專利名稱：用于當(dāng)執(zhí)行對病人的醫(yī)療成像時使用的支撐系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于當(dāng)執(zhí)行對病人的醫(yī)療成像時使用的支撐系統(tǒng)。特 別是，本發(fā)明涉及適合用于各種醫(yī)療環(huán)境中的病人支撐托架。
背景技術(shù)：
病人從到達醫(yī)療機構(gòu)到手術(shù)后的恢復(fù)的作業(yè)流程通常需要在多個 病人在其上傳送和/或穩(wěn)定的支撐件間傳遞病人。例如，剛剛通過救護 車到達醫(yī)院時，首先可以在擔(dān)架上將病人運動到醫(yī)院內(nèi)。隨后可以將 病人傳遞到醫(yī)院輪床上并且運動到成像室進行評估。在成像室內(nèi)，可
以將病人傳遞到諸如X射線臺的成像臺，并且隨后返回輪床。隨后，
在恢復(fù)或等待進一步評價時，可以將病人傳遞到病床上，和/或可以將
病人帶到手術(shù)室(0R)并且傳遞到手術(shù)臺上。這樣大量的重新定位病 人具有許多缺點，包括通常地使得病人固定不動的能力降低，由于幫 助或抬起病人從一個支撐件到另一個支撐件增加的人員需求，并且甚 至是由于抬起導(dǎo)致醫(yī)院人員受到傷害的可能。然而，迄今為止，因為 為了普遍應(yīng)用必須滿足的不同的設(shè)計需求，還沒有提出適合用于多種 醫(yī)院環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)病人支撐件。
例如，用于救護車設(shè)施中的病人支撐件必須滿足來自與成像技術(shù) 結(jié)合使用的病人支撐件的不同標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)在救護車內(nèi)傳送病人時，病人 必須固定不動使得不會在傳送期間發(fā)生進一步的傷害?？赡苄枰?一些器械，諸如靜脈注射物(IV)包，并且此器械可以被連接到病人 輪床。相反，在成像設(shè)施中，由于與成像設(shè)備的操作干涉，許多材料 不可以與病人一起存在。從而，病人通常被支撐在通常沒有附加的醫(yī) 療設(shè)備的桌面或托架上。并且，在一些情況中，同時需要數(shù)種病人設(shè) 施，例如在病人經(jīng)歷外科手術(shù)的同時成像。顯然，在許多病人設(shè)施中 通用的病人支撐件是理想的。從而接下來提出對這些設(shè)施中的一部分 的特別的需求的解釋。
已知用于可視化內(nèi)部器官和結(jié)構(gòu)的不同的診斷成像技術(shù)。例如， 計算機輔助X線斷層攝影術(shù)(CT)為用于產(chǎn)生橫截面圖像的X射線掃描技術(shù)，而磁共振成像(MR)為使用強磁體和射頻波來在要求的"切 片平面"內(nèi)產(chǎn)生圖像的無輻射技術(shù)。在臨床或手術(shù)室設(shè)施中的CT和MR 過程期間，病人被放置在在房屋內(nèi)平移的可運動的支撐件上。現(xiàn)有的 CT和MR設(shè)備包括環(huán)形構(gòu)臺，并且病人在構(gòu)臺內(nèi)運動使得可以獲得感興 趣的解剖學(xué)區(qū)的圖像。已知CT對于體積成像特別有用，但是也存在軟 組織對比度不好的缺點，而MRI在具有較好的軟組織對比度的同時提 供多平面成像。
因為成像設(shè)備的幾何形狀和總體尺寸引起的重要的難題，在以 前，使用CT和MR用于外科手術(shù)進行時發(fā)生的成像和介入放射學(xué)(例 如，使用成像用于引導(dǎo)執(zhí)行侵害最小的、對準(zhǔn)目標(biāo)的治療)受到限制。 例如，現(xiàn)有的CT和MR設(shè)備的環(huán)形的環(huán)型構(gòu)臺不容易被容納在手術(shù)室 內(nèi)，并且由于與其它設(shè)備互相作用，能夠?qū)е禄蛟馐芨鞣N有害效應(yīng)。 然而，CT和MR設(shè)備的進展允許在外科手術(shù)進行時發(fā)生的和介入的應(yīng)用 中更加廣泛地應(yīng)用。
直到最近，僅諸如活組織檢查或流體吸入的簡單過程在這些掃描 器內(nèi)執(zhí)行，并且對于支撐件或臺的附加的能力的需要收到限制。然而， 在現(xiàn)代CT和MR掃描器的圖像分辨率和圖像獲取速度的驚人的進步、 能夠與圖像相互關(guān)聯(lián)的用于器械引導(dǎo)的軟件和跟蹤技術(shù)的發(fā)展、和允 許整合多種成像方法的軟件的發(fā)展已經(jīng)大大地促進這些掃描器在圖像 引導(dǎo)能夠改進安全性和功效的治療過程中的使用。 一些新的侵害最小 的切除療法需要高精確度地放置遞送探頭，并且同時發(fā)生的CT或MR 成像的監(jiān)控以及獲取的文件是必需的。而且， 一些新開發(fā)的外科手術(shù) 完全不能在沒有同時發(fā)生的CT或MR圖像引導(dǎo)的情況下進行。
在這樣的成像過程中，可運動的成像支撐件通常提供在以要求的 高度接收支撐件的基座或車架上。例如，如在轉(zhuǎn)讓給Med-Tec， Inc. 的Tang等人的美國專利No. 6， 161， 237中披露的，臺基座或車架提供 有安裝為用于在接附到車架的相對側(cè)的側(cè)軌道上縱向運動的桌面。
用于在車架上運動的成像支撐件可以為通常無特征的，并且簡單 地可以確定尺寸以容納給定高度、重量、和圍長的病人。當(dāng)例如放射 不可透的墊子沿支撐件放置并且例如使用Velcrc^接附時，該支撐件可 以形成病人躺椅。這樣的墊子可以增強病人舒適度并且還可以容易地 符合病人的解剖學(xué)輪廓，使得最小化病人的運動。通常，這樣的掃描托架由聚合物或復(fù)合物形成并且具有平滑的、通常齊平的并且無特征 的表面。托架可以為懸臂的并且滑入構(gòu)臺，托架的運動被成像軟件控 制，使得可以根據(jù)需要設(shè)定高度和縱向位置。
單一的成像支撐件也可以與多種成像系統(tǒng)一起使用，如例如在轉(zhuǎn)
讓給 GE Medical Systems 的 Josephson 等人的美國專利 No. 6, 782, 571中披露的。如在該專利中所述，提供了移動的病人支撐 件，允許在成像間外部安置病人?？梢栽诓惶鸩∪说那闆r下在成傳_ 系統(tǒng)之間快速地傳遞病人，并且病人傳送的雙端對接允許在系統(tǒng)之間 病人的成一直線運動，從而最小化病人中斷。
當(dāng)執(zhí)行需要或受益于具有理想地應(yīng)該相對于固定不動的病人保持 固定的關(guān)系的設(shè)備的侵入的過程時，成像設(shè)備的周圍的幾何形狀與在 掃描期間必需的病人平移一起提出了難題。例如，典型的實踐為手工 地、依靠重力、組織結(jié)構(gòu)和摩擦力保持醫(yī)療器械，并且使用毛巾或其 它襯墊臨時準(zhǔn)備撐材。然而，隨著過程變得越來越復(fù)雜并且特別是隨 著CT和MR成像設(shè)備運動到手術(shù)室環(huán)境內(nèi)，需要新的方法。因為需要 醫(yī)療人員實施外科手術(shù)進行時發(fā)生的和介入的過程，需要新的病人支 撐件和相關(guān)的部件，和新的器械定位和保持裝置和方法來解決這些需
要。，， 、、一 、、。b一， ？、，一
別地涉及MRI。例如，已經(jīng)才艮告病人臺可以祐 修改以允許在MR掃描器 和外科手術(shù)支座之間高效地過渡，臺可以被傾斜(特倫德倫堡，倒轉(zhuǎn) 的特倫德倫堡)、旋轉(zhuǎn)/樞轉(zhuǎn)、升高和/或降低，并且在不需要掃描時， 病人可以被平移經(jīng)過掃描器的外部邊緣進入邊緣場。另外，剛性的顱 骨夾具已經(jīng)被固定到這樣的臺。參看例如Daniel F. Kacher等人的
"Design and Implementation of Surgical Instruments , Devices, and Receiver Coils for Intraoperative MRI-Guided Neurosurgical and Neuro Ablative Procedures, ，， Automedica
