[发明专利]微波能量递送设备与系统

说明书

本申请涉及一种微波能量递送设备与系统。更具体而言，涉及一种微波消融设备，包括配置为把微波消融设备连接到能量源的电缆组件以及与该电缆组件电连通的馈线。该微波消融设备还包括馈线外部导体上的平衡‑不平衡变压器以及平衡‑不平衡变压器上用于感测该平衡‑不平衡变压器的温度的温度传感器。

本申请是申请日为2014年3月14日、发明名称为“微波能量递送设备与系统”的中国专利申请201410093833.7的分案申请。

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

根据本公开内容的一方面，提供了适于向组织递送能量的能量递送设备。该能量设备可以是包括配置为把微波消融设备连接到能量源的电缆组件以及与该电缆组件电连通的馈线的微波消融设备。该微波消融设备还包括馈线外部导体上的平衡-不平衡变压器(balun)以及布置在该平衡-不平衡变压器上并且感测该平衡-不平衡变压器的温度的温度传感器。平衡-不平衡变压器可以包括把该平衡-不平衡变压器电连接到外部导体的平衡-不平衡变压器短路器(balun short)以及与该平衡-不平衡变压器短路器接触的介电材料。温度传感器可以与平衡-不平衡变压器短路器物理接触。

根据本公开内容的另一方面，平衡-不平衡变压器短路器和介电材料通过热收缩材料在馈线上保持在适当的位置并且可以进一步包括布置在热收缩材料与平衡-不平衡变压器之间的导电墨水。温度传感器可以通过热收缩材料与平衡-不平衡变压器短路器保持接触并且温度传感器的一根引线通过第二热收缩材料固定到馈线。另外，介电材料的一部分可以向远端延伸超出热收缩材料最远端的部分。