專利名稱：具有熱障的加熱導(dǎo)管的制作方法
本申請是1987年2月19日提交的流水號為016，248待批申請的部分后繼申請。該申請是1985年6月25日提交的流水號為750，683、現(xiàn)在已成專利號為4，662，368美國專利的分案申請。該專利又是1983年6月13日提交的流水號為503，783、現(xiàn)在已是專利號為4，646，737美國專利的部分后繼申請。
本發(fā)明是關(guān)于對病人體內(nèi)某一部位進行局部加熱的醫(yī)學裝置和方法，其目的在于除去組織或沉積物或燒灼組織等。
對病人體內(nèi)的某一部位提供局部加熱經(jīng)常用來燒灼傷口以止血，局部加熱還可以用來改變、除去、或破壞病人體內(nèi)的某些組織。這種局部加熱的一個例子是對出血潰瘍的處理。用一內(nèi)窺鏡通過病人的食道插入體內(nèi)以觀看出血部位并引導(dǎo)一個電加熱器與其接觸并燒灼出血傷口。另一應(yīng)用是用這種加熱方式去除肺組織上的瘤體。
遺憾的是，電加熱器操作困難，并且通常加熱起來相對地比較慢。加熱速率和可維持的溫度最大值受加熱器可達到的電流所限制?？蛇_到的電流轉(zhuǎn)而又受連到加熱器的導(dǎo)線尺寸的限制。導(dǎo)線尺寸由于以下二個原因限制通入人體的一些部位較粗的導(dǎo)線不能插進小的區(qū)域以及大的導(dǎo)線尺寸意味著失去柔性。
通過導(dǎo)線的電流也限制了體內(nèi)可以應(yīng)用這樣一個裝置的區(qū)域。對病人存在著電擊的威脅，而且圍繞導(dǎo)線由流過的電流產(chǎn)生的場也會產(chǎn)生不希望的影響。這樣的電流或場可能對生命產(chǎn)生威脅的區(qū)域之一就是心臟。
Chidama的美國專利4，279，246提議對內(nèi)窺鏡的末端加熱以避免在其窗口上形成水珠。那個裝置將窗口加熱到人體體溫左右以防止水珠的形成。然而，由于該裝置的設(shè)計，在該窗口上產(chǎn)生的熱量被限制于人體體溫附近，因此不能用來改變或破壞組織。
心血管疾病仍然是一個正在發(fā)展的問題，特別是在復(fù)雜的社會里。據(jù)估計美國每年有五十萬人死于心血管疾病，據(jù)信號另外還有三百五十萬人由于心血管疾病而不同程度地喪失生活能力。一個特別嚴重的問題是由于像動脈硬化斑塊這樣的脂肪物質(zhì)聚集或沉積而造成的血管進行性堵塞。聚集起來的物質(zhì)先使血管縮小，使血液減小到比較小的通道，最終發(fā)展到血流完全阻斷。
已經(jīng)提出了各種各樣的裝置和方法試圖解決血管收縮和堵塞問題。一個方法是將一個氣囊定位在被壓縮了的血管里，使它膨脹，將斑塊壓入管壁以擴展開口。這種方法只有在被壓縮的血管還沒有嚴重到剩下的通道小到不能容下未充氣的氣囊時才能適用，如果斑塊已鈣化變硬將它壓入管壁也不可能。這樣一種方法甚至無法用于完全堵塞的血管內(nèi)。對管壁施加徑向壓力還造成該壁過度的和永久性的變形，隨之失去其完整性。
因此，人們希望能夠提供一種方法和裝置，它能避免已有技術(shù)的缺點，同時能提供一種對病人體內(nèi)某一部位傳遞局部加熱的有效方法。由這樣一個裝置提供的熱量可以用于止血或除去體內(nèi)組織或血管內(nèi)的物質(zhì)、甚至于完全堵塞的血管內(nèi)的物質(zhì)。對于這樣一種裝置，熱量應(yīng)當不用電流就迅速形成，同時，該裝置應(yīng)當足夠小以使其能夠被引導(dǎo)到病人體內(nèi)諸如血管這樣的腔、洞內(nèi)。對產(chǎn)生的熱提供快速準確的測量也是令人希望的，本發(fā)明滿足了這些要求。
本發(fā)明構(gòu)思了一種用于對病人體內(nèi)某一部位進行局部加熱的醫(yī)學裝置、系統(tǒng)和方法。按照本發(fā)明提供的局部加熱可以用于以下這樣的目的燒灼傷口止血、除去血液等的凝塊或從血管內(nèi)去除動脈粥狀沉積物?？晒├玫倪@種熱量還可以用于在已堵塞的血管中打開通路。
一般來說，體現(xiàn)本發(fā)明的醫(yī)療裝置包括一個安裝在一個細長的電磁能傳輸導(dǎo)管或部件遠端的熱發(fā)生元件。優(yōu)選的導(dǎo)管是單根柔性的石英光纖。來自一個強光源的諸如激光這樣的可見光形式的電磁能可以通過該導(dǎo)管傳輸并輻射到熱發(fā)生器的光接收表面。由該發(fā)生元件將光轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔缓罂蓪⒃摪l(fā)生元件與病人體內(nèi)諸如血凝塊、沉積物或組織這樣的物質(zhì)接觸，通過熔化、除去或破壞使該物質(zhì)發(fā)生改變。熱發(fā)生元件最好具有圓形外表面的末端，并通過如在熱元件上形成隆起部而在導(dǎo)管上開互補的槽這樣的鎖緊裝置將其固定在導(dǎo)管上。
由于是用光將能量傳輸?shù)綗岚l(fā)生元件，就不存在對病人可能產(chǎn)生威脅的電流了。同時對于同樣直徑的導(dǎo)管來說，由光纖以光的形式可以比由導(dǎo)線以電的形式傳輸大得多的能量。采用由激光器來的強光可允許相當大的能量迅速傳輸?shù)綗岚l(fā)生元件進行快速加熱。這就避免了電加熱系統(tǒng)固有的困難，包括有電流存在以及元件加熱速率比較慢的缺點。
在本醫(yī)療裝置的一個具體方案中，一個細長的引導(dǎo)金屬絲可以有選擇地放置在與該熱發(fā)生元件相關(guān)聯(lián)的腔內(nèi)。為此目的，熱發(fā)生元件可以包括一個細長的通道，例如一個槽或孔膛，用于可滑動地接收沿光傳輸導(dǎo)管放置的該外部的引導(dǎo)金屬絲。具有連接著的光傳輸纖維的熱發(fā)生元件可以沿著該引導(dǎo)絲滑動，直到達到體腔內(nèi)選定的位置。然后可以啟動光源，并將加熱元件產(chǎn)生的熱加到該腔的鄰接區(qū)域。
在本醫(yī)療裝置另一個具體方案中，用不用引導(dǎo)金屬絲都可以，熱發(fā)生元件中央有一個孔或洞，允許傳輸?shù)綗岚l(fā)生元件的一部分光穿過中央孔而直接射到選定的斑塊堵塞區(qū)域。用這種形式的熱發(fā)生元件，能夠?qū)⑤椛淠芎蜔崮芟群蠡蛲瑫r加到體腔內(nèi)或到其中的堵塞處。
熱發(fā)生元件可以具有橢圓形的截面，這樣的剖面容易滑入并通過體腔，在橢圓形截面下，也可以使在熱發(fā)生元件遠端積累的細胞物質(zhì)減至最小。
該熱發(fā)元件還可以包括一個泄漏孔或排氣口，允許在里面形成的氣體從該元件內(nèi)排出。該排氣口可以位于熱發(fā)生元件與光傳輸纖維相連接處的鄰近區(qū)域。
本醫(yī)療裝置可以用作這樣一個系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)還包括一個光源，提供足夠的光能使熱發(fā)生元件的溫度上升到足以軟化血管中的斑塊沉積物等，以及包括一個與光傳輸導(dǎo)管一起的、用于監(jiān)測該元件溫度的溫度傳感器。優(yōu)選的光源是激光，優(yōu)選的溫度傳感器是高溫計。但是，也可以利用其它一些這樣的裝置。激發(fā)激光以便通過導(dǎo)管傳輸一個強的光脈沖，導(dǎo)管將該光輻射到將光能轉(zhuǎn)換成熱的熱發(fā)生元件的接收表面。在激光不被激勵時，熱發(fā)生元件的光或灼熱光通過光傳輸導(dǎo)管被傳回，這種灼熱光然后就由高溫計轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)或測量值。
該醫(yī)療裝置還可以配備一條攜帶光傳輸導(dǎo)管的細長管子，熱發(fā)生元件伸出該管子的遠端，以便與要被加熱的組織或沉積物接觸。管子幫助引導(dǎo)導(dǎo)管到所希望的位置，對于提供通向血管的通道特別有用。管子的外部可以有血流阻塞裝置，如一個可充氣的氣囊，用于有選擇地停止血流。像鹽水、射線透不過的液體或二氧化碳這樣的流體還可以通過由管子形成的通路被引入。
一個允許觀察體腔或血管的觀察系統(tǒng)也可被提供作為本醫(yī)療裝置的一部分。通常，該觀察系統(tǒng)包括由管子攜帶的一束觀察光纖以提供對熱發(fā)生元件和就要接觸的組織或者堵塞物的觀察?？梢酝ㄟ^管子形成的通道引入適當?shù)那鍧崨_洗液來改善觀察。
在另一個實施方案中，在熱發(fā)生元件或頂部和細長的管子或?qū)Ч荏w之間可以插進一個熱障，熱障阻止了從頂部流走的熱量，這就減少了加熱頂部所需的熱量。
熱障可由陶瓷材料做成，也可以由金屬做成。
一個金屬熱障可以包括安置于頂部和導(dǎo)管管體之間的一個薄的金屬圓筒，該薄金屬限制了頂部的熱流出。該套筒還可以包含多個釋放氣體的小孔。
金屬熱障還可以以線圈彈簧的形式形成，這樣一個彈簧是柔性的，有助于頂部通過體腔運動，氣體可以在彈簧圈之間排出。
使用時，本醫(yī)療裝置被插入病人體內(nèi)，例如將該醫(yī)療裝置的遠端安放在血管內(nèi)。該元件與收縮區(qū)這樣的部位接觸，光能通過導(dǎo)管傳送以便迅速加熱元件，并隨該元件接觸收縮區(qū)和向前逼迫時有效地軟化和打開收縮區(qū)的至少一部分。在一個優(yōu)選的方法里，用氣囊堵塞血流并引入輻射透不過的液體到血管中以允許進行螢光檢查并對醫(yī)療裝療定位。一個諸如二氧化碳這樣的生物相容氣體的氣泡可以在光傳輸和由此產(chǎn)生的加熱之前被引入元件附近的血管中，這就避免了熱量耗散到不然就與元件接觸的液體或血液中。
還提供了去除血管中堵塞物和重新開通被堵塞血管部分的方法。這一方法包括以下步驟將熱發(fā)生元件沿血管系統(tǒng)移動并將其定位在選定的血管部分，與堵塞物接觸;
通過一個細長的光纖維傳輸部件將電磁能、輻射能傳輸?shù)皆摕岚l(fā)生元件;
用該輻射能加熱該熱發(fā)生元件;
將熱發(fā)生元件周邊區(qū)域的熱量傳導(dǎo)到與該元件接觸的堵塞物的環(huán)繞區(qū)域;以及，將熱發(fā)生元件滑入并通過該堵塞物以重新開通該血管部分。
