專利名稱：生物組織尤其是腫瘤組織等的局部熱切除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種病變組織尤其是腫瘤組織等的局部熱切除裝置，所述裝 置包括
傾向于用末端尖端定位于待去除的病變組織或腫瘤組織區(qū)的探頭或探
針；
所述探頭或探針支撐至少為類似金屬絲或細(xì)線的細(xì)長(zhǎng)部件的光導(dǎo)件，其 一個(gè)端部為發(fā)出加熱電磁能的端部，并且所述光導(dǎo)件通過發(fā)射所述電磁能尤 其是發(fā)射比如激光的尖端端接在所述探頭或探針的所述端部，而其另一端部 則與產(chǎn)生所述電磁能的產(chǎn)生源連接；以及
啟動(dòng)/停用產(chǎn)生所述電磁能的所述源的控制器件。
背景技術(shù)：
這些類型的裝置是眾所周知的，并且用于醫(yī)學(xué)界，尤其用于切除腫瘤組 織。這些裝置的主要優(yōu)點(diǎn)在于所述切除動(dòng)作的侵襲性低以及病人臥床時(shí)間極 短。
文獻(xiàn)US 5 222 953公開了一種熱切除系統(tǒng)，其中使用細(xì)導(dǎo)管或探針進(jìn) 行熱切除。該探針或?qū)Ч苌显O(shè)有光纖和用來檢測(cè)溫度的傳感器。該系統(tǒng)還設(shè) 有使導(dǎo)管或探針在待治療的病變組織中自動(dòng)地移位的器件。該系統(tǒng)以下列方 式工作 一旦利用光纖或其它成像技術(shù)將導(dǎo)管精確地定位于待治療的區(qū)域， 就以電磁能一例如激光輻射該區(qū)域。為避免組織一尤其是健康組織的過熱和 灼傷的風(fēng)險(xiǎn)，該傳感器不斷地監(jiān)測(cè)溫度。該溫度傳感器為簡(jiǎn)單的熱電耦傳感 器，其相對(duì)于發(fā)射尖端設(shè)置于這樣的位置，以致其只會(huì)測(cè)量組織的溫度而不 會(huì)受發(fā)射器的影響。傳感器到發(fā)射器的距離以固定的方式確定，并且先天地 取決于待治療的器官，從而也取決于待治療的特定組織的透射/擴(kuò)散特性。文獻(xiàn)US-A-5 100 388公開了一種腫瘤組織一尤其是位于中空器官的腫 瘤組織的熱切除系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用流體作為傳熱到組織的介質(zhì)，并且該流體 通過導(dǎo)管饋入待治療區(qū)中的器官內(nèi)，該導(dǎo)管設(shè)有可膨脹件，該可膨脹件在其 內(nèi)部限制流體。因此，流體及其熱效應(yīng)限于由可膨脹件限定的特定區(qū)域。
文獻(xiàn)US-B卜6 302 878公開了一種用熱切除治療腫瘤組織的系統(tǒng)，其中 發(fā)熱裝置具有吸收電磁能并將之轉(zhuǎn)化為熱能的功能。該裝置可用不同材料制 作，例如具有不同分子結(jié)構(gòu)的氧化鐵、氧化錳、碳粉等，而且該裝置可以是 固體或液體。該裝置在固態(tài)時(shí)可用于治療表面損傷，而在液態(tài)時(shí)則可用于滲 入內(nèi)部組織。在該情況下，將氧化物在一種液體稀釋后，如可能的話其以這 樣的方式注射入待治療的傷口處，被滲透到幾乎整個(gè)待治療區(qū)或整個(gè)待治療 區(qū)。該發(fā)熱裝置通過防止或限制在待治療區(qū)附近的健康組織上的熱效應(yīng)，有 助于將熱傳遞匯聚于待治療區(qū)。
目前已經(jīng)進(jìn)行了各種研究，研究顯示將這些裝置用于去除這些直徑約 10mm的小型腫瘤塊的成果極好。至于較大的腫瘤塊，其治療則仍然很困難， 而且無論如何，要完全去除腫瘤組織就需要移動(dòng)探針和其它手段。
光導(dǎo)件一般由光纖制成的絲狀體組成，其主要優(yōu)點(diǎn)為可降低傳送光能的 衰減，并且可以限制所述探針或探頭的入侵的影響，因?yàn)榇嬖谠谄鋬?nèi)插入所 述光導(dǎo)件端部的所述探針或探頭的直徑很小的事實(shí)。另一方面，就事實(shí)而論， 那是有利的，因?yàn)橛行┠[瘤病變可能位于這些擠滿要害器官的解剖區(qū)之內(nèi)， 從而導(dǎo)致所述探頭或探針的插入涉及相當(dāng)高危的單元。
光源一般由激光源組成，其適合于提供必要強(qiáng)度以將受輻照組織的溫度 提高到治療所需的水平。
不過，通過發(fā)射電磁能的裝置進(jìn)行熱切除的實(shí)際應(yīng)用仍然受制于另外一 些問題，尤其是在治療極大病變組織區(qū)時(shí)發(fā)生的問題。在該情況下，可考慮 簡(jiǎn)單地通過對(duì)探頭或探針的尖端借助比如各種成像裝置例如超聲波型等做出 標(biāo)記并且相對(duì)于待治療的組織區(qū)移動(dòng)探針或探頭到這樣的程度，從而導(dǎo)致足 以沿著組織區(qū)的整個(gè)大小來治療所述組織區(qū)來解決治療大病變組織區(qū)的問 題。不過在這種情況下，會(huì)存在將探針或探頭相對(duì)于待治療的組織區(qū)移動(dòng)的問題，因此可通過定向該發(fā)射電磁能的尖端以便只有在當(dāng)前的受輻照區(qū)已完全地得到治療后才會(huì)輻照所述組織區(qū)的另外部位。因此，會(huì)有確定屬于較大面積的病變組織的部分面積在何時(shí)被治療到足以達(dá)到預(yù)期療效的問題。除了該問題之外，還發(fā)現(xiàn)所述通過發(fā)射電磁能工作的熱切除裝置存在另一問題，而事實(shí)上就是由于組織加熱而產(chǎn)生的水蒸汽。蒸汽的存在使得不可能使用簡(jiǎn)單和低廉的治療監(jiān)測(cè)技術(shù)，例如超聲成像。蒸汽的存在導(dǎo)致超聲波失靈。
從一個(gè)較一般的觀點(diǎn)來看，關(guān)于以激光照射病變組織進(jìn)行的熱切除，其中的問題為要在大面積上或總之在比該直接曝露于光線的導(dǎo)向光纖的輸出端或稱之為光纖尖頭或尖端的面積更大的面積或體積上得到均衡分布的熱效應(yīng)。正好鄰接激光束的導(dǎo)向光纖的輸出端的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)小區(qū)域或體積極小，從而導(dǎo)致在該小區(qū)域的熱效應(yīng)很強(qiáng)烈，而熱效應(yīng)會(huì)隨著離所述輸出端的距離的增加而快速地減弱。因此，對(duì)正好鄰接所述尖端的區(qū)域施加了過度的熱效應(yīng)，而對(duì)較遠(yuǎn)區(qū)域的治療則不足，是存在風(fēng)險(xiǎn)的。所以必須要有一裝置，其用于得知或視乎離所述尖端的距離來控制環(huán)繞所述尖端的體積的熱量或加熱效應(yīng)的實(shí)際空間分布，以便可控制熱效應(yīng)，繼而控制預(yù)期療效。
