用于在流體增強(qiáng)型消融治療中對(duì)流體進(jìn)行加熱的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明披露了用于對(duì)流體增強(qiáng)型消融所使用的流體進(jìn)行高效且再現(xiàn)性地加熱的裝置和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種消融裝置，所述消融裝置具有細(xì)長(zhǎng)本體、延伸通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔的至少一根金屬絲、和被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)的至少一個(gè)間隔件。所述至少一根金屬絲延伸通過(guò)所述至少一個(gè)間隔件，從而使得所述至少一個(gè)間隔件有效地保持所述至少一根金屬絲的相鄰部分使其與所述內(nèi)部管腔呈大體上固定的幾何關(guān)系，由此防止產(chǎn)生短路且使得可對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行一致且均勻地加熱。
【專利說(shuō)明】用于在流體增強(qiáng)型消融治療中對(duì)流體進(jìn)行加熱的方法和裝
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求于2011年4月12日申請(qǐng)的序號(hào)為61/474，574、題目為“消融導(dǎo)管的改進(jìn)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)還分別與題目為“用于在流體增強(qiáng)型消融治療中進(jìn)行遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控的裝置和方法”的美國(guó)申請(qǐng)、“用于在流體增強(qiáng)型消融中塑造治療的裝置和方法”的美國(guó)申請(qǐng)、“用于控制消融治療的方法和裝置”的美國(guó)申請(qǐng)、和“用于在流體增強(qiáng)型消融治療中對(duì)流體進(jìn)行加熱的方法和裝置”的美國(guó)申請(qǐng)相關(guān)，這些申請(qǐng)與本申請(qǐng)是同時(shí)申請(qǐng)的。這些申請(qǐng)中每個(gè)申請(qǐng)的整體披露內(nèi)容被引用于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明主要涉及流體增強(qiáng)型消融(ablation)，如SERF?消融技術(shù)(鹽水增強(qiáng)型射頻?消融)。更特別地，本發(fā)明涉及用于對(duì)組件進(jìn)行加熱的改進(jìn)型裝置和方法，所述組件用于對(duì)在消融過(guò)程中被引入組織內(nèi)的流體進(jìn)行加熱。
【背景技術(shù)】
[0003]用熱能毀壞身體組織的方法可被應(yīng)用于包括摧毀腫瘤在內(nèi)的多種治療過(guò)程中。熱能可通過(guò)多種能量形式被施加到組織上，例如射頻電能、微波或光波電磁能、或超聲振動(dòng)能。例如通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)電極置靠在要被處理的組織上或組織內(nèi)并使高頻電流進(jìn)入組織內(nèi)的方式實(shí)現(xiàn)射頻(RF)消融。電流可在彼此間隔緊密的發(fā)射電極之間流動(dòng)或在發(fā)射電極與遠(yuǎn)離要被加熱的組織的 更大的共用電極之間流動(dòng)。
[0004]這些技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)在于:在治療工具與組織之間的界面處或界面附近經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)最大加熱的情況。例如，在射頻消融中，最大加熱會(huì)出現(xiàn)在緊鄰著發(fā)射電極的組織中。這會(huì)降低組織的傳導(dǎo)率，且在一些情況下會(huì)導(dǎo)致組織內(nèi)的水沸騰并變?yōu)樗魵?。隨著該治療過(guò)程的繼續(xù)，組織的阻抗會(huì)增加并阻止電流進(jìn)入周圍的組織內(nèi)。因此，常規(guī)的射頻儀器能夠處理的組織體積是有限的。
[0005]與常規(guī)射頻消融相比，流體增強(qiáng)型消融治療，如SERF?消融技術(shù)(鹽水增強(qiáng)型射頻?消融)，能夠處理體積更大的組織。SERF消融技術(shù)的描述見于美國(guó)專利N0.6，328，735中，該專利的整體內(nèi)容在此作為參考被引用。使用SERF消融技術(shù)時(shí)，鹽水穿過(guò)針并受到加熱，且受到加熱的流體被輸送至緊挨著針周圍的組織。鹽水有助于消散針附近產(chǎn)生的熱量，且由此使得在一定治療劑量的消融能量下，SERF消融能夠處理體積更大的組織。一旦組織的目標(biāo)體積空間達(dá)到所需治療溫度，治療通常就完成了，否則該組織還會(huì)接收治療劑量的能量。
[0006]在流體增強(qiáng)型消融治療過(guò)程中，流體可以多種不同方式被加熱至所需溫度。例如，流體可相對(duì)于針在遠(yuǎn)程位置處被加熱且隨后在升高的溫度下被泵送進(jìn)入針內(nèi)。然而，傳遞經(jīng)過(guò)加熱的流體會(huì)導(dǎo)致在遠(yuǎn)程加熱器與處理位點(diǎn)之間產(chǎn)生不希望的溫度損耗，以及導(dǎo)致病人身體的遠(yuǎn)程部分出現(xiàn)不希望的加熱。另一種可選方式是，流體可在進(jìn)入針之后且在被注入組織內(nèi)之前受到加熱。然而，對(duì)于在流體增強(qiáng)型消融過(guò)程中使用的有時(shí)非常小的針本體而言，要想構(gòu)建并重復(fù)性地制造出能夠被設(shè)置在該針本體內(nèi)的加熱組件可能是很困難的。此外，針本體本身是用于將能量輸送至處理位點(diǎn)的傳導(dǎo)材料，因此必須采取預(yù)防措施以避免對(duì)穿過(guò)針本體的能量造成干擾。
