CN115052542A - 医疗装置系统及使用这些系统的方法 - Google Patents

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Abstract

一种医疗器械，其包括轴及联接到该轴的远端的装置。该装置包括构造成对在靶部位的组织的电参数进行测量的传感器、及构造成基于所测量的电参数将能量输送至在靶部位的组织的能量输送装置。

Description

医疗装置系统及使用这些系统的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年2月4日提交的美国临时专利申请第62/969,918号的优先权，该临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开的各种方面总体上涉及医学诊断与治疗仪器、系统、装置、和相关方法。更具体地，本公开的实例涉及用于在内窥镜术期间进行诊断测试以定位在患者内部的一个或多个靶部位并向其实施能量疗法的仪器、系统、装置、和相关方法，及其他方面。
背景技术
技术发展已为医疗系统、装置、和方法的使用者提供在受试者上进行越来越复杂手术的能力。在微创手术领域(如内窥镜检查)及其他外科手术中的一个问题与通过观察组织的外表面而对患者内部的组织健康进行评估并且对不良组织(例如，处于危险中的、不健康的、癌前、癌性的，等)进行鉴定有关。对组织外表面的视觉检查可提供对组织健康的有限的诊断分析，因为所述表面的外观可能不是实际组织状况的准确指示。对医疗装置在外表面上提供在组织各种深度的诊断分析的限制会延长手术、限制其效果、并且/或者由于该组织的误诊而导致对患者的损伤。
发明内容
此外，本公开的方面涉及用于基于感测指示组织健康的电参数而定位靶治疗部位并且用医疗器械对不良组织进行治疗的系统、装置、医疗器械、及方法，及其他方面。本文中公开的每个方面可包括结合任何其他公开方面所描述的一个或多个特征。
根据一个实例，医疗器械可包括轴及联接到该轴的远端的装置。该装置包括构造成在靶部位对组织的电参数进行测量的传感器、及构造成基于所测量的电参数输送能量至在靶部位的组织的能量输送装置。
本文中描述的任何医疗器械可包括任何的以下特征。传感器和能量输送装置可相对于轴的远端而移动。该装置包括可扩张主体，其构造成从收拢状态侧向地向外扩张到可扩张状态。传感器和能量输送装置位于该可扩张主体上。传感器包括构造成对在靶部位的组织的介电常数进行感测的一个或多个微波天线。传感器包括一个或多个微波或射频生物传感器，这些传感器构造成对在靶部位的组织的电参数进行感测。该传感器包括至少两个电极，这些电极构造成当位于与靶部位相邻的位置时对至少两个电极之间的阻抗进行测量。能量输送装置包括微波或射频电极，该电极构造成传送电流至靶部位并且产生热以对在靶部位的组织进行消融。该医疗器械包括处理器及存储指令的非暂时性计算机可读介质，当由传感器测量的电参数指示在靶部位存在不良组织时，这些指令在被处理器执行时导致处理器启动能量输送装置。存储于非暂时性计算机可读介质中的指令导致处理器判定由传感器所测量的电参数是否指示靶部位的不良组织。响应于判定电参数指示了不良组织，这些指令还导致处理器将电能从发电装置传送至能量输送装置。存储于非暂时性计算机可读介质中的指令导致在将电能从能量输送装置输送至在靶部位的组织之后处理器周期性地用传感器重新测量在靶部位的电参数。当由传感器测量的电参数未指示在靶部位有不良组织时，存储于非暂时性计算机可读介质中的指令导致处理器停止将电能从输送装置输送至靶部位的组织。当由传感器测量的电参数未指示在靶部位存在不良组织时，存储于非暂时性计算机可读介质中的指令导致处理器停止将电能从发电装置向能量输送装置的传输。该医疗器械包括沿装置的外部以第一阵列布置的多个传感器、及沿装置的外部以第二阵列布置的多个能量输送装置。该装置构造成基于多个传感器的第一阵列的空间分布而相对于装置的外部定位不良组织。
根据另一个实例，医疗器械可包括具有可铰接远端的柔性轴、和联接到该轴的可铰接远端的装置。该装置包括可扩张主体、沿该可扩张主体布置并且构造成对在靶部位的组织的电参数进行测量的传感器阵列、及沿可扩张主体布置并且构造成对在靶部位的组织加热的电极阵列。该可扩张主体可扩张以使传感器阵列和电极阵列处于与靶部位的组织相靠近的位置。
本文中描述的任何医疗器械可包括任何的以下特征。传感器阵列包括多个生物传感器并且电极阵列包括多个电极。多个生物传感器沿可扩张主体而布置并且与多个电极交替。该医疗器械可包括处理器和存储指令的非暂时性计算机可读介质，这些指令当被处理器执行时导致处理器判定由传感器阵列所测量的电参数是否指示在靶部位具有不良组织。这些指令导致当由传感器阵列测量的电参数指示在靶部位存在不良组织时处理器启动电极阵列。在将电能从电极阵列输送至在靶部位的组织之后，这些指令导致处理器周期性地用传感器阵列重新测量在靶部位的电参数。当由传感器测量的电参数未指示在靶部位具有不良组织时，这些指令导致处理器停止将电能从电极阵列输送至在靶部位的组织。
根据用医疗装置对靶部位进行治疗的一个示例性方法，该方法可包括：(a)用该医疗装置的传感器对在靶部位的组织的电参数进行测量；(b)判定所测量的电参数是否是不良组织的指示；及(c)如果该电参数是不良组织的指示，则致动该医疗装置的能量输送装置，其中能量输送装置的致动对不良组织进行消融。该方法可包括重复步骤(a)至步骤(c)直到判定在步骤(a)所测量的电参数不是在步骤(b)的不良组织的指示。
