CN112437640A - 微波消融装置 - Google Patents

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林志威
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Abstract

一种微波消融装置(10)包含电缆组件(13)、馈线(40)和传输线(16)。所述电缆组件(13)被配置成连接到能量源。所述馈线(40)与所述电缆组件(13)电连通并且包含第一温度传感器(50)。所述第一温度传感器(50)沿着所述馈线(40)的长度安置于第一轴向位置处并且被配置成感测所述第一轴向位置处的温度。所述第一温度传感器(50)沿着所述馈线(40)的所述长度延伸。所述传输线(16)从所述第一温度传感器(50)延伸并且安置成平行于所述馈线(40)的外导体(48)并与其接触。

Description

微波消融装置
技术领域
本公开涉及适用于组织消融应用中的微波消融装置。
背景技术
某些疾病的治疗需要破坏恶性组织的生长，例如肿瘤。电磁辐射可用于加热和破坏肿瘤细胞。治疗可涉及将消融探针插入到已确认为癌性肿瘤的组织中。探针放置好后，电磁能便通过探针传递到周围组织中。
在癌症等疾病的治疗中，发现了某些类型的肿瘤细胞会在略低于通常对健康细胞有害的温度的高温下变性。已知的治疗方法，例如热疗法，就是将病变细胞加热到会发生不可逆细胞破坏的温度。这些方法涉及施加电磁辐射来加热或消融组织。
利用电磁辐射的电外科装置已经被开发用于多种用途和应用。通常，用于消融手术的装置包含：发电源，例如用作能量源的微波或射频(radio frequency，RF)电外科发生器；以及微波消融仪器(例如，具有天线组件的微波消融探针)，其用于将能量引导到目标组织。发生器和微波消融仪器通常通过具有多个导体的电缆组件以操作方式耦合，所述电缆组件用于将能量从发生器传输到仪器，并且用于在仪器和发生器之间传送控制、反馈和识别信号。
用于在组织消融应用期间监测探针温度的常用机构是温度传感器，例如热电偶。一般来说，热电偶由一端接合的两条不同的金属导线组成，所述金属导线被选定为与目标温度范围相关。热电偶测量将用于精确计算探针温度的导线之间的电压变化。
由于使恶性细胞变性所需的温度与通常对健康细胞有害的温度之间的温差较小，因此需要已知的加热模式和精确的温度监测。举例来说，精确的温度控制可以在根除肿瘤细胞期间产生更容易预测的温度分布，同时最大程度地减少对周围健康细胞的损害。
发明内容
根据本公开的实施例，一种微波消融装置包含电缆组件、馈线和传输线。电缆组件被配置成连接到能量源。馈线与电缆组件电连通并且包含第一温度传感器。第一温度传感器安置于馈线的第一轴向位置处并且被配置成感测第一轴向位置处的温度。第一温度传感器沿着馈线的长度延伸。传输线从第一温度传感器延伸并且安置成平行于馈线的外导体并与其接触。
在实施例中，馈线可进一步包含安置于外导体上的平衡-不平衡变换器。另外，微波消融装置可进一步包含天线组件。天线组件可以电连接到馈线并且定位在远离平衡-不平衡变换器处。天线组件可包含近侧辐射段、远侧辐射段和馈电间隙。近侧辐射段可安置在平衡-不平衡变换器附近。远侧辐射段可安置在远离近侧辐射段处。馈电间隙可安置于近侧辐射段与远侧辐射段之间。
在实施例中，第一温度传感器可安置在平衡-不平衡变换器附近。
在实施例中，第一温度传感器可安置成远离平衡-不平衡变换器且接近馈电间隙。
在实施例中，馈线可进一步包含内导体、与内导体同轴延伸的外导体，以及安置在内导体与外导体之间的电介质材料。
在实施例中，第一温度传感器可安置于外导体上方。
在实施例中，馈线可进一步包含第二温度传感器。第二温度传感器可以沿着馈线的长度安置于第二轴向位置处并且被配置成感测第二轴向位置处的温度。第一温度传感器可安置在第二温度传感器附近。
