包括有具有可調節的外部導體構造的同軸電纜的微波天線的制作方法

包括有具有可調節的外部導體構造的同軸電纜的微波天線的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種微波消融系統。所述微波消融系統包括電源。微波天線適于經由包括有內部導體和外部導體的同軸電纜連接至所述電源，所述內部導體和外部導體之間可操作地設置有可壓縮電介質。所述內部導體與和所述微波天線相關聯的輻射部分操作地連通。所述外部導體包括遠側端，所述遠側端能相對于內部導體、可壓縮電介質和輻射部分中的每一個從其中遠側端具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端具有第二直徑的后續狀態。遠側端從最初狀態至后續狀態的轉變增強了從電源向內部導體和輻射部分所進行的微波能量的傳遞，以使得獲得針對組織的預期效果。
【專利說明】包括有具有可調節的外部導體構造的同軸電纜的微波天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及微波天線。更特別地，本發明涉及包括有具有可調節的外部導體構造的同軸電纜的微波天線。
【背景技術】
[0002]通常執行微波消融程序(例如，比如針對月經過多而執行的那些)來消融目標組織以使組織變性或殺死組織。利用電磁輻射療法的許多程序和許多類型的設備在現有技術中為已知的。在組織和器官(例如，前列腺、心臟、和肝臟)的處理中通常使用此類微波療法。
[0003]一個無創傷性程序一般包括經由微波能量的使用而對皮膚之下的組織(例如，腫瘤)的處理。微波能量能夠無創傷性地穿透皮膚到達皮下組織。通常，微波能量由例如為微波發生器的電源產生，并且通過利用同軸電纜饋電的微波天線被傳遞至組織，所述同軸電纜可操作地聯接至微波天線的輻射部分。
[0004]為了提高從微波發生器向微波天線的能量傳遞效率，與同軸電纜、輻射部分和/或組織相關聯的阻抗需要彼此相等，亦即，同軸電纜、輻射部分和/或組織之間的阻抗匹配。在某些實例中，可在同軸電纜、輻射部分和/或組織之間出現阻抗失配，并且從微波發生器向微波天線的能量傳遞效率受到影響，例如，降低，這轉而可能影響針對組織的預期效果，例如，可能影響針對組織的消融。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種微波消融系統。所述微波消融系統包括電源。微波天線適于經由包括有內部導體和外部導體的同軸電纜連接至所述電源，所述內部導體和外部導體之間可操作地設置有可壓縮電介質`。所述內部導體與和所述微波天線相關聯的輻射部分操作地連通。所述外部導體包括遠側端，所述遠側端能相對于內部導體、可壓縮電介質和輻射部分中的每一個從其中遠側端具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端具有第二直徑的后續狀態。遠側端從最初狀態至后續狀態的轉變增強了從電源向內部導體和輻射部分所進行的微波能量的傳遞，以使得獲得針對組織的預期效果。
[0006]本發明提供一種適于連接至電源以執行微波消融程序的微波天線。所述微波天線包括內部導體和外部導體，所述內部導體和外部導體之間可操作地設置有可壓縮電介質。所述內部導體與和所述微波天線相關聯的輻射部分操作地連通。所述外部導體包括遠側端，所述遠側端能相對于內部導體、可壓縮電介質和輻射部分中的每一個從其中遠側端具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端具有第二直徑的后續狀態。遠側端從最初狀態至后續狀態的轉變增強了從電源向內部導體和輻射部分所進行的微波能量的傳遞，以使得獲得針對組織的預期效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]根據以下詳細說明并結合附圖，本發明的上述以及其它方面、特征、及優點將變得更加顯而易見，其中:
[0008]圖1為根據本發明的一個實施例的適于與微波天線結合使用的微波消融系統的示意圖，其中所述微波天線利用具有可調節的外部導體構造的同軸電纜；
[0009]圖2A為圖1中所示的所述微波天線的遠側頂端的局部剖視圖，其中示出了聯接至和所述微波天線相關聯的輻射部分的具有可調節的外部導體構造的同軸電纜；
