JP7286752B2

JP7286752B2 - 極低温手術システム

Info

Publication number: JP7286752B2
Application number: JP2021502752A
Authority: JP
Inventors: ジョナソン・マクヘイル; フランク・エム・ファゴ; ステファン・ステファノヴ
Original assignee: アトリキュア，インコーポレイテッド
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2023-06-05
Anticipated expiration: 2039-07-18
Also published as: US20220039852A1; WO2020018741A1; US20200022745A1; JP2023104991A; EP3781059A4; JP2021531106A; US11179185B2; EP3781059A1; CN112584785A

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により組み込まれる、2018年7月20日に出願された米国仮出願第62/701,384号の利益を主張する。

本開示は、医療デバイスおよび関連する方法を対象とし、より具体的には、極低温手術システムおよび関連する方法を対象とする。

本開示は、タンク内の混相状態にある流体の量が、タンクおよびそれの内容物の重量から空のタンクの重量を引くことによって推定され得ると考える。しかしながらこの手法は、タンクの表記された重量が不正確である、かつ/またははかりが不良である場合、正確ではない可能性がある。空のタンクの重量および重量計が不良であることに関する潜在的な不確実要素を克服するために、本開示は、容器の重量に関係なく、重量計を使用せずに、容器内の液体の量を決定することを考える。むしろ、本開示は、タンクに含まれている流体、容器内部の流体の圧力、ならびにタンクおよび/またはタンク内の流体の温度を知って、タンク内の極低温流体の量を突き止めるための方法および装置を提供する。このようにして、本開示は、タンク内にどのくらいの液体があるかを決定するが、タンクの重量またはそれの内容物のどちらかを知る必要を回避する点において従来技術に新規の改善をもたらす。

極低温手術システムを提供することが、本開示の第1の態様であり、この極低温手術システムは、(a)凍結手術プローブに極低温流体を供給するように構成された吸入導管および凍結手術プローブから極低温流体を誘導するように構成された排出導管の間に流体工学的に配置される凍結手術プローブと、(b)極低温流体源から極低温流体を受け取ることができる凍結手術制御ユニットとを備え、凍結手術制御ユニットは、吸入導管に流体工学的に結合され、吸入導管を介して凍結手術プローブに極低温流体を選択的に供給するように構成された吸入弁と、排出導管に流体工学的に結合され、極低温流体が排出導管から流れることを選択的に可能にするように構成された排出弁とを備え、凍結手術制御ユニットは、(1)凍結手術プローブに極低温流体を供給するために吸入弁を開けることによって凍結手術プローブを冷却すること、(2)凍結手術プローブの温度が第1の設定点温度に達すると、吸入弁を閉じること、(3)凍結手術プローブ温度が第1の設定点温度未満である間、吸入弁を閉じて維持することによって、第1の設定点温度よりも低い温度への凍結手術プローブの冷却を制御するように構成される。

第1の態様のより詳細な実施形態では、凍結手術制御ユニットは、凍結手術プローブ温度が第1の設定点温度未満である間、吸入弁を閉じて維持した後、凍結手術プローブの温度が第2の設定点温度に達すると、凍結手術プローブに極低温流体を供給するために吸入弁を開けるように構成される。また別のより詳細な実施形態では、第2の設定点温度は、第1の設定点温度よりも高い。さらなる詳細な実施形態では、凍結手術制御ユニットは、(1)凍結手術プローブに極低温流体を供給するために吸入弁を開け、極低温流体を極低温プローブから排出させるために排出弁を開けることによって、凍結手術プローブを冷却すること、(2)凍結手術プローブの温度が第1の設定点温度に達すると、吸入弁を閉じ、排出弁を開けて維持すること、(3)凍結手術プローブ温度が第1の設定点温度未満である間、吸入弁を閉じて維持し、排出弁を開けて維持することによって、第1の設定点温度未満の温度への凍結手術プローブの冷却を制御するように構成される。またさらなる詳細な実施形態では、凍結手術制御ユニットは、極低温流体を気体として受け入れるように構成され、凍結手術プローブは、気体の少なくとも一部を液体にすることができるオリフィスを含む。より詳細な実施形態では、凍結手術流体は、気体の亜酸化窒素および気体の二酸化炭素のうちの少なくとも一方を含む。

凍結手術プローブを動作させる方法を提供することが、本開示の第2の態様であり、この方法は、(a)吸入弁を介して凍結手術プローブに極低温流体を供給することによって、凍結手術プローブを第1の設定点温度に冷却するステップと、(b)凍結手術プローブの温度が第1の設定点温度に達すると、吸入弁を閉じるステップと、(c)吸入弁が閉じたままである間、凍結手術プローブを第1の設定点温度よりも低い温度に冷却するステップとを含む。

第2の態様のより詳細な実施形態では、方法は、凍結手術プローブを第1の設定点温度よりも低い温度に冷却した後に、凍結手術プローブの温度が第2の設定点温度に達すると、吸入弁を開けるステップをさらに含む。また別のより詳細な実施形態では、第2の設定点温度は、第1の設定点温度よりも高い。さらなる詳細な実施形態では、凍結手術プローブを第1の設定点温度に冷却するステップが、排出弁を介して凍結手術プローブから極低温流体を排出するステップを含み、排出弁の位置は、凍結手術プローブを第1の設定点温度に冷却する動作、吸入弁を閉じる動作、および凍結手術プローブを第1の設定点温度未満の温度に冷却する動作の間変更されない。またさらなる詳細な実施形態では、凍結手術プローブを第1の設定点温度に冷却するステップが、凍結手術プローブを第1の背圧で動作させるステップを含み、凍結手術プローブを第1の設定点温度未満の温度に冷却するステップが、凍結手術プローブを第2の背圧で動作させるステップを含み、第2の背圧は第1の背圧よりも低い。より詳細な実施形態では、凍結手術プローブを出る極低温流体の排出流路は、凍結手術プローブを第1の設定点温度に冷却する動作および凍結手術プローブを第1の設定点温度未満の温度に冷却する動作において実質的に同じである。より詳細な実施形態では、凍結手術流体は、凍結手術プローブに気体として供給され、凍結手術プローブを第1の設定点温度に冷却する動作は、オリフィスを通して気体の極低温流体を流すことによって、気体の少なくとも一部を液体にすることを含む。別のより詳細な実施形態では、凍結手術流体は、気体の亜酸化窒素および気体の二酸化炭素のうちの少なくとも一方を含む。

