具有超聲成像能力的切除探針的制作方法
【專利摘要】公開了用于在身體內(nèi)部超聲地成像解剖結(jié)構(gòu)并且執(zhí)行切除療法的設(shè)備與系統(tǒng)。結(jié)合的切除與超聲成像探針包括具有構(gòu)造為傳送切除能量的切除電極的切除電極末端，以及構(gòu)造為使圍繞探針的組織成像的多個(gè)超聲成像傳感器。超聲成像傳感器經(jīng)由末端插入件支撐在末端的內(nèi)部，并且通過貫穿末端形成的聲學(xué)開口傳送超聲波。末端插入件將末端內(nèi)的內(nèi)腔分成近端流體室與遠(yuǎn)端流體室。在切除手術(shù)期間，超聲成像傳感器可以承擔(dān)產(chǎn)生可以顯示在用戶界面上的多個(gè)超聲圖像的任務(wù)。
【專利說明】具有超聲成像能力的切除探針
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2011年12月28日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/580, 705的優(yōu)先權(quán)，其 通過引用的方式整體包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開大體上涉及用于在切除手術(shù)期間使身體內(nèi)的組織成像的設(shè)備與系統(tǒng)。更具 體地說，本公開涉及具有超聲成像能力的切除探針。
【背景技術(shù)】
[0004] 在切除療法中，通常有必要確定在身體內(nèi)的目標(biāo)切除位置處的身體組織的多個(gè)特 征。例如，在介入性心臟電生理（EP)手術(shù)中，對(duì)外科醫(yī)生而言通常有必要確定在心臟中或 在心臟附近的目標(biāo)切除位置處的心臟組織的情況。在一些EP手術(shù)期間，外科醫(yī)生可以通過 主靜脈或主動(dòng)脈將標(biāo)測(cè)導(dǎo)管傳送到待治療的心臟的內(nèi)部區(qū)域中。然后外科醫(yī)生可以利用標(biāo) 測(cè)導(dǎo)管通過將由導(dǎo)管承載的多個(gè)標(biāo)測(cè)元件布置為與相鄰心臟組織接觸來(lái)確定心律紊亂源 或異常源并且然后操作導(dǎo)管以產(chǎn)生心臟的內(nèi)部區(qū)域的電生理學(xué)圖。一旦產(chǎn)生心臟之圖，夕卜 科醫(yī)生就可以將切除導(dǎo)管推進(jìn)到心臟中，并且將由導(dǎo)管末端承載的切除電極定位在目標(biāo)心 臟組織附近以切除組織并且形成傷口，由此治療心律紊亂或異常。在一些技術(shù)中，切除導(dǎo)管 自身可以包括多個(gè)標(biāo)測(cè)電極，以允許相同的設(shè)備用于標(biāo)測(cè)與切除。
[0005] 已經(jīng)開發(fā)出多種超聲為基礎(chǔ)的成像導(dǎo)管與探針以便在諸如介入性心臟病學(xué)、介入 放射學(xué)和電生理學(xué)的應(yīng)用中直接可視化身體組織。例如，對(duì)于介入性心臟電生理手術(shù)來(lái)說， 已經(jīng)開發(fā)了允許直接且實(shí)時(shí)地可視化心臟的解剖結(jié)構(gòu)的超聲成像設(shè)備。例如，在一些電生 理手術(shù)中，可以利用超聲導(dǎo)管來(lái)成像內(nèi)心房隔膜，以引導(dǎo)心房隔膜的經(jīng)中隔交叉，以定位與 成像肺靜脈，以及監(jiān)控心臟的心房室的穿孔、心包積液的信號(hào)。
[0006] 多種超聲為基礎(chǔ)的成像系統(tǒng)包括成像探針，所述成像探針與用于關(guān)于患者執(zhí)行療 法的標(biāo)測(cè)與切除導(dǎo)管分離。因此，位置跟蹤系統(tǒng)有時(shí)用于跟蹤每個(gè)設(shè)備在身體內(nèi)的位置。在 一些手術(shù)中，對(duì)于外科醫(yī)生來(lái)說可能很難快速并且準(zhǔn)確地確定待切除的組織的情況。此外， 在不參照從諸如透視成像系統(tǒng)的單獨(dú)成像系統(tǒng)獲得的圖像的情況下，通常很難領(lǐng)會(huì)與理解 利用多種超聲為基礎(chǔ)的成像系統(tǒng)獲得的圖像。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本公開大體上涉及用于在切除手術(shù)期間使身體內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)成像的設(shè)備與系統(tǒng)。
[0008] 在實(shí)例1中，用于治療與成像本體組織的切除探針，包括：切除電極末端，其包括 構(gòu)造為將切除能量傳送到身體組織的切除電極；多個(gè)聲學(xué)開口，它們貫穿切除電極末端布 置；遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，其布置在切除電極末端的內(nèi)腔內(nèi)，遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括多個(gè)流體通 道；以及多個(gè)超聲成像傳感器，它們聯(lián)接到遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，超聲成像傳感器構(gòu)造為通過聲 學(xué)開口傳輸超聲波。
[0009] 在實(shí)例2中，根據(jù)實(shí)例1所述的探針，其中切除電極末端包括管狀金屬殼體。
