[發(fā)明專(zhuān)利]手術(shù)天線以及使用該手術(shù)天線的電手術(shù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080032496.0
• 申請(qǐng)日: 2010-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102473996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托弗·保羅·漢科克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 克里奧醫(yī)藥有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/22
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/22;H01Q1/42;H01Q21/00;H01Q21/08;A61B18/18
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于將微波輻射用在對(duì)生物組織的治療中的設(shè)備。例如，本發(fā)明可被應(yīng)用為用于將微波能量輸送到包含在人體或動(dòng)物體內(nèi)的生物組織結(jié)構(gòu)的手術(shù)天線。

背景技術(shù)

在某些頻率處，微波能量可以產(chǎn)生對(duì)生物組織的受控消融。例如，頻率在14GHz與15GHz之間的微波能量具有進(jìn)入生物組織中的相對(duì)有限的穿透深度，這有益于消融控制。

WO?2004/047659和WO?2005/115235公開(kāi)了使用微波輻射來(lái)既可控地消融生物組織又測(cè)量關(guān)于組織類(lèi)型和/或狀態(tài)的信息的設(shè)備和方法。這些文檔公開(kāi)了執(zhí)行能源與組織之間的動(dòng)態(tài)阻抗匹配的益處。

WO?2008/044000公開(kāi)了一種適合與上述消融設(shè)備一起使用的輻射手術(shù)刀。該手術(shù)刀包括被布置成沿著手術(shù)刀的刃口(即，刀片)發(fā)射基本均勻的微波輻射場(chǎng)的天線。所發(fā)射的微波輻射能夠在切割期間燒灼生物組織，這利于對(duì)高度血管化的器官(諸如肝臟)進(jìn)行的侵入性手術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

總體地，本發(fā)明在手術(shù)抹刀上提供了一個(gè)或多個(gè)輻射側(cè)邊緣和/或一個(gè)或多個(gè)輻射面(頂部和/或底部)，具體地，本發(fā)明提供了如下的一種抹刀：其尺寸適合于通過(guò)內(nèi)窺鏡或直腸鏡、或者包括通道或柔性管的任何其他觀測(cè)裝置(scoping?device)可侵入式地插入，以使得能夠引入電手術(shù)器械(例如，在腹腔鏡檢查過(guò)程中或者穿過(guò)自然腔道)。

抹刀是與WO?2008/044000中所公開(kāi)的手術(shù)刀不同類(lèi)型的手術(shù)工具。抹刀的特征典型地在于從柄延伸開(kāi)的平槳(flat?paddle)。在本發(fā)明中，槳的前邊緣(即，在與柄相對(duì)的側(cè)面的邊緣)是圓形的(即，鈍的)，以利于抹刀安全地插入到身體中，例如穿過(guò)合適的腔道或者沿著內(nèi)窺鏡的器械通道。輻射側(cè)邊緣可以用于當(dāng)抹刀到達(dá)了其目的地時(shí)使組織消融和/或?qū)η懈罱M織并同時(shí)密封組織進(jìn)行輔助。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明可以提供一種手術(shù)抹刀，該手術(shù)抹刀包括平槳和從平槳的第一端延伸開(kāi)的柄，其中，該柄包括可連接以接收來(lái)自微波功率源的能量的同軸饋電部，以及槳包括連接到同軸饋電部的微波傳送結(jié)構(gòu)，該微波傳送結(jié)構(gòu)在槳的與第一端相對(duì)的前端處封閉并沿著槳的從第一端延伸開(kāi)的側(cè)面敞開(kāi)，以允許從該側(cè)面發(fā)射微波輻射場(chǎng)。因而，本發(fā)明可以提供一種抹刀，該抹刀被布置成沿著基本上在與柄的方向相同的方向上延伸的一側(cè)或兩側(cè)輻射微波能量。抹刀的這些側(cè)包括例如槳的窄側(cè)邊緣和平坦表面(以下為“面”)。在本發(fā)明中，這些側(cè)或面中的任意一個(gè)或多個(gè)可以輻射微波能量。微波能量的頻率以及微波傳送結(jié)構(gòu)的配置可以基于要治療(即，消融)的組織的已知性質(zhì)來(lái)布置，以使得抹刀以基本統(tǒng)一的聚焦和受控方式輻射微波能量。聚焦行為會(huì)導(dǎo)致選擇頻率并配置結(jié)構(gòu)以使微波能量以在1mm與5mm之間的穿透深度輻射到組織中，但基本不輻射到自由空間(空氣)中。以下討論具有這些特征的抹刀的可能用途。

微波傳送結(jié)構(gòu)可以是帶狀線(即三平板(triplate))結(jié)構(gòu)。帶狀線結(jié)構(gòu)可包括微波電路，該微波電路具有位于槳的(或者每個(gè))敞開(kāi)側(cè)邊緣處的多個(gè)輻射元件。每個(gè)輻射元件可包括與敞開(kāi)側(cè)邊緣相鄰的導(dǎo)電材料片(patch)。每個(gè)輻射元件均可具有被選擇以阻止輻射到自由空間中但促進(jìn)輻射到生物組織中的預(yù)定阻抗。預(yù)定阻抗可與要治療的生物組織的阻抗基本相同或者是要治療的生物組織的阻抗的復(fù)共軛。微波電路可包括阻抗變換器，該阻抗變換器被布置成將同軸饋電部的阻抗與預(yù)定阻抗進(jìn)行匹配。該結(jié)構(gòu)可以使進(jìn)入自由空間中的輻射發(fā)射最小化。該特征在兩個(gè)側(cè)邊緣都是敞開(kāi)的抹刀中尤其重要。在任何時(shí)間點(diǎn)，僅一個(gè)邊緣可與組織接觸；輻射在暴露于自由空間的敞開(kāi)邊緣處被阻止(這避免了無(wú)意的影響)但發(fā)生在與組織接觸的邊緣處。

微波輻射場(chǎng)的頻率可以在500MHz與100GHz之間。例如，抹刀可發(fā)射在下述頻帶中的任意一個(gè)或多個(gè)頻帶內(nèi)的微波輻射：900MHz至1.5GHz、2.2GHz至2.45GHz、5.725GHz至5.875GHz、14GHz至15GHz、以及24GHz至24.25GHz?？墒褂妙l率點(diǎn)2.45GHz、5.8GHz、14.5GHz或者24GHz。與使用點(diǎn)頻率源而不是在頻帶內(nèi)工作的源相關(guān)聯(lián)的第一優(yōu)點(diǎn)是精確地制造阻抗或匹配變換器結(jié)構(gòu)的能力，即，可以僅在一個(gè)頻率處精確地實(shí)現(xiàn)為四分之一(或其奇數(shù)倍)或者一半(或者其倍數(shù))波長(zhǎng)的變換器的物理幾何結(jié)構(gòu)。第二優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)可以精確地定義并制造四分之一波長(zhǎng)或者一半波長(zhǎng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更高的“Q”結(jié)構(gòu)(或者諧振器)。