根據(jù)以下對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述、附圖以及所附的權(quán)利要求，本發(fā)明許多其它的優(yōu)點和特征對該領(lǐng)域的專業(yè)人員將是顯見的。


圖1是一個包括了本發(fā)明醫(yī)療裝置的系統(tǒng)的示意圖;
圖2是圖1醫(yī)療裝置遠端部分的一個放大的剖面正視圖;
圖3是本醫(yī)療裝置另一個可選擇實施方案的另一個放大的部分剖面正視圖，它被放在一個具有收縮區(qū)的血管里;
圖4是該醫(yī)療裝置另一可選擇實施方案的一個放大的部分剖面正視圖;
圖5是圖4沿平面5-5所取的進一步放大的剖面圖，顯示出圖4醫(yī)療裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖6是該醫(yī)療裝置另一個可選擇實施方案的一個正視圖;
圖7是圖6沿平面7-7所取的一個放大的剖面圖;
圖8是該醫(yī)療裝置另外一個可選擇實施方案的一個剖面圖;
圖9是放在有收縮區(qū)的血管中的本醫(yī)療裝置另一個實施方案的一個放大的剖面圖;
圖10是在具有收縮區(qū)的血管中的本醫(yī)療裝置另一實施方案的一個放大的剖面圖;
圖11是放在有收縮區(qū)的血管中的圖1醫(yī)療裝置的另一實施方案的一個放大的剖面圖;
圖12是放在有收縮區(qū)血管中的本醫(yī)療裝置另一實施方案的一個放大的剖面圖;
圖13是放在有收縮區(qū)血管中的本醫(yī)療裝置另一個實施方案的一個放大的剖面圖;
圖14是一個熱發(fā)生元件的示意圖，它帶有用于對遠端和中間區(qū)域的溫度進行測量的熱電偶;
圖15是一個熱發(fā)生元件的示意圖，它帶有用于對遠端和近端溫度進行測量的熱電偶;
圖16是各種輸入功率水準下，遠端溫度對時間的函數(shù)曲線;以及圖17是恒定功率輸入下，遠端溫度對時間的函數(shù)曲線;
圖18A是本發(fā)明的一個有熱障的醫(yī)療裝置的頂視圖;
圖18B是圖18A的具有熱障的醫(yī)療裝置的遠端沿圖18A的平面18B-18B所取的放大的局部剖面圖;
圖19是圖18A具有熱障的醫(yī)療裝置的遠端的一個替換方案;
圖20是圖18A具有熱障的醫(yī)療裝置的遠端的另一個替補方案;
圖21是帶有金屬熱障的圖18A的醫(yī)療裝置遠端沿圖18A中的平面18B-18B所取的放大的局部剖面圖;
圖22是沿圖21中的平面22-22所取的剖面圖;以及圖23是圖18A的帶有繞組彈簧熱障的醫(yī)療裝置遠端的一個替補方案。
雖然本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，但是附圖和描述部分只顯示和詳細描述了本發(fā)明的一些最佳實施例。這里的公開內(nèi)容是本發(fā)明原理的示例說明，并不意味著將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍。
本發(fā)明是一種向病人體內(nèi)某一部位傳送和施加局部熱量的醫(yī)療裝置。加熱可被用于止血或者去除或改變像體內(nèi)組織或沉積物這樣的物質(zhì)。被改變的物質(zhì)可以是任何在體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的固體或半固體物質(zhì)，包括活體組織或凝塊這樣的沉積物，脂肪或動脈粥狀斑塊。
圖1和圖2表示了體現(xiàn)本發(fā)明的一個醫(yī)療裝置10，包括一個細長的電磁能傳輸部件12，它可以是一個光纖，一個微波通道或波導(dǎo)，具有一個近端14和一個遠端16。如果部件12是一個光纖，則可以傳送光形式的輻射能。一個熱發(fā)生元件18被安裝在部件12的遠端16上，使得由該纖維傳輸?shù)墓饣蝾愃频妮椛淠鼙晃詹⒂伤D(zhuǎn)換成熱量。光由該導(dǎo)管的遠端16發(fā)射并由該元件18的一個光接收表面接收和收集。元件18最好安裝在導(dǎo)管12的遠端16上并由以下要詳細討論的適當裝置固定在該位置上。將元件18直接安裝在導(dǎo)管12上保證了光線被適當?shù)剡f送，而且該元件也不會從導(dǎo)管上脫開。
導(dǎo)管12最好是用于光導(dǎo)纖維裝置上的單獨一根有柔性的光傳輸纖維，總的外徑一般小于或等于1毫米左右。單獨一根纖維一般具有將熱發(fā)生元件壓入沉積物或組織中所需要的剛性?？梢允褂酶蠡蚋〉睦w維，取決于病人適用區(qū)域的大小。一般，這個單根的光傳輸纖維13包括一個由外罩28包圍的纖維芯22。由外罩28引起的內(nèi)反射應(yīng)當使得當光線在遠端射出時，纖維13只有一個低的發(fā)散性。芯22由玻璃做成，例如二氧化硅石英。外罩28由硅樹脂、塑料或二氧化硅做成。芯22與外罩28結(jié)合起來的直徑小于約0.5至約1.0毫米。從遠端16射出的幾乎所有的光應(yīng)當被引導(dǎo)送到光接收表面20上并被其吸收。接收表面在熱發(fā)生元件18需要熱量的前端產(chǎn)生大部分的熱量，而在熱量會對纖維13有損害的元件后面部分使熱量減至最小。
為了保護纖維芯22和外罩28，纖維還包括一個包圍外罩28并由樹脂涂層24固定住的保護膜。該外部保護膜26通常由柔性的塑料材料、如聚乙烯或聚四氟乙烯制成。保護層還提供了一個柔性的光滑表面，使該醫(yī)療裝置易于操作。最好不用光纖束，因為在各根光纖之間的粘合劑限制了在不熔化該光纖束的情況下能夠傳輸?shù)墓饬俊?br> 導(dǎo)管12應(yīng)當是可彎曲和有足夠的彈性，以便沿著體腔推進導(dǎo)管，驅(qū)使熱發(fā)生元件18進入和通過堵塞物。這樣一個適用的導(dǎo)管是新澤西州普蘭菲爾德的石英產(chǎn)品公司用商標Med400銷售的芯徑為0.4毫米的光學纖維。
熱發(fā)生元件18的前部最好在它的外部表面總的呈圓形，以有利于將該元件壓入并通過被軟化的體內(nèi)物質(zhì)，同時使機械穿孔的危險減至最小。熱發(fā)生元件或者可以按照需要具有其它的形狀，包括橢圓或?qū)饫w軸偏心的形狀或甚至總的呈月牙形。這樣一種偏心的或橢圓形狀可以被旋轉(zhuǎn)，以在通過堵塞物時產(chǎn)生更大的通道。月牙形元件便于流體流動和視線經(jīng)過該元件。
元件18最好由像手術(shù)不銹鋼這樣的金屬制成，但也可由像金屬和陶瓷這樣的導(dǎo)熱和緣熱材料結(jié)合制成。內(nèi)部的光接收表面最好經(jīng)過處理，例如被氧化，使它的輻射系數(shù)增加到0.95左右或更大，以進一步增加由元件18吸收的光。作為另一種辦法，也可以使它涂上一種具有高輻射系數(shù)的物質(zhì)，如燈黑或碳黑對該表面進行處理。熱發(fā)生元件18的外表面最好涂上像聚四氟乙烯這樣的無粘性的或易脫開的表面，使之易于與組織脫開。對于低于約300℃的工作溫度，通常采用聚四氟乙烯。
導(dǎo)管12的遠端16最好安放或容納在由熱發(fā)生元件18后面部分形成的空腔30內(nèi)。熱發(fā)生元件18可以通過適當?shù)墓潭ㄑb置如粘合劑、適當?shù)逆i緊裝置或這二者相結(jié)合被固定到遠端16上。鎖緊裝置最好是至少一個在元件18上的向內(nèi)延伸的、沿周邊的隆起部34，它被導(dǎo)管12上形成的一個互補的凹槽36所接受。凹槽36應(yīng)當伸進到保護層26中，但既不要進入芯22也不要進入外罩28。在隆起部34被卡在凹槽中的同時，像硬化環(huán)氧樹脂這樣的粘合劑可被用于將元件18固定在導(dǎo)管12上。由于某些粘合劑在強熱下可能失效，所以鎖緊裝置提供了保證元件被固定在位的后備。
熱發(fā)生元件18具有足夠的質(zhì)量以避免使用中燒毀，但是，其質(zhì)量不能大到使它們加熱速率顯著減慢。為此，最好將材料最厚的部分。放在元件18的輻射能如光線照射在其上的前部。在纖維遠端和元件18的輻射能接收表面20之間最可能小的空間減少了如空氣或液體這樣的物質(zhì)的存在，這些物質(zhì)如果過多存在，由于產(chǎn)生的熱量而引起膨脹，因而需要排放。如果有這樣一個空間，就要提供一個或多個排氣孔使該空間與該元件到周圍環(huán)境的外表面連通。
光纖的遠端16離開光接收表面20的間距最好不大于光纖芯直徑的2倍。如果該芯是0.5毫米左右，則這個間距應(yīng)不大于1毫米左右。這個比較接近的間距保證了大體上所有的光被前面的光接收表面20接收，而不致分散到空腔30的內(nèi)側(cè)壁上。
該醫(yī)療裝置可以用作圖1所示系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)包括一個與纖維13近端14相連的諸如激光器這樣的光源。選用這樣的光源是為了遞送足夠的光能，使溫度升到比病人的體溫高，用于軟化造成堵塞的物質(zhì)或破壞組織。該系統(tǒng)還包括溫度傳感器，如一個與光纖近端相連的、用于測量元件18溫度的高溫計。光源和溫度傳感器均通過一個分光器42與光纖13的近端14相連。分光器42可以是一個偏光鏡或像一個旋轉(zhuǎn)鏡或可移動鏡這樣的系統(tǒng)。當該鏡處于一個第一位置時，激光被引導(dǎo)進入光纖13。在激光器不激勵后，該鏡就被置于一個第二位置，將光纖近端14輻射的元件18的灼熱光輻射引導(dǎo)到高溫計。也可以在熱發(fā)生元件上附加一個熱電偶，用以傳感溫度。
激光器產(chǎn)生的光由熱發(fā)生元件18轉(zhuǎn)換成熱?！肮狻边@個字在這里是以廣義被使用的，意指通過空間傳播的電磁輻射，不僅包括可見光，而且包括紅外、紫外和微波輻射。激光器最好隨溫度測量同時被激勵。通過監(jiān)測熱發(fā)生元件18的熱灼光，如果元件18具有嵌埋在其前部的一層不同的金屬或非金屬材料，還可以給出接近燒毀的提前報警。
