Биполярный радиочастотный абляционный инструмент
Группа изобретений относится к хирургическим инструментам, системам и способам абляции злокачественных опухолей. Электрохирургический биполярный абляционный инструмент содержит рукоятку, два электродных узла и два абляционных активных электрода, расположенных на расстоянии 2,2-3,2 мм, параллельно на смещенном расстоянии от рукояточной оси от 10 до 30 мм, под углом около 45°. Система включает инструмент с источником питания для производства уровня радиочастотной мощности от 10 Вт до 20 Вт, при рабочей частоте от 800 МГц до 6,0 ГГц. Способ чрескожной абляции одного из узелков злокачественной опухоли под ультразвуковым контролем в течение 30 с сводит к минимуму периферические повреждения окружающих здоровых тканей. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Данное изобретение относится к хирургическим инструментам и, в частности, касается биполярного радиочастотного абляционного устройства для использования при удалении злокачественных опухолей различных органов.
Общепринятым способом лечения злокачественных опухолей органов человека, таких, как узелки в щитовидной железе или т.н. «почечных масс» в почке, является хирургическое удаление большей части тканей соответствующих органов. Например, для борьбы со злокачественными опухолями щитовидной железы может быть выполнена тиреоидэктомия. Это процедура, которая, к сожалению, приводит к удалению большей части ткани щитовидной железы. Кроме того, проведение операций на щитовидной железе часто имеет дополнительные негативные эффекты, такие например, как повреждение нерва или повреждение паращитовидных желез, а также может требовать, чтобы пациент принимал дополнительно гормон щитовидной железы после операции.
Альтернативы тиреоидэктомии известны из уровня техники, это в том числе радиочастотные (РЧ) методы абляции, при которых температура целевой ткани может возрасти до температуры 50°С или выше. Например, Holmer et al. оценили абляционные методы, как описано в "Bipolar Radiofrequency Ablation for Nodular Thyroid Disease - ex Vivo and in Vivo Evaluation of a Dose-Response Relationship," J.Surg. Res. 29 октября 2009. Исследование, проведенное при чрескожной РЧ абляции для доброкачественных узлов щитовидной железы, было также описано Kim et al. в "Radiofrequency Ablation of Benign Cold Thyroid Nodules: Initial Clinical Experience," Thyroid, 2006 April, 16(4):361-7. Kim et al описали, что используемый абляционный электрод был охлажден изнутри, и что большинству пациентов необходимо было сознательное успокоение при проведении процедуры абляции.
Хотя из уровня техники известны РЧ устройства, пригодные для использования для абляции, например, опухолей печени, большинство таких устройств требует более длительного периода использования от пяти до десяти минут на каждый сеанс. Такой отрезок времени делает практически нецелесообразным использование обычного РЧ устройства для узелков щитовидной железы, в частности, когда щитовидная железа будет двигаться с глотательными движениями пациента. Таким образом, существует потребность в электрохирургическом или чрескожном абляционном инструменте, который бы позволил провести относительно быстрое удаление злокачественной ткани или опухоли.
В одном варианте данного изобретения, электрохирургический инструмент состоит из рукоятки, имеющей рукояточную ось; первого электродного узла, где первый электронный узел имеет первый рукояточный электродный участок, фиксируемый в рукоятке, первый скошенный электродный участок, тянущийся от рукоятки, и первый абляционный электродный участок, расположенный на смещенном расстоянии от рукояточной оси; и второго электродного узла, где второй электродный узел имеет второй рукояточный электродный участок, фиксируемый в рукоятке, второй скошенный электродный участок, тянущийся от рукоятки, и второй абляционный электродный участок, расположенный на смещенном расстоянии от рукояточной оси, второй электродный узел в целом соответствует первому электродному узлу, рукоятка сконфигурирована для поддержания первого абляционного электродного участка в целом во взаимном параллельном расположении со вторым абляционным электродным участком.
