本發(fā)明涉及一種方法和系統(tǒng)，其用于提供對(duì)醫(yī)療裝置的熱處理元件的溫度的更大控制，使得操作者能夠延長(zhǎng)冷凍消融手術(shù)的融化期。

背景技術(shù)：

熱處理組織的方法常常用于各種各樣的醫(yī)療目的。例如，可以借以破壞組織的冷凍消融可以用來處理心律失常、在癌癥的治療中消融腫瘤以及用于皮膚病和產(chǎn)科手術(shù)。此外，將組織冷卻至半致死溫度常常在電生理學(xué)研究中使用。

無論被處理的組織如何，由冷凍消融手術(shù)形成的消融灶的永久性都是最重要的。靶組織必須被完全且永久性地影響，這防止被治療的病癥的復(fù)發(fā)。在包括心房顫動(dòng)(AF)的某些形式的心律失常的處理中，在心臟內(nèi)的特定位置處必須形成永久性的電傳導(dǎo)阻斷。因此，必須形成連續(xù)的透壁消融灶，從而確保靶組織中的所有心肌細(xì)胞都被破壞。具體地，通過若干機(jī)制由冷凍性損傷快速殺死肌細(xì)胞，這些機(jī)制可包括由于結(jié)冰、滲透壓失衡、脫水、線粒體損害和凋亡過程延遲導(dǎo)致的細(xì)胞膜破裂。

組織細(xì)胞損害的類型和嚴(yán)重性受處理過程的若干參數(shù)影響。例如，在冷凍消融手術(shù)中，這些參數(shù)可包括冷凍的持續(xù)時(shí)間、處理溫度、冷卻和融化速率、以及冷凍-融化-冷凍循環(huán)的次數(shù)。事實(shí)上，通過在大約-20℃和大約-25℃之間的適度低溫下形成溫度平臺(tái)來延長(zhǎng)冷凍消融手術(shù)的融化階段可以導(dǎo)致更完全的細(xì)胞破壞和因此減小的重新傳導(dǎo)可能性。另外，將處理元件維持在該溫度范圍內(nèi)可以通過防止冷凍區(qū)過深地穿透到組織內(nèi)部而降低附帶損害的發(fā)生率。

當(dāng)前的心臟冷凍消融系統(tǒng)以流向處理裝置的受控的制冷劑流量來操作，導(dǎo)致在給定條件下最低的可實(shí)現(xiàn)操作溫度。也就是說，操作者沒有辦法控制最低溫度或冷卻和融化速率。唯一可控制的參數(shù)是冷凍的持續(xù)時(shí)間和冷凍-融化-冷凍循環(huán)的次數(shù)。

