JP2015509027A - 超音波組織撮像のための流体に基づいた音響結合を有するアブレーションプローブ - Google Patents

Abstract

組織を超音波で撮像し、かつアブレーション治療を行うための装置およびシステムを開示する。組織を治療および撮像するためのアブレーションプローブは、多数の音響的開口を備えたアブレーション電極先端部と、前記先端部の内腔に配置された複数の超音波撮像センサとを備える。超音波撮像センサは、超音波撮像センサを受容する多数の凹部を装備した中子によって内腔に支持される。超音波撮像センサと音響的開口との間に配置された音響的透明シェルは、センサの音響的通路に流体通路を形成する。アブレーション処置中に、外部流体源からの冷却流体が流体通路を介して供給され、超音波撮像センサと周囲の体組織との間に音響結合効果を提供する。

Description

本開示は、概してアブレーション処置の間に体内の組織を撮像するための装置およびシステムに関する。より具体的には、本開示は超音波撮像能を備えたアブレーションプローブに関する。

アブレーション治療では、多くの場合、体内の標的アブレーション部位において体組織の諸特性を判定する必要がある。例えば、介入性心臓電気生理（ＥＰ）処置では、しばしば医師が心臓またはその付近の標的アブレーション部位における心臓組織の状態を判定する必要がある。一部のＥＰ処置の間に、医師は大静脈または大動脈を介して治療されるべき心臓の内部領域にマッピングカテーテルを送達することがある。次に、前記マッピングカテーテルを用いて、医師は前記カテーテルによって担持された多数のマッピング要素を隣接する心臓組織と接触させて配置することによって、心臓律動の障害または異常の源を判定し、次いで心臓の内部領域の電気生理マップを生成するために前記カテーテルを操作することがある。心臓のマップを生成したら、次に、医師はアブレーションカテーテルを心臓内に進め、そのカテーテル先端部によって担持されたアブレーション電極を標的心臓組織の付近に配置し、前記組織をアブレートして損傷部を形成し、それによって心臓律動障害または異常を治療し得る。いくつかの技術において、アブレーションカテーテル自体が多数のマッピング電極を備え、同一の装置をマッピングおよびアブレーションの双方に用いることを可能にし得る。

様々な超音波に基づいた撮像カテーテルおよびプローブは、介入性心臓病学、介入的放射線医学および電気生理学のような用途において体組織を直接視覚化するために開発されてきた。介入性心臓電気生理学的処置については、例えば、心臓の解剖学的構造の視覚化を直接かつリアルタイムで可能にする超音波撮像装置が開発されている。いくつかの電気生理学的処置では、例えば、超音波カテーテルは、心房中隔の撮像、心房中隔の経中隔横断(transseptal crossing)の誘導、肺静脈の位置確認および撮像、並びに穿孔および心外膜液の兆候に対する心房の監視のために用いられ得る。

多くの超音波に基づいた撮像システムは、患者に対して治療を行うマッピングおよびアブレーションカテーテルとは別の撮像プローブを備える。結果として、体内における各装置の位置を追跡するために、時として位置追跡システムが用いられる。いくつかの処置では、医師がアブレートされるべき組織の状態を迅速かつ正確に判定することが困難であることがある。さらに、多くの超音波に基づいた撮像システムを用いて得られた画像は、多くの場合、透視撮像システムのような別の画像システムから得られた画像を考慮せずに、読影して理解することは困難である。

本開示は、概して、アブレーション処置の間に体内の組織を撮像するための装置およびシステムに関する。

実施例１では、体組織を治療および撮像するためのアブレーションプローブは、近位側部分および遠位側部分を有する長尺状プローブ本体と、前記長尺状プローブ本体の遠位側部分に接続され、アブレーションエネルギーを体組織に送達するように構成されているアブレーション電極先端部(tip)と、前記アブレーション電極先端部を貫通して配置された複数の音響的開口(acoustic openings)と、前記アブレーション電極先端部の内腔に配置された複数の超音波撮像センサと、前記複数の超音波撮像センサと前記複数の音響的開口との間に配置された音響的透明部材(acoustically transparent member)と、前記複数の超音波撮像センサと前記音響的透明部材との間に介在された流体通路とを備える。

