專(zhuān)利名稱(chēng)：用于治療增大體積的組織的低溫探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供一種用于醫(yī)藥用途的低溫探頭(cryogenic probe )，例 如，用于外科手術(shù)。
背景技術(shù)：
低溫技術(shù)提供至極低溫度的冷卻。其廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，并且尤其是外 科手術(shù)。冷凍組織可以殺死其細(xì)胞，并且這使低溫手術(shù)尤其有助于治療癌 生長(zhǎng)。低溫探頭可以用來(lái)殺死乳腺組織中的惡性囊腫細(xì)胞。低溫探頭需要 具有小直徑，以便對(duì)在其穿過(guò)身體組織的通道中的身體組織產(chǎn)生最小的傷 害和損傷。
通常，需要治療的部位顯著地大于低溫探頭的直徑，并且過(guò)于頻繁地 寬于可用單個(gè)探頭插入治療的組織的有效冷凍體積。使用多個(gè)探頭導(dǎo)致額 外的損傷和不適。實(shí)際上，應(yīng)理解，采取這種程序總是導(dǎo)致對(duì)沿著用來(lái)將 探頭頂端帶到其目的地的低溫探頭的全部長(zhǎng)度所接觸的大體積組織的損 傷。
在Schaefer的美國(guó)專(zhuān)利第7,025,767號(hào)中描述了一個(gè)令人關(guān)注的進(jìn)展， 其提出治療顯著地比消融針筒附近的體積大的體積的組織的問(wèn)題，該專(zhuān)利 涉及用來(lái)用RF能量治療消融腫瘤的腫瘤消融針。那里描述的腫瘤消融針
的針，所述導(dǎo)電齒是獨(dú)立放置的。具體地，該公開(kāi)描述了消融探頭，其包 括具有外壁、近端以及遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)元件；延伸穿過(guò)細(xì)長(zhǎng)元件的多個(gè)電絕 緣體，每個(gè)絕緣體具有腔，其中細(xì)長(zhǎng)元件具有沿著外壁延伸到每個(gè)電絕緣 體中的孔；延伸穿過(guò)各自的絕緣體腔的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)電極齒；以及與細(xì)長(zhǎng)元件的近端相關(guān)的多個(gè)側(cè)元件，側(cè)元件通過(guò)各自的孔機(jī)械地連接到各自的電極 齒，可操作來(lái)獨(dú)立地移動(dòng)各自的電極齒，以延伸出細(xì)長(zhǎng)元件的遠(yuǎn)端，或收 回到細(xì)長(zhǎng)元件的遠(yuǎn)端之內(nèi)。
一些美國(guó)專(zhuān)利教導(dǎo)了帶有可變形狀的遠(yuǎn)側(cè)頂端(distal tip )的低溫手術(shù) 探頭或?qū)Ч艿脑O(shè)計(jì)。這些專(zhuān)利包括Yon的美國(guó)專(zhuān)利第7,001,378號(hào)，Maguire 的美國(guó)專(zhuān)利第6,954,977號(hào)，Nohilly的美國(guó)專(zhuān)利第6,951,569號(hào)，Lehmann 的美國(guó)專(zhuān)利第6,942,659號(hào)，Mihalik的美國(guó)專(zhuān)利第6,913,604號(hào)，以及Isoda 的美國(guó)專(zhuān)利第6,995,493號(hào)。這種專(zhuān)利可分為三類(lèi)
1. 帶有可充氣低溫頂端的低溫導(dǎo)管。
2. 帶有管狀螺旋形的低溫頂端的低溫探頭或低溫導(dǎo)管。
3. 帶有線性延伸的低溫頂端的低溫探頭。
Vancelette的美國(guó)公布第20050177147號(hào)描述了冷凍消融系統(tǒng) (cryoablation system),該系統(tǒng)包括具有近端、遠(yuǎn)端和縱軸的細(xì)長(zhǎng)管狀套 管、從套管的遠(yuǎn)端延伸的并且通過(guò)至少一個(gè)流體通道流體地連接到傳熱流 體源的可膨脹嚢、用于使傳熱流體循環(huán)進(jìn)入和離開(kāi)囊的泵、耦合到套管的 近端并且通過(guò)套管與嚢流體相通的探頭把手，以及用于改變傳熱流體溫度 的熱交換器，其中熱交換器流體地連接到次級(jí)冷凍劑源。優(yōu)選地，響應(yīng)于 傳熱流體體積的增加，嚢是可膨脹的。熱交換器可放置在探頭把手內(nèi)，以 便在將傳熱流體提供給嚢之前，次級(jí)冷凍劑可將傳熱流體冷卻至治療溫 度，或者可選地，熱交換器可放置在系統(tǒng)的控制臺(tái)內(nèi)，以便在將傳熱流體 提供給探頭把手之前，次級(jí)冷凍劑可將傳熱流體冷卻至治療溫度，或者可 選地，熱交換器可以放置在套管內(nèi)，以便在將傳熱流體提供給嚢之前，次 級(jí)冷凍劑可將傳熱流體冷卻至治療溫度。在另一個(gè)可選方式中，熱交換器 至少部分地放置在嚢內(nèi)。
發(fā)明內(nèi)容
背景技術(shù)：