為了了解在組織和電磁能尤其是激光束之間的相互作用，已經(jīng)進(jìn)行了各種各樣的研究。圖1非常示意性地顯示出在組織上的激光照射能量在稱為組織的激光揮發(fā)的過程中怎樣工作。所述過程是用于切口和腫瘤切除。在組織切除期間，已經(jīng)指出有三個(gè)步驟，其即使參照組織所承受的溫度范圍可限定如下血凝固限定了溫度在55-10(TC之間的組織加熱條件；水蒸汽限定了在
100和40(TC之間的加熱步驟；燃燒會(huì)在加熱超過40(TC時(shí)發(fā)生。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，組織質(zhì)量損失首先要?dú)w因于治療區(qū)的輻射通量。至于當(dāng)通量的值超過1000J/cmH所指出的效果相當(dāng)于組織的白化。當(dāng)熱能通量在1100與1500J/cm2之間時(shí)，會(huì)發(fā)生稱為爆玉米花汽化的現(xiàn)象，而當(dāng)輻射通量超過1500J/cm2時(shí)則會(huì)發(fā)生碳化和燃燒。
已經(jīng)進(jìn)行了很深入的研究，以便確定熱量在組織中怎樣分布，尤其是在健康組織和病變組織之間的分界面的分布。這些研究基本上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，決定熱分布的參數(shù)很復(fù)雜，而且即使是大約地也都不可能去概括或析出可適用于所有狀況的普遍性法則。尤其是在以激光照射后的在組織內(nèi)進(jìn)行的熱擴(kuò)散不 單單取決于輻射通量，而且還取決于上文中提到的組織對(duì)電磁輻射吸收的質(zhì)
量。在該情況下，每一不同種類的組織具有不同的特性，所以就難以得出先 驗(yàn)的普遍性法則。
至于產(chǎn)生水蒸汽的問題，目前未被處理，除了嘗試通過使用不同組織部 分及其中的水對(duì)輻照的不同反應(yīng)來調(diào)節(jié)能量供應(yīng)，以便在組織上達(dá)到最大熱 效應(yīng)而不會(huì)產(chǎn)生水蒸汽之外。 一種避免水蒸汽形成的解決方案被采用，即以 激光脈沖照射組織的激光源替代操作。不過該方案并不令人滿意，因?yàn)橄鄬?duì) 于穩(wěn)定和調(diào)節(jié)過的照射所能達(dá)到的效果而言，熱切除效應(yīng)仍然很小。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的為改進(jìn)上文所述已知類型的熱切除裝置，首先其可 以克服已知方法的缺點(diǎn)，而且在實(shí)際上可一般以簡(jiǎn)單和安全的方式治療較大 的病變組織區(qū)，而沒有燒傷若干局部區(qū)域或?qū)е缕渌植繀^(qū)域加熱不足的風(fēng) 險(xiǎn)，同時(shí)可盡可能安全地治療整個(gè)大小的病變組織。
本發(fā)明的另一目的實(shí)際上為通過可將由手術(shù)員進(jìn)行的直接控制干涉盡可 能簡(jiǎn)化的自動(dòng)式或接近自動(dòng)式裝置來達(dá)到上文所述的各項(xiàng)，并且使切除過程 可標(biāo)準(zhǔn)化。
本發(fā)明通過提供一種上文所述類型的裝置來實(shí)現(xiàn)上述目的，其中包括用 于監(jiān)測(cè)由在具有預(yù)定尺寸的體積內(nèi)的輻射尖端發(fā)出的電磁能于病變組織區(qū)上 產(chǎn)生的熱效應(yīng)的分布的器件并且該器件基于相對(duì)于發(fā)出電磁輻射的源設(shè)置在 預(yù)定距離和位置的測(cè)量傳感器上所產(chǎn)生的熱的傳遞函數(shù)而工作；
所述對(duì)應(yīng)于待治療區(qū)域的平均尺寸的某一部分的距離在方向上在平行于 所述距離；(需確認(rèn))
所述監(jiān)測(cè)器件測(cè)量參數(shù)的絕對(duì)值，如溫度、酸堿度、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、 吸收光譜或所述參數(shù)的相對(duì)變動(dòng)。
必須考慮到所述測(cè)量器件在將測(cè)量待治療病變組織的物理和化學(xué)參數(shù) 的傳感器上的熱傳遞函數(shù)看作病變組織加熱溫度的函數(shù)并且所述傳感器設(shè)置
9成與發(fā)出電磁輻射的源相隔一定距離的基礎(chǔ)上運(yùn)行。所述傳感器測(cè)量在所述 源和所述傳感器之間的待治療病變組織的所述物理和化學(xué)參數(shù)的變化。
對(duì)熱效應(yīng)的分布進(jìn)行控制還可通過根據(jù)病變組織的溫度檢測(cè)病變組織的 物理參數(shù)進(jìn)行，以便檢測(cè)極大的病變組織區(qū)已進(jìn)行治療的部分。在該情況下， 可以將測(cè)量與用于移動(dòng)探頭或探針以治療不同部分的自動(dòng)器件組合起來，和/ 或與參照一種或多種不同變型實(shí)施例敘述的一種或多種器件的操作組合起 來。
根據(jù)進(jìn)一步特征，根據(jù)本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)根據(jù)加熱溫度來測(cè)量 病變組織的物理參數(shù)的傳感器，所述傳感器相對(duì)于輻射尖端而支撐于與所述 輻射尖端相隔一定距離的預(yù)定位置，所述傳感器測(cè)量在包括所述輻射尖端和 所述傳感器之間的病變組織的所述物理參數(shù)的改變；以及所述傳感器的測(cè)量 信號(hào)的處理器件，其基于所述測(cè)量信號(hào)確定所述病變組織區(qū)的加熱溫度；以 及信號(hào)設(shè)備和/或電磁波束的自動(dòng)調(diào)節(jié)器件和/或基于所述測(cè)量信號(hào)工作的輻 射尖端的自動(dòng)移動(dòng)器件。
該傳感器可選擇地或結(jié)合地為電氣、溫度、聲學(xué)、光學(xué)、激光、化學(xué)、 電化學(xué)、發(fā)光、射頻波長(zhǎng)變化、酸堿度、位置、微運(yùn)動(dòng)、選擇性組織型傳感 器°
對(duì)于預(yù)定解剖學(xué)區(qū)域中的預(yù)定類型的病變組織而言，確定在待測(cè)量的熱 效應(yīng)、熱擴(kuò)散和物理參數(shù)的改變之間的關(guān)聯(lián)度函數(shù)，將所述函數(shù)取樣和儲(chǔ)存 在用于比較和評(píng)定由測(cè)量所述物理參數(shù)的傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)的表中。