実施例２では、実施例１に従ったプローブにおいて、各超音波撮像センサは、前記流体通路、前記音響的透明部材と、前記複数の音響的開口のうちの対応する１つの音響的開口を介して超音波を送出するように構成されている。

実施例３では、実施例１または２のいずれかに従ったプローブにおいて、前記アブレーション電極先端部は管状形金属シェルを備える。
実施例４では、実施例１乃至３のいずれかに従ったプローブにおいて、前記複数の音響的開口は前記アブレーション電極先端部のまわりに周方向に沿って位置する。

実施例５では、実施例１乃至４のいずれかに従ったプローブにおいて、前記アブレーション電極先端部はさらに複数のイリゲーションポートを備える。
実施例６では、実施例５に従ったプローブにおいて、前記複数のイリゲーションポートは前記アブレーション電極先端部のまわりに周方向に沿って位置する。

実施例７では、実施例５乃至６のいずれかに従ったプローブにおいて、前記複数のイリゲーションポートは前記複数の音響的開口の遠位側に、または近位側に、または遠位側および近位側に位置する。

実施例８では、実施例５乃至７のいずれかに従ったプローブにおいて、前記複数の超音波撮像センサは前記アブレーション電極先端部の内腔において前記複数のイリゲーションポートより近位側の位置において位置する。

実施例９では、実施例１乃至８のいずれかに従ったプローブにおいて、前記複数の超音波撮像センサの各々は、前記アブレーション電極先端部の側面から、側方を指向する(laterally-directed)超音波を送出するように構成されている。

実施例１０では、実施例１乃至９のいずれかに従ったプローブは、前記アブレーション電極先端部内に配置された少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサをさらに備え、前記少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサは、前記アブレーション電極先端部の遠位端から遠位方向に超音波を送出するように構成されている。

実施例１１では、実施例１０に従ったプローブにおいて、前記音響的透明部材はさらに、前記少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサと、前記アブレーション電極先端部を貫通して配置された遠位向きの(distal-facing)音響的開口との間に配置されており、前記流体通路はさらに、前記少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサと前記遠位向きの音響的開口との間に介在されている。

実施例１２では、実施例１乃至１０のいずれかに従ったプローブにおいて、前記音響的透明部材は管状形シェルを備える。
実施例１３では、実施例１乃至１２のいずれかに従ったプローブにおいて、前記流体通路内の流体は、前記超音波撮像センサと体組織とを音響的に結合する。

実施例１４では、実施例１乃至１３のいずれかに従ったプローブは、前記超音波撮像センサを前記アブレーション電極先端部の内腔内に支持するように構成された中子（insert）をさらに備える。

実施例１５では、実施例１４に従ったプローブにおいて、前記中子は、前記超音波トランスデューサを内部に受容するように各々が構成された複数の凹部を備えた円筒形の中子本体を備える。

実施例１６では、実施例１４乃至１５のいずれかに従ったプローブにおいて、各超音波撮像センサの送波面(transmitting face)は、前記中子本体の外面とほぼ面一である。
実施例１７では、実施例１４乃至１６のいずれかに従ったプローブにおいて、前記アブレーション電極先端部の前記内腔は近位側流体室と遠位側流体室とを備え、前記近位側流体室と前記遠位側流体室とは前記中子によって分離されている。

実施例１８では、体組織を治療および撮像するためのアブレーションプローブは、近位側部分および遠位側部分を有する長尺状プローブ本体と、前記長尺状プローブ本体の前記遠位側部分に接続され、アブレーションエネルギーを体組織に送達するように構成されているアブレーション電極先端部と、前記アブレーション電極先端部の側面を貫通して配置された複数の音響的開口と、前記アブレーション電極先端部の内腔に配置された中子と、前記中子に結合され、前記アブレーション電極先端部の側面から超音波を送出するように構成されている複数の側方向きの(lateral-facing)超音波撮像センサと、前記複数の側方向きの超音波撮像センサと前記複数の音響的開口との間に配置された音響的透明部材と、前記複数の側方向きの超音波撮像センサと前記音響的透明部材との間に介在された流体通路と、前記アブレーション電極の内腔に配置され、前記アブレーション電極先端部の遠位端から遠位方向に超音波を送出するように構成されている少なくとも１つの遠位端に向いた超音波撮像センサとを備える。

