JP2002524130A - 壊死誘発のための電気的外科処置機器 - Google Patents

壊死誘発のための電気的外科処置機器

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JP2002524130A
JP2002524130A JP2000568414A JP2000568414A JP2002524130A JP 2002524130 A JP2002524130 A JP 2002524130A JP 2000568414 A JP2000568414 A JP 2000568414A JP 2000568414 A JP2000568414 A JP 2000568414A JP 2002524130 A JP2002524130 A JP 2002524130A
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inserter
electrodes
electrode
tissue
sensor
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キー エス リー
ダニエル バルビアーズ
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リタ メディカル システムズ インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 細胞壊死装置は、組織を貫通するのに十分鋭利な遠位端を備えた挿入器を含んでいる。エネルギー送出機器は、ＲＦ電極の第１のセット、ＲＦ電極の第２のセット、及び第３のＲＦ電極を有している。電極はそれぞれ、組織穿刺用の遠位端を有し、挿入器が組織中を進む際には挿入器内に配置される。ＲＦ電極の第１及び第２のセットは、挿入器から曲率を持って展開可能である。第３のＲＦ電極は、ＲＦ電極の第１及び第２のセットよりも小さい曲率で挿入器から展開可能である。ＲＦ電極の第２のセットは、ＲＦ電極の第１のセットよりも挿入器からより遠くに展開可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の技術的分野） 本発明は、細胞壊死装置に、より厳密には、挿入器及び展開可能な電極を備え
た細胞壊死装置に関する。
【０００２】 （発明の背景） 腫瘍の処置として現在行なわれている切開手法は破壊性が極めて高く健康な組
織に多大な損傷を起こす。外科処置の間、医師は、腫瘍の播種を生み出し転移を
招くようなやり方で腫瘍を切断することのないよう注意を払わねばならない。近
年は、これまでの外科処置の外傷性を最小化することに着眼して製品の開発が進
められてきている。
【０００３】 腫瘍の処置のためのツールとして、発熱療法の分野で比較的目立った活動が行
われてきた。腫瘍の温度を上昇させることが、癌性組織の処置及び取り扱いに役
立つことは知られている。発熱療法により選択的に癌性組織を根絶するメカニズ
ムは完全には解明されていない。しかしながら、癌性組織に対する発熱療法の組
織的効果については、ｉ）細胞又は核膜の浸透性又は流動性における変化、ii）
消化酵素の解放を生じさせる細胞質溶解性崩壊、iii）細胞呼吸及びＤＮＡ又は
ＲＮＡの合成に影響を及ぼす熱による蛋白質の損傷、及びiv）免疫系の励起の可
能性、という４つの効果が提言されてきた。腫瘍に熱を加えるという処置方法は
、直接接触型無線周波数（ＲＦ）アプリケータ、マイクロ波照射、誘導結合ＲＦ
フィールド、超音波、及び種々の単純な熱伝導技法を使用することを含んでいる
。
【０００４】 これらの処置すべてに付帯する問題の１つとして、皮膚の表面下数センチメー
トルの深度に厳密な局部加熱を施すことが要求されるということが挙げられる。
【０００５】 細胞間局部発熱療法を使用する試みは、あまり成功しているとは言えない。結
果的に、腫瘍全体に亘り温度が不均一になることがしばしばあった。発熱療法に
よる腫瘍塊の縮小は熱供与量に関係があると考えられる。熱供与量とは、規定時
間の間に腫瘍塊全体に印加される最小有効温度のことである。加熱中の腫瘍にと
っての熱損失の主要機構は血流であり、血流は腫瘍全体に亘り変化するので、確
実に効果的な処置を施すためには腫瘍のより均等な加熱が必要である。
【０００６】 ＲＦエネルギーの使用を通して腫瘍自体の除去を行なう場合にも同じことが言
える。腫瘍のような塊のＲＦ除去には別の方法が利用されてきた。腫瘍を加熱す
る代わりに、エネルギーの印加を通して腫瘍は除去される。この処理は、ｉ）塊
全体を効果的に除去するためのＲＦ除去電極の位置決め、ii）腫瘍部位へのＲＦ
除去電極の導入、及びiii）非腫瘍組織を傷つけずに除去を首尾よく実現するた
めのＲＦエネルギーの制御された送出と監視、を始めとする様々な要因により実
現が難しかった。
【０００７】 このようなわけで、内部組織へ熱を供給する場合の非侵入的処置には、実質上
特定的且つ選択的な処置を実現する際に困難が伴った。
【０００８】 組織を除去するために電磁エネルギーを使用する事例は、米国特許第４，５６
２，２００号、同第４，４１１，２６６号、同４，８３８，２６５号、同第５，
４０３，３１１号、同４，０１１，８７２号、同５，３８５，５４４号に開示さ
れている。
【０００９】 挿入器から湾曲的に展開可能な少なくとも２個の電極を備えた細胞壊死装置が
必要とされている。挿入器から希望の展開幾何学形状へと曲率を持って選択的に
展開可能な少なくとも２個の電極を備えた細胞壊死装置への必要性も存在する。
多種多様な形状の細胞壊死損傷を創り出す展開可能な電極を提供する細胞壊死装
置もまた必要とされている。
【００１０】 （発明の概要） したがって、本発明の目的は、選択された解剖学的部位で組織を縮小させる細
胞壊死装置を提供することである。
