[發明專利]電外科裝置和電外科儀器

有效

• 申請號: 201880005959.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN110167474B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: C·P·漢考克;帕特里克·伯恩;M·懷特;L·特納
• 申請（專利權）人: 科瑞歐醫療有限公司
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

一種能夠支持在多個頻率下的微波能量共振的電外科儀器。所述儀器包括同軸電纜和輻射遠側尖端部分，所述輻射遠側尖端部分被設置成從所述同軸電纜接收微波能量。所述輻射尖端部分由介電材料組成，所述介電材料具有結合其在三個或更多個微波能量頻率下的介電特性所選擇的電長度，以支持在每個頻率下共振。通過提供可以按三個或更多個頻率將微波能量有效地耦合到生物組織中的單個設備，可以準確地快速執行組織消融。所述儀器可以用在包括發生器的裝置中，所述發生器被設置成供應三個或更多個不同頻率的微波能量。

技術領域

本申請涉及一種用于以多個頻率將電磁(EM)能量遞送到生物組織中的電外科裝置。特別地，本申請涉及一種用于無創插入或經皮插入到治療部位的電外科儀器，所述電外科儀器被配置用于以多個微波頻率向組織有效地遞送EM能量。

背景技術

用于向身體組織供應EM能量的電外科設備和裝置是已知的。

典型地，用于向身體組織遞送EM能量的裝置包括：包括EM能量源的發生器，以及與所述發生器連接以向組織遞送能量的電外科儀器。

已經發現EM能量(并且特別是微波和射頻(RF)能量)在電外科手術中是有用的，因為它們能夠切割、凝固、和消融身體組織。

此外，使用微波發射探針來治療肺部的各種病癥是已知的。例如，微波輻射可用于治療哮喘和消融肺部的腫瘤或病變。

發明內容

最一般地，本發明提供了一種電外科儀器，所述電外科儀器能夠支持在多個頻率(例如三個或更多個大于1GHz的頻率)下的微波電磁(EM)能量共振。通過提供可以按三個或更多個頻率將微波能量有效地耦合到生物組織中的單個設備，可以準確地快速執行組織消融。

根據本發明，可以提供一種用于向生物組織中遞送微波電磁(EM)能量的電外科儀器，所述儀器包括：用于傳送微波EM能量的同軸電纜，所述同軸電纜具有內導體、外導體和第一介電材料，所述第一介電材料將所述內導體與所述外導體分離；以及輻射尖端部分，所述輻射尖端部分被布置在所述同軸電纜的遠端，以接收來自所述同軸電纜的微波EM能量，所述輻射尖端部分包括不同于所述第一介電材料的第二介電材料，其中所述輻射尖端部分具有結合其在三個或更多個微波EM能量頻率下的介電特性所選擇的電長度，以支持在所述三個或更多個微波EM能量頻率下共振。本發明使用下述原理來操作：不同頻率的微波EM能量穿透到生物組織中不同深度，并且特別地，較高頻率的EM能量致使身體組織的更快和更局部化的加熱。常規的組織消融技術傾向于使用加熱較大體積的身體組織但需要較長的時間來產生希望的溫度增加的頻率。因此，在消融的尺寸和治療的速度之間出現必要的權衡。

以微波頻率(即大于1GHz)向生物組織中傳遞能量的常規機制是電介質加熱，其中微波EM能量驅動組織中的分子振蕩。典型地，鄰近電介質加熱區的生物組織也經歷溫度升高。其機制是傳導，即熱能從電介質加熱區消散。發明人已經觀察到，這兩種加熱機制在多個頻率下組合可以使微波EM能量能夠產生比典型地與微波能量頻率相關聯的情況更大的治療區的溫度升高。而且，可以在比使用較低(非微波)EM能量時可能的情況更短的時間范圍內實現該區中的加熱。

本發明的治療技術使用多個頻率，部分是為了適應由加熱引起的生物組織的物理特性和介電特性的變化。特別地，介電特性的變化會影響所述輻射尖端部分、所述同軸電纜、和所述組織之間的相對阻抗匹配。通過首先以較高頻率加熱組織，可以改進在較低頻率下向生物組織遞送能量的效率。

在此，提及微波EM能量指的是頻率大于1GHz(例如，在1GHz和300GHz之間的范圍內)的電磁能量。優選的頻率是2.45GHz、5.8GHz和14.5GHz，因為已知它們對消融腫瘤(尤其是肺腫瘤)產生了特別令人滿意的加熱效果。這三個頻率組合起來可以提供對治療痔瘡和/或瘺管有效的加熱效果，并因此設想本發明可以進一步用于治療痔瘡和瘺管。