[發(fā)明專(zhuān)利]微波能量遞送設(shè)備與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410151451.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104042341B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·D·布蘭南;C·M·拉德特寇;D·R·彼得森;E·W·拉森;W·J·迪克漢斯;R·A·維爾亞德;J·A·卡塞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B18/18
• 分類(lèi)號(hào): A61B18/18
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 邊海梅

本申請(qǐng)2014年3月14日遞交的、申請(qǐng)?zhí)枮?01410093833.7的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)“微波能量遞送設(shè)備與系統(tǒng)”的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容涉及適于用在組織消融應(yīng)用中的微波外科設(shè)備。

背景技術(shù)

某些疾病的治療需要破壞惡性組織生長(zhǎng)，例如腫瘤。電磁輻射可用于加熱并摧毀腫瘤細(xì)胞。治療可以涉及把消融探針插入識(shí)別出癌腫瘤的組織中。一旦探針被定位，電磁能量就通過(guò)探針傳遞到周?chē)慕M織中。

在諸如癌癥等疾病的治療中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些類(lèi)型的腫瘤細(xì)胞在稍低于通常對(duì)健康細(xì)胞造成傷害的溫度的升高的溫度變性。已知的治療方法，諸如熱療療法，把病變細(xì)胞加熱至高于41℃的溫度，同時(shí)維持臨近的健康細(xì)胞低于發(fā)生不可逆細(xì)胞破壞的溫度。這些方法涉及應(yīng)用電磁輻射來(lái)加熱或消融組織。

已經(jīng)為多種用途和應(yīng)用開(kāi)發(fā)出了利用電磁輻射的電外科設(shè)備。通常，用在消融手術(shù)中的裝置包括充當(dāng)能量源的電力生成源（例如微波或射頻（RF）電外科生成器）和用于把能量指向目標(biāo)組織的外科器械（例如，具有天線組件的微波消融探針）。生成器和外科器械通常通過(guò)具有多個(gè)導(dǎo)體的電纜組件操作耦合，用于把能量從生成器發(fā)送到器械，并且用于在器械和生成器之間傳送控制、反饋和識(shí)別信號(hào)。

有若干種類(lèi)型可以在組織消融應(yīng)用中使用的微波探針在使用當(dāng)中，例如，單極、雙極和螺旋形。在單極和雙極天線組件中，微波能量一般垂直地從導(dǎo)體的軸輻射出去。單極天線組件通常包括單個(gè)拉長(zhǎng)的導(dǎo)體。典型的雙極天線組件包括兩個(gè)拉長(zhǎng)的導(dǎo)體，這兩個(gè)導(dǎo)體線性對(duì)準(zhǔn)并且利用放在其間的電絕緣體定位成相對(duì)于彼此端對(duì)端。螺旋形天線組件包括各種尺寸的，例如，直徑和長(zhǎng)度，螺旋形導(dǎo)體配置。螺旋形天線組件的主要工作模式是正則模式（寬邊），其中被螺旋輻射的場(chǎng)在與螺旋軸垂直的平面內(nèi)最大化，以及軸向模式（端射式），其中最大化輻射沿著螺旋軸。

組織消融手術(shù)的特定類(lèi)型可以規(guī)定特定的消融體積，以實(shí)現(xiàn)期望的外科結(jié)果。消融體積與天線設(shè)計(jì)、天線性能、天線阻抗、消融時(shí)間與瓦數(shù)以及組織的特性，例如組織的阻抗，相關(guān)。

因?yàn)樽寪盒约?xì)胞變性所需的溫度和通常對(duì)健康細(xì)胞造成傷害的溫度之間的小溫度差，所以需要已知的加熱模式和精確的溫度控制來(lái)產(chǎn)生更可預(yù)測(cè)的溫度分布，以便在最小化對(duì)施加電外科能量的組織周?chē)渌】到M織的損害的情況下根除腫瘤細(xì)胞。流體冷卻或介電緩沖微波設(shè)備可以在消融手術(shù)中使用。在微波消融設(shè)備的操作過(guò)程中，如果冷卻劑或緩沖流體的流被中斷，則微波消融設(shè)備會(huì)由于從增加的反射功率生成的熱而呈現(xiàn)快速故障。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一方面，提供了適于向組織遞送能量的能量遞送設(shè)備。該能量設(shè)備可以是包括配置為把微波消融設(shè)備連接到能量源的電纜組件以及與該電纜組件電連通的饋線的微波消融設(shè)備。該微波消融設(shè)備還包括饋線外部導(dǎo)體上的平衡-不平衡變壓器（balun）以及布置在該平衡-不平衡變壓器上并且感測(cè)該平衡-不平衡變壓器的溫度的溫度傳感器。平衡-不平衡變壓器可以包括把該平衡-不平衡變壓器電連接到外部導(dǎo)體的平衡-不平衡變壓器短路器（balun?short）以及與該平衡-不平衡變壓器短路器接觸的介電材料。溫度傳感器可以與平衡-不平衡變壓器短路器物理接觸。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的另一方面，平衡-不平衡變壓器短路器和介電材料通過(guò)熱收縮材料在饋線上保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⑶铱梢赃M(jìn)一步包括布置在熱收縮材料與平衡-不平衡變壓器之間的導(dǎo)電墨水。溫度傳感器可以通過(guò)熱收縮材料與平衡-不平衡變壓器短路器保持接觸并且溫度傳感器的一根引線通過(guò)第二熱收縮材料固定到饋線。另外，介電材料的一部分可以向遠(yuǎn)端延伸超出熱收縮材料最遠(yuǎn)端的部分。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的另一方面，微波消融設(shè)備包括內(nèi)部管狀構(gòu)件和外部管狀構(gòu)件，而且饋線、內(nèi)部管狀構(gòu)件和外部管狀構(gòu)件排列成柱形。微波消融設(shè)備還包括連接到饋線的遠(yuǎn)端輻射區(qū)段，其一部分延伸超出內(nèi)部管狀構(gòu)件。另外，饋線與內(nèi)部管狀構(gòu)件之間以及內(nèi)部管狀構(gòu)件與外部管狀構(gòu)件之間的間隙使得流體能夠流經(jīng)消融設(shè)備。