[0007]因此，仍需要用于對(duì)在流體增強(qiáng)型消融治療過(guò)程中使用的流體進(jìn)行加熱的改進(jìn)型裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明主要提供了用于對(duì)流體增強(qiáng)型消融裝置中使用的流體進(jìn)行可靠且均勻地加熱的裝置和方法。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供了一種消融裝置，所述消融裝置包括細(xì)長(zhǎng)本體，所述細(xì)長(zhǎng)本體具有近端和遠(yuǎn)端、延伸通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔、和至少一個(gè)出口端口，所述出口端口被成形于所述細(xì)長(zhǎng)本體中且被構(gòu)造以便將流體輸送至所述細(xì)長(zhǎng)本體周圍的組織。所述裝置還包括延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的至少一根金屬絲和被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)的至少一個(gè)間隔件，所述至少一根金屬絲被構(gòu)造以便對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱。所述至少一個(gè)間隔件有效地保持所述至少一根金屬絲的相鄰部分使其與所述內(nèi)部管腔呈大體上固定的幾何關(guān)系。
[0009]上述消融裝置可具有處于本發(fā)明的范圍內(nèi)的多種變型。例如，在一些實(shí)施例中，所述裝置還可包括沿所述細(xì)長(zhǎng)本體的長(zhǎng)度被設(shè)置在與所述至少一個(gè)出口端口相鄰的位置處的消融元件，且所述消融元件可被構(gòu)造以便在所述細(xì)長(zhǎng)本體被插入組織內(nèi)時(shí)對(duì)所述消融元件周圍的組織進(jìn)行加熱。在其他實(shí)施例中，所述至少一根金屬絲和所述至少一個(gè)間隔件可被定位在所述消融元件的近端方向。
[0010]在某些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可包括第一間隔件和第二間隔件。所述第一間隔件可被定位在所述至少一根金屬絲的遠(yuǎn)端部分的近端處，且所述第二間隔件可被定位在所述至少一根金屬絲的遠(yuǎn)端部分的遠(yuǎn)端處。在一些實(shí)施例中，所述第一間隔件和所述第二間隔件可被定位而彼此隔開一定距離，且該距離可以是約5mm。在其他實(shí)施例中，該距離可以是約2_。在一些其他實(shí)施例中，在所述第一間隔件與所述第二間隔件之間延伸的所述至少一根金屬絲的一部分可被構(gòu)造以便對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱。
[0011]在另外的其他實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可包括盤形構(gòu)件，且所述至少一根金屬絲可包括第一金屬絲和第二金屬絲，所述第一金屬絲和第二金屬絲被構(gòu)造以便延伸穿過(guò)所述間隔件中的第一孔洞和第二孔洞。在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可包括在所述至少一根金屬絲上形成的至少一個(gè)突部。
[0012]在其他一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可防止所述至少一根金屬絲與所述細(xì)長(zhǎng)本體的所述內(nèi)部管腔接觸。在某些實(shí)施例中，所述至少一根金屬絲可在位于所述至少一個(gè)間隔件的近端方向的位置處被絕緣，以便防止與所述細(xì)長(zhǎng)本體的所述內(nèi)部管腔接觸。在另外的實(shí)施例中，所述內(nèi)部管腔可襯有絕緣層以便防止所述至少一根金屬絲與所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)壁接觸。
[0013]在其他實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可具有小于所述內(nèi)部管腔的直徑的最大外徑，從而使得所述至少一個(gè)間隔件可在所述內(nèi)部管腔內(nèi)沿徑向移動(dòng)。在另外的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可具有等于所述內(nèi)部管腔的直徑的最大外徑，從而使得所述至少一個(gè)間隔件無(wú)法在所述內(nèi)部管腔內(nèi)沿徑向移動(dòng)。在某些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)間隔件可被構(gòu)造以便將所述至少一根金屬絲保持在與所述細(xì)長(zhǎng)本體的縱向軸線大體上共軸的位置處。
[0014]在一些實(shí)施例中，所述消融裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)溫度傳感器，所述至少一個(gè)溫度傳感器被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)位于所述至少一個(gè)間隔件的遠(yuǎn)端方向的位置處且被構(gòu)造以便測(cè)量流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的所述流體的溫度。在另外一些實(shí)施例中，所述消融裝置可進(jìn)一步包括第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)位于所述至少一個(gè)間隔件的近端方向的位置處且被構(gòu)造以便在流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的所述流體受到加熱之前測(cè)量所述流體的溫度。在一些實(shí)施例中，所述溫度傳感器可以是熱電偶。在另一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)溫度傳感器可與所述至少一個(gè)間隔件隔開約IOmm的距離。在其他實(shí)施例中，所述至少一個(gè)溫度傳感器可與所述至少一個(gè)間隔件隔開約2_的距離。