[0010] 在實(shí)例3中，根據(jù)實(shí)例1或2中任一個(gè)所述的探針，其中遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括多個(gè) 凹槽，每個(gè)凹槽都構(gòu)造為容納超聲成像傳感器。
[0011] 在實(shí)例4中，根據(jù)實(shí)例1-3中任一個(gè)所述的探針，其中切除電極末端的內(nèi)腔包括近 端流體室與遠(yuǎn)端流體室，并且其中近端流體室與遠(yuǎn)端流體室通過遠(yuǎn)側(cè)末端插入件分開并且 經(jīng)由流體通道流體地相互聯(lián)接。
[0012] 在實(shí)例5中，根據(jù)實(shí)例1-4中任一個(gè)所述的探針，其中遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括具有近 端部分與遠(yuǎn)端部分的大體圓柱狀的插入件本體。
[0013] 在實(shí)例6中，根據(jù)實(shí)例5所述的探針，其中流體通道沿著遠(yuǎn)端插入件本體的近端部 分縱向地延伸。
[0014] 在實(shí)例7中，根據(jù)實(shí)例1-5中任一個(gè)所述的探針，其中超聲成像傳感器周向地布置 在遠(yuǎn)側(cè)末端插入件周圍。
[0015] 在實(shí)例8中，根據(jù)實(shí)例1-7中任一個(gè)所述的探針，其中流體通道周向地布置在遠(yuǎn)側(cè) 末端插入件周圍。
[0016] 在實(shí)例9中，根據(jù)實(shí)例1-8中任一個(gè)所述的探針，其中流體通道與超聲成像傳感器 周向地偏離。
[0017] 在實(shí)例10中，根據(jù)實(shí)例1-9中任一個(gè)所述的探針，還包括聯(lián)接到切除電極末端的 細(xì)長(zhǎng)探針本體。
[0018] 在實(shí)例11中，根據(jù)實(shí)例1-10中任一個(gè)所述的探針，還包括將細(xì)長(zhǎng)探針本體的遠(yuǎn)端 部分聯(lián)接到切除電極末端的近側(cè)末端插入件。
[0019] 在實(shí)例12中，根據(jù)實(shí)例1-11中任一個(gè)所述的探針，還包括貫穿切除電極末端布置 的多個(gè)沖洗端口。
[0020] 在實(shí)例13中，根據(jù)實(shí)例12所述的探針，其中沖洗端口定位于在聲學(xué)開口遠(yuǎn)端和/ 或近端的切除電極末端周圍。
[0021] 在實(shí)例14中，根據(jù)實(shí)例1-13中任一個(gè)所述的探針，其中超聲成像傳感器包括構(gòu)造 為從切除電極末端的側(cè)面?zhèn)鬏敵暡ǖ亩鄠€(gè)橫向面向超聲成像傳感器。
[0022] 在實(shí)例15中，根據(jù)實(shí)例14的探針，其中橫向面向超聲成像傳感器各自都聯(lián)接到遠(yuǎn) 側(cè)末端插入件內(nèi)的凹槽。
[0023] 在實(shí)例16中，根據(jù)實(shí)例1-15中任一個(gè)所述的探針，其中超聲成像傳感器包括構(gòu)造 為在遠(yuǎn)離切除電極末端的遠(yuǎn)端的向前方向上傳輸超聲波的至少一個(gè)面向遠(yuǎn)端超聲成像傳 感器。
[0024] 在實(shí)例17中，根據(jù)實(shí)例16的探針，其中遠(yuǎn)側(cè)面向超聲成像傳感器聯(lián)接到遠(yuǎn)側(cè)末端 插入件內(nèi)的內(nèi)孔。
[0025] 在實(shí)例18中，用于治療與成像本體組織的切除探針包括：細(xì)長(zhǎng)探針本體，其具有 近端部分與遠(yuǎn)端部分；切除電極末端，其聯(lián)接到細(xì)長(zhǎng)探針本體的遠(yuǎn)端部分，切除電極末端包 括構(gòu)造為將切除能量傳送到身體組織的切除電極；多個(gè)聲學(xué)開口，它們貫穿切除電極末端 布置；遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，其布置在所述切除電極末端的內(nèi)腔內(nèi)，所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件將所述 內(nèi)腔分成近端流體室與遠(yuǎn)端流體室；多個(gè)橫向面向超聲成像傳感器，所述多個(gè)橫向面向超 聲成像傳感器各自都聯(lián)接到遠(yuǎn)側(cè)末端插入件內(nèi)的相應(yīng)凹槽，所述橫向面向超聲成像傳感器 各自都構(gòu)造為從所述切除電極末端的側(cè)面?zhèn)鬏敵暡ǎ欢鄠€(gè)流體通道，它們布置在所述遠(yuǎn) 側(cè)末端插入件的外部范圍周圍并且與超聲成像傳感器周向地偏離；以及面向遠(yuǎn)端超聲成像 傳感器，其聯(lián)接到遠(yuǎn)端插入件，該面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器構(gòu)造為沿著遠(yuǎn)離切除電極末端 的遠(yuǎn)端的向前方向傳輸超聲波。
[0026] 在實(shí)例19中，切除與超聲成像系統(tǒng)，其包括：探針，其構(gòu)造為將切除能量傳送到身 體組織，所述探針包括切除電極末端，貫穿切除電極末端布置的多個(gè)聲學(xué)開口，布置在切除 電極末端的內(nèi)腔內(nèi)的遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括多個(gè)流體通道，以及聯(lián)接到遠(yuǎn) 側(cè)末端插入件的多個(gè)超聲成像傳感器，超聲成像傳感器構(gòu)造為通過聲學(xué)開口傳輸超聲波； 切除療法模塊，其構(gòu)造為產(chǎn)生電信號(hào)并且將電信號(hào)供給到切除電極末端；以及超聲成像模 塊，其構(gòu)造為處理從所述超聲成像傳感器接收的超聲成像信號(hào)。
