專利名稱：用于手術工具和mri的安全設施的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療領域，特別是診斷成像和外科手術過程。
通常，介入和治療室包括磁共振成像系統(tǒng)和x射線成像系統(tǒng)。在典型的介入手術過程中，MRI導管借助諸如針、剪刀和手術刀這樣的不與磁共振兼容的手術工具被插入并粗略定位在x射線成像器處。更具體地說，所述器械可以包括含鐵材料，如果所述工具移入掃描器的5高斯線內(nèi)，磁共振系統(tǒng)的散射磁場會使它們漂浮，并且被朝向其等角點推動。這種漂浮和被推動的工具存在使患者和有關人員受傷的危險性。即使含有少量鐵材料以致于不能造成安全風險的工具也可能降低最終圖像的質量。
為了確保不會有工具在5高斯區(qū)域中不經(jīng)意地移動，手術工具安裝在室中的x射線側內(nèi)的清楚可視位置處的板上，例如安裝在墻上。除了一兩個心臟病學家、x射線操作員、普通護士和麻醉師外，在室中經(jīng)常有位安全護士。安全護士的主要工作之一是關注所述板，以確保在患者從室中x射線側傳送到MRI側之前每件器械已經(jīng)送回到所述板上。
對于受創(chuàng)傷者和一些其它類型的患者而言，治療時間不能耽擱。房間中的醫(yī)生和其它人員可能會很急切地完成手術過程。而且，由于房間中約有6個人，可能會出現(xiàn)缺乏交流等情況。
目前的手術過程憑借人的觀察，從而易受人為錯誤影響。而且將安全護士加入到手術隊伍中增加了手術成本和費用。
本發(fā)明克服了上述問題和其它問題。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于阻止手術工具接近磁共振掃描器的設備。檢測裝置檢測是否多個手術器械的每個已經(jīng)位于預選位置。與單個器械連接的裝置確定是否所有器械已經(jīng)送回到它們的預選位置并發(fā)出指示是否所有器械已經(jīng)送回的信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種阻止手術工具接近磁共振掃描器的方法。確定是否一套醫(yī)療器械中的每個已經(jīng)送回到預選位置。然后確定是否該套器械中的所有醫(yī)療器械已經(jīng)送回到預選位置。當且僅當滿足這個條件，才允許患者托臺移入磁場暴露區(qū)域。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于其降低了含鐵手術工具移入MRI掃描器的區(qū)域中的可能性。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于其降低了人為錯誤的可能性。
另一優(yōu)點在于其減少了對一整套MR兼容手術工具的需要，以及始終跟蹤消毒單元中MR兼容和非兼容工具的需要。
又一優(yōu)點在于潛在地減少了勞動力成本。
通過閱讀和理解后面的優(yōu)選實施例的具體描述，本領域普通技術人員將容易理解本發(fā)明的其它優(yōu)點和益處。
本發(fā)明可以采用各種部件和部件的布置以及各種步驟和步驟的排列。附圖僅用于示出優(yōu)選實施例而并非被認為限制本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明配備的手術室的簡圖；圖2是用于檢測是否器械已經(jīng)送回它們的托盤的電氣系統(tǒng)的優(yōu)選參考圖1，手術室容納有x射線成像設備10和磁共振成像(MRI)設備或掃描器12。在示出的實施例中，x射線成像設備是C形臂掃描器，其包括x射線管14和用于將穿過患者托臺18的x射線轉換為相應的電子信號的裝置16。合適的裝置包括x射線到電信號的直接轉換平板(flat diret x-ray to electrical signal conversionpanel)、帶有攝像機的圖像增強器等。x射線轉換裝置16與視頻監(jiān)視器20連接以使對患者托臺18上的患者進行手術的醫(yī)生能夠看到一個或多個x射線圖像。x射線管優(yōu)選可在射線照相模式和熒光檢查模式下工作。雖然示出了C形臂x射線掃描器，但是也可以設想CT掃描器、超聲和其它類型的非磁性掃描器。
