[发明专利]具有阻抗失配的微波消融装置和系统

说明书

微波消融系统包括发生器、发生器电缆和微波消融装置。发生器包括发生器输出端口，该发生器输出端口具有发生器输出端口阻抗。发生器电缆具有发生器电缆阻抗，该发生器电缆阻抗与发生器输出端口阻抗在公差度内且在预定频率范围内匹配。微波消融装置包括同轴电缆，该同轴电缆具有同轴电缆阻抗并且通过发生器电缆耦接到发生器输出端口。在预定频率范围内，同轴电缆阻抗比发生器输出端口阻抗或发生器电缆阻抗中的至少一者低超过公差度的至少预定量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年4月26日提交的美国临时专利申请号62/839,008的申请日的权益。

背景技术

从业者在腹腔镜外科规程期间通过使用经皮微波消融装置将微波能量递送至靶组织，使用常规的微波消融系统来治疗靶组织，诸如位于腹部或骨盆内的肿瘤。能量源诸如发生器经由发生器电缆耦接到微波消融装置。微波消融装置通常包括细长管状构件，该细长管状构件包含同轴电缆并且在其远侧部分具有针。管状构件充当同轴电缆的管道，其引导来自发生器的微波能量穿过患者体内的切口并朝向远侧部分，朝向靶组织辐射微波能量。为了最小化反射功率并由此最优化从发生器向远侧部分的微波能量递送，常规的微波消融系统通常包括发生器输出端口、发生器电缆和微波消融装置同轴电缆，它们具有在操作频率范围内彼此相互匹配的相应阻抗。

最近，为了降低侵入性并由此减少术后愈合时间和出血或损伤的风险，从业者表达了对具有外径减小的管状构件的微波消融装置的需求。一种减小管状构件的直径的方法涉及减小容纳在管状构件内的同轴电缆的中心导体和介电层的相应外径，以维持同轴电缆的阻抗，尽管其尺寸减小。然而，该方法导致同轴电缆的额外损耗，并由此减小从发生器向远侧部分的微波能量递送的效率。鉴于上述内容，需要这样一种微波消融系统：其包括具有管状构件的微波消融装置，该管状构件直径减小并且有利于微波能量从发生器有效地递送至远侧部分。

发明内容

在一个方面，本公开描述了一种微波消融系统，该微波消融系统包括发生器、发生器电缆和微波消融装置。发生器包括发生器输出端口，该发生器输出端口具有发生器输出端口阻抗。发生器电缆具有发生器电缆阻抗，该发生器电缆阻抗与发生器输出端口阻抗在公差度内且在预定频率范围内匹配。微波消融装置包括同轴电缆，该同轴电缆具有同轴电缆阻抗并且通过发生器电缆耦接到发生器输出端口。在预定频率范围内，同轴电缆阻抗比发生器输出端口阻抗或发生器电缆阻抗中的至少一者低超过公差度的至少预定量。

在实施方案中，微波消融装置还包括过渡波导和导电元件。过渡波导包括过渡波导输入端口和过渡波导输出端口，该过渡波导输入端口具有过渡波导输入端口阻抗，该过渡波导输出端口具有过渡波导输出端口阻抗。同轴电缆包括同轴电缆输入端口和同轴电缆输出端口，并且同轴电缆输入端口耦接到过渡波导输出端口，并且同轴电缆输出端口耦接到导电元件。

在实施方案中，过渡波导输入端口阻抗或过渡波导输出端口阻抗中的至少一者与发生器输出端口阻抗和发生器电缆阻抗在公差度内且在预定频率范围内匹配。

在实施方案中，过渡波导输入端口阻抗或过渡波导输出端口阻抗中的至少一者与同轴电缆阻抗在公差度内且在预定频率范围内匹配。

在实施方案中，过渡波导输入端口阻抗、过渡波导输出端口阻抗、发生器输出端口阻抗和发生器电缆阻抗在大约48欧姆(Ω)至52Ω的范围内，并且同轴电缆阻抗在大约39Ω至45Ω的范围内。

在实施方案中，同轴电缆包括中心导体和径向围绕中心导体的介电层，并且中心导体的外径在大约0.0070英寸至0.0072英寸的范围内，并且介电层的外径在大约0.0189英寸至0.0195英寸的范围内。

在实施方案中，公差度为大约5％。

在实施方案中，过渡波导输出端口具有过渡波导输出端口阻抗，该过渡波导输出端口阻抗与过渡波导输入端口阻抗或发生器输出端口阻抗中的至少一者在公差度内匹配。