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Modulare
thermische Behandlungssysteme mit einmal verwendbaren Wegwerfkatheteranordnungen und
zugehörige
Verfahren
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Verwandte
Anmeldungen
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Anmeldung in den USA
(U.S. Provisional Application) mit dem Aktenzeichen 60/342,566 angemeldet
am 20. Dezember 2001, deren Inhalt hiermit insgesamt durch Bezugnahme
zum Bestandteil dieser Beschreibung gemacht wird.
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Bereich der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zur Abgabe
von minimal invasiven Wärmetherapien
in ein Lumen oder eine Körperhöhle eines
Behandlungsbedürftigen
und ist insbesondere geeignet zur Behandlung gewisser Zustände der
Prostata.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bisher
wurden verschiedene Arten von Wärmebehandlungssystemen
zum Behandeln bestimmter pathologischer Zustände des Körpers durch Erwärmen oder
thermisches Abtragen von Zielgewebe vorgeschlagen. Diese thermischen
Behandlungssysteme verwendeten verschiedene Wärmequellen, um die Wärme zu erzeugen,
die notwendig ist, um das Zielgewebe zu behandeln oder abzutragen.
Beispielsweise wurden Laser-, Mikrowellen- und Radiofrequenzenergiequellen
(RF) vorgeschlagen, um die Wärme
zu produzieren, die dann auf das Zielgewebe in oder um die ausgewählte Körperhöhlung gerichtet
wird. Es wurden thermische Behandlungssysteme verwendet, um Prostatagewebe
thermisch abzutragen sowie das Gewebe anderer Organe, Körperhöhlungen
und/oder natürlicher
Lumen thermisch zu behandeln oder abzutragen.
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US-Patent
Nr. 6,216,703 beschreibt bestimmte thermische Behandlungssysteme
(darunter Mikrowellenenergiesysteme), die angeblich verwendet werden
können,
um sowohl Prostatitis wie gutartige Prostatahyperplasie BPH (benigne
Prostatahyperplasie) zu behandeln. Der Inhalt dieses Patents wird
hiermit insgesamt durch Bezugnahme zum Bestandteil dieser Beschreibung
gemacht. Während
BPH und Prostatitis beide Störungen
der Prostata sind, sind sie jedoch an sich unterschiedlich und verschiedene
Zustände
und jede wird typischerweise mit unterschiedlichen Behandlungsstrategien
und Therapien behandelt. Eine weitere Diskussion von Prostatitis
und geeigneten Behandlungen ist in der parallelen und dem selben
Anmelder zugeordneten vorläufigen
Anmeldung in den USA (U.S. Provisional Application) mit dem Aktenzeichen
60/308,344 und dem Titel: „Methods
of Treating Prostatitis" zu
finden, deren Inhalt hiermit insgesamt durch Bezugnahme zum Bestandteil
dieser Beschreibung gemacht wird.
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Ein
besonders erfolgreiches thermisches Abtragungssystem, das als das
Thermoflex®-System
bekannt ist (erhältlich
von ArgoMed, Inc., in Cary, NC), das zum Behandeln von BPH verwendet
wird, trägt
die Prostata durch einen Thermokoagulationsprozess ab. Dieses thermische
Ablationssystem setzt ein geschlossenes durch Flüssigkeit oder Wasser induziertes
Thermotherapiesystem (WIT) ein, das Flüssigkeit, typischerweise Wasser,
außerhalb
des Körpers
erwärmt
und dann das zirkulierende erwärmte
Wasser in einen Behandlungskatheter leitet. Der Behandlungskatheter
wird durch die Penisöffnung
eingeführt
und im Patienten in Position gehalten, bevor die Behandlung beginnt,
die lokalisiertes Gewebe in der Prostata den Ablationstemperaturen
aussetzt. Der Behandlungskatheter weist einen oberen Endteil auf,
der beim Einsatz gegen den Blasenhals verankert ist, und ein aufblasbares
Behandlungssegment, das relativ zum verankerten oberen Endteil derart
gehalten ist, dass es entlang der gewünschten Behandlungsregion der
Prostata liegt. Im Einsatz expandiert das Behandlungssegment in
Reaktion auf das eingeschlossene zirkulierende Fluid, das hindurchwandert, so
dass es gegen das Zielgewebe in der Prostata drückt und in Verbindung mit der
zirkulierenden Flüssigkeit das
Gewebe erhöhten
Temperaturen aussetzt, wodurch das lokalisierte Gewebe an der Behandlungsstelle thermisch
abgetragen wird.
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Als
akzeptable Alternative zu einem chirurgischen Eingriff (transurethrale
Resektion der Prostata (TURP)) hat sich die Verwendung von WIT (wasserinduzierter
Thermotherapie) als eine erfolgreiche und allgemein minimal invasive
Behandlung von BPH (benigner Prostatahyperplasie) gezeigt. Allgemein
bezieht sich der Ausdruck „BPH" auf einen Zustand,
worin die Prostatadrüse
sich vergrößert und
das Prostatagewebe in seiner Dichte zunimmt, das leider dazu neigen
kann, den Harnableitungsweg zu verschließen. Dieser Zustand tritt typischerweise
bedingt durch physiologische Veränderungen
des Prostatagewebes (und der Blasenmuskeln) im Laufe der Zeit bei
Männern
auf, wenn sie älter
werden. Um die Öffnung
in der prostatischen Harnröhre zu
vergrößern (ohne
dass ein chirurgischer Schnitt und Entfernung von Gewebe erforderlich
ist), wird das zirkulierende heiße Wasser durch den Behandlungskatheter
geleitet, der in die Penisöffnung
durch die Harnröhre im
Penis und in die Prostata eingeführt
ist, wie es oben beschrieben wurde. Das Behandlungssegment erweitert
sich mit dem darin enthaltenen heißen Wasser, um das aufgeblasene
Behandlungssegment gegen die Prostata zu drücken, die sich dann konduktiv
erwärmt
und das Prostatagewebe thermisch abträgt. Für BPH-Therapien wird das zirkulierende
Wasser typischerweise auf eine Temperatur von ungefähr 60° bis 62°C erwärmt und
das Zielgewebe wird über
eine Dauer von ungefähr
35 bis 45 Minuten thermisch behandelt, um örtlich das Gewebe nahe dem
Harnableitungsweg in der Prostata abzutöten und dadurch den Harnweg
in der Prostata zu vergrößern.
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Das
geschlossene WIT-System und andere Thermotherapiesysteme mit zirkulierender
Flüssigkeit
setzen Komponenten aus flexiblen Materialien ein, wie relativ dünne flexible
Katheter mit elastomeren Behandlungsballons und Schläuchen, die
sich aufgrund der Einwirkung von Bedingungen bei der Abgabe der
Therapie (darunter Systemdrücke
und/oder Wärme)
im Verlaufe der Behandlung entspannen können, wenn die Therapie über relativ
lange Behandlungszeiten verabreicht wird. Außerdem kann eine physiologische
Reaktion auf die Behandlung auftreten, und die Größe, Nachgiebigkeit
und/oder Dichte des Gewebes in der behandelten Region um die prostatische
Harnröhre
kann sich bei der Behandlung auch verändern (obwohl dies bei verschiedenen
Personen aufgrund individueller Schwankungen in den Gewebeeigenschaften
unterschiedlich sein kann). Zum Beispiel kann bei Abtragungsbehandlungen
die Nekrose des örtlich
behandelten Gewebes um den Behandlungsballon derart sein, dass das
Gewebe in dieser Region effektiv schrumpft. In der Vergangenheit
wurden beim Versuch, dieses Phänomen
auszugleichen, zusätzliche
Flüssigkeitsmengen
auf einmal zu einem Zeitpunkt während
der thermischen Therapie in das geschlossene Zirkulationssystem
hinzugefügt, um
zu versuchen, den Druckverlust aufzubauen.
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Es
bleibt eine Notwendigkeit, verbesserte thermische Therapiesysteme
zur Verfügung
zu stellen, insbesondere verbesserte thermische Behandlungssysteme
mit zirkulierendem Fluid, die kompakt, wirtschaftlich, leicht anzuwenden
und so konfiguriert sind, dass sie verbesserte Wartungseigenschaften
im Einsatz aufweisen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, modulare Behandlungssysteme,
Computerprogrammprodukte, Verfahren und Vorrichtungen mit verbesserten
Betriebseigenschaften zur Verfügung
zu stellen. Die modularen Systeme umfassen Steuerkonsolen, die kompakt
sind und relativ leicht im Gewicht, und Katheteranordnun gen, die
mit einer modularen Kassette konfiguriert sind, die so konfiguriert ist,
dass sie bei Benutzung an die Konsole lösbar passend anschließbar ist.
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Das
System kann so konfiguriert sein, dass es wirtschaftliche, leichte,
tragbare, geschlossene thermische Therapiesysteme mit zirkulierender
Flüssigkeit
zur Verfügung
stellt, mit automatischer Drucküberwachung
und Feineinstellmöglichkeit,
so dass der Druck und die Temperatur der Flüssigkeit im geschlossenen System
im Verlaufe der Behandlung selektiv gesteuert werden kann. Die Konsole
kann als vertikal aufgestelltes Gehäuse mit einer reduzierten Aufstandsfläche konfiguriert
sein, um das Ausmaß der
Quadratmeter an Bodenfläche
zu reduzieren, die in Klinik- oder Hospitaleinrichtungen vereinnahmt
werden. In bestimmten Ausführungsformen
ist die modulare Kassette ein im Wesentlichen starrer Körper, der
am Katheter angebracht ist und mit einem System zur Verhinderung
wiederholter Katheterverwendung konfiguriert ist (um hygienische
sterile Einmalverwendung zu fördern).
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Die
Systeme, Verfahren und Vorrichtungen können mit anderen erweiterten
Betriebseigenschaften konfiguriert sein, darunter eine oder mehrere
aus: (a) einer Mehrzahl von vorprogrammierten auswählbaren Behandlungsverfahrensweisen
für unterschiedliche
physiologische Behandlungsbedingungen, wobei jede der Prozeduren
unterschiedliche Therapiedauer, -temperaturen und -drücke aufweisen
kann (in bestimmten Ausführungsformen
kann jede auswählbare
Verfahrensweise bis zu fünf
verschiedene Schritte aufweisen und das System kann mit vier verschiedenen
Verfahrensweisen vorprogrammiert sein); (b) automatisches Aufblasen und/oder
Ablassen des Behandlungsballons vor Einsetzen und/oder Entfernen
(am Ende der Behandlung), um Einsetzen und/oder Entfernen des Katheters
in oder aus dem Patienten zu verhindern, wenn der Behandlungsballon
in einem aufgeblasenen Zustand ist; (c) automatische Smartchips
oder andere wiederholte Verwendung vereitelnde Mittel, oder automatische
Abschaltung/Abbruch einer Verfahrensweise der Katheteranordnung,
um die erneute Verwendung zu verhindern oder zu unterbinden, nachdem
die Katheteranordnung bestimmten thermischen Schwellenwerten ausgesetzt
war; (d) Infrarottemperatursensoren für das zirkulierende Fluid;
(e) Temperatursicherheitsabschaltung (Sensor mit optischer Kopplung
für den
Pumpenmotor und Heizelementsensoren) sowie Temperatursensoren) für das zirkulierende
Fluid; (f) an der Frontplatte angebrachter hervorstehender Notausschalter;
(g) leichte Konsole (weniger als ungefähr 8,5 Kilogramm); (h) Selbstdiagnosenotfallprogrammzyklus;
(i) Möglichkeit
von Benutzereingaben zur Annahme einer Patientenidentifikation und
automatisches Erzeugen einer Behandlungsaufzeichnung für den Patienten
(elektronisch und/oder in Papierform); (j) graphische Anzeige des
Behandlungsstatus auf einem Monitor mit zwei dynamischen Graphen
für Zeit
und Temperatur; (k) Möglichkeit
zum Herunterladen der Behandlungszusammenfassung (lokale oder zentrale Überwachung
der Anzahl und Art der vorgenommenen Prozeduren); (l) Luftspülzyklus
in Hochgeschwindigkeitspumpengeschwindigkeit (200 Upm oder die doppelte
Heizpumpengeschwindigkeit), um das System automatisch auf das zirkulierende
Fluid vorzubereiten, ohne dass Pumpen/Manipulation des Behandlungsballons
von Hand erforderlich ist; (m) Wegwerfheizelement in der Kassette;
(n) einstellbare Energiezufuhrkapazität mit automatischer Erkennung
von 110 V 60 Hz oder 220 V 50 Hz Wechselstrom umgewandelt in 24
V Gleichstrom zur Versorgung des Systems; (o) mit separaten Kammern
konfiguriert, um elektromagnetische Abschirmung der Graphikkomponenten
von Pumpenmotor oder Energiequelle zu erleichtern; (p) Orientierung von
Boardkomponentenanschlüssen
auf der selben Seite der Konsole, so dass sie für leichten Servicezugang vor
Ort über
die Rückseitenplatte
zugänglich
ist; (q) hörbare
Signale an gewünschten
Punkten bei der Behandlung und/oder bei einer Fehlfunktion; (r)
einfacher äußerer Zugangsport
für Softwareaufrüstungen
und/oder Herunterladen; (s) Sensoren für die Überwachung von Umgebungsbedingungen
(Temperatur/Feuchtigkeit); (t) Backup-Batterieenergiezufuhr zur
Reduzierung von Betriebsunterbrechungen; (u) Überspannungsschutz, der beim
Einhalten einer ausgegli chenen Energiezufuhr hilft; und (v) Überwachung
und Steuerung des Drucks des Systems während der Behandlung.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind auf thermische Behandlungssysteme mit
geschlossenem Fluidstrom gerichtet. Das System kann eine Steuerkonsole
und eine Behandlungskatheteranordnung umfassen. Die Behandlungskatheteranordnung
beinhaltet einen Katheter, einen flexiblen Leitungsabschnitt und
ein Kassettengehäuse.
Die flexible Leitung erstreckt sich zwischen dem Katheter und dem Kassettengehäuse und
definiert mit dem Katheter einen Zirkulationsstromweg der Flüssigkeit,
die zum Anwenden der thermischen Behandlung im Katheter verwendet
wird. Das Kassettengehäuse
ist so bemessen und gestaltet, dass es entfernbar an der Konsole
anzubringen ist.
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Der
Behandlungskatheter kann einen Einlasskanal für Zirkulationsflüssigkeit
aufweisen, einen Auslasskanal für
Zirkulationsflüssigkeit
und einen ausdehnbaren Behandlungsballon in Fluidkommunikation mit den
Zirkulationseinlass- und -auslasskanälen. In bestimmten Ausführungsformen
weist der Behandlungskatheter einen Bereich mit erhöhter Isolation
im Vergleich zu anderen Teilen auf.
