專利名稱：用于微創(chuàng)組織處理的系統(tǒng)和方法
用于微創(chuàng)組織處理的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
某些組織的反復(fù)運(yùn)動(dòng)或使用會(huì)引起損傷或出現(xiàn)疼痛情況。例如，網(wǎng)球肘、或側(cè)上髁痛是其中患者在肘外側(cè)感到疼痛的臨床綜合癥。在肘外側(cè)的這種疼痛會(huì)隨著時(shí)間而惡化，盡管適當(dāng)?shù)奶幚?，很多患者發(fā)展出慢性癥狀，并最終變成外科手術(shù)的人選。已經(jīng)對(duì)于處理慢性 側(cè)上髁痛描述了很多外科手術(shù)過(guò)程。具體開(kāi)刀技術(shù)通常需要開(kāi)刀手術(shù)解剖到病理組織并因此需要修復(fù)外科傷害的正常組織。某些關(guān)節(jié)鏡技術(shù)會(huì)侵入性略小，但是這些關(guān)節(jié)鏡肘技術(shù)會(huì)與神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥相關(guān)聯(lián)，并且會(huì)需要使用高成本手術(shù)工具和相關(guān)人員。已經(jīng)描述了各種經(jīng)過(guò)皮膚的技術(shù)，其排出、摘除或切除病理組織。但是，這些經(jīng)皮技術(shù)通常需要顯著的皮膚切口、一定的外科切除和上述的使用高成本手術(shù)工具和支持設(shè)備以及人員。

發(fā)明內(nèi)容
某些實(shí)施例涉及在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行肌肉骨骼組織處理的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳送裝置和控制器，控制器適合于將功率信號(hào)傳送到傳送裝置。傳送裝置適合于將超聲能量傳送到肌肉骨骼組織，并且包括外殼部分、超聲換能器和尖端部。外殼部分限定隔間并且具有抽吸導(dǎo)管和沖洗導(dǎo)管。超聲換能器設(shè)置在外殼部分的隔間中并且適合于將功率信號(hào)轉(zhuǎn)變成超聲能量。尖端部連接到外殼部分，尖端部適合于將經(jīng)過(guò)沖洗導(dǎo)管到達(dá)的流體傳送到肌肉骨骼組織部位并且將來(lái)自肌肉骨骼組織部位的碎屑傳送穿過(guò)抽吸通道。尖端部包括插管和套管。插管具有近端部分和遠(yuǎn)端部分，插管連接到超聲換能器以接收來(lái)自超聲換能器的超聲能量并將超聲能量傳送到肌肉骨骼組織部位。套管適合于經(jīng)皮插入并且形成容納插管的近端部分的管腔。某些實(shí)施例涉及將超聲能量傳送到靶肌肉骨骼組織部位。傳送裝置連接到真空源、流體源和功率信號(hào)源。傳送裝置具有保持超聲換能器的外殼部分以及尖端部，尖端部具有套管和插管。通過(guò)將來(lái)自功率信號(hào)源的功率信號(hào)發(fā)送到超聲換能器來(lái)產(chǎn)生超聲能量。將超聲能量從超聲換能器傳輸?shù)讲骞?，以使得插管的暴露部分在?jīng)預(yù)先選擇以在經(jīng)皮插入尖端部之后清除肌肉骨骼組織的頻率下傳送超聲能量。盡管公開(kāi)了多個(gè)實(shí)施例，但是根據(jù)下列詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)其他實(shí)施例將顯而易見(jiàn)，下列詳細(xì)描述示出并描述各種示例以便于理解。相應(yīng)地，附圖和詳細(xì)描述被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。


圖I示出根據(jù)某些實(shí)施例的用于接近和處理組織的系統(tǒng)。圖2是根據(jù)某些實(shí)施例的圖I的系統(tǒng)的傳送裝置的縱向截面圖。圖3是根據(jù)某些實(shí)施例的圖I的傳送裝置的尖部的放大立體圖。圖4是根據(jù)某些實(shí)施例的圖3的示圖的縱向截面圖。圖5是根據(jù)某些實(shí)施例的圖I的系統(tǒng)的控制器的示意圖。
圖6是根據(jù)某些實(shí)施例的圖5的控制器的用戶界面的示意圖。圖7A、圖7B和圖7C示出根據(jù)某些實(shí)施例的圖5的控制器的管道盒。圖8示出根據(jù)某些實(shí)施例在超聲波引導(dǎo)下使用圖I的系統(tǒng)的腱切斷術(shù)(tenotomy)過(guò)程。盡管創(chuàng)造性方面服從各種修改和替換形式，實(shí)施例在附圖中借助示例來(lái)示出并在下面詳細(xì)描述。但是，不打算將創(chuàng)造性方面限制到所示和所述的具體實(shí)施例。相反，本發(fā)明打算覆蓋落入在由權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有的修改、等效形式和替換形式。
