KR20160029799A - 전기수술용 올가미 - Google Patents

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Abstract

인입식 루프(118)에 의해 둘러싸인 부위 내에 세장형 전도성 부재(122)로부터 (예를 들어, 주파수가 1㎓ 초과인) 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 배열된, 예를 들어 내시경의 기구 채널을 아래로 삽입하도록 적합하게 사이징된 전기수술 올가미(500). 세장형 전도성 부재(122) 및 인입식 루프(118)는 적절한 장치 구성을 제공하기 위해 슬리브(114)의 원위 말단에서 올가미 기부(512)에 대해 독립적으로 미끄러짐 가능할 수 있다. 방출된 마이크로파 장의 형상을 제어함으로써, 이차적인 열 손상의 위험은 감소할 수 있다.

Description

전기수술용 올가미{ELECTROSURGICAL SNARE}
본 발명은 예를 들어 폴립절제술(polypectomy) 시술에서 사용하기 위한 수술용 올가미(surgical snare)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 내시경(또는 인간 또는 동물 신체에서의 위장관(GI) 또는 그 외 부분에서 사용되는 임의의 다른 유형의 검사 장치)의 기구 채널 아래로 설치하기에 적합하고, 생물학적 조직으로 전자기 에너지를 도입하기 위한 수단을 포함하는, 의학용 올가미에 관한 것일 수 있다.
GI 관에서의 폴립은 예를 들어 결장경(colonoscope)을 사용하여 내시경 시술에서 의학용 올가미를 사용하여 제거될 수 있다. 육경성(pedunculated) 폴립의 경우에, 올가미는 폴립 위로 통과하고, 폴립의 넥(neck) 주위로 조여지고, 이 넥은 이후 절단되고, 폴립이 제거된다. 절단 과정은 생물학적 조직을 통해 무선주파수(RF) 전류를 통과시킴으로써 수행되거나 증대될 수 있다. 전류는 또한 소작술(cauterisation)을 수월하게 할 수 있다.
무경성(sessile) 폴립은 유사한 방식으로 제거될 수 있다. 둘러싼 결장 벽으로부터 이 폴립을 들어올리기 위해 폴립 아래에 식염수 또는 히알루론산나트륨을 주사함으로써 제거 전에 이러한 폴립을 "볼록하게 하는 것(plump up)"이 바람직할 수 있다. 이는 장 천공의 위험을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
RF 전류를 전달하기 위한 통합 수단을 제공하기 위해 올가미의 루프로 전극을 도입하는 것이 공지되어 있다. 환자에 부착된 별개의 접지 패드에 의해 사용하기 위한 단극성 배열, 및 양극성 배열 둘 다가 공지되어 있다.
공지된 RF 절단 올가미의 단점은 절단 작용을 개시하기 위해 필요한 높은 수준의 전기 전력(특히 고전압의 사용)인데, 이것이 장벽에 대한 원치 않는 열 손상의 위험을 이것에 의해 보유하기 때문이다. 예를 들어, 단극성 및 양극성 응고와 관련된 피크 전압은 각각 4,500V 및 450V 초과일 수 있다.
가장 일반적으로, 본 발명은 올가미의 루프에 의해 둘러싸인 부위 내에 마이크로파 주파수 에너지(예를 들어, 통상적인 RF 에너지보다 높은 적어도 3 차수의 규모의 주파수를 갖는 전자기 에너지)를 발산하도록 배열된 올가미 구조물을 제안한다. 방출된 마이크로파 장의 형상을 제어함으로써, 이차적인 열 손상의 위험이 감소할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시형태에서의 통상적인 피크 전압은 10V 이하이다. 더구나, 방출된 마이크로파 장은 혈액을 응고시키는 데 있어서 RF 장보다 더 효과적일 수 있다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 생물학적 조직을 포함하는 부위를 둘러싸기 위한 전도성 재료의 인입식 루프(retractable loop); 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 배열된 발산 구조물(radiating structure); 및 발산 구조물에 마이크로파 주파수 에너지를 이송하기 위한 공축 케이블(coaxial cable)(이 공축 케이블은 내부 전도체, 내부 전도체를 둘러싸고 이와 공축인 외부 전도체, 및 내부 전도체와 외부 전도체를 분리시키는 유전체를 포함함)을 포함하는 수술용 올가미가 제공되고, 여기서 발산 구조물은 공축 케이블의 내부 전도체에 연결되고, 공축 케이블의 외부 전도체로부터 전기적으로 절연된 세장형 전도성 부재(elongate conductive member), 및 공축 케이블에 대한 원위 말단에서의 올가미 기부(snare base)(이 올가미 기부는 인입식 루프를 형성하는 전도성 재료의 길이를 운반하기 위한 공급 채널을 가짐)를 포함하고, 여기서 세장형 전도성 부재는 발산 마이크로파 단극 안테나(radiating microwave monopole antenna)로서 작용하도록 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 돌출하는 원위 부분, 및 공급 채널과 나란히 올가미 기부를 통해 연장되는 근위 부분을 포함한다. 이 발산 구조물에 의해, 마이크로파 전력은 발산 마이크로파 단극 안테나를 통해 및 또한 세장형 전도성 부재의 근위 부분으로부터 공급 채널에서의 전도성 재료의 길이로의 커플링 에너지에 의해 전도성 재료에 설정된 이동 웨이브를 통해 둘 다로 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 착수될 수 있다. 따라서, 발산된 마이크로파 장은 올가미가 보유한 생물학적 조직으로 지향될 수 있다. 올가미 기부는 한 쌍의 공급 채널을 포함할 수 있고, 각각의 공급 채널은 예를 들어 세장형 전도성 부재의 반대 측에서 인입식 루프를 형성하는 전도성 재료의 길이를 수용한다.
세장형 전도성 부재의 전기 길이(electrical length)는 약
Figure pct00001
일 수 있고, 여기서 λ L 은 세장형 전도성 부재의 근위 부분을 따른 마이크로파 주파수 에너지의 파장, 즉 올가미 기부에서의 파장이고, η은 양의 정수이다.
올가미 기부는 올가미가 보유한 생물학적 조직이 세장형 전도성 부재 위로 아래에 강제되는 것으로부터 막도록 형상화될 수 있는 플라스틱 또는 유전 케이싱(casing)을 포함할 수 있다. 올가미 기부는 예를 들어 올가미의 위치를 제어하기 위한 또는 생물학적 조직으로의 세장형 전도성 부재의 제한된 침투를 허용하기 위한 다른 유전 부품을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "마이크로파 주파수"는 400㎒ 내지 100㎓의 주파수 범위, 그러나 바람직하게는 1㎓ 내지 60㎓, 더 바람직하게는 2.45㎓ 내지 30㎓ 또는 5㎓ 내지 30㎓의 범위를 나타내도록 광범위하게 사용될 수 있다. 고려되는 특정한 주파수는 915㎒, 2.45㎓, 3.3㎓, 5.8㎓, 10㎓, 14.5㎓ 및 24㎓이다.
본 발명의 수술용 올가미는 내시경의 기구 채널 아래로 삽입을 위해 구성될 수 있거나, 복강경 수술 또는 NOTES 시술에서 사용하도록 배열될 수 있다.
마이크로파 주파수 에너지를 사용하는 것의 일 이점은 생물학적 조직으로의 전기장의 침투의 깊이가 예를 들어 선택의 주파수에서 밀리미터의 차수로 작다는 것이다. 집중 열 프로필은 전기장의 제곱, 및 치료하고자 하는 표적 조직의 전도율, 밀도 및 비열 용량에 따라 달라진다. 발산 마이크로파 단극 안테나에 의해 방출된 마이크로파 장은 따라서 올가미의 구역에서 생물학적 조직으로 자연적으로 구속되어서, 이차적인 열 손상의 위험을 감소시킨다.
본 발명에서의 마이크로파 주파수 에너지는 전체 제거 과정을 보조하기 위해 올가미에 의해 둘러싸인 조직에서 혈액을 응고시킬 목적, 즉 혈관을 봉합할 목적을 위한 것일 수 있다. 폴립의 줄기는 인입식 루프의 작용에 의해 절단될 수 있고, 즉 루프의 전도성 재료는 날카로운 와이어 등을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 블레이드 또는 다른 절단 구조물은 올가미 기부에 형성될 수 있고, 이에 의해 루프를 폐쇄하여 올가미 기부를 향해 생물학적 조직을 끌어당겨서 절단시킨다.
또 다른 실시형태에서, 올가미는 RF 및 마이크로파 주파수 에너지 둘 다를 수신하도록 구성될 수 있다. 올가미는 스톡(stalk)을 통해 절단하기 위한 종래의 양극성 RF 장치(그러나, 응고가 필요할 때 마이크로파 주파수 에너지를 스위칭하는 능력이 첨가됨)로서 조작될 수 있다. 이 구성에서, 인입식 루프의 전도성 재료는 국소 RF 장을 전달하기 위해 절연체에 의해 분리된 2개의 전도체를 포함할 수 있다. 동일한 전도체 중 하나 또는 둘 다는 마이크로파 에너지를 전달하도록 사용될 수 있다. 실제로 유용한 장치를 형성하기 위해 2개의 전도체 사이의 간격은 바람직하게는 0.5㎜ 이하이고, 전도체의 직경 또는 폭은 바람직하게는 1.5㎜ 이하이다. 전도체는 동일 평면 구성(여기서, 능동 및 반사는 동일한 표면 또는 양 표면에 있음)으로 배열될 수 있고/있거나, 전극이 유전체에 침착된 구성(여기서, 능동 및 반사 전도체는 루프의 길이를 따라 교대함)이 이용될 수 있다.