結(jié)合所述特征，根據(jù)本發(fā)明的裝置可包括用于控制熱效應(yīng)分布的器件， 并且有可能提供不同的實(shí)施例，這些實(shí)施例皆可根據(jù)尺寸縮減的形式來形成， 并且這些實(shí)施例可結(jié)合到通過電磁輻射尤其是激光的熱切除探頭或探針內(nèi)。
第一典型的實(shí)施例有利地提供了使用用于控制電磁能于病變組織區(qū)上產(chǎn) 生的熱效應(yīng)分布的器件，該器件包括將輻射尖端發(fā)出的電磁輻射分布、投射 或指向病變組織區(qū)的不同部位的有源器件。
在該情況下，由輻射尖端發(fā)出的射線或波束，例如由光纖的端部發(fā)出的 激光束在離開該光纖或其它導(dǎo)向件時(shí)會(huì)通過擴(kuò)散光學(xué)器件，如橫向擴(kuò)散器或者通過反射或投射器件而偏離其傳播方向。至于波束或射線的強(qiáng)度、方向和 特征，偏離、反射、投射或擴(kuò)散效應(yīng)可獨(dú)立于器件或治療組織區(qū)兩者的溫度 而進(jìn)行。這可以不同的方式自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，例如通過使用反射器、投射器和擴(kuò) 散器的可根據(jù)溫度改變形狀和/或尺寸的支撐器件。依靠這種大體為可逆及可 重復(fù)的機(jī)械變形，例如形狀記憶材料的情況，就有可能改變反射器或其它投 射或擴(kuò)散激光束的器件的方位。
所述將輻射尖端發(fā)出的電磁輻射分布、投射或指向到病變組織區(qū)的不同 部分上的有源器件包括使電磁輻射擴(kuò)散或匯聚或反射的器件，器件根據(jù)溫度 而改變電磁輻射的射線或波束方向和/或特征以及病變組織區(qū)由所述射線或 波束所照射的或者是電磁輻射的所述射線或波束所入射的部分。在其中，所 述使電磁輻射擴(kuò)散、匯聚或反射的器件有利地以可定向的方式通過支撐件來 支撐，所述支撐件的形狀和/或尺寸取決于溫度或根據(jù)溫度而改變，并且所述 支撐件與周圍環(huán)境熱接觸或因來自輻射尖端的電磁輻射的照射而受熱。
一變型實(shí)施例提供的所述反射件在電磁射線的傳播方向以可移動(dòng)的方式 被支撐，并且依據(jù)溫度而設(shè)置于根據(jù)溫度來改變長(zhǎng)度的支撐器件。
在考慮尤其是電磁輻射一例如具有特定傳播方向的激光束的擴(kuò)散器件， 并且所述激光束會(huì)從擴(kuò)散器件橫向地?cái)U(kuò)散到所述傳播方向的時(shí)候，所以電磁 輻射的擴(kuò)散器件可具有預(yù)定尺寸以及可包括具有可依據(jù)溫度而變的透明度和 /或擴(kuò)散指數(shù)的物質(zhì)。所述物質(zhì)會(huì)根據(jù)其不同尺寸區(qū)域的局部溫度為所述不同 區(qū)域的電磁輻射采用不同的擴(kuò)散條件。
本發(fā)明的另一個(gè)不同實(shí)施例可以提供將電磁輻射產(chǎn)生的熱量進(jìn)行分布的 器件。
不同的實(shí)施例變型是可能的。
第一變型包括分布由電磁輻射產(chǎn)生的熱的器件，器件上具有傳遞自所述 輻射尖端發(fā)出的電磁輻射所產(chǎn)生的熱的實(shí)心機(jī)械器件。所述實(shí)心機(jī)械器件可 有利地包括一個(gè)或多個(gè)在電磁輻射的傳播方向軸向地伸出越過所述輻射尖端 的線、帶或片狀件，以便形成傘狀，并且所述線、帶和/或片狀件由可隨溫度 而變形的材料組成，所述輻射尖端設(shè)有將電磁波束定向和/或傳遞到所述線、
11帶和/或片狀件之上或之內(nèi)從而導(dǎo)致所述線、帶和/或片狀件在逐漸地變暖時(shí) 會(huì)改變形狀和/或移動(dòng)，以便可彼此相互地張開或是徑向地向外有角度地進(jìn)行 移動(dòng)。
另一個(gè)變型限定將存在于待治療區(qū)或區(qū)域內(nèi)的流體加熱以及使所述加熱 的流體可在待治療區(qū)內(nèi)移動(dòng)，從而傳輸儲(chǔ)存的熱能。具體地說，所述流體包 括在通過電磁輻射加熱組織時(shí)自然地產(chǎn)生的蒸汽，所述蒸汽的產(chǎn)生歸因于組 織內(nèi)存在的水。
在該情況下，通過本發(fā)明，被認(rèn)為是利用電磁輻射的照射的熱治療的一 個(gè)缺點(diǎn)的蒸汽變成了熱載體，以便均勻及廣泛地在待治療的整個(gè)體積上產(chǎn)生 熱效應(yīng)。
蒸汽或其它的流體的移動(dòng)可以通過推送器件，例如流體噴射器或者流體 或蒸汽鼓風(fēng)機(jī)或是通過抽吸蒸汽或攜帶流體而實(shí)現(xiàn)。
作為所述流體推送的替代器件可以由聲波源尤其是超聲波源產(chǎn)生的機(jī)械 壓力波。在這種情況下，具有三角形或鋸齒形脈沖配置的低頻超聲波是有利 的。
同樣，根據(jù)可能的變型實(shí)施例，關(guān)于控制熱擴(kuò)散的器件，器件包括用于 控制對(duì)應(yīng)于病變組織的區(qū)域中的血管循環(huán)和/或淋巴循環(huán)的器件。
在所述變型中，血管或淋巴循環(huán)的控制器件有利地包括磁流變物質(zhì)，其 中設(shè)有產(chǎn)生局部磁場(chǎng)的器件，其操作磁流變物質(zhì)以形成結(jié)塊，以便局部地阻 止血管和/或淋巴循環(huán)通過灌注而形成熱擴(kuò)散的障礙。
變型可包括局部地凝結(jié)病變組織區(qū)中的血的器件。
在該情況下，就會(huì)獲得從探頭或探針的輻射尖端向遠(yuǎn)離輻射尖端的方向 的熱傳遞函數(shù)的有利改變。
應(yīng)該注意上述不同變型實(shí)施例和其產(chǎn)生方式在彼此于技術(shù)上兼容時(shí)怎 樣彼此結(jié)合或再組合，以使對(duì)待切除的病變組織的整個(gè)尺寸上的熱分布做出 的控制可以更大和更安全。
本發(fā)明還涉及一種病變組織尤其是腫瘤組織等的局部熱切除方法，所述 方法包括以下的步驟產(chǎn)生具有預(yù)定能量和頻率的電磁輻射；
用所述電磁輻射局部地將病變組織區(qū)或病變組織區(qū)的一部分照射預(yù)定時(shí) 間，以便將所述病變組織區(qū)或病變組織區(qū)的一部分中的病變組織的溫度提高 至預(yù)定值；