[0027] 在實(shí)例20中，根據(jù)實(shí)例19的系統(tǒng)，其中超聲成像模塊包括：信號(hào)發(fā)生器，其構(gòu)造為 產(chǎn)生用于控制各超聲成像傳感器的控制信號(hào)；以及圖像處理器，其構(gòu)造為處理從各超聲成 像傳感器接收的電信號(hào)并且產(chǎn)生多個(gè)超聲圖像。
[0028] 盡管公開了多個(gè)實(shí)施方式，但對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說，通過下面示出并且 描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的此外地其它實(shí)施方式將會(huì)變得顯而易 見。因此，附圖與詳細(xì)描述將被視為在性質(zhì)上是描述性的而不是限定性的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029] 圖1是根據(jù)描述性實(shí)施方式的結(jié)合的切除與成像系統(tǒng)的示意圖；
[0030] 圖2是更加詳細(xì)地示出圖1的結(jié)合的切除與超聲成像探針的遠(yuǎn)端部分的立體圖；
[0031] 圖3是切除電極末端的橫截面視圖；
[0032] 圖4是沿著圖2的線4-4的切除電極末端的橫截面視圖；
[0033] 圖5是沿著圖2的線5-5的射頻電極的橫截面視圖；
[0034] 圖6是圖3的近側(cè)末端插入件的立體圖；
[0035] 圖7是圖3的遠(yuǎn)側(cè)末端插入件的立體圖；
[0036] 圖8是沿著圖7中的線8-8的圖7的遠(yuǎn)側(cè)末端插入件的端視圖；以及
[0037] 圖9是沿著圖7的線9-9的遠(yuǎn)偵彳末端插入件的橫截面視圖。
[0038] 盡管本發(fā)明接受多種修改與另選形式，但通過實(shí)例在附圖中示出了并且在下面詳 細(xì)描述了特定實(shí)施方式。然而，本發(fā)明不使其限于所述的特定實(shí)施方式。相反地，本發(fā)明旨 在覆蓋落入如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的全部修改、等效物、以及另選物。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 圖1是根據(jù)描述性實(shí)施方式的結(jié)合的切除與成像系統(tǒng)10的示意圖。如圖1中所 示，系統(tǒng)10包括結(jié)合的切除與超聲成像探針12、射頻發(fā)生器14、流體儲(chǔ)存器與泵16、以及超 聲成像模塊18。探針12包括細(xì)長(zhǎng)探針本體20,所述細(xì)長(zhǎng)探針本體具有裝配有把手組件24 的近端部分22,以及包括切除電極末端28的可偏轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端部分26。探針本體20包括流體地 聯(lián)接到流體存儲(chǔ)器與泵16的內(nèi)冷卻流體腔29,其通過探針本體20將諸如含鹽的冷卻流體 供給到切除電極末端28中的多個(gè)沖洗端口 30。探針本體20還可以包括用于支撐電導(dǎo)體、 其它流體腔、熱聯(lián)接件、插入式管心針、以及其它部件的其它腔或者其它管狀元件。在一些 實(shí)施方式中，探針本體20包括柔性塑料管，所述柔性塑料管具有編織的金屬網(wǎng)以增加本體 20的旋轉(zhuǎn)剛性。
[0040] 射頻發(fā)生器14構(gòu)造為產(chǎn)生射頻能量以便利用切除電極末端28執(zhí)行切除程序。射 頻發(fā)生器14包括射頻能量源32與用于控制通過末端28傳送的射頻能量的時(shí)間與等級(jí)的 控制器34。在切除手術(shù)期間，射頻發(fā)生器14構(gòu)造為以受控的方式將切除能量傳送到末端 28,以便切除確定切除或者目標(biāo)切除的任何部位。除了射頻發(fā)生器14之外的或替代射頻發(fā) 生器14的其它類型的切除源也可以用于切除目標(biāo)部位。其它類型的切除源的實(shí)例可以包 括，但不限于，微波發(fā)生器、聲學(xué)發(fā)生器、冷凍切除發(fā)生器、以及激光/光學(xué)發(fā)生器。
[0041] 超聲成像模塊18構(gòu)造為基于從定位在探針末端28內(nèi)的幾個(gè)超聲成像傳感器36 接收的信號(hào)在身體內(nèi)產(chǎn)生解剖結(jié)構(gòu)的高解析度超聲圖像（例如，A、M或B模式圖像）。在圖 1的實(shí)施方式中，超聲成像單元18包括超聲信號(hào)發(fā)生器40以及圖像處理器42。超聲信號(hào)發(fā) 生器40構(gòu)造為提供用于控制每個(gè)超聲傳感器36的電信號(hào)。將從超聲成像傳感器36接收 回的成像信號(hào)繼而供給到圖像處理器42,所述圖像處理器42處理信號(hào)并且產(chǎn)生可以顯示 在圖形用戶界面（⑶1)44上的圖像。在一些實(shí)施方式中，例如，顯示在⑶144上的超聲圖像 可以用于協(xié)助外科醫(yī)生將探針12推進(jìn)通過身體并且執(zhí)行切除手術(shù)。例如，在心臟切除手術(shù) 中，由超聲信號(hào)產(chǎn)生的超聲圖像可以用于確認(rèn)探針12在心臟或周圍解剖內(nèi)的的組織接觸， 以確定探針12在身體內(nèi)的定位，從而確定在目標(biāo)切除部位處的組織的深度，和/或可視化 形成在組織中的傷口的進(jìn)展。
