KR20190011772A

KR20190011772A - 원치 않는 조직의 치료 시스템

Info

Publication number: KR20190011772A
Application number: KR1020187037539A
Authority: KR
Inventors: 사무엘 빅토 리히텐슈타인; 다니엘 겔바트; 에란 엘리저; 케빈 제임스 캐논스
Original assignee: 사무엘 빅토 리히텐슈타인; 에란 엘리저; 케빈 제임스 캐논스; 다니엘 겔바트
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2019-02-07
Also published as: JP2019521815A; JP7066685B2; KR102388511B1; WO2017201625A1; CN109475382A; EP3463141A4; US11445911B2; EP3463141B1; EP3463141A1; CN109475382B; JP2022105098A; US20220400953A1; CA3025213A1; US20190090928A1

Abstract

본 발명은, 폐 내의 질환 부위를 선택적으로 가열하면서, 건강한 부위와 주위 조직의 가열을 최소화하는데 적용될 수 있다. 이것은 폐를 전자기장에 노출시켜 유전 또는 에디 전류 가열을 일으킴으로써 수행될 수 있다. 본 발명은 폐기종 환자의 질환 부위가 감소된 혈류를 가지기 때문에 폐기종을 치료하는데 특히 유용하다. 질환 부위는 빠르게 가열되고 건강한 조직은 혈류에 의해 냉각될 것이다. 이것은 폐의 질량이 적고 혈류량이 많기 때문에 폐기종 치료에 특히 효과적이다. 주변 기관의 가열을 피하기 위해 전자기 에너지의 방향은 항상 폐를 통과하지만 간헐적으로 인접한 기관을 통과하는 방식으로 전환될 수 있다.

Description

원치 않는 조직의 치료 시스템

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2016년 5?25일자로 출원된 미국 특허출원 62/341229호 및 2017년 3월 8일자로 출원된 미국 특허출원 62/468869호의 우선권을 주장한다. 미국에 대하여, 본 출원은 폐기종 치료의 폐-루프 제어 발명에 대하여 2016년 5? 25일자로 출원된 미국 특허출원 62/341229호 및 원치 않는 조직(unwanted tissue)의 치료 시스템 발명에 대하여 2017년 3월 8일자로 출원된 미국 특허출원 62/468869호의 미국 35 U.S.C. §119에 의한 이익을 주장하며, 위의 각각의 특허 문헌은 이에 모든 목적을 위해 본 명세서에 참고 문헌으로 통합된다.

본 발명은 의료 분야, 구체적으로 불필요 조직의 치료에 관한 것이다. 본 발명을 적용하는 예는, 폐기종(emphysema)이 하나의 예인, 만성 폐색성 폐질환(COPD)와 같은 폐질환을 치료하는 것이다.

치료가 원치 않는 조직을 파괴하거나 나쁜 영향을 주는(affect) 것을 포함하는 것이 유익한질병(medical conditions)이다양하게 존재한다. 그러한 치료는 원치 않는 조직에 인접한 정상 조직의 손상을 피해야 하는 것이 이상적이다. 예를 들어, 일부 폐 질환은 병변(diseased) 폐 조직을 파괴하거나 나쁜 영향을 주는 것을 포함하는 치료법의 수혜를 받을 수 있다. 이 치료법들의 일부는 폐 조직의 가열을 포함한다.

폐 질환에 대한 배경 정보는Dr. John B. West의 "Pulmonary Pathophysiology"(폐의 병리 생리학)(ISBN 0-683-08934-X)과 같은, 의학 교과서에서 찾을 수 있다. 폐기종은, 환자 폐의 폐포(air sacs)를 손상시키는 병이다. 병든 폐포(affected air sacs)는 파열될 수 있다. 이것은 폐내의 통기 면적(air space)을 바꿀 수 있고, 산수를 흡수하는데 이용 가능한 폐의 표면적을 감소시킨다. 폐기종에 기인한 폐 손상은 탁한 공기를 폐에 잡아 놓을 수 있고, 신선한, 산소-풍부 공기가 폐안으로 흐르는 것을 감소시킬 수 있다. 폐기종으로 고통받는 환자의 경우, 환자 폐의 환부는 기관지 및 기도를 통해 쉽게 공기를 통할 수 없고, 그에 따라 폐로 하여금 공기를 넣고 빼는 것을 막는다. 폐안에 갇힌 공기는 횡격막이 자연스럽게 아래위로 움직이는 것을 막을 수 있다.

폐내의 병든 조직을 가열하는데 대한 종래 기술의 접근 방법은, 기도와 기관지를 통해 절제 디바이스를 환부 안으로 삽입하는 것을 포함한다(예를 들어, Brannan 등의 미국 특허 공보 US 2016/0184013 참조). 이 접근 방법은 여러 가지 단점응 가진다; 즉, 폐의 작은 부분에만 접근할 수 있고, 환부의 정밀한 매핑이 필요하고, 절제 디바이스가 정밀한 위치에 정확하게 안내되어야 한다. 환부의 위치를 정밀하게 찾아내야 할 필요 없이 환부 안의 조직을 자동적으로 가열할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 유익할 것이다. 건강한 부분 및 주변 조직을 지나치게 가열하지 않고, 폐의 모든 환부를 가열할 수 있는 것도 또한 유익할 것이다.

Armitage의 미국 특허 US4269199호는, 단파 투열 요법에 의한 종양의 치료에 국소 이상 고열(local hyperthermia)을 유도하는 방법을 개시한다. 그 방법은, 종양을 포함하는 신체 부분위에 유도 코일을 이동시켜서, 그 유도 코일의 축이 종양의 상이한 부분을 끊임없이 횡단하도록 하는 것을 포함한다.

Turner의 미국 특허 US4798215호는, 결합 이상 고열 치료 및 비-침습성 온도 측정 장치를 개시한다.

Leveen의 미국 특허 US5010897호는, 암의 심부 가열을 위한 장치를 개시한다. 그 장치는, 단일 권선 동축 코일을 이용하는데, 그 코일은, 그 코일의 평면에 수직인, 정확히 동일한 선에 놓여 있는 각 코일의 중앙 축과 서로 평행인 평면내에 동기적으로 회전한다. 회전 코일의 종합 자계가 종양을 계속적으로 가열한다.

Evans의 미국 특허 US5503150호는, 조직 덩어리내의 온도 변화를 탐지하는 능력을 포함하는, 조직 덩어리의 위치 확인 및 가열을 위한 장치와 방법을 개시한다.

Kasevich의 미국 특허 US6181970호는, 조직의 가열 치료 및 진단적 영상 감시를 제공하기 위해 마이크로웨이브 에너지를 이용하는 의료 시스템과 기구를 개시한다.

Barry 등의 미국 특허 US8585645호는, 카테테르의 내부강을 통해 전달된 고온 증기를 사용하여 환자 폐의 위치들을 치료하는 방법을 개시한다.

Turnquist 등의 미국 특허 공보 US2011/0054431호는, 방출 에너지를 사용하여 신체 조직과 유체를 비-침습적으로 가열하고, 그리고 예를 들어 방광 요관 역류와 같은 여러 가지 물리적 상태에 대해 탐지하고 그리고/또는 치료하기 위하여, 위의 가열에 따른 목표 그리고 그 주변 유체 및 조직에서의 온도 변화를 비-침습적으로 측정하는 디바이스와 방법을 개시한다.

