JP6754825B2 - 焼灼デバイス、方法、及びシステム - Google Patents

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Description

〔関連出願への相互参照〕
この特許出願は、2015年7月14日出願の米国仮特許出願第62/192,098号及び2015年7月22日出願の米国仮特許出願第62/195,375号に対する「35 U.S.C.§119」の下での優先権の利益を主張するものであり、これらの米国仮特許出願の全体を本明細書に援用する。
本開示の側面は、例えば、レーザシステムと、レーザバーと、レーザダイオードを含むレーザモジュールとを含むレーザデバイス、及びレーザデバイスを使用する方法に関する。いくつかの側面は、特に、焼灼デバイスと、方法と、レーザデバイスを含むもののようなシステムとに関する。
レーザは、医療手術ツールとして益々採用されるようになっている。例えば、レーザ手術中にレーザエネルギを送出するために光ファイバが通常は使用される。従来の手術ツールと比較すると、レーザ手術は、出血、疼痛、及び感染を低減することができる。これに加えて、患者は、多くの場合にレーザ手術の後で入院時間が少ない。
PCT/US2014/61319 米国特許第7,869,016号明細書 米国特許第8,858,542号明細書 米国特許出願第14/471,945号明細書
レーザエネルギは、切開された血管からの出血のような出血を止めること(凝固)においては従来の電気加熱デバイスよりも効率が悪い場合がある。従って、多くの外科医は、一部の手順段階にレーザツールを使用し、他の段階に対して別の焼灼ツールを使用することになる。複数のツールを使用することは、腎臓の内部部分のような身体の比較的限られた部分に実施されるもののようなある一定の手順を複雑化する場合がある。これらの複雑化は、手術時間及び従ってそのような手順のコストを増大させる場合がある。
本開示の側面は、焼灼デバイス、方法、及びシステムに関する。ここで本開示の多くの側面を説明する。
本開示の一側面は、遠位端部を有する細長い本体を備えたデバイスである。遠位端部は、遠位端部に配置された光ファイバから組織に向かうレーザエネルギの放出を可能にするポートと、組織に向かう焼灼エネルギの放出を可能にする焼灼部分を含む外面と、遠位端部を細長い本体に取付けてこれらの間のエネルギ伝達を制限する断熱部分とを含む。
この側面によれば、例示のデバイスのポートは、焼灼部分に隣接するのがよい。遠位端部は、長手方向軸線を有し、ポートは、長手方向軸線を横断する軸線に沿って焼灼部分の中を延びるのがよい。焼灼部分は、遠位端部の外面全体を構成するのがよい。いくつかの側面では、焼灼エネルギは、電気エネルギであり、焼灼部分は、電気導体を含み、電気導体は、電気エネルギ源への接続のために、例えば断熱部分及び細長い本体の中を近位側に延びるのがよい。他の例では、焼灼エネルギは、熱エネルギであり、例えば、レーザエネルギは、治療を実施する第1の出力レベルで組織に向かって放出され、熱エネルギを発生させる第2の出力レベルで焼灼部分に向かって放出されるのがよい。光ファイバは、組織に向かって第1のレーザエネルギを放出する第1の光ファイバと、熱エネルギを発生させる第2のレーザエネルギを焼灼部分に向かって放出する第2の光ファイバを含むのがよい第1のレーザエネルギ及び第2のレーザエネルギは、異なる出力レベル及び/又は波長を有していてもよい。
本開示の別の側面は、システムである。例示のシステムは、遠位端部及び少なくとも1つの内腔を含む細長い本体と、レーザエネルギの放出のために少なくとも1つの内腔の中を延びる光ファイバと、組織に向かうレーザエネルギの放出のために遠位端部に設けられたポートと、組織に向かう焼灼エネルギの放出のための遠位端部上の焼灼部分と、遠位端部を細長い本体に取付けてこれらの間のエネルギ伝達を制限する断熱部分とを含む。
この側面によれば、例示のシステム内の細長い本体の遠位端部は、細長い本体に取外し可能に取付けられるのがよい。ポートは、焼灼部分の中を延びるのがよい。いくつかの側面では、焼灼エネルギは、電気エネルギであり、焼灼部分は、電気導体を含み、電気導体は、電気エネルギ源への接続のために、断熱部分及び細長い本体の中を近位側に延びるのがよい。他の側面では、焼灼エネルギは、熱エネルギであり、レーザエネルギは、熱エネルギを発生させるように焼灼部分に向かって放出可能であるのがよい。例えば、光ファイバは、レーザエネルギがポートから組織に向かって放出される第1の位置と、レーザエネルギが焼灼部分の内面に向かって放出される第2の位置との間を移動するように、細長い要素に取付けられる。レーザエネルギは、第1の出力レベルで組織に向かって放出され、第1の出力レベルよりも高い第2の出力レベルで焼灼部分の内面に向かって放出されるのがよい。レーザエネルギはまた、第1の波長で組織に向かって放出され、第1の波長と異なる第2の波長で焼灼部分の内面に向かって放出されてもよい。
本開示の更に別の側面は、方法である。例えば、この方法は、ポートと焼灼部分とを含むデバイスの遠位端部を組織に隣接して位置決めする段階と、ポートを組織の治療部位に位置合わせする段階と、レーザエネルギを治療部位に向かってポートを通して放出する段階と、焼灼部分を治療部位に隣接して位置決めする段階と、焼灼エネルギを焼灼部分を通してかつ治療部位に向かって放出する段階とを含むことができる。
この側面により、本方法は、遠位端部と細長い本体の間のエネルギ伝達を制限するために遠位端部をデバイスの細長い本体に取付ける段階を更に含む。いくつかの側面では、焼灼エネルギは、電気エネルギとすることができ、焼灼エネルギを放出する段階は、電気エネルギ源を起動する段階を含むことができる。他の側面では、焼灼エネルギは、熱エネルギを含むことができ、焼灼エネルギを放出する段階は、熱エネルギを発生させるためにレーザエネルギを焼灼部分に向かって放出する段階を含むことができる。遠位端部は、細長い本体に取付けることができ、レーザエネルギは、細長い本体の内腔に装着された光ファイバを通して放出することができる。この場合に、本方法は、ポートを通してレーザエネルギを放出する前に光ファイバを内腔内の第1の位置まで移動する段階と、レーザエネルギを焼灼部分の内面に向かって放出する前に光ファイバを内腔内の第2の位置まで移動する段階とを更に含むことができる。
