KR101794531B1 - 신경 전도를 제한하기 위한 절제 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

전기수술용 프로브는 세로의 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체를 포함한다. 전기수술용 프로브는 또한 제 1 및 제 2 전도성 전극을 포함하며, 각각은 프로브 축을 따라 배치된다. 제 1 전도성 전극의 표면적은 제 2 전도성 전극의 표면적 보다 크다. 제 2 전도성 전극의 표면적에 대한 제 1 전도성 전극의 표면적의 비는 조절될 수 있다. 본 발명의 다른 양태는 단일의 세로 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체를 갖는 전기수술용 프로브이다. 본 발명의 이러한 양태의 전기수술용 프로브는 프로브 몸체의 축을 따라 각기 다르고, 별도의 위치에 작동되게 배치된 두개 이상의 전극을 추가로 포함한다. 이러한 전극들은 자극 에너지원, 절제 에너지원, 또는 각 에너지원용 접지 중 하나 또는 이들의 조합에 선택적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 다른 양태는 특정 절제 절차를 위해 상기 기술된 바와 같이 전기수술용 프로브를 배치시키는 방법이다.

신경 전도, 절제 장치, 프로브

Description

신경 전도를 제한하기 위한 절제 장치 및 시스템 {ABLATION APPARATUS AND SYSTEM TO LIMIT NERVE CONDUCTION}

본 발명은 신경을 통한 신호의 흐름을 차단하기 위해 최소 침습성 수술(Minimally Invasive Surgery)(또는 MIS) 분야에서 사용되는 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 이러한 신경들은 일시적 (시간, 일 또는 주) 또는 영구적(달 또는 년) 기준으로 신호를 전달할 수 없게 될 수 있다. 본 장치의 일 구체예는 신경 파괴(nerve destruction), 억제(inhibition) 및 절제(ablation)의 영역을 생성시킬 수 있는 전극을 특징으로 하는 단일 천공 시스템(single puncture system)을 포함한다.

인간 신경계는 신호를 송신하고 수신하기 위해 사용된다. 신경 신호에 의해 이루어지는 경로는 고통, 온기, 냉기 및 접촉과 같은 지각 정보 및 움직임(예를 들어, 근수축)을 야기시키는 명령 신호를 전달한다.

종종 외부의 바람직하지 않은 또는 비정상적인 신호가 신경계 경로를 따라 발생한다(또는 전달된다). 예로는 극심한 등 통증(back pain)을 야기시키는 등 부위에서의 소신경의 핀칭(pinching)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 유사하게는, 특정 신경의 압박 또는 다른 활성은 언급된 통증을 야기시킬 수 있다. 특정 질환은 또한 신호가 자발적으로 발생되도록 신경의 내층(lining)을 손상시킬 수 있으며, 이는 발작에서 통증의 여러 만성질환, 또는 (극심한 병태에서) 심지어 죽음을 초래할 수 있다. 비정상적인 신호 활성은 경련(twitching), 안면경련(tics), 발작(seizures), 염좌(distortions), 근육경련(cramps), 무력감(통증 부가; disabilities), 다른 바람직하지 않은 상태, 또는 다른 고통스럽거나, 비정상적이거나, 바람직하지 않거나, 사회적 또는 생리학적으로 해로운 고통을 포함하는(이에 제한되지 않음) 수많은 다른 문제점을 야기시킬 수 있다.

다른 상황에서, 신경 신호의 정상 전도(conduction)는 바람직하지 않은 효과를 야기시킬 수 있다. 예를 들어, 화장품의 적용에서, 추미근(corrugator supercilli muscle)의 활성은 눈썹(또는 이마)의 영구적 염좌를 초래할 수 있는 주름선(frown line)을 초래하여, 조로의 외형을 나타낸다. 추미근 활성 신경을 차단함으로써, 이러한 현상은 나타나지 않을 수 있다. 그러나 신경의 직접적인 수술적 차단은 어려운 수술 절차이다.

통상적인 전기수술 절차(electrosurgical procedures)는 에너지원에 연결된 단극성 또는 이극성 디바이스를 사용한다. 단극성 전극 시스템은 작은 표면적 전극, 및 리턴 전극(return electrode)을 포함한다. 리턴 전극은 일반적으로 크기가 보다 크고, 몸체에 저항적(resistively)으로 또는 전기용량적(capacitively)으로 결합된다. 동일한 양의 전류가 회로(circuit)를 완성하기 위해 각 전극을 통해 흘러야 하기 때문에, 리턴 전극에서 발생된 열은 보다 넓은 표면적에 걸쳐 발산되며, 가능한 한 언제든지, 리턴 전극은 발생된 열이 빠르게 발산되어 이에 따라 열 상승 을 방지하고 결과적으로 조직의 화상(burn)을 방지하도록 높은 혈류의 영역(예를 들어, 이두근, 엉덩이 또는 다른 근육 또는 매우 혈관이 발달된 영역)에 위치된다. 단극성 시스템의 하나의 장점은 필요한 곳에 정확하게 단극성 프로브를 배치시키고, 원하는 곳에 전기수술용 에너지를 최적으로 초점화시키는 능력이다. 단극성 시스템의 하나의 단점은 리턴 전극이 수술절차 내내 적절하게 배치되고 접촉되어야 한다는 것이다. 저항성 리턴 전극은 통상적으로 전도성 페이스트(conductive paste) 또는 젤리로 코팅될 것이다. 환자와의 접촉이 감소되거나 젤리가 건조되는 경우, 높은-전류 밀도 영역이 초래되어, 접촉점에서 화상에 대한 가능성을 증가시킬 수 있다.

통상적인 이극성 전극 시스템은 일반적으로, 두 개의 각기 다른 표면이 가압 하에 함께 작동될 수 있는 듀얼 표면 디바이스(dual surface device; 예를 들어, 집게, 족집게, 플라이어(plier) 및 다른 집는 형태의 기기)를 기초로 한다. 각각의 마주보는 표면은 전기수술용 발생기의 두 개의 소스 연결부(connection) 중 하나에 연결된다. 이후, 원하는 물체가 고정되고, 두 개의 표면 사이에서 가압된다. 전기수술용 에너지가 인가될 때, 이는 잡힌 표면들 사이에서 조직이 절단되거나, 분말이 되거나, 화상을 입거나, 사멸되거나, 기절되거나, 차단되거나, 파괴되거나, 밀봉될 수 있도록 집중된다(그리고 초점화된다). 기기가 적절하게 디자인되고 사용되었다고 가정하면, 얻어진 전류 흐름은 두 개의 표면 사이의 타겟 조직 내에서 강제로 발생될 것이다. 통상적인 이극성 시스템의 하나의 단점은 타겟 조직이 이러한 표면들 사이에 적절하게 위치되고 분리되어야 한다는 것이다. 또한, 외부 전 류 흐름을 감소시키기 위하여, 전극은 다른 조직과 접촉되지 않아야 하는데, 이는, 타겟 조직이 전기 에너지의 인가 전에 이극성 전극 자체 내에서 적절히 연결되도록 종종 시각적 유도(visual conduction)(예를 들어, 직접 시각화, 시야, 초음파 또는 다른 직접 시각화 방법의 사용)를 필요로 한다.

최근에, RF 또는 전기 에너지의 소스, 및 특정 타겟화된 조직에 전기 에너지를 인가하기 위한 디바이스를 개량하기 위한 상당한 노력이 이루어졌다. 심장내의 보조 경로가 비정상 패턴으로 전기 에너지를 전도한다는 것에 의해, 비박성 부정맥 절제(tachyarrhythmia ablation)와 같은 다양한 적용이 개발되었다. 이러한 비정상적 신호 흐름은 과도하고 잠재적으로 치명적인 심장성 부정맥을 초래한다. RF 절제는 전기생리학적 (EP) 카테터와 유사한, 긴 카테터를 사용하는 이극성 또는 단극성 구성으로 전기 에너지를 전달한다. 긴 와이어 시스템으로 이루어지고, 심장으로 들어가는 동맥 또는 정맥을 통해 대개 도입되는 구조를 지지하는 EP 카테터는 전기 활성, 초음파 유도, 및/또는 X-선 가시화의 측정과 같은 다양한 유도 기술을 이용하여 타겟 영역으로 조정된다. 이후 전기 에너지가 인가되며, 타겟 조직은 파괴된다.

관련된 시스템, 디바이스 및 EP 제품의 개발에서 매우 다양한 기술들이 이미 기재되어 있다. 예를 들어, 미국특허번호 5,397,339호(1995년 3월 14일 등록)에서는 다중극성 전극 카테터가 기재되어 있으며, 이는 심장 내 신호를 자극하고, 절제하고, 얻기 위해 사용될 수 있고, 심장의 내부에서 팽창하고 확대시킬 수 있다. 다른 적용은, 미국특허번호 5,454,809호 및 미국특허번호 5,749,914호에 기술된 바 와 같이 카테터 부근 또는 끝부분에 인가된 RF 에너지를 이용하여 신체내 내강(lumen)의 내부에 플라크(plaque) 형성을 파괴하는 능력을 포함한다. 이러한 적용에서, 상기 기술된 EP 카테터와 유사한 보다 발달된 카테터는 특정 방향으로 에너지를 선택적으로 인가시킬 수 있는 전극 어레이를 포함한다. 이러한 디바이스는 신체의 내강 내에서의 비대칭 증착물(asymmetric deposits) 또는 방해물(obstruction)의 절제 및 제거를 가능하게 한다. 미국특허번호 5,098,431호에서는 혈관 내로부터 방해물을 제거하기 위한 다른 카테터 계열 시스템을 기재하고 있다. 파린스(Parins)는 미국특허 5,078,717호에서 혈관의 내벽으로부터 협착 병소(stenotic lesions)를 선택적으로 제거하기 위한 또 다른 카테터를 기재하고 있다. 아우트(Auth)는 미국특허 5,364,393호에서, 상기 기술의 변형을 기술하고 있으며, 이에 의해 혈관 형성(angioplasty) 디바이스를 통과하고 통상적으로 110 cm 이상의 길이를 갖는 작은 가이드 와이어가 전기적으로 작동하는 첨단(tip)을 가지며, 이는 이어지는 통로를 형성하고 이에 따라 방해물을 뚫고 유도된다.

유사한 특성의 적용에서, 예를 들어 제세동기(defibrillator)에서 심방(chamber of the heart)로의 보다 큰 에너지 폭발(energy burst)을 운반하는 카테터가 기재되어 있다. 이러한 카테터는 쿤닝햄(Cunningham; 미국특허번호 4,896,671)에 의해 기술된 바와 같이 조직 및 구조물 둘 모두를 파괴하는데 사용된다.

미간 주름형성(glabellar furrowing)의 제거를 위한 통상적인 치료는 문헌[Guyuron, Michelow and Thomas in Corrugator Supercilli Muscle Resection Through BlepharoplastyIncision., Plastic Reconstructive Surgery 95 691-696 (1995)]에 기술된 바와 같이, 이마 펴는 수술(surgical forhead lifts), 추미근의 절제술을 포함한다. 또한, 추미근 운동 신경의 외과적 분할이 사용되고, 이는 문헌[Ellis and Bakala in Anatomy of the Motor Innervation of the Corrugator Supercilli Muscle: Clinical Significance and Development of a New Surgical Technique for Frowning., J Otolaryngology 27; 222-227 (1998)]에 기재되어 있다. 이러한 기재된 기술들은 고도로 침습적이고, 때때로 시간이 지나 신경이 재생하므로 일시적이며, 수술절차의 반복 또는 대안적인 수술절차가 요구된다.

더욱 최근에는, 미간 주름형성을 치료하기 위한 보다 덜 침습적인 수술절차로서, 근육 내로 직접 보툴리늄 독소(보톡스)의 주사를 포함한다. 이는 이완성 마비(flaccid paralysis)를 형성하는 것으로서, 문헌[The New England Journal of Medicine, 324:1186-1194 (1991)]에 가장 잘 기술되어 있다. 최소한으로 침습적이지만, 이러한 기술은 예상대로 일시적이며; 따라서, 이는 수개월마다 다시 수행되어야 한다.

두 개의 니들 이극성 시스템을 통해 RF 에너지를 사용하기 위한 특별한 노력이 문헌[Hernandez-Zendejas and Guerrero-Santos in: Percutaneous Selective Radio-Frequency Neuroablation in Plastic Surgery, Aesthetic Plastic Surgery, 18:41 pp 41-48 (1994)]에 기재되어 있다. 저자들은 두 개의 평행한 니들 타입 전극을 이용한 이극성 시스템을 기술하였다. 우틀레이 및 구디(Utley and Goode)는 문헌[Radio-frequency Ablation of the Nerve to the Corrugator Muscle for Elimination of Glabellar Furrowing, Archives of Facial Plastic Surgery, Jan-Mar, 99, VI P 46-48], 및 미국특허번호 6,139,545호에서 유사한 시스템을 기술하였다. 이러한 시스템은 명확하게 두 개의 니들 이극성 배열이 지니는 한계로 인해 아마도 영구적인 결과를 형성시키기에는 불가능하다. 따라서, 보톡스의 경우에서와 같이, 평행한 니들 전극 시스템은 통상적으로 주기적인 반복 과정을 요구할 것이다.

타겟 조직 가까이에 활성 전극을 적절하게 위치시키고, 신경에 매우 근접했는지를 결정하는 수많은 방법이 존재한다. 심장 절제 분야에서의 통상적인 방법은 맥박 조정기 또는 다른 자극 디바이스의 이식 전에 시험 맥박 조정기 펄스에 의해 단극성 및 이극성 에너지를 이용함에 의한 자극을 포함한다. '강도 기간 곡선'이라 칭하는 경계값(threshold) 분석 방법이 수년 동안 사용되었다. 이러한 곡선은 통상적으로 전압, 전류, 전하 또는 다른 크기의 측정의 수직축(또는 Y-축), 및 펄스 기간(통상적으로 밀리초)의 수평축(또는 X-축)으로 이루어진다. 이러한 곡선은 빠르게 감소하는 선이며, 이는 펄스 폭이 증가함에 따라 지수적으로 감소한다.

다양한 자극 디바이스가 제조되었고 특허화되었다. 두 개-니들 시스템을 이용한 자극 및 절제의 한 공정은 미국특허번호 6,139,545호에 기재되어 있다. 이러한 자극은 또한 네가티브적으로 수행될 수 있으며, 여기서 미국특허번호 5,782,826호(1998년 7월 21일 등록)에 기술된 바와 같이 자극에 대해 반응하지 않는 조직이 절제된다.

본 발명의 일 양태는 세로 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체를 포함하는 전기수술용 프로브(electrosurgical probe)이다. 따라서, 프로브는 단일 니들과 유사하고, 단일 개구를 통해 조직으로 배치될 수 있다. 전기수술용 프로브는 또한 제 1 및 제 2 전도성 전극을 포함하며, 각각은 프로브 축을 따라 배치된다. 제 1 전도성 전극의 표면적은, 본 발명의 이러한 양태에서, 제 2 전도성 전극의 표면적 보다 크다. 제 1 전도성 전극의 표면적 대 제 2 전도성 전극의 표면적의 비는 3:1 이상이거나 8:1 이상일 수 있다. 제 1 전도성 전극의 표면적 대 제 2 전도성 전극의 표면적의 비는 조절될 수 있다.

본 발명의 전기수술용 프로브는 제 1 전도성 전극 또는 제 2 전도성 전극과 전기적으로 소통하는 자극 에너지원(stimulation energy source)을 추가로 포함할 수 있다. 유사하게는, 전기수술용 프로브는 또한 제 1 전도성 전극 또는 제 2 전도성 전극과 소통하는 절제 에너지원(ablation energy source)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 전도성 전극에 대한 자극 에너지원 또는 절제 에너지원의 선택적 연결을 위한 스위치가 제공될 수 있다. 제 1 전도성 전극 또는 제 2 전도성 전극은 프로브 축의 하나의 단부에서 전기수술용 프로브의 포인트보다 더욱 가까이에 존재할 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 세로 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체, 프로브 축을 따라 제 1 위치에 프로브 몸체와 작동되게 결합되는 활성 전극, 프로브 축을 따라 제 2 위치에 프로브 몸체와 결합된 자극 전극, 및 프로브 축을 따라 제 3 위치에 프로브 몸체와 작동되게 결합된 리턴 전극(return electrode)을 포함하는 전기수술용 프로브이다. 자극 전극은 활성 전극과 리턴 전극 사이에 위치될 수 있다. 이러한 구체예의 전기수술용 프로브는 자극 전극과 전기적으로 소통하는 자극 에너지원을 추가로 포함할 수 있다. 자극 에너지원은 가변성 자극 전류를 제공할 수 있다. 활성 전극, 리턴 전극, 또는 둘 모두는 자극 에너지원용 접지(ground)에 연결될 수 있다. 대안적으로는, 각기 다른 접지가 사용될 수 있다. 이러한 본 발명의 양태는 또한 활성 전극에 연결된 절제 에너지원을 포함할 수 있다. 절제 에너지원은 가변성 절제 에너지를 제공하도록 배열될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 또한 세로 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체를 갖는 전기수술용 프로브이다. 적어도 세 개의 전극은 프로브 축을 따라 별도 및 각기 다른 위치에서 프로브 몸체와 결합될 것이다. 하나 이상의 전극에 연결된 자극 에너지원이 또한 포함된다.

이러한 본 발명의 구체예의 자극 에너지원은 가변성 자극 에너지를 제공하도록 배열될 수 있다. 또한, 자극 에너지원은 적어도 하나 이상의 여러 전극에 스위치에 의해 선택적으로 연결될 수 있다. 유사하게는, 자극 에너지원용 접지는 하나 이상의 전극에 선택적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 전기수술용 프로브의 위치를 지정시키기 위한 방법이다. 이러한 방법은 상기에 기술된 바와 같은 전기수술용 프로브를 제공하고, 타겟 신경을 함유한 조직내의 제 1 위치에 전기수술용 프로브를 삽입하고, 자극 에너지를 전극에 인가시키는 것을 포함한다. 자극 에너지의 인가 시에, 타겟 신경과 관련된 근육의 제 1 반응이 관찰될 수 있다. 이후, 전기수술용 프로브는 제 2 위치로 이동될 수 있으며, 자극 에너지의 제 2 인가가 착수될 수 있다. 이러한 방법은 타겟 신경과 관련된 근육의 제 2 반응을 관찰하고, 제 2 반응과 제 1 반응을 비교하는 것을 추가로 포함한다. 이러한 방법은 또한 자극 에너지의 수준을 자극 전류의 제 1 인가와 제 2 인가 사이에 가변시키는 것을 포함할 수 있다. 본 방법을 수행하기 위해 제공되는 전기수술용 프로브가 제 3 전극을 갖는 경우, 자극 에너지는 또한 선택된 제 3 전극에 인가될 수 있다. 특정 장점들은 자극 에너지가 제 1, 제 2, 제 3 및 후속 전극들에 순차적으로 인가되는 경우, 전기수술용 프로브의 위치를 지정시키는 것과 관련하여 관찰될 것이다.