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Die
Konsole beinhaltet eine Steuerung, eine Pumpe, Benutzereingabetastatur,
Funktionsschaltung, Anzeige und Energiequelle. Die Konsole weist
eine Kassettenaufnahmefläche
auf, die so konfiguriert ist, dass sie die Kassette passend aufnimmt
und hält,
so dass die Pumpe operativ daran ansetzen kann.
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Das
Kassettengehäuse
ist so konfiguriert, dass es einen Leitungsabschnitt, der einen
Teil des geschlossenen Fluidzirkulationsströmungsweges bildet, sowie ausgewählte elektronische
Schaltungen sicher hält.
Die Leitung ist im Kassettengehäuse
derart gehalten, dass sie in einem Teil des Kassettengehäuses umschlossen
ist, an einer ersten Stelle in der Kassette austritt und dann an
einer zweiten räumlich
getrennten zweiten Stelle in das Gehäuse eintritt, so dass ein außen zugänglicher
Leitungsabschnitt vorgesehen ist. Der außen zugängliche Abschnitt kann eine
gekrümmte
Konfiguration aufweisen.
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Die
Pumpe weist einen Pumpenkopf auf, der auf einer Außenfläche der
Konsole angebracht ist und zu dem von außen zugänglichen Abschnitt der Leitung
passt, der sich vom Kassettengehäuse
erstreckt, so dass dadurch das Fluid im Flüssigkeitsströmungsweg
des Zirkulationssystems zirkuliert. Der Pumpe können betriebsbereit ein oder
mehrere Schrittmotoren zugeordnet sein, die den Druck im geschlossenen
System während
des Betriebs einstellen können
(wie durch Hinzufügen
oder Abziehen von Flüssigkeit
und/oder durch Einstellen der Pumpenrotationsgeschwindigkeit (Upm)).
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Die
Steuerung weist einen Computerprogrammkode auf zum (a) Aktivieren
der Pumpe, der Heizeinrichtung, der Temperatursensoren, des Drucksensors
und der Druckeinstellvorrichtung, um im Wesentlichen kontinuierlich
erwärmte
Flüssigkeit
durch den Flüssigkeitszirkulationsweg
zu leiten; und zum (b) automatischen Einstellen des Drucks im Flüssigkeitszirkulationsweg,
um Betriebsdruckverluste auszugleichen oder das System zu einem
gewünschten
Zeitpunkt bei einem ausgewählten
Druck zu betreiben. Die Einstellung kann vorgenommen werden, um
irgendwelche physiologischen Veränderungen
im Gewebe nahe der Zielbehandlungsregion (wie der prostatischen
Harnröhre)
einzubeziehen, so dass das System mindestens einen ausgewählten Betriebsdruck
während
der Verabreichung der Thermotherapie beibehält. In bestimmten Ausführungsformen
ist das System so konfiguriert, dass es Benutzereingaben in situ
annimmt, um den (die) gewünschten Betriebsdruck(drücke) festzulegen,
und in anderen Ausführungsformen
werden eine Reihe von ansteigenden Drücken verwendet, um einen erhöhten Druck
gleichlaufend mit Wärme
an der Zielstelle im Körper
anzuwenden.
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Die
Steuerung kann auch einen Computerprogrammkode aufweisen zum: (a)
Abstellen der Betriebsschaltung in der Kassette, nachdem der Behandlungskatheter
für eine
Behandlungsprozedur verwendet wurde (was die Kassette und den Katheter
zu einer Wegwerfanordnung macht, die eine einmalige Verwendung von Kathetern
begünstigt);
(b) automatisches Ablassen des Behandlungsballons (vor Einführen oder
Entfernen des Katheters); (c) Aktivieren eines Hochgeschwindigkeitsluftblasenspülverfahrens,
um Luftblasen aus dem Zirkulationsweg zu filtern; (d) Erzeugen einer
Behandlungsaufzeichnung für
den Patienten; (e) Bereitstellen bestimmter auswählbarer Behandlungsprotokolle;
(f) Durchführen
eines Fehlerselbstdiagnosetests; und (g) automatisches Aufzeichnen
von Behandlungsparametern in Verbindung mit der Verabreichung einer
Patiententherapie.
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Die
Systeme, Verfahren und Computerprogrammprodukte können zum
Behandeln von Störungen oder
Zuständen
der Harnwege oder Prostata wie Prostatitis, BPH oder Krebs oder
zum Behandeln anderer Gewebe benachbart zu oder nahe einem natürlichen
Körperlumen
oder Körperhohlraum
verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können die
vorprogrammierten Behandlungsprotokolle für verschiedene Therapien in
Verbindung mit verschiedenen Zuständen der Prostata vorgesehen
sein, darunter sowohl BPH wie Prostata. In bestimmten besonderen
BPH-Behandlungsformen kann die Zirkulationsflüssigkeit außerhalb des Patienten auf 57°–62°C oder höher erwärmt und
in den Behandlungskatheter mit einer Einlauftemperatur von über ungefähr 57°–62°C oder höher über mindestens
ungefähr
10–20
Minuten eingeleitet werden.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind auf ambulante Thermobehandlungssysteme
mit einem geschlossenen Flüssigkeitszirkulationsweg
gerichtet. Die Systeme können
umfassen: (a) eine tragbare Bedienkonsole mit gegenüberliegenden
Vorder- und Rückseitenteilen
und einem Kassettenansatzbereich; und (b) ein Kassettengehäuse, das
so bemessen und konfiguriert ist, dass es entfernbar im Kassettenansatzbereich
an der Konsole angebracht werden kann. Die Konsole umfasst eine
Energiezufuhr, eine funktional der Energiezufuhr zugeordnete Steuerung
und eine funktional der Steuerung zugeordnete Pumpe. Im Betrieb
ist die Pumpe so konfiguriert, dass sie Flüssigkeit durch einen geschlossen
Zirkulationsweg umwälzt,
um eine gewünschte
thermische. Therapie an einen Patienten zu verabreichen. Die Kassette
ist so bemessen und konfiguriert, dass sie entfernbar im Kassettenansatzbereich
an der Konsole angebracht werden kann, und die Kassette nimmt einen
Teil des geschlossenen Zirkulationsweges auf.
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Die
Kassette kann einen Abschnitt der flexiblen Leitung darin gehalten
aufweisen, der einen Teil des geschlossenen Zirkulationsweges bildet.
Während
der Verwendung ist ein Teil der Leitung so in der Kassette gehalten,
dass er mit der Pumpe in Verbindung steht, wenn die Kassette an
der Konsole angebracht ist.
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In
besonderen Ausführungsformen
ist der Leitungsabschnitt in der Kassette durch einen Teil des flexiblen
Schlauchabschnitts definiert, der sich über den Umfang des Kassettengehäuses hinaus
erstreckt.
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Andere
Ausführungsformen
sind auf ein Thermotherapiegerät
mit geschlossenem Flüssigkeitskreislauf
gerichtet. Das Gerät
umfasst: (a) eine tragbare Konsole mit einer Ansatzfläche mit
einem Energieschnittstellenbereich darauf, wobei die Konsole eine
Steuerung, Pumpe und Energiezufuhr darin aufweist, wobei die Energiezufuhr
mit dem Energieschnittstellenbereich der Konsole in elektrischer
Verbindung steht; und (b) ein Kassettengehäuse mit gegenüberliegenden
primären
Vorder- und Rückseitenflächen, wobei
die Rückseitenfläche eine
Energieschnittstellenregion aufweist, worin das Kassettengehäuse so bemessen
und konfiguriert ist, dass es entfernbar an der Ansatzfläche der
Konsole anbringbar ist, so dass der Kassettenenergieschnittstellenbereich
am Konsolenenergieschnittstellenbereich eingreift, so dass er mit
der Steuerung und der Energiezufuhr der Konsole in Verbindung steht.
Die Kas sette enthält
ein Heizelement. Bei Anwendung wird der Betrieb des Heizelements
durch die Steuerung in der Konsole gesteuert.
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Noch
weitere Ausführungsformen
sind auf einmal verwendbare Wegwerfkassetten für ein Wärmebehandlungssystem gerichtet.
Die Kassetten umfassen: (a) ein mit gegenüberliegenden Vorder- und Rückseitenflächen konfiguriertes
Kassettengehäuse,
worin die Kassette so bemessen und konfiguriert ist, dass sie entfernbar
an einer Bedienkonsole angebracht werden kann, die die Verabreichung
einer Thermotherapie an einen Patienten steuert; (b) einen in der
Kassette enthaltenen Drucksensor; (c) eine in der Kassette enthaltene zylindrische
Heizeinrichtung mit einem mittigen Flüssigkeitsströmungskanal
darin; (d) einen funktional der in der Kassette enthaltenen Heizeinrichtung
zugeordneten Temperatursensor; (e) einen von außen zugänglichen Energieschnittstellenanschluss,
der funktional der Heizeinrichtung, dem Temperatursensor und dem
Drucksensor zugeordnet ist; und (f) einen in der Kassette enthaltenen
flexiblen Leitungsabschnitt, der einen Teil eines Zirkulationsflüssigkeitsströmungswegs
definiert, wobei ein Teil des flexiblen Leitungsabschnitts mit der Heizeinrichtung
in Verbindung steht.
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Weitere
Ausführungsformen
sind auf einmal verwendbare Wegwerfkatheteranordnungen gerichtet. Die
Katheteranordnungen umfassen: (a) ein modulares Kassettengehäuse mit
gegenüberliegenden
Vorder- und Rückseitenflächen, wobei
die Kassette einen Teil eines Strömungsweges für Zirkulationsflüssigkeit
aufnimmt; und (b) einen Behandlungskatheter, der zum Einführen in
ein natürliches
Lumen oder eine Körperhöhlung eines
Patienten konfiguriert ist, wobei der Behandlungskatheter eine aufblasbaren
Behandlungsballon daran aufweist. Der Behandlungskatheter definiert
einen anderen Teil des Strömungsweges
der Zirkulationsflüssigkeit
und steht mit dem Teil des in der Kassette enthaltenen Strömungsweges
der Zirkulationsflüssigkeit
in Fluidkommunikation. Die Vorderfläche der Kassette umfasst: (a)
einen Luftblasenfiltrationsschalter, der auswählbar steuerbar die Konfiguration
des Zirkulationsströ mungsweges
von durch die Kassette strömender
Flüssigkeit
verändert;
(b) einen in der Kassette enthaltenen Drucksensor, so dass er mit
dem Strömungsweg
der Zirkulationsflüssigkeit
in Verbindung steht; (c) eine Druckeinstellspritze mit einem zugeordneten
Kolben, der in der Kassette gehalten ist, so dass die Spritze mit
dem Strömungsweg
der Zirkulationsflüssigkeit
in Fluidkommunikation steht; (d) mindestens ein in der Rückseite
des Kassettengehäuses
ausgebildetes Infrarotsensorfenster; (e) einen in der Rückseite
des Kassettengehäuses
nahe der Druckeinstellspritze ausgebildeten Druckeinstellschlitz.
In Betriebsposition ist der Schlitz geeignet, ein Verschiebeglied
darin aufzunehmen, das den Kolben der Spritze vorschiebt und zurückzieht.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind auf Verfahren zum Behandeln eines Patienten
gerichtet (wie zum Beispiel der Prostata eines Patienten), wobei
ein geschlossenes Wärmebehandlungssystem
verwendet wird, das eine Konsole aufweist, die so konfiguriert ist,
dass sie eine modulares Kassettenelement daran aufnimmt und befestigt.
Das Verfahren umfasst: (a) Vorsehen einer tragbaren Konsole eines
Wärmehandlungssystems
mit einer Energiequelle, einer Pumpe und einer elektronischen Schaltung
darin; (b) Anbringen eines modularen Kassettenelements mit einem
flexiblen Leitungsabschnitt an der Konsole, so dass ein Teil des
flexiblen Leitungsabschnitts mit der Pumpe in der Konsole zusammenwirkt;
(c) Befestigen der Kassette an der Konsole; (d) Annehmen von Benutzereingaben
zur Auswahl mindestens einer aus einer Mehrzahl verschiedener Arten
von vorprogrammierten Thermotherapieprozeduren; und (e) Entfernen
der Kassette aus der Konsole nach Beendigung der ausgewählten Thermotherapieprozedur.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
begleitenden Zeichnungen, die der Beschreibung beigefügt sind
und eine Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung
dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien
der Erfindung zu erläutern.
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1 ist
eine Frontperspektivansicht eines geschlossenen Zirkulationsbehandlungssystems
mit einer Konsole und Katheteranordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Seitenperspektivansicht der in 1 gezeigten
Konsole und Katheteranordnung, wobei die Katheteranordnung gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung auf der Konsole angebracht ist.
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
der in 1 gezeigten Konsole.
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4 ist
eine Seitenperspektivansicht der in 1 gezeigten
Konsole.
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5 ist
eine Rückseitenansicht
der in 1 gezeigten Konsole.
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6A-6C stellen die Vorrichtung von 1 in
einer Serie von Betriebskonfigurationen dar. 6A stellt
eine Konfiguration vor Zusammenbau dar. 6B stellt
die Kassette beim Positionieren auf der Konsole dar und 6C stellt
das Einfüllen
von Flüssigkeit
in den Zirkulationsströmungsweg
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
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7A ist
eine vergrößerte Seitenteilansicht
der Kassette beim Ausrichten mit der Konsole, um sie daran anzubringen,
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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7B zeigt
die Vorrichtung von 7A, wobei die Kassette in ihrer
angesetzten Position gegen die Konsole gehalten wird, gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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8 ist
eine Seitenansicht der in 1 gezeigten
Vorrichtung, wobei das Gehäuse
entfernt ist.
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9 ist
eine Seitenansicht der gegenüberliegenden
Seite der in 8 gezeigten Vorrichtung.
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10 ist
einer vergrößerte Frontperspektivansicht
der in 8 gezeigten Vorrichtung, bei der die Kassette
abgeschnitten ist.
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11 ist
eine vergrößerte Ansicht
der in 8 gezeigten Vorrichtung, bei der die Kassette
abgeschnitten ist.
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12 ist
eine Rückseitenansicht
der in 8 gezeigten Vorrichtung. 13 ist
eine Frontperspektivansicht einer Schrittmotoruntereinheit (zur
Steuerung des Systemdrucks), die in 12 in
Position gezeigt ist.
