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CN112839706A - 加热设备和方法 - Google Patents

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CN112839706A
CN112839706A CN201980063072.1A CN201980063072A CN112839706A CN 112839706 A CN112839706 A CN 112839706A CN 201980063072 A CN201980063072 A CN 201980063072A CN 112839706 A CN112839706 A CN 112839706A
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CN
China
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implant
prosthesis
heating
heat
coil
Prior art date
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Application number
CN201980063072.1A
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English (en)
Inventor
R·内利森
B·皮吉尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leiden Teaching Hospital Leiden University Medical Center
Leids Universitair Medisch Centrum LUMC
Original Assignee
Leiden Teaching Hospital Leiden University Medical Center
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Abstract

一种用于加热假体或植入物的至少部分的医疗感应加热设备(10)。该设备(10)具有至少一个外部感应线圈，该外部感应线圈在设备(10)的本体或壳体的外部。线圈(12)的大小和尺寸设计为小于与假体或植入物相关的身体部分。

Description

加热设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于加热的设备。本发明特别地但不仅限于涉及用于感应加热假体或植入物或其至少部分的设备和方法，诸如以用于治疗金属植入物的生物膜感染。
背景技术
植入物的感染是择期手术和创伤手术中的主要问题。相当比例的假体植入物、且甚至在骨折中更大比例的植入物被感染。
此类感染可以触发免疫反应，至少可以在特别是与抗生素和/或其他药物联合使用时帮助抵抗感染。但是，尤其在假体上或在假体处生成非期望的生物膜的情况下，通常通过侵入性手术进行治疗。感染区被打开、清洁和处理。为了有效地根除感染，可能有必要保持伤口张开相当长的时间，这通常会使患者感到不适。一些现有技术的过程公开了加热包括植入物的肢体或患者，但是需要非常高的场强且由于难以控制热量的散布而可能导致内部烧伤。
例如，在髋关节假体与感染相关的情况下，打开现有的(或新的)伤口以触及髋关节假体。髋关节假体被暴露，以允许通过彻底清洁假体和周围组织来尝试根除感染。在一些情况下，感染可能需要移除假体，诸如以用新的假体来置换。
US-A-2011/251687公开了一种小型线圈器具，以通过感应加热小型口腔形状记忆材料植入物少于5秒的时间，使该小型口腔形状记忆材料在引入人耳之后恢复其原始形状。然而，线圈的大小不允许产生足够的强场以加热植入物或假体，从而减少植入物或假体的表面上的生物膜，如在本文概述的与镍钛诺中的涡流穿透深度有关的数据中所示例。WO2018/013935公开了一种通过使患者的整个身体经受磁场来加热植入物的方法和设备。尽管这个方法可以加热植入物，但难以对供应的场和能量进行控制，以将所述场和能量定量或集中在特定区域处，从而导致组织损伤加重，可能导致固定的失败和随后的翻修手术。而且，在存在感染的情况下，所产生的热量可能会被周围的液体迅速驱散，因此使得所公开的方法不合适。
本公开的一个或多个方面、示例、实施方式或权利要求的目的是解决或至少减轻诸如本文或以其他方式所述的现有技术的一个或多个问题。
发明内容
根据第一方面，提供了一种用于加热假体或植入物的至少部分的设备。
该设备可以包括用于对假体或植入物的部分进行感应加热的感应加热设备。
假体或植入物的所述部分可以是通过感应可加热的。假体或植入物的所述部分可以是通过感应直接可加热的。
该设备可以包括线圈，该线圈配置为感应加热假体或植入物的所述部分。线圈可以配置为感应加热假体或植入物的仅所述部分。该设备可以包括感应线圈。该设备可以包括至少一个外部感应线圈。外部感应线圈可以在设备的本体和/或壳体的外部。感应线圈可以配置为直接施加到假体或植入物的所述部分。在至少一些示例中，感应线圈可以配置为直接接触假体或植入物。该设备可以配置为将能量传递至假体或植入物的所述部分，而所述能量不会首先穿过患者的皮肤。线圈的大小和尺寸可以设计成小于与假体或植入物相关的身体部分。例如，线圈可以包括比与假体或植入物相关的肢体小的直径和/或纵向长度(例如，线圈可以包括比患者的腿部的直径小的直径)。该设备可以配置为将假体或植入物的所述部分定位在距线圈的一定距离内或线圈的一定距离内，所述距离小于或等于线圈的尺寸。例如，该设备可以配置成将线圈定位成比线圈的直径更靠近于假体或植入物的所述部分。线圈可以配置为插入手术切口中或穿过手术切口。
假体或植入物可以包括传导性材料。假体或植入物的所述部分可以包括传导性材料。假体或植入物可以包括金属。假体或植入物可以包括以下材料中的一种或多种：钢；钛；一种或多种合金；钴铬。传导性材料可以是感应可加热的。
该设备可以包括手持式设备。该设备可以包括单手式设备。该设备可以配置为通过用户的单手使用。该设备可以包括手枪式设备。该设备可以包括用于通过单手抓握的手柄。单手可以是左手或右手，或左手或右手中的任何一个。手柄可以包括手枪握柄。该设备可以配置为由抓握的手进行控制。该设备可以包括用于通过抓握的手进行操作的致动器。致动器可以包括触发器。致动器可以用于至少部分地控制通过设备施用的热量，诸如通过控制供应给感应线圈的功率、诸如功率的量和/或持续时间。
该设备可以包括便携式设备。该设备可以包括低功率设备。该设备可以包括低压设备。电压可以小于或等于约60伏特(volts)。在至少一些示例中，该电压可以小于或等于约50伏特；小于或等于约30伏特；小于或等于约20伏特；或等于约12伏特。该设备可以配置为提供小于约100kHz的脉冲电磁场(PEMF)的工作频率。该设备可以包括电池供电的设备。补充地或替代地，该设备可以包括干线或电网供电的设备，诸如经由线缆和插头配电或供电。
该设备可以配置为治疗感染。该设备可以包括感染治疗设备。该设备可以配置为至少有助于杀死细菌。该设备可以配置为将细菌加热至临界温度，由此细菌至少被弱化，从而通过诸如施用的药物和/或免疫防御机制的其他手段来帮助控制感染。该设备可以配置为向与假体或植入物相关的生物膜施用热量。
假体或植入物的所述部分包括至少一个边界或表面，该至少一个边界或表面配置为与诸如肌肉和/或骨骼和/或软骨组织的组织接合、或相互作用、或接口式连接。
在本文中的术语“假体或植入物”可以涉及骨科植入物，例如，全关节置换，全关节或半关节成形术；全关节假体；关节置换；例如，髋关节假体；关节置换植入物；关节假体；关节重建假体；关节重建植入物；骨折固定装置，包括但不限于板、螺钉、钉、缝合钉、杆、线材、销、外部固定器；关节牵引装置，即，外部固定器。优选地，术语“假体或植入物”指有负载或可负载的植入物。例如，在也称为置换成形术的关节置换手术期间，将关节植入物插入或以其他方式附接至已准备好接收植入物的骨骼，且植入物被紧固以实现用于支撑负载的可靠稳定性或固定性。因此，术语“假体植入物”在本文中优选指(部分)金属的装置，其具有植入骨骼附近、植入至骨骼、或植入骨骼中的生物力学功能(一个或多个)。