본 발명의 다른 양태는 최소 침습성 수술(minimally invasive surgery)의 시스템을 관리하는 방법이다. 이러한 관리 방법은 제어기를 포함한 최소 침습성 수술 시스템을 시술자(practitioner)에게 제공하는 것을 포함한다. 하나 이상의 사용 파라미터는 제어기에 결합된 메모리에 저장된다. 또한, 이러한 메모리를 지닌 전기수술용 프로브는 시스템의 나머지 구성요소와 결합시키기 위해 제공된다. 상보적 사용 파라미터는 프로브의 메모리에 저장된다. 이러한 관리 방법은 또한 프로브의 상보적 사용 파라미터와 제어기의 사용 파라미터를 소통하고 비교하며, 사용 파라미터에 따라 전기수술용 프로브의 사용을 관리하는 것을 포함한다. 사용 파라미터는 시술자 식별 지정, 제어기 식별 지정 및 허가된 치료학적 프로토콜과 같은 항목을 포함할 수 있다. 다른 사용 파라미터가 고안될 수 있다. 본 발명의 이러한 양태는 또한 전기수술용 프로브 메모리에 프로브 사용 플래그(flag)를 보존시키는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 메모리가 결합된 제어기, 메모리가 결합된 전기수술용 프로브, 제어기와 프로브 사이의 통신 링크(link), 및 전기수술용 프로브에 저장된 상보적인 사용 파라미터와 제어기의 메모리에 저장된 사용 파라미터를 비교하기 위한 수단을 포함한 최소 침습성 수술을 위한 시스템이다. 또한, 이러한 시스템은 사용 파라미터에 따라 전기수술용 프로브의 사용을 관리하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 양태는 프로브 축을 따라 작동되게 배치된 다수의 전도성 전극과 함께, 세로 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체를 갖는 전기수술용 프로브이다. 이러한 프로브는 또한 하나 이상의 전도성 전극과 전기적으로 소통하는 자극 전류원 및 프로브의 제 1 단부에 작동되게 배치된 무딘 첨단(blunt tip)을 포함한다.

본 발명의 다른 양태는 세로 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체, 프로브 축을 따라 작동되게 배치되는 다수의 전도성 전극, 및 하나 이상의 전도성 전극과 전기적으로 소통하는 자극 전류원을 포함하는 전기수술용 프로브이다. 본 발명의 이러한 양태는 프로브 몸체와 작동되게 결합되는 핸들 및 핸들과 작동되게 결합되는 스위치를 추가로 포함한다. 이러한 스위치는, 스위치의 선택적 작동이 자극 전류의 하나 이상의 전도성 전극으로의 인가를 증가시키거나 감소시킬 수 있도록 선택된다. 이러한 스위치는 또한 스위치에 택일적 작동이 절제 전류를 하나 이상의 전도성 전극으로 인가시킬 수 있도록 배열될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 전기수술용 프로브, 전기수술용 프로브와 전기적으로 소통 하는 절제 전류원, 및 치료학적 양(therapeutic quantity)의 에너지를 절제 전류원에서 전기수술용 프로브로 자동적으로 전달하기 위한 장치를 포함한 최소 침습성 수술을 위한 시스템이다. 치료학적 양의 에너지는 선택 파형, 선택 에너지 인가 기간, 또는 시간에 따라 가변되는 미리 결정된 전력 프로필을 포함할 수 있다. 치료학적 양의 에너지의 다른 기여가 가능하다.

본 발명의 다른 양태는 상기 기술된 바와 같이 절제 전류원으로부터 치료학적 양의 에너지를 자동적으로 공급함을 포함하는 최소 침습성 수술 방법이다.

발명의 상세한 설명

도 1은 두 개의 주요 구성요소 및 하나의 임의적 구성요소를 도시한 것으로서, 이는 에너지 발생기(400), 프로브(371)(대체 프로브는 도 3A-D에 기술됨) 및 임의적으로 사용될 수 있는 프로브(771 또는 772)이다.

정상 작동에서, 신규한 프로브(371)는 단일 MIS 니들에서의 독특한 이극성 배열을 결합시킬 것이며, 이는 MIS 기술을 이용하여 환자에게 삽입된다. 이후에 기술되는 여러 기능을 함유하고/거나 전달할 수 있는 프로브는 초기에 예상되거나 원하는 위치의 영역에 해부학적으로 유도된다. 첨단(301)을 위치지정시키는 다양한 수단들은 신경(101)을 통한 신호 흐름을 차단하기 위해 적절한 영역의 절제 구역을 배치시키는데 사용된다.

[디바이스 작동]

전극 직경 및 첨단 형태의 수많은 조합이 가능하다. '신규한' 프로브는 여러 기능, 예를 들어 자극, 광학적 및 전자적 유도, 약물 전달, 샘플 추출, 및 조절된 절제를 수행한다. 이러한 이극성 전극은, 작은 직경의 니들이 침입구의 단일 포인트로부터 삽입되고, 이에 따라 상처를 최소화하고 정밀한 전극 배치를 단순화하는 작은 직경의 니들로서 디자인된다. 이러한 저비용, 콤팩트한 디자인은 당해 분야에 새로운 툴(tool)을 제공한다.

프로브는 도 1 및 8에 교시된 바와 같이 전자 유도를 이용하여 깊은 적용을 위해 광섬유 조명(fiber optic illumination)을 방출할 수 있다. 본 발명은 정밀한 절제를 수행하면서 가까운 조직 구조물에 대한 손상을 최소화할 수 있는 단순한 저비용 절제 프로브를 제공한다. 계량된 절제 에너지 및 정밀한 프로브 타겟화는 시술자에게 종래 기술에서 입수 가능하지 않은 툴을 제공한다. 시술자는 최소 침습성 수술절차에서 선례가 없는 치료 영속성의 조절을 갖는다. 이러한 수술절차는 통상적으로 단지 국소 마취로 1시간 미만으로 수행되고, 종래 의학 분야에 대해 통상적인 스티치(stitches) 또는 화학물질을 필요로 하지 않는다.

자극/절제

먼저, 프로브 전극(301)은 타겟 신경(101)에 대해 원하는 위치에 배치되어야 하며(도 4), 이후 사용자는 선택된 전력 설정(404)을 이용하여 스위치(들)(410 및 310)에 의해 치료를 개시한다(도 4). 제어기는 진폭 주파수 및 변조 엔벨로프(modulation envelope)에 대해 발생기(411(도 4) 및 412)를 배열시키며, 이는 50 KHz-2.5 MHz의 5 내지 500 와트의 이용 가능한 에너지를 전달한다. 합산 접점(summing junction)(413)은 적용이 요구하는 경우 RF 출력부와 결합시키고, 이들을 출력 전력 조절을 위한 펄스-폭 변조기(15)로 통과시킨다. 변조 발생기(420)의 출력은 라디오 주파수 RF 신호(422 및 423)와 함께 배율기(multiplier)(415)에 적용된다. 이는 복잡한 에너지 프로필이 시간 가변성 비선형 생물학적 로드로 전달되도록 한다. 이러한 정보를 기초로 한 이러한 모든 설정은 설치된 프로브(371), 선택된 전력(404) 설정, 및 변조 엔벨로프(420)(도 4) 설정에 의해 발생기로 제공되며, 이는 이후 발생기(421)에 의해 로딩된다.

예를 들어, 절단(cutting)을 위해 사용되는 고진폭 사인파(910)(도 9), 및 응고를 위해 사용되는 펄스-폭 변조된 (또는 PWM) 사인파(920) 둘 모두는 전기-수술 분야에 널리 공지된 것이다. 정밀한 전력율 및 평균 전체 전력의 한계는 통합기(integrator)(435)에 의해 조절되어, 인접 구조물에 대한 손상을 최소화하거나 얕은 수술절차(shallow procedure)에 대한 피부에 가까운 화상을 최소화한다. 인접 구조물(111)(도 2A)이 너무 밀접하여 전극(예를 들어, 371 (도 3A) 및 372 (도 3B))에 의해 회피될 수 없는 경우, 도 3D, 6 및 6A에 교시된 추가 프로브 기하학은 에너지를 향하게 하고 절제를 보다 작은 영역으로 제한하는 신규한 방법을 제공하며, 이에 의해 다른 구조물을 회피한다. 안전성을 위하여, 회로접속된(hardwired) 스위치(436)는 프로브가 언플러그되는(unplugged) 시스템 고장(fault) 또는 과전력 상태의 경우에 전력 증폭기를 무능화시키고, 따라서 환자 및 시술자 둘 모두를 보호한다.

변조기(modulator)(415)의 출력부는 전력 증폭기(416) 섹션의 입력부에 적용된다. 전력 증폭기(416)의 출력은 이후 임피던스 매칭 네트워크(impedance matching network)(418)로 공급되고, 이는 고도로 가변적이고 비-선형인 생물학적 로드로 동적 조절된 출력을 제공하고, 전력 수준 및 임피던스 매칭 둘 모두의 동적 조절을 요구한다. 매칭 네트워크(418)의 세부조정은 프로브에 대한 최적의 전력 전달, 전력 수준, 및 고정된 치료 횟수에 대해 수행된다. 시스템의 최대 전력은 이러한 기술된 구체예에 대해 500 와트이다. 정밀한 조절은 발생기 자체에 포함된 조절 루프 및 첨단에 근접하여 설정된다. 최종 에너지 엔벨로프(420)는 프로브 첨단(301) 및 리턴 전극(302)으로 전달된다.

이러한 에너지의 정밀한 조절은 절제 영역(들)(140 및 1203)(도 10), 및 치료 효율의 기간을 확장시킬 수 있다. 낮은 또는 중간 정도의 에너지 설정(404)은 3 내지 6달 동안 일시적 신경-전도 차단을 허용한다. 404에서 보다 높은 에너지 설정은 1년 내지 영구적인 보다 긴 신경 전도 차단을 초래할 수 있다. 종래 기술에서, 수술은 신경을 통한 이러한 신호 흐름의 종결 기간에 걸쳐 거의 조절되지 않는다. 본 발명은 시술자에게 이러한 기간의 향상된 조절을 제공한다. 환자는 보다 긴 또는 영구적인 치료 옵션을 선택하기 전에 조절된 일시적 치료를 평가할 수 있다.

저에너지 신경 자극기(771)는 인접 구조물의 보다 정밀한 식별을 보조하고, 고도로 정확한 타겟 위치를 위해 시스템에 통합된다. 마지막으로, 추가 센서, 예를 들어, 온도(330), 전압, 주파수, 전류 등은 디바이스로부터 직접적으로 및/또는 프로브에 대한 통신 매체(403)를 통해서 판독된다.

직접 절제

371(도 3A) 및 372에 교시된 바와 같은 프로브로의 실질적인 방사-대칭 절제 패턴 이외에, 절제력을 다수의 전극(도 3D)으로 스위칭 또는 분할하는 것은 비대칭 절제 구역을 발생시킬 수 있다. 프로브(610)를 지닌 이러한 고강도원(high intensity source)(608)(도 6 및 6A)은 인접 구조물(111)에 대한 손상 또는 얕은 수술절차에서의 피부(330) 화상을 최소화한다. 또한, 도 2A 및 3D는 선택적 또는 비대칭 절제를 위한 프로브 배열을 나타낸다.

전력 피드백( Feedback )

전력 증폭기 출력(430) 및 완충된 피드백 신호(437)는 프로세서 분석 및 조절을 위해 아날로그 대 디지털 변환기 (또는 ADC) (431)에 연결된다. 상기 신호(437)는 전력 변조(420) 설정을 조절하고, 임피던스 매칭 조절 신호(419)에 영향을 미친다. 이러한 통합된 전력 신호(437)는 이후 수술절차 리뷰(review)에 대한 작동-조절 데이터베이스(도 11)에 기록된다. 이러한 전력 수준은 또한 최대 수술절차와 비교하여, 프로브(1492)(도 11A)로부터 얻어진 판독과 비교되며, 초과되는 경우, 증폭기 출력을 무능화시킬 것이고, 이에 의해 에러 또는 장치 고장으로부터 환자를 보호한다. 유사하게는, 프로브 및 발생기 센서, 예를 들어 온도 센서(330)로부터 한계는 또한 변조된 전력 수준, 및 궁극적으로 수술절차를 종결하거나 실질적으로 감소시키기 위해 사용된다.

프로브 식별

전력 개시시에, 제어기(401)(도 4)는 직렬 통신(403)(또는 버스)에 의해 프로브(331)(및 371) 자체 내에 보존된 프로브 상태 및 내부 식별을 판독한다. 직렬 통신은, 통상적으로 대부분의 단일-칩 마이크로프로세서에 대해 이용가능하기 때문에 사용된다. 이러한 또는 유사한 방법(예를 들어, I2C, 또는 SPI)이 사용될 수 있지만, 이러한 기술된 구체예는 이의 단순성을 위해 직렬로 사용할 것이다. 직렬 통신(403)은 발생기가 프로브 자체 내에 삽입된 단일-칩 마이크로프로세서 내에서 EEROM 메모리(331), 온도 센서(330), 프로세서, ADC 및 DAC를 처리하고 조절하게 할 수 있게 한다. 사용자는 원하는 전력 설정(404)을 선택하고, 프로브 식별의 기준은 EEROM으로부터 판독되거나 프로세서(331)는 적절한 배열을 이룬다. 프로브(371)는 유닛(400) 또는 발생기를 조절하기 위해 케이블(1334)(도 1)을 통해 연결된다. 이러한 프로브는 다중 수술절차 사용을 위해 의도되지 않는다. 따라서, 이러한 프로브의 사용을 방지하기 위하여, 제어기(410)(도 4)는 ID 메모리 모듈(331)로부터 저장된 시간 레지스터를 판독한다. 프로브의 초기화된 시간(1467)(도 11)이 0인 경우, 전류 실시간 클록(real-time clock)(482) 값은 직렬 버스(403)에 의해 프로브(331)의 초기 시간 레지스터로 기록된다. 모듈(331) 상의 시간 판독이 0이 아닌 경우, 프로브의 초기 시간 레지스터는 수술절차 시간의 두 배로 부가된다(프로브 타입을 기초로 함)(도 14, 1420). 전류 실시간 클록(482)과 비교하여 값이 전류 시간 미만인 경우, 제어기는 디스플레이(450), 스피커(451) 및 플래싱(flashing) 프로브 조명(608)에 의해 시술자에게 경보를 발할 것이며, 이러한 수술절차는 종결될 것이고, 프로브는 병약자에게 제공된다.

제어기(401)는 또한 설치된 프로브와 양립가능성을 위하여 선택된 수술절차(1415)(도 11)를 검증한다. 양립 가능하지 않은 경우, 사용자는 또한 상이한 전력 설정(404), 수술절차, 또는 프로브(371)를 선택한다. 프로브(371)가 전력 설정(404)과 매칭되는 경우, 시스템은 전력 증폭기(416), 유도 광원(408), 및 저전압 신경 자극(732)을 가능하게 한다. 이러한 절차 둘 모두는 필수의 "핸드 쉐이크(hand shake)" 프로토콜 및 나열된 정보에 의해 실행되며, 이는 설치되는 절차를 위한 전자 회로에 의해 존재되거나 적절하게 검증되어야 한다. 임상적 수술절차 동안에, 정보가 프로브 내에 함유된 삽입된 전자기기에 의해 전달되도록 요구되며, 이는 이러한 보호를 강화시키며, 이에 따라 다시 권한이 없는 재사용을 방지하는 다른 방법을 제공한다. 최종 목적은 환자들 간에 교차-오염을 방지하는 것이다. 프로브는 독특하고 직렬화되고, 상기 수술절차를 제공함으로써 이를 수행할 것이다. 플러그 접속 직후에, 프로브는 일련번호를 직렬 버스(403)에 의해 데이터 로징(logging) 시스템에 입력하고, 회로 논리는 이후 프로브의 재사용 및 일어날 수 있는 교차 오염을 방지할 것이다. 추가로, 이러한 방식은 권한이 없는 제 3 부분 프로브의 사용을 방지하고, 이들이 활성화되지 않는 동안 잠재적 열등한 또는 인증되지 않은 프로브가 사용되는 것을 방지하고, 환자에 대한 가능한 위험성을 방지한다.

신경 타겟 위치 툴

치료 전에, 시술자는 도 4, 7, 7A, 8 및 10에 교시된 바와 같이 타겟(101) 및 인접 구조물(111)에 위치시키기 위하여, 보조 프로브(771)(도 4)를 사용할 수 있다. 니들(771)이 적소에 존재할 때, 시술자는 피부(755)(도 7 및 8)의 표면 상에 마크를 위치시키고 배치시킬 수 있거나, 보조 프로브(771)를 적소에 위치시킬 수 있다. 얕은 피하 수술절차를 위하여, 소스(408)로부터의 프로브 첨단 조명(448)은 시술자에게 볼 수 있게 하여 사전 마킹된 위치에 프로브를 배치시키는데 도움을 준다.

형광 마커 염료에 의한 위치

다소 보다 큰 타겟, 예를 들어 더욱 분산된 신경 구조 또는 작은 영역의 비정상 성장(예를 들어, 암)이 탐색되는 다른 수술절차에서, 타겟 구조물에 부착하는 특별하게 디자인된 염료의 주입은 도 6A에 교시된 바와 같이 사용된다. 프로브(610)(도 6)는 타겟(671) 가까이로 이동된다. 광원(608)은 양자점(quantum-dot)/염료 태그화(dye tagged)된 항체(670)를 조명한다. 염료는 특정 물질의 주파수/파장에서 형광을 내고(675), 통상적으로 가시광선 내지 적외선(또는 IR) 또는 잠재적으로 다른 파장 영역의 빛을 방출할 것이다. 리턴 섬유(들)(680)는 측정을 위한 검출기(478)로 방출물(675)을 전달하고, 그 결과는 이후 막대 그래프(554)(도 1) 및/또는 근접을 기초로 한 스피커(451)에 의한 오디오톤 사운드로 나타낸다. 가시광선 및 IR 광 방출은 제한된 거리에 걸쳐 전파하여 추가 외부 검출기(678)가 피부(330) 아래의 얕은 타겟에 대해서만 사용되도록 한다. 이러한 방법에 의한 위치는 도 8에서 교시된 전자적으로 유도된 프로브 방법과 유사하며, 여기서 프로브(610) 운동은 매우 근접할 때 신호 출력을 최대화한다. IR 방출은 전파되고, 임의적 추가 외부 센서(678)로의 보다 깊은(통상적은 수 센티미터) 검출을 허용할 수 있다. 불행하게도, 수많은 염료는 가시광선 영역에서 형광을 내어, 깊은 타겟에 대해 또는 뼈에 의해 눈에 띄지 않을 때 외부 검출이 제공될 수 있다. 그러나, 프로브(10)(도 6A)는 단일 콤팩트 프로브에서 타겟 조명(674), 방출(675) 검출기, 절제, 생체검사 및 약물 전달을 통합함으로써 이러한 문제점을 해소한다. 전자 프로브 유도(도 8)는, 요구되는 경우 타겟을 빠르게 위치시키기 위하여 형광 검출과 조합하여 사용된다. 본 발명은 작은/깊은 종양 및 절제되거나 파괴되거나 제거되는 다른 조직에 위치시키고 치료하기 위한 최소 침습성 시스템을 제공한다.