(2001 )jG. J. Rubino等人的"Intervent iona 1 Magnet ic Resonance Imaging Guided Neurosurgery—The UCLA Experience with the First 100 Cases, ，， Electromedica 68-Neuro 2000，第37-46頁。 還已知這樣的混合系統(tǒng)，其中，MRI掃描器通過用于病人重新定位 的2. 8米連接臺連接到數(shù)字式減影血管造影(DSA)單元，連接臺布置在標(biāo)準(zhǔn)的可移除的MR臺和數(shù)字式減影血管造影單元臺之間。成像單元 安裝在可以通過屏蔽門隔開的鄰近的房間內(nèi)，由此允許病人通向任一 個系統(tǒng)。然而，特殊的臺和組合的成像套件的環(huán)境需要定制的臨床設(shè) 施。參看Th. J. Vogl， "MR-Guided Interventions with a DSA-MRI Hybrid System, ，， Electromedica 68( 2 ),第116-121頁(2000 )。
一些適用于病人支撐件和用于手術(shù)環(huán)境的相關(guān)部件的材料不適用 于成像環(huán)境。因為在MRI期間產(chǎn)生強磁場，鐵磁性金屬物體(和許多 其它磁性物體)必須保持遠離機器。這樣的金屬物體可以導(dǎo)致差的成 像分辨率并且導(dǎo)致能夠掩飾或者被誤解為病狀的圖像偽像。伴隨地， 由于磁源對金屬物體的吸引力，金屬物體存在對病人的安全危害(例 如，由于它們被磁體吸引到掃描器臺附近而變成投射物)。從而，必 須避免高碳鋼合金和純鐵。作為對x射線基本透明的射線可透過的材 料，碳纖維經(jīng)常用于CT設(shè)施但是通常不能與MRI掃描器一起使用。
從而，甚至用于僅僅兩個不同的設(shè)施-諸如OR和MR成像環(huán)境的病 人支撐件的設(shè)計必須滿足每個設(shè)施所特有的多種需求。
與對于用于病人的新的支撐件的需要一起，技術(shù)員、內(nèi)科醫(yī)生或 外科醫(yī)生可以要求多種附加的新的部件和方法。例如，通過應(yīng)用這樣 的新的CT和MR設(shè)備可以實現(xiàn)的一個可能的進步為呼吸選通。
眾所周知，在呼吸期間，胸部和腹部器官能夠運動數(shù)英寸。導(dǎo)致 的一個問題為此解剖組織的運動能夠有害地影響數(shù)據(jù)獲取，導(dǎo)致所謂 的幻象、或運動偽^f象并且從而有害地影響圖^^質(zhì)量。在現(xiàn)有技術(shù)中通 過在圖像獲取期間讓病人屏住呼吸或如果病人的呼吸被機械地控制時 通過暫停呼吸來處理此問題。當(dāng)進行介入過程時，因為病人不能精確 地重復(fù)給定的呼吸，出現(xiàn)第二問題。當(dāng)病人被移出掃描器時對于與病 人的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)的準(zhǔn)確圖像，此重復(fù)是必需的。從而，為了 安全和功效，希望在CT或MR目標(biāo)圖像獲取時利用一些方法來監(jiān)控和 記錄呼吸位置，該呼吸位置能夠用于在器械放置時重復(fù)相同的解剖學(xué) 位置。這樣的運用定義了呼吸選通。已經(jīng)開發(fā)了用于通過使用心電圖 信號定時圖像獲取來同步心臟和脈管成像與心動周期的階段的技術(shù)， 并且由此提供對于解剖學(xué)特征的恒定位置的圖像并且允許更加精確的 侵害最小的過程。到此為止，還不能提供能夠與CT或MR—起使用的 相當(dāng)?shù)?、臨床實用的、呼吸階段或內(nèi)部器官位置的實時信號。對于自主呼吸并且沒有插管可以控制體積輸入的氣管內(nèi)的管的病人特別有問 題。正常呼吸為可以從呼吸到呼吸變化的橫隔膜和胸壁的運動的復(fù)雜 的混合。結(jié)果為相似的呼吸可能不會導(dǎo)致隨著呼吸運動的內(nèi)部器官的
相似的位置。諸如(RF)射頻和低溫切除的新的侵害最小的切除技術(shù) 需要非常精確的探頭放置以同時允許有效的治療并且避免對周圍結(jié)構(gòu) 的傷害。為了將器械精確地放置在隨著呼吸運動的器官或結(jié)構(gòu)內(nèi)，精 確的呼吸選通是必需的，并且在許多情況中為這些治療方法的必要條 件。這里提出的一種呼吸選通的方法為使用實時超聲來遍及過程監(jiān)控 隨著呼吸運動的橫膈膜或器官的位置。例如，當(dāng)病人屏住他的呼吸以 獲取靶向CT圖像時，還獲取橫膈膜或其它代替的器官的"快照"超聲 圖像。遍及過程，通過本發(fā)明描述的器械保持超聲換能器靠在固定的 位置的病人身上。病人隨后被從掃描器構(gòu)臺撤回并且選擇皮膚上的接 近角度和進入位置。如果還沒有做，適當(dāng)?shù)販?zhǔn)備場所并且放置無菌被 單。隨后，自主或通過訓(xùn)練，病人能夠觀察實時超聲圖像并且呼吸到 與早先"快照，，圖像完全重合或符合的點，并且隨后在該點屏住呼吸 同時放置器械。理想地，這將導(dǎo)致病人的實時解剖學(xué)結(jié)構(gòu)與之前獲取 的CT圖像完全相互關(guān)聯(lián)。臨床結(jié)果應(yīng)當(dāng)為較少的附著以獲得理想的器 械放置，節(jié)約時間和病人發(fā)病率。使用此方法獲得成功的關(guān)鍵在于超 聲換能器必須遍及過程的成像和器械放置階段相對于病人保持絕對固 定的關(guān)系。本發(fā)明使得這可能并且實用。
從而，需要在成像環(huán)境內(nèi)起作用并且解決與呼吸選通有關(guān)的問題 的技術(shù)。
在空間中選擇能夠相對于病人或病人的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的一些部分固 定以用于將器械、醫(yī)療支撐件設(shè)備和病人定位裝置保持在要求的固定 的方位和位置的點的能力對于外科手術(shù)和醫(yī)療實踐是基本的。雖然標(biāo) 準(zhǔn)的手術(shù)臺，例如，可以裝備有寬范圍的附件和接附物以促進各種操 作，在使用當(dāng)前和CT或MR成像一起使用的支撐件的CT或MR成像期 間，當(dāng)前不能利用通過這樣的標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)臺提供的多功能性和方便性。
需要能夠在病人在掃描器托架上時提供標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)臺的許多功能的 系統(tǒng)。還需要與掃描器托架合作以增加在成像環(huán)境中靶向、器械定位 和引導(dǎo)的精確度的附件。
最后，需要能夠在不存在可能來自在現(xiàn)有技術(shù)中需要的人工搬運的進一步傷害病人或急救人員的危險的情況下運載病人在復(fù)蘇、診斷 評價和初始治療期間通過多種醫(yī)療環(huán)境的通用的急救擔(dān)架。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于在計算機輔助x線斷層攝影術(shù)成像期間支撐病人
的系統(tǒng)，包括由射線可透過的材料形成的可運動的平臺、平臺內(nèi)的離 散的接附區(qū)、和在離散的接附區(qū)聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂。系統(tǒng)還 可以包括可卸下地接附到鉸接臂的端部執(zhí)行器。端部執(zhí)行器可以為夾 具、支架、和線性器械引導(dǎo)器。系統(tǒng)還可以包括通過端部執(zhí)行器支撐 的超聲換能器。另外，系統(tǒng)可以包括墊子。
平臺可以具有形成布置為緊接其頭端和尾端的保持區(qū)的多個開 口。多個離散的接附區(qū)可以以間隔的布置緊接平臺的周緣提供。在一 些實施例中，平臺可以具有布置在一對凸緣部分之間的中心弓形部 分。在一些實施例中，至少一個離散的接附區(qū)也可以為有螺紋的插入物。
曲線的鉸接臂可以包括多個球和窩連接。在一些實施例中，曲線 的鉸接臂可以包括多個布置在張力線上的球和套?？梢杂门c離散的接 附區(qū)關(guān)聯(lián)的第一手柄將曲線的鉸接臂聯(lián)結(jié)到平臺，并且笫一手柄可以 包括用于調(diào)節(jié)張力線的張力以改變曲線的鉸接臂的柔性的可樞轉(zhuǎn)的杠桿。
