CN112566573A - 用于消融程序期间独立或同时控制多个射频探针的系统 - Google Patents

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利·莱茵
泰勒·W·克罗恩
J·A·凯萨
克里斯托弗·W·图尔洛特
摩根·鲁道夫
斯科特·伍德拉夫
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Abstract

用于将能量输送到患者的身体的系统和方法包括多个探针，每个探针具有细长构件，其带有远侧区域和近侧区域，远侧区域具有不导电外圆周部分。多个探针中的每个探针还包括导电能量输送装置，其从不导电外圆周部分向远侧延伸以用于将电能和射频能量中的一个输送到患者的身体。能量输送装置还包括导电外圆周表面。系统还包括通信联接到多个探针中的每个探针的至少一个控制器。控制器包括具有控制屏幕的用户界面。控制屏幕包括允许用户在独立控制或同时控制多个探针之间进行选择的独立控制模块和同时控制模块。

Description

用于消融程序期间独立或同时控制多个射频探针的系统
相关申请
本申请要求于2018年7月13日提交的美国序列第16/034,914号的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。
发明领域
本发明总体上涉及用于施加能量以治疗组织的系统和方法，并且更具体地涉及用于在消融程序期间独立或同时控制多个射频探针的系统和方法。
背景
下背部受伤和慢性背痛是主要的健康问题，不仅导致患者身体虚弱，而且消耗被分配用于医疗保健、社会援助和残疾计划的大部分资金。椎间盘异常和疼痛可由外伤、在工作场所重复使用、代谢异常、遗传的易患性或衰老引起。对于患者的背痛治疗，邻近神经结构的存在和椎间盘的神经支配是非常重要的问题。
已经示出输送高频电流的微创技术用于减轻许多患者的局部疼痛。通常，用于这类程序的高频电流在射频(RF)范围内，即在100kHz至1GHz之间，更具体地在300-600kHz之间。RF电流通常经由放置在患者身体内的多个连接的电极从发生器输送，该多个连接的电极位于组织区域中，该组织区域包含怀疑将疼痛信号输送至大脑的神经结构。电极通常包括绝缘轴，其具有暴露导电尖端以输送射频电流。组织对电流的抗性引起加热邻近组织，从而导致细胞凝结(对于小的无髓鞘神经结构，在约45℃的温度下)，并形成可有效使有问题的神经结构去神经的损伤。去神经是指以下程序：以某种方式影响神经结构传输信号的能力且通常会导致神经结构完全无法传输信号，从而消除疼痛感。
为了扩大损伤的大小，可以结合冷却机构应用射频治疗，由此冷却手段用于降低能量输送装置附近组织的温度，允许施加较高的电压而不会引起不必要的局部组织温度升高。施加较高的电压允许更远离能量输送装置的组织区域达到可形成损伤的温度，从而增加损伤的大小/体积。
可以使用任何合适数量的探针(例如，一次一个探针到多达一次四个探针)来完成这类程序。但是，如果探针中的一个遇到导致探针在其程序期间停止运行的情况，则探针将保持不工作状态，直到所有剩余的探针都已完成其程序。一旦其他探针完成其程序后，用户可以排除问题探针的故障并重新启动问题探针的程序。不幸的是，这类工作流程要求用户浪费宝贵的时间来等待程序完成，将探针程序时间加在一起，这延长了患者必须忍受治疗程序的总时间。
因此，本公开涉及用于解决上述问题的在消融程序期间独立或同时控制多个射频探针的系统和方法。
发明概述
本发明的目的和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中变得明显，或者可以通过本发明的实践而获知。
在一个方面中，本发明涉及用于将能量输送至患者身体的系统。该系统包括多个探针，每个探针具有细长构件，该细长构件带有远侧区域和近侧区域，远侧区域具有不导电外圆周部分。多个探针中的每个探针还包括导电能量输送装置，其从不导电外圆周部分向远侧延伸，以用于将电能和射频能量中的一个输送到患者的身体。能量输送装置还包括导电外圆周表面。系统还包括通信地联接到多个探针中的每个探针的至少一个控制器。控制器包括具有可折叠控制屏幕的用户界面。可折叠控制屏幕包括允许用户在独立控制或同时控制多个探针之间进行选择的独立控制模块和同时控制模块。
在一个实施例中，同时控制模块可以包括同时控制选择面板，其在由用户选择时被配置成同时启动多个探针中的每个探针的治疗程序。在另一个实施例中，同时控制选择面板可以包括同时控制滑动条。
在另外的实施例中，独立控制模块可以包括独立控制选择面板，其在由用户选择时被配置成启动对多个探针的单独控制。在这类实施例中，一旦用户选择独立控制选择面板，则控制屏幕通过使用(engage)控制箭头来折叠，并且用户界面切换到独立控制屏幕。在另一个实施例中，独立控制屏幕可以包括用于多个探针中的每个探针的独立控制面板。在另外的实施例中，用于多个探针中的每个探针的独立控制面板可以包括独立滑动条，其在由用户选择时被配置成启动来自多个探针中的探针中的一个探针的治疗程序。
在另一个实施例中，控制屏幕还可以包括控制箭头，当用户在第一方向上滑动控制箭头时，其会使控制屏幕折叠。这样，如果用户想要重新打开折叠的控制屏幕，则用户可以简单地在与第一方向相反的第二方向上滑动控制箭头，并且控制屏幕将重新出现。