인입식 루프는 이의 전체 길이를 따라 전도성이 아닐 수 있다. 올가미에 비금속성, 예를 들어 나일론, 루프를 사용하고, 스톡을 통한 절단을 보조하는 것이 바람직할 수 있다. 발산 구조물은 올가미 기부, 즉 올가미의 "넥(neck)"에서의 구역에만 조작되도록 구성될 수 있다. 이 구성에서, 마이크로파 에너지는 또한 기계적 절단을 보조할 수 있다. 일 배열에서, 발산 넥(neck)은 'V'의 형태를 취할 수 있고, 또 다른 배열에서, 발산 구획(예를 들어, 루프에서 전도성 구획 또는 코팅을 포함)은 루프의 원주의 일부, 즉 45°, 90° 또는 180°를 형성할 수 있다.
바람직하게는, 세장형 전도성 부재의 길이 및 특히 이의 근위 부분의 길이는 사용되는 마이크로파 주파수에 기초하여 올가미의 넥에서 이를 둘러싸는 복잡하고 불균일한 구조물로 인해 모델링함으로써 결정된다.
올가미가 비전도성인 경우, 세장형 전도성 부재는 생물학적 조직을 침투하도록 형상화될 수 있다. 이것은 뾰족한 원위 말단을 가질 수 있다. 이것은 생체적합성(biocompatible) 재료, 예를 들어 PTFE 또는 유사한 재료로 코팅될 수 있다. 따라서, 마이크로파 주파수 에너지는 주로 혈액으로 발산될 수 있다. 혈액의 유전 특성은 따라서 발산 구조물의 특성을 결정하도록 이용될 수 있다. 예를 들어, 5.8㎓의 주파수에서의 혈액의 상대 유전율(유전 상수)(ε r )은 52.539이다. 이 경우에 로딩된 파장(λ L )은 따라서 7.25㎜일 수 있다. 일반적으로, 상대 유전율이 ε r 인 매질에서 λ L 을 계산하기 위한 식은 하기이다:
Figure pct00002
식 중, c는 광속이고, f는 마이크로파 주파수이다. 세장형 전도성 부재의 길이는 여기에서 1.81㎜, 5.44㎜, 또는 9.06㎜ 중 하나에 가까울 수 있고, 이는 모두 ¼ 로딩된 파장의 홀수 배수이다. 이상적으로는, 길이는 1㎜ 초과 및 6㎜ 미만일 수 있다. 이 길이 범위는 폴립절제술에서 마주칠 수 있는 폴립 구조의 크기에 비례한다.
공축 케이블은 내시경의 기구 채널을 통한 삽입에 적합한 슬리브(sleeve)에 감싸일 수 있다. 공축 케이블은 예를 들어 적합한 마이크로파 신호 생성기에 연결하기 위한 마이크로파 연결기를 갖는 근위 말단과 발산 구조물이 위치한 원위 말단 사이로 연장될 수 있다. 공축 케이블의 길이는 2m 이상과 같이 내시경 시술에 적합할 수 있다. 올가미 기부는 공축 케이블의 외부 전도체와 세장형 전도성 부재 사이의 격리를 보장하도록 이의 원위 말단에서 절연 캡을 포함할 수 있다.
올가미 기부는 슬리브의 말단에 부착될 수 있고, 이에 의해 공축 케이블 및 인입식 루프를 형성하는 전도성 재료의 길이는 올가미 기부에 대해 이동 가능(예를 들어, 미끄러짐 가능)할 수 있다. 올가미 기부는 따라서 슬리브의 원위 말단에 원통형 플러그 부재를 포함할 수 있고, 여기서 플러그 부재는 공급 채널을 제공하는 제1 통로 및 공축 케이블을 운반하기 위한 제2 통로를 갖는다.
인입식 루프를 형성하는 전도성 재료의 길이는 인입식 루프를 연장시키고 인입시키기 위한 이동 기전(예를 들어, 하기 설명된 바와 같은 푸쉬 로드(push rod))에 부착된 제1 말단, 및 올가미 기부에 부착된(즉, 고정된) 제2 말단을 가질 수 있다.
일 실시형태에서, 올가미 기부는 슬리브의 원위 말단에 고정된 말단 캡을 포함한다. 인입식 루프를 형성하는 전도성 재료의 길이의 제2 말단은 공축 케이블의 외부 표면에 부착될 수 있다. 공축 케이블이 슬리브 내에 미끄러짐 가능할 경우, 이 배열은 인입식 루프의 제2 말단이 슬리브 내에 이동할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 올가미의 완전 인입을 수월하게 할 수 있다.
인입식 루프는 임의의 적합한 와이어 유사 재료, 예를 들어 니티놀, 나일론, 금속 와이어 등으로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 상기 재료는 형상 보유 특성을 가져서, 이것은 견인된 구성으로부터 해제 시 루프 구성을 자동으로 채택한다. 따라서, 인입식 루프는 공축 케이블의 원위 말단을 넘어 연장되는 와이어를 포함할 수 있고, 와이어는 공축 케이블의 원위 말단에 위치한 2개의 말단 사이에 루프형 형상을 자연적으로 채택하도록 배열된다. 인입식 루프는 2개의 말단 사이에 와이어의 길이를 변화시키도록 조정 가능할 수 있다. 루프형 형상은 불규칙성이 없을 수 있다. 특히, 루프형 형상은 미리 결정된 방식으로 종래의 수술용 올가미가 인입하도록 보장하도록 이 올가미에서 흔히 발견되는 것과 같은 원위 혹(hump) 또는 닙(nib)을 필요로 하지 않을 수 있다. 본 발명은 루프 재료로서의 니티놀의 사용을 통해 및/또는 본 명세서에 기재된 전개 기전의 사용을 통해 이러한 닙에 대한 수요를 제거할 수 있다. 원위 닙을 생략하는 것은 올가미가 더 깨끗한 기계적 절단을 제공하여서, 이것이 결국 조직학적 평가를 위한 더 우수한 일괄(en-bloc) 시편을 제공하고, 올가미에 의해 둘러싸인 조직의 완전한 절제를 수월하게 한다는 것을 보장할 수 있다.
인입식 루프는 예를 들어 공축 케이블을 둘러싸는 슬리브에서 형성된 저장 채널로 및 이 채널로부터 올가미 기부에 대해 이동 가능할 수 있다. 바람직하게는, 인입식 루프는 공축 케이블에 대해 이동 가능하다. 그러나, 인입식 루프가 공축 케이블에 대해 고정되고, 루프 위로 공축 케이블에 대해 관형 커버(cover)를 이동시킴으로써 인입이 수행되는 것이 가능할 수 있다.
풀 와이어(pull wire)(또는 푸쉬 로드)는 인입식 루프와 연결되거나 통합적으로 형성될 수 있다. 풀 와이어는 조작자가 올가미를 전개하도록 공축 케이블의 근위 말단으로 연장될 수 있다. 풀 와이어는 상기 장치의 근위 말단에서 슬라이더 기전(예를 들어, 수동 슬라이더 기전)에 연결될 수 있다. 풀 와이어는 슬리브에서의 통로를 통해 근위 말단으로부터 원위 말단으로 이송될 수 있다. 근위 말단에서의 슬라이더의 이동의 길이 사이의 병진 및 루프의 개방 및 밀폐(또는 이것이 카테터 또는 관의 말단으로부터 나오면서 직경의 변화)가 일정한 것이 바람직하다. 얇은 미끄러운 관이 풀 와이어(또는 풀 와이어들)에 대한 가이드(guide)로서 작용하도록 공축 케이블의 외부 재킷에 부착(예를 들어, 접착)될 수 있다. 대안적으로, 가이드 관을 공축 케이블에 부착시키기 위해 매우 얇은 벽의 열 수축성 관이 사용될 수 있다. 가이드 관은 바람직하게는 공축 케이블의 축을 따라 직선으로 이어진다.
다중 루멘 관은 풀 와이어(또는 풀 와이어들) 및 공축 케이블에 대한 별개의 채널 또는 공간을 제공하기 위해 구조물 내부에 삽입될 수 있다. 대안적으로, 공축 케이블 주위로 풀 와이어가 비틀리지는 것을 막기 위해 단일 관은 풀 와이어를 함유하도록 공축 케이블의 외부 전도체에 부착될 수 있다.
루프의 배향은 슬리브에서의 통로의 배향에 관한 것일 수 있다. 따라서, 슬리브를 회전시킴으로써 루프의 면을 조정할 수 있다. 바람직하게는, 슬리브는 토크를 전달할 수 있는 브레이디드 케이블(braided cable)이다. 슬리브를 회전시키기 위한 경질 그립은 근위 말단에서 이것에 탑재, 예를 들어 클램핑될 수 있다.
대안적으로, 풀 와이어는 루프를 회전시키도록 사용될 수 있는 직선 내지 회전 병진을 발생시키는 나사 기전, 예를 들어 리드 나사 배열을 활성화하도록 또한 사용될 수 있다. 동일한 풀 와이어는 루프를 개방하고 밀폐하도록 또는 루프가 개방되고 밀폐되도록 스펀지 재료로 제조된 루프를 카테터 또는 관으로부터 또는 이것으로 밀도록 사용될 수 있다.
세장형 전도성 부재는 인입식 루프와 독립적으로 인입식일 수 있다. 예를 들어, 슬리브 및 공축 케이블은 이것이 세장형 전도성 부재에 의해 둘러싸인 매립 위치와 이것이 슬리브로부터 돌출하는 사용 위치 사이에 세장형 전도성 부재를 이동시키도록 다른 것에 대해 이동 가능할 수 있다. 인입식 루프는 "콜드(cold)" 올가미, 즉 세장형 전도성 부재가 매립 위치에 있을 때, 동반된 마이크로파 방사선 장 없이 조작되는 올가미로서 조작될 수 있다. 이 배열에서, 올가미는 기계적인 조직 포획 및 절단 도구로서 사용될 수 있다. 조직, 예를 들어 폴립 스톡은 연장된 구성에 있을 때 인입식 루프에 의해 둘러싸일 수 있다. 루프를 인입할 때, 루프가 조직을 통과하여 이것을 물리적으로 절단할 시 둘러싸인 조직은 올가미 기부의 원위 표면에 대해 강제될 수 있다. 올가미 기부의 원위 표면은 따라서 루프의 기계적 절단 작용을 위한 반응 표면을 제공한다. 루프의 표면(또는 아마도 오직 루프의 내부 표면)은 이 물리적 절단 작용이 더 효과적이게 하도록 거칠어지거나 날카로워질 수 있다. 몇몇 상황에서, "콜드" 올가미로서의 장치가 지연된 출혈의 위험을 감소시킬 수 있으므로, 이 장치의 사용은 바람직할 수 있다.
