用于微波消融组织探针的冲洗冷却结构

摘要

披露了一种微波消融探针，包括探针主体，所述探针主体包括屏蔽部分和辐射窗口，所述辐射窗口对微波能量至少部分透明。所述屏蔽部分包括插管、所述探针主体内的同轴电缆、以及天线，所述天线在所述探针主体的远端部分处包括用于发射微波能量的辐射部分，其中，所述辐射部分与所述辐射窗口对准。所述探针主体限定冲洗路径，所述冲洗路径被配置为将冷却流体运送到所述探针主体的所述远端部分和从所述远端部分运送所述冷却流体。限定所述冲洗路径的至少一个壁包括热交换表面，所述热交换表面具有平均半径，其中，所述热交换表面的表面积大于半径等于所述平均半径的光滑表面的表面积。

说明书

本申请作为PCT国际专利申请于2019年12月18日以美国国家公司波士顿科学希梅德公司(Boston Scientific Scimed,Inc.)作为所有国家指定的申请人以及美国公民HongCao和美国公民Timothy A.Ostroot作为所有国家指定的发明人的名义提交，并且要求于2018年12月19日提交的美国临时申请号62/782,149的优先权且要求于2019年12月17日提交的美国专利申请号16/717,113的优先权，这些申请的内容在此通过援引以其全部内容并入本文。

背景技术

微波消融(MWA)是在许多部位(包括肝脏、肾脏和肺部的软组织损伤)进行身体治疗的微创能量疗法。微波消融探针使用天线(诸如单极天线或偶极天线)将微波能量辐射到组织中进行加热。与依靠离子移动和摩擦进行加热的射频消融不同，微波消融的能量使水分子由于分子极性而旋转，并且由于磁滞而产生热量。微波消融通常在工业、科学和医学(ISM)无线电频段(诸如500MHz至10GHz)下操作，并且更具体地可以在945MHz或2.45GHz下操作。微波消融具有诸如快速加热的优点，以允许探针在高温下操作从而产生更大损伤，并且在过去十年中在组织消融方面已经获得了超过射频消融(RFA)的市场份额。

发明内容

一个总体方面包括一种微波消融探针，所述微波消融探针包括：探针主体，所述探针主体包括屏蔽部分和辐射窗口，所述辐射窗口对微波能量至少部分透明，其中，所述屏蔽部分包括插管。所述微波消融探针还包括所述探针主体内的同轴电缆。所述微波消融探针还包括天线，所述天线在所述探针主体的远端部分处包括用于发射微波能量的辐射部分，其中，所述辐射部分与所述辐射窗口对准。所述探针主体限定冲洗路径，所述冲洗路径被配置为将冷却流体运送到所述探针主体的所述远端部分和从所述远端部分运送所述冷却流体，其中，限定所述冲洗路径的至少一个壁包括热交换表面。所述热交换表面具有平均半径，其中，所述热交换表面的表面积大于半径等于所述平均半径的光滑表面的表面积。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述热交换表面包括波纹、起伏、翅片、一个或多个脊、轴向波纹、螺旋形波纹、径向波纹、螺旋形脊、径向脊或轴向脊。所述热交换表面距所述探针的纵向轴线的距离不同。所述热交换表面位于所述电缆的外导体的外表面的至少一部分上。所述热交换表面位于所述插管的内表面的至少一部分上。所述热交换表面包括在所述电缆的外导体的外表面的至少一部分上的螺旋形脊。所述热交换表面包括在所述插管的内表面的至少一部分上的螺旋形脊。所述热交换表面包括在所述电缆的外导体的外表面的至少一部分上的螺旋形脊，其中，所述探针进一步包括附加的热交换表面，所述附加的热交换表面包括在所述插管的内表面的至少一部分上的螺旋形脊。所述热交换表面包括在所述插管的内表面的至少一部分上的轴向波纹。所述热交换表面包括在所述电缆的外导体的外表面的至少一部分上的轴向波纹。所述热交换表面包括在所述插管的内表面的至少一部分上的轴向波纹，其中，所述探针进一步包括附加的热交换表面，所述附加的热交换表面包括在所述电缆的外导体的外表面的至少一部分上的轴向波纹。所述探针可以进一步包括冷却剂源，所述冷却剂源被配置为将所述冷却流体递送到所述冲洗路径并且接收所述冷却流体。所述探针可以进一步包括与所述插管同心且在所述插管内的内衬，其中，所述冲洗路径的第一段被限定在外导体的外表面与内衬的内表面之间，其中所述冲洗路径的第二段被限定在所述内衬的外表面与所述插管的内表面之间。所述冲洗路径的所述第一段是入口路径，并且所述冲洗路径的所述第二段是出口路径。所述插管包括插管壁，所述插管壁限定用于冷却流体流的至少一个腔。

