JP2023510326A - アブレーション焼灼巣の光学的探索のためのシステム及び方法 - Google Patents
アブレーション焼灼巣の光学的探索のためのシステム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023510326A JP2023510326A JP2022542281A JP2022542281A JP2023510326A JP 2023510326 A JP2023510326 A JP 2023510326A JP 2022542281 A JP2022542281 A JP 2022542281A JP 2022542281 A JP2022542281 A JP 2022542281A JP 2023510326 A JP2023510326 A JP 2023510326A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tissue
- energy
- ablation
- catheter
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002679 ablation Methods 0.000 title claims abstract description 188
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 230000003902 lesion Effects 0.000 title claims description 34
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 claims abstract description 135
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 claims abstract description 134
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 77
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 34
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 24
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 16
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 16
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 16
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 claims description 13
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003176 fibrotic effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 198
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 15
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 15
- 206010003658 Atrial Fibrillation Diseases 0.000 description 14
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 11
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 9
- 210000003492 pulmonary vein Anatomy 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- 238000010317 ablation therapy Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 230000001746 atrial effect Effects 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 2
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000005245 right atrium Anatomy 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 210000002620 vena cava superior Anatomy 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 1
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 1
- 208000010496 Heart Arrest Diseases 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 1
- 238000011887 Necropsy Methods 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 208000001435 Thromboembolism Diseases 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000011298 ablation treatment Methods 0.000 description 1
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 206010003668 atrial tachycardia Diseases 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000011128 cardiac conduction Effects 0.000 description 1
- 238000013153 catheter ablation Methods 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 210000002064 heart cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 1
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical compound [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- -1 reduced Nicotinamide Adenine Dinucleotide Hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
- A61B18/24—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor with a catheter
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/32—Surgical cutting instruments
- A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/02—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/08—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
- A61B18/14—Probes or electrodes therefor
- A61B18/1492—Probes or electrodes therefor having a flexible, catheter-like structure, e.g. for heart ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/1815—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/327—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for enhancing the absorption properties of tissue, e.g. by electroporation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/06—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating caused by chemical reaction, e.g. moxaburners
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/08—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
- A61B18/082—Probes or electrodes therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
- A61B2017/00057—Light
- A61B2017/00061—Light spectrum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00115—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output
- A61B2017/00128—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output related to intensity or progress of surgical action
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/32—Surgical cutting instruments
- A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
- A61B2017/320069—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic for ablating tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00005—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
- A61B2018/00011—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
- A61B2018/00029—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids open
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00053—Mechanical features of the instrument of device
- A61B2018/0016—Energy applicators arranged in a two- or three dimensional array
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00053—Mechanical features of the instrument of device
- A61B2018/00214—Expandable means emitting energy, e.g. by elements carried thereon
- A61B2018/0022—Balloons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00053—Mechanical features of the instrument of device
- A61B2018/00214—Expandable means emitting energy, e.g. by elements carried thereon
- A61B2018/00267—Expandable means emitting energy, e.g. by elements carried thereon having a basket shaped structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00345—Vascular system