[0042] 可以控制與超聲成像模塊18內(nèi)的超聲成像傳感器36以及回路相關(guān)聯(lián)的多個(gè)特征 以允許傳感器36在切除手術(shù)以前、過程中和/或以后，準(zhǔn)確地探測(cè)組織邊界（例如，血液或 者其它體液）、傷口形成與進(jìn)展、以及組織的其它特征?？梢岳锰结?2可視化的實(shí)例組織 特征包括，但不限于，在組織內(nèi)部存在流體汽化、存在現(xiàn)有傷疤、形成的傷口的尺寸與形狀， 以及鄰近心臟組織（例如，肺、食管）的結(jié)構(gòu)。超聲成像傳感器36可以可視化身體內(nèi)的解 剖結(jié)構(gòu)的深度取決于傳感器36的機(jī)械特征、包括信號(hào)發(fā)生器40的驅(qū)動(dòng)頻率的傳感器回路 的電特征、邊界情況以及傳感器36與周圍解剖之間的衰減程度，以及其它因素。
[0043] 在一些實(shí)施方式中，探針12進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以允許操作者使探針12在身體 內(nèi)偏轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)向。在一個(gè)實(shí)施方式中，例如，可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到把手24的諸如轉(zhuǎn)向旋鈕46的轉(zhuǎn) 向件可以用于使切除電極末端28相對(duì)于探針本體20的縱軸在一個(gè)或多個(gè)方向上偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn) 向旋鈕46相對(duì)于把手24在第一方向上的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)致使探針本體20內(nèi)的轉(zhuǎn)向線相對(duì)于探 針本體20向近側(cè)移動(dòng)，這繼而使探身本體20的遠(yuǎn)端部分26彎曲成諸如圓弧狀的特定形 狀。如示出的，轉(zhuǎn)向旋鈕46沿著相反方向的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，繼而，致使探針本體20的遠(yuǎn)端部分 26返回到其初始形狀。并且在一些實(shí)施方式中，為協(xié)助偏轉(zhuǎn)，探針本體20包括由比探針本 體20的其它部分更低硬度材料制成的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。
[0044] 盡管在醫(yī)療系統(tǒng)的背景下描述了在供診斷與治療心臟的心內(nèi)電生理手術(shù)中使用 的系統(tǒng)10,在其它實(shí)施方式中系統(tǒng)10可以用于治療、診斷、或者以其它方式可視化諸如前 列腺、腦、膽囊、子宮、食道和/或身體內(nèi)的其它區(qū)域的其它解剖結(jié)構(gòu)。此外，在圖1中的多 個(gè)元件在性質(zhì)上都是起作用的，并且不旨在以任何方式限定執(zhí)行這些功能的結(jié)構(gòu)。例如，幾 個(gè)功能塊可以包含在單個(gè)設(shè)備中，或者一個(gè)或多個(gè)功能塊可以包含在多個(gè)設(shè)備中。
[0045] 圖2是更加詳細(xì)地示出圖1的探針12的遠(yuǎn)端部分26的立體圖。如可以在圖2中 進(jìn)一步看到的，切除電極末端28包括構(gòu)造為將切除能量傳送到圍繞末端28的本體組織的 射頻切除電極48。在圖2的實(shí)施方式中，射頻切除電極48包括從探針本體20的遠(yuǎn)端50 延伸到末端28的遠(yuǎn)端52的管狀金屬殼體。通過切除電極末端28布置的多個(gè)暴露的開口 54a、54b、54c形成允許超聲波通過超聲波成像傳感器36a、36b、36c、36d傳輸通過末端28并 且進(jìn)入周圍組織的聲學(xué)開口。從組織接收回的反射超聲波經(jīng)過聲學(xué)開口 54a、54b、54c并且 由以接收模式操作的超聲波成像傳感器36a、36b、36c、36d感測(cè)。在一些實(shí)施方式中，聲學(xué) 開口 54a、54b、54c包括通過切除電極末端28的壁形成的暴露開口或穿孔。
[0046] 除了用作切除電極以外，射頻切除電極48還用作外殼，所述外殼包含超聲波成像 傳感器36 &、3613、36〇、36(1、將射頻切除電極48聯(lián)接到射頻發(fā)生器14的電導(dǎo)體、將超聲成像 傳感器36&、3613、36〇、36(1聯(lián)接到超聲成像模塊18的電導(dǎo)體、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的一根或多根轉(zhuǎn)向 線、以及其它部件。在一些實(shí)施方式中，射頻切除電極48包括諸如鉬銥的導(dǎo)電合金，所述導(dǎo) 電合金除了用作用于提供切除療法的電極之外，也用作熒光標(biāo)記以利用熒光透視法確定切 除電極末端28在身體內(nèi)的位置。
