能量传输系统及其用途技术方案

本发明专利技术涉及出于各种应用，包括医疗过程(例如，组织消融，切 除，烧灼，脉管血栓形成，心律失常和节律不整的治疗，电外科，组 织切取等)，向组织传输能量的综合系统、设备和方法。在一些实施例 中，提供通过能量的施加来治疗组织区域(例如，肿瘤)的系统、设备 和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及出于各种应用，包括医疗过程(例如，组织消融，切 除，烧灼，脉管血栓形成，心律失常和节律不整的治疗，电外科，组 织切取等)，向组织传输能量的综合系统，设备和方法。在一些实施例 中，提供通过能量的施加来治疗组织区域(例如，肿瘤)的系统，设备 和方法。
技术介绍
消融是一种治疗某些组织，比如良性和恶性肿瘤，心律失常，心 脏节律不整和心动过速的重要治疗策略。许多批准的消融系统使用射频(RF)能量作为消融能量源。从而，目前医生可以采用各种各样的基 于RF的导管和动力源。不过，RF能量存在一些局限，包括能量在表 面组织中的快速耗散，导致浅烧蚀，，，以及不能接近更深的肿瘤或无 节律組织。RF消融系统的另一种局限是在能量发射电极上形成焦痂 和血块的趋向，这限制了电能的进一步沉积。微波能量是一种加热生物组织的有效能量源，用在诸如癌症治疗 和在灌注之前预热血液之类的应用中。因此，鉴于传统消融技术的缺 陷，近年来高度关注使用微波能量作为消融能量源。与RF相比，微 波能量的优点是更深地渗透到组织中，不易烧焦，不必接地，能量沉 积更可靠，组织加热更快，以及与RF相比，产生大得多的热损伤的 能力(这大大简化了实际的消融过程)。因此，正在开发各种利用微波 频率范围内的电磁能量作为消融能量源的设备(例如，参见美国专利 No.4，641，649、 5,246,438、 5，405，346、 5，314，466、 5,800,494、 5,957,969、 6,471,696、 6,878,147和6,962,586;上述每件专利在此整体通过引用 而并入)。5不幸的是，目前的传输微波能量的设备存在缺陷。例如，由于功 率和治疗时间的实际限制，目前的设备产生相当小的损伤。目前的设 备具有功率极限，因为馈线的功率承载容量较小。但是，直径更大的 馈线并不合乎需要，因为它们不太容易经皮肤被插入，并且会增大过 程并发症发生率。对大多数应用场合，微波设备还局限于单一天线， 从而限制同时治疗多个区域，或者近距离地布置几个天线以形成大的 组织加热区的能力。另外，高功率下馈线的发热会导致灼伤设备插入 区周围。需要向组织区域传输能量的改进系统和设备。另外，需要能够在 不存在对应微波能量损耗的情况下传输微波能量的改进系统和设备。 另外，需要能够经皮肤把微波能量传输到受治疗者的组织，而没有不 期望的组织灼伤的系统和设备。此外，需要在无需物理上较大的侵入 式組件的情况下，传输所需量的微波能量的系统。
技术实现思路
本专利技术涉及出于各种应用，包括医疗过程(例如，组织消融，切 除，烧灼，脉管血栓形成，心律失常和节律不整的治疗，电外科，组 织切取等)，向组织传输能量的综合单天线和多天线系统、设备和方法。在一些实施例中，提供通过能量的施加来治疗组织区域(例如，肿瘤) 的系统、设备和方法。本专利技术提供采用组件向组织区域(例如，肿瘤，内腔，器官等)传 输能量的系统、设备和方法。在一些实施例中，系统包含能量传输设备和下述中的一个或多个处理器，动力源，功率分配器，成像系统， 调谐系统，和温度调节系统。本专利技术并不局限于特殊类型的能量传输设备。本专利技术预期任何已 知的或者未来开发的能量传输设备在本专利技术系统中的应用。在一些实 施例中，利用现有的商用能量传输设备。在其它实施例中，使用具有 优化的特性(例如，尺寸小，优化的能量传输，优化阻抗，优化热耗散 等)的改进能量传输设备。在一些这样的实施例中，能量传输设备被配6置成向组织区域传送能量(例如，微波能量)。在一些实施例中，能量 传输设备被配置成以优化特性阻抗来传输微波能量(例如，配置成在高于50Q的特性阻抗下工作)(例如，在50和卯H之间；例如大于 50，…，55，56，57，58，59，60，61，62，…90Q，最好为77H)(例如，参见美国专 利申请序列号11/728,428;在此整体通过引用而并入)。设备的不期望过热的一个主要来源是绝缘体的电介质加热，可能 导致组织损伤。本专利技术的能量传输设备被设计成防止不期望的设备过 热。能量传输设备并不局限于防止不期望设备过热的特殊方式。在一 些实施例中，设备采用冷却剂的循环。在一些实施例中，设备被配置 成检测设备内(例如，沿着外导体)的不希望的升温，并通过使冷却剂 流经冷却通道，来自动或人工地降低这种不希望的升温。在一些实施例中，能量传输设备具有改进的冷却特性。例如，在 一些实施例中，设备允许使用冷却剂，而不增大设备的直径。这和使 冷却剂流过外部套管或者以其它方式增大设备的直径以容纳冷却剂 的流动的现有设备相反。在一些实施例中，能量传输设备中具有一个 或多个冷却通道，以减少不希望的热耗散(例如，参见美国专利申请序 列号No.ll/728，460;在此整体通过引用而并入)。