[0015]在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種對(duì)組織進(jìn)行消融的方法，所述方法包括將細(xì)長(zhǎng)本體插入組織塊(tissue mass)內(nèi)并將流體輸送通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔，從而使得所述流體流動(dòng)通過(guò)處于所述細(xì)長(zhǎng)本體中的至少一個(gè)出口端口并流入所述組織塊內(nèi)。所述方法可進(jìn)一步包括將能量輸送通過(guò)延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的至少一根金屬絲以便將所述管腔內(nèi)的所述流體均勻加熱至預(yù)定溫度的步驟。
[0016]在一些實(shí)施例中，將能量輸送通過(guò)至少一根金屬絲的步驟可包括使能量在延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的兩根或更多根金屬絲之間通過(guò)的步驟。在其他實(shí)施例中，將能量輸送通過(guò)至少一根金屬絲的步驟可包括使能量在一根或多根金屬絲與所述細(xì)長(zhǎng)本體之間通過(guò)或者在一根或多根金屬絲與被包含在所述細(xì)長(zhǎng)本體內(nèi)的傳導(dǎo)管道之間通過(guò)的步驟。在其他實(shí)施例中，所述方法可進(jìn)一步包括將能量從被定位在與所述至少一個(gè)出口端口相鄰的位置處的至少一個(gè)消融元件輸送進(jìn)入所述組織塊內(nèi)的步驟。
[0017]在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于制造多個(gè)消融裝置的方法，所述方法包括通過(guò)將第一加熱組件定位在第一細(xì)長(zhǎng)本體內(nèi)而形成第一消融裝置的步驟，所述第一加熱組件具有延伸通過(guò)至少一個(gè)間隔件的至少一根金屬絲。所述方法可進(jìn)一步包括通過(guò)將第二加熱組件定位在第二細(xì)長(zhǎng)本體內(nèi)而形成第二消融裝置的步驟，所述第二加熱組件具有延伸通過(guò)至少一個(gè)間隔件的至少一根金屬絲。進(jìn)一步地，所述第一加熱組件的電阻可大體上等于所述第二加熱組件的電阻。
[0018]在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種消融裝置，所述消融裝置包括細(xì)長(zhǎng)本體，所述細(xì)長(zhǎng)本體具有近端和遠(yuǎn)端、延伸通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔、和至少一個(gè)出口端口，所述出口端口被成形于所述細(xì)長(zhǎng)本體中且被構(gòu)造以便將流體輸送至所述細(xì)長(zhǎng)本體周圍的組織。所述裝置還包括加熱組件，所述加熱組件包括延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的至少兩根金屬絲，所述至少兩根金屬絲被構(gòu)造以便對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱。進(jìn)一步地，所述裝置包括被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)的至少一個(gè)間隔件。所述至少兩根金屬絲延伸通過(guò)所述至少一個(gè)間隔件，從而使得所述至少一個(gè)間隔件有效地保持所述至少兩根金屬絲而使其彼此呈大體上固定的幾何關(guān)系。在一些實(shí)施例中，所述裝置可進(jìn)一步包括沿所述細(xì)長(zhǎng)本體的長(zhǎng)度被設(shè)置在與所述至少一個(gè)出口端口相鄰的位置處的消融元件，且所述消融元件可被構(gòu)造以便在所述細(xì)長(zhǎng)本體被插入組織內(nèi)時(shí)對(duì)所述消融元件周圍的組織進(jìn)行加熱?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0019]通過(guò)以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖將易于更充分地理解上述發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例，其中:
圖1是流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示圖；
圖2是在流體增強(qiáng)型消融中使用的具有細(xì)長(zhǎng)本體的醫(yī)療裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖3示出了多種形式的消融的模擬加熱曲線；
圖4是具有雙金屬絲加熱組件的細(xì)長(zhǎng)本體的一個(gè)實(shí)施例的示圖；
圖5A是位于間隔件元件的近端方向的圖4所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖；
圖5B是位于間隔件元件的位置處的圖4所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖；
圖5C是位于間隔件元件之間的位置處的圖4所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖；
圖6是具有雙金屬絲加熱組件的細(xì)長(zhǎng)本體的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖；
圖7是用于驅(qū)動(dòng)圖4所示的細(xì)長(zhǎng)本體和加熱組件的電路的一個(gè)實(shí)施例的示圖；
圖8是具有單金屬絲加熱組件的細(xì)長(zhǎng)本體的一個(gè)實(shí)施例的示圖；
圖9A是位于與間隔件元件相鄰的位置處的圖8所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖； 圖9B是位于間隔件元件的位置處的圖8所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖；
