用于使返回电极温度适中的设备和方法技术

披露了一种消融系统，其包括具有第一、第二和第三功率输出的消融电能源。第一导体耦合到电能源的第一功率输出。第二导体耦合到电能源的第二功率输出，电能源在第一和第二功率输出之间产生第一消融输出电压。第一消融输出电压在第一时间段期间的第一较高平均值和第二时间段期间的第一较低平均值之间变化。第一较低平均值大于或等于零。第三导体耦合到电能源的第三功率输出。电能源在第一和第三功率输出之间产生第二消融输出电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于防止射频消融系统(例如子宫肌瘤消融系统)中的返回电极变得 过热并给患者带来创伤或不适的方法和设备。
技术介绍
有很多优选使用射频消融操作的应用。这种应用包括对诸如前列腺癌、肝癌和子 宫肌瘤的各种生长和损伤的治疗。这种技术一般涉及在返回电极和消融装置之间施加功率，所述消融装置例如是具 有多个可伸长消融针的尖锐套针尖端。部署和使用这种装置期间潜在的复杂因素是返回电 极周围区域变得过热，并带有不适以及潜在的创伤。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种设备和方法以减小返回电极过热的可能性。根据本专利技术，一种消融系统包括具有第一、第二和第三功率输出的消融电能源 (source of electrical ablation energy)。第一导体耦合到电能源的第一功率输出。第 二导体耦合到电能源的第二功率输出，电能源在第一和第二功率输出之间产生第一消融输 出电压。第一消融输出电压在第一时间段期间的第一较高平均值和第二时间段期间的第一 较低平均值之间变化。第一较低平均值大于或等于零。第三导体耦合到电能源的第三功率 输出，电能源在第一和第三功率输出之间产生第二消融输出电压。第二消融输出电压在第 三时间段期间的第二较高平均值和第四时间段期间的较低平均值之间变化。较低平均值大 于或等于零。消融探针耦合到第一导体。电极为消融装置提供返回路径。电极包括界定第一接触表面的第一导电消融构 件。第一接触表面在第一导电构件的第一有源侧界定第一有源围缘。第一耦合构件耦合到 第二导体并电连接到第一导电构件的第一功率耦合边缘。第二边缘是第一导电构件除第一 有源围缘之外的边缘。第一耦合构件由导电材料制成。第二导电消融构件界定第二接触表 面，第二接触表面在第二导电构件的第二有源侧上界定第二有源围缘。第二耦合构件耦合 到第三导体并电连接到第二导电构件的第二功率耦合边缘。第二功率耦合边缘是第二导电 构件除第二有源围缘之外的边缘。第二耦合构件由导电材料制成。第一有源围缘位于第一 功率耦合边缘和第二功率耦合边缘之间。根据本专利技术的系统，第一时间段期间可以与第四时间段期间的大部分交迭，第二 时间段期间可以与第三时间段期间的大部分交迭。根据本专利技术的优选实施例，功率耦合边缘可以与有源围缘相对。在优选实施例中，所述围缘基本是直的且具有第一和第二末端，且其中弯曲边缘 与所述第一和第二末端的每个相邻。根据本专利技术的消融哺乳动物体内生物机体的方法，间歇地在消融刺针和第一和第 二皮肤电极之间施加消融能量。通常，根据本专利技术，替换地或附加地，通过监测电极温度并改变用射频消融能量驱 动的任一电极和/或改变耦合到电极的射频消融能量的量，可以实现同样目的。根据本专利技术，认识到RF电流集中在衬垫的前缘(在子宫肌瘤消融的情况下为衬垫 的头侧边缘)。因此，组织中的温度升高靠近前缘。根据本专利技术，可以有多个衬垫，衬垫在 单个衬底上有单个或多个电极。于是，每个电极与其下方的皮肤区域相关联，在与不同区域 交迭的电极之间切换可以称为区域切换。进行区域切换以在旧前缘发热时基本上生成新前 缘。衬垫区域切换是为了通过改变正在使用的区域来分布返回电极下方皮肤上产生的热 量。大多数热量沿着返回电极的前缘产生，因为从该边缘到消融点的路径最短，于是具有最 低阻抗。实际上，通过四处移动该前缘，降低了局部发热，使烧伤的概率最小化。