CN116568363A - 多针消融探针 - Google Patents

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Abstract

消融设备，该设备包括：鞘；多个针状电极，其每个可从鞘的远端延伸；以及控制器，该控制器被配置为当多个针状电极与组织接触时，在多个针状电极的指定的针状电极对之间选择性地施加功率信号，以便消融所述组织的期望的区域。

Description

多针消融探针
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年12月10日提交的题为“多针消融探针(MULTI-NEEDLE ABLATIONPROBE)”的美国临时专利申请号63/123,545的优先权权益，其内容通过引用以其全部并入本文中。
技术领域
本发明的一些实施方式一般涉及组织处理。更具体地说，本发明的一些实施方式涉及使用经由针状电极提供的电力进行组织消融。
背景技术
在患者体内存在异常组织的情况下，可以使用消融疗法，例如，作为手术切除的替代，以便破坏异常组织。例如，消融程序可用于破坏或消融导致异常心律的少量心脏组织，或治疗肺部、乳房、甲状腺、肝脏或身体其他区域中的肿瘤。
通常，这种消融疗法比切除异常组织的外科手术的创伤性更小。例如，利用消融疗法，可以通过皮肤上的切口，经由导管通过入动脉或通过能量束的方向，例如由多种医疗成像设备引导，插入探针。用于消融异常组织的能量可包括热(例如，以射频或微波辐射的方式传递)、极冷、超声波、激光或化学品。
上述相关技术的实例和与其相关的限制旨在是说明性的，而不是排他性的。相关技术的其他限制对于本领域的技术人员来说，在阅读说明书和研究附图后将变得显而易见。
发明内容
对以下实施方式及其方面结合系统、工具和方法进行了描述和说明，其目的是示例性和说明性的，而不是限制范围。
在实施方式中，提供了消融设备，该设备包括：鞘；多个针状电极，其每个可从鞘的远端延伸；以及控制器，其被配置为当多个针状电极与组织接触时，在多个针状电极的指定的针状电极对之间选择性地施加功率信号，以便消融所述组织的期望的区域。
在实施方式中，还提供了消融方法，其包括：提供消融装置，所述消融装置包括鞘；多个针状电极——其每个可从鞘的远端延伸，以及控制器，其被配置为在多个针状电极的任何针状电极对之间选择性地施加功率信号；将所述鞘的至少远侧部分插入受试者体内；从所述鞘的所述远端延伸所述多个针状电极，从而使所述多个针状电极与所述受试者的组织接合；以及操作所述控制器，以在所述多个针状电极的指定的对之间选择性地施加所述功率信号，以消融所述组织的期望的区域。
在一些实施方式中，接合包括以下之一：与所述组织接触，以及插入所述组织中。
在一些实施方式中，功率信号是射频(RF)交流电。
在一些实施方式中，施加包括将所述功率信号同时施加到所述指定的针状电极对中的每一个。
在一些实施方式中，施加包括在所述指定的针状电极对之间，以所述指定的针状电极对的针状电极对的预定顺序，依次施加所述功率信号。
在一些实施方式中，所述指定的针状电极对是基于消融的期望模式选择的。
在一些实施方式中，期望模式至少部分地基于所述组织的所述期望的区域而确定。
在一些实施方式中，多个针状电极包括中央第一针状电极和相对于所述第一针状电极以预定模式排列的至少两个第二针状电极。
在一些实施方式中，所述预定模式包括相对于所述第一针状电极以环绕模式排列的所述至少两个第二针状电极。
在一些实施方式中，所述指定的针状电极对中的至少一个包括所述第一针状电极和一个所述第二针状电极。
在一些实施方式中，所述指定的针状电极对中的至少一个包括一对所述第二针状电极。
在一些实施方式中，所述鞘包括细长的轴。在一些实施方式中，所述细长的轴是柔性的。
在一些实施方式中，多个针状电极中的针状电极包括沿其长度的电绝缘，其中所述针状电极包括非电绝缘的远侧尖端。在一些实施方式中，所述非电绝缘远侧尖端是尖的或斜的。
在一些实施方式中，多个针状电极中的针状电极包括传感器。在一些实施方式中，传感器包括温度传感器。在一些实施方式中，温度传感器包括热电偶。
在一些实施方式中，多个针状电极中的针状电极是包括中空芯的活检针。
除了上面描述的示例性方面和实施方式外，进一步的方面和实施方式将通过参考附图和研究下面的详细描述而变得明显。
附图说明
示例性实施方式在参考的附图中进行了说明。附图中所示的部件和特征的尺寸通常是为了方便和清晰地表达而选择的，不一定按比例显示。这些附图列举如下。
图1示意性地说明了根据本发明的实施方式的针状电极消融设备；
图2示意性地说明了根据本发明的一些实施方式的针状电极消融设备的使用；
图3示意性地说明了根据本发明的一些实施方式的针状电极从针状电极消融设备的鞘中延伸出来；
图4A示意性地说明了根据本发明的实施方式，当针状电极被缩回时，图1所示的针状电极消融设备的控制外壳的实例。
图4B示意性地说明了图4A的控制外壳，其中适配器被定位以缩短可插入导向管的鞘的长度。
图5A示意性地说明了远侧电极延长器滑块的操作，以将第一组针状电极延伸出鞘外。
图5B示意性地说明了近侧电极延长器滑块的操作，以将第二组针状电极延伸出鞘外。
图5C示意性地说明了本设备的控制外壳的近端，其包括近侧端口或接口。