因此，希望提供一種方法和系統(tǒng)，通過該方法和系統(tǒng)，冷凍消融手術(shù)的參數(shù)可以是完全可控的。例如，希望提供一種方法和系統(tǒng)，通過它可以由操作者控制冷凍的持續(xù)時(shí)間、處理溫度、冷卻和融化速率、以及冷凍-融化-冷凍循環(huán)的次數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明有利地提供了一種方法和系統(tǒng)，其用于提供對(duì)醫(yī)療裝置的熱處理元件的溫度的更大程度控制，使得操作者能夠延長(zhǎng)冷凍消融手術(shù)的融化期。在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于可控制地調(diào)整醫(yī)療裝置處理元件的溫度的系統(tǒng)可包括：流體遞送管道，其包括上游部分和下游部分；過冷卻器，其位于上游流體流動(dòng)路徑和下游流體流動(dòng)路徑之間；旁路流體流動(dòng)路徑，其具有與上游流體流動(dòng)路徑直接連通的第一端部和與下游流體流動(dòng)路徑直接連通的第二端部；第一閥門，其在過冷卻器和旁路流體流動(dòng)路徑的第一端部之間位于上游流體流動(dòng)路徑中；以及第二閥門，其位于旁路流體流動(dòng)路徑中。該系統(tǒng)還可包括與流體遞送管道流體連通的制冷劑源。作為示例，處理元件在第一閥門完全打開且第二閥門完全關(guān)閉時(shí)可以達(dá)到最低處理溫度，并且在第一閥門完全關(guān)閉且第二閥門完全打開時(shí)可以達(dá)到最高處理溫度。制冷劑源可以是液體制冷劑源，并且該系統(tǒng)還可包括與流體遞送管道流體連通的氣體制冷劑源。調(diào)整氣體制冷劑與液體制冷劑的比率可以選擇性地控制處理元件的溫度。液體制冷劑源可以是第一儲(chǔ)箱，并且氣體制冷劑源可以是第二儲(chǔ)箱。備選地，液體制冷劑源和氣體制冷劑源可以是公共儲(chǔ)箱(即，液體制冷劑源和氣體制冷劑源可以位于同一儲(chǔ)箱中)。公共儲(chǔ)箱可以限定流體貯存器，液體制冷劑源在流體貯存器的底部處，并且氣體制冷劑源在流體貯存器的頂部處。此外，公共儲(chǔ)箱可包括與液體制冷劑源流體連通的第一閥門和與氣體制冷劑源流體連通的第二閥門，對(duì)第一和第二閥門中的至少一個(gè)的操縱調(diào)整氣體制冷劑與液體制冷劑的比率。例如，第一和第二閥門中的至少一個(gè)可以被操縱，直到處理元件達(dá)到在大約-20℃和大約-25℃之間的溫度。儲(chǔ)箱還可包括浸料管，其與第一閥門連通且延伸進(jìn)入液體制冷劑源。第一和第二閥門可以在公共儲(chǔ)箱的同一端上，或者它們可以在公共儲(chǔ)箱的相對(duì)兩端上。流體遞送管道可以與處理元件流體連通，并且該系統(tǒng)還包括與處理元件流體連通的流體回收管道、在流體回收管道中的第一閥門和在流體遞送管道中的第二閥門，對(duì)第一和第二閥門中的至少一個(gè)的獨(dú)立操縱選擇性地控制處理元件的溫度。備選地，該系統(tǒng)可包括僅在流體回收管道中的閥門，該閥門的操縱選擇性地控制處理元件的溫度。

一種用于調(diào)整冷凍消融裝置的處理溫度的系統(tǒng)可包括：制冷劑源；流體遞送管道，其被構(gòu)造成與制冷劑源和冷凍消融裝置流體連通；流體回收管道，其被構(gòu)造成與冷凍消融裝置流體連通；以及加熱元件，其與流體遞送管道熱交換。加熱元件可以是熱電加熱器。另外或備選地，流體回收管道可包括加熱流體流動(dòng)路徑，加熱流體流動(dòng)路徑的至少一部分與流體遞送管道熱交換。加熱流體流動(dòng)路徑可包括閥門，對(duì)該閥門的操縱選擇性地影響冷凍消融裝置的至少一部分的溫度。

一種用于調(diào)整冷凍消融裝置的處理元件的處理溫度的系統(tǒng)可包括：流體遞送管道，其包括上游部分和下游部分，上游部分與制冷劑貯存器流體連通，而下游部分與處理元件流體連通；過冷卻器，其位于上游流體流動(dòng)路徑和下游流體流動(dòng)路徑之間；旁路流體流動(dòng)路徑，其具有與上游流體流動(dòng)路徑直接連通的第一端部和與下游流體流動(dòng)路徑直接連通的第二端部；第一閥門，其在過冷卻器和旁路流體流動(dòng)路徑的第一端部之間位于上游流體流動(dòng)路徑中；以及第二閥門，其位于旁路流體流動(dòng)路徑中，制冷劑貯存器包含氣體狀態(tài)的制冷劑和液體狀態(tài)的制冷劑兩者，制冷劑貯存器具有第三閥門和第四閥門，第三閥門用于將氣體狀態(tài)的制冷劑遞送至流體遞送管道，第四閥門用于將液體狀態(tài)的制冷劑遞送至流體遞送管道，對(duì)第一、第二、第三和第四閥門中的至少一個(gè)的獨(dú)立操縱控制處理元件的溫度。第一、第二、第三和第四閥門中的至少一個(gè)可以被操縱，以使得處理元件達(dá)到在大約-20℃和大約-25℃之間的溫度。