沒(méi)有教導(dǎo)或提出允許在低溫頂端周?chē)纬傻谋蝻@著增大， 而不使低溫頂端膨脹并且不顯著增加低溫頂端自身的有效直徑的低溫探頭或低溫導(dǎo)管。此外，背景技術(shù)沒(méi)有教導(dǎo)或提出可以治療相對(duì)大體積的組 織的細(xì)低溫纟笨頭。
通過(guò)提供可以治療相對(duì)大體積的組織的細(xì)低溫探頭、可選地并且優(yōu)選 地通過(guò)允許在低溫頂端周?chē)纬芍睆酱笥谠摰蜏仨敹说闹睆降乃?、通過(guò) 允許在低溫頂端進(jìn)入受治療組織后，通過(guò)伸出并移動(dòng)至少一個(gè)和優(yōu)選地多 個(gè)針來(lái)增加治療區(qū)域的有效直徑，本發(fā)明克服了這些背景技術(shù)的缺陷。
附圖簡(jiǎn)述
為了更好地理解本發(fā)明并且說(shuō)明可如何實(shí)現(xiàn)它，現(xiàn)在將僅僅作為例子 對(duì)附圖進(jìn)行參考。
現(xiàn)在通過(guò)詳細(xì)地參考附圖，應(yīng)強(qiáng)調(diào)，所示的細(xì)節(jié)^5l僅作為例子和為了 說(shuō)明性討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的目的，并且是為了提供4皮認(rèn)為是最有 幫助的和容易理解的本發(fā)明的原理和概念方面的描述而提出的。在這一點(diǎn) 上，并不試圖顯示比為了基本理解本發(fā)明所必須的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)更詳
細(xì)的細(xì)節(jié)；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，結(jié)合了附圖的描述使可如何將本發(fā) 明的幾個(gè)形式體現(xiàn)實(shí)踐中變得明顯。
在附圖中
圖1是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的具有固體針并且在其收回 位置的低溫探頭的示意性橫截面；
圖2是穿過(guò)圖1的帶有延伸的針并且在其延伸位置的低溫探頭的示意 性橫截面；
圖3是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的低溫探頭的示意性橫截
面；
圖4是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方式的低溫探頭的示意性橫截
面；
圖5是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方式的具有中空針的低溫探頭的 示意性;鏡截面；圖6是穿過(guò)具有單針探頭的低溫探頭的示意性橫截面，當(dāng)單針探頭通
過(guò)其中的單向可擴(kuò)展部件(unidirectional expandable element)向前移動(dòng)時(shí)， 單4H冢頭側(cè)向伸出圓筒。
(displaceable metal sheath)和固定夕卜殼(stationary external sheath)的{氐;顯 探頭的示意性軸向橫截面，在固定外殼中，可移動(dòng)殼可以位于兩個(gè)極端位 置(extreme position)中的 一個(gè)。
圖7C是低溫探頭在金屬可移動(dòng)殼的近側(cè)肘管(elbowbend)的平面中 的徑向^f黃截面。
圖8A和8B是具有可移動(dòng)金屬殼和固定外殼的低溫探頭的示意性軸向 橫截面，可移動(dòng)金屬殼帶有形成為切口 (cut-outs)的針，在固定外殼中， 金屬可移動(dòng)殼可以位于兩個(gè)極端位置中的一個(gè)。
圖8C是低溫探頭在金屬可移動(dòng)殼的近側(cè)肘管的平面中的徑向橫截面。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及新穎的低溫探頭，其有助于各種醫(yī)藥應(yīng)用，尤其是外科技 術(shù)，如冷凍消融。
這種探頭有助于治療嚢腫和癌生長(zhǎng)，且必須穿過(guò)健康的身體組織或穿 過(guò)體腔來(lái)被引導(dǎo)至所需要的位置，以及應(yīng)盡可能地細(xì)來(lái)將對(duì)健康組織的損 傷減到最小。為了有效地治療癌生長(zhǎng)，低溫冷凍組織的體積應(yīng)包括所有癌 細(xì)胞。因此，期望探頭頂端的活動(dòng)部分的有效直徑應(yīng)是大的。這些是竟?fàn)?要求。
現(xiàn)有技術(shù)的單個(gè)可接受地細(xì)的探頭的單次插入可治療的體積可能不 足以治療需要治療的全部體積的組織。本發(fā)明提供可延伸的探頭頂端，其 優(yōu)選地可根據(jù)需要配置成在完全延伸和完全收回的界限之間側(cè)向延伸。
