JP2008237884A - 組織の熱伝導率および電気伝導率を使用するシステムならびに方法 - Google Patents

組織の熱伝導率および電気伝導率を使用するシステムならびに方法 Download PDF

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Abstract

【課題】標的組織の治療的処置を計画するシステムを提供すること。
【解決手段】本発明のシステムは、少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段と、各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力する手段と、該モデル環境から、該標的組織のための処置ゾーンの表現を生成する手段と、該標的組織のための該処置ゾーンの表現に基づいて、少なくとも１つの治療的処置装置と、該治療的処置装置に対する少なくとも１つのエネルギー設定と、該治療的処置装置の向きとを選択する手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

（発明の分野）
（関連出願の引用）
本出願は、２００７年１月１９に出願され、その全容が参考として本明細書中に援用されている米国仮特許出願第６０／８８１，２３８号への利益および優先権を主張する。
（１．技術分野）
本開示は、電気外科器具、これを使用するシステムおよび方法に関し、さらに詳細には、本開示は、組織の方向性属性を検知し、使用するシステムおよび方法に関する。
（発明の背景）
（２．関連技術の論議）
温熱療法、例えば高周波（ＲＦ）切除は、特定の腫瘍などの処置に対する効果的な方法である。しかし、前記温熱療法の結果は、予測不可能であり、かつバラツキがあり得る。生物組織などの処置において、温熱療法がますます多く使用されることにより、温熱療法に伴う予測できない点およびバラツキのある点を正確に判断し、完全に理解することが必要となる。生物組織の熱伝導率および電気伝導率が、温熱療法に伴う前記予測できない点およびバラツキのある点をもたらす要因であると信じられている。
生物組織は、様々な方向に様々な熱伝導率および／または電気伝導率を有すると考えられてきた。生物組織の熱伝導率は、生物組織の特定のタイプ、および生物組織の組成に依存している。様々な生物組織は、要因、例えば組織密度、組織水和、脈管新生、年齢、主要な血管への方向および距離その他に基づいて、様々なかつ／または固有の熱伝導率を示す。さらに、様々な生物組織は、互いに異なるかつ／または固有の熱伝導率を様々な方向で示し得る。
電気伝導率は、組織のタイプおよび組成によって決定されるばかりではなく、温熱療法の間に、外部から加えられた他の物理的および化学的影響、例えば温度誘発および生理食塩水前処理によっても決定される。温度上昇を原因とする標的組織の電気伝導率の変化に関する正確な知識は、切除面積／体積、ＲＦ電力制御、および周期的なＲＦ電力供給の最適化を予測する際の要素であり得る。標的組織の塩分レベルの関数としての電気伝導率に関する知識は、切除面積／体積、ＲＦ電力制御、および周期的なＲＦ電力供給の最適化を予測する際の別の要素であり得る。
熱伝導率および電気伝導率のこれらの変化は、温熱療法の間の処置ゾーンの形状に影響を及ぼし得る。組織の熱伝導率および電気伝導率に関する知識は、最新の画像化手段（透視検査、Ｘ線、ＣＴスキャン、ＭＲＩ、超音波、その他）の解像度を高めるためにも使用され得る。従って、熱伝導率および／または電気伝導率のこれらの値および変化を検知し、測定し、解釈することは、温熱療法による処置を計画し、実行するのに役立てる際に有用である。
（発明の概要）
（概要）
標的組織の治療的処置の効果を計画し、実行し、かつ／または評価するシステムが、提供される。システムは、少なくとも１つの方向における標的組織の熱伝導率を測定するように構成されて適合されたマイクロプローブセンサを含む熱伝導プローブと、少なくとも１つの方向における標的組織の電気伝導率を測定するように構成されて適合されたマイクロプローブセンサを含む電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方を含む。システムは、熱伝導プローブと電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方に動作可能に接続されたマルチメータであって、該マルチメータは、熱伝導プローブと電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方、および該マルチメータに動作可能に接続されたコンピュータにエネルギーを供給するように構成されて適合されている、マルチメータをさらに含む。
