具有将电磁能和/或热等离子体递送到生物组织中的能力的外科圈套器制造技术

一种外科圈套器，其包括将热等离子体递送到由所述圈套器环绕的生物组织之上的构件。所述圈套器可为“冷”圈套器，即，由绝缘材料形成，或者为有源的，即，被连接来接收待辐射到由所述圈套器环绕的所述区域中的RF和/或微波能量。所述外科圈套器因此可将以下中的任一个递送到由可回缩环环绕的生物组织中：(i)用于执行表面凝结的等离子体；(ii)用于以更深层水平执行凝结的非电离微波场(在无等离子体时)；以及(iii)用于协助切割的RF场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及电外科装置，在所述电外科装置中射频和/或微波频率能量用来通过引起止血(即通过促进血液凝固来密封破裂的血管)来治疗生物组织，并且结合气体流来激发和维持热等离子体。具体地，本专利技术涉及在外科圈套器背景下使用这些电外科技术，例如，用在息肉切除过程中。例如，本专利技术可应用于适于沿着内窥镜(或者用于人体或动物体中的胃肠(GI)道中或者其他地方的任何其他类型的观察装置)的仪器通道插入的外科圈套器，所述外科圈套器包括用于将电磁能和/或热等离子体引入生物组织中的构件。专利技术背景氩等离子体凝结(APC)或氩束凝结(ABC)是用于以以下方式控制表面出血的已知的外科技术：不需要递送等离子体的外科探针与病灶之间的物理接触。APC可通过内窥镜来进行，由此引导氩气射流穿过探针，所述探针穿过内窥镜。当发射氩气时氩气的电离创造引起凝结的等离子体。为了激发等离子体，期望具有高电场(例如通过直接施加高电压条件或设置引发高电压存在的高阻抗条件)。通常，这是通过在分隔一小段距离(例如小于1mm)的有源电极与返回电极之间持续较短持续时间(例如从1ms到10ms的范围内)施加高RF电压脉冲(例如500V到2kV)来完成。高电场可分解气体来引发等离子体。在WO2009/060213中所论述的一个实施方案中，使用回扫电路来设置高电
压(高阻抗)条件，所述回扫电路使用低频率(例如射频)振荡器电路(例如在100kHz下运行)和变换器，所述变换器的初级绕组通过合适的驱动器和切换装置(例如栅极驱动芯片和功率MOSFET或功率BJT)连接到所述低电压振荡器电路。所述布置生成激发或以其他方式引发等离子体的高电压脉冲或高电压尖峰。一旦被激发，阻抗就下降并且等离子体可通过微波能量的供应来保持。在内窥镜检查过程中(例如使用结肠镜)，可以使用医疗圈套器去除GI道中的息肉。在有蒂息肉的情况下，圈套器经过息肉并且被拉紧在息肉颈部的周围以去除所述息肉。可通过使射频(RF)电流穿过生物组织来切割息肉颈部。电流还可有助于烧灼。无蒂息肉可被以类似的方式去除。在通过在息肉下注射生理盐水或透明质酸钠来去除之前，优选地使这种息肉“鼓起”，以使其抬起远离周围的结肠壁。这可有助于减少肠穿孔的风险。将电极并入圈套器的环中来提供用于递送RF电流的整体构件是已知的。用于与附接到患者的单独的接地垫一起使用的两个单极和双极布置是已知的。已知的RF切割圈套器的缺点是需要高水平的电功率(具体地是高电压的使用)来发起切割动作，因为其带有对肠壁的不希望的热损害的风险。例如，与单极和双极电凝集相关联的峰值电压可分别超过4,500V和450V。此外，单极装置的使用对电流路径几乎没有或者没有控制，这意指能量可能并未被准确或可控制地递送到所期望组织区域。专利技术概述最概括地说，本专利技术提供一种电外科装置，所述电外科装置包括圈套器以及将热等离子体递送到由圈套器环绕的生物组织之上的构件。所述圈套器可为不与装置的电子部件交互的“冷”圈套器，即，由