具體實(shí)施例方式這里描述的各種實(shí)施例提供用于在超聲成像設(shè)備的引導(dǎo)下接近和處理靶體組織 (例如，肌腱組織、韌帶組織、肌肉組織、骨組織等)的系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括傳送裝置，該傳送裝置被預(yù)先調(diào)節(jié)到為病理肌肉骨骼組織的清創(chuàng)術(shù)而選擇的超聲能量頻率范圍。根據(jù)某些實(shí)施例，傳送裝置(也稱作機(jī)頭(hand piece))包括回波材料和/或蝕刻(etching)以促進(jìn)超聲成像，并且傳送裝置適合于經(jīng)皮插入而不會(huì)產(chǎn)生顯著的皮膚切口。系統(tǒng)的包括傳送裝置和相關(guān)管道組的部分可選地適合于在單次使用之后被丟棄。在某些應(yīng)用中，高頻超聲換能器和相關(guān)超聲成像設(shè)備提供側(cè)上髁痛的肌腱病理變化的可視細(xì)節(jié)，所以在進(jìn)行不需要切開(kāi)皮膚的處理時(shí)可更好地識(shí)別病理組織。在此之后，可使用該系統(tǒng)接近和處理病理組織或其他靶組織，而沒(méi)有顯著的皮膚切口。一個(gè)過(guò)程包括用于慢性側(cè)上髁痛的超聲引導(dǎo)的經(jīng)皮腱切斷術(shù)，其中使用超聲設(shè)備和回波儀器來(lái)幫助在實(shí)時(shí)引導(dǎo)下提供對(duì)病理組織的精確定位和處理，并同時(shí)使得對(duì)非受影響組織的損傷最小化。肘關(guān)節(jié)和身體的其他部分中的其他組織可用于使用這里描述的系統(tǒng)進(jìn)行處理。此外，在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)附加地或可替換地用于在處理組織之前或之后將治療劑傳送到部位或者用于完成多種組織處理(例如，組織破壞、清創(chuàng)術(shù)、去皮質(zhì)術(shù)等)。根據(jù)某些實(shí)施例，圖I示出用于經(jīng)皮接近靶組織并對(duì)靶組織產(chǎn)生作用、并同時(shí)幫助減少旁側(cè)損傷的系統(tǒng)10。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10的最小侵入特性促進(jìn)在局部麻醉情況下在診所環(huán)境中對(duì)患者進(jìn)行處理。在診所環(huán)境中進(jìn)行處理在多個(gè)方面是有利的，例如，包括患者舒適度和便利性、以及避免與手術(shù)室時(shí)間和全身麻醉有關(guān)的成本。系統(tǒng)10包括適合于將超聲能量傳送到肌肉骨骼組織的傳送裝置12以及(例如，經(jīng)由有線通信、無(wú)線通信或其組合)連接到傳送裝置12的控制器14。一般地，根據(jù)應(yīng)用，傳送裝置12的用于組織接觸的各種組件由具有生物相容性和/或其他適合的材料形成。如圖I所示，傳送裝置12 (也描述為機(jī)頭)經(jīng)可選地經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)，適合于手持(例如，作為探針)或以其他方式適合于使用單手來(lái)手動(dòng)操作。在其他應(yīng)用中，傳送裝置12適合于自動(dòng)或半自動(dòng)操作(例如，作為機(jī)器人系統(tǒng)的一部分)。根據(jù)某些實(shí)施例，圖2示出傳送裝置12的縱向截面圖。如圖2所示，根據(jù)某些實(shí)施例，傳送裝置12包括外殼部分20、保持在外殼部分20內(nèi)的超聲換能器22以及可移除地連接到外殼部分20的尖端部24。在某些實(shí)施例中，外殼部分20提供用于保持換能器22的裝置并形成沖洗導(dǎo)管26和真空導(dǎo)管28，其中外殼部分20包括主體30和被容納在主體30中的安裝桿32。如圖所示，沖洗導(dǎo)管26和真空導(dǎo)管28的一部分由主體30和安裝桿32形成。主體30限定內(nèi)部隔間34并且從近端36延伸到遠(yuǎn)端38，主體30形成朝向遠(yuǎn)端38的鼻部40、鄰近鼻部40的握持部分42以及流體旁路44，流體旁路44與內(nèi)部隔間34分開(kāi)并與內(nèi)部隔間34相鄰地延伸。在某些實(shí)施例中，主體30由丙烯腈丁二烯苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene)形成，但是可考慮各種材料。如圖所示，內(nèi)部隔間34通常是在主體30內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)空間，延伸穿過(guò)握持部分42并在遠(yuǎn)側(cè)穿過(guò)鼻部40。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部隔間34適合于容納超聲換能器22和安裝桿32以及任意其他結(jié)合的組件(例如，功率信號(hào)源(例如電池)和控制電路、或其他特征)，并且與隨后描述的安裝桿32結(jié)合來(lái)形成沖洗導(dǎo)管26的一部分。在某些實(shí)施例中，鼻部40 —般相對(duì)于握持部分42直徑變窄。如圖所75,鼻部40可選地包括配置凹部50，以與尖端部24進(jìn)行可釋放地配合。在某些實(shí)施例中，握持部分42包括確定輪廓的外形以增進(jìn)握持并促進(jìn)用戶對(duì)傳送裝置12的手動(dòng)控制。如圖所示，流體旁路44根據(jù)某些應(yīng)用而沿著握持部分42的外部延伸，其中流體旁路44限定空心管腔54，空心管腔54具有在接近主體30的近端36處的從內(nèi)部隔間34的入口 56以及返回到內(nèi)部隔間34中的出口 58。如隨后所述的，流體旁路44還·形成沖洗導(dǎo)管26的一部分。在某些實(shí)施例中，安裝桿32包括頸部64、頸圈66和桿部68并限定內(nèi)管腔70，內(nèi)管腔70形成真空導(dǎo)管28的一部分。頸部64是細(xì)長(zhǎng)管狀的，并且包括位于內(nèi)管腔70內(nèi)的內(nèi)螺紋72。頸圈66具有比頸部64相對(duì)更大的直徑，并且位于頸部64和桿部68中間，其中頸部64從頸圈66向遠(yuǎn)端延伸，并且桿部68從頸圈66向近端延伸。如圖所示,頸圈66可選地包括墊圈74或O型圈，以在接近流體旁路44的出口 58處與主體30的內(nèi)部隔間34形成流體密封。