在实施例中，馈线可进一步包含多个第二温度传感器。第二温度传感器中的每一个可以沿着馈线的长度安置于不同的轴向位置处并且被配置成感测每一个不同的轴向位置处的温度。第一温度传感器可位于多个第二温度传感器附近。多个第二温度传感器可以被布置成阵列。
根据本公开还提供一种馈线，其包含内导体、外导体、电介质材料和第一温度传感器。外导体与内导体同轴地安置，其中电介质材料安置于内导体与外导体之间。第一温度传感器安置于外导体的第一轴向位置处并且沿着外导体的长度延伸。第一温度传感器被配置成感测第一轴向位置处的温度。
在实施例中，第一温度传感器可安置于外导体上方。
在实施例中，馈线可进一步包含第二温度传感器。第二温度传感器可以沿着外导体的长度安置于第二轴向位置处并且被配置成感测第二轴向位置处的温度。第一温度传感器可安置在第二温度传感器附近。
在实施例中，馈线可进一步包含多个第二温度传感器，其中每个第二温度传感器沿着外导体的长度安置于不同的轴向位置处并且被配置成感测每一个不同的轴向位置处的温度。第一温度传感器可定位在多个第二温度传感器附近。多个第二温度传感器可以被布置成阵列。
在本公开的另一方面，提供一种制造馈线的方法。馈线通过以下方式形成：用电介质材料涂覆导线；将导电材料放置在所述电介质材料上方；以及将第一温度传感器定位在所述导电材料上方。
一些方法可进一步包含将第二温度传感器定位在导电材料上方。第一温度传感器可在第二温度传感器附近。
一些方法可进一步包含将多个第二温度传感器定位在导电材料上方。第一温度传感器可在多个第二温度传感器附近。
附图说明
当参看附图阅读本公开的各种实施例的描述时，本公开的目的和特征对于所属领域的普通技术人员将变得显而易见，在附图中：
图1是根据本公开的说明性实施例的微波消融系统的示意图；
图2是图1所示的实施例的探针组件和壳体组件的放大纵向截面图；
图3是根据本公开的说明性实施例的温度监测系统的框图；
图4是根据本公开的实施例的探针组件的远侧部分的纵向截面局部视图；
图5是描绘根据本公开的实施例的温度传感器的探针组件的馈线的一部分的放大纵向截面图；
图6是描绘根据本公开的另一实施例的温度传感器的探针组件的馈线的一部分的放大纵向截面图；
图7是根据本公开的各方面的微波消融天线组件的局部截面图；
图8是描绘根据本公开的实施例的两个温度传感器的探针组件的馈线的一部分的放大纵向截面图；以及
图9是描绘根据本公开的实施例的多个温度传感器的探针组件的馈线的一部分的放大纵向截面图。
具体实施方式
本公开涉及一种微波消融装置，其包含具有温度传感器的探针组件以及制造所述探针组件的方法。特别地，本公开提供一种微波消融探针，其包含定位在馈线上并且与馈线同轴地延伸的温度传感器。以此方式，可以将温度传感器更精确地放置在探针内，从而提供更可靠的温度读数。因此，可以在消融过程期间更精确地控制探针组件。
在下文中，参考附图描述本公开的微波消融装置的实施例。在图式的整个描述中，相同的附图标记可指代类似或相同的元件。如附图中所绘示并且如在本说明书中所使用的，并且当提及对象上的相对定位时，如传统上那样，术语“近侧”是指设备或其组件中更靠近临床医生的部分，以及术语“远侧”是指设备或其组件中距临床医生较远的部分。
参看图1和图2，本发明提供一种微波消融系统的各种视图。微波消融系统包含微波消融装置10和发生器24。装置10通常包含探针组件11、电缆组件13、连接器组件18和手柄组件20。探针组件11通过电缆组件13可操作地耦合到连接器组件18。
连接器组件18是适合于将微波消融装置10可操作地连接到微波发生器24的电缆连接器。连接器可以容纳存储器(例如，EEPROM)(在图1中未单独示出)，所述存储器存储关于电缆组件13和微波消融装置10的各种信息。举例来说，存储器可包含识别信息，所述识别信息可由微波发生器24使用以确保仅正确地识别的微波消融装置被连接到所述微波发生器。另外，存储器可存储微波消融装置10的操作参数(例如，时间、功率和剂量极限)、电缆组件13的电缆补偿参数，以及与微波消融装置10或电缆组件13的使用有关的信息。再者，如下所述，连接器组件18可包含与辐射测量和温度感测有关的传感器电子装置(在图1中未单独示出)。