附圖說明

通過參照結(jié)合附圖考慮的下面的詳細(xì)描述，將更容易理解對(duì)本發(fā)明的更完整的理解和伴隨的優(yōu)點(diǎn)及其特征，在附圖中：

圖1示出了示例性的冷凍消融系統(tǒng)，其包括具有處理元件的處理裝置；

圖2示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第一示意圖；

圖3示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第二示意圖；

圖4示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第三示意圖；

圖5示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第四示意圖；

圖6A示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第五示意圖；

圖6B示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第六示意圖；以及

圖7A示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的第七示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明有利地提供了一種方法和系統(tǒng)，通過該方法和系統(tǒng)，冷凍消融手術(shù)的參數(shù)可以是完全可控的。例如，冷凍的持續(xù)時(shí)間、處理溫度、冷卻和融化速率、以及冷凍-融化-冷凍循環(huán)的次數(shù)可以是由操作者完全可控的?，F(xiàn)在參看附圖，其中類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，根據(jù)本發(fā)明的原理的冷凍消融系統(tǒng)的示例性實(shí)施例在圖1中示出且大體上標(biāo)示為“10”，該系統(tǒng)包括具有處理元件的處理裝置。系統(tǒng)10可以大體上包括處理裝置12，該裝置在本文中可以被稱為導(dǎo)管，該導(dǎo)管可以聯(lián)接到控制單元或操作控制臺(tái)14。導(dǎo)管12可以被構(gòu)造成例如利用處理元件16與組織相互作用。此外，導(dǎo)管12可包括具有標(biāo)測(cè)和/或消融功能(未示出)的一個(gè)或多個(gè)電極。

導(dǎo)管12可包括細(xì)長(zhǎng)主體18，其可穿過患者的脈管系統(tǒng)和/或靠近組織區(qū)域，以用于診斷或治療。細(xì)長(zhǎng)主體18可限定近側(cè)部分20和遠(yuǎn)側(cè)部分22，并且還可包括一個(gè)或多個(gè)管腔，該管腔設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)主體18內(nèi)，從而在細(xì)長(zhǎng)主體18的近側(cè)部分和細(xì)長(zhǎng)主體18的遠(yuǎn)側(cè)部分之間提供機(jī)械、電氣和/或流體連通。例如，醫(yī)療裝置12還可包括橫貫細(xì)長(zhǎng)主體18的至少一部分且朝向遠(yuǎn)側(cè)部分22的流體遞送管道30。遞送管道30可以聯(lián)接到細(xì)長(zhǎng)主體18的遠(yuǎn)側(cè)部分22或者說是從遠(yuǎn)側(cè)部分22延伸進(jìn)入處理元件16中。雖然處理元件16在圖1中示出為球囊，但應(yīng)當(dāng)理解，處理元件16可以是任何處理元件，制冷劑可以流過該處理元件，并且該元件能夠熱影響組織。

與流體遞送管道30流體連通的一個(gè)或多個(gè)流體注射元件32可以設(shè)置在球囊16的內(nèi)室34中。流體注射元件32可以具有適用于將來自流體遞送管道30的制冷劑或其它流體遞送到球囊16中的任何構(gòu)型。作為非限制性示例，流體注射元件32可包括在腔室34內(nèi)圍繞軸或致動(dòng)元件36的多個(gè)繞圈(如圖1所示)。此外，流體注射元件32可包括在其中的一個(gè)或多個(gè)開口或端口，以有助于流體從流體遞送管道30至球囊16的室34的遞送和可選的定向噴出。

