JP2005270662A - 組織治療のためのフェーズド・アレイ - Google Patents

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Abstract

【課題】 一定の組織に超音波エネルギーを供給することにより一定の患者の組織をアブレーションするための装置を提供する。
【解決手段】 上記装置は一般的に一定のカテーテルを介して標的とされる組織に配給されて一定の超音波アレイを含み、この超音波アレイは周囲の組織を避けながら上記の標的とされる組織に超音波エネルギーを集中するための一定のフェーズド・アレイとして駆動することに適合している。
【選択図】 図１

Description

本発明は一般に医療装置および治療装置に関連している。さらに具体的には、本発明は種々の治療処置の過程において治療するための組織にエネルギーを集中するためのフェーズド・アレイの使用に関連している。
心房性細動は重要で一般的な医療の問題である。幾つかの非薬理学的で経皮的なカテーテルによる治療方法が上記の問題を解消する試みにおいて具体的に設計されている。このような一例の方法は肺静脈の電気的な分離であり、この処置は肺静脈内における自律性の病巣が存在している場合に特に適している。これらの病巣は発作性の心房性細動を引き起こす可能性があり、その細動を継続することがあり得る。
本明細書において参考文献として含まれる以下の参考文献が有用である。
シェインマン・ＭＭ（Sheinman MM），モラディ・Ｆ（Morady F），「ノンファーマコロジアル・アプローチイズ・トゥ・アトリアル・フィブリレーション（Nonpharmacological Approaches to Atrial Fibrillation）」，サーキュレーション（Circulation），２００１年，１０３巻，ｐ．２１２０−２１２５。
パポン・Ｃ（Pappone C），ロサニオ・Ｓ（Rosanio S），オレト・Ｇ（Oreto G），トッチ・Ｍ（Tocchi M），グギリオッタ・Ｆ（Gugliotta F），バイスドミニ・Ｇ（Vicedomini G），サルバチ・Ａ（Salvati A），ジカンジア・Ｃ（Dicandia C），マゾン・Ｐ（Mazzone P），サンチネリ・Ｖ（Santinelli V），グレッタ・Ｓ（Gulletta S），キエルチア・Ｓ（Chierchia S），「サーカムフェアレンシャル・ラジオフレクエンシー・アブレーション・オブ・プルモナリー・ベイン・オスチア：ア・ニュー・アナトミック・アプローチ・フォー・キュアリング・アトリアル・フィブリレーション（Circumferential Radiofrequency Ablation of Pulmonary Vein Ostia: A New Anatomic Approach for Curing Atrial Fibrillation）」，サーキュレーション（Circulation），２０００年，１０２巻，ｐ．２６１９−２６２８。
ナタレ・Ａ（Natale A），ピサノ・Ｅ（Pisano E），シューチック・Ｊ（Shewchik J），バッシュ・Ｄ（Bash D），ファネリ・Ｒ，ＭＤ（Fanelli R, MD），ポテンザ・Ｄ（Potenza D），サンタレリ・Ｐ（Santarelli P），シュウエイカート・Ｒ（Schweikert R），ホワイト・Ｒ（White R），サリバ・Ｗ（Saliba W），カナガラントナム・Ｌ（Kanagarantnam L），チョウ・Ｐ（Tchou P），レッシュ・Ｍ（Lesh M），「ファースト・ヒューマン・エクスペリエンス・ウイズ・プルモナリー・ベイン・アイソレーション・ユージング・ア・スルー−ザ−バルーン・サーカムフェアレンシャル・ウルトラサウンド・アブレーション・システム・フォー・レカレント・アトリアル・フィブリレーション（First Human Experience With Pulmonary Vein Isolation Using Through-the-Balloon Circumferential Ultrasound Ablation System for Recurrent Atrial Fibrillation）」，サーキュレーション（Circulation），２０００年，１０２巻，ｐ．１８７９−１８８２。
開示内容が本明細書において参考文献として含まれるステフェンズ（Stephens）他に発行されている米国特許第６，４５７，３６５号は一定の音響の不連続部分により分離されている第１および第２の部分を有する少なくとも１個のトランスデューサ要素を含む一定の超音波トランスデューサ・アレイを記載している。上記第１の部分は一定の半波ｋ３１共振を形成するために望まれる長さを有しており、上記第２の部分はｋ３１共振の帯域外の一定の望まれていない極めて低い周波数に対応する一定の共振の長さを有している。また、上記トランスデューサ要素の厚さはｋ３３半共振に対応して設計されている。このような設計の場合に、上記のトランスデューサ要素は前方および側方に向いて立ち上がっている両方の孔に対応して動作および備えることができる。また、超音波画像処理において上記の開示されている超音波トランスデューサを使用するための一定の方法も開示されている。