图6A示意性地说明了在中央电极和选择的外围电极之间应用功率信号。
图6B示意性地说明了在选择的相邻外围电极对之间应用功率信号。
图6C示意性地说明了在中央电极和选择的外围电极之间以及选择的相邻外围电极对之间施加功率信号。
图6D示意性地说明了在中央电极和选择的外围电极之间施加功率信号。
具体实施方式
本发明的一些实施方式提供了组织消融设备，其包括多个针状电极，其可与待消融的组织接合和/或插入其中。
通常，针状电极被配置为从鞘的远端延伸。鞘可以是细长的刚性或柔性轴的形式，其可插入患者体内，例如，经由切口，或经由导管、内窥镜管或其他形式的导向器。当针状电极插入患者体内时，针状电极可以缩回到鞘的远端。例如，缩回鞘内可以避免针状电极的污染，以及避免鞘插入患者体内时遇到的任何解剖结构或其他结构的卡住或接触，以及潜在的伤害。鞘还可以在电极和患者的身体或其他结构之间提供电绝缘。
在一些实施方式中，针状电极设备包括用于将针状电极远程延伸出鞘的手动或自动操作机构。在一些实施方式中，每个针状电极可以单独延伸。可选地，或者另外地，两个或更多个的针状电极可以作为一组被延伸。
控制外壳可以位于设备的近端。例如，控制外壳可以被配置为通常保持在患者的身体之外。控制外壳可包括用于将针状电极从鞘延伸出来的机构，以及用于选择性地将功率信号施加到针状电极的控制器。在一些实施方式中，控制外壳可包括两个或更多个独立的外壳或单元。在一些实施方式中，控制外壳的至少一部分可作为可由设备的操作者持有和操纵的手柄起作用。
可至少部分封闭在控制外壳内的控制器可被操作以选择性地将功率信号，例如，射频(RF)交流电，施加到针状电极，例如，在针状电极的任何一对或多对之间。功率信号的选择性施加可以按照预定的针状电极对的顺序进行。例如，预定的顺序可以被设计成基本上均匀地消融位于由针状电极与组织的接触点的排列限定的区域中的组织。例如，组织区域可被视为包括由连接横向最外侧针状电极对的线段所界定的组织区域。在中央针状电极位于四个外侧呈方形模式排列的针状电极的中央的实例中，待消融的区域可包括位于外侧针状电极与组织接触限定的方形区域内的组织。对于三个或更多个非共线的针状电极的任何排列，可以限定类似的区域。
在一些实施方式中，针状电极可以从近侧控制外壳沿着鞘的长度延伸，并通过鞘的远端。在一些实施方式中，控制器可被操作以选择性地在针状电极的近端施加功率信号，例如，RF交流电，其中功率信号可由每个针状电极沿其长度携带至其远端。
在一些实施方式中，针状电极可包括从近端和沿其长度的绝缘，以防止容纳在鞘内的不同针状电极的部分之间的电接触。在一些实施方式中，电绝缘一直延伸到针状电极的远侧尖端部分。在一些实例中，鞘可以包括多个腔体，使每个针状电极延伸通过鞘的不同腔体。在这种情况下，分离腔体的壁可以提供电绝缘，其防止不同针状电极的未从鞘的远端延伸出来的部分之间的电接触。
当插入鞘使鞘的远端到达待消融组织的位置时，两个或更多个针状电极可延伸出鞘外。针状电极可以延伸，直到其远端与待消融的组织接触，或插入其中。
针状电极的数量和几何排列可以为具体应用或一类应用而设计。例如，五个针状电极的方形排列可包括中央电极，该电极与排列在方形的角处的四个角电极大致等距定位。可以根据需要提供其他排列，例如五个针状电极的排列，或者少于或多于五个针状电极的排列，以供使用。
控制器可被配置为验证针状电极和组织之间的电接触。例如，控制器可以施加相对较低的功率信号(例如，低于在组织消融期间施加的功率)，以便能够测量电极对之间的电阻抗。小于阈值阻抗的测量阻抗可表明有足够的电接触以实现消融。
在针状电极和组织之间形成(并验证)电接触之后，系统的控制器可以按照预定的顺序在两个或更多个针状电极之间施加功率信号，例如，例如，RF交流电或任何其他直流电或交流电。在一些实施方式中，功率信号代表RF交流电(例如，在350-500kHz的范围内)。
根据一些实施方式，阻抗测量可进一步用于鉴定电极的位置，例如，鉴定电极位于血管内还是被治疗的受试者的组织中。在一些实施方式中，当系统的控制器鉴定出一个或多个电极位置错误时，可停用位置错误的电极，并且可仅使用正确放置的电极进行消融。
根据一些实施方式，阻抗测量的另一个用途可以是用于反馈消融的进展。如本领域技术人员可能意识到的，随着消融过程进展，被消融组织的阻抗发生变化，因此，阻抗的变化可用于确定消融的进展，并作为防止对组织造成不期望损害的安全措施。
可以根据预定的标准选择顺序，以便实现期望的消融程度和/或期望的消融区域覆盖。例如，可以根据阻抗测量(如上所述)、超声监测或其他成像结果或其他标准来选择顺序。顺序可以从实验室实验中根据经验确定，可以基于模拟或计算，可以基于经验结果和计算的组合，或者可以以其他方式确定。
在一些实施方式中，控制器可以被配置为在一个或多个指定的针状电极对之间选择性地施加功率信号，例如，RF交流电。在一些实施方式中，控制器可被配置为以预定的针状电极对的顺序，在多个指定的针状电极对之间选择性地施加功率信号。在一些实施方式中，可以选择施加的顺序以形成期望的模式，其中期望的模式可以至少部分地基于期望的组织区域来确定。
在一些实施方式中，针状电极可包括中央第一针状电极和相对于第一针状电极以预定模式排列的至少两个第二针状电极。在一些实施方式中，预定模式包括至少两个第二针状电极相对于第一针状电极以环绕模式排列。