系統(tǒng)10也可包括與流體遞送管道30和流體注射元件32流體連通的一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)貯存器44，例如壓力儲(chǔ)箱，其包括冷卻劑、低溫制冷劑等。作為非限制性示例，流體供應(yīng)貯存器44可以是如圖所示和在下文中更詳細(xì)描述的制冷劑儲(chǔ)箱。系統(tǒng)10也可包括排放或清掃系統(tǒng)，以用于回收或排放用過的制冷劑以重復(fù)使用或丟棄。清掃系統(tǒng)可包括限定用于回收用過的制冷劑的通道的流體回收管道48、流體回收貯存器50和真空泵52，真空泵52用于形成壓力梯度以將膨脹的制冷劑從球囊室34吸入流體回收管道48，然后吸入流體回收貯存器50中(即，從裝置的遠(yuǎn)側(cè)部分向裝置的近側(cè)部分，并且進(jìn)入操作控制臺(tái))。除了各種其它管道和/或二級(jí)流動(dòng)路徑之外，系統(tǒng)的流體流動(dòng)路徑可至少包括流體遞送管道30和流體回收管道48。此外，雖然流體供應(yīng)貯存器44和流體回收貯存器50可以各自位于操作控制臺(tái)14之內(nèi)或之外，但它們?yōu)楹?jiǎn)單起見而被稱為操作控制臺(tái)14的一部分。操作控制臺(tái)14還可包括泵、閥門、控制器等，以回收和/或再循環(huán)被遞送至導(dǎo)管12的柄部、細(xì)長(zhǎng)主體和/或流體通路的流體，如下文更詳細(xì)描述的。

操作控制臺(tái)14可包括一個(gè)或多個(gè)控制器、處理器和/或軟件模塊，軟件模塊包含指令或算法以提供本文所述特征、序列或程序的自動(dòng)化操作和性能。例如，操作控制臺(tái)14可包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)56，其包括一個(gè)或多個(gè)處理器58，以用于接收來自遍布系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)，和/或用于系統(tǒng)10的自動(dòng)、半自動(dòng)和/或手動(dòng)操作。所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)56可包括一個(gè)或多個(gè)用戶輸入裝置60，用戶可通過用戶輸入裝置對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行編程，這些參數(shù)例如是球囊16的充脹和縮憋、制冷劑通過流體遞送和回收管道的循環(huán)、和/或?qū)σ粋€(gè)或多個(gè)電極或其它熱遞送元件的操作。用戶輸入裝置60可包括鍵盤、旋鈕、按鈕、撥盤、腳踏板、鼠標(biāo)、觸摸屏、語音輸入單元和/或開關(guān)。另外，用戶可以使用用戶輸入裝置來超馳編程到操作控制臺(tái)14或由操作控制臺(tái)14預(yù)定的系統(tǒng)10的自動(dòng)操作。更進(jìn)一步地，由所述一個(gè)或多個(gè)處理器58接收的信號(hào)可以用來自動(dòng)地或半自動(dòng)地控制球囊16的構(gòu)型(例如，通過使致動(dòng)元件36延伸或回縮)。所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)56還可包括一個(gè)或多個(gè)顯示器62，例如計(jì)算機(jī)屏幕或其它可視元件，其與所述一個(gè)或多個(gè)處理器58和/或用戶輸入裝置60通信。最后，操作控制臺(tái)14可包括一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器或其它音頻警報(bào)發(fā)生器，其與所述一個(gè)或多個(gè)處理器58和/或用戶輸入裝置60通信。

導(dǎo)管12可包括柄部68，其聯(lián)接到細(xì)長(zhǎng)主體18的近側(cè)部分20。柄部68可包括用于在控制導(dǎo)管12或系統(tǒng)10的另一個(gè)部件中識(shí)別和/或使用的電路。例如，柄部68可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，例如在導(dǎo)管12或系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)流體流動(dòng)路徑內(nèi)的流體壓力。另外，柄部68也可包括連接器72，其可直接地或借助于一個(gè)或多個(gè)管線間接地配合到流體源/排放口和操作控制臺(tái)14。柄部68還可包括血液檢測(cè)電路，其與注射管腔、排放管腔和/或空隙管腔流體連通和/或光學(xué)連通。柄部68也可包括減壓閥，其與流體遞送管道30和/或排放管腔流體連通，以在預(yù)定的閾值值被超出的情況下在該值下自動(dòng)地打開。

柄部68也可包括一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)或控制特征，其允許用戶從醫(yī)療裝置的近側(cè)部分控制、偏轉(zhuǎn)、駕馭或以其它方式操縱醫(yī)療裝置的遠(yuǎn)側(cè)部分。例如，柄部68可包括諸如杠桿或旋鈕74的一個(gè)或多個(gè)部件，以用于操縱細(xì)長(zhǎng)主體18、軸36、導(dǎo)絲和/或?qū)Ч?2的附加部件。