본 명세서에 참고 문헌으로 통합되는 Lichtenstein 등의 미국 특허 US8444635호는, 불필요한 조직을 주사 집중 마이크로웨이브 빔(scanning focused microwave beam)에 노출시키는 시스템을 개시한다. 미국 특허 US8444635호는, 그 시스템이, 혈류를 감소시켜 온 불필요한 조직이 있는 조직을 가열하는데 특히 유용하다고 설명한다. 불필요한 조직이 상대적으로 급속히 가열되는 한 편, 주변의 건강한 조직은 혈류에 의해 냉각된다는 것이다. 이러한 차동 가열 효과는 폐에서 특히 강력한데, 이는 건강한 폐 조직이 낮은 밀도와 높은 혈류를 가지기 때문이다. 미국 특허 US8444635호는, 폐기종을 치료하는 예시 적용예를 제공한다.

Vertikov 등의 미국 특허 US467858호는, 광학 촬상에 기초한 온열 요법을 위한 디바이스와 기술을 설명한다.

고열 치료를 제어하고 그리고/또는 전달하는데 유용한 장치와 방법에 대한 요구가 아직도 남아 있다.

본 발명은 다수의 태양을 가진다. 이들 태양은, 제한적이 아니게,

● 환자의 조직을 선택적으로 가열하기 위해 유용한 장치;

● 고열 치료 장치용 제어 시스템;

● 환자의 조직을 선택적으로 가열하기 위한 장치의 제어 방법;

● 환자의 조직을 선택적으로 가열하는 것을 포함하는, 환자 치료 방법;을 포함한다.

본 명세서에 기술된 방법과 장치의 예시적 및 비제한적 적용예는, 병든 폐 조직, 예를 들어, 폐기종 또는 다른 형태의 COPD에 걸린 폐 조직의 치료이다.

본 명세서에 기술된 혁신 내용은 다음을 포함한다;

● 환자 조직내의 온도의 폐-루프 제어를 제공하는데 유용한 장치와 방법;

● 환자의 목표 조직을 가열하기 위한 전자기 방사선 전달을 계획하는데 유용한 장치와 방법;

● 차동 관류에 대한 보상과 수용으로 환자의 조직을 가열하는데 유용한 장치와 방법;

● 신규 특징 조합을 포함하는, 환자의 조직을 가열하는데 유용한 장치와 방법;

● 폐기종과 COPD의 치료를 위한 의학적 방법.

이들 혁신 내용은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 적용될 수 있다.

다른 태양과 예시 구현예는, 첨부 도면에 도시되고 그리고/또는 아래의 상세한 설명에 기술된다.

예시 구현예 열거

다음의 열거된 예시 구현예들은 발명의 다양한 비한정적인 태양들을 설명한다.

1. 폐 조직의 병든 부분과 보다 건강한 부위의 차등 가열을 위해 폐 조직에 전자기 에너지를 전달하기에 적합하고, 치료할 신체의 제1 측면에 위치할 수 있는 두 개 또는 그 이상의 제1 전자기 신호 인가기의 제1 세트 및 상기 제1 측면에 대향하고 치료할 신체의 제2 측면에 위치할 수 있는 적어도 하나의 제2 전자기 신호 인가기의 제2 세트를 포함하여 구성되고, 상기 치료할 신체가 상기 제1 및 제2 전자기 신호 인가기(또는 본 발명의 임의의 다른 태양) 사이에 있으며, 여기서는 제1 전자파 신호 인가기와 제2 전자파 신호 인가기;

가열 에너지 신호 발생기;

상기 가열 에너지 신호 발생기로부터 출력 신호를 수신하고, 각 쌍이 제1 전자기 신호 인가기들 중 하나와 제2 전자기 신호 인가기들 중 하나를 포함하여 구성되는 복수의 쌍의 전자기 신호 발생기의 임의의 쌍 사이에 그 출력 신호를 선택적으로 인가하도록 연결된 선택기 회로;

상기 선택기 회로를 제어하기 위해 연결되고, 상기 출력 신호를 인가하는 것을 현재 선택된 전자기 신호 인가기 쌍들 중 하나로부터 상기 전자기 신호 인가기 쌍들 중 다른 하나로 시간 간격을 두고 스위칭하도록 작동할 수 있는 제어기;를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.

2. 전자기 신호 인가기가 각각 전극을 포함하여 구성되는, 태양 1 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양) (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

3. 가열 에너지 신호 발생기와 전극사이의 임피던스 매칭 네트워크를 포함하여 구성되는, 태양2 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

4. 상기 임피던스 매칭 네트워크가 복수의 세팅을 포함하여 구성되고, 상기 세팅 각각은 상기 복수의 전극 쌍 중 적어도 하나에 대한 임피던스 매칭을 제공하며, 상기 전극 쌍 각각은 상기 세팅 중 하나에 대응하고, 상기 제어기는 상기 임피던스 매칭 네트워크의 임피던스 임피던스 매칭 네트워크로 하여금 전극 쌍 중 현재 선택된 하나의 전극 쌍에 대응하는 세팅으로 스위칭하게 제어하도록 연결되는, 태양 3 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

5. 출력 신호를 인가하는 것을, 100 Hz 이하의 주파수에서 상기 전극 쌍 중 현재 선택된 하나의 전극 쌍으로부터 상기 전극 쌍 중 다른 하나의 전극 쌍으로 스위칭하도록 상기 제어기가 구성된, 태양 2 내지 4의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

6. 상기 전극 선택기 회로가 열 에너지 신호 발생기의 제 1 출력을 제 1 전극 중 하나에 연결하도록 스위칭가능한 제 1 스위치 또는 스위치 네트워크를 포함하여 구성되는, 태양 2 내지 5의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

7. 상기 제 2 전극이 복수의 제 2 전극을 포함하여 구성되고, 상기 전극 선택기 회로가 상기 열 에너지 신호 발생기의 제 2 출력을 상기 복수의 제 2 전극 중 하나에 연결하도록 스위칭할 수 있는 제 2 스위치 또는 스위치 네트워크를 포함하여 구성되는, 태양 2 내지 6의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

8. 상기 열 에너지 신호 발생기의제 1 및제 2 출력 중 하나가 접지 전위인, 태양 7 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

9. 상기 가열 에너지 신호 발생기가 RF 신호 발생기를 포함하여 구성되는, 태양1 내지 8 의 어느 하나 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

10. 상기 RF 신호 발생기가 적어도 1 MHz의 주파수를 갖는 신호를 출력하도록 작동가능한, 태양 9 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

11. 상기 주파수가 약 10 MHz 내지 약 100 MHz의 범위내에 있는, 태양 10 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

12. 상기 제어기가 신체내의 하나 또는 그 이상의 위치에서 조직의 온도를 나타내는 온도 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 온도 신호의 적어도 일부에 기초하여 열 에너지 신호 발생기로부터 신체내로 전달된 가열 에너지를 조절하도록 피드백 제어를 인가하도록 구성된, 태양 1-11의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

13. 상기 제어기가 열 에너지 신호 발생기의 출력 신호에 시간 도메인 변조를 인가하도록 구성된, 태양 1 내지 12의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

14. 상기 제어기가 펄스 신호로서 출력 신호를 방사하기 위하여 열 에너지 신호 발생기를 제어하도록 구성되고, 상기 제어기가 펄스의 폭을 제어하도록 구성된, 태양 1 내지 13의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