圖10是用于驅(qū)動(dòng)圖8所示的細(xì)長(zhǎng)本體和加熱組件的電路的一個(gè)實(shí)施例的示圖；
圖1lA是在金屬絲上形成的間隔件元件的另一可選實(shí)施例的示圖；
圖1lB是圖1lA所示金屬絲和間隔件元件的剖視圖；
圖12是在金屬絲上形成的間隔件元件的另一可選實(shí)施例的示圖；
圖13A是位于與間隔件元件相鄰的位置處的圖4所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖，圖中示出了模擬的電流通量線；和
圖13B是位于與間隔件元件相鄰的位置處的圖8所示細(xì)長(zhǎng)本體的剖視圖，圖中示出了模擬的電流通量線。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在將對(duì)特定的典型實(shí)施例進(jìn)行描述，以使得所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠整體理解本文披露的裝置和方法的原則。附圖示出了這些實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解:本文特定描述和附圖所示的裝置和方法是非限制性典型實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定。與一個(gè)典型實(shí)施例相結(jié)合地圖示或描述的特征可與其他實(shí)施例的特征相結(jié)合。這種變型和變化旨在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0021]術(shù)語(yǔ)“a”和“an”可互換地使用，且與本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)“一個(gè)或多個(gè)(one ormore)”是等效的。除非另有說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”^具有(having)”、“包括(including)”和“包含(containing)”應(yīng)該被解釋為開放性術(shù)語(yǔ)(即意味著“包括，但不限于(including, but not limited to)”)。任何數(shù)值或數(shù)值范圍所使用的術(shù)語(yǔ)“約(about)”和“大約(approximately)”表示該數(shù)值或數(shù)值范圍具有適當(dāng)?shù)拇笮∪菹?，該容限使得元件的組成、部件或集合仍可發(fā)揮功能以實(shí)現(xiàn)本文所述的預(yù)期目的。這些術(shù)語(yǔ)通常表示圍繞中心值存在±10%的變化范圍。本文所述被聯(lián)接的部件可被直接聯(lián)接，或所述部件可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)中間部件被間接聯(lián)接。除非本文另有說(shuō)明，否則本文所述數(shù)值的任何范圍僅旨在用作單獨(dú)描述了落入該范圍內(nèi)的每個(gè)獨(dú)立的值的速記方法，且每個(gè)獨(dú)立的值都以像被單獨(dú)描述一樣的方式被包括在本說(shuō)明書中。除非本文另有說(shuō)明或以其他方式與上下文的內(nèi)容明顯抵觸，否則本文所述的所有方法都可以任何適當(dāng)?shù)拇涡驅(qū)嵤?。除非另有?quán)利主張，否則本文提供的任何和所有實(shí)例或典型性描述(例如“例如(such as)”)僅旨在更好地說(shuō)明本發(fā)明且并未限制本發(fā)明的范圍。說(shuō)明書中的任何語(yǔ)言都不應(yīng)被解釋為表示對(duì)于實(shí)施本發(fā)明來(lái)說(shuō)很關(guān)鍵的任何未主張權(quán)利的元素。進(jìn)一步地，除非明確指出，否則在本文的任何實(shí)施例結(jié)合使用術(shù)語(yǔ)“鹽水”時(shí)，這種實(shí)施例并不限于僅使用“鹽水”而不使用另一種流體。其他流體也可以相似的方式被典型性地使用。
[0022]流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)
本發(fā)明主要涉及在流體增強(qiáng)型消融裝置中使用的加熱器元件。上文提到的流體增強(qiáng)型消融的定義是使流體進(jìn)入組織內(nèi)，同時(shí)輸送來(lái)自消融元件的治療能量。治療能量輸送進(jìn)入組織內(nèi)導(dǎo)致在組織中產(chǎn)生過(guò)熱，最終導(dǎo)致壞死。這種利用溫度感應(yīng)選擇性地摧毀組織的方式可用于處理多種病情，這包括腫瘤、纖維瘤、心律失常(例如室性心動(dòng)過(guò)速等)和其他病情。
[0023]在流體增強(qiáng)型消融，如美國(guó)專利N0.6，328，735中描述且在上文中被引用的SERF?消融技術(shù)(鹽水增強(qiáng)型射頻?消融)，中，被加熱至治療溫度的流體連同消融能量一起被輸送進(jìn)入組織內(nèi)。輸送加熱的流體會(huì)增強(qiáng)消融的療效，這是因?yàn)榱鲃?dòng)通過(guò)處理組織的細(xì)胞外空間的流體會(huì)使通過(guò)組織的熱傳遞增加二十倍以上。因此，流動(dòng)的受到加熱的流體使得熱能從消融能量源進(jìn)一步對(duì)流進(jìn)入目標(biāo)組織內(nèi)。此外，流體被加熱至治療溫度的事實(shí)還增加了可被施加在組織內(nèi)的能量的量。最后，流體還可用來(lái)為組織恒定地補(bǔ)水以防止出現(xiàn)任何炭化和相關(guān)的阻抗升高，正如下文更詳細(xì)地描述地那樣。
