JP6749108B2 - ヒト表面組織の制御された熱処理のための方法およびシステム - Google Patents
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Description
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
関心領域内のヒト表面組織における制御された熱傷のための治療処置システムであって、
該処置システムを制御するように構成された制御システムと、
該関心領域内に均一な損傷を生成するように構成されたプローブと、
を備え、該制御システムおよび該プローブは、該均一な損傷を生成するための空間的および時間的制御を行うように構成される、治療処置システム。
(項目2)
前記空間的制御は、変換器構成、距離、配置、方向および動作を含む1つ以上の空間的パラメータの操作制御を含む、項目1に記載の治療処置システム。
(項目3)
前記時間的制御は、駆動振幅レベル、周波数/波形、およびタイミング配列を含む1つ以上の時間的パラメータの操作制御を含む、項目1に記載の治療処置システム。
(項目4)
前記空間的および時間的制御は、開ループフィードバック制御ループを通して容易となる、項目1に記載の治療処置システム。
(項目5)
前記空間的および時間的制御は、閉ループフィードバック制御ループを通して容易となる、項目1に記載の治療処置システム。
(項目6)
前記制御システムは、
該制御システムおよび前記プローブにエネルギーを供給するように構成された電源コンポーネントと、
前記空間的および時間的パラメータを監視するように構成された感知および監視コンポーネントと、
表面ヒト組織接合部分および組織内へのさらなる深部において温度制御を容易にするように構成された冷却および結合制御と、
前記治療処置システムの全体制御に対する処理および制御論理コンポーネントと、
を備える、項目1に記載の治療処置システム。
(項目7)
前記プローブは、
前記制御システムと相互作用するための制御インターフェースと、
前記関心領域へ剥離超音波エネルギーを提供するように構成された変換器と、
該関心領域へ該変換器を音響的に結合させるための結合コンポーネントと、
該制御システムによる制御を容易にするための監視および感知コンポーネントと、
該プローブの手動および自動化動作のうちの1つを含む動作機構と、
を備える、項目1に記載の治療処置システム。
(項目8)
前記変換器構成は、集束、平面、非集束要素、1つ以上の単一要素、多要素および配列変換器、1つ以上の一次元、二次元、環状配列、直線、曲線、扇形、および球形配列による1つ以上の構造を備える、項目2に記載の治療処置システム。
(項目9)
前記変換器構成は、プラスチック、ポリウレタン、セラミック、金属、液体、および合成物のうち少なくとも1つから成る、1つ以上の球状レンズ、円柱状レンズ、電子的集束レンズ、凹面形レンズおよび薄型レンズを備える、項目8に記載の治療処置システム。
(項目10)
前記変換器構成は、1つ以上の周波数で励起される広帯域変換器を備える、項目2に記載の治療処置システム。
(項目11)
前記プローブは、センサ、動作センサ、スイッチ、作動装置、指示器、エンコーダ、プローブ識別、記憶装置、開口選択およびマルチプレクサ、電子整合ネットワーク、および切り替え、相互連結、接合具、取っ手、および使い捨て部材のうち少なくとも1つを備える、項目7に記載の治療処置システム。
(項目12)
前記制御システムは、処置計画、表示部、スイッチ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、コンピュータ、制御ファームウェア、ユーザーおよび制御ソフトウェアのうちの少なくとも1つを備える、項目6に記載の治療処置システム。
(項目13)
前記制御システムは、直流電力供給装置、電流センサ、電力検出および測定、波形合成装置、発振器、デジタルプログラム可能論理、増幅器/ドライバ、ビーム作成器、高調波フィルター、整合ネットワーク、冷却/音響結合/熱制御/音響集束制御ハードウェア、動作機構ドライバおよび制御、動作センサ、監視および閉ループ制御、インターフェーシングおよび制御、外部入力/出力ハードウェアおよび外部インターフェースのうちの1つ以上を備える、項目6に記載の治療処置システム。
(項目14)
前記プローブは、前記変換器と関心部との間の接合部分および関心領域間内への温度を調整するように構成された変換器音響結合、冷却、および/または液体充填音響レンズ効果機構を備える、項目6に記載の治療処置システム。
(項目15)
