本申請是于2013年12月11日提交的已進(jìn)入中國國家階段的pct專利申請(中國國家申請?zhí)枮?012800286120，國際申請?zhí)枮閜ct/us2012/033203，發(fā)明名稱“用于對流體增強(qiáng)型消融裝置使用除氣流體的方法和裝置”)的分案申請。

相關(guān)申請

本申請要求于2011年4月12日申請的序號為61/474,574、題目為“消融導(dǎo)管的改進(jìn)”的美國臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)。本申請還分別與題目為“用于在流體增強(qiáng)型消融治療中進(jìn)行遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控的裝置和方法”的美國申請、“用于在流體增強(qiáng)型消融治療中對流體進(jìn)行加熱的方法和裝置”的美國申請、“用于控制消融治療的方法和裝置”的美國申請、和“用于在流體增強(qiáng)型消融中塑造治療的裝置和方法”的美國申請相關(guān)，這些申請與本申請是同時(shí)申請的。這些申請中每個(gè)申請的整體披露內(nèi)容被引用于此。

本發(fā)明主要涉及流體增強(qiáng)型消融（ablation），如serf?消融技術(shù)（鹽水增強(qiáng)型射頻?消融），且更特別地，本申請涉及用于對在流體增強(qiáng)型消融過程中被引入組織內(nèi)的流體進(jìn)行除氣的方法和裝置。

背景技術(shù)：

用熱能毀壞身體組織的方法可被應(yīng)用于包括摧毀腫瘤在內(nèi)的多種治療過程中。熱能可通過多種能量形式被施加到組織上，例如射頻電能、微波或光波電磁能、或超聲振動(dòng)能。例如可通過將一個(gè)或多個(gè)電極置靠在要被處理的組織上或組織內(nèi)并使高頻電流進(jìn)入組織內(nèi)的方式實(shí)現(xiàn)射頻（rf）消融。電流可在彼此間隔緊密的發(fā)射電極之間流動(dòng)或在發(fā)射電極與遠(yuǎn)離要被加熱的組織的更大的共用電極之間流動(dòng)。

這些技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)在于：在治療工具與組織之間的界面處或界面附近經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)最大加熱的情況。例如，在射頻消融中，最大加熱會(huì)出現(xiàn)在緊鄰著發(fā)射電極的組織中。這會(huì)降低組織的傳導(dǎo)率，且在一些情況下會(huì)導(dǎo)致組織內(nèi)的水沸騰并變?yōu)樗魵?。隨著該治療過程的繼續(xù)，組織的阻抗會(huì)增加并阻止電流進(jìn)入周圍的組織內(nèi)。因此，常規(guī)的射頻儀器能夠處理的組織體積是有限的。

與常規(guī)射頻消融相比，流體增強(qiáng)型消融治療，如serf?消融技術(shù)（鹽水增強(qiáng)型射頻?消融），能夠處理體積更大的組織。serf消融技術(shù)的描述見于美國專利no.6,328,735中，該專利的整體內(nèi)容在此作為參考被引用。使用serf消融技術(shù)時(shí)，鹽水穿過針并受到加熱，且受到加熱的流體被輸送至緊挨著針周圍的組織。鹽水有助于消散針附近產(chǎn)生的熱量，且由此使得在一定治療劑量的消融能量下，serf消融能夠處理體積更大的組織。一旦組織的目標(biāo)體積空間達(dá)到所需治療溫度，治療通常就完成了，否則該組織還會(huì)接收治療劑量的能量。

流體增強(qiáng)型消融治療可能出現(xiàn)的一個(gè)問題在于：流體在被引入要被處理的組織的體積空間內(nèi)之前或過程中會(huì)出現(xiàn)加熱現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致溶解在流體中的氣體從溶液中逸出。當(dāng)氣體從溶液中逸出時(shí)，其將可壓縮的氣體引入系統(tǒng)中，該系統(tǒng)要不然會(huì)被不可壓縮的流體填充?？蓧嚎s氣體帶來的柔順性會(huì)為流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)引入一些復(fù)雜性，且隨著系統(tǒng)柔順度的增加，處理的效率和有效性會(huì)隨之降低。例如，從溶液中逸出的氣體在流體中形成了氣泡（這例如是由于射頻電極附近的流體產(chǎn)生了局部過加熱造成的），由于這些氣泡是可壓縮的且可吸收流體泵產(chǎn)生的壓力，因此這會(huì)影響流體流速。流體流速的變化會(huì)進(jìn)一步降低可處理的組織的體積，并降低消融治療的可靠性和再現(xiàn)性。此外，在一些情況下，被引入身體內(nèi)的組織內(nèi)的氣泡會(huì)對病人產(chǎn)生不可預(yù)期且不希望出現(xiàn)的醫(yī)療后果。

因此，仍需要用于進(jìn)行流體增強(qiáng)型消融治療的改進(jìn)型裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要提供了用于改進(jìn)消融治療的裝置、系統(tǒng)和方法，這是通過對與所述消融治療共同提供的流體進(jìn)行除氣的方式實(shí)現(xiàn)的。在消融系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可包括細(xì)長本體、消融元件、加熱組件和流體源。所述細(xì)長本體可具有近端和遠(yuǎn)端、延伸通過所述細(xì)長本體的內(nèi)部管腔、和在所述細(xì)長本體中形成且被構(gòu)造以便將流體輸送至所述細(xì)長本體周圍的組織的至少一個(gè)出口端口。所述消融元件可沿所述細(xì)長本體的一定長度與所述至少一個(gè)出口端口相鄰地被設(shè)置，且其可被構(gòu)造以便在所述細(xì)長本體被插入組織內(nèi)時(shí)對所述消融元件周圍的組織進(jìn)行加熱。所述加熱組件可被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)與所述消融元件相鄰的位置處，且其可被構(gòu)造以便對流動(dòng)通過所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱。所述流體源可與所述內(nèi)部管腔流體連通，從而使得流體可從所述流體源被輸送出來并通過所述內(nèi)部管腔。所述流體源可包含一定體積的流體，所述流體被至少部分地除氣以使得所述流體包含具有預(yù)定壓力和混合物的一種或多種氣體。

泵可被聯(lián)接至所述流體源且其可被構(gòu)造以便將流體從所述流體源泵送出來并使所述流體通過所述細(xì)長本體的所述內(nèi)部管腔。在一些實(shí)施例中，質(zhì)量交換器（massexchanger）可被聯(lián)接至所述流體源且其可被構(gòu)造以便對所述流體源的所述流體進(jìn)行至少部分地除氣。所述流體源可包括注射器，所述注射器被構(gòu)造以便聯(lián)接至所述細(xì)長本體從而將流體輸送至所述內(nèi)部管腔。在一些實(shí)施例中，所述流體可以是鹽水。進(jìn)一步地，傳感器可被包括在所述系統(tǒng)內(nèi)作為所述系統(tǒng)的一部分。所述傳感器可被構(gòu)造以便測量所述流體中的氣體量。

在消融系統(tǒng)的另一典型實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可包括細(xì)長本體、消融元件、加熱組件和質(zhì)量交換器。所述細(xì)長本體可具有近端和遠(yuǎn)端、延伸通過所述細(xì)長本體的內(nèi)部管腔、和在所述細(xì)長本體中形成且被構(gòu)造以便將流體輸送至所述細(xì)長本體周圍的組織的至少一個(gè)出口端口。所述消融元件可沿所述細(xì)長本體的一定長度與所述至少一個(gè)出口端口相鄰地被設(shè)置，且其可被構(gòu)造以便在所述細(xì)長本體被插入組織內(nèi)時(shí)對所述消融元件周圍的組織進(jìn)行加熱。所述加熱組件可被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)與所述消融元件相鄰的位置處，且其可被構(gòu)造以便對流動(dòng)通過所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行加熱。所述質(zhì)量交換器可與流動(dòng)通過所述內(nèi)部管腔的流體存在流體連通，且進(jìn)一步地，其可被構(gòu)造以便對流動(dòng)通過所述內(nèi)部管腔的流體進(jìn)行至少部分地除氣。

所述質(zhì)量交換器可包括多條可透過氣體且不可透過流體的管道、以及至少一個(gè)出口，所述出口被構(gòu)造以便被聯(lián)接至氣體源以便對流動(dòng)通過所述多條可透過氣體且不可透過流體的管道的所述流體中的氣體量進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述氣體源可包括真空源以便從所述流體中移除氣體。另一種可選方式是，所述氣體源可包括具有預(yù)定壓力和混合物的一種或多種氣體。所述質(zhì)量交換器可被設(shè)置在所述加熱組件的近端，從而使得流體在受到加熱組件加熱之前被至少部分地除氣。在一些實(shí)施例中，所述質(zhì)量交換器可被設(shè)置在被聯(lián)接至所述細(xì)長本體的近端的控制單元內(nèi)。所述控制單元可包括泵，所述泵有效地將流體從流體源泵送出來、使其通過質(zhì)量交換器、并進(jìn)入所述細(xì)長本體的所述內(nèi)部管腔內(nèi)。所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包括傳感器，所述傳感器可被構(gòu)造以便在流體流動(dòng)通過所述質(zhì)量交換器之后測量所述流體中的氣體量。