本發(fā)明還涉及用于在多個過程期間支撐病人的方法，包括將病 人布置在由射線可透過的材料形成的可運動的平臺上；相對于病人定 位裝置，該裝置布置在聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂上；將平臺、定位 的裝置、和病人放置在計算機輔助X線斷層攝影術(shù)成像系統(tǒng)內(nèi)并且執(zhí) 行成像過程；將病人在其上的平臺支撐在手術(shù)室臺上并且執(zhí)行外科手 術(shù)過程。在執(zhí)行成像過程時，平臺可以被布置在單獨的成像系統(tǒng)臺上。 在成像和外科手術(shù)過程期間，定位的裝置可以被大致維持在同一個位 置。方法還可以包括將病人在其上的平臺支撐在醫(yī)院床上。另外，方 法可以包括將病人在其上的平臺支撐在擔(dān)架上。裝置可以為超聲換能 器、探頭或針。此外，方法可以包括將墊子布置在病人和平臺之間， 墊子可以符合病人的解剖學(xué)輪廓。另外，方法可以包括將平臺聯(lián)結(jié)到 用于定位和定向該平臺的電動液壓系統(tǒng)。
9本發(fā)明還涉及用于在多個過程期間支撐病人的方法，包括將病 人布置在由射線可透過的材料形成的可運動的平臺上；相對于病人定 位裝置，該裝置布置在聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂上；將平臺、定位 的裝置、和病人放置在計算機輔助X線斷層攝影術(shù)成像系統(tǒng)內(nèi)并且執(zhí) 行成像過程；在平臺、定位的裝置、和病人保持在計算機輔助X線斷 層攝影術(shù)成像系統(tǒng)的同時執(zhí)行外科手術(shù)過程。
本發(fā)明還涉及提供為用于在諸如計算機輔助X線斷層攝影術(shù)和外 科手術(shù)期間的多種醫(yī)療環(huán)境內(nèi)支撐病人的可運動的平臺。該平臺可以 具有形成在其中的用于將平臺聯(lián)結(jié)到另一個部件的至少一個離散的接 附區(qū)。
本發(fā)明還涉及提供使得能夠在新的和更加復(fù)雜的侵害最小的外科 手術(shù)過程中有效地使用CT或MR掃描器的底部平臺和附件。用于此環(huán) 境的示例性的系統(tǒng)包括平臺或掃描托架和可以實現(xiàn)病人和/或需要的 可以與病人一起運動的醫(yī)療設(shè)備在掃描托架上的精確和可靠地定位的 一套手動裝置。這樣的托架還可以用作精確和穩(wěn)定的設(shè)備定位是成功 所必需的過程中的更加復(fù)雜的計算機引導(dǎo)的裝置的可靠的、手動控制 的備用設(shè)備。
最佳地，底部平臺可以設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)化并且簡化將病人(或病人的
解剖學(xué)結(jié)構(gòu))指引到成像掃描器并且可以簡化和加速成像過程和用于
圖像引導(dǎo)的外科手術(shù)的設(shè)備配準(zhǔn)過程。
外科手術(shù)托架(平臺)優(yōu)選地不干涉圖像獲取，可以通過掃描器
的成像環(huán)/構(gòu)臺，可以用作用于病人躺在其上的穩(wěn)定的平臺，可以用床 墊裝備以有利于病人舒適和定位，可以牢固地將病人支撐在穩(wěn)定的并 且相對固定的位置，可以允許在要求的固定的位置選擇地支撐個人末 端，可以被連接到獲得的圖像并且保持在相對于預(yù)先存在的掃描器臺 和/或托架固定的位置，并且可以圍繞其周緣具有多個或無限多個用于 可以鎖定的定位臂、諸如扶手和靜脈注射物桿的醫(yī)療附件和執(zhí)行不同 的過程可以需要的其它裝置的固定接附的位置。
在本發(fā)明的一個實施例中，平臺為套入或依靠在成像設(shè)備的預(yù)先 存在的臺和/或托架上的單獨的托架?？梢栽谄脚_的容易看到的區(qū)域內(nèi) 提供定位特征部，允許平臺被容易地指引到預(yù)先存在的臺和/或托架。 在一些實施例中，托架可以為可傾斜的(特倫德倫堡或倒轉(zhuǎn)的特倫德倫堡位置)，可以在任一方向滾動并且可以獨立于預(yù)先存在的臺和/或 托架升高。
具有提供在臂的自由端上的端部執(zhí)行器的一個或多個可以鎖定的 定位臂可以聯(lián)結(jié)到平臺以用于各種抓取、引導(dǎo)和器械穩(wěn)定功能?？梢?鎖定的定位臂的端部可以在提供為用于聯(lián)結(jié)的離散的位置固定到托架 的周緣，而自由端可以構(gòu)造為接收各種端部執(zhí)行器?？梢枣i定的定位 臂可以以六自由度運動。手動驅(qū)動或外部驅(qū)動的鎖定機構(gòu)可以提供為 阻止、限制、或為臂的運動提供阻力。
在一些實施例中，臂可以設(shè)計并且可以定向為與病人一起進入或
通過CT和/或MR掃描器的構(gòu)臺。臂可以由在成像環(huán)境中安全并且不干 涉過程需要的圖像獲取的材料構(gòu)造。
接附到定位臂的自由端的端部執(zhí)行器可以殺菌并且可以重復(fù)使用 或制造為單次使用的無菌的一次性的接附物。端部執(zhí)行器到臂的連接 機構(gòu)為專有的設(shè)計(諸如這里的圖中示出的)是理想的。端部執(zhí)行器 可以包括或容納無菌套類型的蓋罩/鋪巾以覆蓋定位臂?？梢允褂玫亩?部執(zhí)行器的示例包括夾具和支架以保持可以用于促進過程的超聲換能 器。例如，其可以用于在呼吸期間監(jiān)控內(nèi)部器官(諸如橫膈膜)的位 置。
用于聯(lián)結(jié)到平臺的另一個端部執(zhí)行器或裝置可以為可以提供為用 于保持和允許線性器械沿其軸線的路徑精確地平移的器械定位/引導(dǎo) 裝置。這樣的引導(dǎo)裝置可以構(gòu)造為與寬范圍的線性器械(例如低溫療 法探頭、RF探頭或針) 一起起作用并且具有使用者可以調(diào)節(jié)的對前進 或撤回的阻力(摩擦阻力)。這樣的裝置還可以構(gòu)造為與可以與掃描 器整合的軟件驅(qū)動的計算機輔助的跟蹤/靶向系統(tǒng)一起起作用。
通常目的的抓取夾具可以聯(lián)結(jié)到平臺用于保持各種諸如牽引器、 腹腔鏡和腹腔鏡檢查器械的外科手術(shù)器械。
其它用于聯(lián)結(jié)到平臺的裝置可以保持或起用于隔開平行的線性 器械放置的模板格子的功能；保持或起可以具有微調(diào)節(jié)能力的立體定 向裝置的功能；起具有遠程操作者控制器的線性器械驅(qū)動器的功能； 或者可以具有能夠與可以與主成《象系統(tǒng)(例如，CT或MR掃描器)或單 一的圖像整合的計算機驅(qū)動的引導(dǎo)系統(tǒng)(例如，紅外或電磁傳感器) 一起起作用的定位特征部。用于定位和維持病人相對于平臺的位置的裝置可以提供為諸如形 狀符合床墊(例如，可以圍繞感興趣的解剖學(xué)區(qū)域形成的豆子袋型床 墊，真空施加到床墊以設(shè)定要求的形狀)，扶手，擱腳，頭靠和其它 固定解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域固定不動的部件。
諸如氣泡水平儀的裝置可以接附到或嵌入托架以使得能夠在掃描 環(huán)境內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)定向，這可以促進器械引導(dǎo)。例如，定位在托架的端部的 橫向氣泡水平儀可以允許精確地使平行側(cè)表面和插入物水平。連接這 些表面和插入物的例如結(jié)合在此橫向的平面中定向的量角器的穿過托
架的直線橋可以隨后用于確定在可以與CT圖l象(注意可以用氣泡水平 儀使掃描器水平)相互關(guān)聯(lián)的橫向平面內(nèi)的精確的接近角。
優(yōu)選地，本發(fā)明的平臺可以為便攜式的并且適合或者設(shè)計為通用 于與許多不同品牌的掃描器一起使用。因為成像環(huán)境的不同需求和與
圖像獲取干涉的可能，本發(fā)明的一些實施例可以構(gòu)造為全部部件可應(yīng) 用于與CT或MR掃描器一起使用。從而，平臺可以由適用于CT掃描器 但是不適用于MR掃描器的材料形成，或者反之亦然，或者材料可以適 用于全部成《象環(huán)境。
