CN102256560A

CN102256560A - 将能量应用于身体组织的方法和装置

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Publication number: CN102256560A
Application number: CN2009801512610A
Authority: CN
Inventors: 进耀·朱; 卡坦·绍夫; 克拉伦斯·埃蒙斯; 阿姆里希·贾亚普拉卡什·沃克; 迪内希·I·莫迪
Original assignee: MicroCube LLC
Current assignee: MicroCube LLC
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2029-10-21
Also published as: US10470819B2; CN102256560B; EP2355738A1; EP2355738A4; US11147619B2; US20100121319A1; WO2010053700A1; US20180318005A1; US9993293B2; JP5406933B2; US20220000553A1; JP2012508062A; US20200121388A1; EP2355738B1

Abstract

公开了用于使用微波能量来治疗组织的装置和方法。这样的装置和方法通过产生一个或多个面状或块状损伤能够治疗腔或表面组织。还公开了柔性的低轮廓装置，该装置能够无创或微创地插入到目标组织附近或内部。还公开了微波天线，该微波天线被设计为在单次消融中产生能够消融大面积或大体积目标组织的消融轮廓。所述装置包括天线，其中由天线产生的场轮廓被调整和优化用于特定的临床应用。所述天线利用微波的独特性能(例如微波场与金属物体的相互作用)以及额外的成形元件来成形微波场。

Description

将能量应用于身体组织的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于身体软组织消融的装置和方法，且更具体地，涉及一种被设计为产生用于治疗性组织消融的微波场的微波消融装置。

背景技术

若干临床问题可通过消融来治疗。这些问题的实例包括癌症、月经过多、心房颤动、皱纹等。月经过多是绝经前妇女中最常见的妇科问题之一。其特征为过量的月经失血。客观地，月经过多被定义为每个经期失血多于80ml。这一症状严重地影响到患病妇女的生活质量，因为其可能妨碍身体活动、工作和性生活。在一些情况下，其引起缺铁性贫血。而且，由于生活方式的原因，在想要减少或消除非临床月经出血的妇女当中，出现了对易于使用的低成本手术的需求。

常用的首行治疗为药物，例如口服避孕药和补充人造黄体酮。但是，药物在很大比例的患者中不起作用。

在患有难治疾病的患者当中，传统的治疗方法是子宫切除。子宫切除是一种侵入性外科手术，其涉及到身体主要器官-子宫的外科手术移除。这种手术需要住院2-4天并且有3至6周的康复期。而且，其因使用全身麻醉而存在手术风险。

作为子宫切除的替代方式，已开发了若干种被称为子宫内膜消融的技术，目的是以微创方式只破坏子宫内膜。所述子宫内膜消融可通过例如射频加热、子宫腔内热盐水循环、微波加热、冷冻术、激光破坏术等多种技术实施。基本上，子宫内膜消融已经成为治疗月经过多的有效治疗方法。但是，目前的每种子宫内膜消融技术都有基本局限。例如，由波斯顿科技制造的Hydrothermablator^TM装置在子宫腔内循环热盐水，用以热破坏子宫内膜。子宫的尺寸和形状对于实施该手术不构成局限，因为盐水很好地适应了甚至不规则状的子宫内膜表面。但是，所述装置需要子宫镜，其增加了手术的成本和复杂性。而且所述装置厚重且坚硬。因为这一点，手术需要显著麻醉(通常为朦胧麻醉或全身麻醉的形式)。

目前，用于子宫内膜消融的市场领导者为Novasure^TM，其为一种使用射频能量(其通过三角形的三维金属网传送)以破坏子宫内膜内层的装置。虽然所述装置为市场领导者，其也存在若干基本的缺点。所述装置的轴厚重且坚硬。因此，需要大量的宫颈扩张以将所述装置引入子宫腔内。由于子宫扩张非常痛苦，该手术需要显著麻醉(通常为朦胧麻醉或全身麻醉的形式)。而且，相当坚硬的三维的三角形金属网无法适应子宫腔的不规则形状。这减少了能由所述装置治疗的患者的总的潜在数量。而且，所述装置价格昂贵(～$900)。这不仅限制了所述装置在发展中国家的使用，而且还限制了其在美国的使用。在美国，用于在办公室实施的子宫内膜消融手术的总费用是固定的。当将该昂贵装置的成本与朦胧麻醉所需的人员和设备的成本相加后，操作医生的利润空间将大大缩小或者甚至完全没有利润。

因此，虽然存在多种子宫内膜消融产品，在这个大且增长中的市场上，仍然需要小尺寸、柔性的、低成本、易于使用的装置。

发明内容

本发明公开了用于使用微波能量来治疗组织的装置和方法。在若干个实施例中，微波能量被用于消融组织。这种消融的一个应用是通过子宫内膜消融来治疗月经过多。

本发明公开了产生一个或更多个面状或块状损伤的装置和方法。本发明公开了柔性低轮廓装置的各种实施例，该装置可以无创地或微创地插入目标组织内部或附近。

这里的一些实施例可以概括地描述为包含传输线(例如同轴电缆)和位于同轴电缆末端的天线的微波装置。所述天线包含从同轴电缆末端延伸的辐射元件。例如，辐射元件可以为同轴电缆的内导体的延续或可以为连接到同轴电缆的内导体的另外的元件。辐射元件辐射以其特殊的设计为特征的微波场。辐射出的微波场引起目标组织内的极化分子(例如水分子)的扰动。极化分子的这种扰动产生摩擦热，所述摩擦热又提高了目标组织的温度。而且，由辐射元件辐射的微波场可通过天线中的一个或更多个成形元件成形。所述成形元件可电连接到同轴电缆的外导体。这里描述了辐射元件和成形元件以及其组合的若干实施例。公开内容的很大部分公开了消融装置的实施例，其中辐射元件成形为环状，成形元件成形为环状。辐射元件和成形元件的截面形状可设计为用以获得所期望的机械和微波性能。这样的截面形状的实例包括但不限于：圆形、卵形、长方形、三角形、椭圆形、正方形等。

本发明公开了若干种被设计为用以产生独特的消融轮廓的微波天线，该消融轮廓能够在单次消融中消融整个大面积或大体积的目标组织。可通过设计天线而有目的地成形消融轮廓。例如，消融轮廓可被设计为在目标器官的中心产生较深的消融并且朝向目标器官的外围产生较浅的消融。

这里所公开的天线可以在其被放置于目标组织附近或内部之前展开。可选择地，所述天线可以在其被放置于目标组织附近或内部之后展开。可以由若干方法中的一种来实现这里所公开的天线的展开。天线可以简单地以完全展开的结构被引导到目标组织。例如，可以通过剖腹手术将天线以完全展开的结构引导到肝脏表面。天线可以通过引入器展开，天线在引入器内时为压缩的低轮廓结构，并且在退出引入器后展开。天线在退出引入器后可以以下面的一种或多种展开：天线或其组件的弹性特性、天线或其组件的超弹性特性、天线或其组件的形状记忆特性、天线或其组件的机械展开机构的使用、使用一个或更多个解剖体区域来改变天线的一个或更多个部分的形状等。这里的天线的一个或更多个部分可以为可延展的或可塑性变形的。这允许使用者成形天线，以确保与目标组织的更好接触或解剖体内的更好的引导。

在此公开的装置包括天线，其中由天线产生的消融轮廓被调整并优化，以用于特别的临床应用。例如，在微波天线用于消融例如子宫腔的腔壁的实施例中，消融轮廓可被设计为消融大体上整个腔壁而不需要重新定位天线。

在此公开的天线可以为可适应的，以获得目标解剖体的一部分的形状或可由目标解剖体的一个或多个部分成形。例如，在此公开的天线可以为弹性地柔软的，以适应小腔体(天线在其内展开)的形状。在此公开的天线的尺寸和形状可被设计为接近例如子宫腔的目标解剖体的尺寸和形状。

在此公开的消融装置可设计为细长且柔性的。这允许使用者通过小切口或开口微创地引入这样的消融装置，甚至通过自然开口或通道无创地引入这样的消融装置。微创引入的例子包括通过脉管系统的经皮引入。无创引入的例子包括从肛门、口或鼻孔引入到胃肠道，从阴道引入到女性生殖系统内，从尿道引入到泌尿系统内，从耳朵、鼻孔或口引入到ENT系统等。在此公开的装置和方法可用于消融器官或人造腔体中的病变组织或健康组织或不想要的组织。在此公开的装置可通过腹腔镜检查、胸腔镜检查、膀胱镜检查、子宫镜检查或其它内窥镜检查的开口或仪器引入到器官或体腔内部或附近。在此公开的方法可在实时监控下实施，例如通过直接的视觉观察、子宫镜检查、膀胱镜检查、内窥镜检查、腹腔镜检查、超声波成像、放射成像等。

各种额外的特征可附加到在此公开的装置中，以赋予在此公开的装置额外的特性。这样的特征的实例包括但不限于：一个或更多个管腔、施加真空或吸力到目标解剖体的能力、可视化目标解剖体的一个或更多个部位的能力、限制插入目标解剖体内深度的性能、展开天线的性能、连接到能量源的性能等。

可设计若干方法和装置的实施例，以最少化麻醉的使用，使得可以仅使用局部麻醉来实施所述方法。

在此公开的尺寸或其他工作参数可根据使用者的输入调节或编程。使用者的输入可以以例如患者的解剖学数据和期望的安全和功效水平的因素为基础，该解剖学数据包含解剖学尺寸。

在一个变型中，本公开物包括一种用于将微波能量应用到组织腔体内的表面的医疗装置。例如，所述装置可以包括传输线；电耦合至所述传输线并且可在第一未展开结构和第二展开结构之间移动的柔性天线，所述天线包括在天线处于展开结构时以第一平面轮廓设置的细长的第一导体，其中在展开结构中，天线被配置为基于微波能量的应用而产生体积式微波场，其中根据组织腔体选择第一导体的第一平面轮廓，以产生适于组织腔体的尺寸的微波场，使得不需要重新定位而由微波场在单次激发中将能量应用到组织腔体的大体上整个表面。

在另一个变型中，此处描述的天线还可包括电耦合至所述传输线的屏蔽元件的第二导体，其中所述第二导体包含第二平面轮廓，其被配置为使得第二导体基于将微波能量应用到第一导体而改变第一导体的输出，以产生体积式微波场。

所述第一平面轮廓可被成形以产生将能量应用到子宫腔的体积式微波场。而且，所述天线的展开结构可以大体上近似于子宫(或其它)腔的形状。在任何情况下，这样的腔体消融装置会采用能够产生体积式微波场的天线，以用可选择的方式来消融整个腔体。在一个实施例中，当天线用于子宫内膜时，所述天线可以被配置为使得子宫内膜上的损伤在子宫腔的中心处较深而在宫角区域较浅并且在子宫下部区域较浅。

本公开物还包括将能量传递到组织中腔体的表面的方法，这些方法可包括将微波消融装置插入腔体内，所述微波消融装置包括传输线和微波天线，其中所述微波天线包括第一平面导体和平面成形元件；将能量应用到所述微波消融装置，其中在应用能量的过程中，所述平面成形元件改变所述平面导体的能量输出，以产生体积式微波场，从而将能量传递到腔体的大体上整个表面。

如此处所描述的，成形与腔体匹配的体积式微波场的一个优势为允许最小治疗周期乃至单次治疗周期。因此，所述方法可包括应用能量以在腔体中产生体积式微波场，从而向所述腔体提供治疗上有效数量的能量，而不需要重新定位微波天线。

所述方法还可包括引入器或者护套装置的使用，其中微波天线通过护套展开并进入腔体中。护套或引入器的使用允许在腔体内实施冷却或抽吸。在可替换的变型中，可通过装置的轴来进行冷却或抽吸，由此避免了对单独的引入器或护套的需要。

在此公开的天线可使用微波的独特性能，例如微波与天线中的额外的成形元件(例如金属物体)的相互作用，来成形微波场。例如，天线中的额外的成形元件可用于产生更加分散的微波场。天线中的成形元件也可用于改善来自天线的功率沉积。天线中的额外的元件不直接与同轴馈送电缆的内导体电连接。在此处所公开的若干实施例中，连接到同轴馈送电缆的外导体的传导性成形元件(例如环状元件)用于成形微波场。

