JP5649102B2

JP5649102B2 - マイクロ波シールディング装置

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Publication number: JP5649102B2
Application number: JP2009204067A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．ベーンケロバート; イー．マクマニガルトム
Original assignee: コヴィディエンリミテッドパートナーシップ
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2029-09-03
Also published as: JP2010057924A; CA2677560A1; EP2161967B1; AU2009212962B2; AU2009212962A1; US20100057070A1; US8394086B2; EP2161967A1

Description

（発明の詳細な説明）
（発明の分野）
（背景）
（１．技術分野）
本開示は、医療処置を実行するシステムおよび方法に関し、医療処置は、エネルギー源からマイクロ波エネルギー送達デバイスへのエネルギーの発生および安全な移送を含む。より具体的には、マイクロ波エネルギーの送達中の所望でない放射妨害波を低減するために、マイクロ波エネルギー送達システムにおいて用いられる絶縁装置が開示される。

（発明の背景）
（２．関連技術の背景）
マイクロ波エネルギーを用いるマイクロ波送達システムおよび切除処置が、マイクロ波エネルギーを標的組織に安全に送達するように設計される。エネルギーを送達するために用いられる機器、エネルギー送達の動作または処置は、例えば、マイクロ波機器のためのＦＣＣ規制および規格、またはマイクロ波機器が他の電子機器に干渉しないことを確実にする電気電磁的両立性（ＥＭＣ）規制および規格などの、多様な政府の規制または規格あるいは工業規制または規格によって規制され得る。工業規格は、例えば、発生器と患者との間の十分な電気的絶縁を提供することなどの、患者の安全に関係し得る。そのようなものとして、マイクロ波エネルギー発生および伝達デバイスは、特に、所望でないエネルギー送達を最小化し、低減するように設計される。

電気外科発生器において患者の安全性を確実にするために用いられる一つの一般的な設計実施は、発生器と患者との間に絶縁障壁を作成することである。このことは、発生器出力を接地から絶縁することによって遂行される。絶縁障壁は、例えば、約６０Ｈｚにおいて、低インピーダンスを有する変圧器またはコンデンサーのような、多様な一般的に受け入れられた回路によって作成され得る。絶縁障壁を含む実施は、ＲＦ周波数でエネルギーを送達するシステムに対して一般的に有効であるが、マイクロ波周波数において信号にエネルギーを送達することは、マイクロ波発生器およびシステム設計者に対して新たな機会を提供する。

マイクロ波発生器およびそれらのシステム設計者に対する一つのそのような機会は、マイクロ波発生器が稼動中にＥＭＣに対するＦＣＣ規制に合格する必要があることである。基本周波数（すなわち、所望のマイクロ波信号の周波数帯）は、通例、ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＭｅｄｉｃａｌ（ＩＳＭ）帯にあり、問題にはならない。その代わり、ＥＭＣ問題は、典型的には、例えば、ＩＳＭ帯を超える基本周波数の調波周波数のような、ＩＳＭ帯の外側の周波数での意図されないエネルギー放出に関して生じる。

基本周波数の調波は、マイクロ波発生器の信号発生器の生成物であり得るか、あるいはマイクロ波発生器回路および／またはマイクロ波エネルギー送達回路の中の多様な位置に誘導され得る。例えば、調波は、時として、絶縁障壁の生成物であり、絶縁障壁の生成物は、発生器を患者から絶縁し、患者の安全性を提供するように意図される。例えば、マイクロ波送達システムにおける絶縁障壁は、同軸シールドのフローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）（すなわち、同軸シールドを発生器の接地に取り付けない実施）を含み得る。マイクロ波エネルギーは、同軸ケーブルのシールドに沿って流れ得、同軸ケーブルがアンテナとして放射することをもたらし得る。このアンテナ効果は、発生器の調波を増幅させ得、一つ以上のＥＭＶ規格に不合格となることをもたらし得る。

本開示は、マイクロ波エネルギーの送達中に所望でないＥＭＣを低減するために、マイクロ波エネルギー送達システムにおいて用いられる絶縁装置に関する。

（概要）
本開示は、概して、医療処置中に所望でない放射妨害波を低減するシステムおよび絶縁装置に関する。より具体的には、絶縁装置は、絶縁回路基板およびシールド結合を含み、絶縁回路基板およびシールド結合は、マイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとを容量結合するように構成されている。絶縁回路基板は、エネルギーを基本周波数でマイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとの間にわたすようにさらに構成されている。