根據(jù)某些實(shí)施例，桿部68具有比頸圈66相對(duì)更小的直徑，并且適合于共軸地接收換能器22。為促進(jìn)組裝，例如，桿部68可選地由第一管狀構(gòu)件68A和第二管狀構(gòu)件68B形成，第一管狀構(gòu)件68A和第二管狀構(gòu)件68B經(jīng)由補(bǔ)充螺紋和/或摩擦配合而連接。在某些實(shí)施例中，頸部64、頸圈66和桿部68的第一管狀構(gòu)件68A由適合于傳送超聲能量的材料形成。例如，頸部64、頸圈66和第一管狀構(gòu)件68A可選地由不銹鋼合金形成，但是可考慮多種材料。在某些實(shí)施例中，桿部68A的第二管狀構(gòu)件68B由阻尼或絕緣材料(例如，相對(duì)軟的聚合物材料)形成，以減少或抑制超聲能量的近端傳播或其他不期望的超聲能量傳播。例如，第二管狀構(gòu)件68B可選地由聚四氟乙烯形成，但是可考慮多種材料。超聲換能器22或換能器22通過(guò)安裝桿32而被保持在外殼部分20的內(nèi)部隔間34內(nèi)，并且提供用于從功率信號(hào)產(chǎn)生超聲能量的裝置。根據(jù)需要，可選地以脈沖方式或連續(xù)方式施加超聲能量。換能器22可選地采用各種形式，但是根據(jù)某些實(shí)施例，換能器22包括容納多個(gè)壓電晶體82和電極的外殼80以及用于將功率信號(hào)傳送到換能器22的電力導(dǎo)管84。具體地，換能器22適合于將來(lái)自控制器14的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲能量。換能器22的外殼80安裝到桿部68的第一管狀構(gòu)件68A，以使得由換能器22產(chǎn)生的超聲能量被傳送到安裝桿32中并經(jīng)過(guò)安裝桿32、并向遠(yuǎn)側(cè)到達(dá)安裝桿32的頸部64。換能器22可選地適合于在期望的頻率下產(chǎn)生縱向振動(dòng)、橫向振動(dòng)或其組合。例如，壓電晶體82的數(shù)量和構(gòu)造可選地改變以調(diào)整用于組織處理的超聲頻率。將換能器22圍繞安裝桿32共軸地固定，內(nèi)管腔70穿過(guò)換能器22，并因此真空導(dǎo)管28穿過(guò)換能器22。如圖2所示，真空導(dǎo)管28通常由安裝桿32形成，其中安裝桿32的內(nèi)管腔70提供穿過(guò)外殼部分20的抽吸導(dǎo)管。為促進(jìn)系統(tǒng)10的組裝，根據(jù)需要，第二管狀構(gòu)件68B可選地固定到主體30的近端36并且由連接器覆蓋。在某些實(shí)施例中，第二管狀構(gòu)件68B構(gòu)造成包括可移除的過(guò)濾器和/或收集容器，以收集和過(guò)濾來(lái)自靶點(diǎn)的碎屑。如圖所示，通過(guò)外殼部分20的主體30和安裝桿32的組合而形成沖洗導(dǎo)管26。在某些實(shí)施例中，外殼部分20和安裝桿32的組裝包括將安裝桿32共軸地容納在主體30的內(nèi)部隔間34內(nèi)，以使得墊圈74在接近流體旁路44的出口 58處與主體30接合。根據(jù)各種實(shí)施例，安裝桿32可選地被摩擦配合、粘結(jié)、焊接或以其他方式固定在主體30內(nèi)。換能器22的電力導(dǎo)管84從外殼80向遠(yuǎn)側(cè)延伸，被固定到主體30的近端36，并且可選地根據(jù)需要由連接器覆蓋。沖洗導(dǎo)管26由第一部分26A、第二部分26B、第三部分26C和第四部分26D限定。第一部分26A可選地包括管狀連接器，該管狀連接器在近端36處固定到主體30并連接到流體旁路44的入口 56。第二部分26B包括流體旁路44。第三部分26C包括內(nèi)部隔間34在安裝桿32的頸部64與向遠(yuǎn)端到安裝桿32的頸圈66并且向近端到主體30的鼻部40的主體30之間的部分。第四部分26D包括內(nèi)部隔間34在主體30的鼻部40與安裝桿32的 頸部64之間的部分。因此，沿著遠(yuǎn)側(cè)方向流入到真空導(dǎo)管28中的流體流F順序地經(jīng)過(guò)第一部分26A、第二部分26B、第三部分26C和第四部分26D，流體環(huán)繞或圍繞安裝桿32的頸部64。在某些實(shí)施例中，尖端部24適合于連接到外殼部分20，將經(jīng)過(guò)沖洗導(dǎo)管26而到達(dá)的流體傳送到靶點(diǎn)，將來(lái)自靶點(diǎn)的碎屑流D傳送到真空導(dǎo)管28中，并將來(lái)自換能器22的(經(jīng)由安裝桿32傳送的)超聲能量傳送到靶點(diǎn)。如隨后將更詳細(xì)描述的，在某些實(shí)施例中，尖端部24提供用于在被選擇用來(lái)清除肌肉骨骼組織的預(yù)先調(diào)節(jié)的頻率下將超聲能量傳遞到經(jīng)皮肌肉骨骼部位的裝置。根據(jù)某些實(shí)施例，圖3是尖端部24的放大等軸視圖，其中傳送裝置12的主體部分22被大部分切除，圖4是圖3的示圖的縱向截面圖。如圖3所示，尖端部24限定遠(yuǎn)端部分24A和近端部分24B，遠(yuǎn)端部分24A適合于經(jīng)皮插入而不需要在皮膚中形成切口，近端部分24B適合于連接到外殼部分20。 如圖4所示，尖端部24包括插管90和套管92，套管92覆蓋插管90的一部分以限定插管90的覆蓋部分90A和暴露部分90B。尖端部24還限定沖洗導(dǎo)管96和真空導(dǎo)管98。在某些實(shí)施例中，插管90通常是具有遠(yuǎn)端的插入部分100和近端的連接部分102的空心管狀構(gòu)件。插管90還限定縱向穿過(guò)插入部分100和連接部分102的內(nèi)管腔104。