KR20120039522A - 유도가열된 외과용 기구 - Google Patents
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Abstract
선택된 영역에 강자성 물질으로 주위가 코팅되는 와이어 또는 카테터와 같은 전기 전도체에 진동 전기 에너지가 전달된다. 고주파 전기 에너지에 의해 강자성 물질이 제어가능한 전력 전달에 의해 조절가능한 빠른 가열 및 냉각 응답성을 가진다. 상기 강자성 물질은 많은 수술 절차에서 조직 분리, 응고, 조직 파괴 또는 다른 의도하는 조직효과를 달성하는데 사용될 수 있다. 열, 전기외과 및 기계적 장비가 수술도구에 결합될 수 있다. 제 1 장비의 잠재적 손상 효과는 제 2 장비를 사용하여 최소화될 수 있다. 한 예로, 열적 울혈은 단극성 절제 파형의 장점을 보유하는 한편 전기외과적 적용이 울혈성 단극성 전기 외과적 파형과 관련된 악성 조직효과를 피하는데 도움을 준다.
Description
본 발명은 외과용 기구에 관한 것이다. 특히 본 발명은 공개적으로 사용되는 열조절 기구 및 절개 수술 및 개입 수술 및 치료 절차를 최소화하는 열 조절 도구에 관한 것이다.
수술은 일반적으로 조직이나 다른 물질을 절단, 보수 및/또는 제거하는 것을 포함한다. 이러한 시술은 일반적으로 조직 절단, 조직 융합 또는 조직 파괴 작업으로 수행된다. 조직을 절단, 응고, 건조, 제거, 또는 고주파치료 하는데 사용되는 현재 전기외과술 기구들은 원하지 않는 부작용과 단점을 가진다.
단극성 및 양극성 전기외과술 기구들은 일반적으로 "beyond the tip"효과와 관련된 단점이 있다. 이러한 효과는 수술 장비 또는 프로브와 접촉하는 조직을 통해 교류 전류가 전달됨으로써 발생한다. 두 기구들에 의해 유발되는 것으로 믿어지는 한기지 효과는 수술 절차를 방해하고 근육 이완 시술을 요하는 전기 근육 자극이다.
단극성 수술 장비는 전류가 환자를 통과하도록 해야한다. 복귀 전극은 통상 환자의 허벅지에 배치된다. 전기는 조직을 통해 "나이프" 전극으로부터 전달되고 복귀전극을 통해 복귀된다.
단극성 장비의 다른 형태는 복귀 전극 또는 접지 역할을 위해 신체의 용량성 효과를 사용하는 것일 수 있다. 저전압 고주파 파형이 새겨지나 거의 울혈효과를 가지지 않는다. 고전압 파형은 인접 조직 울혈과 응고의 원인이 된다. 따라서, 울혈이 필요할 때, 높은 전압이 사용된다.
전기가 환자를 통과해야하기 때문에 고 전압 스파크가 절단할 때보다 더 깊은 조직 효과를 가진다. 조직의 손상은 실제 응고 지점으로부터 멀리 확장된다.
또한, 복귀 전극으로 화상을 입을 염려가 있으나, 전압을 감소시키면 울혈 효과가 감소된다. 또한, 스파크 또는 아크의 온도는 정확하게 제어할 수 없어서 대상 조직의 의도하지 않은 손상을 초래할 수 있다. 양극성 외과 장비는 단극성 장비와 유사하게 환자의 인접조직으로 신경, 근육, 지방 및 뼈와 같은 조직 형태의 전기 전도성 차이로 인한 다양한 효과와 함께 에너지 적용에서 벗어난 전류 손상 및 스파킹, 탄화, 깊은 조직 효과와 같은 조직 손상과 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 전류는 완전하지 않으나 더 많이 양극성 전극 사이에 포함되어 있다. 상기 전극들은 역시 한 단극성 전극대신 조립되어야하는 적어도 두개의 정밀 적는이 있기 때문에 일반적으로 더 비용이 많이든다.
전기 소작술 저항 가열 요소는 다른 전기외과술 방법에 의해 초래되는 탄화 및 깊은 조직손상과 관련된 단점을 줄일 수 있다. 그러나, 이러한 장치는 종종 가열 및 냉각 시간의 제어와 효과적인 전력공급의 지연과 같은 일장일단이 있다.
많은 저항 가열 요소는 느린 가열 및 냉각시간을 가지기 때문에 의사가 우발적 손상을 초래하지 않고 조직을 처리하는 것을 어렵게 만든다.
조직 파괴 장비는 일반적으로 조직을 죽이거나 제거하는 시간동안 미리 설정된 온도로 조직을 가열한다. 조직의 일부 제어된 가열에서, 미리 정해진 시간 동안 미리 정해진 온도에 도달하고 유지하기 위해 레이저가 흡수 캡에 투사된다. 이것은 열적으로 가열시키는 장점을 제공하나, 이는 비싸고 복잡한 레이저 하드웨어로 인해 비용이 많이든다.
다른 조직 파괴 절차에서, 마이크로파 안테나층이 조직에 삽입된다. 상기 층은 마이크로 웨이브 에너지가 조직에 들어가 가열시키도록 하는 장비에 의해 가동된다. 이러한 장치는 종종 의도하는 조직을 사멸시키거나 파괴하는데 효과가 있지만, 종종 원하는 영역보다 깊은 조직에 영향을 미치게 된다. 또한 상기 절차는 고가의 장비를 요구할 수 있다.
저항 가열 도구를 사용한 조직 파괴는 느린 가열 및 냉각 속성뿐만 아니라, 의도하지 않은 부수적인 조직 손상을 초래할 수 있다.
세라믹에 페라이트 비즈 및 합금 믹스를 사용사용하는 것이 대안으로 검토되고있다. 전도체를 통과하는 고주파 전류와 관련된 작기장에 의해 여기된 세라믹 내의 페라이트 비즈 및 합금 믹스는 매우 빠르게 높은 온도에 도달할 수 있다.
그러나 상기와 같은 재료 사용의 한가지 큰 문제점은 안밖으로 액체와 접촉할때 큰 온도 차이로 인해 재료의 파괴를 가져올 수 있다는 것이다. 즉, 뜨거운 페라이트 수술 장비가 혈액 또는 기타 체액과 같은 액체의 냉각 풀에 의해 잠기는 경우 즉, 재료의 해당 온도가 급속하게 떨어지고 재료를 파괴하는 원인이 될 수 있다. 이러한 파괴는 상기 도구가 열원으로서의 효율성을 잃을 수 있도록 할 뿐만 아니라 자기장에 장애가 생겨, 환자로부터 재료를 꺼내야 할 수도 있다.
물론, 환자로부터 페라이트 제품의 작은 조각을 추출할 필요가 생기는 것은 매우 바람직하지 않다. 따라서, 열 수술 도구를 향상시킬 필요가 있다.
본 발명의 목적은 향상된 열 조절 가능 수술 또는 치료 도구 및 이를 사용 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 열 수술 도구 시스템은 전도체 위의 강자성 코팅과 상기 코팅 위치에서 열을 생성하기 위한 진동 전기 에너지 자원을 제공한다.
진동 전기 에너지는 강자성 코팅의 유도 가열을 초래할 수 있다. 또한, 의사는 작은 열 지연으로 인해 빠르게 수술 또는 치료 도구를 켜고 끌 수 있다.
이것은 의사가 의도하는 영역에만 빠르게 열효과를 전달하도록 하여 기구가 냉각되기를 기다리는 동안 의도하지 않은 열 효과가 실수로 전달되지 않도록 하는 장점을 가진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 열 수술 도구 시스템은 강자성 요소로의 전원 공급이 의사에 의해 거의 실시간으로 변경될 수 있도록 구성할 수 있어, 울혈, 조직 웰딩 및 조직 파괴를 포함하는 다른 조직효과를 달성하도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 열 수술 도구 시스템은 기구에 공급되는 전력양에 따라 의도하는 조직 웰딩, 절단, 제거, 기화 등을 달성하기 위해 의사가 수술 또는 치료 도구에 전력을 신속하게 조정할 수 있도록 하는 전력 제어 메커니즘을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 코팅된 전도체는 발전기에 의해 구동 수 있다.
본 발명 중 한 실시예에 따르면, 열 수술 도구 시스템은 전도체 위의 강자성 코팅과 상기 코팅 위치에서 열을 생성하기 위한 진동 전기 에너지 자원을 제공한다. 진동 전기 에너지는 조직의 절단, 제거 등을 할 수 있도록 강자성 코팅이 유도 가열되도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제어된 열 조직 파괴가 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 코팅 전도체는 카테터나 내시경에 포함될 수 있어, 채널을 통해 열용해 또는 박리된 물질의 제거 또는 열 치료 재료의 전달, 감지, 감시, 홉인, 관개를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 카테터는 의도하는 치료효과를 위한 영역으로 강자성 코팅 전도체를 전달하는 데 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 강자성 코팅의 가열은 코팅된 전도체 형상을 변경함으로써 지시될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 강자성 전도체가 기본 형상으로 배치될 수 있어, 강자성 전도체가 동시에 서로 다른 조직 효과를 제공할 수 있도록 각 전도체는 개별적으로 제어된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 강자성 코팅은 전도체에 전달되는 전력의 특성을 변경함으로써 지시될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 열 수술 도구 시스템은 제 2 에너지 모드의 사용을 통해 추가적인 조직 효과를 생성하는 동안, 코팅 위치에서 열을 생성하기 위한 진동 전기 에너지 자원과 전도체위에 강자성 코팅을 제공한다. 진동 전기 에너지는 강자성 코팅(유도 열 모드)의 유도 가열을 초래할 수 있다. 또한, 의사는 작은 열 지연으로 인해 수술이나 치료 도구의 유도 열 모드를 빠르게 켜고 끌 수 있다. 이것은 의사가 도구가 냉각되기를 기다리는 동안 바람직하지 않은 열 효과의 실수로 전달하는 것을 차단할 수 있도록, 원하는 위치에서 열 효과를 제공할 수 있는 장점을 제공한다. 동시에, 유사하거나 다른 조직 효과가 제 2 모드에 의해 동시에 또는 연속적으로 전달될 수 있다. 만약 유사한 경우 양 모드를 사용함으로써 효율성을 증가시킬 수 있다. 다른 경우에는, 양 모드는 서로 보완되어 단일 모드의 단점이 감소될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 열 수술 도구 시스템은 유도 열 모드 및/또는 제 2 모드 가 의사에 의해 실시간으로 변경될 수 있어 울혈, 조직 웰딩 및 조직 파괴를 포함하는 다른 조직 효과를 달성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제어된 열 조직 파괴는 제 2 모드와 결합된 유도 열 방식의 장점을 사용함으로써 수행할 수 있다. 강자성 코팅된 전도체는 강조직을 통과하는 단극성 전기외과 에너지를 위한 전도성 통로와 마찬가지로 열가열을 제공하는 자성 코팅과 함께 절단, 병변(lesioning) 또는 박리 프로브의 부분으로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 2 모드는 조직을 절단하고 응고하는 데 사용할 수 있는 단극성 또는 양극성 RF 전기외과 장비와 같은 단극성 또는 양극성 RF 요소를 포함할 수 있다. RF 전기외과 장비는 매우 효과적이지만, 씰링(sealing)에 사용하면 절개한 것보다 크게 조직을 손상시킬 수 있다.
따라서 RF 단극성 또는 양극성 전기외과 장비는 RF 장비로 절단되는 조직을 씰링하는 강자성 코팅 전도체와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 멀티 모드 수술 도구는 조직을 절단 및/또는 치료하는 열 및 초음파 도구를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 참조번호가 표시된 도면을 참조하여 하기에 도시 및 설명된다:
도 1은 본 발명의 원리에 따른 열 수술 도구 시스템의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 열 수술 도구 시스템의 선택적인 실시예의 사시도;
도 3은 본 발명의 원리에 따른 열 수술 도구 시스템의 다이어그램;
도 4A는 열 방지 터미널, 히트 싱크 및 무선 통신 장치를 가진 열 수술 도구 시스템;
도 4B는 임피던스 매칭 네트워크를 가진 열 수술 도구 시스템;
도 5A는 본 발명의 한 실시예에 따른 단일 레이어 강자성 코팅된 전도체 팁의 확대된 측단면도;
도 5B는 도 5A의 강자성 코팅 전도체와 전기적으로 균등한 표현;
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 열 절연체와 단일 레이어 강자성 코팅된 전도체 팁의 확대된 측단면도;
도 7A는 본 발명의 한 실시예에 따른 루프 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7B는 본 발명의 한 실시예에 따른 일반적으로 사각형 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7C는 뽀족한 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 설명의 확대도보기를 보여준다;
도 7D는 비대칭 루프 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7E는 오목 부분이 절단을 포함하여 치료 효과를 위해 사용할 수 있는 후크 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7F은 볼록 부분이 절단을 포함하여 치료 효과에 위해 사용할 수 있는 후크 형상을 가진 강자성 코팅 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7G는 각도를 이루는 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 8은 수납된 올무의 단면도;
도 9A는 펼쳐진 올무의 측면도;
도 9B는 펼쳐진 올무의 선택적인 실시예;
도 1OA는 루프 형상과 코팅의 선형 레이어를 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 확대도;
도 10B는 선택적인 후크 형상과 선형 레이어를 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 확대도;
도 11은 코팅 레이어를 가진 수납된 올무의 단면도;
도 12는 코팅의 선형 레이어를 가진 펼쳐진 올무의 측면도;
도 13은 강자성-코팅된 영역에서 단일 레이어 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 축 단면도;
도 14A는 멀티 레이어 코팅된 강자성 전도체 수술 도구 팁의 사시도;
도 14B는 도 14A에 나타난 멀티 레이어 코팅된 강자성 전도체 수술 도구 팁의 측 단면도;
도 15는 도 14A에 표시된 멀티 레이어 코팅된 강자성 전도체 수술 도구 팁의 축 단면도;
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 플럭스의 전자기 라인을 보여주는 평평한 측면의 원통형 강자성 코팅 전도체의 단면도;
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐쇄 전도체 팁;
도 18A는 본 발명 한 실시예에 따른 단일 에지 강자성 코팅된 전도체 수술 팁;
도 18B는 이중 에지 강자성 코팅된 전도체 수술 팁;
도 18C는 세 와이어 강자성 코팅된 전도체 수술 팁;
도 18D는 도 18A 내지 C에서 도시된 팁을 위한 리셉터클;
도 19A는 선택적인 유도 강자성 열 기능을 가진 냉각 절단 메스;
도 19B는 선택적인 유도 강자성 열 기능을 가진 통상 냉각커팅 메스의 선택적인 실시예;
도 20A는 주걱 모양의 형상을 가진 열 수술 도구;
도 20B는 포셉 구성에서 주걱 모양의 형상을 가진 열 수술 도구;
도 20C는 기본 형상의 강자성 코팅된 전도체를 가진 도 2OA의 열 수술 도구의 평면도;
도 20D는 기본 형상 내에 포함된 강자성 코팅된 전도체를 가진 도 2OA의 열 수술 도구의 평면도;
도 21는 공 모양의 형상 및 수평 감김을 가진 열 수술 도구;
도 21B는 공 모양의 형상 및 말굽 형상을 가진 열 수술 도구의 선택적인 실시예;
도 21C는 공 모양의 형상 및 수직 방향의 열 수술 도구의 선택적인 실시예;
도 22A는 뽀족한 형상을 가진 열 수술 도구;
도 22B는 포셉 구성에서 뽀족한 형상 형상을 가진 열 수술 도구;
도 22C는 두 다른 활성 열 영역을 가지는 열 수술 도구;
도 23A는 카테터의 팁 주위에 배치된 강자성 코팅된 전도체의 코일을 가지는 카테터의 사시도;
도 23B는 강자성 코팅된 전도체 수술 카테터 팁의 사시도;
도 24는 강자성 코팅된 전도체 수술 카테터 팁의 선택적인 실시예의 측면도;
도 25는 내시경 내에 배치된 강자성 코팅된 전도체 수술 팁의 선택적인 실시예;
도 26은 조직 제거 도구;
도 27은 단극성 및 열 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 28A는 간장에서와 같이 조직 전이부내의 멀티 모드 조직 제거 도구;
도 28B는 도 28A의 제거 프로브의 확대도;
도 28C는 센서를 가진 제거 프로브의 확대도;
도 28D는 멀티 팁 제거 프로브의 확대도;
도 29는 양극성 및 열 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 30은 멀티 모드 포셉의 측면도;
도 31A는 포셉 팁의 선택적인 실시예의 확대도;
도 31B는 코팅된 포셉 팁의 다이어그램
도 32A는 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 32B는 후크 기본 형상을 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 32C는 센서를 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 32D는 제 2 팁을 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 33은 흡인/관개 및 센서를 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 34는 조직 효과에 관련된 열 스펙트럼.
상기 도면은 도시의 목적이며, 첨부된 청구범위로 정의된 발명의 범위를 제한하지 않는다. 도시된 실시예는 본 발명의 다양한 특징과 목적을 달성한다. 단일도면에서 본 발명의 각 구성요소와 특징을 명확히 보여줄 수는 없고 많은 도면을 조합함으로써 본 발명의 다양한 세부사항을 각각 명확히 나타낼 수 있다. 유사하게 모든 실시예가 본 발명의 모든 장점을 달성할 것을 요하지 않는다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 열 수술 도구 시스템의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 열 수술 도구 시스템의 선택적인 실시예의 사시도;
도 3은 본 발명의 원리에 따른 열 수술 도구 시스템의 다이어그램;
도 4A는 열 방지 터미널, 히트 싱크 및 무선 통신 장치를 가진 열 수술 도구 시스템;
도 4B는 임피던스 매칭 네트워크를 가진 열 수술 도구 시스템;
도 5A는 본 발명의 한 실시예에 따른 단일 레이어 강자성 코팅된 전도체 팁의 확대된 측단면도;
도 5B는 도 5A의 강자성 코팅 전도체와 전기적으로 균등한 표현;
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 열 절연체와 단일 레이어 강자성 코팅된 전도체 팁의 확대된 측단면도;
도 7A는 본 발명의 한 실시예에 따른 루프 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7B는 본 발명의 한 실시예에 따른 일반적으로 사각형 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7C는 뽀족한 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 설명의 확대도보기를 보여준다;
도 7D는 비대칭 루프 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7E는 오목 부분이 절단을 포함하여 치료 효과를 위해 사용할 수 있는 후크 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7F은 볼록 부분이 절단을 포함하여 치료 효과에 위해 사용할 수 있는 후크 형상을 가진 강자성 코팅 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 7G는 각도를 이루는 형상을 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 팁의 확대도;
도 8은 수납된 올무의 단면도;
도 9A는 펼쳐진 올무의 측면도;
도 9B는 펼쳐진 올무의 선택적인 실시예;
도 1OA는 루프 형상과 코팅의 선형 레이어를 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 확대도;
도 10B는 선택적인 후크 형상과 선형 레이어를 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 확대도;
도 11은 코팅 레이어를 가진 수납된 올무의 단면도;
도 12는 코팅의 선형 레이어를 가진 펼쳐진 올무의 측면도;
도 13은 강자성-코팅된 영역에서 단일 레이어 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 축 단면도;
도 14A는 멀티 레이어 코팅된 강자성 전도체 수술 도구 팁의 사시도;
도 14B는 도 14A에 나타난 멀티 레이어 코팅된 강자성 전도체 수술 도구 팁의 측 단면도;
도 15는 도 14A에 표시된 멀티 레이어 코팅된 강자성 전도체 수술 도구 팁의 축 단면도;
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 플럭스의 전자기 라인을 보여주는 평평한 측면의 원통형 강자성 코팅 전도체의 단면도;
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐쇄 전도체 팁;
도 18A는 본 발명 한 실시예에 따른 단일 에지 강자성 코팅된 전도체 수술 팁;
도 18B는 이중 에지 강자성 코팅된 전도체 수술 팁;
도 18C는 세 와이어 강자성 코팅된 전도체 수술 팁;
도 18D는 도 18A 내지 C에서 도시된 팁을 위한 리셉터클;
도 19A는 선택적인 유도 강자성 열 기능을 가진 냉각 절단 메스;
도 19B는 선택적인 유도 강자성 열 기능을 가진 통상 냉각커팅 메스의 선택적인 실시예;
도 20A는 주걱 모양의 형상을 가진 열 수술 도구;
도 20B는 포셉 구성에서 주걱 모양의 형상을 가진 열 수술 도구;
도 20C는 기본 형상의 강자성 코팅된 전도체를 가진 도 2OA의 열 수술 도구의 평면도;
도 20D는 기본 형상 내에 포함된 강자성 코팅된 전도체를 가진 도 2OA의 열 수술 도구의 평면도;
도 21는 공 모양의 형상 및 수평 감김을 가진 열 수술 도구;
도 21B는 공 모양의 형상 및 말굽 형상을 가진 열 수술 도구의 선택적인 실시예;
도 21C는 공 모양의 형상 및 수직 방향의 열 수술 도구의 선택적인 실시예;
도 22A는 뽀족한 형상을 가진 열 수술 도구;
도 22B는 포셉 구성에서 뽀족한 형상 형상을 가진 열 수술 도구;
도 22C는 두 다른 활성 열 영역을 가지는 열 수술 도구;
도 23A는 카테터의 팁 주위에 배치된 강자성 코팅된 전도체의 코일을 가지는 카테터의 사시도;
도 23B는 강자성 코팅된 전도체 수술 카테터 팁의 사시도;
도 24는 강자성 코팅된 전도체 수술 카테터 팁의 선택적인 실시예의 측면도;
도 25는 내시경 내에 배치된 강자성 코팅된 전도체 수술 팁의 선택적인 실시예;
도 26은 조직 제거 도구;
도 27은 단극성 및 열 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 28A는 간장에서와 같이 조직 전이부내의 멀티 모드 조직 제거 도구;
도 28B는 도 28A의 제거 프로브의 확대도;
도 28C는 센서를 가진 제거 프로브의 확대도;
도 28D는 멀티 팁 제거 프로브의 확대도;
도 29는 양극성 및 열 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 30은 멀티 모드 포셉의 측면도;
도 31A는 포셉 팁의 선택적인 실시예의 확대도;
도 31B는 코팅된 포셉 팁의 다이어그램
도 32A는 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 32B는 후크 기본 형상을 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 32C는 센서를 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 32D는 제 2 팁을 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 33은 흡인/관개 및 센서를 가진 열 및 초음파 기구를 가진 멀티 모드 수술 도구;
도 34는 조직 효과에 관련된 열 스펙트럼.