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14 ist
eine Rückseitenansicht
eines Konsolengehäuses,
das zwei separate vertikal gestapelte Umfassungen gemäß der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist
eine vergrößerte Frontansicht
der in 1 gezeigten Kassette.
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16 ist
eine vergrößerte Rückseitenansicht
der in 15 gezeigten Kassette gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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17 ist
eine Draufsicht der in 15 gezeigten Kassette, wobei
die Frontabdeckung entfernt ist.
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18 ist
eine Draufsicht der anderen Seite der in 17 gezeigten
Kassette, wobei die Rückabdeckung
entfernt ist.
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19 ist
eine dreidimensionale Frontperspektivansicht der in 17 gezeigten
Vorrichtung.
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20 ist eine schematische Darstellung der
Betriebsschaltung einer Konsole und einer einsteckbaren Wegwerfkassettenanordnung
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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21 ist
ein Drucksteuerungsschaltplan zur Regelung des Drucks in einem geschlossenen
System gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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22 ist
ein Energieschnittstellenschaltplan gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
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23 ist
ein Schaltbild einer Steuerungsschnittstelle für eine Hilfsverdrahtungsplatte
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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24 ist
ein Heizeinrichtung/Druckmessschaltplan gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
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25 ist
ein Pumpensteuerungsschaltplan gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
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26A ist ein Leiterplattenplan einer Heizeinrichtung/Druckmessschaltplatte
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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26B ist eine andere Ansicht der in 26A gezeigten Platte, die die Energieverbindungsschnittstelle
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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27A ist eine Frontansicht eines Teils der Pumpe
(offen zur Aufnahme der Leitung) und eines Teils des Zirkulationsströmungsweges
und zugeordneter Funktionskomponenten gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
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27B stellt die in 27A gezeigte
Vorrichtung dar, wobei die Pumpe in Betriebsposition ist.
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Ausführliche
Beschreibung von Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben mit Bezug
zu den begleitenden Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt sind. Diese Erfindung kann jedoch in vielen
verschiedenen Formen ausgeführt
werden und sollte nicht als auf die hier angeführten Ausführungsformen beschränkt betrachtet
werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen
angegeben, so dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist,
und den Rahmen der Erfindung den Fachleuten ganz übermittelt.
In den Figuren können
bestimmte Elemente, Bereich oder Merkmale zum Zwecke der Klarheit überbetont
sein. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente.
Außerdem
geben in den Figuren unterbrochene Linien, sofern sie verwendet
sind, optionale Merkmale, Vorgänge
oder Komponenten an.
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Die
thermischen Behandlungssysteme der vorliegenden Erfindung können so
konfiguriert sein, dass sie Thermotherapien irgendeiner gewünschten
Temperatur (gekühlt
und/oder erwärmt)
in den Hohlraum oder ein natürliches
Lumen im Patientenkörper
verabreichen. Zum Kühlen
können
die Thermobehandlungssysteme so konfiguriert sein, dass sie das
Zielgewebe Temperaturen unter der mittleren Körpertemperatur aussetzen, so
wie unter etwa 15 °C
bis 20 °C
(einschließlich
ungefähr
0 °C). Zum
Erwärmen
können
die Thermobehandlungssysteme so konfiguriert sein, dass sie das
Zielgewebe Temperaturen aussetzen, die auf Temperaturen unter dem
Abtragungsbereich (unter etwa 45 °C)
oder über
dem Abtragungsbereich (wie über
45 °C) erwärmt sind.
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Das
System kann so konfiguriert sein, dass es bei auswählbaren
Temperaturen betrieben wird. In bestimmten Ausführungsformen kann das System
mit einem relativ breiten Auswahlbereich von Temperaturen konfiguriert
sein. Zum Beispiel kann das System so konfiguriert sein, dass bei
einer einzigen Behandlung zirkulierende Flüssigkeit bereitgestellt wird,
die selektiv auf eine oder mehrere Betriebstemperaturen erwärmt werden
kann, die in einem Bereich zwischen ungefähr 50°C bis 80 °C liegen. Die vorliegende Erfindung
findet sowohl bei veterinären
wie humanmedizinischen Anwendungen Einsatz. Die vorliegende Erfindung
kann mit Vorteil zur Behandlung von Patienten eingesetzt werden. „Patienten" gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen tierische Patienten und sind bevorzugt Säuger (z.B.
Menschen, Hunde, Katzen, Rinder, Ziegen, Schafe, Pferde, Nager,
Schweine und/oder Hasen) und sind bevorzugt menschliche Patienten.
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In
bestimmten Ausführungsformen
ist das thermische Behandlungssystem ein Behandlungssystem zur thermischen
Abtragung, das so konfiguriert ist, dass es im Wesentlichen kontinuierlich
auf über
ungefähr 45 °C (und typischerweise
auf ungefähr
57 °C bis
62 °C) erwärmtes Fluid über mindestens
einen Teil der thermischen Therapie zirkulieren lässt. Daher
bezieht sich der Ausdruck „thermisches
Abtragen" darauf,
ein Zielgewebe einer Temperatur auszusetzen, die ausreicht, um das
Gewebe abzutöten.
Das thermische Abtragen kann dadurch ausgeführt werden, dass Thermokoagulation
im Zielgewebe über
Kontakt mit einem aufblasbaren Behandlungsballon auf einem in den
Patienten eingeführten
Katheter bewirkt wird, der so konfiguriert ist, dass er außerhalb
des Körpers
des Patienten erwärmte
zirkulierende heiße
Flüssigkeit
in die angezielte Behandlungsregion im biologischen Patienten leitet.
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Zur
Erleichterung der Diskussion werden die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung primär zur
Verwendung in der männlichen
Harnröhre
diskutiert. Die Katheter der vorliegenden Erfindung können jedoch
alternativ so konfiguriert und angepasst werden, dass sie zum Einführen in
andere natürliche
Lumen oder Körperhöhlungen
geeignet sind, wie Kolon, Uterus, Zervix, Hals, Mund oder andere
Luftwege, Ohr, Nase, Blutgefäße und dergleichen,
ohne darauf beschränkt
zu sein.
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In
bestimmten Ausführungsformen
können
die thermischen Behandlungssysteme so konfiguriert sein, dass sie
eine thermische Abtragungstherapie zum Behandeln von BPH oder thermische
Therapien zum Behandeln von Prostatitis verabreichen. Beim Behandeln
von BPH oder Prostatitis können
die Wände
der prostatischen Harnröhre
durch Kontakt mit einem ausdehnbaren Behandlungsballon thermisch
behandelt werden, der in Abhängigkeit
von der Menge an erwärmtem
Fluid, das darin zirkuliert, wenn das im Behandlungskatheter eingeschlossene
Fluid wandert, expandiert.
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1 stellt
ein geschlossenes thermisches Behandlungssystem 10 mit
zirkulierendem Fluid mit einer Katheteranordnung 20 und
einer Steuerkonsole 30 dar. Die Steuerkonsole 30 und
die Katheteranordnung 20 sind so konfiguriert, dass sie
entfernbar anpassbar sind, so dass sie während des Betriebs eingreifen
und bei Beendigung der Behandlung gelöst werden. Die Katheteranordnung 20 kann
als einmal verwendbare Wegwerfvorrichtung konfiguriert sein. Die
Katheteranordnung kann so konfiguriert sein, dass sie an der Konsole 30 eingreift
oder ansetzt, ohne dass intensiver Arbeitsaufwand erforderlich ist.
Die elektronischen Verbindungen und Schnittstellen zwischen der
Konsole und der Katheteranordnung 30 bzw. 20 greifen
automatisch elektrisch ein, wenn die Kassette 26 richtig
an der Konsole 30 eingesetzt ist.
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Die
Steuerkonsole 30 nimmt die primäre Betriebsschaltung, Programmkode,
Energiequelle, Pumpe und Steuerung des Systems 10 auf.
Die Katheteranordnung 20 weist einen Katheter 22 auf
(dessen distaler Teil zum Einführen
in das natürliche
Lumen oder eine Körperhöhle eines
Patienten konfiguriert ist), einen elastomeren oder kompressiblen
Leitungsabschnitt 24 und eine Kassette 26. Wie
gezeigt ist, ist die Kassette 26 so konfiguriert, dass
sie einen Teil des Leitungsabschnitts 24 umgibt und ermöglicht,
dass ein Teil der Leitung 24e von außen zugänglich ist. Der von außen zugängliche
Teil der Leitung 24e ist so konfiguriert, dass er mit einem
Pumpenkopf 50h der Pumpe 50 zusammenwirkt, wenn
die Kassette 26 an der Konsole 30 angebracht ist.
Die Pumpe 50 ist eine peristaltische Pumpe mit Rollen,
die die Flüssigkeit
in der Leitung komprimiert, so dass die Flüssigkeit im geschlossenen System
zirkulieren kann. Auf diese Weise ist bei richtiger Position der Pumpenkopf 50h in
der Lage, an der Leitung 24e fest anzusetzen, um die Leitung 24e in
Abhängigkeit
von einer gewünschten
Pumpengeschwindigkeit (typischerweise als Anzahl der Umdrehungen
pro Minute (Upm) angegeben) zu komprimieren. Eine geeignete Pumpe
bezeichnet mit der Teilenummer 313D (eine peristaltische
Pumpe mit drei Rollen mit dem Produktkode 033.3411.000) ist von
Watson Marlow, Inc. in Paramus, NJ erhältlich.
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Es
kann ein Kontaktsensor nahe der Verbindung angeordnet sein zum Erkennen,
wenn die Pumpe 50 und die Leitung 24 nicht richtig
zusammenwirken, der eine hörbare
Warnung erzeugen kann, wenn keine richtige Verbindung und/oder Ausrichtung
vorhanden ist. Ein solcher Kontaktsensor kann dabei helfen, korrekten Fluidstrom
zu erleichtern, und auf diese Weise Überhitzen in der Heizeinrichtung 14 (17)
in der Kassette 26 verhindern. Ein Beispiel eines geeigneten
Kontaktsensors ist ein Photomikrosensor mit Photo-IC oder ein Optokoppler,
wie sie von OMRON in Schaumburg, IL erhältlich sind und die durch die
Teilenummerreihe EE-SX4009-P1/P10 identifiziert sind.
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Bei
aktiven Thermotherapien kann die Pumpe 50 so eingestellt
sein, dass sie bei ungefähr
100 Upm betrieben wird, während
beim Kühlen
die Pumpe so eingestellt sein kann, dass sie bei zwischen ungefähr 130–150 Upm
betrieben wird. Wenn es gewünscht
ist, kann bei Luftblasenfiltration die Pumpe 50 so eingestellt sein,
dass sie bei einer hohen Pumpenspülgeschwindigkeit betrieben
wird, wie bei mehr als ungefähr
150–200 Upm
(typischerweise beim Anfahren und vor Einsetzen der Prozedur). Der
Spülpumpenzyklus
(Blasenreduzierung) kann so eingestellt sein, dass er beim Einschalten
der Energie oder zu Beginn eines Behandlungszyklus automatisch abläuft (vor
und/oder nach Kathetereinführung
in den Körper
des Patienten).
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Wie
gezeigt ist, erstreckt sich der Schlauch oder die Leitung 24 vom
Katheter eine Strecke im Körper der
Kassette 26, tritt an einer ersten Stelle der Kassette 26a1 aus und erstreckt sich außerhalb
der Kassette 26 und verbindet mit dem Katheter 22.
Auf diese Weise definieren der Katheter 22 und der Schlauch
oder die Leitung 24 den primären Zirkulationsströmungsweg 18f mit
einem Einlasskanal 24i und einem Auslasskanal 240 in
Bezug auf den Katheter 22, in dem beim Betrieb die thermisch
behandelte Flüssigkeit
von und zu dem aufblasbaren Behandlungsballon 22b zirkuliert.
In bestimmten Ausführungsformen
ist der äußerlich
zugängliche
Pumpenansatzteil der Leitung 24e gekrümmt oder bogenförmig und
verbrückt
zwei gegenüberliegende Glieder
oder Arme 26a1, 26a2 der Kassette 26.
Die 27A und 27B stellen
die Verbindung und Ausrichtung der Leitung 24e mit der
Pumpe 50 dar. Wie in 27A gezeigt
ist, führt
ein Teil der Pumpe 50a von einem stationären Teil 50b weg.
Ein Leitungsabschnitt 24a ist zwischen diesen Teilen positioniert
und dann ist Teil 50a geschlossen, so dass er gegen Teil 50b anliegt,
wobei die Leitung 24e dazwischen komprimiert wird (27B).
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Auf
diese Weise wird in bestimmten Ausführungsformen beim Betrieb die
Flüssigkeit
im Wesentlichen kontinuierlich in einem geschlossenen System umgewälzt, das
durch den Zirkulationsweg 18f definiert ist. Ein Teil des
Zirkulationsweges ist durch den Katheter 22 mit einem aufblasbaren
Behandlungsballon 22b definiert. In Position wird Gewebe
in einer Zielregion im Lumen oder einer natürlichen Höhlung eines Patienten mit dem aufgeblasenen
Behandlungsballon in Kontakt gebracht, so dass eine Thermotherapie
konduktiv verabreicht wird. Typischerweise weist die Thermotherapie
eine Dauer von mindestens ungefähr
5 Minuten auf. Der Druck im geschlossenen System kann kontinuierlich
verfolgt werden. Der Druck kann bei Verabreichung der Thermotherapie
automatisch eingestellt werden, um die Eindringtiefe der Therapie
zu erhöhen
und/oder das System auf ausgewähltem
Betriebsdruck zu halten, um auf einen gewünschten Behandlungssystemdruck
und/oder physiologische Veränderungen
im behandelten Gewebe oder Druckabfälle im System über den
Verlauf der Thermotherapiebehandlung zu reagieren. Das System 10 kann
auch so konfiguriert sein, dass es die Temperatur der Zirkulationsflüssigkeit
während
der Behandlung verfolgt und einstellt (über die Verabreichung der Therapie
zunehmend und/oder abnehmend), um eine gleichlaufende Kombination
von Wärme-
und Drucktherapie auf Zielgewebe zu verabreichen.