电缆组件13可包含管状构件14，所述管状构件限定了传输线16和电线17穿过的管腔15。传输线16可以是任何合适的柔性传输线，且确切地说，包含内导体和同轴地围绕电介质材料的外导体的同轴电缆。电线17可以是任何合适的电线。
在实施例中，使用情况监测可使微波消融装置10的再次使用限制在某一数量的通电或装置的单次使用之外，且/或可分析所感测的温度。在此方面，温度监测系统90(图1)可作为微波发生器24的一部分包含在内。在另一示例中，温度监测系统90可以与微波发生器24分离，并且可以被配置成在使用微波消融装置10期间向临床医生提供听觉或视觉反馈。温度监测系统90可与探针组件11一起使用以观察/监测消融区中或附近的组织温度。
现参看图3，温度监测系统90可以是例如辐射测量系统、基于热电偶的系统或在所属领域中已知的任何其它组织温度监测系统。在图3所示的实施例中，温度监测系统90被配置为计算装置，所述计算装置包含存储器91、处理器92、显示器93、网络接口94、输入装置95和/或输出模块96。温度监测系统90被配置成将组织温度和消融区信息提供到微波发生器24。
存储器91包含用于存储数据和/或软件的任何非暂时性计算机可读存储介质，所述数据和/或软件可由处理器92执行且控制微波消融装置10的操作。在实施例中，存储器91将先前通过经验测试收集的与消融区配置有关的数据97存储为一个或多个数据查找表。作为一个或多个固态存储装置的替代或补充，存储器91可包含通过大容量存储控制器(未示出)和通信总线(未示出)连接到处理器92的一个或多个大容量存储装置。尽管本文中含有的计算机可读介质的描述是指固态存储装置，但所属领域的技术人员应了解，计算机可读存储介质可以是可由处理器92访问的任何可用介质。也就是说，计算机可读存储介质包含用任何信息存储方法或技术实施的非暂时性、易失性和非易失性、可装卸式和非可装卸式介质，所述信息例如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。举例来说，计算机可读存储介质包含RAM、ROM、EPROM、EEPROM、快闪存储器或其它固态存储技术、CD-ROM、DVD、蓝光或其它光学存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于存储所需信息并且可由微波消融装置10访问的任何其它介质。
存储器91可以存储应用程序98。当由处理器92执行时，应用程序98可使处理器92将由温度传感器(例如，探针组件11中的第一温度传感器50和/或第二温度传感器52)收集的组织温度和消融区数据与存储于存储器91中的数据97相关联。在另一实施例中，当由处理器92执行时，应用程序98可使温度监测系统90计算所提出的疗程、功率设置和将实现有效治疗目标组织的期望消融区的连续能量施加的持续时间或次数。举例来说，临床医生可以将目标组织的大小输入到温度监测系统90中，并且系统90提供治疗目标组织的指令。在另一实施例中，当由处理器92执行时，应用程序98使系统90访问存储于存储器91中的数据查找表，并且将由第一温度传感器50(图5)和/或第二温度传感器52(图8)感测到的组织温度和/或消融区温度与所存储的消融区配置进行比较。可以自动发送命令信号以调整输出到微波消融装置10的微波能量。在另一实施例中，可以利用手动调整协议来控制输出到微波消融装置10的微波能量，例如，以使指示器在特定组织温度和/或消融区温度与对应的消融区配置相匹配时向临床医生提供输出(例如，视觉、听觉和/或触觉指示)。
