用于微波消融系統(tǒng)的微波測(cè)溫的制作方法
【專利摘要】一種微波消融系統(tǒng),結(jié)合了耦合到微波傳輸網(wǎng)絡(luò)的微波測(cè)溫計(jì)以測(cè)量噪聲溫度,其中微波傳輸網(wǎng)絡(luò)把微波發(fā)生器連接到微波施加器。噪聲溫度被處理,以便分理出噪聲溫度的成分,包括被治療的組織的噪聲溫度和微波傳輸網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度。噪聲溫度可以在微波發(fā)生器生成微波信號(hào)的時(shí)候或者在微波信號(hào)關(guān)閉的時(shí)段由輻射計(jì)測(cè)量。微波消融系統(tǒng)可以配置為具有一個(gè)或多個(gè)可在微波施加器和微波發(fā)生器之間連接的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的模塊化系統(tǒng)?;蛘?,模塊化系統(tǒng)包括微波發(fā)生器、微波施加器,以及結(jié)合微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的微波電纜。
【專利說(shuō)明】用于微波消融系統(tǒng)的微波測(cè)溫
[0001] 對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2012年6月22日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/663, 099、于2013 年4月8日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/809,634以及于2013年6月20日提交的美國(guó) 臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/837, 633的權(quán)益和優(yōu)先權(quán),這些申請(qǐng)當(dāng)中每一個(gè)的全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引 用被結(jié)合于此,用于所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開(kāi)內(nèi)容涉及微波消融系統(tǒng)中的微波測(cè)溫。
【背景技術(shù)】
[0004] 電磁輻射可以被用來(lái)加熱并破壞腫瘤細(xì)胞。治療可以涉及把消融探針插入識(shí)別出 癌腫瘤的組織。一旦消融探針被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?,消融探針就把電磁輻射發(fā)射到消融探針周圍 的組織中。
[0005] 在諸如癌癥的疾病的治療當(dāng)中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些類型的腫瘤細(xì)胞在比通常對(duì)健康細(xì) 胞造成損害的溫度略低的升高的溫度變性。已知的治療方法,諸如高溫療法,把患病的細(xì)胞 加熱至高于41°C的溫度,同時(shí)維持相鄰的健康細(xì)胞低于不可逆細(xì)胞破壞發(fā)生的溫度。這些 方法涉及施加電磁輻射來(lái)加熱或消融組織。
[0006] 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了用于各種用途和應(yīng)用的利用電磁輻射的電外科設(shè)備。通常,用在消 融手術(shù)中的裝置包括充當(dāng)能量源的功率發(fā)生源,例如微波或射頻(RF)電外科發(fā)生器,及用 于把能量指向目標(biāo)組織的外科器械(例如,具有天線組件的微波消融探針)。發(fā)生器和外科 器械通常由電纜組件操作耦合到一起,其中電纜組件具有多個(gè)導(dǎo)體,用于把能量從發(fā)生器 發(fā)送到器械,并且用于在器械和發(fā)生器之間傳送控制、反饋和識(shí)別信號(hào)。
[0007] 有幾種類型可以在組織消融應(yīng)用中使用的微波探針在使用中,例如,單極、雙極和 螺旋形。在單極和雙極天線組件中,微波能量一般垂直地遠(yuǎn)離導(dǎo)體的軸輻射。單極天線組 件通常包括單個(gè)細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)體。典型的雙極天線組件包括兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)體,這兩個(gè)導(dǎo)體線性 對(duì)齊并且關(guān)于彼此端到端定位,其間放置電絕緣體。螺旋形天線組件包括各種維度,例如直 徑和長(zhǎng)度,的螺旋形導(dǎo)體配置。螺旋形天線組件的主要操作模式是其中由螺旋線輻射出的 場(chǎng)在與螺旋線軸垂直的平面內(nèi)最大的正常模式(寬邊),以及其中最大輻射沿螺旋線軸的 軸向模式(直列式)。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)期望的外科結(jié)果,特定類型的組織消融手術(shù)可以指示特定的消融體積。 消融體積與天線設(shè)計(jì)、天線性能、天線阻抗、消融時(shí)間和瓦數(shù)以及組織特性,例如組織阻抗, 相關(guān)。
[0009] 因?yàn)槭箰盒约?xì)胞變性所需的溫度與通常對(duì)健康細(xì)胞造成傷害的溫度之間的小溫 差,所以需要精確的溫度測(cè)量來(lái)產(chǎn)生更可預(yù)測(cè)的溫度分布,以便在最小化對(duì)要施加微波能 量的組織周圍健康組織的傷害的同時(shí)根除腫瘤細(xì)胞??芍踩氲臏y(cè)溫探針,諸如熱電偶或光 纖,通常用來(lái)測(cè)量組織溫度。但是,這些測(cè)量局限于測(cè)溫探針的測(cè)量點(diǎn)周圍小體積的組織。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] -方面,本公開(kāi)內(nèi)容的特征在于微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊。微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊包括外罩、 耦合到外罩的第一端的第一連接器組件和耦合到外罩的第二端的第二連接器組件、耦合在 第一連接器組件和第二連接器組件之間的微波傳輸線,以及部署在外罩中的耦合網(wǎng)絡(luò)和輻 射計(jì)。耦合網(wǎng)絡(luò)把傳播通過(guò)微波傳輸線的信號(hào)的一部分耦合到輻射計(jì),輻射計(jì)處理信號(hào)的 這部分,以獲得噪聲溫度信號(hào)。
[0011] 微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括耦合到輻射計(jì)的控制器。控制器可以基于噪聲溫度信 號(hào)確定溫度值。微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括耦合在第一連接器組件和第二連接器組件之間 的數(shù)據(jù)總線??刂破骺梢择詈系綌?shù)據(jù)總線并且可以把溫度值發(fā)送到連接到第一連接器組件 或第二連接器組件的微波消融系統(tǒng)的至少一個(gè)部件。
[0012] 微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括部署在外罩上的顯示器和耦合到顯示器的顯示驅(qū)動(dòng) 器,并且控制器可以控制顯示驅(qū)動(dòng)器顯示溫度值。微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括溫度選擇器, 用于選擇在其要切斷微波信號(hào)的溫度。如果該溫度值大于選定的溫度,則控制器可以向耦 合到微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的微波發(fā)生器發(fā)送切斷消息。溫度值可以代表被治療的組織的溫度 或者微波消融系統(tǒng)部件的一部分的溫度。
[0013] 微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括耦合在第一連接器組件和第二連接器組件之間的電 源線,用于在第一連接器組件和第二連接器組件之間運(yùn)送功率信號(hào)。
[0014] 在另一方面,本公開(kāi)內(nèi)容的特征在于微波消融系統(tǒng)。微波消融系統(tǒng)包括生成微波 能量的微波發(fā)生器、耦合到微波發(fā)生器的輸送微波能量以便消融組織的微波施加器,以及 具有連接器的微波測(cè)溫模塊,該連接器連接到微波消融系統(tǒng)的在微波發(fā)生器和微波施加器 之間的另一部件。微波測(cè)溫模塊包括測(cè)量從微波施加器傳播到微波發(fā)生器的噪聲溫度信號(hào) 的輻射計(jì)。
[0015] 微波施加器可以包括天線、耦合到天線的手柄組件,以及耦合到手柄組件的連接 器組件。微波測(cè)溫模塊可以集成到微波施加器的連接器組件中或者集成到微波發(fā)生器中。
[0016] 微波消融系統(tǒng)可以包括具有第一連接器組件和第二連接器組件的微波電纜。微波 測(cè)溫計(jì)可以集成到第一連接器組件或第二連接器組件中。微波電纜可以是可重用的電纜。 微波電纜可以包括用于存儲(chǔ)設(shè)備識(shí)別數(shù)據(jù)和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的電路。微波測(cè)溫模塊可以包括具有 控制器、耦合到控制器的顯示驅(qū)動(dòng)器和耦合到顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示器的控制接口電路??刂?器可以與輻射計(jì)通信。
[0017] 微波消融系統(tǒng)可以包括控制接口模塊??刂平涌谀K可以包括與微波測(cè)溫模塊通 信的控制器、耦合到控制器的顯示驅(qū)動(dòng)器,以及耦合到顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示器??刂平涌诳梢?具有可連接到微波發(fā)生器的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)連接器的數(shù)據(jù)連接器??刂平涌诳梢约傻轿⒉òl(fā)生 器中。