実施例１９では、アブレーションおよび超音波撮像システムは、アブレーションエネルギーを体組織に送達するように構成されたアブレーション電極先端部を有するアブレーションプローブを備え、前記アブレーション電極先端部は、前記アブレーション電極先端部を貫通して配置された複数の音響的開口と、前記アブレーション電極先端部の内腔に配置された複数の超音波撮像センサと、前記複数の超音波撮像センサと前記複数の音響的開口との間に配置された音響的透明部材と、前記複数の超音波撮像センサと前記音響的透明部材との間に介在された流体通路とを備える。前記システムは、前記複数の超音波撮像センサを体組織に音響的に結合する冷却流体を前記アブレーション電極先端部に送達するように構成された流体供給源と、前記アブレーション電極先端部への電気的信号を生成および供給するように構成されたアブレーション治療モジュールと、前記複数の超音波撮像センサから受信した超音波撮像信号を処理するように構成された超音波撮像モジュールとを備える。

実施例２０では、実施例１９に従ったシステムにおいて、前記超音波撮像モジュールは、各超音波撮像センサを制御するための制御信号を生成するように構成された信号発生器と、各超音波撮像センサから受信した電気的信号を処理し、複数の超音波画像を生成するように構成された画像プロセッサとを備える。

複数の実施形態が開示されているが、本発明のさらに他の実施形態は、当業者には、本発明の例示的実施形態を示して記載している以下の詳細な説明から明白になるであろう。従って、図面および詳細な説明は、本質的に実例であり、限定するものではないとみなされるべきである。

例示的な実施形態に従ったアブレーション‐撮像複合システムの概略図。 図１のアブレーション‐超音波撮像複合プローブの遠位側部分をより詳細に示す斜視図。 例示的な実施形態に従ったアブレーション電極先端部の内部を示す概略図。 図３の先端中子の斜視図。 図３の線５−５に沿ったアブレーション電極先端部の断面図。 超音波撮像センサの表面を横断する冷却流体の流れを示すアブレーション電極先端部の別の概略図。 超音波撮像センサのうちの１つからアブレーション電極先端部の冷却流体、音響的透明シェル、および音響的開口を介した超音波の伝導を示す拡大図。

本発明は様々な修正および代替形態を受け入れるが、特定の実施形態を例として図面に示しており、以下で詳細に説明する。しかしながら、本発明を記載した特定の実施形態に限定しないものとする。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にあるすべての変更物、均等物、および代替物に及ぶことを意図している。

図１は、例示的な実施形態に従ったアブレーション‐撮像複合システム１０についての概略図である。図１に示したように、システム１０は、アブレーション‐超音波撮像複合プローブ１２と、ＲＦ発生器１４と、流体貯蔵器およびポンプ１６と、超音波撮像モジュール１８とを備える。プローブ１２は、ハンドルアセンブリ２４を装備した近位側部分２２と、アブレーション電極先端部２８を備えた偏向可能な遠位側部分２６とを有する長尺状プローブ本体２０を備える。プローブ本体２０は、流体貯蔵器およびポンプ１６に流体が流れるように連結（以下、「流体連結」と記載）した内部冷却流体管腔２９を備える。前記流体貯蔵器およびポンプ１６は、生理食塩水のような冷却流体を、プローブ本体２０を介して、アブレーション電極先端部２８内の多数のイリゲーションポート３０に供給する。プローブ本体２０は、導電体、付加的な流体管腔、熱電対、挿入可能なスタイレット、並びに他の構成要素を支持するための付加的な管腔または他の管状要素をさらに備えてもよい。いくつかの実施形態において、プローブ本体２０は、本体２０の回転剛性を増大させるために編組金属メッシュを有した軟質プラスチック管類を備える。

