CN110461260A - 冷冻治疗装置流动控制 - Google Patents
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Abstract
一种冷冻治疗系统,包括:一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端的形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接,其中所述低温流入路径配置用以允许低温流体从所述低温流体源进入所述体腔;一光学组件,配置用以使所述远端和所述体腔内的一目标区域之间的一视野可视化;一洗涤流入路径,将一洗涤流体源与至少一洗涤开口流体连接,所述洗涤开口配置用以将洗涤流体瞄准朝向在所述远端的所述光学组件以及/或者朝向所述视野。
Description
相关申请案
本申案主张2017年2月4日提交的美国临时专利申请案No.62/454,753的优先权,所述申请案的内容通过引用整体并入本文。
发明领域和背景技术
在本发明的一些实施例中,本发明涉及消融(ablation),包括冷冻消融(cryoablation)、冷冻手术(cryosurgery)或冷冻治疗装置(cryotherapy devices),更具体地但非排他地涉及体腔疾病的冷冻治疗。
冷冻消融术、冷冻手术或冷冻治疗是一种技术,通过所述技术冷冻破坏或消融目标区域,所述目标区域可能具有不期望的症状、病变或游离神经末梢的。通过冷冻破坏组织的方式包括由冰晶形成所引起的对细胞的直接损伤,以及可能由细胞雕亡(apoptosis,受调节的细胞死亡)和/或血管效应(vascular effect)引起的延迟损伤。通过利用加压冷却剂(例如CO2、LN2和/或一氧化二氮)进行冷冻治疗,以便将低温流体直接喷射到处理过的组织上以及/或者使其能够发生间接焦耳汤普森效应(Joule Thompson effect,使用冷却剂,例如氩气、氮气和/或氪气)。
冷冻手术消融肿瘤的使用正在扩大,主要是因为其技术容易以及低发病率。将恶性疾病进行原位冷冻的潜在的次级优势是低温免疫反应(cryo-immune response),即由恶性组织的自然吸收所引发产生的抗肿瘤免疫反应。临床报告表明,冷冻消融可能诱导全身抗肿瘤免疫反应,这也已在动物模型中得到证实。
体腔可包括膀胱、子宫等。膀胱癌是最常见的癌症之一。当在早期诊断时,大多数被诊断患有膀胱癌的患者也患有浅表性疾病并且性质较低阶;然而其他人在稍后阶段被诊断出来,其中癌症更具侵入性和侵略性,因此可以使用外科手术(包括膀胱切除术)处里。膀胱癌复发的可能性很高;因此治疗和复诊对于预防复发进展至关重要。建议使用冷冻治疗以改善膀胱病变的治疗,减少复发并可能增加膀胱保存率。
膀胱疾病的另一例子是间质性膀胱炎(Interstitial Cystitis,IC),也称为疼痛性膀胱综合征(painful bladder syndrome),一种膀胱和/或骨盆疼痛的慢性病症,从轻度不适到剧烈疼痛。虽然目前没有可靠地消除间质性膀胱炎的治疗,但可提供药物和其他治疗来缓解疼痛。例如膀胱内的肉毒杆菌毒素注射认为可阻塞膀胱中传递疼痛的感觉神经。建议使用冷冻治疗,消融/损伤自由神经末梢,以改善间质性膀胱炎和类似病症的治疗,以便长时间增加患者的舒适度。
关于子宫疾病和病变,为了避免主要的外科手术,例如子宫切除术(hysterectomy)或子宫肌瘤切除术(myomectomy),可以使用宫腔镜手术(hysteroscopicprocedures)。子宫病变可能包括子宫粘膜纤维瘤(sub-mucous fibroids)或大息肉(largepolyps)或具有正常的子宫内膜(normal endometria)的月经过多(menorrhagia)。其他与子宫相关的疾病包括薄的子宫内膜和/或Asherman综合征(Asherman’s syndrome,AS),两者都会妨碍受孕。建议使用冷冻治疗以改善子宫疾病和病变的治疗,从而简化治疗并可能增加子宫保留率。通常冷冻治疗可以帮助子宫内膜再生,因此导致受孕成功概率的增加。
尚未有已知的冷冻治疗装置通过内窥镜的工作管道而插入体腔。另一方面,通过内窥镜插入并用于治疗胃肠道(gastrointestinal tract,GI)的导管装置在本领域中是已知的。当前治疗胃肠道的装置与体腔治疗所需的装置之间的主要区别在于必须插入的体腔的大小(食道或结肠的直径明显更大),需要进行传感和封闭环(closed-loop)的压力控制,以保持管腔开放避免过度压力,以及需要处理水分,甚至是可能影响消融功效的剩余液体,并且可能使得显着的可视化的困难。例如一些冷冻治疗装置包括使用一低温流体喷射流,使得低温流体或冷却剂通过喷嘴离开并以喷射的形式直接施用到组织上。在利用喷射的一些冷冻治疗装置中,需要额外的抽吸通道以抽空喷射的膨胀流体,从而防止不期望的体腔膨胀或组织穿孔。由于缺乏传感装置和适当的控制机制,已知的抽吸通道不具有控制管腔容积或压力的能力。另外,喷嘴距目标区域的距离没有明确定义,因此治疗结果是不可预测的,并且医生可能难以遵循冷冻手术方案。
无论是否使用内窥镜,都尚未有冷冻治疗装置与体腔内的免疫调节治疗的结合的已知用法。
因此需要一种改进的内窥镜冷冻治疗装置,其允许消融体腔内的组织,其中所术装置具有控制压力和/或体积的能力,并且还具有在潮湿或甚至存在液体的情况下操作的能力。还需要一种改良的冷冻治疗装置,其具有通过体腔入口的有限尺寸排出膨胀的冷却剂流体的能力。还需要特别限定低温喷射和被治疗的组织之间的距离。还需要改进低温免疫学治疗并使其适应体腔内的冷冻消融。
发明内容
下面列出了本发明的一些实施例的一些示例:
实施例1:.一种冷冻治疗系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接,其中所述低温流入路径配置用以允许低温流体从所述低温流体源进入所述体腔;
一光学组件,配置用以使所述远端和所述体腔内的一目标区域之间的一视野可视化;
一洗涤流入路径,将一洗涤流体源与至少一洗涤开口流体连接,所述洗涤开口配置用以将洗涤流体瞄准朝向在所述远端的所述光学组件以及/或者朝向所述视野;其中所述洗涤流入路径配置用以将洗涤流体通过从所述洗涤流体源,经过所述洗涤流入路径并经过所述开口,引导至所述光学组件,以允许洗涤所述光学组件。
实施例2:实施例1所述的系统,包括:
至少一低温流动调节器于所述低温流入路径上,所述低温流动调节器配置用以控制所述低温流体通过所述低温流入路径进入所述体腔的流动;
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,并且包括:
一控制电路,连接到所述至少一低温流动调节器,并配置用以通过向所述低温流动调节器发送一信号,来控制所述低温流体流入所述体腔的流动。
实施例3:实施例2所述的系统,包括:
至少一洗涤流动调节器于所述洗涤流入路径上,并连接到所述控制电路,其中所述洗涤流动调节器,因应于来自所述控制电路的一信号,控制流经过所述洗涤流入路径的流动。
实施例4:实施例3所述的系统,其中当低温流体流动停止时,所述控制电路发信号通知所述洗涤流动调节器,以调节进入所述体腔的洗涤流动。
实施例5:实施例2所述的系统,包括至少一吹扫流动调节器,在所述低温流入路径上,并连接到所述控制电路,当来自所述低温流体源的所述低温流体流动停止时,所述控制电路配置用以控制通过所述低温流入路径的低压流体流动。
实施例6:实施例2至5中任一者所述的系统,其中所述装置包括至少一流出路径,所述流出路径配置用以从所述远端处的一远端开口朝向所述冷冻治疗装置的一近端开口排出流体;以及
至少一流出调节器,于所述流出路径上,并配置用以控制从所述体腔通过所述至少一流出路径的流体排出。
实施例7:实施例6所述的系统,其中所述流出调节器包括一止回阀,所述止回阀配置用以在所述体腔内的压力高于一预定值时打开。
实施例8:实施例6或7中任一者所述的系统,其中所述流出调节器包括一阀门,连接到所述控制电路,其中当所述体腔内的压力高于一预定值时,所述控制电路打开所述阀门。
实施例9:实施例2至8中任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗系统包括至少一压力传感器,连接到所述控制电路,并且配置用以测量体腔压力或所述体腔压力的多个变化,其中所述控制电路根据所述至少一传感器测量值控制所述低温流入路径内和/或所述洗涤流入路径内的流动。
实施例10:实施例2至9中任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗系统包括至少一温度传感器,连接到所述控制电路,并且配置用以测量所述体腔内的多个温度水平和/或多个温度变化,其中所述控制电路根据所述测量的多个温度值,控制所述低温流体通过所述低温流入路径进入所述体腔的流动。
实施例11:前述实施例任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗装置的远端形状和尺寸适于引入一体腔,所述体腔包括膀胱。
实施例12:前述实施例任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗装置包括一洗涤流体导向器,在所述洗涤开口处,并配置用以将所述洗涤流体导向所述光学组件和/或导向所述视野。
实施例13:实施例12所述的系统,其中所述洗涤流体导向器包括一喷嘴和/或一偏转表面。
实施例14:前述实施例任一者所述的系统,其中所述光学组件包括至少一透镜和/或至少一照明源。
实施例15:前述实施例任一者所述的系统,其中所述洗涤流体包括温度高于15摄氏度的温暖流体。
实施例16:一种冷冻治疗系统,包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端中的一低温流体开口流体连接,并且配置用以允许低温流体进入所述体腔;
至少一低温流动调节器,在所述低温流入路径上,并且配置用以控制低温流体经过所述低温流入路径进入所述体腔的流动;
至少一吹扫流动调节器,在一吹扫流体路径上,所述吹扫流体路径与所述低温流入路径部分地重叠,并且当所述低温流体流动停止时,所述吹扫流动调节器配置用以允许一低压吹扫流体经过所述低温流入路径流入所述体腔,从而减少所述低温流体从所述体腔回流到所述低温流入路径。
实施例17:实施例16所述的系统,其中所述冷冻治疗装置包括一流出路径,从所述体腔及体外延伸,以及
至少一流出调节器,在所述流出路径上,并且配置用以控制流体从所述体腔流出的流动。
实施例18:实施例17所述的系统,其中所述流出流动调节器包括一止回阀,所述止回阀配置用以在所述体腔内的压力高于一预定值时打开。
实施例19:实施例17所述的系统,其中所述冷冻治疗系统包括:
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,并且包括:
一控制电路,连接到所述至少一低温流动调节器以及所述至少一吹扫流动调节器,其中当所述低温流动调节器关闭时,所述控制电路打开所述吹扫流动调节器,以允许低压流体经过所述低温流入路径进入所述体腔。
实施例20:实施例16至19中任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗系统包括至少一传感器,连接到所述控制电路,所述控制电路配置用以测量所述体腔内的多个压力水平。
实施例21:实施例19所述的系统,其中所述流出调节器连接到所述控制电路,并且当所述体腔内的一压力高于预定压力值时,所述控制电路配置用以通过发送信号通知所述流出调节器来打开所述流出路径。
实施例22:实施例20所述的系统,其中所述控制电路决定所述体腔内的所述多个压力水平是否高于一预定压力值,并且因应所述决定,发送信号通知所述低温流动调节器以调节通过所述低温流入路径的低温流体的流动。
实施例23:实施例21或22中任一者所述的系统,其中所述预定压力值在25至100豪巴的范围内。
实施例24:实施例19至23中任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗系统包括至少一温度传感器,所述温度传感器连接到所述控制电路,并且配置用以测量所述体腔内或所述流出路径内的多个温度水平。
实施例25:实施例24所述的系统,其中所述控制电路决定所述体腔内的所述被测量的温度是否低于一预定温度值,并且因应所述温度决定,发送信号通知所述低温流动调节器以调节通过所述低温流入路径的低温流体的流动。
实施例26:实施例25所述的系统,其中所述控制电路因应所述温度决定,发送信号通知所述流出流动调节器以调节所述流出流动。
实施例27:实施例24至26中任一者所述的系统,其中所述所述低压流体包括温度高于15摄氏度的温暖低压流体,其中所述控制电路因应于所述温度决定,打开所述吹扫流动调节器以允许所述温暖低压流体流经过所述低温流入路径进入所述体腔。
实施例28:实施例25至27中任一者所述的系统,其中所述预定温度值是10℃。
实施例29:实施例16至28中任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗装置包括至少一容积子分隔器,所述容积子分隔器配置用以在所述体腔内限定一治疗空间,所术治疗空间在所述冷冻治疗装置的远端和所述体腔内的一目标区域之间。
实施例30:实施例29所述的系统,其中所述控制电路配置用以控制所述治疗空间内的多个温度水平和/或多个湿度水平。
实施例31:实施例29或30中任一者所述的系统,其中所述容积子分隔器具有流体流动,围绕所述低温流体开口。
实施例32:实施例16至31中任一者所述的系统,其中所述体腔包括膀胱,并且所述冷冻治疗装置的远端的形状和尺寸适于可引入膀胱中。
实施例33:实施例16至32中任一者所述的系统,其中所述低压吹扫流体足够温暖以减少所述低温流入路径内结冻的颗粒的积聚。
实施例34:一种用于控制一体腔内的流体的方法,包括以下步骤:
通过一低温流入路径和至少部分地被定位在所述体腔内的一冷冻治疗装置的一低温喷嘴,将低温流体喷射进入所述体腔中;
通过将洗涤液经过所述冷冻治疗装置的一洗涤流入路径而引入一治疗空间,清除所述低温喷嘴与所述体腔内的一目标区域之间的治疗空间;以及
根据所述体腔内的多个压力水平,改变所述喷射和/或所述清除。
实施例35:实施例34所述的方法,其中所述方法包括在所述喷射步骤之前用低压流体使所述体腔膨胀。
实施例36:实施例34或35中任一者所述的方法,其中所述方法包括根据所述体腔内的多个压力水平,从所述体腔通过所述冷冻治疗装置的一流出路径排出至少一些所述低温流体。
实施例37:实施例34至36中任一者所述的方法,其中所述改变步骤包括:如果所述多个压力值高于一预定值,则调节所述低温物质的引入。
实施例38:实施例37所述的方法,在所述调节步骤之后,包括将至少一些所述低温物质从所述低温流入路径排出。
实施例39:实施例37或38中任一者所述的方法,包括将低压流体吹扫通过所述低温流入路径和所述低温喷嘴,以防止在所述调节步骤之后堵塞所述低温喷嘴。
实施例40:实施例34至39中任一者所述的方法,包括通过所述冷冻治疗装置的一光学组件使所述治疗空间可视化。
实施例41:实施例40所述的方法,其中所述清除步骤包括:用所述洗涤流体洗涤所述光学组件。
实施例42:实施例40或41中任一者所述的方法,其中所述光学组件包括光源、透镜、光学传感器和/或光纤束中的一或多个。
实施例43:实施例36至42中任一者所述的方法,其中如果所述多个压力值高于一预定压力值,则所述排出步骤包括在所述流出路径中打开一流动调节器。
实施例44:实施例36至43中任一者所述的方法,其中所述排出步骤包括启动一泵,以在所述流出路径内产生负压。
实施例45:实施例34至44中任一者所述的方法,包括决定所述冷冻治疗装置的一远端与所述目标区域之间的一距离和/或一角度。
实施例46:实施例45所述的方法,其中所述方法包括根据所述决定步骤,修改至少一冷冻治疗参数,所述冷冻治疗参数包括所述低温流体的喷射持续时间和/或压力。
实施例47:实施例45或46中任一者所述的方法,其中所述决定一距离和/或一角度的步骤包括将一流体从所述冷冻治疗装置喷向所述目标区域,并通过将所述流体在所述目标区域中形成的一压痕的尺寸和/或形状可视化,以决定所述距离和/或所述角度。
实施例48.一种冷冻治疗系统,包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接,其中所述低温流入路径的形状和尺寸适于允许所述低温流体通过在所述远端的一低温开口而喷射于所述体腔内的一选定的目标区域;
至少一流出路径,配置用以允许流体从所述远端处的一远端开口朝向位于所述体腔外的一近端开口流动;
至少一传感器位于所述流出路径中,并且配置用于测量至少一微环境参数;
至少一容积子分隔器,配置用于通过减少一治疗空间与所述体腔的其他部分之间的流体混合,来限定所述远端和所述选定的目标区域之间的一治疗空间;
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,包括:
一控制电路,连接到所述至少一传感器,其中所述控制电路根据从所述至少一传感器接收的信号,决定所限定的治疗空间内的所述至少一微环境参数的多个水平。
实施例49:实施例48所述的系统,其中所述微环境参数包括压力、温度和/或湿度水平。
实施例50:实施例48或49中任一者所述的系统,其中所述容积子分隔器包括围绕所述低温开口的流体。
实施例51:一种冷冻治疗系统,包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接;
一光学组件,配置用以使所述远端和所述体腔内的一目标区域之间的一视野可视化;
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,包括:
一控制电路,连接到所述光学组件,其中所述控制电路配置用以根据从所述光学组件接收的多个信号决定所述远端和所述目标区域之间的一几何关系。
实施例52:实施例51所述的系统,其中所述光学组件包括至少一照射源,所述照射源配置用以在所述目标区域上投射一光点,其中所述控制电路根据所述光点的大小和/或形状,决定所述远端和所述目标区域之间的几何关系。
实施例53:实施例51或52中任一者所述的系统,其中所述冷冻治疗装置包括在所述冷冻治疗装置的一内腔中的至少一可折叠元件,所述冷冻治疗装置配置用以展开到所述体腔中并在一接触点处至少部分地接触所述目标区域;
其中所述控制电路根据所述接触点的可视化,来决定所述远端和所述目标区域之间的所述几何关系。
实施例54:实施例51至53中任一者所述的系统,其中所述低温流入路径连接到一低压流体源,所述低压流体源配置用以通过所述低温流入路径释放一低压流体流于所述目标区域处,所述低压流体流具有足够的作用力,以在所述目标区域的一表面处引起一暂时的压痕,并且
其中所述控制电路根据所述压痕的尺寸、形状和深度的可视化,决定所述远端和所述目标区域之间的所述几何关系。
实施例55:实施例51至54中任一者所述的系统,其中所述几何关系包括所述远端和所述目标区域之间的距离和/或角度。
实施例56:一种冷冻治疗装置的控制单元,包括:
一控制电路,连接到一冷冻治疗装置的一流入路径上的至少一流入调节器,所述冷冻治疗装置配置用以允许流体流入一体腔,并且所述控制电路连接到所述冷冻治疗装置的一流出路径上的至少一流出调节器,所述流出调节器配置用以允许从所述体腔排出流体,
其中所述控制电路控制所述流入调节器和所述流出调节器,以将所述体腔内的多个压力水平调节到低于一预定压力值的一压力水平。
实施例57:实施例56所述的控制单元,其中所述控制电路控制所述流入调节器和所述流出调节器,以将所述体腔内的多个温度水平调节到高于一预定温度值的一温度水平。
实施例58:实施例56或57中任一者所述的控制单元,其特征在于:所述控制电路根据从连接到所述控制电路的一接口所接收的多个信号,控制所述流入调节器和所述流出调节器,以调节所述体腔内的一环境参数。
本发明的实施例涉及一种冷冻治疗装置,包括:
至少一流入通道;
至少一流出通道;
控制装置,用于控制从一体腔排出膨胀的低温流体;以及
可视化装置,用于可视化一视野;
其中所术控制装置,从至少一传感器接收数据,所述传感器收集关于所术体腔的至少一参数的数据,其中所术冷冻治疗装置通过内一窥镜或一护套(sheath)引入所述体腔。
根据一些实施例,所术装置还包括一滚动部件(rolling component),其中流入通道指向所述滚动部件。
根据一些实施例,所述装置还包括一延伸部,所述延伸部使所述装置的一远端与一治疗区域隔开,或是至少部分地将一治疗容积与所述体腔的一周围体积,或是同时产生上述两个功能。根据一些实施例,所述可视化装置的远端、所述流入通道或两者都在所述治疗容积内。根据一些实施例,所述延伸部在流入通道和流出通道之间将其分离。根据一些实施例,所述传感装置位于所述治疗容积内、治疗容积外、或者位于所述治疗容积的内部和外部。
根据一些实施例,所术延伸部包括折叠、部分折叠和展开的配置,其中所术治疗容积的体积和形状根据所述延伸部的配置而有不同。根据一些实施例,所述延伸部包括多个支撑组件、多个可延伸组件、多个顺应组件(compliant components)、多个非顺应组件、多个半顺应组件、多个柔性组件、非柔性组件或其任何组合。根据一些实施例,所述延伸部包括多个重叠组件,并且其中所述多个重叠组件之间的重叠程度是可改变的。根据一些实施例,所述延伸部包括任何数量的通口(vents)。
根据一些实施例,所述装置的一远端包括一旋转部件(swiveling components),所述旋转部件包括至少一流入喷嘴,所述流入喷嘴与所述旋转部件一起旋转。
根据一些实施例,所述流入通道和所述流出通道是相同的通道。根据一些实施例,所述流入通道、所述流出通道和引入的任何其他通道或装置的总直径在0.8至9.0毫米之间。根据一些实施例,至少一管道(tube)或导管(catheter)通过至少一通道(channel)进料,其中所述管道或所述导管至少部分是柔性的、可弯曲的、抗扭结的或其任何组合。根据一些实施例,至少一流入通道和至少一流出通道是多通道制造的或挤压成型(extruded)的管道或导管的一部分。根据一些实施例,所述流入通道、所述流出通道或两者至少部分地编织、盘绕或同时编织及盘绕。
根据一些实施例,所述流入通道附接到至少一流入喷嘴,其中任何一流入喷嘴的内径在0.05至0.3毫米的范围内。根据一些实施例,所述流出通道附接到至少一流出开口,其中任何一流出开口的内径在0.5至4.0毫米的范围内。