タンク内の液体レベルと関連するしるしを表示するように構成されたシステムを提供することが、本開示の第3の態様であり、このタンクは流体の液相および気相を含み、このシステムは、(a)タンクの外壁に熱的に結合されたヒーターと、(b)タンク内の流体の圧力を測定するように構成された圧力センサーと、(c)タンクの外壁の温度を測定するように構成された温度センサーと、(d)第1の離散的な液体レベルと関連するしるし、第2の離散的な液体レベルと関連するしるし、および第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することができるインジケータであって、第1の離散的な液体レベルは、タンク内の比較的高い液体レベルに対応し、第2の離散的な液体レベルはタンク内の中間液体レベルに対応し、第3の離散的な液体レベルは、タンク内の比較的低い液体レベルに対応する、インジケータとを備え、インジケータは、基準の以下のセットのどれが満たされるかを順次決定し、基準の特定のセットが満たされると決定すると、基準のその特定のセットと関連するタンク内の液体レベルと関連するしるしを表示すること、すなわち(I)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(II)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(III)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(2)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することとによって、第1の離散的な液体レベルと関連するしるし、第2の離散的な液体レベルと関連するしるし、および第3の離散的な液体レベルと関連するしるしのうちの1つを表示する。

第3の態様のより詳細な実施形態では、基準のセット(I)が、(I)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えている、かつ(3)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することを含み、基準のセット(II)が、(II)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の液体の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(3)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、または(B)(1)直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えている、かつ(3)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することを含み、基準のセット(III)が、(III)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、(3)(a)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(4)(a)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(b)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、または(B)(1)直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(3)(a)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(b)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、または(C)(1)直前に表示されたしるしが第3の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満である、かつ(3)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することを含む。

第3の態様のまた別のより詳細な実施形態では、第1のしきい値圧力および第2のしきい値圧力は、実質的に同じである。また別のより詳細な実施形態では、第3のしきい値圧力は、第1のしきい値圧力および第2のしきい値圧力のうちの少なくとも一方よりも高い。さらなる詳細な実施形態では、第1のしきい値温度は、第2のしきい値温度よりも低い。またさらなる詳細な実施形態では、第3のしきい値温度は、第1のしきい値温度および第2のしきい値温度よりも高い。より詳細な実施形態では、ヒーターは、タンクの外壁の周囲に少なくとも部分的に取外し可能に配置されたヒーターバンドを備える。より詳細な実施形態では、温度センサーは、ヒーターバンド上に配置される。別のより詳細な実施形態では、ヒーターバンドは、タンクの外壁の下側部分に配置され、温度センサーは、ヒーターバンドの上側端部近くに配置される。また別のより詳細な実施形態では、ヒーターバンドは、タンク内の流体の圧力を圧力設定点範囲内に維持するために、ヒーターバンドの熱出力を変えることができる。さらに別のより詳細な実施形態では、流体は、亜酸化窒素および二酸化炭素のうちの少なくとも一方を含む。

タンク内の液体レベルを示す方法を提供することが、本開示の第4の態様であり、この方法は、(a)タンクの外壁に熱的に結合されたヒーターを使用してタンクを加熱するステップであって、タンクは加圧され、流体の液相および気相を含む、加熱するステップと、(b)タンク内の流体の圧力を測定するステップと、(c)タンクの外壁の温度を測定するステップと、(d)(I)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(II)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(III)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(2)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することとによって、タンク内の液体レベルと関連するしるしを表示するステップとを含み、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の比較的高いレベルに対応し、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の中間レベルに対応し、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の比較的低いレベルに対応する。

タンク内の液体レベルを示す方法を提供することが、本開示の第5の態様であり、この方法は、(a)タンクの外壁に熱的に結合されたヒーターを使用してタンクを加熱するステップであって、タンクは加圧され、流体の液相および気相を含む、加熱するステップと、(b)タンク内の流体の圧力を測定するステップと、(c)タンクの外壁の温度を測定するステップと、(d)直前に表示されたしるしが、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであったか、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであったか、それとも第3の離散的な液体レベルと関連するしるしであったかを決定し、(I)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えている、かつ(3)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示すること、(II)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の液体の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(3)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、または(B)(1)直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えている、かつ(3)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示すること、ならびに(III)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、(3)(a)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(4)(a)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(b)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、または(B)(1)直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(3)(a)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(b)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、または(C)(1)直前に表示されたしるしが第3の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満である、かつ(3)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することによって、タンク内の液体レベルと関連するしるしを表示するステップとを含み、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の比較的高いレベルに対応し、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の中間レベルに対応し、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の比較的低いレベルに対応する。

タンク内の液体レベルを示す方法を提供することが、本開示の第6の態様であり、この方法は、(a)タンクの外壁に熱的に結合されたヒーターを使用してタンクを加熱するステップであって、タンクが加圧され、流体の液相および気相を含む、加熱するステップと、(b)タンク内の流体の圧力を測定するステップと、(c)タンクの外壁の温度を測定するステップと、(d)基準の以下のセットのどれが満たされるかを順次決定し、基準の特定のセットが満たされると決定すると、基準のその特定のセットと関連しているタンク内の液体レベルと関連するしるしを表示すること、すなわち、(I)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(II)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(III)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(2)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することとによって、タンク内の液体レベルと関連するしるしを表示するステップとを含み、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の比較的高いレベルに対応し、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の中間レベルに対応し、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしは、タンク内の液体の比較的低いレベルに対応する。