【００１１】 本発明の別の目的は、細胞壊死を創りだす処置装置を提供することである。
【００１２】 本発明の更に別の目的は、挿入器から曲率を持って伸展可能な少なくとも２個
の電極と、最小限の曲率で伸展可能な第３の電極とを備えた細胞壊死装置を提供
することである。
【００１３】 本発明の更に別の目的は、選択的に展開された電極を備えた細胞壊死装置を提
供することである。
【００１４】 本発明の更なる目的は、希望の細胞壊死損傷を創り出すために、組織部位にお
いて選択的に電極を展開させる構造になっている細胞壊死装置を提供することで
ある。
【００１５】 本発明の上記及びその他の目的は、組織を貫通するのに十分鋭利な遠位端を備
えた挿入器を含んでいる組織壊死装置において実現される。エネルギー送出機器
は、ＲＦ電極の第１のセット、ＲＦ電極の第２のセット、及び第３のＲＦ電極を
有している。電極それぞれには組織穿刺用の遠位端があり、挿入器が組織内を進
むときは挿入器内に配置可能となっている。ＲＦ電極の第１及び第２セットは、
挿入器から曲率を持って展開可能である。第３のＲＦ電極は、ＲＦ電極の第１及
び第２のセットよりも小さい曲率で挿入器から展開可能である。ＲＦ電極の第２
セットは、ＲＦ電極の第１セットよりも挿入器からより遠くに展開可能である。
【００１６】 別の実施例では、細胞壊死装置は、組織穿刺用の遠位端を備えた第１のＲＦ電
極と、組織穿刺用の遠位端を備えた第２のＲＦ電極とを含んでいるエネルギー送
出機器を有する。第１及び第２電極は、挿入器が組織内を進んでいるときは挿入
器内に配置可能であり、選択された組織部位では挿入器から曲率を持って展開可
能となっている。第１及び第２電極には接地パッド電極が連結されている。第１
センサーが接地パッド電極に連結されている。
【００１７】 (好適な実施例の詳細な説明) 図１に示すように、細胞壊死装置１０のある実施例は、組織を貫通するに十分
に鋭利な遠位端１４を備えた挿入器１２を含んでいる。全体を参照番号１６で示
すエネルギー送出機器は、第１ＲＦ電極１８と第２ＲＦ電極２０を含んでいる。
電極１８と２０は、挿入器１２が組織中を前進するときには当該挿入器１２内に
配置可能である。電極１８と２０はそれぞれ、組織穿刺用遠位端２０と２４を有
している。電極１８と２０は、挿入器１２の遠位端１４又は挿入器１２の遠位部
２６に形成されているサイドポートから選択された組織部位２８へと、曲率を持
って選択的に展開できるようになっている。組織部位２８は、何れの組織塊であ
ってもよいし、除去されるべき腫瘍であってもよい。電極１８と２０は、選択的
に展開され、組織部位２８周辺の内部配置と外部配置を含む組織部位２８に対す
る希望箇所、及び組織部位２８に対する何れの希望箇所にも、制御可能に配置さ
れる。電極１８と２０は、挿入器１２からの電極１８と２０の前進量、挿入器１
２からの電極１８と２０の個々の前進量、電極１８と２０のエネルギー送出表面
の長さ及び／又はサイズ、電極１８と２０に使用される材料の違い、並びに展開
された状態での電極１８と２０の幾何学形状の変化によって選択可能に展開され
る。
【００１８】 電極１８と２０は、挿入器１２内に格納されている間は、密集配置された状態
にある。電極１８と２０は、挿入器１２から前進するにつれ、その密集配置状態
から展開状態に移行する。エネルギー送出機器６に含まれる電極の数はいくらで
もよい。エネルギー送出機器１６の電極は、対やセットで同時に展開してもよい
し、また一度に１つずつ展開してもよい。電極前進部材３０はエネルギー送出機
器１６に連結されている。電極前進部材３０は、医師が挿入器１２の縦軸に関す
る近位端３２を動かすことにより作動するようになっている。
【００１９】 挿入器１２は柔軟であってもよい。ある実施例では、挿入器１２は、組織を穿
刺し、組織中を組織部位２８へと何れの希望方向にも移動するに十分な程度の柔
軟性を備えている。別の実施例では、挿入器１２は、移動の方向を逆にして戻る
方向に移動するに十分な柔軟性を有している。ある実施例では、挿入器１２は電
極１８及び２０よりもより柔軟性がある。
【００２０】 挿入器１２が、これに限定するわけではないが、硬い病巣を含む組織部位２８
へ到達すると、エネルギー送出機器１６は、好ましくは挿入器１２の遠位端１４
から展開される。エネルギー送出機器１６は、挿入器１２の本体に形成されてい
るサイドポートから展開することもできる。展開された状態において、エネルギ
ー送出機器１６は、挿入器１２内での密集配置状態から伸長した状態となり、組
織部位１２に対して選択的に配置される。電極１８及び２０は、組織部位１２の
内部に、組織部位１２の外部に、並びにそれらを組み合わせた箇所に、分散して
配置してもよい。電極１８及び２０を始め、他に第３、第４、第５等の電極も、
挿入器１２の遠位端１４から異なる距離、前進させることができる。ある実施例
では、展開されたエネルギー送出機器１６の各電極は、組織部位２８の中心軸か
ら等距離に配置される。体積的細胞壊死は、選択可能且つ予測可能な細胞壊死を
起こすために、組織部位２８の内部及び外部から、並びにその組み合わせで、エ
ネルギー送出機器１６の展開された各電極を使って行われる。
【００２１】 電極１８と２０は、金属か非金属かを問わず、様々な導電性材料から作ること
ができる。適する材料の一例としては、皮下注射針用の３０４ステンレス鋼が挙
げられる。活用例によっては、電極１８及び２０の全部又は一部を、カリフォル
ニア州メンロパークのレイケム社から市販されているＮｉＴｉのような鋭利な形
状記憶材料から作ることができる。視覚化を図るために、放射線不透過性のマー
カー２１を電極１８及び２０にコーティングすることができる。
【００２２】 電極１８及び２０は、挿入器１２の遠位端１４からの前進長がまちまちであっ
てもよい。この長さは、電極１８と２０の実際の物理的長さ、電極１８と２０の