本发明的进一步实施例,涉及一种治疗体腔内组织的方法,所述方法包括:
将包括可视化装置的冷冻治疗装置通过一内窥镜或一护套(sheath)引入体腔;
通过可视化装置将一视野可视化;
通过所述冷冻治疗装置的至少一流入通道直接地或间接地将低温流体注入所述体腔,使得所述低温流体直接或间接地在所述体腔中扩张,从而冷冻至少部分被治疗的组织;以及
从所述体腔直接或间接地通过所述冷冻治疗装置的至少一流出通道抽空所述扩张的低温流体;
其中所述低温流体的抽空是由控制装置所控制,所述控制装置接收来自至少一传感器的数据,所述传感器收集关于所述体腔的至少一参数的数据。
根据一些实施例,
将所述冷冻流体注入所述视野;
一治疗区域或容积在所述视野内;
所述冷冻流体从所述视野中排出;或其任何组合。
根据一些实施例,还包括通过所述冷冻治疗装置的至少一流入通道直接地或间接地将至少一种另外的流体注射到所述体腔中,其中所述另外的流体将所述体腔保持在一限定的压力之上,干燥至少部分被治疗的的容积或面积,或上述任何组合。根据一些实施例,所述限定的压力在10至20豪巴之间。根据一些实施例,所述另外的流体选自CO2、空气、氩气、N2、低压气体和/或温暖气体。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置包括一滚动部件(rolling component),并且其中所述方法包括:
将所述低温流体注入所述滚动部件中或之上;以及
将所述滚动部件在所述体腔中的至少部分被治疗的的组织上滚动。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置包括一延伸部,其形成:
所述冷冻治疗装置的远端与治疗组织之间的距离;
一治疗容积,至少部分地分离所述体腔的周围容积;或者
包括上述两者,其中所述方法包括:
将所述低温流体注入所述治疗区域;
通过所述可视化装置使所述治疗容积可视化,其远端位于所述治疗容积之内或之外;和
任选地将所述另外的流体注入所述治疗容积,其中所述另外的流体降低所述治疗容积中的湿度,维持所述体腔或所述治疗容积的压力高于一限定的压力,或包括上述两者。
根据一些实施例,所述装置包括另外的传感装置,其中所述各个传感装置的远端位于所述治疗容积内,所述治疗容积外或者包括上述两者。根据一些实施例,在所述冷冻治疗期间改变所述延伸部的配置,使得在所述冷冻治疗期间所述延伸部折叠、部分折叠、展开或其任何组合,从而改变所述治疗容积的容积和形状。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置的远端包括一旋转部件(swivelingcomponents),所述旋转部件包括至少一流入喷嘴,其中所述低温流体通过所述流入喷嘴而注入,所述流入喷嘴与所述旋转部件一起旋转,从而有助于所述低温流体的覆盖面积或体积。
根据一些实施例,至少一流入通道和至少一个流出通道是相同的通道,其中通过其的流动方向是由所述控制装置所控制。根据一些实施例,至少一流入通道和至少一流出通道是多通道制造或挤压(extruded)的管体或导管的一部分。根据一些实施例,所述内窥镜或所述护套的锐角运动不会使流入通道或流出通道扭结。根据一些实施例,所述流入通道和所述流出通道至少部分地可弯曲、柔性或抗扭结。根据一些实施例,所述流入通道、所述流出通道或两者至少部分地编织、盘绕或包括上述两者。
根据一些实施例,所述体腔是膀胱、子宫颈、前列腺、尿道、输尿管、胃或子宫。根据一些实施例,体液通过至少一流出通道从所述体腔排出。根据一些实施例,所述控制装置接收多个参数,所述参数是关于被治疗的体腔中的内部压力、被治疗的的体腔的温度、流速、流动时间或其任何组合。
根据一些实施例,将所述低温流体间接注入所述体腔,其中将其注入所述折叠部件中。根据一些实施例,所述折叠部件是低温球囊。根据一些实施例,将所述低温流体注入所述导管中,其中所述导管插入所述体腔中,但不所述体腔具有进入所述体腔的开口,并且其中扩张的低温流体从所述导管内抽空。
根据一些实施例,所述低温流体与至少一种另外的活性组分一起注射。根据一些实施例,所述活性组分是生物学、免疫学、化学、纳米颗粒或化学实体。根据一些实施例,所述活性成分选自丝裂霉素C(mitomycin C),多柔比星(doxorubicin)和树突细胞(dendritecells)。
根据一些实例,所述低温流体选自液氮气、二氧化碳(CO2),一氧化二氮(N2O)或其任何组合。
本发明的进一步实施例涉及一种冷冻治疗装置,其通过一内窥镜或一护套,用于治疗所述体腔内的至少一目标区域,所述装置包括:
折叠的消融低温球囊;
用于通过一内窥镜或一护套将折叠的低温球囊引入所述体腔的装置;
用于在所述体腔内展开所述低温球囊的装置;和
用于将一视野可视化的可视化装置,所述视野包括所述展开的低温球囊的至少一部分和所述目标区域的至少一部分。
根据一些实施例,所述低温球囊具有多个区域,所述多个区域具有不同顺应度(compliance),其中通过所述球囊的膨胀、所述球囊的运动或是所述球囊的膨胀与运动,所述低温球囊的多个区域在将低温传递到所述目标区域时起作用。根据一些实施例,所述低温球囊包括至少一支撑、不顺应的区域和至少一主动的、顺应的或半顺应的区域,其中所述可视化装置将一视野可视化,所述视野包括所述支撑区域,部分所述主动区域、或两者。
根据一些实施例,在所述体腔内展开低温球囊的装置包括一低温流体的喷射器、另外的流体的喷射器或其任何组合,其中任何一喷射器是任意数量的喷嘴,并且其中可选地,所述任一喷嘴以任何程度围绕一轴旋转。根据一些实施例,所述低温球囊是柔顺的、半柔顺的、不柔顺的,或其任何组合。根据一些实施例,所述冷冻球囊的直径或平均直径在折叠时低于2.5毫米。
本发明的进一步实施例涉及一种冷冻治疗装置,通过内窥镜或护套,用于治疗体腔内的至少一治疗区域,所述装置包括:
一滚动组件;
用于通过内窥镜或护套将滚动部件引入体腔的装置;
用于将所述低温流体注入所述滚动部件的装置。
除非另有定义,否则所有本文使用的技术和/或科学术语与本发明所属领域的通常技术人员所理解的具有相同含义。尽管与本文所描述的类似或相同的方法或材料可以用于实践或测试本发明的实施例,但是仍将示例性的方法和/或材料描述如下。在冲突的情况下,以专利说明书所包含的定义为主。此外材料、方法和实施例仅是用于说明,而非旨在必然性地限制各自实施例。
如本领域技术人员所理解的,本发明的一些实施例可以体现为系统、方法或计算机程序产品。相应地,本发明的一些实施例可以以完全硬件的实施例、完全软件实施例(包括固件(firmware)、常驻软件(resident software)、微代码(micro-code)等)的形式,或者结合软件和硬件方面的实施例,通常在本文中通常在本文中被指称为一“电路”、“模组”或“系统”。此外,本发明的一些实施例可以采取一计算机程序产品的形式,体现在一或多个计算机可读介质中,所述计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。本发明的一些实施例的方法和/或系统的实现可以涉及手动地、自动地或者其组合地执行和/或完成选择的任务。此外,根据本发明的方法和/或系统的一些实施例的实际仪器和装置,可以通过硬件、通过软件或通过固件和/或通过其组合来实现几个选择的任务,例如使用一操作系统。
例如,根据本发明的实施例用于执行所选择的任务的硬件可以被实现为芯片或电路。至于软件,根据本发明的实施例所选择的任务可实施为多个软件指令,使用任何合适的作业系统通过一电脑执行。在本发明的一示例性实施例中,根据如本文所述的系统和/或方法的示范性实施例的一或多个任务通过一数据处理器执行,诸如用于执行多个指令的一计算平台。可选地,数据处理器包括用于存储指令和/或数据的一易失性存储器(volatilestorage)和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储器(non-volatile storage),例如磁性硬盘和/或可移除的介质。任选地,设置一网络连接。可选地设置显示器和/或使用者输入装置,诸如键盘或鼠标。
一或多个计算机可读介质的任何组合可以用于本发明的一些实施例。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是,但不限于,电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体的系统、装置或装置,或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷举列表)将包括以下:具有一或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(random accessmemory,RAM)、唯读存储器(read-only memory,ROM)、可擦除可编程唯读存储器(erasableprogrammable read-only memory,EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘祇读存储器(aportable compact disc read-only memory,CD-ROM)、光存储装置、磁存储装置或前述的适当组合。在本文件的上下文中,计算机可读存储介质可以是任何有形介质,能包含或存储供使用的程序,与一指令执行系统、装置或设备连接。
计算机可读信号介质可以包括其中包含有计算机可读程序代码的传播数据信号,例如在基带(baseband)中或作为载波的一部分。这样的传播信号可以采取多种形式中的任何形式,包括但不限于电磁、光学或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质,但不为计算机可读存储介质,并且可以传送(communicate)、传播(propagate)或传输(transport)供使用的程序,与一指令执行系统、装置或设备连接。
体现在计算机可读介质和/或数据上从而使用的程序代码可以使用任何适当的介质来传输,包括,但不限于无线、有线、光缆、射频(RF)等,或前述的任何适当的组合。
用于执行本发明的一些实施例的操作的计算机程序代码可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写,所述程序设计语言包括一物件导向的程序设计语言(objectoriented programming language),诸如Java、Smalltalk、C++等,以及常规的过程程序设计语言(procedural programming languages),例如“C”编程语言或类似的编程语言。所述程序代码可以完全在使用者的计算机、或部分在使用者的计算机上,作为独立的软件包,部分在使用者的计算机上、部分在远端计算机上、或者全部在远端计算机或伺服器上执行。在后一种情况下,远端计算机可以通过包括区域网路(local area network,LAN)或广域网路(wide area network WAN)的任何类型的网络连接到使用者的计算机,或者可以连接到外部计算机(例如,利用互联网服务提供商通过互联网)。
本发明实施例参照以下方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的一些实施例。将可理解,流程图和/或框图中的各个方框以及流程图和/或框图中的方框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器而产生一机器,使得所述指令经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行,以建立用于实现在流程图和/或框图的一或多个方框中所指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中,所述计算机可读介质可以指导一计算机、其他可编程的数据处理装置或其他装置,以特定方式运行,使得存储在计算机可读介质中的指令产生制造一物件,包括实现在流程图和/或框图中一或多个方框中所指定的功能/动作的指令。
计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他装置上,使得在计算机、其他可编程装置或其他装置上执行一系列操作步骤,以产生一计算机所执行的流程,使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令,提供用于实现在流程图和/或框图的一或多个方框中所指定的功能/动作的流程。
本文描述的一些方法通常仅被设计为通过一计算机使用,对于由一人类专家纯手动执行可能不可行或不实际的。希望手动执行类似任务的人类专家,例如确定轮子与表面之间的接触力,可能预期使用完全不同的方法,例如利用人类大脑的专业知识和/或模式识别能力,这将比手动执行本文所述的方法的步骤更有效。
附图说明
仅通过举例的方式,本文中参考附图描述了本发明的一些实施例。现在请具体参考附图,要强调的是,所示的细节是作为示例性的,并且出于说明性的讨论本发明的实施例的目的。在这方面通过附图进行的描述使得本领域技术人员清楚如何实施本发明的实施例。
在图中:
图1A是根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗系统的一框图。
图1B是根据本发明的一些实施例的一般冷冻治疗的一流程图。
图1C至图1F显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置在冷冻治疗过程中通过一内窥镜引入被治疗的体腔内的多个示意性纵向剖视图。
图2A、图2B和图2C显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗系统的多个示意性纵向剖视图,具体地显示流体可以进出所述治疗区域的手段。
图3显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗系统的一示意性纵向剖视图,具体地显示装置的远端被定位和固定的手段。
图4A至图4E显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性纵向剖视图;
图4F至图4H显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性横向剖视图;
图5A至图5D显示根据本发明的一些实施例在锐角情况下通过一内窥镜引入的一冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图;
图6A至图6E显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性纵向剖视图,其包括提供多个不同类型喷射的多个特定喷嘴;
图7A和图7B显示根据本发明的一些实施例的通过一内窥镜引入的一冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图,尤其是使用内窥镜的流入通道和流出通道。
图8A和图8B显示根据本发明的一些实施例在一消融手术期间通过在被治疗的体腔内的一内窥镜引入的一冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图。
图8C和图8D显示根据本发明的一些实施例在一消融手术期间通过在被治疗的体腔内的一内窥镜引入的一扩张的冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图。
图8E至图8G显示根据本发明的一些实施例在一消融手术期间引入体腔内的一扩张的冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图。
图9A和图9B显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性纵向剖视图,具体地显示多个低温球囊。
图10A至图10D显示根据本发明的另外实施例的一冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图,所述冷冻治疗装置在冷冻治疗过程中通过一内窥镜或护套引入所述被治疗的体腔中。
图11显示出了根据本发明的一些实施例的一冻结治疗系统的一示意性纵向剖视图,其呈现多个流动路径以及流体可以通过其进出被治疗的体腔的手段。
图12A和图12B显示根据本发明的一些实施例具有一滚轮的一滚动式冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图。
图13显示根据本发明的一些实施例的所述冷冻治疗装置的一远端的一示意性纵向剖视图,其包括一延伸部分。
图14显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的所述远端的一示意性纵向剖视图,所述冷冻治疗装置包括一旋转喷嘴。
图15A和图15B显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图,所述冷冻治疗装置经由一内窥镜引入,并且包括使用内窥镜的流入和流出通道。
图16A至图16C显示根据本发明的一些实施例在消融手术期间的一扩张的冷冻治疗装置的多个示意性纵向剖视图,所述扩张的冷冻治疗装置包括一延伸部。
图16D和图16E显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性俯视图,其包括一延伸部。
图17A至图17F显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性剖视图,其包括一延伸部。
图18A至图18C显示根据本发明的一些实施例的内窥镜的可视化手段和冷冻治疗装置的远端的多个示意性横向剖视图,其包括一延伸部。
图19A至图19C显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的远端的多个示意性横向剖视图,其包括延伸部分。
图20A和图20B显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的远端的多个示意性剖视图,其包括一洗涤流入路径。
图21A显示根据本发明的一些实施例的通过一冷冻治疗装置的一冷却剂流和一低压流的一流程图。
图21B显示根据本发明的一些实施例的流动和/或清扫控制的过程的一流程图。
图22A至图22F显示根据本发明的一些实施例所述体腔内的压力变化作为流动与时间的函数的曲线图;以及
图23A至图23G显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的多个示意图,其具有不同的距离和角度测量装置(图23E和图23G是在一光束或一低压流的投射之后的一目标区域的多个示意性俯视图)。
应当理解,为了简单清楚的说明,图中所示的元件不一定按比例绘制。例如为了清楚起见,一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大。此外在认为适当的情况下,可以在附图中重复的附图标号指示对应的或类似的元件。
具体实施方式
在本发明的一些实施例中,本发明涉及消融,包括冷冻消融、冷冻手术或冷冻治疗装置,更具体地但非排他地,涉及体腔疾病的冷冻治疗。
一些实施例的一方面涉及在控制体腔内的至少一微环境参数的同时进行冷冻治疗。在一些实施例中,所述参数在一限定的治疗空间内被控制,例如在一冷冻治疗装置和一目标区域之间的一治疗空间。在一些实施例中,控制所述参数以允许更好地观察所述治疗区域。
根据一些实施例,通过控制通过所述冷冻治疗装置的至少一流入路径进入所述治疗空间的流动来控制所述参数。可选地或另外地,通过控制从所述治疗空间排出物质来控制至少一参数,任选地通过所述冷冻治疗装置的至少一流出路径。在一些实施例中,控制所述治疗空间内的流动以增加所述冷冻治疗的功效,例如以允许更好地与目标组织接合。可选地或另外地,控制所述治疗空间内的流动,以增加所述冷冻治疗的安全性,例如不超过可能导致组织损伤的最大压力和/或温度值。
根据一些实施例,控制流入所述治疗空间的流动,例如以允许洗涤一光学组件,例如镜片和/或光源。可选地或另外地,控制流动,例如以允许在所述治疗空间清除在所述光学组件和所述目标区域之间横跨视野的蒸汽、低温雾气和/或液滴。在一些实施例中,在所述治疗空间中清除蒸气、低温雾和/或液滴,以允许改善和/或优化例如所述体腔内的治疗区域的冷冻治疗与可视化。在一些实施例中,控制流入所述治疗空间的流动,以允许例如在冷冻治疗过程之前和/或期间使体腔膨胀。可选地或另外地,控制流过用于喷射低温流体的喷嘴的流动,以防止液滴或冷冻颗粒堵塞所述喷嘴。
根据一些实施例,通过调整所述治疗空间的几何参数来定义所述治疗空间。在一些实施例中,例如,为了更好地控制影响所述体腔内冷冻治疗的微环境参数,可选地通过容积子分隔器来划分所述冷冻治疗装置和所述目标区域之间的治疗区域和/或容积,所述容积子分隔器配置用以在所述体腔内定义一治疗空间,其配置用以通过减少所述治疗空间与所述体腔的其他部分之间的流体混合,来限定所述远端和所述选定的目标区域之间的治疗空间。在一些实施例中,所述容积子分隔器包括一几何元件。在一些实施例中,所述几何元件,例如一延伸部、一锥部或一裙部,可选地从位于所述体腔内的冷冻治疗装置的远端展开。可选地或另外地,所述容积子分隔器包括一周围流体流,围绕所述冷冻治疗装置的一远端,或围绕所述冷冻治疗装置的一远端中的一低温流入开口。在一些实施例中,所述周围的流体流,例如周围的空气或气流,在所述远端或所述低温流体开口周围产生一虚拟锥状,所述远端或所述低温流体开口在所述体腔内限定一治疗空间。任选地使用聚焦气体流产生所述周围的流体流,任选地为在所述体腔内的低温流体周围的低压气体。
根据一些实施例,所述几何元件允许例如通过限制所述体腔内的一受控容积,来更好地控制干扰所述体腔内的可视化的蒸汽和/或湿度,例如在低温消融循环期间和/或之间。在一些实施例中,所述展开的几何元件允许在体腔内产生一分离的微环境,其任选地具有不同的、更低或更高的湿度、压力和/或温度。
