JP2010082462A - マイクロ波切除のための送達エネルギー発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】医療処置を実行するためのシステムおよび方法を提供することであって、該医療処置は、エネルギーを生成し、エネルギーを供給源から動的に変化するデバイスへ移送することを含む、こと。より詳細には、マイクロ波エネルギー送達、測定および制御システムによるエネルギーの効率的な移送を提供すること。
【解決手段】マイクロ波システムであって、該マイクロ波システムは、エネルギー制御アルゴリズムに従ってマイクロ波エネルギーを生成するように構成されたマイクロ波発生器であって、該マイクロ波発生器は、該マイクロ波発生器の中でプログラムされた少なくとも２つのエネルギー制御アルゴリズムのうちの１つを選択するように構成され、該選択されるエネルギー制御アルゴリズムは、該マイクロ波発生器に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する、マイクロ波発生器を備えている、マイクロ波システム。
【選択図】なし

Description

（１．技術分野）
本発明は、医療処置を実行するシステムおよび方法に関し、該医療処置は、エネルギーを生成し、エネルギーをエネルギー供給源から動的に変化するデバイスへ移送することを含み、より詳細には、マイクロ波エネルギー送達、測定および制御システムによるエネルギーの効率的な移送を含む。

（２．関連技術の説明）
マイクロ波切除処置の間、マイクロ波アンテナプローブの電気的性能は、切除治療の過程全体を通して変化する。性能の変化は、デバイスによるものであり得るか、または組織特性の変化によるものであり得る。マイクロ波エネルギー送達デバイスの動作を示すパラメータおよび組織に送達されるエネルギーを示すパラメータを観察する能力は、マイクロ波エネルギー送達デバイスの個々の特性およびこれらの特性がエネルギー送達に及ぼす効果のより良い理解を提供する。

本開示は、様々なマイクロ波エネルギー送達デバイスの広範囲な試験を実行するためのマイクロ波リサーチツール（ＭＲＴ）の使用を記述する。マイクロ波エネルギーの送達を変化させて、切除デバイスの有効性および組織の切除サイズをモニタするために、様々なツール、制御アルゴリズムおよびデータ収集アルゴリズムが使用された。試験は、ある固定時間にわたって、様々なエネルギーレベルで、かつ幾つかの異なるマイクロ波エネルギー送達デバイスによって、連続波としておよびパルス波としてマイクロ波エネルギーを送達することを含んだ。組織温度が、組織の中に挿入された温度センサによってモニタされ、エネルギー送達が、ＭＲＴによってモニタされ、そして、エネルギー送達に関する様々なパラメータが各試験の後に計算された。

様々なマイクロ波エネルギー送達デバイスの性能および動作を比較して、切除のより良き理解ならびにデバイス性能および性能が切除に与える効果の理解を得るために、切除サイズおよびエネルギー送達の推定および／または測定値が使用された。この新しい理解が、デバイス特有マイクロ波エネルギー制御アルゴリズムを備えたマイクロ波発生器における本開示に適用された。

本開示は、医療処置を実行する際に使用されるマイクロ波エネルギー送達および制御システムに関する。一実施形態において、マイクロ波システムは、エネルギー制御アルゴリズムに従ってマイクロ波エネルギーを生成し、マイクロ波エネルギーを組織に提供する。システムは、マイクロ波発生器を含み、該マイクロ波発生器は、マイクロ波発生器に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギー制御アルゴリズム（マイクロ波発生器の中でプログラムされた）を選択するように構成される。

一実施形態において、マイクロ波システムは、マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールを含み、該マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、マイクロ波発生器に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するように構成される。マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報および物理的特性を含むマイクロ波エネルギー送達デバイス抵抗器回路、バーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリを識別することによってマイクロ波エネルギー送達デバイスを能動的に識別するように構成され得る。

マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールはまた、インピーダンス特性、製品特有特性、またはエネルギー送達、例えば順方向エネルギーもしくは反射エネルギーに関する特性を識別することによって、マイクロ波エネルギー送達デバイスを受動的に識別するように構成され得る。

別の実施形態において、マイクロ波システムは、接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギー制御アルゴリズムを選択するために、エネルギー制御アルゴリズム選択モジュールを含み得る。

さらに別の実施形態において、マイクロ波システムは、エネルギー制御アルゴリズム選択モジュールを含み、該エネルギー制御アルゴリズム選択モジュールは、マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールから識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに関するデータを受信するように構成される。エネルギー制御アルゴリズム選択モジュールは、識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギー制御アルゴリズムを選択し得る。

マイクロ波エネルギーを送達する方法も開示され、この方法は、エネルギーをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達するステップと、エネルギー送達に関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、少なくとも１つのパラメータからマイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するステップと、識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、マイクロ波エネルギーを組織に送達するために、選択されたエネルギーアルゴリズムを使用するステップとを含む。

本開示のさらに別の方法は、マイクロ波エネルギー送達デバイスにエネルギーを送達するステップと、エネルギー送達に関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、マイクロ波エネルギー送達デバイスを少なくとも１つのパラメータから識別するステップと、識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、マイクロ波エネルギーを組織に送達するために、選択されたアルゴリズムを使用するステップとを含む。パラメータは、インピーダンスパラメータまたはエネルギーパラメータ、例えば順方向エネルギーもしくは反射エネルギーであり得る。

本開示のさらに別の方法は、マイクロ波エネルギーの最初のパルスをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達するステップと、エネルギー送達の最初のパルスに関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、少なくとも１つのパラメータからマイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するステップと、識別されたデバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、マイクロ波エネルギーを組織に送達するために、選択されたエネルギーアルゴリズムを使用してマイクロ波エネルギーのその後のパルスを送達するステップとを含む。パラメータは、インピーダンスパラメータまたはエネルギーパラメータ、例えば順方向エネルギーもしくは反射エネルギーであり得る。

本開示のさらに別の方法は、マイクロ波エネルギー送達デバイスの中に識別特性を含むステップと、識別特性を識別するステップと、識別された識別特性に対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、マイクロ波エネルギーを組織に送達するために、選択されたエネルギーアルゴリズムを使用するステップとを含む。識別特性は、マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報または物理的特性を含む抵抗器回路、バーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリであり得る。

例えば、本発明は以下を提供する。

（項目１）
マイクロ波システムであって、該マイクロ波システムは、
エネルギー制御アルゴリズムに従ってマイクロ波エネルギーを生成するように構成されたマイクロ波発生器であって、該マイクロ波発生器は、該マイクロ波発生器の中でプログラムされた少なくとも２つのエネルギー制御アルゴリズムのうちの１つを選択するように構成され、該選択されるエネルギー制御アルゴリズムは、該マイクロ波発生器に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する、マイクロ波発生器を備えている、マイクロ波システム。