상기 도면은 도시의 목적이며, 첨부된 청구범위로 정의된 발명의 범위를 제한하지 않는다. 도시된 실시예는 본 발명의 다양한 특징과 목적을 달성한다. 단일도면에서 본 발명의 각 구성요소와 특징을 명확히 보여줄 수는 없고 많은 도면을 조합함으로써 본 발명의 다양한 세부사항을 각각 명확히 나타낼 수 있다. 유사하게 모든 실시예가 본 발명의 모든 장점을 달성할 것을 요하지 않는다.
본 발명과 첨부된 도면은 제공된 당업자가 실제로 실행할 수 있도록 제공된 참조번호로 나타난다. 도면과 명세서는 본 발명의 다양한 특징의 예시이며 첨부된 청구범위의 범위를 좁힐 것을 의도하지 않는다.
여기에 사용된 용어 "강자성(ferromagnetic)", "강자석(ferromagnet)" 및 "강자성(ferromagnetism)"은 강자성 물질의 자석에 제한되지 않고 자기유도를 통해 열을 발생할 수 있는 강자성 물질을 말하는 것이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 참조번호 10으로 표시된 열 수술 도구 시스템의 사시도가 도시된다. 하기에 더 상세히 나타나는 바와 같이, 열 도구 시스템은 조직 치료 또는 파괴(예 : 내피 조직 웰딩, 항상성, 절제 등)를 위해 강자성 코팅된 전도체를 사용한다.
상기 열 수술 도구는 조직을 절제하는데 열을 사용하며, 기존의 메스와 마찬가지로 조직에 가로질러 날카로운 변부를 형성하도록 조직을 절단하지 않는다. 본 발명의 실시예를 설명할때 커팅 블레이드를 형성할 수 있을 만큼 비교적 날카로운 변부가 나타나지만, 본 발명에서 논의되는 가열된 코팅은 커팅 블레이드 또는 날카로운 모서리 없이 조직을 분리하므로 이러한 것이 필요하지 않다. 그러나, 편의를 위해 조직의 분리를 논할 때 용어 절단을 사용한다.
열 수술 도구 시스템(10)으로 도시된 실시예에서, 풋 페달(20)과 같은 제어 메커니즘은, 전원 서브 시스템(30)으로 생성된 출력 에너지를 제어하는 데 사용된다. 전원 서브 시스템(30)에서 나온 에너지는 강자성 코팅(65)으로 둘레에 코팅된 섹션을 가지는 전도체(60)를 포함하는 휴대용 수술도구(50)에 케이블(40)을 따라 무선 주파수 (RF) 또는 진동 전기 에너지를 통해 전송될 수 있다. 강자성 코팅(65)은 전도체 와이어(66) 주변에 배치된 강자성 물질의 유도 및 해당 히스테리 시스 손실을 통해 전기에너지를 이용 가능한 열 에너지로 변환할 수 있다.(전도체 와이어가 참조의 용이성을 위해 사용되지만, 상기 전도체 물질은 와이어일 필요는 없고, 당업자는 본 발명의 공개에 따라 작동하는 여러 가지 전도체를 잘 알 수 있을 것이다.)
강자성 코팅에 자기장(또는 자기화)를 적용하면 히스테리시스 손실과 이에따른 열 에너지의 결과로 오픈 루프 BH 곡선(또한 오픈 히스테리시스 루프로 알려진)이 생성될 수 있다. 퍼멀로이와 같은 니켈-철 코팅 전기증착 필름은 고주파 전류가 전도체를 통과할 때, 함께 오픈 루프 히스테리시스 곡선을 가질 수 있는 램덤 정렬된 도메인에서 발생하는 랜덤 정렬된 미세결정(microcrystals)층을 형성할 수 있다.
RF 에너지는 "피부 효과"로 알려진 방식으로 전도체의 표면을 따라 진행할 수 있다. 전도체의 표면에 교대하는 RF 전류는 강자성 코팅(65)내 도메인을 여기할 수 있는 교류 자기장을 생성한다. 도메인이 전류의 각 진동과 재정렬됨에 따라 코팅의 히스테리시스 손실은 유도 가열을 초래할 수 있다.
신호 소스에서 팁을 포함하는데 까지 이르는 RF 전도체는 특정 주파수(또한 조정 회로로 알려진)에서 공진 회로를 형성 수 있다. 팁에서의 변경은 회로를 "탈조정(detune)"한다. 따라서, 강자성 코팅(65) 또는 전도체 와이어(66)가 손상되는 경우, 회로는 가능성이 탈조정(detune) 될 수 있다. 상기 탈조정(detuning)은 강자성 코팅(65)의 가열효율을 감소시켜 온도가 실질적으로 내려가도록 한다. 감소된 온도는 파손(breakage) 후 조직 손상이 거의 없거나 없도록 보장한다.
파손 또는 기타 결함도 센서에 의해 감지 될 수 있다. 따라서, 정상적인 회로 작동 중단이 탐지되어, 수술 시스템이 종료가 발생할 수 있다. 한 실시예에서, 전류가 감시된다. 전류의 갑작스런 예상치 못한 증가가 발견되면 강자성 코팅이 더 이상 전원을 소멸시킬 수 없기 때문에, 시스템이 종료될 수 있다. 마찬가지로, 임피던스가 감시되고 시스템 오류의 지표로 사용할 수 있다.
휴대용 수술 도구(50)가 적용되는 전원의 표시를 포함하고, 심지어는 전원을 제어하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다. 따라서, 예를들어, 일련의 조명(52)이 전력 수준을 나타내는 사용될 수있거나, 휴대용 수술기구(50)가 전력을 조절하도록 전원과 연결된 스위치, 로터리 다이얼 , 버튼 셋, 터치패드 또는 슬라이드(54)를 포함할 수 있고 이에따라 조직에 다양한 효과를 가지는 강자성 코팅(65)에서 온도에 영향을 미칠 수 있다.
상기 표시는 전원으로 표시하고 전원에 의해 사용자가 조절가능한 제어수단과 연결되어 전류 상태를 표시할 수 있다. 제어수단은 풋 페달(20) 또는 휴대용 수술 도구(50)에 표시되지만, 또한 전력 서브 시스템(30) 또는 분리된 제어장비에 포함될 수 있다.
휴대용 수술 도구(50)를 가동하기 위해 전원에 연결되어야 하는 버튼이나 터치 패드와 같은 안전 기능이 채용될 수 있고 데드맨 장치(dead man's swich)를 포함할 수 있다. 강자성 코팅(65)이 유도를 통해 가열되는 동안, 또한 퀴리온도로 인해 온도 캡을 제공한다. 퀴리온도는 각 자기장에 대한 각 도메인의 배열이 코팅의 자기 특성이 소실되는 것과 같은 정도 감소되도록, 자기장에 대한 각 도메인의 정렬이 감소되게 재료가 프로그램화 되는 온도이다.
재료가 프로그램화되면 유도에 의한 가열은 상당히 감소되거나 심지어 없어진다. 이것은 만약 충분한 전력이 퀴리 온도에 도달하도록 제공되면, 강자성 재료가 퀴리온도주변에서 안정화되는 온도가 되도록 한다. 한번 온도가 퀴리온도이하로 떨어지면, 유도가 다시 퀴리 온도까지 재료를 가열시키도록 한다. 따라서, 강자성 코팅의 온도는 충분한 전력의 적용으로 유도 가열하는 동안 퀴리 온도에 도달 수 있지만, 퀴리 온도를 초과할 수는 없다.
열 수술 도구 시스템(10) 전원 출력을 조절하여 도구의 온도와 조직의 효과를 조절하도록 할 수 있다. 상기 조정가능성은 휴대용 수술 도구(50)에 의해 달성될 수 효과를 의사가 정밀하게 제어하도록 한다. 절단, 울혈, 조직 웰딩, 조직 기화 및 조직 탄화와 같은 조직효과는 서로 다른 온도에서 발생한다. 전원 출력을 조정하기 위해 풋 페달(20)(또는 몇몇 다른 사용자 제어)을 사용함으로써, 외과의사(또는 다른 의사 등)는 원하는 결과를 달성하기 위해 강자성 코팅(65) 전달 전력을 조절하고 따라서 조직 효과를 제어할 수 있다 .
열 전력 공급은 풋 페달(20), 전원 서브 시스템(30), 또는 휴대용 수술 도구(50)상의 제어수단에 의해 수용되는 입력으로 달성될 수 있는 강자성 코팅된 전도체를 구동하는 정상파(standing wave)에 영향을 미칠 수 있는 교류 파형 또는 회로 변경 진폭, 주파수 또는 듀티 사이클 변화에 의해 제어될 수 있다.
예를 들어, 다른 온도는 조직에서 다른 효과를 유도하기 위해 바람직하다는 것이 알려져 있다. 하기에 더욱 상세히 설명하듯이, 특정 온도는 조직을 웰딩하는데 사용될 수 있는 반면, 다른 온도는 절단, 조직 절제 및 기화를 유발한다.
본 발명의 한 가지 장점은 의사가 궁극적으로 조직에 적용할 수 있는 강자성 코팅(65) 온도에 영향을 미치는 시스템에 전원을 제어할 수 있다는 것이다. 전원은 여러 방법으로 조정할 수 있다. 펄스 폭 변조가 강자성 코팅(65)이 가열되는 시간을 변화시키는데 사용될 수 있고, 이에따라 온도를 제어한다. 마찬가지로 진폭변조가 강자성 코팅(65)의 궁극적인 온도 역학과 시스템을 통한 전원제어에 사용될 수 있다.
팁을 포함하는 RF 전도체는 신호 자원에서 팁으로 가는 특정주파수에서 공진회로(조정된 회로로 알려진)를 형성할 수 있기 때문에 팁에서의 변화는 상기 회로를 탈조정(detune)한다.
따라서, 주파수 변조가 효과적으로 일시적인 탈조정(detune)에 사용될 수 있고 이에따라 궁극적으로 조직 웰딩, 절단 등을 위한 온도를 제어한다. 예시적인 회로가 위상 잠금 루프 또는 주파수를 조정하는 주파수 합성기를 사용할 수 있다.
시스템으로 가는 전원은 예를들어 풋 페달(20)과 같은 조정 구조로 제어할 수 있다. 상기 페달은 공급되는 전력을 의사에게 표시하는 셋 포인트를 가질 수 있다. 이것은 더 많은 힘을 필요로하는 각각의 위치와 함께 다섯 위치를 가진 페달을 가짐함으로써 달성될 수 있다. 요구된 힘의 변화는 적용되는 온도 범위를 의사에게 알려준다.
페달과 같은 전원 컨트롤러는 또한 전력 레벨이 강자성 코팅(65)에 적용되고 상기 코팅에서 이용가능한 에너지가 조직에 전달하는데 이용가능하도록 의사에게 신호를 보내는데 사용될 수 있다. 이것은 의사에게 전원 수준을 나타내는 신호를 제공하는 청각이나 시각적 표시기(22)일 수 있다. 예를 들어, 5개의 전력 레벨이 제공하는 경우, 청각 경보가 적용되는 전력레벨을 나타낼 수 있다. 레벨 또는 범위 1을 위한, 1 차임, 레벨 또는 범위 2를 위한 2 차임, 레벨 또는 범위 3을 위한 3 차임 등과 같다. 유사하게, 5 가지 구분된 청각 신호 톤이 5개의 전력 레벨을 나타내는데 사용될 수 있다.
마찬가지로 도구(50)가 적용되는 전력의 표지를 포함할 수 있고, 심지어 전력을 제어하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다. 따라서, 예를들어, 일련의 조명(52)이 전력레벨을 표시하는데 사용될 수 있거나 상기 도구(50)가 전력을 조정하기 위해 전원(30)과 연결된 스위치, 로터리 다이얼, 버튼셋, 터치패드 또는 슬라이드(54)를 포함할 수 있고, 이에따라 조직에 다양한 효과를 가지는 강자성 코팅(65)의 온도에 영향을 미친다. 상기 제어수단은 풋 패달(20) 또는 도구(50) 상에 보여지고 역시 전력 서브시스템(30)내에 또는 심지어 분리된 제어 장비에 포함될 수 있다. 유사하게 도구(50)를 가동하기 위해 전원에 연결되어야 하는 버튼이나 터치 패드와 같은 안전 기능이 채용될 수 있고 데드맨 장치(dead man's swich)를 포함할 수 있다.
유도 가열에 의해 달성되는 한 추가적인 장점은 강자성 물질이 1초도 안되는 시간(일반적으로 약 1/4초)에서 절단 온도로 가열될 수 있다는 것이다. 또한, 코팅의 비교적 낮은 질량, 전도체의 작은 열 질량, 그리고 휴대용 수술 도구(50)의 구성으로 인한 작은 영역에 국지화된 가열 때문에, 상기 물질은 매우 빠르게 냉각된다(즉, 약 1/2초). 이것은 열 도구가 활성화되지 않았을 때, 조직을 만짐으로써 야기되는 우발적인 조직 손상을 줄이면서 의사가 정확한 열 도구를 사용하도록 한다.
휴대용 수술 도구(50)를 가열 및 냉각하는 데 필요한 시간은 부분적으로 전도체의 상대적인 크기 및 강자성 코팅(65) 및 수술도구의 구조의 열용량에 따라 달라진다. 예를들어, 휴대용 수술 도구(50)를 가열 및 냉각하는 데 필요한 상기 시간은 약 0.375 mm의 직경을 가지는 텅스텐 전도체 및 약 0.0375 두께 및 2cm 길이의 텅스텐 전도체에 대한 니켈 철 합금(웨스트 헤이븐, 코네티컷 Enthone, Inc에서 이용가능한 NIRON과 같은)의 강자성 코팅으로 달성될 수 있다.
본 발명의 한 장점은 날카로운 변부가 필요 없다는 것이다. 전원이 수술 도구에 공급되지 않을 때, 상기 도구는 떨어지거나 잘못 다루어졌을 때, 환자나 의사의 조직을 실수로 절단하지 않는다. 만약 전원이 전도체 와이어(66) 및 코팅(65)에 공급되지 않을 때, 도구의 "절단" 부분은 부상의 위험없이 만져질 수 있다. 이것은 잘못 다루어졌을 때 환자나 의사를 부상시키는 일반적인 절단날과는 대조적이다.
다른 추가점은 여러가지 위치에 핸드피스가 게재된다는 것이다 이것은 수술 영역을 조명하는 조명 또는 온도를 알리는 센서를 포함하는 센서 스템(12)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 열 수술 시스템(2)의 선택적인 실시예의 사시도가 도시된다. 도 2에서 전원( 30)은 풋 페달(20)내에 포함된다. 요구되는 작업 및 전원에 따라, 상기 장비도 상대적으로 낮은 전력 적용을 위해 가동되는 전체적인 배터리일 수 있다. 낮은 전력 요구 사항에 대한 선택적인 실시예는 배터리, 전원 조정 및 전원 공급, 휴대용 수술 도구(50)의 핸들(51)에 포함된 모든 것을 포함할 수 있다. 또한, 사용자가 시스템의 성능을 감시하고 휴대용 수술 도구(50) 자체로부터 원격으로 전력 세팅을 변경하도록 할 수 있고, 상태 및 제어 세팅을 포함하는 휴대용 수술 도구(50)로부터 정보를 주고받도록 하는 무선 통신 모듈이 채용될 수 있다.
단극성과 양극성 전기 조직 절제는 접촉 지점과 떨어진 거리에 대한 조직 손상의 빈번한 원인이 될 수 있는 반면, 열 손상은 코팅 영역의 강자성 표면에 아주 근접하여 남아있을 수 있기 때문에, 상기와 같은 열 솔루션은 현재 이용가능한 단극성과 전류 양극성 전기 시스템을 넘어서는 장점을 제공할 수 있다. 상기 방법은 역시 가열지점에서 더 높은 전력 요구를 잠재적으로 가지는 한편, 가열 및 냉각에 더 많은 시간을 요구하고 이에따라 환자의 위험성이 높아지는 저항 가열에 기반을 둔 다른 열 장치의 장점을 극복할 수 있다.
또한, 작은 세그먼트를 따라 배치된 얇은 강자성 코팅(65)은 응고가 형성되는 경우 복잡해지는 심장의 심방절재 작업의 경우 혈액과 같은 신체 내의 다른 대상 물질이 가열되는 것을 줄일 수 있다.
전도체 와이어(66)의 작은 열질량, 도구의 구성에 따라 제공되는 작은 영역 가열의 국지화((즉, 강자성 코팅(65) 및 인접한 구조물)은 강자성 코팅(65) 위치에서 이격된 방향으로 열전달을 위한 감소된 열경로를 제공한다. 상기 감소된 열경로는 오직 의도하는 지점에만 정밀하게 열을 적용시킬 수 있도록 한다. 상기 기술은, 단독으로 스파크 또는 단극성 또는 양극성 기술을 채용하지 않기 때문에, 스파크에 의해 환자 내에 또는 주변에서 마취 가스와 같은 것이 점화되는 위험을 감소시킨다.
열 수술 도구 시스템(10)은 조직의 씰링, 절단 또는 분리, 응고, 또는 조직의 기화를 포함하는 다양한 치료 방법에 사용될 수 있다. 한 구성에서 열 수술 도구 시스템(10)은 의사가 조직을 통해 강자성 코팅(65) 운동에 의해 적극적으로 조직을 "절단" 또는 씰링하도록 하는 나이프 또는 씰러(sealer)와 같이 사용될 수 있다. 여기에 공개된 실시예의 열적 동작은 단극성과 양극성 RF 에너지 장치와 관련된 것에 비해 만약 제거되지 않으면 깊은 조직 효과의 실질적 감소를 포함하는 장점을 가진다.
다른 구성에서, 강자성 코팅된 전도체(60)는 병변(lesion)에 삽입될 수 있으며 특정 전원 공급이나 모니터링 온도에 따라 다양한 전원 공급으로 설정될 수 있다. 원하는 열 효과가 달성되거나 의도하지 않은 효과가 알려질 때까지, 병변과 주변 조직에서 열 효과가 감시될 수 있다. 강자성 코팅된 전도체 적용의 한가지 장점은 마이크로 웨이브 또는 열 레이저 장비에 비해 비용면에서 효과적이고 마이크로웨이브 병변 파괴의 바람직하지 않은 조직 효과를 피할 수 있다는 것이다. 따라서, 예를 들어, 의사가 파괴되는 종양이나 다른 조직에 강자성 코팅된 전도체를 삽입할 수 있으며, 휴대용 수술 도구(50)로 인한 조직 손상을 정확하게 제어한다.
센서는 적외선 감지기 또는 센서 스템(12)과 같은 휴대용 수술 도구(50), 전기 경로 또는 조직의 상태를 감시하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 장치 또는 조직의 온도가 수술절차를 수행하는데 중요할 수 있다. 열전쌍, 바이메탈, 서미스터 또는 다른 온도 센서의 형태인 센서가 강자성 코팅(65) 또는 조직 또는 근처의 온도를 탐지할 수 있다. 센서는 조직 또는 강자성 코팅(65) 근처에 위치한 분리된 팁과 같은 휴대용 수술 도구(50)로부터 분리되거나 강자성 코팅 근처 또는 전도체의 일부로써 위치한 열전쌍과 같은 장치의 부분일 수 있다.
일부 센서는 원하는 측정에 관계된 지표를 측정할 수 있지만, 간접적으로 관련이 있다. 온도는 도 27에 도시된 조직 효과와 관련될 수 있다. 감시에 대한 기타 유용한 조건이 포함될 수 있으나, 코팅, 색상, 스펙트럼 흡수, 분광 반사, 온도 범위, 수분 함량, 조직과 전도체 사이의 근접성, 전송된 열, 조직 상태, 임피던스, 저항, 복귀 전력, 정상파 비율 (SWR), 반영된 전력, 리액턴스, 중심 주파수, 위상 변화, 전압, 전류 및 시각적 피드백(예 : 카메라, 광섬유 또는 기타 시각화 장치)에 전달된 전력에 국한되지 않는다. 전원 공급 장치는 센서 피드백에 응답하도록 구성될 수 있다.
원하는 적용에 따라 센서가 전원 공급 장치의 출력을 조절하거나 결정하는데 유용한 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에서, 센서가 전원 공급 장치에 판독한 온도를 보낸다. 전원 공급 장치는 그후 원하는 온도 범위 또는 그 근처로 유지시키기 위해 전원 공급을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 센서는 조직 절제시 전원 공급 장치에 판독된 수분함량을 보낸다. 수분이 원하는 수준 이하로 떨어지면 조직이 충분히 건조될 수 있으므로, 전원 공급 장치 전원 설정을 줄일 수 있다. 다른 센서는 파형, 기간, 시간 또는 전원 설정과 같은 전원 공급 장치상이 변화에 다른 설정을 요구할 수 있는 유용한 입력을 제공할 수 있다. 휴대용 수술 도구(50)는 반복 살균 또는 단일 환자 사용을 위해 구성될 수 있다. 더 간단한 장치가 단일 환자 사용에 대한 더 유용할 수 있는 반면, 더 복잡한 장치는 반복 살균에 유용할 수 있다.
조직을 치료하거나 절단하는 방법에 대한 다음 단계를 포함할 수 있다:
강자성 물질로 코팅된 최소한의 부분 중, 절단 변부에 인접하여 배치된 전도체와 절단 변부를 가지는 수술 도구를 선택; 절단 변부를 가지는 조직을 절단; 및, 강자성 물질을 가열하도록 진동 전기 에너지를 가하고 이에따라 절단된 조직을 치료.
