微波能量遞送設備與系統技術方案

本申請涉及一種微波能量遞送設備與系統。更具體而言，涉及一種微波消融設備，包括配置為把微波消融設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。該微波消融設備還包括饋線外部導體上的平衡-不平衡變壓器以及平衡-不平衡變壓器上用于感測該平衡-不平衡變壓器的溫度的溫度傳感器。

【技術實現步驟摘要】
微波能量遞送設備與系統
本公開內容涉及適于用在組織消融應用中的微波外科設備。
技術介紹
某些疾病的治療需要破壞惡性組織生長，例如腫瘤。電磁輻射可用于加熱并摧毀腫瘤細胞。治療可以涉及把消融探針插入識別出癌腫瘤的組織中。一旦探針被定位，電磁能量就通過探針傳遞到周圍的組織中。在諸如癌癥等疾病的治療中，已經發現某些類型的腫瘤細胞在稍低于通常對健康細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，把病變細胞加熱至高于41℃的溫度，同時維持臨近的健康細胞低于發生不可逆細胞破壞的溫度。這些方法涉及應用電磁輻射來加熱或消融組織。已經為多種用途和應用開發出了利用電磁輻射的電外科設備。通常，用在消融手術中的裝置包括充當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具有多個導體的電纜組件操作耦合，用于把能量從生成器發送到器械，并且用于在器械和生成器之間傳送控制、反饋和識別信號。有若干種類型可以在組織消融應用中使用的微波探針在使用當中，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體的軸輻射出去。單極天線組件通常包括單個拉長的導體。典型的雙極天線組件包括兩個拉長的導體，這兩個導體線性對準并且利用放在其間的電絕緣體定位成相對于彼此端對端。螺旋形天線組件包括各種尺寸的，例如，直徑和長度，螺旋形導體配置。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在與螺旋軸垂直的平面內最大化，以及軸向模式（端射式），其中最大化輻射沿著螺旋軸。組織消融手術的特定類型可以規定特定的消融體積，以實現期望的外科結果。消融體積與天線設計、天線性能、天線阻抗、消融時間與瓦數以及組織的特性，例如組織的阻抗，相關。因為讓惡性細胞變性所需的溫度和通常對健康細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產生更可預測的溫度分布，以便在最小化對施加電外科能量的組織周圍其它健康組織的損害的情況下根除腫瘤細胞。流體冷卻或介電緩沖微波設備可以在消融手術中使用。在微波消融設備的操作過程中，如果冷卻劑或緩沖流體的流被中斷，則微波消融設備會由于從增加的反射功率生成的熱而呈現快速故障。
技術實現思路
根據本公開內容的一方面，提供了適于向組織遞送能量的能量遞送設備。該能量設備可以是包括配置為把微波消融設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備。該微波消融設備還包括饋線外部導體上的平衡-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體的平衡-不平衡變壓器短路器（balunshort）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。根據本公開內容的另一方面，平衡-不平衡變壓器短路器和介電材料通過熱收縮材料在饋線上保持在適當的位置并且可以進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電墨水。溫度傳感器可以通過熱收縮材料與平衡-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端延伸超出熱收縮材料最遠端的部分。根據本公開內容的另一方面，微波消融設備包括內部管狀構件和外部管狀構件，而且饋線、內部管狀構件和外部管狀構件排列成柱形。微波消融設備還包括連接到饋線的遠端輻射區段，其一部分延伸超出內部管狀構件。另外，饋線與內部管狀構件之間以及內部管狀構件與外部管狀構件之間的間隙使得流體能夠流經消融設備。根據本公開內容另一方面，內部管狀構件的近端連接到流體流出端口，而外部管狀構件的近端連接到流體流入端口，在通電的情況下，流體流經消融設備，從而提供冷卻。微波消融設備還包括具有第一室和第二室的轂，其中第一室與流體流入端口流體相通，而第二室與流體流出端口流體相通。第一室和第二室可以被轂分割器分開，而且內部管狀構件可以通過觳分割器固定在觳中。轂分割器可以由彈性材料形成并且包括把轂分割器固定到內部管狀構件的近端的基本上剛性的金屬環，內部管狀構件的近端具有比其遠端更大的直徑。還有，觳、內部管狀構件和外部管狀構件、饋線以及轉換導管（transition）都固定在手柄主體內，它們的對準由一個或多個對準銷來維持。本公開內容的另一方面針對一種微波消融設備，該設備包括流動地封住微波饋線和冷卻組件的一部分的手柄組件以及從手柄組件延伸并且封住饋線和冷卻組件的遠端部分的管狀構件。饋線的遠端部分在輻射區段中終止并且冷卻組件的遠端部分配置為冷卻該輻射區段。微波消融設備還包括連接到手柄組件并且封住饋線的近端部分的柔性電纜組件，該柔性電纜組件配置為把饋線連接到能量源，以及與電纜組件關聯并且配置為感測包圍管狀構件的遠端輻射端的組織的溫度剖面的溫度感測系統。該微波消融設備包括可以位于饋線的遠端部分上的至少一個溫度傳感器，來感測饋線的遠端部分的溫度。該微波消融設備還可以包括位于管狀構件上的溫度傳感器，來感測與管狀構件相鄰的組織的溫度。本公開內容的一方面是一種微波消融設備，該設備包括位于沿管狀構件的點的多個溫度傳感器，來感測與管狀構件相鄰的組織的溫度。溫度感測系統可以從每個溫度傳感器接收溫度數據，并且溫度數據向能量源提供反饋，以控制能量源的操作。溫度感測系統可以比較接收到的溫度數據與存儲在存儲器中的溫度剖面，用于確定是否已經有足夠的能量施加到組織。根據本公開內容的其它方面，溫度感測系統在存儲器中存儲與接收到的溫度數據、能量施加的持續時間以及能量源的功率設置關聯的輻射模式。另外，當感測到的溫度中有一個超過閾值時，能量源可以停止能量的施加。溫度傳感器可以檢測冷卻組件中冷卻流體的溫度或者包圍管狀構件的組織的溫度。附圖說明當參考附圖閱讀其各種實施例的描述時，所公開的具有流體冷卻探針組件的能量遞送設備及包括其的系統的目標與特征將對本領域普通技術人員變得顯而易見，其中：圖1是根據本公開內容一種實施例的醫療設備的分解圖；圖2A是根據本公開內容一種實施例的包括探針、觳組件和生成器連接器組件的醫療設備的示意圖；圖2B是根據本公開內容一種實施例的同軸電纜的橫截面視圖；圖3A是根據本公開內容一種實施例、圖2A所示探針和觳組件的放大橫截面視圖；圖3B是根據本公開內容一種實施例、圖3A所指示細節區域的放大橫截面視圖；圖4是根據本公開內容一種實施例、在組裝過程中本公開內容探針組件的饋線部分的放大橫截面視圖；圖5是根據本公開內容一種實施例、在組裝過程中本公開內容探針組件的饋線的部分的放大橫截面視圖；圖6是根據本公開內容一種實施例、已完成饋線的部分的放大橫截面視圖；圖7A是根據本公開內容一種實施例的探針組件的一部分的橫截面視圖；圖7B是繪出溫度傳感器陣列的圖7A探針組件的縱向橫截面視圖；圖7C是繪出溫度傳感器的圖7A探針組件的橫截面視圖；圖8是根據本公開內容一種實施例、醫療設備的探針饋線和輻射部分的遠端部分的放大橫截面視圖；圖9是根據本公開內容一種實施例的基于CT的內腔導航系統的屏幕截圖；圖10是根據本公開內容一種實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微波消融設備，包括：電纜組件，配置為把微波消融設備連接到能量源；饋線，與所述電纜組件電連通；平衡?不平衡變壓器，布置在所述饋線的外部導體上；溫度傳感器，布置在所述平衡?不平衡變壓器上，用于感測所述平衡?不平衡變壓器的溫度。