术语“侵袭性物种”可以涉及特定的侵袭性微生物，特别是细菌，以形成菌落且最终形成生物膜。生物膜通常包括微生物有机体的聚集体，该微生物有机体的聚集体嵌入通常为多糖和/或其他大分子的外聚合物的高度水合的基质中。生物膜可能包括单一或多种微生物物种，并且容易粘附到假体和/或植入物的表面。由于生物膜形成期间建立的结构基质通常允许定殖细胞承受常规治疗剂量的抗生素，且糖萼基质似乎起着屏障的作用，以保护和隔离微生物不受宿主防御机制、诸如抗体和吞噬细胞、以及抗微生物剂(包括表面活性剂、杀灭生物剂以及抗生素)的影响，因此防止与生物膜相关的微生物的定殖和根除与生物膜相关的微生物通常很困难。一旦建立，生物膜本身就可能难以治疗，实际上提供了感染库，在抗生素治疗后，感染库可能导致感染复发。生物膜感染通常与败血性关节炎相关，其中在关节或植入物表面形成生物膜可导致慢性和复发性感染。除败血症外，生物膜感染还可以特别是在诸如骨骼假体等的植入物中引起关节表面材料的破坏，从而需要进行附加的一个或多个手术，通常称为矫正或翻修手术，以移除感染性材料、以及坏死或感染的组织。
术语“活性计数”在本文中涉及用于确定治疗后生物膜中或源自生物膜的活性或有活力的侵袭性微生物的测量值。例如，这可以通过探针活性计数测定法(PAC)或通过不同的细胞计数方法或方案来完成。
该设备可以配置为加热边界或表面。该设备可以配置为直接和/或间接加热边界或表面。在至少一些示例中，边界或表面包括传导性材料。在至少一些示例中，边界或表面包括非传导性或传导性较低的材料，所述非传导性或传导性较低的材料与传导性材料相关。例如，假体或植入物可以包括非传导性或传导性较低的涂层或层，该设备配置为通过在诸如在涂层或层下面的相关的传导性材料中感应加热来间接加热涂层或层，热量诸如通过传导从传导性材料传递或传播至或穿过非传导性或传导性较低的材料。
补充地或替代地，该设备可以配置为加热假体或植入物的至少部分，以帮助附接和/或分离假体或植入物。例如，该设备可以配置为加热假体或植入物的所述部分，以使假体或植入物的所述部分膨胀。在至少一些示例中，待加热的假体或植入物的所述部分可以与假体或植入物的固定相关。例如，假体或植入物的所述部分可以包括凹窝或凹口。凹窝或凹口可与假体或植入物的另一部分相关，诸如用于接收假体或植入物的另一部分或构件。例如，在假体或植入物包括用于紧固的固定件或拧紧件的情况下，该设备可以配置为加热配件或紧固件、或其至少部分，以帮助假体或植入物的施加和/或移除。该设备可以配置为热膨胀和/或收缩假体或植入物的所述部分。在至少一些示例中，该设备可以配置为使假体或植入物的所述部分顺序地和/或周期性地热膨胀和收缩。
该设备可以配置为弱化用于假体或植入物的拧紧件，诸如用于帮助临时或永久性地移除假体或植入物的所述部分。例如，在已经将假体或植入物诸如直接地或间接地紧固至骨骼的情况下，该设备可以配置为弱化假体或植入物与骨骼之间的接口式连接。该设备可以配置为弱化假体或植入物与患者之间诸如通过结合手段或结合试剂的结合。
该设备可以配置为在将假体或植入物的所述部分插入或施加至患者之前，在体外加热植入物的假体的所述部分。补充地或替代地，该设备可以配置为在体内加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分附接至患者或位于患者内。
在至少一些示例中，该设备可以配置为在手术过程期间加热假体或植入物的所述部分。手术过程可以包括侵入性手术过程。替代地，手术过程可以包括非侵入性手术过程。
该设备可以配置为体内使用。该设备可以配置为加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分位于身体内和/或附接至身体。补充地或替代地，该设备可以配置为离体使用。该设备可以配置为体外使用。该设备可以配置为加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分位于身体外和/或与身体分离。在至少一些示例中，该设备可以配置为在手术过程期间离体加热假体或植入物的所述部分，诸如在假体或植入物(或其部分)与身体分离和/或从身体移除的位置。
该设备可以配置为在手术过程期间加热假体或植入物的所述部分，而不会不适当地加热患者组织。该设备可以配置为将假体或植入物的所述部分加热至等于或低于最高温度的温度。最高温度可能与组织损伤相关。例如，该设备可以配置为将假体或植入物的所述部分仅加热至与非期望的组织损伤无关的温度。
该设备可以配置为将假体或植入物的所述部分加热至等于或低于最低温度的温度。最低温度可能与感染控制相关。例如，最低温度可以与杀死或至少抵抗感染相关。
在至少一些示例中，最低温度可以是至少38℃；至少40℃；至少50℃；至少60℃；至少65℃；至少70℃；或至少75℃；或至少80℃；或至少90℃。最高温度可以是至少60℃；至少65℃；至少70℃；至少75℃；或至少80℃；或至少90℃；或至少100℃；或至少110℃；或至少120℃。因此，在至少一些示例中，该设备可以配置为将假体或植入物的所述部分加热至在一定范围内的温度，诸如在约65℃至约70℃的范围内的温度。优选地，假体或植入物的所述部分被加热至从约60℃至约90℃、特别是从65℃至70℃的范围内的温度优选以一段时间，从而适于减少形成生物膜的侵袭性细胞物种的活性计数。
该设备可以配置为将假体或植入物的所述部分加热至目标温度。可以依据假体或植入物的所述部分的温度、和/或诸如假体或植入物的一个或多个其他部分和/或组织(例如，骨骼，肌肉，软骨，神经等)的一个或多个附加温度来控制该设备。该设备依据热传感器或温度计是可控的。在至少一些示例中，可以依据一个或多个直接温度测量来控制该设备。该设备可以配置为与温度测量装置一起操作。温度测量装置可以包括一个或多个传感器和/或一个或多个摄像机。摄像机可以包括红外热像摄像机。温度测量装置可以包括增强和/或虚拟现实装置。该设备可以配置为依据温度测量装置、诸如经由输出至或来自线圈的功率来调整加热。该设备可以配置为自动调整加热。例如，该设备可以包括温度测量装置、或至少与温度测量装置进行数据通信。补充地或替代地，该设备可以配置为手动地调整加热。例如，设备的操作员或用户可以依据操作员或用户从温度测量装置接收到的信息来手动调整通过设备的加热。该设备可以诸如与显示器一起、依据实时可视化和/或测量来操作，该显示器连接至红外热像摄像机或由红外热像摄像机提供。该设备可以配置为依据累积热剂量来调整加热。温度测量装置或相关装置可以配置为实时计算累积热剂量。温度测量装置或相关装置可以配置为向诸如外科医生的用户或操作员显示一个或多个温度和/或一个或多个累积热剂量。在至少一些示例中，该设备可以一体地包括热传感器和(微)控制器。
该设备可以配置为加热假体或植入物的仅部分。例如，该设备可以配置为不加热整个假体或植入物。该设备可以配置为一次在假体或植入物的仅单个部分中感应热量。该设备可以配置为不同时加热整个假体或植入物。
该设备可以配置为选择性地加热假体或植入物的所述部分。该设备可以配置为选择性地加热植入物的仅安全的部分。该设备可以配置为选择性地加热植入物的仅没有或低风险的部分。该设备可以配置为避免加热与骨骼固定(例如，用于全关节置换)相关的植入物的区域、和/或假体或植入物的与诸如神经的重要解剖结构(例如，在肘关节中有受感染的板的情况下)接近或相关的区域。替代地，可以将高风险区域(例如，造成骨骼固定的失败或接近于神经/血管)加热至或达到一个或多个较低温度(例如，相对于低风险区域)。该线圈可以是用于对准待加热的假体或植入物的仅所述部分的精密线圈。
该设备可以配置为感应加热假体或植入物的第一部分，而不感应加热假体或植入物的第二部分。该设备可以配置为允许热量从假体或植入物的第一部分传递至假体或植入物的第二部分。该设备可以配置为利用假体或植入物的第二部分作为假体或植入物的第一部分的散热器。补充地或替代地，该设备可以包括冷却系统。冷却系统可以包括主动冷却系统。冷却系统可以用于冷却线圈。
该设备可以配置为例如通过在加热假体或植入物的第二部分之前加热第一部分来顺序地加热假体或植入物的两个或更多个部分。
在至少一些示例中，假体或植入物的至少部分包括整个假体或植入物。