光可以按需要連續(xù)地或間歇地進入光纖，以維持該元件18高于一個預(yù)定的溫度，以便使它能夠軟化斑塊沉積或燒灼出血組織。如果該醫(yī)療裝置被用于血管中，則希望元件18能迅速加熱，因為這樣一方面可以軟化和去除堵塞物質(zhì)，同時使傳遞給該血管周圍組織的熱量最小。慢的加熱速率使更多總的能量釋放到整個組織區(qū)域中，而快速加熱釋放更少的總能量，但是卻將它集中在要被軟化和去除物質(zhì)的一小部分區(qū)域內(nèi)。可以首先加熱該元件，即先開始光的傳輸，然后與沉積物接觸。這使得耗散到周圍組織的熱量減至最小，并使該元件在接觸之前達到一個更高的溫度。
該醫(yī)療裝置一個可供選擇的實施方案被表示在圖3上。圖示的該醫(yī)療裝置被放在有沉積物154的血管152中，沉積物將該血管工作空間減小到一個較小的被壓縮的通道156。該醫(yī)療裝置110包括一個光傳輸導(dǎo)管112和熱發(fā)生元件118，基本上與前面描述的一樣。元件118有一個擴大的頭部以便在沉積物154中產(chǎn)生一個具有較大直徑的通道。
該醫(yī)療裝置110還包括一個細長的管子158，它有一個近端(圖上未畫出)和一個遠端部分162，沿該管長度方向形成一個通道164。通過讓該管穿過病人的皮膚和肌肉層進入血管，該管有助于光傳輸導(dǎo)管112和熱元件118在像血管這樣的體腔中的定位。導(dǎo)管112被滑動地接收在管子158中，使得它能夠相對該管沿縱向移動，而使元件118伸出管子遠端部分162。熱元件的尺寸應(yīng)使得在將該裝置放入血管152中時可以被放置在通道164中。管子158首先被安置在血管中，一個具有圖2所示較小熱元件的導(dǎo)管112被插進管子158。
另一個可供選擇的方式是，如圖3所示的元件118可以具有比通道164較大的截面，以便在堵塞物中產(chǎn)生一個更大的通道。熱元件甚至可以大于管子158的外徑，使管子隨該元件反復(fù)向前壓出一個較大通道時逐漸前進。當熱元件比通道164的橫截面大時，在插入血管時，元件可以靠著管子遠端部分的開口。
形成的環(huán)形通道164允許像輻射透不過的液體這樣的流體進入血管中，這種液體可以對沉積物154和被壓縮的通道156的大小和位置進行熒光檢查研究。也是不透輻射的元件118也可以通過熒光顯象方式被跟蹤。導(dǎo)管112和管子158也可以沿其長度上裝備有不透輻射的標記，用于熒光跟蹤。
管子158最好攜有血流堵塞裝置，如一個在其遠端部分162上圍繞該管子放置的一個可充氣的氣囊166。該氣囊166最好由一種合適的軟塑料材料制成，通過一個由該管158的一個加厚壁中形成的通道引入像二氧化碳這樣的流體使氣囊充氣，與血管壁接觸并使之密封。血管152被阻塞后，可以通過通道164引入一種像生理相容沖洗液這樣的液體。合適的液體有鹽溶液、葡萄糖溶液或者對氣囊下游組織提供氧氣的攜氧液體。如前所述，還可以引入不透輻射的液體用于熒光觀察。還可以通過通道164引入像二氧化碳這樣的生理相容的氣體，使得暫時產(chǎn)生的氣泡包圍元件118，以使該元件產(chǎn)生的、不然被傳導(dǎo)到血液或不透輻射液體中的熱耗散減至最小。這樣還避免了對血液的損傷。在該過程結(jié)束后可以通過通道164抽吸出氣泡或引入的液體，通過抽吸也可以除去產(chǎn)生的所有碎屑。
圖4和5表示了該醫(yī)療裝置另一個可供選擇的實施方案。如前一樣，熱發(fā)生元件218被固定在光傳輸導(dǎo)管212的遠端。樹脂涂層224和保護層226已從光纖213的遠端216被向后去除，留出一段側(cè)面暴露的包圍光纖芯222的外罩228。
除去光纖芯222末端部分的樹脂涂層224和保護層226在光纖芯222與元件218之間產(chǎn)生一個間隙，這一空間中的空氣起隔離元件218和光纖213的作用。在元件與光纖之間也可以放置其它合適的隔離材料。將基本上所有的輻射光引導(dǎo)射到該元件218前部的光接收表面220以及這個空間的存在使得從元件218到導(dǎo)管212保護層226的熱傳導(dǎo)減至最小。為了進一步限制熱量從元件218的前部向后部的傳遞，可以有一段如由一個沿圓周方向的凹槽272產(chǎn)生的金屬厚度減少段，因為在凹槽272區(qū)域只有較少的金屬，熱傳導(dǎo)的橫截面積減小，單位時間向元件218后部的熱量傳遞也減小。
熱發(fā)生元件218通過一個或多個沿圓周方向向內(nèi)伸長的凸起部被固定在導(dǎo)管212上，這些凸起部被接收在保護層226上相應(yīng)的凹槽236中。管子258的遠端部分262與熱發(fā)生元件218后部嚙合也有助于該元件固定在導(dǎo)管212上。管子258可以由與保護層226同樣的材料做成，最好是像聚四氟乙烯這樣的耐熱材料。管子258沿其長度方向形成了接收光傳輸導(dǎo)管212的通道264熱發(fā)生元件218的后部最好形成至少一個、最好多個凹槽，與管子的通道264是流體可通的。這些槽274與管子的遠端部分262一起形成了一些開口，通過這些開口，像二氧化碳這樣的流體可以穿過管子的通道引入到熱發(fā)生元件218的后部周圍。引入的流體不僅對清潔或去除使用時圍繞熱發(fā)生元件218產(chǎn)生的碎屑有用，還有助于冷卻元件218的后部。
熱發(fā)生元件218的細長型結(jié)構(gòu)有助于它穿過由內(nèi)窺鏡形成的一個通道時對該裝置的操作。為了去除在熱發(fā)生元件218形成的空腔230中可能產(chǎn)生的任何氣體物質(zhì)，在該元件的側(cè)面有與腔230相通的排氣孔。
圖6和圖7表示了該醫(yī)療裝置另一個實施方案。在該實施方案中，醫(yī)療裝置包括一個固定在光傳輸導(dǎo)管312末端上的熱發(fā)生元件318，導(dǎo)管312可滑動地被放在一個細長管358中。在該管358的遠端部分還包括一個可充氣的氣囊。固定在管子近端部分360上的是一個組件，包括有組成觀察系統(tǒng)一部分的一個目鏡380。該觀察系統(tǒng)還包括一個光導(dǎo)纖維觀察導(dǎo)管382和由管子358攜帶的照明導(dǎo)管388以及由組件378和管子遠端362兩者共同攜帶的在本領(lǐng)域中眾所周知的適當?shù)耐哥R系統(tǒng)。
導(dǎo)管312由管子358可滑動地攜帶，并包括一個在其近端的用于與適當?shù)募す馄飨噙B接的連接器384。管子358還形成一個對氣囊366充氣的通道368和一個將流體引入體腔的沖洗或抽吸通道364。通道364還可以與一個引導(dǎo)食屬絲一起使用，將該裝置引導(dǎo)到病人體內(nèi)。
使用時，該醫(yī)療裝置的遠端被插入病人體內(nèi)，放置在所需位置附近，然后對氣囊366充氣以堵住血管。通過通道364可以引入像二氧化碳或一種液體這樣的流體，以允許通過觀察系統(tǒng)觀看。還可以提供適當?shù)姆椒ㄈデ逑从^察系統(tǒng)的遠端。這樣就可以在堵塞物與熱發(fā)生元件318接觸之前觀察該堵塞物，也可以在它撤退后確定由熱發(fā)生元件所打開的通道的尺寸。
圖8表示了另一個實施方案的醫(yī)療裝置410。光傳輸導(dǎo)管412穿過細長管458延伸，并沿該管中心軸在形成的通道464中被三個從管壁向里伸出的三個縱向凸塊492這樣的對中心裝置使之與管子同心。每個凸塊上最好形成一個可用于對管子上的氣囊充氣或通過管子近端引入流體的通道468。凸塊492可通過擠壓模鑄與管子458的其余部分形成一體。
凸塊492使導(dǎo)管412和固定在其遠端的熱元件處于中心位置，這樣使得該元件被引導(dǎo)到腔的中心，避開了腔壁。凸塊492還使導(dǎo)管412到管子458、因而也就是到體腔的熱傳遞減至最小，通過圍繞導(dǎo)管412的通道464的流體流也降低了使用期間導(dǎo)管的溫度。
激光器最好是氬和鐿鋁石榴石激光器。試驗是用一根1.8米長的Med400光纖(芯直徑0.4毫米)并配備一個具有圖4構(gòu)形、長約9毫米、直徑約1.0毫米以及質(zhì)量約0.1克的熱發(fā)生元件進行的。在空氣中，由西德慕尼黑Messerschmidt生產(chǎn)的一個68瓦的鐿鋁石榴石激光器在大約0.5秒內(nèi)使熱發(fā)生元件從室溫升到約500℃。相似地，由佛羅里達州奧蘭多l(xiāng)aserIonics公司生產(chǎn)的一個6瓦的氬激光器在5秒內(nèi)使熱發(fā)生元件從25℃的溫度基線升到攝氏654度。由一個6瓦的氬激光器進行2秒鐘的激發(fā)使熱發(fā)生光器從24℃的基礎(chǔ)溫度升高到231℃。
利用加利佛尼亞PaloAlto的CoherentRadiation公司生產(chǎn)的201型激光功率計在光纖遠端對激光強度進行測量。用從康奈迪克州斯坦福的OmegEngineering公司得到的一個30號線規(guī)格的HPY-1型皮下熱電偶和馬薩諸塞州Wakefield的AnalogicCorporation的數(shù)字式溫度計來測量熱元件的溫度。
通過將該裝置放入血和自來水這兩種液體樣品中來測試熱傳遞。血是從幾個病人身上以大約7毫升血與0.07毫升15%的乙二胺四乙酸(EDTA)混合的方法被抽得的，通過混合匯集血液以獲得一個均勻的更大量的血。一些容積為2毫升的錐形聚苯乙烯樣品杯被分成兩組并分別注以0.5毫升的血和0.5毫升的自來水。
然后將熱發(fā)生元件和熱電偶探頭一起浸入水中或血中。用氬激光器在1至6瓦下、對10至60秒的時間段進行測試，以確定該裝置產(chǎn)生的熱量。對于每個能量與溫度的組合對七個試樣進行測試，每個試驗的基礎(chǔ)溫度是19至20℃。
激光能量在1瓦時激勵10秒鐘使水樣溫度升到33℃的平均值，使血樣升到46℃的平均值。1瓦激勵60秒使水樣溫度升到52℃的平均值，使血樣升到66℃的平均溫度。
用6瓦的氬激光器，10秒的激勵使水樣溫度升至52℃的平均溫度，而30秒的激勵使水溫升到87℃的平均溫度，60秒的激勵使溫度升至98℃的平均溫度。沒有用血樣做強度大于1瓦的試驗。
圖9畫出了在圖1中被一般說明的醫(yī)療裝置10的一個替補實施方案。醫(yī)療裝置500的遠端部分以放大的局部剖視圖被表示在圖9中。如前所述，醫(yī)療裝置500這一部分可以連到圖1所示系統(tǒng)的其余部分上。醫(yī)療裝置500包括一個光傳輸纖維或?qū)Ч?02，它具有用在本發(fā)明前面各實施例中的光纖或?qū)Ч芤粯拥囊话阈再|(zhì)，還包括一個由一光束來激勵的熱發(fā)生元件506，該光束從導(dǎo)管502的遠端504發(fā)出。
