带有通过柔性电路连接的跟踪装置的外科器械的制作方法
【专利说明】带有通过柔性电路连接的跟踪装置的外科器械
[0001] 领域
[0002] 本公开总体上涉及柔性电路片，并且更具体来说，涉及用于外科器械的柔性电路 片。
[0003] 背景
[0004]本部分中的声明仅仅提供与本公开有关的背景信息，并且不会构成现有技术。
[0005] 可对如人解剖结构的解剖结构执行外科手术，以用于为解剖结构提供治疗。外科 的一个领域包括在患者面部腔体（如耳、鼻、喉（ENT))上执行的手术。在这类手术中，可将 如抽吸装置的外科器械插入这种腔体中以例如执行手术。因为外科医生在目标区域的视角 会被腔体的周围组织遮挡，所以外科医生的有效施与治疗（如抽吸手术）的能力会降低。在 一些手术中，也能可难以有效地引导外科器械穿过解剖结构的不同成形腔体。为了努力解 决这个困难，已开发出包括柔性伸长部分的器械，所述柔性伸长部分被配置来成永久柔性 的。虽然这些柔性器械能符合解剖结构的内部腔体，但它们并不保持任何特定的配置，以使 得所述器械一般不适合于某些手术，如ENT抽吸手术。
[0006]在导航系统中，器械具备跟踪装置。然而，有时这类跟踪装置与器械、尤其是具有 柔性伸长部分的器械的耦接可难以操纵或为麻烦的。例如，相对于柔性伸长部分来说，可难 以将跟踪装置电耦接至相关联的导线。在其它的情况下，跟踪装置可定位在器械的手柄或 近侧区域，以使得如果远侧尖端相对于手柄移动或被移动，那么远侧尖端不可再被精确地 跟踪。
[0007] 概述
[0008]本部分提供本公开的一般概述，并且不是本公开的完整范围或全部特征的全面公 开。
[0009]根据本教导的外科器械具有伸长主体部分，所述伸长主体部分具有近侧末端和远 侧末端。所述主体部分具有内径，所述内径在所述近侧末端与远侧末端之间界定第一内部 流动通路，并且所述主体部分由延展性金属材料形成，以使得所述主体部分可在所述近侧 末端与远侧末端之间从第一配置弯曲成第二弯曲配置，并且维持所述弯曲配置。手柄部分 耦接至所述主体部分的近侧末端，并且包括与第一内部流动通路流体连通的第二内部通 路。将跟踪装置邻近于所述远侧末端定位并适于配合导航系统来跟踪所述器械的远侧尖端 的位置，并且包括。柔性电路从所述跟踪装置到所述手柄部分围绕主体部分设置，所述柔性 电路被配置来符合主体部分的弯曲配置，以使得它们在所述主体部分的弯曲期间不会拉紧 或断裂。
[0010] 进一步根据本教导，提供具有伸长主体部分的外科器械，所述伸长主体部分具有 近侧末端和远侧末端。跟踪装置邻近于所述远侧末端耦接至所述伸长管状主体部分。所述 跟踪装置适于配合导航系统，并且包括在所述近侧末端与远侧末端之间绕管状主体部分设 置的柔性电路。
[0011] 根据本文所提供的描述，其它适用领域将变得显而易见。应理解，描述和特定实例 仅仅意图用于说明的目的，并且不意图限制本教导的范围。
[0012] 附图
[0013] 根据详述、随附权利要求书以及后附附图，将更全面地理解本教导。附图仅用于所 选实施方案的说明目的，而不是全部可能的限制，并且不意图限制本公开的范围。
[0014] 图1是根据本公开原理的示例性导航系统透视图；
[0015] 图2是根据本公开原理的用于与导航系统一起使用的示例性延展性抽吸器械的 俯视平面图；
[0016] 图3是根据本公开原理的示例性抽吸器械的侧视图；
[0017] 图4是根据本公开原理的具有示例性柔性电路片的示例性抽吸器械的远侧区的 局部透视图；
[0018] 图5是根据本公开原理的与示例性柔性电路片相关联的示例性抽吸器械的远侧 区的局部侧视图；
[0019] 图5A是根据本公开原理的示例性布线配置的分解视图；