[0010]圖2B為沿圖2A中所示出的線段“2B-2B”所剖開的橫剖視圖；
[0011]圖2C為根據本發明的一個替代實施例的替代的遠側頂端設計的局部剖視圖，其中示出了聯接至和微波天線相關聯的輻射部分的具有可調節的外部導體構造的同軸電纜；
[0012]圖3A為圖2A中所示的細節區域3A的放大圖；
[0013]圖3B為圖3A中所示的同軸電纜的側視圖，其中外部導體的轉變的遠側端顯示為處于壓縮狀態中；
[0014]圖4A-4B為圖3A和3B中所示的同軸電纜的一個替代實施例的側視圖，其中外部導體的轉變的遠側端分別顯示為處于非壓縮狀態和壓縮狀態中；
[0015]圖5A-5B為圖3A和3B中所示的同軸電纜的一個替代實施例的側視圖，其中外部導體的轉變的遠側端 分別顯示為處于非壓縮狀態和壓縮狀態中；以及
[0016]圖6A-6B為圖3A和3B中所示的同軸電纜的另一實施例的側視圖，其中外部導體的轉變的遠側端分別顯示為處于非壓縮狀態和壓縮狀態中。
【具體實施方式】
[0017]將參考附圖具體描述目前所公開的系統和方法的實施例，其中相同的附圖標記標明類似的或相同的元件。當在本文中使用時并且與傳統上一樣，術語“遠側”指的是離使用者最遠的部分并且術語“近側”指的是離使用者最近的部分。另外，例如“以上”、“以下”、“前方”、“后方”等等的術語指的是附圖的取向或者構件的方向，并且僅僅是為了便于描述而使用的。
[0018]現在請參考圖1-2C，并且首先請參考圖1，根據本發明的一個實施例的微波消融系統為所標出的系統10。微波天線12經由柔性同軸電纜14可操作地聯接至包括有控制器200的發生器100，所述控制器200連接至發生器100。在此實例中，將發生器100構造為提供操作頻率介于大致300MHz至大致IOGHz之間的微波能量。微波天線12包括遠側輻射部或遠側輻射段16，其由饋電線或桿18連接至同軸電纜14。微波天線12通過連接集線器26聯接至電纜14。連接集線器26包括與護套或套管32流體連通而連接的流體出口端口28和流體入口端口 30。將套管32構造為使來自端口 28和30的冷卻劑流體33經由相應的流體腔管34和35 (圖2A)圍繞天線組件12循環。端口 28和30轉而連接至供給泵38。關于微波天線12以及與其相關聯的操作構件的更詳細的描述，請參考相同 申請人:于2009年3月10日所提交的美國專利申請第12/401，268號。
[0019]參考圖2A-3B，并且首先請參考圖2A，顯示了根據本發明的一個實施例的同軸電纜14的構造。同軸電纜14從微波天線12的近側端延伸并且包括內部導體20，內部導體20可操作地設置于桿18內并與遠側輻射部分16 (圖1和2A)處于電連通。同軸電纜14包括可壓縮電介質22和具有可調節的遠側端25的外部導體24，其包圍內部導體20和可壓縮電介質22中的每一個。同軸電纜14的一部分能沿一個或多個方向運動，以使遠側端25從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態，以下將對其進行更詳細地描述。
[0020]如上所述，在同軸電纜和與傳統的微波天線相關聯的輻射部分之間可能會出現阻抗失配。因此，從微波發生氣向微波天線的能量傳遞效率可能會受到影響，例如，降低，這轉而可能影響針對組織的預期效果，例如，可能影響組織消融。更特別地，與微波天線12相關聯的阻抗由于例如由溫度升高而導致的組織的復介質常數的改變而在消融循環的過程中變化。即，因為所消融的組織處于微波天線12的“近場”中，因此所消融的組織基本變為微波天線12的部分。所述阻抗的改變致使返回至發生器100的反射功率增加并且減少了進入組織中的能量沉積。
[0021]根據本發明，將同軸電纜14的一段長度構造為調整(亦即，阻抗匹配)與內部導體
20、外部導體24以及目標組織部位處的組織相關聯的阻抗，以使得從發生器100向輻射部分16提供電外科能量的最佳傳遞，從而使得在目標組織部位處獲得預期的組織效果。更特別地，與外部導體24相關聯的遠側端25在鄰近天線饋電點(亦即，鄰近輻射部分16)處為可調節的(例如可轉變的)，以壓縮可壓縮電介質22和改變外部導體24和內部導體20之間的比率，參考3A及3B。