第6の態様のまた別のより詳細な実施形態では、タンク内の液体レベルと関連するしるしを表示するステップが、直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであったか、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであったか、それとも第3の離散的な液体レベルと関連するしるしであったかを決定することによって、または、基準の以下のセットのどれが満たされるかを順次決定し、基準の特定のセットが満たされると決定すると、基準のその特定のセットと関連しているタンク内の液体レベルと関連するしるしを表示すること、すなわち、(I)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えている、かつ(3)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(II)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(3)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、または(B)(1)直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えている、かつ(3)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(III)(A)(1)直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、(3)(a)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(4)(a)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(b)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、または(B)(1)直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体
レベルと関連するしるしであった、(2)(a)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、および(b)外壁の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である、かつ(3)(a)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(b)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、または(C)(1)直前に表示されたしるしが第3の離散的な液体レベルと関連するしるしであった、(2)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満である、かつ(3)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することとによって、タンク内の液体レベルと関連するしるしを表示するステップを含む。

また別のより詳細な実施形態では、方法は、タンクが完全交換タンクである場合、液体レベルと関連するしるしを表示する動作の前に、直前に表示されたしるしを第1の離散的な液体レベルと関連するしるしであると見なすステップをさらに含む。さらなる詳細な実施形態では、第1のしきい値圧力および第2のしきい値圧力は、実質的に同じである。またさらなる詳細な実施形態では、第3のしきい値圧力は、第1のしきい値圧力および第2のしきい値圧力のうちの少なくとも一方よりも高い。より詳細な実施形態では、第3のしきい値温度は、第1のしきい値温度および第2のしきい値温度よりも高い。より詳細な実施形態では、第1の離散的な液体レベルと関連するしるし、第2の離散的な液体レベルと関連するしるし、および第3の離散的な液体レベルと関連するしるしのうちの少なくとも1つが、可聴表示、視覚的表示、および触覚表示のうちの少なくとも1つを含む。別のより詳細な実施形態では、ヒーターを使用してタンクを加熱するステップが、タンクの外壁の周囲に少なくとも部分的に取外し可能に配置されたヒーターバンドを使用してタンクを加熱するステップを含む。また別のより詳細な実施形態では、タンクの外壁の温度を測定するステップが、ヒーターバンド上に配置された温度センサーを使用してタンクの外壁の温度を検知するステップを含む。さらに別のより詳細な実施形態では、ヒーターバンドを使用してタンクを加熱するステップが、タンクの外壁の下側部分のまわりにヒーターバンドを取外し可能に取り付けるステップを含み、温度センサーは、ヒーターバンドの上側端部近くに配置される。

また別のより詳細な実施形態では、ヒーターバンドを使用してタンクを加熱するステップが、タンク内の流体の圧力を圧力設定点範囲内に維持するために、ヒーターバンドの熱出力を変えるステップを含む。さらなる詳細な実施形態では、ヒーターバンドの熱出力を変えるステップが、ヒーターバンドへの電力をオンおよびオフに循環させるステップを含む。

液体レベル決定装置を提供することが、本開示の第7の態様であり、この装置は、(a)タンク内の液体レベルを示すしるしを表示するように構成された視覚ディスプレイと、(b)ディスプレイに通信可能に結合されたプロセッサと、(c)プロセッサに通信可能に結合されたメモリとを備え、メモリは、プロセッサによって実行されると、基準の以下のセットのどれが満たされるかを順次決定し、基準の特定のセットが満たされると決定すると、基準のその特定のセットと関連しているタンク内の液体レベルと関連するしるしを表示すること、すなわち、(I)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第1のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第1のしきい値温度未満である場合、(I)第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(II)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、(2)外壁の温度が第2のしきい値温度未満である場合、(II)第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを表示することと、(III)(A)(1)タンク内の流体の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、(2)外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、(III)第3の離散的な液体レベルと関連する第3のしるしを表示することとによって、装置にタンク内の液体レベルと関連するしるしを視覚ディスプレイに表示させる命令を含み、第1のしるしは、タンク内の液体の比較的高いレベルに対応し、第2のしるしは、タンク内の液体の中間レベルに対応し、第3のしるしは、タンク内の液体の比較的低いレベルに対応する。

添付の図面と併せて例示的な実施形態について説明する。

本開示の少なくともいくつかの態様による、例示的な極低温手術システムの概略図である。本開示の少なくともいくつかの態様による、第1の離散的な液体レベルと関連するしるしを視覚的に表示する例示的なグラフィカルインジケータの詳細図である。本開示の少なくともいくつかの態様による、第2の離散的な液体レベルと関連するしるしを視覚的に表示する図2の例示的なグラフィカルインジケータの詳細図である。本開示の少なくともいくつかの態様による、第3の離散的な液体レベルと関連するしるしを視覚的に表示する図2の例示的なグラフィカルインジケータの詳細図である。本開示の少なくともいくつかの態様による、時間に対する例示的な極低温流体流量および例示的な凍結手術プローブ温度のグラフである。本開示の少なくともいくつかの態様による、タンク内の液体レベルを示す例示的な方法の流れ図である。

医学的手順に関するデバイス、方法、および技法を包含するために、本開示による例示的な実施形態について、以下に説明および例示する。当然、以下で説明する実施形態は例であって、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく再構成され得ることは、当業者には明らかであろう。また当業者によって検討される例示的な実施形態の変形形態が、同時に本開示の一部を含むことは理解されたい。しかしながら、明瞭かつ正確にするために、以下で説明する例示的な実施形態は、当業者が本開示の範囲内に入るための必要物ではないと認識する随意のステップ、方法、および特徴を含み得る。

本開示は、とりわけ医療デバイスおよび関連する方法を含み、より具体的には、極低温手術システムおよび関連する方法を含む。本開示は、ある極低温流体を利用する極低温手術システムなど、いくつかの極低温手術システム、ならびに/または小径の吸入導管および排出導管を組み入れるいくつかの凍結手術プローブが、いくつかの手術手順に望ましいだけ凍結手術プローブを冷却する能力が限られている可能性があると考える。したがって、本開示は、凍結手術プローブの増強された冷却を容易にする、改善された技法および/または装置を提供することが有益である可能性があると考える。加えて、本開示は、極低温手術システムとともに極低温流体に利用されるタンク内の液体レベルを示すことと関連する改善された技法および/または装置を提供することが有益である可能性があると考える。