エネルギー送出面の長さ、及び電極１８と２０の絶縁体により覆われていない部
分の長さにより定めることができる。適する長さとして、１７．５ｃｍ、２５．
０ｃｍ、及び３０．０ｃｍが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
電極１８及び２０の実際の長さは、除去されるべき組織部位２８の場所、外皮か
らの距離、アクセス可能性の他にも、医師が腹腔鏡を選択するか、経皮的処置を
選択するか、或いは他の処置を選択するかどうかによっても異なる。
【００２３】 展開可能部材３４は、電極前進部材３０に連結することができる。展開可能部
材３４は、これに限定するわけではないが、温度及び／又はインピーダンスを測
定及び／又はモニターするために、選択された組織部位にセンサーを配置するこ
とを含め、多種多様な機能を提供することができる。更に、展開可能部材３４の
全部又は一部は、双極モード又は単極モードで作動可能なＲＦ電極であってもよ
い。展開可能部材３４は接地パッド電極であってもよい。
【００２４】 センサー３６は、展開可能な部材３４と遠位端３８で連結してもよいし、展開
可能部材３４の何れの物理箇所において連結してもよい。このやり方では、温度
及び／又はインピーダンスは、組織部位２８の遠位部、又は組織部位２８の中又
は外の何れの位置においてでも測定される。展開可能部材３４は、電極１８及び
２０よりも小さい曲率で、挿入器１２の遠位端１４から展開可能である。展開可
能部材３４は、実質的には曲率無しに遠位端１４から展開可能であってもよい。
【００２５】 センサー３６は、ｉ）細胞壊死の範囲、ii）細胞壊死の量、iii）更なる細胞
壊死が必要か否か、及びiv）除去塊の境界又は周囲を確定するために、組織部位
２８の温度が正確に測定できるようにする。更に、センサー３６は、目標以外の
組織が破壊されたり除去されたりするのを低減する。
【００２６】 センサー３６は、サーミスタ、サーモカプル、抵抗線等を含め従来型の設計で
あるが、これらに限定されるものではない。適する温度センサー３６には、銅コ
ンスタンタンのＴ型サーモカプル、Ｊ型、Ｅ型、Ｋ型、光ファイバー、抵抗線、
サーモカプルＩＲ検知器等が含まれる。センサー３６は温度センサーでなくとも
よいと理解されたい。
【００２７】 センサー３６を使えば、温度及び／又はインピーダンスを測定して、モニタリ
ングし、過剰に多くの組織を破壊することなく、希望される水準の細胞壊死を実
現することができる。これにより、除去されるべき目標塊を取り囲んでいる組織
への損傷が低減される。組織部位２８内外の様々な地点で温度をモニターするこ
とにより、選択された組織塊周囲の判定が行なわれるとともに、細胞壊死がいつ
完了するかについての判定も行なわれる。温度が所定の細胞壊死温度を超えたと
センサー３６が判定した場合はいつでも、エネルギー送出機器１６に連結された
エネルギー源４０に適当なフィードバック信号が送信され、このエネルギー送出
機器１６が電極１８及び２０に送出される電磁エネルギーの量を制御する。
【００２８】 エネルギー源４０はＲＦ電源であっても、超音波エネルギー源、マイクロ波ジ
ェネレータ、抵抗加熱源、レーザー等であってもよい。マイクロ波アンテナ、光
ファイバー、抵抗加熱要素、及び超音波トランスジューサを、電極１８及び２０
に代えて使用することもできる。エネルギー源４０がＲＦ電源装置である場合、
５から２００ワット、望ましくは５から１００ワット、更に望ましくは５から５
０ワットの電磁エネルギーが、エネルギー源４０からエネルギー送出機器１６へ
と、電極に妨害を及ぼすことなく送出される。
【００２９】 電極１８及び２０は、エネルギー源４０に電磁的に連結されている。連結は、
エネルギー源４０から各電極１８及び２０それぞれへの直接的連結であってもよ
いし、コレットやスリーブ等を使って１個又はそれ以上の電極をエネルギー源４
０に対して間接的に連結してもよい。
【００３０】 次に、図２ａには、装置１０の別の実施例が示されている。装置１０は、ＲＦ
電極の第１のセット４２とＲＦ電極の第２のセット４４を含んでいる。第１及び
第２のセット４２及び４４は、ＲＦ電極を１個、２個、３個、４個、５個等の個
数含んでいてもよい。図２に示すように、第１のセット４２は電極４６と４８を
含み、第２のセット４４は電極５０と５２を含んでいる。第１及び第２のセット
４２と４４は、図２に示すよりも多く又は少なく電極を含んでいてもよいと理解
されたい。電極４６、４８、５０及び５２は、組織穿刺用の遠位端を有し、挿入
器内に密集した状態で配置可能であり、挿入器１２から曲率を持って、遠位端１
４から展開された状態へと前進可能である。第１のセット４２は、第２セット４
４よりも遠位端１４からより遠くに展開可能となっている。
【００３１】 第１及び第２セット４２及び４４は、電極前進部材３０に連結されており、遠
位端１４から同時に又は別々に展開することができる。第１セット４２、第２セ
ット４４、及び／又は電極前進部材３０には、随意的に展開可能部材３４を連結
してもよい。繰り返すが、展開可能部材３４はセンサー３６に連結されていても
よく、展開可能部材３４の全部又は一部がＲＦ電極であってもよい。
【００３２】 図２ｂは多数のセンサー３６を使用する場合を示している。センサー３６は、
電極４６、４８、５０及び／又は５２に、異なる電極位置で連結することができ
る。様々な実施例で、センサーは、電極４６から５２の遠位端、挿入器１２の遠
位端１４に隣接する位置、及び電極の展開長の遠位部と近位部との間のどこか中
間に当たる部位に配置されている。展開可能部材３４は、組織部位２８内の展開
長の遠位部と近位部にセンサーを含んでいてもよい。センサー３６を様々な位置
に設置することにより、組織部位２８に起きる、温度及び／又はインピーダンス
の測定並びに細胞壊死の程度の判定が行なえる。
