JP2022508668A - 多極焼灼装置 - Google Patents

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Abstract

病巣に直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを送り込むためのラジオ波焼灼器であって、肺疾患の治療に用いられる。ラジオ波焼灼器は、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中の1種または数種に基づいて、焼灼の有効性を判断することができる。該ラジオ波焼灼器は、段階式制御方法及び動的平滑処理を採用し、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御しており、焼灼組織の温度が短時間で急上昇することを防ぎ、焼灼過程のラジオ波出力パワーの平滑的変化を保証している。また、重複焼灼を防止する特有の保護メカニズムも有しており、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃を上回る場合は焼灼を始動させない。また、該ラジオ波焼灼器を含む多極焼灼装置も同時に公開している。

Description

本発明は、低侵襲医療機器分野、特に気管及び気管支内でエネルギーを伝送するためのラジオ波焼灼器及び多極焼灼装置に関する。
慢性閉塞性肺疾患は、肺気道が閉塞することにより気流の肺部への出入りが制限される進行性の疾患であり、喘息や肺気腫、COPDなどがある。そのため、慢性閉塞性肺疾患を罹っている患者には呼吸困難が見られると同時に、咳や喘ぎ、息切れ、胸苦しさ、粘液の発生(喘息発作)などの症状があり、臨床的処置及び治療が必要であり、多くの医療資源が消費されるとともに、入院治療や生命の危機に至るおそれもある。慢性閉塞性肺疾患を引き起こす原因には、気道平滑筋の収縮、気道腺の粘液分泌過多、気道壁平滑筋の炎症による肥厚、及び軌道周辺組織の解剖構造の変化などがある。
患者の肺気道壁内の気道平滑筋の病的な増殖や過度で不適切な収縮は、慢性閉塞性肺疾患の病理メカニズムの一つである。よって、病的に増殖した気道平滑筋を減少させ、または除去することは、慢性閉塞性肺疾患を治療する選択肢の一つである。
現在、臨床的に喘息や肺気腫、COPDなどの慢性閉塞性肺疾患を治療する主な方法としては、オクトパミン、テオフィリン系薬物及びホルモンといった薬物治療や、去痰、抗炎症などの対症処理が採用されているが、長期的な服薬が必要であるだけでなく、この種の疾病を治癒させることはできない。患者によっては、吸入型のコルチコステロイド(ICS)と長時間作用型β2刺激薬(LABA)を使用しても、依然として病状を効果的にコントロールできない場合もある。
既存の低侵襲焼灼技術は、病的に増殖した気道平滑筋を減少させることができる。該治療を実施する場合は、カテーテルを気道内に位置決めしてカテーテル末端の電極アレイを拡張させ、気道壁に接触させる。カテーテルを移動させて徐々に気管内の複数の部位にエネルギーを伝達することで、病的に増殖した気道平滑筋を除去する。
既存技術に基づく気管支ラジオ波焼灼術に使用される焼灼設備の安全性及び有効性にはいずれも欠陥が存在しており、例えば、焼灼電極の貼着情況のモニタリングや表示ができなかったり、焼灼を開始した瞬間にかなり大きなラジオ波エネルギーが印加され、設定温度に到達した後の温度のオーバーシュートがかなり大きく、突然印加された、及び(または)突然変化したラジオ波エネルギーが患者の気道に刺激を与え、温度のオーバーシュートが患者の安全に対する脅威となったりする。また、気管支ラジオ波焼灼術の治療過程では、患者の呼吸運動による気流の変化、患者の胸腔運動による電極の摺動、術者の握力の不安定さによる貼着度合いの変化などが原因で、焼灼電極の温度が頻繁かつ複雑に乱れるので、通常の比例積分制御アルゴリズムでは振動やオーバーシュートが起こりやすく、それらの複雑な外部の乱れに適応させることは難しいので、焼灼治療の効果を妨害することになる。
理想的な気管支ラジオ波焼灼術では、同じ部位への焼灼の重複を回避しなければならないが、臨床の実際の操作においては、術者の不注意や誤操作、または使用する設備にプロンプト機能がなく、1回目の焼灼の完了後、カテーテル(電極)を移動させなかったり、移動量が足らなかったりすると、再び焼灼を起動して、同一部位に重複して焼灼を行ってしまい、気道組織の永久的、不可逆的な損傷を招き、気道瘻になることさえある。本発明は、インピーダンス、出力、温度の間の論理関係を画定し、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃、好適には45℃を上回る場合は焼灼を始動させず、制御メカニズムを待つことにより、本発明の前記ラジオ波焼灼器に重複焼灼を防止する保護メカニズムを持たせている。
本発明の目的は、既存技術の欠陥に対して、より安全で、効果的な、気管及び気管支内でエネルギーを伝達する機能を有する装置を提供することにある。
上記の目的を実現するために、本発明では以下の技術手法を採用する:
直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを生成及び制御するとともに、温度、インピーダンスまたは張力信号を収集、処理及び表示することができ、インピーダンスまたは張力信号の変化に基づいて焼灼の有効性を判断するラジオ波焼灼器であって、前記インピーダンスの変化は、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種である。
さらに、前記インピーダンスの下降値が10Ω~100Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-1Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断する。
さらに、前記インピーダンスの下降値が20Ω~50Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-5Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断する。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は、閉ループ制御システムを通して段階式制御方法を採用し、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御しており、前記段階式制御は、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から0.5s~2s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の50%~80%、好適には65%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、0.5s~2s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の70%~99%、好適には90%に達し、または焼灼温度より0.1℃~10℃、好適には2℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含む。
上記の各段階では、設備固有の特性に照らして、実際の治療の需要に基づいて個別に最適化を行う。焼灼治療プロセス全体では、ラジオ波の出力パワーは0から開始して平滑に変化し、高速昇温段階ではラジオ波出力パワーが急上昇し、低速昇温段階ではラジオ波出力パワーは徐々に緩やかに上昇し、次第に緩やかな下降に転換し、安定維持段階ではラジオ波出力パワーは引き続きゆっくりと下降して、次第に安定へと向かう。