在另外的实施例中，同时控制选择面板和/或独立控制面板中的每个独立控制面板可以包括用于显示治疗程序的一个或更多个实时操作参数的显示部。例如，在这类实施例中，一个或更多个实时操作参数可以包括实际温度、阻抗、实际时间、运行时间、能量输送装置的功率输出、阈值温度或其组合。
在若干实施例中，独立控制面板中的每个可以包括一个或更多个按钮，用于允许用户修改操作参数中的一个或更多个。在这类实施例中，一个或更多个按钮中的一个可以包括用于停止治疗程序的停止按钮。
在另一方面中，本公开内容涉及治疗患者的身体的组织的方法。方法包括提供联接到探针组件的能量源。探针组件包括多个探针，每个探针具有带有远侧区域和近侧区域的细长构件。远侧区域具有导电能量输送装置，以用于将电能和射频能量中的一个输送到患者的身体。方法还包括将控制器通信地联接到探针组件。控制器具有带有控制屏幕的用户界面。控制屏幕具有独立控制模块和同时控制模块。方法还包括将多个探针插入到患者的身体内并将多个探针定位在患者的身体的待治疗组织处。此外，方法包括经由独立控制模块和同时控制模块选择是独立地还是同时地操作多个探针。这样，方法包括通过基于选择控制多个探针来治疗组织。还应该理解，方法还可以包括本文所述的任何其他步骤和/或特征。
在另一方面，本公开涉及用于在治疗程序期间控制多个射频探针的控制器。控制器包括具有控制屏幕的用户界面。控制屏幕包括允许用户在独立控制或同时控制多个探针之间进行选择的独立控制模块和同时控制模块。这样，同时控制模块包括同时控制选择面板，当其由用户选择时被配置成同时启动多个探针中的每个探针的治疗程序。另外，独立控制模块包括独立控制选择面板，其在由用户选择时被配置成启动多个探针的单独控制，使得控制屏幕折叠并且用户界面切换到独立控制屏幕。还应理解，控制器还可以包括本文所述的任何附加特征。
参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。结合在本说明书中并构成其一部分的附图来说明本发明的实施例，并且与说明书一起解释本发明的原理。
附图简述
在说明书中阐述针对本领域的普通技术人员的本发明的完整且可行的公开内容(包括其最佳模式)，该说明书参考附图，其中：
图1示出根据本公开的用于将射频电能施加到患者的身体的系统的一个实施例的一部分；
图2示出根据本公开的探针组件的远侧尖端区域的一个实施例的透视剖视图；
图3示出根据本公开的泵组件的一个实施例的透视图；
图4示出根据本公开的探针组件的控制器的用户界面的一个实施例的图示，特别示出了用户界面的控制屏幕；
图5示出根据本公开的探针组件的控制器的用户界面的一个实施例的图示，特别示出用户界面的独立控制屏幕；
图6示出根据本公开的探针组件的控制器的用户界面的另一实施例的图示，特别示出在启动的选择性探针的特定治疗程序情况下的用户界面的独立控制屏幕；
图7示出根据本公开的放置在椎间盘内的两个探针；
图8示出根据本公开的治疗患者的身体的组织的方法的一个实施例的流程图；
图9示出根据本公开的治疗程序的一个实施例的框图，该治疗程序用于通过控制由能量输送装置输送的能量的量和泵组件的泵的流速来主动控制输送至患者身体内的组织的能量。
本发明的详细描述
现在将详细参考本发明的一个或更多个实施例、本发明的示例，其示例在附图中说明。每个示例和实施例通过对本发明的解释来提供，并且不意图限制本发明。例如，作为一个实施例的一部分说明或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。本发明旨在包括落入本发明的范围和精神内的这些和其他修改和变化。
在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应理解，本发明不将其应用限于在以下描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明内容能够具有其他实施例或者能够以各种方式被实践或执行。同样，应当理解，本文采用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为具有限制性。
出于本发明的目的，损伤是指通过将能量施加到患者身体内的组织而实现的任何效果，并且本发明并不旨在限于这一方面。此外，出于本描述的目的，近侧通常指示装置或系统中贴近或靠近用户的那部分(当使用装置时)，而术语远侧通常指示距离用户更远的部分(当使用装置时)。
现在参考附图，图1示出本发明的系统100的一个实施例的示意图。如图所示，系统100包括发生器102、缆线104、具有多个探针107的至少一个探针组件106、一个或更多个冷却装置108、泵缆线110、一个或更多个近侧冷却供应管112和一个或更多个近侧冷却返回管114。如所说明的实施例中所示，发生器102是射频(RF)发生器，但是可以可选地是可以输送其他形式的能量的任何能量源，包括但不限于微波能量、热能量、超声和光能量。在一个实施例中，发生器102可操作以与一个或更多个装置通信，例如与探针107和一个或更多个冷却装置108通信。根据所使用的装置和所执行的程序，这类通信可以是单向或双向的。