[0047] 在圖2的實(shí)施方式中，探針12包括定位在切除電極末端28的遠(yuǎn)端52處或附近的 面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器36a。在其它實(shí)施方式中，多個(gè)面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器36a定 位在切除電極末端28的遠(yuǎn)端52處或附近。每個(gè)超聲波傳感器36a都構(gòu)造為主要在遠(yuǎn)離切 除電極末端28的遠(yuǎn)端52的向前或向遠(yuǎn)側(cè)方向上傳輸超聲波。在鄰近面向遠(yuǎn)端超聲成像傳 感器36a的位置處布置在末端28內(nèi)的第二組超聲成像傳感器36b、36c、36d構(gòu)造為主要在 遠(yuǎn)離切除電極末端28的側(cè)面的橫向或面向側(cè)面的方向上傳輸超聲波。從超聲成像傳感器 36a、36b、36c、36d接收回的反射波產(chǎn)生可以由超聲成像模塊18使用的信號(hào)以產(chǎn)生周圍身 體組織的圖像。
[0048] 在一些實(shí)施方式中，超聲波成像傳感器36a、36b、36c、36d各自都包括由諸如鋯鈦 酸鉛（PZT)的壓電陶瓷材料或者諸如聚偏二氟乙烯（PVDF)的壓電聚合物形成的壓電式轉(zhuǎn) 換器。在一些實(shí)施方式中，切除電極末端28包括三個(gè)橫向面向超聲成像傳感器36b、36c、 36d，超聲成像傳感器36b、36c、36d各自都在末端28周圍超聲成像傳感器都圍繞以彼此隔 開120°的間距周向地定向，以便用于定位在末端28的側(cè)面附近的成像組織中使用。在其 它實(shí)施方式中，利用更多或更少的橫向面向超聲成像傳感器以使鄰近探針末端28的側(cè)面 的組織成像。
[0049] 在圖2的實(shí)施方式中，切除電極末端28具有包括用于傳送冷卻流體以冷卻末端28 與周圍組織的多個(gè)沖洗端口 30的開口沖洗構(gòu)造。在其它實(shí)施方式中，切除電極末端28具有 閉合沖洗構(gòu)造，其中冷卻流體在不噴射到周圍組織的情況下通過末端28再循環(huán)。在一些實(shí) 施方式中，切除電極末端28包括六個(gè)沖洗端口 30,每個(gè)沖洗端口 30都在末端28周圍以彼 此隔開60°的間隔周向地布置并且在鄰近面向遠(yuǎn)端超聲傳感器36a并且遠(yuǎn)離橫向面向超 聲傳感器36b、36c、36d位置的位置處。在其它實(shí)施方式中，使用更多或更少數(shù)量的流體沖 洗端口 30。在一些實(shí)施方式中，流體沖洗端口 30的形狀是圓形的，并且具有約0.005英寸 到0.02英寸的范圍的直徑。然而，沖洗端口 30的尺寸、數(shù)量和/或定位可以改變。在一些 實(shí)施方式中，例如，切除電極末端28還包括周向地定位在最靠近橫向面向超聲傳感器36b、 36c、36d的末端28周圍的多個(gè)流體沖洗端口 30。在切除療法期間，冷卻流體用于控制溫度 并且減少在切除電極末端28上的凝塊形成，由此防止與末端28接觸的組織的阻抗升高并 且增加從末端28傳送到組織中的射頻切除能量的傳遞。
[0050] 圖3是切除電極末端28的橫截面視圖。如可以在圖3中進(jìn)一步看到的，切除電極 末端28包括：容納超聲成像傳感器36a、36b、36c、36d的內(nèi)腔56 ;用于將能量傳輸?shù)絺鞲衅?36&、3613、36(：、36(1并且接收從傳感器36&、3613、36(3、36(1返回的信號(hào)的電導(dǎo)管58、60、62、63 ; 以及用于將射頻切除能量供給到射頻電極48的電導(dǎo)管64。在一些實(shí)施方式中，電導(dǎo)管58、 60、62、63、64包括絕緣管狀件，所述絕緣管狀件含有用于將射頻發(fā)生器14電連接到射頻電 極48并且將超聲成像模塊18電連接到超聲成像傳感器36a、36b、36c、36d的引線。延伸通 過探針12的流體導(dǎo)管66將冷卻流體從流體存儲(chǔ)器與泵16供給到切除電極末端28的內(nèi)腔 56,然后通過沖洗端口 30將冷卻流體傳送到周圍組織中。延伸通過探針12的熱電偶導(dǎo)線 68在遠(yuǎn)端終止在定位于內(nèi)腔56內(nèi)的熱電偶70處，以便在切除手術(shù)過程中感測(cè)切除電極末 端28的溫度。
[0051] 近側(cè)末端插入件72用于將切除電極末端28聯(lián)接到探針本體20的遠(yuǎn)端50。遠(yuǎn)側(cè) 末端插入件74構(gòu)造為在切除電極末端28內(nèi)支撐橫向面向超聲傳感器36b、36c、36d，并且將 內(nèi)腔56分成近端流體室76與遠(yuǎn)端流體室78。沿著遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的長(zhǎng)度縱向延伸的 多個(gè)流體通道80將近端流體室76流體地連接到遠(yuǎn)端流體室78。在切除過程中，當(dāng)冷卻流 體進(jìn)入近端流體室76時(shí)，在切除電極末端28內(nèi)的遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的存在產(chǎn)生背壓，致 使流體在被迫使通過通道80并且進(jìn)入遠(yuǎn)端流體室78以前進(jìn)行循環(huán)。
