JP2022163008A - 磁気共鳴イメージング検出を備えた冷凍アブレーションシステム - Google Patents
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Abstract
Description
1. MR室内に配置された磁気共鳴(MR)システムとともに動作可能な磁気共鳴イメージング(MRI)誘導手術システムであって、MRシステムはMR信号を生成するように構成されており、MRI誘導手術システムは、
手術システムと、手術システムの少なくとも一部はMR室内に配置可能であり、手術システムは少なくとも一部が手術中に患者内部に配置可能である1つ以上の外科用器具を備えることと、
少なくとも1つの外科用器具は、MRシステムによって生じたMR信号に曝露されたときに反応作用を示す1つ以上の構成要素を有することと、
手術システムに動作可能に接続された制御システムとを含み、制御システムは、
MRシステムが作動中か否かを判断し、
制御システムがMRシステムは作動中であると判断した場合には、外科用器具の構成要素におけるMRシステムによって生じたMR信号の反応作用を軽減するように構成されており、その軽減策は手術システムの構成要素において誘発される反応作用の低減を含む、MRI誘導手術システム。
3. 制御システムは、制御システムがMRシステムはMR信号を生じていると判断した場合には、電気的構成要素を電気的に切断するように構成されている、実施形態1又は2に記載のMRI誘導手術システム。
6. 制御システムは、生じたMR信号によって手術システムの金属構成要素が加熱されているか否かを判断するように構成されており、制御システムは、制御システムが金属構成要素はMR信号によって加熱されていると判断した場合には、手術システムの金属構成要素を冷却するために冷却動作を開始するようにさらに構成されている、実施形態1乃至5のいずれか1項に記載のMRI誘導手術システム。
10. 冷凍アブレーションシステムであって、冷凍アブレーションシステムは、
凍結プローブと、凍結プローブは、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトと、
プローブシャフト内における低温流体供給部とを備え、低温流体供給部は、低温流体を受容し、かつ患者組織を冷却及び/又は凍結するために低温流体を遠位区域に向けて供給するように構成されており、
低温流体は、第1圧力で低温流体供給部に供給されると極低温になることと、
冷却流体を第2圧力で低温流体供給部を介して遠位区域に向けて供給するように構成された低圧冷却流体供給源と、第2圧力は第1圧力未満であることとを含み、
低圧冷却流体供給源は、凍結プローブの遠位区域の一部もしくは構成要素の温度が所定の閾値を超えるとき、又は作動中である磁気共鳴イメージング(MRI)システムの検出に続いて、凍結プローブの遠位区域を冷却するために冷却流体を供給し、それにより冷却流体によって提供された冷却がMRIシステムに関連する無線周波数加熱を打ち消すように構成されている、冷凍アブレーションシステム。
1つ以上の検出器に動作可能に接続された制御システムとをさらに含み、制御システムは、MR信号の検出に応答して、凍結プローブの遠位区域への低圧冷却流体の供給を制御するように構成されている、実施形態1乃至10のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
遠位区域の温度測定を開始するように温度センサーと通信し、
温度センサーから測定した温度を受信し、
その温度が所定の閾値を超えているか否かを判断し、
冷却流体の供給を開始するように低圧冷却流体供給源と通信するように構成されている、実施形態1乃至12のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
21. 第2圧力は約500psi(3447kPa)未満である、実施形態1乃至20のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
24. MR室内に配置可能な磁気共鳴(MR)システムとともに動作可能な磁気共鳴イメージング(MRI)誘導冷凍アブレーションシステムであって、MRシステムはMR信号を生成するように構成されており、MRI誘導手術システムは、
MR室内に配置可能な冷凍アブレーションシステムを含み、冷凍アブレーションシステムは、
少なくともその一部が患者組織内部に配置可能な凍結プローブと、凍結プローブは、
患者組織の領域内に配置可能な遠位区域を有するプローブシャフトを備え、
凍結プローブは下記の
a.金属材料を含有するプローブシャフト、
b.電流を受容し、それにより患者組織を加熱及び/又は解凍するためにプローブシャフトを加熱するように構成された電気ヒータ、及び
c.電気回路のうちの少なくとも1つを備えることと、
MRシステムの近位に配置され、かつMR信号を検出するように構成された1つ以上の検出器と、
冷凍アブレーションシステムに動作可能に接続された制御システムとを含み、制御システムは、
1つ以上の検出器から指標を受信し、
1つ以上の検出器から受信した指標に少なくとも基づいて、MRシステムが作動しているか否かを判断し、
制御システムがMRシステムは作動していると判断すると、
凍結プローブが金属材料を含有するプローブシャフトを有する場合には、次にプローブシャフトの冷却動作を開始し、その冷却動作は冷却流体を供給することを含み、