상기 방법의 적절한 단계는 다음 단계를 포함할 수 있다:
절단된 조직 내에서 울혈을 일으키고; 조직을 절개하도록 가열된 강자성 물질을 사용하고; 또는
혈관 내피의 웰딩을 유발하는 가열 강자성 재료를 사용한다.
도 3을 다시 참조하면, 조정가능한 열 수술 도구 시스템(10)의 실시예의 다이어그램이 도시된다. 강자성 코팅(65)의 전원 공급이 변조된 고주파 파형에 의해 제어된다. 변조된 파형은 전력 공급이 조절가능하게 수정되도록 하거나 의도하는 전원 공급에 따라 파형의 일부를 허용허거나 차단한다.
도 3에서, 초기 파형(110)은 풋 페달(20)에서 수신된 명령을 받는 변조기(120)를 통해 전달된다. 상기 파형은 원하는 주파수로 발진기(130)에 의해 생성되고, 변조기(120)에 의해 변조되며, 진폭, 주파수 또는 듀티 사이클 변조 및 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 국한하지 않는다. 결과 신호는 그후 증폭기(140)에 의해 증폭된다. 증폭된 신호는 조정된(tuned) 케이블을 통해 보내지며, 이는 상기 케이블이 휴대용 수술 도구(50)의 강자성 코팅(65)의 위치에서 최대 전류 및 최소 전압을 가진 정상파를 제공하도록 조정된다는 의미이다.
선택적으로 상기 캐이블(150)은 조정되지 않을 수도 있으나, 회로는 전원(30)에 대한 부하로 강자성 코팅된 전도체(60)를 임피던스 매치하기 위해 핸들(51)에 배치될 수 있다.
열 수술 도구 시스템(10)은 전류가 강자성 코팅(65)의 위치에서 최대화되도록 대개 공명 정상파로 고주파 신호를 저종하고 증폭기(140)에 대한 강자성 코팅(65)의 위치(케이블 길이와 같은)를 특정함으로써 조정될 수 있다.
수술도구는 역동적인 환경에서 작동될 수 있다. 따라서, 이때, 대개 정상파는 회로가 조정될 수 있어 신호가 최적 정상파 근처에 있을 수 있지만 이를 달성하지 못할 수도 있으며, 오직 작은 시간동안 상기 파를 달성할 수 있거나 더 긴시간동안 정상파를 성공적으로 달성할 수 있다는 것을 의미한다. 유사하게 정상파의 대략적인 증폭없는 사용은 열 수술 도구라는 측면에서 대략적인 사용이라는 것을 이해하여야 한다.
이러한 전류의 최대화를 달성하기 위한 한 가지 방법은 증폭기(140)의 출력에 연결되고 홀수배의 1/4 파장길이인 케이블(150)에 강자성 코팅된 전도체(60)를 연결하는 것이다. 공명 정상파 발생 회로의 설계는 강자성 코팅 전력 전달을 최적화하기 위한 것이다. 그러나 한 실시예에서 전원(30)은 강자성 코팅의 위치(또는 밀접하게 인접)에 위치될 수 있고 조정은 단일 휴대용, 배터리 구동 기기내에서 모두 전기 부품으로 달성될 수 있다. 선택적으로, 임피던스 매칭을 위해 필요한 전기적 구성요소는 증폭기(140)의 출력단계에 위치될 수 있다. 또한, 커패시터 또는 인덕터와 같은 전기 부품은, 공진 회로를 완료하기 위해 케이블(150)을 전도체 와이어(66)에 연결하는 위치에서 강자성 코팅된 전도체(60) 미터 평행 또는 직렬로 연결할 수 있다.
동적 부하 문제는 다양한 조직과 강자성 코팅된 전도체(60)의 상호 작용에 의해 발생할 수 있다. 이러한 문제는 부하 위치에서 최대화되는 정상파(또는 최소한 하나의 정상파 또는 파형)에 의해 최소화 수 있다. 여러 개의 서로 다른 주파수는 5 MHz-24 GHz, 바람직하게는 40 MHz -928 MHz를 포함하여 사용할 수 있다.
일부 규정된 국가에서는, 6.78 MHz, 13.56 MHz의, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 433.92 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, 5.80 GHz, 24.125 GHz, 61.25 GHz, 122.5 GHz, 245 GHz의 중심주파수를 가진 대역와 같은 ISM 대역의 주파수를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 한 실시예에서, 오실레이터(130)는 40.68 MHz의 ISM 밴드 주파수, 클래스 E 전자 증폭기(140) 및 동축 케이블(150)의 길이를 사용하고, 이것들은 0.05-500 micrometers 사이의 두께, 바람직하게는 1-50 micrometers 사이의 두께로 구성되는 강자성 코팅(65)을 가진 강자성 코팅된 텅스텐 전도체(60)로의 전원 공급을 최적화할 수 있다.
유용한 추정은 전도체 직경의 10%에서 강자성 코팅 두께에서 시작하여 5cm 길이까지가 될 수 있다. 그러나, 강자성 코팅은 길이 또는 가열되기 원하는 전도체의 여러 가지 영역을 따라 이격되어 배치될 수 있다.(강자성 코팅(65)은 Co, Fe, FeOFe2O3, NiOFe2O3 , CuOFe2O3, MgOFe2O3, MnBi, 니켈, MnSb, MnOFe2O3, Y3Fes0i2, CRO2, MnAs, GD, Dy, EuO, 자철광, 이트륨 철 가닛, 알루미늄, 퍼멀로이, 아연을 포함하는 웨스트 헤이븐, 코네티컷 Enthone, Inc에서 이용가능한 NIRON과 같은 니켈 철(NiFe) 합금으로부터 형성될 수 있다.
전도체의 크기, 강자성 코팅의 크기, 관련된 두께, 형상, 기본형태, 구성, 전원 공급 장치 및 기타 특성은 수술절차와 외과적 환경 설정의 유형에 따라 선택할 수 있다. 예를 들어, 뇌전공 의사는 뇌 내에 신속하게 적용하기 위한 가벼운 휴대용 패키지의 작은 계기를 원할 수 있는 반면, 정형 외과 의사는 근육에 대한 작업에 좀 더 유용한 힘을 가진 더 큰 장치를 요구할 수 있다
전도체는 구리, 텅스텐, 티타늄, 스테인레스강, 백금 및 전기 전도성의 다른 자료로 형성될 수 있다. 전도체에 대한 고려 사항을 포함하나, 기계적 강도, 열팽창, 열전도도, 전기 전도/저항, 강성, 및 유연성에 국한되지 않을 수 있다. 둘이상 재료의 전도체 와이어(66)를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 두 다른 금속의 연결이 열전쌍을 형성할 수 있다. 만약 열전쌍이 강자성 코팅에 또는 그 주변에 배치되면, 상기 열전쌍은 장치에 대한 온도 피드백 메커니즘을 제공한다. 또한, 일부 전도체는 또한 온도를 측정하는 데 사용될 수 있는 온도와 상호관련된 저항을 가질 수 있다.
강자성 코팅(65)위치에서, 전압이 낮고, 이상적으로는 0이므로, 전원(30)의 조정은 또한, 환자에게 복사되는 고주파 에너지의 양을 0근처로 줄인다. 이것은 반대로 환자에게 적용되는 그라운딩 패드를 요구하는 단극성 장치 또는 양극성 장치에서는 반대인데, 둘 다 조직 자체를 전류가 통과한다. 이러한 효과의 단점은 잘 문헌에 알려져 있다.
여기서 논의되는 많은 실시예에서, 케이블 길이, 주파수, 정전 용량 및 인덕턴스의 조합은 역시 강자성 코팅(65)에 최대 전력을 전달하기 위해 효율성 및 도구 형상을 조절하는데 사용될 수 있고 따라서, 조직을 최대로 가열한다. 조정된 시스템은 또한 고유의 안전에 대한 장점을 제공한다; 만약 전도체가 손상되면, 상기 시스템은 탈조정(detune)되어, 전력 전달 효율이 떨어지고, 적절한 안전 회로에 의해 감시되는 경우에는 심지어종료될 수도 있다.
환자의 조직에 전달되는 전력의 양은 조직 효과의 정밀제어를 제공하기 위해, 여러 가지 방법으로 수정할 수 있다. 위에서 설명한대로 전원(30)은 전원 공급을 위한 변환기(120)와 통합될 수 있다. 또 다른 실시예는 자석에 의해 발생하는 것과 같이 이를 통과하는 강자성 코팅(65)과 전도체 와이어(66)의 형상을 변경함으로써 자기장의 변경을 이용한다.
변조의 다른 형태는 전력 공급을 제어하는 데 사용할 수 있다. 펄스 폭 변조는 강자성 코팅이 열통합자로써의 역할을 한다는 원칙을 기반으로 한다. 진폭 변조는 원하는 전원이 전달되도록 연속적인 파형을 변경하여 전원 공급을 제어한다. 주파수 변조는 전체 전원이 부하에 전달되지 않게 손실이 변환되도록 "회로를 탈조정(detune)"하거나 정상파를 교체할 수 있다. .
변조가 전원 공급을 제어하는 방법으로 논의되지만, 다른 방법이 전원 공급을 제어하는 데 사용할 수 있다. 한 실시예에서, 도구의 출력, 그리고 이에 따른 온도는 조정에 의해 제어되거나 전도체 와이어(66) 및 강자성 코팅된 전도체(60)를 포함하여 구동 회로를 탈조정(detuning)함으로써 제어된다.
열적으로 조절가능한 도구에 전원을 전달하는 과정은 다음 단계를 포함할 수 있다.:
진동 전기 신호가 전도체에 코팅된 강자성 물질로 구성된 부하에 최대 전류 및 최소 전압으로 거의 정상파를 가지도록 형성된 전도체를 포함하는 수술 도구를 선택하고;,
진동 전기 신호를 부하에 전달하고;
전기 신호가 더 이상 부하로 전송되지 않도록 한다.
상기 과정은 선택적으로 다음 단계를 포함할 수 있다:
5 메가 헤르츠 및 24 기가 헤르쯔의 주파수 사이의 진동 전기 신호를 제공하거나;
6.78 MHz, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 433.92 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, 5.80 GHz, 24.125 GHz, 61.25 GHz, 122.5 GHz, 245 GHz의 중심 주파수 그룹에서 선택된 진동 전기 신호를 제공한다.
조직을 절개하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
일부분에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
강자성 코팅을 조직과 접촉하여 배치하고;
강자성 코팅을 가열하여 조직을 절단하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달한다.
상기 방법은 선택적으로 진동 전기 신호의 전원 출력을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 전원 출력은 강자성 코팅 또는 의도하는 조직 효과에 대한 온도 범위에 해당할 수 있다. 상기 온도 범위는 절단, 울혈, 혈관 내피 웰딩, 조직 기화, 조직 절제 및 조직 탄화에 상응하는 조직 효과를 위해 선택될 수 있다.
조직을 절개하기 위한 선택적인 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
플러그와 연결되는 일부에 강자성 코팅을 가지는 전도체를 선택하고;
상기 플러그를 전원공급용으로 구성된 리셉터클에 삽입하고;
강자성 코팅이 조직과 접촉하도록 배치하고;
강자성 코팅을 가열하고 조직을 절개하도록 플러그를 통해 전도체에 진동 전기 신호를 전달한다.
상기 방법은 선택적으로 다음 단계를 포함할 수 있다:
사용 후 플러그를 제거하고;
전도체 특성 및 강자성 코팅을 연결하고;
플러그내의 컴퓨터 칩에 접근하고; 또는
색인 테이블의 특성에 해당하는 저항값을 연결한다.
수술을 수행하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다.;
강자성 코팅을 가진 전도체를 포함하는 부하를 선택하고;
전원으로부터 진동 전기 에너지를 통하여 전도체에 전력을 전달하고;
발전기의 임피던스에 매치시킨다.
상기 방법은 선택적으로 다음 단계를 포함할 수 있다:
부하와 일치하도록 전원의 출력 임피던스를 변경하고;
진동 전기 에너지의 주파수를 변경하고;
진동 전기 에너지에서 정상파를 달성하기 위해, 전원을 조정하고;
전도체에서 전류의 최대화하고;
전도체에서 정상파를 달성하기 위해 전원을 전기 전도체에 연결하도록 케이블의 길이를 선택한다.
조직을 치료하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
강자성 코팅이 조직과 접촉하도록 배치하고;
강자성 코팅이 가열되고 조직이 처리되도록 전도체에 진동 전기 신호를 제공하고;
전달되는 전력 변경하도록 사용자 제어를 조정한다.
절단을 위한 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
일부에 강자성 코팅을 가지는 전도체를 선택하고;
강자성 코팅의 히스테리시스를 일으킬 수 있고 이를 통해 강자성 코팅을 가열하도록 진동 전기신호를 전도체에 제공하고;
절단되는 기질에 가열된 코팅을 제공하여 이에따라 기질이 잘리도록 한다.
도 4A을 참조하면, 와이어 전도체의 제 1 및 제 2 단부에 반대로 부착된 커넥터를 가진 열 수술 도구 시스템은(10)이 도시된다. 도 4A에 도시된 전도체는 열 고립을 제공하는 크림프 커넥터와 같은 열방지 터미널(280)에 의해 형성될 수 있다. 하나 이상의 히트 싱크(282), 무선 통신 장치(286)가 포함될 수 있다. 와이어 전도체(220)는 전도체의 제 1 및 제 2 단부와 대향된 터미널(280) 및/또는 히트 싱크(282)에 의해 휴대용 수술 도구(50)에 연결될 수 있다. 전도체의 일부는 핸들을 터미널내로 연장되도록 하는 반면, 전도체의 강자성 코팅 부분은 핸들위로 연장될 수 있다. 터미널(280)이 전도체로부터 휴대용 수술 도구(50)로 열전달을 감소시키도록 적은 열 전도성을 가진다. 반대로, 히트 싱크(282)은 터미널(280)로부터 잔여 열을 끌어와서, 공기 등 다른 매체로 열을 분산한다. 커넥터와 연결은 클림핑(crimping) 이외에, 와이어 본딩, 스팟 및 기타 웰딩으로 달성될 수 있다.
휴대용 수술 도구(50)의 다른 가열된 부분은 사용자에게 의도하지 않는 화상을 일으킬 수 있기 때문에 열 확산을 방지하는 것이 바람직하다. 한 실시예에서, 터미널(280)은 전류를 전달하는데 사용하지만, 강자성 코팅된 전도체위로의 열전도를 방지하거나 감소시킨다.
열 수술 도구는 또한 무선으로 통신할 수 있다. 한 실시예에서, 전력 레벨의 모니터링 및 조정에 대한 사용자 인터페이스는 원격, 무선 결합 장치(284)에 수용될 수 있다. 무선 결합 장치는 휴대용 수술 도구(50), 제어 시스템 (예: 풋 페달(20)), 및/또는 전원 서브 시스템(30)을 포함하는 열 수술 도구 시스템(10)에 포함된 무선 모듈(286)과 통신할 수 있다. 제어 인터페이스와 다스플레이를 별도의 장치에 수용함으로써, 휴대용 수술 도구(50) 부분의 비용이 감소 될수 있다. 마찬가지로, 외부 장치는 더 많은 프로세싱 파워, 저장수단, 이에따른 더 나은 제어 및 데이터 분석 알고리즘을 갖춘 수 있다. 도 4B를 참조하면, 임피던스 매칭 네트워크를 가진 열 수술 도구 시스템이 도시된다. 상기 임피던스 매칭 네트워크는 신호자원의 출력 임피던스를 부하의 입력 임피던스에 결합할 수 있다. 상기 임피던스 매칭은 부하로부터 반사를 최소화하고 전력을 최대화하는데 도움될 수 있다.
한 실시예에서, 임피던스 매칭 네트워크는 발룬(balun, 281)이다. 이것은 발룬(281)이 강자성 코팅된 전도체 터미널(287)을 증폭기 케이블 터미널(283)(동축 케이블 연결로 여기에 표시)에 결합할 수 있으므로, 전력 전송에 도움이 될 수 있다. 이러한 구성에서는, 일부 발룬이 히트 싱크 역할을 하고 와이어 전도체(220)에 의해 전달되는 강자성 코팅(65)의 열 에너지로부터 열 확산을 방지하도록 열 절연을 제공할 수 있다. 적절한 매칭 회로는 기질의 구성에 따라 시스템의 나머지로부터 이격되어 열을 고립시키거나 더 열을 방출시키도록 세라믹 기질에 위치될 수 있다.
도 4A 및 4B에 나타난 상기 구성요소는 여기 도시된 실시예와 결합하여 사용할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.
이제 도 5A를 참조하면, 도 5A는 강자성 코팅된 전도체의 종방향 단면도이다. 교류 전류(67)이 전도체(66)를 통해 전달되기 때문에, 자기장(68)의 변화 시간이 전도체 주위에서 유도된다. 자기장 변화 시간은 강자성 코팅(65)에 의해 저항을 받아 강자성 코팅(65)이 가열로 자기장(68)을 변화시키는 시간에 유도 저항을 분산하는 원인이 된다. 강자성 코팅(65)이 그 퀴리 지점에 도달하는 경우 강자성 코팅(65)의 자기 저항 특성은 실제로 감소되어 실질적으로 자기장(68) 변화 시간으로 저항을 감소시키게 된다. 강자성 코팅(65)에는 매우 적은 질량을 가지기 때문에, 자기장은 강자성 코팅(65) 빠르게 가열되도록 한다. 마찬가지로, 강자성 코팅(65)은 전도체 66에 비해 질량이 작기 때문에 열이 강자성 코팅으로부터 빠르게 주변으로 확산될 뿐만 아니라, 뜨거운 강자성 코팅(65)으로부터 쿨러와 더 큰 전도체(66)로 열이 이동하기 때문에 이로부터 열이 빠르게 확산된다.
도면에는 고체 회로 단면이 도시되나, 상기 전도체 단면도는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전도체는 열 질량을 줄이도록 중공 튜브일 수 있다. 고체이든 중공이든, 전도체는 또한, 타원형 삼각형, 정사각형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다. 도 5A에서 명백하듯이, 강자성 코팅은 제 1 섹션 (또는 근위 부분)과 전도체의 제 2 섹션 (또는 원위 부분) 사이에 있을 수 있다. 이것은 전체 전도체 대신 작은 영역으로 적극적인 가열을 제한하는 장점을 제공할 수 있다. 전원 공급 장치는 전원을 제공하는 회로 내에 강자성 코팅을 포함하는 제 1 및 제 2 섹션에 연결할 수 있다
수술 도구를 사용하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
전도체를 선택하고 전도체에 강자성 코팅을 도금한다.
상기 방법에 선택적인 단계는 다음을 포함할 수 있다:
의도하는 절차에 따라 일부에 강자성 코팅을 가지는 전도체의 크기를 선택하고;
의도하는 절차에 따라 일부에 강자성 코팅을 가지는 전도체의 열 질량을 선택하고;
루프, 고체 루프, 스퀘어, 뽀족한, 고리 및 각을 이루는 형태의 그룹에서 전도체를 선택하고;
섭씨 37-600 도 사이로 코팅을 가열하도록 진동 전기 신호를 형성하고;
섭씨 40-500 도 사이로 코팅을 가열하도록 진동 전기 신호를 형성하고;
코팅이 섭씨 약 58-62도 사이로 가열되어 혈관 내피 웰딩을 유발하도록 하고;
코팅이 섭씨 약 70-80도 사이로 가열되어 조직의 울혈을 촉진하도록 하고;
코팅이 섭씨 약 80-200도 사이로 가열되어 조직의 씨어링과 씰링을 촉진하도록 하고;
코팅이 섭씨 약 200-400도 사이로 가열되어 조직이 열을 발생하고, 코팅를 위해 사이의 열을 발생 조직이 타는듯한 및 씰링 홍보 섭씨 80-200도, 조직이 절개되도록 하고; 또는
코팅이 섭씨 약 400-500 사이로 가열되어 조직이 제거 및 기화를 일으키도록 한다.
처리는 조직 절개, 울혈, 조직 제거 또는 혈관 내피 웰딩을 포함할 수 있다.
도 5B을 참조하면, 도 5A에 도시된 강자성 코팅된 전도체와 전기적으로 균등한 도면이다. 강자성 코팅은 동적 저항(74)을 가진 변환기(72)로 표시된다. 강자성 코팅된 전도체의 인덕턴스는 전도체를 통과하는 전류에 따라 다르다. 낮은 동작 주파수에서 코팅의 인덕턴스는 작은 영향을 미치고, 높은 작동 주파수에서 코팅의 인덕턴스는 큰 영향을 미친다. 또한, 다른 강자성 코팅된 전도체 팁 구성은 다른 임피던스 특성을 가진다. 따라서 서로 다른 임피던스를 가지는 부하에 증폭기 출력을 결합하는 수단을 제공하는 것이 필요한다.
원하는 임피던스 매칭을 달성하기 위해 다양한 수단이 이용할 수 있다. 연속적으로 조정가능한 매칭 네트워크는 부하에 전력 전송을 최적으로 유지하는 부하 변경에 따라 일치하는 임피던스를 변경할 수 있다. 발전기는 항상 네트워크를 통해 부하에 최적으로 전력이 전달되도록 한다. 이것은 네트웍의 조정 커패시턴스, 인덕턴스 또는 주파수를 조정하는 것을 포함한다.
상기 장비의 유리한 설계는 원하는 치료 가열 범위를 달성하기 위해 필요한 증폭기에서 최소 전력 레벨을 채용하는 것이다. 복귀 전류, 정상파 비율(SWR) 또는 반사 전력과 같은 신호 특성의 연속적인 모니터링은 일시적 가열 및 냉각 특성을 유지하고 1초의 분수 내에 원하는 온도를 얻을 수 있는 실질적인 전기적 방법이 된다.
한 실시예에서, SWR이 감시된다. SWR을 최적화하기 위해 모니터링 및 복귀함으로써, 전력 전송은 다양한 강자성 코팅된 전도체 팁을 위해 최적화될 수 있다.