系統(tǒng)10還可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器76，以便除了監(jiān)測(cè)、記錄或以其它方式傳送導(dǎo)管12內(nèi)或在導(dǎo)管12的遠(yuǎn)側(cè)部分處的周圍環(huán)境內(nèi)的測(cè)量值或狀態(tài)之外，監(jiān)測(cè)遍布系統(tǒng)10的操作參數(shù)，包括例如在操作控制臺(tái)14和/或?qū)Ч?2中的壓力、溫度、流量、體積等。(多個(gè))傳感器76可以與操作控制臺(tái)14連通，以用于在醫(yī)療裝置12的操作期間引發(fā)或觸發(fā)一個(gè)或多個(gè)警報(bào)或治療劑遞送修改。一個(gè)或多個(gè)閥門、控制器等可以與(多個(gè))傳感器連通以提供流體通過導(dǎo)管12和系統(tǒng)10的管腔/流體路徑的受控分散或循環(huán)。這樣的閥門、控制器等可位于醫(yī)療裝置12的一部分中和/或操作控制臺(tái)14中。

雖然醫(yī)療裝置12可以與流體源流體連通以低溫處理所選組織，但也可設(shè)想到，醫(yī)療裝置12可以附加地包括在其上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電部分或電極，其聯(lián)接到作為處理或診斷機(jī)構(gòu)的射頻發(fā)生器或功率源80。如果導(dǎo)管12包括能夠發(fā)送射頻(RF)、超聲波、微波、電穿孔能量等的熱電冷卻元件或電極，細(xì)長(zhǎng)主體18可包括與功率源80電氣連通的管腔。

現(xiàn)在參看圖2-5，示出了提供完全可控的冷凍消融參數(shù)的系統(tǒng)的示意圖。如上文所討論的，系統(tǒng)流體流動(dòng)路徑可包括一個(gè)或多個(gè)閥門、管道、二級(jí)流動(dòng)路徑、一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)貯存器44、一個(gè)或多個(gè)流體回收貯存器50、真空泵52、以及其它系統(tǒng)部件。系統(tǒng)10還可包括一個(gè)或多個(gè)過冷卻器82，其具有各種制冷部件，例如，壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、熱電元件和/或熱交換器。目前已知的冷凍消融系統(tǒng)常常包括過冷卻器，以確保制冷劑在完全液體狀態(tài)下被遞送至球囊，因?yàn)橹评鋭┚哂凶畲笾评錆撃?最大焓)。例如，遞送至球囊16的液體制冷劑可以使球囊16達(dá)到大約-80℃的溫度。然而，始終以最大制冷潛能將液體制冷劑遞送至球囊的系統(tǒng)不提供如下的一種手段，其用來控制或調(diào)整球囊的溫度并因此通過形成在大約-20℃和大約-25℃之間的范圍內(nèi)的溫度平臺(tái)(在本文中稱為“平臺(tái)溫度”)而延長(zhǎng)融化階段。融化期可以在大約2秒至大約40秒之間保持。例如，融化期可以保持大約20秒以達(dá)到所需結(jié)果。

一種用于提供可控的球囊溫度的裝置在圖2中示出。圖2所示系統(tǒng)10可包括熱交換器旁路流動(dòng)路徑88，其允許將冷卻劑遞送至球囊16，同時(shí)完全或部分地避開過冷卻器82。系統(tǒng)10可包括在過冷卻器82的上游(即，在過冷卻器82和制冷劑供應(yīng)貯存器44之間)的電磁閥S1和旁路流動(dòng)路徑88，旁路流動(dòng)路徑88具有位于閥門S1上游的第一端部、位于過冷卻器82下游的第二端部、以及位于第一和第二端部之間的電磁閥SX。例如，將制冷劑導(dǎo)向通過旁路流動(dòng)路徑88可以完全避開過冷卻器82。閥門S1和/或SX可以被打開或關(guān)閉，以改變球囊16的溫度。目前的冷凍消融系統(tǒng)可以經(jīng)改裝而具有旁路流動(dòng)路徑88(其可包括例如一管道和一個(gè)或多個(gè)閥門)，以便為現(xiàn)有系統(tǒng)增加溫度調(diào)整功能。被傳輸通過過冷卻器的制冷劑可以在低于其正常飽和溫度或沸點(diǎn)的溫度下存在。因此，在離開過冷卻器時(shí)，制冷劑可以處于完全液體的狀態(tài)。如果閥門SX關(guān)閉且閥門S1打開，制冷劑將從流體供應(yīng)貯存器44傳輸并通過過冷卻器82。液體制冷劑可以接著經(jīng)由流體遞送管道30從過冷卻器傳輸?shù)角蚰沂?4中，制冷劑處于完全液體狀態(tài)。當(dāng)制冷劑離開流體遞送管道30和流體注射元件32的較高壓力環(huán)境并進(jìn)入較低壓力的球囊室34時(shí)，制冷劑將膨脹成氣體(或者，如果以氣體狀態(tài)遞送，制冷劑將僅僅膨脹并保持在氣體狀態(tài))，并且制冷劑的溫度將通過焦耳-湯姆遜效應(yīng)而降低。在腔室34內(nèi)的這種溫度降低允許球囊16從周圍組織帶走熱量，這可以導(dǎo)致組織的冷凍消融。

