具有跟踪传感器的射频消融系统技术方案

RF消融系统具有包括内和外同轴管状导体的中空导电同轴电缆、和安装在电缆的远端部处且用于将包括微波的射频能量传送到目标身体组织的消融元件。内导体具有中央腔且至少一直延伸到消融元件。至少一个具有磁芯的电磁跟踪传感器线圈位于电缆的远端部处的中央腔中，靠近电缆的远端末端，且连接到信号处理单元。放置在正在接受治疗的患者附近的电磁场发生器产生电磁场，电磁场在传感线圈感应电压。信号处理单元使用感应电压，计算导管的远端部或末端患者体内的位置和方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及用于照射生物组织的医用导管，例如消融生物组织的设备，尤其涉及包括跟踪传感器的这种设备。
技术介绍
导管用于多种手术，包括诊断、治疗和消融手木。在这些手术中，导管穿过患者的身体移动到期望的治疗部位。治疗式组织消融系统经由不同的能量交換方式(例如热传导和辐射)将能量施加到生物消融组织部位。这些系统可以使用各种能量模式，例如射频、超声波、激光、低温等。在射频(RF)范围中，某些微波消融系统用于破坏或消融生物组织。在一种应用中，微波消融系统用于消融引起不规则心跳或心律不齐的心脏组 织，从而避免更危险的或侵入式开心手木。在该应用中，诸如RF天线的消融元件合并为导管的一部分。导管穿过静脉，到达心房。在心房中，RF天线被置于应用消融的期望位置处。微波消融系统还可以用于治疗其他生物部位，例如动脉、器官和身体血管。例如，微波消融系统可以用于消融肺、肝、肾或身体其他区域中的肿瘤。这些手术和治疗应用需要有效的系统，以将射频能量传输到用于将能量提供给目标组织部位的消融元件中。Ormsby等人的公开号为20080015570的美国专利申请描述了一种组织消融系统，该系统包括中空导电同轴电缆，中空导电同轴电缆具有第一内细长导电管状元件、第二细长导电元件、电介质、以及消融元件或射频天线，第一管状元件具有远端部，第一管状元件具有中空且轴向延伸的腔，第二细长导电元件以基本同轴的关系设置在第一导电管状元件的至少一部分上而第一导电管状元件基本设置在电缆的长度上，电介质设置在第一和第二导电管状元件之间，消融元件或射频天线将包括微波的射频能量传送给位于电缆的远端部处的身体组织。射频天线适于接收和辐射通常在电磁谱中大于300兆赫(MHz)的频率处的微波范围中的射频能量，以沿生物消融通道消融生物组织。用于手术和治疗应用的射频组织消融设备还需要精确的系统，以将消融设备定位在目标组织部位附近。在典型的手术中，X射线透视检查用于设置导管的远端部的位置和向进行手术的医务人员显示部位的实时图像。因为这些图像是静态和ニ维的，所以外科医生通常需要许多影像，以了解身体内的实际位置，并且单独使用该定位系统将产生错误和不正确的理解。该系统还将患者和实施手术的医务人员暴露于相对高的辐射量中。
技术实现思路
本文中描述的实施方式提供了ー种射频导管，该射频导管在其远端处具有消融设备以将射频能量传送到目标身体组织，跟踪传感器并入导管的远端部。在一个实施方式中，提供了中空导电同轴电缆，包括第一内细长导电管状兀件和第二细长导电元件，第一内细长导电管状元件具有轴向延伸的腔或通道，第二细长导电元件以基本同轴的关系设置在第一导电管状元件的至少一部分上。电介质设置在内和外导电元件之间。消融元件安装在电缆的远端部处，以将包括微波的射频能量传送到目标身体组织。至少ー个具有磁芯的电磁跟踪传感器线圈位于电缆的远端部处，靠近导管的远端末端。在一个实施方式中，消融元件是一直延伸到远端末端的单极或偶极天线，传感器线圈位于靠近天线的腔中。在另ー个实施方式中，消融元件是位于电缆远端部处的螺旋线圈天线。跟踪传感器线圈可以位于螺旋线圈天线中，或者天线自身也可以包括具有位于所述环形天线中的磁芯的跟踪传感器线圏。在一个实施方式中，导线从腔中的线圈延伸到导管近端处的手柄中的接线端。接线端连接到信号处理单元。位于正在接受治疗的患者附近的电磁场发生器产生电磁场，电磁场在传感线圈中感应电压。