附图说明

图1A示出了用于子宫内膜消融的优化的微波消融装置的天线的视图。

图1B示出了通过同轴电缆的图1A中的消融装置100的截面。

图1C示出了与图1A中的天线类似的、没有中心环的天线的视图。

图1D和1E分别示出了由与图1A中的天线类似的具有中心环的天线所产生的SAR轮廓的正视图和侧视图。

图1F示出了具有图1D中的天线的消融装置的模拟回波损耗。

图1G示出了由图1D中的不带中心环的天线所产生的SAR轮廓的正视图。

图1H示出了具有图1G中的天线的消融装置的模拟回波损耗。

图1I和1J分别示出了由与图1D和1E中的天线类似的、具有中心环的天线所产生的SAR轮廓的正视图和侧视图。

图1K和1L示出了消融装置的微波天线的形状的两个可替换实施例。

图1M示出了通过平面1M-1M的图1K和1L中的微波天线的大体上为环形的截面。

图1N示出了通过平面1N-1N的图1K和1L中的微波天线的两个可替换横截面。

图2A-2C示出了用于子宫内膜消融的消融装置的使用方法的各个步骤。

图3示出了包含可滑动地引入引入护套内的消融装置的消融系统的第一实施例。

图4示出了子宫内膜消融方法的实施例的关键步骤。

图5A-5E示出了使用可压缩的微波消融天线来消融子宫内膜以治疗月经过多的关键步骤。

图6A示出了微波天线的实施例的纵向无约束且横向未压缩结构。

图6B示出了如图6A所示的微波天线实施例的纵向受约束且横向未压缩的工作结构。

图6C示出了图6A和6B中的微波天线在折叠组织片中的布置。

图6D示出了图6C中的组织的未折叠片以及由微波天线获得的消融，图6C示出了处于纵向受约束且横向未压缩的工作结构的图6A和6B中的微波天线的布置。

图6E示出了在图6C所示的消融之后被消融组织的未折叠视图。

图6F示出了通过图6E中的平面6F-6F切开的被消融组织的视图。

图6G示出了通过图6E中的平面6G-6G切开的被消融组织的视图。

图7A和7B例示了具有减少的子宫出血量的子宫内膜消融方法的两个步骤。

图8A-8C示出了使用具有用于子宫内膜消融的可偏转或可操纵天线104的消融装置100的方法的步骤。

图8D-8E示出了通过在两次分离的消融中消融子宫腔的末端和近端部位来治疗子宫腔的方法实施例。

图9示出了同时使用两个消融装置100来消融子宫内膜的方法。

图10A和10B示出了通过与能量输出装置结合使用的经子宫颈进入装置来治疗子宫局部部位的两种方法。

具体实施方式

本说明书公开了应用了本发明多个方面的多种系统、结构和装置及相关方法。尽管主要就基于微波的用于消融子宫内膜的消融系统讨论了这些系统、结构和装置及相关方法，但应该理解在此公开的方法和装置也可应用于其他人体结构中。例如，本发明的各个方面可用于消融大脑、前列腺及男性泌尿道的其它部分、胆囊、子宫及女性生殖道的其他部分、脉管系统部位、肠及下消化道的其他部分、胃及上消化道的其他部分、肝脏及其他消化器官、肺、皮肤、粘膜、肾脏、生殖器官或身体的其他器官或软组织中的组织或与其相邻的组织。

在此公开的若干装置及方法可用于通过微波热消融来治疗月经过多。微波热消融不像RF消融依赖于对组织的电传导，因此，使用微波热消融的装置，例如在此公开的装置不需要与组织的良好接触。即使没有与目标组织完全接触，其也能运作良好。因此，在此公开的装置不要求非常精确地布置在组织中，由此降低了手术结果对医生技能的依赖。在此的装置被设计具有末端的微波发射天线和近端轴。所述近端轴包括将微波能量从微波发生器传递到微波发射部分的柔性同轴电缆。所述轴为细长(例如，＜3mm)且柔性的，从而使手术期间施加到子宫颈上的力最小。所述轴的柔性性质使其在引入过程中具有通道的自然形状，而不是通过所述装置的轴扭曲通道的自然形状。例如，当装置经子宫颈引入到子宫内时，所述轴可获得包括阴道、子宫颈管和子宫腔的引入通道的形状，而不是扭曲阴道、子宫颈管和子宫腔中的一个或更多个。所述装置的轴可被设计为当其受到解剖体的扭曲力时能够弯曲大于45度。而且，在此的装置的细长和柔性性质使得不需要扩张宫颈而实施手术。如果需要的话宫颈扩张是最小的。这大大地减少了患者的不适，因此大大减少了对麻醉的需要。这具有很大的临床优势，因为现在可在医生的办公室内、在局部麻醉下实施手术。

在此的所有实验是在0.915GHz ISM频带下进行的。在此公开的天线、方法等可在修改或不修改下用于其他频率，所述其他频率包括但不限于0.433GHz、2.45GHz、5.8GHz等ISM频带。所述微波能量发生器可以是基于磁电管的或固态的。所述微波能量发生器可以是单频道或多频道的。用于实验的微波能量发生器包括矢量网络分析仪(安捷伦8753系列)和使用由飞思卡尔半导体公司(奥斯汀，德克萨斯州)制造的晶体管的内置放大模块的实验。功率测量使用功率表(安立公司的ML2438A功率表，理查森，德克萨斯州)完成。与在此公开的装置和方法类似的装置和组件可用于设计临床使用的微波发生器。

如有需要，在实验中使用光纤测温系统(加利福尼亚州，圣克拉罗，LumaSense科技公司的FOT Lab Kit)测量组织中若干位置的温度。使用光纤测温系统是因为其不具有可能会干扰微波场的金属组件。类似的非干扰性的温度计可用于在消融手术中测量一个或更多个位置的温度。

在此所描述的装置的变型中也包括平面天线104的若干实施例。这样的平面天线104可用于消融或治疗平面或非平面的组织部位。在一般的平面配置中，这样的平面天线104可包括单个或多个薄片、曲线或环。平面天线104可用于消融表面，例如肝脏、胃、食管等器官的表面。在一个实施例中，单个微波信号通过传输线馈送到天线104。天线104产生微波场。由天线104产生的微波场的近场部分可用于组织消融。例如，图1A示出了被设计为用于子宫内膜消融的微波消融装置的平面天线的视图。在图1A中，微波消融装置100包括传输线(例如同轴电缆102)，该传输线在天线104中在传输线的末端终止。在一个实施例中，单个微波信号通过同轴电缆102馈送到天线104。天线104的形状大体上为三角形并且具有较宽的末端区域和较窄的近端区域。这一形状类似于子宫腔的形状，因此适应于子宫腔的形状。天线104产生微波场。由天线104产生的微波场的近场用于子宫内膜消融。在图1A中，天线104包括外环112形式的辐射元件和弯曲或弯折的金属中心环114形式的成形元件。当在解剖体中展开时，外环112和中心环114可物理上相互接触。在一个实施例中，外环112是同轴电缆102的内导体的延续。中心环114成形或重新分布由外环112辐射的微波场。应注意到，外环112和中心环114之间没有直接的电传导。当微波能量通过同轴电缆102传递到天线104时，由外环112发射第一微波场。第一微波场与中心环114相互作用。该相互作用在中心环114上感应漏电流。漏电流又产生第二微波场。第一微波场和第二微波场结合在一起产生天线104的独特的成形微波场，其临床上比由只包含外环112的天线104产生的未成形微波场更有用。因此，原来的微波场通过中心环114的设计被重新分布。单独的中心环114不能作为天线起作用；而中心环114成形或重新分布由外环112发射的电磁场或微波场，以产生在临床上更加有用的成形微波场。而且，外环112和中心环114的结合改进了天线104的功率沉积。

应注意到，在外环112和中心环114之间没有直接的电传导。天线104还包括一个或更多个天线电介质116，该天线电介质116覆盖外环112和中心环114的一个或两者的一个或更多个部分。在图1A中，天线电介质116覆盖外环112的近端部分。在此公开的任意的天线电介质116可用于成形微波场并优化天线104的性能。在此公开的任意的天线电介质116可为一个或更多个传导聚合物。

微波场耦合到最近的传导路径。在此公开的天线104的若干实施例中，最近的传导路径由中心环114提供。因此，微波场耦合到中心环114，而不是耦合到传输线的屏蔽元件上(例如，馈送同轴电缆102的外导体106)。因此，最小的微波场近端地耦合到传输线的屏蔽元件。这又产生特有的、不明显地延长靠近天线104的成形的或重新分布的微波场，如图1D和1I中所示。

在一个实施例中，外环112没有锐角。外环112中的锐角可在锐角附近引起场的集中。在一个实施例中，外环112中的角的最小曲率半径为至少0.5mm。在图1A的一个实施例中，外环112中的角区域154和156的曲率半径大约为1mm+/-0.3mm。

在一个实施例中，天线104具有大体上接近待消融的身体器官的形状。例如，图1A、1D和1I中的天线具有大致三角形的平面形状，该形状接近子宫腔的大致三角形的平面形状，并且尤其适合于子宫内膜消融。可定位天线104使得天线平面平行于子宫腔平面。天线104的近端部分指向子宫颈，而外环112的角区域154和156指向输卵管。然而，如前所述，微波热消融不必要求与所有目标组织完全接触。因此，天线104能够消融所有的或大体上所有的子宫内膜。可通过具有单个微波天线的天线104，在单次消融中消融整个子宫内膜。因此，在消融后不需要重新定位天线104。这大大减少了手术所需的医生技能程度。而且，消融装置100中不需要多个天线104。定位在单个位置上的单个天线104能够消融治疗上充足数量的子宫内膜。这简化了消融装置100的设计。

而且，处于工作展开结构的天线104一般是平的且足够柔软的，使得在人体中引入和展开天线104期间和之后，解剖体只经受来自天线104的轻微的力量。这可通过设计包括一个或更多个柔性外环112、一个或更多个柔性中心环114以及一个或更多个柔性天线电介质116的天线104获得。外环112的平面大体上平行于中心环114的平面。因此，子宫壁只经受来自天线104的轻微的力量。这又减少或消除了子宫壁的扩张，由此减少了患者的不适。这又进一步减少了麻醉的需要。柔性天线104可以很容易地以压缩的未展开结构通过小的管腔引入，由此消除或减少了任何宫颈扩张。在这样的压缩的未展开的结构中，外环112和中心环114两者都处于小轮廓的线性化结构。没有宫颈扩张极大地减少了患者的不适感，由此大大减少了对麻醉的需要。这具有巨大的临床优势，因为现在手术可以在局部麻醉下、在医生的办公室实施。在压缩结构中，外环112和中心环114可以比在未压缩结构中更加靠近彼此。这使得可通过窄的医用导管、轴、引入器以及其他引入装置引入天线104。而且，这使得通过在人体内自然或人工产生的小的开口引入天线104成为可能。

而且，图1A中的平的柔性天线104在其展开结构中具有防止损伤的末端，其中天线104的末端区域比天线104的近端部分更宽。这样的设计产生了防止损伤的天线104，这又减少了子宫穿孔的风险。天线的柔性特性使得天线104能够在引入期间具有通道的自然形状，而不是扭曲通道。例如，当天线104经宫颈引入到子宫内时，天线104可获得包括阴道、宫颈管和子宫腔的引入通道的形状，而不是扭曲阴道、宫颈管和子宫腔中的一个或更多。

在一个实施例中，沿外环112、从同轴电缆102或其他传输线的末端到外环112的末端所测得的外环112的长度为433MHz ISM频带、915MHz ISM频带、2.45GHz ISM频带和5.8GHz ISM频带之一处的有效波长的四分之一的奇数倍。在如图1A所示的天线104的展开结构的一个实施例中，沿外环112、从同轴电缆102的末端到外环112的末端158所测得的外环112的长度大约为915MHz ISM频带处的有效波长的四分之三。有效波长依赖于天线周围的介质和在外环112上的天线电介质的设计。天线电介质的设计包括例如电介质的类型和电介质层的厚度的特征。在调谐外环112的长度之后确定外环112的准确长度，以得到良好的阻抗匹配。在一个实施例中，外环112的长度为100+/-15mm。在一个实施例中，展开的外环112的宽度为40+/-15mm，并且沿着同轴电缆102的轴测得的展开的外环112的纵向长度为35+/-10mm。在图1A中所示的实施例中，外环112的末端158通过细长的电介质片160机械地连接到同轴电缆102的末端。

