CN109561922A - 肿瘤消融系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种肿瘤消融系统，包括一加热针具和一电源提供装置。该加热针具包括一硬质管状外壳。该加热针具还包括一发热部和一不发热部，该发热部具有至少一发热导线、一中央圆柱体和一外壳的远端部分，其中该发热导线和该中央圆柱体位于该外壳内，其中该发热导线电性连接于该不发热部，且该发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈，其中该外壳的远端部分包覆了该发热导线于该中央圆柱体上形成的该线圈，而其中当该发热导线通电时，该发热导线会产生热能传导至该外壳的远端部分。该电源提供装置和该不发热部连接，且该电源提供装置提供电力至该加热针具。
Description
本申请要求2016年5月13日提交的美国临时申请No.62/335,735的优先权，该临时申请通过引用文献并入本文。
技术领域
本申请与一种肿瘤消融系统有关。该肿瘤消融系统可以用于癌或肿瘤之治疗。进一步地，本申请提供了一种治疗固态瘤的肿瘤消融系统。
背景技术
肿瘤或赘生物(neoplasm)为细胞的不正常生长。赘生物或肿瘤细胞的生长速率通常较一般细胞来得快。不增生且对治疗有反应的肿瘤细胞为良性肿瘤。倾向于散布到体内其他部位且对治疗有抵抗性的肿瘤细胞为恶性肿瘤。
癌或恶性肿瘤为体内恶性细胞的不正常增生。该恶性细胞可能源自于不同种类的组织。由上皮组织衍生的恶性细胞为上皮细胞癌，例如由乳房、肺、肾、甲状腺、直肠、摄护腺和胃衍生的恶性细胞。由非上皮组织衍生的恶性细胞为肉瘤，例如由骨骼、肌肉、脂肪组织、神经组织、软骨、纤维组织和血液衍生的恶性细胞。
根据恶性细胞的型态，癌可被分类为固态瘤和恶性血液疾病(hematologicalmalignancy)。恶性血液疾病是由血液生成组织衍生的癌，例如淋巴瘤(lymphoma)、多发性骨髓瘤(multiple myeloma)和白血病(leukemia)。固态瘤为一具有不正常质量且由恶性细胞形成的组织，且该固态瘤可位于体内的一个或多个位置。固态瘤通常有一可量测的物理质量和一可观测的外观型态。
治疗固态瘤的疗法可包括：药物、手术移除、化学疗法、放射线疗法或消融术(ablation)。消融术为一以手术方式移除或摧毁不正常组织或固态瘤的物理性治疗。热消融(thermal ablation)为利用提高目标组织的温度以摧毁该组织。被消融过的组织可被身体吸收或以手术方式从体内移除。目前已有数种不同的肿瘤消融术。
射频消融术(radiofrequency ablation)由电流产生热能。一个或多个电极或导体被置于目标组织上，而电流直接透过一个或多个电极加热目标组织。然而，射频消融术可能会在目标组织上引起热沉效应(heat-sink effect)。对于直径大于3厘米的目标组织，射频消融术的疗效有限。美国专利第8,430,870号和美国专利第8,491,578号申请了一射频消融术器材，该器材包括一覆盖一部分导体的铁磁质层(ferromagnetic layer)。
微波消融术(microwave ablation)使用微波以提高目标组织的温度。一个或多个探针被置于目标组织上，且微波能量传递至该目标组织上以产生热能。然而，微波消融术也可能会在目标组织上引起热沉效应。当使用微波消融术时，难以控制该消融区域，如此可能导致不必要的组织损伤。该目标组织在施行微波消融术时的失血可能也难以控制。
激光消融术(laser ablation)使用激光以蒸发目标组织中的水分子和血红素或切割该目标组织。然而，和微波消融术或射频消融术相比，激光消融术的消融区域较小。另一激光消融术的局限在于其消融效果仅能到达该目标组织的表浅区域。再另一激光消融的局限为其执行消融时需要较长的治疗时间。越长的治疗时间代表该手术对于接受消融术的个体来说有越高的风险。
冷冻消融术(cryoablation)以一个或多个冷冻探针(cryoprobes)引起低温以摧毁目标组织。该些冷冻探针可以快速降低目标组织的温度，因而可形成细胞内冰晶(intracellular ice crystal)以对该目标组织造成不可逆的伤害。然而，冷冻消融术在术中会产生严重的热沉效应。
电磁热疗法(electromagnetic thermotherapy)使用磁场以提高一个或多个探针或针具的温度。进一步地，该在线圈组件中的电流可产生一电磁场，该电磁场可诱发电流在一个或多个金属探针或针具产生，因此而提高了该金属探针或针具的温度。然而，该可产生电磁场的线圈组件，其尺寸大到不方便医师使用。美国专利申请号第20050251126号、美国专利第8,361,060号、美国专利申请号第20110054455号和美国专利第9,095,329号申请了具有至少一个线圈组件和铁质针具的电磁热疗法器材。
目前也有治疗癌或良性肿瘤的其他热消融疗法。美国专利申请号第20090216220号、美国专利第8,251,985号、美国专利第8,419,723号、美国专利申请号第2010014536号、美国专利第8,388,611号、美国专利申请号第20100179416号和美国专利申请号第20110077628号申请了使用高温液体或蒸汽以加热目标组织的热消融器材。美国专利第6,780,177号、美国专利第6,872,203号和美国专利申请号第20060167445号申请了使用电阻加热的热消融器材。
理想的热消融方法，为对目标组织执行热消融时，最小化热沉效应。因此，本申请旨在提供一种对目标组织执行热消融时，具有相对较低热沉效应的肿瘤消融系统。
理想的热消融方法，也包括控制热消融时的出血，因出血对于接受热消融的个体而言为重大的风险。因此，本申请旨在提供一种对目标组织执行热消融时，最小化出血量的肿瘤消融系统。
本申请也旨在提供一种在肿瘤消融系统中可快速产热的加热针具。该种加热针具的温度可快速升高，对接受热消融的个体而言代表着较短的治疗时间。
本申请也旨在提供一种不只包括热消融器材，也包括冷冻消融术或药物递送器材的肿瘤消融系统。本申请的肿瘤消融系统能够在目标组织上执行多种治疗方法。
附图说明
本申请技术的实施将仅仅通过实施例结合附图来描述。
图1为本申请的一种实施例的加热针具的剖面图。
图2为本申请的一种实施例的另一加热针具的剖面图。
图3为本申请的一种实施例的另一加热针具的剖面图。
图4为本申请的一种实施例的另一加热针具的剖面图。
图5为本申请的一种实施例的另一加热针具的剖面图。
图6为本申请的一种实施例的另一加热针具的剖面图。
图7为本申请的一种实施例的另一加热针具的剖面图。
图8A和图8B为本申请的一种实施例针座的俯视图和左视图。
图9A、图9B、图9C、图9D和图9E为本申请的一种实施例的该肿瘤消融系统以不同电压对体外肌肉组织执行热消融后，该肌肉组织的形态。
图10A、图10B、图10C、图10D和图10E为本申请的一种实施例的该肿瘤消融系统以不同的消融时间对体外肌肉组织执行热消融后，该肌肉组织于不同阶段的形态。
图11为本申请的一种实施例之一正在接受热消融手术的动物照片。
图12A和图12B显示了本申请的一种实施例的实施热消融手术前和手术后的黑色素瘤变化。
具体实施方式
为使图式简明清楚，因此不同图式中代表相对应组件之符号可能会重复。另外为了使实施例可被完整地理解，本说明书也针对各实施例中的诸多细节进行说明。然而，本领域技术人员也可不需上述诸多细节就可实施以下各实施例。本申请之图式并不代表部分组件之尺寸和比例，且有可能会将部分组件夸大表示以更佳地说明该组件相关之细节和特征。本说明书之目的并非限制以下实施例之内容。
本申请涉及一种肿瘤消融系统。该肿瘤消融系统包括一加热针具和一电源提供装置。该加热针具为一硬质管状结构，包括一发热部和一不发热部，且该发热部包括至少一发热导线和一中央圆柱体。该发热导线和该中央圆柱体位于该加热针具内，该发热导线电性连接于该不发热部，且在某些实施例中，该至少一发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈，当该发热导线通电时，该加热针具的该发热导线会产生治疗用的热能。该加热针具电性连接于该电源提供装置，且该电源提供装置提供电力至该加热针具。
本申请还涉及一加热针具。该加热针具为一硬质管状结构，包括一发热部和一不发热部。该发热部包括至少一发热导线和一中央圆柱体，且该至少一发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈，其中当该发热导线通电时，该加热针具的该发热导线会产生治疗用的热能。该不发热部电性连接于该发热导线。