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるブリスケン（Brisken）他に発行されている米国特許第６，５２４，２７１号は一定の体内腔の中における一定の標識領域を治療するための方法を記載しており、この方法は一定の均一な用量の超音波エネルギーをその内腔の内部からその内腔の一定の処理の長さにわたり半径方向に外側に放射する処理を含み、この場合に、その長さに沿う任意の一点において受容される超音波エネルギーの用量がその長さに沿う任意の他の点において受容されるエネルギーに対して±６デシベル以内で変化する。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるレッシュ（Lesh）他に発行されている米国特許第６，４１６，５１１号は周辺型のアブレーション装置の組立体を記載しており、この組立体は一定の肺静脈の中に一定の周辺の電導遮断部分を形成することに適合している。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるハセット（Hassett）他に発行されている米国特許第６，２５１，１０９号はカテーテルに固定されている一対のバルーンの内の１個の中に配置されている一定のアブレーション・カテーテルによる肺静脈のアブレーションにより心房性の不整脈を治療するための一定の方法を記載している。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるディードリッヒ（Diederich）およびレッシュ（Lesh）他に発行されている米国特許第６，１１７，１０１号は一定の周辺型のアブレーション装置を記載しており、この装置は超音波がバルーンの外皮に伝達してそのバルーンの外皮に接触している組織をアブレーションするように一定の半径方向の超音波信号を生じることにより一定の肺静脈の中の一定の周辺の電導遮断部分を形成することに適合している。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるマグアイア（Maguire）他に発行されている米国特許第６，６５２，５１５号は組織をアブレーションために熱、光または超音波のエネルギーを供給することにより一定の肺静脈の中に一定の周辺の電導遮断部分を形成することに適合している。この超音波アブレーションの方向制御は一定の平面状の超音波供給源の回転によるか超音波供給源が内部において固定されている一定のバルーンに種々の被膜を適用することにより行なうことが試みられている。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるシュワルツ（Swartz）他に発行されている米国特許第５，９３８，６６０号は肺静脈を含む血管の周辺のアブレーションにより心房性の不整脈を治療するための一定の方法および装置を記載している。
また、開示内容が本明細書において参考文献として含まれるマルクス（Marcus）他に発行されている米国特許第５，２９５，４８４号は一定の不整脈に関わっている心筋組織を破壊するためにその心筋組織に超音波エネルギーを配給するための一定の装置を記載している。
米国特許第６，４５７，３６５号明細書 米国特許第６，５２４，２７１号明細書 米国特許第６，４１６，５１１号明細書 米国特許第６，２５１，１０９号明細書 米国特許第６，１１７，１０１号明細書 米国特許第６，６５２，５１５号明細書 米国特許第５，９３８，６６０号明細書 米国特許第５，２９５，４８４号明細書 シェインマン・ＭＭ（Sheinman MM），モラディ・Ｆ（Morady F），「ノンファーマコロジアル・アプローチイズ・トゥ・アトリアル・フィブリレーション（Nonpharmacological Approaches to Atrial Fibrillation）」，サーキュレーション（Circulation），１０３巻，ｐ．２１２０−２１２５，２００１年。 パポン・Ｃ（Pappone C），ロサニオ・Ｓ（Rosanio S），オレト・Ｇ（Oreto G），トッチ・Ｍ（Tocchi M），グギリオッタ・Ｆ（Gugliotta F），バイスドミニ・Ｇ（Vicedomini G），サルバチ・Ａ（Salvati A），ジカンジア・Ｃ（Dicandia C），マゾン・Ｐ（Mazzone P），サンチネリ・Ｖ（Santinelli V），グレッタ・Ｓ（Gulletta S），キエルチア・Ｓ（Chierchia S），「サーカムフェアレンシャル・ラジオフレクエンシー・アブレーション・オブ・プルモナリー・ベイン・オスチア：ア・ニュー・アナトミック・アプローチ・フォー・キュアリング・アトリアル・フィブリレーション（Circumferential Radiofrequency Ablation of Pulmonary Vein Ostia: A New Anatomic Approach for Curing Atrial Fibrillation）」，サーキュレーション（Circulation），１０２巻，ｐ．２６１９−２６２８，２０００年。 ナタレ・Ａ（Natale A），ピサノ・Ｅ（Pisano E），シューチック・Ｊ（Shewchik J），バッシュ・Ｄ（Bash D），ファネリ・Ｒ，ＭＤ（Fanelli R, MD），ポテンザ・Ｄ（Potenza D），サンタレリ・Ｐ（Santarelli P），シュウエイカート・Ｒ（Schweikert R），ホワイト・Ｒ（White R），サリバ・Ｗ（Saliba W），カナガラントナム・Ｌ（Kanagarantnam L），チョウ・Ｐ（Tchou P），レッシュ・Ｍ（Lesh M），「ファースト・ヒューマン・エクスペリエンス・ウイズ・プルモナリー・ベイン・アイソレーション・ユージング・ア・スルー−ザ−バルーン・サーカムフェアレンシャル・ウルトラサウンド・アブレーション・システム・フォー・レカレント・アトリアル・フィブリレーション（First Human Experience With Pulmonary Vein Isolation Using Through-the-Balloon Circumferential Ultrasound Ablation System for Recurrent Atrial Fibrillation）」，サーキュレーション（Circulation），１０２巻，ｐ．１８７９−１８８２，２０００年。