在一个实施例中，外环112的近端部分被设计得更加坚硬并具有比末端部分更大的机械强度。在图1A中所示的实施例中，这可以通过将同轴电缆102的原始电介质材料110留在外环112的近端部分上获得。在可替换的实施例中，这是通过在外环112的近端部分上涂覆天线电介质层而获得。

在图1A中所示的实施例中，外环112的横截面形状沿着外环112的整个长度可以为均匀或者不均匀的。在该实施例中，外环112的近端部分为同轴电缆102的内导体的延续。该部分具有大体上为环形的横截面。外环112的中间部分具有大体上平整的或卵形或矩形的横截面。在展开结构中，所述中间部分可以定向为大体上垂直于同轴电缆102的末端区域。外环112的中间部分机械地设计为在平面中弯曲并且被设计为在解剖体中展开后包括一个或更多个弯曲。这又确保了消融装置100的最末端区域为防止损伤的且足够柔软的，以适应目标组织人体结构。这有助于外环112在子宫内的正确展开。在一个实施例中，外环112的中间部分为同轴电缆102的内导体的延续并且是平整的。在一个实施例中，外环112的最末端部分为同轴电缆102的内导体的延续并且是不平整的，使得其具有环形横截面。

外环112的一个或更多个外表面可由一个或更多个天线电介质116层覆盖。中心环114的一个或更多个外表面可由一个或更多个天线电介质116层覆盖。可设计天线电介质材料沿外环112的长度的厚度和类型，以优化微波场的形状。在图1A所示的实施例中，外环112的每个部分由一些天线电介质材料覆盖，使得外环112的任何金属表面都不暴露于组织。因此，在图1A所示的实施例中，外环112能将微波场传递到组织中，但不能对组织传导电。因此，外环112与周围组织是电绝缘的。因此，在图1A所示的实施例中，当在解剖体中展开时，即使外环112和中心环114可物理上相互接触，外环112和中心环114之间也不存在电传导或传导路径。可用作在此公开的一个或更多个实施例中的天线电介质的电介质材料的实例包括但不限于：EPTFE、PTFE、FEP和其他氟聚合物、有机硅、空气、PEEK、聚酰亚胺、氰丙烯酸酯、环氧树脂、天然或人工橡胶和其组合物。在图1A的实施例中，外环112的近端部分上的天线电介质116为同轴电缆102的电介质110的延续。在后者的天线电介质116上可以有额外的较坚硬的天线电介质116层。在图1A的实施例中，外环112的中间部分上的电介质为灌充有或不灌充空气的有机硅层或包围空气层的有机硅管。在图1A的实施例中，外环112的最末端部分上的电介质为灌充有或不灌充空气的有机硅层或包围空气层的有机硅管或EPTFE。外环112的任何部分上的天线电介质的厚度可以沿着外环112的长度变化。而且，外环112的任何部分上的天线电介质的横截面可以不对称。可设计各种结构的天线电介质，以获得期望的消融轮廓，并且获得期望的阻抗匹配或功率效率。在一个可替换实施例中，整个外环112被有机硅电介质所覆盖。在一个这样的实施例中，用于涂覆外环112的最末端部分的有机硅层可比用于涂覆外环112的中间部分的有机硅层更薄。较薄的有机硅电介质补偿了通常存在于辐射元件(例如图1A中的外环)的最末端部分的较低的场强。因此，沿外环112的长度的微波场更均匀。在一个装置实施例中，外环112由金属材料制成，并且外环112末端区域的金属材料的周长大于外环112中间部分的金属材料的周长。这使得有机硅电介质在外环112的末端部分比在中间部分伸展得更多。这又在外环112的末端部分产生比在外环112的中间部分更薄的天线电介质层。在另一个实施例中，整个外环112由具有均匀的横截面的单一长度的金属导线制成。在这个实施例中，使用具有变化的厚度的管状有机硅电介质片来覆盖外环112。所述管状的有机硅电介质用于覆盖外环112的末端和中间部分，使得靠近外环112的末端部分的有机硅电介质层较薄，而靠近外环112的中间部分的有机硅电介质层较厚。

在图1A中，外环112的形状不同于中心环114的形状。而且，在图1A中，外环112和中心环114都大体上为平面的，且外环112的平面大体上平行于中心环114的平面。而且，在图1A中，外环112和中心环114都为弯曲的或非线性的。

图1B示出了通过同轴电缆102的末端的图1A中的消融装置100的截面。这里使用的同轴电缆102为柔性的并包括由具有56％+/-5％镍含量的镍钛诺制成的内导体108。内导体108的外直径为0.0172”+/-0.004”。内导体108具有高传导性金属(例如银或金)的覆层或镀层120。在一个实施例中，内导体108包括厚度为0.000250”+/-0.000050”的银覆层120。覆层120又被电介质材料110包围。在一个实施例中，电介质材料110由外直径为0.046”+/-0.005”的膨胀PTFE制成。电介质材料110又被外导体106包围。外导体106作为针对内导体108发射的微波信号的屏蔽元件。而且，外导体106屏蔽来自外部噪声的由内导体108传递的微波信号。在一个实施例中，外导体106包含多股镀银的铜线。设置外导体106的所述多股，使得外导体106的外直径为0.057”+/-0.005”。外导体106又被套管118覆盖。在一个实施例中，套管118由外直径为0.065”+/-0.005”的PTFE制成。因此，同轴电缆102的外直径小于约2mm。同轴电缆102的类似的实施例可被设计为柔性的并具有小于4mm的直径。而且，同轴电缆102足够柔软，使得在将天线104插入到子宫腔内的过程中，其能适应弯折的引入通道(包括阴道和宫颈管)。同轴电缆102的低轮廓和柔性具有很大的临床优势，因为在经宫颈插入的过程中，其需要最小的宫颈扩张或不需要宫颈扩张。如果需要，可通过在同轴电缆102外添加一个或更多个诸如套管、织带或层的硬化或强化元件来硬化或强化同轴电缆102。在图1B中，同轴电缆102的本体在外导体106的末端终止。套管118在邻近外导体106末端的短距离处终止。内导体108、覆层120和电介质材料110从外导体106的末端向远侧延伸进入天线104内。因此，辐射元件或外环112电连接到内导体108。中心环114的两个近端电连接到外导体106上的两个区域。在一个实施例中，中心环114的两个近端电连接到外导体106末端上的径向相对的区域。在一个实施例中，中心环114的两个近端焊接到外导体106的末端。在另一个实施例中，中心环114的两个近端激光焊接到外导体106的末端。中心环114的两个近端可以以多种结构连接到外导体106的末端，该多种结构包括但不限于搭接和对接。在可替换实施例中，中心环114的两个近端中的至少一个不连接到外导体106的末端。例如，中心环114的两个近端中的至少一个可电连接到邻近外导体106末端的外导体106的区域。

在一个方法实施例中，当消融装置100用于子宫内膜消融时，图1A的天线104产生大体上均匀的微波场，该微波场在子宫的中心更加集中，而朝向宫角区域和宫颈或子宫下部区域不太集中。因此，由天线104产生的消融深度在子宫中心处较深，而朝向宫角区域和宫颈不太深。临床上期望这样的轮廓以改善安全性和功效。在一个实施例中，消融轮廓成形用以消融子宫内膜的基层的大部分。在此的任何实施例中的微波场的形状可以大体上类似于子宫内膜的形状。在一个实施例中，中心环114由圆形或扁平线制成。能够用于制造中心环114的扁平线的实例为由横截面轮廓为约0.025”x约0.007”的镀有银或金的镍钛诺或不锈钢制造的扁平线。这样的环形成形元件不用作微波场的屏蔽罩。这种非屏蔽作用在图1D的SAR图案中是可见的。在图1D中，穿过中心环114微波场强度不存在锐减。在图1A的实施例中，中心环114的形状大致为卵形。中心环114的两个近端电附接到同轴电缆102的外导体的两个周向相对的区域。在图1A的实施例中，中心环114的宽度为13+/-5mm且中心环114的长度为33+/-8mm。当消融装置100用于子宫内膜消融时，外环112和中心环114都与子宫内膜组织表面接触。

中心环114可机械地独立于外环112或可以机械地附接至外环112。在图1A所示的实施例中，中心环114机械地独立于外环112并位于外环112的一侧。在一个可替换实施例中，中心环114的一部分通过外环112的内部。在一个可替换实施例中，中心环114的一部分机械地连接至外环112。这可以通过例如使用粘接剂将中心环114的一部分连接至外环112来实现。在一个可替换实施例中，中心环114的一个或更多个部分通过一个或更多个柔性附件机械地连接至外环112的一个或更多个部分。

部分中心环114可以被或可以不被一层或多层天线电介质材料116覆盖。在图1A的实施例中，中心环114的一个或更多个或所有金属表面暴露于装置环境。

外环112和中心环114的部分可由一段或多段金属，例如铜、镍钛诺、铝、银或任何其它传导性金属或合金制成。外环112和中心环114的一个或更多个部分也可由金属化的纤维或塑料制成。

图1D和1E分别示出了由类似于图1A的天线的具有中心环的天线产生的SAR轮廓的正视图和侧视图。在图1D的实施例中，外环112的末端机械地且非传导性地附接至邻近外环112末端的外环112的区域。因此，外环112具有大体上线性的近端区域和环形末端区域。在一个实施例中，环形末端区域可大体上为如图1D所示的三角形形状。外环112的近端区域上的天线电介质116的外直径可大于或大体上相同于外环112的环形末端区域上的天线电介质116的外直径。外环112的环形末端区域上的天线电介质116可以为具有变化厚度的有机硅层。外环112可由覆有银或金的金属(例如镍钛诺)制成。中心环114可由覆有银或金的金属(例如镍钛诺)制成。在图1D和1E所示的实施例中，中心环114不覆盖任何天线电介质116。因此，中心环114的金属表面可以暴露于周围。当如图1E中所示在解剖体中展开时，外环112和中心环114可相互物理地接触。在图1D中，微波场被成形，使得在天线104中心的消融将比在天线104的角上的消融更深。对于子宫内膜消融，这在临床上是合意的。而且，图1D和1E示出了微波场在体积上包围整个天线104。而且，图1D和1E示出了微波场大体上为双侧对称的。图1G示出了由不具有中心环114的图1D的天线104产生的SAR轮廓的正视图。通过将图1D与图1G比较，可以看到图1D中的成形元件114的微波效应。图1G示出了未通过成形元件114成形的第一未成形场。当天线104包括如图1D所示的成形元件114时，天线产生如图1D所示的成形微波场。应注意到，在图1D和1E中，成形微波场在比图1G中更宽的子宫内膜区域上更均匀地分布。在图1G中，未成形微波场更集中于同轴电缆102的末端。对于子宫内膜消融，临床上期望例如图1D和1E中的更均匀的成形微波场。而且，当图1D中的天线104用于子宫内膜消融时，微波场分布在较由图1G的天线104产生的微波场更宽的子宫内膜区域上。这可以通过将图1D和1E中的同轴电缆102末端的远端SAR轮廓与图1G中的同轴电缆102末端的远端SAR轮廓进行比较而看到。而且，在图1G中，未成形微波场的一部分延伸到离同轴电缆102末端很远的距离处。在图1D和1E中，微波场的可忽略的部分延伸靠近同轴电缆102的末端。因此，图1D和1E的微波场轮廓比图1G的微波场轮廓更有利，因为其限制了对健康组织的附带损伤。因此，中心环114的存在可成形微波场，使得微波场更加分散。中心环114不存在时，微波场与传输线102的元件(例如同轴电缆的外导体)相互作用。这导致不期望的微波场轮廓，例如如图1G所示的围绕传输线102的末端集中的场。这种相互作用还引起同轴电缆102的反向加热，其可能导致对健康组织的附带损伤。而且，外环112和中心环114的组合产生了更坚固的天线104，其中在临床使用中，天线104的性能受扭曲的影响较小。而且，图1D和1E示出了微波场在体积上包住整个天线104。

