用于递送RF和微波能量的电外科探针制造技术

技术编号:19869009 阅读:33 留言:0更新日期:2018-12-22 14:43
一种用于在电磁导航支气管镜检查(ENB)器械的远侧端部处执行组织消融的能量递送系统。所述系统可穿过ENB器械中的可操纵器械软管的器械通道插入,并且包括具有辐射末端部分的同轴电缆。所述末端部分包括电连接到所述同轴电缆的内导体的第一导电元件和与所述内导体电隔离的第二导电元件。所述导电元件被布置来充当:用于将RF能量递送到包围所述辐射末端部分的组织中的有源电极和返回电极,以及用于作为局部微波场辐射所述微波能量的天线。所述系统可被布置来根据包括RF能量和微波能量或其组合的交错时间段的预定分布或者基于检测到的组织阻抗的动态分布来递送能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于递送RF和微波能量的电外科探针专利
本专利技术涉及一种用于将射频和微波能量递送到生物组织以便消融靶组织的电外科探针。具体地,探针被构造成可穿过可被操纵进入肺中的支气管镜或导管的通道插入,例如以消融肿瘤、病变或肌瘤并且治疗哮喘。专利技术背景由于支气管树的小尺寸,尤其是朝向小结节可能形成的外围区域,接近肺肿瘤是本来是很困难的。这已经导致许多治疗选项被采用,诸如化学疗法(靶向药物、抗癌药品(化疗剂))、放射疗法(递送电离辐射)、外科手术(侵入性的并且微创性的)和RF/微波消融。外科手术涉及全肺切除术(移除一个肺)、肺叶切除术(移除肺叶)、袖状肺叶切除术(切除肺叶以及附接到肺叶的一部分支气管)、楔形切除术(移除肺的楔形部分)以及肺段切除术/肺段切除(切除特定肺段)。已知使用发射微波的探针来治疗肺和其他身体组织中的各种病症。例如,在肺中,微波辐射可用来治疗哮喘并且消融肿瘤或病变。市场上现有的微波消融装置被设计成经皮插入。然而,这类装置难以经皮定位到移动的肺中,这可能导致并发症,诸如气胸和血胸(分别是胸膜腔内的空气和血液)。使用探针将能量递送到靶组织是优选的,因为辐射部分可定位成靠近靶部位,并且因此可将高比例的功率传输到靶部位并且较低比例的功率损耗到周围的健康组织。这减少了治疗的副作用并且增加了效率。通过微创手术进行有效的肺癌治疗是减小肺癌患者的死亡率并且减小术中和术后并发症发生率所需要的。探针可以通过腹腔镜手术、开腹手术或穿过身体中的通道(诸如气道)插入组织中。最低侵入性方法是使用身体中的通道,并且这减少了手术给患者带来的紧张。导管或支气管镜可用来帮助将器械引导到靶部位,并且所使用的机构的一些实例在US2009/306644中给出。在US2014/046174中,公开了一种微波消融导管,所述微波消融导管具有由支气管镜通过患者的气道递送到靶部位的辐射区段。可以使用辐射部分的各种设计,诸如在US2014/046174中所述的在远侧端部上具有辐射部分的同轴电缆和US2013/324995的能量递送装置。专利技术概述最一般地,本专利技术提供一种能量递送系统,所述能量递送系统可使消融能够在电磁导航支气管镜检查(ENB)器械的远侧端部处执行。ENB系统能够接近常规支气管镜所无法到达的肿瘤,但通常用于位置标记和活检过程。例如,通常使用成像系统将ENB导管导航到气道中,并且然后一旦临床医生知道组织肿块的位置就引入活检工具来进行组织活检,因此活检是结节或肿瘤肿块的可信度很高。电外科治疗(尤其是组织消融)在这种环境中具有挑战性,因为难以通过器械中可用的窄直径递送足够的功率而不会有随之而来的造成不良效应的损耗(例如,由于器械沿其长度变得太热)。能量损耗是一个问题,因为可用于传送能量的空间较小。典型的ENB器械软管或导管的器械通道通常等于或小于2.0mm。本文的公开内容呈现了许多基于同轴的能量递送构型(例如具有远侧辐射部分的同轴电缆),这些能量递送构型可使用RF和微波的组合,方式为实现所需的消融效应,同时最小化或消除由能量损耗引起的不良效应。