用至少一個膠囊來提供圖像導(dǎo)引的體內(nèi)活檢的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
【專利說明】用至少一個膠囊來提供圖像導(dǎo)引的體內(nèi)活檢的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請涉及2012年12月20日提交的美國專利申請序號61/740，212和2013年3月15日提交的美國專利申請序號61/798，962并且要求其優(yōu)先權(quán)，所述專利申請文獻的全部公開內(nèi)容通過引用合并到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開內(nèi)容的示例性實施方式涉及如下設(shè)備、系統(tǒng)和方法，所述設(shè)備、系統(tǒng)和方法可以利用至少一個膠囊(或者要吞咽的單個膠囊)來例如對腔內(nèi)組織的樣本成像并且同時取回所述樣本，以及例如用至少一個膠囊來提供圖像導(dǎo)引的體內(nèi)活檢。
【背景技術(shù)】
[0004]影響消化道(例如食管、胃、小腸和大腸)的疾病是常見的，并且可能引起高的發(fā)病率和死亡率。這些病癥中的許多病癥(包括癌癥、嗜酸細胞食管炎、幽門螺桿菌胃炎、乳糜瀉和炎性腸病)在微觀水平和宏觀水平上均引起對病變組織的可觀察到的傷害。為了準確診斷并且治療這些病癥，常常應(yīng)當使來自消化道的組織可視化并且對其進行活檢。通常，這可以通過給患者服用鎮(zhèn)靜劑、將內(nèi)窺鏡導(dǎo)引至消化道中以使病變區(qū)域的表面可視化并且使用鉗子手動拉掉組織以用于收集。這樣的過程是耗時的，并且使患者不適以及甚至如果未使患者服用鎮(zhèn)靜劑則會使患者嘔吐。藥物鎮(zhèn)靜作用對于體弱的人和老人有時會是危險的。在所述過程之后，患者可能感覺喉嚨疼痛。
[0005]在吞咽的膠囊內(nèi)窺鏡方面的最新進展在不需要藥物鎮(zhèn)靜的情況下促進了對整個消化道的可視化。另外，具有光頻域成像(OFDI)技術(shù)的膠囊使得能夠在顯微鏡下使腔內(nèi)組織的表面病狀可視化。然而，這些內(nèi)窺鏡膠囊和OFDI膠囊以及吞咽的膠囊當前不能對組織進行活檢。優(yōu)選的是，提供單個吞咽的膠囊以具有下述能力:既使用內(nèi)窺鏡或OFDI診斷技術(shù)使組織可視化，同時又獲得對該組織的活檢以用于進一步檢驗。
[0006]相應(yīng)地，可能需要解決和/或克服本文上述問題和/或缺點中的至少一些問題和
/或缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決和/或克服上述問題和/或缺點，提出了如下設(shè)備、系統(tǒng)和方法的示例性實施方式，其能夠利用至少一個膠囊(或者要吞咽的單個膠囊)來例如對腔內(nèi)組織的樣本成像并且同時取回腔內(nèi)組織的樣本，以及例如用至少一個膠囊提供圖像導(dǎo)引的體內(nèi)活檢。
[0008]將吞咽的一個或更多個膠囊內(nèi)窺鏡圖像導(dǎo)引至腔內(nèi)病狀的示例
[0009]根據(jù)本公開內(nèi)容的設(shè)備、方法和系統(tǒng)的某些示例性實施方式可以在不對患者進行鎮(zhèn)靜或者對患者沒有嚴重危害的情況下:(i)由成像模塊進行圖像導(dǎo)引；(ii)接近目標病狀；(iii)宏觀和/或微觀地進行診斷，對組織進行活檢；以及/或者(iv)適當?shù)刂委熐粌?nèi)道中的損傷。一個或更多個示例性膠囊可以由患者吞咽，然后通過患者的器官的蠕動運動沿著患者的腔內(nèi)移動。一個或更多個示例性膠囊可以通過其自身和/或經(jīng)由另一機構(gòu)主動停止和/或移動。