一件材料(例如绝缘材料)形成。可替代地，圈套器可为有源的，即，被连接来接收待辐射到由圈套器环绕的区域中的RF能量和/或微波能量。因此，本专利技术可提供能够在由外科圈套器环绕的区域内生成以下中的任一项的电外科装置：(i)用来执行表面凝结的等离子体；(ii)用来以更深层水平执行凝结(在无等离子体时)的非电离微波场；以及(iii)用来协助切割的RF场。等离子体功能性可如同常规APC技术一样有用，例如用于治疗例如关闭圈套器过程中的表面出血。所述微波场功能性可用来治疗消化性溃疡或者凝结大血管，例如以在由所述圈套器切割之前密封血管。所述RF场功能性可用来接着凝结后穿过血管或者组织区域切割。可在不另外需要施加物理力的情况下执行RF切割过程。根据本专利技术，提供一种外科圈套器，其包括：细长探针，其包括用于输送射频(RF)和/或微波频率电磁(EM)能的同轴电缆，以及连接在同轴电缆的远端处的探针尖端，所述探针尖端用于接收RF和/或微波能量；用于将气体穿过细长探针输送到探针尖端的气体通路；以及安装在探针尖端处的可回缩环，所述可回缩环用于环绕探针尖端之外的包含生物组织的区域，其中所述同轴电缆包括内导体、外导体以及将内导体与外导体分离的电介质材料，其中所述探针尖端包括连接到同轴电缆的内导体的第一电极和连接到同轴电缆的外导体的第二电极，并且其中第一电极和第二电极被布置来横跨从气体通路接收的气体的流动路径从所接收RF和/或微波频率EM能量产生电场，以在由可回缩环环绕的区域中产生热等离子体和非热等离子体。在使用中，所述探针尖端连接来从发生器接收射频(RF)和/或微波频率能量，并且还限定气体的流动路径。在第一配置下，所述探针尖端限定双极(例如同轴)结构以横跨气体的流动路径从所接收RF和/或微波频率能量产生高电场，从而激发和维持等离子体。例如，RF能量的短脉冲(例如具有10ms或更小持续时间，例如1ms与10ms之间)可用来激发等离子体。等离子体的
出口位于圈套器上的基座处，并且因此被递送到由圈套器环绕的区域中。所述第一电极和所述第二电极可相对于彼此移动到第二配置，所述第一电极在所述第二配置下向远侧延伸到所述第二电极之外以形成辐射结构，所述辐射结构用于从所述探针尖端向外发射微波EM场。在所述第二配置下，所述探针尖端限定天线结构以将非电离微波能量发射到组织中。所述天线结构可为可采取筒体、球、硬导线或螺旋线或回转式天线的形式的辐射单极天线，所述辐射单极天线能够从所接收微波频率能量向外(即远离探针)发射电场。因此，在第一配置下所述装置可使用RF能量和微波能量中的一个或两个，而在第二配置下，所述装置主要使用微波能量。在任一配置下，等离子体或微波能量的递送可与具有适于切割组织的波形的RF场的递送交替。用来激发所述等离子体的所述RF能量的波形可为高幅度脉冲，而用于切割组织的波形可包括具有更低幅度的连续波。在不相对移动所述第一电极和所述第二电极的情况下生成非电离微波场可以是可能的，例如在无气体时简单地通过递送微波能量。然而，如果所述第二电极被从第一电极后置、即所述第一电极稍微伸入所述可回缩环中，那么可在由所述环环绕的区域中产生更均匀的场效应。所述可回缩环可由绝缘材料形成，由此所述可回缩环不与装置的其余部分进行电交互。然而，如果可回缩环由导电材料制成并且被联接到所述第一电极，那么可增强第二配置的有效性。为了实现这种情况，所述圈套器可包括位于所述同轴电缆的远端处的圈套器基座，所述圈套器基座具有一对馈送通道，每个馈送通道接收所述导电材料形成所述可回缩环的一段，其中在所述第二配置下，所述第一电极包括远端部分和近端部分，所述远端部分伸入由所述可回缩环环绕的所述区域中以用作辐射微波单极天线，所述近端部分穿过所述圈套器基座在这对馈送通道旁边延伸。所述可缩回环因此可耦合来自所述近端部
分的能量并且将所述能量辐射到由所述环环绕的区域中。此外，在此布置中，所述第一电极和所述第二电极或导电材料形成可回缩环的一段形成有源电极和返回电极用于由所述同轴电缆输送的RF信号。例如，所述微波单极天线和所述可回缩环可形成有源电极和返回电极用于由所述同轴电缆输送的RF信号。当所述微波单极天线与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外科圈套器，其包括：细长探针，其包括同轴电缆，所述同轴电缆用于输送射频(RF)和/或微波频率电磁(EM)能量；以及探针尖端，其连接在所述同轴电缆的远端，所述探针尖端用于接收所述RF能量和/或所述微波能量；气体通路，其用于将气体穿过所述细长探针输送到所述探针尖端；以及可回缩环，其安装在所述探针尖端处，所述可回缩环用于环绕所述探针尖端之外的包含生物组织的区域，其中所述同轴电缆包括内导体、外导体以及电介质材料，所述电介质材料将所述内导体与所述外导体分离，其中所述探针尖端包括第一电极，所述第一电极连接到所述同轴电缆的所述内导体；以及第二电极，所述第二电极连接到所述同轴电缆的所述外导体，并且其中所述第一电极和所述第二电极被布置来横跨从所述气体通路所接收的气体的流动路径从所述接收RF和/或微波频率EM能量产生电场，以在由所述可回缩环环绕的所述区域中产生热等离子体或非热等离子体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.23 GB 1322850.71.