患者托臺18包括患者被支撐在其上的托板22和用于在x射線源和x射線探測器之間限定的成像區(qū)域中定位托板的機械裝置24。x射線定位機械裝置24可以提升和降低托板，使托板縱向前進，并能夠將托板從支撐機械裝置24傳送到運送輪床或手推車26’上的托板傳送裝置26上。
運送輪床停放在支撐機械裝置24的端部(輪鎖鎖定)以接收托板22。在托板轉移前直到托板轉移完成，電氣和機械聯(lián)鎖嚙合以防止脫離。一旦托板已經(jīng)被轉移，就可以從機械裝置24釋放運送輪床，輪床的輪鎖可以釋放。運送輪床26’將患者和托板運送到MRI掃描器12。在MRI掃描器，運送輪床26’與MRI托板操縱機械裝置28對接。一旦輪床已經(jīng)與該機械裝置對接并且其輪子鎖定，則MRI托板操縱機械裝置28中的自動傳動器將患者托板22從輪床移動到諸如孔30的MRI掃描器的成像區(qū)域。
磁共振掃描器在孔30內(nèi)通常具有相對高的磁場(1.5T-3.0T)，在該孔30內(nèi)限定了成像區(qū)域。特別是，在使用超導磁體的情況中，MRI掃描器總是“在磁場中”。也就是說，在孔中總是存在高磁場。另外，雖然磁共振掃描器被屏蔽，但掃描器周圍存在雜散磁場。通常，在手術室的地板上標記5高斯線32，可通過繩索標記或其它方式指示。5高斯線標出了其內(nèi)雜散磁場超過5高斯的區(qū)域。這個區(qū)域通常在磁體周圍1.5到2.5米。目前的安全標準要求不與MRI兼容的含鐵物體和工具必須保持在5高斯線以外。當然，也可以設想其它雜散磁場強度的安全線，特別是如果安全標準改變時。
當在x射線掃描器或運送輪床上進行手術操作時，手術器械40通常放置在托盤42上。托盤42被配置成接收一套器械，該套器械被選作通常用于給定手術過程的器械。在手術過程前，將帶有一套新消毒的器械的托盤安裝在托臺43上，手術室中的醫(yī)生、護士和其它參與者可清楚地看到并易于獲得該套器械。托盤可以安裝到手術室的墻、設置在x射線掃描器附近的臺子等位置上。
繼續(xù)參考圖1并進一步參考圖2，托盤42具有用于接收每個手術器械的區(qū)域。這些區(qū)域可以通過在托盤上畫出或標記出形狀與托盤中的器械匹配的凹槽等方式標出。在第一實施例中，托盤包括金屬夾44，該金屬夾被設定尺寸和維度以彈性夾住相應的手術器械。在金屬夾的一個實施例中，器械起一對夾子44a、44b之間的電導體作用。在另一實施例中，手術器械起單個夾子44的兩半之間的導體作用。在又一實施例中，當分開夾子的各半或元件以接收器械時，元件關閉相關的電開關46。在圖2所示的實施例中，夾子之間的電路部分串連連接。托盤和支撐結構之間的插頭和插座裝置48將位于支撐結構上的每盤清潔的器械與電路或裝置50互相連接，電路或裝置50用于確定是否所有手術器械都就位。在所示的實施例中，電路50包括具有極低電壓和電流的電源52和用于檢測是否電流正流過通過器械的電流回路的電流表或電路裝置54。電路設備54優(yōu)選包括帶有與其跨接的電壓電平比較器的電阻器，而不是電流表。如果電阻器上的電壓為0，那么電路是斷路，因而遺漏手術器械。如果在電阻器上具有預選電壓，那么比較電路56發(fā)送指示所有器械已經(jīng)被裝載的信號。
