冷冻手术设备以及方法技术

冷冻手术设备包括具有导电的第一部分以及多个冷却元件的细长冷冻探针。具有导电的第二部分的活动护套接收在冷冻探针上，其中其导电的第二部分与冷冻探针的导电的第一部分间隔。电绝缘介于第一部分和第二部分之间。操作时，冷冻探针内冷却元件冷却冷冻探针一部分周围的组织，同时在第一部分和第二部分之间行进的电磁能加热与冷却组织相邻的组织。该冷却通过改变冷冻探针区域内的组织的导电性来变更电磁能的路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及用于冷冻手术以及其他应用中的冷冻探针设备以及方法，更具体涉及控制组织内形成的凝结物的尺寸、形状、速度和/或其他特征。
技术介绍
冷冻手术或者冷冻烧蚀是局部热烧蚀技术中最古老的一种。它最初形成于19世纪。它已经用于破坏和控制活体深处的组织，例如瘤。使用冷冻手术探针进行冷冻手术或冷冻烧蚀已经在许多临床报告中进行了描述，以便处置各种不同的良性瘤以及恶性瘤。此外，使用冷冻手术探针进行冷冻手术或冷冻烧蚀已经在腹腔镜以及经皮临床报告中进行了描述。冷冻手术的大致历史以及其中所涉及的机理的概要已经在BorisRubinsky出版在生物医学工程评述(Annual Reviews in BiomedicalEngineering，2157-187(2000))中的标题为“冷冻手术”的论文中进行了很好地陈述，本申请通过参照结合了该论文。冷冻手术或冷冻烧蚀是一种原地冻结组织的方法，其中通过循环冷冻剂或冷却制剂或材料的刺穿或表面冷冻探针输送低于冰点的温度。冷冻手术探针迅速冻结冷冻探针附近的组织以便引起冷冻坏死或组织死亡。不可逆组织破坏通常出现在-20℃以下的温度。细胞死亡由直接冻结、细胞膜破裂、细胞脱水、细胞蛋白质变性以及缺血缺氧引起。随后，坏死的组织由身体吸收或者排出。可以在冷冻探针取出之前多次施加冻结以及熔化。这种冷冻手术方法具有许多基本缺陷。目前，冷冻手术或冷冻烧蚀主要是开放式手术技术。取决于瘤的尺寸，直径尺寸从1.5-8毫米范围内的一到八个冷冻探针放置在目标组织内。低温材料，通常是液氮或者氩气，循环通过冷冻探针几分钟以便达到-120℃以下的温度。在二次冻结之后，通常通过循环升温流体或者氦气对冷冻探针进行加热并取出，并且填充创管以便止血。出血通常是所报道的冷冻烧蚀或冷冻手术过程后的常见并发症。其它并发症包括发热、肾衰竭、脓血症、弥散性血管内凝血以及白血球增多。其它限制因素包括大冷冻探针尺寸，对冷冻区附近的组织的直接损坏以及形成在组织内的凝结物的尺寸和形状。例如，在Onik和Cohen的“前列腺的经直肠超声引导经皮径向冷冻手术烧蚀”癌症(Cancer)721291(1993)中描述了将冷冻手术探针用在前列腺的冷冻手术或冷冻烧蚀，其详细描述了冷冻手术或冷冻烧蚀过程。冷冻冷却器或者冷冻探针经使用超声导引预先放置的套管放置在前列腺内。扩大的前列腺的不规则形状需要特定的凝结物形状以便完全处置组织。为了防止邻近组织或结构损伤，通过经放置在尿道内的导尿管的暖盐水的持续注入保护尿道、外括约肌以及膀胱颈括约肌不被冻结。此外，肝转移的冷冻手术或冷冻烧蚀提出不同的挑战。不像初级肝瘤，例如肝细胞癌，肝转移的形状不规则，并且通常处于不良位置，由此相邻组织或结构的损伤是主要顾虑。在处置各种不同良性或恶性组织中的上述困难以及与当前冷冻手术探针以及冷冻烧蚀过程相关联的并发症已经致使需要改进的冷冻手术装置和方法。
技术实现思路
所公开的是能够对组织内形成的凝结物的构造提供控制的冷冻手术设备以及使用方法。在一个实施例中，细长的冷冻探针具有冷却部分以及位于冷却部分区域内的导电的第一部分，能量传导元件相邻冷冻探针定位，并且具有位于与冷冻探针的第一部分间隔的区域内的导电的第二部分，并且电磁能量源操作性连接到可操作为在凝结物区域内产生组织加热的第一部分和第二部分中的一个上以便控制凝结物的构造。在一个实施例中，该设备和方法使得电磁能经包围由冷冻探针的冷却部分形成的冷却或冻结区域的组织传输，同时该能量加热相邻和周围组织以便扩张或者以其他方式辅助控制总凝结物的构造。在某些实施例中，该设备和/或方法能够通过选择性加热周围组织保护相邻组织或结构不受热损伤，或者可以通过产生能量传输的热量减少对周围组织的附加热损伤。