[0018] 在還有另一方面,本公開(kāi)內(nèi)容的特征在于包括測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的電纜。電纜包括微 波傳輸線、耦合到微波傳輸線的第一端的第一電纜連接器組件和耦合到微波傳輸線的第二 端的第二電纜連接器組件,以及部署在第一電纜連接器組件中并且耦合到微波傳輸線的第 一端的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊。測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊包括輻射計(jì)和配置為把傳播通過(guò)微波傳輸線的信號(hào)的 一部分耦合到輻射計(jì)的微波耦合網(wǎng)絡(luò)。輻射計(jì)可以處理信號(hào)的該部分,以確定噪聲溫度信 號(hào)。
[0019] 電纜可以包括耦合在第一電纜連接器組件和第二電纜連接器組件之間的數(shù)據(jù)總 線。測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括耦合到數(shù)據(jù)總線的控制器。控制器可以基于噪聲溫度信號(hào)確定 溫度值并且把該溫度值發(fā)送到連接到第一電纜組件或第二電纜組件的微波消融系統(tǒng)的至 少一個(gè)部件。電纜可以包括顯示驅(qū)動(dòng)器和耦合到顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示器??刂破骺梢曰谠?聲溫度信號(hào)確定溫度值并且控制顯示驅(qū)動(dòng)器顯示該溫度值。
[0020] 電纜可以包括溫度選擇器,用于選擇在其要切斷微波信號(hào)的溫度??刂破骺梢曰?于噪聲溫度信號(hào)確定溫度值,并且如果該溫度值大于選定的溫度,則控制器經(jīng)數(shù)據(jù)總線向 耦合到電纜的微波發(fā)生器發(fā)送切斷消息。溫度值可以代表被治療的組織的溫度或者微波消 融系統(tǒng)部件的一部分的溫度。
[0021] 電纜可以包括耦合在第一電纜連接器組件和第二電纜連接器組件之間的電源線, 用于在第一電纜連接器組件和第二電纜連接器組件之間運(yùn)送功率信號(hào)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022] 當(dāng)參考附圖閱讀其各種實(shí)施例的描述時(shí),本文公開(kāi)的具有流體冷卻探針組件的能 量輸送設(shè)備以及包括該設(shè)備的系統(tǒng)的目標(biāo)和特征將對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員變得顯然,其 中:
[0023] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的微波消融系統(tǒng)的框圖;
[0024] 圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、結(jié)合圖1微波消融系統(tǒng)的輻射計(jì)的微波發(fā)生器和 微波施加器的框圖;
[0025] 圖3A-3C是示出圖1和2的耦合電路的實(shí)施例的框圖;
[0026] 圖4A是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的圖1和2的輻射計(jì)的電路框圖;
[0027] 圖4B是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容另一種實(shí)施例的圖1和2的輻射計(jì)的電路框圖;
[0028] 圖5是用在圖1微波消融系統(tǒng)中的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)的框圖;
[0029] 圖6是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、根據(jù)圖5微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)的拆分配置的輻射計(jì)模塊 的框圖;
[0030] 圖7是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、根據(jù)圖5微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)的拆分配置的輻射計(jì)控制 器模塊的框圖;
[0031] 圖8是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的圖1微波消融系統(tǒng)的微波施加器的框圖;
[0032] 圖9是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的圖1微波消融系統(tǒng)的電纜模塊的框圖;
[0033]圖10是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的圖1微波消融系統(tǒng)的微波發(fā)生器的框圖;
[0034] 圖11A-11C根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例說(shuō)明了其中微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊是獨(dú)立部件的 微波消融配置系統(tǒng);
[0035] 圖12A-12D根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例說(shuō)明了其中微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊集成到微波消 融系統(tǒng)的任意一個(gè)部件中的微波消融配置系統(tǒng);
[0036] 圖13是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、結(jié)合輻射計(jì)控制器的電纜的透視圖;
[0037] 圖14是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、包括輻射計(jì)控制器的微波施加器的透視圖;
[0038] 圖15是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、包括輻射計(jì)控制器的微波電纜的透視圖;
[0039] 圖16A-16D根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例說(shuō)明了其中輻射計(jì)控制器模塊集成到微波消 融系統(tǒng)的微波發(fā)生器中的微波消融系統(tǒng)配置;
[0040] 圖17A-17D根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例說(shuō)明了其中輻射計(jì)控制器模塊配置為可拆卸 地連接到微波消融系統(tǒng)的微波發(fā)生器的微波消融系統(tǒng)配置;
[0041] 圖18是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容其它實(shí)施例的微波消融系統(tǒng)的框圖;
[0042] 圖19是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、結(jié)合用于測(cè)量溫度的熱電偶的微波施加器的框 圖,其中溫度用來(lái)控制輻射計(jì);
[0043] 圖20是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容一些實(shí)施例說(shuō)明由輻射計(jì)進(jìn)行的溫度測(cè)量的定時(shí)的圖; [0044] 圖21A和21B是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容其它實(shí)施例說(shuō)明由輻射計(jì)進(jìn)行的溫度測(cè)量的定時(shí) 的時(shí)序圖;
[0045] 圖22是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容還有其它實(shí)施例說(shuō)明由輻射計(jì)進(jìn)行的溫度測(cè)量的定時(shí)的 時(shí)序圖;
[0046] 圖23是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、操作微波消融系統(tǒng)的方法的流程圖;
[0047] 圖24是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例、利用輻射計(jì)測(cè)量控制傳輸網(wǎng)絡(luò)的溫度的方法的 流程圖;及
[0048] 圖25是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容另一實(shí)施例、操作微波消融系統(tǒng)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 本公開(kāi)內(nèi)容一般而言針對(duì)微波消融系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)合用于監(jiān)視微波施加器周圍的 生理環(huán)境和微波傳輸網(wǎng)絡(luò)的熱特性的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)。微波輻射測(cè)量是一種用于測(cè)量被看作 熱輻射的電磁能量的技術(shù),并且可以用來(lái)檢測(cè)并測(cè)量從熱源發(fā)射的微波能量。
[0050] 根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的微波消融系統(tǒng)組合了發(fā)送能量以便(以設(shè)定的"消融頻率")消 融組織的天線,其中天線接收由發(fā)熱的組織(以設(shè)定的"輻射測(cè)量頻率")發(fā)射的熱噪聲功 率,該熱噪聲功率可以被變換成平均溫度。如果輻射測(cè)量頻率足夠高(例如,3-9GHZ),則溫 度將在天線周圍足夠小的體積內(nèi)(例如,l_3mm)求平均,從而允許天線被用作熱電偶。
[0051] 根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的微波消融系統(tǒng)使用微波測(cè)溫組合微波消融系統(tǒng)現(xiàn)有的傳輸網(wǎng) 絡(luò)來(lái)啟用對(duì)組織和微波消融系統(tǒng)部件的熱監(jiān)視,而不增加微波施加器的導(dǎo)管的尺寸或者其 桿(shaft)的橫截面。這些系統(tǒng)提供組織溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)視與反饋,這通過(guò)對(duì)消融進(jìn)展、完成 或者缺乏完成的實(shí)時(shí)驗(yàn)證來(lái)增強(qiáng)手術(shù)結(jié)果。系統(tǒng)部件溫度的監(jiān)視允許微波消融系統(tǒng)保證充 分的冷卻在整個(gè)手術(shù)期間都發(fā)生,由此防止?jié)撛诘脑O(shè)備故障或潛在的病人或用戶傷害。