凍結プローブが電気ヒータを備える場合には、MR信号への曝露に応答して、ヒータを電気的に切断し、かつ/又は電気ヒータによって生じた電気信号の少なくとも一部を無視し、
凍結プローブが電気回路を備える場合には、次に電気回路からの電気信号を切断及び/又は無視するように構成されている、磁気共鳴イメージング(MRI)誘導冷凍アブレーションシステム。
26. 冷凍アブレーションシステムであって、冷凍アブレーションシステムは、
凍結プローブと、凍結プローブは、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトと、
プローブシャフト内における低温流体供給部とを備え、低温流体供給部は、低温流体供給源から低温流体を受容し、凍結プローブを冷却するために低温流体を凍結プローブの遠位区域に向けて供給するように構成されていることと、
低温流体供給部に低温流体を送給するように構成された少なくとも1つの低温流体供給源と、
RFセンサー、磁場検出器、及び温度センサーのうちから選択された1つ以上のセンサーと、温度センサーは、凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇を検出するように構成されていることと、
RF信号もしくは磁場の存在、又は所定の閾値を超える凍結プローブもしくは凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇を検出するなどのために、1つ以上のセンサーに動作可能に結合された制御システムとを含み、
制御システムは加えて、
作動中のMRIシステムに特有なRF信号もしくは磁場、又は
所定の閾値を超える凍結プローブもしくは凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇のいずれかの検出時に、低温流体供給部への低温流体の供給を制御し、かつ凍結プローブ又は凍結プローブの一部もしくは構成要素を冷却するなどのために、低温流体を低温流体供給部に送給するように構成されている、冷凍アブレーションシステム。
28. 制御システムは、低温流体を低温流体供給部に対して、患者組織を冷却及び/又は凍結するためには極低温で送給し、かつ作動中のMRIシステムに特有なRF信号もしくは磁場の検出時、又は所定の閾値を超えた凍結プローブもしくは凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇の検出時に、凍結プローブ又は凍結プローブの一部もしくは構成要素を冷却するためには非極低温で送給するように構成されている、実施形態1乃至27のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
凍結プローブと、凍結プローブは、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトと、
プローブシャフト内における低温流体供給部とを備え、低温流体供給部は低温流体供給源から低温流体を受容し、凍結プローブを冷却するために低温流体を凍結プローブの遠位区域に向けて供給するように構成されており、凍結プローブは1つ以上の電気的構成要素をさらに備えることと、
低温流体供給部に低温流体を送給するように構成された少なくとも1つの低温流体供給源と、
RFセンサー及び磁場検出器のうちから選択された1つ以上のセンサーと、
RF信号又は磁場の存在を検出するなどのために1つ以上のセンサーに動作可能に結合された制御システムとを含み、
制御システムは加えて、作動中のMRIシステムに特有なRF信号又は磁場の検出時に、1つ以上の電気的構成要素への給電を制御し、電気的構成要素のうちの1つ以上を電気的に切断又は隔離するように構成されており、かつ/又は
制御システムは加えて、作動中のMRIシステムに特有なRF信号又は磁場の検出時に、電気的構成要素のうちの1つ以上からの信号又は読み取り値を無視するか、又はRF場もしくは磁場による影響を受けない信号のみを受け入れるか、もしくは処理するように構成されている、冷凍アブレーションシステム。
37. 凍結プローブ又はその構成要素のうちの1つの温度は、1つ以上の温度センサーの電気抵抗によって決定される、実施形態1乃至36のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
Claims (37)
- 磁気共鳴室内に配置された磁気共鳴システムとともに動作可能な磁気共鳴イメージング(MRI)誘導手術システムであって、前記磁気共鳴システムは磁気共鳴信号を生成する、MRI誘導手術システムにおいて、
手術システムであって、前記手術システムの少なくとも一部を前記磁気共鳴室内に配置可能であり、前記手術システムは少なくとも一部を手術中に患者内部に配置可能である1つ以上の外科用器具であって、前記磁気共鳴システムによって生じた磁気共鳴信号に曝露されたときに反応作用を示す1つ以上の構成要素を有する、1つ以上の外科用器具を備える、手術システムと、
前記手術システムに動作可能に接続された制御システムであって、
前記磁気共鳴システムが作動中か否かを判断し、
前記制御システムが前記磁気共鳴システムは作動中であると判断した場合には、前記外科用器具の構成要素における前記磁気共鳴システムによって生じた磁気共鳴信号の反応作用を軽減し、その軽減策は前記手術システムの構成要素において誘発される反応作用の低減からなる、制御システムとを備える、磁気共鳴イメージング(MRI)誘導手術システム。 - 前記外科用器具のうちの少なくとも1つは電気的構成要素を備える、請求項1に記載のMRI誘導手術システム。