ＲＦ発生器１４は、アブレーション電極先端部２８を用いて、アブレーション処置を行うためのＲＦエネルギーを生成するように構成されている。ＲＦ発生器１４は、ＲＦエネルギー供給源３２と、先端部２８によって送達されるＲＦエネルギーのタイミングおよびレベルを制御するための制御装置３４とを備える。アブレーション処置中に、ＲＦ発生器１４は、アブレーションのために特定された、または標的とされた任意の部位をアブレートするために、制御された方法で、アブレーションエネルギーを先端部２８に送達するように構成されている。ＲＦ発生器１４に加えて、またはその代わりに、他の種類のアブレーション供給源を標的部位をアブレートするために用いることもできる。他の種類のアブレーション供給源の例としては、マイクロ波発振器、音響発生器、冷凍アブレーション発生器およびレーザー／光発生器が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

超音波撮像モジュール１８は、プローブ先端部２８内に位置するいくつかの超音波撮像センサ３６から受信した信号に基づいて、体内の解剖学的構造の高解像度超音波画像（例えばＡモード画像、Ｍモード画像またはＢモード画像）を生成するように構成されている。図１の実施形態において、超音波撮像モジュール１８は超音波信号発生器４０および画像プロセッサ４２を備える。超音波信号発生器４０は超音波撮像センサ３６の各々を制御するための電気的信号を提供するように構成されている。超音波撮像センサ３６から折り返し受信された撮像信号は、次に画像プロセッサ４２に供給され、画像プロセッサ４２は前記信号を処理して、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）４４上に表示され得る画像を生成する。特定の実施形態において、例えば、ＧＵＩ４４上に示された超音波画像は、医師がプローブ１２を体内で進めるのを支援するため、およびアブレーション処置を行うために用いられ得る。心臓アブレーション処置では、例えば、超音波信号から生成される超音波画像は、心臓内または周囲の解剖学的構造内におけるプローブ１２の組織との接触を確認するため、体内でのプローブ１２の向きを判定するため、標的アブレーション部位における組織の組織深さを判定するため、および／または組織中に形成されている損傷部の進行を視覚化するために用いられ得る。

超音波撮像センサ３６並びに超音波撮像モジュール１８内の回路構成に関連する様々な特性は、センサ３６が、アブレーション処置の前、最中、および／または後に、組織境界（例えば血液または他の体液）、損傷部の形成および進行、並びに前記組織の他の特性を正確に検知することを可能にするように制御され得る。プローブ１２を用いて視覚化され得る組織特性の例としては、組織の内部における液体蒸発(fluid vaporization)の存在、以前の痕跡の存在、形成されている損傷部の大きさおよび形状、並びに心臓組織に隣接する構造（例えば肺、食道）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。超音波撮像センサ３６が体内の解剖学的構造を視覚化することができる深さは、センサ３６の機械的特性、信号発生器４０の駆動周波数を含むセンサ回路構成の電気的特性、センサ３６と周囲の解剖学的構造との間における境界条件および減衰の度合い、並びに他の要因に依存する。

いくつかの実施形態において、プローブ１２は、操作者が体内においてプローブ１２を偏向させて操縦することを可能にする操向機構(steering mechanism)をさらに備える。一実施形態において、例えば、ハンドル２４に回転自在に連結されたステアリングノブ４６のような操向部材(steering member)は、アブレーション電極先端部２８をプローブ本体２０の長手軸線に対して一方向または多方向に偏向させるために用いられ得る。ハンドル２４に対して第１方向における操向ノブ４６の回転運動は、プローブ本体２０内の操向ワイヤをプローブ本体２０に対して近位方向に移動させ、次いで前記ワイヤはプローブ本体２０の遠位側部分２６をアーチ形(arced shape)のような特定形状に湾曲させる。操向ノブ４６の反対方向の回転運動は、今度はプローブ本体２０の遠位側部分２６を示したようなその元の形状に戻させる。前記偏向を支援するために、いくつかの実施形態において、プローブ本体２０は、プローブ本体２０の他の部分より低デュロメーターの材料からなる１つ以上の領域を備える。

