[发明专利]用于消融状态监视和定制消融成形的系统和方法

说明书

本发明是一种用于监视和控制组织消融的系统。该系统包括控制器，该控制器被配置为基于在消融设备的消融手术期间接收到的消融反馈来选择性地控制来自消融设备的电极阵列的能量发射。控制器被配置为在消融手术期间从一个或多个传感器接收反馈数据，反馈数据包括与消融设备的电极阵列的操作和与电极阵列相邻的组织中的至少一个相关联的一个或多个测量值。控制器还被配置为响应于所接收的反馈数据生成用于控制来自消融设备的电极阵列的能量发射的消融图案。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月23日提交的美国临时申请No.62/462,529和2017年7月26日提交的美国临时申请No.62/537,219的权益和优先权，其中每一项的内容在此均为通过引用整体并入本文。

政府支持

本发明是在由美国国家科学基金会资助的IIP 1622842的政府支持下完成的。政府对本发明拥有一定的权利。

技术领域

本公开总体上涉及医疗设备，并且更具体地，涉及用于监视和控制消融设备以使消融设备以期望的形状或图案发射能量以便为消融和销毁组织腔周围的边缘组织的靶向部分提供治疗的系统。

背景技术

癌症是涉及有潜力侵入或扩散到身体其他部位的异常细胞生长的疾病组。癌症通常表现为肿瘤形式的组织的异常生长，其可以定位于患者身体的特定区域(例如，与特定身体部位或器官相关)或者可以遍及整个身体。通常经由外科干预来治疗和移除良性和恶性肿瘤，因为外科手术通常提供完全移除和治愈的最大机会，特别是如果癌症尚未扩散到身体的其他部位的情况下。例如，电外科手术方法可用于破坏这些异常组织生长。然而，在某些情况下，仅外科手术不足以从局部环境中充分移除所有癌组织。

例如，早期乳腺癌的治疗通常涉及手术和辅助放射的组合。与乳房切除术不同，乳房肿瘤切除术仅移除肿瘤和其周围正常组织的小边缘(区域)。在乳房肿瘤切除术后进行放射治疗以试图根除可能保留在移除的肿瘤周围的局部环境中的癌细胞，从而降低癌症复发的机会。然而，作为术后治疗的放射疗法存在各种缺点。例如，放射技术可能是昂贵且耗时的，并且通常涉及数周甚至有时数月的多次治疗。此外，放射经常导致靶向区域外组织的意外损坏。因此，放射技术通常不利地影响健康组织，例如影响皮肤、肺和心脏的短期和长期并发症，而不是影响通常在原始肿瘤位置附近的可能的残余组织。

因此，当与数周的每日放射的负担相结合时，这些风险可能使一些患者选择乳房切除术而不是乳房肿瘤切除术。此外，由于放射治疗的缺点，进行乳房肿瘤切除术的一些女性(例如，高达百分之三十(30％))在完成整个治疗之前停止治疗。在农村地区或患者可能无法使用放射设施的其他区域尤其如此。

发明内容

通常经由外科手术来治疗和破坏良性和恶性肿瘤，因为手术通常提供完全移除和治愈的最大机会，特别是如果癌症尚未转移的情况下。然而，在肿瘤被破坏后，可能留下空腔，其中围绕该腔并围绕原始肿瘤部位的组织仍然可能留下外科医生未能或无法切除的异常或潜在癌细胞。该周围组织通常被称为“边缘组织”或“边缘的组织”，并且是患者体内最可能发生肿瘤复发的位置。

一些使用放射疗法的替代治疗包括在手术后使用消融设备插入空腔切除床内，并将射频(RF)能量传递到腔周围的边缘组织。例如，一种类型的提议的消融施加器包括长而刚性的基于针的电极施加器，用于在外科医生或操作者手动操作时将RF能量传递到边缘组织。另一种类型的消融应用包括伞形电极阵列，它们彼此共同连接并且可以伞状方式展开以传递RF能量。