システムは、熱伝導プローブおよび電気伝導プローブの各々に動作可能に接続された電源をさらに含み得る。電源は、熱伝導プローブおよび電気伝導プローブの各々に電力を供給するように構成されて適合され得る。システムは、治療エネルギーを標的組織に供給するように構成されて適合された治療的処置装置をさらに含み得る。治療的処置装置のエネルギー供給設定は、熱伝導率測定値および電気伝導率測定値のうちの少なくとも一方に基づいて決定され得る。
システムは、熱伝導率および電気伝導率の測定値のうちの少なくとも一方の所定の値に応答する表示を提供するインディケータをさらに含み、それによって重要な組織が過度の損傷を受けないようにし得る。
標的組織の治療的処置の効果を計画し、実行し、かつ／または評価する方法も提供される。該方法は、少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定し、各方向に対して測定された標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力し、モデル環境から、標的組織のための処置ゾーンの表現を生成し、標的組織のための処置ゾーンの表現に基づいて、少なくとも１つの治療的処置装置と治療的処置装置に対する少なくとも１つのエネルギー設定と治療的処置装置の向きとを選択することを含む。
該方法は、少なくとも１つの方向における標的組織の、熱伝導率と電気伝導率の両方を測定することをさらに含む。さらに、該方法は、該少なくとも１つ治療的処置装置を使用して、組織を処置することを含む。該方法は、標的組織の処置の後に、少なくとも１つの方向における標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定することも含み得る。該方法は、複数の方向における標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定することをさらに含み得る。
該方法は、熱伝導率および電気伝導率測定値のうちの少なくとも一方の所定の値に応答する表示を提供するステップをさらに含み、それによって重要な組織が過度の損傷を受けないようにし得る。
画像を向上させる方法も提供される。該方法は、少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定し、各方向に対して測定された標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力して、結果として生じる少なくとも１つの画像を生成し、かつ結果として生じる少なくとも１つの画像を組み合わせて、向上した画像を生み出すことを含む。画像化技術は、透視検査、Ｘ線、ＣＴスキャン、超音波、およびＭＲＩのうちの少なくとも１つを含み得る。
熱伝導プローブおよび電気伝導プローブのうちの少なくとも一方を含んで、標的組織の治療的処置の効果を計画し、実行し、かつ／または評価するシステムも提供される。熱伝導プローブおよび電気伝導プローブの各々は、少なくとも１つのマイクロプローブセンサを含み、マイクロプローブセンサは、標的組織のそれぞれの熱伝導率および電気伝導率を測定する。システムは、熱伝導プローブと電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方に動作可能に接続されたマルチメータであって、該マルチメータは、熱伝導プローブと電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方、および該マルチメータに動作可能に接続されたコンピュータにエネルギーを供給するように構成して適合された、マルチメータをさらに含む。各マイクロプローブセンサは、少なくとも１つの方向におけるそれぞれの特性を測定し得る。
システムは、熱伝導プローブおよび電気伝導プローブの各々に動作可能に接続された電源をさらに含み得る。電源は、熱伝導プローブおよび電気伝導プローブの各々に電力を供給し得る。システムは、治療エネルギーを標的組織に供給する治療的処置装置をさらに含み得る。治療的処置装置のエネルギー供給設定は、それぞれの熱伝導プローブおよび電気伝導プローブによって集められた熱伝導率測定値および電気伝導率測定値のうちの少なくとも一方に基づいて決定され得る。
（項目１ａ）
標的組織の治療的処置を計画するシステムであって、該システムは、
少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段と、
各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力する手段と、
該モデル環境から、該標的組織のための処置ゾーンの表現を生成する手段と、
該標的組織のための該処置ゾーンの表現に基づいて、少なくとも１つの治療的処置装置と、該治療的処置装置に対する少なくとも１つのエネルギー設定と、該治療的処置装置の向きとを選択する手段と
を備えている、システム。
（項目２ａ）
少なくとも１つの方向における標的組織の熱伝導率と電気伝導率の両方を測定する手段をさらに含む、項目１ａに記載のシステム。
（項目３ａ）