在典型布置中，具有一个或多个电极的返回电极衬垫位于患者的两条腿上。如果 每条腿都具有被分成两个或三个电隔离电极和对应区域的单个返回电极衬垫，根据本发 明，可以在腿上对区域进行取向，像条纹那样。如果在一个时间点，第一(例如头侧)区域 被用作返回电极，加热则主要发生在该区域的前缘。短时间之后(例如十秒钟)，系统可以 切换到与不同区域相关联的另一电极。这样将局部加热转移到新区域的前缘，给机体以冷 却先前使用的区域的时间。血液流动和传导将会使“旧”前缘下方的皮肤返回到正常体温。 实际上，我们正在将返回电极从一个地方移动到另一个地方，并在避免单块皮肤的长期加 热。通常实现了有效冷却，因为在两个电极布置的情况下，将功率保持在这样的水平 下，即使区域的温度提高一定量所需的时间可靠地稍长于改变区域之后机体使该区域温度 下降所需的时间。如果有超过两个电极，可以采用更精细的方法，如下文所述。一种可能的算法涉及到，对于每条腿而言，使用一条腿上N个区域中最冷的区域 (作为返回电极)开始施加RF。在一定时间(例如五秒钟)之后，系统开始查看沿着在使 用的区域前沿的温度。如果温度达到“切换”水平(例如40°C)，系统则切换到最冷的区域。 在任何情况下，如果达到最大时间极限(例如三十秒)且温度尚未达到切换水平，那么系统 切换到最冷的区域。注意，如果当前正在激励的区域仍然是N个区域中最冷的区域，那么就 不改变区域，因为对象要一直使用最冷的区域。作为使用最冷区域或其他选择策略的替换方式，可以将系统设计成周期性地(例 如每三十秒)改变区域，以始终在有源衬垫中实施切换，针对恰好处于放置感测热电偶的 区域上方的衬垫充当保障。热电偶优选放置在区域的头侧中线处，以使其较不可能在那里 剥落，但是，如果其确实剥落了且没有足以触发接触质量警报阈值的阻抗变化，通过每设定 秒数移动有源区域，减轻了创伤风险。用于消融与被治疗的人或动物患者相关联的组织块的本专利技术方法包括在要消融 的组织块中定位消融电极。在患者身上定位多个返回电极。在返回电极和消融电极之间施 加电能。测量返回电极的温度以产生温度测量信号。可以响应于温度测量信号改变施加于返回电极和消融电极之间的电能。电能可以是射频能量。可以在返回电极上比返回电极其他部分更靠近组织块的部分上测量温度。可以在 返回电极的边缘上测量温度。改变电能可以包括关闭一个或多个电极。改变电能可以包括在电极之间按比例分配电能。可以通过向较不可能变得过热的电极发送更多电能来进行按比例分配。可以通过 改变发送到每个返回电极的电能的占空比来对电能进行按比例分配。可以按比例根据冷却速率通过向更可能迅速冷却的电极发送更多电能来进行按 比例分配。可以通过向较不可能变得过热的电极发送更多电能并按比例根据冷却速率向更 可能迅速冷却的电极发送更多电能来进行按比例分配。可以测量返回电极的阻抗路径以判断不良电连接的存在。根据本专利技术，提供了一种消融与人或动物患者相关联的组织块的装置，本专利技术的 装置包括用于产生消融电流的电源。耦合电路耦合到电源。消融电极耦合到耦合电路。多 个返回电极耦合到耦合电路。多个温度测量换能器均与相应返回电极相关联。温度换能器 均提供温度测量信号。计算装置耦合到温度测量信号，以产生控制将返回电极耦合到耦合 电路的信号。可以部署初始操作参数集。可以响应于电极的加热和/或冷却改变这些操作参数。本专利技术的设备可以包括用于存储关于操作类型或医生身份或另一因素的软件，以 针对系统产生最初参数。根据优选实施例，根据返回电极的温度历史逐个改变发送到返回电极的能量的量。可以将温度测量换能器固定到它们相应的返回电极。根据优选实施例，可以逐个改变发送到返回电极的能量的量。