段階式比例積分制御アルゴリズムを採用して、気管支の各治療可能部位及び電極の貼着度合いの違いを判定しており、気管支ラジオ波焼灼器はラジオ波出力パワーを制御して焼灼電極の温度を3秒以内に設定温度に到達させ、かつ設定温度に到達した後の温度のオーバーシュートを3℃、通常は0.5℃~1.5℃未満にすることができ、温度を設定温度に安定的に維持するので、変動は1℃を下回り、通常は0.5℃を下回る。焼灼治療のプロセス全体では、ラジオ波の出力パワーは平滑に変化し、ラジオ波エネルギーが突然印加されたり、及び(または)突然変化したりすることはない。
さらに、本発明の前記ラジオ波焼灼器は、焼灼温度を制御する過程で、温度に対して、サンプル温度値に対する平均、加重平均または中央値平均処理を行うことを含む動的平滑処理を行い、動的平滑処理で得られた温度値に基づいて、ラジオ波焼灼器にラジオ波の出力パワーの調節を指示することにより、焼灼過程のラジオ波出力パワーの平滑的変化を保証している。
前記動的平滑処理の閾値上限は0.1℃/s~20℃/s、好適には5℃/sであり、閾値下限は-0.1℃/s~-20℃/s、好適には-5℃/sであり、温度変化率が閾値下限を下回る場合は平滑処理の時間窓を延長し、温度変化率が閾値上限を上回る場合は平滑処理の時間窓を短縮し、温度変化率が閾値下限と閾値上限の間にある場合は平滑処理の時間窓を不変に保つ。
好適には、平滑処理の時間窓の動的範囲は0s~10s、より好適には0s~2.5sである。
上記の温度の動的平滑処理は、各種の複雑な乱れに対応することができ、焼灼治療プロセス全体では、ラジオ波の出力パワーは平滑に変化し、ラジオ波出力パワーが突然変化することはなく、温度は安定に保たれ、変動は小さく、頻繁で激烈な乱れであっても、振動やオーバーシュートを起こすことはない。また、乱れにより引き起こされる可能性のある温度のオーバーシュートを上手く抑制することができ、激烈で複雑な乱れであっても、温度のオーバーシュートは3℃を超えない。それにより、焼灼エネルギーが病的増殖を除去するプロセスの安全性と有効性を保証している。
さらに、本発明の前記ラジオ波焼灼器は重複焼灼を防止する保護メカニズムを有しており、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃、好適には45℃を上回る場合は、焼灼を始動させない。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は、微弱交流信号を持続してインピーダンスを測定し、ラジオ波を出力する際に、電圧及び電流によりインピーダンスを計算する方法1、及び/または、ラジオ波を出力せずにインピーダンスを直接測定する方法2、を使用する。
さらに、前記ラジオ波焼灼器はラジオ波エネルギーの伝達/フィードバック制御メカニズムを有し、ラジオ波エネルギーを2~4秒出力すると、組織焼灼温度が設定温度に到達して6~8秒維持され、組織焼灼温度が過剰温度閾値を上回る場合は過剰温度警告を出し、焼灼システムが自動的にラジオ波エネルギーの出力を中断する。好適には、前記設定温度は60℃~70℃であり、過剰温度閾値は設定温度より1℃~10℃高い。
より好適には、前記設定温度は65℃で、過剰温度閾値は設定温度より3℃高い。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は、マルチセントラルコントローラ、温度複式路、電圧、電流複式路設計を採用している。
さらに、前記ラジオ波焼灼器はデータ伝送インターフェースを有し、コンピュータを外部接続して、各パラメータ情報(例えば、温度、インピーダンス、出力、時間、焼灼が成功したか否かなど)をリアルタイムに取得することができる。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は、電極状態、電極と組織の貼着インピーダンス値を表示するタッチパネルを有し、かつタッチパネルをクリックすることにより1つまたは複数の電極の放出エネルギーを制御することができる。
本発明のもう一つの目的は、本発明に記載のラジオ波焼灼器、電極モジュール、ガイドカテーテル、ハンドル及びコネクタを含む多極焼灼装置を提供することにある。
そのうち、前記ガイドカテーテル内には少なくとも1つのキャビティがあり:
前記電極モジュールはガイドカテーテルの前端に設置され、かつ配線を介してガイドカテーテル内を貫通し、ハンドルと接続されており、前記電極モジュールは、1組以上の電極グループ及び1つ以上の検出装置を含み、前記電極グループは、電気エネルギー、ラジオ波エネルギー、レーザーエネルギー、高密度集束超音波または低温焼灼を印加することができ、前記検出装置は温度、インピーダンスまたは張力の測定に用いられ;
前記ハンドルはコネクタ及び1組以上の電極モジュールと接続され、かつ1つまたは複数の操作部材を含み、前記操作部材は、電極グループの収縮、展開及びエネルギー放出を制御するために用いられるとともに、電極モジュールによるガイドカテーテルの伸出または退縮を制御することもでき;
前記コネクタは電極にエネルギーを提供するために用いられる。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は電極のインピーダンスまたは張力を表示するとともに、電極モジュールが気管壁に良好に貼り付いているか否かを示すことができ、気管支ラジオ波焼灼器の電極と組織を貼着させた後のインピーダンス値が閾値以下であれば、電極モジュールが気管壁に良好に貼り付いていることを示す。
好適には、前記インピーダンス閾値は500オーム~1000オーム、より好適には900オームである。
さらに、前記ラジオ波焼灼器が電極と気管壁の接触が良好であるか否かを判断する方法とは、ラジオ波焼灼器が各電極インピーダンスを測定でき、インピーダンスが一致した場合は電極と気管壁の接触は良好であり、いずれかの電極と気管壁の接触が悪ければ、インピーダンスが他の接触良好のものとは異なるという方法である。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は、微弱交流信号を持続してインピーダンスを測定し、ラジオ波を出力する際に、電圧及び電流によりインピーダンスを計算する方法1と、ラジオ波を出力せずにインピーダンスの大きさを測定できる方法2という2種類のインピーダンス測定方法を同時に使用する。
さらに、検出装置は、温度検出装置、インピーダンス検出装置及び張力検出装置を含む。
さらに、電極グループは1つの電極または複数の電極を含み、各電極は独立した電極導線を通してハンドルと接続されており、電極グループは操作部材の制御下でバスケット状、螺旋状またはバルーン状に展開し、複数の電極グループが存在する情況で、電極グループは順に直列配列され、電極グループはハンドルに近くなるにつれて展開後の外形寸法が大きくなり、前記外形の寸法は1~20mmである。
さらに、電極モジュールは牽引ワイヤを含み、前記電極の両端は牽引ワイヤ上に固定されており、前記牽引ワイヤはガイドカテーテルを貫通してハンドルに接続されており、ハンドルは牽引ワイヤを引いたり緩めたりすることで電極グループの収縮及び展開を制御する。
さらに、複数組の電極グループが存在する情況において、ハンドルから最も遠い端部の電極グループのヘッドには損傷防止構造が設置されており、電極グループと電極グループの間は支持部材によって接続されている。
さらに、牽引ワイヤ上には圧力センサが設置されている。
さらに、電極モジュールは電極間に設置されたバルーンを含み、バルーンはバルーン気道によってガイドカテーテルを貫通し、ハンドルと接続されており、ハンドルを介して吸気設備と接続することができ、空気が注入されて膨らむことで、電極グループを開く。複数の電極グループが存在する情況で、複数のバルーンが順に直列配列され、複数のバルーンが独立したバルーン気道を介してそれぞれハンドルと接続される。
さらに、ガイドカテーテルは、ハンドルに近くなるほど硬度が高くなり、その硬度分布はショア硬度90A~80Dである。
さらに、ハンドルの操作部材は制御回路板及び制御ボタンを含み、前記制御回路は電極モジュール及び制御ボタンと接続され、前記制御ボタンは異なる電極モジュール内の異なる部材をそれぞれ制御する。
さらに、電極グループは、ハンドル操作部材の制御下で、1つまたは複数の電極の放出エネルギーを制御することができる。