본 발명의 제1 양상은 또한 마이크로파 주파수 에너지를 출력하기 위한 마이크로파 신호 생성기, 및 마이크로파 주파수 에너지를 수신하고 세장형 전도성 부재에 의해 마이크로파 주파수 장으로서 방출하고자 하는 공축 케이블을 통해 이것을 전달하기 위해 연결된, 상기 기재된 바와 같은 수술용 올가미를 포함하는 전기수술 장치(electrosurgical apparatus)로 표현될 수 있다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 생물학적 조직을 포함하는 부위를 둘러싸기 위한 인입식 루프; 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 마이크로파 주파수 에너지를 발산시키도록 배열된 발산 구조물; 및 발산 구조물에 마이크로파 주파수 에너지를 이송하기 위한 공축 케이블(이 공축 케이블은 내부 전도체, 내부 전도체를 둘러싸고 이와 공축인 외부 전도체, 및 내부 전도체와 외부 전도체를 분리시키는 유전체를 포함함)을 포함하는 수술용 올가미가 제공되고, 여기서 발산 구조물은 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위를 부분적으로 결합시키는 곡선 전도성 부분(curved conductive portion)을 포함하고, 곡선 전도성 부분은 발산 마이크로파 단극 안테나로서 작용하도록 공축 케이블의 내부 전도체에 연결되고 공축 케이블의 외부 전도체로부터 전기적으로 절연된다. 제2 양상은 발산 구조물의 성질상 제1 양상과 다르고, 이 발산 구조물은 이 경우에 루프로 돌출하는 세장형 부재보다는 올가미의 루프의 곡선 전도성 부분이다. 그러나, 곡선 전도성 부분은 루프 내에 보유된 조직으로 마이크로파 주파수 에너지를 전달하기 위해 발산 마이크로파 안테나로서 여전히 작용한다.
곡선 전도성 부분은 공축 케이블의 내부 전도체가 곡선 전도성 부분에 연결된 지점으로부터 동일 거리로 이격될 수 있는 2개의 말단 사이로 연장될 수 있다. 곡선 전도성 부분은 따라서 공축 케이블의 원위 말단에서 대칭적으로 배열될 수 있다. 바람직하게는, 곡선 전도성 부분의 말단 사이의 전기 길이는
Figure pct00003
이고, 여기서 λ L 은 생물학적 조직을 통해 전파할 때의 마이크로파 주파수 에너지의 파장이고, η은 양의 정수이다. 따라서, 곡선 전도성 부분의 길이는 제1 양상의 세장형 전도성 부재와 동일한 방식으로 결정될 수 있다. 그러나, 제2 양상의 구조물은 침습적이 아니다. 곡선 전도성 부분의 길이는 따라서 10㎜ 이상과 같이 제1 양상의 세장형 전도성 부재보다 길 수 있다.
곡선 전도성 부분은 공축 케이블의 원위 말단으로부터 연장하는 한 쌍의 가요성 갈래(flexible prong)를 포함할 수 있다. 각각의 갈래는 이것이 약간의 고유 탄성을 나타내도록 선택된 두께 또는 직경을 갖는 와이어 또는 관일 수 있다. 갈래는 공축 케이블의 내부 전도체와의 연결 점(즉, 공급점)과 관련하여 대칭적으로 탑재될 수 있다. 갈래는 따라서 공축 케이블로부터 수신된 마이크로파 주파수 전력을 분할하도록 작용할 수 있다. 갈래의 임피던스는, 공축 케이블과 평행으로 연결될 때, 공축 케이블의 임피던스와 일치하도록 선택될 수 있고, 즉 갈래를 형성한 라인의 임피던스가 50Ω이고, 갈래의 길이가 선택의 주파수에서 ¼ 파장의 홀수 배수이도록 이루어진 경우, 각각의 갈래는 일치된 상태를 생성하기 위해 50Ω의 전체 평행 임피던스, 예를 들어 비공진 공축 라인의 특징적인 임피던스와 동일한 임피던스를 제공하도록 공급점에서 100Ω의 임피던스로 변환될 것이다. 동일한 원칙이 상이한 로드 임피던스에 대해 적용될 수 있다.
곡선 전도성 부분은 이것이 말단 캡에 의해 둘러싸인 매립된 구성(stored configuration)과 이것이 말단 캡의 원위 말단을 넘어 돌출되는 전개된 구성(deployed configuration) 사이에 관형 말단 캡(tubular end cap)에 대해 이동 가능할 수 있다. 곡선 전도성 부분은 말단 캡 내에 들어맞도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 언급된 한 쌍의 갈래는 서로에 대해 구부러질 수 있다. 말단 캡의 외부 직경은 2.6㎜ 미만일 수 있어서, 이것은 내시경의 기구 채널 아래로 들어맞을 수 있다. 따라서, 매립된 구성에서, 곡선 전도성 부분은 2.5㎜ 미만의 폭을 갖도록 변형될 수 있다.
말단 캡은 예를 들어 공축 케이블의 근위 말단으로 연장된 풀 와이어를 통해 공축 케이블에 대해 미끄러짐 가능할 수 있다. 상기한 바대로, 공축 케이블은 슬리브에 감싸일 수 있고, 이 슬리브는 풀 와이어에 대해 이것 내에 형성된 통로를 가질 수 있다. 다중 루멘 관은 주요 카테터 또는 관 또는 슬리브 내에 삽입될 수 있다.
곡선 전도성 부분은 인입식 루프를 위한 가이드로서 또한 작용할 수 있다. 예를 들어, 곡선 전도성 부재는 이의 일 말단에서 개구를 갖는 중공 관형 구획을 포함할 수 있다. 비전도성 재료, 예를 들어 이 실시형태에서 나일론으로부터 바람직하게 형성된 인입식 루프는 관형 구획 및 개구를 통해 연장될 수 있다. 곡선 전도성 부분의 중공 구획을 갖는 것은 이러한 주파수에서의 스킨 깊이(skin depth)가 전도성 재료의 얇은 층만을 요구하도록 충분히 작으므로 마이크로파 주파수 에너지의 전파에 영향을 미치지 않고, 즉 5.8㎓에서, 스킨 깊이 또는 전기장이 이의 피크 값의 37%로 감소한 재료로의 깊이가 은 또는 금과 같은 우수한 전도체의 경우 마이크로미터(1x10-6m)의 차수이다.
곡선 전도성 부분은 인입식 루프가 이의 양 말단에서 연장되는 중공 관형 구획을 가질 수 있다. 그러나, 일 실시형태에서, 인입식 루프는 곡선 전도성 부분의 일 말단에 (예를 들어, 레이저 용접에 의해) 고정된 제1 말단을 갖는다. 루프는 이후 곡선 전도성 부분의 다른 말단에서 중공 관형 부분의 개구로 통과한다. 개구로부터 돌출하는 루프의 길이는 예를 들어 올가미에 의해 둘러싸인 부위를 조정하기 위해 조정 가능할 수 있다. 올가미는 이 실시형태에서 비대칭일 수 있다. 인입식 루프의 조정은 공축 케이블의 근위 말단으로 도로 통과하는 풀 와이어를 통해서일 수 있다. 곡선 전도성 부분은 루프에 의해 둘러싸인 부위로부터 빗나간 측면에서 제2 개구를 가질 수 있다.
상기 표현된 제1 양상의 특징은 또한 제2 양상으로 도입될 수 있다.
제1 양상과 유사하게, 본 발명의 제2 양상은 마이크로파 주파수 에너지를 출력하기 위한 마이크로파 신호 생성기, 및 마이크로파 주파수 에너지를 수신하고, 곡선 전도성 부분에 의해 마이크로파 주파수 장으로서 방출하고자 하는 공축 케이블을 통해 이것을 전달하도록 연결된, 제2 양상과 관련하여 상기 기재된 바와 같은 수술용 올가미를 포함하는 전기수술 장치로서 또한 표현될 수 있다.
본 발명의 제3 양상에 따르면, 생물학적 조직을 포함하는 부위를 둘러싸기 위한 인입식 루프; 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 배열된 발산 구조물; 및 발산 구조물에 마이크로파 주파수 에너지를 이송하기 위한 공축 케이블(이 공축 케이블은 내부 전도체, 내부 전도체를 둘러싸고 이것과 공축인 외부 전도체, 및 내부 전도체 및 외부 전도체를 분리시키는 유전체를 포함함)을 포함하는 수술용 올가미가 제공되고, 여기서 발산 구조물은 인입식 루프 내에 또는 위에 형성된 전도성 부분을 포함하고, 전도성 부분은 공축 케이블로부터 마이크로파 전력을 수신하도록 연결되고, 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 수신된 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 구성된다.
제3 양상은 발산 구조물이 실제로 인입식 루프 자체의 일부라는 점에서 제1 양상 및 제2 양상과 다르다. 예를 들어, 루프의 일부는 금속화될 수 있고, 즉 전도성 재료에서의 코팅일 수 있고, 공축 케이블의 내부 전도체에 전기적으로 연결되지만, 공축 케이블의 외부 전도체로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 공축 케이블은 이의 원위 말단에서 절연 캡을 포함할 수 있다. 내부 전도체는 캡을 통해 돌출할 수 있지만, 외부 전도체는 캡의 원위 측에서의 모든 것으로부터 캡에 의해 절연될 수 있다. 내부 전도체의 돌출 부분은 크림핑 등에 의해 전도성 부분에 전기적으로 연결될 수 있다.