本發(fā)明還提供了一種用于對組織進(jìn)行消融的方法，且在一個(gè)典型實(shí)施例中，所述方法可包括將細(xì)長本體插入組織塊（tissuemass）內(nèi)、將至少部分地經(jīng)過除氣的流體輸送通過所述細(xì)長本體的內(nèi)部管腔、將能量輸送至被設(shè)置在所述內(nèi)部管腔內(nèi)的至少一個(gè)加熱組件以便對所述管腔內(nèi)的所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體進(jìn)行加熱、和將能量輸送至消融元件。所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體可包含具有預(yù)定壓力和混合物的一種或多種氣體。所述流體可流動(dòng)通過所述細(xì)長本體中的至少一個(gè)出口端口并進(jìn)入所述組織塊內(nèi)。進(jìn)一步地，將能量輸送至消融元件的步驟可與將能量輸送至所述至少一個(gè)加熱組件的步驟同時(shí)進(jìn)行，以便對所述組織塊進(jìn)行消融。

在一些實(shí)施例中，在將所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體輸送通過所述內(nèi)部管腔之前，泵可被啟動(dòng)以便將流體輸送通過質(zhì)量交換器。所述質(zhì)量交換器可對所述流體進(jìn)行至少部分地除氣，且所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體可從所述質(zhì)量交換器流出并流入所述細(xì)長本體的所述內(nèi)部管腔內(nèi)。將所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體輸送通過內(nèi)部管腔的步驟可包括將所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體注射進(jìn)入控制單元內(nèi)的步驟、和啟動(dòng)泵以便導(dǎo)致所述泵使所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體受力通過所述內(nèi)部管腔的步驟。所述流體可包括鹽水。進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，在將至少部分地經(jīng)過除氣的流體輸送通過所述細(xì)長本體的所述內(nèi)部管腔之前，傳感器可被操作以便確定所述至少部分地經(jīng)過除氣的流體中的氣體量。

在另一方面中，提供了一種用于對組織進(jìn)行消融的方法，所述方法包括使組織塊與消融元件接觸的步驟，所述消融元件具有在其上形成的至少一個(gè)出口端口，和將流體輸送通過所述至少一個(gè)出口端口的步驟，在所述至少一個(gè)出口端口處，所述流體被至少部分地除氣從而使得所述流體包含具有預(yù)定壓力和混合物的一種或多種氣體。所述方法進(jìn)一步包括將能量輸送至所述消融元件以便對所述組織塊進(jìn)行消融的步驟。

附圖說明

通過以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖將易于更充分地理解本發(fā)明，其中：

圖1是流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示圖；

圖2是在流體增強(qiáng)型消融中使用的具有細(xì)長本體的醫(yī)療裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；

圖3示出了多種形式的消融的模擬加熱曲線；

圖4示出了多種類型的鹽水在不同溫度和供應(yīng)功率下的性能曲線；

圖5是與流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)相結(jié)合地使用的質(zhì)量交換器的一個(gè)典型實(shí)施例的透視圖；

圖6是圖5所示質(zhì)量交換器的側(cè)部半透明圖，所述質(zhì)量交換器上被聯(lián)接有真空源；和

圖7是圖5所示質(zhì)量交換器的側(cè)部半透明圖，所述質(zhì)量交換器上被聯(lián)接有氣體源。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將對特定的典型實(shí)施例進(jìn)行描述，以使得所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠整體理解本文披露的裝置和方法的結(jié)構(gòu)、功能、制造和用途的原則。附圖示出了這些實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解：本文特定描述和附圖所示的裝置和方法是非限制性典型實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定。與一個(gè)典型實(shí)施例相結(jié)合地圖示或描述的特征可與其他實(shí)施例的特征相結(jié)合。這種變型和變化旨在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

術(shù)語“a”和“an”可互換地使用，且與本申請中使用的術(shù)語“一個(gè)或多個(gè)（oneormore）”是等效的。除非另有說明，否則術(shù)語“包括（comprising）”、“具有（having）”、“包括（including）”和“包含（containing）”應(yīng)該被解釋為開放性術(shù)語（即意味著“包括，但不限于（including,butnotlimitedto）”）。任何數(shù)值或數(shù)值范圍所使用的術(shù)語“約（about）”和“大約（approximately）”表示該數(shù)值或數(shù)值范圍具有適當(dāng)?shù)拇笮∪菹蓿撊菹奘沟迷慕M成、部件或集合仍可發(fā)揮功能以實(shí)現(xiàn)本文所述的預(yù)期目的。這些術(shù)語通常表示圍繞中心值存在±10%的變化范圍。本文所述被聯(lián)接的部件可被直接聯(lián)接，或所述部件可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)中間部件被間接聯(lián)接。除非本文另有說明，否則本文所述數(shù)值的任何范圍僅旨在用作單獨(dú)描述了落入該范圍內(nèi)的每個(gè)獨(dú)立的值的速記方法，且每個(gè)獨(dú)立的值都以像被單獨(dú)描述一樣的方式被包括在本說明書中。進(jìn)一步地，本文描述所披露的裝置、系統(tǒng)和方法時(shí)會(huì)使用線性或圓形尺寸，這種尺寸并不旨在限制可與這種裝置、系統(tǒng)和方法結(jié)合使用的形狀類型。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到：對于任何幾何形狀都能夠很容易地確定與這種線性和圓形尺寸等效的尺寸。

除非本文另有說明或以其他方式與上下文的內(nèi)容明顯抵觸，否則本文所述的所有方法都可以任何適當(dāng)?shù)拇涡驅(qū)嵤３橇碛袡?quán)利主張，否則本文提供的任何和所有實(shí)例或典型性描述（例如“例如（suchas）”）僅旨在更好地說明本發(fā)明且并未限制本發(fā)明的范圍。說明書中的任何語言都不應(yīng)被解釋為表示對于實(shí)施本發(fā)明來說很關(guān)鍵的任何未主張權(quán)利的元素。進(jìn)一步地，除非明確指出，否則在本文的任何實(shí)施例結(jié)合使用術(shù)語“鹽水”時(shí)，這種實(shí)施例并不限于僅使用“鹽水”而不使用另一種流體。其他流體也可以相似的方式被典型性地使用。更進(jìn)一步地，在本文使用術(shù)語“除氣（degas）”或“除氣（degassing）”時(shí)，這種術(shù)語意味著包括任何除氣量，這包括從流體中移除少量的一種或多種氣體或者從流體中移除所有的一種或多種氣體。

流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)

本發(fā)明主要涉及與流體增強(qiáng)型消融裝置和療法相結(jié)合地使用的除氣流體。上文提到的流體增強(qiáng)型消融的定義是使流體進(jìn)入組織內(nèi)，同時(shí)輸送來自消融元件的治療能量。治療能量輸送進(jìn)入組織內(nèi)會(huì)導(dǎo)致在組織中產(chǎn)生過熱，最終導(dǎo)致壞死。這種利用溫度感應(yīng)選擇性地摧毀組織的方式可用于處理多種病情，這包括腫瘤、纖維瘤、心律失常（例如室性心動(dòng)過速等）和其他病情。

在流體增強(qiáng)型消融，如美國專利no.6,328,735中描述且在上文中被引用的serf?消融技術(shù)（鹽水增強(qiáng)型射頻?消融），中，被加熱至治療溫度的流體連同消融能量一起被輸送進(jìn)入組織內(nèi)。輸送加熱的流體會(huì)增強(qiáng)消融的療效，這是因?yàn)榱鲃?dòng)通過處理組織的細(xì)胞外空間的流體會(huì)使通過組織的熱傳遞增加二十倍以上。因此，流動(dòng)的受到加熱的流體使得熱能從消融能量源進(jìn)一步對流進(jìn)入目標(biāo)組織內(nèi)。此外，流體被加熱至治療溫度的事實(shí)還增加了可被施加在組織內(nèi)的能量的量。流體還可被至少部分地除氣，這會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)施加流體的有效性，如下文所述。最后，流體還可用來為組織恒定地補(bǔ)水以防止出現(xiàn)任何炭化和相關(guān)的阻抗升高。