[0010]此外，腔內(nèi)道的所有或一些表面可以通過一個或更多個示例性膠囊中的相機和/或照明裝置進行成像來進行宏觀地監(jiān)測，以及/或者通過一個或更多個示例性膠囊中的OFDI圖像進行微觀地診斷。借助于例如影像，可以在道中診斷病狀、對樣本組織進行活檢、分辨不需要的物體以及/或者治療損傷。例如，可以使用有線和/或無線傳輸將圖像數(shù)據(jù)傳送至患者體外。一個或更多個示例性膠囊還可以具有電池以對膠囊中的所有電子裝置供電。
[0011 ] 在對組織成像的同時收集腔內(nèi)組織樣本的示例
[0012]根據(jù)本公開內(nèi)容的方法和系統(tǒng)的某些示例性實施方式可以用于例如對腔內(nèi)組織的表面特征或表面下的特征進行成像以識別異常組織和特定目標區(qū)域。在識別目標組織區(qū)域時，可以對該示例性區(qū)域進行活檢和收集以用于進一步分析。
[0013]從消化道切除不需要的組織或外來物的示例
[0014]可以提供根據(jù)本公開內(nèi)容的系統(tǒng)和方法的示例性實施方式，所述示例性實施方式可以用于使不需要的物體和組織可視化以及/或者從消化道移除不需要的物體和組織，所述不需要的物體和組織例如癌前病變或癌病變、外來物和寄生物。
[0015]對膠囊在消化道內(nèi)的移動的控制的示例
[0016]提供了根據(jù)本公開內(nèi)容的系統(tǒng)和方法的示例性實施方式，所述示例性實施方式可以在對組織成像的同時使用活檢裝置的一個或更多個示例性機構(gòu)來控制腔內(nèi)道中的膠囊。例如，通常用于對組織進行活檢的夾鉗可以使膠囊附著于目標區(qū)域以用于提供進一步的詳細成像。例如，伸出和縮回活檢裝置/工具的部件可以施加力來將膠囊控制到腔內(nèi)道中的期望區(qū)域和/或方位。
[0017]施用噴射流體用于提高對比度或用于靶向療法的示例
[0018]根據(jù)本公開內(nèi)容的系統(tǒng)和方法的示例性實施方式可以用于將膠囊內(nèi)的流體噴射到周圍組織上。例如，流體可以包含:促進較高質(zhì)量成像的造影劑以及/或者用于病變組織的靶向治療的治療劑。
[0019]消化道的許多疾病改變組織的微觀特性和宏觀特性。通過根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或更多個圖像導(dǎo)引的活檢膠囊的系統(tǒng)和方法的示例性實施方式，可以例如評估腔內(nèi)組織表面特性和表面下的特性，識別特定的異常組織或目標組織區(qū)域，以及/或者可以對這樣的組織區(qū)域進行活檢并且從身體移除以用于進一步檢驗。例如，還可以使用該膠囊來識別并移除消化道內(nèi)不需要的外來物、寄生物和癌前/癌組織以阻止疾病的萌生和/或發(fā)展。這些示例性的圖像導(dǎo)引的活檢膠囊的方法和系統(tǒng)的優(yōu)點可以包括:在活檢或切除之前使腔內(nèi)組織的表面和表面下部分可視化的能力，以及在不對患者進行鎮(zhèn)靜的情況下使組織可視化并且對組織進行活檢/切除的能力。