생물학적 조직으로 효과적으로 발산하기 위해, 인입식 루프 주위의 전도성 부분의 전기 길이는
Figure pct00004
일 수 있고, 여기서 λ L 은 생물학적 조직을 통해 전파할 때의 마이크로파 주파수 에너지의 파장이고, η은 양의 정수이다. 전도성 부분의 길이는 본 발명의 제1 양상을 참조하여 상기 기재된 기법을 이용하여 결정될 수 있다.
이 양상에서, 인입식 루프는 예를 들어 공축 케이블의 원위 말단에서 고정된 말단, 및 공축 케이블의 근위 말단으로 연장될 수 있는 예를 들어 풀 와이어에 연결된 조정 가능한 말단을 가질 수 있고, 이 케이블에서 이것은 슬라이더 등을 사용하여 조작 가능하다. 상기 제1 양상 및 제2 양상과 유사하게, 올가미는 미끄러짐 가능한 말단 캡을 포함할 수 있지만, 이것은 이 경우에 임의사항인데, 왜냐하면 인입식 루프만이 공축 케이블의 원위 말단을 넘어 연장될 수 있기 때문이다.
공축 케이블 또는 슬리브는 상기 장치의 근위 말단에서 실행된 회전 이동을 인입식 루프에 전달할 수 있는 토크-안정한 케이블을 제공할 수 있다. 루프의 회전은 올가미가 폴립 위로 및 주위로 용이하게 배치되게 한다. 이 양상에서, 공축 케이블의 외부 재킷은 반경질일 수 있고, 관(카테터)은 외부 재킷 위로 삽입되고 타이트 피트(tight fit)를 형성할 수 있다.
대안적으로, 루프가 폴립 스톡 주위로 가게 하는 정확한 배향에 루프가 있게 하도록 폴립의 스톡 또는 줄기와 관련하여 루프의 각도를 제어하기 위해, 풀 와이어 또는 케이블의 직선 이동을 루프의 회전 이동으로 변환시키는 케이블의 원위 말단에 위치한 기전을 이용하여 인입식 루프의 회전이 성취될 수 있다. 이 직선 내지 회전 병진은 루프의 개방 및 밀폐(직경) 또는 올가미 기부로부터 돌출하는 루프의 양을 조절하기 위해 또한 사용될 수 있다.
일 실시형태에서, 전도성 부분은 "누설 공급자(leaky feeder)", 즉 원위 말단에서 짧아지고 이 말단으로부터의 방사선을 허용하도록 외부 전도체의 부분이 주기적으로 제거되는 공축 케이블의 길이일 수 있다. 제거된 외부 전도체의 부분은
Figure pct00005
의 거리로 분리될 수 있고, 여기서 λ L 은 생물학적 조직을 통해 전파할 때의 마이크로파 주파수 에너지의 파장이고, η은 양의 정수이다.
전도성 부분이 인입식 루프 자체의 일부일 수 있지만, 바람직하게는 인입식 루프는 공축 케이블의 원위 말단을 넘어 연장되는 절연 재료로부터 제조된 와이어를 포함하고, 와이어는 공축 케이블의 원위 말단에 위치한 2개의 말단 사이의 루프형 형상을 자연적으로 채택하도록 배열된다. 공축 케이블의 내부 전도체에 연결된 전도성 부분은 와이어가 말단 사이로 연장되면서 이후 와이어에 탑재, 예를 들어 이것에 결합되거나 꼬일 수 있다.
상기 표현된 제1 양상 및 제2 양상의 특징은 제3 양상으로 또한 도입될 수 있다.
제1 양상 및 제2 양상과 유사하게, 본 발명의 제3 양상은 마이크로파 주파수 에너지를 출력하기 위한 마이크로파 신호 생성기, 및 마이크로파 주파수 에너지를 수신하고 전도성 부분에 의해 마이크로파 주파수 장으로서 방출하고자 하는 공축 케이블을 통해 이를 전달하도록 연결된, 제3 양상과 관련하여 상기 기재된 바와 같은 수술용 올가미를 포함하는 전기수술 장치로서 또한 표현될 수 있다.
상기 기재된 임의의 양상에서, 올가미는 예를 들어 응고를 보조하기 위해 또는 치료 부위를 수세하기 위해 이 부위에서 또는 이에 가깝게 식염수와 같은 유체를 도입하기 위한 유체 전달 채널을 포함할 수 있다. 유체 전달 채널은 공축 케이블을 감싸는 슬리브에 제공될 수 있거나, 이것은 예를 들어 공축 케이블을 중공으로 만듦으로써 이 케이블의 내부 전도체에 제공될 수 있다.
인입식 루프를 위한 풀 와이어는 슬리브에서의 통로를 통해 연장되면서 바람직하게는 공축 케이블과의 용량성 커플링(capacitive coupling)을 피하기 위해 절연 재료로부터 생길 수 있다.
본 발명의 실시형태는 동반된 도면을 참조하여 하기 자세히 기재되어 있다:
도 1a 및 도 1b는, 본 발명의 제1 실시형태인, 각각 전개된 위치 및 인입된 위치(retracted position)에서의 수술용 올가미의 도식적 횡단면도;
도 2a 및 도 2b는, 본 발명의 제2 실시형태인, 각각 전개된 위치 및 인입된 위치에서의 수술용 올가미의 도식적 횡단면도;
도 3a 및 도 3b는, 본 발명의 제3 실시형태인, 각각 전개된 위치 및 인입된 위치에서의 수술용 올가미의 도식적 횡단면도;
도 4는 본 발명의 마이크로파 전달 성능을 모의하도록 사용된 모델 수술용 올가미의 투시도;
도 5는 도 4에 도시된 모델 수술용 올가미를 위한 혈액으로의 반사 손실(return loss)(임피던스 일치)을 나타낸 그래프;
도 6은, 혈액으로의 전력 손실 밀도를 나타낸, 도 4의 모델 수술용 올가미의 평면도;
도 7은, 상이한 선단 직경을 갖는, 도 4의 모델 수술용 올가미를 위한 혈액으로의 반사 손실(임피던스 일치)을 나타낸 그래프;
도 8은, 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로의 탐침의 최소 돌출을 갖는, 혈액으로의 전력 손실 밀도를 나타낸 도 4의 모델 수술용 올가미의 평면도;
도 9는 도 8의 모델 수술용 올가미를 위한 혈액으로의 반사 손실(임피던스 일치)을 나타낸 그래프;
도 10은, 상이한 루프 직경을 갖는, 도 8의 모델 수술용 올가미를 위한 혈액으로의 반사 손실(임피던스 일치)을 나타낸 그래프;
도 11은, 4개의 상이한 루프 직경을 위한 혈액으로의 전력 손실 밀도를 나타낸, 도 8의 모델 수술용 올가미의 4개의 평면도;
도 12a, 도 12b 및 도 12c는, 본 발명의 제5 실시형태인, 각각 폴립 포획 위치, 전개된 안테나 위치 및 인입된 위치에서의 수술용 올가미의 도식적 횡단면도;
도 13a는, 본 발명의 제5 실시형태인, 수술용 올가미의 원위 부분의 도식적 횡단면도; 및
도 13b는 도 13a에 도시된 수술용 올가미에서 사용된 캡의 투시도.
도 1a는 본 발명의 실시형태인 수술용 올가미(100)를 통한 횡단면도를 도시한다. 도면은 도식이고, 규모 조정되지 않는다. 특히, 상기 장치의 상대 길이는 실질적으로 짧아진다. 실제로, 상기 장치의 가장 긴 폭(직경)은 내시경의 기구 채널을 통한 통과에 이것이 적합하게 하도록 2.6㎜ 미만이다. 상기 장치의 전체 길이는 한편 2m 이상일 수 있다.
수술용 올가미(100)는 내부 전도체(104), 외부 전도체(106) 및 외부 전도체(106)로부터 내부 전도체(104)를 분리시키는 유전체(108)를 포함하는 공축 케이블(102)을 포함한다. 마이크로파 연결기(110)(예를 들어, QMA 연결기 등)는 마이크로파 신호 생성기(비도시)를 연결하기 위한 공축 케이블(102)의 근위 말단에 탑재된다. 올가미 기부(112)(예를 들어, 적합한 절연체의 디스크, 예를 들어 저손실 마이크로파 세라믹, PTFE, PEEK, 나일론 등)는 공축 케이블(102)의 원위 말단에 탑재된다.
공축 케이블(102)은 슬리브(114)에 감싸인다. 슬리브(114)는 상기 장치의 근위 말단으로부터 원위 말단으로 한 쌍의 풀 와이어(116)를 이송하기 위한 한 쌍의 통로를 갖는다. 각각의 풀 와이어(116)는 공급 채널(즉, 올가미 기부에 형성된 통로)을 통해 올가미 기부(112)를 통과한다. 한 쌍의 풀 와이어(116)는 이의 원위 말단에서 올가미를 위한 루프를 형성하는 와이어(118)의 길이의 각각의 말단(117)에 각각 연결된다. 한 쌍의 풀 와이어(116)는 이의 근위 말단에서 슬리브(114)에 대해 이동 가능한 슬라이더 기전(120)에 각각 연결된다. 슬라이더 기전(120)은 슬리브(114)로부터 돌출하는 와이어(118)의 길이를 조정하도록 사용자에 의해 조작될 수 있어서, 상기 장치의 원위 말단에서 와이어(118)의 길이에 의해 형성된 루프의 직경을 제어한다. 와이어(118)의 길이는 슬리브에서의 통로에 진입하도록 변형되지만, 다시 빼내질 때 이의 루프 형상을 회복하도록 하는 형상 보유 특성을 가질 수 있다. 도 1a는 완전 전개된 위치에서의 루프를 도시한다. 도 1b는 루프가 슬리브(114)로 부분적으로 철수된 장치를 도시한다.