在一些实施方式中，控制器可以被配置为在多个指定的针状电极对之间以预定的针状电极对的顺序选择性地施加功率信号，例如，RF交流电，其中指定的针状电极对包括第一针状电极和一个第二针状电极。在一些实施方式中，指定的针状电极对中的至少一个包括第二针状电极对。因此，在上述针状电极的方形排列的实例中，可以在一个或多个角电极和中央电极之间、两个相邻的角电极之间或另一对电极之间施加功率信号。功率信号可依次施加到不同的针状电极对或组。
例如，控制器可以包括被配置为选择性地和可控地将功率信号，例如，RF交流电，施加到针状电极的电路。用于施加功率信号的电力可以在控制器内生成，或者可以从主电压或外部电源(例如，发电机、蓄电池或其他电力源)获得。
在一些实施方式中，一个或多个针状电极可以是弯曲的。当弯曲的针状电极从鞘中延伸时，针状电极的曲率可能导致针状电极的远端与从鞘的远端延伸的轴线之间的横向距离改变。例如，如果针状电极从轴线向外弯曲，那么该针状电极向鞘外延伸就会增加电极远端与轴线之间的横向距离。另一方面，如果针状电极向内弯曲，朝向轴线，那么将针状电极延伸出鞘外就会减少电极远端与轴线之间的横向距离。
将功率信号施加到针状电极可以包括，在被外针状电极的模式环绕的中央针状电极的实例中，依次将功率信号施加到中央针状电极与一个或多个外针状电极的每个配对。另一个实例可以包括依次向每一对相邻外针状电极施加功率信号。可以采用施加功率信号的其他模式，例如，被配置用于针状电极的具体排列的模式。
为了将功率信号的施加限制在待消融的组织区域，每个针状电极可以沿其长度电绝缘，除了暴露的、非绝缘的远侧尖端区域。在其他实例中，电绝缘可由鞘内的分离壁提供。尖端可以是斜的或尖的，以便使暴露的尖端插入待消融的组织中。
一个或多个针状电极可提供有一个或多个传感器，这些传感器被配置为感测组织的一个或多个性质，例如，当组织被消融时。例如，针状电极的暴露的尖端可以包括温度传感器，例如，以热电偶或其他类型的温度计的形式，以感测组织的温度。其他类型的传感器，例如，配置为感测组织的一个或多个机械、热、化学、光学或其他性质的传感器，可以包括在针状电极中或针状电极消融设备的其他地方。在一些情况下，为了在消融之前、期间或之后，可以施加其他方法，例如超声测量，以便监测组织的温度、弹性模量或其他性质。
控制器可被配置为监测所感测的温度或组织的其他性质。在一些情况下，控制器可被配置为响应所感测的性质而控制功率信号的施加。例如，当感测到的温度超过预定的温度限制时，可以停止、暂停或减少功率信号的施加，或者当感测到的温度低于温度限制时恢复功率信号的施加。控制器可以被配置为响应组织或周围环境的感测的物理或化学性质，以其他方式控制功率信号的施加。
在一些实施方式中，针状电极可以是配置为切开组织样本的活检针的形式，然后使用真空辅助等方式吸出组织样本，其中对针状电极的近端施加吸力可以将切开的组织(例如，针状电极的尖锐远端嵌入其中)吸入针状电极的中空芯。因此，在一些实施方式中，本设备可交替或同时作为组织活检设备和消融设备使用。
在一些实施方式中，针状电极代表从控制外壳的近端延伸至鞘的远端的细长导线或套管。在一些实施方式中，针状电极的近端可以通过近侧端口或终端或接口，例如在设备的控制外壳处，进行访问。在一些实施方式中，在本设备可交替或同时作为组织活检设备和消融设备使用的情况下，近侧端口或接口也可用作抽吸端口，其中真空吸力可施加到中空芯针状电极的近端。
在一些实施方式中，如上所述，针状电极可沿其大部分长度被绝缘，除了暴露的远侧尖端区域，以便防止鞘的腔体内的任何针状电极之间的接触。因此，在一些实施方式中，可以在近侧端口或接口处向针状电极提供电力，例如使用从针状电极的近端延伸到电源的电连接。在一些实施方式中，提供给针状电极的电力可以沿着针状电极的长度向远侧运输，并运输到其尖端，以执行本文所充分详述的消融程序。在一些实施方式中，电力源可以是配置为生成和递送RF信号的任何合适的电源，例如消融发电机。
在一些实施方式中，本设备的控制器模块可在附加模块中实施，该附加模块可附接到近侧端口或接口，并提供与针状电极的每个近端的电连接。附加模块可包括将功率信号，例如，RF交流电，施加到针状电极以便消融组织所需的电路。
在针状电极和组织之间形成(并验证)电接触后，系统的控制器可以按照预定的顺序在两个或更多个针状电极之间施加功率信号，例如，RF交流电或任何直流电或交流电。在一些实施方式中，功率信号代表射频交流电(例如，在350-500kHz的范围内)。
顺序可根据预定的标准进行选择，以便实现期望的消融程度和/或期望的消融区域覆盖。例如，可以根据阻抗测量(如上所述)、超声监测或其他成像结果或其他标准来选择顺序。顺序可以从实验室实验中根据经验确定，可以基于模拟或计算，可以基于经验结果和计算的组合，或者可以以其他方式确定。
图1示意性地说明了根据本发明的实施方式的针状电极消融设备。图2示意性地说明了根据本发明的一些实施方式的针状电极消融设备的使用。