[0024]圖1示出了一種典型的流體消融系統(tǒng)100。該系統(tǒng)包括細(xì)長(zhǎng)本體102，所述細(xì)長(zhǎng)本體被構(gòu)造以便插入組織的目標(biāo)體積空間內(nèi)。該細(xì)長(zhǎng)本體可根據(jù)目標(biāo)組織的幾何形狀而具有多種形狀和尺寸。進(jìn)一步地，細(xì)長(zhǎng)本體的特定尺寸可取決于多種因素，這包括要被處理的組織的類型和位置、要被處理的組織體積空間的尺寸等。僅示例性地說(shuō)明的是，在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)本體可以是薄壁不銹 鋼針，其規(guī)格介于約16號(hào)與約18號(hào)之間(即外徑為約1.27mm至約1.65mm)，且長(zhǎng)度L (例如如圖2所示)為約25cm。細(xì)長(zhǎng)本體102可包括尖銳的遠(yuǎn)端頂端104，所述頂端被構(gòu)造以便刺入組織，從而有利于將裝置引入組織的目標(biāo)體積空間內(nèi)，然而在其他實(shí)施例中，該頂端可以是鈍的且可具有多種其他構(gòu)型。細(xì)長(zhǎng)本體102可由傳導(dǎo)材料形成，從而使得該細(xì)長(zhǎng)本體可沿其長(zhǎng)度將電能傳導(dǎo)至沿細(xì)長(zhǎng)本體的遠(yuǎn)端部分設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)消融元件。發(fā)射電極105是能夠?qū)F能量從細(xì)長(zhǎng)本體輸送出來(lái)的典型性消融元件。
[0025]在一些實(shí)施例中，發(fā)射電極105可以是細(xì)長(zhǎng)本體102的一部分。例如，細(xì)長(zhǎng)本體可沿其整個(gè)長(zhǎng)度(除了表示發(fā)射電極的部分以外)覆蓋有絕緣材料。更特別地，在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)本體102可涂敷有1.5mil的含氟聚合物Xylan? 8840。電極105可具有多種長(zhǎng)度和形狀構(gòu)型。在一個(gè)實(shí)施例中，電極105可以是管狀細(xì)長(zhǎng)本體的暴露于周圍組織的4mm部段。進(jìn)一步地，電極105可沿細(xì)長(zhǎng)本體105的長(zhǎng)度位于任何位置處(且還可沿細(xì)長(zhǎng)本體的長(zhǎng)度設(shè)置一個(gè)以上的電極)。在一個(gè)實(shí)施例中，電極可位于與遠(yuǎn)端頂端104相鄰的位置處。在其他實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)本體可由絕緣材料形成，且電極可被設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)本體周圍或位于細(xì)長(zhǎng)本體的多個(gè)部分之間。
[0026]在其他實(shí)施例中，電極可由適于傳導(dǎo)電流的多種其他材料形成。可使用任何金屬或金屬鹽。除了不銹鋼以外，典型的金屬包括鉬、金或銀，且典型的金屬鹽包括銀/氯化銀。在一個(gè)實(shí)施例中，電極可由銀/氯化銀形成。正如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已公知地那樣，金屬電極呈現(xiàn)出不同于周圍組織和/或液體的電壓電位。通過(guò)該電壓差施加電流會(huì)導(dǎo)致在電極/組織的界面處出現(xiàn)能量消耗，這會(huì)加重電極周圍組織的過(guò)熱情況。使用金屬鹽如銀/氯化銀的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于:其具有較高的交換電流密度。因此，僅僅較小的電壓降就會(huì)使大量電流通過(guò)這種電極進(jìn)入組織內(nèi)，由此將該界面處的能量消耗降至最低限度。因此，由金屬鹽如銀/氯化銀形成的電極會(huì)減輕在組織界面處產(chǎn)生過(guò)量能量的情況并由此產(chǎn)生更希望的治療溫度曲線，即使電極周圍沒有液體流時(shí)也是如此。
[0027]電極105或其他消融元件可包括一個(gè)或多個(gè)出口端口 108，所述出口端口被構(gòu)造以便將流體從內(nèi)部管腔106輸送出來(lái)，所述內(nèi)部管腔延伸通過(guò)細(xì)長(zhǎng)本體102進(jìn)入周圍組織內(nèi)(如箭頭109所示)。另一種可選方式是，電極105可被定位在形成于細(xì)長(zhǎng)本體102中的一個(gè)或多個(gè)出口端口 108附近。在多個(gè)實(shí)施例中，可能希望將電極定位在與所述一個(gè)或多個(gè)出口端口相鄰的位置處以便將流動(dòng)的流體對(duì)于治療的效應(yīng)最大化。出口端口 108可具有多種尺寸、數(shù)量和排列圖案構(gòu)型。此外，出口端口 108可被構(gòu)造以便沿相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)本體102的多種方向引導(dǎo)流體。這些方向可包括如圖1中箭頭109所示的法向取向(即垂直于細(xì)長(zhǎng)本體表面)，以及沿細(xì)長(zhǎng)本體102的縱向軸線指向近端或遠(yuǎn)端的取向，這包括在細(xì)長(zhǎng)本體周圍形成了圓形或螺旋形液體流的多種取向。更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)本體102可形成有開放的遠(yuǎn)端以用作出口端口。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可利用電火花加工(EDM)技術(shù)在電極105的圓周周圍形成二十四個(gè)等距間隔的出口端口 108，所述出口端口具有約0.4mm的直徑。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到:可利用其他的制造方法來(lái)形成出口端口 108。此外，在一些實(shí)施例中，出口端口可沿細(xì)長(zhǎng)本體的與電極相鄰的部分被設(shè)置，而不是被設(shè)置在電極本身中。