圖1示出了一種典型的流體消融系統(tǒng)100。該系統(tǒng)包括細(xì)長本體102，所述細(xì)長本體被構(gòu)造以便插入組織的目標(biāo)體積空間內(nèi)。該細(xì)長本體可根據(jù)目標(biāo)組織的幾何形狀而具有多種形狀和尺寸。進(jìn)一步地，細(xì)長本體的特定尺寸可取決于多種因素，這包括要被處理的組織的類型和位置、要被處理的組織體積空間的尺寸等。僅示例性地說明的是，在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長本體可以是薄壁不銹鋼針，其規(guī)格介于約16號與約18號之間（即外徑為約1.27mm至約1.65mm），且長度l（例如如圖2所示）為約25cm。細(xì)長本體102可包括尖銳的遠(yuǎn)端頂端104，所述頂端被構(gòu)造以便刺入組織，從而有利于將裝置引入組織的目標(biāo)體積空間內(nèi)，然而在其他實(shí)施例中，該頂端可以是鈍的且可具有多種其他構(gòu)型。細(xì)長本體102可由傳導(dǎo)材料形成，從而使得該細(xì)長本體可沿其長度將電能傳導(dǎo)至沿細(xì)長本體的遠(yuǎn)端部分設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)消融元件。發(fā)射電極105是能夠?qū)f能量從細(xì)長本體輸送出來的典型性消融元件。

在一些實(shí)施例中，發(fā)射電極105可以是細(xì)長本體102的一部分。例如，細(xì)長本體可沿其整個(gè)長度（除了表示發(fā)射電極的部分以外）覆蓋有絕緣材料。更特別地，在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長本體102可涂敷有1.5mil的含氟聚合物xylan?8840。電極105可具有多種長度和形狀構(gòu)型。在一個(gè)實(shí)施例中，電極105可以是管狀細(xì)長本體的暴露于周圍組織的4mm部段。進(jìn)一步地，電極105可沿細(xì)長本體105的長度位于任何位置處（且還可沿細(xì)長本體的長度設(shè)置一個(gè)以上的電極）。在一個(gè)實(shí)施例中，電極可位于與遠(yuǎn)端頂端104相鄰的位置處。在其他實(shí)施例中，細(xì)長本體可由絕緣材料形成，且電極可被設(shè)置在細(xì)長本體周圍或位于細(xì)長本體的多個(gè)部分之間。

在其他實(shí)施例中，電極可由適于傳導(dǎo)電流的多種其他材料形成。可使用任何金屬或金屬鹽。除了不銹鋼以外，典型的金屬包括鉑、金或銀，且典型的金屬鹽包括銀/氯化銀。在一個(gè)實(shí)施例中，電極可由銀/氯化銀形成。正如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已公知地那樣，金屬電極呈現(xiàn)出不同于周圍組織和/或液體的電壓電位。通過該電壓差施加電流會(huì)導(dǎo)致在電極/組織的界面處出現(xiàn)能量消耗，這會(huì)加重電極周圍組織的過熱情況。使用金屬鹽如銀/氯化銀的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于：其具有較高的交換電流密度。因此，僅僅較小的電壓降就會(huì)使大量電流通過這種電極進(jìn)入組織內(nèi)，由此將該界面處的能量消耗降至最低限度。因此，由金屬鹽如銀/氯化銀形成的電極會(huì)減輕在組織界面處產(chǎn)生過量能量的情況并由此產(chǎn)生更希望的治療溫度曲線，即使電極周圍沒有液體流時(shí)也是如此。

電極105或其他消融元件可包括一個(gè)或多個(gè)出口端口108，所述出口端口被構(gòu)造以便將流體從內(nèi)部管腔106輸送出來，所述內(nèi)部管腔延伸通過細(xì)長本體102進(jìn)入周圍組織內(nèi)（如箭頭109所示）。另一種可選方式是，電極105可被定位在形成于細(xì)長本體102中的一個(gè)或多個(gè)出口端口108附近。在多個(gè)實(shí)施例中，可能希望將電極定位在與所述一個(gè)或多個(gè)出口端口相鄰的位置處以便將流動(dòng)的流體對于治療的效應(yīng)最大化。出口端口108可具有多種尺寸、數(shù)量和排列圖案構(gòu)型。此外，出口端口108可被構(gòu)造以便沿相對于細(xì)長本體102的多種方向引導(dǎo)流體。這些方向可包括如圖1中箭頭109所示的法向取向（即垂直于細(xì)長本體表面），以及沿細(xì)長本體102的縱向軸線指向近端或遠(yuǎn)端的取向，這包括在細(xì)長本體周圍形成了圓形或螺旋形液體流的多種取向。更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，細(xì)長本體102可形成有開放的遠(yuǎn)端以用作出口端口。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可利用電火花加工（edm）技術(shù)在電極105的圓周周圍形成二十四個(gè)等距間隔的出口端口108，所述出口端口具有約0.4mm的直徑。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到：可利用其他的制造方法來形成出口端口108。此外，在一些實(shí)施例中，出口端口可沿細(xì)長本體的與電極相鄰的部分被設(shè)置，而不是被設(shè)置在電極本身中。

與出口端口108連通的內(nèi)部管腔106還可罩住加熱組件110，所述加熱組件被構(gòu)造以便在流體通過內(nèi)部管腔106時(shí)，在流體就要被引入組織內(nèi)之前對流體進(jìn)行加熱。此外，細(xì)長本體的位于電極105或其他消融元件的遠(yuǎn)端方向的部分可以是實(shí)心或被填充的，從而使得內(nèi)部管腔106終止于電極105的遠(yuǎn)端處。在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長本體的位于電極遠(yuǎn)端方向的部分的內(nèi)部體積空間填充有塑料塞，所述塑料塞可借助環(huán)氧樹脂被填充在空間中或通過干涉配合方式被保持。在其他實(shí)施例中，細(xì)長本體的位于電極遠(yuǎn)端方向的部分可由實(shí)心金屬形成且通過焊接、型鍛或所屬領(lǐng)域已公知的任何其他技術(shù)被附接到細(xì)長本體的近端部分上。

流體可從流體貯存裝置112被供應(yīng)至內(nèi)部管腔106和加熱組件110。流體可被至少部分地除氣，如下文更詳細(xì)地描述地那樣。在一些實(shí)施例中，流體可在被引入系統(tǒng)的貯存裝置內(nèi)之前被除氣，而在一些實(shí)施例中，例如圖1所示的實(shí)施例中，用于對流體進(jìn)行除氣的設(shè)備119可被包括在系統(tǒng)內(nèi)，同樣正如下文進(jìn)一步描述地那樣。流體貯存裝置112和除氣設(shè)備119（如果設(shè)置的話）可經(jīng)由流體導(dǎo)管114被連接至內(nèi)部管腔106。流體導(dǎo)管114可例如是柔性塑料管道。流體導(dǎo)管114還可以是剛性管道或剛性管道與柔性管道的組合。

來自流體貯存裝置112的流體可在泵116的作用下受力進(jìn)入除氣設(shè)備119（如果設(shè)置的話）內(nèi)，且進(jìn)入內(nèi)部管腔106內(nèi)。泵116可以是注射器型泵，所述泵隨著柱塞（未示出）的推進(jìn)而產(chǎn)生固定體積流。這種泵的一個(gè)實(shí)例是由chicago,il的cole-palmercorporation出售的74900型泵。也可采用其他類型的泵，如隔膜泵。

泵116和/或除氣設(shè)備119（如果設(shè)置的話）可由供電裝置和控制器118控制。供電裝置和控制器118可將電控制信號輸送至泵116，和/或除氣設(shè)備119（如果設(shè)置的話），以導(dǎo)致泵產(chǎn)生具有所需流速的流體。供電裝置和控制器118可經(jīng)由電連接裝置120被連接至泵116。供電裝置和控制器118還可經(jīng)由連接裝置122被電連接至細(xì)長本體102，且經(jīng)由連接裝置126被連接至集電極124。此外，供電裝置和控制器118可通過相似的電連接裝置（未示出）被連接至加熱組件110、除氣設(shè)備119（如果設(shè)置的話）和/或傳感器（如果設(shè)置的話，圖中未示出）中的一個(gè)或多個(gè)，所述傳感器用于確定流體的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如流體中氣體的量或百分比。泵116、供電裝置和控制器118、除氣設(shè)備119和其他部件可總體上被視為用于對流體進(jìn)行至少部分地除氣并將所述流體泵送至處理位點(diǎn)的控制單元的一部分。

集電極124可具有多種形式。例如，集電極124可以是位于病人身體之外的大電極。在其他實(shí)施例中，集電極124可以是沿細(xì)長本體102位于其他位置處的返回電極，或其可位于第二細(xì)長本體上，所述第二細(xì)長本體被引入病人本體內(nèi)的接近處理位點(diǎn)的位置處。

