[发明专利]用于增强能量输送设备在组织内的超声可见性的方法与系统

说明书

技术领域

本公开涉及适于组织消融应用的电外科设备，而且，更具体地说，涉及用于增强能量输送设备在组织内的超声可见性的方法与系统。

背景技术

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并破坏肿瘤细胞。治疗可以涉及把消融探头插入已经识别出癌性肿瘤的组织。一旦探头被定位，电磁能量就通过探头传递到周围组织中。

在例如癌症的疾病的治疗中，已经发现某些类型的肿瘤细胞在稍低于通常对健康细胞有害的温度的升高的温度下变性。已知的治疗方法，例如高热疗法，把患病细胞加热至高于41°C的温度，同时保持相邻的健康细胞低于发生不可逆的细胞破坏的温度。这些方法涉及应用电磁辐射来加热、消融和/或凝固组织。微波能量有时候用于执行这些方法。利用电磁辐射加热组织的其它程序还包括组织的凝固、切割和/或消融。

已经开发出了用于多种用途和应用的、利用电磁辐射的电外科设备。有多种设备可以用于短时段提供高能量爆发，以便对各种组织实现切割和凝固效果。有多种不同类型的装置可以用于执行消融程序。一般来说，用在消融程序中的微波装置包括充当能量源的微波发生器及具有用于把能量引导到目标组织的天线组件的微波外科器械（例如，微波消融探头）。微波发生器和外科器械一般由具有多个导体的线缆组件操作耦合，用于把微波能量从发生器发送到器械，并且用于在器械与发生器之间传送控制、反馈和识别信号。

有几种类型可以用在组织消融应用中的微波探头，例如，单极、偶极和螺旋的。在单极和偶极天线组件中，微波能量通常远离导体的轴垂直地辐射。单极天线组件一般包括单个长导体。典型的偶极天线组件包括两个长导体，这两个导体相对于彼此线性对准并端对端地定位，中间放置电绝缘体。螺旋天线组件包括各种维度（例如，直径和长度）的螺旋形状的导体配置。螺旋天线组件的主要操作模式是正常模式（宽边），其中由螺旋辐射出的场在与螺旋轴垂直的平面内最大化，还有轴向模式（端射），其中最大辐射沿螺旋轴。

在某些程序过程中，探头可以直接插入组织、通过腔管（例如静脉、针或导管）插入或者利用外科技术放到体内。多种探头可以用于协同创建大的消融或者同时消融分离的位置。

超声检查或计算机断层摄影（CT）引导可以在消融治疗之前使用，用于帮助放置探头。通过记录引导到组织中并且被密度存在变化的组织平面反射的高频超声波或声波的脉冲回声，超声检查是对体内深处结构的成像。密度的变化沿两种类型的组织之间或者组织与非解剖结构（例如能量输送设备，如组织内的消融探头）之间的平面或边界存在。由于不同类型解剖结构及组织内非解剖结构之间的不同声学阻抗，超声检查产生体内解剖与非解剖结构的可视图像。

但是，在某些外科程序过程中，难以利用超声检查可视化体内的消融探头、针、导管等。因此，难以把外科器械引导到体内正确的地点和/或位置，例如，把消融探头引导到要消融的组织块中。由此，需要增强超声检查过程中外科器械（尤其是能量输送设备）在组织内的可视化的技术与改进。

发明内容

本公开的各种实施例提供了用于增强能量输送设备的超声可见性的方法与系统。如在此所使用的，术语“远”指所描述的离用户更远的部分，而术语“近”指所描述的离用户更近的部分。另外，就彼此一致的程度而言，在此所述的任何方面都可以与在此所述的任何其它方面结合使用。

术语“超声可见性”在这里定义为超声检查过程中对象在组织内可见或者可与周围组织区分开的量。术语“能量输送设备”在这里定义为包括能够输送能量到组织的任何外科器械、设备或装置，其中的能量包括但不限于射频和微波能量。尽管本公开描述了增强能量输送设备的超声可见性，但是本领域技术人员可以具体化在此所述的新颖方面，以便增强在组织内插入、植入、引导、定位等的其它设备的超声可见性，这些其它设备例如外科补片、支架、金属棒、脊柱植入物、人工关节等。

根据本公开的各方面，提供了通常包括用于在插入或嵌入组织内时向组织输送能量的至少一个能量输送设备的电外科系统。如本领域中众所周知的，能量输送设备可以是用于消融组织的组织消融设备，例如消融探头、针等。电外科系统包括用于在超声检查过程中增强能量输送设备的超声可见性的至少一个结构和/或操作特性。

根据本公开，公开了用于增强超声检查过程中例如消融探头的能量输送设备的至少一个结构的超声可见性的不同方面，所述增强又有助于能量输送设备在组织内的定位和放置。所述至少一个结构可以包括但不限于，从手柄组件或轮毂（hub）延伸的柄、消融探头、消融针、位于消融探头远端的套管针及冷却套。