在另一实施例中，当由处理器92执行时，应用程序98可使显示器93呈现用户界面99。网络接口94可以被配置成连接到网络，例如由有线网络和/或无线网络组成的局域网(local area network，LAN)、广域网(wide area network，WAN)、无线移动网络、蓝牙网络和/或因特网。输入装置95可以是用户可以用来与微波消融装置10进行交互的任何装置，例如鼠标、键盘、脚踏板、触摸屏和/或语音接口。输出模块96可包含任何连接端口或总线，例如并行端口、串行端口、通用串行总线(universal serial bus，USB)或所属领域的技术人员已知的任何其它类似的连接端口。
现参看图2，探针组件11包含外管状构件30、内管状构件32、馈线40、天线组件70、温度传感器50(图4)和远侧尖端12。外管状构件30和内管状构件32可以由任何合适的非导电材料形成，例如聚合材料或陶瓷材料。在实施例中，内管状构件32同轴地安置于馈线40周围并在其间限定第一管腔34，并且外管状构件30同轴地安置于内管状构件32周围并在其间限定第二管腔36。在实施例中，远侧尖端12可以是套管针。
现在转而参看图4，在探针组件11的一部分的实施例中，包含天线组件70，其具有第一辐射部分(例如，远侧辐射段72)和第二辐射部分(例如，近侧辐射段74)。天线组件70包含具有长度“L1”的近侧辐射段74、包含具有长度“L2”的导电元件76的远侧辐射段72以及安置在其间的馈电间隙78。在实施例中，近侧辐射段74可具有在约0.050英寸(1.27mm)到约0.50英寸(12.7mm)的范围内的长度“L1”。导电元件76可以由任何合适的导电材料形成，举例来说，例如不锈钢、铝、钛、铜等金属。在实施例中，导电元件76可具有在约0.15英寸(3.81mm)到约0.10英寸(2.54mm)的范围内的长度“L2”。在实施例中，导电元件76具有阶梯式配置，使得其远侧部分84的外径小于其近侧部分82的外径。天线组件70通过馈线40可操作地耦合到图1所示的过渡组件22，这将在下文中更详细地描述。过渡组件22适合于将微波能量从电缆组件13传输到馈线40。
馈线40可以是同轴电缆或任何其它类型的合适的传输线。在实施例中，如图5所示，馈线40包含内导体42、与待安置于内导体42周围同轴地延伸的外导体48，以及安置于内导体与外导体之间的电介质材料46。另外，馈线40包含安置于同轴电缆40上的第一温度传感器50。内导体42和外导体48可以由任何合适的导电材料形成。在实施例中，内导体42由第一导电材料(例如，不锈钢)形成，并且外导体48由第二导电材料(例如，铜)形成。用于形成馈线40的导电材料可以镀有其它材料，举例来说，例如金或银的其它导电材料，以改进其性能，例如，改进导电性、减少能量损失等。电介质材料46可以由任何合适的电介质材料形成，例如，聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺或聚四氟乙烯(PTFE)。
馈线40可具有在其近端和远端之间限定的任何合适的长度。根据本公开的实施例，馈线40在其近端处耦合到过渡组件22(图2)，并且在其远端处耦合到天线组件70(图4)。馈线40至少部分地安置在内管状构件32(图2)内。在实施例中，馈线40的内导体42延伸越过电介质材料46和外导体48两者的远端并进入天线组件70的近侧部分82。在近侧部分82中形成的约与内导体42成90度的开口80允许焊料、定位螺钉或其它固定机构将导电元件76物理地固定到内导体42且与微波消融装置10的馈线40一起物理地固定到所述内导体。
在实施例中，可以编织外导体48，例如，包含三股或更多股缠绕在一起。尽管将外导体48描述为编织物，但是实际构造不限于此，并且可包含如所属领域的普通技术人员将理解的同轴电缆的外导体的其它形式。馈线40可并有在颁予Ladtkow等人的题为《微波消融导管及其使用方法(Microwave Ablation Catheter and Method of Utilizing theSame)》的第9,247,992号美国专利中描述的消融系统的一个或多个方面，所述美国专利的全部内容以引用的方式并入本文中。