其特征在于，其匯總地包括以下的步驟依據(jù)病變組織的溫度測(cè)量病變 組織的物理參數(shù)，所述測(cè)量在相對(duì)于離輻射尖端一定距離的預(yù)定位置處進(jìn)行， 所述病變組織的物理參數(shù)改變包括在所述輻射尖端和進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量位置之 間的改變，同時(shí)處理測(cè)量信號(hào)，以用來基于所述測(cè)量信號(hào)確定所述病變組織 區(qū)的加熱溫度，以及用于產(chǎn)生信號(hào)和/或可用于自動(dòng)控制由電磁波束輻射的能 量強(qiáng)度的調(diào)節(jié)和/或基于所述測(cè)量信號(hào)的所述輻射尖端的移動(dòng)。
可選擇地或結(jié)合地，可以測(cè)量電氣、溫度、聲學(xué)、光學(xué)、激光、化學(xué)、 電化學(xué)、發(fā)光、射頻波段變化、酸堿度、位置、微運(yùn)動(dòng)、選擇性組織參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法的進(jìn)一步改進(jìn)為從屬權(quán)利要求的客體。


通過以下對(duì)附圖所示的若干非限制性實(shí)施例的敘述，本發(fā)明的特征及其 優(yōu)點(diǎn)就會(huì)變得更明顯，其中
圖1所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例，其限定用于檢測(cè)面積或體積上的終端 治療條件的器件，所述面積或體積對(duì)應(yīng)于待治療病變組織區(qū)的面積或體積；
圖2所示為根據(jù)圖1的裝置可達(dá)到的治療區(qū)；
圖3所示為本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一變型，其中用于激光輻射射線或 波束的分布、投射或指向的有源器件會(huì)自動(dòng)地偏轉(zhuǎn)，以便治療大面積的各個(gè) 部分，其中病變組織定位于所述面積，并且所述實(shí)施例限定用于移動(dòng)投射激 光輻射射線或波束的鏡子的器件，器件包括經(jīng)受熱膨脹的流體；
圖4類似于圖3，其為所述第二實(shí)施例的進(jìn)一步變型實(shí)施例； 圖5和圖6所示為兩根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的裝置的進(jìn)一步的變型 實(shí)施例；
圖7和圖8所示為本發(fā)明的第三實(shí)施例的兩種變型，其中溫度影響輻射尖端的結(jié)構(gòu)，該輻射尖端依據(jù)溫度和激光束所投射的區(qū)域而改變其激光輸 出；
圖9所示為本發(fā)明的實(shí)施例，其中由電磁能產(chǎn)生的熱的分布器件包括設(shè) 計(jì)成可及時(shí)地分布或擴(kuò)散或滲透于待治療組織區(qū)的物質(zhì)，而且所述物質(zhì)由激 光輻射加熱并且通過灌注待治療的組織將熱能分布。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，附圖示意性地示出以激光加熱的病變組織尤其是腫瘤組織的 熱切除用的探頭或探針。
這些探頭或探針本身的結(jié)構(gòu)是眾所周知的，不同的附圖原則上是要示出 本發(fā)明的目標(biāo)結(jié)構(gòu)，以便解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
具體而言，目前以激光加熱進(jìn)行的熱切除方法和裝置敘述在下列文獻(xiàn)的 實(shí)施例中，例如〃Low Power Interstitial Photocoagulation in rat Liver, Proc. of SPIE Vol. 1882， Laser-Tissue Interaction IV， ed S. L Jacques, A. Katzir 8 Luglio 1993 Copyright SPIE〃，和US 4， 592, 53， US 4, 692,244， US 4， 736， 743中。
具體地參照?qǐng)D1，所示為對(duì)應(yīng)于發(fā)射激光輻射波束或射線的尖端的用于 熱切除的探針或探頭的端部。根據(jù)上述文獻(xiàn)，所述激光由激光源產(chǎn)生并且通 過細(xì)光纖傳輸?shù)皆O(shè)置有輻射尖端的探針或探頭的端部。在圖1中，探針和光 纖一同由附圖標(biāo)記1表示，而箭頭2則表示激光輻射射線或波束的傳輸方 向。發(fā)出輻射及使輻射可通過其對(duì)準(zhǔn)待治療區(qū)的輻射尖端由101表示。
為了容許涉及病變組織所定位或完全在其上的區(qū)域以及涉及到病變組織 所定位的區(qū)域的最外邊界的熱治療，其符合在病變組織上得到及延伸到區(qū)域 一即使是部分區(qū)域以及盡可能大的效應(yīng)所必須的熱規(guī)格，本發(fā)明限定在離輻 射尖端一定距離之處結(jié)合終端治療條件傳感器。實(shí)際上，所述傳感器在圖1 中由3表示，其用于檢測(cè)輻照組織的可參照溫度而改變的物理和化學(xué)參數(shù)。 由于熱效應(yīng)依據(jù)離輻射尖端的距離而改變，依據(jù)組織的物理和化學(xué)參數(shù)檢測(cè) 到的距離和閾值溫度根據(jù)所述物理和化學(xué)參數(shù)而改變，并且對(duì)應(yīng)地依據(jù)事實(shí)即在最高加熱區(qū)中的溫度低于預(yù)定的可容許的最高加熱溫度。
實(shí)際上，可根據(jù)治療組織的預(yù)定物理和化學(xué)參數(shù)的改變限定熱效應(yīng)傳遞
函數(shù)，所以限定了測(cè)量所述物理和化學(xué)參數(shù)的探頭可以定位最大的距離，從
而導(dǎo)致當(dāng)所述探頭檢測(cè)到最佳治療溫度時(shí)，最接近輻射尖端的組織仍未達(dá)到
超過預(yù)定最高溫度的溫度。
尖端可設(shè)置合適的用于將激光輻射沿著傳播軸以兩個(gè)方向分布的擴(kuò)散
器，就有可能自動(dòng)地確定區(qū)域的已進(jìn)行的治療，該區(qū)域大體上相對(duì)于輻射尖
端在源自探頭或探針的輻射尖端的輻射的向前及向后的傳播方向以對(duì)稱的方
式設(shè)置。
就依據(jù)溫度的物理和化學(xué)參數(shù)而言，可以選擇任何物理和化學(xué)參數(shù)。首 先物理和化學(xué)參數(shù)依據(jù)待治療的組織種類以及其物理和化學(xué)特性。