该设备可以配置为用于灭菌。该设备可以配置为使用用于对手术设施进行灭菌的灭菌装置来进行灭菌，灭菌装置诸如为用于对手术钻、手术锯等的类似物进行灭菌的标准灭菌装置。灭菌可以包括以下内容中的一个或多个：高压灭菌；干热；一种或多种化学灭菌剂；机械和/或超声波清洗。该设备的大小和尺寸可以设计成可以位于诸如用于手术钻、手术锯等的类似物的常规或标准灭菌装置中。
该设备可以包括一个或多个一次性构件。例如，该设备可以包括一个或多个电池单元。在至少一些示例中，在灭菌之前移除一个或多个电池单元。可以将新的一个或多个电池单元插入该设备中或提供给该设备，以在灭菌后用于该设备的后续使用。该设备可以包括一个或多个可分离的构件。例如，外部线圈可以是可分离的，且可选是可重新附接的。
在至少一些示例中，线圈可以依据假体或植入物的所述部分而变形。变形可以是塑性的和/或弹性的。线圈可以被配置为变形以适配假体或植入物。线圈可以配置为通过假体或植入物而变形。线圈可以被配置为通过用户的操纵而变形。例如，用户可以使线圈塑性和/或弹性变形，以适配特定假体或植入物的形状。
假体或植入物可以包括用于植入至人体中和/或附接至人体的假体或植入物。替代地，假体或植入物可以包括用于植入至非人体中和/或附接至非人体的假体或植入物，非人体诸如为非人类的哺乳动物。
根据另一方面，提供一种用于加热假体或植入物的至少部分的系统或组件。该系统或组件可以包括设备和假体或植入物的至少部分。该设备可以包括任何其他方面、权利要求、示例或实施方式的设备。假体或植入物的至少部分可以包括任何其他方面、权利要求、示例或实施方式的假体或植入物的至少部分。可以依据假体或植入物的所述至少部分来配置该设备。例如，该设备可以包括线圈和/或电源，该线圈和/或电源配置用于假体或植入物的所述至少部分的特性。该系统或组件可以包括线圈阵列，诸如可互换和/或一次性线圈。该系统或组件可以包括温度控制机构。温度控制机构可以是任何其他方面、示例、权利要求或实施方式的温度控制机构。温度控制机构可以是结合到加热设备中或链接到加热设备的部分。替代地，温度控制机构可以与加热设备至少部分地分离。温度控制机构可以包括温度传感器或测量装置。温度测量装置可以是任何其他方面、权利要求、实施方式或示例的温度测量装置。
根据另一方面，提供了一种加热假体或植入物的至少部分的方法。
所述方法可以包括体外加热。所述方法可以包括离体加热。补充地或替代地，所述方法可以包括体内加热。
所述方法可以包括用于感应加热假体或植入物的所述部分的感应加热方法。
所述方法可以包括通过感应直接加热假体或植入物的所述部分。
在一方面，本发明还涉及减少微生物的活性计数的方法，该微生物在假体或植入物的表面广阔区域上形成生物膜。在另一方面，本发明还提供了一种方法，当不进行热处理的情况下，不处理的抗生素不能攻击到生物膜时，该方法增强抗生素成分在降低生物膜耐抗生素效果方面的作用。在典型的实施方案中，生物膜主要由细菌构成，且杀灭生物剂包括抗生素，诸如青霉素、头孢菌素、氨基糖苷、四环素、磺酰胺以及喹诺酮之一。替代地，该杀灭生物剂可以包括可用于灭菌的化合物，例如，氯己定。本发明的另一部分是一种方法，该方法增强抗生素成分在减少微生物的活性计数方面的作用，该微生物在假体或植入物的表面广阔区域上形成生物膜，其中，通过对假体或植入物进行热处理来增强抗生素的作用，其中，在存在抗生素的情况下，从生物膜的内表面广阔区域攻击生物膜微生物，其中，抗生素的浓度小于在不进行热处理的情况下有效减少生物膜微生物所需的浓度。
所述方法可以包括配置线圈以感应加热假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括感应加热假体或植入物的仅所述部分。所述方法可以包括利用外部感应线圈进行感应加热，该外部感应线圈在诸如任何其他方面、实施方式、示例或权利要求的加热设备的本体和/或壳体的外部。所述方法可以包括配置线圈以直接施加到假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括将线圈直接施加到假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括使假体或植入物与线圈直接接触。所述方法可以包括将能量传递至假体或植入物的所述部分，而该能量没有首先穿过患者的皮肤。所述方法可以包括避免或至少最小化穿过患者的皮肤和/或组织的能量。所述方法可以包括将假体或植入物的所述部分定位在距线圈的一定距离内或在线圈的距离内，该距离小于或等于线圈的尺寸。所述方法可以包括定位线圈和/或假体或植入物的所述部分。例如，所述方法可以包括将线圈定位成比线圈的直径更靠近于假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括将线圈插入手术切口中或穿过手术切口。
所述方法可以包括经由手持式设备提供热量。所述方法可以包括至少部分地控制热量的施用，诸如通过控制供应给感应线圈的功率、诸如功率的量和/或持续时间。
所述方法可以包括提供小于约100kHz的脉冲电磁场(PEMF)的工作频率。
所述方法可以包括治疗感染，例如人工关节感染(PJI)。所述方法可以包括感染治疗方法。所述方法可以包括至少帮助杀死诸如细菌的侵袭性物种。所述方法可以包括将侵袭性物种、特别是细菌加热至临界温度，由此细菌至少被弱化，从而有助于通过诸如施用的药物和/或免疫防御机制的其他手段来控制感染。所述方法可以包括对与假体或植入物相关的生物膜施用热量。
所述方法可以包括加热至少一个边界或表面，该至少一个边界或表面配置为与诸如肌肉和/或骨骼和/或软骨组织等的组织接合、或相互作用、或接口式连接。所述方法可以包括加热边界或表面。所述方法可以包括直接和/或间接加热边界或表面。在至少一些示例中，边界或表面包括非传导性或传导性较低的材料，该非传导性或传导性较低的材料与传导性材料相关。例如，假体或植入物可以包括非传导性或传导性较低的涂层或层，所述方法包括间接加热涂层或层。所述方法可以包括在诸如在涂层或层下面的相关的传导性材料中感应加热，热量诸如通过传导从传导性材料传递或传播至或穿过非传导性或传导性较低的材料。
补充地或替代地，所述方法可以包括加热假体或植入物的至少部分，以帮助附接和/或分离假体或植入物。例如，所述方法可以包括加热假体或植入物的所述部分，以使假体或植入物的所述部分膨胀。在至少一些示例中，待加热的假体或植入物的所述部分可以与假体或植入物的固定相关。例如，假体或植入物的所述部分可以包括凹窝或凹口。凹窝或凹口可以与假体或植入物的另一部分相关，诸如用于接收假体或植入物的另一部分或构件。例如，在假体或植入物包括用于紧固的固定件或拧紧件的情况下，所述方法可以包括加热该配件或紧固件或其至少部分，以帮助假体或植入物的施加和/或移除。所述方法可以包括热膨胀和/或收缩假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括在附接、连接或插入假体或植入物的所述部分之前和/或期间，加热假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括加热以诸如通过热调整间隙或公差来使附接、连接或插入变得容易，以在附接、连接或插入期间提供较松动的配合。所述方法可以包括对热调整间隙或公差的随后冷却、诸如被动冷却，以在附接、连接或插入时提供更紧密的配合。所述方法可以包括在暂时或永久性移除或松动假体或植入物期间，诸如在侵入性过程期间，加热假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括加热假体或植入物的所述部分，以使假体或植入物松动。在至少一些示例中，所述方法可以包括顺序地和/或周期性地热膨胀和收缩假体或植入物的所述部分。
所述方法可以包括弱化用于假体或植入物的拧紧件或弱化假体或植入物的拧紧件，诸如用于帮助临时或永久性移除假体或植入物的所述部分。例如，在已经将假体或植入物例如直接或间接紧固至骨骼的情况下，所述方法可以包括弱化假体或植入物与骨骼之间的接口式连接。所述方法可以包括弱化诸如通过结合手段或结合试剂在假体或植入物与患者之间的结合。
所述方法可以包括在将假体或植入物的所述部分插入或应用到患者之前，在体外加热植入物的假体的所述部分。补充地或替代地，所述方法可以包括在体内加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分附接至患者或位于患者内。