[0052] 微波消融系統(tǒng)和部件的實(shí)施例是參考附圖描述的。相同的標(biāo)號(hào)貫穿附圖的描述可 以指類似或完全相同的元件。如附圖中所示并且如在本描述中所使用的,術(shù)語(yǔ)"近端"指裝 置或者其部件中更靠近用戶的那部分,而術(shù)語(yǔ)"遠(yuǎn)端"指裝置或者其部件中離用戶更遠(yuǎn)的那 部分。
[0053] 本描述可以使用短語(yǔ)"在一個(gè)實(shí)施例中"、"在實(shí)施例中"、"在一些實(shí)施例中"或者 "在其它實(shí)施例中",這些短語(yǔ)每個(gè)都可以指根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)相同或不同實(shí)施 例。
[0054] 電磁能量一般按照增加的能量或減小的波長(zhǎng)而歸類為無(wú)線電波、微波、紅外線、可 見(jiàn)光、紫外線、X射線和伽瑪射線。如在本描述中所使用的,"微波"一般指在300兆赫茲 (3xl08周期/秒)至300千兆赫茲(3x10 11周期/秒)頻率范圍內(nèi)的電磁波。如在本描述 中所使用的,"消融手術(shù)"一般指任何消融手術(shù),諸如像微波消融、射頻(RF)消融或者微波或RF消融輔助的切除。
[0055] 如在本描述中所使用的,"能量施加器"一般指可以用來(lái)從功率生成源向組織傳送 能量的任何設(shè)備,諸如微波或RF電外科發(fā)生器。對(duì)于本公開(kāi)內(nèi)容的目的而言,術(shù)語(yǔ)"能量施 加器"與術(shù)語(yǔ)"能量輸送設(shè)備"可互換。如在本描述中所使用的,"傳輸線"一般指可以用于 信號(hào)從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的傳播的任何傳輸介質(zhì)。如在本描述中所使用的,"流體"一般指 液體、氣體或者這二者。
[0056] 如在本描述中所使用的,術(shù)語(yǔ)"控制器"指采用數(shù)字和/或模擬部件生成數(shù)字和/ 或模擬信號(hào)以便控制或驅(qū)動(dòng)另一設(shè)備的任何電氣設(shè)備。術(shù)語(yǔ)"控制器"可以指用于執(zhí)行本 文所述一些方法的數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器,或者具有處理器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出端口 的計(jì)算機(jī)。
[0057] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的微波消融系統(tǒng)100的框圖。微波消融系統(tǒng)100包 括微波施加器110、微波電纜120和125、親合電路130、微波發(fā)生器140、濾波器135和福射 計(jì)160。微波發(fā)生器140生成微波信號(hào)并且經(jīng)微波電纜120和125把微波信號(hào)輸出到微波 施加器110。微波施加器110包括至少一個(gè)天線,當(dāng)微波信號(hào)施加到天線時(shí),天線發(fā)射微波 輻射。天線可以部署在腫瘤中,使得從天線發(fā)射的微波輻射可以消融腫瘤。
[0058] 親合電路130親合在微波發(fā)生器140和微波施加器110之間,以便把噪聲溫度信 號(hào)或者傳播通過(guò)微波電纜120和125的信號(hào)的至少一部分提供給輻射計(jì)160。濾波器135 隔離噪聲溫度信號(hào)與微波信號(hào)的至少一部分。然后,輻射計(jì)160采樣噪聲溫度信號(hào)并且將 其提供給控制器150。通過(guò)利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)數(shù)字采樣微波噪聲溫度信號(hào)并且縮放其 結(jié)果,控制器150可以把微波噪聲溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)??刂破?50還可以與顯示器 對(duì)接,以便如以下更具體描述的那樣顯示溫度讀數(shù)。
[0059] 由輻射計(jì)160測(cè)量的噪聲溫度可以被用來(lái)啟用溫度反饋控制。反饋控制可以涉及 開(kāi)環(huán)控制,例如基于用戶的控制,或者閉環(huán)控制,例如用于自主系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)期望的組織效 果并且改進(jìn)整體手術(shù)結(jié)果。輻射計(jì)160和控制器150還可以用來(lái)監(jiān)視微波消融系統(tǒng)100的 部件的溫度。例如,輻射計(jì)160和控制器150可以用來(lái)監(jiān)視微波電纜120的溫度,以確保充 分冷卻并避免故障。
[0060] 圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容一些實(shí)施例的微波消融系統(tǒng)200的框圖。微波消融系統(tǒng) 200包括微波發(fā)生器220和耦合到微波發(fā)生器220的微波施加器210。微波施加器210包 括微波天線230和耦合到微波天線230的手柄240,以允許臨床醫(yī)生在微波消融手術(shù)期間操 縱微波天線230。
[0061] 微波天線230可以體現(xiàn)為硬性消融導(dǎo)管或者柔性消融導(dǎo)管,以適應(yīng)具體的外科手 術(shù)、具體的管腔結(jié)構(gòu)、具體的目標(biāo)組織、臨床醫(yī)生的偏好等。例如,在一種實(shí)施例中,為了通 過(guò)病人肺部相對(duì)窄的氣道運(yùn)動(dòng),具有非常柔軟的消融導(dǎo)管可能被證明是有利的。在有些情 況下,具有只稍柔軟的消融導(dǎo)管被證明是有利的,例如,在需要消融導(dǎo)管刺穿或刺破組織的 時(shí)候。還有,為了實(shí)現(xiàn)期望的柔性量,可能期望采用在標(biāo)題為"MicrowaveEnergy-Delivery DeviceandSystem"的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 13/834,581中所描述的消融導(dǎo)管,該申請(qǐng)的全部 內(nèi)容通過(guò)引用被結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在不背離本公開(kāi)內(nèi)容的范圍的情況 下,微波天線230可以采用其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上或者簡(jiǎn)化或者更復(fù)雜的消融導(dǎo)管實(shí)施例。
[0062] 為了獲得準(zhǔn)確的溫度測(cè)量,輻射計(jì)160部署得盡可能靠近微波天線230的輻射部 分,以限制不想要的噪聲進(jìn)入輻射計(jì)160。例如,如圖2中所示,輻射計(jì)160和耦合電路130 部署在微波施加器210的手柄240中。耦合電路130耦合在微波饋送傳輸線和天線元件之 間,以便把在天線元件中傳播的微波信號(hào)的至少一部分提供給輻射計(jì)160。輻射計(jì)160耦合 到耦合電路130并且輸出與天線230周圍,例如要消融的組織,的環(huán)境溫度成比例的電壓信 號(hào)%。這個(gè)電壓信號(hào)%經(jīng)通信線215提供給微波發(fā)生器220。
[0063] 圖1和2的耦合電路130可以是把能量導(dǎo)入福射計(jì)160的任何微波耦合網(wǎng)絡(luò)。圖 3A-3C是圖1和2的耦合電路130的示例性實(shí)施例的框圖。圖3A是把在微波傳輸線中傳 播的信號(hào)的一部分耦合到端口 3的定向耦合器300的框圖。然后,信號(hào)的該部分提供給輻 射計(jì),輻射計(jì)測(cè)量信號(hào)的該部分中的噪聲溫度信號(hào)。圖3B是在端口 2和3之間切換的開(kāi)關(guān) 350的框圖。在一些實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)350通常切換到端口 2,使得微波信號(hào)提供給微波天線, 并且以規(guī)律的間隔周期性地切換到端口 3,使得輻射計(jì)可以獲得噪聲溫度測(cè)量。在其它實(shí)施 例中,開(kāi)關(guān)350可以在微波消融手術(shù)期間預(yù)定的時(shí)間,例如在微波消融手術(shù)開(kāi)始附近和結(jié) 束附近,切換到端口 3。開(kāi)關(guān)350可以包括固態(tài)開(kāi)關(guān),諸如二極管開(kāi)關(guān),或者傳送類型開(kāi)關(guān), 諸如機(jī)械式繼電器。
[0064] 如圖3C中所示,作為選擇,耦合電路130可以包括具有用于把一個(gè)或多個(gè)噪聲溫 度頻率傳遞到輻射計(jì)160的第一LC共振帶通濾波器380和用于把微波信號(hào)傳遞到微波施 加器的第二LC共振帶通濾波器385的T型網(wǎng)絡(luò)375。
[0065] 圖4A是輻射計(jì)400的電路框圖,它可以在圖1和2的微波消融系統(tǒng)中采用。輻射 計(jì)400包括低噪聲放大器402、本地振蕩器404、頻率混合器406、帶通濾波器408、中頻(IF) 放大器410、檢測(cè)器412和積分器414。低噪聲放大器402放大噪聲溫度信號(hào),以獲得放大 的噪聲溫度信號(hào)。本地振蕩器404產(chǎn)生正弦波并且頻率混合器406混合放大的噪聲溫度信 號(hào)與該正弦波,以便把噪聲溫度信號(hào)偏移到低于微波信號(hào)的頻率的中頻(IF)。中頻可以是 在100Hz到100kHz范圍內(nèi)的頻率,諸如10kHz。
[0066] 帶通濾波器408過(guò)濾從頻率混合器406輸出的信號(hào),并且IF放大器410放大過(guò)濾 后的信號(hào)。檢測(cè)器412檢測(cè)噪聲溫度信號(hào),并且積分器414對(duì)檢測(cè)到的噪聲溫度信號(hào)進(jìn)行 積分,以提供與微波天線周圍環(huán)境溫度成比例的電壓信號(hào)。為了克服增益波動(dòng)并提高溫度 測(cè)量的準(zhǔn)確度,輻射計(jì)400可以使用具有長(zhǎng)積分時(shí)間,諸如10ms到10s,的積分器,以及具有 窄帶寬B,例如中心在大約3. 5GHz的±35MHz,的帶通濾波器。
