热敏光学探头制造技术

本公开涉及热敏光学探头。一种引导能量至组织的方法包括如下起始步骤，确定靶标组织位置和/或靶标组织边界，定位消融装置用于输送能量至靶标组织，以及将一个或多个热敏光学探头定位在带监视的组织区域中。每个热敏光学探头适于利用进入热敏光学探头的一个或多个光纤部分的光线响应热量的光谱特性。该方法还包括如下步骤，施加能量至消融装置，继续消融而接收阈值热量剂量的消融区域的尺寸和/或位置使用由一个或多个热敏光学探头生成的至少一个电信号来显示在监视器上，确定显示在监视器上的消融区域是否大于靶标组织边界，以及如果确定了显示在监视器上的消融区域大于靶标组织边界时，则终止消融。

【技术实现步骤摘要】
热敏光学探头
本公开涉及用于执行医学过程的系统、装置和方法。更具体地，本公开涉及适用于热消融期间使用的热敏光学探头、包括该热敏光学探头的电外科系统、以及使用该热敏光学探头引导能量至组织的方法。
技术介绍
电外利是在外科过程(procedure)期间应用电能和/或电磁能来切断、切割、消融、凝结、烧灼、密封或其他处理生物组织。在电能和/或电磁能引入组织时，能量-组织交互产生了分子的激励，这产生了导致热量生成的分子运动。电外科通常使用手持件来进行，所述手持件包括适于在电外科过程期间将能量传递至组织部位的外科器械(例如，末端执行器、消融探头、或电极)、可操作以输出能量的电外科发生器、以及可操作地连接所述外科器械至发生器的电缆组件。某些疾病的治疗(treatment)需更破坏例如肿瘤的恶性组织的生长。电磁辐射能够用于加热和破坏肿瘤细胞。治疗可包括将消融探头插入已经识别为恶性肿瘤的组织中。一旦定位了探头，电磁能量通过探头传输至周围组织。超声成像应用是肿瘤定位和消融装置布置通常使用的一种经济有效的方法。具有多种不同类型的能用于执行消融过程(procedure)的设备。通常，消融过程中使用的设备包括能量发生源(powergeneratingsource)，例如微波或射频(RF)电外科发生器，其用作能量源，以及外科器械(例如，具有天线组件的微波消融探头)，其用于引导能量至靶标组织。所述发生器和外科器械通常通过电缆组件可操作地耦合，所述电缆组件具有多个导体，其用于从发生器传输能量至所述器械、以及用于在器械和发生器之间传输控制、反馈和识别信号。使用电外科器械来消融、密封、烧灼、凝结、和/或脱水组织会导致一定程度的周围组织热量伤害。例如，电外科脱水会导致由热效应引起的不期望的组织破坏，而其中围绕正在施加电外科能量的组织的健康组织会通过本领域公知为“热扩散”的效应而被热破坏。在发生热扩散期间，来自操作部位的过多热量会直接传导至邻近组织，和/或来自操作部位所处理组织的蒸汽释放会导致对周围组织的破坏。发生器的启动持续时间直接涉及组织中产生的热量。产生的热量越大，热扩散至邻近组织的可能性越大。电外科期间用于控制电外利发生器的当前可用系统和方法包括临床医生根据需要通过电流、电压、阻抗、和/或功率测量来监视和调节输送至组织部位的能量量，使得能够以导致附近周围最小附带破坏来实现组织部位的适当组织效应。这些系统和/或方法通常需要临床医生将期望的组织效应转换成电外科发生器上的功率设定，以及在必要时，调节功率设定以补偿与电外科过程相关联的组织变化(例如，组织干燥)，使得可以实现期望的组织效应。确定消融区域的尺寸和/或评估消融组织的边界会是很难的。能够理解，电外科过程期间限定热扩散可能性等减少了对邻近目的治疗部位的周围组织结构无意的和/或不期望附带破坏的可能性。电外科过程期间控制和/或监视热扩散深度可以辅助临床医生来评估电外科过程期间的组织改变和/或变化。例如，由于已经广泛可得到的增强的空间分辨率、精度和对比机制，医学成像在临床环境中以及在基本的生理学和生物学研究中已经成为重要钮成部分。医学成像现在组合了各种模态，其无创地捕获人体的结构和功能。这种图像以许多不同的方式来获得和使用，包括使用医学图像来进行恶性疾病的诊断、分级和治疗管理。由于它们的解剖细节，计算机层析成像(CT)和磁共振成像(MRI)此外还适于评定肿瘤与局部结构的接近度。CT和MRI扫描产生可由射线学者顺序观察的身体二维(2D)轴向图像、或切片，射线学者从这些视图看到或推断实际的三维(3D)解剖结构。医学图像处理、分析和可视化在疾病诊断和监视中、以及此外的手术规划和治疗过程监视中起到了日益增加的重要作用。不幸的是，组织升温和热量破坏在超声图像中不能产生足够的对比以使得能够确定消融区域的尺寸和评估消融组织的边界。
技术实现思路
一直存在用于控制和/或监视实时组织效应以改进患者安全性、减少风险、和/或改进患者结果的系统、装置和方法的持续需求。具有用于消融边界评估和反馈控制的术中技术的需求。根据本公开的一个方面，提供了一种引导能量至组织的方法。该方法包括以下起始步骤，确定靶标组织位置和/或靶标组织边界，定位消融装置用于输送能量至靶标组织，以及将一个或多个热敏光学探头定位在待监视的组织区域中。每个热敏光学探头适于利用进入热敏光学探头的一个或多个光纤部分的光线响应热量的光谱特性。该方法还包括如下步骤，施加能量至消融装置，继续消融而接收阈值热量剂量的消融区域的尺寸和/或位置使用由一个或多个热敏光学探头生成的至少一个电信号来显示在监视器上，确定显示在监视器上的消融区域是否大于靶标组织边界，以及如果确定了显示在监视器上的消融区域大于靶标组织边界，终止消融。根据本公开的另一个方面，提供了一种电外科系统。该电外科系统包括电外科能量发生源、可操作地关联电外科能量发生源的能量施加器、适于利用进入热敏光学探头的一个或多个光纤部分的光线响应热量的光谱特性的热敏光学探头、以及通信耦合至热敏光学探头的处理器单元。所述处理器单元适于生成至少一个电信号，用于至少部分基于由热敏光学探头响应热量生成的至少一个电信号来控制与电外科能量发生源相关联的至少一个操作参数。根据本公开的另一个方面，提供了一种引导能量至组织的方法。该方法包括以下起始步骤，确定靶标组织位置和/或靶标组织边界，定位消融装置用于输送能量至靶标组织，以及将一个或多个热敏光学探头定位在待监视的组织区域中。每个热敏光学探头适于利用进入热敏光学探头的一个或多个光纤部分的光线响应热量的光谱特性。该方法还包括如下步骤，传输来自电外科能量发生源的能量穿过能量施加器至靶标组织，获取表示至少一个热敏光学探头的至少一个光纤部分对由传递至靶标组织的能量产生的热量的响应的热分布数据，以及基于组织消融率确定与电外科能量发生源相关联的至少一个操作参数，所述组织消融率至少部分地基于一个或多个热敏光学探头的响应。在各个方面的任一个中，能量施加器可机械耦合至一个或多个热敏光学探头。在各个方面的任一个中，与电外科能量发生源相关联的一个或多个操作参数可以选自由温度、阻抗、功率、电流、电压、操作模式、以及电磁能量施加持续时间组成的组。电磁能量通常通过增加能量或减少波长分类为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。如该说明书中所使用的，“微波”通常指代300兆赫兹(MHz)(3x108周期/秒)至300千兆赫(GHz)(3x1011周期/秒)频率范围的电磁波。如该说明书中所使用的，“消融过程”通常指代任何消融过程，诸如微波消融、射频(RF)消融或微波消融辅助切除。如该说明书中所使用的，“能量施加器”通常指代能够用于从诸如微波或RF电外科发生器的能量发生器传输能量至组织的任何装置。如该说明书中所使用的，“传输线路”通常指代能够用于从一点到另一点传播信号的任何传输介质。附图说明本公开的热敏光学探头、包括该热敏光学探头的电外科系统、以及使用该热敏光学探头引导能量至组织的方法的目的和特征在通过参照附图来理解各个实施方式的描述时将对于本领域普通技术人员变得显而易见。图1是根据本公开一个实施方式的电外科系统的示意图，诸如单极电外科系统；图2是根据本公开的电外科系统的另一实施方式的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电外科系统，包括：电外科能量发生源；能量施加器，可操作地与电外科能量发生源关联；热敏光学探头，适于利用光线的光谱特性来评估热敏光学探头的一个或多个光纤部分对热量的响应；以及处理器单元，通信耦合至热敏光学探头，其中所述处理器单元生成至少一个电信号，用于至少部分基于由热敏光学探头响应热量生成的至少一个电信号来控制与电外科能量发生源相关联的至少一个操作参数。