- A61B2018/00351—Heart
- A61B2018/00375—Ostium, e.g. ostium of pulmonary vein or artery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
- A61B2018/00577—Ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
- A61B2018/00613—Irreversible electroporation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00773—Sensed parameters
- A61B2018/00779—Power or energy
- A61B2018/00785—Reflected power
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/02—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques
- A61B2018/0212—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques using an instrument inserted into a body lumen, e.g. catheter
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
- A61B18/14—Probes or electrodes therefor
- A61B2018/1467—Probes or electrodes therefor using more than two electrodes on a single probe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/1815—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
- A61B2018/1861—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves with an instrument inserted into a body lumen or cavity, e.g. a catheter
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
- A61B2018/2205—Characteristics of fibres
- A61B2018/2211—Plurality of fibres
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/378—Surgical systems with images on a monitor during operation using ultrasound
- A61B2090/3782—Surgical systems with images on a monitor during operation using ultrasound transmitter or receiver in catheter or minimal invasive instrument
- A61B2090/3784—Surgical systems with images on a monitor during operation using ultrasound transmitter or receiver in catheter or minimal invasive instrument both receiver and transmitter being in the instrument or receiver being also transmitter
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2218/00—Details of surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2218/001—Details of surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body having means for irrigation and/or aspiration of substances to and/or from the surgical site
- A61B2218/002—Irrigation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
Abstract
Description
[関連出願]
本出願は、2020年1月8日に出願された米国仮出願第62/958,419号及び2021年1月8日に出願された米国出願第17/145,188号に対する利益及び優先権を主張し、それらの全体は参照することにより本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年1月8日に出願された米国仮出願第62/958,419号及び2021年1月8日に出願された米国出願第17/145,188号に対する利益及び優先権を主張し、それらの全体は参照することにより本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般に、アブレーション及び光学的組織探索システム並びに組織に対するエネルギー送達の影響を評価し、カテーテルと組織との間の接触の品質を評価するために組織を光学的に探索する方法に関する。
心房細動(AF:Atrial Fibrillation)は、世界で最も一般的な持続性不整脈であり、現在、何百万人もの人々に影響を与えている。米国では、AFは2050年までに1000万人に影響を及ぼすと予測されている。AFは、高い死亡率、罹患率、及び生活の質の低下を伴い、また脳卒中の独立した危険因子である。AFを発症するという実質的な生涯リスクは、その疾病の公衆衛生上の負担を強調しており、米国だけで年間処置コストは70億ドルを超える。
AFを有する患者のほとんどの発症は、肺静脈(PV:Pulmonary Vein)内に延在する筋肉スリーブ内で発生した限局性電気活動によって誘発されることが知られている。心房細動は、上大静脈又は他の心房組織、すなわち心臓伝導系内の他の心臓組織内の限局性活動によって誘発される場合もある。これらの限局性誘因は、興奮回帰性電気活動(又はロータ)によって駆動される心房頻拍を引き起こす可能性もあり、興奮回帰性電気活動(又はロータ)は、その後、心房細動に特徴的である多数の電気小波に断片化する場合がある。さらに、長引くAFは、心臓細胞膜の機能変化を引き起こす可能性があり、これらの変化は心房細動をさらに持続させる。
アブレーションシステムは、心房細動を処置するために医師によって使用される。医師はカテーテルを使用してエネルギーを誘導して、限局性誘因を破壊するか又は心臓の残りの組織及び伝導系から誘因を隔離する電気的隔離線を形成する。後者の技術は、肺静脈隔離術(PVI:Pulmonary Vein Isolation)と呼ばれるものにおいて一般に使用される。しかしながら、AFアブレーション治療の成功率は、比較的低迷したままであり、再発の推定値は、治療後1年で30%~50%程度である。カテーテルアブレーション後の最も一般的な再発理由は、PVI線における1つ又は複数のギャップである。通常、ギャップは、治療中に一時的に電気信号を遮断するが、経時的に治癒し、心房細動の再発を促すことができる、抜けているエリア或いは無効な又は不完全な焼灼巣の結果である。
無効な又は不完全な焼灼巣は、しばしば、心筋との不十分なカテーテル接触の結果である。不十分な接触によって、カテーテルから心筋へのエネルギーの伝達は、非効率的であり、しばしば、適切な焼灼巣をもたらすのに不十分である。断続的な接触は安全でない可能性もある。
したがって、結果を改善しコストを低減するために、アブレーション焼灼巣を形成し検証するシステム及び方法についての必要性が存在する。
本開示は、組織アブレーションを実施しモニターするシステム及び方法を提供する。
幾つかの態様において、本開示は、光学的組織探索のためのシステムを提供し、システムは、複数の電極を有するカテーテルであって、複数の電極が、カテーテルの遠位端においてアレイで配設され、アブレーションエネルギーを組織に送達するように構成される、カテーテルと、光源から組織へ光を送達し、組織からセンサへ、還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH:Nicotinamide Adenine Dinucleotide Hydrogen)蛍光を含む光学情報を送達するための、カテーテルを通して延在する1つ又は複数の光ファイバと、を備え、複数の電極における各電極は、1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバに関連付けられる。
幾つかの実施形態において、光源は、組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する。幾つかの実施形態において、センサは、組織からのNADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される。幾つかの実施形態において、組織を照射する光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する。幾つかの実施形態において、センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、複数の電極のそれぞれは光学ポートを備え、1つ又は複数の光ファイバは、光が光学ポートを通過することを可能にするために光学ポートと整列する。幾つかの実施形態において、複数の電極は、カテーテルの遠位端で拡張可能部材上に配設される。
幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するためにNADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える。幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信するプロセッサをさらに備え、プロセッサは、組織のアブレーション中にセンサからNADH蛍光を取得し、組織のアブレーションの進行をモニターするためにNADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときのNADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために組織のアブレーションの進行を示し、組織が焼灼されている間、NADH蛍光の減少をモニターし、組織のアブレーション全体を通してのNADH蛍光の減少を示すためにデジタル表現を更新するようにプログラムされる。幾つかの実施形態において、光学情報は、組織を焼灼することによって生成された組織内の焼灼巣の恒久性を予測するために使用される。幾つかの実施形態において、光及びセンサは、組織からのコラーゲン蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信し、組織の線維性負担を評価するために、コラーゲン蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える。
幾つかの態様において、本開示は、光学的組織探索のためのシステムを提供し、システムは、組織を照射する光を提供する光源であって、光が、組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、光源と、組織からのNADH蛍光を検出するセンサであって、組織からのNADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、センサと、1つ又は複数の光ファイバを含むシースであって、1つ又は複数の光ファイバが、シースを通して延在して、光源から組織へ光を送達し、組織からセンサへ光学情報を送達する、シースと、を備え、シースは、シースを通してカテーテルを受け取って、1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバをカテーテルの遠位端に配設された電極に関連付けるように構成され、電極は、アブレーションエネルギーを組織に送達するように構成される。
幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される。幾つかの実施形態において、組織を照射する光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する。幾つかの実施形態において、センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、電極は光学ポートを備え、1つ又は複数の光ファイバは、光が光学ポートを通過することを可能にするために光学ポートと整列する。幾つかの実施形態において、光学情報はNADH蛍光を含む。
幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するためにNADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える。幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信するプロセッサをさらに備え、プロセッサは、組織のアブレーション中にセンサからNADH蛍光を取得し、組織のアブレーションの進行をモニターするためにNADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときのNADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために組織のアブレーションの進行を示し、組織が焼灼されている間、NADH蛍光の減少をモニターし、組織のアブレーション全体を通してのNADH蛍光の減少を示すためにデジタル表現を更新するようにプログラムされる。
幾つかの実施形態において本開示は、光学的組織探索のためのシステムを提供し、システムは、複数の電極を有するカテーテルであって、前記複数の電極が、カテーテルの遠位端においてアレイで配設される、カテーテルと、複数の電極のうちの1つ又は複数の電極によって組織を焼灼するために複数の電極と導通状態にあるアブレーションエネルギー源と、組織を照射する光を提供する光源であって、光が、組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、光源と、組織からのNADH蛍光を検出するセンサであって、組織からのNADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、センサと、1つ又は複数の光ファイバを含むシースであって、1つ又は複数の光ファイバが、シースを通して延在して、光源から組織へ光を送達し、センサへNADH蛍光を送達する、シースと、を備え、シースは、シースを通してカテーテルを受け取って、1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバを複数の電極のうちの1つの電極に関連付けるように構成される。
幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される。幾つかの実施形態において、組織を照射する光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する。幾つかの実施形態において、センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、電極は光学ポートを備え、1つ又は複数の光ファイバは、光が光学ポートを通過することを可能にするために光学ポートと整列する。
幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するためにNADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える。幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信するプロセッサをさらに備え、プロセッサは、組織のアブレーション中にセンサからNADH蛍光を取得し、組織のアブレーションの進行をモニターするためにNADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときのNADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために組織のアブレーションの進行を示し、組織が焼灼されている間、NADH蛍光の減少をモニターし、組織のアブレーション全体を通してのNADH蛍光の減少を示すためにデジタル表現を更新するようにプログラムされる。
幾つかの態様において、本開示は、光学的組織探索のためのシステムを提供し、システムは、複数の電極を有するカテーテルであって、複数の電極が、カテーテルの遠位端においてアレイで配設され、アブレーションエネルギーを組織に送達するように構成される、カテーテルと、カテーテルを摺動可能に受け取るように構成されたシースと、を備え、シースは、光源から組織へ光を送達し、組織からセンサへ還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)蛍光を送達するために、シースを通して延在する1つ又は複数の光ファイバを備え、シースは、複数の電極における各電極を1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバに関連付けるように構成される。
幾つかの実施形態において、光源は、組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する。幾つかの実施形態において、センサは、組織からのNADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される。幾つかの実施形態において、組織を照射する光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する。幾つかの実施形態において、センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される。幾つかの実施形態において、複数の電極のそれぞれは光学ポートを備え、1つ又は複数の光ファイバは、光が光学ポートを通過することを可能にするために光学ポートと整列する。幾つかの実施形態において、シースの遠位端から延在する複数の偏向可能延長部を備え、複数の偏向可能延長部の各偏向可能延長部は、各々を通して延在する少なくとも1つの光ファイバを有する。
幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するためにNADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える。幾つかの実施形態において、システムは、センサと通信するプロセッサをさらに備え、プロセッサは、組織のアブレーション中にセンサからNADH蛍光を取得し、組織のアブレーションの進行をモニターするためにNADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときのNADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために組織のアブレーションの進行を示し、組織が焼灼されている間、NADH蛍光の減少をモニターし、組織のアブレーション全体を通してのNADH蛍光の減少を示すためにデジタル表現を更新するようにプログラムされる。
幾つかの態様において、本開示は、組織を撮像するシステムを提供し、システムは、組織を照射する光を提供する光源であって、光が、組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、光源と、組織からのNADH蛍光を検出するセンサであって、組織からのNADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、センサと、1つ又は複数の光ファイバを含むシースであって、1つ又は複数の光ファイバが、シースを通して延在して、光源から組織へ光を送達し、センサへNADH蛍光を含む光学情報を送達する、シースと、を備え、シースは、シースを通してカテーテルを受け取って、1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバをカテーテルの遠位端に配設された電極に関連付けるように構成され、電極は、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、シースの遠位端には、独立に可動な又は操縦可能なアームがあり、アームは、組織を光学的に探索するため、組織と接触状態になるように光ファイバを位置決めするように構成される。
幾つかの実施形態において、本開示は、光学的組織探索のための方法を提供し、方法は、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る1つ又は複数の電極に関連付けられた1つ又は複数の光ファイバを通して光が照射された組織からNADH蛍光を受信することと、アブレーションエネルギーは、組織と接触状態にある1つ又は複数の電極のうちの電極からのみ送達されるときに、1つ又は複数の電極のうちのどの電極が組織と接触状態にあるかを示すことと、組織のアブレーションの進行をモニターするためにNADH蛍光のデジタル表現を生成することと、を含む。
幾つかの実施形態において、照射された組織からのNADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために組織のアブレーションの進行を示す。幾つかの実施形態において、方法は、組織が焼灼されている間、検出されたNADH蛍光の減少を判定し、組織のアブレーション全体を通しての検出されたNADH蛍光の減少を示すためにデジタル表現を更新することをさらに含む。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される。幾つかの実施形態において、組織は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光によって照射される。幾つかの実施形態において、NADH蛍光は、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する、組織から反射した光を検出することによってモニターされる。幾つかの実施形態において、本方法のステップのうちの1つ又は複数は、本開示の1つ又は複数のシステムを使用して実施される。
現在開示されている実施形態は、同様の構造が幾つかの図全体を通して同様の符号によって参照される添付図面を参照してさらに説明される。示す図面は、必ずしも一定比例尺に従っておらず、代わりに一般的に、現在開示されている実施形態の原理を示すことに力点が置かれる。
上記で特定された図面は、現在開示されている実施形態を記載するが、議論において述べたように、他の実施形態も企図される。本開示は、制限ではなく表現によって例示的な実施形態を提示する。現在開示されている実施形態の原理の範囲及び趣旨内に入る多数の他の修正形態及び実施形態が当業者によって考案されることができる。
本開示は、焼灼巣評価のための方法及びシステムを提供する。幾つかの実施形態において、焼灼巣は、電気穿孔を通して焼灼巣をもたらす、アブレーションエネルギー、例えば、パルスフィールドアブレーション(PFA)エネルギーを使用して形成される。幾つかの実施形態において、本開示のシステムは、標的組織にアブレーション治療(例えば、パルスフィールドアブレーション)を送達する治療機能及び焼灼巣にアクセスするためにカテーテルと組織との接触ポイントからシグネチャスペクトルを収集する診断機能という2つの機能を果たすように構成されるカテーテルを含む。幾つかの実施形態において、本開示のシステム及び方法は、還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)蛍光(fNADH)を使用して組織を撮像するために使用されてもよい。一般に、システムは、組織とカテーテルとの間で光を交換するための光学システムを有するカテーテルを含んでもよい。幾つかの実施形態において、本システムは、紫外線(UV:ultraviolet)励起によって誘起される組織のNADH蛍光又はその欠如の直接光学的組織探索を可能にする。組織から反射したNADH蛍光シグネチャは、組織に対するエネルギーの影響並びに組織とカテーテルシステムとの間の接触の品質を判定するために使用されることができる。
幾つかの実施形態において、カテーテルはその遠位端にPFAを送達するアブレーション治療システムを含み、レーザ等の光源及び分光計を備える診断ユニットに結合される。幾つかの実施形態において、焼灼巣が別個のカテーテルを使用して形成されてもよい、又は、予め形成された焼灼巣が探索されてもよい。カテーテルは、1つ又は複数の光ファイバを含んでもよく、1つ又は複数の光ファイバは、光源及び分光計からカテーテルの遠位先端まで延在して、カテーテルと組織との間の接触ポイントへ照射光を供給し、シグネチャNADHスペクトルを、接触ポイントから受信し、分光計へ送達する。シグネチャNADHスペクトルは標的組織内の焼灼巣を評価するために使用されてもよい。幾つかの実施形態において、本開示の方法は、焼灼巣を有する組織を照射すること、組織のシグネチャスペクトルを受信すること、及び、組織からのシグネチャスペクトルに基づいて焼灼巣の定性的評価を実施することを含む。分析は、焼灼巣形成前、形成中、及び形成後にリアルタイムに行われることができる。本開示のシステム及び方法が、心臓組織及びNADHスペクトルに関連して説明されるが、本開示のシステム及び方法が、他のタイプの組織及び他のタイプの蛍光に関連して使用されてもよいことが留意されるべきである。