이 실시형태에서, 공축 케이블(102)의 내부 전도체(104)는 세장형 전도성 부재(122)를 형성하기 위해 올가미 기부(112)를 통해 그리고 이를 넘어 돌출한다. 세장형 전도성 부재(122)의 기능은 공축 케이블(102)을 통해 이것에 제공된 마이크로파 주파수 에너지를 발산하기 위한 마이크로파 안테나(바람직하게는 발산 단극 안테나)로서의 기능이다. 세장형 전도성 부재(122)는 이의 길이에 따라 올가미의 루프에 의해 둘러싸인 생물학적 조직(예를 들어, 폴립의 줄기)을 침투하거나 침투하지 않을 수 있다. 세장형 전도성 부재(122)는 올가미 기부(112)에서 풀 와이어(116)와 나란히 이어지는 근위 부분을 포함한다. 세장형 전도성 부재(122)에 전달된 마이크로파 에너지는 이 위치에서 풀 와이어(116)에서의 이동 웨이브를 설정하도록 커플링되고, 이 위치로부터, 이 에너지는 와이어 루프(118)로 이송되고 이 루프로부터 발산한다. 발산된 장의 강도는 루프의 원위 말단에서 최대이고, 여기서 각각의 풀 와이어로부터의 이동 웨이브가 만난다.
세장형 전도성 부재로 전달된 마이크로파 에너지는 조직으로 발산되고, 이 조직에서 이것은 응고를 촉진하고 따라서 생물학적 조직의 제거를 보조하거나 기계적 작용만이 이용되는 경우 달리 발생하는 출혈을 방지할 것이다. 기계적 힘이 폴립 스톡에 인가될 때 마이크로파 방사선을 연속하여 전달하는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로, 마이크로파원은 예를 들어 기계적 변환기 내지 전기적 변환기, 예를 들어 압전 변환기 힘 센서 등을 사용하여 측정된 물리적 힘의 측정에 기초하여 활성화될 수 있다.
마이크로파 에너지는 마이크로파 에너지의 연속적인 펄스 또는 폭발로서 전달될 수 있고, 이에 의해 기계적 힘이 후행하거나 마이크로파 응고 에너지의 폭발 내에 포함된다. 예를 들어, 일 활성화 프로필은 10초 동안 10W의 마이크로파 전력을 인가하는 것, 및 이 10초 시간 프레임 내의 더 짧은 기간 동안 기계적 힘을 인가하는 것을 포함할 수 있고, 즉 기계적 및 마이크로파 에너지는 함께 전달되고, 마이크로파 에너지는 항상 인가되지만, 기계적 에너지는 마이크로파 에너지의 인가의 윈도우 내의 간격으로 인가된다.
발산 단극(또는 다른) 안테나와 접촉하게 하는, 조직의 임피던스의 변화에 의해 발생한 반사된 신호의 변화의 검출에 기초하여 마이크로파 에너지를 전달하는 것, 즉 혈액의 임피던스가 검출될 때 마이크로파 에너지를 오직 전달하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 또한, 마이크로파 에너지의 전달은 임피던스의 변화가 검출될 때, 즉 응고된 혈액의 임피던스가 검출될 때 변화를 발생시킬 수 있다. 측정 정보는 규모만, 또는 규모와 상, 또는 상만일 수 있다. 이러한 기능을 효과적으로 성취하기 위해, 세장형 전도성 부재(122)의 전기 길이는 치료하고자 하는 생물학적 조직의 유전 상수(ε r ), 올가미 기부(112)에서 세장형 전도성 부재(122)를 둘러싼 구조물의 동등한 유전 특성, 및 공축 케이블을 통해 제공되는 마이크로파 주파수 에너지의 주파수(f)의 지식에 기초하여 결정된다. 이 정보는 마이크로파 에너지가 생물학적 조직을 통해 전파하면서 이 에너지의 파장(λ L )을 계산하도록 이용된다. 세장형 전도성 부재(122)의 전기 길이는 ¼ 파장의 홀수, 즉
Figure pct00006
(여기서,
Figure pct00007
이고, c는 선택의 주파수에서의 광속임)이도록 설정된다.
상기 장치가 내시경의 기구 채널을 따라 삽입되면서 세장형 전도성 부재(122)를 손상시키는 것을 피하기 위해, 미끄러짐 가능한 관형 커버(124)가 슬리브(114)의 원위 말단에 탑재된다. 풀 와이어(126)는 관형 커버(124)로부터 올가미의 근위 말단에서의 핸들(128)로 연장된다. 핸들(128)은 사용자에 의해 (도 1b에 도시된 바대로) 세장형 전도성 부재(122) 위로 커버(124)가 미끄러지게 조작될 수 있다. 사용 시, 커버(124)는 세장형 전도성 부재(122)를 노출하도록 슬리브(114) 위로 도로 미끄러진다.
와이어 루프(118)는 슬리브(114)에 부착된 핸들(125)을 돌림으로써 회전할 수 있다. 슬리브는 정확하게 제어하고자 하는 와이어 루프의 회전을 허용하도록 정확한 토크 전달을 수월하게 하는 브레이디드 케이블을 포함할 수 있다.
도 2a는, 본 발명의 또 다른 실시형태인, 수술용 올가미(200)를 통한 횡단면도를 도시한다. 도 1a 및 도 1b와 유사하게, 도면은 도식적이고 규모 조정되지 않는다. 도 1a 및 도 1b와 공통인 특징은 동일한 참조 번호로 제공되고, 다시 기재되지 않는다. 핸들(125)은 명확성을 위해 생략된다.
도 2a에서, 공축 케이블(102)의 내부 전도체(104)는 공급점(132)(여기서, 한 쌍의 곡선 갈래는 내부 전도체(104)에 연결됨)으로부터 멀리 대칭적으로 연장된 한 쌍의 곡선 갈래를 포함하는 곡선 전도성 부분(130)에 연결된다. 각각의 갈래는 가요성 세장형 전도체, 예를 들어 와이어 또는 관일 수 있다. 이 실시형태에서, 올가미를 위한 루프를 형성하는 와이어(118)의 길이는 일 말단에서 갈래의 하나의 원위 말단(134)에 고정된다. 와이어(118)의 길이의 다른 말단은 풀 와이어(116)의 원위 말단(136)에 연결된다. 풀 와이어(116)의 근위 말단은 슬라이더(120)에 연결되고, 이 슬라이더는 도 1a 및 도 1b와 관련하여 상기 기재된 바와 동일한 방식으로 조작된다.
그러나, 이 실시형태에서, 올가미를 위한 루프를 형성하는 와이어(118)의 길이 및 풀 와이어(116)는 갈래의 하나에 형성된 가이드 통로를 통과하도록 배열된다. 따라서, 슬리브(114)에서의 통로를 떠날 시, 풀 와이어(116) 또는 와이어(118)는, 이 갈래에서의 중공 가이드 통로를 통해, 갈래의 하나에서 뒤쪽 개구(138)를 통과하여, 이 갈래의 원위 말단에서 앞쪽 개구(140)를 통해 떠난다.
곡선 전도성 부분(130)의 기능은 상기 기재된 세장형 전도성 부재(122)와 동일하다: 이것은 공축 케이블(102)을 통해 이것에 제공된 마이크로파 주파수 에너지를 발산하기 위한 발산 마이크로파 단극 안테나이다. 사용 시, 곡선 전도성 부분(130)은 올가미의 루프에 의해 둘러싸인 생물학적 조직(예를 들어, 폴립의 줄기)과 접촉할 것이다. 마이크로파 에너지는 따라서 조직으로 발산될 것이고, 이 조직에서 이것은 응고를 촉진하고 따라서 생물학적 조직의 제거를 보조할 것이다. 이러한 기능을 효과적으로 성취하기 위해, 곡선 전도성 부분(130)의 전기 길이는 따라서 상기 기재된 세장형 전도성 부재(122)와 유사한 방식으로 결정되고, 즉 이것은 치료하고자 하는 생물학적 조직의 유전 상수(ε r ) 및 공축 케이블을 통해 제공되는 마이크로파 주파수 에너지의 주파수(f)의 지식에 기초하여 결정된다. 이 정보는 마이크로파 에너지가 생물학적 조직을 통해 전파하면서 이 에너지의 파장(λ L )을 계산하도록 이용된다. 곡선 전도성 부재(130)의 전기 길이는 따라서 ¼ 파장의 홀수, 즉
Figure pct00008
(여기서,
Figure pct00009
이고, c는 광속임)이도록 설정된다.
그러나, 곡선 전도성 부분(130)이 조직을 침투하지 않으므로, 이것은 세장형 전도성 부재(122)보다 길게 만들어질 수 있다. 내시경의 기구 채널 아래로 들어맞게 하도록, 곡선 전도성 부분(130)의 갈래는, 커버(124)가 도 2b에 도시된 바대로 이들 위로 미끄러질 때, 바람직하게는 변형된다. 커버(124)가 슬리브(114) 위로 도로 미끄러질 때, 갈래가 이의 원래 위치를 다시 얻도록 이것은 탄성적으로 변형 가능하다.
도 3a는, 본 발명의 또 다른 실시형태인, 수술용 올가미(300)를 통한 횡단면도를 도시한다. 도 1a 및 도 1b와 유사하게, 도면은 도식적이고 규모 조정되지 않는다. 도 1a 및 도 1b와 공통인 특징은 동일한 참조 번호로 제공되고, 다시 기재되지 않는다.
도 3a에서, 공축 케이블의 내부 전도체(104)는 올가미를 위한 루프를 형성하는 와이어(118)에 탑재된 전도성 부분(142)에 연결된다. 와이어(118)는 이 실시형태에서 비전도성 재료(예를 들어, 나일론)로부터 제조된다.