[0028]與出口端口 108 連通的內(nèi)部管腔106還可罩住加熱組件110，所述加熱組件被構(gòu)造以便在流體通過(guò)內(nèi)部管腔106時(shí)，在流體就要被引入組織內(nèi)之前對(duì)流體進(jìn)行加熱。此外，細(xì)長(zhǎng)本體的位于電極105或其他消融元件的遠(yuǎn)端方向的部分可以是實(shí)心或被填充的，從而使得內(nèi)部管腔106終止于電極105的遠(yuǎn)端處。在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)本體的位于電極遠(yuǎn)端方向的部分的內(nèi)部體積空間可填充有塑料塞，所述塑料塞可借助環(huán)氧樹脂被填充在空間中或通過(guò)干涉配合方式被保持。在其他實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)本體的位于電極遠(yuǎn)端方向的部分可由實(shí)心金屬形成且通過(guò)焊接、型鍛或所屬領(lǐng)域已公知的任何其他技術(shù)被附接到細(xì)長(zhǎng)本體的近端部分上。
[0029]流體可從流體貯存裝置112被供應(yīng)至內(nèi)部管腔106和加熱組件110。流體貯存裝置112可經(jīng)由流體導(dǎo)管114被連接至內(nèi)部管腔106。流體導(dǎo)管114可例如是柔性塑料管道的一定長(zhǎng)度部分。流體導(dǎo)管114還可以是剛性管道或剛性管道與柔性管道的組合。
[0030]來(lái)自流體貯存裝置112的流體可在泵116的作用下受力進(jìn)入內(nèi)部管腔106內(nèi)。泵116可以是注射器型泵，所述泵隨著柱塞(未示出)的推進(jìn)而產(chǎn)生固定體積流。這種泵的一個(gè)實(shí)例是由Chicago, IL的Cole-Palmer Corporation出售的74900型泵。也可采用其他類型的泵，如隔膜泵。
[0031]泵116可由供電裝置和控制器118控制。供電裝置和控制器118可將電控制信號(hào)輸送至泵116以導(dǎo)致泵產(chǎn)生具有所需流速的流體。供電裝置和控制器118可經(jīng)由電連接裝置120被連接至泵116。供電裝置和控制器118還可經(jīng)由連接裝置122被電連接至細(xì)長(zhǎng)本體102，且經(jīng)由連接裝置126被連接至集電極124。此外，供電裝置和控制器118可通過(guò)相似的電連接裝置被連接至加熱組件110，如下文所述。
[0032]集電極124可具有多種形式。例如，集電極124可以是位于病人身體之外的大電極。在其他實(shí)施例中，集電極124可以是沿細(xì)長(zhǎng)本體102位于其他位置處的返回電極，或其可位于第二細(xì)長(zhǎng)本體上，所述第二細(xì)長(zhǎng)本體被引入病人本體內(nèi)的接近處理位點(diǎn)的位置處。
[0033]在操作過(guò)程中，供電裝置和控制器118可驅(qū)動(dòng)以下過(guò)程:將流體以所需流速輸送進(jìn)入目標(biāo)組織內(nèi)、將流體加熱至所需治療溫度、以及經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)消融元件如電極105輸送治療用消融能量。為了實(shí)現(xiàn)這些驅(qū)動(dòng)，供電裝置和控制器118自身可包括多個(gè)部件以便產(chǎn)生、調(diào)節(jié)和輸送所需的電控制和治療能量信號(hào)。例如，供電裝置和控制器118可包括一個(gè)或多個(gè)頻率發(fā)生器以便形成具有給定幅度和頻率的一個(gè)或多個(gè)射頻信號(hào)。這些信號(hào)可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)射頻功率放大器被放大成相對(duì)較高電壓、高安培數(shù)的信號(hào)，例如50伏特、I安培的信號(hào)。這些射頻信號(hào)可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)電連接裝置122和細(xì)長(zhǎng)本體102被輸送至消融元件，從而使得射頻能量在發(fā)射電極105與集電極124之間傳遞，所述集電極可被定位在病人身體上的遠(yuǎn)程位置處。在細(xì)長(zhǎng)本體由非傳導(dǎo)材料形成的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)電連接裝置122可延伸通過(guò)細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔或沿其外表面延伸，以便將電流輸送至發(fā)射電極105。由于組織所具有的固有電阻率，因此射頻能量在消融元件與集電極124之間的傳遞會(huì)使得細(xì)長(zhǎng)本體102周圍的組織被加熱。供電裝置和控制器118還可包括方向耦合器以便將所述一個(gè)或多個(gè)射頻信號(hào)中的一部分供給至例如功率監(jiān)控器，從而允許將射頻信號(hào)功率調(diào)節(jié)至所需處理水平。 [0034]圖1所示的細(xì)長(zhǎng)本體102可被構(gòu)造以便通過(guò)多種方式插入病人身體內(nèi)。圖2示出了醫(yī)療裝置200的一個(gè)實(shí)施例，所述醫(yī)療裝置具有被聯(lián)接至其遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)本體102，且所述細(xì)長(zhǎng)本體被構(gòu)造以便以腹腔鏡方式插入或直接插入組織的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)。除了細(xì)長(zhǎng)本體202以外，裝置200可包括柄部204以便允許操作者操控裝置。柄部204可包括一個(gè)或多個(gè)電連接裝置206，所述電連接裝置將細(xì)長(zhǎng)本體的多個(gè)部件(如加熱組件和消融元件205)連接至例如上文所述的供電裝置和控制器118。柄部204還可包括至少一條流體導(dǎo)管208以便將流體源連接至裝置200。