【００３３】 図３に示すように、電極１８、２０、４６、４８、５０及び５２は、まとめて
「電極１８」とするが、それぞれに１つ又はそれ以上のセンサー３６と連結する
ことができる。センサー３６は、電極の遠位端、中間区間、並びに挿入器１２の
遠位端１４に隣接した位置で、電極１８それぞれの外部表面にあってもよい。電
極１８の幾つか又は全部、及び展開可能部材３４は、多種多様な流動媒体を近位
端から遠位端まで投入するのに使われる中空ルーメンを有していてもよい。適す
る流動媒体としては、電解液、化学療法剤、薬剤、薬物、遺伝子治療剤、造影剤
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】 電極１８並びに展開可能部材３４は、様々な異なる幾何学断面形状を有してい
てもよい。電極１８は、導電性の中実又は中空のストレートワイヤから作られ、
形状は、丸形、平形、三角形、長方形、六角形、楕円形等様々であってよい。図
４及び５は、円形及び楕円形の断面を示している。図６の断面は、幅「Ｗ」より
も長さ「Ｌ」の方が大きい。図７では、断面が長形である。様々な実施例におい
て、超音波視認性を強化するために、断面は幅よりも長さが大きくなっている。
【００３５】 展開可能部材３４と同様に、各電極１８の一部分は、外表面が全体的に絶縁さ
れているか又は一部が絶縁されていて、エネルギー送出面である絶縁を施されて
いない区域を作り出している。図８で、２個の電極１８は、絶縁体５４を含んで
いる。図８の実施例では、絶縁体５４は、固定又は調整可能なスリーブである。
電極１８のアクティブ区域は絶縁されておらず、エネルギー送出面５６を作り出
している。
【００３６】 図９に示す実施例では、絶縁体５４は、電極１８の外部に、複数のエネルギー
送出面５６を残して円周状パターンに形成されている。図１０及び１１の実施例
では、絶縁体５４は電極１８の縦方向外面に沿って延びている。絶縁体５４は、
電極１８の縦方向の長さに沿って選択された距離だけ、且つ電極１８の円周に沿
って選択可能な部分周りに伸張している。様々な実施例において、電極１８の部
分が電極１８の選択された縦方向長に沿って絶縁体５４を有する場合もあれば、
絶縁体５４が電極１８の１つ又はそれ以上の円周区間を完全に取り巻いている場
合もある。電極１８の外部に配置される絶縁体５４は、どのような希望の形状、
サイズ、及び幾何学形状にでも、エネルギー送出面５６を様々に画定することが
できる。
【００３７】 図１２では、絶縁体５４は電極１８の展開可能長の１部分にしか配置されてい
ない。エネルギー送出面５６は電極１８の遠位部と、絶縁体５４に隣接した縦方
向面上にある。図１３では、絶縁体５４は、電極１８の縦方向長に沿って延び、
組織部位２８の中心軸５８の方を向いており、エネルギー送出面５６は、中央軸
５８に向いた方向に面している。図１４では、絶縁体５４は、電極１８の縦方向
長に沿って延び、組織部位２８の中心軸５８から離れる方を向き、エネルギー送
出面５６は中央軸５８から離れる方向に向いている。図１２及び１３に示す実施
例では、３個の電極１８が、組織部位２８の周辺の内側又は外側に配置されてい
る。選択可能な細胞壊死パターンを作り出すために、展開される電極１８の数は
幾つでもよいし、絶縁体を備えていてもいなくともよいと理解されたい。
【００３８】 電極１８は、曲率を持って挿入器１２から選択的に展開可能であり、如何なる
希望の幾何学形状の細胞壊死をも創り出す。選択可能な展開は、ｉ）挿入器１２
からの異なる前進距離、ii）異なる展開後の幾何学形状、iii）断面幾何学形状
の多様性、iv）展開された電極１８のそれぞれ及び／又は全てに提供される選択
可能な絶縁体、又はｖ）調節可能な絶縁体の使用、を有する電極１８により実現
される。
【００３９】 展開された電極１８は様々な形状の細胞壊死ゾーンを創成すことができ、これ
らの形状としては、球形、半球形、回転楕円面、三角形、略三角形、正方形、略
正方形、長方形、略長方形、円錐形、略円錐形、四辺形、略四辺形、ひし形、略
ひし形、台形、略台形、前述の幾何学形を組み合わせた形、平らな区間又は辺を
持たない幾何学形状、自由形等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
【００４０】 ある実施例では、体内の電極１８の超音波視認性は、電極の遠位端面積６０を
より広くすることにより強化される。表面積６０は電極１８の遠位端にある電極
本体の量である。図１５を見ると、電極１８の遠位端は切断角度が少なくとも２
５°でり、また別の実施例では切断角度は少なくとも３０°である。これにより
表面積６０がより大きくなる。展開可能部材３４の遠位端にもこれらの切断角度
を設けることができる。
【００４１】 図１６及び１７に示すように、それぞれの又は選択された電極１８及び展開可
能部材３４には、付帯スペーサ６２を設けてもよい。スペーサ６２は挿入器１２
の遠位端１４から前進可能であり、前進部材３０に連結することができる。スペ
ーサ６２は展開された電極１８を相互に分離する物理的間隔を生み出す。スペー
サ６２により作り出される間隔は、組織部位２８中に細胞壊死が少ないか又はほ
とんどないような区域も形成する。スペーサ６２内には、電極１８をスペーサ６
２から電気的且つ電磁的に隔離する絶縁体６４が配置されている。
【００４２】 図１８及び１９に示すように、装置１０は、エネルギー送出１６とエネルギー
源４０との間に電気的接続を提供する滑動可能部材６６を含んでいる。滑動可能
部材６６は前進部材３０であってもよいし、又はハンドピースであってもよい。
ある実施例では、滑動可能部材６６は、１つ又は２つの電気接点パッド６８を有
しており、このパッドは抵抗帯片でもよい。滑動可能部材が挿入器１２の遠位端
１４に対して遠位方向に動かされると、抵抗帯片６８は接点７０（図１８）と係