（項目２）
上記マイクロ波発生器に接続された上記マイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するように構成されたマイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールをさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目３）
上記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、上記マイクロ波エネルギー送達デバイスを能動的に識別するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目４）
上記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、マイクロ波エネルギー送達デバイス抵抗器回路を能動的に識別するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目５）
上記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、上記マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報および物理的特性を含むバーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリのうちの１つを能動的に識別するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目６）
上記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、上記マイクロ波エネルギー送達デバイスを受動的に識別するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目７）
上記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、エネルギー送達に関する特性を受動的に識別するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目８）
上記特性は、順方向エネルギー特性および反射エネルギー特性から成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目９）
上記特性は、エネルギー特性、インピーダンス特性、およびデバイス特有特性から成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目１０）
上記接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する上記エネルギー制御アルゴリズムを選択するように構成されたエネルギー制御アルゴリズム選択モジュールをさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目１１）
上記エネルギー制御アルゴリズムは、少なくとも２つのエネルギー送達アルゴリズムの間で選択するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目１２）
上記識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに関するデータを上記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールから受信するように構成されたエネルギー制御アルゴリズム選択モジュールであって、該識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する上記エネルギー制御アルゴリズムを選択するように構成されている、エネルギー制御アルゴリズム選択モジュールをさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載のマイクロ波システム。

（項目１３）
マイクロ波エネルギーを送達する方法であって、該方法は、
エネルギーをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達するステップと、
該エネルギー送達に関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、
該少なくとも１つのパラメータからマイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するステップと、
該識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、
該マイクロ波エネルギーを送達するために、該選択されたエネルギーアルゴリズムを使用するステップと
を包含する、方法。

（項目１４）
上記少なくとも１つのパラメータは、エネルギーパラメータおよびインピーダンスパラメータから成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１５）
上記少なくとも１つのパラメータは、順方向エネルギーパラメータおよび反射エネルギーパラメータから成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１６）
送達されたエネルギーパラメータを決定するステップであって、該送達されたエネルギーパラメータは、送達されたエネルギーの量に関連する、ステップと、
該送達されたエネルギーパラメータを表示するステップと
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１７）
マイクロ波エネルギーを送達する方法であって、該方法は、
マイクロ波エネルギーの最初のパルスをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達するステップと、
該エネルギー送達の最初のパルスに関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、
該少なくとも１つのパラメータから該マイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するステップと、
該識別されたデバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、
該マイクロ波エネルギーを送達するために、該選択されたエネルギーアルゴリズムを使用してマイクロ波エネルギーのその後のパルスを送達するステップと
を包含する、方法。

（項目１８）
上記少なくとも１つのパラメータは、順方向エネルギーパラメータ、反射エネルギーパラメータおよびインピーダンスパラメータから成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１９）
マイクロ波エネルギーを送達する方法であって、該方法は、
マイクロ波エネルギー送達デバイスの中に識別特性を含むステップと、
該識別特性を識別するステップと、
該識別された識別特性に対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、
該マイクロ波エネルギーを送達するために、該選択されたエネルギーアルゴリズムを使用するステップと
を包含する、方法。

（項目２０）
上記識別特性は、上記マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報および物理的特性を含む抵抗器回路、バーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリから成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１７Ａ）
マイクロ波エネルギーを送達するシステムであって、該システムは、
マイクロ波エネルギーの最初のパルスをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達する手段と、
該エネルギー送達の最初のパルスに関する少なくとも１つのパラメータを測定する手段と、
該少なくとも１つのパラメータから該マイクロ波エネルギー送達デバイスを識別する手段とを備え、
該識別されたデバイスに対応するエネルギーアルゴリズムが選択され、
該選択されたエネルギーアルゴリズムは、マイクロ波エネルギーのその後のパルスを送達するために使用される、システム。

（項目１８Ａ）
上記少なくとも１つのパラメータは、順方向エネルギーパラメータ、反射エネルギーパラメータおよびインピーダンスパラメータから成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目１９Ａ）
マイクロ波エネルギーを送達するシステムであって、該システムは、
マイクロ波エネルギー送達デバイスの中に識別特性を備え、
該識別特性は識別され、
該識別された識別特性に対応するエネルギーアルゴリズムが選択され、
該選択されたエネルギーアルゴリズムは、該マイクロ波エネルギーを送達するために使用される、システム。

（項目２０Ａ）
上記識別特性は、上記マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報および物理的特性を含む抵抗器回路、バーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリから成る群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（摘要）
エネルギー制御アルゴリズムに従ってマイクロ波エネルギーを生成するマイクロ波システムが開示される。システムはマイクロ波発生器を含み、該マイクロ波発生器は、該マイクロ波発生器の中でプログラムされたエネルギー制御アルゴリズムを選択するように構成され、該選択されるエネルギー制御アルゴリズムは、該発生器に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する。

図１は、本開示の実施形態に従ってマイクロ波エネルギー送達デバイスの試験を実行するために使用されるマイクロ波エネルギー送達、測定および制御システムの機能ブロック図である。 図２は、図１のマイクロ波エネルギー送達、測定および制御システムの状態機械、機能ブロック図である。 図３は、マイクロ波エネルギー送達デバイスおよび少なくとも１つの温度センサアセンブリを組織に配置するために、本開示の試験に従って使用される切除試験アセンブリの図示である。 図４は、図１のマイクロ波エネルギー送達、測定および制御システムによって生成されたパルス順方向電力波形のグラフである。 図５は、本開示の一実施形態によるマイクロ波発生器の概略図である。

（詳細な説明）
本開示の詳細な実施形態が本明細書に記述される。しかしながら、開示される実施形態は、本開示の単なる例示であり、様々な形で実施され得ることが理解されるべきである。したがって、本明細書に開示される特定の構造的詳細および機能的詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、特許請求の範囲に対する単なる基礎として、かつほとんどあらゆる適切な詳細化構造で本開示を様々に使用することを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

本開示は、送達されるエネルギーを示すマイクロ波発生器に関する指標、例えば送達されるエネルギーの計算を組み込む。送達されるエネルギーを計算するために、マイクロ波発生器は、ユーザによって設定された順方向電力およびアンテナと発生器との間のミスマッチにより発生器に戻る反射電力を追跡する。２つの電力測定値に基いて、組織に送達されるエネルギーが推定され得、かつユーザに対して表示され得る。試験に基いて、切除サイズは、エネルギー送達の特定の方法よりも、組織に蓄積されるエネルギーの量に関係することが発見された（すなわち、継続的なエネルギー送達対パルスエネルギー信号）。このように、送達されるエネルギーの指標は、様々な切除シナリオに対してロバストな測定を提供する。

試験観察はまた、送達されたエネルギーおよび全体的アンテナ設計に関して予期せぬ発見を明らかにした。所与のマイクロ波切除デバイスに対して、組織に送達されるエネルギーの量の間に相違が存在することが発見された。差異は、全体的なアンテナ設計および／または機能ならびに組織の中へのエネルギー堆積を追跡するために使用されるエネルギー計算および測定ツールの精度によって駆動される。かくして、本明細書に開示された様々な測定のうちの１つ以上を実行する（受動的にまたは能動的に）能力を組み込まれたマイクロ波発生器は、マイクロ波発生器に接続された特定のデバイスを決定し得る。この結果として、マイクロ波発生器は、より正確なエネルギー計算を提供するために、特定のアルゴリズムを選択し得る。