- 前記制御システムは、前記制御システムが前記磁気共鳴システムは磁気共鳴信号を生じていると判断した場合には、前記電気的構成要素を電気的に切断する、請求項1又は2に記載のMRI誘導手術システム。
- 前記制御システムは、前記制御システムが前記磁気共鳴システムは磁気共鳴信号を生じていると判断した場合には、前記磁気共鳴信号に曝露されたときの前記電気的構成要素に関連する反応電気信号を無視する、請求項1~3のいずれか1項に記載のMRI誘導手術システム。
- 前記外科用器具のうちの少なくとも1つは金属構成要素を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のMRI誘導手術システム。
- 前記制御システムは生じた磁気共鳴信号によって前記手術システムの金属構成要素が加熱されているか否かを判断し、前記制御システムはさらに、前記制御システムが前記金属構成要素は前記磁気共鳴信号によって加熱されていると判断した場合には、前記手術システムの金属構成要素を冷却するために冷却動作を開始する、請求項1~5のいずれか1項に記載のMRI誘導手術システム。
- 無線周波数(RF)センサー及び少なくとも1つの磁場検出器のうちの少なくとも一方をさらに備え、少なくとも1つの無線周波数センサー及び少なくとも1つの磁場検出器は、前記MRIシステムが作動しているときに、無線周波数場又は磁場をそれぞれ検出するように配置可能である、請求項1~6のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング(MRI)誘導手術システム。
- 前記制御システムは、前記少なくとも1つのRFセンサー及び磁場検出器のうちの少なくとも一方に動作可能に結合されており、前記RFセンサーによって感知された無線周波数信号及び、前記磁場検出器によって検出された磁場のうちの少なくとも一方に基づいて、前記磁気共鳴システムが磁気共鳴信号を生じているか否かを判断する、請求項1~7のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング(MRI)誘導手術システム。
- 前記手術システムは、前記磁気共鳴システムから物理的に分離されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング(MRI)誘導手術システム。
- 冷凍アブレーションシステムにおいて、
凍結プローブであって、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトと、
前記プローブシャフト内における低温流体供給部とを備え、前記低温流体供給部は、低温流体を受容し、かつ患者組織に対して冷却及び凍結のうちの少なくとも一方を行うために前記低温流体を遠位区域に向けて供給し、
前記低温流体は、第1圧力で前記低温流体供給部に供給されると極低温になる、凍結プローブと、
前記第1圧力未満である第2圧力にて冷却流体を前記低温流体供給部を介して前記遠位区域に向けて供給する低圧冷却流体供給源と、
前記低圧冷却流体供給源は、前記凍結プローブの遠位区域の一部もしくは構成要素の温度が所定の閾値を超えるとき、又は作動中である磁気共鳴イメージング(MRI)システムの検出に続いて、前記凍結プローブの遠位区域を冷却するために冷却流体を供給し、それにより前記冷却流体によって提供された冷却が前記MRIシステムに関連する無線周波数加熱を打ち消す、冷凍アブレーションシステム。 - 前記磁気共鳴システムの近位に配置され、かつ磁気共鳴信号を検出する1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の検出器に動作可能に接続された制御システムとをさらに備え、前記制御システムは、磁気共鳴信号の検出に応答して、前記凍結プローブの遠位区域への前記低圧冷却流体の供給を制御する、請求項1~10のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。 - 前記凍結プローブの遠位区域の温度を測定するための温度センサーをさらに備え、前記温度センサーは前記制御システムに動作可能に結合されており、前記制御システムは、前記温度センサーによって測定された温度の受信に応答して、前記低圧冷却流体を供給する、請求項1~11のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御システムは前記低圧冷却流体供給源に動作可能に結合されており、前記制御システムは、
前記遠位区域の温度測定を開始するように前記温度センサーと通信し、
前記温度センサーから測定した温度を受信し、
その温度が所定の閾値を超えているか否かを判断し、