一个总体方面包括一种微波消融系统，所述微波消融系统包括微波能量源、冷却流体源以及微波消融探针，所述探针包括：探针主体，所述探针主体包括屏蔽部分和辐射窗口，所述辐射窗口对微波能量至少部分透明，其中，所述屏蔽部分包括插管。所述微波消融系统还包括所述探针主体内的同轴电缆，所述同轴电缆连接到所述微波能量源，所述电缆包括中心导体、包围所述中心导体的介电材料以及外导体，所述外导体具有外表面和远端边界，其中，所述中心导体包括延伸超出所述外导体的所述远端边界的辐射元件，其中所述辐射部分被配置用于发射微波能量，其中所述辐射部分与所述辐射窗口对准。所述微波消融系统还包括其中，所述探针主体限定冲洗路径，所述冲洗路径被配置为将冷却流体运送到所述探针主体的远端部分和从所述远端部分运送所述冷却流体，其中所述冷却流体源与所述冲洗路径流体连通。所述微波消融系统还包括其中，限定所述冲洗路径的至少一个壁包括热交换表面。所述微波消融系统还包括其中，所述热交换表面具有平均半径，其中所述热交换表面的表面积大于半径等于所述平均半径的光滑表面的表面积。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述探针进一步包括与所述插管同心且在所述插管内的内衬，其中，所述冲洗路径的第一段被限定在所述外导体的所述外表面与内衬的内表面之间，其中所述冲洗路径的第二段被限定在所述内衬的外表面与所述插管的内表面之间。所述探针其中，所述冲洗路径的所述第一段是入口路径，并且所述冲洗路径的所述第二段是出口路径。

一个总体方面包括一种微波消融方法，所述微波消融方法包括提供微波消融探针，所述微波消融探针包括探针主体，所述探针主体包括屏蔽部分和辐射窗口，所述辐射窗口对微波能量至少部分透明，其中，所述屏蔽部分包括插管。所述微波消融探针还包括所述探针主体内的同轴电缆。所述微波消融探针还包括天线，所述天线与所述电缆电连接且在所述探针主体内，所述天线在所述探针主体的远端部分处具有用于发射微波能量的辐射部分。所述微波消融方法还包括其中，所述辐射部分与所述辐射窗口对准，其中所述探针主体限定冲洗路径，所述冲洗路径被配置为将冷却流体运送到所述探针主体的所述远端部分和从所述远端部分运送所述冷却流体，其中限定所述冲洗路径的至少一个壁包括热交换表面，其中所述热交换表面具有平均半径，并且其中所述热交换表面的表面积大于半径等于所述平均半径的光滑表面的表面积。所述微波消融方法还包括将冷却流体递送到所述冲洗路径。所述微波消融方法还包括经由所述电缆将微波能量递送到所述天线。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述方法还包括在冷却流体源处接收从所述冲洗路径返回的冷却流体。所描述的技术的实施方式可以包括硬件、方法或过程，或者计算机可访问介质上的计算机软件。

本概述是对本申请的一些教导的综述，并且不旨在是对本发明主题的排他性或穷尽性处理。在详细说明和所附权利要求中可找到进一步的细节。当阅读和理解以下详细说明并且查看形成该详细说明的一部分的附图时，其他方面对于本领域技术人员而言将是清楚的，这些附图中的每一个均不具有限制意义。本文的范围是由所附权利要求及其法律等效物来限定的。