[0022]參考圖3A，同軸電纜14包括被構造為與傳統的內部導體類似的內部導體20。更特別地，內部導體20由一種或多種導電材料(例如，銅)制造而成，并且基本被電介質(例如，可壓縮電介質22)包繞，例如參見圖2B。內部導體20的一部分通過一種或多種合適的聯接方法可操作地聯接至輻射部分16。內部導體20充當將電外科能量從發生器100傳遞至輻射部分16的傳導介質。更特別地，內部導體的遠側端21延伸經過饋電點起點(例如，經過外部導體24和可壓縮電介質22，參見圖2C和圖3A)并且聯接至輻射部分16 (例如，參見圖1和2A)。通常，在從發生器100向輻射部分16所進行的電外科能量的最初的傳遞期間，在內部導體20的遠側端21和輻射部分16處所出現的阻抗大約等于50 Ω (亦即，同軸電纜14的特征阻抗)，如圖3A中所最好地示出的。應當指出的是，此50Ω的阻抗至少部分地為外部導體24的直徑與內部導體20的直徑相比的比率的結果。
[0023]可壓縮電介質22可操作地設置于外部導體24和內部導體20之間，并且如上所述，基本包繞內部導體20。可壓縮電介質22可由能夠變形或被壓縮的任何合適的電介質材料制造而成。可用來制造可壓縮電介質22的合適的材料包括但不限于電絕緣紙、相對柔軟的塑料、橡膠、等等。在某些實施例中，可壓縮電介質22由已經被按照化學方法或其他方法處理以提供一定程度的可壓縮性的聚乙烯制造而成。在其它實例中，可壓縮電介質22可由聚四氟乙烯(PTFE)、空氣、等等制造而成。可壓縮電介質22沿同軸電纜14的一段長度延伸。在所示例說明的實施例中，可壓縮電介質22部分地沿同軸電纜14的可操作地設置于微波天線12內的一部分延伸。在某些實施例中，為同軸電纜的整個長度設置可壓縮電介質22可能是有用的。當外部導體24的遠側端25從最初的、非壓縮狀態轉變至后續的、壓縮狀態時，可壓縮電介質22能從最初的非壓縮狀態變形至壓縮狀態；其重要性將在以下被更具體地描述。可壓縮電介質22的遠側端(可壓縮電介質22的遠側端被外部導體的遠側端25所包繞并且，因此未被明確地示出)限定饋電點起點。
[0024]繼續參考圖3A，外部導 體24可由任何合適的導電材料制造而成，所述合適的導電材料例如為具有基本上剛性的構造的材料，比如，例如，由銅制成的一對同軸地布置的環形片。更特別地，外部導體24包括固定的外部導體24a以及可動的或可平移的外部導體外罩或套筒24b (“外部套筒24b”)。固定的外部導體24a和外部套筒24b設置為與彼此處于電連通。固定的外部導體24a的一部分(例如，遠側端40)可操作地聯接至遠側端25。更特別地，固定的外部導體24a的遠側端40被構造為支撐遠側端25以使得遠側端25可從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態。考慮到此目的，固定的外部導體24a的遠側端40可通過一種或多種合適的聯接或固定方法牢固地聯接至遠側端25。例如，在所示例說明的實施例中，固定的外部導體24a的遠側端40經由軟焊、熔焊及釬焊中的一者可操作地聯接至遠側端25。在某些實施例中，遠側端25可與固定的外部導體24a整體地形成。固定的外部導體24a支撐可平移的外部套筒24b以使得外部套筒24b可圍繞其平移或旋轉。在某些實施例中，可將一種或多種潤滑材料可操作地設置于固定的外部導體24a的外表面(未明確地示出)和外部套筒24b的內表面(未明確地示出)之間。例如，可將一種或多種合適的油或蠟可操作地設置于固定的外部導體24a的所述外表面和外部套筒24b的所述內表面之間。替代地，或與其相結合，固定的外部導體24a的外表面和外部套筒24b的內表面中的一者或兩者可由具有低摩擦系數的材料制造而成，所述材料例如為比如迭爾林(Deiron)、托朗(Torlon)、PTFE等的材料。將固定的外部導體24a構造為使得在外部套筒24b圍繞其平移時固定的外部導體24a保持于基本固定的取向中。相應地，當外部套筒24b圍繞固定的外部導體24a平移(或者在某些實例中旋轉)時，外部套筒24b和固定的外部導體24a保持與彼此處于電連通。
[0025]遠側端25相對于內部導體20、包括有固定的外部導體24a和外部套筒24b的外部導體24、可壓縮電介質22以及輻射部分16中的每一個為可轉變的。更特別地，遠側端25從其中遠側端25具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端25具有第二直徑的后續狀態。即，在非壓縮狀態中，遠側端25包括第一直徑“D1”且當遠側端25處于壓縮狀態中時遠側端25包括第二直徑“D2”，其中直徑“D2”小于直徑“D1”，例如，參見圖3A和圖3B。