本発明は心房性細動を治療するための改善された装置および方法を提供することを目的としている。
本発明の一例の態様は心房性細動を治療するための改善された装置および方法を提供している。
また、本発明の一例の態様は肺静脈の電気的な分離のためのカテーテルによる治療方法のための改善された方法および装置を提供している。
また、本発明の一例の態様は一定のカテーテルの先端部に近接している組織の選択的なアブレーションのための方法および装置を提供している。
また、本発明の一例の態様はカテーテルにより組織に接近して画像処理した後にその組織の一定の選択された領域をアブレーションするための方法および装置を提供している。
また、本発明の一例の態様はカテーテルにより充実性腫瘍に接近して画像処理した後にその腫瘍をアブレーションするための方法および装置を提供している。
また、本発明の一例の態様はカテーテルにより肝腫瘍に接近して画像処理した後にその腫瘍をアブレーションするための方法および装置を提供している。
さらに、本発明の一例の態様はカテーテルにより子宮の類線維腫に接近して画像処理した後にその腫瘍をアブレーションするための方法および装置を提供している。
本発明の一部の実施形態において、一定の超音波装置を含む一定の治療用のカテーテルが画像処理および／または組織のアブレーションが望まれている一定の患者の身体の領域の中に導入される。一般的に、上記の超音波装置は一定の超音波トランスデューサのアレイを含み、このアレイは複数の超音波トランスデューサ要素を含み、上記カテーテルの一定の軸の周囲に沿って配置されている。それぞれの超音波トランスデューサ要素は一定のコントロール・ワイヤを介して一定の制御装置に連結していて、この制御装置が上記アレイの中の各トランスデューサ要素の機能を調整することにより、そのアレイが一定のフェーズド・アレイとして機能することを可能にしている。このようなフェーズド・アレイは、本発明の幾つかの実施形態に従って、エネルギーを選択された各領域内に集中すると共に別の領域に供給されるエネルギーを減少する能力を提供する。従って、組織の一定の選択された領域が処理されるが、その選択された領域に極めて近い別の組織はその組織における選択された領域の処理により比較的に少ない影響をうけるか実質的に影響を受けない。例えば、上記フェーズド・アレイは上記カテーテルの軸に対して０度乃至３３０度の範囲にわたり組織を概ねアブレーションして、３３１度乃至３５９度にわたり組織をアブレーションすることを概ね回避するために動作可能である。
一部の適用例において、上記カテーテルは当該カテーテルの先端部の近くに一定の固定用のバルーンを含み、一定の流体によるこのバルーンの膨張によりそのカテーテルの先端部が一定の所望の位置に固定されるようになっている。また、上記超音波装置は、必ずではないが、一般的に上記固定用のバルーンの内側に配置されていて、この装置が組織の一定の所望の領域の近くに固定できるようになっている。
本発明の一部の実施形態において、上記治療用のカテーテルは肺静脈の電気的な分離により心房性細動を治療および／または予防するために用いられている。一般的に、このカテーテルは左心房の中に導入された後に肺静脈の中に送られる。このカテーテルが肺静脈の中に適当に配置された後に、上記固定用のバルーンが流体により膨張されてカテーテルの先端部が所望の位置に保持される。一般的に、上記固定用のバルーンの先端部または遠位側の部分は肺静脈の内側にあり、その基端部または近位側の部分は左心房の内腔の中に突入している。さらに、上記の超音波トランスデューサのアレイは固定用のバルーンの内側に位置決めされている。
一部の実施形態において、上記の超音波装置は一定の超音波検出器を含み、この検出器は上記超音波トランスデューサのアレイと組み合わされて、上記固定用のバルーンの周囲の組織が処理を始める前に画像処理されるように一定の画像処理システムとして機能する。これは種々の解剖学的構造が（ａ）治療の標的とされているか、（ｂ）損傷を回避することが望ましいかのいずれかを確認することを可能にしている。例えば、肺静脈の電気的な分離の間に、横隔神経の損傷を回避することが望ましく、この横隔神経は呼吸と一体に動き、肺静脈が左心房に連結して超音波装置が配置可能である領域の近くを通っている。一部の適用例において、上記横隔神経を肺静脈の電気的な分離の前に位置決めした後に、その横隔神経の領域に損傷するレベルのエネルギーを供給しないように上記超音波トランスデューサのアレイを一定のフェーズド・アレイとして駆動する。
