JP7438456B2 - 組織修正システムと共に使用するための信号発生器 - Google Patents

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Description

本技術の特定の実施形態は、組織修正システムなどの治療システムと共に使用するための信号発生器と、信号発生器を含む治療システムとに関する。本技術の特定の実施形態はまた、信号発生器および/または信号発生器を含む治療システムに使用される方法に関する。
優先権主張
本出願は、2020年9月11日に出願された米国仮特許出願第63/077,022号および2021年4月9日に出願された米国非仮特許出願第17/227,232号の優先権を主張し、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
パルス電場療法は、高電圧の短時間パルスを送達して、様々な管腔構造(気道、胃腸管)、切除不能な組織標的(肝臓、膵臓、肺、腎臓)、または癌性固形腫瘍の罹患組織に作用するために用いられることがある。そのような組織治療療法に使用されるパルス電場信号を生成するために、信号発生器が使用されることが多い。治療を送達するために使用されるパルスの持続時間が短いので、信号発生器は、固体電子機器を備えるスイッチングネットワークを含むことが多い。信号発生器は、自身のスイッチングネットワークを使用して、立ち上がりパルスおよび立ち下がりパルスの両方を含む二相治療信号を生成することができる。あるいは、信号発生器は、自身のスイッチングネットワークを使用して、単相パルスを生成することができる。低インピーダンス条件下で起こり得る高電圧および高電流が原因で、信号発生器の固体スイッチが故障する場合があり、その信頼性が懸念される。
本技術の一実施形態による信号発生器は、高電圧レールと低電圧レールの間に連結され、治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサを含む。信号発生器はまた、波形整形回路と、制御装置と、電圧検知回路と、電流検知回路と、制御装置とを含む。波形整形回路は、1つまたは複数のコンデンサに連結され、第1、第2、第3、および第4のスイッチを含み、これらスイッチの各々は、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、これらスイッチの各々は、スイッチがオンのときに電流がスイッチを通ることを許可し、スイッチがオフのときに電流がスイッチを通ることを防止するように構成されている。制御装置は、治療信号を生成するために、第1の期間中に、スイッチの第1の対をオンにし、かつスイッチの第2の対をオフにし、第2の期間中に、スイッチの第1の対をオフにし、かつスイッチの第2の対をオンにするように、スイッチを選択的に制御するように構成されている。電圧検知回路は、1つまたは複数のコンデンサに蓄えられた電圧を検知するように構成されている。電流検知回路は、制御装置によってオンにされるスイッチの対を流れる電流の大きさを示す指標を有する電流を検知するように構成されている。
特定の実施形態によれば、制御装置は、信号発生器に対して第1の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、第1の故障テスト中は、スイッチの第1の対がオンにされ、スイッチの第2の対がオフにされ、制御装置は、電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、信号発生器が第1の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、制御装置は、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことに応じて、信号発生器が第1の故障テストに不合格だったと判断するようにさらに構成されている。
特定の実施形態によれば、第1の故障テストの一部として、制御装置は、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より大きいことに応じて、スイッチの第1の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオフのままであると判断し、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より小さいことに応じて、スイッチの第2の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオンのままであると判断するように構成されている。
特定の実施形態によれば、制御装置は、信号発生器に対して第2の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、第2の故障テスト中は、スイッチの第1の対がオフにされ、スイッチの第2の対がオンにされ、制御装置は、電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、信号発生器が第2の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、制御装置は、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことに応じて、信号発生器が第2の故障テストに不合格だったと判断するようにさらに構成されている。
特定の実施形態によれば、第2の故障テストの一部として、制御装置は、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より大きいことに応じて、スイッチの第2の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオフのままであると判断し、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より小さいことに応じて、スイッチの第1の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオンのままであると判断するように構成されている。
特定の実施形態によれば、制御装置は、信号発生器の電源が投入されることに応じて、第1の故障テストおよび第2の故障テストのうちの少なくとも1つを実行するように構成されている。
特定の実施形態によれば、制御装置は、プロセッサまたはフィールド プログラマブル ゲート アレイ(FPGA)のうちの少なくとも1つによって実現される。
特定の実施形態によれば、第1および第2のスイッチは、波形整形回路の第1のブランチ内で直列に接続されており、第3および第4のスイッチは、波形整形回路の第2のブランチ内で直列に接続されており、第1および第2のブランチは互いに平行である。波形整形回路の第1の出力ノードは、第1のスイッチと第2のスイッチの間にあり、波形整形回路の第2の出力ノードは、第3のスイッチと第4のスイッチの間にあり、スイッチの第1の対は、第1のスイッチおよび第4のスイッチを含み、スイッチの第2の対は、第2のスイッチおよび第3のスイッチを含む。特定のそのような実施形態によれば、第1のスイッチは、高電圧レールと第1の出力ノードの間に接続されており、第2のスイッチは、第1の出力ノードと低電圧レールの間に接続されており、第3のスイッチは、高電圧レールと第2の出力ノードの間に接続されており、第4のスイッチは、第2の出力ノードと低電圧レールの間に接続されている。
特定の実施形態によれば、信号発生器は、第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器をさらに備えており、第1の一次巻線と第2の一次巻線は、互いに平行であり、波形整形回路の第1の出力ノードと第2の出力ノードの間に連結されており、電流検知回路によって検知される電流は、二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者の組織に印加される治療信号を生成するために使用される。
本技術のいくつかの実施形態は、信号発生器に使用される方法を対象とし、信号発生器は、治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、1つまたは複数のコンデンサに連結され、第1、第2、第3、および第4のスイッチを含む波形整形回路であって、スイッチの各々が、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、スイッチの各々が、スイッチがオンのときに電流がスイッチを通ることを許可し、スイッチがオフのときに電流がスイッチを通ることを防止するように構成されている、波形整形回路と、を含む。本方法は、信号発生器に対して第1の故障テストを実行することであって、第1の故障テスト中は、スイッチの第1の対がオンにされ、スイッチの第2の対がオフにされる、第1の故障テストを実行することと、第1の故障テストの一部として、1つまたは複数のコンデンサに蓄えられた第1の電圧を検知することと、第1の故障テストの一部として、オンにされるスイッチの第1の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第1の電流を検知することと、第1の故障テストの一部として検知される1つまたは複数のコンデンサに蓄えられた第1の電圧およびオンにされるスイッチの第1の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第1の電流に基づいて、信号発生器が第1の故障テストに合格したかどうかを判断することと、を含む。
特定の実施形態によれば、信号発生器が第1の故障テストに合格したかどうかを判断することは、第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、信号発生器が第1の故障テストに合格したと判断することを含む。
特定の実施形態によれば、信号発生器が第1の故障テストに合格したかどうかを判断することは、電流検知回路によって検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことに応じて、信号発生器が第1の故障テストに不合格だったと判断することを含む。特定の実施形態によれば、信号発生器が第1の故障テストに不合格だったと判断することは、第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より大きいことに応じて、スイッチの第1の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオフのままであると判断すること、または、第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より小さいことに応じて、スイッチの第2の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオンのままであると判断すること、をさらに含む。
特定の実施形態によれば、本方法は、信号発生器に対して第2の故障テストを実行することであって、第2の故障テスト中は、スイッチの第1の対がオフにされ、スイッチの第2の対がオンにされる、第2の故障テストを実行することと、第2の故障テストの一部として、1つまたは複数のコンデンサに蓄えられた第2の電圧を検知することと、第2の故障テストの一部として、オンにされるスイッチの第2の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第2の電流を検知することと、第2の故障テストの一部として検知された1つまたは複数のコンデンサに蓄えられた第2の電圧およびオンにされるスイッチの第2の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第2の電流に基づいて、信号発生器が第2の故障テストに合格したかどうかを判断することと、をさらに含む。特定の実施形態によれば、信号発生器が第2の故障テストに合格したかどうかを判断することは、第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび第2の故障テストの一部として検知された電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、信号発生器が第2の故障テストに合格したと判断することを含む。
特定の実施形態によれば、信号発生器が第2の故障テストに合格したかどうかを判断することは、第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことに応じて、信号発生器が第2の故障テストに不合格だったと判断することを含む。
特定の実施形態によれば、信号発生器が第2の故障テストに不合格だったと判断することは、第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より大きいことに応じて、スイッチの第2の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオフのままであると判断すること、または、第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことおよび第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より小さいことに応じて、スイッチの第1の対のうちのスイッチの少なくとも1つがオンのままであると判断すること、をさらに含む。