前記冷却流体の供給を開始するように前記低圧冷却流体供給源と通信する、請求項1~12のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。 - 前記温度センサーはさらに、前記冷却流体が前記低圧冷却流体供給源によって供給される場合に、前記遠位区域の温度を測定する、請求項1~13のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記磁気共鳴イメージングシステムは磁気共鳴室内に配置されており、前記磁気共鳴信号は前記MRIシステムに関連しており、前記冷凍アブレーションシステムは前記磁気共鳴室内に配置可能であり、かつ前記MRIシステムとともに作動している、請求項1~14のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御システムは前記低圧冷却流体供給源からの冷却流体が供給されるべき継続時間を判定し、前記継続時間は、前記遠位区域の温度が所定の閾値を超える時間間隔、及び、前記MRIシステムが磁気共鳴信号を生じる時間間隔のうちの少なくとも一方に対応する、請求項1~15のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御システムは、前記患者組織への凍結プローブの挿入中に前記冷却流体の供給を開始するように構成されている、請求項1~16のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御システムは前記プローブシャフトの遠位区域から除去されるべき第1熱量を判定し、第1熱量は所定の閾値を超える測定された温度上昇に対応し、前記制御システムは、前記遠位区域から第1熱量を除去するために必要とされる前記冷却流体の第1流量を判定する、請求項1~17のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御システムは、凍結プローブが患者内に挿入されているとき、及び磁気共鳴信号が検出されたときのうちの少なくとも一方に、前記所定の閾値を超える温度の上昇を予測し、かつ前記プローブシャフトの遠位区域から除去されるべき第2熱量を判定し、第2熱量は前記所定の閾値を超える予測された温度の上昇に対応し、前記制御システムは、前記遠位区域から第2熱量を除去するために必要とされる前記冷却流体の第2流量を判定する、請求項1~18のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記冷却流体はアルゴンである、請求項1~19のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 第2圧力は約500psi(3447kPa)未満である、請求項1~20のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記冷却流体は、約2℃~約8℃の前記遠位区域の温度降下を生じるように一定の継続時間にわたって供給される、請求項1~21のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記低温流体は前記冷却流体と同一の流体である、請求項1~22のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 磁気共鳴室内に配置可能な磁気共鳴システムとともに動作可能な磁気共鳴イメージング(MRI)誘導冷凍アブレーションシステムであって、前記磁気共鳴システムは磁気共鳴信号を生成する、MRI誘導手術システムにおいて、
前記磁気共鳴室内に配置可能な冷凍アブレーションシステムであって、
少なくともその一部を患者組織内部に配置可能な凍結プローブであって、
前記患者組織の領域内に配置可能な遠位区域を有し、
a.金属材料を含有するプローブシャフト、
b.電流を受容し、それにより患者組織に対して加熱及び解凍のうちの少なくとも一方を行うために前記プローブシャフトを加熱する電気ヒータ、及び
c.電気回路
のうちの少なくとも1つを備える、凍結プローブと、
前記磁気共鳴システムの近位に配置され、かつ磁気共鳴信号を検出する1つ以上の検出器と、
前記冷凍アブレーションシステムに動作可能に接続された制御システムとを備える冷凍アブレーションシステムからなり、前記制御システムは、
前記1つ以上の検出器から指標を受信し、
前記1つ以上の検出器から受信した指標に少なくとも基づいて、前記磁気共鳴システムが作動しているか否かを判断し、
前記制御システムが前記磁気共鳴システムは作動していると判断すると、
前記凍結プローブが金属材料を含有するプローブシャフトを有する場合には、次に前記プローブシャフトの冷却動作を開始し、前記冷却動作は冷却流体を供給することを含み、
前記凍結プローブが電気ヒータを備える場合には、磁気共鳴信号への曝露に応答して、前記ヒータを電気的に切断すること、及び前記電気ヒータによって生じた電気信号の少なくとも一部を無視することのうちの少なくとも一方を行い、
前記凍結プローブが電気回路を備える場合には、次に前記電気回路からの電気信号を切断、及び無視のうちの少なくとも一方を行う、磁気共鳴イメージング(MRI)誘導冷凍アブレーションシステム。 - 前記電気回路は電子チップからなる、請求項1~24のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 冷凍アブレーションシステムにおいて、
凍結プローブであって、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトと、
前記プローブシャフト内における低温流体供給部とを備え、前記低温流体供給部は低温流体供給源から低温流体を受容し、前記凍結プローブを冷却するために前記低温流体を前記凍結プローブの遠位区域に向けて供給する、凍結プローブと、
前記低温流体供給部に低温流体を送給する少なくとも1つの低温流体供給源と、