В другом варианте данного изобретения, электрохирургическая система включает в себя: рукоятку с рукояточной осью; первый электродный узел, частично удерживаемый в рукоятке, где первый электродный узел включает первый активный электрод дистальный от рукоятки; второй электродный узел частично удерживаемый в рукоятке, где второй электродный узел включает второй активный электрод дистальный от рукоятки, и где во-первых активный электрод удерживается в целом во взаимном параллельном расположении со вторым активным электродом, так чтобы между ними четко определялась зона биполярной абляции, где зона биполярной абляции находится в смещенном и в основном в параллельном расположении относительно рукояточной оси; и РЧ источник питания электрически соединен с первым электродным узлом и вторым электродным узлом, РЧ источник питания функционирует для производства определенного уровня абляционной РЧ мощности в зоне биполярной абляции.
Еще в одном варианте данного изобретения, метод абляции тканей пациента включает в себя следующие этапы: получение инструмента, имеющего и первый и второй электродный узел, удерживаемые в рукоятке, рукоятка удерживает первый электродный участок в целом во взаимном параллельном расположении со вторым электродным участком так, чтобы определить существенно линейную биполярную абляционную зону между частью первого электродного узла и частью второго электродного узла, биполярная абляциионная зона находится в смещенном и в основном в параллельном расположении относительно рукояточной оси; введение биполярной абляционной зоны в примерную область, содержащую ткани, у пациента; определение, какая часть ткани расположилась в пределах биполярной абляциионной зоны; подача питания на первый электродный узел и второй электродный узел в течении заранее установленного периода времени, так чтобы получить определенный уровень абляционной РЧ мощности в биполярной абляционной зоне; и удаление биполярной абляциионной зоны из пациента.
Дополнительные признаки и преимущества раскрытого изобретения излагаются в подробном описании, которое следует ниже, и будут очевидными для специалистов в данной области имеющих в своем распоряжении описание или для специалистов, применяющих данное изобретение как описано, вместе с формулой изобретения и приложенными чертежами.
Рис.1 представляет собой изометрический рисунок электрохирургического инструмента, содержащего рукоятку и пару электродных узлов в соответствии с вариантом данного изобретения;
Рис.2 представляет собой частично изображенный в сечении электрохирургический инструмент согласно Рис.1, показывающий ножевые контакты, рукояточные электронные участки и электронный опорный изолятор, покрывающий рукоятку;
Рис.3 представляет собой увеличенное изображение абляционного электродного участка в электрохирургическом инструменте согласно Рис.1
Рис.4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую работу электрохирургического инструмента согласно Рис.1;
Рис.5 представляет собой схематический рисунок абляционного устройства применяющегося в электрохирургическом инструменте согласно Рис.1;
Рис.6 представляет собой схему боковой проекции примерной модификации электрохирургического инструмента, в соответствии с предшествующим уровнем техники, а также
Рис.7 представляет собой схематический рисунок горизонтальной проекции электрохирургического инструмента согласно Рис.6.
Следующее ниже подробное описание является одним из лучших в настоящее время предполагаемых способов осуществления изобретения. Описание не должно быть принято в ограничивающем смысле, оно предлагается только для иллюстрации общих принципов изобретения, так как объем изобретения лучше всего определяется приложенной формулой.
Настоящее изобретение включает в себя биполярный радиочастотный (РЧ) абляционный или электрохирургический инструмент, предназначенный для чрескожной абляции ткани в полости человека, такой, например, как узелковые образования щитовидной железы или почечной массы. Инструмент может быть подведен через кожу пациента к узелковым образованиям щитовидной железы или к раковым почечным клеткам под контролем ультрасонографа. Активация инструмента приводит к быстрому разрушению злокачественных тканей. Биполярная конфигурация предусматривает возможность локализации области абляции и таким образом сводит к минимуму периферические повреждения окружающих здоровых тканей.
На Рис.1 представлен показательный вариант осуществления электрохирургического инструмента 10 содержащего рукоятку 12, удерживающую первый электродный узел 22 и второй электродный узел 24. Рукоятка 12 может быть изготовлена из непроводящих материалов, таких как пластик или диэлектрик. Первый электродный узел 22 и второй электродный узел 24 электрически связаны с первым ножевым контактом 14 и вторым ножевым контактом 16, соответственно.
Ножевая изоляционная прокладка 18 может быть расположена между первым электродным узлом 22 и вторым электродным узлом 24, так чтобы электрически изолировать первый электродный узел 22 от второго электродного узла 24. Первый электродный узел 22 и второй электродный узел 24 могут таким образом приводиться в действие путем направления РЧ энергии к первому ножевому контакту 14 и второму ножевому контакту 16.