特定の実施形態によれば、信号発生器は、治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサを含む。信号発生器はまた、第1、第2、第3、および第4のスイッチを含むスイッチングネットワークも含み、第1および第2のスイッチは、互いに直列に接続され、1つまたは複数のコンデンサと並列に接続されており、第3および第4のスイッチは、互いに直列に接続され、1つまたは複数のコンデンサと並列に接続されている。第1、第2、第3、および第4のスイッチの各スイッチは、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、スイッチがオンのときに電流がスイッチを通ることを許可するように構成されており、スイッチがオフのときに電流がスイッチを通ることを防止するように構成されている。信号発生器はまた、制御装置も含んでおり、制御装置は、治療信号を生成するために、第1の期間中に、第1および第4のスイッチを選択的にオンにし、第2および第3のスイッチを選択的にオフにし、第2の期間中に、第1および第4のスイッチを選択的にオフにし、第2および第3のスイッチを選択的にオンにするように、スイッチを選択的に制御するよう構成されている。さらに、信号発生器は、1つまたは複数のコンデンサに蓄えられた電圧を検知するように構成された電圧検知回路と、制御装置によってオンにされるスイッチを流れる電流の大きさを示す指標を有する電流を検知するように構成された電流検知回路とを含む。
特定の実施形態では、制御装置は、信号発生器に対して第1の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、第1の故障テスト中は、第1および第4のスイッチがオンにされ、第2および第3のスイッチがオフにされ、制御装置は、電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、信号発生器が第1の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成され、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より小さいことに応じて、信号発生器が第1の故障テストに不合格だったと判断するようにさらに構成されている。
特定の実施形態では、制御装置は、信号発生器に対して第2の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、第2の故障テスト中は、第1および第4のスイッチがオフにされ、第2および第3のスイッチがオンにされ、制御装置は、電圧検知回路によって検知された電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、信号発生器が第2の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、制御装置は、電流検知回路によって検知された電流の大きさが特定電流閾値より小さいことに応じて、信号発生器が第2の故障テストに不合格だったと判断するようにさらに構成されている。
特定の実施形態によれば、信号発生器はまた、第1のスイッチと第2のスイッチの間の第1の出力ノードと、第3のスイッチと第4のスイッチの間の第2の出力ノードと、第1の一次巻線および第2の一次巻線ならびに二次巻線を含む変圧器とを含む。そのような特定の実施形態では、第1の一次巻線と第2の一次巻線は、互いに平行であり、第1の出力ノードと第2の出力ノードの間に連結されている。さらに、電流検知回路によって検知される電流は、二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者の組織に印加される治療信号を生成するために使用される。
この概要は、本技術の実施形態の完全な説明であることを意図するものではない。本技術の実施形態の他の特徴および利点は、添付の図面および特許請求の範囲と共に、好ましい実施形態が詳細に記載されている以下の説明から明らかになるであろう。
図1Aは、患者の治療に使用される例示的な治療システムを示す。 図1Bは、初めに図1Aで紹介された治療システムの実施形態の概略図である。 図2Aは、本技術の一実施形態による、図1Aおよび図1Bで紹介された信号発生器の出力信号発生器回路の回路図である。 図2Bは、図2Aで紹介されたものと同じ回路図を含み、本技術の一実施形態において、信号発生器のスイッチングネットワークに対して第1の故障テストがどのように実行され得るかを説明するために使用される図である。 図2Cは、図2Aで紹介されたものと同じ回路図を含み、本技術の一実施形態において、信号発生器のスイッチングネットワークに対して第2の故障テストがどのように実行され得るかを説明するために使用される図である。 図3は、エネルギー送達アルゴリズムによって規定される二相治療信号の波形の実施形態を示す。 図4は、図2Aで紹介され、スイッチを制御して二相治療信号を生成するために使用される回路の制御装置によって生成される信号を示す。 図5Aは、図2Bで紹介された第1の故障テストを実行するための方法を要約するために使用される高レベルフロー図である。 図5Bは、図2Cで紹介された第2の故障テストを実行するための方法を要約するために使用される高レベルフロー図である。 図5Cは、図2Bおよび図5Aを参照して説明された第1の故障テストに不合格だった理由を判断するための方法を要約するために使用される、高レベルフロー図である。 図5Dは、図2Cおよび図5Bを参照して説明された第2の故障テストに不合格だった理由を判断するための方法を要約するために使用される、高レベルフロー図である。
本開示の特定の実施形態は、組織修正システムなどの治療システムで使用するための信号発生器に関するが、これに限定されない。図1Aは、患者の治療に使用される例示的な治療システム100を示す。図1Bは、図1Aに示される治療システムの実施形態の概略図である。この実施形態において、システム100は、信号発生器104に接続可能な治療エネルギー送達器具102(例えば、カテーテル)を備える。本明細書において、信号発生器104は、より簡潔に発生器104と呼ばれることもある。図1Aを参照すると、器具102は、細長いシャフト106を含むものとして示されており、細長いシャフト106は、その遠位端付近に少なくとも1つのエネルギー送達体108を有し、その近位端にハンドル110を有する。器具102は、治療システム100の一部として発生器104に接続可能である。器具102の発生器104への接続により、他の特徴の中でも特にエネルギー送達体108に電気エネルギーが提供される。この実施形態において、エネルギー送達体108は、近位端拘束部122および遠位端拘束部124によって拘束された複数のワイヤまたはリボン120を含んでおり、電極として機能する螺旋形状のバスケットを形成している。代替実施形態では、ワイヤまたはリボンは、螺旋形状に形成されるのではなく、直線状である(すなわち、直線形状のバスケットを形成するように構成されている)。さらに別の実施形態では、エネルギー送達体108は、管からレーザ切断される。様々な他の設計が採用され得るということが理解されるであろう。例えば、エネルギー送達体108は、パドル形状を有してよく、平坦なパッドまたはパドルを形成するように配置された複数のワイヤまたはリボンから構成されてよい。そのようなエネルギー送達体108は、シャフト106内へ格納されるように可撓性を有する。さらに図1Aを参照すると、この実施形態において、エネルギー送達体108は、自己拡張可能であり、畳まれた形態で標的領域まで運ばれる。この畳まれた形態は、例えば、エネルギー送達体108上にシース126を配置することによって実現することができる。(シース126内の)器具シャフト106は、近位端拘束部122で終端し、遠位端拘束部124は、本質的には軸方向に拘束されず、器具102のシャフト106に対して自由に動く。シース126をエネルギー送達体108上へ前進させると、遠位端拘束部124が前方へ移動し、それによって、エネルギー送達体108が延ばされ/畳まれ、拘束される。本明細書において、エネルギー送達体108は、エネルギー送達電極108、活性電極108、またはより簡潔に電極108と呼ばれることもある。
この例に示すように、器具102は、その近位端にハンドル110を含む。いくつかの実施形態では、ハンドル110は、ハンドル取り外しボタン130を押すことなどによって、取り外し可能である。この実施形態において、ハンドル110は、エネルギー送達体操作ノブまたはアクチュエータ132を含み、アクチュエータ132の動作によって、バスケット形状電極の拡張または後退/畳みが起こる。この例では、ハンドル110は、内視鏡または他のタイプの可視化デバイスとの任意接続のための機能ポートスナップ134と、発生器104との接続のためのケーブル差込ポート136とをさらに含む。いくつか例を挙げると、血管造影(マーカーを任意で含む)、コンピュータ断層撮影、光干渉断層撮影、超音波、およびダイレクトビデオ可視化を含む様々なタイプの可視化が、使用されてよいことが理解されるであろう。
この実施形態において、治療エネルギー送達器具102は、患者の皮膚に外部から適用される分散(戻り)電極140と併せて、発生器104と接続可能である。したがって、この実施形態では、器具102の遠位端付近に配置されたエネルギー送達体108と戻り電極140との間にエネルギーを供給することによって、単極エネルギー送達が実現される。しかしながら、双極エネルギー送達および他の構成が代替的に用いられてもよいことが理解されるであろう。双極エネルギー送達を用いる場合、治療エネルギー送達器具102は、複数のエネルギー送達体108を含むなど全体的な設計が異なってよいし、または、双極式で機能するように構成された単一のエネルギー送達体108を含むなど全体的な設計が類似するようであってもよい。場合によっては、単極エネルギー送達と比較して、双極エネルギー送達では治療効果を得るための電圧がより低くて済むことがある。双極構成では、電極の極および電極の極間の両方で治療効果を提供するために、正極および負極が十分に近接している。これにより、より広くてより浅い表面領域に治療効果を波及させることができるので、単極と比較して、治療効果を得るために必要な電圧がより低い。さらに、このより低い電圧は、浸透深さを小さくするために使用されてよい。加えて、必要な電圧が低いと、特に心筋細胞の刺激を回避できるほど十分に送達される電圧が低い場合に、心拍同期を採用しなくて済む。
この実施形態において、発生器104は、ユーザインターフェース150と、1つまたは複数のエネルギー送達アルゴリズム152と、プロセッサ154と、データ記憶/検索ユニット156(メモリおよび/またはデータベースなど)と、送達されるエネルギーを生成および蓄え、送達されるエネルギーの所望の波形を生成するエネルギー蓄積および出力サブシステム158と、を含む。いくつかの実施形態では、エネルギーの蓄積/送達のために1つまたは複数のコンデンサが使用されるが、任意の他の適切なエネルギー蓄積要素が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、送達されるエネルギーの所望の波形を生成するために、様々なスイッチが使用される。エネルギー蓄積および出力サブシステム158は、出力信号発生器回路158、またはより簡潔に回路158と呼ばれることもある。さらに、1つまたは複数の通信ポート167が含まれてもよい。
いくつかの実施形態では、発生器104は、1)高エネルギー蓄積システム、2)高電圧中周波スイッチング増幅器、3)システム制御装置、ファームウェア、およびユーザインターフェース、の3つのサブシステムを含む。システム制御装置は、パルスエネルギー出力を患者の心調律と同期させることができる心拍同期トリガモニタを含む。発生器は、交流(AC)パワーを取り込んで、複数の直流(DC)電源に電力を給電する。エネルギー送達の開始前に、発生器の制御装置は、DC電源に高エネルギーコンデンサ蓄積バンクの充電をさせてもよい。治療エネルギー送達の開始時に、発生器の制御装置、高エネルギー蓄積バンク、および二相パルス増幅器が同時に動作して、高電圧中周波数出力を生成してよい。
エネルギー送達アルゴリズムを実行するために、多くの発生器の電気的構造が採用されてよいということが理解されるであろう。特に、いくつかの実施形態では、同じエネルギー蓄積および高電圧送達システムとは別に、パルス電界回路をエネルギー送達電極へ導くことができる高度なスイッチングシステムが使用される。さらに、急速に変化するパルスパラメータ(例えば、電圧、周波数など)または複数のエネルギー送達電極を使用する高度なエネルギー送達アルゴリズムで使用される発生器は、モジュール式のエネルギー蓄積システムおよび/または高電圧システムを利用してよく、これにより、高度にカスタマイズ可能な波形および地理的パルス送達パラダイムが容易になる。さらに、本明細書で上述された電気的構造は、単なる例であり、パルス電界を送達するシステムは、追加のスイッチング増幅器コンポーネントを含んでもよいし、含まなくてもよいことを理解されたい。
ユーザインターフェース150は、オペレータが患者データを入力し、治療アルゴリズム(例えば、エネルギー送達アルゴリズム152)を選択し、エネルギー送達を開始し、記憶/検索ユニット156に記憶された記録を閲覧し、および/または発生器104と通信することを可能にするために、タッチスクリーンおよび/またはより伝統的なボタンを含んでよい。ユーザインターフェース150は、患者データを入力するための音声作動式機構を含んでよく、または、発生器104の制御が二次的な別個のユーザインターフェースを介するように、スイート内の追加の機器と通信可能であってよい。
いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース150は、オペレータ定義の入力を受け入れるように構成されている。オペレータ定義の入力は、エネルギー送達の持続時間、エネルギー送達パルスの1つまたは複数の他のタイミング特徴、パワー、および/または動作モード、またはこれらの組合せを含んでよい。動作モードの例には、システム開始および自己テスト、オペレータ入力、アルゴリズム選択、治療前のシステム状態およびフィードバック、エネルギー送達、エネルギー送達後の表示またはフィードバック、治療データのレビューおよび/またはダウンロード、ソフトウェア更新、またはこれらの任意の組み合わせまたはサブコンビネーションが含まれてよい(ただし、これらに限定されない)。特定の実施形態によれば、ユーザインターフェース150は、前述の投与パラメータのすべて(例えば、エネルギー送達の持続時間、エネルギー送達パルスの1つまたは複数の他のタイミング特徴、パワー、および/または動作モード、またはこれらの組合せ)を事前に設定することができる自動治療の送達中に、医師または技術者もしくは他のユーザに情報を表示する。ユーザインターフェース150は、1つまたは複数の自己テストの後のシステム状態を提供するためにも使用されてよく、ユーザがシステム状態情報を確認する方法を提供してもよい。