シールド結合は、マイクロ波発生器の接地基準に接続するように構成され、かつ絶縁回路基板を収容するように構成された接地基準シールドと、同軸伝達ケーブルの外側のシースに接続するように構成された患者基準シールドとを含む。接地基準シールドと患者基準シールドとは、容量結合され、それらの間にシールド結合コンデンサーを形成する。絶縁回路は、マイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとの間に電気的絶縁を提供し、シールド結合コンデンサーは、同軸伝達ケーブルに対して接地基準を提供する。

別の実施形態において、装置は、接地基準シールドと患者基準シールドとの間に絶縁障壁をさらに含み得る。

さらなる実施形態において、接地基準シールドと患者基準シールドとの間の容量結合は、選択的に調整可能であり得る。容量結合は、接地基準シールドと患者基準シールドとの間の重なっている表面積、接地基準シールドと患者基準シールドとの重なっている部分の間のギャップ、または絶縁障壁の誘電特性を変化させることによって選択的に調整され得る。接地基準シールドと患者基準シールドとの間の容量結合は、動的に変化し得る。

さらなる実施形態において、接地基準シールドと患者基準シールドとは、スライド可能に結合され、それらの間の容量結合は、接地基準シールドと患者基準シールドとを互いに対して再位置決めすることによって調整される。

別の実施形態において、絶縁障壁は、誘電性ペーパー（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐａｐｅｒ）、セラミック、織布または有機セラミック積層板を含む。絶縁障壁の厚さは、患者基準シールドと接地基準シールドとの間の最小限の間隔を形成し得る。厚さは、患者基準シールドと接地基準シールドとの間の隔たりを制御するように選択され得る。

さらに別の実施形態において、絶縁障壁は、空気であり得、患者基準シールドと接地基準シールドとの間の隔たりの距離は、複数の絶縁性オフセットによって維持され得る。

さらに別の実施形態において、接地基準シールドは、上側シールド部分と下側シールド部分とを含む。上側シールド部分と下側シールド部分とは、互いにかみ合い得、患者基準シールドに容量結合し得る。上側シールド部分と下側シールド部分とは、ヒンジ接続、ピン接続、リベット、ねじ、ボルト、溶接またはプレスばめ接続によって、互いにかみ合わされ得る。

例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
絶縁装置であって、該絶縁装置は、
マイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとを容量結合するように構成された絶縁回路を含む絶縁回路基板であって、該絶縁回路基板は、エネルギーを基本周波数で該マイクロ波発生器と該同軸伝達ケーブルとの間にわたすようにさらに構成された、絶縁回路基板と、
シールド結合であって、該シールド結合は、
該マイクロ波発生器の接地基準に接続され、該絶縁回路基板を収容するように構成された接地基準シールドと、
該同軸伝達ケーブルの外側のシースに接続された患者基準シールドと
を含み、該接地基準シールドと該患者基準シールドとは、容量結合され、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの間にシールド結合コンデンサーを形成する、シールド結合と
を備え、
該絶縁回路は、該マイクロ波発生器と該同軸伝達ケーブルとの間に電気的絶縁を提供し、該シールド結合コンデンサーは、該同軸伝達ケーブルに対して接地基準を提供する、絶縁装置。
（項目２）
前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとの間に絶縁障壁をさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目３）
前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとの間の前記容量結合は、選択的に調整可能である、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目４）
前記容量結合は、前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとの間の重なっている表面積と、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの該重なっている部分の間のギャップと、前記絶縁障壁の誘電特性とのうちの一つを変化させることによって、選択的に調整される、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目５）
前記容量結合は、動的に変化する、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目６）
前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとは、スライド可能に結合され、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの間の前記容量結合は、該接地基準シールドと該患者基準シールドとを互いに対して再位置決めすることによって調整される、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目７）
前記絶縁障壁は、誘電性ペーパー、セラミック、織布および有機セラミック積層板のうちの少なくとも一つを含む、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目８）
前記絶縁障壁の厚さは、前記患者基準シールドと前記接地基準シールドとの間に最小限の間隔を形成する、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目９）
前記厚さは、前記患者基準シールドと前記接地基準シールドとの間の隔たりを制御するように選択された、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目１０）
前記絶縁障壁は、空気であり、前記患者基準シールドと前記接地基準シールドとの間の隔たりの距離は、複数の絶縁性オフセットによって維持される、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目１１）
前記接地基準は、
上側シールド部分と、
下側シールド部分と
を含み、該上側シールド部分と該下側シールド部分とは、前記患者基準シールドに機械的にインターフェースし、容量結合する、上記項目のいずれか一項に記載の装置。
（項目１２）
前記上側シールド部分と前記下側シールド部分とは、ヒンジ接続、ピン接続、リベット、ねじ、ボルト、溶接接続またはプレスばめ接続のうちの一つによって機械的にインターフェースする、上記項目のいずれか一項に記載の装置。