根据以下一个或多个实施例，该加热针具包括一远端和一近端，其中一加热针具孔洞位于该加热针具的该远端。该加热针具还包括一加热针具填料。该加热针具填料可被填充于该加热针具的外壳和该中央圆柱体间的空间。该加热针具填料可由该加热针具孔洞而被排出该空间。该加热针具填料可为一惰性气体、一超声波造影剂、一对温度敏感物质、一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药品。该惰性气体可为以下任一种气体：氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)或氙气(Xe)。该超声波造影剂可为以下任一种已被认可的超声波微泡类(microbubble-based)造影剂：OptsonTM、或SonazoidTM。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。
根据以下一个或多个实施例，该中央圆柱体可为一中央管。该中央管包括一远端和一近端，其中一中央管孔洞位于该加热针具的该远端。该中央管还包括一中央管填料。该中央管填料可被填充于该中央管中。该中央管填料可由该中央管孔洞而被排出该中央管。该中央管填料可为一对温度敏感物质、一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药品。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsivepolymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。
根据以下一个或多个实施例，该不发热部包括多条绝缘导线。该绝缘导线和发热导线的不同部位连接以形成多种不同通路。该多种不同通路可通电以在该发热导线的不同部位产生热能。该加热针具可包括2种、3种、4种、5种、6种、7种或8种不同通路。
根据以下一个或多个实施例，该发热导线包括多个具有不同电阻的发热导线。该具有不同电阻的发热导线通电时可产生不同温度。该发热导线可包括2种、3种、4种、5种、6种、7种或8种不同电阻。
根据以下一个或多个实施例，该肿瘤消融系统还包括一周边流道。该周边流道螺旋地包围了该发热导线。该周边流道包括一远端和一近端，其中多个孔洞位于该周边流道的该远端。该周边流道还包括周边流道填料，该周边流道填料被填充于该周边流道中，其中该周边流道填料是由该周边流道的该多个孔洞而被排出该周边流道。该周边流道填料可为以下任一种物质：一惰性气体、一对温度敏感物质、一化学消融药剂、一冷消融药剂或一治疗肿瘤的药物。该惰性气体可为以下任一种气体：氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)或氙气(Xe)。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该冷消融药剂可为液态氮(N2)或高压氩气(Ar)。
根据以下一个或多个本申请的实施例，该肿瘤消融系统还包括一连接部件。该连接部件电性连接于该加热针具和该电源提供装置。该连接部件可为一条或多条被绝缘体包住的导线，该绝缘体可为织物或聚合物。根据以下一个或多个本申请的实施例，该肿瘤消融系统还包括一量测针具。该量测针具于热消融的过程中量测温度。该量测针具可为一热阻体(thermistor)或一热电偶(thermocoupler)。
根据以下一个或多个本申请的实施例，该肿瘤消融系统还包括一针筒，该针筒可填入惰性气体、一超声波造影剂、一对温度敏感物质、一化学消融药剂、一冷消融药剂或一治疗肿瘤的药物。该惰性气体可为以下任一种气体：氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)或氙气(Xe)。该超声波造影剂可为以下任一种已被认可的超声波微泡类(microbubble-based)造影剂：OptsonTM、或SonazoidTM。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsivepolymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该冷消融药剂可为液态氮(N2)或高压氩气(Ar)。
根据以下一个或多个本申请的实施例，该肿瘤消融系统还包括一保持器。该保持器是支撑和固定肿瘤消融系统部件的扁平结构。由保持器支撑和固定的肿瘤系统的部件可以是加热针，测量针，连接装置和注射器中的任何一个或多个。
本申请还涉及一种治疗肿瘤的方法，该方法包括：a)辨识目标组织的位置和b)使用一肿瘤消融系统对该目标组织进行热消融。该肿瘤热消融系统包括一加热针具和一电源提供装置。该加热针具为一硬质管状结构，且包括一发热部和一不发热部，该发热部具有至少一发热导线和一中央圆柱体，且该发热导线和该中央圆柱体位于该加热针具内。该发热导线电性连接于该不发热部，且至少一该发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈。当该发热导线通电时，该加热针具的该发热导线会产生热能。该加热针具电性连接于该电源提供装置，且该电源提供装置提供电力至该加热针具。
根据以下一个或多个本申请的实施例，该治疗肿瘤的方法还包括对该目标组织执行热消融后，以手术方式移除该目标组织，使该目标组织暴露于辐射治疗，使该目标组织暴露于一种或多种化学消融药剂或使该目标组织暴露于一种或多种冷消融药剂。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该冷消融药剂可为液态氮(N2)或高压氩气(Ar)。
「消融」系指以手术方式移除不正常组织或固态瘤的过程。「热消融」系指以升高目标组织温度的方式摧毁组织。「医师」或「使用者」系指对体外(in-vitro)动物组织、动物体或人体执行消融或热消融手术的人。「远端」系指在肿瘤消融系统或加热针具的组件中，一远离用户的位置。「近端」系指在肿瘤消融系统或加热针具的组件中，靠近用户且远离该肿瘤消融系统或加热针具中「远端」位置的位置。
根据本申请的一个或多个实施例，图1为一加热针具10的内部剖面图。该加热针具10直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具10为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具10的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具10的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如：纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具10的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具10的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具10同时也包括一发热部15和一不发热部14。该发热部15为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具10中传导热能至该目标组织的部位。该发热部15包括至少一发热导线11、一中央管12和一外壳的远端部分13。
该发热导线11由通电时能产生热能的高电阻导线所组成。在部分实施例中，该高电阻导线可为镍铬合金导线或钨导线，且可被绝缘体包住以避免短路。该发热导线11位于该加热针具10的内部且缠绕于中央管12上形成线圈。在部分实施例中，由该发热导线11所形成的线圈的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热导线11升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。较佳地，由该发热导线11所形成的该线圈的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热导线11所形成的该线圈有约5到20圈。较佳地，该发热导线11所形成的该线圈有8至10圈。
该中央管12为一管道，该管道具有至少一中央管孔洞12a，该中央管孔洞12a位于该中央管12的远端部分。该中央管孔洞12a为一发热导线11进入该中央管12的入口。该发热导线11位于该中央管12的部位电性连接于该不发热部14。在部分实施例中，该中央管孔洞12a有一直径为约0.4厘米至约1厘米。