[0026]在圖3A和圖3B中所示出的實施例中，遠側端25由導電金屬網或織物25a制造而成，所述導電金屬網或織物25a由一種或多種合適的導電材料制造而成，例如為由銅、銀、金、不銹鋼、鈦、鎳或其組合制造而成的金屬網或織物。金屬網25a在處于轉變前的狀態中時包括大體為圓柱形的構造而在處于轉變后的狀態中時包括大體為截頭圓錐形的構造，如圖3A和圖3B中所最好地示出的。金屬網`或織物25a的構造有助于從一個狀態轉變至另一個狀態同時為遠側端25提供結構的整體性。如上所述，固定的外部導體24a的遠側端40可操作地聯接至遠側端25。同樣地，金屬網25a的一部分通過一種或多種合適的聯接方法可操作地聯接至外部套筒24b，所述一種或多種合適的聯接方法包括但不限于一種或多種機械接口(例如，將金屬網的一部分與外部套管24編制在一起和/或將金屬網的一部分編制至外部套筒24b中)、一種或多種結合劑(例如，環氧粘合劑)、或其它合適的聯接方法。在所示例說明的實施例中，一對松的近側端29聯接和/或形成金屬網或織物25a的部分并且經由熱固化粘合劑、軟焊、釬焊、熔焊等等可操作地聯接至外部套筒24b。相應地，當外部套管24b運動時，例如，向近側平移時，它“拉動”近側端29，其轉而使遠側端25的金屬網25a轉變至或收緊至壓縮狀態，這轉而使可壓縮電介質22變形或壓縮至壓縮狀態，以使得遠側端25的直徑從直徑“D1”轉變至直徑“D2”。
[0027]根據本發明，遠側端25從非壓縮狀態至壓縮狀態的轉變使得從發生器100向內部導體22和輻射部分16所進行的微波能量的傳遞最大化，以使得獲得針對組織的預期效果。為此，外部套筒24b相對于固定的外部導體24a為可平移的。如上所述，外部套筒24b可操作地聯接至外部導體24的遠側端25，并且被構造為使得外部套筒24b相對于固定的內部導體24a的向近側平移致使遠側端25從最初的、非壓縮狀態轉變至后續的、壓縮狀態。在所示例說明的實施例中，外部套筒所平移的距離等于或對應于與遠側端25相關聯的直徑的減少。更特別地，對于外部套筒24b的給定的平移量，遠側端24b的直徑將成比例地減少(或者在某些實例中增加)。例如，在某些實施例中，利用了在外部套筒25b的平移和遠側端25從第一直徑“D1”至第二直徑“D2”的轉變之間的為1:1的比率。即，當外部套筒24b平移0.0Ol英寸時，遠側端25的第二直徑“D2”從原始直徑“D1”減少0.001英寸。可改變所述比率以獲得預期的阻抗、組織效果、消融區域的形狀，等等。所屬領域內的技術人員可以理解的是，當制造和/或組裝同軸電纜14時可以利用其它的比率。
[0028]驅動機構50經由電路60 (圖1)與發生器100處于電連通并且可操作地聯接至外部套筒24b。更特別地，驅動機構50鄰近集線器26可操作地設置于微波天線12內。驅動機構50包括一個或多個構件(例如，驅動桿、伺服機、伺服驅動器、或其它合適的一個或多個裝置)，所述一個或多個構件可操作地聯接至外部套筒24b并且被構造為使外部套筒24b向近側平移，以及在某些實例中向遠側平移。在某些實例中，驅動機構50包括一個或多個構件(例如，驅動桿、伺服機、伺服驅動器、或其它合適的一個或多個裝置)，所述一個或多個構件可操作地聯接至外部套筒24b并且被構造為使外部套筒24b旋轉，例如，使外部套筒24b沿順時針和/或逆時針方向旋轉。
[0029]外部塑料外罩或護套52沿同軸電纜14的一段長度可操作地設置。護套52的功能和通常與同軸電纜相關聯的已知的護套相似并且，正因為這樣，此后僅描述護套52所特有的那些特征。可在護套52的內表面與固定的外部導體24a和/或外部護套24b的外表面之間可操作地設置以上所述的潤滑材料中的一種或多種。
[0030]在某些實例中，護套52 (圖2C)可以可操作地聯接至遠側端25并且可被構造為“拉動”遠側端25的金屬網25a。更特別地，在此實例中，外部導體24包括固定的導體24a且不包括外部套筒24b。即，`護套52取代了外部套筒24b。更特別地，護套52包繞固定的外部導體24a并且經由先前所描述的構件中的一個或多個可操作地聯接至驅動機構50并與驅動機構50操作地連通。