（開示の要旨）
（要旨）
マイクロ波エネルギー送達システムの放射妨害波を低減する、絶縁回路基板とシールド結合とを含む絶縁装置であって、絶縁回路基板とシールド結合とは、マイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとを容量結合するように構成され、絶縁回路基板は、エネルギーを基本周波数でマイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとの間にわたすように、さらに構成されている。

図１は、本開示の実施形態に従った、絶縁装置を含むマイクロ波エネルギー送達の機能ブロック図である。図２Ａは、従来のマイクロ波エネルギー送達回路の電気接続図である。図２Ｂは、図２Ａの単純化された電気接続図の多様な点における従来のマイクロ波エネルギー送達回路からの電気的波形の図である。図３Ａは、本開示の絶縁装置を含むマイクロ波エネルギー送達回路の単純化された電気接続図である。図３Ｂは、図３Ａの単純化された電気接続図の多様な点における電気的波形の図である。図４は、本開示の実施形態に従った、絶縁装置の透視図である。図５は、図４の絶縁装置の分解組立図である。図６は、マイクロ波エネルギー送達回路における、図４の絶縁装置の電気接続図である。

（実施形態の説明）
（詳細な説明）
本開示の詳細な実施形態が、本明細書において説明される。しかしながら、開示された実施形態は、多様な形態において実施され得る開示の単なる例示に過ぎないことが理解されるべきである。したがって、本明細書で開示される具体的な構造的および機能的な詳細は、限定的なものとしてではなく、単に、特許請求の範囲のベースとして、そして当業者に対し本開示を、実質的に任意の適切に詳述された構造において多様に利用することを教示するための代表的なベースとして、解釈されるべきである。

図１を参照すると、本開示の実施形態を利用している、マイクロ波発生器１００、マイクロ波エネルギー送達デバイス１１０、同軸伝達ケーブル１２０、および絶縁装置２００を含むマイクロ波エネルギー送達システムは、概して１０のようなマイクロ波送達システムと呼ばれる。絶縁装置２００は、マイクロ波発生器１００とマイクロ波エネルギー送達デバイス１１０との間で接続される。本開示の一実施形態において、絶縁装置２００は、マイクロ波発生器１００の同軸コネクター１００ａおよび同軸伝達ケーブル１２０に接続する。絶縁装置２００はまた、マイクロ波エネルギー伝達回路における他の多様な位置に配置され得る。

マイクロ波エネルギー送達デバイス１１０は、図１に図示されるように、同軸伝達ケーブル１２０を含む（すなわち、同軸伝達ケーブル部分１２０は、マイクロ波エネルギー送達デバイス１１０に永続的に取り付けられる）。代替として、同軸伝達ケーブル部分１２０は、マイクロ波エネルギー送達デバイス１１０および絶縁装置２００と分離され得る。さらに別の実施形態において、絶縁装置２００は、（図示されていない）同軸伝達ケーブル部分を含み得る。

さらに別の実施形態において、マイクロ波エネルギー伝達経路１２５は、絶縁装置２００の伝達経路と、同軸伝達ケーブル１２０と、ハンドル１１６（アンテナ１１８に近位のマイクロ波エネルギー送達装置１１０の伝達部分）とを含む。マイクロ波エネルギー伝達経路１２５の長さは、マイクロ波発生器１００によって発生するエネルギーの基本周波数の少なくとも一つのパラメーターに関係している。

図１に図示されるように、マイクロ波エネルギー送達デバイスは、組織に貫入するように構成されたとがった先端を有する経皮デバイスを含む。絶縁装置２００はまた、カテーテル挿入可能なマイクロ波エネルギー送達デバイス、皮膚表面治療マイクロ波エネルギー送達デバイス、および展開可能なマイクロ波エネルギー送達デバイスまたはマイクロ波エネルギーを組織１８０に送達するように構成された他の適切なデバイスとともに用いられ得る。