いくつかの実施形態において、システム100は、外部心臓モニタ170などの心電図(ECG)を取得するための機構も含む。例示的な心臓モニタは、AccuSync Medical Research Corporationから入手可能である。いくつかの実施形態において、外部心臓モニタ170は、発生器104に動作可能に接続される。心臓モニタ170は、連続的にECG信号を取得するために使用されてよい。外部電極172は、ECGを取得するために患者に適用されてよい。発生器104は、1つまたは複数の心周期を分析し、患者へのエネルギー印加が安全である期間の始まりを特定することで、エネルギー送達を心周期と同期させる能力を提供する。いくつかの実施形態において、この期間は、エネルギーパルスがT波で送達されると起こり得る不整脈の誘発を回避するために、R波の(ECGのQRS群の)ミリ秒以内である。そのような心拍同期は、通常、単極エネルギー送達を用いる場合に利用されるが、他のエネルギー送達方法の一部として利用されてもよいことが理解されるであろう。
いくつかの実施形態において、プロセッサ154は、他の動作の中でも、エネルギー送達アルゴリズムを変更および/または切り替え、エネルギー送達および任意のセンサデータを監視し、フィードバックループを介して監視されたデータに反応する。いくつかの実施形態において、プロセッサ154は、1つまたは複数の測定されたシステムパラメータ(例えば、電流)、1つまたは複数の測定された組織パラメータ(例えば、インピーダンス)、および/またはこれらの組合せに基づいて、フィードバック制御ループを実行するための1つまたは複数のアルゴリズムを実行するように構成されている。
データ記憶/検索ユニット156は、送達された治療に関するデータなどのデータを記憶し、デバイス(例えば、ラップトップまたはサムドライブ)を通信ポートに接続することによって、任意のダウンロードを可能とする。いくつかの実施形態において、デバイスは、例えば、データ記憶/検索ユニット156に記憶されており、プロセッサ154によって実行可能な命令などの情報のダウンロードを指示するのに使用されるローカルソフトウェアを有する。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース150は、コンピュータデバイス、タブレット、モバイルデバイス、サーバ、ワークステーション、クラウドコンピューティング装置/システムなどのデバイスおよび/またはシステム(ただし、これらに限定されない)にデータをダウンロードすることをオペレータに選択させることができる。有線接続および/または無線接続を許可する通信ポートは、直前に説明したようにデータのダウンロードを可能にするが、カスタムアルゴリズムのアップロードまたはソフトウェア更新の提供などのデータアップロードも可能にする。
データ記憶/検索ユニット156は、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、メモリバッファ、ハードドライブ、データベース、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ(EPROM)、電気的消去可能リードオンリーメモリ(EEPROM)、リードオンリーメモリ(ROM)、フラッシュメモリなどであってよい。データ記憶/検索ユニット156は、システム100に関連するモジュール、プロセス、および/または機能をプロセッサ154に実行させるための命令を記憶してよい。
いくつかの実施形態において、データ記憶/検索ユニット156は、様々なコンピュータ実施動作を実行するための命令またはコンピュータコードを有する非一時的コンピュータ可読媒体(非一時的プロセッサ可読媒体と呼ばれることもある)を含むコンピュータ記憶製品を備える。コンピュータ可読媒体(またはプロセッサ可読媒体)は、それ自体が一時的な伝搬信号(例えば、空間またはケーブルなどの伝送媒体上で情報を伝える伝搬電磁波)を含まないという意味で、非一時的である。媒体およびコンピュータコード(コードと呼ばれることもある)は、特定の1つまたは複数の目的のために設計および構成されたものであってよい。非一時的コンピュータ可読媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスク、および磁気テープなどの磁気記憶媒体;コンパクトディスク/デジタルビデオディスク(CD/DVD)、コンパクトディスクリードオンリーメモリ(CD-ROM)、およびホログラフィックデバイスなどの光記憶媒体;光ディスクなどの光磁気記憶媒体;搬送波信号処理モジュール;ならびにASIC、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、リードオンリーメモリ(ROM)、およびランダムアクセスメモリ(RAM)デバイスなどの、プログラムコードを記憶および実行するように特別に構成されたハードウェアデバイスが含まれるが、これらに限定されない。本明細書で説明される他の実施形態は、コンピュータプログラム製品に関し、これは、例えば、本明細書で説明される命令および/またはコンピュータコードを含んでよい。
コンピュータコードの例には、マイクロコード命令またはマイクロ命令、コンパイラによって生成されるような機械命令、ウェブサービスを生成するために使用されるコード、およびインタープリタを使用してコンピュータによって実行される高レベル命令を含むファイルが含まれるが、これらに限定されない。例えば、命令プログラミング言語(例えば、C、Fortranなど)、機能プログラミング言語(Haskell、Erlangなど)、論理プログラミング言語(例えば、Prolog)、オブジェクト指向プログラミング言語(例えば、Java、C++など)、または他の適切なプログラミング言語および/または開発ツールを使用して、実施形態が実施されてもよい。コンピュータコードの例には、制御信号、暗号化コード、圧縮コードがさらに含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、システム100は、ネットワークに通信可能に連結されてよく、このネットワークは、例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、仮想ネットワーク、電気通信ネットワーク、データネットワーク、および/またはインターネットなどの、有線ネットワークおよび/または無線ネットワークとして実現される任意のタイプのネットワークであってよい。いくつかの実施形態では、安全な通信(例えば、セキュアソケットレイヤ(SSL))および/または暗号化の任意の適切なタイプおよび/または方法を使用して、任意のまたはすべての通信が保護されてよい。他の実施形態では、任意のまたはすべての通信が、保護されなくてよい。
図1Bは、最初に図1Aで紹介された治療システム100の実施形態の概略図である。この実施形態において、分散(中性)電極または戻り電極140は、発生器104に動作可能に接続される一方で、患者の皮膚に取り付けられて、器具102を介して送達されるエネルギーの戻り経路を提供する。エネルギー送達器具102は、1つまたは複数のエネルギー送達体108(1つまたは複数の電極から構成されている)、1つまたは複数のセンサ160、1つまたは複数のイメージングモダリティ162、1つまたは複数のボタン164、および/または、1つまたは複数のエネルギー送達体108を組織と接触させる配置機構166(例えば、プルワイヤ、入れ子式チューブ、シースなどを有するハンドル上のレバーおよび/またはダイヤルなどであるが、これらに限定されない)を含む。
いくつかの実施形態では、フットスイッチ168が、発生器104に動作可能に接続され、エネルギー送達を開始するために使用される。本明細書において、分散電極140は、中性電極140、戻り電極140、またはより簡潔に電極140と呼ばれることもある。
前述のように、ユーザインターフェース150は、オペレータが患者のデータを入力し、治療アルゴリズム152を選択し、エネルギー送達を開始し、記憶/検索ユニット156に記憶された記録を閲覧し、または発生器104と通信できるように、タッチスクリーンおよび/またはより伝統的なボタンを含んでよい。プロセッサ154は、エネルギー送達アルゴリズムを管理および実行し、エネルギー送達および任意のセンサデータを監視し、フィードバックループを介して監視されたデータに反応する。データ記憶/検索ユニット156は、送達された治療に関するデータを記憶し、デバイス(例えば、ラップトップまたはサムドライブ)を通信ポート167に接続することによって、ダウンロードを可能とする。
器具102は、発生器104および/または別体のイメージングスクリーン180に動作可能に接続される。イメージングモダリティ162は、器具102に組み込まれていてもよいし、または器具102と一緒にまたは共に使用されてもよい。代替的にまたは追加的に、市販のシステム(例えば、気管支鏡)などの別体のイメージングモダリティまたは装置169を使用してもよい。別体のイメージング装置169は、任意の適切な機構を使って、機械的に、動作可能に、および/または通信可能に器具102に連結されてよい。
図2Aは、本技術の一実施形態による、信号発生器104の出力信号発生器回路158の回路図である。図2Aを参照すると、回路158は、高電圧(HV)電源202と、制御装置204と、HVコンデンサ206と、波形整形回路208と、変圧器210と、フィルタ220と、DC遮断コンデンサ222と、電圧検知回路226と、電流検知回路228と、較正抵抗Rcalと、を含むものとして示されている。電圧検知回路226および電流検知回路228は、故障検出器230の一部であり、以下でさらに詳細に説明される。回路158は、当業者によって理解され得る不図示の追加の回路を含んでよい。
HV電源202は、HVコンデンサ206を所望の電圧レベルまで充電するために使用される高電圧DC信号を選択的に供給するように構成されている。特定の実施形態において、電圧検知回路226は、いつHVコンデンサ206が所望の電圧レベルまで充電されたかを特定するために使用されてよいが、そうでなくてもよい。HV電源202は、例えば、交流(AC)を取り込み、直流(DC)信号を出力するAC/DCコンバータを含んでよい。HV電源202はまた、AC/DCコンバータの出力を受けとり、AC/DCコンバータの出力を所望の電圧レベルに変換し、電圧レベルを所望のレベルとする昇圧レギュレータまたは降圧レギュレータも含んでよい。当業者によって理解されるように、HV電源202は、追加のおよび/または代替の回路を含んでよい。スイッチSpは、HV電源202をHVコンデンサ206に選択的に接続するために使用される。スイッチSpを使用して、HV電源202がHVコンデンサ206を充電するかどうかを制御する代わりに(またはそれに加えて)、制御装置204によって、HV電源202の出力を選択的に有効化および無効化して、任意の所与の時間に、HVコンデンサ206がHV電源202によって充電されるかどうかを選択的に制御してもよい。したがって、装置204によって、HV電源202の出力が選択的に有効化および無効化される場合には、スイッチSpは、任意で省略されてよい。
HVコンデンサ206は、1つまたは複数のHVコンデンサを含み、これらのHVコンデンサは、電極108および電極140または他の何らかの電極を介して患者に送達される治療信号を生成するために使用されるエネルギーを蓄えるために使用される。具体的な実施に応じて、HVコンデンサ206は、互いに直列および/または並列に接続された1組のコンデンサを使用して実現される可能性が高い。
波形整形回路208は、電流制限抵抗Ra1、Ra2、Rb1、およびRb2と、スイッチSa1、Sa2、Sb1、およびSb2とを含むものとして示されている。スイッチは、プロセッサ(例えば、図1Aおよび図1Bの154)やFPGAなどによって実現され得る制御装置204によって、制御される。特定の実施形態によれば、スイッチSa1、Sa2、Sb1、およびSb2の各々は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)を使用して実現される。スイッチの各々がIGBTを使用して実現される場合、当業者によって理解されるように、スイッチの各々は、IGBTドライバ(図示せず)を含むか、またはそれに関連付けられてよい。そのようなIGBTドライバの各々は、制御装置204から受信した信号に応じて、それぞれのIGBT型スイッチを選択的にオンにする(すなわち、閉じる)か、またはオフにする(すなわち、開く)ようにしてよい。出力1および出力2と符号付けされている波形整形回路208の出力ノードは、変圧器210に接続されている。
変圧器210は、波形整形回路208の出力ノード(出力1および出力2)間で生成される電圧信号を所望のレベルまで昇圧するために使用される。変圧器210はまた、電極108と電極140からHV電源202と波形整形回路208を絶縁するためにも使用される。図2Aでは、変圧器の一次側は2つの並列巻線212、214を含むものとして示されており、変圧器の二次側は単一の巻線216を含むものとして示されている。図示の実施形態では、一次巻線212、214の各々は14巻きを有し、二次巻線216は30巻きを有する。これは、変圧器が約1:2の昇圧変圧器であることを意味する。しかしながら、一次巻線および二次巻線が、異なる昇圧(または降圧)比を提供する異なる巻数を有することも可能である。
スイッチはオフ位置のまま動かなくなり、オンにされることに応じないこと可能性があるので、本明細書で使用されるスイッチをオンにするという語句は、スイッチが必ずしも実際にオンにされることを意味しない。同様に、スイッチはオン位置のまま動かなくなり、オフにされることに応じない可能性があるので、本明細書で使用されるスイッチをオフにするという語句は、スイッチが必ずしも実際にオフにされることを意味しない。以下でより詳細に説明されるように、本技術の特定の実施形態によれば、本明細書で説明される故障テストを使用して、スイッチがオンのままであるか、またはオフのままであるかを判断することができる。