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Wahlweise
kann für
Thermotherapie und/oder thermische Abtragungstherapie der Betrieb
so ausgeführt
werden, dass eine Reihe unterschiedlicher Drücke über den Verlauf einer Behandlung
vorgesehen ist. Das System kann auch so konfiguriert sein, dass
mehrere verschiedene Therapieprozeduren verabreicht werden, die
jeweils einem speziellen Zustand entsprechen. Auf diese Weise kann
das System 10 zum Verabreichen einer Mehrzahl von unterschiedlichen
Thermotherapien verwendet werden.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann das System 10 so konfiguriert sein, dass es im Verlauf
der Behandlungssitzung eine Mehrzahl unterschiedlicher Druck- und
Temperaturkombinationen vorsieht. Zum Beispiel kann das System 10 so
konfiguriert sein, dass es bis zu ungefähr fünf verschiedene Temperaturen
und Drücke
automatisch erzeugt, so dass die gewünschte Temperatur oder der
Druck zu einem gewünschten
Zeitpunkt im Behandlungszyklus aktiviert wird.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann das System 10 mit einem Auswahlmenü konfiguriert sein, das es
dem Klinikpersonal ermöglicht,
bis zu vier, fünf
oder mehr verschiedene Therapietypen auszuwählen. Der Therapietyp kann
dem speziellen Zustand entsprechen, der behandelt wird. Zum Beispiel
kann das System 10 so konfiguriert sein, dass es BPH, Prostatitis,
Harnwegsinfektion UTI (urinary tract infection), Uteruszustände und
dergleichen behandelt. Hierzu kann das System mit einem Identifikationssystem
für die
Katheteranordnung 20 konfiguriert sein, das die Auswahl
eines therapeutischen Programms für einen Zustand, der nicht
mit der Identifikation des Katheters 22 korreliert, verhindert.
Zum Beispiel wird die Auswahl einer Uterustherapie bei Frauen (Endometrium)
mit einer Hochtemperaturtherapie (65°C–85°C) über 5 Minuten Dauer verhindert, wenn
die Katheteranordnung 20 als eine identifiziert ist, die
einem für
die Prostata konfigurierten Katheter 22 zugeordnet ist.
Die Identifizierung kann durch Seriennummer, Teilenummer, zugeordnetem
Kodenamen oder einem anderen geeigneten Computererkennungsmittel
oder korrelierbarem Identifikationsmittel erfolgen. Das System kann
erfordern, dass die Identifizierung bei Aktivierung oder Start der
Prozedur von Hand eingegeben wird, oder kann so konfiguriert sein,
dass es automatisch die Identifikationsdaten ausliest wie durch
optische Mittel, wie einem Strichkode und/oder Scanner, einem auf
der Katheteranordnung 20 angebrachten Smartchip und dergleichen.
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Hierzu
kann in bestimmten Ausführungsformen
das System 10 vorprogrammiert sein, so dass in einem Anfangsteil
der Therapie ein erster Systemdruck herrscht und dann ein im Wesentlichen
konstanter (oder zunehmender) Systemdruck von ungefähr 0,5–3 atm in
einem zweiten Teil einer thermischen Abtragungserwärmungssequenz,
wobei die thermische Abtragung mindestens ungefähr 5–20 Minuten dauert. In beson deren Ausführungsformen
kann der Druck im System ungefähr
0,75–2
atm betragen, und typischerweise mindestens ungefähr 1,0–1,5 atm über mindestens
einen letzten oder zweiten Teil der Behandlung.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann das System 10 so konfiguriert sein, dass es Benutzereingaben
akzeptiert, um den Druck auf eine für den Patienten angenehme Zone
zu erhöhen
oder einzustellen. Die Benutzereingabe kann einen Grenzwert oder
Abschaltwert aufweisen (entweder einen Druckstop und/oder eine Anstiegsratenbegrenzung),
um zu gewährleisten,
dass das System keinen unzulässigen
Betriebsdrücken ausgesetzt
wird. Die Benutzereingabe kann während
eines 5–10
minütigen
Anfangserwärmungsteils
der Thermotherapie angenommen werden und/oder bei einem erhöhten Temperaturteil
der Thermotherapie (typischerweise nach ungefähr 5–10 Minuten verabreicht).
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann die Druckeinstellung während
der Thermotherapie so ausgeführt
werden, dass der Betrieb zwischen ungefähr 0,1–0,5 psi Auflösung geregelt
wird, um Druckschwankung von geplanten Drücken mindestens während ausgewählter Teil
der aktiven Verabreichung der Thermotherapiebehandlung zu verhindern.
Ein Einhalten der Drücke
im System auf gewünschte
oder konstante Betriebsdrücke
im Wesentlichen durch Überwachen
des Systemdrucks in einer Weise, die die Physiologie eines bestimmten
Patienten sowie Betriebsbedingungen berücksichtigen kann, kann die Übereinstimmung
zwischen Behandlungen von Patient zu Patient verbessern.
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Die
Druckeinstellung kann unter Verwendung eines Schrittmotors (wie
der als 342 in 13 identifizierte) ausgeführt werden,
um ausgehend vom gemessenen Druck automatisch Flüssigkeit zum Volumen, das im
geschlossenen Zirkulationssystem zirkuliert, hinzuzufügen oder
daraus zu entfernen. In bestimmten Ausführungsformen kann das Anfangsvolumen
der Zirkulationsflüssigkeit
in der Größenordnung
von 100 ml oder weniger liegen, und Flüssigkeit in einer zusätzlichen
Menge von 10–30 kann über die
mindestens 15 Minuten der Thermotherapiebehandlung hinzugefügt werden.
In bestimmten Ausführungsformen
kann ein Anfangsvolumen von etwa 50 ml oder weniger im geschlossenen
System zirkulieren; die typische Menge an im Verlaufe der Behandlung
hinzugefügter
Flüssigkeit
kann in der Größenordnung
von 5 % oder mehr liegen.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann eine in der Kassette 20 enthaltene Spritze 40 (17),
die in Fluidkommunikation mit dem Zirkulationsströmungsweg 18f ist,
verwendet werden, um sowohl Flüssigkeit
zur System hinzuzufügen
wie daraus zu entfernen, um den Betriebsdruck im Wesentlichen konstant
auf einem gewünschten
Betriebsdruck zu halten. In bestimmten Ausführungsformen kann der Systembetriebsdruck
(typischerweise im Bereich von ungefähr 0,5 atm bis 7 atm oder sogar
darüber) überwacht
werden und es kann eine Druckeinstellung vorgenommen werden, um
den Druck beizubehalten oder den Druck mit einer Druckauflösung zwischen
ungefähr
0,01–0,10
psi einzustellen.
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Es
ist den Fachleuten bekannt, dass der Behandlungsballon/Katheter 22b,
der zum Behandeln eines speziellen Patienten verwendet wird, persönlich angepasst
sein kann, so dass er eine ausgewählte Länge aufweist, die zur Länge der
prostatischen Harnröhre
des Patienten passt (typischerweise gewählt aus einem Bereich von Kathetergrößen mit
Behandlungsballonen im Längenbereich
von ungefähr
1,5 cm bis ungefähr
6 cm). Die zusätzlich
hinzugefügte
Flüssigkeit
kann ein Mehrfaches der Länge
des Behandlungsballons sein, d. h. 1,5 ml, 3 ml oder 4,5 ml für eine Behandlungsballon
von 1,5 cm und 6 ml, 12 ml oder 18 ml für einen Behandlungsballon von
6 cm. Wie in den Figuren gezeigt ist, kann der Katheter 22 wahlweise
einen Blasenverankerungsballon 22a aufweisen (1).
Nach Wunsch kann der Katheter 22 Bereiche mit erhöhter Isolierung und
Strukturverstärkungen
aufweisen. Siehe z.B. US-Patentanmeldung Nr. 10/011,700 angemeldet
am 13. November 2001 mit dem Anwaltsaktenzeichen Nr. 9149-16 und
die verwandte vorläufige
Anmeldung mit dem Aktenzeichen Nr. 60/248,109 (U.S. Provisional
Applicati on), deren Inhalte hiermit insgesamt durch Bezugnahme zum
Inhalt dieser Anmeldung gemacht werden.
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2 stellt
die Katheteranordnung 20 an der Steuerungskonsole 30 angebracht
dar. In dieser Ausführungsform
ist die primäre
Rückseite 20p der
Kassette 20 an einem Vorderseitenansetzteil 30m der
Steuerkonsole 30 angebracht. Die von außen zugängliche Leitung 24e ist
so konfiguriert, dass sie sich um den Pumpenkopf 50h legt
und damit zusammenwirkt. 17 stellt
die internen Komponenten der Kassette 26 dar und eine Ausführungsform
eines Strömungsweges 18f und
wird unten näher
beschrieben.
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3 stellt
die Steuerkonsole 30 ohne die Kassette 26 dar.
Wie gezeigt ist, weist die Steuerkonsole 30 einen Monitor
oder eine Anzeige 31 auf, einen von außen zugänglichen Computerdatenport 33 und
einen hervorstehenden Notausschalter 35. Die Vorderfläche der
Konsole 30f weist auch drei kooperierende Bereich 38, 39 und 42 auf,
die funktional mit entsprechenden Bereichen 138, 139 und 142 (16)
an der Kassette 26 zusammenwirken, wenn die Kassette an
der Konsole 30 angebracht ist.
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Der
erste Kooperationsbereich 38 kann mit einem Befestigungs-
und Lösearm 38a konfiguriert
sein, der sich einen Abstand von der Konsolenoberfläche heraus
erstreckt und so konfiguriert ist, dass er an einem Verriegelungsmechanismus 138m (16)
in der Kassette 26 festmacht. Der Arm 38a kann
so konfiguriert sein, dass er sich bewegt und am Verriegelungs-
oder Befestigungsmechanismus 138m der Kassette 26 (16)
eingreift.
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In
bestimmten Ausführungsformen,
wie es in 11 und 12 gezeigt
ist, kann der Arm 38a an einer Zahnstange 238r angebracht
sein, die in ein Ritzel eingreift und steuerbar linear davon angetrieben
wird, das sich in Abhängigkeit
von der Drehung des Knopfes 238 dreht. Wie in 7C gezeigt
ist, kann der Knopf 238 drei verschiedene Winkelfunktionspositionen
einnehmen, eine entspricht einer Nullposition, wo die Zahnstange
und das Ritzel den Verriegelungsmechanismus 138m in eine
Position stellen, die es ermöglicht,
dass die Kassette 26 über
der Konsole 30 positioniert wird, eine zweite einer Funktionsposition,
die die Kassette 26 über den
Arm 38a und den Verrieglungsmechanismus 138a an
der Kassette festlegt, und eine dritte einer Funktionsposition,
wo bei Drehung in diese Position die Kassette 26 aus dem
Körper
der Konsole 30 freigegeben oder ausgeworfen wird. 7A stellt
dar, dass beim Anbringen der Knopf 238 bei 45 Grad positioniert
werden kann. 7B stellt dar, dass bei Anwendung
der Knopf 238 bei 90 Grad positioniert werden kann, um
die Kassette gegen die Konsole 30 festzulegen. Wie in 7C gezeigt
ist, können
die Funktionspositionen des Knopfes 238 auf 45 Grad von
der Horizontalen für
eine Nullposition, auf 90 Grad für
eine Festlegungsposition und auf 180 Grad für eine Freigabeposition gestellt
werden. Es können
nach Wunsch andere Winkelverdrehungen verwendet werden, wie es den
Fachleuten bekannt ist. Das Zahnrad 238g (11)
dreht sich in Abhängigkeit von
der Drehung des Knopfes 238. Das Zahnrad 238g verschiebt
dann linear die Zahnstange 238r ( 11), die
wiederum den kooperierenden Verriegelungsarm 38a ( 1)
bewegt, so dass er am Verriegelungsmechanismus 138m (16)
der Kassette 26 (16) eingreift
oder sich daraus löst.
Daher wird beim Betrieb der Knopf 238 auf eine gewünschte Orientierung
gedreht (wie um 90 Grad), um die Kassette 26 während der Benutzung
auf der Konsole 30 festzulegen, und dann kann die Bedienungsperson
zum Freigeben den Knopf 238 in eine andere Orientierung
drehen (wie um 180 Grad), was die Kassette 26 zwingt, als
Reaktion darauf, den Arm vorwärts
zu bewegen und den Kassettenkörper 26 aus
der Konsole 30 auszuwerfen oder freizugeben.
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Der
zweite Kooperationsbereich 39 kann eine Energieleitungsschnittstelle
oder -anschluss sein, die eine Energieschnittstelle mit der Kassette 26 vorsieht.
Wie in 16 gezeigt ist, weist die Kassette 26 einen E nergiesteckeranschluss 139p auf,
der so konfiguriert ist, dass er funktional an der Energieleitungsschnittstelle 39 auf
der Konsole 30 eingreift. Die 26A und 26B stellen dar, dass eine Leiterplatte 240 mit
Bahnen konfiguriert sein kann, die sich so erstrecken, dass sie
mit einer Energiequelle in der Konsole 30 an der Energieschnittstelle 139 verbinden.
Der dritte Kooperationsbereich 42 ist. so konfiguriert,
dass er mit einer Druckeinstellkomponente zusammenwirkt, die eine
Spritze 40 umfasst, die in der Kassette 26 positioniert
ist. Der dritte Kooperationsbereich 42 weist einen Schlitz 42s auf,
der mit einem Schlitz 142s an der Kassette 26 fluchtet. Ein
sich nach außen
erstreckender Arm 42a an der Konsole 30 erstreckt
sich aus dem Schlitz 42s an der Konsole 42s und
tritt in den Schlitz an der Kassette 142s ein, um mit dem
Kolben 40p der Spritze 40 in Kontakt zu treten
oder damit zusammenzuwirken. Der Arm 42a ist in Verbindung
mit einem Schrittmotor 342 (13), der den
Arm 42a vorschiebt und zurückzieht, der wiederum den Spritzenkolben 40p vorschiebt
und zurückzieht. Auf
diese Weise kann der Kolben 40p im Wesentlichen kontinuierlich
eingestellt werden, so dass er automatisch und wählbar vorschiebt und zurückzieht,
um beim Betrieb Flüssigkeit
in den Strömungsweg 18f hinzuzufügen oder
daraus zu entfernen.
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13 stellt
eine beispielhafte Ausführungsform
einer Spritze oder einer Druckeinstellanordnung 300 dar,
die in der Konsole 30 untergebracht ist, so dass der Einstellarm 42a sich
vom Schlitz 42s nach außen erstreckt. Die Anordnung 300 kann
auch durch Positionsabstand getrennte Lagesensoren 375 aufweisen
(einen an jedem Ende des Weges), um den Vorschubweg des Kolbens 40p auf
eine gewünschte
Länge „L" zu begrenzen (die
sich zwischen den Rückzugs-
und Ausdehnungsrichtungen erstreckt).