図２Ａは、本開示の絶縁装置のない、従来のマイクロ波エネルギー送達回路２０の電気接続図である。回路２０は、マイクロ波エネルギー源「ＶＲＦ」、発生器絶縁デバイス１３０（すなわち、変圧器）、および電気負荷１２０（すなわち、（図示されていない）マイクロ波エネルギー送達デバイスに接続された同軸伝達ケーブル１２０）を含む。図２Ａにおいて、そして本明細書で説明されるように、変圧器１３０は、適切な発生器絶縁デバイスの単なる例としてのみ示されている。発生器絶縁デバイス１３０は、直接の電気的接触なしに、例えば誘導結合、容量結合、またはアンテナ間アンテナのエネルギー移送（ワイヤレス）のような、第一の電気回路（マイクロ波エネルギー源ＶＲＦ）から第二の電気回路（電気負荷１２０）にエネルギーを移送する、任意の適切なデバイスであり得る。

図２Ｂは、図２Ａの単純化された電気接続図の中の多様な点における電気的波形の図である。マイクロ波発生器は、最高最低振幅、位相および基本周波数の一般的特徴を有する発生器絶縁デバイス１３０の一次側「Ｐ」に印加される信号ＶＲＦを発生させる。ＶＲＦは、接地「Ｇ」で基準が取られ、発生器絶縁デバイス１３０を介して発生器絶縁デバイス１３０の二次側「Ｓ」に変形され、それによって第二の電気回路の「Ｖ１」および「Ｖ２」において信号を作成する。Ｖ１およびＶ２は、ＶＲＦの同じ基本周波数を有し、式：
ＶＲＦ＝（Ｖ１−Ｖ２）／ＩＤ_Ｅｆｆ
によって関係づけられ、この式で定数「ＩＤ_Ｅｆｆ」は、回路２０におけるシステム損失を表す。Ｖ１およびＶ２のそれぞれの最高最低振幅は、ＶＲＦの最高最低振幅の約半分である。

図２Ａおよび図２Ｂに図示されるように、絶縁デバイス１３０の二次的Ｓに取り付けられた接地されていない同軸伝達ケーブル１２０は、内側の伝導体１２２上で電圧の半分を保持し、外側のシース１２４上で電圧の半分を保持する。外側のシース１２４に印加されるこの電圧信号Ｖ２は、エネルギーが同軸伝達ケーブル１２０から放射され、それによって望まれない過剰な放射を生成することをもたらし得る。加えて、外側のシース１２４上の信号Ｖ２を保持することは、結果として定在波の発生および基本周波数の望まれない調波の発生を生じ得る。そのようなものとして、図１のマイクロ波発生器１００、伝達経路１２５またはマイクロ波エネルギー送達デバイス１１０は、ＦＣＣによって設定された放射制限に違反し得、また結果として外側のシース１２４と接触する材料または組織の所望でない加熱を生じ得る。

図３Ａは、本開示の一実施形態に従った、絶縁装置２００を有するマイクロ波エネルギー送達回路３０の電気接続図である。回路は、マイクロ波エネルギー源ＶＲＦ、発生器絶縁デバイス１３０（すなわち、変圧器）、ならびに電気負荷１２０（すなわち、（図示されていない）マイクロ波エネルギー送達デバイスに接続された同軸伝達ケーブル１２０）および絶縁装置２００を含む。絶縁装置２００は、本明細書に説明され、概略図において「Ｃ１」として図示されるような本開示の特性を示す回路を含む。絶縁装置２００内の回路Ｃ１の静電容量値および特性は、回路Ｃ１がマイクロ波発生器１００の基本周波数において低インピーダンスを有し、低周波数において高インピーダンスを有するように、十分に寸法設定される。

