KR20100055355A - 신체 조직 치료를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

신체 조직 치료를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20100055355A
KR20100055355A KR1020097025593A KR20097025593A KR20100055355A KR 20100055355 A KR20100055355 A KR 20100055355A KR 1020097025593 A KR1020097025593 A KR 1020097025593A KR 20097025593 A KR20097025593 A KR 20097025593A KR 20100055355 A KR20100055355 A KR 20100055355A
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마티유 허비트
커티스 톰
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테사론 메디컬, 아이엔씨.
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Abstract

말단부 및 기부측 단부를 가지는 길게 연장된 원통 형상의 가이드부 및 상기 길게 연장된 가이드부에 단단히 부착된 하나 이상의 열 발생기들을 포함하는 신체 조직 치료를 위한 디바이스가 개시된다. 상기 열 발생기들은 외부에서부터 가해진 전자기장에 응하여 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 작동한다. 상기 열 발생기들 중 하나 이상은 타겟 조직 가까이에 배치되어, 작동하는 동안 상기 열 발생기들에 의해 발생된 상기 열 에너지가 상기 타겟 조직을 치료하는데 사용된다.
카테터, 열 발생기, 팁부, 가이드부

Description

신체 조직 치료를 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR TREATING BODY TISSUE}
본 발명은 전체적으로 의료 방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 RF 유도 가열(inductive heating)에 의해 다양한 종류의 신체 조직을 치료하는 것에 관한 것이다.
인간 및/또는 동물은 유방암(breast cancer) 및 요실금(incontinence)과 같이 다양한 종류의 조직 관련 질병을 겪을 수 있다. 유방암은 보통 도관(ducts: 유두(nipple)까지 젖을 운반하는 튜브) 및 소엽(lobules: 젖을 만드는 분비기관(glands))과 같은 유방의 조직들에서 형성하는 가장 흔한 암이 될 수 있다. 일반적으로, 유방암은 두 가지 종류를 가진다: 상피성 및 침윤성(in situ and invasive)이다. 상피성 유방암은 유방암 세포들이 원래의 위치 내에 보관되는 상태를 유지하는 타입의 암이다. 즉, 상피성 유방암은 도관 또는 소엽 주변의 유방 조직에 침투하지 않는다. 침윤성(침투성, infiltrating) 유방암들은 유방의 도관 및 소엽들을 지지하는 주변 조직들에 침투하고 파괴하는 암이다. 몇몇 경우에, 암 세포들은 림프마디(lymph nodes)과 같은 신체의 다른 부분까지 전이될 수 있다.
비뇨기질병(urinary tract disease), 신경계 기능장애(nervous system dysfunction), 알레르기 반응, 파열된 디스크(ruptured disk) 또는 심리적 스트레스 중 어느 것 때문에 방광(bladder) 컨트롤을 하는데 어려움이 있는 노인들이 자기도 모르게 소변을 싸게 되는 요실금을 경험한다. 남성들은 전립선(prostate) 문제를 가진 경우 요실금을 경험하는 반면, 여성들은 출산, 수술 또는 요도 염증(inflammation of the urethra) 이후에 자신도 모르게 오줌을 싸게 된다.
비정상적인 조직을 치료하는 다양한 종류의 기술들이 개발되어 왔다. 예를 들면, 유방암을 치료하는 하나의 기술은 암의 재발을 확실히 방지하기 위해 유방을 제거하는 것이 될 수 있다. 그러나, 이는 외관을 손상시키고 환자에게 매우 어려운 선택을 강요하는 것이다. 또한, 종종 뒤이은 성형 수술을 요구한다. (이하에서, 암이라는 용어는 암(cancerous), 전암(pre-cancerous) 및 다른 비정상적인 세포들 또는 질병 상태를 집합적으로 의미한다.) 화학요법(Chemotherapy) 및 방사선 요법(radiation)이 다른 기술이 될 수 있지만, 재발 방지에 대한 효과적인 보장을 제공할 수 없다. 유방 종양 절제술(Lumpectomy)이 대안적인 접근이 될 수 있으나, 재발 가능성이 높다. 다른 예를 들면, 유사 요법 치료(homeopathic treatment)가 요실금을 구제하는 가장 일반적인 접근이 될 수 있으나, 요실금의 기본적인 문제를 해결하지 못한다. 이렇듯, 다양한 종류의 신체 조직을 치료하는 효과적인 기술에 대한 강한 요구가 있다.