図1は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示的な極低温手術システム100の概略図である。システム100は、極低温流体302を含んでいる極低温流体源300に結合され得る、凍結手術プローブ102および/または凍結手術制御ユニット200を含んでもよい。

一般に、凍結手術制御ユニット200は、凍結手術プローブ102へのおよび/またはこれからの極低温流体302の流れを制御することなどによって、凍結手術プローブ102の冷却および/または加熱(たとえば解凍)を制御するように構成されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、本開示で説明する改善点を除いて、極低温手術システム100の例示の凍結手術制御ユニット200は、一般的に、オハイオ州メイソンのAtriCure, Inc.から入手可能な「cryoICE BOX」極低温手術ユニットと同様であってもよい。

極低温手術システム100は、凍結手術プローブ102が標的組織103に所望の凍結手術効果(たとえば、アブレーション、凍結麻酔など)を得られるように、凍結手術プローブ102を冷却するように構成されてもよい。いくつかの例示的な適用例では、凍結手術プローブ102が、標的組織103の中、上、および/または周りにアイスボール105を形成してもよい。例示の凍結手術システム100とともに使用するのに好適である可能性があるいくつかの例示的な凍結手術プローブは、オハイオ州メイソンのAtriCure, Inc.から入手可能な「cryoICE」プローブ、「cryoFORM」プローブ、および/または「cryoSPHERE」プローブを含んでもよい。

凍結手術プローブ102は、吸入導管104に流体工学的に結合されてもよく、吸入導管104は、極低温制御ユニット200から凍結手術プローブ102に極低温流体302を供給するように構成されてもよい。同様に、凍結手術プローブ102は、排出導管106に流体工学的に結合されてもよく、排出導管106は、凍結手術プローブ102から極低温制御ユニット200に極低温流体302を運ぶように構成されてもよい。したがって、凍結手術プローブが吸入導管104および排出導管106の間に流体工学的に配置されるように、極低温流体302は、吸入導管104を通り、凍結手術プローブ102を通り、排出導管106を通って流れてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、凍結手術プローブ102は、吸入導管104および排出導管106の間に流体工学的に配置されるオリフィス108を含んでもよい。オリフィス108は、ジュール-トムソン効果などによって、凍結手術プローブ102を通って流れる気体の極低温流体302の少なくとも一部を液体にするように構成されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、凍結手術プローブ102は、凍結手術プローブ102の温度を測定するように構成されてもよい、熱電対などの温度センサー110を含んでもよい。

凍結手術制御ユニット200は、極低温流体供給ライン304などを介して、極低温流体源300から極低温流体302を受け取るように構成されてもよい。凍結手術制御ユニット200は、極低温流体源300から伸びる極低温流体供給ライン304と、凍結手術プローブ102まで伸びる吸入導管104との間に流体工学的に結合された吸入弁202を含んでもよい。吸入弁202は、吸入導管104を介して凍結手術プローブ102に極低温流体302を選択的に供給するように構成されてもよい。凍結手術制御ユニット200は、凍結手術プローブ102から伸びる排出導管106と排出ホース306との間に流体工学的に結合された排出弁204を含んでもよく、排出弁204は、排出された極低温流体302を適切な場所に誘導するように構成されてもよい。排出弁204は、極低温流体302が排出導管106から排出ホース306に流れることを選択的に可能にするように構成されてもよい。総称して、排出導管106、排出弁204、および排出ホース306は、排出流路308と呼ばれる場合がある。本明細書で使用する「背圧」は、排出流路308の効果による凍結手術プローブ102内の圧力を指し得る。たとえば、排出流路308を通る極低温流体302の流量を増やすおよび/または排出弁204を絞ると、背圧が上がり得る。同様に、排出路308を通る極低温流体302の流量を下げるおよび/または排出弁204を全開すると、背圧が下がり得る。

凍結手術制御ユニット200は、吸入導管104を介して凍結手術プローブ102に極低温流体302を選択的に供給することなどによって、凍結手術プローブ102の冷却および/または加熱を制御するように構成されてもよい。吸入導管104を介して極低温プローブ102に極低温流体302を供給するために、極低温制御ユニット200は、吸入弁202を少なくとも部分的に開けてもよく、これにより極低温流体302が極低温流体源300から、極低温流体供給ライン304を通り、吸入弁202を通り、吸入導管104を通って、極低温プローブ102に流れることができてもよい。

凍結手術制御ユニット200は、排出導管106を介して凍結手術プローブ102から極低温流体302が流れることを選択的に可能にすることなどによって、凍結手術プローブ102の冷却および/または加熱を制御するように構成されてもよい。排出導管106を介して極低温プローブ102から極低温流体302が流れることを可能にするために、極低温制御ユニット200は、排出弁204を少なくとも部分的に開けてもよく、これにより極低温流体302が極低温プローブ102から、排出導管106を通り、排出弁204を通り、排出ホース306を通って流れることができてもよい。

いくつかの例示的な実施形態では、極低温流体源300は、極低温流体302の液相312および気相314を含む加圧タンク310を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態では、極低温制御ユニット200は、極低温流体302を気体として受け取るように構成されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、極低温流体302は、亜酸化窒素および/または二酸化炭素を含んでもよい。

いくつかの例示的な実施形態では、極低温手術システム100は、タンク310内の極低温流体302と熱連通するヒーターを含んでもよい。たとえば、ヒーターバンド111は、タンク310の外壁316の周りに少なくとも部分的に取外し可能に配置されてもよく、かつ/またはタンク310の外壁316に熱的に結合されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、ヒーターバンド111は、タンク310の外壁316の下側部分318に配置されてもよい。極低温手術システム100は、タンクから来るまたはタンク内の流体302の圧力を測定するように構成された圧力センサー112を含んでもよい。たとえば、圧力センサー112は、極低温制御ユニット200内に配置されてもよく、かつ/または極低温流体供給ライン304に流体工学的に結合されてもよい。ヒーターバンド111の動作中、ヒーターバンド111の熱出力は、ヒーターバンドへの電力をオンおよびオフに循環させることなどによって、タンク310内の極低温流体302の圧力を、圧力設定点範囲内に維持するために変えられてもよい。

