[发明专利]包括探针用于测量患者组织中的温度数据的医疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及包括探针用于测量患者组织中的诸如温度梯度、热导或热容之类的温度数据的医疗设备。

背景技术

在医疗保健中，有益的是能够在各种过程期间区别不同的组织。这种过程的一个实例是活检。活检能因为样本不是在正确位置采集的而失败。用于在活检期间区分健康组织和恶性组织的装置可以有助于检查样本是否在正确位置采集。这样，可以增加成功活检的数量。另一个实例是发炎组织的治疗。在某些情况下，例如在治疗由炎症造成的下背痛期间，需要在炎症位置施用药物。如果该药物在错误的位置释放，则治疗是无效的。因此用于改进对受影响组织的定位的技术将改进对发炎组织的治疗。第三个实例是在消融过程期间区分消融组织和非消融组织。该区分可能对监视消融过程和验证目标组织是否已被完全消融是有用的。

患者组织的热行为，如温度梯度、热导和热容，可以用于区分不同的组织类型。例如已知肿瘤组织的温度比未受影响的周围组织的温度高大约0.5℃至1.8℃。组织的热导率在消融之后可例如从0.61Wm^-1K^-1降低到0.5Wm^-1K^-1。

在现有技术中，已知提供了带有装置用于测量患者身体中组织的温度数据的医疗器械。然而，这样的现有技术方式可能存在不足，比如：需要复杂的结构布置或温度测量装置附接到医疗设备的实际核心、不足的温度测量精确度、限制为有限数量的温度测量类型或用于生产这样的医疗器械的高成本。

发明内容

因此，可能需要可以克服至少一些所述现有技术的不足的一种包括探针用于测量患者组织中的温度数据的医疗设备。特别地，可能需要一种包括探针用于测量患者组织中的温度数据的医疗设备，其中该探针可以容易地且廉价地被制造并且可以容易地附接到该医疗设备的核心，并且该探针允许精确、可靠和/或快速测量一个或多个温度数据类型，比如温度梯度、热导和热容。

这些需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例在从属权利要求中描述。

根据本发明的第一方面，提出一种包括探针用于测量患者身体内组织的温度数据的医疗设备。其中，该探针包括附接到医疗设备核心的柔性衬底，该柔性衬底包括一个或多个热电堆。

本发明的要点可被视为基于下述思想：

本发明涉及具有新型温度传感器或温度探针的医疗设备，比如针、镜、导管以及任何其他手术工具，所述温度传感器或温度探针用于确定诸如发炎组织或癌组织之类的组织差异。这里，该传感器或探针包含柔性衬底，该柔性衬底包括热电堆（将在下面进一步详细解释）阵列，该热电堆阵列可以通过使用例如circonflex（圆周柔性）技术作为启用（enabling）技术来集成在硅衬底上并且转印到柔性聚合物载体进行制造。该传感器或探针可以应用于医疗设备的核心，该医疗设备可以包括例如手术器械或针、镜、导管等。

相比常规的温度感测装置，这种特定传感器或探针的使用可能具有多个优点：（a）第一优点可以是热电堆是基本无偏差（offset free）。这一优点对热敏电阻不会存在。在多个传感器（即热电堆）将被用在一个探针上以比较来自不同区域的数据的情况下，这可能是特别有利的；（b）第二优点可以是这种类型的传感器或探针的精确度。多个硅IC加工而成的热电偶可被串联地电连接以形成所谓的热电堆。该优点可以是单个热电偶的单独信号（近似200μV.K^-1）可以被加起来，从而增加绝对信号和信噪比。如实验已经表明，这种包含例如175个面积为8mm²的热电偶的热电堆可以检测10μK范围内的温度差。与此对比，小热敏电阻器的典型精确度在大约十分之一开尔文；（c）第三优点可以是这种温度传感器或探针是柔性的并且因此容易地被调适以适合于医疗器械的形状，这简化了探针和医疗器械的集成。

在下文中，将描述所提出的医疗设备的实施例的可能特征和优点。

此处所提出的医疗设备可以是形成该医疗设备的核心的医疗器械和用于测量温度数据的探针的组合。换言之，包括多个热电堆的探针可以与医疗器械上的其他功能组合。例如，该探针可以被应用到可以用于对组织进行热和光检测的光子针。在第二实例中，该探针可以贴近医疗器械上的超声换能器阵列来安装，该医疗器械比如为允许（enable）局部超声成像和温度数据测量的导管或针或镜。第三实例可以是包括超声换能器的医疗设备，该超声换能器用于弹性感测以检测贴近具有热电堆的温度梯度感测探针的恶性组织以确定肿瘤区域。