附图说明

图1是根据一些示例的微波消融系统的示意图。

图2是根据一些示例的微波消融探针的截面图。

图3是根据一些示例的微波消融探针的截面图。

图4是根据一些示例的微波消融探针的替代性示例的截面图。

图5是微波消融探针的替代性示例的截面图。

图6是根据一些示例的微波消融探针的替代性示例的剖视截面图。

一些附图本质上是示意性的，并且未按比例绘制。某些特征被示出为大于它们的比例，并且某些特征从一些视图中被省略以便于说明。虽然实施例容许各种修改形式和替代形式，但这些实施例的具体形式已借助示例和附图示出，并且将进行详细描述。然而，应理解，本文的范围不限于所描述的具体方面。相比之下，目的是覆盖落入本文的精神和范围内的修改、等效物和替代方案。

具体实施方式

本文描述的技术的各种示例提供了一种冲洗冷却的微波消融探针和系统。在一个或多个示例中，微波消融探针使用同轴电缆天线，该同轴电缆电线具有辐射部分以将微波能量递送到组织。微波能量对组织进行加热，从而将组织消融。能量从外部微波能量源通过微波消融探针的近端部分传输到微波消融探针的远端部分，在该远端部分，能量传输到患者组织中。沿着微波消融探针的近端部分进行加热可以使消融的损伤沿着探针主体的外侧具有细长尾巴或彗星形状。所披露的技术的设计特征可以通过在微波消融探针的轴中包括内部液体冷却来减小消融损伤的彗星形状。冲洗可以将热量从天线和探针轴两者带走，以降低天线和患者组织两者的温度上升。在一些示例中，提供消融探针内的翅片结构以改善冷却液体与消融探针的内部部件之间的热交换。这可以产生更球形的损伤。

在所披露的技术的一些示例中，消融探针包括微波偶极天线，该微波偶极天线使用同轴电缆来传输微波能量。冷却剂通过与同轴天线接触的内腔进入探针主体。冷却剂通过外腔离开探针主体以将热量从与患者组织接触的外插管带走。

不受理论束缚，通过冷却剂与对流表面的物理接触而进行的对流所产生的热传递的基本关系由Q＝hA(T

热传递系数h取决于流动速率和其他因素。增加的流速可以增加带走的热量的量。然而，较高的流速会增加微波消融探针内的压力，这也增加微波消融探针的小结构上的机械应力。

所披露的技术的各种示例提供了热交换表面，该热交换表面具有产生比光滑表面的表面积更大的表面积A的表面特征。所披露的技术的一些示例包括使冷却流体遵循穿过消融探针的主体的非线性路径的表面特征。这些示例中的每一个增加了与冷却流体接触的表面积A。由于A与Q成正比，因此每单位时间从消融探针传递到冷却流体的热量增加。由于Q是每单位时间传递的热量的量，因此冷却剂与对流表面保持基础的时间越多，可以从系统消除的热量就越多。

如稍后将关于附图讨论，所披露的技术的一些示例在探针插管的内表面上提供增强热交换表面。一些示例在同轴电缆天线的外表面上提供增强热交换表面。一些示例在探针插管的内表面和同轴电缆天线的外表面两者上提供增强热交换表面。

如本文所使用，词语近端和远端表示两个不同元件之间的关系。指定为近端的元件定位成更靠近系统的外部部分，即，不进入患者身体的部分。指定为远端的元件定位成更靠近系统的插入端。

现在参考附图，图1是根据一些示例的微波消融系统的示意图。系统101包括微波消融控制单元103，该微波消融控制单元包括将微波能量递送到消融探针111的微波能量源105。微波消融控制单元103还包括：控制器107，该控制器可以是控制微波能量源的微处理器；用户输入装置102；以及显示器104，从而允许医师或其他医疗专业人员监控控制单元103并与其交互。

可获得的微波消融发生器是由法国奈勒的塞雷姆(Sairem)制造的在最大200W及2450MHz下操作的塞雷姆GMS固态发生器。替代性地，可以使用由英国苏格兰的Emblation有限公司Emblation微波制造的在最大100W以及2450MHz下操作的Emblation微波MSYS245医疗系统。这些商业系统和任何组合可以用于实施本文描述的系统。