在某些實(shí)施例中，插管90由適合于傳送超聲能量的回波的生物相容性材料形成。例如，根據(jù)各種實(shí)施例，插管90可選地由不銹鋼合金形成。在其他實(shí)施例中，插管90被覆蓋或涂覆有回波材料。在某些實(shí)施例中，插管90的連接部分102包括螺紋基部108和從螺紋基部108向遠(yuǎn)側(cè)延伸的凸緣110。螺紋基部108適合于配合安裝桿32的內(nèi)螺紋72，其中凸緣110緊靠安裝桿32。凸緣110具有比螺紋基部108相對(duì)更大的直徑，并且直徑收縮以過(guò)渡到插入部分100。插管90的插入部分100從插管90的連接部分102平滑地延伸到末端114，并且適合于經(jīng)皮插入。在某些實(shí)施例中，插入部分100的末端114形成為尖角，或者在其他實(shí)施例中簡(jiǎn)單地形成方形(未示出)。附加地，插入部分100可選地包括鋸齒邊或其他適合的特征(未示出)，以增強(qiáng)超聲清創(chuàng)。在某些實(shí)施例中，例如，插管90的插入部分100具有小于等于約12gauge、約12gauge至約25gauge、或約14gauge至約22gauge的尺寸。在某些實(shí)施例中，例如,插入部分100具有約小于等于2. 5mm、約2. 2mm至約O. 4mm、或約2. Imm至約O. 5mm的橫向?qū)挾?。在某些?shí)施例中，例如，插入部分100的長(zhǎng)度是約3. O英寸至約O. 25英寸、約2. 7英寸至約
O.5英寸、或約2. 5英寸至約I. O英寸。盡管這里提供促進(jìn)經(jīng)皮插入的某些實(shí)施例，但是還可考慮其他尺寸。如圖4所示,套管92通常是適合于延伸覆蓋插管90的暴露部分90B的空心管狀構(gòu)件。在某些實(shí)施例中，套管92減少熱量、超聲能量、或沿著插管90的覆蓋部分90B傳送的超聲能量的其他副產(chǎn)物的不期望的旁側(cè)傳輸，并且還幫助提供沖洗流體到插管90的暴露部分90A的路徑。根據(jù)某些實(shí)施例，套管92減少或消除由超聲能量的非期望傳輸而引起 的對(duì)非靶體組織的損傷。與插管90類似，套管92具有近端(連接部分116)和遠(yuǎn)端(插入部分118)，插入部分118從連接部分116延伸并限定內(nèi)管腔120。套管92或其一部分可選地由適合于減少超聲波的產(chǎn)物(例如，熱量和振動(dòng))的回波的生物相容性材料形成。在其他實(shí)施例中，套管92被涂覆有回波材料。在某些實(shí)施例中，套管92由表現(xiàn)出與插管90的差異回波反射性的材料形成。在這種實(shí)施例中，插管90和套管92促進(jìn)在經(jīng)皮插入期間的超聲成像和單獨(dú)識(shí)別。例如，在某些實(shí)施例中，套管92由回波的聚四氟乙烯形成，但是可考慮其他材料。如圖所示，套管92的連接部分116包括適合與主體30的鼻部40配合的內(nèi)螺紋126，并且該連接部分116直徑收縮以過(guò)渡到套管92的插入部分118。連接部分116還包括墊圈128或O形圈，以與鼻部40形成流體密封。套管92的插入部分118從連接部分116平滑地延伸到末端130，并且適合于經(jīng)皮插入。插入部分118的末端130可選地形成由尖角，或者在其他實(shí)施例中簡(jiǎn)單地形成方形(未示出)。在某些實(shí)施例中，插入部分118適合于使插管90的暴露部分90B留下小于等于約IOmm (例如，2mm至約IOmm之間)的長(zhǎng)度,但是可考慮各種尺寸。在某些實(shí)施例中，根據(jù)在套管92接收插管90時(shí)插管90的尺寸，例如，套管92的插入部分118具有小于等于約12gauge、約12gauge至約25gauge、或約14gauge至約22gauge的尺寸。在某些實(shí)施例中，例如，插入部分118具有小于等于約2. 5mm、約2. 2mm至約O. 4mm、或約2. Imm至約O. 5mm的橫向?qū)挾?。在某些?shí)施例中，例如，插入部分118的長(zhǎng)度是約3. O英寸至約O. 25英寸、約2. 7英寸至約O. 5英寸、或約2. 5英寸至約I. O英寸。盡管這里提供促進(jìn)經(jīng)皮插入的某些實(shí)施例，但是還可考慮其他尺寸。如圖4所示，真空導(dǎo)管98通常由插管90形成，其中插管90的內(nèi)管腔104提供穿過(guò)尖端部24的抽吸導(dǎo)管，該抽吸導(dǎo)管在插管90的末端114處具有入口。轉(zhuǎn)而，在將插管90和套管92相對(duì)于彼此固定之后形成沖洗導(dǎo)管96。在某些實(shí)施例中，插管90和套管92分別固定到傳送裝置12的外殼部分20并且不彼此接觸。一旦插管90和套管92被相對(duì)于彼此固定，在插管被容納在套管92的內(nèi)管腔120中的狀態(tài)中，則插管90和套管92限定它們之間的間隙以形成尖端部24的沖洗導(dǎo)管96，其中進(jìn)入沖洗導(dǎo)管96的入口 96A被限定在插管90的連接部分100和套管92的連接部分116之間，入口 96A定位到墊圈128的遠(yuǎn)側(cè)。從沖洗導(dǎo)管96B的出口限定在套管92的末端130和插管90之間。因此，沿著遠(yuǎn)側(cè)方向流入到?jīng)_洗導(dǎo)管96中的流體F將從沖洗導(dǎo)管26流動(dòng)到入口 96A中并從出口 96B流出，流體一般環(huán)繞或圍繞插管90的插入部分100并被引導(dǎo)至插管90的暴露部分90B。在某些實(shí)施例中，傳送裝置12的組裝包括通過(guò)將尖端部24擰在外殼部分20上而可移除地將尖端部24固定到外殼部分，插管90的連接部分102緊密接觸安裝桿32的頸部64，以使得由換能器22產(chǎn)生的超聲能量從安裝桿32被傳送到插管90，并且能夠經(jīng)過(guò)真空導(dǎo)管28、98來(lái)抽取真空。