[發(fā)明專利]改進(jìn)的濕性尖部天線設(shè)計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210319428.3
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102846376A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·S·博恩;D·R·彼得森;J·D·布蘭南
• 申請（專利權(quán)）人: 維萬特醫(yī)藥股份有限公司
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 董敏

背景技術(shù)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及在組織消融手術(shù)中使用的微波輻射器。更特別的，本發(fā)明涉及改進(jìn)的扼流器式濕性尖部消融天線。

現(xiàn)有技術(shù)

某些疾病的治療需要破壞惡性組織的生長(例如腫瘤)。已知的是，腫瘤細(xì)胞在略低于傷害周圍健康細(xì)胞的溫度的高溫情況下發(fā)生變性。因此，已知的治療方法(例如熱療)將腫瘤細(xì)胞加熱到高于41℃，而維持鄰近的健康細(xì)胞處于較低溫度以避免不可逆的細(xì)胞損害。這些方法包括施加電磁輻射以加熱組織以及包括組織的消融和凝結(jié)。特別的，使用微波能量來凝結(jié)和/或消融組織以變性或殺死腫瘤細(xì)胞。

微波能量通過微波消融天線來施加，所述微波消融天線刺入組織以到達(dá)腫瘤。存在多種類型的微波天線，例如單極和雙極天線。在單極和雙極天線中，微波能量垂直于導(dǎo)體的軸線輻射。單極天線包括單個細(xì)長的微波導(dǎo)體。雙極天線通常具有包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的同軸結(jié)構(gòu)，該內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體通過電介質(zhì)部分隔開。更具體而言，雙極微波天線包括長、細(xì)的內(nèi)導(dǎo)體，該內(nèi)導(dǎo)體沿著天線的縱向軸線延伸并且被外導(dǎo)體包圍。在某種變型中，外導(dǎo)體的一部分或若干部分可以選擇性地移除以使得能量更為有效地向外輻射。該類型微波天線結(jié)構(gòu)通常稱作“漏波導(dǎo)”和“漏同軸”天線。

典型的組織刺入式(即經(jīng)皮插入)微波能量傳遞設(shè)備包括傳輸部分，該傳輸部分由沿著設(shè)備的軸線延伸的長、細(xì)內(nèi)導(dǎo)體形成。該內(nèi)導(dǎo)體由電介質(zhì)材料包圍并且外導(dǎo)體相對于電介質(zhì)材料徑向布置并且形成用于傳輸微波信號的共軸波導(dǎo)。該外導(dǎo)體的傳輸部分的遠(yuǎn)端連接到微波天線，該微波天線配置為從傳輸部分接收微波信號并且輻射微波能量信號至組織。

通過采用高強(qiáng)度的護(hù)套來包繞傳輸部分和/或微波天線的至少一部分來為微波能量傳遞設(shè)備提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該高強(qiáng)度護(hù)套的遠(yuǎn)端可以連接到用于刺入組織的尖銳尖部或者形成用于刺入組織的尖銳尖部。

侵入式手術(shù)已經(jīng)得到了發(fā)展，其中微波天線傳遞設(shè)備通過經(jīng)皮插入而被直接地插入到治療位置處。這種侵入式手術(shù)潛在地為所要治療的組織提供更好的溫度控制。由于對惡性細(xì)胞進(jìn)行變性所需的溫度和損害健康細(xì)胞的溫度之間的溫差較小，因此已知的加熱模式和精確的溫度控制是重要的，以使得加熱限定于待治療的組織。例如，閾值溫度為約41.5℃的熱療治療通常對于大多數(shù)細(xì)胞的惡性成長具有很小作用。然而，在略微高于約43℃到45℃的溫度下，常規(guī)觀察到大多數(shù)類型的正常細(xì)胞的熱損害；因此，在健康組織中必須十分注意防止超過這些溫度。

開發(fā)用于針對周圍組織的控制加熱并防止溫度提升的系統(tǒng)和方法典型地包括冷卻流體，所述冷卻流體環(huán)繞微波能量傳遞設(shè)備的至少一部分循環(huán)。例如，在一系統(tǒng)中，通過薄壁管向微波能量傳遞設(shè)備的遠(yuǎn)端提供冷卻流體。該薄壁管將冷卻流體靠近微波天線放置，并且冷卻流體通過微波能量傳遞設(shè)備中的返回路徑而向近端流動。

為微波能量傳遞設(shè)備提供冷卻存在若干挑戰(zhàn)。首要的挑戰(zhàn)是在微波能量傳遞設(shè)備中提供合適的供應(yīng)和返回流體路徑而不增加微波能量傳遞設(shè)備的總直徑。另一挑戰(zhàn)在于，提供合適的供應(yīng)和返回流體路徑而保持貫穿整個微波能量傳遞設(shè)備的同心構(gòu)造。又一挑戰(zhàn)在于提供簡化組裝和生產(chǎn)的合適構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中所描述的微波能量傳遞設(shè)備包括形成流體冷卻設(shè)備的組件，該流體冷卻設(shè)備具有沿著設(shè)備長度方向基本同心的幾何結(jié)構(gòu)卻而不增加微波能量傳遞設(shè)備的總直徑。

本文描述了一種制造微波能量傳遞設(shè)備的裝置和方法，其對于無輔助地引導(dǎo)插入組織來說在結(jié)構(gòu)上是足夠穩(wěn)健的。微波天線通常包括輻射部分，所述輻射部分可以連接到供給線路(或軸)，所述供給線路繼而可以通過纜線連接到功率產(chǎn)生源(諸如發(fā)生器)。該微波組件可以是單極微波能量傳遞設(shè)備但是優(yōu)選地是雙極組件。輻射部分的遠(yuǎn)端部分優(yōu)選地具有漸縮端，該漸縮端終止于尖部處以允許以最小的阻力直接插入到組織中。近端部分定位于遠(yuǎn)端部分的近側(cè)。

通過各種不同設(shè)計部分解決了將天線組件無輔助地引導(dǎo)插入到組織中(例如經(jīng)皮的)、同時保持外部護(hù)套的最小壁厚小于0.010英寸所需要的足夠剛度。微波設(shè)計的實(shí)施例包括同軸纜線。該同軸纜線包括內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、以及位于二者中間的電介質(zhì)絕緣體。輻射段包括與供給線路相聯(lián)接的雙極天線以及在其遠(yuǎn)端處和雙極天線相聯(lián)接的套針。該微波天線還包括圍繞外導(dǎo)體布置的流入海波管。該流入海波管向輻射部分供應(yīng)流體。該流入海波管能夠增加強(qiáng)度因而允許了微波天線的外部護(hù)套的更小厚度需求。