該熱發(fā)生元件506由共同形成一個中心空腔512的頭部516、主體部分514和一個整體的套筒部分508構(gòu)成。熱發(fā)生元件506通過在套筒部分508上多個沿圓周方向的機械皺折510以機械方式被連到導(dǎo)管502的遠端504上，這些皺折相當于圖2所示的鎖緊裝置34和36。需要的話，可以在遠端504與套筒部分508的由機械皺折510限定的區(qū)域之間加粘接劑。
主體部分514的壁厚可以與頭部516的壁厚一致或小些。主體部分514的壁厚最好比頭部516小些，以便如參照圖2實施方案討論過的那樣，使產(chǎn)生的熱量更多的集中于頭部516。
熱發(fā)生部件506通過光纖502接收輻射能或光能。輻射能投射到形成空腔512的至少一個端表面或表面518上。投射到該表面518上的輻射能和對前面各實施方案討論的一樣被轉(zhuǎn)換成局部化的熱能。所產(chǎn)生的熱量然后主要通過傳導(dǎo)被傳遞給體腔堵塞物154。
熱發(fā)生部件502是非對稱的，在體部分514中形成一個細長的基本平行部件502縱軸的通道520，通道520可以是在其側(cè)壁514和端部516上形成的一個圓柱形的孔?；蛘咄ǖ?20是一個一般的U形槽。該通道520可滑動地嵌入并接受一條尺寸和形狀經(jīng)過選擇的柔性引導(dǎo)金屬絲522。該引導(dǎo)食屬絲522可以是與可插入人體血管系統(tǒng)的裝置一起使用的型式。在圖9中該引導(dǎo)金屬絲522的遠端被畫成伸出到堵塞物154之外。即使該堵塞物154堵塞了該遠端522a的移動，仍可使用該熱發(fā)生元件。遠端522a的確切位置并不是本發(fā)明的一個限制。
在引導(dǎo)食屬絲已被定位在病人選定的體腔中后，細長通道520通常與該柔性引導(dǎo)絲522可滑動地嚙合，熱發(fā)生元件506然后通過通道520與引導(dǎo)絲522之間的合作配合沿著該引導(dǎo)絲滑動。定位后，如前面討論過的那樣，通過光傳輸導(dǎo)管502施加輻射能，該輻射能又對熱發(fā)生元件506加熱。
該熱發(fā)生元件506還有一個排氣口524，它在靠近套筒部分508的主體部分514上形成。排氣口524對由于通道導(dǎo)管502加到熱元件506上的輻射能而在空腔512中產(chǎn)生的氣體提供了泄漏和排放通道。該排氣口使得該空腔512與放置熱元件502的體腔內(nèi)部成為流體相通的。雖然泄漏口或排氣口可以在主體部分514任一合宜的位置上形成，但是將排氣口524安置在套筒部分508與主體部分514鄰接處保證了任何較熱氣體的泄放不會直接沖到其周圍的體腔，而代之以擴散。
圖10表示了圖1醫(yī)療裝置10的另一個實施方案。圖10以放大的部分剖面圖顯示了醫(yī)療裝置530，它可以與圖1醫(yī)療裝置的其它部分連接。醫(yī)療裝置530包括一個具有遠端534的細長的光傳導(dǎo)或傳輸導(dǎo)管532和熱發(fā)生元件536。
遠端534通過多個機械皺折540與熱發(fā)生元件536在其套筒部分538相連接。此外，在套筒部分538和遠端534之間可以使用粘合劑。套筒部分538與細長的頸部541是整體，頸部逐漸形成一個錐形的主體部分542。主體部分542在端部呈球泡或圓頭部543。如圖10所示，錐形的主體部分具有一個厚度變化的側(cè)壁，并且部分地形成腔544。一個像透鏡或窗口這樣的透光裝置被放置在頭部543中，以便堵住腔544的遠端，防止體液和組織成分流進去。窗口546防止了進入孔550的體液或物質(zhì)污染光纖部件532的末端532a。主體部分542的側(cè)壁厚度小于頭部543的壁厚。
光傳輸纖維532從末端表面發(fā)射光或輻射能，它們投射到窗口546的表面548上。如前面對圖1-8實施方案討論過的那樣，通過導(dǎo)管532傳輸?shù)妮椛淠茉谒渡涞奖砻?48上時就加熱該熱發(fā)生元件536。一部分用符號R表示的如光束這樣的輻射能，從表面532a輻射出去、通過窗口546和孔550直接到周圍體腔中這樣的輻射能R然后投射到堵塞物154的表面154a上。對堵塞物154依次或同時施加熱量和輻射能使斑塊軟化或汽化，因而使熱發(fā)生元件536容易向前推進。
由于增加了口或孔550，光或電磁能以及熱能被依次或同時施加到希望被去除的堵塞物154上。通過對孔550尺寸的控制，可以控制直接傳遞給該部位的功率或能量的大小。
熱發(fā)生元件536還有一個排氣孔或口552。該排氣孔或口552穿過空心的熱發(fā)生元件536的主體部分542。該排氣孔為腔544中可能形成的氣體提供了泄漏開口。
對于圖10示例的實施方案，孔550的直徑是好在約0.080英寸(0.203mm)左右，口552最好對于熱發(fā)生元件536的縱軸成45°角。其直徑最好是約0.007英寸(0.018mm)。
圖11畫出了由圖1一般描述的醫(yī)療裝置10的另一個替補實施方案。圖11以放大的局部剖視圖顯示出醫(yī)療裝置560。醫(yī)療裝置560這一部分可以如前所述與圖1裝置的其余部分連接。醫(yī)療裝置560包括一個光傳輸纖維或?qū)Ч?62，它具有與前面描述過的實施方案中一樣的一般性質(zhì)，還包括一個熱發(fā)生元件564，該元件由導(dǎo)管562遠端566發(fā)射出的光束激勵。
熱發(fā)生元件564是橢圓形的，由一個彎曲的頭部568和變細形成整體套筒部分572的一個球泡狀的主體部分570，這兩部分一起形成一個中心腔574。熱發(fā)生元件借助于多個在套筒部分57上沿圓周方向的機械皺折576以機械方式連到導(dǎo)管562的遠端566，這些皺折相當于圖2的鎖緊裝置34和36。需要的話，在該遠端566和套筒部分572的由機械皺折576限定的區(qū)域之間還可以加粘合劑。
頭部568的壁厚可以與主體部分570的壁厚一樣或更小。頭部568的壁厚最好小于主體部分570的壁厚，以便使更多的熱量集中在主體部分570中。由于該橢圓形的橫截面，部件564能夠很容易地通過血管系統(tǒng)移動，到達堵塞部位。此外，光滑、圓錐形的外表面也有助于進入、通過該堵塞物以及從其中退出。推薦橢圓形截面的熱發(fā)生部件564是因為它減低了動脈粥狀組織的附著性。還可通過使部件564的工作溫度在約300℃至約500℃、最好至約400℃的范圍使這種附著性減至最小。
熱發(fā)生元件564通過光纖562接收輻射能或光能。輻射能投射到部分限定腔574的端表面或表面578上，如前面對圖示實施方案討論過的那樣，投射到表面578上的輻射能被轉(zhuǎn)換成局部化的熱量。所產(chǎn)生的熱量然后主要通過傳導(dǎo)傳遞給體腔的堵塞物154。
熱發(fā)生部件564是非對稱的，在主體部分570上形成一條基本平行于部件564縱軸的細長通道580，該通道580可以是在側(cè)壁570和端壁568形成的一個園柱孔?；蛘?，通道580可以是一般的U型槽。該通道580與一柔性的、具有選定尺寸和形狀的引導(dǎo)金屬絲582滑動嚙合。
在引導(dǎo)食屬絲已被定位在病人選定的體腔中之后，細長通道580與柔性引導(dǎo)絲582可滑動地嚙合，經(jīng)過通道580與引導(dǎo)絲582之間的配合，熱發(fā)生元件564就能沿該引導(dǎo)金屬絲滑動。定位后，如前面討論過的那樣，通過光傳輸導(dǎo)管562施加輻射能，該輻射能又對熱發(fā)生元件564加熱。作為另一個辦法，引導(dǎo)金屬絲582和熱發(fā)生元件564在插入血管系統(tǒng)之前可以被裝配在一起，能夠把與熱發(fā)生元件564結(jié)合在一起的引導(dǎo)金屬絲582通過血管系統(tǒng)移動到堵塞部位。
熱發(fā)生元件564也包括一個在鄰近套筒部分572的主體部分570上形成的排氣口584。排氣孔584對由于通過導(dǎo)管562加到熱元件564上的輻射能量而在腔574中形成的氣體提供了泄漏和排放口。排氣孔584使該腔574與已安置熱元件564的體腔內(nèi)部成為流體相通。雖然泄漏孔或排氣孔584可以在主體部分570的任意方便的位置上形成，但是將該排氣孔584如圖11畫出的那樣安置在套筒部分572和主體部分570的鄰接處附近保證了泄漏出的比較熱的氣體不會直接沖到包圍它的體腔，而代之以擴散。熱發(fā)生元件564的直徑可以在1.5至4.0毫米之間變化，取決于待處理體腔的尺寸。
圖12表示了圖1醫(yī)療裝置10的另一個實施方案。醫(yī)療裝置590以放大的局部剖視圖形式被表示在圖12上，它可以與圖1醫(yī)療裝置10的其它部分連接。醫(yī)療裝置590包括一個具有遠端594的細長的光傳導(dǎo)或傳輸導(dǎo)管592以及具有一個細長橢圓形截面的熱發(fā)生元件596。
遠端594通過多個機械皺折600被連接到熱發(fā)生元件596的套筒部分598上。此外，在套筒部分598和遠端594之間可以用粘合劑。套筒部分598與過渡到錐形主體部分604的細長頸部602是整件，主體部分604終止于一個變細的弧形頭部606。錐形的主體部分604與頭部606相結(jié)合形成一個容易通過血管系統(tǒng)滑動的光滑外表面。
如圖12所示，錐形的主體部分604具有一個變化的側(cè)壁厚度并部分地限定腔608。腔608一部分由頭部606和套筒部分598限定。主體部分604的側(cè)壁厚度比頭部606的壁厚要小。
光傳輸纖維592從端表面592a發(fā)射光或輻射能，投射到空腔608一端的頭部606內(nèi)形成的表面610上。如前面對圖1-8實施方案討論過的那樣，當輻射能通過導(dǎo)管投射到表面610上時，加熱了熱發(fā)生元件596。加到堵塞物154上的熱量使該堵塞物軟化和破壞。
熱發(fā)生元件596還包括一個排氣孔或口612。排氣孔或口612穿過熱發(fā)生元件596的主體部分604。排氣孔為腔608中可能形成的氣體提供了一個泄漏孔。