根据一些实施例,所述体腔内的压力在冷冻治疗期间增加。在一些实施例中,由于所述体腔随着一低压气体的膨胀,压力增加,例如以允许更好地达到可视化和/或进入所选择的目标区域。可选地或另外地,由于所述体腔内的低温流体的扩张,所述体腔内的压力增加。在一些实施例中,为了降低压力水平,例如不超过允许的最大压力值,一控制单元通过至少一流入路径调节流入所述体腔的流动。在一些实施例中,流入所述体腔的流动被停止和/或至少部分地转移到身体外部的一流动路径。可替代地,打开连接到流出路径的至少一流动调节器以排出所述体腔内的一些物质。在一些实施例中,所述流动调节器被动地打开。可替代的,所述流动调节器例如通过电信号主动地打开。在一些实施例中,所述流动调节器包括一阀门,例如一止回阀和/或一泵,例如一真空泵。在一些实施例中,所述流动调节器用于控制所述体腔内的压力。
根据一些实施例,根据组织的类型和/或根据压力持续时间确定最大压力值。在一些实施例中,在所述体腔(例如膀胱)内持续30至70分钟的冷冻治疗期间的压力值包括在10至30毫巴范围内的常规膨胀压力,在20至50毫巴范围内的较高压力值,在冷冻治疗的10至30秒循环期间,同时允许50至150毫巴范围内的峰值持续1秒或更短的时间。在一些实施例中,在体腔(例如膀胱)中持续30至70分钟的冷冻治疗期间的最大压力值为约80毫巴,例如50毫巴、60毫巴、70毫巴或任何中间值、更小的值或更大的值。
根据一些实施例,所述体腔内的温度在冷冻治疗期间降低,例如由于所述低温冷却剂的扩张。在一些实施例中,所述控制体腔内的温度,例如通过控制所述冷却剂流入所述体腔。可替代地或额外地,通过打开一流出路径来控制温度,以从所述体腔内排出一些物质。在一些实施例中,将一温热的洗涤流体(例如一温热的气体)推入所述体腔中,例如以增加所述治疗空间内的温度水平。额外地或可替代地,将所述加热的气体推向所述光学组件的一透镜,例如以保持透镜处于恒定温度和/或防止水滴凝结在透镜表面上。
一些实施例的一方面涉及通过调节与治疗相关的几何参数在所述体腔内进行冷冻治疗。在一些实施例中,决定一几何关系,例如位于一体腔内的一冷冻治疗装置的一远端与所述体腔内的一目标区域之间的距离和/或角度。任选地,根据所决定的距离和/或角度来决定和/或调节至少一冷冻治疗参数,例如所述低温流体的喷射期间、喷射期间之间的时间和/或低温流体压力。
根据一些实施例,根据至少一几何元件的展开来决定距离和/或角度。在一些实施例中,所述几何元件,例如一延伸部、一锥部或一裙部,可选地从位于所述体腔内的冷冻治疗装置部分的一远端展开。
根据一些实施例,所述几何元件例如允许决定位于所述体腔内的冷冻治疗装置的低温喷嘴与一选定的目标区域之间的距离和/或角度。在一些实施例中,可选地具有已知尺寸和/或形状的几何元件的产开,例如允许通过将所述几何元件和所述内腔的内表面之间的一接触点可视化,来决定到达所选目标区域的距离以及/或者所述低温喷嘴与所述目标区域之间的角度。可选地或另外地,当所述几何元件接触所述内表面时,通过接收一信号来决定到达所述目标区域的距离。
根据一些实施例,聚焦的气流,例如来自所述低温喷嘴的低压气体,允许决定所述低温喷嘴与所选目标区域之间的距离,以及/或者所述低温喷嘴与所述目标区域之间的一角度。在一些实施例中,通过将所述气体与所述内腔的内表面的接触点可视化,来决定所述距离和/或角度。任选地,所述聚焦气流在多个冷冻消融期间之间通过所述低温喷嘴输送。在一些实施例中,所述聚焦气流部分地使所述内腔的内表面的形状变形,例如通过在所述内表面的接触点中形成一压痕或一椭圆形变形。在一些实施例中,所述压痕尺寸和/或形状的可视化例如允许决定到达所述目标区域的距离和/或所述冷冻治疗装置与所述目标区域之间的角度。
根据一些示例性实施例,通过将所述目标区域的表面上的一投影光点可视化,来决定距离和/或角度。在一些实施例中,根据光点的形状和/或尺寸和/或颜色变化来决定距离和/或角度。在一些实施例中,所述光点由来自一光源的光束产生,所述光源放置在位于所述体腔内的所述冷冻治疗装置的远端。可选地,所述光源由一激光光源所产生,或能够产生一聚焦光源的任何其他光源所产生。在一些实施例中,通过将所述目标区域可视化,可选地与至少部分地与冷冻治疗装置一起可视化,并通过一或多个图像处理算法处理图像来决定,所述冷冻治疗装置和所述目标区域之间的距离和/或角度。
一些实施方案的一方面涉及在将洗涤流体(在本文中也称为清洁物质)施加到所述体腔中的同时进行冷冻治疗。在一些实施例中,将洗涤流体,例如为气体,任选地为低压气体引入所述体腔,同时将冷却剂喷射到一目标区域。可选地或另外地,在所述喷射循环之间,将所述洗涤流体引入所述体腔中。在一些实施例中,所述洗涤流体通过所述冷冻治疗装置的近端处或远端处的至少一开口被推入所述体腔。
根据一些实施例中,将所述洗涤流体推入所述体腔中以使所述体腔膨胀。在一些实施例中,所述体腔被膨胀,以允许更好地观察一冷冻治疗的目标区域。可选地或另外地,所述体腔被膨胀以允许所述冷冻治疗装置的远端更好地操纵到一选定的目标区域。
根据一些实施例中,将所述洗涤流体引入所述体腔中以清洁所述冷冻治疗装置的一光学组件,例如一透镜。在一些实施例中,所述洗涤气体例如将可能覆盖所述透镜的湿气和/或污垢从所述透镜清除。可选地或另外地,将所述洗涤流体引入所述体腔中,以洗涤所述光学组件和所述目标区域之间的视野(FOV)。在一些实施例中,所述洗涤流体用于洗去冷的水气,例如于光学组件上清除雾气。在一些实施例中,于所述视野中洗去雾气和/或冷冻液滴,所述雾气和/或冷冻液滴是由所述体腔的加湿空间中扩张的低温气体与液体颗粒的相互作用所形成。
根据一些实施例,所述洗涤流体,任选地为一温的洗涤流体在所述透镜表面周围产生一动态缓冲(光学洗涤optical wash),例如以防止雾气残留物(或抽空的雾气)朝向所述透镜方向流动。在一些实施例中,所述洗涤流体从所述光学组件将雾气和/或冷冻颗粒推离。可选地或另外地,所述温的洗涤流体将所述光学组件(例如光学组件的透镜)保持在恒定的温暖温度下以防止在所述透镜表面上形成雾气或液滴。
根据一些实施例,所述洗涤流体用于压力测量。在一些实施例中,由于所述体腔内的压力变化,可以更接近所述洗涤压力源(即上游,例如控制单元内部)测量压力变化,从而可以测量/近似地测量所述体腔内的压力(以及例如可用于控制装置以及/或者安全装置)。
根据一些实施例,并且如前所述,所述洗涤流体任选地同时用于以下中的两者或更多者:光学组件的洗涤、从视野清除雾气、任选地在冷冻治疗过程期间使所述体腔膨胀以及用于测量所述体腔压力水平。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置的一控制单元控制朝向光学组件的流动以及清除所述视野雾气的流动之间的流动分布。可选地或另外地,所述控制单元控制及协调所述洗涤流体与所述低温冷却剂喷射的流动和时间,例如不超过所述体腔的最大压力值。在一些实施例中,所述控制单元控制所述洗涤流体单独流入所述体腔或与低温冷却剂结合或与吹扫流体结合流入所述体腔,例如通过所述喷嘴的低压流体,例如以确保所述洗涤流体的扩张水平高于一最小压力值。
一些实施例的一方面涉及通过控制通过所述喷嘴的流动来防止一低温流入路径的一低温喷嘴的堵塞。在一些实施例中,控制通过所述低温喷嘴的流动以防止在低温冷却剂流停止时堵塞。在一些实施例中,当所述冷却剂流动停止时,通过所述低温喷嘴启动吹扫流动。在一些实施例中,所述吹扫流体是非低温气体的流动,任选地是一低压气体。在一些实施例中,当所述低温冷却剂流体停止时,打开一通口,任选地持续一预定的时间段,以释放滞留在所述流入路径内的残留低温流体。可替代地,将通口打开一段时间,所述时间段根据滞留在所述低温流入路径内的残余低温冷却剂的量来调节。
根据一些实施例,本申请中所述低温流体包括低温压缩流体-液体CO2,其在所述低温源中的压力水平为约50至80巴。可替代地,所述低温流体包括在所述低温流体源中的压力为约200巴的流体,例如氮气。在一些实施例中,所述低温流体处于几巴的压力,例如1至10巴,但当液体扩张成气体,例如LN2、液氮,任选地以液体:气体比率约为1:1000进行膨胀。在一些实施例中,并且不受任何理论的束缚,所述体腔内高压流体的扩张降低了流体的压力并产生低温效应(cryogenic effect),例如焦耳-汤姆逊(Joule–Thomson effect)效应。
根据一些实施例,所述洗涤流体包含在其来源处具有1至4巴的压力的低压气体,并且当膨胀到膀胱中时任选地在数十毫巴的压力下。在一些实施例中,任何低压气体可用于洗涤和/或膨胀所述体腔。任选地,在压力降低之后使用一储存的高压气体,例如在所述冷冻治疗装置的一内腔中,在释放到所述体腔之前。使用相同类型的气体进行洗涤和冷冻消融的可能优点是不需要用于冷冻消融和洗涤的各自分离的来源。使用空气作为洗涤流体的可能的优点是它减少了额外的圆筒(cylinder)/罐体连接(canister connection)/更换(replacement)/空间(space)/成本(cost)等的需要。在一些实施例中,洗涤流体被加热和/或干燥,例如以减少所述治疗空间内部的雾气及/或用于洗涤所述光学组件。在一些实施例中,当洗涤气体储存在圆筒/罐体中时,其含水量(以百万分之一P计,PPM)比常规空气低得多。
根据一些实施例,所述洗涤流体以每分钟至少4升(空气值)的速率引入所述体腔,例如每分钟5升(空气值)、每分钟7升(空气值)、每分钟10升(空气值)或任何中间值、更小或更大的值。在一些实施例中,所述低压流体(例如低压气体)的吹扫以每分钟高达1升(空气值)的速率引入所述体腔,例如每分钟1升(空气值)、每分钟0.7升(空气值)、每分钟0.5升(空气值)或任何中间值,更小或更大的值。在一些实施例中,将所述低温流体以每分钟至少5升,例如每分钟5升、每分钟7升、每分钟10升或任何中间、更小或更大值的流速引入体腔。
一些实施例的一方面涉及通过一可移动的低温流入开口,将冷冻治疗施用于一大目标区域或一大治疗空间。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置包括具有一可移动喷嘴的一低温流入路径,例如一喷嘴旋转到多个选定方向和/或多个选定角度,例如允许覆盖体腔内的一大目标区域。在一些实施例中,所述喷嘴围绕一轴线旋转。可选地或另外地,所述冷冻治疗装置包括与一低温喷嘴组合的一旋转元件。在一些实施例中,所述低温流体通过所述喷嘴喷射,所述喷嘴能够与所述旋转部件一起旋转,从而有助于覆盖所述体腔内的区域或容积。
在以下详细描述中,阐述许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下,没有详细描述众所周知的方法、过程和组件,以免模糊本发明。
应注意除非另外特别提及,否则如本文所用术语“体腔(lumen)”,“经处理的体腔(treated lumen)”、“目标体腔(targeted lumen)”等是可互换的。类似地,除非另外特别提及,否则术语“治疗组织(treated tissue)”,“治疗区域(treated area,treatedregion)”、“目标组织(targeted tissue)”、“目标区域(targeted area,targetedregion)”等是可互换的。此外关于所述感测装置远端的元件旨在表示所述感测装置感测所需参数的一部分,即使特定感测元件未特别定位在所述感测装置的远端。
本发明的实施例涉及用于冷冻治疗的多个装置和多个系统,其可以通过一内窥镜(endoscope)或任何其他适当的装置引入所述体腔(例如将导管直接插入腔内而没有可视化或者使用外部成像装置,例如超声波、CT等)。本发明还涉及体腔内的冷冻治疗方法。根据一些实施例,所述冷冻治疗方法包括多个冷冻免疫过程。
应注意,本文所用的术语“内窥镜”旨在包括任何类型的已知内窥镜,以及任何类型的护套(sheath)、导管(catheter)、管体(tube)等,其可插入身体并通过其可以放置在所述体腔中的任何必要工作通道、可视化装置等。因此,所述内窥镜可以包括固有的可视化装置或者其他装置,所述可视化装置可以通过任何类型的护套等被插入,使得所述可视化装置可以在整个手术期间被改变,例如可以使用几种不同类型的可视化装置。应注意,术语“可视化装置”或本文使用的任何其他等同术语旨在包括光学装置、超声波、MRI、X射线等。任何其他传感器也可以是所述内窥镜中固有的,或者可以通过其插入体腔中。应注意,术语“工作通道(working channels)”或本文使用的任何其他等同术语可以是通过所述内窥镜的一整体路径或通过任何装置可获得的一路径,例如护套、导管、管体等,通过其任何装置和/或传感器,可以插入所述体腔中,例如可视化装置。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置包括两个或更多个通道、管体、导管等,其允许所述加压流体的注射和扩张流体的排出,其中所述加压的流体通过至少一通道注入所述体腔,所述扩张的流体通过至少一第二通道从所述体腔排出。应注意除非另外特别提及,否则导管、管体等在本文中可互换使用。根据一些实施例,至少一注射通道和至少一排出通道经由一内窥镜插入所述体腔中。根据一些实施例,任何通道可以通过任何一其他通道进行馈送。根据其他实施例,相同的通道可以用于注射和抽空,使用任何适当类型的传感器和/或专用演算法来控制流动方向、相对量和时间。应注意尽管加压和扩张流体与上述有关,但是根据任何一上述实施例,可以从所述系统引入/释放任何类型的流体。应注意,如本领域中所知的,术语“流体(fluid)”包括气体和液体。
本发明的实施例还包括多种冷冻治疗装置,其包括至少一抽空装置以及控制装置,通过所述控制装置控制扩张的流体的抽空以及可能的加压流体的注入。所述控制装置可以是自动的、预定义的、电子的、手动的等。所述冷冻治疗装置还可包括任何数量或类型的传感器,其中所述控制装置从这些传感器接收数据并根据多个预定值、根据手动决定、根据在所述过程中可能改变的值控制抽空和/或注射。没有这样的控制装置,压力可能会累积在目标器官中,甚至可能导致破裂,因为所述抽空可能是不够的。此外可能需要控制所述目标体腔的内部压力,使其不会下降到某个可能预定义的值之下。特别地,如果压力太低(例如低于10毫巴),则可能难以或甚至不可能在所述体腔内操作和/或在以视觉观察所述体腔的内部,因为在低压下,所述体腔可能塌陷。因此,所述控制装置可确保压力不会太高,导致所述体腔损坏,或者不会太低,导致所述体腔塌陷。此外所述被治疗的体腔可以在其中具有体液(例如,膀胱中的尿液)。由于冷冻治疗过程,所述体液可能冻结,可能阻碍消耗的低温流体的排出,因此重要的是在所述系统中包括传感器,根据所述传感器,所述控制装置控制抽空和可能的注射,使得所述被治疗的体腔没有受到伤害。根据一些实施例,任何数量的传感器插入体腔中。根据一些实施例,任何数量的外部传感器,例如超声波、X射线等可以与多个内部传感器一起使用,或者可以代替多个内部传感器。
根据一些实施例,当所述体腔内的压力高于约30毫巴至100毫巴时,可以停止流入。根据一些实施例,持续流出排出,直到所述体腔中的压力低于约20毫巴至10毫巴。根据一些实施例,当所述体腔内温度低于约5至100℃时,可以停止流入。根据一些实施例,当所述体腔内温度高于约15至200℃时,可以开始流入。根据一些实施例,温度和压力以及任何其他适当的参数都可用于控制系统。
因此根据本发明,可以治疗诸如子宫、胃、膀胱、肾盂、尿道和输尿管的管腔,即使气体不能安全地从其中自然地排出。根据一些实施例,所述系统的动力学,包括低温流体的注入以及其抽空,同时在整个过程期间监测和控制注射和抽空,防止所述体腔内的液体或蒸气冻结,从而防止堵塞等。根据一些实施例,除了注射低温流体之外,所述系统还包括另外的流体注射源,用于在需要时将非低温流体引入所述体腔。例如可以将流体注入所述体腔中以便保留一定体积的体腔,这使得使用者能够在所述体腔内部可视化的同时执行必要的操作。这在任何两个低温循环之间或在最后一低温循环之后可能是必要的。此外可以将流体注入所述体腔中以干燥其中的内腔或区域。根据一些实施例,所述体腔可以被干燥和/或温暖的气体干燥,并且所述体腔内的压力可以保持在预定值以上,例如10毫巴,例如使用气体CO2、空气、氩气、N2等。注入、抽空和控制的组合为所述系统正常运行提供了必要的动力。此外甚至可以治疗具有小直径入口的管腔,例如输尿管,因为注射管和排出管的直径可以相对较小(所有管体的总直径约0.8至4毫米或所有管体的直径约4.0至9.0毫米,特别是如果包括可视化装置等),并且可以使用单一管体或两个相邻的管体,以进一步限制直径,因为所使用的每个附加管提高了总直径。应注意小直径,例如总直径约0.8至9.0毫米,不仅可包括注射和排出通道,还可包括引入到其中的任何其他通道、装置、传感器等,例如引入到所述体腔的可视化装置。根据一些实施例,流入和流出通道的总直径在约0.8至4.0毫米之间。外护套的直径可以在约5.0至9.0毫米之间,并且可视化装置的外径在约3.0至5.0毫米之间。
根据一些实施例,治疗膀胱、子宫颈、胃、前列腺、尿道、输尿管或子宫病症。根据进一步的实施例,治疗膀胱癌、子宫颈癌、胃癌、前列腺癌、尿道癌、输尿管癌或子宫癌。也可以治疗良性增生。也可以治疗膀胱、胃,子宫颈、前列腺或子宫中的疼痛状况。根据进一步的实施例,可以治疗任何类型的泌尿道疾病,包括上消化道癌、间质性膀胱炎、膀胱疼痛综合征,膀胱过度活动症(overactive bladder,OAB)等。
冷冻治疗装置的远端可包括任何数量的孔洞、喷嘴、裂缝等,流体可通过所述孔、喷嘴、裂缝等注入/引入/释放到所述体腔中。根据一些实施例,可以将流体与任何其他物质一起注射到所述体腔中,例如化学治疗、免疫治疗和/或其他化学或生物制剂。可以在冷冻治疗之前和/或之后同时引入另外的物质以获得最佳结果。引入的流体在本文中也称为“冷却剂”、“低温流体”等。应注意,所述冷却剂能够消融/冷冻任何所需的治疗区域。根据一些实施例,所述冷冻治疗装置的远端包括一喷嘴,设计用于将流体直接喷射到目标区域和/或其周围环境上。所述冷冻治疗装置的远端可以进一步包括抽空装置,以便从所述体腔中抽空扩张的流体。根据一些实施例,所述低温流体选自液氮气、二氧化碳(CO-2)、一氧化二氮(N2O)或其任何组合。根据一些实施例,所述低温流体选自氩气、氮气、氪气或其任何组合,当低温流体不直接接触身体组织时,其可另外地相关。根据其他实施例,其可以进一步包括任何另外的物质,例如化学治疗,免疫治疗和/或其他治疗剂,例如化学或生物制剂。根据一些实施例,在冷冻治疗之前、期间和/或之后将另外的物质引入所述体腔。
应注意术语“目标区域”、“治疗区域”“治疗腔”,“目标体腔”等是可互换的并且旨在包括任何类型的病症。可以低温处理,例如病变(包括癌性和良性肿瘤、囊肿、息肉等),神经/神经末梢和各种症状,即使它们的特定来源尚未完全了解。
根据其他实施例,所述冷却剂保留在注射通道(例如,导管、管体等)内并在其中扩张,使得寒冷的温度通过所述冷冻治疗装置的介导(mediating)远端部分传递到组织中。根据这样的实施例,由于所述冷却剂保留在注入通道中,因此不需要从所述体腔排出所述冷却剂。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置的介导(mediating)远端部分是一低温球囊,其中所述低温球囊通过一内窥镜被引入所述被处理的体腔中。所述低温球囊可以是不顺应的(compliant),使得它能够承受高压。如果球囊是不顺应的,则根据其所插入的体腔的大小或根据一治疗区域的形状来选择所述球囊的尺寸。根据其他实施例,所述球囊可以是半顺应的或顺应的。根据另外的实施例,所述低温球囊的不同部分可具有不同的顺应性。所述球囊的不同参数,包括其各个部分的顺应性、所述低温球囊的形状、所述低温球囊的尺寸等,可以根据所述被治疗的体腔、所述体腔中的目标区域等等。所述球囊可以是圆形、椭圆形、管状,或具有任何平坦或部分平坦的表面。根据预期用途,所述球囊在某些区域也可以是宽的而在其他区域也可以是窄的。当膨胀或部分膨胀时,所述球囊可仅局部接触所述治疗区域,而不是使用所述球囊的整个管腔。根据其他实施例,所述低温球囊的膨胀,例如在尿道或输尿管中,可使所述球囊或其部分与所述治疗区域的整个圆周接触。根据一些实施例,外力(例如装置使用者的运动)可能与膨胀一起,使所述低温球囊的至少一部分与所述治疗区域接触。
根据一些实施例,当折叠时(当通过一内窥镜或一工作通道插入时),所述低温球囊的直径或平均直径小于2.5毫米。根据一些实施例,当折叠时(当通过一内窥镜或一工作通道插入时),所述低温球囊的直径或平均直径低于2.0毫米。根据一些实施例,当折叠时(当通过一内窥镜或一工作通道插入时)所述球囊的直径或平均直径小于1.5毫米。
此外,所述球囊可以通过球囊扩张,部分球囊扩张及/或球囊移动与目标区域接触,所述球囊的移动可以由使用者及/或通过任何适当的机械及/或电子装置在外部控制。可以根据从任何内部或外部传感器接收的数据进一步控制球囊膨胀和/或运动。
应注意,注射通道和排出通道(channels)在本文中也与导管(catheter)、管体(tube)等相关。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置可以包括一柔性或抗扭结的导管,例如编织或盘绕的管,其可以允许尖锐的角运动(angular movement),因此使得目标区域能够容易地被瞄准,而无论其在体内的位置。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置包括位于所述装置远端的单一喷嘴,允许操作者在内窥镜的视野内进行治疗。根据其他实施例,所述装置包括至少两个喷嘴,其中任何两个喷嘴可以相对于彼此定位在相同或不同的方向上。例如任何一喷嘴可以在所述远侧方向上向下指向,而其他喷嘴可以从所述装置的远端以任何期望的角度和距离侧向指向,从而允不同的方向的治疗,其治疗相同目标区域的不同部分、不同目标区域等。根据一些实施例,多个喷嘴的任一者或多者具有一打开和关闭的配置。此外,多个喷嘴的任一者可以在所需的任何时间段内部分地打开或关闭。根据一些实施例,可以电子控制任何数量的喷嘴,使得使用所述装置的使用者可以根据期望的治疗在任何时间点上使用任何数量的现有喷嘴。根据一些实施例,使用者预先定义所要使用的特定喷嘴。根据其他实施例,在所述过程期间,多个喷嘴的任一者可以根据需要在任何时间点通过任何适当的装置打开、部分打开或关闭,包括指定的传感器、计算机化的应用程序,使用者命令等。
