便于在微波消融程序中施加适当的热剂量的系统和方法技术方案

根据本公开提供了一种微波消融系统，其包括：微波消融探针，其被配置成在消融程序期间将能量输送到组织的目标体积；至少一个温度传感器，其被配置成在消融程序期间在多个时间点处确定组织的目标体积的温度；以及计算装置，其可操作地耦合到所述微波消融探针和所述至少一个温度传感器。所述计算装置包括处理器和存储指令的存储器，所述指令使计算装置加载与组织的目标体积相对应的温度累积曲线，并根据组织的目标体积在每个时间点处的温度动态地控制微波消融探针，使得组织的目标体积的温度在消融程序期间遵循温度累积曲线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】便于在微波消融程序中施加适当的热剂量的系统和方法
本公开涉及用于规划和执行消融治疗程序的系统和方法，更具体地，涉及促进在微波消融程序期间将适当的热剂量施加到组织的系统和方法。
技术介绍
某些疾病的治疗需要破坏恶性组织生长，例如肿瘤。电磁辐射可以用于加热和破坏肿瘤细胞。治疗可以包括将消融探针插入到已经识别出癌性肿瘤的组织中或组织附近。一旦定位探针，电磁能量就通过探针进入到周围组织中，以治疗(例如加热、消融和/或凝结)组织。待治疗的组织的体积往往不同，该组织(或相邻组织)吸收热量的能力也不同。为了有效治疗，组织的加热应在一定温度范围内进行。如果温度过高，可能会损害相邻的健康组织。如果温度太低，对癌组织的治疗可能是无效的。因此，通常将传感器与消融装置结合使用以监测组织温度。在现有系统中，如果温度达到可能对患者有害的某个阈值，则消融装置将自动关闭。然而，以这种方式进行的温度监测并未考虑能量是如何随时间的推移被吸收到体内的。例如，如果患者长时间暴露于该温度，则患者可能在设定为低于温度阈值的消融装置中受到对健康组织不可逆的组织损伤。当治疗的持续时间和温度通常手动输入时，也可能导致用户错误。
技术实现思路
根据本公开的各个方面提供了一种微波消融系统，其包括被配置成在消融程序期间将能量输送到组织的目标体积的微波消融探针、至少一个被配置成在消融程序期间在多个时间点处确定组织的目标体积的温度的温度传感器以及可操作地耦合到所述微波消融探针和所述至少一个温度传感器的计算装置。所述计算装置包括处理器和存储指令的存储器，所述指令当由处理器执行时使计算装置加载对应于组织的目标体积的温度累积曲线，并且根据每个时间点处的组织的目标体积的温度动态地控制微波消融探针的至少一个设置，使得组织的目标体积的温度在消融程序期间遵循温度累积曲线。在本公开的一个方面中，加载的温度累积曲线是从对应于各种不同组织特征的多个不同温度累积曲线中选择的。在本公开的另一方面中，至少一个温度传感器包括多个温度传感器。在本公开的又一方面中，多个温度传感器中的至少一个设置在微波消融探针上。在本公开的另一方面中，多个温度传感器中的至少一个是远程温度探测器。在本公开的又一方面中，微波消融探针的至少一个设置包括以下中的至少一个：微波消融探针的能量输出、微波消融探针的冷却或微波消融探针的启闭循环。在本公开的另一方面中，计算装置包括定时器，所述定时器被配置成将组织的目标体积在每个时间点处的温度与消融程序的经过时间相关联。在本公开的又一方面中，计算装置基于阿伦尼乌斯方程动态地控制微波消融探针的至少一个设置。在本公开的另一方面中，超声成像器被配置成生成实时超声图像。根据本公开的另一方面，提供了一种微波消融方法，包括：选择与待消融的组织的目标体积相对应的温度累积曲线，将微波消融探针插入到组织的目标体积中，通过激活微波消融探针以将能量输送到组织的目标体积来执行消融程序，在消融程序期间在多个时间点处确定组织的目标体积的温度，以及根据每个时间点处的组织的目标体积的温度使用计算装置动态地控制微波消融探针的至少一个设置，使得组织的目标体积的温度在消融程序期间遵循温度累积曲线。在本公开的一个方面中，温度累积曲线是从对应于各种不同组织特征的多个不同温度累积曲线中选择的。在本公开的另一方面中，微波消融探针的至少一个设置包括以下中的至少一个：微波消融探针的能量输出、微波消融探针的冷却或者微波消融探针的启闭循环。在本公开的又一方面中，计算装置基于阿伦尼乌斯方程动态地控制微波消融探针的至少一个设置。在本公开的另一方面中，生成实时超声图像以在消融程序期间使微波消融探针可视化。附图说明当参考附图阅读本公开的描述时，本公开的目的和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见，其中：图1是根据本公开的微波消融规划和程序系统的示意图；图2是形成根据本公开的图1的微波消融规划和程序系统的一部分的计算装置的示意图；图3是示出根据本公开的微波消融治疗的程序阶段的示例方法的流程图。