上記標的組織の処置の後に、上記少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段をさらに含む、項目１ａに記載のシステム。
（項目４ａ）
複数の方向における標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段をさらに含む、項目１ａに記載のシステム。
（項目５ａ）
熱伝導率測定値および電気伝導率測定値のうちの少なくとも一方の所定の値に応答する表示を提供する手段をさらに含み、それによって重要な組織が過度の損傷を受けないようにし得る、項目１ａに記載のシステム。
（項目６ａ）
画像を向上させるシステムであって、該システムは、
少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段と、
各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力して、結果として生じる少なくとも１つの画像を生成する手段と、
該結果として生じる少なくとも１つの画像を組み合わせて、向上した画像を生み出す手段と
を備えている、システム。
（項目７ａ）
画像化技術は、透視検査、Ｘ線、ＣＴスキャン、超音波、およびＭＲＩのうちの少なくとも１つを含む、項目６ａに記載のシステム。
（項目１ｂ）
標的組織の治療的処置を計画する方法であって、該方法は、
少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定するステップと、
各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力するステップと、
該モデル環境から、該標的組織のための処置ゾーンの表現を生成するステップと、
該標的組織のための該処置ゾーンの表現に基づいて、少なくとも１つの治療的処置装置と、該治療的処置装置に対する少なくとも１つのエネルギー設定と、該治療的処置装置の向きとを選択するステップと
を包含する、方法。
（項目２ｂ）
少なくとも１つの方向における標的組織の熱伝導率と電気伝導率の両方を測定するステップをさらに含む、項目１ｂに記載の方法。
（項目３ｂ）
上記標的組織の処置の後に、上記少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定するステップをさらに含む、項目１ｂに記載の方法。
（項目４ｂ）
複数の方向における標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定するステップをさらに含む、項目１ｂに記載の方法。
（項目５ｂ）
熱伝導率測定値および電気伝導率測定値のうちの少なくとも一方の所定の値に応答する表示を提供するステップをさらに含み、それによって重要な組織が過度の損傷を受けないようにし得る、項目１ｂに記載の方法。
（項目６ｂ）
画像を向上させる方法であって、該方法は、
少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定するステップと、
各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力して、結果として生じる少なくとも１つの画像を生成するステップと、
該結果として生じる少なくとも１つの画像を組み合わせて、向上した画像を生み出すステップと
を包含する、方法。
（項目７ｂ）
画像化技術は、透視検査、Ｘ線、ＣＴスキャン、超音波、およびＭＲＩのうちの少なくとも１つを含む、項目６ｂに記載の方法。
本開示の実施形態は、図面を参照して、本明細書中に開示される。
（本発明の詳細な記述）
（実施形態の詳細な記述）
本開示の装置、システム、および方法は、温熱療法による処置の効果を計画し、実行し、かつ／または評価するのを支援するために、組織の方向性属性を検知することを提供する。次の図面および記述において、用語「近位の」は、従来のように、オペレータに最も近いシステムの端またはその構成要素を指し、用語「遠位の」は、オペレータからより離れたシステムの端またはその構成要素を指す。
本明細書中に使用されているように、用語「温熱療法」は、高周波（ＲＦ）、レーザ、マイクロ波、冷凍切除、超音波、ＨＩＦＵ、ならびにマイクロ粒子およびナノ粒子の電磁刺激を使用する処置を含むが、これらに限定されないことは理解される。
（１．電気外科のシステム）
図１を参照して、本開示の実施形態に従って、組織の方向性属性を検知し、それによって温熱療法、切除および他の電気外科処置の効果を計画し、実行し、評価することを助けるための伝導率検知システムは、概して１００として指定されている。システム１００は、熱伝導プローブの形の検知装置２００と、装置２００に接続された、または接続可能な電源「ＰＳ」と、装置２００に接続された、または接続可能なマルチメータ「Ｍ」またはインピーダンスアナライザ「ＩＡ」と、マルチメータ「Ｍ」に接続された、または接続可能なコンピュータ「Ｃ」とを含む。システム１００は、マルチメータ「Ｍ」に接続された、もしくは接続可能な電気伝導プローブの形の別の電気外科装置３００、インピーダンスアナライザ「ＩＡ」など、または他の適切な装置をさらに含み得る。