微波消融探针111包括探针主体112，该探针主体具有插管113和在消融探针111的插入端115处的辐射窗口119。辐射窗口119包括远离同轴电缆251的外导体242的端部延伸的同轴电缆251的一段内导体242。细长的探针主体112可以设置为各种长度。探针主体112的长度远大于其直径。例如，该长度可以是直径的10倍或以上、直径的50倍或以上、直径的100倍或以上、或者直径的200倍或以上。该长度可以是至少5厘米或至少10厘米。在一些示例中，探针主体112的外直径是至少约18规格(1.02毫米)、至少约17规格(1.15毫米)或至少约16规格(1.29毫米)。在一些示例中，探针主体112的外直径是至多约12规格(2.01毫米)、至多约13规格(1.83毫米)或至多约14规格(1.63毫米)。

插入端115被配置为插入到患者组织123中。在一些示例中，插入端115具有被配置用于经皮进入患者组织123中的组织刺穿尖端。消融探针111具有防止微波能量沿着插管113进入患者组织的屏蔽部分117以及对微波能量透明的辐射窗口119，从而允许微波能量传输到患者组织123中，以形成损伤121。外导体242沿着消融探针111的屏蔽部分117保护患者的身体免受微波。辐射窗口119包括包围中心导体242的材料，该材料对在电磁频谱的微波范围内以大约300兆赫至300千兆赫的频率发射的电池辐射至少部分透明。辐射窗口119的示例包括含氟聚合物、聚氨酯、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜和聚醚醚酮(PEEK)。辐射窗口119的长度基于在微波消融探针111中使用的特定天线252。在一些示例中，辐射窗口119的长度为至少约7毫米、至少约10毫米或至少约13毫米。在一些示例中，该长度为至多约30毫米或至多约20毫米。在一个示例中，该长度为约15毫米。

冷却流体储器135连接到消融探针111以通过第一导管137将冷却流体递送到系统中并且通过第二导管139接收离开系统的循环流体。在一些示例中，冷却流体是盐溶液，诸如0.9％的盐溶液。在替代示例中，冷却流体是去离子水。还可能使用其他冷却流体，并且这些等效物落在所披露的技术的范围内。

图2是可以在所披露的技术的一些示例中使用的微波消融探针的截面图。图3是图2的微波消融探针沿着线A-A的截面的第一示例。消融探针111包括具有纵向轴线205的探针主体112。在一些示例中，探针111包括组织刺穿远端296。插管113包括腔311。在一些示例中，插管113是金属管，诸如不锈钢皮下注射管(海波管)。在替代性示例中，插管113可以是由诸如PEBA(聚醚嵌段酰胺)、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)或聚四氟乙烯(PTFE)的材料构造成的聚合物管。在一个示例中，插管113具有约0.033英寸(0.84mm)的内直径、约0.039英寸(0.99mm)的外直径以及约0.003英寸(0.075mm)的壁厚度。在一些示例中，插管113的外直径是至少约18规格(1.02毫米)、至少约17规格(1.15毫米)或至少约16规格(1.29毫米)。在一些示例中，插管113的外直径是至多约12规格(2.01毫米)、至多约13规格(1.83毫米)或至多约14规格(1.63毫米)。将了解，对于插管113来说其他尺寸是可能的。插管113具有外表面209和内表面213。插管壁厚度375被限定在外表面209与内表面213之间。内表面213形成具有表面特征313的热交换表面224，这将在下面进一步详细地描述。

辐射窗口119邻近屏蔽部分117，该辐射窗口对微波能量至少部分透明。在一些示例中，辐射窗口119是形成探针主体112的表面的延伸的管状构件。

同轴电缆251在插管113的腔311内部，该同轴电缆充当微波消融天线252。同轴电缆251连接到微波能量源105。在一些示例中，同轴电缆251与插管113和探针主体112同心。同轴电缆251包括内导体242、外导体244、以及与内导体242和外导体244同心的绝缘体243。绝缘体243将内导体242与外导体244电隔离。绝缘体243可以是介电材料，诸如介电聚合物。外导体244具有外表面214，该外表面充当具有表面特征312的热交换表面226，下面将更详细地描述。外导体244进一步具有远端边界247。内导体242和绝缘体243向远端延伸超出外导体244的远端边界247。同轴电缆251的这个部分在探针主体112的远端部分211处限定辐射部分253。辐射部分253向远端延伸超出外导体244的远端边界247。天线252的辐射部分253被配置为发射从微波能量源105通过同轴电缆251传输的微波能量。辐射部分253与辐射窗口119对准，使得当用于微波消融时，微波能量从天线252传输到患者组织中。