상기 기재된 다른 실시형태와 유사하게, 세장형 전도성 부재(122)가 공축 케이블(102)을 통해 이것에 제공된 마이크로파 주파수 에너지를 발산하기 위한 발산 마이크로파 단극 안테나로서 작용하면서, 전도성 부분(142)의 기능은 동일하다. 사용 시, 전도성 부분(142)은 올가미의 루프에 의해 둘러싸인 생물학적 조직(예를 들어, 폴립의 줄기)과 접촉할 것이다. 마이크로파 에너지는 따라서 조직으로 발산될 것이고, 이 조직에서 이것은 응고를 촉진하고 따라서 생물학적 조직의 제거를 보조할 것이다. 이러한 기능을 효과적으로 성취하기 위해, 전도성 부분(142)의 전기 길이는 따라서 상기 기재된 세장형 전도성 부재(122)와 유사한 방식으로 결정되고, 즉 이것은 치료하고자 하는 생물학적 조직의 유전 상수(ε r ) 및 공축 케이블을 통해 제공되는 마이크로파 주파수 에너지의 주파수(f)의 지식에 기초하여 결정된다. 이 정보는 마이크로파 에너지가 생물학적 조직을 통해 전파하면서 이 에너지의 파장((λ L )을 계산하도록 이용된다. 전도성 부재(142)의 전기 길이는 따라서 ¼ 파장의 홀수, 즉
Figure pct00010
(여기서,
Figure pct00011
이고, c는 광속임)이도록 설정된다. 생물학적 조직의 전도율 및 유전 상수가 마이크로파 에너지의 주파수의 함수이고, 이들 매개변수가, 안테나의 물리적 기하학 및 전력 레버(또는 에너지 전달 프로필)와 함께, 폴립 줄기, 점막 등과 같은 조직 구조물로의 전기장의 침투의 깊이를 결정하고, 이것이 집중 열의 프로필을 결정한다는 것에 또한 주목해야 한다.
대안적으로, 그러나, 전도성 부재(142)는 자체가 접지 외부 전도체 및 공축 케이블(102)의 내부 전도체(104)에 전기적으로 연결된 내부 전도체를 갖는 공축 케이블일 수 있다. 내부 전도체 및 외부 전도체는 전도성 부분(142)의 원위 말단(144)에서 함께 연결될 수 있고, 예를 들어 이 전도성 부분에서 이것은 와이어(118)에 연결된다. 이 구조물은 외부 전도체의 주기적으로 이격된 구획을 제거함으로써 발산하도록 만들어질 수 있다. 구획은 ¼ 파장의 홀수, 즉
Figure pct00012
만큼 이격될 수 있다. 이 구조물은 또한 '누설 공급물'로서 공지되어 있다.
이 실시형태에서, 올가미를 위한 루프를 형성하는 와이어(118)의 길이는 일 말단에서 전도성 부분(132)의 원위 말단(144)에 고정된다. 와이어(118)의 길이의 다른 말단은 풀 와이어(116)의 원위 말단(136)에 연결된다. 풀 와이어(116)의 근위 말단은 슬라이더(120)에 연결되고, 이 슬라이더는 도 1a 및 도 1b와 관련하여 상기 기재된 바와 동일한 방식으로 조작된다.
전도성 부재(142)는, 커버(124)가 도 3b에 기재된 바대로 앞으로 미끄러질 때, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 유사한 방식으로 변형 가능할 수 있다. 커버(124)가 슬리브(114) 위로 도로 미끄러질 때 전도성 부분(142) 또는 와이어(118)가 이의 원래 위치를 다시 얻도록 이것은 탄성적으로 변형 가능할 수 있다.
도 4는 씨에스티 마이크로웨이브 스튜디오(CST MICROWAVE STUDIO)(등록상표), 및 조직에서의 전력 밀도 및 반사 손실(조직 로드 모델로의 임피던스 일치)을 개선하기 위해 구조물에 다양한 변형이 이루어지면서 모의된 성능을 이용하여 모델링된, 본 발명에 따른 수술용 올가미의 대표적인 모델(400)을 도시한다.
기전이 올가미를 기계적으로 조작하는 여지를 허용하기 위해, 내시경 채널 아래로 마이크로파 에너지를 공급하는 데 필요한 공축 케이블(402)은 직경이 대략 1.2㎜인 직경을 갖도록 선택된다. (후버(Huber)+수너(Suhner)에 의해 제조된) 수코폼(sucoform)(47)은 직경이 1.2㎜이고 채널 내의 케이블에 의한 내시경의 완전 조작을 허용하기에 충분히 가요성인 적합한 케이블이다. 외부 직경이 대략 2.2㎜인 수코폼(86) 케이블은 또한 마이크로파 올가미를 실행하기 위한 적합한 후보물질일 수 있다.
올가미의 인입식 루프(404)를 두께 0.5㎜의 제곱 횡단면 와이어의 원형 루프로서 모델링하였다. 대부분의 모의를 위해, 루프의 내부 직경은 3.6㎜였다. 이것은 폴립의 스톡으로 발산되는 안테나의 길이가 대략 11㎜라는 것을 의미한다. 도 11을 참조하면, 루프는 대부분의 모의를 위해 혈액의 마이크로파 특성이 제공된 조직의 실린더에 의해 충전된다. 루프는 공축 케이블(402)의 외부 전도체 옆으로 이어지는 2개의 와이어(406)에 연결되고, 하나의 와이어 두께만큼 이것과 중첩한다. 추가의 와이어 길이를 모델링하지 않았다. 내부 전도체 및 유전 커버링(408)은 루프로 돌출하도록 공축 케이블(402)의 말단으로부터 연장되고, 중앙 전도체의 말단은 구형 금속 돔(410)에 연결된다.
도 4의 구조는 몇몇 사전 모델링의 결과이고, 이 모델링 동안, 공축 케이블의 말단으로부터 멀리 루프를 이동시키고, 내부 전도체 및 유전 커버링(408)을 연장함으로써 반사 손실이 개선될 수 있다는 것이 발견되었다.
루프 내부의 전력 밀도는 중앙 전도체의 말단이 유전체로 덮일 경우보다 노출될 때 더 높다. 그러나, 중앙 전도체의 말단이 이의 원래 반경으로 유지되는 경우, 이의 말단에 가까운 전력 밀도는 극도로 높다. 따라서, 중앙 전도체의 말단에 대한 전도성 돔의 배치는 루프에서의 전력 밀도를 증가시키고, 전도체에 가까운 덜 집중된 전력을 발생시킨다.
도 5는, 혈액의 긴 실린더가 루프를 완전히 충전하는, 도 4에 도시된 구성에 대한 반사 손실을 도시한다. 이 모의에서 사용된 혈액의 유전 특성은 하기와 같다:
Figure pct00013
도 6은 루프의 면에서의 전력 손실 밀도를 나타낸다. 여기서, 혈액의 비열 용량이 물의 비열 용량인 약 4.2J/(g
Figure pct00014
K)이고, 조직의 밀도가 물의 밀도인 약 1g/㎤이어서, 조직의 용적 열 용량은 약 4.2J/(㎤
Figure pct00015
K)인 것으로 추정된다.
루프에 의해 둘러싸인 대부분의 부위는 1W 입력 전력의 경우 5W/㎤에 동등한 대략 67㏈W/㎥의 전력 흡수를 갖는다. 따라서, 10W의 입력 전력의 경우 전력 흡수는 50W/㎤일 것이다. 이는 루프에서의 조직의 온도를 12Ks-1만큼 상승시키기에 충분하다. 구형 돔에 가까울수록, 온도는 상당히 더 빠르게 상승할 것이다.
도 7은 구형 선단의 직경을 변경하는 것의 반사 손실에 대한 효과를 예시한다. 라인(412)은 0.6㎜의 직경을 나타낸다. 라인(414)은 0.8㎜의 직경을 나타낸다. 라인(416)은 1.0㎜의 직경을 나타낸다. 라인(418)은 1.2㎜의 직경을 나타낸다. 더 작은 선단 직경은 더 우수한 반사 손실을 제공한다. 그러나, 더 큰 직경은 더 우수한 열 분산을 제공하고, 천공의 위험을 최소화한다. 추가의 모의를 위해 0.8㎜의 직경이 선택되었다.
도 8은 루프로의 구형 선단의 최소 돌출이 있는 구조물에서 실행된 모의의 결과를 나타낸다. 이 배열에서, 금속 구만이 루프에 의해 포획된 조직으로 돌출하도록 의도된다. 도 8은 구조물에 대한 전력 손실 밀도를 나타낸다. 이는 도 4의 완전 돌출하는 선단보다 약간 더 작다. 이 배열에서의 루프의 중앙 구역은 대략 64㏈W/㎥의 전력 흡수 수준을 갖는다. 도 9는 동일한 구조물에 대한 반사 손실을 나타낸다.
도 10 및 도 11은 도 8의 구성을 이용한 루프의 직경을 변화시키는 효과를 예시한다. 도 10은, 각각 라인 420, 422, 424, 426, 428 및 430으로 표시된, 4㎜, 3.5㎜, 3㎜, 2㎜, 1.5㎜ 및 1㎜의 6개의 상이한 직경에 대한 반사 손실을 나타낸다. 5.8㎓에서, 각각의 직경에 대한 반사 손실은 하기와 같다:
Figure pct00016
루프 직경이 감소하면서, 처음에 반사 손실이 악화하지만, 2㎜ 미만의 직경의 경우, 반사 손실은 다시 개선하기 시작한다(반사 손실의 규모가 더 클수록, 조직으로의 임피던스 일치가 더 우수하거나, 더 많은 전력이 조직으로 전달될 것이다).
도 11은, 4㎜, 3㎜, 2.5㎜, 2㎜ 및 1.5㎜의 4개의 루프 직경에 대한, 루프에서 둘러싸인 혈액의 실린더에서의 전력 밀도를 나타낸다. (3.6㎜의 루프 직경에 대한 전력 밀도는 이미 도 8에 도시되어 있다). 이 결과는 루프 직경이 4㎜ 초과이기에 마이크로파 전력이 적합하다는 것을 나타낸다. 프로필의 안정성을 고려하여, 루프 형상의 공차가 또한 존재하고, 즉 루프는 전력 흡수 프로필을 방해하지 않으면서 매우 다양한 형상을 취할 수 있다. 더 작은 직경의 경우, 반사 손실이 악화하더라도, 특히 루프의 중앙에서 전력 밀도는 상승하고, 이것은 루프가 조여지면서 마이크로파 가열이 더 강해진다는 것을 의미한다. 따라서, 4㎜의 루프의 중앙 구역에서의 전력 밀도는 대략 60㏈W/㎥인 반면, 2㎜의 루프의 중앙 구역에서의 전력 밀도는 대략 67㏈W/㎥이다.