図１に見られるように、熱伝導プローブ２００は、電源「ＰＳ」に電気的に接続された、または電気的に接続可能なボンディングパッド２０２の第１の対と、マルチメータ「Ｍ」に電気的に接続された、または電気的に接続可能なボンディングパッド２０４の第２の対とを含む。電気伝導プローブ３００は、マルチメータ「Ｍ」に電気的に接続された、または電気的に接続可能な一対のボンディングパッド３０４を含み得る。本開示の局面は、本明細書中に記述された熱伝導プローブ２００および電気伝導プローブ３００の実施形態に限定されるものとして読まれるべきではない。組織の方向性属性を獲得することのできる任意のプローブまたは複数のプローブが、本開示の局面と共なる使用のために想定されている。製造方法および使用を含む、示されるような熱伝導プローブ２００および電気伝導プローブ３００のさらに詳細な論議に関しては、本明細書と同時に出願され、その内容全体が参考として本明細書によって援用された、代理人整理番号Ｈ−ＵＳ−００８８７（２０３−５４０８）の、「Ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｐｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」と題する、共有に係る米国特許出願第 ／ ， 号を参照されたい。
図４に見られるように、本開示の代替の実施形態において、伝導率検知システム１００は、電気外科の処置を実行するための電気外科システム４００の中に取入れられている。電気外科システム４００は、ジェネレータ「Ｇ」、例えばＡＣまたはＤＣ電源、数キロヘルツ〜数百メガヘルツの間の周波数でエネルギーを提供する高周波数ジェネレータ、または任意の他の適切な電源を含む。ジェネレータ「Ｇ」は、臨床的な必要性に依存して、数ワット〜数百ワットの範囲の電力出力を有し得る。ジェネレータ「Ｇ」は、当業者によって理解されるように、電力出力を増加させるか、または調節するための制御装置、およびエネルギーパラメータ、例えば電圧、電流、周波数、温度、インピーダンス、その他をモニタするための読み出しおよび表示装置を有し得る。例えば抵抗加熱ユニット、レーザ源、またはマイクロ波ジェネレータを含むが限定されない他のタイプの電源および／またはジェネレータが考えられている。ジェネレータ「Ｇ」は、一定の電力をマイクロプローブセンサ２２０に供給することのできる電源「ＰＳ」を含む。例えば抵抗加熱ユニット、レーザ源、またはマイクロ波ジェネレータを含むが、これらに限定されない、他のタイプの電源および／またはジェネレータが考えられている。
（２．熱伝導率を使用する方法）
組織の熱伝導率に関する知識は、その組織の熱伝導率に基づいて外科医が処置を適合させることを可能にする。例えば、比較的低い熱伝導率の測定値は、組織の治療的処置の間に熱エネルギーの伝わる量が、比較的低い熱伝導率の測定値が得られた方向では、他の方向と比べて比較的少ないことを示す。同様に、比較的高い熱伝導率の測定値は、組織の治療的処置の間に熱エネルギーの伝わる量が、比較的高い熱伝導率の測定値が得られた方向では、他の方向と比べて比較的多いことを示す。
従って、標的組織「Ｔ」の熱伝導率が一旦決定されると、それに基づいて、電気外科の切除ニードルによる標的組織「Ｔ」の治療的処置のために、例えば、適切な電気外科の切除ニードルの選択、関連する電力パラメータ、および切除ニードル配置の相対的な向きが決定され得る。標的組織「Ｔ」の熱伝導率は、組織の処置中終始、断続的に獲得され得る。このような方法で、外科医は、前記標的組織「Ｔ」および周囲の組織に対する処置の効果をモニタし得る。
熱伝導プローブ２００は、当技術分野で普通公知であるような次の方程式によって表される通り、熱コンダクタンスＫｅｆｆを測定するように適合されている。
Figure 2008237884
 ここで、
Ｋｅｆｆは、測定される「有効」組織コンダクタンスである。Ｋｅｆｆは、（本来の熱伝導を原因とする）伝導と（灌流を原因とする）対流との組み合わせであり、
Ｋは、灌流のない組織コンダクタンスであり、
ｎは、血管の数であり、
（ｐｃ）ｂにおけるｐは、血液の比重であり、
（ｐｃ）ｂにおけるｃは、血液の比熱であり、
ｒｂは、血管の半径であり、
Ｖは、血管内での血流速度ベクトルであり、
γは、血管の方向と組織の温度勾配との間の相対角度であり、
σΔは、形状要素項であり、
ｑｍｅｔは、代謝熱生成である。