本発明の目的を実現するために、本発明は、気管及び気管支内でエネルギーを伝達する機能のための多極焼灼装置を提供しており、装置は主に第1電極モジュールと、第2電極モジュールと、ガイドカテーテルと、ハンドルと、コネクタを含む。第1電極モジュール及び第2電極モジュールは、連続的にガイドカテーテルの軸方向に配置されており、電極モジュールのヘッドには損傷防止構造が設置され、かつ第1電極モジュールを固定するために用いられており、第1電極モジュールと第2電極モジュールの間は支持部材によって接続されており、第1電極モジュールの近端と第2電極モジュールの遠端が支持部材上に固定され、牽引ワイヤの遠端はヘッドの損傷防止構造と接続され、近端は支持部材と固定されており、かつガイドカテーテルを通ってハンドルに進入している。第2電極モジュールの近端はカテーテル上に固定されている。ハンドルが牽引ワイヤを近端に向かって収縮するよう制御すると、まず第1電極モジュールが拡張し、それと同時に第2電極モジュールも同期して拡張する。気管チューブの特徴により、電極モジュールは、遠端が小さく、近端が大きく、直径差が約1~5mmとなるよう設定される。
第1電極モジュール及び第2電極モジュール上には複数の電極、第1電極、第2電極、第3電極、第4電極、第5電極、第6電極、第7電極、第8電極が設置されており、電極はステンレス材料から成り、一定の弾性を有しており、各電極及び独立した電極導線はハンドルと接続されており、ハンドルはコネクタを介して気管支ラジオ波焼灼器までつながっている。使用時には、各電極は、気管組織と制御回路板が形成する回路を通して、電極と組織の貼着インピーダンス値を個別に測定することができる。電極が上手く貼り付けられている場合(測定したインピーダンス値が500オーム~1000オーム以下)は、気管支ラジオ波焼灼器がラジオ波エネルギーを放射して病巣組織を焼灼する。第1電極モジュール及び第2電極モジュール上にはそれぞれ温度センサが設置されており、電極モジュールの周辺組織の温度を個別に測定することができる。
或いは、第1電極モジュール及び第2電極モジュールの下方に第1バルーン及び第2バルーンが設置されており、第1バルーンの近端にはバルーン第1気道が設置され、第2バルーンの近端にはバルーン第2気道が設置されており、第1バルーンと第2バルーンの間は相互に離隔されており、第1気道と第2気道は互いに独立して第1バルーン及び第2バルーンに気体を提供し、気体がバルーン気道を通ってバルーン内に進入すると、第1電極、第2電極、第3電極、第4電極、第5電極、第6電極、第7電極、第8電極が圧力を受けて拡張し、電極モジュールが拡張する。気体の進入量は外部の吸気設備によって制御され、吸気量によって電極モジュールの拡張の大きさを設定することができ、しかも第1電極モジュールと第2電極モジュールは独立制御なので、様々な気管病巣部位の大きさの需要に対応することができる。第1電極、第2電極、第3電極、第4電極、第5電極、第6電極、第7電極、第8電極は独立した電極導線を有しており、使用時には、各電極は、気管組織と制御回路板が形成する回路を通して、電極と組織の貼着インピーダンス値を個別に測定することができる。電極モジュール及び電極モジュールにはそれぞれ1つの温度センサが設置されており、電極モジュールの周辺組織の温度を個別に測定することができる。
或いは、リング電極を採用して、第1リング電極と第2リング電極を第1バルーン及び第2バルーン上に螺旋状に設置すると、バルーンに気体を注入した時、第1リング電極と第2リング電極の外形が大きくなる。第1リング電極及び第2リング電極上には独立した電極導線が設置されており、使用時には、各電極は、気管組織と制御回路板が形成する回路を通して、電極と組織の貼着インピーダンス値を個別に測定することができる。リング電極及びリング電極上にはそれぞれ1つの温度センサが設置されており、電極モジュールの周辺組織の温度を個別に測定することができる。
本発明の好適な手段の一つでは、ハンドル上にインジケータが設置されており、理論上、電極を組織に貼り付けた後のインピーダンス値が500オーム~1000オーム以下の場合、ラジオ波焼灼を行ってよいことを示しており、気管支ラジオ波焼灼器が、電極の貼着抵抗が500オーム~1000オーム以下であることを検出した場合は、インジケータが緑になり、焼灼を行うことができることを提示し、気管支ラジオ波焼灼器が、電極の貼着抵抗が500オーム~1000オーム以上であることを検出した場合は、インジケータが赤になり、焼灼を行うことができないことを提示する。
本発明の好適な手段の一つでは、牽引ワイヤの一部領域内に圧力センサが設置されており、圧力センサの両端にはそれぞれ牽引ワイヤの両端が接続され、電極モジュールを牽引すると、牽引ワイヤが力を受ける。この時に圧力センサが受ける同じ引張力は、気管支ラジオ波焼灼器の処理を経て表示され、貼着度合いの判定が行われる。電極が組織に貼り付いている場合は、牽引の引張力を判断することにより、電極アームと組織の貼着度合いを判別することができる。
本発明の好適な手段の一つでは、ラジオ波焼灼器のタッチパネルは、電極状態、電極と組織の貼着インピーダンス値を表示するとともに、タッチパネルをクリックすることにより、1つまたは複数の電極の放出エネルギーを制御することができる。
本発明の好適な手段の一つでは、ガイドカテーテルは誘導管とすることができ、誘導管は電極モジュール及び電極モジュールを収容可能なキャビティを有しており、電極モジュールは誘導管内で自由に伸縮することができ、誘導管キャビティには液体を通すことができるので、消炎剤や麻酔剤などが誘導管キャビティを通って焼灼する病巣組織に進入し、患者の苦痛や合併症を緩和することができる。
本発明のもう一つの目的は、ラジオ波焼灼の有効性の判断方法を提供することにあり、焼灼部位に対して電気刺激を与え、焼灼部位のインピーダンス値を測定、収集及び処理し、インピーダンスの変化に基づいて焼灼の有効性を判断する。前記インピーダンスの変化は、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種である。
好適には、前記インピーダンスの下降値が10Ω~100Ω、より好適には20Ω~50Ωを超えるか、またはインピーダンス変化率が-1Ω/s~-50Ω/s、より好適には-5Ω/s~-50Ω/sを上回るか、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断する。
本発明のもう一つの目的は、ラジオ波焼灼温度の制御方法を提供することにあり、閉ループ制御システムを通して段階式制御方法を採用し、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御しており、前記段階式制御は、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から0.5s~2s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の50%~80%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、0.5s~2s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の70%~99%に達し、または焼灼温度より0.1℃~10℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含む。
好適には、前記段階式制御は、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から1s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の65%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、1s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の90%に達し、または焼灼温度より2℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含む。