根据一些实施例,一折叠部件(例如低温球囊)可以附接到所述冷冻治疗装置的远端的任何部分。因此注射的低温流体,可能与任何其它适当的压力源一起使所述球囊膨胀,所述球囊又冻结至少部分所述被治疗的组织。根据一些实施例,在注射低温流体之前,通过任何其他合适的压力源使所述球囊扩张,允许将所述球囊准备用于低温治疗,检查或测试所述系统或其某些参数等。所述球囊的膨胀,包括膨胀率、尺寸等可以由任何数量的传感器控制,如上面关于通过所述喷嘴的喷射所详述的。此外所述多个喷嘴的任一者可以在所述喷嘴的外侧连接到所述低温球囊,使得当所述低温流体离开所述喷嘴时,使连接到所述喷嘴外部的球囊膨胀。
因此根据一些实施例,所述低温流体被直接注入所述体腔,即它与所述体腔的至少一部分组织直接接触。根据这样的实施例,所述低温流体通过任何数量的喷嘴、孔、裂缝和/或阀门直接注入所述体腔,如本文详述。此外如果低温流体直接注入所述体腔,也可以通过本文详述的任何方法直接从体腔中抽空。根据其他实施例,所述低温流体可以间接地引入所述体腔中,使得它不与体腔的组织直接接触;相反地其被注入位于所述体腔内的任何适当的部件,例如导管、低温球囊、管体等,其不具有进入体腔的开口。所述低温流体在所述部件内膨胀,从而冷却至少部分被治疗的组织。然后可以从所述体腔中间接地抽空低温流体,即将其从注入它的部件中抽空。所述低温流体可以通过主动或被动方式抽空。
根据一些实施例,所述折叠部件是一低温球囊,其在所述体腔内膨胀并/或填充有冷却剂,以便治疗期望的区域。
根据本发明的其他实施例,可以使用内窥镜现有的“流入”和“流出”通道中的任何一者,以便将物质引入所述体腔或从所述体腔抽空物质(例如,抽空冷冻治疗扩张的流体)。
根据一些实施例,所述冷冻治疗与任何其他类型的治疗组合进行,包括体腔内化学治疗和/或免疫治疗剂。应注意,所述低温流体可与任何其他活性组分一起注入。如上所述,可以在所述低温处理的同时、之前和/或之后引入另外的活性组分。
通过冷冻治疗而被冷冻的组织细胞从身体中除去,尤其通过淋巴系统,其中免疫反应被触发,其可以对身体的任何部分中的这种细胞发生作用,而不仅仅是被冷冻治疗过的部分。通过。根据一些实施例,在冷冻治疗之前或期间将额外的活性组分引入所述体腔中可以使被治疗的组织对冷冻治疗的产生不同反应,并且当引入淋巴系统时,细胞与额外的活性成分一起进行,可能会导致增强的免疫反应。
所述额外的活性成分可以是任何免疫学、化学、化学治疗、生物或纳米颗粒实体,包括但不限于丝裂霉素C(mitomycin C)、多柔比星(doxorubicin)、树突细胞(dendriticcells)等。
在详细解释本发明的至少一实施例之前,应理解本发明不一定限于其应用于以下描述及/或在附图及/或实施例中所述阐述的构造细节和组件及/或方法的配置。本发明能够具有其他实施例或以各种方式实践或实施。
示例性冷冻治疗系统:
根据一些示例性实施例,一冷冻治疗系统包括冷一冻治疗探针和一控制单元,所述冷冻治疗探针被配置用以至少部分地插入一体腔中,所述控制单元连接到冷冻治疗装置。在一些实施例中,所述控制单元位于身体外部。现在参考图1A,其描绘了根据本发明的一些示例性实施例的一冷冻治疗系统。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗系统1000包括一冷冻治疗探针,例如冷冻治疗装置1002,以及连接到冷冻治疗装置1002的一控制单元1004。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置1002是一细长探针,其具有一远端1021,任选地其形状和尺寸可适于引入所述体腔,并面向所述体腔的内表面中的一目标区域,以及一近端1025,可选地定位在体腔外部。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置1002是圆柱形的,并且在所述冷冻治疗装置的远端1021处具有直径,并且其周围的护套在3至15毫米的范围内,例如3毫米、5毫米、7毫米、9毫米或任何中间、更小或更大的值。在一些实施例中,不包括护套的一冷冻治疗装置的直径在0.3至5毫米的范围内,例如0.5毫米、1毫米、2毫米或任何中间、更小或更大的值。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置1002的形状和尺寸适于通过一内窥镜的一工作通道引入所述体腔。可替代地,所述冷冻治疗装置1002通过护套1024引入体腔。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置1002包括至少一流动路径,例如从所述近端1025到所述远端1021穿过所述冷冻治疗装置的一内腔的一通道。在一些实施例中,所述至少一流动路径用作为一朝向所述远端1021并进入所述体腔的一流入路径,并且用作为从所述体腔朝向所述近端1025的一流出路径。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置1002包括至少一流入路径,例如流入通道1006,用于将流体或气体输送到所述体腔中。另外地或任选地,所述冷冻治疗装置1002包括至少一流出路径,例如流出通道1010,用于从所述体腔排出流体、颗粒和/或气体。
根据一些示例性实施例,所述流出路径,例如流出通道1010包括至少一流出流动调节器,例如用于控制物质(例如气体或流体)通过的阀门1023,例如通过所述流出路径的气体或流体。在一些实施例中,所述至少一阀门包括至少一止回阀,当所述体腔内的压力超过一预定值时,所述止回阀被配置打开,可选地被动地打开。可选地,所述流出流动调节器位于所述冷冻治疗装置1002的近端1025附近,所述冷冻治疗装置1002位于体外。
根据一些示例性实施例,所述流入通道1006包括至少一面向前的低温喷嘴,其配置用以喷射低温流体,例如朝向所述体腔的内表面中的一选定目标区域喷射低温气体和/或低温液体。可选地,所述低温流体以高压储存。在一些实施例中,并且不受任何理论的束缚,所述体腔内的高压低温流体的扩张快速地降低流体的压力,这导致所述体腔内的一低温效应(cryogenic effect),例如焦耳-汤姆逊效应(Joule–Thomson effect)。
根据一些示例性实施例,所述低温喷嘴是一可调节的低温喷嘴,其配置用以将所述低温流体以小于或大于90度的角度喷射到目标区域。可替代地,所述低温喷嘴是一固定角度的低温喷嘴,固定在不同于90度的角度,例如15度、30度、45度、55度或任何不同于90度中间、更小或更大的角度。在一些实施例中,所述可调节低温喷嘴配置用以控制通过所述喷嘴释放到所述体腔的被喷射的低温流体的量,例如通过调节所述低温喷嘴的开口直径。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置1002包括至少一光学组件,例如光学路径,可选地为光学通道1018,用于传递面向所述冷冻治疗装置1002的远端1021的组织的图像和/或视觉信号,到达所述身体外部的光学传感器,例如所是控制单元1004中的一光学传感器,或一外部光学组件,例如一不同控制单元的一光学组件。可替代地,所述光学组件包括至少一光学传感器,例如位于所述冷冻治疗装置1002的远端1021处的光学传感器1022,其配置用以感测面向所述冷冻治疗装置1002的远端1021的组织的视觉信号,例如所述体腔内目标区域的图像和/或视觉信号。可替代地,所述光学组件包括一传感器,可选地是超声波传感器或磁共振传感器。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置1002包括至少一照明源,例如照明源1019。在一些实施例中,所述照明源1019定位在所述冷冻治疗装置的远端1021处,可选地面向所述体腔的组织。可替代地,至少一光源位于所述冷冻治疗装置内的通道内,例如光学通道1018。在一些实施例中,所述光学通道1018是或包括一光纤、一组光纤或一光纤电缆,或者包括一光纤、一组光纤或一光纤电缆。在一些实施例中,当所述光学通道1018是或包括一光纤、一组光纤或一光纤电缆,或者包括一光纤、一组光纤或一光纤电缆十,所述光源位于身体外部,并且可选地,所述光学传感器位于身体外部。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置1002包括至少一流动路径,例如一洗涤通道1014,用于将洗涤气体送入所述体腔,任选地为低压气体。在一些实施例中,所述洗涤气体用于使所述体腔膨胀,例如以允许更好地观察所述内腔的内表面和/或允许更加地进入所述体腔内的所需区域,可选地为选择用于冷冻治疗的区域。额外地或可代地,所述洗涤气体通过一洗涤气体喷嘴喷射到被治疗的区域中,例如吹走由所述低温气体与所述体腔内的加湿环境所相互作用形成的冷凝颗粒和/或凝聚颗粒云。
根据一些示例性实施例,所述洗涤通道1014包括至少一面向前的洗涤喷嘴,其在所述冷冻治疗装置的远端处面向所述组织。可选地,所述面向前的洗涤喷嘴构造用以将气体(例如低压气体)喷射到所述冷冻治疗装置1002和所述目标区域之间的空间中。在一些实施例中,所述面前的喷嘴是一可调节的洗涤喷嘴,例如以允许将洗涤气体侧向喷射或与目标区域成一角度地喷射。在一些实施例中,所述面向前的洗涤喷嘴将洗涤气体喷射到所述光学传感器1022的视野中或喷射到所述光学通道1018的视野中。
根据一些示例性实施例,所述洗涤通道1014包括至少一开口,例如前洗涤开口和/或侧向洗涤开口,可选地定位在所述冷冻治疗装置1002的远端1021附近。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置包括在所述洗涤开口(例如喷嘴和/或偏转表面)处的至少一洗涤导向器,其配置用以将所述洗涤流体引向所述光学组件,例如透镜和/或光学传感器1022的视野或进入所述光学通道1018的视野。可选地,至少一洗涤导向器是一可调节的洗涤导向器,例如配置用以允许以一角度喷射所述洗涤气体到达所述视野。
根据一些示例性实施例,所述洗涤流入路径上的至少一洗涤流动调节器被配置用以通过所述洗涤开口调节释放的洗涤流体的量,可选地因应于从所述控制单元接收的信号。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置1002包括至少一可折叠元件,例如可折叠元件1001和1003。在一些实施例中,所述至少一可折叠元件配置用以折叠在所述冷冻治疗装置的内腔内,并且可以展开,可选地在靠近所述冷冻治疗装置1002的远端1021展开。在一些实施例中,所述至少一可折叠元件展开到所述冷冻治疗装置1002的远端1021和所述目标区域之间的空间中。在一些实施例中,所述空间被称为治疗空间。在一些实施例中,可折叠元件包括一延伸部、一锥部或一裙部。在一些实施例中,所述可折叠元件在所述治疗空间内展开,例如以决定所述冷冻治疗装置的远端与目标区域之间的距离或角度。可替代地,所述折叠元件在所述治疗空间内展开,例如以决定所述低温喷嘴和所述目标区域之间的距离和/或角度。在一些实施例中,至少两个可折叠元件或锥形可折叠元件展开以使治疗空间变窄,例如通过产生一微环境,所述微环境在由展开的可折叠元件所形成的一内部空间内。
根据一些示例性实施例,所述控制单元1004包括至少一控制电路,例如控制电路1026。在一些实施例中,所述控制电路控制低温流体通过所述流入路径的流动,例如流入通道1006。在一些实施例中,所述控制电路1026通过控制至少一低温流量调节器控制所述低温流体的流动,例如位于所述流入路径内的阀门和/或一低温源1034和所述流入通道1006之间的至少一阀门,例如,在连接所述低温源1006和所述控制单元1004的一管体中的至少一阀门和/或连接所述低温源和所述流入路径的一管体中的至少一阀门。可选地或另外地,所述控制单元1004控制所述低温源的至少一阀门,例如所述低温源的一出口阀门。
根据一些示例性实施例,所述控制电路1026控制一洗涤流体通过所述洗涤流入路径(例如洗涤通道1014)的流动。在一些实施例中,所述控制电路1026通过控制至少一洗涤流动调节器来控制所述洗涤流体的流动,例如位于所述洗涤流入路径上的一阀门,例如洗涤通道1014。可选地或另外地,所述控制电路1026通过控制一洗涤源1008和所述洗涤通道1014之间的至少一流动调节器来控制所述洗涤流体的流动,例如连接所述洗涤源1008与所述控制单元1004的一管体中的至少一阀门和/或连接所述洗涤源1008和所述洗涤通道1014的一管体中的至少一阀门。可替代地地或另外地,所述控制电路1026控制所述洗涤源的至少一阀门,例如所述洗涤源1008的一出口阀门。
根据一些示例性实施例,所述控制电路1026控制所述流体的流动,例如通过所述流出路径从所述体腔排出的气体和/或液体,例如流出通道1010。在一些实施例中,所述控制电路通过控制一流出流动调节器来控制经过流出通道1010的流动,例如在所述流出通道的一近端内或附近的一流出阀门,例如阀门1023。可替代地或另外地,所述控制电路1026控制一排出泵1007的激活,例如连接到所述流出通道的真空泵。在一些实施例中,所述排出泵1007用于通过所述冷冻治疗装置的流出路径主动地从所述体腔排出流体,例如液体或气体。可选地,所述控制电路1026控制至少一排出流动调节器,例如连接所述排出泵1007和所述流出通道的一管体上的排出阀门。
根据一些示例性实施例,所述控制电路控制一光学组件,例如位于所述冷冻治疗装置1002上的一光学传感器,例如光学传感器1022。可选地或另外地,所述控制电路1026控制所述控制器中的至少一光学传感器。在一些实施例中,所述控制电路1026可选地通过控制一光学器件通道1018内的一孔洞(aperture)来所述控制光学器件通道1018的打开或关闭。在一些实施例中,所述控制电路控制所述光学器件1010的激活,例如可视化手段。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置1002包括位于远端1021处的至少一传感器1011,例如以感测所述体腔的至少一环境参数。在一些实施例中,所述环境参数包括温度、压力和/或湿度水平或任何其他环境参数。可选地或另外地,所述冷冻治疗装置1002包括至少一传感器,例如传感器1005,其至少部分地位于所述流动调节器内,用于感测所述环境参数。
根据一些示例性实施例,传感器1011和/或传感器1005电连接到所述控制电路1026。可选地或另外地,所述控制电路1026电性连接到位于身体内部或外部的一或多个传感器。在一些实施例中,一或多个传感器定位在所述冷冻消融目标区域附近或距所述冷冻消融目标区域一定距离处。可替代地,在一些实施例中,至少一传感器将测量的环境参数值发送到所述控制电路1026。在一些实施例中,所述控制电路将测量值存储在存储器1028中。在一些实施例中,所述存储器1028包括至少一环境参数的多个预定值,例如最大压力值、最大温度值或任何其他预定的环境参数值或其指示值。在一些实施例中,记忆体1028包含至少一冷冻治疗方案,至少一冷冻治疗参数的值或其指示值。在一些实施例中,存储器包括与冷冻治疗装置1002的操作或冷冻治疗系统1000的操作有关的日志文件。
根据一些示例性实施例,所述控制单元1002包括电连接到所述控制电路1026的至少一介面1030。在一些实施例中,所述接口1030包括声源和/或显示器。在一些实施例中,所述控制电路1026向所述接口1030发信号以产生至少一指示,例如所述冷冻治疗装置或所述冷冻治疗系统对于用户发出的人类可检测指示。在一些实施例中,例如当所述体腔内的测量的环境参数值超过预定值时,所述控制电路1026向所述接口1030发信号以产生警报。
根据一些示例性实施例,所述控制电路1026电连接到所述低温流入路径上的至少一低温流动调节器,例如阀门。在一些实施例中,所述控制电路调节通过所述低温流入路径的流动,例如减少所述流入路径内的流动,例如停止所述流入路径内的流动和/或增加所述流入路径内的流动,例如通过向所述低温流动调节器传递信号。在一些实施例中,所述控制电路调节所述低温流入路径内的低温流体流动,例如当所述体腔内的压力高于预定一压力值时。可替代地,所述控制电路调节所述低温流入路径内的低温流体流,例如当所述体腔内的温度低于一预定温度值时。
根据一些示例性实施例,所述控制电路1026控制所述低温流入路径上的至少一吹扫流动调节器。在一些实施例中,所述吹扫流动调节器被配置用以控制低压流体流过所述低温流入路径并且可选择地通过所述低温喷嘴进入所述体腔,例如当所述低温流体流动被所述控制电路停止、减小或调节时。
根据一些示例性实施例,所述控制电路1026连接到所述流出流动调节器,例如一阀门。在一些实施例中,所述控制电路调节所述流出流动调节器,例如通过打开所述流出路径,例如当体腔内的压力高于一预定值时和/或当温度低于一预定温度值时。根据一些示例性实施例,所述控制单元1004包括一电源,例如电源1032。可替代地,所述控制单元1004通过电线连接到一外部电源。在一些实施例中,所述电源包括电池,可选地为所述可充电电池。
根据一些示例性实施例,一控制单元,例如所述控制单元1004连接到一冷冻治疗装置的至少一流入路径,其配置用以允许流体从一流体流动源流入所述体腔。可选地,所述控制单元连接到流入路径上的至少一流入流动调节器,其配置用以调节所述流体流动,通过所述流入路径并进入所述体腔。
在一些实施例中,所述控制单元,例如控制单元1004连接到一冷冻治疗装置的至少一流出路径,其配置用以允许流体从所述体腔排出。可选地,所述控制单元连接至至少一流出调节器,例如所述流出路径上的一阀门或一止回阀,其配置用以调节流体从所述体腔通所述过流出路径排出。
在一些实施例中,所述控制单元1004控制所述流入调节器和所述流出调节器,以调节体腔内的多个压力水平以达到低于一预定值的一压力水平。可选地或另外地,所述控制单元1004控制所述流入调节器和所述流出调节器以将所述体腔内的温度水平调节到高于一预定温度值的一温度水平。
根据一些示例性实施例,所述洗涤源1008包括一流体容器,例如气体容器或液体容器。在一些实施例中,所述低温源1006包括一低温流体的容器,例如液氮、液态二氧化碳或任何其他低温化合物,其可以在室温下在高压或低压下作为液体或气体储存。
根据一些示例性实施例,洗涤源1008、光学器件1036、低温源1006和/或排出泵1007中的至少一者是冷冻治疗系统的一部分。可替代地,洗涤源1008、光学器件1010、低温源1006和/或排出泵1007是多个外部元件,可选地连接到系统1000。
示例性冷冻治疗过程:
根据一些示例性实施例,一冷冻治疗用于从所述体腔的内表面(例如膀胱)将物质消融,例如组织、病变处、肿瘤。在一些实施例中,在所述低温消融期间,在一些实施例中也称为冷冻消融、膀胱内表面中的一些细胞或组织被消融,例如在细胞或组织是癌性或致瘤细胞的情况下。在一些实施例中,所述膨胀的冷却剂物质使得体腔内表面中的一些细胞和/或组织的一部分以快速消融效应死亡,例如立即坏死或缓慢消融过程,例如由身体摧毁细胞雕亡过程。
现在参考图1B描绘根据本发明的一些示例性实施例的冷冻治疗过程。
根据一些示例性实施例,在步骤1050将至少部分冷冻治疗装置引入所述体腔中。在一些实施例中,一冷冻治疗装置,例如图1A中所示的冷冻治疗系统1000的冷冻治疗装置1002,通过一内窥镜的工作通道插入所述体腔。可替代地,所述冷冻治疗装置通过一护套引入所述体腔,例如一内窥镜护套或所述冷冻治疗装置的专用护套。
根据一些示例性实施例,在步骤1052所述体腔膨胀。在一些实施例中,所述装置至少部分地插入所述体腔中以允许所述内腔膨胀。在一些实施例中,膨胀所述体腔以允许更好地检查所述体腔的内表面,例如通过一光学传感器,可选地为所述冷冻治疗装置的照相机或不同装置的一光学传感器。可选地或另外地,膨胀所述体腔以允许更好地进入所述体腔内的不同区域或多个选定的目标区域。在一些实施例中,使洗涤流体通过,任选地为一低压气体进入所述体腔,来使所述体腔膨胀。在一些实施例中,在所述体腔膨胀期间,所述体腔内的压力由位于所述体腔内或所述冷冻治疗装置的一流出通道内的至少一传感器监测,例如流出通道1010。可选地或另外地,所述压力通过测量一洗涤流动路径内的压力或压力变化来监测,可选地通过位于所述洗涤流动路径中的一压力传感器来监测。在一些实施例中,通过至少一传感器监测所述压力,例如位于体外的一压力传感器。在一些实施例中,所述体腔的膨胀由所述控制电路控制,例如所述控制电路1026,可选地根据从至少一传感器接收的多个信号。在一些实施例中,将所述体腔膨胀至期望的或选定的膨胀程度。
根据一些示例性实施例,所述体腔通过朝向所述光学组件的洗涤流体而膨胀,例如以保持所述光学组件,例如镜片清洁和/或干燥和/或维持在特定温度下。可替代地或另外地,所述体腔通过一低压流体的吹扫流动经过所述低温喷嘴进入体腔而膨胀。
根据一些示例性实施例,在步骤1054,将所述体腔的内表面可视化。在一些实施例中,所述内表面至少通过所述冷冻治疗装置的光学传感器而被可视化,例如光学传感器1022,其可选地是照相机。可替代地,通过位于所述体腔外部的至少一光学传感器将身体的内表面可视化,所述光学传感器通过所述冷冻治疗装置内部的一光学通道接收光学信号,例如光学通道1018。在一些实施例中,所述光学信号由一光学单元所接收,例如光学器件1010,可选地位于身体外部。在一些实施例中,当所述体腔被可视化时,至少一光源被激活,例如是位于所述体腔内的冷冻治疗装置上的的光源或位于体外的光源。
根据一些示例性实施例,在步骤1056决定用于冷冻治疗的一目标区域。在一些实施例中,根据显示所述体腔内表面的多个影像的分析来决定所述目标区域。可选地,根据所述影像结果和/或其他临床数据决定所述目标区域。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置或所述冷冻治疗装置的远端(例如远端1021)被引导至距所决定的目标区域的一选定距离,例如距离目标区域所述远达50毫米的一距离,例如距离目标区域的距离为5毫米、10毫米、15毫米、20毫米、25毫米或任何中间距离、较小或较大的距离。额外地或可替代地,所述冷冻治疗装置或所述远端被引导至具有所决定的目标区域的一选定角度。在一些实施例中,通过以一选定的角度转动一内窥镜的远端,被动地引导所述冷冻治疗装置的远端。可选地或另外地,至少部分冷冻治疗装置主动引导至所述期望的目标区域和/或所述低温流入路径的开口与一选定目标区域中的组织之间的一期望角度。