[0031]在某些實例中，可使一個或多個彈簧(未示出)與遠側端25的金屬網25a可操作地相關聯。在此實例中，可將所述一個或多個彈簧構造為便于轉變金屬網25a。例如，在某些實例中，增加內部導體20和外部導體24的遠側端25之間的阻抗可能為有用的或必要的。在此實例中，可以將外部套筒24b構造為相對于固定的外部導體24a向遠側平移。即，可以將外部套筒24b構造為向遠側經過固定的外部導體24a的遠側端40并朝向遠側端25和/或輻射部分16平移，以使得金屬網25a從未膨脹狀態轉變至膨脹狀態并且使內部導體20和外部導體24的遠側端25之間的阻抗增加。在此實例中，將驅動機構50，以及與其相關聯的操作構件構造為使外部套筒24b (或者在某些實例中，護套52)向遠側平移。
[0032]在一個特定的實施例中，將控制器200構造為自動地控制與同軸電纜14相關聯的操作構件的操作。更特別地，當微波天線12的阻抗需要調整時，與控制器200相關聯的一個或多個模塊(例如，同軸的調整控制模塊202 (圖1))命令電路60為驅動機構50供電，以使得可啟動外部套筒24b。在一個特定的實施例中，可將控制器200構造為確定正向功率與反射功率之間的差值并確定負載失配，由此使電路啟動驅動機構50。
[0033]現在描述系統10的操作。將微波天線的一部分(例如，輻射部分16)放置為鄰近目標組織部位。最初，金屬網25a的直徑大約等于“D1”，所述“D1”對應于同軸電纜14的最初的特征阻抗“Z0”，例如，大約等于50Ω的阻抗“Z0”。此后，電外科能量從發生器100被傳遞至微波天線12的輻射部分16，以使得可在目標組織部位處獲得預期的組織效果。由于輻射部分16將電外科能量發射至組織中并且所述組織脫水，因此在目標組織部位處可能會在微波天線12和組織之間出現阻抗失配。為了補償所述阻抗失配，向近側“拉動”外部套筒24b (或者在某些實例中，護套52)。可壓縮電介質22容許遠側端25的金屬網25a在外部套筒24b所提供的拉力的作用下轉變，例如，壓縮或收緊。遠側端25的金屬網25a將壓縮為大約等于“D2”的直徑，這轉而降低阻抗并且補償阻抗失配。根據本發明，固定的外部導體24a的可調節的遠側端25以及內部導體20的構造提高了從發生器100向微波天線12和/或目標組織部位的電外科能量傳遞并且容許微波天線12或與其相關聯的部分(例如，輻射部分16)與更多的創傷性消融程序一同使用。
[0034]參考圖4A和4B，示出了同軸電纜14的標為114的替代實施例。同軸電纜114基本與同軸電纜14類似。因此，將僅詳細描述同軸電纜114所特有的那些特征。
[0035]同軸電纜包括內部導體120、外部導體124以及包圍內部導體120的可壓縮電介質122。遠側端125可操作地聯接至外部導體124的遠側端140并且由形成金屬網125a的一種或多種合適類型的形狀記憶合金(例如，鎳鈦諾(Nitinol))制造而成。更特別地，形狀記憶合金(SMAs)為具有記憶力和可訓練性的擬人化特性的合金族并且特別地非常適合與醫療器械一同使用。鎳鈦諾可以為兩種不同的物理構造保持形狀記憶并且根據溫度改變形狀。SMAs在所應用的溫度和/或應力變化時經受晶相轉變。SMAs的一個特別有用的品質是，在溫度/應力使它變形之后，在恢復至原始溫度時它可以完全地恢復它的原始形狀。合金擁有形狀記憶的能力是合 金隨著溫度的改變(或者應力誘發的狀態)而經受從奧氏體狀態至馬氏體狀態的可逆變換的結果。此種變換被稱為熱彈性馬氏體變換。在正常狀態下，熱彈性馬氏體變換發生于隨合金本身的成分以及制造合金的熱機械過程的種類而變化的溫度范圍內。換句話說，SMA “記住”形狀的溫度是馬氏體晶體和奧氏體晶體在此特定的合金中形成時的溫度的函數。
[0036]與在圖3A和3B中所示的同軸電纜14的構造不同，網格125a不依靠“拉”力從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態。更特別地，和金屬網125相關聯的一對松的近側端129與發生器100和/或和控制器200相關聯的一個或多個模塊處于電連通。在此實例中，發生器或者與其相關聯的操作構件(例如，電路60)將電流提供至金屬網125a，以使得金屬網125a可從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態，例如，它的原始的冷鍛形狀。更特別地，當電流經由近側端129被提供至金屬網125a時，電流加熱金屬網125a并且使金屬網125a轉變恢復至它的(參考金屬網125a)冷鍛形狀，例如，直徑大約等于“D2”的具有大體為截頭圓錐形狀的遠側端125，例如，參見圖4B。
