背景技術(shù)：

本發(fā)明總體上涉及一種腫瘤消融系統(tǒng)。

相關(guān)技術(shù)說明

在患有癌癥的患者中，脊柱轉(zhuǎn)移瘤是劇痛最常見的原因。脊柱轉(zhuǎn)移瘤還經(jīng)常伴隨有椎體壓縮性骨折。

球囊擴(kuò)張椎體后凸成形術(shù)是被設(shè)計(jì)成通過減少和穩(wěn)定骨折來修復(fù)椎體壓縮性骨折的微創(chuàng)手術(shù)。復(fù)位術(shù)是通過將至少一個(gè)順應(yīng)性球囊插入骨折椎體的中心部位來完成的。仔細(xì)地使(多個(gè))球囊膨脹成使得將松質(zhì)骨朝向皮質(zhì)壁推出，直到椎體返回到正確高度。在復(fù)位術(shù)之后，球囊被放氣和移除。穩(wěn)定是通過用骨水泥填充所產(chǎn)生的空洞來完成的。骨水泥變硬，形成內(nèi)部鑄件，從而穩(wěn)定骨折。

射頻消融用于破壞不想要的組織(包括腫瘤)。在射頻消融期間，將探針插入不想要的組織中。從探針的一端部署有多個(gè)小電極以包圍不想要的組織。探針的相對(duì)端連接至射頻發(fā)生器，所述射頻發(fā)生器發(fā)送射頻能量穿過電極，導(dǎo)致緊鄰的組織變熱。一旦不想要的組織在特定時(shí)間段達(dá)到足夠的溫度，組織就死亡。腫瘤的射頻消融花費(fèi)大約20-30分鐘。

微波消融也用于破壞不想要的組織(包括腫瘤)。在微波消融期間，將探針插入不想要的組織中。探針的另一端連接至微波發(fā)生器，所述微波發(fā)生器發(fā)送微波能量穿過探針的一端并且導(dǎo)致附近的組織變熱。一旦不想要的組織在特定時(shí)間段達(dá)到足夠的溫度，組織就死亡。腫瘤的微波消融花費(fèi)大約10-15分鐘。然而，發(fā)射的微波能量所導(dǎo)致的直接加熱造成了加熱并因此損害椎體附近的敏感神經(jīng)通路的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，需要一種用于在消融腫瘤時(shí)在不對(duì)附近神經(jīng)通路或其他重要器官造成損害的情況下快速修復(fù)椎體壓縮性骨折的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，微波天線包括被電介質(zhì)分離開的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體。外導(dǎo)體被屏蔽包圍。電介質(zhì)包括通道，所述通道沿天線的長(zhǎng)度延伸并且將天線近端處的流體端口連接至附接至天線遠(yuǎn)端的可膨脹球囊。流體端口經(jīng)由管道附接至填充有生理鹽水和對(duì)比劑的混合物的或僅填充有無菌水的高壓注射器。

天線的近端還包括微波端口，所述微波端口幫助將微波發(fā)生器附接至微波天線的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體以使得能夠?qū)⑽⒉芰繌奈⒉òl(fā)生器傳輸至附接至天線的近端的球囊中的流體以及鄰近組織。

所述方法包括將患者置于俯臥位置并且在皮膚上切口。外科醫(yī)生將插管穿過切口插入與有腫瘤的骨頭相接觸。外科醫(yī)生引入鉆頭穿過插管并且在骨頭中創(chuàng)造開口并進(jìn)入腫瘤中。接下來，外科醫(yī)生插入天線穿過插管以在開口中定位球囊。在開口中有球囊的情況下，外科醫(yī)生壓下高壓注射器的柱塞，迫使生理鹽水和對(duì)比劑進(jìn)入球囊。生理鹽水使球囊膨脹并且擠壓腫瘤。在球囊擠壓腫瘤的情況下，外科醫(yī)生接通微波發(fā)生器。微波能量加熱球囊中的混合物，將熱量傳導(dǎo)到腫瘤中。一旦熱量破壞了腫瘤，就關(guān)閉微波發(fā)生器。

破壞腫瘤之后，球囊進(jìn)一步膨脹直到骨折復(fù)位。實(shí)現(xiàn)復(fù)位之后，球囊被放氣并且利用骨水泥來填充所產(chǎn)生的空洞以用于穩(wěn)定。