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Mit
Bezug zu 3 kann in bestimmten Ausführungsformen
die Vorderseite 30s der Konsole 30 auch eine Mehrzahl
von Infrarotsensoren 124 aufweisen, mindestens ein Sensor 124i ist
so konfiguriert, dass er die Temperatur der Zirkulationsflüssigkeit
im Einlassweg 24i durch die Leitung 24 misst,
und mindestens ein Sensor 124o ist so konfiguriert, dass
er die Temperatur im Auslassweg 24o durch die Leitung 24 misst.
Die Leitung 24 kann aus einem durchscheinenden oder transparenten
Elastomermaterial gebildet sein (mindestens ein Teil nahe dem (den)
Infrarotsensoren) 124). Die Infrarotsensoren 124 können an
der Konsole 30 auf einer hervorstehenden Fläche 30p positioniert
sein. Die hervorstehende Fläche 30p kann
so konfiguriert sein, dass sie passend in eine entsprechende Ausnehmung 130r (16)
an der Rückseite 26r der
Kassette aufnehmbar ist, wenn die Kassette 26 an der Konsole 30 in
Position ist. Weiter mit Bezug zu 16 kann
die Ausnehmung 130r mit einem oder mehreren Fenstern 130w konfiguriert
sein (als Mehrzahl gezeigt), die den Infrarotsensoren 124 eine
optische Verbindung ermöglichen,
wenn die Kassette 26 an der Konsole 30 angebracht
ist. Das mindestens eine Fenster 130w kann durch eine in
geeigneter Weise bemessene Öffnung
oder einen Schlitz definiert sein, die (der) über der Leitung 24 gelegen
ist, oder kann wahlweise mit einem durchscheinenden oder transparenten
Material ausgebildet sein.
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4 stellt
dar, dass die Konsole 30 einen drehbaren Griff 137 aufweisen
kann, der angehoben werden kann, um die Konsole 30 zu tragen,
und dann abgesenkt werden kann, so dass er beim Gebrauch im Wesentlichen
mit dem oberen Teil der Gehäusekontur
der Konsole bündig
ist. 4 stellt auch dar, dass die Konsole 30 eine
Reihe von Benutzereingabevorrichtungen oder Tastaturen 131 aufweisen
kann. Wie gezeigt ist, weisen die Eingabevorrichtungen eine Mehrzahl
von Membranschaltern 131 auf (die als funktionale Funktionstasten
wirken können,
wobei das Ansprechen oder die Eingabe der Tasten auf Grundlage des
Verfahrensschrittes veränderlich
ist) und ein Membranpfeilrollpad 132. Diese Eingabevorrichtungen 30i ermöglichen
einer Bedienungsperson, vorprogrammierte Behandlungsprozeduren auszuwählen oder
in situ ein gewünschtes
Behandlungsprozedurprotokoll (Temperatur, Dauer und Druck wie gewünscht) zu
definieren, und ermöglicht
dem Klinikpersonal, Patientendaten einzugeben. Die Konsole 30 kann
auch einen Drucker datenport 135a (5) aufweisen,
der dem Klinikpersonal ermöglicht,
Informationen zum Vorgang oder Patientendaten herunterzuladen.
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5 stellt
die Rückseite
der Konsole 30 dar. Wie gezeigt ist, weist die Konsole 30 einen
Lüfter 34 auf, der
in Fluidkommunikation mit dem unteren Teil der Konsole 30 steht,
und eine Lüftung 134,
die im oberen Teil der Konsole 30 gelegen ist. Die Rückwand 30r kann
auch den Wechselstromanschluss 135c und RS 232 Anschluss 135b enthalten.
Wie in 14 gezeigt ist, kann die Konsole 30 mit
zwei getrennten Abteilen konfiguriert sein mit einem Boden 130f,
der sich zwischen einem oberen Abteil 130t und einem unteren
Abteil 130b erstreckt. Das untere Abteil 130b kann
im Wesentlichen vom oberen 130t elektromagnetisch (und/oder
gegen Schwingungen, Wärme
und RF) abgeschirmt sein. Das obere Abteil 130t kann empfindliche
oder anfällige Bauteile
enthalten (die graphische Anzeige, Graphikanzeigekarten, Leiterplatte
usw.), während
das untere Abteil 130b den Lüfter 34, die Energiequelle, Überspannungsschutz
und mechanische Hauptteile (Spritze, Verriegelungsmechanismus) und
dergleichen enthalten kann. Eine Lüftung (nicht gezeigt) kann
im Boden 130f ausgebildet sein, um zu ermöglichen,
dass Luft in der Konsole zirkuliert. Die Lüftung im Boden kann aus einem Metallnetzmaterial
gebildet und/oder beschichtet sein, um das Eindringen von RF oder
elektromagnetischer Strahlung zu verhindern. Gleichermaßen können die
Rück-,
Seiten- und Frontwände
der Konsole sowie mindestens eine primäre Bodenfläche 130f mit einem
metallischen Überzug
beschichtet sein, um eine Abschirmung der Konsole zu unterstützen (um
einen Faradayschen Käfig
auszubilden).
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Die 8-12 stellen
verschiedene Ansichten der inneren Bauteile und ihrer Lage im oberen
oder unteren Abteil 130t, 130b gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar. 8 stellt
eine Seitenansicht der Konsole 30 und der Kassette 26 dar.
Wie gezeigt ist, ist die Energiezufuhr 175, die Wechselstromeingangsenergie
(die entweder 110 oder 220 V Wechselstrom akzeptiert) in 24 V Gleichstrom
umwan delt, an der Rückseite
der Einheit gelegen. Eine für
medizinische Anwendungen zugelassene Energiezufuhr ist von CONDOR
in Kalifornien erhältlich.
Die Graphikanzeigeschaltung 331 ist im Abteil 130t nahe
der Anzeige 31 positioniert. Die Benutzereingabeauflage 310 ist
dort gezeigt, wo die Membranschalter gelegen sind.
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9 stellt
die Ansicht der Seite dar, die der in 8 gezeigten
gegenüber
liegt. Die Pumpe 50 weist einen Pumpen(schritt)motor 50m auf
(24 V Gleichstrom) und ist funktional einer Scheibe 50d zugeordnet,
die um ihren Umfang mit Zähnen
versehen ist. Ein photooptischer Sensor 50s ist so positioniert,
dass er sich über einen
Umfangsteil der Scheibe 50d erstreckt, so dass er in der
Lage ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe 50 optisch
zu erfassen und zu zählen.
Das System 10 kann so konfiguriert sein, dass es eine Warnung
erzeugt, wenn die Pumpengeschwindigkeit nicht dem ausgewählten Betriebsmodus
entspricht (wenn etwa die Pumpe eine ungewöhnlich niedrige Geschwindigkeit
aufweist, was eine potenzielle Fehlfunktion anzeigt, was zu einem Überhitzungszustand
führen
kann).
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10 ist
eine Frontperspektivansicht, bei der das Kassettengehäuse (Vorder-
und Rückseitenabdeckungen
oder -wände)
entfernt sind. Wie gezeigt ist, weist die Konsole 30 eine
Metallrückwand 30r und
einen Metallboden 30b auf. 11 stellt
eine Seitenansicht im Vergleich zur Ansicht von 8 vergrößert dar. 12 ist
eine Teilansicht der Rückseite
der Konsole 30, bei der die Rückwand entfernt ist. Ein An/Aus-Energieschalter 135p ist
ebenso gezeigt wie eine Gleichstrom-Gleichstrom-Energiezufuhr 275,
die die Spannung von 24 V Gleichstrom herunterfährt, so dass sie bestimmte
Schaltungskomponenten mit niedrigerer Energie versorgt. Die Druckeinstellmechanismusanordnung 300 (in 13 im
Detail gezeigt) mit ihren zugeordneten Schrittmotor 342,
Schraube 342a und Mutter 342n ist auch in Bezug
auf ihre Platzierung in der Konsole 30 gezeigt.
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Die 6A-6C stellen eine Reihe von Betriebskonfigurationen
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar. Wie gezeigt ist, kann die Katheteranordnung 20 mit
Kassette 26 separat vorgesehen sein und dann am Benutzungsort
in die Konsole 30 eingepasst werden. Die Konsole 30 ist
ein Mehrfachnutzungsgerät,
das mit jeglicher geeigneten Katheteranordnung 20 mit einer
Kassette 26 und jeglicher gewünschten Katheterkonfiguration
zusammenwirken kann, wobei die Konfiguration natürlich der geplanten Benutzung in
einem gewünschten
Bereich im Körper
entspricht. Die Pumpe 50 ist so konfiguriert, dass sie
zur Kassette 26 passt, ohne dass es erforderlich ist, dass
eine Bedienungsperson mehrere lose hängende Leitungen anschließt. Wie
oben angegeben, kann sich die Leitung 24 von einem Endbereich
der Kassette 26 erstrecken. Natürlich können auch andere Leitungszugangskonfigurationen
eingesetzt werden, wie es für
die Fachleute ersichtlich ist. 6B stellt
die Kassette 26 an der Konsole 30 angebracht dar. 6C stellt
die Injektion einer geeigneten Menge Flüssigkeit in den Strömungsweg 18f und/oder
die Spritze 40 unter Verwendung einer Spritze 140 dar.
In dieser Ausführungsform
wird die Flüssigkeit
in eine Öffnung 18i nahe
der Spritze 40 in einer gewünschten Menge eingeführt. Typischerweise
wird die Spritze 40 auf einen Füllungsgrad gefüllt, der
unter der Kapazität
liegt (ungefähr
50–75
%), um eine Flüssigkeitsentfernung
zur Druckeinstellung während
des Betriebs zu ermöglichen.
Es können
auch andere Flüssigkeitseinführmittel
eingesetzt werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die interne
Spritze 40 mit einer gewünschten Quantität an Flüssigkeit
vorbeladen sein. Die an der Kassette angebrachte Spritze 40 kann
mit einem Flüssigkeitsport 18i in
Fluidkommunikation stehen, der als T-Verbindung mit Ventil in Fluidkommunikation
mit dem Strömungsweg 18f oder
anderen Ventil- und Portmitteln ausgebildet sein kann, um Einführen von
Flüssigkeit
und/oder Halten von Flüssigkeit
im System oder der Spritze (nicht gezeigt) zu ermöglichen.
-
Zur
Beschickung des Strömungsweges 18f mit
der primären
oder Startmenge an Zirkulationsflüssigkeit wird eine Flüssigkeitsmenge
in den Strömungsweg 18f eingeführt. Wie
in 17 gezeigt ist, kann die Kassette 26 einen
vorgefüllten
Behälter 250 aufweisen,
der wählbar
in Fluidkommunikation (oder -isolation) mit dem Strömungsweg 18f stehen
kann, und Ventile, die über
einen äußeren Knopf
oder Schalter 150 ( 15, 17),
der an der Kassette 26 gelegen ist, geöffnet und geschlossen werden.
Beim ersten Anfahren kann der Schalter 150 so gedreht werden,
dass er den Weg zum Behälter 250 öffnet und
den normalen Teil des Strömungsweges
schließt,
der um den Behälter
250 herum führt
(durch Pfeile gezeigt, die zum Behälter 50 hin und von
ihm weg führen
und einen Teil des Weges 18f unter dem Ventil 150v in 17 umgehen).
Der Behälter 250 kann
ein flexibler Beutel sein, der ungefähr 50–200 ml steriles Wasser enthält. Wie
gezeigt ist, kann das Ventil 150v durch ein elliptisch
gestaltetes Nockenelement 150c gebildet sein, das sich
dreht, so dass es Finger 150f veranlasst, sich nach außen weg
zu erstrecken, um den nahe positionierten Strömungswegverschluss gegen ein
stationäres
Wandelement zu drücken
und den anderen Strömungsweg
zu gewünschten Zeitpunkten
zu öffnen.
Wenn die Flüssigkeit
so geleitet wird, dass sie durch den Behälter wandert, zwingt dies die
Luftblasen in den oberen Teil des Beutels 250 aus dem Flüssigkeitsströmungsweg 18f.
Die Kassette 26 kann mit einem Fenster 150w konfiguriert
sein (15), das dem Klinikpersonal
ermöglicht,
die Luftblasenfiltration zu betrachten.
-
Die 7A und 7B stellen
das passende Anbringen der Kassette 26 an der Konsole 30 dar.
Wie in 7A gezeigt ist, wird der Bodenteil
der Kassette 26 mit dem Arm 42a und entsprechenden
Schlitz 42s ausgerichtet (3) und dann
kann der obere Teil der Kassette 26 gegen die Konsolenansetzfläche 30m in Position
geschoben werden. Der Knopf 238 kann gedreht werden, so
dass die Kassette gegen die Konsole 30 festgelegt ist.
-
15 stellt
die Vorderseite 26f der Kassette 26 dar. Wie gezeigt
ist, weist die Kassette 26 einen Schalter 150 mit
Regelventil 150v (17) auf.
Die Kassette 26 kann über
dem Behälter 250w und
der Spritze 40w wie gewünscht
auch ein Fenster aufweisen.
-
17 stellt
eine Ausführungsform
einer Kassette 26 dar, die einen Teil der Leitung 24 umgibt,
die den Strömungsweg 18f eines
geschlossenen thermischen Behandlungssystems 10 bildet.
Wie gezeigt ist, weist die Kassette 20 eine Heizeinrichtung 14,
eine zweiseitig wirkende Druckeinstellvorrichtung 40 (für das Zirkulationsflüssigkeitsvolumen),
eine Leitung, die einen Teil des Zirkulationsflüssigkeitsströmungsweges 18f definiert,
und einen Katheter 20 mit einem aufblasbaren Behandlungsballon 23 auf.
Der Zirkulationsflüssigkeitsströmungsweg 18f weist
einen elastomeren Leitungs- oder Schlauchabschnitt 18t auf,
der sich zwischen dem Katheter 20 und entsprechenden Einlass-
und Auslassteilen des Zirkulationsflüssigkeitsströmungsweges 18f erstreckt.
Die Pfeile in der Figur geben die Richtung des Fluidstroms durch
das System an. Die Komponenten können
in anderer Reihenfolge angeordnet sein und die Flüssigkeit
kann in die umgekehrte Richtung fließen.