Как показано на схеме, части первого электродного узла 22 и второго электродного узла 24 дистальны по отношению к рукоятке 12 и находятся в смещенной конфигурации. Эти дистальные участки электродного узла расположены вдоль оси аблятора 34, что является смещением от рукояточной оси 32, которая расположена вдоль осевой линии, рукоятки 12. Как может быть оценено специалистом в данной области, смещеннная конфигурация продемонстрировала значительное преимущество, обеспечивая ясную видимость места прокола кожи перед введением дистальных электродных узлов в тело пациента.
Как показано на Рис.2, первый электродный узел 22 состоит из первого рукояточного электродного участка 42, первого скошенного электродного участка 44, и первого абляционного электродного участка 46. Первый рукояточный электродный участок 42, может быть электрически соединен с первым ножевым контактом 14 на электрическом устройстве 48, например, путем высокотемпературной пайки или сварки. Второй электродный узел 24 имеет схожую с первым электродным узлом 22 конфигурацию. Таким образом, второй электродный узел состоит из второго рукояточного электродного участка 52, второго скошенного электродного участка 54, и второго абляционного электродного участка 56.
Рукоятка 12 сконфигурирована для удержания первого ножевого контакта 14 и второго ножевого контакта 16 в задней части рукоятки 12. Электродный опорный изолятор 26 может находиться в передней части рукоятки 12 для удержания первого рукояточного электродного участка 42 и второго рукояточного электродного участка 52 на расстоянии друг от друга, в основном в параллельно взаимном расположении. Как лучше всего видно на Рис.3, первый абляционный электродный участок 46 может быть частично покрыт изоляционным рукавом 36, формируя таким образом изолированный абляционный электрод 62 практически по всей длинне первого абляционного электродного участка 46, и первый активный электрод 64 без изоляционного рукава 36 представляет собой оставшийся участок первого абляционного электродного участка 46. Аналогичным образом, второй абляционный электродный участок 56 может быть частично покрыт изоляционным рукавом 36 для формирования второго активного электрода 66, где биполярная абляциионная зона 68 может быть определена как область между первым активным электродом 64 и вторым активным электродом 66. Такая конфигурация служит для ограничения любого электрического разряд между первым электродным узлом 22 и вторым электродным узлом 24 к зоне биполярной абляции 68.
Как можно увидеть, открытые участки активных электродов 64, 66 определяют размер полученного в результате абляции поражения. Открытые участки активных электродов 64, 66, таким образом, представляют функцию размера целевой опухоли. В показательном варианте воплощения, расстояние между первым активным электродом 64 и вторым активным электродом 66 задано так, чтобы было возможно заключить узелок щитовидной железы или почечной карциномы между первым активным электродом 64 и вторым активным электродом 66 для прижигания электрохирургическим инструментом 10.
Эксплуатация электрохирургического инструмента 10 может быть описана со ссылкой на блок-схему 70, показанную на Рис.4, в которой получают электрохирургический инструмент 10 со смещенной биполярной абляционной зоной 68, как указано на этапе 72. Как дополнительно указано на Рис.5, первый абляционный электродный участок 46 и второй абляционный электродный участок 56 вводят в пациента 92, как указано на этапе 74. Биполярная абляционная зона 68 может быть направлена к целевой ткани или к интересующей области, такой например, как щитовидная железа или почка, используя обратную связь с устройства ультразвуковой диагностики 98, на этапе 76.
Как может быть оценено, поскольку первый абляционный электродный участок 46 и второй абляционный электродный участок 56 сделаны из металла, локализация первого абляционного электродного участка 46 и второго абляционного электродного участка 56 внутри пациента может быть установлена с помощью ультразвуковой диагностики. К электрохирургическому инструменту 10 может быть направлена мощность, как указано на 78 этапе, используя источник РЧ мощности 94 и блок управления 96. В примерном варианте реализации, источник РЧ мощности 94 может выдавать между около 10 Вт и 20 Вт РЧ мощности при рабочей частоте от около 800 МГц до около 6,0 ГГц.