合状態になる。接点７０はエネルギー送出機器１６に結合されている。抵抗帯片
６８が接点７０と係合すると、パワーとエネルギーがエネルギー源から電極１８
に送出される。滑動可能部材６６は、ここで遠位方向に動かされ、抵抗帯片は接
点７０と非係合状態になり、エネルギー源４０からのパワーの送出は中断（図１
９）される。滑動可能部材６６を採用することにより、エネルギー送出機器１６
のオン−オフ機構を医師が手中で操れるようになり便利である。
【００４３】 抵抗帯片６８は、エネルギー送出機器１６の電極１８の１つ又は全ての可変設
定を認識するセンサーとして使用できる。抵抗帯片６８は、滑動可能部材６６が
動かされる際に抵抗値の変化を測定して、電極１８に対応するエネルギー送出面
の対応する変化を測定できるように、設定の抵抗を測定するのに使用することが
できる。抵抗値を相関付けて、エネルギー源４０からエネルギーを送出する際の
最適パワーを求めることもできる。限定はしないが、レーザー及び超音波を含む
ギャップセンサーを使用して、可変的設定を行うようにすることもできる。
【００４４】 次に、図２０に示すように、フィードバック制御システム７２は、エネルギー
源４０、センサー３６、及びエネルギー送出機器１６に接続されている。フィー
ドバック制御システム７２は、センサー３６から温度又はインピーダンスデータ
を受信し、エネルギー送出機器１６が受け取る電磁エネルギーの量は、細胞壊死
エネルギー出力、細胞壊死時間、温度、及び電流密度（４つのパラメータ）の初
期設定から修正される。フィードバック制御システム７２は４つのパラメータの
何れをも自動的に変更できる。フィードバック制御システム７２は、インピーダ
ンス又は温度を検知し、４つのパラメータの何れをも変更する。フィードバック
制御システム７２は、別々の電極１８と多重通信するためのマルチプレクサと、
１つ又はそれ以上のセンサー３６で検出される温度又はインピーダンスを表す制
御信号を提供する温度検出回路とを含んでいる。マイクロプロセッサは温度制御
回路に接続してもよい。
【００４５】 装置１０のユーザーは、装置１０における設定位置に対応するインピーダンス
値を入力することができる。この値と測定されたインピーダンス値に基づき、フ
ィードバック制御システム７２は、ＲＦエネルギーの送出に必要な最適パワー及
び時間を求める。モニタリングとフィードバックに使うためにも温度が検出され
る。フィードバック制御システム７２がパワー出力を調整して自動的に一定のレ
ベルに維持することにより、温度はある一定のレベルに維持される。
【００４６】 別の実施例では、フィードバック制御システム７２は、基線設定に対する最適
パワーと時間を確定する。除去体積又は損傷範囲はまず基線に形成される。中心
が基線に形成された後、除去時間を延ばすことにより、損傷範囲をより大きくす
ることができる。損傷創生の完了は、挿入器１２の遠位端１４から所定の損傷範
囲寸法までエネルギー送出機器１６を前進させることにより、そして損傷範囲の
周辺部における温度をモニターすることによりチェックされる。
【００４７】 別の実施例では、フィードバック制御システム７２は、エネルギー送出機器１
６へのエネルギーの送出がある一定の間隔で一時停止され、その時に温度を測定
するようにプログラムされている。測定温度を希望温度と比較することにより、
フィードバック制御システム７２は、電極１８へのパワーの送出を終了するか、
又は適当な期間の間継続することができる。
【００４８】 以下の説明は、特にＲＦエネルギー源及びＲＦ電極の使用に関係しているが、
他のエネルギー送出機器及び、これに限定はしないが、マイクロ波、超音波、抵
抗加熱、コヒーレント及びインコヒーレント光等を含む他のエネルギー源にも適
用することができる。
【００４９】 電極１８に送出された電流は、電流センサー７４により測定される。電圧は電
圧センサー７６により測定される。次に、インピーダンス及びパワーがパワー及
びインピーダンス計算機器７８により計算される。次に、これらの値はユーザー
インターフェース・ディスプレイ８０に表示される。パワーとインピーダンス値
を表している信号は制御装置８２に送信される。
【００５０】 実測値と希望値との差に比例する制御信号が制御装置８２により生成される。
パワー回路８４は、エネルギー送出機器１６において送出される所要パワーを維
持するために、制御信号を使ってパワー出力を適切量に調整する。
【００５１】 同様のやり方で、センサー３６が検知する温度によって、細胞壊死の範囲と、
センサー３６の物理的位置で細胞壊死が完了した時を判定するため、フィードバ
ックが掛けられる。実際の温度を温度測定機器８６が測定し、当該温度はユーザ
ーインターフェース・ディスプレイ８０に表示される。実測温度と希望温度の差
に比例する制御信号が制御装置８２により生成される。パワー回路８４は、各セ
ンサー３６において送出される希望温度を維持するために、制御信号を使ってパ
ワー出力を適切量に調整する。電流、電圧、温度を測定するために、マルチプレ
クサを多数のセンサー３６に備えておくことができ、エネルギーはエネルギー送
出機器１６に送出される。可変電極設定器８８は制御装置８２に連結される。
【００５２】 制御装置８２は、デジタル又はアナログ制御装置でもよいし、ソフトウェアを
備えたコンピュータでもよい。制御装置８２がコンピュータである場合、システ
ムバスを介して連結されたＣＰＵを含んでいてもよい。当技術では既知であるよ
うに、本システム上には、キーボード、ディスクドライブ又は他の非揮発性メモ
リシステム、ディスプレイ、及び他の周辺機器が備えられていてもよい。また、
プログラムメモリ及びデータメモリがバスに連結されている。
【００５３】 ユーザーインターフェース・ディスプレイ８０はオペレータ制御器とディスプ
レイを含んでいる。制御装置８２は、以下に限定するわけではないが、超音波、