可理解的是，前面的概述和以下的详细描述两者都只是示例性和解释性的而不是对如要求保护的本发明的限制。
附图说明
并入本说明书且构成其一部分的附图图示说明了本公开的示例性方面，并且连同描述是用来解释本公开的原理。
图1是根据本公开各方面的示例性医疗系统的示意图；
图2是根据本公开各方面的图1的医疗系统的医疗装置的局部透视图；
图3A是根据本公开各方面的、位于患者的靶部位的图1的医疗系统的示意图；
图3B是根据本公开各方面的、处在患者的靶部位的图1的医疗系统的示意图，其中该医疗装置处于置放状态；
图3C是根据本公开各方面的、在患者的靶部位的图1的医疗系统的示意图，其中该医疗装置处于被致动状态；
图4是根据本公开各方面的、用图1的医疗系统对靶部位进行定位和治疗的示例性方法的方框图；
图5是根据本公开各方面的一个示例性医疗装置的局部透视图；并且
图6是根据本公开各方面的另一个示例性医疗装置的局部透视图。
具体实施方式
本公开的实例包括用于对在受试者(例如，患者)内部的一个或多个靶治疗部位(其包括不良组织(例如，不健康的组织、癌前或癌性细胞、肿瘤、处于危险中的材料，等)进行感测、定位和/或治疗的系统、装置、和方法。现在将详细地参考本公开的各方面，在附图中对各方面的实例进行图示说明。只要有可能，在整个附图中相同或相似的附图标记将被用于指代相同或类似的部件。术语“远侧”是指当把装置导入患者中时最远离使用者的部分。相反，术语“近侧”是指当把装置置于受试者中时最靠近使用者的部分。本文中使用的词语“包括”、“包含”或者它们的任何其他变体意图涵盖非排他性包含，因而包括一系列要素的过程、方法、物件、或器械未必只包含这些要素，但也可包括未明确列出或者这种过程、方法、物件、或器械所特有的其他要素。词语“示例性”是在“示例性的”而不是“理想的”的意义上使用。本文中使用的词语“约”、“大致”和“大约”表示在所陈述值的+/-10％内的一系列值。
本公开的各实例可用于用例如具有诊断感测逻辑的医疗器械对靶部位进行定位。本公开的各实例还可用于用医疗器械(例如具有治疗进程逻辑的医疗器械)对靶部位进行治疗。例如，一些实施方式可将医疗器械与诊断计算装置组合，以对靶部位进行定位和治疗。随着诊断计算装置确认包括不良组织的靶部位的位置，该诊断计算装置可在靶部位执行该医疗器械的一个或多个逻辑操作，以在靶部位实施诊断和治疗操作。该医疗器械的治疗进程逻辑可监测治疗操作的进程，以检测和/或测量在靶部位的组织的实时状态，以判定不良组织是否已被充分地和/或完全地治疗。
本公开的各实例可涉及装置和方法用于实施各种医疗手术并且/或者对大肠(结肠)、小肠、盲肠、食管的各部分、胃肠道的任何其他部分、和/或任何其他合适的患者解剖结构(本文中统称为“靶治疗部位”)进行治疗。本文中描述的各种实例包括单次使用或一次性医疗装置。将现在详细地参考上面所描述和在附图中图示说明的本公开的各实例。只要有可能，在所有附图中相同的附图标记将被用于指代相同或类似的部件。
图1示出了根据本公开一个实例的示例性医疗系统100的示意图。该医疗系统100可包括：发电装置101、诊断计算装置102、医疗装置110、和医疗器械140。诊断计算装置102可通过例如有线连接、无线连接等而通信联络地联接到医疗器械140。在各实例中，诊断计算装置102是包含多个硬件部件的计算机系统，这些硬件部件允许诊断计算装置102接收并监测数据(例如，组织的电参数)、启动电能(例如，来自发电装置101)的输送、和/或处理本文中描述的其他信息。说明性的诊断计算装置102的硬件部件可包括至少一个处理器104、至少一个存储器106、和至少一个显示器109。
诊断计算装置102的处理器104可包括能够执行机器可读指令的任何计算装置，这些指令可存储于诊断计算装置102的非暂时性计算机可读介质(例如，存储器106)中。通过举例，处理器104可包括控制器、集成电路、微芯片、计算机、和/或可操作地实施执行程序所要求的计算和逻辑操作的任何其他计算机处理单元。如本文中更详细地描述，处理器104构造成按照存储于存储器106中的指令(例如，诊断感测逻辑107、治疗进程逻辑108等)而执行一个或多个操作。
仍然参照图1，诊断计算装置102的存储器106包括在其中存储机器可读指令(例如，诊断感测逻辑107和治疗进程逻辑108)的非暂时性计算机可读介质。如下面更详细地描述，诊断感测逻辑107可包含可执行指令，这些可执行指令允许医疗器械140检测和/或测量在靶部位组织的电参数，以判定靶部位是否包括需要治疗的不良组织(例如，不健康的组织、癌前或癌性细胞、肿瘤、处于危险中的材料，等)。此外，治疗进程逻辑108可包含可执行指令，这些可执行指令允许医疗器械140通过随着对在靶部位的不良组织的指示的电参数进行测量向靶部位实施能量疗法而启动靶部位的治疗。治疗进程逻辑108还可包含可执行指令，这些可执行指令允许医疗器械140，通过停止能量疗法的施加和/或输送并且按照上述诊断感测逻辑107重新测量在靶部位的组织的电参数，周期性地检查在靶部位的治疗进程。
应当理解的是，治疗进程逻辑108可在不要求使用者输入的情况下自动地执行本文中所描述的定期评估。在其他实施方式中，诊断计算装置102可构造成接收使用者输入以启动对在靶部位的治疗进程的评估，例如，来自与诊断计算装置102通信(例如，无线、有线，等)的使用者输入。