在操作過程中，供電裝置和控制器118可驅(qū)動(dòng)以下過程：將流體輸送通過除氣設(shè)備（如果設(shè)置的話）并使其以所需流速進(jìn)入目標(biāo)組織內(nèi)、將流體加熱至所需治療溫度、以及經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)消融元件如電極105輸送治療用消融能量。為了實(shí)現(xiàn)這些驅(qū)動(dòng)，供電裝置和控制器118自身可包括多個(gè)部件以便產(chǎn)生、調(diào)節(jié)和輸送所需的電控制和治療能量信號。例如，供電裝置和控制器118可包括一個(gè)或多個(gè)頻率發(fā)生器以便形成具有給定幅度和頻率的一個(gè)或多個(gè)射頻信號。這些信號可通過一個(gè)或多個(gè)射頻功率放大器被放大成相對較高電壓、高安培數(shù)的信號，例如50伏特、1安培的信號。這些射頻信號可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)電連接裝置122和細(xì)長本體102被輸送至消融元件，從而使得射頻能量在發(fā)射電極105與集電極124之間傳遞，所述集電極可被定位在病人身體上的遠(yuǎn)程位置處。在細(xì)長本體由非傳導(dǎo)材料形成的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)電連接裝置122可延伸通過細(xì)長本體的內(nèi)部管腔或沿其外表面延伸，以便將電流輸送至發(fā)射電極105。由于組織所具有的內(nèi)在電阻率，因此射頻能量在消融元件與集電極124之間的傳遞會(huì)使得細(xì)長本體102周圍的組織被加熱。供電裝置和控制器118還可包括方向耦合器以便將所述一個(gè)或多個(gè)射頻信號中的一部分供給至例如功率監(jiān)控器，從而允許將射頻信號功率調(diào)節(jié)至所需處理水平。

圖1所示的細(xì)長本體102可被構(gòu)造以便通過多種方式插入病人身體內(nèi)。圖2示出了醫(yī)療裝置200的一個(gè)實(shí)施例，所述醫(yī)療裝置具有被設(shè)置在其遠(yuǎn)端上的細(xì)長本體102，所述細(xì)長本體被構(gòu)造以便以腹腔鏡方式插入或直接插入組織的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)。除了細(xì)長本體202以外，裝置200可包括柄部204以便允許操作者操控裝置。柄部204可包括一個(gè)或多個(gè)電連接裝置206，所述電連接裝置將細(xì)長本體的多個(gè)部件（如加熱組件和消融元件205）連接至例如上文所述的供電裝置和控制器118和除氣設(shè)備119（如果設(shè)置的話）。柄部204還可包括至少一條流體導(dǎo)管208以便將流體源連接至裝置200。

裝置200是可適用于流體增強(qiáng)型消融中的醫(yī)療裝置的一個(gè)典型實(shí)施例，但也可采用多種其他裝置。例如，心律失常如室性心動(dòng)過速的處理可能需要非常小的細(xì)長本體。在這種情況下，適當(dāng)尺寸的細(xì)長本體可例如被設(shè)置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端處，所述導(dǎo)管被構(gòu)造以便經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)被插入心臟內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，規(guī)格介于約20與約25之間（即外徑為約0.5mm至約0.9mm）的不銹鋼針體可被設(shè)置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端處。導(dǎo)管可具有多種尺寸，但在一些實(shí)施例中，其可具有約120cm的長度和約8fr（french）（“french”是導(dǎo)管工業(yè)領(lǐng)域用來描述導(dǎo)管尺寸的度量單位，是單位為mm的導(dǎo)管直徑的三倍）的直徑。

利用流體增強(qiáng)型消融的治療法

消融通常涉及施加高溫或低溫以便導(dǎo)致組織產(chǎn)生選擇性壞死和/或選擇性地移除組織。眾所周知地，在通過消融對組織進(jìn)行熱摧毀的過程中，時(shí)間與溫度存在公知的關(guān)系。通常情況下，導(dǎo)致對組織產(chǎn)生不可逆的熱損傷的可接受的閾值溫度為約41攝氏度（℃）。此外，同樣眾所周知的是，達(dá)到細(xì)胞壞死的特定水平所需的時(shí)間會(huì)隨著處理溫度進(jìn)一步增加至高于41℃而降低。應(yīng)該理解：實(shí)際的時(shí)間/溫度關(guān)系會(huì)隨著細(xì)胞類型而變化，但對于很多類型的細(xì)胞來說，也還是存在一種通用的關(guān)系可用來確定所需的熱劑量水平。該關(guān)系通常被稱作43℃下的等效時(shí)間，其表達(dá)式為：

（1）

其中t是組織溫度，且r是治療效率指數(shù)，該指數(shù)無單位且數(shù)值范圍介于0與5之間（對于大于或等于43℃的溫度來說，該指數(shù)通常為2，對于低于41℃的溫度來說，該指數(shù)通常為0，對于介于41℃與43℃之間的溫度來說，該指數(shù)通常為4），相關(guān)描述見于saparetos.a.andw.c.dewey,int.j.rad.one.biol.phys.10(6):787-800(1984)中。該等式和參數(shù)組僅表示計(jì)算熱劑量的多種已知方法中的一個(gè)實(shí)例，且本發(fā)明的方法和裝置可利用任何方法。利用上述等式（1），在溫度處于大于43℃范圍區(qū)間內(nèi)時(shí)，通常可接受的治療方案是20分鐘至1小時(shí)的熱劑量，但也有一些考慮認(rèn)為殺死組織所需的熱劑量取決于組織類型。因此，治療溫度可以指的是超過41℃的任何溫度，但被輸送的劑量和最終的治療效應(yīng)取決于暫態(tài)的歷史溫度（即，組織先前經(jīng)歷過的加熱量）、被加熱的組織類型和等式（1）。例如，nath,s.andhaines,d.e.,prog.card.dis.37(4):185-205(1995)(nathetal.)建議采用溫度50℃、熱劑量1分鐘的治療方案，這等同于溫度43℃、熱劑量128分鐘，且r=2。此外，為了獲得最大效率，整個(gè)被處理的組織內(nèi)的治療溫度應(yīng)該是均勻一致的，從而均勻地輸送熱劑量。

圖3示出了多種消融技術(shù)的性能曲線，圖中示出了在與消融元件如電極105相隔給定距離的情況下獲得的模擬溫度。第一曲線302示出了不使用流體增強(qiáng)的情況下的射頻消融的性能。如圖所示，組織溫度隨著與電極距離的增加而急劇下降。這意味著，在與消融元件相隔10mm以內(nèi)的情況下，組織的溫度仍大約為體溫（37℃），遠(yuǎn)低于上述50℃的治療溫度。此外，非常接近消融元件的位置處的溫度極高，這意味著組織將更快速地脫水或變干，并產(chǎn)生炭化。一旦發(fā)生這種現(xiàn)象，組織的阻抗就會(huì)顯著升高，使得在距離消融元件更遠(yuǎn)的位置處，能量難以到達(dá)組織。

第二組織溫度曲線304與第二種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)，該系統(tǒng)與美國專利no.5,431,649所描述的系統(tǒng)相似。在該第二種系統(tǒng)中，電極被插入組織內(nèi)并施加約525ma、400khz的射頻電流以加熱該組織。體溫（37℃）鹽水溶液以10ml/min的速率被同時(shí)注入組織內(nèi)。盡管所產(chǎn)生的組織溫度曲線304比曲線302更為均勻，但這使得任何位置處都達(dá)到了50℃的最大溫度。因此，溫度曲線304超過了對于僅在組織的一小部分中進(jìn)行的一分鐘的治療而言所規(guī)定的通常可接受的組織損傷溫度閾值。如上所述，這種較小的升溫需要大量的處理時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)任何有意義的治療結(jié)果。

第三組織溫度曲線306是本發(fā)明的教導(dǎo)所實(shí)現(xiàn)的曲線。在所示實(shí)施例中，由銀/氯化銀形成的電極被插入組織內(nèi)并施加525ma、480khz的射頻電流以便對組織進(jìn)行加熱。被加熱至50℃的鹽水溶液以10ml/min的速率被同時(shí)注入組織內(nèi)。所產(chǎn)生的溫度曲線306既均勻又能保證在距離電極15mm以外的位置處仍可達(dá)到明顯高于50℃的治療閾值。此外，由于該體積空間內(nèi)的溫度是均勻的，因此在整個(gè)體積空間內(nèi)的輸送的熱劑量也是均勻的。