발명의 일 실시예에 의하면, 카테터(catheter)는 말단부 및 기부측 단부를 가지는 길게 연장된 원통 형상의 가이드부 및 상기 길게 연장된 가이드부에 단단히 부착된 하나 이상의 열 발생기들을 포함한다. 상기 열 발생기들은 외부에서 가해지는 전자기장에 반응하여 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 작동한다. 상기 열 발생기들 중 적어도 하나는 타겟 조직(target tissue) 가까이에 배치되어, 작동하는 동안 상기 열 발생기에 의해 발생된 상기 열 에너지가 상기 타겟 조직을 치료하는데 사용된다.
발명의 다른 실시예에 의하면, 조직 치료 시스템은 교류 전자기장을 발생시키기 위한 코일 및 길게 연장된 원통 형상의 가이드부와 상기 길게 연장된 가이드부에 단단히 부착된 하나 이상의 열 발생기들을 구비한 카테터를 포함한다. 상기 열 발생기들은 외부에서 가해진 전자기장에 반응하여 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 작동한다. 상기 열 발생기들 중 적어도 하나는 타겟 조직 가까이 배치되어, 작동하는 동안 상기 열 발생기에 의해 발생된 상기 열 에너지가 상기 타겟 조직을 치료하는데 사용된다.
발명의 또 다른 실시예에 의하면, 조직 치료 방법은 치료되는 조직 가까이에 카테터의 열 발생기를 위치시키는 단계; 및 상기 열 발생기가 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 상기 열 발생기에 외부 전자기장을 가하는 단계;를 포함하며, 상기 열 발생기는 상기 전자기장에 응하여 상기 열 에너지를 발생시키고 상기 열 에너지에 의해 상기 조직을 치료한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인간 유방암을 치료하기 위한 치료 시스템을 도식적으로 보이는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 카테터를 도식적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 카테터를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2에 따른 카테터의 다른 실시예를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 5A 및 도 5B는 도 2에 따른 카테터의 팁부의 다양한 형태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 5C 내지 도 8은 도 2에 따른 카테터의 다양한 실시예를 도식적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기적 코일을 도식적으로 보여주는 평면도이다.
다음의 상세한 설명은 발명을 실행하는 가장 일반적으로 생각되는 모드이다. 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 가장 잘 정의되기 때문에 상세한 설명은 제한되지 않고, 다만 발명의 일반적인 원칙을 설명하기 위한 목적을 위한 것이다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 유방암(human breast cancer)의 치료를 위한 시스템의 도식적인 다이어그램을 보여준다. 도시된 바와 같이, 사람의 유방(101)은 유두(106, nipple), 및 유두에서부터 내부로 확장하여 분기망(branching networks)으로 확장하는 선관망(102, ductal networks)을 가진다. 각각의 선관망(102)은 3차원으로 배열된 일련의 연속적인 더 작은 루멘(lumens)을 포함한다.
유방암의 한 종류는 소엽 상피내암(LCIS: Lobular carcinoma in situ)이다. 소엽 상피내암(105)은 하나 이상의 소엽(lobules) 내에 함유되지만, 주위의 유방 조직(breast tissue)를 침범하지는 않은 비정상적인 세포들이다. 소엽 상피내암(105)은 유방암의 초기 형태이고, 다만 향후에 암으로 발병될 수 있다는 표지(marker)이다. 소엽 상피내암을 가진 환자는 향후에 유방암으로 발전될 수 있는 증가된 위험에 처해 있다. 소엽 상피내암(105)을 가진 유방(101)에서, 환자는 침윤성 소엽 유방암(invasive lobular breast cancer)을 발병시키기 쉽다. 만약 암이 다른 유방에서 발병하면, 마찬가지로 그것은 침윤성 소엽 또는 침윤성 관암종(invasive ductal carcinoma )이 되기 쉽다.