組織の熱伝導率に関する知識は、器官、血管、管路、その他を識別し、かつ位置を突き止める際にも有用であり得る。熱伝導率を決定するための上記の方程式から理解され得るように、流体が様々な組織構造の中を流れるとき、構造の直径およびその中を流れる流体の流量は、組織の熱伝導率に影響を及ぼす。標的組織「Ｔ」と周囲の器官、血管、管路、その他との間の熱伝導率の相違は、そのような構造の位置を突き止め、かつ識別するために使用され得る。下記でさらに詳細に論議されるように、これらの熱伝導率測定は、最新の画像化技術の中に取入れられることにより、得られる画像を向上させ得る。警報システム（図示されず）が、電気外科システム１００の中に取入れられることにより、プローブ２００が器官、血管、管路、その他に近づいたとき、ユーザに警告し得る。理論的および実験的データは、電気伝導率とは対照的に、熱伝導率のほうが、その中での高流量の例を有する構造を識別するためには、より適し得ることを示している。
（３．電気伝導率を使用する方法）
組織の電気伝導率に関する知識は、その組織の電気伝導率に基づいて外科医が処置を適合させることを可能にする。例えば、比較的低い電気伝導率の測定値は、組織の治療的処置の間に電気エネルギーの伝わる量が、比較的低い電気伝導率の測定値が得られた方向では、他の方向と比べて比較的少ないことを示す。同様に、比較的高い電気伝導率の測定値は、組織の治療的処置の間に電気エネルギーの伝わる量が、比較的高い電気伝導率の測定値が得られた方向では、他の方向と比べて比較的多いことを示す。
標的組織「Ｔ」の電気伝導率が一旦決定されると、それに基づいて、前記電気外科の切除ニードルによる前記標的組織「Ｔ」の温熱処置のために、例えば、適切な電気外科の切除ニードルの選択、関連する電力パラメータ、および切除ニードル配置の相対的な向きが決定され得る。
電気伝導率の範囲、レベル、および／または方向は、標的組織における、およびその周囲での塩分のレベルを増加かつ／または低減させることによって、変更され、修正され、かつ／または導かれ得る。
標的組織「Ｔ」の電気伝導率は、温熱処置法中終始、継続的に獲得され、標的組織「Ｔ」および周囲の組織に対する処置の効果を継続的にモニタし得る。あるいは、電気伝導率は、断続的に、または温熱処置の合間に獲得され得る。このような方法で、組織は、組織の伝導率を獲得する前の通常のまたは非励起状態に戻り、それによって処置が伝導率値に及ぼす影響を最小にする。
熱伝導率と同様、組織の電気伝導率に関する知識は、局所的な器官、血管、管路、その他を識別する際においても有用である。前記標的組織「Ｔ」と周囲の器官、血管、管路、その他との間の電気伝導率の相違は、そのような構造の位置を突き止め、かつ識別するために使用され得る。電気伝導率測定は、最新の画像化技術の中にも取入れられることにより、画像を向上させ得る。警報システム（図示されず）が、電気外科システム１００の中に取入れられることにより、プローブ３００が器官、血管、管路、その他に近づいたとき、ユーザに警告し得る。理論的および実験的データは、電気伝導率のほうが、その中での低流量の例を有する構造を識別するためには、より適し得ることを示している。
（４．処置計画および実行の方法）
本開示に従って、図４および図５に見られるように、電気外科システム４００は、温熱療法などの効果を計画、実行、かつ／または評価するために使用され得る。本開示の方法に従って、電気外科装置２１０および／または電気外科装置３１０は、適切な外科技術を使用して、標的組織「Ｔ」の中に導入され得る。例えば、装置２１０および／または装置３１０は、患者の皮膚を通る経皮的挿入によって、標的組織「Ｔ」の中に導入され得、適切な画像化技術（例えば透視検査、Ｘ線、ＣＴスキャン、ＭＲＩ）を使用してモニタ、または案内され得る。一実施形態において、電気外科装置２１０、３１０は、切除ニードルであるが、本開示の局面は、任意の適切な電気外科装置とともに使用するために適合され得るものと想定されている。
電気外科装置２１０および／または電気外科装置３００が、標的組織「Ｔ」内に配置された状態で、電気外科装置２１０および／または電気外科装置３１０は、上記のように、作動させられ、標的組織「Ｔ」のそれぞれの熱伝導率および／または電気伝導率を検知し、測定し、かつ／または決定する。装置２１０のマイクロプローブセンサ２２０が、その一辺に位置するか、または装置３１０のセンサ３２０が、その一辺に位置する一実施形態において、それぞれの熱伝導率および電気伝導率が、一特定方向において測定される（すなわち、センサ２２０および／または３２０が向けられている方向において）。あるいは、センシング装置２００、３００が同様な方法で使用され得る。従って、温熱処置法を予測かつ／または計画するために、装置２１０および／または３１０は、既知の角度だけ、その長手方向の軸「Ｘ」に沿って回転させられ得、それによって回転させられた角度の各々での標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率の値を測定し得る。