而且，图1D的SAR轮廓展示了可以在单次消融中消融整个子宫内膜。因此，医生可以将天线104定位在第一位置并消融大体上整个子宫内膜或用于治疗的足够量的子宫内膜，以治疗月经过多。因此，医生不需要在第一次子宫内膜消融后重新定位天线104。在一个实施例中，子宫内膜的大部分被消融。这一装置和手术的创新性方面大大减少了手术所需的时间，而且也减少了手术的风险和对医生技能的要求。在此处公开的实施例中，将直接微波电介质加热和通过组织的热传导相结合来获得所期望的治疗效果。热传导均衡了微波场中的任何微小变化并能够产生光滑、均匀的消融。而且，图1D和1E的SAR轮廓显示天线104能够消融围绕天线104的整个体积，而不仅仅消融外环112和中心环114的表面之间的体积。而且，图1D和1E的SAR轮廓显示天线104能够消融组织区域，而不在该组织区域中留下任何未消融组织的“缺口”。而且，图1D和1E的SAR轮廓显示由天线104产生的整个微波场用于消融。该整个微波场包括围绕外环112的微波场，围绕中心环114的微波场，在外环112和中心环114之间的微波场和中心环114内的场。而且，图1D和1E的SAR轮廓显示微波场全部围绕外环112设置并且不由中心环114屏蔽或反射。因此中心环114在图1D和1E所示的实施例中不用作屏蔽或反射器。

可以设计天线104的各种实施例以产生各种形状的SAR和/或消融轮廓。例如，天线104可被设计为产生大体上正方形、三角形、五边形、矩形、圆形或部分圆形(例如半圆、四分之一圆等)、纺锤形或卵形的SAR或消融图案。

图1F示出了具有图1D的天线104的消融装置的模拟回波损耗。该模拟回波损耗示出了在915MHz处的良好匹配(大约-11dB)。图1H示出了具有图1G的天线的消融装置的模拟回波损耗。该模拟示出了在915MHz处的大约-7.5dB的回波损耗。因此，中心环114的存在还改善了匹配并提高了功率效率。存在中心环114时，微波能量更有效地传递到组织且不会如消融装置100内部产生的热量那样被浪费。

成形元件114还提高了天线104可在其上传递可接受性能的频率范围(带宽)。如果比较图1F和图1H中的图，包含成形元件114的实施例中，在-10dB的截止处，可接受的频率范围为大于0.52GHz(从近似0.88GHz跨越到大于1.40GHz)。在图1G的可比较实施例中，不具有成形元件114的可接受的频率范围仅为大约0.18GHz(从近似0.97GHz跨越到近似1.15GHz)。因此，在第一种情况下，可得到更大的频率范围(带宽)(天线104在该范围内传递可接受的性能)。这又允许在天线104的设计中，一般临床使用中天线104的微小扭曲或因微小的制造公差的微小扭曲不会明显影响天线104的性能。

图1I和图1J分别示出了由与图1D的天线类似的具有中心环的天线产生的SAR轮廓的正视图和侧视图。图1I中实施例的一般结构类似于图1D中实施例的一般结构。然而，在图1I中，外环112的环形末端区域的两个远端边缘的曲率半径大于图1D中对应的曲率半径。而且，外环112的大体上线性的近端区域的长度小于图1D中对应的长度。而且，图1I中的天线104上的天线电介质116的设计不同于图1D中的天线104上的天线电介质116的设计。在一个实施例中，外环112的近端区域上的天线电介质116由在EPTFE层上覆PEEK层制成。PEEK层增强了外环112的近端区域的机械强度。在该实施例中，外环112的环形末端区域上的天线电介质116为具有变化的厚度的有机硅。外环112的环形末端区域的更近端部分上的有机硅天线电介质116的厚度可以大于外环112的环形末端区域的更远端部分上的有机硅天线电介质116的厚度。外环112可由覆有银或金的金属(例如镍钛诺)制成。中心环114可由覆有银或金的金属(例如镍钛诺)制成。在图1D和1E所示的实施例中，中心环114不被任何天线电介质116覆盖。因此，中心环114的金属表面可暴露于周围环境。如图1E中所示，当在解剖体中展开时，外环112和中心环114可以物理地相互接触。图1I和1J中天线104的SAR轮廓形状的临床优势类似于图1D和1E中天线104的SAR轮廓的临床优势。

图1K和1L示出了消融装置100的微波天线104的形状的两个可替换实施例。在图1K和1L中，中心环114没有示出。在图1K中，微波天线104大致为菱形。沿着同轴电缆102的轴测得的微波天线104的最末端区域包括平滑的角。在该实施例中，微波天线104被预成形以形成如图1K所示的形状。这样的微波天线104可以被压缩，以能够以压缩的低轮廓的大体上线性的未展开结构，通过装置的管腔插入微波天线104。在图1K中，设计微波天线104的尺寸和形状，使得当微波天线104在子宫腔内展开并由使用者向远端推进时，沿着同轴电缆102的轴测得的微波天线104的最末端区域被子宫底部挤压并变平，以获得由虚线所示的结构。因此，微波天线104转变成大致为三角形的形状，该形状适合于子宫内膜消融。在图1L中，沿着同轴电缆102的轴测得的微波天线104的最末端区域包括平滑的弧或弯折。在该实施例中，微波天线104被预成形以形成如图1L所示的形状。这样的微波天线104可以被压缩以能够以压缩的低轮廓的大体上线性的未展开结构通过装置的管腔插入。在图1L中，设置微波天线104的尺寸和形状，使得当微波天线104在子宫腔内展开并由使用者向远端推进时，沿着同轴电缆102的轴测得的微波天线104的最末端区域被子宫底部挤压并变平，以获得由虚线所示的结构。因此微波天线104转变成大致上三角形的形状，该形状适合于子宫内膜消融。在一个可替换实施例中，微波天线104具有弹性、超弹性或形状记忆能力。在该实施例中，通过装置的管腔而在子宫腔内展开之后，微波天线104恢复其形状。这样的微波天线104可以通过子宫腔的一个或更多个区域而在子宫腔内弹性变形。图1M示出了通过平面1M-1M的微波天线104的大体上环形的横截面。图1N示出了通过平面1N-1N的微波天线104的两个可替换横截面。在图1N中，一个可替换横截面为矩形而另一个可替换横截面为卵形。

消融装置100可包括流体输送管腔。流体输送管腔从消融装置100的近端区域一直延伸到消融装置100的放置在子宫腔内部的末端区域。流体输送管腔可被用于以下的一种或多种情况：从子宫排出液体或气体；将液体(例如麻醉药、造影剂、烧灼剂、酒精、热冷却剂、围绕天线104的流体电介质介质、抗生素和其他药、盐水和冲洗溶液)引入到子宫内；将气体(例如用于扩张子宫腔或探测子宫穿孔的二氧化碳)引入到子宫内，；以及施加吸力以收缩天线104周围的子宫腔。吸力可施加到子宫腔内，以增加天线104与子宫内膜的接触。当例如二氧化碳的气体用于使子宫腔扩张和/或探测子宫穿孔时，该气体可以以介于20-200mmHg之间的压力传递。

消融装置100可包括装置输送管腔。该装置输送管腔可从消融装置100的近端区域一直延伸到消融装置100的放在子宫腔内部的末端区域。该装置输送管腔可用于以下一种或多种情况：在子宫腔内引入一个或更多个细长的诊断和/或治疗装置，通过引导线或其它引入装置来引入消融装置100，以及引入成像或可视化装置。

这里的任何消融装置100可包括在下面的共同代决的申请中公开的微波天线和/或定位装置：2009年10月21日提交的12/603,077号(代理案号MCRCNZ01100)申请；以及2009年10月21日提交的12/603,134号(代理案号MCRCNZ00500)申请。每个所述申请的全部公开文件通过引用方式并入于此。

在一个实施例中，外环112的邻近同轴电缆102末端的区域与外环112的邻近同轴电缆102末端的另一个区域电短路。

中心环114可由镀有银或金的镍钛诺或不锈钢制成。中心环114可预成形或可不预成形。中心环114的横截面可以为环形或矩形或卵形。中心环114可以为多股的。在一个实施例中，中心环114为大致上卵形的形状并具有13+/-5mm的宽度和约35+/-8mm的长度。在一个实施例中，中心环114为大致上卵形的形状并具有13+/-5mm的宽度和约27.5+/-8mm的长度。在一个实施例中，中心环114为大致上卵形的形状并具有13+/-5mm的宽度和约35+/-8mm的长度。在一个实施例中，消融装置100还包括一个或更多个额外的连接到天线104的一个区域的细长的金属导体或电介质，其给予天线104机械稳定性并成形微波场。可使用在此公开的各种元件的组合来设计各种天线104。可使用在此公开的辐射元件112和在此公开的成形元件114的任何组合来设计各种天线104。

在一个实施例中，天线104为可机械展开的。在该实施例中，使用者可以通过使用机械展开系统来展开天线104。在一个实施例中，机械展开系统为附接到外环112的一个区域的可拉动并可释放的拉线。该拉线可由金属或非金属(例如聚合物材料)制成。当沿近端方向拉动拉线时，外环112扭曲。所述扭曲使天线104从初始的非工作结构中获得工作结构。这样的实施例是有利的，因为并不需要组织力来正确展开天线。这允许天线104制造得更坚硬。一个或更多个拉线可附接到天线104的一个或更多个区域，从而可控地改变天线104相对于同轴电缆102末端的轴的方向。这可用于在进行例如腹腔镜检查手术时以相对于目标组织的期望的方向定位天线104。而且，机械展开系统允许使用者获得关于天线104正确展开的反馈(例如触觉反馈)。这消除了对天线104的后期展开可视化以确定正确展开的需求。在另一个实例中，机械展开系统允许使用者视觉地观察拉线的移动范围，该移动范围与天线104的展开范围相互关联。

在一个实施例中，消融装置100通过引入护套138引入子宫腔内。图3示出了包括可滑动地引入到引入护套138内的消融装置100的消融系统的实施例。天线104为可压缩的，使得其可以在引入护套138的管腔内被压缩。这减少了天线104的总轮廓，使得天线104能够通过小开口(例如宫颈)引入而不需要很多或任何宫颈扩张。这大大减少了整个手术的成本和难度。在一个实施例中，消融装置100可在引入护套138的管腔内转动，以改变消融装置100相对于引入护套138的角度方向。在一个实施例中，引入护套138的管腔包括密封或锁定装置(例如转动止血阀)以锁定消融装置100和引入护套138的相对的转动和纵向位置。引入护套138的末端可包括防止损伤的尖端。引入护套138的轴可由聚合物材料制成。可使用的聚合物材料的实例包括但不限于：尼龙、聚乙烯、PEEK、PTFE和有机硅。引入护套138的一个或更多个部分可包括一个或更多个硬化元件，例如套管或织带或镀层，以增加推动能力/支柱强度、扭结阻力和扭转力中的一个或更多个。引入护套138的一个或更多个部分可预成形。引入护套138可包括一个或更多个偏转或操纵元件，其可用于偏转或操纵天线104。通过将天线104延伸到引入护套138的末端之外而展开天线04。引入护套138的外表面包括一个或更多个距离标记。这样的距离标记用于将引入护套138插入到子宫腔内期望的深度。在一个实施例中，消融装置100的轴或传输线的外表面包括一个或更多个距离标记。消融装置100的轴上的一个或更多个距离标记用于确定消融装置100和引入护套138的末端在子宫内的相对位置。具体地，距离标记中的一个可用于确定天线104是否已完全展开到引入护套138的末端之外。可设置锁定装置以锁定消融装置100相对于引入护套138的位置的位置。在图3中，消融装置100包括天线104。可使用此处公开的一个或更多个设计或元件来设计天线104。在图3中，天线104包括辐射元件112和成形元件114。辐射元件112的实例包括但不限于：类似于图1A的外环112的线性或预成形或弯曲或弯折的单极天线和元件。成形元件的实例包括但不限于：类似于图1A的金属中心环114的元件和电介质材料。在该实施例中，因为其弹性和形状记忆性，消融装置104为自展开的。消融装置100可包括一个或更多个可拉动或可释放的栓绳，以控制天线104的一个或更多个区域的展开范围。