도 1의 치료 시스템은 카테터(114, catheter) 및 RF 전원(112, RF power source)에 의해 전원이 공급될 때 RF 전자기장(RF electromagnetic field)을 발생시키는 전기코일(110, electrical coil)을 포함한다. 간략화를 위해 도 1에 종래의 회로가 도시되지는 않았지만, 코일(110)을 컨트롤/작동하기 위한 종래 회로가 상기 시스템에 사용될 수 있다. 도 2는 팁부(120, tip portion) 및 가이드부(122, guide portion)을 포함하는 카테터(114)의 도식적인 사시도이다. 카테터(114)의 팁부(120)는 외부 FR 필드(external RF field)에 응하여 열 에너지를 유도적으로 발생하는 재료로 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카테터(114)의 팁부(120)는 소엽 상피내암(105) 내에 위치하거나 가까이 위치하여, 팁(120)에서 발생된 열 에 너지가 소엽 상피내암(105)을 괴사시키거나(necrose) 제거하는데(ablate) 사용된다. RF 필드의 강도(intensity), 코일 작동 주파수, 열 발생기 구성(heat generator composition), 및 RF 필드를 가하는 시간 간격(time interval)은 상기 시스템에 의해 치료되는 세포들(cells) 및 영역(area)의 종류에 의해 결정된다.
카테터(114)는 일반적으로 길게 연장된 원통 모양을 가진다. 팁부(120)의 직경(D)은 치료되는 타겟 조직(target tissue)의 크기와 같이 특히, 의도된 적용의 치수에 의해 결정된다. 본 발명에 따른 카테터(114)는 종래의 카테터 기술 보다 더 정밀하게 신체 조직을 치료하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 현재의 기술은 타겟 소엽(target lobule)에 연결된 선관망의 전체 부분 뿐만 아니라 건강한 소엽에 연결된 선관망(ductal networks)도 유체(fluid)로 채우고 소엽 상피내암을 괴사시키기 위해 상기 유체를 가열하는 것을 포함한다. 반면에, 본 발명의 도 1에 도시된 치료 시스템은 의사(physician)가 타겟 소엽 상피내암(105)만 치료하도록 한다. 또한, 도 1의 시스템은 침윤성 유소엽 암종(ILC: invasive lobular carcinoma)과 같은 다른 종류의 유방암도 치료할 수 있다. 침윤성 유소엽 암종은 젖을 생산하는 소엽(104)에서 시작하여 주위의 유방조직으로 침투한다. 또한, 침윤성 유소엽 암종은 신체의 더 먼 부분까지 퍼질 수 있다. 카테터(114)의 팁부(120)를 침윤성 유소엽 암종(ILC) 가까이에 적절히 위치시키고 전자기장의 세기 및 코일(110)의 작동 시간을 컨트롤함으로써, 유방의 침입된 부분을 정밀한 방법으로 치료할 수 있다.
팁부(120)는 열 에너지를 발생시키기 위해 코일(110)의 RF 필드에 의해 유도 적으로 가열된다. 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 팁부(120)는 코일(110)에 의해 발생된 전자기장에 응하여 열 에너지를 발생시킬 수 있는 재료로 형성된다. 팁부(120)의 재료는 금속, 플라스틱, 폴리머, 세라믹 또는 그들의 합금을 포함하지만, 이들에 국한되는 것은 아니다. 금속과 같은 재료들은 재료가 자기적 특성(magnetic property)을 잃는 퀴리 온도(Curie temperature)를 가질 수 있다. 팁부(120)의 재료의 종류는 재료의 퀴리 온도가 미리 결정된 팁부의 작동 온도이거나 그 보다 작은 재료로 선택된다. 또한, 팁부(120)의 재료를 적절히 선택함으로써, 치료하는 동안 특정 종류의 비정상적인 세포들만 선택적으로 치료하고 다른 종류의 세포들은 그대로 유지될 수 있다. 예를 들면, 어떤 비정상적인 세포들의 괴사 온도(necrosis temperature)가 건강한 세포들의 괴사 온도 보다 낮아질 수 있다. 어떤 경우에는, 상기 시스템이 비정상적인 세포들을 구별하여 괴사시킬 수 있도록 팁부(120) 재료의 퀴리 온도가 2가지 온도 사이로 설정된다.