RFセンサー、磁場検出器、及び温度センサーから選択された1つ以上のセンサーであって、前記凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇を検出する、1つ以上のセンサーと、
RF信号もしくは磁場の存在、又は所定の閾値を超える凍結プローブもしくは凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇を検出するなどのために、1つ以上のセンサーに動作可能に結合された制御システムとを備え、
前記制御システムは加えて、
作動中のMRIシステムに特有なRF信号もしくは磁場、又は
所定の閾値を超える前記凍結プローブもしくは凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇のいずれかの検出時に、
前記低温流体供給部への低温流体の供給を制御し、かつ前記凍結プローブ又は前記凍結プローブの一部もしくは構成要素を冷却するなどのために、低温流体を前記低温流体供給部に送給する、冷凍アブレーションシステム。 - 前記低温流体によって提供される冷却は前記MRIシステムに関連する無線周波数加熱を打ち消す、請求項1~26のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御システムは、低温流体を前記低温流体供給部に対して、患者組織に対して冷却及び凍結のうちの少なくとも一方を行うためには極低温で送給し、かつ作動中のMRIシステムに特有なRF信号もしくは磁場の検出時、又は所定の閾値を超えた凍結プローブもしくは凍結プローブの一部もしくは構成要素の温度の上昇の検出時に、前記凍結プローブ又は前記凍結プローブの一部もしくは構成要素を冷却するためには非極低温で送給する、請求項1~27のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記凍結プローブは、電気ヒータ、温度センサー及び電子チップのうちの1つ以上を備え、前記制御システムは、作動中のMRIシステムに特有なRF信号又は磁場の検出時に、前記電気ヒータ、温度センサー、又は電子チップを電気的に切断又は隔離する、請求項1~28のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 冷凍アブレーションシステムにおいて、
凍結プローブであって、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトと、
前記プローブシャフト内における低温流体供給部とを備え、前記低温流体供給部は低温流体供給源から低温流体を受容し、及び、前記凍結プローブを冷却するために前記低温流体を前記凍結プローブの遠位区域に向けて供給するものであり、前記凍結プローブは1つ以上の電気的構成要素をさらに備える、凍結プローブと、
前記低温流体供給部に低温流体を送給する少なくとも1つの低温流体供給源と、
RFセンサー及び磁場検出器のうちから選択された1つ以上のセンサーと、
RF信号又は磁場の存在を検出するなどのために前記1つ以上のセンサーに動作可能に結合された制御システムとからなり、
前記制御システムは加えて、
作動中のMRIシステムに特有なRF信号又は磁場の検出時に、前記1つ以上の電気的構成要素への給電を制御し、前記電気的構成要素のうちの1つ以上を電気的に切断又は隔離すること、及び、
作動中のMRIシステムに特有なRF信号又は磁場の検出時に、前記電気的構成要素のうちの1つ以上からの信号又は読み取り値を無視し、又は、RF場もしくは磁場による影響を受けない信号のみを受け入れ、もしくは処理することのうちの少なくとも一方を行う、冷凍アブレーションシステム。 - 前記1つ以上の電気的構成要素は、電気ヒータ、温度センサー及び電子チップから選択される、請求項1~30のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御装置は、電気ヒータ、温度センサー及び電子チップのうちの1つ以上を電気的に切断又は隔離する、請求項1~31のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御装置は、電気ヒータの故障に対応する信号又は読み取り値を無視する、請求項1~32のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御装置は、電気ヒータからの信号又は読み取り値を、前記ヒータの電気抵抗に対応するもの以外は無視する、請求項1~33のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記制御装置は、温度センサーからの信号又は読み取り値を、前記温度センサーの電気抵抗に対応するもの以外は無視する、請求項1~34のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記電気ヒータの温度はその電気抵抗から決定される、請求項1~35のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
- 前記凍結プローブ又はその構成要素のうちの1つの温度は、1つ以上の温度センサーの電気抵抗によって決定される、請求項1~36のいずれか1項に記載の冷凍アブレーションシステム。
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