圖13畫出了圖10裝置530的一個替補實施方案，圖13中與圖10中元件相對應(yīng)的元件具有與圖10一樣的標號。在圖13的實施方案中，一條實心金屬絲被接在套筒部分的末端區(qū)域622上，金屬絲620可通過銅焊、焊接或等同的方法被連接。金屬絲620在不改變光纖部件532特性下使熱發(fā)生元件536的操縱特性最佳。例如，如果在某個過程中需要一個“比較剛性”的器械，可以使用一個較大直徑的金屬絲。盡管在治療過程中，不大可能發(fā)生光纖部件532與熱發(fā)生元件536分開，但即使出現(xiàn)這樣的事件，金屬絲620將保持該器械的整體性。
圖9、10、11和12上的各個可選擇的實施方案還可以與圖3-5或圖13實施方案的結(jié)構(gòu)相結(jié)合。例如，圖3中膨脹的封套或氣囊可與圖9或圖10中任一個實施方案相結(jié)合。窗口546和口550可以分別與圖9，12或13中的熱發(fā)生元件506或596相結(jié)合。前面討論的各個實施方案中的氣體泄漏孔具有和圖10排氣孔552對應(yīng)的尺寸和取向。
進行了一些試驗來確定前面討論過的各種熱發(fā)生元件的靜態(tài)熱學特性或加熱特性。還在空氣中和選定的組織中進行試驗，以確定這樣一些熱發(fā)生元件的動態(tài)熱學特性。用與各個熱發(fā)生元件連接的熱電偶來測量溫度。
圖14表示了前面討論過的一個一般類型的熱發(fā)生元件650，一個圖中未示出的光纖部件被固定在該元件650的近端652。為了確定在空氣中該元件650的遠端656和中間區(qū)域660的穩(wěn)態(tài)熱學特性，該元件的遠端656連有一個熱電偶654，在元件650的中間區(qū)域660連有一個第二熱電偶658。圖15上畫出了與圖14同樣的一般型式的熱發(fā)生元件656。但是，在圖15中，近端652上連有一個熱電偶，以提供元件650近端的穩(wěn)態(tài)溫度測量。
用于加熱元件650的激光源是Trimedyne/LaserIonics的555A型12瓦的連續(xù)波氬離子激光器。激光器通過一根前面討論過的光纖部件與元件650偶合。熱電偶654，658由0.010″的鎳鉻鎳鋁熱電偶絲(“K”型)制成，如圖14、15所示，借助于DCC公司制造的“HotSpot”熱電偶焊機形成熱電偶的結(jié)點并被連到元件650的表面。用OmegaEngieeringHYP-O型號的“T”型(銅-康銅)皮下熱電偶探頭得到組織溫度讀數(shù)?？梢杂糜蒓megaEngineeringCL-300型熱電偶定標計定標的該公司的2168A型數(shù)字式溫度計得到直接的溫度讀數(shù)，用Soltec的VP-67235型紙帶曲線記錄儀得到紙帶曲線圖，用Simpson461型數(shù)字式萬用表與熱電偶654、658連接獲取熱電偶電壓讀數(shù)。
為了確定中間區(qū)域的穩(wěn)態(tài)溫度范圍，用激光激勵了5個與元件650相應(yīng)的熱發(fā)生元件。調(diào)節(jié)激光器使得在每種情況下，相應(yīng)的遠端656的溫度是400℃，然后測量中間區(qū)域的溫度，記錄得到的中間區(qū)域的溫度范圍是355℃至420℃，5個被測試的熱發(fā)生元件的平均穩(wěn)態(tài)中間區(qū)域溫度是399℃。
對5個置于組織樣本中的熱發(fā)生元件的近端穩(wěn)態(tài)溫度進行了測量，其中激光器再次被調(diào)節(jié)得使穩(wěn)態(tài)的遠端溫度為400℃。為了在組織中進行這種測繪，熱電偶654，662如圖15所示，被連在遠端656和近端區(qū)域658上。在一個約1″厚(2.5cm)的纖維性組織樣本上切開一個大約3/4″(1.9mm)深的橫向切口，元件650和連接的熱電偶組件被插入到該組織樣本的切口中。該切口在元件650周圍被閉合并用兩個止血器固定。
然后將該樣本放到水下，將熱電偶654、662連到一個雙通道帶式曲線圖記錄儀上。以連續(xù)波方式激勵激光器直到遠端656的溫度達到400℃。然后調(diào)節(jié)激光能量，以保持遠端656在400℃上。注視并記錄近端部分相應(yīng)的平衡溫度。5組這樣的試驗結(jié)果被表示在圖15上。平均近端部分的溫度是83℃。
熱發(fā)生元件650遠端656的穩(wěn)態(tài)溫度差不多與其中間區(qū)域660的相同。然而，由于沿熱發(fā)生元件650軸方向的物質(zhì)分布情況，近端部分652的穩(wěn)態(tài)溫度要低得多。熱發(fā)生元件650的這種設(shè)計于是就使熱量能夠集中在它的中間部分和遠端部分660、656，使它在穿過和抽出時最為有效，同時使其近端部分662保持相對冷的狀態(tài)。
也進行了一些試驗來確定元件650在各種功率水平下在空氣中的動態(tài)溫度響應(yīng)。在進行這些試驗時，熱電偶654，658被連到帶式曲線記錄儀上。調(diào)節(jié)記錄儀的基準基線以補償環(huán)境溫度，在這里是25℃，相應(yīng)的基線被置于1.0mv上。對于空氣和組織中的測量，使用了100mv的滿量程。
電壓-溫度變換利用代替美國國家標準局(N.B.S.)561號通告的電流基準表進行的。紙帶圖速度是80m/分。
在空氣中用元件650進行試驗時，使用1分鐘的暴露和冷卻時間。輸入功率以0.5瓦的增量從0.5瓦增加到8瓦。
1.5mm的熱發(fā)生元件在空氣中的熱響應(yīng)曲線被畫出在圖16上。在每個設(shè)定功率下平衡溫度和上升時間的平均值被給出在表Ⅰ上。
從圖16上，可以看出，熱發(fā)生元件在空氣中達到熱平衡所需的時間以及回到基礎(chǔ)溫度所需的時間是幾秒鐘的數(shù)量級。表1中顯示了遠端溫度范圍從0.5瓦時的191℃到8瓦下的1040℃，相應(yīng)的上升時間范圍從11.0秒下降到2.8秒。如圖16所表示的那樣，在空氣中增大熱發(fā)元件650的輸入功率將使該元件從一個較低的、穩(wěn)定的遠端溫度升到一個更高的、穩(wěn)定的末端溫度。
表Ⅰ1.5毫米熱發(fā)生元件在空氣中的熱響應(yīng)數(shù)據(jù)PiTeTr0.519111.01.03428.11.54857.42.05805.72.56786.23.07585.53.58024.74.08374.54.58934.05.09243.45.59543.16.09723.06.59922.97.010112.87.510252.58.010402.8Pi＝輸入功率(瓦特)Te＝平衡時的遠端溫度(攝氏度)Tr＝達到Te63%所需的時間(秒)
上面顯示的數(shù)據(jù)是試驗5個相同的熱發(fā)生元件所得結(jié)果的平均值。
還進行了試驗以確定該元件通過在水中的組織時它的熱響應(yīng)。在這個試驗中將組織放在水中以模仿在人體中的情況。為了進行這一實驗起見，熱電偶結(jié)點附近裸露的熱電偶導(dǎo)線用一個絕緣涂層處理，以防止水分將其短路。使用了厚約2-2.5cm的纖維性組織。將熱電偶導(dǎo)線連到一個針上并被穿過組織，直到元件650的遠端656與該組織接觸為止。然后從該針上取下熱電偶，并將它連到紙帶曲線圖記錄儀上。然后將該組織樣本和元件650浸到水下，并激勵激光器，元件650的接觸壓力由光纖的彈性控制的，使元件650可以自調(diào)節(jié)通過該組織的前進速度。在元件650完全通過該組織后，將它通過現(xiàn)已存在的通道拉回，每通過一次，在空氣中激勵元件650以燒去任何表面上的碎屑。
用一個連接到內(nèi)帶冰點基準的數(shù)字式熱電偶計上的“T”型(銅-康銅)皮下熱電偶探頭進行組織溫度的測量。利用前面描述的同樣方法，幾個與元件650相對應(yīng)的熱發(fā)生元件穿過組織樣本被推進，每個熱發(fā)生元件被推進大約穿過該組織的一半。然后調(diào)節(jié)輸入功率使遠端656產(chǎn)生400℃的溫度。然后用該皮下熱電偶探測該組織樣本，直到熱電偶探頭與元件650接觸為止。然后將熱電偶探頭退出約1.5mm，記錄下元件650被激勵時該點的讀數(shù)。
如前面討論的那樣，當熱發(fā)生元件650被推著通過該組織樣本時遠端的動態(tài)溫度變化被表現(xiàn)在圖17上。從圖17上，可以看出，在標稱的、推薦的400℃的遠端溫度下，利用1.5mm熱發(fā)生元件時，在水下燒蝕組織的典型輸入功率是9瓦左右，向上升時間約11秒。(注意上升時間是達到400℃最終溫度63%的時間)。
圖17表示了在水下穿過組織時所產(chǎn)生的遠端溫度的漂移。當該遠端656被推進到組織樣本中時，遠端656的溫度典型地非常迅速地升到100℃，一旦遠端表面和組織之間的交界面的水份汽化，遠端溫度開始上升(A點)并隨著遠端更深地穿入組織樣本中繼續(xù)上升。該遠端655表面溫度的上限由該熱發(fā)生元件的輸入功率決定。隨著該遠端656接近組織樣本的另一側(cè)，溫度開始下降(B點)，直到遠端656又一次與自由的水接觸為止，在這一時刻上，其溫度迅速回到100℃上，直到激光器關(guān)掉為止。這時遠端656的表面溫度迅速降至環(huán)境溫度。圖17第二個區(qū)域顯示了當熱發(fā)生元件穿過組織樣本中新形成的通道被抽回時遠端656的溫度變化。由于諸如組織水份含量，探頭對組織的壓力以及推進速度這樣一些影響，圖17上顯示的溫度漂移很大。
還進行了測試該醫(yī)療裝置對動脈壁有效性的試驗。這些實驗的一個特別令人驚奇的結(jié)果是動脈提供的相對絕熱性。發(fā)現(xiàn)在使用該設(shè)備時動脈壁兩端存在一個相當大的溫度梯度，這表明可以用該醫(yī)療裝置在動脈中除去堵塞物，而對周圍組織造成最小的損傷。