该中央管12为一位于该加热针具10内部中央的中空结构，且该中央管12可被该发热导线11缠绕。在一实施例中，该中央管12有一直径为约1厘米。该中央管12的长度较该加热针具10的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央管12的长度为约20厘米至约50厘米。该中央管12由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央管12为一陶瓷管。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热导线11所产生的热能由该外壳的远端部分13传导至该目标组织以实施热消融。该外壳的远端部分13传导由该发热导线11通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分13定义为：外壳包覆该发热导线11所形成的该线圈的区域。该外壳的远端部分13在该发热导线11通电时会成为该外壳上的一加热段。该外壳的远端部分13的长度对应至该发热导线11所形成的该线圈的长度。该外壳的远端部分13有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分13有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具10上靠近使用者且远离该外壳的远端部分13的位置以避免因热而受伤。
该不发热部14电性连接于该发热导线11且位于加热针具10内。该不发热部14同时也电性连接于一电源提供装置(未显示)。为了有效率地将该发热导线11通电，该不发热部14和该发热导线11相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部14可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
该加热针具10电性连接于一电源提供装置。被提供给该加热针具10的电流为直流电(DC)，且该电流的电压范围为约0.1V至约10V。较佳地，被提供给该加热针具10的电流的电压范围为约3V至约5.5V。该消融温度范围为约70℃至180℃，且该消融温度和被提供给该加热针具10的电流的电压成正比。在部分实施例中，该电源提供装置包括一用户接口，一变压器和一变频器。该电源提供装置可电性连接于一直流电DC或交流电AC电源。若该电源提供装置电性连接于一交流电AC电源，则该变压器可将该输入的交流电AC转为一输出的直流电(DC)。该电源提供装置的该用户接口控制在热消融过程中该加热针具的使用时间和温度。医师可以透过该用户接口调整该加热针具10在热消融过程中的消融时间和温度。该热消融过程中的消融时间和温度与肿瘤的病理分级和大小有关。
根据本申请的一个或多个实施例，图2为一加热针具20的内部剖面图。该加热针具20直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具20为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具20的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具20的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如：纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具20的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具20的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具20同时也包括一发热部25和一不发热部24。该发热部15为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具20中传导热能至该目标组织的部位。该发热部15包括至少一发热导线21、一中央管22和该外壳的远端部分23。
该发热导线21由通电时能产生热能的高电阻导线所组成。在部分实施例中，该高电阻导线可为镍铬合金导线或钨导线，且可被绝缘体包住以避免短路。该发热导线21位于该加热针具20的内部且缠绕于中央管12上形成线圈。在部分实施例中，由该发热导线21所形成的线圈的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热导线21升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。较佳地，由该发热导线21所形成的该线圈的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热导线21所形成的该线圈有约5到20圈。较佳地，该发热导线21所形成的该线圈有8至10圈。
该中央管22为一管道，该管道具有至少一中央管孔洞22a，该中央管孔洞22a位于该中央管22的远端部分。该中央管孔洞22a为一发热导线21进入该中央管22的入口。该发热导线21位于该中央管22的部位电性连接于该不发热部24。在多个实施例中，该中央管孔洞22a有一直径为约0.4厘米至约1厘米。
该中央管22为一位于该加热针具20内部中央的中空结构，且该中央管22可被该发热导线21缠绕。在一实施例中，该中央管22有一直径为约1厘米。该中央管22的长度较该加热针具20的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央管22的长度为约20厘米至约50厘米。该中央管22由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央管22为一陶瓷管。
一中央管填料可被填充于该中央管22之中，该中央管填料可为一对温度敏感物质、一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药品。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该中央管填料可以一针筒或真空机制由该中央管孔洞22a而被排出该中央管22。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热导线21所产生的热能由该外壳的远端部分23传导至该目标组织以执行热消融。该外壳的远端部分23传导由该发热导线21通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分23的定义为：外壳包覆该发热导线21所形成的该线圈的区域。该外壳的远端部分23在该发热导线11通电时会成为该外壳上的一加热段。该外壳的远端部分23的长度对应至该发热导线21所形成的该线圈的长度。该外壳的远端部分23有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分23有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具20上靠近使用者且远离该外壳的远端部分23的位置以避免因热而受伤。该外壳的远端部分23更包括一加热针具孔洞23a，该加热针具孔洞23a具有一直径为约0.5厘米至1厘米。当该中央管填料到达该发热导线21和该外壳的远端部分23之间的空间时，该中央管填料可由该加热针具孔洞23a而排出该加热针具20。该中央管填料可于热消融过程中、之前或之后排出该加热针具20。
该不发热部24电性连接于该发热导线21且位于加热针具20内。该不发热部24同时也电性连接于一电源提供装置(未显示)。为了有效率地将该发热导线21通电，该不发热部24和该发热导线21相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部24可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
根据本申请的一个或多个实施例，图3为一加热针具30的内部剖面图。该加热针具30直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具30为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具30的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具30的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如：纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具30的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具30的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具30同时也包括一发热部35和一不发热部34。该发热部35为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具30中传导热能至该目标组织的部位。该发热部35包括至少一发热导线31、一中央管32和该外壳的远端部分33。