可通過在施加消融能量過程中將加熱的流體引入目標(biāo)組織內(nèi)的方式實(shí)現(xiàn)圖3所示的均勻的溫度曲線。流體通過對流的方式使熱量更深入組織內(nèi)，由此減少了消融元件附近的組織中的炭化和阻抗變化，正如曲線302的情況那樣。進(jìn)一步地，由于流體被加熱至治療水平，因此其不會(huì)變成導(dǎo)致周圍組織的溫度下降的吸熱裝置，正如曲線304的情況那樣。因此，在施加射頻能量的同時(shí)將經(jīng)過加熱的鹽水溶液灌注進(jìn)入組織內(nèi)使得電極附近的組織不會(huì)出現(xiàn)脫水和/或蒸發(fā)現(xiàn)象，保持了有效的組織阻抗，并且增加了受到射頻能量加熱的組織內(nèi)的熱傳輸。這因而增加了可被加熱至治療溫度，例如大于41℃，的組織的總體積。例如，實(shí)驗(yàn)性測試證實(shí)：利用本文所述的流體增強(qiáng)型消融技術(shù)能夠在5分鐘內(nèi)處理直徑為約8厘米（即約156cm³的球形體積）的組織體積。相比較而言，在相同的5分鐘時(shí)間跨度內(nèi)，常規(guī)的射頻消融術(shù)僅能處理直徑為約3厘米（即約14cm³的球形體積）的組織體積。

此外，對于根據(jù)本發(fā)明的流體增強(qiáng)型消融裝置而言，可改變更多的參數(shù)以便根據(jù)被處理的組織來調(diào)節(jié)處理曲線的形狀。例如，當(dāng)使用serf消融技術(shù)時(shí)，操作者或控制系統(tǒng)可改變?nèi)缦聟?shù)，例如鹽水溫度（例如從約40℃至約80℃）、鹽水流速（例如從約0ml/min至約20ml/min）、鹽水的除氣量、射頻信號功率（例如從約0w至約100w）、以及處理的持續(xù)時(shí)間（例如從約0分鐘至約10分鐘）等，以便調(diào)節(jié)溫度曲線306并改善治療的再現(xiàn)性。此外，還可利用不同的電極構(gòu)型來改變處理。例如，盡管圖1所示的發(fā)射電極105被構(gòu)造成連續(xù)的圓柱形條帶以便適應(yīng)單極電流，但該電極也可被制成形成了連續(xù)表面積的其他幾何形狀，如球形或螺旋形，或者該電極可具有多個(gè)不連續(xù)的部分。電極還可被構(gòu)造以便適應(yīng)雙極操作，其中一個(gè)電極（或電極的一部分）用作陰極，且另一電極（或其一部分）用作陽極。

serf消融技術(shù)所使用的優(yōu)選流體是無菌生理鹽水溶液（被定義為含鹽溶液）。然而，也可使用其他液體，包括林格式溶液或濃縮鹽水溶液。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可選擇流體以便在施加到目標(biāo)組織上時(shí)提供所需的治療和物理參數(shù)，且推薦使用無菌流體以便防止組織感染?？赏ㄟ^從流體中至少部分地移除一種或多種溶解氣體的方式而進(jìn)一步增強(qiáng)該流體，移除氣體會(huì)使得流體包含具有預(yù)定壓力和混合物的一種或多種氣體。在一些實(shí)施例中，該預(yù)定壓力和混合物可小于氣體中的一種或多種氣體的預(yù)定值。本說明書的其余部分主要涉及與流體增強(qiáng)型消融治療結(jié)合使用的用于對流體進(jìn)行除氣的裝置和方法。

流體除氣

流體通常包括一種或多種溶解的氣體，所述氣體在某些條件下會(huì)以氣泡的形式逸出溶液。通常溶解在流體中的典型氣體包括氧、氮、二氧化碳、和存在于大氣中的其他氣體。逸出溶液的溶解氣體與流體在給定溫度和壓力下將特定氣體保持在溶液中的能力相關(guān)。該關(guān)系受到亨利定律的控制，該定律可表述為：在特定溫度下，特定氣體在特定類型和體積的液體中的溶解量與液面上該氣體的平衡分壓成正比。換句話說，可溶解在流體中的氣體量取決于流體的溫度、流體周圍的環(huán)境中的氣體壓力以及流體的類型和體積。例如，隨著流體溫度的升高，水和鹽水所能夠在溶液中保持的氣體通常更少。溶液中氣體分子動(dòng)能的增加會(huì)導(dǎo)致它們更易于逸出溶液，從而降低溶解度。

在流體增強(qiáng)型消融中，流體在就要被引入組織內(nèi)之前被加熱。加熱過程會(huì)降低溶解氣體的溶解度，從而導(dǎo)致一種或多種氣體以氣泡的形式逸出溶液。這些氣泡例如會(huì)形成于內(nèi)部管腔內(nèi)部且會(huì)隨后逸出出口端口108而進(jìn)入細(xì)長本體102周圍的組織內(nèi)。此外，氣泡還可能由于來自發(fā)射電極105的加熱而形成于細(xì)長本體外部與其緊挨的位置處。在消融治療過程中逸出溶液的氣體會(huì)對將流體供應(yīng)至處理位點(diǎn)的控制過程產(chǎn)生有害影響，且因此對這種供應(yīng)的有效性產(chǎn)生有害影響。這主要是因?yàn)樾纬捎诹黧w中的氣泡是可壓縮的，而流體本身不是可壓縮的。這種可壓縮性或柔順性是流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)中不需要的。例如，可設(shè)計(jì)泵以便以特定速度推進(jìn)位于填充有流體的注射器上的柱塞，以便感應(yīng)出特定流速。只要流體路徑僅包含不可壓縮的流體，則無論背壓如何變化，流速都能夠保持恒定，所述背壓的變化可能是由于組織的生理變化造成的，或者是由于消融治療給流體電阻率帶來的變化造成的。然而，如果流體包含可壓縮的氣泡，則來自組織的背壓的增加會(huì)改變流速，這是因?yàn)樽兓膲毫芍辽俨糠值乇豢蓧嚎s氣泡吸收。因此，應(yīng)該降低流體增強(qiáng)型消融治療中使用的流體的任何可能的柔順性。這可例如通過移除流體中的溶解氣體中的至少一些溶解氣體的方式實(shí)現(xiàn)。從流體中移除溶解的氣體會(huì)提高氣體逸出溶液所處的溫度，由此降低其中使用了流體的流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)的柔順性。利用除氣的流體會(huì)增加流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)的有效性、再現(xiàn)性和整體可靠性。

可通過多種方式從流體中移除氣體，下面將對其中一些方式進(jìn)行更詳細(xì)地描述。這些除氣方法包括利用一種或多種化學(xué)物質(zhì)、使流體沸騰、將流體暴露于真空、以及將流體暴露于具有所需氣體濃度的氣體。盡管可利用這些從流體中移除氣體的方法來移除流體內(nèi)大體上所有的氣體，但在一些實(shí)施例中，可能會(huì)希望在流體中保留其中一些氣體。例如，在一些情況下，可能希望在流體中保持一定水平的氧或一定水平的二氧化碳。以下描述僅是非限制性實(shí)例：在一個(gè)實(shí)施例中，可能希望對流體進(jìn)行除氣而使其具有介于約20mm汞柱至約40mm汞柱范圍內(nèi)的（o2）分壓。這些氧氣水平可防止通過流體增強(qiáng)型消融進(jìn)行處理的組織完全脫氧。因此，本發(fā)明的裝置和方法可用于對流體進(jìn)行至少部分地除氣，從而使流體包含預(yù)定濃度的特定氣體。在一些實(shí)施例中，這可通過對流體進(jìn)行除氣的方式實(shí)現(xiàn)，從而使得流體包含的特定氣體低于其預(yù)定分壓。該預(yù)定分壓可根據(jù)需要由用戶設(shè)定。

化學(xué)除氣過程可通過將一種或多種化學(xué)物質(zhì)加入流體中的方式實(shí)施，所述化學(xué)物質(zhì)與流體內(nèi)的溶解氣體結(jié)合或以其他方式產(chǎn)生反應(yīng)?；瘜W(xué)物質(zhì)可被設(shè)計(jì)或構(gòu)造以便從流體中移除一種或多種氣體。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠選擇多種化學(xué)物質(zhì)或多組化學(xué)物質(zhì)以便能夠鎖定流體中的一種或多種氣體并移除它們。例如，可通過將還原劑如亞硫酸銨引入流體內(nèi)的方式從流體中選擇性地移除氧。

對于通過沸騰進(jìn)行流體除氣的方法而言，可通過在一定時(shí)期內(nèi)將流體加熱至達(dá)到或高于一定溫度以便能夠?qū)е乱瞥环N或多種氣體的方式來實(shí)現(xiàn)這種方法。隨著流體變熱，其將氣體保持在溶液中的能力會(huì)降低，且流體內(nèi)的氣體會(huì)開始逸出溶液并從系統(tǒng)中消散。僅示例性地，可通過開始使用稀釋鹽水（例如通過水稀釋的鹽水）并使稀釋鹽水沸騰直至剩余液體具有所需鹽度的方式產(chǎn)生具有所需鹽度的一定體積的除氣鹽水。

