脊柱内镜下实时超声影像系统及其使用方法与流程

本公开涉及医疗技术领域，具体涉及一种脊柱内镜下实时超声影像系统及其使用方法。

背景技术：

椎间盘突出和椎管狭窄症是引起许多病人双上肢或颈肩处，双下肢或背部疼痛的主要原因，这些病症可以通过保守治疗得到一定的缓解，如卧床休息、服用消炎药、接受理疗或注射类固醇等。然而，这些基础的治疗对一部分患者来说并无作用，患者仍承受着由疼痛带来的极大痛苦，无法正常地进行日常活动，有的甚至有可能发展成为慢性疼痛。手术治疗是治疗这些病症的另一个选择。脊柱内下椎间盘切除术或椎管扩大减压术作为一种治疗该类疾病的微创术式，近年来越来越得到人们的重视。椎管狭窄病情相对复杂，要求在不影响脊柱稳定的情况下行充分的椎管探查和减压，急需一个客观的指标为术者提供实时的参考。而现有脊柱内镜镜下实时引导系统主要为计算机数字导航辅助下脊柱内镜磁导航技术，即术前进行脊柱薄层ct(computedtomography,计算机断层扫描)，术中利用定位器和c臂正侧位x片通过通过标记点把x光片与ct下2d与3d图像融合用起来。将带有磁性的导丝固定于穿刺针、去骨环锯、椎间孔镜注水孔等部位，从而获得相关的深度、角度等导航视角。

然而，现有的导航系统需要利用术前影像进行融合，因为体位改变、皮肤皱缩等情况，可能导致术中定位器难以与术前影像精确融合，从而导致误差，并且该定位技术采用骨定位推测毗邻结构，无法对如血管、硬膜囊、神经等重要软组织进行实时辨识。

因此，亟需一种脊柱内镜下实时超声影像系统来解决上述问题。

技术实现要素：

第一方面，本公开实施例提供了一种脊柱内镜下实时超声影像系统，所述实时超声影像系统包括：

脊柱内镜；

探头模组，包括壳体和超声探头，所述壳体的顶端或末端侧面开口，所述超声探头的探测端贴合所述壳体的开口处固定，其中，所述超声探头的形状为方形、圆形、矩形、梯形、菱形或者不规则形状中的任一种，所述壳体为圆柱体结构；

管体，所述管体为空心管，所述管体包括相对设置的第一端和第二端，所述管体的第一端通过转接头连接到所述探头模组的壳体，所述管体内还设置有电缆线，所述电缆线的一端与所述超声探头的数据端电连接；

手柄，所述手柄设置于所述管体的第二端，所述手柄上设置有机械旋钮，所述机械旋钮与所述转接头传动连接，所述机械旋钮通过所述转接头控制所述探头的转动，所述电缆线的另一端与外接超声图像显示终端连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种脊柱内镜下实时超声影像系统的使用方法，提供一脊柱内镜下实时超声影像系统，所述实时超声影像系统包括脊柱内镜、探头模组、管体和手柄；

手持所述手柄，将所述管体及管体端部的探头模组深入脊柱椎管内环境；

旋转所述机械旋钮，以使得所述探头模组旋转，采集不同区域的超声信息。

本发明实施例提供的脊柱内镜下实时超声影像系统构造相对简单、操作高效且安全，可以在不增加透视装置和辐射的情况下为术者实时显示周围毗邻血管或其他重要的组织类型和距离范围，提供客观的数据支持，实时量化和检查，探查更安全且高效，避免过深损伤神经、硬膜囊和镜下操作迷失方向。

参考附图，根据以下对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本公开实施例提供的一种脊柱内镜下实时超声影像系统的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的脊柱内镜下实时超声影像系统的使用方法的流程示意图。

附图标记汇总：

脊柱内镜100；

探头模组110，壳体111，超声探头112，转接头113；

管体120，电缆线121；

手柄130，机械旋钮131。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

参见图1，为本公开实施例提供的一种脊柱内镜下实时超声影像系统(以下简称实时超声影像系统)的结构示意图。如图1所述，所述实时超声影像系统主要包括：

脊柱内镜；

探头模组，包括壳体和超声探头，所述壳体的顶端或末端侧面开口，所述超声探头的探测端贴合所述壳体的开口处固定，其中，所述超声探头的形状为方形、圆形、矩形、梯形、菱形或者不规则形状中的任一种，所述壳体为圆柱体结构；

管体，所述管体为空心管，所述管体包括相对设置的第一端和第二端，所述管体的第一端通过转接头连接到所述探头模组的壳体，所述管体内还设置有电缆线，所述电缆线的一端与所述超声探头的数据端电连接；

手柄，所述手柄设置于所述管体的第二端，所述手柄上设置有机械旋钮，所述机械旋钮与所述转接头传动连接，所述机械旋钮通过所述转接头控制所述探头的转动，所述电缆线的另一端与外接超声图像显示终端连接。