该发热导线31由通电时能产生热能的高电阻导线所组成。在部分实施例中，该高电阻导线可为镍铬合金导线或钨导线，且可被绝缘体包住以避免短路。该发热导线31位于该加热针具30的内部且缠绕于中央管32上形成线圈。在部分实施例中，由该发热导线31所形成的线圈的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热导线31升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。较佳地，由该发热导线31所形成的该线圈的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热导线31所形成的该线圈有约5到20圈。较佳地，该发热导线31所形成的该线圈有8至10圈。
该中央管32为一位于该加热针具30内部中央的中空结构，且该中央管32可被该发热导线31缠绕。在一实施例中，该中央管32有一直径为约1厘米。该中央管32的长度较该加热针具30的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央管32的长度为约20厘米至约50厘米。该中央管32由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央管32为一陶瓷管。
该不发热部34电性连接于该发热导线31且位于加热针具30内。该不发热部34同时也电性连接于一电源提供装置(未显示)。为了有效率地将该发热导线31通电，该不发热部34和该发热导线31相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部34可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
该不发热部34更包括一绝缘导线34a、一绝缘导线34b和一绝缘导线34c。每一绝缘导线34a、绝缘导线34b和绝缘导线34c皆电性连接于该发热导线31的不同部位。一通路ab为连接该绝缘导线34a、该发热导线31、该绝缘导线34b和该电源提供装置所形成的一回路。一通路bc为连接该绝缘导线34b、该发热导线31、该绝缘导线34c和该电源提供装置所形成的一回路。一通路ac为连接该绝缘导线34a、该发热导线31、该绝缘导线34c该电源提供装置所形成的一回路。该发热导线31的不同部位分别因该通路ab、该通路bc、该通路ac而被通电，因此该发热导线31的不同部位也因此而产生热能。该发热导线31的该不同部位会传导热能至该加热针具30的外壳上的不同部位。例如当通路ab形成回路时，该外壳上的一段包覆通路ab的部分将会被加热。当使用该肿瘤消融系统时，用户可以选择通路ab、通路bc或通路ac以使该加热针具30的外壳上的不同部位产生热能。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热导线31所产生的热能由该外壳的远端部分33传导至该目标组织以执行热消融。该外壳的远端部分33传导由该发热导线31通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分33的定义为：外壳包覆该发热导线31所形成的该线圈的区域。该外壳的远端部分33在该发热导线31上的通路ab、通路bc或通路ac通电时会成为该外壳上的一段或多段加热段。该外壳的远端部分33的长度对应至该发热导线31所形成的该线圈的长度。该外壳的远端部分33有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分33有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具30上靠近使用者且远离该外壳的远端部分33的位置以避免因热而受伤。
该加热针具30电性连接于一电源提供装置。被提供给该加热针具30的电流为直流电(DC)，且该电流的电压范围为约0.1V至约10V。较佳地，被提供给该加热针具30的电流的电压范围为约3V至约5.5V。该消融温度范围为约70℃至180℃，且该消融温度和被提供给该加热针具30的电流的电压成正比。在部分实施例中，该电源提供装置包括一用户接口，一变压器和一变频器。该电源提供装置可电性连接于一直流电DC或交流电AC电源。若该电源提供装置电性连接于一交流电AC电源，则该变压器可将该输入的交流电AC转为一输出的直流电(DC)。该电源提供装置的该用户接口控制在热消融过程中该加热针具的使用时间和温度。医师可以透过该用户接口调整该加热针具30在热消融过程中的消融时间和温度。该热消融过程中的消融时间和温度与肿瘤的病理分级和大小有关。
根据本申请的一个或多个实施例，图4为一加热针具40的内部剖面图。该加热针具40直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具40为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具40的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具40的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具40的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具40的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具40同时也包括一发热部45和一不发热部44。该发热部45为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具40中传导热能至该目标组织的部位。该发热部45包括至少一发热导线41、一中央管42和该外壳的远端部分43。
该发热导线41包括一发热导线41a和一加热导线41b。和该加热导线41b相比，该加热导线41a具有一较高的电阻，因此当该加热导线41a和该加热导线41b通电时，该加热导线41a和该加热导线41b将呈现不同温度。在部分实施例中，该加热导线41a和该加热导线41b的高电阻导线可为镍铬合金导线或钨导线，且可被绝缘体包住以避免短路。该发热导线41位于该加热针具40的内部且缠绕于中央管42上形成线圈。在部分实施例中，由该发热导线41所形成的线圈的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热导线41升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。较佳地，由该发热导线41所形成的该线圈的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热导线41所形成的该线圈有约5到20圈。较佳地，该发热导线41所形成的该线圈有8至10圈。
该中央管42为一管道，该管道具有至少一中央管孔洞42a，该中央管孔洞42a位于该中央管42的该远端。该中央管孔洞42a为一发热导线41进入该中央管42的入口。该发热导线41位于该中央管42的部位电性连接于该不发热部44。在部分实施例中，该中央管孔洞42a有一直径为约0.3厘米至约1厘米。
该中央管42为一位于该加热针具40内部中央的中空结构，且该中央管42可被该发热导线41缠绕。在一实施例中，该中央管42有一直径为约1厘米。该中央管42的长度较该加热针具40的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央管42的长度为约20厘米至约50厘米。该中央管42由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央管42为一陶瓷管。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热导线41所产生的热能由该外壳的远端部分43传导至该目标组织以执行热消融。该外壳的远端部分43传导由该发热导线41通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分43的定义为：外壳包覆该发热导线41所形成的该线圈的区域。该外壳的远端部分43在该发热导线41通电时会成为该外壳上的一加热段。该外壳上的该加热段可能会传导不同温度，因有一外壳区域是包覆发热导线41a所形成的线圈，而另一外壳区域是包覆发热导线41b所形成的线圈。该包覆发热导线41a的外壳的远端部分43和包覆发热导线41b的外壳的远端部分43相比，将传导不同的消融温度。该外壳的远端部分43的长度对应至该发热导线41所形成的该线圈的长度。该外壳的远端部分43有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分43有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具40上靠近使用者且远离该外壳的远端部分43的位置以避免因热而受伤。