使流體沸騰能夠有效地移除流體內(nèi)所有氣體中的一部分。然而，這種方法可能使得某些氣體的鎖定變得更加困難，這是因?yàn)槭┘拥搅黧w上的熱量會(huì)作用于流體內(nèi)的所有氣體上。然而，不同氣體在相同溫度下會(huì)以不同速率消散。因此，選擇性地控制流體的加熱能夠有效地從流體中至少部分地鎖定特定氣體的移除。流體可被加熱或沸騰任何時(shí)間量，這至少部分取決于所需的氣體百分比濃度和流體被加熱達(dá)到的溫度，然而，在一些實(shí)施例中，流體可被加熱至其沸點(diǎn)達(dá)約30分鐘。

用于對流體進(jìn)行除氣的另一種方法包括將流體暴露于真空源，即，將真空施加到流體上。與沸騰相似地，將真空施加到流體上能夠有效地移除流體內(nèi)所有氣體的一部分。盡管下文更詳細(xì)地描述了用于將真空施加到流體上的典型設(shè)備，這包括諸如質(zhì)量交換器的設(shè)備，但通常情況下會(huì)使用真空源，所述真空源能夠通過降低流體周圍的大氣壓力由此通過平衡力將氣體抽出溶液的方式從流體中抽出氣體。例如，流體可處于室中且真空源可被聯(lián)接至該室，以使得真空源可將真空施加到室內(nèi)的流體上。流體可被暴露于真空達(dá)任何時(shí)間量，這至少部分地取決于所需的氣體百分比濃度和施加到流體上的真空力的強(qiáng)度，然而，在一些實(shí)施例中，流體可被暴露于真空達(dá)至少約八小時(shí)。在液體暴露于真空的同時(shí)攪拌該液體會(huì)導(dǎo)致形成空泡或會(huì)增加與真空接觸的液體表面積，這會(huì)加速流體暴露于真空的過程。

又一種對流體進(jìn)行除氣的方法包括將流體暴露于一個(gè)或多個(gè)包含具有所需氣體濃度的氣體的氣體源，即，將一種或多種氣體施加到流體。這是真空概念的變型，其中采用真空（或“負(fù)”）氣體源將氣體抽出溶液。通過將流體暴露于特定濃度的氣體達(dá)一定時(shí)間，流體中的氣體濃度會(huì)開始與氣體源平衡，從而使得流體中的氣體百分比接近，并能最終等于，存在于氣體源中的氣體的百分比。下文更詳細(xì)地描述了用于將氣體施加到流體上的一些典型設(shè)備，這包括質(zhì)量交換器。在一些實(shí)施例中，流體可處于室中且氣體源可被連接至該室從而使得氣體源可與該室形成流體連通。當(dāng)流體處于室內(nèi)且氣體被施加到其上時(shí)，該室可實(shí)現(xiàn)通氣以便允許過多氣體離開溶液而逸出。進(jìn)一步地，可對流體和/或施加到流體上的氣體進(jìn)行攪拌以便加速該平衡過程。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將易于使用多種不同方式以便能夠在該系統(tǒng)上實(shí)施攪拌，例如可通過將旋轉(zhuǎn)力施加到流體室和氣體室中的任一室上或二者上的方式實(shí)施攪拌。

施加到流體上的氣體源可包含給定濃度的單一氣體，或處于特定分壓下的多種氣體的組合。多種氣體可同時(shí)或相繼地被施加到流體上，以便在流體內(nèi)實(shí)現(xiàn)一種或多種氣體的所需濃度。流體可暴露于氣體源中的一個(gè)或多個(gè)氣體源達(dá)任何時(shí)間量，這至少部分地取決于流體內(nèi)的所需氣體濃度和所施加氣體的氣體濃度。例如，在一些實(shí)施例中，流體可暴露于包括氧的氣體，所述氣體中的氧分壓介于約20mm汞柱與約40mm汞柱之間。如上文所述，將流體暴露于這種氣體會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生流體平衡，直至流體所包含的氧分壓同樣介于約20mm汞柱與約40mm汞柱之間。也可使用其他氣體源，或者可使用具有多種氣體的預(yù)定濃度和混合物的單個(gè)氣體源。例如，在一些實(shí)施例中，可能希望使用不僅包括氧而且包括二氧化碳的氣體源，這是因?yàn)槎趸紩?huì)有助于保持流體的ph值。在這種實(shí)施例中，氣體源中的二氧化碳分壓可介于約35mm汞柱與約40mm汞柱之間。

消融過程中的除氣

在進(jìn)行流體增強(qiáng)型消融治療的過程中，可在多個(gè)不同時(shí)間處實(shí)施流體除氣。在一些實(shí)施例中，可在將流體輸送進(jìn)入貯存裝置之前對流體進(jìn)行除氣。在這種實(shí)施例中，可對流體進(jìn)行除氣并隨后將流體插入流體貯存裝置內(nèi)。在引入流體貯存裝置內(nèi)之前進(jìn)行了除氣的流體可被密封在氣密容器中以便防止氣體再次進(jìn)入溶液內(nèi)。另一種可選方式是，流體可在處于流體貯存裝置中時(shí)被除氣。在一些實(shí)施例中，包含至少部分地進(jìn)行了除氣的流體的流體貯存裝置可被設(shè)置在無菌容器中和/或可被預(yù)封裝在無菌包裝中。容器可隨后被聯(lián)接至流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)。例如，經(jīng)過除氣的流體可被裝載在注射器中且被預(yù)封裝以便與流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)一起使用。在這種實(shí)施例中，可設(shè)置傳感器以便測量流體中的氣體濃度。為了確保不會(huì)出現(xiàn)有缺陷的密封而使得氣體重新進(jìn)入流體中的溶液內(nèi)，可能希望對密封的流體貯存裝置中的氣體濃度進(jìn)行測量。下文將對典型的傳感器進(jìn)行更詳細(xì)地描述。

另一種可選方式是，圖1所示的用于對流體進(jìn)行除氣的設(shè)備可與流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)相結(jié)合地設(shè)置。流體貯存裝置112可將流體提供給除氣設(shè)備119，設(shè)備119可利用本文所述的方法或用于對流體進(jìn)行除氣的其他方法對流動(dòng)通過其中的流體進(jìn)行除氣，且隨后流體可流動(dòng)通過導(dǎo)管114并進(jìn)入細(xì)長本體102內(nèi)以便用于消融中。在其他可選的實(shí)施例中，除氣設(shè)備119可被設(shè)置在流體貯存裝置112的上游，以使得流體從起始?xì)怏w源（未示出）被供應(yīng)，通過除氣設(shè)備119以便實(shí)現(xiàn)對流體進(jìn)行除氣的目的，且該流體可隨后被貯存在流體貯存裝置112中以便在鄰近上述處理位點(diǎn)的位置處使用。下文將對流體除氣過程中使用的一些典型的設(shè)備實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地描述。

鹽水除氣的效應(yīng)

圖4示出了未進(jìn)行除氣的鹽水（被標(biāo)記為“常規(guī)鹽水”）和至少部分地進(jìn)行了除氣的鹽水的性能曲線。為了產(chǎn)生圖4所示的結(jié)果，除氣的鹽水是通過對600ml的常規(guī)鹽水和200ml的純水一起進(jìn)行約30分鐘的沸騰而獲得的。沸騰可持續(xù)至剩余600ml鹽水。熱鹽水隨后被密封在燒瓶中并進(jìn)行冷卻。這形成了部分真空，這有助于防止大氣氣體重新溶解在剛進(jìn)行了除氣的鹽水內(nèi)。該過程產(chǎn)生了600ml的鹽水，且測得的溶解氧水平為約1mg/l。在室溫和大氣壓力下達(dá)到平衡的該鹽水通常包含約8mg/l的溶解氧。

圖中的曲線示出了在不同治療方案的鹽水溫度和射頻功率水平設(shè)定下，使用具有兩種不同的溶解氣體濃度的鹽水所形成的病變的大約直徑。在兩種鹽水氣體濃度下的實(shí)驗(yàn)使用10ml/min的流速且每個(gè)實(shí)驗(yàn)都重復(fù)五次。結(jié)果給出了多種溫度和功率水平下的平均病變直徑，和該病變的標(biāo)準(zhǔn)偏差。如圖所示，經(jīng)過除氣的鹽水使得可在一定范圍的溫度和功率水平下實(shí)現(xiàn)更大直徑的病變。隨著射頻功率量的增加和/或鹽水溫度的增加—在這兩種條件下氣體更可能逸出溶液—經(jīng)過除氣的鹽水所形成的病變尺寸與常規(guī)鹽水所形成的病變尺寸之間的差異也隨之增加。經(jīng)過除氣的鹽水能夠一致性地實(shí)現(xiàn)直徑更大且更不易變化的病變。因此，在流體增強(qiáng)型消融治療中使用至少部分地經(jīng)過除氣的鹽水能夠明顯增強(qiáng)處理的可靠性和有效性，尤其是在更高的功率水平和溫度下更是如此。