전자 프로브 유도

저에너지 신경 자극 전류(810) (도 8)는 원하는 치료 영역에 위치지정하고, 인접 구조물을 회피하는데 도움이 된다. 프로브(771)는 신경 자극기와 보조 프로브 첨단(702)(도 8)으로/으로부터의 전류 측정 간에 선택 가능하다. 리턴 전극(736)은 국소 접지(735)에 대한 리턴 경로를 제공한다. 절제 프로브 스위치(367)는 프로브(372)로/로부터의 고에너지 절제 및 저에너지 자극기/리시버(receiver)를 선택한다. 측정된 유도 전류(811) 및 빛(478)의 진폭은 디스플레이(554), 및 스피커(451)을 통한 오디오 피드백(452)으로 전달된다.

광학적 프로브 유도

기술된 발명은 자극원(732)을 보유하고 사전 가이드로서 작용함으로써, 프로브 배치(도 10)에 도움이 되는 광학적 소스(408)를 제공한다. 프로브(771)는 신경 자극기 또는 보조 프로브 첨단(702)로/로부터의 전류(811) 측정 간에 선택가능하다. 절제 프로브 스위치(367)는 프로브(371, 372, 373, 및 374)로의 또는 이들로부터의 고에너지 절제 또는 저에너지 자극기/리시버를 선택한다. 이러한 모드에서, 내과의사 조작자는 기술된 다양한 수단에 의해 피부 표면 상에 마크(755)를 이전에 배치시킬 것이다. 조작자(775)는 광학적 조명(448)이 켜졌을 때 첨단을 볼 것이다. 448은 피부 아래에 밝은 점을 제공하며, 이는 마크(755)와 관련하여 첨단의 위치를 지시할 것이다. 내과의사(775)는 이후 타겟 조직(101)을 절제하기 위하여, 이러한 프로브 첨단(301)을 마크(755) 아래의 정밀한 정렬 내로 유도할 것이다.

데이터 및 음성

실시간 엔지니어링 파라미터, 예를 들어 평균 전력(437), 발광 세기(478), 프로브 전류(811), 에너지(438) 및 온도(330)가 측정되어 USB 메모리(438)에 기록된다. 동시에, 기술되는 내부 파라미터, 주파수(423), 변조(420) 등은 또한 USB 메모리(438)에 기록된다. 추가적으로, 프로브, 환자 및 수술절차 파라미터(도 11)는 로컬 저장기(local storage)(438)에 기록된다. 시술자는 텍스트, 및 마이크로폰(455)에 의한 음성 노트를 기록하고, 이는 메모리(438)(도 1)에 저장된다. 모든 데이터 및 기록은 실시간 클록(482)을 이용하여 시간 기록된다(time stamp). 이는 상세한 후 수술절차 그래핑 및 분석을 허용한다.

데이터 전달

수술절차 종결시에, 시스템은 기록된 데이터(438)를 USB 탈착식 메모리(1338) 및 파일 서버(들)(1309, 및 1307)로 전달한다. 기술된 구체예에서, 데이터 전달은 이더넷(Ethernet) 연결(480)로 수행된다. 로컬 메모리(438)에 저장되는 프로브 사용 기록(1460)(도 11)은 이후 탈착식 메모리 모듈(1338)에 기록된다. 병렬 기록은 로컬 저장기(1309), 및 리모트 서버(1306), 이더넷 연결(480)에 의한 저장기(1307) 또는 유사한 수단에 반영된다. 민감한 기록(sensitive record)은 보안 네트워크 연결에 의해 암호화되고 변형되고, 또한 탈착식 모듈(1320)에 기록된다. 리모트 서버 상에 함유된 데이터베이스는 하기 정보를 기록한다: 제작시 장치, 프로브 보조장치 목록, 사용법, 요금(billing), 복구/보증 교환 정보, 및 프로그램 작성기. 시스템(400)이 신규한 절차(1410)(도 11)를 검증할 때, 관계형 데이터베이스는 신규한 요금/절차 코드(1416), 전위 전력 설정(1417) 등을 반영하기 위하여 자동적으로 업데이트된다. 이는 장치가 통용되고 시술자가 개발되고 인증됨에 따라 신규한 프로브/절차를 변경시킴을 보증한다.

도 1은 이극성 드라이버 시스템(Bi-Polar Driver System)이다.

도 2는 이극성 니들(bi-polar needle)의 개략적 다이어그램이다.

도 2A는 분할된 이극성 니들의 개략적 다이어그램이다.

도 3A는 원뿔 형 이극성 프로브의 확대된 측면도이다.

도 3B는 중공 정(hollo chisel) 이극성 프로브의 확대된 측면도이다.

도 3C는 뾰족한 원뿔 형 이극성 프로브의 확대된 측면도이다.

도 3D는 분할된 원뿔 형 이극성 프로브의 확대된 측면도이다.

도 4는 이극성 드라이버 시스템의 개략적 다이어그램이다.

도 5A는 보조 프로브를 이용하지 않는 절제 수술절차이다.

도 5B는 보조 프로브를 이용한 절제 수술절차이다.

도 6은 신경 절제용 혼성 이극성(Hybrid bi-polar) 니들의 측면도이다.

도 6A는 종양 절제용 혼성 이극성 니들의 측면도이다.

도 7은 보조 신경 프로브의 측면도이다.

도 7A는 보조 듀얼-첨단을 구비한 신경 프로브의 측면도이다.

도 8은 보조 신경 프로브(들)를 이용한 유도된 절제 수술절차의 측면도이다.

도 9는 전기-수술 파형(electro-surgery waveform)의 샘플이다.

도 10은 시각적으로 유도된 절제 수술절차의 측면도이다.

도 11 내지 11A는 제어기 및 프로브 데이터베이스 구조이다.

도 12는 동일한 표면적의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 13은 상이한 표면적의 두 개의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 14는 상이한 표면적의 두 개의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 15는 세 개의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 16은 세 개의 전극 및 굽혀진 핸들 부분을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 17은 신경에 대해 횡단하는 다수의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 18은 신경에 대해 평행한 다수의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 19는 신경에 대해 일정한 각으로 가로지르는 다수의 전극을 갖는 단일축 전기수술용 프로브의 측면도이다.

도 20은 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 21은 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 22는 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 23A는 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 23B는 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 23C는 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 24는 본 발명과 일관된 시스템 관리 방법의 특정 양태를 도시한 흐름 차트이다.

도 25는 본 발명과 일관된 치료학적 에너지 프로토콜을 표로 나타낸 것이다.

도 26은 본 발명과 일관된 치료학적 에너지 프로토콜을 그래프로 나타낸 것이다.

도 27은 자극 전류를 조절하기 위한 다중-위치 스위치를 특징으로 하는 전기수술용 프로브의 투시도이다.

의학적 용어

본원에서 사용되는 특정 용어들은 하기와 같이 정의된다:

추미근(Corrugator supercili muscles): 눈썹 함몰(brow depression) 및 찌푸림(frowning)을 형성시키는 이마의 골격근(skeletal muscles).

구강하체근(Cepressor anguli oris): 구각부(corner of the mouth)의 함몰을 형성시키는 구각부의 골격근.

하순하체근(Depressor labii inferioris): 입술이 아래쪽으로 뒤집혀지고 눌려지는 아랫 입술의 골격근

근긴장이상(Cystonias): 무의식적으로 골격근의 벗어난 수축(aberrant contraction)을 나타내는 의학적 상태

전두근(Frontalis): 눈썹 올림 또는 눈썹의 융기(elevation) 및 눈썹의 치켜 올림을 형성하는 이마의 골격근

다한증(Hyperhidrosis): 과도한 땀 형성의 상태

깨물근(Masseter): 악골 교합(jaw closure) 및 이물기(clenching)를 형성하는 악골의 골격근

턱끝근(Mentalis): 아랫 입술 위치를 안정화시키는 아랫 입술 및 턱의 골격근

눈둘레근(Orbicularis oculio): 눈감음의 원인이 되는 눈 영역의 골격근

입둘레근(Ribucularis ori): 입술 및 입의 닫힘 및 수행능력의 원인이 되는 구강 영역의 골격근

부교감신경(Parasymapathetic): 자율신경계의 하나의 분열을 칭함

활경근 마이오이드(Platysma myoides): 목의 보다 깊은 구조를 보호하는 목의 골격근

활경근(Platysma): 상기와 동일함

비근근(Procerus muscles): 코 이마 구역에 따라 눈살을 찌푸리거나 수평의 주름을 형성시키는 원인이 되는 중앙 이마의 골격근

눈살근(Procerus): 상기와 동일함

비루(Rhinorrhea): 과도한 비점막(nasal mucous) 분비물

주름근(Supercilli): 눈꺼풀 위에 있는 추미근의 일부

측두하악(Temporalis): 턱관절(temporamandibular joint)을 안정화시키는 턱의 골격근

대협골근(Zygomaticus major): 안면 중앙부의 미소 또는 주름을 형성시키는 안면의 골격근.

전기학적 용어

ADC(Analog to digital converter): 아날로그 대 디지털 변환기

ASCII(American standard of computer information interchange): 컴퓨터 정보 교환의 미국 표준

BAUD(Serial communication data rate in bits per second): 직렬 통신 데이터 속도(초당 비트)

바이트(BYTE): 길이가 8 비트인 디지털 데이터

문자(CHARACTER): ASCII 세트로부터의 기호

체크섬(CHECKSUM): 리스트에서 데이터의 수합계

CPU(Central processing unit): 중앙처리장치

EEPROM(Electronically erasable programmable read only memory): 전자공학적으로 지울수 있는 프로그램가능한 판독전용 메모리

플래시 메모리(FLASH MEMORY): 전자공학적으로 변경가능한 판독전용 메모리(참조, EEPROM)

UI(Graphical user interface): 그래픽 사용자 인터페이스

헥사데시말(HEXADECIMAL): 정수의 16 진수 표시

I2C 버스(BUS): 집적회로간 버스. 인쇄 회로 기판상에 삽입된 IC와 서브시스템 간의 독립적 통신 경로를 위한 필립스에 의해 개발된 단순한 2-와이어 2-방향 직렬 버스

I2C 버스는 내부 시스템 관리 및 진단 기능을 위해 시스템 기판 상 및 이들 간에 사용된다.

개입 중단(INTERRUPT): 다른 임무를 수행하기 위해 컴퓨터 신호

PC: 개인용 컴퓨터.

PWM(Pulse-width modulation): 펄스-폭 조절

ROM(Read only memory): 판독전용 메모리.

워드(WORD): 길이가 16 비트인 디지털 데이터.

본 발명의 기술된 구체예를 추가로 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 이의 적용으로 제한되지 않거나 도시된 특정 배열의 설명으로 제한되지 않는 것으로 이해된다. 본 발명은 다른 구체예를 가질 수 있다. 또한, 본원에서 사용되는 용어는 프로브 및 이의 작동을 기술하기 위한 목적이다. 본원에 기술된 각 장치 구체예는 수많은 균등물을 갖는다.

도 1. 이극성 드라이버 시스템

도 1은 시스템의 두 개의 요구되는 구성요소, 다양한 모듈 및 임의적 항목을 나타낸 것이다. 수술절차 동안 항상 사용되는 두 개의 구성요소는 에너지 발생기/제어기/데이터 저장 디바이스(400)와 프로브(371)이다. 400은 적절하게 허가된 프로브를 인식하고, 이전에 사용된 프로브의 재사용을 방지하고, 기술된 바와 같이 적절한 에너지를 발생시키고, 안정성 체크를 수행하고, 데이터를 저장하고, 기술된 다른 기능을 수행할 수 있는 발전된 전자 시스템을 포함한다. 400의 주요 기능은 빛의 발생, 위치-자극 전류의 발생, 절제 에너지의 발생, 데이터 기록, 저장, 통신 및 검색, 및 MIS 절차에서 중요한 다른 기능을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 프로브(371) 및 이의 다양한 형태는 절제되거나, 개질되거나, 파괴되도록 요망되는 타겟 조직(101)과 관련하여, 이의 첨단(301)의 적절한 위치를 식별하는데 사용될 수 있는 단일 천공 이극성 의료 툴이다. 프로브(771) 및 이의 다양한 유도체는 프로브(371)의 첨단(301)을 위치시키고, 적절하게 위치지정하는데 도움을 주기 위해 임의적으로 사용될 수 있다.

도 2. 이극성 프로브의 입체도

이극성 프로브(310)는 프로브의 니들포인트(needlepoint)의 타입을 제외하고 도 3A-C에 도시된 프로브(371, 372, 373)를 나타낸다. 도 3D는 분할된 리턴 프로브를 갖기 때문에 다른 것과 상이하다. 이극성 프로브(310)(치수에 대해 도시되지 않음)는 전극(302)을 커버하는, 적합한 생물학적 불활성 물질, 예를 들어 테플론, PTFE 또는 다른 절연 물질로 이루어진 절연성 유전체 몸체(309)로 이루어지며, 여기서 302는 리턴 전극으로서 노출되는 것을 제외한다. 전도성 리턴 전극(302) 튜브는 의료 등급 스테인리스 스틸, 티탄 또는 다른 전도성 물질로부터 제작된다. 중공(hollow) 또는 단단한 전도성 첨단 전극(301)은 주변 유전성 절연체(305)로부터 돌출한다. 309, 302, 305, 및 301의 크기, 및 이의 내부 내강(직경, 길이, 두께 등)은 상이한 표면적을 허용하여 특정 치료학적 적용을 위해 요구되는 특정 전류 밀도를 초래하도록 조절될 수 있다.

중공 전극(301)은 종종 국소 마취제와 같은 약물을 전달하기 위해 시린지(synringe)로서 사용된다. 첨단 전극(301)은 임피던스 매칭 네트워크(418)(도 4)를 통해 전력 증폭기(416)에 연결된다. 리턴 전극(들)(302)은 리턴 전류를 임피던스 매칭 네트워크(418)를 통해 전력 증폭기(416)로 전달한다. 기술된 구체예에서의 유전성 절연체는 광파이프 또는 광섬유 케이블로서 작용하는 투명한 의료 등급 폴리카르보네이트이다. 광원 LED 또는 레이저(408)(도 4)는 피부 아래에 프로브를 유도하기 위해, 즉 얕은 수술절차를 위해 광섬유 케이블/투명한 유전체(305)(transparent dielectric)에 의해 프로브의 원단에 조명을 제공한다. 대안적인 구체예에서, 유전성 절연체는 도 6에 교시된 바와 같이 조망 및 조명을 위해 다수의 광섬유로 대체된다.

절제 영역(306, 및 140)은 일반적으로 전기장 라인을 따르는 전극(301)에 대해 방사적으로 확장한다. 피부(330)에 매우 밀접한 수술절차에 대한 화상(burning)의 가능성은 영역(306)에 존재한다. 화상의 가능성을 최소화하기 위하여, 도 3D에서의 분할된 리턴 전극 프로브(374)가 제공된다. 이에 의해 전류는 영역(306)으로부터 떨어져 (140)으로 집중되거나 이의 반대로도 집중된다. 도 2A에서, 절연체(307)는 리턴 전극을 두 개의 섹션(302 및 303)으로 분할시켜, 리턴 전류비를 0 내지 50%로 나누며, 이는 또한 선택적으로 활성화될 수 있다. 활성 전극은 또한 두 개의 섹션(301 및 311)으로 분할되어, 이러한 에너지가 요망되는 방향으로 진행될 수 있다. 이러한 전극 배열은 프로브의 근접 부분에서 식별되어, 따라서 작동자가 니들 및 전극을 위치시킬 수 있다. 도 6은 더욱 정밀한 에너지 전달을 위해 레이저로 유도된 절제를 교시한 것이다.

도 2A. 분할된 이극성 프로브의 입체도

이극성 프로브(380)(치수는 도시되지 않음)는 분할된 리턴 전극(302 및 303)을 커버하는, 적합한 생물학적 불활성 물질로 이루어진 절연성 유전체 몸체(309), 예를 들어 테플론 PTFE 또는 다른 전기 절연체로 이루어진다. 기술된 전도성 리턴 전극(302 및 303)은 의료 등급 스테인리스 스틸, 티탄 또는 다른 전기전도성 물질로 제작된다. 중공 또는 단단한 분할된 전도성 첨단 전극(301 및 311)은 주변 유전성 절연체(305)로부터 돌출한다. 중공/분할된 전도성 첨단의 작동은 도 3D에 교시된 바와 같이, 프로브 첨단(310)과 매우 유사하다. 절제 영역(1203)(도 10) 및 (140-144)는 일반적으로 전기장 라인을 따라 전극(301)에 대해 방사적으로 확장한다. 피부(330)에 매우 근접한 수술절차에 대한 화상의 가능성이 영역(306)에 존재한다. 화상의 가능성을 최소화하기 위하여, 분할된 리턴 전극 프로브(311)가 사용되며, 이에 의해 전류는 영역(306)에서 떨어져서 (140)로 집중된다. 인접 구조물(111)에 대한 위험이 있는 수술절차에 대해, 절제 영역(1203)은 비방사 절제 구역이어야 한다. 기술된 분할된 전극(380)은 전극 쌍(301/302 및 311/303)으로 전달되는 에너지를 나누거나 분할시킬 수 있다. 쌍들 간의 기술된 구분 또는 비율은 0 내지 100%이다. 전극 쌍 사이에 위치된 듀얼 증폭기 또는 시간 다중송신/스위칭 주요 증폭기(416)는 에너지를 타겟(101)으로 진행시켜 (111)을 회피시킨다. 이러한 단순한 스위치 네트워크는 전기 에너지를 신뢰성 있게 비율화하며, 인접 구조물에 대한 손상을 최소화한다.

도 3A. 원뿔형 이극성 니들

이극성 프로브(371)는 최소 침습성 단일 진입점를 위한 원뿔형태의 전극(301) 및 첨단(351)을 기술한 것이다. 프로브 직경(358)은 20-게이지 또는 다른 작은 게이지 시린지 니들과 유사하지만, 적용, 요구되는 표면적 및 필요한 관통 깊이에 따라 더욱 크거나 작을 수 있다. 기술된 구체예에서, 전극 샤프트(302)는 30 mm 길이이며, 대략 5mm는 절연되지 않는다. 둘 모두의 길이 및 표면적은 성형수술 또는 등 통증의 제거에서와 같은 다양한 적용을 충족하기 위해 개질될 수 있다. 전도성 리턴 전극(302)은 의료 등급 스테인리스 스틸, 티탄 또는 다른 전도성 물질로부터 제작된다. 기술된 구체예에서 유전성 절연체(305)는 폴리카르보네이트와 같은 투명한 의료 등급 물질이며, 이는 광파이프 또는 광섬유 케이블로서 작용될 수 있다. 높은 세기의 광원(408) LED/레이저(도 4)는 프로브의 작업 단부에서 유도 조명(448)을 제공한다. 조명 소스 변조/플래시 속도는 도 8에 교시된 바와 같이 수용된 자극 전류(810)에 비례한다. 작은 직경의 전극은 통상적으로 국소 마취로 수행되는 최소 침습성 절차를 허용한다. 이러한 배열은 다른 경우에서 기술되는 제제의 전달을 위한 내강을 포함할 수 있다.