【技术特征摘要】
2012.10.02 US 61/708,870;2013.07.16 US 13/942,8641.一种电外科系统，包括：电外科能量发生源；能量施加器，可操作地与电外科能量发生源关联；热敏光学探头，适于利用进入热敏光学探头的一个或多个光纤部分的光线响应热量的光谱特性；以及处理器单元，通信耦合至热敏光学探头，其中所述处理器单元生成至少一个电信号，用于至少部分基于由热敏光学探头响应热量生成的至少一个电信号来控制与电外科能量发生源相关联的至少一个操作参数，其中所述热敏光学探头包括：至少一根光纤；布置在所述至少一根光纤上的多个滤色镜区域，所述多个滤色镜区域中的每个具有彼此不同的特征波长；以及布置在所述多个滤色镜区域上的热敏材料。2.根据权利要求1所述的电外科系统，其中所述热敏光学探头耦合至所述能量施加器。3.根据权利要求1所述的电外科系统，其中与电外科能量发生源相关联的所述至少一个操作参数选自由温度、阻抗、功率、电流、电压、操作模式、以及电磁能量施加持续时间组成的组。4.根据权利要求1所述的电外科系统，其中所述处理器单元连接至至少一个显示装置，用于显示靶标组织位置和靶标组织边界中的至少一个。5.根据权利要求4所述的电外科系统，其中所述显示装置基于由热敏光学探头生成的至少一个电信号来显示接收的热量超过一定阈值的消融区域。6.根据权利要求1所述的电外科系统，其中所述处理器单元基于消融组织与靶标组织边界的接近度来控制电外科能量发生源的功率水平。7.根据权利要求1所述的电外科系统，其中所述处理器单元基于组织消融率来控制电外科能量发生源的功率水平。8.根据权利要求1所述的电外科系统，其中所述至少一个操作参数基于组织消融率来确定，所述组织消融率至少部分地基于至少一个所述热...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·沙罗诺夫，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：