附圖說明

并入本說明書且構(gòu)成其一部分的附圖展示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例并且與說明書一起并且用于解釋本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和原理。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于腫瘤消融和椎體壓縮性骨折修復(fù)的系統(tǒng)的部分截面正視圖，示出了微波天線以及連接至微波天線的近端的高壓注射器和微波發(fā)生器，其中，球囊附接至所述微波天線的插入骨折椎體中的遠(yuǎn)端；

圖2是在圖1中示出的用于腫瘤消融和椎體壓縮性骨折修復(fù)的系統(tǒng)的微波天線的部分截面平視圖，示出了在骨折椎體內(nèi)部部分地膨脹的球囊；

圖3a是用于腫瘤消融和椎體壓縮性骨折修復(fù)的微波天線的遠(yuǎn)端的截面視圖，示出了生理鹽水使球囊膨脹；

圖3b是在圖3a中示出的天線的放大截面視圖。

圖3c是在圖3a和圖3b中示出的天線的替代性實(shí)施例的截面視圖。

具體實(shí)施方式

通過考慮在此公開的本發(fā)明的說明書以及實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見的。以下所描述的實(shí)施例旨在被認(rèn)為僅是示例性的，而本發(fā)明的實(shí)際范圍和精神由所附權(quán)利要求書來指示。

本發(fā)明的以下詳細(xì)說明被加以描述并且示出在附圖中以用于骨折椎體v。然而，應(yīng)理解的是，本發(fā)明可以用于任何骨頭中的腫瘤消融以及復(fù)位。

如在圖1至圖3a中所示出的，用于腫瘤消融的系統(tǒng)10包括微波天線20和被配置成用于附接至天線20的遠(yuǎn)端的球囊50。球囊50以及微波天線20的大部分長(zhǎng)度被尺寸設(shè)計(jì)(sized)并且被配置成用于穿過插管60插入在骨折椎體v中制備的開口中。

如在圖3a和3b中所示出的，天線20包括沿天線20的長(zhǎng)度延伸的內(nèi)導(dǎo)體21。內(nèi)導(dǎo)體21可以由適用于傳輸微波能量的銅或任何其他導(dǎo)電材料構(gòu)造而成。天線20進(jìn)一步包括包圍內(nèi)導(dǎo)體21的電介質(zhì)層22。電介質(zhì)層22可以由適用于用作電介質(zhì)的聚四氟乙烯或任何其他材料構(gòu)造而成。電介質(zhì)層22被由銅或任何其他合適的導(dǎo)電材料構(gòu)造而成的外導(dǎo)體24包圍。外導(dǎo)體24被屏蔽25包圍以便電絕緣并且熱絕緣外導(dǎo)體24。外導(dǎo)體24、內(nèi)導(dǎo)體21和電介質(zhì)22形成同軸結(jié)構(gòu)。天線20可以進(jìn)一步包括在其近端處用于控制天線20移動(dòng)的手柄26(圖1和圖2)。

如在圖3a中所示出的，內(nèi)導(dǎo)體21延伸超過電介質(zhì)層22、外導(dǎo)體24和屏蔽25的遠(yuǎn)端，使得內(nèi)導(dǎo)體21在球囊50附接至天線20的遠(yuǎn)端時(shí)延伸進(jìn)入球囊50。球囊50可以包括附接至球囊50的遠(yuǎn)端的柔性構(gòu)件52。替代性地，柔性構(gòu)件52的遠(yuǎn)端可以自由浮置。另外的替代方案可以包括附接至球囊50的遠(yuǎn)端的內(nèi)導(dǎo)體21。柔性構(gòu)件52的近端被配置成用于通過鍵合工藝附接至內(nèi)導(dǎo)體21的遠(yuǎn)端。

如在圖1和2中所示出的，天線20包括靠近天線20的近端的流體端口30。流體端口30方便了高壓注射器34經(jīng)由管道32的附接。高壓注射器34包括筒體35和柱塞36。流體端口30連通通道23(圖3a和圖3b)或替代性地多個(gè)通道23(圖c)。通道23穿過電介質(zhì)層22在天線20的長(zhǎng)度上前進(jìn)并且連通球囊50內(nèi)部。如此，擠壓柱塞36迫使生理鹽水38和對(duì)比劑離開筒體35穿過管道32、流體端口30和通道23并進(jìn)入球囊50。球囊50中生理鹽水38和對(duì)比劑的量的增加導(dǎo)致球囊50膨脹。球囊50的膨脹導(dǎo)致球囊50將壓力施加到腫瘤上，確保球囊50與椎體v之間的良好接觸。球囊50的繼續(xù)膨脹導(dǎo)致松質(zhì)骨朝向骨折椎體v的皮質(zhì)層向外擠壓。使球囊50膨脹直到骨折椎體v實(shí)現(xiàn)期望的正確高度。

