[发明专利]用于微创手术的机器人系统

说明书

使用一机器人插入的治疗探针用于进行微创手术程序(特别是用于切除肿瘤，且特别是用于脑肿瘤)的系统以及方法，所述探针首先在穿过患者的组织的一预定路径上检测肿瘤组织，然后对组织进行治疗程序，例如烧蚀。因此，这种预治疗检测程序能够避免破坏健康组织。这也确保了在一术前手术计划中指示的治疗过程仅在肿瘤组织上进行，而不完全依赖多个术前图像指示。这对于在脑上进行的神经外科手术非常重要，因为多个术前图像可能会由于程序期间发生的脑移位而不准确。检测可以光学或超声方式进行，并通过激光或RF烧蚀进行治疗。所述探针插入可以与设备的插入轴呈90°进行，从而最大程度地减少了穿过健康组织的通道。

技术领域

本发明是有关于用于执行机器人控制的微创手术程序(特别是用于切除肿瘤，且特别是用于脑肿瘤)的系统以及方法的领域，且所述系统以及方法包含针对待进行程序的区域的性质的初步研究。

背景技术

在与本申请具有共同发明人的美国公开专利申请第2014/0025088号中，描述了一种用于进行微创神经程序的机器人装置，所述机器人装置使用一空心针(cannulatedneedle)用于插入至颅骨组织中，所述空心针具有一柔性内针同轴地配置在所述空心针内，且能够以与所述空心针的轴呈最大90°的角度离开所述空心针，从而能够接近位于所述装置的出口孔侧面的组织。所述空心针的旋转能够以与所述空心针轴呈任何角度方位设置的组织接近。所述柔性内针有利于自组装结构，在以上引用的申请中描述了其中几个替代实施例。

为了确定患者的脑组织内任何组织异常(例如，肿瘤的生长)的三维位置以及范围，使用基于任何术前成像方式(例如，MRI或CT)的一术前治疗计划。然后，这些术前图像可以用于确定要对所述生长进行的手术程序。所述空心针以及所述柔性内针的运动是机器人控制的，其具有机器人坐标系统配准至所述患者的颅骨，且因此配准至所述多个术前图像上的细节。然而，由于脑脊液(cerebrospinal fluid，CSF)的泄漏对脑物质的治疗以及对机器人探针插入所述脑组织的影响，脑移位效应的存在使得这种系统的治疗位置仅基于先前成像的靶组织的预期位置，这是一种有风险或甚至危险的程序，因为无法知道实际在何处进行治疗。因此，需要一种机器人控制的手术系统存在(其考虑到正在手术的所述组织的运动)，其克服了现有技术的系统以及方法的至少一些缺点，且使得所述治疗只在希望治疗的病变组织上安全地进行，同时保持任何健康组织的完整。

在本说明书的此部分以及其他部分中提到的每个公开的揭示内容均通过引用将其全部内容并入本文中。

发明内容

本揭示描述了用于进行微创手术程序(特别是用于切除肿瘤，且特别是用于脑肿瘤)的新的示例性系统以及方法。为了避免破坏健康组织，所述系统使用了机器人插入的治疗探针，所述探针在对所述组织进行任何不可逆的治疗程序(例如，烧蚀)之前，首先检测在通过所述患者的组织的一预定路径时肿瘤组织的存在。因此，此预治疗检测程序基本上能够避免健康组织的破坏。此外，即使通过所述探针未自检出病变组织，但多个术前图像指示在某个区域中有肿瘤组织的可能性，可以使用所述探针在任何烧蚀程序启动之前确认预期的位置处是否存在肿瘤组织。为了确保在一术前手术计划中指示的所述治疗程序仅在肿瘤组织上进行，且不仅仅依赖于如通过多个术前图像所指示的所述肿瘤组织的假想位置，此类伴随术中实时检测程序以及治疗方法的需求是必要的。这对于在脑上进行神经外科手术特别重要，因为对于这种应用，由于在手术程序期间发生脑移位，依赖多个术前图像可能不准确。因此，很大程度上避免了对健康组织的损害。因此，在这种神经外科手术程序中，所述肿瘤的这种实时检测以及治疗是非常有利的。所述设备以及程序可以用于移除良性或恶性生长。