參考圖1，示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的低溫探頭100。低溫 探頭100通過(guò)連接物(connector) 110耦合到低溫冷凍系統(tǒng)(未示出)，連接物110用作低溫介質(zhì)的入口，可選地，所述低溫介質(zhì)是低溫流體。優(yōu)選
地，連接物110連接到內(nèi)腔104，以便沿著內(nèi)腔104傳送通過(guò)連接物110 進(jìn)入的制冷劑。
優(yōu)選地，低溫探頭100包括中間腔102，以便內(nèi)腔104優(yōu)選地至少部 分地位于中間腔102中。優(yōu)選地，中間腔102終止于可擴(kuò)展部件103，可 選地并且更優(yōu)選地，可擴(kuò)展部件103具有波紋管(bellows)的形式。優(yōu)選 地，可擴(kuò)展部件103在其遠(yuǎn)側(cè)邊緣處通過(guò)表平面(face plane) 105密封， 針陣列106連接在表平面105的外側(cè)上，以便針列陣平行于中間腔的軸指 向前方?？蛇x地，表平面105可以是任何類(lèi)型的用于針列陣106 (可選地， 其可以只包括一個(gè)針，但優(yōu)選地，其包括多個(gè)針)的支撐部件，優(yōu)選地， 針列陣106也閉合或密封可擴(kuò)展部件103。
由于可擴(kuò)展部件103的擴(kuò)展或收縮行為，可選地并且優(yōu)選地，針列陣 106既可以向前也可以向后移動(dòng)，因此，通過(guò)低溫探頭頂端內(nèi)的孔108沿 伸和收回。優(yōu)選地，中間腔102耦合到在其遠(yuǎn)端處的外腔101。優(yōu)選地， 外腔101具有高硬度并且包括絕熱設(shè)備117。優(yōu)選地，通過(guò)移動(dòng)可擴(kuò)展部 件103，例如，可在圖1所示的收回位置和圖2所示的沿伸位置之間移動(dòng) 表平面105和針列陣106。
優(yōu)選地，在外腔101的遠(yuǎn)端處設(shè)置有鈍頭頂端107,其在其內(nèi)表面上 具有轉(zhuǎn)向元件(deflecting member) 112。如果可擴(kuò)展部件103擴(kuò)展，則轉(zhuǎn) 向元件112將使多個(gè)針113-116(僅僅為了說(shuō)明目的而并沒(méi)有任何限制的意 圖，示出其中的四個(gè)針)向前移動(dòng)并且側(cè)向和向外轉(zhuǎn)向。這導(dǎo)致針113-116 從探頭100的遠(yuǎn)端向外伸出，并且呈現(xiàn)圖2所示的延伸位置。以這種方式， 針113-116可在位于距頂端107和外腔101更遠(yuǎn)處的身體組織中提供低溫 冷凍效果。這增加了由探頭100治療的有效面積，而實(shí)際上不增大探頭100 的直徑。
優(yōu)選地，中間腔102設(shè)置有出口連接件(outer connection) 111 ，其用 于在使用后排出制冷劑的氣相，可選地并且優(yōu)選地，設(shè)置有制冷劑。優(yōu)選 地，內(nèi)腔104在遠(yuǎn)端處是開(kāi)口的，以允許低溫材料冷卻探頭100的遠(yuǎn)端； 然后，優(yōu)選地，通過(guò)中間腔102排出氣體。探頭100是為插入身體的一部分設(shè)計(jì)的，并且應(yīng)該盡可能地細(xì)來(lái)在其 插入和取出期間將對(duì)組織的傷害減到最小。這可通過(guò)^^低溫頂端的實(shí)際直
徑顯著小于當(dāng)針113-116展開(kāi)時(shí)的有效直徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便一旦收回針 113-116，低溫頂端實(shí)際上相當(dāng)細(xì)，僅需要身體中的細(xì)孔來(lái)插入和取出。
優(yōu)選地，將制冷劑輸送到內(nèi)腔104的遠(yuǎn)端來(lái)允許制冷劑在可擴(kuò)展部件 103內(nèi)在內(nèi)腔104的遠(yuǎn)端處冷卻地?cái)U(kuò)展。優(yōu)選地，這種擴(kuò)展不但能使表平 面105向前移動(dòng)，而且還能在探頭100的遠(yuǎn)端處提供低溫冷凍效果，以便 制冷劑的擴(kuò)展優(yōu)選地發(fā)生在針列陣106附近。如果使用低溫液體，那么低 溫液體將能夠在表平面105的內(nèi)表面上沸騰，可選地并且優(yōu)選地，表平面 105設(shè)置有帶有開(kāi)口毛細(xì)結(jié)構(gòu)(open capillary structure )的多孔涂層1O9， 以便低溫流體能夠冷卻地沸騰。
可選地，柔韌針113-116都是相同的，但不是必需的。在圖1和2中 所示的實(shí)施方式中，表平面105向前移動(dòng)，并且通過(guò)來(lái)自表平面105的導(dǎo) 熱性來(lái)冷卻針113-116的近端?？蛇x地，如可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地選 擇的，針可以由銀、銅、黃銅和/或各種其他合金制成。