前記プローブは、組織接合部分に対して押し下げられ、それにより血液還流が少なくとも部分的に遮断され、組織が表面の処置関心領域において扁平になる、項目1に記載の治療処置システム。
(項目16)
前記制御された熱傷は、生物学的修復機構を引き起こすように継続的または不連続に沈着される、項目1に記載の治療処置システム。
(項目17)
前記の制御された熱傷は、前記表面ヒト組織の少なくとも1つの位置において、熱傷の形態および深度を変化させることにより、修復の最適化された周期を容易にするように沈着される、項目1に記載の治療処置システム。
(項目18)
前記変換器構成は、液体充填、ゲル充填、固体ゲルレンズ、ゴムまたは複合レンズ、または表面組織および/または音響結合媒体よりも低い速度および適切な電力処理能力を有する任意の材料のうちの少なくとも1つの外形の凸面形レンズを備える、項目2に記載の治療処置システム。
(項目19)
前記変換器構成は、単一変換要素内の映像化/治療複合変換器を備え、該映像化変換器は該治療変換器から電気的に分離される、項目2に記載の治療処置システム。
(項目20)
前記制御システムは、一次元、二次元、および三次元映像化または処置のうちの少なくとも1つを容易にするように構成された映像化システムを備える、項目1に記載の治療処置システム。
(項目21)
関心領域内のヒト表面組織における制御された熱傷のための方法であって、
様々な選択肢から熱損傷の少なくとも1つの形態、大きさ、および方向を選択するステップと、
制御システムおよびプローブに1つ以上の空間的パラメータを提供するステップと、
該制御システムおよび該プローブに1つ以上の時間的パラメータを提供するステップと、
該関心領域内の該熱損傷の該選択された形態、大きさ、および方向を生じさせるための該空間的パラメータおよび該時間的パラメータに基づき、該制御システムおよび該プローブの操作を制御するステップと、
を含む、方法。
(項目22)
前記制御操作は、前記熱損傷の前記選択された形態、大きさ、および方向を得た時を決定するために閉ループフィードバックループを活用するステップを備える、項目20に記載の方法。
(項目23)
前記制御操作は、前記熱損傷の前記選択された形態、大きさ、および方向を得た時を決定するために閉ループフィードバックループを活用するステップを備える、項目20に記載の方法。
(項目24)
前記空間的パラメータは、変換器構成、距離、配置、方向、および動作を含む、項目20に記載の方法。
(項目25)
前記時間的パラメータは、駆動振幅レベル、周波数/波形、およびタイミング配列を含む、項目20に記載の方法。
(項目26)
前記制御システムおよびプローブは、0〜30mmの可変深度および1〜40MHzの周波数範囲内で、組織の熱容量を越えるのに十分な時間およびエネルギーレベルによって熱損傷を生成するように制御される、項目20に記載の方法。
(項目27)
関心領域内の制御された熱傷に対して構成された処置システムであって、
該処置システムの空間的および時間的制御を容易にするように構成された制御システムと、
空間的および時間的制御のために構成された変換器を含むプローブであって、該プローブは、可変的形態、大きさ、および方向の均一な損傷を生成するように構成され、該損傷は、該関心領域に対する組織の熱容量を越えるのに十分な時間およびエネルギーレベルにおいて、1MHzと40MHzの間の周波数での該変換器の操作を通して、0と30mmの間の表面ヒト組織の深度内で構成されるプローブと、
を備える処置システム。
(項目28)
前記制御システムは、変換器構成、距離、配置、方向および動作を含む1つより多いの空間的パラメータの操作の制御、および駆動振幅レベル、周波数/波形、およびタイミング配列を含む1つより多いの時間的パラメータの操作の制御を行うように構成される、項目26に記載の処置システム。
(項目29)
前記処置システムは、開ループおよび閉ループフィードバックシステムのうちの少なくとも1つの中で構成される、項目27に記載の処置システム。
(項目30)
前記変換器は、映像化/治療複合変換器を含む、項目26に記載の処置システム。
Claims (19)
- 組織の関心領域内に制御された熱損傷を送達するように構成された治療処置システムであって、該処置システムは、
プローブであって、該プローブは、
組織の関心領域を治療するように構成された少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素であって、周波数において音響エネルギーを放出するように構成された少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素と、