一些典型的物理和化學(xué)參數(shù)為電氣、溫度、聲學(xué)、光學(xué)、電化學(xué)參數(shù)。
例如，可測(cè)量對(duì)射頻信號(hào)的傳播的影響或由組織的熱效應(yīng)導(dǎo)致的發(fā)光效 應(yīng)。還可以測(cè)量的其它效應(yīng)為酸堿度或位置變化或微運(yùn)動(dòng)。
一旦確定了測(cè)量熱傳遞函數(shù)待使用的物理和化學(xué)參數(shù)，就可找到待使用 的測(cè)量探頭的類型。
與上述結(jié)合，還可限定以物質(zhì)滲透待治療的區(qū)域，所述物質(zhì)的已知任務(wù) 為傳遞由激光輻射產(chǎn)生的熱效應(yīng)。在該情況下，探針或探頭設(shè)有所述物質(zhì)的 注射器件或以不同的個(gè)別施藥裝置進(jìn)行局部施藥。
例如，如果考慮如圖2所示由圓圈4限定的病變區(qū)， 一旦檢測(cè)器3測(cè)到
該處的溫度相當(dāng)于理想治療溫度時(shí)，就各向同性分布的熱效應(yīng)而言，則所述
圓圈的體積全部以理想限定的方式治療。探頭離輻射尖端的距離由D表示并 基本上相等于所述圓圈的半徑，從而導(dǎo)致在探頭測(cè)到理想治療溫度時(shí)，與輻 射尖端101直接接觸的組織溫度未超過預(yù)定的最高溫度。
所以，能正確地治療較大區(qū)域，以切除病變組織而不會(huì)使與輻射尖端直 接鄰接的區(qū)域中的組織有過熱的風(fēng)險(xiǎn)。
參照?qǐng)D3，所示為通過激光輻射的用于熱切除的探頭或探針的第一實(shí)施 例，其具有以主動(dòng)的方式將電磁輻射分布、投射或指向到病變組織區(qū)的不同部分上的控制器件，它是通過依據(jù)溫度而改變電磁輻射的分布或匯聚或投射 或反射參數(shù)，例如電磁輻射的射線或波束的方向和/或特征以及病變組織區(qū)的 由所述射線或波束所照射的或者是電磁輻射的所述射線或波束所入射的部分 而實(shí)現(xiàn)。
在該實(shí)施例中，探針或探頭端結(jié)于輻射尖端101'，輻射尖端101包括這 樣定位的反射鏡子201,從而導(dǎo)致可根據(jù)一個(gè)或多個(gè)方向例如沿著錐形波束 反射該輸出的激光輻射。在該情況下，反射鏡子201如箭頭2所示般接收激 光輻射并如箭頭2'所示為反射激光輻射。反射鏡子201支撐于設(shè)置在輻射 尖端中并由301表示的滑動(dòng)延伸部，所述延伸部可充滿例如流體。依據(jù)其周 圍組織達(dá)到的溫度,該流體變暖及膨脹，將反射鏡子201向箭頭方向F推動(dòng)， 因此反射的輻射漸進(jìn)地定向于待治療的由圓圈Z示意性顯示的病變組織區(qū)Z 的不同部分。所示的狀況為該反射鏡子到達(dá)其與最大直線運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的極限位 置。該反射鏡子的延伸部的行程明顯地可由限制器確定，該限制器也有可能 提供成可移動(dòng)的限制器，限制器依據(jù)待治療區(qū)限定的最大延伸部分。
在該情況下，探針或探頭進(jìn)一步設(shè)置撓性控制件，其用于拉或推所述限 制器以容許其移動(dòng)。
至于使用方式，通過提供如圖3所示的實(shí)施例，在起始狀況時(shí)還未發(fā)生 熱效應(yīng)，反射鏡子可在限制器位置向靠近輻射尖端的最遠(yuǎn)程的圖3的右邊移 動(dòng)。由輻射施加的熱效應(yīng)首先加熱較接近輻射尖端的區(qū)域，其中包含的流體 開始膨脹，從而將反射鏡子推向左。
通過布置輻射尖端在限定位于輻射尖端101的端部邊緣的治療區(qū)Z的 右緣開始治療的狀況下，反射鏡子在使其漸進(jìn)地接近與待治療區(qū)Z徑向相反 的邊緣的方向中開始移動(dòng)。通過在對(duì)應(yīng)于所述邊緣區(qū)域的位置限定運(yùn)動(dòng)限制 器，使激光輻射可自動(dòng)地分布在待治療的整個(gè)區(qū)域Z上，而無需任何人的干 涉就可在整個(gè)待治療體積或其大部分上達(dá)到基本上均勻分布的熱效應(yīng)。
在圖4所示的變型中，反射鏡子201裝在自動(dòng)控制的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件上。 具體地說，為了容許自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和自動(dòng)軸向運(yùn)動(dòng)，所述反射鏡子的支撐器件可 結(jié)合依據(jù)溫度的可延伸支撐器件，因此其包括反射鏡子的軸向運(yùn)動(dòng)以及因熱
16效應(yīng)而可延伸的器件和反射鏡子的控制轉(zhuǎn)動(dòng)支撐器件。為了改變反射射線的 方向，還有可能提供反射鏡子的振動(dòng)而不是反射鏡子201的軸向運(yùn)動(dòng)。
如果反射鏡子，例如沿著連接叉件的兩分支的軸線上以振動(dòng)的方式裝在 所述叉件上，則如果通過熱效應(yīng)而可延伸的構(gòu)件動(dòng)態(tài)地連接到反射鏡子或反 射鏡子的振動(dòng)軸的徑向臂，則可延伸的構(gòu)件就可控制反射鏡子的振動(dòng)，以致 在垂直于振動(dòng)軸的方向和在至少垂直于振動(dòng)臂的分量以及在所述臂和固定匹 配件之間發(fā)生膨脹效應(yīng)。該機(jī)械裝置本身未有示出，因?yàn)楹苋菀酌靼灼淇捎?于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐反射鏡子的桿，反射鏡定向于探針或探頭的軸向方向，探針或探 頭位于垂直于叉件的振動(dòng)軸的方向內(nèi)。
圖5所示為第三變型實(shí)施例，其中輻射尖端包括形狀記憶管狀件5，每
一管狀件容納光纖5，光纖5的激光輻射從尖端105發(fā)出和/或橫向地?cái)U(kuò)散。 由于熱效應(yīng)加熱鄰接所述管狀件的組織，當(dāng)所述管狀件改變其形狀時(shí)，激光 輻射會(huì)分布于待治療的病變組織區(qū)的不同部分。到達(dá)探針或探頭的在其處設(shè) 有兩條、三條或更多條相互獨(dú)立并且具有可產(chǎn)生傘結(jié)構(gòu)的管狀件5的端部的 主光纖分入或延伸到管狀件5的每一個(gè)內(nèi)。管狀件為形狀記憶型管狀件，從 而導(dǎo)致當(dāng)溫度逐漸提高時(shí)，其會(huì)徑向地向外移，并隨著其中溫度的改變將輻 射投射和/或擴(kuò)散到待治療區(qū)域的不同部分。管狀件的溫度的改變可歸因于其 周圍組織的間接加熱作用以及通過穿透管狀件的輻射的直接加熱作用和/或 歸因于上述作用的組合。