[0035]裝置200是可適用于流體增強(qiáng)型消融中的醫(yī)療裝置的一個(gè)典型實(shí)施例，但也可采用多種其他裝置。例如，心律失常如室性心動(dòng)過(guò)速的處理可能需要非常小的細(xì)長(zhǎng)本體。在這種情況下，適當(dāng)尺寸的細(xì)長(zhǎng)本體可例如被設(shè)置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端處，所述導(dǎo)管被構(gòu)造以便經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)被插入心臟內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，規(guī)格介于約20與約25之間(即外徑為約0.5mm至約0.9_)的不銹鋼針體可被設(shè)置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端處。導(dǎo)管可具有多種尺寸，但在一些實(shí)施例中，其可具有約120cm的長(zhǎng)度和約8Fr (French) (“French”是導(dǎo)管工業(yè)領(lǐng)域用來(lái)描述導(dǎo)管尺寸的度量單位，是單位為mm的導(dǎo)管直徑的三倍)的直徑。
[0036]利用流體增強(qiáng)型消融的治療法
消融通常涉及施加高溫或低溫以便導(dǎo)致組織產(chǎn)生選擇性壞死和/或選擇性地移除組織。眾所周知地，在通過(guò)消融對(duì)組織進(jìn)行熱摧毀的過(guò)程中，時(shí)間與溫度存在公知的關(guān)系。通常情況下，導(dǎo)致對(duì)組織產(chǎn)生不可逆的熱損傷的可接受的閾值溫度為約41攝氏度(°C)。此外，同樣眾所周知的是，達(dá)到細(xì)胞壞死的特定水平所需的時(shí)間會(huì)隨著處理溫度進(jìn)一步增加至高于41°C而降低。應(yīng)該理解:實(shí)際的時(shí)間/溫度關(guān)系會(huì)隨著細(xì)胞類型而變化，但對(duì)于很多類型的細(xì)胞來(lái)說(shuō)，也還是存在一種通用的關(guān)系可用來(lái)確定所需的熱劑量水平。該關(guān)系通常被稱作43°C下的等效時(shí)間，其表達(dá)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種消融裝置，所述消融裝置包括: 細(xì)長(zhǎng)本體，所述細(xì)長(zhǎng)本體具有 近端和遠(yuǎn)端， 延伸通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔，和 至少一個(gè)出口端口，所述出口端口被成形于所述細(xì)長(zhǎng)本體中且被構(gòu)造以便將流體輸送至所述細(xì)長(zhǎng)本體周圍的組織； 延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的至少一根金屬絲，所述至少一根金屬絲被構(gòu)造以便對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱；和 被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)的至少一個(gè)間隔件，所述至少一根金屬絲延伸通過(guò)所述至少一個(gè)間隔件，從而使得所述至少一個(gè)間隔件有效地保持所述至少一個(gè)金屬絲的相鄰部分使其與所述內(nèi)部管腔呈大體上固定的幾何關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，進(jìn)一步包括沿所述細(xì)長(zhǎng)本體的長(zhǎng)度被設(shè)置在與所述至少一個(gè)出口端口相鄰的位置處的消融元件，所述消融元件被構(gòu)造以便在所述細(xì)長(zhǎng)本體被插入組織內(nèi)時(shí)對(duì)所述消融元件周圍的組織進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消融裝置，其中所述至少一根金屬絲和所述至少一個(gè)間隔件被定位在所述消融元件的近端方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件包括第一間隔件和第二間隔件，所述第一間隔件被定位在所述至少一根金屬絲的遠(yuǎn)端部分的近端處，且所述第二間隔件被定位在所述至少一根金屬絲的遠(yuǎn)端部分的遠(yuǎn)端處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消融裝置，其中所述第一間隔件和所述第二間隔件被定位而彼此隔開一定距離，且其中該距離是約5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件包括盤形構(gòu)件，且所述至少一根金屬絲包括第一金屬絲和第二金屬絲，所述第一金屬絲和第二金屬絲被構(gòu)造以便延伸穿過(guò)所述間隔件中的第一孔洞和第二孔洞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件防止所述至少一根金屬絲與所述內(nèi)部管腔接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件具有小于所述內(nèi)部管腔的直徑的最大外徑，從而使得所述至少一個(gè)間隔件能夠在所述內(nèi)部管腔內(nèi)沿徑向移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件具有等于所述內(nèi)部管腔的直徑的最大外徑，從而使得所述至少一個(gè)間隔件無(wú)法在所述內(nèi)部管腔內(nèi)沿徑向移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消融裝置，其中所述至少一根金屬絲的在所述第一間隔件與所述第二間隔件之間延伸的部分被構(gòu)造以便對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消融裝置，其中所述第一間隔件和所述第二間隔件被定位而彼此隔開一定距離，且其中該距離是約2mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一根金屬絲在位于所述至少一個(gè)間隔件的近端方向的位置處被絕緣。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述內(nèi)部管腔襯有絕緣層以便防止所述至少一根金屬絲與所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)壁接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件被構(gòu)造以便將所述至少一根金屬絲保持在與所述細(xì)長(zhǎng)本體的縱向軸線大體上共軸的位置處。