此外，尖端部24的墊圈74將套管92密封到鼻部40，以使得流體能夠被傳送經(jīng)過(guò)沖洗導(dǎo)管26、96。如前所述，在某些實(shí)施例中，尖端部24的插入部分100、118幫助促進(jìn)在超聲成像下的非創(chuàng)性皮膚和軟組織滲透(也稱作不需要單獨(dú)切口的經(jīng)皮通道)。此外，在某些實(shí)施 例中，傳送裝置12被預(yù)先調(diào)節(jié)到經(jīng)選擇的超聲能量頻率或頻率范圍。例如，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)從約25kHz到約29kHz的超聲能量頻率范圍有效地清除病理肌肉骨骼組織(例如，與肌腱相關(guān)聯(lián)的瘢痕組織)，并同時(shí)降低損傷健康軟組織的可能性。傳送裝置12的各種特征影響從插管90的暴露部分90B傳送的超聲能量頻率，包括安裝桿32的尺寸、形狀和材料，插管90的尺寸、形狀和材料以及換能器22的構(gòu)造(例如，包括壓電晶體的尺寸、形狀和數(shù)量)。根據(jù)某些實(shí)施例，圖5是控制器14的示意圖。如圖所示，控制器14包括外殼200 ；命令模塊202，其包括用戶界面204、電源206和處理器207 ;真空源208 ;沖洗源210和管道盒 212。例如，外殼200大致在圖I中示出，并且用于容納各種組件并提供連接口。命令模塊202適合于控制來(lái)自真空源208的流、控制來(lái)自沖洗源210的流、對(duì)傳送裝置12供電以及經(jīng)由用戶界面204傳送到達(dá)用戶的指令和接收來(lái)自用戶的指令，其中命令模塊202的處理器207包括軟件和硬件(例如，ASIC或通用1C、存儲(chǔ)器、端口等)，以提供產(chǎn)生功率信號(hào)并將功率信號(hào)傳送到傳送裝置12的裝置。在某些實(shí)施例中，命令模塊202包括信號(hào)濾波裝置207A，以將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率信號(hào)(例如，在選擇的幅度和頻率下的正弦功率信號(hào))傳送到傳送裝置12。在某些實(shí)施例中，用戶界面204包括觸摸屏系統(tǒng)，并提供用于經(jīng)過(guò)將隨后描述的順序?qū)虻牟僮魈幚韥?lái)控制系統(tǒng)10的裝置。電源206可選地包括電池、電容器、連接到外部電源(例如壁式插座)的變壓器、或其組合、或者用于向系統(tǒng)10提供電力的其他裝置。如一般地示出的，在某些實(shí)施例中，電源206酌情直接或間接地將電力傳送到控制器14的各種組件。如圖所示，真空源208可選地作為設(shè)置在外殼200內(nèi)的真空泵(例如，蠕動(dòng)泵)，但是在其他實(shí)施例中真空源208是到外部真空源(例如，中央真空系統(tǒng)(“house” vacuum))的連接，或者用于提供真空或抽吸流D的其他來(lái)源。末端114還可選地包括收集容器208A，以用于接收碎屑、流體、或由抽吸流D所抽吸的其他物質(zhì)。沖洗源210包括沖洗劑(例如生理鹽水)的儲(chǔ)器，該沖洗劑被重力、活塞(例如注射器)或泵(例如，由控制器14操作并可選地設(shè)置在外殼200內(nèi)的蠕動(dòng)泵)加壓以產(chǎn)生流體流F?？刂破?4還可選地包括閥致動(dòng)器214，以將流體流F引導(dǎo)至傳送裝置12的真空導(dǎo)管28、98中以例如用于沖洗目的。圖6示出用戶界面204的顯示。在操作中，用戶界面204向用戶(未示出)提供如將在下面更詳細(xì)描述的用于操作系統(tǒng)10的直觀順序。如圖所示，用戶界面204包括主要階段220、清洗階段222和重置階段224，并使得傳送裝置12的順序操作從超聲等級(jí)選擇230、沖洗等級(jí)選擇232和抽吸等級(jí)選擇234開(kāi)始，其中用戶在操作系統(tǒng)10時(shí)被允許順序地首先選擇超聲等級(jí)230，然后選擇沖洗等級(jí)232并最后選擇抽吸等級(jí)234。在某些實(shí)施例中，順序地舉例說(shuō)明選擇230、232、234，首先對(duì)于超聲等級(jí)選擇230，用戶在進(jìn)行手頭的選擇之前不能進(jìn)行順序選擇。在某些操作方法中，超聲能量和沖洗或流體流一般被并行地進(jìn)行，而抽吸流被間歇地進(jìn)行。例如，超聲能量和沖洗流可選地在抽氣期間停止，并且一旦處理重新開(kāi)始則被重新啟動(dòng)?？商鎿Q地，在抽吸期間沖洗流停止而超聲能量繼續(xù)，但是通過(guò)這樣的操作會(huì)可能地降低由在超聲處理期間使用沖洗所引起的某些有利效果(例如，持續(xù)的尖端冷卻和組織乳化作用等)。如圖5中的框形箭頭所示，管道盒212可從外殼200移除，并且包括外殼296、閥 298、真空線路300和由外殼296所保持的沖洗線路302 (由虛線表示)，真空線路300和沖洗線路302提供真空源208與傳送裝置12的連接以及沖洗源210與傳送裝置12之間的連接。真空線路300還可選地連接到如前所述的收集容器208A。在某些實(shí)施例中，真空線路300和沖洗線路302包括醫(yī)用管道的多個(gè)互連分段，但是單體構(gòu)造也是可能的選擇。盡管收集容器208A表示為通常與管道盒212分開(kāi)，但是在某些實(shí)施例中收集容器208A由管道盒212所保持、形成為管道盒212的一部分或者是管道盒212內(nèi)的組件。在某些實(shí)施例中，管道盒212提供用于以相對(duì)無(wú)菌的方式將真空線路300連接到真空源208的裝置。