부하 특성을 측정하는 대신, 부하가 미리 특성화 수 있다. 따라서 증폭기의 출력 임피던스는 사전 측정에서 발견된 부하의 예측된 특성에 따라 변경될 수 있다. 한 실시예에서, 핸들 또는 핸드피스 케이블 커넥터는 강자성 코팅된 전도체와 플러그를 결합할 수 있는 리셉터클일 수 있다. 플러그는 데이터 모듈의 플러그에 부착된 강자성 코팅된 전도체의 예상 부하 특성을 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 데이터 모듈은 그후 발전기 또는 발전기 제어 특성을 통신할 수 있다. 따라서 시스템은 플러그에 포함된 정보에 의해 부하 특성을 예측 및 결합할 수 있다. 이 정보는 출력과 온도관계를 예측하는데 있어 시스템에 더 도움을 준다. 유사한 매칭이 관련되고 강자성 코팅된 전도체의 구성을 식별하는 데 사용되는 저항과 같은 전기 구성 요소를 포함하는 플러그로 달성될 수 있다. 이 경우, 발전기 회로는 강자성 코팅된 전도체를 식별하고, 자동으로 구동 설정을 조정하는 저항 값을 읽는다.
다양한 조정을 가지는 발전기 대신, 고정된 출력 임피던스를 가지는 드라이버는 적절하게 최적의 전력 전송을 위해 적절하게 매칭된 입력 임피던스를 가지는 강자성 코팅된 전도체 팁을 구동하기 위해 채용될 수 있다. 상기 매칭 네트워크가 정적이기 때문에, 다양한 방법으로 구성될 수 있다. 한 특히 간단한 방법은 최대 전력이 전달될 수 있는 최적 지점에서 부하를 배치시키는 발전기와 부하 사이의 지정되고 고정된 길이의 케이블을 사용하는 것이다. 이것은 수술 도구에 대한 더 상세한 설계 노력을 필요로 하나, 궁극적으로 물리적으로 더 간단한 발전기 즉, 더 작은 부품과 저렴한 구축 시스템을 요한다. 또한 발룬(balun)은 상술한 바와 같이 임피던스 매칭을 위해 사용될 수 있다. 이러한 방식은 강자성 코팅된 전도체를 통해 효과적을 일정한 전류를 유지할 수 있다.
열적 부하가 동적인 적용에서, 수술 환경의 변화에 따라 열전도성이 변하기 때문에, 다양한 수단이 원하는 조직 효과를 달성하고 유지하기 위해 사용할 수 있다. 연속적으로 조절가능한 증폭기는 원하는 조직 효과를 달성하고 유지하기 위해 적절한 부하에 전력 전송을 유지하고자, 열 부하 변화로써 전력 레벨을 변경할 수 있다. 이전에 설명한 임피던스 매칭 네트워크를 통해, 발전기가 항상 네트워크를 통해 부하로 최적 전력 전송을 할 수 있다. 열적 부하의 변화가 강자성 코팅된 전도체의 임피던스를 변경하면, 강자성 코팅의 전원 출력은 최적의 가열 모드에서 물질을 유지하기 위해 그 부하로, 강자성 물질을 구동하는 네트워크를 연속적으로 조정하여 유지될 수 있다. 이것은 네트워크의 커패시턴스, 인덕턴스 또는 주파수를 조정하는 것을 포함할 수 있다.
임피던스 변화의 부하를 나타내는 강자성 코팅된 전도체를 구동하기 위해 위에서 설명한 것과 유사한 방법은 여러 조직 및 액체와의 상호 작용을 포함하는 수술 환경의 변화에서 임피던스를 변경할 개별 강자성 코팅된 전도체에 적용하는 데 사용할 수 있다. 복귀 전류, 정상파 비율 (SWR) 또는 반사 전력과 같은 신호 특성의 연속적인 모니터링은, 일시적 가열 및 냉각 특성을 유지하고 1초의 분수 내에 원하는 온도를 얻을 수 있는 실질적인 전기적 방법이 된다.
한 실시예에서, SWR이 감시된다. SWR을 최적화하기 위해 모니터링 및 복귀함으로써, 전력 전송은 수술환경 및 강자성 코팅으로부터 떨어진 열던잘이 변화함으로써 최적화될 수 있다. 최소한 10 Hz에서 실질적으로 달성할 수 있는 빠른 복귀는 수술장치가 적은 수술환경 내외로 그리고 공기중으로 움직임에 따라 온도에 대한 동적 응답성을 허용한다.
도면에는 고체 회로 단면이 도시되나, 상기 전도체 단면도는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전도체는 열 질량을 줄이도록 중공 튜브일 수 있다. 고체이든 중공이든, 전도체는 또한, 타원형 삼각형, 정사각형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 열 절연체(310)와 단일 레이어 절단 팁의 확대된 종단면도가 도시된다. 열 절연체(310)의 레이어는 강자성 코팅(65)과 전도체(66) 사이에 위치될 수 있다. 열 절연체(310)의 레이어를 두는 것은 전도체(66)로의 열전달을 제한함으로써 열 질량을 감소시켜 도구의 빠른 가열 및 냉각(또한 열 반응 시간으로 알려진)에 도움이 된다.
열 절연체의 두께와 구성은 원하는 적용에 전원 전달 및 열 응답 시간 특성을 변경 조정할 수 있도록 한다. 열 절연체(310)의 두꺼운 코팅은 강자성 코팅(65)에서 전도체(66)를 더 절연할 수 있지만, 강자성 코팅을 가열하는데 충분한 자기장을 유도하기 위해 열 절연체(310)의 얇은 코팅에 비해 증가된 전원을 필요로 할 수 있다.
도 7A-7G에 도시된 실시예에서, 수술 팀(210)이 바교적 얇은 레이어의 강자성 코팅(65)으로 코팅된 길이 부분을 가지는 와이어 전도체를 포함하는 도구인 복수의 실시예가 도시된다. 도 7A-7G에 도시된 바와 같이, 강자성 코팅(65)은 와이어 전도체(220) 주변에 원주 코팅될 수 있다. 와이어 전도체(220)가 고주파 발진기에 의해 여기되면, 강자성 코팅(65)은 그 퀴리 온도에서 제공된 절대적인 한계치와 함께 제공되는 전원에 따라 유도를 통해 가열될 수 있다. 강자성 코팅(65)의 작은 두께 및 강자성 코팅(65)의 위치에서 와이어의 고주파 전기 전도의 조정된 효율성 때문에 강자성 코팅(65)은 전류가 와이어 전도체(220)을 통해 흐를 때, 매우 빨리 가열되고(즉, 1초의 작은 분수) 그리고 전류가 정지될 때, 매우 빠르게 냉각된다.(즉, 1초의 분수).
이제 도 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F 및 7G를 참조하면, 강자성 코팅된 전도체 수술 팁(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f 및 210g)이 도시된다. 상기 각 실시예에서, 와이어 전도체 (220)의 일부가 구부러지고 및 강자성 코팅(65)으로 코팅되어 강자성 코팅(65)이 오직 의도하는 가열이 발생하는 조직에만 노출된다. 도 7와 7B는 조직에 대한 도구의 방향에 따라 조직 절단하거나 절개하는데 사용될 수 있는 루프 모양이다. 도 7A는 둥근 형상이고, 도 7B는 정방형이다.
도 7C는 조직 절단, 절제, 그리고 울혈의 과정은 작은 접촉 지점만을 요구하기 때문에 매우 작게 만들어질 수 있는 가열된 팁을 위한 뽀족한 형상을 도시한다. 도 7D는 강자성 코팅(65)이 오직 도구의 한쪽에만 배치되는 루프형상을 가진 비대칭 도구를 도시한다. 도 7E는 강자성 코팅(65)은 후크의 오목한 부분에 배치되는 후크 형상을 도시한다. 도 7F는 강자성 코팅(65)은 후크의 볼록한 부분에 배치되는 후크 형상을 도시한다. 도 7G는 메스와 유사한 상황에서 사용되는 각을 이루는 형상을 도시한다. 상기와 같은 다양한 와이어 전도체(220)에 대한 강자성 코팅(65)의 다양한 형상을 사용하는 것은 사용하지 않을 때, 비외력성이고 사용할 때 매우 정밀하게 수술팁이 작동하도록 한다.
한 대표 실시예에서, 전기 전도체는 0.01-1mm 바람직하게는 0.125-0.5mm의 직경을 가진다. 상기 전기 전도체는 텅스텐, 구리, 기타 금속과 전도성 비 금속, 또는 온도측정을 위해 열전쌍을 형성하도록 연결한 것과 같은 조합일 수 있다.
전기 전도체는 또한 비금속 막대 주위에 흩어진 구리와 같은 전도체의 얇은 코팅, 유리 또는 고온 플라스틱과 같은 섬유 또는 튜브 및 전도성 소재일 수 있고, 강자성 물질의 얇은 레이어로 덮일 수 있다. 자기 필름은 전기 전도성 와이어 주위에 폐쇄 자기 경로를 형성한다. 상기 얇은 자기 필름은 와이어 단면 직경의 0.01-50%, 바람직하게는 0.1-20% 두께를 가질 수 있다. 상기 코팅이 상기 와이어에 상당히 근접하기 때문에 적은 전류는 코팅내의 높은 자기성을 생성할 있고 이에따라 상당한 온도를 생성하게 된다. 상기 필름의 자기 투자율이 높고 전기 전도체에 단단히 결합되기 때문에, 낮은 레벨의 전류는 상당한 히스테리시스 손실의 발생을 초래할 수 있다.
따라서, 퀴리 지점까지 빠른 유도 가열을 달성하기 위해 낮은 교류 전류 레벨로 고주파에서 작동할 수 있다. 동일한 작은 열질량은 조직 및 또는 전류가 중단된 전도체로 가는 열이 빠르게 약해지게 한다. 낮은 열 질량을 가지는 도구는 섭씨 약 37-600도 사이, 바람직하게는 섭씨 약 40-500도 사이의 치료 온도 조절을 위한 신속한 수단을 제공한다.
퀴리 지점이 상술한 온도 캡으로 설명되지만, 대신 여기서는 예상 치료가 필요성 이상의 퀴리 지점을 가진 물질을 선택할 수 있고, 상기 온도는 퀴리 지점 아래로 조정될 수 있다. 몇 가지 팁 형상이 도 7A-7G에 도시되며, 강자성 코팅된 전도체(60)의 여러 가지 다른 형상이 사용될 수 있다는 것이 예상된다.
도 8을 참조하면, 수납 위치에 있는 올무(350)의 단면도가 도시된다. 강자성 코팅은 올무 루프(355)를 형성하도록 전도체에 위치하고, 그후 칼집(360) 내에 배치된다. 수납되어 있는 동안 올무 루프(355)는 칼집(360)내에 있게 된다(또는 튜브, 링 또는 수납되었을 때 올무의 넓이를 줄이기 위해 설계된 다른 형태을 포함하는 다른 용기). 칼집(360)은 중공 몸체내에서 올무 루프(355)을 가압한다. 칼집(360)은 그후 대상 조직이 있는 공동에 삽입될 수 있다. 일단 칼집(360)이 의도하는 위치에 도달하면, 올무 루프(355)가 칼집(360) 칼집 밖으로 확장할 수 있어 도 9A와 유사한 배치가 된다. 한 실시예에서, 전도체(365)는 올무 루프(355)의 수납 또는 확장을 위해 눌러지거나 당겨진다.
도 9를 참조하면, 확장된 위치에 있는 올무(350)의 측면도가 표시된다. 일단 확장되면, 올무루프(355)는 여러 가지 다른 방법으로 사용할 수 있다. 한 실시예에서, 올무 루프(355)는 조직이 올무 루프(355) 내에 있도록 실질적으로 목표 조직 주위에 배치될 수 있다. 강자성 코팅은 그 후, 위에서 설명한대로 유도 가열될 수 있다. 올무 루프(355)는 그후 대상 조직이 분리되어 대상조직에 인접한 조직에서 제거되도록 칼집(360)으로 다시 수납된다. 원하는 온도 범위 또는 전원 레벨은 울혈, 증가된 조직 분리 효과 또는 기타 원하는 설정을 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에서, 올무(350)는 비강의 용종 제거를 위해 구성된다.
다른 사용에서, 올무(350)는 조직 파괴를 위해 구성될 수 있다. 일단 원하는 공동 내에서 올무는 올무 루프(355)의 일부가 대상 조직을 접촉하도록 확장될 수 있다. 올무 루프(355)는 그후 원하는 조직 효과가 발생하도록 유도 가열될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에서, 칼집은 근처 또는 심장내에 이치될 수 있고, 유도 루프(355)는 심방 절제와 같은 심장내의 비정상 영역이 중단되도록 유도가열될 수 있다.
도 9B를 참조하면, 올무(351)의 선택적인 실시예가 표시된다. 적용 수단은 도 9 A에서와같이 칼집 대신 링(361)일 수 있다. 칼집과 마찬가지로 링(361)은 루프가 연장된 위치에 가도록 하는데 사용할 수 있다. 다양한 장치가 사용하는 동안 링을 적절히 고정하는 데 사용될 수 있다.
조직 분리 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
일부에 강자성 코팅을 가지는 전도체를 선택하고;
튜브 내에 강자성 코팅을 가지는 전도체의 부분을 배치하고;
공동에 튜브를 삽입하고;
강자성 코팅을 가지는 전도체의 부분을 공동내에 배치하고;
가열된 강자성 코팅이 대상 조직과 접촉하는 동안 강자성 코팅을 가열하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달한다.
선택 단계는 다음을 포함할 수 있다:
배치단계가 대상 조직 주위에 강자성 코팅을 위치시키고;
전도체의 강자성 코팅을 튜브내로 수납하고;
대상 조직에 울혈을 일으키고;
튜브내에 전도체의 일부가 남도록 전도체를 굽은 형상으로 형성하고; 및
대상 조직에 굽은 형상의 강자성 커버된 부분을 터치한다.
조직을 제거하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
위에 강자성 전도체가 배치된 하나이상의 부분을 가지는 전도체를 선택하고;
조직의 일부주위에 강자성 전도체를 위치시키고, 강자성 전도체가 조직을 절단하도록 조직과 강자성 전도체가 접촉하게 당긴다
선택 단계는 다음을 포함할 수 있다:
강자성 물질의 조직과 접촉하는 동안 배열내에 복수의 강자성 전도체를 가지거나 전도체를 통해 진동 전기 신호를 전달하는 전도체를 사용한다.
도 10A를 참조하면, 루프 형상과 코팅의 선형 레이어를 가진 강자성 코팅된 전도체 수술 도구의 확대도가 표시된다. 상기 실시예는 전도체상의 연속적인 강자성 코팅이 나타나지만, 다른 실시예에서는, 단일 전도체상의 갭에 의해 분리된 하나이상의 코팅이 있다. 이것은 강자성요소의 선형층이라 한다.(강자성 요소의 평행층의 예시는 도 18A-18C에 도시된다).
한 실시예에서, 루프 형상(270a)은 와이어 전도체(220)상의 갭에 의해 분리된 여러 가지 강자성 코팅(65, 65 '65 ")을 가질 수 있다. 도 10B에 도시된 다른 실시예에서, 선택적인 후크형상(270B) alc 강자성 코팅(65, 65)의 선형층을 가진 절단팁의 확대도가 와이어 전도체(220)상에 도시된다. 상기 선형층은 의도하는 열적 형태을 구축하는 유연성을 허용하는 장점을 포함할 수 있다.
전도체(220)는 니티놀(Nitinol)과 같은 형상 기억(니켈 티타늄 합금)을 가지는 합금으로 형성될 수 있다. 니티놀(Nitinol) 또는 기타 형상 기억 합금 전도체는 한 온도에서 한가지 모양으로 구부러질 수 있고, 그후 변형온도 이상으로 가열되면 원래 모양으로 돌아간. 따라서, 의사는 낮은 온도에서 특정 사용을 위해 변형한 후 원래 형태로 복귀시키기 위해 강자성 코팅을 사용하여 전도체를 가열한다. 예를 들어, 형상 기억 합금 전도체는 가열하면 모양을 변경하는 올무를 형성하는 데 사용할 수 있다. 마찬가지로, 뱀 모양의 전도체가 니티놀 또는 한 주어진 온도에서 사용하는 동안 한 가지 형태로 더 높은 온도에서는 제 2 형태를 가지는 다른 형상기억합금으로 만들어 질 수 있다. 또 다른 예시는 카테터 또는 내시경에서 꺼내질수 있도록 하기 위해 가열하여 모양을 변경하고, 그후 냉각하면 수납을 가능하게 해주는 전도체에 대한 것이다.
또 다른 실시예에서는 강자성 코팅은, 선형 층 사이의 개별 코팅이 진동 전기 에너지를 조정하여 더 많은 전력을 받을 수 있는 방법으로 형성될 수 있다. 상기 조정은 강자성 코팅을 틀정하기 위해 전원에 의해 수행된 주파수 및/또는 부하 매칭를 조정함으로써 수행될 수 있다.
개별 코팅의 주파수 응답은 개별 코팅의 물리적 특성을 변경함으로써 영향받을 수 있다. 이러한 물리적 특성은 조성, 두께, 길이 및 다른 코팅과의 근접성을 포함할 수 있다. 각 코팅의 물리적 특성을 변경하여, 개별 코팅은 코팅을 위한 최적의 주파수에서 더 많은 전력을 소비할 수 있다. 다른 코팅은 같은 주파수에서 전력을 분산하지 않거나 더 적게 분산할 수 있다. 따라서, 발전기에 의한 주파수 출력에 따라 개별 요소를 처리할 수 있다.
도 11을 참조하면, 수납 위치에 코팅의 선형 레이어를 가진 올무 도구(370)의 단면도가 표시된다. 일부 실시예서, 일부 강자성 코팅은 효과적으로 수납 위치로 구부리기에 탄력이 부족할 수 있다. 따라서, 개별 코팅 세그먼트(375)는 코팅 세크먼트(375)가 단단한채로 남아있는 동안 전도체(365)가 구부러지도록 갭(380)에 의해 선택될 수 있다.
유사하게 도 12에 도시된 바와 같이, 올무 도구(370)는 연장될 수 있다. 코팅 세그먼트(375)사이의 갭(380)은 가열효과가 코팅 세그먼트와 갭(380)내에서 유사하도록 조정될 수 있다. 따라서, 선형 레이어를 가진 올무 도구는 도 8 및 도 9에서 가요성 코팅을 가진 올무와 유사하게 동작할 수 있다.
도 13을 참조하면, 강자성 코팅된 영역내의 단일 레이어 잘단 팁이 도시된다. 강자성 코팅(65)는 와이어 전도체(220)위에 비채된다. 강자성 코팅(65)은 몇가지 장점을 제공한다. 먼저, 강자성 코팅(65)은 가열되어 액체에 잠길 때 크랙이 생기는 페라이트 비드보다 열적 응력이 가해졌을 때, 깨짐이 덜하다. 강자성 코팅된 전도체(60)는 반복하여 액체에 담글때도 손상없이 유지되는 것이 관찰된다. 이것은 전력이 작은 영역에 집중되도록 자기장에 의해 작동되는 작은 양의 강자성 코팅(65)때문일 수 있다. 빠른 냉각은 가열되는 동안 활성화되는 작은 양의 열적 질량 때문일 수 있다. 역시 강자성 코팅(65)의 구성은 다른 퀴리 온도를 달성하기 위해 변경될 수 있고, 장치에 최대 자기제한 열 천장 속성을 제공할 수 있다.
도 14A, 14B, 및 15를 참조하면, 멀티 레이어 수술 도구가 도시된다. 라인 221을 따른 14A의 단면은 선택적인 와이어 전도체(220, 220')와 강자성 코팅(65, 65') 레이어가 도시된 도 14B에 해당한다. 가열 용량은 선택적인 전도체(220, 220') 재료와 강자성 코팅(65, 65')의 얇은 레이어를 적층함으로써 증가될 수 있으며, 여전히 빠른 가열과 냉각의 장점을 유지한다. 도 15는 라인 390을 따른 도 14A의 축 단면도이다. 선택적인 전도체(220, 220)와 강자성 코팅은(65, 65) 레이어가 역시 도시된다.
도 16을 참조하면, 평평한 측면 원통형 형태가 도시된다. 평평한 표면(180)은 전도체(66)의 나머지 부분 주위의 두꺼운 도금에 비해 전도체(66)상는 강자성 코팅의 얇은 도금(182)이 생성되도록 제조될 수 있다. 상기 얇은 도금(182)은 상기 평평한 표면(180)에 선택적인 제 1 온셋 가열을 초래할 수 있다. 유도 가열은 자기 투과 코팅 내에서 자속 밀도에 비례할 수 있다. 한 실시예에서, 비대칭적으로 얇은 코팅은 작은 단면 두께를 가지고 있으며 가열의 형태로 높은 히스테리시스 손실을 생성할 수 있다. 따라서, 치료 온도는 감소된 자속 밀도를 가지는 반대편 쿨러에 비해 더 폰은 자속밀도(192)를 가진 평평한 표면(180)에서 더 낮은 전력으로 달성할 수 있다. 장점은 빠른 일시적 응답과 조직 인터페이스에서 분포된 최적 가열이 강화될 수 있다는 것이다.
도 17을 참조하면, 강자성 코팅(65)은 또한 상대적으로 높은 전력이 적용되는 강자성 코팅(65)을 냉각하는데 필요한 시간을 더 줄이고, 강자성 코팅(65) 외부의 온도 증가에 초점을 맞추도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구성의 예시는 전도 17에 도시되며, 전류(230, 및 230')의 흐름(화살표)에 의해 생성된 영역은 주변에서 강자성 물질보다 더 냉각된 루프로 형성된 전도체(441)사이의 강사성체를 유지하는 두 전도체를 둘러싸는 강자성 코팅(65)내에서 서로에 대한 효과를 없앤다.