应当理解的是，支持医疗系统100的医疗器械140的操作的各种编程算法和数据可全部地或部分地存在于存储器106中。存储器106可包含适用于存储数据和算法的任意类型的计算机可读介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、硬盘驱动器、和/或能够存储机器可读指令的任何装置。存储器106可包含一个或多个数据集，包括但不限于：来自医疗系统100的一个或多个部件(例如，医疗装置110、医疗器械140，等)的诊断数据。
仍然参照图1，医疗装置110可构造成促进医疗系统100的一个或多个部件(例如，医疗器械140)相对于受试者(例如，患者)的定位。在各实施方式中，医疗装置110可以是任何类型的内窥镜、十二指肠镜、胃镜、结肠镜、输尿管镜、支气管镜、导管、或其他输送系统，并且可包括手柄112、致动机构114、至少一个端口116、和轴120。医疗装置110的手柄112可具有与医疗系统100的一个或多个其他部件的内腔相连通的一个或多个内腔(未图示)。手柄112还包括通向手柄112的一个或多个内腔的至少一个端口116。如本文中更详细地描述，至少一个端口116的尺寸和形状被设计成经过其中接纳一个或多个器械(例如医疗100的医疗器械140)。
医疗装置110的轴120可包括管，该管是充分地柔软，因而轴120构造成当被插入和/或经过受试者的曲折解剖结构而到达靶治疗部位时选择性地发生弯曲、旋转和/或扭转。轴120可具有经过其中而延伸的一个或多个内腔(未图示)，包括例如用于接纳器械(例如，医疗器械140)的工作腔。在其他实例中，轴120可包括另外的内腔(如操纵线腔，其是用于接纳一个或多个操纵线用以致动一个或多个远侧部件/工具(例如，铰接接头、提升机，等)、用于输送流体的流体腔、用于接纳照明组件(未图示)的至少一部分的照明腔、和/或用于接纳成像组件(未图示)的至少一部分的成像腔。
仍然参照图1，医疗装置110还可包括在轴120远端的顶端122。在一些实施方式中，顶端122可附接到轴120的远端，而在其他实施方式中，顶端122可与轴120一体化。例如，顶端122可包括盖，其构造成在其中接纳轴120的远端。顶端122可包括与轴120的一个或多个内腔连通(图3A～图3C)的一个或多个开口124。例如，顶端122可包括工作开口124A，医疗器械140可经过该工作开口从轴120的工作腔中离开。
在其他实例中，轴120的顶端122可包括在其上的更多和/或更少的开口124，例如流体开口或喷嘴，流体经过该开口可从轴120的流体腔中排放出，例如经过其中可发出光的照明开口/窗，和/或例如用于接收成像装置用来生成图像的光的成像开口/窗。医疗装置110的致动机构114位于手柄112上且可包括一个或多个旋钮、按钮、杆、开关、和/或其他合适的致动器。致动机构114构造成控制轴120的偏转(例如，通过操纵线的致动)、流体的输送、光的发射、和/或各种成像功能中的至少一种。
仍然参照图1，医疗系统100的医疗器械140可包括导管，该导管具有在医疗器械140的近端与医疗器械140的远端之间的纵向主体142。医疗器械140的纵向主体142是柔性的，因而医疗器械140构造成当被插入医疗装置110的工作腔中时发生弯曲、旋转、和/或扭转。手柄141是在纵向主体142的近端并且铰接接头144是在纵向主体142的远端。医疗器械140的手柄141可构造成使纵向主体142移动、旋转、和弯曲。此外，手柄141可限定一个或多个端口(未图示)，这些端口的尺寸被设计成经过医疗器械140的纵向主体142而接纳一个或多个工具。
医疗装置110构造成经由至少一个端口116接纳医疗器械140，经过轴120经由工作腔，到达在顶端122的工作开口124A。在此情况下，医疗器械140可从工作开口124A向远侧延伸并且延伸进入顶端122的周围环境，例如，在受试者靶治疗部位，如下面更详细地描述。随着纵向主体142经过轴120的工作腔而平移，医疗器械140的远端(包括铰接接头144)可从工作开口124A向远侧延伸。另外，医疗器械140可包括在纵向主体142远端的组合装置150。在该实例中，组合装置150包括探头，该探头相对于医疗器械140的铰接接头144而定位并且/或者相对于医疗器械140的铰接接头144向远侧延伸。医疗器械140的铰接接头144构造成将组合装置150相对于纵向主体142的纵向轴线而铰接。换句话说，随着铰接接头144的铰接，铰接接头144可操作使组合装置150相对于纵向主体142的远端发生弯曲、偏转、和枢转。
如本文中更详细描述，医疗器械140的组合装置150可包括用于对在靶治疗部位的不良组织进行诊断和治疗的一个或多个部件。应当理解的是，在其他实例中，医疗装置110和/或医疗器械140可包括不同于本文中图示并描述的各种其他装置，包括但不限于：导丝、切割或抓握钳、活检装置、圈套环、注射针、切割片、剪刀、可伸缩篮、取回装置、消融和/或电生理导管、支架放置装置、外科缝合装置、球囊导管、激光发射装置、成像装置、和/或任何其他合适的器械。
现在参照图2，图中描绘了纵向主体142的远端，其中医疗器械140的铰接接头144处于铰接状态，由此使组合装置150相对于由纵向主体142的远端所限定的轴线A而偏转。在图2的实例中，图中描绘铰接接头144处于铰接状态，因而组合装置150位于相对于纵向主体142的轴线A的横向方位和/或构造。应当理解的是，铰接接头144可构造成并且可操作地(可活动地)相对于纵向主体142的轴线A将组合装置150铰接(例如，弯曲、偏转、枢转，等)到多个方位和/或构造。如下面进一步的描述，铰接接头144构造成在手术中在医疗系统100的使用期间使组合装置150位于接近靶治疗部位的位置。铰接接头144可包括任何合适的结构，包括例如柔性管、可利用一个或多个致动线相对于彼此枢转的分离的叠加环，等。