ＣＴスキャナ、Ｘ線、ＭＲＩ、乳房造影Ｘ線等を含む画像化システムに接続され
ている。更に、直接視覚化及び触覚描写を使うこともできる。
【００５４】 制御装置８２は、電流センサー７４及び電圧センサー７６の出力を使って、エ
ネルギー送出機器１６において選択されたパワーレベルを維持する。送出される
ＲＦエネルギーの量によってパワー量が制御される。送出されるパワーのプロフ
ィールを制御装置８２に組み込むことができるし、送出すべきエネルギーの事前
設定量もまたプロフィール化することができる。
【００５５】 回路、ソフトウェア、及び制御装置８２に対するフィードバックを使うと、プ
ロセス制御と選択されたパワーの維持を行うことができ、またこれらを、ｉ）Ｒ
Ｆ、マイクロ波、レーザー等を含む選択されたパワー、ii）デューティサイクル
（オン−オフ及びワット数）、iii）双極又は単極エネルギー送出、iv）流量及
び圧力を含む注入媒体送出、を変更するために使用することもできる。これらの
プロセス変数は制御され変更されるが、希望されるパワーの送出は、電圧や電流
の変化とは無関係に、センサー３６でモニターされる温度に基づいて維持される
。
【００５６】 次に図２１に関してであるが、電流センサー７４と電圧センサー７６はアナロ
グ増幅器９０の入力に接続されている。アナログ増幅器９０は、センサー３６と
共に使用される従来型の差分増幅器回路であってもよい。アナログ増幅器９０の
出力は、次に、アナログマルチプレクサ４６によりＡ／Ｄ変換機９２の入力に接
続される。アナログ増幅器９０の出力は、各検出温度を表す電圧である。デジタ
ル化された増幅器出力電圧は、Ａ／Ｄ変換機９２によりマイクロプロセッサ９６
に送られる。マイクロプロセッサ９６は、モトローラ社から市販されている型番
６８ＨＣIIであってもよい。しかしながら、適していさえすれば、インピーダン
ス又は温度の計算には、何れのマイクロプロセッサでも、汎用のデジタル又はア
ナログコンピュータでも使用できると理解されたい。
【００５７】 マイクロプロセッサ９６は、インピーダンスと温度のデジタル表示を連続的に
受信して記憶する。マイクロプロセッサ９６が受信する各デジタル値は、異なる
温度及びインピーダンスに対応している。
【００５８】 計算されたパワー及びインピーダンス値は、ユーザーインターフェース・ディ
スプレイ８０に表示することができる。パワー又はインピーダンスを数字で表示
する代わりに、又は追加的に、計算されたインピーダンス及びパワー値をマイク
ロプロセッサ９６を使ってパワー及びインピーダンス限界と比較することもでき
る。値がパワー及びインピーダンスの規定値を超えた場合、ユーザーインターフ
ェース及びディスプレイ８０上に警告が発せられるようにすることもできるし、
更には、ＲＦエネルギーの送出を抑え、変更し、又は中断することもできる。マ
イクロプロセッサ９６からの制御信号は、エネルギー源４０から供給されるパワ
ーを変更することができる。
【００５９】 以上、本発明の好適な実施例に関するこれまでの説明を、例証と説明を目的と
して提示してきた。これは、発明を論じ尽くそうとしたり、発明を開示されたも
のと寸分違わない形態に限定しようとすることを意図するものではない。当技術
に精通している当業者にとっては、多くの修正及び変更が自明であろうことは言
うまでもない。本発明の範囲は、請求項目及びそれと等価なものものにより定義
されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２個の展開可能な電極と、選択された細胞壊死組織部位において展開可能な部
材とを備えた、本発明の細胞壊死装置の断面図である。
【図２ａ】 第１及び第２の展開可能な電極のセットを備えた、本発明の細胞壊死装置のあ
る実施例の断面図である。
【図２ｂ】 図２ａの細胞壊死装置が、目標である細胞壊死組織部位に配置された状態を示
す図である。
【図３】 多数のセンサーが電極に連結されている、本発明の細胞壊死装置のある実施例
を示す図である。
【図４】 本発明の細胞壊死装置で使用される電極の球状断面図である。
【図５】 本発明の細胞壊死装置で使用される電極の楕円状断面図である
【図６】 本発明の細胞壊死装置で使用される、断面幅よりも断面長が長い電極の断面図
である。
【図７】 本発明の細胞壊死装置で使用される、外面が略平坦な電極の断面図である。
【図８】 電極の外面に配置された絶縁スリーブを含んでいる、本発明の細胞壊死装置の
斜視図である。
【図９】 電極の選択された区間を円周方向に絶縁する多数の絶縁スリーブを含んでいる
、本発明の細胞壊死装置の斜視図である。
【図１０】 電極の長手部分に沿って延び、隣接している縦方向のエネルギー送出面を画定
している絶縁体を備えた、本発明の細胞壊死装置の斜視図である。
【図１１】 図１０の細胞壊死装置の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】 電極の長手部分に沿って延びているが、電極の遠位端までは連続していない絶
縁体を備えた、本発明の細胞壊死装置の斜視図である。
【図１３】 選択された組織部位に隣接した電極の配置を示す断面図であり、絶縁体は電極
の縦方向表面に沿って伸び、選択された組織部位の中心軸から離れた方を向いて
いる状態を示している。
【図１４】 選択された組織部位における電極の配置を示す断面図であり、絶縁体は電極の
縦方向表面に沿って伸び、選択された組織部位の中心軸の方に向いている状態を
示している。
【図１５】 本発明の細胞壊死装置の電極の遠位端における、電極本体の表面積をクローズ
アップした斜視図である。
【図１６】 展開可能な各電極に付帯してスペーサを備えた、本発明の細胞壊死装置の斜視
図である。
【図１７】 スペーサ、関係付けられた電極、及びスペーサ内の絶縁体を示している、本発