图2A-2C示出了使用消融装置、用于子宫内膜消融的方法的各种步骤。在图2A中，消融装置100包括连接到传输线的天线104。传输线的近端连接到可由使用者操纵的近端手柄部分170。第二连接134被连接到近端手柄部分。在一个实施例中，第二连接134包括将天线104连接到能量源的传输线。消融装置100可滑动地包含在引入护套138的管腔内的大体上线性的低轮廓的未展开的压缩结构中。如图2C所示，天线104可延伸到引入护套138的末端之外。可滑动挡块130位于引入护套138的外表面上。挡块130在护套138上的位置可由使用者调节。护套138的近端区域包括末端手柄部分171，其与近端手柄部分170配合以改变消融装置100和护套138的相对位置。在所示的实施例中，近端手柄部分170和末端手柄部分171都可由使用者用单手操作。护套138的管腔与形成第一连接132的端口存在流动连接。第一连接132可连接到此处所公开的任何外部模式上。在一个实施例中，第一连接132被设计为连接到抽吸源上。因此，使用者可使用消融装置100和护套138的组合将吸力施加到子宫腔内部。在一个方法实施例中，测量子宫腔的长度。其后，可根据子宫腔的长度调整挡块130在护套138上的位置。其后，包含消融装置100的护套138引入到子宫腔内，直至挡块130碰到宫颈，如图2B所示。挡块130能够使护套的末端放置在子宫腔内期望的深度处。挡块130也可起密封的作用，以在宫颈内形成流动的紧密密封。在图2C中，近端手柄部分170和末端手柄部分171收拢，使得天线104在子宫腔内部展开。这造成天线104从护套138的末端外露出并以大体上平面的展开的未压缩结构定位在子宫腔内。在一个实施例中，近端手柄部分170和末端手柄部分171的收拢距离以子宫腔的大小为基础。其后，例如微波能的能量被传递到子宫内膜以用于消融子宫内膜。其后，近端手柄部分170和末端手柄部分171移动分开，使得天线104被包含在护套138内。其后，将护套138和消融装置100从解剖体移除。

在图3中，包含在引入护套138内被引入的消融装置100的消融系统通过一个或更多个连接被连接到外部系统。这种连接的实例包括但不限于：至抽吸源(例如吸入管线)的第一连接132，至微波能量源(例如微波发生器)的第二连接134，以及至输液装置(例如注射器)的第三连接136。在一个实施例中，微波发生器具有界面以使使用者能够调整传递到消融装置100的微波能量。例如，微波能可以以5W(5W、10W、15W等)的增量调整。在一个实施例中，微波发生器具有界面以使使用者能够调整传递到消融装置100的微波能量的持续时间。例如，微波能量的传递方向可以以5s(5s、10s、15s等)的增量调整。此处公开的用于各种研究而设计的微波发生器的一个实施例是紧凑的并重约30磅。因此，整个消融装置为便携式，其可根据需要容易地用于办公室环境或手术室(OR)中。

引入护套138可包括流体输送管腔140。流体输送管腔140可从引入护套138的近端区域一直延伸到引入护套138的放置在子宫腔内部的末端区域。流体输送管腔140可被用于以下一种或多种情况：从子宫排出液体或气体；将液体(例如麻醉药、造影剂、烧灼剂、抗生素和其他药、盐水和冲洗溶液)引入到子宫内；将气体(例如用于扩张子宫腔或探测子宫穿孔的二氧化碳)引入到子宫内；以及施加吸力，以收缩天线104周围的子宫腔。吸力可施加到子宫腔内，以增加天线104与子宫内膜的接触。当例如二氧化碳的气体用于使子宫腔扩张和/或探测子宫穿孔时，该气体可以以介于20-200mmHg之间的压力传递。

引入护套138可包括装置输送管腔。该装置输送管腔可从引入护套138的近端区域一直延伸到引入护套138的放置在子宫腔内部的末端区域。该装置输送管腔可被用于以下一种或多种情况：在子宫腔内引入一个或更多个细长的诊断和/或治疗装置，通过引导线或类似引入装置引入消融装置100，以及引入成像或可视化装置。

在一个方法实施例中，使用子宫探条来探测子宫以获得关于子宫腔的深度和位置以及宫颈管的深度和位置的信息。其后，位于引入护套138内的消融装置100被引入到子宫腔内。天线104完全位于引入护套138的管腔内，以减小天线104的轮廓。引入护套138在子宫腔内被引导，使得引入护套138的末端与子宫底部接触或大体上靠近子宫底部。其后，通过收回引入护套138而在子宫腔内展开天线104，同时保持消融装置100的位置。当天线104上没有外力时，由于天线104的一个或更多个区域的弹性和/或超弹性的性质，天线104重新建立其初始形状。其后，消融装置100用于消融子宫内膜。其后，从子宫中移除消融装置100。在一个实施例中，这是通过向近端收回消融装置100同时保持引入护套138的位置从而在引入护套138内部压缩天线104而完成的。在一个可替换实施例中，向近端拉动消融装置100以抵靠宫颈管和宫颈压缩天线104，其后从子宫中移除消融装置100。

在一个实施例中，消融装置100与引入护套138管腔的外表面之间的空间或间隙起到流体和/或装置输送管腔的作用。

消融装置100和/或引入护套138可包括位于消融装置100和/或引入护套138的外表面上的挡块130。挡块130被设计为紧抵宫颈的外部并由此限制消融装置100和/或引入护套138的插入深度。挡块130相对于消融装置100和/或引入护套138的轴的位置的位置可以是可调整的。挡块130相对于消融装置100和/或引入护套138的轴的位置的位置可以是可反向锁定的。在一个方法实施例中，消融装置100和/或引入护套138的期望的插入深度是通过子宫探子、子宫镜检查和超声波检查中的一个或更多个确定的。其后，调整挡块130相对于消融装置100和/或引入护套138末端的位置。其后，消融装置100被插入到子宫腔内。挡块130限制消融装置100和/或引入护套138末端的插入深度，由此减少了子宫穿孔的风险并确保天线100相对于目标组织的最佳定位。挡块130也可起外部密封的作用，以产生宫颈管的流动的紧密密封。在图3的实施例中，消融装置100包括例如挡块130的插入限制特征，以限制消融装置100的插入深度。

在另一个实施例中，消融装置100包括天线104，该天线104包括非线性辐射元件112和非线性成形元件114。在该实施例中，辐射元件112和成形元件114每个都连接到单独的栓绳。栓绳可由使用者操纵以改变解剖体中一个或更多个辐射元件112和成形元件114的形状和/或方向。在该实施例中，辐射元件112可由涂覆有电介质材料的一段导体制成。成形元件114可由拧曲在一起的多股外导体106制成。

图4例示了子宫内膜消融的方法实施例的关键步骤。在步骤100A中，筛选患者以确定她是否适合于消融手术。这可包括服药历史、超声波检查(灌注或不灌注盐水)、子宫内膜活组织检查以及询问患者治疗偏向中的一个或更多个。在步骤102A中，测量子宫尺寸。测得的子宫尺寸可选自包括下面的组：子宫腔长度和/或宽度、子宫腔位置、子宫腔方向、宫颈管长度和/或宽度以及宫颈管位置。这可通过以下一个或更多个步骤完成：A.在子宫内膜腔中使用或不使用造影剂或盐水进行超声波检查(腹部或经阴道)，B.在子宫内膜腔中使用或不使用造影剂或盐水进行手术前MRI，C.通过标准子宫探子或者WingSound-like装置进行子宫测深，其不仅测量子宫腔和宫颈腔长度，也测量子宫腔的宫角区域宽度，以及D.实施双手诊查或子宫触诊以获知近似的尺寸和方向。在步骤104中，患者为手术作好准备。患者可被放置在标准位置上，该标准位置用于使用镫形物的例如背部切石术位置的妇科检查中。患者可覆盖帘子。患者被告知手术期间和之后将发生的事情。可以插入窥器(speculum)。如果需要可使用把持钩抓住宫颈。在步骤106A中，如果需要可为患者施行麻醉。在一个实施例中，在手术前几个小时口服止疼药(例如NSAID)。在步骤106A中，施行宫颈旁阻滞。由于该手术需要最少的麻醉，其可以很容易地在办公室完成。在此公开的天线104的若干实施例的细长和柔性性质可允许医生不需要任何麻醉而进行消融手术。如果患者希望，手术可在流动手术中心或手术室完成。并且，医生可以决定在流动手术中心或手术室进行。例如，如果患者病态肥胖，那么医生可决定在OR进行手术。因此，在步骤106A中，可施行朦胧麻醉或全身麻醉。在步骤106A之后，如有必要可进行轻微宫颈扩张。在步骤108A中，消融装置100从其包装中打开。在一个实施例中，提供了不同尺寸和形状的各种消融装置100。例如，可提供一组三个消融装置100，其中每个消融装置100适于治疗处于特定尺寸和形状范围内的子宫。使用者可使用来自步骤102A的子宫大小数据来选择用于消融的合适的消融装置100。或者，设计单个消融装置100以能够用于所有患者。在步骤110A中，调整消融装置100以适应解剖体。在一个实施例中，一个或更多个消融装置100的尺寸和形状参数可以由医生改变以使消融装置100适合于患者的解剖体。例如，可改变消融装置100的展开长度和/或宽度。可调整消融装置100以适于说明以下的一个或更多个：子宫腔的长度和/或宽度、子宫腔位置、子宫腔方向、宫颈管的长度和/或宽度以及宫颈管的位置。在一个实施例中，调整挡块130在消融装置100的轴上的位置。在步骤112A中，消融装置100经宫颈插入到子宫腔内。定位消融装置100以使得天线104位于子宫腔内。在一个实施例中，消融装置100以用于通过窄的开口(例如直径＜4mm)而插入的压缩结构被插入。当消融装置100的末端区域到达目标位置后，天线104处于未压缩或展开的工作结构。在步骤114中，核实手术安全性和功效所需的消融前的关键参数。例如，可以确认天线104在子宫腔中的布置。可通过成像或通过精确地计算装置的位置和/或方向来核实天线104的位置和/或方向。可实施穿孔探测检查以排除由消融装置造成的或自然存在的子宫穿孔。该检查可通过探测被引入子宫腔中的液体的渗漏完成。可通过成像(例如超声成像)或例如测量邻接组织的诸如温度或阻抗的物理参数的其它方法来确定天线104与子宫内膜表面的合适接触。在一个实施例中，使用阴道镜检查技术将消融装置100插入解剖体内。在阴道镜检查技术中，使用一种内窥镜来可视化阴道管。在该技术中，不使用窥器。而且，在该技术中，不需要把持钩来抓住宫颈。在步骤116A中，子宫内膜被消融。当使用者输入一些患者的具体数据(例如解剖学数据)后，微波发生器可自动选择消融参数。可替换地，使用者可基于诸如患者解剖学数据的具体输入来计算例如功率传递大小、波形、消融时间等的消融参数。然后可将消融参数馈送到发生器。消融的终点可由微波发生器自动确定或可由使用者基于治疗方案决定。可使用一个或更多个参数来计算该终点和/或终止消融。这种参数的实例包括但不限于：一个或更多个部位处的组织温度、消融时间、消融功率、一个或更多个部位处的组织阻抗、患者的解剖学参数等。

在步骤118A中，消融结束后，天线104被压缩并从子宫移除。其后，在步骤120A中，在手术后一定时间随访患者。可给予患者关于一些消融并发症的症状的具体指导，从而如果患者在术后感到那些症状，她可立即与医生联系。