根据一些示例性实施例,在步骤1060决定到达所述目标区域的距离。在一些实施例中,通过展开具有已知长度的尺或附件来决定所述冷冻治疗装置的远端与目标区域之间的距离,例如,一根线材并接触所述体腔内表面的目标区域。在一些实施例中,通过光束(例如激光束)光学地决定距离。可选地,所述距离通过一光距离计测量计,例如连接到所述冷冻治疗装置的一激光测量计,其任选地位于所述冷冻治疗装置的远端。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置(例如所述冷冻治疗装置的远端)与所述目标区域之间的距离,通过从所述冷冻治疗装置的一流入路径释放空气或气体喷射流来决定。所述洗涤通道1014或从所述低温喷嘴朝向目标区域,并且将空气或气体喷射流对组织的影响可视化。在一些实施例中,空气或气体喷射流在与所述体腔的内表面的接触部位中形成压痕。可选地,通过将压痕的深度、尺寸和/或形状可视化来决定距所述接触部位的距离和/或所述冷冻治疗装置与所述目标区域之间的角度。在一些实施例中,根据所述距离和/或角度决定所述冷冻治疗过程的至少一参数值,例如所述冷冻治疗的持续时间和/或达到所述期望治疗结果所需的低温流体的压力和/或量。
根据一些示例性实施例,在步骤1062建立所述治疗空间。在一些实施例中,通过展开至少一可折叠元件来建立所述治疗空间,所述可折叠元件例如是一锥体或衣套,将在所述冷冻治疗装置与所述所述体腔内的目标区域之间的一治疗空间围绕。在一些实施例中,建立所述治疗空间以减少由于所述低温流体的释放而对所述目标区域周围组织的损害。替代地和/或另外地,建立所述治疗空间以允许在所述治疗空间的有限体积内更好地控制多个微环境参数。
根据一些示例性实施例,在步骤1064,所述冷冻治疗装置瞄准所述目标区域。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置的远端瞄准所述目标区域。可选地或另外地,喷嘴任选地为配置用以喷射所述低温流体的一可调整的喷嘴,并且瞄准于所述目标区域。
根据一些示例性实施例,在步骤1066,施加所述低温流体。在一些实施例中,施加所述低温流体,例如通过所述喷嘴喷射在所述目标区域处。在一些实施例中,在所述体腔膨胀时施加所述低温流体,任选地以经过一不同流入通道进入所述体腔的空气或气体。可替代地,当施加所述低温流体时,仅通过施加所述低温流体并任选地通过所述体腔内的低温流体的扩张,来使所述体腔膨胀。可替代地,所述体腔仅通过所述洗涤流体膨胀,所述洗涤流体任选地保持所述光学器件干燥和/或维持接近恒定温度。
根据一些示例性实施例,在步骤1068,施用低温洗涤和/或光学洗涤。在一些实施例中,在所述低温流体的多个喷射期间之间,施加所述洗涤流体,例如气体,任选地为低压气体。在所述低温流体的喷射期间,可替代地施用所述洗涤。任选地,所述洗涤流体用于使所述体腔膨胀。在一些实施例中,通过一洗涤流入路径施加所述洗涤,例如图1A中所示的洗涤通道1014。在一些实施例中,将所述洗涤施加到所述光学通道1018的一远端开口前方的一空间和/或所述光学传感器1022和/或光源1019前方的一空间,例如以清除和/或推离由所述体腔内的低温流体所形成的颗粒。可替代地或额外地,将所述洗涤施加到所述低温喷嘴和所述目标区域之间的空间,以清除颗粒。在一些实施方案中,清除颗粒以允许在所述目标区域1066处更好地将低温流体的施用可视化。在一些实施例中,所述洗涤流体包含温度高于15摄氏度的温暖气体或温暖流体,例如15摄氏度、20摄氏度、25摄氏度或任何中间、更小或更大的温度值。在一些实施例中,使用所述温暖流体,例如以增加所述体腔内的温度并任选地降低湿度。
根据一些示例性实施例,在步骤1070,来自所述体腔内的物质被抽空。在一些实施例中,一些物质(例如液体、颗粒、气体)通过所述冷冻治疗装置内的流出通道从所述体腔排出,例如图1A中所示的流出通道1010。在一些实施例中,当所述体腔内的压力超过一预定值时,例如通过打开一阀门,例如在所述流出路径中的一止回阀,被动地抽空所述物质。可选地或另外地,通过在所述流出路径内主动产生负压,任选地通过激活一真空泵来主动清除所述物质。在一些实施例中,在步骤1066,喷射所述低温流体之间或期间,将所述物质抽空。在一些实施例中,当压力超过一预定压力值时,所述物质被抽空。可替代地,当所述体腔内温度内的温度低于一预定值时,将所述物质抽空。
根据一些示例性实施例,在步骤1072,将所述目标区域可视化。在一些实施例中,在喷射所述低温流体之后,将所述目标区域可视化,例如以决定所述低温流体对所述目标区域的影响。可选地,将所述目标区域可视化,以确定所述冷冻治疗期间的成功。在一些实施例中,如果所述治疗无效,则所述装置可选地瞄准一不同的目标区域和/或相对于所述目标区域以一不同的角度和/或距离放置。
根据一些示例性实施例,在步骤1074,所述冷冻治疗装置从所述体腔缩回。在一些实施例中,当所述冷冻治疗期间达到一期望目标时,将所述冷冻治疗装置收回,例如所述目标区域的冷冻消融。可选地,收回所述装置以允许重新引导至所述体腔内的一不同区域。
在一体腔内示例性的冷冻治疗装置:
现在参考图1C和图1F,其显示根据本发明的一些示例性实施例的一冷冻治疗装置的实施例的示意性纵向剖视图,例如冷冻治疗装置10,其通过内窥镜16被供给到所述被治疗的体腔11中。
根据一些示例性实施例,例如如图1C所示,可以包括膨胀的高压(或压缩的)低温流体的喷射流13从装置10的远端14喷射并且被引导到一处理区域12,其可以是一治疗区域12,其可能为一种良性或癌性肿瘤、囊肿、息肉、游离神经末梢或某些症状(疼痛等)发生的区域,即使其特定来源未知,也可选择使治疗区域12冻结,从而治疗或消融。
根据一些示例性实施例,例如如图1D所示,体腔11可包括一个以上的目标区域,例如区域12a、12b和12c。因此在一些实施例中,装置10的远端14可包括一个以上的喷嘴(未显示),其中源自每个喷嘴的喷射流13a,13b和13c指向每个目标区域。根据一些示例性实施例,所述远端14包括多个喷嘴,每个喷嘴可具有打开和闭合配置。所述喷嘴可以根据它们与目标区域的相对位置来使用(即开启),使得指向目标区域的所述喷嘴被打开,因此,离开那些喷嘴的低温流体直接喷射到所述多个目标区域。
根据一些示例性实施例,例如如图1E所示,装置10包括流入流体13和流出流体177,所述流入流体133提供多个喷射流13(或任何数量的喷射流,如图1B所示),所述流出流体177例如用于从体腔11抽空扩张的流体17。在一些实施例中,装置10的放大部分显示用于流入流体133的管体可定位在用于流出流体177的管体内;然而根据不同的实施例,它们可以相对彼此而被定位。此外可能有任何数量的流出管和流入管。
根据一些示例性实施例,例如如图1F所示,内窥镜16也可以以锐角使用,以使喷射流13到达治疗区域12,无论治疗区域12位于体腔11中的哪个位置。
具有流入和流出装置的示例性冷冻治疗系统:
现在参照图2A、图2B和图2C,其根据本发明的一些示例性实施例,显示一冻液治疗系统的多个示意性纵向剖视图,具体地显示流体流入和流出治疗区域的手段。根据一些示例性实施例,一冷冻治疗系统,例如冷冻治疗系统20包括一加压冷却剂源201和排出装置202。在一些实施例中,排出装置202可专用于冷冻治疗系统20、一般排出手段、一出口到周围大气,或任何其他适当的手段,通过所述手段可以从所述系统中排出物质,例如膨胀的流体。根据一些实施例,排出装置202包括由任何适当的泵、真空等提供抽吸。根据一些实施例,抽空装置202可以附接到冷冻治疗装置10的近端。根据一些实施例,抽空装置202经由接合部28附接到冷冻治疗装置10。
根据一些示例性实施例,例如图2A和图2B所示,一冷冻治疗导管224插入内窥镜16中,使得其远端24到达内窥镜的远端,然而冷冻治疗导管25的近端保持在内窥镜16的近端之外。根据一些实施例,近端与接合部28连接,如本文中所详述。根据本发明的一些实施例,允许同时流入流体133和流出流体177(图2B)。在一些实施例中,密封件28a可以防止两个流体之间的潜在混合。在一些实施例中,当两个流体在内窥镜内以同轴方式定向时,可能必须使得在内窥镜外部分离流体。可选的抽吸收集器(suction trap)203可以收集抽空的流体,并且可以保护抽空装置202免受污染。
根据一些实施例,例如,如图1中所示。如图2C所示,接合部28包括阀门28b,其控制流入流体133和流出流体177,使得它们不同时流动;相反地阀门28b决定是否激活流入133或是否激活流出177。在一些实施例中,阀门28b可以根据任何适当的手段操作,包括多个预定义的设置、电子装置、手动操作等。在一些实施例中,阀门28b的控制可以考虑压力、时间、目标区域反应等。
根据一些实施例,当所述体腔内的压力高于约30毫巴至100毫巴时,可以停止流入。根据一些实施例,可以继续所述流出排出,直到所述体腔中的压力低于约20毫巴至10毫巴。根据一些实施例,当所述体腔内温度低于约5至100℃时,可以停止流入。根据一些实施例,当所述体腔内温度高于约15至200℃时,可以启动流入。根据一些实施例,温度和压力以及任何其他适当的参数都可用于控制系统。
根据一些实施例,一冷冻治疗系统可包括一控制机构,例如图1A中所示的控制单元1004,其控制冷却剂注入和/或扩张的流体排出。在一些实施例中,控制机构可以包括多个预定参数(例如循环)和/或可以包括多个参数,所述参数是根据对于任何适当的传感器对从所述系统收集的数据的反馈所定义,例如远端压力、远端温度、近端压力、近端温度、进入流动和排出流动的比较、操作时间和其他可选的测量参数。在一些实施例中,当实现这种反馈相关控制时,相关的感测和控制手段将是所述实施例的一部分(如CPU、固件、流动传感器、压力传感器、时钟等)。
现在参照图3,其显示根据本发明的一些示例性实施例的冷冻治疗系统的实施例的示意性纵向剖视图,具体而言是所述装置的远端的位置和可能的固定。根据一些实施例,冷冻治疗系统,例如冷冻治疗系统20包括一加压冷却剂源201和抽空装置202,其可选地在接合部28与冷冻治疗装置10的近端35相互连接。在一些实施例中,可选的抽吸收集器203可根据需要收集抽被排出的流体。
示例性地限定导管的远端和内窥镜的远端之间的距离:
根据一些实施例,为了限定冷冻治疗装置的远端(例如导管的远端24)与内窥镜16的远端之间的距离,实施一固定机构。在一些实施例中,所述固定装置可以附接到冷冻治疗装置10的近端35.在一些实施例中,多个凹口35a提供导管的远端24与内窥镜16的远端之间的特定距离,并且限制器35b可以根据每个特定的凹口或刻度相对于操作员对所需距离的定义来移动和/或固定。期望的距离可以是预定义的,由任何适当的电子装置控制,手动控制等。所述期望的距离可以在装置的操作期间改变,或者可以在整个冷冻治疗中保持恒定。限制器35b可以通过任何适当的固定装置固定在某个凹口35a中,例如夹子、螺钉、弹力带等。
示例性冷冻治疗装置远端:
现在参考图4A至图4D,其显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的远端的示意性纵向剖视图。根据一些示例性实施例,任何数量的管体/导管可分别用于系统内和从系统流出和流出。还应注意,根据一些示例性实施例,这些多个管体/多个导管相对于彼此的任何适当配置都是可能的,包括一者在另一者内,两个相邻的管道等。一些实施例包括一管体/导管,其包括若干路径,流体可通过所述路径以任何限定的方向流动。根据一些实施例,远端24包括多个路径,所述多个路径用于加压冷却剂流入流体133(通过喷嘴49喷射)以及排出的膨胀流体流出物177的同时流动。
根据一些实施例,如图4A所示,远端24在靠近的或类似的平面中具有流入喷嘴49和流出开口407。
根据其他实施例,如图4B所示,流入喷嘴49和流出开口407定位在远端24的不同平面中。在一些实施例中,当在不同平面中时,流入和流出可能不会彼此干扰,从而优化流入流体133的冷冻效率以及流出流体177的排出。
根据其他实施例,如图4C所示,流出开口407距流入喷嘴49定位在一变化的距离处,例如具有一倾斜的横截面。在一些实施例中,这还可以提供不会彼此干扰的流入和流出。在一些实施例中,通过在流入喷嘴49和流出开口407之间具有一变化的距离,通过流出开口407的被排出的流体不应干扰流入流体133,尽管仍然至少部分地靠近喷嘴49,使得通过流出开口的流出流体177有效地排出/抽吸是可能的。
根据其他实施例,如图4D所示,远端24包括多个侧流出开口407。在一些实施例中,侧流出开口407可以是圆周的或部分圆周的。利用这种侧开口使流出流体177的开口和流入流体133的开口彼此间隔开,使得它们不会彼此干扰。此外由于存在多个流出开口407,即使它们位于远端24的侧面,它们也可以有效地排出流体。
现在参照图4E,其显示根据本发明的另一实施例的一冷冻治疗装置的远端24的示意性纵向剖视图。根据一些实施例,远端24不包括进入所述被治疗的内腔的任何开口,使得冷却剂在远端24内停留和扩张。根据这样的实施例,冷温度进入组织的转移是由介导区域44介导。因此,在被治疗的体腔中不会形成压力。根据一些实施例,为了进一步优化温度下降,即将所述治疗区域冷冻,反馈线圈409可利用流出流体177的已经冷却的膨胀流体,来预冷却流入流体133的加压的冷却剂。
根据一些实施例,介导区域44由诸如不锈钢,铜或黄铜的硬质材料制成。根据其他实施例,介导区域44可以至少部分地由可扩张的或可膨胀的材料(例如球囊)制备,从而使远端24能够呈现被治疗的体腔的几何形状,从而优化治疗。根据另外的实施例,介导区域44的可扩张/可膨胀部分可以被扩张/膨胀,使得其呈现不一定填充所述被治疗的的内腔的形状,但是能够接触或围绕所述目标区域。根据一些实施例,根据从任何适当的传感器接收的信号,自动或手动地根据多个预定参数对介导区域44的可扩张/可膨胀部分进行扩张/膨胀。此外,在整个冷冻治疗中,扩张/膨胀的速率和大小可能不同。如上所述,介导区域可以由顺应性材料(15至200%,例如由聚氨酯(polyurethane)、尼龙弹性体(nylonelastomers)和其他热塑性弹性体(thermoplastic elastomers)制备)、非顺应性材料(0至8%,例如由PET,尼龙和其他)或半顺应性材料(5至15%,例如由聚酰胺(polyamides)和工程尼龙(作为聚醚嵌段酰胺(polyether block amide,)),以及PET和聚氨酯(polyurethane))制备,可以具有任何合适的尺寸和形状,并且可以进一步通过扩张和/或通过使用者可能在外部移动介导区域区域,使其与所述被治疗的区域接触。在一些实施例中,可以通过任何适当的手段来控制所述扩张和/或移动,并且可以根据由任何内部或外部传感器所述收集的数据来进一步控制扩张和/或移动。
现在参考图4F至图4H显示冷冻治疗装置的示意性横截面视图。根据一些实施例,流入流体133流过位于管体/导管77内的管体/导管33,流出流体177流过体管/导管77。根据一些实施例,管体/导管33和77可以彼此分开,在所述冷冻治疗治疗期间或之前根据需要被定位。根据其他多个实施例,管体/导管33和77集成在一起,使得基本上仅存在一个这样的管体/导管,包括用于流出流体177和流入流体133的通道。因此可以使用两个管来制造期望的形状或其他,可以挤压成型以具有多个适当的通道。应注意,尽管图4F中呈现的实施例显示管体77内的管体33,但是根据其他实施例,管体77可以放置在管33内或管体33旁边。对于图4G和图4H中所示的实施例也是如此,其中可以根据系统/使用者要求改变任何管体的位置。此外根据一些实施例,所述外管(在图中的管体77)可以是内窥镜的工作通道,管体33(或反之亦然)穿过所述工作通道。
根据另外的实施例,如图4G和图4H所示,远端24的横截面具有若干开口,其中流出流体177穿过一些开口,而流入流体133穿过其他开口。根据系统/使用者要求,任何一开口可以用作流入、流出或一传感通道。所述传感通道是至少一传感器通过的传感通道,其中从所述传感器收集的数据可用于控制系统及其使用。此外根据多种预定条件,根据从任何适当传感器电子地或手动地接收的数据所定义的参数,任何一通道可用于冷冻治疗期间的不同时间点的流出或流入。应注意,尽管图4A至图4H显示装置的远端的特定实施例,但是可以实现包括任何数量或位置的流入/流出管体的任何其他实施例。还应注意,任何这样的管体可以由几个管体制造和/或挤压成型的组合来制备。
根据其他实施例,穿过内窥镜16的任何数量的路径/管体/导管可以做为感测手段,其在控制所述体腔压力或温度时可能被需要,例如压力感测和/或温度感测或用于任何其他需要的传感器。附加的传感手段可包括用于计算体腔容积的传感器(例如由于流入和流出流体所引起的初始容积和容积变化),用于检测体腔壁厚度的传感器(例如通过超声波或激光)等。
冷冻治疗装置的示例性角度:
现在参照图5A至图5D,其显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的示意性纵向剖视图,所述冷冻治疗装置在锐角形状情况下通过内窥镜进到所述体腔中。根据一些实施例,将一冷冻治疗装置(例如图5A中所示的冷冻治疗装置10)插入内窥镜16的工作通道中,使得冷冻治疗装置10的远端24到达内窥镜16的远端。在一些实施例中,当内窥镜16的角度(包括锐角)对于穿过某些通道和/或用于瞄准治疗区域是必要的时,必须在冷冻治疗装置10中不形成扭结(kink)。在一些实施例中,例如扭结505a,如图5A所示,可能会干扰通过冷冻治疗装置10的流体的流入和流出。因此冷冻治疗装置10可包括一管体/导管,其为柔性、可弯曲和/或抗扭结的,例如编织管505b(braided tube,图5B)或盘绕管505c(coiledtube,图5C),以帮助形成角度,包括锐角,允许以将在整个被治疗的体腔中任何被治疗的区域设为目标,以及通过任何必要的通道来进入所述体腔。根据一些实施例,冷冻治疗装置10包括管体/导管,其中仅有管体/导管的某些部分是柔性的,可弯曲的和/或抗扭结的。根据其他实施例,冷冻治疗装置10包括在其整个长度上具有柔性、可弯曲和/或抗扭结的管体/导管。
根据一些实施例,所述冷冻治疗装置可包括非刚性柔性半可膨胀导管54a(图5D),其可通过装置的多个流体中的一者(加压或膨胀的流体)膨胀,直到所述工作通道几何形状。当所述工作通道经历角度时,这尤其重要。根据一些实施例,可以在所述导管的远端周围找到一较刚性的部件54b(图5D),使得所述刚性部件有助于即使在扩张时也保持导管的孔口(orifice)形状和方向,以便保持所需的喷射流53。
示例性喷嘴:
现在参考图6A至图6E显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的示意性纵向剖视图,具体显示流入管体/导管中的喷嘴/孔洞/阀门的实施例以及相关的低温流体的流入喷射。根据本发明的实施例,一冷冻治疗装置可包括一加压冷却剂管体/导管,低温流体可通过所述冷却剂管体/导管,直到其通过喷嘴/孔洞/阀门离开管体/导管,从而进入所述被治疗的体腔。这种喷嘴/孔洞/阀门可以以任何适当的方式设计,使得所述低温流体流进入所述体腔,可能指向所述被治疗的区域。根据一个实施例,例如如图6A所示,一流入路径,例如流入流体133经由孔洞(喷嘴/孔口(orifice))69a离开管体60,其为管体60的远端处的开口。应注意尽管未显示,但是本文描述的孔洞/喷嘴中的任何一可包括任何类型的阀门等。
根据一些实施例,如图6B所示,流入流体133通过孔洞(喷嘴/孔口)69b离开,所述孔具有相对于管体60的直径的一减小的直径。这种减小的直径可以提供在限定压力下喷射低温流体在所述被治疗的区域上和/或可以实现一更有效和准确的焦耳汤普森效应。
根据本发明的一些实施例,如图6A和图6B所示,孔洞/喷嘴/孔口/69a或69b在管体60的方向上对齐,以便产生流入流体133的正面喷射。根据本发明的其他实施例,孔洞/喷嘴/孔口指向任何一适当的方向,包括在管体60的一侧。根据一些实施例,离开所述多个喷嘴的任何一者的所述喷射方向可以通过所述喷嘴中的一元件而被改变,所述喷嘴可以指向任何适当的方向,其中所述元件的方向可以通过电子装置自动地或手冻的被改变,因应于从任何适当的传感器所接收的数据等。
根据一些实施例,如图6C所示,管体60中可存在任何数量的孔洞,允许流入流体133通过多个孔洞69c离开。此外,孔洞69c可以以任何期望的配置而设置,并且进一步地,每个孔洞可包括可以根据需要关闭或打开或部分打开的阀门。
根据一些实施例,根据其他实施例,喷嘴是管体60的一部分,如图6D所示,喷嘴69d是通过任何适当的方式附接或连接到管体60的附加部件。这种连接或附接可能由制造的优点或限制产生。根据一些实施例,任何一喷嘴可具有专用形状或尺寸,例如,如图6E所示,可使用锥形喷嘴69e。在一些实施例中,喷嘴的尺寸和形状以及喷嘴的数量可以根据各种治疗来优化,例如,治疗区域/病变的尺寸或类型、治疗区域/病变发现在其中的体腔的尺寸、膨胀的低温球囊的大小和形状等。在一些实施例中,为了实现喷嘴69e的专用形状,可能需要额外的工艺,例如热处理或机械加工。在一些实施例中,任何一流入或注入喷嘴的内径可以在约0.05至0.3毫米的范围内,而任何一排出或流出喷嘴的内径可以在约0.5至4毫米的平均范围内。应注意喷嘴的横截面可以是任何适当的形状,包括圆形、非圆形、椭圆形、狭缝形等。
示例性的排出流出路径:
现在参照图7A和图7B,其显示根据本发明一些实施例的一内窥镜内部的一冷冻治疗装置远端的示意性横向剖视图,所述内窥镜具有流入和流出路径,例如流入和流出通道。根据一些实施例,冷冻治疗装置的远端24将冷却剂喷射流的流入流体133引导至所述被治疗的目标区域。所述冷冻治疗导管从内窥镜的近端穿过其流入通道而插入。
根据本发明的一些实施例,并且如图1A至图6中所详细描述,通过经由所述内窥镜插入器官的导管/管体将所述扩张的冷却剂以及存在于被治疗的器官中的任何其他流体排出,例如通过内窥镜的一工作通道插入器官的一冷冻治疗装置。根据一些实施例,可以通过一或多个固有管体或路径来执行抽空,所述固有管体或路径可以是所述内窥镜的一部分或者可以添加到其中或通过其递送。例如一些内窥镜在其后侧具有开口(例如膀胱镜和宫腔镜电切镜(cystoscopic and hysteroscopic resectoscopes)),其中可以插入冷冻治疗装置。在这样的内窥镜中,至少部分排出可以通过所述后侧773进行,而一些抽空可以通过流出出口771和/或通过流入入口772进行。还应注意,可以使用这种开口来控制受流入、流出以及被流入/流出影响的体腔压力。
根据本发明的一些实施例,排出管体/导管的开口可以与流入流体133紧密接近或在与流入流体133相同或相似的平面处(参见例如图7A中所示的开口77a)。根据其他实施例,提供了若干圆周侧排出开口77b,如图7B所示。如这里详述的,可以改变所述排出管的位置、数量、尺寸、直径等,并且可以根据需要进行定义。此外任何一开口可以装配有允许开口打开、关闭或部分关闭的阀门,使得可以根据需要使用任何一开口。根据从任何适当的传感器等接收的信号,所述阀门的操作可以是电子的、手动的、自动的。
