[發明專利]微波消融生成器控制系統

有效

• 申請號: 201380013751.0
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104203344B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: J·D·布蘭南;K·R·里克;M·威斯;J·C·格拉齊爾
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: A61N5/02
• 分類號: A61N5/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 邊海梅

技術領域

本發明涉及用于執行醫學手術的系統、設備和方法，其中所述系統、設備和方法包括與輸送給微波能量輸送設備的手柄的微波能量相關的至少一個參數的測量。

背景技術

在微波消融手術中，微波能量輸送系統(例如，包括生成器、微波能量輸送設備、配置為從生成器向設備手柄輸送微波能量信號的波導以及天線的系統)的電氣性能在消融治療的整個過程當中變化。性能的變化可能是由于輸送設備的變化、組織屬性的變化或者輸送路徑的變化。觀察指示這些變化的參數的能力提供了對微波能量輸送的更好控制。

例如，測量天線阻抗是用于確定天線性能和/或天線屬性中變化的常見方法。微波系統通常設計成特性阻抗，諸如像50歐姆，其中生成器、輸送系統、消融設備和組織的阻抗大約等于該特性阻抗。當系統任一部分的阻抗變化時，能量輸送的效率降低。

對于低頻RF系統，通過利用眾所周知的算法在已知的電壓測量所輸送的電流并且計算組織阻抗，阻抗可以很容易地確定。在微波頻率獲得組織阻抗的準確測量更難，因為電路在微波頻率有不同的表現。例如，不像RF系統中的電極，微波系統中的天線不把電流傳導到組織。此外，微波系統中的其它部件可以發送或輻射能量，就像天線，或者部件可以把能量反射回生成器中。因此，難以確定由微波生成器生成的能量中百分之多少實際輸送到組織，并且用于組織阻抗的常規算法通常不準確。

因此，測量阻抗的其它方法通常在微波系統中使用。一種眾所周 知的方法是利用正向和反向功率的測量的間接方法。雖然這是一種一般而言可以被接受的方法，但是這種方法也被證明是不準確的，因為該方法未能解決部件損耗并且依賴于間接測量，諸如像來自定向耦合器的正向和反向功率測量，來計算阻抗。此外，這種方法不提供與相位相關的信息，而這是對確定天線阻抗至關重要的一個成分。

本公開內容描述了一種微波能量輸送系統，該系統包括配置為測量與輸送到微波能量輸送設備的手柄的能量相關的至少一個參數的微波能量輸送設備。

發明內容

本公開內容涉及用于執行醫學手術的微波能量輸送和測量系統，包括微波生成器和微波能量輸送設備。在本發明的一方面，微波能量輸送和測量系統包括用于微波能量信號輸送的微波生成器和配置為接收微波能量信號的微波能量輸送設備。微波生成器包括配置為控制微波能量信號以預定微波頻率的生成和輸送并且配置為從微波能量輸送設備接收與微波能量信號相關的一個或多個測量信號的處理單元。微波生成器還包括配置為在微波生成器生成與微波能量信號的正向功率和/或反向功率相關的一個或多個生成器測量信號并把其提供給處理單元的定向耦合器。微波能量輸送設備包括外罩、耦合到外罩并且配置為接收微波能量信號并在預定微波頻率共振的微波天線、遠端RF傳感器和遠端感測接口。遠端RF傳感器位于外罩中、耦合到微波天線并且配置為生成并提供一個或多個遠端測量信號。遠端感測接口耦合在微波生成器的處理單元和遠端RF傳感器之間。遠端感測接口配置為從遠端RF傳感器接收一個或多個遠端測量信號并且向處理單元提供遠端測量信號。

在本公開內容的其它方面，遠端RF傳感器可以包括遠端定向耦合器。另外，來自遠端感測接口的遠端測量信號可以關于在遠端定向耦合器的微波能量信號的正向功率和/或反向功率。

在本公開內容的其它方面，遠端感測接口可以包括耦合在微波能 量輸送設備和微波生成器之間的一個或多個導體，或者遠端感測接口可以在微波能量輸送設備和微波生成器之間生成無線連接。

在本公開內容的其它方面，處理單元可以配置為基于生成器測量信號和/或遠端測量信號的屬性來調整與微波能量信號相關的參數。處理單元可以包括配置為生成與生成器測量信號和遠端測量信號的比較相關的比較器信號的比較器。生成器測量信號和/或遠端測量信號可以關于正向功率和/或關于反向功率。

在本公開內容的其它方面，遠端RF傳感器可以包括遠端定向耦合器和連接到遠端定向耦合器的中頻生成器。遠端定向耦合器可以配置為以與微波能量信號相關的預定頻率生成未經調節的(unconditioned)測量信號。連接到遠端定向耦合器的中頻生成器配置為混合每個未經調節的的測量信號與載波信號，由此生成與由遠端定向耦合器生成的每個測量信號相關的中間測量信號。

在本公開內容的其它方面，中頻生成器可以包括振蕩器和功率混合器。振蕩器可以配置為以載波信號頻率生成載波信號。功率混合器可以配置為通過混合載波信號和由遠端定向耦合器生成的未經調節的測量信號來生成中間測量信號。由遠端RF傳感器接口提供給微波生成器的遠端測量信號可以包括由功率混合器生成的中間測量信號。