另一方面，如果較溫暖的制冷劑(和因此球囊16)溫度是所需的，過冷卻器82的操作可以占空比化(duty cycling)，從而當(dāng)過冷卻器82“開啟”(即，例如，允許在過冷卻器82內(nèi)進(jìn)行熱交換，例如通過啟動(dòng)熱電裝置或允許在制冷劑和二次冷卻液體之間熱交換)時(shí)，制冷劑以液態(tài)進(jìn)入球囊16。相反地，當(dāng)過冷卻器82“關(guān)閉”(即，例如，在過冷卻器82內(nèi)不發(fā)生熱交換，例如通過停用熱電裝置或防止在制冷劑和二級(jí)冷卻液體之間熱交換)時(shí)，制冷劑的至少一部分可以在氣體狀態(tài)下被遞送至球囊16。因此，制冷劑的一些部分可以處于液體狀態(tài)，并且制冷劑的一些部分可以處于氣體狀態(tài)，其中氣體制冷劑造成球囊16達(dá)到大于制冷劑在完全液體狀態(tài)下遞送時(shí)的溫度。這是因?yàn)橹评鋭┑臍怏w部分不膨脹，從而在室34內(nèi)形成較低溫度。

雖然占空比化過冷卻器82可以有效地產(chǎn)生較溫暖的球囊溫度，但溫度改變效應(yīng)可能不會(huì)是瞬時(shí)的，因?yàn)檎{(diào)整過冷卻器參數(shù)會(huì)對(duì)穿過其中的制冷劑的溫度產(chǎn)生延遲效應(yīng)。當(dāng)即時(shí)或基本上即時(shí)的溫度調(diào)整為所需時(shí)，電磁閥S1可以被關(guān)閉，而電磁閥SX可以打開，從而造成制冷劑流過過冷卻器旁路流動(dòng)路徑88。將過冷卻器82旁通可能意味著制冷劑不會(huì)變得完全液化，并且制冷劑中的至少一部分保持在氣體狀態(tài)。

用于提供可控的球囊溫度的另一個(gè)裝置在圖3-5中示出。類似于圖2中的系統(tǒng)10，圖3-5中的系統(tǒng)10也可包括過冷卻器旁路流動(dòng)路徑88。因此，這些系統(tǒng)可以類似于圖2的系統(tǒng)那樣操作。然而，與僅包括液體制冷劑的流體源的系統(tǒng)不同，圖3-5中的系統(tǒng)可包括液體制冷劑源和氣體制冷劑源。例如，每個(gè)制冷劑源可以是單獨(dú)的儲(chǔ)箱。因此，球囊16的溫度可以通過遞送液體和氣體制冷劑的混合物來調(diào)整，該混合物在制冷劑源處被控制，而不是通過調(diào)整例如過冷卻器操作。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在過冷卻器包括與被遞送至球囊16的制冷劑熱交換的二級(jí)制冷劑的情況下，氣體和液體制冷劑的受控混合物也可以被遞送至過冷卻器82。也就是說，過冷卻器對(duì)被遞送至球囊16的制冷劑的冷卻效應(yīng)可以由內(nèi)部的二級(jí)冷卻劑的溫度確定，二級(jí)冷卻劑的溫度又可以由氣體與液體制冷劑的比率確定。還應(yīng)當(dāng)理解，球囊16溫度可以通過圖2中示出和描述的方法和圖3-5中示出和描述的方法這兩種來調(diào)整。如圖3所示，系統(tǒng)10可包括液體制冷劑供應(yīng)貯存器44和分離的氣體制冷劑供應(yīng)貯存器94，兩者均與系統(tǒng)流動(dòng)路徑96和球囊室34流體連通。氣體制冷劑供應(yīng)貯存器94也可以添加到現(xiàn)有系統(tǒng)。來自液體制冷劑供應(yīng)貯存器44的液體制冷劑的遞送速率可以經(jīng)由閥門120控制，而來自氣體制冷劑供應(yīng)貯存器94的氣體制冷劑的遞送速率可以經(jīng)由閥門122控制。因此，氣體制冷劑與液體制冷劑的混合物或比率可以由閥門120和/或閥門122的獨(dú)立和選擇性操縱來控制。