[システム:診断ユニット]
図1Aを参照すると、アブレーション治療を提供するシステム100は、アブレーション治療システム110、光学的組織探索システム120、及びカテーテル140を含んでもよい。幾つかの実施形態において、システム100は、1つ又は複数の灌流システム(ポンプ)170、超音波システム190、及びナビゲーションシステム200のうちの1つ又は複数を含んでもよい。システムは、以下に説明するように、別個のディスプレイ又は光学的組織探索システム120の一部とすることができるディスプレイ180を含んでもよい。幾つかの実施形態において、システムは、アブレーション発生器、灌流システム170、灌流先端アブレーションカテーテル140、及び光学的組織探索システム120を含む。
幾つかの実施形態において、アブレーション治療システム110は、カテーテル140にアブレーションエネルギーを供給するように設計される。幾つかの実施形態において、アブレーション治療システム110は、電気穿孔を通して焼灼巣をもたらすパルスフィールドアブレーション(PFA)エネルギーを含んでもよい。PFAエネルギーを送達するために種々のシステムが使用されることができる。図2に示すように、パルス電気フィールドは、細胞アポトーシスを誘発する細胞膜内での非可逆的孔形成をもたらすために調節されて適用されることができる。PFAエネルギーを使用すると、パルス継続時間は、十分に短いため、エネルギー送達中に、蒸気形成が最小で、蒸気グローブ拡張(vapor globe expansion)がなく、アーク放電(arcing)がない。PFAエネルギーの例示的なパラメータ範囲は、1~5Hzの周波数範囲を用いて、マイクロ秒の或る波長に対して、500~3000V/cmの送達電圧、1~100の送達パルスとすることができる。PFAの効果はほぼ瞬時とすることができる。例えば、単一PFA送達は、1心拍以内で達成され、典型的には、焼灼巣は、3~5のPFA送達によって生成されることができる。PFAに加えて又はそれに対する代替として、高周波(RF:Radio Frequency)エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、熱エネルギー、電気穿孔エネルギー、又は任意の他のタイプのエネルギーを生成することができる1つ又は複数のエネルギー源が、組織を焼灼するために使用されることができる。
図1Bを参照すると、光学的組織探索システム120は、光源122、光測定機器124、及びコンピュータシステム126を含んでもよい。
幾つかの実施形態において、光源122は、健康な心筋細胞内で蛍光を誘起するために、標的蛍光体(幾つかの実施形態において、NADH)吸収範囲内の出力波長を有してもよい。幾つかの実施形態において、光源122は、NADH蛍光を励起するためUV光を生成することができる固体レーザである。幾つかの実施形態において、波長は、約355nm又は355nm±30nmであってもよい。幾つかの実施形態において、光源122は、UVレーザとすることができる。レーザ生成UV光は、照射のためにはるかに多くのパワーを提供してもよく、カテーテル140の幾つかの実施形態において使用されるように、ファイバベース照射システム内により効率的に結合されてもよい。幾つかの実施形態において、本システムは、150mWまでの調整可能パワーを有するレーザを使用することができる。
光源122に関する波長範囲は、関心の解剖学的構造によって境界付けられてもよく、わずかに短い波長のみで吸収ピークを示すコラーゲンの過剰蛍光を励起することなく最大NADH蛍光をもたらす波長を、ユーザは、特に選択する。幾つかの実施形態において、光源122は、250nmと450nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を生成する。幾つかの実施形態において、光源122は、300nmと400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を生成する。幾つかの実施形態において、光源122は、330nmと385nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を生成する。幾つかの実施形態において、光源122は、330nmと355nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を生成する。幾つかの実施形態において、狭帯域355nm光源が使用されてもよい。光源122の出力パワーは、回復可能な組織蛍光シグネチャを生成するのに十分に高いが、細胞損傷を誘起するほど高くなくてもよい。以下で説明するように、光源122は、光をカテーテル140に送達するため、および光をカテーテル140から送達するために光ファイバに結合されてもよい。
幾つかの実施形態において、本開示のシステムは、光測定機器124として分光計を利用してもよいが、他の光測定機器が使用されてもよい。光ファイバは、収集された光を、光測定機器124に送達することができる。コンピュータシステム126は、光測定機器124から情報を採取し、それを医師に表示する。
図1Aを再び参照すると、幾つかの実施形態において、本開示のシステム100は、超音波システム190をさらに含んでもよい。カテーテル140は、超音波システム190と通信状態にある超音波トランスデューサを装備してもよい。幾つかの実施形態において、超音波は、組織の深さを示すことができ、代謝活性又は損傷の深さと組み合わせて、焼灼巣が実際に貫壁性であるか否かを判定するために使用されてもよい。幾つかの実施形態において、超音波トランスデューサは、カテーテル140の先端部、任意選択で遠位電極の先端に位置付けられてもよい。超音波トランスデューサは、カテーテル先端の下の又はそれに隣接する組織厚を評価するように構成されてもよい。幾つかの実施形態において、カテーテル140は、カテーテル先端が心筋に対して比較的垂直であるか又は心筋と比較的平行である状況をカバーする深さ情報を提供するように適合された複数のトランスデューサを備えてもよい。
図1Aを参照すると、上記で述べたように、システム100は、灌流システム170を含んでもよい。幾つかの実施形態において、灌流システム170は、カテーテル140内に生理食塩水を圧送して、アブレーション治療中に先端電極を冷却する。これは、血栓塞栓(血流を通して移動することができるか又は移動することができない凝血塊)、スチームポップ、及び炭化形成を防止するのに役立つことができる。幾つかの実施形態において、灌流流体は、図3Aに示すように、1つ又は複数の開口部(opening)154の連続的フラッシングのために、カテーテル140の外側の圧力に対して正の圧力に維持される。
図1Aを参照すると、システム100は、カテーテル140を位置特定しナビゲートするためのナビゲーションシステム200を含んでもよい。幾つかの実施形態において、カテーテル140は、ナビゲーションシステム200と通信状態にある1つ又は複数の電磁位置特定センサを含んでもよい。幾つかの実施形態において、電磁位置特定センサは、ナビゲーションシステム200内でカテーテルの先端を位置特定するために使用されてもよい。センサは、発生源位置からの電磁エネルギーを受信し、三角測量又は他の手段によって位置を計算する。幾つかの実施形態において、カテーテル140は、ナビゲーションシステムのディスプレイ上にカテーテル本体142の位置及びカテーテル本体の湾曲を表現するように適合される2つ以上のトランスデューサを備える。幾つかの実施形態において、ナビゲーションシステム200は1つ又は複数の磁石を備えても良く、電磁センサ上の磁石によって生成された磁場の変化は、カテーテルの先端を所望の方向に偏向させることができる。手動ナビゲーションを含む他のナビゲーションシステムが使用されてもよい。
コンピュータシステム126は、例えば、光源122に対する制御、光測定機器124に対する制御、アプリケーション特有のソフトウェアの実行、超音波システム、ナビゲーションシステム、及び灌流システムに対する制御、並びに同様の操作を含む、システム100の種々のモジュールを制御するようにプログラムされることができる。図1Cは、本開示の方法及びシステムに関連して使用されてもよい典型的な処理アーキテクチャ308のダイヤグラムを、例として示す。コンピュータ処理デバイス340は、グラフィカル出力のためにディスプレイ340AAに結合されることができる。プロセッサ342は、ソフトウェアを実行することが可能なコンピュータプロセッサ342とすることができる。典型的な例は、コンピュータプロセッサ(インテル(Intel)(登録商標)プロセッサ又はAMD(登録商標)プロセッサ等)、ASIC、マイクロプロセッサ、及び同様なものとすることができる。プロセッサ342は、プロセッサ342が実行している間に命令及びデータを記憶するための、典型的には揮発性RAMメモリとすることができるメモリ346に結合されることができる。プロセッサ342は、ハードドライブ、FLASH(登録商標)ドライブ、テープドライブ、DVDROM、又は同様のデバイス等の不揮発性記憶媒体とすることができる記憶デバイス348に結合されてもよい。図示しないが、コンピュータ処理デバイス340は、種々の形態の入力及び出力を典型的には含む。I/Oは、ネットワークアダプタ、USBアダプタ、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)無線、マウス、キーボード、タッチパッド、ディスプレイ、タッチスクリーン、LED、振動デバイス、スピーカ、マイクロフォン、センサ、又はコンピュータ処理デバイス340と共に使用するための任意の他の入力又は出力デバイスを含んでもよい。プロセッサ342は、限定はしないが、プロセッサ342等のプロセッサにコンピュータ可読命令を提供することが可能な、電子デバイス、光デバイス、磁気デバイス、或いは他の記憶又は送信デバイスを含む、他のタイプのコンピュータ可読媒体に結合されてもよい。有線式及び無線式の両方の、ルータ、プライベート又はパブリックネットワーク、或るいは他の送信デバイス又はチャネルを含む、種々の他の形態のコンピュータ可読媒体は、コンピュータに命令を送信又は搬送することができる。命令は、例えば、C、C++、C#、Visual Basic、Java、Python、Perl、及びJavaScriptを含む任意のコンピュータプログラミング言語からのコードを含んでもよい。
プログラム349は、命令及び/又はデータを含むコンピュータプログラム又はコンピュータ可読コードとすることができ、記憶デバイス348に記憶されることができる。命令は、例えば、C、C++、C#、Visual Basic、Java、Python、Perl、及びJavaScriptを含む任意のコンピュータプログラミング言語からのコードを含んでもよい。典型的なシナリオにおいて、プロセッサ342は、実行するためにプログラム349の命令及び/又はデータのうちの一部又は全部をメモリ346にロードしてもよい。プログラム349は、限定はしないが、ウェブブラウザ、ブラウザアプリケーション、アドレス登録プロセス、アプリケーション、又は任意の他のコンピュータアプリケーション又はプロセスを含む、任意のコンピュータプログラム又はプロセスとすることができる。プログラム349は、メモリ346にロードされ、プロセッサ342によって実行されると、プロセッサ342に種々の操作を実施させる種々の命令及びサブルーチンを含んでもよく、種々の命令及びサブルーチンの一部又は全ては、本明細書で開示される医療ケアを管理する方法を実施してもよい。プログラム349は、限定はしないが、ハードドライブ、リムーバブルドライブ、CD、DVD、又は任意の他のタイプのコンピュータ可読媒体等の、任意のタイプの非一時的コンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。
幾つかの実施形態において、コンピュータシステムは、本開示の方法のステップを実行し、本開示の方法を達成するための必要な操作を実行するために本システムの種々の部分を制御するようにプログラムされてもよい。幾つかの実施形態において、プロセッサは、組織が半径方向、軸方向、又は両方向に照射されるカテーテルの遠位先端を通してUV光で照射される組織からNADH蛍光を受信し、照射された組織のNADH蛍光のレベルから、カテーテルの遠位先端が組織と接触状態にあるときを判定し、遠位先端が組織と接触状態にあると判定すると、組織内に焼灼巣を形成するために組織へのアブレーションエネルギーの送達を(自動的に又はユーザを促すことによって)引き起こすようにプログラムされていてもよい。