因此,本专利技术可提供一种组织消融器械,所述组织消融器械能够被引入ENB设备的引导导管中,使得它可通过肺内的复杂气道进行操纵(即,进入支气管树并且到达支气管)。组织消融器械可包括同轴电缆和远侧端部组件,所述同轴电缆和远侧端部组件都具有等于或小于1.9mm,理想地是1.6mm或更小,或者甚至1.5mm或更小的最大外径。一旦已经对结节或肿块进行定位以消融组织肿块,这一几何结构就可以配合到ENB导管中。可能的程序可包括:(i)引入ENB导管,(ii)获取活检样本,(iii)立即评估样本组织结构(当导管保持在适当位置时),以及(iv)如果需要治疗,那么引入组织消融天线并且执行消融。另一种可能的程序是无论何时识别出结节都进行消融,即,不管结节是非癌性的还是癌性的都进行消融。本文还公开了多个RF/微波能量递送分布,所述多个RF/微波能量递送分布可与本专利技术一起使用,即,所述多个RF/微波能量递送分布被设计来最小化或消除能量损耗,同时提供足够的能量以实现组织消融。能量递送分布可基于检测的组织阻抗或(例如,在没有组织阻抗信息的情况下)可包括预定的(即,预先固定的)能量递送模式,例如包括RF能量和微波能量或两者的组合的交错时间段。在本说明书中可广泛使用“微波”来指示400MHz至100GHz的频率范围,但优选地是1GHz至60GHz的范围。已经考虑的特定频率是:915MHz、2.45GHz、3.3GHz、5.8GHz、10GHz、14.5GHz和24GHz。装置可递送超过这些微波频率中的一个的能量。相比之下,本说明书使用“射频”或“RF”来指示至少低三个数量级的频率范围,例如最多300MHz,优选地是10kHz至1MHz。根据本专利技术,提供一种用于将射频(RF)能量和微波能量递送到肺组织中的电外科设备,所述电外科设备包括:生成器,所述生成器用于单独地或同时生成RF能量和微波能量;电外科器械,所述电外科器械包括:同轴电缆,所述同轴电缆连接到生成器并且被布置来传送RF能量和微波能量,所述同轴电缆具有内导体、外导体和将内导体和外导体间隔开的电介质材料;以及辐射末端部分,所述辐射末端部分设置在同轴电缆的远侧端部处以从同轴电缆接收RF能量和微波能量,其中辐射末端部分包括电连接到内导体的第一导电元件和与内导体电隔离的第二导电元件,其中第一导电元件和第二导电元件被布置来充当:用于将RF能量递送到包围辐射末端部分的组织中的有源电极和返回电极,以及用于作为局部微波场辐射微波能量的天线,并且其中电外科器械可穿过电磁导航支气管镜的可操纵器械软管的器械通道插入。因此,本专利技术提供一种电外科器械,所述电外科器械的尺寸被设计成与ENB导管配合并且能够将RF能量和微波能量递送到生物组织。因此,单一器械可用来使用合适的递送介质(例如,RF或微波,这取决于组织的阻抗)来递送所需量的功率,从而可在先前不可能进行微创消融治疗的肺的区域中实现组织消融。本专利技术的设备可包括电磁导航支气管镜,所述电磁导航支气管镜具有用于非经皮插入患者的肺中的可操纵器械软管,所述器械软管具有沿其长度延伸的器械通道。为了操作灵活并且进入器械软管的远侧端部,同轴电缆和辐射尖端部分可以具有等于或小于1.9mm,优选等于或小于1.6mm的最大外径。传送微波能量的部件可被设计来尽可能地最小化损耗。例如,同轴电缆可以被布置来例如通过合适的选择或材料和几何形状而在传送微波能量时表现出2dB/m或更小的损耗。将能量从生成器递送到器械的方式也可能影响损耗的效应。生成器可因此被布置来根据能量递送分布递送RF能量和微波能量以在辐射末端部分处引起组织消融。能量递送分布可以是一种数据结构,所述数据结构规定RF能量和微波能量的量值、持续时间和其他参数,以确保将所需的量或功率或能量递送到组织中或确保实现某种组织效应(例如在某个体积内的消融)。能量递送分布可包括仅由RF能量组成的初始部分。在治疗开始时,组织的阻抗使它易受RF发热的影响。