15. 피하 및/또는 침습성 온도 센서를 더 포함하여 구성되고, 상기 온도 신호가 피하 및/또는 침습 온도 센서로부터의 출력 신호를 포함하여 구성되는, 태양 12 내지 14의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

16. 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서가 서미스터를 포함하여 구성되는, 태양 15 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

17. 상기 제어기가 신체의 적어도 일부의 열 모델을 포함하여 구성되고, 상기 열 모델은 위치들 중 하나에서의 온도를 관심 위치의 온도에 상관시키고, 상기 제어기가 온도 신호를 입력으로 사용하여 상기 열 모델을 인가하고, 상기 열 모델의 출력에 적어도 부분적으로 기초하여 가열 에너지를 조절하도록 구성된, 태양 12 내지 16의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

18. 상기 열 모델이 신체의 상이한 조직 유형들의 열 전도도, 신체의 상이한 조직 유형들의 분포, 전자기 에너지 인가기의 기하학적 구조 및 신체의 혈액 순환 중 일부 또는 전부를 포함하여 구성되는, 태양17 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

19. 상기 온도 신호가 비접촉 온도 측정으로부터 파생된, 태양 12 내지 18의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

20. 상기 온도 신호가 자기 공명 영상(MRI) 신호를 처리하는 것으로부터 파생된 신호를 포함하여 구성되는, 태양12 내지 19 의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

21. 상기 전자기 신호 인가기의제 1 세트 및 제 2 세트 중 적어도 하나의 전극이 어레이로 배열된, 태양 2 내지 20 의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

22. 상기 어레이가 신체내의 폐의 투영과 대체로 일치하는 형태로 된, 태양 21 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

23. 상기 어레이가 2차원 어레이인, 태양 21 또는 22 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

24. 상기 전자기 신호 인가기의 제 1 및 제 2 세트는 각각 제 1 및 제 2 이차원 전극 어레이를 포함하여 구성되는, 태양1 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

25. 상기 이차원 전극 어레이 들이 각각 동일한 수의 전극들로 이루어진, 태양 24 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

26. 상기 제 1 전극 어레이의 각 전극은 상기 제 2 전극 어레이의 대응 전극과 직접 대향되게 위치되는, 태양 24 또는 25 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

27. 상기 제 1 전극 어레이는 신체를 따라 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있는전극들의 제 1 열 및 몸체를 따라 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있는극들의 제 2 열을 포함하여 구성되는, 태양 24 내지 26 의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

28. 상기 제 1 전극 어레이와 상기 제 2 전극 어레이가 서로 거울상인 구성을 갖는, 태양 24 내지 27 의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

29. 상기 제 1 및 제 2 전극 열이 각각 3 개 내지 7 개의 전극으로 구성된, 태양 27 또는 28 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

30. 상기 제 1 전극 어레이 가 신체를 따라 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있는각 전극 열의 전극들을 갖는 적어도 4개의 전극 열을 포함하여 구성되는, 태양 24 내지 29의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

31. 상기 제어기가 하나 또는 그 이상의 위치 중 하나에서의 온도를 50℃이상의 온도로 상승시키고, 선택된 시간 동안 50℃이상으로 온도를 유지하도록 가 열 에너지를 조절하도록 구성된, 태양 12 내지 30의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

32. 상기 제어기가 하나 또는 그 이상의 위치들 중 하나에서의 온도가 안전 온도 임계 값을 초과하는 것을 방지하기 위해 가열 에너지를 조절하도록 구성된, 태양 12 내지 31의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

33. 상기 안전 온도 임계 값이 50 C보다 낮은, 태양 32 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

34. 상기 제어기가 상기 하나의 위치에서 의 온도가 상기 안전 온도 임계 값을 초과하면 상기 가열 에너지의 인가를 중단하도록 구성된, 태양 32 또는 33 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

35. 상기 제어기가 상기 하나의 위치에서의 온도가온도 상승 임계 값보다 빠른 속도로 상기 안전 온도 임계 값을 향해상승하면, 그리고/또는 안전 마진보다 상기 안전 온도 임계 값에 더 가까우면, 상기 가열 에너지 신호 발생기로부터가 열 에너지의 인가를 변조하도록 구성된, 태양 32 또는 33 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

36. 하나 또는 그 이상의 전극과 신체 사이에 위치된 차폐부를 포함하여 구성되는, 태양 2 내지 35의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

37. 상기 차폐부가 전극에 대해 이동가능한, 태양 36 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

38. 상기 차폐부가 공간적으로 변화하는 전기적 임피던스를 갖는, 태양 36 또는 37 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

39. 전극에서 출구에 전기 전도성 유체를 공급하도록 연결된 도전성 유체의 공급원을 포함하여 구성되는, 태양 2 내지 38의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

40. 제 1 세트 전자기 신호 인가기의 전극은 제 2 세트 전자기 신호 인가기의 전극과 영역이 상이한, 태양 2 내지 39의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

41. 상기 전극들 중 적어도 일부는 전기 전도성 유체의 공급원에 연결된 블래더를 포함하여 구성되는, 태양 2 내지 40의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

42. 상기 장치는 전기 전도성 유체를 배출하도록 연결된 하나 또는 그 이상의 펌프를 포함하고, 상기 제어기는 하나 또는 그 이상의 블래더로부터 전기 전도성 유체를 배출하도록 하나 또는 그 이상의 펌프를 작동시키도록 구성되고, 하나 또는 그 이상의 블래더로부터 전기 전도성 유체가 비워졌을 때 신체로부터 MRI 데이터를 획득하기 위해 MRI 기계를 작동시키는, 태양 41 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

43. 상기 제어기가 MRI 데이터를 처리하여 신체내의 하나 또는 그 이상의 위치에서 온도를 특징짓는 정보를 얻도록 구성된, 태양 42 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

44. 상기 전자기 신호 인가기 각각이 전기 코일을 포함하여 구성되는, 태양 1 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

45. 상기 전자기 신호 인가기가 몸체에 대해 이동하도록 장착된, 태양 1 내지 44의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

46. 상기 전자기 신호 인가기가 신체에 대해 회전가능한 프레임에 장착되고, 상기 장치가 상기 프레임의 회전을 구동하도록 연결된 모터를 포함하여 구성되는, 태양 1 내지 45의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

47. 상기 전자기 신호 인가기가 신체에 대한 축방향 이동을 위해 장착되고, 상기 장치가 전자기 신호 인가기가 신체에 대하여 나선형으로 움직이도록 프레임이 회전되는 동안 전자기 신호 인가기를 축방향으로 이동시키도록 결합된 하나 또는 그 이상의 액추에이터를 포함하여 구성되는, 태양 46 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

48. 제 1 및 제 2 전자기 신호 인가기 중 적어도 하나는 고정이고, 상기 장치가 상기 제어기에 의해 제어되어 상기 제 1 및 제 2 전자기 신호 인가기 중 적어도 하나에 대해 신체를 이동시키도록 작동하는 액츄에이터를 포함하여 구성되는, 태양 1 내지 44의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

49.하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기를 신체측면으로 바이어싱하기 위한 바이어스 수단을 포함하여 구성되는, 태양 1 내지 48의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

50. 상기 수단이 팽창가능한 챔버를 포함하여 구성되는, 태양 49(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

51. 상기 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기가 가요성이고, 상기 바이어스 수단이 상기 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기를 굴곡시켜서 오목한 표면에 일치시키도록 되어 있는, 태양 49 내지 50의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

52. 상기 팽창가능한 챔버와 유체 연통하는 가압된 냉각 유체의 공급원을 포함하여 구성되는, 태양 50 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치.