本発明のもう一つの目的は、ラジオ波焼灼温度のノイズ除去方法を提供することにあり、焼灼温度を制御する過程で、温度に対して、サンプル温度値に対する平均、加重平均または中央値平均処理を行うことを含む動的平滑処理を行い、動的平滑処理で得られた温度値に基づいて、ラジオ波焼灼器にラジオ波の出力パワーの調節を指示することにより、焼灼過程のラジオ波出力パワーの平滑的変化を保証する。
好適には、動的平滑処理の閾値上限は0.1℃/s~20℃/s、より好適には5℃/sであり、閾値下限は-0.1℃/s~-20℃/s、より好適には-5℃/sであり、温度変化率が閾値下限を下回る場合は平滑処理の時間窓を延長し、温度変化率が閾値上限を上回る場合は平滑処理の時間窓を短縮し、温度変化率が閾値下限と閾値上限の間にある場合は平滑処理の時間窓を不変に保つ。
上記の方法の好適な手段として、温度変化率が1℃/s~50℃/sを上回る場合、平滑処理の時間窓の動的範囲は0s~10sである。より好適には、温度変化率が20℃/sを上回る場合、平滑処理の時間窓は2.5sである。
本発明のもう一つの目的は、重複焼灼を防止する方法を提供することにあり、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃、好適には45℃を上回る場合は、焼灼を始動させない。
本発明の長所は以下の通りである。
(1)本発明は、インピーダンス、出力、温度の間の論理関係を画定することにより、生成及び制御される直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを精密に制御するとともに、温度、インピーダンスまたは張力信号を収集、処理及び表示し、インピーダンスまたは張力信号の変化に基づいて焼灼の有効性を判断する。そのうち、インピーダンスの変化は、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種である。閉ループ制御システムを利用し、段階式制御方法を採用して、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御し、温度の動的平滑処理を利用して各種の乱れに対抗する。それにより、本システムの安全性と有効性をさらに保証し、焼灼ミスや焼灼不能といった情況を発生させず、また重複焼灼や過度の焼灼といった情況も発生させない。
(2)本発明では段階式比例積分制御アルゴリズムを採用しており、気管支の各治療可能部位及び電極の貼着度合いの違いにおいて、気管支ラジオ波焼灼器は、いずれもラジオ波出力パワーを制御して焼灼電極の温度を3秒以内に焼灼温度に到達させ、かつ焼灼温度に到達した後の温度オーバーシュートを3℃、通常は0.5℃~1.5℃未満にすることができ、温度を焼灼温度に安定的に維持するので、変動は1℃を下回り、通常は0.5℃を下回る。焼灼治療のプロセス全体では、ラジオ波の出力パワーは平滑に変化し、ラジオ波エネルギーが突然印加されたり、及び(または)突然変化したりすることはない。
(3)本発明は、温度の動的平滑処理を通して各種の複雑な乱れに対応することができ、焼灼治療のプロセス全体では、ラジオ波の出力パワーは平滑に変化し、ラジオ波出力パワーが突然変化することはなく、温度は安定に保たれ、変動は小さく、頻繁で激烈な乱れであっても、振動やオーバーシュートを起こすことはない。また、乱れにより引き起こされる可能性のある温度オーバーシュートを上手く抑制することができ、激烈で複雑な乱れであっても、温度オーバーシュートは3℃を超えない。
(4)本発明の前記ラジオ波焼灼器は、さらに重複焼灼を防止する保護メカニズムを有しており、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃を上回る場合は、焼灼を始動させない。そうすることで、術者の不注意や誤操作により同じ部位に重複焼灼が行われることを簡単かつ有効に防止している。
本発明では、気管及び気管支内でエネルギーを伝達する機能を有する装置を提供しており、この装置は、病巣に直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを送り込むために用いることで、病的に増殖した気管支平滑筋を除去することができ、安静時の気管の直径を拡張し、気管壁の病的な収縮や呼吸抵抗を減少させ、気管の調節順応性を高めている。閉塞性肺疾患の非薬物治療に用いることができ、例えば、治療で薬物(コルチコステロイド及び長時間作用型β2刺激薬)を服用しても依然として有効にコントロールできない持続的な喘息患者や肺気腫患者、COPD患者などに用いることができる。
実施例1の多極焼灼装置の全体概略図である。 実施例1のバスケット状電極モジュールの拡張前の概略図である。 実施例1のバスケット状電極モジュールの拡張後の概略図1である。 実施例1のバスケット状電極モジュールの拡張後の概略図2である。 実施例1の支持部材の部分断面図である。 実施例2のバルーン電極モジュールの概略図1である。 実施例2のバルーン電極モジュールの概略図2である。 実施例2の支持部材の部分断面である。 実施例3の螺旋状電極モジュールの概略図である。 ハンドルの概略図である。 圧力センサの設置断面図である。 ラジオ波焼灼器のタッチパネルである。 第1例のブタ肺の左肺葉におけるハンドルの握力の違いによるインピーダンス測定値である。 第1例のブタ肺の右肺葉におけるハンドルの握力の違いによるインピーダンス測定値である。 第2例のブタ肺の左肺葉におけるハンドルの握力の違いによるインピーダンス測定値である。 第2例のブタ肺の右肺葉におけるハンドルの握力の違いによるインピーダンス測定値である。 分離したブタ肺の電極貼着数とインピーダンスの関係である。 塩水電極の貼着数とインピーダンスの関係である。 ラジオ波焼灼のインピーダンスに対する測定値である。 動物実験での焼灼過程の組織のインピーダンス変化曲線である。 段階式制御及び温度の動的平滑処理を採用していない焼灼過程での組織温度とラジオ波出力パワーの曲線である。 段階式制御及び温度の動的平滑処理を採用した場合の焼灼過程の組織温度とラジオ波出力パワーの曲線である。 動物実験の焼灼プロセスにおいて組織温度が過剰温度閾値より高くなり、焼灼を中止した記録である。
本発明の前記ラジオ波焼灼器は、直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを生成及び制御するとともに、温度、インピーダンスまたは張力信号を収集、処理及び表示することができ、インピーダンスまたは張力信号の変化に基づいて焼灼の有効性を判断するものであり、前記インピーダンスの変化は、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種である。さらに、前記インピーダンスの下降値が10Ω~100Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-1Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断する。
本発明の前記ラジオ波焼灼器は、閉ループ制御システムを通して段階式制御方法を採用し、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御しており、前記段階式制御は、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から0.5s~2s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の50%~80%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、0.5s~2s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の70%~99%に達し、または焼灼温度より0.1℃~10℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含む。