[0052] 圖4是沿著圖3的線4-4的切除電極末端28的橫截面視圖。如可以結(jié)合圖4進(jìn) 一步看出的，并且在一些實(shí)施方式中，遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74包括用于將冷卻流體從近端流體 室76供給到遠(yuǎn)端流體室78的三個(gè)流體通道80。如在圖4中可以進(jìn)一步看到的，并且在一 些實(shí)施方式中，切除電極末端28包括在遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的周邊周圍彼此以120°的角度 α彼此等距間隔的三個(gè)橫向面向超聲成像傳感器36b、36c、36d。盡管在圖4的實(shí)施方式中 示出了三個(gè)橫向面向超聲傳感器36b、36c、36d，但是可以利用更多或更少數(shù)量的超聲成像 傳感器。通過實(shí)例并且非限定地，可以將四個(gè)超聲成像傳感器以90°的等距角α布置在遠(yuǎn) 側(cè)末端插入件74的周邊周圍。在成像過程中，在遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的周邊周圍隔開的多 個(gè)超聲成像傳感器36b、36c、36d的使用，確保傳感器36b、36c、36d中至少一個(gè)的視野靠近 目標(biāo)組織而與末端相對(duì)于目標(biāo)組織的定向無(wú)關(guān)。一旦探針12與組織接觸，此構(gòu)造還允許外 科醫(yī)生在無(wú)需旋轉(zhuǎn)探針12的情況下容易地可視化目標(biāo)組織。
[0053] 為了節(jié)省切除電極末端28內(nèi)的空間，流體通道80每個(gè)都與超聲成像傳感器36b、 36c、36d周向地偏離。在示出的實(shí)施方式中，其中使用三個(gè)橫向面向超聲成像傳感器36b、 36c、36d，每個(gè)流體通道80都在遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的周邊周圍以120°的等距角β 1周向 地布置，并且與每個(gè)相鄰超聲成像傳感器周向地偏離以約60°的角度β 2。在其它實(shí)施方 式中各個(gè)流體通道80之間的角度β 1以及每個(gè)流體通道80與相鄰超聲成像傳感器36b、 36c、36d之間的角度β 2可以基于所提供的流體通道和/或超聲成像傳感器的數(shù)量而改變。 在一些實(shí)施方式中，流體通道80每個(gè)都具有相等的橫截面積并且等距定位在遠(yuǎn)側(cè)末端插 入件74的中心周圍。流體通道的數(shù)量與構(gòu)造可以改變。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，流體通道 與超聲成像傳感器的聲學(xué)路徑以所述方式周向地對(duì)準(zhǔn)，例如，在共同未決申請(qǐng)?zhí)朹， 標(biāo)題為"具有用于超聲組織成像的流體為基礎(chǔ)的聲學(xué)聯(lián)接的切除探針"中，為了一切目的將 其內(nèi)容通過引用的方式整體包含于此。
[0054] 圖5是沿著圖2的線5-5的射頻電極48的橫截面視圖；如可以在圖5中進(jìn)一步 看到的，射頻電極48包括管狀殼體82,所述管狀殼體82包括在殼體82的周邊周圍彼此以 60°的角度Φ等距隔開的六個(gè)沖洗端口 30。在其它實(shí)施方式中沖洗端口 30的數(shù)量、大小、 以及各個(gè)沖洗端口 30之間的角度Φ都可以改變。并且在一些實(shí)施方式中，為使沖洗流體 與來(lái)自超聲成像傳感器36的超聲波的傳輸?shù)母蓴_最小化，沖洗端口 30的中心與側(cè)面面向 聲學(xué)開口 54b、54c的中心周向地偏離。在切除電極末端28包括三個(gè)橫向面向超聲成像傳 感器36b、36c、36d與六個(gè)沖洗端口 30的這些實(shí)施方式中，例如，沖洗端口 30可以與各相鄰 側(cè)面聲學(xué)開口 54b、54c周向地偏離約30°的角度。在其它實(shí)施方式中此周向偏離可以基于 成像傳感器36的數(shù)量與構(gòu)造以及其它因素而改變。在一些實(shí)施方式中，沖洗端口 30是圓 形形狀，并且具有在約0. 005英寸到0. 02英寸范圍內(nèi)的直徑。
[0055] 圖6是圖3的近側(cè)末端插入件72的立體圖。如可以在圖6中進(jìn)一步看到的，近側(cè) 末端插入件72包括具有近端部分86與遠(yuǎn)端部分88的中空金屬插入件本體84。近端部分 86構(gòu)造為附接到探針本體20的遠(yuǎn)端50。繼而，遠(yuǎn)端部分88相對(duì)于近端部分86具有擴(kuò)大 的外徑，并且構(gòu)造為附接到射頻電極殼體82。在一些實(shí)施方式中，近側(cè)末端插入件72經(jīng)由 摩擦配合、錫焊、焊接和/或粘性附接件聯(lián)接到探針本體20的遠(yuǎn)端50以及聯(lián)接到射頻電極 殼體82。在從近端部分86到遠(yuǎn)端部分88的過渡處的肩部90用作凸緣以對(duì)準(zhǔn)與射頻電極 殼體82平齊的探針本體20的遠(yuǎn)端50。
[0056] 貫穿近側(cè)末端插入件72布置的第一腔92提供了用于將電信號(hào)與冷卻流體供給到 切除電極末端28的電及流體導(dǎo)管58、60、62、64、66的導(dǎo)管。貫穿近側(cè)末端插入件72布置 的第二腔94提供了用于使探針12偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)管。