전기적 코일(110)은 종래의 전도 재료(conducting material)로 형성된다. 코일(110)은 일반적으로 원통 모양을 가지고, 코일의 직경은 그 중심축을 따라 변할 수 있어서 코일의 내면이 유방(101)의 외면 윤곽(outer profile)을 전체적으로 따라갈 수 있다. 코일(110)의 작동 주파수(operational frequency)는 카테터(114)의 팁부(120)의 크기 및 재료 뿐만 아니라 발생되는 열 에너지에 의해 결정된다. 예를 들어, 코일(110)의 인덕턴스(L, inductance)는 특히, 코일에 의해 둘러싸이는 영역(area)의 함수이고, LC 탱크 회로(LC tank circuit)의 공진 주파수(resonant frequency)는 인덕턴스(L) 및 캐패시턴스(C, capacitance)의 값에 의해 결정된다. 주어진 캐패시턴스(C)에 대해, 탱크 회로의 주파수는 인덕턴스의 증가함에 따라 감소하게 될 것이다. 기능적인 관점에서, 코일의 직경이 클수록(코일을 통해 일정한 전류가 흐르는 경우) 코일 내부의 자기장은 덜 균등질(less homogeneous)이 된다. 자기장은 코일 가까이에서 더 강해지고 중심부에서는 매우 약해질 것이다. 따라서, 도 9와 함께 더 설명되겠지만, 코일(110)은 타겟 조직 및 타겟 조직을 둘러싸는 기관(organ) 뿐만 아니라 팁부(120)에 가해지는 RF 필드의 요구되는 강도에 의존하여 다른 기하학적인 모양을 가질 수 있다.
도 3은 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 카테터(114)의 도식적인 단면을 보여 준다. 도시된 바와 같이, 팁부(120)는 적당한 방법에 의해 가이드부(122)에 단단하게 부착된다. 예를 들면, 팁부(120)를 가이드부(122)에 붙이기 위해 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate) 및 자외선 접착제와 같은 접착 재료가 사용될 수 있다. 다른 방법들은 히트 본딩(heat bonding, 팁부 둘레의 가이드부 재료를 녹이는 것), 가이드부에 팁부를 기계적으로 크림핑(mechanically crimping)하는 것, 팁부에 와이어를 납땜(soldering)하고 상기 와이어가 먼 부착지점까지 카테터의 축을 따라 흘러 떨어지도록 하는 것, 그리고 카테터의 내경(또는 외경)에 팁부를 잡는 가시(barbs) 또는 나사산(threads)과 같은 특징을 가지는 것을 포함한다.
대체로, 팁부(120)가 타겟 조직에 도달할 때까지 카테터(114)가 신체 안으로 삽입된다. 따라서, 가이드부(122)는 의사가 타겟 조직을 향해 팁부를 전진시키거나 삽입하는 과정 동안 팁부가 휘어지도록 부드럽고 팁부를 지지하도록 충분히 강한 재료로 형성된다. 가이드부(122)의 재료는 나일론(nylon) 및 폴리이미 드(polyimide)를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 가이드부(122)는 코일(110)에 의해 발생되는 전자기장이 투과하는 재료로 형성된다.
도 4는 카테터(130)의 다른 실시예를 도식적으로 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 카테터(130)는 팁부(132) 및 가이드부(134)를 포함한다. 의도하지 않게 가이드부(134)에서 팁부(132)가 분리되는 것을 방지하기 위해, 팁부(132)는 가이드부(134) 안으로 확장하는 가시들(133, barbs)을 가진다. 팁부(132) 및 가이드부(134)는 각각 팁부(120)와 가이드부(122)와 같은 재료로 형성된다.
도 5A 및 도 5B는 카테터(114)의 팁부의 다양한 실시예들을 도식적으로 보여주는 단면도이다. 도 5A에 도시된 바와 같이, 팁부(135)의 말단부(distal end)는 선관망(102, ductal networks) 또는 혈관(blood vessel)과 같은 환자 신체의 길게 연장된 루멘(elongated lumen) 안으로 카테터를 쉽게 삽입할 수 있도록 둥글게 되어 있다. 타겟 조직이 작은 영역에 국한된 경우, 도 5B에 도시된 것처럼 팁부(136)는 날카로운 원뿔 끝단(conical end)을 가질 수 있다. 팁부 135 및 팁부 136은 가이드부에 부착되고/부착되거나 도 4에 도시된 가시들(133)과 유사한 가시들을 가진다.