示例性折叠消融部件:
现在参照图8A和图8B,其显示根据本发明的一些实施例的消融过程期间通过一内窥镜将多个冷冻治疗装置递送到所述被治疗的体腔中的示意性纵向截面图。在一些实施例中,如图8A所示的专用消融部件83a或图8B所示的专用消融部件83a可以是一展开的低温球囊(如图4E中部分所示)。
根据一些示例性实施例,为了治疗目标区域82,一冷冻治疗装置,例如一消融装置80通过其工作通道插入内窥镜16中,使得装置的远端24离开体腔81内的内窥镜的远端,而如图8A所示,装置的近端85保持在内窥镜的近端之外和被治疗的患者的外部。根据本发明的一些实施例,专用消融部件83a在体腔81内展开,以便治疗目标区域82,如图8A所示。
根据本发明的其他实施例,一更宽的消融部件83b在体腔81内展开,以便同时处理多个目标区域82和82b以及更多区域,如图8B所示。如有必要,可以对所述整个体腔进行治疗。
参照图8C和图8D,显示根据本发明的一些实施例在一消融手术期间经由在被治疗的体腔内的一内窥镜引入一冷冻治疗膨胀装置的示意性纵向截面图。在一些实施例中,所述膨胀的部件可包括若干区域,每个区域可具有不同的顺应性。在一些实施例中,所述膨胀的部件可以由非顺应性或半顺应性部分(0-8%)构成,参见图8C和图8D所示的元件83c,以及半柔顺或柔顺部分(5-200%),参见图8C和图8D中所示的元件83d。根据一些实施例,元件83c可以由任何适当类型的金属或塑料制成。根据一些实施例,元件83c可具有一折叠和展开构造。
根据一些实施例,所述冷能通过顺应/半顺应元件83d传递到组织。如图所示,根据一些实施例,仅所述低温球囊的某一部分可与被治疗区域接触,而所述被治疗的体腔中的其他区域不与所述低温球囊直接接触。在一些实施例中,元件83d可以是一可膨胀组件,其中元件83c可以是设计用于保持和/或部分地限定元件83d的形状的结构元件。在一些实施例中,所述膨胀的部件83d可以在内窥镜16内保持展开(图8C),并且其形状使得当膨胀时(通过流入流体133或其他手段),元件83d被引向所述目标区域,传递冷能于此。
现在参照图8E至图8G,其显示根据本发明的一些实施例的在消融手术期间引入所述体腔内的一冷冻治疗膨胀装置的示意性纵向截面图。图8E显示体腔内靠近治疗区域82c的膨胀部件,其具有活动部分83d。图8F显示具有低顺应性(0至8%)的活动区83d1的膨胀部件,而图8G示显示具有高顺应性或半顺应性(5至200%)的活动区83d2的膨胀部件。如图所示,由于所述装置与所述治疗区域的接触是最佳的,因此使用高顺应性或半顺应性膨胀元件可以使所述装置最佳地配合到所述治疗区域。
现在参照图9A和图9B,其显示出了根据本发明的一些实施例的消融装置的远端93的示意性纵向剖视图。根据一些实施例,图9A中显示的折叠远端934a可包括多个支撑肋以及一低温球囊部件。根据本发明的一些实施例,通过推动导管或导线931将折叠的远端934a通过护套99(其可以是内窥镜的工作通道本身)插入所述体腔中。然而所述消融的远端934a定位在所述体腔内靠近所述目标区域(参见图8A和8B),使用者可以操纵拉杆(或杠杆,阀,龙头或控制器)933,以展开所述消融远端934b,如图9B所示,然后致动所述消融冷冻机制。
具有可视化装置于内窥镜内的示例性冷冻治疗装置:
现在参考图10A至图10D,其与图1A的实施例相关,显示一冷冻治疗装置的另外实施例的示意性纵向剖视图,例如冷冻治疗装置10,其中冷冻治疗装置10通过内窥镜16被引入所述被治疗的体腔11中。
根据一些实施例,如图10A所示,内窥镜16可包括用于可视化视野19的可视化装置18,其中喷射流13和/或治疗区域12在视野19内。
根据其他实施例,并且例如如图10B至10D所示,内窥镜16是一护套(sheath)状装置,其中所述装置可以通过所述护套与通过各种手段,插入所述体腔,例如使用空间188,例如如图10D所示。因此护套16可以允许插入不同类型的可视化装置18以用于观察视野19、冷冻治疗装置14等。在一些实施例中,流出流体177例如可以具有专用的流出通道,例如如图10D所示,其可以流过内窥镜的自由空间188(图10D)。
示例性的冷冻治疗系统具有用于注射流体的装置:
现在参考图11,其显示一冷冻治疗系统的示意性纵向剖视图,类似于图1A或图2中所示的系统,但具体地示显示根据一些实施例的流体流入和流出所述被治疗的体腔的流动路径和手段。本发明包括例如用于注射低温流体以外的流体的装置。根据一些实施例,所述冷冻治疗系统20包括加压冷却剂源201和排出装置202a和202b。应注意,可以使用排出装置202a和202b中的任何一者或两者,并且还可以使用任何其他适当的排出装置。在一些实施例中,系统20还包括流入路径204a,用于将流体引导到体腔中,并且流出路径204b用于从体腔排出流体。应注意,可以使用任何适当数量的流入和流出路径。在一些实施例中,排出装置202a和/或202b可以专用于冷冻治疗系统20,并且也可以是任何已知的排出装置,包括通往周围大气的出口,或者任何其他适当的装置,通过所述装置,其他物质(例如扩张的流体)可从系统中排出。根据一些实施例,排出装置202a和/或202b包括由任何适当的泵、真空器等提供的抽吸。根据一些实施例,所述排出装置(例如排出装置202a和/或202b)可以附连到所述冷冻治疗装置的近端,例如图1A所示的冷冻治疗装置1002,可选地附连到所述流出路径的近端或图11所示的流出路径204b。根据一些实施例,可选的抽吸收集器(例如抽吸收集器203)可以收集排出的流体,并且可以保护排出装(例如排出装置202a和/或202b)免受污染。
根据一些实施例,例如如图11所示,流入和流出流体可以源自多个来源的组合,如源201。应注意,可以一起使用任何数量的来源或以任何所需顺序。根据一些实施例,可以通过减压器206中的任何一或两者来减少来源201(例如降低压力和/或流速),从而在不同时间或同时提供加压冷却剂205和/或减少流体207的流入(例如,通过使用如图11所示的路径208。应注意可以使用不同的来源(未显示),并且如本文所详述,也可以使用相同的来源来提供不同的压力和/或流速。根据一些实施例,路径205可用于将冷却剂输送到目标组织,而路径207可用于保持体腔膨胀和/或在冷度治疗循环之间用于脱水。因此在一些实施例中,路径205,207等中的每一者中的流体的压力可以相同或不同,并且可以根据需要随时间改变。根据其他实施例,路径208可以与路径205并行使用,并且可以用于压力测量、膨胀控制和/或作为脱水装置。
根据其他实施例,代替使用减压器206,流体207和208可以源自额外的压力源(未显示),可选地通过专用泵传送。
根据一些实施例,例如如图11所示,可以同时或在不同时间使用排出装置202a和/或202b。在一些实施例中,虽然来源202a可具有处理高压和/或高流速等的能力,但来源202b也可具有微调能力以允许精确度和/或允许系统提供较低压力、较低流速等。
根据一些示例性实施例,各种压力和排出装置可根据任何适当的装置操作,包括预定义的设置、电子装置、手动操作等。在一些实施例中,对不同装置(205、206、207、208、202a、202b)的控制可以考虑压力、时间、目标区域反应等。
根据一些实施例,当腔内的压力高于约30豪巴至100豪巴时,可以停止流入。根据一些实施例,可以继续流出排出,直到索术体腔中的压力低于约20豪巴至10豪巴。根据一些实施例,当所述体腔内温度低于约5至100℃时,可以停止流入。根据一些实施例,当所述体腔内温度高于约15至200℃时,可以开始流入。根据一些实施例,温度和压力以及任何其他适当的参数都可用于控制系统。
根据一些实施例,所述冷冻治疗系统可包括一控制单元,例如一控制机构,其控制冷却剂注入和/或扩展的流体排出。所述控制机构可以包括多个预定参数(例如循环)和/或可以包括多个参数,所述参数是根据对于任何适当的传感器对从所述系统收集的数据的反馈所定义,测量多个参数,例如远端压力、远端温度、近端压力、近端温度,将进入流动与排出流动比较、运行时间和其他可选的被测量的参数。在一些实施例中,当实现这种反馈相关控制时,相关的感测和控制装置,例如控制电路,例如CPU、固件、流动传感器、压力传感器、时钟等,可以包括在所述装置中,或者相邻操作于此。
示例性滚动冷冻治疗装置:
现在参照图12A和图12B,其显示根据本发明的一些实施例的一滚动冷冻治疗装置54的多个示意性纵向剖视图,包括可在外部(图12A)或内部(图12B)冷却的滚动部件53。根据一些实施例,冷冻治疗装置54(例如在图12A中显示)具有滚动部件53,其具有从外部源吸收低温能量(例如由金属制成)(以喷射流13),并冷却所述被治疗的组织的能力。根据其他实施例,并且如例如图12B所示,滚动部件53可以具有一内部冷却喷射流13,其在滚动部件53内部扩张。根据一些实施例,滚动部件53在外部和内部被冷却。根据一些实施例,可以通过在治疗区域52上的滚动部件53来执行冷冻治疗,而不是直接将冷却剂喷射到治疗区域52上。根据一些实施例,滚动部件53可以用可传递冷冻能量至治疗区域52的任何部件替换,例如滑动部件(sliding component)或熨烫部件(ironing component)。
低温尖端(cryo tip)的示例性几何布置:
现在参考图13,其显示根据图4中所显示的额外实施例的一冷冻治疗装置的远端的示意性纵向剖视图。
根据一些实施例,例如如图4A至图4C所示,远端24具有流入喷嘴49和处于相近或类似平面中的流出开口407。
根据其他实施例,如图13所示,流入喷嘴49和流出开口407由延伸部4100(例如锥状、裙状、翼状)分开。在一些实施例中,由于流入喷嘴49和流出开口407之间的分离,当使用延伸部4100时,流入和流出可不会彼此干扰,从而优化流入流体133的冷冻效率以及流出流体的排出。另外并且根据一些实施例,延伸部4100至少在一定程度上控制治疗区域的尺寸,因为其本质上至少部分地在治疗区域和未治疗区域之间分离,并且隔离治疗区域,使得只有治疗区域才能接收低温能量等。根据一些实施例,延伸部4100使得所述冻治疗装置的远端与所述治疗区域隔开。在一些实施例中,当延伸部4100使冷冻治疗装置的远端与治疗区域隔开时,其可以或不可以在流入流体133和流出流体177之间隔开,在治疗区域和未治疗区域之间隔开,或者在治疗区域4200和周围的体腔容积之间隔开,如本文详述。在这方面,在一些实施例中,冷冻治疗装置的远端旨在包括冷冻治疗装置中的任何元件的远端,包括内窥镜/护套、流入或流出通道、光学或可视化装置等。
根据一些实施例,延伸部4100限定一治疗空间,例如治疗容积4200,其基本上是在冷冻治疗装置的远端,治疗区域和延伸部4100之间形成的容积。因此治疗体积4200至少部分地与被治疗的内腔的周围体积分开。应注意,尽管延伸部4100不一定接触治疗区域使得不形成一封闭的容积,但治疗容积4200被定义为如果延伸部4100被延长以接触治疗区域而形成的容积。
根据一些实施例,延伸部4100至少部分地将治疗容积与周围的体腔容积分开,使得可以维持所述治疗容积中的水合水平(hydration levels),以及使得所述治疗区域和/或所述治疗容积可视化所必要的多个条件。特别地,如上所述,在一些实施例中,可以引入非所述低温流体的多种流体,其可以干燥或至少降低所述处理区域和/或所述处理容积4200中的湿度。在一些实施例中,还可以从所述处理容积中排出水合气体或甚至液体,以增强可视性。在一些实施例中,当所述治疗区域和/或所述治疗容积4200至少部分地通过任何元件与周围的管腔环境分离时,例如延伸部4100,任选地更容易控制所述治疗容积中以及所述治疗区域上的条件,包括其水合水平和其中发现的能见度条件。
现在参考图14(涉及图6A至图6E),其显示根据本发明的一些实施例的一冷冻治疗装置的远端的示意性纵向剖视图,具体地显示流入管体/导管中的旋转(rotating/swiveling)或至少部分旋转的喷嘴/孔洞/阀门和相关的低温流体的流入喷射。应注意,类似地,流出管体/导管也可配备有任何这种旋转元件。
根据一些示例性实施例,例如如图6A至图6E所示,低温流体(或任何其他流体)的喷射流可以指向特定方向(前向、侧向等)。根据其他实施例,多个方向的组合(例如前向、侧向)可以在用喷射覆盖一区域/容积的同时辅助,使得所述区域/体积被均匀地冷却。在一些实施例中,当对几何形状的可膨胀装置进行膨胀时,也可以使用多个喷射方向的组合,使得不仅可使所述膨胀装置膨胀,而且还可选地均匀地冷却(例如更扁平的形状的气囊)。
根据一些实施例,所述喷嘴是管体60的一部分(图6A至图6C)。根据其他实施例,例如如图14中所示,喷嘴69c是附加部件601的一部分,其通过任何适当的手段连附或连接至管体60,所述任何适当的手段允许其至少部分地旋转(例如围绕轴线)。应注意,尽管仅显示一喷嘴69c,但是可以包括任何数量的这种喷嘴并且可以定位在部件601上的任何点处。在一些实施例中,任何一流入喷嘴或注射喷嘴的内径可以在在约0.05至0.3毫米的范围内,注意喷嘴的横截面可以是任何合适的形状,包括圆形、非圆形、椭圆形,狭缝形等。根据一些实施例,旋转式喷嘴(例如69c作为601的一部分)可以通过喷射提供区域/容积的覆盖,使得区域/容积被均匀地冷却。在一些实施例中,当对一几何形状的可膨胀装置进行膨胀时,也可以使用多个喷射方向的组合,使得不仅一可膨胀装置被膨胀,而且其也被均匀地被冷却(例如更扁平的形状的气囊)。应注意,组件601可围绕任何适当的轴线旋转,并且可进一步旋转任何量的度数。在一些实施例中,可以手动地、机械地、自动地通过反馈、通过多个预定义参数或通过任何其他适当的手段来控制旋转。根据一些实施例,由于管体60和喷嘴69c不在直线上,因此流入的作用例133可以使组件601围绕任何适当的轴线旋转。
具有可视化装置的冷冻治疗装置的示例性远端:
现在参考图15A和图15B,显示根据图7A和图7B中所示的那些实施例的一内窥镜内的一冷冻治疗装置的远端的多个示意性横截面视图,所述内窥镜具有流入和流出通道。根据一些实施例,所述冷冻治疗装置的远端24将冷却剂喷射流13的流入流体133引导至所述治疗目标区域。在一些实施例中,所述冷冻治疗导管从所述内窥镜的近端穿过其流入通道而插入。在一些实施例中,可视化装置78通过所述内窥镜插入,以便在启动所述冷冻治疗操作之前、期间和/或之后将所述治疗区域可视化。
根据本发明的一些实施例,到排出管体/导管的开口可以与喷射流13紧密接近或在与喷射流13在相同或相似的平面上(如图15A所示)。根据其他实施例,并且如图15B所示,冷冻治疗装置76可包括延伸部7100。在一些实施例中,延伸部7100可通过至少部分地,将所述治疗容积7200和/或所述治疗区域与所述周围的体腔环境分开,来控制治疗容积7200的条件以及治疗区域及其条件。如上所述,在一些实施例中,所述治疗容积7200和/或所述治疗区域与所述体腔的一般环境的分离可以控制所述治疗容积7200和/或所述治疗区域的脱水并提供治疗容积7200、治疗区域等更好的可视化(例如通过可视化装置78)。在一些实施例中,与延伸部4100相比,如图13中所示,冷冻治疗和可视化装置都可以包括在治疗容积7200内,然而在图13所示的实施例中,只有冷冻治疗装置存在于所述延伸部的内部容积内,即治疗容积4200。在一些实施例中,传感装置25可以位于治疗容积7200的外部,如图15B所示,为了控制周围的体腔环境。在一些其他实施例中,传感装置可以在治疗容积7200内,以便控制治疗体积7200内的条件。根据一些实施例,多个传感器可以放置在治疗容积7200外和治疗容积7200内,从而可选地控制治疗容积和周围管腔环境。
根据一些实施例,延伸部7100使冷冻治疗装置的远端与治疗区域隔开。在一些实施例中,当延伸部7100使冷冻治疗装置的远端与治疗区域隔开时,其可以或不可以在流入流体13和流出流体17之间,在治疗区域和非治疗区域之间,或者在治疗容积7200和周围的体腔容积之间隔开,如本文详述。在这方面,在一些实施例中,冷冻治疗装置的远端旨在包括冷冻治疗装置中的任何元件的远端,包括内窥镜/护套、流入或流出通道、光学或可视化装置等。在一些实施例中,此一限定的距离,尤其是所述低温喷射流13和所述目标区域之间的距离,可以优化冷冻消融结果的可预测性和潜在功效。
在一些实施例中,所述冷冻治疗装置与所述目标区域之间的一限定距离或所述目标区域中的组织为5毫米、10毫米、15毫米、20毫米或任何中间,更小或更大的距离。在一些实施例中,喷射低温流体的最小距离为至少4毫米、例如4毫米、5毫米、6毫米或任何中间、更小或更大的值。在一些实施例中,以低于4毫米的距离喷射低温流体可导致尖端/喷嘴粘附到组织,例如由于低温粘合性质。另外当使用一锥形低温喷嘴或冷冻尖端时,接近4毫米会增加组织穿刺风险。
示例性冷冻治疗可膨胀装置:
现在参照图16A至图16C,其显示根据本发明的一些实施例的消融手术期间的冷冻治疗可膨胀装置的示意性纵向剖视图。图16A显示处于其折叠配置的可膨胀部件83。在一些实施例中,当可膨胀部件83处于其折叠配置时,冷冻治疗装置远端24可以紧邻所述治疗区域82,使得可视化装置18可以清楚地观察所述治疗区域82,提供一清晰视野19。
图16B显示根据一些示例性实施例的展开的可膨胀部件83,具有一主动区域(active region)/部分(section/part)/元件83a和一支撑区域/部分(section/part)/元件83b。在一些实施例中,支撑元件83b可以是可膨胀部件83的整体部分,例如支撑元件83b可以是可膨胀部件83的涂漆区域,折叠部件83的表面治疗区域等。根据其他实施例,支撑元件83b可以是增加的或外部的元件,增加到折叠部件83上,熔合到折叠部件83上或与折叠部件83相邻。在一些实施例中,除了为可膨胀元件83提供支撑之外,支撑元件83b可以具有若干功能。在一些实施例中,例如支撑元件83b可以吸收可视化装置18的照明,使得克服任何类型的眩光,使得使用者可以看到治疗区域82的周围。可选地或另外地,支撑元件83b可以涂有抗反射染料和/或其表面可以进行任何适当类型的表面处理,以使其更能吸光(漫反射(diffuse)相对于镜面反射(specular reflection))。例如支撑元件83b不可转移冷能(例如可以在所述区域为双壁或可以由隔离材料所制成)。额外的,支撑元件83b可以提供支撑,使得主动元件83a呈现一相对扁平的形状,而不是一完全圆形的形状,例如,主动元件83a可以成形为锥形或钟形。
图16C显示根据一些示例性实施例的在主动冷冻治疗期间的装置的远端24。在一些实施例中,例如如图16C所示,当主动元件83a与治疗区域82接触时,所述可视化装置18将覆盖所述主动元件83a的支撑元件83b可视化,这可能是有用的,如下所述。还应注意,主动元件83a可以等同于图8C至图8G中详述的元件83d、83d1和/或83d2中的任何一者,因此本文中详述的关于83d,83d1和/或83d2的任何实施例被认为是可以是图16B至图16E中的元件83a的可能实施例。
现在参照图16D和图16E,显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的远端24的示意性俯视图19(从图16C的可视化装置18看出去)。根据一些实施例,例如如图16D所示,支撑元件83b1可以完全阻挡主动的膨胀元件83a的可视化,同时仍然允许治疗组织的周围环境82的良好可视化。在一些实施例中,当主动元件83a引起反射(眩光)(所述反射干扰能够执行消融程序的能力)时,可能需要这种阻挡。
根据其他实施例,例如如图16E所示,支撑元件83b2可以仅部分地阻挡主动的膨胀元件83a的可视化,同时允许主动元件83a以及治疗组织的周围环境82的一些可视化。支撑元件83b2可以被设计成在主动部件83a不引起干涉反射时,仅提供这种部分阻挡,并且支撑元件83b2主要用作为一种支撑,以使可膨胀主动部件83a成形,例如主动部件83a可呈现一相对平坦的形状。
根据一些实施例,可膨胀组件可使用简单的正面流动喷嘴,以冷却可膨胀容积(从内部)。根据一些实施例,所述可膨胀组件由低温流体膨胀。根据一些实施例,膨胀的部件可以通过任何流体的组合和/或顺序来膨胀。根据其他实施例,特殊的内部喷嘴,如图14中所示的旋转喷嘴(或如图6b和图6C中所述的前喷嘴和侧喷嘴的组合)可有助于将低温流体分配在成形的可膨胀组件(例如如图16B至图16E中所示的更平坦的球囊)中。
具有多个几何延伸部的示例性冷冻治疗装置:
现在参照图17A至图17F,显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的远端90的示意性纵向剖视图。根据一些实施例,例如如图17A所示,在所述体腔内筛选期间或在插入体腔内期间,所述冷冻治疗装置的多个部件可以保持在内窥镜或护套16内,同时使用来自所述可视化装置18的输入,来引导护套/内窥镜到治疗区域附近。根据一些实施例,冷冻治疗装置的多个部件包括一延伸部、传感装置25和冷冻治疗导管24,其中所述延伸部可以是不同的配置,包括一折叠配置93a(图17A)和一展开配置93b(图17B)和可选的任何其他部分折叠的配置。在一些实施例中,远端90还可包括专用的排出装置。根据其他实施例,工作通道或护套内的剩余容积可用作为抽空装置。根据一些实施例,所述使用者可以操纵杆体933(或杠杆、阀门、龙头或控制器),以展开远端部件,然后致动消融机构,例如如图17B所示。在一些实施例中,展开的延伸部93b可包括多个支撑肋件或线材以及多个支撑部件(例如柔性聚合物),并且类似于延伸部4100和7100(分别在图13和图15B中显示),可至少部分地将所述治疗区域和/或治疗容积930b与一般体腔环境分离,并且可以进一步控制由所述延伸部(即治疗容积930b)所限定的内部容积中的条件。在一些实施例中,冷冻治疗和可视化手段均可包括在治疗空间930b内。在一些实施例中,感测装置25可以位于治疗空间930b的外部,如图17B所示,为了控制所述周围的体腔环境。在一些其他实施例中,感测装置可以在治疗容积930b内部或者在治疗容积930b内部及外部,以便改善相互控制。图17C显示根据本发明的一些示例性实施例,在体腔11内的冷冻治疗启动。在一些实施例中,低温喷射流13治疗治疗区域12,同时将排出流体17引导或推到治疗容积930b之外,例如由展开的延伸部93b所限定。根据一些实施例,例如如图17B和图17C所示,假设展开的延伸部93b接触或接近治疗区域12周围的组织,展开的延伸部93b还可以限定低温喷射流13和所述治疗区域12之间的距离。在一些实施例中,这样的限定距离可以帮助优化多个消融参数以及治疗获得的结果。
