮 放至顯示器上所示的前列腺圖像的尺寸，以使得顯示器上所示的所述組織移除輪廓的尺寸 對應于顯示器上所示的所述前列腺圖像的尺寸。
47. 根據權利要求42的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于伴隨所述前 列腺圖像示出處理參考標記，并且基于所述多個輸入參數而在顯示器上相對于所述處理參 考標記來示出所述組織移除輪廓。
48. 根據權利要求47的裝置，其中顯示器上所示的所述處理參考標記對應于連接至所 述能量源的錨固件。
49. 根據權利要求47的裝置，其中顯示器上所示的所述處理參考標記對應于連接至所 述能量源的可擴張錨固件，并且其中所述可擴張錨固件包括第一窄輪廓配置和第二寬輪廓 配置，所述第一窄輪廓配置的尺寸適于插入到管腔之中，而所述第二寬輪廓配置用于當被 放置于患者的膀胱頸部之中時阻止穿過管腔，并且其中顯示器上所示的所述處理參考標記 包括位于前列腺的矢狀面圖像的上端的、處于寬輪廓配置下的可擴張錨固件的圖像。
50. 根據權利要求47的裝置，其中顯示器上所示的所述處理參考標記包括固定參考標 記，并且其中所述處理器包含如下指令：該指令用于示出相對于該固定參考標記和所述處 理輪廓移動的可移動標記，以便實時地示出能量流到靶組織的位置。
51. 根據權利要求50的裝置，其中在多個圖像中示出可移動標記，所述多個圖像包括 沿著處理的矢狀軸的矢狀面圖像以及橫向于處理的軸線的軸向圖像，并且其中所述可移動 標記沿著矢狀面圖像中的處理軸線移動且所述可移動標記圍繞軸向圖像中的軸線旋轉，并 且其中在所述多個圖像中的每個圖像上相對于所述可移動標記顯示所述固定參考標記。
52. 根據權利要求42的裝置，其中顯示器上所示的所述前列腺圖像包括患者的前列腺 的圖像，或者適合多個患者使用的前列腺的解剖表示。
53. 根據權利要求52的裝置，其中顯示器上所示的患者的前列腺的圖像包括患者的前 列腺的經直腸超聲圖像。
54. 根據權利要求42的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于基于向處理 器中輸入的所述組織移除輪廓的徑向距離，在多個噴嘴之中辨識出用以使用加壓流體流來 處理患者的噴嘴。
55. 根據權利要求54的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于在用所述加 壓流體流進行的組織移除之后，在所述組織移除輪廓的一部分的一定徑向距離和一定角距 離處用光束來使組織凝固，并且其中該角距離對應于所述移除輪廓的后部。
56. 根據權利要求55的裝置，其中所述流體流包括基本上不可壓縮的流體的發散流， 并且其中所述光束包括發散光束。
57. 根據權利要求42的裝置，其中基于前列腺的圖像和從探頭徑向發射的能量，將所 述預定處理體積的處理軸線與患者的軸線對準。
58. 根據權利要求57的裝置，其中所述預定體積的軸線包括所述處理體積的前后軸， 并且其中基于組織的可視化和從探頭徑向發射的能量的角度來將所述處理體積的前后軸 與患者的前后方向對準，以便將從探頭發射的處理能量與患者的前后方向旋轉地對準。
59. 根據權利要求58的裝置，其中所述圖像包括示出響應于從噴嘴釋放的加壓流體的 組織偏轉或流體流偏轉中的一個或多個的超聲圖像，并且其中調整所述流體流圍繞處理探 頭的細長軸的角度以將所述處理軸線與患者的軸線對準。
60. 根據權利要求58的裝置，其中所述圖像包括示出從探頭徑向發射的、照亮組織的 光束的光學圖像，并且其中調整所述光束圍繞所述處理探頭的細長軸的角度以將所述處理 軸線與患者對準。
61. 根據權利要求58的裝置，還包括處理器，并且其中該處理器包含如下指令：該指令 用于讓使用者調整從所述處理探頭徑向發射的能量圍繞所述處理探頭的細長軸的角度，以 將徑向發射的能量與患者的軸線對準；并且其中該處理器包括如下指令：該指令用于當能 量的角度與患者的軸線對準時，響應于使用者命令而輸入角度；并且其中該處理器包括如 下指令：該指令用于基于輸入到處理器中的角度來旋轉所述處理軸線。