[0067] 從輻射計(jì)400輸出的電壓信號(hào)可以被進(jìn)一步處理,以過(guò)濾傳播通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)的信 號(hào),以獲得噪聲溫度信號(hào)。例如,輻射計(jì)400可以使用時(shí)間域和/或頻率域?yàn)V波技術(shù)來(lái)隔離 噪聲溫度信號(hào),組織的噪聲溫度信號(hào),和傳輸網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度信號(hào)。
[0068] 圖4B是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容另一種實(shí)施例的輻射計(jì)420的電路框圖。輻射計(jì)400包 括在微波信號(hào)輸入421與阻性負(fù)載424之間切換的開(kāi)關(guān)422 (也稱為"Dicke調(diào)制器"),其 中阻性負(fù)載424維持在恒定的溫度Tc。阻性負(fù)載424可以是部署成與傳輸網(wǎng)絡(luò)熱相通的熱 電偶,從而測(cè)量代表傳輸網(wǎng)絡(luò)溫度的溫度。阻性負(fù)載424提供用來(lái)抵消傳輸網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫 度的參考溫度,以便隔離組織的噪聲溫度。開(kāi)關(guān)可以是單刀雙擲開(kāi)關(guān)。參考發(fā)生器426生 成經(jīng)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器428提供給開(kāi)關(guān)422的控制信號(hào),以控制開(kāi)關(guān)422的切換頻率。
[0069] 來(lái)自開(kāi)關(guān)422的輸出饋送到放大器430,該放大器430放大傳遞到微波信號(hào)輸入 421中的噪聲溫度信號(hào)或者傳遞到負(fù)載溫度信號(hào)輸入424中的參考溫度信號(hào)。放大器430 可以是低噪聲放大器,使得放大器不把噪聲引入噪聲溫度信號(hào)。來(lái)自放大器430的輸出饋 送到檢測(cè)噪聲溫度信號(hào)的振幅的包絡(luò)檢測(cè)器432。噪聲溫度信號(hào)的振幅被放大器434放大 并且提供給相位檢測(cè)器436。參考發(fā)生器426控制相位檢測(cè)器436,使得它與開(kāi)關(guān)422的開(kāi) 關(guān)同步地操作。然后,來(lái)自相位檢測(cè)器436的輸出由積分器438積分,這減小噪聲溫度信號(hào) 中波動(dòng)的振幅。
[0070] 在操作中,參考發(fā)生器426以比接收器增益變化發(fā)生的頻率更高的頻率(例如,30 至1000Hz)生成方波。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器428根據(jù)生成的方波驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)422。通過(guò)這么做,接收器 增益變化,例如放大器漂移,對(duì)接收到的噪聲溫度的影響被消除了。
[0071] 圖5是用在圖1微波消融系統(tǒng)中的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的框圖。微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò) 模塊500監(jiān)視微波傳輸網(wǎng)絡(luò),例如天線,以及微波施加器周圍的生理環(huán)境,例如組織,的熱 特性。微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500包括輻射計(jì)510、濾波器520、傳輸線連接器580a和580b、連 接在傳輸線連接器580a和580b之間的傳輸線575,以及耦合到傳輸線575的耦合網(wǎng)絡(luò)530。
[0072] 耦合網(wǎng)絡(luò)530把通過(guò)傳輸線575傳播的信號(hào)的至少一部分耦合到濾波器520。這 些信號(hào)包括高功率微波信號(hào)582和噪聲溫度信號(hào)584。濾波器520過(guò)濾由耦合網(wǎng)絡(luò)530提 供的信號(hào),以隔離噪聲溫度信號(hào)584。例如,濾波器520可以隔離高頻噪聲溫度信號(hào),例如 4GHz的噪聲溫度信號(hào),與低頻高功率微波信號(hào),例如2450MHz的微波信號(hào)。濾波器520還可 以過(guò)濾噪聲溫度信號(hào),以便獲得來(lái)自組織的噪聲溫度信號(hào)和來(lái)自微波消融系統(tǒng)的部件的噪 聲溫度信號(hào),諸如來(lái)自微波傳輸網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度信號(hào)。時(shí)間和/或頻率域信號(hào)處理技術(shù)可 以用來(lái)分離高功率微波信號(hào)、來(lái)自組織的微波噪聲溫度,以及來(lái)自微波消融系統(tǒng)的部件的 微波噪聲溫度。例如,濾波器520可以采用快速傅立葉變換(FFT)來(lái)確定噪聲溫度信號(hào)的 振幅。
[0073] 濾波器520可以是旨在隔離微波信號(hào)與噪聲溫度信號(hào)的各種模擬和數(shù)字電子部 件。例如,濾波器520可以利用數(shù)字電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),在這種情況下濾波器520將包括用于 把由耦合網(wǎng)絡(luò)530提供的微波信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。數(shù) 字電路系統(tǒng)可以在數(shù)字信號(hào)處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)中實(shí)現(xiàn)。噪聲溫度信號(hào)還 可以分離成來(lái)自微波消融系統(tǒng)中的噪聲溫度源(例如,電纜、循環(huán)器、耦合器、濾波器、連接 器、放大器等)當(dāng)中每一個(gè)和來(lái)自組織的源的噪聲溫度。而且,控制器540可以生成用于控 制微波發(fā)生器的控制信號(hào),例如脈沖控制信號(hào),以便調(diào)整其輸出來(lái)改進(jìn)或優(yōu)化輻射計(jì)測(cè)量, 如例如以下更具體描述的。
[0074] 微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500還包括控制器540、用戶接口(UI) 550、顯示驅(qū)動(dòng)器560、顯 示器570,以及數(shù)據(jù)總線連接器515a和515b??刂破?40從輻射計(jì)510接收測(cè)出的噪聲溫 度數(shù)據(jù)并且基于測(cè)出的噪聲溫度數(shù)據(jù)確定溫度信息。在控制器540的控制下,溫度信息可 以經(jīng)顯示驅(qū)動(dòng)器560和顯示器570直接顯示給系統(tǒng)的用戶,以通知用戶醫(yī)療手術(shù)的實(shí)時(shí)狀 態(tài),例如進(jìn)展或完成。控制器540還可以使用溫度信息作為到反饋算法的輸入,該反饋算法 設(shè)計(jì)成優(yōu)化系統(tǒng)的整體治療效果并確保系統(tǒng)的健壯性及病人和用戶的安全。
[0075] 由微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500執(zhí)行的實(shí)時(shí)手術(shù)監(jiān)視可以經(jīng)顯示器570直接向用戶顯示 對(duì)應(yīng)于消融手術(shù)狀態(tài)的溫度值,例如,消融完成或者未完成。由控制器540執(zhí)行的系統(tǒng)健壯 性監(jiān)視可以監(jiān)視微波傳輸網(wǎng)絡(luò),即,同軸傳輸線和天線,的溫度,并且基于對(duì)微波傳輸網(wǎng)絡(luò) 設(shè)置的預(yù)定溫度限制來(lái)限定微波輸出功率。
[0076] 用戶接口(n) 550可以在測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500和微波消融系統(tǒng)的其它部件之間提 供各種水平的接口,從最低限度接口到高度接口。最低限度接口的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500可以 向用戶顯示溫度值,在這種情況下,到測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的接口將包括用于向測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500 的部件以及連接到電源線連接器525a和525b的微波消融系統(tǒng)的其它部件分配功率的電源 線連接器525a和525b。最低限度接口的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500還將包括用于耦合到傳輸線575 的耦合網(wǎng)絡(luò)530。
[0077] 高度接口的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊將是還包括控制器540的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,其中控制器 540充當(dāng)微波消融系統(tǒng)的主控制器,在這種情況下,到測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的接口包括數(shù)據(jù)總 線連接器515a和515b,混合的信號(hào)控制和監(jiān)視數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接器515a和515b從控 制器540發(fā)送到經(jīng)據(jù)總線連接器515a和515b連接到測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的微波消融系統(tǒng)的 其它部件。例如,控制器540可以經(jīng)連接器515b向微波發(fā)生器發(fā)送命令,以改變微波信號(hào) 的特性或者完全停止微波信號(hào)的生成。