備選地，如圖4所示，流體制冷劑源和氣體制冷劑源可以容納在公共貯存器或儲(chǔ)箱104中。公共貯存器104可包括在貯存器104的底部108處的液體制冷劑106和在貯存器104的頂部112處的氣體制冷劑110，因?yàn)槊芏容^大的液體可能下沉到貯存器104的底部。如本文所用，術(shù)語“底部”可以表示重力使液體制冷劑106所下沉到的貯存器104的任何部分。如本文所用，術(shù)語“頂部”可以表示與底部豎直對(duì)齊且相對(duì)的貯存器104的部分。貯存器104可包括與第一閥門120連通的浸量尺(dip stick)114，以用于從貯存器104的底部108且向球囊16中抽吸和遞送液體制冷劑106。貯存器104還可包括第二閥門122，以用于從貯存器104的頂部112抽吸和遞送氣體制冷劑110。因此，第一閥門120和第二閥門122均可以位于貯存器104的同一端上。遞送至球囊16的液體制冷劑106和氣體制冷劑110的混合物可以通過獨(dú)立地且選擇性地在關(guān)閉位置和完全打開位置之間調(diào)整閥門120和122來調(diào)整。

備選地，如圖5所示，公共貯存器104可包括在貯存器104的底部108處用于調(diào)整液體制冷劑106的流動(dòng)的第一閥門120和在貯存器104的頂部112處用于調(diào)整氣體制冷劑110的流動(dòng)的第二閥門122。液體制冷劑106可以在貯存器104的底部108處，而氣體制冷劑110可以在頂部112處，如圖4中示出和描述的；因此，液體制冷劑106可在底部108處從第一閥門120吸出，而氣體制冷劑110可以在頂部112處從第二閥門122吸出。類似于圖4的系統(tǒng)，遞送至球囊16的液體制冷劑106和氣體制冷劑110的混合物可以通過獨(dú)立地且選擇性地在關(guān)閉位置和完全打開位置之間調(diào)整閥門120和122來調(diào)整。如圖4或圖5所示的公共貯存器104可以被添加到現(xiàn)有系統(tǒng)。

用于提供可控的球囊溫度的另一個(gè)裝置在圖6A和圖6B中示出。圖6A和圖6B中的系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)。例如，加熱機(jī)構(gòu)可包括熱交換流動(dòng)路徑126，其包括區(qū)域128，在該區(qū)域處，遞送管道30和回收管道48可以彼此熱交換(如圖6A所示)。電磁閥138可以選擇性地打開或關(guān)閉，以允許回收管道48中的較溫暖的流體經(jīng)由熱交換流動(dòng)路徑126與遞送管道30中的制冷劑熱交換。結(jié)果，遞送管道30中的制冷劑的溫度可以增加。

另外或備選地，系統(tǒng)10可包括分布在流體遞送側(cè)上的操作控制臺(tái)14和導(dǎo)管12之間的系統(tǒng)流動(dòng)路徑96中的任何點(diǎn)處的一個(gè)或多個(gè)熱電加熱元件130(如圖6B所示)。一般來講，熱電加熱元件130不會(huì)位于導(dǎo)管12內(nèi)，以避免將附加的功率發(fā)送至導(dǎo)管12中。