在使用所述方法期间，不必实施上述的所有步骤。根据临床需要可以增加、删除或修改一个或更多个步骤。

除了消融之外，此处的方法和装置可用于在其它地方公开的其它应用。此处所公开的手术可在实时监测下实施，例如通过直接可视化、子宫镜检查、超声、放射、腹腔镜等。

图5A-5E例示了使用可压缩的微波消融天线来消融子宫内膜以治疗月经过多的关键步骤。尽管图5A-5E中只示出了几个关键步骤，所强调的是说明书中其它地方所公开的任何其它方法步骤可被添加到或可用于替换图5A-5E中的步骤。在图5A中，位于引入护套138内的消融装置100被引入到子宫腔中，使得引入护套138的末端接触或大体上靠近子宫底部。在一个方法实施例中，在图5A中的步骤之前获得关于子宫腔和宫颈管的长度和位置的解剖学信息。该解剖学信息用于在子宫腔中定位引入护套138的末端。而且，在图5A所示的步骤中，引入护套138在近端方向缩回，同时保持消融装置100的位置。如图5B所示，这使天线104在子宫腔中展开。天线104在子宫腔中展开之后，消融装置100在末端方向上以步骤4D中计算的量移动。该位移使天线104的最末端区域顶压子宫底部。这又使天线104变平并获得工作结构。在一个实施例中，基于解剖学尺寸计算消融装置100在末端方向上的位移量，解剖学尺寸例如子宫大小(例如子宫腔的长度)。类似于图6A和6B中所示的实施例，天线104的微波天线104在纵向上可压缩，以获得工作结构。如图5C所示，放置消融装置100，使得天线因子宫底部而纵向压缩并处于工作结构。应注意到，在图5C所示的实施例中，展开的天线104在子宫腔的大半(大于一半)上延伸。更具体地，天线104的最大展开宽度大于子宫腔最大宽度的一半，而且更具体地，大于子宫腔最大宽度的四分之三。而且，天线104的展开长度大于子宫腔长度的一半，而且更具体地，大于子宫腔长度的四分之三。而且，在图5C所示的步骤中，消融装置100用于消融子宫内膜。其后，在图5D所示的步骤中，引入护套138在天线104上向远端推进。这压缩了天线104并使消融装置100被包含在引入护套138内。其后，在图5E所示的步骤中，引入护套138随同消融装置100一起从解剖体中向近端移除。

应注意的是消融装置100的简单设计减少了装置的成本。而且，这样的简单的子宫内膜消融手术的总的手术成本很低。这使美国和其它地方的各色各样的医生都能够使用该技术。该技术可容易地用于医生办公室，这更多地减少了手术成本。

在此公开的消融装置100可以摸索地插入和/或使用，即：不使用任何额外的成像模式。

或者，在此公开的消融装置100可在子宫镜引导下插入和/或使用。因此，如果需要，子宫镜微波子宫内膜消融可以具有此处所公开的各种装置和方法。在一个实施例中，细长的诊断用子宫镜随同消融装置100通过子宫颈一起引入到子宫腔中。然后细长的诊断用子宫镜用于可视化和引导消融装置100在子宫腔内的布置。其后，诊断用子宫镜部分地或全部从解剖体取出。其后，由消融装置100实施消融手术。在另一个方法实施例中，消融装置100通过子宫镜或电切镜护套的通道引入人体中。此处所公开的消融装置100可被制造为具有足够低的轮廓，以使其能够通过子宫镜或电切镜护套的通道(例如7French通道)引入。在由消融装置100实施消融手术之前，子宫镜或电切镜护套可以部分地或全部从解剖体取出。

或者，在此公开的消融装置100可在超声波引导下插入和/或使用。超声波引导可以为经腹部的超声波、经阴道的超声波或在子宫内的超声波。

或者，在此公开的消融装置100可在放射线引导下插入和/或使用。在一个实施例中，消融装置100在X射线或荧光镜引导下使用。消融装置100可包含一个或更多个不透射线的标记，以能够在X射线或荧光镜引导下可视化消融装置100的一个或更多个区域。

或者，消融装置100可包含可视化模式或耦合到可视化模式的装置。在一个实施例中，可视化模式(例如，光纤光缆或其它光学成像模式、超声波导管等)可以嵌在消融装置100和/或引入护套138的壁中。在另一个实施例中，可视化模式(例如，光纤光缆或其它光学成像模式、超声波导管等)可通过消融装置100的管腔引入。

消融装置100可包含一个或更多个可充气体或液体的气球，用于进行以下中的一个或更多个：定位天线104，提供冷却模式，使天线104能够更好地与目标组织接触，以及展开天线104。

图6A示出了微波天线的一个实施例的纵向无约束且横向未压缩结构。在图6A中，消融装置100包括含有外环112和金属中心环114的天线104。在这种结构中，外环112为更加卵形的形状。天线104的最大横向宽度尺寸为约2.7cm。中心环114的横向宽为1.6cm+/-0.6cm，并且中心环114的纵向长度为约5.5cm+/-1cm。

图6B示出了图6A中所示的微波天线的实施例的纵向受约束且横向未压缩的工作结构。在图6B中，使用外力以使天线104的最末端部分扭曲。在图6B中，如所示出的，使用手指按压天线104的最末端部分，以展示外环112的形状从更加卵形的形状扭曲为更加三角形的形状。此时外环112的最大横向宽度尺寸为约3.5cm。从同轴电缆102的末端到天线104的最末端部分为止，天线104的纵向长度为约3.8cm。这模拟了子宫内膜消融对实际临床使用中天线104因底部而经受的扭曲。图6B所示的结构为天线104的工作结构，其中天线104可用于子宫内膜消融。因此，天线104能够以以下三种结构存在：第一未展开结构，其中天线104被横向压缩以用于通过管腔或开口插入；第二展开结构，其中当天线104在体中展开，并且在天线104上没有明显的外部扭曲力的情况下，其为纵向未约束其横向未压缩的；以及第三展开结构，其中在天线104上存在外部扭曲力的情况下，天线104为纵向受约束且横向未压缩的。所述第三结构为实际工作结构。

图6C示出了图6A和6B的微波天线在折叠组织片中的布置。在图6C中，保持在37摄氏度的猪肌肉组织厚片被折叠一次。由组织褶皱围住的空腔近似地模拟了子宫腔。其后，图6A和6B的天线104插入到足够的深度，使得天线104的最末端区域因猪组织而扭曲，以获得如图6B所示的工作结构。其后，消融猪组织。功率传递时间少于两分钟。因此，子宫内膜消融的治疗方案可以设计为在不到两分钟内消融足够量的子宫内膜。在图6A和6B中，使用由微波发生器在0.915GHz下传递的40W的微波功率经90s完成消融。虽然在这个实验中，在整个消融手术过程中使用了40W的恒定功率，但是在临床使用中，微波发生器传递的功率大小在整个消融手术过程中可以是不恒定的。

在一个实施例中，在消融期间由消融装置100传递的功率大小随时间变化。在一个这样的实施例中，在消融的第一阶段期间传递较高的功率。其后，在消融的后续阶段中，功率传递下降。在一个实施例中，当组织温度达到期望的水平(例如80℃)时，消融后续阶段中的功率传递下降。在该实施例中，功率传递可以下降到在期望的时间内保持组织温度处于或低于期望的水平。功率传递还可以下降到保持子宫浆膜的温度在消融期间处于或低于期望的安全范围。在另一个实施例中，消融后续阶段中的功率传递在特定的时间后下降。在一个实施例中，基于以下中的一个或更多个，微波发生器能够自动调整功率传递的大小：(i)预编程的治疗周期和(ii)消融期间获得的反馈。预编程的治疗周期的实例包括但不限于：50％开-50％关工作周期；70％开-30％关工作周期以及功率传递大小随时间变化的周期。工作周期中的开启时间和关闭时间的相对比例在消融过程中是可变的。工作周期中的开启时间和关闭时间可以与脉动血液流量和冷却模式中的一个或更多个同步。可用于手术期间的反馈的参数实例包括但不限于：温度、阻抗、血流量、组织存活力、组织电信号(例如EKG、EEG等)和组织特性。

在此公开的任何一种方法中，通过例如注射或引入水溶液，可以局部地改变组织的体积或表面的含水量。由于微波能量的吸收，水溶液可被加热。然后被加热的水溶液作为额外的消融模式起作用。被加热的水溶液可流动并适应目标组织的不规则区域，因此可补充天线104的消融功能。

如果我们假设微波发生器传递的总微波能量的约85％最终由天线104传递到组织，则传递到组织的总能量约为3,000焦耳。由于图6C中使用的组织被设计为用于模拟子宫内膜组织，可设计子宫内膜消融的治疗方案，其包含将约3,000焦耳的微波能量传递到子宫内膜。而且，可设计子宫内膜消融的治疗方案，其将少于3,000焦耳的微波能量传递到子宫内膜。这可例如通过子宫的预处理、通过在患者刚结束月经期之后安排消融等完成。

在图6B中，处于工作结构的基本上变平的天线104的总面积约为6.7平方厘米。因此，由天线104传递的微波能量传递到两个相对的组织表面，每个约测为6.7平方厘米。再一次，如果我们假设由微波发生器传递的总微波能量的约85％最终由天线104传递到组织，则传递到组织的总功率约为每平方厘米组织2.5瓦特。而且，可设计子宫内膜消融的治疗方案，其在传递小于每平方厘米子宫内膜表面2.5瓦特的微波功率时获得期望的临床效果。这可例如通过子宫的荷尔蒙预处理、通过由D&C的子宫机械预处理、通过在患者刚结束月经期后安排消融等而完成。

图6D示出了图6C的组织的未折叠片以及从微波天线获得的消融，该图6C示出了图6A和6B中的微波天线在纵向受约束且纵向压缩的工作结构下的布置。应注意消融的形状大致为三角形。子宫中的这种消融能够消融整个子宫内膜，以治疗月经过多而不需要重新定位天线104。

图6E示出了在图6C所示的消融之后被消融组织的未折叠视图。图6F示出了通过图6E中的6F-6F平面切开的被消融组织的视图。在图6F中看到，消融是均匀的并跨越组织的全部厚度。没有在任何地方发现碳化。因此产生了跨越整个7-9mm组织深度的透壁消融。图6G示出了通过图6E中的6G-6G平面切开的被消融组织的视图。与图6F类似，图6G示出了消融是均匀的并且跨越组织的全部厚度。没有在任何地方发现碳化。因此产生了跨越整个7-10mm组织深度的透壁消融。而且，应注意损伤在中心较深，并且朝向损伤周边较浅。这样的消融是临床上期望的，因为朝向子宫中心的子宫内膜的厚度较大，而在宫角区域和朝向子宫下部区域的较小。而且，如有需要，可通过使用以下中的一个或更多个来产生较深的损伤：增加由微波发生器传递的功率、增加消融时间、通过临时阻塞子宫动脉而阻挡血流向子宫等。而且，如有需要，可通过使用以下中的一个或更多个来产生较浅的损伤：减少由微波发生器传递的功率、减少消融时间、使用例如在解剖体内循环冷却剂的冷却模式等。冷却模式可用于冷却子宫内膜的表面。

而且，这种组织深度消融使消融装置100能够用于子宫内膜的消融而不需要对子宫内膜进行任何预处理。几种现有技术的子宫内膜消融技术需要对子宫内膜进行预处理以使子宫内膜变薄。例如，在使用几种现有技术前，扩张和刮除术(D&C)或荷尔蒙预处理是必需的。这迫使治疗过程的总体成本和复杂性升高。而且，荷尔蒙预处理不容易被患者接受，因为其可能存在令人不快的副作用。由此处公开的装置和方法产生的深度损伤可容易地用于子宫内膜消融而不需要进行任何预处理。而且，这样的组织深度消融使此处公开的装置和方法能够在在月经周期的任何时间使用。

在消融期间测得的最高组织温度为85摄氏度。因此，没有组织碳化的风险。而且，这消除了消融期间蒸汽的形成。这又消除了因蒸汽的形成而产生的医疗风险。消融期间产生的蒸汽消散了热量而且也带有烧灼健康组织的风险。还应注意到天线104不粘附或附着到组织上。这很关键，因为当用于子宫内膜消融时，消融装置100将不存在粘附到子宫组织的风险或使该风险最小化。