図１を参照すると、マイクロ波リサーチツール（ＭＲＴ）が概して１００として示され、該マイクロ波リサーチツール（ＭＲＴ）は、測定および制御システムを含み、医療処置または医療処置試験ならびに本開示の実施形態を使用する際に使用される。ＭＲＴ１００は、マイクロ波エネルギーを送達するために通常使用されるマイクロ波発生器の機能を含み得るか、または本開示と同時に出願され本明細書に参考として援用されている、「Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｂｌａｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許出願番号第ＸＸ／ＸＸＸ号［代理人整理番号第Ｈ−ＵＳ−０１１１０（１５４４−５８）］に記述されるような改良された機能を備え得る。ＭＲＴ１００は、図１に示されるように、個別のコンポーネントを含むか、または個別のコンポーネントの機能は、１つ以上のコンポーネントの中で組み合わされ得るか、もしくはこれに含まれ得る。コンポーネントは、適切なケーブルおよび／またはコネクタと相互に接続される。本開示において、マイクロ波リサーチツール１００（これ以降「ＭＲＴ」と称される）は、幾つかの異なるタイプのマイクロ波エネルギー送達デバイスに対する試験を実行するために使用される。デバイス特有の性能データが、ＭＲＴによって収集され、分析され、比較され、そしてマイクロ波発生器において使用されるための製品特有のパラメータおよびアルゴリズムを決定するために使用される。

ＭＲＴは、以下本明細書に記述された試験を実行し、そしてデバイス特有のアルゴリズムを発見し、これを公式化するために使用された。ＭＲＴは、下に詳細に記述され、その次に、切除試験アセンブリ、試験結果およびデバイス特有のコントロールアルゴリズムを有するマイクロ波発生器の記述が続く。

（マイクロ波リサーチツール）
ＭＲＴは、マイクロ波エネルギー送達システムと、測定システムと、監視制御システムとを含む。各システムは、以下本明細書に論議されるように、共通のコンポーネントを共有し得るが、各システムは個別に記述される。

マイクロ波エネルギー送達システムは、高周波数マイクロ波信号を生成して、これを増幅器１１０に供給することができる信号発生器１０５を含む。信号発生器１０５は、単一周波数発生器であり得るか、または可変周波数能力を含み得る。信号発生器１０５は、２つ以上の周波数を含む信号を提供することができることもあり得、この場合、試験中の切除デバイス１１５は、２つ以上の周波数で共振する。監視制御システム、例えばＣＰＵ１２０は、信号発生器１０５の様々な局面、例えば信号送達タイミング、出力の周波数（または複数の周波数）および信号の位相を制御し得る。

増幅器１１０は、信号発生器１０５から信号を受信し、これを望ましいエネルギーレベルに増幅する。増幅器１１０は、一段増幅器または多段増幅器１１０であり得、１つ以上の信号調整回路またはフィルタ、例えばローパス回路、ハイパス回路またはバンドパス回路を含み得る。増幅器１１０ゲインは固定され得るか、または適切なコントローラ、例えばＣＰＵ１２０の制御アルゴリズムによって、もしくは手動調節（図示されず）によって制御され得る。

増幅器１１０は、ホットスイッチリレー１２５に継続的な増幅マイクロ波信号を供給する。ホットスイッチリレー１２５は、ＣＰＵ１２０によって制御され、増幅マイクロ波信号を増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０とサーキュレータ１３５のうちの１つにスイッチする。ポジションＡにおけるホットスイッチリレー１２５は、サーキュレータ１３５および方向性カプラ１４５を介して切除デバイス１１５にエネルギーを送達する。ポジションＢにおけるホットスイッチリレー１２５は、エネルギーを切除デバイス１１５から離れる方向に、増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０の中に送達する。

ホットスイッチリレー１２５は、高出力マイクロ波エネルギー信号をスイッチすることができる任意の適切な固体高出力スイッチであり得る。ホットスイッチリレー１２５は、信号発生器１０５および増幅器１１０から高出力マイクロ波エネルギー信号を受信し、信号発生器１０５または増幅器１１０をパワーダウンすることなく信号を増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０またはサーキュレータ１３５のうちの１つに通す。１つの適切なデバイスは、１５０ワット９１５ＭＨｚ双極単投固体スイッチであり、該スイッチは、２つのＤＣ供給ラインによって電力が供給され得、かつＣＰＵ１２０からの単一のＴＴＬ信号ラインによって制御され得る。使用に際しては、ホットスイッチリレー１２５は、ＭＲＴ１００が、信号発生器１０５または増幅器１１０を出力ダウンする必要性をなくすることによって増幅器過渡状態を作ることなく、ほぼ瞬時の電力を提供することを可能にする。

信号発生器１０５および増幅器１１０の継続的な動作は、出力アップ中にしばしば作られるマイクロ波エネルギー送達システムの中への増幅器過渡状態の導入を防止するために望ましい。継続的な動作を維持するために、ホットスイッチリレー１２５のポジションＡとポジションＢとの間のスイッチングタイムは、信号発生器１０５および増幅器１１０の継続的な動作を可能にするために充分迅速であるべきである。例えば、９１５ＭＨｚで、ホットスイッチリレーは、ポジションＡからポジションＢへ約３６０ｎｓで、ポジションＡからポジションＢへ約３７０ｎｓでスイッチし得る。

増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０は、信号発生器１０５の帯域幅上で最小の量のＶＳＷＲ、または反射エネルギーを生成しながら、マイクロ波エネルギーを放散することができる任意の適切な同軸ターミネータであり得る。１つのかかるデバイスは、Ａｅｒｏｆｌｅｘ／Ｗｅｉｎｓｃｈｅｌ ｏｆ Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋによって販売され、５ＧＨｚまでのＤＣの帯域幅上での動作に対して意図されている１４３３−３５０オーム２５０ワット同軸ターミネータである。増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０の全帯域幅上で、ＶＳＷＲは１．１未満であり得る。

サーキュレータ１３５は、ホットスイッチリレー１２５と切り替えスイッチ１４０との間の定在波を除去する受動三ポートデバイスである。サーキュレータ１３５は、ポートＡで受信された信号をポートＢに通し、ポートＢで受信された信号をポートＣに通し、ポートＣで受信された信号をポートＡに通す。ホットスイッチリレー１２５がポジションＡにあるとき、マイクロ波エネルギー信号は、サーキュレータ１３５のポートＡからポートＢに接続された切り替えスイッチ１４０へ通される。切り替えスイッチ１４０または切除デバイス１１５から反射されたエネルギーは、ポートＢで受信され、ポートＣに通され、反射エネルギーバーンオフ抵抗器１４２を介して放散される。反射エネルギーバーンオフ負荷抵抗器１４２は、上述の増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０と機能が同様である。

ホットスイッチリレー１２５および切り替えスイッチ１４０は、ポジションＡからポジションＢへスイッチするとき、サーキュレータ１３５に対して開路として現れる。スイッチングが生じている間およびスイッチングの後、サーキュレータ１３５は、残余電力を反射エネルギーバーンオフ負荷抵抗器１４２の中に導くことによって、システムに残されたあらゆる残余電力をシステムから除去する。