信号处理单元使用感应电压，计算导管的远端部或末端在患者体内的位置和方向。在一个实施方式中，连接至信号处理单元的參考线圈可以位于手术台等上的固定位置处，这些线圈中的感应电压可以与位于导管的远端末端处的线圈中的感应电压进行比较，以帮助确定位置。阅读以下详细说明和附图之后，本专利技术的特征和优点将对本领域普通技术人员而 言是显而易见的。附图简要说明通过研究附图，可以部分地得到关于本专利技术结构和操作的细节，在附图中，相似的參考标记表示相似的部分，其中图I是包括位置跟踪系统的消融导管系统的ー个实施方式的部分省略的示意性方框图；图2是图I中导管的远端部的放大剖视图；图3A和3B是根据另ー个实施方式的可偏转的RF消融导管的侧视图，其包括与图I的位置跟踪系统一起使用的跟踪传感器，图3B示出了偏转情况下的导管的远端部；图4在图3B的弯曲情况中的导管的远端部的放大剖视图；图5是图4的导管的远端末端部分的视图，但是示出了替代的跟踪传感器布置；以及图6是使用具有图2-5的消融导管的任一个的图I的系统来定位导管的远端部的方法的一个实施方式的框图。具体实施例方式本文中公开的ー些实施方式提供了包括位置跟踪系统的消融导管。阅读本专利技术书之后，如在各种替代实施方式和替代应用中实施本专利技术对本领域的技术人员而言将是显而易见的。虽然在本文中将要描述本专利技术的各个实施方式，但是应当理解这些实施方式仅以示例性而非限制性的方式给出。同样地，各种替代实施方式的详细说明不应该视为限制本专利技术的范围或广度。图I和图2不出了形成微波消融和位置跟踪系统12的一部分的射频(RF)波导设备或探针10的第一实施方式。微波消融系统与2007年7月23日提交的序列号为11/781，467、2007年9月20日提交的序列号为11/858，736、和2009年4月15提交的序列号为12/424，287的共同待审申请中所描述的系统相似，这些申请的内容通过引用并入本文。设备10通常是管状的，且具有多层或同轴电缆结构，该结构具有沿其长度从手柄15附近的近侧部17向远侧部16延伸的中心孔或腔14(图2)。具有天线末端19的射频(RF)消融天线18位于设备的远端部。内和外导电管状元件或同轴导体20、22从装置的近侧部同轴地延伸，至少内导体一直延伸到天线的远端或末端19附近的位置处。在替代实施方式中，内导体可以是非管状的。RF传输波导被限定在内导体和外导体之间。介电聚合材料的外套或外壳(未示出)至少沿设备10的大部分长度包围同轴导体。内导体和外导体均包括细长导电管状元件，外导体以基本同轴的关系布置在内导体的长度的至少一部分上。这种布置限定内导体壁与外导体壁之间用于放置电介质的环形空间24。电介质可以是固体、流体、或固体与流体的组合，其填充内导体和外导体之间的空间。任何未被填充的空间可以被抽成真空或填充有替代的介电固体或流体材料。诸如空气的介电流体介质可以替代固体介电层进行分配。可以在制造期间通过对电缆的远端部和近端部之间的空间进行抽气和密封引入也呈现介电特性的真空。可选地，可以将内导体和外导体之间的空间配置为与真空源流体连通。位于装置的远侧部10处的消融天线18可以是单极天线、偶极天线或螺旋线圈天线，其至少电耦合到同轴电缆设备的内导体。天线适于从射频能量源25接收和辐射电磁 能，射频能量源25经由电缆26与内和外同轴导体联接。在替代实施方式中，天线可以使用其他形式的消融设备或射频天线替代，例如设置在同轴电缆设备的远端部处的ー对隔开的导电微波传输带，如第6，663，625号美国专利所描述的，该专利的内容通过引用并入本文。在ー种布置中，消融天线涂有ー层介电封装材料。在其他布置中，各种电介质可以用于控制消融信号耦合到周围组织，如上述2009年4月15日提交的第12/424，287号共同待审申请中所描述的。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.30 US 61/265,0881.