本实施例提供的脊柱内镜下实时超声影像系统，主要应用于脊柱椎管内环境的超声探查。脊柱椎管的空间较为狭小，内环境复杂，利用本实施例提供的实时超声影像系统，在脊柱内镜冲洗液(即水环境)介导下，即可实现在脊柱椎管的狭小空间进行内环境的探查，实时获取内环境的超声影像资料。脊柱内镜下实时超声，可以在不增加透视装置和辐射的情况下为术者实时显示周围毗邻血管或其他重要的组织类型和距离范围，并显露减压范围的程度和是否伴髓核或骨块等残余，提供客观的数据支持，实时量化和检查。可以用于治疗椎间盘突出，把突出的髓核完整取出，或者治疗椎管狭窄症，去除致压的骨头或软组织，精准扩大椎管空间。

具体的，如图1所示，脊柱内镜下超声实时影像系统主要包括脊柱内镜、超声探头模组、管体和手柄。探头模组为主要的功能部件，用于实现脊柱内镜下椎管内环境的超声探查功能。管体为支持部件，将探头模组支持输送到探查区域。手柄则为操作部件，通过管体控制探头模组的旋转，实现不同区域的超声探查。

所述超声探头模组包括壳体和超声探头，在壳体的顶端或末端侧面开口，超声探头的探测端即贴合壳体的开口处固定。可选的，超声探头的形状可以为方形、圆形、矩形、梯形、菱形或者不规则形状中的任一种。为了便于所述壳体正常通过所述脊柱内镜的工作通道，优选所述壳体为圆柱体结构。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述超声探头的数量为至少1个，在所述壳体的顶端或末端侧面开口，所述超声探头的探测端贴合所述壳体的开口处固定。

本实施方式中，所述超声探头的数量为1个或者2个，甚至多个。优选超声探头的数量为2个，在壳体的两个相背的侧面均设有开口，每个所述超声探头贴合一个开口固定。这样，可以同时在无需旋转探头模组的情况下获取两个相对区域的超声探查结果。

可选的，所述壳体可以为柔性壳体。柔性材质的壳体在脊柱椎管内环境作业时，不会对脊柱椎管内环境造成挤压和损伤，保证了超声探查过程的舒适性和安全性。以及，所述管体和所述壳体的直径范围可以设置为2-5毫米，以适应脊柱内镜的工作通道和脊柱椎管空间。此外，所述壳体的开口区域均可以设置有密封件。在壳体各个开口区域均设置密封件，例如橡胶或者其他对内环境无损坏性的密封材料，有效避免内环境进入壳体。

所述管体为空心管，内部空心腔体用于容纳探头模组的电缆线。管体的第一段通过转接头连接到探头模组的壳体，管体的第二端设置有所述手柄，手柄上设置有机械旋钮。这样，机械旋钮与转接头传动连接，通过扭动机械旋钮，即可经由转接头控制探头模组的旋转，探头模组旋转的同时固定的超声探头朝向改变，即可探查脊柱准管内环境不同区域的情况。当然，为保证探查方向的准确性和可控性，优选将管体采用刚性材料制成，在伸入过程中不容易发生偏转，影响超声探查。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述转接头包括第一转向器和第二转向器，所述管体内还设置有传动杆，所述传动杆的一端通过所述第一转向器与所述壳体铰接，所述传动杆的另一端通过第二转向器与所述机械旋钮传动连接，所述机械旋钮通过所述传动杆推动所述壳体旋转。

本实施方式中，对探头模组的旋转控制结构作了进一步限定。具体的，转接头包括第一转向器和第二转向器，第一转向器连接在管体内的传动杆和探头模组的壳体之间，用于实现将传动杆的周向推力转向为沿传动杆径向的作用力作用于壳体，推动壳体沿传动杆径向平面内的弯折旋转。第二转向器连接在传动杆的另一端与机械旋钮之间，用于实现将机械旋钮周向的作用力转换为沿传动杆轴向的推力。

这样，操作者旋转机械旋钮，第一转向器将机械旋钮周向的作用力转换为沿传动杆轴向的推力，再经由传动杆另一端的第二转向器将沿传动杆轴向的推力转换为沿传动杆径向的作用力，使得壳体弯折旋转，即可实现壳体上的超声探头的弯折旋转。

本实施方式中，所述脊柱内镜可以采用现有的或者正在开发或者之后发明的脊柱内镜。例如，可以是joimax脊柱内窥镜系统、spinendos脊柱内窥镜系统、storz脊柱外科内窥镜或者其他内窥镜。操作者手持实时超声影像系统的手柄，所述手柄末端与超声图像显示终端连接；将所述壳体、管体等通过所述脊柱内镜的工作通道；在脊柱内镜的光源提供照明和实时视频影像下，操作者将所述壳体顶端置入患者身体内部的相关区域；所述超声探头实时获得的图像显示在终端显示器上，医师通过所述机械旋钮进行全方位的实时观察。

上述本公开实施例提供一种脊柱内镜下超声影像系统，应用于脊柱椎管内环境的超声探查，使用所述超声系统探查空间狭小的脊柱椎管内环境，且通过手柄上的机械旋钮带动探头模组旋转，以采集不同角度的内环境图像，为脊柱椎管关联的疾病的诊断和治疗提供有效辅助。为术者实时显示周围毗邻血管或其他重要的组织类型和距离范围，提供客观数据，实时量化和检查，探查更安全且高效，避免过深损伤神经、硬膜囊和镜下操作迷失方向。

与上面的系统实施例相对应，参见图2，本公开实施例提供了一种脊柱内镜下实时超声影像系统的使用方法。如图2所示，所述方法主要包括以下步骤：

s201：提供一种脊柱内镜下实时超声影像系统，所述实时超声影像系统包括脊柱内镜、探头模组、管体和手柄；

s202：手持所述手柄，将所述管体及管体端部的探头模组通过所述脊柱内镜的工作通道，深入所述脊柱椎管内环境；

s203：旋转所述机械旋钮，以使得所述探头模组旋转，采集不同区域的超声信息。

下面将针对本发明被用于腰椎内镜的情况进行描述。在进行实时超声影像系统检查时，首先常规进行相关术前准备，如患者体位、生命体征监护等。

手术过程分三步：穿刺、置管和镜下操作。

一、穿刺和置管

c臂透视下确定手术节段，标记穿刺点以及方向。常规消毒铺巾后，行局部浸润麻醉；按设定方向进行穿刺，抵达靶点后，刀片切片7-10mm，置入中空工作套管；操作者左手持脊柱内镜，置内镜入工作套管，水介质持续冲洗下保持视野清晰通过工作套管进行患者体内(冲洗液悬挂高度以120-150cm适宜)。其中腰椎脊柱内镜穿刺和置管步骤为成熟现有技术，再次不再赘述。

二、组织识别与镜下操作

(1)清理视野：首先可见到凝血块，右手持小直抓钳，从血凝块根部夹除血块以及游离碎片。置入射频刀头，进行止血同时进行消融、探查，注意患者有无神经根性症状；

(2)旋转、缓慢退工作套管，直至可辨识呈淡红色的上关节突，清理视野下的组织碎片。

(3)黄韧带镜下呈淡黄色，常位于上关节突腹侧；提拉黄韧带，可见粉红色神经根位于其深面，而突出髓核常位于其腹侧。操作者手持实时超声影像系统的手柄，将壳体等通过脊柱内镜的工作通道；在脊柱内镜的光源提供照明和实时视频影像下，操作者将壳体顶端置入患者身体内部的相关区域；超声探头实时获得的图像显示在终端显示器上，医师通过所述机械旋钮进行全方位的实时观察和评估，如周围毗邻血管、硬膜囊、神经根或其他重要的组织类型和距离范围，避免过深损伤神经、硬膜囊和镜下操作迷失方向。

(4)识别黄韧带、神经根、后纵韧带后，持小抓钳紧贴后纵韧带腹侧面，夹除突出松动髓核，同时用射频刀头予止血、消融组织碎片，保持视野清晰；

(5)根据实时超声系统的测量数据，右手持蓝钳，紧贴上关节突，剪开黄韧带，暴露其深面的神经根，观察颜色变化及搏动情况。右手换持射频刀头，通过旋转刀头手柄，利用其尖端弧度，探查后纵韧带腹侧、背侧面，观察是否有残余髓核或粘连等情况。(若后纵韧带较厚，可予实时超声系统进行再次评估后，利用蓝钳打薄后再行探查术)。

(6)旋转、缓慢推进工作套管，直至上关节突于视野中消失，此时工作套管尖端位于i-ii区，清理视野、钳夹中线甚至对侧突出髓核，射频消融组织碎片和纤维环破口。

(7)旋转、缓慢退工作套管，直至可再次辨识上关节突，通常被套管斜口压住的组织碎片可自行漂出。将工作套管向患者尾端倾斜，对行走神经根入侧隐窝区进行探查，钳夹或射频消融组织碎片至层状结构清晰可见、神经根颜色呈淡红、搏动良好。根据患者突出类型，如上翘型，可将斜口朝向患者头端，进行出口根探查术。如遇后纵韧带等椎管内软组织粘连严重者，如二次手术者，可反复进行实时超声系统进行评估，如相应结构的性质、深度范围等，提供客观的数据支持，实时量化和检查,探查更安全且高效。根据椎管减压范围需要，可再次重复上述操作。

(8)内镜下减压彻底的标志：症状减轻或消失，镜下无活动性出血；减压彻底，神经根-硬膜囊呈粉红色，复位、搏动良好；患者直腿抬高，镜下观察神经根滑动自由；旋转患者腰部或嘱其咳嗽未见髓核碎片；实时超声影像系统下，整个椎管形态恢复正常，未见活动性出血和残余髓核。

图2所示方法可以对应的执行上述装置实施例中的内容，本实施例未详细描述的部分，参照上述装置实施例中记载的内容，在此不再赘述。

尽管已经参考示例性描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改以及等同的结构和功能。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。