明の細胞壊死装置の断面図である。
【図１８】 電極に結合された接点に電源をつなぐ滑動可能な部材を含んでいる、本発明の
細胞壊死装置のある実施例の断面図である。
【図１９】 図１８の装置の横断面図であり、滑動可能な部材が引き戻され電極から電源が
外れた状態を示している。
【図２０】 本発明の制御装置、電磁エネルギー源、及び他の電子要素を示すブロック図で
ある。
【図２１】 本発明に使用されるアナログ増幅器、アナログマルチプレクサ、及びマイクロ
プロセッサを示すブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 バルビアーズ ダニエル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94061 レッドウッド シティ ケンブリ ッジ ドライヴ 973 Ｆターム(参考） 4C060 FF26 KK10 KK20

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 組織を貫通するに十分鋭利な遠位端を有する挿入器と、 それぞれに組織穿刺用の遠位端を有し、前記挿入器が組織内を進むときは前記
    挿入器内に配置可能であるＲＦ電極の第１のセット、ＲＦ電極の第２のセット、
    及び第３のＲＦ電極を含んでいるエネルギー送出機器とを備え、 前記ＲＦ電極の第１及び第２のセットは前記挿入器から曲率を持って展開可能
    であり、前記第３のＲＦ電極は前記ＲＦ電極の第１及び第２のセットよりも小さ
    い曲率で前記挿入器から展開可能である細胞壊死装置において、 前記ＲＦ電極の第２のセットは前記ＲＦ電極の第１のセットよりも前記挿入器
    からより遠くに展開可能であることを特徴とする細胞壊死装置。
  2. 【請求項２】 前記第３のＲＦ電極が、実質的に曲率無しに前記挿入器から
    展開可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記ＲＦ電極の第１のセット、前記ＲＦ電極の第２のセット
    及び前記第３のＲＦ電極に連結されたＲＦ電極前進部材を更に備えていることを
    特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記挿入器が流動媒体を受け入れるように構成されているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記挿入器の少なくとも１部分に対してその周囲に絶縁体が
    配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ＲＦ電極の第１及び第２のセットの少なくとも１部分に
    対してその周囲に絶縁体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  7. 【請求項７】 前記ＲＦ電極の第１のセットのうちの１つの電極に連結され
    たセンサーを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ＲＦ電極の第２のセットのうちの１つの電極に連結され
    たセンサーを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記第３のＲＦ電極に連結されたセンサーを更に備えている
    ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記挿入器に連結されたセンサーを更に備えていることを
    特徴とする請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記エネルギー送出機器に連結されたセンサーを更に備え
    ていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記ＲＦ電極の第１のセットの各電極が形状記憶合金から
    形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記ＲＦ電極の第２のセットの各電極が形状記憶合金から
    形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記センサー及び前記エネルギー送出機器に連結されたフ
    ィードバック制御器を、更に備えていることを特徴とする請求項１１に記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 インピーダンス測定装置を更に備えていることを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記インピーダンス測定装置が、 制御装置と、 前記制御装置に連結されたマイクロプロセッサと、 回路を含んでいるフィードバック制御器とを備え、 ＲＦエネルギーは組織部位へと送出され、前記組織部位での電圧と電流の測定
    値が判定され、前記組織部位での電圧及び電流の測定値により電流が調節される
    ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記挿入器が柔軟性を有する挿入器であることを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記挿入器の少なくとも１部分がエネルギー送出機器であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記挿入器の遠位部がＲＦ電極であることを特徴とする請
    求項１に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 ルーメンと、組織を貫通するに十分鋭利な遠位端とを含ん