도 18A-18D을 참조하면, 여러 수술 팁(194) 형상이 나타난다. 도 18에서, 얇은 필름 자기 물질(196)로 도금된 단일의 작은 직경의 전기 전도체 와이어를 가진 수술 팁(194a)이 도시된다. 도 18B에서, 얇은 필름 자기 물질(196)로 도금된 두 작은 직경의 전기 전도체 와이어를 가진 수술 팁(194b)이 도시된다. 도 18C에서, 얇은 필름 자기 물질(196)로 도금된 세 작은 직경의 전기 전도체 와이어를 가진 수술 팁(194c)이 도시된다. 따라서 팁 형상은 얇은 필름 자기 물질로 도금된 복수의 작은 직경의 전기 전도체 와이어로 구성될 수 있다. 이러한 설계는 강자성 코팅된 전도체의 최소 질량으로 인해 동적 수술 환경에 필수적인 일시적 열 응답(급속한 온셋, 급속한 오프셋)을 유지한다. 따라서, 실제적인 단일 열 도구 또는 다중 열도구로써 두 개 이상의 이격된 와이어를 가진 평평한 타인(tine)을 구성할 수 있다. 또한, 팁(194a, 194b 및 194c)은 역시 도도 18A-18C의 팁(194)을 ndl한 리셉터클(198)을 가지는 도 18D에 도시된 바와 같이 교환가능할 수 있다. 발전기 시스템은 둘이상의 전도체에 전력을 결합하여 전달하도록 조정될 수 있도록 형성되고, 사용자 제어(다른 도면에서 보여진바와 같이)가 상기 목적을 위해 제공될 수 있다.
강자성 코팅(65)은 조직에 고착되는 것을 방지하도록 강자성 코팅과 전도체위에 적용될 수 있는 테플론(PTFE) 또는 이와 유사한 재료와 같은 비-고착 코팅 또는 직접 조직에 접촉하는데 사용될 수 있다.
선택적으로, 강자성 코팅은 생체적합성을 개선하기 위해 금과 같은 다른 물질로 코팅되거나 조직을 통해 당겨질 때 당기는 힘을 감소시키도록 다듬어질 수 있다. 강자성 코팅은 또한 열전달을 향상시킬 수 있는 열 전도성 물질로 코팅 수 있다. 실제로, 단일 코팅은 여러가지 바람직한 특성을 가지도록 선택할 수 있다.
도 19-22를 참조하면, 강자성 코팅된 전도체는 기본 형상에 부착될 수 있다. 기본 형상은 강자성 코팅된 전도체를 위한 부착 표면이나 내부 사이트를 제공할 수 있다. 따라서 전도체에 강자성 코팅하는 것의 장점은 기본 형태의 장점 및 그에 상응하는 물질의 장점과 결합될 수 있다. 기본 형태는 다양로 선택되지만, 재료 강도, 강성, 열 전도, 열 가열 전도에 대한 저항, 표면적, 또는 추가 기능에 국한되지 않는다.
여기에 사용되는 것으로써, 기본 형태는 강자성 코팅된 전도체가 부착될 수 있고, 도구의 모양을 정의하는 구조를 의미한다. 예를 들어, 기본 형태는 메스, 포셉의 타인(tines), 주걱면, 또는 프로브의 단부에서 공 형태일 수 있다. 따라서, 전도체의 형상은 기본 형태에 배치되고, 기본 형태내의 구멍을 통해 연장되거나 기본형태에 내장될 수 있다, 예들들어 기본 형태는 메스일수 있는반면, 전도체의 형태는 기본형태위에 뱀 모양의 강자성 코팅된 와이어일 수 있다.
도 19와 19B를 참조하면, 선택적인 유도 강자성 열 기능을 가진 차가운 절단 메스(223)가 도시된다. 차가운 절단 메스(223)는 절단 변부를 가지는 블레이드의 적용을 통해 절단하고 응고와 같은 것이 필요할 때는 제 2 열기능이 활성화되는 제 2 열기능을 가지는데 사용될 수 있다. 도 19A와 19B에 도시된 실시예에서, 이것은 전도체의 활성화 또는 강자성 코팅(65)없이 조직을 절단할 수 있는 메스 형상의 기본 형태의 측면에 강자성 코팅된 와이어 전도체(223)를 위치시킴으로써 달성된다. 차가운 메스(223)는 조직내 절개부를 만들기 위해 고전적으로 사용할 수 있다. 그러나, 환자의 출혈이 시작되면, 차가운 메스(223)이 조작자는 강자성 코팅된 전도체를 활성화하여 차가운 절단 메스(223)(따라서 강자성 코팅된 전도체)를 출혈하는 조직위에 둘 수 있다. 상기 열적 효과는 조직이 밀봉되고 출혈이 멋도록 할 수 있다. 강자성 코팅된 전도체의 비활성화 후, 메스 조작자는 차가운 절단 메스의 장점으로 절개 작업으로 복귀할 수있다.
상기 차가운 절단 메스(223)의 사용에는 몇 가지 장점이 있다. 이중 사용 도구는 차가운 절단 메스(223) 조작자가 하나의 도구를 제거하고 다른 그것을 대체하여 손상 및 지연의 위험을 더 이상 일으키지 않도록 한다. 강자성 코팅(65)으로 인해, 차가운 절단 메스(223)도 강자성 코팅 영역에서 빠른 열 응답시간을 가져서 차가운 절단 메스(223)가 대상 영역 및 감소된 대기시간에서 사용될 수 있도록 한다. 전체 차가운 절단 메스를 가열하는 것이 바람직할 경우, 열 응답시간은 블레이드의 중심 부분(도 19B에 도시)을 제거함으로써 더 감소되어, 전도체 경로에 인접하거나 사이에서 발생하는 블레이드의 비인접부분이 발생하게 한다.
도 19B에 관련된 한 실시예서, 강자성 코팅은 차가운 절단 메스(223)의 팁과 같은 메스의 일부에 제한될 수 있다. 상기 제한은 오직 가열되는 팁에서만 일어나고, 기본 형태의 나머지 부분은 낮은 온도로 남아있다. 강자성 코팅에 근접한 기본 형태의 부분에 대한 가열 제한은 더 작은 공간에서 높은 수준의 정확성과 유용성을 제공한다. 유사하게 강자성 코팅된 와이어 전도체(220)는 표면의 가열 범위를 증가시키기 위해 차가운 절단 메스(223)의 표면에 걸쳐 지그재그 또는 뱀 모양의 패턴을 형성할 수 있다.
메스 효과도 강자성 코팅된 와이어 전도체(220)의 열적 효과에 의해 향상될 수다. 한 실시예에서, 메스는 각 부분에 각각 주어진 다른 온도 범위를 가진 여러 부분을 가질 수 있다. 예를들어, 메스 블레이드의 에너지는 절단에 사용되는 반면, 블레이드의 측면 에너지는 조직 벽을 응고시키는 데 사용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 강자성 코팅 와이어 전도체(220)는 더 어려운 조직을 통해 이동할 때 추가적인 절단 능력을 제공하기 위해 활성화될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 강자성 코팅된 전도체는 메스 블레이드와 함께 보다 부드러운 절단 공정을 제공하기 위해 활성화될 수 있다. 사용자 제어는 원하는 온도 또는 조직 효과과 관련될 수 있는 전원에 의해 제공되는 전원 설정을 선택하는 데 사용될 수 있다.
전원 공급은 다른 여러 가지 방법으로 각각의 코팅과 관련된 전도체에 주어질 수 있다. 한 실시예에서, 전도체 개별 전원 라인을 가지고 있지만, 공통 접지를 공유한다. 또 다른 실시예에서, 전도체는 개별 전원 및 접지 라인을 가진다. 또 다른 실시예에서, 개별 코팅을 지정하기 위해 주파수 변조를 사용한다. 한 디지털 실시예는 세개의 전도체를 사용한다. 한 전도체는 코팅이 전원을 수용하는 것과 연결하기 위해 사용되고, 다른 두 개는 전원 및 접지 신호이다. 선택적인 디지털 회로는 통신 회로를 제거하고 대신 전원라인에 전구체 식별 신호를 보내어 회로가 적절한 회로에 전원이 보내지도록 인식할 수 있다. 실제로, 상기 기술들은 상호배타적이 아니며, 서로 결합되어 사용할 수 있다. 예를들어, 회로의 조합은 몇몇 회로가 다른 회로보다 적은 전원을 요구하게 됨으로써 바람직하다.
도 20A을 참조하면, 주걱 모양의 형상을 가진 열 수술 도구가 표시된다. 주걱(224)은 도시된 바와 같은 주걱 모양의 경계를 따르는 다음 와이어 전도체(220)에 강자성 코팅(65)을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어 전도체(220)의 강자성 코팅된 부분은 이러한 형태의 표면에 걸쳐 패턴을 형성될 수 있어, 표면이 더 고르게 와이어 전도체(220) 강자성 코팅된 부분에 의해 덮이도록 한다.
주걱 형상은 다양한 조직 효과 절차를 위해 유용할 수 있다. 한 실시예에서, 주걱은 수술 중에 울혈 또는 조직 웰딩에 사용된다.
절개가 만들어진 후 필요한 경우, 주걱은 울혈 또는 조직 웰딩을 달성하기 위해 절개된 조직에 적용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조직 및 열 에너지로 가압된 주걱은 조직 제거에 사용된다.
도 20B를 참조하면, 주걱 모양의 형상을 가진 열 수술 도구는 포셉 형태로 도시된다. 주걱 포셉(225)은 결합하여 사용될 수 있어, 각 주걱은 별도의 전원 제어를 가지거나, 상기 포셉이 공통적인 파워제어를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 포셉은 역시 상기 포셉의 한 주걱에서만 가열될 수 있다. 이러한 도구는 혈류를 멈추기 위해 베젤을 클램핑하는데 사용될수 있고, 그후 열로 베젤을 절단 및 울혈을 일으키는데 사용될 수 있다.
도 20C 및 20D를 참조하면, 도 20A의 측면도가 두 개의 서로 다른 실시예로 도시된다. 강자성 코팅 및 와이어 전도체는 여러 가지 방법으로 기본 형태에 부착될 수 있다. 도 20C에 도시된 한 실시예에서, 강자성 코팅(65)과 전도체는 기본 형태의 표면에 부착될 수 있다. 선택적으로 도 2OD에서, 강자성 코팅(65)과 전도체는 기본 형태 내에 내장될 수 있다. 원하는 효과에 따라, 도 20A, 20B, 20C 및 20D에 묘사된 도구는, 강자성 코팅된 전도체(65)가 위치되는 도구의 측면이 조직에 접촉수 있거나 반대측면이 조직에 적용될 수 있는 방법으로 조직에 적용될 수 있다.
도 21A, 21B 및 21C를 참조하면, 공 모양의 형상을 가진 열 수술 도구가 도시된다. 한 실시예에서, 가로로 둘러싸인 공(226) 또는 세로로 둘러싸인 공(231)은 도 21A 및 21C에 도시된 바와 같이 강자성 코팅(65)을 가진 와이어 전도체로 내부 또는 외부에서 둘러싸여질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 도 21B에 도시된 공 형상(227)은 말굽모양과 같은 다른 형태로 준비된 강자성 코팅을 가진 와이어 전도체(220)를 포함할 수 있다. 상기 공은 대부분 열에너지를 방출할 수 있고 그렇지 않으면, 열에너지를 향하기 때문에 역시 조직 제거에 효과적이다.
도 22A을 참조하면, 뽀족한 형상을 가진 열 수술 도구가 표시된다. 뾰족한 도구(228)는 도시된 바와 같이 뽀족한 도구 모양의 경계를 따르는 와이어 전도체(220)에서 강자성 코팅(65)을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어 전도체(220)의 강자성 코팅된 부분은 형태의 뽀족한 표면을 따라 패턴을 형성할 수 있어, 뽀족한 표면이 더 고르게 와이어 전도체(220)의 강자성 코팅된 부분에 의해 덮여지게 된다. 상기 뾰족한 도구(228)는 복강경 수술을 위한 투관침 삽입 사이트 주위의 조직 응고와 같은 절단하는 동안 응고를 위한 수단을 제공하는 조직의 레이어를 뚫는 절개부를 만드는데 특히 유용할 수 있다.
도 22B를 참조하면, 뾰족한 형상을 가진 열 수술 도구는 포셉 형태로 표시된다. 뽀족한 포셉 (229)은 각 뽀족한 형상이 별도의 전원 제어를 가지거나 포셉이 공통의 전원제어를 가지도록 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 도구는 작은 베젤 결찰내의 절단 및 울혈 달성을 위해 구성될 수 있다.
몇몇 기본 형상은 단수 형태로 도시되어 있지만, 기본 형상을 조합하여 사용할 수 있다. 이것은 포셉 적용을 포함한 동일한 기본 형태 또는 다른 기본 형태를 두 개 이상 포함할 수 있다. 각각의 기본 형태는 전원을 위해 공통으로 제어될 수 있거나 각 기본 형태를 위해 별도의 전원 제어를 가진다. 또한, 고체 기본 형태는 기본 형태의 부분이 열질량 및 이에따른 열 응답시간을 줄이기 위해 제거될 수 있도록 위에 도시된 메스 기본 형태와 유사하게 변경될 수 있다.
기본 형상의 일부가 대칭 구조로 도시되어 있지만, 기본 형상은 기본 형상의 일부만 활성되도록 비대칭이나 방향성 구성을 가질 수 있다. 이것은 활성화되는 원하는 기본 형태 영역에 놓인 전도체 와이어 부분에 강자성 코팅만을 배치함으로써 달성될 수 있다. 예들들어, 강자성 코팅된 전도체가 주걱 구조에 대칭으로 위치하지 않은 경우, 주걱 형태는 한 영역에서 활성화되도록 구성될 수 있다. 이것은 표면과 같은 형태의 원하는 활성 부분에 지그재그 또는 뱀 무늬와 같은 패턴을 제공함으로써 더 강화될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기본 형태의 일부가 활성화 될 수 있다. 기본 형태의 다른 부분에 부착된 강자성 코팅(65)의 여러 전도체를 사용함으로써, 기본 형태의 일부가 선택적으로 활성화된다. 예를 들어, 메스 형상(232)은 도 22C에 도시된 바와 같이 팁 부분(234)과 면 부분(236)으로 나누어질 수 있다. 메스 작동자는 그후 원하는 표면 영역에 따라 메스 형태면과 연결된 팁 또는 팁만을 활성화할지 여부를 선택할 수 있다. 마찬가지로, 포셉 적용에서, 상기 포셉은 내부와 외부 부분으로 나누어질 수 있다. 포셉 작동자가 폴립과 같이 포셉으로 둘러싸여 질 수 있는 무언가를 제거하고자하는 경우, 외부 부분이 비활성화 유지하면서, 내부 부분이 활성화된다. 빈곳의 반대 측면이 밀봉되야 하는 경우, 포셉의 외부 표면이 활성화될 수 있다.
기본형태와 분리되어 제어된 전원의 다른 부분에 부착되는 강자성 코팅(65)을 가진 여러개의 전도체를 사용함으로써 기본 형태의 다른 부분은 다른 사용 또는 효과를 위해 동시에 활성화될 수 있다. 예를 들어, 기본 형태의 모서리 부분은 절단을 위해 활성화되는 반면, 블레이드 부분은 울혈을 위해 활성화될 수 있다.
조직을 처리하는 방법은 따라서 다음 단계를 포함할 수 있다:
강자성 코팅을 가지는 전도체가 배치된 기본 형태를 선택하고;
강자성 코팅을 조직과 접촉하여 배치하고;
강자성 코팅을 가알하고 조직을 처리하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달한다.
상기 방법의 선택적 단계는 메스, 주걱, 볼 및 뽀족한 형상의 그룹에서 선택된 기본 형태의 선택을 포함할 수 있다. 조직의 처리는 절개, 울혈유발, 흡열 또는 혈관 내피 웰딩을 포함할 수 있다.
조직 파괴를 위한 방법은 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고; 강자성 코팅을 가열하여 조직을 파괴하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 단계를 포함할 수 있다
상기 방법의 선택적 단계는 조직을 모니터링하고 원하는 조직 파괴가 발생하거나 원치 않는 조직 효과를 방지할 때 전도체에 진동 전기 신호가 전달되는 것을 중단하는 것을 포함할 수 있다.
수술 장비를 형성하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
기본 형태를 선택하고;
강자성 물질로 전도체를 코팅하고; 및
기본 형태의 전도체를 배치한다.
상기 방법의 선택적 단계는 진동 전기 에너지를 수용하도록 구성된 전도체에 전기 연결을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
이제 도 23을 참조하면, 적어도 부분적으로 카테터의 팁 주위에 배치된 강자성 물질로 코팅되는 전도체(220)를 가지는 카테터(270)가 도시된다. 원하는 치료 효과에 따라, 강자성 코팅(65)의 코일 위치는 대신 카테터 팁 내부에 있거나 카테터 중심 채널(260)의 대부분이 카테터 팁의 단부에 위치될 수 있는 주위를 가지는 강자성 코팅된 전도체의 단일 루프에 있을 수 있다.
도 23B에서, 다른 강자성 코팅 카테터(270)가 도시된다. 일부 실시예에서, 전도체는 와이어, 코일, 또는 환형 구조일 수 있는 반면, 강자성 코팅된 카테터(270)는 역시 강자성 코팅(65)을 가진 대체 전도체(250)로 기능하도록 형성될 수있다. 상기 실시예에서, 카테터는 절연체로 분리된 두 동축 전도체로 구성될 수 있다. 카테터(270)의 원위 단부에서, 전도성 코팅은 연속적인 전기 경로가 동축 전도체를 연결하는 환형 표면상의 카테터의 단부 또는 도 23B에 도시된 카테터의 카테터의 원위 단부 근처의 외부 직경 표면에 대해 분산될 수 있다.
이것은 강자성 코팅된 카테터(270)가 관주, 흡입, 감지와 같은 다른 기능을 수행하거나 열린 최소한의 침습성 수술 절차와 마찬가지로 많은 개입에서 공통적인 중심 채널(260)을 통한 광섬유를 통해 보여질 수 있도록 한다. 또한 카테터의 중심 루멘은 임피던스와 PH를 포함하지만 이에 제한되지 않은 다른 감지 장비로의 접근을 허용한다.
카테터(270)나 내시경은 양극성 전극 및/또는 열 요소 모두와 함께 제공 될 수 있다고 평가된다. 따라서, 이러한 카테터 또는 내시경의 장점은 여기서 설명된 멀티 모드 수술 도구와 결합될 수 있다.
도 24을 참조하면, 강자성 코팅된 전도체 수술 도구 카테터 팁(288)의 선택적인 실시예의 측면도가 도시된다. 한 실시예에서, 전도체는 중심 채널을 가지는 몸체를 형성하는 기질(289)에 위치된 강자성 코팅된 전도체로 구성될 수 있다. 강자성 코팅은 전도체(289)의 상부의 도금된 강자성 코팅(275)로 구성될 수 있다. 상기 도금은 열 효과가 외부로 향하도록 기판(285)의 외부에 위치될 수 있다. 이것은 카테터 팁이 조직 벽에 열 조직 효과를 적용하도록 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기질의 내부는 열효과가 내부로 향하도록 전도체와 강자성 코팅(275)를 포함할 수 있다.
내부 코팅은 나팔관 씰링 및 289과 열 효과가 내부적으로 감독하는 등의 강자성 코팅 275. 내부 코팅은 나팔관의 씰링 및 골접합 시술과 같은 의도하는 영역에 용융가능한 고체 전달을 허용할 수 있다.
선택적으로, 강자성 코팅(275)은 열 효과가 팁의 전방을 향하도록 중심 채널(260)의 입구를 둘러쌀 수 있다. 열에너지가 중심 채널(260) 입구전방을 향하도록 하는 것은 폴립과 같은 물질의 제거 또는 조직 샘플을 취하는 데 도움이 될 수 있다. 도금은 여러 방법을 통해 수행할 수 있다. 기질(285)은 고온 열플라스틱, 유리, 또는 기타 적합한 기질 재료를 포함하는 다양한 재료에서 형성, 압출 또는 형성될 수 있다. 실제 도금은 전기 도금, 무전해 도금, 증착, 또는 에칭 또는 도금 과정 또는 그에 따른 몇 가지 조합을 통해 수행될 수 있다 따라서, 도금 과정을 통해 카테터 팁(288)은 연속적인 경로를 가진 전도체(280)에서 강자성 코팅(275)과 함께 형성될 수 있다.
카테터는 또한 여러 채널을 가질 수 있다. 한 채널은 강자성 코팅된 전도체에 대한 배치 채널이고, 또 다른 채널은 하나 이상의 센서 또는 자원에 사용되거나, 심지어는 온도 센서, 조명 소스 및 내시경과 같은 자신의 채널내의 각 센서 또는 자원에 사용될 수 있다. 다른 채널은 골접합술 또는 나팔관 씰링과 같이 치료와 관련된 것을 포함한 물질의 전달, 관주 또는 흡입을 포함할 수 있다. 실제로, 강자성 코팅은 기질의 용해에 도움을 줄 수 있으며, 코팅은 전체적인 카테터보다 하나 이상의 특정 채널을 향할 수 있다.
도 25를 참조하면, 발광원(266)과 별도로 막대 렌즈 또는 유기 섬유 다발 형태의 조망 채널(262)을 가진 내시경(240)이 도시된다. 루프 응집침전장치/커터(264)가 강자성 코팅된 전도체 (65)로 구성되어 있는 것이 도시된다. 이러한 적응은 결장 용종 절제술, 또는 밀봉 및 다양한 복강경 절차에서의 절단술과 같은 올무 적용에 집중된다.
다른 감지 장비는 근처의 종양 세포 검출이나 적외선 열 감시를 포함한다. 상술한 내시경(240)과 유사한 도구 구성은 카테터의 루멘을 통해 대상조직으로 전달될 수 있다.