[0037]現在描述包括有微波天線12的系統10的操作，所述微波天線12具有同軸電纜112。此后僅描述具有同軸電纜112的微波天線12所特有的那些操作特征。
[0038]為了補償阻抗失配，將電流提供至金屬網125a以使得電流可通過電阻加熱方式來加熱金屬網125a。通過電阻加熱方式加熱金屬網125a致使金屬網125a轉變回到金屬網125a的冷鍛形狀。可壓縮電介質122容許遠側端25的金屬網125a轉變(例如，壓縮或緊縮)至直徑大約等于“D2”的大體為截頭圓錐的形狀，這轉而降低阻抗并且補償阻抗失配。根據本發明，外部導體124的可調節的遠側端125以及內部導體120的構造提高了從發生器100向微波天線12和/或目標組織部位的電外科能量傳遞并且容許微波天線12或與其相關聯的部分(例如，輻射部分16)與更多的創傷性消融程序一同使用。
[0039]參考圖5A和5B，示出了同軸電纜14的標為214的替代實施例。同軸電纜214基本與同軸電纜14類似。因此，將僅詳細描述同軸電纜214所特有的那些特征。
[0040]同軸電纜包括內部導體220、包括有固定的外部導體224a和可旋轉的外部套筒224b的外部導體224、以及包圍內部導體220的可壓縮電介質222。外部套筒224b可旋轉地聯接至固定的內部的外部導體224a以及遠側端225的金屬網225a，以使得外部套筒224b的旋轉致使金屬網225a從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態。在圖5A和5B中所示出的實施例中，外部套筒224b通過一個或多個合適的機械接口可旋轉地聯接至固定的外部導體224a。更特別地，一個或多個傾斜的螺紋201與一個或多個相對應的狹槽203機械地連通。為了示例說明，傾斜的螺紋201顯示為沿固定的外部導體224a的外表面可操作地設置并且相對應的狹槽203顯示為沿外部套筒224b的內表面可操作地設置。傾斜的螺紋201和相對應的狹槽203的此種構造確保了外部套筒224b的順時針旋轉引起外部套筒224b的向近側平移，這轉而使金屬網225a從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態。相反地，外部套筒224b的逆時針旋轉引起外部套筒224b的向遠側平移，這轉而使金屬網225a從壓縮狀態轉變返回至非壓縮狀態。盡管本發明描述了以傾斜的螺紋201和相對應的狹槽203的構造來便于實現外部套筒224b相對于固定的外部導體224a的旋轉，然而在本發明的范圍內可利用一種或多種其它的方法或設備來獲得本文中所描述的預期目的。
[0041]遠側端225按照如以上關于遠側端25和遠側端24所述的方式可操作地聯接至固定的外部導體224a的遠側端240。
[0042]與金屬網225相關`聯的一對松的近側端229可操作地聯接至外部套筒224b，以使得外部套筒224b的旋轉致使金屬網225a從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態。近側端229可通過一種或多種合適的聯接方法聯接至外部套筒224b，例如，先前關于近側端29而在以上描述的一種或多種聯接方法。
[0043]按照如上所述的方式構造的驅動機構50與外部套筒224b可操作地連通。更特別地，將驅動機構50構造為賦予外部套筒224b的旋轉運動，以使得外部套筒224b可向近側平移以及，在某些實例中，向遠側平移。
[0044]為了補償阻抗失配，使外部導體(或者在某些實例中，護套52)沿順時針方向旋轉。可壓縮電介質222容許遠側端225的金屬網225a在外部套筒224b所提供的旋轉力或拉力的作用下轉變，例如，壓縮或收緊。遠側端225的金屬網225a將壓縮至大約等于“D2”的直徑，這轉而降低阻抗并補償阻抗失配。根據本發明，外部導體224的可調節的遠側端225以及內部導體220的構造提高了從發生器100向微波天線12和/或目標組織部位的電外科能量傳遞并且容許微波天線12或與其相關聯的部分(例如，輻射部分16)與更多的創傷性消融程序一同使用。