該プローブ内で該少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素の自動化された直線的な移動を行うように構成された自動化動作機構であって、該自動化動作機構は、該プローブ内の該少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素の所望の位置または方向を決定するように構成されたエンコーダおよび位置/方向装置からなる群のうちの少なくとも1つを含み、該自動化動作機構は、該プローブ内で該少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素を該所望の位置または方向へと自動的に移動させ、これにより、皮膚表面から表面ヒト組織の固定された深さにおいて、損傷の大きさと形態と方向性とを有する複数の熱損傷を制御可能に形成する、自動化動作機構と
を含む、プローブと、
該プローブと通信する制御システムであって、該プローブを制御して該複数の熱損傷を生成するように構成される制御システムと
を含む、治療処置システム。 - 動作機構は、前記少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素が直線方向に動作し、前記皮膚表面から0mmよりも大きく30mmまでの深さ範囲内の前記固定された深さにおいて直線に沿って複数の熱損傷を制御可能に形成するように構成されている、請求項1に記載の治療処置システム。
- 少なくとも1つの損傷の形態は、円形、球状、垂直葉巻形、水平葉巻形、雨滴形、扁平平面形、およびこれらの組み合わせのうちの1つである、請求項1に記載の治療処置システム。
- 前記複数の熱損傷の第1の熱損傷の形態は、該複数の熱損傷の第2の熱損傷の形態とは異なる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記複数の熱損傷は、前記組織の関心領域の少なくとも一部にわたって離れている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記複数の熱損傷は、前記組織の関心領域の少なくとも一部にわたって重なっている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記プローブは少なくとも2つの超音波治療要素を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記動作機構は、前記プローブ内の前記少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素の位置を追跡するためのエンコーダを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記制御システムは、前記プローブからのデータを変換するように動作可能なアルゴリズムを実行して、該データの映像を表示システム上に表示するように構成されたプロセッサを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記プローブは、
前記制御システムと相互作用する制御インターフェースと、
前記少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素を前記関心領域に音響的に結合する結合コンポーネントと、
前記制御システムによる制御を促進する複数の動作センサまたは位置センサを含む監視コンポーネントとセンサコンポーネントと
をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。 - 前記プローブは、球状集束レンズ、円柱状集束レンズ、電子的集束レンズ、凹面形レンズ、薄型レンズのうちの少なくとも1つを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 前記プローブは、1つ以上のレンズを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の治療処置システム。
- 組織の関心領域内に制御された熱損傷を送達するように構成された超音波治療処置システムであって、該処置システムは、
プローブであって、該プローブは、
組織の関心領域を治療するように構成された少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素であって、周波数において音響エネルギーを放出するように構成された凹面球状集束超音波治療要素と、