53. 가열 에너지 신호 발생기; 상기 가열 에너지 신호 발생기로부터의 출력 신호를 수신하도록 연결되어 상기 신호 발생기로부터의 전자기 에너지를 신체의 조직내로 결합시키도록 작용하며, 전극; 전기 코일 및 안테나로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 신호 인가기를 포함하여 구성되는 하나 또는 그 이상의 전자기 에너지 신호 인가기; 및 신체내의 하나 또는 그 이상의 위치에서 조직의 온도를 나타내는 온도 신호를 수신하도록 연결되어, 온도 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 열 에너지 신호 발생기로부터 신체내로 전달된 가열 에너지를 조절하는데 피드백 제어를 적용하도록 구성된 제어기;를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

54. 상기 제어기가 시간 도메인 변조를 열 에너지 신호 발생기에 인가 하도록 구성된, 태양 53(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.

55. 상기 제어기가 펄스 신호로서 출력 신호를 방출하도록 열 에너지 신호 발생기를 제어하도록 구성되고, 상기 제어기가 펄스 신호의 펄스 폭을 제어하도록 구성된, 태양 53 내지 54의 어느 하나 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

56. 피하 및/또는 침습 온도 센서를 더 포함하여 구성되고, 상기 온도 신호가 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서로부터의 출력 신호를 포함하여 구성되는, 태양 53 내지 55의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

57. 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서가 써미스터를 포함하여 구성되는, 태양 56 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 의료용 열 절제 장치,

58. 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서가 미세 니들에 배치되는, 태양 56 또는 57 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

59. 상기 제어기가 신체의 적어도 일부의 열 모델을 포함하여 구성되고, 상기 열 모델이 위치들 중 하나에서의 온도를 관심 위치의 온도에 상관시키고, 상기 제어기가 온도 신호를 입력으로 사용하여 상기 열 모델을 적용하고, 상기 열 모델의 출력에 적어도 부분적으로 기초하여가 열 에너지를 조절 하도록 구성된, 태양 53 내지 58의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.

60. 상기 열 모델이 신체의 상이한 조직유형들의 열전도도, 신체의 상이한 조직 유형들의 분포, 상기 전자기 에너지 인가기의 기하학적 구조 및 신체의 혈액순환 중 일부 또는 전부를 포함하여 구성되는, 태양 59 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

61. 상기 온도 신호가 비접촉 온도 측정에서 파생되는, 태양 53 내지 55의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.

62. 상기 온도 신호가 자기공명 영상(MRI) 신호를 처리하는 것으로부터 파생된 신호를 포함하여 구성되는, 태양 61 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.

63. 상기 하나 또는 그 이상의 신호 인가기가 전계의 방향을 변경하도록 제어가능하고, 상기 제어기가 상기 하나 또는 그 이상의 신호 인가기를 주기적으로 제어하여 상기 방향을 변경하도록 구성되는, 태양 53 내지 62의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COP의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

64. 상기 신호 인가기가 안테나 및 상기 안테나를 이동 가능하게 위치시키도록 결합된 적어도 하나의 액츄에이터 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)를 포함하여 구성되며, 상기 제어기가 상기 안테나를 이동시켜 상기 전계의 방향을 변경시키도록 구성되는, 태양 63 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

65. 상기 신호 인가기가 복수의 전극 쌍 및 전극 선택기 회로를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 상기 전극 선택기 회로를 작동시켜 서로 다른 시간에 상기 전극 쌍들의 상이한 전극 쌍에 걸쳐 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 인가하도록 구성되는, 태양 63 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

66. 상기 신호 인가기가 적어도 한 쌍의 전극 및 피검체에 대해 상기 적어도 한 쌍의 전극을 이동시키도록 작동하는 적어도 하나의 액추에이터를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 적어도 하나의 액추에이터를 제어하도록 연결되는, 태양 63 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

67. 상기 신호 인가기가 복수의 코일 쌍 및 선택기 회로를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 상기 선택기 회로를 작동시켜 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 하나의 시간에서 상기 코일 쌍들 중 한 쌍의 코일에 인가하여, 상기 코일 쌍들 중 다른 한 쌍의 코일이 가열 에너지 신호 발생기로부터의 출력 신호를 다른 시간에 전하도록 구성되는, 태양 63 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

68. 상기 신호 인가기가 적어도 하나의 쌍의 전기 코일 및 피검체에 대해 상기 적어도 한 쌍의 코일을 이동시키도록 작동하는 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 적어도 하나의 액추에이터를 제어하도록 연결되는, 태양 63 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,

69. 태양 1 내지 68의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 장치의 용도,

70. 한 쌍의 전자기 신호 인가기에 걸쳐 가열 에너지 신호 발생기로부터의 신호를 인가하는 단계,

상기 신호가 상기 전자기 신호 인가기의 다른 쌍에 걸쳐 인가되도록 상기 신호를 시간 간격을 두고 스위칭하는 단계를 포함하여 구성되고,

상기 신호 인가 단계에서, 상기 전자기 신호 인가기는 폐 조직의 질병이 있는 부분과 건강한 부분의 차별적 가열을 위해 폐 조직에 전자기 에너지를 전달하도록 구성되고, 상기 쌍의 전자기 신호 인가기는 치료될 신체의 제1 측면상에 위치할 수 있는 둘 이상의제1 전자기 신호 인가기의 제1 세트의 하나의 전자기 신호 인가기와, 상기 제 1 측면에 대향하는 치료될 신체의 제2 측면상에 위치할 수 있는 적어도 하나의제2 전자기 신호 인가기의 제2 세트의 다른 하나의 전자기 신호 인가기를 포함하여 구성되며;

상기 스위칭 단계에서, 상기 전자기 신호 인가기의 각각의 다른 쌍은 상기 제 1 전자기 신호 인가기 중 하나와 상기 제 2 전자기 신호 인가기 중 하나를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치를 제어하는 방법.

71. 상기 전자기 신호 인가기 각각은 전극을 포함하여 구성되고, 상기 방법은 가열 에너지 신호 발생기의 임피던스를 전자기 신호 인가기의 각 쌍에 의해 제공되는 임피던스와 매칭하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 70 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

72. 데이터 저장소내의 임피던스 매칭 네트워크에 대한 세팅을 저장하는 단계; 및 신호를 스위칭하여 상이한 쌍의 전자기 신호 인가기에 걸쳐 신호를 인가하는 것과 함께, 상기 상이한 쌍의 전자기 신호 인가기에 대응하는 세팅 중 하나에 따라 임피던스 매칭 네트워크를 구성하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 71 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

73. 전자기 신호 인가기가 가요성이고, 상기 방법은 오목한 표면에 일치하도록 상기 전자기 신호 인가기 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 70 내지 72의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

74. 상기 전자기 신호 인가기 중 하나를 형성하는 단계가, 상기 전자기 신호 인가기 중 하나에 인접한 챔버를 팽창시키는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 73 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

75. 상기 신호를 스위칭하는 단계가 100 Hz 이하에서 수행되는, 태양 70 내지 74의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

76. 상기 신호가 무선 주파수(RF) 신호를 포함하여 구성되는, 태양 70 내지 75의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

77. 상기 RF 신호가 적어도 1 MHz의 주파수를 갖는, 태양 76 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