[0078] 圖5的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500可以全都駐留在微波消融系統(tǒng)中的同一物理位置, 或者微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的各個(gè)元件可以位于微波消融系統(tǒng)中的不同位置,S卩,拆分配 置。圖6和7說(shuō)明了圖5微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的拆分配置。圖6是包括與噪聲溫度信號(hào) 的測(cè)量關(guān)聯(lián)的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的部件的測(cè)量模塊600,其中噪聲溫度信號(hào)經(jīng)耦合網(wǎng) 絡(luò)530從微波傳輸線675耦合。
[0079] 耦合網(wǎng)絡(luò)530可以由任何已知的微波耦合方案實(shí)現(xiàn),諸如圖3A的定向耦合器300、 圖3B的開(kāi)關(guān)350、圖3C的T型網(wǎng)絡(luò)375、帶通濾波器,或者雙工器。濾波器520把進(jìn)入輻射 計(jì)510的耦合的微波能量約束成表示感興趣的熱參數(shù)的能量。濾波器520執(zhí)行頻譜選擇, 并且輻射計(jì)510包括用于檢測(cè)噪聲溫度信號(hào)的檢測(cè)器,例如圖4B的檢測(cè)器432。
[0080] 測(cè)量模塊600還包括用于與微波消融系統(tǒng)的其它部件接口的連接器。測(cè)量模塊 600包括數(shù)據(jù)總線連接器615a和615b,噪聲溫度信號(hào)可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接器615a和 615b發(fā)送到經(jīng)數(shù)據(jù)總線連接器615a和615b連接到測(cè)量模塊600的微波消融系統(tǒng)的其它部 件。測(cè)量模塊600還包括用于從連接到輸入電源線連接器625b的微波消融系統(tǒng)的另一部 件接收功率的輸入電源線連接器625b,以及功率通過(guò)其提供給連接到電源線連接器625a 的微波消融系統(tǒng)的又一部件的輸出電源連接器625a。
[0081] 測(cè)量模塊600還包括連接到測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的傳輸線575兩端的傳輸線連接器680a 和680b。傳輸線連接器680a和680b用于在微波消融系統(tǒng)的部件之間連接測(cè)量模塊600, 使得耦合網(wǎng)絡(luò)530可以獲得由微波發(fā)生器1000發(fā)送到微波施加器800的微波信號(hào)的一部 分。例如,如圖17A中所說(shuō)明的,測(cè)量模塊600可以直接連接在微波發(fā)生器1000和微波施 加器800之間?;蛘撸瑴y(cè)量模塊600可以直接連接到微波施加器800,但是通過(guò)連接到微波 電纜900而間接地連接到微波發(fā)生器1000,其中微波電纜900又連接到微波發(fā)生器1000。
[0082] 圖7說(shuō)明了圖5微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的拆分配置的控制模塊700??刂颇K700 包括與微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的"智能"關(guān)聯(lián)的元件和用戶接口(UI)電子器件。"智能"包 括經(jīng)數(shù)據(jù)總線連接器715從輻射計(jì)510接收溫度測(cè)量,例如數(shù)字形式的噪聲溫度信號(hào),并且 通過(guò)控制微波輸出對(duì)溫度信號(hào)作出反應(yīng)以便實(shí)現(xiàn)期望系統(tǒng)響應(yīng)的控制器540。控制器540 可以以提高輻射計(jì)510性能和準(zhǔn)確度的方式經(jīng)數(shù)據(jù)總線連接器715與微波發(fā)生器1000通 信。例如,控制器540可以控制微波發(fā)生器1000脈動(dòng)產(chǎn)生高功率微波治療能量,使得輻射 計(jì)可以在脈沖之間取得噪聲溫度測(cè)量,如以下更具體描述的。
[0083] 當(dāng)例如微波消融系統(tǒng)的任何部件被誤用時(shí),耦合到用戶接口 550的控制器540可 以在達(dá)到限制或值,諸如對(duì)于安全或者對(duì)于設(shè)備健壯性的目標(biāo)組織溫度或微波施加器溫度 限制時(shí),提醒用戶熱狀態(tài),例如,顯示的溫度值,或者停止某些系統(tǒng)功能,例如停止麗功率 輸出??刂破?40還包括用于從微波消融系統(tǒng)的另一模塊接收功率的電源線連接器725。 例如,電源線連接器725可以連接到圖10微波發(fā)生器1000的電源線連接器1025b,以便從 微波發(fā)生器1000的功率分配單元1045接收功率。
[0084] -般而言,圖5-7的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500、600和700分別可以由調(diào)節(jié)后的電源 供電,其中調(diào)節(jié)后的電源是由連接到網(wǎng)絡(luò)模塊的微波消融系統(tǒng)的一個(gè)部件提供的。例如,微 波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500、600和700可以從微波發(fā)生器1000的電源1050和功率調(diào)節(jié)器1040 接收功率?;蛘?,這些微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500、600和700可以由它們自己的電源和功率調(diào) 節(jié)電路系統(tǒng),例如電池、太陽(yáng)能或主電源,供電。
[0085] 圖8是向組織輸送微波治療能量以便治療與組織關(guān)聯(lián)的疾病或不期望醫(yī)療狀況 的微波施加器800的框圖。微波施加器800包括用于輸送微波能量的探針或天線810、施加 器電路820、用戶接口 840、手柄或套筒830、輸入和輸出流體冷卻與緩沖端口 850、數(shù)據(jù)總線 連接器815、電源線連接器825,以及傳輸線連接器880。天線810經(jīng)傳輸線連接器880接收 微波信號(hào)。
[0086] 施加器電路820可以包括熱電偶緩沖器、微波激活開(kāi)關(guān)、和/或存儲(chǔ)設(shè)備識(shí)別信息 的存儲(chǔ)器(例如,EEPROM)。熱電偶緩沖器把熱電偶(例如,圖20的熱電偶200U2002和 2004)的電壓轉(zhuǎn)換成代表熱電偶電壓的緩沖電壓,這種電壓對(duì)干擾不太靈敏。設(shè)備識(shí)別信息 可以由微波發(fā)生器,例如圖10的微波發(fā)生器1000,用來(lái)確保只有正確識(shí)別出的微波施加器 800連接到微波發(fā)生器。此外,存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)微波施加器800的操作參數(shù)(例如,時(shí)間、功 率和劑量限制)以及關(guān)于微波施加器800的使用情況的信息。使用情況監(jiān)視可以使得能夠 限制微波施加器800超過(guò)設(shè)備單次使用或者一定次數(shù)激活的重用。
[0087] 微波激活開(kāi)關(guān)連接到用戶接口 840中的用戶可選擇的激活按鈕。當(dāng)用戶選擇激活 按鈕時(shí),微波激活開(kāi)關(guān)閉合,以允許微波信號(hào)傳播到微波施加器800的天線810。施加器電 路820連接到數(shù)據(jù)總線連接器815,使得它能夠與連接到數(shù)據(jù)總線連接器815的微波消融系 統(tǒng)的設(shè)備通信。例如,施加器電路820可以把設(shè)備識(shí)別信息提供給連接到數(shù)據(jù)總線連接器 815的微波發(fā)生器。施加器電路820還經(jīng)電源線連接器880接收功率。
[0088] 輸入和輸出冷卻與緩沖端口 850連接到流體系統(tǒng)(未示出),該流體系統(tǒng)把冷卻流 體提供給天線810,以控制消融體積的尺寸和形狀。冷卻流體可以包括介電材料,以控制功 率向組織的傳送。流體系統(tǒng)可以包括蓄液池、用于把冷卻流體泵送通過(guò)輸入和輸出冷卻與 緩沖端口 850的流體泵、用于運(yùn)送冷卻流體的管道,以及傳感器(未示出)。流體系統(tǒng)的例 子在共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/566,299中具體描述,該申請(qǐng)通過(guò)引用被結(jié)合于此。
[0089] 圖9是用于向微波施加器800運(yùn)送高功率微波信號(hào)的電纜900的框圖??梢允强?重用電纜的電纜900包括電纜電路系統(tǒng)910、連接到電纜電路系統(tǒng)910的用戶接口 920、數(shù) 據(jù)總線連接器915a和915b、電源線連接器925a和925b,以及傳輸線連接器980a和980b。 連接器915a、915b、925a、925b、980a和980b可以配置為連接到微波消融系統(tǒng)的任何部件, 諸如微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500、微波施加器800、微波發(fā)生器1000,的對(duì)應(yīng)連接器。
[0090] 如下所述,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500可以集成到可重用的電纜中。就像圖8的施加 器電路820,電纜電路系統(tǒng)910可以支持設(shè)備識(shí)別、熱電偶緩沖,和/或微波激活。電纜電路 系統(tǒng)910還可以經(jīng)數(shù)據(jù)總線連接器915a和915b與微波消融系統(tǒng)中的其它部件通信。
[0091] 圖10是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例的微波發(fā)生器1000的框圖。微波發(fā)生器1000包括 微波信號(hào)發(fā)生器1010、親合到微波信號(hào)發(fā)生器1010的輸出的微波模塊放大器1020、親合到 微波模塊放大器的輸出的傳輸線連接器1082,以及用于連接到耦合到圖8微波施加器800 的另一電纜的同軸電纜連接器組件。微波信號(hào)發(fā)生器1010生成微波信號(hào),該微波信號(hào)被微 波模塊放大器1020放大,以產(chǎn)生高功率微波信號(hào)582。高功率微波信號(hào)582經(jīng)傳輸線連接 器1082從微波發(fā)生器1000輸出。如本文所述,傳輸線連接器1082連接到微波消融系統(tǒng)的 另一部件,例如圖9的電纜900,電纜900把高功率微波信號(hào)582運(yùn)送到微波施加器,例如圖 8的微波施加器800。