それと同時に、前記ラジオ波焼灼器は、焼灼温度を制御する過程で、温度に対して、サンプル温度値に対する平均、加重平均または中央値平均処理を行うことを含む動的平滑処理を行い、動的平滑処理で得られた温度値に基づいて、ラジオ波焼灼器にラジオ波の出力パワーの調節を指示することにより、焼灼過程のラジオ波出力パワーの平滑的変化を保証している。動的平滑処理の閾値上限は0.1℃/s~20℃/sであり、閾値下限は-0.1℃/s~-20℃/sであり、温度変化率が閾値下限を下回る場合は平滑処理の時間窓を延長し、温度変化率が閾値上限を上回る場合は平滑処理の時間窓を短縮し、温度変化率が閾値下限と閾値上限の間にある場合は平滑処理の時間窓を不変に保つ。前記動的平滑処理の閾値上限が5℃/s、下限が-5℃/sである場合の平滑処理の時間窓の動的範囲は、0s~10s、好適には0s~2.5sである。
さらに、前記ラジオ波焼灼器は重複焼灼を防止する保護メカニズムを有しており、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃を上回る場合は、焼灼を始動させない
さらに、前記ラジオ波焼灼器はラジオ波エネルギーの伝達/フィードバック制御メカニズムを有しており、ラジオ波エネルギーを2~4秒出力すると、組織焼灼温度が設定温度に到達して6~8秒維持され、組織焼灼温度が過剰温度閾値を上回る場合は過剰温度警告を出し、焼灼システムが自動的にラジオ波エネルギーの出力を中断する。前記設定温度は60℃~70℃であり、過剰温度閾値は設定温度より1℃~10℃高い。好適には、前記設定温度は65℃であり、過剰温度閾値は設定温度より3℃高い。
本発明の実施例に示している多極焼灼装置を採用することで、本発明の目的を実現することができる。以下の実施例は本発明の好適な実施例にすぎず、本発明に対しては、いかなる形の制限も与えない。本発明の技術及び方法に基づいて実質的に上記の実施例に対して行われる単純な修正、同等の変化及び修飾は、いずれも本発明の技術及び方法の範囲に属している。
実施例1
本発明は、気管及び気管支内でエネルギーを伝達する機能のための装置、さらには多極焼灼装置に関するものであり、図1に示すように、装置は主に第1電極モジュール2と、第2電極モジュール3と、ガイドカテーテル6と、ハンドル17と、コネクタ18を含む。図2に示すように、第1電極モジュール2及び第2電極モジュール3は連続的にガイドカテーテル6の軸方向に配置されており、電極モジュールのヘッドには損傷防止構造1が設置され、かつ第1電極モジュール2を固定するために用いられており、第1電極モジュール2と第2電極モジュール3の間は支持部材4によって接続されており、第1電極モジュール2の近端と第2電極モジュール3の遠端が支持部材4上に固定され、牽引ワイヤ5の遠端はヘッドの損傷防止構造1と接続され、近端は支持部材4と固定されており(図5の通り)、かつガイドカテーテル6を通ってハンドル17に進入している。第2電極モジュール2の近端はカテーテル6上に固定されている。図3に示すように、ハンドル17が牽引ワイヤ5を近端に向かって収縮するよう制御すると、まず第1電極モジュール2が拡張し、それと同時に第2電極モジュール3も同期して拡張する。気管チューブの特徴により、電極モジュールは、遠端が小さく、近端が大きく、直径差が約1~5mmとなるよう設定される。
第1電極モジュール2及び第2電極モジュール3上には複数の電極、第1電極21、第2電極22、第3電極23、第4電極24、第5電極31、第6電極32、第7電極33、第8電極34が設置されており、電極はステンレス材料から成り、一定の弾性を有しており、各電極及び独立した電極導線はハンドルと接続されており、ハンドルはコネクタ18を介して気管支ラジオ波焼灼器までつながっている。使用時には、各電極は、気管組織と制御回路板が形成する回路を通して、電極と組織の貼着インピーダンス値を個別に測定することができる。電極が上手く貼り付けられている場合(測定したインピーダンス値が500オーム~1000オーム)は、気管支ラジオ波焼灼器がラジオ波エネルギーを放射して病巣組織を焼灼する。第1電極モジュール2及び第2電極モジュール3上にはそれぞれ1つの温度センサ201及び202が設置されており、電極モジュールの周辺組織の温度を個別に測定することができる。
実施例2
図6~8は装置の第2の実施例であり、第1電極モジュール2及び第2電極モジュール3の下方に第1バルーン11及び第2バルーン12が設置されており、第1バルーン11の近端にはバルーン第1気道15が設置され、第2バルーン12の近端にはバルーン第2気道16が設置されている。第1バルーン11と第2バルーン12の間は相互に離隔されており、第1気道15と第2気管16は互いに独立して第1バルーン11及び第2バルーン122に気体を提供し、気体がバルーン気道を通ってバルーン内に進入すると、第1電極71、第2電極72、第3電極73、第4電極74、第5電極81、第6電極82、第7電極83、第8電極84が圧力を受けて拡張し、電極モジュールが拡張する。気体の進入量は外部の吸気設備によって制御され、吸気量によって電極モジュールの拡張の大きさを設定することができ、しかも第1電極モジュール2と第2電極モジュール3は独立制御なので、様々な気管病巣部位の大きさの需要に対応することができる。
第1電極71、第2電極72、第3電極73、第4電極74、第5電極81、第6電極82、第7電極83、第8電極84は独立した電極導線を有しており、使用時には、各電極は、気管組織と制御回路板が形成する回路を通して、電極と組織の貼着インピーダンス値を個別に測定することができる。第1電極モジュール2及び第2電極モジュール3上にはそれぞれ1つの温度センサ201及び202が設置されており、電極モジュールの周辺組織の温度を個別に測定することができる。
実施例3
図9に示しているのは第3の実施例であり、第1リング電極1及び第2リング電極2が第1バルーン11及び第2バルーン12上に螺旋状に設置されており、バルーンに気体を注入すると、第1リング電極1と第2リング電極2の外形が大きくなる。第1リング電極1及び第2リング電極2上には独立した電極導線が設置されており、使用時には、各電極は、気管組織と制御回路板が形成する回路を通して、電極と組織の貼着インピーダンス値を個別に測定することができる。リング電極1及びリング電極2上にはそれぞれ1つの温度センサ201及び202が設置されており、電極モジュールの周辺組織の温度を個別に検出することができる。
図10に示すように、ハンドル17上にはインジケータ19が設置されており、理論上、電極を組織に貼り付けた後のインピーダンス値が500オーム~1000オーム以下の場合、ラジオ波焼灼を行うことができ、気管支ラジオ波焼灼器が、電極の貼着抵抗が500オーム~1000オーム以下であることを検出した場合は、インジケータが緑になり、焼灼を行うことができることを示し、気管支ラジオ波焼灼器が、電極の貼着抵抗が500オーム~1000オーム以上であることを検出した場合は、インジケータが赤になり、焼灼を行うことができないことを示す。
図11に示すように、牽引ワイヤ5の一部の領域内には圧力センサ20が設置されており、圧力センサの両端にはそれぞれ牽引ワイヤの2端が接続され、電極モジュールを牽引すると、牽引ワイヤ5が力を受け、この時に圧力センサ20が受ける同じ引張力は、気管支ラジオ波焼灼器の処理を経て表示され、貼着度合いの判定が行われる。電極が組織に貼り付くと、牽引の引張力を判断することにより、電極アームと組織の貼着度合いを判別することができる。
図12に示すように、ラジオ波焼灼器のタッチパネルは、電極状態、電極と組織の貼着インピーダンス値を表示し、かつタッチパネルをクリックすることにより、1つまたは複数の電極の放出エネルギーを制御することができる。
ガイドカテーテル6は誘導管であってよく、誘導管は電極モジュール2及び電極モジュール3を収容可能なキャビティを有しており、電極モジュールは誘導管内で自由に伸縮することができ、誘導管キャビティには液体を通すことができるので、消炎剤や麻酔剤などが誘導管キャビティを通って焼灼する病巣組織に進入し、患者の苦痛や合併症を緩和することができる。