-
Die
Heizeinrichtung 14 kann ein Rohr sein, durch das Flüssigkeit
strömt,
und die Flüssigkeit
kann erwärmt
werden, während
sie durch das Rohr wandert. Das Rohr kann aus einer zylindrischen
Konfiguration aus Siliciumoxid, Glas, Quarz oder Keramik oder anderem
geeigneten Material (wie metallischen Materialien) gebildet sein,
durch die die Flüssigkeit
strömt
und erwärmt
werden kann. Die zylindrische Heizeinrichtung 14 kann eine
leitfähige
Aufdampffilmbeschichtung oder eine andere geeignete leitfähige Beschichtung
umfassen, die über
der Außenfläche des
Zylinders positioniert ist, der erwärmt werden kann, so dass die
eingeschlossene Flüssigkeit
beim Durchströmen
der Mitte der Heizeinrichtung erwärmt wird. Wie in den 27A und 27B gezeigt
ist, kann ein Isoliermantel 14s über der Heizeinrichtung 14 positioniert
sein, um nahegelegene Komponenten vor unzulässiger Wärmeeinwirkung beim Betrieb
zu schützen.
In bestimmten Ausführungsformen kann
der Isoliermantel 14s ein Mantel aus Glasfasergewebe sein.
Andere Ausführungsformen weisen
ein Kühlerrohr
oder Kühlbad
auf (nicht gezeigt). Es können
auch andere Arten von Heizmitteln eingesetzt werden. Ein geeignetes
zylindrisches Heizelement ist von Thermostone, Inc. mit Sitz in
Marina, CA erhältlich.
Ein anderes Beispiel eines leitfähigen
Heizrohrs ist in der US-Patentanmeldung
mit dem Aktenzeichen Nr. 09/433,952 beschrieben, deren Inhalt hiermit
insgesamt durch Bezugnahme zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gemacht
wird.
-
Die 20-25 stellen
beispielhafte Schaltpläne
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar. Die 26A und 26B stellen eine Leiterplatte 240 dar,
die einen Wärmesensor 140 aufweist, der
als Sperrmechanismus gegen erneuten Einsatz verwendet wird. Beim
Betrieb ist der Wärmesensor 140 unter
der Heizeinrichtung 14 gelegen und erfasst die Wärme und
am Ende der Thermotherapie ist das System 10 so konfiguriert,
dass es eine Stromspitze aussendet, um dieses Bauteil kurzzuschließen und
die Kassette für
erneute Verwendung inoperabel zu machen. Die Energieanschlüsse zur
Konsole 30 befinden sich am Rand der Platte an der als
139 gekennzeichneten Stelle (Energieschnittstelle an der Kassette 26).
Ein Beispiel eines geeigneten Wärmesensors 140 ist
ein Digitalthermometer, wie das Modell TO92 mit der Artikelnummer DS1822,
das von Dallas Semiconductor Corp. in Dallas, TX produziert wird.
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Das
System 10 kann wahlweise eine Benutzerschnittstelle in
Kommunikation mit der Steuerung aufweisen, um einem Benutzer zu
ermöglichen,
den Druck auf einen nach Bedarf angenehmen Wert einzustellen. Diese
Schnittstelle kann ein Peripheriegerät vom Typ eines Joysticks,
ein Berührungsbildschirm (Touch-Screen)
auf einer Anzeige, eine Tastatureingabe oder Membranberührungsschalter
(wie ein Pfeil) auf einer Tastatur oder eine Stimmeingabe („höher" und „tiefer" oder „Druck
erhöhen" und „Druck
senken") oder ein
anderes gewünschtes
Eingabemittel sein. Die Steuerung kann Mittel zum Begrenzen des
Drucks, den der Patient in das System einführen kann (was kombiniert werden
kann, wenn die Eingabe vorgenommen wird), aufweisen und auf diese
Weise eine Regelbeeinflussung auf einen gewünschten normalen Betriebsbereich
besitzen.
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In
der gezeigten Ausführungsform
wird die Flüssigkeit
außerhalb
des Patienten erwärmt
(nicht im Patientenkörper)
und dann in den Katheter eingeführt.
In bestimmten Ausführungsformen,
wie bei thermischen BPH-Abtragungsbehandlungen, ohne darauf beschränkt zu sein,
kann die erwärmte
Zirkulationsflüssigkeit
in den Katheter mit einer Temperatur von ungefähr 45°C bis 95°C über eine Behandlungsdauer eingeführt werden,
die mindestens ungefähr
5–90 Minuten
dauert, und in besonderen Ausführungsformen
auf eine Temperatur von zwischen ungefähr 57°C bis 62°C erwärmt werden und für eine Dauer
von ungefähr
42–45
Minuten.
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Das
System kann so konfiguriert sein, dass es wirtschaftliche, leichte,
tragbare, geschlossene Thermotherapiesysteme mit Zirkulationsflüssigkeit
zur Verfügung
stellt mit automatischer Drucküberwachung
und Feineinstellmöglichkeit,
so dass der Druck und die Temperatur der Flüssigkeit im geschlossenen System über den
Verlauf der Behandlung selektiv gesteuert werden können. Die
Konsole kann als vertikal aufgestelltes Gehäuse mit einer reduzierten Aufstandsfläche konfiguriert
sein, um das Ausmaß an
Quadratmeter Bodenfläche zu
reduzieren, die in Klinik- oder
Hospitaleinrichtungen vereinnahmt wird. In bestimmten Ausführungsformen ist
die modulare Kassette ein im Wesentlichen starrer Körper, der
am Katheter angebracht ist und mit einem System zur Verhinderung
wiederholter Katheterverwendung konfiguriert ist (um hygienische
sterile Einmalverwendung zu fördern).
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Die
Systeme, Verfahren und Vorrichtungen können mit anderen erweiterten
Betriebseigenschaften konfiguriert sein, darunter eine oder mehrere
aus: (a) einer Mehrzahl von vorprogrammierten auswählbaren Behandlungsverfahrensweisen
für unterschiedliche
physiologische Be handlungsbedingungen, wobei jede der Verfahrensweisen
unterschiedliche Therapiedauer, -temperaturen und -drücke aufweisen
kann (in bestimmten Ausführungsformen
kann jede auswählbare
Verfahrensweise bis zu fünf
verschiedene Schritte aufweisen und das System kann mit vier verschiedenen
Verfahrensweisen vorprogrammiert sein); (b) automatisches Aufblasen
des Behandlungsballons, um Entfernen (und/oder Einsetzen) des Katheters
zu verhindern, wenn der Behandlungsballon in einem aufgeblasenen
Zustand ist; (c) automatische Smartchips oder andere wiederholte Verwendung
erkennende Mittel oder automatische Abschaltung/Abbruch einer Prozedur
der Katheteranordnung, um die erneute Verwendung zu verhindern oder
zu unterbinden, nachdem die Katheteranordnung bestimmten thermischen
Schwellenwerten ausgesetzt war; (d) Infrarottemperatursensoren für das zirkulierende Fluid;
(e) Temperatursicherheitsabschaltung (Sensor mit optischer Kopplung
für den
Pumpenmotor und Heizelementsensoren) sowie Temperatursensoren) für das zirkulierende
Fluid; (f) an der Frontplatte angebrachter hervorstehender Notausschalter;
(g) leichte Konsole (weniger als ungefähr 8,5 Kilogramm); (h) Selbstdiagnosenotfallprogrammzyklus;
(i) Möglichkeit
von Benutzereingaben zur Annahme einer Patientenidentifikation und automatisches
Erzeugen einer Behandlungsaufzeichnung für den Patienten (elektronisch
und/oder in Papierform); (j) graphische Anzeige des Behandlungsstatus
auf einem Monitor mit zwei dynamischen Schaubildern für Zeit und
Temperatur; (k) Möglichkeit
zum Herunterladen der Behandlungszusammenfassung (lokale oder zentrale Überwachung
der Anzahl und Art der vorgenommenen Prozeduren); (l) Luftspülzyklus
in Hochgeschwindigkeitspumpengeschwindigkeit (typischerweise bei
ungefähr
200 Upm oder ungefähr
doppelte Heizpumpengeschwindigkeit), um das System automatisch auf
das zirkulierende Fluid vorzubereiten, ohne dass Pumpen/Manipulation
des Behandlungsballons von Hand erforderlich ist; (m) Wegwerfheizelement
in der Kassette; (n) einstellbare Energiezufuhrkapazität mit automatischer
Erkennung von 110 V 60 Hz oder 220 V 50 Hz Wechselstrom umgewandelt
in 24 V Gleichstrom zur Versorgung des Systems; (o) mit separaten
Kammern konfiguriert, um e lektromagnetische Abschirmung der Graphikkomponenten
vom Pumpenmotor und Energiequellen zu erleichtern; (p) Orientierung
von Boardkomponentenanschlüssen
auf der selben Seite der Konsole, so dass sie für leichten Servicezugang vor
Ort über
die Rückseitenplatte
zugänglich
sind; (q) hörbare Warnungen
an gewünschten
Punkten bei der Behandlung und/oder bei einer Fehlfunktion; (r)
einfacher äußerer Zugangsport
für Softwareaufrüstungen
und/oder Herunterladen; (s) Sensoren für die Umgebungsüberwachung
(Temperatur/Feuchtigkeit); (t) Backup-Batterieenergiezufuhr zur
Reduzierung von Betriebsunterbrechungen; (u) Überspannungsschutz, der beim
Einhalten einer ausgeglichenen Energiezufuhr hilft; und (v) Überwachung
und Steuerung des Drucks des Systems während der Behandlung.
-
Die
Steuerung kann einen Computerprogrammkode aufweisen zum (a) Aktivieren
der Pumpe, der Heizeinrichtung, der Temperatursensoren, des Drucksensors
und der Druckeinstellvorrichtung, um im Wesentlichen kontinuierlich
erwärmte
Flüssigkeit
durch den Flüssigkeitszirkulationsweg
zu leiten; und (b) automatischen Einstellen des Drucks im Flüssigkeitszirkulationsweg,
um Betriebsdruckverluste auszugleichen oder das System zu einem
gewünschten
Zeitpunkt bei einem ausgewählten
Druck zu betreiben. Die Einstellung kann vorgenommen werden, um
irgendwelche physiologischen Veränderungen
im Gewebe nahe der Zielbehandlungsregion (wie der prostatischen
Harnröhre)
einzubeziehen, so dass das System mindestens einen ausgewählten Betriebsdruck
während
der Verabreichung der Thermotherapie beibehält. In bestimmten Ausführungsformen
ist das System so konfiguriert, dass es Benutzereingaben in situ
annimmt, um den (die) gewünschten Betriebsdruck(drücke) festzulegen,
und in anderen Ausführungsformen
werden eine Reihe von ansteigenden Drücken verwendet, um einen erhöhten Druck
gleichlaufend mit Wärme
an der Zielstelle im Körper
anzuwenden.
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Die
Steuerung kann auch einen Computerprogrammkode aufweisen zum: (a)
Abstellen der Betriebsschaltung in der Kassette, nachdem der Behandlungskatheter
für eine
Behandlungsprozedur verwendet wurde (was die Kassette und den Katheter
zu einer Wegwerfanordnung macht, die eine einmalige Verwendung von Kathetern
begünstigt);
(b) automatisches Ablassen des Behandlungsballons am Ende der Prozedur
vor Entfernen des Katheters (und/oder am Beginn der Prozedur nach
Vorbereitung und vor Einführen
des Katheters in den Patienten); (c) Aktivieren eines Hochgeschwindigkeitsluftblasenspülverfahrens,
um Luftblasen aus dem Zirkulationsweg zu filtern; (d) Erzeugen einer
Behandlungsaufzeichnung für
den Patienten; (e) Bereitstellen bestimmter auswählbarer Behandlungsprotokolle;
(f) Durchführen
eines Fehlerselbstdiagnosetests; und (g) automatisches Aufzeichnen
von Behandlungsparametern in Verbindung mit der Verabreichung einer
Patiententherapie.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist der Behandlungskatheter 22 einen
Verankerungsballon 22a auf, einen Behandlungsballon 22b und
einen verlängerten
Schaft 22s. Der Katheter 22 weist auch Einlass-
und Auslassfluidzirkulationswege 24i bzw. 24o auf,
sowie einen Harnableitkanal 28 (der auch zur Abgabe von
Medikamenten hierdurch verwendet werden kann, während der Katheter 22 im
Patienten in Position ist). Der Verankerungsballon 22a kann
mit dem Behandlungsballon 22b in Fluidkommunikation stehen,
derart, dass beide durch die Zirkulationsflüssigkeit aufgeblasen werden
können.
Alternativ kann der Verankerungsballon 22a vom Behandlungsballon 22b in
Fluidisolierung stehen (durch einen separat zugeführten Luftkanal
aufblasbar) (nicht gezeigt). In dieser Situation ist der obere Verankerungsballon 22a getrennt
aufblasbar und kann vor dem Behandlungsballon 22b abgelassen
werden. Dies kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der obere
Ballon 22a unter der gewünschten Stelle aufgeblasen
wird (was potenziell zu Schäden
am Blasenhals oder dem oberen Teil der prostatischen Harnröhre führt), und
ein richtiges Positionieren des Katheters 22 in der Prostata
relativ zur Blase erleichtern. Das System 10 kann so konfiguriert
sein, dass es einem Abschalten widersteht oder ein Herausziehen
des Katheters aus dem Patienten verhindert, bis die Drücke im Verankerungsballon 22a und Behandlungsballon 22b einen
abgelassenen Zustand anzeigen. Andere Katheterkonfigurationen können auch wie
oben angegeben verwendet werden (darunter solche, die für Verwendung
in Arterien, weiblichen Harnwegen, Harnröhren, Endometrium, Uterus oder
anderen Körperlumen
oder Hohlräumen
konfiguriert sind). Siehe z.B. US-Patent Nr. 5,084,044, dessen Inhalt
hiermit insgesamt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht
wird.
-
Es
wird angemerkt, dass das erwärmte
Zirkulationsfluid für
thermische Abtragungsbehandlungen auf Temperaturen über ungefähr 45 °C erwärmt werden
und an Zielgewebe abgegeben kann, um die Wärmetemperaturen für unterschiedliche
Anwendungen über
unterschiedliche Behandlungslängen,
wie es die gewünschte
Anwendung vorschreibt, bereitzustellen. Zum Beispiel kann dies durch
Erwärmen
der Zirkulationstemperatur auf mindestens ungefähr 50 °C und dann Umwälzen der
erwärmten
Flüssigkeit
im Katheter vorgenommen werden, der an der gewünschten Stelle im Patienten
positioniert ist, um das Zielgewebe der erhöhten Zirkulationstemperatur über ungefähr 5–90 Minuten,
und typischerweise ungefähr
20–45
oder 20–60
Minuten, auszusetzen.