根据其他实施例,例如如图17D至图17F所示,使用者可操纵控制器(或杠杆、阀门、龙头或杆)933以改变所述延伸部(例如903a、903b、903c)的几何形状和/或功能。根据一些实施例,例如图17D所示,所述延伸部903a可以定位在可视化装置18周围,例如可选地用作为一平滑元件,其使得内窥镜16能够插入所述体腔,同时利用可视化装置18可视化内腔及其路径,没有干扰其他部件(例如冷冻治疗导管24、传感装置25等),直到需要那些部件时才起动消融手术。
根据一些实施例,例如如图17E所示,延伸部903b可以类似于延伸部93b使用,如图17B和图17C所示,根据控制器933的操作。在一些实施例中,类似于延伸部93b(图17B和图17C),延伸部903b的预定几何形状可以限定低温喷射流13和治疗区域之间的距离,从而优化所述装置的性能。根据其他实施例,例如如图17F所示,可以利用控制器933来使用延伸部903c的附加几何形状,以便施加不同的设定点(例如,距组织的距离)或者在不同的限制(constraint)(例如有限的空间、不平滑的目标区域、锐角)期间允许消融。因此控制器933可用于控制由延伸部分所限定的内部容积,即治疗容积9030c,以及所述装置的远端距所述治疗区域的距离。
示例性几何延伸部:
现在参考图18A至图18C,其显示根据本发明的一些实施例的内窥镜的可视化装置和冷冻治疗装置的远端的示意性横向剖视图。根据一些实施例,例如如图18A所示,延伸部903a(在图17D中以纵向剖视图显示)可以由重叠的叶片或几种材料(例如刚性叶片903a1和柔性叶片903a2)制备。在一些实施例中,当展开延伸部903b时,如图18B所示(并且在图17E的纵向剖视图中所示),重叠的叶片903b1和903b2或不同的材料可以可选地形成锥状或裙状的隔离延伸部903。如图18B所示,可视化装置18和冷冻治疗导管24都在由展开的延伸部所限定的治疗容积(例如锥状、裙状)内,使得使用者可以看到所述消融过程。
根据其他实施例,例如如图18C所示,在展开和使用之前,延伸部93可以折叠在内窥镜或护套16内(93a,在图17A中以纵向剖视图显示)。在一些实施例中,然后可以部分地展开延伸部,例如通过将其部分地延伸出内窥镜/护套,例如如图17D、图17F和图18A所示。此外,延伸部可以任选地完全展开,例如如图17B、图17C、图17E和图18B所示。应注意,当延伸部完全折叠、部分折叠和/或完全展开时,可以执行低温治疗的任何部分。
现在参照图19A至图19C,显示根据本发明的一些实施例的冷冻治疗装置的远端的示意性横截面视图,具体地显示隔离所述治疗区域/容积的装置。根据一些实施例,例如如图19A所示,展开的延伸部93b可包括通口94,以允许扩张的流体17从由延伸部93b所述限定的内部容积中排出或移出,并流向所述排出装置开口(未显示)。在一些实施例中,延伸部93b(或锥状、裙状)可以由一支撑结构(如镍钛诺(Nitinol),超弹性材料线材/肋件)和编织物/聚合物/折叠表面,或通过刚性及柔性的重叠叶片(例如在图18A和图18B所示)所制备。
根据一些实施例,展开的延伸部93b可以定位在距治疗区域112的一特定可能预定的距离处,因此扩张的流体17可以自然地离开由延伸部93b所限定的所述内部容积。根据其他实施例,例如如图19A所示,展开的延伸部93b紧邻或接触治疗区域112,使得通口94允许扩张的流体17流向多个排出装置开口(现在显示)。
图19B显示根据本发明的一些示例性实施例中包括平坦端部94a的延伸部(或锥状、裙状)93b1。在一些实施例中,当延伸部93b1被保持在距治疗区域一特定可能预定的距离时,或者当组织不平滑时,或者当扩张的流体17可以通过任何适当的方式离开由延伸部93b1所述限定的内部容积时,例如图19B所示可以使用延伸部93b1。根据其他实施例,例如如图19C所示,展开的延伸部93b2包括在延伸部94b的壁内的通口,以便于使扩张的流体17流出由延伸部所限定的内部容积。在一些实施例中,例如如图19C所示,延伸部93b2可包括不同尺寸和位置的通口。
示例性冷冻治疗装置远端具有洗涤流入路径:
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置包括至少一流入洗涤路径,例如以允许将一洗涤流体(例如洗涤液或洗涤气体)引入体腔中。在一些实施例中,所述洗涤流体通过至少一洗涤开口引入体腔,例如位于冷冻治疗装置远端的至少一侧开口和/或至少一前开口,任选地靠近用于释放一冷却剂物质的流入路径的开口处。在一些实施例中,所述至少一侧开口以一选定的角度被定位,用于将所述洗涤流体导向一光学组件和/或一光学通道的一远端开口。在一些实施例中,所述冷冻治疗装置包括至少一洗涤流动导向器,例如在所述至少一洗涤开口中的一喷嘴或一偏转表面。在一些实施例中,所述至少一导向器配置用以将所述洗涤流体导向所述光学组件、所述冷冻治疗装置和所述目标区域之间的视野和/或所述体腔内的一选定的治疗空间。
现在参考图20A和图20B描绘了根据本发明的一些示例性实施例的冷冻治疗装置的远端,所述冷冻治疗装置具有进入所述体腔的至少一流入洗涤路径。
根据一些示例性实施例,一冷冻治疗装置的远端(例如远端1113)的形状和尺寸被设计用以插入所述体腔中,例如通过一内窥镜的一工作通道或在护套内,可选地插入一刚性护套1116中。在一些实施例中,远端1113被引导朝向一目标区域,例如在所述体腔的内表面处的被治疗的组织1104。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置包括至少一流入路径,用于冷却剂输送到所述体腔中,用于所述冷冻消融被治疗的组织。在一些实施例中,所述冷却剂通过一低温流入路径输送,例如一低温流入通道。在一些实施例中,所述低温喷射1106通过一喷被嘴喷射在所述目标区域中的被治疗的组织上。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置包括至少一光学元件,例如光学器件1110。在一些实施例中,光学器件1110允许在视野1112内的可视化,其可选地允许将低温喷射1106对被治疗的组织的影响可视化。在一些实施例中,在所述冷却剂释放到所述体腔期间,可选地由于所述冷却剂物质与所述体腔内的加湿环境中的液滴的相互作用而形成冷凝颗粒。在一些实施例中,所述冷凝颗粒的形成产生颗粒云,其阻止或限制低温喷射效果的可视化。
根据一些示例性实施例,所述冷冻治疗装置包括至少一洗涤流入路径,用于将洗涤流体输送到所述体腔中,例如气体将所述冷凝颗粒推离所述视野1112。在一些实施例中,所述洗涤流体通过所述流入洗涤路径并通过一开口,例如面向所述被治疗的组织的开口1115,例如允许低温洗涤1108。可选地或另外地,所述流入洗涤路径包括至少一侧向开口,例如用于引入洗涤流体的一侧向开口1117,于光学器件1110的远端开口附近,例如以允许光学洗涤1114。
根据一些示例性实施例,例如如图20B所示,所述冷冻治疗装置包括至少一流出路径,例如允许从所述体腔排出一些气体、颗粒和/或液体,这里也称为吹扫(purge)。在一些实施例中,例如如图20B所示,所述流出路径是一围绕所述流入路径和所述光学器件的路径,可选地封闭在所述护套内,例如刚性护套1116。在一些实施例中,所述流出路径用于返回或抽空消耗的气体1118。在一些实施例中,所述流出路径由所述刚性护套内的空间以及所述流入路径和/或所述光学器件1110之间的空间所限定。
示例性流动控制:
根据一些示例性实施例,调节所述体腔内的流动,例如以避免由于高压水平和/或低温水平而对组织造成损害。在一些实施例中,调节流动以允许有效的冷冻治疗过程和/或目标区域的更好的可视化。
现在参考图21A,描绘根据本发明的一些示例性实施例的多个流动控制元件的一方案。
根据一些示例性实施例,低温冷却剂存储在一低温源1202中并且通过至少一流入路径(例如冷冻治疗装置的低温流动路径)输送到一喷嘴1208。在一些实施例中,一低温流动调节器(例如低温控制器1204)定位于冷冻治疗装置中(例如冷冻治疗装置1002)和/或于控制单元中(例如图1A所示的控制单元1004)。在一些实施例中,所述低温控制器1204控制所述流量,例如低温流体的百分比,例如流向喷嘴1208或通过通口1206的低温冷却剂,其配置用以允许低温冷却剂释放到体外。在一些实施例中,低温控制器是在控制电路1026的控制下。在一些实施例中,所述低温控制器包括一阀门,例如电磁阀,其具有通常由弹簧关闭(通常是关闭)和通过螺线管的电感应力打开的内孔,这打开了所述流动路径。
根据一些示例性实施例,所述控制电路向所述低温控制器发出信号,以允许100%朝向喷嘴1208的流通,并且可选地0%朝向通口1206流通。可替代地,所述控制电路向所述低温控制器发出信号,以允许0%朝向喷嘴1208的流通,并且100%朝向通口1206流通。在一些实施例中,所述控制电路根据所述体腔内或所述流动路径内的压力水平和/或温度决定所述通口1206和所述喷嘴1208之间的低温冷却剂流动分布。可选地或另外地,所述控制电路根据距所述目标区域的距离,或根据所述冷冻治疗装置远端或所述低温喷嘴与所述目标区域之间的角度,来决定所述通口1206和所述喷嘴1208之间的低温冷却剂流动分布。
根据一些示例性实施例,一低压源1210通过一冷冻治疗装置的一不同流入路径连接到一洗涤开口1218,例如洗涤开口。在一些实施例中,所述洗涤开口包括一狭槽(slot)或一凹口(notch)。在一些实施例中,一调节机构,例如调节器1212,调节所述低压气体通过所述低温流动路径朝向喷嘴1208的流动。在一些实施例中,当停止所述低温冷却剂流动动,低压气体被调节器1212引导朝向低温喷嘴1208,并且可选地关闭所述通口,例如“清洁”所述喷嘴和/或防止水分在低温流动关闭时进入。另外地或可替代地,当所述冷冻治疗装置远端靠近一目标组织时,通过低温喷嘴1208的低压流动标记所述组织,例如通过浅压痕,指示所述冷冻治疗装置远端或一冷冻导管尖端足够靠近组织,例如用于启动最佳化的低温治疗和/或用于防止尖端穿刺所述体腔壁和/或用于防止所述低温流动的组织粘附。
根据一些示例性实施例,所述低压流动被调节机构1214引导朝向一洗涤控制单元1216,所述洗涤控制单元1216决定通过所述洗涤开口1218的流量和压力流。在一些实施例中,例如在多个冷却剂喷射之间或期间所述低压力流动洗涤所述治疗空间和/或被引导朝向所述冷冻治疗装置的光学器件,例如用于洗涤所述光学视野。
冷冻治疗期间的示例性控制:
根据一些示例性实施例,控制所述冷冻治疗的治疗空间的至少一微环境参数。在一些实施例中,一冷冻治疗系统决定一体腔内的一治疗空间。在一些实施例中,决定所述治疗空间以在一受限空间中以及可选地在更可控的空间中控制至少一微环境参数。
在一些实施例中,根据所述冷冻治疗装置与所选目标区域的一距离来决定所述冷冻治疗的治疗空间。可选地或另外地,所述治疗空间根据所述冷冻治疗装置和所述治疗区域之间的角度来决定。可选地,所述治疗空间根据所述冷冻治疗装置的一成像器的视野来决定。
根据一些示例性实施例,所述控制体腔内的冷冻治疗的功效。在一些实施方案中,控制所述低温冷却剂物质释放到所述体腔中。另外地或可选地,控制从所述体腔中排出所述低温冷却剂流体。在一些实施例中,控制所述低温冷却剂物质对所述体腔内部组织的影响,例如以增加所述治疗效果。
根据一些示例性实施例,控制一冷冻治疗过程的至少一安全参数。在一些实施例中,控制所述冷冻治疗过程中所述体腔内的压力和/或温度。在一些实施例中,如果所述体腔内的压力高于一预定压力值,则停止将低温流体引入所述体腔。可选地或另外地,停止引入用于清除和/或膨胀所述体腔的非致龋气体(non-cariogenic gas)。在一些实施例中,一些流体,例如致龋气体(cariogenic gas)或核质液体(caryogenic liquid)通过一流出通道被排出,或者通过打开一止回阀被动地被排出,或者通过致动泵(例如真空泵)被主动地排出。
在一限定的治疗空间内的示例性控制:
根据一些示例性实施例,由限制所述冷冻治疗装置和所述目标区域之间的空间来限定一治疗空间,例如以更佳地使得所述目标区域可视化。在一些实施例中,所述治疗空间由至少一延伸部所限定,例如锥部或裙部,其任选地是一展开的和/或一延伸的元件。在一些实施例中,至少一延伸部与所述体腔的内表面接触,可选地围绕一选定的目标区域。可选地或另外地,所述治疗空间是由一圆锥形流动所限定,所述圆锥形流动是由洗涤流动所形成的。
根据一些示例性实施例,在所述限定的治疗空间内控制至少一环境参数,例如影响所述目标区域的可视化的环境参数。在一些实施例中,所述环境参数包括治疗空间中的温度和/或湿度。
根据一些示例性实施例,通过从所述限定的空间中排出一些低温流体来控制所述限定的治疗空间内的温度水平。可替代地,通过所述冷冻治疗装置的流入路径将热空气引入所述限定的治疗空间。可替代地,IR光源照射治疗空间以增加温度水平或使得可视化通过雾气。在一些实施例中,通过引入用于使所述空间脱水的气体来控制所述限定的治疗空间内的湿度水平。
根据一些示例性实施例,通过使用洗涤流体清除所述限定的治疗区域的雾气或形成的颗粒,例如以移除所述视野的湿气,以更佳地使得所述目标区域可视化。可替代地,一些雾气颗粒通过所述冷冻治疗装置中的一流出路径从所述限定的空间中排出。
示例性流动控制过程:
根据一些示例性实施例,在一冷冻治疗过程期间和/或之后,监测所述体腔内的至少一微环境参数,例如压力、温度和/或湿度。在一些实施例中,根据至少一微环境参数的测量来控制进入所述体腔的低压流动和/或冷却剂流动,例如不超过一最大压力值或将所述体腔内的温度降低到一预定值以下。现在参考图21B描绘根据本发明的一些示例性实施例的流动控制过程。
根据一些示例性实施例,将一冷冻治疗装置的至少一部分引入一体腔中,如先前在步骤1050所述。
根据一些示例性实施例,步骤1220中,所述体腔膨胀。在一些实施例中,所述体腔通过低压流动而膨胀,或通过低压流动和扩张的冷却剂流动的组合而膨胀。
根据一些示例性实施例,步骤1222中,决定所述体腔内的压力水平。在一些实施例中,根据从至少一传感器接收的信号决定压力多个水平,例如位于所述体腔内的压力传感器,并且/或者根据位于所述体腔外或所述冷冻治疗装置的流动路径(例如流出路径)内的至少一传感器。在一些实施例中,通过监测洗涤流入路径内的压力水平和/或压力变化,并且可选地通过位于身体外部的传感器,来决定所述体腔内的压力水平。可替代地,所述传感器位于位于体内的所述洗涤流入路径的一部分内。
根据一些示例性实施例,步骤1224中,如果所决定的膨胀后压力是正常的且/或在一期望的值范围内,则将所述冷却剂引入到所述体腔中,以冷冻消融一选择的目标区域。在一些实施例中,所述冷却剂在一预定期间内被引入。可替代地,步骤1226中,如果所述被决定的压力水平太高,则所述体腔内的至少一些气体可选地通过流出通道被排出。
根据一些示例性实施例,步骤1228中,启动洗涤并被引入所述体腔。可替代地,在步骤1220,洗涤流体用于膨胀所述体腔。在一些实施例中,在吹扫期间,洗涤液被引入通过所述低温喷嘴或通过一洗涤流入通道。例如洗涤一光学组件和/或在所述冷冻治疗装置的远端和所述目标区域之间所述治疗空间。可选地或另外地,在所述低温喷射周围使用洗涤,例如将低温喷射推离所述光学组件和/或以产生一虚拟锥部/裙部,其用任选地限定一微环境。
根据一些示例性实施例,步骤1230中,决定所述体腔内的压力和/或温度。在一些实施例中,在冷冻消融和/或后洗涤之后决定所述压力,以确定所述体腔内的压力是否不超过最大允许压力值。另外地或替代地,在冷冻治疗之前,冷冻治疗期间和冷冻治疗之后决定所述温度,以确定所引入的冷却剂是否未将所述体腔内的温度水平降低到一预定值以下。在一些实施例中,在步骤1224,如果所述压力和所述温度在一允许值的范围内,则可选地将依连续的低温消融冷却剂流引入所述体腔。
根据一些示例性实施例,步骤1238中,如果压力在一正常值范围内,但温度太低,则停止冷冻消融过程。在一些实施例中,步骤1240中,所述体腔内的至少一些流体被抽空,例如气体或者液体。可选地或另外地,步骤1242中,将暖气引入体腔中,例如以增加所述体腔内的温度。可替代地,在所述冷冻治疗期间,并且任选地在所述体腔膨胀期间,将热气体通过流入洗涤通道引入所述体腔。在一些实施例中,步骤1230中,在一些气体被排出和/或将暖气引入所述体腔之后,决定压力和/或温度。
根据一些示例性实施例,步骤1232中,如果所述体腔内的压力太高,则停止冷冻消融,并且可选地在步骤1234中,停止洗涤。在一些实施例中,步骤1236中,所述体腔内的一些气体被抽空。
体腔内的示例性压力监测:
现在参考图22A至图22F描绘在所述体腔内的一预定压力水平范围内的压力监测。根据一些示例性实施例,在压力曲线图1502中,期望将压力保持在一最小膨胀压力值1508和一最大膨胀压力值1506之间。在一些实施例中,当洗涤流动、低温流动和吹扫流动被致动时,如在曲线图1504中,所述体腔内的压力水平相应地改变。
在一些实施例中,所述体腔内的压力保持在最小膨胀压力值之上,例如以允许更好地可视化一目标区域和/或允许更好地接近所述目标区域。在一些实施例中,膀胱内的最小压力为至少10毫巴、例如10毫巴、12毫巴、15毫巴或任何中间值,更小或更大的值。在一些实施例中,所述体腔内的压力保持在一最大压力值以下,例如以防止组织损伤。在一些实施例中,膀胱内的最大压力为约30毫巴。
根据一些示例性实施例,例如如图22A所示,步骤1516中,在一冷冻致动循环中,当施加洗涤和吹扫流动时,压力在所需范围内,在最小压力值1508和最大压力值1506之间。在一些实施例中,步骤1510中,当致动低温流动时,压力增加到所述最大允许压力值以上,直到步骤1512中停止冷冻流动。
根据一些示例性实施例,例如如图22B所示,在步骤1520中,当在整体流动中致动恒定的洗涤流动和吹扫流动,并且当排出开口较宽时,所述体腔内的压力低于所述最小压力值1508。在一些实施例中,由于低膨胀压力,所述体腔部分或完全塌陷,阻止了所述目标区域的良好可视化且/或限制或阻止所述冷冻治疗装置在所述体腔内的引导,这可能降低冷冻消融治疗的功效。在一些实施例中,步骤1510中,当致动低温流动时,整体流动1518导致在冷冻消融期间总压力在期望范围内。
根据一些示例性实施例,例如如图22C所示,当使用一阀门,例如止回阀时,可选地控制所述体腔的流体排出,并且恒定流动1522使得压力(例如当低温流动未被致动时)高于膨胀所需的最小压力。在一些实施例中,当冷冻流动被致动时,压力升高但仍低于最大压力值。在一些实施例中,这种情况既安全又允许在体腔内工作,例如通过允许良好的可视化和在所述体腔内操纵的能力。
根据一些示例性实施例,例如如图22D所示,使用关于流动控制的主动反馈来将体腔内的压力维持在最大压力值以下。在一些实施例中,在步骤1510中,致动低温流动以利用洗涤流动将冷却剂引入所述体腔。在一些实施例,在步骤1524中,冷冻流动和洗涤流动将压力水平增加到最大允许压力值,如任选地通过一传感器测量,任选地通过所述流入路径(例如流入洗涤路径)。在一些实施例中,当压力水平达到所述最大允许压力水平时,一主动流动控制器或主动流动调节器停止低温流动。另外地,如果所述压力仍然增加,则所述主动流动控制器也停止所述洗涤流动。
根据一些示例性实施例,“洗涤”流动具有若干目的,例如以恒定地使所述体腔膨胀,例如以防止部分或完全塌陷,以任选地允许良好的可视化和在所述腔内操纵的能力。另外地或可替代地,洗涤流动用于清洁光学组件,例如一光学镜片免受湿气和其他污垢的影响,并且可选地将所述光学组件光学器件保持在相对恒定的温度,例如在一高达30%的范围内的温度水平变化,例如10%、15%、20%或任何中间较小或较大的变异百分比。在一些实施例中,使用洗涤流动来将所述光学器件的冷湿气体(雾气)洗去("冷冻洗涤"-在所述低温喷射周围产生绝缘)并且可选地在所述透镜表面周围构建一动态缓冲液("光学洗涤"),使得薄雾残留物(或被排出的雾气)难以向透镜方向流动。可替代地和/或另外地,低温洗涤用于压力测量。在一些实施例中,由于所述体腔内的压力变化,可以更靠近所述洗涤压力源(即上游-例如控制台内部)测量压力变化,以便可以测量/估算所述体腔内的压力,并且可选地例如可用于控制装置和/或安全装置。
根据一些示例性实施例,例如如图22E所示,在步骤1528中,施加对所述洗涤流动的主动控制,例如以确保所述压力水平在所述体腔膨胀所需的最小压力值和低于最大压力值之间。任选地,控制洗涤流量允许节省洗涤液,例如在多个低温喷射期间之间的长期观察或可视化期间。在一些实施例中,在步骤1504中,施加冷冻治疗时,停止所述主动洗涤流控制。
根据一些示例性实施例,例如如图22F所示,除了主动流动控制之外,还致动了对所述体腔内的物质排出的主动控制。在一些实施例中,当在步骤1510中致动低温流动时,在步骤1532中致动一主动排出控制,例如通过致动一真空泵,以从所述体腔排出一些流体和/或其他物质,这将任选地降低所述压力水平。
示例性地决定距一目标区域的一距离和一角度:
根据一些示例性实施例,决定所述冷冻治疗装置的远端与所述目标区域之间的距离,例如以允许更好地控制冷却剂对组织的影响。在一些实施例中,距太靠近组织喷射冷却剂可能导致未被选择作为冷冻治疗目标的更深层组织的损坏。可替代地,从一远距离喷射冷却剂在所述目标区域可能导致无效的治疗,例如由于产生雾气和/或由于可视化的困难。另外地,决定到所述目标区域的距离,例如允许调节冷冻治疗过程的至少一参数,例如冷却剂压力和/或冷却剂喷射的持续时间。
根据一些示例性实施例,例如如图23A所示,冷冻治疗装置的远端1602朝向目标区域1608前进。在一些实施例中,当低温流体流动停止时,一低压气流1604可选地从洗涤流动路径1612朝向目标区域1608和/或经过低温喷嘴通过吹扫流动而释放。在一些实施例中,低压气体的压力在所述体腔表面中产生压痕1622。在一些实施例中,远端1602与目标区域1608之间的距离1610通过使用光学器件1614将压痕1622的深度和/或形状可视化来决定。
根据一些示例性实施例,例如如图23所示,冷冻治疗装置的远端1603包括至少一照明源1620,配置用以朝向所述目标区域1608投射一光束。在一些实施例中,远端1603和目标区域1608之间的距离1610由在目标区域1608处将投影点1621的大小和/或形状可视化来决定,例如通过手动或自动的影像处理。可选地或另外地,所述冷冻治疗装置包括一测光表,可选地为一激光测光计,用于测量到达所述目标区域的距离。