[0092] 微波發(fā)生器1000還包括用于給微波消融系統(tǒng)的各個(gè)部件供電的功率系統(tǒng)。該功 率系統(tǒng)包括電源1050、功率調(diào)節(jié)器1040,以及功率分配電路1045。電源1050把來(lái)自主電源 連接器1078的交流電流(AC)轉(zhuǎn)換成直流電流(DC),其中主電源連接器1078可以經(jīng)主電源 線(未示出)連接到標(biāo)準(zhǔn)AC插座。功率調(diào)節(jié)器1040把來(lái)自電源1050的DC輸出轉(zhuǎn)換成調(diào) 節(jié)后的各種功率電平的DC。
[0093] 功率調(diào)節(jié)器1040把低功率DC提供給微波信號(hào)發(fā)生器1010、系統(tǒng)控制器1060,以 及功率分配電路1045。功率分配電路1045又把功率提供給電源線連接器1025a和1025b, 用于向連接到微波發(fā)生器1000的部件提供功率。特別地,功率分配電路1045經(jīng)電源線連 接器1025b向外部控制與監(jiān)視電路系統(tǒng),諸如圖7的控制模塊700,提供低功率DC。功率分 配電路1045還向微波施加器800以及直接或間接連接到電源線連接器1025a和1025b的 微波消融系統(tǒng)的其它部件提供低功率DC。功率調(diào)節(jié)器1040還向微波模塊放大器1020提供 高功率DC,其中微波模塊放大器1020經(jīng)傳輸線連接器1082輸出高功率微波信號(hào)582。
[0094] 系統(tǒng)控制器1060連接到微波信號(hào)發(fā)生器1010,以控制從微波模塊放大器1020輸 出的微波信號(hào)582的相位、頻率和其它參數(shù)。系統(tǒng)控制器1060還連接到數(shù)據(jù)總線連接器 1015a和1015b,以啟用微波發(fā)生器1000和連接到微波發(fā)生器1000的微波消融系統(tǒng)的各 個(gè)部件,包括本公開(kāi)內(nèi)容的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500,之間的通信。在實(shí)施例中,系統(tǒng)控制器 1060可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接器1015a和1015b接收反饋信號(hào),以控制高功率微波信號(hào)582 的參數(shù)。例如,圖5的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的控制器540可以例如通過(guò)脈動(dòng)產(chǎn)生、停止或 改變高功率微波信號(hào)582來(lái)控制高功率微波信號(hào)582。
[0095] 微波發(fā)生器1000還包括輸入和輸出設(shè)備,包括顯示器1030和顯示驅(qū)動(dòng)器1035。系 統(tǒng)控制器1060控制顯示驅(qū)動(dòng)器1035在顯示器1030上顯示關(guān)于微波消融系統(tǒng)的操作的信 息。微波發(fā)生器1000還包括用于連接到腳踏控制器的腳踏連接器1076。系統(tǒng)控制器1060 從腳踏控制器接收用于控制來(lái)自微波發(fā)生器1000的輸出的命令信號(hào)。
[0096] 微波發(fā)生器1000還結(jié)合用于連接到遠(yuǎn)端溫度探針(未示出)的溫度探針連接器 1080。如下所述,遠(yuǎn)端溫度探針可以用來(lái)測(cè)量病人的溫度,以獲得病人的溫度測(cè)量,用于校 準(zhǔn)微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的溫度測(cè)量。溫度探針連接器1080還可以接受T型熱電偶布置。 微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的控制器可以把輻射計(jì)輸出調(diào)節(jié)成T型信號(hào)。這個(gè)特征可以用來(lái)經(jīng) 前面板的7段顯示器向用戶顯示溫度。
[0097] 圖11A-11C和12A-12D說(shuō)明了利用圖5微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的微波消融系統(tǒng)的 不同示例配置。如圖11A-11C和12A-12D中所示,測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500沿微波發(fā)生器1000和 微波施加器800之間的微波傳輸路徑部署。
[0098] 圖11A-11C說(shuō)明了其中微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500是微波消融系統(tǒng)中的獨(dú)立部件的配 置,其中微波消融系統(tǒng)被分成彼此可連接的三個(gè)或四個(gè)獨(dú)立部件。在圖11A中,微波測(cè)溫網(wǎng) 絡(luò)模塊可連接在微波施加器和微波發(fā)生器模塊之間。圖11A的配置可以在便攜式微波消融 系統(tǒng)中使用,其中例如,微波發(fā)生器1000和微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500部署在便攜式微波消融 系統(tǒng)的手柄中,微波施加器800可連接到手柄,并且微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500可連接到手柄, 使得微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500連接在微波施加器800和微波發(fā)生器1000之間。
[0099] 在圖11B中,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊可連接到電纜900的遠(yuǎn)端并且可連接到微波施加 器800。在圖11C中,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500可連接到電纜900的近端并且可連接到微波發(fā) 生器1000。
[0100] 圖12A-12D說(shuō)明了其中微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500集成到微波消融系統(tǒng)的任一部件中 的配置,其中微波消融系統(tǒng)被分成彼此可連接的兩個(gè)或三個(gè)獨(dú)立部件。在圖12A中,測(cè)量模 塊600也是可連接在微波施加器800和微波發(fā)生器1000之間的獨(dú)立部件。在圖12A中,微 波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500集成到微波施加器800中。在圖12B中,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500集成 到微波發(fā)生器1000中。在圖12C中,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500集成到位于電纜900遠(yuǎn)端的連 接器組件中。在圖12D中,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500集成到位于電纜900近端的連接器組件 中。
[0101] 圖13是結(jié)合圖5所示微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的電路系統(tǒng)的獨(dú)立微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模 塊1300的透視圖。微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊1300包括位于其近端的連接器1320,用于直接連接 到微波發(fā)生器1000,如圖11A和11C的配置中所示,或者用于連接到微波電纜900,如圖11B 的配置中所示。
[0102] 第一連接器集成同心的數(shù)據(jù)總線連接器1324與同軸連接器1322,以啟用測(cè)溫網(wǎng) 絡(luò)模塊1300和微波發(fā)生器之間的通信。測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊1300包括顯示器1350以及具有選 擇器1330和開(kāi)關(guān)1360的用戶接口。顯示器1350顯示由例如控制器540基于熱測(cè)量確定 的溫度,其中熱測(cè)量由圖5的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的輻射計(jì)510獲得。
[0103] 選擇器1330包括旋鈕1335,該旋鈕1335允許用戶選擇微波功率在其被切斷的溫 度限制。當(dāng)控制器540確定測(cè)出的溫度超過(guò)選定的溫度限制時(shí),控制器540可以向微波發(fā) 生器1000發(fā)送切斷的消息?;蛘?,電纜可以包括開(kāi)關(guān)(未示出),當(dāng)控制器540確定測(cè)出 的溫度超過(guò)選定的溫度限制時(shí),開(kāi)關(guān)打開(kāi),以斷開(kāi)來(lái)自微波施加器的微波功率。開(kāi)關(guān)1360 允許用戶接通或切斷到微波施加器800的功率。在一些實(shí)施例中,顯示器1350是觸摸屏顯 示器,并且選擇器1330和/或開(kāi)關(guān)1360實(shí)現(xiàn)為觸摸屏顯示器中的"虛擬"選擇器和/或開(kāi) 關(guān)。在其它實(shí)施例中,選擇器1330和/或開(kāi)關(guān)1360實(shí)現(xiàn)為物理選擇器和/或開(kāi)關(guān)。
[0104] 微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊1300包括位于其遠(yuǎn)端的另一個(gè)連接器1310,用于直接連接到 微波施加器800,如圖11A和11B的配置中所示,或者用于連接到微波電纜900,如圖11C的 配置中所示。類似于連接器1320,連接器1310集成同心的數(shù)據(jù)總線連接器1314與同軸連 接器1312,以啟用測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊1300和微波施加器800之間的通信。連接器1310可以配 置為扭轉(zhuǎn)以鎖定或解鎖與微波施加器的連接。