本专利技术的设备可以在返回电极冷却时以诸如绿色或蓝色的第一颜色提供电极温 度显示，在返回电极变得显著变热时以诸如琥珀色的第二颜色显示，在返回电极已经超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消融系统，包括：（ａ）具有第一、第二和第三功率输出的消融电能源；（ｂ）耦合到所述电能源上的所述第一功率输出的第一导体；（ｃ）耦合到所述电能源上的所述第二功率输出的第二导体，所述电能源在所述第一和第二功率输出之间产生第一消融输出电压，所述第一输出消融电压在第一时间段期间的第一较高平均值和第二时间段期间的第一较低平均值之间变化，所述第一较低平均值大于或等于零；（ｄ）耦合到所述电能源上的所述第三功率输出的第三导体，所述电能源在所述第一和第三功率输出之间产生第二消融输出电压，所述第二消融输出电压在第三时间段期间的第二较高平均值和第四时间段期间的较低平均值之间变化，所述较低平均值大于或等于零；以及（ｅ）消融探针，所述消融探针耦合到所述第一导体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-3-13 11/717,920;US 2008-1-28 12/017,278;US一种消融系统，包括(a)具有第一、第二和第三功率输出的消融电能源；(b)耦合到所述电能源上的所述第一功率输出的第一导体；(c)耦合到所述电能源上的所述第二功率输出的第二导体，所述电能源在所述第一和第二功率输出之间产生第一消融输出电压，所述第一输出消融电压在第一时间段期间的第一较高平均值和第二时间段期间的第一较低平均值之间变化，所述第一较低平均值大于或等于零；(d)耦合到所述电能源上的所述第三功率输出的第三导体，所述电能源在所述第一和第三功率输出之间产生第二消融输出电压，所述第二消融输出电压在第三时间段期间的第二较高平均值和第四时间段期间的较低平均值之间变化，所述较低平均值大于或等于零；以及(e)消融探针，所述消融探针耦合到所述第一导体。2.根据权利要求1所述的消融系统，其中，所述第一时间段与所述第四时间段的大部 分交迭，所述第二时间段与所述第三时间段的大部分交迭。3.根据权利要求1所述的消融系统，还包括用于为所述消融探针提供返回路径的第一 电极和用于提供返回路径的第二电极，所述第一电极包括界定第一接触表面的第一导电构 件，所述第一接触表面在所述第一导电构件的第一有源侧上界定第一有源围缘，第一耦合 构件耦合到所述第二导体并电连接到所述第一导电构件的第一功率耦合边缘，所述功率耦 合是所述第一导电构件除了所述第一有源围缘之外的边缘，所述第一耦合构件由导电材料 制成，所述第二电极包括界定第二接触表面的第二导电构件，所述第二接触表面在所述第 二导电构件的第二有源侧上界定第二有源围缘，第二耦合构件耦合到所述第三导体并电连 接到所述第二导电构件的第二功率耦合边缘，所述第二功率耦合边缘是所述第二导电构件 除了所述第二有源围缘之外的边缘，所述第二耦合构件由导电材料制成，所述第一有源围 缘位于所述第一功率耦合边缘和所述第二功率耦合边缘之间。4.一种消融系统，包括(a)具有第一、第二和第三功率输出的消融电能源；(b)耦合到所述电能源上的所述第一功率输出的第一导体；(c)耦合到所述电能源上的所述第二功率输出的第二导体，所述电能源在所述第一和 第二功率输出之间产生第一消融输出电压，所述第一消融输出电压在第一时间段期间的第 一较高平均值和第二时间段期间的第一较低平均值之间变化，所述第一较低平均值大于或 等于零；(d)耦合到所述电能源上的所述第三功率输出的第三导体，所述电能源在所述第一和 第三功率输出之间产生第二消融输出电压，所述第二输出消融电压在第三时间段期间的第 二较高平均值和第四时间段期间的第二较低平均值之间变化，所述第二较低平均值大于或等于零；(e)消融探针，所述消融探针耦合到所述第一导体；以及(f)皮肤接触电极，包括(i)耦合到所述第二导体的第一电极部分；( )耦合到所述第三导体的第二电极部分。5.一种消融哺乳动物的生物机体的方法，包括在消融刺针与皮肤电极之间施加间歇性消融能量。6.一种消融哺乳动物的生物机体的方法，包括在消融刺针间歇性地与第一和第二皮肤 电极之间施加消融能量。7.如权利要求7所述的消融哺乳动物的生物机体的方法，其中在消融刺针交替地与第 一和第二皮肤电极之间施加消融能量。