一例の実施形態において、上記円筒形の超音波トランスデューサのアレイを一定のフェーズド・アレイとして駆動することにより、エネルギーの方位角方向の分布（例えば、１０乃至３５０度）および半径方向の分布（例えば、カテーテル軸から８乃至１５ｍｍ）の両方を制御することが可能になるので、特定の方位角の方向を標的にするか避けるための能力と共に、最大のエネルギーの集中までの半径方向の距離が制御できる。一般的に、超音波エネルギーは処理する身体の組織において直接的に集中する。本発明の一部の実施形態において、上記超音波トランスデューサのアレイは一定の充実性の腫瘍を治療するための一定の腫瘍アブレーション装置として用いられている。この治療を開始するために、上記治療用のカテーテルは一般的に静脈系の中をその腫瘍の部位まで進行する。あるいは、一定の経皮的な方法がその腫瘍の部位に接近するために用いられる。例えば、上大静脈、門脈、または肝動脈のいずれか一つを介して肝臓に接近できるが、一部の場合において、これらの経路のいずれかを介して特定の腫瘍に接近することが困難であり、上記の経皮的な方法が適当になる可能性がある。腎臓の腫瘍もまた静脈系を通してまたは経皮的に接近することが可能である。さらに、上記治療用のカテーテルによる治療に従う別の一般的な種類の腫瘍は子宮の類線維腫である。この場合に、膣を経由する方法が適当であると考えられるが、一定の経皮的な方法も使用可能である。
一定の腫瘍の治療を開始するために、例えば、Ｘ線透視またはＣＡＴスキャンの案内の下に、当該技術分野において一般的である技法により上記治療用のカテーテルを一般的にその腫瘍の部位に進行させる。この治療用のカテーテルがその腫瘍に十分に近づくと、上記の超音波トランスデューサのアレイおよび超音波検出器が一般的にその腫瘍および当該腫瘍の周囲の組織の一定の画像を得るために用いられる。その後、これらの超音波画像および／またはＸ線透視またはＣＡＴスキャンを用いて、上記カテーテルは腫瘍に接触するまで進行し、一部の場合においては、さらにその腫瘍の中にわずかに入り込む。この時点において、固定用のバルーンが一般的に膨張してカテーテルの位置を固定し、超音波装置が進行して腫瘍に対して押し当てられる。一部の適用例において、別の超音波画像がこの時点において得られ、超音波エネルギーを送るために超音波トランスデューサのアレイにおいて望ましい方向が決定できる。
上記超音波装置は腫瘍の一定の面に対して押し当てられるので、その超音波トランスデューサのアレイは一般的に一定の２次元のトランスデューサ要素のアレイを有しており、これらの要素はそれぞれのトランスデューサ要素が腫瘍の面に対して接触するように配列されている。このような構成において、実質的に全ての超音波エネルギーが腫瘍に向けて送られるようになる。あるいは、上記トランスデューサのアレイは一定の円錐または半球を形成するように構成されていて、機械的な圧力が腫瘍を超音波により処理する前にその腫瘍の中にトランスデューサのアレイを進入させるように供給できる。これらの超音波アレイの構成は上記周辺型の超音波アレイに加えてまたはその代わりに使用可能である。
一般的に、腫瘍およびその周囲の組織の一定の超音波画像を治療に続いて得ることにより、さらに治療が必要であるか否かについての決定を行なうことを可能にする。この場合に、さらに治療を行なうことが必要であれば、一般的に上記の超音波画像が、適当であれば、その腫瘍に対して改善されたエネルギーの伝達を行なうために超音波トランスデューサのアレイを再位置決めするために用いられる。
従って、本発明の一例の実施形態によれば、一定の被験体と共に用いるための装置が提供されており、この装置は
一定の長手軸を有していて一定の先端側の部分を有する一定のカテーテル、および
上記先端側の部分に固定されていて、３６０度よりも小さい上記長手軸に対する方位角の一定範囲内において存在している被験体の組織に対してアブレーション用のエネルギーを供給する一定のフェーズド・アレイ・モードにおいて動作することに適合している一定の超音波アレイを含む。
必要ではないが、一般的に、上記超音波アレイは約３２個乃至６４個のトランスデューサを含む。あるいは、または、さらに、上記超音波アレイは約１８０乃至３５９度の方位角の一定の範囲内において組織にアブレーション用のエネルギーを供給することに適合している。
一定の一般的な実施形態において、上記カテーテルが被験体の一定の肺静脈の口の近くに配置される場合に、上記方位角の範囲は３６０度よりも十分に小さくなり、その被験体の横隔神経に一定の欠陥を誘発することが回避できる。必要ではないが、一般的に、上記装置はアブレーション用のエネルギーの標的とするべきでない被験体の組織を決定することに適合している検出機能を有しており、この場合に、上記超音波アレイはその標的とするべきでない組織の決定に応じて上記アブレーション用のエネルギーを構成することに適合している。
一部の実施形態において、上記超音波アレイは標的とするべきでない組織の決定に応じて上記方位角の範囲を設定することに適合している。
また、必要ではないが、一般的に、上記の検出機能は一定の超音波トランスデューサを含む。さらに、または、あるいは、この検出機能は上記超音波アレイの少なくとも一部分を含む。
一部の実施形態において、上記検出機能は画像処理機能を含む。
一般的に、上記検出機能は上記カテーテルの先端側の部分に固定されることに適合している。あるいは、この検出機能は被験体の体外において動作することに適合している。
さらに、本発明の一例の実施形態によれば、一定の被験体の組織をアブレーションするための一定の方法が提供されており、この方法は
一定の軸を有する一定の超音波アレイを上記組織の近くにおいて上記被験体の体内に挿入する処理、および
３６０度よりも小さい上記軸に対する方位角の一定範囲内における上記組織に対してアブレーション用の超音波エネルギーを供給するための一定のフェーズド・アレイ・モードにおいて上記超音波アレイを作動する処理を含む。