さらに、ホットスイッチリレー１２５が、ポジションＡからポジションＢへスイッチするとき、二方向性カプラ１４５および切除デバイス１１５からのエネルギーは、切り替えスイッチ１４０を介してサーキュレータ１３５へ導かれ、反射エネルギーバーンオフ負荷抵抗器１４２によって散逸される。ホットスイッチリレー１２５および切り替えスイッチ１４０が両方ともポジションＢにあるとき、ＭＲＴ１００は、切除デバイス１１５に接続し、その能動測定を実行する。

切り替えスイッチ１４０は、測定システムとマイクロ波エネルギー送達システムとの間に充分な絶縁を提供する。ポジションＡにおいて、高出力マイクロ波エネルギー信号は、ポート４で受信され、ポート３に通され、そして方向性カプラ１４５に通される。切り替えスイッチ１４０のポート２に接続された精密ネットワークアナライザ１５０は、ポート１において切り替えスイッチ負荷抵抗器１５５に接続する。ポジションＢにおいて、ポート４で受信されたエネルギーは、ポート１に通され、切り替えスイッチ負荷抵抗器１５５によって散逸され、ポート２における精密ネットワークアナライザ１５０は、ポート３を介して方向性カプラ１４５および切除デバイス１１５に接続される。切り換えスイッチ１４０は、切り替えスイッチ１４０ポジションの位置に関わりなく、ポート４とポート２との間の絶縁（および高出力マイクロ波エネルギーと精密ネットワークアナライザとの間の絶縁）を維持する。

動作において、マイクロ波エネルギーは、切り替えスイッチ１４０がポジションＡからポジションＢへスイッチする前に、ホットスイッチリレー１２５によって増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０へスイッチされる。かくして、切り替えスイッチ１４０は、「ホットスイッチ」としては動作しない。なぜならば、切り替えスイッチ１４０は、スイッチングが生じるとき、信号発生器１０５または増幅器１１０からの負荷を受けないからである。

切り替えスイッチ１４０として使用され得る１つの適切なデバイスは、Ｄｕｃｏｍｍｕｎ ｏｆ Ｃａｒｓｏｎ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａによって販売されている同軸切り替えスイッチである。切り替えスイッチ１４０は、９１５ＭＨｚにおいてすべての状態に対して、１．０５未満のＶＳＷＲ、０．１ｄＢより優れた挿入損失、かつ８０ｄＢ未満の絶縁で動作し得る。ホットスイッチリレー１２５は、切り替えスイッチ１４０が移行する前に、高エネルギーマイクロ波エネルギー信号をスイッチによって外に出すので、切り替えスイッチ１４０に対する移行時間は重要ではない。切り替えスイッチ１４０に対する高から低への移行時間は約７５ｍｓであり得、低から高への移行時間は約２５ｍｓであり得る。

方向性カプラ１４５は、利用可能な当技術分野において公知のほとんどの従来の方向性カプラと同様に動作するように構成され得る。図１に示されるように、方向性カプラ１４５は、ポート１で受信された高出力マイクロ波エネルギー信号をポート２に最小の挿入損失で通す。切除デバイス１１５から反射し戻されて方向性カプラ１４５のポート２で受信されたエネルギーは、切り替えスイッチ１４０を介して、サーキュレータ１３５のポートＢに通される。サーキュレータ１３５のポートＢで受信された切り替えスイッチ１４０からのエネルギーは、サーキュレータ１３５のポートＣに通され、そして反射エネルギーバーンオフ負荷抵抗器１４２によって散逸される。

方向性カプラ１４５は、ポート１およびポート２で受信された信号の各々の小部分をサンプリングし、信号の小部分をそれぞれポート３およびポート４に通す。ポート３およびポート４における信号は、順方向電力および逆電力とそれぞれ比例する。測定システムは、信号サンプルを測定し、測定値をＣＰＵ１２０に提供する。方向性カプラ１４５からの順方向電力および逆電力は受動的に測定され、サンプルは継続的に、または周期的サンプル周波数で採取され得る。広帯域散乱パラメータ測定値とは異なり、方向性カプラ１４５測定値は、送達されたエネルギーの間接的な測定値である。かくして、方向性カプラ１４５からの測定値は、信号発生器１００から切除デバイス１１５に供給されるマイクロ波エネルギーの帯域幅に制限される（すなわち、フィードバックは、高出力マイクロ波エネルギー信号の周波数に固定される）。

１つの適切な方向性カプラ１４５は、Ｗｅｒｌａｔｏｎｅ ｏｆ Ｂｒｅｗｓｔｅｒ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋによって販売されている。方向性カプラ１４５は、８００ＭＨｚから３ＧＨｚへの３０ｄＢ方向性を有し、挿入損失が０．１ｄＢ未満の、４０ｄＢ二方向性カプラであり得る。

ＣＰＵ１２０は命令を実行することができ、かつ／またはアルゴリズムを実行することができ、１つ以上の入力を受信するように構成され、かつＭＲＴ１００における１つ以上のデバイスを制御するように構成され得る。入力はアナログ入力、例えば方向性カプラ１４５の順方向結合ポートおよび逆方向結合ポート、ポート３およびポート４からの信号をそれぞれ含み得る。入力はデジタル入力、例えば、１つ以上のデバイス（すなわち、精密ネットワークアナライザ１５０）との通信も含み得る。

適切なＭＲＴ１００ＣＰＵ１２０は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｏｆ Ａｕｓｔｉｎ，Ｔｅｘａｓによって販売されているＰＸＩシステム（計測器に対するＰＣＩ ｅＸｔｅｎｓｉｏｎｓが含む）に収納され得る。ＰＸＩはシャーシを含み、該シャーシは、ＰＣＩブリッジを渡って、または任意の他の適切な接続によって、ＰＣＩ背面上の様々な機能のコンポーネントを接続し得る。ＰＸＩは、システムコントローラならびにさらなるスロットでの様々な他のモジュール、たとえばシステムタイミングモジュール、入力モジュール、および出力モジュールならびにスロットでのネットワークアナライザを含み、それらは相互に通信するように構成される。ＰＸＩまたはその中に含まれたモジュールは、測定機器、スイッチ制御、データ処理、アルゴリズム実装、同調ネットワーク制御、マイクロ波供給源制御（周波数および／または電力）およびユーザインターフェースのうちの少なくとも１つとインターフェースし、かつ／または制御し得る。

ユーザインターフェース１７５は、ＭＲＴ１００をモニタし、かつ制御するために使用される。制御システムまたは動作パラメータは、ユーザインターフェース１７５を介して、モニタされ、調節され、追跡され、サンプリングされ、かつ／またはログされ得る。例えば、商標ＬＡＢＶＩＥＷ（登録商標）またはＷＯＮＤＥＲＷＡＲＥ（登録商標）によって知られているプログラムのようなソフトウェアパッケージが、ＭＲＴの様々な局面を制御し、モニタし、かつ／またはログするようにプログラムされ得る。