62. 根據權利要求57的裝置，其中角旋轉傳感器確定所述處理探頭圍繞探頭的細長軸 相對于患者的軸線的旋轉，并且其中響應于所述處理探頭的旋轉而旋轉所述預定處理體積 的處理軸線，并且其中將患者置于患者支座上，以使得患者的前后方向與地心引力的方向 對準。
63. 根據權利要求62的裝置，所述角旋轉傳感器包括加速度計或角度計之中的一種或 多種。
64. 根據權利要求33的裝置，還包括： 處理器，其包含指令，所述指令被配置用于： 在使用者可見的顯示器上提供組織的多個圖像，所述多個圖像中的每個圖像包含所述 組織的三維表不的平面； 接收來自使用者的輸入，以沿著所述多個圖像中的所述每個圖像來定義處理輪廓；以 及 基于沿著所述多個圖像中的所述每個圖像的所述處理輪廓來確定三維處理輪廓。
65. 根據權利要求64的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于在所述多個 圖像的處理輪廓之間進行內插，以確定所述三維處理輪廓。
66. 根據權利要求33的裝置，還包括非搏動泵，該非搏動泵耦合至所述攜載件和所述 自動化控制器，以提供包含多個連續脈沖的脈沖能量流。
67. 根據權利要求33的裝置，還包括搏動杲，該搏動泵耦合至所述攜載件和所述自動 化控制器，以提供包含多個連續脈沖的脈沖能量流。
68. 根據權利要求67的裝置，其中所述自動化控制器配置用于移動所述脈沖能量遞送 流，以使得所述多個連續脈沖在所要移除的組織的靶位置處重疊。
69. 根據權利要求67的裝置，其中所述自動化控制器配置用于移動所述脈沖能量遞送 流，以使得所述多個連續脈沖在所要移除的組織的靶位置處不重疊。
70. -種用于處理患者的組織的裝置，包括： 用以處理患者的細長處理探頭，所述細長處理探頭沿著軸線延伸，所述細長處理探頭 包括外細長結構和內攜載件，所述外細長結構具有工作通道，而所述內攜載件可在工作通 道內旋轉和平移以便定位和定向能量源從而朝向靶組織釋放能量； 細長成像探頭，該細長成像探頭沿著軸線延伸； 耦合件，其在所述細長處理探頭和所述細長成像探頭己被插入到患者體內時，將所述 細長處理探頭耦合至所述細長成像探頭。
71. 根據權利要求70的裝置，還包括連接至所述內攜載件的第一連桿和連接至所述 成像探頭的第二連桿，其中一個或多個控制器被配置用于隨所述第二連桿一起移動第一連 桿，以沿著處理軸線移動所述內攜載件并沿著成像探頭軸線移動所述成像探頭，以便查看 當所述攜載件沿著所述軸線移動時該攜載件與組織的相互作用。
72. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件包括： 基座； 第一臂部，其從所述基座延伸并且連接至所述細長處理探頭的近端；以及 第二臂部，其從所述基座延伸并且連接至細長成像探頭的近端； 其中在所述第一臂部包含剛性配置并且所述第二臂部包含剛性配置時，所述基座支撐 所述細長處理探頭和所述細長成像探頭。
73. 根據權利要求73的裝置，其中所述第二臂部包括致動器，以便當所述第一壁部保 持所述細長處理探頭的位置和定向時，在用戶控制下操縱所述成像探頭。
74. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件配置用于當所述細長成像探頭和所述細 長處理探頭已從患者的相對兩側插入時，保持所述細長處理探頭相對于所述細長成像探頭 的對準。
75. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件配置用于當向近端和向遠端推進以及旋 轉所述噴嘴時，保持所述細長處理探頭的軸線與所述細長成像探頭的軸線的對準。
76. 根據權利要求75的裝置，其中所述耦合件配置用于將所述處理探頭的軸線與所述 成像探頭的軸線平行對準。
77. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件配置用于保持所述細長成像探頭相對于 所述細長成像探頭的固定位置和定向。
78. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件包括耦合至所述細長處理探頭的剛性臂 部和耦合至所述細長成像探頭的第二剛性臂部，所述第一剛性臂部固定地耦合至所述第二 剛性臂部，并且其中所述細長處理探頭包含剛度以阻止橫向于處理探頭軸線的偏轉，并且 所述細長成像探頭包含剛度以阻止橫向于細長成像探頭軸線的偏轉。
79. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件包括磁體，以保持所述細長成像探頭相 對于所述細長成像探頭的固定位置和定向。
80. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件包括多個磁體，所述多個磁體布置在沿 著所述細長處理探頭或所述細長成像探頭中的一個或多個的多個軸向位置處。
81. 根據權利要求70的裝置，其中所述耦合件配置用于通過在所述細長處理探頭的一 部分上延伸的第一管腔的壁和在所述細長成像探頭的-部分上延伸的第二管腔的壁，將所 述細長處理探頭耦合至所述細長成像探頭。
82. 根據權利要求70的裝置，其中所述細長成像探頭配置用于插入到患者的直腸中， 并且所述細長處理探頭配置用于插入到患者的尿道中，并且其中，所述耦合件配置用于當 所述細長處理探頭被置于尿道內并且所述細長成像探頭被置于直腸內時，將所述細長處理 探頭與所述細長成像探頭對準。
83. 根據權利要求70的裝置，其中所述細長結構包括脊桿以向探頭增加剛度，以使得 所述細長結構阻止探頭橫向于所述軸線的偏轉。
84. 根據權利要求70的裝置，其中所述細長成像探頭至少包括剛性遠端部分，以阻止 所述成像探頭橫向于所述成像探頭的軸線的偏轉，以及相對于所述細長處理探頭的軸線固 定所述細長成像探頭的軸線的定向。
85. 根據權利要求70的裝置，還包括： 處理器，其耦合至所述細長成像探頭、所述細長處理探頭和所述連桿，并且其中該處理 器包含如下指令：該指令用于確定噴嘴的壓強、軸向位置和定向，以消融在所述細長成像探 頭的圖像上辨識出的組織的靶位置。
86. 根據權利要求85的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于響應于當所 述細長處理探頭已在患者的第一側插入并且所述細長成像探頭已在與所述第一側相對的 患者的第二側插入時在所述圖像上的靶位置，確定噴嘴的壓強、軸向位置和定向。
87. 根據權利要求85的裝置，其中所述處理器包含如下指令：該指令用于響應于當所 述細長處理探頭已通過在所述細長處理探頭與所述細長成像探頭之間延伸的第一管腔的 壁和第二管腔的壁而耦合至所述細長成像探頭時在所述圖像上的靶位置，確定噴嘴的壓 強、軸向位置和定向。
88. 根據權利要求85的裝置,其中所述處理器包含如下指令：該指令用于確定所述圖 像的第一輸入靶位置的第一圖像坐標參考和所述圖像的第二輸入靶位置的第二圖像坐標 參考；并且包含如下指令：該指令用于將所述圖像的第一圖像坐標參考映射至所述處理探 頭的第一靶坐標參考，并且將所述圖像的第二輸入靶位置映射至所述處理探頭的第二靶坐 標參考；并且其中處理器包含如下指令：該指令用于確定噴嘴的壓強以及軸向位置和旋轉 位置，以提供從第一輸入靶位置延伸到第二輸入靶位置的切割輪廓。
89. -種用于處理患者的組織的裝置，包括： 臂部，其耦合至基座，該臂部包含第一可移動配置和第二剛性配置； 用以處理患者的處理探頭，該探頭包括外細長結構和內攜載件，所述外細長結構具有 工作通道，而所述內攜載件可在所述工作通道內旋轉和平移以便定位和定向噴嘴從而朝向 組織釋放加壓流體流； 處理器，其包含如下指令：該指令用于旋轉和平移所述攜載件以處理患者； 連桿，其耦合至所述處理器和所述探頭，以響應于所述指令而旋轉和平移所述探頭。