한 실시예에서, 종양 세포는 자외선에 노출될 때, 형광을 내는 재료가 덧붙여지게 된다. 내시경(240)은 광원(266) 및 탐지된 형광이 복귀하는 채널내의 센서 또는 광학수단을 포함할 수 있다. 내시경(240)의 강자성 코팅(65) 부분은 그후 파괴를 위해 덧붙여진 조직을 향할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 재료는 확정 상태로 대상 조직이나 뼈 주위에 증착된다. 한번 제공되면, 재료가 위에서 설명한 내시경(240)에 의해 활성화되어 사이트에서 형태를 이루어 용융된다. 본 실시예의 사용의 예시는 나팔관의 씰링 및 골접합술을 포함한다. 또한, 이러한 재료는 동일하거나 유사한 내시경(240)으로 용해하여 제거하고, 내시경(240)의 중앙 루멘을 통해 흡입될 수 있다. 또 다른 적용에서, 재료가 액체 형태로 전달 수 있으며 내시경(240)에 의해 유도된 열 가열 처리에 의해 치유된다.
선택적으로, 전도체는 섬유 다발의 부분일 수 있다. 섬유는 카테터 내에 포함되거나 아니면 함께 다발이 될 수 있다. 전도체는 강자성 코팅을 가질 수 있는 반면, 다른 섬유가 시각적 관찰, 감지, 흡입, 또는 관주를 포함하는 다른 목적을 가질 수 있다.
조직 절제의 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
강자성 커버된 전도체를 가지는 카테터를 선택하고;
강자성 커버된 전도체가 절제되는 조직을 터치하도록 하고;
강자성 커버된 전도체에 전력을 전달한다.
선택적인 단계는 다음을 포함할 수 있다:
내시경의 도움을 통해 카테터를 조직으로 향하게 하고;
카테터에 배치된 강자성 코팅된 전도체를 선택하고;
카테터 내에 포함된 강자성 코팅된 전도체를 선택하고;
강자성 코팅된 전도체가 카테터로부터 배치되도록 하고; 또는
강자성 코팅된 전도체가 절제되는 조직을 터치하도록 한다.
기질을 신체에 전달하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
강자성 코팅된 전도체를 가지는 카테터를 선택하고;
카테터내에 기질을 위치시키고;
신체내로 카테터를 삽입하며;
전원이 강자성 코팅된 전도체에 전달되도록 한다.
선택 단계는 포함할 수 있다:
골접합술을 위한 기질을 선택하고;
나팔관 씰링을 위한 기질을 선택하고; 또는
카테터내의 기질을 녹인다.
조직을 처리하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
강자성 코팅된 전도체를 가지는 카테터를 선택하고;
조직과 접촉하도록 카테터를 위치시키고;
전원 설정을 선택한다.
온도 범위는 온도 범위 또는 의도하는 조직 효과에 해당할 수 있다. 의도하는 조직 효과는 혈관 내피 웰딩, 울혈, 시어링, 절개, 절제, 또는 기화의 그룹에서 선택할 수 있다. 실제로, 전원 설정은 의도하는 조직 효과에 해당할 수 있다.
도 26을 참조하면, 조직 절제 도구(290)가 도시된다. 일반적인 조직 절제 적용에서 암 또는 타인(tine)(295)이 원하지 않는 조직으로 삽입된다. 하나 이상의 팁(300)은, 조직 온도가 의도하는 시간동안 원하는 레벨로 상승하도록 활성화될 수 있다. 의도하는 양의 시간동안 고정온도로 활성화되거나 의도하지 않은 효과가 알려진 후, 하나이상의 팁(300) 비활성화되고 조직에서 제거될 수 있다.
한 실시예에서, 전도체(220)는 강자성 코팅(65)을 포함할 수 있는 팁(300)을 가진 하나 이상의 암 또는 타인(295)에 포함될 수 있다. 상기 팁(300)은 조직내로 삽입될 수 있고 조직파괴가 팔생하거나 하나이상의 의도된 조직 효과가 발생할 때까지 제어된다. 상기 조직 효과는 타인(295)내의 센서를 통해 또는 외부적으로 감시될 수 있다.
센서가 여러 가지 방법으로 게재될 수 있다, 한 실시예에서, 센서는 타인내에 그리고 강자성 코팅된 팁(300)과 이격되어 배치된다. 또 다른 실시예에서, 한 팁(300)이 강자성 코팅을 가지는 반면, 다른 팁(300)은 코팅을 가지지 않고 센서 내에만 포함될 수 있다. 상기 센서는 관찰되거나 처리되는 복귀신호 또는 조직 효과를 감시할 수 있다. 이것은 온도센서, 카메라 및 원격 영상과 같은 센서를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 온도가 외부 영상을 통해 감시될 수 있다.
따라서, 센서는 피드백 루프의 부분을 형성할 수 있다. 하나 이상의 조직 효과를 모니터링함으로써, 절제 도구는 전원 설정을 직접 조정할 수 있다. 상기 자기 조정은 시스템이 퀴리 지점 아래에서 작동되도록 하고 의도하는 조직 효과 및/또는 온도 범위로 유지한다.
하나 이상의 팁(300)이 사용되는 경우, 강자성 코팅(65)을 가진 팁(300)은 개별적으로 제어되어 열적 프로필이 원하는 영역을 집중되도록 한다. 이것은 또한 제 2 타인이 조직효과를 감시하도록 하는 반면 제 1 타인은 열적 기능을 수행하는 데 사용된다.
전원 공급 장치는 각 타인을 개별적으로 담당할 수 있다. 한 실시예에서, 전원 공급 장치는 온도에 대해 각 타인을 모니터링한다. 조직이 파괴됨에 따라 조직의 수분 함량은 떨어질 수 있다. 수분 함량의 감소로 조직이 동일한 양의 열 에너지를 요구하지 않을 수 있다. 따라서 조직이 파괴로 전원 공급 장치는 온도를 모니터링하고 온도 급증 또는 변화의 증거를 보이는 팁(300)에 전원을 덜 보내거나 차단한다.
도 26의 다이어그램은 멀티 팁 조직 절제 도구를 도시하는 한편, 단일 조직 절제 도구는 도 1C와 유사한 형태로 형성될 수 있다.
조직에서 사용되는 장점외에도, 수술 도구는 자체 클리닝될 수 있다. 한 실시예에서, 대기에서, 활성화되면 도구는 조직 파편을 탄화 또는 기화하기에 충분한 온도를 얻을 수 있다.
상술한 실시예는 본 발명의 원리에 따라, 유도 가열 장비에서만 작동하는 강자성 전도체를 공개하지만, 열 수술 시스템은 멀티 모드 수술 장비를 형성하기 위해 다른 기술과 결합될 수 있다. 멀티 모드 수술 장비는 여러 에너지 장비의 장점을 활용할 수 있는 반면, 그자체로써 잠재적으로 다른 장비의 고유의 단점을 줄인다.(몇개의 예시가 설명되었으나, 멀티 모드 수술 장비가 상술한 실시예 중 하나를 수정하여 수행될 수 있다.)
여기에 사용된 멀티 플렉스는 단일 채널을 통해 둘 이상의 신호를 소통하는 것을 의미한다. 대부분의 경우 채널은 와이어나 케이블일 수 있으며, 신호는 단일 채널을 통해 독립적 또는 동시에 보내질 수 있다.
다른 장비가 결합될 수도 있다. 열 장비는 열 에너지를 생성하고 유도 가열, 전도 가열, 저항 가열 장치를 포함하나 이에 제한되지 않는 열 요소로부터 형성될 수 있다. 전기외과 장비는 단극성 또는 양극성 장비를 포함하난 이에 제한되지 않고 대상 조직으로 전기 에너지를 전달하는 전기외과적 요소로부터 형성될 수 있다. 기계적 장비는 초음파 조직 파괴를 포함하나 이에 제한되지 않는 대상조직으로 압력파(초음파 에너지로 알려진)의 형태로 기계적 에너지를 전달하는 초음파요소로부터 형성될 수 있다. 상기 장비들은 결합하여 다른 장점을 가질 수 있다. 유도 가열은 자기 또는 전기력에 대한 기질의 저항의 결과일 수 있다. 유도 가열은 위에서 설명한 강자성 효과, 또는 기질이 전기 분야의 변화를 저항 할 수 있는 강전기성 효과와 같은 효과를 포함할 수 있다.
여기에 사용되는, "전도성 가열" 또는 "전도성 가열 요소"는 하나 이상의 개입 요소를 통해 열원에서 종점으로 열 에너지를 전달하는 것을 말한다. 예를 들어, 수술 도구는 열에너지가 강자성 유도 히터와 같은 열원에서 와이어와 같은 개입 요소를 통해 종점인 수술 팁까지 전송되도록 하는 열 히터를 사용할 수 있다. 전도성 가열의 과정은 위에서 설명한 히트 싱크와 비슷할 수 있고, 열 전달은 다른 미디어보다는 조직으로 향한다. 도 4A에 관현된 히트싱크의 설명을 참조할 수 있다.
저항 가열 또한 열 장비로 사용할 수 있고, 저항 가열 요소는 전류의 흐름에 저항할 수 있으므로 열에너지의 형태로 전력을 분산 사용할 수 있다.
단극성 수술 장비에서, 의사는 신체를 통해 전류를 전달하는 단일 전극을 사용할 수 있다. 종종, 제 2 전극은 등, 다리 또는 수술대에 부착되어 회로를 완료한다. 그러나 일부 단극성 장치는 변위 전류에 의한 복귀 경로로 작용하는 신체의 자기 커패시턴스 전류로 인해 저전력 고주파와 함께 복귀 전극 없이 작동한다.
양극성 수술 장비에서, 전류는 여러 전극을 통해 환자에게 적용될 수 있다. 한 실시예에서, 전류는 포셉의 반대쪽 타인의 전극을 통해 적용된다. 따라서, 포셉 사이의 조직이 가열될 수 있다.
초음파 조직 장애 장비에서, 초음파 진동은 기계적 에너지 전달을 통해 지역의 조직을 절개하거나 파괴 또는 절제하는 데 사용된다. 한 실시예에서, 핸드피스는 조직에 기계적으로 초음파 진동을 전달하는 진동 구조 또는 요소를 포함한다. 장비들은 단독으로 사용할 때 장점과 단점이 있을 수 있다. 그러나, 여러 장비가 함께 사용되는 경우, 몇 가지 단점이 감소하고 잠재적인 장점을 얻을 수 있다.
도 27을 참조하면, 단극성 및 열 장비를 가지는 멀티 모드 수술 도구(500)가 도시된다. 멀티 모드 수술 도구(500)는 핸드피스(505), 보조 전극(510) 및 전원 공급 장치(515)를 포함할 수 있다. 전원 공급 장치(515)는 수술 팁(525)의 열 및 단극성 장비를 활성화하도록 핸드피스 (505)에 두 신호를 제공할 수 있다. 단극성 장비는 그후 제 2 전극에 조직 (일반적으로 환자의 몸)을 통해 전류를 통과시킬 수 있다.
멀티 플렉스 실시예에서 단극성 신호는 필터(531)에 의해 복귀 경로로 케이블(530)을 사용하는 것을 차단할 수 있다. 필터는 케이블(530) 따라 단극성 신호가 복귀하는 것을 차단하나 열신호가 케이블(530)을 따라 복귀하는 것을 허용한다. 필터(531)가 전원 공급 장치(515)와 핸드피스(505) 사이에 표시되나, 핸드피스 내에 또는 강자성 코팅 후 복귀 경로에 전원 공급 장치 내에 포함되는 신호 경로를 따라 다른 곳으로 통합될 수 있다.
신호는 여러 가지 방법으로 멀티플렉싱될 수 있다. 신호는 증폭기 앞뒤에서 멀티플렉스 되거나 핸드피스에서 멀티플렉스되는 특정 신호 발생기에 의해 발생될 수 있다.
핸드피스(505)는 핸들(520), 수술 팁(525)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 핸드피스(505) 및 전원 공급 장치(515) 사이에서 케이블(530) 연결이 있을 수 있다. 핸드피스는 버튼(535)과 같은 수술 팁을 작동힉 위해 제어수단을 역시 포함할 수 있다.
수술 팁은 역시 여러 가지 방법으로 만들어진 수 있다. 한 수술 팁은 멀티 플렉스 신호를 받을 수 있다. 다른 수술 팁은 별도의 신호 경로 및 구조를 요구할 수 있다. 따라서 수술 도구는 단극성 전극과 같은 전기 외과적 전극, 및 별도의 구조로 열 요소를 가질 수 있다. 이러한 구조는 완전히 분리, 인접 또는 중첩될 수 있다.
멀티 플렉스 실시예에서는, 수술 팁이 전도체에 하나의 강자성 코팅을 구성할 수 있다. 강자성 코팅은 단극성 장비와 유도 가열 장비에 대응하는 두 파형을 수용한다. 유도 가열 파형 (또는 신호)가 강자성 코팅에서 열 에너지로 변환되는 동안 단극성 파형은 강자성 코팅을 통해 환자에 전달된다. 필터는 단극성 전기 신호 복귀 경로를 차단하기 때문에, 조직에 단극성 신호를 전달하는 것을 보장한다. 단극성 파형은 200 kHz-2 MHz의 사이에 있을 수 있다. 바람직하게는, 단극성 신호가 350 kHz-800 kHz에서 사이에 있을 수 있다. 유도 가열 파형은 예를들어 5 MHz-24 GHz의 사이, 바람직하게는 40 MHz-928 MHz 사이일 수 있다.
한 실시예에서, 단극성 신호는 350 kHz-800 kHz 사이이다. 유도 가열 파형은 40.68 MHz의 ISM 대역에 있다. 파형은 전원 공급 장치(515)에 의해 멀티 플렉스되고, 케이블(530)을 따라 핸드피스(520)에 전달된다. (선택적으로, 멀티플렉싱의 다른 방법은 파형이 또한 전원 공급 장치 또는 다른 멀티플렉싱 방법 이후에 신호를 전달하는 두 와이어를 연결함으로써 사용될 수 있다.)
핸드피스(520)는 전도체상의 강자성 코팅으로 구성될 수 있는 수술 팁(525)에 케이블(530)을 연결한다. 조직을 통해 350 kHz-800 kHz 단극성 신호를 결국 제 2 전극(510)에 전달하는 반면, 강자성 코팅은 40.68 MHz의 신호를 열 에너지로 변환한다.
유도 가열 장비가 울혈을 생성하고 조직을 통해 수술 팁을 당기는 데 필요한 힘을 줄일 수 있는 반면, 단극성 장비는 절단의 장점을 유지 수 있다. 따라서, 씰링 또는 울혈를 위해 코팅된 부분의 열 접촉을 사용하는 동안, 사용시 의사는 절단에 적합한 RF 파형을 사용할 수 있다. 따라서, RF 절단의 장점을 유지하면서, RF 응고 또는 고주파 요법 파형 또는 혼합 파형과 관련된 깊은 조직 효과가 최소화될 수 있다. 결합된 장비는 강자성 유도 가열 및 전기외과적 절단을 모두 최적화하기 위해 별도의 RF 주파수 또는 전류 경로와 함께 구성될 수 있다.
분리된 신호 경로 실시예에서, 수술 팁(525)은 열 구조에 배치된 처리 단극성 전극으로 구성될 수 있다. 강자성 코팅된 전도체와 같은 열 구조에서 온 열은 전극을 통해 조직에 전달될 수 있다. 일부 실시예에서 열 구조는 전기적으로 절연되고, 열적으로 전도성인 코팅에 의해 단극성 전극으로부터 분리된다. 상기 전극과 열 구조는 적절한 신호가 각각 전송될 수 있는 개별적인 전기 연결을 가질 수 있다.
전극 또한 열 구조 옆에 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 단극성 전극은, 전극이 먼저, 조직과 만나고 이에따라 조직을 절단하거나 제거하도록 배치된다. 후행 열 구조는 그후 갓 절단되거나 절개된 조직을 만나고 그후, 열적 울혈을 적용할 수 있다. 따라서, 장비가 완전히 독립적으로 동시에 같은 조직에 사용되거나 의사에 의해 의도하는 효과와 외과적 장비 특성에 따라 바로 뒤따라 사용될 수 있다.
상술한 실시예가 절단을 위한 단극성 장비 및 울혈를 위한 열 장비를 사용하는 멀티 모드 수술 도구(500)를 설명하고 있으나, 다른 장비가 동일하거나 다른 조직 효과에 적용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 한 실시예에서, 단극성 전극과 열 요소는 동시에 활성화된다. 단극성 전극 파형과 열 요소 파형은 모두 절개를 위해 최적화된다. 이것은 조직을 통한 절개를 더 쉽고 더 효과적으로 만든다. 또 다른 실시예에서, 열 구조는 절개에 사용될 수 있으며, 단극성 전극은 울혈에 사용될 수 있다.
단극성 멀티 모드 장치는 직렬로 또는 분리하여 두 장비의 기능을 사용할 수 있다. 실제로, 발진기는 별도로 조정될 수 있다. 한 실시예에서, 단극성 장비 및 열 장비가 다른 시간에 활성화된다. 단극성 장비는 조직을 절개하기 위해 활성화된다. 울혈이 필요한 경우, 열 부분은 수요에 따라 활성화 수 있으며, 의사에 의해 필요한 때까지 비활성으로 남아있을 수 있다.
전원 공급 장치(515)는 장비를 직렬로 또는 분리하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 버튼(535)을 누르면 두 장비가 모두 직렬로 활성화될 수 있고, 또는 버튼(535)은 하나 또는 두 개의 장비를 활성화하도록 구성될 수 있다. 한편, 전원 공급 장치도 역시, 전원장비가 분리되어 조정가능한 별도의 제어수단(540)을 통해 각 장비를 조절되도록 제어할 수 있다.
멀티 모드 수술 도구는 카테터에 배치된다. 상기 카테터는 감지, 시각적 피드백, 관주, 흡인, 또는 기질 전달과 같은 더 많은 기능을 허용할 수 있다. 실제로, 카테터는 원하는 바에 따라 유연하거나 딱딱할 수 있다.
열 조절 멀티 모드 수술 도구를 사용하는 과정은 다음 단계를 포함할 수 있다:
조직에 열 효과를 가하는 강자성 물질로 코팅된 전도체의 부분을 가지는 전도체를 따라 배치된 제 1 부하에 실질적으로 최대 전류 및 최소 전압과 함께 정상파를 형성하는 제 1 진동 전기 신호를 발생하고;
조직내에 전기외과적 조직 효과를 생성하기 위해 전도체를 따라 제 2 진동 전기 신호를 발생한다.
상기 과정은 다음 선택 단계를 포함할 수 있다:
조직내에 울혈을 생성하고;
단일 전도체 내에 제 1 진동 전기 신호와 제 2 진동 전기 신호를 생성하고; 또는
겹치는 기간 동안 제 1 진동 전기 신호와 제 2 진동 전기 신호를 생성한다.
실제로, 전도체는 단극성 전극을 포함할 수 있다.
조직을 절개하고 씰링하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
전극을 역시 가지고 일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 가지는 수술도구를 선택하고;
전극을 조직과 접촉하도록 배치하고;
강자성 코팅이 조직과 접촉하도록 배치하고;
조직이 절개되도록 진동 전기 신호를 전극에 전달하고; 및
강자성 코팅을 가열하고 조직을 씰링하도록 전도체에 진동전기 신호를 전달한다.
상기 방법은 다음 선택 단계를 포함할 수 있다:
울혈을 제공하는 강자성 코팅을 가열하고 단극성 전극을 선택한다.
이제 도 28, 28B 및 28C를 참조하면, 병변 또는 절개 프로브(420)가 도시된다. 병변 프로브는 병변내에 위치하여 특정 시간동안 특정 온도로 가열될 수 있다. 일반적으로, 다른 조직의 영향을 최소로 줄이고 병변을 죽이거나 절제하기 위한 것이다. 이 과정에서, 열의 비정상적인 진행이 뜻하지 않게 환자의 조직을 손상시키는 것을 차단하여 절차를 중지시키도록 감시된다. 이와 같은 진행은 열 형상이나 형성 효과로 알려져 있다. 강자성 코팅은 생체적합성이 있으며, 그렇지 않은 경우, 이러한 생체적합성 재료 또는 비 고착 소재와 같은 제 2 코팅으로 덮힌 부분을 가질 수 있다. 한 실시예에서, 강자성 유도 팁(422)은 금 코팅(때로 캡이라고도 함)으로 덮힐 수 있다. 금으로 코팅된 팁은 높은 열 전도성과 생체적합성을 가질 수 있어 실질적으로 더 늦은 일시적 가열 및 형성 효과를 가진다. 비록 금이 사용될 수 있지만, 은과 같은 다른 생체적합성 물질도 마찬가지로 사용될 수 있다. 단극성 전극을 커버하는 경우, 전도성 코팅은 단극성 에너지의 전달에 도움이 된다.
프로브(420)는 한 개 이상의 장비의 사용을 통해 작동될 수 있다. 한 실시예에서, 열 요소가 조직의 절제에 최적화되는 동안, 전극은 조직에 삽입을 위한 절개에 최적화될 수 있다. 전극과 열 요소가 모두 팁(422)내 또는 근처에 포함될 수 있다. 열 부분이 절제를 위해 사용될 수 있는 동안, 따라서 전기외과 요소는, 원하는 조직으로 장비의 삽입을 허용할 수 있다. 마찬가지로, 상기 도구는 또한 RF 조직 절제 및 열 절개를 위해 구성될 수 있다.
프로브(420)를 사용하는 방법의 한 실시예에서, 프로브(420)는 기능 경로 조직을 선택적으로 절제하기 위해 조직으로 입체공간적으로 안내될 수 있다. 공통적인 예시는 운동 장애, 통증과 우울증의 치료에 기능적 입체공간적 두뇌 절제를 포함한다. 공통적으로 채용된 단일 장비 단극성 및 양극성 장비 이중 프로브 특성과 비교된 하나의 장점은 의사에게 조직내 형성 효과를 조정하는 더 나은 영역을 주고 열 전도성 특징 또는 전기 임피던스 특징으로 절제 형상이 조절된다는 것이다. 선택적으로, 조직의 의도된 점진적인 열 파괴를 위한 절재는 통상 더 높은 온도를 채용하는 동일한 설계로 달성될 수 있다.