本実施形態において、仮想器具（ＶＩ）が、ＰＸＩ、器具設定を制御してデータを収集するために、ユーザインターフェース１７５において作成された。ＶＩによる制御は、総切除時間、電力計オフセット、ネットワークアナライザ構成および較正、出力デューティサイクル、ならびに増幅器出力電力を含み得る。ＶＩによって収集され、モニタされ、またはログされたデータは、切除時間、温度測定値、出力（大きさおよび／または位相）、順方向電力および反射電力、広帯域散乱パラメータ測定値、ならびに組織に送達された電力を含み得る。

ＣＰＵ１２０は、信号発生器１０５を動作可能、もしくは動作不可能にし得、または少なくとも１つの基準信号、例えばマイクロ波信号の周波数またはゲインを信号発生器に提供し得る。ＣＰＵ１２０は、所望のゲインに関連した増幅器１１０に基準信号を提供し得、ホットスイッチリレー１２５および切り替えスイッチ１４０のうちの少なくとも１つの位置を制御し得、かつ制御信号を精密ネットワークアナライザ１５０に提供し得る。

ＣＰＵ１２０または精密ネットワークアナライザ１５０は、監視制御システムと測定システムの両方の機能またはそれらを任意に組み合わせた機能を含み得る。例えば、精密ネットワークアナライザは、受動入力を受信し、能動測定を実行する。精密ネットワークアナライザ１５０は、ＤＵＴ１１５の測定を実行することのできる、かつ／または伝送システムに対する損失情報を判断することのできる任意の適切なネットワークアナライザであり得る。精密ネットワークアナライザ１５０は、減衰器１６０または他の適切な保護デバイスを介して切り替えスイッチ１４０に接続し得る。減衰器１６０は、切り替えスイッチ１４０からの信号を適切な電力レベル、電流レベルおよび電圧レベルのうちの１つにスケールし得る。

減衰器１６０は制限デバイス、例えば高出力信号が検出されたとき回路を開くヒューズ型デバイスであり得る。制限デバイスは、制限デバイスが高出力信号によって打撃を受けるまで、精密ネットワークアナライザ１５０に対して透過的であり得る。１つのかかるデバイスは、Ａｇｉｌｅｎｔ ｏｆ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａによって販売されている電力制限器であり、該デバイスは、過剰電力、ＤＣ過渡状態、および静電気放電からの、１０ＭＨｚから１８ＧＨｚの広帯域精密ネットワークアナライザ入力保護を提供するように構成される。減衰器１６０は、１００ピコ秒未満のターンオン時間によって、ＲＦおよびマイクロ波電力を２５ｄＢｍに制限し、ＤＣ電圧を２５℃で３０ボルトに、８５℃で１６ボルトに制限する。

制限デバイスは、ヒューズ型のデバイスまたは遮断器型のデバイスのいずれかとして機能し得る。ヒューズ型のデバイスは、故障の後、取り替えられる必要があり、一方、遮断器型のデバイスは、故障の後、遮断器を再初期化、かつリセットするために電気的または機械的リセットを含み得る。ＭＲＴ１００は、ＣＰＵ１２０などによって初期化、かつ／または実行されるリセット機能を含み得る。

図１に示されるように、エネルギー送達モードで、ＭＲＴ１００は、切除デバイス１１５にエネルギーを送達するように構成される。信号発生器１０５および増幅器１１０からのマイクロ波エネルギー信号は、ポジションＡでのホットスイッチリレー１２５を、サーキュレータ１３５および切り替えスイッチ１４０（ポジションＡで）を、方向性カプラ１４５を通されて、切除デバイス１１５へ向かう。測定システム（すなわち、ＣＰＵ１２０または精密ネットワークアナライザ１５０）は、二方向性カプラ１４５のポート３およびポート４において、順方向エネルギーおよび反射エネルギーを受動的に測定する。精密ネットワークアナライザ１５０は、切り替えスイッチ１４０によって、高エネルギーマイクロ波信号から絶縁される。

図２は、ＭＲＴシステム状態機械２００を示す。状態Ｓ、状態Ｃおよび状態１〜４として確定された６つの状態は、図１におけるＭＲＴ１００の様々な状態を示し、それぞれ、２１０〜２６０として指定される。図１のＭＲＴ１００の動作は、２つのスイッチ、すなわちホットスイッチリレー１２５および切り替えスイッチ１４０の位置によって決定され、ＭＲＴ１００の動作は、６つの状態間を流れる。複数の状態は、同じスイッチ配向で終了するが、一意性制御シーケンスを示すために様々な状態として示される。切除サイクル間の各状態の有用性は、以下に記述される。

状態Ｓ ２１０は、ＭＲＴの待機状態である。状態Ｓ２１０における両スイッチは、この構成に対してデフォルトであり、ＭＲＴ１００は、したがって、フェールセーフ位置にある（すなわち、電力が除去されるとき、または負荷時故障が、エネルギーを患者または医療職員から遠ざけるときのデフォルト状態）。かくして、システムは、電源故障、障害検出の場合、またはシステムが使用されていないとき、安全動作を提供する。フェールセーフ待機状態はまた、起動時において、増幅器１１０からの過渡的な電力スパイクまたは他の潜在的に危険な電力サージが、増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０の中に導かれ、それによってホットスイッチリレー１２５から下流の機器を保護することを保証する。

状態Ｃ ２２０は、ＭＲＴの較正状態２２０である。較正状態２２０の間、ホットスイッチリレー１２５は、信号発生器１０５および増幅器１１０からのマイクロ波電力を増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０へ導き、切り替えスイッチ１４０は、精密ネットワークアナライザ１５０を切除デバイス１１５に接続する。１つ以上の較正が、この状態の間に実行される。１つの較正において、精密ネットワークアナライザ１５０は、減衰器１６０、切り替えスイッチ１４０および方向性カプラ１４５を介して、広帯域散乱パラメータ測定のために、切除デバイス１１５基準平面に対して較正される。別の較正は、方向性カプラ１４５出力ポートと切除デバイス基準平面との間のラインの減衰の測定を含む。この減衰は、方向性カプラ１４５における電力測定を、切除デバイス１１５に送達される電力に対して較正するために使用される。最初の広帯域散乱パラメータ測定は、未処置の組織内での切除デバイス１１５インピーダンスを捕捉するためになされ得る。

状態１ ２３０は、較正後であって、状態４ ２６０の後に開始する。状態１ ２３０の間、切り替えスイッチ１４０が作動させられ、それによって、切除デバイス１１５負荷をサーキュレータ１４０のポート２に接続し、精密ネットワークアナライザ１５０を端末スイッチ負荷抵抗器１５５に接続する。状態１ ２３０において、システムに存在する唯一の高出力信号は、信号発生器１０５、増幅器１１０、ポジションＢでのホットスイッチリレー１２５および増幅器バーンオフ抵抗器１３０の間を流れている。状態１ ２３０は、切り替えスイッチ１４０がポジションＢからポジションＡに移行したことを保証するための遅延を含み得る。状態１ ２３０における障害状態は、システムを状態Ｓ ２１０、すなわち待機状態に戻す。