另一種用于提供可控的球囊溫度的裝置在圖7中示出。類似于圖2-6中示出和描述的系統(tǒng)，圖7的系統(tǒng)10也可包括過冷卻器旁路流動(dòng)路徑88。圖7中的系統(tǒng)10也可包括在流體回收管道48中的比例閥136，其可以被調(diào)整以在流體回收管道48中形成限制部。該限制部可以減慢從球囊室34進(jìn)入流體回收管道48的制冷劑的流速，從而增加球囊室34內(nèi)的壓力。球囊室34內(nèi)的壓力增加可以造成其中的制冷劑的沸點(diǎn)提高。結(jié)果，室34和因此球囊16內(nèi)的制冷劑可具有相比允許制冷劑從室34自由地流入流體回收管道48時(shí)更溫暖的溫度。在關(guān)閉位置和完全打開位置之間調(diào)整閥門136可以因此允許操作者控制球囊16的溫度。例如，當(dāng)閥門136完全打開時(shí)，球囊溫度可以比當(dāng)閥門136完全或基本上關(guān)閉時(shí)更低。

類似地，流體遞送管道30中的比例閥MKS和流體回收管道48中的閥門136可以順序地或同時(shí)地單獨(dú)且選擇性地控制，以調(diào)整球囊16的溫度。例如，完全或基本上關(guān)閉閥門136和/或完全或基本上關(guān)閉閥門136可以產(chǎn)生比完全打開閥門136和138兩者的情況下更溫暖的球囊溫度。壓力換能器PT5可以監(jiān)測(cè)流體回收管道48壓力，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至操作控制臺(tái)14。

對(duì)于上述實(shí)施例中的任一者來說，位于球囊室34中或系統(tǒng)流動(dòng)路徑96內(nèi)的任何其它點(diǎn)位處的一個(gè)或多個(gè)溫度和/或壓力傳感器76可以將數(shù)據(jù)發(fā)送至操作控制臺(tái)14，該信息可以被處理和顯示或以其它方式通信至操作者?；诒话l(fā)送和/或通信的數(shù)據(jù)，可以由所述一個(gè)或多個(gè)處理器自動(dòng)地或半自動(dòng)地調(diào)整或由操作者手動(dòng)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)。所述一個(gè)或多個(gè)處理器58可以被編程，以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)算法，將系統(tǒng)參數(shù)通信至操作者和/或?qū)⒆詣?dòng)控制任務(wù)提示給操作者，和/或自動(dòng)地或半自動(dòng)地控制系統(tǒng)參數(shù)(例如，打開或關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)閥門，調(diào)整液體與氣體制冷劑的比率等)，以調(diào)整球囊16的溫度和因此調(diào)整導(dǎo)管12對(duì)靶組織的作用。例如，如果一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器、標(biāo)測(cè)電極、定時(shí)器等向所述一個(gè)或多個(gè)處理器58指示靶組織已被消融或處理已持續(xù)預(yù)定的時(shí)間量，所述一個(gè)或多個(gè)處理器58可以自動(dòng)地控制一個(gè)或多個(gè)閥門(例如，以調(diào)整液體與氣體制冷劑，旁通過冷卻器，和/或限制流體回收管道48)，以將球囊16的溫度增加至在大約-20℃和大約-25℃之間的范圍內(nèi)的溫度，以便延長(zhǎng)處理的融化階段，這可以導(dǎo)致更徹底的細(xì)胞破壞和因此減小的再傳導(dǎo)可能性。

本文所示出和描述的任何系統(tǒng)部件可以單獨(dú)地或與本文所示出和描述的任何其它系統(tǒng)部件結(jié)合使用，以便實(shí)現(xiàn)所需結(jié)果。此外，系統(tǒng)部件可以被添加到現(xiàn)有的冷凍消融系統(tǒng)，以提供完全可控的球囊溫度。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明不限于上文已特定示出和描述的內(nèi)容。此外，除非上面提到為相反，應(yīng)當(dāng)指出，所有的附圖都不是按比例的。在不脫離僅由所附權(quán)利要求限制的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，根據(jù)上述教導(dǎo)，多種修改和變型是可能的。