一例の実施形態において、上記超音波アレイを作動する処理は１８０度よりも大きい方位角の一定範囲内においてアブレーション用の超音波エネルギーを供給する処理を含む。また、一部の適用例において、上記超音波アレイを作動する処理は２７０度よりも大きい方位角の一定範囲内においてアブレーション用の超音波エネルギーを供給する処理を含む。
一例の実施形態において、上記超音波アレイを挿入する処理は被験体の一定の肺静脈の口の近くに超音波アレイを配置して、その被験体の一定の横隔神経の中に一定の欠陥を誘発することを避けるために３６０度よりも十分に小さくなるように方位角の範囲を構成する処理を含む。
一部の適用例において、上記超音波アレイを作動する処理は
上記アブレーション用のエネルギーにより標的とするべきでない被験体の組織を決定する処理、および
上記標的とするべきでない組織の決定に応じて上記アブレーション用のエネルギーを供給する処理を含む。
一例の実施形態において、上記アブレーション用のエネルギーを供給する処理は上記標的とするべきでない組織の決定に応じて方位角の範囲を設定する処理を含む。
一例の実施形態において、上記標的とするべきでない組織を決定する処理はその標的とするべきでない組織において非アブレーション性の超音波エネルギーを伝達する処理を含む。例えば、この非アブレーション性の超音波エネルギーを伝達する処理は上記超音波アレイの中の一定の超音波トランスデューサから上記非アブレーション性の超音波エネルギーを伝達する処理を含むことができる。
一例の実施形態において、上記標的とするべきでない組織を決定する処理はその標的とするべきでない組織を画像処理する処理を含む。
一部の適用例において、上記組織を決定する処理は上記超音波アレイの近くにおいて一定の測定を行なう処理を含む。あるいは、または、さらに、上記組織を決定する処理は被験体の体外の一定の部位から一定の測定を行なう処理を含む。
本発明は以下の図面を伴う本発明の幾つかの実施形態の詳細な説明によりさらに完全に理解される。
従って、本発明によれば、心房性細動を治療するための改善された装置および方法が提供できる。
図１は本発明の一例の実施形態による一定の肺静脈１４が左心房１６に面している領域内への一定の治療用のカテーテル１０の配置を示している概略的な部分断面図である。一般的に、カテーテル１０は最初に一定のガイド・ワイヤ２４を所望の位置まで患者の静脈系の中を通して挿入した後に、カテーテル１０をそのガイド・ワイヤに沿って挿入することにより肺静脈が左心房に面している領域に送られる。あるいは、これらのカテーテルおよびガイド・ワイヤは一体の装置であり、この装置が静脈系の中を通して挿入される。このカテーテル１０が所望の位置にある時に、このカテーテル１０は一定の固定用のバルーン１２によりその位置が保持され、このバルーン１２が流体２６により膨張してその周囲の組織に対して固定して詰め込まれる。
一般的に、カテーテル１０が所望の位置に固定されると、一定の超音波装置２０がこの装置２０に連結している一定のリード線２２の上において押されることによりカテーテル１０の中を通して供給される。このリード線２２は一定の健康管理の専門家が固定用のバルーン１２の中の一定の位置まで装置２０を押し出すことを可能にするために必要な剛性および柔軟性を有している。一部の実施形態において、上記のリード線２２および装置２０はこれらの装置２０およびリード線２２がガイド・ワイヤ３０の上を通すことができるように一定の中空のコアを含む。また、本発明の一部の別の実施形態においては、上記の超音波装置２０およびリード線２２はこの超音波装置２０およびカテーテル１０がガイド・ワイヤ３０の上に沿って同時に心臓の中に進行するようにカテーテル１０に連結している。さらに別の実施形態においては、ガイド・ワイヤ３０はカテーテル１０に固定されているか別の様式で連結していて、これらのガイド・ワイヤ３０およびカテーテル１０が同時に進行する。
図２は本発明の一例の実施形態による超音波装置２０の概略図を示している。一般的に、この装置２０は一定の超音波アレイ３２を含み、このアレイ３２は装置のリード線２２の外周に配列されている複数の超音波トランスデューサ３４を含む。一部の実施形態において、上記アレイ３２は、例えば、３２個乃至６４個の要素、さらに例えば、４８個の超音波トランスデューサ３４等のような多数のトランスデューサ３４を含み、これらのトランスデューサは本発明の一例の実施形態において単一の結晶から切り出されている。また、別の実施形態において、上記アレイ３２はさらに多数のまたはさらに少数のトランスデューサ３４を含み、この数は特定の用途の詳細により変化する。さらに、それぞれのトランスデューサ３４は一定のワイヤを介してコントロール・バス３８に連結しており、このコントロール・バス３８は上記アレイ３２が一定のフェーズド・アレイとして機能できるように各トランスデューサ３４を駆動する。
上記アレイ３２を一定のフェーズド・アレイとして駆動することにより、あらゆる方位角の方向に放射される超音波エネルギーが調整可能になる。これにより、特定の組織を治療の標的にして、その他の組織を未処理の状態に保つことができ、健康管理の専門家が組織の所望の各領域のみを処理してその組織の周囲に対する実質的なエネルギーの供給を回避することが可能になる。