90. 根據權利要求89的裝置，其中所述攜載件包括快速調換攜載件，該快速調換攜載 件被配置用于插入所述外細長結構的近端和從該近端移除，并且其中所述連桿包括可旋轉 并可平移的細長連桿管，該可旋轉并可平移的細長連桿管具有大小適于接納所述內攜載件 的內尺寸，并且其中所述細長連桿管包括鎖定結構，以便在所述細長連桿管旋轉和平移以 處理組織時，將所述快速調換攜載件鎖定在所述細長連桿管內。
91. 根據權利要求89的裝置，還包括歧管和多個通道，所述歧管連接至所述外細長結 構的近端，所述多個通道沿著所述外細長結構延伸以利用第一通道將所述歧管的第一端口 耦合至球囊錨固件，并且將所述歧管的第二端口與靠近所述外細長結構的遠端的開口相耦 合以向處理部位遞送流體，并且其中所述歧管包括鎖定結構并且所述連桿包括鎖定結構以 在所述球囊已被膨脹時將所述連桿連接至所述歧管。
92. 根據權利要求89的裝置，其中所述細長結構包括耦合至錨固件的脊桿，并且其中 該脊桿在所述錨固件與所述連桿之間延伸，以便當所述探頭攜載件隨著所述連桿的第二部 分旋轉和平移以定位和定向噴嘴從而處理參考所述錨固件的患者的靶位置時，固定從所述 連桿的第一部分到所述錨固件的距離。
93. 根據權利要求89的裝置，其中所述細長結構包括耦合至錨固件，并且其中所述細 長結構在所述錨固件與所述連桿之間延伸，以便當所述攜載件隨著所述連桿的第二部分旋 轉和平移以定位和定向噴嘴從而處理患者時，固定沿著所述細長結構從所述連桿的第一部 分到所述錨固件的距離。
94. 根據權利要求93的裝置，其中所述細長結構和所述攜載件被配置成當探頭插入到 組織中時偏轉，并且其中所述細長結構保持所述連桿的固定部分與所述錨固件之間基本上 恒定的弧長，以便當隨著所述攜載件而沿著探頭軸線旋轉和平移噴嘴以處理患者時，保持 噴嘴相對于所述錨固件的放置。
95. 根據權利要求89的裝置，其中所述連桿包括外手持件部分,在所述臂部包含未鎖 定配置時，能夠用使用者的手來抓握和定位該外手持件部分。
96. 根據權利要求89的裝置，其中所述連桿包括支撐件，該支撐件耦合至所述處理探 頭和所述臂部，以在探頭已插入患者體內時用所述臂部來支撐所述處理探頭和所述連桿。
97. 根據權利要求96的裝置，其中所述支撐件包括所述連桿的剛性殼體或所述連桿的 框架中的一種或多種，并且其中所述殼體在處理患者時與所述臂部保持基本上固定。
98. 根據權利要求96的裝置，其中所述支撐件耦合至所述處理探頭，以將探頭插入到 患者體內并且將噴嘴定位在靶部位并定向，并且其中所述支撐件耦合至所述臂部和所述細 長結構，以便當所述臂部包含剛性配置時，在探頭被定位和定向于患者體內的情況下支撐 探頭。
99. 根據權利要求96的裝置，其中所述支撐件和所述臂部能夠在所述臂部包含剛性配 置時以預定位置和定向來支撐所述連桿和探頭，以便在用噴嘴處理患者時固定所述連桿的 位置。
100. 根據權利要求89的裝置，其中所述探頭包括細長結構和內攜載件，并且其中所述 連桿耦合至所述攜載件以控制噴嘴沿著所述細長結構的軸線的位置以及噴嘴圍繞所述細 長結構的軸線的旋轉。
101. 根據任一前述權利要求的裝置，其中所述裝置配置用于移除組織的活細胞，以便 將所述活細胞提供在患者體外。
102. 根據任一前述權利要求的裝置，其中所述裝置配置用于移除組織以供組織學檢 查。
103. 根據任一前述權利要求的裝置，其中所述裝置配置用于浸軟組織。
104. 根據任一前述權利要求的裝置，其中所述裝置配置用于將高壓流體流釋放到包含 C02的氣體中。
105. 根據任一前述權利要求的裝置，其中所述裝置包括光纖，該光纖具有不超過約 5mm的彎曲半徑。
106.根據任一前述權利要求的裝置，其中所述裝置包括光纖，該光纖具有不超過約 2mm的彎曲半徑。
【文檔編號】A61B19/00GK104203078SQ201380011817
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年2月28日 優先權日:2012年2月29日
【發明者】尼科萊·阿爾尤里, 蘇拉格·曼特里, 路易斯·貝茲, 喬治·瑟吉安, 邁克爾·W·薩斯耐特, 喬納森·富特 申請人:普羅賽普特生物機器人公司