电外科消融装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于生成和发出电磁辐射能量来消融生物组织的电外科消融装置。所述装置包括操作单元(1)、具有施用器天线(4)的手持式施用器单元(3)以及二者之间的线缆连接(2)。所述施用器天线(4)为双共振或多共振消融天线(41a、...41d)，其用于在特别根据要被消融的组织的电学特性和尺寸而选择的至少两个不同的频率上发射微波消融能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电外科消融装置
本专利技术涉及一种用于生成和发出电磁辐射能量来消融生物组织的电外科消融装置。进一步地，本专利技术还涉及一种用于在MR成像控制下的电外科消融的方法。
技术介绍
电磁辐射(特别是在微波频率范围内)经常用于电外科或过热治疗，以消融或凝结生物组织的不同靶区域或体积(特别是病灶)，以便处置各种疾病。在此方面，电磁辐射能够有效地对组织加热，特别是通过两种方式中的至少一种，即，通过诱发组织中的电流(如果组织是导电的)，或通过诱发存在于组织中的水分子中的偶极子的旋转(介电加热)，其中，偶极子的旋转随电磁辐射的变化而变化，从而，由于组织细胞中的内摩擦，每个偶极子变成加热源。US2010/0145328公开了一种电外科消融装置以及一种消融生物组织的方法。所述装置包括手持式微波子组件，其生成并放大用于处置的微波信号，并且包括用于以微波辐射形式将微波信号递送进入靶组织内的处置天线。此外，所述子组件包括二极管检测器，所述二极管检测器用于检测前向功率水平和反射功率水平，以实现对净递送功率的确定。可以向生物组织负载提供动态阻抗匹配系统，以匹配由子组件中的放大器产生的能量。EP2361582A1公开了一种双频消融设备，其包括能量施用器或探头，所述能量施用器或探头包括天线组件，所述天线组件具有远端辐射部分和近端辐射部分，所述远端辐射部分和近端辐射部分经由具有功率发生源的馈电线和发射线连接。更详细地，所述探头包括第一换衡器结构(四分之一波长或半波长套筒换衡器)和第二换衡器结构(四分之一波长或半波长套筒换衡器)，所述第一换衡器结构具有可操作地与第一工作频率相关联的第一长度，所述第二换衡器结构具有可操作地与第二工作频率相关联的第二长度。所述天线组件包括在其远端尖端的细长导电元件，其中，所述第一换衡器结构被设置为接近所述细长导电元件，所述第二换衡器结构被设置为接近所述第一换衡器结构。EP2324788A1公开了一种电外科系统，其包括用于向施用器阵列组件供应功率的发生器组件，所述功率具有选择的相位、振幅和频率，所述施用器阵列组件包括壳体、壳体内的多个能量施用器以及被耦合至所述发生器组件以将功率分配到所述多个能量施用器的功率分配器单元。
技术实现思路
已经披露，关于要被消融的组织的期望靶体积的期望的均匀加热，消融过程的控制有时是或多或少失效的，特别是例如如果沿体积的一侧比沿其他侧具有更多的血管运行(或更接近于沿该侧运行)，从而靶体积的相关一侧在比靶体积的另一侧更大的程度上被经过的血液冷却。由此，由于组织的某个体积的完全消融需要某个升高且均匀的温度，因此消融过程的效率降低，然而，所述温度不应被大幅度超过，以便不影响不是要被消融或要被处置的周围或邻近组织的其他部分。此外，即使在期望靶体积周边环境中或来自期望靶体积周围环境的散热实质上均匀的情况下，当该体积至少实质上不是球形，而是具有例如非对称的或任意的或不规则的延伸时，靶体积的均匀加热会被损坏或限制，并且消融过程的效率因此被降低。在本专利技术下的目的在于提供一种电外科消融装置，通过所述电外科消融装置能够改善消融过程的效率，特别是在靶组织(其通常是病灶)周围环境中或来自靶组织周围环境的散热不均匀，和/或如果靶体积具有非球形或不规则的延伸的情况下。该目的通过根据权利要求1或权利要求4或权利要求11的电外科消融装置来解决的。总体上，本专利技术是基于这样的认识，即，组织加热的效率以及由此的消融过程的效率不仅取决于功率，而且更特别地取决于被递送进组织内的微波辐射的频率，并且某个频率的效率取决于要被消融的组织的某些物理特性。通过同时和/或接连使用两个或更多不同频率(特别是在微波频率范围内)的电磁辐射，提供对于控制消融过程的额外的自由度。根据本专利技术的电外科消融装置的优点是，具有不同尺寸和/或不同电学特性的多个组织体积被平行消融，或者组织的一个体积能够在不同区域被加热到不同的程度，在两种情况下均通过电磁辐射的不同的和个别地最佳频率的方式，以便补偿例如来自如上所述的体积的不同的散热量。从属权利要求公开了这种电外科消融设备的有利的实施例。应当理解，本专利技术的特征易于在不脱离由所附权利要求书所限定的本专利技术的范围内以任何组合形式进行组合。参考附图对所给定的本专利技术的优选实施例和范例性实施例的以下描述使本专利技术的其他细节、特征和优点变得显而易见。