也可以想到各種其它用于檢測是否所有器械已經(jīng)被送回托盤的裝置。例如，電路可以與各器械電容或電感連接。各手術器械的存在可以改變LC振蕩電路的頻率。開關46可以并聯(lián)而不是串聯(lián)，并且可以偏置成當缺少器械時閉合，當器械存在時打開。然后，比較器56確定何時沒有電流以發(fā)送指示所有器械裝載的信號。也可以使用近程傳感器、磁傳感器、光學傳感器和其它傳感器。
在一個實施例中，指示所有器械已經(jīng)送回它們的托盤的信號使燈60指示可以安全移動患者托板穿過5高斯線。在所示實施例中，燈60靠近5高斯線放置，并包括在手術器械脫離托盤的任何時刻保持發(fā)光的紅燈60r和當所有的手術器械已經(jīng)送回時紅燈關閉時打開的綠燈60g。在另一實施例中，該信號啟動釋放運送裝置26上的制動器的螺線管或其它此類型裝置，通過對接聯(lián)鎖與x射線托板操縱機械裝置24電連接。在另一實施例中，電路50啟動控制器64，該控制器阻止x射線托板操縱機械裝置24將托板移動到運送輪床或防止運送輪床離開，直到已經(jīng)檢測到所有器械位于托盤上。在另一實施例中，信號啟動防止將手術區(qū)域與MR區(qū)域隔開的門或閘打開的螺線管或其它類似裝置?？蛇x擇地，如圖3所示，托板運送裝置26包括x射線成像器10和MRI掃描器12之間的導軌120，諸如鏈條傳動裝置122和電機124的驅動裝置。在檢測到所有器械40已經(jīng)送回托盤42時釋放鏈條傳動裝置上的制動器，關閉給驅動電機供電的繼電器，或以其它方式使運送裝置朝向MRI掃描器傳送托板經(jīng)過5高斯線32。
參考圖4，檢測是否手術器械已經(jīng)送回托盤的部件是光學的而非電氣的。在圖4的實施例中，托盤42限定了形狀適于接收它的每個器械的井70。在井的一側安裝有諸如LED、光纖光導的出光端等的光源72。在光源的相對側是具有定位成觀看光源的光接收端的光纖74。用于確定是否所有器械已經(jīng)送回托盤的電路或裝置50’包括一個或多個光強度監(jiān)測器50’，該監(jiān)測器確定是否任何光纖74正在從相應光源接收光。如果沒有光纖接收光，光強度監(jiān)測裝置50’發(fā)出指示所有器械已經(jīng)送回的信號?？蛇x擇地，代替光纖，光敏二極管或其它光電探測器能夠位于與光源相對的凹槽70一側上，以監(jiān)測是否可以看到光或光是否被所接收的器械阻擋。在另一可選擇方式中，光源和光接收裝置可以以這樣的方式位于凹槽的相同側，即，如果器械不位于凹槽內(nèi)以將光從光源反射到光接受器，那么光接收部件就不能接收到光。
在操作中，患者托板22安裝在x射線掃描器10的托板操縱機械裝置24上。新消毒手術器械的托盤42安裝到支撐結構43。患者的一個或多個x射線圖像被拍攝并顯示于監(jiān)視器20上。通過使用用于引導的顯示器，進行諸如插入MR兼容的導管的手術過程或進行MR引導的腦活檢。在手術過程期間產(chǎn)生另一些x射線圖像以確保導管被正確插入和定位。然而，由于磁共振圖像通常具有更好的軟組織對比度，導管的放置通常僅僅是接近其最終位置。將手術工具送回托盤42，并將運送機架26與托板操縱機械裝置28對接。如果已經(jīng)將所有的工具送回托盤，托板可以轉移到轉移托板，運送輪床可以離開。操作者將帶有患者和托板的運送輪床朝向5高斯線移動，注意是否燈60正指示可以安全穿過5高斯線。如果不是，對沒有送回托盤的手術器械進行另一檢測。如果所述燈指示通過5高斯線是安全的，則將運送機架對接到MR托板操縱機械裝置28并將托板和患者插入產(chǎn)生MRI圖像的MRI掃描器10的孔中。MRI圖像用于檢查導管的重定位，根據(jù)需要將導管精確定位在所需位置。
已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。根據(jù)對前述具體描述的閱讀和理解，他人可以作出改變和替換。這意味著可以認為本發(fā)明包括在后附權利要求書或其等同物的范圍內(nèi)的所有改變和替換。