组合装置150可包括可扩张主体152，该可扩张主体具有由组合装置150的近端和远端所限定的纵向长度，该近端位于与铰接接头144相邻的位置，组合装置150的远端位于与近端相反的可扩张主体150的末端。组合装置150可沿纵向轴线大致呈圆柱形并且由非柔顺材料构成。组合装置150还可包括内杆154，该内杆布置在可扩张主体152内部并且具有大致类似于可扩张主体152的纵向长度的纵向长度D。尽管未图示，应当理解的是组合装置150的内杆154可包括布置在其上的一个或多个孔口，用于在可扩张主体152内部传送流体(例如，加压气体、空气、液体，等)。
在一个实例中，内杆154构造成将可扩张主体152从被压缩的紧凑状态(图3B)转变为扩张状态(图3C)。换句话说，随着流体在可扩张主体152内部经由一个或多个孔口的传送或抽出，内杆154可操作地使可扩张主体152的尺寸、形状、构造、和/或轮廓扩张和/或压缩。在其他实例中，内杆154是可操作地使可扩张主体152在紧凑状态(图3B)与可扩张状态(图3C)之间展开和/或折叠。应当理解的是，可扩张主体154构造成在本文中图示并描述的构造之间转变，这至少部分地是由于其由非柔顺材料构成。
仍然参照图2，在一些实例中，组合装置150的可扩张主体152可包括可扩张球囊、网孔、笼、探头、支架、线圈、和/或能够选择性地从压缩状态侧向扩张到扩张状态的各种其他合适的装置。组合装置150还可包括至少一个诊断感测装置156和至少一个能量输送装置158。在该实例中，组合装置150可包括布置成围绕可扩张主体152的周边的环形阵列形式的多个诊断感测装置156。在一些实例中，诊断感测装置156可布置在组合装置150的可扩张主体152内部。此外，组合装置150可包括布置成围绕可扩张主体152周边的环形阵列形式的多个能量输送装置158。诊断感测装置156和能量输送装置158可从可扩张主体152的纵向中心轴线(未图示)径向地面朝外。
诊断感测装置156和能量输送装置158可被接纳于沿组合装置150的可扩张主体152而形成的孔口(未图示)内部。在一些实例中，可扩张主体152的孔口可包括可形成接地面的开口谐振环(例如，谐振电路)，其中开口谐振环可构造成且可操作地实施共振传感。在此情况下，开口谐振环的尺寸可与被接纳于孔口内部的基片的材料组成相对应地变化。例如，当接纳于其中的基片是由高介电常数介电材料(例如，柔性PCB材料)构成时，沿组合装置150的可扩张主体152而形成的开口谐振环和孔口的尺寸可最小化。应当理解的是，在其他实例中，在不脱离本公开范围的前提下，可将带开口谐振环的基片和/或材料包含于孔口中加以省略。在一些实例中，开口谐振环的尺寸可被设计成大约1平方毫米。在其他实例中，代替开口谐振环，可将螺旋谐振腔布置在孔口内部。
如在图2中所见，诊断感测装置156的阵列沿可扩张主体152而定位，其中能量输送装置158的阵列处在预定的图案中。诊断感测装置156和能量输送装置158的阵列的预定图案可以是任何图案。装置156、158可围绕可扩张主体152的周边而均匀地分布，或者可集中于可扩张主体152的选定部分。在图2的实例中，组合装置150包括诊断感测装置156的大约三个环形阵列及能量输送装置158的大约三个环形阵列，其中沿可扩张主体152诊断感测装置156的阵列与能量输送装置158的阵列交替。然而，应当理解的是，组合装置150的诊断感测装置156和能量输送装置158可沿可扩张主体152的外表面而定位于各种其他合适的图案中和/或相对于彼此位于各自的位置。
多个诊断感测装置156的每个装置构造成对在靶治疗部位的生物材料(例如，组织)的电参数进行检测和/或测量。如本文中更详细地描述，由多个诊断感测装置156所测量的电参数(例如，组织介电常数、电导率、阻抗，等)可用于判定在靶治疗部位的组织的一个或多个特性和/或性质，例如，在靶治疗部位的组织健康和/或状况的特性指示。应当理解的是，组合装置150的诊断感测装置156可以可操作地提供对超出组织表面层(例如，在黏膜层内部)的靶治疗部位的诊断分析。换句话说，由于诊断感测装置156构造成感测组织的电参数的存在，因而组合装置150能够在不同的组织深度进行靶部位的诊断，其超出对表面层的组织的评估。
应当理解的是理想(正常)组织(例如，包含健康的天然和/或正常生物分子或细胞的组织)和不良组织(例如，包含不健康的、非天然、和/或异常分子或细胞的组织)可包括相对地变化的电性质。仅通过说明性的举例，不良组织可包括有害性质、癌前细胞、癌性细胞、处于危险中的材料、肿瘤，等。组织可包括，如由介电常数和电导率所限定的，变化的阻抗，取决于靶部位组织的诊断感测或治疗过程期间医疗装置100的激发频率。在不良组织与理想组织之间介电性质差异的示例可包括在各种微波频率下不良组织具有与理想组织不同的(例如，相对较高)介电常数和电导率。例如，与理想组织相比不良组织的不同介电常数和/或电导率可能归因于该组织的水和/或化学组成的差异。