在一些實施例中，平臺/托架的周緣可以構(gòu)造為接收用于掃描器或 掃描器環(huán)境以便提供除了 CT或MR掃描以外的醫(yī)療或分析功能的設(shè) 備。例如，這樣的設(shè)備可以包括，但不限于，支架，支柱，立體定向 設(shè)備，整形外科的定位和穩(wěn)定裝置和任何類型的器械引導(dǎo)設(shè)備。
附加的附件可以包括可調(diào)節(jié)的靜脈注射物桿、扶手和與那些通常 在標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)臺上發(fā)現(xiàn)的相同或相似的扁條護欄區(qū)段。
本發(fā)明的一些平臺可以包括彎曲的部分和平坦的部分。彎曲的部 分，例如包括凹的區(qū)段，可以構(gòu)造為保持病人并且可以具有大于大約 50厘米，大于大約60厘米，或者大于大約70厘米的半徑。平坦的部 分可以緊接平臺的邊緣提供并且可以形成構(gòu)造為保持輔助的醫(yī)療設(shè)備 的法蘭。平坦的部分可以平行于彼此并且共面，允許沿托架的周緣容 易地定位醫(yī)療設(shè)備。另外，沿托架的邊緣的平坦的部分可以與托架在 掃描器械內(nèi)行進的平面共面。在一些實施例中，平坦的部分可以為至 少大約10毫米寬，至少大約20亳米寬，至少大約30毫米寬，或至少 大約40毫米寬。平坦的部分可以遠離在從托架的最下面的部分隔開的 平面上的托架的中心線延伸，從而允許房間通過提供進入托架的下面通過或圍繞托架的邊緣固定。托架在其彎曲的部分的厚度可以為10毫 米或更小，或者可以為各處厚度小于25毫米。替代地，托架的厚度可 以改變。
在一些實施例中，托架可以包含構(gòu)造為接收輔助的醫(yī)療設(shè)備的聯(lián) 結(jié)部分或孔。在一些實施例中，孔可以具有螺紋，或者可以在其中具 有有螺紋的插入物?？卓梢栽试S快速手動固定輔助的醫(yī)療設(shè)備并且還 可以不干涉圖像獲取。在另一個實施例中，托架的邊緣可以構(gòu)造為軌 道，從而與通過有螺紋的孔提供的固定數(shù)量的限定的點相比，允許使 用者無限地選擇用于器械固定的位置。這樣的軌道可以提供有齒并且 起齒條的作用，用于允許臂或引導(dǎo)裝置沿其長度編碼地運動。
可卸下的托架可以通過提升其端部允許病人根據(jù)需要被放置在特 倫德倫堡位置。
托架的附加的部件可以包括可以祐:;故置在沿托架的任一側(cè)或端部 的不同的要求的點處的一個或多個柔性的或鉸接的臂。臂可以構(gòu)造為 可以從托架移除并且可以沿其周緣運動或重新定位。在一些實施例 中，臂的自由端可以手動地定位并且能夠在通過使用者設(shè)定時保持要 求的位置。臂可以以數(shù)種阻力模式起作用。例如，低阻力模式可以允 許容易地操縱自由端，并且鎖定模式可以在空間中建立具有足夠的對 運動的阻力以對于寬范圍的醫(yī)療器械(例如，在位置不變的情況下保 持IO磅重量)保持穩(wěn)固的位置的固定點。在一些實施例中，臂可以在 固定到托架的端部具有快速釋放功能，該功能允許使用者容易地從托 架移除臂或沿托架的周緣重新定位臂。多個臂可以構(gòu)造為在其自由端 結(jié)合在一起以獲得增加的穩(wěn)定性或器械組合的增加的功能性，結(jié)合形 式可以為在病人上方在托架的兩個或更多邊緣之間橋接，或僅從托架 的一側(cè)延伸。而且臂可以確定尺寸并且構(gòu)造為緊密地符合病人的身體 并且不干涉病人通過掃描器的運動，同時保持給定的位置。
在一些實施例中，聯(lián)結(jié)到托架的部件諸如鉸接的臂可以相對不導(dǎo) 電并且非含鐵的，使得部件不受磁體或在磁體內(nèi)的運動影響。在一些 實施例中，臂還可以是相對射線可透過的。除了鈦，鋁和一些金屬合 金以外，用于這樣的可以被放置在成像平面內(nèi)的部件的適合的材料包 括各種塑料，樹脂，和復(fù)合材料，并且將根據(jù)成像方式為CT還是MR 變化。在一些實施例中，臂可以構(gòu)造為具有一個或多個允許接附或抓取 各種器械或裝置的端部接頭。該端部接頭可以為可拆卸的，容易殺菌 并且與無菌套類型的鋪巾一起起作用以同樣覆蓋臂。在一些實施例 中，端部接頭可以為無菌套類型的鋪巾已經(jīng)接附到其的預(yù)先殺菌的一 次使用的零件。
對于一些過程，臂可以在其接合點處提供有位置編碼器，用于整 合臂或接附到臂的器械的位置與通過掃描器記錄的圖像。這樣的臂可
以錨定到托架上固定的位置并且隨后指引到CT或MR圖像。從而，可 以提供托架和臂對掃描器的成像平面的指引能力。
在另一個實施例中，托架可以構(gòu)造為在每個端部內(nèi)具有把柄切 口。而且，手柄可以沿可以同樣起用于能夠?qū)⒉∪斯潭ǖ酵屑艿膸У?位置的作用的托架的側(cè)接附。從而，托架還可以起臨時擔(dān)架的作用并 且用于在緊急醫(yī)療環(huán)境內(nèi)傳送病人。當(dāng)病人具有在適當(dāng)?shù)奈恢玫臍夤?導(dǎo)管時，為通風(fēng)管提供應(yīng)變消除的裝置可以安裝到托架。靜脈注射物 桿可以安裝到托架。從而，托架和接附物構(gòu)造為促進病人從救護車運 動到平車和從平車運動到CT掃描器臺，在那里可以采取適當(dāng)?shù)膞射 線，并且隨后從CT掃描器臺運動回到平車并且運動到手術(shù)室臺上而不 需要獨立于托架人工搬運或運動病人。
從而，本發(fā)明涉及構(gòu)造為用于在掃描器械內(nèi)或當(dāng)可能需要被放置 到掃描器械內(nèi)時保持病人的托架，該托架包括構(gòu)造為保持病人的表 面，和用于沿托架的邊緣固定輔助的醫(yī)療設(shè)備的器具。構(gòu)造為保持病 人的表面可以是凹的。托架還可以包含第一邊緣和第二邊緣，和沿第 一和第二邊緣的多個孔，孔構(gòu)造為接收輔助的醫(yī)療設(shè)備?？卓梢詾橛?螺紋的。第三和第四邊緣或端部可以具有把柄切口。可移除的臂可以 從托架的表面延伸。此外，托架和輔助的醫(yī)療設(shè)備可以為大致不導(dǎo)電 的。托架和輔助的醫(yī)療設(shè)備可以為大致射線可透過的。.在一些實施例 中，本發(fā)明的一個或多個部分可以為射線透不過的。


附圖中披露了本發(fā)明的優(yōu)選的特征，其中 圖1為根據(jù)本發(fā)明的支撐系統(tǒng)的透視圖2示出了圖1所示的托架，包括(2A)頂視圖，(2B)垂直于托架的中心軸線取的橫截面，和(2C)在IIC取的示出了細節(jié)的局部
橫截面；
圖3示出了圖1所示的曲線的鉸接臂組件，包括(3A)局部截面 透視圖，和(3B)側(cè)視圖4示出了圖1所示的底部手柄，包括(4A)透視圖，(4B)底 視圖，(4C )頂視圖，(4D )第一側(cè)視圖，(4E )第二側(cè)視圖，(4F ) 前視圖，和(4G)后視圖5A到5G示出了圖l所示的自由手柄，包括(5A)透視圖，(5B) 頂視圖，(5C)底視圖，(5D)第一側(cè)視圖，(5E)第二側(cè)視圖，(5F) 第三側(cè)視圖，和(5G)第四側(cè)視圖5H到5J示出了用于將端部執(zhí)行器聯(lián)結(jié)到圖1所示的自由手柄 的接口部分，包括(5H)透視圖，(51)第一側(cè)視圖，和(")第二 側(cè)視圖5K示出了具有與其裝配在一起的接口鎖的圖5H所示的接口部 分的透視圖5L到5P示出了圖5K所示的接口鎖，包括(5L)透視圖，(5M ) 第一側(cè)視圖，(5N)第二側(cè)視圖，(50)第三側(cè)視圖，和(W)第四 側(cè)視圖5Q到5U示出了與搖臂結(jié)合的圖1所示的自由手柄的杠桿，包 括(5Q)第一側(cè)視圖，(5R)第二側(cè)視圖，(5S)頂視圖，(5T)底 視圖，(5U)透視圖5V示出了具有與其關(guān)聯(lián)的模鍛樞軸的圖5Q所示的搖臂的透視
圖5W示出了圖5V所示的模鍛樞軸的透視圖6示出了圖1所示的夾具端部執(zhí)行器，包括(6A)透視圖，(6B) 前視圖，(6C)后視圖，(6D)第一側(cè)視圖，(6E)第二側(cè)視圖，(6F) 頂視圖，和(6G)底視圖7示出了圖1所示的支架端部執(zhí)行器，包括(7A)透視圖，和 (7B)側(cè)視圖8示出了圖1所示的軌道組件，包括(8A)透視圖，(8B)第 一側(cè)視圖，和(8C)第二側(cè)視圖9示出了圖1所示的靜脈注射物桿的透視圖；圖IO示出了圖1所示的臂板，包括(10A)底部透視圖，和(10B) 頂視圖11示出了用于與根據(jù)本發(fā)明的支撐系統(tǒng)一起使用的提升梁組
