[發(fā)明專利]具有寬帶天線的組織消融裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980023159.6
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN112004492A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧列格·莫塞索夫;安德魯·凱文·扎克曼;安基特·蓋朱雷爾;查理·賽尼斯;丹尼爾·科爾曼;希蒙·雷茲夫斯基;溫斯頓·譚
• 申請（專利權(quán)）人: 生物相容英國有限公司
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 尹洪波

本發(fā)明提供一種包括天線的微波消融探針，該天線具有螺旋臂和線性臂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及組織消融裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

在治療諸如癌癥的疾病中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些類型的組織在升高的溫度下會變性。這些類型的治療通常稱為熱療，典型地在將健康組織保持在不會發(fā)生不可逆的細(xì)胞破壞的較低溫度下的同時(shí)利用電磁輻射將癌組織加熱至60℃以上的溫度。微波消融是利用電磁輻射加熱組織的這種療法中的一個(gè)。

微波組織消融術(shù)比手術(shù)切除術(shù)更不具侵入性，在腫瘤難以通過手術(shù)切除的許多情況下是優(yōu)選的，例如腫瘤相對較小時(shí)，靠近相對較小的器官時(shí)，或靠近大血管時(shí)。該方法已用于可能難以通過手術(shù)切除腫瘤的器官，諸如前列腺、心臟和肝臟。

為了有效地計(jì)劃和優(yōu)化手術(shù)，期望消融裝置造成可預(yù)測大小和形狀的消融體積。因此，規(guī)則形狀、可預(yù)測的消融體積是優(yōu)選的，并且特別優(yōu)選地產(chǎn)生球形或接近球形的消融體積。具有可預(yù)測大小和形狀的消融體積的消融裝置可簡化手術(shù)程序并減少不良的醫(yī)療并發(fā)癥。

與微波組織消融裝置有關(guān)的一個(gè)問題涉及能量發(fā)射場的形狀，該能量發(fā)射場通常為淚滴形，具有在裝置遠(yuǎn)側(cè)方向的較大頭部形狀以及沿近側(cè)方向的細(xì)長尾部或圓錐體。消融裝置通常定位成使頭部形狀施加到目標(biāo)組織。細(xì)長的圓錐體通常是不希望的，因?yàn)樗鼤?dǎo)致對沿著插入軌道的非目標(biāo)組織的損害。

與微波消融裝置有關(guān)的另一個(gè)問題是它們必須在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)工作，該頻率范圍既適合于電介質(zhì)加熱，又可按醫(yī)療用途進(jìn)行調(diào)節(jié)而使用。合適的頻帶存在于915MHz范圍(902至928MHz)、2.45GHz范圍(2.402至2.483GHz)和5.8GHz范圍(5.725至5.875GHz)中，盡管通常優(yōu)選2.45GHz范圍。希望天線與組織阻抗相匹配，以使目標(biāo)組織吸收能量的最大峰值落在天線工作的頻率處或其附近。然而，隨著手術(shù)的進(jìn)行，組織會變性并且組織阻抗發(fā)生改變。在某些情況下，這些組織阻抗發(fā)生變化導(dǎo)致吸收峰值偏離期望的頻率。這使得組織消融的效果較差。另外，未吸收的微波能量可能會反射。反射的微波能量會導(dǎo)致裝置本身過早地過熱，從而增加了裝置故障的可能性。

本文公開的實(shí)施例旨在減少與微波組織消融裝置有關(guān)的上述問題的影響。更具體地，本文公開的實(shí)施例提供了能夠在寬頻帶上操作并因此能夠在一個(gè)以上允許的頻譜中操作的微波天線和消融裝置。它們產(chǎn)生更接近理想球形的微波發(fā)射場，和/或改善組織阻抗匹配，使得能量吸收峰值在組織消融過程中能夠更緊密地保持在施加的頻率處或其附近。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明特別地提供了組織消融裝置及其使用方法。更具體地，本發(fā)明涉及具有非對稱偶極天線的組織消融裝置。

本發(fā)明的第一方面提供了一種包括非對稱偶極天線的組織消融裝置，該非對稱偶極天線包括具有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和設(shè)置在其間的電介質(zhì)的饋電線；非對稱偶極天線包括在接合點(diǎn)電連接到饋電線的外導(dǎo)體的螺旋臂和從饋電線的端部向遠(yuǎn)側(cè)延伸并電連接到內(nèi)導(dǎo)體的線性臂，該螺旋臂繞饋電線以一串匝的形式向近側(cè)延伸，螺旋臂的近端電浮動；該線性臂包括兩個(gè)部分，被電介質(zhì)圍繞的第一部分和在第一部分的遠(yuǎn)側(cè)的第二部分，第二部分是露出的，也就是說它缺少所述電介質(zhì)。

在一個(gè)方面，本文的組織消融裝置包括具有金屬蓋的微波組織消融裝置，該金屬蓋設(shè)置在組織消融裝置的遠(yuǎn)端。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬蓋包括中空柱狀突起，其中中空柱狀突起的近側(cè)部分與不對稱偶極天線的遠(yuǎn)側(cè)部分軸向重疊。替代地，金屬蓋包括中空柱狀突起，其中在中空柱狀突起的近端和螺旋天線的遠(yuǎn)端之間軸向設(shè)置有間隙。替代地，金屬蓋包括實(shí)心柱狀突起，其中在實(shí)心柱狀突起的近端和螺旋天線的遠(yuǎn)端之間軸向設(shè)置有間隙。

在一個(gè)優(yōu)選布置中，金屬蓋配置為經(jīng)由線性臂電磁耦合到天線。優(yōu)選地，它不是物理連結(jié)到天線的線性臂。天線的線性臂的遠(yuǎn)端越靠近金屬蓋，金屬蓋越多地電磁耦合作為天線的一部分。