在一些实例中，诊断感测装置156可以是构造成进行测量的无源元件(例如，没有电源供应的双端装置(two-terminal device))或有源元件(例如，有电源的传感器集成电路)。应当理解的是，当诊断感测装置156包括无源元件时，可由医疗装置100的一个或多个其他部件向诊断感测装置156提供电能和/或电流。通过举例，诊断感测装置156可包括传感器，包括但不限于微波生物传感器、射频生物感器、微波天线，等。在此情况下，诊断感测装置156可构造成检测和/或测量在靶治疗部位的组织的介电常数，测量相邻诊断感测装置156之间的电阻抗，测量由该组织发出的电荷，测量组织中的化学物质，测量在组织中所感应的电流，等。
在一些实例中，诊断感测装置156还可包括转换器(未图示)，该转换器可操作地将所测量的电能转换为信号(例如，模拟)用于传输至诊断计算装置102。如上面详细地描述，由诊断感测装置156传送至诊断计算装置102的数据(例如，经由来自诊断感测装置156的转换器的模拟信号)可用于判定在靶治疗部位的组织的特性和/或性质，如在靶治疗部位的组织健康的指示。诊断感测装置156和能量输送装置158可相互串联连接，并且与发电装置101连接。在其他实例中，诊断感测装置156、能量输送装置158、和/或发电装置101可经由各种其他合适的构造而电连接(例如并联)。
仍然参照图2，多个能量输送装置158的每个装置构造成输送能量至在靶治疗部位的生物材料(例如组织)。如本文中更细地描述，由多个能量输送装置158输送的能量可是响应由多个诊断感测装置156所测量的电参数，例如，在电参数被判定为指示具有不良组织的靶治疗部位时。应当理解的是，组合装置150的能量输送装置158可以可操作地传送能量流(例如，射频电流)至靶治疗部位，以通过向其实施电阻加热而去除或杀死不良组织。
换句话说并且如本文中进一步的描述，能量输送装置158可通过利用电流产生热并传送热至不良组织14而提供从靶治疗部位的组织手术切除(消融)。在一些情况下，从能量输送装置158被输送至组织的能量水平对应于各种因素，包括例如在靶部位的预定或选择的组织消融深度，在靶部位所测量的不良组织的预定或选择的区域，等。在一些实例中，能量输送装置158可包括电极，例如微波或射频电极、双极性电极、单极性电极等、或者它们的组合。
再次参照图1，由于医疗器械140电联接到医疗系统100的发电装置101(图1)，因而由能量输送装置158的电极传送至靶治疗部位的能量和/或电流可从发电装置101接收并且由发电装置101产生。发电装置101可包括电手术(即，电外科的)发电装置，该发电装置构造成产生多种电波形，包括例如在大约100千赫兹(KHz)至500千赫兹(KHz)的范围内的能量流(例如，射频电流)，如400千赫兹(KHz)；或者在大约1千兆赫(GHz)至10千兆赫(GHz)范围内的微波频率。应当理解的是，发电装置101可以是可应用于多种用途和/或装置并且不限于使用于医疗器械140的通用电手术发电装置。
发电装置101可经由一条或多条连接线(未图示，包括例如一个或多个供电线)而电性地和/或物理地连接到组合装置150的能量输送装置158。发电装置101构造成给医疗器械140的组合装置150提供电能(例如，射频电流)用于从能量输送装置158向例如在靶治疗部位的组织的输送。在其他实例中，在不背离本公开范围的前提下，代替上面图示并描述的发电装置101，医疗系统100可包括各种其他合适的能量源。
仍然参照图1，诊断计算装置102还可包括显示器109，该显示器可操作地输出被组合装置150获得的和/或来源于组合装置150的有关于测量和/或计算的信息。例如，诊断计算装置102的显示器109可视觉地和/或听觉地显示有关于组合装置150的状态、由诊断感测装置156所测量的传感器数据、能量输送装置158所进行的消融的进程等的信息。显示器109可构造成以任意合适的格式输出装置信息，包括例如表格、图表、图示、列表、现时值、颜色编码、它们的组合，等。例如，显示器109显示根据在靶治疗部位的组织的介电性质的所测量频率与电导率和/或相对介电常数的关系的图表。
显示器109还可显示有关于组织消融深度、组织消融进程等的信息。通过说明性的举例，显示器109可使用颜色编码系统，因而预定的颜色可提供有关于由组合装置150所进行消融的进程或状态相对于在靶部位的剩余不良组织的量的关系的信息。在此情况下，绿色可表示继续消融的要求，黄色可表示消融是接近完成，并且红色可表示由组合装置150所进行消融的结束。在一些实例中，显示器109可构造成与诊断计算系统102的使用者相动并且/或者接收来自诊断计算系统102的使用者输入，以在手术期间控制医疗系统100的一个或多个部件(例如，医疗器械140)并且/或者自定义在显示器109上所显示的信息。
现在参照图3A～图3C并结合图4的流程图，示意性地描绘了使用医疗系统100来定位和治疗靶部位的示例性方法200。图3～图4的描绘和下面的随附描述并非意图将本文中所描述的主题局限于特定的方法。在步骤202，可将医疗系统100的医疗装置110插入受试者的身体内部(未图示)以使远端122位于与靶部位10相邻的位置。例如，通过将顶端122插入受试者身体的鼻或口(或者其他合适的天然体孔)并且穿越经过受试者身体的胃肠道(例如，食管、胃、小肠，等)直至到达靶部位10，可将轴120引导经过受试者的消化管。应当理解的是，轴120具有充分的长度，使得医疗装置110的近端(包括手柄112)在受试者的外部而医疗装置110的顶端122在受试者身体的内部。虽然本公开涉及医疗系统100在受试者消化管中的使用，但应当理解的是本公开的特征可以使用于在受试者身体内部的各种其他位置(例如，其他器官、组织，等)。