针状电极消融设备10被配置为将多个针状电极12与待消融的组织接触，并向针状电极12施加功率信号以消融组织。针状电极12从电极鞘16中可延伸，并可缩回到其中。针状电极消融设备10可以使用一个或多个用户控制设备28进行操作，例如，位于电极鞘16近端的控制外壳19上。在一些实施方式中，至少一些用户控制设备28可以位于独立的控制单元中。独立的控制单元可以包括计算机、智能手机或其他设备，这些设备已经被编程(例如，通过安装程序或应用程序)具有与针状电极消融设备10有关的编程指令。独立的控制单元可以经由有线或无线通信通道与针状电极消融设备10的其他部件进行通信。
在一些实施方式中，一个或多个针状电极12可以是活检针的形式，该活检针包围着与吸力设备流体连通的中空芯。吸力设备的操作可以在该针状电极12的远端将组织样本吸入该芯。在这样的实施方式中，附加模块21可以连接到多针头活检系统的控制外壳。附加模块21可包括被配置为向两个或更多个针状电极12施加受控的功率信号的电路。
控制器18的至少一些部件可以位于控制外壳19内。在一些情况下，控制器18的一个或多个部件可以位于控制外壳19之外，例如，在独立的计算机或其他外壳中。例如，位于控制外壳19之外的控制器18的部件可以通过有线或无线连接或通信通道进行互连。在一些情况下，控制器18的一个或多个部件(例如，功率信号控制设备22、监测模块24或两者)可以位于附加模块21内。
控制器18包括延长器控制设备20，其被配置为将针状电极12远侧延伸出电极鞘16，并将针状电极12近侧缩回电极鞘16中。在一些实例中，延长器控制设备20可被配置为将所有针状电极12串联地延伸出电极鞘16。在一些情况下，针状电极12的串联延伸可以将相等长度的针状电极12延伸出电极鞘16。在其他情况下，针状电极12的串联延伸可以将不同的针状电极12以不同的长度延伸出电极鞘16。可选地或另外地，延长器控制设备20可以被配置为控制针状电极12从电极鞘16中的选择性或顺序性延伸。例如，延伸的顺序和长度可以是预先确定的，例如，按照预定的协议，或者可以由针状电极消融设备10的操作者控制，例如，响应于由一个或多个医疗成像设备确定的状况。
在一些实施方式中，延长器控制设备20可以包括手动操作的机械部件，例如，杠杆、滑块、旋钮或可以由持有控制外壳19的操作者操作的其他机械控制设备。可选地或另外，延长器控制设备20可以包括电控部件。电控部件可以包括机动的、液压的、气动的、电磁的或其他致动器或机构。在这种情况下，延长器控制设备20的至少一些部件可以位于控制外壳19之外，例如，与控制外壳19有线或无线通信。
功率信号控制设备22被配置为选择性地将功率信号施加到针状电极12。通常，功率信号控制设备22被操作以将功率信号，例如，射频交流电，同时施加到两个或更多个针状电极12。功率信号控制设备22包括用于选择性地施加和调节施加到针状电极12的功率信号的电路。功率信号控制设备22可以包括处理器，该处理器被配置为按照预定标准确定的顺序施加功率信号，例如，这些标准以编程指令的形式存储在与该处理器通信的数据存储单元或存储器设备中。
用于向针状电极12施加功率信号的电力可以从主电源、发电机、位于控制外壳19内或控制外壳19外部的蓄电池或其他电池或以其他方式提供给功率信号控制设备22。通常，功率信号控制设备22被配置为向针状电极12施加射频或其他交流电功率信号。例如，功率信号控制设备22的电路可以包括交流发电机、功率信号或电流调节器、或其他部件。
根据一些实施方式，阻抗测量可进一步用于鉴定电极的位置，例如，鉴定电极是位于血管内还是位于被治疗组织的组织内。在一些实施方式中，当设备10的控制器18鉴定出一个或多个电极位置错误时，可以停用位置错误的电极12，并且可以仅使用正确放置的电极12进行消融。
根据一些实施方式，阻抗测量的另一个用途可以是用于反馈消融的进展。如本领域技术人员可能意识到的，随着消融过程进展，被消融组织的阻抗发生变化，因此，阻抗的变化可用于确定消融的进展，并作为防止对组织造成不期望损害的安全措施。
通常，电极鞘16是细长的轴的形式。在一些情况下，例如，在电极鞘16要经由导向管32例如如图2所示的实例中的内窥镜30的柔性导向管插入患者体内的情况下，电极鞘16可以是细长的柔性轴的形式。在所示的实例中，针状电极消融设备10的操作者可以通过经由内窥镜30观察来监测针状电极12的放置。在其他实例中，例如，在电极鞘16的远端要经由孔或切口插入身体内短距离时，电极鞘16可以是刚性或半刚性轴的形式，例如，为了便于操作者(例如，医生或其他受过医疗训练的人，或机器人系统)精确地手动放置远端。
每个针状电极12的近侧片段包括绝缘区段13。绝缘区段13的电绝缘被配置为防止绝缘区段13与另一个针状电极12或与另一个表面或物体(例如不被消融的组织)的电接触——而绝缘区段13与之接触。
每个针状电极12的远端包括暴露的尖端区段14，其缺乏绝缘。暴露的尖端区段14被配置为放置与待消融的组织接触。在一些实施方式中，暴露的尖端区段14的远端可包括斜面15，或可以以其他方式为尖的。在暴露的尖端区段14的远端处的尖可以促进暴露的尖端区段14部分插入待消融的组织中，从而改善暴露的尖端区段14和组织之间的电接触。
针状电极12的远端，例如暴露的尖端区段14，可以包括一个或多个传感器26。传感器26可包括热电偶或其他温度传感器，或组织的另一种化学或物理性质，其可被由于向针状电极12施加功率信号而通过组织的电流所改变。控制器18的监测模块24可以被配置为接收由一个或多个传感器26产生的电信号或其他信号。监测模块24可以被配置为分析从传感器26接收的信号，并将信号转换为组织或周围环境的性质例如温度、pH值、电导率或其他性质的指示。