상기와 같은 실시예는 여러 장기에 대한 종양 전이의 치료를 위해 쉽게 적용된다. 여러 장비의 또 다른 장점은 단일 장비의 덜 완벽한 타겟팅을 선택하는 것보다, 전기 및 열 효과가 중첩된 조직을 대상으로 할 수 있다는데 있다.
도 28A에 도시된 바와 같이, 병변 또는 절제 프로브(420)는 조직의 전이(424)내 즉, 간장과 같은 장기내에 위치 될 수 있다. 간장(426) 등의 내부에 한번 위치하면, 하나 또는 두 장비는 전이(424)가 의도하는 기간 동안 원하는 온도로 가열되도록 할 수 있다. 열 장비는 팁(422)이 가열될도록 할 수 있다. 온도 엔빌롭의 형상은 초음과와 같은 열감지 또는 외적 수단으로 검사될 수 있다. 마찬가지로, 전기 장비의 전기적 효과가 임피던스 측정과 같은 것으로 측정될 수 있다. 경과 시간 후, 프로브(420)은 병변에서 제거될 수 있다. 따라서, 주변 조직에 해를 최소화하면서 바람직하지 않은 종양 조직을 죽일 수 있다. 분산된 조직 절제 효과로 기관지 수지, 전립선 비대, 및 용적 감소(lesioning)에 설명된 바와 같이 조직에서 전기 임피던스 변화의 단면 모니터링에 의해 최적화될 수 있다
도 28B를 참조하면, 도 28A의 제거 프로브의 확대도가 도시된다. 프로브는 같은 강자성 코팅된 전도체(423)와 같은 멀티 모드 팁(420)에서 끝나는 연장된 몸체(421)를 가질 수 있다. 멀티 모드 팁(420)은 도 28C에 도시된 센서(425)를 포함할 수 있다. 도 28D에 도시된 한 실시예에서, 제거 프로브는 제 1 멀티 모드 팁(420)과 제 2 팁(427)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 제 1 팁은 멀티 모드 기능을 포함할 수 있고, 제 2 팁(427)은 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 팁은 (또한 기본 팁 및 보조 팁이라고도 함) 멀티 모드 팁을 포함할 수 있다.
조직 절제의 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
전기외과 및 열 장비와 팁을 선택하고; 원치 않는 조직에 팁을 삽입하고; 원치 않는 조직 내에서 하나이상의 장비를 활성화한다.
조직을 치료하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
수술용 핸드피스를 선택하고, 핸드피스에서 조직으로 섭씨 58이상의 열에너지를 전달하고, 핸드피스에서 조직으로 전기 에너지를 전달하며 이에따라 조직을 처리한다.
강자성 코팅을 가진 멀티 모드 수술 팁의 퀴리 포인트를 횡단하지 않고 치료 온도 범위의 원하는 설정을 포괄하기에 충분히 큰 적절한 퀴리 포인트를 가질 수 있다.
도 29를 참조하면, 양극성 및 열 장비를 가진 멀티 모드 수술 도구(550)가 도시된다. 전원 공급 장치(515)는 케이블(530)을 통해 멀티 모드 포셉(555)으로 양극성 및 열 신호를 공급 수 있다. 양극성 신호는 양극성 파형을 사용하여 제 1 포셉 팁(560)을 통해 조직으로 또 제 2 포셉 팁(560)을 통해 전달될 수 있다. 열 신호는 하나이상의 포셉 팁(560)내의 가열 요소에 의해 열 에너지로 변환될 수 있다.
멀티 모드 포셉은 열 가열 및 양극성 전기외과 장비를 멀티 모드 포셉 팁(560)과 결합한다. 포셉 팁(560)은 전기외과 요소를 사용하여 절단하고, 열부분으로 씰링하도록 하고 이에따라 개선된 조직의 절단 및 씰링을 제공할 수 있다. 수술도구는 역시 필요에 따라 또는 직렬로 두 장비에 의해 조직에 적용되는 다른 조직 효과를 허용할 수 있다. 즉, 전기외과 장비와 열 장비가 다른 시간에 사용되거나 중복될 수 있다. 예를들어 의사는 울혈을 위해 열 장비를 활성화하고 출혈하는 조직에 인접한 열료소를 배치시킬 수 있는 시간에 양극성 요소와 접촉하 ftn 있다. 이것은 양극성 장비를 중지시킨후, 또는 양극성 장비가 아직 사용되는 동안 수행될 수 있다.(즉, 의사가 조직을 절제함으로써 양극성 장비가 바로 따라오는).
제어수단(540)은 장비가 둘 다 동시에 사용되는 것을 차단하거나 사용자가 각 장비가 사용될때를 제어할 있도록 제공된다.
마찬가지로, 수술 도구는 유사한 조직 효과 또는 다른 조직 효과를 적용하기 위해 둘다 사용될 수 있다. 이러한 핸드피스 제어수단(561)과 같은 제어수단은 의사가 양극성 장비, 영 장비 또는 둘다를 선택적으로 사용할 수 있도록 제공된다. 단극성의 멀티플렉스된 환경에서, 양극성 신호는 필터(533)에 의해 열요소의 전기적 복귀 경로를 사용하는 것을 차단할 수 있다. 대신 전기외과 신호는 복귀 경로에 접근하기 위해 조직을 통과한다.
도 30을 참조하면, 멀티 모드 포셉(400)의 측면도가 도시된다. 한 실시예에서, 니켈-철 합금은 강자성 유도 가열 및 전기외과 장비에 사용된다. 니켈-철 합금은 유도 가열을 위한 고주파 에너지를 흡수하면서 조직 자체로 저온 절단 전류 파형을 전달한다. 저온 절단 전류는 매우 작은 울혈 특성뿐만 아니라, 최소한 상해 특성을 가진다. 따라서, 저온 절단 전류는 바람직한 절단 장비이다. 울혈 특성 부족을 해결하기 위해, 강자성 코팅에 의한 접촉 열 씰링은 전기외과술에 사용될 수 있는 것과 같은 응고 또는 고주파 요법 파형의 장애 효과 및 깊은 접촉 건조를 방지한다. 따라서, 강자성 씰링 요소의 추가는 개선된 커팅 및 씰링을 제공한다.
멀티 모드 포셉을 다양하게 적용함으로써 의도하는 효과를 달성하는 데 사용할 수 있다. 결합된 장비는 열 및 전기외과적 장비를 둘다 최적화하기 위하여, RF 주파수를 멀티플렉싱하거나 분리된 전류경로(404)를 사용할 수있다. 다양한 각종 팁 형상은 얇은 마그네틱 필름을 가진 팁에서 양극성 포셉 클래드를 코팅하는 것을 포함한다. 상기 팁은 응고물 형성양을 줄이거나 신호의 전도를 도우기 위해 코팅(402) 또는 부분적 코팅을 가질 수 있다. RF 에너지 전송은 또한 영분 용액의 부가와 같이 수술하는 동안 전도성 물질의 부가를 통해 강화될 수 있다.
도 31A를 참조하면, 포셉 팁(410)의 선택적인 실시예의 확대도가 도시된다. 한 실시예에서, 울혈 포셉은 제 1 포셉 타인(414)의 강자성 열원(412)과 반대쪽 타인(414)의 열 센서를 통합한다. 상기 열 센서의 피드백은 최적 조직 효과에 도달하고 유지되도록 보고될 수 있다. 따라서, 온도가 조절되고 원하는 효과를 제공하기 위해 전력전달을 조정할 수 있다.
포셉 팁(410)에 양극성 장비를 추가함으로써 단일 열 장비를 개설할 수 있다. 센서는 상기 타인(414 또는 414')에 온도를 계속 전달할 수 있으나, 그 출력은 두 장비에 대한 조정을 결정하는데 사용될 수 있다. 단극성-열 하이브리드 장치와 마찬가지로, 양극성-열 장치는 양극성 전극과 열 요소를 포함할 수 있다. 양극성 장비 및 열 장비는 필요에 따라 함께 또는 독립적으로 사용될 수 있다, 따라서, 여러 가지 의사가 여러 장비에서 선택할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 깊은 조직 효과를 피하기 위해, 의사는 울혈과 연관된 혼합된 양극성 파형을 피할 수 있으나, 대신 울혈을 위해 포셉의 통합된 열 장비를 사용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 의사는 부드러운 조직을 절개하기 위해 열 장비를 사용할 수도 있지만 더 강한 조직에 도달하면 절단 파형을 가진 양극성 장비의 추가를 선택할 수 있다.
센서는 온도 또는 조직 효과를 탐지하기 위해 멀티 모드 장치 내에 게재될 수 있다. 센서의 정보는 그후 멀티 모드 장치의 출력을 조정하는 데 사용할 수 있다. 한 실시예에서, 센서는 탄화를 탐지할 수 있다. 발전기에는 그후 탄화의 원인이 될 수 있는 양극성 또는 열 시스템으로 전달되는 전원의 재변경이 통지될 수 있다.
도 31B을 참조하면, 코팅 포셉 타인(414)의 다이어그램이 도시된다. 한 실시예에서 강자성 코팅 위의 테플론과 같은 비고착 커버링(416)은 응고 형성 및 장비 청소의 필요성을 현저하게 감소시킬 수 있다. 그러나, 코팅의 무계획적인 적용은 또한 그 열전도 특성으로 인해 빠른 온도 획득 및 빠른 부패의 원동력을 지연할 수 있다. 열 질량과 두께를 포함하는 중요한 특성에 의해 코팅 재료를 선택함으로써, 원하는 온도 유지 특성이 달성될 수 있다. 또한, 비 전도성 코팅은 오직 부분적일 수 있으며, 따라서 전기외과적 저항을 줄일 수 있지만, 테플론과 같은 비전도성 코팅의 장점을 유지한다.
양극성 멀티 모드 수술 도구 또한 카테터에 배치된다. 카테터는 딱딱하거나 유연성 수 있다. 카테터는 센서 또는 다른 적용수단으로 감지, 흡인, 관주, 기질 전달, 시각 피드백을 위해 구성될 수 있다.
조직 처리하는 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
전기외과 및 열 장비를 가지는 수술 도구를 선택하고; 조직과 접촉하는 팁을 배치하고; 하나이상의 장비를 활성화 한다.
상기 방법은 선택적으로 다음 단계를 포함할 수 있다:
원하는 온도 범위를 선택하고; 양극성 장비를 선택하고; 원하는 조직 효과에 해당하는 전원 설정을 선택하고; 강자성 코팅된 전도체를 가지는 열 장비를 선택하고; 절개를 위한 제 1 장비를 활성화하고; 혈관 내피 웰딩 및 울혈 중 하나를 위해 제 2 장비를 활성화하고; 장비 활성 기간이 중복되도록 상기 장비들을 활성화하고; 또는 상기 장비 활성화 기간이 중복되는 것을 차단하도록 상기 장비들을 활성화하는 것을 포함한다.
조직 절개 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다: 양극성 및 유도 가열 장비를 가진 수술도구를 선택하고; 절개를 위해 양극성 장비를 활성화하고; 조직과 인접하여 접촉하는 팁을 배치히고; 및, 혈관 내피 웰딩 및 울혈중 하나를 위해 유도 가열장비를 활성화한다.
상기 방법은 선택적으로 다음 단계를 포함할 수 있다: 조직을 절개하고 동시에 울혈을 형성하도록 열장비를 활성화시키는 동안 양극성 장비 활성화를 유지하고;
양극성 전극을 가진 암의 쌍 및 동일한 암에 열 요소를 가지는 수술 장비를 사용하는 것을 포함한다.
이제 도 32A를 참조하면, 열 및 초음파 장비를 가진 멀티 모드 수술 도구(430)가 도시된다. 전원은 초음파 혼(435)을 포함할 수 있는 몸체(434)의 화살표 432로 표시된 초음파 움직임을 만드는 초음파 변환기(431)(부하를 드라이브하는)에 제공된다. 작동하는 동안, 몸체(434)는 초음파 에너지 조직을 방해할 수 있다, 즉, 절개 또는 원하지 않는 조직을 절개 또는 파괴할 수 있다. 선택적으로, 강자성 코팅된 전도체는 저주파 기계 진동 에너지로 작동될 수 있다.
조직은 초음파(또는 진동)에너지에 의해 방해받기 때문에 몸체(434)의 팁에서 코팅된 강자성 와이어 또는 강자성 코팅된 전도체(436)과 같은 열요소는 울혈과 같은 원하는 열 효과를 달성하기 위해 가열될 수 있다. (강자성 코팅은 상술한 파형을 위한 부하로 작용한다).
상기 다이어그램이 선형으로 작동하는 것을 도시하지만, 다른 형상 동작이 사용될 수 있다. 예를들어, 한 실시예에서, 몸체가 원형 모션으로 진동할 수 있다. 회전은 화살표 432로 표시된 축을 중심으로 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 몸체가 화살표 432로 표시된 방향의 축방향과 화살표 432로 표시된 축 주위를 원형으로 둘다 진동할 수 있다.
사용시, 전원은 열 장비를 제공하기 위해 전도체(436)에 상술한 파형의 유도 열 신호를 제공한다. 동시 또는 독립적으로 초음파 신호 즉, 피에조전기 변환기와 같은 초음파 변환기(433, 433)의 스택 또는 초음파 변환기(433)을 구동하는 신호는 초음파 운동을 형성하기위해 몸체를 움직이도록 제공된다. 따라서, 몸체(434)는 열 처리가 적용되기 전, 적용되는 동안 또는 그 후에 초음파 처리를 제공할 수 있다.
상기 도구는 절개, 울혈, 혈관 내피 웰딩, 조직 박리 또는 그 조합에 사용할 수 있다. 한 실시예서, 열 장비가 울혈에 사용할 수 있는 반면, 초음파 장비는 절개에 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 초음파 장비는 조직에 팁을 삽입하는 데 사용되며 열 장비는 조직 절개에 사용된다.
도 32B을 참조하면, 열 및 초음파 장비를 가진 멀티 모드 수술도구와 후크 기본 형상(437)이 도시된다. 멀티 모드 도구(430)는 또한 열 요소가 부착될 수 있는 기본 형상을 포함할 수 있다. 유사하게 열요소는 다양한 조직 효과를 위해 구성될 수 있다.
도 32C를 참조하면, 센서(439)가 도 32A에 추가된다. 센서는 이미 언급한 다른 센서와 유사한 조직 효과 또는 장치의 온도를 탐지할 수 있다. 마찬가지로, 센서는 전원 공급을 포함하는 사용 가능한 장비의 제어에 피드백 메커니즘으로 사용될 수 있다.
도 32D를 참조하면, 제 2 팁(441)은 제 1 팁(436)에 근접 배치 수 있고, 멀티 모드 팁을 포함하는 하나 이상의 센서 또는 다른 장비를 포함할 수 있다.
도 33을 참조하면, 열 및 초음파 장비를 가지는 멀티모드 수술도구(569)와 흡인/관주가 도시된다. 상기 도구(569)는 케이블(530)을 통해 핸드피스(570)에 관주 또는 흡인(원하는 경우)을 위해 펌프를 제어하고 에너지를 제공하기 우해 개별적으로 지정될 수 있는 복수의 제어수단(540)을 가진 전원공급수단(515)을 포함한다. 상기 핸드 피스(570)는 진동 몸체(580)와 열 요소(585)를 포함한다.
전원공급수단(515)는 각 부하(즉 몸체(580)와 열요소(585)를 구동하기 위해 초음파 및 열신호를 제공할 수 있다. (유사한 전원공급수단이 도 32에 도시된 실시예에서 사용될 수 있다.) 전원공급수단(515)은 제어수단(540), 버튼(591)에 의해 개별적으로 제어될 수 있거나 동일한 경우 핸드피스의 활성화에 의해 결합되어 제어될 수 있다. 실제로, 석션은 역시 동일한 방법으로-개별적으로 또는 결합되어 제어될 수 있다.
신호가 초음파 및 열에너지를 형성하는 것에 더하여, 전원 공급 장치(515)는 예를들어, 루멘 또는 흡인 보어를 통해, 핸드피스(570)의 그립(575)을 통해 그리고 튜브/케이블(530)을 통해 저장소로 흡입을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 33에 도시된 실시예에서, 상기 저장소는 전원공급원(515)에 포함될 수 있다.
핸드피스(570)는 그립(575), 몸체(580)(루멘, 보어 또는 카테터를 형성하는)와 수술용 팁(585)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 그립(575)은 몸체 또는 카테터(580)의 팁에 초음파 진동을 발생시키는 작동기 또는 제어수단(591)을 포함할 수 있다. 카테터(580)의 팁은 강자성 코팅된 전도체(585)와 같은 가열 요소를 포함할 수 있다. 초음파 또는 열 에너지가 조직에 적용됨에 따라, 카테터 보어(590)는 지방, 또는 관련된 효과를 포함하는 중단된 조직을 흡인할 수 있다.
한 실시예에서, 멀티 모드 수술 도구(569)는 전달 또는 관주 메커니즘을 제공할 수 있다. 한 실시예에서, 기질은 카테터 루멘(590)에 게재될 수 있다. 초음파 모드는 침적되는 기질에 대한 대상 전달 사이트에 도착하기 위해 충분한 조직을 저지하는 데 사용할 수 있다. 대상 위치에서, 멀티 모드 수술 도구(569)의 열 요소는 물질이 녹고 배달 사이트에 침적되도록 활성화될 수 있다. 필요한 경우, 열 요소는 도구를 삽입 또는 제거하는 동안 울혈 또는 조직 웰딩에 사용될 수 있다
마찬가지로, 도구(569)는 카테터를 통한 다른 기질의 전달을 위해 사용될 수 있다. 상술한 대부분이 흡인에 중심을 두고 있는 반면, 상기 도구는 카테터를 통해 기질을 전달하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 도구(569)는 원하는 경우 가열된 상태를 포함하여 생리 식염수, 약물, 등을 전달하는 데 사용할 수 있다
한 실시예에서, 카테터는 복수의 보어를 가질 수 있다. 한 보어가 흡인을 위해 구성되는 반면 다른 보어가 관주를 위해 구성될 수 있다. 상술한 다른 실시예와 마찬가지로, 다양한 센서(593)가 사용될 수 있다. 이것은 포트(592)를 통해 수행될 수 있다. 센서는 또한 온도 센서, 조직 상태를 모니터링하는 센서, 시각화를 위한 장치, 즉 카메라, CCD 센서 또는 광섬유 등일 수 있다. 또한, 전원(515)은 예를들어 조직의 의도하는 효과 즉, 울혈, 혈관 웰딩, 시어링, , 절개 또는 절제를 위해 의도하는 범위에서 열요소(585)내의 가열을 유지하도록 조정하는 센서로 반작용하도록 만들 수 있다.
열 조절가능한 멀티 모드 수술 도구에 전원을 전달하는 과정은 다음 단계를 포함할 수 있다:
제 1 부하에서 최대 전류 및 최소 전압을 가진 정상파를 형성하는 제 1 진동 전기 신호가 강자성 물질에 의해 코팅된 전도체의 부분을 포함하도록 형성된 전도체에 제 1 전동 신호를 전달하고;
제 2 진동 전기 신호가 초음파 변환기를 구동하여 초음파로 제 2 부하를 움직이도록 형성된 제 2 전기 연결에 제 2 진동 신호를 전달한다.
상기 과정은 다음 선택 단계를 포함할 수 있다:
제 1 부하를 조직에 인접하게 위치시키고, 제 1 진동 전기 신호가 조직내에 울혈을 일으키는 온도로 열요소를 가열하고, 제 2 진동 전기 신호는 제 2 부하가 조직을 절개하도록 하며;
절개된 조직을 흡인하도록 제 1 부하 및 제 2 부하에 인접한 석션을 적용하고;
제 1 부하 및 제 2 부하로 통신 채널내의 제 1 진동 신호 및 제 2 진동 신호를 멀티플렉싱한다.
조직을 절개하고 씰링하기 위한 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
몸체를 구동하는 변환기와 일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 가지는 수술 도구를 선택하고;
조직과 접촉하는 강자성 코팅과 몸체를 배치하고;
조직을 절개하도록 전동 전기 신호를 변환기에 전달하고; 및
강자성 코팅을 가열하고 조직에 열을 가하도록 진동 전기 신호를 전도체에 전달한다.
상기 방법은 다음 선택적 단계를 포함할 수 있다:
조직 울혈을 촉진하도록 강자상 코팅을 가열하거나 초음파 변환기를 선택한다.
조직 절제를 위한 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다 : 초음파 및 열 장비와 팁을 선택하고; 원치 않는 조직에 팁을 삽입하고; 원치 않는 조직 내에서 장비 중 하나 이상을 활성화한다.
상기 열요소를 위해 상술한 다양한 방법이 여기에 서술된 각 실시예와 함께 사용될 수 있다. 또한 이러한 센서드로가 센서들에 응답하는 제어수단이 각 실시예에 적용될 수 있고, 따라서 여기서는 상세히 설명하지 않는다. 마찬가지로 비고착 코팅을 사용하는 것과 같은 열 요소의 특징과 열요소의 형성은 원하는 경우 실시예에 따라 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예를 사용하는데 있어 몇가지 장점에 주목할 수 있다. 한 실시예에서, 조직 초음파 파괴 및 석션과 관련된 최적 열 율혈 효과가 뇌와 같은 고체장기에 적용되는 것과 같이 종양 제거를 위해 달성될 수 있다. 선택적으로, 복강경 혈관 해부와 분리는 초음파 효과만을 사용할 때에 비해 더 최적으로 달성될 수 있다. 카테터는 초음파 장비에 관련해서만 설명되었으나, 카테터의 실시예는 멀티 모드 에너지 장비에 적용될 수 있고, 흡인, 센서 등에 의해 제공되는 각각의 장점을 달성할 슁다. 유사하게 초음파 및 열 멀티모드 카테터 실시예의 장점중 대다수는 다른 멀티 모드 실시예로 달성될 수 있다. 당업자는 상기 여러 장비를 처리하는 상기 실시예의 수정사항을 이해할 수 있을 것이다.