如图3A中所示，由于医疗装置110被接纳于受试者的身体内部，因而轴120的远端122可相对地位于与靶部位10相邻的位置。靶部位10尤其可包括一个或多个的理想组织12和/或不良组织14。在此情况下，医疗器械140可经由至少一个端口116被接纳于医疗装置110的内部，因而医疗器械140的纵向主体142经过医疗装置110的轴120经由轴120的至少一个内腔(例如，工作腔)被平移。纵向主体142的远端可从轴120的远端122经由与轴120的工作腔连通的一个或多个开口124(例如工作开口124A)向远侧延伸。
现在参照图3B，至少医疗器械140的远侧部从轴120的远端122向远侧延伸，包括纵向主体142的远端和组合装置150，使用者可将铰接接头144铰接以调节组合装置150相对于靶部位10的位置、定位和/或方位。例如，随着将在纵向主体142近端的医疗器械140的手柄141致动，可使铰接接头144铰接。在此情况下，应当理解的是，组合装置150的可扩张主体152处于压缩的紧凑状态。由于组合装置150被定位成从医疗装置110的轴120的工作腔向外的方位，使用者可致动可扩张主体152以将组合装置150从压缩状态转变至扩张状态，如图3C中所见。
参照图3C，由于可扩张主体152被扩张并位于与靶部位10相邻的位置，因而使用者可用组合装置150执行位于其上的组织12、14的诊断定位。例如，在步骤204，随着诊断计算装置102的处理器104执行诊断感测逻辑107，医疗器械140的诊断感测装置156可被启动以对启动靶部位10的感测。在此情况下，诊断感测装置156可对从靶部位10到诊断计算装置102的传感器读数进行检测、测量、记录、和传送，用于分析和诊断。由于多个诊断感测装置156沿可扩张主体152的外表面布置，例如以围绕在组合装置150上的环形阵列布置，因而医疗器械140构造成对来自在靶部位10附近的多个区域和/或表面的数据进行测量。
在步骤206并且参照图4，由于传感器数据从组合装置150被接收并存储于存储器106内部，因而诊断计算装置102的处理器104可对传感器数据进行分析，以判定任何理想组织12和/或不良组织14在靶部位10内部的存在和位置。在其中由诊断感测装置156获得的传感器读数被判定并非不良组织14在靶部位10的存在的指示的情况下，在步骤208医疗系统100的使用者可使医疗装置110和/或医疗器械140移动到另一个靶治疗部位10。在该实例中，诊断计算装置102的处理器104可重复上述的方法200的步骤204和206，以判定新靶治疗部位10是否包括任何不良组织14。
可替代地，在其中由诊断感测装置156所获得的传感器读数被判定是不良组织的14在靶部位10的存在的指示的情况下，诊断计算装置102的处理器104可执行治疗过程逻辑108以启动能量(例如，射频电流)经由组合装置150向不良组织14的输送。
在步骤210并且参照图3C，诊断计算装置102的处理器104传送信号至发电装置101并导致发电装置101向组合装置150提供电能(例如，射频电流)用于被多个能量输送装置158输送至靶部位10。在一些实例中，至少部分地基于能量输送装置158在可扩张主体152上相对于不良组织14位置的各自位置，处理器104可仅启动多个能量输送装置158的预定子集和/或向它们提供电能。换句话说，治疗过程逻辑108，当被诊断计算装置102的处理器104执行时，可确认相对于靶部位10位于与不良组织14相邻的位置并且/或者面向不良组织14的多个能量输送装置158中的一个或多个能量输送装置158。在此情况下，能量电流A可仅被提供给不良组织14并且不被提供给在靶部位10内部的理想组织12。
医疗系统100的诊断计算装置102可以可操作地从多个能量输送装置158中判定一个或多个子集的能量输送装置158，以基于由诊断感测装置156提供的诊断传感器数据而提供电能。例如，由于在可扩张主体152的外表面上诊断感测装置156的阵列与能量输送装置158的阵列交替，因而诊断感测逻辑107，当被处理器104执行时，可从多个诊断感测装置156中确认一个或多个子集的诊断感测装置156，该子集的诊断感测装置1测量到的特征指示在靶部位10存在不良组织14。因此，诊断计算装置102的治疗进程逻辑108，当被处理器104执行时，可将电能提供给一个或多个能量输送装置158，这些能量输送装置相对地位于靠近检测和/或测量到不良组织14的所述一个或多个子集的诊断感测装置156的位置。
在步骤212并且参照图4，在一些实例中，治疗进程逻辑108可使处理器104在预定治疗周期已终止之后周期性地评估靶部位10的治疗进程。在该实例中，预定的治疗周期可存储于诊断计算装置102的存储器106中并且可通过使用者输入进行调节。在其他实例中，可利用诊断计算装置102的处理器104基于各种因素(包括但不限于：由多个诊断感测装置156测量的不良组织14的数量)自动地调节预定的治疗周期。应当理解的是，预定的治疗周期可包括各种合适的持续时间(例如，秒、分钟，等)。
在一些实例中，预定的治疗周期可判定在应用能量疗法与感测组织参数之间的相应的比例复用关系。例如，治疗进程逻辑108可确定预定的时间阈值(例如，混合工作周期)内约50％治疗处理和约50％感测的预定治疗周期，或者在预定时间阈值(例如，凝结周期)内的约6％的治疗处理和约94％的感测。应当理解的是，本文中图示和描述的治疗周期仅仅是说明性的，而在一些实施方式中，可包括治疗处理和感测的其他百分比，并且可包括所陈述值的+\-10％的一系列值。应当理解的是，可利用各种其他合适的测量来确定预定的工作周期(duty cycle)而不背离本公开范围。例如，由治疗疗进程逻辑108预定的治疗周期还可确定被施加给不良组织14的功率的程度，用于在治疗周期内所施加能量的脉动频率，等。