件，包括(11A)透視圖，和(11B)側(cè)視圖12為根據(jù)本發(fā)明的另一個端部執(zhí)行器的透視圖13示出了用于與根據(jù)本發(fā)明的支撐系統(tǒng)一起使用的穩(wěn)定柱的透
視圖；及
圖14示出了用于與根據(jù)本發(fā)明的支撐系統(tǒng)一起使用的手柄的透視圖。
具體實施例方式
這里〗吏用的諸如"向頭部"、"尾部"、"上部"和"下部"的 術(shù)語提供為對特征部的方位的非限制性的示例。
首先參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的支撐系統(tǒng)10示出為具有聯(lián)結(jié)到其的 多種部件。支撐系統(tǒng)10包括托架12、曲線的鉸接臂組件14、 16、聯(lián) 結(jié)到臂14、 16的端部執(zhí)行器18、 20、靜脈注射物桿22、臂板24、和 軌道組件26、 28。多種端部執(zhí)4亍器可以可卸下地接附到臂14、 16的 端部，以幫助技術(shù)人員或?qū)I(yè)人員進行醫(yī)療/成像過程或提供其它對于 病人有用的特征。例如，端部執(zhí)行器18構(gòu)造為支架或夾具，而端部執(zhí) 行器20構(gòu)造為自動定心的腹部的探頭支架。
在優(yōu)選的示例性的實施例中，托架12包括兩對保持區(qū)30，每對布 置為緊接托架12的自由頭端32或自由尾端34。在替代的實施例中， 可以提供其它數(shù)量的保持區(qū)30，諸如2個或更多，并且保持區(qū)30可以 提供在托架12的其它區(qū)內(nèi)，諸如緊接側(cè)36、 38的中間端32、 34。保 持區(qū)30可以構(gòu)造為把柄，或替代地可以構(gòu)造為接收皮帶材料，使得托 架12可以可釋放地聯(lián)結(jié)到另一個物體，諸如救護車擔(dān)架、醫(yī)院床、手 術(shù)室臺、或成像掃描器臺。如同樣在圖l中所示，緊接側(cè)36、 38提供 接附區(qū)40以用于可卸下地將諸如曲線的臂14、 16、靜脈注射物桿22、 臂板24、和軌道組件26、 28的部件聯(lián)結(jié)到托架12，如將在下文中進 一步描述的。在示例性的優(yōu)選實施例中，托架12提供有13個接附區(qū) 40，然而在替代的實施例中也可以提供其它數(shù)量的區(qū)40，諸如至少一
16轉(zhuǎn)向圖2A-2C，示出了托架12的附加的特征。雖然在圖中沒有包 括把柄區(qū)30,這樣的區(qū)可以如圖1所示提供。接附區(qū)40沿托架12的 周緣以隔開的布置提供。優(yōu)選地，托架12包括布置在外部凸緣部分44 之間的中心弓形部分42。優(yōu)選地，區(qū)40提供在外部凸緣部分44上。
的用于病i靠在其上的墊子(沒有示出)，并i可選地包括下部:的 表面42b。優(yōu)選地，外部凸緣部分44包括通過相對于表面44b成角度 ot的側(cè)壁44c連接的上部和下部表面44a、 44b。在優(yōu)選的示例性的實 施例中，側(cè)壁44c布置的角度a在大約60度和大約IOO度之間，更優(yōu) 選地在大約70度和大約90度之間，并且最優(yōu)選地在大約80度。
在優(yōu)選的示例性的實施例中，托架12由天然磨光的碳纖維、R-51 發(fā)泡芯材、和盼醛樹脂形成。衰減優(yōu)選地小于1亳米鋁當(dāng)量。從而， 托架12為射線可透過的并且適合與CT掃描器一起使用。在其它實施 例中，托架12由適合與MR掃描器一起使用的材料形成。另外，托架 12優(yōu)選地支撐沿中心線46均勻地分布的900磅的負栽，托架12可以 如圖所示圍繞中心線46大致對稱。可以可選地提供指示物48,例如如 圖所示的緊接端32、 34。指示物可以例如指示托架12相對于躺在其上 的病人的優(yōu)選的方位。
在優(yōu)選的示例性的實施例中，托架12的每側(cè)上的接附區(qū)40以大 約6英寸的中心間距彼此均勻地間隔。為了容納病人和接附到托架12 的設(shè)備，在一個優(yōu)選的實施例中，托架12的長度為大約78英寸，寬 度為大約21英寸，通常均勻的厚度為大約0. 9英寸，并且高度h為大 約2. 5英寸。角部可以提供有大約2英寸的半徑R。在優(yōu)選的示例性的 實施例中，接附區(qū)40優(yōu)選地容納可以由鋁形成的有螺紋的插入物。
在一些實施例中，托架12確定尺寸為保持成年病人，并且長度可 以在大約180厘米和大約200厘米之間。然而，應(yīng)該理解可以提供更 長的和更短的托架。為了容納成年病人，托架12可以支撐至少大約200 磅的總重量能力，并且優(yōu)選地至少大約300磅。然而，如果托架12確 定尺寸為用于兒科病人，托架12可以僅容納不超過200磅的重量，并 且更加優(yōu)選地不超過100磅。
雖然在優(yōu)選的示例性的實施例中托架12的部分42的表面大致平 滑，在替代的實施例中該表面可以具有紋理以提供對放置在其上的物體和/或病人的運動的附加的阻力。
從而，托架12適用于多種環(huán)境，并且從而可以在不移除支撐在其 上的病人的情況下與病人一起從一種環(huán)境(例如，救護車)"運動" 到下一個(例如，CT掃描器)。
轉(zhuǎn)向圖3，曲線的鉸接臂組件14以局部截面示出。臂組件14包括 具有形成接合點的球-套裝置的中心臂52。特別地，中心臂52包括多 個套54，球形球56布置在其間，從而形成球和窩連接。在優(yōu)選的示例 性的實施例中，三個第一尺寸的球56a緊接臂52的一端鄰近彼此布 置，而剩下的球56b為比第一尺寸小的第二尺寸。第一尺寸的套54a 和比第一尺寸小的第二尺寸的套54c提供為分別用于容納球56a、 56b，而過渡套54b如圖所示提供在套54a、 54c中間，用于在一側(cè)上 容納球56a并且在其另一側(cè)上容納球56b。如圖3A所示，套54構(gòu)造 并且確定尺寸為在其端部接收球56a、 56b并且從而允許套相對于彼此 鉸接。張力線58通常中心地穿過套54和球56，如將被進一步簡述的。 優(yōu)選地，線58由金屬形成。線張力機構(gòu)的一種示例性的操作在Milo 的美國專利No. 3， 858， 578中示出并且描述，該專利通過對其的參考清 楚地在此加入。優(yōu)選地，曲線的鉸接臂組件14可以以六個自由度運動。
底部手柄60在其第一端聯(lián)結(jié)到中心臂52，優(yōu)選地鄰近球56a。另 外，自由手柄62在其第二端連接到中心臂52，優(yōu)選地鄰近球56b。
轉(zhuǎn)向圖4，將描述底部手柄60。底部手柄60包括用于可卸下地聯(lián) 結(jié)到托架12的聯(lián)結(jié)物62。在優(yōu)選的示例性的實施例中，聯(lián)結(jié)物62包 括可以被螺紋地接收在布置在托架12的接附區(qū)40內(nèi)的有螺紋的插入 物(沒有示出)內(nèi)的有螺紋的部分64。聯(lián)結(jié)物62可以與托架12的接 附區(qū)40 (通過其中的有螺紋的插入物)螺紋地關(guān)聯(lián)，使得臂組件14 可以被可卸下地接附到托架12。可樞轉(zhuǎn)地與手柄60關(guān)聯(lián)的第一杠桿 66的動作允許使用者將力施加到聯(lián)結(jié)物62上，使得抵抗運動(例如， 響應(yīng)施加到臂52的8或IO磅的力)。第二杠桿68也可樞轉(zhuǎn)地與底部 手柄60關(guān)聯(lián)并且優(yōu)選地聯(lián)結(jié)到張力線58，使得第二杠桿68的動作可 以根據(jù)需要增加或減少線58內(nèi)的張力。通過增加線58內(nèi)的張力，中 心臂52優(yōu)選地變得柔性降低。從而，使用者可以根據(jù)需要定向曲線的 鉸接臂14，并且隨后增加線58的張力，使得可釋放地固定臂52的方 位。從而，底部手柄60具有主體部分60a，杠桿66、 68可樞轉(zhuǎn)地與主體部分60a關(guān)聯(lián)。例如在圖4D和4E中所示，凸輪機構(gòu)70、 72可以 分別與杠桿66、 68—起使用。