[0057] 圖7是圖3的遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的立體圖。如圖7中所示，遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74 包括具有近端部分100與遠(yuǎn)端部分102的圓柱狀金屬本體98。在圖7的實(shí)施方式中，近端 部分100的外部范圍104的尺寸設(shè)計(jì)為適配在鄰近側(cè)面聲學(xué)開口 54b、54c的位置的射頻電 極殼體82內(nèi)，并且包括三個(gè)流體通道80。外部范圍104還包括多個(gè)凹槽106,每個(gè)凹槽106 都構(gòu)造為將橫向面向超聲成像傳感器36b、36c、36d中的相應(yīng)一個(gè)容納在其中。在一些實(shí)施 方式中，凹槽106的尺寸與形狀設(shè)計(jì)為容納超聲成像傳感器36b、36c、36d，使得傳感器36b、 36c、36d與外部范圍104基本上平齊地放置。定位在遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的近端處的暴露開 口 108提供了將用于超聲成像傳感器36b、36c、36d的電導(dǎo)管供給到凹槽106中的通道。
[0058] 遠(yuǎn)側(cè)末端插入件74的遠(yuǎn)端部分102構(gòu)造為在切除電極末端28內(nèi)支撐面向遠(yuǎn)端超 聲成像傳感器36a。遠(yuǎn)端部分102的外部范圍110相對(duì)于近端部分100直徑減小。此直徑 的減小形成經(jīng)由流體通道80接收冷卻流體的環(huán)狀遠(yuǎn)端流體室78 (參見圖3)。
[0059] 在插入件本體98的近端部分100內(nèi)的穿孔112構(gòu)造為接收用于感測(cè)切除電極末 端28溫度的熱電偶的遠(yuǎn)端。如可以在圖8-圖9中進(jìn)一步看到的，延伸通過插入件本體104 的近端與遠(yuǎn)端部分108、110的第二中心孔114構(gòu)造為容納面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器36a以 及將傳感器36a連接到超聲成像模塊18的電導(dǎo)管63的一部分。在一些實(shí)施方式中，貫穿遠(yuǎn) 端部分102布置的多個(gè)側(cè)穿孔116用于允許面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器36a的對(duì)準(zhǔn)與安裝。
[0060] 在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以對(duì)所述的示例性實(shí)施方式做出多種修改和 增加。例如，盡管上述實(shí)施方式涉及特定的特征，本發(fā)明的范圍還包括具有不同特征的組合 的實(shí)施方式以及未包括所述全部特征的實(shí)施方式。因此，本發(fā)明的范圍旨在包括落入權(quán)利
【權(quán)利要求】
1. 一種用于治療與成像身體組織的切除探針，所述切除探針包括： 切除電極末端，其包括構(gòu)造為將切除能量傳送到身體組織的切除電極； 多個(gè)聲學(xué)開口，它們貫穿切除電極末端布置； 遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，其布置在所述切除電極末端的內(nèi)腔內(nèi)，所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括多 個(gè)流體通道；以及 多個(gè)超聲成像傳感器，它們聯(lián)接到所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，所述超聲成像傳感器構(gòu)造為 通過所述聲學(xué)開口傳輸超聲波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述切除電極末端包括管狀金屬殼體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括多個(gè)凹槽，每個(gè)所述凹 槽都構(gòu)造為容納超聲成像傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述切除電極末端的所述內(nèi)腔包括近端流體室 與遠(yuǎn)端流體室，并且其中，所述近端流體室與遠(yuǎn)端流體室通過所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件分開并 且經(jīng)由所述流體通道流體地相互聯(lián)接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括具有近端部分與遠(yuǎn)端 部分的大體圓柱狀的插入件本體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的探針，其中，所述流體通道沿著遠(yuǎn)端插入件本體的近端部分 縱向地延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述超聲成像傳感器周向地布置在所述遠(yuǎn)側(cè)末 端插入件周圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的探針，其中，所述流體通道周向地布置在所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入 件周圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的探針，其中，所述流體通道與所述超聲成像傳感器周向地偏 離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，還包括聯(lián)接到所述切除電極末端的細(xì)長(zhǎng)探針本體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，還包括將所述細(xì)長(zhǎng)探針本體的遠(yuǎn)端部分聯(lián)接到所述 切除電極末端的近側(cè)末端插入件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，還包括貫穿所述切除電極末端布置的多個(gè)沖洗端口。