该不发热部44电性连接于该发热导线41且位于加热针具40内。该不发热部44同时也电性连接于一电源提供装置(未显示)。为了有效率地将该发热导线41通电，该不发热部44和该发热导线41相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部44可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
该加热针具40电性连接于一电源提供装置。被提供给该加热针具40的电流为直流电(DC)，且该电流的电压范围为约0.1V至约10V。较佳地，被提供给该加热针具40的电流的电压范围为约3V至约5.5V。该消融温度范围为约70℃至180℃，且该消融温度和被提供给该加热针具40的电流的电压成正比。在部分实施例中，该电源提供装置包括一用户接口，一变压器和一变频器。该电源提供装置可电性连接于一直流电DC或交流电AC电源。若该电源提供装置电性连接于一交流电AC电源，则该变压器可将该输入的交流电AC转为一输出的直流电(DC)。该电源提供装置的该用户接口控制在热消融过程中该加热针具的使用时间和温度。医师可以透过该用户接口调整该加热针具40在热消融过程中的消融时间和温度。该热消融过程中的消融时间和温度与肿瘤的病理分级和大小有关。
根据本申请的一个或多个实施例，图5为一加热针具50的内部剖面图。该加热针具50直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具50为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具50的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具50的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如：纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具50的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具50的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具50同时也包括一发热部55和一不发热部54。该发热部55为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具50中传导热能至该目标组织的部位。该发热部55包括至少一发热导线51、一中央管52和该外壳的远端部分53。
该发热导线51由通电时能产生热能的高电阻导线所组成。在部分实施例中，该高电阻导线可为镍铬合金导线或钨导线，且可被绝缘体包住以避免短路。该发热导线51位于该加热针具50的内部且缠绕于中央管52上形成线圈。在部分实施例中，由该发热导线51所形成的线圈的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热导线51升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。较佳地，由该发热导线51所形成的该线圈的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热导线51所形成的该线圈有约5到20圈。较佳地，该发热导线51所形成的该线圈有8至10圈。
该中央管52为一管道，该管道具有至少一中央管孔洞52a，该中央管孔洞52a位于该中央管52的该远端。该中央管孔洞52a为一发热导线51进入该中央管52的入口。该发热导线51位于该中央管52内的部位电性连接于该不发热部54。在部分实施例中，该中央管孔洞52a有一直径为约0.3厘米至约1厘米。
该中央管52为一位于该加热针具50内部中央的中空结构，且该中央管52可被该发热导线51缠绕。在一实施例中，该中央管52有一直径为约1厘米。该中央管52的长度较该加热针具50的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央管52的长度为约20厘米至约50厘米。该中央管52由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央管52为一陶瓷管。
一中央管填料可被填充于该中央管52之中，该中央管填料可为一对温度敏感物质、一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药品。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该中央管填料可以一针筒或真空机制由该中央管孔洞52a而被排出该中央管52。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热导线51所产生的热能由该外壳的远端部分53传导至该目标组织以执行热消融。该外壳的远端部分53传导由该发热导线51通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分53的定义为：外壳包覆该发热导线51所形成的该线圈的区域。该外壳的远端部分53在该发热导线51通电时会成为该外壳上的一加热段。该外壳的远端部分53的长度对应至该发热导线51所形成的该线圈的长度。该外壳的远端部分53有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分53有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具50上靠近使用者且远离该外壳的远端部分53的位置以避免因热而受伤。该外壳的远端部分53更包括一加热针具孔洞53a，该加热针具孔洞53a具有一直径为约0.5厘米至1厘米。当该中央管填料到达该发热导线51和该外壳的远端部分53之间的空间时，该中央管填料可由该加热针具孔洞53a而排出该加热针具50。该中央管填料可于热消融过程中、之前或之后排出该加热针具50。
在一实施例中，一周边流道56位于该加热针具50之中。该周边流道56为一管状结构且螺旋地包围了该中央管52。该周边流道56更包括一周边流道填料。该周边流道填料可为一惰性气体、一对温度敏感物质、一化学消融药剂、一冷消融药剂或一治疗肿瘤的药物。该惰性气体可为以下任一种气体：氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)或氙气(Xe)。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该冷消融药剂可为液态氮(N2)或高压氩气(Ar)。该周边流道填料可以一针筒或真空机制由该周边流道孔洞56a从该加热针具50中被排出。
该不发热部54电性连接于该发热导线51且位于加热针具50内。该不发热部54同时也电性连接于一电源提供装置(未显示)。为了有效率地将该发热导线51通电，该不发热部54和该发热导线51相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部54可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
该加热针具50电性连接于一电源提供装置。被提供给该加热针具50的电流为直流电(DC)，且该电流的电压范围为约0.1V至约10V。较佳地，被提供给该加热针具50的电流的电压范围为约3V至约5.5V。该消融温度范围为约70℃至180℃，且该消融温度和被提供给该加热针具50的电流的电压成正比。在部分实施例中，该电源提供装置包括一用户接口，一变压器和一变频器。该电源提供装置可电性连接于一直流电DC或交流电AC电源。若该电源提供装置电性连接于一交流电AC电源，则该变压器可将该输入的交流电AC转为一输出的直流电(DC)。该电源提供装置的该用户接口控制在热消融过程中该加热针具的使用时间和温度。医师可以透过该用户接口调整该加热针具50在热消融过程中的消融时间和温度。该热消融过程中的消融时间和温度与肿瘤的病理分级和大小有关。
根据本申请的一个或多个实施例，图6为一加热针具60的内部剖面图。该加热针具60直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具60为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具60的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具60的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如：纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具60的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具60的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具60同时也包括一发热部65和一不发热部64。该发热部65为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具60中传导热能至该目标组织的部位。该发热部65包括至少一发热层61、一中央管62和该外壳的远端部分63。