圖6所示為第三變型實(shí)施例，其中在包含待治療組織的區(qū)域大小上的熱 效應(yīng)的分布是由于探針可與傘變動(dòng)發(fā)生的，所述傘由包括形狀記憶材料的實(shí) 心或空心的叉或線構(gòu)成并由6表示。因此它是病變組織一即腫瘤的周邊區(qū)域。 當(dāng)所述區(qū)域達(dá)到一定溫度時(shí)，由叉或線構(gòu)成的傘會(huì)將其本身越來越近地帶向 中心區(qū)域。
變型可以限定，可在設(shè)有用于運(yùn)行移位的器件之處獲得輻射尖端的溫度， 該移位返回探針的長(zhǎng)度與該認(rèn)定為治療區(qū)域的直徑相等。在該情況下，由實(shí) 心或空心的叉或線6構(gòu)成的傘通過探針與所述線或叉相對(duì)于管狀尖端的松 開和推進(jìn)作用而擴(kuò)大和縮小。叉是由導(dǎo)熱材料制成的熱光纖或是空心的，以便使光可穿過，并且可彈性地在移動(dòng)方向預(yù)加負(fù)載和/或在探針相對(duì)于套管的 端部縮回時(shí)會(huì)相對(duì)于探針的軸徑向地向外彎，然后叉或線逐漸地相互靠近， 而探針相對(duì)于該導(dǎo)管端部的運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)致叉從端部產(chǎn)生更大輸出的運(yùn)動(dòng)，假如 該導(dǎo)管容許它們的漸進(jìn)運(yùn)動(dòng)和/或相對(duì)于探針和/或?qū)Ч艿闹行妮S向外及徑向 的漸進(jìn)彎曲。
應(yīng)該注意，在這種情況下，探針相對(duì)于導(dǎo)管的軸向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致叉或線相互 接近或使得叉或線相對(duì)于探針相互遠(yuǎn)離，所述探針的端部具有所述叉或線。 該效應(yīng)可依據(jù)溫度自動(dòng)地達(dá)到，例如通過提供導(dǎo)管，導(dǎo)管具有軸向滑動(dòng)端襯 套，并且導(dǎo)管的軸向滑動(dòng)是通過熱伸縮材料來進(jìn)行的，所以該襯套依據(jù)溫度 相對(duì)于叉或線軸向地移動(dòng)。
可作為前述實(shí)施例的選擇方案或可結(jié)合一個(gè)或多個(gè)前述實(shí)施例而提供的 實(shí)施例是基于利用通過改變擴(kuò)散構(gòu)件的可依據(jù)溫度而變的透明度和/或擴(kuò)散 指數(shù)來改變電磁射線的擴(kuò)散的原理，所述擴(kuò)散構(gòu)件會(huì)根據(jù)它的尺寸的不同區(qū) 域的局部溫度采用不同的擴(kuò)散條件在所述不同區(qū)域中擴(kuò)散電磁輻射。
輻射尖端橫向地向外擴(kuò)散激光輻射在本領(lǐng)域是眾所周知，并且已在例如
文獻(xiàn)US 5, 370, 649中對(duì)其進(jìn)行了描述。
通過在這樣一種尖端上結(jié)合提供覆蓋件和/或結(jié)合特性可變的材料以便 依據(jù)溫度來擴(kuò)散電磁輻射，就可達(dá)到各種各樣的依據(jù)溫度的病變組織區(qū)治療 方案。
在圖7和圖8所示的實(shí)施例中，輻射尖端有預(yù)定長(zhǎng)度，而且輻射尖端 傾向于通過擴(kuò)散效應(yīng)并且以基本均勻的方式沿其長(zhǎng)度發(fā)射輻射。
當(dāng)細(xì)長(zhǎng)尖端101的一部分區(qū)域或一節(jié)段或一部分達(dá)到一定溫度時(shí)，所述 尖端可降低擴(kuò)散系數(shù)和/或可整個(gè)變成不透明。
在圖8所示的實(shí)施例中，橫向擴(kuò)散輻射尖端101以不同的節(jié)段601構(gòu) 成，每一節(jié)段依據(jù)溫度而改變其擴(kuò)散電磁輻射的特性。在該情況下，該依據(jù) 溫度而改變其擴(kuò)散特性的分段的輻射尖端允許依據(jù)溫度根據(jù)這樣的事實(shí)而進(jìn) 行各種各樣的治療當(dāng)溫度條件導(dǎo)致節(jié)段改變其特性時(shí)，因?yàn)榕c節(jié)段相關(guān)聯(lián) 的區(qū)域已完成治療而達(dá)到預(yù)定的擴(kuò)散特性溫度變化，激光通過鄰接節(jié)段自動(dòng)地?cái)U(kuò)散，所述鄰接節(jié)段治療不同區(qū)域，如較靠近的區(qū)域。
圖9所示為本發(fā)明的實(shí)施例，所述用于分布電磁輻射產(chǎn)生的熱量的器件 由用于易于被分布或擴(kuò)散或滲透于待治療組織區(qū)的物質(zhì)組成，而且所述物質(zhì) 由激光輻射加熱并且通過灌注待治療的組織將熱能分布。在圖中，探針的輻 射尖端包括噴管7,其用于局部地注射，以便分布熱能或調(diào)節(jié)或使熱效應(yīng)平 均化的物質(zhì)。
根據(jù)第一變型，注射器件提供用于注射熱儲(chǔ)存/熱調(diào)節(jié)物質(zhì)，尤其是具有 預(yù)定狀態(tài)變化溫度的物質(zhì)，例如從液態(tài)變化到氣態(tài)和/或從固態(tài)變化到液態(tài)或 反之亦然，而所述溫度對(duì)應(yīng)于病變的熱治療溫度。所述物質(zhì)可結(jié)合用于將所 述物質(zhì)包含和/或保留于預(yù)定體積內(nèi)和/或外的器件，尤其是在預(yù)定體積的周 圍，所述預(yù)定體積與待熱切除治療的病變組織的體積大約一致。
在該情況下，該熱調(diào)節(jié)物質(zhì)的控制作用可通過物質(zhì)的鐵磁特性或通過將 所述物質(zhì)與具有鐵磁特性的物質(zhì)組成的傳輸載體結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。因此還有可能 提供用于產(chǎn)生局部磁場(chǎng)的器件，該磁場(chǎng)具有這樣的空間位置和尺寸，從而導(dǎo) 致只會(huì)滲入病變組織區(qū)和/或包圍待治療的病變組織區(qū)，以便將熱調(diào)節(jié)物質(zhì)分 布在大約相當(dāng)于待治療組織區(qū)的體積之內(nèi)或沿著包圍所述待治療組織區(qū)的表 面分布在所述待治療組織區(qū)的周圍。
參照上一個(gè)變型，當(dāng)該熱調(diào)節(jié)/熱儲(chǔ)存物質(zhì)為在待治療病變組織區(qū)的外面 作為熱傳播障礙物使用時(shí)是特別地有利，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使得鐵磁性載體將熱調(diào)