回転させられた角度の各々での標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率の値が一旦測定されると、電気外科処置装置のタイプ、電気外科処置装置のためのエネルギー供給パラメータ、および／または標的組織における電気外科処置装置の配置の向きの決定が達成され得る。そのような決定は、標的組織に対する電気外科処置装置の所望のおよび／または必要とされる効果を最大にし、かつ非標的組織に対する電気外科処置装置の望ましくないおよび／または不必要な処置効果を最小にするためになされる。下にさらに詳細に論議されるように、熱伝導率および電気伝導率の値は、他の画像化手段と共にも使用されることにより、画像の解像度を向上させ得る。
一方法において、装置２１０および／または３１０は、まるまる３６０°回転させられ、これは、装置２１０および／または３１０の全周における標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率の値を測定するためである。例えば、一方法において、標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率は、互いに関してほぼ９０°の角度で測定され、かつ／または取得され得る。図５に見られるように、標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率は、互いに対して、適切なおよび／または所望の角度「Θ」で測定かつ／または取得され得る。
一実施形態において、標的組織の外側および／または身体の外側に配置された装置２１０、３１０の一部分は、それぞれのセンサ２２０、３２０と軸方向に整列させられたしるし「Ｉ」（図４参照）でマークされ得る。このような方法で、センサ２２０、３２０の位置／向き／方向が、容易に確かめられ得る。
図５に見られるように、１つの特定な方法において、装置２１０、３１０は、標的組織「Ｔ」の中に挿入され、それによってそれぞれのセンサ２２０、３２０は、主要な血管「Ｖ」の方に向けられるか、または導かれ得る。この特定の向きは、０°向きなどとして識別され得る。処置の間、装置２１０、３１０は、０°向きに対して、ほぼ９０°、１８０°および／または２７０°の角度に、それぞれの長手方向の「Ｘ」軸の周りに回転させられ得る。
あるいは、センサのアレイが、回転の必要がないように、複数の基本方向に面して、装置２１０および／または３１０上に配置され得る。他のアレイ構成は、必要な解像度を提供する。
標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率の測定された値は、標的組織「Ｔ」の方向性属性を、適切なシミュレーションおよび／またはモデル環境を含む、コンピュータのような適切なプロセッサに提供する。標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率の測定されかつ／または取得された値は、コンピュータシミュレーション／モデル環境、例えばＣＯＭＳＯＬ，Ｉｎｃ．，Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ，ＭＡ、その他から入手可能なＥ−Ｔｈｅｒｎ，ＣＯＭＳＯＬＴＭ、または任意の適切な有限要素モデル化プログラム、ニューラルネットワーク環境、もしくはモデルベース予測制御環境における入力パラメータとして役立つ。
標的組織「Ｔ」の熱伝導率および電気伝導率の測定された値は、コンピュータシミュレーションの最初の条件の一部となる熱伝導率および／または電気伝導率の区別された指向性を決定する、装置２１０、３１０を取り囲みかつ／またはこの近くの標的組織「Ｔ」に関する情報を提供する。コンピュータシミュレーションは、重要な寸法が満たされていない警告、または任意の他の適切なインディケータとして、数値表現、グラフィカル表現として切除凝固ゾーンの任意の不均一な形状を予測、かつ表示し得る。
上記のように、グラフィカル表現は、任意の適切な画像化方法によって生成された医療画像の中に統合される、医療画像化装置への入力として入手可能である。このデータ表現は、処置されるゾーンの形状を予測するために、処置の前にまたは処置中に前記標的組織「Ｔ」に関するこの不可欠な情報を提供することによって、処置計画のために使用され得る。同様なデータ表現が、処置の後に獲得され、かつ使用され、処置の効果を評価する。検知された伝導率によるこの予測モデル化は、ＲＦＡ（例えばＣｏｏｌ−Ｔｉｐ）、マイクロ波アンテナ、冷凍切除プローブ、およびレーザ温熱装置を含むが限定されない適切なエネルギー処置手段とともに使用され得る。
上に論議されたように、熱伝導率および電気伝導率の値は、他の画像化手段を向上させるために使用され得る。例えば、伝導率の値は、器官、血管、管路、その他の存在および位置を強調表示する際に有用であり得る。このような方法で、外科医は、前記標的組織「Ｔ」、および重要な構造が処置中に回避され得るようにそのエリアでの重要な構造の位置をより良く理解して、処置を計画し、かつ実行し得る。さらに、伝導率の値の使用によって向上した画像を観察することは、他の方法であれば検出されないままになったであろう構造を露出させ得る。伝導率の値は、標的組織における灌流および／または脈管構造の度合いを提供する際にも有用である。