體現(xiàn)本發(fā)明的醫(yī)療裝置能夠用于在像血管這樣的體腔內(nèi)傳遞局部化的熱量。這種熱量可用于打開血管內(nèi)的凝塊或軟化和去除血管中發(fā)現(xiàn)的斑塊和脂肪沉積物。熱元件軟化了沉積物質(zhì)，使該元件可被壓進或通過該斑塊，擴大收縮物中的通道或通過堵塞物開創(chuàng)一個通道。這就產(chǎn)生一個比較光滑的、直接由所用熱發(fā)生元件尺寸控制的均勻通道。由于這樣一個光滑、均勻的通道，組織的凝聚和再生長被減至最小。可以在同一堵塞物或收縮區(qū)中進行一系列的通過來產(chǎn)生一個更大的通道。
動物實驗結(jié)果對體重82磅的雄性雜交牧羊犬的股動脈和頸動脈進行雙側(cè)切割，一個如前所述的、末端裝有不銹鋼熱發(fā)生元件的Med400光纖被插進到該動脈并被定位于鄰近位于右側(cè)股動脈的三條縫合線中二條的地方以作標記。用一臺6瓦功率的氬激光器進行5秒鐘的激勵，在同一動脈的一些單獨的試驗中，測量該動脈和加熱元件的溫度。在使用激光后，位于鄰近熱發(fā)生元件的動脈壁處的熱電偶溫度探頭顯示了溫度從基礎(chǔ)溫度31.5℃升到44℃。在第二個試驗中，在使用激光器后，熱發(fā)生元件的溫度被測得是從基礎(chǔ)溫度34℃升到66℃。
還用6瓦的氬激光器在左側(cè)股動脈中進行了相似的測量，但用了二秒鐘的激勵。在第一次試驗中，動脈壁的溫度從32℃的基礎(chǔ)溫度增加到36℃。在第二次試驗中，在該動脈中的該元件的溫度從32.5℃的基礎(chǔ)溫度增加到47℃。正如可看出的那樣，動脈具有保護周圍組織的特別好的絕熱特性。
還研究了熱發(fā)生元件對動脈壁本身的影響。在這些實驗中，頸動脈被接觸，并且對每一根動脈分別沿該動脈的三個不同部位進行三次單獨的測量，每次測量時，溫度探頭被置于血管內(nèi)，以測量鄰近熱發(fā)生元件處血液的溫度，在加激光之前和之后測量該動脈的外徑。
在第一組實驗中，右頸動脈中的血流在該元件的上方和下方通過縮緊縫合線而被停止，以模擬由沉積物或由于使用像氣囊這樣的血阻斷裝置造成的完全堵塞。這些試驗結(jié)果被列出在表Ⅱ上。一秒鐘激勵的測量值被認為是一個錯誤的結(jié)果，可能是由于增熱中的一個“尖峰”或探頭的錯位引起的。
表Ⅱ激光持續(xù)時間基礎(chǔ)溫度發(fā)射激光前最終溫度發(fā)射激光后血管的外徑血管的外徑(秒)(℃)(mm)(℃)(mm)1295.21385.22285.3874.03255.1894.1在一個類似的試驗中，由該元件接觸和加熱左側(cè)頸動脈，但是不用縫合線收緊阻斷血流并且氬激光器設(shè)定在6.4瓦功率上。結(jié)果被列出在下表Ⅲ上。
表Ⅲ激光持繼時間基礎(chǔ)溫度發(fā)射激光前最終溫度發(fā)射激光后血管的外徑血管的外徑(秒)(℃)(mm)(℃)(mm)1385.0385.12375.0365.03384.8404.9如由上面對狗動脈的研究中可看出的那樣，熱發(fā)生元件能夠被升高到足以軟化像脂肪這樣的沉積物的溫度，而不會對動脈有大范圍的損傷。還證明了動脈壁的這種絕熱性質(zhì)顯著減少了對任何鄰近組織的損傷。
對狗和兔子都進行了血管造影試驗以便評估由于使用前面所述類型的熱發(fā)生元件、動脈粥狀塊堵塞物在體內(nèi)的消融情況。對24只已誘發(fā)顯著動脈粥狀硬化的新西蘭兔子進行了試驗。在帶有或不帶有前面敘述過型式的熱發(fā)生元件下使用了0.2mm的一些光纖部件，每根具有400微米的光傳輸芯。
12只兔子用沒有熱發(fā)生元件的光纖部件在高度髂狹窄部位進行處理。對這一組兔子，與近端連接的激光器產(chǎn)生的光可以從該光纖部件的遠端輻射并直接投射到血管的阻塞物上。從該光纖部件的遠端傳遞出1秒鐘1瓦功率的能量脈沖。
12只兔子在髂高度狹窄部位用遠端帶有前面討論過型式的熱發(fā)生元件的光纖部件進行處理。對于這一組兔子，如前面討論的那樣，由激光器產(chǎn)生的輻射能加熱該熱發(fā)生元件，因而產(chǎn)生主要通過傳導(dǎo)方式到達血管阻塞物上的熱量。3至15個6瓦、2秒鐘持續(xù)期的脈沖被傳送到光纖部件上。
在這兩組試驗期間，在光纖部件向前推進的同時，這些激光脈沖被傳送到相隔1厘米的2至4個部位上。試驗結(jié)果表明，通過利用熱發(fā)生元件能夠成功地重新打開通道。在這樣處理的12只兔子中的8個兔子中，處理之前狹窄度的平均百分比是68%，這代表在每一例中都是嚴重堵塞。在用熱發(fā)生元件處理后，狹窄度的平均百分比值降至13%。這代表很輕的阻塞。另一方面，12只直接施加輻射能處理的兔子中，注意到只有2只血管的狹窄度減小，而且這些減小顯得很少，是50%的狹窄度至30%。
在用熱發(fā)生元件處理的兔子中，血管穿孔顯著地少得多，12只兔子中只有一只;而那些直接用輻射能處理的兔子則不同，12只兔子中有9只被觀察到穿孔現(xiàn)象。
這兩種方式處理得到的組織學結(jié)果也是明顯不同的。對于那些直接接受輻射的兔子來說，在血管壁上觀察到深而局部的缺損，這些缺損穿過內(nèi)表層進入到中間層，由于這些缺損非常的局部化，所以由激光引起的缺損引起體腔面積極小的增加。此外，對于這樣處理的12只兔子中的10只，觀察到顯著量的血栓。
另一方面，那些用熱發(fā)生元件處理的兔子的血管里發(fā)現(xiàn)堵塞物圍繞血管內(nèi)壁周邊很均勻地減少。這似乎是由于熱發(fā)生元件周圍的熱量沿圓周方向均勻分布的緣故，這些熱量又被傳遞給該血管更大的沿圓周方向的內(nèi)表面上。任何觀察到的血栓要比直接施加輻射能情況中的更薄。12只這樣處理的兔子中的熱作用區(qū)域被限制于血管的內(nèi)表層。未觀察到對中層和外部彈性層或外膜的損害。這些結(jié)果在“美國心臟病學大學”(AmericanCollegeofCardiolgy)第5卷第4期Sanborn的題為“實驗血管或形術(shù)用激光探針下激光熱能沿圓周方向的分布”的文章上報導(dǎo)過。這篇文章通過引用被結(jié)合到本申請中。
用一組5只大蒙古狗(22-25公斤)進行了類似的試驗。結(jié)果與前面討論的兔子試驗觀察到的結(jié)果相一致。此外，這些狗中的一只，在一個堵塞部位上不用直徑與光纖部件12的直徑差不多的像圖2部件18這樣的部件處理，而是用像圖3中部件11這樣一個加大了的熱發(fā)生元件來處理。在這個例子中，一個1.5mm直徑的熱發(fā)生元件被連接到一個0.8mm的光纖部件上。結(jié)果產(chǎn)生重新打通的通道，或者得到比用沒有熱發(fā)生元件的光纖部件或用具有與光纖部件差不多直徑的熱發(fā)生元件情況下更寬的通道。這些結(jié)果在Abela等人的題為“｀HotTip′AnotherMethodofLaserVascularRecanalization”LasersInSurgery&Medicine，Vol，5，PP.327-335，1985上報導(dǎo)過，該文章通過引用被結(jié)合到本申請中。
經(jīng)驗表明，當熱發(fā)生部件具有400℃數(shù)量級的工作溫度時，獲得最好的效果。這一工作溫度似乎高到足以汽化絕大多數(shù)(如果不是全部的話)的動脈粥狀斑塊。
用前述討論過類型的熱發(fā)生元件已在5個病人中成功地完成了熱法血管成形術(shù)。四個病人呈現(xiàn)股動脈狹窄，第5個病人為腘動脈全阻塞。使用了2.0mm的像圖12中元件596這樣的具有橢圓形截面的熱發(fā)生元件。元件用氬激光器產(chǎn)生的6-8瓦的重復(fù)的2-5秒脈沖加熱。
對所有的病人，觀察到血管圖的體腔直徑從0.6±0.4mm至1.9±0.2mm的明顯增加。對于其中三個病人，隨后又使用了氣囊造形術(shù)，進一步使各自的體腔直接增加到3.3±0.4mm。因此，熱法血管成形術(shù)是氣囊血管造形術(shù)的一個安全的、有效的附加手段或替補手段。
按照本發(fā)明，一個加進了熱障的導(dǎo)管700被畫出在圖18A上。導(dǎo)管700包括一個輻射能入口702，該輸入口702用于將來自像一個激光源這樣的輻射能加到該導(dǎo)管700中攜帶的光纖部件704上。
導(dǎo)管700還包括一個引導(dǎo)金屬絲輸入口，該引導(dǎo)絲輸入口706例如可以是一個可以放置引導(dǎo)絲的標準路厄鎖連接器。輻射能輸入口702和引導(dǎo)絲輸入口706由一個Y連接器708連接。從Y形連接器708的遠端710起延伸出一根既攜帶光纖部件又攜帶引導(dǎo)金屬絲的細長的管狀部件712，利用該插入的引導(dǎo)金屬絲，導(dǎo)管700的遠端714可以被正確地定位在一個堵塞的體腔中。管狀部件712包括一個柔性的圓柱形導(dǎo)管體部分720。
圖18B是沿圖18A的平面18B-18B的一個放大的局部截面圖，畫出了導(dǎo)管700的遠端714。該遠端714被管狀圓柱形導(dǎo)管主體部分720的遠端部分720所攜帶。該導(dǎo)管主體部720是細長的，并可由醫(yī)用級的塑料制成。
該導(dǎo)管主體部分720形成一個圓柱形的、沿軸方向的中心通道722，通過它，可以延伸一根在引導(dǎo)絲口706處可操縱的引導(dǎo)金屬絲522。該引導(dǎo)絲通道722在導(dǎo)管720的中心。
該引導(dǎo)絲通道722的直徑是0.020英寸數(shù)量級，引導(dǎo)金屬絲522的直徑是0.014英寸左右。
一個軸向延伸的光纖通道724與引導(dǎo)絲通道722在徑向是偏離開的，該通道724在導(dǎo)管體720的整個長度上延伸。經(jīng)過口702可與輻射能源連接的光纖部件704通過圓柱形導(dǎo)管主體部分720連續(xù)延伸、進入一個可加熱的金屬導(dǎo)管的端部或頂部728，輻射能傳輸部件704的遠端704a被安放在該頂部728中鄰近能量接收表面728a的地方。通過光纖部件704傳輸?shù)妮椛淠馨辞懊嬗懻撨^的方法加熱該金屬導(dǎo)管頂部728。
光纖部件704的外徑最好是300微米數(shù)量級或更小。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，具有一個200微米直徑光纖芯的直徑為260微米的光纖是最佳的尺寸。金屬頂728在光纖部件704遠端704a上不需被皺折，因為導(dǎo)管頂728如以下要描述的那樣被緊固在導(dǎo)管700的導(dǎo)管主體部分720上。