節(jié)物質(zhì)匯聚于所述待治療組織區(qū)的包圍外殼內(nèi)，而該熱調(diào)節(jié)物質(zhì)擁有從35到 38°C的蒸發(fā)或熔化溫度。
該熱調(diào)節(jié)物質(zhì)和/或具有鐵磁特性的物質(zhì)還可包含于微泡或微球內(nèi)，和/ 或微泡或微球可以是熱調(diào)節(jié)物質(zhì)和/或鐵磁物質(zhì)。
另一變型提供的是通過注射器件局部地提供儲(chǔ)熱流體，尤其是具有預(yù)
定狀態(tài)變化溫度的物質(zhì)，如從液態(tài)變化到氣態(tài)，而且所述溫度相當(dāng)于病變的 熱治療溫度，所述注射器件在輻射尖端的發(fā)出電磁波束的輸出端出現(xiàn)，該處 設(shè)有機(jī)械地推送所述流體的器件。
儲(chǔ)熱流體的機(jī)械推送可用不同的方式來實(shí)現(xiàn)，例如，所述流體的推送器
19件可包括直接輸送載體，直接輸送載體由天然的淋巴或血管流組成。
作為替換或結(jié)合，所述流體的推送器件可由流體噴射器組成，設(shè)置在所
述探頭或探針的尖端上的至少一個(gè)噴管供給所述噴嘴。
同樣作為替換或結(jié)合，所述流體的推送器件可由產(chǎn)生機(jī)械壓力波尤其是
超聲波的聲波源組成。在該情況下，具有三角形或鋸齒形脈沖配置的低頻超
聲波是有利的。
特定實(shí)施例提供作為傳遞熱能的儲(chǔ)熱流體的蒸汽，蒸汽是通過來自輻射 尖端的電磁波束對(duì)組織加熱而產(chǎn)生的。
同樣，根據(jù)可能的變型實(shí)施例，關(guān)于控制熱擴(kuò)散的物質(zhì)，其限定使用可 調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)于病變組織的區(qū)域中的血管和/或淋巴循環(huán)的物質(zhì)。在所述變型中， 血管或淋巴循環(huán)的控制器件有利地包括磁流變物質(zhì)，其中設(shè)有產(chǎn)生局部磁場(chǎng) 的器件，其操作磁流變物質(zhì)以形成結(jié)塊，局部地阻止血管和/或淋巴循環(huán)，形 成對(duì)通過灌注的熱擴(kuò)散的屏障。變型可包括局部地凝結(jié)病變組織區(qū)中的血的 器件。
在該情況下，就會(huì)獲得自探頭或探針的輻射尖端向遠(yuǎn)離輻射尖端的方向 的熱傳遞函數(shù)的有利改變。
20
權(quán)利要求
1. 一種病變組織尤其是腫瘤組織等的局部熱切除裝置，所述裝置包括用來以端部尖端定位于待去除的病變組織或腫瘤組織區(qū)的探頭或探針；所述探頭或探針支撐至少作為類似金屬絲或細(xì)線的細(xì)長(zhǎng)部件的光導(dǎo)件，所述探頭或探針的的其中一個(gè)端部為發(fā)出電磁熱能的端部，并且所述光導(dǎo)件通過發(fā)射所述電磁能尤其是發(fā)射比如激光的尖端端接在所述探頭或探針的所述端部，而所述探頭或探針的的另一端部則與所述電磁能產(chǎn)生源連接；啟動(dòng)/停用產(chǎn)生所述電磁能的所述源的控制器件；其特征在于所述裝置包括用于監(jiān)測(cè)由在具有預(yù)定尺寸的體積內(nèi)的輻射尖端發(fā)出的電磁能在病變組織區(qū)上產(chǎn)生的熱效應(yīng)的分布并且基于相對(duì)于發(fā)出電磁輻射的源設(shè)置在預(yù)定距離和位置的測(cè)量傳感器上所產(chǎn)生的熱的傳遞函數(shù)而工作的器件；所述距離對(duì)應(yīng)于待治療區(qū)域的平均尺寸的某一部分的距離在方向上平行于所述距離；所述監(jiān)測(cè)器件測(cè)量參數(shù)的絕對(duì)值，比如溫度、酸堿度、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、吸收光譜或所述參數(shù)的相對(duì)變動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置包括至少依據(jù) 病變組織的加熱溫度來測(cè)量病變組織的物理參數(shù)的傳感器，所述傳感器相對(duì) 于輻射尖端支撐于與所述輻射尖端相隔一定距離的預(yù)定位置處，所述傳感器 測(cè)量在包括所述輻射尖端和所述傳感器之間的病變組織的所述物理參數(shù)的改 變；以及處理所述傳感器測(cè)量信號(hào)的器件，所述器件基于所述測(cè)量信號(hào)確定 所述病變組織區(qū)的加熱溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括用信號(hào)傳 達(dá)于所述傳感器測(cè)量的治療溫度的設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述裝置包括電磁射線發(fā)射強(qiáng)度和/或能量自動(dòng)調(diào)節(jié)器件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的裝置，其特征在于所述裝置包括基于測(cè)量傳感器的所述測(cè)量信號(hào)來工作的輻射尖端自動(dòng)移動(dòng)器件。
6. 根據(jù)任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于測(cè)量傳感器為電氣、 溫度、聲學(xué)、光學(xué)、激光、化學(xué)、電化學(xué)、發(fā)光、射頻波段變化、酸堿度、 位置、微運(yùn)動(dòng)、選擇性組織型傳感器中的其中任一種或其組合。
7. 根據(jù)任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于為預(yù)定解剖學(xué)區(qū)域的 預(yù)定類型的病變組織確定在待測(cè)量的熱效應(yīng)、熱擴(kuò)散和物理參數(shù)的改變之間 的關(guān)聯(lián)度函數(shù)，將所述函數(shù)取樣和儲(chǔ)存在用于比較和評(píng)定由測(cè)量所述物理參 數(shù)的傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)的表中，其中設(shè)有進(jìn)行比較和評(píng)定操作的中央處理 器，并且所述比較用的表儲(chǔ)存于所述中央處理器中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述中央處理器設(shè)有存 儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中加載有比較和評(píng)定程序，所述程序由所述中央處理器執(zhí) 行。