回路３０の絶縁装置２００によって、基本周波数におけるＶ２において二次側Ｓは、接地Ｇに容量結合される。図３Ｂは、ＶＲＦおよびＶ１の電気的波形の図である。Ｖ２は、接地電位Ｇにあり、したがって、図３Ｂに図示されていない。Ｖ１は、ＶＲＦに対して位相が１８０度ずれ、大きさは、式：
ＶＲＦ＝Ｖ１／ＩＤ_Ｅｆｆ
によって関係づけられ、この式で定数「ＩＤ_Ｅｆｆ」は、回路３０におけるシステム損失を表す。そのようなものとして、Ｖ１の各々の最高最低振幅は、ＶＲＦの最高最低振幅にほぼ等しく、マイクロ波信号の大半は、同軸伝達ケーブル１２０の内側の伝導体１２２上で保持される。

絶縁装置２００は、同軸の外側のシース１２４に接地電位に対するＡＣ基準点を提供し、そうして同軸伝達ケーブルの放射信号を低減する。Ｖ２は、接地電位Ｇに容量結合され、Ｖ２における電圧は、実質的にゼロである。

図４および図５は、本開示の実施形態に従った、絶縁装置２００の透視図である。絶縁装置２００は、接地基準シールド２４０と、絶縁装置回路基板２４５と、シールドコネクター２５０と、発生器側コネクター２６５と、患者基準シールド２７０とを含む。

接地基準シールド２４０は、一つ以上の部分に接続された上側シールド２４０ａおよび下側シールド２４０ｂを含み得る。上側シールド２４０ａおよび下側シールド２４０ｂは、患者基準シールド２７０と容量性関係を形成することが可能な適切な伝導性材料で形成され得る。接地基準シールド２４０と患者基準シールド２７０との間の容量性関係は、本明細書において以下でより詳細に説明される。

上側シールド２４０ａおよび下側シールド２４０ｂは、例えばピン、リベット、ファスナー、ねじまたはボルトのような、一つ以上の機械的コネクター２４０ｃによって、または例えば圧縮接続、ヒンジ接続、溶接接続またはプレスばめ接続のような、適切な接続によって接続され得る。代替として、上側シールド２４０ａおよび下側シールド２４０ｂは、例えばある側にヒンジ接続、第二の側にロッキング機構またはコネクターというような、接続手段の組み合わせを有し得る。接地基準シールド２４０と患者基準シールド２７０とが両者の間で所望の容量性関係を形成する場合には、適切なアセンブリーが使用され得る。

上側シールド２４０ａおよび下側シールド２４０ｂは、互いに電気通信し合う。図４に図示されるように、機械的接続２４０ｃは、上側シールド２４０ａと下側シールド２４０ｂとの間に適切な電気接続を提供し得る。別の実施形態において、上側シールド２４０ａおよび下側シールド２４０ｂは、発生器側コネクター２６５を介して電気的に接続され得る。

患者基準シールド２７０は、例えば、ねじ溝を付けられたシールドコネクター取り付けナット２６０のような適切なコネクターによって、シールドコネクター２５０に接続される。例えば、プレスばめ接続、スロットばめ接続、ロッキング接続または溶接接続のような、任意の他の適切な接続が用いられ得る。

患者基準シールド２７０、シールドコネクター２５０および同軸伝達ケーブル２２０の外側のシース２２４は、互いに電気的な通信を行う。取り付けナット２６０は、患者基準シールド２７０とシールドコネクター２５０との間に適切な接続を提供し得る。同軸伝達ケーブル２２０の外側のシース２２４は、例えばねじ溝を付けられた接続またはプレスばめ接続のような適切な接続によって、シールドコネクター２５０に接続し得る。任意の他の適切な接続が、シールドコネクター２５０と、患者基準シールド２７０と、外側のシース２２４との間に適切な電気接続を提供する場合には、任意の他の適切な接続が用いられ得る。

患者基準シールド２７０は、患者基準シールド２７０と接地基準シールド２４０との間に静電容量のギャップを形成する、接地基準シールド２４０の少なくとも一部分を少なくとも部分的に囲むように構成される。ギャップは、患者基準シールド２７０と接地基準シールド２４０との間に位置決めされる絶縁障壁２７５の厚さによって制御される。

絶縁障壁２７５は、患者基準シールド２７０および／または接地基準シールド２４０の一つ以上の表面に隣接して配置されるか、またはそれらの上に形成される層（または積層板）として構成され得る。例えば、絶縁障壁２７５は、商標ＮＯＭＥＸ（登録商標）の下でＤｕＰｏｎｔによって販売されている誘電性ペーパー（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐａｐｅｒ）のような誘電性ペーパーであり得る。誘電性ペーパーは、組み立ての前または組み立て中に、患者基準シールド２７０の内側の表面に印加され得るか、または隣接して位置決めされ得る。組み立ての後に、誘電性ペーパーは、患者基準シールド２７０の内側の表面と接地基準シールド２４０の外側の表面との間に、最小限の隔たりまたは間隔を提供する。