도 5C는 카테터의 또 다른 실시예를 도식적으로 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 카테터(137)는 팁부와 가이드부 사이에서 타겟 조직이 직접 접촉하는 것을 방지하기 위한 코팅(138)을 가진다. 또한, 코팅(138)은 카테터의 팁부 같은 열 발생기에 조직 또는 응고물(coagulum)이 들러 붙는 것을 방지할 뿐만 아니라 평활성(lubricity), 열 전달 또는 마모 저항 특징(abrasion resistance characteristics)을 개선한다. 또한, 코팅은 카테터(137)가 삽입되는 환자의 신체가 팁부와 가이드부 사이에서 직접 접촉하는 것을 방지하고, 이로 인해 신체에 가해지는 잠재적인 손상을 줄인다. 코팅(138)은 산화피막 층(anodization layer), 패시베이션 층(passivation layer) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE; polytetrafluoroethylene) 층 및 코일(110)에 의해 발생되는 RF 필드가 투과하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
도 6A는 카테터(140)의 또 다른 실시예를 도식적으로 보여주는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 카테터(140)는 3개의 RF 열 발생기(141a~141c, RF heat generator)를 가지는 팁부(141), 및 코팅된 표면부(148, coated surface portion)를 가지는 가이드부(150)를 포함한다. 이하에서, RF 열 발생기라는 용어(또는 간단히 열 발생기)는 코일에 의해 발생된 외부 RF 전자기장에 응하여 열 에너지를 발생시키는 카테터의 부분(들)을 집합적으로 언급하는 것이다. 또한, RF 열 발생기들은 팁부(120)의 재료와 유사한 재료로 형성된다. 비슷하게, 이하에서, 가이드부들은 가이드부(122)와 유사한 재료로 형성된다. 3개의 RF 열 발생기들(141a~141c)의 치수 및 재료들은 적용 타입에 따라 선택된다. 예를 들면, RF 열 발생기들은 전체적으로 균일한 전자기장에 의해 여자(excited, 勵磁)될 때, 팁부(141)가 카테터(140)의 길이방향 축을 따라 미리 설계된 온도 분포를 가지는 다른 퀴리 온도를 가질 수 있다. 본 발명의 가르침을 벗어나지 않고 다른 적당한 수의 열 발생기들이 카테터에 포함될 수 있다.
또한, 코팅된 표면부(148)의 모양 및 치수는 적용 타입, 특히 카테터(140)에 의해 치료되는 조직의 영역에 의해 결정된다. 예를 들면, 코팅된 표면부(148)는 전체적으로 원형의 원통 껍질(circular cylindrical shell) 모양을 가지는 카테터(140)의 길이방향 축을 따라 확장될 수 있고, 관상피내암(DCIS: ductal carcimona in situ)을 치료하기 위해 사용된다. 관상피내암은 유방암의 흔한 종류이고, 주변 유방 조직에 침투하지 않은 유선(milk duct)과 일렬로 되어 있는 비정상적인 세포들을 가리킨다. 이것은 유방암의 초기 단계이고 몇몇 전문가들은 관상피내암을 전암(precancerous, 前癌) 상태로 간주한다. 만약 치료되지 않은 상태로 남겨지면, 관상피내암은 궁극적으로 침윤성 유방암(invasive breast cancer)로 발전될 수 있다. 즉, 암세포들이 자유롭게 파괴하여 유방의 관상(ducts) 및 소엽(lobules)을 지지하는 주변 조직을 일으키고 침입한다. 관상피내암은 관상피내암을 가지는 유선(milk duct) 내부에 카테터(140)의 코팅된 표면부를 배치하고 코팅된 표면부에 외부 RF 전자기장을 가함으로써 치료될 수 있다.
카테터(140)는 그 길이방향의 축을 따라 다른 적당한 수 및 분포의 코팅된 표면부를 가질 수 있다. 팁부(120)의 경우와 같이, 는 작동하는 동안 코일(110)에 의해 형성된 RF 필드에 응하여 열 에너지를 발생시키는 재료로 형성될 수 있다.