附图说明图1示意性地示出了多频电外科消融装置的第一基本设置；图2示意性地示出了多频电外科消融装置的第二基本设置；图3示意性地示出了根据第一实施例的施用器单元和双共振施用器天线的主要部件；图4示意性地示出了根据第二实施例的施用器单元和双共振施用器天线的主要部件；图5示意性地示出了消融天线的远端区域和器官；图6示意性地示出了施用器天线的第三实施例；图7示意性地示出了施用器天线的第四实施例；图8示意性地示出了施用器天线的第五实施例；图9示意性地示出了施用器天线的第六实施例；图10示意性地示出了施用器天线的第七实施例；图11示意性地示出了施用器天线的第八实施例；图12示意性地示出了施用器天线的第九实施例；图13示意性地示出了施用器天线的第十实施例；图14示意性地示出了施用器天线的第十一实施例；图15示意性地示出了馈电部的范例性实施例；图16示意性地示出了适于在MR成像期间使用的施用器天线的布置；以及图17是MR成像控制下的消融过程的流程图。具体实施方式图1示意性地示出了电外科消融装置的第一基本设置，所述电外科消融装置用于以具有两个或更多不同RF频率的RF消融信号的形式，生成并发出优选在微波频率范围内的电磁辐射能量进入要被消融的靶组织或病灶内。优选地，通常是根据所允许的ISM频率范围，该频率是在大约900MHz、2.4GHz并且直到大约9至12GHz的范围内。所述装置实质上包括操作单元1(其通常是固定单元)、具有施用器天线4(也被称为消融天线)的手持式施用器单元3以及线缆连接2，通过所述线缆连接2，手持式施用器单元3与操作单元1连接。操作单元1包括例如控制系统11，所述控制系统用于控制施用器单元3，特别是用于激活要由施用器天线4发射的RF消融信号的生成，并且用于选择其功率和频率，并且优选地包括冷却系统12，其用于冷却线缆连接2和/或施用器单元3。其他系统(如电源)能够被包括在操作单元1中。手持式施用器单元3优选地包括由控制系统11控制的至少一个微波发生器和RF功率放大器33a、...33d，分别用于生成和放大要通过施用器天线4发射以进行组织消融的具有期望RF功率和频率的RF消融信号。将至少一个微波发生器和RF功率放大器33a、...33d集成到手持式施用器单元3中具有的优点是，与将这些部件集成到操作单元1中相比，微波(功率)线缆连接对于连接操作单元1和手持施用器单元3不是必需的。由此，能够将线缆连接2做得更长，能够使用更高的微波频率，并且在与常规微波线缆连接时不发生RF功率损耗，使RF功率要求被降低，并且，增加对于独立的微波消融系统以及例如在磁共振成像系统内的组合治疗消融的设计的自由度。其他部件能够被包括在施用器单元3内，例如，显示单元、用于手动打开和关闭RF功率放大器33a、...33d、用于选择要发射的RF消融信号的RF功率和/或频率的开关单元，以及其他。此外，施用器单元3配备施用器天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电外科消融装置，包括消融天线(4)，所述消融天线(4)用于发出电磁辐射能量来消融生物组织，其特征在于，所述消融天线(4)能够针对在至少两个不同的微波消融频率处的电磁共振被激发。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.29 EP 11196043.1;2011.12.29 US 61/581,1191.一种电外科消融装置，包括消融天线(4)，所述消融天线(4)用于按顺序或同时发出具有两个或更多不同RF消融频率的电磁辐射能量来消融生物组织，其中，所述消融天线(4)包括至少一个天线针(41)，所述至少一个天线针(41)包括第一共振器元件(411)和第二共振器元件(412)，所述第一共振器元件(411)和所述第二共振器元件(412)分别在第一RF消融频率和第二RF消融频率处共振。2.根据权利要求1所述的电外科消融装置，其中，-所述第一共振器元件(411)以具有内部导体和外部RF屏蔽的同轴导体结构的形式来实现，并且-所述第二共振器元件(412)以被缠绕在所述同轴导体结构周围的螺旋线圈的形式来实现，其中，-所述第二共振器元件(412)的所述螺旋线圈的近端(412a)与所述第一共振器元件(411)的所述内部导体连接，并且所述第二共振器元件(412)的所述螺旋线圈的远端(412b)与所述第一共振器元件(411)电绝缘。3.根据权利要求2所述的电外科消融装置，其中，所述第一共振器元件(411)的所述外部RF屏蔽以彼此电绝缘的至少两个屏蔽桩(411a、411b)的形式来实现。4.根据权利要求2所述的电外科消融装置，其中，所述消融天线(4)以连同导管一起使用的柔性天线的形式来实现。5.根据权利要求1所述的电外科消融装置，其中，所述第一共振器元件(411)和所述第二共振器元件(412)以各自带状线的形式被应用至纵向的并且电绝缘的载体(46)上。6.根据权利要求5所述的电外科消融装置，其中，所述载体(46)为具有实质上圆形或椭圆形横截面的棒，或纵向印刷电路板。7.根据权利要求5所述的电外科消融装置，其中，所述载体(46)包括用于馈送所述载体内的冷却介质的通道。8.根据权利要求5所述的电外科消融装置，其中，所述载体(46)是圆柱形支架，并且其中，所述带状线(411、412)平行于彼此被缠绕在所述圆柱形支架周围。9.根据权利要求5所述的电外科消融装置，其中，所述第一共振器元件(411)和所述第二共振器元...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·洛斯勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL