JP2012125584A - 温度センサーを使用して組織の焼灼を制御するためのシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】身体組織の焼灼は、生体の身体内にプローブを挿入する工程と、身体内の組織と接触させるようにプローブを押し進める工程と、ある電力出力レベルでエネルギーを発生させる工程と、プローブを介して組織内に発生エネルギーを伝達する工程とによって実施される。発生エネルギーを伝達する一方で、組織の測定温度及び伝達されるエネルギーの測定電力レベルを判定する工程と、この測定温度及び測定電力レベルの関数に応答して、電力出力レベルを制御する工程とによって、焼灼が更に実施される。焼灼を実施するための関連装置もまた、説明される。
【選択図】図1
Description
P=V*I;
Z=V/I。
各電極に関する最高温度(Tt)
1つの電極当たりの最大電流
最大総合電力(Pt)/(又は最大電流)
パッチ接続。パッチ接続のインピーダンスは、参照により本明細書に組み込まれる、表題「Detection of Skin Impedance」の米国特許出願公開第2007/0060832号に開示される方法を使用して、追跡することができる。単極性モードで動作している場合、インピーダンスの上昇は、身体表面からのパッチの接続解除を示し得る。
最高温度(32〜60℃、典型的には47℃)。
最低温度(典型的には27℃)。
最大インピーダンス(各電極に関して測定);典型的には250Ω。
最小インピーダンス(典型的には50Ω)。
事前に設定された時間間隔(典型的には3秒)の間に生じる、最大の電極インピーダンス変化(典型的には100Ω)。この制限を超過すると、組織の損傷及びその後の血栓形成のリスクを招く。
最低流速(典型的には6mL/分)。
経過焼灼時間。これは、状況依存性であり、通常は、処置に先立ち、操作者によって設定される。典型的な値は、60秒である。
ΔD=D0 *Min((Pt−P測定)/Pt,(Tt−T測定)/(Tt))等式(4)。
式中、D0は、電力需要又は電力の既定の変化の定数(電力需要における250単位、約1Wの電力)である。各繰り返しでは、電力
Di+1=Di+ΔD 等式(5)
に対応する電流の値(I)が、電極に対する出力である。
ΔD=D0 等式(6)
が、電力レベルの増大を制限するために使用される。
最小((Pt−P測定)/Pt,(Tt−T測定)/(Tt))<−1.1の場合には、
電力出力は、組織を冷却することが可能になるように、ゼロに設定される。
1.必要な電力(電力需要)が、有能電力(最大電力需要)を超過するか、又は電極の温度が、その最高限度を超過する場合には、焼灼は、準最適電力での制約モードで継続することができる。
2.制限値を超過する、インピーダンスの急激な変化は、潜在的に危険な条件、例えば、表面の皮膚パッチが接続解除される恐れがあることを意味する。
3.冷却ポンプの故障によって引き起こされる恐れがある、最高温度制限を超過すること。
4.最低温度を超えられないこと。これは、標的組織以外の組織の、不注意による焼灼を防止することを目的とする、防護対策である。この閾値の違反は、焼灼を停止させる。
5.Ptを超過する電力出力は、短絡回路を示す場合がある。
6.経過焼灼時間が最大制限を超過していること。この場合、焼灼は停止するが、これは運用上の理由から為されるものであり、ハードウェア故障が理由ではない。
7.最低流速に違反すること。このことは、ポンプの故障を示す場合がある。流速は、典型的には、焼灼電力発生器25(図2)に通電する前の、処置の開始時に、機能的に試験される。ポンプが通電される場合、1〜3℃の電極温度の低減が期待される。
ここで図3を参照すると、この図3は、本発明の代替の実施形態に従って構成され、動作する、焼灼電力発生器25(図1)のための制御装置39の模式図である。この実施形態では、温度センサー37(図2)を省略して、製造コストを低減することができる。組織の温度の指標は、標的組織に向けて、磁気共鳴画像法(MRI)を同時に実行することによって、得ることができる。T1、T2、及び陽子密度の、温度に対する依存性を使用して、信号強度の変化を、温度に関連付ける。
ここで図4を参照すると、この図4は、本発明の更に別の代替の実施形態に従って構成され、動作する、焼灼電力発生器25(図1)のための制御装置39の模式図である。この実施形態では、温度センサー37(図2)を省略することができる。組織の温度は、参照により本明細書に組み込まれる、表題「Lesion Assessment by Pacing」の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第11/357,512号に記載の教示を使用して、焼灼されている組織の厚さを査定することによって、測定される。
前述の実施形態でのエネルギー源は、RFエネルギーを発生する。しかしながら、本発明は、他のタイプのエネルギーを使用して実施することができる。例えば、図4の実施形態では、参照により本明細書に組み込まれる、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第7,156,816号で教示されるように、電極32(図2)を省略して、より高いレベルの超音波エネルギーを放出するように変換器61を構成することができる。
(1) 身体組織の焼灼の方法であって、
生体の身体内にプローブを挿入する工程と、
前記身体内の組織と接触させるように前記プローブを押し進める工程と、
ある電力出力レベルでエネルギーを発生させる工程と、
前記プローブを介して前記組織内に前記発生エネルギーを伝達する工程と、
前記発生エネルギーを伝達する一方で、前記組織の測定温度及び前記伝達されるエネルギーの測定電力レベルを判定する工程と、
前記測定温度及び前記測定電力レベルの関数に応答して、前記電力出力レベルを制御する工程と、を含む、身体組織の焼灼の方法。
(2) 前記発生エネルギーが、高周波エネルギーである、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記発生エネルギーが、超音波エネルギーである、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記発生エネルギーが、レーザー生成光エネルギーである、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記測定温度を判定する工程が、磁気共鳴画像分析を使用して実行される、実施態様1に記載の方法。
(6) 前記測定温度が、電極の温度である、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記測定温度を判定する工程が、超音波画像分析を使用して実行される、実施態様1に記載の方法。
(8) 前記関数が、電力の因子と温度の因子との乗法の積を含む、実施態様1に記載の方法。
(9) 前記電力の因子が、前記測定電力レベルと標的電力レベルとの差を含み、前記温度の因子が、前記測定温度と標的温度との差を含む、実施態様8に記載の方法。
(10) 前記関数が、
I現在は、前回の繰り返しでの電流の値であり、
P測定は、測定電力であり、
P標的は、標的電力レベルであり、
T測定は、測定温度であり、
T標的は、標的温度であり、
kは、減衰定数である、実施態様1に記載の方法。
I現在は、前回の繰り返しでの電流の値であり、
P測定は、測定電力であり、
P標的は、標的電力レベルであり、
T測定は、測定温度であり、
T標的は、標的温度であり、
Cは、P測定及びT測定の双方が、それぞれP標的及びT標的よりも大きい場合には、−1の値を有し、そうでない場合には+1の値を有する定数であり、
kは、減衰定数である、実施態様1に記載の方法。
(12) 前記電力出力レベルを制御する工程が、
前記測定温度及び前記測定電力レベルを、それぞれ既定の温度標的値及び電力標的値と比較する工程と、
既定の標的電力値に近づけるために、前記比較する工程に応答して前記電力出力レベルを変更し、新たな電力出力レベルを設定する工程と、を含む、実施態様1に記載の方法。
(13) 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、反復的に実行される、実施態様12に記載の方法。
(14) 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒10回繰り返される、実施態様13に記載の方法。
(15) 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒5〜50回繰り返される、実施態様13に記載の方法。
(16) 前記電力出力レベルを変更する工程が、前記発生エネルギーの電流成分を変更することによって実行される、実施態様12に記載の方法。
(17) 前記電力出力レベルを変更する工程が、既定の制限条件を超えないように、前記電力出力レベルの増大又は減少を制限することによって実行され、前記制限条件が、最大電流、最低電極温度、最高電極温度、前記組織の最高温度、及び最大電力需要からなる群から選択される、実施態様12に記載の方法。
(18) 焼灼装置であって、
生体の体腔内に挿入するための遠位部分を有し、前記遠位部分を前記体腔内の組織と接触させるように構成された、カテーテルと、
ある電力出力レベルでエネルギーを発生させるための電力発生器と、
前記カテーテルを介して前記電力発生器から前記エネルギーを受け取り、前記組織の焼灼のために前記エネルギーを前記組織に伝導するように適合された、前記遠位部分上に配置される焼灼電極と、
前記焼灼電極の温度を判定するための、前記遠位部分上に配置される温度センサーと、
前記組織の測定温度、及び前記焼灼電極を通じて伝導される前記エネルギーの測定電力レベルを判定し、前記測定温度及び前記測定電力レベルの関数に応答して、前記電力出力レベルを制御するように動作する、プロセッサと、を含む、焼灼装置。
(19) 前記発生エネルギーが、高周波エネルギーである、実施態様18に記載の焼灼装置。
(20) 前記発生エネルギーが、超音波エネルギーである、実施態様18に記載の焼灼装置。
(22) 前記発生エネルギーが、レーザー生成光エネルギーである、実施態様18に記載の焼灼装置。
(23) 前記関数が、電力の因子と温度の因子との乗法の積を含む、実施態様18に記載の焼灼装置。
(24) 前記電力の因子が、前記測定電力レベルと標的電力レベルとの差を含み、前記温度の因子が、前記測定温度と標的温度との差を含む、実施態様23に記載の焼灼装置。
(25) 前記関数が、
I現在は、前回の繰り返しでの電流の値であり、
P測定は、測定電力であり、
P標的は、標的電力レベルであり、
T測定は、測定温度であり、
T標的は、標的温度であり、
kは、減衰定数である、実施態様18に記載の焼灼装置。
(26) 前記関数が、
I現在は、前回の繰り返しでの電流の値であり、
P測定は、測定電力であり、
P標的は、標的電力レベルであり、
T測定は、測定温度であり、
T標的は、標的温度であり、
Cは、P測定及びT測定の双方が、それぞれP標的及びT標的よりも大きい場合には、−1の値を有し、そうでない場合には+1の値を有する定数であり、
kは、減衰定数である、実施態様18に記載の焼灼装置。
(27) 前記プロセッサが、
前記測定温度及び前記測定電力レベルを、それぞれ既定の温度標的値及び電力標的値と比較する工程と、
既定の標的電力値に近づけるために、前記比較する工程に応答して前記電力出力レベルを変更し、新たな電力出力レベルを設定する工程と、を実行することによって、前記電力出力レベルを制御するように動作する、実施態様18に記載の焼灼装置。
(28) 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、反復的に実行される、実施態様27に記載の焼灼装置。
(29) 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒10回繰り返される、実施態様28に記載の焼灼装置。
(30) 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒5〜50回繰り返される、実施態様28に記載の焼灼装置。
(32) 前記電力出力レベルを変更する工程が、既定の制限条件を超えないように、前記電力出力レベルの増大又は減少を制限することによって実行され、前記制限条件が、最大電流、最低電極温度、最高電極温度、前記組織の最高温度、及び最大電力需要からなる群から選択される、実施態様27に記載の焼灼装置。
Claims (32)
- 身体組織の焼灼の方法であって、
生体の身体内にプローブを挿入する工程と、
前記身体内の組織と接触させるように前記プローブを押し進める工程と、
ある電力出力レベルでエネルギーを発生させる工程と、
前記プローブを介して前記組織内に前記発生エネルギーを伝達する工程と、
前記発生エネルギーを伝達する一方で、前記組織の測定温度及び前記伝達されるエネルギーの測定電力レベルを判定する工程と、
前記測定温度及び前記測定電力レベルの関数に応答して、前記電力出力レベルを制御する工程と、を含む、身体組織の焼灼の方法。 - 前記発生エネルギーが、高周波エネルギーである、請求項1に記載の方法。
- 前記発生エネルギーが、超音波エネルギーである、請求項1に記載の方法。
- 前記発生エネルギーが、レーザー生成光エネルギーである、請求項1に記載の方法。
- 前記測定温度を判定する工程が、磁気共鳴画像分析を使用して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記測定温度が、電極の温度である、請求項1に記載の方法。