该发热层61由通电时能产生热能的高电阻物质所构成。在部分实施例中，该高电阻物质可为镍铬合金或钨。该发热层61位于该加热针具60的内部且被电镀于中央管62上。该发热层的电镀样式为螺旋地包围该中央管62。在部分实施例中，该发热层61的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热层61升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。该发热层61于该中央管62的远端转弯，且该发热层61转弯过后的部位和该不发热部64形成电性连接。较佳地，由该发热层61的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热层61所形有约5到20圈。较佳地，该发热层61有8至10圈。
该不发热部64电性连接于该发热层61且位于加热针具60内。该不发热部64同时也电性连接于一电源提供装置(未显示)。为了有效率地将该发热层61通电，该不发热部64和该发热层61相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部64可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
该中央管62为一管道，该管道具有至少一中央管孔洞62a，该中央管孔洞62a位于该中央管62远端部分。该中央管62有一直径为约1厘米。该中央管62的长度较该加热针具60的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央管62的长度为约20厘米至约50厘米。该中央管62由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央管62为一陶瓷管。
一中央管填料可被填充于该中央管62之中，该中央管填料可为一对温度敏感物质、一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药品。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该中央管填料可以一针筒或真空机制由该中央管孔洞62a而被排出该中央管62。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热层61所产生的热能由该外壳的远端部分63传导至该目标组织以执行热消融。该外壳的远端部分63传导由该发热层61通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分63的定义为：外壳包覆该发热层61于该中央管62上所形成的圈的区域，且该外壳的远端部分63在该发热层61通电时会成为该外壳上的一加热段。该外壳的远端部分63的长度对应至该发热层61在该中央管62上的长度。该外壳的远端部分63有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分63有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具60上靠近使用者且远离该外壳的远端部分63的位置以避免因热而受伤。该外壳的远端部分63更包括一加热针具孔洞63a。该加热针具孔洞63a位于该外壳的远端部分63的远端。该加热针具孔洞63a具有一直径为约0.5厘米至1厘米。当该中央管填料到达该发热层61和该加热针具60的外壳之间的空间时，该中央管填料可由该加热针具孔洞63a而排出该加热针具60。该中央管填料可于热消融过程中、之前或之后排出该加热针具60。
根据本申请的一个或多个实施例，图7为一加热针具70的内部剖面图。该加热针具70直接接触一目标组织且提供热能以对该目标组织进行热消融。在部分实施例中，该加热针具70为一硬质管状结构且该硬质管状结构可包括一外壳，且该外壳的一部或全部在常温常压(如室温)下可抗拒物理性形变。该加热针具70的外壳由一热传导物质所构成以有效率地传导热能至目标组织。该热传导物质可为陶瓷、金属、碳纤维或其他具高热传导性的物质。在一实施例中，该加热针具70的该外壳是由不锈钢所构成。在部分实施例中，该外壳的外部表面涂层经一表面处理，例如：纳米金(nanogold)、纳米银(nanosilver)或特氟龙以形成一不沾粘表面。在其他实施例中，该外壳的该外部表面可经打磨或电浆处理以形成一不沾粘表面。
该加热针具70的直径为约1.8厘米至3厘米，且在某些实施例中其长度为约100厘米至约200厘米。较佳地，该加热针具70的直径为约2.4厘米，其长度为约150厘米。
该加热针具70同时也包括一发热部75和一不发热部74。该发热部75为使用该肿瘤消融系统时，该加热针具70中传导热能至该目标组织的部位。该发热部75包括至少一发热导线71、一中央圆柱体72和该外壳的远端部分73。
该发热导线71由通电时能产生热能的高电阻导线所组成。在部分实施例中，该高电阻导线可为镍铬合金导线或钨导线，且可被绝缘体包住以避免短路。该发热导线71位于该加热针具70的内部且缠绕于该中央圆柱体72上形成线圈。该发热导线71在该中央圆柱体72的远端折返，且该发热导线71包括一向外股71a和向内股71b。该向外股71a在该中央圆柱体72的远端折返以形成该向内股71b。该向内股71b与该向外股71a并排。该向外股71a和该向内股71b共同缠绕于该中央圆柱体72上形成线圈。由该发热导线71所形成的线圈的每一圈间的距离不大于5厘米。每一圈之间的距离越大，则该发热导线71升高到指定温度所需的时间越长，而该指定温度可为消融温度。较佳地，由该发热导线71所形成的该线圈的每一圈间的距离约为1厘米至2厘米。在部分实施例中，该发热导线71所形成的该线圈有约5到20圈。较佳地，该发热导线71所形成的该线圈有8至10圈。
该中央圆柱体72位于该加热针具70的中央。该中央圆柱体72可为一管或一圆柱，且该中央圆柱体72可被该发热导线71缠绕。该中央圆柱体72有一直径为约1厘米。该中央圆柱体72的长度较该加热针具70的长度短约100厘米至约120厘米，因此该中央圆柱体72的长度为约20厘米至约50厘米。该中央圆柱体72由一绝缘体所构成，例如陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。较佳地，该中央圆柱体72为一陶瓷圆柱。
当使用该肿瘤消融系统时，该发热导线71所产生的热能由该外壳的远端部分73传导至该目标组织以执行热消融。该外壳的远端部分73传导由该发热导线71通电时而产生的热能，且将该热能传导至该目标组织。该外壳的远端部分73的定义为：该外壳包覆该发热导线71于该中央圆柱体72上所形成的线圈的区域，且该外壳的远端部分73在该发热导线71通电时会成为该外壳上的一加热段。该外壳的远端部分73的长度对应至该发热导线71在该中央圆柱体72上的长度。该外壳的远端部分73有一长度为约2厘米至约5厘米。在一实施例中，该外壳的远端部分73有一长度为约3厘米。当使用该肿瘤消融系统时，用户可握住该加热针具70上靠近使用者且远离该外壳的远端部分73的位置以避免因热而受伤。
该不发热部74电性连接于该发热导线71且位于该加热针具70内。该不发热部74位于该中央圆柱体72和该外壳的远端部分73的间的空间。该不发热部74同时也电性连接于一电源提供装置。为了有效率地将该发热导线71通电，该不发热部74和该发热导线71相比，为一电阻相对低的绝缘导线。该不发热部74可为一导体，例如为一铜线、金线或银线，且具有一长度为约7厘米至约15厘米。
该加热针具70电性连接于一电源提供装置。被提供给该加热针具70的电流为直流电(DC)，且该电流的电压范围为约0.1V至约10V。较佳地，被提供给该加热针具70的电流的电压范围为约3V至约5.5V。该消融温度范围为约70℃至180℃，且该消融温度和被提供给该加热针具70的电流的电压成正比。在部分实施例中，该电源提供装置包括一用户接口，一变压器和一变频器。该电源提供装置可电性连接于一直流电DC或交流电AC电源。若该电源提供装置电性连接于一交流电AC电源，则该变压器可将该输入的交流电AC转为一输出的直流电(DC)。该电源提供装置的该用户接口控制在热消融过程中该加热针具的使用时间和温度。医师可以透过该用户接口调整该加热针具50在热消融过程中的消融时间和温度。该热消融过程中的消融时间和温度与肿瘤的病理分级和大小有关。