例如，在真空源208包括蠕動(dòng)泵的情況下，管道盒212包括支座結(jié)構(gòu)296A，以使得真空線路300與在真空線路300中產(chǎn)生抽吸流的真空源208的泵驅(qū)動(dòng)器208B接合。根據(jù)某些實(shí)施例，圖7A不出管道盒212的內(nèi)側(cè)，圖7B不出管道盒212的底側(cè)。根據(jù)某些實(shí)施例，圖7C是管道盒212的示意圖。如前所述，管道盒212包括外殼296、支座結(jié)構(gòu)296A、閥298、真空線路300和沖洗線路302 (真空線路300和沖洗線路302可選地被共同稱作管道組)。在操作中，真空源208 (例如蠕動(dòng)泵)的泵驅(qū)動(dòng)器208B (圖5)被容納在支座結(jié)構(gòu)296A中，以使得真空線路300抵靠支座結(jié)構(gòu)296A而被接合在泵驅(qū)動(dòng)器208B和支座結(jié)構(gòu)296A之間。通過(guò)閥致動(dòng)器214接合閥298而按壓關(guān)閉閥298，以使得來(lái)自沖洗線路302的流動(dòng)將不會(huì)穿過(guò)真空線路300到達(dá)傳送裝置12 (圖7C中由虛線矩形一般地示出)。當(dāng)真空線路300將被沖洗時(shí)，例如，閥298被松開(kāi)，流體能夠流動(dòng)到真空線路300中而到達(dá)裝置并穿過(guò)真空導(dǎo)管28、98。如前所述，流過(guò)沖洗線路302的沖洗劑可選地被重力加壓或以其他方式被迫穿過(guò)系統(tǒng)10。在2009年8月27日公布的PCT國(guó)際申請(qǐng)PCT/US2009/034659中提供附加或替換系統(tǒng)特征和應(yīng)用的示例(包括替換的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作尖端、和控制器特征、以及各種處理過(guò)程)，該P(yáng)CT國(guó)際申請(qǐng)的國(guó)際申請(qǐng)日為2009年2月20日并且題為“Systems, Devices andMethods for Accessing Body Tissue”,該P(yáng)CT國(guó)際申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于本說(shuō)明書(shū)中。例如，在某些實(shí)施例中，傳送裝置12的外殼部分20包括或者可連接到一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充工作儀器(未示出)，例如套管針或經(jīng)皮成像頭。系統(tǒng)10的組織包括將傳送裝置12遠(yuǎn)程連接到控制器14，其中控制器14是與傳送裝置12分開(kāi)的遠(yuǎn)程模塊。在其他實(shí)施例中，傳送裝置12和控制器14、或它們的一部分形成
為單一單元。如圖I和圖5所示，功率線304用于將控制器14遠(yuǎn)程連接到換能器22的電力導(dǎo)管84 (圖2)，以使得控制器14能夠向傳送裝置14供應(yīng)功率信號(hào)。管道盒212被可移除地連接到控制器14的外殼200，真空線路300連接到真空導(dǎo)管28 (圖2)，沖洗線路302連接到?jīng)_洗源210 (圖2)。然后，根據(jù)某些實(shí)施例，用戶(未示出)在超聲引導(dǎo)下操作傳送裝置12，并使用控制器14的用戶界面204控制超聲能量、流體流和真空流的傳送。圖8示出在超聲成像狀態(tài)下將超聲能量傳送到靶肌肉骨骼組織部位的方法。如前所述，在某些實(shí)施例中，尖端部24的遠(yuǎn)端部分24A (圖2)適合于穿透皮膚和軟組織，從而促進(jìn)經(jīng)皮接近靶肌肉骨骼組織部位。如圖8所示，可選地在超聲成像系統(tǒng)402的引導(dǎo)下使尖端部24的遠(yuǎn)端部分24A朝向靶肌肉骨骼組織部位400前進(jìn)，超聲成像系統(tǒng)402包括高頻超聲換能器404 (例如，大于約IOMHz的頻率)和成像裝置406。成像系統(tǒng)402與尖端部24的回波特性相結(jié)合而能夠在術(shù)中識(shí)別需要處理的靶組織部分400，并且能夠有從插管90的覆蓋部分90A將超聲能量經(jīng)皮傳送到靶組織部分400的能力。將超聲能量傳送到靶組織部分400的某些方法包括將傳送裝置12(直接地或經(jīng)由 命令模塊202)連接到控制器14的真空源208、沖洗源210和電源206。通過(guò)將來(lái)自命令模塊202的功率信號(hào)傳送到超聲換能器22來(lái)產(chǎn)生超聲能量。超聲能量被從超聲換能器22傳送到插管90，以使得插管90的暴露部分90B將超聲能量在一頻率下傳送到靶肌肉骨骼組織部位400，該頻率經(jīng)預(yù)先選擇以在經(jīng)皮插入尖端部24的遠(yuǎn)端部分24A之后清除肌肉骨骼組織。如上所述，用戶界面204可選地由用戶操作以順序地啟動(dòng)傳送裝置12，包括啟動(dòng)超聲能量傳送、到傳送裝置12的沖洗流和來(lái)自傳送裝置12的抽吸流。一旦完成組織處理，根據(jù)某些實(shí)施例，管道盒212被從控制器14移除、丟棄，并且被第二個(gè)消毒的管道盒(未示出)替換，并且預(yù)連接到或順序連接到第二個(gè)消毒的傳送裝置(未示出)以消毒系統(tǒng)10而進(jìn)行新的處理。在某些實(shí)施例中，與傳送裝置12類似的多個(gè)可拋棄的傳送裝置具有相應(yīng)的可拋棄的盒，例如用于每個(gè)傳送裝置的盒212。