78. 상기RF 신호가약 10 MHz 내지 약 100 MHz 범위의 주파수를 갖는, 태양 76 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

79. 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 온도 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 조절하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 70 내지 78의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

80. 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 조절하는 단계가 피드백 제어 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 79 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

81. 상기 신호가 펄스 형 신호를 포함하여 구성되고, 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 조절하는 단계가 상기 펄스 형 신호에 시간 도메인 변조를 적용하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 79 또는 80 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

82. 상기 시간 도메인 변조가 펄스 폭 변조를 포함하여 구성되는, 태양 81 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

83. 상기 전자기 신호 인가기의 제 1 및 제 2 세트 각각이 2 차원 전극 어레이를 포함하여 구성되는, 태양 70 내지 82의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

84. 상기2 차원 전극 어레이가 인간의 폐와 대체로 일치하는 형태로 되는, 태양 83 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

85. 하나의 위치에서 온도를 임계 온도로 상승시키도록 가열 에너지 신호 발생기를 조절하고 상기 온도를 선택된 시간 동안 임계 온도 또는 그 이상으로 온도를 유지하도록 제어기를 세팅하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 70 내지 84의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

86. 상기 임계 온도가 적어도 50℃인, 태양 85 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

87. 상기 하나의 위치에서의 온도가 안전 온도 임계 값을 초과하는 것을 방지하기 위해 가열 에너지 신호 발생기를 조절하도록 제어기를 세팅하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 70 내지 86의 어느 하나(또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

88. 상기 안전 온도 임계 값이 50℃보다 낮은, 태양 87 (또는 본 발명의 임의의 다른 태양)에 의한 방법.

89. 환자의 폐의 마주보는 양 측면에 있는 제1, 제2 전자기 신호 인가기 사이의 환자의 폐의 조직에 전자기 에너지를 인가하는 단계; 폐 내의 병든 조직의 하나 또는 그 이상의 구역이 치료 온도 임계 값과 적어도 동일한 온도로 가열되는 한편, 폐의 건강한 조직의 구역은 순환 혈액에 의해 건강한 조직의 구역의 온도가 치료 온도 임계 값 보다 더 낮은 안전 온도 임계 값 이하로 냉각되도록 하는, 전력 레벨로 전자기 에너지의 인가를 계속하는 단계;를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD와 같은 페 질환의 치료 방법.

90. 치료 온도 임계 값이 적어도 50℃인, 태양 89에 의한 방법.

91. 상기 전자기 에너지의 인가 단계가 전자기 에너지 공급원의 임피던스를 제1 및 제2 전자기 신호 인가기에 의해 제공된 임피던스에 매칭시키는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 또는 90에 의한 방법.

92. 치료 방법 동안에 환자의 방향을 수직에 대하여 바꾸는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 91의 어느 하나에 의한 방법.

93. 병든 조직의 하나 또는 그 이상의 구역내의 제1 위치의 온도를 모니터링하는 단계 및 상기 제1 위치의 모니터링 온도에 기초하여 상기 전자기 에너지의 인가를 제어하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 92의 어느 하나에 의한 방법.

94. 건강한 조직의 하나 또는 그 이상의 구역내의 제2 위치의 온도를 모니터링하는 단계 및 상기 제2 위치의 모니터링 온도에 기초하여 상기 전자기 에너지의 인가를 제어하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 93의 어느 하나에 의한 방법.

95. 상기 전자기 신호 인가기의 적어도 하나를 환자의 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 94의 어느 하나에 의한 방법.

96. 상기 전자기 신호 인가기를 형성하는 단계가, 상기 전자기 신호 인가기에 인접한 팽창 가능 챔버를 팽창시키는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 95에 의한 방법.

97. 상기 전자기 에너지를 인가하는 동안에 상기 전자기 신호 인가기와 환자의 사이에 액체를 흘려주는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 97의 어느 하나에 의한 방법.

98. 상기 액체가 전기 전도성인, 태양 97에 의한 방법.

99. 상기 액체가 식염수를 포함하여 구성되는, 태양 98에 의한 방법.

100. 상기 전자기 에너지를 인가하는 동안에 환자가 호흡하도록 차거워진 공기를 공급하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 99의 어느 하나에 의한 방법.

101. 상기 전자기 에너지를 인가하는 동안에 하나 또는 그 이상의 상기 전자기 신호 인가기를 적극적으로 냉각시키는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 100의 어느 하나에 의한 방법.

102. 상기 전자기 에너지를 인가하는 동안에 상기 전자기 에너지의 전계 방향을 바꾸는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 101의 어느 하나에 의한 방법.

103. 상기 전자기 에너지의 전계 방향을 바꾸는 단계가 상기 제1 및/또는 제2 전자기 신호 인가기를 환자에 대하여 이동시키는 것을 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 102의 어느 하나에 의한 방법.

104. 상기 제1 및/또는 제2 전자기 신호 인가기를 환자에 대하여 이동시키는 단계가 상기 제1 및/또는 제2 전자기 신호 인가기를 환자에 대하여 나선형 경로를 따라 이동시키는 것을 포함하여 구성되는, 태양 103에 의한 방법.

105. 상기 제1 전자기 신호 인가기가 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기의 제1 세트의 하나이고, 상기 제2 전자기 신호 인가기가 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기의 제2 세트의 하나이고, 그리고 상기 전자기 에너지의 전계 방향을 바꾸는 단계가, 상기 제1 세트의 전자기 신호 인가기의 하나 및 상기 전자기 신호 인가기가 아닌, 상기 제2 세트의 전자기 신호 인가기의 하나로 이루어진 쌍의 사이에 상기 전자기 에너지를 인가하도록 것을 포함하여 구성되는, 태양 102에 의한 방법.

106. 상기 제2 세트의 전자기 신호 인가기가, 환자의 제1 폐에 인접한 환자의 신체를 따라 간격을 두고 떨어져 있는제1 열(row)의 전자기 신호 인가기 및 환자의 제2 폐에 인접한 환자의 신체를 따라 간격을 두고 떨어져 있는제1 행(column)의 전자기 신호 인가기를 포함하는 전자기 신호 인가기의 어레이를 포함하여 구성되는, 태양 105에 의한 방법.

107. 전자기 신호 인가기의 어레이가, 환자의 각각의 폐에 인접한 환자의 신체를 따라 간격을 두고 떨어져 있는 복수의 행(columns)의 전자기 신호 인가기를 포함하여 구성되고, 상기 행(columns)은 각각 복수의 전자기 신호 인가기를 포함하여 구성되는, 태양 107에 의한 방법.

108. 폐 안의 병든 조직의 하나 또는 그 이상의 구역이 적어도 치료 온도 임계 값과 동일한 온도로 가열되는 동안, 환자의 폐를 수축시키고 그 다음에 환자의 폐를 재팽창시키는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 107의 어느 하나에 의한 방법.

109. 상기 전자기 신호 인가기가 전극을 포함하여 구상되고, 그리고 환자의 폐의 조직에 상기 전자기 에너지를 인가하는 단계가 폐 조직의 유전 가열을 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 106의 어느 하나에 의한 방법.

110. 상기 전자기 에너지를 인가하는 동안에, 전극의 하나와 환자의 사이에 위치한 차폐부를 이동시키는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 109에 의한 방법.

111. 상기 차폐부가 공간적으로 변하는 전기 임피던스를 가지는, 태양 110에 의한 방법.