수코폼(47) 케이블은 5.8㎓에서 약 3㏈/m의 감쇠를 갖는다. 이는 케이블의 말단으로 전달될 수 있는 전력에 대한 영향을 갖는다. 수코폼(47) 케이블은 내시경 채널보다 약간 더 길 필요가 있고, 즉 불과 2m 초과일 필요가 있고, 그래서 약 7㏈의 감쇠를 갖는다. 케이블의 근위 말단에서 이용 가능한 전력이 50W(47㏈m)인 경우, 케이블의 원위 말단에서 전달될 수 있는 최대 전력은 약 10W(40㏈m)이다.
도 12a는, 본 발명의 또 다른 실시형태인, 수술용 올가미(500)를 통한 횡단면도를 도시한다. 도 1a 및 도 1b와 유사하게, 도면은 도식적이고 규모 조정되지 않는다. 도 1a 및 도 1b와 공통인 특징은 동일한 참조 번호로 제공되고, 다시 기재되지 않는다.
이 실시형태는, 슬라이딩 커버를 갖는 대신에, 세장형 전도성 부재(122)가 인입식 루프(118)에 의해 둘러싸인 부위로 돌출하게 하도록 공축 케이블(102)이 슬리브(114) 내에 미끄러짐 가능하다는 점에서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 배열과 다르다. 이 실시형태는 따라서 상기 장치의 근위 말단에서 하우징(502)을 포함한다. 하우징(502)은 슬리브(114)의 근위 말단에 부착, 예를 들어 접착 또는 달리 고정된 가늘어진 원위 선단(504)을 갖는다. 하우징(502)은 공축 케이블(102)이 하우징(502)(및 이에 따라 슬리브(114))에 대해 미끄러지게 하는 방식으로 공축 케이블(102)을 수용하기 위한 통로를 갖는다.
세장형 전도성 부재(122)와 독립적으로 인입식 루프(118)를 조작하기 위한 핸들(506)은 하우징(502)에 미끄러짐 가능하게 탑재되고, 푸쉬 로드(508)의 근위 말단에 연결된다. 푸쉬 로드(508)는 슬리브(114)를 통해 연장되고, 이의 원위 말단에서 인입식 루프(118)의 제1 말단에 부착된다.
이 실시형태는 슬리브(114)의 원위 말단에 고정된, 예를 들어 부착되거나 달리 정착된 올가미 기부(512)를 포함한다. 도 12b의 확대된 횡단면도에 도시된 것처럼, 올가미 기부(512)는 2개의 종축 통로를 갖는다. 제1 통로(514)는 푸쉬 로드(508)를 이송하기 위한 것이다. 인입식 루프(118)의 제1 말단에 연결된 푸쉬 로드(508)의 원위 말단(117)은 이 도면에서 제1 통로(514) 내에 위치한다. 제2 통로(516)는 공축 케이블(102)을 이송하기 위한 것이다. 올가미 기부(512)는 또한 인입식 루프(118)의 제2 말단(518)을 수용한다. 제2 말단(518)은 올가미 기부(512)에 부착된다.
도 12a는, 세장형 전도성 부재가 인입되지만 인입식 루프(118)가 연장된 구성의, 이 실시형태의 수술용 올가미(500)를 도시한다. 이는 인입식 루프가 폴립 위에 들어맞도록 개방된 폴립 포획 위치에 상응할 수 있다.
도 12b는, 세장형 전도성 부재(122)가 인입식 루프(118)에 의해 둘러싸인 부위로 확장된 구성의, 이 실시형태의 수술용 올가미(500)를 도시한다. 이는 세장형 전도성 부재(122)가 인입식 루프(118) 내에 포획된 조직으로 마이크로파 주파수 에너지를 전달할 수 있는 전개된 안테나 위치에 상응할 수 있다. 도 12a에 도시된 폴립 포획 구성으로부터 이 구성에 도달하기 위해, 공축 케이블(102)은 (화살표 (522)에 의해 도 12b에 도시된 바대로 오른쪽으로) 원위로 이동한다. 이 실시형태에서, 세장형 전도성 부재(122)는 이것 위에 탑재된 둥근 전도성 선단(520)을 갖는다. 둥근 전도성 선단(520)은 세장형 전도성 부재(122), 즉 내부 전도체(104)의 돌출 부분 주위로 둘러싸이고 여기에 납땜된 은 와이어로부터 형성될 수 있다.
도 12c는, 인입식 루프(118) 및 세장형 전도성 부재(122) 둘 다가 완전히 인입된 구성의, 이 실시형태의 수술용 올가미(500)를 도시한다. 이는 예를 들어 내시경의 기구 채널을 통해 상기 장치를 이동시킬 때 사용하기 위한 인입된 위치에 상응할 수 있다. 도 12a에 도시된 폴립 포획 구성으로부터 이 구성에 도달하기 위해, 핸들(506)은 (화살표 (524)에 의해 도 12c에 도시된 바대로 왼쪽으로) 근위로 이동한다.
인입 과정은 인입식 루프(118)에 의해 둘러싸인 생물학적 조직(예를 들어, 폴립 줄기)을 절단하는 것을 보조하도록 사용될 수 있다. 인입식 루프는 올가미 기부(512)의 원위 표면에 대해 둘러싸인 조직을 강제할 수 있어서, 따라서 반응 표면이 절단을 보조하게끔 한다. 올가미 기부의 원위 표면은 예를 들어 볼록한 방식으로 곡선이 됨으로써 절단을 보조하도록 형상화될 수 있다. 인입식 루프(118)는 절단을 보조하도록 거칠어지거나 날카로워진 표면을 (예를 들어, 이의 내부에) 가질 수 있다.
도 13a는, 본 발명의 또 다른 실시형태인, 수술용 올가미(600)의 원위 부분의 도식적 횡단면도를 도시한다. 이 실시형태는 도 12a와 동일한 전개 기전(하우징(502) 및 핸들(506))을 사용할 수 있고, 그래서 이 특징은 명확성을 위해 생략된다. 도 1a 및 도 1b 및 도 12a, 도 12b 및 도 12c와 공통인 특징은 동일한 참조 번호로 제공되고, 다시 기재되지 않는다. 도 1a 및 도 1b와 유사하게, 도면은 도식적이고 규모 조정되지 않는다.
상기 도 12a, 도 12b 및 도 12c를 참조하여 기재된 실시형태와 유사하게, 도 13a의 실시형태에서, 세장형 전도성 부재(122)를 연장하거나 인입하기 위해서 공축 케이블(102)은 슬리브(114)에 의해 미끄러짐 가능하다. 유사하게, 인입식 루프(118)는 상기 기재된 바와 동일한 방식으로 미끄러짐 가능한 푸쉬 로드(508)를 통해 조작된다.
그러나, 도 13a에서의 올가미 기부의 구성은 도 12a, 도 12b 및 도 12c와 다르다. 이 실시형태에서, 올가미 기부는 슬리브(114)의 말단에 고정된 캡(602)을 포함한다. 도 13b에 도시된 것처럼, 캡(602)은 사용 시 탑재되는 원위 표면을 제공하는 환형 플랜지(604)에 의해 상부 모자 형상을 갖는다. 환형 플랜지(604)는 따라서 인입식 루프(118)를 사용한 기계적 절단 동안 반응 표면을 제공할 수 있다. 캡은 공축 케이블(102) 및 푸쉬 로드(508) 또는 인입식 루프(118)를 이송하기 위한 통로(606)를 갖는다.
슬리브(114) 내에, 칼라(collar)(608)는 공축 케이블(102)의 외부 표면(예를 들어, 외부 전도체(106))에 부착(예를 들어, 접착 또는 납땜 또는 그렇지 않으면 고정)된다. 칼라(608)는 따라서 슬리브(114) 내에 공축 케이블(102)에 의해 이동한다. 칼라(608)는 공축 케이블(102)보다 큰 직경을 갖고, 따라서 칼라가 공축 케이블에 부착된 위치와 반대인 공축 케이블의 면에서 공축 케이블의 외부 표면과 이의 내부 표면 사이의 공간을 떠난다. 푸쉬 로드(508)는 이 공간을 통과하고, 따라서 공축 케이블(102)에 대해 자유로이 이동한다.
플랜지(604)의 내부 직경은 세장형 전도성 부재(122)가 슬리브(114)로부터 돌출할 수 있는 정도를 제한하기 위한 정지부로서 작용하도록 칼라(608)의 직경보다 작다.
이 실시형태에서, 인입식 루프(518)의 다른 말단(518)은 칼라(608), 예를 들어 칼라(608)의 외부 표면에 부착(예를 들어, 납땜)된다. 이것은 인입식 루프(118)의 부착 점이 슬리브(114) 내에 있어서, 루프의 완전한 인입을 보조할 수 있다는 것을 의미한다. 더구나, 칼라(608)가 슬리브(114) 내의 공축 케이블(102)에 의해 이동가능하므로, 인입식 루프(118)의 말단 둘 다는 슬리브 내에 효과적으로 이동 가능하고, 이것은 루프가 완전히 인입식인 것을 보장할 수 있다.