在至少一些示例中，所述方法可以包括在手术过程期间加热假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括侵入性手术过程。替代地，所述方法可以包括非侵入性过程。所述方法可以包括对假体或植入物的处理，而不包括对患者本身的处理。
所述方法可以包括体内使用。所述方法可以包括加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分位于身体内和/或附接至身体。补充地或替代地，所述方法可以包括离体使用。所述方法可以包括体外使用。所述方法可以包括加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分位于身体外和/或与身体分离。在至少一些示例中，所述方法可以包括在手术过程期间离体加热假体或植入物的所述部分，诸如在假体或植入物(或其部分)与身体分离和/或从身体移除的位置。
所述方法可以包括在手术过程期间加热假体或植入物的所述部分，而不会不适当地加热患者组织。所述方法可以包括将假体或植入物的所述部分加热至等于或低于最高温度的温度。最高温度可能与组织损伤相关。例如，所述方法可以包括将假体或植入物的所述部分仅加热至与非期望的组织损伤无关的温度。所述方法可以包括防止或至少最小化组织损伤。
所述方法可以包括将假体或植入物的所述部分加热至等于或低于最低温度的温度。最低温度可能与感染控制相关。例如，最低温度可能与杀死或至少抵抗感染相关。所述方法可以包括将假体或植入物的所述部分加热至一定范围内的温度，诸如约65℃至约70℃的范围内的温度。
所述方法可以包括将假体或植入物的所述部分加热至目标温度。所述方法可以包括依据假体或植入物的所述部分的温度、和/或诸如假体或植入物的一个或多个其他部分和/或组织的(例如，骨骼，肌肉，软骨，神经等)的一个或多个附加温度来控制加热。所述方法可以包括依据热传感器或温度计来控制加热。所述方法可以包括一个或多个直接温度测量。所述方法可以包括操作温度测量装置。所述方法可以包括提供增强和/或虚拟现实装置。所述方法可以包括依据温度测量装置、例如经由输出到线圈或来自线圈的功率来调整加热。所述方法可以包括自动调整加热。补充地或替代地，所述方法可以包括手动调整加热。例如，所述方法可以包括装置的操作员或用户依据操作员或用户从温度测量装置接收的信息来手动地调整加热。所述方法可以包括诸如由显示器提供实时可视化和/或测量，该显示器连接到红外热像摄像机或与红外热像摄像机相关。所述方法可以包括依据累积热剂量来调整加热。所述方法可以包括实时计算累积热剂量。所述方法可以包括向诸如外科医生的用户或操作员显示一个或多个温度和/或一个或多个累积热剂量。在至少一些示例中，所述方法可以包括利用被包括在加热设备中的一体热传感器和(微)控制器来自动地调整加热。
所述方法可以包括加热假体或植入物的仅部分。例如，所述方法可以包括不加热整个假体或植入物。所述方法可以包括一次在假体或植入物的仅单个部分中感应加热。所述方法可以包括不同时加热整个假体或植入物。
所述方法可以包括选择性地加热假体或植入物的所述部分。所述方法可以包括选择性地加热植入物的仅安全的部分。所述方法可以包括选择性地加热植入物的仅没有风险或低风险的部分。所述方法可以包括避免加热与骨骼固定(例如，用于全关节置换)相关的植入物的区域、和/或假体或植入物的与诸如神经的重要解剖结构(例如，在肘关节中有受感染的板的情况下)接近或相关的区域。替代地，可以将高风险区域(例如，造成骨骼固定的失败或接近于神经/血管)加热至或达到一个或多个较低温度(例如，相对于低风险区域)。所述方法可以包括诸如以精密线圈对准待加热的假体或植入物的仅所述部分。
所述方法可以包括感应加热假体或植入物的第一部分，而不感应加热假体或植入物的第二部分。所述方法可以包括允许热量从假体或植入物的第一部分传递至假体或植入物的第二部分。所述方法可以包括将假体或植入物的第二部分用作假体或植入物的第一部分的散热器。补充地或替代地，所述方法可以包括冷却、诸如主动冷却线圈；和/或假体或植入物的所述部分和/或假体或植入物的一个或多个其他部分；和/或患者组织。
所述方法可以包括诸如通过在加热假体或植入物的第二部分之前加热第一部分来顺序地加热假体或植入物的两个或更多个部分。
在至少一些示例中，所述方法包括加热整个假体或植入物。
所述方法可以包括灭菌。所述方法可以包括使用用于对手术设施进行灭菌的灭菌装置进行灭菌，灭菌装置诸如为用于对手术钻、手术锯等的类似物进行灭菌的标准灭菌装置。灭菌可以包括以下内容中的一个或多个：高压灭菌；干热；一种或多种化学灭菌剂；机械和/或超声波清洗。
在至少一些示例中，所述方法可以包括依据假体或植入物的所述部分而使线圈变形。变形可以是塑性的和/或弹性的。所述方法可以包括使线圈变形以适配假体或植入物。所述方法可以包括通过假体或植入物而使线圈变形，例如通过抵靠于线圈或假体/植入物来按压线圈或假体或植入物中的另一个而使线圈变形。所述方法可以包括通过用户的操纵而使线圈变形。例如，所述方法可以包括用户使线圈塑性和/或弹性变形以适配特定假体或植入物的形状。
所述方法可以包括加热假体或植入物，以用于植入至人体中和/或附接至人体。替代地，所述方法可以包括加热假体或植入物，以用于植入至非人体中和/或附接至非人体，非人体诸如为非人类哺乳动物。所述方法可以包括植入和/或附接假体或植入物。补充地或替代地，所述方法可以包括移除和/或分离假体或植入物。
本发明可以单独地或以各种组合包括一个或多个相应方面、实施方式或特征，无论是否以该组合或单独地具体说明(包括要求保护的)。例如，将容易理解的是，关于一个方面、示例、实施方式或权利要求被叙述为可选的特征可以相对于另一方面、示例、实施方式或权利要求被附加地应用，而不需要明确地和不必要地列出那些各种组合和置换(例如，一个方面的设备可以包括任何其他方面的特征)。关于方法叙述为可选的特征可以附加地适用于设备或装置；反之亦然。例如，设备可以配置为执行任何其他方面、示例、实施方式或权利要求的方法的特征。另外，用于执行所讨论的功能中的一个或多个的相应装置也在本公开内。
附图说明
下文仅通过参考附图的示例描述本发明的实施方式，其中：
图1示出了根据本公开的第一示例的用于加热假体或植入物的至少部分的设备的示意图。
图2示出了根据本公开的第二示例的用于加热假体或植入物的至少部分的设备。
图3示出了用于图1和/或图2的设备的电子系统的示意图。
图4至图11示出了用于通过图1和/或图2的设备加热的假体植入物的各个部分；和
图12示出了热图像，其指示通过图1和/或图2的设备选择性加热假体植入物的示例部分。
图13示出了图表，其示出了在利用感应加热以65℃的热冲击3.5分钟、再24小时暴露于BHI培养基中的万古霉素10mg/L和利福平1mg的情况下，从钛合金试样完全根除表皮葡萄球菌生物膜。
具体实施方式
首先参考图1，示出了根据本公开的第一示例的用于加热假体或植入物的至少部分的设备10。在本文中，设备10包括用于感应加热假体或植入物(图1中未示出)的所述部分的感应加热设备。
该设备包括外部感应线圈12，线圈12配置为感应加热假体或植入物的所述部分。线圈12配置为感应加热假体或植入物的仅所述部分。如本文所示，外部感应线圈12在设备10的本体或壳体18的外部。感应线圈12配置为直接应用到假体或植入物的所述部分，如后续图4所示。在本文中，感应线圈12配置为直接接触假体或植入物。设备10配置为将能量传递至假体或植入物的所述部分，而无需首先使能量穿过患者皮肤。线圈12的大小和尺寸设定为小于与假体或植入物相关的身体部分。例如，本文中的线圈12的直径和纵向长度小于与假体或植入物相关的肢体的直径和纵向长度(例如，线圈12的直径小于患者腿部的直径)。设备10配置为将假体或植入物的所述部分定位在距线圈12的一定距离内或定位在线圈12的一定距离内，该距离小于或等于线圈12的尺寸。例如，在本文中，设备10配置为将线圈12定位成比线圈12的直径更靠近于假体或植入物的所述部分。本文中的线圈12配置为用于插入手术切口中或穿过手术切口。
设备10在本文中包括便携手持式手枪设备，供用户单手使用。设备10包括用于由握持的手控制的手枪握柄15，以及用于由握持的手操作的触发器形式的致动器16。致动器16用于至少部分地控制通过设备10的热量施用，诸如通过控制供应给感应线圈12的功率、诸如功率的量和/或持续时间。