システム１０は心臓を診断および治療するための心臓内電気生理的処置において使用するための医療システムの状況において説明されているが、他の実施形態では、システム１０は、前立腺、脳、胆嚢、子宮、食道および／または身体の他の領域のような他の解剖学的構造を治療、分析、あるいは他の場合には視覚化するために用いられてもよい。さらに、図１の要素の多くは本質的に機能的なものであり、これらの機能を行う構造をいかなる方法によっても限定するものではない。例えば、機能ブロックのうちのいくつかは単一の装置で具体化することができ、または機能ブロックのうちの１つ以上は複数の装置で具体化することができる。

図２は、図１のプローブ１２の遠位側部分２６をより詳細に示す斜視図である。図２にさらに見られるように、アブレーション電極先端部２８は、先端部２８を取り巻く体組織にアブレーションエネルギーを送達するように構成されたＲＦアブレーション電極４８を備える。図２の実施形態において、ＲＦアブレーション電極４８は、プローブ本体２０の遠位端５０から先端部２８の遠位端５２まで延在する管状形金属シェルを備える。アブレーション電極先端部２８を貫通して配置された多数の露出開口５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄは、超音波撮像センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄによって送出された超音波が先端部２８を通り抜けて周囲組織内に進むことを可能にする音響的開口を形成する。組織から折り返し受波される反射超音波は、音響的開口５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを通過し、受波モードで作用している超音波撮像センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄによって感知される。いくつかの実施形態において、音響的開口５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄは、アブレーション電極先端部２８の壁を貫通するように形成された露出開口または開口部(apertures)からなる。

ＲＦアブレーション電極４８は、アブレーション電極として機能することに加えて、超音波撮像センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ、ＲＦアブレーション電極４８をＲＦ発生器１４に接続する導電体、超音波撮像センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを超音波撮像モジュール１８に接続する導電体、操向機構の１本以上の操向ワイヤ、並びに他の構成要素を収容するハウジングとしても機能する。特定の実施形態において、ＲＦアブレーション電極４８は白金イリジウムのような電気伝導性合金を含む。前記電気伝導性合金は、アブレーション治療を提供するための電極として機能することに加えて、蛍光透視法を用いて体内におけるアブレーション電極先端部２８の位置を判定するために蛍光透視用マーカ(fluoroscopic marker)としても用いられる。

図２の実施形態において、プローブ１２は、アブレーション電極先端部２８の遠位端５２またはその近くに位置する、遠位向きの超音波撮像センサ３６ａを備える。超音波センサ３６ａは、超音波を主にアブレーション電極先端部２８の遠位端５２から前方方向にすなわち遠位方向に送出するように構成されている。遠位向きの超音波撮像センサ３６ａより近位側の位置で先端部２８内に配置された超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの第２セットは、超音波を主にアブレーション電極先端部２８の側面から側方にすなわち側面を向いた方向に送出するように構成されている。超音波撮像センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄから折り返し受信される反射波は、周囲の体組織の画像を生成するために超音波撮像モジュール１８によって用いられ得る信号を生成する。

いくつかの実施形態において、超音波撮像センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの各々は、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）のような圧電セラミック材料またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような圧電性ポリマーから形成された圧電変換器を備える。いくつかの実施形態において、アブレーション電極先端部２８は、当該先端部２８の側面に隣接して位置する組織の撮像に使用するために、当該先端部２８のまわりに互いから１２０度間隔で離れて周方向にそれぞれ配向された３つの側方向きの超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを備える。他の実施形態では、プローブ先端部２８の側面に隣接する組織を撮像するために、より多数または少数の側方向きの超音波撮像センサが用いられる。

図２の実施形態では、アブレーション電極先端部２８は、先端部２８および周囲組織を冷却する冷却流体を供給するために用いられる多数のイリゲーションポート３０を備えた開放イリゲーション構造を有する。他の実施形態では、アブレーション電極先端部２８は、冷却流体が周囲組織に噴射されずに先端部２８を通って再循環される閉鎖イリゲーション構造を有する。いくつかの実施形態において、アブレーション電極先端部２８は、遠位向きの超音波センサ３６ａより近位側で、かつ側方向きの超音波センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの位置より遠位側の位置において、先端部２８のまわりに６０度間隔で互いから離れて周方向にそれぞれ配置された６つのイリゲーションポート３０を備える。他の実施形態では、より多数または少数の流体イリゲーションポート３０が用いられる。いくつかの実施形態において、流体イリゲーションポート３０は円形であり、約０．０１インチ〜０．０２インチ（約０．０２５４〜約０．０５０８センチメートル）の範囲の直径を有する。しかしながら、イリゲーションポート３０の大きさ、数および／または配置は変化してもよい。

アブレーション治療中に、冷却流体は、温度を制御し、かつアブレーション電極先端部２８上における凝塊形成を低減するために用いられ、よって先端部２８に接触する組織のインピーダンスの上昇を防止し、組織に送達されるＲＦアブレーションエネルギーの伝達を増大させる。特定の実施形態では、本願においてさらに検討するように、冷却流体はまた、超音波センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを周囲の体組織に音響的に結合するインピーダンス整合層としても機能し、よって前記組織とセンサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとの間の界面で起こり得る反射を低減する。

図３は、例示的な実施形態に従ったアブレーション電極先端部２８の内部を示す概略図である。図３に示すように、アブレーション電極先端部２８は、プローブ先端部２８の内部を近位側流体室６０と遠位側流体室６２とに分割するように構成された先端中子５８を備える。図４に関連してさらに見られるように、先端中子５８は、多数の凹部６８を備えた外側領域(outer extent)６６を有する円筒形本体６４を備え、各凹部６８は、側方向きの超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｃのうちの対応する１つを内部に受容するように構成されている。特定の実施形態において、例えば、先端中子５８は、センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを凹部６８内に圧入することによって、超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを摩擦抵抗をもって受容する(frictionally receive）ような寸法および形状に形成された凹部６８を有するステンレス鋼本体を備える。いくつかの実施形態において、凹部６８の深さは、超音波センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの送波面が中子本体６４の外側領域６６とほぼ面一に横たわるように構成されている。使用において、中子本体６４は、遠位側流体室６２から近位側流体室６０を分離し、流体が近位側流体室６０に進入する際に背圧を生じる。この背圧は、流体を遠位側流体室６２に押し出される前に循環させる。

中子本体６４を貫通して延びる内部穴７０は超音波センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを超音波撮像モジュール１８に電気的に接続するために用いられる導電体を受容するように構成されている。図３にさらに見られるように、例えば、中子本体６４の内腔７０は、両端部において、超音波センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのための導電体７６，７８を収容する管状部材７２，７４に接続されている。

図５は、図３の線５−５に沿ったアブレーション電極先端部２８の断面図である。図４および図５に関連してさらに見られるように、先端中子本体６４のまわりに半径方向に配置された管状形シェル８０は、近位側流体室６０を遠位側流体室６２と接続する環状形の流体通路８２を画定する。他の実施形態では、流体通路８２の形状は示したものとは異なる。いくつかの実施形態において、シェル８０は、比較的低い音響インピーダンスを有する、透明アクリル樹脂のような音響的透明材料を含む。シェル８０は、周囲の体組織から音響的開口５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを液密的に封止するように機能することもでき、いくつかの実施形態では、流体通路８２内の冷却流体と体組織との間に所望の音響結合効果を提供する。

図５およびいくつかの実施形態にみられるように、アブレーション電極先端部２８は、先端部２８の周に対して１２０度の等距離の角度αで、３つの側方向きの超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを備える。３つの側方向きの超音波センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが示されているが、他の実施形態では、より多数または少数のセンサが用いられてもよい。例としてであり、限定するものではないが、４つの超音波撮像センサがアブレーション電極先端部２８の周に対して９０度の等距離の角度αで配置されてもよい。いくつかの実施形態において、側方向きの超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、超音波をアブレーション電極先端部２８の側面に直交する方向に送出するように構成されている。他の実施形態では、側方向きの超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、超音波をアブレーション電極先端部２８の側面から若干前方の角度で送出するように構成されている。