[0045]參考圖6A和6B，示出了同軸電纜14的標為314的替代實施例。同軸電纜314基本與同軸電纜14類似。因此，將僅詳細描述同軸電纜314所特有的那些特征。[0046]同軸電纜包括可平移的內部導體320、外部導體324以及包圍內部導體320的可壓縮電介質322。與先前所描述的內部導體不同，內部導體320被構造為相對于外部導體324和可壓縮電介質322平移，例如，向近側和/或向遠側平移。為此，可將以上所述的一種或多種潤滑材料可操作地設置于可壓縮電介質322和內部導體320之間，以便于實現內部導體320的平移。
[0047]將比例合適的并具有合適的形狀的不可壓縮的電介質盤323 (盤323)可操作地設置于內部導體320的一段長度上(例如，經由一種或多種合適的固定方法)并沿內部導體320的一段長度設置。將盤323構造為在內部導體320向近側平移時“推”頂可壓縮電介質322的遠側部分，以使可壓縮材料被徑向地向內壓縮或變形。為此，盤323為包括有大體環形構造的基本為剛性的結構，所述大體環形構造具有的直徑小于一預定直徑，例如當金屬網325a處于壓縮狀態中時金屬網325a的直徑“D2”。盤323可由任何合適的材料制造而成，所述合適的材料包括但不限于先前在本文中所描述的那些，例如，聚乙烯。
[0048]可按照如先前所描述的方式構造可壓縮電介質322，例如關于可壓縮電介質22所描述的方式。在圖6A和6B中所示出的實施例中，通過一種或多種合適的聯接或固定方法將可壓縮電介質322可操作地聯接或固定至金屬網325a。更特別地，經由環氧粘合劑將可壓縮電介質322固定至金屬網325。相應地，當可壓縮電介質322變形或壓縮時，金屬網325a轉變至壓縮狀態。
[0049]按照如上所述的方式構造的驅動機構50與內部導體320可操作地連通。更特別地，將驅動機構50構造為賦予內部導體320的平移，以使得內部導體320可向近側平移以及，在某些實例中，向遠側平移。
[0050]外部導體324包括遠側端325，遠側端325可操作地聯接至形成金屬網325a的遠側端340。
[0051]為了補償阻抗失配，使包括有盤323的內部導體320相對于外部導體324和可壓縮電介質322向近側運動。可壓縮電介質322推頂遠側端325的金屬網325a，這轉而使金屬網325a在盤323和內部導體320`對可壓縮電介質322所提供的推力的作用下轉變，例如，壓縮或收緊。遠側端325的金屬網325a將壓縮至大約等于“D2”的直徑，這轉而降低阻抗并補償阻抗失配。
[0052]通過上述內容并參考各個附圖，所述領域的技術人員應當理解的是，還可以對本發明做出某些修改，而不脫離本發明的范圍。例如，可將與發生器100和/或控制器200相關聯的一個或多個模塊構造為在電外科能量從發生器100被傳遞至微波天線12期間監控目標組織部位處的阻抗。更特別地，可將一個或多個傳感器(例如，一個或多個電壓、阻抗、電流傳感器，等等)可操作地放置于預定位置處并鄰近輻射部分16和/或目標組織部位。更特別地，所述一個或多個傳感器可以可操作地沿微波天線12的一段長度設置并且與和發生器100和/或控制器200相關聯的一個或多個模塊操作地連通。所述一個或多個傳感器可在消融程序期間對與微波天線12和/或目標組織部位處的組織相關聯的阻抗波動做出反應或檢測與微波天線12和/或目標組織部位處的組織相關聯的阻抗波動。在此實例中，可將一個或多個傳感器)構造為在出現阻抗失配時向一個或多個模塊觸發控制信號。當一個或多個模塊檢測到控制信號時，模塊要求將電力提供至與驅動機構50操作地連通的電路，以使得驅動機構50啟動操作構件中的一個或多個(例如，外部套筒24b)，以使相應的金屬網(例如，遠側端25的金屬網25a)從非壓縮狀態轉變至壓縮狀態。
[0053]盡管在附圖中示出和/或在上文中討論了本發明的一些實施例，然而本發明并不限于此，本發明的范圍應當像技術所容許的那樣寬并且應當同樣地理解說明書。因此，上述說明不應當被理解為限制性的，而僅應當被理解為對特定實施例的示例。所屬領域的技術人員將會想到在本發明所附權利要求書的 范圍及精神內的其它修改。
【權利要求】