도 34을 참조하면, 온도 스펙트럼이 공개된다. 조직은 서로 다른 온도에서 다르게 반응 수 있으므로 온도 범위는 조직를 위해 다르게 처리될 수 있다. 특정 조직 처리는 조직 유형과 환자의 차이를 포함하는 불일치로 인해 다소 변할 수 있다. 하기하는 온도는 유용하다. 혈관 내피 웰딩은 58-62도에서 최적일 수 있다. 고착없는 조직 울혈은 섭씨 70-80도에서 최적으로 달성될 수 있다. 더 높은 온도에서, 조직 시어링과 씰링은 더 빨리 발생할 수 있지만, 응고가 장비에서 형성될 수 있다. 조직 절개는 변부에서 기화로 인해 일부 공기저항(drag)과 함께 섭씨 200 도에서 달성될 수 있다. 조직 절제 및 기화는 섭씨 400-500도 범위에서 빠르게 발생할 수 있다. 따라서 온도를 제어함으로써 장치가 제공하는 혈관 내피 웰딩, 조직 절개, 울혈 또는 조직 절제와 같은 조직의 "처리"가 제어될 수 있다,
상술한 스펙트럼에 따르면, 의도하는 온도 범위에 해당하는 전력 전달 설정이 전원 공급 스위치에 포함될 수 있다. 한 실시예에서, 풋 페달은 현재 설정과 근사한 팁 온도범위를 의사에게 표시하는 몇 가지 스톱을 가질 수 있다. 본 발명과 관련된 열 수술 도구 시스템이 광범위하게 다양한 사용을 가질 수 있다. 이는 인간에게 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 역시 다른 용도로 작은 조각으로 이식에 사용되는 것과 같은 조직 또는 생체물질을 쉽게 저란하거나 수의사에게 있어서와 같이 다른 동물의 조직을 절단하는데 사용될 수 있다.
수술 시스템의 특정 실시예는 마찬가지로 수술에서 광범위하게 적용될 수 있다. 루프 형태는 절단, 응고 및 생검 적용에 장점이 있을 수 있다. 블레이드 형상은 절단 및 울혈 적용에 대한 장점을 가질 수 있다. 뾰족한 형태는 절개와 응고 적용, 특히 신경절제 및 응고에 장점을 가질 수 있다. 그러나 형상의 적용은 상술한 다른 특징 및 직경, 길이, 재료 특성에 따라 적용될 수 있다.
본 발명은 원칙적으로 수술 도구 및 생체조직 처리 영역에서 서술되었으나(비록 마찬가지로 죽은 조직에도 사용할 수 있지만), 본 발명에 따라 만들어진 도구 및 여기서 언급된 방법은 다른 사용을 가질 수 있다. 예를 들어, 절단 공구는 고기를 도살하기 위해 형성될 수 있다. 고기가 신선한지 또는 냉동인지 여부에, 도구가 유용할 수 있다. 예를 들어, 높은 온도로 가열된 커팅 블레이드는 냉동된 고기를 자를 수 있지만, 전원이 더 이상 공급하지 않는 경우, "절단"변부를 터치해도 안전하다. 마찬가지로, 울혈 설정으로 고기를 절단하는 것은 주스에 잠긴 고기의 외관을 약간 시어링하게 될 것이다. 여기에 설명된 장비의 다른 사용은 본 설명에 비추어 당업자에게 이해되어야 할 것이다. 이에따라 향상된 열 조절 수술 도구와 방법이 공개된다. 청구범위를 벗어나지 않고 많은 변형이 본 발명에 이루어질 수 있다.
Claims (58)
- 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
상기 전도체의 부분에 배치된 강자성 물질의 얇은코팅;
상기 얇은 코팅에 열을 발생하고 상기 얇은 코팅에 빠른 냉각을 허용하도록 제어되도록 형성되고 상기 전도체에 부착된 선택적인 전류자원을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
제 1 및 제 2 섹션을 가지는 전기 전도체와;
제 1 및 제 2 섹션사이에 전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서, 전도체를 따라 통과하는 전류에 의해 발생하는 자기장에 대해 열린 히스테리시스 루프를 가지도록 형성된 강자성 코팅과 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구.
- 열조절가능한 수술도구에 있어서, 히스테리스스 손실을 가진 전도체 내에 교류전류로 반응하도록 형성된 강자성 코팅과 전도체를 포함하는 열조절가능한 수술도구.
- 열조절가능한 수술도구에 있어서, 전기 전도체 주위에 배치된 노출된 강자성 코팅과 전기 전도체를 가지는 조직 처리 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구.
- 열조절가능한 수술도구에 있어서, 전기 전도체와 상기 전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구.
- 열조절가능한 수술장비에 있어서, 근위 및 원위 단부를 가지는 작은 직경의 전기 전도체와,
전기 전도체 주위에 원주에 배치되는 강자성 물질의 얇은 도금을 포함하여 구성되고,
상기 근위 단부는 무선 주파수 에너지를 제공하는 전기회로에 연결되도록 형성되고,
상기 강자성물질은 의도하는 치료온도 범위를 둘러싸는 높은 퀴리 지점이 형성되는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술장비. - 수술도구에 있어서, 전원에 연결되도록 형성된 전도체과 강자성코팅으로 구성되고,
상기 전도체를 통해 흐르는 전류에 응답하는 히스테리시스 손실을 가지도록 형성되는 핸들위로 연장되는 전기 전도체의 일부를 상기 강자성 코팅이 커버하는 것을 특징으로 하는 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
상기 전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅; 및
상기 전도체가 배치되는 주 형태를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
복수의 전기 전도체;
각각 상기 전기 전도체중 하나의 일부를 커버하는 복수의 강자성 코팅; 및
복수의 전기 전도체중 하나 이상이 부착되는 주형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 조직을 처리하는 방법에 있어서,
위에 전도체가 배치된 주형태를 선택하고;
상기 전도체는 일부위에 강자성 코팅이 배치되고,
조직과 접촉하는 강자성 코팅을 배치하고; 및
강자성 코팅을 가열하고 조직을 처리하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 조직을 처리하는 방법. - 조직 파괴를 위한 방법에 있어서,
일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
강자성 코팅을 가열하고 조직을 파괴하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 조직을 파괴하는 방법. - 수술장비를 형성하는 방법에 있어서,
주 형태를 선택하고;
강자성 물질로 전도체를 코팅하고; 및
주 형태에 전도체를 배치하는 것을 특징으로 하는 수술장비를 형성하는 방법. - 열조절가능한 수술 도구에 있어서,
절단 변부를 가지는 주 형태;
상기 주형태에 인접하여 배치된 하나이상의 전기 전도체; 및
하나이상의 전기 전도체의 일부를 커버하는 하나이상의 강자성 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술 도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
상기 전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅;
전도체를 고정하도록 형성되고 전도체에 전력을 전달하는 커넥터를 더 포함하는 핸들; 및
상기 커넥터에 진동 전기 에너지를 전달하도록 형성된 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 조직을 절단하는 방법에 있어서,
절단 변부와 상기 절단 변부에 인접하게 배치된 전도체를 가지는 수술 도구를 선택하는 것을 포함하고, 상기 절단 변부는 강자성 물질로 코팅되고,
절단 변부로 조직을 절단하고;
강자성 물질을 가열하도록 전도체에 진동 전기 에너지를 전달하고 이에따라 절단된 조직을 처리하는 것을 특징으로 하는 조직을 절단하는 방법. - 조직을 절단하는 방법에 있어서,
일부에서 열이 발생될 수 있는 절단 변부와 상기 절단변부에 인접하여 배치된 전도체를 가지는 수술도구를 선택하고,
열을 발생시키도록 전도체에 전기 에너지를 가하고 이에따라 절단 조직을 처리하는 것을 특징으로 하는 조직을 절단하는 방법. - 열조절가능한 수술 도구에 있어서,
전기 전도체를 가지는 날과 적용기, 상기 전도체는 루프를 형성하고 상기 적용기내에 부분적으로 배치되며, 하나이상의 강자성 코팅이 전기 전도체의 일부를 커버하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술 도구. - 열조절가능한 수술 도구에 있어서,
하나이상의 전기 전도체를 가지는 날;
각각 하나이상의 전도체의 일부를 커버하는 복수의 강자성 코팅; 및
하나이상의 전도체내에서 진동 에너지를 발생하기 위해 하나이상의 전도체와 연결되어 배치되는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술 도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
상기 전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅;
전도체에 진동 전류를 전달하도록 형성되고 전기 전도체와 전기적으로 연결되어 배치된 전원; 및
상기 전도체를 포함하도록 형성된 튜브를 포함하여 구성되고, 상기 전도체는 상기 튜브로부터 배치가능한 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 조직을 분리하는 방법에 있어서,
일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
튜브내에 강자성 코팅을 가지는 전도체를 부분을 위치시키고;
상기 튜브를 공동으로 삽입하고;
공동내에 강자성 코팅을 가지는 전도체의 부분을 배치하고;
가열된 강자성 코팅이 대상 조직과 접촉하는동안, 강자성 코팅을 가열하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 조직을 분리하는 방법. - 조직을 제거하는 방법에 있어서,
강자성 코팅이 배치된 한 부분을 가지는 전도체를 선택하고;
조직의 일부주위에 강자성 코팅을 위치시키고, 강자성 코팅이 조직을 절단하도록 조직과 강자성 코팅이 접촉하도록 누르는 것을 특징으로 하는 조직을 절단하는 방법. - 열조절가능한 수술 카테터에 있어서,
카테터;
상기 카테터를 따라 배치된 전기 전도체; 및
전기 전도체으 부분을 커버하는 강자성 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술 카테터. - 열조절가능한 수술 도구에 있어서,
카테터를 포함하여 구성되고,
상기 카테터가,
제 1 단부를 가지는 중심 채널을 한정하는 몸체;
제 1 단부에 전력을 전달하도록 형성되고 카테터의 일부를 따라 연장되는 전도체;
제 1 단부 부근에 카테너의 부분을 커버하는 강자성 코팅; 및
카테터에 진동전류를 전달하는 전원에 부착되도록 형성된 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절 가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
내시경을 포함하여 구성되고,
상기 내시경이,
중심 채널;
상기 중심 채널내에 포함된 카테터;
상기 중심채널 내에 포함되고 상기 내시경의 탐사대상을 조명하는 조명자원;
중심 채널 내에 포함되고 강자성 코팅으로 일부가 커버되는 전도성 루프; 및
상기 전도성 루프에 진동전류를 전달하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 조직 절제 도구에 있어서,
하나이상의 암;
각각 하나이상의 암의 단부와 연결된 하나이상의 팁;
하나이상의 팁에 전력을 전달하도록 구성된 하나이상의 전도체; 및
전도체에 각각 배치된 하나이상의 코팅을 포함하여 구성되고, 각 코팅이 하나이상의 팁의 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 조직 절제 도구. - 조직 절제를 위한 방법에 있어서,
강자성 코팅된 전도체를 가지는 카테터를 선택하고;
상기 강자성 코팅된 전도체가 절제되는 조직을 터치하도록 하고;
상기 강자성 코팅된 전도체에 전원이 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 조직 절제를 위한 방법. - 기질을 몸체로 전달하는 방법에 있어서,
강자성 코팅된 전도체를 가지는 카테터를 선택하고;
기질을 카테터내에 위치시키고;
상기 카테터를 몸체내에 삽입하고;
전력이 상기 강자성 코팅된 전도체로 보내지도록 하는 것을 특징으로 하는 기질을 몸체로 전달하는 방법. - 조직을 처리하는 방법에 있어서,
강자성 코팅된 전도체를 가지는 카테터를 선택하고;
조직과 카테터를 접촉하도록 위치시키고;
전원설정을 선택하는 것을 특징으로 하는 조직을 처리하는 방법. - 조직을 처리하는 방법에 있어서,
일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
조직과 강자성 코팅이 접촉하도록 배치하고;
강자성 코팅을 가열하고 조직을 처리하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 조직을 처리하는 방법. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅; 및
전기 전도체로 전달되는 진동 전기 에너지를 생성하도록 구성된 전기 전도체와 연결되도록 배치된 전원공급수단;
전도체를 따라 또는 전도체에 인접하여 측정을 수행하도록 구성되는 센서를 포함하여 구성되고,
상기 전원공급수단이 측정에 응답하여 진동 전기 에너지를 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
제 1 부분과 제 2 부분을 가지는 전기 전도체;
상기 제 1 부분과 제 2 부분사이에서 전기 전도체를 커버하는 강자성 코팅;
전기 전도체에 파형을 전달하도록 형성된 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅; 및
전기 전도체에 전력을 전달하도록 형성된 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
복수의 전기 전도체;
각각 복수의 전기 전도체의 일부를 커버하는 복수의 강자성 코팅; 및
복수의 전기 전도체에 전력을 전달하도록 형성된 발전기 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구에 있어서,
전기 전도체;
전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅;
전기 전도체에 연결되도록 배치되고 강자성 코팅과 임피던스 매치되도록 형성되며 전기 전도체에 진동 전기 에너지를 전달하도록 형성된 전원; 및
상기 전원에 연결되고 전기 전도체에 전달되는 전력양을 선택하도록 형성된 사용자 조정 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구. - 열조절가능한 수술도구를 위한 전원에 있어서,
풋페달;
상기 풋페달과 연결된 듀티사이클;
상기 듀티사이클과 연결되는 진동기;
상기 진동기와 연결되는 전력증폭기;
상기 전력증폭기와 연결되는 휴대용 수술도구로 구성되고,
상기 휴대용 수술도구가.
전기 전도체;
상기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅; 및
각 회로 단계를 위한 전력을 제공하는 전원공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구를 위한 전원. - 열조절가능한 수술도구 팁에 있어서,
부하를 포함하여 구성되고,
상기 부하가,
근위 및 원위 단부를 가지는 작은 직경의 전도체, 상기 근위 단부는 무선에너지를 제공하는 전기회로에 연결하기 위해 형성되고;
전기 전도체 주위 원주에 배치된 강자성 물질의 얇은 도금, 상기 강자성 물질은 의도하는 설정의 치료온도범위 를 둘러쌀만큼 높은 퀴리 지점으로 구성되고;
전기 전도체에 무선에너지를 전달하고 부하에 임피던스 매치를 형성하도록 구성된 제어가능한 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 수술도구 팁. - 열조절가능한 수술 도구에 전력을 전달하는 과정에 있어서,
진동 전기 신호가 부하에서 최대 전류 및 최소 전압으로 정상파(standing wave)를 가지도록 형성된 전도체를 포함하는 수술 도구를 선택하고;
상기 부하가 전도체에 코팅된 강자성 물질로 구성되고,
상기 부하에 진동 전기신호를 전달하고;
상기 전기 산호가 더 이상 부하로 보내지지 않도록 하는 것을 포함하는 열조절가능한 수술 도구에 전력을 전달하는 과정. - 조직을 절개하는 방법에 있어서,
플러그과 연결되고 일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
전력 전달을 위해 형성된 리셉터클에 상기 플러그를 위치시키고;
강자성 코팅이 조직과 접촉하도록 배치하고;
상기 강자성 코팅이 가열되고 조직을 절개하도록 상기 플러그를 통하여 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 것을 포함하는 조직을 절개하는 방법. - 수술 수행 방법에 있어서,
강자성 코팅을 가지는 전도체를 가지는 부하를 선택하고;
전원으로부터 진동 전기 에너지를 통하여 전도체로 전력을 전달하고;
발전기의 임피던스에 상기 부하의 임피던스를 매칭하는 것을 특징으로 하는 수술 수행 방법. - 조직을 처리하는 방법에 있어서,
일부에 강자성 코팅이 배치되는 전도체를 선택하고;
조직과 강자성 코팅이 접촉하도록 배치하고;
강자성 코팅을 가열하고 조직을 처리하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하고;
강자성 코팅의 의도하는 가열을 얻거나 유지하기 위해 전기 신호를 변경하도록 사용자 제어수단을 조정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직을 처리하는 방법. - 절단 방법에 있어서,
일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체를 선택하고;
강장성 코팅에 히스테리시스를 일으키고 이에따라 강자성 코팅을 가열하도록 전도에체 진동 전기 신호를 전달하고;
절단되는 기질에 가열된 코팅을 적용하고 이에따라 기질을 절단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 방법. - 멀티모드 수술도구에 있어서,
전기 전도체를 포함하는 팁;
전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅을 포함하여 구성되고,
상기 강자성 코팅은 전동 전기 에너지의 일부 주파수를 열 에너지로 변환하고 진동 전기 에너지의 다른 주파수를 조직으로 통과시키는 강자성 코팅으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티모드 수술도구. - 열조절가능한 멀티모드 수술도구에 있어서,
조직에 열효과를 생성하도록 강자성 물질로 코팅된 전도체의 일부를 가지는 전도체를 따라 배치된 제 1 부하에서 최대 전류 및 최소 전압을 가지는 정상파를 형성하는 제 1 진동 전기 신호를 발생하고;
조직에 전기외과적 조직 효과를 생성하도록 전도체를 따라 제 2 진동 전기 신호를 발생하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 멀티모드 수술도구. - 멀티모드 수술 병변 프로브에 있어서,
팁;
전기 전도체; 및
전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅을 가지는 것을 특징으로 하는 멀티모드 수술 병변 프로브. - 열조절가능한 멀티모드 수술 팁에 있어서,
케이블;
근위 및 원위 단부을 가지는 작은 직경 전기 전도체, 상기 근위 단부는 케이블로부터 무선주파수 에너지를 수용하기 위해 형성되고;
전기 전도체 주위 원주에 배치된 강자성 물질의 얇은 도금, 상기 강자성 물질은 의도하는 설정의 치료 온도 범위를 둘러싸도록 높은 퀴리 지점으로 형성되고,
케이블로부터 전력을 수용하고 이에따라 조직으로 무선에너지를 방출하기 위해 형성되도록 연결된 전기외과 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 멀티모드 수술 팁. - 조직 절제방법에 있어서,
전기외과 및 열 장비를 가진 팁을 선택하고;
원하지 않는 조직으로 팁을 삽입하고;
원하지 않는 조직내에서 하나 이상의 장비를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 조직 절제방법. - 멀티모드 수술 포셉에 있어서,
둘이상의 팁;
둘이상의 팁중 하나이상에 배치된 양극성 전극;
둘이상의 팁중 하나이상에 배치된 열 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모드 수술 포셉. - 조직을 처리하는 방법에 있어서,
전기외과 및 열 장비를 가진 수술 도구를 선택하고;
조직과 팁이 접촉하도록 배치하고;
하나이상의 장비를 활성화시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직을 처리하는 방법. - 조직을 절제하는 방법에 있어서,
양극성 및 유도 가열 장비를 가진 수술 도구를 선택하고;
절제를 위해 양극성 장비를 활성화하고;
조직과 팁을 인접하게 배치하고;
혈관 내피 웰딩 및 울혈중 하나를 위해 유도 열 장비를 활성화시키는 것을 포함한느 조직을 절제하는 방법. - 멀티모드 수술 포셉에 있어서,
둘이상의 암;
둘이상의 암중 하나이상에 배치된 양극성 전극;
둘이상의 암중 하나이상에 배치된 복귀 양극성 전극; 및
둘이상의 암중 하나이상에 배치된 하나이상의 강자성 코팅된 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모드 수술 포셉. - 멀티 모드 조절가능한 수술 도구에 있어서,
진동하도록 형성된 몸체;
상기 몸체의 일부 주위에 위치된 전도체;
전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅; 및
전도체에 진동전류를 전달하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 모드 조절가능한 수술도구. - 멀티모드 수술도구에 있어서,
팁;
전기 전도체;
초음파 변환기; 및
전기 전도체의 일부를 커버하는 강자성 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모드 수술도구. - 멀티모드 수술 카테터에 있어서,
카테터;
수술 팁;
상기 수술팁에 배치된 열 요소; 및
상기 수술팁에 초음파 에너지를 제공하도록 형성된 초음파 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모드 수술 카테터. - 열조절가능한 멀티모드 수술 도구에 있어서,
케이블;
근위 및 원위 단부를 가지는 작은 직경 전기 전도체, 상기 근위 단부는 케이블로부터 무선 주파수를 수용하도록 형성되고;
전기 전도체 주위 원주에 배치된 강자성 물질의 얇은 도금, 상기 강자성 물질은 치료 온도 범위의 의도하는 설정을 둘러싸도록 높은 퀴리 지점으로 형성되고,
케이블로부터 전력을 수용하고, 초음파 에너지를 조직에 방출하기 위해 형성되도록 연결된 초음파 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 열조절가능한 멀티모드 수술 도구. - 열조절가능한 멀티모드 수술 도구에 전력을 전달하는 과정에 있어서,
제 1 진동 전기 신호가 강자성 물질로 코팅된 전도체의 일부를 포함하는 제 1 부하에서 최대 전류 및 최소 전압을가지는 정상파(standing wave)를 형성하도록 형성된 전도체에 제 1 진동 신호를 전달하고;
제 2 진동 전기 신호가 초음파변환기를 구동시키고 이에따라 초음파로 제 2 부하를 움직이도록 제 2 진동 신호를 제 2 전기 연결에 전달하는 것을 특징으로 하는열조절가능한 멀티모드 수술 도구에 전력을 전달하는 과정. - 조직을 절제하고 씰링하는 방법에 있어서,
일부에 강자성 코팅이 배치된 전도체와 몸체를 구동하는 변환기를 가지는 수술 도구를 선택하고;
몸체 및 강자성 코팅이 몸체와 접촉하도록 배치하고;
조직을 절제하도록 진동 전기 신호를 변환기로 전달하고;
강자성 코팅을 가열하고 조직에 열을 가하도록 전도체에 진동 전기 신호를 전달하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직을 절제하고 씰링하는 방법. - 조직을 절개하는 방법에 있어서,
초음파 및 열 방비를 가지는 팁을 선택하고;
원하는 조직과 팁이 접촉하도록 위치시키고;
원하는 조직내에서 하나이상의 장비를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 조직을 절개하는 방법.
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