도 6A에는 카테터의 말단부(149, distal end)에서 시작되어 차례로 3개의 열 발생기들(141a~141c) 및 코팅된 표면부(148)를 가지는 모범적인 카테터(140)가 도시되어 있다. 그러나, 상기 카테터의 길이방향 축을 따라 3개의 열 발생기들(141a~141c) 및 코팅된 표면부(148)가 배열된 것은 적용 종류에 의존하여 변경될 수 있다. 도 6B는 카테터(160)의 또 다른 실시예의 측면도를 도식적으로 보여준다. 도시된 바와 같이, 카테터(160)는 3개의 RF 열 발생기들(161a~161c), 코팅된 표면부(168), 및 가이드부(162)를 포함한다. 여기서, 카테터(160)의 단부는 교대로 구획된 열 발생기들, 코팅된 표면부 및 가이드부를 포함한다. 각각의 열 발생기는 적절한 길이에 의해 카테터의 말단부(164, distal end)에서부터 떨어질 수 있다. 카테터(160)의 각 엘리먼트(element)의 재료는 카테터(140)와 대응하는 엘리먼트의 재료와 유사하다. 예를 들면, 코팅된 표면부(168)의 코팅은 코팅된 표면부(148)의 코팅과 유사하게 될 것이다.
도 7은 카테터(200)의 또 다른 실시예를 도식적으로 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 카테터(200)는 팁부(202), 가이드부(204), 카테터의 길이방향을 따라 카테터의 말단부에서부터 기부(基部)측 단부(proximal end)까지 확장하는 선관 루멘(206, ductal lumen), 및 선관 루멘(206)에 연결된 포트(116)를 포함한다. 다양한 종류의 유체가 선관 루멘(206)을 거쳐 포트(116)를 통해 도입 및 유출될 수 있다. 예를 들면, 선관망(102, ductal networks)을 세척하기 위한 유체(도 1)가 포트(116)를 통해 도입될 수 있다. 다른 예를 들면, 선관망(102)을 넓히기 위한 유체가 미리 설정된 압력에서 포트(116)를 통해 주입될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 형광 투시법(fluoroscopy)을 위해 바륨(Ba) 또는 니켈(Ni)을 함유한 액체 같은 염색(dye) 또는 명암 물질(contrast substance)가 포트(116)를 통해 주입되어 의사가 치료되어야 할 타겟 조직에 카테터(200)를 정밀하게 전진시킬 수 있다. 도 6A 및 도 6B에 도시된 바와 같이, 카테터(200)의 팁부(202)는 다른 적당한 수의 RF 열 발생기들 및 코팅된 영역을 가질 수 있다.
선택적으로, 카테터(200)는 가이드부(204) 내부에 배치된 적어도 하나의 RF 열 발생기(203)를 포함할 수 있다. 열 발생기(203)는 외부 RF 필드에 응하여 선관 루멘(206, ductal lumen) 내에서 상기 유체를 가열하기 위한 열 에너지를 발생시킨다. 열 발생기(203)가 링(ring), 길게 연장된 막대(elongated bar), 중공 튜브(hollow tube) 등과 같은 적당한 형태를 가지거나, 팁부(120)의 재료와 유사한 재료로 형성된다는 것은 평범한 기술임에 분명하다. 대신, 열 발생기(203)가 가이드부의 내면에 적용되는 코팅이고 코팅된 표면부(148)의 코팅과 유사한 재료로 형성된다.
도 8은 카테터(210)의 또 다른 실시예를 도식적으로 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 카테터(210)는 팁부(212), 가이드부(214), 선관 루멘(216, ductal lumen), 및 선관 루멘(216)에 연결된 포트(218)를 포함한다. 팁부(212)는 좁아지거나 막힌 심장혈관을 열기 위한 관상 동맥 형성술(coronary angioplasty)과 같은 혈관 형성술(angioplasty)을 위한 풍선(balloon)을 포함한다. 팁부(212)는 부풀게 할 수 있는(inflatable) 재료로 형성되고 선관 루멘(216)과 유체가 서로 통하는 캐비티(213)를 가진다. 작동하는 동안 팁부(212)가 부풀어 오르면서, 혈관들을 열기 위한 유체가 포트(218)를 통해 캐비티(213)에 도입된다. 또한, 팁부(212)는 코일에 의해 발생되는 외부 RF 전자기장에 응하여 열 에너지를 발생시키기 위해 금속과 같은 강자성 재료(215, ferromagnetic material)로 코팅된다. 가이드부(214)는 외부 RF 전자기장이 투과하는 재료로 형성된다. 팁부(212)는 적용된 코 팅의 퀴리 온도를 견딜 수 있는 나일론 11, 12, 66, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리우레탄(polyurethane), 비닐(vinyl), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene), Pebax®, Hytrel®, C- Flex®, Texin® 및 Tecoflex®와 같은 유연한 재료로 형성된다.
