[发明专利]微波能量递送设备与系统

说明书

技术领域

本公开内容涉及适于用在组织消融应用中的微波外科设备。

背景技术

某些疾病的治疗需要破坏恶性组织生长，例如肿瘤。电磁辐射可用于加热并摧毁肿瘤细胞。治疗可以涉及把消融探针插入识别出癌肿瘤的组织中。一旦探针被定位，电磁能量就通过探针传递到周围的组织中。

在诸如癌症等疾病的治疗中，已经发现某些类型的肿瘤细胞在稍低于通常对健康细胞造成伤害的温度的升高的温度变性。已知的治疗方法，诸如热疗疗法，把病变细胞加热至高于41℃的温度，同时维持临近的健康细胞低于发生不可逆细胞破坏的温度。这些方法涉及应用电磁辐射来加热或消融组织。

已经为多种用途和应用开发出了利用电磁辐射的电外科设备。通常，用在消融手术中的装置包括充当能量源的电力生成源(例如微波或射频(RF)电外科生成器)和用于把能量指向目标组织的外科器械(例如，具有天线组件的微波消融探针)。生成器和外科器械通常通过具有多个导体的电缆组件操作耦合，用于把能量从生成器发送到器械，并且用于在器械和生成器之间传送控制、反馈和识别信号。

有若干种类型可以在组织消融应用中使用的微波探针在使用当中，例如，单极、双极和螺旋形。在单极和双极天线组件中，微波能量一般垂直地从导体的轴辐射出去。单极天线组件通常包括单个拉长的导体。典型的双极天线组件包括两个拉长的导体，这两个导体线性对准并且利用放在其间的电绝缘体定位成相对于彼此端对端。螺旋形天线组件包括各种尺寸的，例如，直径和长度，螺旋形导体配置。螺旋形天线组件的主要工作模式是正则模式(宽边)，其中被螺旋辐射的场在与螺旋轴垂直的平面内最大化，以及轴向模式(端射式)，其中最大化辐射沿着螺旋轴。

组织消融手术的特定类型可以规定特定的消融体积，以实现期望的外科结果。消融体积与天线设计、天线性能、天线阻抗、消融时间与瓦数以及组织的特性，例如组织的阻抗，相关。

因为让恶性细胞变性所需的温度和通常对健康细胞造成伤害的温度之间的小温度差，所以需要已知的加热模式和精确的温度控制来产生更可预测的温度分布，以便在最小化对施加电外科能量的组织周围其它健康组织的损害的情况下根除肿瘤细胞。流体冷却或介电缓冲微波设备可以在消融手术中使用。在微波消融设备的操作过程中，如果冷却剂或缓冲流体的流被中断，则微波消融设备会由于从增加的反射功率生成的热而呈现快速故障。

发明内容

本公开内容的一方面针对制造微波消融设备的方法。该方法包括在同轴馈线的外部导体周围沿圆周应用平衡-不平衡变压器短路器，并且在同轴馈线的外部导体周围沿圆周并且与平衡-不平衡变压器短路器接触地应用介电材料，以形成平衡-不平衡变压器。该方法还包括沿着同轴馈线延伸温度传感器，使得该传感器接触平衡-不平衡变压器短路器，利用第一热收缩材料把温度传感器固定到同轴馈线，并且利用第二热收缩材料彼此接触地固定介电材料、平衡-不平衡变压器短路器和温度传感器并且将它们固定到同轴馈线。

该方法还可以包括暴露介电材料的远端，使得它不被第二介电材料覆盖，并且向第二热收缩材料的面向介电材料和平衡-不平衡变压器短路器的表面应用导电墨水。另外，该方法可以包括除去平衡-不平衡变压器的同轴馈线远端的外部导体的一部分，以暴露同轴馈线的在外部导体和内部导体之间的绝缘体的长度，并且形成馈入点。平衡 -不平衡变压器和馈入点之间的外部导体的部分形成近端辐射区段。

该方法还可以包括除去内部导体和外部导体之间的绝缘体的远端部分，以暴露内部导体的远端部分，并且把该内部导体的远端部分插入导电元件中，该导电元件构成消融设备的远端辐射区段。还有，该方法可以包括把同轴馈线的近端插入转换导管中，该转换导管把同轴馈线连接到用于连接到微波生成器的同轴电缆。