1.一種微波消融系統，其包括: 電源；以及 微波天線，所述微波天線適于經由包括有內部導體和外部導體的同軸電纜連接至所述電源，所述內部導體和外部導體之間可操作地設置有可壓縮電介質，所述內部導體與和所述微波天線相關聯的輻射部分操作地連通，所述外部導體包括遠側端，所述遠側端能相對于內部導體、可壓縮電介質和福射部分中的每一個從其中遠側端具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端具有第二直徑的后續狀態。
2.根據權利要求1所述的微波消融系統，其特征在于，所述外部導體包括固定的外部導體和可操作地聯接至所述固定的外部導體并能相對于其平移的外部套筒，所述外部套筒被構造為使得外部套筒相對于固定的外部導體和內部導體的向近側平移致使遠側端從最初狀態轉變至后續狀態。
3.根據權利要求2所述的微波消融系統，其特征在于，當所述遠側端處于最初狀態中時，遠側端處于非壓縮狀態中，并且當所述遠側端處于后續狀態中時，遠側端處于壓縮狀態中。
4.根據權利要求1所述的微波消融系統，其特征在于，所述外部導體的遠側端包括金屬網構造。
5.根據權利要求1所述的微波消融系統，其特征在于，所述遠側端由形狀記憶合金制造而成。
6.根據權利要求5所述的微波消融系統，其特征在于，所述形狀記憶合金為鎳鈦諾。
7.根據權利要求5所述的微波消融系統，其特征在于，所述外部導體的遠側端可操作地聯接至用于為遠側端提供電阻加熱的電路。
8.根據權利要求1所述的微波消融系統，其特征在于，所述外部導體包括固定的外部導體和可操作地聯接至所述固定的外部導體并能相對于其平移的外部套筒，所述外部套筒被構造為使得外部套筒相對于固定的外部導體和內部導體的向遠側平移致使遠側端從最初狀態轉變至后續狀態。
9.根據權利要求8所述的微波消融系統，其特征在于，當所述遠側端處于最初狀態中時，遠側端處于非膨脹狀態中，并且當所述遠側端處于后續狀態中時，遠側端處于膨脹狀態中。
10.根據權利要求9所述的微波消融系統，其特征在于，彈簧可操作地與所述遠側端相關聯并且被構造為便于將遠側端從未膨脹狀態轉變至膨脹狀態。
11.根據權利要求10所述的微波消融系統，其特征在于，所述彈簧選自由扭力彈簧、片簧和壓縮彈簧所組成的組。
12.根據權利要求1所述的微波消融系統，其特征在于，所述內部導體能相對于所述可壓縮電介質平移。
13.根據權利要求1所述的微波消融系統，其特征在于，不可壓縮的電介質盤可操作地聯接至內部導體，并且被可壓縮電介質包圍以使得當使內部導體向近側平移時，遠側端相對于內部導體、可壓縮電介質和福射部分中的每一個從其中遠側端具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端具有第二直徑的后續狀態。
14.一種適于連接至電源以執行微波消融程序的微波天線，其包括:包括有內部導體和外部導體的同軸電纜，所述內部導體和外部導體之間可操作地設置有可壓縮電介質，所述內部導體與和所述微波天線相關聯的輻射部分操作地連通，所述外部導體包括遠側端，所述遠側端能相對于內部導體、可壓縮電介質和輻射部分中的每一個從其中遠側端具有第一直徑的最初狀態轉變至其中遠側端具有第二直徑的后續狀態。
15.根據權利要求14所述的微波天線，其特征在于，所述外部導體包括固定的外部導體和可操作地聯接至所述固定的外部導體并能相對于其平移的外部套筒，所述外部套筒被構造為使得外部套筒相對于固定的外部導體和內部導體的向近側平移致使遠側端從最初狀態轉變至后續狀態。
16.根據權利要求15所述的微波天線，其特征在于，當所述遠側端處于最初狀態中時，遠側端處于非壓縮狀態中，并且當所述遠側端處于后續狀態中時，遠側端處于壓縮狀態中。
17.根據權利要求15所述的微波天線，其特征在于，所述外部導體的遠側端包括金屬網構造。
18.根據權利要求14所述的微波天線，其特征在于，所述遠側端由形狀記憶合金制造--? 。
19.根據權利要求18所述的微波天線，其特征在于，所述外部導體的遠側端可操作地聯接至用于為遠側端提供電阻·加熱的電路。
【文檔編號】A61B18/04GK103826563SQ201280033854
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年8月9日 優先權日:2011年8月9日
【發明者】A·C·李, K·S·伯恩 申請人:柯惠有限合伙公司