-
Ein
geeignetes thermisches Behandlungssystem und Behandlungskatheter
sind von ArgoMed, Inc. mit Sitz in Cary, North Carolina erhältlich.
Siehe auch US-Patente Nr. 5,257,977 und 5,549,559 von Eshel und ebenso
die US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen Nr. 09/433,952 von Eshel
et al., deren Inhalt hiermit insgesamt durch Bezugnahme zum Bestandteil
dieser Anmeldung gemacht wird.
-
Der
Katheter 22 kann einen Bereich mit in Bezug auf andere
Teil des Katheters erhöhter
Isolierung 29 aufweisen, um nicht angezieltes Gewebe vor
Einwirkung der erwärmten
Zirkulationsflüssigkeit
zu schützen. Die
isolierten Bereiche 29 können auf dem Katheter als eine
zusätzliche
Schicht oder Dicke eines Materials entlang des proximalen oder unteren
Schaftteils konfiguriert sein. Andere Behandlungskatheter weisen
eine Reihe von am Umfang angeordneten länglichen Luftkanälen oder
Luftleitungen auf, die die erwärmten
Zirkulationsfluidkanäle
umgeben und entlang des langgestreckten Schaftteils des Katheters
eine thermische Isolierung vorsehen, wie es in den US-Patenten Nr.
5,257,977 und 5,549,559 von Eshel beschrieben ist, deren Inhalt hiermit
insgesamt durch Bezugnahme zum Bestandteil dieser Anmeldung gemacht
wird. Siehe auch das parallele US-Patent Nr. 10/011,700 des selben
Anmelders mit zusätzlicher
Beschreibung geeigneter Katheter, dessen Inhalt hiermit insgesamt
durch Bezugnahme zum Bestandteil dieser Anmeldung gemacht wird.
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17 stellt
eine Druckeinstellvorrichtung in Verbindung mit einem Drucksensor 15s im
geschlossenen System 10 dar. Wie gezeigt ist, kann der
Drucksensor 15s in der Kassette 26 außerhalb
des Körpers
und fern vom Katheter 20 gelegen sein. Die Druckeinstellvorrichtung
kann derart angeordnet sein, dass sie mit dem Flüssigkeitszirkulationsweg 18f fluchtet
oder dazu versetzt ist. Die Wegstrecke der Zirkulationsflüssigkeit
kann ungefähr
10–20
Fuß oder
mehr betragen und liegt typischerweise bei ungefähr 14–16 Fuß.
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Beim
Betrieb kann Fluid, das Wasser oder eine Flüssigkeit auf Wasserbasis sein
kann, außerhalb
des Patienten erwärmt
werden, in den Katheter 20 geleitet und in den umschlossenen
Fluidwegen 24i, 24o im Katheter 22 umgewälzt werden.
Die Flüssigkeit
wird durch den Schaft 22a über den Einlassweg 24i zum
Behandlungsballon 22b geleitet, der nahe der gewünschten
Behandlungsstelle liegt, aus dem Behandlungsballon 22b zum
Auslassweg 24o und aus dem Patienten hinaus. Das Zirkulationsfluid
wird in den Behandlungsballon 22b geleitet, der sich dann
in Abhängigkeit
von der Menge an darin enthaltenem Fluid ausdehnt. Wie gezeigt ist, können Infrarotsensoren
oder andere geeignete Temperatursensoren 124 so konfiguriert
sein, dass einer mit dem Einlassteil oder der Einlassseite des Wegs 18f in
Verbindung steht (vor dem Katheter), während der andere am Auslassteil
oder der stromabwärtigen
Seite des Weges 18f verwendet werden kann, um die Temperatur
der Zirkulationsflüssigkeit
zu regeln.
-
Ein
geringes Flüssigkeitsvolumen,
soll heißen
unter ungefähr
100 ml (das in bestimmten Ausführungsformen
unter ungefähr
50 ml betragen kann und in besonderen Ausführungsformen sogar unter ungefähr 20 ml),
an erwärmter
Zirkulationsflüssigkeit
wird beim Betrieb mindestens am Anfang durch den Zirkulationsweg 18f des
geschlossenen Systems 10 physikalisch umgewälzt, um
die thermische Behandlung (oder thermische Abtragungsbehandlung) über den
Behandlungskatheter 22 abzugeben. In bestimmten Ausführungsformen kann
destilliertes und sterilisiertes Wasser als das Zirkulationsflüssigkeitsmedium
verwendet werden.
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Das
Zirkulationsfluid (und die Aufblasmedien für den Verankerungsballon, wenn
dieser separat aufblasbar ist) ist bevorzugt so ausgewählt, dass
es nicht toxisch ist und jeglichen potenziell schädlichen
Effekt auf den Patienten reduziert, falls eine Situation auftritt,
wo die Dichtigkeit des Ballons beeinträchtigt ist, er versehentlich
reißt
oder auf andere Weise währen
des Einsatzes beschädigt
wird.
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Der
Katheter 22 kann flexibel konfiguriert sein, so dass er
sich winden und biegen kann, damit er der Form des Lumens oder des
Hohlraums folgt, wenn er in das Lumen oder den Hohlraum eingeführt wird,
bis ein distaler Teil des Katheters 22 die gewünschte Behandlungsstelle
erreicht.
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Der
Katheter 22 kann als langgestreckter rohrförmiger Körper bemessen
sein mit einer relativ geringen Querschnittsfläche, so dass er in einen Abschnitt
des gewünschten
Lumens eingesetzt werden und sich darin erstrecken kann, um die
gewünschte
Behandlungsstelle zu erreichen. Hier wird der Ausdruck „dünne Außenwand" so verwendet, dass
er eine Wand mit einer Dicke von ungefähr 2 mm oder weniger bezeichnet,
be vorzugt ungefähr
1,2 mm oder weniger und in bestimmten Ausführungsformen ungefähr 0,5 mm
oder weniger. Für
Anwendungen an der Prostata oder den Harnwegen von Männern beträgt die Querschnittsbreite
oder der Außendurchmesser
des Katheters 22 um den rohrförmigen
Körper
bevorzugt zwischen ungefähr
6–8 mm (18–24 French).
Wie oben angemerkt, kann der flexible Katheter 22 natürlich alternativ
so bemessen und dimensioniert sein, dass er in andere Lumen, Hohlräume und/oder
Behandlungsanwendungen passt.
-
In
bestimmten Ausführungsformen
wird ein Hauptteil der Querschnittsfläche des Schaftbereichs 22s des
Katheters 22 durch die Größe des darin enthaltenen Fluidkanals
oder der Kanäle
eingenommen. In bestimmten Ausführungsformen,
wie den Anwendungen auf die Prostata oder Harnwege des Mannes, ohne
darauf beschränkt
zu sein, kann der Katheter 22 mindestens drei separate
Fluidkanäle
aufweisen: die Einlass- und Auslasszirkulationskanäle 24i, 24o und
den Fluidableit- oder Medikamentenabgabekanal 28 im Schaftbereich 22s.
-
Der
flexible Katheter 22 kann auch so konfiguriert sein, dass
er ausreichend starr ist, um eine Öffnung im Ableitlumen 28 beizubehalten,
wenn er eingesetzt und in situ in Position ist (und erhöhten Systemdrücken von
ungefähr
0,5–3
atm und typischerweise mindestens ungefähr 1–2 atm über mindestens einen Teil der Thermotherapie
ausgesetzt ist), so dass der Katheter so konfiguriert ist, dass
er mindestens ungefähr
50 der Querschnittsfläche,
und bevorzugt ungefähr
75 % bis 90 % oder mehr der Querschnittsfläche, des Ableitlumens 28 relativ
zur Katheterweite vor dem Einsetzen einhält. Somit kann der Katheter 22 flexibel
konfiguriert sein, derart, dass er ausreichend anpassungsfähig ist,
so dass er den Konturen des Patientenkörpers nachgibt, wenn er in
diesen eingesetzt wird und in der gewünschten Region des Patienten
in Position ist, jedoch ausreichend starr, so dass er ein offenes
Ableitlumen ergibt, wenn er im Körper
(wie in der Prostata) in Position liegt und Gewe be ausgesetzt ist,
das bei oder nach einer Therapie oder Wärmebehandlung Belastungen zeigt.
-
In
bestimmten Ausführungsformen
kann der Katheter 22 so konfiguriert sein, dass er in der
Lage ist, eine ausreichend bemessene Ableitöffnung im Ableitlumen 28 beizubehalten,
um gewünschte
Durchflussvolumen durch diese zu ermöglichen, wenn er Kompressionsdruck
vom erwärmten
Gewebe in der Größenordnung
von ungefähr
0,5 atm (7 psi) bis 2 atm (28 psi) oder 3 atm (42 psi) ausgesetzt
ist, nachdem eine Einwirkung von erhöhten Temperaturen über ungefähr 45 °C über mindestens
ungefähr
5–10 Minuten,
und bevorzugt über
mehr als ungefähr
20–30
Minuten erfolgte. Die Katheter 22 der vorliegenden Erfindung
können
auch verwendet werden, um einen Durchtritt gewünschter Größe für andere Behandlungen oder
Anwendungen offen zu halten, wo es gewünscht ist, den Durchtritt in
einem flexiblen Katheter offen zu halten, wenn er Ödemen oder
Belastungen im Patienten ausgesetzt ist. Siehe die parallele US-Patentanmeldung
Nr. 10/011,700 des selben Anmelders zur weiteren Beschreibung, deren
Inhalt hiermit insgesamt durch Bezugnahme zum Bestandteil dieser
Anmeldung gemacht wird.
-
17 stellt
dar, dass das System 10 mindestens einen Drucksensor 15s in
Verbindung mit der Druckeinstellvorrichtung aufweist, die so konfiguriert
ist, dass sie den Systemdruck in Abhängigkeit vom erfassten Druck
bei der Verabreichung der Thermotherapie einstellt. Der Sensor 15s kann
an einer Reihe von Stellen entlang des Fluid- oder Flüssigkeitszirkulationsweges 18f positioniert
sein. Wie gezeigt ist, kann der Sensor 15s im System 10 derart
gelegen sein, dass er bei der Behandlung außerhalb des Körpers des
Patienten liegt und Systembetriebsdrücke erfassen kann, die für den Druck
am Behandlungsballon repräsentativ
sind, da der Behandlungsballon einen Teil des Flüssigkeitszirkulationsweges
definiert. Die Druckeinstellvorrichtung kann irgendein geeigneter
Mechanismus sein, wobei eine beispielhafte Ausführungsform eine Spritze und
einen Schrittmotor verwendet, wie es unten noch diskutiert wird.
-
Die
Drucksensoren 15s können
von irgendeinem geeigneten Typ sein, wie Wandler ähnlich denen,
die zum Messen des Blutdrucks verwendet werden, und digitale Druckmesser,
ohne darauf beschränkt
zu sein. Beispiele von Drucksensoren umfassen den Wandler MERITRANS
von Merit Medical Systems in South Jordan, UT, den Wandler Medex
(MX960) von Medex in Dublin, OH und den digitalen Druckmesser Digibar
II, PE300 von HBM GmbH (Hottinger Baldwin Messtechnik) in Deutschland,
und ein ähnliches
Gerät,
das als Modell Nr. DPG1000L-30G bezeichnet ist von Omega Engineering,
Inc. in Stamford, CT mit einem Druckbereich von 0–30 psi
und einem Temperaturbereich von 0–70 °C.
-
In
bestimmten Ausführungsformen
kann die Schlauchleitung 24 einen Innendurchmesser von
ungefähr
2–20 mm
und typischerweise von ungefähr
2,5 mm aufweisen. Die Wandler von Merit und Medex sind für einen
kompensierten Druckbereich von –10
bis 300 mm Hg festgelegt (maximaler Nenndruck ungefähr 5 psi) und
können
verwendet werden, um bis zu ungefähr 20 psi im System zu messen.
Ein anderer Sensortyp 15s ist ein Digitaldruckmesser mit
einer digitalen Ausgabe in Bar (das oben gegebene HBM-Modell). Das
Messgerät
kann an einer „T"-Verbindung der Schlauchleitung 24 angebracht
sein. Die T-Verbindung kann so bemessen sein, dass sie bei Öffnungen
von mehr als dem Innendurchmesser (2,5 mm) des Schlauchs den Durchfluss nicht
einschränkt.
-
Mit
Bezug zu 17 ist eine Ausführungsform
einer Druckeinstellvorrichtung gezeigt. Diese Ausführungsform
setzt eine Spritze 40 ein mit einer darin enthaltenen Flüssigkeitsmenge.
Es wird ein Drücker
oder Kolben 40p verwendet, um aus einem zusätzlichen
Fluidweg 18s Fluid aus der Spritze hinaus oder in sie hinein zu
leiten. Wie gezeigt ist, definiert ein Y-Anschluss 72 eine
Verbindung zwischen dem Flüssigkeitszirkulationsweg 18f und
dem zusätzlichen
Fluidweg (zum Hinzufügen
oder Entfernen). Um im System den Druck zu erhöhen, wird zusätzliche
Flüssigkeit
in den Zirkulationsweg eingespritzt. In gleicher Weise kann, um
den Druck im System zu senken, Flüssigkeit in die Spritze 40 zurück geleitet
werden. Der Y-Anschluss 72 kann vor dem Kathetereinlass 24i in
der Kassette positioniert sein, so dass die Spritze mit dem Flüssigkeitszirkulationsweg 18f in
Fluidverbindung steht. In bestimmten besonderen Ausführungsformen
sind der Y-Anschluss 72 und die Spritze 40 nach
der Heizeinrichtung 14 und vor dem Kathetereinlass in der
Kassette 26 gelegen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Spritze 40 so
konfiguriert sein, dass sie zwischen ungefähr 30–100 ml Flüssigkeit aufnehmen kann, und
typischerweise zwischen ungefähr
30–50
ml. Der Griff oder Arm des Spritzenkolbens 40p kann mit
einer Schrittmotoranordnung 300 (13) verbunden
sein, die die kontrollierte Bewegung des Kolbens und des Einspritzens
oder Abziehens von Flüssigkeit
aus dem Flüssigkeitszirkulationsweg 18f leitet, um
das System 10 auf gewünschtem
Betriebsdruck zu halten oder darauf einzustellen. Es können auch
andere geeignete Regelmechanismen verwendet werden, wie es für die Fachleute
ersichtlich ist.