在一些实施方式中，功率信号控制设备22可以被配置为根据使用一个或多个传感器26测量的组织的性质来调整被施加到针状电极12的功率信号。例如，功率信号控制设备22可被配置为当感测到的组织温度超过预定温度时，将施加到针状电极12的功率信号降低，例如降至零。
图3示意性地说明了根据本发明的一些实施方式，针状电极从针状电极消融设备的鞘中延伸出来。
在所示的实例中，中央电极12a可从位于电极鞘16的中央腔体远端的中央开口36a延伸出来。中央电极12a被多个外围电极12b所环绕，这些外围电极12b每个可从电极鞘16的外围腔体远端的外围开口36b延伸出来。在此背景下，术语“被环绕”应理解为表示中央开口36a位于由线段连接成对的相邻外围开口36b形成的多边形内。
分离电极鞘16的腔体的材料可以提供电绝缘，其防止针状电极12的未延伸出电极鞘16的区段之间的接触。在一些这样的情况下，电极鞘16可提供所需的所有电绝缘，使得针状电极12不需要包括独立的绝缘(例如绝缘区段13的绝缘)。
在所示的实例中，四个外围电极围绕中央电极12a以等间隔的方形排列的方式排列。在其他实例中，针状电极12和电极鞘16的开口的数量可以多于或少于四个，并且可以以其他方式排列。
一个或多个针状电极12(例如所示实例中的外围电极12b或其他针状电极12)的至少远端在无约束的、放松的状态下可以是弧形的。在延伸出电极鞘16的开口例如外围开口36b或电极鞘16的另一个开口之前，弧形针状电极12的形状可以被约束为电极鞘16的曲率。一旦弧形针状电极12的远端延伸出电极鞘16的远端，那么弧形针状电极12的远端可能不再被约束，并可能恢复到其放松状态的曲率。以这种方式，不同针状电极12的暴露的尖端区段14之间的距离可能取决于这些暴露的尖端区段14延伸出电极鞘16的距离。
在所示的实例中，每个外围电极12b在延伸出其外围开口36b时，从中央电极12a横向向外呈弧形。因此，外围电极12b的暴露的尖端区段14与中央电极12a或另一个外围电极12b的暴露的尖端区段14之间的距离可随着这些暴露的尖端区段14延伸出电极鞘16的距离而增加。因此，延长器控制设备20的人类或自动操作者可以通过增加暴露的尖端区段14延伸出电极鞘16的距离来增加针状电极12的暴露的尖端区段14对之间的距离。
在其他实例中，一个或多个弧形针状电极12可以在不同的方向上例如向内朝向中央电极12a、方位角地(例如，具有与从中央电极12a到该弧形针状电极12的径向方向垂直的分量)或其他方式弯曲。在其他实例中，针状电极12中的一个或多个在放松状态下可能是直的，但电极鞘16中的开口，例如外围开口36b，可能是倾斜的。因此，从该开口延伸出的针状电极12可以在具体方向上倾斜。在所有这样的实例中，延长器控制设备20的操作者可以至少部分地控制不同针状电极12的暴露的尖端区段14与待消融的组织接触的相对位置。
图4A示意性地说明了根据本发明的实施方式，当针状电极被缩回时，图1中所示的针状电极消融设备的控制外壳的实例。
在所示的实例中，控制外壳19与电极鞘16的近侧部分联接。控制外壳19包括主轴40、近侧电极延长器滑块46和远侧电极延长器滑块44，该滑块被配置为大致上沿由主轴40限定的轴线X，相对于外壳手柄47轴向滑动。在所示的实例中，手动操作控制外壳19的部件可以选择性地将不同组的针状电极12延伸出电极鞘16，或将所述组的针状电极12缩回到电极鞘16中。
在一些实施方式中，控制外壳19包括位于主轴40的远端的适配器42。适配器42可被配置为适应针状电极消融设备10，以便通过调整鞘16的有效长度，将电极鞘16插入不同长度的导向管32，例如，内窥镜30的导向管。例如，适配器42可作为限制将电极鞘16插入导向管32的止动器发挥作用。
在所示的实例中，适配器42被配置为相对于主轴40在电极鞘16上以远侧或近侧方向轴向滑动(例如，当电极鞘16保持基本上固定在原位时)，并且通过该滑动分别缩短或延长可插入到导向管32的电极鞘16的长度。
在所示的实例中，其中适配器42位于邻近主轴40的远端，位于适配器42的远侧的电极鞘16的整个长度可以插入导向管32中。在电极鞘16上将适配器42从主轴40向远侧滑动可缩短可插入导向管32的电极鞘16的长度。
图4B示意性地说明了图4B的控制外壳，其中适配器被定位为缩短可插入导向管中的鞘的长度。
在所示的实例中，适配器42已经从主轴40向远侧滑动，从而缩短了远侧延伸到适配器42之外的电极鞘16的长度。将适配器42向主轴40的近侧滑回可延长可插入导向管32的电极鞘16的长度。
在一些实施方式中，控制外壳19可锁定到导向管32上，例如，经由与导向管32上的对应配件相匹配的鲁尔型锁定配件。通常，该配件与适配器42联接或由其限定。通常，适配器42的远端(通过示例显示为大体上是圆锥形的)可被安排为与内窥镜30的鲁尔锁配合，同时电极鞘16以内窥镜30的腔体的形式延伸通过导向管32，该腔体朝向患者身体内待消融的组织延伸。
在所示的实例中，适配器42安装在茎(stem)50的远端，该茎50可延伸出或插入主轴40，以使适配器42从主轴40远侧滑动或向主轴40近侧滑动。在所示的实例中，茎50上有多个标记，以协助调整可插入导向管32的电极鞘16的长度。在一些实施方式中，可以提供锁定结构，以防止一旦适配器42被滑动到相对于主轴40的期望位置，茎50滑入或滑出主轴40。