另外，如图所示，缆线104的远侧区域124可以包括分离器130，其将缆线104划分成两个远侧端部136，使得探针107可以连接到其上。缆线104的近侧端部128连接到发生器102。此连接可以是永久的，例如，由此缆线104的近侧端部128被嵌入发生器102内，或者此连接可以是临时的，例如，由此缆线104的近侧端部128经由电连接器连接到发生器102。缆线104的两个远侧端部136终止于可操作以联接到探针107的连接器140并在探针107和发生器102之间建立电连接。在替代实施例中，系统100可包括用于每个探针组件106中的独立缆线，用来将探针107联接到发生器102。可替代地，分离器130可以包括多于两个的远侧端部。例如，如果使用多于两个的探针组件，则这类连接器在具有连接至发生器102的多于两个装置的实施例中是有用的。
一个或更多个冷却装置108可包括降低位于探针107中的一个或更多个探针处或附近的材料的温度的任何手段。例如，如图3所示，冷却装置108可包括具有一个或更多个蠕动泵122的泵组件120，蠕动泵122可操作以使来自冷却装置108的流体循环通过一个或更多个近侧冷却供应管112、探针107、一个或更多个近侧冷却返回管循环114，并返回到一个或更多个冷却装置108。例如，如图所示，泵组件120包括联接到电源126的四个蠕动泵122。在替代实施例中，泵组件120可仅包括一个蠕动泵，或包括多于四个泵。流体可以是水或任何其他合适的流体。
仍然参考图1，系统100可以包括用于促进冷却装置108和发生器102之间的通信的控制器。以此方式，反馈控制建立在一个或更多个冷却装置108和发生器102之间。反馈控制可以包括发生器102、探针107和冷却装置108，但是任何两个装置之间的任何反馈都在本发明的范围内。反馈控制可以例如在控制模块中实现，该控制模块可以是发生器102的部件。在这类实施例中，发生器102可操作以与探针107以及冷却装置108双向通信。在本发明的上下文中，双向通信是指装置既从另一装置接收信号又向其发送信号的能力。
作为示例，发生器102可以从多个探针107中的一个或更多个接收温度测量值。基于温度测量值，发生器102可以执行一些动作，例如调制发送到探针107的功率。因此，可以基于其各自温度测量值分别控制探针107。例如，当温度测量值低时，可以增加用于探针107中的每个探针的功率，而当温度测量值高时，可以降低用于探针107中的每个探针的功率。对于每个探针组件，功率的这种变化可不同。在一些情况下，发生器102可以终止用于一个或更多个探针107的功率。因此，发生器102可以从一个或更多个探针107接收信号(例如温度测量值)，确定适当的动作，并将信号(例如，减小或增大的功率)发送返回到一个或更多个探针107。可替代地，发生器102可以向冷却装置108发送信号以增加或减小供应至探针107中的一个或更多个的冷却剂的流速或程度。
更具体地，泵可以将流体流速传送到发生器102，并且可以从发生器102接收指示泵调整此流速的通信。在一些情况下，蠕动泵可通过改变流速或关闭一段时间来对发生器102进行响应。在冷却装置108关闭的情况下，与探针107相关联的任何温度感测元件都不会受冷却流体的影响，从而允许更精确地确定周围组织的温度。另外，当使用多于一个探针组件106时，与探针107相关联的温度感测元件中的平均温度或最高温度可以用于调整冷却。
在其他实施例中，取决于探针107之间的距离，冷却装置108可降低冷却或脱离的速率。例如，当距离足够小使得在区域中存在足够电流密度以实现期望的温度时，可以不需要或几乎不需要冷却。在这类实施例中，能量优选地集中在通过待治疗的组织区域的能量输送装置192之间，从而产生条状损伤。条状损伤的特征在于当活性电极靠近类似尺寸的返回电极时所形成的长方形体积的加热组织。发生这种情况是因为在给定功率下，电流密度优先集中在电极之间，并且电流密度导致温度升高。
冷却装置108还可与发生器102通信，以警告发生器102与冷却装置108相关的一个或更多个可能的错误和/或异常。例如，如果冷却流受阻或冷却装置108中的一个或更多个的盖打开。发生器102然后可以通过以下至少一项来对错误信号起作用：警告用户、中止该程序以及修改动作。
仍然参考图1，近侧冷却供应管112可包括在一个或更多个近侧冷却供应管112的远侧端部处的近侧供应管连接器116。另外，近侧冷却返回管114可包括在一个或更多个近侧冷却返回管114的远侧端部处的近侧返回管连接器118。在一个实施例中，近侧供应管连接器116是阴鲁尔锁式连接器，而近侧返回管连接器118是阳鲁尔锁式连接器，但是其他连接器类型也应包括在本发明的范围内。
另外，如图1所示，探针107中的每个探针可包括近侧区域160、柄部180、空心细长轴184以及包括一个或更多个能量输送装置192的远侧尖端区域190。此外，如图所示，近侧区域160包括远侧冷却供应管162、远侧供应管连接器166、远侧冷却返回管164、远侧返回管连接器168、探针组件缆线170和探针缆线连接器172。在这类实施例中，远侧冷却供应管162和远侧冷却返回管164是柔性的，以允许探针107的更大可操纵性，但是具有刚性管的替代实施例也可以。