以上の概要及び以下の詳細説明の両方は単に例示のかつ説明的であり、いずれも下記で特許請求する本発明を限定するものではないことは理解されるであろう。
添付図面は、本開示に組み込まれてその一部を構成するものである。これらの図面は、本明細書の説明と共に本開示の原理を説明するように機能する側面を示している。
本開示の側面による、電気焼灼を有する例示の医療レーザシステムの概略図である。 レーザ手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 電気焼灼手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 レーザ手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 電気焼灼手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 本開示の側面による例示の医療レーザシステムの概略図である。 例示のレーザ手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 例示の焼灼手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 本開示の側面による例示の医療レーザシステムの概略図である。 レーザ手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 焼灼手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 本開示の側面によりレーザ手術を実施する例示のエネルギ送出デバイスの遠位端部の概略的な側面断面図である。 図9の線A−Aにおける図9の例示のエネルギ送出デバイスの正面断面図である。 焼灼手術中の図9の例示のエネルギ送出デバイスの概略的な側面断面図である。 本開示の側面による例示の加熱先端部の概略的な側面断面図である。 本開示の側面による例示の加熱先端部の概略的な側面断面図である。 レーザ手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの概略的な側面断面図である。 焼灼手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの概略的な側面断面図である。 本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの概略的な側面断面図である。 本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイスの概略的な側面断面図である。 図17の線B−Bにおける図17の例示のエネルギ送出デバイスの正面断面図である。
以下では添付図面を参照して本開示の側面をより完全に説明する。同じ又は類似の参照文字を用いて識別する要素は、同じ又は類似の要素を示す。しかし、本開示の様々な側面は、多くの異なる形態に実施することができ、これらの側面は、本明細書に示す側面に限定されると解釈すべきではない。限定ではなく、これらの側面は、本開示が徹底的で完全なものになり、本開示の範囲を当業者に伝えることになるように提供するものである。
以下の説明では側面の徹底的な理解をもたらすために具体的な詳細を提供する。しかし、これらの側面は、これらの具体的な詳細なしで実施することができることは当業者によって理解される。例えば、不要な詳細でこれらの側面を不明瞭にしないために回路、システム、ネットワーク、処理、フレーム、支持体、コネクタ、モータ、プロセッサ、及び他の構成要素は、図示しないか又はブロック図形態で示す場合がある。
本明細書に使用する用語は、特定の側面を説明することだけを目的としたものであり、本開示を限定するように意図したものではない。本明細書に使用する場合に、単数形「a」、「an」、及び「the」は、状況が明確にそうではないことを示さない限り、単数形と複数形の両方を含むように意図している。「含む」及び/又は「含んでいる」という語句は、本明細書に使用する場合に、説明する特徴、整数、段階、作動、要素、及び/又は構成要素の存在を指定するが、1又は2以上の他の特徴、整数、段階、作動、要素、構成要素、及び/又はこれらの群の存在又は追加を除外しないことが更に理解されるであろう。
要素が別の要素に「接続」又は「結合」されると説明される場合に、それは、他方の要素に直接的に接続又は結合することができ、又は介在要素が存在する可能性があることは理解されるであろう。それとは対照的に、要素が別の要素に「直接に接続」又は「直接に結合」されると説明される場合に介在要素は存在しない。
本明細書では様々な要素を説明するために第1、第2などの語句を使用する場合があるが、これらの要素はこれらの語句によって限定されるものではないことは理解されるであろう。これらの語句は、1つの要素を別のものから区別するためにのみ使用するものである。従って、本開示の教示から逸脱することなく第1の要素を第2の要素と呼ぶことができる。
別途定めない限り、本明細書に使用する全ての語句(科学技術用語を含む)は、当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書において定められるもののような語句は、当業技術の関連におけるこれらの語句の意味と一致する意味を有すると解釈しなければならず、本明細書で明示的にそうであるとして定めない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈することにはならないことは更に理解されるであろう。