112. 상기 전자기 신호 인가기가 전기 코일을 포함하여 구상되고, 그리고 환자의 폐의 조직에 상기 전자기 에너지를 인가하는 단계가 상기 에너지를 폐 조직에 유도 감응으로(inductively) 커플링시키는 것을 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 108의 어느 하나에 의한 방법.

113. 상기 전자기 에너지가 무선 주파수 에너지를 포함하여 구상되는, 태양 89 내지 112의 어느 하나에 의한 방법.

114. 상기 무선 주파수 에너지가 적어도 1 MHz의 주파수를 가지는, 태양 113에 의한 방법.

115. 상기 무선 주파수 에너지가 약 10 MHz 내지 약 100 MHz의 범위의 주파수를 가지는, 태양 113에 의한 방법.

116. 상기 전자기 에너지를 환자의 폐 전체에 인가하는 단계를 포함하여 구성되는, 태양 89 내지 115의 어느 하나에 의한 방법.

117. 본 명세서에 기술된, 신규하고 진보성 있는 특징, 특징의 조합, 또는 특징의 서브 콤비네이션을 구비한 장치.

118. 본 명세서에 기술된, 신규하고 진보성 있는 단계, 액트(acts), 단계 및/또는 액트의 조합, 또는 단계 및/또는 액트의 서브 콤비네이션을 구비한 방법.

첨부 도면은 본 발명의 비-제한적인 구현예를 나타낸다.
도 1은 전자기 장에 노출되는 환자 흉부의 단면도이다.
도 2는 환자 등위의 전극을 보여주는 도면이다.
도 3A, 3B, 3C 및 3D(도 3으로 총칭)는, 다른 전극 배치를 보여주는, 전자기 장에 노출되는 환자 흉부의 단면도이다.
도 4는, 전극 스위칭의 방법을 보여주는, 환자의 측면도이다.
도 5A 및 5B(도 5로 총칭)는, 공기 주입 내의에 의해 지지되는 전극을 보여주는, 환자 흉부의 단면도이다. 도 5A는 공기를 뺀 내의를, 도 5B는 공기를 주입한 내의를 보여준다.
도 6은 코일 전선에 의해 발생된 전자기 장에 노출되는환자 흉부의 단면도이다.
도 7A 및 7B(도 7로 총칭)는, 전자기 에너지가 전달됨에 따라, 환자의 흉곽 주위를 나선형 경로로 이동하도록 동작되는 한 쌍의 전극을 보여 주는 환자 흉부의 단면도이다.
도 8은 환자의 결함있는 조직을 치료하는 예시적 방법의 흐름도이다.

본 발명의 더욱 더 철저한 이해를 제공하기 위해, 아래의 설명에 걸쳐서, 구체적인 상세 내용이 제공된다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체 사항이 없이도 실시될 수 있다. 다른 경우에, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 요소는 상세히 나타내지 않거나 기술되지 않는다. 따라서, 발명의 상세한 설명과 특허청구범위는, 제한적인 의미가 아닌, 설명적인 의미로 간주되어야 한다.

본 발명의 특정 구현예에 의한 방법 및 장치는, 환자의 생체 조직의 환부를 선택적으로 가열하면서, 환자의 다른 조직의 가열을 최소화하는데 적용될 수 있다. 그러한 가열은, 환부를 전자기 장에 노출하여 유전 전류 또는 와류 가열을 일으킴으로써 성취할 수 있다. 전자기 장은, 무선 주파수(RF) 에너지를 포함하여 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, RF 에너지는 마이크로파 방사를 포함하여 구성된다.

선택된 환부가, 전자기 에너지를 인가함으로써, 임계 온도 이상의 온도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 환부는 섭씨 약 55도 내지 약 65도의 온도로 가열될 수 있다. 환부가 가열될 정확한 온도는 종종 중요하지 않다. 많은 경우에, 약간 낮은 최대 온도로 가열하는 것은, 그 온도를 좀 더 길게 유지함으로써, 보상될 수 있다. 건강한 조직의 과도 가열은 건강한 조직을 손상시킬 수 있으므로, 건강한 조직의 가열을 피하는 것이 바람직하다. 지속적인 손상이 없이 건강한 조직에 가해질 수 있는 최대 온도는 알려져 있지 않다.

본 발명의 특정 구현예는, 근처의 건강한 조직에 비해 감소된 혈류를 가지는 환부를 치료하기 위해 유익하게 적용될 수 있다. 그러한 경우에, 건강한 조직이 혈류에 의해 냉각되고, 그에 따라, 환부에 비해 감소된 온도 증가를 경험하게 되는 동안, 환부(들)가 급속하게 가열될 수 있다.

폐기종은, 환부(들)가 감소된 혈류를 가지는, 건강 상태의 예이다. 본 발명의 특정 구현예는, 폐의 낮은 질량(밀도) 및 폐 내의 건강한 조직의 높은 혈류로 인해, 폐기종의 치료에 특히 효과적이다.

몇몇 경우에, 병든 조직은 환자의 폐에 있는 조직이다. 예를 들어, 환자가 폐기종으로 고통받을 수 있다. 그러한 치료를 위해, 전자기 에너지가 인가되어, 환부를 섭씨 약 50 도 또는 그 이상의 온도로 가열할 수 있다. 이렇게 하는 동안, 주위의 건강한 폐 조직의 온도는 임계 온도 이하로 유지될 수 있다. 발명자들은, 폐의 건강한 조직과 폐 근처의 기관에 섭씨 약 40도 또는 45도를 초과하는 온도가 가해지지 않을 것으로 예상한다.

도 1은, 환자(P)의 폐(12 및 14) 내의 병든 조직을 치료하기 위해 적용되는, 본 발명의 예시 구현예에 의한 장치(10)를 나타낸다. 폐(12 및 14)는, 환자 신체(1)내의 흉곽(16)에 둘러싸여 있다. 폐(12 및 14)의 병든 조직을 가열하면서, 심장(18)과 척추(20)와 같은 인접 기관에 대한 열을 최소화하기 위해, 복수의 전극이 사용된다[도 1에는, 각각 22A, 22B, 22C 및 22D로 표시된 4개 전극이 도시되어 있다]. 일부 구현예에서, 본 발명의 장치(10)는 추가 전극(22)을 포함한다. 그 추가 전극(22)은, 예를 들어, 도 1의 단면의 평면의 일측 또는 양측에 위치할 수 있다.

전극들은, 폐(12 및 14)를 가능한 한 많이 커버하는 전계(24)를 만들기 위한 치수를 가지며, 그리고 그러한 위치에 자리잡는다. 다행스럽게도, 인체 해부학은 그러한 배치를 허용한다.

신체(1)에 대한 전자기 에너지의 전기적 결합을 향상시키면서, 신체(1)의 표면의 냉각을 위해, 임의선택적으로 생리 식염수(26)를 신체(1)와 전극(22) 사이에 튜브(28)로 주입할 수 있다. 그러한 액체 결합(liquid coupling)은, 전극(22)의 일부 또는 전부에 의해 신체(1)에 전달된, RF 에너지의 결합의 일관성을 크게 향상시킬 수 있다. 대안적인 구현예에서, 전극(22)은, 예를 들어, 생리 식염수와 같은 전기-전도성 유체의 배스(baths)를 포함하여 구성된다. 생리 식염수는, 예를 들어, 약 1 wt%의 수중 NaCl을 포함하여 구성된다. 다른 일부 구현예에서, 전극(22)과 신체(1) 사이에 전기-전도성 젤이 제공된다.