同轴电缆251可以具有至少约0.5毫米、至少约0.7毫米、至多约2毫米、至多约5毫米、在约0.5毫米至约5毫米的范围内或者在约0.7毫米至约2毫米的范围内的外直径。同轴电缆251可以是外直径为约0.864毫米的同轴电缆，其可从亚利桑那州斯科茨代尔的Micro-Coax(卡莱互连技术公司)商购，零件号为UT-034。

在图2的示例中，微波天线252是偶极天线。导电构件255在探针111的插入端115处覆盖同轴电缆251的远端。在替代性示例(未示出)中，微波天线252可以是单极天线、缝隙天线或三轴天线。在一些示例中，探针111进一步包括扼流圈(未示出)。

在图2的示例中，探针111进一步包括内衬261。在一些示例中，内衬261与插管113同心。内衬261具有内表面238和外表面295。内表面238限定腔239。在一些示例中，同轴电缆251设置在内衬261的腔239内部。在一些示例中，同轴电缆251与内衬261同心。在一些示例中，内衬261可以由诸如聚合物管或含氟聚合物材料的绝缘材料制成。内衬261可以由电绝缘材料制成，诸如具有足够高的熔化温度的聚合物，以承受在系统中产生的热量。一些示例材料包括含氟聚合物或聚酰胺。聚酰胺管件可以具有约0.001英寸(0.025mm)、小于0.001英寸(0.025mm)、至少约0.001英寸(0.025mm)或至少约0.001(0.025mm)英寸且至多约0.002英寸(0.051mm)的壁厚度，其中壁厚度被限定为内表面238与外表面295之间的厚度。聚合物管件可以具有约0.003英寸(0.076mm)、至少约0.003英寸(0.076mm)或至少约0.003英寸(0.076mm)且至多约0.004英寸(0.102mm)的壁厚度。在替代性示例中，内衬261可以由诸如具有绝缘涂层的不锈钢管件或镍钛诺管件的绝缘的导电材料构造而成。不锈钢或镍钛诺管件可以具有至少约0.002英寸(0.051mm)、在约0.002英寸(0.051mm)与约0.004英寸(0.102mm)之间、在约0.003英寸(0.076mm)与约0.004英寸(0.102mm)之间或至多约0.004英寸(0.102mm)的壁厚度。

在一些示例中，内衬261的内直径比同轴电缆251的外直径大至少0.001英寸(0.025mm)。在一些示例中，内衬261的内直径比同轴电缆251的外直径大了少于约0.005英寸(0.127mm)。在一些示例中，插管113的内径比内衬261的外直径大了至少0.001英寸(0.025mm)，并且比内衬261的外直径大了少于0.005英寸(0.127mm)。

探针主体112限定位于插管113与同轴电缆251之间的冲洗路径232。冲洗路径232被配置为将冷却流体引导到探针主体112的远端部分211和从该远端部分引导冷却流体。冲洗路径232由包括热交换表面224、226的至少一个壁或表面限定。在一些示例中，冲洗路径232被位于插管113内的内衬261分成第一段291和第二段292。在图2的示例中，冲洗路径232的第一段291被限定在外导体244的外表面214与内衬261的内表面238之间。第二段292被限定在内衬261的外表面295与插管113的内表面213之间。

在一些示例中，冲洗路径232的第一段291是入口路径，并且冲洗路径232的第二段292是出口路径。在这种情况下，第一段291通过第一导管137从冷却源135接收被冷却流体，并且第二段292递送来自探针111的远端部分211的通过导管139离开探针主体112的循环流体。通过第一段291传送的冷却流体暴露于同轴电缆251的外导体244，并且通过第二段292传送的冷却流体暴露于插管113的内表面213。

在图2的示例中，当第一段291是流入路径时，进入系统的冷却流体比第二段292的流出路径更靠近消融探针111的纵向轴线205。这允许冷却流体流入探针主体112中以先遇到天线252并通过与外导体244的外表面214上的热交换表面226接触来冷却该天线，此后冷却流体在内衬261的远端周围行进，现在流向探针主体112的近端，并且离开第二段292，从而通过与插管113的内表面213上的热交换表面224接触来冷却插管113。在替代性示例中，第一段291可以是流出路径并且第二段292可以是流入路径。在一些示例中，热交换表面224、226涂有润湿剂以增加冷却流体从表面213、214传导走的热量的量。