도 3B. 중공 정( Hollow Chisel )

중공 정 전극(352)은 종종 국소 마취제, 약물/트레이서 염료와 같은 약물을 전달하기 위해 시린지로서 사용된다. 중공 전극은 또한 샘플을 추출할 수 있다. 기술된 구체예에서 유전성 절연체(305)는 투명한 의료 등급 폴리카르보네이트이고, 광파이프 또는 광섬유 케이블로서 수행한다. 신규한 듀얼-목적 유전체는 프로브 직경 및 제작 비용을 감소시킨다. 광원(408), 통상적으로 LED 또는 레이저(도 4에 도시되지 않음)는 프로브의 작업 단부에 조명(448)을 제공한다. 이는 피부 아래에 프로브를 유도하기 위해 조명 소스를 제공한다. 도 6에 교시된 바와 같이, 제 2 구체예에서, 유전성 절연체는 조망(viewing)/조명을 위해 다수의 광섬유로 대체/조합된다.

도 3C. 뾰족한 원뿔( Tapered Conical )

이극성 프로브(373)는 최소 침습성 단일 진입점을 위한 뾰족한 원뿔형태의 프로브를 기술한 것이다. 이는 도 3A에 교시된 바와 같이 프로브(371)와 유사하게 이루어진다. 프로브 첨단은 첨단 기하학을 교시하기 위해 치수를 나타내지 않았 다. 기술된 구체예에서, 전극(301)은 대략 5 mm 길이이고, 의료 등급 스테인리스 스틸로부터 제작되지만, 특정 적용 및 표면적 요구사항을 수용하기 위해 다양한 길이를 지닐 수 있다. 단단한 뾰족한 전도성 첨단 전극(353)은 뾰족한 유전성 절연체(305)로부터 돌출한다. 투명한 유전성 절연체(305)는 또한 고강도 광원(408)(도 4)으로 종결되는 광파이프 또는 광섬유 케이블로서 수행하여 조명(448)을 제공한다. 전극 어셈블리는 인체공학적 핸들(388)에 탑재된다(이의 수치는 도시하지 않음). 핸들(388)은 절제 온/오프 스위치(310), 절제/자극 모드 스위치(367), 식별 모듈(331) 및 케이블(1334)에 대한 말단부를 수용한다(도 13). 온도 센서(330)(첨단에 근접하여 위치됨)는 조직 온도를 모니터한다.

도 3D. 분할된 원뿔 이극성 프로브

이러한 프로브의 설명은 도면 2A 및 3D 모두에 기술되어 있다. 이극성 프로브(374)(수치가 도시되지 않음)는 적합한 생물학적 불활성 물질, 예를 들어, 테플론으로 이루어진 절연성 유전체 몸체(309)로 이루어지며, 이는 분할된 리턴 전극(302 및 303)을 커버한다. 전도성 리턴 전극(302)은 의료 등급 스테인리스 스틸, 티탄 또는 다른 적합한 전도성 물질로부터 제작된다. 중공 또는 단단한 분할된 전도성 첨단 전극(301 및 311)은 주변 유전성 절연체(305)로부터 돌출한다. 이러한 작동은 도 2A에 교시된 바와 같이 프로브 첨단(380)과 매우 유사하다. 단단한 뾰족한 전도성 첨단 전극(311 및 301)은 투명한 유전성 절연체(305)로부터 돌출한다. 유전성 절연체(305)는 또한 조명(448)을 제공하는 높은 세기의 광원(408)에서 종결되는 광파이프 또는 광섬유 케이블로서 수행된다.

프로브 핸들(수치는 도시되지 않음)은 메모리 모듈(331), 온/오프 스위치(310), 및 모드 스위치(367)를 둘러싼다. 온도 센서(330)(첨단 가까이에 위치됨)는 조직 온도를 모니터한다. 분할된 전극(380)(도 2A)은 전극 쌍(301/302 및 311/303)으로 전달되는 에너지를 나누거나 분할할 수 있다. 듀얼 증폭기 또는 시간 다중송신/스위칭 주요 증폭기(416)는 타겟(101)으로 에너지를 진행시키는 전극쌍 사이에 위치되어 (111)이 비대칭 절제 부피를 형성시키는 것을 회피한다. 작은 직경의 전극 니들은 단일 진입점으로부터 주입되어, 상처를 최소화하고 정밀한 전극 배치를 단순화한다.

연결은 융기된 스테인리스 전극 튜브(302)를 커버하는 뾰족한 유전체 슬리브(309)로 이루어진다. 절연 슬리브(309)는 적합한 생물학적 불활성 물질로 이루어지며, 이는 전극(302)을 커버한다. 유전체(305)는 원뿔의 기울어진 전극(351 및 301)을 절연시킨다.

도 5A. 절제 수술절차(보조 프로프를 사용하지 않음)

절제 프로브(371)는 절제될 신경 타겟(박스 531)이 위치되는 영역에 해부학적으로 삽입되고 진행된다. 시험 전류(811)가 인가된다(박스 532). 프로브가 타겟 신경의 아주 가까운 곳에 위치되는 경우, 생리학적 반응이 검출/관찰될 것이다(예: 미간 주름형성의 제거 동안, 이마의 근육 자극이 관찰될 것이다). 반응이 관찰되는 경우, 마크는 신경의 영역을 위치시키기 위해 피부 표면 상에 임의적으로 적용될 수 있다. 전력은 신경을 절제하기 위한 시도시에 인가된다(박스 535). 생리학적 반응이 관찰되지 않는 경우(박스 534), 프로브는 타겟 신경에 보다 가까운 곳에 재 위치될 것이며, 자극 시험이 반복될 것이다(박스 536 및 537). 생리학적 반응이 관찰되지 않는 경우, 수술절차는 종결될 수 있다(박스 544). 또한, 프로브는 더욱 영구적인 결과를 위해 보다 큰 절제 영역을 생성시키기 위하여, 임의의 방향, 위, 아래, 가까이, 멀리, 원형, 패턴화되게 이동될 수 있다.

박스 537에서, 자극이 다시 관찰되는 경우, 절제력은 보다 높게 설정될 수 있거나(박스 538), 대안적으로는 언급된 바와 같이, 니들이 다양한 방향으로 이동될 수 있거나, 보다 큰 조사량의 에너지가 다시 인가되어 신경을 통한 신호 전도를 더욱 효과적이거나 영구적으로 종결하기 위해, 보다 큰 영역의 절제를 형성할 수 있다. 전력의 전달 후에(박스 540), 자극 에너지는 다시 인가될 수 있다(박스 541). 자극이 존재하지 않는 경우, 수술절차는 완료된 것이다(박스 544). 신경을 통해 신호 흐름이 존재하는 경우(자극 또는 생물학적 반응), 프로브는 재위치될 수 있으며(박스 542), 과정은 다시 개시된다(박스 533).

도 5B. 보조 프로브 , 예를 들어 771 및 772를 사용한 시각적으로 유도된 절제 수술절차의 흐름 차트

보조 프로브 (771 및 772) (도 7 및 7A)는 타겟 구조물(101)을 빠르고 정확하게 위치시키고 후속하여 타겟 위치(755)를 마크하는 방법을 제공한다. 보조 프로브는 절제 프로브 보다 매우 작을 수 있다(침술 니들과 유사). 구조물은 통상적으로 잉크 또는 유사한 펜으로 마킹되어, 발광되는 절제 프로브(371) 또는 다른 절제 프로브를 마크(755)로 빠르게 유도되게 할 수 있다. 임의적으로, 비발광되는 프로브는 시술자를 프로브 첨단에 대해 예민하게 하도록 사용될 수 있다. 깊은 구 조물에 대해, 프로브 (771)(도 8)는 전자 표지로서 사용된다. 자극 전류와 유사하지만 보다 작은 프로브 첨단(702)으로부터의 작은 전류(811)는 절제 프로브(372)(도 8)를 유도하기 위해 사용된다.

작동(530)(도 5B)은 신경(101)에 근접하여 피부(330) 및 근육층(들)(710)을 통해 보조 프로브(771 또는 772)(도 7 및 7A)를 삽입한다. 타겟(101) 깊이(766)는 보조 프로브 마킹(765)을 이용하여 측정된다(도 7 및 7A). 결정(533)에서는 (534)에서 조정이 수행되지 않는 경우, 프로브가 정위치 되었는지를 체크한다. 신경 자극 전류(811)을 작동시킬 수 있게 한다(532). 근육 자극이 얻어지거나 생리학적 반응이 얻어지는 경우, 보조 프로브 첨단이 정위치된 것이다. 깊이는 마크(765)를 판독함으로써 확인될 수 있으며, 위치 마크(755)는 작동(535)에서 이루질 수 있다. 작동(536 및 537)에서 마크 아래의 위치에서의 프로브와 관련하여, 작동(538)은 전력 수준(404)을 설정하고 절제 스위치(410)를 닫는다. 대안적으로는, 자극은 다른 경우에서 교시된 바와 같이 절제 프로브로부터 직접 인가될 수 있다. 작동(540) 및 제어기(401)는 발생기(411)(도 4) 횟수, 변조(420) 엔벨로프를 설정하고, 전력 증폭기(416)가 미리 설정된 절제 에너지를 전달하게 할 수 있다. 영역(1203)(도 10)은 예를 들어 원뿔형 첨단(301)에 대한 절제 영역의 일반적인 모양을 나타낸다.

각 절제 간에, 절차(540)(도 5C)(신경 전도)는 (541)에서 시험된다. 프로브 증폭기(416)는 전극(301) 또는 보조 프로브(771) 또는 둘 모두로부터 작은 신경 자극 전류(811)를 전달한다. 신경 전도 시험(541)을 기초로 하여, 요망되는 전도 수준이 달성되는 경우, 수술절차는 완료된 것이다. 작동(542)에서는 프로브를 다음 위치로 이동시키고, 전도 시험(541)을 반복한다. 완료된 경우, 프로브(들)는 작동(544)에서 제거된다. 수 및 절제 세기/에너지는 특정 절차 및 요망되는 영속성에 의해 설정된다. 시술자는 절차/전력 수준(404)(도 4)을 선택하며, 제어기(401)는 선택된 절차와의 양립가능성을 위해 식별(331)(도 4)을 통해 설치된 프로브를 비교한다. 시술자는 설치된 프로브가 선택된 전력 범위(404)와 양립 가능하지 않은 경우 경보를 듣게 된다.

제한되지 않는 예로서, 5개의 절제 영역(140, 141, 142, 143, 및 144)이 도 10에 도시되어 있다. 절제는 영역(144)에서 개시하고, 이후 프로브는 143...140으로 이동된다. 대안적으로는, 이동은 삽입하는 동안 이루어질 수 있고, 측면으로, 원형 방식으로 또는 타겟화된 신경 파괴의 영역을 확장시키기 위한 다른 방식으로 이루어질 수 있다. 신경 반응은 각 절제가 시술자에게 신경 전도의 수준을 즉시 체크한 후에 시험될 수 있다. 프로브 위치 및 전력 조정은 요망되는 경우 추가 절제를 적용하기 전에 이루어진다. 본원에 교시된 정확한 프로브 위치 툴 및 방법은 최소 절제 에너지의 사용을 허용하며, 이에 의해 비타겟 구조물에 대한 손상을 최소화 한다. 이는 치료 시간을 감소시키고 환자 불편함을 최소한으로 감소시키는 것으로 해석된다. 본 발명은 시술자에게 새로운 수준의 확실성을 갖는 일시적 또는 영구적 신경 전도를 선택하는 능력을 갖는, 최소 침습성 신경 전도 제한 절차를 수행하기 위한 새로운 툴을 제공한다. 이러한 새로운 툴은 국소 마취로 1 시간 미만을 갖는 오피스 또는 외래환자 설정에서 통상적으로 수행되는 저비용 과정을 제공한다. 종래 기술과 대조적으로 수술 절차는 성능의 제한된 조절(신경 재성장)을 갖는 스티치 및 보다 긴 치료 간격을 요구한다.

도 6. 향상된 레이저 타겟화를 가지는 이극성 프로브(610)의 측면도

프로브 삽입 및 배치는 도 3에 교시된 바와 동일하다. 프로브 구조는 이미지화/조명을 제공하는 광섬유(690 및 680)가 삽입된 유전체(305)를 갖는 도 3과 동일하다. 추가 섬유(들)(690-691)는 고강도의 레이저 소스에 의해 조명된다.

타겟 신경(101) 또는 절제 영역(640)이 제 2 신경(111) 또는 피부(330)에 매우 근접한 특별한 경우에, 이극성 프로브(371 또는 372)(도 3)는 전극 (301 및/또는 302) 사이의 환형 절제 영역을 형성시켜, 다른 신경(111)과 같은 인접 구조물을 잠재적으로 손상시킨다. 요망되는 위치에서의 프로브(610)와 관련하여, 레이저(608)(도 4)는 타겟(670)(도 6A)으로 향하게 되고 섬유(들)(690)를 조명한다. 이온화된 영역(640)으로 고강도의 레이저 광을 투과시키는 섬유(들)는 섬유(들)(690)에 의해 조명된다. 레이저 조명과 동시에 RF 에너지(470)는 전극(301 및 302)으로 전달된다. 비교적 낮은 임피던스 경로는 고강도의 레이저 조명에 의해 생성되며, 여기서 RF 에너지는 이러한 새롭게 생성된 경로를 따른다. 따라서, 매우 특별한 영역은 절제를 위해 선택될 수 있다. 보다 낮은 전력에서 작동을 허용함으로써, 에너지는 필요로 하는 곳에 집중되고, 피부(330) 또는 신경(111)과 같은 인접 구조물에 손상을 제거하거나 감소시킨다. 프로브(610)는 저전력 레이저(또는 다른 타입의 광원) 및 섬유 전달 시스템의 추가와 함께 도 3에 교시된 이미 매우 정밀한 절제를 개선한다. 기술된 구체예에서, 다이오드 펌핑 Nd:YAG (네오디뮴 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Garnet)) 레이저는 제한되지 않는 예로서 제공된다.

도 6A. 형광 방출 유도된 혼성 이극성 종양 프로브의 측면도

조명 검출/이미지화를 위해 다수의 광섬유(380, 690, 및 680)가 삽입된 유전체(305)를 갖는 프로브 구조는 도 3A 및 6과 유사하다. 이러한 향상된 시스템 및 공정은 종래 기술된 프로브의 선택적 특성을 증가시킨다. 섬유(들)(690-691)는 통상적으로 조정가능한 레이저 또는 UV LED인 고강도의 광원(들)(608)에 의해 조명된다. 소스(들)(608)(도 4)는 조정가능한 레이저가 사용되는 기술된 구체예에서 태그화된 마커(들)(670)에 대한 조명을 제공한다. 여기/조명 파장(들)은 요망되는 타겟(671)에 대하여 매우 특이적인 마커(670)와 함께 사용되는 염료/나노-입자에 대해 특정된다. 마커/태그는 통상적으로 형광 마커와 조합된 단백질 특이적 항원이다. 신규한 프로브 조명은 최대 시스템 감도를 위해 강력한 조명을 타겟에 전달할 수 있다. 짧은(블루/UV) 파장 광에 의해 여기되는 수많은 염료는 조직에 불량하게 투과되지만 섬유(690)에 의해 용이하게 전달된다. 혼성 이극성 절제 프로브(610)에 대해 제공된 제 2 적용은 작은 암 병소에 위치하고/파괴하기 위한 것이다. 프로브는 수술이 효과적이지 않거나 위치 또는 서브-시술가능한(sub-operable) 크기로 인해 위험한 경우 제공된다. 양자점 또는 염료 태그된 항체 물질(670)은 환자에게 주입되며, 여기서 타겟 구조물(671)에 부착한다. 태그화된 직후에, 암 노드(들)(cancer node)가 위치되고, 시험되고, 치료될 수 있다.

도 7. 보조 단일 첨단을 구비한 신경 프로브의 측면도

이러한 프로브는 임의의 치료학적 프로브(371) 및 이의 유도체와 함께 사용될 수 있다. 니들 자체, 예를 들어 침술 타입 니들은 본래 매우 미세하다. 이의 작은 크기로 인하여, 많은 니들 삽입이 상처 없이 최소의 고통으로 수행될 수 있다. 프로브(771)는 피부(330)를 통해 타겟 조직 부근에 삽입될 것이다. (771), (702)의 노출된 첨단이 노출될 것이고, 와이어(734)에 의해 발생기(732)에 전기적으로 연결된다. 프로브(771)의 표면은 유전체(704)로 커버되고, 이에 따라 단지 노출된 전기적 콘택트는 표면(702) 및 리턴 전극(736)이다. 노출된 첨단(702)은 타겟(101)의 부근에 전진하게 될 것이며, 시험 자극 전류가 인가될 것이다. 적절한 생리학적 반응이 관찰될 것이고, 첨단(702)이 적절하게 위치될 때, 깊이가 관찰 마크(765)에 의해 확인될 것이다. 외부 마크(755)는 기준으로 적용될 수 있다. 절제 프로브(371)는 X 마크(755) 아래에 타겟 조직의 부근으로 전진하게 될 수 있으며, 다른 경우에서 기술된 절제/신경 파괴가 수행될 수 있다.

도 7A. 보조 듀얼 -첨단이 구비된 신경 프로브의 측면도

듀얼 첨단이 구비된 프로브(772)는 리턴 전극 패드(736)를 제거한 추가 구체예를 제공한다. 프로브 프레임/핸들(739)은 기술된 구체예에서 짧은 거리(수 mm)-mm 이격된(730) 두 개의 미세한 니들(702 및 701)을 수용한다. 전도성 니들(701)의 샤프트는, 프로브(771)(도 7)의 구조와 유사하게, 유전성 절연체(706)로 커버된다. 제 2 전도성 니들(702)의 샤프트는 유전성 절연체 슬리브(703)로 커버된다. 전기 발생기(732)는 전류를 전도체(734 및 735)에 의해 프로브로 제공한다. 전류는 701로부터 기인한 것이고 전극(702)에 의해 회수된다. 큰 프로브 핸들(739)은 듀얼 프로브에 교시하기 위해 도시한 것이다. 프로브 깊이 측정을 돕기 위하여, 마커(765)는 니들 샤프트 상에 인쇄된다. 유전성 절연 슬리브(703 및 706)는 근육 층(710)으로부터 니들 샤프트 전류를 분리한다. 발생기(732)에 의해 인가된 전류는 직접 신경을 자극하며, 근육(710)을 자극하지 않는다. 보다 작은 전류를 갖는 보다 작은 프로브 첨단은 작은 구조물에 정확하게 위치하게 할 수 있다.

