[发明专利]用于消融和切除的电外科器械

说明书

一种能够同时用微波能量消融组织区域并用RF能量执行切除的电外科器械。所述器械包括用于将RF能量和微波能量两者输送到器械尖端的结构，所述器械尖端被配置来以适合于消融的方式发射所述微波能量(例如，作为基本上球形的场)并以更集中的方式发射RF能量以使得能够执行更精确且可控制的切除。所述能量输送结构包括用于输送微波能量的同轴传输线。所述同轴传输线具有中空内导体，所述中空内导体限定支撑用于输送射频能量的第二传输线的通道。

技术领域

本发明涉及一种组合式消融和切除器械，以及一种使得能够通过所述器械进行消融和切除的能量递送系统。

背景技术

手术切除是一种去除与人体或动物体内器官(诸如肝脏或脾脏或肠道)相关联的多余组织切片的手段。当组织被切割(切开或切断)时，称为小动脉的细小血管受损或破裂。最初的出血之后是凝血级联，其中血液转化为凝块以试图堵塞出血点。在操作期间，对于患者而言希望尽可能少地失血，所以已开发各种装置以试图提供无血切割。

例如，热手术刀系统组合了锋利的刀片与止血系统。刀片涂覆有塑料材料并连接到加热单元，所述加热单元精确控制刀片的温度。其意图是使加热的刀片在切割组织时烧灼组织。

同时进行切割和止血的其他已知装置不使用刀片。一些装置使用射频(RF)能量来切割和/或凝固组织。其他装置(称为谐波手术刀)使用快速振动的尖端来切割组织。

使用RF能量进行切割的方法使用以下原理来操作：当电流穿过组织基质(借助于细胞的离子内容物)时，对电子跨组织流动的阻抗产生热量。当向组织基质应用纯正弦波时，在细胞内产生足够的热量以蒸发组织的水分。因此，细胞的内部压力大幅升高，这是细胞膜无法控制的，从而导致细胞破裂。当这种情况大面积发生时，可以看到组织已被切断。

RF凝固通过向组织应用效率较低的波形来操作，由此将细胞内容物加热到大约65℃而不是将其蒸发。这通过干燥使组织变干，并且还使血管壁中的蛋白质和构成细胞壁的胶原蛋白变性。使蛋白质变性充当对凝血级联的刺激，因此增强凝血。同时，壁中的胶原蛋白从棒状分子变性为线圈，这致使血管收缩并减小尺寸，从而赋予凝块锚定点和更小的堵塞面积。

向生物组织应用热能也是一种杀死细胞的有效方法。例如，微波的应用可加热并因此消融(破坏)生物组织。这种方法特别可用于治疗癌症，因为可以这种方式消融癌组织。

发明内容

最一般地，本发明提供了一种能够同时用微波能量消融组织区域并用RF能量执行切除的电外科器械。特别地，本发明涉及用于将RF能量和微波能量两者输送到器械尖端的结构，所述器械尖端被配置来以适合于消融的方式发射微波能量(例如，作为基本上球形的场)并以更集中的方式发射RF能量以使得能够执行更精确且可控制的切除。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于递送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量以便切除和消融生物组织的电外科器械，所述器械包括：能量输送电缆结构，所述能量输送电缆结构包括：用于输送微波能量的同轴传输线，所述同轴传输线包括内导电层、外导电层和将所述内导电层与所述外导电层分离的电介质层，其中所述内导电层沿所述电缆结构围绕中空纵向通道形成；以及用于沿所述中空纵向通道输送射频能量的传输线；以及处在所述能量输送电缆结构的远侧端部处的器械尖端，所述器械尖端包括：纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外的电介质尖端元件，其中所述内导体在所述电介质尖端元件内纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外，以形成微波辐射器；以及安装在所述电介质尖端的远侧端部处的有源电极和返回电极，其中所述有源电极和所述返回电极连接到所述传输线，以在所述电介质尖端元件的远侧端部处支持其间的RF场。在本发明的这个方面，存在用于RF能量和微波能量的两种传输线结构，这两种传输线结构分别终止于提供所期望的效果的不同能量递送结构。