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Die
Systeme oder Verfahren können
verwendet werden, um BPH, Prostatitis oder andere Zustände der
Harnwege und des Körpers
zu behandeln. Für
BPH-Anwendungen kann die Flüssigkeit
außerhalb
des Körpers
auf eine Temperatur im Bereich von zwischen ungefähr 57°C bis 62 °C oder darüber erwärmt werden. Die
erwärmte
Zirkulationsflüssigkeit
wird durch den Katheter zu einem Behandlungsballon geleitet, so
dass sie im Katheter eingeschlossen durch die Penisöffnung,
entlang der Harnröhre
im Penis, die Harnröhrenzwiebel und
die membranöse
Harnröhre
in einen lokalisierten Behandlungsbereich in der Prostata geführt wird.
Das Gewebe im lokalen Behandlungsbereich wird einer Temperatur über ungefähr 45 °C für eine bestimmte
Behandlungsperiode zur thermischen Abtragung ausgesetzt (die Flüssigkeit
kann mit oder über
ungefähr
60 °C für mehr als
ungefähr
5–30 Minuten
und typischerweise für
ungefähr
37 Minuten eingeleitet werden). Wie oben angeführt ist, kann die örtliche
Behandlungsregion die prostatische Harnröhre sein, so dass keine Abtragungen in
der membranösen
Harnröhre
(und dem Schließmuskel
und der Penisöffnung)
auftreten. Dies wird in Zirkulationssystemen (die fernbeheizt werden)
erreicht, indem der Schaft des Behandlungskatheters bis zum Behandlungsballon
isoliert ist, um zu verhindern, dass anderes als Zielgewebe den
Abtragungstemperaturen ausgesetzt wird. Auf diese Weise ist in bestimmten
Ausführungsformen
das nicht angezielte Gewebe isoliert, so dass es vom Kontakt mit
dem Behandlungskatheter bei der Thermotherapie einer Maximaltemperatur
von unter ungefähr
45 °C ausgesetzt
ist. Zusätzlich
kann der Katheter so konfiguriert sein, dass er ermöglicht,
dass während
der Prozedur Urin durch den Behandlungskatheter abläuft.
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Die
Thermotherapie kann so ausgeführt
werden, dass der Systembetriebsdruck im Laufe der Zeit zunimmt oder
beibehalten wird (und die Temperaturen können während der Behandlung ebenso
wie gewünscht erhöht oder
gesenkt werden). Der Druck kann über
einen Hauptteil der Abtragungsbehandlungsdauer im Wesentlichen konstant
oder über
bestimmten Schwellendruckwerten gehalten werden, so dass der Patient
Drücken
zwischen ungefähr
0,75–2
oder 3 atm ausgesetzt wird (was mit gleichzeitiger Einwirkung von
Abtragungstemperaturen zwischen ungefähr 45 °C bis 95 °C vorgenommen werden kann).
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Der
Druck kann über
im Wesentlichen die gesamte thermische Behandlung im Wesentlichen
konstant (und erhöht)
gehalten werden. Der Druck kann im Verlaufe der Wärmebehandlung
allmählich
linear erhöht
werden (so dass am Ende der Behandlung relativ zum Beginn der Behandlung
ein höherer
Druck aufgebracht wird). Der Druck kann in einem Anfangsteil der
Therapie schneller erhöht
werden und dann zum Ende oder in einem späteren Teil der Behandlung langsamer
erhöht
(oder im Wesentlichen konstant gehalten) werden.
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Es
können
zwei oder mehr aufeinanderfolge Behandlungsperioden mit unterschiedlichen
Temperaturen und/oder Drücken
verwendet werden. Der Anfangsdruck kann niedriger sein als der nächste oder
ein zweiter Druck in einem zweiten anschließenden Teil der Behandlung
(T2), der zweite Druck kann über
einen längeren
Teil der Behandlung beibehalten werden. Der erste oder Anfangsdruck
kann gleichlaufend mit der bei einer Anfangstemperatur zugeführten Wärme, die
geringer ist als eine anschließende
oder zweite Temperatur, an den Patienten gegeben werden. In bestimmten
Ausführungsformen
kann eine erste Kombination niedrigere Temperatur/niedriger Druck
verwendet werden, bis der Patient weniger Empfindlichkeit auf die
Behandlung entwickelt (typischerweise nachdem betroffene Nerven
nach ungefähr
5–10 Minuten
in der Behandlung abgetötet
sind).
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Der
Anfangsdruck kann bei T1 erhöht
werden und bei T2 im Wesentlichen konstant gehalten werden und dann
bei T3 wieder erhöht
werden und dann bei T4 im Wesentlichen konstant gehalten werden,
so dass der letzte Teil der Behandlung bei höherem Systemdruck als die vorigen
Teile ausgeführt
wird. Zum Beispiel kann die folgende Abfolge von Drücken verwendet
werden: ein Anfangsdruck von ungefähr 0,3–0,5 atm ansteigend über T1 (ungefähr 5–10 Minuten)
bis ungefähr
0,5–1
atm, wo er über
T2 (5–10
Minuten) gehalten wird, dann über
T3 (ungefähr
5–10 Minuten)
wieder ansteigt auf ungefähr
1–2 atm
und dann über
T4 (ungefähr
5–30 Minuten)
bei ungefähr
1–2 atm
gehalten wird. Die Serie von nacheinander ansteigenden Temperaturen
kann verwendet werden, um die Thermotherapie zu verabreichen. Alternativ
können
ausgewählte
dieser Bedingungen bei der Therapie über den Teil der Behandlung
entweder im Wesentlichen konstant gehalten werden oder graduell
ansteigen oder zunehmen. Dieser erhöhte Druck kann die Eindringtiefe
in das Gewebe erhöhen.
Die Druckwerte auf bestimmte Höhen
zu setzen, kann die Behandlungen von Patient zu Patient, ungeachtet
der Physiologie der Prostata oder der Länge des Behandlungsballons
oder anderer Variablen im System, konsistenter machen.
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Der
Patient kann den Druck im Wesentlichen während der gesamten aktiven
thermischen Behandlung (T) oder in ausgewählten Teilen der Behandlung
steuern. Zum Beispiel in einem Anfangsteil T1 oder einem folgenden
Teil Ti der Behandlung. Von Patient zu Patient können die Druckinkremente in
Abhängigkeit
von der Schmerztoleranz des Patienten (gezeigt durch unterschiedliche
Drucklinien, die als „1" und „2" beziffert sind) schwanken.
Es wird angenommen, dass wenn ein Patient eine gewisse Kontrolle über die
Prozedur hat, er mehr geneigt ist, höheren Druck auszuwählen oder
auszuhalten. Das System kann mit einer Sicherheitsabschaltung programmiert
sein, der verhindert, dass Überdrücke ausgewählt werden
(gezeigt durch die Obergrenze in der Figur). Außerdem kann eine Untergrenze
gesetzt sein, so dass der Patient keine ungeeigneten Betriebsbedingungen
auswählen
kann (nicht gezeigt). Die oberen und unteren Grenzen können ein
konstanter Wert sein oder können
in Abhängigkeit
von der Dauer oder dem Zeitpunkt der Behandlung veränderlich
sein (nicht gezeigt). Tabelle
1 gibt Beispiele von Drücken
und Temperaturen an Tabelle
1
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Bei
abnehmendem Druck bei der thermischen Abtragungsbehandlung kann
die Eindringtiefe zu Zeitpunkten unter ungefähr 20 Minuten in der Behandlung
(vor T1) erreicht werden. Der spätere
Teil der Abtragungsbehandlung kann Körperreaktionen oder Ansprechen
auf Wärmeschäden des
Gewebes (Ödem)
fördern,
kann aber die Eindringtiefe in das Gewebe nicht signifikant beeinflussen.
Das heißt,
ungefähr
80–90
% der Gewebepenetration können
während
der ersten 10–20
Minuten erfolgen. Die Abtragungstemperaturen können zwischen ungefähr 57–62 °C oder höher liegen
(typischerweise unter ungefähr
95 °C).
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Es
versteht sich, dass bestimmte der oben beschriebenen Merkmale, Vorgänge oder
Schritte so implementiert oder ausgerichtet sein können, dass
sie von Computerprogrammanweisungen ausgeführt werden. Dementsprechend
ist es für
die Fachleute ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung als ein
Verfahren, Datenverarbeitungssystem oder Computerprogrammprodukt
ausgeführt
sein kann. Dementsprechend kann die Erfindung in Form einer vollständigen Hardwareausführungsform,
einer vollständigen
Softwareausführungsform oder
einer Ausführungsform
vorliegen, die Software- und Hardwareaspekte kombiniert, die hier
allgemein als „Schaltung" bezeichnet werden.
Ferner kann die vorliegende Erfindung in Form eines Computerprogrammprodukts
auf einem von Computern verwendbaren Speichermedium mit im Medium
verkörperten,
von Computern verwendbaren Programmkodemitteln vorliegen. Es kann
jegliches geeignete von Computern lesbare Medium verwendet werden,
darunter Festplatten, CD-ROMs, optische Speichervorrichtungen, ein Übertragungsmedium
wie die vom Internet oder einem Intranet unterstützten Medien oder magnetische
Speichervorrichtungen.
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Ein
Computerprogrammkode zum Ausführen
von Vorgängen
der vorliegenden Erfindung kann in einer objektorientierten Programmiersprache
wie Java®,
Smalltalk oder C++ geschrieben sein. Der Computerprogrammkode zum
Ausführen
von Vorgängen
der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch in herkömmlichen Verfahrensprogrammiersprachen
wie der Programmiersprache „C" geschrieben sein.
Der Programmkode kann vollständig
auf der Moduleinheit als eigenständiges
Softwarepaket arbeiten, teilweise auf einem Benutzercomputer (des
Klinikpersonals) und/oder teilweise auf einem entfernten Computer
oder vollständig
auf dem entfernten Computer. Im letzteren Fall kann der entfernte
Computer mit der Moduleinheit und/oder dem Benutzercomputer durch
ein lokales Netzwerk (LAN, local area network) oder ein weiträumiges Netzwerk
(WAN, wide area network) verbunden sein oder die Verbindung kann
mit einem externen Computer hergestellt sein (zum Beispiel durch
das Internet unter Verwendung eines Internet-Dienstanbieters).
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Die
vorliegende Erfindung ist mit Bezug zu Darstellungen und/oder Beschreibungen
von Betriebsweisen von Geräten
(Systemen), Schaltungen und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass ausgewählte Merkmale
oder Vorgänge
in den Darstellungen und/oder Beschreibungen durch Computerprogramminstruktionen
implementiert werden können.
Diese Computerprogramminstruktionen können einem Prozessor eines
Allzweckcomputers, einem Spezialcomputer oder anderen programmierbaren
Datenverarbeitungsgeräten
zugeführt
werden, um eine Maschine zu erzeugen, so dass die Instruktionen,
die über
den Prozessor des Computers oder des anderen programmierbaren Datenverarbeitungsgeräts ausgeführt werden,
Mittel zum Implementieren der spezifizierten Funktionen schaffen.
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Diese
Computerprogramminstruktionen können
auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, der einen
Computer oder andere programmierbare Datenverarbeitungsgeräte so leitet,
dass sie auf eine spezielle Weise funktionieren, derart, dass im
computerlesbaren Speicher gespeicherte Instruktionen einen Herstellungsartikel
erzeugen, der Instruktionsmittel aufweist, die die spezifizierte(n)
Funktion oder Funktionen implementieren.
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Die
Computerprogramminstruktionen können
auch auf einen Computer oder andere programmierbare Datenverarbeitungsgeräte geladen
werden, um eine Vorrichtung zu definieren und/oder eine Reihe von
Arbeitsschritten auslösen,
die auf dem Computer oder anderem programmierbaren Datenverarbeitungsgerät durchgeführt werden
sollen, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, so
dass die Instruktionen, die auf dem Computer oder anderen programmierbaren
Datenverarbeitungsgeräten
ausgeführt
werden, Schritte zum Implementieren der spezifizierten Funktionen
ergeben. Diese Computerprogramminstruktionen können in einem computerlesbaren
Speicher gespeichert sein, der einen Computer oder anderes programmierbares
Datenverarbeitungsgerät
oder zugeordnete Hardwareausrüstung
anleiten kann, auf eine spezielle Weise zu funktionieren.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann die Systemsteuerung oder andere funktional zugeordnete Computervorrichtung
einen Computerprogrammkode aufweisen zum: (a) Aktivieren der Pumpe,
der Heizeinrichtung, des (der) Temperatursensors(en), des Drucksensors
und der Druckeinstellvorrichtung, um im Wesentlichen kontinuierlich
erwärmte
Flüssigkeit
durch den Flüssigkeitszirkulationsweg
zu leiten; und (b) automatischen Einstellen der Temperatur auf gewünschte Betriebstemperaturen
und automatischen Einstellen des Drucks im Flüssigkeitszirkulationsweg, um
Betriebsdruckabfälle
im Behandlungssystem über
eine Behandlungsdauer von mindestens ungefähr 5 Minuten auszugleichen
und irgendwelche physiologischen Veränderungen im Gewebe nahe der
Behandlungszielregion in der prostatischen Harnröhre zu berücksichtigen, so dass das System
mindestens einen ausgewählten
Betriebsdruck über
die Verabreichung der Thermotherapie beibehält.
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Das
Vorstehende erläutert
die vorliegende Erfindung und ist nicht als Beschränkung darauf
zu betrachten. Obwohl einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung
beschrieben wurden, ist für
die Fachleute leicht erkennbar, dass viele Modifikationen in den
beispielhaften Ausführungsformen
möglich
sind, ohne materiell von den neuen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung
abzuweichen. Dementsprechend wird angenommen, dass alle diese Modifikationen
im Rahmen dieser Erfindung liegen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist.
Es versteht sich daher, dass das Vorstehende die vorliegende Erfindung
erläutert
und nicht als auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen
beschränkt
anzusehen ist und dass Modifikationen der offenbarten Ausführungsformen
sowie andere Ausführungsformen
als im Rahmen der beigefügten
Ansprüche
liegen. Die Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert,
wobei Äquivalente
der Ansprüche
darin enthalten sind.
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Zusammenfassung
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Verfahren,
Systeme und Computerprogrammprodukte weisen modulare, einmal verwendbare
Wegwerfkatheteranordnungen mit Kassetten auf, die so konfiguriert
sind, dass sie passend mit einer Konsole zusammenwirken, um Flüssigkeit
zu einem Behandlungsballon in einem geschlossen Zirkulationssystem
zirkulieren zu lassen. Die Konsole ist tragbar, kompakt und kann
programmiert werden, um eine Mehrzahl von unterschiedlichen Therapietypen
zu verabreichen und mit verschiedenen Katheterkonfigurationen über den
Kassettenkörper
zusammenzuwirken.