프로브(702 및 701)는 통상적인 침술 니들에 대한 크기와 유사한 매우 작은 게이지 니들이며, 이에 따라 최소한의 불편함, 출혈, 및 삽입력을 갖는 반복된 프로빙(proving)을 허용한다. 날카로운 프로브는 신경(101)에 가까운 피부(300) 및 근육층(들)(710)을 통해 삽입된다. 시술자는 타겟 신경(101)을 위치시키고, 이후 피부 표면은 흐름 차트(도 5B)에 도시된 바와 같이 절제 단계에 대한 위치 보조로서 마킹될 수 있다(755). 요망되는 절제 사이트가 위치된 직후에, 절제 프로브(들)(610)(도 6), (371) 및 관련된 프로브(도 3)는 첨단(305)에 의해 조명된(448) 피부(330) 아래에 삽입될 수 있다. 이들은 피부를 통해(첨단(305)으로부터의 조명(448)에 의해) 보여질 수 있고, 마크(755)(도 8)로 유도된다. 조명원(305)으로부터 관찰된 세기(765)는 측정된 깊이(765)의 평가체로서 사용된다. 이러한 단순한 프로브 시스템은 통증 및 손상을 최소화시키면서 타겟 구조의 빠르고, 정확한 위치화를 허용한다. 정확한 타겟 위치는 보다 낮은 절제 에너지의 사용을 허용하고, 이에 의해 가까운 구조물에 대한 손상을 최소화한다.

도 8. 보조 신경 프로브(들)을 구비한 유도된 절제 과정의 측면도

보조 프로브(771 및 772)(도 7 및 7A)는 타겟 구조물(101)을 정확하게 위치시키기 위해 사용된다. 프로브(771)는 유전성 절연체(704)로 커버된 샤프트를 갖는 미세한 전도성 니들(702)을 보유한다. 전기 발생기(732)는 작은 전류를 전도 체(734)를 통해 보조 프로브로 제공하고, 리턴 전극(736)에 의해 전도체(735)로 회수한다. 날카로운 보조 프로브는 타겟 신경(101) 가까이의 피부(330) 및 근육층(들)을 통해 삽입된다. 유전성 절연 슬리브(704)는 근육층(710)으로부터 니들 샤프트를 분리시킨다. 전류는 발생기(732)에 의해 인가되고, 이에 의해 근육(710)을 피하면서 신경을 직접 자극한다. 절연 슬리브(704)를 구비하지 않는 종래 기술의 프로브는 신경과 근육 둘 모두를 동시에 자극하고, 신경(101)을 차폐하고, 이후 신경 위치화를 어렵게 한다.

보조 프로브(771 및 772)는 얕은 또는 깊은 타겟 구조물을 빠르게 위치시키기 위한 방법을 제공한다. 얕은 구조물은 통상적으로 잉크 팬으로 마킹되어, 조명된 절제 프로브(371) 또는 이의 균등물이 마크(755)에 빠르게 유도되도록 한다. 임의적으로, 조명되지 않은 프로브는 프로브 첨단에 대해 간단하게 예민한 시술자에 의해 사용될 수 있다. 깊은 구조물에 대해, 프로브(771)는 또한 전자 표지로서 사용될 수 있다: 프로브 첨단(702)으로부터의 작은 전류(811)(세기가 낮고, 자극 전류와 상이함)는 절제 프로브(372)를 유도하기 위해 사용된다. 증폭기(430)(도 4)는 제어기(401)에 의해 판독되고 디스플레이 하기 위해 첨단 전극(301)로부터의 전류를 검출한다. 대안적으로는, 프로브(701)는 전극(301)으로부터 전류(811)를 검출하는 리시버로서 사용된다. 프로브 첨단(301)을 보조 프로브(702)에 대해 수평(1202) 및 깊이로(766) 이동시키는 것은 전류(810)를 거리에 대하여 반비례하게 가변시킨다. 증폭기(430)에 의해 분리되고 완충된 검출된 신호 전류(811)가 측정되고, 전류는 빠른 판독을 위해 단순한 막대 그래프(554)로 디스플레이된다. 또 한, 보조 프로브 첨단(702)에 비해 프로브 첨단(351, 352) 또는 균등물의 근접에 의해 조정되는 오디오 피드백은 시술자가 니들로부터 눈길을 돌리는 것을 감소시키거나 감소시키기 위해 제공되며, 이에 따라 정확한 프로브 배치를 돕는다. 가변성 주파수/피치 및 볼륨 오디오 신호는 452에 의해 발생되는 감지된 전류(811)에 비례한다. 스피커(451)(도 4 및 1)에 의해 방출된 톤 신호는 프로브 배치를 돕기 위해 기분 좋고 정확한 방법을 제공한다. 동시에, 조명원(408)은 감지된 전류에 대해 비례하는 속도로 깜박이게 하기 위해 증폭기(456)에 의해 변조된다. 이는 시술자가 오디오 및 시각적 가이드의 조합을 이용하여 절제 프로브(372)를 정위치에 빠르고 정확하게 유도하게 할 수 있다. 오디오 및 시각적 보조물은 또한 시술자의 훈련/학습 시간을 감소시킨다. 신규한 실시간 프로브 배치 피드백은 시술자에게 시스템이 정확하게 작동하고 있다는 확실성을 제공하고, 이에 따라 섬세한 수술절차에 집중할 수 있다. 정확한 프로브 위치는 절제 동안 최소 에너지의 사용을 허용하여, 비-타겟 구조물에 대한 손상을 최소화하고 치료 시간 및 환자의 불편함을 감소시킨다.

도 9A. 고에너지 전기-수술 사인곡선 절단 파형(910)

응고를 위한 저에너지 펄스 폭 변조된(또는 PWM) 사인곡선(920)은 또한 전기-수술 분야에 널리 공지되어 있다. 절단에 따르는 응고의 변형이 또한 널리 공지되어 있다.

도 10. 시각적으로 유도된 절제 수술절차의 측면도

보조 프로브(771 및 772)(도 7 및 7A)는 타겟 구조물(101)을 정확하게 위치 시키고, 이후에 타겟 위치(140)를 144로 마킹한다. 얕은 구조물은 통상적으로 잉크 펜(755)으로 마킹되어, 조명설치된 절제 프로브(371, 372) 또는 균등물이 이러한 포인트로 빠르게 유도되게 할 수 있다. 깊은 구조물에 대해, 프로브(771)는 전자 표지로서 작용하며, 프로브 첨단(702)으로부터의 작은 전류는 도 8에 교시된 바와 같이 절제 프로브(372)를 유도하기 위해 사용된다.

절제 프로브(372)는 신경(101) 가까이의 피부(330) 및 근육 층(들)(710)을 통해 삽입된다. 조명원(408)은 시술자가 조명설치된(448) 절제 프로브(372)를 정 위치로 빠르고 정확하게 유도하게 할 수 있다. 시술자(775)에 의해 보여지는 절제 프로브로부터의 조명(448)은 깊이 추정의 추가 보조물로서 사용된다. 선택 가능한 신경 자극 전류(811)는 영역(1204) 내에 신경(101) 위치화를 보조한다. 이러한 신규한 프로브 배치 시스템은 시술자에게 시스템이 정확하게 작업하고 있다는 확실성을 제공하고, 이에 따라 시술자는 섬세한 수술절차에 집중할 수 있다. 정확한 프로브 위치는 절제 동안 최소 에너지의 사용을 허용하여, 비-타겟 구조물에 대한 손상을 최소화하고, 치료 시간 및 환자의 불편함을 감소시킨다.

영역(1203)은 원뿔 첨단(301)에 대한 절제 영역의 일반적 모양을 나타낸 것이다. 첨단(301)은 타겟 신경(101)에 매우 근접하게 위치된다. 절제는 일반적으로 하나 또는 일련의 국소화된 절제를 요구한다. 수 및 절제 세기/에너지는 특정 과정 및 요망되는 영구성에 의해 설정된다.

5개의 절제 영역(140, 141, 142, 143, 및 144)이 도시되어 있다; 그러나, 보다 많거나 적은 영역이 존재할 수 있다. 절제는 구역(144)에서 개시되고, 이후 프 로브는 143... 140으로 이동되고, 반대로 절제는 140에서 개시하고, 144로 진행한다. 또한 시술자는 회전 운동을 수행할 수 있으며, 이에 따라 절제의 구역 및 절차의 영속성을 증가시킨다. 각 절제 절차(540)(도 5C) 간에, 작은 신경 자극 시험 전류(811)가 전극(301)으로부터 방출된다. 대략 효과적인 범위의 신경 자극 전류(811)는 1204에 의해 도시된다. 각 절제 이후의 시험 신경 반응은 시술자가 신경 전도의 레벨을 즉시 체크할 수 있게 한다. 프로브(372) 제거 없이, 시술자는 절제의 질에 대한 것으로서 즉각적인 피드백을 수용한다. 이후 위험이 따르지 않는 프로브 위치 조정은 추가 절제(요망되는 경우)를 수행하기 전에 이루어진다.

도 11-11A. 제어기 및 프로브 데이터베이스 구조

제어기(101)는 로컬 프로브(1460), 환자(1430) 및 수술절차(1410) 데이터베이스를 보존한다. 정확한 프로브 및 설정을 보증하기 위한 모든 작업은 요망되는 작업을 위해 사용된다. 부착된 프로브가 선택된 절차와 매치하는가를 자동으로 검증하고, 프로브 인증 및 사용을 검증하는 것은 환자의 오염을 피하거나 허가되지 않은 프로브의 사용을 피하기 위한 것이다. 자동적인 프로브 항목 관리는 절차 결과를 요금 시스템으로 빠르고 정확하게 전달한다.

도 11. 수술절차 파라미터 코드(들) 데이터베이스(1410)

터치 스크린으로부터, 시술자는 리스트(1410)로부터 요망되는 절차를 선택한다. 예를 들어, "일시적 신경 전도"(1411), "작은 종양 1CC"(1412), 및 "작은 신경 절제"(1413)가 몇 가지의 선택이다. 각 절차는 요금 시스템에서 사용되는 독특한 절차 코드(1416)를 갖는다. 전력 범위 파라미터(1417)는 전력 수준 조절(404) 에 의해 제안된 전력 설정이다. 절차(1415)와 관련된 프로브(들) 및 전력 범위 파라미터(1417)는 파라미터(1419)에 기술되어 있다. 연결된 프로브와 관련하여, 파트 수는 메모리(331)(도 1, 3 및 4)로부터 판독되고, 리스트(1419)와 비교된다. 전체 전력 파라미터(1418)는 시스템이 이러한 절차 동안 전달할 수 있고, 절차 코드, 사용되는 프로브 및 소프트웨어 파라미터에 의해 결정되는 최대 에너지이다. 이러한 파라미터는 허용되고/인증된 새로운 프로브 및 절차의 추가에 의해 요구되는 경우 개질되고, 업데이트되고, 변경될 수 있다. 전력은 전달되고, 측정되고 통합기(435)(도 4)로 총계된다. 전력 통합 회로는 최대 에너지가 초과되는 경우, 전력 증폭기를 꺼지게 하는 회로 접속된 잉여 안전 회로로서 디자인된다. 이러한 신규한 특징은 시스템 고장 또는 시술자 에러로부터 환자를 보호한다. 표준 절차 시간(1420)은 두 배가 되고 전류 RTC(482)에 첨가되고, 이후 프로브 메모리(331)(도 1)에 기록된다.

도 11 및 11A. 프로브 사용 인증 데이터베이스(1460)

터치 스크린(450)(도 1 및 4)으로부터, 시술자는 리스트(1410)로부터 요망되는 절차를 선택한다. 프로브(371) 및 균등물(도 3A-D) 타입은 제안된 리스트(1419)로부터 선택되고, 유닛(101)을 조절하기 위해 케이블(1334)(도 1)에 의해 연결된다. 연결된 직후에, 제어기(401)(도 4)는 ID 메모리 모듈(331)(도 1)로부터 저장된 시간 레지스터를 판독한다. 개시 시간(1487) 판독이 0(제조시 기본설정)인 경우, 전류 실시간 클록(482)(도 4)은 개시 시간 필드(1467, 1430 및 1435)에서 데이터베이스(1460)에 기록된다. 동시에, 두 배의 표준 절차 시간(1420) 파라미터가 RTC 482에 부가되고, 직렬 버스(403)에 의해 시간 레지스터에 기록된다. 프로브 개시 시간(1487)이 0이 아닌 것으로 판독되는 경우(331), 값은 실시간 클록(482)과 비교한다. 전류 시간 플러스 두 개의 표준 선택된 절차 기간(1420) 보다 큰 경우, 제어기는 디스플레이(450), 스피커(451) 및 이전 프로브에서 사용된 상태의 플래싱 프로브 조명(608)에 의해 시술자에게 경고한다. 상황을 측정하기 위하여, 시술자는 새로운 멸균 프로브를 간단히 연결하고 상기 공정을 반복한다. 도 13은 프로브 확인 사용법 및 관련된 데이터베이스 작동과 관련하여 추가의 상세한 설명을 교시한 것이다. 주기적으로 제어기(401)는 프로브(들)의 변경을 잊은 시술자에게 경보를 전달하게 하기 위해 상기 검증을 수행한다.

절차(도 10) 동안, 다양한 파라미터, 예를 들어 최대 온도(1473), 전력(1472), 임피던스 등이 판독되고, 수치화되고, 저장되고, 디스플레이된다. 파라미터, 예를 들어 절차 개시(1467); 최종 시간(1468), 일련 번호(1469), 및 파트 번호(1468)가 또한 기록된다. 중요한 파라미터는 디스플레이 및 분석을 위해 로컬 고속 메모리(438)에 기록된다. 절차를 허용하거나 종결하는 시간에, 데이터는 탈착식 USB(1320) 메모리 스틱(1338)에 반영된다. 프로브 특정 파라미터(1463)는 복사되고 프로브 리모델 설비에서 사용하기 위해 프로브 메모리(1338)에 기록한다. 데이터베이스 체크섬/CRC(들)(1449, 1479 및 1499)는 요망되는 경우 체크되고 업데이트된다. 검출된 고장, 예를 들어 쇼트(short)(유전체(305)(도 3) 파손)는 에러 필드(1494 및 1474)에 저장된다. 네트워크 연결(1305)이 이용 가능한 경우, 재배치 프로브에 대한 이메일 요청이 복구/고객 서비스 센터(1308)로 자동적으로 송부 된다. 실패 정보(1494)가 저장된 결함이 있는 프로브(374)는 신용 및 복구를 위해 회복된다.

USB 메모리 스틱의 사용은 네트워크(1326) 고장의 상황에서 연속된 작동을 허용한다. 데이터는, 백업을 위해 오피스 컴퓨터(1306)(도 1)로의 간단한 이동을 위해 메모리(1338)에 로딩된다. 통상적으로 이용 가능한 USB 메모리 스틱(1320)은 긴 잔류 시간을 갖는 저비용의 수십 내지 수백 메가바이트의 큰 데이터 용량을 갖는다. USB 메모리 스틱은 또한 환자 데이터의 이동을 보장하기 위해 데이터 암호화를 제공할 수 있다. 밀봉된 버젼은 화학적 멸균 절차와 양립가능하게 이용 가능하다.

컴퓨터 네트워크(1326), 예를 들어, 이더넷 802.11 또는 무선 802.11x이 이용 가능한 경우, 파일은 로컬 저장기(1309), 리모트 서버(1307)에 반영된다. 리모트 서버(통상적으로 장치 제조에 의해 유지됨)는 절차(들)를 원격적으로 업데이트시킬 수 있다. 데이트 보존 및 시스템 신뢰성을 보장하기 위하여, Birdstep of Americas Birdstep technology Inc(2101 Fourth Ave. Suite 2000, Seattle Wash)에 의해 제조된 고가용성 데이터베이스 엔진이 예로서 제공된다. Birdstep 데이터베이스는 분포된 백업, 대규모 고장 및 에러 회복을 제공하면서 최소 시스템 자원을 요구한다.

도 11. 환자/절차 데이터베이스(1430)

터치 스크린으로부터, 시술자는 종래 절차(1430)로부터 환자이름을 선택하거나 입력하고, 새로운 레코드(1433)를 생성시킨다. 유사하게는, 수술절차는 1410(예를 들어, "일시적 신경 전도"(1411), "작은 종양 1CC"(1412), 및 "작은 신경 절제"(1413))으로부터 선택된다. 각 과정은 요금 시스템에 대해 사용되는 독특한 절차 코드(1416)을 갖는다. 다른 정보, 예를 들어 시술자 성명(1440), 날짜(1435)는 레코드(1433)에 입력된다. 상기 교시된 바와 같이, 절차에 적합한 상기 프로브가 연결되고 확인될 때, 파트(1470) 및 일련번호(1469)가 기록된다.

도 11. 음성 및 노트( note )

시술자는 추가 텍스트 노트를 파일(1442)에 입력하거나, 마이크로폰(455)(도 5)에 의하여 이들을 후속 재생 또는 복사를 위해 웨이브 파일(1445)로 기록한다. 본 발명은 일시적/영구적 신경 전도 차단을 허용한다. 따라서, 절차는 수개월 내지 수년 동안의 간격으로 수행된다. 핸즈 프리의 통합된 음성 레코드는 가장 유용하다. 프로빙/절제 동안 제작된 상세한 텍스트 및 음성 노트는 또한 리코딩의 특정 설정, 및 환자 반응이다. 이것의 특징은 치료를 다시 검토하거나 시간을 절약할 때 기록 노트 대신에 매우 도움이 된다는 것이다. 시술자는 그들의 임무를 표준 오디오 툴을 갖는 음성/wave 파일(1445)로 다시 플레이 한다. 오디오 파일(1445)은 복사, 업데이트 노드 파일(1442)을 위해 이메일 또는 파일 전달로 송부될 수 있다.

절차의 마지막에, 레코드는 업데이트되고 메모리(438)에 저장된다. 백업 복사본은 USB(1320) 메모리 스틱(1338)(도 1)에 기록된다. 컴퓨터 네트워크(1326), 예를 들어 이더넷 802.11 또는 무선 802.11x가 이용가능한 경우, 파일은 로컬 저장기(1309), 리모트 서버(1307)에 반영된다. 환자 성명(1436), 수술절차 날 짜(1435), 및 절차 코드(1416)는 요금 시스템(1306)에 네트워크 또는 USB 디바이스(1320)에 의해 자동적으로 전달된다. USB 메모리 스틱은 네트워크(1326) 고장의 상황에서 연속적 작동을 허용한다. 데이터는 백업을 위해 오피스 컴퓨터(1306)(도 1)로의 간단한 전달을 위한 USB 메모리(1338)에 로딩된다. USB 메모리 스틱(1320)은 긴 잔류 시간을 갖는 저비용의 수십 내지 수백 메가바이트의 큰 데이터 용량을 갖는다. USB 메모리 스틱은 또한 환자 데이터의 이동을 안전하게 하기 위해 데이터 암호화를 제공한다. 환자의 안전은 최소의 오피스 페이퍼 워크로 정확하게 목록으로 만들어진다. 프로브 항목은 필요한 경우, 자동적으로 송부된 대체 프로브로 자동 보유된다.