RF 발생기(30)가, 임피던스 정합네트워크(32) 및 전극 선택 회로(34)를 통해, RF 에너지를 전극(22)에 공급한다. 에 따라, RF 에너지는 전선(36)을 통해 2개 또는 그 이상의 전극(22)의 사이에 인가된다.

일부 예시적 구현예에서, RF 발생기(30)는 약 1 kW 내지 약 5 kW의 범위의 최대 전력 출력을 가진다. 일부 예시적 구현예에서, RF 발생기(30)에 의해 출력된 RF 에너지는 약 1 MHz 내지 약 100 MHz의 범위 또는 약 10 MHz 내지 약 100 MHz의 범위의 주파수를 가진다.

ISM(industrial scientific and medical) 대역의 스펙트럼의 전계(24)를 위한 주파수를 선택하는 것이, 임의선택적이지만, 일반적으로 바람직하다. 그러한 주파수의 선택은, RF 발생기(30)에 의해 생성된 RF 에너지와 통신 신호와 같은 다른 신호 사이의 간섭을 감소시키거나 피할 수 있다. 예를 들어, RF 발생기(30)는 13.56 MHz 또는 27 MHz의 출력 주파수를 가질 수 있다.

임피던스 정합 네트워크(32)는, RF 발생기(30)의 출력 임피던스를 신체(1)의 임피던스에 정합시키기 위해, 제공된다. 이것은 신체(1)에 대한 에너지의 효율적인 전달을 촉진시킨다. 임피던스 정합 네트워크는 이 기술 분야에 널리 알려져 있다.

예시적 구현예에서, 임피던스 정합 네트워크(32)는, RF 발생기(30)의 출력 단자와 전극 선택기(38) 사이에 직렬로 연결된 축전기 및 전극선택기(38)와 병렬로 연결된 인덕터로 된 LC 회로를 포함하여 구성될 수 있다. 그 축전기와 인덕터의 값은, 신체(1)상의 전극(22)의 쌍 사이의 저항 및 정전 용량을 측정한 후에 결정할 수 있다. 예를 들어, 임피던스 정합 네트워크(32)는, RF 발생기(30)의 순수 저항성 임피던스[예를 들어, 50 옴(Ohms)]를 사람 또는 동물 신체의 복합 임피던스에 정합시킬 수 있다.

상이한 환자에 의해 제공되는 임피던스가 매우 크게 다를 수 있기 때문에(예를 들어, 환자의 체격 크기는 환자의 양 측면에 위치한 전극 쌍의 간격(spacing)에 큰 영향을 가질 수 있고, 젤 또는 전도성 용액의 제공 여부가 전극-신체 인터페이스의 임피던스에 크게 영향을 줄 수 있음), 적절한 임피던스 정합 네트워크를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 그 임피던스 정합 네트워크는, 복수의 전극 쌍의 각각에 대해 최상의 임피던스 정합을 제공하기 위해 조절될 수 있게 할 수 있다.

일부 구현예에서, 임피던스 정합 네트워크는, 전력을 최대로 신체에 전달하기 위해, 자동 조절형(자동 튜닝형)이다. [예를 들어, 반사된 방사(reflected radiation)의 측정에 기초한] 최적의 전력 전달을 위한 정합 네트워크를 자동 튜닝하기 위해 사용될 수 있는 기술이, 예를 들어, 미국 특허 5364392호, US9028482호 및 US 9192422 호 그리고 이 분야의 통상의 기술자에게 공지된 간행물에 기술되어 있다.

저항성 전류가 신체(1)에 들어가는 것을 피하기 위해, 그리고 따라, 전기적 안전을 위해, 전극(22)과 신체(1) 사이에 용량성 결합을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전극(22)을 절연 물질의 매우 얇은 층으로 코팅할 수 있다. 예를 들어, 박층의 Kapton(상표명) 테이프를 전극(22)과 신체(1) 사이에 부착할 수 있다.

폐(12, 14)의 하나 또는 둘의 병든 조직은, RF 발생기(30)의 출력을 치료할 폐의 양 측면에 위치한 두 전극(22)의 사이에 인가함으로써 가열할 수 있다. 그 가열은, 원하는 치료 결과를 얻기에 충분한 시간 동안 병든 조직을 임계 온도를 초과한 온도까지 올리기 위해 계속될 수 있다.

인접 기관의 가열을 최소화하기 위해, 전자기 장(24)의 방향을 정기적으로 바꿀 수 있다. 이것은, RF 발생기(30)의 출력을 상이한 쌍의 전극(22) 사이에 인가함으로써 달성될 수 있다. 그 상이한 쌍의 전극(22)은, 전계가 방향을 바꾸되, 치료할 병든 조직을 포함하는 폐(12, 14)의 부분(들)을 항상 통과하도록, 선택될 수 있다. 이렇게 할 때, 병변 폐 조직은 계속적으로 가열되는 한 편, 주위 조직은 간헐적으로만 가열되게 된다. 본 발명의 장치(120)에서, 전극 선택기(28)는, RF 발생기(30)의 출력을, 상이한 쌍의 전극(22) 사이에 인가되도록, 스위칭한다. 그 스위칭 주파수(switching frequency)는 낮을 수 있다. 예를 들어, 전극 선택기(38)는, 수 초마다 한 번씩 전극을 스위칭할 수 있다. 몇몇 비-제한적 구현예에서, 전극 선택기(38)는, 가열 에너지의 전달을 위해, 매 30 내지 300 초 마다 한 번씩 상이한 전극 쌍을 사용하기 위해, 전극을 스위칭한다. 몇몇 비-제한적 구현예에서, 전극 선택기(38)는, 상이한 전극 쌍을 사용하기 위해 100 Hz 또는 더 적은 주파수로, 전극을 스위칭한다.

일부 경우에,전계의 환자의 조직내 정렬 방향(direction of alignment)이, 적어도 수 초(예를 들어, 적어도 1 내지 30초) 마다, 적어도 15도(적어도 10도이고, 적어도 20도 및 적어도 25도는 선택 사항)의 각도로 변경된다. 일부 경우에,전계의 정렬 방향이 수 초 동안 이상에 걸쳐 동일 평면에 남아 있지 않도록, 상이한 전극 쌍(22)이 선택된다. 이것은, 환자의 적어도 한 측면의 환자의 각각의 폐에 인접한 전극(22)의 2차원 어레이를 제공함으로써 촉진될 수 있다.

치료할 환부를 포함하는 조직(예를 들어, 폐 조직)의 체적(volume)이 선택된 쌍의 전극 사이에 놓여 있도록, 전극 쌍이 선택된다. 선택된 전극 쌍의 상이한 전극을 사용하여 가열 에너지를 번갈아 인가함으로써, 조직의 체적내의 환부가 지속적으로 가열될 수 있는 한 편, 그 주변의 조직은 가끔만 가열될 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 폐에 있어서, 가열 에너지가 선택된 한 쌍의 전극에 의해 한 번 전달된다. 일부 구현예에서, 가열 에너지의 전달은, 선택된 3 또는 4 또는 그 이상의 전극 쌍 사이에 순환된다. 그러한 구현예에서, 선택된 전극 쌍의 임의의 하나가 대략 1/N 시간 동안 동작할 수 있으며, 여기서 N은, 특정 폐 또는 다른 조직의 체적에 가열 에너지를 인가하는데 사용되는 전극 쌍의 선택된 수이다.