图4是示出根据本公开的用于微波消融规划和程序系统的治疗计划选择方法的示例的流程图；图5是示出根据本公开的微波消融规划和程序系统的温度累积曲线的图表；图6是示出根据本公开的用于微波消融规划和程序系统的安全协议方法的示例的流程图；图7是根据本公开的在微波消融治疗的程序阶段期间呈现视图的用户界面的图示；以及图8是根据本公开的在微波消融治疗的程序阶段的消融步骤期间呈现视图的用户界面的图示。具体实施方式已经发现，温度累积曲线在微波消融治疗程序中对于规划和/或提供适当的热剂量是有用的。温度累积曲线也可用于提供足够的安全措施，以帮助防止在目标组织消融期间对健康组织的损害。本公开的这些和其它方面和特征详见下文。微波消融治疗通常可以分为两个阶段：(1)规划阶段和(2)程序阶段。微波消融治疗的示例性规划和程序阶段在Bharadwaj等人于2015年8月10日提交的题为“治疗程序规划系统和方法”的美国专利申请No.14/821,912、Bharadwaj等人于2015年8月10日提交的题为“治疗程序规划系统和方法”的美国专利申请No.14/821,950、Bharadwaj等人于2015年8月11日提交的题为“治疗程序规划系统和方法”的国际专利申请No.PCT/US15/44659和Girotto于2015年4月30日提交的题为“微波消融规划和程序系统”的临时专利申请No.62/154,929中描述，其全部内容通过引用结合于此。微波消融规划和程序系统可以是被配置成既执行规划阶段又执行程序阶段的单一系统，或者所述系统可以包括用于各个阶段的单独装置和/或程序。后者的示例可以是这样的系统，其中，在规划阶段期间使用具有一个或多个专用程序的第一计算装置，并且具有一个或多个专用程序的第二计算装置从第一计算装置导入数据以在程序阶段期间使用。现在参考图1，本公开的治疗系统10包括计算装置100、显示器110、桌子120、消融探针130和超声传感器140。计算装置100可以是例如膝上型计算机、台式计算机、平板电脑或其它类似装置。计算装置100可以被配置成控制电外科发生器、蠕动泵、电源和/或与治疗系统10有关的或者形成其一部分的任何其它附件和外围装置。显示器110被配置成输出与微波消融程序的执行有关的指令、图像和/或消息。桌子120可以是例如适于在手术程序期间使用的手术台或其它桌子，其包括电磁(EM)场发生器121。EM场发生器121用于在微波消融程序期间生成EM场并且形成EM跟踪系统的一部分，所述EM跟踪系统用于跟踪手术器械在患者体内的位置。这种EM跟踪系统的一个示例是由加拿大安大略省滑铁卢的北方数字公司出售的AURORATM系统。EM场发生器121可以包括各种部件，例如待放置在桌子120下面或者集成到桌子120中的专门设计的垫。消融探针130是具有微波消融天线的手术器械，其用于消融组织。虽然本公开描述了治疗系统10在手术环境中的使用，但是也设想治疗系统10的一些或所有部件可以用于替代设置，例如，成像实验室和/或办公室设置。还设想本公开的内容可与任何其它合适的治疗系统一起使用。除了EM跟踪系统之外，还可以通过使用超声成像工作站150来可视化手术器械，例如消融探针130。超声传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波消融系统，包括：微波消融探针，其被配置成在消融程序期间将能量输送到组织的目标体积；至少一个温度传感器，其被配置为在消融程序期间在多个时间点处确定组织的目标体积的温度；以及计算装置，其可操作地耦合到所述微波消融探针和所述至少一个温度传感器，计算装置包括处理器和存储指令的存储器，所述指令当由处理器执行时，使得计算装置：加载对应于组织的目标体积的温度累积曲线；以及根据每个时间点处的组织的目标体积的温度动态地控制微波消融探针的至少一个设置，使得组织的目标体积的温度在消融程序期间遵循温度累积曲线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.03 US 15/144,9891.一种微波消融系统，包括：微波消融探针，其被配置成在消融程序期间将能量输送到组织的目标体积；至少一个温度传感器，其被配置为在消融程序期间在多个时间点处确定组织的目标体积的温度；以及计算装置，其可操作地耦合到所述微波消融探针和所述至少一个温度传感器，计算装置包括处理器和存储指令的存储器，所述指令当由处理器执行时，使得计算装置：加载对应于组织的目标体积的温度累积曲线；以及根据每个时间点处的组织的目标体积的温度动态地控制微波消融探针的至少一个设置，使得组织的目标体积的温度在消融程序期间遵循温度累积曲线。2.根据权利要求1所述的系统，其中，加载的温度累积曲线是从对应于各种不同的组织特征的多个不同的温度累积曲线中选择的。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·布兰南，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国,US