直列に接続された抵抗とコンデンサを含むRCスナバ回路として示されているフィルタ220は、変圧器210の漏れインダクタンスによって引き起こされ得る高周波過渡事象またはリンギングを除去するために使用される。DC遮断コンデンサ222は、危険な低周波数やDC電流が患者の組織を流れるのを防止するために使用される。非常に厳しい精度の既知の(すなわち、所定の)抵抗を有する較正抵抗Rcalは、自己テスト中に、既知の抵抗(すなわち、Rcal)を通る電圧および電流を測定することによって、電圧検知回路226および電流検知回路228が適切に動作していることを確認するために使用される。スイッチScは、図2Aに示される回路への較正抵抗Rcalの接続と非接続を切り替えるために使用される。
図3は、エネルギー送達アルゴリズム152によって規定される治療信号の波形300の実施形態を示す。波形300は、二相治療信号300、またはより簡潔に治療信号300と呼ばれることもある。図3には、1つのパケット302が示されている。しかしながら、波形300は、1つまたは複数の追加のパケット(図示せず)を含んでもよく、この場合、パケットの対同士は互いに、休止期間だけ分離する。この実施形態において、パケット302は、第1の二相サイクル(第1の正パルスピーク308および第1の負パルスピーク310を含む)と、第2の二相サイクル(第2の正パルスピーク308′および第2の負パルスピーク310′を含む)と、第nの二相サイクル(第nの正パルスピーク308“および第nの負パルスピーク310”を含む)とから構成されており、nは3以上の整数である。第1の二相パルスと第2の二相パルスは、パルス間のデッドタイム312(すなわち、休止)によって分離されている。この実施形態では、二相パルスが対称なので、正のピークの設定電圧316pが負のピークの設定電圧316nと同じであるが、そうでなくてもよい。ここで、二相対称波は方形波でもあり、正電圧波の大きさおよび時間が負電圧波の大きさおよび時間とほぼ等しいが、そうでなくてもよい。
治療信号を印加するために双極構成を用いる場合、細胞(例えば、気道壁細胞)のうち負電圧波に面する部分は、これらの領域において細胞脱分極を受け、そこでは、通常は負に帯電している細胞膜領域が、少しの間だけ正に変わる。逆に、細胞のうち正電圧波に面する部分は、細胞膜領域の電位が極端に負になる過分極を受ける。患者の肺の気道壁を治療するために使用される場合、二相パルスの正相または負相の各々において、気道壁細胞の部分が反対の効果を受けるということが理解されるであろう。例えば、細胞膜のうち負電圧に面する部分は、脱分極を受けるが、この部分に対して180°の部分は、過分極を受ける。いくつかの実施形態では、過分極化された部分は、分散電極または戻り電極140に面する。
使用され考慮される電圧は、方形波形の上端であってもよいし、正弦波または鋸歯状波形のピークであってもよいし、または正弦波または鋸歯状波形のRMS電圧であってもよい。いくつかの実施形態では、エネルギーが単極式で送達され、各高電圧パルスまたは設定電圧316は、約500V~10,000Vの間、特に、約500V~5000Vの間、約500V~4000Vの間、約1000V~4000Vの間、約2500V~4000Vの間、約2000V~3500Vの間、約2000V~2500Vの間、約2500V~3500Vの間であり、約500V、1000V、1500V、2000V、2500V、3000V、3500V、4000Vを含む間の全ての値および部分範囲を含む。いくつかの実施形態では、上皮細胞などの特定の細胞に対してやや浅めに治療するまたは作用するように、各高電圧パルスは、パラメータの特定の組合せで気道壁Wに侵入することが可能な約1000V~2500Vの範囲である。いくつかの実施形態では、粘膜下細胞または平滑筋細胞などのやや深い位置にある特定の細胞に対して治療するまたは作用するように、各高電圧パルスは、パラメータの特定の組合せで気道Wに侵入することが可能な約2500V~4000Vの範囲である。
具体的な実施に応じて、設定電圧316p、316nは変わり得るということが理解されるであろう。双極送達では、より小さくより指向性の高い電場なので、より低い電圧が使用されてよい。いくつかの実施形態では、エネルギーが双極式で送達され、各パルスは、約100V~1900Vの範囲、特に100V~999Vの範囲、より具体的には、500V、550V、600V、650V、700V、750V、800Vなどの約500V~800Vの範囲である。他の実施形態では、エネルギーが双極式で送達され、各パルスは、約50~5000ボルトの間であり、これは250~1500ボルトを含む。
治療で使用するために選択される双極電圧は、電極の分離距離に依存するが、遠隔分散パッド電極を使用する単極電極構成では、カテーテル電極および身体上に配置される分散電極の正確な配置をあまり考慮せずに、送達されてよい。単極電極の実施形態では、身体を通って分散電極に到達する送達エネルギーの分散挙動に起因して、l0cm~l00cm程度の有効分離距離で、より大きな電圧が使用される。逆に、双極電極構成では、1mm~1cmを含む0.5mm~10cm程度の比較的近接した電極の活性領域が、分離距離から組織に送達される電気エネルギー濃度および有効量により大きな影響をもたらす。例えば、適切な組織深さ(1~3mm)で所望の臨床効果を生じさせるための目標電圧対距離比が3000V/cmである場合、分離距離が1mmから1.2mmに変更されると、治療電圧を300から約360Vへ上げる、つまり20%変化させることが必要となる。
時間秒当たりの二相サイクルの数は、周波数である。いくつかの実施形態では、望ましくない筋肉刺激、特に心筋刺激を低減するために、二相パルスが利用される。他の実施形態では、パルス波形は単相であり、明確な固有周波数は存在せず、代わりに、周波数を導出するために単相パルス長を2倍にすることによって、基本周波数が考慮されてよい。いくつかの実施形態において、信号は、100kHz~1MHzの範囲、より具体的には100kHz~1000kHzの範囲の周波数を有する。いくつかの実施形態において、粘膜下細胞や平滑筋細胞などのやや深い所に位置する特定の細胞に対して治療するまたは作用するように、信号は、通常は気道に侵入する約100~600kHzの範囲の周波数を有する。いくつかの実施形態では、上皮細胞などの特定の細胞に対してやや浅く治療するまたは作用するように、信号は、通常は気道壁Wに侵入する約600kHz~1000kHzの範囲または600kHz~1MHzの範囲の周波数を有する。いくつかの電圧では、300kHz以下の周波数が望ましくない筋肉刺激を引き起こしてしまうことが理解されるであろう。したがって、いくつかの実施形態において、信号は、500kHz、550kHz、600kHz、650kHz、700kHz、750kHz、800kHzなど、400~800kHzの範囲または500~800kHzの範囲の周波数を有する。特に、いくつかの実施形態では、信号は600kHzの周波数を有する。加えて、敏感な調律期間中に望ましくない心筋刺激を低減または回避するために、通常、心拍同期が利用される。信号アーチファクトを最小限に抑えるコンポーネントとともに、もっと高い周波数が使用されてよいということが理解されるであろう。
図4は、スイッチSa1、Sa2、Sb1、およびSb2を制御して、図3に示される二相治療信号300を生成するために、図2Aの制御装置204(例えば、図1Aおよび図1Bのプロセッサ154)によって生成される信号を示す。上述のスイッチは集合的に、スイッチングネットワークを提供する。図4において、位相1アップ信号402はスイッチSa1を制御するために使用され、位相2ダウン信号はスイッチSa2を制御するために使用され、位相2アップ信号406はスイッチSb1を制御するために使用され、位相2ダウン信号408はスイッチSb2を制御するために使用される。図2A、図3、および図4を参照すると、時刻t1と時刻t2の間の期間中、位相1アップ信号402はスイッチSa1をオン(すなわち閉)にし、位相1ダウン信号408はスイッチSb2をオン(すなわち閉)にし、位相2ダウン信号404はスイッチSa2をオフ(すなわち開)に維持し、位相2アップ信号406はスイッチSb1をオフ(すなわち開)に維持する。その結果、図3に示される第1の正のパルスピーク308がもたらされる。
時刻t2と時刻t3の間の期間中、位相1アップ信号402はスイッチSa1をオフ(すなわち開)にし、位相1ダウン信号408はスイッチSb2をオフ(すなわち開)にし、位相2ダウン信号404はスイッチSa2をオン(すなわち閉)にし、位相2アップ信号406はスイッチSb1をオン(すなわち開)にする。その結果、図3に示される第1の負のパルスピーク310がもたらされる。時刻t3と時刻t4の間の期間中、位相1アップ信号402はスイッチSa1をオフ(すなわち開)に維持し、位相1ダウン信号408はスイッチSb2をオフ(すなわち開)に維持し、位相2ダウン信号404はスイッチSa2をオフ(すなわち開)にし、位相2アップ信号406はスイッチSb1をオフ(すなわち開)にする。その結果、図3に示される第1の負のパルスピーク310に続くデッドタイム312がもたらされる。時刻t4と時刻t5の間の期間中、位相1アップ信号402はスイッチSa1をオン(すなわち閉)にし、位相1ダウン信号408はスイッチSb2をオン(すなわち閉)にし、位相2ダウン信号404はスイッチSa2をオフ(すなわち開)に維持し、位相2アップ信号406はスイッチSb1をオフ(すなわち開)に維持する。その結果、図3に示される第2の正のパルスピーク308′がもたらされる。時刻t5と時刻t6の間の期間中、位相1アップ信号402はスイッチSa1をオフ(すなわち開)にし、位相1ダウン信号408はスイッチSb2をオフ(すなわち開)にし、位相2ダウン信号404はスイッチSa2をオン(すなわち閉)にし、位相2アップ信号406はスイッチSb1をオン(すなわち閉)にする。その結果、図3に示される第2の負のパルスピーク310′がもたらされる。時刻t6と時刻t7の間の期間中、位相1アップ信号402はスイッチSa1をオフ(すなわち開)に維持し、位相1ダウン信号408はスイッチSb2をオフ(すなわち開)に維持し、位相2ダウン信号404はスイッチSa2をオフ(すなわち開)にし、位相2アップ信号406はスイッチSb1をオフ(すなわち開)にする。その結果、図3に示される第2の負のパルスピーク310′に続くさらなるデッドタイムがもたらされる。必要に応じて、同様のやり方で、追加の正のパルスピークおよび負のパルスピーク(例えば、308“および310”)ならびに追加のデッドタイムを生じさせてよい。
図2A、図3、および図4の上記の議論から理解されるように、図3に示される二相治療信号300のような適切な治療信号が生成されるためには、信号発生器104(および、より具体的には、エネルギー蓄積および出力サブシステム158)の様々なスイッチSa1、Sa2、Sb1、およびSb2が適切に動作しなければならない。しかしながら、これらのスイッチが受ける高電圧のせいで、スイッチが故障してしまうことがあり、そうなると、スイッチのうちの1つまたは複数がオン(すなわち閉)のまま動かなくなったり、および/または1つまたは複数のスイッチがオフ(すなわち開)のまま動かなくなる可能性がある。このような起こり得る故障を明らかにするために、信号発生器104は、1つまたは複数の故障テストを実行して、信号発生器104の故障状態を分類し、そうすることで、信号発生器の適切な動作を保証する。故障テストで故障が見つかった場合には、エラーメッセージが生成されてよく、それに応じて、信号発生器104が、適切な技術者によるサービスを受けてよい(すなわち、修理されてよい)。
より具体的には、特定の実施形態によれば、信号発生器104は、故障検出器230を含み、故障検出器230は、図2Aに示される電圧検知回路226および電流検知回路228を含む。故障検出器230はまた、スイッチSa1、Sa2、Sb1、Sb2と、電圧検知回路226と、電流検知回路228とを故障テスト中に制御するために使用される制御装置204(例えば、プロセッサ154、またはFPGAなど)も含んでよい。さらに、制御装置204は、故障テスト中に、電圧検知回路226から電圧測定値を取得してよく、電流検知回路228から電流測定値を取得してよい。故障テストに不合格である(すなわち、合格しない)場合に、故障が検出されたと言える。以下でさらに詳細に説明されるように、制御装置204は、そのような電圧測定値および電流測定値に基づいて、故障が検出されるかどうかを判断してもよい。制御装置204は、故障状態の分類ができるように、様々なスイッチを所定の状態(例えば、テスト状態)に設定するように構成されていてよい。故障テストは、パワーオン・セルフテスト(POST)など信号発生器104の電源投入時に実行されてよいし、および/または、所定の間隔で、または組織アブレーションエネルギー送達の直前および/またはコンデンサ放電の直前などの、使用中に起こる特定の事象に応じて実行されてよいが、これらに限定されない。
特定の実施形態によれば、第1および第2の故障テストは、制御装置204の制御下で実行され、第1の故障テストの前には、図2Aに示されるように、例えばスイッチSpをある期間オン(すなわち閉)にすることによって、HVコンデンサ206が充電され、その一方で、これも図2Aに示されるように、スイッチSa1、Sa2、Sb1、およびSb2は、すべてオフ(すなわち開)にされている。そして、第1の故障テストの開始直前に、スイッチSpがオフ(すなわち開)にされる。図2Bに示されるように、第1の故障テスト中は、スイッチSa1およびSb2がオン(すなわち閉)にされ、スイッチSa2およびSb1がオフ(すなわち開)にされ、スイッチScもオン(すなわち閉)にされる。すべてのスイッチが適切に動作すると仮定すると、図2Bにおいて232で示される点線で指定される経路に沿って、電流が流れるはずである。電流232が変圧器210の一次巻線212、214を流れると、変圧器210の二次巻線216において、図2Bにおいて234で示される点線で指定される経路に沿って流れるべき二次電流が誘導される。二次電流234によって、電流が抵抗器Rcalを流れ、第1の故障テストの一部として、この電流が電流検知回路228によって検知される。さらに、第1の故障テストの一部として、波形整形回路208の高電圧レールにおいて、電圧が電圧検知回路226によって検知される。電圧検知回路226が低電圧(すなわち、特定の電圧閾値より小さい電圧)を検知し、電流検知回路228が電流(すなわち、特定の電流閾値を超える大きさの電流)を検知する場合に、信号発生器104が第1の故障テストに合格したと判断される。しかしながら、電圧検知回路226が高電圧(すなわち、特定の電圧閾値より大きい電圧)を検知し、かつ/または電流検知回路228が電流を検知しない(より具体的には、特定の電流閾値より小さい大きさの電流の)場合には、信号発生器104が第1の故障テストに不合格だと判断される。特定の実施形態では、第1の故障テストに合格したのか、不合格だったのかの判断のみが行われる。他の実施形態では、第1の故障テストの不合格の理由も特定されてよく、その理由は、信号発生器を修理するために、技術者などによって用いられてよい。以下に示される表1は、第1の故障テストの不合格をもたらし得る様々なタイプの故障を記している。
