用于將超聲能量傳遞到身體組織的裝置和方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請是2012年10月16日提交的、名稱為"用于將超聲能量傳遞到身體組織的 裝置和方法（Apparatus and Methods for Transferring Ultrasonic Energy to a Bodily Tissue)"、序列號為13/652,881的美國專利申請的繼續(xù)申請并且要求其優(yōu)先權，上述申請 通過引用完整地合并于本文中。
技術領域
[0003] 本文中所述的實施例總體上涉及與超聲消融裝置結合使用的裝置，并且更具體 地，涉及配置成將超聲能量從超聲能量源傳遞到身體組織的傳輸部件。
【背景技術】
[0004] 已知的超聲能量傳輸系統(tǒng)在許多不同的醫(yī)療應用（例如，用于醫(yī)學成像）使用以 破壞阻塞和/或消融身體組織。在用于組織消融的已知超聲能量傳輸系統(tǒng)中，超聲能量從 超聲能量源通過換能器變幅桿并且然后通過傳輸部件（如線）傳遞到遠側頭部。超聲能量 作為周期波傳播通過傳輸部件，由此導致遠側頭部振動。這樣的振動能量可以用于消融或 以另外方式破壞身體組織，例如血管阻塞、腎結石等。為了有效地到達各部位以便治療血管 內閉塞或尿道內的區(qū)域，這樣的超聲傳輸部件常常具有大約65cm或更長的長度。
[0005] 已知的超聲傳輸部件構造成具有足夠的撓性以穿過各種身體腔道，但是也具有足 夠的強度以將超聲能量傳輸到遠側尖端（例如，消融血管或尿道阻塞）。更強的、更耐用的 傳輸部件允許更大的能量傳輸，但是可能不具有足夠的撓性或足夠細以通過血管系統(tǒng)前進 到期望治療區(qū)域。更細的傳輸部件可以具有更大的撓性，但是不太耐用并且更易于斷裂。
[0006] 為了試圖找到強度和撓性之間的平衡，一些已知的超聲傳輸部件沿著傳輸部件的 縱軸線呈錐形使得遠端部分的直徑減小以允許更大的撓性。例如，一些已知的傳輸部件可 以包括大于遠端處的直徑的近端處的直徑。而且，一些已知的傳輸部件可以包括焊接到直 徑減小部段并且鄰近待治療的組織定位的遠側尖端或"頭部"。這樣的傳輸部件會傾向于 在傳輸部件的橫截面面積變小的傳輸部件的遠端處或附近和/或在兩個元件聯結的不連 續(xù)區(qū)域處斷裂。也就是說，這樣的斷裂通常由橫向振動所引起的應力集中和疲勞導致。因 此，與超聲能量傳輸通過已知設計的較長傳輸部件相關的一個困難是傳輸部件的過早磨損 和斷裂。
[0007] 此外，遠側頭部聯接至傳輸部件的遠端導致傳輸部件和遠側頭部之間的不連續(xù)， 例如由于焊接材料、粘合劑材料等。這樣的不連續(xù)會產生超聲波的反射并且導致超聲能量 的損失。為了克服由于反射等引起的能量損失和能量傳遞的低效，一些已知系統(tǒng)增加通過 傳輸部件傳遞的超聲能量的水平。也就是說，一些已知系統(tǒng)在近端部分處施加高能量水平 以克服傳輸部件的低效（例如，在遠端處）。然而，通過傳輸部件傳遞的超聲能量的增加會 增加傳輸部件上的應力，并且因此會導致過早疲勞和斷裂。除了傳輸效率的損失以外，由多 個元件構造的已知傳輸部件是昂貴的并且在制造上是復雜的。
[0008] 因此，需要用于將超聲能量從超聲能量源傳遞到身體組織的改進裝置和方法。

【發(fā)明內容】

[0009] 在本文中描述了用于與超聲消融系統(tǒng)一起使用的傳輸裝置的裝置和使用方法。在 一些實施例中，一種裝置包括限定沿著縱軸線的內腔的整體構造的傳輸部件。傳輸部件包 括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分可以聯接至超聲能量源。第二部分配置成布 置在身體內以將來自第一部分的超聲能量傳遞到身體組織中。第三部分布置在第一部分和 第二部分之間并且限定橫截面慣性矩，所述橫截面慣性矩小于第一部分的橫截面面積慣性 矩或第二部分的橫截面慣性矩中的至少一個。
【附圖說明】
[0010] 圖1是根據實施例的用于將超聲能量輸送到身體組織的系統(tǒng)的圖示。
[0011] 圖2是包括在圖1的系統(tǒng)中的超聲換能器的橫截面圖。