在一些示例中，穿过冲洗路径232的冷却流体的流动速率可以在每分钟约10毫升(ml)与每分钟90ml之间。在一些示例中，流动速率可以在每分钟约30ml与每分钟50ml之间。穿过冲洗路径232的冷却剂流动速率影响热传递系数h。在一些示例中，流动速率是每分钟至多约40ml、35ml、30ml、25ml、20ml、15ml或10ml。

在一些示例中，冷却流体在通过第一导管137进入系统时的温度是处于房间的环境温度。在一些示例中，冷却流体低于房间的环境温度。在一些示例中，冷却流体在通过第一导管137离开系统时的温度是在约0℃与20℃之间。在一些示例中，冷却流体在通过第一导管137进入系统与通过第二导管139离开系统之间的温度增加在约1℃与10℃之间。

在一些示例中，冷却源135被配置为冷却通过导管139接收到的流体并使该流体再循环通过系统。在替代性示例中，冷却剂不再循环通过系统。在一些示例中，正压力迫使流体通过第一导管137进入探针主体112中。在一些示例中，负压力通过第二导管139从探针主体112抽取流体并使其回到冷却流体储器135。在一些示例中，提供第一导管137中的正压力和第二导管139中的负压力两者。

探针111可以设有一个或多个热交换表面，该一个或多个热交换表面通过增大与冷却流体接触的表面积来增加可以从系统传送出的热量的量。图4是图2的微波消融探针沿着线A-A的截面图的第二示例。在图4的示例中，探针111包括插管113、天线252和内衬261。插管113具有内表面213和外表面209。插管113的内表面213具有热交换表面424，该热交换表面包括在内表面213的圆周周围的多个对流翅片434。对流翅片434是轴向波纹。天线252具有内导体242、绝缘体243和外导体244。外导体244具有外表面214，该外表面具有包括多个对流翅片436的热交换表面426。相对于缺乏这些对流翅片的光滑圆柱形表面，对流翅片434和436分别为热交换表面424和426提供增加的面积。在图4的示例中，对流翅片形成距探针111的纵向轴线205的距离不同的峰和谷。在此示例中，对流翅片沿着插管113的内表面213和外导体244的外表面214、平行于纵向轴线205纵向地延伸。外导体244的外表面214和插管113的内表面213上的表面特征可以使用许多不同的技术来制造，包括机械、研磨、激光、光刻、化学蚀刻、机加工、模制、挤出、冷加工或拉伸技术。

热交换表面具有表面特征，这些表面特征可以包括波纹、起伏、翅片、一个或多个脊等。在本文所述的任一示例中，热交换表面可以具有带有峰和谷的纹理化表面。纹理化表面可以增加沿着冲洗路径的表面积，从而在任何时候都允许更多的冷却流体与该表面接触。在一些示例中，使用螺纹或滚纹来形成纹理。滚纹表面可以包括笔直、成角度或交叉的凹槽。替代性地，该表面可以凹陷或带肋以增加冷却表面积。

热交换表面具有最大半径、最小半径和平均半径。例如，参考图4中的热交换表面424，谷441具有距离r

插管113和同轴电缆251两者都是大致管状的。在一些示例中，热交换表面224、226的表面特征被实施为平行于探针111的轴线延伸的轴向波纹或脊；沿着插管113或同轴电缆251的表面周向地延伸的径向波纹或脊；或者围绕插管113或同轴电缆251的表面螺旋地延伸的螺旋形波纹或脊。

本文中对图4的热交换表面424、426的描述适用于图3的也包括对流翅片的热交换表面224、226，这些对流翅片是轴向波纹。与图4的对流翅片434、436相比，图3的热交换表面224、226的对流翅片具有圆角峰和圆角谷。

图3和图4的探针被示出为具有两个热交换表面。在替代性示例中，图3和图4的探针可以被构造为仅具有一个热交换表面。例如，插管的内表面可以是具有一致半径的光滑表面，并且热交换表面可以仅设置在外导体的外表面上。相反，外导体的外表面可以是具有一致半径的光滑表面，并且热交换表面可以仅设置在插管的内表面上。