極低温手術システム100は、タンク310の外壁316の温度など、タンク310と関連する温度を測定するように構成された温度センサー114を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態では、温度センサー114は、ヒーターバンド111の上側端部116近くのヒーターバンド111上に配置されてもよい。

いくつかの例示的な実施形態では、極低温手術システム100は、タンク310内の液体レベル320と関連する1つまたは複数のしるしを表示するように構成されてもよい。本明細書で使用する「しるしを表示すること」とは、タンク310内の液体レベル320に関する情報などの情報を伝えると理解され得る任意の可聴表示(たとえば、ビープ音および/もしくはトーン)、視覚的表示(たとえば、数値および/もしくはグラフィカル表示)、ならびに/または触覚表示(たとえば、震動および/またはバイブレーション)を与えることを指す場合がある。たとえば、極低温制御ユニット200は、タンク310内の液体レベル320と関連する1つまたは複数のしるしを視覚的に表示するように構成されたグラフィカルインジケータ206を含んでもよい。いくつかの他の例示的な実施形態では、インジケータは、放音デバイス(たとえば、スピーカー、ブザー、ビーパーなど)、および/または動きを引き起こすデバイス(たとえば、駆動軸に不平衡質量を有する電気モーター)を含んでもよい。

凍結手術制御ユニット200は、プロセッサ208および/またはデータストレージデバイス210を含んでもよく、これらは互いにおよび/もしくは極低温手術システム100の他の構成要素に動作可能に結合されてもよく、かつ/またはこれらは本開示で説明する機能および動作など、極低温手術システム100の様々な機能および動作を制御するように構成されてもよい。たとえば、プロセッサ208および/またはデータストレージデバイス210は、凍結手術プローブ102の温度センサー110、吸入弁202、排出弁204、ヒーターバンド111、圧力センサー112、温度センサー114、および/またはグラフィカルインジケータ206から情報を受け取り、これらに情報を送り、および/またはこれらの動作を誘導するように、動作可能に結合されてもよい。凍結手術制御ユニット200はまた、プロセッサ208に通信可能に結合されたアクチュエータ230を含んでもよい。アクチュエータは、タンク310交換が発生するとき、手動で作動されるように構成されてもよい。例として、アクチュエータ230が作動されるとき、プロセッサ208は、第1の離散的な液体レベル212(図2参照)を示す信号を受け取り、プロセッサ208に第1の離散的な液体レベルの表示をデータストレージデバイス210に記憶させる。

図2～図4は、本開示の少なくともいくつかの態様による、極低温制御ユニット200の例示的なグラフィカルインジケータ206の詳細図である。グラフィカルインジケータ206は、第1の離散的な液体レベル212と関連するしるし(図2)、第2の離散的な液体レベル214と関連するしるし(図3)、および/または第3の離散的な液体レベル216と関連するしるし(図4)を視覚的に表示するように構成されてもよい。図1～図4を参照すると、第1の離散的な液体レベル212と関連するしるしは、比較的高い液体レベル322に対応してもよく、第2の離散的な液体レベル214と関連するしるしは、中間液体レベル324に対応してもよく、かつ/または第3の液体レベル216と関連するしるしは、タンク内の比較的低い液体レベル326と対応してもよい。

一般に、任意の液体レベルと関連する任意のしるしは、少なくともいくつかの他のしるしの一部または全部を含んでもよい。たとえば、棒グラフタイプの表示を含む実施形態では、より空いているレベルに対応するしるしの1つまたは複数は、より満ちているレベルに対応するしるしの1つまたは複数に含まれてもよい。たとえば、グラフィカルインジケータ206では、第2の離散的なレベル214と関連するしるしは、ほぼ半分まで上方に伸びる単一の棒を含んでもよく、またはそれは、底面に第3の液体レベル216と関連するしるしとして示される棒と、より上の、ほぼ半分まで上方に伸びる第2の棒のように、2本以上の棒を含んでもよい。同様に、第1の離散的な液体レベル212と関連するしるしは、第3の液体レベル216と関連するしるし、ほぼ半分まで上方に伸びる第2の棒、および/または実質的に上面まで伸びる第3の棒を含んでもよい。別の例では、しるしがビープ音を含む場合、第3の離散的な液体レベルと関連するしるし(たとえば、ビープ音3回)は、第2の液体レベルと関連するしるし(たとえば、ビープ音2回)、および第1の液体レベルと関連するしるし(たとえば、ビープ音1回)を含んでもよい。より一般的には、第1の離散的な液体レベルと関連するしるし、第2の離散的な液体レベルと関連するしるし、および/または第3の離散的な液体レベルと関連するしるしは、その全体が使用者に提示されると考えられ、本開示の範囲は、特定の形式、または別のしるしの要素としていくつかのしるしを含むことによって限定されない。

図5は、本開示の少なくともいくつかの態様による、時間(「t」と表記された軸上)に対する例示的な極低温流体流量(「F」と表記された軸上)および例示的な凍結手術プローブ温度(「T」と表記された軸上)のプロットである。一般的に、図5は、凍結手術制御ユニット200が吸入弁202を制御することにより凍結手術プローブ102に極低温流体302を選択的に供給することによって凍結手術プローブ102の冷却を制御するときの、凍結手術プローブ102の例示的な温度応答を示す。

この例では、凍結手術流体302は、亜酸化窒素を含んでもよく、亜酸化窒素が、凍結手術制御ユニット200および凍結手術プローブ102に気体として供給されてもよい。オリフィス108を通って流れる気体の亜酸化窒素の少なくとも一部が、ジュール-トムソン効果によって液体になり得る。したがって、凍結手術プローブ102の冷却効果の少なくとも一部が、凍結手術プローブ102での液化亜酸化窒素の沸騰によるものであってもよい。