權利要求
1.一種用于防止手術工具接近MRI掃描器(12)的設備，該設備包括檢測裝置(44，46；72，74)，用于檢測是否多個手術器械(40)中的每個已經(jīng)放置在預選位置；用于確定是否所有手術器械已經(jīng)送回它們的預選位置并且發(fā)出指示手術器械是否已全部送回的信號的裝置(50)。
2.根據(jù)權利要求1的設備，還包括光學裝置(60)，響應于所述信號提供是否所有器械已經(jīng)送回以及靠近磁共振掃描器是否安全的可視指示。
3.根據(jù)權利要求2的設備，其中所述光學裝置包括鄰近5高斯線(32)設置的燈(60)，其包括用于指示可以安全通過5高斯線的燈(60g)，和用于指示通過5高斯線是不安全的燈(60r)。
4.根據(jù)權利要求1的設備，其中所述信號至少用于以下之一釋放用于將托板(22)和有關患者從x射線成像器(10)運送到磁共振成像器(12)的患者運送裝置(26)上的制動器；防止聯(lián)鎖從x射線成像設備(10)釋放運送輪床(26)，除非所有器械(40)已經(jīng)被送回；防止x射線設備的托板操縱機械裝置(24)將托板(22)轉移到運送輪床(26)；防止通向MRI掃描器區(qū)域的門或閘打開。
5.根據(jù)權利要求1的設備，其中單個器械檢測裝置至少包括以下之一將器械(40)保持在預選位置的夾子(44a，44b)，該器械將夾子之間的電路閉合；具有夾住器械的相對側的一對彈性夾持元件的夾子(44)，該器械(40)將夾子兩側的之間的電路閉合；當其接收器械時改變開關(46)的狀態(tài)的夾子。
6.根據(jù)權利要求5的設備，其中用于檢測是否所有器械已經(jīng)送回到預選位置的裝置(50)包括用于給串聯(lián)連接的夾子或開關提供電流的電源(52)，和用于確定是否形成閉合回路的電路(54)。
7.根據(jù)權利要求1的設備，其中用于檢測是否各個手術器械在它們的預選位置的裝置(44，46；72，74)至少包括以下之一響應于器械存在或不存在打開或閉合機械開關(46)的機械元件；近程探測器；與器械的電容耦合；與器械的電感耦合。
8.根據(jù)權利要求1的設備，其中器械被送回的預選位置包括托盤(42)中的井(70)，且用于確定是否每個器械已經(jīng)送回預選位置的裝置包括位于所述井中的光源(72)和光接收器(74)，使得光源和光接收器之間的光路指示是否手術器械在井中。
9.一種手術室，其包括磁共振成像裝置(12)；用于支撐患者的托板(22)，該托板可以由運送裝置(26)在遠離磁共振成像裝置的手術位置和磁共振成像裝置之間運送；用于手術器械(40)的托盤(42)的托臺(43)；以及根據(jù)權利要求1的用于確定是否所有手術器械已經(jīng)送回托盤中的預選位置的設備。
10.根據(jù)權利要求9的設備，其中用于確定是否每個器械已經(jīng)送回托盤的裝置(44，46；72，74)安裝在所述托盤上，用于確定是否所有器械已經(jīng)送回托盤的裝置(50)安裝在所述托盤外的手術室中，并且還包括用于將單個檢測裝置互相連接的電氣互連(48)和用于檢測是否所有器械已經(jīng)送回托盤的裝置(50)。
11.根據(jù)權利要求11的設備，還包括多個托盤(50)，每個托盤被配置成支持用于特定手術過程的手術器械(40)。
12.根據(jù)權利要求9的設備，還包括x射線裝置(10)，運送裝置(26)將托板在x射線裝置和磁共振成像裝置之間運送。