此处公开的一个或更多个子宫内膜消融方法可与子宫动脉的阻塞相结合，以提高效能和/或增加子宫内膜消融方法的安全性。一些现有的子宫内膜消融技术效能减少的因素之一是子宫内血流。血流起到散热器的作用并且带走了传递到子宫的热量。因此，如果实施热子宫内膜消融方法同时减少子宫的血流，可获得有益的效果。图7A和7B例示了具有减少的子宫血流的子宫内膜消融方法的两个步骤。在图7A和7B中，子宫动脉142被阻塞。这种阻塞是临时的，由通过阴道插入的并且用于压紧宫颈外表面的夹钳144产生，以压紧和阻塞子宫动脉142。或者，可使用子宫动脉142的永久阻塞。子宫动脉的阻塞可为部分或完全的。在一个实施例中，通过使用多普勒超声波或其它超声波模式确定子宫动脉142的位置和/或子宫动脉中的血流量大小。设想类似的子宫内膜消融方法，其将现有的子宫内膜消融模式(例如热液体气球、自由循环热液体等)与临时或永久的子宫动脉阻塞结合使用。在这样的子宫内膜消融方法中，与类似的不使用子宫动脉阻塞的子宫内膜消融方法比较，传递到子宫内膜的热能的量可以减少。可设计传递较低量的热能到子宫的治疗方案。或者，传递到子宫内膜的热能的量可保持不变。

尽管此处已公开了能够不需要重新定位天线104而在单次消融中消融整个解剖体目标的消融装置100的若干实施例，仍可设想若干种装置和方法的实施例，其中天线104至少重新定位一次以消融解剖体目标中的多个位置。例如，可设计子宫内膜消融方法，其中将天线104定位在子宫腔内的第一位置并用于消融子宫腔内的第一位置。其后，将天线104定位在子宫腔内的第二位置并用于消融子宫腔内的第二位置。其后，如果需要，可以将天线104重新定位在子宫腔内的其他位置并用于消融子宫腔内的其他位置。图8A-8C示出了使用具有可偏转或可操纵天线104的消融装置100进行子宫内膜消融的方法的步骤。在图8A中，消融装置100包括天线104，其经宫颈引入子宫腔内。尽管在如图8A所示的实施例中，天线104包括辐射元件112(例如单极天线、螺旋天线和图1的外环112等)而没有任何成形元件，一个或更多个传导或非传导的成形元件114可加到天线104上以成形微波场。在图8A的实施例中，天线104的长度大于子宫腔长度的一半。定位天线104以使得天线104的末端在子宫底部附近。在图8A中，天线104用于消融子宫内膜的一个区域。其后，在图8B中，天线104移动到子宫内不同的位置处并且用于消融子宫内膜的一个区域。在一个实施例中，消融装置100上的偏转或操纵机构用于移动天线104。这样的偏转或操纵机构的实例包括但不限于：拉线、气球或磁操纵。诸如拉线的操纵机构可被设计为使得操纵机构与微波场不存在或存在最小的相互作用。在一个实施例中，偏转或操纵机构由非传导性材料制成。其后，在图8C中，天线104移动到子宫内另一个位置处并且用于消融子宫内膜的一个区域。类似于图8B中的步骤，消融装置100上的偏转或操纵机构可用于移动天线104。图8A、8B和8C中的步骤中产生的消融可以重叠或不重叠。图8A、8B和8C中的步骤中产生的消融可成形为在子宫腔内沿远端方向较宽且沿近端方向较窄。在一个可替换实施例中，图8A、8B和8C中的步骤中产生的消融可具有沿其长度大体上不变的宽度。图8A、8B和8C中的天线104可以是大体上柔性的或大体上非柔性的。天线104的位移可以通过耦合到消融装置100的近端部分的控制器来实施。该控制器可以为机械的和/或电机械的。

使用或不使用消融装置100上的偏转或操纵机构，天线104可以在目标组织中的多个区域处重新定位，以消融目标组织中的更大区域。受医生控制的消融装置100的移动可用于重新定位天线104。因此可以产生可相互重叠或不重叠的两个或更多个消融。例如，图8D-8E示出了通过在两次单独消融中消融子宫腔的末端和近端区域来治疗子宫腔的方法实施例。这样的方法可用于治疗具有正常腔体的子宫或大的子宫(例如长度＞8cm的子宫腔)。这样的方法也允许使用能够被重新定位一次或更多次的较小的天线104，以消融目标组织的更大区域。在图8D中，天线104用于消融子宫腔内的末端区域。在一个装置实施例中，中心环114比外环112更坚硬。将消融装置100推进到子宫腔中，使得外环112的末端区域接触底部并且通过底部扭曲，如图8D中所示。消融装置100进一步推进到子宫腔中，使得中心环114的末端区域接触子宫腔的一部分。使用者感觉到增加的阻力并停止将消融装置100进一步推进到子宫腔中。因此，使用者得到了关于天线104在子宫腔内精确定位的触觉反馈。在另一个实施例中，位于引入护套138或者同轴电缆102上的挡块用于在子宫腔中准确定位天线104。挡块可被设计为使其紧抵宫颈的外部区域并阻止消融装置100的进一步推进。挡块沿消融装置100的位置可以调整。挡块沿消融装置100的位置可以根据消融前获得的解剖学数据来调整。其后，在图8E中，天线104被重新定位到子宫腔内的近端位置。其后，完成第二消融。因此，可以设计若干消融治疗方案，其指导使用者将天线放置在子宫腔内预先指定的位置。这些治疗方案可基于以下中的一个或更多个：触觉反馈、手术前成像、消融前获得的解剖学尺寸(子宫腔的长度和位置、宫颈管的长度和位置、子宫腔的宽度、子宫腔的形状等)、手术之中成像、解剖学界标位置、装置界标位置和手术中的反馈(例如温度反馈、阻抗反馈)。这样的治疗方案不同于现有技术的子宫内膜消融的治疗方案，例如Microsulis Medical Ltd.的只基于温度反馈的微波子宫内膜消融。此处的方法可用于消融整个或部分(例如约50％或约75％)子宫内膜。此处的方法可用于提高手术的安全性，例如通过防止宫颈管的任何消融。图8D和8E中的天线104的形状可以相同或不相同，因为解剖体对天线产生的扭曲不同。此处公开的任何天线104可通过以下中的一个或更多个而重新定位：绕轴转动、向近端或末端移动、向侧面移动、绕轴旋转、增大或减小尺寸、将操纵或偏转机构啮合到消融装置100上以及将操纵或偏转机构啮合到附属装置上。而且，可设计和使用此处公开的任何天线104，使得在临床使用期间由柔性天线104施加在子宫壁上的力不会扭曲子宫腔。

位于一个或更多个消融装置100上的多个天线104可用于消融解剖体的一个或更多个区域。例如，图9示出了同时使用两个消融装置100以消融子宫内膜的方法。在该实施例中，两个消融装置100(每个包括单独的天线104)用于消融子宫内膜。或者，可使用多于两个的消融装置100来消融子宫内膜。图9中的消融装置100可包括偏转或操纵机构以移动天线104。由图9中的消融装置100产生的消融可以重叠或不重叠。由图9中的消融装置100产生的消融可同时产生或循序地产生。图9中的消融装置100可由单个能量源(例如单个发生器)或多个能量源(例如多个发生器)提供。在其它实施例中，包括两个或三个或更多天线104的消融装置100用于消融目标组织。

在此公开的一个或更多个装置可包括一个或更多个可超声波成像和/或不透射线的组件。在此公开的一个或更多个装置可包括一个或更多个光滑镀层。在此公开的一个或更多个装置可包括一个或更多个热绝缘区域以保护非目标组织。在此公开的一个或更多个装置可包括转矩轴和近端方向标记。例如，消融装置100可包括转矩轴和具有翼的近端毂(hub)。因此使用者能够通过获知位于身体外的近端毂的翼的方向来确定天线104在身体中的方向。

图10A和10B示出了将经宫颈的通路装置与能量辐射装置结合使用来治疗子宫的局部区域的两个方法。在图10A和10B中，通路装置用于产生到子宫腔的通路。其后，使用通路装置将工作装置(例如消融装置100)插入子宫腔内。其后，工作装置用于在子宫的一个或更多个区域上实施诊断或治疗手术。在图10A中，通路装置为包括装置管腔174的子宫镜护套173。包含在子宫镜护套173中的子宫镜172被引入到子宫腔内。子宫镜172可用于引导工作装置(例如消融装置100)的引入和布置。然后密封宫颈以形成流动的紧密密封，从而能够使用扩张介质来扩张子宫腔。在一个装置实施例中，通路装置(例如子宫镜护套173)在其表面上具有一个或更多个开口，这些开口定位在宫颈管内。其后，通过这一个或更多个开口施加的吸力使通路装置之上的宫颈管组织收缩，由此密封宫颈。在图10A中，工作装置为被设计用于消融子宫壁的部分的消融装置100。在将消融装置100插入子宫腔后，消融装置100的天线104可展开并靠近目标组织定位。屏蔽176可定位在子宫外以保护腹部器官不受由消融装置100传递的能量的影响。通路装置和/或工作装置可用于在子宫腔内产生真空以移除任何气体、碎片、水分等。通路装置和/或工作装置可用于输送局部麻醉剂到子宫腔内。消融装置100可用于消融子宫壁的一个或更多个区域以治疗例如子宫内膜异位、息肉、子宫癌、增生等的局部损伤，或整体消融子宫内膜。在手术前可实施对子宫区域的化学或机械预处理。在手术完成后，可实施例如插入填充材料的介入手段，以防止子宫腔的粘附。其后，从解剖体移除工作装置和通路装置。图10B示出了图10A中的方法的变型，其中天线104用于治疗子宫黏膜下肌瘤。在一个实施例中，治疗整个子宫肌瘤块。在另一个实施例中，治疗覆盖子宫肌瘤的子宫内膜。

尽管天线104被设计为不需与组织精确接触就能良好工作，但如果在消融之前就确定了天线104的正确定位，则可具有优势。在此的发明还包括可用于在消融之前就确定天线104的正确定位的非可视化的和集成的装置。所述方法采用反射计以确定正确定位。如果天线没有被正确定位，天线可能不会得到很好的匹配。在这种情况下，测得的用于特定范围的入射功率(发送至天线的功率)的反射功率将不会在正常的范围内。因此，通过测量反射功率是否在正常范围内，我们可以确定天线是否被正确定位。这样的程序的实例如下：1.进行一系列在目标组织中正确定位天线的实验；2.在天线被正确定位在目标组织内的情况下，对于特定范围的入射功率水平，在所有实验中测量反射功率水平；3.如果天线被正确定位在目标组织内，则确定可预计到的反射功率水平的“正常范围”；4.在子宫内膜消融手术期间，测量反射功率水平；5.如果反射功率水平在正常范围内，则推断天线被正确定位。如果反射功率水平不在正常范围内，则推断天线没有被正确定位。作为可选的附加步骤，通过故意使天线以不完善或错误的结构展开时，可进行天线在目标组织中被错误定位的一系列实验。这用于确定天线未在目标组织内正确定位时可预计到的入射功率水平的“非正常范围”。

反射功率水平可通过1.使用外部功率计或2.使用内置在微波发生器内的功率计来测量。

此处公开的装置和方法也可用于治疗痛经。痛经在子宫内膜消融之后减少已有临床记录。在一个方法实施例中，此处所公开的一个或更多个方法和装置可用于治疗共存的痛经和月经过多。

由此处公开的任何天线104产生的微波场可通过多种途径导向特定的方向。例如，微波反射器(例如金属网)可被定位在平的或平面消融部分的一侧上，以将微波能量反射到该平的或平面消融部分的另一侧。一个或更多个微波吸收或屏蔽或反射材料可与此处公开的实施例结合使用，从而将微波场导向特定方向。在一个实施例中，中心环114的全部或部分被设计为起到微波屏蔽或反射体或吸收体的作用。