探针组件11可包含平衡-不平衡变换器60，所述平衡-不平衡变换器安置在馈电间隙78附近且与其间隔开合适的距离。平衡-不平衡变换器60通常包含平衡-不平衡变换器短路器(short)62和平衡-不平衡变压器绝缘体64，两者均将平衡-不平衡变压器60耦合到馈线40的外导体48。平衡-不平衡变换器短路器62可以形成为单个结构，并且通过例如钎焊、焊接或激光焊接等合适的电气连接方式电耦合到馈线40的外导体48。同样，平衡-不平衡变换器短路器62可以由任何合适的导电材料形成，例如，铜、金、银或其它导电金属或金属合金。在实施例中，平衡-不平衡变换器短路器62具有大体上环形或截短的管状形状。在其它实施例中，平衡-不平衡变换器60不含平衡-不平衡变换器短路器。平衡-不平衡变换器短路器62的大小和形状可以与图5中所描绘的配置不同。在实施例中，平衡-不平衡变换器60可以是1/4λ平衡-不平衡变换器或3/4λ平衡-不平衡变换器。
图4和图5进一步描绘平衡-不平衡变换器绝缘体64，所述平衡-不平衡变换器绝缘体与馈线40的外导体48同轴地延伸并且安置于所述馈线的外导体上。平衡-不平衡变换器绝缘体64可以由任何合适的绝缘材料形成，包含但不限于陶瓷、水、云母、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯(PTFE)(例如，
Figure BDA0002871756120000091
)、玻璃、金属氧化物或其它合适的绝缘体，并且可以任何合适的方式形成。在实施例中，平衡-不平衡变换器绝缘体64可以是电介质套筒。平衡-不平衡变换器绝缘体64可以通过任何其它合适的技术来生长、沉积或形成。在实施例中，平衡-不平衡变换器绝缘体64可由具有介电常数(k)在约1.7到约10范围内的材料形成。
示出了包含导电材料66的内层的管道构件68。在实施例中，管道构件68可以是热缩管道构件，其具有对热作出响应并在对象周围粘合的能力。热缩管道构件可以是热塑性的。导电材料66可以由任何合适的导电材料形成，例如金属材料。在实施例中，导电层66的金属材料由沉积或层叠在管道构件68的内表面上的银墨形成。管道构件68可具有长度为约1英寸(25.4mm)到约3英寸(76.2mm)的长度。然而，管道构件68和平衡-不平衡变换器绝缘体64的形状和大小可以在不脱离本公开的范围的情况下与图4和图5中所描绘的配置不同。在将热能施加到管道构件68之后，管道构件68收缩，从而致使导电材料66与平衡-不平衡变换器短路器62和平衡-不平衡变换器绝缘体64的一部分接触。举例来说，平衡-不平衡变换器绝缘体64的一部分可向远侧延伸超出管道构件68和导电层66的远端，以产生间隙69。间隙69改进了探针组件11的微波性能，并且可以帮助实现期望消融模式。更确切地说，间隙69确保微波能量从近侧辐射段74充分耦合到平衡-不平衡变换器60中，从而在广泛范围的组织电介质条件下改进平衡-不平衡变换器60的性能。
平衡-不平衡变换器60连接到天线组件70。在操作中，具有波长拉姆达(λ)的微波能量通过天线组件70传输并辐射到例如组织的周围介质中。用于有效辐射的天线的长度可以取决于有效波长λeff，所述有效波长取决于经处理的介质的介电性能。取决于周围介质，例如与乳房组织、肺组织、肾脏组织等形成对照的肝脏组织，以波长λ通过天线组件70传输的微波能量可以具有不同的有效波长λeff。
第一温度传感器50安置于馈线40上。特别地，第一温度传感器50耦合到外导体48，并且大体上沿着馈线40的纵向轴线延伸，并且封端于平衡-不平衡变换器60的下方，并且使用例如耐热环氧树脂的灌封材料将其保持在平衡-不平衡变换器60的适当位置。第一温度传感器50接触并平行于馈线40的外导体48的外表面。在实施例中，第一温度传感器50是热电偶，并且传输线16是热电偶线。在实施例中，第一温度传感器50和传输线16可以整体地形成。举例来说，热电偶线16可以是两条导线的热电偶线，并且可以由绝缘(阳极氧化)的并排式君士坦丁(Constantine)线和铜线组成。
