改进的湿性尖部天线设计的制作方法_2

文档序号:9605157阅读:来源:国知局
[0033] 详细描述
[0034] 下面将参考附图描述本发明的特定实施例。在如下描述中,公知的功能或结构将 不再进行详细地描述以避免以不必要的细节模糊了本发明。
[0035] 图1说明了微波消融系统10,其包括微波能量传递设备12、微波发生器14以及冷 却流体供应源33。微波能量传递设备12通过柔性共轴缆线16联接到微波发生器14并且 通过冷却流体供应线路86和88联接到冷却流体供应源33。冷却流体通过冷却流体返回线 路88离开微波能量传递设备12并且排放到合适的排放管中。在闭环冷却流体系统中,微 波能量传递设备12经由冷却流体返回线路88与冷却流体供应源33相联接并且冷却流体 通过冷却流体供应源33进行循环。在开环冷却流体系统中,冷却流体返回线路88将冷却 流体存放到排放管或者其它合适的一次性容器中,并且从冷却流体贮存器36或其它合适 的冷却流体源向冷却流体供应源提供新的冷却流体。
[0036] 微波能量传递设备12通常包括连接套节22、供给线路20以及辐射部分18。连接 套节22将微波发生器14和冷却流体供应源33连接至微波能量传递设备12。微波发生器 14产生微波信号,并通过与连接套节22相连接的柔性共轴缆线16进行传输,并且连接套节 22促进微波能量信号传输到供给线路20中。连接套节22还促进流入到供给线路20和从 供给线路20流出的冷却流体的传输。从冷却流体供应源33的栗34中提供的冷却流体通 过冷却流体供应线路86提供给连接套节22。连接套节22将冷却流体从冷却流体供应线 路86传输到供给线路20的冷却流体供应管腔(未明确示出)中。在通过微波能量传递设 备12的供给线路20和辐射部分18的循环后,冷却流体通过供给线路20的返回管腔(未 明确示出)返回到连接套节22中。连接套节22促进冷却流体从返回管腔(未明确示出) 传输到冷却流体返回线路88中。
[0037] 在一实施例中,微波消融系统10包括闭环冷却系统,其中冷却流体返回线路88将 冷却流体返回到冷却流体供应源33的栗34中。在通过微波消融系统10对至少一部分返 回的冷却流体进行再循环之前,冷却流体供应源33对从冷却流体返回线路88中返回的冷 却流体进行冷却。
[0038] 在另一实施例中,冷却流体返回线路88连接到合适的排放管和/或贮存器(例 如,来自微波能量传递设备12中的冷却流体并不返回到冷却流体供应源33中)。冷却流体 供应源33的冷却流体贮存器36为栗34提供持续的冷却流体供应。冷却流体贮存器36还 可以包括温度控制系统,所述温度控制系统构造为将冷却流体维持在预定温度。冷却流体 可以包括任意合适的液体或气体(包括空气)或其任意组合。
[0039] 微波能量传递设备12可以包括任意合适的微波天线40,诸如双极天线、单极天线 和/或螺旋天线。微波发生器14可以配置为提供约300MHz到约10GHz的可操作频率内的 任意合适的微波能量信号。该微波天线40的物理长度取决于微波发生器14所产生的微波 能量信号的频率。例如,在一实施例中,以约915MHz提供微波能量信号的微波发生器14驱 动微波能量传递设备12,该微波能量传递设备12包括从约1. 6cm到约4. 0cm物理长度的微 波天线。
[0040] 图2是图1的微波能量传递设备12的远端部分的放大视图并且包括供给线路20、 近端辐射部分42以及远端辐射部分44。近端辐射部分42和远端辐射部分44形成双极微 波天线40。如图2中所示,近端辐射部分42和远端辐射部分44并不相等,从而形成不平衡 式的双极天线40。微波能量传递设备12包括具有渐缩端24的尖锐尖部48,所述渐缩端在 一实施例中终止于尖头26,以允许在辐射部分18的远端处以最小的阻力插入到组织中。在 另一实施例中,辐射部分18插入到预先存在的开口或导管中且尖部可以是圆形或平坦的。
[0041] 尖锐尖部48可以采用各种线材坯料加工而获得期望的形状。尖锐尖部48可以采 用各种粘合剂或胶黏剂(诸如环氧密封胶)来附接到远端辐射部分44上。如果尖锐尖部 48是金属的,则尖锐尖部48可以焊接在远端辐射部分44上并且可以辐射电外科手术能量。 在另一实施例中,尖锐尖部48和;(65?而福射部分44可以一体加工而成。尖锐尖部48可以米 用各种适合刺入组织的耐热材料来制成,诸如陶瓷、金属(例如不锈钢)和各种热塑材料, 诸如聚酰亚胺,聚酰亚胺热塑性树脂(其一个实例是Fairfield,CT的GeneralElectric Co.所销售的Uliem?)。