プロセッサは、遠位先端が組織と接触したままであることを確認するために、アブレーションエネルギーの送達中にNADH蛍光のレベルをモニターするためにさらにプログラムされてもよい。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーの送達中におけるNADH蛍光のレベルのモニタリングは、遠位先端と組織との間の接触の安定性を判定するために利用されてもよい。幾つかの実施形態において、組織のアブレーションは、遠位先端と組織との間の接触が安定していないときに停止されてもよい。幾つかの実施形態において、プロセッサは、組織のタイプを識別するために、照射された組織から反射した蛍光光のスペクトルを収集するようにさらにプログラムされてもよい。
幾つかの実施形態において、約450nmと470nmとの間の波長を有する反射光のレベルがモニターされる。幾つかの実施形態において、モニターされるスペクトルは、約420nmと500nmとの間であってもよい。幾つかの実施形態において、モニターされるスペクトルは、約400nmと520nmとの間であってもよい。付加的に又は代替的に、非制限的な例として、375nmと650nmとの間等の、より広いスペクトルがモニターされてもよい。幾つかの実施形態において、NADH蛍光スペクトル及びより広いスペクトルはユーザに同時に表示されてもよい。幾つかの実施形態において、焼灼巣はアブレーションPFAエネルギーによって生成されてもよい。幾つかの実施形態において、治療は、NADH蛍光ピークが検出されると(プロセッサによって又はプロセッサがユーザを促すことによって)開始されてもよいため、NADH蛍光ピークは、治療全体を通してモニターされることができる。上記で述べたように、プロセッサは、超音波モニタリング等の他の診断方法と組み合わせてこれらの方法を実行してもよい。
[システム:カテーテル]
幾つかの実施形態において、カテーテル140は、上記で論じたように、照射及び分光のために光ファイバ用の収容部を有する標準的なアブレーションカテーテルに基づいてもよい。幾つかの実施形態において、カテーテル140は、標準的な経中隔プロシージャ及び一般的なアクセスツールによって、シースを通して心内膜空間まで送達されることができる、操縦可能な灌流式アブレーションカテーテル(例えば、PFAアブレーションカテーテル)である。カテーテルのハンドル147上に、治療のための標準的なアブレーション発生器及び灌流システム170用の接続部が存在してもよい。カテーテルハンドル147は、光ファイバも通し、光ファイバは、その後、組織測定値を取得するために診断ユニットに接続される。
図1Aを再び参照すると、カテーテル140は、近位端144及び遠位端146を有するカテーテル本体142を含む。カテーテル本体142は、生体適合性材料から作られてもよく、アブレーション部位へのカテーテル140を操縦及び前進を可能にするのに十分に可撓性であってもよい。幾つかの実施形態において、カテーテル本体142は、可変剛性のゾーンを有してもよい。例えば、カテーテル140の剛性は近位端144から遠位端146に向かって増加してもよい。幾つかの実施形態において、カテーテル本体142の剛性は、所望の心臓位置へのカテーテル140の送達を可能にするために選択される。幾つかの実施形態において、カテーテル140は、シースを通し心内膜空間に、また、心臓の左側の場合には、一般的なアクセスツールを使用する標準的な経中隔プロシージャによって、送達されることができる操縦可能なアブレーションカテーテルとすることができる。カテーテル140は、近位端144にハンドル147を含んでもよい。ハンドル147は、カテーテル140を通る機器又は材料の通過を可能にするために、カテーテルの1つ又は複数の管腔と連通状態にあってもよい。幾つかの実施形態において、ハンドル147は、治療のための標準的なPFA発生器及び灌流システム170用の接続部を含んでもよい。幾つかの実施形態において、カテーテル140は、照射及び分光のために光ファイバを収容するように構成される1つ又は複数のアダプタを含んでもよい。
幾つかの実施形態において、遠位先端148は、電気記録図検知のため等の診断のための、アブレーションエネルギーを放出するため等の治療のための、又は両方のための電極として働くように構成されてもよい。幾つかの実施形態において、アブレーションエネルギーが使用される場合、カテーテル140の遠位先端148は、アブレーション電極又はアブレーション要素として役立つことができる。幾つかの実施形態において、カテーテルの遠位端は、1つ又は複数の電極を含むことができる。幾つかの実施形態において、カテーテルの遠位端は、複数の電極を備える電極のアレイを含むことができる。幾つかの実施形態において、光ファイバは、組織接触を判定し、アブレーション中にどの電極を使用するかを決定するために、電極に関連付けられることができる。幾つかの実施形態において、電極のアレイは、図3A~3Cに示すように、カテーテルの遠位端に配設されることができる。幾つかの実施形態において、電極のアレイは拡張可能部材上に配設されることができる。拡張可能部材は、図5A~5Bに示すワイヤバスケット配置構成、図5Cに示すフラワー配置構成、及び図7に示すバルーンを含む種々の形態とすることができる。複数の電極は、拡張可能部材上に配設され、それにより、複数の電極のうちの少なくとも1つの電極は組織と接触状態になることができる。システムは、複数の電極のうちのどの電極が組織接触を有するかを決定する能力を有し、それにより、適切な組織接触を有する電極のみが、組織アブレーションのために使用される。システムは、各電極がそれと接触状態にある組織のタイプを決定する能力を有し、それにより、正しいタイプの組織に対する適切な組織接触を有する電極のみが、組織アブレーションのために使用される。例えば、電極がコラーゲンと接触状態にあると判定される場合、その電極はアブレーションのために使用されないことになる。
幾つかの実施形態において、遠位先端148上の電極は、例えばワイヤによってアブレーションエネルギー源(カテーテルの外部の)に、又は、アブレーションエネルギーを移送することができる別の管腔であって、カテーテルの管腔を通過することができる、別の管腔に結合される。遠位先端148は、カテーテルの1つ又は複数の管腔と連通状態にあるポートを含んでもよい。遠位先端148は任意の生体適合性材料で作られることができる。幾つかの実施形態において、遠位先端148が電極として働くように構成される場合、遠位先端148は、限定はないが、プラチナ、プラチナ-イリジウム、ステンレス鋼、チタン、又は同様の材料を含む金属で作られることができる。
図1A及び3A~3Cを参照すると、撮像バンドル150を含む例示的なアブレーションカテーテルの遠位端が示され、撮像バンドル150は、図1Aの光学的組織探索システム120からカテーテル本体142を通って通過することができ、それにより、各光ファイバ152は、アレイ内の各電極まで通過することができる。幾つかの実施形態において、各光ファイバは各電極に整列する。幾つかの実施形態において、代替的に又は付加的に、撮像バンドルは、電極に関連付けられない光ファイバを含む。遠位端146にて、カテーテル140は、側壁156及び前壁158を有する遠位先端148を含んでもよい。前壁158は、例えば、平坦形、円錐形、又はドーム形であってもよい。遠位端146は、カテーテルと組織との間での光エネルギーの交換のために、電極155のアレイに関連付けられた1つ又は複数の光学ポート154を備えてもよい。幾つかの実施形態において、光学ポートは、電極を通して作られてもよく、それにより、光は、光ファイバから電極を通して通過することができる。幾つかの実施形態において、複数の開口部154があっても、アブレーション電極としての遠位先端148の機能は損なわれない。開口部は、側壁156、前壁158、又は両方に配設されることができる。開口部154は、灌流ポートとして使用されてもよい。光は、ファイバ150によって遠位先端148に送達され、遠位先端148に接近して組織を照射する。この照射光は、反射されるか、又は組織を蛍光発光させる。組織によって反射された及び組織から蛍光発光された光は、遠位先端148内の光ファイバ150によって収集され、光学的組織探索システム120に戻されてもよい。幾つかの実施形態において、同じ光ファイバ又はファイバ150のバンドルは、遠位先端の照射チャンバに光を誘導してカテーテル140の外側の組織を照射すると共に、組織から光を収集するために使用されてもよい。
図4は、遠位端146を有するアブレーションカテーテル140の一実施形態を示し、複数の電極を備える電極155のアレイは遠位端146に配設されている。
図5A及び5Bに示すように、電極155のアレイは、拡張位置に移動するように構成される複数の延長部又はスプライン402を有する拡張可能部材400上に位置決めされることができる。図5Aは、2つの例示的な延長部402を示すが、拡張可能部材400が任意の数の延長部402を含むことができることが理解されるであろう。図5Aに示す拡張位置において、各延長部402は、弧を描き、それにより、各延長部の近位端404が互いに結合され、各延長部の遠位端406が互いに結合される。拡張可能部材400の各延長部402は、各延長部402上に形成された少なくとも1つの電極155を含むことができ、各電極155は、ファイババンドル150内の少なくとも1つの光ファイバ152に結合される。幾つかの実施形態において、各電極155は単一光ファイバ152に結合される。
図5Aに示す拡張可能部材と同様に、図5Cに示す拡張可能部材410は、複数の延長部又はスプライン412を含み、それにより、図5Cに示す拡張位置にあるとき、拡張可能部材410の近位端414と遠位端416との間の距離は、図5Aに示す距離より短く、垂直軸に沿う長楕円形を拡張可能部材410に与える。拡張可能部材の近位端と遠位端との間の距離が変化するにつれて、組織に対するカテーテルの遠位端の位置が変化する。例えば、図5Cに示すように、カテーテル140の遠位端146は、電極155がカテーテル140の遠位端146に向いているため、電極155が組織と接触することを依然として可能にしながら、肺静脈の外側に位置決めされることができる。
図5Dは、図5A~5Cに示すカテーテル140及び拡張可能部材400、410の遠位端図を示す。拡張可能部材の形状は、組織と接触する複数の電極を最大にするために変更されることができる。例えば、拡張可能部材が圧縮されればされるほど(すなわち、拡張可能部材が垂直方向に長楕円形になればなるほど)、より多くの電極が組織に向くことになる。これは、より多くの電極が組織と接触し、カテーテルの遠位端が組織に隣接して位置決めされることを可能にすることができる。例えば、カテーテルが肺静脈に隣接して位置決めされる場合、カテーテルは、静脈に向く十分な電極を所望の組織に依然として接触させながら、心房側で肺静脈の外部に位置決めされることができる。
図6は、近位端424で互いに結合した複数の延長部又はアーム422を有する拡張可能部材420の一実施形態を示す。複数のアーム422のそれぞれのアームの遠位端426は、カテーテル本体142から外方に延在し、それにより、アーム422上に配設された複数の電極155は組織と接触する。アームの数並びにアームのサイズ及び形状が、焼灼される組織の位置を含む、種々の因子に応じて変動する可能性があることが理解されるであろう。
図7は、拡張可能部材430であって、その上に配設された複数の電極155を有するバルーンの形態の、拡張可能部材430の一実施形態を示し、各電極は光ファイバに関連付けられている。バルーンの形状は、組織と接触する複数の電極155を最大にするために変更されることができる。
図3A~3Cを参照すると、幾つかの実施形態において、カテーテルは、光学的組織探索管腔161を有してもよく、光学的組織探索管腔161を通して、光ファイバ150は、カテーテル本体142を通して前進させられてもよい。光ファイバ150は、組織を照射し、反射光を、開口部154を通して受信するために、光学的組織探索管腔161を通して前進させられてもよい。必要に応じて、光ファイバ150は、開口部154を通して前進させられてもよい。
光学的組織探索管腔161に加えて、カテーテル140は、灌流システム170から遠位先端148の開口部154(灌流ポート)へ灌流流体を流すための灌流管腔163、及び、例えば、PFAアブレーションエネルギー用のアブレーション管腔164を通してワイヤを通過させることによって等で、アブレーション治療システム110から遠位先端148へアブレーションエネルギーを流すためのアブレーション管腔164をさらに含んでもよい。カテーテルの管腔が複数の目的で使用されてもよく、2つ以上の管腔が同じ目的のために使用されてもよいことが留意されるべきである。さらに、図3A及び図3Bは管腔が同心であることを示すが、管腔の他の構成が使用されてもよい。
図3A及び図3Bに示すように、幾つかの実施形態において、カテーテルの中心管腔は、光学的組織探索管腔161として利用されてもよい。幾つかの実施形態において、図3Cに示すように、光学的組織探索管腔161は、カテーテル140の中心アクセスに対してオフセットされてもよい。