如图1所示，设备10包括低功率、低压设备。这样的设备可以提供安全、访问和/或维护益处。例如，低压设备可能比干线或电网供电的设备更安全，尤其用于在手术中使用。在本文中，根据具体要求，电压可以在约12伏特和约60伏特之间变化。例如，在假体或植入物的较大部分要被加热的情况下，可以在设备10中、在内部电池室14中安装较大的电池。设备10配置为提供小于约100kHz的脉冲电磁场(PEMF)的工作频率。
现在参考图2，示出了根据本公开的第二示例的用于加热假体或植入物的至少部分的设备110。图2中示出的设备110与图1所示的设备10大体上相似，相似的特征经由增加100以相似的附图标记表示。因此，图2中的设备110包括外部感应线圈112和手枪握柄115。如图2所示，设备110包括干线或电网供电的设备，诸如经由线缆119和插头配电或供电。将理解的是，经由线缆119的干线或电网电源可以是可选的，因为图2的设备110可以补充地或替代地经由内部电池电源供电。
如图2所示，设备110包括主动冷却系统，主动冷却系统具有分别向线圈112和从线圈112供应冷却剂的流入供应部122和流出供应部124。冷却剂可以是诸如从水龙头源(未示出)供应的水。
图1和图2所示的设备10、110配置为使用用于对手术仪器进行灭菌的灭菌装置，灭菌装置诸如为用于对手术钻、手术锯等的类似物进行灭菌的标准灭菌装置。灭菌包括以下内容中的一个或多个：高压灭菌；干热；一种或多种化学灭菌剂；机械和/或超声波清洗。设备10、110的大小和尺寸设计成可以位于诸如用于手术钻、手术锯等的类似物的常规或标准灭菌装置中。
现在参考图3，示出了用于图1和/或图2的设备10、110的电子系统的示意图200的示例。因此，示例性设备10、110包括两个内部电感器230、232，每个都大于75微亨且大于10A。外部线圈212对应于图1和2中所示的线圈12、112。所示的电阻对234、236小于600欧姆(Ohms)，具体的值依据电容器组238和外部线圈212的配置。依据外部线圈212的配置，电容器组238的总电容小于10微法拉。每个肖特基二极管240、242被额定为均大于60V和10A。功率MOSFET244、246(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)大于200W，而Ubrdss大于200V。电池248在依据外部线圈212的配置来选择的12V至60V之间。
现在参考图4至11，示出了线圈的多个配置，线圈的多个配置从312到1012顺序地编号，以100为增量，以便于参考。尽管为了便于参考以离散的附图标记表示，但是应当理解的是，诸如在线圈可变形为示出的配置中的不止一个的情况下，可以在多个附图中示出单个线圈。同样将理解的是，线圈312至1012中的一个或多个可以用于图1和/或图2的设备。
图4至图11还示出了假体植入物380至1080的各个部分，图4和图6示出了在骨骼382、582中就位的假体植入物380、580。假体植入物380、480、580、680、780、880、980、1080示出为离体的(特别是当与骨骼382、582断开连接时)，可以理解的是，诸如在插入或重新插入患者中之前(未示出)，可以离体、体外处理假体植入物380、480、580、680、780、880、980、1080。还应当理解的是，在其他示例中，线圈312至1012和假体植入物380至1080的类似布置可以位于患者内(未示出)。
图4示出了在骨骼382中的形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物380和水冷中空线圈312，所述线圈312可以选择性地加热金属植入物(例如，参见图12)。
图5示出了类似于图4的移除了骨骼的形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物480。
图6示出了在骨骼582中的形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物580和“弹簧线圈”512，所述线圈512可以选择性地加热金属植入物。
图7示出了形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物680，类似地，图8示出了形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物780以及窄型、刚性、水冷的中空线圈712。
图9示出了形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物880、Litz线材线圈812和线圈保持器813。线圈保持器813由电绝缘和热绝缘的材料(例如，一种或多种塑料和/或一种或多种陶瓷)制成。将理解的是，线圈保持器可以在体外和/或体内使用，诸如以用于相对于假体植入物880的部分884定位线圈812。
图10示出了形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物980和“弹簧线圈”912，所述弹簧线圈是柔性的，以允许在手术期间例如对于难以到达的位置进行操纵。
图11示出了形式为金属植入物(髋关节杆)的假体植入物1080和线圈1012，所述线圈1012带有围绕植入物1080缠绕以形成定制线圈的线材。
将理解的是，假体植入物380、480、580、680、780、880、980、1080的部分384、484、584、684、784、884、984、1084可以通过感应直接加热，所述假体植入物380、480、580、680、780、880、980、1080的部分384、484、584、684、784、884、984、1084包括如在本文中示出的传导性金属材料，例如以下材料中的一种或多种：钢；钛；一种或多种合金；和/或钴铬。线圈(图4至图11)也可以配备有磁通聚集器，以潜在地提高线圈的效率。
假体植入物380、480、580、680、780、880、980、1080的所述部分384、484、584、684、784、884、984、1084包括至少一个边界或表面，所述至少一个边界或表面配置为与诸如肌肉和/或骨骼和/或软骨组织等的组织接合、相互作用或接口式连接。设备10、110配置为直接和/或间接加热边界或表面。在至少一些示例中，边界或表面包括传导性材料。在其他示例(未示出)中，边界或表面包括非传导性或传导性较低的涂层或层，其中设备10、110配置为通过在诸如涂层或层下面的相关的传导性材料中感应加热，来间接加热涂层或层，其中热量诸如通过传导从传导性材料传递或传播至或穿过非传导性或传导性较低的材料。
如在本文中示出的，在至少一些示例中，线圈312至1012能够根据假体或植入物的所述部分而变形。所述变形是塑性的和/或弹性的。线圈312至1012配置为变形以适配假体植入物380至1080。
将理解的是，当在手术期间在体内使用时，设备10、110配置为在过程期间加热假体植入物380至1080的所述部分，而不会不适当地加热患者组织。设备10、110配置为将假体植入物380至1080的所述部分加热至等于或低于与组织损伤相关的最高温度的温度。例如，设备10、110配置为将假体植入物380至1080的部分384至1084仅加热至与非期望的组织损伤无关的温度。在本文中，设备10、110配置为将假体植入物380至1080的所述部分384至1084加热至等于或低于与感染控制相关的最低温度的温度。例如，最低温度与杀死或至少抵抗感染有关。
在体内，设备10、110可以配置为将假体植入物380至1080的所述部分384至1084加热至从约38℃至120℃、优选从60℃至约70℃的范围内的温度，优选持续足够的时间，以破坏由引起感染的一种或多种侵袭性物种形成的生物膜的至少80％。
依据假体植入物380至1080的部分384至1084的温度、和/或诸如假体植入物380至1080的一个或多个其他部分和/或组织(例如，骨骼，肌肉，软骨，神经等)的一个或多个附加温度，来控制设备10、110。设备10、110能够依据热传感器或温度计来控制。
现在参考图12，示出了热图像，所述热图像指示将假体植入物1180的所述部分选择性加热至超过约60摄氏度，其中所述加热被限于线圈1112内的目标部分。可以理解的是，能够依据一个或多个这样的温度测量来控制设备10、110。例如，可以在过程期间向操作员提供来自红外热像摄像机的这种更新实时图像，甚至利用增强和/或虚拟现实装置。因此，操作员可以依据操作员或用户从红外热像摄像机接收到的信息来手动调整加热。