[0042] 图3A是图1的微波能量传递设备12的供给线路20的部分纵向截面视图,以及图 3B是图3A的微波能量传递设备12的供给线路20的横向截面视图。供给线路20共轴地 形成有电介质层52和外导体56所包围的位于径向中心处的内导体50。流入海波管55与 外导体56间隔开并且从外导体56径向向外布置。外导体的外表面56b和流入海波管的内 表面55a形成流入通道17i,该通道允许冷却流体如冷却流体流入箭头17i所指示的那样, 通过微波能量传递设备12的供给线路20向远侧流动。流入海波管55可以采用各种耐热 材料制成,诸如陶瓷、金属(例如不锈钢)、各种热塑材料,例如聚酰亚胺、聚酰亚胺热塑性 树脂(其一个实例是Fairfield,CT的GeneralElectricCo.所销售的tlltem翁)、或者 是复合医疗导管(其一个实例是印第安纳的PolygonofWalkerton所销售的PolyMed? )。在一实施例中,流入海波管55可以具有小于约0.010英寸的壁厚。在另一实施例中,流 入海波管55可以具有小于约0. 001英寸的壁厚。
[0043] 外海波管57与流入海波管55相隔开并且从流入海波管55径向向外设置。流入 海波管的外表面55b和外海波管的内表面57a形成流出通道17〇,该流出通道允许冷却流 体如冷却流体流出箭头17〇所指示的那样,通过微波能量传递设备12的供给线路20向近 侧流动。外海波管57可以采用各种耐热材料制成,诸如陶瓷、金属(例如不锈钢)、各种 热塑材料,例如聚酰亚胺、聚酰亚胺热塑性树脂(其一个实例是Fairfield,CT的General ElectricCo.所销售的Ultem?)、或者复合医疗导管(其一个实例是印第安纳的Polygon ofWalkerton所销售的PolyMed? )。在一实施例中,外海波管57可以具有小于约0. 010 英寸的壁厚。在另一实施例中,外海波管57可以具有小于约0. 001英寸的壁厚。
[0044] 如图3B中所示的,基本径向同心的横截面轮廓在流入通道17i和流出通道17〇中 提供了均匀的流体流动。例如,外导体的外表面56b和流入海波管的内表面55a之间所限 定的流入通道间隙G1围绕外导体56的圆周是基本一致的。类似的,流入海波管的外表面 55b和外海波管57的内表面之间所限定的流出通道间隙G2围绕流入海波管55的圆周是基 本一致的。
[0045] 此外,流入通道17i和流出通道17〇的横截面积(S卩,流体所流过的每个通道的有 效面积)是每个通道17i、17〇在外表面处的面积(即,分别是流入海波管55的内直径处的 面积和外海波管57的内直径处的面积)和每个通道17i、17o在内表面处的面积(S卩,分别 是外导体56的外直径处的面积和流入海波管55的外直径处的面积)之差。流入通道17i 和流出通道17〇的横截面积沿着供给线路20的纵向长度方向基本是一致的。此外,流入海 波管55在外海波管57内的横向位移或外导体56在流入海波管55内的横向位移可以产生 不均匀的流入或流出通道间隙G1、G2,但是其并不影响流入通道17i和/或流出通道17〇的 横截面积。
[0046] 图4(以部分组件的方式说明了图1的辐射部分18)还说明了流入流体流动路径。 通过将供给线路20的远端部分插入到微波天线40中而形成辐射部分18。
[0047] 供给线路20配置为提供冷却流体和微波能量信号给微波天线40。如上所述的,供 给线路20通过流入海波管55和供给线路20的外导体56之间所形成的流入通道17i来提 供冷却流体。供给线路20还在内导体50和外导体56之间提供微波能量信号。
[0048] 微波天线40包括渐缩流入过渡轴环53、带通道的圆盘(puck)46、远端福射部分 44 (包括多个天线套筒挡止件68a-68d)以及尖锐尖部48。供给线路20当插入微波天线40 时,将外导体56与渐缩流入过渡轴环53相连接并将内导体50和远端辐射部分44相连接。
[0049]图5是图4的微波天线40的分解图,其进一步说明了微波组件的部件。渐缩流入 过渡轴环53包括外渐缩部60a、中渐缩部60b和内渐缩部60c并且配置为将冷却流体从流 入通道17i过渡到微波天线40中所形成的各种流体通道中(将在下文详细描述)。在组装 期间,如图4所示和如下所述,供给线路20的远端插入到渐缩流入过渡轴环53的近端。供 给线路20的每个部件50、52、55、56被切割为特定长度以使得当供给线路20插入时,每个 部件在微波天线组件40内都以预定位置终止。
[0050] 从供给线路20的远端的径向向外部件开始,流入海波管55(参见图4)被插入到 渐缩流入过渡轴环53的外渐缩部60a的近端。外渐缩部60a和中渐缩部60b之间的过渡 形成对于流入海波管55的机械挡止件。外渐缩部60a和流入海波管55形成二者之间的液 密式密封,从而限制冷却流体进入到渐缩流入过渡轴环53的中渐缩部60b。流入海波管55 和外渐缩部60a之间的液密式密封可以采用任意粘合剂、环氧或聚四氟乙烯或其它合适的 密封剂来形成,或者可以通过流入海波管55和外渐缩部60a之间的紧密机械连接来形成液 密式密封。
[0051] 在一实施例中,流入海波管55采用传导金属制成,诸如不锈钢、钢、铜或者任意合 适金属,并且液密式密封使流入海波管55和渐缩流入过渡轴环53的内表
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