当業者によって更に認められるように、本開示は、例えば、方法、システム、デバイス、及び/又はコンピュータプログラム製品として具現化することができる。従って、本開示は、完全にハードウエアの側面、完全にソフトウエアの側面、ソフトウエア側面とハードウエア側面を組み合わせた側面の形態を取ることができる。本開示のコンピュータプログラム又はソフトウエア側面は、コンピュータ可読媒体又はメモリに格納されたコンピュータ可読命令又はコンピュータ可読コードを含むことができる。1又は2以上のプロセッサ(例えば、中央演算処理装置)によるプログラム命令の実行の結果として、1又は2以上のプロセッサは、本明細書で説明する機能又は方法の段階を実施する。例えば、ハードディスク、CD−ROM、光ストレージデバイス、又は磁気ストレージデバイスを含む本特許主題に好ましいあらゆる適切なコンピュータ可読媒体又はメモリを利用することができる。そのようなコンピュータ可読媒体又はメモリは、一過性の波又は信号を含まない。
コンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ可読媒体は、例えば、電子、磁気、光、電磁、赤外線、又は半導体のシステム、装置、デバイス、又は伝播媒体とすることができるがこれらに限定されない。コンピュータ可読媒体のより具体的な例(非包括的リスト)は、1又は2以上のワイヤを有する電気接続、携帯可能コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブル読取専用メモリ(EPROM又はフラッシュメモリ)、光ファイバ、及び携帯可能コンパクトディスク読取専用メモリ(CD−ROM)を含むと考えられる。プログラムは、例えば、紙又は他の媒体の光学走査によって電子的に取り込み、次いで必要に応じてコンパイルし、解釈し、又は他に適切な方式で処理し、その後にコンピュータメモリに格納することができるので、コンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ可読媒体は、プログラムが印刷された紙又は別の適切な媒体とすることさえ可能であることに注意されたい。
本開示の側面は、流れ図及びブロック図を用いて説明することができる。流れ図は、作動を逐次処理として説明することができるが、作動のうちの多くは並列又は同時に実施することができる。これに加えて、作動の順序は、再調整することができる。処理は、作動が完了した時に終了されるが、図に含まれないか又は本明細書で記載しない追加の段階を有することができると考えられる。
図1は、本開示の側面によるレーザ手術及び電気焼灼手術を実施するように構成された例示のシステム100の概略図である。一般的には、システム100は、組織の切開、切除、蒸散等の医療レーザ手術、又は他の医療レーザ手術において使用するためのレーザエネルギ102をエネルギ送出デバイス104の遠位端部103から放出するように構成される。更に、システム100は、エネルギ送出デバイス104の遠位端部103において電気焼灼手術を実施するように構成される。
エネルギ送出デバイス104は、内視鏡又は他の適切なプローブ内に支持されるのがよい。従来の実施例によれば、内視鏡は、撮像ガイダンス及び冷却液流れを与えるために使用されるのがよい。
いくつかの側面では、システム100は、レーザ源110と、電気焼灼ユニット112を含む。従来技術によれば、レーザ源110は、レーザエネルギ102を発生させるように構成され、エネルギ送出デバイス104に光学的に結合される。電気焼灼ユニット112は、電流の形態をなす電気エネルギを発生させるように構成され、1又は2以上の電気導体を介してエネルギ送出デバイス104に結合される。
いくつかの側面では、システム100は、システム100のオペレータによって使用される1又は2以上の入力デバイス114を含み、入力デバイス114は、エネルギ送出デバイス104を介するレーザエネルギ102及び電気エネルギの送出を制御する。いくつかの側面では、入力デバイス114は、レーザ源110を作動させるための少なくとも1つのスイッチ116と、電気焼灼ユニット112を作動させるための少なくとも1つのスイッチ118とを含む。いくつかの側面では、スイッチ116、118は、足踏みペダル、ボタン、又は他の適切な入力デバイスを用いて実施される。
いくつかの側面では、レーザ源110及び電気焼灼ユニット112は各々、独立型ユニットである。いくつかの側面では、レーザ源110及び電気焼灼ユニット112は、図1に示すように単一コンソールに一体化される。
図2A及び図2Bはそれぞれ、レーザ手術及び電気焼灼手術を組織120に実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイス104の遠位端部103の概略的な側面断面図である。図3A及び図3Bはそれぞれ、レーザ手術及び電気焼灼手術を組織120に実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイス1104の遠位端部103の概略的な側面断面図である。いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス104は、光ファイバ又はレーザファイバ122を含み、光ファイバ又はレーザファイバ122は、レーザ源110が発生させたレーザエネルギ102を受入れ、且つ、レーザエネルギ102を遠位端部103に伝達するように構成され、図2A及び図3Aに示すように、望ましいレーザ手術を実施するためのレーザエネルギ102が遠位端部103から放出される。光ファイバ又はレーザファイバ122は、様々な在来の形態をとってもよい。例えば、レーザファイバ122は、図2A及び図3Aに示すように、終端部124に傾斜面を有する側面発射形態を有してもよく、傾斜面は、レーザエネルギ102を長手方向軸線126に対して横方向に反射するように構成され、かつ、レーザエネルギ102をデバイス104の側面ポート128からターゲット組織120に放出するように構成される。変形例として、レーザファイバ122は、レーザエネルギ102を終端部において且つデバイス104の適切なポートからレーザファイバ122の長手方向軸線126に沿って放出するように構成されてもよい(端部発射形態)。