優(yōu)選地，探頭100的鈍頭頂端107由具有高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬制成，例 如銀。優(yōu)選地，在其內(nèi)表面上的轉(zhuǎn)向元件112具有適合用于使柔韌針 113-116平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向的形狀，例如，圓錐體或球體形狀?？蛇x地，表平面 105的內(nèi)表面可涂有具有開(kāi)口多孔性(open porosity)的多孔涂層109來(lái)提 供大表面，以促使低溫流體在其上沸騰，當(dāng)使用液體制冷劑時(shí)，提供低溫 冷凍效果。
圖2示出在其工作狀態(tài)中的用于治療組織的帶有可擴(kuò)展低溫頂端的低 溫探頭的軸橫截面(可選地并且優(yōu)選地，其中低溫探頭的內(nèi)部空間內(nèi)的內(nèi) 部壓力高于大氣壓)。除非特別提到，當(dāng)圖2中部件的編號(hào)等于圖1中該 部件的編號(hào)加上100時(shí)，圖2所示的這種#_編號(hào)的部件對(duì)應(yīng)圖1中的^i扁 號(hào)的部件。
在一些實(shí)施方式中，如在圖1和2中所示，柔韌針113-116是固體的， 并且其近端被直接低溫冷卻，其遠(yuǎn)端由沿著針的熱傳導(dǎo)冷卻?，F(xiàn)在參考圖3，在第二個(gè)實(shí)施方式中，加以必要的修改，低溫探頭300 可以另外包括另外的用于延伸穿過(guò)轉(zhuǎn)向元件307中的中心孔308的延伸的 針309。
可選地并且優(yōu)選地，表平面305的內(nèi)表面特征為具有用于吸收低溫介 質(zhì)的開(kāi)口多孔性的多孔涂層311，因此改善了到表平面305的熱傳遞。連 接物312允許低溫介質(zhì)進(jìn)入內(nèi)腔304 ，如圖1所示的連接物110和內(nèi)腔104 。 與圖1的出口連接件111類(lèi)似，設(shè)置有出口連接件313。與圖1的外腔101 類(lèi)似，設(shè)置有外腔301。與圖1的可擴(kuò)展部件103類(lèi)似，設(shè)置有可擴(kuò)展部 件303。
優(yōu)選地，當(dāng)介入腔(intervening lumen) 302的內(nèi)部空間的壓力增加時(shí)， 中心針309從該中心開(kāi)口 308伸出。此夕卜，外筒(external shaft)的遠(yuǎn)側(cè)部 分設(shè)置有用來(lái)允許針306伸出的開(kāi)口 310。
參考圖4，在第三個(gè)實(shí)施方式中，加以必要的修改，優(yōu)選地，探頭400 的柔韌針407是具有閉合的近端和閉合的遠(yuǎn)端的密封的中空針，優(yōu)選地， 針用作熱管，如，其填充有制冷劑，以便制冷劑在針的內(nèi)部空間中的移動(dòng) 允許從每個(gè)針的近側(cè)部分到其遠(yuǎn)側(cè)部分的有效的熱傳遞。優(yōu)選地，針407 的內(nèi)壁設(shè)置有具有開(kāi)口多孔性的多孔涂層411。在液體制冷劑的情況下， 制冷劑也可以包括氣相，或者可選地在液體沸騰后只以氣相為特征。如前 面對(duì)圖3描述的(表平面305和多孔涂層311 )，優(yōu)選地，表平面408也設(shè) 置有多孔涂層412。如前面對(duì)圖1-3描述的(例如，見(jiàn)圖1的連接物110 和出口連接件lll)，設(shè)置有連接物405和出口連接件406。轉(zhuǎn)向器409設(shè) 置有用于允許針407伸出的在外筒的遠(yuǎn)側(cè)部分中的多個(gè)開(kāi)口 410。
當(dāng)圖4中部件的編號(hào)等于圖1中該部件的編號(hào)加上300時(shí)，圖4所示 的這種被編號(hào)的部件401-404對(duì)應(yīng)圖1中的被編號(hào)的部件。
如圖5所示，在另一個(gè)實(shí)施方式中，低溫探頭500的遠(yuǎn)側(cè)部分的放大 的軸向?qū)S截面的特征為可選地具有^^皮制造為開(kāi)口的熱管的針。優(yōu)選地，每 個(gè)針506^皮制造為熱管；可選地并且更優(yōu)選地，每個(gè)熱管的內(nèi)壁設(shè)置有多 孔涂層510。表平面508的內(nèi)表面涂有具有開(kāi)口多孔性的多孔金屬涂層 509。優(yōu)選地，針506的內(nèi)部空間與介入腔502的內(nèi)部空間流體相通，并且針506的多孔金屬涂層510與表平面508的多孔涂層509毛細(xì)相通，以 便多孔金屬涂層510優(yōu)選地與多孔涂層509物理接觸，以允許從一個(gè)涂層 到另一個(gè)涂層的毛細(xì)作用。用這種方式，當(dāng)通過(guò)多孔金屬涂層509上的中 心供給腔504輸送制冷劑時(shí)，針506用作熱管。
再一次，當(dāng)可擴(kuò)展部件503向前移動(dòng)針506時(shí)，轉(zhuǎn)向元件507移動(dòng)針
506。
如前所述，低溫探頭500的特征也為具有外腔501和開(kāi)口 505 (用于 允許針506穿過(guò))。