在其他实施方式中(未示出)，设备10、110可以配置为自动调整加热。这样的设备可以根据计算或确定的累积热剂量来调整加热。
在替代的方法中，尤其在非侵入性方法中，可以经由患者反馈来进行温度测量和控制。例如，特别是在没有麻醉的过程中，可以通过来自患者的温暖和/或热和/或疼痛的指示来提供温度测量。诸如医生或甚至患者的操作员可以相应地调整热量的提供。
以下是使用前述线圈和/或设备的方法的示例。
所述方法包括配置线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112以直接施加到假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括将线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112直接施加到假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括使假体植入物380至1080与线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112直接接触。所述方法包括将能量传递至假体植入物380至1080的部分384至1184，而使能量不会首先穿过病人的皮肤。所述方法包括避免或至少最小化穿过患者的皮肤和/或组织的能量。所述方法包括将假体植入物380至1080的部分384至1184定位在距线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112的一定距离内或定位在所述线圈的距离内，所述距离小于或等于线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112的尺寸。所述方法包括定位线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112和/或假体植入物380至1080的部分384至1184。例如，所述方法包括将线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112定位成比线圈12、112、212、312、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112的直径更靠近于假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括将线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112插入手术切口中或插入穿过手术切口。
所述方法包括经由手持式设备10、110提供热量。所述方法包括至少部分地控制热量的施用，诸如通过控制供应给感应线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112的功率、诸如功率的量和/或持续时间。
所述方法包括提供小于约100kHz的脉冲电磁场(PEMF)的工作频率。
所述方法包括治疗感染，例如假体关节感染(PJI)。所述方法包括感染治疗方法。所述方法包括至少协助杀死细菌。所述方法包括将细菌加热至临界温度，由此细菌至少被弱化，从而通过诸如施用的药物和/或免疫防御机制的其他手段来帮助控制感染。
因此，所述方法还可以包括以在假体或植入物的位置处适于获得减少微生物的活性计数的浓度，施用能够控制感染的药物、优选有效减少分离的微生物的活性计数的杀灭生物或抑制生物药物、更优选抗生素成分，以至少有助于治疗感染。优选地，抗生素成分包括选自抗生素家族或组中的至少一种抗生素化合物，所述抗生素家族包括青霉素类、头孢菌素类、氨基糖甙类、四环素类、磺酰胺类、大环内酯类抗生素和/或喹诺酮类，所述组包括亚胺培南、氨曲南、氯霉素、红霉素、克林霉素、壮观霉素、万古霉素、利福平、杆菌肽、乌洛托品、妥布霉素、以及呋喃妥因。优选地，所述方法可以包括在加热处理之后在生物膜部位处以一定剂量施用抗生素治疗，该剂量有效产生杀灭生物或抑制生物的浓度、优选抑制细菌或抑制真菌的浓度。替代地，可以在感应加热之前施用抗生素或其他合适的化合物，以增加热应激的有效性。在需要多个加热周期的情况下，也可以在加热周期之间使用抗生素和其他化合物来杀死细菌或减慢细菌的生长。因此，本发明还涉及一种能够控制或消除感染的药物，优选地，其中，所述药物包括杀灭生物成分，用于在有需要的患者中结合根据本发明的热处理来治疗感染。
图13示出了图表，该图表示出了在利用感应加热以65℃的热冲击持续3.5分钟、再24小时暴露于BHI培养基中的10mg/L的万古霉素和1mg的利福平的情况下，从钛合金试样完全根除表皮葡萄球菌的生物膜。每组N＝6或更大。该实验示出，在热冲击和抗生素之间可能存在协同作用，且活性计数以Log(CFU/cm2)表示，即，每cm2单位形成菌落的对数。显然，这些治疗步骤的组合示出组合的感染治疗方法之间的强大协同作用，包括将细菌加热至临界温度，借此至少弱化细菌，然后通过施用的药物进行感染控制，借此使所述组合优于单独的治疗。将注意到的是，本方法还可以允许显着减少抗生素的量。
所述方法包括向与假体植入物380至1180相关的生物膜施用热量。补充地或替代地，所述方法包括将假体植入物380至1080的至少部分384至1184加热，以帮助附接和/或分离所述假体植入物380至1180。例如，所述方法包括加热假体植入物380至1080的部分384至1184，以使假体植入物380到1080的部分384至1184膨胀。在至少一些示例中，待加热的假体植入物380至1080的部分384至1184可以与假体植入物380至1180的固定相关。例如，假体植入物380至1080的部分384至1184包括凹窝或凹口。凹窝或凹口可与假体植入物380至1080的另一部分384至1184相关，诸如用于接收假体植入物380至1180的另一部分或构件。例如，假体植入物380至1180包括用于紧固的固定件或拧紧件，所述方法包括加热该配件或紧固件或其至少部分，以帮助假体植入物380至1180的施加和/或移除。所述方法包括热膨胀和/或收缩假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括在假体植入物380至1080的部分384至1184的附接、连接或插入之前和/或期间，加热假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括加热以易于附接、连接或插入，诸如通过热调整间隙或公差来在附接、连接或插入期间提供较松动的配合。所述方法包括对热调整间隙或公差的随后冷却、诸如被动冷却，以在附接、连接或插入时提供较紧密的配合。所述方法包括在假体植入物380至1180的临时或永久性移除或松动期间，诸如在侵入性过程期间，加热假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括加热假体植入物380至1080的部分384至1184，以使假体植入物380至1180松动。在至少一些示例中，所述方法包括顺序地和/或循环地热膨胀和收缩假体植入物380至1080的部分384至1184。
所述方法包括弱化用于假体植入物380至1180的拧紧件或弱化假体植入物380至1180的拧紧件，诸如以有助于临时或永久移除假体植入物380至1080的部分384至1184。例如，在已经将假体植入物380至1180诸如直接或间接紧固到骨骼的情况下，所述方法包括弱化假体植入物380至1180与骨骼之间的接口式连接。所述方法包括弱化假体植入物380至1180与患者之间的诸如利用结合手段或结合试剂的结合。
所述方法包括在将假体植入物380至1080的部分384至1184插入或施加至患者之前，在体外加热植入物的假体的所述部分。补充地或替代地，所述方法包括在体内加热假体植入物380至1080的部分384至1184，而假体植入物380至1080的部分384至1184被附接至患者或位于患者内。
在至少一些示例中，所述方法包括在手术过程期间加热假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括侵入性手术过程。替代地，所述方法包括非侵入性过程。所述方法包括对假体植入物380至1180的处理，但不包括对患者本身的处理。