状態２ ２４０は、切り替えスイッチ１４０が、状態１ ２３０にあり、切り替えスイッチ１４０のスイッチングサイクルを終了した後に始まる。高制御信号が、ＣＰＵ１２０からホットスイッチリレー１２５に送達され、ホットスイッチリレー１２５は、信号発生器１０５および増幅器１１０からの電力をサーキュレータ１３５、切り替えスイッチ１４０、方向性カプラ１４５に通して、切除デバイス１１５の中に導く。状態２ ２４０は、切除が生成される間の期間であり、概して、システム時間の大半を表す。状態２ ２４０における障害状態は、システムを状態Ｓ ２１０、すなわち待機状態に戻す。

状態３ ２５０は、精密ネットワークアナライザ１５０散乱パラメータ測定に備えて、切除デバイス１１５への電力送達の期間を終了させる。低信号が、ホットスイッチリレー１２５に提供され、ホットスイッチリレー１２５は、信号発生器１０５および増幅器１１０からの電力を増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０の中に導く。クリアライン待ち時間の期間が、状態３の終了に追加され、システムが高出力信号のラインをクリアすることを可能にする。状態３における障害状態は、システムを状態Ｓ、すなわち待機状態に戻す。

状態４ ２６０は、状態３ ２５０の終了時のクリアライン待ち時間が満了した後に初期化される。状態４ ２６０は、切り替えスイッチ１４０を作動させることによって開始される。切り替えスイッチ１４０の作動は、システムを較正構成に復帰させ、精密ネットワークアナライザが、切除デバイス１１５の広帯域散乱パラメータ測定を実行することを可能にする。システムに存在する唯一の高出力信号は、増幅器１１０からホットスイッチリレー１２５を通り増幅器バーンオフ負荷抵抗器１３０の中に流れる。精密ネットワークアナライザ１５０が測定サイクルを完了した後、システムは、状態４ ２６０から離れて、状態１ ２３０に再入し、ＭＲＴ１００は、切除サイクルが終了するか、または障害が発生するまでサイクルを反復し、切除サイクルが終了するか、または障害が発生した場合は、システムは、状態Ｓ ２１０の待機状態に入る。

ＭＲＴシステム状態機械２００は本質的に、高出力信号が、高感度マイクロ波機器、例えば精密ネットワークアナライザ１５０に潜在的に損傷を与える危険をなくす。さらなるスイッチングおよびクリアライン遅延時間が、システムアーキテクチャの安全局面を保証するために、システムの中に追加され得る。

（切除試験アセンブリ）
図３は、マイクロ波エネルギー送達デバイス３１５を組織３０３の中に配置するために使用される切除試験アセンブリ３００の図示である。試験アセンブリ３００は、固定具３１６と、マイクロ波エネルギー送達デバイス３１５と、少なくとも１つの温度センサアセンブリ３１７、３１８とを含む。図１に記述されたＭＲＴ１００に相当するＭＲＴは、様々なマイクロ波エネルギー送達デバイスによって切除試験を実行し、各試験からのデータを記録するために使用された。

固定具３１６は、複数の挿入部３１６ａ〜ｉを形成し、複数の挿入部３１６ａ〜ｉは、そこを通してデバイス３１５、３１７ｂ〜ｅ、３１８ｂ〜ｅを受け入れるように適合される。マイクロ波エネルギー送達デバイス３１５は、中央の挿入部３１６ｅに配置される。温度センサアセンブリ３１７、３１８それぞれの温度プローブ３１７ｂ〜ｅ、３１８ｂ〜ｅは、マイクロ波エネルギー送達デバイス３１５に隣接して配置される。挿入部３１６ａ〜ｉは、互いから、かつマイクロ波エネルギー送達デバイス３１５から間隔を置いて離され、センサ３１７ｓ、３１８ｓ間の分離およびセンサ３１７ｓ、３１８ｓとマイクロ波エネルギー送達デバイス３１５との間の分離を提供する。例えば、挿入部３１６ａ〜ｉ間の間隔（およびそれらを通して挿入されるプローブ３１７ｂ〜ｅ、３１８ｂ〜ｅ）は、各プローブ３１７ｂ〜ｅ、３１８ｂ〜ｅの遠位端に配置された温度センサ３１７ｓ、３１８ｓの間隔を提供する。

固定具３１６は、温度プローブのシャフトとマイクロ波エネルギー送達デバイス３１５の伝達部分３１５ｂとの間の整列および間隔設置を容易にするために充分に厚くなっている。さらに、固定具３１６は、マイクロ波エネルギー送達デバイス３１５のアンテナ部分３１５ａとセンサ３１７ｓ、３１８ｓとの間の間隔設置を容易にする。別の実施形態において、固定具３１６は、挿入部を貫通するチューブを含み、それによってデバイス３１６、３１７ｂ〜ｅ、３１８ｂ〜ｅの整列に対するさらなる支持を提供する。

センサ３１７ｓ、３１８ｓは、マイクロ波エネルギー送達デバイス３１５のアンテナ３１５ａから間隔を置いて離された組織３０３の温度を測定する。センサ３１７ｓ、３１８ｓは、温度センサアセンブリコネクタ３１７ａ、３１８ａを介して図１のＭＲＴ１００に接続する。

図１のＭＲＴ１００において実行する切除アルゴリズムは、切除サイズを推定するために、試験アセンブリ３００からのデータ、より詳細には、センサ３１７ｓ、３１８ｓからの温度測定値を使用する。各試験に対する切除サイズは、手動による測定を介して決定され得る一方、切除サイズを推定するための切除アルゴリズムが利用され得る。

例えば、切除アルゴリズムは、切除サイズを正確に推定、かつ／または測定するために、固定具３１６を利用する試験手順を含み得る。一実施形態において、切除アルゴリズムは、固定具３１６に配置され組織３０３の中に挿入されたマイクロ波エネルギー送達デバイス３１５によって生成される切除領域の平均直径を推定する。

試験手順は、図１のＭＲＴ１００の機能を利用し、デューティサイクルを実装して、連続波とは対照的にパルスマイクロ波エネルギー信号をマイクロ波エネルギー送達デバイス１１５に送達する。デューティサイクルの所望のオン時間およびオフ時間は、ユーザインターフェース１７５におけるＶＩインターフェースを介して選択可能であり得る。図４は、５０％デューティサイクルでマイクロ波エネルギー送達デバイス１１５に送達されるパルス状の順方向電力信号４０６の例を示す。

温度測定に加えて、図１のＭＲＴ１００は、順方向電力および反射電力のうちの１つを周期的に測定、かつ／または記録する。伝送ライン（すなわち、マイクロ波エネルギー送達デバイスの可撓性ケーブル、コネクタおよび伝送ライン）に対する減衰の公知の製造仕様を使用して、送達されるエネルギーアルゴリズムは、送達されるエネルギー（すなわち、アンテナフィードポイントにおいて組織３０３に送達されるエネルギー）の推定を計算する。送達されるエネルギーは、当技術分野で公知の任意の他の適切な方法によって測定され得る。