在各種實(shí)施方式中，可選地并且優(yōu)選地，低溫探頭可以耦合到低溫冷 卻系統(tǒng)，該低溫冷卻系統(tǒng)使用液體制冷劑，如液態(tài)氧化二氮、液態(tài)氬或液 態(tài)氮，或氣體制冷劑，如加壓的氣態(tài)氬或氧化二氮，或分散體，例如霧(分 散在氣體介質(zhì)中的液滴)，或兩種或多種液體制冷劑的組合，或兩種或多 種氣體制冷劑的組合。
在各種實(shí)施方式中，可選地，低溫探頭可以耦合到低溫冷卻系統(tǒng)，該 低溫冷卻系統(tǒng)使用液體制冷劑，如液態(tài)氧化二氮、液態(tài)氬或液態(tài)氮，或在 其部分液化時(shí)應(yīng)通過(guò)安裝在中心供給腔遠(yuǎn)端上的孔口伸展的加高壓的氣 體制冷劑。在最后一種情況下，低溫探頭的遠(yuǎn)側(cè)部分設(shè)置有逆流式熱交換 器(低溫探頭的普遍設(shè)計(jì)，在焦耳-湯姆遜效應(yīng)的基礎(chǔ)上工作)。
如圖6所示，在可選的變化形式中，探頭600只具有設(shè)置在表平面608 遠(yuǎn)端處的一個(gè)針607。優(yōu)選地，表平面608與可擴(kuò)展部件603密封地連接， 并且轉(zhuǎn)向元件609的形狀制成使針607轉(zhuǎn)向穿過(guò)孔610從探頭600的筒601 向外伸出。
可選地，針607制造為開(kāi)口的毛細(xì)熱管；該毛細(xì)熱管的內(nèi)壁設(shè)置有多 孔涂層611。
可選地并且優(yōu)選地，表平面608的內(nèi)表面涂有具有開(kāi)口多孔性的多孔 金屬涂層612。
中心針607的內(nèi)部空間與介入腔602的內(nèi)部空間流體相通，并且中心 針607的多孔金屬涂層612與表平面607的多孔涂層611毛細(xì)相通。以這種方式，當(dāng)制冷劑通過(guò)中心供給腔604輸送到多孔金屬涂層611 上時(shí)，針狀部件607用作開(kāi)口的熱管。如前所述，探頭600特征為具有連接物605(對(duì)應(yīng)于圖1的連接物110) 和出口 606 (對(duì)應(yīng)于圖1的出口 111)?？蛇x地并且優(yōu)選地，本發(fā)明的低溫探頭可以用于大范圍的外科應(yīng)用，其中包括，來(lái)治療癌生長(zhǎng)，用于治療乳癌，用于肝外科手術(shù)、婦科，以及 腦外科手術(shù)。圖7A和7B是具有可移動(dòng)殼和固定外殼的低溫探頭的示意性軸向橫截 面，可移動(dòng)殼帶有分為多個(gè)部分的末端，優(yōu)選地，每個(gè)部分是尖的(細(xì)的)， 在固定外殼中，可移動(dòng)殼可以位于多個(gè)位置中的一個(gè)位置?？蛇x地并且優(yōu) 選地，在其遠(yuǎn)側(cè)部分，可移動(dòng)殼可以由具有高導(dǎo)熱性的金屬制成。圖7C 示出低溫探頭在金屬可移動(dòng)殼的近側(cè)肘管的平面中的徑向橫截面。低溫探頭700包括帶有遠(yuǎn)端702和遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分705的外筒701，優(yōu) 選地，遠(yuǎn)端702是球根狀的。"球根狀的"是指使遠(yuǎn)端702的至少一個(gè)部 分?jǐn)U大或加寬并且至少第二部分變窄了 ，以便第一部分的寬度大于第二部 分的寬度；優(yōu)選地但不必須地，加寬的部分是圓形的。有帶有近側(cè)入口連接件718的中心供給腔704，其用于將低溫介質(zhì)供 應(yīng)到低溫探頭700的遠(yuǎn)側(cè)部分705，以及用于將遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分705冷卻至 低溫溫度。外筒701的近側(cè)邊緣由中心供給腔704密封，并且外筒的近側(cè) 部分設(shè)置有用于排出低溫氣體的出口連接件706。優(yōu)選地，用于使中心供給腔704內(nèi)的低溫介質(zhì)絕熱的絕熱管709位于 中心供給腔704和外筒701之間，并且通過(guò)向外凸緣710和711固定到外 筒701上?？梢苿?dòng)(優(yōu)選地，金屬)殼707放置在外筒701上；優(yōu)選地，該可移 動(dòng)金屬殼707設(shè)置有形成多個(gè)部分的分開(kāi)的遠(yuǎn)側(cè)部分(split distal section )， 優(yōu)選地，如所示的，該多個(gè)部分是針708。此外，優(yōu)選地，可移動(dòng)殼707 的近側(cè)部分設(shè)置有多個(gè)缺口 ( notch )(未示出)。優(yōu)選地，可移動(dòng)殼707特 征為具有多個(gè)肘管713。這些肘管713將由兩個(gè)環(huán)形元件714和716組裝的把手719固定。優(yōu)選地，環(huán)形元件714和716設(shè)置有用于通過(guò)螺釘(未 示出)連接這些環(huán)形元件714和716的開(kāi)口 715。