用于對氣體進(jìn)行除氣的設(shè)備

正是由于可通過多種方式對流體進(jìn)行除氣，因此也可使用多種不同設(shè)備對流體進(jìn)行除氣。典型的設(shè)備可包括容器或室，流體被設(shè)置在所述容器或室中，且直接施加到所述流體上的上述除氣方法（例如將化學(xué)物質(zhì)、真空或氣體施加到室上和/或?qū)κ疫M(jìn)行加熱，如上文所述）或設(shè)備可更加精細(xì)，如質(zhì)量交換器。典型的質(zhì)量交換器是由cdmedical制造的cell-pharm?hollow-fiberoxygenator。圖5-圖7示出了流體除氣過程中使用的設(shè)備310的一個(gè)典型實(shí)施例。

圖5-圖7所示的設(shè)備310是一種具有多條管道330的質(zhì)量交換器，所述管道是氣體可透過且大體上流體不可透過的。設(shè)備310可包括用于接收將要受到處理（即其中移除了氣體的至少一部分）的流體的入口312、用于排出經(jīng)過處理的流體的出口314、和被設(shè)置在二者之間的處理室316。處理室316可包括與入口312和出口314流體連通的一條或多條管道330，以使得流體可從入口312流出、流動(dòng)通過管道330、并流出出口314。在如圖所示的實(shí)施例中，管道330被設(shè)置在近端盤320和遠(yuǎn)端盤322中的每端處。近端盤320可阻止流體流動(dòng)通過處理室316從而使得通過入口312進(jìn)入的流體僅能經(jīng)由管道330通過室316。同樣地，遠(yuǎn)端盤322可防止經(jīng)由管道330穿過室316的流體回流進(jìn)入室316內(nèi)。

一個(gè)或多個(gè)氣體出口或端口340、342可以是室316的一部分。氣體端口340、342可允許多個(gè)部件如真空源350（圖6）或氣體源360（圖7）被連接至處理室316，從而使得部件350、360可與處理室316形成流體連通。氣體源350、360可隨后以如本文所述的方式運(yùn)行以便對流體進(jìn)行至少部分地除氣。端口340、342可基于流動(dòng)通過管道330的流體的所需處理而被選擇性地打開和關(guān)閉。在一些實(shí)施例中，用于確定流動(dòng)通過設(shè)備310的流體的至少一種參數(shù)的傳感器370可被設(shè)置在出口314處或鄰近該出口的位置處。傳感器370可被構(gòu)造以便測量任意多種的參數(shù)，但在一些典型實(shí)施例中，傳感器370可被構(gòu)造以便測量通過出口314的流體中的氣體濃度。

設(shè)備310的其中設(shè)置了處理室316的殼體318可以任意多種方式被制成一定尺寸和形狀，從而使得流體可流動(dòng)通過其中，同時(shí)可移除溶于流體內(nèi)的氣體中的至少一部分氣體。如圖所示，殼體318通常呈圓柱形且被制成一定尺寸以便允許多條管道330被空間性地設(shè)置在其中。殼體318可大于被設(shè)置在殼體318的近端318p、遠(yuǎn)端318d附近的相應(yīng)的入口312和出口314，如圖所示，或者該殼體可具有與入口和/或出口相同或更小的外徑。入口312和出口314可同樣以任意多種方式被制成一定尺寸和形狀，且如圖所示，它們通常呈圓柱形且被制成一定尺寸以便允許流體流動(dòng)通過其中。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到：這些部件中的任何部件的尺寸可根據(jù)流體輸送系統(tǒng)中的設(shè)備的位置而產(chǎn)生變化。

被設(shè)置在處理室316中的一條或多條管道330可以是可透過氣體而大體上不可透過流體的。因此，進(jìn)入管道330內(nèi)的流體可通常流動(dòng)通過管道330，而當(dāng)在處理室316內(nèi)產(chǎn)生了特定環(huán)境（例如通過施加真空或其他氣體源的方式）時(shí)，被設(shè)置在流體中的氣體可消散離開管道330?？墒褂枚喾N不同的材料來形成該可透過氣體且大體上不可透過流體的壁部，這例如包括多微孔的聚乙烯纖維或膨體聚四氟乙烯（ptfe），所述產(chǎn)品例如可從w.l.gore&associates,inc處獲得。管道330可通過任意多種方式被制成一定尺寸和形狀，但如圖所示的管道330是大體上細(xì)長的、大體上延伸穿過處理室316的一定長度范圍、且大體上呈圓柱形形狀。管道330之間可設(shè)置空間，以使得從流動(dòng)通過管道330的流體中移除的氣體可消散進(jìn)入處理室316內(nèi)并可能流出氣體端口340、342中的一個(gè)氣體端口，正如下文更詳細(xì)地討論地那樣?？墒褂萌魏螖?shù)量的管道330，且流體的流速至少部分地基于管道330的數(shù)量和直徑。

盤320、322可被構(gòu)造以便允許處理室316與入口312和出口314分開。因此，進(jìn)入入口312的流體通?？蓛H通過管道330流動(dòng)穿過處理室316且無法通過入口312或通過回流進(jìn)入出口314附近的室316的方式進(jìn)入室316。因此，盤320、322的直徑可大體上等于位于殼體318的近端318p和遠(yuǎn)端318d處的殼體318的內(nèi)徑。進(jìn)一步地，管道330的端部與其中可設(shè)置該管道330的盤320、322之間可具有大體上流體密封的連接，以使得流體大體上無法在管道330與相應(yīng)的盤320、322之間流入室316內(nèi)。盡管可使用多種材料來形成盤320、322，但在一個(gè)典型實(shí)施例中，盤320、322由環(huán)氧形成。

氣體端口340、342可大體上被構(gòu)造以便允許真空或氣體在近端盤320與遠(yuǎn)端盤322之間被施加到處理室316上。因此，端口340、342可與處理室316形成流體連通。在如圖5所示的實(shí)施例中，端口340、342是打開的，但在一種典型用途中，如圖6所示，真空源350可被聯(lián)接至其中一個(gè)端口342，且另一端口340可被關(guān)閉，從而使得可在處理室316內(nèi)形成真空。將真空施加到處理室316上可從流體中抽出氣體，所述流體通過管道330的可透過氣體的壁部穿過管道330并進(jìn)入處理室316內(nèi)。如上文所述，真空源350可被施加以便在通過管道330的流體中形成氣體的所需百分比濃度。

在端口340、342的另一種典型用途中，如圖7所示，氣體源360可被聯(lián)接至其中一個(gè)端口342，且另一端口342可保持開口。氣體源360可具有一種或多種特定氣體的所需濃度水平。當(dāng)氣體被供應(yīng)至處理室316時(shí)，室316中的氣體與流體中的氣體會(huì)開始形成平衡。來自流體的過量氣體會(huì)從流體中消散出來、穿過管道330的可透過氣體的壁部、并進(jìn)入室316內(nèi)。隨著系統(tǒng)繼續(xù)形成平衡，過量的氣體可流出該開口的氣體端口342，因此在流動(dòng)通過管道330和室316的流體中形成了具有大體上均勻的百分比濃度的氣體。如上文所述，任意多種的氣體可被同時(shí)或相繼地供應(yīng)以便在流體中實(shí)現(xiàn)多種百分比濃度的氣體。

位于設(shè)備310的遠(yuǎn)端處的傳感器370可以是任意多種的傳感器且其可被構(gòu)造以便測量系統(tǒng)的任意多種的參數(shù)。在一個(gè)典型實(shí)施例中，傳感器370可被構(gòu)造以便測量處于鄰近出口314的位置處的流體中的氣體的百分比濃度。例如，傳感器370可以是氧傳感器。盡管如圖所示的傳感器370位于殼體318的遠(yuǎn)端318d中，但在其他實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)傳感器370可被設(shè)置在設(shè)備310的其他位置處，或位于系統(tǒng)的其他部分中。以下描述僅是非限制性實(shí)例：用于測量例如流體中的氣體的百分比濃度等參數(shù)的傳感器可被設(shè)置在細(xì)長本體102中鄰近處理位點(diǎn)的位置處（圖1）。

盡管本文提供了設(shè)備310的多個(gè)部件的典型形狀和尺寸，但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到：設(shè)備310及其部件的尺寸和形狀可取決于多種因素，這至少部分地包括其他部件的尺寸和形狀。例如，與流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)相結(jié)合地使用的除氣設(shè)備310的部件可相對于其他流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)部件被制成一定尺寸，而在將流體貯存裝置與流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)之前用于對流體進(jìn)行除氣的除氣設(shè)備310的部件可具有更大尺寸，這是因?yàn)槠涑叽绱篌w上無需考慮流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)的其他部件的尺寸。