선택적으로, 카테터(210)는 가이드부(214)의 내부에 배치된 적어도 하나의 RF 열 발생기(220)를 포함할 수 있다. 열 발생기(220)는 외부 RF 필드에 응하여 선관 루멘(216) 내부에 있는 유체를 가열하기 위한 열 에너지를 발생시킨다. 열 발생기(220)가 링(ring), 길게 연장된 막대(elongated bar), 중공 튜브(hollow tube) 등과 같은 적당한 형태를 가지거나, 팁부(120)의 재료와 유사한 재료로 형성된다는 것은 평범한 기술임에 분명하다. 대신, 열 발생기(220)가 가이드부의 내면에 적용되는 코팅이고 코팅된 표면부(148)의 코팅과 유사한 재료로 형성된다.
도 1에 코일(110)이 전체적으로 원형의 원통 모양을 가지는 것이 도시되어 있다. 그러나, 치료되어야 하는 조직이 신체 피부 가까이에 있고 그로 인해 카테터(114)의 열 발생기들이 신체 피부 가까이에 위치된다면, 다른 종류의 코일이 사용될 수 있다. 도 9는 신체 피부 가까이에 위치된 카테터의 열 발생기를 여자(勵磁)시키기 위해 사용되는 전기적 코일(230)의 모범적인 실시예의 평면도를 도식적으로 보여준다. 도시된 바와 같이, 코일(230)은 전체적으로 원형의 평면 모양을 가지고 코일을 컨트롤/작동시키기 위한 회로(234)에 의해 RF 전원(232)에 연결된다. 작동하는 동안, 코일(230)은 카테터의 열 발생기를 가까이 움직이고, 열 발생 기들은 타겟 조직을 치료하는 열 에너지를 유도적으로 발생시킬 수 있다. 간략화를 위해, 코일의 다른 형상들은 본 서류에서 자세하게 설명되지 않는다. 그러나, 코일이 타겟 조직의 종류 및 타겟 조직을 둘러싸는 신체 형상에 의존하여 다른 적당한 형상을 가질 수 있다는 것은 평범한 기술임에 분명하다.
도 1 내지 도 9에 도시된 카테터들은 다양한 종류의 타겟 조직을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2의 카테터(114)와 같이 도 1 내지 도 9의 카테터들 중 하나는 혈관 안으로 삽입되고 팁부(120)는 외부 RF 전자기장에 의해 여자되어, 팁부(120)에 의해 발생된 열 에너지가 혈관의 부분을 수축시키고 그로 인해 혈관을 막는다. 다른 예를 들면, 요실금(incontinence)은 도 6A에 도시된 카테터의 사용에 의해 치료될 수 있다. 요실금이 있는 환자는 복부에 압력을 주는 신체 활동을 하는 동안 모르는 사이에 오줌을 싸게 된다. 약해진 괄약근(sphincter), 방광경(bladder neck) 또는 요도(urethra)와 같이 적절히 닫히지 않는 타겟 조직/근육은 의도된 크기로 수축되도록 카테터(140)에 의해 가열될 수 있고, 타겟 조직은 소변 제어(urinary control)를 회복할 수 있다. 간략화를 위해, 치료들의 다른 종류들은 본 설명에서 상세히 기술되지 않는다. 그러나, 도 1 내지 도 9의 카테터들이 다양한 종류의 치료들에 적용될 수 있음은 평범한 기술임이 분명하다.
물론, 지금까지의 설명은 본 발명의 바람직한 실시예들에 관한 것이고, 이하의 특허청구범위들에 설명된 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 변형예들을 만들 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 포함되어 있음.