此外，在若干实施例中，远侧供应管连接器166可以是阳鲁尔锁型连接器，而远侧返回管连接器168可以是阴鲁尔锁型连接器。因此，近侧供应管连接器116可操作以与远侧供应管连接器166互锁，而近侧返回管连接器118可操作以与远侧返回管连接器168互锁。
探针缆线连接器172可以位于探针组件缆线170的近侧端部，并且可操作以可逆地联接到连接器140中的一个，从而在发生器102和探针组件106之间建立电连接。取决于探针组件106的具体配置，探针组件缆线170可包括一个或更多个导体。例如，在一个实施例中，探针组件缆线170可包括五个导体，其允许探针组件缆线170将RF电流从发生器102传输至一个或更多个能量输送装置192以及将多个温度感测装置连接到发生器102，如下所讨论的。
能量输送装置192可以包括将能量输送到邻近远侧尖端区域190的组织区域的任何手段。例如，能量输送装置192可以包括超声装置、电极或任何其他能量输送手段，并且本发明不限于这方面。类似地，经由能量输送装置192输送的能量可以采取若干形式，包括但不限于热能量、超声能量、射频能量、微波能量或任何其他形式的能量。例如，在一个实施例中，能量输送装置192可以包括电极。电极的工作区域的长度可以是2至20毫米(mm)，并且由电极输送的能量是处于RF范围内的电流形式的电能。电极的工作区域的大小可以被优化以用于放置在椎间盘内，但是，取决于所执行的特定程序，可以使用工作区域的不同大小，其全部在本发明的范围内。在一些实施例中，来自发生器102的反馈可以响应于给定测量值(诸如阻抗或温度)而自动调节能量输送装置192的暴露区域。例如，在一个实施例中，能量输送装置192可以通过实现至少一个另外的反馈控制(诸如上升的阻抗值)来最大化输送到组织的能量。
现在详细参考图2，示出探针组件106的远侧尖端区域190的一个实施例的透视剖视图。如图所示，远侧尖端区域190包括一个或更多个温度感测元件402，其可操作以测量在一个或更多个能量输送装置192处及其附近的温度。温度感测元件402可包括一个或更多个热电偶、温度计、热敏电阻、荧光传感器或任何其他感测温度的手段。在一个实施例中，温度感测元件402经由探针组件缆线170和缆线104连接到发生器102，但是温度感测元件402和发生器102之间的任何通信手段(包括无线协议)都包括在本发明的范围内。更具体地，如图所示，一个或更多个温度感测元件402可以包括通过将不锈钢海波管406接合至康铜线410而制成的热电偶结，其中康铜线410通过绝缘体412绝缘。在此实施例中，海波管406和康铜线410的结通过激光焊接来制造，但是也可以使用将两种金属接合的任何其他手段。此外，在该实施例中，海波管406和康铜线410延伸穿过细长轴184的内腔并且连接到柄部180内的探针组件缆线170。
此外，如图所示，每个探针107的温度感测元件402突出超过能量输送装置192。将温度感测元件402放置在此位置而不是在由能量输送装置192限定的内腔450内是有利的，因为其允许温度感测元件402提供接近能量输送装置192的组织的温度的更准确指示。这是由于以下事实：当延伸超过能量输送装置192时，温度感测元件402将不会如其位于内腔450内那样受到在内腔450内流动的冷却流体的影响。因此，在这类实施例中，探针组件106包括从探针组件的远侧区域突出的突起部，其中突起部是温度感测元件402的部件。
仍然参考图2，探针组件106还可以包括一个或更多个次级温度感测元件404，其位于细长轴184内，与能量输送装置192相距一定距离并且邻近细长轴184的壁定位。次级温度感测元件404可类似地包括一个或更多个热电偶、温度计、热敏电阻、荧光传感器或感测温度的任何其他手段。例如，如图所示，次级温度感测元件404是通过将分别标示为420和422的铜和康铜热电偶线接合而制成的热电偶。此外，在某些实施例中，铜线420和康铜线422可以延伸穿过细长轴184的内腔且可以在柄部180内连接到探针组件缆线170。
另外，探针组件106还可以包括位于温度感测元件402、404中的任一个附近的热绝缘体430。这样，热绝缘体430可以由任何热绝缘材料制成，例如硅树脂，并且可以用于使任何温度感测元件与探针组件106的其他部件绝缘，使得温度感测元件将能够更准确地测量周围组织的温度。更具体地，如图所示，热绝缘体430用于使温度感测元件404与穿过轴供应管302和轴返回管304的冷却流体绝缘。
在另外的实施例中，探针组件106还可包括不透辐射的标记440，其结合在沿着细长轴184的某处。例如，如图2所示，不透辐射的标记的最佳位置可以在远侧尖端区域190处或附近，邻近能量输送装置192。不透辐射的标记在荧光镜X射线图像上可见，并且在尝试在患者体内准确放置装置时可以用作视觉辅助。这些标记可以由许多不同的材料制成，只要它们具有足够的辐射不透性即可。合适材料包括但不限于银、金、铂和其他高密度金属以及不透辐射的聚合物。可以使用用于将不透辐射的标记结合到医疗装置中或医疗装置上的各种方法，并且本发明不限于此。
此外，如图所示，细长轴184和电极192重叠以将电极固定在适当位置。在此实施例中，在远侧尖端区域190的此部分处由细长轴184和电极192限定的内腔含有由银焊料制成的不透辐射的标记440，其填充内腔，使得供应至探针组件106的任何冷却流体(其未定位在前面描述的冷却管中的一个内)被限制在探针组件106的远侧尖端区域190中。因此，在这类实施例中，银焊料可以被称为流阻结构，因为其用于将流体的循环限制到探针组件106的特定部分(在此情况下，是远侧区域190的至少一部分)。
