用于对韧带进行热治疗的设备和方法技术

一种用于使用微波能量来紧缩韧带的电外科设备。使用检测器来获得有关治疗区的信息。基于此信息，确定能量递送特征。所述能量递送特征被选择为在靶组织(例如，韧带、肌腱等等)中引起期望的热效应，而不会确定并递送不想要的热副作用。通过此设备，能够以精确的方式将能量递送到所述靶组织。所述能量递送特征可以是基于所述治疗区中的身体组织类型的复阻抗或者衰减和/或相位常数。

Equipment and methods for heat treatment of ligaments

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对韧带进行热治疗的设备和方法
本专利技术涉及用于通过胶原结构的热诱导变性来进行韧带紧缩的设备和方法。
技术介绍
韧带是由连接骨与骨来形成关节的交织的胶原线构成的类似塑料电缆的结构。由于年龄或暴力损伤，关节中的韧带可能会受损，例如撕裂或拉伤。这可能会引起关节的疼痛和不稳定。修复拉伤的韧带的一种方式通过加热所述韧带来进行。热量会使韧带收缩和紧缩。基于这种概念，已开发出一种用于治疗肩部中的关节囊韧带的已知为关节囊热挛缩术的非接触式加热技术。在关节囊热挛缩术中，将探针以侵入的方式插入到肩关节中。探针的尖端被布置成发射射频(RF)电磁能量，所述RF电磁能量对在所述尖端的紧邻区域内的分子进行热激发。探针尖端本身不是热的。在US2002/0095199中指出的与关节囊热挛缩术相关联的一个问题是由探针在韧带中诱导的温度是足够高的，以至于会对神经造成不可逆的损伤。特别值得关注的是腋神经，所述腋神经会经过下盂肱韧带的正下方。如果在靠近神经之处加热韧带，则存在永久性损伤的风险。由于神经所经过的实际路径可能会因人而异，因此不可能指定韧带中对于治疗而言始终安全的区域。US2002/0095199通过配置探针以在激活热韧带治疗之前发射神经刺激脉冲(例如，具有所谓的凝结RF波形)来解决这个问题。如果神经刺激脉冲刺激到神经(这可以在视觉上观察)，则可以理解，探针周围的区域对于热韧带治疗而言是不安全的。探针可以例如由外科医生四处移动，直到找到合适的治疗区为止。还已知的是，递送微波能量以通过胶原的受控收缩来实现韧带的改变。例如，US6,461,353公开了一种整形外科设备，所述整形外科设备具有带有可偏转远端的套管针。电极定位在远端处以将微波能量递送在治疗部位处。
技术实现思路
最一般地，本专利技术提供了一种使用微波能量来紧缩韧带的电外科设备，其中检测器用于获得有关治疗区中的状况或所述治疗区的特性的信息，所述信息准许以引起必要的热效应的方式将能量递送到靶组织(例如，韧带、肌腱等等)，而不存在不希望的热副作用，例如对神经组织或周围皮肤或筋膜结构的附带热损伤。根据本专利技术，提供了一种用于韧带紧缩的电外科设备，所述设备包括：电外科发生器，所述电外科发生器被布置成产生并输出微波电磁(EM)能量；探针，所述探针连接到电外科发生器，所述探针包括：柔性轴，所述柔性轴包含用于传送微波EM能量的同轴传输线；以及在柔性轴的远端处的施加器，所述施加器具有能量递送结构，所述能量递送结构被布置成从同轴传输线接收微波EM并且将所接收的微波EM能量发射到与施加器相邻的治疗区中；检测器，所述检测器被布置成监测治疗区的特性；以及控制器，所述控制器被布置成基于由检测器获得的信息而控制递送到探针的微波EM能量的能量递送特征。通过此设备，能够以精确的方式将能量递送到靶组织。所述设备可以例如通过监测治疗部位以检测组织类型或感测能量递送级别以便相应地控制能量递送特征来确保能避免对周围组织的附带损伤。在一个实例中，检测器可以包括温度传感器，例如热电偶等等。温度传感器可以安装在施加器的远端处，例如以检测治疗区中的温度。检测器可以包括成像装置，例如以提供对治疗区的视觉反馈。成像装置可以有效地是温度传感器，例如以提供对治疗区内不同温度的视觉指示。成像装置可以使用例如可见光谱或红外光谱中的光辐射来操作。所述成像装置可以包括光纤束，所述光纤束沿着柔性轴延伸以向和从治疗区传送光辐射。在其他实例中，成像装置可以使用其他模态，例如超声波等等。检测器可以包括功率感测模块，所述功率感测模块被布置成检测从电外科发生器传播到探针的正向功率信号和从探针反射回来的反射功率信号，并且其中控制器被布置成处理检测到的正向功率信号和反射功率信号，以获得指示治疗区中的身体组织类型的信息。因此，控制器可以被布置成使用检测器的输出来自动地检测合适的治疗区。例如，本专利技术可以测量位于探针的远端处的治疗区中的物质(身体组织)的介电特性。控制设备可以被布置成基于所述测量而自动地控制治疗。在一个实施方案中，可以通过检测从探针的远端反射的信号并将反射信号与正向信号进行比较以便确定治疗区中的物质的衰减和/或相位常数来进行测量。然后可以基于这个比较而调节正向信号，即以控制递送到治疗区的能量。本专利技术可以提供用于检测治疗区的变化的设施。例如，如果在治疗期间检测到不合适的区，则所述设备可以自动地作出反应。所述设备因此可以提供具有响应性且灵敏的设备，所述设备可以降低例如神经/神经组织受损的风险。控制器可以基于获得的信息而自动地操作，这可以减少神经组织暴露于潜在有害的辐射的时间。经过适当调制的微波能量递送特征可以有效地在治疗区中引起近乎即时的加热效应，而在其他位置存在最小的加热效应。因此，通过基于获得的信息自动地操作控制器，可以执行有效的韧带紧缩，同时防止对神经组织(例如，治疗区中和/或治疗区附近的神经组织)的损伤。在此处，身体组织类型涵盖包含神经组织的身体组织和不包含神经组织的身体组织。在执行韧带紧缩的情况下，身体组织类型优选地包括基本上仅包含韧带组织的身体组织。在一些实施方案中，身体组织类型还可以指代韧带组织类型(例如，膝韧带、肩韧带、踝韧带等)。控制器可以被布置成根据检测到的正向功率信号和反射功率信号来确定治疗区中的身体组织类型的：(i)复阻抗，或(ii)衰减和/或相位常数，指示治疗区中的身体组织类型的信息是确定复阻抗或者衰减和/或相位常数的结果。控制器可以包括：存储器，所述存储器存储参考数据；以及微处理器，所述微处理器被布置成执行软件命令，以将指示治疗区中的身体组织类型的所述信息与参考数据进行比较，并且基于所述比较而控制能量递送特征。所述设备可以包括用于从治疗区去除热能的冷却机构。冷却机构可以包括用于例如经由施加器使冷却介质(例如，流体，诸如水或盐水)与治疗区进行热接触的构件。在一个实例中，探针可以包括延伸穿过柔性轴的流体进给导管。冷却机构可以包括用于通过流体进给导管将冷却剂递送到治疗区的致动器。冷却机构可以用于提供期望的温度效应的线性分布。例如，所述设备可以被布置成提供治疗区的表面处的冷却与治疗区内的加热的平衡，以产生均匀的温度特征。60℃至70℃范围内的温度可能是引起肌腱或韧带中的胶原收缩的最优温度。超过80℃，胶原会完全失去其所有结构，因此高于此温度的任何热区域都会具有不良结果。能量递送特征可以被布置成具有有限的最大功率电平，例如等于或小于15W。存在以较高功率加热可能会导致组织的降低的拉伸强度的风险。可能有益的是，在组织的不同区域上使用若干次能量施加来取得期望的收缩，而不会降低所述装置的拉伸强度。一种在手术期间可能提高速度的方式是可以存在多于一个施加器，其中可以调节距离来取得期望的组织效果。所述设备可能特别适合于微创手术。例如，所述设备可以包括具有可操纵的器械塞绳的外科观测装置(例如，内窥镜、胃镜、支气管镜、腹腔镜等等)，所述外科观测装置具有延伸穿过其中的器械通道。探针的尺寸可以被设计成可插入穿过器械通道以到达治疗区。能量递送特征可以是：测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于韧带紧缩的电外科设备，所述设备包括：/n电外科发生器，所述电外科发生器被布置成产生并输出微波电磁(EM)能量；/n探针，所述探针连接到所述电外科发生器，所述探针包括：/n柔性轴，所述柔性轴包含用于传送所述微波EM能量的同轴传输线；以及/n在所述柔性轴的远端处的施加器，所述施加器具有能量递送结构，所述能量递送结构被布置成从所述同轴传输线接收所述微波EM并且将所述接收的微波EM能量发射到与所述施加器相邻的治疗区中；/n检测器，所述检测器被布置成监测所述治疗区的特性；以及/n控制器，所述控制器被布置成基于由所述检测器获得的信息而控制递送到所述探针的所述微波EM能量的能量递送特征。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170705 GB 1710793.91.一种用于韧带紧缩的电外科设备，所述设备包括：
电外科发生器，所述电外科发生器被布置成产生并输出微波电磁(EM)能量；
探针，所述探针连接到所述电外科发生器，所述探针包括：
柔性轴，所述柔性轴包含用于传送所述微波EM能量的同轴传输线；以及
在所述柔性轴的远端处的施加器，所述施加器具有能量递送结构，所述能量递送结构被布置成从所述同轴传输线接收所述微波EM并且将所述接收的微波EM能量发射到与所述施加器相邻的治疗区中；
检测器，所述检测器被布置成监测所述治疗区的特性；以及
控制器，所述控制器被布置成基于由所述检测器获得的信息而控制递送到所述探针的所述微波EM能量的能量递送特征。