可加熱的金屬頂720可由不銹鋼形成。頂728具有一個光滑的錐形的外部表面728b，以在體腔內(nèi)的定位。
主體部分720還有徑向偏置的軸向通道730。所說通道攜帶一個固定線732，固定線732連續(xù)地穿過導(dǎo)管體720延伸回到輸入口706，在那里它被固定地連接住。固定線732對遠端714提供了一個附加的機械連接。
固定線732的遠端734終止于一個擴大的鎖緊扣736，該扣736對圓柱形金屬頂終端部件740提供了一個附加的緊固。
該終端部件740被安裝在鄰近導(dǎo)管主體720的遠端720a的地方。終端部件740通過粘接劑、焊接或任何其它適當?shù)姆椒ū还潭ㄓ谥黧w部分720上。通道722、724貫穿該終端部件740。終端部件740有一個與導(dǎo)管中心線738成一角度取向的內(nèi)部鎖緊表面742。
可加熱頂部728的一個圓柱形細長部分748上有一個傾斜向外的凸緣746可滑動和可鎖緊地與表面742接合。凸緣746和表面742之間的接合可靠地將可加熱頂部728鎖緊在終端部件740上。
一個總的用750表示的陶瓷熱障被安置在該終端部件740與該可加熱導(dǎo)管頂部728之間，熱障750是一個圓柱形的陶瓷部件。
部件750有一個位于鄰近終端部件740的近端750a，還有一個位于鄰近可加熱頂部728的環(huán)形表面728c的遠端750b。通道722和724貫穿該熱障750。
終端部件740、熱障750和加熱頂部728這三個元件通過凸緣746與鎖緊表面742之間的配合被牢固地鎖緊在一起，形成一個整體結(jié)構(gòu)。
借助于貫穿通道722的引導(dǎo)金屬絲522將頂部728準確地定位在要處理的一個體腔中后，探針頂部由沿光纖部件704傳輸過去的輻射能加熱。熱障750限制了頂部728熱能的流動。結(jié)果使頂部728可被更快地加熱并使熱保持更長久，因而將更多的熱能傳傳遞給體腔中的堵塞物。熱障750的作用是使導(dǎo)管頂部728產(chǎn)生的熱量更準確地局部化，因而增強了對血管重新打開通道的治療效果。
通過對導(dǎo)管主體720中心的引導(dǎo)絲通道722和加熱頂部728的定位，可以獲得導(dǎo)管主體720和頂部728在引導(dǎo)絲通道722上改善的滑動性。這有利于在血管重新打開通道后導(dǎo)管的后撤。
如圖18B畫出的那樣，引導(dǎo)金屬絲通道722不在輻射能的光通道中，因為光纖部件在主體部分720中已被徑向偏置。導(dǎo)管700中可以使用的光纖部件704的直徑愈小，導(dǎo)管體部分720的柔性愈大，有利于容易通過血管系統(tǒng)插體腔待處理的部位，因而減小對病人的損傷。
圖19畫出了用于導(dǎo)管700a中的一個替補形式的熱障750。圖19實施方案700a中與導(dǎo)管700相對應(yīng)的元件已給出了與圖18B一樣的標號。
在導(dǎo)管700a中，主體部分720的遠端720a形成一個直徑比通道722更大的通道720b。通道720b的用途是接收陶瓷熱障760的近端762，熱障760通常有一個總的是圓柱形的中間體部分764，圓柱形的中心體部分764與導(dǎo)管體連接部分762形成整體。
近端部分760總的是圓柱形的，具有與通道720b相對應(yīng)的直徑，熱障760可以通過粘接劑被固定到主體部件720的遠端720a上。
熱障760的遠端766與中間圓柱體部分762是整體形成的。遠端766上形成多個軸向隔開的、沿徑向延伸的鎖緊法蘭766a和766b。法蘭766a和766b總的呈園環(huán)形。
一個偏向側(cè)面的輻射能傳輸通道760a沿軸向貫穿熱障760。輻射能光纖傳輸部件704穿過通道724和共同延伸的通道760a，使得輻射能傳輸部件的末端704a被定位在金屬頂部770附近。
頂部770具有一個錐形的外表面770b，使在體腔中的定位變得容易，并減小對其的損傷。金屬頂部770有一個同軸的貫穿通道770c，它與通道760b和722是對齊的，使該遠端710可以沿著引導(dǎo)絲522移動。
加熱頂部770還包括有多個軸向隔開、徑向向內(nèi)延伸的鎖緊法蘭770d和770e。這些徑向向內(nèi)延伸的鎖緊法蘭770d和770e被安裝得緊靠著熱障760上的徑向向外延伸的法蘭776a和776b。徑向向外延伸的法蘭766a和766b與徑向向內(nèi)延伸的法蘭770d和770e之間相互的配合作用將熱障760牢固地鎖緊在加熱頂部770上。
可以以膏劑形式在加熱頂部770上形成陶瓷的熱阻隔部件760在這樣形式時，可以用這種粘土膏填充向內(nèi)延伸的徑向法蘭770d和770e附近的空間。加熱頂部770和陶土膏然后如大家知道的那樣，被放在窯內(nèi)焙燒，使該陶瓷部件硬化。然后可用粘合劑將該整體形成的陶瓷部件760和加熱頂部770的聯(lián)合體牢固地連接到遠端720a上。
這樣輪廓的熱障部件760可以適應(yīng)所用陶瓷材料和用于可加熱頂部的金屬之間熱膨脹的差別。固定線732直接與可加熱頂部770接合以保持導(dǎo)管的物理完整性。
圖20畫出了導(dǎo)管700的另一個實施方案。在這個實施方案700b中，一個有一定輪廓的陶瓷熱障780被畫出固定于該主體720的遠端720a上。熱障780有一個圓柱形的近端781，它與導(dǎo)管遠端720a的圓柱形表面720b接合。一個圓柱形中間體部分782以整體形式連在近端781上。
頂部連接區(qū)域784包括多個軸向隔開的、徑向向外延伸的鎖緊法蘭784a和784b，它們在該圓柱形體部分782的遠端上。鎖緊法蘭784a和784b具有同樣的直徑。
陶瓷熱障780包括有兩個在徑向與中心的引導(dǎo)絲接收通道780c偏置開的軸向延伸通道780a和780b。通道780a和780b接收兩根輻射能傳輸光纖部件704a和704b。使用雙光導(dǎo)纖維對可加熱端頂部786提供更快的加熱。
可加熱端的頂部通過多個軸向隔開、徑向向內(nèi)延伸的法蘭788a和788b被鎖緊在熱障780上。向內(nèi)取向法蘭788a和788b與熱障780的向外延伸的徑向鎖緊法蘭784a和784b配合形成一個不可分開的連接。
來自部件704a和704b的輻射能投射到可加熱頂部786上的兩個分隔開的輻射能接收表面786a上。可加熱的頂部786有一個光滑的錐形外表面786b以有利于在最小損傷下它穿過體腔的可滑動性。一個位于中心的軸向通道與通道780c和722共同延伸以接收引導(dǎo)絲522。
圖21表示導(dǎo)管700的另一個實施方案700c。在該方案700c中，導(dǎo)管主體720的遠端720a攜有一個與可加熱頂部792連接的不銹鋼熱阻隔部件790。該不銹鋼熱阻隔部件是由穿孔的千分之二英寸厚左右的薄不銹鋼形成。
熱障790由其中具有多個隔開的穿孔790b的園柱形鋼質(zhì)主體部分790a形成的，熱障790的近端790c被固定于遠端720a上。
熱阻隔部件790包括了一個輻射能傳輸光纖部件704的遠端貫穿它的通道790d。
可加熱頂部792有一個光滑的錐形外周界表面792a以及一個位于中心的、軸向的引導(dǎo)絲接收通道792b，通道792b貫穿可加熱頂部的主體部分792c。主體部分792c又連有一個圓柱形的連接部件792d，該空心的圓柱形部件792d被連在該熱障790的圓柱形臺肩790e上。
該圓柱形臺肩790e的中心位于導(dǎo)管700c的中心線720d上，可加熱頂部792的圓柱形近端可滑動地被接收在該圓柱形臺肩790e上并可以從其上拆開。
圓柱形熱障790包括一個徑向偏離中心的軸向通道794a，輻射能傳導(dǎo)部件704貫穿它延伸。熱障790還包括一個第二徑向偏離中心的軸向通道794b，固定線732貫穿它延伸。固定線終止于鎖緊端736上。
通過傳導(dǎo)部件704傳輸?shù)妮椛淠軓钠溥h端出來并投射到在頂部的主體部分792c內(nèi)形成的一個能量接收表面792c上，該頂部于是由入射的輻射能加熱。
主體部分792c在近端終止于通常垂直于中心線720d的一個第一表面798a，該第一表面798a與一個錐面798b相交，錐面798b限定了一個截頭錐形形的區(qū)域798c。表面798a和798b之間多少有點呈環(huán)形的打開的區(qū)域減小了熱流失，使熱障790的效果增大，加熱頂部792可以在區(qū)域798b處點焊到熱障790上。
表面798b與中心線720d成大約30°角。截頭錐形終止于通常與中心線790b垂直的一個環(huán)形表面798e。
可加熱頂部792的端部件792f可被點焊到熱障790的臺肩部790e上。固定線732可以在鎖緊頭736區(qū)域點焊到熱障790上。
導(dǎo)管主體的遠端720a具有一個與可加熱頂部792的區(qū)域721b鄰近并重疊的空心圓柱形區(qū)域721a，位于其間的一層丙烯氰粘合劑使熱障790牢固地連到端部720a上。
熱障790上的孔790b用于排放可能積累在加熱頂部792或熱障790內(nèi)的任何被加熱的氣體。
圖23畫出了具有金屬熱障的另一個導(dǎo)管700d，導(dǎo)管體720的遠端具有一個圓柱形的外表面800，一個有撓性的金屬繞組804的端部區(qū)域802可滑動地接合在表面800上。
端部區(qū)域802借助于丙烯氰粘合劑或環(huán)氧樹脂粘合劑層被牢固地連到表面800上。該有撓性的繞組部件804，可以由錐形不銹鋼繞組形成，將對可加熱頂部806起一個有撓性熱障的作用。頂部806有一個中間主體區(qū)域806a，該主體區(qū)域終止于遠端的錐形外表面806b，外表面806b平滑地連接一個前緣806c，該錐形的表面806b和前緣806c有助于頂部806在體腔內(nèi)的定位。
頂部806還形成一個與中心線720d同心的軸向延伸通道806d，用于穿過引導(dǎo)線522，通道806d的直徑是千分之廿英寸左右。