優(yōu)選地，固定外殼703至少部分地包圍可移動(dòng)殼707，并且優(yōu)選地， 通過(guò)連接環(huán)712連接到外筒701。優(yōu)選地，固定外殼703的近側(cè)部分設(shè)置 有缺口 717，由于可移動(dòng)殼707上的多個(gè)肘管713的移動(dòng)，允許可移動(dòng)殼 707相對(duì)于外殼703的受控制移動(dòng)。優(yōu)選地，為了進(jìn)入組織，可移動(dòng)殼707位于近側(cè)位置(見(jiàn)圖7A)。優(yōu) 選地，在低溫治療期間，可移動(dòng)殼707位于遠(yuǎn)側(cè)位置(見(jiàn)圖7B)。在這種 治療期間，優(yōu)選地，將遠(yuǎn)端702放置于受治療的組織內(nèi)或附近，并且低溫 介質(zhì)流動(dòng)通過(guò)近側(cè)入口連4妻件718來(lái)將遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分705冷卻至低溫溫 度。這種溫度的降低可導(dǎo)致在遠(yuǎn)端702形成低溫冰球。為了產(chǎn)生移動(dòng)，通過(guò)推動(dòng)由環(huán)形元件714和716組裝的把手719,將 可移動(dòng)殼707向前移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)可移動(dòng)殼707時(shí)，針708也向前移動(dòng)。優(yōu) 選地，遠(yuǎn)端702的擴(kuò)大的(優(yōu)選地，彎曲的)表面導(dǎo)致針708向外伸出， 離開(kāi)遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分705。這些針708有助于熱/人遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分705傳遞到 包圍該遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分705的組織(未示出)，因此隨著低溫頂端的有效面 積增大，當(dāng)提供有低溫介質(zhì)時(shí)，降低了形成的水球的溫度。適當(dāng)?shù)?，例如?在足夠的冷凍治療之后，不再供應(yīng)低溫介質(zhì)并且水^^融化。在形成的水球 融化之后，通過(guò)向后移動(dòng)由環(huán)形元件714和716組裝的把手719來(lái)移回針 708 (至圖7A的位置)。圖8A和犯是具有可移動(dòng)殼和固定外殼的低溫探頭的示意性軸向橫截 面，可移動(dòng)殼帶有形成為切口 (cutout)的針，在固定外殼中，可移動(dòng)殼 可以位于多個(gè)位置中的一個(gè)位置。如圖7A-C所示，優(yōu)選地，可移動(dòng)殼包 括金屬。圖8C示出低溫探頭在可移動(dòng)殼的近側(cè)肘管的平面中的徑向橫截 面。低溫探頭800包括帶有遠(yuǎn)端802和遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分806的外筒801。可 選地，遠(yuǎn)端802不是球根狀的，并且可選地，例如，如所示的，在頂端處 可以是變細(xì)的。中心供給腔804特征為具有用于接收低溫介質(zhì)的近側(cè)入口連接件818。 外筒801的近側(cè)邊緣由中心供給腔804密封，并且外筒801的近側(cè)部分設(shè) 置有用于排出從低溫介質(zhì)中獲得的氣體的出口連接件820。此外，優(yōu)選地， 外筒801的遠(yuǎn)側(cè)外部部分設(shè)置有多個(gè)突起物809。
優(yōu)選地，絕熱管805位于中心供給腔804和外筒801之間，用于使中 心供給腔內(nèi)804的低溫材料絕熱；優(yōu)選地，絕熱管805由向外凸緣814和 819固定到外筒801上?？梢苿?dòng)殼807放置在外筒801上；該可移動(dòng)殼807 設(shè)置有形成多個(gè)針810的分開(kāi)的遠(yuǎn)側(cè)部分，優(yōu)選地，多個(gè)針810形成為切 口。此外，優(yōu)選地，可移動(dòng)殼的近側(cè)部分設(shè)置有多個(gè)缺口和多個(gè)肘管812。 這些肘管812用于將由兩個(gè)環(huán)形元件815和813組裝的把手821固定，優(yōu) 選地，環(huán)形元件815和813設(shè)置有開(kāi)口 817 (未示出)，以用于通過(guò)螺釘連 接。
優(yōu)選地，固定外殼803至少部分地包圍可移動(dòng)殼807，并且優(yōu)選地， 通過(guò)連接環(huán)816與外筒801連接。優(yōu)選地，固定外殼803的近側(cè)部分設(shè)置 有允許可移動(dòng)殼807移動(dòng)的多個(gè)缺口 811。此外，優(yōu)選地，固定外殼803 的遠(yuǎn)側(cè)部分設(shè)置有多個(gè)縱向槽808以允許針810向外伸出。