- 前記測定温度を判定する工程が、超音波画像分析を使用して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記関数が、電力の因子と温度の因子との乗法の積を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記電力の因子が、前記測定電力レベルと標的電力レベルとの差を含み、前記温度の因子が、前記測定温度と標的温度との差を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記電力出力レベルを制御する工程が、
前記測定温度及び前記測定電力レベルを、それぞれ既定の温度標的値及び電力標的値と比較する工程と、
既定の標的電力値に近づけるために、前記比較する工程に応答して前記電力出力レベルを変更し、新たな電力出力レベルを設定する工程と、を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、反復的に実行される、請求項12に記載の方法。
- 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒10回繰り返される、請求項13に記載の方法。
- 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒5〜50回繰り返される、請求項13に記載の方法。
- 前記電力出力レベルを変更する工程が、前記発生エネルギーの電流成分を変更することによって実行される、請求項12に記載の方法。
- 前記電力出力レベルを変更する工程が、既定の制限条件を超えないように、前記電力出力レベルの増大又は減少を制限することによって実行され、前記制限条件が、最大電流、最低電極温度、最高電極温度、前記組織の最高温度、及び最大電力需要からなる群から選択される、請求項12に記載の方法。
- 焼灼装置であって、
生体の体腔内に挿入するための遠位部分を有し、前記遠位部分を前記体腔内の組織と接触させるように構成された、カテーテルと、
ある電力出力レベルでエネルギーを発生させるための電力発生器と、
前記カテーテルを介して前記電力発生器から前記エネルギーを受け取り、前記組織の焼灼のために前記エネルギーを前記組織に伝導するように適合された、前記遠位部分上に配置される焼灼電極と、
前記焼灼電極の温度を判定するための、前記遠位部分上に配置される温度センサーと、
前記組織の測定温度、及び前記焼灼電極を通じて伝導される前記エネルギーの測定電力レベルを判定し、前記測定温度及び前記測定電力レベルの関数に応答して、前記電力出力レベルを制御するように動作する、プロセッサと、を含む、焼灼装置。 - 前記発生エネルギーが、高周波エネルギーである、請求項18に記載の焼灼装置。
- 前記発生エネルギーが、超音波エネルギーである、請求項18に記載の焼灼装置。
- 前記測定温度が、電極の温度である、請求項18に記載の焼灼装置。
- 前記発生エネルギーが、レーザー生成光エネルギーである、請求項18に記載の焼灼装置。
- 前記関数が、電力の因子と温度の因子との乗法の積を含む、請求項18に記載の焼灼装置。
- 前記電力の因子が、前記測定電力レベルと標的電力レベルとの差を含み、前記温度の因子が、前記測定温度と標的温度との差を含む、請求項23に記載の焼灼装置。
- 前記プロセッサが、
前記測定温度及び前記測定電力レベルを、それぞれ既定の温度標的値及び電力標的値と比較する工程と、
既定の標的電力値に近づけるために、前記比較する工程に応答して前記電力出力レベルを変更し、新たな電力出力レベルを設定する工程と、を実行することによって、前記電力出力レベルを制御するように動作する、請求項18に記載の焼灼装置。 - 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、反復的に実行される、請求項27に記載の焼灼装置。
- 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒10回繰り返される、請求項28に記載の焼灼装置。
- 前記電力出力レベルを比較する工程及び変更する工程が、毎秒5〜50回繰り返される、請求項28に記載の焼灼装置。
- 前記電力出力レベルを変更する工程が、前記発生エネルギーの電流成分を変更することによって実行される、請求項27に記載の焼灼装置。
- 前記電力出力レベルを変更する工程が、既定の制限条件を超えないように、前記電力出力レベルの増大又は減少を制限することによって実行され、前記制限条件が、最大電流、最低電極温度、最高電極温度、前記組織の最高温度、及び最大電力需要からなる群から選択される、請求項27に記載の焼灼装置。
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