    でいる挿入器と、 前記挿入器が組織内を進むときには前記挿入器内に配置可能であり、選択され
    た組織部位においては前記挿入器から曲率を持って展開可能である、組織穿刺用
    遠位端を有する第１ＲＦ電極と組織穿刺用遠位端を有する第２ＲＦ電極とを含ん
    でいるエネルギー送出機器と、 前記第１及び第２ＲＦ電極に連結された接地パッド電極と、 前記接地パッド電極に連結された第１センサーとを備えていることを特徴とす
    る細胞壊死装置。
  21. 【請求項２１】 前記第１センサーが温度センサーであることを特徴とする
    請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記設置パッド電極に連結された冷却部材を更に備えてい
    ることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記第１及び第２ＲＦ電極に連結され、組織を通して前記
    第１及び第２ＲＦ電極を前進させるように形成されているＲＦ電極前進部材を更
    に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記挿入器が、流動媒体を受け入れるように構成されてい
    ることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 前記第１ＲＦ電極が、流動媒体を受け入れる構造になって
    いる中空ルーメンを含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記挿入器の少なくとも１部分に対してその周囲に配置さ
    れた絶縁体を更に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記第１ＲＦ電極の少なくとも１部分に対してその周囲に
    配置された絶縁体を更に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記第２ＲＦ電極の少なくとも１部分に対してその周囲に
    配置された絶縁体と、前記第１及び第２ＲＦ電極の少なくとも１部分に対してそ
    の周囲に配置された絶縁体とを更に備えていることを特徴とする請求項２０に記
    載の装置。
  29. 【請求項２９】 栓塞子を更に備えていることを特徴とする請求項２０に記
    載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記栓塞子が穿刺用の遠位端を有することを特徴とする請
    求項２９に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 前記栓塞子が長形部材内に配置可能であることを特徴とす
    る請求項２９に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 前記第１ＲＦ電極に結合された第２のセンサーを更に備え
    ていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 前記第２センサーが温度センサーであることを特徴とする
    請求項２０に記載の装置。
  34. 【請求項３４】 前記挿入器に連結された第３のセンサーを更に備えている
    ことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  35. 【請求項３５】 前記第１ＲＦ電極が形状記憶合金から形成されていること
    を特徴とする請求項２０に記載の装置。
  36. 【請求項３６】 前記第１ＲＦ電極がステンレス鋼から形成されていること
    を特徴とする請求項２０に記載の装置。
  37. 【請求項３７】 前記第１及び第２のＲＦ電極が、選択された組織部位を取
    り囲むために展開可能であることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  38. 【請求項３８】 前記第１及び第２のＲＦ電極が、腫瘍を取り囲むために展
    開可能であることを特徴とする請求項３７に記載の装置。
  39. 【請求項３９】 前記挿入器が前記選択された組織部位を通して導入され、
    前記第１及び第２ＲＦ電極が前記選択された組織部位を取り囲むために展開可能
    であることを特徴とする請求項３８に記載の装置。
  40. 【請求項４０】 前記第１センサー及び前記第１ＲＦ電極に結合されたフィ
    ードバック制御器を更に備えていることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
  41. 【請求項４１】 インピーダンス測定装置を更に備えていることを特徴とす
    る請求項２０に記載の装置。
  42. 【請求項４２】 前記インピーダンス測定装置が、 制御装置と、 前記制御装置に連結されたマイクロプロセッサと、 回路を含んでいるフィードバック制御装置とから成り、 ＲＦエネルギーは組織部位へと送出され、前記組織部位での電圧と電流の測定
    値が判定され、前記組織部位での電圧及び電流の測定値により電流が調節される
    ことを特徴とする、請求項４１に記載の装置。
  43. 【請求項４３】 前記挿入器が柔軟性を有する挿入器であることを特徴とす
    る請求項２０に記載の装置。
  44. 【請求項４４】 前記挿入器の少なくとも１部分がエネルギー送出機器であ
    ることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  45. 【請求項４５】 前記挿入器の遠位部がＲＦ電極であることを特徴とする請
    求項２０に記載の装置。
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