接下來轉(zhuǎn)向圖5，將描述自由手柄62。自由手柄62包括線接收部 分80和端部執(zhí)行器接收部分81。特別地，線接收部分80優(yōu)選地構(gòu)造 為在其中接收球56b，與線58的端部一起。如前面對于底部手柄60 描述的，可樞轉(zhuǎn)的杠桿82與自由手柄62關(guān)聯(lián)并且優(yōu)選地聯(lián)結(jié)到張力 線58，使得杠桿84的動作可以根據(jù)需要增加或減少線58內(nèi)的張力。 通過增加線58內(nèi)的張力，中心臂52優(yōu)選地變得柔性降低。將簡短地 描述杠桿82的操作。從而，使用者可以根據(jù)需要定向曲線的鉸接臂 14，并且隨后增加線58的張力，使得可釋放地固定臂52的方位。自 由手柄62具有主體部分62a，并且杠桿82相對于主體部分62a可旋 轉(zhuǎn)。接口鎖83也緊接端部執(zhí)行器接收部分81可旋轉(zhuǎn)地與主體部分62a 關(guān)聯(lián)。
轉(zhuǎn)向圖5H到5P，接口部分84提供為用于將端部執(zhí)行器聯(lián)結(jié)到自 由手柄62。接口部分84包括以圓柱形柱的形式的聯(lián)結(jié)部分85a，凹槽 85b圓周地形成在其中。聯(lián)結(jié)部分85a優(yōu)選地構(gòu)造為被接收在自由手柄 62的部分81內(nèi)。如現(xiàn)在將要描述的，通過自由手柄62提供的卡口型 安裝允許聯(lián)結(jié)部分85a被可釋放地接合和鎖定到自由手柄62。支撐部 分85c優(yōu)選地與聯(lián)結(jié)部分85a整體地形成。支撐部分85c優(yōu)選地為直 徑大于聯(lián)結(jié)部分85a的圓柱形，并且還包括在其中的圓周凹槽85d以 及一對用于將接口部分84連接到端部執(zhí)行器的剩下的部分的螺釘 85e。螺釘85e的頭可以緊接端部執(zhí)行器接收部分81被接收在主體部 分62a的弓形的凹進的部分內(nèi)，如圖5B所示例如成花瓣狀的布置。
如圖5K所示，接口部分84可以與接口鎖83可操作地關(guān)聯(lián)。接口 鎖83包括手柄部分83a和提供有弓形切口 83c和凹槽83d的圓柱形柱 83b。當(dāng)柱83b與接口部分84的聯(lián)結(jié)部分85a內(nèi)的凹槽85b對準(zhǔn)時， 手柄部分83a可以被旋轉(zhuǎn)使得接口部分84可釋放地聯(lián)結(jié)到自由手柄62 并且被保持在其上。更特別地，凹槽85b的輪廓和尺寸優(yōu)選地匹配弓 形切口的83c的輪廓和尺寸，并且從而當(dāng)切口 83c與凹槽85b對準(zhǔn)時， 如圖5K所示，接口鎖83處于開鎖位置并且從而接口部分84可以相對 于其自由地運動。當(dāng)切口 83c不與凹槽85b對準(zhǔn)時，柱83b的圓柱形 部分83e被接收在凹槽85b內(nèi)，并且接口鎖83處于鎖定位置并且從而聯(lián)結(jié)到端部執(zhí)行器接收部分81內(nèi)。在優(yōu)選的示例性的實施例中，圓柱 形部分83e可以摩擦地配合在凹槽85b內(nèi)以通常地抵抗接口部分84相 對于接口鎖83的旋轉(zhuǎn)運動。另外，如圖5K所示，固定螺釘或鎖定螺 釘86可以與凹槽83d對準(zhǔn)，并且還在孔62e處與主體部分62a螺紋地 關(guān)聯(lián)，以將接口鎖83聯(lián)結(jié)到自由手柄62的主體部分62a。
端部執(zhí)行器接收部分81構(gòu)造為接收并且聯(lián)結(jié)到諸如支架或夾具的 端部執(zhí)行器，例如在圖1中所示。
例如在圖5Q到5V所示，凸輪裝置87可以與杠桿82 —起使用。 特別地，搖臂87a通過延伸通過杠桿82的圓柱形銷子87b可運動地與 杠桿82關(guān)聯(lián)。圓柱形的凸輪軸襯87c被安裝在銷子87b上并且靠在搖 臂87a的弓形表面87d上，例如在圖5V中所示。另外，搖臂87a提供 有靠在主體部分62a的弓形表面62b上的圓柱形柱87e。從而，當(dāng)杠 桿82圍繞銷子87b樞轉(zhuǎn)時，發(fā)生凸輪作用，使得搖臂87a的位置可以 沿自由手柄62的中心軸線62c運動。
杠桿82包括緊接其端部的圓柱形部分82a，圓柱形部分82a可以 可滑動地和可旋轉(zhuǎn)地與主體部分62a的弓形表面62d關(guān)聯(lián)，例如在圖 5E中所示。
搖臂87a包括圓柱形的弓形的凹進部分87f，具有通孔89的匹配 的樞軸或半圓形軸承88靠在其上并且就位其中，其還可以提供有平墊 片88a和內(nèi)螺紋的鎖定螺母88b，用于將張力線58聯(lián)結(jié)到自由手柄 62。張力線58可以在其端部上裝配有具有模鍛或以其它方式壓縮在其 上的套部分的聯(lián)結(jié)物(沒有示出)，使得線58被固定地聯(lián)結(jié)到套。在 優(yōu)選的示例性的實施例中，聯(lián)結(jié)物優(yōu)選地由鋼形成并且構(gòu)造為模鍛 樁，而鎖定螺母為防松型鎖定螺母(具有尼龍插入物以抵抗后退的螺 母)。外螺紋的端部部分與套部分整體地形成。張力線58可以通過孔 89和墊片88a，并且用于線58的聯(lián)結(jié)物可以與鎖定螺母88b螺紋地關(guān) 聯(lián)，使得保持線58?？梢赃x擇線58的初始預(yù)張力，因為用于線58的 聯(lián)結(jié)物可以螺紋連接到鎖定螺母88b內(nèi)，使得僅鎖定螺母88b的螺紋 的一些與其關(guān)聯(lián)。從而，當(dāng)凸輪作用發(fā)生并且搖臂87a相對于中心軸 線62c運動時，可以通過旋轉(zhuǎn)凹進部分87f內(nèi)的軸承88改變張力線58 的方位。在優(yōu)選的示例性的實施例中，軸承88優(yōu)選地由聚合物形成。
自由手柄62內(nèi)的凸輪作用的操作的機構(gòu)可以同樣應(yīng)用于底部手柄60的第二杠桿68。另外，將線58接附到自由手柄62的機構(gòu)可以同樣 應(yīng)用于底部手柄60。
從而，曲線的鉸接臂組件14可以聯(lián)結(jié)到托架12以允許使用者自 由地相對于布置在托架12上的病人定向諸如醫(yī)療裝置的物體，并且可 釋放地相對于病人鎖定物體的位置。優(yōu)選地，分別通過手柄60、 62的 杠桿68、 84提供對臂52的運動的不同水平的阻力。例如，通過自由 手柄62增加線58的張力可以允許臂52從可以自由地或爭>馳地鉸接改 變?yōu)楦佑袕椥缘倪\動，然而通過底部手柄60增加線58的張力可以 允許臂52變得相對剛性，使得抵抗運動。優(yōu)選地，隨著增加球56a、 56b的尺寸使得臂52更難旋轉(zhuǎn)。
曲線的鉸接臂組件14優(yōu)選地由可以用于CT環(huán)境的材料形成。
現(xiàn)在參考圖6，將描述夾具端部執(zhí)行器18。端部執(zhí)行器18包括以 柱的形式的聯(lián)結(jié)部分90,凹槽92圓周地形成在其中。聯(lián)結(jié)部分90優(yōu) 選地構(gòu)造為被接收在自由手柄62的部分82內(nèi)。通過自由手柄62提供 的卡扣安裝允許聯(lián)結(jié)部分82可釋放地接合并且鎖定到自由手柄62。夾 具端部執(zhí)行器18還包括圍繞樞軸桿98與彼此可樞轉(zhuǎn)地關(guān)聯(lián)的鉗口 94、 96。當(dāng)鉗口 94、 96相對與彼此處于關(guān)閉位置時，多種裝置可以祐: 可釋》文地保持在通過如圖6E所示的相對的部分100a、 100b、相對的 部分102a、 102b、和/或相對的部分104a、 104b限定的區(qū)內(nèi)。優(yōu)選地， 相對的部分中的每個為通常V形。鉗口 94、 96每個包括樞軸桿94a、 96a。優(yōu)選地，螺釘106與鉗口94、 96關(guān)聯(lián)，其軸108延伸通過樞軸 桿94a并且螺紋地接合樞軸桿96a內(nèi)的相同地有螺紋的孔。從而，通 過旋轉(zhuǎn)螺釘106的頭110，隨著軸108的有螺紋的部分旋入或旋出樞 軸桿96a，鉗口 94、 96能夠被運動得更加靠近彼此或更加遠離彼此。