さらに、この例では、排出弁204は、プロットに示される時間を通して全開のままである。したがって、凍結手術プローブ102を出る極低温流体302の排出流路308は、プロットに示す時間を通して実質的に同じままである。

時間t0において、極低温流体302は、流量F1で凍結手術プローブ102へ流れている。たとえば、流量F1は、吸入弁202が全開であるとき、ほぼ定常流量であってもよい。温度T1は、凍結手術制御ユニット200が吸入弁202を閉じるように構成される第1の設定点温度であってもよい。

凍結手術プローブ102温度が時間t1に第1の設定点温度T1に達すると、凍結手術制御ユニット200は、吸入弁202を完全に閉じてもよい。したがって、極低温流体302流量は、流量F0に減少し、実質的にゼロ流量となり得る。凍結手術プローブ102への吸入流量がないとき、排出流量は減少し、排出流路308の背圧が下がることになり得る。背圧が下がると、凍結手術プローブ102内の圧力が下がることになり、これによりその中の極低温流体302はより低い温度で沸騰することが可能になり得る。したがって、時間t1と時間t2との間に示すように、下方温度過渡が発生し得る。到達する最低凍結手術プローブ102温度は、第1の設定点温度T1よりも低くなり得る温度T2である。この下方温度過渡ならびに/または第1の設定点温度T1よりも低い温度T2は、より大きいアイスボール105の形成、ならびに/またはアイスボール105および/もしくは標的組織103のさらなる冷却を容易にし得る。

最終的に、凍結手術プローブ102内の十分な凍結手術流体302が沸騰し、排出路308を介して出て、凍結手術プローブ102がそれの周囲からの加熱などによって温まることを可能にし得る。この過渡現象中、凍結手術プローブ102が、第1の設定点温度T1よりも冷たい温度T2に冷却される間、吸入弁202は完全に閉じたままであってもよい。

時間t2において、凍結手術プローブ102は、第2の設定点温度T3に達する。第2の設定点温度T3は、凍結手術制御ユニット200が吸入弁202を開けるように構成された温度であってもよい。凍結手術制御ユニット200が吸入弁202を全開すると、極低温流体302流量は、流量F1に上昇し、これを維持してもよい。凍結手術プローブ102への極低温流体302の流れを回復して、凍結手術プローブ102を冷却し、それの温度を下げてもよい。

いくつかの例示的な実施形態では、第2の設定点温度T3は、第1の設定点温度T1よりも温かくてもよい。一般的に、時間t0と時間t1との間の背圧は、時間t1と時間t2との間の背圧よりも大きくてもよい。

本開示は、タンク310内の極低温流体302の量が、タンク310の重さを量り、空のタンク310の重さを引くことによって推定され得ると考える。しかしながらこの手法は、一般的に極低温手術システム100が、タンク310の重さを量るように構成されたロードセルなど、追加の器具類を含む必要があると、本開示は考える。さらに、タンク310内の極低温流体302の量を重さによって突き止めようとする試みは、空のタンク310の重さを知っていること、および重さを測定するはかりが正確であることに依存し、これらの両方が不明または不正確である場合がある。

いくつかの例示的な極低温手術システム100は、タンク310内の極低温流体302の圧力を圧力設定点範囲内に維持するためにヒーターバンド111が動作しているときなど、タンク310内の極低温流体302の圧力およびタンク310の外壁316の温度に基づいて、タンク310内の液体レベル320を示すように構成されてもよい。図6は、本開示の少なくともいくつかの態様による、タンク310内の液体レベル320を示す例示的な方法600の流れ図である。いくつかの例示的な実施形態では、方法600は、ヒーターバンド111を使用してタンク310を加熱することと関係して利用されてもよい。

方法600は、動作602から始まってもよく、動作602は、タンク310内の流体302の圧力を測定することを含んでもよい。例として、方法600は、タンク310交換を示すアクチュエータ230を作動させると、再初期化されてもよく、かつ/または限定はしないが30秒ごと、1分ごと、2分ごと、および5分ごとなど、所定のタイミングに基づいて定期的に再初期化されてもよいことに留意されたい。動作602の後に、動作604が続いてもよく、動作604は、タンク310の外壁316の温度を測定することを含んでもよい。動作604の後に、動作606が続いてもよく、動作606は、直前に表示されたしるしが第1の離散的な液体レベル212と関連するしるしであったか、第2の離散的な液体レベル214と関連するしるしであったか、それとも第3の離散的な液体レベル216と関連するしるしであったかを決定することを含んでもよい。動作606の後に、動作608、610、612、614、616、および/または618が続いてもよく、これらの動作は、どの基準のセットが満たされるかを順次決定すること、および基準の特定のセットが満たされると決定すると、基準のその特定のセットと関連しているタンク310内の液体レベル320と関連するしるしを表示することを含んでもよい。

動作608は、直前に表示されたしるしが第1の液体レベル212と関連するしるしであったかどうかを決定することを含んでもよい。この動作608は、どの液体レベルが現在メモリに保存されているかを決定するために、データストレージデバイス210にアクセスすることを含んでもよい。データストレージデバイス210に保存された液体レベルが、グラフィカルインジケータ206に表示された液体レベルに一致する場合、方法600は動作610へ進んでもよい。データストレージデバイス210に保存された液体レベルが、グラフィカルインジケータ206に表示された液体レベルに一致しない場合、方法600は動作612へ進んでもよい。

動作610は、タンク310内の流体302の圧力が第1のしきい値圧力を超えているかどうか、および外壁316の温度が第1のしきい値温度未満であるかどうかを決定することを含んでもよい。タンク310内の流体302の圧力が第1のしきい値圧力を超えていて、外壁316の温度が第1のしきい値温度未満である場合、方法600は動作620へ進んでもよい。(1)タンク内の流体302の圧力が第1のしきい値圧力未満であること、(2)外壁316の温度が第1のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である場合、方法600は動作614へ進んでもよい。

動作620は、第1の離散的な液体レベル212と関連するしるしを表示することと、第1の離散的な液体レベル212が表示されていることを示すためにデータストレージデバイス210を更新することとを含んでもよい。動作620に続いて、方法は動作626へ進んでもよい。