本開示の幾つかの実施形態が、図面において示されたが、本開示は、それに限定されることは意図されていない。なぜならば、本開示は範囲が、当該技術により可能となる範囲と同じ位広く、本明細書はそのように読まれるべきものと意図されているからである。従って、上記の記述は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に、好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された請求項の範囲および精神内で他の修正を想到する。
上記は、医療に関して、本開示の局面を詳述したが、方向の伝導率を測定するこの方法は、他の分野の試みに適用され得る。例えば、地質学の分野において、この方法は、地下の特徴、例えば水、石油、岩または地質学的な組成を検出するためにも使用され得る。
（概要）
標的組織の治療的処置の効果を計画し、実行し、かつ／または評価するシステムが、提供される。システムは、少なくとも１つの方向における標的組織の熱伝導率を測定するように構成されて適合されたマイクロプローブセンサを含む熱伝導プローブと、少なくとも１つの方向における標的組織の電気伝導率を測定するように構成されて適合されたマイクロプローブセンサを含む電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方を含む。システムは、熱伝導プローブと電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方に動作可能に接続されたマルチメータであって、該マルチメータは、熱伝導プローブと電気伝導プローブとのうちの少なくとも一方、および該マルチメータに動作可能に接続されたコンピュータにエネルギーを供給するように構成されて適合されている、マルチメータをさらに含む。
図１は、本開示の実施形態による、伝導率検知システムの概略的な斜視図である。 図２は、図１の伝導率検知システムの熱伝導率検知装置の実施形態の概略的な例示である。 図３Ａは、図１のシステムの電気伝導率検知装置の実施形態の概略的な例示である。 図３Ｂは、図３Ａの詳細の示されたエリアの拡大図である。 図４は、図１の伝導率検知回路の概略的な例示であり、標的組織と連携して動作するよう、電気外科装置に取り付けられたものが示されている。 図５は、本開示の電気外科装置の遠位端の斜視図である。

Claims (7)

  1. 標的組織の治療的処置を計画するシステムであって、該システムは、
    少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段と、
    各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力する手段と、
    該モデル環境から、該標的組織のための処置ゾーンの表現を生成する手段と、
    該標的組織のための該処置ゾーンの表現に基づいて、少なくとも１つの治療的処置装置と、該治療的処置装置に対する少なくとも１つのエネルギー設定と、該治療的処置装置の向きとを選択する手段と
    を備えている、システム。
  2. 少なくとも１つの方向における標的組織の熱伝導率と電気伝導率の両方を測定する手段をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記標的組織の処置の後に、前記少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
  4. 複数の方向における標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
  5. 熱伝導率測定値および電気伝導率測定値のうちの少なくとも一方の所定の値に応答する表示を提供する手段をさらに含み、それによって重要な組織が過度の損傷を受けないようにし得る、請求項１に記載のシステム。
  6. 画像を向上させるシステムであって、該システムは、
    少なくとも１つの方向における、標的組織の熱伝導率および電気伝導率のうちの少なくとも一方を測定する手段と、
    各方向に対して測定された該標的組織の伝導率のうちの少なくとも一方をモデル環境に入力して、結果として生じる少なくとも１つの画像を生成する手段と、
    該結果として生じる少なくとも１つの画像を組み合わせて、向上した画像を生み出す手段と
    を備えている、システム。
  7. 画像化技術は、透視検査、Ｘ線、ＣＴスキャン、超音波、およびＭＲＩのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のシステム。
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