初始的消融体积可使用RF能量来实现。这是有利的,因为同轴电缆可在对应于RF能量的频率下表现出可忽略不计的损耗。能量递送分布可包括微波消融部分,所述微波消融部分包括脉冲式微波能量,例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将射频(RF)能量和微波能量递送到肺组织中的电外科设备,所述电外科设备包括:生成器,所述生成器用于单独地或同时生成RF能量和微波能量;电外科器械,所述电外科器械包括:同轴电缆,所述同轴电缆连接到所述生成器并且被布置来传送RF能量和微波能量,所述同轴电缆具有内导体、外导体和将所述内导体和所述外导体间隔开的电介质材料;以及辐射末端部分,所述辐射末端部分设置在所述同轴电缆的远侧端部处以从所述同轴电缆接收所述RF能量和所述微波能量,其中所述辐射末端部分包括电连接到所述内导体的第一导电元件和与所述内导体电隔离的第二导电元件,其中所述第一导电元件和所述第二导电元件被布置来充当:用于将所述RF能量递送到包围所述辐射末端部分的组织中的有源电极和返回电极,以及用于作为局部微波场辐射所述微波能量的天线,并且其中所述电外科器械可穿过电磁导航支气管镜的可操纵器械软管的器械通道插入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.04 GB 1605764.81.一种用于将射频(RF)能量和微波能量递送到肺组织中的电外科设备,所述电外科设备包括:生成器,所述生成器用于单独地或同时生成RF能量和微波能量;电外科器械,所述电外科器械包括:同轴电缆,所述同轴电缆连接到所述生成器并且被布置来传送RF能量和微波能量,所述同轴电缆具有内导体、外导体和将所述内导体和所述外导体间隔开的电介质材料;以及辐射末端部分,所述辐射末端部分设置在所述同轴电缆的远侧端部处以从所述同轴电缆接收所述RF能量和所述微波能量,其中所述辐射末端部分包括电连接到所述内导体的第一导电元件和与所述内导体电隔离的第二导电元件,其中所述第一导电元件和所述第二导电元件被布置来充当:用于将所述RF能量递送到包围所述辐射末端部分的组织中的有源电极和返回电极,以及用于作为局部微波场辐射所述微波能量的天线,并且其中所述电外科器械可穿过电磁导航支气管镜的可操纵器械软管的器械通道插入。2.根据权利要求1所述的电外科设备,其包括电磁导航支气管镜,所述电磁导航支气管镜具有用于非经皮插入患者的肺中的可操纵器械软管,所述器械软管具有沿其长度延伸的器械通道。3.根据权利要求1或2所述的电外科设备,其中所述同轴电缆和所述辐射末端部分具有等于或小于1.9mm的最大外径。4.根据任一项前述权利要求所述的电外科设备,其中所述同轴电缆被布置来在传送所述微波能量时表现出2dB/m或更小的损耗。5.根据任一项前述权利要求所述的电外科设备,其中所述生成器被布置来根据能量递送分布递送RF能量和微波能量以在所述辐射末端部分处引起组织消融。6.根据权利要求5所述的电外科设备,其中所述能量递送分布包括仅由RF能量组成的初始部分。7.根据权利要求5或6所述的电外科设备,其中所述能量递送分布包括微波消融部分,所述微波消融部分包括脉冲式微波能量。8.根据权利要求7所述的电外科设备,其中所述脉冲式微波能量包括由一系列切断部分间隔开的一系列接通部分,在所述一系列接通部分中递送所述微波能量,在所述一系列切断部分中不递送所述微波能量,并且其中在所述切断部分中的一个或多个中递送RF能量。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·P·汉考克帕特里克·伯恩P·沙阿
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

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