実施例4 本発明の前記多極焼灼装置のインピーダンスと電極数及び張力の関係についての考察
分離組織試験を通して多極焼灼装置の臨床的応用をシミュレーションし、焼灼カテーテルの、気管支の部位の違い、ハンドル握力の違い、及び電極貼着数の違いにおけるインピーダンス測定値を観察する。
試験環境:温度:15℃~20℃、湿度:55%RH~60%RH。
試験組織:新鮮な分離されたブタ肺2個。
試験原理:分離されたブタ肺を塩水に浸し、焼灼カテーテルをラジオ波焼灼器に接続し、焼灼カテーテルを操作する。気管支の部位、ハンドルの握力、電極貼着の数が異なる状況において、ラジオ波焼灼器のインピーダンス表示値を観察し、記録する。
試験部位:左肺上葉→左肺下葉→右肺上葉→右肺下葉。
1.電極張力の違いとインピーダンスの関係についての考察
様々な気管支の部位において、カテーテルのハンドルを自然に緩めた状態と完全に握った状態でのインピーダンス測定値を観察し、記録する。結果は表1~4及び図13~16に示す通りである。結果から、電極の張力とインピーダンス測定値との間には関連があることがわかる。
Figure 2022508668000002
Figure 2022508668000003
Figure 2022508668000004
Figure 2022508668000005
2.電極貼着数の違いとインピーダンスの関係についての考察
数の異なる電極を気管支に貼り付けて、インピーダンス測定値を観察し記録する。結果は表5及び図17に示す通りである。数の異なる電極を塩水に浸し、インピーダンス測定値を観察し記録する(貼着圧力の影響は排除する)。結果は表6及び図18に示す通りである。結果から、電極の貼着数の違いがインピーダンス測定値に与える影響は明らかであり、電極の貼着数が多いほど、インピーダンス測定値は小さくなり、インピーダンス測定値に基づいて、電極の貼着数を判断することができることがわかる。
Figure 2022508668000006
Figure 2022508668000007
3.ラジオ波焼灼のインピーダンスに対する影響についての考察
ラジオ波を出力し、インピーダンス測定値を観察し、記録する。結果は表7及び図19に示す通りである。結果から、ラジオ波焼灼がインピーダンス測定値の下降を引き起こし、インピーダンスまたは張力信号の変化に基づいて焼灼の有効性を判断できることがわかる。インピーダンスの変化は、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種である。
Figure 2022508668000008
実施例5 本発明の前記多極焼灼装置の焼灼有効性についての考察
動物実験を採用して、本発明の前記多極焼灼装置の焼灼有効性について考察し、インピーダンス、出力、温度の間の論理関係を画定することにより、生成及び制御される直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを精密に制御するとともに、温度、インピーダンス信号を収集、処理及び表示し、インピーダンス信号の変化に基づいて焼灼の有効性を判断し、インピーダンスの下降値が10Ω~100Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-1Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断する。
具体的な操作は以下の通りである。
本発明の前記多極焼灼装置の電極を、イヌ肺の試験予定部位に挿入し、多極焼灼装置のデータインターフェースをコンピュータに接続する。多極焼灼装置を操作して焼灼を行い、コンピュータに試験過程での温度、出力及びインピーダンスのデータを表示し、記録する。気管支内視鏡で試験の全過程を観察する。
結果は図20に示す通りであり、図20は動物実験での焼灼過程の組織のインピーダンス変化曲線であり、横座標が時間、左側縦座標が組織温度及びラジオ波出力パワー、右側縦座標が組織のインピーダンスである。図に示すように、焼灼を開始すると、組織のインピーダンスは下降し始め、しかも組織のインピーダンスの下降速度は徐々に緩やかになり、徐々に上昇に転じ始める。これは、本発明の前記多極焼灼装置を用いた焼灼が有効であることを表している。
実施例6 本発明の前記多極焼灼装置の安全性及び温度ノイズ除去能力についての考察
本発明は、気管及び気管支内でエネルギーを伝達する機能のための装置に関し、該装置は段階式比例積分制御アルゴリズムを採用して温度に対する動的平滑処理を行う。焼灼開始から0s~1sは急速昇温段階であり、ラジオ波の出力パワーは0から始まって10W以上まで急上昇し、組織温度が急上昇し始める。1s~2sは低速昇温段階で、ラジオ波出力パワーは緩やかに上昇し、徐々に下降し始め、組織温度の上昇速度が遅くなり始める。2s後から焼灼停止までは安定維持段階で、ラジオ波出力パワーは緩やかに下降し、小幅に調整しながら組織温度を維持する。
温度の動的平滑時間窓の動的範囲は0s~2.5sであり、温度変化率が5℃/sを上回る度に平滑処理の時間窓が0.01s短縮され、温度変化率が-5℃/sを下回る度に平滑処理の時間窓が0.01s延長され、温度変化率が-5℃/s~5℃/sの間であれば、平滑処理の時間窓は不変に保持される。平滑処理時間窓内の温度を平均演算することで、温度の動的平滑処理を実現する。
動物実験の操作は実施例5と同じである。
結果は図21、図22に示す通りであり、図21は、動物実験で段階式制御及び温度の動的平滑処理を採用していない焼灼過程での組織温度とラジオ波出力パワーの曲線である。図22は、段階式制御及び温度の動的平滑処理を採用した場合の焼灼過程の組織温度とラジオ波出力パワーの曲線であり、横座標が時間、左側縦座標が組織温度、右側縦座標がラジオ波出力パワーである。図に示すように、焼灼開始から1s以内はラジオ波出力パワーが急上昇し、2s以内は緩やかに上昇して下降を開始し、2s後からは緩やかに下降して小幅に調整する。焼灼の開始から1s以内では組織温度が急上昇を開始し、2s以内で温度上昇が緩やかになり、3s以内で焼灼温度に到達して維持される。該装置は、ラジオ波出力パワーを制御して焼灼電極の温度を3秒以内に焼灼温度に到達させ、かつ焼灼温度に到達した後の温度のオーバーシュートを1℃未満にしており、組織温度を焼灼温度に安定的に維持するので、変動は1℃より小さく、焼灼治療のプロセス全体においては、ラジオ波の出力パワーは平滑に変化するので、ラジオ波エネルギーが突然印加されたり、及び(または)突然変化したりすることはない。段階式制御及び温度の動的平滑処理を採用しなければ、組織温度に明らかな揺れが発生し、温度のオーバーシュートがかなり大きくなる。段階式制御及び温度の動的平滑処理を採用すると、組織温度は安定的に維持され、温度のオーバーシュートは小さい。
この結果から、本発明では、閉ループ制御システムを上手く利用し、段階式制御方法を採用して、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御し、温度の動的平滑処理を利用して各種の乱れに対抗していることがわかる。それにより、本システムの安全性及び有効性がさらに保証されており、焼灼のエラーや焼灼不能といった情況を発生させず、また重複焼灼や過度の焼灼といった情況も発生させない。
実施例7 本発明の前記ラジオ波焼灼装置の安全制御能力についての考察
本発明の前記ラジオ波焼灼装置は、ラジオ波エネルギーの伝達/フィードバック制御メカニズムを有しており、ラジオ波エネルギーを2~4秒出力すると、組織焼灼温度が設定温度の60℃~70℃に到達して6~8秒維持され、組織焼灼温度が過剰温度閾値(設定温度より1℃~10℃高い)を上回ると、過剰温度警告を出し、焼灼システムが自動的にラジオ波エネルギーの出力を中断する。
動物実験の操作は実施例5と同じである。
図23に示すように、図23は動物実験での焼灼プロセスにおいて組織温度が過剰温度閾値より高くなり、焼灼を中止した記録である。横座標が時間、左側縦座標が組織温度、右側縦座標がラジオ波出力パワーである。図に示すように、組織温度が68℃を上回ると、ラジオ波出力パワーが急速に0まで下降し、焼灼を中止する。