图5是微波消融探针的替代性示例的截面图。在图5的示例中，探针511包括具有插管壁515的插管513，该插管壁限定延伸穿过插管壁515的多个腔521。腔521被配置为引导冷却流体以冷却探针511。插管513的内表面517限定腔575。同轴电缆531在腔575的内部，该同轴电缆具有内导体532、外导体534以及将内导体532与外导体534隔开的绝缘体536。在一些示例中，同轴电缆531与插管513同心。插管513在插管513的内表面517上具有热交换表面516，并且同轴电缆531在外导体534的外表面542上具有热交换表面541。探针511类似于图1至图4中的探针111，然而，探针511不需要内衬，因为冲洗路径的一个部分由插管壁515中的腔521限定。冲洗路径的另一个部分由插管513的内表面517与同轴电缆531的热交换表面541之间的腔575限定。

在一些示例中，插管513的壁515为约0.007英寸(0.178mm)厚，并且腔521跨越壁515的约0.005英寸(0.127mm)的厚度，从而在腔521与插管513的外表面519之间产生约0.001英寸(0.025mm)的厚度。

在图5的图中，探针511被示出为具有两个热交换表面516、541。然而，在替代性示例中，探针511可以被构造为仅具有一个热交换表面。例如，插管513的内表面517可以是具有一致半径的光滑表面，并且热交换表面541可以仅设置在外导体534的外表面542上。相反，外导体534的外表面542可以是具有一致半径的光滑表面，并且热交换表面516可以仅设置在插管513的内表面517上。

在所披露的技术的替代性示例中，管件的几何形状使冷却流体遵循穿过消融探针的主体的非线性路径。图6是根据一些示例的微波消融探针的替代性示例的剖视截面图。探针611包括插管613、同轴电缆651和内衬661。在图6的示例中，插管613、内衬661和同轴电缆651绕探针611的纵向轴线604同心。探针主体612具有近端部分602和远端部分603。同轴电缆651具有内导体632、外导体631以及将内导体632和外导体631电隔离的绝缘体633。天线652包括辐射部分653，该辐射部分与探针主体612的辐射窗口619对准。

外导体631在外导体631的外表面635上具有带有多个脊637的热交换表面636。脊637向外导体631给予不一致的厚度。在图6的示例中，脊637螺旋地缠绕在同轴电缆651的外部周围，类似于螺纹螺钉。脊637限定距探针主体612的纵向轴线604的距离不同的峰和谷。热交换表面636的脊637引导冷却流体以在外导体631的外表面635周围螺旋地流动。在一些示例中，脊637包括交替的峰和谷。在一些示例中，外导体631具有约0.001英寸(0.025mm)的最小壁厚度。在一些示例中，脊637的峰将外导体631的壁厚度增加约0.001英寸(0.025mm)。在一些示例中，相邻脊637之间的距离在约0.001英寸(0.025mm)与0.005英寸(0.127mm)之间。在一些示例中，脊637的峰具有扁平形状。在替代性配置中，脊637的峰可以具有其他形状，诸如圆角、三角形等。

类似地，插管613具有内表面621，该内表面限定热交换表面622。热交换表面622具有表面特征，这些表面特征包括在插管613的内表面621上的多个起伏624。起伏624限定距探针主体612的纵向轴线604的距离不同的峰和谷，从而形成增大的表面积。

冲洗路径671被限定在插管613与同轴电缆651之间。冲洗路径671可以分成第一段691和第二段692。第一段691可以被限定在外导体631的热交换表面636与内衬661之间，并且第二段692可以被限定在插管613的热交换表面622与内衬661之间。在一些示例中，第一段691是供冷却剂进入探针主体612的流入路径，并且第二段692是供冷却剂离开探针主体612的流出路径。

热交换表面636的脊637的螺旋形配置将进入第一段691的冷却剂引导到同轴电缆651的外圆周周围的螺旋形路径中。与冷却剂在平行于探针611的纵向轴线604的方向上流动的情况相比，遵循探针主体612中的螺旋形路径的冷却剂与热交换表面636接触的时间更多。冷却剂可以与热交换表面636接触的时间越多，冷却剂可以从探针主体612吸收并传递走的热量就越多。