撮像中に、アブレーション電極先端部２８の周に対して離間された多数の超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを用いることにより、側方向きのセンサ３６ｂ，３６ｂ，３６ｄのうちの少なくとも１つは、前記先端部の向きに関係なく、先端部２８の側面に位置する標的組織を考慮することが保証される。そのような構成はまた、プローブ１２が組織と接触したら、医師が、プローブ１２を回転させる必要なく、標的組織を容易に視覚化できるようにする。

図６は、超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの表面を横断する冷却流体８４の流れを示す、アブレーション電極先端部２８の別の概略図である。アブレーション処置中に、プローブ本体２０を通って供給される冷却流体８４は、近位側流体室６０に進入する。冷却流体８４は、次に流体通路８２に進入して、超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを通過して、センサ３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとシェル８０との間に音響結合効果を提供する。冷却流体８４は、次に遠位側流体室６２に進入し、図１〜図２に示すイリゲーションポート３０を通って周囲の体組織中に退出する。

図７は、超音波撮像センサ３６ｃのうちの１つからアブレーションプローブ先端部２８の冷却流体８４、シェル８０、音響的開口５４ｃを介した超音波８６の伝導を示す拡大図である。図７に示すように、流体通路８２内の冷却流体８４は、超音波撮像センサ３０ｃの送波／受波面８８およびシェル８０の内面９０と接触する。冷却流体８４は、体組織のそれに類似した音響インピーダンスを有するように選択され、前記音響インピーダンスは、各界面において最小限の境界反射損失で、超音波８６の、シェル８０への伝導、音響的開口５４ｃを介した伝導、および組織への伝導を容易にするように機能する。同様の効果は、他の超音波撮像センサ３６ｂ，３６ｃの送波面または表面を横断して通過する流体に対して生じる。

検討した具体例としての実施形態に対して、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および追加をなすことができる。例えば、上記に記載した実施形態は特定の特徴に言及しているが、本発明の範囲は特徴の異なる組み合わせを有する実施形態および記載した特徴のすべてを含んでいるとは限らない実施形態も包含する。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲内にあるすべてのそのような代替案、変更例および別例を、それらのすべての均等物と共に、包含するように意図される。

Claims (20)