换句话说，冷却流体可以从冷却装置108通过冷却供应管流到探针组件106的远侧尖端区域190。然后，冷却流体可以在由电极192限定的内腔450内循环以向其提供冷却。这样，本文所述的内部冷却的探针被定义为具有这种构造的探针，由此冷却介质不会从探针组件106的远侧区域离开探针组件106。由于存在银焊料，冷却流体可能不沿着细长轴184进一步循环且流过冷却返回管，回到冷却装置108。在替代实施例中，可以使用其他材料代替银焊料，并且本发明不限于此。如上所述，向探针107提供冷却允许在不升高紧邻能量输送装置192的组织的温度情况下将通过能量输送装置192输送的热量进一步转化到组织中。
如上所提及的，本发明的系统100可以进一步包括一个或更多个导引器管。通常，导引器管可包括近侧端部、远侧端部和在其间延伸的纵向孔。因此，导引器管(当使用时)可操作以与探针组件106容易且牢固地联接。例如，导引器管的近侧端部可以装配有能够与探针组件106的柄部180可逆地配合的连接器。导引器管可以用于接近患者体内的治疗部位并且探针组件106的空心细长轴184可以通过所述导引器管的纵向孔引入所述治疗部位。导引器管可以进一步包括一个或更多个深度标记，以使用户能够确定患者体内的导引器管的远侧端部的深度。此外，导引器管可包括一个或更多个不透辐射的标记，以确保在使用荧光镜引导时正确放置导引器管。
系统还可包括一个或更多个管心针。管心针可以具有倾斜的尖端，以便于将一个或更多个导引器管插入患者体内。各种形式的管心针在本领域中是众所周知的，并且本发明不限于仅包括一种特定形式。此外，如以上关于导引器管所述，管心针可以操作以连接到电源，并且因此可以形成电流阻抗监测器的一部分。在其他实施例中，探针组件106中的一个或更多个可以形成电流阻抗监测器的一部分。因此，发生器102可从管心针、导引器管和/或探针107中的一个或更多个接收阻抗测量值，并且可基于阻抗测量值执行动作，诸如警告用户能量输送装置192的错误放置。
另外，如图4-6所示，发生器102还可包括显示治疗程序的各个方面的用户界面142，治疗程序的各个方面包括但不限于与治疗程序有关的任何参数，诸如温度、阻抗等以及与治疗程序有关的错误或警告。更具体地，如图所示，用户界面142包括可折叠控制屏幕144。此外，如图所示，控制屏幕144包括允许用户在独立控制或同时控制多个探针107之间进行选择的独立控制模块146和同时控制模块148。因此，通过使用户能够同时(即，通过使用单个控件)启动所有连接的探针107或单独启动所有连接的探针107中的每个探针，本文所述的系统提高了程序效率。
特别参考图4，同时控制模块148可以包括同时控制选择面板150，其在由用户选择时被配置成同时启动多个探针107中的每个探针的治疗程序。在某些实施例中，如图所示，同时控制选择面板150可以包括同时控制滑动条152。类似地，如图所示，独立控制模块146可以包括独立控制选择面板154，其在由用户选择时被配置成使控制屏幕144折叠并切换到独立控制屏幕156。通过例如经由控制箭头155简单地单击折叠屏幕以再次使折叠屏幕重新使用(reengage)，用户可以在屏幕之间轻松地移动。这样，通过使用在可折叠控制屏幕144和滑动菜单面板152上的控制箭头155，启用同时启动或独立启动。更具体地，如图所示，面板152显示单个控件以同时启动所有连接的探针107并且可以通过控件(例如，用户的滑动运动，或通过选择标记的按钮从而指示用户选择是否单独启动每个探针107)而被折叠。
如图5所示，用户可以经由独立控制屏幕156单独控制探针107。更具体地，如特别在图5所示，独立控制屏幕156可以包括用于多个探针107中的每个探针的独立控制面板158。在这类实施例中，独立控制面板158中的每个可以包括独立滑动条163，其在由用户使用或选择时被配置成启动从多个探针107中选择的探针107的治疗程序。
例如，在某些实施例中，为了独立地启动探针107，用户可以使控制屏幕144折叠，并且单独启动按钮163被配置成针对每个通道出现。因此，在一个实施例中，通过为每个通道结合“泳道”概念，用户界面142实现探针107的单独启动。如本文所使用的，“泳道”概念通常是指这样的想法：在单独的水道或面板中显示针对每个探针107的控件并且允许每个探针107的治疗程序在其各自水道中运行或操作，使得其也可以与其他操作探针107进行比较。因此，如特别在图5中所示，每个水道水平描绘针对该水道的特性和所需的数据点。此外，如所说明的实施例中所示，每个水道的单独启动按钮163可以位于每个水道的端部。
在另外的实施例中，如图4-6所示，同时控制选择面板150和/或每个独立控制面板158可包括用于显示治疗程序的一个或更多个实时操作参数171的显示画面165。例如，如图所示，实时操作参数171可以包括实际温度、阻抗、实际时间、运行时间、相关联的能量输送装置192的功率输出、阈值温度或其组合。在若干实施例中，每个独立控制面板158还可包括一个或更多个按钮167，用于允许用户修改操作参数中的一个或更多个。此外，泳道概念还能够停止各个探针107。例如，如图所示，每个水道可以包含用于相关探针107的停止按钮169，或者可以通过系统上的单个控件同时停止所有探针107，以便停止相关探针的治疗程序。