Источник РЧ мощности 94 может обеспечивать абляционной энергией биполярную абляционную зону 68 в течение определенного периода времени до завершения электрокоагуляции или чрескожной процедуры абляции, как указано на этапе 80. В примерном варианте реализации, установленный период времени может иметь продолжительность от приблизительно 10 секунд до примерно 30 секунд. Ввиду того, что электрохирургическая процедура может быть завершена при верхнем временном пределе в 30 секунд, возможно, нет необходимости держать пациента под общим наркозом. Блок управления 96 может быть использован для выключения источника РЧ мощности для прекращения процедуры абляции. Как указано на этапе 82, первый абляционный электродный участок 46 и второй абляционный электродный участок 56 могут быть извлечены из тела пациента 92.
В примерном варианте реализации, электрохирургический инструмент 100 может быть выполнен как устройство общей длиной около 243 мм, как показано на Рис.6 и 7. Электрохирургический инструмент 100 может состоять из рукоятки 110 около 126 мм в длину и около 12,7 мм в диаметре. Первый ножевой контакт 104 и второй ножевой контакт 106 настроены на интерфейс со стандартной подачей РЧ мощности, и, соответственно, каждый может иметь ширину около 7,0 мм, выступать приблизительно на 14 мм из рукоятки 110, и иметь внешние поверхности расположенными на расстоянии около 4 мм.
Электрохирургический инструмент может содержать первый активный электрод 112 и второй активный электрод 114, каждый длинной около 10 мм. Первый активный электрод 112 может находиться от второго активного электрода 114 на расстоянии около 2,8 мм, хотя альтернативный шаг в пределах от примерно 2,2 мм до примерно 3,2 мм будет находиться в пределах настоящего изобретения. Этот диапазон размеров делает возможным проведение оптимального биполярного прижигания, которое обеспечит сравнительно быстрое проведение процедуры абляции. Кроме того, повреждения окружающих тканей могут быть смягчены или устранены благодаря довольно быстрой процедуре. Первый активный электрод 112 и второй активный электрод 114 могут иметь диаметр около 0,6 мм. Представленная конфигурация предусматривает биполярную зону абляции 116 примерно 10 мм на примерно 2,2 мм. Ось аблятора 122 может быть вынесена от рукояточной оси 124 на расстояние около 20 мм, как показано на рисунке, хотя альтернативная дистанция смещения находится в пределах от приблизительно 10 мм до приблизительно 30 мм, что также будет лежать в пределах настоящего изобретения. Скошенный электродный участок 126 может образовывать с рукояточной осью угол в приблизительно 45°. Следует понимать, что представленное здесь описание является только примером данного изобретения и предназначено только для обзорного рассмотрения для понимания его природы и характера, как определено приложенной формулой изобретения. Приложенные рисунки обеспечивают более глубокое понимание различных признаков и вариантов реализации метода и аппарата в соответствии с заявленным изобретением, которые вместе с их описанием служат объяснением принципов и режима работы данного изобретения. Таким образом, хотя изобретение было описано применительно к конкретному варианту реализации, ясно, что настоящее изобретение отнюдь не ограничивается конкретными конструкциями и методами, раскрытыми здесь, и/или показанными на рисунках, но также включает в себя какие-либо модификации или их эквиваленты в объеме представленной формулы.
1. Электрохирургический инструмент, подходящий для проведения выборочной абляции ткани, где указанный инструмент содержит:
рукоятку, имеющую рукояточную ось;
первый электродный узел, где указанный первый электродный узел имеет первый рукояточный электродный участок, размещенный в указанной рукоятке, первый скошенный электродный участок, отходящий от указанной рукоятки, и первый абляционный электродный участок, расположенный на смещенном расстоянии от рукояточной оси; и
второй электродный узел, где указанный второй электродный узел имеет второй рукояточный электродный участок, размещенный в указанной рукоятке, второй скошенный электродный участок, отходящий от указанной рукоятки, и второй абляционный электродный участок, расположенный на смещенном расстоянии от рукояточной оси,
где указанный второй электродный узел в целом соответствует указанному первому электродному узлу, указанная рукоятка сконфигурирована для поддержания указанного первого абляционного электродного участка в целом в параллельном расположении по отношению к указанному второму абляционному электродному участку.