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的探針，其中，所述沖洗端口定位于在所述聲學(xué)開口遠(yuǎn)端和/ 或近端的所述切除電極末端周圍。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述超聲成像傳感器包括構(gòu)造為從所述切除電 極末端的側(cè)面?zhèn)鬏敵暡ǖ亩鄠€(gè)橫向面向超聲成像傳感器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的探針，其中，所述橫向面向的超聲成像傳感器各自都聯(lián)接 到所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件內(nèi)的凹槽。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其中，所述超聲成像傳感器包括構(gòu)造為在遠(yuǎn)離所述切 除電極末端的遠(yuǎn)端的向前方向上傳輸超聲波的至少一個(gè)面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的探針，其中，所述面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器聯(lián)接到所述遠(yuǎn) 側(cè)末端插入件內(nèi)的內(nèi)孔。
18. -種用于治療與成像身體組織的切除探針，所述切除探針包括： 細(xì)長(zhǎng)探針本體，其具有近端部分與遠(yuǎn)端部分； 切除電極末端，其聯(lián)接到所述細(xì)長(zhǎng)探針本體的所述遠(yuǎn)端部分，所述切除電極末端包括 構(gòu)造為將切除能量傳送到身體組織的切除電極； 多個(gè)聲學(xué)開口，它們貫穿切除電極末端布置； 遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，其布置在所述切除電極末端的內(nèi)腔內(nèi)，所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件將所述 內(nèi)腔分成近端流體室與遠(yuǎn)端流體室； 多個(gè)橫向面向超聲成像傳感器，每個(gè)所述多個(gè)橫向面向超聲成像傳感器都聯(lián)接到遠(yuǎn)側(cè) 末端插入件內(nèi)的相應(yīng)凹槽，所述橫向面向超聲成像傳感器各自都構(gòu)造為從所述切除電極末 端的側(cè)面?zhèn)鬏敵暡ǎ? 多個(gè)流體通道，它們布置在所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件的外部范圍周圍并且與所述超聲成像 傳感器周相地偏離；以及 面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器，其聯(lián)接到所述遠(yuǎn)端插入件，所述面向遠(yuǎn)端超聲成像傳感器 構(gòu)造為在遠(yuǎn)離所述切除電極末端的遠(yuǎn)端的向前方向上傳輸超聲波。
19. 一種切除與超聲成像系統(tǒng)，其包括： 探針，其構(gòu)造為將切除能量傳送到身體組織，所述探針包括： 切除電極末端； 多個(gè)聲學(xué)開口，它們貫穿切除電極末端布置； 遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，其布置在所述切除電極末端的內(nèi)腔內(nèi)，所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件包括多 個(gè)流體通道；以及 多個(gè)超聲成像傳感器，它們聯(lián)接到所述遠(yuǎn)側(cè)末端插入件，所述超聲成像傳感器構(gòu)造為 通過所述聲學(xué)開口傳輸超聲波； 切除療法模塊，其構(gòu)造為產(chǎn)生電信號(hào)并且將電信號(hào)供給到所述切除電極末端；以及 超聲成像模塊，其構(gòu)造為處理從所述超聲成像傳感器接收的超聲成像信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述超聲成像模塊包括： 信號(hào)發(fā)生器，其構(gòu)造為產(chǎn)生用于控制每個(gè)超聲成像傳感器的控制信號(hào)；以及 圖像處理器，其構(gòu)造為處理從每個(gè)超聲成像傳感器接收的電信號(hào)并且產(chǎn)生多個(gè)超聲圖 像。
【文檔編號(hào)】A61B18/14GK104125811SQ201280070227
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】達(dá)雷爾·L·蘭金, 約瑟夫·V·科布利什, 紹博爾奇·德拉第 申請(qǐng)人:波士頓科學(xué)醫(yī)學(xué)有限公司