如图5所示，第一温度传感器50可沿着馈线40的长度安置在接近平衡-不平衡变换器短路器62的轴向位置的一个位置处。可在平衡-不平衡变换器短路器62中限定的孔(未明确示出)内容纳或封装第一温度传感器50。在实施例中，第一温度传感器50可接近平衡-不平衡变换器短路器62的轴向位置(图5)。在另一实施例中，第一温度传感器50可远离平衡-不平衡变换器短路器62的轴向位置(未示出)。在另一实施例中，第一温度传感器50可远离平衡-不平衡变换器绝缘体64的轴向位置(图6)。举例来说，在图6所示的实施例中，第一温度传感器50位于平衡-不平衡变换器绝缘体64与馈电间隙78之间。
通过将第一温度传感器50安置成更接近平衡-不平衡变换器短路器62，可以更精确地感测平衡-不平衡变换器短路器62的温度，从而允许第一温度传感器50充当安全指示器。举例来说，响应于第一温度传感器50检测到超出预定阈值温度(例如45℃)的温度(这可导致组织中的非预期细胞死亡)，系统10可致使发生器24在感测到的温度接近预定阈值温度时关闭电源或发出警报，从而防止对患者造成伤害。
根据另一实施例，第一温度传感器50沿着馈线40的轴向位置可在距微波消融装置10的远侧尖端12约0.8英寸(20.32mm)、1.0英寸(25.4mm)、1.2英寸(30.48mm)和1.4英寸(35.56mm)处。第一温度传感器50的远端可以位于距提供最精确的温度测量的远侧辐射段72的指定距离处。
参看图7，手柄组件20的实施例包含容纳在集线器分隔件104内的流入管插入件102。流入管插入件102包含形成于一端上的凸缘106。凸缘106形成使流入室36中的流体作用于其上的表面，并且当流入室36被加压时，压缩集线器分隔件104以形成防水密封。由于凸缘106与集线器分隔件104之间的此密封，循环流体被迫进入到流入管插入件102与馈线40之间的间隔中。在流动到微波消融装置10的远侧部分之后，流体被释放到流出室38中。
流入管插入件102围绕馈线40的近端部分安置。传输线16(例如，第一温度传感器50的近侧部分)延伸穿过纵向延伸通道108，所述纵向延伸通道被限定穿过流入管插入件102，并且平行于馈线40的外导体的外表面并沿着所述外表面延伸。流入管插入件102的通道108具有足够大的直径以容纳馈线40和传输线16两者，同时在其内环形表面与传输线16之间提供间隔。
图8描绘本公开的另一实施例，其中包含多于一个温度传感器。此处，装置10包含第二温度传感器52。第一温度传感器50和第二温度传感器52被安置于馈线40上的不同位置处，以同时感测沿着馈线40的长度的不同轴向位置处的温度，例如，邻近于平衡-不平衡变换器60且邻近于馈电间隙78处的温度。
图9示出了包含多个温度传感器的另一实施例。在此实施例中，第一温度传感器50安置于在平衡-不平衡变换器短路器62的近侧部分、平衡-不平衡变换器短路器62的远侧部分或平衡-不平衡变换器绝缘体64的远侧部分附近的轴向位置处，而多个第二温度传感器图52可安置成远离平衡-不平衡变换器60且接近馈电间隙78。根据实施例，第二温度传感器52可以被布置成阵列。举例来说，多个第二温度传感器52可以被布置在距微波消融装置10的远侧尖端12约0.8英寸(20.32mm)、1.0英寸(25.4mm)、1.2英寸(30.48mm)和1.4英寸(35.56mm)的位置处。通过使用第二温度传感器52和第一温度传感器50，可以创建组织的热成像图以在手术期间和之后进行检查和分析，可以监测治疗的进展，及/或可以监测治疗的终端阈值以结束治疗。在实施例中，第一温度传感器50和第二温度传感器52可以检测消融区的升高的温度，所述升高的温度可与周围组织中的消融生长相关。
可以使用多种合适的工艺中的任何一种来制造馈线40。一般来说，提供导线以充当内导体42。可以将导线拉出或挤压以由此形成内导体42，所述内导体可以充当馈线40的芯或中心。电介质材料46用于在固定位置上涂覆并由此例如通过挤压囊封内导体42以形成电介质材料46。外导体48随后形成于电介质材料46上方。在实施例中，例如通过插入可被塑形为套管的电介质材料46，或通过将导电材料包覆在电介质材料46周围，将导电材料放置在电介质材料46周围以形成外导体48。