絶縁障壁２７５は、例えば、ＲＦ−３５ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＬａｍｉｎａｔｅの製品ラインの下でＴＡＣＯＮＩＣによって販売されている有機セラミック積層板のような積層板であり得る。ＲＦ−３５は、適切な剥離強度、低吸湿性、および低い散逸率を提供し、それによって周波数による位相のずれを最小化する。ＲＦ−３５は、織布およびセラミックを含み得、絶縁装置の一つ以上の表面にコーティングされ得る。

さらに別の実施形態において、絶縁障壁２７５は、空気であり得る。患者基準シールド２７０の内側の表面と接地基準シールド２４０の外側の表面との隔たりの距離は、所望の隔たりの距離を提供する（示されていない）複数の絶縁性オフセットによって維持され得る。

絶縁装置２００の多様な特性は、患者基準シールド２７０と接地基準シールド２４０との間の伝導性関係に依存する。微小な隔たりの距離によって隔てられた患者基準シールド２７０と接地基準シールド２４０とは、平行板コンデンサーを形成し、静電容量は、対向し合うシールド２４０、２７０の表面の面積および絶縁障壁２７５の透磁率に比例し、シールド２４０、２７０の間の距離に反比例する。

平行板コンデンサーの静電容量は、
静電容量＝（ε×Ａ）／ｄ
に等しく、この式で「ε」は、絶縁障壁２７５の透磁率であり、「Ａ」は、対向し合うシールド２４０、２７０の面積であり、「ｄ」は、シールド２４０、２７０の間の間隔である。

そのようなものとして、所望の静電容量は、重なっている表面の面積と、絶縁障壁２７５の誘電特性と、二つの対向し合うシールド２４０、２７０の間のギャップとのうちの一つ以上を変化させることによって取得され得る。

本開示のさらに別の実施形態において、絶縁装置２００の静電容量は、調整可能であり得る。一実施形態において、（示されていない）ギャップ調整機構が、患者基準シールド２７０に対する接地基準シールド２４０の位置を変化させ、それによってそれらの間のギャップを増加または減少させ得る。（示されていない）ギャップ調整機構は、ギャップを動的にまたは手動で変え得る。マイクロ波発生器がエネルギー送達中に基本周波数を変化させる場合には、動的調整が必要であり得る。組み立て中に絶縁装置２００を較正するために、手動の調整が用いられ得る。

絶縁装置２００の静電容量は、接地基準シールド２４０と患者基準シールド２７０との間の重なりを変化させることによって調整され得る。（示されていない）重なり調整機構は、シールド２４０、２７０を互いに対して動的にまたは手動でのいずれかで再位置決めし得る。

絶縁装置２００の静電容量は、絶縁障壁２７５の誘電特性を変えることによって、または絶縁障壁のために用いられる材料のタイプを変えることによって調整され得る。

絶縁回路基板２４５は、絶縁装置２００の接地基準シールド２４０の中に収容される。絶縁回路基板２４５は、上記で論じられたように、（示されていない）マイクロ波発生器と同軸伝達ケーブル２２０との間に絶縁を提供するように構成された回路を含み得る。

図６は、図４の絶縁装置および図１のマイクロ波エネルギー送達システムの電気接続図である。発生器側コネクター２６５に接続された接地基準シールド２４０と、同軸シース２２４に接続された患者基準シールド２７０との隣接する表面は、シールド結合コンデンサー「ＳＣ１」を形成する。絶縁回路基板２４５は、第一および第二の絶縁コンデンサー「Ｃ１」および「Ｃ２」をそれぞれ含み、第一および第二の絶縁コンデンサー「Ｃ１」および「Ｃ２」は、本明細書において上記で論じられたように、マイクロ波発生器１００と同軸伝達ケーブル２２０との間に電気的絶縁を提供する。