[0020] 图6是根据本公开原理的图5的示例性抽吸器械的局部剖视图；
[0021] 图7是根据本公开原理的示例性抽吸器械的手柄部分的局部视图；
[0022] 图8和图9示出根据本公开原理的示例性替代跟踪传感器配置的视图；
[0023] 图10是根据本公开原理的示例性延展性抽吸器械的示例性弯曲或成型配置的视 图；
[0024] 图11是根据本公开原理的示例性抽吸器械的远侧区的局部透视图，示出了与示 例性柔性电路片相关联的示例性替代跟踪布置；
[0025] 图12是根据本公开原理的示例性抽吸器械的远侧区的局部透视图，示出了另一 个示例性替代跟踪布置；
[0026] 图13A是根据本公开原理的柔性印刷电路片的示例性配置的分解透视图；
[0027] 图13B是根据本公开原理的呈示例性组装配置的图13A的柔性印刷电路片的透视 图；
[0028] 图14是根据本公开原理的另一个示例性柔性印刷电路片的透视图；
[0029] 图15是示出根据本公开原理的呈弯曲或挠曲状态的图14的柔性印刷电路片的透 视图；
[0030] 图16是根据本公开原理的呈符合示例性器械的外表面的挠曲状态的图14和图15 的柔性印刷电路片的透视图；
[0031] 图17是根据本公开原理的与示例性柔性电路片相关联并具有线材管理通道的图 5的示例性抽吸器械的远侧区的局部侧视图；
[0032] 图18是根据本公开原理的具有示例性柔性印刷电路片和相关联线圈的患者跟踪 装置的透视图；
[0033] 图19是根据本公开原理的另一个示例性柔性印刷片的俯视图；
[0034] 图20A-20C是表示根据本公开原理的图19的柔性印刷电路片的各种示例性配置 的侧视图；
[0035] 图21是根据本公开原理的用于与导航系统一起使用的示例性外科器械的俯视平 面图；
[0036] 图22表不与图23B的柔性电路片相关联的迹线的俯视图；
[0037] 图23A表示图21所示的延展性抽吸管；
[0038] 图23B表示图22A示出的适形柔性电路；
[0039] 图24A-240表示根据本公开的柔性电路片的这些示例性配置的透视图；以及
[0040] 图25和26表示图24A至240所示的柔性电路片横剖面图。
[0041] 各种实施方案的描述
[0042] 以下描述本质上仅为示例性的，并且不意图限制本发明、其应用或使用。应理解， 在全部附图中，对应的参考数字指示相似或对应部分和特征，其中各种元件在每个视图中 均是按比例绘制。尽管下述描述总体上涉及与示例性柔性或延展性抽吸器械可操作地相关 联至柔性电路片，但应理解，所述柔性电路片可与各种装置和/或器械（包括各种其它手术 器械）相关联。
[0043] 提供各种示例性实施方案，以便本公开将为彻底的并且将范围完全地传达给本领 域技术人员。阐述了许多细节，如特定部件、装置、系统和/或方法的实例，以提供对本公开 的示例性实施方案的彻底理解。对本领域的技术人员来说将显而易见的是，不必使用特定 细节，示例性实施方案可以许多不同形式来体现，并且两者都不应理解为限制本发明的范 围。在一些示例性实施方案中，并不详细描述众所周知的方法、众所周知的装置结构和众所 周知的技术。
