手术天线以及使用该手术天线的电手术系统技术方案

技术编号:7363389 阅读:161 留言:0更新日期:2012-05-26 21:33
一种手术抹刀(10,34)具有平桨(38,62)以及从平桨(38,62)的第一端延伸开的柄。柄具有可连接以接收来自微波功率源的能量的同轴馈电部(64,130)。浆(38,62)包括连接到同轴馈电部(64,130)的微波传送结构。微波传送结构在桨(38,62)的与第一端相对的前端处封闭,以使得阻止微波辐射从前端发射。微波传送结构沿着桨(38,62)的从第一端延伸开的侧面敞开,以允许从该侧面发射微波辐射场。

【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将微波辐射用在对生物组织的治疗中的设备。例如,本专利技术可被应用为用于将微波能量输送到包含在人体或动物体内的生物组织结构的手术天线。
技术介绍
在某些频率处,微波能量可以产生对生物组织的受控消融。例如,频率在14GHz与 15GHz之间的微波能量具有进入生物组织中的相对有限的穿透深度,这有益于消融控制。WO 2004/047659和WO 2005/115235公开了使用微波辐射来既可控地消融生物组织又测量关于组织类型和/或状态的信息的设备和方法。这些文档公开了执行能源与组织之间的动态阻抗匹配的益处。WO 2008/044000公开了一种适合与上述消融设备一起使用的辐射手术刀。该手术刀包括被布置成沿着手术刀的刃口(即,刀片)发射基本均勻的微波辐射场的天线。所发射的微波辐射能够在切割期间烧灼生物组织,这利于对高度血管化的器官(诸如肝脏)进行的侵入性手术。
技术实现思路
总体地,本专利技术在手术抹刀上提供了一个或多个辐射侧边缘和/或一个或多个辐射面(顶部和/或底部),具体地,本专利技术提供了如下的一种抹刀其尺寸适合于通过内窥镜或直肠镜、或者包括通道或柔性管的任何其他观测装置(scoping device)可侵入式地插入,以使得能够引入电手术器械(例如,在腹腔镜检查过程中或者穿过自然腔道)。抹刀是与WO 2008/044000中所公开的手术刀不同类型的手术工具。抹刀的特征典型地在于从柄延伸开的平桨(flat paddle)。在本专利技术中,桨的前边缘(即,在与柄相对的侧面的边缘)是圆形的(即,钝的),以利于抹刀安全地插入到身体中,例如穿过合适的腔道或者沿着内窥镜的器械通道。辐射侧边缘可以用于当抹刀到达了其目的地时使组织消融和/或对切割组织并同时密封组织进行辅助。根据第一方面,本专利技术可以提供一种手术抹刀,该手术抹刀包括平桨和从平桨的第一端延伸开的柄,其中,该柄包括可连接以接收来自微波功率源的能量的同轴馈电部,以及桨包括连接到同轴馈电部的微波传送结构,该微波传送结构在桨的与第一端相对的前端处封闭并沿着桨的从第一端延伸开的侧面敞开,以允许从该侧面发射微波辐射场。因而,本专利技术可以提供一种抹刀,该抹刀被布置成沿着基本上在与柄的方向相同的方向上延伸的一侧或两侧辐射微波能量。抹刀的这些侧包括例如桨的窄侧边缘和平坦表面(以下为“面”)。 在本专利技术中,这些侧或面中的任意一个或多个可以辐射微波能量。微波能量的频率以及微波传送结构的配置可以基于要治疗(即,消融)的组织的已知性质来布置,以使得抹刀以基本统一的聚焦和受控方式辐射微波能量。聚焦行为会导致选择频率并配置结构以使微波能量以在Imm与5mm之间的穿透深度辐射到组织中,但基本不辐射到自由空间(空气)中。以下讨论具有这些特征的抹刀的可能用途。微波传送结构可以是带状线(即三平板(triplate))结构。带状线结构可包括微波电路,该微波电路具有位于桨的(或者每个)敞开侧边缘处的多个辐射元件。每个辐射元件可包括与敞开侧边缘相邻的导电材料片(patch)。每个辐射元件均可具有被选择以阻止辐射到自由空间中但促进辐射到生物组织中的预定阻抗。预定阻抗可与要治疗的生物组织的阻抗基本相同或者是要治疗的生物组织的阻抗的复共轭。微波电路可包括阻抗变换器, 该阻抗变换器被布置成将同轴馈电部的阻抗与预定阻抗进行匹配。该结构可以使进入自由空间中的辐射发射最小化。