在一些示例中，脊624形成流体动力，其中在第一段691与第二段692之间的冲洗路径671上存在较高压降。这引起冷却剂沿着由脊624形成的螺旋形路径的增加的流速。

在图6的图中，探针611被示出为具有两个热交换表面622、636。然而，在替代性示例中，探针611可以被构造为仅具有一个热交换表面。例如，插管613的内表面621可以是具有一致半径的光滑表面，并且热交换表面636可以仅设置在外导体631的外表面635上。相反，外导体631的外表面635可以是具有一致半径的光滑表面，并且热交换表面622可以仅设置在插管613的内表面621上。

在任一前述示例中，热交换表面中的任一个可以涂有润湿剂以改善热交换表面与冷却流体之间的接触，从而改善热传递。另外地，在一些情况下，热交换表面的极性可以排斥冷却流体的不同极性的分子。润湿剂可以校正电极的表面处的冷却流体的极性以校正这种效应。润湿剂还可以校正由热交换表面上的纹理化表面元件产生的表面效应。例如，一些润湿剂可以防止在热交换表面的表面上形成不需要的气泡。可能适当的润湿剂的一些示例是硬脂酸钠、月桂酰肌氨酸钠(INCI)、全氟壬酸、全氟辛酸(PFOA或PFO)、烷基苯磺酸盐、木素磺酸盐、脂肪醇乙氧基化物以及烷基酚乙氧基化物。替代性地，可以使用含氟表面活化剂、硅氧烷表面活化剂、聚环氧丙烷以及许多其他种类的润湿剂。

盖可以由诸如黄铜或不锈钢的金属构造成。在一些示例中，盖可以由陶瓷材料构造成。在一些示例中，盖具有尖锐的套管针尖端，该尖端具有足够的结构完整性来刺穿组织，从而允许消融探针插入到要消融的组织中。如果盖由金属材料制成，则金属长度可以改变以便为天线提供可变长度。如果盖由陶瓷材料制成，则盖长度将不影响天线的谐振频率。

在消融治疗期间，医师可以调整微波消融系统中的许多参数，以形成期望的消融损伤。这些参数可以替代性地由计算机系统中的控制器进行自动调整。可以调整提供给微波能量源的功率量。更高量的要递送功率增大了进入组织的微波辐射的强度，或者更低量的要递送功率减小了进入组织的微波辐射的强度。高功率消融可以有效地形成大损伤。如果功率过高，可能会产生负面影响，诸如组织烧焦。该系统还可以调整将微波辐射递送到组织的时间量。较短的时间段与较小的烧焦组织的风险相关联，然而，如果消融治疗过早终止，则该治疗可能无法成功消融期望消融的所有组织。

本披露内容的微波消融系统可以用于执行治疗方法。该方法可以与包括探针的系统一起使用，该探针具有探针主体，该探针主体具有屏蔽部分和对微波能量至少部分透明的辐射窗口。屏蔽部分包括插管。该探针进一步包括在探针主体内的同轴电缆。探针中的天线与电缆电连接。天线具有用于发射微波能量的辐射部分，并且该辐射部分与辐射窗口对准。

探针主体还限定冲洗路径，该冲洗路径被配置为将冷却流体运送到探针主体的远端部分和从该远端部分运送冷却流体。限定冲洗路径的至少一个壁具有热交换表面。热交换表面具有平均半径，并且热交换表面的表面积大于半径等于平均半径的光滑表面的表面积。

该方法包括将冷却流体递送到冲洗路径、使冷却流体在探针主体内循环，以及经由电缆将微波能量递送到天线。该方法还可以包括在冷却流体从探针主体的远端返回之后将冷却流体返回到冷却流体源。

应注意，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式包括复数，除非上下文另外明确指出。还应注意，术语“或”一般以包括“和/或”的意思使用，除非内容另外清楚地指明。还应注意，如在本说明书和所附权利要求中使用的，短语“被配置”描述了被构造或配置用于执行特定任务或采用特定配置的系统、设备或其他结构。短语“被配置”可以与其他类似的短语如“被布置并配置”、“被构造并布置”、“被构造”、“被制造并布置”等可互换地使用。

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