エネルギ送出デバイス104、1104の電気焼灼機能は、単極形態で実現されてもよいし、双極形態で実現されてもよい。一般的には、エネルギ送出デバイス104、1104はそれぞれ、金属ワイヤの形態であるのがよい少なくとも第1の電気コネクタ132、1132を含み、第1の電気コネクタ132、1132は、電気エネルギを電気焼灼ユニット112から受入れ、電流の形態の電気エネルギをエネルギ送出デバイス104、1104の遠位端部103の焼灼部分130に送出する。いくつかの側面では、焼灼部分130は、遠位端部103に支持された導電部分又は導電要素134(図2A及び図2B)、1134(図3A及び図3B)を含む。いくつかの側面では、図2A及び図3Aに示すように、導電部分134、1134は、金属キャップの形態をなす。いくつかの側面では、導電部分134、1134は、図2A及び図3Aに示すように、レーザエネルギ102を放出することができるポート128を含む。いくつかの側面では、焼灼部分130は、電気断熱部分136(図2A)、1136(図3A)を含み、電気断熱部分136、1136はそれぞれ、導電部分134、1134からデバイス104の近位端部に向かって配置される。電気断熱部分136、1136は、導電部分134、1134を電気導体132以外のエネルギ送出デバイス104、1104の構成要素から断熱するように作動する。いくつかの側面では、電気断熱部分136、1136は、ポリマー材料又はセラミック材料で形成される。
図2A及び図2Bは、本開示の単極側面を示している。この側面において、エネルギ送出デバイス104は、長手方向軸線126を有するレーザファイバ122と、レーザファイバ122の遠位部分に含まれ且つ導電部分134と側面ポート128を有する焼灼部分130と、電気導体132と、電気断熱部分136を含む。図2A及び図2Bに見ることができるように、電気導体132は、電気断熱部分136を介して焼灼部分130に接続される。この単極側面では、戻りパッド137が必要であることがあり、電流139が焼灼部分130から組織120を通って戻りパッド137に流れ込むことを可能にする電気回路を完成させ、それにより、図2Bに示すように、組織120を焼灼する。
いくつかの側面では、図3A及び図3Bに示すように、送出デバイス1104は、双極形態を有し、第1の電気導体1132に電気結合された第1の導電要素1134を含む。更に、送出デバイス1104は、第2の電気導体1140に電気結合された第2の導電要素1138を含む。第1の電気導体及び第2の電気導体は、例えば、金属ワイヤであるのがよい。第1の導電要素1134を第2の導電要素1138から分離させるために、電気断熱非導電材料1136が、第1の導電要素1134と第2の導電要素1138の間に含まれる。非導電材料1136は、例えば、ポリマー材料又はセラミック材料であるのがよい。
使用時、電流1141は、第1の電気導体1132から第1の導電要素1134を介して組織120に送出され、組織120から第2の導電要素1138を通して第2の電気導体1140に至り、その後に電気焼灼ユニット112に戻る。いくつかの側面では、第1の導電要素1134は、キャップの形態をなし、キャップは、電気断熱部分1136又はエネルギ送出デバイス1104の他の構成要素に接着又は圧着される。
レーザ手術中、レーザ源110がレーザエネルギ102を発生させ、レーザエネルギ102は、光ファイバ122の近位端部に送出される。レーザエネルギは、光ファイバ122を通してエネルギ送出デバイス104の遠位端部103に送出され、そこから患者のターゲット組織120に向かって放出される。レーザエネルギ102は、図2A、図2B、図3A、図3Bに示すように、ポート128から組織120に横方向に放出されるのがよい(側面発射形態)。変形例として、図1において仮想線で示すように、光ファイバ122の遠位終端部は、レーザエネルギ102をファイバの軸線126に沿ってターゲット組織に放出するように構成されてもよい。レーザ源110によるレーザエネルギ102の発生は、システム100のユーザによって適切な入力デバイス114を介して制御されるのがよい。
電気焼灼手術は、第1の電気導体132、1132を通してエネルギ送出デバイス104の遠位端部103に送出される電気エネルギを電気焼灼ユニット112が生成することを可能にすることによって実施される。電気エネルギの発生は、ユーザが適切な入力デバイス114を用いることによって開始される。電流の形態の電気エネルギは、導電部分134又は第1の導電要素1134を介してターゲット組織120に伝達される。図2A及び図2Bの単極の側面において、電流139のための電気焼灼ユニット112への戻り経路は、患者に取付けられた戻りパッド137を通るように設けられる。図3A及び図3Bの双極の側面において、電流1141は、第2の導電要素1138及び第2の電気導体1140を介して電気焼灼ユニット112に戻される。患者の組織120への電流の送出は、出血を止めるために組織120を焼灼する熱を発生させる。
一般的には、そのような電気焼灼手術は、患者内の出血を制御するためにレーザ手術の後で実施される。入力デバイス114は、ユーザが必要なときにレーザ手術と電気焼灼手術を迅速に切り換えることを可能にする。
図4は、本開示の別の側面によるレーザ手術及び焼灼手術を実施するように構成された例示のシステム150の概略図である。いくつかの側面では、焼灼手術は、レーザ発生熱をターゲット組織に伝達することによって実施される。
いくつかの側面では、システム150は、レーザ源152と、エネルギ送出デバイス154を含む。いくつかの側面では、レーザ源152は、放出レーザ源156、と焼灼レーザ源158を含む。放出レーザ源156は、レーザエネルギ160を発生させるように構成され、放出レーザファイバ162に光学的に結合される。放出レーザファイバ162は、レーザエネルギ160を放出先端部164に伝達し、放出先端部164は、例えば蒸散のようなレーザ治療を実施するために、レーザ手術中、レーザエネルギ160をターゲット組織182に向かって放出する。
焼灼レーザ源158は、レーザエネルギ166を発生させるように構成され、焼灼レーザファイバ168に光学的に結合される。焼灼レーザファイバ168は、レーザエネルギ166を焼灼先端部170に放出するように構成され、それにより、焼灼先端部170を加熱して、焼灼手術を実施する(図5B参照)。一般的には、レーザエネルギ166への露出に応答して加熱される焼灼先端部170は、ターゲット組織182を加熱し且つ焼灼して出血を止めるために、ターゲット組織と接触するように配置される。