[대안적인 프로브 배열]

도 12는 세로 프로브 축을 갖는 단일 축 전기수술용 프로브(2000)의 대안적인 구체예의 개략도이며, 이는 도 3의 프로브와 유사하다. 그러나, 도 12의 프로브(2000)는 세로축을 따라 위치한 실질적으로 동일한 표면적의 전도성 전극(2002 및 2004)을 특징으로 한다. 또한 실질적으로 동일한 표면적 전극(301 및 302)을 갖는 프로브(371)는 도 3A에 나타내었다.

동일한 전극 표면적 달성에서, 전도성 전극(2002, 2004) 중 하나는 상기 기술된 바와 같은 자극 전류원 또는 절제 전류원에 선택적으로 연결될 수 있다. 다른 전극(2002, 2004)은 연결된 전류원에 대한 접지 또는 리턴 경로로서 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 도 12에 도시된 구체예에서, 전도성 전극(2002)은 절제원을 이루는 전극(2002)에 활성 전극이 연결되도록 배열된다. 따라서, 전극(2004)은 본 구체예에서 리턴 전극이다. 전극(2002, 2004)은 적절한 스위치를 구비한 리턴 또는 전류원에 연결될 수 있다.

전극(2002 및 2004)이 실질적으로 동일한 표면적을 갖기 때문에, 활성 전극(2002)에 RF 절제 에너지의 적용시에 형성되는 국소적 가열은 실질적으로 대칭 타원형을 갖는 가열 구역을 초래한다.

도 12의 단일축 전기수술용 프로브(2000)는 또한 전도성 전극(2002)과 (2004)의 사이에 프로브 축을 따라 위치된 유전체 절연체(2006)를 특징으로 한다. 유전성 절연체(2006)는 임의의 적합한 길이를 가질 수 있으며, 대안적인 길이의 절연체를 구비한 프로브가 특정 절제 수술절차를 위해 제작될 수 있다. 유전성 절연체(2006) 길이의 변화는 전극 (2002)와 (2004) 간의 갭 치수(2008)를 변경시킨다. 갭 치수(2008)의 변경은 절제 구역 내에서의 전류 밀도의 최적화를 제공하고, 절제 구역의 길이를 변경시키고, 요망되는 경우 보다 높은 전압의 사용을 허용한다. 따라서, 갭 치수는 특정 적용을 위해 선택 절제 부피 및 조직 온도를 달성하기 위하여 다른 파라미터, 예를 들어 전극 표면적 및 절제 전류와 관련하여 선택될 수 있다.

도 12의 프로브(2000)는 또한 원뿔형 첨단(351), 정 형태(chiseled) 첨단(352) 또는 도 3의 다른 첨단 보다 무딘 첨단(2010)을 특징으로 한다. 도 12의 무딘 첨단(2010)은 부드러운 둥근 프로브를 가지고, 특정 예에서 프로브가 피부 아래에서 용이하게 전진되고 조작되어 천공의 위험 또는 인접 조직 또는 해부학적 구조물의 절단의 위험을 최소화하는 장점을 갖는다. 따라서, 무딘 첨단(2010)은 수 술 절차와 관련된 상처 또는 다른 외상을 현저하게 감소시킬 수 있다.

도 12의 프로브(2000)는 센서(2012)를 포함할 수 있다. 센서는 온도 센서(2012)일 수 있다. 온도 센서는 절제 구역 내에서 활성 온도 모니터링을 제공한다. 대안적으로는, 임의 배열의 단일축 전기수술용 프로브는 코놀리(Conolly)의 미국특허번호 6,384,384호에서 교시된 바와 같이 칼멘 필터와 함께 실행될 수 있으며, 상기 특허는 전문이 본원에 참고문헌으로 포함된다. 칼멘 필터는 또한 절제 부피 내에서 조직 온도를 추정하기 위해 사용된다. 칼멘 필터는 65℃에서의 콜라겐의 변성과 같은 단백질 변성에 기인하는, 특정 온도에서 잘 정의된 조직의 상태 변화가 일어나는 경우에 사용하기 적합하다. 칼멘 필터 온도 모니터링은, 별도 온도 센서의 비용 및 용적이 방지될 수 있기 때문에 유리하다.

도 13은 또한 세로 프로브 축(2015)을 형성하는 비대칭 단일축 프로브(2014)의 개략도이다. 프로브(2014)는 상이한 표면적을 갖는 제 1 전도성 전극(2016) 및 제 2 전도성 전극(2018)을 특징으로 한다. 도 13에 도시된 구체예에서, 제 1 전극(2016)은 활성 전극이며, 보다 큰 표면적을 갖는 제 2 전극(2018)은 리턴 전극이다. 활성 전극과 리턴 전극 사이의 임의의 표면적 비를 갖는 프로브는 특정 절제 결과를 달성하기 위해 제작되고 사용될 수 있다. 또한, 제공된 프로브의 첨단과 관련하여 활성 전극(2016) 및 리턴 전극(2018)의 상대적 위치는 변경될 수 있다. 일 구체예에서, 활성 전극(2016) 대 리턴 전극(2018)의 표면적의 비는 1:3이다. 1:8을 포함하는 다른 비는 특정 결과를 달성하기 위해 실행될 수 있다. 표면적 비는 전극의 일부 또는 둘 모두의 전극을 차단하거나 커버하는 슬리브 또는 다른 메 커니즘을 이용하여 조절될 수 있으며, 이에 따라 유전성 절연체(2019)를 규정하는 갭의 길이를 증가시키거나 감소시킨다. 일반적으로, 비대칭 전극 표면적은 보다 작은 표면적을 갖는 전극에서 RF 절제 에너지의 보다 높은 전류 밀도로 인하여 비대칭 가열 및 절제를 초래할 것이다. 예를 들어, 도 13의 구체예의 활성 전극에 RF 에너지의 적용하는 경우, 활성 전극(2016)에 근접한 조직 부피는 활성 전극(2016)의 비교적 작은 표면적에 의해 초래되는 보다 큰 전류 밀도로 인하여 비대칭적으로 가열될 수 있다. 본원에 교시된 정밀한 RF 전력 통합 및 다양한 프로브 기하학과 결합된 비대칭 조직 가열은 선택된 반복가능하고 조절된 절제 부피의 형성을 허용한다.

도 14는 대안적인 비대칭 프로브(2020)를 개략적으로 도시한 것으로서, 이는 도 13의 비대칭 프로브(2014)와 많은 점에서 유사하다. 그러나, 도 14의 비대칭 프로브(2020)는 리턴 전극(2024) 보다 큰 표면적을 갖는 활성 전극(2022)을 특징으로 한다. 도 14의 구체예에서, 전류 밀도는 비교적 보다 작은 표면적 전극(2024)에서 더욱 크며, 이에 따라 절제 에너지는 리턴 전극(2024)와 가깝고 프로브의 첨단과는 떨어진 전극(2022) 및 (2024) 사이의 유전성 절연체 갭(2025)에 집중된다.

도 15는 다중 전극 프로브(2026)의 일 구체예의 개략도이다. 다중 전극 프로브(2026)는 세로 프로브 축(2029)을 규정하는 실질적으로 니들-형태 프로브 몸체(2028)를 포함한다. 두 개 초과의 전극은 프로브 몸체와 결합되고 프로브 축을 따라 다양한 위치에서 위치된다. 도 15의 구체예에서, 전극은 활성 전극(2030), 리턴 전극(2032), 및 자극 전극(2034)을 포함한다. 본 구체예에서, 활성 전극은 다중 전극 프로브(2026)의 첨단 가까이에 위치되며, 리턴 전극(2032)은 첨단으로부터 떨어져서 위치되며, 자극 전극(2034)은 활성 전극(2030)과 리턴 전극(2032) 사이에 위치된다. 서로에 대해 다양한 전극의 위치 및 첨단은 특정 절제 및 프로브 위치 장점을 달성하기 위해 변경될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 또한, 활성 전극, 리턴 또는 자극 전극으로서 임의로 제공된 물리학적 전극의 연결은 전극과 절제 또는 자극 에너지원 사이의 간단한 스위칭 메커니즘으로 사용자의 행동 시에 변경될 수 있다. 대안적으로, 별도 접지 또는 리턴 경로(2035)는 임의의 전극 배열로 사용될 수 있다. 다중 전극 프로브(2026)의 다양한 전극은 제 1 유전성 절연체(2036) 및 제 2 유전성 절연체(2038)에 의해 분리된다. 도 16은 전극과 결합된 프로브 몸체(2028)의 부분과 마주하는 굽은 섹션(2040)의 추가와 함께 도 15의 다중극성 프로브(2026)를 개략적으로 도시한 것이다. 굽은 섹션(2040)은 특정예에서 시술자가 최소의 불필요한 조직의 파괴와 함께, 최적의 프로브 위치지정을 달성하도록 할 수 있다. 다중 전극 프로브(2026)는 요망되는 절제 결과를 달성하기 위하여, 상기 기술된 바와 같이, 치수, 센서 또는 상이한 표면적의 전극을 변경하는 유전성 절연체(2036, 2038)와 함께 실행될 수 있다.

도 17 내지 19는 다중 전극 프로브(2042)의 대안적인 구체예를 도시한 것이다. 도 17 내지 19의 다중 전극 프로브(2042)는 세로 프로브 축(2045)을 형성하는 프로브 몸체(2044)를 포함한다. 다중 전극(2046-2062)은 프로브 축을 따라 별도의 위치에 프로브 몸체(2044)와 결합된다. 도 17 내지 19에 도시된 구체예에서, 전극은 균일한 크기를 가지고 이격 된다. 그러나, 상이한 전극의 크기 및 균일하지 않 은 전극의 이격이 특정한 절제 결과를 달성하기 위해 실행될 수 있음을 인식하는 것이 중요하다. 바람직하게는, 전극(2046-2062) 각각은 자극 전류원, 절제 전류원, 자극 전류원용 접지, 절제 전류원용 접지에 대한 하나 이상의 스위치와 선택적으로 연결될 수 있거나 연결되지 않을 수 있다. 하기에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 전류원 또는 접지에 대한 각 전극의 스위칭된 연결에 의해 제공된 유연성은 프로브 위치 및 절제에서 특정 장점을 제공한다. 또한, 다중 전극 프로브(2042)는 별도의 리턴 전극(2064)과 함께 배치될 수 있으며, 통상적으로 절제 사이트와 떨어진 조직과 접촉하여 배치된다.

[배치 방법]

절제 에너지 적용을 위해 선택된 신경에 인접한 프로브를 적절하게 위치지정하는 수개의 방법은 상기에서 논의되었다. 예를 들어, 저에너지 신경 자극 전류의 사용과 함께 형광 마커 염료, 광학적 프로브 유도 및 전자 프로브 유도를 특징으로 하는 프로브 배치 방법은 상세히 논의된다. 도 13 내지 19에 도시된 바와 같은 특정의 대안적인 프로브 배열은 상기 기술된 기본 전기 자극 기술의 변화를 이용하여 정교한 프로브 배치 방법을 제공한다.

도 12의 단일축 전기수술용 프로브(2000), 또는 도 13 및 14의 비대칭 프로브(2014, 2020)는 도 5A-C를 참조로 하여 상기에 기술된 바와 같이, 반복 기술을 이용하여 각각 적절하게 위치될 수 있다. 반복 배치 방법은 도 15 내지 19에 나타내 바와 같이 다중 전극 프로브와 사용하기 위해 정교해질 수 있다.

예를 들어, 다중 전극 프로브(2026)의 도 15 구체예는 별도의 자극 전 극(2034)을 포함한다. 자극 전극(2034)은 프로브 몸체의 세로축(2029)을 따라 위치되고, 통상적으로 활성 전극(2030)과 리턴 전극(2032) 사이에 필수적이지 않다. 프로브 배치 과정의 자극 및 위치지정 상태 동안에, 프로브 몸체(2028)와 결합되지 않은 활성 전극(2030), 리턴 전극(2032) 또는 별도의 전극(2035)은 자극 전류원에 대한 접지로서 제공할 수 있다. 도 3와 관련하여 상기에서 기술된 바와 같이, 시술자는 통상적으로, 다중 전극 프로브(2026)가 타겟 신경(101)에 반복적으로 보다 밀접하게 유도됨에 따라, 자극 전류에 의해 일어나는 근육 반응을 관찰함으로써 타겟 신경 반응을 모니터할 것이다. 현재 인가된 자극의 수준은 시술자에 의해 관찰되는 근육 반응에 따라, 효과적인 자극 범위를 증가시키거나 감소시키기 위해 조정될 수 있다. 통상적으로, 자극 전류는 자극 전극(2034)이 대상 신경(101)에 매우 근접하여 유도됨에 따라 자극 범위를 감소시키기 위해 스위치 또는 다른 조절로 연속적이거나 단계적으로 감소될 것이며, 이는 신경이 궁극적으로 자극 전극에 인접하여 배치됨을 보증하는 것이다.

자극 전극이 절제 전극(2030, 2032) 사이에 위치되는 프로브 구체예에서, 상기 기술된 반복 방법은, 타겟 신경이 RF 절제 에너지의 인가 시에 활성 전극(2030)과 리턴 전극(2032) 사이에 형성되는 타원형 절제 구역(2064)(도 16 참조)내에 위치됨을 보증한다.

도 17 내지 19는 타겟 신경(2066)과 관련하여 다양한 지향(orientation)으로 배치된 다중 전극 프로브(2042)의 대안적인 구체예를 도시한 것이다. 예를 들어, 도 17에서, 다중 전극 프로브(2042)는 신경(2066)에 가로로 배치되고, 도 18에서 다중 전극 프로브(2042)는 신경(2066)의 부분에 평행하게 배치되고, 도 19는 타겟 신경(2066)을 가로질러 각을 이루게 배치된 다중 전극 프로브(2042)를 도시한 것이다. 상기에서 상세히 기술되는 바와 같이, 전극(2046-2065) 각각은 바람직하게는 자극 전류원, 절제 에너지원, 접지에 선택적으로 연결될 수 있거나 연결되지 않을 수 있다. 전극(2046-2062)은 수동으로 연결되거나 스위칭되고 전자적으로 활성화될 수 있다.

다중 전극 프로브(2042)의 도 17 내지 19 구체예의 다중 전극은 특정한 진보된 배치 및 절제 과정을 제공한다. 예를 들어, 도 17은 타겟 신경(2066)에 위치하고 이를 선택적으로 절제하는 방법을 기술한 것으로서, 프로브(2042)의 축 길이에 따른 포인트에서 실질적으로 프로브를 가로질러 이루어진다. 이러한 배치 방법은 시술자가 초기에 타겟 신경(2066)을 가로질러 프로브를 위치지정 하는 것을 특징으로 한다. 전극(2046) 내지 (2062)는 이후 외부 접지(2064)(단일극성 모드)에 대한 신뢰와 함께 개별적으로 또는 인접한 활성/접지 쌍(이극성 모드)에서 자극 전류로 순차적으로 활성화된다. 그 후, 시술자는 자극 전류가 연속 전극(2046-2062)에 인가됨에 따라, 타겟 신경과 결합된 하나 이상의 근육의 반응을 관찰할 수 있다.

예를 들어, 도 17을 참고로 하여, 자극 전류는 전극(2046) 및 (2048) 사이에 인가될 수 있다. 시술자는 이에 상응하는 근육 반응이 없음을 인식한다. 자극 전류는 다음에 전극(2048)과 (2050) 사이에 인가될 수 있다. 또한, 근육 반응은 시술자에 의해 관찰되지 않는다. 순차적으로, 자극 전류는 이후 연속 전극 쌍에 인가된다. 자극 전류가 전극(2054)과 (2056) 사이에 인가될 때, 온화한 근육 반응이 나타날 수 있다. 그러나, 자극 전류가 전극(2056)과 (2058) 사이에 인가될 때, 강력한 근육 반응이 관찰될 것이다. 계속하여, 자극은 이후 전극(2058)과 (2060) 사이에 인가된다. 여기서, 크기 감소된 근육 반응이 관찰되는데, 이는 신경이 실질적으로 전극(2056)과 (2058) 사이의 프로브를 가로지른 다는 것을 나타내는 것이다. 실질적으로, 절제 에너지는 신경(2066)을 절제하기 위해 지시된 전극(2056)과 (2058) 사이에 인가될 수 있다.

도 18은 유사한 신경 위치 및 절제 과정을 도시한 것으로서, 여기서 신경 (2066)은 전극(2048) 내지 (2056)에 인접한 프로브(2042)의 축 길이에 실질적으로 평행하고 이에 인접하다. 시술자가 먼저 적용하는 이러한 제 2 예에서, 자극 전류는 전극(2046)과 (2048) 사이에 인가된다. 온화한 근육 반응 또는 근육 무반응이 관찰될 수 있다. 자극 전류가 전극(2048)과 (2050) 사이에 인가될 때, 강력한 근육 반응이 시술자에 의해 확인된다.

순차적으로, 자극 전류는 이후 전극(2050)과 (2052) 사이에 인가되며, 유사한 강력한 근육 반응이 관찰된다. 이러한 순차적 자극 및 반응 공정은 전극(2056) 및 (2058)의 활성을 통해 관찰되며, 여기서 근육 반응은 실질적으로 감소되거나 관찰되지 않는다. 이는 전극(2048) 내지 (2056)이 모두 신경 (2042)과 접촉한다는 것을 지시한다. 전극(2048) 내지 (2056)은 이후 신경(2042)을 절제하기 위해 활성화된 절제 전류원 및 순차적으로 또는 이극성 쌍에서 또는 개별적으로 이극성 또는 단일극성 모드에서 스위칭될 수 있다. 신경은 시술자에 의해 활성화된 전극의 수에 의해 규정된 선택 길이를 따라 절제될 수 있다. 이러한 방법은 또한 단일극성 모드에서 실행될 수 있으며, 이에 의해 자극 또는 절제 에너지는 하나 이상의 전극(2046) 내지 (2062)와 몸체 상에서 외부적으로 인가된 별도의 리턴 전극 사이에 인가된다.

도 19는 실질적으로 유사한 신경 위치 및 절제 과정을 도시한 것으로서, 여기서 다중 전극 프로브(2042)는 프로브 축에 대해 대각선으로 또는 비스듬한 각으로 신경(2066)을 가로지른다. 따라서, 도 19는 신경(2066)에 대해 프로브(2042)의 각을 이룬 위치지정을 위한 방법을 도시한 것이다. 이러한 예에서, 전극(2052, 2054, 및 아마도 2056)에서 상기 기술된 바와 같이 인가된 자극 전류는 관련된 근육에서 반응을 초래할 것이다. 보다 많은 수의 전극이 근육 반응을 일으키는 경우, 이는 신경(2066)에 대해 프로브(2042)의 더욱 평행한 접촉 배치를 형성시키는 보다 넓은 신경/프로브 접촉 영역을 지시한다. 이러한 각을 이룬 배치의 결정은 고려되는 신경의 직경에 비해, 인접한 전극 간의 비교적 짧은 거리를 갖는 프로브를 제작함으로써 향상될 수 있다. 시술자는 또한 요망되는 경우 보다 많거나 적은 전극으로부터 근육 반응을 달성하기 위해 프로브를 조작할 수 있으며, 이는 프로브의 축방향으로 재위치지정 없이 보다 길거나 짧은 길이의 신경을 절제하기 위한 기회를 제공한다.

