[发明专利]手术切除装置

说明书

技术领域

本发明涉及布置成将微波能量可控地送入生物组织中的手术切除装置。

背景技术

这里的公开内容建立于申请人于2006年10月10日提交的第0620060.4号更早的英国专利申请的内容。该文献描述一种手术切割(例如切除)装置，该装置包括耦合到手术仪器的微波辐射源，该手术仪器具有与用于切割生物组织的刀片关联的天线，其中天线被布置成从源向刀片切穿组织时所在的区域可控地递送微波能量。微波能量可以凝结血液以在切割区域有效地密封出血。这种效果在对血管高度分布的器官如肝脏或脾脏进行手术时可以特别地有益。

由于辐射能量的穿透深度有限，所以使用高微波频率(例如10GHz或者更高)相比使用较低微波频率的系统和RF(射频)系统提供了特别的优势，以及使得小的锋利刀片结构能够将能量有效地辐射到组织中以通过能够沿着刀片的长度产生均匀场来密封出血而同时能够切穿组织以去除患病或者癌组织部分的能力。微波频率越高，能量分布变得越有局部性，并且在发生切割动作的部位处的能量密度相应地高，因此变得越易于有效地密封出血，因为将切割刀片引入到高度灌注(perfuse)的生物组织结构中。能够局限能量的分布的能力在限制对健康组织引起的损害数量方面有利。该特征在要求移除大部分患病的肝脏时可能特别地有利，此时尽可能多地保留器官或者健康组织是至关重要的。基本上均匀的场分布可以沿着切割边缘实现均匀凝结或者其它组织效果。使用较低频率的微波能量(例如1GHz或者更少)可能导致天线的无辐射区域，这降低设备产生有效凝结的能力。通过沿着刀片的边缘发射具有适当能量密度的均匀微波能量场，在外科医生切穿组织结构时有效地密封伤口。

在该说明书中，微波意味着频率范围在2GHz与100GHz之间、但是优选为在10GHz与25GHz之间，并且甚至更优选为在14GHz与24GHz之间。例如，可以使用14.5GHz或者24GHz的点频(spot frequencies)。

较高频率(例如24GHz)与较低频率(例如14.5GHz)相比可以提供比如更小尺寸的波导线缆组件、更小尺寸的天线(即可以使刀片看起来外观相似并且具有与标准解剖刀片相同的物理尺寸)和更小穿透深度这样的优点。例如在肝脏中穿透深度在24GHz为1.1mm而在14.5GHz为2mm。更小的穿透深度可以在刀片切入组织时允许更高能量密度和发生更瞬时的密封或者凝结。

第0620060.4号英国专利申请公开了天线的辐射区域可以被动态地调节或者阻抗匹配为可变组织负载阻抗(即辐射刀片或者结构的远端可以调整成治疗组织的复阻抗的复共轭)以便优化送入组织中的功率电平并且最小化反射功率。此外还公开了天线可以被布置成使得能够进行组织特征的测量，例如使用如WO 2004/047659或者WO 2005/115235中公开的治疗系统。

发明内容

这里的公开内容呈现多个特征，每个特征可以在上文讨论的手术装置中单独或者在任何组合中实施。

可选择通道

在第一方面中，该装置可以被布置成提供治疗通道和测量通道，治疗通道和测量通道是用于从源到天线的微波能量的不同路径。测量通道可以提供比治疗通道更低的功率电平的能量以允许确定何时可以安全地施加来自治疗通道的较高能量，例如可以首先在低功率条件下建立反射信号的电平，而如果发现微波能量被吸收到组织负载中，则可以激活高功率源。

因此，根据第一方面，可以提供一种手术切割装置，该装置包括：微波辐射源，被布置成生成微波辐射；手术仪器，具有：切割元件，该切割元件具有用于切割生物组织的边缘；以及天线，该天线连接到源并且布置成在切割元件的边缘发射基本上均匀的微波辐射场；以及反射辐射检测器，被布置成接收从天线反射回的信号，其中天线可选择性地经由用于传送用于治疗的第一功率电平的微波信号的第一通道和用于传送用于测量的第二功率电平的微波信号的第二通道连接到源，并且其中天线经由信号转移单元连接到检测器，该信号转移单元被布置成将沿着第二通道从天线反射的信号直接路由到检测器。