[0020]具有挑戰(zhàn)性的是控制膠囊在消化道內(nèi)的移動。因此，難以在某些腔內(nèi)區(qū)域處或在某些腔內(nèi)區(qū)域中進行成像和/或活檢。根據(jù)本公開內(nèi)容的某些示例性實施方式，活檢裝置/工具的示例性結(jié)構(gòu)可以被設(shè)置成控制膠囊的運動。例如，可以提供如下示例性設(shè)備，該示例性設(shè)備可以夾住組織以將一個或更多個膠囊固定就位；操作員可以選擇切除所夾住的組織以用于活檢或者將所夾住的組織釋放以允許膠囊繼續(xù)其移動。另一實施方式為用以從膠囊表面伸出并縮回臂的設(shè)備。該示例性設(shè)備可以延伸活檢裝置/工具的可及范圍并且還可以用于施加力或轉(zhuǎn)矩來控制一個或更多個膠囊的運動。
[0021]可以通過將示例性造影劑噴射在被成像的組織上來增強和/或提高圖像質(zhì)量。例如，通常可以使用醋酸來定位和增強巴雷特食道、癌變前食道狀況。根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式，提供了如下設(shè)備和方法:使用所述設(shè)備和方法可以在活檢之前噴射造影劑以促進對病變組織的較高質(zhì)量的成像。在本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式中，這樣的示例性設(shè)備和方法可以用于釋放治療劑溶液用于對病變組織的靶向治療。
[0022]本公開內(nèi)容的這些目的和其他目的可以通過提供一種用于獲得腔解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個或更多個組織樣本的設(shè)備來實現(xiàn)，所述設(shè)備可以包括例如:成像第一裝置，其可以被配置成生成腔解剖結(jié)構(gòu)的一部分或更多部分的圖像；以及第二裝置，其可以被配置成基于所述圖像提取一個或更多個組織樣本。藥丸形殼體可以部分地封閉第一裝置和第二裝置。
[0023]在本公開內(nèi)容的一些示例性實施方式中，系纜可以附接至殼體；系纜的長度可以大于lm，以及系纜的直徑可以小于3mm。在本公開內(nèi)容的一些示例性實施方式中，所述圖像可以為視頻圖像。在本公開內(nèi)容的某些示例性實施方式中，成像第三裝置可以生成可以與上述圖像不同的另外的圖像，并且成像第三裝置可以是OCT (光學(xué)相干斷層成像)、SECM (掃描電化學(xué)顯微鏡)、0FD1、共焦、雙光子、三光子、熒光或拉曼中的至少一者。殼體的長度可以小于35mm，以及殼體的直徑可以小于15mm。
[0024]在本公開內(nèi)容的某些示例性實施方式中，系纜可以包括可以控制第二裝置的操作的(i)可拉線纜或(ii)可推線纜。第二裝置可以包括:一個或更多個鉗子，其可以被構(gòu)造成抓取一個或更多個組織樣本；以及護圈裝置，其可以被設(shè)置成壓縮一個或更多個鉗子的一部分或更多部分以抓取一個或更多個組織樣本。第二裝置可以包括(i)滑輪、(ii)導(dǎo)軌或(iii)凸輪機械聯(lián)動裝置以將推拉的線性運動轉(zhuǎn)化成鉗子的操作。
[0025]在本公開內(nèi)容的一些示例性實施方式中，藥丸形殼體可以并入一個或更多個流體輸送機構(gòu)以用于將造影液施用于腔器官組織，流體輸送機構(gòu)可以包括用以控制流體的流動的(i)柱塞、(?)活塞、(iii)噴嘴、(iv)儲液器或(V)導(dǎo)管。流體輸送機構(gòu)可以執(zhí)行(i)噴射、(?)沖洗、(iii)引流或(iv)抽吸。例如，圖像可以是顯微圖像，以及顯微圖像可以通過以下物理療法中的至少一者生成:0CT、SECM、0FD1、共焦、雙光子、三光子、熒光或拉曼。
[0026]本公開內(nèi)容的示例性實施方式的這些以及其他目的、特征和優(yōu)點在在結(jié)合所附權(quán)利要求閱讀以下對本公開內(nèi)容的示例性實施方式的詳細描述時將變得明顯。
【附