该特征在两个侧边缘都是敞开的抹刀中尤其重要。在任何时间点,仅一个边缘可与组织接触;辐射在暴露于自由空间的敞开边缘处被阻止(这避免了无意的影响)但发生在与组织接触的边缘处。微波辐射场的频率可以在500MHz与IOOGHz之间。例如,抹刀可发射在下述频带中的任意一个或多个频带内的微波辐射900MHz至1. 5GHz、2. 2GHz至2. 45GHz、5. 725GHz 至 5. 875GHzU4GHz 至 15GHz、以及 24GHz 至 24. 25GHz。可使用频率点 2. 45GHz、5. 8GHz、 14. 5GHz或者MGHz。与使用点频率源而不是在频带内工作的源相关联的第一优点是精确地制造阻抗或匹配变换器结构的能力,即,可以仅在一个频率处精确地实现为四分之一 (或其奇数倍)或者一半(或者其倍数)波长的变换器的物理几何结构。第二优点是当可以精确地定义并制造四分之一波长或者一半波长时可以实现更高的“Q”结构(或者谐振器)O使用更高频率的微波辐射(例如,24GHz、3IGHz或更高)来实施辐射抹刀是有益的,这是由于与更高的微波频率相关联的更短的波长帮助确保了微波场和相关的组织效应是均勻的。这在必须使刀片的尺寸最小化以使该刀片配合在人体内的小腔道或者包含在各种腹腔镜内的专用器械通道内部的情况下尤其引起关注。高微波频率能量还意味着通过辐射的能量的穿透深度小,这使得组织效应能够是可控制的或者使得能量聚焦到关注的组织中。抹刀的敞开侧边缘可以是锋利的,以适于切割。与此相反,前端(与柄相对)可以是平滑的,以不适于切割。该特征可以防止在插入抹刀期间意外切割。可侵入式地使用抹刀。另一方面,本专利技术可提供一种包括内窥镜和如上所述的手术抹刀的手术器械,其中,内窥镜的器械通道承载同轴电力线缆,而抹刀的柄能够安装在器械通道的远端处,以将同轴馈电部连接到同轴电力线缆。因而,抹刀可从内窥镜的该端突出,并且因此能够通过控制内窥镜来操纵抹刀,例如经由位于器械的近端处的转向机构。抹刀的宽度可小于4mm,以使得该抹刀能够用在进刀(access)受限制的身体区域中。的确,需要选择抹刀的总尺寸以适于侵入式使用。例如,抹刀的尺寸可适合于使得其能够穿过内窥镜的器械通道。内窥镜的器械通道的内径典型地是3mm。因此,抹刀的最大宽度可小于3mm(例如2. 8mm),以通过将抹刀的远端插入穿过内窥镜的器械通道的近端而允许抹刀引入到内窥镜中。在其他实施例中,在将内窥镜插入到身体中之前,可将抹刀插入到器械通道的远端中。在这样的实施例中,桨的宽度可大于器械通道的直径,例如具有大于3mm 的最大值,诸如6mm或8mm。可以相对于宽度来选择抹刀的长度和厚度,以提供桨状配置。例如,在最大宽度是 2. 8mm的情况下,长度可以是IOmm或更小,而厚度可以是1. 5mm或更小。柄可适于紧密配合到器械通道的远端中,以使得可以使用位于内窥镜近端处的机械控制器来使柄转向或操纵柄。柄可包括用于执行以下双重功能的由绝缘材料(例如,塑料)制成的可分离适配器(例如,套)将辐射结构通过器械通道固定到承载来自微波能源的能量的柔性或半柔性微波馈送线缆;以及防止能量(例如,由于接合辐射)在微波馈送线缆与抹刀上的同轴馈电部之间的接界部处从内窥镜泄漏。例如,柄可逐渐变细以在器械通道的远端进入端口中形成过盈配合。可替选地,适配器可具有形成在其中的键槽,该键槽用于固定形成在柄上的对应键以相对于内窥镜锁定抹刀,以便于在身体内使用或操纵。键和锁定机构可以提供下述能力容易地沿器械通道插入器械,然后,器械一到达远端就将辐射部分锁定或者固定到适当的位置。柔性或半柔性微波馈送线缆的长度可以达到2. 5m。在一个实施例中,线缆可以包括两部分具有第一直径的第一部分,用于将来自微波发生器的微波能量输送到与内窥镜接近的区域;以及具有小于第一直径的第二直径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托弗·保罗·汉科克
申请(专利权)人:克里奥医药有限公司
类型:发明
国别省市:

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