8.根据权利要求3所述的消融系统，其中，所述第一和第二导电构件位于公共衬底上。9.根据权利要求3所述的消融系统，还包括第一和第二温度传感器，定位所述第一和 第二温度传感器以检测与所述第一和第二有源围缘相邻的温度。10.一种用于消融系统的消融返回路径设备，其包括为所述消融探针提供返回路径的 第一电极，所述第一电极包括界定第一接触表面的第一导电构件，所述第一接触表面在所 述第一导电构件的第一有源侧上界定第一有源围缘，第一耦合构件耦合到所述第二导体并 电连接到所述第一导电构件的第一功率耦合边缘，所述第二边缘是所述第一导电构件除所 述第一有源围缘之外的边缘，所述第一耦合构件由导电材料制成。11.用于根据权利要求3所述的消融系统的消融返回路径设备，还包括界定第二接触 表面的第二导电构件，所述第二接触表面在所述第二导电构件的第二有源侧上界定第二有 源围缘，第二耦合构件耦合到所述第三导体并电连接到所述第二导电构件的第二功率耦合 边缘，所述第二功率耦合边缘是所述第二导电构件除所述第二有源围缘之外的边缘，所述 第二耦合构件由导电材料制成，所述第一有源围缘位于所述第一功率耦合边缘和所述第二 功率耦合边缘之间。12.一种用于消融与被治疗的人或动物患者相关联的组织块的方法，包括(a)将消融电极定位于要消融的组织块中；(b)在所述患者身上定位多个返回电极；(c)向所述返回电极和所述消融电极施加电能；(d)测量所述返回电极的皮肤到电极耦合阻抗以产生阻抗测量信号；以及(e)响应于所述阻抗测量信号改变施加于所述返回电极和所述消融电极之间的电能。13.根据权利要求1所述的方法，改进包括在安装于单个衬垫上的两个返回电极之间 测量所述阻抗。14.根据权利要求2所述的方法，改进包括在不同衬垫上的两个电极之间测量所述皮 肤到电极耦合阻抗。15.根据权利要求1所述的方法，改进包括，所述改变电能的步骤，包括切断或基本上 降低施加到一个或多个所述返回电极的驱动能量。16.根据权利要求1所述的方法，改进包括，所述改变电能的步骤包括在所述电极之间 按比例分配电能。17.根据权利要求5所述的方法，改进包括通过改变发送到每个所述返回电极的电能 的占空比来按比例分配所述电能。18.根据权利要求1所述的装置，改进包括通过计算装置完成改变电能的步骤，且其中 所述计算机的运行受到软件控制，所述软件实现在所述个人计算机的屏幕上显示与返回电 极的皮肤到电极耦合阻抗相关的状况，当所述电极连接良好时，所述显示为第一颜色，例如绿色或蓝色，当所述返回电极变得显著耦合不良时，所述显示为第二颜色，例如琥珀色，当 所述返回电极已超过可接受的皮肤到电极耦合阻抗阈值时，所述显示为第三颜色，例如红 色。19.根据权利要求1所述的装置，根据每个返回电极的皮肤到电极的阻抗耦合逐个改 变发送到所述每个返回电极的能量的量。20.根据权利要求1所述的装置，改进包括周期性地检查与每个电极相关联的电流路 径的阻抗，还包括用于指出所述电流路径中可能缺陷状况的警报。21.一种用于消融与人或动物患者相关联的组织块的装置，包括(a)定位在要消融的组织块中的消融电极；(b)定位于所述患者身上的多个返回电极；(c)耦合到所述消融电极和所述返回电极并向所述返回电极和所述消融电极施加电能 的消融能量发生器，其中改进包括(d)定位于所述电极上的阻抗测量装置，以测量所述返回电极的皮肤到电极耦合阻抗 并产生阻抗测量信号；(e)耦合到所述返回电极以产生温度测量信号的温度测量装置；以及(f)第一控制装置，其响应于所述温度测量信号改变施加于所述返回电极和所述消融 电极之间的电能；以及(g)耦合到所述消融能量发生器的控制装置，其响应于所述温度测量信号和所述阻抗 测量信号改变施加于所述返回电极和所述消融电极之间的电能。22.根据权利要求10所述的装置，改进包括组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：G爱泼斯坦，
申请(专利权)人：海尔特医疗公司，
类型：发明
国别省市：US