試験手順は、マイクロ波エネルギー送達デバイスおよび温度センサを組織に配置するステップと、マイクロ波エネルギーを組織に送達するステップと、順方向電力、反射電力および温度を測定するステップと、マイクロ波エネルギーの送達を終了するステップと、送達される電力を計算するステップと、切除サイズを計算するステップとを含む。送達されるエネルギー（送達されるエネルギーアルゴリズムから）および切除サイズ（切除アルゴリズムから）は、様々なタイプのマイクロ波エネルギー送達デバイスの性能を比較するために使用され得る。

冷却されるマイクロ波エネルギー送達デバイスは、蠕動ポンプを接続してポンプを充分な冷却を提供する受容可能な流量に設定するさらなるステップを必要とし得る。

切除アルゴリズムは、切除が完了した後にマイクロ波エネルギー送達デバイスおよび温度プローブを組織から取り外すステップ、温度プローブと同じ軸に沿って組織に単一のカットを施すステップ、および切除エリアの平均幅を測定することによって切除サイズを検証するステップを実行することによって周期的に検証され得る。

（試験結果）
試験の観察は、マイクロ波エネルギー送達デバイス１１５に送達された電力信号のデューティサイクリングは、切除サイズにおいてゲインを提供しなかったし、送達されたエネルギーにおいてゲインを提供することもなかった、というものであった。例えば、同じ試験継続時間を有する試験に対して、連続２７ワットピーク順方向電力信号によって生成された切除サイズは、５０％デューティサイクル５４ワットピーク順方向電力信号によって生成された切除サイズとほぼ同一であった。さらに、同じ試験継続時間を有する試験に対して、５秒、１０秒、１５秒、および２０秒という様々なデューティサイクルオン−オフ時間を有する試験は、切除サイズにおけるゲインを提供することもできなかった。

別の観察は、各電力設定およびデューティサイクル設定に対して、直接的な相関関係が、送達されるエネルギーの量と結果として生じる切除サイズとの間に存在するというものであった。例えば、同様な切除サイズが、電力設定、デューティサイクルまたは試験継続時間から独立して、同様な量のエネルギーを組織に送達することによって達成された。

予期せぬ観察は、性能における差異が、様々なタイプのアンテナ間で存在したということであった。より詳細には、所与の順方向電力に対して組織に送達されたエネルギーの量は、マイクロ波エネルギー送達デバイスのタイプに基づいて変化したことが観察された。例えば、１０分の試験期間に対して１００％デューティサイクルで冷却されたマイクロ波エネルギー送達デバイスによって送達された３０Ｗは、ほぼ１７ｋＪの組織に送達されたエネルギーおよび２．９ｃｍの平均切除サイズを生じた。これとは対照的に、１０分の試験期間に対して１００％デューティサイクルで冷却されていないマイクロ波エネルギー送達デバイスによって送達された３０Ｗは、ほぼ１４ｋＪの組織に送達されたエネルギーおよび２．５ｃｍの切除サイズを生じた。

その相違は、全体的なアンテナ設計およびエネルギー計算の精度によるものであると結論付けられた。例えば、冷却されていないアンテナは、切除の間にアンテナの先端にエネルギーを閉じ込めて結果として反射電力の増加を生じるチョークを含む。冷却されたマイクロ波エネルギー切除デバイスと比較して、エネルギーは、組織内でおよびシャフトに沿って自由に放射する。流体冷却と改良されたチョークの両方を有する第３のアンテナは、チョークと流体における損失の両方により、さらに少ないエネルギーが組織に送達され、切除サイズもより小さいという結果が生じた。

その結果として、デバイス特有エネルギーアルゴリズムが、試験されたマイクロ波エネルギー送達デバイス間の相違を説明するために公式化された。デバイス特有エネルギーアルゴリズムは、デバイス性能における差異を引き起こし得る切除サイズの増加（または減少）、エネルギー吸収による効率損失（すなわち、冷却流体からの吸収）、または任意の他の相違を生じるデバイスの属性（または差異）を説明し得る。

デバイス特有エネルギーアルゴリズムは、すべてのデバイスが、所与のマイクロ波電力設定で標準的切除サイズを生成するように構成され得る。例えば、アルゴリズムは、標準的時間にわたる所与の電力設定が、任意のマイクロ波エネルギー送達デバイスに対して同じ切除サイズを生成するように、電力出力、電力フィードバック、または任意の他の適切なパラメータを調節し得る。

デバイス特有エネルギーアルゴリズムは、マイクロ波発生器に関するマイクロ波エネルギー電力設定が、組織に送達されるエネルギーに対応するように構成され得る。例えば、標準的な時間にわたる所与の発生器電力設定は、マイクロ波エネルギー送達デバイスのタイプに関わりなく、組織に送達されるエネルギーの標準的な量およびほぼ同一の切除サイズに対応し得る。

（強化制御アルゴリズムを備えたマイクロ波発生器）
図５は、マイクロ波発生器５８０を示し、マイクロ波発生器５８０は、本開示の一実施形態による強化制御アルゴリズムを含む。マイクロ波発生器５８０は、少なくとも２つのエネルギー制御アルゴリズム５８５ａ〜ｃを含み、マイクロ波発生器５８０は、マイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に対応するエネルギー制御アルゴリズム５８５ａを選択するように構成される。

本開示の別の実施形態において、マイクロ波発生器５８０は、マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュール５９０とエネルギー制御アルゴリズム選択モジュール５９５とを含み、エネルギー制御アルゴリズム選択モジュール５９５は、識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に対応するデバイス特有制御アルゴリズムを５８５ａ〜ｃから選択するように構成される。

上述されたようなデバイス特有識別特性を含むマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５は、マイクロ波発生器５８０のコネクタ５９９と接続する。マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュール５９０は、識別特性を識別し、コネクタ５９９に接続されるマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５のタイプを決定するように構成される。デバイス識別は、能動的にまたは受動的になされ得る。能動的方法は、マイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に関する識別特性、例えば、識別を提供するように構成されたデバイス５１５のデバイス識別情報または物理的特性（例えば、特定のデバイスに対して独特なキータイプコネクタ）を含むバーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤ、識別抵抗器、メモリを読み取ること、または識別することを含み得る。受動的方法は、順方向エネルギー識別特性もしくは反射エネルギー識別特性またはインピーダンス識別特性を分析すること、および識別すること、またはデバイス５１５を識別する任意の適切な特徴もしくは特性を識別することを含み得る。

制御アルゴリズム選択モジュール５９５は、識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に対応するデバイス特有制御アルゴリズムを２つ以上のデバイス特有制御アルゴリズム５８５ａ〜ｃから選択するように構成される。制御アルゴリズム選択モジュール５９５は、マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュール５９０から識別データを受信し、対応するデバイス特有制御アルゴリズムを５８５ａ〜ｃから選択し、そして選択されたデバイス特有制御アルゴリズム５８５ａ〜ｃを発生器制御アルゴリズム５９７に提供する。

発生器制御アルゴリズム５９７は、デフォルト制御アルゴリズムを含み得、該デフォルト制御アルゴリズムは、識別モジュール５９０がマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５を識別できなかった場合に使用され得る。あるいは、マイクロ波発生器５８０は、識別モジュール５９０がマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５を受動的に識別している間に、マイクロ波エネルギー送達デバイス５１５を最初に駆動するためにデフォルト制御アルゴリズムを使用し得る。