例如图1A中的消融装置100的一些实施例可概括地描述为包括同轴电缆和在同轴电缆末端的天线的微波装置。天线包括从同轴电缆末端延伸的辐射元件。例如，辐射元件可为同轴电缆的内导体的延续或可为连接到同轴电缆的内导体上的额外的元件。辐射元件辐射以其具体设计为特征的微波场。辐射出的微波场引起目标组织内的极化分子(例如水分子)的扰动。极化分子的这种扰动产生摩擦热量，其又升高了目标组织的温度。而且，由辐射元件辐射的微波场可由天线中的一个或更多个成形元件成形。成形元件可电连接到同轴电缆的外导体上。这里描述了辐射元件和成形元件及其组合的若干实施例。本公开的很大部分公开了消融装置的实施例，其中辐射元件大体上为环形且成形元件大体上为环形。尽管本公开的很大部分公开了消融装置的这样的实施例，本发明还包括消融装置和使用该装置的方法的其它实施例。例如，外环112和中心环114的一个或两者可由一个或更多个非环形的传导的、非传导的或绝缘元件替代。这样的元件的实例包括但不限于：金属元件的直的或弯折部分、具有环形或卵形形状的元件、具有多边形形状(例如三角形、正方形、矩形、五边形等)的元件、通过电传导的接头结合在一起的多个元件、通过非电传导的接头结合在一起的多个元件、具有多个曲线的元件、元件对称布置的部分、元件非对称布置的部分、非传导材料的部分等。

天线104的若干实施例可被设计为具有大体以平面配置的单个或多个曲线、弧线或环。这对消融例如肝脏、胃、食道等器官表面的表面是有利的。

在此公开的装置可构造为使其中的天线104相对于同轴电缆102紧邻天线104的区域具有多种方向。在此的装置可设计为具有平面天线104，其大体上平行于同轴电缆102紧邻天线104的区域。装置也可被设计为使其天线104具有与紧邻天线104的同轴电缆102的区域成一定角度(例如，90+/-20度、45+/-20度)的方向。这样有利于到达身体中难接触的目标区域。整个或部分天线104相对于装置轴(例如同轴电缆102)的相对方向可以是固定或可变的。例如，在天线104和轴之间可能有一个弹性接合处或区域。在另一个实施例中，可存在主动操纵机构(例如拉线装置)来改变整个或部分天线104相对于轴的相对方向。这样的机构可用于在目标组织上正确定位天线104或用于穿过解剖体引导装置。例如，可通过内窥镜或通过腹腔镜端口展开天线104并导向，以使得天线104位于目标组织平面内。

可向使用者提供各种尺寸和/或形状的若干装置。然后使用者可根据其判断选择合适的装置以实施消融。在一个特定实施例中，提供了具有类似形状但不同尺寸的天线104的2至3个不同的装置。然后使用者选择合适的装置。这样的多个装置可分别包装或在包装在一起。在另一个实施例中，提供了具有类似尺寸但不同形状的天线104的2至3个不同的装置。然后使用者选择合适的装置。在一可替换实施例中，调整装置的展开结构以适应特定组织或腔体。在这样的实施例中，整个或部分天线104被设计为以最佳地拟合特定目标组织或腔体的特定尺寸和/或形状而展开。

在此公开的任何天线104可以位于或不位于同轴电缆102末端区域的平面中。例如，在图1A中，消融装置100可预成形为使得天线104位于同轴电缆102末端区域的平面中。在一个可替换实施例中，天线104的方向与同轴电缆102末端区域的平面呈一角度。例如，天线104的方向与同轴电缆102末端区域的平面呈在大约20度至大约90度范围内的角度。天线104相对于同轴电缆102末端区域或消融装置100的轴的方向的方向可相对不变或可由使用者调整。在一个这样的实施例中，消融装置100设有偏转或操纵机构，以可控地改变天线104相对于同轴电缆102末端区域或消融装置100的轴的方向。

在此处公开的任何装置中，可使用用于传递微波的替换元件来替代同轴电缆102。这样的用于传递微波的替换元件的实例包括但不限于：波导、微带线、带状线、共面波导和矩形同轴传输线(rectax)。在这样的实施例中，成形元件114可电连接到传输线的屏蔽元件的一部分。在同轴电缆中，屏蔽元件为外导体。对于带状线，其中屏蔽元件为两个接地平面的组合，成形元件114可以与两个接地平面的组合电连接。对于中空金属波导，其中屏蔽元件为电传导壁，成形元件114可以与该电传导壁电连接。

此处公开的任何装置可包括阻抗和/或温度测量模式。在一个实施例中，此处公开的装置包括放射线测量温度传感模式。该放射线测量温度传感模式可用于无创地测量组织表面或较深区域的温度。这又能用于获得关于由装置传递的能量效力的实时反馈。

此处描述的一个或更多个元件可包含一个或更多个额外的治疗模式。这些额外的治疗模式的实例包括但不限于：包含射频消融电极的射频电极、加热元件、冷疗元件、发射激光和其他放射物的元件、引入一种或更多种流体的元件等。例如，外环112和/或中心环114可包括多个射频消融电极。这样的射频消融电极使在此公开的装置能够与例如射频消融的其它模式结合使用。在此描述的一个或更多个元件可包括一个或更多个额外的诊断模式。这样的诊断模式的实例包括但不限于：温度传感器、阻抗传感器、电生理学信号传感器、可视化元件等。例如，外环112和/或中心环114可包括多个温度传感器。

除了子宫内膜消融之外，在此公开的装置和方法可用于治疗肝脏肿瘤的肝脏消融、用于治疗皱纹的皮肤消融、用于治疗心房颤动、室性心动过速、心动过缓和其它心率失常的心脏组织消融。在此公开的装置和方法可用于较深加热，以引起组织收缩而用于治疗例如大便失禁、GERD、尿失禁等症状。这样的较深加热可在管腔或其它体腔内实现。

可设计天线104的各种另外的实施例，其中辐射元件为直的或弯曲的或弯折的或预成形的单极天线。

在此讨论了本发明的若干实例或实施例，但是在不脱离本发明的预期精神和范围的情况下，可对这些实例和实施例进行各种修改、增加和删除。因此，一个方法或装置实施例中的任何元件、组件、方法步骤或特性可结合于或用于另一个方法或装置实施例，除非这样做会导致获得的方法或装置实施例不适合其预期用途。如果方法的不同步骤以特定的顺序被公开，这些不同的步骤可以任何其他顺序实现，除非这样做会导致该方法实施例不适合其预期用途。所记载的实例或实施例的各种合理的修改、增加和删除可被视为是所记载的实例或实施例的等同替换。

Claims

1.一种用于将微波能量应用到组织腔内的表面的医疗装置，所述装置包括：

传输线；和

电耦合至所述传输线并且可在第一未展开结构和第二展开结构之间移动的柔性天线，所述天线包括在处于展开结构时以第一平面轮廓设置的细长的第一导体，其中在展开结构中，所述天线被配置为产生体积式微波场，其中根据所述组织腔选择所述第一导体的第一平面轮廓，以产生适于所述组织腔尺寸的微波场，使得不需要重新定位而由所述微波场在单次激发中将能量应用到所述组织腔的基本整个表面。

2.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述天线还包括电耦合至所述传输线的屏蔽元件的第二导体，其中所述第二导体包括第二平面轮廓，其被配置为将微波能量应用到所述第一导体时，使得所述第二导体改变所述第一导体的输出，以产生所述体积式微波场。

3.如权利要求2所述的医疗装置，其中，所述第二导体包括一系列圆形边缘。

4.如权利要求1所述的医疗装置，其中，成形第一平面轮廓以产生所述体积式微波场，从而将能量应用于子宫腔。

5.如权利要求4所述的医疗装置，其中，所述天线的展开结构大体上近似于所述子宫腔的形状。

6.如权利要求4所述的医疗装置，其中，所述天线被配置为产生所述体积式微波场以消融子宫内膜，使得所述子宫内膜上的损伤在所述子宫腔的中心处较深而在宫角区域较浅并且在子宫下区域较浅。

7.如权利要求4所述的医疗装置，其中，所述天线足够柔软，使得所述天线不改变子宫腔的自然形状。

8.如权利要求4所述的医疗装置，其中，在所述第二展开结构中，所述天线的长度大于所述子宫腔长度的一半。

9.如权利要求4所述的医疗装置，其中，在所述第二展开结构中，所述天线的长度至少为所述子宫腔长度的四分之三。

10.如权利要求4所述的医疗装置，其中，在所述第二展开结构中，所述天线的宽度大于所述子宫腔阔度或宽度的一半。

11.如权利要求4所述的医疗装置，其中，在所述第二展开结构中，所述天线的宽度至少为所述子宫腔阔度或宽度的四分之三。

12.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述传输线为同轴电缆，其包括内导体、外导体和在所述内导体和外导体之间的电介质材料。

13.如权利要求12所述的医疗装置，其中，所述天线的第一导体连接至所述同轴电缆的内导体。

14.如权利要求12所述的医疗装置，其中，所述天线的第二导体连接至所述同轴电缆的外导体。

15.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述第一导体包括一系列圆形边缘。

16.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述传输线的直径小于4mm。

17.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述传输线为柔性的，以在插入过程中适应解剖体的形状而不明显扭曲通道的形状。

18.如权利要求1所述的医疗装置，其中，在所述第二展开结构中，所述天线的末端区域大体上宽于所述天线的近端区域。

19.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述天线在子宫腔内展开之后，所述天线的形状可由使用者改变。

20.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述天线包括具有形状记忆性能的组件。

21.如权利要求1所述的医疗装置，还包括输送护套，其中所述天线可通过所述输送护套滑动地推进。

22.如权利要求21所述的医疗装置，还包括耦合至所述输送护套的冷却源。

23.如权利要求21所述的医疗装置，还包括耦合至所述输送护套的真空源。

24.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述第一导体整体由一种或更多种电介质材料覆盖。

25.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述第一导体与周围组织电绝缘。

26.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述天线辐射具有位于一个ISM频带内的频率的微波能量，所述ISM频带选自由0.915GHz ISM频带、0.433GHz ISM频带、2.45GHz ISM频带和5.8GHzISM频带构成的组。

27.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述第一导体的总长度为由所述装置传递的微波能量的有效波长的四分之一或者四分之三中的一个。

28.如权利要求1所述的医疗装置，其中，所述装置连接至发生器，其中所述发生器能够随时间改变功率传递的大小。

29.一种将能量传递到组织中腔体的表面的方法，所述方法包括：

将微波消融装置插入腔体内，所述微波消融装置包括传输线和微波天线，其中所述微波天线包括第一平面导体和平面成形元件；和

将能量应用到微波消融装置，其中在应用能量的过程中，所述平面成形元件改变所述平面导体的能量输出，以产生体积式微波场，从而将能量传递到所述腔体的基本整个表面。

30.如权利要求29所述的方法，其中，至少所述第一平面导体的轮廓是基于所述腔体的形状而选择的。

31.如权利要求30所述的方法，其中，至少所述平面成形元件的轮廓是基于所述腔体的形状而选择的。

32.如权利要求29所述的方法，其中，所述腔体包括子宫腔，且其中至少所述第一平面导体的轮廓是基于所述腔体的形状而选择。

33.如权利要求29所述的方法，其中，插入所述微波消融装置包括将所述微波消融装置放置在子宫腔内，使得所述天线的平面大体上平行于所述子宫腔的平面。

34.如权利要求29所述的方法，其中，应用能量包括在所述腔体内产生所述体积式微波场，从而向所述腔体提供有效治疗量的能量，而不需要重新定位所述微波天线。

35.如权利要求29所述的方法，其中，所述天线被配置为产生大体上类似于子宫内膜形状的体积式微波场。

36.如权利要求29所述的方法，其中，将所述微波天线插入所述腔体内还包括将输送护套推进所述腔体内并通过所述输送护套展开所述微波天线。

37.如权利要求29所述的方法，还包括通过所述输送护套应用冷却液，以冷却所述腔体的表面。

38.如权利要求29所述的方法，其中，使用所述体积式微波场用来消融子宫内膜，使得由此产生的子宫内膜消融在子宫腔的中心处较深而在宫角区域较浅并且在子宫下区域较浅。

39.如权利要求29所述的方法，其中，当将所述微波天线插入所述腔体内时，所述微波天线大体上适应所述腔体。

40.如权利要求29所述的方法，还包括应用吸力以收缩所述腔体。

41.如权利要求40所述的方法，还包括流动地密封所述腔体的开口，以辅助收缩所述腔体。

42.如权利要求29所述的方法，其中，将能量应用到所述微波消融装置包括：在整个治疗周期的持续期间，改变由所述微波消融装置传递的功率。