該プローブ内における該少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素の自動化された直線的な移動を行うように構成された自動化動作機構であって、該自動化動作機構は、該プローブ内の該少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素の所望の位置または方向を決定するように構成されたエンコーダおよび位置/方向装置からなる群のうちの少なくとも1つを含み、該自動化動作機構は、該プローブ内で該少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素を該所望の位置または方向へと自動的に移動させ、これにより、表面ヒト組織の表面から固定された深さにおいて、損傷の大きさと形態と方向性とを有する複数の熱損傷を制御可能に形成する、自動化動作機構と
を含む、プローブ
を含む、超音波治療処置システム。 - 組織の関心領域内に制御された熱損傷を送達するように構成された治療処置システムであって、該処置システムは、
プローブであって、該プローブは、
レンズなしで組織の第1の関心領域を治療するように構成された第1の凹面球状集束超音波変換器と、
レンズなしで組織の第2の関心領域を治療するように構成された第2の凹面球状集束超音波変換器であって、該第2の関心領域は、該第1の関心領域よりも下に位置し、該第1の凹面球状集束超音波変換器が第1の周波数において音響エネルギーを放出するように構成され、かつ、該第2の凹面球状集束超音波変換器が該第1の周波数とは異なる第2の周波数において音響エネルギーを放出するように構成されることにより、該第1の凹面球状集束超音波変換器および該第2の凹面球状集束超音波変換器が組み合わさって、皮膚表面から表面ヒト組織の深さにおいて、損傷の大きさと形態と方向性とを有する複数の熱損傷を制御可能に形成するようになっている、第2の凹面球状集束超音波変換器と、
該プローブ内で該第1の凹面球状集束超音波変換器の自動化された直線的な移動を行うように構成された自動化直線動作機構であって、該自動化動作機構は、該プローブ内の該第1の凹面球状集束超音波変換器の所望の位置または方向を決定するように構成されたエンコーダおよび位置/方向装置からなる群のうちの少なくとも1つを含み、該自動化直線動作機構は、該プローブ内で該第1の凹面球状集束超音波変換器を該所望の位置または方向へと自動的に移動させる、自動化直線動作機構と
を含む、プローブと、
該プローブと通信する制御システムであって、該プローブを制御して該複数の熱損傷を生成するように構成されている制御システムと
を含む、治療処置システム。 - 前記自動化直線動作機構は、前記プローブ内の前記第2の凹面球状集束超音波変換器の自動化された直線移動を行うように構成されており、該自動化直線動作機構は、該プローブ内の該第2の凹面球状集束超音波変換器の所望の位置または方向を決定するように構成されたエンコーダおよび位置/方向装置からなる群のうちの少なくとも1つを有する機械的配置を含み、該自動化直線動作機構は、該プローブ内で該第2の凹面球状集束超音波変換器を該第2の凹面球状集束超音波変換器の該所望の位置または方向へと自動的に移動させる、請求項14に記載の治療処置システム。
- 前記第1の凹面球状集束超音波変換器と前記第2の凹面球状集束超音波変換器とのうちの少なくとも1つは、前記関心領域を映像化するように構成されている映像化要素をさらに含む、請求項14または15に記載の治療処置システム。
- 前記制御システムと前記映像化要素に結合され、前記関心領域の映像を表示するように構成された表示装置をさらに含む、請求項16に記載の治療処置システム。
- 前記第1の凹面球状集束超音波変換器は、該第1の凹面球状集束超音波変換器の外部表面に垂直な第1の平面において音響エネルギーを放出するように構成され、前記第2の凹面球状集束超音波変換器は、該第2の凹面球状集束超音波変換器の外部表面に垂直な第2の平面において音響エネルギーを放出するように構成され、該第1の平面は、皮膚表面下0mmよりも大きく30mmまでの範囲内の固定された深さにおいて該第2の平面と交差する、請求項14または15に記載の治療処置システム。
- 前記少なくとも1つの凹面球状集束超音波治療要素は、第2の超音波治療要素を含み、該第2の超音波治療要素は、皮下層を含む関心領域を治療するように構成され、超音波エネルギーを標的送達して前記固定された深さとは異なる第2の固定された深さにおいて第2の複数の熱損傷を形成するように構成され、該第2の固定された深さは皮膚表面から0mmよりも大きく30mmまでである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の治療処置システム。
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