可加熱頂部806在近端終止于一個表面808a，它呈環(huán)形并通常與中心線720d垂直，表面808a受一個從表面808a起與中心線720d成大約30°角延伸的一個錐形部件808b的限制。
撓性熱障804的遠端區(qū)域805可滑動地接合和重疊在部件808b的一個區(qū)域上，熱頂部806可以點焊到撓組805與部件808b發(fā)生重疊的繞組熱障804上。
由導(dǎo)管主體720延伸過來的光導(dǎo)纖維部件穿過撓性線圈部件804，經(jīng)過徑向偏心的軸向通道810伸進可加熱頂部806，鄰近能量攜帶部件遠端704a的一個輻射能接收表面810a接收從該遠端來的輻射能。
當導(dǎo)管700d被定位于一體腔中時，該有撓性的熱障804有助于這樣的定位。
本系統(tǒng)除了提供一個加熱體腔一區(qū)域的裝置外，還能用于監(jiān)測在加熱操作后體腔的壓力。
根據(jù)上面的內(nèi)容，可以看出，在不離開本發(fā)明新構(gòu)思的真正要旨和范圍下可以實現(xiàn)各種各樣的變化和改進。
權(quán)利要求
1.一個具有一個可插入人體體腔的部分、用于加熱體腔內(nèi)一個區(qū)域的醫(yī)療裝置，該裝置包括一個細長、有撓性的主體部件，它具有一個近端和一個遠端，所說遠端可插入該體腔內(nèi)，所說主體部件上形成至少一個貫穿它的軸向延伸通道；具有一個近端和一個遠端、用于傳輸輻射能的細長而有撓性的裝置，所說的傳輸裝置置于所說的軸向延伸通道內(nèi)，使所說傳輸裝置的所說遠端空位在接近所說主體部件的所說遠端；由所說主體部件的所說遠端攜帶的、用于阻斷熱能流到所說主體部件的裝置；以及由所說阻斷裝置攜帶、用于接收來自所說傳輸裝置的所說遠端的輻射能并用于將所說輻射能轉(zhuǎn)換成熱能以加熱該體腔中的該區(qū)域的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，所說的通道沿半徑方向與所說主體部件的中心線偏離。
3.如權(quán)利要求2所述的醫(yī)療裝置，所說的阻斷裝置包括一個基本是圓柱形的部件。
4.如權(quán)利要求3所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件上形成一個貫穿的通道。
5.如權(quán)利要求3所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少一個區(qū)域的厚度小于所說置換裝置的直徑，使得所說轉(zhuǎn)換裝置與所說主體部件之間的熱流減至最小。
6.如權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分由金屬組成。
7.如權(quán)利要求6所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分是有撓性的。
8.如權(quán)利要求7所述的醫(yī)療裝置，所說的撓性部件由一個線圈彈簧形成。
9.如權(quán)利要求6所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分由一個空心圓柱形套筒組成。
10.如權(quán)利要求9所述的醫(yī)療裝置，所說的套筒上形成多個穿孔。
11.如權(quán)利要求3所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分由陶瓷材料組成。
12.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，所說的轉(zhuǎn)換裝置由具有高導(dǎo)熱率的材料構(gòu)成，而所說的阻斷裝置至少部分由一種具有較低導(dǎo)熱率的材料構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，所說的阻斷裝置被定位在所說主體部件和所說轉(zhuǎn)換裝置之間，所說阻斷裝置在它里面形成一個至少一部分鄰近所說轉(zhuǎn)換裝置的空腔，以阻止熱量從所說轉(zhuǎn)換裝置流到所說的主體部件。
14.如權(quán)利要求6所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件上包括多個隔開的排氣孔。
15.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其中，所說的軸向延伸通道在徑向與所說主體部件的中心線是偏離開的。
16.如權(quán)利要求15所述的醫(yī)療裝置，所說主體部件上形成一個第二軸向延伸的通道。
17.如權(quán)利要求16所述的醫(yī)療裝置，所說的第二通道基本上與所說主體部件的中心線是同中心的。
18.如權(quán)利要求17所述的醫(yī)療裝置，所說的第二通道適于可滑動地接收一個細長的引導(dǎo)部件。
19.如權(quán)利要求16所述的醫(yī)療裝置，包括有一個安置于所說第二通道中的細長部件，所說的細長部件有一個延伸到所說阻斷裝置附近的遠端。
20.如權(quán)利要求16所述的醫(yī)療裝置，包括一個安置于所說第二通道中的細長部件，所說的細長部件有一個固定于所說阻斷裝置上的遠端。
21.如權(quán)利要求16所述的醫(yī)療裝置，包括有一個安置于所說第二通道中的細長部件，所說的細長部件具有一個固定于所說轉(zhuǎn)換裝置上的遠端。
22.如權(quán)利要求21所述的醫(yī)療裝置，其中所說細長部件遠端的一個區(qū)域被焊接到所說轉(zhuǎn)換裝置的一個區(qū)域上。
23.如權(quán)利要求19所述的醫(yī)療裝置，其中所說的主體部件上形成一個第三軸向延伸通道。
24.如權(quán)利要求23所述的醫(yī)療裝置，其中所說的第三通道基本上與所說主體部件的中心線是同中心的，所說的第一和第二通道在徑向與它是有位移的。
25.一個具有一個可插入人體體腔的部分、用于加熱體腔內(nèi)一個區(qū)域的醫(yī)療裝置，該裝置包括一個細長、有撓性的主體部分，它有一個近端和一個遠端，所說遠端可插入該體腔內(nèi)，所說主體部件上形成至少一個貫穿它的軸向延伸的通道;用于傳輸輻射能量、具有一個近端和一個遠端的細長而有撓性的裝置，所說的傳輸裝置于所說的軸向延伸通道內(nèi)，使所說轉(zhuǎn)輸裝置的所說遠端定位在接近所說主體部件的所說遠端;固定于所說主體部件的所說遠端、用于阻斷到所說主體部件的熱能流動的裝置;固定于所說阻斷裝置上、用于接收來自所說傳輸裝置的所說遠端的輻射能并用于將所說輻射能轉(zhuǎn)換成熱能以加熱該體腔中的該區(qū)域的裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的醫(yī)療裝置，所說的通道沿半徑方向與所說主體部件的中心線偏離。
27.如權(quán)利要求25所述的醫(yī)療裝置，所說的阻斷裝置包括一個基本是圓柱形的部件。
28.如權(quán)利要求27所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件上形成一個貫穿的通道。
29.如權(quán)利要求27所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少具有一個導(dǎo)熱率較低的區(qū)域，使所說轉(zhuǎn)換裝置與所說主體部件之間的熱流減至最小。
30.如權(quán)利要求29所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分由金屬構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求30所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分是有撓性的。
32.如權(quán)利要求31所述的醫(yī)療裝置，所說的有撓性部件由一線圈彈簧構(gòu)成。
33.如權(quán)利要求30所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分由一個空心的圓柱形套筒構(gòu)成。
34.如權(quán)利要求33所述的醫(yī)療裝置，所說的套筒上形成多個穿孔。
35.如權(quán)利要求29所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件至少部分由陶瓷材料構(gòu)成。
36.如權(quán)利要求29所述的醫(yī)療裝置，所說的阻斷裝置被定位于所說主體部件和所說轉(zhuǎn)換裝置之間，所說阻斷裝置在它里面形成一個至少一部分鄰近所說轉(zhuǎn)換裝的空腔，以阻止熱量從所說轉(zhuǎn)換裝置流到所說主體部件。
37.如權(quán)利要求29所述的醫(yī)療裝置，所說的圓柱形部件上包括多個隔開的排氣孔。
全文摘要
描述了一個對病人體內(nèi)某一部位施加局部化熱量的醫(yī)療裝置。該裝置包括一個輻射能傳輸導(dǎo)管，例如一個光纖，和一個將輻射能轉(zhuǎn)換成熱能的熱發(fā)生元件。還可以配備一個合適的外部引導(dǎo)部件，用于熱發(fā)生元件的定位。熱發(fā)生元件—可以有一個開口，使得一部分輻射能可以直接投射到該部位。該醫(yī)療裝置可用于燒灼或破壞組織，或者改變或從體腔上除去不希望的沉積物。該醫(yī)療裝置還可以作為一個提供輻射能和在病人體內(nèi)測量熱發(fā)生元件溫度的系統(tǒng)的一部分。
文檔編號A61B18/28GK1041273SQ8910835
公開日1990年4月18日 申請日期1989年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月23日
發(fā)明者韓利·M·G·赫斯殷, 馬云·P·羅, 斯坦士羅·蘇理, 添瑪非·A·桑波恩, 邁克爾·D·克羅科 申請人:忝覓里雷射系統(tǒng)有限公司