2. Инструмент по п.1, в котором указанное смещенное расстояние находится в диапазоне от приблизительно 10 мм до приблизительно 30 мм.
3. Инструмент по п.1, в котором указанный первый абляционный электродный участок включает в себя первый активный электрод, и второй абляционный электродный участок включает в себя второй активный электрод, где указанный первый активный электрод вынесен на расстояние от второго активного электрода так, чтобы определять находящуюся между ними биполярную абляционную зону.
4. Инструмент по п.3, в котором указанное расстояние между активными электродами находится в пределах от приблизительно 2,2 мм до примерно 3,2 мм.
5. Инструмент по п.3, в котором указанное расстояние между активными электродами задается достаточным для размещения в нем хотя бы одного узелка щитовидной железы или почечной карциномы.
6. Инструмент по п.1, в котором указанный первый электродный узел дополнительно включает изоляционный рукав, покрывающий часть указанного первого абляционного участка активного электрода.
7. Инструмент по п.1, в котором первый скошенный электродный участок находится под углом примерно 45° по отношению к указанной рукояточной оси.
8. Электрохирургическая система, подходящая для проведения выборочной абляции ткани, где указанная система содержит:
рукоятку, имеющую рукояточную ось;
первый электродный узел, частично размещенный в указанной рукоятке;
где первый электродный узел включает первый активный электрод, дистальный от указанной рукоятки;
второй электродный узел, частично размещенный в указанной рукоятке;
где второй электродный узел включает второй активный электрод, дистальный от указанной рукоятки,
где указанный первый активный электрод поддерживается в целом в параллельном расположении по отношению к указанному второму активному электроду, так чтобы определять зону биполярной абляции между ними, где указанная зона биполярной абляции находится в смещенном и в целом параллельном центрировании по отношению к указанной рукояточной оси; и подача РЧ мощности осуществляется подключением с помощью электрического соединения к указанному первому электродному узлу и указанному второму электродному узлу, где указанная подача РЧ мощности осуществляется для получения установленного уровня абляционной РЧ мощности в указанной биполярной абляционной зоне.
9. Система по п.8, в которой указанный первый электродный узел включает первый скошенный электродный участок, размещенный между указанной рукояткой и указанным первым активным электродом, где указанный первый скошенный электродный участок находится под углом примерно 45° по отношению к указанной рукояточной оси.
10. Система по п.8, в которой указанный первый активный электрод находится от указанного второго активного электрода на расстоянии от примерно 2,2 мм до примерно 3,2 мм.
11. Система по п.8, в которой указанный установленный уровень абляционной РЧ мощности в указанном рабочем пространстве содержит мощность на выходе от примерно 10 Вт до около 20 Вт.
12. Система по п.8, в которой указанный установленный уровень абляционной РЧ мощности функционирует при рабочей частоте от около 800 МГц до около 6,0 ГГц.
13. Способ абляции тканей пациента, где указанный способ предусматривает следующие действия:
получение инструмента, имеющего и первый электродный узел, и второй электродный узел, размещенные в рукоятке, где указанная рукоятка удерживает указанный первый электродный участок в целом в параллельном расположении по отношению ко второму электродному участку так, что они определяют существенно линейную биполярную абляционную зону между частью указанного первого электродного узла и частью второго электродного узла, где биполярная абляционная зона находится в смещенном и в целом параллельном центрировании по отношению к указанной рукояточной оси;
введение указанной биполярной абляционной зоны в определенную область тела пациента, содержащую необходимую ткань;
определение, какая часть ткани находится в указанной биполярной абляционной зоне;
подача питания на указанный первый электродный узел и указанный второй электродный узел на протяжении установленного периода времени так, чтобы получить установленный уровень абляционной РЧ мощности в указанной биполярной абляционной зоне; и
извлечение указанной биполярной абляционной зоны из пациента.
14. Способ по п.13, в котором этап подачи питания заканчивается в течение примерно 30 с.
15. Способ по п.13, в котором указанный этап определения содержит этап подведения указанной биполярной абляционной зоны к указанной ткани с помощью ультразвуковых отражений.
16. Способ по п.13, в котором указанный этап определения содержит этап размещения одного из узелков щитовидной железы или почечной карциномы в пределах указанной биполярной абляционной зоны.