幾つかの実施形態において、光は、カテーテルに対して軸方向に及び半径方向に誘導されてもよい。こうして、カテーテルと組織との間での光エネルギー交換は、カテーテルの長手方向中心軸に対して、軸方向に、半径方向に、又は両方の方向に複数の経路にわたって起こってもよい。これは、カテーテル先端が標的部位に垂直であることを、解剖学的構造が可能にしないことになるときに有用である。それは、照射の増加が必要とされるときにも有用である場合がある。幾つかの実施形態において、さらなる光ファイバ150が、使用されてもよく、また、照射光及び反射光がカテーテルの長さに沿って出て入ることを可能にするために、カテーテル140に対して半径方向に偏向されてもよい。
図8A~8Dを参照すると、幾つかの実施形態において、アブレーションカテーテルは、光ファイバを含むシースと組み合わせて使用されることができ、それにより、シースに関連付けられる光ファイバは、ファイバが電極に関連付けられることを可能にするためにカテーテルに対して位置決めされることができる。幾つかの実施形態において、シースは、偏向可能及び/又は操縦可能シースの形態とすることができ、それにより、シースの遠位端及びシースに関連付けられた光学コンポーネントは、アブレーションのために組織に対して所望の位置に位置決めされることができる。
シースとアブレーションカテーテルの組合せは、種々の構成を有することができる。図8Aに示す一実施形態において、シース500は、シース500の遠位端504から延在する複数の延長部又はアーム502を含む。各アームは、各アームを通して延在する少なくとも1つの光ファイバを有する。シースは、シースを通して延在する内側管腔を含み、それにより、アブレーションカテーテルは、シースを通過し、遠位端を通り過ぎて延在する。アブレーションカテーテルは、種々の構成を有することができるが、図8Aにおいて、アブレーションカテーテル140は、複数の延長部又はアームを含み、各延長部は、各延長部上に配設された少なくとも1つの電極を有する。シースの遠位端の延長部及びアブレーションカテーテルの延長部は、互いに対して位置決めされて、アブレーションカテーテルの電極を介してアブレーションエネルギーを送達しながら、シースのアーム内の光ファイバによる組織探索を可能にする。幾つかの実施形態において、シースの延長部は、電極及び組織に対する延長部の適切な位置決めを可能にするために偏向可能及び/又は操縦可能とすることができる。幾つかの実施形態において、シースの延長部は、アブレーションエネルギー送達前、送達中、及び送達後に組織を光学的に探索するために、2つ以上の光ファイバを有してもよい。幾つかの実施形態において、ファイバを収容するシースの延長部は、組織をさらに評価するために、ファイバ上に電極を有することもできる。図8Aに示すシースが、本明細書で説明する任意のアブレーションカテーテルと共に使用されることができることが理解されるであろう。
図8Bは、シース510を示し、シース510は、シース510の遠位端から延在する偏向可能及び/又は操縦可能な延長部又はアーム512を有する。シース510の遠位端は、アーム又は延長部512を形成するために分割されることができる。図8Bに示すシースは本明細書で説明する任意のアブレーションカテーテルと共に使用されることができるが、アブレーションカテーテル140は、その長さに沿って離間する複数の電極155を有するシース510の内側管腔を通過することができる。幾つかの実施形態において、シースのアームは、アブレーションエネルギー送達前、送達中、及び送達後に組織を光学的に探索するために、2つ以上の光ファイバを有してもよい。幾つかの実施形態において、ファイバを収容するシースのアームは、組織をさらに評価するために、ファイバ上に電極を有することもできる。
図8Cは、シース520の遠位端から延在する複数の光ファイバ152を有する偏向可能及び/又は操縦可能シース520の一実施形態を示す。図8Cに示すシースは本明細書で説明する任意のアブレーションカテーテルと共に使用されることができるが、アブレーションカテーテル140は、その長さに沿って配設された少なくとも1つの電極155を有するシース520の内側管腔を通過することができる。シースから延在する光ファイバ152は、組織及びアブレーションカテーテルの電極155に接触することができるような長さを有する。
図8Dは、シースの遠位端から延在する複数の光ファイバを有する偏向可能及び/又は操縦可能シース530の一実施形態を示す。シースを通して延在するアブレーションカテーテルは、本明細書で説明するアブレーションカテーテルのうちの任意のものを含む種々の構成を有することができるが、図8Dにおいて、アブレーションカテーテルは複数の延長部又はアーム532を含み、各延長部は、その上に配設された少なくとも1つの電極155を有する。シースの遠位端の延長部及びアブレーションカテーテルの延長部は、互いに対して位置決めされて、シースの延長部内の光ファイバとアブレーションカテーテルの延長部上の電極との間の接続を可能にする。
図8Dは、カテーテルの遠位端に複数の電極を有する偏向可能及び/又は操縦可能カテーテルの一実施形態も示す。アブレーションカテーテルの種々の可撓性アブレーションアームは種々の構成を有することができるが、図8Dにおいて、アブレーションカテーテルは、複数の延長部又はアームを含み、各延長部は、その上に配設された少なくとも1つの電極を有する。アブレーションカテーテルの延長部は、互いに対して位置決めされて、本開示のシースと組み合わされると、各光学ポートを介して組織に光を送達するファイバを使用して組織を光学的に探索しながら、組織に対してエネルギーを環状的パターンで最適に送達する。
図9は、本開示のシステムを使用する方法のフローチャートである。
図9を参照すると、本開示のシステム100の動作が示される。最初に、カテーテル140は、肺静脈/左心房接合部又は心臓の別のエリア等の、焼灼される心臓組織のエリアに挿入される(ステップ600)。例えば、図5A及び5Cに示すように、幾つかの実施形態において、カテーテル140は、肺静脈を通して前進させられ、心臓組織に押し付けられてもよい。血液は、例えば灌流によって視野から除去されてもよい。
次に、ステップ602にて、電極と組織との間の接触が確認されることができる。幾つかの実施形態において、ファイバが電極に関連付けられる場合、組織は、ファイバを通して取り除かれることができ、反射光は、個々の電極と組織との間の接触を確認するために探索される。例えば、図10及び図11に示すように、心臓組織と接触状態にない電極について検出されるNADH蛍光は存在しないことになる。
ステップ604にて、組織と接触状態にある電極は、組織を焼灼するために作動されることができる。組織は、ステップ608にて、ファイバを使用して照射され、組織から反射した光は、ステップ608にて、アブレーションの進行をリアルタイムに示すために検出され分析される。図12~14に示すように、NADH蛍光の強度は、アブレーションが進行するにつれて減少する。この効果は、細胞が焼灼されるときの、代謝活性の低下、したがって、NADH蛍光の減少による。この降下は、アブレーションを停止するときの指示として使用されてもよい。例えば、図15を参照すると、ユーザは、ステップ610で示すように、アブレーションの進行をモニターするときにユーザを補助するために、NADH蛍光の変化を示すNADH蛍光のグラフ又は別のグラフィカル表現を提示されてもよい。このステップにて、ユーザは、アブレーションを継続するか、停止するかを判定することも可能にされる。幾つかの実施形態において、アブレーションは、NADH蛍光のマグニチュードの所望の変化が達成されるまで継続することができ、その時点で、アブレーションは、手動で又はシステムによって自律的に停止されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、アブレーションは、NADH信号が80%以上だけ低下すると停止されてもよい。アブレーションが停止されると、本実施形態のシステムは、図16A~16Dに示すように、損傷細胞(例えば、アブレーションによる等)のエリア又は焼灼されることができる健康な心筋のエリアを識別するため、ステップ612にて組織をマッピングするために使用されることができる。システムは、所与の位置の組織に対するエネルギー送達の程度を文書化するために、そのようなアブレーション前信号及びアブレーション後信号並びに光学情報を記憶することができる。幾つかの実施形態において、記憶された信号からのリアルタイムの又はアブレーション後のそのようなデータは、恒久的焼灼巣の生成の確率を評価又は予測するアルゴリズムによって分析されることができる。
幾つかの実施形態において、スペクトルシグネチャは、組織組成を決定するために収集され分析されてもよい。例えば、コラーゲン組織のスペクトルパターンは健康な心筋に関して見られるスペクトルパターンと異なる。この場合、355nmUV光源で照射されると、スペクトルのピークは、コラーゲン組織にわたって撮像されるときに左に(約470nmから約445nmに)、コラーゲン蛍光の効果の増加によってより短い波長にシフトする。これは、処置されているエリアをほぼ心筋であるとして又はコラーゲンによって覆われているとして識別するためにユーザによって使用されてもよく、そのエリアは、焼灼することがより難しい。特に、コラーゲン蛍光のデジタル表現は、組織の線維性負担の組織における線維形成を示す。アブレーション治療中の医師にとって、反射スペクトルの情報コンテンツに関連する潜在的な利益が存在する。カテーテル、又は特に、カテーテルの遠位先端のアブレーション電極から組織内に光を結合させる技法は、カテーテル又は電極が組織と有する接触の品質を決定し評価するために使用されることができる。焼灼される組織のタイプ、或いは、アブレーションエネルギー配備に先立って焼灼される組織内のコラーゲンの存在又は非存在そしておそらくは程度に関するより多くの情報を知ることは、その焼灼巣の最適生成のために医師によって使用されるアブレーション方策及び技法に影響を及ぼす場合もある。例えば、コラーゲンの存在下で、医師は、1つのアブレーションエネルギー源を別のアブレーションエネルギー源に対して選択することができ、パワー又は継続時間又は温度制限は、焼灼される組織のコラーゲンの性質を考慮してより深い焼灼巣を達成するために、より高くなるように調整されてもよい。コラーゲン組織は、筋肉組織と異なる線維性負担を有し、したがって、異なるアブレーション方策を必要とする可能性がある。
以下の例は、本開示のアッセイ(assay)、スクリーニング、及び治療法をどのように作り使用するかの完全な開示及び説明を当業者に提供するために述べられ、本発明者等が自分達の発明と見なすものの範囲を制限することを意図されない。
[例]
一連の3匹の麻酔をかけた豚が、右心房においてPFAアブレーションを受けた。8電極円形カテーテルが、肺静脈隔離術(pulmonary vein isolation)をAFアブレーション治療の一部としてシミュレートするために、上大静脈の近くの右心房の高い位置に留置された。光学カテーテルが、シミュレーション電極対間で円形カテーテルに隣接して留置された。アデノシンのボーラスが、T波に対する刺激を回避する心静止窓(window of asystole)を生成するために投与された。バイポーラPFAが、薬物注入直後に送達され、カテーテルからの光学シグネチャが、リアルタイムに記録され表示された。電気記録図が記録され、焼灼巣のマッピングが、PFA送達後の以下の時間間隔、すなわち0分、15秒、30秒、1分(60秒)、15分、1時間、及び3時間で光学カテーテルによって実施された。剖検(necropsy)及び組織診断(histology)が治療に続いた。
この例の場合、別個のPFAカテーテル及び光学的組織探索カテーテルが使用された。光学的組織探索の場合、以下のパラメータすなわち、励起波長355nm、コラーゲン応答375~400nm、心筋応答450~475nm、及び465nmにおけるピーク追跡対時間が使用された。
図12~14は、PFA前及びPFA後の光強度を示す。図10は、PFAに対する光強度応答を示す。
光信号は、PFAパルス列中に強度がとても高い。光信号は、即座のかなりの減少及びマッピング間隔にわたるゆっくりであるが着実な減衰を示した。電気記録図低下はPFA適用を伴い、マッピング間隔にわたる著しい低下も示した。光信号振幅は、予想通り、焼灼されていない健康な心筋と比較して、焼灼巣上にあるときに著しく低かった。
これらの結果は、光学的マッピングが、これらのエネルギーレベルでのPFA中に即座の組織変化を検出し、したがって、PFAエネルギー印加中及び印加後の焼灼巣形成を評価する実行可能な方法とすることができることを示す。光信号は、細胞損傷が、これらのエネルギーレベルで即座に起こり、RFエネルギーによって作られた焼灼巣と比較してPFAエネルギーで作られた焼灼巣においてゆっくり進行し続けることを示す。調査結果は、光学的マッピングが、PFAエネルギーによってリアルタイムに作られた短期の焼灼巣を識別することができ、光学的マッピングがPFAギャップ検出器として使用されることができることを示唆することも提案する。調査結果は、光学的組織探索又はマッピングがPFA焼灼巣の恒久性又は非恒久性を予測するために使用されることができることも提案する。
[他の実施形態]
上記説明から、種々の使用及び条件に対して採用するために、本開示の実施形態に対して変形及び修正が行われてもよいことが明らかになるであろう。そのような実施形態は、同様に添付特許請求項の範囲内にある。
本明細書の変数の任意の規定における要素の列挙の記載は、その変数の、列挙された要素の任意の単一要素又は組合せ(または下位の組合せ)としての規定を含む。本明細書の一実施形態の記載は、その実施形態を、任意の単一の実施形態として又は任意の他の実施形態又はその一部分との組合せとして含む。
本明細書で述べた全ての特許及び出版物は、それぞれの独立した特許及び出版物が、参照によって組み込まれることを具体的にかつ個々に指示されたかのような場合と同じ程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。
Claims (50)
- 光学的組織探索のためのシステムであって、
複数の電極を有するカテーテルであって、前記複数の電極が、前記カテーテルの遠位端においてアレイで配設され、アブレーションエネルギーを組織に送達するように構成される、前記カテーテルと、
光源から前記組織へ光を送達し、前記組織からセンサへ還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)蛍光を含む光学情報を送達するための、前記カテーテルを通して延在する1つ又は複数の光ファイバと、を備え、
前記複数の電極における各電極は、前記1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバに関連付けられる、システム。 - 前記光源は、前記組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記センサは、前記組織からの前記NADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである、請求項1に記載のシステム。
- 前記アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記組織を照射する前記光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項4に記載のシステム。
- 前記複数の電極のそれぞれは光学ポートを備え、前記1つ又は複数の光ファイバは、前記光が前記光学ポートを通過することを可能にするために前記光学ポートと整列する、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の電極は、前記カテーテルの前記遠位端で拡張可能部材上に配設される、請求項1に記載のシステム。
- 前記センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記センサと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサは、
前記組織のアブレーション中に前記センサから前記NADH蛍光を取得し、
前記組織の前記アブレーションの進行をモニターするために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときの前記NADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために前記組織の前記アブレーションの前記進行を示し、
前記組織が焼灼されている間、前記NADH蛍光の前記減少をモニターし、前記組織の前記アブレーション全体を通しての前記NADH蛍光の前記減少を示すために前記デジタル表現を更新するようにプログラムされる、請求項1に記載のシステム。 - 前記光学情報は、前記組織を焼灼することによって生成された前記組織内の焼灼巣の持続時間を予測するために使用される、請求項11に記載のシステム。
- 前記光及び前記センサは、前記組織からのコラーゲン蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記センサと通信状態し、前記組織の線維性負担を評価するために、前記コラーゲン蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項13に記載のシステム。
- 光学的組織探索のためのシステムであって、
組織を照射する光を提供する光源であって、前記光が、前記組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、前記光源と、
前記組織からのNADH蛍光を検出するセンサであって、前記組織からの前記NADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、前記センサと、
1つ又は複数の光ファイバを含むシースであって、前記1つ又は複数の光ファイバが、前記シースを通して延在して、前記光源から前記組織へ前記光を送達し、前記組織から前記センサへ光学情報を送達する、前記シースと、を備え、
前記シースは、前記シースを通してカテーテルを受け取って、前記1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバを前記カテーテルの遠位端に配設された電極に関連付けるように構成され、前記電極は、アブレーションエネルギーを前記組織に送達するように構成される、システム。 - 前記アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである、請求項15に記載のシステム。
- 前記アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される、請求項15に記載のシステム。
- 前記組織を照射する前記光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する、請求項15に記載のシステム。
- 前記センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項18に記載のシステム。
- 前記電極は、光学ポートを備え、前記1つ又は複数の光ファイバは、前記光が前記光学ポートを通過することを可能にするために前記光学ポートと整列する、請求項15に記載のシステム。
- 前記光学情報は、NADH蛍光を含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記センサと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサは、
前記組織のアブレーション中に前記センサから前記NADH蛍光を取得し、
前記組織の前記アブレーションの進行をモニターするために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときの前記NADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために前記組織の前記アブレーションの前記進行を示し、
前記組織が焼灼されている間、前記NADH蛍光の前記減少をモニターし、前記組織の前記アブレーション全体を通しての前記NADH蛍光の前記減少を示すために前記デジタル表現を更新するようにプログラムされる、請求項15に記載のシステム。 - 光学的組織探索のためのシステムであって、
複数の電極を有するカテーテルであって、前記複数の電極が、前記カテーテルの遠位端においてアレイで配設される、前記カテーテルと、
前記複数の電極のうちの1つ又は複数の電極によって組織を焼灼するために前記複数の電極と導通状態にあるアブレーションエネルギー源と、
前記組織を照射する光を提供する光源であって、前記光が、前記組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、前記光源と、
前記組織からのNADH蛍光を検出するセンサであって、前記組織からの前記NADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、前記センサと、
1つ又は複数の光ファイバを含むシースであって、1つ又は複数の光ファイバが、前記シースを通して延在して、前記光源から前記組織へ前記光を送達し、前記センサへ前記NADH蛍光を送達する前記シースと、を備え、
前記シースは、前記シースを通して前記カテーテルを受け取って、前記1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバを前記複数の電極のうちの1つの電極に関連付けるように構成される、システム。 - 前記アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである、請求項24に記載のシステム。
- 前記アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される、請求項24に記載のシステム。
- 前記組織を照射する前記光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する、請求項24に記載のシステム。
- 前記センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項27に記載のシステム。
- 前記電極は、光学ポートを備え、前記1つ又は複数の光ファイバは、前記光が前記光学ポートを通過することを可能にするために前記光学ポートと整列する、請求項24に記載のシステム。
- 前記センサと通信し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記センサと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサは、
前記組織のアブレーション中に前記センサから前記NADH蛍光を取得し、
前記組織の前記アブレーションの進行をモニターするために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときの前記NADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために前記組織の前記アブレーションの前記進行を示し、
前記組織が焼灼されている間、前記NADH蛍光の前記減少をモニターし、前記組織の前記アブレーション全体を通しての前記NADH蛍光の前記減少を示すために前記デジタル表現を更新するようにプログラムされる、請求項24に記載のシステム。 - 光学的組織探索のためのシステムであって、
複数の電極を有するカテーテルであって、前記複数の電極が、前記カテーテルの遠位端においてアレイで配設され、アブレーションエネルギーを組織に送達するように構成される、前記カテーテルと、
前記カテーテルを摺動可能に受け取るように構成されたシースと、を備え、前記シースは、光源から前記組織へ光を送達し、前記組織からセンサへ還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)蛍光を送達するために、前記シースを通して延在する1つ又は複数の光ファイバを備え、前記シースは、前記複数の電極における各電極を前記1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバに関連付けるように構成される、システム。 - 前記光源は、前記組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、請求項32に記載のシステム。
- 前記センサは、前記組織からの前記NADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである、請求項32に記載のシステム。
- 前記アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される、請求項32に記載のシステム。
- 前記組織を照射する前記光は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する、請求項32に記載のシステム。
- 前記センサは、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、請求項37に記載のシステム。
- 前記複数の電極のそれぞれは光学ポートを備え、前記1つ又は複数の光ファイバは、前記光が前記光学ポートを通過することを可能にするために前記光学ポートと整列する、請求項32に記載のシステム。
- 前記センサと通信状態し、焼灼された組織と焼灼されていない組織とを識別するために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項32に記載のシステム。
- 前記センサと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサは、
前記組織のアブレーション中に前記センサから前記NADH蛍光を取得し、
前記組織の前記アブレーションの進行をモニターするために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成し、そのときの前記NADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために前記組織の前記アブレーションの前記進行を示し、