整合成消融系統(tǒng)

在流體的除氣與流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)相互獨(dú)立的實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以結(jié)合圖1所述的方式運(yùn)行，但除氣設(shè)備119與系統(tǒng)是獨(dú)立的。流體可以本文所述的任意多種的方式或以所屬領(lǐng)域已知的其他方式被除氣，且隨后其可被聯(lián)接至或被輸送進(jìn)入流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)內(nèi)以便施加在鄰近處理位點(diǎn)的位置處。在流體的除氣作為流體增強(qiáng)型消融治療系統(tǒng)的一部分的實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以與結(jié)合圖1所述的方式相似的方式運(yùn)行。除氣設(shè)備310或其等效方式可被供應(yīng)作為圖1所示的除氣設(shè)備119。因此，流體可由泵316從流體貯存裝置112泵送出來而進(jìn)入除氣設(shè)備310的入口312內(nèi)。流體可隨后經(jīng)由管道330穿過處理室316并進(jìn)入出口314內(nèi)。當(dāng)流體流動(dòng)通過管道330時(shí)，除氣力，例如由真空源和/或另一氣體源供應(yīng)的力，可被施加到流體上，從而使得可從管道330中的流體中選擇性地移除氣體。從出口流出的流體可隨后繼續(xù)由泵116泵送進(jìn)入管道114內(nèi)以便施加在鄰近處理位點(diǎn)的位置處。

使用方法

如上文所述，本文所述的裝置和系統(tǒng)的多個(gè)實(shí)施例可在多種外科手術(shù)過程中使用以便處理多種醫(yī)療狀況。例如，本文所述的醫(yī)療裝置可被構(gòu)造以便在開放性外科手術(shù)過程中或在經(jīng)皮消融治療過程中被直接插入組織的目標(biāo)體積空間內(nèi)。另一種可選方式是，該醫(yī)療裝置可被構(gòu)造以便在腹腔鏡或其他微創(chuàng)手術(shù)過程中穿過組織的一個(gè)或多個(gè)層。此外，該裝置可被構(gòu)造以便經(jīng)由穿過該組織的一個(gè)或多個(gè)層所形成的出入用端口或其他開口或者經(jīng)由自然孔口（即經(jīng)由內(nèi)窺鏡）被引入病人內(nèi)。根據(jù)所采用的裝置，為了有利于進(jìn)行輸送，可直接插入如圖2所示的細(xì)長本體，或者將包含細(xì)長本體的導(dǎo)管引導(dǎo)通過例如病人的循環(huán)系統(tǒng)。在輸送至處理位點(diǎn)之后，外科手術(shù)裝置的一部分，例如細(xì)長本體102的遠(yuǎn)端部分，可被插入目標(biāo)處理體積空間內(nèi)，從而使得消融元件被設(shè)置在處理體積空間內(nèi)。在一些實(shí)施例中，消融元件可被定位在處理體積空間的中心附近。

一旦裝置被定位在處理體積空間內(nèi)，則流體可被輸送通過該裝置而進(jìn)入處理體積空間內(nèi)。本文披露的加熱組件可用于輸送處于治療溫度下的流體，例如至少部分地經(jīng)過除氣的流體，如上文所述。另一種可選方式是，在一些實(shí)施例中，在輸送流體之前也可不先將流體加熱至治療溫度。根據(jù)需要可對被引入組織的目標(biāo)體積空間內(nèi)的流體（例如當(dāng)其從貯存裝置流至處理體積空間時(shí)）進(jìn)行除氣，所述除氣例如是通過上文所述的除氣設(shè)備實(shí)施的，或者可在將流體貯存在流體貯存裝置之前對該流體進(jìn)行除氣。此外，在消融治療之前或消融治療過程中可例如利用傳感器對除氣量進(jìn)行測試。除了將流體輸送至處理體積空間之外，可啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)消融元件以便同時(shí)將治療能量如射頻能量輸送進(jìn)入處于處理體積空間中的組織內(nèi)。然而，在一些實(shí)施例中，無需啟動(dòng)該一個(gè)或多個(gè)消融元件，且可通過僅輸送來自細(xì)長本體的經(jīng)過加熱的治療用流體的方式來實(shí)施治療。在經(jīng)過一定時(shí)間之后，或根據(jù)一個(gè)或多個(gè)反饋指令（例如被設(shè)置在處理體積空間內(nèi)的溫度傳感器的讀數(shù)），消融元件可被停止且可停止使流體流入該體積空間內(nèi)。如果需要附加治療的話，則該裝置隨后可被移除和/或重新定位。

在其他實(shí)施例中，經(jīng)過除氣的流體也可與其他類型的消融過程一起使用。例如，未經(jīng)加熱的經(jīng)過除氣的流體可被引導(dǎo)通過常規(guī)的淋浴頭型消融電極，所述電極被構(gòu)造以便接觸但并不透入處理體積空間。當(dāng)使用未經(jīng)加熱的流體時(shí)，對該流體進(jìn)行除氣仍然是有利的，這是因?yàn)榱黧w在消融元件附近仍會(huì)經(jīng)歷加熱。

殺菌和再次使用

本文披露的裝置可被設(shè)計(jì)以便在一次性使用之后即被丟棄，或者其可被設(shè)計(jì)成多次使用。然而，在任一種情況下，該裝置可被重新調(diào)節(jié)以便在至少一次使用之后再次使用。重新調(diào)節(jié)可包括以下步驟的任意組合：拆開該裝置、隨后清洗或更換特定零部件、并隨后再次組裝。特別是，該裝置可被拆開，且該裝置的特定零部件或零件中的任意多種的零部件或零件可以任何組合方式被選擇性地更換或移除。在清洗和/或更換特定零部件時(shí)，可在重新調(diào)節(jié)設(shè)施中或者由外科手術(shù)團(tuán)隊(duì)在就要進(jìn)行外科手術(shù)過程之前對該裝置進(jìn)行重新組裝以便隨后使用。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到：可利用多種用于拆卸、清洗/更換和重新組裝的技術(shù)對裝置進(jìn)行重新調(diào)節(jié)。利用這種技術(shù)和由此經(jīng)過重新調(diào)節(jié)的裝置都處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

例如，本文披露的外科手術(shù)裝置可被部分地或完全地拆開。特別是，圖2所示的醫(yī)療裝置200的細(xì)長本體202可從柄部204上被移除，或者整個(gè)柄部和細(xì)長本體組件可與電連接裝置206和流體連接裝置208脫開聯(lián)接。在又一個(gè)實(shí)施例中，柄部、細(xì)長本體和連接裝置可被可移除地聯(lián)接至殼體，所述殼體例如包含如圖1所示的流體貯存裝置、除氣設(shè)備、泵以及供電裝置和控制器。

進(jìn)一步地，本文披露的除氣設(shè)備也可被部分地或完全地拆開。特別是，與設(shè)備310相似的除氣設(shè)備可與流體增強(qiáng)型消融系統(tǒng)脫開連接并被清洗或以其他方式殺菌，這例如是通過使清洗流體通過該設(shè)備的方式實(shí)現(xiàn)的。更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，該設(shè)備可被構(gòu)造以便被拆開，從而使得各個(gè)部件如每條管道330可被單獨(dú)地移除和清洗，或被更換。

優(yōu)選地，本文披露的裝置將在手術(shù)之前被處理。首先，新的或使用過的儀器可被設(shè)置并被清洗（如果需要的話）。隨后可對該儀器進(jìn)行殺菌。在一種殺菌技術(shù)中，該儀器被放置在封閉且密封的容器中，如塑料或特衛(wèi)強(qiáng)（tyvek）袋中。容器及其容納物可隨后被放置在輻射場中，所述輻射場可穿透該容器，例如為γ輻射、x射線或高能電子。該輻射可殺滅儀器上和容器中的細(xì)菌。經(jīng)過殺菌的儀器隨后可被貯存在無菌容器中。該密封的容器可保持儀器的無菌狀態(tài)直至其在醫(yī)療設(shè)施中被打開。

在多個(gè)實(shí)施例中，該裝置優(yōu)選是經(jīng)過殺菌的。這可通過所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已公知的任意多種方式實(shí)施，這包括β輻射或γ輻射、環(huán)氧乙烷、蒸汽和液體浴（例如冷浸）。在某些實(shí)施例中，例如細(xì)長本體等的部件所選用的材料可能無法承受某些形式的滅菌，如γ輻射。在這種情況下，可使用其他可選的適當(dāng)滅菌形式，如環(huán)氧乙烷。

基于上述實(shí)施例，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到本發(fā)明進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)。因此，除了所附權(quán)利要求書以外，本發(fā)明并不受到特定圖示和描述的內(nèi)容的限制。本文所引用的所有出版物和參考文獻(xiàn)的整體內(nèi)容在此作為參考被明確地引用。