所述方法包括体内使用。所述方法包括加热假体植入物380至1080的部分384至1184，而假体植入物380至1080的部分384至1184位于身体内和/或附接至身体。补充地或替代地，所述方法包括离体使用。所述方法包括体外使用。所述方法包括加热假体植入物380至1080的部分384至1184，而假体植入物380至1080的部分384至1184位于身体外和/或与身体分离。在至少一些示例中，所述方法包括在手术过程期间离体地加热假体植入物380至1080的部分384至1184，诸如在假体植入物380至1180(或其部分)与身体分离和/或从身体移除的位置。
所述方法包括在手术过程期间加热假体植入物380至1080的部分384至1184，而不会不适当地加热患者组织。所述方法包括将假体植入物380至1080的部分384至1184加热至等于或低于最高温度的温度。最高温度可能与组织损伤相关。例如，所述方法包括将假体植入物380至1080的部分384至1184仅加热至与非期望的组织损伤无关的温度。所述方法包括防止或至少最小化组织损伤。
所述方法包括将假体植入物380至1080的部分384至1184加热至等于或低于最低温度的温度。最低温度可能与感染控制相关。例如，最低温度可能与杀死或至少抵抗感染有关。所述方法包括将假体植入物380至1080的部分384至1184加热至例如从约65℃至约70℃的范围内的温度。
所述方法包括将假体植入物380至1080的部分384至1184加热至目标温度。所述方法包括依据假体植入物380至1080的部分384至1184的温度、和/或诸如假体植入物380至1180的一个或多个其他部分和/或组织(例如，骨骼，肌肉，软骨，神经等)的一个或多个附加温度来控制加热。所述方法包括依据热传感器或温度计来控制加热。所述方法包括一个或多个直接温度测量。所述方法包括操作温度测量装置。所述方法包括提供增强和/或虚拟现实。所述方法包括依据温度测量装置诸如经由输出到或来自线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112的功率来调整加热。所述方法包括自动调整加热。补充地或替代地，所述方法包括手动调整加热。例如，所述方法包括设备的操作员或用户依据从温度测量装置接收的信息来手动调整加热。所述方法包括诸如由连接至红外热像摄像机或与红外热像摄像机相关的显示器提供的实时可视化和/或测量。所述方法包括依据累积热剂量来调整加热。所述方法包括计算实时累积热剂量。所述方法包括向诸如外科医生的用户或操作员显示一个或多个温度和/或一个或多个累积热剂量。在至少一些示例中，所述方法包括利用被包括在加热设备10、110中的一体热传感器和(微)控制器来自动调整加热。
所述方法包括加热假体植入物380至1184的仅部分384至1184。例如，所述方法包括不加热整个假体植入物380至1180。所述方法包括在假体植入物380至1080的仅单个部分384至1184中感应加热。所述方法包括不同时地加热整个假体植入物380至1180。
所述方法包括选择性地加热假体植入物380至1080的部分384至1184。所述方法包括选择性地加热植入物的仅安全的部分。所述方法包括选择性地加热植入物的仅没有风险或低风险的部分。所述方法包括避免加热与骨骼固定(例如，用于全关节置换)相关的植入物的区域、和/或假体植入物380至1180的与诸如神经的重要解剖结构(例如，在肘关节中有受感染板的情况下)接近或相关的区域。替代地，将高风险区域(例如，造成骨骼固定的失败或接近于神经/血管)加热至或达到一个或多个较低温度(例如，相对于低风险区域)。
所述方法包括诸如以精密线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112对准待加热的假体植入物380至1080的仅部分384至1184。
所述方法包括感应加热假体植入物380至1080的第一部分384至1184，而不是感应加热假体植入物380至1080的第二部分384至1184。所述方法包括允许热量从假体植入物380至1080的第一部分384至1184传递至假体植入物380至1080的第二部分384至1184。所述方法包括利用假体植入物380至1080的第二部分384至1184作为假体植入物380至1080的第一部分384至1184的散热器。补充地或替代地，所述方法包括冷却、诸如主动冷却线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112；和/或假体植入物380至1080的所述部分和/或一个或多个其他部分；和/或患者组织。
所述方法包括诸如通过在加热假体植入物380至1180的第二部分384至1184之前加热第一部分，顺序地加热假体植入物380至1180的两个或更多个部分。
在至少一些示例中，所述方法包括加热整个假体植入物380至1180。
所述方法包括灭菌。所述方法包括使用用于对手术设施进行灭菌的灭菌装置进行灭菌，灭菌装置诸如为用于对手术钻、手术锯等的类似物进行灭菌的标准灭菌装置。灭菌包括以下内容中的一种或多种：高压灭菌；干热；一种或多种化学灭菌剂；机械和/或超声波清洗。
在至少一些示例中，所述方法包括依据假体植入物380至1080的部分384至1184而使线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112变形。变形是塑性的和/或弹性的。所述方法包括使线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112变形，以适配假体植入物380至1180。所述方法包括诸如通过抵靠于线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112或假体/植入物来按压线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112或假体植入物380至1180中的另一个，而通过假体植入物380至1180使线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112变形。所述方法包括通过用户的操纵使线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112变形。例如，所述方法包括用户使线圈12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112塑性和/或弹性变形，以适配特定假体植入物380至1180的形状。
所述方法包括加热假体植入物380至1180，以用于植入至人体中和/或附接至人体。替代地，所述方法包括加热假体植入物380至1180，以植入至非人体中和/或附接至非人体，非人体诸如为非人类哺乳动物。所述方法包括植入和/或附接假体植入物380至1180。补充地或替代地，所述方法包括移除和/或分离假体植入物380至1180。
尽管上面已经描述了本发明的特定实施方式，但是应当理解的是，与所描述的实施方式的偏离仍然可能落入本发明的范围内。
将理解的是，任何前述设备除具有提及的功能之外还可以具有其他功能，并且这些功能可以由相同的设备执行。
申请人在本文中单独地公开本文所述的每个单独的特征以及两个或更多这样的特征的任何组合，以使得基于整个说明书且借鉴于本领域技术人员的公知常识，能够实现这样的特征或组合，不管这样的特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，并且不限于权利要求的范围。
申请人指出，本发明的方面可以由任何这样的单个特征或特征的组合构成。应当理解的是，本文描述的实施方式仅是示例性的，并且可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下对其进行各种修改。

Claims (42)