Claims (29)

  1. 수술용 올가미(surgical snare)로서,
    생물학적 조직을 포함하는 부위를 둘러싸기 위한 전도성 재료의 인입식 루프(retractable loop);
    상기 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 배열된 발산 구조물(radiating structure); 및
    상기 발산 구조물에 마이크로파 주파수 에너지를 이송하기 위한 공축 케이블(coaxial cable)로서, 내부 전도체, 상기 내부 전도체를 둘러싸고 상기 내부 전도체와 공축인 외부 전도체, 및 상기 내부 전도체와 상기 외부 전도체를 분리시키는 유전체를 포함하는, 상기 공축 케이블을 포함하되,
    상기 발산 구조물은,
    상기 공축 케이블의 상기 내부 전도체에 연결되고, 상기 공축 케이블의 상기 외부 전도체로부터 전기적으로 절연된 세장형 전도성 부재(elongate conductive member), 및
    상기 공축 케이블에 대한 원위 말단에서의 올가미 기부(snare base)로서, 상기 인입식 루프를 형성하는 상기 전도성 재료의 길이를 운반하기 위한 공급 채널을 갖는 상기 올가미 기부를 포함하고,
    상기 세장형 전도성 부재는 발산 마이크로파 단극 안테나(radiating microwave monopole antenna)로서 작용하도록 상기 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 돌출하는 원위 부분, 및 상기 공급 채널과 나란히 상기 올가미 기부를 통해 연장되는 근위 부분을 포함하는, 수술용 올가미.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세장형 전도성 부재의 전기 길이(electrical length)는 약
    Figure pct00017
    일 수 있되, λ L 은 상기 세장형 전도성 부재의 상기 근위 부분을 따른 마이크로파 주파수 에너지의 파장, 즉 상기 올가미 기부에서의 파장이고, η은 양의 정수인, 수술용 올가미.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세장형 전도성 부재의 상기 원위 부분은 생물학적 조직을 침투하도록 형상화된, 수술용 올가미.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 전도성 부재는 생체적합성(biocompatible) 재료로 코팅된, 수술용 올가미.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 올가미 기부는 절연 디스크(insulating disc)를 포함하는, 수술용 올가미.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공축 케이블은 내시경의 기구 채널을 통한 삽입에 적합한 슬리브(sleeve)에 감싸인, 수술용 올가미.
  7. 제6항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 인입식 루프의 면의 배향의 조정을 허용하는 회전형 브레이디드 케이블(rotatable braided cable)을 포함하는, 수술용 올가미.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인입식 루프는 상기 공축 케이블의 상기 원위 말단을 넘어 연장되는 와이어를 포함하고, 상기 와이어는 상기 공축 케이블의 상기 원위 말단에 위치한 2개의 말단 사이에 루프형 형상(looped shape)을 자연적으로 채택하도록 배열된, 수술용 올가미.
  9. 제8항에 있어서, 상기 인입식 루프는 상기 2개의 말단 사이에 와이어의 길이를 변화시키도록 조정 가능한, 수술용 올가미.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 전도성 부재는 상기 인입식 루프와 독립적으로 인입식인, 수술용 올가미.
  11. 제10항에 있어서, 상기 공축 케이블의 원위 말단에 탑재된 커버(cover)를 포함하고, 상기 커버가 상기 세장형 전도성 부재와 겹치는 커버링 위치(covering position)와 상기 세장형 전도성 부재가 상기 커버로부터 돌출하는 인입된 위치(retracted position) 사이에 미끄러짐 가능한, 수술용 올가미.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 마이크로파 주파수는 1㎓ 내지 60㎓의 범위인, 수술용 올가미.
  13. 전기수술 장치(electrosurgical apparatus)로서,
    주파수가 1㎓ 이상인 마이크로파 주파수 에너지를 출력하기 위한 마이크로파 신호 생성기, 및
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 수술용 올가미로서, 상기 마이크로파 주파수 에너지를 수신하고, 상기 세장형 전도성 부재에 의해 마이크로파 주파수 장으로서 방출하고자 하는 상기 공축 케이블을 통해 상기 마이크로파 주파수 에너지를 전달하도록 연결된, 상기 수술용 올가미를 포함하는, 전기수술 장치.
  14. 수술용 올가미로서,
    생물학적 조직을 포함하는 부위를 둘러싸기 위한 인입식 루프;
    상기 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 배열된 발산 구조물; 및
    상기 발산 구조물에 마이크로파 주파수 에너지를 이송하기 위한 공축 케이블로서, 내부 전도체, 상기 내부 전도체를 둘러싸고 상기 내부 전도체와 공축인 외부 전도체, 및 상기 내부 전도체와 상기 외부 전도체를 분리시키는 유전체를 포함하는, 상기 공축 케이블을 포함하되,
    상기 발산 구조물은 상기 인입식 루프에 둘러싸인 부위를 부분적으로 결합시키는 곡선 전도성 부분(curved conductive portion)으로서, 발산 마이크로파 단극 안테나로서 작용하도록 상기 공축 케이블의 내부 전도체에 연결되고 상기 공축 케이블의 외부 전도체로부터 전기적으로 절연된, 상기 곡선 전도성 부분을 포함하는, 수술용 올가미.
  15. 제14항에 있어서, 상기 곡선 전도성 부분은 상기 공축 케이블의 상기 내부 전도체가 상기 곡선 전도성 부분에 연결된 연결점으로부터 동일 거리로 이격된 2개의 말단 사이로 연장된, 수술용 올가미.
  16. 제15항에 있어서, 상기 곡선 전도성 부분의 말단 사이의 전기 길이는
    Figure pct00018
    이되, λ L 은 상기 생물학적 조직을 통해 전파할 때의 마이크로파 주파수 에너지의 파장이고, η은 양의 정수인, 수술용 올가미.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 곡선 전도성 부분의 전기 길이는 10㎜ 이상인, 수술용 올가미.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 곡선 전도성 부분은 상기 공축 케이블의 원위 말단으로부터 연장되는 한 쌍의 가요성 갈래(flexible prong)를 포함하는, 수술용 올가미.
  19. 제18항에 있어서, 상기 공축 케이블의 상기 원위 말단에 탑재된 관형 말단 캡(tubular end cap)을 갖고, 상기 곡선 전도성 부분 및 관형 말단 캡은,
    상기 곡선 전도성 부분이 상기 관형 말단 캡에 의해 둘러싸인 매립된 구성(stored configuration)과,
    상기 곡선 전도성 부분이 상기 관형 말단 캡의 원위 말단을 넘어 돌출하는 전개된 구성(deployed configuration) 사이에 서로에 이동 가능한, 수술용 올가미.
  20. 제19항에 있어서, 상기 관형 말단 캡은 외부 직경이 2.6㎜ 미만인, 수술용 올가미.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 곡선 전도성 부분은 상기 인입식 루프에 대한 가이드(guide)를 포함하는, 수술용 올가미.
  22. 제21에 있어서, 상기 가이드는 일 말단에서 개구를 갖는 중공 관형 구획을 포함하고, 상기 인입식 루프는 상기 중공 관형 구획을 따라 그리고 상기 개구를 통해 연장되는, 수술용 올가미.
  23. 제22항에 있어서, 상기 중공 관형 구획의 개구는 상기 곡선 전도성 부분의 제1 말단에 있고, 상기 인입식 루프는 상기 곡선 전도성 부분의 제2 말단에 고정된 와이어를 포함하는, 수술용 올가미.
  24. 전기수술 장치로서,
    주파수가 1㎓ 이상인 마이크로파 주파수 에너지를 출력하기 위한 마이크로파 신호 생성기, 및
    제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 수술용 올가미로서, 상기 마이크로파 주파수 에너지를 수신하고, 상기 곡선 전도성 부분에 의해 마이크로파 주파수 장으로서 방출하고자 하는 상기 공축 케이블을 통해 상기 마이크로파 주파수 에너지를 전달하도록 연결된, 상기 수술용 올가미를 포함하는, 전기수술 장치.
  25. 수술용 올가미로서,
    생물학적 조직을 포함하는 부위를 둘러싸기 위한 인입식 루프;
    상기 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 마이크로파 주파수 에너지를 발산하도록 배열된 발산 구조물; 및
    상기 발산 구조물에 마이크로파 주파수 에너지를 이송하기 위한 공축 케이블로서, 내부 전도체, 상기 내부 전도체를 둘러싸고 상기 내부 전도체와 공축인 외부 전도체, 및 상기 내부 전도체와 상기 외부 전도체를 분리시키는 유전체를 포함하는, 상기 공축 케이블을 포함하되,
    상기 발산 구조물은 상기 인입식 루프 내에 또는 위에 형성된 전도성 부분으로서, 상기 전도성 부분은 상기 공축 케이블로부터 마이크로파 전력을 수신하도록 연결되고, 상기 인입식 루프에 의해 둘러싸인 부위로 상기 수신된 마이크로파 주파수 에너지를 발산시키도록 구성된, 상기 전도성 부분을 포함하는, 수술용 올가미.
  26. 제25항에 있어서, 상기 인입식 루프 주위의 전도성 부분의 전기 길이는
    Figure pct00019
    이되, λ L 은 상기 생물학적 조직을 통해 전파할 때의 마이크로파 주파수 에너지의 파장이고, η은 양의 정수인, 수술용 올가미.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 인입식 루프는 상기 공축 케이블의 원위 말단에서 고정된 제1 말단, 및 상기 공축 케이블의 상기 원위 말단에 대한 위치가 조정 가능한 제2 말단을 갖는 와이어를 포함하고, 상기 전도성 부분은 상기 제1 말단으로부터 상기 인입식 루프 주위로 연장되는, 수술용 올가미.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성은 부분은 원위 말단에서 짧아지고 상기 말단으로부터의 방사선을 허용하도록 상기 외부 전도체의 부분이 주기적으로 제거되는 공축 케이블의 길이를 포함하는, 수술용 올가미.
  29. 전기수술 장치로서,
    주파수가 1㎓ 이상인 마이크로파 주파수 에너지를 출력하기 위한 마이크로파 신호 생성기, 및
    제25항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 수술용 올가미로서, 상기 마이크로파 주파수 에너지를 수신하고, 상기 전도성 부분에 의해 마이크로파 주파수 장으로서 방출하고자 하는 상기 공축 케이블을 통해 상기 마이크로파 주파수 에너지를 전달하도록 연결된, 상기 수술용 올가미를 포함하는, 전기수술 장치.
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