いくつかの側面では、システム150は、放出レーザ源156及び焼灼レーザ源158を制御するための少なくとも1つの入力デバイス172を含む。いくつかの側面では、入力デバイス172は、放出レーザ源156を作動及び停止させるためのスイッチ174と、焼灼レーザ源158を作動及び停止させるためのスイッチ176を含む。いくつかの側面では、スイッチ174、176は、足ペダル又はその他の適切な入力デバイスの形態をなす。
図5A及び図5Bは、例示のレーザ手術(図5A)及び焼灼手術(図5B)を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイス154の遠位端部180の概略的な側面断面図である。いくつかの側面では、放出レーザファイバ162は、放出レーザ源156によって発生させたレーザエネルギ160を受入れる近位端部を有する。レーザエネルギ160は、ファイバ162を通して放出先端部164に伝達され、図5Aに示すように、放出先端部164からターゲット組織182に向かって放出される。放出レーザファイバ162は、図2及び図3に関連して上述したレーザファイバ122の側面に従って形成されるのがよい。例えば、放出レーザファイバ162は、レーザエネルギ160を放出レーザファイバ162の長手方向軸線126に対して横方向に放出するように構成されてもよいし(側面発射形態)、レーザエネルギ160を長手方向軸線126に沿って放出するように構成されてもよい(端部発射形態)。放出レーザファイバ162はまた、レーザエネルギ160を他の従来技術に従って放出するように構成されてもよい。放出レーザエネルギ160は、必要であれば、図5A及び図5Bに示すポート128等のエネルギ送出デバイス154のポートを通して放出されるのがよい。
いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス154は、焼灼レーザ源158によって発生させたレーザエネルギ166を受入れて、レーザエネルギ166を焼灼先端部170に送出する焼灼レーザファイバ168を含む。いくつかの側面では、焼灼先端部170は、焼灼レーザエネルギ166を吸収する材料で形成された熱伝導要素を含み、図5Bに示すように、焼灼レーザファイバ168から放出された焼灼レーザエネルギ166を受入れるように位置決めされる。いくつかの側面では、焼灼先端部170は、図5A及び図5Bに示すように、放出レーザファイバ162、焼灼レーザファイバ168、及び/又はエネルギ送出デバイス154の他の構成要素に固着される(例えば、圧着、接着など)金属キャップの形態をなす。
いくつかの側面では、レーザエネルギ166の放出及びそれと関連して焼灼レーザエネルギ166への露出に応答した焼灼先端部170の加熱に起因する損傷を回避するために、焼灼レーザエネルギ166が放出される焼灼レーザファイバ168の遠位端部は、焼灼先端部170から十分に離間している。いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス154は、焼灼先端部170の近位側に配置された断熱要素184を含み、断熱要素184は、エネルギ送出デバイス154の要素を焼灼レーザエネルギ166の放出に起因して遠位端部180に発生する熱から断熱するように構成される。いくつかの側面では、断熱要素184は、図5Aに示すように、焼灼レーザファイバ168及び放出先端部164を、焼灼レーザファイバ168からの焼灼レーザエネルギ166の放出に応答して発生した熱から断熱するために遠位側に延びる。いくつかの側面では、焼灼先端部170は、断熱要素182に直接に取付けられる。
レーザ手術/治療中、ユーザは、例えば入力デバイス172を使用することによって、放出レーザ源156の作動を開始させて、放出レーザエネルギ160を発生させる。レーザエネルギ160は、放出レーザファイバ162に光学的に結合され、放出レーザファイバ162は、レーザエネルギ160を放出先端部164に送出し、放出先端部164からターゲット組織182に放出し、それにより、望ましいレーザ手術をターゲット組織182に実施する。ユーザが、例えばレーザ手術の実施後の出血等により、患者の組織を焼灼することを望むとき、ユーザが入力デバイス114等を介して放出レーザ源156を非作動にし且つ焼灼レーザ源158を作動させる。焼灼レーザ源158によって発生させた焼灼レーザエネルギ166は、焼灼レーザファイバ168を通して焼灼先端部170に送出される。焼灼レーザエネルギ166への焼灼先端部170の露出により、焼灼先端部170を急速に加熱させる。次いで、図5Bに示すように、焼灼先端部170をターゲット組織182と接触させて、ターゲット組織182を焼灼する。
いくつかの側面では、放出レーザ源156によって発生させるレーザエネルギ160は、組織の切開、切除、蒸散、又はその他の医療レーザ手術/治療に有用な比較的高い出力のレーザエネルギを含む。いくつかの側面では、焼灼レーザ源158によって発生させるレーザエネルギ166は、レーザエネルギ160よりも低く、例えば、10ワットよりも低い。いくつかの側面では、焼灼先端部170は、焼灼手術を実施するために約60〜80℃まで加熱さのれる。
いくつかの側面では、放出レーザエネルギ160の波長と焼灼レーザエネルギ166の波長は同じである。いくつかの側面では、放出レーザエネルギ160の波長と焼灼レーザエネルギ166の波長は異なっている。例えば、レーザエネルギ160の波長とレーザエネルギ166の波長は同じであるが、異なる出力レベルにある。更に、放出レーザエネルギ160が望ましいレーザ手術を効率的に実施するように選択されるのに対して、焼灼レーザエネルギ166は、焼灼先端部170を効率的に加熱するように選択されるのがよい。従って、いくつかの側面では、焼灼レーザエネルギ166は、焼灼先端部170を効率的に加熱するように適応された波長を有する。レーザエネルギ160、166の波長及び出力レベルを決定するための他のファクタは、例えば、放出レーザファイバ162及び焼灼レーザファイバ168の直径、並びに、レーザ源156、158からのレーザビーム出力の質を含む。