温度传感器50邻近于外导体48而定位。在实施例中，形成温度传感器50的一部分的热电偶安置于外导体48的表面上的期望位置处，并且安置从热电偶50向近侧延伸的相关联的传输线16，以使得其沿着外导体48的长度延伸并延伸越过所述外导体的近端。使内导体42、电介质材料46和外导体48的近端对准，使得传输线16延伸越过内导体42、电介质材料46和外导体48的所有近端。
在包含多个温度传感器的另一实施例中，每个温度传感器(例如第一温度传感器50和一个或多个第二温度传感器52)的热电偶安置于期望位置处，并且将与每个温度传感器相对应的传输线16沿着外导体48的长度放置以延伸越过其近端。电介质材料46例如通过挤压包围内导体42。在另一实施例中，内导体42涂覆有电介质材料46。在任一情况下，导电材料均安置于内导体42和电介质材料46上以形成外导体48。接着将第一温度传感器50、一个或多个第二温度传感器52以及传输线16固定到外导体48。根据需要定位温度传感器50、温度传感器52。
一旦被制造，可以进一步处理馈线40和温度传感器50。举例来说，在实施例中，通过任何合适的手段，在第一温度传感器50和第二温度传感器52之间的任何期望位置处，例如在第一温度传感器50附近，将平衡-不平衡变换器60耦合到外导体48。
在操作期间，具有嵌入式温度传感器50的探针组件11将监测探针组件11的组件的温度，并传播信号以将测得的温度转送到微波消融装置10，所述微波消融装置将调整温度以防止损坏探针组件11的组件，及/或防止对临床医生或患者造成伤害。
本公开的各种实施例提供一种探针组件，其包含嵌入式温度传感器、平衡-不平衡变换器和馈线。实施例可适合于与例如视频辅助式胸外科手术的手辅助式、内窥镜式和腹腔镜式外科手术一起使用。可以使用微波频率、RF频率或其它频率下的电磁辐射来实施各实施例。包含本发明所公开的探针组件的微波消融装置被配置成在约300MHz至约10GHz之间的频率下操作。
包含温度传感器、平衡-不平衡变换器和馈线的本发明所公开的探针组件的各种实施例适合于微波或RF消融，并且用于预凝结组织以进行微波或RF消融辅助式外科手术切除。尽管公开了下文中所描述的各种实施例以执行微波消融和对目标组织的完全破坏，但应理解，用于引导电磁辐射的实施例可以与其中部分破坏或损坏目标组织的其它疗法一起使用，例如，以防止心脏组织内电脉冲的传导。另外，尽管在以下描述中描述了偶极微波天线的使用，但是本公开的教示还可以应用于单极、螺旋或其它合适类型的微波天线或RF电极。
如在此描述中所使用的，“消融手术”一般是指任何消融手术，例如微波消融、射频(radiofrequency，RF)消融或微波或RF消融辅助式切除。
如在此描述中所使用的，“长度”可指代电长度或物理长度。一般来说，电长度是根据在介质内传播的信号的波长表示的传输介质的长度。电长度通常根据波长、弧度或度来表示。举例来说，电长度可以表示为在传输介质内传播的电磁波或电信号的波长的倍数或约数。波长可以弧度或人工的角度测量单位(例如度)表示。电长度一般与物理长度不同。通过添加适当的电抗元件(电容性或电感性)，可以使电长度明显短于或长于物理长度。
此描述可使用短语“在实施例中”、“在多个实施例中”、“在一些实施例中”或“在其它实施例中”，此类短语可以各自指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
虽然出于说明和说明书的目的，已经参考附图详细地描述了实施例，但是应理解本发明方法和装置不应被解释为仅限于此。所属领域的普通技术人员将显而易见的是，可在不脱离本公开的范围的情况下对前述实施例作出各种修改。

Claims (16)

1.一种微波消融装置，其包括：
电缆组件，其被配置成连接到能量源；