[0044] 图1是示意地示出根据本发明的各种示例性实施方案的供外科器械100(如可导 航延展性抽吸装置或抽吸器械）的非站线导航（non-line-of-site navigating)使用的图 像引导导航系统10的图。示例性导航系统包括在John H. Dukesherer等人的2008年4月 29日签发的美国专利号7, 366, 562中和Bradley A.Jascob等人的2008年6月5日公布的 美国专利申请公布号2008/0132909中公开的那些导航系统，两个专利以引用方式并入本 文中。商业导航系统包括由Medtronic Navigation公司出售的Stealth St献i_:_ AxiEM? 外科导航系统，所述Medtronic Navigation公司在美国科罗拉多州路易斯维尔具有营业场 所。应理解，虽然导航系统10和抽吸器械100总体上是结合耳、鼻和喉（ENT)手术来描述， 但是导航系统10和抽吸器械100能被使用各种其它适当的手术中。
[0045] 大体来说，导航系统10可用于跟踪示例性抽吸器械100 (包括其远侧尖端或末端） 的位置，所述示例性抽吸器械包括与它相关联的示例性柔性印制电路片232,如本文将描述 的。导航系统10可通常包括任选的成像系统20,如配置为C型臂24和图像装置控制器28 的荧光镜X射线成像装置。C型臂成像系统20可为任何适当的成像系统，如在本领域中众 所周知的数字或CCD摄像机。所获得的图像数据可保存在C型臂控制器28中并且发送给 导航计算机和/或处理器控制器或工作站32,所述工作站具有显示图像数据40的显示装置 36以及用户接口 44。工作站32还可包括或连接至图像处理器、导航处理器和存储器以保 持指令和数据。工作站32可包括协助导航手术的优化处理器。还将理解，图像数据没有必 要首先保留在控制器28中，而是也可被直接传输至工作站32。此外，用于导航系统的处理 和优化方法全部可利用单一或多个处理器来进行处理，所有处理器可或可不包括在工作站 32中。
[0046] 工作站32提供设施以用于将图像数据40在显示装置36上显示为图像、保存、数 字地操纵或打印所接收图像数据的硬拷贝图像。可为键盘、鼠标、触笔、触摸屏或其它适合 装置的用户接口 44允许医师或用户50提供输入，以通过C型臂控制器28来控制成像装置 20,或调整显示装置36的显示设置。
[0047] 继续参考图1，导航系统10还可包括跟踪系统，如电磁（EM)跟踪系统60。EM跟踪 系统60的讨论可理解成与任何适当跟踪系统相关。EM跟踪系统60可包括定位器，如线圈 阵列64和/或第二线圈阵列68、线圈阵列控制器72、导航探针接口 80和可跟踪抽吸器械 100。器械100可包括一个或多个器械跟踪装置84,如本文将讨论的。简要来说，跟踪装置 84可包括电磁线圈以感测由定位线圈阵列64、68所产生的场，并且将信息提供给导航系统 10以确定跟踪装置84的位置。导航系统10可随后确定抽吸器械100的远侧尖端的位置， 以允许相对于患者34和患者空间的导航。
[0048] EM跟踪系统60可使用线圈阵列64、68以产生用于导航的电磁场。线圈阵列64、 68可包括多个线圈，所述线圈可各自可操作来向患者34的导航区中产生明显不同的电磁 场，所述导航区有时称为患者空间。代表性电磁系统阐述在1999年6月22日签发的名为 "位置定位系统（Position Location System)"的美国专利号5, 913, 820和1997年1月14 日签发的名为"用于导航导管探针的方法和系统（Method and System for Navigating a Catheter Probe) "的美国专利号5, 592, 939中，所述专利中的每一个据此以引用方式并入。
[0049] 线圈阵列64、68可由线圈阵列控制器72控制或驱动。线圈阵列控制器72可以时 分复用或频分复用方式驱动线圈阵列64、68中的每一线圈。就这点来说，每一线圈可在明 显不同的时间单独被驱动，或所有所述线圈可被同时驱动，其中每一线圈由不同频率驱动。
[0050] 在用线圈阵