Claims (45)

  1. ラジオ波焼灼器において、直流電流、交流電流及びラジオ波エネルギーを生成及び制御するとともに、温度、インピーダンスまたは張力信号を収集、処理及び表示し、インピーダンスまたは張力信号の変化に基づいて焼灼の有効性を判断することができ、前記インピーダンスの変化が、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種であることを特徴とする、ラジオ波焼灼器。
  2. 前記インピーダンスの下降値が10Ω~100Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-1Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断することを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  3. 前記インピーダンスの下降値が20Ω~50Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-5Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断することを特徴とする、請求項2に記載のラジオ波焼灼器。
  4. 前記ラジオ波焼灼器は、閉ループ制御システムを通して段階式制御方法を採用し、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御しており、前記段階式制御が、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から0.5s~2s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の50%~80%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、0.5s~2s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の70%~99%に達し、または焼灼温度より0.1℃~10℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含むことを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  5. 前記段階式制御が、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から1s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の65%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、1s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の90%に達し、または焼灼温度より2℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含むことを特徴とする、請求項4に記載のラジオ波焼灼器。
  6. 前記ラジオ波焼灼器は、焼灼温度を制御する過程で、温度に対して、サンプル温度値に対する平均、加重平均または中央値平均処理を行うことを含む動的平滑処理を行い、動的平滑処理で得られた温度値に基づいて、ラジオ波焼灼器にラジオ波の出力パワーの調節を指示することにより、焼灼過程のラジオ波出力パワーの平滑的変化を保証することを特徴とする、請求項4に記載のラジオ波焼灼器。
  7. 動的平滑処理の閾値上限は0.1℃/s~20℃/sであり、閾値下限は-0.1℃/s~-20℃/sであり、温度変化率が閾値下限を下回る場合は平滑処理の時間窓を延長し、温度変化率が閾値上限を上回る場合は平滑処理の時間窓を短縮し、温度変化率が閾値下限と閾値上限の間にある場合は平滑処理の時間窓を不変に保つことを特徴とする、請求項6に記載のラジオ波焼灼器。
  8. 前記動的平滑処理の閾値上限が5℃/s、下限が-5℃/sであることを特徴とする、請求項7に記載のラジオ波焼灼器。
  9. 平滑処理の時間窓の動的範囲が0s~10sであることを特徴とする、請求項7に記載のラジオ波焼灼器。
  10. 平滑処理の時間窓の動的範囲が0s~2.5sであることを特徴とする、請求項9に記載のラジオ波焼灼器。
  11. 重複焼灼を防止する保護メカニズムを有し、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を検出し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃を上回る場合は、焼灼を始動させないことを特徴とする、請求項1~10のいずれかに記載のラジオ波焼灼器。
  12. 焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が45℃を上回る場合は、焼灼を始動させないことを特徴とする、請求項11に記載のラジオ波焼灼器。
  13. 微弱交流信号を持続してインピーダンスを検出し、ラジオ波を出力する際に、電圧及び電流によりインピーダンスを計算する方法1、及び/または、ラジオ波を出力せずにインピーダンスを直接検出する方法2、を使用することを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  14. ラジオ波エネルギーの伝達/フィードバック制御メカニズムを有し、ラジオ波エネルギーを2~4秒出力すると、組織焼灼温度が設定温度に到達して6~8秒維持され、組織焼灼温度が過剰温度閾値を上回る場合は過剰温度警告を出して、焼灼システムが自動的にラジオ波エネルギーの出力を中断することを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  15. 前記設定温度は60℃~70℃であり、過剰温度閾値は設定温度より1℃~10℃高いことを特徴とする、請求項14に記載のラジオ波焼灼器。
  16. 前記設定温度が65℃であり、過剰温度閾値が設定温度より3℃高いことを特徴とする、請求項15に記載のラジオ波焼灼器。
  17. 前記ラジオ波焼灼器が、マルチセントラルコントローラ、温度複式路、電圧、電流複式路設計を採用していることを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  18. 前記ラジオ波焼灼器はデータ伝送インターフェースを有し、コンピュータを外部接続して、各パラメータ情報をリアルタイムに取得できることを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  19. ラジオ波焼灼器は、電極状態、電極と組織の貼着インピーダンス値を表示するタッチパネルを有し、かつタッチパネルをクリックすることにより、1つまたは複数の電極の放出エネルギーを制御することができることを特徴とする、請求項1に記載のラジオ波焼灼器。
  20. 多極焼灼装置において、請求項1~19のいずれかに記載のラジオ波焼灼器と、電極モジュールと、ガイドカテーテルと、ハンドルと、コネクタとを含み、
    前記ガイドカテーテル内には少なくとも1つのキャビティがあり、
    前記電極モジュールはガイドカテーテルの前端に設置され、かつ配線によってガイドカテーテル内を貫通してハンドルと接続されており、前記電極モジュールは、1組以上の電極グループ及び1つ以上の検出装置を含み、前記電極グループは、電気エネルギー、ラジオ波エネルギー、レーザーエネルギー、高密度集束超音波または低温焼灼を印加することができ、前記検出装置は温度、インピーダンスまたは張力の測定に用いられ、
    前記ハンドルはコネクタ及び1組以上の電極モジュールと接続され、かつ1つまたは複数の操作部材を含み、前記操作部材は、電極モジュールの収縮、展開及びエネルギー放出を制御するために用いられるとともに、電極モジュールによるガイドカテーテルの伸出または退縮を制御することもでき、