例如，锁定结构可以包括螺钉、弹簧针(例如，pogo pin)、夹子或其他锁定结构。例如，锁定结构，例如，弹簧针49(在图5B中可见)，可以被配置为与一个或多个止动器48接合。止动器48围绕茎50的外围缝隙，如在所示的实例中，可由锁定结构接合的坑洞、凹痕、脊线或其他结构。止动器48也可被用作预设距离的指示，适配器42可被设置为预设距离，例如，以适应具体类型的导向管32。
在一些实施方式中，不同组的针状电极12可以通过远侧电极延长器滑块44和近侧电极延长器滑块46的依次操作而依次延伸出电极鞘16。
图5A示意性地说明了远侧电极延长器滑块的操作，以将第一组针状电极延伸出鞘外。
远侧电极延长器滑块44通过电极鞘16附接到一个或多个针状电极12。因此，远侧电极延长器滑块44在远侧方向的滑动可以将附接到远侧电极延长器滑块44的针状电极12的暴露的尖端区段14延伸出电极鞘16的远端。在一个实例中，只有中央电极12a被附接到远侧电极延长器滑块44。以这种方式，中央电极12a可以在外围电极12b插入组织之前插入组织。另一组的一个或多个针状电极12可以附接到远侧电极延长器滑块44上，并因此可以通过操作远侧电极延长器滑块44可延伸。
限制环50可以沿着主轴40滑动到所期望的位置，并在该位置上锁定到位。因此，限制环50可以限制远侧电极延长器滑块44的远侧运动，例如，限制附接到远侧电极延长器滑块44的那些针状电极12的延伸。例如，该限制可以确保控制外壳19的暴露的尖端区段14不会穿透组织表面超过预定的(例如，基于医疗考虑)距离。
在所示的实例中，远侧电极延长器滑块44已经向远侧滑动，直到它接触到限制环50，从而最大限度地将附接的针状电极12延伸到预定的限制。
类似地，远侧电极延长器滑块44在近侧方向上的滑动可以将附接到远侧电极延长器滑块44的针状电极12的暴露的尖端区段14缩回到电极鞘16的远端。
图5B示意性地说明了近侧电极延长器滑块的操作，以将第二组针状电极延伸出鞘外。
在所示的实例中，近侧电极延长器滑块46附接到未附接到远侧电极延长器滑块44的一个或多个针状电极12。因此，近侧电极延长器滑块46相对于外壳手柄47的远侧滑动可将附接到近侧电极延长器滑块46的针状电极12的暴露的尖端区段14延伸出电极鞘16的远端。近侧电极延长器滑块46的远侧滑动可以通过近侧电极延长器滑块46的远侧面54与远侧电极延长器滑块44的近侧面52的接触来限制。类似地，近侧电极延长器滑块46在近侧方向上的滑动可以将附接到近侧电极延长器滑块46的针状电极12的暴露的尖端区段14缩回到电极鞘16的远端。
在一些实例中，外围针12b可以附接到近侧电极延长器滑块46。在其他实例中，针状电极12的另一个子集可以附接到近侧电极延长器滑块46。在一些实例中，所有针状电极12附接到单个电极延长器滑块，或者可以提供独立的控制设备来延伸每个单独的针状电极12，或者其他组的两个或更多个针状电极12。
可选地或除了用于延伸针状电极12的机械机构之外，针状电极消融设备10还可以提供有机动的、液压的、气动的、电磁的或以其他方式控制的致动器或机构，用于将全部或一些针状电极12延伸出电极鞘16，或用于将针状电极12缩回到电极鞘16中。
在一些实施方式中，控制外壳19可被配置为使针状电极消融设备10的操作者能够使用单手操纵控制外壳19和针状电极12。
在一些情况下，控制外壳19以及任何机械控制设备(例如，远侧电极延长器滑块44和近侧电极延长器滑块46)可以相对于适配器42和相对于导向管32可旋转。
在一些情况下，用于选择性地将功率信号施加到针状电极12的电力可以经由电连接56提供。在一些情况下，一个或多个电力供应、控制电路、用户可操作的控制设备或其他部件可被并入控制外壳19或附加模块21中。当针状电极12被配置为也作为活检针发挥作用时，可经由控制外壳19上或附加模块21上的端口将吸力源施加到针状电极12。
当针状电极12延伸时，两个或更多个针状电极12的暴露的尖端区段14可以接触组织。在一些情况下，针状电极12的延伸可导致一个或多个针状电极12的暴露的尖端区段14插入或嵌入组织表面，例如，取决于其延伸的距离。在一些情况下，暴露的尖端区段14嵌入组织的深度可由适配器42向远侧延伸出主轴40的距离确定。
当两个或更多个暴露的尖端区段14与待消融的组织表面接触时，可操作功率信号控制设备22以选择性地将功率信号施加到两个或更多个针状电极12。向针状电极12施加功率信号可在暴露的尖端区段14之间的组织内产生电流至这些针状电极12。选择性地对针状电极12的不同子集施加功率信号的顺序可以被设计为有效地消融该子集的针状电极12的暴露的尖端区段14之间的组织区域。
图5C示意性地说明了包括近侧端口或接口51的外壳47的近端。针状电极12a、12b的近端被提供在端口51内。在一些实施方式中，附加模块21可与外壳47的近端联接，其中附加模块21可被配置为经由电连接或导线58向针状电极12a、12b提供功率信号。如上所述，提供给近侧针状电极12a、12b的功率信号可沿针状电极的长度向远侧携带并到达其尖端，以执行本文充分描述的消融程序。