前記組織が焼灼されている間、前記NADH蛍光の前記減少をモニターし、前記組織の前記アブレーション全体を通しての前記NADH蛍光の前記減少を示すために前記デジタル表現を更新するようにプログラムされる、請求項32に記載のシステム。 - 前記シースの前記遠位端から延在する複数の偏向可能延長部を備え、前記複数の偏向可能延長部の各偏向可能延長部は、各々を通して延在する少なくとも1つの光ファイバを有する、請求項32に記載のシステム。
- 組織を撮像するシステムであって、
組織を照射する光を提供する光源であって、前記光が、前記組織内のミトコンドリア還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)を励起するのに十分な少なくとも1つの波長を有する、前記光源と、
前記組織からのNADH蛍光を検出するセンサであって、前記組織からの前記NADH蛍光を検出するために、少なくとも1つの波長を有する光を受信するように構成される、前記センサと、
1つ又は複数の光ファイバを含むシースであって、前記1つ又は複数の光ファイバが、前記シースを通して延在して、前記光源から前記組織へ前記光を送達し、前記センサへ前記NADH蛍光を含む光学情報を送達する、前記シースと、を備え、
前記シースは、前記シースを通してカテーテルを受け取って、前記1つ又は複数の光ファイバのうちの少なくとも1つの光ファイバを前記カテーテルの遠位端に配設された電極に関連付けるように構成され、前記電極は、前記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、前記シースの前記遠位端には、独立に可動な又は操縦可能なアームがあり、前記アームは、前記組織を光学的に探索するため、前記組織と接触状態になるように前記1つ又は複数の光ファイバを位置決めするように構成される、システム。 - 光学的組織探索のための方法であって、
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る1つ又は複数の電極に関連付けられた1つ又は複数の光ファイバを通して光が照射された前記組織からNADH蛍光を受信することと、
前記アブレーションエネルギーは、前記1つ又は複数の電極のうちの前記組織と接触状態にある電極からのみ送達されるときに、前記1つ又は複数の電極のうちのどの電極が前記組織と接触状態にあるかを示すことと、
前記組織の前記アブレーションの進行をモニターするために前記NADH蛍光のデジタル表現を生成することと、を含む、方法。 - 前記照射された組織からの前記NADH蛍光の減少は、さらなるアブレーションについての必要性をユーザが判定することを可能にするために前記組織の前記アブレーションの前記進行を示す、請求項44に記載の方法。
- 前記組織が焼灼されている間、前記NADH蛍光の減少を判定し、前記組織の前記アブレーション全体を通しての前記NADH蛍光の前記減少を示すために前記デジタル表現を更新することをさらに含む、請求項44に記載の方法。
- 前記アブレーションエネルギーは、パルスフィールドアブレーションエネルギーである、請求項44に記載の方法。
- 前記アブレーションエネルギーは、電気穿孔エネルギー、高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、電気エネルギー、電磁エネルギー、冷凍エネルギー、レーザエネルギー、超音波エネルギー、音響エネルギー、化学的エネルギー、及び熱エネルギーからなる群から選択される、請求項44に記載の方法。
- 前記組織は、約300nmと約400nmとの間の少なくとも1つの波長を有する光によって照射される、請求項44に記載の方法。
- 前記NADH蛍光は、約375nmと約650nmとの間の少なくとも1つの波長を有する、前記組織から反射した光を検出することによってモニターされる、請求項49に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202062958419P | 2020-01-08 | 2020-01-08 | |
US62/958,419 | 2020-01-08 | ||
US17/145,188 | 2021-01-08 | ||
US17/145,188 US20210205017A1 (en) | 2020-01-08 | 2021-01-08 | Systems and Methods for Optical Interrogation of Ablation Lesions |
PCT/US2021/012836 WO2021142368A1 (en) | 2020-01-08 | 2021-01-08 | Systems and methods for optical interrogation of ablation lesions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023510326A true JP2023510326A (ja) | 2023-03-13 |
Family
ID=76655720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022542281A Pending JP2023510326A (ja) | 2020-01-08 | 2021-01-08 | アブレーション焼灼巣の光学的探索のためのシステム及び方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210205017A1 (ja) |
EP (1) | EP4087511A4 (ja) |
JP (1) | JP2023510326A (ja) |
CN (1) | CN115103647A (ja) |
WO (1) | WO2021142368A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013044182A1 (en) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | The George Washington University | Systems and methods for visualizing ablated tissue |
WO2015077474A1 (en) | 2013-11-20 | 2015-05-28 | The George Washington University | Systems and methods for hyperspectral analysis of cardiac tissue |
WO2016073476A1 (en) | 2014-11-03 | 2016-05-12 | The George Washington University | Systems and methods for lesion assessment |
CN113208723A (zh) | 2014-11-03 | 2021-08-06 | 460医学股份有限公司 | 用于接触质量的评估的系统和方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1513440A2 (en) * | 2002-05-30 | 2005-03-16 | The Board of Trustees of The Leland Stanford Junior University | Apparatus and method for coronary sinus access |
US7395118B2 (en) * | 2003-09-25 | 2008-07-01 | Advanced Neuromodulation Systems, Inc. | System and method for implantable stimulation lead employing optical fibers |
US9265557B2 (en) * | 2011-01-31 | 2016-02-23 | Medtronic Ablation Frontiers Llc | Multi frequency and multi polarity complex impedance measurements to assess ablation lesions |
US9014789B2 (en) * | 2011-09-22 | 2015-04-21 | The George Washington University | Systems and methods for visualizing ablated tissue |
US9907471B2 (en) * | 2013-10-08 | 2018-03-06 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Visualization of heart wall tissue |
JP6737705B2 (ja) * | 2013-11-14 | 2020-08-12 | ザ・ジョージ・ワシントン・ユニバーシティThe George Washingtonuniversity | 損傷部位の深さを決定するシステムの動作方法及び心臓組織の画像を生成するシステム |
WO2016073476A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | The George Washington University | Systems and methods for lesion assessment |
CN113208723A (zh) * | 2014-11-03 | 2021-08-06 | 460医学股份有限公司 | 用于接触质量的评估的系统和方法 |
US10779904B2 (en) * | 2015-07-19 | 2020-09-22 | 460Medical, Inc. | Systems and methods for lesion formation and assessment |
-
2021
- 2021-01-08 JP JP2022542281A patent/JP2023510326A/ja active Pending
- 2021-01-08 WO PCT/US2021/012836 patent/WO2021142368A1/en unknown
- 2021-01-08 US US17/145,188 patent/US20210205017A1/en active Pending
- 2021-01-08 CN CN202180013945.5A patent/CN115103647A/zh active Pending
- 2021-01-08 EP EP21738925.3A patent/EP4087511A4/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4087511A4 (en) | 2024-02-14 |
US20210205017A1 (en) | 2021-07-08 |
EP4087511A1 (en) | 2022-11-16 |
CN115103647A (zh) | 2022-09-23 |
WO2021142368A1 (en) | 2021-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10682179B2 (en) | Systems and methods for determining tissue type | |
US11559352B2 (en) | Systems and methods for lesion assessment | |
JP7116151B2 (ja) | 損傷形成及び評価のためのシステム | |
JP2023510326A (ja) | アブレーション焼灼巣の光学的探索のためのシステム及び方法 | |
EP3150115A1 (en) | Catheter apparatus with a diagnostic assembly including an optical emitting element and an optical receiving element | |
US10499984B2 (en) | Apparatus and method for assessing tissue treatment | |
US20210093380A1 (en) | Apparatus and method for assessing tissue treatment | |
CN116056651A (zh) | 用于损伤形成和评估的系统和方法 | |
US20220133172A1 (en) | Systems and methods for optimizing tissue ablation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240105 |