[0012] 圖3是根據實施例的傳輸部件的示意圖。
[0013] 圖4是根據實施例的傳輸部件的圖示。
[0014]圖5是沿著線X1-X^得的圖4的傳輸部件的橫截面圖。
[0015]圖6是沿著線&_\獲得的圖4的傳輸部件的橫截面圖。
[0016] 圖7是根據實施例的探頭組件的圖示。
[0017] 圖8是沿著線&_&獲得的圖7的探頭組件的橫截面圖。
[0018] 圖9是根據實施例的探頭組件的示意圖。
[0019] 圖10是根據實施例的探頭組件的示意圖。
[0020] 圖11是示出用于將超聲能量傳遞到身體組織的方法的流程圖。
[0021] 圖12是聯接至換能器變幅桿的根據實施例的探頭組件的一部分的放大圖。
【具體實施方式】
[0022] 在本文中描述了用于與超聲消融系統(tǒng)一起使用的傳輸裝置的裝置和使用方法。在 一些實施例中，一種裝置包括限定沿著縱軸線的內腔的整體構造的傳輸部件。傳輸部件包 括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分可以聯接至超聲能量源。第二部分配置成布 置在身體內（例如，鄰近或接觸身體組織）以將來自第一部分的超聲能量傳遞到身體組織。 第三部分布置在第一部分和第二部分之間并且限定橫截面慣性矩，所述橫截面慣性矩小于 第一部分的橫截面面積慣性矩或第二部分的橫截面慣性矩中的至少一個。
[0023] 在一些實施例中，一種裝置包括傳輸部件和與其聯接的外部部件。傳輸部件包括 第一端部分和第二端部分，并且限定通過其中的內腔。傳輸部件配置成將來自第一端部分 的超聲能量傳遞到第二端部分。傳輸部件還包括側壁，所述側壁限定通過其中的長形開口， 所述長形開口與內腔流體連通。外部部件的至少一部分圍繞傳輸部件的長形開口布置成使 得內腔與外部部件的外部的區(qū)域大致流體地隔離。在一些實施例中，外部部件例如通過焊 接、粘合劑等固定地聯接至傳輸部件。在一些實施例中，傳輸部件是整體構造的。
[0024] 在一些實施例中，一種套件包括超聲換能器組件和多個傳輸部件，每個傳輸部件 配置成聯接至超聲換能器組件。來自多個傳輸部件的每個傳輸部件具有與其它傳輸部件的 每一個的直徑大致相同的直徑。包括在多個傳輸部件中的第一傳輸部件限定的撓曲剛度不 同于包括在多個傳輸部件中的第二傳輸部件的撓曲剛度。在一些實施例中，例如，第一傳輸 部件限定的橫截面面積慣性矩可以不同于由第二傳輸部件限定的橫截面面積慣性矩。
[0025] 在一些實施例中，一種方法包括將整體構造的傳輸部件的至少遠端部分插入身體 腔道中。傳輸部件包括近端部分和撓性部分。近端部分聯接至超聲能量源。撓性部分布置 在近端部分和遠端部分之間并且限定橫截面面積慣性矩，所述橫截面面積慣性矩小于近端 部分的橫截面面積慣性矩或遠端部分的橫截面面積慣性矩中的至少一個。方法還包括從近 端部分朝著遠端部分傳輸超聲能量使得超聲能量的一部分輸送到身體腔道內的目標組織。 在一些實施例中，撓性部分限定的橫截面面積慣性矩不同于由近側部分和/或遠端部分限 定的橫截面面積慣性矩。
[0026] 當在該說明書中使用時，術語"近側"和"遠側"分別指的是更靠近和遠離將裝置放 置成與患者接觸的用戶的方向。因此，例如，首先接觸患者的身體的裝置的端部將是遠端， 而裝置的相對端部（例如，正由用戶操縱的裝置的端部）將是裝置的近端。
[0027] 當在本文中使用時，術語"大約"和"近似"一般表示所述值的加或減10%。例如， 大約0.5將包括0.45和0.55,大約10將包括9至11，大約1000將包括900至1100。
[0028]當在本文中使用時，術語"組"可以指的是多個特征或具有多個部分的單個特征。 例如，當提到一組壁時，該組壁可以被視為具有多個部分的一個壁，或者該組壁可以被視為 多個、不同的壁。因此，整體構造的物品可以包括一組壁。這樣的一組壁例如可以包括彼此 連續(xù)或不連續(xù)的多個部分。一組壁也可以由獨立地生產并且以后聯結在一起（例如，經由 焊接、粘合劑或任何合適的方法）的多個物品制造。
[0029] 當在本文中使用時，術語"目標組織"指的是超聲能量消融技術所應用的患者內的 內部或外部組織。例如，目標組織可以是癌細胞、腫瘤細胞、