在一个实施例中，多个探针107可以以双极模式操作。例如，图7示出两个探针107的一个实施例，其中，其远侧尖端区域190位于椎间盘800内。在这类实施例中，电能被输送到探针107，并且此能量优选地在它们之间集中通过待治疗的组织的区域(即椎间盘800的区域)。因此，待治疗的组织的区域被探针107之间集中的能量加热。在其他实施例中，探针107可以以单极模式操作，在这种情况下，如本领域中已知，在患者的身体表面上需要附加接地垫。也可以使用双极和单极程序的任何组合。还应当理解，系统可以包括多于两个探针组件。例如，在一些实施例中，可以使用三个探针组件，并且探针组件可以以三相模式操作，由此，针对每个探针组件所供应的电流的相位不同。
现在参考图8，示出使用本文所述的探针组件来治疗患者的身体的组织(诸如椎间盘800)的方法500的一个实施例的流程图。如在502所示，方法500可包括提供联接至具有多个探针107的探针组件106的能量源，诸如本文所述的那些。如在504所示，方法500还包括将控制器(例如，发生器102)通信地联接至探针组件106。此外，如所提及的，发生器102包括显示可折叠控制屏幕144的用户界面142。如在506所示，方法500包括将多个探针107插入患者体内。如在508所示，方法500包括将多个探针107定位在待治疗的患者身体的组织处。例如，在一个实施例中，在患者躺在辐射可透过的桌子上的情况下，可以使用荧光引导来经皮插入带有管心针的导引器以进入椎间盘的后部。除了荧光镜检查之外，其他辅助工具(包括但不限于阻抗监测和触觉反馈)可用于帮助用户将导引器或探针107定位在患者体内。本文已经描述阻抗监测的使用，由此用户可以通过在装置插入患者的身体时监测阻抗来区分组织。关于触觉反馈，不同的组织可以对插入力提供不同量的物理阻力。这允许用户通过感觉使装置插入通过给定组织所需的力来区分不同组织。
如在510所示，方法500包括经由独立控制模块146和同时控制模块148选择是独立还是同时操作多个探针107。如在512所示，方法500包括通过基于选择控制多个探针107来治疗组织。一旦就位，可以从探针107发射刺激性电信号以刺激感觉神经，其中症状性疼痛的复现将验证是椎间盘引起的疼痛。
在程序期间，可以调节和/或控制治疗方案，诸如供应至探针107的冷却剂和/或传输到探针107的功率，以维持期望的治疗区域形状、大小和均匀性。更具体地，方法500包括通过控制通过能量输送装置192输送的能量的量以及分别控制蠕动泵122的流速来主动地控制输送到组织的能量。在另外的实施例中，发生器102可以基于由一个或更多个温度感测元件402和/或阻抗传感器测量的测量温度来控制输送到组织的能量。
更具体地，如图9所示，示出用于治疗患者组织的治疗程序的一个实施例的框图。如在600所示，消融被初始化。如在602所示，可以使用简单的数值积分技术来计算能量用量。如在604所示，然后可以将计算出的能量用量与预设能量用量阈值进行比较。如果如在606所示用量不满足，则程序继续至608以减轻在治疗程序期间内部冷却的探针107的阻抗的上升。更具体地说，如图所示，在通过能量输送装置192将能量从发生器102输送到组织时，监测一个或更多个程序参数。本文所述的一个或更多个程序参数可以包括例如组织的温度、组织的阻抗、能量输送装置192的功率需求或类似物，或其组合。此外，如图所示，一个或更多个程序参数608可以被馈送到上升阻抗检测引擎610。如在612所示，上升阻抗检测引擎610被配置成基于一个或更多个接收到的程序参数608例如实时地确定是否在预定时间段可能发生上升阻抗事件(即，是否即将发生上升阻抗事件)。上升阻抗检测引擎610随后可基于在预定时间段内是否可能发生上升阻抗事件来确定用于泵组件120的命令。
如果不是即将发生，如在614所示，则可以例如通过如在616所示的提高蠕动泵122的泵送速度(例如，经由RPM控制器125)来提高冷却速率。在提高冷却速率之后，消融600继续。如果即将发生上升阻抗事件，如在618所示，则可以例如通过如在620所示降低蠕动泵122的泵送速度(例如，经由RPM控制器125)来降低冷却速率。换句话说，在若干实施例中，蠕动泵122可以经由其各自的RPM控制器125来独立地控制以改变探针107的每个电极192的冷却速率。在这类实施例中，泵组件120的电源126可以与发生器102(至少部分地)去耦。此外，如图所示，使用闭环反馈控制634、636来操作系统550。
一旦满足能量用量阈值，如在622所示，就将治疗程序配置为检查是否已经满足热用量阈值，如在624所示。如果没有满足热用量，如在626所示，则治疗程序前进通过独立温度-功率反馈控制回路，如在628所示。更具体地，在某些实施例中，通过限定用于治疗组织的预定阈值温度、经由发生器102通过能量输送装置192将组织的温度升高到预定阈值温度，并将组织的温度保持在预定阈值温度以在组织中产生损伤，可以控制通过能量输送装置192输送的能量的量。在这类实施例中，根据功率斜率、阻抗水平、阻抗斜率和/或阻抗与功率的比率中的至少一项，可将组织的温度保持在预定阈值温度。