2.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述检测器包括温度传感器。


3.根据权利要求1或2所述的电外科设备，其中所述检测器包括成像装置。


4.根据任一前述权利要求所述的电外科设备，其中所述检测器包括功率感测模块，所述功率感测模块被布置成检测从所述电外科发生器传播到所述探针的正向功率信号和从所述探针反射回来的反射功率信号，并且其中所述控制器被布置成处理所述检测到的正向功率信号和反射功率信号以获得指示所述治疗区中的身体组织类型的信息。


5.根据权利要求4所述的电外科设备，其中所述控制器被布置成根据所述检测到的正向功率信号和反射功率信号来确定所述治疗区中的所述身体组织类型的：
(i)复阻抗，或
(ⅱ)衰减和/或相位常数
指示所述治疗区中的所述身体组织类型的所述信息是确定所述复阻抗或者所述衰减和/或相位常数的结果。


6.根据权利要求4或5所述的电外科设备，其中所述控制器包括：存储器，所述存储器存储参考数据；以及微处理器，所述微处理器被布置成执行软件命令，以将指示所述治疗区中的身体组织类型的所述信息与所述参考数据进行比较，并且基于所述比较而控制所述能量递送特征。


7.根据任一前述权利要求所述的电外科设备，所述电外科设备包括用于从所述治疗区去除热能的冷却机构。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·汉考克，帕特里克·伯恩，列夫·盖根，
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