[发明专利]微波能量递送设备与系统

说明书

技术领域

本公开内容涉及适于用在组织消融应用中的微波外科设备。

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。电磁辐射可用于加热并摧毁肿瘤细胞。治疗可以涉及把消融探针插入识别出癌肿瘤的组织中。一旦探针被定位，电磁能量就通过探针传递到周围的组织中。

在诸如癌症等疾病的治疗中，已经发现某些类型的肿瘤细胞在稍低于通常对健康细胞造成伤害的温度的升高的温度变性。已知的治疗方法，诸如热疗疗法，把病变细胞加热至高于41℃的温度，同时维持临近的健康细胞低于发生不可逆细胞破坏的温度。这些方法涉及应用电磁辐射来加热或消融组织。

已经为多种用途和应用开发出了利用电磁辐射的电外科设备。通常，用在消融手术中的装置包括充当能量源的电力生成源（例如微波或射频（RF）电外科生成器）和用于把能量指向目标组织的外科器械（例如，具有天线组件的微波消融探针）。生成器和外科器械通常通过具有多个导体的电缆组件操作耦合，用于把能量从生成器发送到器械，并且用于在器械和生成器之间传送控制、反馈和识别信号。

有若干种类型可以在组织消融应用中使用的微波探针在使用当中，例如，单极、双极和螺旋形。在单极和双极天线组件中，微波能量一般垂直地从导体的轴辐射出去。单极天线组件通常包括单个拉长的导体。典型的双极天线组件包括两个拉长的导体，这两个导体线性对准并且利用放在其间的电绝缘体定位成相对于彼此端对端。螺旋形天线组件包括各种尺寸的，例如，直径和长度，螺旋形导体配置。螺旋形天线组件的主要工作模式是正则模式（宽边），其中被螺旋辐射的场在与螺旋轴垂直的平面内最大化，以及轴向模式（端射式），其中最大化辐射沿着螺旋轴。

组织消融手术的特定类型可以规定特定的消融体积，以实现期望的外科结果。消融体积与天线设计、天线性能、天线阻抗、消融时间与瓦数以及组织的特性，例如组织的阻抗，相关。

因为让恶性细胞变性所需的温度和通常对健康细胞造成伤害的温度之间的小温度差，所以需要已知的加热模式和精确的温度控制来产生更可预测的温度分布，以便在最小化对施加电外科能量的组织周围其它健康组织的损害的情况下根除肿瘤细胞。流体冷却或介电缓冲微波设备可以在消融手术中使用。在微波消融设备的操作过程中，如果冷却剂或缓冲流体的流被中断，则微波消融设备会由于从增加的反射功率生成的热而呈现快速故障。

发明内容

本公开内容的一方面针对消融系统，该系统包括存储内腔网络的多个计算机断层成像（CT）图像的图像数据库以及，结合内窥镜和 CT图像，使得能够把可定位导向装置与延伸的工作通道导航到感兴趣的点的导航系统。该系统还包括放成接近感兴趣的点的一个或多个基准标记器以及用于向感兴趣的点施加能量的经皮微波消融设备。经皮微波消融设备、可定位导向装置以及延伸的工作通道的尺寸设计成适于肺脏组织的导航与消融。根据本公开内容的另一方面，该系统可以包括使得能够观看CT图像以便确定通过内腔网络到感兴趣的点的计划系统。

在该系统中，基准标记器可以通过延伸的工作通道放置在内腔网络中。附加地或者作为替代，该系统可以包括在内腔网络的外部上的多个基准标记器。该系统可以包括在内腔网络周围生成电磁场的发射器。电磁场和内腔网络的外部上的基准标记器可以使导航系统能够确定可定位导向装置在内腔网络中的位置。还有，可定位导向装置的位置的确定使导航系统能够基于CT图像数据显示可定位导向装置的位置的图形表示。该图形表示可以包括可定位导向装置和延伸的工作通道为了到达感兴趣的点而必须遵循的路径。可定位导向装置的位置和 CT图像数据可以彼此配准。

根据本公开内容的另一方面，该系统可以包括观看内腔网络的外部的腹腔镜以及腹腔镜图像显示设备。根据本公开内容的另一方面，放成接近感兴趣的点的基准标记器包括在植入之后膨胀的水凝胶材料。基准标记器可以包括随着时间从标记器散开的染料而且，当标记器放成接近内腔网络的外表面时，可以通过腹腔镜看到，以识别感兴趣的点。另外，基准标记器可以包括不透射线的标记器，使得标记器的位置能够利用成像方式来确定。

根据本公开内容的另一方面，该系统包括连接到经皮消融设备的微波生成器。该系统还可以包括向经皮消融设备供给冷却流体的流体冷却系统。

在本公开内容还有另一方面中，经皮消融设备包括感测平衡-不平衡变压器温度的温度传感器。该温度传感器可以放成与电连接到经皮消融设备的外部导体的平衡-不平衡变压器短路接触。