いくつかの側面では、放出レーザエネルギ160と焼灼レーザエネルギ166の両方を生成するのに、単一レーザ源が使用される。この側面に従えば、単一レーザ源からのレーザエネルギ出力を放出レーザファイバ162又は焼灼レーザファイバ168のいずれかに選択的に結合させるのに適当な光学系が使用される。単一レーザ源の設定は、レーザエネルギ160、166の望ましいエネルギ/出力レベル及び/又は波長を与えるように調節されるのがよい。
図6は、本開示の側面による例示の医療レーザシステム190の概略図である。いくつかの側面では、システム190は、レーザ源192と、エネルギ送出デバイス194を含む。いくつかの側面では、レーザ源192は、上述した医療レーザ手術等の医療レーザ手術を実施するのに使用するためのレーザエネルギ196を生成するように構成される。レーザ源192は、レーザエネルギ196を異なる波長及び出力レベルで出力するように構成されるのがよい。いくつかの側面では、システム190は、1又は2以上の入力デバイス198を含み、ユーザは、入力デバイス198を介して、レーザエネルギ196を発生させるレーザ源192の作動を制御し、レーザエネルギ196の波長及び/又は出力レベルを制御するようにレーザ源192の設定を調節し、及び/又はその他の機能を実施する。入力デバイスは、前に開示及び説明された任意の入力デバイスであってもよい。
いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス194は、レーザ源192によって発生させるレーザエネルギ196に光学的に結合されたレーザファイバ200を含む。レーザファイバ200は、レーザエネルギ196を望ましい方向、例えば、レーザファイバ200の長手方向軸線に対する横方向(側面発射形態)、又は、レーザファイバの長手方向軸線に沿う方向(端部発射形態)に放出するように構成される。いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス194は、レーザエネルギ196を患者のターゲット組織に向かって差し向けることによってレーザ手術を実施するように構成される。いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス194は、レーザファイバ200から放出されたレーザエネルギ196を焼灼先端部202に差し向けるように構成される。レーザエネルギ196への焼灼先端部202の露出により、焼灼先端部202を加熱し、焼灼先端部202は、焼灼手術を患者に実施するのに使用されるのがよい。いくつかの側面では、レーザファイバ200を焼灼先端部202に対して移動させて、焼灼先端部202をレーザエネルギ196に露出させる。次いで、レーザファイバ200を焼灼先端部202に対して再び移動させて、レーザエネルギ196をターゲット組織182に向かって放出し、レーザ手術を組織に実施するのがよい。他の側面では、焼灼先端部202をレーザファイバ200に対して移動させ、レーザエネルギ196をターゲット組織に向かって放出することと、レーザエネルギ196を焼灼先端部202に放出して焼灼をターゲット組織に実施することとを切換える。
図7及び図8はそれぞれ、レーザ手術及び焼灼手術を実施する本開示の側面によるエネルギ送出デバイス194Aの遠位端部206の概略的な側面断面図である。いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス194Aは、図7及び図8に示す遠位端部を有する内視鏡208を含む。いくつかの側面では、内視鏡208は、患者にレーザ手術及び焼灼手術を実施するために、レーザファイバ200及び焼灼先端部202を望ましい治療部位に送出するのに使用される。
上述したように、レーザファイバ200のいくつかの側面は、レーザエネルギ196がレーザファイバ200の終端部からレーザファイバ200の長手方向軸線210に沿って放出される端部発射形態を含む。いくつかの側面では、レーザファイバ200は、図7及び図8に示すように、レーザエネルギ196が長手方向軸線210に対して横方向に放出される側面発射レーザファイバとして構成される。いくつかの側面では、図7及び図8に示すようにレーザエネルギ196を横方向に放出するために、レーザファイバ200は、傾斜面216を含む終端部214を有する光ファイバ212を含む。ファイバキャップ218が、終端部214を覆い、傾斜面216に隣接した空洞220を密封する。この形態により、図7に示すように、光ファイバ212を通して伝達されたレーザエネルギ196を、傾斜面216において長手方向軸線210に対する横方向にターゲット組織222に向かって反射させ、組織222にレーザ手術を実施する。そのようなレーザファイバは、本明細書で説明する他の側面と併用されてもよい。
いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス194Aは、レーザファイバ200を部材226の内腔224内に支持し、部材226は、焼灼先端部202を支持する。いくつかの側面では、焼灼先端部202は、部材226に取付けられた金属等の熱伝導材料で形成される。いくつかの側面では、焼灼先端部202から部材226への熱伝導を低減させるために、断熱部分228が部材226と焼灼先端部202の間に位置決めされる。
図7及び図8に見ることができるように、焼灼先端部202は、開口部又は側面ポート227を含み、それにより、レーザエネルギ196を焼灼先端部202から放出させる。例えば、蒸散等のレーザ治療手術中、焼灼先端部202は、図7に示すように、側面ポート227がレーザエネルギ196の放出経路と整列するようにレーザファイバ200の上に位置決めされる。
