[發明專利]有用于填充低溫容器的停留站的冷凍消融系統和相關方法

有效

• 申請號: 201080018877.3
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN102413785A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 阿萊克謝·巴布金;彼得·利特拉普;威廉·尼達姆;巴龍·尼達姆
• 申請（專利權）人: 克萊米迪克斯有限責任公司
• 主分類號: A61B18/02
• 分類號: A61B18/02;A61B17/3205;A61H39/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

技術領域

本申請要求于2009年4月30日提交的、名稱為“Single?Phase?liquid?Cooling?System(SPLCS)for?Cryoablation?Treatment(用于冷凍消融治療的單相液體冷卻系統(SPLCS))”的第61/174132號臨時專利申請的優先權。

背景技術

本發明涉及用于執行冷凍手術的冷卻系統。更具體地講，本發明屬于以下冷卻系統，所述冷卻系統使用以下熱隔絕冷凍劑容器，所述熱隔絕冷凍劑容器可連接到冷凍探針，用于將生物組織冷凍到低溫溫度。本發明尤其但非排除性地用于冷凍系統中，其中液體冷凍劑在其流動通過低溫容器和冷凍探針尖端之間的系統時保持液體狀態。

各種冷凍探針具有小的形狀和尺寸以實現生物組織的選擇性冷卻。由將直接熱接觸將被治療的目標生物組織的冷凍探針的一部分(例如冷凍探針尖端)提供冷卻。對于許多冷凍治療應用，低于-90℃的溫度是期望的，但是特定應用將在達到0℃的更溫暖的溫度。

諸如氮、氬、氧化亞氮、二氧化碳、各種碳氫化合物/碳氟化合物等各種液體冷凍劑已經被嘗試用于冷凍治療應用。液氮具有大約-200℃的非常理想的低溫，但是當其被注入到與周圍溫暖生物組織熱接觸的冷凍探針的冷凍區時，其溫度升高到高于沸點溫度(-196℃)。因此，其蒸發并在大氣壓下體積膨脹幾百倍，并從探針尖端迅速吸收熱。當冷凍探針的微針頭被氣氮“阻塞”時，這種體積的極大增長導致“氣阻”現象。

已經提出了若干液氮冷卻系統。例如，用于將液氮供應到冷凍探針尖端的改進的冷凍手術系統在均被授予Baust等人的美國專利第5520682號和美國專利第7192426號中公開。此外，用于將液氮直接和/或間接供給到冷凍探針尖端的系統在被授予Rubinsky等人的美國專利第5,334,181號中公開。對于這些和其它類似類型的系統，冷凍手術實踐顯示出基于使用液氮作為冷卻微型冷卻探針尖端的工具的當前冷卻系統不是實際可行的。在大部分上，這是由于在不可避免的“氣阻”之后，液氮迅速轉變為氣態。

2009年4月17日提交的、授予Babkin等人的、名稱為“Method?and?System?for?Cryoablation?Treatment(用于冷凍消融治療的方法和系統)”專利申請第12/425,938號描述了一種單相液體冷卻系統(SPLCS)，所述單相液體冷卻系統用于利用以下冷凍探針執行冷凍手術，所述冷凍探針即使在液體冷凍劑與溫暖的生物組織接觸的同時，隨著液體冷凍劑流動經過系統保持液體冷凍劑處于液體狀態，該申請通過引用全文被包含于此。在Babkin的申請中描述的系統避免了氣阻問題。但是，其描述了包括通過低溫冷凍器的通路的從冷凍劑源至冷凍手術裝置的精細流動路徑。

盡管如上所述，仍希望改進的冷卻手術冷卻系統。

發明內容

一種用于治療生物組織的冷凍消融系統，所述冷凍消融系統具有冷凍消融設備，所述冷凍消融設備包括液體冷凍劑停留站和一個或多個熱隔絕容器。所述熱隔絕容器適于保持所述液體冷凍劑并可置于或安裝在所述停留站中，以被填充。可通過裝填、補充或直接冷卻液體冷凍劑來進行所述填充。

冷凍器將液體冷凍劑冷卻到預定低溫溫度(例如小于-100℃)。在一個實施例中，脈沖管冷凍器(PTR)提供冷卻能量以冷卻所述冷凍劑。這種冷卻的液體冷凍器隨后被供給到熱隔絕低溫容器中。每個容器按此方式被補充或再裝填。

在另一實施例中，冷凍器包括冷凍器管線和冷凍器元件，當容器停留時冷凍器元件插入到所述容器中。所述冷凍器元件將熱能傳導到液體冷凍劑以在液體處于容器中的同時將所述液體冷凍劑直接冷卻。

容器與冷凍消融設備或冷凍探針可連接。第一容器或供給容器被填充或裝填有預定低溫溫度的液體冷凍劑。供給容器隨后經入口管線流體連接到冷凍探針。在一個實施例中，所述入口管線通過真空殼隔熱。所述入口管線建立了低溫供給容器和冷凍探針尖端部分之間的流體連通。

所述冷凍探針還包括從冷凍探針尖端部分朝近端延伸至第二接收容器或空接收容器的返回管線。沿著液體冷凍劑的流動路徑的泵驅動液體從第一容器到達冷凍探針尖端部分，然后到達第二容器或空容器。

冷凍探針的軸可為柔性或剛性的。在一個實施例中，所述冷凍探針是氣囊導管。所述冷凍探針可適于消融或執行多種治療。