以自動定心的腹部的探頭支架的形式的端部執(zhí)行器20在圖7中示 出。支架20構(gòu)造并且確定尺寸為在其中保持諸如超聲換能器120的裝 置，用于例如與前面討論的尋址呼吸選通結(jié)合使用。同樣如前面討論 的，端部執(zhí)行器20包括以柱的形式的聯(lián)結(jié)部分122，凹槽124圓周地 形成在其中。聯(lián)結(jié)部分122優(yōu)選地構(gòu)造為被接收在自由手柄62的部分 82內(nèi)。通過自由手柄62提供的卡扣安裝允許聯(lián)結(jié)部分122可釋放地接 合并且鎖定到自由手柄62。
接下來將描述用于與托架12 —起使用的附加的部件。如圖8所
21示，示出了軌道組件26。軌道組件26包括聯(lián)結(jié)區(qū)段130和從其間隔的 軌道132。在優(yōu)選的示例性的實施例中，聯(lián)結(jié)區(qū)段130具有一對聯(lián)結(jié)物 134，每個聯(lián)結(jié)物134具有可以被螺紋地接收在布置在托架12的接附 區(qū)40內(nèi)的有螺紋的插入物(沒有示出)內(nèi)的有螺紋的部分136。優(yōu)選 地，聯(lián)結(jié)物134可以通過杠桿138的動作旋轉(zhuǎn)，使得使用者可以筒單 地通過杠桿138的動作將聯(lián)結(jié)物134中的每個螺紋接合到托架12 (通 過其中的有螺紋的插入物)。如圖l所示，當(dāng)軌道組件26聯(lián)結(jié)到托架 12時，軌道132提升到托架12上方并且從其側(cè)36、 38間隔。從而， 軌道132可以在沿側(cè)36、 38的要求的位置可卸下地聯(lián)結(jié)到托架l2， 并且可以用于支撐諸如不具有可以容易地聯(lián)結(jié)到托架12的接附區(qū)40 的端部執(zhí)行器的外科手術(shù)裝置的設(shè)備。例如，軌道組件可以用于將各 種支撐件、牽引器、臂板、腿支撐件、和/或外科手術(shù)引導(dǎo)設(shè)備聯(lián)結(jié)到 托架12。
圖9示出了靜脈注射物桿22。桿22包括鉤子140、伸縮桿142、 用于在其要求的延伸鎖定桿142的螺釘鎖144、和具有可以被螺紋地接 收在布置在托架12的接附區(qū)40內(nèi)的有螺紋的插入物(沒有示出)內(nèi) 的有螺紋的部分的聯(lián)結(jié)物146。
圖10示出了臂板24。臂板24包括板部分150和聯(lián)結(jié)物152。聯(lián) 結(jié)物152每個具有可以被螺紋地接收在布置在托架12的接附區(qū)40內(nèi) 的有螺紋的插入物(沒有示出)內(nèi)的有螺紋的部分以將臂板24可卸下 地接附到其上。還可以提供至少一個切口 154用于接收通過其的物體 或替代地用于使得臂板24更輕。在優(yōu)選的示例性的實施例中，臂板24 包括橫過彼此布置的側(cè)156、 158，使得臂板24的第一端160比其第 二端162寬。臂板24例如可以由鋁形成。
圖11示出了提升梁組件170。提升梁組件170可以作為一對使用， 在托架的每側(cè)上安裝一個以將支撐系統(tǒng)10可移除地聯(lián)結(jié)到手術(shù)室臺的 框架。例如，在優(yōu)選的示例性的實施例中，可以提供三個聯(lián)結(jié)物172a、 172b、 172c，每個具有可以;故螺紋地接收在布置在托架12的接附區(qū)40 內(nèi)的有螺紋的插入物(沒有示出)內(nèi)的有螺紋的部分以將組件170可 卸下地接附到其上。優(yōu)選地，聯(lián)結(jié)物172c可以隨后被可釋放地聯(lián)結(jié)到 電動液壓地操作的手術(shù)室臺的中心平臺。當(dāng)液壓提升機構(gòu)開始提升托 架時，梁的區(qū)174反抗此中心平臺的下部側(cè)?？梢噪S后使用在手術(shù)室臺的操作機構(gòu)內(nèi)存在的全部運動定位或定向托架。
最后，圖12示出了用于細針探頭或?qū)Ч艿脑僖粋€端部執(zhí)行器。如 圖所示， 一對夾板182、 184通過中心螺釘186連接。夾板182、 184 提供有與緊接其自由端的倒圓的邊緣188相對的凹槽，并且器械190 可以被抓在凹槽內(nèi)。如對于其它實施例討論的，端部執(zhí)行器180包括 以柱的形式的聯(lián)結(jié)部分192，凹槽194圓周地形成在其中。聯(lián)結(jié)部分 192優(yōu)選地構(gòu)造為被接收在自由手柄62的部分82內(nèi)。通過自由手柄 62提供的卡扣安裝允許聯(lián)結(jié)部分192可釋放地接合并且鎖定到自由手 柄62。
如前所述，托架12可以提供有中心弓形部分42。如果托架12要 被放置在剛性的或半剛性的平坦的表面上，例如平坦的超聲臺，因為 中心弓形部分42圍繞部分42和平坦的表面之間的接觸區(qū)旋轉(zhuǎn)的傾 向，托架12內(nèi)的病人可能不穩(wěn)定。為了在這樣的表面上穩(wěn)定托架12， 如圖13所示，可以提供穩(wěn)定柱200或"腳"。在示例性的優(yōu)選的實施 例中，可以提供四個柱200以穩(wěn)定托架12，每個柱200緊接托架12 的四個角部中的每個布置。優(yōu)選地，柱200確定尺寸為在外部凸緣部 分44下方提供足夠的支撐以適應(yīng)從托架12的最下部表面到外部凸緣 部分44的下部表面44b的垂直高度h的部分。有利地，柱200包括緊 接柱的一端布置的有螺紋的軸202和摩擦頂端204。頂端204優(yōu)選地 由抵抗在表面上滑動的諸如橡膠的材料形成。從而，有螺紋的孔可以 沿下部表面44b提供以螺紋地接收柱200。另外，為了適應(yīng)托架12放 置在其上的表面內(nèi)的變化以及解決這樣的表面可以不"水平"的情形， 柱中的一個或多個可以僅部分地旋入其各自的孔，使得可以通過提供 從下部表面44b延伸的變化的柱高度穩(wěn)定托架12并且可能地使托架12 水平。
轉(zhuǎn)向圖14，示出了用于接附到托架12的手柄210。 一旦聯(lián)結(jié)到托 架12，例如通過使得聯(lián)結(jié)物212與接附區(qū)40螺紋地關(guān)聯(lián)，手柄210 可以在把手部分214處被保持以特別在病人被支撐在托架12上時促進 托架12的運動。在示例性的優(yōu)選的實施例中，至少兩個手柄210聯(lián)結(jié) 到托架12，并且在一個實施例中，提供了四個手柄210。
支撐系統(tǒng)10的一些實施例可以提供接下來的功能中的一個或多 個在圖像引導(dǎo)的過程期間幫助穩(wěn)定和控制引導(dǎo)裝置和附件儀器；在成像和圖像引導(dǎo)的過程期間改進病人定位和穩(wěn)定；使得能夠在腹部的 或胸部的圖像引導(dǎo)的過程期間使用超聲來進行呼吸選通(例如，通過 使用臂組件14來將超聲換能器保持在靠著腹壁或胸壁的位置以在CT 或MR構(gòu)臺內(nèi)成像期間實時觀察橫膈膜的位置)；在圖像引導(dǎo)的過程期 間，在為了成像目的運動病人時，通過保持器械相對于病人的固定關(guān) 系通常地改進靶向和放置器械的精確度。另外，支撐系統(tǒng)10的一些實 施例可以用于接下來的應(yīng)用中的一種或多種具有CT和MR圖像引導(dǎo) 的整合的一般的腹腔鏡檢查外科手術(shù)過程；具有CT和MR成像系統(tǒng)的 整合的計算機輔助的外科手術(shù)跟蹤和導(dǎo)航系統(tǒng)和機器人外科手術(shù)裝置。
使用本發(fā)明的一種方法可以例如包括諸如在將托架定位并且固 定在預(yù)先存在的掃描器的臺或托架上(以托架在托架上的模式)以后 將病人放置在托架上；將病人定位在托架上最佳的位置并且使用可以 根據(jù)需要接附到托架的形狀符合床墊和附件末端支撐裝置將病人固定 在該位置；在病人在此最佳的位置的情況下使用掃描器獲取適當(dāng)?shù)膱D 像；通過考慮需要的器械、目標(biāo)部位的位置和外科手術(shù)醫(yī)生的位置， 將可鎖定的定位臂安裝在病人側(cè)面的要求的部位；準(zhǔn)備并且覆蓋外科 手術(shù)域；選擇對于臂的適當(dāng)?shù)臒o菌的端部執(zhí)行器并且將它們與無菌的 套類型鋪巾結(jié)合接附到臂以覆蓋臂以完成對無菌的域的保護；用掃描 器的成像平面指引臂中的一個或多個并且根據(jù)需要配準(zhǔn)該臂保持的器 械與圖像；捕獲端部執(zhí)行器內(nèi)的要求的設(shè)備或裝置并且根據(jù)需要定位 該設(shè)備或裝置；在過程期間基于新的圖像或者其它要求重新成像并且 重新定位臂/設(shè)備。