与所述电缆组件电连通的馈线，所述馈线包含安置于所述馈线的第一轴向位置处的第一温度传感器，所述第一温度传感器沿着所述馈线的长度延伸并且被配置成感测所述第一轴向位置处的温度；以及
传输线，其从所述第一温度传感器延伸，并且安置成平行于所述馈线的外导体并与其接触。
2.根据权利要求1所述的微波消融装置，其进一步包括安置于所述外导体上的平衡-不平衡变换器，其中所述第一温度传感器安置在所述平衡-不平衡变换器附近。
3.根据权利要求2所述的微波消融装置，其进一步包括天线组件，所述天线组件电连接到所述馈线并且定位在远离所述平衡-不平衡变换器处，所述天线组件包含：
近侧辐射段，其安置在所述平衡-不平衡变换器附近；
远侧辐射段，其安置在远离所述近侧辐射段处；以及
安置于所述近侧辐射段与所述远侧辐射段之间的馈电间隙，其中所述第一温度传感器安置在所述平衡-不平衡变换器附近。
4.根据权利要求2所述的微波消融装置，其进一步包括天线组件，所述天线组件电连接到所述馈线并且安置在远离所述平衡-不平衡变换器处，所述天线组件包含：
近侧辐射段，其安置在所述平衡-不平衡变换器附近；
远侧辐射段，其安置在远离所述近侧辐射段处；以及
安置于所述近侧辐射段与所述远侧辐射段之间的馈电间隙，其中所述第一温度传感器安置成远离所述平衡-不平衡变换器且接近所述馈电间隙。
5.根据权利要求4所述的微波消融装置，其中所述馈线进一步包含内导体、与所述内导体同轴地延伸的外导体，以及安置于所述内导体与所述外导体之间的电介质材料，所述第一温度传感器安置于所述外导体上。
6.根据权利要求5所述的微波消融装置，其中所述馈线进一步包含第二温度传感器，所述第二温度传感器沿着所述馈线的所述长度安置于第二轴向位置处并且被配置成感测所述第二轴向位置处的温度，所述第一温度传感器安置在所述第二温度传感器附近。
7.根据权利要求5所述的微波消融装置，其中所述馈线进一步包含多个第二温度传感器，每个第二温度传感器沿着所述馈线的所述长度安置于不同的轴向位置处并且被配置成感测所述不同的轴向位置处的温度，所述第一温度传感器位于所述多个第二温度传感器附近。
8.根据权利要求7所述的微波消融装置，其中所述多个第二温度传感器被布置成阵列。
9.一种馈线，其包括：
内导体；
外导体，其与所述内导体同轴地安置；
电介质材料，其安置于所述内导体与所述外导体之间；以及
第一温度传感器，其安置于所述外导体的第一轴向位置处，其中所述第一温度传感器沿着所述外导体的长度延伸并且被配置成感测所述第一轴向位置处的温度。
10.根据权利要求9所述的馈线，其中所述第一温度传感器安置于所述外导体上。
11.根据权利要求9所述的馈线，其进一步包括第二温度传感器，所述第二温度传感器沿着所述外导体的所述长度安置于第二轴向位置处并且被配置成感测所述第二轴向位置处的温度，其中所述第一温度传感器安置在所述第二温度传感器附近。
12.根据权利要求9所述的馈线，其进一步包括多个第二温度传感器，每个第二温度传感器沿着所述外导体的所述长度安置于不同的轴向位置处并且被配置成感测每一个所述不同的轴向位置处的温度，其中所述第一温度传感器安置在所述多个第二温度传感器附近。
13.根据权利要求12所述的馈线，其中所述多个第二温度传感器被布置成阵列。
14.一种制造馈线的方法，其包括：
用电介质材料涂覆导线；
将导电材料放置在所述电介质材料上；以及
将第一温度传感器定位在所述导电材料上方以形成所述馈线。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括将第二温度传感器定位在所述导电材料上方，其中所述第一温度传感器在所述第二温度传感器附近。
16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括将多个第二温度传感器定位在所述导电材料上方，其中所述第一温度传感器在所述多个第二温度传感器附近。
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