Claims (20)

  1. 말단부(distal end) 및 기부측 단부(proximal end)를 가지는 길게 연장된 원통 형태의 가이드부; 및
    상기 길게 연장된 가이드부에 단단하게 부착되고, 외부에서 가해진 전자기장에 응하여 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 작동하는 하나 이상의 열 발생기들;을 포함하며,
    상기 열 발생기 중 적어도 하나는 조직(tissue) 가까이에 배치되어 작동하는 동안 상기 열 에너지가 상기 조직을 치료하도록 사용되는, 카테터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 발생기는 상기 말단부에 고정된 팁부를 포함하는 카테터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팁부는 가시들(barbs) 또는 접착제(glue)에 의해 상기 가이드부에 고정되는 카테터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 팁부의 말단부(distal end)는 뾰족하거나(pointed) 둥글게(rounded) 된 카테터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열 발생기 각각은 퀴리 온도를 가지는 카테터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카테터의 부분은 상기 조직과 상기 카테터 사이에서 직접 접촉하는 것을 방지하기 위한 재료로 코팅된 카테터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재료는 상기 전자기장이 투과하는 카테터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열 발생기는 상기 전자기장에 응하여 열 에너지를 발생시키도록 작동하는 상기 가이드부의 하나 이상의 코팅된 표면부를 포함하는 카테터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부의 길이 방향을 따라 상기 말단부에서 상기 기부측 단부까지 확장하는 선관 루멘(ductal lumen)을 더 포함하는 카테터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기부측 단부에서 상기 가이드부에 연결되고, 상기 선관 루멘과 유체가 통하는 포트를 더 포함하는 카테터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 선관 루멘은 내부에 유체를 가지도록 형성되고, 상기 열 발생기들 중 적어도 하나는 상기 유체를 가열하도록 작동하는 카테터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부의 길이 방향을 따라 상기 말단부에서 상기 기저부 단부까지 연장하는 선관 루멘을 포함하고,
    상기 열 발생기들은 상기 말단부에 고정된 팁부를 포함하며, 상기 팁부는 상기 선관 루멘과 유체가 통하고 캐비티를 가지고, 상기 캐비티가 상기 선관 루멘을 통해 가해지는 내부 압력에 영향을 받을 때 상기 캐비티가 부풀어 오르며,
    상기 팁부는 외부 표면에 가해지는 코팅을 가지고 상기 열 에너지를 발생시키기 위해 작동하는, 카테터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전자기장은 RF 전원에 연결된 코일에 의해 발생되는 카테터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 열 발생기들은 상기 가이드부에 배치되고, 상기 가이드부의 길이 발향을 따라 분포되는 카테터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 열 발생기들은 금속, 플라스틱, 폴리머, 세라믹 및 그들의 합금으로 구성되는 그룹 중에서 선택된 재료로 형성된, 카테터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 전자기장이 투과하는 재료로 형성된, 카테터.
  17. 교류 전자기장을 형성하기 위한 코일; 및
    길게 연장된 원통 형상의 가이드부 및 상기 길게 연장된 가이드부에 단단히 부착되고 상기 전자기장에 응하여 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 작동하는 하나 이상의 열 발생기들을 구비한 카테터;를 포함하며,
    상기 열 발생기들 중 적어도 하나는 조직 가까이에 배치되어 작동하는 동안 상기 열 에너지가 상기 조직을 치료하는데 사용되는, 조직 치료 시스템.
  18. 치료되는 조직 가까이에 카테터의 열 발생기를 위치시키는 단계; 및
    상기 열 발생기가 열 에너지를 유도적으로 발생시키도록 상기 열 발생기에 외부 전자기장을 가하는 단계;를 포함하며,
    상기 열 발생기는 상기 전자기장에 응하여 상기 열 에너지를 발생시키고 상기 열 에너지에 의해 상기 조직을 치료하는, 조직 치료 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 조직은 비정상적인 조직들을 포함하고, 상기 조직을 치료하는 단계는 상기 비정상적인 조직을 괴사시키는 것을 포함하는, 조직 치료 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 조직을 치료하는 단계는 의도된 크기로 상기 조직을 수축시키는 것을 포함하는, 조직 치료 방법.
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