一种外科圈套器，其包括：细长探针，其包括同轴电缆，所述同轴电缆用于输送射频(RF)和/或微波频率电磁(EM)能量；以及探针尖端，其连接在所述同轴电缆的远端，所述探针尖端用于接收所述RF能量和/或所述微波能量；气体通路，其用于将气体穿过所述细长探针输送到所述探针尖端；以及可回缩环，其安装在所述探针尖端处，所述可回缩环用于环绕所述探针尖端之外的包含生物组织的区域，其中所述同轴电缆包括内导体、外导体以及电介质材料，所述电介质材料将所述内导体与所述外导体分离，其中所述探针尖端包括第一电极，所述第一电极连接到所述同轴电缆的所述内导体；以及第二电极，所述第二电极连接到所述同轴电缆的所述外导体，并且其中所述第一电极和所述第二电极被布置来横跨从所述气体通路所接收的气体的流动路径从所述接收RF和/或微波频率EM能量产生电场，以在由所述可回缩环环绕的所述区域中产生热等离子体或非热等离子体。2.根据权利要求1所述的外科圈套器，其中所述第一电极和所述第二电极可相对于彼此移动到第二配置，所述第一电极在所述第二配置下向远侧延伸到所述第二电极之外以形成辐射结构，所述辐射结构用于从所述探针尖端向外发射微波EM场。3.根据权利要求2所述的外科圈套器，其包括位于所述同轴电
\t缆的远端处的圈套器基座，所述圈套器基座具有一对馈送通道，每个馈送通道接收所述导电材料形成所述可回缩环的一段，其中在所述第二配置下，所述第一电极包括远端部分和近端部分，所述远端部分伸入由所述可回缩环环绕的所述区域中以用作辐射微波单极天线，所述近端部分穿过所述圈套器基座在这对馈送通道旁边延伸。4.根据任一项前述权利要求所述的外科圈套器，其中所述细长探针包括围绕所述同轴电缆的套筒，所述气体通路为所述套筒的内部表面与所述同轴电缆的外部表面之间的空间。5.根据权利要求4所述的外科圈套器，其中所述第二电极形成在所述套筒的所述远端上，并且所述套筒可相对于所述同轴电缆回缩。6.根据任一项前述权利要求所述的外科圈套器，其中所述第一电极为辐射微波单极天线结构，其被耦接来从所述同轴电缆接收RF和/或微波EM能量。7.根据权利要求6所述的外科圈套器，其中所述辐射微波单极天线结构包括电介质材料的筒体，所述电介质材料的筒体具有半球形远端，所述半球形远端围绕所述同轴电缆的所述内导体的长度，所述内导体伸出到所述外导体之外并且穿过所述电介质材料的筒体延伸，以在所述电介质材料的筒体的半球形远端处伸出。8.根据权利要求7所述的外科圈套器，其中从所述筒体的所述半球形远端伸出的内导体的所述长度的所述端部成形为半球。9.根据权利要求3所述的外科圈套器，其中所述第一电极和所述第二电极或导电材料形成可回缩环的一段形成有源电极和返回电极用于由所述同轴电缆输送的RF信号。10.根据权利要求2所述的外科圈套器，其中所述同轴电缆的所述外电极通过气体可渗透导电结构连接到所述第二电极，所述气体可
\t渗透导电结构可相对于所述第二电极或所述同轴电缆的外电极滑动，并且容许气体流经所述气体可渗透导电结构。11.根据权利要求10所述的外科圈套器，其中所述气体可渗透导电结构为以下中的任何一个：导电网格；径向延伸的导电导线或导电弹簧的笼状物；以及多个周向隔开的径向伸出的凹部。12.根据权利要求10或11所述的外科圈套器，其中所述气体可渗透导电结构焊接到或压接到所述第二电极。13.根据任一项前述权利要求所述的外科圈套器，其中所述探针可穿过内窥镜的器械通道插入。14.根据权利要求4所述的外科圈套器，其中所述套筒包括容许所述可回缩环的平面的取向的调节的可旋转编包电缆。15...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·汉考克，M·怀特，
申请(专利权)人：科瑞欧医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB