专利名称：用于身体组织热治疗的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1所述的用于身体组织热治疗的设备。
热治疗对于包括组织非自然生长等的特定类型的疾病具有良好的治疗效果。所述组织被加热到使其死亡的程度。所述疾病例如为特定类型的癌症和良性前列腺增生(即BPH)。在治疗过程中，组织的特定部位被加热，以便确保组织死亡，另外必须或应当保护其它部位的组织。治疗区域的温度应当至少为50℃。治疗的持续时间通常为1小时或可以更短。所述疾病主要是指那些发生在包围着身体腔室的组织，例如前列腺中的疾病。
现有技术不同的设备可被用于进行加热。通过激光、微波和射频进行加热的设备是常见的。US-A-5,257,977中公开了一种技术，根据这种技术，一导管上设置有一个流体贮存器。该贮存器是柔性的，并且经过一个穿过导管的通道与一个位于体外的加热装置相连。流体在加热装置中被加热并通过通道和贮存器循环。贮存器中温度的上升使周围组织被加热。
由于所述通道穿过不需要治疗的组织，因此它们必须是绝热的。根据US-A-5,257,977，通过在通道周围充入气体实现绝热。绝热功能非常重要，因此对治疗导管的这一部分必须特别小心并投入可观的费用。
在WO 97/02794中公开并描述了更高级的用于治疗的导管。根据该技术，一个加热装置在内部包含一个可膨胀的贮存器。该加热装置通过身体外部的组件提供能量，以加热贮存器内的流体。其中一些涉及不希望对特定组织进行加热的缺点在该方法中被克服。根据WO97/02794的加热装置被设计成一个电阻丝或类似物，并且通过对流加热流体。从流体传递到周围的组织中的热量局部地获得了良好的效果。该技术的一个缺点是，对在离贮存器较远处的组织的作用不明显。
对于所提到的疾病，用一个装有一个微波天线的治疗导管进行热治疗是已知的。通过US-A-5480417和US-A-5234004事先已知这种微波治疗的例子。已知的微波治疗的特征是，前列腺组织被微波加热。所述发明是对前列腺的一部分进行加热，以使组织凝结，即死亡。发射微波辐射的元件包括一个包含在治疗导管中的在其端部设有一天线的同轴电缆。冷却流体通过导管循环。该发明用冷却来保护前列腺尿道，即防止前列腺的尿道部分被微波所产生的热量影响或损伤。冷却导管的另一个原因是带走同轴电缆中多余的热量。
在良性前列腺增生的微波治疗中保护通过前列腺的尿道部分-即前列腺尿道的重要性很久以前就被注意到了。然而，因为由于冷却而使得最接近尿道的组织部分不能被充分加热以使其凝结，因此这种前列腺尿道的保护妨碍了治疗的实际效果。热治疗的临床效果有赖于凝结的组织的数量。凝结程度反过来有赖于温度以及治疗的长度。温度反过来有赖于能量的输入和由血液流动带走的热量。如果前列腺尿道的冷却是为了保护其不被损伤的话，治疗区域的热能损失就会增加，这将产生反作用并且严重地削弱治疗效果。
还有采用完全不冷却的治疗导管的设计(例如美国专利US4967765)。在这些设计中，微波能量必须被限制，从而由于在将微波传导至天线的同轴电缆中的电缆耗损，使得尿道和阴茎未被加热。由于这种限制，完全不冷却的治疗导管并不可取。由于可以使用的微波能(最大为30瓦)是如此的低，从而达不到将组织凝结到所需程度所需的高的组织温度。
本发明概述本发明的目的是增强现有技术中的治疗导管的治疗效果。高的治疗效果意味着更短的治疗时间。或者，可以使用更低的微波能量，从而可提高病人的安全性。这些目的通过权利要求1所述的特定特征得以实现。
根据本发明，治疗效果被提高的原因在于用于前列腺微波治疗的治疗导管包含一个充有不循环流体的流体贮存器，该不循环流体包围着位于前列腺端部和膀胱颈之间的微波天线，这样，便防止了在治疗过程中前列腺尿道被冷却。该流体贮存器部分地通过天线装置中被转化成焦耳热的微波耗损被加热，并部分地通过直接吸收流体中的微波能被加热。缺少了对前列腺尿道的冷却意味着可以使用较低的微波能来达到所需的前列腺内部温度，换句话说，治疗的时间可以被缩短。所有这些均对病人非常有利，即使病人更加安全，并且降低了由于治疗导致较高的总功率输出而造成损伤的风险。
本发明进一步的优点和特定特征将从下面的说明、附图和从属权利要求中体现出来。
附图简述现在将参照附图在更详细的实施例的帮助下对本发明进行说明。
图1是根据本发明的治疗导管的一个实施例的示意性纵向剖视图。
图2是沿图1中II-II线的横向剖视图。
图3是沿图1中III-III线的横向剖视图。
图4是根据本发明的一个实施例的治疗导管与外部设备连接时的示意图。
本发明的详细描述在图1所示的根据本发明的治疗导管12的实施例中，一个与导管的冷却隔绝的贮存器11设置在导管的被前列腺包围的部分中。治疗导管位于将对前列腺组织进行治疗的第一位置。在治疗前，贮存器11中通过治疗导管12中的通道22充入流体13，例如无菌水或食盐溶液。贮存器中的流体13构成一电介质，其可以改善微波天线和前列腺组织之间的关系。
一加热装置10设置在治疗导管12内，以加热包围着治疗导管12的组织。加热装置10优选地通过微波的形式发出电磁辐射。加热装置10适宜地包括一微波天线。由加热装置10发出的能量的一小部分被贮存器11中的流体吸收，而绝大部分能量则辐射出去并被周围组织吸收。所述能量来自一能量供给单元14，并通过一馈电电缆15输送(参见图4)。在一优选实施例中，第一加热装置10包括一天线，该天线可以被设计成例如单极天线、偶极天线或螺旋天线。该天线被一保护套40覆盖至其辐射段，以减少其它段的辐射。
根据图1的治疗导管12被引导穿过尿道，以便尖端16延伸进入膀胱21。一个与治疗导管相连的囊状物或球囊18在膀胱21内膨胀并且防止治疗导管在治疗过程中不慎退出。因此，治疗导管起作用的部分位于被治疗组织的中央，并在这种情况下位于前列腺19中膀胱颈21’的末端。治疗导管12是柔性的并且易于弯曲，以便柔软地通过尿道被引入治疗部位。
在治疗导管中还存在结束于球囊18的流体通道26(参见图2、3)。当治疗导管被置于用于治疗的所需位置上时，可通过流体通道26供应用于使球囊18膨胀的流体。流体通道26还用于在治疗完成后以及治疗导管从尿道中抽出之前清空球囊18。一个传统的皮下注射针或类似物可用于充满和清空球囊18。
通过馈电电缆15将能量传导至第一加热装置10，其中馈电电缆15由于耗损被加热。为了避免热传导对治疗区域外的组织的损伤，例如避免前列腺外侧尿道周围的括约肌被热灼伤，要对馈电电缆15进行冷却。这是通过治疗导管12中的优选地围绕着馈电电缆15的冷却通道27实现的(同样参见图2、3)。在根据本发明的一个实施例中，冷却通道27具有一个分隔壁或挡板28，在冷却通道27中循环的冷却流体由此返回。通过这种方式，避免了加热装置10以及贮存器11被冷却，其反过来意味着需要从单元14传导的能量可以被减弱。由于能量水平低，所以灼伤或损伤健康组织的风险被降低。
温度传感器23、23’、23”被设置在载体24中，以便能够在热治疗过程中跟踪温度的变化。载体24可延伸穿过一个通道或管25，该通道或管25穿过治疗导管。载体24或温度传感器23适于采用一个可刺入治疗导管中的膜或壁及身体组织的尖头的形式。管25使带有温度传感器23的载体24以一个适当的角度延伸出治疗导管，并且可以从治疗导管被送出适当的径向距离。
组织的加热一方面通过容纳在贮存器11中的流体的加热而进行，另一方面通过电磁辐射进行，其中所述流体通过对邻近周围组织(即前列腺尿道)进行热传导的方式直接发出热量。因此，整个治疗区域比传统治疗方法的治疗区域大，其中，在传统的治疗方法中，在治疗过程中，前列腺尿道被冷却以使其不被损伤。
贮存器中的流体13通过与微波天线10的交互作用被加热到使得周围组织即前列腺尿道凝结的温度。由于在最接近贮存器11的组织中达到了最高的温度，因此前列腺尿道将在很大程度上被影响并被破坏以至于死亡。而尿道的这一部分相对再生较快。一个特定的温度传感器37适当地位于贮存器11中，以连续地测量贮存器11中流体13的温度。
因此，所得到的热量分布图(即示出从治疗管的中心径向向外的组织温度的曲线)将不同于由采用完全冷却治疗导管或完全不进行冷却的传统技术所得到的热量分布图。
当治疗结束后，向加热装置10提供的能量被中断，并且贮存器11可以例如通过导管22将流体排出。当贮存器的温度仍可能会在贮存器通过身体时引起损伤时，不适宜拆下治疗导管。当导管12随着膀胱21中的一个尖端被导入尿道中时，从膀胱中排出尿和或许其它流体可通过一个设置在导管12中的排泄通道进行。排泄通道穿过导管12的整个长度并结束于一个靠近导管12的尖端的开口20处。对于特定类型的治疗，这可适于在治疗之后的某些特定时间内保留导管12。即使在这时，排泄通道的功能也是使膀胱排泄。
当尿再次通过前列腺中的尿道时，被治疗且死亡的组织将被尿冲走。由于组织去除而在前列腺中剩下的腔体确保尿液以正确的方式通过。包括凝结组织排异反应的愈合过程可持续数月。
图2示意性地示出了治疗导管12的一个实施例。该治疗导管12设有多个空腔和沿治疗导管延伸的通道。馈电电缆15穿过一个中心腔体30，该中心腔体优选地被很好地防护。冷却流体在分离的冷却通道27中(优选地在一个循环系统中)传送。在一个第一冷却通道27中，设有一个用于载体24的管25。采用类似方法，用于球囊18的流体通道26和用于流体贮存器11的通道22被设置在另外的冷却通道27中。一个截止于治疗导管中的开口20的排泄通道可按类似方式设置在一个冷却通道中。
图3示意性地示出了贮存器11的一个例子。治疗导管12的整个内部空间基本上由贮存器11占据。分隔壁被示出，并可被用来例如控制馈电电缆15和用于球囊18的流体通道26。或者，贮存器11可以由相互连接的通道元件构成，这些通道元件构成挡板28后的冷却通道27的延伸。
图4中的框图示意性地表示可被包括在一个具有根据本发明的治疗导管的治疗组件中的各种功能模块。如上所述，能量从能量供应单元14提供给加热装置10。一个中央控制单元32可操作地与能量供应单元14、一个显示单元33、一个泵取和冷却装置34及一个流体供应装置35相连。控制单元32还可操作地与一个输入装置、例如一个键盘36连接。控制单元32、键盘36和显示单元33也可包含在一个具有监视器和键盘的通用计算机中。
控制单元32可操作地与温度传感器23和37连接，并且可以根据治疗区域中当前的温度控制能量供应单元14，以便向加热装置10提供适当的功率。以这种方式，可以在流体贮存器11中、并因此在周围的组织中非常安全地提高温度，以便使组织的死亡按所需的方式进行。从温度传感器23和37而来的温度数据还可以连续地在显示单元33上显示。
泵取和冷却装置34与冷却通道27连接，并且通过冷却通道27适当地泵取冷却流体，以便首先冷却向前延伸到加热装置10的馈电电缆15。当流体贮存器11被填充及清空时使用流体供应装置35。控制单元32可以监视泵取及填充过程。
根据本发明的一个优选实施例还包括一个压力计17，它可操作地与贮存器11连接，以便监测贮存器中的压力。压力计17还可操作地与中央控制器32连接，以便流体贮存器11中的压力可影响治疗的过程。所述压力可根据治疗的进展而改变。由于安全的原因，如果流体贮存器11中的压力突然下降、例如由于流体贮存器11部分破裂，则应当能够中断治疗。相应地，如果贮存器11中的温度高至其中的流体开始沸腾，则也应当中断治疗。
也可采用具有保护套和内导体的同轴电缆形式的馈电电缆15。该保护套还构成一个外导体。该内导体作为一个超出保护套端部的天线。
权利要求
1.一种用于对前列腺进行热治疗的设备，它包括一个具有流体贮存器(11)和第一加热装置(10)的治疗导管(12)，所述第一加热装置(10)位于所述治疗导管(12)中并发出用于加热周围的身体组织的电磁辐射，其特征在于，所述流体贮存器(11)构成治疗导管的一整体部分，并被布置成以这样的方式位于治疗导管内，即当插入病人体内时，它延伸至覆盖位于前列腺端部和膀胱颈(21’)之间的被加热装置加热的区域；该流体贮存器(11)构成一个可通过一穿过治疗导管(12)的通道(22)连接的封闭腔室；一用于加热装置(10)的馈电电缆(15)与热吸收装置(27)热连接，并被冷却至该壁处为止；一用于热吸收装置的挡板(28)设置在所述加热装置(10)以及所述流体贮存器(11)的末端。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，当所述治疗导管(12)处于治疗位置时所述挡板(28)靠近包围着尿道的括约肌(29)。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，当所述治疗导管(12)处于治疗位置时所述挡板(28)靠近前列腺端部。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加热装置(10)包括一个微波天线。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热吸收装置(27)被设计为沿着治疗导管(12)延伸的冷却通道。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述挡板(28)为一封闭冷却通道(27)的分隔壁。
7.一种用于通过电磁辐射对前列腺进行热治疗的方法，其中一个带有流体贮存器(11)和加热装置(10)的治疗导管(12)被插入并通过尿道到达前列腺中的治疗位置，该加热装置(10)位于治疗导管(12)中并发出用于加热周围身体组织的电磁辐射，其特征在于，向围绕着治疗导管(12)内的加热装置(10)布置的流体贮存器(11)以及周围的身体组织发出电磁辐射；以及从流体贮存器(11)向前列腺尿道区域和位于前列腺端部和膀胱颈(21’)之间的前列腺(19)发出传导热。
全文摘要
一种用于对前列腺进行热治疗的设备,它包括一个具有流体贮存器(11)和加热装置(10)的治疗导管(12),所述加热装置(10)位于所述治疗导管(12)中并发出用于加热周围的身体组织的电磁辐射,其中,所述流体贮存器(11)构成治疗导管的一整体部分,并被布置成当治疗导管(12)插入病人体内时,它延伸至覆盖位于前列腺端部和膀胱颈(21’)之间的被加热装置加热的区域。该流体贮存器(11)构成一个可通过一穿过治疗导管(12)的通道(22)连接的封闭腔室。一用于热吸收装置的挡板(28)设置在所述加热装置(10)以及所述流体贮存器(11)的末端。
文档编号A61B18/08GK1349398SQ00806950
公开日2002年5月15日 申请日期2000年5月8日 优先权日1999年5月7日
发明者芒鲁斯·博尔姆斯约 申请人:普罗斯特隆德控制公司