Figure 0007438456000001
第2の故障テストの前には、図2Aに示されるように、例えばスイッチSpをある期間オン(すなわち閉)にすることによって、HVコンデンサ206が充電され、その一方で、これも図2Aに示されるように、スイッチSa1、Sa2、Sb1、およびSb2は、すべてオフ(すなわち開)にされている。そして、第2の故障テストの開始直前に、スイッチSpがオフ(すなわち、開)にされる。図2Cに示されるように、第2の故障テスト中は、スイッチSa1およびSb2がオフ(すなわち開)にされ、スイッチSa2およびSb1がオン(すなわち閉)にされ、スイッチScもオン(すなわち閉)にされる。スイッチがすべて適切に動作すると仮定すると、図2Cにおいて242で示される点線で指定される経路に沿って、電流が流れるはずである。電流242が変圧器210の一次巻線212、214を流れると、変圧器210の二次巻線216において、図2Cの244で示される点線で指定される経路に沿って流れるべき二次電流が誘導される。二次電流244によって、電流が抵抗Rcalを流れ、第2の故障テストの一部として、この電流が電流検知回路228によって検知される。さらに、第2の故障テストの一部として、波形整形回路208の高電圧レールにおいて、電圧が電圧検知回路226によって検知される。電圧検知回路226が低電圧(すなわち、特定の電圧閾値より小さい電圧)を検知し、電流検知回路228が電流(すなわち、特定の電流閾値を超える大きさの電流)を検知する場合には、信号発生器104が第2の故障テストに合格したと判断される。しかしながら、電圧検知回路226が高電圧(すなわち、特定の電圧閾値より大きい電圧)を検知し、かつ/または電流検知回路228が電流を検知しない(より具体的には、特定の電流閾値より小さい大きさの電流の)場合には、信号発生器104が第2の故障テストに不合格であると判断される。特定の実施形態では、第2の故障テストに合格したか、不合格だったかの判断のみが行われる。他の実施形態では、第2の故障テストの不合格の理由も特定されてよく、その理由は、信号発生器を修理するために、技術者などによって用いられてよい。以下に示される表2は、第2の故障テストの不合格をもたらし得る様々なタイプの故障を記している。
Figure 0007438456000002
第1の故障テストでは、高電圧レール上の電圧を検知することは、HVコンデンサ206に蓄積された電圧を検知することと同じである。同様に、第2の故障テストでは、高電圧レール上の電圧を検知することは、HVコンデンサ206に蓄積された電圧を検知することと同じである。さらに、検知された電流が特定の検知閾値より小さい場合、第1の故障テストに不合格なので、検知された電圧を考慮することなく、検知された電流のみに基づいて、第1の故障テストの不合格を検出することが可能である。同様に、検知された電流が特定の検知閾値より小さい場合、第2の故障テストに不合格なので、検知された電圧を考慮することなく、検知された電流のみに基づいて、第2の故障テストの不合格を検出することが可能である。
ここで図5Aを参照すると、図5Aは、図2Bを参照して上述された第1の故障テストを実行するための方法を要約するために使用される高レベルフロー図である。図5Aを参照すると、ステップ502は、患者の組織に治療信号を選択的に送達するために使用されるHVコンデンサを充電することを含む。ステップ504は、スイッチの第1の対(例えば、Sa1とSb2)をオンにすることと、スイッチの第2の対(例えば、Sa2とSb1)をオフにすることとを含む。ステップ502およびステップ504は、例えば、制御装置204によって実行されてよい。ステップ502は、第1の故障テストとは別である、例えば、第1の故障テストが開始される前に起こると考えられてもよい。
ステップ506は、HVコンデンサに蓄積された第1の電圧を検知することを含む。ステップ506は、制御装置204の制御下で、電圧検知回路226によって実行されてよい。ステップ508は、第1の故障テストの一部としてオンにされるスイッチの第1の対(例えば、Sa1とSb2)を流れる電流の大きさを示す指標を有する第1の電流を検知することを含む。ステップ508は、制御装置204の制御下で、例えば、電流検知回路228によって実行されてよい。ステップ506とステップ508の順序は逆であってもよく、または、ステップ506とステップ508が同時に実行されてもよい。
ステップ510は、第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧を、特定の電圧閾値と比較することを含む。ステップ512は、第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさを、特定の電流閾値と比較することを含む。ステップ510とステップ512の順序は逆であってもよく、または、ステップ510とステップ512が同時に実行されてもよい。
ステップ514では、第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より小さいかどうか、および第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より大きいかどうかの判定が行われる。ステップ514は、2つ以上のステップに分けられてもよい。
ステップ514の判定に対する答えがYesである場合、フローはステップ516に進み、第1の故障テストに合格したと判断される。言い換えると、以下の条件の両方が真である場合に、第1の故障テストに合格する:第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より小さい、および、第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値よりも大きい。第1の故障テストに合格した場合、第2の故障テストが実行される。第2の故障テストを実行するための方法の詳細は、図5Bを参照して以下で説明される。
ステップ514の判定に対する答えがNoである場合、フローはステップ518に進み、第1の故障テストに不合格だと判断される。言い換えれば、以下の条件のうちの少なくとも1つが真でない場合に、第1の故障テストに不合格となる:第1の故障テストの一部として検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より小さい、または、第1の故障テストの一部として検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より大きい。第1の故障テストに不合格である場合、第1の故障テストに不合格となった理由についての判断がされてよい。第1の故障テストに不合格となった理由を判断するための方法の詳細は、図5Cを参照して以下で説明される。
ここで図5Bを参照すると、図5Bは、図2Cを参照して上述された第2の故障テストを実行するための方法を要約するために使用される高レベルフロー図である。図5Bを参照すると、ステップ522は、スイッチの第1の対(例えば、Sa1とSb2)をオフにすることと、スイッチの第2の対(例えば、Sa2とSb1)をオンにすることとを含む。ステップ522は、例えば、制御装置204によって実行されてよい。
ステップ524は、HVコンデンサに蓄積された第2の電圧を検知することを含む。ステップ524は、制御装置204の制御下で、電圧検知回路226によって実行されてよい。ステップ526は、第2の故障テストの一部としてオンにされるスイッチの第2の対(例えば、Sa2とSb1)を流れる電流の大きさを示す指標を有する第2の電流を検知することを含む。ステップ526は、制御装置204の制御下で、例えば、電流検知回路228によって実行されてよい。ステップ524とステップ526の順序は逆であってもよく、または、ステップ524とステップ526が同時に実行されてもよい。
ステップ528は、第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧を特定の電圧閾値と比較することを含み、この電圧閾値は、ステップ510で言及されたものと同じ閾値であってもよいし、そうでなくてもよい。ステップ530は、第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさを特定の電流閾値と比較することを含み、この電流閾値は、ステップ512で言及されたものと同じであってもよいし、そうでなくてもよい。ステップ528とステップ530の順序は逆であってもよく、または、ステップ528とステップ530が同時に実行されてもよい。
ステップ532では、第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧が特定の電圧閾値よりも小さいかどうか、および第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値よりも大きいかどうかの判定が行われる。
ステップ532は、2つ以上のステップに分けられてもよい。
ステップ532の判定に対する答えがYesである場合、フローはステップ534に進み、第2の故障テストに合格したと判断される。言い換えると、以下の条件の両方が真である場合に、第2の故障テストに合格する:第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より小さい、および、第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値よりも大きい。第1の故障テストと第2の故障テストの両方に合格の場合、信号発生器は、治療信号を生成して、患者の組織に送達するために安全に使用可能である。
ステップ532の判定に対する答えがNoである場合、フローはステップ536に進み、第2の故障テストに不合格だと判断される。言い換えると、以下の条件のうちの少なくとも1つが真でない場合に、第2の故障テストに不合格となる:第2の故障テストの一部として検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より小さい、または、第2の故障テストの一部として検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値よりも大きい。第2の故障テストに不合格の場合、第2の故障テストに不合格となった理由についての判断がされてよい。第2の故障テストに不合格だった理由を判断するための方法の詳細は、図5Dを参照して以下で説明される。
図5Cは、図2Bおよび図5Aを参照して説明された第1の故障テストに合格しなかった(すなわち、不合格だった)理由を判断するための方法を要約するために使用される、高レベルフロー図である。図5Cを参照すると、ステップ542において、第1の故障テストに関連する以下の条件の両方が真であるかどうかが判定される:電流検知回路によって検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より小さい、および、電圧検知回路によって検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より大きい。ステップ542の判定に対する答えがYesである場合、フローはステップ544に進む。ステップ544において、スイッチの第1の対(例えば、Sa1とSb2)のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断される。このような情報は、ディスプレイ、印刷、または何らかの他のユーザインターフェースを介して、医師または技術者もしくは他のユーザに対して表示または提供されてよい。
ステップ542の判定に対する答えがNoである場合、フローはステップ546に進む。ステップ546において、第1の故障テストに関連する以下の条件の両方が真であるかどうかの判定が行われる:電流検知回路によって検知された第1の電流の大きさが特定の電流閾値より小さい、および、電圧検知回路によって検知された第1の電圧が特定の電圧閾値より小さい。ステップ546の判定に対する答えがYesである場合、フローはステップ548に進む。ステップ548において、スイッチの第2の対(例えば、Sa2とSb1)のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断される。このような情報は、ディスプレイ、印刷、または何らかの他のユーザインターフェースを介して、医師または技術者もしくは他のユーザに対して表示または提供されてよい。ステップ546の判定に対する答えがNoである場合、フローはステップ550に進み、第1の故障テストに不合格だった理由は不確定である。ステップ542とステップ546の順序は、逆であってもよい。
図5Dは、図2Cおよび図5Bを参照して説明された第2の故障テストに合格しなかった(すなわち、不合格だった)理由を判断するための方法を要約するために使用される、高レベルフロー図である。図5Dを参照すると、ステップ552において、第2の故障テストに関連する以下の条件の両方が真であるかが判定される:電流検知回路によって検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値より小さい、および、電圧検知回路によって検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より大きい。ステップ552の判定に対する答えがYesである場合、フローはステップ554に進む。ステップ554において、スイッチの第2の対(例えば、Sa2とSb1)のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断される。このような情報は、ディスプレイ、印刷、または何らかの他のユーザインターフェースを介して、医師または技術者もしくは他のユーザに対して表示または提供されてよい。