另外，一连接部件电性连接于该电源提供装置。当该连接部件电性连接于该电源提供装置时，该连接部件可电性连接于该加热针具10、该加热针具20、该加热针具30、该加热针具40、该加热针具50、该加热针具60或该加热针具70。较佳地，该连接部件电性连接于该加热针具10中的该不发热部14、该加热针具20中的该不发热部24、该加热针具30中的该不发热部34、该加热针具40中的该不发热部44、该加热针具50中的该不发热部54、该加热针具60中的该不发热部64或该加热针具70中的该不发热部74。该连接部件具有一条或多条被绝缘体包住的导线，该绝缘体可为织物或聚合物。该连接部件可让使用者在使用该加热针具10、该加热针具20、该加热针具30、该加热针具40、该加热针具50、该加热针具60或该加热针具70时，有更佳的操纵性。该连接部件的长度为50厘米至3米。较佳地，该连接部件的长度为1米。
在以该加热针具10、该加热针具20、该加热针具30、该加热针具40、该加热针具50、该加热针具60或该加热针具70执行热消融时，医师需先以组织学分析、目视检查或医学影像仪器等方式辨识肿瘤位置。该用来辨识肿瘤位置的医学影像仪器可包括但不限于：X光机、计算机断层扫描(CT)或核磁共振(MRI)。该医学影像仪器可用于辅助热消融手术过程。若该肿瘤位于一体腔中、一皮下位置(subdermal)或一粘膜下位置(subcutaneous)，则一超声波影像仪器可用于热消融手术中，以定位该肿瘤。医师可以在该电源提供装置的用户接口上设定消融时间和温度。医师也可以放置或插入一个或多个加热针具10、加热针具20、加热针具30、加热针具40、加热针具50、加热针具60或加热针具70至该目标组织上或至该目标组织中。该超声波影像仪器可用于协助医师定位上述加热针具的位置。若放置或插入超过一个加热针具10、加热针具20、加热针具30、加热针具40、加热针具50、加热针具60或加热针具70，则该放置或插入的加热针具之间的距离应为约1.5厘米至2厘米。经过一定时间后，该医师可由该目标组织移除该放置或插入的加热针具。当移除该加热针具10、该加热针具30、该加热针具40、该加热针具50、该加热针具60或该加热针具70时，上述任何一加热针具皆可调整至一较烧灼温度低10℃至30℃的温度，以避免不必要的组织伤害。移除该加热针具10、该加热针具30、该加热针具40、该加热针具50、该加热针具60或该加热针具70时调整温度同时也可破坏附着于上述使用的任一加热针具上的肿瘤细胞，以避免癌症转移(metastasis)。
当使用该加热针具10、该加热针具30、该加热针具40、该加热针具50、该加热针具60或该加热针具70进行热消融后，医师也可以外科手术方式移除该肿瘤。该经过烧灼的目标组织也可暴露于辐射治疗下，或以化学消融方式治疗。根据图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，一加热针具填料可被填充于该发热导线11和该加热针具10的外壳间的空间，该发热导线21和该加热针具20的外壳间的空间，该发热导线31和该加热针具30的外壳间的空间，该发热导线41和该加热针具40的外壳间的空间，该发热导线51和该加热针具50的外壳间的空间，该发热层61和该加热针具60间的空间，和发热导线71和该加热针具70间的空间。该加热针具填料可为一惰性气体、一超声波造影剂或一对温度敏感物质。该惰性气体可为以下任一种气体：氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)或氙气(Xe)。该超声波造影剂可为以下任一种已被认可的超声波微泡类(microbubble-based)造影剂：OptsonTM、或SonazoidTM。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。
位于该加热针具20中的该加热针具填料可由该加热针具孔洞23a排出；位于该加热针具50中的该加热针具填料可由该加热针具孔洞53a排出；位于该加热针具60中的该加热针具填料可由该加热针具孔洞63a排出。上述的加热针具填料可以一针筒或真空机制从该加热针具20、该加热针具50和该加热针具60中被排出。由该加热针具20、该加热针具50和该加热针具60排出的该加热针具填料可为一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药品。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该加热针具填料可在热消融手术过程之前、之后或之中由该加热针具20、该加热针具50和该加热针具60中排出。
该加热针具20、该加热针具50和该加热针具60也可同时填入该加热针具填料和该中央管填料。该加热针具20、该加热针具50和该加热针具60可仅填入该加热针具填料，或仅填入该中央管填料。该中央管填料可在热消融过程之前、之后或之中由该加热针具20、该加热针具50和该加热针具60中排出。
图8A和图8B为符合本申请之一实施例的一种针座。该针座80为一支撑和固定一个或多个该肿瘤消融系统中的组件的扁平结构。在某些实施例中，该针座80包括至少一主要孔洞82和三个次要孔洞81。该主要孔洞82和该次要孔洞81之间的距离可为约50厘米至约80厘米。该主要孔洞82具有一直径为80厘米至120厘米以支撑并固定该连接部件90。该连接部件90为一聚合物所包住的导线，并连接于该加热针具10。该次要孔洞81具有一直径为40厘米至70厘米以支持并固定该量测针具83或该肿瘤消融系统中的其他组件。当治疗用的热能产生时，该量测针具83可用来量测周遭环境的温度。当执行热消融手术时，该量测针具83可用来量测该目标组织的温度，且多个量测针具83也可用来量测该目标组织上多个部位的温度。该量测针具83可为一热电偶(thermocoupler)或一热阻器(thermistor)。该量测针具83和该连接部件90之间的相对位置由该针座80所固定住。
另外，一针筒可被该针座80所支撑与固定住。该针筒可被填入一惰性气体、一超声波造影剂、一对温度敏感物质、一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药物。该惰性气体可为以下任一种气体：氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)或氙气(Xe)。该超声波造影剂可为以下任一种已被认可的超声波微泡类(microbubble-based)造影剂：OptsonTM、或SonazoidTM。该对温度敏感物质可为以下任一种物质：金属粒子、温感聚合体粒子(temperature-responsive polymer particle)或有聚合物涂层的金属粒子。该化学消融药剂可为以下任一种物质：乙醇(ethanol)、无机酸溶液或无机碱溶液。该惰性气体、该超声波造影剂、该对温度敏感物质、该化学消融药剂或该治疗肿瘤的药物可在热消融手术过程之前、之中或之后被注射到目标组织中。
本申请将由以下实施例进一步详细说明，以下实施例旨在说明，并非限制本申请的范围。
实施例
实验材料与方法
肿瘤消融系统：该肿瘤消融系统包括一加热针具、一连接部件、一电源提供装置和一量测针具。该加热针具为该加热针具10，且该发热部的长度为2厘米。该量测针具为一热电偶(thermocoupler)。
体外肌肉组织：该体外肌肉组织是由猪的骨骼肌所取得。该体外肌肉组织的重量为30克。
活体目标组织：该活体目标组织为一位于犬鼻腔内的犬黑色素瘤(caninemelanoma)。
实施例一：消融区域、温度和输出电压的关系。
该电源提供装置被调整为输出3.0V、4.0V、4.5V、5.0V和5.5V的电压至该加热针具。该加热针具随后接触该体外肌肉组织以执行热消融。该消融时间为5分钟。在热消融的过程中，以该量测针具量测该体外肌肉组织的温度。在执行热消融之后量测该消融区域的大小。表一显示了在输出不同电压至该加热针具时，该体外肌肉组织的温度和消融区域。
表一：输出不同电压至该加热针具时的温度和消融区域。
如表一所示，输出至该加热针具的电压越高，则该消融区域也越大，因此，消融的范围于输出电压为3.0V至5.0V时成正比。输出至该加热针具的电压越高，该体外肌肉组织在消融时的温度也越高，因此该体外肌肉组织的温度于输出电压为3.0V至5.0V时成正比。
图9A为体外肌肉组织被该加热针具以3.0V输出电压进行消融时的外观。图9B为体外肌肉组织被该加热针具以4.0V输出电压进行消融时的外观。图9C为体外肌肉组织被该加热针具以4.5V输出电压进行消融时的外观。图9D为体外肌肉组织被该加热针具以5.0V输出电压进行消融时的外观。图9E为体外肌肉组织被该加热针具以5.5V输出电压进行消融时的外观。在图9E和图9D中的消融区域显著地较图9C、图9B和图9A中的消融区域大。
实施例二：加热针具设定一固定输出电压时的消融时间和消融区域的关系。