图6A示意性地说明了在中央电极和选择的外围电极之间施加功率信号。
在所示的实例中，一个电极(例如，对应于图3所示的中央电极12a)的暴露的尖端区段14在中央接触点60与组织表面接触。同样地，其他四个针状电极12(例如，对应于外围电极12b)的暴露的尖端区段14被显示为以围绕中央接触点60呈方形模式在四个外围接触点62与组织表面接触。在其他实例中，组织表面和多个暴露的尖端区段14之间的接触点可以以其他方式排列。
通过线段连接成对的相邻或最邻近的外围接触点62而形成的形状可基本上限定待消融的组织区域的横向边界。电极的暴露的尖端区段14插入组织的深度可以限定待消融的组织体积的厚度。
每个箭头代表电流64，该电流可通过向相应的针状电极12施加功率信号而在中央接触点60和选择的外围接触点62之间生成。通常，每个电流64是射频交流电的形式。在其他实例中，可以生成直流电、脉冲电流或具有另一频率范围的频率的交流电。
在一些情况下，功率信号控制设备22可以被配置为单独地生成每个电流64，例如顺序地。在一些情况下，功率信号控制设备22可以被配置为同时生成两个或更多个电流64。例如，功率信号控制设备22可以被配置为将功率信号串联地施加到所有外围接触点62，并施加到中央接触点60，以便使电流在中央接触点60和所有外围接触点62之间同时流动。
在一个实施方式中，中央接触点60和所有外围接触点62之间可以同时施加直流电。例如，中央接触点60可作为阳极起作用，而外围接触点62可作为阴极起作用，或反之亦然。在其他实例中，直流电可以在中央接触点60和每个外围接触点62之间，或在中央接触点60和两个或更多个外围接触点62之间依次施加)。
图6B示意性地说明了在选择的相邻外围电极对之间施加功率信号。
在所示的实例中，中央接触点60和外围接触点62的排列与图6A中相同。每个箭头代表电流66，该电流可由功率信号控制设备22引起，以通过向相应的针状电极12施加功率信号而在相邻的外围接触点62对之间流动。
在一些情况下，每个电流66可依次生成，例如，通过依次将功率信号施加到相应的针状电极12对上。在一些情况下，两个或更多个电流66可以同时生成。在其他实例中，可以向两个或更多个针状电极12的其他组合施加功率信号，以在不相邻的周边接触点62之间生成电流。
在一些情况下，将功率信号施加到选择的针状电极12以在相邻的外围接触点62之间生成电流66可以与在一个或多个选择的外围接触点62和中央接触点60之间生成电流64交替进行。
在其他实例中，针状电极12和组织表面之间的接触点可以由少于或多于五个针状电极12形成。接触点可以以除外围接触点环绕单一中央接触点的模式外的其他模式排列。
图6C示意性地说明了在中央电极和选择的外围电极之间以及选择的相邻外围电极对之间施加功率信号。
在所示的实例中，中央接触点60和外围接触点62的排列与图6A-6B中相同。每个箭头代表电流64、66，该电流可由功率信号控制设备22引起，以通过向相应的针状电极12施加功率信号而在中央接触点60和外围接触点62，和/或外围接触点62对之间流动。
本发明的多种实施方式的描述是为了说明性目的而提出的，但并不旨在是详尽的或限制所公开的实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离所描述的实施方式的范围和精神的情况下，许多修改和变化将是显而易见的。本文所使用的术语是为了最好地解释实施方式的原理、实际应用或对市场上存在的技术的改进，或使本领域的其他普通技术人员能够理解本文所公开的实施方式。

Claims (37)

1.一种消融设备，所述设备包括：
鞘；
多个针状电极，其每个可从所述鞘的远端延伸；以及
控制器，其被配置为当所述多个针状电极与组织接触时，在所述多个针状电极的指定的针状电极对之间选择性地施加功率信号，以便消融所述组织的期望的区域。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述功率信号是射频(RF)交流电。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备，其中所述施加包括将所述功率信号同时施加到所述指定的针状电极对中的每一个。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述施加包括在所述指定的针状电极对之间，以所述指定的针状电极对的针状电极对的预定顺序，依次施加所述功率信号。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其中所述指定的针状电极对是基于消融的期望模式选择的。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述期望模式至少部分地基于所述组织的所述期望的区域而确定。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备，其中所述多个针状电极包括中央第一针状电极和相对于所述第一针状电极以预定模式排列的至少两个第二针状电极。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述预定模式包括相对于所述第一针状电极以环绕模式排列的所述至少两个第二针状电极。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述指定的针状电极对中的至少一个包括所述第一针状电极和一个所述第二针状电极。