一般的に、超音波装置２０は一定の超音波検出器３６を含み、この超音波装置２０の近くの組織が治療の開始の前に画像処理されるようになっている。このことにより、健康管理の専門家が、アブレーションのための特定の標的を位置決めするために、上記装置２０の位置および配向を評価し、さらに／または、その周囲の組織を分析することが可能になる。加えて、その治療中またはその後の両方において、その周囲の組織を画像処理することによりその治療の効果を評価することが可能になる。このような能力は、例えば、以下において論じられている種々の腫瘍の治療を含む用途において特に有用である。一部の適用例において、超音波の検出機能が上記アレイ３２の中に組み込まれている。また、一例の実施形態において、別の画像処理または検出の能力が上記超音波装置２０またはその他の要素の中に組み込まれていて、超音波エネルギーにより標的にする組織および超音波エネルギーにより標的とすることを避ける組織の評価を容易にしている。
一例の実施形態において、横隔神経の方向に放射される超音波エネルギーの量を減少すると共に別の方向に十分な超音波エネルギーを供給して肺静脈の十分なアブレーションを生じることにより、横隔神経１８に対する損傷を避けながら肺静脈１４の電気的な分離が達成されている。
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照する。図３Ａは本発明の一例の実施形態による肺静脈１４の中における超音波装置２０の概略的な断面図である。また、図３Ｂは本発明の一例の実施形態による一定のフェーズド・アレイとしてのアレイ３２の活性化により肺静脈に供給される超音波エネルギーの見本図である。図３Ｂにおいて示されているように、横隔神経１８の近くの領域内において比較的に少量のエネルギーが供給されている。一般的に、この超音波エネルギーはアブレーションが望まれている血管の壁部に集中している。
図４は本発明の一例の実施形態による治療用のカテーテル１０を介する一定の肝臓の腫瘍４８の近くにおける一定の腫瘍アブレーション装置４０の配置を示している概略的な断面図である。この治療用のカテーテル１０は腫瘍４８に接近するために上大静脈４２から下方に進行している状態で示されているが、腫瘍の位置および可能なその他の要因に応じて、このカテーテルは門脈４４または肝動脈４６から上方に進行することも可能である。あるいは、一定の経皮的な方法を上記の腫瘍にカテーテルを進行させるために用いることも可能である。一般的に、上記カテーテル１０は初めにＸ線透視および／またはＣＡＴスキャンの案内の補助を伴って腫瘍４８に向かって進行する。その後、この腫瘍４８に十分に近づくと、上記の腫瘍アブレーション装置５０からの各超音波画像が一般的にカテーテル１０を腫瘍に案内するための付加的な情報を与える。図５Ａは本発明の一例の実施形態による腫瘍４８を治療するための腫瘍アブレーション装置５０の概略図を示している。この腫瘍アブレーション装置５０は複数の超音波トランスデューサ５２を含み、これらのトランスデューサ５２はそれぞれ各接続ワイヤ５６によりコントロール・バス３８に連結している。（簡明にするために１本のみの接続ワイヤ５６が示されている。）一般的に、上記装置５０は４８個の超音波トランスデューサを含むが、さらに多数のまたはさらに少数の装置（例えば、３２個乃至６４個のトランスデューサ）も本発明の範囲に含まれる。図５Ａにおいて示されている実施形態において、上記の超音波トランスデューサは一定の円形のアレイの中にあり、腫瘍アブレーション装置５０が腫瘍４８に対して押し当てられると、種々の超音波トランスデューサの出力が一定のフェーズド・アレイのモードに調整することができ、これによりエネルギーが腫瘍のそれぞれの連続的な部分に向かって集中する。一部の適用例において、超音波検出機能が上記腫瘍アブレーション装置５０の中に組み込まれている。また、一例の実施形態において、別の画像処理または検出の機能が腫瘍アブレーション装置５０または別の要素の中に組み込まれていて、超音波エネルギーにより標的とする組織および超音波エネルギーにより標的とすることを避ける組織の評価を容易にしている。
一般的に、上記の腫瘍アブレーション装置５０は一定の超音波検出器５４を含み、この検出器５４は治療の前に腫瘍４８の超音波画像を得るために用いられる。その後、これらの画像は超音波トランスデューサ５２が治療の効果を最大にすると共に付随的な障害を最少にするために使用できるように超音波エネルギーを供給する必要のある場所を決定するために用いられる。例えば、一定のラスター走査用のアルゴリズムまたはその他のアルゴリズムを用いて腫瘍の連続的な部分をアブレーションすると共にその周囲の各組織に対して供給されるエネルギーを最小にすることが可能である。さらに、それぞれの処理に続いて、そのアブレーションの程度を評価すること、さらに治療が必要であるか否かについて決定すること、また、必要である場合に腫瘍のどの部分を標的とすることが必要であるかを決定することのために一定の新しい超音波画像を、必要ではないが、一般的に得る。
図５Ｂは本発明の一例の実施形態による腫瘍４８を治療するための一定の腫瘍アブレーション装置６０の概略図を示している。この腫瘍アブレーション装置６０は、それぞれ各接続ワイヤ６６によりコントロール・バス３８に連結されている複数の超音波トランスデューサ６２、および一定の超音波検出器６４を含み、当該装置６０が図５Ａを参照して上記において論じられている装置５０と同一の様式で機能することを可能にしている。この装置６０は一定の半球または一定の円錐に似ている形状であるために、この装置に機械的な圧力を加えることにより、この装置を治療の前またはその間に腫瘍の中に部分的にまたは完全に押し込むことが可能である。このことは腫瘍を画像処理することおよび超音波によりその腫瘍をアブレーションすることの両方において有利であると言える。さらに、一部の適用例において、超音波検出機能が上記腫瘍アブレーション装置６０の中に組み込まれている。また、一例の実施形態において、別の画像処理または検出の機能が上記腫瘍アブレーション装置６０またはその他の要素の中に組み込まれていて、超音波エネルギーにより標的とする組織および超音波エネルギーにより標的とすることを避ける組織の評価を容易にしている。