각을 이룬 프로브 위치지정 및 순차적 자극의 상기 방법은 또한 상술된 반복 기술과 조합될 수 있다. 예를 들어, 자극 전류 발생기는 초기에 비교적 높은 수준으로 설정될 수 있고, 특정 전극과 관련하여 신경의 일반적인 위치가 결정될 때 감소될 수 있다.

예를 들어, 도 19의 전극(2048)과 (2050) 사이의 자극 전류 경계값(관찰가능한 반응을 일으키기 위한)은 전극(2050)과 (2053) 사이의 경계값 보다 높을 것이다. 이러한 정보는 시술자가 신경(2066)에 대해 프로브(2042)의 더욱 평행한 또는 더욱 수직의 위치지정을 위해 프로브를 재위치시킬 수 있도록, 그래프적으로, 수치적으로 또는 음성적으로 지시될 수 있다.

상술된 장치 및 방법은 시스템의 안정성, 사용의 용이성 및 효율을 향상시키는 다양한 특징으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 프로브는 작동적 효율 모두를 향상시키고 안정성 특징의 실행을 제공하는 인체공학적이고 기능적인 핸들로 실행될 수 있다. 개개의 프로브는 바람직하게는 선택된 프로브 기능이 적절하게 멸균되고, 재사용되지 않고, 적절한 프로브가 각 특정 치료 절차를 위해 사용되도록 하기 위해, 시스템 소프트웨어로 조심스럽게 관리될 수 있다. 유사하게는, 안전가드(safeguard)는 작동자가 선택된 특정 치료 프로토콜을 위해 인증되고 훈련됨을 확증하기 위해 시스템에 포함될 수 있다. 다양한 치료 관리 방법 및 특정 치료 치료법은 최고의 결과 및 향상된 환자 안정성 둘 모두를 위해 선택될 수 있다. 일 구체예에서, 치료, 치료법, 및 안정한 방법은 하기에 상세히 기술되는 바와 같이 절제 장치 및 시스템과 결합된 프로세서 상에서 구동하는 소프트웨어에 의해 실행되고 엄격하게 조절될 수 있다.

시스템 관리 방법

환자 안전, 절차 효율 및 치료학적 성공의 공동 목적은 효율적인 시스템 관리 방법을 통해 촉진될 수 있다. 본원에 기술된 시스템 관리는 조절 콘솔 및 본원 에 기술된 프로브 시스템 내에 또는 이와 결합하여 작동하는 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함한 컴퓨터 소프트웨어 및 하드웨어를 통해 실행될 수 있다. 시술자 간의 다양한 인터페이스, 조절 콘솔, 및 프로브 시스템이 존재할 수 있다. 또한 프로브 자극 전류원, 절제 전류원, 및 프로브 시스템을 포함한 절제 시스템과 관련된 하드웨어는 시스템 프로세서와 통신할 수 있고, 시스템 프로세서에 피드백을 제공할 수 있다. 대안적으로는, 시스템 관리 방법의 단계는 수동으로 수행될 수 있다.

소프트웨어 및 프로세서 계열 시스템 구체예에서, 전기수술용 프로브 및 시스템을 관리하기 위한 하기 기술된 기술들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 임의의 이의 조합을 생산하기 위해 표준 프로그래밍 및/또는 공학 기술을 이용하여 방법, 장치 또는 제작 물품으로서 실행될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "제작 물품"은 매체 또는 디바이스(예를 들어, 자기 저장 매체, 예를 들어 하드 디스크 드라이브, 플로피 디스크, 테이프), 광학적 저장기(예를 들어, CD-ROM, 광학적 디스크 등), 휘발성 및 비휘발성 메모리 디바이스(예를 들어, EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, 펌웨어, 프로그램가능한 로직, 등)에서 실행되고 저장된 코드 또는 로직을 칭한다. 컴퓨터 판독가능한 매체에서의 코드는 프로세서에 의해 액세스되고 실행된다. 실행되는 코드는 전송 매체를 통해 또는 네트워크에 대한 파일 서버로부터 추가로 액세스될 수 있다. 이러한 경우에, 코드가 실행되는 제작 물품은 네트워크 전송 라인, 무선 전송 매체, 공간을 통해 전달되는 신호, 라디오파, 적외선, 광학적 신호 등과 같은 전송 매체를 포함할 수 있다. 물론, 당업자는 수많은 개질이 실행의 범위를 벗어나지 않고 이의 배열로 이루어질 수 있으며, 제작 물품이 당업자에게 공지된 임의의 정보를 지닌 매체를 포함할 수 있는 것으로 인식할 것이다.

도 20 내지 24는 프로브 관리, 시스템 인증, 시스템 라이센싱 및 본 발명과 관련된 작동자 훈련 방법의 다양한 양태를 상세히 기술하는 일련의 흐름 차트를 포함한다. 본원에 포함된 이러한 방법 단계가 도 20 내지 24에서 특정 순서로 도시되어 있지만, 작동의 다른 순서는 기술된 방법의 범위 내에 존재한다. 방법의 특정 양태, 예를 들어 도 20에 도시된 시술자 인증 방법은 시스템이 시술자의 라이센스 및 기술 인증에 따라 적절하게 설정됨을 확인하기 위하여 시술자로의 시스템 전달 전에 실행된다. 이러한 방법의 다른 양태, 예를 들어 프로브 배열 및 프로브 자체 시험(도 21 및 도 22)은 탑재된 전기수술용 프로브가 시술자의 시스템, 라이센스, 및 치료 인증에 따라 등록되고, 시험되고, 식별됨을 확인하기 위해 프로브 분포 지점에서 수행된다. 도 23A-C에서, 전체 프로브 관리 방법의 환자 측면 성분은 이러한 단계들이 치료 시 또는 치료 전에 시술자에 의해 쌍방향으로 이루어지는 것으로 기술된다. 임의의 적합한 컴퓨터 인터페이스는 시술자로부터 시스템으로의 입력을 허용하기 위해 제공될 수 있다. 식별번호 <199> - <210>에 기술된 바와 같이, 터치 스크린 모니터, 음성 입력부, 근접 센서 또는 입력을 빠르게 제공하기 위한 다른 인터페이스는 입력 지연을 방지하고 입력 정확성을 향상시키는데 유리하다.

본 발명과 관련된 시스템 관리 방법의 일 양태는 도 20에 도시되어 있다. 도 20은 전달 전에 고객의 시스템의 셋업 및 치료 시스템 공급업체의 "고객"을 관리하고, 시스템 공급자의 고객이 내과의사, 외과의사 및 치료학적 치료를 제공하는 다른 시술자인 것을 인식하는 방법과 관련된 특정 단계를 나타낸 것이다. 이러한 방법은 시스템 공급자의 새로운 고객 또는 기존 고객으로서 선택 시술자의 상태 결정으로 개시한다(단계 3000). 시술자가 새로운 경우, 새로운 개인적인 및 공개 키 쌍이 수많은 널리 공지된 공개키 암호 시스템 또는 유사한 기술 중 임의의 하나를 이용하여 발생된다(단계 3002). 예를 들어, 류 등의 미국특허번호 4,306,111호에는 대표적인 암호 시스템이 기재되어 있으며, 상기 특허는 본원에 참고문헌으로 포함된다. 공개 및 개인적인 키 및 다른 고객 정보, 예를 들어 시술자와 관련된 식별 또는 요금 정보는 데이터베이스에 저장된다(단계 3006). 임의의 시스템 셋업 과정을 수행하기 전에, 셋업 작동자는 새롭거나 데이터베이스로부터의 이전에 저장된 시술자 데이터를 선택해야만 한다(단계 3008). 선택된 시술자의 개인 키는 저장된 리스트로부터 판독된다(단계 3010). 단계 (3012, 3014 및 3016)는 시스템 메모리에서 저장을 위한 개인 키를 암호화하기 위하여, 해싱(hashing) 기능을 위한 시드로서 MAC 주소 또는 일련 번호를 이용하여 전기수술용 시스템과 관련 메모리로부터 일련번호 또는 매체 액세스 조절 주소(MAC 주소)를 판독하는 것을 포함한다. 식별번호 <199> - <200>에서 기술된 바와 같이, 시스템 메모리는 시스템 자극 및 절제 전류원을 위한 조절과 소통한다. 따라서 도 20에 도시된 단계의 실행은 시스템(시술자에게 제공되는 경우)이 하기에 보다 상세히 기술되는 시술자의 확정된 라이센스, 훈련 및 인증에 따라 선택된 시술자와 관련된 단지 특정 치료 프로토콜을 전달하기 위해 사용될 수 있음을 확인한다.

도 21은 시스템 관리 방법의 프로브 선택 및 배열 양태의 흐름 차트를 포함한다. 본원에 상세히 기술된 바와 같이, 특정 물리학적 파라미터 및 에너지 전달 용량을 갖는 특정 프로브는 시술자가 수행하기를 요망하는 다양한 절제 또는 신경 차단 절차를 위해 처방되거나 선택될 수 있다. 하기 단계들은 시술자가 프로브 제작자 또는 배급 센터로부터 정확한 프로브를 주문하고, 정확한 프로브가 의도된 치료 절차 및 시술자의 현 라이센스 또는 인증에 따라서만 사용될 수 있음을 확인한다. 하기에 기술된 바와 같이, 추가 단계들은 또한 정확한 치료 프로토콜이 정확한 프로브를 통해 전달되고, 이에 의해 환자 안정성 및 치료 효율을 향상시킴을 확인한다.

프로브 배열 공정은 시스템 또는 시술자에 의해 제공된 배열 정보와 함께 개시된다. 고객/시술자의 선택(단계 3018) 및 암호화된 고객 데이터베이스(단계 3022)로부터의 시술자 데이터의 복구(단계 3020)가 따른다. 이전에 저장된 시술자 데이터는 복구될 수 있고, 필요한 경우 해독될 수 있다(단계 3020, 단계 3022). 가장 중요하게는, 시술자의 시스템 및 인증과 관련된 규정된 프로브 프로토콜이 결정된다(단계 3024). 이러한 포인트에서, 배열되는 프로브는 의도된 사용 및 시술자의 등록된 시스템, 라이센스 및 인증 데이터의 프로토콜과 매칭되어야 한다. 이러한 매치는 수동으로 수행될 수 있으나, 수동 프로브 배열은 인간의 에러 가능성을 도입시킨다. 바람직하게는, 멸균 팩킹된 프로브는 승인된 치료 프로토콜을 위해 RF, 광학적 또는 유선 링크에 의해 신호를 보낸다. 예를 들어, 프로브는 통신 링크에 대한 승인된 프로토콜에 대해 신호를 보낼 수 있다(단계 3026). 이러한 단계는 프로브 분포 위치에서 일어날 수 있다. 일 구체예에서, 통신 링크는 13.56 MHz에서 작동하는 ISO18000 파트 3 프로토콜을 이용한 RF 링크이다. 다른 적합한 유선 또는 무선 통신 전략이 또한 사용될 수 있다. 프로브가 시술자의 시스템과 연결된 허용된 치료 프로토콜과 매칭하는지를 결정하여야 한다(단계 3028). 매칭이 일어나지 않은 경우, 에러 메시지는 자동화된 실행으로 전달될 것이다(단계 3030 및 단계 3032). 매칭이 등록되는 경우, 해싱 기능에 의해 사용하기 위한 세션 키가 발생될 것이다(단계 3034). 세션 키 및 다른 정보는 이후 선택된 멸균 프로브와 연결된 메모리에 기록된다(단계 3036). 단계 3038에서 프로브 일련 번호는 시스템으로 회수되고, 순환중복체크(CRC) 또는 다른 해시 기능이 정확한 일련번호 및 적절한 정보 저장 둘 모두를 확인하기 위하여 수행된다(단계 3039). 무선 실행에서, 부정확한 CRC는 통신 고장으로부터 초래할 수 있다. 이러한 경우에, 프로브는 보다 양호한 신호를 위해 재지향될 수 있다(단계 3040). 프로브 배열의 완료 시에, 프로브가 고객/시술자에 대해 설정되기 전에 프로브 자체 시험은 통상적으로 완료될 것이다.

도 22는 무선 통신 프로브 자체-시험을 형성하는 흐름 차트를 도시한 것이다. 정확성 및 환자 안정성은, 프로브가 멸균 용기에 존재하는 동안 자체-시험이 일어나는 경우, 향상될 수 있다. 자체-시험은 바람직하게는 프로브를 시술자에게 전달하기 전에 수행된다. 정확한 프로브가 상기에 기술된 바와 같이 배열된 후에, 개시 자체-시험에 대한 명령은 단계 3041에서 발포된다. 수정된 RF 장은 바람직한 "스마트" 프로브와 연결된 프로세서 및/또는 메모리(331)에 전력을 가하기 위해 사용된다(참조, 도 1). 프로브의 일 구체예는, 예를 들어 Atmel AT90SC6408RFT 전력 프로세서를 사용한다. 이러한 프로세서는 특히 스마트 프로브에 대해 적합한데, 이는 보안 특징, 예를 들어 OTP (한번의 프로그램가능함) EEPROM 구역, RNG (랜덤 번호 발생기), 사이드 채널 공격 대책, 하드웨어 DES/TDES, CRC, ISO 14443 타입 A & B 비접촉 및 시리얼 인터페이서를 포함하기 때문이다. 스마트 프로브는 또한 다른 프로세서로 실행될 수 있다. 보다 덜 보안 기능성을 갖는 식별을 요구하는 프로브의 대안적인 구체예는, 예를 들어 인증 및 암호화를 구비한 Atmel AT88SC0204CRF 2-Kbit 사용자 메모리, ISO/IEC 14443 타입 B 칩 또는 다른 보다 적은 전체 특징화된 프로세서로 실행될 수 있다.

단계 3041에서, 프로세서는 내부 메모리, 온도 센서(311)의 적절한 작동 및 가능한 다른 요소를 시험한다. 결함 있는 프로브는 에러 메시지를 발생시킬 것이다(단계 3042 및 단계 3044). 이러한 경우에, 결점 있는 프로브 일련 번호는 프로브가 복구를 위해 보내어지기 전에 로컬 저장기에 기록될 것이다(단계 3046 및 단계 3048). 자체-시험 작동(3041)을 통과한 프로브는 하기에 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 사용된 프로브 플래그의 기록 클리어(write clear)에 수행될 것이다(단계 3050). 사용된 프로브 플래그의 기록 클리어의 확인은 수행되고(단계 3052), 실패된 확인은 에러 확인 및 복구 단계 3044-3048을 초래한다. 사용된 프로브 플래그의 기록 클리어가 확인되는 경우, 프로브의 일련번호는 항목 조절을 위한 레코드에 기록된다(단계 3054). 이러한 방법은 선택 프로브가 특정의 최종 사용자에게 추적되도록 한다. 상술된 공개 키 시스템은 우연히 또는 의도적으로 인증되지 않은 장치에서 사용되는 것으로부터, 임의의 제공된 프로브를 유지시킨다. 프로브가 자체-시험된 직후에, 이는 시술자에 보내어질 수 있다(단계 3056).

상기에 상세히 기술되고, 도 20 내지 22에 도시된 방법은 프로브 또는 시스템이 절제, 신경 차단, 또는 다른 전기수술적 과정의 수행을 위해 전달되기 전에 환자의 안정성 및 최종 과정 효율을 향상시키는 단계를 포함한다. 추가 단계는 과정 바로 직전 또는 동안에 보호를 제공하는 시스템 관리 방법에서 포함될 수 있다. 도 23 흐름 차트는 특정 프로브의 사용 및 치료 절차 직전 또는 동안에 실행될 수 있는 안정성 특징을 도시한 것이다. 도 23A의 단계 3060에서, 프로브는 멸균 패키징으로부터 제거되고, 절제 또는 자극 전류원 조절 시스템, 예를 들어 도 1의 발생기(400)에 연결된다. 조절 콘솔과 연결된 프로세서는 직렬 버스(403), RF 링크에 대해 또는 다른 통신 경로를 통해 프로브와 소통을 설정한다(단계 3062). 통신 링크의 고장은 프로브의 재연결을 위한 프롬프트를 초래할 것이다(단계 3064 및 3056). 통신의 성공적인 설정은 데이터 및 시간이 해싱 기능을 위한 세션 코드의 발생을 위해 판독되도록 한다(단계 3067 및 3068). 단계 3070에서, 시스템은 상기 기술된 바와 같이 발생되고 저장된 프로브의 일련번호, 공개 키(들), 및 승인된 프로토콜을 판독한다. 시스템은 이후 발생기와 연결된 개인 키 및 공개 키가 매칭함을 확인할 수 있다(단계 3072). 이러한 단계는 적절하게 배열된 프로브가 단지 공인된 시스템에서 사용될 수 있음을 확인한다. 매칭이 관찰되지 않은 경우, 에러 메시지가 디스플레이된다(단계 3074).

프로브 및 조절 시스템 또는 발생기 키가 매칭된다고 가정하면, 시스템은 사전-사용 프로브 자체-시험 및 측정을 수행한다(단계 3076). 프로브는 측정으로부터 결함이 있는 것으로 식별되거나 프로브와 연결된 이전 사용 플래그가 활성화될 수 있으며, 이는 적절한 에러 메시지를 초래하는 비-멸균 프로브를 지시한다(단계 3078 내지 단계 3084). 프로브가 자체-측정을 통과할 때, 일련번호가 판독되고, 선택된 치료 프로토콜 또는 선택된 에너지 볼루스(bolus)는 프로브에 대하여 공인된 프로토콜과 매칭된다(단계 3086 및 3088). 미스매칭인 경우에, 에러 메시지가 발생될 수 있다(단계 3090). 성공적인 매칭이 발견되는 경우, 시술자는 치료학적 프로토콜을 수행하기 위하여 프로브를 삽입할 수 있다(단계 3094). 대표적인 치료학적 프로토콜은 식별번호 <167> - <174>에서 기술되고 도 5A-5B에 도시되어 있다.