優(yōu)選地，低溫探頭800以與類(lèi)似于圖7A-7C所示的用于低溫治療組織 的方式工作。在圖8B中示出低溫治療形式的低溫探頭800，并且在圖8A 中示出用于進(jìn)入組織的低溫探頭800。為了治療，如圖8B所示，再次通過(guò) 推動(dòng)如圖7A-7C所示的把手821來(lái)移動(dòng)可移動(dòng)殼807?，F(xiàn)在向前移動(dòng)針810, 由于突起物809 ，使它們從遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分806向外伸出。
如圖7A-7C所示，針810有助于熱從遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分806傳遞到包圍該 遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分806的組織。在形成的水球融化之后，優(yōu)選地，通過(guò)向后移 動(dòng)由環(huán)形元件815和813組裝的把手821 (至圖8A所示的位置)來(lái)移回針 810。
雖然已經(jīng)針對(duì)有限^t量的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，^f旦應(yīng)理解，可做出 本發(fā)明的許多各種變化、修改和其他應(yīng)用，并且仍然在本發(fā)明的精神和范 圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明不限于以上具體示出和描述的內(nèi)容。 更確切地，當(dāng)閱讀前面的描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)想到，本發(fā)明的范 圍是由所附的權(quán)利要求來(lái)限定的，并且包括以上所描述的各種特征以及其 變化和^奮改的組合，以及其子組合。在權(quán)利要求中，詞"包括(comprise)"以及其變化形式，例如"包括 (comprises )"、"包括(comprising )"等指示包括所列出的部件，但通常 不排除其他部件。
權(quán)利要求
1. 一種低溫探頭，其包括主腔；表平面元件，其密封所述主腔的遠(yuǎn)端；雙向移動(dòng)設(shè)備，其允許在軸向方向上雙向移動(dòng)所述表平面；至少一個(gè)針，其在其近端處固定在所述表平面的外側(cè)上；以及轉(zhuǎn)向設(shè)備，其隨著所述表平面通過(guò)所述移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)而使所述至少一個(gè)針側(cè)向轉(zhuǎn)向。
2. 如權(quán)利要求l所述的探頭，其中所述針是熱導(dǎo)性的柔韌針。
3. 如權(quán)利要求1所述的探頭，其進(jìn)一步包括位于所述主腔內(nèi)并且將 制冷劑輸送到所述主腔內(nèi)的中心腔。
4. 如權(quán)利要求1所述的探頭，其中所述雙向移動(dòng)設(shè)備包括結(jié)合在所 述主腔內(nèi)的可擴(kuò)展部件，其中所述可擴(kuò)展部件至少在軸向方向上擴(kuò)展。
5. 如權(quán)利要求4所述的探頭，其中所述可擴(kuò)展部件包括波紋管，當(dāng) 所述主腔內(nèi)的所述制冷劑的工作壓力升高時(shí)，所述波紋管擴(kuò)展。
6. 如權(quán)利要求1所述的探頭，其中所述轉(zhuǎn)向設(shè)備包括包圍所述主腔 的外腔和安裝在所述外腔的遠(yuǎn)端上的用于使所述針轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向元件。
7. 如權(quán)利要求1所述的探頭，其中所述至少一個(gè)針包括位于所述表 平面的外側(cè)上的多個(gè)柔韌針的列陣。
8. 如權(quán)利要求7所述的探頭，其中所述柔韌針的所述列陣包括通過(guò) 允許雙向移動(dòng)的所述設(shè)備向前移動(dòng)的至少一個(gè)中心針；并且其中所述轉(zhuǎn)向 元件包4舌用于4吏所述至少 一個(gè)中心針穿過(guò)的孔。
9. 如權(quán)利要求7所述的探頭，其中所述多個(gè)柔韌針包括相同的針。
10. 如權(quán)利要求7所述的探頭，其中所述柔韌針是固體的、熱導(dǎo)性的 針，并且其近端是低溫冷卻的。
11. 如權(quán)利要求7所述的探頭，其中至少一個(gè)柔韌針是中空針，所述中空針具有開(kāi)口的近端、內(nèi)毛細(xì)設(shè)備和閉合的遠(yuǎn)端。
12. 如權(quán)利要求11所述的探頭，其中所述至少一個(gè)針的所述近端和遠(yuǎn) 端是閉合的。
13. 如權(quán)利要求11所述的探頭，其中所述毛細(xì)設(shè)備包括具有開(kāi)口多孔 性的多孔涂層。