一种射频消融系统，包括 消融导管，包括具有近端部和远端部的中空导电同轴电缆、位于所述电缆的所述近端处的连接器、以及位于所述电缆的所述远端部处且被配置为将射频(RF)能量施加到目标组织部位的消融元件， 所述同轴电缆具有第一内细长导电管状元件、第二细长外导电元件、电介质和至少一个电磁跟踪传感器，所述第一内细长导电管状元件具有轴向延伸的腔或通道，所述第二细长外导电元件以基本同轴的关系设置在所述第一导电管状元件的至少一部分上，所述电介质位于所述内导电管状元件和所述外导电管状元件之间，所述至少一个电磁跟踪传感器位于所述电缆的所述远端部处； 电磁场发生器，被配置为放置在所述患者的附近且产生电磁场，当所述传感器线圈位于所产生的电磁场中时，所述电磁场在所述传感线圈中感应电压；以及 信号处理单元，至少包括与所述同轴电缆的近端连接器连接的信号处理器，所述跟踪传感器线圈与所述信号处理器通信，所述信号处理器被配置为检测所述传感器线圈中的感应电压，且使用所述感应电压确定所述导管的所述远端部在患者体内的位置和方向。2.如权利要求I所述的系统，其中，所述电磁跟踪传感器包括位于所述腔中的具有磁芯的线圈。3.如权利要求2所述的系统，还包括从所述跟踪传感器线圈通过所述腔延伸到所述近端连接器的导线。4.如权利要求I所述的系统，还包括位于所述信号处理单元中的射频(RF)信号发生器，所述同轴电缆将所述RF信号发生器连接到所述消融元件。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述消融元件选自单极天线、偶极天线或螺旋线圈天线。6.如权利要求5所述的系统，其中，所述消融元件是单极天线，所述单极天线具有从所述同轴电缆延伸的远端末端。7.如权利要求6所述的系统，其中，所述跟踪传感器包括位于所述同轴电缆的所述远端部处的所述腔中且具有磁芯的线圈。8.如权利要求5所述的系统，其中，所述消融元件是螺旋线圈天线，所述跟踪传感器包括位于所述螺旋线圈天线中的具有磁芯的线圈。9.如权利要求I所述的系统，其中，所述消融元件是螺旋线圈天线，所述螺旋线圈天线被配置为将RF能量传送至患者的目标组织部位，磁芯位于所述螺旋线圈天线中，由此所述螺旋线圈天线和所述磁芯一起构成所述系统跟踪模式中的所述跟踪传感器。10.一种消融导管设备，包括 具有近端部和远端部的中空导电同轴电缆、以及位于所述电缆的所述近端处的连接器； 所述同轴电缆具有第一内细长导电管状元件、第二细长导电元件和电介质，所述第一内细长导电管状元件具有轴向延伸的腔，所述第二细长导电元件以基本同轴的关系设置在所述第一导电管状元件的至少一部分上，所述电介质位于所述内导电管状元件和所述外导电管状元件之间； 射频(RF)天线，设置在所述同轴电缆的所述远端部处，并且被配置为将RF能量传送到正在接受治疗的患者的目标组织部位；以及 至少一个具有磁芯的电磁跟踪传感器线圈，位于所述电缆的所述远端部处，并且被配置为当所述线圈处于由位于相对于所述目标组织部位的预定位置处的电磁场发生器产生的电磁场中时，将感应电压输出提供给信号处理器，由此所述跟踪传感器线圈的所述感应电压输出随着所述电缆的所述远端部相对于目标组织部位的位置和方向的变化而变化。11.如权利要求10所述的设备，其中，所述消融元件包括单极天线或偶极天线，所述跟踪传感器线圈位于所述电缆的所述远端部处的所述腔内。12.如权利要求10所述的设备，其中，所述消融元件包括螺旋线圈天线，所述跟踪传感器线圈位于所述螺旋线圈天线内。13.—种消融导管设备,包括 具有近端部和远端部的中空导电同轴电缆、以及位于所述电缆的近端处的连接器； 所述同轴电缆具有第一内细长导电管状元件、第二细长导电元件和电介质，所述第一内细长导电管状元件具有轴向延伸的腔，所述第二细长导电元件以基本同轴的关系设置在所述第一导电管状元件的至少一部分上，所述电介质位于所述内导电管状元件和所述外导电管状元件之间； 结合的射频(RF)天线和跟踪传感器，设置在所述同轴电缆的所述远端部处，并且被配置为在治...

【专利技术属性】
技术研发人员：西奥多·C·奥士比，沈国镇，乔治·L·梁，
申请(专利权)人：麦迪威公司，
类型：发明
国别省市：