在一些实施例中， 能量传输设备中具有沿设备的整个长度或者部分长度延伸，用于通过 冷却材料的循环来避免设备过热的管子(例如，针，塑料管等)。在一 些实施例中，通道或管子取代位于同轴电缆的内导体和外导体之间的 介电组件的材料。在一些实施例中，通道或管子替代介电材料或者基 本上替代介电材料。在一些实施例中，通道或管子取代一部分的外导 体。例如，在一些实施例中，外导体的一部分被除去或削去，从而产 生冷却剂的流动通道。图12中表示了一个这样的实施例。在该实施 例中，同轴电缆卯0具有外导体910、内导体920和介电材料930。 在该实施例中，介电材料区940被除去，形成冷却剂流动空间。唯一 剩下的围绕或基本围绕同轴电缆的外导体材料位于远端区950和近端 区960。细条导体材料970连接远端区950和近端区960。在该实施 例中，从位于近端区960的导体材料切割形成细通道980，以允许冷却剂流入除去外导电材料(或者被加工成不存在外导电材料)的区域940。本专利技术不受通道的尺寸或形状的限制，只要能够传送冷却剂。 例如，在一些实施例中，通道是沿同轴电缆的长度延伸的线性通路。 在一些实施例中，可以釆用螺旋通道。在一些实施例中，管子或通道 移除或者替代至少一部分的内导体。例如，大部分的内导体可用冷却 通道替代，仅仅在设备的近端和远端附近留下小部分的金属以便调 谐，其中保留的金属部分由细条导电材料连接。在一些实施例中，在 内导体或外导体内形成内部空间区，以形成冷却剂的一个或多个通 道。例如，可按中空的导体材料管的形式来提供内导体，冷却通道设 置在中心。在这样的实施例中，内导体可用于冷却剂的流入或流出(或 者流入和流出两者)。在一些实施例中，在冷却管被放置在设备内的情况下，冷却管具 有冷却剂流入和流出设备的多个通道。设备并不局限于冷却管(例如， 冷却针)在介电材料内的特殊布置。在一些实施例中，冷却管沿介电材 料的外缘布置，被布置在介电材料的中间，或者被布置在介电材料内 的任何位置。在一些实施例中，介电材料被预先形成有被设计成容纳 和固定冷却管的通道。在一些实施例中，把柄与设备连接，其中把柄 被配置成控制冷却剂进出冷却管。在一些实施例中，冷却管是柔性的。 在一些实施例中，冷却管是不可弯曲的。在一些实施例中，冷却管的 多个部分是柔性的，而其它部分是不可弯曲的。在一些实施例中，冷 却管是可压缩的。在一些实施例中，冷却管是不可压缩的。在一些实 施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含向组织传输能量的天线的设备，所述天线具有设置在同轴电缆的内导体或外导体中的冷却通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.14 US 60/831,0561、一种包含向组织传输能量的天线的设备，所述天线具有设置在同轴电缆的内导体或外导体中的冷却通道。2、 一种包含向组织传输能量的天线的设备，所述天线包含响应 于热而改变体积的可膨胀材料，其中，体积的变化改变天线的能量传 输特性。3、 按照权利要求2所述的设备，其中，所述天线包含中心馈电 偶极子，以及所述可膨胀材料包含在所述中心馈电偶极子中。4、 一种包含向组织传输能量的天线的设备，所述天线包含第一 和第二化学物质，当相互接触时，所述第一和第二化学物质产生用于 冷却所述天线的吸热反应。5、 按照权利要求4所述的设备，其中，所述第一和第二化学物 质由屏障相互隔开。6、 按照权利要求5所述的设备，其中，所述屏障被配置成响应 于热而被除去。7、 按照权利要求4所述的设备，其中，在使用之前，所述第一 和第二化学物质被预先装入所述天线。8、 按照权利要求4所述的设备，其中，在使用中，所述第一和 第二化学物质被供给所述天线。9、 一种包含向组织传输能量的天线的设备，所述天线包含插入 同轴电缆内的一个或多个冷却管，所述冷却管被配置成向所述天线传 送冷却剂。10、 按照权利要求9所述的设备，其中，所述一个或多个冷却管 在所述同轴电缆的外导体和介电材料之间。11、 按照权利要求9所述的i殳备，其中，所述一个或多个冷却管 在所述同轴电缆的内导体和介电材料之间。12、 按照权利要求9所述的设备，其中，所述一个或多个冷却管 在内导体或外导体内。13、 一种包含向组织传输能量的天线的设备，所述天线包含由同 轴电缆的外导体中的间隙隔开的两个或者更多个区段，所述间隙填充 有树脂。14、 按照权利要求13所述的设备，其中，所述树脂包含可固化 的环氧树脂。15、 一种包含向组织传输能量的天线的设备，其中，所述天线包 含同轴电缆，以及其中，所述天线具有非圆形横截面形状。16、 按照权利要求15所述的设备，其中，所述同轴电缆具有非 圆形横截面形状。17、 按照权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·万德韦德，F·T·李，P·F·雷斯克，C·L·布雷斯，
申请(专利权)人：纽华沃医药公司，
类型：发明
国别省市：US