ステップ552の判定に対する答えがNoである場合、フローはステップ556に進む。ステップ556において、第2の故障テストに関連する以下の条件の両方が真であるかが判定される:電流検知回路によって検知された第2の電流の大きさが特定の電流閾値より小さい、および、電圧検知回路によって検知された第2の電圧が特定の電圧閾値より小さい。ステップ556の判定に対する答えがYesである場合、フローはステップ558に進む。ステップ558において、スイッチの第1の対(例えば、Sa1とSb2)のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断される。このような情報は、ディスプレイ、印刷、または何らかの他のユーザインターフェースを介して、医師または技術者もしくは他のユーザに対して表示または提供されてよい。ステップ556の判定に対する答えがNoである場合、フローはステップ560に進み、第2の故障テストに不合格だった理由は不確定である。ステップ552とステップ556の順序は、逆であってもよい。
再び図5Aおよび図5Bを参照すると、別の実施形態では、図5Bを参照して説明された故障テストは、図5Aを参照して説明された故障テストの前に実行されてもよい。この場合、図5Bを参照して説明された故障テストが第1の故障テストと呼ばれてよく、図5Aを参照して説明された故障テストが第2の故障テストと呼ばれてよい。考えられる変形は他にもあり、これらは本明細書に記載される実施形態の範囲内である。
図2Bおよび図2Cに示され、それらを参照して説明される実施形態では、第1および第2の故障テスト中に、スイッチSpがオフ(すなわち開)であると示されている。これは、第1および第2の故障テスト中に、HV電源202が、HVコンデンサ206と連結していない状態であることを意味する。このような実施形態では、HVコンデンサ206は、第1の故障テストの前に充電されるべきであり、さらに第1の故障テストと第2の故障テストの間に再充電されるべきである。この場合、第1の故障テストの前および第1の故障テストと第2の故障テストとの間に、スイッチSpは、ある期間オンにされ、その後オフにされるべきである。代替の実施形態では、第1および第2の故障テスト中に、スイッチSpがオン(すなわち閉)にされたままである場合でも、スイッチングネットワークのスイッチSa1、Sa2、Sb1、またはSb2のうちの1つが故障した(オフのままである、またはオンのままである)際に、HV電源202がHVコンデンサ206を(特定の電圧閾値を超えて)充電するのに十分な電力を供給しないように設計されているのであれば、電圧検知回路226は、低電圧条件(すなわち、電圧検知回路226が特定の電圧閾値より小さい電圧を検知する場合)を検出することができる。HV電源202の出力がHVコンデンサ206に連結されるか、連結されないかを制御するのにスイッチSpを使用する代わりに(またはそれに加えて)、HV電源202の出力を選択的に有効化および無効化してよい。したがって、制御装置204によって、HV電源202の出力が選択的に有効化および無効化される場合、スイッチSpは、任意で省略されてよい。
本明細書に記載されている主題は、その適用において、本明細書に記載されているか、または本明細書の図面に示されているコンポーネントの構成および配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本明細書に記載されている主題は、他の実施形態が可能であり、様々なやり方で実施または実行されることができる。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明を目的とするものであり、限定するものとみなされるべきではないことを理解されたい。本明細書での「含む」、「備える」、または「有する」、およびそれらの変化形の使用は、その後に列挙される特徴、その等価物、ならびに追加の特徴を包含することを意味する。さらに、本明細書で使用される「~に基づいて」という用語は、別段のことわりがない限り、少なくとも部分的に基づくことを意味すると解釈されるべきであり、よって、1つまたは複数の追加の要因に基づいて決定などがなされ得るということに留意されたい。例えば、決定が比較の結果に基づく場合、その決定は、比較の結果に基づくことに加えて、1つまたは複数の他の要因に基づく可能性もある。
特定の機能の実行およびその関係を示す機能ビルディングブロックの助けを借りて、本技術の実施形態が上述された。本明細書において、これらの機能ビルディングブロックの境界は、説明の便宜上、定義されていることが多い。特定の機能およびその関係が適切に実行されるのであれば、代替境界を定義してもよい。したがって、そのような代替境界のいずれもが、特許請求される発明の範囲および精神の範囲内のものである。例えば、図5A~図5Dに示されるステップのいくつかを組み合わせるまたは分離すること、ならびに様々なステップの順序を変更することが可能である。別の例として、図1A~図2Cに示されるブロックのいくつかの境界を変更することが可能である。
上記の説明は、例示的なものであり、限定的なものではないことを意図していることを理解されたい。例えば、上述の実施形態(および/またはそれらの態様)は、互いに組み合わせて使用されてもよい。加えて、本技術の実施形態の教示に特定の状況または材料を適合させるために、その範囲から逸脱することなく、多くの変更を加えてよい。上記の説明に接することにより、他の多くの実施形態が当業者に明白となるであろう。したがって、本技術の実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲とともに、そのような特許請求の範囲に付与される等価物の全範囲を参照して、決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、用語「含む(including)」および「in which」はそれぞれ、用語「備える(comprising)」および「wherein」に対応する平易な英語として用いられる。さらに、以下の請求項において、「第1の」、「第2の」、「第3の」などの用語は、単に識別の印として用いられており、それらのものに数値的要件を課すことを意図していない。さらに、以下の請求項の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション形式で書かれておらず、そのような請求項の限定が、明確に「のための手段」というフレーズを使って、その後に、さらなる構造なしに機能的な記述が続く場合を除いては、35 U.S.C. §112(f)に基づいて解釈されることは意図されていない。
以下、本明細書で開示する技術の特徴を列挙する。
(項目1)
信号発生器であって、
高電圧レールと低電圧レールの間に連結され、治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、
1つまたは複数の前記コンデンサに連結され、第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチとを含む波形整形回路であって、これらスイッチの各々は、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、前記スイッチの各々は、当該スイッチがオンのときに電流が当該スイッチを通ることを許可し、当該スイッチがオフのときに電流が当該スイッチを通ることを防止するように構成されている、前記波形整形回路と、
制御装置であって、前記治療信号を生成するために、第1の期間中に、選択的に、前記スイッチの第1の対をオンにし、前記スイッチの第2の対をオフにし、第2の期間中に、選択的に、前記スイッチの前記第1の対をオフにし、前記スイッチの前記第2の対をオンにするように、前記スイッチを選択的に制御するように構成された制御装置と、
1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた電圧を検知するように構成された電圧検知回路と、
前記制御装置によってオンにされる前記スイッチの対を流れる電流の大きさを示す指標を有する電流を検知するように構成された電流検知回路と、
を備え、
前記制御装置は、
前記信号発生器に対して第1の故障テストを選択的に実行するようさらに構成されており、前記第1の故障テスト中は、前記スイッチの前記第1の対はオンにされ、前記スイッチの前記第2の対はオフにされ、
前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、信号発生器。
(項目2)
前記第1の故障テストの一部として、前記制御装置は、
前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断し、
前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断するように構成されている、項目1に記載の信号発生器。
(項目3)
前記制御装置は、
前記信号発生器に対して第2の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、前記第2の故障テスト中は、前記スイッチの前記第1の対はオフにされ、前記スイッチの前記第2の対はオンにされ、
前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、項目1または2のいずれか一項に記載の信号発生器。
(項目4)
前記第2の故障テストの一部として、前記制御装置は、
前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断し、
前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断するように構成されている、項目3に記載の信号発生器。
(項目5)
前記制御装置は、前記信号発生器が電源投入されることに応じて、前記第1の故障テストおよび前記第2の故障テストのうちの少なくとも1つを実行するように構成されている、項目3または4のいずれか一項に記載の信号発生器。
(項目6)
前記制御装置は、プロセッサまたはフィールド プログラマブル ゲート アレイ(FPGA)のうちの少なくとも1つによって実施される、項目1から5のいずれか一項に記載の信号発生器。
(項目7)
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、前記波形整形回路の第1のブランチ内で直列に接続されており、
前記第3のスイッチと前記第4のスイッチは、前記波形整形回路の第2のブランチ内で直列に接続されており、
前記第1のブランチと前記第2のブランチは、互いに平行であり、
前記波形整形回路の第1の出力ノードは、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとの間にあり、
前記波形整形回路の第2の出力ノードは、前記第3のスイッチと前記第4のスイッチの間にあり、
前記スイッチの前記第1の対は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチを含み、
前記スイッチの前記第2の対は、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチを含む、項目1から6のいずれか一項に記載の信号発生器。
(項目8)
前記第1のスイッチは、前記高電圧レールと前記第1の出力ノードの間に接続されており、
前記第2のスイッチは、前記第1の出力ノードと前記低電圧レールの間に接続されており、
前記第3のスイッチは、前記高電圧レールと前記第2の出力ノードの間に接続されており、
前記第4のスイッチは、前記第2の出力ノードと前記低電圧レールの間に接続されている、項目7に記載の信号発生器。
(項目9)
第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器をさらに備え、
前記第1の一次巻線と前記第2の一次巻線は、互いに平行であり、前記波形整形回路の前記第1の出力ノードと前記第2の出力ノードの間に連結されており、
前記電流検知回路によって検知される前記電流は、前記二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者組織に印加される前記治療信号を生成するために使用される、項目8に記載の信号発生器。
(項目10)
第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器をさらに備え、
前記第1の一次巻線と前記第2の一次巻線は、互いに平行であり、前記波形整形回路に連結されており、
前記電流検知回路によって検知される前記電流は、前記二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者組織に印加される前記治療信号を生成するために使用される、項目1から6のいずれか一項に記載の信号発生器。
(項目11)
信号発生器に使われる方法であって、
前記信号発生器は、
治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、
1つまたは複数の前記コンデンサに連結され、第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチとを含む波形整形回路であって、これらスイッチの各々は、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、これらスイッチの各々は、当該スイッチがオンのときに電流が当該スイッチを通ることを許可し、当該スイッチがオフのときに電流が当該スイッチを通ることを防止するように構成されている、前記波形整形回路と、
を備え、
前記方法は、
前記信号発生器に対して第1の故障テストを実行することであって、前記第1の故障テスト中は、前記スイッチの第1の対がオンにされ、前記スイッチの第2の対がオフにされる、前記第1の故障テストを実行することと、
前記第1の故障テストの一部として、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた第1の電圧を検知することと、