9. 根據(jù)任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述裝置包括病變組 織區(qū)上的由電磁輻射產(chǎn)生的熱效應(yīng)的分布控制器件，所述分布控制器件包括 將輻射尖端發(fā)出的電磁輻射分布、投射或指向病變組織區(qū)的不同部分的器件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述將輻射尖端發(fā)出的 電磁輻射分布、投射或指向到病變組織區(qū)的不同部分上的有源器件包括使電 磁輻射擴(kuò)散、匯聚或反射的器件，它依據(jù)溫度而改變電磁輻射的射線或波束 的方向和/或特征以及病變組織區(qū)的由所述射線或波束所照射的或者是電磁 輻射的所述射線或波束所入射的部分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述分布器件包括由電 磁輻射擴(kuò)散構(gòu)件形成的輻射尖端，所述擴(kuò)散構(gòu)件具有預(yù)定尺寸，并且所述擴(kuò) 散構(gòu)件包括一種物質(zhì)，所述物質(zhì)具有可依據(jù)溫度而變的透明度和/或擴(kuò)散指 數(shù)，并且會(huì)根據(jù)它的尺寸的不同區(qū)域的局部溫度為所述不同區(qū)域的電磁輻射 采用不同的擴(kuò)散條件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于在所述裝置中用于將電 磁輻射產(chǎn)生的熱量分布于其上的器件為傳遞自所述輻射尖端發(fā)出的電磁輻射 所產(chǎn)生的熱量的實(shí)心機(jī)械器件，所述實(shí)心機(jī)械器件包括一個(gè)或多個(gè)在電磁輻射的傳播方向軸向地伸出越過所述輻射尖端的線、帶或片狀件，以便形成傘 狀，所述線、帶和/或片狀件包括可隨溫度而變形的材料，所述輻射尖端設(shè)有 裝備，所述裝備將電磁波束定向和/或?qū)㈦姶挪ㄊ鴤鬟f到所述線、帶和/或片 狀件之上或之內(nèi)從而導(dǎo)致所述線、帶和/或片狀件在逐漸地變暖時(shí)會(huì)改變形狀 和/或移動(dòng)，以便可彼此相互地張開或是徑向地向外進(jìn)行角移動(dòng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述裝置結(jié)合設(shè)有用于 注射熱量傳載流體例如蒸汽等的器件，所述流體通過供給尖端發(fā)出的輻射來 加熱。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述裝置由用于注射和/ 或抽吸流體的器件組成，所述流體可推送另一設(shè)于治療區(qū)的儲(chǔ)熱流體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述儲(chǔ)熱流體由通過電 磁輻射的熱效應(yīng)在治療區(qū)產(chǎn)生的蒸汽組成，而流體注射和/或抽吸器件為所述 蒸汽產(chǎn)生推送吹力和/或拉吸力，以使所述蒸汽分別向遠(yuǎn)離或朝著所述供給尖 端的方向擴(kuò)散或移動(dòng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述推送器件由低頻壓 力波組成，尤其是具有三角形或鋸齒波形的低頻超聲脈沖。
17. —種病變組織尤其是腫瘤組織等的局部熱切除方法，所述方法包括以 下的步驟-產(chǎn)生具有預(yù)定能量和頻率的電磁輻射；借助所述電磁輻射將病變組織區(qū)或病變組織區(qū)的一部分局部地照射預(yù)定 時(shí)間，以便將所述病變組織區(qū)或病變組織區(qū)的一部分中的病變組織的溫度提 高至預(yù)定值；其特征在于，其匯總的包括以下的步驟依據(jù)病變組織的溫度測(cè)量病變 組織的物理參數(shù)，所述測(cè)量在相對(duì)于離輻射尖端一定距離的預(yù)定位置處進(jìn)行， 包括在所述輻射尖端和進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量位置之間的所述病變組織的物理參數(shù) 的改變，同時(shí)處理測(cè)量信號(hào)，以用來基于所述測(cè)量信號(hào)確定所述病變組織區(qū) 的加熱溫度，以及用于產(chǎn)生信號(hào)和/或可用于自動(dòng)控制由電磁波束輻射的能量 強(qiáng)度的調(diào)節(jié)和/或基于所述測(cè)量信號(hào)的所述輻射尖端的移動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述的物理和化學(xué)參數(shù) 可選擇電氣、溫度、聲學(xué)、光學(xué)、激光、化學(xué)、電化學(xué)、發(fā)光、射頻波段變 化、酸堿度、位置、微運(yùn)動(dòng)、選擇性組織參數(shù)的其中一種或幾種結(jié)合。
全文摘要
一種病變組織尤其是腫瘤組織等的局部熱切除裝置，所述裝置包括用來以端部尖端定位于待去除的病變組織或腫瘤組織區(qū)的探頭或探針；所述探頭或探針支撐至少作為類似金屬絲或細(xì)線的細(xì)長(zhǎng)部件的光導(dǎo)件，所述探頭或探針的其中一個(gè)端部為發(fā)出電磁熱能的端部，并且所述光導(dǎo)件通過發(fā)射所述電磁能尤其是發(fā)射如激光的尖端端接在所述探頭或探針的所述端部，而所述探頭或探針的另一端部則與所述電磁能產(chǎn)生源連接；啟動(dòng)/停用產(chǎn)生所述電磁能的所述源的控制器件。其特征在于裝置結(jié)合包括用于監(jiān)測(cè)由在具有預(yù)定尺寸的體積內(nèi)的輻射尖端發(fā)出的電磁能于病變組織區(qū)上產(chǎn)生的熱效應(yīng)的分布并且基于相對(duì)于發(fā)出電磁輻射的源設(shè)置在預(yù)定距離和位置的測(cè)量傳感器上所產(chǎn)生的熱的傳遞函數(shù)而工作的器件。
文檔編號(hào)A61N5/06GK101484207SQ200780025393
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者D·盧梭, G·卡斯西尼, M·馬圖茨 申請(qǐng)人:布拉科成像S.P.A.公司