如630所示，仅当满足热剂量阈值时，程序如在632所示终止。因此，本公开的系统和方法为一个或更多个探针提供独特特征：固有高功率需求(即，短热电偶突起)、泵调制功率算法、预设能量用量或总平均功率阈值和/或上升阻抗检测引擎610。
在治疗之后，可以停止能量输送和冷却，并且将探针107从导引器(当使用时)中取出。可以通过导引器注射流体，诸如抗生素或造影剂，然后移除导引器。替代地，探针107的远侧尖端可以是锋利的并且足够坚固以刺穿组织，从而可以不需要导引器。如上所述，可以通过各种手段来辅助将探针107，更具体地将能量输送装置192，定位在患者体内，包括但不限于荧光镜成像、阻抗监测和触觉反馈。另外，此方法的一些实施例可以包括将插入或移除材料到患者体内一个或更多个步骤。
本发明的系统可以用于各种医疗程序中，其中能量输送装置的使用可以证明是有益的。具体地，本发明的系统对于涉及背痛的治疗特别有用，包括但不限于治疗肿瘤、椎间盘突出、小关节神经失调、骶髂关节损伤或骨内(在骨骼内)的治疗程序。此外，对于增强纤维环、收缩环形裂缝并阻止其进展、烧灼环形裂缝中的肉芽组织以及使已经迁移到环形裂缝的髓核组织中引起疼痛的酶变性，系统特别有用。另外，系统可以操作以通过微创技术治疗椎间盘突出或内部破坏，该技术可向环形纤维提供足够的能量以破坏或引起椎间盘中选择性神经结构功能的改变，以可预测准确度修饰胶原纤维、治疗椎间盘终板并准确减少椎间盘组织的体积。系统还可用于凝结血管和增加热休克蛋白的产生。
如本文所述，将液体冷却探针107与合适反馈控制系统一起使用也有助于治疗的均匀性。探针107的冷却远侧尖端区域190有助于防止在这些区域中过高的温度，过高的温度可导致组织粘附到探针107以及探针107的远侧尖端区域190周围的组织的阻抗增加。因此，通过冷却探针107的远侧尖端区域190，可以在烧焦远侧尖端区域190处或直接围绕远侧尖端区域190的组织的风险最小的情况下向组织输送更高的功率。向能量输送装置192输送更高的功率允许组织进一步远离能量输送装置192以到达高到足以产生损伤的温度，且因此损伤将不限于直接围绕能量输送装置192的组织区域，而是优先从一个探针组件106的远侧尖端区域190延伸到另一个。
应当注意，如本文所用的术语“不透辐射的标记”表示增加或减少装置的辐射不透性的任何材料的添加或减少。此外，术语探针组件、导引器、管心针等无意于限制，而是表示可用于执行与所描述的功能相似的功能的任何医学和外科工具。另外，本发明不限于在本文公开的临床应用中使用，并且其中本发明的装置将有用的其他医学和外科程序也包括在本发明的范围内。
应当理解，为清楚起见，在独立的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中以组合方式被提供。相反，为简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合被提供。
尽管已经结合本发明的特定实施例描述本发明，但是显然，对于本领域技术人员而言，许多替代、修改和变化将是明显的。因此，旨在涵盖落入所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这类替代、修改和变化。
本书面描述使用示例来公开本发明内容(包括最佳模式)，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利的范围由权利要求限定并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构要素，则意图将这类其他示例包括在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于将能量输送到患者的身体的系统，所述系统包括：
多个探针，每个探针包括细长构件，所述细长构件具有远侧区域和近侧区域，所述远侧区域带有不导电外圆周部分，所述多个探针中的每个探针还包括导电能量输送装置，所述能量输送装置从所述不导电外圆周部分向远侧延伸以用于将电能和射频能量中的一个输送到患者的身体并具有导电外圆周表面；和
至少一个控制器，其通信地联接到所述多个探针中的每个探针，所述控制器包括具有控制屏幕的用户界面，所述控制屏幕包括允许用户在独立控制或同时控制所述多个探针之间进行选择的独立控制模块和同时控制模块。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述同时控制模块还包括同时控制选择面板，所述同时控制选择面板在由用户选择时被配置成同时启动所述多个探针中的每个探针的治疗程序。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述同时控制选择面板包括同时控制滑动条。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述独立控制模块包括独立控制选择面板，所述独立控制选择面板在由用户选择时被配置成启动对所述多个探针的单独控制。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制屏幕还包括控制箭头，当由用户在第一方向上滑动所述控制箭头时，所述控制箭头使所述控制屏幕折叠。