[0105] 圖14是把圖5的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500結(jié)合到微波施加器的連接器組件1405中 的微波施加器1400的透視圖。連接器組件1405連接到具有輻射部分1410的探針1408。 類似于圖13,連接器組件1405包括顯示溫度測(cè)量的顯示器和允許用戶改變溫度設(shè)置并切 斷提供給探針1408以便使輻射部分1410發(fā)射微波輻射的微波信號(hào)的用戶接口。
[0106] 連接器組件1405包括類似于圖13的連接器1310和1320的連接器1406,該連接 器1406配置為直接連接到微波發(fā)生器1000,如圖12A的配置中所示,或者經(jīng)微波電纜連接 到微波發(fā)生器1000。溫度測(cè)量數(shù)據(jù)可以經(jīng)連接器1406的數(shù)據(jù)總線發(fā)送到微波發(fā)生器1000。
[0107] 圖15是微波電纜組件1500的透視圖,包括同軸電纜1501、附連到同軸電纜1501 的近端的連接器組件1503,及附連到同軸電纜1501的遠(yuǎn)端的連接器組件1505。在這種實(shí)施 例中,圖5微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的部件結(jié)合到微波電纜組件1500的連接器組件1505中, 如圖12C的配置中所示。類似于圖14的連接器組件1405,連接器組件1505包括顯示溫度 測(cè)量的顯示器以及允許用戶改變溫度設(shè)置并切斷由微波電纜組件1500運(yùn)送的微波信號(hào)的 用戶接口。
[0108] 或者,微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500可以結(jié)合到位于微波電纜組件1500的近端的連接器 組件1503中,如圖12D的配置中所示。連接器組件1503和1505分別包括連接器1504和 1506,類似于圖13的連接器1310和1320。如圖12C的配置中所示,連接器1504配置為直 接連接到微波發(fā)生器1000,并且連接器1506配置為直接連接到微波施加器800。在這種配 置中,溫度數(shù)據(jù)可以經(jīng)連接器1504的數(shù)據(jù)總線發(fā)送到微波發(fā)生器1000。
[0109] 把微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的部件結(jié)合到微波電纜中最小化為結(jié)合根據(jù)本公開(kāi)內(nèi) 容的微波測(cè)溫而需要對(duì)微波施加器800和/或微波發(fā)生器1000所做的改變的數(shù)目。在有 些情況下,系統(tǒng)控制器1060的電路系統(tǒng)簡(jiǎn)單地重新配置為從微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的控制 器540接收溫度數(shù)據(jù)。
[0110] 圖16A-16D和17A-17D說(shuō)明了利用如圖6和7所說(shuō)明的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊的拆分 配置的微波消融系統(tǒng)的不同示例配置。如圖16A-16D和17A-17D中所示,測(cè)量模塊600沿 微波發(fā)生器1000和微波施加器800之間的微波傳輸線部署??刂颇K700可以部署在消 融系統(tǒng)中任何地方。
[0111] 圖16A-16D說(shuō)明了其中控制模塊700集成到微波發(fā)生器1000中并且微波消融系 統(tǒng)被分成彼此可連接的三個(gè)獨(dú)立部件的配置。在圖12A中,測(cè)量模塊600集成到電纜900的 遠(yuǎn)端中。在圖12B中,測(cè)量模塊600集成到微波施加器800中。在圖12C中,測(cè)量模塊600 可連接到電纜900的近端。在圖12D中,測(cè)量模塊是連接在微波施加器和微波發(fā)生器之間的 獨(dú)立部件。圖12D的配置可以在便攜式微波消融系統(tǒng)中使用,其中,例如,微波發(fā)生器1000 和控制模塊700部署在便攜式微波消融系統(tǒng)的手柄中,微波施加器800可連接到手柄,并且 測(cè)量模塊600可連接到手柄,使得測(cè)量模塊600連接在微波施加器800和微波發(fā)生器1000 之間。
[0112] 圖17A-17D說(shuō)明了其中控制模塊700是可連接到微波發(fā)生器1000的獨(dú)立部件并 且微波消融系統(tǒng)被分成彼此可連接的三個(gè)或四個(gè)獨(dú)立部件的配置。在圖17A中,測(cè)量模塊 600也是可連接在微波施加器800和微波發(fā)生器1000之間的獨(dú)立部件。在圖17B中,測(cè)量 模塊600集成到微波施加器800中。在圖17C中,測(cè)量模塊600集成到電纜900的遠(yuǎn)端中。
[0113] 在圖17D中,微波消融系統(tǒng)被分成三個(gè)獨(dú)立的部件,其中測(cè)量模塊600集成到微波 發(fā)生器1000中。就像圖16D的配置,圖17D的配置可以在便攜式微波消融系統(tǒng)中使用,其 中,例如,微波發(fā)生器1000和測(cè)量模塊600部署在便攜式微波消融系統(tǒng)的手柄中,微波施加 器800可連接到手柄,使得微波施加器800連接到測(cè)量模塊600,并且控制模塊700可連接 到手柄,使得控制模塊700連接到微波發(fā)生器1000。
[0114] 圖18是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容其它實(shí)施例的微波消融系統(tǒng)1800的框圖。除微波消融系 統(tǒng)1800包括濾波器1802和1804之外,微波消融系統(tǒng)1800與圖1所示的微波消融系統(tǒng)100 相同,其中濾波器1802和1804受控制器150的控制。第一濾波器1802可以分離噪聲溫度 信號(hào)與高功率微波信號(hào)。然后,第二濾波器1804可以從輸出自第一濾波器1802的噪聲溫 度提取組織的噪聲溫度和傳輸網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度。
[0115] 控制器150可以提供調(diào)諧、選通和其它信號(hào),以控制第一濾波器1802和第二濾波 器1804過(guò)濾由耦合電路提供的微波能量的方式。第二濾波器1804還可以配置為分離出傳 輸網(wǎng)絡(luò)噪聲溫度或組織噪聲溫度的成分。例如,傳輸網(wǎng)絡(luò)的不同部件可以產(chǎn)生處于不同頻 率的噪聲溫度信號(hào)。通過(guò)分析處于不同頻率的噪聲溫度信號(hào),第二濾波器1804可以采用頻 率域技術(shù)來(lái)確定傳輸網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)部件的噪聲溫度?;蛘撸诙V波器1804可以采用時(shí)間域 和頻率域技術(shù)二者來(lái)隔離來(lái)自有意來(lái)源,諸如微波發(fā)生器1000,與來(lái)自其它噪聲溫度源,諸 如電纜和組織,的噪聲溫度信號(hào)。
[0116] 在有些情況下,來(lái)自傳輸網(wǎng)絡(luò),例如微波施加器和/或微波電纜,的噪聲溫度會(huì)模 糊組織的噪聲溫度。為了克服這個(gè)問(wèn)題,從微波發(fā)生器輸出的信號(hào)在關(guān)閉時(shí)段可以被關(guān)閉, 并且輻射計(jì)可以在這個(gè)關(guān)閉時(shí)段內(nèi)監(jiān)視溫度。此外,傳輸網(wǎng)絡(luò)可以或者通過(guò)環(huán)境冷卻或者 通過(guò)主動(dòng)流體冷卻被快速地冷卻,以允許分離傳輸網(wǎng)絡(luò)噪聲溫度與組織噪聲溫度。一旦傳 輸網(wǎng)絡(luò)被充分冷卻,輻射計(jì)就可以測(cè)量溫度,以獲得組織的噪聲溫度。
[0117] 如由圖19的圖1900所說(shuō)明的,當(dāng)微波能量源在時(shí)間t= 0關(guān)閉時(shí),噪聲溫度1902 的幅度代表傳輸網(wǎng)絡(luò)和組織的噪聲溫度的組合。隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)或者通過(guò)環(huán)境冷卻或者通過(guò) 主動(dòng)流體冷卻被冷卻,該噪聲溫度的幅度快速下降,如由噪聲溫度曲線的陡斜率1904所說(shuō) 明的。一旦傳輸網(wǎng)絡(luò)冷卻到使噪聲溫度的幅度代表組織溫度1906的點(diǎn),例如在時(shí)間t=心, 輻射計(jì)就可以測(cè)量噪聲溫度,以獲得僅組織的噪聲溫度。溫度曲線的緩斜率1908是由于組 織溫度下降。然后,微波信號(hào)在時(shí)間t=t2返回,以繼續(xù)組織治療。
[0118] 傳輸網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度可以通過(guò)在例如在圖19的圖1900中的時(shí)間t= 0發(fā)生器關(guān) 閉之后首先立即測(cè)量溫度獲得。這個(gè)溫度表示傳輸網(wǎng)絡(luò)和組織的組合溫度。因而,為了獲 得傳輸網(wǎng)絡(luò)的溫度,組織噪聲溫度從在發(fā)生器關(guān)閉之后立即測(cè)量的噪聲溫度中減去。
[0119] 冷卻流體的流可以在時(shí)間t=t2切斷,而不是開(kāi)啟微波信號(hào),這將導(dǎo)致噪聲溫度 曲線隨著冷卻流體溫度升高至組織溫度而升高。冷卻流體溫度的這種升高將在冷卻流體溫 度等于組織溫度時(shí)跌落(roll-off)。這個(gè)跌落點(diǎn)可以進(jìn)一步用來(lái)指示組織溫度。然后,如 果還沒(méi)有達(dá)到期望的溫度,則微波信號(hào)將在時(shí)間t=t3開(kāi)啟。
[0120] 圖20示出了具有熱電偶的微波施加器2000,其中,為了確定何時(shí)溫度的幅度代表 組織溫度,熱電偶用于取得傳輸網(wǎng)絡(luò)和冷卻流體的溫度測(cè)量。微波施加器2000包括位于流 體入口 2011的、用于測(cè)量進(jìn)入流體入口 2011的流體溫度的第一熱電偶2001和位于流體出 口 2012的、用于測(cè)量離開(kāi)流體出口 2012的流體溫度的第二熱電偶2002。微波施加器2000 還包括位于沿傳輸網(wǎng)絡(luò)的適當(dāng)位置的第三熱電偶2004,以便準(zhǔn)確地測(cè)量傳輸網(wǎng)絡(luò)的代表性 溫度。例如,第三熱電偶2004可以位于傳輸網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜連接器2006的內(nèi)部導(dǎo)體2008 附近。