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)間隔件包括在所述至少一根金屬絲上形成的至少一個(gè)突部。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)溫度傳感器，所述至少一個(gè)溫度傳感器被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)位于所述至少一個(gè)間隔件的遠(yuǎn)端方向的位置處且被構(gòu)造以便測(cè)量流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的所述流體的溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的消融裝置，進(jìn)一步包括第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)位于所述至少一個(gè)間隔件的近端方向的位置處且被構(gòu)造以便測(cè)量流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的所述流體的溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)溫度傳感器是熱電偶。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)溫度傳感器與所述至少一個(gè)間隔件隔開約IOmm的距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的消融裝置，其中所述至少一個(gè)溫度傳感器與所述至少一個(gè)間隔件隔開約2mm的距離。
21.—種對(duì)組織進(jìn)行消融的方法，所述方法包括: 將細(xì)長(zhǎng)本體插入組織塊內(nèi)； 將流體輸送通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔，所述流體流動(dòng)通過(guò)處于所述細(xì)長(zhǎng)本體中的至少一個(gè)出口端口并流入所述組織塊內(nèi)；并且 將能量輸送通過(guò)延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的至少一根金屬絲以便將所述管腔內(nèi)的所述流體加熱至預(yù)定溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中將能量輸送通過(guò)至少一根金屬絲的步驟包括使能量在延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的兩根或更多根金屬絲之間通過(guò)的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中將能量輸送通過(guò)至少一根金屬絲的步驟包括使能量在一根或多根金屬絲與所述細(xì)長(zhǎng)本體之間通過(guò)的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中將能量輸送通過(guò)至少一根金屬絲的步驟包括使能量在一根或多根金屬絲與被包含在所述細(xì)長(zhǎng)本體內(nèi)的傳導(dǎo)管道之間通過(guò)的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括將能量從被定位在與所述至少一個(gè)出口端口相鄰的位置處的至少一個(gè)消融元件輸送進(jìn)入所述組織塊內(nèi)的步驟。
26.一種用于制造多個(gè)消融裝置的方法，所述方法包括: 通過(guò)將第一加熱組件定位在第一細(xì)長(zhǎng)本體內(nèi)而形成第一消融裝置，所述第一加熱組件具有延伸通過(guò)至少一個(gè)間隔件的至少一根金屬絲；并且 通過(guò)將第二加熱組件定位在第二細(xì)長(zhǎng)本體內(nèi)而形成第二消融裝置，所述第二加熱組件具有延伸通過(guò)至少一個(gè)間隔件的至少一根金屬絲； 其中所述第一加熱組件的電阻大體上等于所述第二加熱組件的電阻。
27.一種消融裝置，所述消融裝置包括: 細(xì)長(zhǎng)本體，所述細(xì)長(zhǎng)本體具有 近端和遠(yuǎn)端， 延伸通過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)本體的內(nèi)部管腔，和 至少一個(gè)出口端口，所述出口端口被成形于所述細(xì)長(zhǎng)本體中且被構(gòu)造以便將流體輸送至所述細(xì)長(zhǎng)本體周圍的組織； 加熱組件，所述加熱組件包括延伸通過(guò)所述內(nèi)部管腔的至少兩根金屬絲，所述至少兩根金屬絲被構(gòu)造以便對(duì)流動(dòng)通過(guò)所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱；和 被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)的至少一個(gè)間隔件，所述至少兩根金屬絲延伸通過(guò)所述至少一個(gè)間隔件，從而使得所述至少一個(gè)間隔件有效地保持所述至少兩根金屬絲而使其彼此呈大體上固定的幾何關(guān)系。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的消融裝置，進(jìn)一步包括沿所述細(xì)長(zhǎng)本體的長(zhǎng)度被設(shè)置在與所述至少一個(gè)出口端口相鄰的位置處的消融元件，且所述消融元件被構(gòu)造以便在所述細(xì)長(zhǎng)本體被插入組織內(nèi) 時(shí)對(duì)所述消融元件周圍的組織進(jìn)行加熱。
【文檔編號(hào)】A61M37/00GK103764055SQ201280028611
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】M.G.柯利, F.J.金 申請(qǐng)人:熱醫(yī)學(xué)公司