根据一些示例性实施例,例如如图23C所示,所述冷冻治疗装置包括至少一可折叠元件,例如折叠元件1626,其可选地是一延伸部、裙部或锥部。可选地,所述折叠元件在一展开状态下具有已知长度。在一些实施例中,在引导朝向目标区域的期间,所述折叠元件1626被配置用以折叠在所述冷冻治疗装置的一内腔内,并且在到达所述目标区域时展开。在一些实施例中,当元件展开时,它们接触所述目标区域附近或所述目标区域处的组织。在一些实施例中,使所述折叠元件和组织之间的接触点可视化,以允许例如确决定远端1605和所述目标区域之间的距离1610。
根据一些示例性实施例,例如如图23D和图23E所示,远端1702和目标区域1711之间的角度是根据投射在目标区域上的光点1712的形状和尺寸所决定的。在一些实施例中,例如如图23D所示,光束1708由照明源以90度角1710投射在目标区域1711上。在一些实施例中,光点的形状和/或尺寸的可视化可决定远端之间的相对角度。在一些实施例中,当以90度角投射时,光点1712相对于其他投影角度具有最小的尺寸、长度和/或直径。可选地,当以90度角投射时,光点具有圆形形状,例如如图23E中的目标区域的俯视图所示。
根据一些示例性实施例,例如如图23F所示,光束1708以大于90度的角度1716投射。在一些实施例中,当以大于90度的角度投射光束时,光点1714较大,并且可选地与光点1712相比更椭圆,例如如图23G描绘的目标区域1711的俯视图所示。可选地或另外地,与照明效果相同,吹扫流动可以产生与角度相关的相同椭圆形状,或者与冷冻尖端和被治疗的目标组织之间的较远距离相关的较大圆形。
根据一些示例性实施例,可选地自动根据所决定的距离和/或角度,修改或调整所述冷冻治疗的至少一参数,例如待释放到所述体腔中的低温流体的压力,所述冷冻治疗装置远端的位置和/或所述低温喷射持续时间。在一些实施例中,根据所决定的角度和/或距离来限定新的治疗空间和/或新的视角。在一些实施例中,调节或修改所述洗涤流体流动方向,例如以将洗涤流体引导朝向所述新限定的治疗空间和/或朝向所述新定义的视野。
前述具体实施例说明了本发明技术的实践。因此应该理解在不脱离所附权利要求的范围的情况下,可以采用本领域技术人员已知的或本文公开的其他手段。
预计在本申请成熟的专利期间,许多相关的冷冻治疗装置将被开发。冷冻治疗装置一词的范围旨在事先包括所有此类新技术。如本文中关于数量或值所使用的,术语“约”表示“在”10%以内“。
术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包含(including)”、“具有(having)”及其词形变化是指“包括但不限于”。
术语“由...组成(consisting of)”意指“包括并且限于”。
术语“基本上由......组成(essentially consisting of)”是指组合物、方法或结构可包括额外的成分、步骤及/或部件,但只有当额外的成分、步骤及/或部件实质上不改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本特征及新特征。
本文所使用的单数形式“一”、“一个”及“至少一”包括复数引用,除非上下文另有明确规定。例如,术语“一化合物”或“至少一种化合物”可以包括多个化合物,包括其混合物。
在整个本申请中,本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在。应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本发明范围的硬性限制。因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及所述范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所数范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。
每当在本文中指出数值范围(例如“10至15”、“10至15”或被另一个这种的范围指示所连接的任何数字对),是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数),包括所述范围限制,除非文内清楚的叙述不同情形。术语,第一指示数字及第二指示数字“之间的范围”及第一指示数字“到(to)”、“高达(up to)”、“直到(until)”、“通过(through)”(或另一个这种的范围指示术语)第二指示数字“的范围”在本文中可互换,并指包括第一及第二指示数字,及其间的所有分数及整数。
除非另有说明,否则本文使用的数字和基于其的任何数字范围是本领域技术人员理解的合理测量和舍入误差的准确度内的近似值。
如本文所用的术语“方法(method)”指的是用于完成一特定任务的方式(manner),手段(means),技术(technique)和程序(procedures),包括但不限于,那些方式,手段,技术和程序,其是已知的,或是从已知的方式,手段,技术或程序很容易地被化学,药理,生物,生化及医学领域从业者所开发。
如本文所使用的,术语“治疗”包括消除(abrogate),本质上地抑制(substantially inhibiting),减慢或逆转(reversing)一状态的进展,本质上改善(ameliorating)一状态的临床或美学的症状,或本质上预防一状态的临床表现或美学症状。
可以理解,本发明中的特定特征,为清楚起见,在分开的实施例的内文中描述,也可以在单一实施例的组合中提供。相反地,本发明中,为简洁起见,在单一实施例的内文中所描述的各种特征,也可以分开地、或者以任何合适的子组合、或者在适用于本发明的任何其他描述的实施例中提供。在各种实施例的内文中所描述的特定特征,并不被认为是那些实施方案的必要特征,除非所述实施例没有那些元素就不起作用。
虽然本发明结合其具体实施例而被描述,显而易见的是,许多替代、修改及变化对于那些本领域的技术人员将是显而易见的。因此,其意在包括落入所附权利要求书的范围内的所有替代、修改及变化。
在本说明书中提及的所有出版物、专利及专利申请以其整体在此通过引用并入本说明书中。其程度如同各单独的出版物、专利或专利申请被具体及单独地指明而通过引用并入本文中。此外,所引用的或指出的任何参考文献不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。本申请中标题部分在本文中用于使本说明书容易理解,而不应被解释为必要的限制。
Claims (58)
1.一种冷冻治疗系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接,其中所述低温流入路径配置用以允许低温流体从所述低温流体源进入所述体腔;
一光学组件,配置用以使所述远端和所述体腔内的一目标区域之间的一视野可视化;
一洗涤流入路径,将一洗涤流体源与至少一洗涤开口流体连接,所述洗涤开口配置用以将洗涤流体瞄准朝向在所述远端的所述光学组件以及/或者朝向所述视野;其中所述洗涤流入路径配置用以将洗涤流体通过从所述洗涤流体源,经过所述洗涤流入路径并经过所述开口,引导至所述光学组件,以允许洗涤所述光学组件。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,包括:
至少一低温流动调节器于所述低温流入路径上,所述低温流动调节器配置用以控制所述低温流体通过所述低温流入路径进入所述体腔的流动;
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,并且包括:
一控制电路,连接到所述至少一低温流动调节器,并配置用以通过向所述低温流动调节器发送一信号,来控制所述低温流体流入所述体腔的流动。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,包括:
至少一洗涤流动调节器于所述洗涤流入路径上,并连接到所述控制电路,其中所述洗涤流动调节器,因应于来自所述控制电路的一信号,控制流经过所述洗涤流入路径的流动。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于:当低温流体流动停止时,所述控制电路发信号通知所述洗涤流动调节器,以调节进入所述体腔的洗涤流动。
5.如权利要求2所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括至少一吹扫流动调节器,在所述低温流入路径上,并连接到所述控制电路,当来自所述低温流体源的所述低温流体流动停止时,所述控制电路配置用以控制通过所述低温流入路径的低压流体流动。
6.如权利要求2至5中任一项所述的系统,其特征在于:
所述装置包括至少一流出路径,所述流出路径配置用以从所述远端处的一远端开口朝向所述冷冻治疗装置的一近端开口排出流体;以及
至少一流出调节器,于所述流出路径上,并配置用以控制从所述体腔通过所述至少一流出路径的流体排出。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于:所述流出调节器包括一止回阀,
所述止回阀配置用以在所述体腔内的压力高于一预定值时打开。
8.如权利要求6或7中任一项所述的系统,其特征在于:所述流出调节器包括一阀门,连接到所述控制电路,其中当所述体腔内的压力高于一预定值时,所述控制电路打开所述阀门。
9.如权利要求2至8中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括至少一压力传感器,连接到所述控制电路,并且配置用以测量体腔压力或所述体腔压力的多个变化,其中所述控制电路根据所述至少一传感器测量值控制所述低温流入路径内和/或所述洗涤流入路径内的流动。
10.如权利要求2至9中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括至少一温度传感器,连接到所述控制电路,并且配置用以测量所述体腔内的多个温度水平和/或多个温度变化,其中所述控制电路根据所述测量的多个温度值,控制所述低温流体通过所述低温流入路径进入所述体腔的流动。
11.如前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗装置的远端形状和尺寸适于引入一体腔,所述体腔包括膀胱。
12.如前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗装置包括一洗涤流体导向器,在所述洗涤开口处,并配置用以将所述洗涤流体导向所述光学组件和/或导向所述视野。
13.如权利要求12所述的系统,其特征在于:所述洗涤流体导向器包括一喷嘴和/或一偏转表面。
14.如前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于:所述光学组件包括至少一透镜和/或至少一照明源。
15.如前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于:所述洗涤流体包括温度高于15摄氏度的温暖流体。
16.一种冷冻治疗系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端中的一低温流体开口流体连接,并且配置用以允许低温流体进入所述体腔;
至少一低温流动调节器,在所述低温流入路径上,并且配置用以控制低温流体经过所述低温流入路径进入所述体腔的流动;
至少一吹扫流动调节器,在一吹扫流体路径上,所述吹扫流体路径与所述低温流入路径部分地重叠,并且当所述低温流体流动停止时,所述吹扫流动调节器配置用以允许一低压吹扫流体经过所述低温流入路径流入所述体腔,从而减少所述低温流体从所述体腔回流到所述低温流入路径。
17.如权利要求16所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗装置包括一流出路径,从所述体腔及体外延伸,以及
至少一流出调节器,在所述流出路径上,并且配置用以控制流体从所述体腔流出的流动。
18.如权利要求17所述的系统,其特征在于:所述流出流动调节器包括一止回阀,所述止回阀配置用以在所述体腔内的压力高于一预定值时打开。
19.如权利要求17所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括:
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,并且包括:
一控制电路,连接到所述至少一低温流动调节器以及所述至少一吹扫流动调节器,其中当所述低温流动调节器关闭时,所述控制电路打开所述吹扫流动调节器,以允许低压流体经过所述低温流入路径进入所述体腔。
20.如权利要求16至19中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括至少一传感器,连接到所述控制电路,所述控制电路配置用以测量所述体腔内的多个压力水平。
21.如权利要求19所述的系统,其特征在于:所述流出调节器连接到所述控制电路,并且当所述体腔内的一压力高于预定压力值时,所述控制电路配置用以通过发送信号通知所述流出调节器来打开所述流出路径。
22.如权利要求20所述的系统,其特征在于:所述控制电路决定所述体腔内的所述多个压力水平是否高于一预定压力值,并且因应所述决定,发送信号通知所述低温流动调节器以调节通过所述低温流入路径的低温流体的流动。
23.如权利要求21或22中任一项所述的系统,其特征在于:所述预定压力值在25至100豪巴的范围内。
24.如权利要求19至23中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括至少一温度传感器,所述温度传感器连接到所述控制电路,并且配置用以测量所述体腔内或所述流出路径内的多个温度水平。
25.如权利要求24所述的系统,其特征在于:所述控制电路决定所述体腔内的所述被测量的温度是否低于一预定温度值,并且因应所述温度决定,发送信号通知所述低温流动调节器以调节通过所述低温流入路径的低温流体的流动。
26.如权利要求25所述的系统,其特征在于:所述控制电路因应所述温度决定,发送信号通知所述流出流动调节器以调节所述流出流动。
27.如权利要求24至26中任一项所述的系统,其特征在于:所述低压流体包括温度高于15摄氏度的温暖低压流体,其中所述控制电路因应于所述温度决定,打开所述吹扫流动调节器以允许所述温暖低压流体流经过所述低温流入路径进入所述体腔。
28.如权利要求25至27中任一项所述的系统,其特征在于:所述预定温度值是10℃。
29.如权利要求16至28中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗装置包括至少一容积子分隔器,所述容积子分隔器配置用以在所述体腔内限定一治疗空间,所术治疗空间在所述冷冻治疗装置的远端和所述体腔内的一目标区域之间。
30.如权利要求29所述的系统,其特征在于:所述控制电路配置用以控制所述治疗空间内的多个温度水平和/或多个湿度水平。
31.如权利要求29或30中任一项所述的系统,其特征在于:所述容积子分隔器具有流体流动,围绕所述低温流体开口。
32.如权利要求16至31中任一项所述的系统,其特征在于:所述体腔包括膀胱,并且所述冷冻治疗装置的远端的形状和尺寸适于可引入膀胱中。
33.如权利要求16至32中任一项所述的系统,其特征在于:所述低压吹扫流体足够温暖以减少所述低温流入路径内结冻的颗粒的积聚。
34.一种用于控制一体腔内的流体的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
通过一低温流入路径和至少部分地被定位在所述体腔内的一冷冻治疗装置的一低温喷嘴,将低温流体喷射进入所述体腔中;
通过将洗涤液经过所述冷冻治疗装置的一洗涤流入路径而引入一治疗空间,清洗所述低温喷嘴与所述体腔内的一目标区域之间的治疗空间;以及
根据所述体腔内的多个压力水平,改变所述喷射和/或所述清洗。
35.如权利要求34所述的方法,其特征在于:所述方法包括在所述喷射步骤之前用低压流体使所述体腔膨胀。
36.如权利要求34或35中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法包括根据所述体腔内的多个压力水平,从所述体腔通过所述冷冻治疗装置的一流出路径排出至少一些所述低温流体。
37.如权利要求34至36中任一项所述的方法,其特征在于:所述改变步骤包括:如果所述多个压力值高于一预定值,则调节所述低温物质的引入。
38.如权利要求37所述的方法,其特征在于:在所述调节步骤之后,所述方法包括将至少一些所述低温物质从所述低温流入路径排出。
39.如权利要求37或38中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法包括将低压流体吹扫通过所述低温流入路径和所述低温喷嘴,以防止在所述调节步骤之后堵塞所述低温喷嘴。
40.如权利要求34至39中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法包括通过所述冷冻治疗装置的一光学组件使所述治疗空间可视化。
41.如权利要求40所述的方法,其特征在于:所述清除步骤包括:用所述洗涤流体洗涤所述光学组件。
42.如权利要求40或41中任一项所述的方法,其特征在于:所述光学组件包括光源、透镜、光学传感器和/或光纤束中的一或多个。
43.如权利要求36至42中任一项所述的方法,其特征在于:如果所述多个压力值高于一预定压力值,则所述排出步骤包括在所述流出路径中打开一流动调节器。
44.如权利要求36至43中任一项所述的方法,其特征在于:所述排出步骤包括启动一泵,以在所述流出路径内产生负压。
45.如权利要求34至44中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法包括决定所述冷冻治疗装置的一远端与所述目标区域之间的一距离和/或一角度。
46.如权利要求45所述的方法,其特征在于:所述方法包括根据所述决定步骤,修改至少一冷冻治疗参数,所述冷冻治疗参数包括所述低温流体的喷射持续时间和/或压力。
47.如权利要求45或46中任一项所述的方法,其特征在于:所述决定一距离和/或一角度的步骤包括将一流体从所述冷冻治疗装置喷向所述目标区域,并通过将所述流体在所述目标区域中形成的一压痕的尺寸和/或形状可视化,以决定所述距离和/或所述角度。
48.一种冷冻治疗系统,其特征在于:所述冷冻治疗系统包括:
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接,其中所述低温流入路径的形状和尺寸适于允许所述低温流体通过在所述远端的一低温开口而喷射于所述体腔内的一选定的目标区域;
至少一流出路径,配置用以允许流体从所述远端处的一远端开口朝向位于所述体腔外的一近端开口流动;
至少一传感器位于所述流出路径中,并且配置用于测量至少一微环境参数;
至少一容积子分隔器,配置用于通过减少一治疗空间与所述体腔的其他部分之间的流体混合,来限定所述远端和所述选定的目标区域之间的一治疗空间;
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,包括:
一控制电路,连接到所述至少一传感器,其中所述控制电路根据从所述至少一传感器接收的信号,决定所限定的治疗空间内的所述至少一微环境参数的多个水平。
49.如权利要求48所述的系统,其特征在于:所述微环境参数包括压力、温度和/或湿度水平。
50.如权利要求48或49中任一项所述的系统,其特征在于:所述容积子分隔器包括围绕所述低温开口的流体。
51.一种冷冻治疗系统,包括,
一长型的冷冻治疗装置,具有一近端和一远端,所述远端形状和尺寸适于定位在一体腔内,包括:
一低温流入路径,将一低温流体源与所述冷冻治疗装置的远端流体连接;
一光学组件,配置用以使所述远端和所述体腔内的一目标区域之间的一视野可视化;
一控制单元,连接到所述冷冻治疗装置,包括:
一控制电路,连接到所述光学组件,其中所述控制电路配置用以根据从所述光学组件接收的多个信号决定所述远端和所述目标区域之间的一几何关系。
52.如权利要求51所述的系统,其特征在于:所述光学组件包括至少一照射源,所述照射源配置用以在所述目标区域上投射一光点,其中所述控制电路根据所述光点的大小和/或形状,决定所述远端和所述目标区域之间的几何关系。
53.如权利要求51或52中任一项所述的系统,其特征在于:所述冷冻治疗装置包括在所述冷冻治疗装置的一内腔中的至少一可折叠元件,所述冷冻治疗装置配置用以展开到所述体腔中并在一接触点处至少部分地接触所述目标区域;
其中所述控制电路根据所述接触点的可视化,来决定所述远端和所述目标区域之间的所述几何关系。
54.如权利要求51至53中任一项所述的系统,其特征在于:
所述低温流入路径连接到一低压流体源,所述低压流体源配置用以通过所述低温流入路径释放一低压流体流于所述目标区域处,所述低压流体流具有足够的作用力,以在所述目标区域的一表面处引起一暂时的压痕,并且其中所述控制电路根据所述压痕的尺寸、形状和深度的可视化,决定所述远端和所述目标区域之间的所述几何关系。
55.如权利要求51至54中任一项所述的系统,其特征在于:所述几何关系包括所述远端和所述目标区域之间的距离和/或角度。
56.一种冷冻治疗装置的控制单元,其特征在于:所述控制单元包括:
一控制电路,连接到一冷冻治疗装置的一流入路径上的至少一流入调节器,所述冷冻治疗装置配置用以允许流体流入一体腔,并且所述控制电路连接到所述冷冻治疗装置的一流出路径上的至少一流出调节器,所述流出调节器配置用以允许从所述体腔排出流体,
其中所述控制电路控制所述流入调节器和所述流出调节器,以将所述体腔内的多个压力水平调节到低于一预定压力值的一压力水平。
57.如权利要求56所述的控制单元,其特征在于:所述控制电路控制所述流入调节器和所述流出调节器,以将所述体腔内的多个温度水平调节到高于一预定温度值的一温度水平。
58.如权利要求56或57中任一项所述的控制单元,其特征在于:所述控制电路根据从连接到所述控制电路的一接口所接收的多个信号,控制所述流入调节器和所述流出调节器,以调节所述体腔内的一环境参数。
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