在傳送到用戶之前將裝置單獨(dú)預(yù)先調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)某暷芰款l率(例如如上所述的頻率)，可不需要每次處理之前或期間測(cè)試和調(diào)節(jié)功率信號(hào)參數(shù)或傳送裝置的配置。相反地，在某些應(yīng)用中，單次使用的盒/傳送裝置套件在傳送到最終用戶之前已被提供或構(gòu)造，然后用于處理過(guò)程，并且可選地在結(jié)束處理時(shí)被丟棄，從而減少操作時(shí)間、用于對(duì)系統(tǒng)10進(jìn)行“調(diào)節(jié)”的必要技能水平、和/或用于調(diào)節(jié)傳送裝置12的附加組件或系統(tǒng)。此外，管道盒212和傳送裝置12的組合不需要在處理之前對(duì)設(shè)備進(jìn)行消毒，因?yàn)閷⒔佑|體液的所有組件被預(yù)先消毒并在處理結(jié)束時(shí)丟棄。根據(jù)各種實(shí)施例，系統(tǒng)10用于各種處理當(dāng)中任一者。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10用于執(zhí)行超聲引導(dǎo)的經(jīng)皮腱切斷術(shù)。某些方法包括作為病理組織的靶組織部分400(例如，與腱410相關(guān)聯(lián)的瘢痕組織的區(qū)域)，其中使用高頻超聲成像來(lái)識(shí)別病理組織，在超聲成像下尖端部24 (特別是遠(yuǎn)端部分24A)被經(jīng)皮傳送到靶組織部位400，經(jīng)由插管90傳送超聲能量以清除形成靶組織部位400的肌肉骨骼組織(例如瘢痕組織)。某些方法包括在整個(gè)處理時(shí)識(shí)別靶組織部位400而不切開(kāi)患者的皮膚。如前所述，在某些實(shí)施例中，傳送裝置12被預(yù)先調(diào)節(jié)，以在減少損失健康軟組織的可能性并同時(shí)促進(jìn)清除病理組織的頻率下傳送超聲能量。此外，這種處理的微創(chuàng)特性便于作為在局部麻醉下的基于診所處理的一部分來(lái)接近和處理這種體組織。根據(jù)某些方法，在處理靶組織并且從患者移除尖端部24的遠(yuǎn)端部分24A之后，由于該處理的微創(chuàng)特性(例如，因?yàn)椴恍枰植柯樽?，患者在經(jīng)過(guò)短期診所中觀察之后離開(kāi)而回家。例如，在類似的無(wú)創(chuàng)處理中，處理后疼痛通常可改變，但是經(jīng)常在持續(xù)72小時(shí)內(nèi)從基本無(wú)疼痛變成中重度疼痛。因此，系統(tǒng)10的各種實(shí)施例提供在局部麻醉下基于診所的處理，從而通過(guò)避免手術(shù)室時(shí)間的成本而對(duì)患者來(lái)說(shuō)節(jié)省成本，其中患者可以僅需要冰或冷卻包來(lái)進(jìn)行麻醉和在處理之后進(jìn)行水腫控制。盡管參照各種實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在形式和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行改變。例如，可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)前述的示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和增加。盡管上述實(shí)施例涉及具體特征， 但是本發(fā)明的范圍還包括具有特征的不同組合的實(shí)施例、以及不包括全部上述特征的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，其包括 傳送裝置，其適合于將超聲能量傳送到肌肉骨骼組織，所述傳送裝置包括 外殼部分，其限定隔間并且具有抽吸導(dǎo)管和沖洗導(dǎo)管； 超聲換能器，其設(shè)置在所述外殼部分的所述隔間中并且適合于將功率信號(hào)轉(zhuǎn)變成超聲能量； 尖端部，其連接到所述外殼部分，所述尖端部適合于將經(jīng)過(guò)所述沖洗導(dǎo)管到達(dá)的流體傳送到肌肉骨骼組織部位并且將來(lái)自所述肌肉骨骼組織部位的碎屑傳送穿過(guò)抽吸導(dǎo)管，所述尖 而部包括 插管，其具有近端部分和遠(yuǎn)端部分，所述插管連接到所述超聲換能器以接收來(lái)自所述超聲換能器的超聲能量并將超聲能量傳送到所述肌肉骨骼組織部位；和 套管，其適合于經(jīng)皮插入并且形成對(duì)所述插管的所述近端部分進(jìn)行接收的管腔；和 控制器，其適合于將所述功率信號(hào)傳送到所述超聲換能器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)經(jīng)預(yù)先調(diào)節(jié)以傳送從約25kHz到約29kHz的超聲能量頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述抽吸導(dǎo)管穿過(guò)所述超聲換能器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述套管的所述管腔和所述插管限定與所述外殼部分的所述沖洗導(dǎo)管連通的流體空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述流體空間圍繞所述插管的所述近端部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述尖端部被能夠移除地連接到所述外殼部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述尖端部包括回波材料，以使得所述尖端部適合于被超聲成像。