14. 如權(quán)利要求11所述的探頭，其中所述毛細(xì)設(shè)備包括多個(gè)纖維。
15. 如權(quán)利要求6所述的探頭，其中所述外腔包括具有高硬度和絕熱 性能的材料。
16. 如權(quán)利要求6所述的探頭，其中所述轉(zhuǎn)向元件包括具有高導(dǎo)熱系 數(shù)的材料。
17. 如權(quán)利要求16所述的探頭，其中所述轉(zhuǎn)向元件的內(nèi)表面具有適 合于使至少 一個(gè)柔韌針平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向的形狀。
18. 如權(quán)利要求l所述的探頭，其中所述表平面進(jìn)一步包括具有開(kāi)口 多孔性并且提供用于使制冷劑在其上沸騰的表面的內(nèi)多孔涂層。
19. 如權(quán)利要求l所述的探頭，其中所述主腔是設(shè)置有逆流式熱交換 設(shè)備和遠(yuǎn)側(cè)擴(kuò)展孔口的管道，所述遠(yuǎn)側(cè)擴(kuò)展孔口允許高壓氣體擴(kuò)展到所述 主腔中并且在所述主腔內(nèi)部分液化。
20. 如權(quán)利要求l所述的探頭，其進(jìn)一步包括使用液體制冷劑的低溫 冷卻系統(tǒng)。
21. —種用于通過(guò)低溫管道耦合到低溫冷卻系統(tǒng)的低溫探頭，其包括 外筒，其帶有遠(yuǎn)端和遠(yuǎn)側(cè)冷凍部分；中心供給腔，其放置在所述外筒內(nèi)，并且具有用于接收制冷劑的近側(cè) 入口連接件，所述外筒的近側(cè)邊緣由所述中心供給腔密封；以及可移動(dòng)殼，其至少部分地包圍所述外筒，所述可移動(dòng)殼的特征為具有 形成多個(gè)部分的分開(kāi)的遠(yuǎn)側(cè)部分和把手，所述可移動(dòng)殼可移動(dòng)來(lái)增加所述 遠(yuǎn)端處的溫度。
22. 如權(quán)利要求21所述的探頭，其進(jìn)一步包括固定外殼，所述固定外殼至少部分地包圍所述可移動(dòng)殼并且與所述外筒連接；所述固定外殼的 近側(cè)部分設(shè)置有用于移動(dòng)所述可移動(dòng)殼的多個(gè)缺口。
23. 如權(quán)利要求21所述的探頭，其中所述多個(gè)部分包括多個(gè)針。
24. 如權(quán)利要求22所述的探頭，其中所述可移動(dòng)殼的所述近側(cè)部分 設(shè)置有允許所述可移動(dòng)殼移動(dòng)的多個(gè)缺口 。
25. 如權(quán)利要求22所述的探頭，其中所述近側(cè)部分進(jìn)一步包括用于 固定所述^t巴手的多個(gè)肘管。
26. 如權(quán)利要求21所述的探頭，其中所述可移動(dòng)殼包括金屬。
27. 如權(quán)利要求21所述的探頭，其進(jìn)一步包括在所述中心供給腔和 所述外筒之間的絕熱管。
28. 如權(quán)利要求21所述的探頭，其中所述外筒的所述近側(cè)部分設(shè)置 有用于排出低溫氣體的出口連接件。
29. 如權(quán)利要求21所述的探頭，其中所述外筒的所述遠(yuǎn)端是球根狀的。
30. 如權(quán)利要求22所述的探頭，其中所述外筒的所述遠(yuǎn)端包括用于 移動(dòng)所述部分的多個(gè)突起物，并且其中所迷固定外殼包括用于向外伸出所 述部分的多個(gè)縱向槽。
31. —種用于通過(guò)低溫管道耦合到低溫冷卻系統(tǒng)的低溫探頭，其包括 主腔；表平面元件，其密封所述腔的遠(yuǎn)端；可擴(kuò)展部件，其用于在軸向方向上移動(dòng)所述表平面；至少一個(gè)針，其在其近端處固定在所述表平面的外側(cè)上；以及轉(zhuǎn)向元件，其隨著所述表平面通過(guò)所述可擴(kuò)展部件的移動(dòng)而使所述至 少一個(gè)針側(cè)向轉(zhuǎn)向。
全文摘要
一種用于外科治療和其他治療的低溫探頭。低溫探頭包括可擴(kuò)展部分，當(dāng)?shù)蜏靥筋^內(nèi)部的工作壓力升高時(shí)，該可擴(kuò)展部分使遠(yuǎn)側(cè)低溫頂端向前移動(dòng)。針狀金屬部件安裝在低溫頂端的外側(cè)上。通過(guò)固定在低溫探頭的外筒的遠(yuǎn)側(cè)邊緣上的轉(zhuǎn)向元件，使這些針狀單元向外轉(zhuǎn)向。這允許顯著增大具有相同的工作溫度的受治療組織的冷凍體積，并且顯著增大低溫探頭的外徑。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在可移動(dòng)金屬殼中形成有針部件，并且低溫頂端的遠(yuǎn)側(cè)部分和/或在該遠(yuǎn)側(cè)部分上的特定的突起物用作轉(zhuǎn)向元件。
文檔編號(hào)A61B8/02GK101522106SQ200780036706
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者亞歷山大·萊文, 狄迪爾·托彼埃, 米隆·卡岡諾維奇 申請(qǐng)人:阿貝爾醫(yī)療有限公司