TWI617299B - 植入式熱治療系統 - Google Patents

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藍毓傑
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Abstract

一種植入式熱治療系統，其包括磁場產生裝置以及磁籽。磁場產生裝置包括碗狀螺線圈以及至少一屏蔽件。碗狀螺線圈用以被施加的交流電而據以產生磁場。屏蔽件包覆在碗狀螺線圈的週圍以使碗狀螺線圈內部的磁場分佈均勻化。磁籽用以透過醫療輔助裝置而被植入治療處。治療處可被置入碗狀螺線圈內部，致使磁籽反應於碗狀螺線圈內部的磁場而升溫，以對治療處進行熱治療。

Description

植入式熱治療系統
本發明是有關於一種治療系統，且特別是有關於一種植入式熱治療系統。
良性前列腺增生(Benign Prostatic Hyperplasia, BPH)，俗稱前列腺肥大症或攝護腺肥大。良性前列腺增生並不是癌症，而且也不會導致癌症，是一種自然且正常的老化現象，常發生於50歲以上的男性，是老年男性的常見病。2014年BPH患者人口數在美國約1,500萬人，台灣約114萬人，全球前列腺肥大患者人口數約2.1億人。
目前，良性前列腺增生的治療方式例如是透過藥物治療使前列腺體積縮小，較嚴重的患者則是以手術的方式切除或是破壞前列腺。手術治療中最具代表性的方法是經由尿道來進行前列腺切除手術。此治療法從1960年代後期就成為前列腺最主要的手術方法。另外也可以從腹部或會陰部切口開刀切除前列腺，或是經尿道用雷射氣化前列腺組織或以射頻、微波消融破壞前列腺組織，其主要讓患者尿路通暢即達到治療之目的。
然而，上述經尿道進行前列腺切除的方式會對患者造成較大的傷口，手術不慎也容易傷害膀胱頸，造成術後漏尿或逆行性射精等問題，衍生出眾多併發症，而使得治療過程及術後恢復之痛苦程度較高。此外，以手術的方式治療至少都要半身麻醉，更明確地說，多半是需要全身麻醉。而前列腺增生多發生於老年人，麻醉風險相對提高，因此是否能選擇以外科手術的方式治療也因病患狀況而異。若選擇以外科手術的方式治療，要如何減少麻醉程度，能降低至半麻以下甚至局部麻醉，要如何在手術時不破壞尿道壁，減少術後尿路感染風險及減少再次手術的風險等等，也需要被一併考量。
上述的另一種以微波消融破壞前列腺組織的方式主要是依靠高溫(攝氏43-46度左右)使組織變異與脫水，而使組織萎縮(煮熟)，雖不像前述移除組織般的大創傷，屬局部熱治療，但較容易再次復發(依據統計約20%的患者3年內會再次復發)，還需再次進行手術。因此，如何能夠提供病患較低不適感且具有一定成果的治療方法成為目前重要發展開發的課題。
有鑑於此，本發明提供一種植入式熱治療系統，可採用醫療輔助裝置將具有較小體積的磁籽植入患部，致使磁籽受到磁場產生裝置所產生的均勻交流磁場的影響而產生熱能，藉此熱治療患部的組織以達到治療的目的。由於磁籽具有較小的體積，故植入患部的傷口較小，為一種低侵入性之治療方式。
本發明的植入式熱治療系統包括磁場產生裝置以及至少一磁籽。磁場產生裝置包括碗狀螺線圈以及至少一屏蔽件。碗狀螺線圈用以被施加的交流電而據以產生磁場。屏蔽件包覆在碗狀螺線圈的週圍以使碗狀螺線圈內部的磁場分佈均勻化。磁籽用以透過醫療輔助裝置而被植入治療處。治療處可被置入碗狀螺線圈內部，致使磁籽反應於碗狀螺線圈內部的磁場而升溫，以對治療處進行熱治療。
在本發明的一實施例中，上述的碗狀螺線圈內部的磁場中，相較於磁場最強處的磁場衰減率小於1高斯/公分或小於0.56 %/公分。
在本發明的一實施例中，上述的碗狀螺線圈所產生的磁場的頻率介於1千赫茲至100千赫茲之間，且磁場的強度介於0高斯至700高斯之間。
在本發明的一實施例中，上述的植入式熱治療系統更包括金屬墊片。金屬墊片用以覆蓋在碗狀螺線圈的開口處，以使碗狀螺線圈內部的磁場分佈均勻化。
在本發明的一實施例中，上述的碗狀螺線圈的底部的直徑介於25公分至35公分，相對於底部的碗狀螺線圈之開口處的直徑介於50公分至60公分，且碗狀螺線圈的深度介於10公分至50公分。
在本發明的一實施例中，上述的其中一屏蔽件為圓盤狀且包覆碗狀螺線圈的底部。上述的其餘屏蔽件為倒梯形並包覆在碗狀螺線圈的底部與開口處之間，且靠近開口處。
在本發明的一實施例中，上述的磁籽為圓球體、多邊形柱體、椎狀體或圓柱體。
在本發明的一實施例中，反應於上述的碗狀螺線圈內部的磁場而致使被植入治療處的磁籽的溫度介於45℃至50℃之間。
在本發明的一實施例中，上述的碗狀螺線圈的底部的直徑與相對於底部的碗狀螺線圈的開口處的直徑的比值為1:1~1:3，且碗狀螺線圈的底部的直徑與碗狀螺線圈的深度的比值為3:1~1:1，其中底部的直徑介於20公分至50公分之間。
基於上述，本發明實施例的植入式熱治療系統，可採用醫療輔助裝置將具有較小體積的磁籽植入患部(即治療處)，致使磁籽受到磁場產生裝置所產生的均勻交流磁場的影響而產生熱能，藉此熱治療患部的組織以達到治療的目的。由於磁籽具有較小的體積，故植入患部的傷口較小，為一種低侵入性之治療方式。此外，當患部在完成熱治療之後，可因應後續的醫療需求而仍將磁籽存放在患部，如此一來，當患部再次復發時，僅需在回診時透過磁場產生裝置對存放在患部的磁籽進行加熱，而達到非侵入性之治療效果。再者，本發明實施例的植入式熱治療系統的治療方式屬於低溫熱療，不易疼痛而為大多數的患者所能忍受，故患者無需進行麻醉或僅需極輕度麻醉，可降低麻醉風險。更特別的是，本發明實施例的植入式熱治療系統可產生均勻化的磁場，以避免患者因坐在碗狀螺線圈內的位置改變而致使磁籽的溫度隨之改變，故可精確地控制前列腺的增生組織熱損傷的範圍。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
本發明實施例所提出的植入式熱治療系統可用來治療良性前列腺增生，但本發明並不以此為限，凡是欲以磁熱方式熱治療患部的組織(例如腫瘤或癌細胞)以達到治療目的之治療手段，皆可採用本發明的植入式熱治療系統。以下請同時參照圖1及圖2，圖1是根據本發明一實施例所繪示的植入式熱治療系統的治療示意圖，圖2是圖1的磁籽的植入方式示意圖。如圖1所示，植入式熱治療系統100可包括磁場產生裝置110以及至少一磁籽120。如圖2所示，磁籽120可透過醫療輔助裝置900(例如針管920與超音波裝置910)而被植入治療處800(即前列腺)。
舉例來說，如圖2所示，可透過前列腺組織採樣手段塗抹麻醉藥膏，並將針管920藉由超音波裝置910的導引而進入治療處800(即前列腺)。接著，在將針管920中的磁籽120推送並留置在治療處800後，可將針管920抽出。然後，如圖1所示，可透過磁場產生裝置110產生交流磁場，致使磁籽120反應於交流磁場而升溫。如此一來，前列腺(治療處800)的增生組織將因受熱而萎縮，以使尿道通暢而達到治療目的。在本發明的一實施例中，尿道阻塞區(導因於前列腺增生)的通道寬度，可自熱治療之前的0.1公分擴展至熱治療之後的0.5公分，確實可達到尿道通暢的醫療目的。
在本發明的一實施例中，當治療處800在完成熱治療之後，可因應後續的醫療需求而將磁籽120存放在治療處800，亦即不將磁籽120自治療處800取出。如此一來，當前列腺的增生組織再次復發時，僅需在回診時透過磁場產生裝置110對存放在治療處800的磁籽120進行加熱，即可達到復發治療之目的。換句話說，植入式熱治療系統100可提供術後易復發族群一種非侵入式的治療方式。或者是，也可在首次完成熱治療後，便將磁籽120自治療處800取出，端視不同的醫療需求而定。
以下將針對磁場產生裝置進行詳細說明。請同時參照圖1及圖3，圖3是根據本發明一實施例所繪示的磁場產生裝置的架構示意圖。磁場產生裝置110可包括碗狀螺線圈311以及至少一屏蔽件3121、3122。如圖3所示，可將導線以螺旋方式纏繞成碗狀以形成碗狀螺線圈311。碗狀螺線圈311用以被施加交流電而據以產生磁場。屏蔽件3121、3122可包覆在碗狀螺線圈311的週圍以使碗狀螺線圈311內部的磁場分佈均勻化，屏蔽件3121、3122的材質可選擇為矽鐵軟磁合金(即製作矽鋼片的材料)、軟性鐵氧體、奧氏田鐵系金屬、非晶質材料(例如：鐵基非晶材料(Fe72 B20-X CX Si4 Tm4 (Tm=Nb、Zr、Mo；X =0、2、4、6、8 at %)))等。例如圖4所示，當碗狀螺線圈311被施加90安培的交流電時，碗狀螺線圈311內部的點P1~P5的磁場分別為133高斯(G)、132高斯、131高斯、120高斯以及118高斯。在本發明的一實施例中，可將圖1所示的治療處800置入碗狀螺線圈311的內部，致使磁籽120反應於碗狀螺線圈311內部的磁場而升溫，以對治療處800進行熱治療。