在本专利技术的某些实施例中，提供设备和/或方法以便控制施加到相邻组织的来自冻结机构产生的热能以及电磁动力源能量的能量总量，因而影响组织坏死的总量。附图说明本专利或者申请文件包含至少一幅以彩色制作的附图。带有彩色附图的专利或专利申请公开的副本在请求以及支付必要的费用后由官方提供。图1是根据本专利技术一个实施例的设备的一部分的透视图，其中细长的居中定位的冷冻探针由护套包围；图2是类似于图1的去除护套的冷冻探针的视图； 图3是从冷冻探针去除的护套的透视图；图4是插入组织并进行操作以便形成选择性配置的凝结物的冷冻探针设备的远端部分的放大透视图；图5是大致沿图1的线5-5的连同温度显示器；返回连接器、发生器以及低温介质供应装置的放大截面视图；图6A-图6C是显示如何使用冷冻探针设备的冷却行为改变电磁能的路径并因而形成扩大的凝结物的冷冻探针设备的远端部分的放大透视图；图7是本专利技术的另一个实施例的远端部透视图；图8是描述操作热区实例的冷冻探针设备的远端部分的放大透视图；图9是本专利技术的另一个实施例的远端部透视图；图10是具有双热交换器以及可变供应阀，连同温度显示器、返回连接器、发生器以及低温介质供应装置的冷冻手术设备的实施例的放大截面示意图；图11是配置为与冷冻手术设备的实施例一起使用的两个热交换器的放大示意性平面图；图12A-图12D是包括沿冷冻探针的长度定位在不同点的双热交换器以便产生不同形状以及尺寸的凝结物的冷冻手术设备的实施例的远端部分的截面视图；图13A和图13B是在套管和冷冻探针之间具有不同长度的外露绝缘的冷冻手术设备的实施例的远端部分的放大截面视图；图14A和图14B是显示图14A的离体牛肝脏中和图14B的活体牛肝脏中的单个RF/冷冻烧蚀施加器的x轴氩压力(psi)和y轴RF电流(安培)之间关系的等高图，其中在z轴上由阴影等高线表示凝结物的短轴直径(cm)；图15是对于离体牛肝脏内的单个组合RF/冷冻烧蚀施加器的凝结物直径(cm)对处置持续时间(min)的图示； 图16A-图16D是对于图16A中的单独RF(0.4amp)，图16B中的RF/冷冻烧蚀单个施加器(0.6amp，3000psi)，图16C中的RF/冷冻烧蚀3个施加器(1.8amp，3000psi)以及图16D中的RF/冷冻烧蚀4个施加器(2.0amp，3000psi)的离体肝脏烧蚀的粗略病理评估；图17显示了各种施加器以及施加器组合在20分钟持续时间后沿短轴线(垂直于施加器)以及长轴线(施加器轴线)的活体凝结物直径；以及图18A-图18D是使用RF/冷冻烧蚀的活体猪肝脏烧蚀的粗略病理评估，其中图18A为1个施加器(0.6amp，3000psi)，图18B为2个施加器(1.2amp，3000psi，间隔1.5cm)，图18C为3个施加器(1.8amp，3000psi，间隔2.0cm)，而图18D为4个施加器(2.0amp，3000psi，间隔2.5cm)。具体实施例方式如括号中所示，在本公开内容中对以下术语进行简化厘米(cm)，千克(kg)，毫克(mg)，毫米(mm)，欧姆(Ω)，磅每平方英寸(psi)，以及射频(RF)。单数形式“一”、“一个”以及“该”是指一个或者多个，除非上下文以其它方式明确指出。例如，术语“包括一个冷冻探针”包括单个冷冻探针或者多个冷冻探针并且认为等同于短语“包括至少一个冷冻探针”。术语“或”是指所提到的备选元件的单个元件或者两个或更多个元件的组合。例如，短语“射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷冻手术设备，包括：具有细长长度、近端部、远端部、导电的第一部分以及第一和第二可独立控制的冷却元件的冷冻探针；耦接到所述冷冻探针并在与所述第一部分间隔开的区域内具有导电的第二部分的能量传导元件；以及介于所述第一部 分和所述第二部分之间的电绝缘，其中所述冷冻手术设备配置为至少部分插入组织，并且在激活时通过选择性控制所述第一和第二冷却元件冷却临近所述冷冻探针的冷却区域内的组织，并通过控制经所述能量传导元件的能量流产生所述冷却区域周围组织的加热。

【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：GT莫赖斯，
申请(专利权)人：厄比电子医学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[]