いくつかの側面では、焼灼が望ましいとき、図8に示すように、レーザファイバ200を部材226及びそれに支持された焼灼先端部202に対して移動させることによって、レーザファイバ200を焼灼先端部202に隣接して位置決めして、焼灼手術を実施するのがよい。すなわち、レーザファイバ200を、側面ポート227がもはやレーザエネルギ196の放出経路と整列しないように、部材226及び焼灼先端部202内に位置決めする(図8)。次いで、レーザ源192を作動させて、レーザエネルギ196を焼灼先端部202に放出する。焼灼先端部202を、レーザエネルギ196へのこの露出に応答して加熱する。次いで、エネルギ送出デバイス194のユーザは、図8に示すように、加熱された焼灼先端部202をターゲット組織222と接触するように配置して、ターゲット組織222を焼灼する。
図9〜図11は、図6に示すシステムと併用することができる本開示の更に別の例示の側面によるエネルギ送出デバイス194Bを示している。例えば、図9は、本開示の側面によりレーザ手術を実施する例示のエネルギ送出デバイス194Bの遠位端部306の概略的な側面断面図である。更に別の例として、図10は、図9の線A−Aにおける図9の例示のエネルギ送出デバイス194Bの正面断面図である。更に別の例として、図11は、焼灼手術中の例示のエネルギ送出デバイス194Bの概略的な側面断面図である。
いくつかの側面では、エネルギ送出デバイス194Bは、レーザファイバ200と焼灼部材302を支持するために内視鏡308を利用する。焼灼部材302は、その遠位端部に熱伝導部分327を含む。いくつかの側面では、レーザファイバ200と焼灼部材302は両方とも、互いに及び内視鏡308に対して移動するように構成され、かかる移動は、例えば、手又は他の従来技術による摺動である。
レーザ手術中、図9に示すように、レーザファイバ200を、内視鏡308の遠位端部を貫くように延ばす。レーザ源192(図6)を作動させ、レーザエネルギ196をレーザファイバ200の中を通して送出してターゲット組織322に放出する。組織322のレーザ手術(例えば、蒸散)を、レーザエネルギ196への露出に応答して実施する。いくつかの側面では、レーザ手術中、図9に示すように、焼灼部材302を内視鏡308内に引込める。
いくつかの側面では、図11に示すように、焼灼部材302を内視鏡308の遠位端部を貫くように前進させることによって、焼灼手術を実施する。いくつかの側面では、焼灼部材302の熱伝導部分327をレーザファイバ200の放射面又はレーザエネルギ196の放出経路に隣接して位置決めする。従って、ユーザがレーザ源192を作動させると、レーザエネルギ196は、レーザファイバ200の中を通して伝達され、焼灼部材302の熱伝導部分327内に放出される。熱伝導部分327を、レーザエネルギ196への露出に応答して加熱させる。図11に示すように、このときに加熱された熱伝導部分327をターゲット組織322と接触させることによって、焼灼を実施する。いくつかの側面では、焼灼部材302は、断熱部分328を含み、断熱部分328は、内視鏡308及び/又はレーザファイバ200の一部分を焼灼手術中に発生した過剰な熱から保護する。
図12及び図13は、本開示の側面による例示の焼灼部材402の概略的な側面断面図である。いくつかの側面では、図12に示すように、焼灼部材402の熱伝導部分427は鈍い形状を有する。いくつかの側面では、図13に示すように、熱伝導部分427は、レーザエネルギ196を取り込むために、半ループ等の凹状の形状を有する。熱伝導部分427の形状は任意の形状であり、実施することが予想される焼灼手術のタイプに基づいて選択されるのがよい。かかる形状は、焼灼手術の効率に影響を及ぼす場合がある。
図14及び図15はそれぞれ、レーザ手術及び焼灼手術を実施する本開示の側面による例示のエネルギ送出デバイス194Cの概略的な断面図である。いくつかの側面では、焼灼部材502は、内視鏡508の遠位端部に取付けられる。いくつかの側面では、内視鏡508は、断熱部分528を用いて内視鏡508を熱伝導部分527から断熱させることによって、焼灼手術中に発生する熱から保護される。
レーザ手術中、図14に示すように、レーザファイバ200を、内視鏡508の遠位端部506を貫いて焼灼部材502を越えるように延長させ、レーザファイバ200から放出されるレーザエネルギ196をターゲット組織522に差し向ける。
焼灼手術を実施するために、レーザファイバ200を内視鏡508内に引込め、レーザファイバ200から放出されるレーザエネルギ196を焼灼部材502の熱伝導部分527内に差し向ける。レーザエネルギ196への熱伝導部分527の露出により、熱伝導部分527を加熱する。次いで、図15に示すように、ユーザは、加熱された熱伝導部分527をターゲット組織522と接触させ、焼灼を組織522に実施する。いくつかの側面では、焼灼部材502は円筒形に形成され、レーザファイバ200を包囲する。このことは、図15に示すように、長手方向軸線210の周りのレーザファイバ20の角度方向位置に関わらず、レーザファイバ200が内視鏡508に対する既知の位置にあるとき、熱伝導部分527がレーザエネルギ196に露出されることを確実にすることによって、焼灼手術を簡単化する。
いくつかの側面では、焼灼部材602は、内視鏡508の遠位端部506に取外し可能に取付けられるアドオンデバイスの形態をなす。焼灼部材502の取付けは、任意適切な技術を用いて達成される。従って、ユーザは、レーザ手術に引き続いて、焼灼部材502を内視鏡508に取付けて、焼灼手術を実施することができる。
いくつかの側面では、図16及び図17に示す例示のエネルギ送出デバイス194D、194Eの概略的な側面断面図内に示すように、焼灼部材502は、スリーブ部分540を含み、スリーブ部分540は、内視鏡508の遠位端部506に取付けられる。いくつかの側面では、スリーブ部分540は、内視鏡508の過熱を防止する断熱部分528を含む。スリーブ部分540は、内視鏡508の遠位端部に多くの異なる仕方で取付けられる。いくつかの側面では、スリーブ部分540は、図16及び図17に示すように、内視鏡508の遠位端部を受入れるソケットを形成する。