動作612は、データストレージデバイス210が記憶した液体レベルをグラフィカルインジケータ206に表示された液体レベルと比較することによって、直前に表示されたしるしが第2の離散的な液体レベル214と関連するしるしであったかどうかを決定することを含んでもよい。データストレージデバイス210に保存された液体レベルが、グラフィカルインジケータ206に表示された液体レベル(すなわち、第2の離散的な液体レベル214)に一致する場合、方法600は動作614へ進んでもよい。データストレージデバイス210に保存された液体レベルが、グラフィカルインジケータ206に表示された液体レベルに一致しない場合、方法600は動作616へ進んでもよい。

動作614は、タンク310内の流体302の圧力が第2のしきい値圧力を超えているかどうか、および外壁316の温度が第2のしきい値温度未満であるかどうかを決定することを含んでもよい。タンク310内の流体302の圧力が第2のしきい値圧力を超えていて、外壁316の温度が第2のしきい値温度未満である場合、方法600は動作622へ進んでもよい。(1)タンク310内の流体302の圧力が第2のしきい値圧力未満であること、(2)外壁316の温度が第2のしきい値温度を超えていることのうちの少なくとも一方である場合、方法600は動作618へ進んでもよい。

動作622は、第2の離散的な液体レベル214と関連するしるしを表示することと、第2の離散的な液体レベル214が表示されていることを示すためにデータストレージデバイス210を更新することとを含んでもよい。動作622に続いて、方法は動作626へ進んでもよい。

動作616は、直前に表示されたしるしが第3の離散的な液体レベル216(または第1および第2の離散的な液体レベル212、214以外の何らかの他の所定の液体レベル)と関連するしるしであったかどうかを決定することを含んでもよい。データストレージデバイス210に保存された液体レベルを参照することにより、液体レベルが第1の離散的な液体レベル212または第2の離散的な液体レベル214の一方ではなかった場合、方法は、動作618へ進んでもよい。

動作618は、タンク310内の流体302の圧力が第3のしきい値圧力未満であり、外壁216の温度が第3のしきい値温度以上であるかどうかを決定することを含んでもよい。タンク310内の流体302の圧力が第3のしきい値圧力未満であって、外壁の温度が第3のしきい値温度を超えている場合、方法600は動作624へ進んでもよい。(1)タンク310内の流体302の圧力が第3のしきい値圧力を超えている、(2)外壁316の温度が第3のしきい値温度未満であるのうちの少なくとも一方である場合、方法600は、動作620、622、または624を介して表示される今/現在のしるしを維持することを含む動作632へ進み、動作626へ進んでもよい。

動作624は、第3の離散的な液体レベル216と関連するしるしを表示することを含んでもよい。動作624に続いて、方法は動作626へ進んでもよい。

動作626、628、および630は、タイマーとして機能してもよく、タイマーは、動作602において方法600を定期的に再開始するように構成されてもよい。動作626は、タイミングカウンターをインクリメントしてもよい。動作628は、タイミングカウンターがタイミングしきい値(たとえば、30秒)に達したかどうかを決定してもよい。達していない場合、方法600は動作626に戻ってもよく、動作626は、タイミングカウンターを再びインクリメントしてもよい。タイミングカウンターがタイミングしきい値に達すると、動作630が、動作628に続いてもよい。動作630は、動作626においてインクリメントされたタイミングカウンターを(たとえば、ゼロに)リセットしてもよい。方法600は、動作630に続いて動作602に戻ってもよい。次のサイクルでは、動作620、動作622、または動作624において前のサイクルで示されたしるしは、動作608、動作612、および/または動作616において直前に表示されたしるしとして使用されてもよい。

いくつかの例示的な実施形態では、方法600は、タンク310が完全交換タンク310であるかどうかを考慮に入れてもよい。たとえば、完全交換タンクでの方法600による第1のサイクルでは、方法600は、直前に表示されたしるしを第1の離散的な液体レベル212と関連するしるしであると見なしてもよい。

いくつかの例示的な実施形態では、第1のしきい値圧力および第2のしきい値圧力は、実質的に同じであってもよい。いくつかの例示的な実施形態では、第3のしきい値圧力は、第1のしきい値圧力および第2のしきい値圧力のうちの少なくとも一方よりも高くてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、第3のしきい値温度は、第1のしきい値温度および第2のしきい値温度よりも高くてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、液体レベルは、方法600と関係して上記で明示的に説明したパラメータ(たとえば、タンク内の流体の圧力およびタンクの外壁の温度)のみに基づいて、タンク内の2つの高さ間の差圧、タンクの重量、タンク壁上の複数の場所の温度などの追加のパラメータを利用せずに、表示されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、方法600は、これらの追加のパラメータおよび/または他の追加のパラメータのいずれかの考慮を含んでもよい。

例として、第1のしきい値圧力は、700psi以上であってもよく、第1のしきい値温度は、20C～30C、場合によっては27C未満であってもよい。さらなる例として、第2のしきい値圧力は、700psi以上であってもよく、第2のしきい値温度は、21C～40C、場合によっては31C未満、さらには29C未満であってもよい。またさらなる例として、第3のしきい値圧力は、770psi以下、場合によっては770psi～600psiであってもよく、第3のしきい値温度は、第2のしきい値温度を超え、場合によっては31C以上であってもよい。

上記の説明および発明の概要からわかるように、本明細書で説明する方法および装置は本開示による例示的な実施形態を構成するが、本明細書に含まれる本開示の範囲は上記の詳細な実施形態に限定されないこと、および以下の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく変更が行われ得ることは、当業者には明らかである。同様に、固有のかつ/または予期しない利点が、本明細書で明示的に説明されていない場合があってもそれらが存在し得るので、特許請求の範囲内に入るために、本明細書で開示する識別された利点または目的のいずれかまたは全部を満たす必要はないことを理解されたい。