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述套管具有連接部分和插入部分，所述插入部分的有效外徑小于所述連接部分，所述插入部分的有效外徑是小于或等于20gauge。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述插管和所述外殼部分各自包括近端螺紋以能夠移除地將所述尖端部連接到所述外殼部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述插管限定小于或等于20gauge的有效直徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括用戶界面，所述用戶界面適合于順序地經(jīng)過(guò)操作程序來(lái)引導(dǎo)所述系統(tǒng)的用戶。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括真空泵和真空端口以及流體泵和流體端口，所述真空端口遠(yuǎn)程連接到所述傳送裝置的所述抽吸導(dǎo)管，所述流體端口遠(yuǎn)程連接到所述傳送裝置的流體導(dǎo)管。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器遠(yuǎn)程連接到所述傳送裝置以將流體流和真空流傳送到所述傳送裝置，所述控制器具有主外殼以及能夠拋棄并能夠拆卸的管道盒，所述管道盒被能夠移除地固定到所述外殼并且適合于遠(yuǎn)程連接到所述傳送裝置的所述抽吸導(dǎo)管和所述沖洗導(dǎo)管。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器由所述傳送裝置的所述外殼部分保持。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述傳送裝置適合于經(jīng)由所述插管的基本縱向振動(dòng)和基本橫向振動(dòng)當(dāng)中的至少一者來(lái)傳送超聲能量。
16.—種傳送超聲能量的方法,所述方法包括 將傳送裝置連接到真空源、流體源和功率信號(hào)源，所述傳送裝置具有保持超聲換能器的外殼部分以及尖端部，所述尖端部具有套管和插管，所述插管連接到所述超聲換能器并被容納在所述套管內(nèi)以限定覆蓋部分和暴露部分； 通過(guò)將功率信號(hào)從所述功率信號(hào)源發(fā)送到所述超聲換能器來(lái)產(chǎn)生超聲能量； 將超聲能量從所述超聲換能器傳輸?shù)剿霾骞?，以使得所述插管的所述暴露部分在?jīng)預(yù)先選擇以在經(jīng)皮插入所述尖端部之后清除肌肉骨骼組織的頻率下傳送超聲能量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，將所述傳送裝置連接到所述真空源、所述流體源和所述功率信號(hào)源包括將所述傳送裝置遠(yuǎn)程連接到具有所述真空源、所述流體源和所述功率信號(hào)源的控制器，所述控制器包括能夠移除的管道盒，所述能夠移除的管道盒遠(yuǎn)程連接到所述傳送裝置，所述方法還包括 用第二管道盒來(lái)替換所述能夠移除的管道盒； 將所述第二管道盒遠(yuǎn)程連接到第二傳送裝置； 通過(guò)將功率信號(hào)從所述控制器發(fā)送到所述第二傳送裝置的第二超聲換能器來(lái)產(chǎn)生超聲能量；和 將超聲能量從所述第二超聲換能器傳送到所述第二傳送裝置的第二插管，以使得所述第二插管的第二暴露部分傳送超聲能量。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括 將所述尖端部經(jīng)皮插入到肌肉骨骼組織部位；和 在對(duì)所述傳送裝置的所述尖端部進(jìn)行超聲成像的同時(shí)，利用從所述插管傳送的超聲能量來(lái)清除肌肉骨骼組織。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括 將所述傳送裝置的所述尖端部經(jīng)皮插入而接近肌肉骨骼組織部位； 將流體經(jīng)由所述尖端部傳送到肌肉骨骼組織部位； 經(jīng)過(guò)所述尖端部從肌肉骨骼組織部位進(jìn)行抽吸；和 利用所述尖端部清除肌肉骨骼組織。
20.一種用于經(jīng)皮施加超聲能量的傳送裝置，所述傳送裝置包括 用于由功率信號(hào)產(chǎn)生超聲能量的換能器裝置； 用于產(chǎn)生所述功率信號(hào)的功率信號(hào)裝置； 用于保持所述換能器裝置的外殼裝置； 用于在經(jīng)選擇以清除肌肉骨骼組織的預(yù)先調(diào)節(jié)頻率下將超聲能量傳送到肌肉骨骼組織部位的插管裝置。
全文摘要
將超聲能量傳送到靶肌肉骨骼組織部位包括將傳送裝置連接到真空源、流體源和功率信號(hào)源。傳送裝置具有保持超聲換能器的外殼部分以及尖端部，尖端部具有套管和插管。插管連接到超聲換能器并被容納在套管內(nèi)以限定覆蓋部分和暴露部分。通過(guò)將來(lái)自功率信號(hào)源的功率信號(hào)發(fā)送到超聲換能器來(lái)產(chǎn)生超聲能量。將超聲能量從超聲換能器傳輸?shù)讲骞?，以使得插管的暴露部分在?jīng)預(yù)先選擇以在經(jīng)皮插入尖端部之后清除肌肉骨骼組織的頻率下傳送超聲能量。
文檔編號(hào)A61B17/32GK102917656SQ201080064988
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者賈吉特·吉爾, 達(dá)瑞爾·E·巴恩斯, 杰伊·史密斯, 威廉·威樂(lè)蒙 申請(qǐng)人:特尼克斯健康公司