도 23B에 도시된 바와 같이, 정위의 프로브와 관련하여, 에너지 볼루스로서 대안적으로 공지된 치료 프로토콜은 발생기 시스템에 로딩될 수 있다(단계 3096). 선택된 볼루스에 의해 요구되는 전체 에너지가 계산되고(단계 3098), 추정된 온도 프로필이 공지된 에너지 전달 프로필로부터 계산된다(단계 3100). 작동자는 시술자가 처리되는 환자의 승낙을 수용한 직후, 전면 판넬 암 스위치(arm switch) 또는 다른 암 스위치를 가압할 수 있다. 시스템은 암 스위치를 판독하고(단계 3102), 보강된(armed) 시스템을 확인한다(단계 3104). 보조 시술자를 보강하는(arming) 단계, 예를 들어 발판 스위치가 추가로 환자 안정성을 보증한다. 따라서, 시술자는 준비될 때 RF 에너지의 전달을 가능하게 하기 위하여 발판 스위치(foot switch) 가압할 수 있다. 시스템은 발판 스위치의 활성을 판독하고(단계 3106), 시술자가 증폭기가 켜져 있을 때(단계 3110) 에너지 전달을 요구할 때까지 대기한다(단계 3108).

실제 전력은 이후 에너지가 전달될 때 측정되고(단계 3112), 전력은 전체 에너지에 대해 통합된다(단계 3114). 임의적인 프로브 온도 센서가 판독되고/되거나 온도 프로필이 계산된다(단계 3116). 예를 들어, 2D 열 모델은 실시간 온도 추정을 위한 해법일 수 있으며, 이는 환형 절제 병소 대칭을 가정한다(단계 3119). 온도가 단계(3118)에서 요망되는 것 보다 높은 것으로 결정되는 경우, 전력이 감소된다(단계 3120). 온도가 요망되는 것 보다 낮은 경우, 전력은 증가된다(단계 3122). 감시 타이머는 각 단계에서 판독된다(단계 3124). 감시 타이머가 타임 아웃되는 경우, 소프트웨어 또는 하드웨어 고장이 일어날 가능성이 있으며, RF 증폭기가 꺼진다(단계 3126, 3128). 감시 타이머가 타임 아웃되지 않는 경우, 단계 타이머는 증가된다(단계 3130). 선택된 프로토콜 또는 에너지 볼루스 단계 타이머가 경과되는 경우(단계 3132), 단계 카운터는 증가되고, 타이머는 리셋트되고(단계 3134), 다음 단계(3136)가 실행을 위해 로딩된다. 선택 볼루스와 관련된 마지막 단계가 종료되는 경우(단계 3138), 에너지 전달이 종결된다(단계 3128). 이전 단계는 본원에 기술된 통합된 시스템이 단지 에너지 볼루스로 공지된 규정된 치료학적 용량을 전달함을 보증한다. 따라서, 과도한 치료 또는 화상이 방지될 수 있으며, 환자의 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 23C에 도시된 바와 같이, 절차의 완료 시에, 프로브 온도 및 임피던스가 판독된다(단계 3140). 높은 임피던스 및 몸체 온도 미만의 온도(단계 3142)는 프 로브가 몸체로부터 제거되고 이루어지는 경우, 작동자가 시스템에 의해 유발됨을 지시한다(단계 3144). 대답이 작동자로부터 수용되지 않는 경우(단계 3146), 타이머는 증가된다(단계 3148). 타이머가 타임 아웃되거나(단계 3150) 승낙 답변이 수용되는 경우(단계 3146), 프로브 사용 플래그는 프로브 메모리(331)에 설정되고(단계 3152), 제어기(400) 일련번호 및 날짜가 프로브 메모리에 기록된다(단계 3154). 또한, 프로브 일련번호, 날짜, 시간, 및 임의의 샘플링된 치료 데이터는 시스템 메모리에 기록된다(단계 3156).

요약하면, 도 23A-C에 도시된 단계들은 프로브가 멸균되고(사용되지 않음), 적절하게 조정되고, 결함이 없음을 확인하기 위해 제공된다. 이러한 단계들은 또한 프로브가 전류원 또는 발생기 콘솔을 매칭시키며, 프로브는 시술자를 위한 승인된 치료 프로토콜을 매칭시키고, 제공된 치료 프로토콜에 대한 최대 치료 시간 용량이 초과되지 않음을 보장한다. 따라서, 상기 단계는 프로브 및 시스템이 선택된 치료 프로토콜을 공급하기 위해 적절하게 사용되며, 환자 안정성 및 치료 효율을 향상시킴을 보장한다.

도 24는 치료 절차의 결론에서 정보를 문서화하기 위해 적합한 데이터 기록 과정을 도시한 흐름 차트이다. 선택된 프로브가 과정 동안 타임 아웃되는 경우, 에러 메시지가 생성된다(단계 3200, 단계 3202). 다른 경우, 과정 데이터는 시스템으로부터 복구되고 리포트가 생성되고(단계 3204, 단계 3206), 리포트는 저장될 수 있거나, 사용자 디스플레이(450) 상에 디스플레이될 수 있다(참조, 도 1). 리포트는 암호화될 수 있고(단계 3210), 프로브 일련번호, 과정 시간/날짜, 사용되는 치료학적 프로토콜(들), 전류원 전류 및 일반적인 데이터, 온도, 임피던스 및 에러 메시지를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 시스템 발생기 일련번호, 프로토콜, 및 데이터를 포함하는(이에 제한되지 않음), 유사하게는 암호화된 데이터는 프로브 메모리(331)에 기록될 수 있다(참조, 도 4)(단계 3210). 또한, 프로브-사용된 플래그는 프로브 플래시 메모리(331)에서의 사용된 상태로 설정되어야 한다(단계 3212).

본 발명의 시스템은 바람직하게는 하나 또는 관련된 다중 하우징 내에 자극 전류원, 절제 에너지원, 및 시술자 인터페이스 유닛을 포함하는 통합되고 매력적으로 패킹된 조절 콘솔과 함께 실행된다(참조, 도 1). 컴퓨터 스타일 모니터로서 실행되는 경우, 터치 스크린 능력을 갖는 시술자 인터페이스는 또한 신규한 훈련 및 시스템 사용 조절 방법을 제공한다. 예를 들어, 시스템은 시술자 훈련, 프로모션 및 각 과정/프로토콜에 대한 다수의 파일을 저장하고 디스플레이하는데 사용될 수 있다. 대화식 다중매체 파일은 본원에 교시된 수많은 안전 특징, 치료학적 프로토콜 또는 에너지 볼루스 처방 및 신경 위치 방법에 있어서 시술자를 가르치기 위해 포함될 수 있다. 유사한 다중매체 파일은 프로토콜 시스템 설정 및 해부학적 경계표시를 교시하기 위해 사용될 수 있다. 훈련 및 다른 다중매체 재료는 각 시술자를 위해 주문을 받을 수 있다. 따라서, 본원에 기술된 전부 통합된 시스템은 진행하는 시술자 훈련을 제공하고, 이에 의해 환자 안정성 및 과정 효율성을 보증하기 위해 사용될 수 있다.

치료학적 처리 프로토콜

본원에 기술된 바와 같이, 조직 절제 또는 신경 차단 또는 다른 최소 침습성 전기수술용 과정은 정밀하게 인가된 RF 에너지와 함께 수행될 수 있다. 치료학적 RF 파형의 기본적인 요구사항은 선택된 시간 프레임, 예를 들어 25초 미만에 걸쳐 작은 영역에서 인간 조직을 가열하고 변성시키기 위한 것이다. 실험실 실험은 이들이 작은 운동 근육 신경을 적절하게 절제하기 위해 요구되는 적절한 시간일 수 있음을 나타낸다. 보다 길거나 짧은 치료 시간은 다른 적용에 대해 요구될 수 있다. 선택된 조직, 주로 단백질 및 지질의 미세 구조를 변성시키는데 요구되는 온도는 대략 65℃이상이다.

적절한 절제, 신경 차단 또는 다른 치료 목적을 안전하게 달성하기 위하여, RF 파형은 하기 기준을 충족시키기 위하여 발생되고 인가될 수 있다:

1. 프로브 온도는 부수적인 조직 구역에 대한 과도한 손상을 방지하기 위해 160℃ 미만으로 제한될 것이다.

2. 프로브 온도는 바람직하게는 90℃ 내지 105℃로 고정될 것이다. 이러한 범위는 과도한 조직 끈적임을 방지하고 적절한 절제 병소의 성장에 도움을 줄 것이다.

초기 RF 전력 인가는 프로브 첨단의 온도를 조절된 방식으로 치료학적 작업 온도가 되게 하여, 최소의 초과량을 야기시킨다. 초기 가온 시기를 위한 시간 프레임은 0.2 내지 2.5 초일 수 있다.

상기 일반화된 목적을 달성하기 위하여, 특정 치료 프로토콜이 개발될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 본원에서 특정 치료학적 프로토콜(또한 "에너지 볼 루스"로 기술됨)의 전달은 자동화된다. 자동화는 안정성 및 치료 효율을 증가시킬 수 있으며, 이는 시술자가 프로브 배치에 집중할 수 있으며, 시스템이 선택된 에너지 볼루스의 전달을 보증하기 때문이다. 예를 들어, 시스템 제어기(401)는 시스템에 연결된 전기수술용 프로브에 공급된 에너지 파형을 조절하도록 배열될 수 있다. 특히, 파 형태, 파형 변조 또는 펄스 시간은 조절될 수 있다. 또한, 전력이 인가될 수 있고 최대 전력 또는 전압이 제한되는 동안의 최대 시간이 설정될 수 있다. 또한, 특정 치료 프로토콜은 피드백, 예를 들어, 프로브 온도, 인접한 조직 온도, 조직 임피던스 또는 치료 에너지의 전달 동안에 측정될 수 있는 다른 물리학적 파라미터에 따라 활성적으로 조절될 수 있다. 특정 에너지 전달 규정 또는 에너지 볼루스는 특정 치료 목적을 위해 개발될 수 있다. 이러한 에너지 규정은 허용된 치료학적 프로토콜로서 제어기에 연결된 메모리에 저장될 수 있다. 대표적인 치료학적 에너지 프로토콜(3250)은 도 25에서 튜브형으로 나타낸다.

도 25의 치료학적 프로토콜(3250)은 대략 1 밀리미터의 직경을 갖는 인간 신경의 치료학적 절제를 위해 최적화된다. 도 26에 도시된 바와 같이, 치료 프로토콜(3250)은 일반적으로 초기 시기(3252) 동안에 조직을 빠르게 가열하도록 디자인된다. 초기 시기 동안의 빠른 가열은 감지된 통증을 최소화하고 펄스화된 RF 에너지의 후속 인가로부터 근육 자극을 감소시키는 것으로 나타났다. 제 2 시기(3254)는 일정한 전력 인가를 포함하며, 이는 요망되는 치료학적 조직/프로브 온도에 보다 낮은 기울기를 초래한다. 또한 도 26에 도시된 바와 같이, 제 3 시기(3256)는 절제 병소를 요망되는 크기로 성장시키기 위하여, 감소된 전력에서 일정한 온도의 유지를 포함한다.

도 25 및 26에 도시된 치료학적 처리 프로토콜(3250)은 작은 운동 근육 신경의 절제를 위해 적합한 것으로 밝혀진 단지 하나의 치료 프로토콜이다. 다른 치료 프로토콜은 다른 또는 동일한 치료학적 목적을 위해 개발될 수 있다. 모든 경우에서, 조직 절제의 수준은 아레니우스 속도로서 당해 분야에 널리 공지된 바와 같이, 시간과 40℃ 초과의 온도의 곱에 대해 실질적으로 지수적으로 관련된다. 타겟 조직을 통한 열적 열 전달은 제한된 시차 알고리즘으로 계산될 수 있다. 조직 성질은 2D 메시로 특정될 수 있으며, 이러한 성질들은 공간 및 시간의 임의의 함수일 수 있다. 아레니우스 속도 방정식은 상승된 온도에 의해 야기되는 절제의 범위에 대한 해법일 수 있다. 또한, 절제된 조직을 특징으로 하는 광학적 및 전기적 성질이 측정될 수 있고 역사적 연구를 통해 결정된다. 따라서, 다양한 치료학적 프로토콜, 예를 들어 도 25 및 26에 도시된 것은 요망되는 치료학적 결과의 조절된 달성을 위해 개발되고 최적화될 수 있다. 바람직하게는, 치료학적 프로토콜은 선택된 에너지 볼루스가 정밀하게 전달됨을 보증하기 위해 자동적으로 전달된다.

상술된 바와 같이, 시스템은 규정된 에너지 볼루스를 자동적으로 전달하도록 배열될 수 있다. 자동화된 에너지 전달은 안정성 및 치료 효율을 증가시킬 수 있으며, 이는 시술자가 프로브 배치에 대한 집중에 대해 자유롭기 때문이다. 향상된 환자 안정성 및 치료 효율의 목적은 관련된 스위치를 구비한 인체공학적으로 적절한 프로브, 및 시술자에게 프로브 배치에 집중하는 동안 에너지 볼루스의 자동화된 전달을 용이하고 안전하게 개시할 수 있는 툴을 제공하는 조절 기능을 제공함으로 써 추가로 발전될 수 있다. 예를 들어, 도 27은 시술자의 손에 의해 고정된 본 발명과 관련된 전기수술용 프로브(3260)의 투시도이다. 프로브(3260)는 왼손 또는 오른손 작동을 위해 허용하는 대칭성인 인체공학적 프로브 핸들(3262)을 포함한다. 밀봉된 로커 스위치(rocker switch)(3264)는 시술자의 검지 또는 엄지 손가락으로 작동시키기 위해 핸들(3262)의 앞쪽 1/3에 위치된다. 로커 스위치가 도 27에 도시되어 있지만, 다른 다기능 스위치 스타일은 본 발명의 이러한 양태의 실행을 위해 적합하다. 광 지시기(3266)는 시스템 발생기 상태를 신호하기 위해 프로브 니들(3268) 가까이의 핸들(3262) 상에 설치된다. 니들은 노출된 리턴 전극(3270), 절연체(3272) 및 무딘 활성 전극(3274)을 갖는다. 사용시에, 무딘 활성 전극(3274)은 타겟 신경에 근접하여 삽입된다.

프로브 배치의 공정 동안에, 자극 전류 수준은 로커 스위치의 앞쪽 또는 뒤쪽(참조 화살표 3276 및 3278) 중 하나를 순차적으로 약화시켜, 이에 따라 내부 스위치(314 및 315)를 각각 폐쇄시킴으로써 본원 기술된 바와 같이 증가되거나 감소될 수 있다. 시스템과 연결된 스피커는 각 스위치 폐쇄와 함께 자극 전류를 설정하는 진폭에 실질적으로 비례하여 볼륨 또는 주파수 또는 다른 소리 기여를 갖는 음성을 방출할 수 있다. 이러한 특징은 시술자가 발생기와 연결된 임의의 수준 다이알 또는 스위치를 조절하지 않으면서 자극 수준을 조절하게 하며, 이는 시술자가 중요한 프로브 배치에 집중하게 할 수 있다.

자극 공정이 완료되고, 프로브가 치료를 위해 배치될 때, 시술자는 중심(화살표 3280 참조)에서 스위치(3264)를 누를 수 있으며, 이에 따라 절제 전류원을 활 성화시키기 위해 스위치 및 명령 발생기 둘 모두를 폐쇄시킨다. 무딘 첨단 구체예가 끌 또는 뾰족한 첨단으로 동맥 또는 다른 구조물을 절단하는 위험을 최소화하면서 반복 프로브 배치를 허용하는 것으로 인식될 것이다. 로커 스위치가 중심으로 눌려질 때, 광(3266)은 선택 칼라, 예를 들어 그린을 조명할 수 있으며, 이는 시술자에게 시스템이 RF 절제 에너지를 적용할 준비가 됨을 신호하는 것이다. 프로브를 이동시키지 않으면서, 사전 선택된 RF 에너지 볼루스는 발판 스위치(미도시됨)의 폐쇄에 의해 전달될 수 있다. 광원(3266)은 RF 절제 에너지의 인가 동안에 상이한 칼라, 예를 들어 블루를 조명할 수 있다. 또한, 시스템 발생기는 에너지 전달을 신호하는 음성을 방출하도록 배열될 수 있다. 따라서, 기술된 프로브 및 시스템은 프로브 위치 및 본원에 기술된 배치 방법 중 하나를 능숙하게 실행한 후, 선택된 에너지 볼루스의 자동 전달을 개시하기 위해 시술자에 의해 사용될 수 있다.

본 발명은 다수의 구체예를 참조로 하여 구체적으로 도시되고 기술되었지만, 당업자에게는 형태 및 상세한 변형은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 기술된 여러 구체예로 이루어질 수 있으며, 본원에 기술된 다양한 구체예는 청구항의 범위를 제한하는 것으로서 적용하도록 의도되지 않는 것으로 이해될 것이다.

Claims (64)

1. 핸들로부터 확장되는 세로의 프로브 축을 형성하는 프로브 몸체(body); 및 프로브 축을 따라 작동되게 배치된 제 1 전도성 전극 및 제 2 전도성 전극을 포함하며,

   여기에서, 상기 전극은 절제 에너지원(ablation energy source)과 연결되며, 상기 프로브는 단일 진입점에서 조직으로 들어갈 수 있고;

   적어도 하나의 핸들의 표면에 위치하는 자극 모드 스위치는 스위치를 한손으로 작동할 수 있게 하고, 여기에서 상기 자극 모드 스위치는 사용자가 제1 및 제2 전도성 전극에 자극 에너지를 인가할 수 있게 하고, 사용자가 자극 에너지를 인가하고 조직 반응을 관찰한 후 한손을 사용하여 자극 에너지의 양을 증가시키거나 감소킬 수 있도록 자극 모드 스위치를 연속적으로 누름으로써 자극 에너지의 양을 선택적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있게 자극 에너지원에 작동가능하게 연결될 수 있고,

   프로브의 첨단은 프로브가 피부 아래에서 전진되고 조작되어 인접 조직 또는 해부학적 구조물의 천공 또는 절단의 위험을 최소화시키고,

   여기에서, 상기 제 1 전도성 전극의 표면적은 상기 제 2 전도성 전극의 표면적 보다 실질적으로 크고,

   절제 스위치는 상기 절제 에너지원을 작동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기수술용 프로브(electrosurgical probe).
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 전도성 전극의 표면적 대 상기 제 2 전도성 전극의 표면적의 비가 3:1 이거나 이보다 큰 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 전도성 전극의 표면적 대 상기 제 2 전도성 전극의 표면적의 비가 8:1 이거나 이보다 큰 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 전도성 전극의 표면적 대 상기 제 2 전도성 전극의 표면적의 비가 조절가능한 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
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11. 제 1항에 있어서,

    상기 자극 에너지원이 가변성 자극 전류를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 제1 전도성 전극 및 제2 전도성 전극 중 하나 이상이 상기 자극 에너지원용 접지(ground)와 전기적으로 소통하는 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 제1 전도성 전극 및 제2 전도성 전극 둘 모두가 상기 자극 에너지원용 접지와 전기적으로 소통하는 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 제1 전도성 전극과 전기적으로 소통하는 절제 에너지원을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
15. 제 13항에 있어서,

    상기 절제 에너지원이 가변성 절제 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 절제 에너지원이 가변성 전압, 전류 및 파형 중 하나 이상을 갖는 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기수술용 프로브.
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