[0121] 熱電偶200U2002和2004用來(lái)測(cè)量冷卻流體和傳輸網(wǎng)絡(luò)的溫度,以便確定由輻射 計(jì)測(cè)量的噪聲溫度何時(shí)表示組織溫度。這些組織測(cè)量可以經(jīng)通信接口 2010發(fā)送到在微波 施加器2000外面的控制器,例如圖5的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊500的控制器540,使得控制器可以控 制輻射計(jì)測(cè)量。具體而言,當(dāng)控制器確定如由熱電偶2004測(cè)量的傳輸網(wǎng)絡(luò)的溫度與如由熱 電偶2001和2002測(cè)量的冷卻流體的溫度相同時(shí),傳輸網(wǎng)絡(luò)不再貢獻(xiàn)噪聲溫度。在這個(gè)時(shí) 間點(diǎn),組織可以是噪聲溫度的唯一貢獻(xiàn)者。因而,控制器可以控制輻射計(jì)測(cè)量這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的 噪聲溫度,
[0122] 以獲得組織噪聲溫度。
[0123] 或者,當(dāng)流經(jīng)入口的冷卻流體的溫度(如由熱電偶2001測(cè)量的)與流經(jīng)出口的冷 卻流體的溫度(如由熱電偶2002測(cè)量的)相同時(shí),
[0124] 控制器可以控制輻射計(jì)測(cè)量噪聲溫度,以獲得組織溫度測(cè)量。作為另一種選擇,當(dāng) 溫度曲線的斜率穩(wěn)定到圖19的組織溫度斜率1908時(shí),
[0125] 控制器可以控制輻射計(jì)測(cè)量噪聲溫度,如以下更具體描述的。
[0126] 圖21A和21B是根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例說(shuō)明由輻射計(jì)進(jìn)行的溫度測(cè)量的定時(shí)的時(shí) 序圖。如圖21A中所說(shuō)明的,由微波發(fā)生器生成的微波信號(hào)可以是處于最大發(fā)生器峰值功 率的脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)2102,以提供可變的平均功率。關(guān)閉時(shí)間2104和開(kāi)啟時(shí)間2106 之和定義PWM信號(hào)2102的周期t,其中1/t是PWM調(diào)制頻率,它可以在lKHz和100kHz之 間,并且微波頻率在500MHz和15GHz之間。PWM信號(hào)2102的平均輸出功率Paverage由以下 等式給出:
【權(quán)利要求】
1. 一種微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,包括: 外罩; 第一連接器組件,耦合到所述外罩的第一端,以及第二連接器組件,耦合到所述外罩的 AA- _-上山 弟一棲; 微波傳輸線,耦合在所述第一連接器組件和第二連接器組件之間;及 耦合網(wǎng)絡(luò)和輻射計(jì),部署在所述外罩中,所述耦合網(wǎng)絡(luò)配置為把傳播通過(guò)所述微波傳 輸線的信號(hào)的一部分耦合到所述輻射計(jì),所述輻射計(jì)配置為處理所述信號(hào)的這部分,以獲 得噪聲溫度信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,還包括耦合到所述輻射計(jì)并且配置為基于 所述噪聲溫度信號(hào)確定溫度值的控制器。
3. 如權(quán)利要求2所述的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,還包括耦合在所述第一連接器組件和第二 連接器組件之間的數(shù)據(jù)總線, 其中所述控制器耦合到所述數(shù)據(jù)總線并且配置為把所述溫度值發(fā)送到連接到所述第 一連接器組件或第二連接器組件的微波消融系統(tǒng)的至少一個(gè)部件。
4. 如權(quán)利要求2所述的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,還包括: 顯示器,部署在所述外罩上;及 顯示驅(qū)動(dòng)器,耦合到所述顯示器, 其中所述控制器控制所述顯示驅(qū)動(dòng)器顯示所述溫度值。
5. 如權(quán)利要求2所述的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,還包括溫度選擇器,用于選擇在其要切斷 所述微波信號(hào)的溫度, 其中,如果該溫度值大于選定的溫度,則所述控制器向耦合到所述微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊 的微波發(fā)生器發(fā)送切斷消息。
6. 如權(quán)利要求2所述的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,其中所述溫度值代表被治療的組織的溫度 或者微波消融系統(tǒng)部件的一部分的溫度。
7. 如權(quán)利要求1所述的微波測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,還包括耦合在所述第一連接器組件和第二 連接器組件之間并且配置為在所述第一連接器組件和第二連接器組件之間運(yùn)送功率信號(hào) 的電源線。
8. 一種微波消融系統(tǒng),包括: 微波發(fā)生器,配置為生成微波能量; 微波施加器,耦合到所述微波發(fā)生器并且配置為輸送所述微波能量以便消融組織;及 微波測(cè)溫模塊,具有配置為連接到所述微波消融系統(tǒng)的在所述微波發(fā)生器和微波施加 器之間的另一部件的連接器,該微波測(cè)溫模塊包括配置為測(cè)量從所述微波施加器傳播到微 波發(fā)生器的噪聲溫度信號(hào)的輻射計(jì)。
9. 如權(quán)利要求8所述的微波消融系統(tǒng),其中所述微波施加器包括天線、耦合到所述天 線的手柄組件,以及耦合到所述手柄組件的連接器組件,并且 其中所述微波測(cè)溫模塊集成到所述微波施加器的連接器組件中。
10. 如權(quán)利要求8所述的微波消融系統(tǒng),其中所述微波測(cè)溫模塊集成到所述微波發(fā)生 器中。
11. 如權(quán)利要求8所述的微波消融系統(tǒng),還包括具有第一連接器組件和第二連接器組 件的微波電纜, 其中所述微波測(cè)溫計(jì)集成到所述第一連接器組件或第二連接器組件中。
12. 如權(quán)利要求11所述的微波消融系統(tǒng),其中所述微波電纜是可重用的電纜。
13. 如權(quán)利要求11所述的微波消融系統(tǒng),其中所述微波電纜包括用于存儲(chǔ)設(shè)備識(shí)別數(shù) 據(jù)和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的電路。
14. 如權(quán)利要求8所述的微波消融系統(tǒng),其中所述微波測(cè)溫模塊包括具有控制器、耦合 到所述控制器的顯示驅(qū)動(dòng)器和耦合到所述顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示器的控制接口電路, 其中所述控制器與所述輻射計(jì)通信。
15. 如權(quán)利要求8所述的微波消融系統(tǒng),還包括控制接口模塊,該控制接口模塊包括配 置為與所述微波測(cè)溫模塊通信的控制器、耦合到所述控制器的顯示驅(qū)動(dòng)器以及耦合到所述 顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示器,該控制接口具有配置為連接到所述微波發(fā)生器的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)連接器的 數(shù)據(jù)連接器。
16. 如權(quán)利要求8所述的微波消融系統(tǒng),還包括控制接口模塊,該控制接口模塊包括配 置為與所述微波測(cè)溫模塊通信的控制器、耦合到所述控制器的顯示驅(qū)動(dòng)器以及耦合到所述 顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示器,該控制接口集成到所述微波發(fā)生器中。
17. -種電纜,包括: 微波傳輸線; 第一電纜連接器組件,耦合到所述微波傳輸線的第一端,以及第二電纜連接器組件,耦 合到所述微波傳輸線的第二端;及 測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊,部署在所述第一電纜連接器組件中并且耦合到所述微波傳輸線的第一 端,所述測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊包括輻射計(jì)和配置為把傳播通過(guò)所述微波傳輸線的微波信號(hào)的一部 分耦合到所述輻射計(jì)的微波耦合網(wǎng)絡(luò),所述輻射計(jì)配置為處理所述微波信號(hào)的該部分,以 確定噪聲溫度信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求17所述的電纜,還包括括耦合在第一電纜連接器組件和第二電纜連接 器組件之間的數(shù)據(jù)總線, 其中所述測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)模塊還包括控制器,該控制器耦合到所述數(shù)據(jù)總線并且配置為基于 所述噪聲溫度信號(hào)確定溫度值并且把該溫度值發(fā)送到連接到第一電纜組件或第二電纜組 件的微波消融系統(tǒng)的至少一個(gè)部件。
19. 如權(quán)利要求18所述的電纜,還包括顯示驅(qū)動(dòng)器和耦合到所述顯示驅(qū)動(dòng)器的顯示 器, 其中所述控制器基于噪聲溫度信號(hào)確定溫度值并且控制所述顯示驅(qū)動(dòng)器顯示該溫度 值。
20. 如權(quán)利要求18所述的電纜,還包括溫度選擇器,用于選擇在其要切斷所述微波信 號(hào)的溫度, 其中所述控制器基于所述噪聲溫度信號(hào)確定溫度值,并且如果該溫度值大于選定的溫 度,則所述控制器經(jīng)數(shù)據(jù)總線向耦合到所述電纜的微波發(fā)生器發(fā)送切斷消息。
21. 如權(quán)利要求18所述的電纜,其中所述溫度值代表被治療的組織的溫度或者微波消 融系統(tǒng)部件的一部分的溫度。
22. 如權(quán)利要求17所述的電纜,還包括電源線,該電源線耦合在所述第一電纜連接器 組件和第二電纜連接器組件之間并且配置為在所述第一電纜連接器組件和第二電纜連接 器組件之間運(yùn)送功率信號(hào)。
【文檔編號(hào)】A61B5/01GK104507409SQ201380039152
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】J·D·布蘭南 申請(qǐng)人:柯惠有限合伙公司