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，如果用户想要重新打开所折叠的控制屏幕，则用户能够在第二方向上滑动所述控制箭头。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，一旦用户选择所述独立控制选择面板，则所述控制屏幕被配置成折叠并且所述用户界面切换到独立控制屏幕，所述独立控制屏幕包括用于所述多个探针中的每个探针的独立控制面板。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，用于所述多个探针中的每个探针的所述独立控制面板包括独立滑动条，所述独立滑动条在由用户选择时被配置成启动来自所述多个探针中的所述探针中的一个探针的治疗程序。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述同时控制选择面板和所述独立控制面板中的每个独立控制面板还包括用于显示所述治疗程序的一个或更多个实时操作参数的显示部。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述一个或更多个实时操作参数包括实际温度、阻抗、实际时间、运行时间、所述能量输送装置的功率输出、阈值温度或其组合中的至少一个。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述同时控制选择面板和/或所述独立控制面板中的每个独立控制面板还包括一个或更多个按钮，所述一个或更多个按钮用于允许用户修改所述操作参数中的一个或更多个。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述一个或更多个按钮中的一个还包括用于停止所述治疗程序的停止按钮。
13.一种治疗患者的身体的组织的方法，所述方法包括：
提供联接到探针组件的能量源，所述探针组件包括多个探针，每个探针具有细长构件，所述细长构件带有远侧区域和近侧区域，所述远侧区域具有导电能量输送装置，以用于将电能量和射频能量中的一个输送到患者的身体；
将控制器通信地联接到所述探针组件，所述控制器具有带有控制屏幕的用户界面，所述控制屏幕具有独立控制模块和同时控制模块；
将所述多个探针插入到患者的身体内；
将所述多个探针定位在患者的身体的组织处；
经由所述独立控制模块和所述同时控制模块选择是独立操作还是同时操作所述多个探针；以及
通过基于所述选择控制所述多个探针来治疗所述组织。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述同时控制模块还包括同时控制选择面板，所述同时控制选择面板在由用户选择时被配置成同时启动所述多个探针中的每个探针的治疗程序。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述同时控制选择面板包括同时控制滑动条。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述独立控制模块包括独立控制选择面板，所述独立控制选择面板在由用户选择时被配置成启动所述多个探针的单独控制，并且其中，一旦用户选择所述独立控制选择面板，所述控制屏幕就折叠，并且所述用户界面切换到独立控制屏幕。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述独立控制屏幕包括用于所述多个探针中的每个探针的独立控制面板，用于所述多个探针中的每个探针的独立控制面板包括独立滑动条，所述独立滑动条在由用户选择时被配置成启动来自所述多个探针中的所述探针中的一个探针的治疗程序。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述同时控制选择面板和所述独立控制面板中的每个独立控制面板还包括用于显示所述治疗程序的一个或更多个实时操作参数的显示部，所述一个或更多个实时操作参数包括实际温度、阻抗、实际时间、运行时间、所述能量输送装置的功率输出、阈值温度或其组合中的至少一个。
19.根据权利要求13-18所述的方法，其中，所述控制屏幕还包括控制箭头，当由用户在第一方向上滑动所述控制箭头时，所述控制箭头使所述控制屏幕折叠，其中，如果用户想要重新打开所折叠的控制屏幕，则用户可以在第二方向上滑动所述控制箭头。
20.一种用于在治疗程序期间控制多个射频探针的控制器，所述控制器包括：
包括控制屏幕的用户界面，所述控制屏幕包括允许用户在独立控制或同时控制所述多个探针之间进行选择的独立控制模块和同时控制模块，
其中，所述同时控制模块包括同时控制选择面板，所述同时控制选择面板在由用户选择时被配置成同时启动所述多个探针中的每个探针的治疗程序，并且
其中，所述独立控制模块包括独立控制选择面板，所述独立控制选择面板在由用户选择时被配置成启动所述多个探针的单独控制，使得所述控制屏幕折叠并且所述用户界面切换到独立控制屏幕。
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