该电源提供装置被调整为输出4.5V电压至该加热针具。该加热针具随后接触该体外肌肉组织以执行热消融，且在热消融的过程中量测消融区域的直径，以上实验重复三次。表二显示该消融区域大小达到特定直径所需的时间。
表二：一固定输出电压的加热针具的消融时间和消融区域。
如表二所示，该消融时间越长会导致消融区域越大。消融区域达到特定直径所需的消融时间在第一次、第二次和第三次实验时相似。该消融区域和消融时间成正比。
图10A为该体外肌肉组织的消融区域直径达到1.0厘米时的外观。图10B为该体外肌肉组织的消融区域直径达到2.0厘米时的外观。图10C为该体外肌肉组织的消融区域直径达到3.0厘米时的外观。图10D为该体外肌肉组织的消融区域直径达到4.0厘米的外观。图10E为该体外肌肉组织的消融区域直径达到5.0厘米的外观。表二、图10A、图10B、图10C、图10D和图10E显示了本申请中该肿瘤消融系统所执行的热消融可以在该目标组织上迅速升高温度，以形成一尺寸够大的消融区域。
实施例三：肿瘤消融系统的疗效。
如图11、图12A和图12B所示为一被麻醉的在鼻腔中具黑色素瘤(melanoma)的犬只。该鼻腔中的黑色素瘤被指定为热消融手术的目标组织。利用计算机断层扫描(CT)将二组加热针具10固定并插入于该鼻腔中。于消融温度100℃且消融时间为300秒的条件下，执行该热消融手术。
图11为手术过程的外观。两支该加热针具10已插入该犬只的鼻腔中。当执行热消融时，该加热针具10已通电。每支加热针具10的远端皆接触该黑色素瘤。图12A为该黑色素瘤121a在手术前的外观。图12B为该黑色素瘤121b在手术后的外观。在以该肿瘤消融系统执行热消融的过程中已控制住该目标组织的出血。由图12A和图12B可见该肿瘤热消融系统的治疗效果。当和该黑色素瘤121b相比时，该黑色素瘤121a明显可见。该黑色素瘤121b在经热消融之后坏死。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，均属于本发明的保护范围。
Claims (31)
1.一种肿瘤消融系统，包括：
一具有一硬质管状外壳的加热针具，该加热针具包括一发热部和一不发热部，该发热部具有至少一发热导线、一中央圆柱体和一外壳的远端部分，其中该发热导线和该中央圆柱体位于该外壳内，其中该发热导线电性连接于该不发热部，且该发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈，其中该外壳的远端部分包覆了该发热导线于该中央圆柱体上形成的该线圈，而其中当该发热导线通电时，该发热导线会产生热能传导至该外壳的远端部分；和
一电源提供装置，该电源提供装置和该不发热部连接，该电源提供装置提供电力至该加热针具。
2.如权利要求1所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该肿瘤消融系统还包括一连接部件，该连接部件电性连接于该电源提供装置和该不发热部。
3.如权利要求1所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该肿瘤消融系统还包括一量测针具，以量测该热能产生时周遭环境的温度。
4.如权利要求1所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该肿瘤消融系统还包括一针座，以支撑一个或多个加热针具和量测针具。
5.如权利要求1所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该肿瘤消融系统还包括一周边流道，该周边流道螺旋地包围了该发热导线。
6.如权利要求5所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该周边流道包括一远端和一近端，该远端具有多个孔洞。
7.如权利要求6所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该周边流道还包括一周边流道填料，且该周边流道填料被填充于该周边流道中，且其中该周边流道填料是由该周边流道的该多个孔洞而排出该周边流道。
8.如权利要求7所述的肿瘤消融系统，其特征在于，该周边流道填料为一惰性气体、一对温度敏感物质、一化学消融药剂、一冷消融药剂或一治疗肿瘤的药物。
9.一具有硬质管状外壳的加热针具，包括：
一发热部和一不发热部，该发热部具有至少一发热导线、一中央圆柱体和一外壳的远端部分，其中该发热导线和该中央圆柱体位于该外壳内，其中该发热导线电性连接于该不发热部，且于该发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈，其中该外壳的远端部分包覆了该发热导线于该中央圆柱体上形成的该线圈，而其中当该发热导线通电时，该发热导线会产生热能传导至该外壳的远端部分。
10.如权利要求9所述的加热针具，其特征在于，该加热针具还包括一加热针具填料，其中该加热针具填料填充于该加热针具的外壳和该中央圆柱体间的空间。
11.如权利要求10所述的加热针具，其特征在于，该加热针具的外壳具有一远端和一近端，其中一加热针具孔洞位于该加热针具的外壳的远端，且该加热针具填料由该加热针具孔洞而排出该加热针具的外壳和该中央圆柱体间的空间。
12.如权利要求10所述的加热针具，其特征在于，该加热针具填料为一惰性气体、一对温度敏感物质或一超声波造影剂。
13.如权利要求11所述的加热针具，其特征在于，该加热针具填料为一化学消融药剂或一治疗肿瘤的药物。
14.如权利要求9所述的加热针具，其特征在于，该中央圆柱体为一中央管。
15.如权利要求14所述的加热针具，其特征在于，该中央管包括一中央管填料，其中该中央管填料填充于该中央管中。
16.如权利要求15所述的加热针具，其特征在于，该中央管具有一远端和一近端，其中一中央管孔洞位于该中央管的远端。
17.如权利要求16所述的加热针具，其特征在于，该中央管填料由该中央管孔洞而排出该中央管。
18.如权利要求17所述的加热针具，其特征在于，该中央管填料为一化学消融药剂、一对温度敏感物质或一治疗肿瘤的药物。
19.如权利要求14所述的加热针具，其特征在于，该中央管是由一绝缘体所组成，其中该绝缘体为以下任一种物质：陶瓷、合成聚合物、有合成聚合物涂层的陶瓷或有合成聚合物涂层的金属。
20.如权利要求9所述的加热针具，其特征在于，该发热导线为一镍铬合金导线或一钨导线。
21.如权利要求9所述的加热针具，其特征在于，该加热针具的外壳为陶瓷、金属或碳纤维。
22.如权利要求9所述的加热针具，其特征在于，该发热导线和该不发热部形成一个以上的电性连接，且该一个或多个电性连接被选择性地产生热能，且该外壳的远端部分的一段或多段被加热。
23.如权利要求9所述的加热针具，其特征在于，该加热针具包括至少二种具有不同电阻的材质。
24.一种肿瘤治疗方法，包括：
a)确认肿瘤的位置；
b)通过一肿瘤消融系统热消融肿瘤，该肿瘤消融系统包括一硬质管状外壳的加热针具，该加热针具包括一发热部和一不发热部，该发热部具有至少一发热导线、一中央圆柱体和一外壳的远端部分，其中该发热导线和该中央圆柱体位于该外壳内，其中该发热导线电性连接于该不发热部，且该发热导线缠绕于该中央圆柱体上形成线圈，其中该外壳的远端部分包覆了该发热导线于该中央圆柱体上形成的该线圈，而其中当该发热导线通电时，该发热导线会产生热能传导至该外壳的远端部分；和
一电源提供装置，该电源提供装置和该不发热部链接，该电源提供装置提供电力至该加热针具。
25.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该电源提供装置提供电力至该加热针具，该电力压力范围为0.1V至10V。
26.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该肿瘤治疗方法热消融肿瘤的时间为1秒至600秒。
27.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该外壳的远端部分通过热能传导所能达到的温度为30℃至300℃。
28.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该肿瘤治疗方法还包括在热消融肿瘤后通过外科手术移除该肿瘤。
29.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该肿瘤治疗方法还包括在热消融肿瘤后将该肿瘤暴露于治疗辐射。
30.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该肿瘤治疗方法还包括在热消融肿瘤后将肿瘤暴露于一种或多种化学消融药剂。
31.如权利要求24所述的肿瘤治疗方法，其特征在于，该肿瘤治疗方法还包括在热消融肿瘤后将肿瘤暴露于一种或多种冷冻消融药剂。
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