上記の各技法が左心房の中の組織をアブレーションすることおよび／または肺静脈の中の組織をアブレーションすることにより一定の肺静脈を分離するために適用可能であることが述べられている。
本発明が上記において特定的に開示および説明されている内容に限定されないことが当業界における熟練者により認識されると考える。むしろ、本発明の範囲は上記の種々の特徴の種々の組み合わせおよび副次的な組み合わせ、ならびに、上記の説明を読むことにより当業界における熟練者において思いつくと考えられ、従来技術において開示されていない上記の特徴の種々の変形および変更を含む。
本発明は心房性細動を治療するための改善された装置および方法に適用可能である。また、本発明は肺静脈の電気的な分離のためのカテーテルによる治療方法のための改善された方法および装置に適用できる。また、本発明は一定のカテーテルの先端部に近接している組織の選択的なアブレーションのための方法および装置に適用できる。また、本発明はカテーテルにより組織に接近して画像処理した後にその組織の一定の選択された領域をアブレーションするための方法および装置に適用できる。また、本発明はカテーテルにより充実性腫瘍に接近して画像処理した後にその腫瘍をアブレーションするための方法および装置に適用できる。また、本発明はカテーテルにより肝腫瘍に接近して画像処理した後にその腫瘍をアブレーションするための方法および装置に適用できる。さらに、本発明はカテーテルにより子宮の類線維腫に接近して画像処理した後にその腫瘍をアブレーションするための方法および装置に適用できる。
本発明の具体的な実施態様は以下のとおりである。
（１）一定の被験体と共に使用するための装置において、
一定の長手軸を有していて一定の先端側の部分を有している一定のカテーテル、および
前記先端側の部分に固定されていて、３６０度よりも小さい前記長手軸に対する方位角の一定範囲内に存在している前記被験体の組織にアブレーション用のエネルギーを供給するための一定のフェーズド・アレイ・モードにおいて動作することに適合している一定の超音波アレイを備えている装置。
（２）前記超音波アレイが約３２個乃至６４個の超音波トランスデューサを含む実施態様１に記載の装置。
（３）前記超音波アレイが約１８０度乃至３５９度の方位角の一定範囲内における組織にアブレーション用のエネルギーを供給することに適合している実施態様１に記載の装置。
（４）前記カテーテルが前記被験体の一定の肺静脈の口の近くに配置されている場合に、前記方位角の範囲がその被験体の横隔神経に一定の欠陥を誘発することを避けるために３６０度よりも十分に小さい実施態様１に記載の装置。
（５）さらに、検出機能を備えており、この検出機能が前記アブレーション用のエネルギーにより標的とするべきでない被験体の組織を決定することに適合しており、この場合に、前記超音波アレイはその標的とするべきでない組織の決定に応じて前記アブレーション用のエネルギーを構成することに適合している実施態様１に記載の装置。
（６）前記超音波アレイが前記標的とするべきでない組織の決定に応じて前記方位角の範囲を設定することに適合している実施態様５に記載の装置。
（７）前記検出機能が一定の超音波トランスデューサを含む実施態様５に記載の装置。
（８）前記検出機能が前記超音波アレイの少なくとも一部分を含む実施態様５に記載の装置。
（９）前記検出機能が画像処理機能を含む実施態様５に記載の装置。
（１０）前記検出機能が前記カテーテルの先端側の部分に固定されることに適合している実施態様５に記載の装置。
（１１）前記検出機能が前記被験体の体外において動作することに適合している実施態様５に記載の装置。
（１２）一定の被験体の組織をアブレーションするための方法において、
一定の軸を有する一定の超音波アレイを前記組織の近くにおいて前記被験体の体内に挿入する処理、および
３６０度よりも小さい前記軸に対する方位角の一定範囲内における前記組織に対してアブレーション用の超音波エネルギーを供給するための一定のフェーズド・アレイ・モードにおいて前記超音波アレイを作動する処理を含む方法。
（１３）前記超音波アレイを作動する処理が１８０度よりも大きい方位角の一定範囲内において前記アブレーション用の超音波エネルギーを供給する処理を含む実施態様１２に記載の方法。
（１４）前記超音波アレイを作動する処理が２７０度よりも大きい方位角の一定範囲内において前記アブレーション用の超音波エネルギーを供給する処理を含む実施態様１３に記載の方法。
（１５）前記超音波アレイを挿入する処理が前記被験体の一定の肺静脈の口の近くに前記超音波アレイを配置して、その被験体の一定の横隔神経の中に一定の欠陥を誘発することを避けるために３６０度よりも十分に小さくなるように前記方位角の範囲を構成する処理を含む実施態様１２に記載の方法。
（１６）前記超音波アレイを作動する処理が
前記アブレーション用のエネルギーにより標的とするべきでない前記被験体の組織を決定する処理、および