1.一种医疗感应加热设备，其配置为将假体或植入物的至少部分加热至适于减少形成生物膜的侵袭性细胞物种的活性计数的温度和时间，所述设备包括至少一个外部感应线圈，外部感应线圈在所述设备的本体或壳体的外部，其中，所述线圈的大小和尺寸设计成小于与假体或植入物相关的身体部分。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备配置为将假体或植入物的所述部分加热至从约38℃至约120℃的温度、优选从约60℃至约90℃的温度、特别是从65℃至70℃的温度以一段时间，以适于减少形成生物膜的侵袭性细胞物种的活性计数。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述线圈包括比与假体或植入物相关的肢体更小的直径和/或纵向长度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为将所述线圈定位成比所述线圈的直径更靠近于假体或植入物的所述部分。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述线圈配置为插入手术切口中或穿过手术切口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备包括配置为供用户单手使用的便携手持式设备，便携手持式设备包括手枪握柄，手枪握柄具有用于由握持的手进行操作的致动器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备包括电压小于或等于约60伏特的低功率设备。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为提供小于约100kHz的脉冲电磁场(PEMF)的工作频率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备包括电池供电的设备。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备包括感染治疗设备，感染治疗设备配置为通过将细菌加热至临界温度来至少帮助杀死细菌。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为加热假体或植入物的所述至少部分，以通过热膨胀和/或收缩假体或植入物的所述部分来帮助附接和/或分离假体或植入物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为在将假体或植入物的所述部分插入或重新插入患者之前，在体外加热植入物的假体的所述部分。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为在体内加热假体或植入物的所述部分，而假体或植入物的所述部分被附接至患者或位于患者内。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为在侵入性手术过程期间加热假体或植入物的所述部分。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为在手术过程期间离体地加热假体或植入物的所述部分。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为将假体或植入物的所述部分加热至等于或低于最高温度的温度，最高温度与组织损伤相关；且所述设备配置为将假体或植入物的所述部分加热至等于或低于最低温度的温度，最低温度与感染控制相关。
17.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，能够依据热传感器或温度计来控制所述设备。
18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为选择性地加热假体或植入物的仅部分；且不加热整个假体或植入物。
19.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为感应加热假体或植入物的第一部分，而不感应加热假体或植入物的第二部分，以允许热量从假体或植入物的第一部分传递至假体或植入物的第二部分，以利用假体或植入物的第二部分作为用于假体或植入物的第一部分的散热器。
20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备包括冷却系统。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备配置为通过在加热假体或植入物的第二部分之前加热第一部分来顺序地加热假体或植入物的两个或更多个部分。
22.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置为使用标准灭菌装置进行灭菌，标准灭菌装置用于对手术钻、手术锯等的类似物进行灭菌。
23.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述线圈能够依据假体或植入物的所述部分而变形。
24.一种用于加热假体或植入物的至少部分的组件，所述组件包括根据前述权利要求中任一项所述的设备、以及假体或植入物的所述至少部分。
25.根据权利要求24所述的组件，其中，所述组件包括温度控制机构。
26.一种感应加热假体或植入物的至少部分的方法，所述方法包括将至少一个外部感应线圈的大小和尺寸设计为小于与假体或植入物相关的身体部分。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述方法包括体外加热。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述方法包括离体加热。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，其中，所述方法包括体内加热。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将所述线圈配置为直接加热假体或植入物的仅所述部分。
31.根据权利要求26至30中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将能量传递至假体或植入物的所述部分，而所述能量没有首先穿过患者的皮肤。
32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将所述线圈插入手术切口中或穿过手术切口。
33.根据权利要求26至32中任一项所述的方法，其中，所述方法包括治疗感染。
34.根据权利要求26至33中任一项所述的方法，其中，所述方法包括加热假体或植入物的所述至少部分，以帮助附接和/或分离假体或植入物。
35.根据权利要求26至34中任一项所述的方法，其中，所述方法包括依据温度测量装置来调整加热。
36.根据权利要求26至35中任一项所述的方法，其中，所述方法包括选择性地加热假体或植入物的仅部分，且不加热整个假体或植入物。
37.根据权利要求26至36中任一项所述的方法，其中，所述方法包括通过在加热假体或植入物的第二部分之前加热第一部分来顺序地加热假体或植入物的两个或更多个部分。
38.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，其中，所述方法包括使用标准灭菌装置进行灭菌，标准灭菌装置用于对手术钻、手术锯等的类似物进行灭菌。
39.根据权利要求26至38中任一项所述的方法，还包括以在假体或植入物的位置处适于获得减少微生物的活性计数的浓度施用有效减少侵袭性物种、特别是微生物物种的活性计数的杀灭生物成分、优选抗生素成分。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，杀灭生物成分包括选自抗生素家族的至少一种抗生素化合物，抗生素家族包括：青霉素类，头孢菌素类，氨基糖苷类，四环素类，磺酰胺类，大环内脂类抗菌素和/或喹诺酮类。
41.根据权利要求39所述的方法，其中，抗生素选自包括以下物质的组：亚胺培南，氨曲南，氯霉素，红霉素，克林霉素，壮观霉素，万古霉素，利福平，杆菌肽，乌洛托品，妥布霉素和呋喃妥因。
42.根据权利要求39至41中任一项所述的方法，其中，以在加热处理之后在生物膜部位处有效产生杀灭生物或抑制生物的浓度的剂量施用抗生素治疗。
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