1. 体組織を治療および撮像するためのアブレーションプローブにおいて、
   近位側部分および遠位側部分を有する長尺状プローブ本体と、
   前記長尺状プローブ本体の前記遠位側部分に接続され、アブレーションエネルギーを体組織に送達するように構成されているアブレーション電極先端部と、
   前記アブレーション電極先端部を貫通して配置された複数の音響的開口と、
   前記アブレーション電極先端部の内腔に配置された複数の超音波撮像センサと、
   前記複数の超音波撮像センサと前記複数の音響的開口との間に配置された音響的透明部材と、
   前記複数の超音波撮像センサと前記音響的透明部材との間に介在された流体通路と
   を備えるアブレーションプローブ。
2. 各超音波撮像センサは、前記流体通路、前記音響的透明部材、及び前記複数の音響的開口のうちの対応する１つの音響的開口を介して超音波を送出するように構成されている、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
3. 前記アブレーション電極先端部は管状形金属シェルを備える、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
4. 前記複数の音響的開口は、前記アブレーション電極先端部のまわりに周方向に沿って位置する、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
5. 前記アブレーション電極先端部はさらに複数のイリゲーションポートを備える、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
6. 前記複数のイリゲーションポートは前記アブレーション電極先端部のまわりに周方向に沿って位置する、請求項５に記載のアブレーションプローブ。
7. 前記複数のイリゲーションポートは前記複数の音響的開口の遠位側に、または近位側に、または遠位側および近位側に位置する、請求項５に記載のアブレーションプローブ。
8. 前記複数の超音波撮像センサは前記アブレーション電極先端部の前記内腔において前記複数のイリゲーションポートより近位側の位置に位置する、請求項５に記載のアブレーションプローブ。
9. 前記複数の超音波撮像センサの各々は、前記アブレーション電極先端部の側面から、側方を指向する超音波を送出するように構成されている、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
10. 前記アブレーション電極先端部内に配置され、前記アブレーション電極先端部の遠位端から遠位方向に超音波を送出するように構成されている少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサをさらに備える、請求項９に記載のアブレーションプローブ。
11. 前記音響的透明部材はさらに、前記少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサと、前記アブレーション電極先端部を貫通して配置された遠位向きの音響的開口との間に配置されており、前記流体通路はさらに、前記少なくとも１つの付加的な超音波撮像センサと前記遠位向きの音響的開口との間に介在されている、請求項１０に記載のアブレーションプローブ。
12. 前記音響的透明部材は管状形シェルを備える、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
13. 前記流体通路内の流体は前記超音波撮像センサと体組織とを音響的に結合する、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
14. 前記複数の超音波撮像センサを前記アブレーション電極先端部の前記内腔内に支持するように構成された中子をさらに備える、請求項１に記載のアブレーションプローブ。
15. 前記中子は、超音波トランスデューサを受容するように各々が構成された複数の凹部を備えた円筒形の中子本体を備える、請求項１４に記載のアブレーションプローブ。
16. 各超音波撮像センサの送波面は、前記中子本体の外面とほぼ面一である、請求項１４に記載のアブレーションプローブ。
17. 前記アブレーション電極先端部の前記内腔は、近位側流体室と、遠位側流体室とを備え、前記近位側流体室と遠位側流体室とは前記中子によって分離されている、請求項１４に記載のアブレーションプローブ。
18. 体組織を治療および撮像するためのアブレーションプローブにおいて、
    近位側部分および遠位側部分を有する長尺状プローブ本体と、
    前記長尺状プローブ本体の前記遠位側部分に接続され、アブレーションエネルギーを体組織に送達するように構成されているアブレーション電極先端部と、
    前記アブレーション電極先端部の側面を貫通して配置された複数の音響的開口と、
    前記アブレーション電極先端部の内腔に配置された中子と、
    前記中子に結合され、前記アブレーション電極先端部の側面から超音波を送出するように構成されている複数の側方向きの超音波撮像センサと、
    前記複数の側方向きの超音波撮像センサと前記複数の音響的開口との間に配置された音響的透明部材と、
    前記複数の側方向きの超音波撮像センサと前記音響的透明部材との間に介在された流体通路と、
    前記アブレーション電極の前記内腔に配置され、前記アブレーション電極先端部の遠位端から遠位方向に超音波を送出するように構成されている少なくとも１つの遠位向きの超音波撮像センサと
    を備える、アブレーションプローブ。
19. アブレーションおよび超音波撮像システムにおいて、
    アブレーションエネルギーを体組織に送達するように構成されたアブレーション電極先端部を備えたアブレーションプローブと、前記アブレーション電極先端部は、
    前記アブレーション電極先端部を貫通して配置された複数の音響的開口と、
    前記アブレーション電極先端部の内腔に配置された複数の超音波撮像センサと、
    前記複数の超音波撮像センサと前記複数の音響的開口との間に配置された音響的透明部材と、
    前記複数の超音波撮像センサと前記複数の音響的透明部材との間に介在された流体通路とを備えるものであり、
    前記複数の超音波撮像センサと体組織とを音響的に結合する冷却流体を前記アブレーション電極先端部に送達するように構成された流体供給源と、
    前記アブレーション電極先端部への電気的信号を生成および供給するように構成されたアブレーション治療モジュールと、
    前記複数の超音波撮像センサから受信した超音波撮像信号を処理するように構成された超音波撮像モジュールと
    を備える、アブレーションおよび超音波撮像システム。
20. 前記超音波撮像モジュールは、
    各超音波撮像センサを制御するための制御信号を生成するように構成された信号発生器と、
    各超音波撮像センサから受信した電気的信号を処理し、複数の超音波画像を生成するように構成された画像プロセッサとを備える、請求項１９に記載のアブレーションおよび超音波撮像システム。