前記標的とするべきでない組織の決定に応じて前記アブレーション用のエネルギーを供給する処理を含む実施態様１２に記載の方法。
（１７）前記アブレーション用のエネルギーを供給する処理が前記標的とするべきでない組織の決定に応じて前記方位角の範囲を設定する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（１８）前記標的とするべきでない組織を決定する処理がその標的とするべきでない組織において非アブレーション性の超音波エネルギーを伝達する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（１９）前記非アブレーション性の超音波エネルギーを伝達する処理が前記超音波アレイの中の一定の超音波トランスデューサから前記非アブレーション性の超音波エネルギーを伝達する処理を含む実施態様１８に記載の方法。
（２０）前記標的とするべきでない組織を決定する処理がその標的とするべきでない組織を画像処理する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（２１）前記組織を決定する処理が前記超音波アレイの近くにおいて一定の測定を行なう処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（２２）前記組織を決定する処理が前記被験体の体外の一定の部位から一定の測定を行なう処理を含む実施態様１６に記載の方法。
本発明の一例の実施形態による肺静脈が左心房に接している領域内における一定の治療用のカテーテルの配置を示している概略的な部分断面図である。 本発明の一例の実施形態による一定の超音波装置の概略図である。 本発明の一例の実施形態による一定の肺静脈の中における一定の周辺型超音波フェーズド・アレイの概略的な断面図である。 本発明の一例の実施形態による上記周辺型超音波フェーズド・アレイにより形成される方位角のエネルギー分布の一定の可能な特性を示している見本図である。 本発明の一例の実施形態による一定の肝臓癌の近くにおける治療用カテーテルの配置を示している概略的な断面図である。 本発明の実施形態による一定の充実性の腫瘍を治療するための腫瘍アブレーション装置の概略図である。 本発明の実施形態による一定の充実性の腫瘍を治療するための腫瘍アブレーション装置の概略図である。
符号の説明
１０ カテーテル
１２ 固定用バルーン
１４ 肺静脈
１６ 左心房
２０ 超音波装置
２２ リード線
２４ ガイド・ワイヤ
２６ 流体
３０ ガイド・ワイヤ
３２ 超音波アレイ
３４ 超音波トランスデューサ
３６ 超音波検出器
３８ コントロール・バス
４２ 上大静脈
４４ 門脈
４８ 肝臓の腫瘍
５０ アブレーション装置
５２ 超音波トランスデューサ
５４ 超音波検出器
５６ 接続ワイヤ
６０ アブレーション装置
６２ 超音波トランスデューサ
６４ 超音波検出器
６６ 接続ワイヤ

Claims (12)

  1. 一定の被験体と共に使用するための装置において、
    一定の長手軸を有していて一定の先端側の部分を有している一定のカテーテル、および
    前記先端側の部分に固定されていて、３６０度よりも小さい前記長手軸に対する方位角の一定範囲内に存在している前記被験体の組織にアブレーション用のエネルギーを供給するための一定のフェーズド・アレイ・モードにおいて動作することに適合している一定の超音波アレイを備えている装置。
  2. 前記超音波アレイが約３２個乃至６４個の超音波トランスデューサを含む請求項１に記載の装置。
  3. 前記超音波アレイが約１８０度乃至３５９度の方位角の一定範囲内における組織にアブレーション用のエネルギーを供給することに適合している請求項１に記載の装置。
  4. 前記カテーテルが前記被験体の一定の肺静脈の口の近くに配置されている場合に、前記方位角の範囲がその被験体の横隔神経に一定の欠陥を誘発することを避けるために３６０度よりも十分に小さい請求項１に記載の装置。
  5. さらに、検出機能を備えており、この検出機能が前記アブレーション用のエネルギーにより標的とするべきでない被験体の組織を決定することに適合しており、この場合に、前記超音波アレイはその標的とするべきでない組織の決定に応じて前記アブレーション用のエネルギーを構成することに適合している請求項１に記載の装置。
  6. 前記超音波アレイが前記標的とするべきでない組織の決定に応じて前記方位角の範囲を設定することに適合している請求項５に記載の装置。
  7. 前記検出機能が一定の超音波トランスデューサを含む請求項５に記載の装置。
  8. 前記検出機能が前記超音波アレイの少なくとも一部分を含む請求項５に記載の装置。
  9. 前記検出機能が画像処理機能を含む請求項５に記載の装置。
  10. 前記検出機能が前記カテーテルの先端側の部分に固定されることに適合している請求項５に記載の装置。
  11. 前記検出機能が前記被験体の体外において動作することに適合している請求項５に記載の装置。
  12. 一定の被験体の組織をアブレーションするための方法において、
    一定の軸を有する一定の超音波アレイを前記組織の近くにおいて前記被験体の体内に挿入する処理、および
    ３６０度よりも小さい前記軸に対する方位角の一定範囲内における前記組織に対してアブレーション用の超音波エネルギーを供給するための一定のフェーズド・アレイ・モードにおいて前記超音波アレイを作動する処理を含む方法。
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