响应于在步骤212判定预定治疗周期尚未被终止，诊断计算装置102的处理器104继续在步骤210将电能从发电装置101提供至能量输送装置158。在此情况下，组合装置150的能量输送装置158继续输送能量电流A至不良组织14。可替代地，随着在步骤212判定预定治疗周期已终止，诊断计算装置102的处理器104，当执行治疗进程逻辑108时，在步骤214自动地停止将电能从发电装置101提供至能量输送装置1585。在此情况下，能量流A从能量输送装置158向不良组织14的输送被停止并且方法200返回到步骤204。
在此情况下，组合装置150的诊断感测装置156可被重新启动，以实施靶部位10的电流状态和/或状况的诊断评估，类似于上面关于步骤204所描述的。在步骤206(其中传感器数据已从组合装置150接收并存储于存储器106内部)，处理器104可对传感器数据进行分析以判定不良组织14的继续存在。在其中由诊断感测装置156获得的传感器读数被判定未指示存在不良组织14的情况下，在步骤208，医疗系统100的使用者可使医疗装置110和/或医疗器械140移动至另一个靶治疗部位10。
换句话说，在步骤208当所测量的电参数未指示在靶部位10中存在不良组织，可使医疗装置110和/或医疗器械140移动。在一些实例中，方法200在步骤206可包括判定在步骤204所测量的电参数是否在预定范围外，并且/或者超过或低于是不良组组织的指示的预定阈值。
在该实例中，诊断计算装置102的处理器104可重复上述方法200的步骤204和206，以判定新靶治疗部位10是否包括任何不良组织14。可替代地，在其中由诊断感测装置156所获得的传感器读数被判定是不良组织14在靶部位10继续存在的指示的情况下，处理器104可执行治疗过程逻辑108以在步骤210继续向不良组织14的能量输送(例如，射频电流)。应当理解的是，治疗进程逻辑108可导致处理器104继续重复步骤204、206、210、212、和214直到不良组织14的预定部分从靶部位10被去除(例如，部分地、大致地、完全地，等)。
现在参照图5，描绘了根据本公开一个实例的另一个示例性组合装置250。除非下面另有描述，组合装置250可大致类似于上述的组合装置150，因而用类似的附图标记来标示类似的部件。因此，应当理解的是组合装置250的构造和操作可类似于组合装置150，除非本文中明确指出差异。此外，应当理解的是，组合装置250可容易地并入上述医疗器械140中，因而配备有组合装置250的医疗器械140的实例的构造和操作可类似于上述的医疗器械140。
组合装置250包括布置在可扩张主体152的外表面附近的一个或多个电极阵列255。一个或多个电极阵列255的每个阵列(各自用数字255A、255B、和255C代表)可从可扩张主体152的近端延伸至可扩张主体152的远端。这些电极阵列255可绕组合装置250的圆周延伸。一个或多个电极阵列255的每个电极阵列可包括布置在其上的一个或多个孔口256。在该实例中，电极阵列255A包括多个孔口256，这些孔口沿电极阵列255A从可扩张主体152的近端延伸至可扩张主体152的远端。在一些实例中，谐振器和接地面的几何形状可以是沿电极阵列255A的多个孔口256的每个孔口的位置、尺寸和/或形状的决定因素，而在其他实例中，在电极阵列255中在相邻的一对能量输送装置258之间的距离可以是孔口256的位置、尺寸和/或形状的决定因素。孔口256可构造成并且可操作地限制在电极阵列255中螺旋谐振腔(例如，电感器)的尺寸。在一些实例中，孔口256还可构造成并且可操作地由一个或多个电极阵列255控制靶部位(例如，不良组织14)的分辨率。
仍然参照图5，可将一个或多个能量输送装置258并入一个或多个电极阵列255中。在该实例中，组合装置250包括一对能量输送装置258，这对装置位于一个或多个电极阵列255的每个电极阵列的远端。在此情况下，一对能量输送装置258可形成电极阵列255的一部分，或者在其他情况下，可以是与电极阵列255分离的部件。在其他实例中，能量输送装置258可沿电极阵列255的各种其他部分而定位。
一对能量输送装置258可包括电极(例如双极性电极)，这些电极的构造和操作类似于上面图示并描述的能量输送装置158和诊断感测装置156。因此，应当理解的是，组合装置250的一对能量输送装置258可构造成对在靶治疗部位的生物材料(例如，组织)的电参数进行检测和/或测量，并且将能量输送至在靶治疗部位的生物材料。换句话说，一对能量输送装置258可操作地执行上述诊断感测装置156和能量输送装置158的功能和操作。
现在参照图6，图中描绘了根据本公开一个实例的另一个示例性组合装置350。除非下面另有描述，组合装置350可大致类似于上述的组合装置150、250，因而用类似的附图标记来标示类似的部件。因此，应当理解的是，组合装置350的构造和操作可类似于组合装置150、250，除非本文中明确指出差异。此外，应当理解的是，组合装置350可容易地并入上述医疗器械140中，因而装备有组合装置350的医疗器械140的一个实例的构造成和操作可类似于上述医疗器械140。