マイクロ波発生器５８０は、臨床医に情報を提供するために、ディスプレイ５９８をさらに含み得る。例えば、ディスプレイ５９８は、１つ以上のエネルギー送達パラメータ、例えばマイクロ波発生器によって送達されるエネルギー、マイクロ波発生器５８０に反射し戻されるエネルギー、および／または組織に送達されるエネルギーを表示し得る。

ディスプレイは、マイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に関する１つ以上のパラメータも提供し得る。例えば、ディスプレイは、識別特性、デバイス型式および／またはタイプ、組織に送達された総エネルギー、またはデバイス効率を提供し得る。ディスプレイは、グラフィカルディスプレイ、テキストディスプレイ、またはそれらの組み合わせであり得る。

本開示の方法は、マイクロ波発生器５８０に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５を識別するステップと、識別されたデバイス５１５に対応するエネルギーアルゴリズムを５８５ａ〜ｃから選択し、かつ選択されたアルゴリズムを使用するステップとをさらに含み得る。方法は、マイクロ波エネルギー送達デバイス５１５のエネルギー送達または識別特性に関する少なくとも１つの特性を表示するステップをさらに含み得る。

本開示の別の方法は、エネルギーをマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に送達するステップと、エネルギー送達に関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、少なくとも１つのパラメータからマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５を識別するステップと、識別されたデバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを５８５ａ〜ｃから選択し、選択されたアルゴリズムを使用するステップとを含み得る。

本開示のさらに別の方法は、マイクロ波エネルギーの最初のパルスをマイクロ波エネルギー送達デバイス５１５に送達し、エネルギー送達に関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、マイクロ波エネルギー送達デバイス５１５を少なくとも１つのパラメータから識別するステップと、識別されたデバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを５８５ａ〜ｃから選択し、識別されたアルゴリズムを使用して次のパルスを送達するステップとを含む。

様々な変更が、本開示の範囲から逸脱することなく上述の構成になされ得るので、上述に含まれるすべての事項は、例示として解釈され、限定的な意味で解釈されないことが意図されている。以下の請求項の範囲によって定義されるように、本開示の幾つかの目的が達成され、かつ他の有利な結果が達成されることが分かる。

Claims (20)

1. マイクロ波システムであって、該マイクロ波システムは、
   エネルギー制御アルゴリズムに従ってマイクロ波エネルギーを生成するように構成されたマイクロ波発生器であって、該マイクロ波発生器は、該マイクロ波発生器の中でプログラムされた少なくとも２つのエネルギー制御アルゴリズムのうちの１つを選択するように構成され、該選択されるエネルギー制御アルゴリズムは、該マイクロ波発生器に接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する、マイクロ波発生器を備えている、マイクロ波システム。
2. 前記マイクロ波発生器に接続された前記マイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するように構成されたマイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールをさらに備えている、請求項１に記載のマイクロ波システム。
3. 前記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、前記マイクロ波エネルギー送達デバイスを能動的に識別するように構成されている、請求項２に記載のマイクロ波システム。
4. 前記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、マイクロ波エネルギー送達デバイス抵抗器回路を能動的に識別するように構成されている、請求項３に記載のマイクロ波システム。
5. 前記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、前記マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報および物理的特性を含むバーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリのうちの１つを能動的に識別するように構成されている、請求項３に記載のマイクロ波システム。
6. 前記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、前記マイクロ波エネルギー送達デバイスを受動的に識別するように構成されている、請求項２に記載のマイクロ波システム。
7. 前記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールは、エネルギー送達に関する特性を受動的に識別するように構成されている、請求項６に記載のマイクロ波システム。
8. 前記特性は、順方向エネルギー特性および反射エネルギー特性から成る群から選択される、請求項７に記載のマイクロ波システム。
9. 前記特性は、エネルギー特性、インピーダンス特性、およびデバイス特有特性から成る群から選択される、請求項７に記載のマイクロ波システム。
10. 前記接続されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する前記エネルギー制御アルゴリズムを選択するように構成されたエネルギー制御アルゴリズム選択モジュールをさらに備えている、請求項１に記載のマイクロ波システム。
11. 前記エネルギー制御アルゴリズムは、少なくとも２つのエネルギー送達アルゴリズムの間で選択するように構成されている、請求項１０に記載のマイクロ波システム。
12. 前記識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに関するデータを前記マイクロ波エネルギー送達デバイス識別モジュールから受信するように構成されたエネルギー制御アルゴリズム選択モジュールであって、該識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応する前記エネルギー制御アルゴリズムを選択するように構成されている、エネルギー制御アルゴリズム選択モジュールをさらに備えている、請求項２に記載のマイクロ波システム。
13. マイクロ波エネルギーを送達する方法であって、該方法は、
    エネルギーをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達するステップと、
    該エネルギー送達に関する少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、
    該少なくとも１つのパラメータからマイクロ波エネルギー送達デバイスを識別するステップと、
    該識別されたマイクロ波エネルギー送達デバイスに対応するエネルギーアルゴリズムを選択するステップと、
    該マイクロ波エネルギーを送達するために、該選択されたエネルギーアルゴリズムを使用するステップと
    を包含する、方法。
14. 前記少なくとも１つのパラメータは、エネルギーパラメータおよびインピーダンスパラメータから成る群から選択される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記少なくとも１つのパラメータは、順方向エネルギーパラメータおよび反射エネルギーパラメータから成る群から選択される、請求項１４に記載の方法。
16. 送達されたエネルギーパラメータを決定するステップであって、該送達されたエネルギーパラメータは、送達されたエネルギーの量に関連する、ステップと、
    該送達されたエネルギーパラメータを表示するステップと
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
17. マイクロ波エネルギーを送達するシステムであって、該システムは、
    マイクロ波エネルギーの最初のパルスをマイクロ波エネルギー送達デバイスに送達する手段と、
    該エネルギー送達の最初のパルスに関する少なくとも１つのパラメータを測定する手段と、
    該少なくとも１つのパラメータから該マイクロ波エネルギー送達デバイスを識別する手段とを備え、
    該識別されたデバイスに対応するエネルギーアルゴリズムが選択され、
    該選択されたエネルギーアルゴリズムは、マイクロ波エネルギーのその後のパルスを送達するために使用される、システム。
18. 前記少なくとも１つのパラメータは、順方向エネルギーパラメータ、反射エネルギーパラメータおよびインピーダンスパラメータから成る群から選択される、請求項１７に記載のシステム。
19. マイクロ波エネルギーを送達するシステムであって、該システムは、
    マイクロ波エネルギー送達デバイスの中に識別特性を備え、
    該識別特性は識別され、
    該識別された識別特性に対応するエネルギーアルゴリズムが選択され、
    該選択されたエネルギーアルゴリズムは、該マイクロ波エネルギーを送達するために使用される、システム。
20. 前記識別特性は、前記マイクロ波エネルギー送達デバイスのデバイス識別情報および物理的特性を含む抵抗器回路、バーコード、アズテックコード、ＲＦＩＤタグ、メモリから成る群から選択される、請求項１９に記載のシステム。

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