いくつかの側面では、焼灼部材502の熱伝導部分527は、レーザファイバ200の遠位端部を覆い、且つ、図16に示す仮想矢印196によって示すように、レーザファイバ200の長手方向軸線210に沿って放出されるレーザエネルギ196に露出されるように構成される。いくつかの側面では、レーザファイバ200の遠位端部は、図17に示すように、レーザファイバ200の長手方向軸線210に対して横方向にレーザエネルギ196を放出するように構成される。いくつかの側面では、取外し可能な焼灼部材502は、開放した遠位端部を有し、それにより、図14を参照して上述したように、レーザファイバ200を焼灼部材502の開放した遠位端部を超えるように延ばすことによって、レーザ手術をレーザファイバ200によって実施する。いくつかの側面では、図17の線B−Bにおけるエネルギ送出デバイス194Eの概略正面断面図である図18に示すように、熱伝導部分527は、レーザファイバ200を包囲する。
本明細書に開示するいくつかの側面では、(1)炭化をもたらす可能性がある組織の過熱を防止するために、かつ(2)焼灼部分/先端/部材への損傷を防止するために、エネルギ送出デバイスの焼灼部分/先端/部材の温度をモニタして制御することが重要である。焼灼部分/先端/部材のモニタ及び測定は、焼灼部分/先端/部材において生成される黒体放射又は電磁エネルギフィードバックを検出、収集、及び/又は解析することによって達成することができる。この黒体放射又は電磁エネルギフィードバックは、焼灼部分/先端/部材の温度が安全レベル、例えば、セ氏60度からセ氏100度までの間に留まることを確実にするようにレーザ電力/エネルギを制御するために使用することができる。焼灼部分/先端/部材において生成される黒体放射又は電磁エネルギフィードバックを検出、収集、及び/又は解析する方法及びデバイスは、全ての目的に対して引用によって全体的に本明細書にその内容全体が組み込まれている本出願人に譲渡された2014年10月20日に出願の特許文献1に説明され且つ開示されている。
本開示の変形例の側面では、焼灼部分/先端/部材の温度は、流れる灌注液によって制御することができる。潅注流れは、本出願人に譲渡された特許文献2及び3、並びに2014年8月28日に出願され、本出願人に譲渡された特許文献4に説明かつ開示されているデバイスを用いて取得及び制御することができる。特許文献2、3、4の内容全体は、全ての目的に対して引用によって全体的に本明細書に組み込まれている。これに加えて、潅注は、内視鏡、膀胱鏡、又は他の類似のデバイスを用いて焼灼部分/先端/部材に提供することができる。
本開示を特定の用途に対する例示の側面を参照して説明したが、本開示はこれらの側面に限定されない。当業技術と本明細書に与えた教示へのアクセスとを有する当業者は、追加の修正、応用、側面、変更、及び均等物の置換の全てが本開示の範囲に収まり、かつ本開示の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細において行うことができることを認識するであろう。従って、本開示は、以上の説明によって限定されるように考えないものとする。

Claims (11)

  1. デバイスであって、
    遠位端部を有する細長い本体を有し、
    前記遠位端部は、
    前記遠位端部に配置された光ファイバから組織に向かうレーザエネルギの放出を可能にするポートと、
    組織に向かう焼灼エネルギの放出を可能にする焼灼部分を含む外面と、
    前記遠位端部を前記細長い本体に取付ける断熱部分と、を有し、前記断熱部分は、前記遠位端部と前記細長い本体との間のエネルギ伝達を制限し、
    焼灼エネルギは、熱エネルギであり、レーザエネルギは、治療を実施する第1の出力レベルで組織に向かって放出され、熱エネルギを発生させる第2の出力レベルで前記焼灼部分に向かって放出される、デバイス。
  2. 前記ポートは、前記焼灼部分に隣接する、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記遠位端部は、長手方向軸線を有し、前記ポートは、前記長手方向軸線を横断する軸に沿って前記焼灼部分を貫くように延びる、請求項1又は2に記載のデバイス。
  4. 前記焼灼部分は、前記遠位端部の外面全体を構成する、請求項1又は2に記載のデバイス。
  5. 前記光ファイバは、第1のレーザエネルギを組織に向かって放出する第1の光ファイバと、熱エネルギを発生させる第2のレーザエネルギを前記焼灼部分に向かって放出する第2の光ファイバを含み、第1のレーザエネルギ及び第2のレーザエネルギは、異なる波長を有する、請求項に記載のデバイス。
  6. システムであって、
    遠位端部及び少なくとも1つの内腔を含む細長い本体と、
    レーザエネルギの放出のために前記少なくとも1つの内腔の中を延びる光ファイバと、 組織に向かうレーザエネルギの放出のために前記遠位端部に設けられたポートと、
    組織に向かう焼灼エネルギの放出のために前記遠位端部に設けられた焼灼部分と、
    前記遠位端部を前記細長い本体に取付ける断熱部分と、を有し、前記断熱部分は、前記遠位端部と前記細長い本体との間のエネルギ伝達を制限し、
    前記光ファイバは、レーザエネルギが前記ポートから組織に向かって放出される第1の位置と、レーザエネルギが焼灼部分の内面に向かって放出される第2の位置との間を移動するように、前記細長い要素に取付けられる、システム。
  7. 前記遠位端部は、前記細長い本体に取外し可能に取付けられる、請求項に記載のシステム。
  8. 前記ポートは、前記焼灼部分を貫くように延びる、請求項6又は7に記載のシステム。
  9. 焼灼エネルギは、熱エネルギであり、レーザエネルギは、熱エネルギを発生させるように前記焼灼部分に向かって放出可能である、請求項6又は7に記載のシステム。
  10. レーザエネルギは、第1の出力レベルで組織に向かって放出され、第1の出力レベルよりも高い第2の出力レベルで前記焼灼部分の内面に向かって放出される、請求項に記載のシステム。
  11. レーザエネルギは、第1の波長で組織に向かって放出され、第1の波長とは異なる第2の波長で前記焼灼部分の内面に向かって放出される、請求項に記載のシステム。
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