前記第1の故障テストの一部として、オンにされる前記スイッチの前記第1の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第1の電流を検知することと、
前記第1の故障テストの一部として検知される、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた前記第1の電圧に基づいて、および、前記第1の故障テストの一部として検知される、オンにされる前記スイッチの前記第1の対を流れる前記電流の大きさを示す指標を有する前記第1の電流に基づいて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したかどうかを判断することと、
を含む方法。
(項目12)
前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したと判断することを含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
前記第1の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断することを含む、項目12に記載の方法。
(項目14)
前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断することは、
前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断すること、または
前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断すること、を含む、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、前記波形整形回路の第1のブランチ内で直列に接続されており、
前記第3のスイッチと前記第4のスイッチは、前記波形整形回路の第2のブランチ内で直列に接続されており、
前記第1のブランチと前記第2のブランチは、互いに平行であり、
前記波形整形回路の第1の出力ノードは、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの間にあり、
前記波形整形回路の第2の出力ノードは、前記第3のスイッチと前記第4のスイッチの間にあり、
前記スイッチの前記第1の対は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチを含み、
前記スイッチの前記第2の対は、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチを含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記信号発生器に対して第2の故障テストを実行することであって、前記第2の故障テスト中は、前記スイッチの前記第1の対はオフにされ、前記スイッチの前記第2の対はオンにされる、前記第2の故障テストを実行することと、
前記第2の故障テストの一部として、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた第2の電圧を検知することと、
前記第2の故障テストの一部として、オンにされる前記スイッチの前記第2の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第2の電流を検知することと、
前記第2の故障テストの一部として検知される、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた前記第2の電圧に基づいて、および、前記第2の故障テストの一部として検知される、オンにされる前記スイッチの前記第2の対を流れる前記電流の大きさを示す指標を有する前記第2の電流に基づいて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したかどうかを判断することと、をさらに含む、項目11から15のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したと判断することを含む、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断することを含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断することは、
前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断すること、または、
前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断すること、をさらに含む、項目18に記載の方法。
(項目20)
信号発生器であって、
治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、
第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチとを含むスイッチングネットワークであって、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、互いに直列に接続されており、1つまたは複数の前記コンデンサと並列に接続されており、前記第3のスイッチと前記第4のスイッチは、互いに直列に接続されており、1つまたは複数の前記コンデンサと並列に接続されおり、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチの各スイッチは、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、当該スイッチがオンのときに電流が当該スイッチを通ることを許可するように構成されており、当該スイッチがオフのときに電流が当該スイッチを通ることを防止するように構成されている、前記スイッチングネットワークと、
前記治療信号を生成するために、第1の期間中に、選択的に、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチをオンにし、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチをオフにし、第2の期間中に、選択的に、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチをオフにし、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチをオンにするように、前記スイッチを選択的に制御するように構成された制御装置と、
1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた電圧を検知するように構成された電圧検知回路と、
前記制御装置によってオンにされる前記スイッチのうちのいくつかを流れる電流の大きさを示す指標を有する電流を検知するように構成された電流検知回路と、
を備え、
前記制御装置は、前記信号発生器に対して第1の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、前記第1の故障テスト中は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチはオンにされ、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチはオフにされ、
前記制御装置は、前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
前記制御装置は、前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、信号発生器。
(項目21)
前記制御装置は、前記信号発生器に対して第2の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、前記第2の故障テスト中は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチはオフにされ、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチはオンにされ、
前記制御装置は、前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
前記制御装置は、前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、項目20に記載の信号発生器。
(項目22)
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの間の第1の出力ノードと、
前記第3のスイッチと前記第4のスイッチの間の第2の出力ノードと、
第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器と、
をさらに備え、
前記第1の一次巻線と前記第2の一次巻線は、互いに平行であり、前記第1の出力ノードと前記第2の出力ノードの間に連結されており、
前記電流検知回路によって検知される前記電流は、前記二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者組織に印加される前記治療信号を生成するために使用される、項目20または21のいずれか一項に記載の信号発生器。

Claims (22)

  1. 信号発生器であって、
    高電圧レールと低電圧レールの間に連結され、治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、
    1つまたは複数の前記コンデンサに連結され、第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチとを含む波形整形回路であって、これらスイッチの各々は、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、前記スイッチの各々は、当該スイッチがオンのときに電流が当該スイッチを通ることを許可し、当該スイッチがオフのときに電流が当該スイッチを通ることを防止するように構成されている、前記波形整形回路と、
    制御装置であって、前記治療信号を生成するために、第1の期間中に、選択的に、前記スイッチの第1の対をオンにし、前記スイッチの第2の対をオフにし、第2の期間中に、選択的に、前記スイッチの前記第1の対をオフにし、前記スイッチの前記第2の対をオンにするように、前記スイッチを選択的に制御するように構成された制御装置と、
    1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた電圧を検知するように構成された電圧検知回路と、
    前記制御装置によってオンにされる前記スイッチの対を流れる電流の大きさを示す指標を有する電流を検知するように構成された電流検知回路と、
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記信号発生器に対して第1の故障テストを選択的に実行するようさらに構成されており、前記第1の故障テスト中は、前記スイッチの前記第1の対はオンにされ、前記スイッチの前記第2の対はオフにされ、
    前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
    前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、信号発生器。
  2. 前記第1の故障テストの一部として、前記制御装置は、
    前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断し、
    前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断するように構成されている、請求項1に記載の信号発生器。
  3. 前記制御装置は、
    前記信号発生器に対して第2の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、前記第2の故障テスト中は、前記スイッチの前記第1の対はオフにされ、前記スイッチの前記第2の対はオンにされ、
    前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
    前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、請求項1または2のいずれか一項に記載の信号発生器。
  4. 前記第2の故障テストの一部として、前記制御装置は、
    前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断し、
    前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断するように構成されている、請求項3に記載の信号発生器。
  5. 前記制御装置は、前記信号発生器が電源投入されることに応じて、前記第1の故障テストおよび前記第2の故障テストのうちの少なくとも1つを実行するように構成されている、請求項3または4のいずれか一項に記載の信号発生器。
  6. 前記制御装置は、プロセッサまたはフィールド プログラマブル ゲート アレイ(FPGA)のうちの少なくとも1つによって実施される、請求項1から5のいずれか一項に記載の信号発生器。
  7. 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、前記波形整形回路の第1のブランチ内で直列に接続されており、
    前記第3のスイッチと前記第4のスイッチは、前記波形整形回路の第2のブランチ内で直列に接続されており、
    前記第1のブランチと前記第2のブランチは、互いに平行であり、
    前記波形整形回路の第1の出力ノードは、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとの間にあり、
    前記波形整形回路の第2の出力ノードは、前記第3のスイッチと前記第4のスイッチの間にあり、