10.根据权利要求7所述的设备，其中所述指定的针状电极对中的至少一个包括一对所述第二针状电极。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的设备，其中所述鞘包括细长的轴。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述细长的轴是柔性的。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的设备，其中所述多个针状电极中的针状电极包括沿其长度的电绝缘，其中所述针状电极包括非电绝缘的远侧尖端。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述非电绝缘的远侧尖端是尖的或斜的。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的设备，其中所述多个针状电极中的针状电极包括传感器。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述传感器包括温度传感器。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述温度传感器包括热电偶。
18.根据权利要求1-14中任一项所述的设备，其中所述多个针状电极中的针状电极是包括中空芯的活检针。
19.一种消融方法，其包括：
提供消融设备，所述设备包括：
鞘；
多个针状电极，其每个可从所述鞘的远端延伸，以及
控制器，所述控制器被配置为在所述多个针状电极的任何针状电极对之间选择地施加功率信号；
将所述鞘的至少远侧部分插入受试者体内，
从所述鞘的所述远端延伸所述多个针状电极，从而使所述多个针状电极与所述受试者的组织接合；以及
操作所述控制器，以在所述多个针状电极的指定的对之间选择性地施加所述功率信号，以消融所述组织的期望的区域。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述功率信号是射频(RF)交流电。
21.根据权利要求19或20中任一项所述的方法，其中所述施加包括将所述功率信号同时施加到所述指定的针状电极对中的每一个。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其中所述施加包括在所述指定的针状电极对之间，以所述指定的针状电极对的针状电极对的预定顺序，依次施加所述功率信号。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的方法，其中所述指定的针状电极对是基于消融的期望模式选择的。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述期望模式至少部分地基于所述组织的所述期望的区域而确定。
25.根据权利要求19-24中任一项所述的方法，其中所述多个针状电极包括中央第一针状电极和相对于所述第一针状电极以预定模式排列的至少两个第二针状电极。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述预定模式包括相对于所述第一针状电极以环绕模式排列的所述至少两个第二针状电极。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述指定的针状电极对中的至少一个包括所述第一针状电极和一个所述第二针状电极。
28.根据权利要求25所述的方法，其中所述指定的针状电极对中的至少一个包括一对所述第二针状电极。
29.根据权利要求19-28中任一项所述的方法，其中所述鞘包括细长的轴。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述细长的轴是柔性的。
31.根据权利要求19-30中任一项所述的方法，其中所述多个针状电极中的针状电极包括沿其长度的电绝缘，其中所述针状电极包括非电绝缘的远侧尖端。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述非电绝缘的远侧尖端是尖的或斜的。
33.根据权利要求19-32中任一项所述的方法，其中所述多个针状电极中的针状电极包括传感器。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述传感器包括温度传感器。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述温度传感器包括热电偶。
36.根据权利要求19-35中任一项所述的方法，其中所述多个针状电极中的针状电极是包括中空芯的活检针。
37.根据权利要求19-36中任一项所述的方法，其中所述接合包括以下之一：与所述组织接触，和插入所述组织。
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