13.根據(jù)權利要求9的設備，還包括與x射線掃描器連接的托板操縱機械裝置(24)，運送輪床(26)能夠與托板操縱機械裝置(24)對接，使得托板操縱機械裝置(24)能夠將托板(22)轉移到運送輪床(26)；包括具有相關制動器的輪子的運送輪床(26)；傳送到托板操縱機械裝置(24)和運送機架(26)中的至少一個的信號，用于控制下述至少一個運送機架制動器是否是可釋放的，運送機械裝置(24)是否能夠將托板(22)轉移到運送機架，運送機架(26)是否能夠從與托板操縱機械裝置(24)的對接接合釋放。
14.一種避免使手術工具(40)接近MR I掃描器(12)的方法，該方法包括確定是否一套醫(yī)療器械(40)中的每個已經(jīng)送回到預選位置；確定是否所有醫(yī)療器械已經(jīng)送回到預選位置。
15.根據(jù)權利要求14的方法，還包括響應于確定是否所有器械已經(jīng)送回，提供指示是否可以安全接近MR掃描器的可視指示。
16.根據(jù)權利要求14的方法，其中確定是否每個器械已經(jīng)送回到預選位置的步驟還包括將所述器械作為導電路徑的一部分連入電路中。
17.根據(jù)權利要求14的方法，其中檢測是否每個元件處于預選位置的步驟包括光學檢測每個器械的存在。
18.一種執(zhí)行手術過程的方法，其包括將患者定位在鄰近x射線成像器(10)的托板(22)上并產(chǎn)生至少一個x射線圖像；將手術器械(40)從器械托盤(42)中的預選位置取出，對患者進行外科手術；將手術器械送回到手術托盤中的預選位置；根據(jù)權利要求14的方法確定是否所有手術器械已經(jīng)送回到托盤中的預選位置；響應于確定所有手術器械已經(jīng)送回，將患者和托板從x射線成像器(10)轉移到磁共振成像裝置(12)。
19.根據(jù)權利要求18的方法，還包括響應于檢測到所有非MRI兼容的手術器械已經(jīng)送回托盤(42)中的預選位置，提供可以安全跨過非MRI手術器械能夠安全靠近MR I掃描器的最小安全距離的可見界線(32)的可視指示。
20.根據(jù)權利要求18的方法，還包括響應于確定所有手術器械已經(jīng)送回托盤中的預選位置，進行以下操作之一使托板操縱裝置(24)能夠將托板(22)轉移到運送機架(26)；使運送輪床上的制動器能夠被釋放，使運送輪床(26)能夠從托板操縱機械裝置(24)釋放。
21.根據(jù)權利要求18的方法，還包括響應于確定并非所有手術器械已經(jīng)送回托盤中的預選位置，進行至少一個以下操作提供將托板和患者移到MRI成像裝置(12)是不安全的可視指示；阻止運送輪床上的制動器釋放；阻止支撐和操縱x射線掃描器中的托板的托板操縱機械裝置(24)轉移托板；阻止運送輪床從鄰接托板操縱機械裝置(24)的已對接位置釋放；以及阻止傳送驅動裝置(122)將托板從x射線掃描器移動到MRI成像裝置。
全文摘要
一個托板(22)上的患者在MR掃描器附近經(jīng)受使用來自托盤(42)的非MRI兼容器械(40)的手術過程。該手術過程可以是，例如插入MRI兼容的導管。在手術過程后，托板(22)由運送輪床(26’)或傳動裝置(122)傳送并移動穿過5高斯線(32)，進入MRI掃描器(12)的成像區(qū)域(30)。為了確保沒有非MRI兼容器械穿過5高斯線(32)，電路(50)檢測是否所有器械已經(jīng)送回到托盤(42)中它們的預選位置。電路(50)控制燈(60)之一，該燈指示是否可以安全穿過5高斯線，防止可移動運送機架(26)上的制動器被釋放，防止托板操縱機械裝置(24)將托板轉移到運送機架，或防止運送機架從其與操縱機械裝置(24)的對接位置釋放。
文檔編號A61B19/00GK1842301SQ200480024434
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月9日 優(yōu)先權日2003年8月27日
發(fā)明者J·S·范登布林克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司