    前記スイッチの前記第1の対は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチを含み、
    前記スイッチの前記第2の対は、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の信号発生器。
  8. 前記第1のスイッチは、前記高電圧レールと前記第1の出力ノードの間に接続されており、
    前記第2のスイッチは、前記第1の出力ノードと前記低電圧レールの間に接続されており、
    前記第3のスイッチは、前記高電圧レールと前記第2の出力ノードの間に接続されており、
    前記第4のスイッチは、前記第2の出力ノードと前記低電圧レールの間に接続されている、請求項7に記載の信号発生器。
  9. 第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器をさらに備え、
    前記第1の一次巻線と前記第2の一次巻線は、互いに平行であり、前記波形整形回路の前記第1の出力ノードと前記第2の出力ノードの間に連結されており、
    前記電流検知回路によって検知される前記電流は、前記二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者組織に印加される前記治療信号を生成するために使用される、請求項8に記載の信号発生器。
  10. 第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器をさらに備え、
    前記第1の一次巻線と前記第2の一次巻線は、互いに平行であり、前記波形整形回路に連結されており、
    前記電流検知回路によって検知される前記電流は、前記二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者組織に印加される前記治療信号を生成するために使用される、請求項1から6のいずれか一項に記載の信号発生器。
  11. 信号発生器に使われる方法であって、
    前記信号発生器は、
    治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、
    1つまたは複数の前記コンデンサに連結され、第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチとを含む波形整形回路であって、これらスイッチの各々は、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、これらスイッチの各々は、当該スイッチがオンのときに電流が当該スイッチを通ることを許可し、当該スイッチがオフのときに電流が当該スイッチを通ることを防止するように構成されている、前記波形整形回路と、
    を備え、
    前記方法は、
    前記信号発生器に対して第1の故障テストを実行することであって、前記第1の故障テスト中は、前記スイッチの第1の対がオンにされ、前記スイッチの第2の対がオフにされる、前記第1の故障テストを実行することと、
    前記第1の故障テストの一部として、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた第1の電圧を検知することと、
    前記第1の故障テストの一部として、オンにされる前記スイッチの前記第1の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第1の電流を検知することと、
    前記第1の故障テストの一部として検知される、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた前記第1の電圧に基づいて、および、前記第1の故障テストの一部として検知される、オンにされる前記スイッチの前記第1の対を流れる前記電流の大きさを示す指標を有する前記第1の電流に基づいて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したかどうかを判断することと、
    を含む方法。
  12. 前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
    前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したと判断することを含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
    前記第1の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断することを含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断することは、
    前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断すること、または
    前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第1の故障テストの一部として検知された前記第1の電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断すること、を含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、前記波形整形回路の第1のブランチ内で直列に接続されており、
    前記第3のスイッチと前記第4のスイッチは、前記波形整形回路の第2のブランチ内で直列に接続されており、
    前記第1のブランチと前記第2のブランチは、互いに平行であり、
    前記波形整形回路の第1の出力ノードは、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの間にあり、
    前記波形整形回路の第2の出力ノードは、前記第3のスイッチと前記第4のスイッチの間にあり、
    前記スイッチの前記第1の対は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチを含み、
    前記スイッチの前記第2の対は、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチを含む、請求項14に記載の方法。
  16. 前記信号発生器に対して第2の故障テストを実行することであって、前記第2の故障テスト中は、前記スイッチの前記第1の対はオフにされ、前記スイッチの前記第2の対はオンにされる、前記第2の故障テストを実行することと、
    前記第2の故障テストの一部として、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた第2の電圧を検知することと、
    前記第2の故障テストの一部として、オンにされる前記スイッチの前記第2の対を流れる電流の大きさを示す指標を有する第2の電流を検知することと、
    前記第2の故障テストの一部として検知される、1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた前記第2の電圧に基づいて、および、前記第2の故障テストの一部として検知される、オンにされる前記スイッチの前記第2の対を流れる前記電流の大きさを示す指標を有する前記第2の電流に基づいて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したかどうかを判断することと、をさらに含む、請求項11から15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
    前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したと判断することを含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したかどうかを判断することは、
    前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断することを含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断することは、
    前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電圧が前記特定の電圧閾値より大きいことに応じて、前記スイッチの前記第2の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オフのままであると判断すること、または、
    前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことおよび前記第2の故障テストの一部として検知された前記第2の電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことに応じて、前記スイッチの前記第1の対のスイッチのうちの少なくとも1つが、オンのままであると判断すること、をさらに含む、請求項18に記載の方法。
  20. 信号発生器であって、
    治療信号を選択的に生成するために使用可能なエネルギーを蓄えるように構成された1つまたは複数のコンデンサと、
    第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチとを含むスイッチングネットワークであって、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、互いに直列に接続されており、1つまたは複数の前記コンデンサと並列に接続されており、前記第3のスイッチと前記第4のスイッチは、互いに直列に接続されており、1つまたは複数の前記コンデンサと並列に接続されおり、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチの各スイッチは、選択的にオンおよびオフにされるように構成されており、当該スイッチがオンのときに電流が当該スイッチを通ることを許可するように構成されており、当該スイッチがオフのときに電流が当該スイッチを通ることを防止するように構成されている、前記スイッチングネットワークと、
    前記治療信号を生成するために、第1の期間中に、選択的に、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチをオンにし、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチをオフにし、第2の期間中に、選択的に、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチをオフにし、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチをオンにするように、前記スイッチを選択的に制御するように構成された制御装置と、
    1つまたは複数の前記コンデンサに蓄えられた電圧を検知するように構成された電圧検知回路と、
    前記制御装置によってオンにされる前記スイッチのうちのいくつかを流れる電流の大きさを示す指標を有する電流を検知するように構成された電流検知回路と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記信号発生器に対して第1の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、前記第1の故障テスト中は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチはオンにされ、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチはオフにされ、
    前記制御装置は、前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
    前記制御装置は、前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第1の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、信号発生器。
  21. 前記制御装置は、前記信号発生器に対して第2の故障テストを選択的に実行するようにさらに構成されており、前記第2の故障テスト中は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチはオフにされ、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチはオンにされ、
    前記制御装置は、前記電圧検知回路によって検知された前記電圧が前記特定の電圧閾値より小さいことおよび前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より大きいことの両方に応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに合格したと判断するようにさらに構成されており、
    前記制御装置は、前記電流検知回路によって検知された前記電流の大きさが前記特定の電流閾値より小さいことに応じて、前記信号発生器が前記第2の故障テストに不合格だと判断するようにさらに構成されている、請求項20に記載の信号発生器。
  22. 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの間の第1の出力ノードと、
    前記第3のスイッチと前記第4のスイッチの間の第2の出力ノードと、
    第1の一次巻線と、第2の一次巻線と、二次巻線とを含む変圧器と、
    をさらに備え、
    前記第1の一次巻線と前記第2の一次巻線は、互いに平行であり、前記第1の出力ノードと前記第2の出力ノードの間に連結されており、
    前記電流検知回路によって検知される前記電流は、前記二次巻線において電圧が誘導されることに応じて生成され、患者組織に印加される前記治療信号を生成するために使用される、請求項20または21のいずれか一項に記載の信号発生器。
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