如在圖1和圖2中所示出的，天線20包括靠近天線20的近端的能量端口40。能量端口40方便了微波發(fā)生器44經(jīng)由同軸線纜42的附接。能量端口40方便了微波能量從同軸線纜42到內(nèi)導(dǎo)體21和外導(dǎo)體24的傳輸。微波能量退出天線20的遠(yuǎn)端。退出天線20的遠(yuǎn)端的微波能量加熱球囊50內(nèi)的生理鹽水38。被加熱的生理鹽水38將熱量傳導(dǎo)至腫瘤。所傳導(dǎo)的熱量用于破壞腫瘤。微波能量?jī)?yōu)先地加熱生理鹽水和對(duì)比劑混合物并且因此減少微波能量對(duì)鄰近重要結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響。微波消融的直接加熱效果被通過傳導(dǎo)進(jìn)行的間接加熱所替代。如此，由于大多數(shù)微波能量用于加熱生理鹽水和對(duì)比劑混合物，因此本發(fā)明將減少微波能量對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)的有害影響。另外，利用消融同時(shí)執(zhí)行球囊膨脹將減少手術(shù)的時(shí)長(zhǎng)并且在骨頭變軟時(shí)可以幫助進(jìn)行球囊擴(kuò)張椎體后凸成形手術(shù)。被加熱的生理鹽水38的溫度可以經(jīng)由位于微波天線的遠(yuǎn)端處或外導(dǎo)體24的遠(yuǎn)端處的溫度探針(未示出)來監(jiān)測(cè)。球囊50內(nèi)部的溫度可以利用溫度感測(cè)元件(比如rtd、tc、光纖溫度計(jì)或輻射測(cè)量)來監(jiān)測(cè)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，采用以下方式來利用系統(tǒng)10。優(yōu)選方法包括將患者置于俯臥位置并且在骨折椎體v之上的皮膚上制作小切口。然后，外科醫(yī)生將插管60穿過切口插入與骨折椎體v相接觸。外科醫(yī)生可以通過握住位于插管60的近端的手柄62來操縱插管60的位置。在適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)插管60時(shí)，外科醫(yī)生引入鉆頭(未示出)穿過插管60并且在骨折椎體v中創(chuàng)造開口并且進(jìn)入腫瘤。外科醫(yī)生撤回鉆頭并且插入天線20穿過插管60，直到將球囊50定位在在骨折椎體v中創(chuàng)造的開口內(nèi)。在球囊50在開口中的情況下，外科醫(yī)生壓下高壓注射器34的柱塞36，迫使生理鹽水38和對(duì)比劑進(jìn)入球囊50。生理鹽水38使球囊50膨脹，導(dǎo)致球囊50擠壓腫瘤。在球囊50擠壓腫瘤的情況下，外科醫(yī)生接通微波發(fā)生器44。微波能量加熱球囊50中的生理鹽水38。生理鹽水38將熱量傳導(dǎo)到腫瘤中。在熱量破壞腫瘤之后，關(guān)閉微波發(fā)生器44。此時(shí)，外科醫(yī)生進(jìn)一步壓下柱塞36，導(dǎo)致球囊50進(jìn)一步膨脹直到實(shí)現(xiàn)骨折椎體v的正確高度。在實(shí)現(xiàn)正確高度時(shí)，球囊50被放氣并且從骨折椎體v中移除，在骨折椎體v中留下了較大的空洞。然后，用聚甲基丙烯酸甲酯(“pmma”)骨水泥填充骨折椎體v中的空洞。

替代性地，外科醫(yī)生在施加微波能量期間可以繼續(xù)復(fù)位骨折椎體v。另外，手術(shù)的部分或全部可以在骨折椎體v的兩側(cè)同時(shí)執(zhí)行。

在以上說明和附圖中公開了完全且有效地完成了本發(fā)明的目的的腫瘤消融系統(tǒng)。然而，將顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明的原理或所附權(quán)利要求書的范圍的情況下對(duì)公開的實(shí)施例做出改變和修改。