舉例來說，如圖5所示，當要對患者的前列腺(即圖1的治療處800)的增生組織進行治療時，可讓患者坐在磁場產生裝置110的碗狀螺線圈311內，以使磁籽120(如圖1所示)反應於碗狀螺線圈311內部的磁場而升溫，以對前列腺(即治療處800)的增生組織進行熱治療。另一方面，由於碗狀螺線圈311內部的磁場分佈均勻，可避免因患者坐在碗狀螺線圈311內的位置改變而致使磁籽120的溫度隨之改變，故可精確地控制前列腺(即治療處800)的增生組織熱損傷的範圍。
在本發明的一實施例中，於碗狀螺線圈311的內部磁場中，相較於磁場最強處的磁場衰減率小於1高斯/公分(G/cm)或小於0.56%/公分。
在本發明的一實施例中，碗狀螺線圈311所產生的磁場的頻率可介於1千赫茲至100千赫茲之間，且磁場的強度可介於0高斯至700高斯之間。
在本發明的一實施例中，圖1所示的熱治療系統100還可包括金屬墊片313(如圖4或圖5所示)。金屬墊片313用以覆蓋在碗狀螺線圈311的開口處314，以使碗狀螺線圈311內部的磁場分佈均勻化。特別是，金屬墊片313可具有高導磁、高阻抗以及不易發熱的特性，其材質可例如是鐵心，但本發明不限於此。
舉例來說，如圖5所示，當醫師讓患者坐在磁場產生裝置110的碗狀螺線圈311內以對前列腺(即治療處800)的增生組織進行熱治療時，醫師可將金屬墊片313覆蓋在患者的大腿上(即靠近碗狀螺線圈311的開口處314)，以使碗狀螺線圈311內部的磁場分佈均勻。
請再重新參照圖4，在本發明的一實施例中，碗狀螺線圈311的底部315的直徑A1可介於25公分至35公分之間。而相對於碗狀螺線圈311之底部315的碗狀螺線圈311之開口處314的直徑A2可介於50公分至60公分之間。此外，碗狀螺線圈311的深度D1可介於10公分至50公分之間。但本發明並不以此為限，碗狀螺線圈311的尺寸可視實際應用或設計需求而定。在另一實施例中，碗狀螺線圈311的底部315的直徑A1與開口處314的直徑A2的比值為1:1~1:3，底部315的直徑A1與深度D1的比值為3:1~1:1，其中底部315的直徑A1可介於20公分至50公分之間。
值得一提的是，在本發明的一實施例中，圖3或圖4所示的屏蔽件3122可為圓盤狀並包覆碗狀螺線圈311的底部315；而屏蔽件3121可為倒梯形並包覆在碗狀螺線圈311的開口處314與底部315之間，且靠近開口處314，如圖4所示，但本發明並不以此為限。
在本發明的一實施例中，圖1所示的熱治療系統100還可包括治療規畫軟體。在患者進行熱治療前，醫師可透過治療規畫軟體來對磁籽120植入治療處800的位置、磁籽120的植入數量、磁籽120的材質以及磁籽120所造成的熱影響範圍等進行評估分析，而患者亦可透過治療規畫軟體而了解完整的治療程序。
在本發明的一實施例中，圖1所示的磁籽120可為圓球體、多邊形柱體、錐形體或圓柱體。若磁籽120為圓柱體，則磁籽120的直徑可介於0.4毫米至1.2毫米，且磁籽120的長度可介於0.5毫米至12毫米，但本發明並不以此為限。
在本發明的一實施例中，如圖1及圖3所示，反應於碗狀螺線圈311內部的磁場而致使被植入治療處800的磁籽120的溫度可介於45℃至50℃之間。由於45℃至50℃之間的熱治療方式屬於相對較低溫的熱療，不易疼痛而為大多數的患者所能忍受，故大部分患者無需進行麻醉或僅需極輕度麻醉，可降低麻醉風險，且患者在熱治療後無需住院，可立即回家休養。當然，本發明之植入式熱治療系統亦可使感磁之磁籽的溫度高於50℃，前述的溫度範圍並非用以限制本發明。
綜上所述，本發明實施例的植入式熱治療系統，可採用醫療輔助裝置將具有較小體積的磁籽植入患部(即治療處)，致使磁籽受到磁場產生裝置所產生的均勻交流磁場的影響而產生熱能，藉此熱治療患部的組織以達到治療的目的。由於磁籽具有較小的體積，故植入患部的傷口較小，為一種低侵入性之治療方式。此外，當患部在完成熱治療之後，可因應後續的醫療需求而仍將磁籽存放在患部，如此一來，當患部再次復發時，僅需在回診時透過磁場產生裝置對存放在患部的磁籽進行加熱，而達到非侵入性之治療效果。再者，本發明實施例的植入式熱治療系統的治療方式屬於相對較低溫的熱療，不易疼痛而為大多數的患者所能忍受，故大部分患者無需進行麻醉或僅需極輕度麻醉，可降低麻醉風險。更特別的是，本發明實施例的植入式熱治療系統可產生均勻化的磁場，以避免患者因坐在碗狀螺線圈內的位置改變而致使磁籽的溫度隨之改變，故可精確地控制前列腺的增生組織熱損傷的範圍。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧植入式熱治療系統
110、110’‧‧‧磁場產生裝置
120‧‧‧磁籽
311‧‧‧碗狀螺線圈
3121、3122‧‧‧屏蔽件
313‧‧‧金屬墊片
314‧‧‧開口處
315‧‧‧底部
611‧‧‧第一螺線圈
612‧‧‧第二螺線圈
800‧‧‧治療處
900‧‧‧醫療輔助裝置
910‧‧‧超音波裝置
920‧‧‧針管
A1、A2、B1‧‧‧直徑
B2‧‧‧距離
D1‧‧‧深度
P1~P5‧‧‧點
圖1是根據本發明一實施例所繪示的植入式熱治療系統的治療示意圖。 圖2是圖1的磁籽的植入方式示意圖。 圖3是根據本發明一實施例所繪示的磁場產生裝置的架構示意圖。 圖4是圖3的碗狀螺線圈的內部磁場強度及碗狀螺線圈的尺寸示意圖。 圖5是圖3的磁場產生裝置對患者進行熱治療的應用情境示意圖。

Claims (8)

  1. 一種植入式熱治療系統，包括：一磁場產生裝置，包括：一碗狀螺線圈，用以被施加的一交流電而據以產生一磁場；以及至少一屏蔽件，包覆在該碗狀螺線圈的週圍以使該碗狀螺線圈內部的磁場分佈均勻化，至少一磁籽，用以透過一醫療輔助裝置而被植入一治療處；以及一金屬墊片，用以覆蓋在該碗狀螺線圈的一開口處，以使該碗狀螺線圈內部的磁場分佈均勻化，其中該治療處被置入該碗狀螺線圈內部，致使該至少一磁籽反應於該碗狀螺線圈內部的該磁場而升溫，以對該治療處進行熱治療。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中該碗狀螺線圈內部的該磁場中，相較於磁場最強處的一磁場衰減率小於1高斯/公分或小於0.56%/公分。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中該碗狀螺線圈所產生的該磁場的頻率介於1千赫茲至100千赫茲之間，且該磁場的強度介於0高斯至700高斯之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中該碗狀螺線圈的一底部的直徑介於25公分至35公分，相對於該底 部的該碗狀螺線圈的該開口處的直徑介於50公分至60公分，且該碗狀螺線圈的深度介於10公分至50公分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中該至少一屏蔽件包括：一第一屏蔽件，該第一屏蔽件為圓盤狀且包覆該碗狀螺線圈的一底部；以及至少一第二屏蔽件，該至少一第二屏蔽件為倒梯形並包覆在該碗狀螺線圈的該底部與該碗狀螺線圈的該開口處之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中該些磁籽為圓球體、多邊形柱體、椎狀體或圓柱體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中反應於該碗狀螺線圈內部的該磁場而致使被植入該治療處的該些磁籽的溫度介於45℃至50℃之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的植入式熱治療系統，其中該碗狀螺線圈的一底部的直徑與相對於該底部的該碗狀螺線圈的該開口處的直徑的比值為1：1~1：3，且該碗狀螺線圈的該底部的該直徑與該碗狀螺線圈的深度的比值為3：1~1：1，其中該底部的該直徑介於20公分至50公分之間。
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