雖然上面描述了本發(fā)明的不同的描述，應(yīng)該理解，不同的特征可 以單獨使用或者以任何它們的結(jié)合使用。因此，本發(fā)明不限于僅在這 里描述的特定地優(yōu)選的實施例。
此外，應(yīng)該理解，本發(fā)明屬于的領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以想到 本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的變化和修改。例如，接附區(qū)40可以包括其它 可釋放地可鎖定的構(gòu)造以適合例如將部件快速鎖定到托架12、摩擦鎖 定、磁鎖定、或其它固定方式。因此，在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的全 部本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員通過在這里闡述的披露物可以容易地得到 的有利的修改作為本發(fā)明的進一步的實施例被包括。因此，本發(fā)明的 范圍如后附的權(quán)利要求書所述地限定。
權(quán)利要求
1. 一種用于在計算機輔助X線斷層攝影術(shù)成像期間支撐病人的系統(tǒng)，其包括由射線可透過的材料形成的可運動的平臺；平臺內(nèi)的離散的接附區(qū)；在離散的接附區(qū)聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括可卸下地接附到鉸接臂的 端部執(zhí)行器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，端部執(zhí)行器包括夾具。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，端部執(zhí)行器包括支架。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，端部執(zhí)行器包括線性器械 引導(dǎo)器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括通過端部執(zhí)行器支撐的超 聲換能器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，平臺包括形成緊接其頭端 和尾端布置的保持區(qū)的多個開口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，多個離散的接附區(qū)以間隔 的布置緊接平臺的周緣提供。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，平臺包括布置在一對凸緣 部分之間的中心弓形部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括墊子。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，至少一個離散的接附區(qū) 包括有螺紋的插入物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，曲線的鉸接臂包括多個 球和窩連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，曲線的鉸接臂包括布置 在張力線上的多個球和套。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，用與離散的接附區(qū)關(guān)聯(lián) 的笫一手柄將曲線的鉸接臂聯(lián)結(jié)到平臺。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，第一手柄包括用于調(diào)節(jié) 張力線的張力以改變曲線的鉸接臂的柔性的可樞轉(zhuǎn)的杠桿。
16. —種用于在多種過程期間支撐病人的方法，其包括將病人布置在由射線可透過的材料形成的可運動的平臺上； 相對于病人定位裝置，該裝置被布置在聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接 臂上；將平臺、定位的裝置、和病人放置在計算機輔助x線斷層攝影術(shù) 成像系統(tǒng)內(nèi)并且執(zhí)行成像過程；將病人在其上的平臺支撐在手術(shù)室臺上并且執(zhí)行外科手術(shù)過程。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在執(zhí)行成像過程時，平 臺被布置在單獨的成像系統(tǒng)臺上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在成像和外科手術(shù)過程期間，將定位的裝置維持在基本上相同的位置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括 將病人在其上的平臺支撐在醫(yī)院床上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括 將病人在其上的平臺支撐在擔(dān)架上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，裝置為超聲換能器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，裝置為探頭。
23. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，裝置為針。
24. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括將墊子布置在病人和平臺之間，墊子可以符合病人的解剖學(xué)輪
25. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括 將平臺聯(lián)結(jié)到用于定位和定向平臺的電動液壓系統(tǒng)。
26. —種用于在多種過程期間支撐病人的方法，其包括 將病人布置在由射線可透過的材料形成的可運動的平臺上； 相對于病人定位裝置，該裝置被布置在聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂上；將平臺、定位的裝置、和病人放置在計算機輔助X線斷層攝影術(shù) 成像系統(tǒng)內(nèi)并且執(zhí)行成像過程；在平臺、定位的裝置、和病人保持在計算機輔助X線斷層攝影術(shù) 成像系統(tǒng)內(nèi)的同時執(zhí)行外科手術(shù)過程。
全文摘要
系統(tǒng)提供為用于在計算機輔助X線斷層攝影術(shù)成像期間支撐病人。該系統(tǒng)包括由射線可透過的材料形成的可運動的平臺，平臺內(nèi)的離散的接附區(qū)，和在離散的接附區(qū)聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂。還提供了用于在多種過程期間支撐病人的方法。該方法包括將病人布置在由射線可透過的材料形成的可運動的平臺上；相對于病人定位裝置，該裝置布置在聯(lián)結(jié)到平臺的曲線的鉸接臂上；將平臺、定位的裝置、和病人放置在計算機輔助X線斷層攝影術(shù)成像系統(tǒng)內(nèi)并且執(zhí)行成像過程。
文檔編號A61B5/055GK101426426SQ200580016629
公開日2009年5月6日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者G·M·奧尼克, R·F·威爾遜, S·E·希勞納, W·E·巴澤爾, W·F·懷特莫爾三世 申請人:西弗科醫(yī)療器械公司