100 極低温手術システム
102 凍結手術プローブ
103 標的組織
104 吸入導管
105 アイスボール
106 排出導管
108 オリフィス
110 温度センサー
111 ヒーターバンド
114 温度センサー
116 上側端部
200 凍結手術制御ユニット
202 吸入弁
204 排出弁
206 グラフィカルインジケータ
208 プロセッサ
210 データストレージデバイス
212 第1の離散的な液体レベル
214 第2の離散的な液体レベル
216 外壁
230 アクチュエータ
300 極低温流体源
302 極低温流体
304 極低温流体供給ライン
306 排出ホース
308 排出流路
310 タンク
312 液相
314 気相
316 外壁
318 下側部分
320 液体レベル
322 比較的高い液体レベル
324 中間液体レベル
326 比較的低い液体レベル

Claims

極低温手術システムであって、
凍結手術プローブであって、前記凍結手術プローブに極低温流体を供給するように構成された吸入導管、および前記凍結手術プローブから前記極低温流体を誘導するように構成された排出導管の間に流体工学的に配置される凍結手術プローブと、
前記極低温流体を極低温流体源から受け取ることができる凍結手術制御ユニットであって、前記吸入導管に流体工学的に結合され、前記吸入導管を介して前記凍結手術プローブに前記極低温流体を選択的に供給するように構成された吸入弁と、前記排出導管に流体工学的に結合され、前記排出導管から極低温流体が流れることを選択的に可能にするように構成された排出弁とを備える、凍結手術制御ユニットと
を備え、
前記凍結手術制御ユニットが、前記凍結手術プローブの温度に関するフィードバックを提供する温度センサーと通信可能に結合されたプロセッサを含み、
前記凍結手術制御ユニットは、
前記フィードバックを利用し、かつ、
(1)前記凍結手術プローブに前記極低温流体を供給するために前記吸入弁を開けることによって前記凍結手術プローブを冷却すること、(2)前記凍結手術プローブの温度が第1の設定点温度に達すると、前記吸入弁を閉じること、(3)前記凍結手術プローブの前記温度が前記第1の設定点温度未満である間、前記吸入弁を閉じて維持することによって、前記第1の設定点温度未満の温度への前記凍結手術プローブの冷却を制御するように構成される、システム。
前記凍結手術制御ユニットが、前記凍結手術プローブの前記温度が前記第1の設定点温度未満である間、前記吸入弁を閉じて維持した後、前記凍結手術プローブの前記温度が第2の設定点温度に達すると、前記凍結手術プローブに前記極低温流体を供給するために前記吸入弁を開けるように構成される、請求項1に記載のシステム。
前記第2の設定点温度が、前記第1の設定点温度よりも高い、請求項2に記載のシステム。
前記凍結手術制御ユニットが、(1)前記凍結手術プローブに前記極低温流体を供給するために前記吸入弁を開け、前記極低温流体を前記凍結手術プローブから排出させるために前記排出弁を開けることによって、前記凍結手術プローブを冷却すること、(2)前記凍結手術プローブの前記温度が前記第1の設定点温度に達すると、前記吸入弁を閉じ、前記排出弁を開けて維持すること、(3)前記凍結手術プローブの前記温度が前記第1の設定点温度未満である間、前記吸入弁を閉じて維持し、前記排出弁を開けて維持することによって、前記第1の設定点温度未満の温度への前記凍結手術プローブの冷却を制御するように構成される、請求項1に記載のシステム。
前記凍結手術制御ユニットが、前記極低温流体を気体として受け取るように構成され、
前記凍結手術プローブが、前記気体の少なくとも一部を液体にすることができるオリフィスを含む、
請求項1に記載のシステム。
前記極低温流体が、気体の亜酸化窒素および気体の二酸化炭素のうちの少なくとも一方を含む、請求項5に記載のシステム。
制御ユニットが、凍結手術プローブを動作させる方法であって、
第1の設定点温度に凍結手術プローブを冷却するために前記凍結手術プローブに極低温流体を供給するために、前記制御ユニットが前記凍結手術プローブの温度測定を受信することに応答して、前記制御ユニットが吸入弁を開けるステップと、
前記凍結手術プローブの温度が前記第1の設定点温度に達すると、前記制御ユニットが、前記吸入弁を閉じるステップと、
前記吸入弁が閉じたままである間、前記制御ユニットが、前記極低温流体によって、前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度未満の温度に冷却するステップと
を含む方法。
前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度未満の前記温度に冷却した後に、前記凍結手術プローブの前記温度が第2の設定点温度に達すると、前記制御ユニットが、前記吸入弁を開けるステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
前記第2の設定点温度が、前記第1の設定点温度よりも高い、請求項8に記載の方法。
前記第1の設定点温度に前記凍結手術プローブを冷却するステップが、前記制御ユニットが、排出弁を介して前記凍結手術プローブから前記極低温流体を排出するステップを含み、
前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度に冷却する動作、前記吸入弁を前記閉じる動作、および前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度未満の前記温度に冷却する動作の間、前記排出弁の位置が変更されない、
請求項7に記載の方法。
前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度に冷却するステップが、前記制御ユニットが、前記凍結手術プローブを第1の背圧で動作させるステップを含み、
前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度未満の前記温度に冷却するステップが、前記制御ユニットが、前記凍結手術プローブを、前記第1の背圧よりも低い第2の背圧で動作させるステップを含む、
請求項7に記載の方法。
前記凍結手術プローブを出る極低温流体の排出流路が、前記第1の設定点温度に前記凍結手術プローブを冷却する動作および前記第1の設定点温度未満の前記温度に前記凍結手術プローブを冷却する動作において実質的に同じである、請求項7に記載の方法。
前記制御ユニットが、前記極低温流体を、前記凍結手術プローブに気体として供給し、
前記凍結手術プローブを前記第1の設定点温度に冷却する動作が、前記制御ユニットが、オリフィスを通して前記気体の極低温流体を流すことによって前記気体の少なくとも一部を液体にすることを含む、
請求項7に記載の方法。
前記極低温流体が、気体の亜酸化窒素および気体の二酸化炭素のうちの少なくとも一方を含む、請求項13に記載の方法。