【技術特征摘要】
2013.03.15 US 13/834,5811.一種微波消融設備，包括：電纜組件，配置為把微波消融設備連接到能量源；饋線，與所述電纜組件電連通；平衡-不平衡變壓器，布置在所述饋線的外部導體上；把平衡-不平衡變壓器電連接到所述外部導體的平衡-不平衡變壓器短路器；以及溫度傳感器，布置在所述平衡-不平衡變壓器上并且適于用于感測所述平衡-不平衡變壓器的溫度。2.如權利要求1所述的微波消融設備，其中所述溫度傳感器與所述平衡-不平衡變壓器短路器物理接觸。3.如權利要求1所述的微波消融設備，其中所述平衡-不平衡變壓器包括與平衡-不平衡變壓器短路器接觸的介電材料。4.如權利要求3所述的微波消融設備，其中所述平衡-不平衡變壓器短路器和所述介電材料通過熱收縮材料在所述饋線上保持在適當的位置。5.如權利要求4所述的微波消融設備，還包括布置在所述熱收縮材料與所述平衡-不平衡變壓器之間的導電墨水。6.如權利要求4所述的微波消融設備，其中所述介電材料的一部分向遠端延伸超出所述熱收縮材料的最遠端部分。7.如權利要求4所述的微波消融設備，其中所述溫度傳感器通過所述熱收縮材料與所述平衡-不平衡變壓器短路器保持接觸。8.如權利要求7所述的微波消融設備，其中所述溫度傳感器的一根引線通過第二熱收縮材料固定到所述饋線。9.如權利要求1所述的微波消融設...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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(專利權)人：柯惠有限合伙公司，
類型：發明
國別省市：美國;US