使用に際して、マイクロ波信号は、発生器側コネクター２６５に供給される。マイクロ波発生器コネクター２６５の内側の伝導体２６５ａは、第一の絶縁コンデンサーＣ１に接続する。マイクロ波発生器コネクター２６５の外側の伝導体２６５ｂは、第二の絶縁コンデンサーＣ２と、シールド結合コンデンサーＳＣ１の接地基準シールド２４０とに接続する。マイクロ波エネルギー送達システムの基本周波数において、第一および第二の絶縁コンデンサーＣ１、Ｃ２は、短絡として考えられ、シールドコネクター２５０の内側の伝導体２５０ａと外側の伝導体２５０ｂとのそれぞれに、そして同軸伝達ケーブル２２０の内側の伝導体２２２と外側のシース２２４に基本周波数の信号を送る。同軸伝達ケーブルの外側のシース２２４に接続された患者基準シールド２７０と、接地基準シールド２４０とは、シールド結合コンデンサーＳＣ１を形成し、それによって同軸伝達ケーブル２２０の接地基準を提供する。

本開示の範囲から逸脱することなく多様な変更が上記の構造において行われ得るので、上記の説明に含まれるすべての事柄は、例示的な意味で解釈され、限定的な意味では解釈されないことが意図されている。以下の特許請求の範囲によって規定されるように、本開示のいくつかの目的が達成され、他の有利な結果が獲得されることが理解される。

Claims

絶縁装置であって、該絶縁装置は、
マイクロ波発生器と同軸伝達ケーブルとを容量結合するように構成された絶縁回路を含む絶縁回路基板であって、該絶縁回路基板は、エネルギーを基本周波数で該マイクロ波発生器と該同軸伝達ケーブルとの間にわたすようにさらに構成されている、絶縁回路基板と、
シールド結合であって、該シールド結合は、
該マイクロ波発生器の接地基準に接続され、該絶縁回路基板を収容するように構成された接地基準シールドと、
該同軸伝達ケーブルの外側のシースに接続された患者基準シールドと
を含み、該接地基準シールドと該患者基準シールドとは、容量結合され、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの間にシールド結合コンデンサーを形成する、シールド結合と
を備え、
該絶縁回路は、該マイクロ波発生器と該同軸伝達ケーブルとの間に電気的絶縁を提供し、該シールド結合コンデンサーは、該同軸伝達ケーブルに対して接地基準を提供し、
該基本周波数は、エネルギー送達中に変化させることが可能であり、
該絶縁装置は、調整機構をさらに備え、該調整機構は、該容量結合を動的に変化させることにより、エネルギー送達中の該基本周波数の変化に選択的に調整するように構成されている、絶縁装置。
前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとの間に絶縁障壁をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
前記容量結合は、前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとの間の重なっている表面積と、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの該重なっている部分の間のギャップと、前記絶縁障壁の誘電特性とのうちの一つを変化させることによって、選択的に調整される、請求項２に記載の装置。
前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとは、スライド可能に結合され、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの間の前記容量結合は、該接地基準シールドと該患者基準シールドとを互いに対して再位置決めすることによって調整される、請求項１に記載の装置。
前記接地基準シールドと前記患者基準シールドとは、スライド可能に結合され、該接地基準シールドと該患者基準シールドとの間の前記容量結合は、該接地基準シールドと該患者基準シールドとを互いに対して再位置決めすることによって調整される、請求項２または３に記載の装置。
前記絶縁障壁は、誘電性ペーパー、セラミック、織布、および有機セラミック積層板のうちの少なくとも一つを含む、請求項２、３または５に記載の装置。
前記絶縁障壁の厚さは、前記患者基準シールドと前記接地基準シールドとの間に最小限の間隔を形成する、請求項６に記載の装置。
前記厚さは、前記患者基準シールドと前記接地基準シールドとの間の前記最小限の間隔を決定する、請求項７に記載の装置。
前記絶縁障壁は、空気であり、前記患者基準シールドと前記接地基準シールドとの間の隔たりの距離は、複数の絶縁性オフセットによって維持されている、請求項２、３、５、６、７または８に記載の装置。
前記接地基準シールドは、
上側シールド部分と、
下側シールド部分と
を含み、該上側シールド部分と該下側シールド部分とは、前記患者基準シールドに機械的にインターフェースし、容量結合する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
前記上側シールド部分と前記下側シールド部分とは、ヒンジ接続、ピン接続、リベット、ねじ、ボルト、溶接接続またはプレスばめ接続のうちの一つによって機械的にインターフェースする、請求項１０に記載の装置。