组合装置350包括围着可扩张主体152的外表面布置的一个或多个电极阵列255及一个或多个诊断感测装置156。一个或多个电极阵列255可布置且构造成如图5的组合装置250中所描述。一个或多个诊断感测装置156可按预定的图案布置在一个或多个电极阵列255附近。在该实例中，组合装置350包括多个诊断感测装置156，这些感测装置在一个或多个电极阵列255附近位于沿可扩张主体152的多个位置。例如，组合装置350可包括位于相邻电极阵列255之间的大约三个的诊断感测装置156，如沿在电极阵列255A、255B之间以及在电极阵列255A、255C之间的可扩张主体152。此外，组合装置350可包括沿可扩张主体152位于电极阵列255A的中间区内部的大约三个的诊断感测装置156。
每个的前述系统、装置、组件及方法可用于对靶部位的位置进行检测、感测、测量和治疗。通过提供包括诊断装置和治疗装置的医疗系统，在手术期间使用者可利用在诊断计算装置中的诊断感测与消融进程逻辑而准确地确认处于危险中的组织和/或在受试者的身体内部的材料，从而允许使用者减小总手术时间，提高手术的效率，并且避免由于对靶治疗部位的组织健康的误诊所导致的对受试者身体的不必要损害。
对于本领域技术人员而言将显见的是，在不背离本公开范围的前提下，可在所公开的装置和方法中做出各种修改和变更。应当理解的是，所公开的装置可包括各种合适的计算机系统和/或计算单元，这些系统或单元包括多个硬件部件(例如，处理器和非暂时性计算机可读介质)，这些部件允许在手术期间这些装置按照本文中所描述的执行一个或多个操作。基于对本说明书的考虑及本文中所公开特征的实施，本公开的其他方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的。意图是本说明书和实例被认为只是示例性的。

Claims (15)

1.一种医疗器械，包括：
轴；及
联接到所述轴的远端的装置，所述装置包括：
(i)传感器，其构造成对在靶部位的组织的电参数进行测量；及
(ii)能量输送装置，其构造成基于所测量的电参数将能量输送至在所述靶部位的组织。
2.如权利要求1所述的医疗器械，其中所述传感器和所述能量输送装置可相对于所述轴的远端移动。
3.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，其中所述装置包括可扩张主体，其构造成从收拢状态横向地向外扩张至扩张状态。
4.如权利要求3所述的医疗器械，其中所述传感器和所述能量输送装置位于所述可扩张主体上。
5.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，其中所述传感器包括构造成对在所述靶部位的组织的介电常数进行感测的一个或多个微波天线。
6.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，其中所述传感器包括一个或多个微波或射频生物传感器，这些生物传感器构造成对在所述靶部位的组织的参数进行感测。
7.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，其中所述传感器包括至少两个电极，所述电极构造成当位于与所述靶部位相邻位置时对在所述至少两个电极之间的阻抗进行测量。
8.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，其中所述能量输送装置包括微波或射频电极，其构造成将电流传送至所述靶部位并产生热以对在所述靶部位的组织进行消融。
9.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，还包括处理器和存储指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令被所述处理器执行时，使所述处理器：
在由所述传感器所测量的电参数指示在所述靶部位的不良组织时，启动所述能量输送装置。
10.如权利要求9所述的医疗器械，其中存储于所述非暂时性计算机可读介质中的指令致使所述处理器：
判定由所述传感器测量的电参数是否指示在所述靶部位的不良组织；以及
响应于判定所述电参数指示不良组织，将电能从发电装置传送至所述能量输送装置。
11.如权利要求10所述的医疗器械，其中存储于所述非暂时性计算机可读介质中的指令致使所述处理器：
在将电能从所述能量输送装置输送至在所述靶部位的组织之后，定期地用所述传感器对在所述靶部位的电参数进行重新测量。
12.如权利要求11所述的医疗器械，其中存储于所述非暂时性计算机可读介质中的指令致使所述处理器：
当由所述传感器测量的电参数未指示在所述靶部位的不良组织时，停止将电能从所述能量输送装置输送至在所述靶部位的组织。
13.如权利要求11至12中任一项所述的医疗器械，其中存储于所述非暂时性计算机可读介质中的指令致使所述处理器：
当由所述传感器所测量的电参数未指示在所述靶部位的不良组织时，停止将电能从所述发电装置传输至所述能量输送装置。
14.如前述权利要求中任一项所述的医疗器械，还包括沿所述装置的外部以第一阵列布置的多个传感器。
15.如权利要求14所述的医疗器械，还包括沿所述装置的外部以第二阵列布置的多个能量输送装置。
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