    前記コネクタは電極にエネルギーを提供するために用いられることを特徴とする、
    多極焼灼装置。
  21. 前記検出装置が、温度検出装置、インピーダンス検出装置及び張力検出装置を含むことを特徴とする、請求項20に記載の多極焼灼装置。
  22. 前記電極グループは1つの電極または複数の電極を含み、各電極は独立した電極導線を通してハンドルと接続されており、電極グループは操作部材の制御下でバスケット状、螺旋状またはバルーン状に展開し、複数の電極グループが存在する情況では、電極グループは順に直列配列され、電極グループがハンドルに近付くにつれて、展開後の外形寸法が大きくなり、前記外形の寸法が1~20mmであることを特徴とする、請求項21に記載の多極焼灼装置。
  23. 前記電極モジュールは牽引ワイヤをさらに含み、前記電極の両端は牽引ワイヤ上に固定されており、前記牽引ワイヤはガイドカテーテルを貫通してハンドルと接続されており、ハンドルが牽引ワイヤを引いたり緩めたりすることで電極グループの収縮及び展開を制御することを特徴とする、請求項22に記載の多極焼灼装置。
  24. 複数の電極グループが存在する情況において、ハンドルから最も遠い端部の電極グループのヘッドに損傷防止構造が設置されており、電極グループと電極グループの間が支持部材によって接続されていることを特徴とする、請求項23に記載の多極焼灼装置。
  25. 前記牽引ワイヤ上に圧力センサが設置されていることを特徴とする、請求項23に記載の多極焼灼装置。
  26. 前記電極モジュールはバルーンをさらに含み、前記バルーンは電極の間に設置され、バルーン気道によってガイドカテーテルを貫通してハンドルと接続されており、ハンドルを介して吸気設備と接続され、バルーンが空気を注入されて膨らむことで電極グループを開くことができ、複数の電極グループが存在する情況において、複数のバルーンが順に直列配列され、複数のバルーンが独立したバルーン気道を介してそれぞれハンドルと接続されていることを特徴とする、請求項22に記載の多極焼灼装置。
  27. 前記ガイドカテーテルは、ハンドルに近いほど硬度が高くなり、その硬度分布がショア硬度90A~80Dであることを特徴とする、請求項20に記載の多極焼灼装置。
  28. 前記ハンドルの操作部材は、制御回路板及び制御ボタンを含み、前記制御回路は電極モジュール及び制御ボタンと接続され、前記制御ボタンは異なる電極モジュール内の異なる部材をそれぞれ制御することを特徴とする、請求項20に記載の多極焼灼装置。
  29. 前記電極グループは、ハンドル操作部材の制御下で、1つまたは複数の電極のエネルギー放出を制御することができることを特徴とする、請求項22に記載の多極焼灼装置。
  30. 前記ラジオ波焼灼器は電極のインピーダンスまたは張力を表示することができるとともに、電極モジュールが気管壁に良好に貼り付いているか否かを示すことができ、気管支ラジオ波焼灼器の電極と組織が貼着した後のインピーダンス値が閾値以下であれば、電極モジュールが気管壁に良好に貼り付いていることを示すことを特徴とする、請求項20に記載の多極焼灼装置。
  31. 前記インピーダンス閾値が500オーム~1000オームであることを特徴とする、請求項30に記載の多極焼灼装置。
  32. 前記インピーダンス閾値が900オームであることを特徴とする、請求項31に記載の多極焼灼装置。
  33. 前記ラジオ波焼灼器が電極と気管壁の接触が良好であるか否かを判断する方法が、ラジオ波焼灼器が各電極インピーダンスを測定でき、インピーダンスが一致した場合は、電極と気管壁の接触は良好であり、いずれかの電極と気管壁の接触が悪ければ、インピーダンスが他の接触良好のものとは異なるという方法であることを特徴とする、請求項20に記載の多極焼灼装置。
  34. ラジオ波焼灼の有効性の判断方法において、焼灼部位に対して電気刺激を与え、焼灼部位のインピーダンス値を測定、収集及び処理し、インピーダンスの変化に基づいて焼灼の有効性を判断しており、前記インピーダンスの変化が、インピーダンスの下降値、インピーダンス変化率、インピーダンス変化率の変化またはインピーダンスの下降から上昇への変化の中から選択される1種または数種であることを特徴とする、ラジオ波焼灼の有効性の判断方法。
  35. 前記インピーダンスの下降値が10Ω~100Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-1Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断することを特徴とする、請求項34に記載の方法。
  36. 前記インピーダンスの下降値が20Ω~50Ωを超え、またはインピーダンス変化率が-5Ω/s~-50Ω/sを上回り、またはインピーダンス変化が下降から上昇に転じた場合に、焼灼が有効であると判断することを特徴とする、請求項35に記載の方法。
  37. ラジオ波焼灼温度の制御方法において、閉ループ制御システムを通して段階式制御方法を採用し、ラジオ波出力パワーを調節して焼灼温度を制御しており、前記段階式制御が、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から0.5s~2s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の50%~80%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、0.5s~2s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の70%~99%に達し、または焼灼温度より0.1℃~10℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含むことを特徴とする、ラジオ波焼灼温度の制御方法。
  38. 前記段階式制御が、(1)高速昇温段階:焼灼の開始から1s持続し、高速昇温段階の終点温度は焼灼温度の65%に達する、(2)低速昇温段階:高速昇温段階の後、1s持続し、低速昇温段階の終点温度は焼灼温度の90%に達し、または焼灼温度より2℃低い、(3)安定維持段階:低速昇温段階の後、温度を焼灼の停止まで安定的に維持する、という段階を含むことを特徴とする、請求項33に記載の方法。
  39. ラジオ波焼灼温度のノイズ除去方法において、焼灼温度を制御する過程で、温度に対して、サンプル温度値に対する平均、加重平均または中央値平均処理を行うことを含む動的平滑処理を行い、動的平滑処理で得られた温度値に基づいて、ラジオ波焼灼器にラジオ波の出力パワーの調節を指示することにより、焼灼過程のラジオ波出力パワーの平滑的変化を保証することを特徴とする、ラジオ波焼灼温度のノイズ除去方法。
  40. 動的平滑処理の閾値上限は0.1℃/s~20℃/sであり、閾値下限は-0.1℃/s~-20℃/sであり、温度変化率が閾値下限を下回る場合は平滑処理の時間窓を延長し、温度変化率が閾値上限を上回る場合は平滑処理の時間窓を短縮し、温度変化率が閾値下限と閾値上限の間にある場合は平滑処理の時間窓を不変に保つことを特徴とする、請求項39に記載の方法。
  41. 前記動的平滑処理の閾値上限が5℃/s、下限が-5℃/sであることを特徴とする、請求項40に記載の方法。
  42. 平滑処理の時間窓の動的範囲が0s~10sであることを特徴とする、請求項39に記載の方法。
  43. 平滑処理の時間窓の動的範囲が0s~2.5sであることを特徴とする、請求項42に記載の方法。
  44. 重複焼灼を防止する方法において、焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が40℃~60℃を上回る場合は焼灼を始動させないことを特徴とする、重複焼灼を防止する方法。
  45. 焼灼を行う前に、毎回、焼灼予定部位の温度を測定し、焼灼予定部位の温度が45℃を上回る場合は焼灼を始動させないことを特徴とする、請求項44に記載の方法。
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