일부 구현예에서, 환자 폐의 한 부분을 실질적으로 커버하는 전극의 어레이가, 환자의 흉부와 등위에 제공된다. 그 전극 어레이들은 서로, 거울 상(mirror images)일 수 있다. 그 각각의 전극 어레이는 환자 폐의 형상에 일치하는 형상을 이룰 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 어레이는 2차원이고, 각각 복수의 전극을 가지는 복수의 행(column) 및 각각 복수의 전극을 가지는 복수의 열(rows)을 포함하여 구성된다.일부 구현예에서, 그들 어레이는 환자 폐의 하나에 대해 제공된다. 일부 구현예에서, 그들 어레이는 환자 폐의 둘 모두에 대해 제공된다. 그들 어레이는, 환자 폐의 어느 하나에 또는 둘 모두에 가열 에너지를 전달하도록 본 명세서에 기술된 대로 부착될 수 있다.

하나의 전극 쌍의 전극들은, 반대 극성으로 전력이 공급될 수 있다. 일부 구현예에서, 전극 쌍의 전극 하나가 접지되고, 다른 전극은 RF 신호 발생기(30)의 출력부에 연결된다. 일부 구현예에서, 전극 쌍의 전극 하나가 RF 신호 발생기의 하나의 출력 단자에 연결되고, 다른 전극은 RF 신호 발생기(30)의 다른 출력 단자에 연결된다.

폐(12, 14)의 비-장애 조직은, 건강한 폐 조직이 병든 조직보다 훨씬 큰 혈액 순환을 가지는 사실에 의해, 손상 온도까지 가열되지 않도록 보호될 수 있다. RF 에너지와 같은, 비-접촉 열원이 폐를 향할 때, 그 열은, 혈류에 의해 건강한 조직으로부터 가져가게 되는데 대해, 폐의 환부는 가열되게 된다.

이것은, 폐의 질량이 낮고(성인의 경우 보통 약 1 kg)), 폐를 통한 혈류가 높기(성인의 경우, 보통 분당 약 6 kg 또는 분당 약 5 리터) 때문에, 그렇게 된다. 혈류는 폐의 건강한 부분의 온도를, 수십 킬로그램의 질량을 가지는 히트-싱크로서 효과적으로 작동하는 신체 잔여부와 평형시키려고 한다. 이것은, 일반적으로 약 1 kg 보다 적은 폐의 환부의 효과적인 방열 질량보다 10 내지 100 배 더 크다. 폐가 RF 에너지와 같은 가열 초래 에너지 형태에 노출될 때, 폐 조직의 온도 상승은 효과적인 방열 질량에 반비례할 것이다. 그러므로, 낮은 혈액 순환을 가지는 병든 조직은, 정상적인 혈액 순환을 가지는 비-장애 조직보다 크게 높은 온도로 가열될 것이다. 이러한 사실에 기초하여, 폐 조직의 환부로 하여금 섭씨 50-70도 범위의 온도로 가열되도록 하는 한편, 건강한 폐 부위는 정상 체온보다 몇 도만 올라가도록, 가열 에너지가 인가될 것이다.

폐(132, 14)의 비-장애 부분의 온도를 낮게 유지하는 것을 돕기 위해, 환자(p)는 치료 과정 중에 찬 공기를 들이마실 것이다.폐(132, 14)의 환부는, 그것을 차게 유지하기에 충분한 양의 찬 공기를 얻지 못할 것이다. 냉각은 또한 액화 공기의 에어로졸에 의해 촉진될 수 있다.

본 명세서에 기술된 방법은, 환부(들)의 위치(들)가 미리 정밀하게 알려질 필요가 없는 장점을 제공하는 방법으로 실행될 수 있다. 가열 에너지는 폐 전체를 향할 수 있는 한 편, 환부만이 그 온도를 크게 상승시키게 되는 것이다.

본 명세서에 기술된 치료 방법은, 원하는 다양한 결과를 얻기 위해 적용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 병든 조직이 임계 온도를 초과하여 가열되는 단 한 번의 치료가 원하는 결과를 성취하기에 충분할 수 있다. 예를 들어, 원하는 결과는, 병든 조직의 체적의 감소일 수 있다. 단 한 번 치료가 섬유증(fibrosis), 절제(ablation) 또는 다른 방법을 통해 충분한 체적 감소를 성취할 수 있다. 다른 경우에, 병든 조직의 체적 감소 또는 다른 원하는 결과를 얻기 위해, 몇 시간, 며칠, 몇 주 또는 몇 달의 과정에 걸쳐 2회 또는 그 이상의 횟수로 반복될 수 있다.

일부 구현예는, 병변 폐 조직이 섭씨 약 60도의 근처의 온도로 가열될 때, 폐가 컬랩스된 후(after lungs are collapsed)(폐기종), 그 병변 폐 조직이 다시 확대되는 능력을 상실할 수 있다는 사실을 이용한다. 이것은, 계면 활성 층(surfactant layer)에 대한 온도-유래 손상 그리고 다른 생리학적 이유에 기인할 수 있다. 치료 방법은, 폐의 병변 폐 조직(예를 들어, COPD 또는 폐 기종에 의해 이환된 조직)을 가열하는 단계, 폐를 컬랩스시키는 단계 및 폐를 다시 부풀리는(re-inflating) 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

폐의 가열은, 급속히(예를 들어, 수 초내에 또는 수 분내에) 수행될 수 있다. 폐를 컬랩스시키는 것은, 흉막강(pleural space)에 피하 주사침을 삽입하고, 공기가 흉막강안으로 새어 들어가는 것을 허용한으로써 수행될 수 있다. 폐에 순수 산소를 공급하는 것은, 산소가 혈액에 완전히 흡수되기 때문에, 컬랩스를 가속시키게 된다. 그 폐는, 그 환부(들)가 작은 부피로 접히기에 충분히 긴 시간 동안 컬랩스 상태로 유지될 수 있다. 그 폐는, 흉막강의 공기를 뺌(evacuating the pleural space)으로써 다시 부풀릴(re-inflate) 수 있다. 이것은, 예를 들어, 폐를 컬랩스시키기 위해 사용된 것과 동일한 주사침을 통해 수행할 수 있다. 이 방법은 폐 하나에 대해 한 번에 할 수 있다. 환자는 나머지 폐를 통해 호흡할 수 있다. 폐의 컬랩스 및 다시 부풀림은 폐용 약품으로 일상적으로 이루어지는 것으로서, 여기에 상술할 필요가 없다.

이러한 치료는, 폐 기조에 이환된 부분들을 컬랩스시킬 수 있고, 컬랩스된 상태로 유지시켜서, 이 부분들이 폐의 건강한 부분의 정상적 동작에 간섭하는 것이 방지된다. 이 것은, 수술의 위험 없이 병변 폐 조직을 외과적으로 제거함으로써 성취될 수 있는 것에 유사한 결과를 얻을 수 있다. 폐기종을 필요로 하지 않는 다른 메커니즘이 있을 수 있는데; 가열된 환부가 절제, 섬유증, 또는 다른 메커니즘을 통해 체적을 잃을 수 있고, 건강한 폐 조직이 빈 공간을 채우도록 허용할 수 있다.

가열 방법은 개방-루프로(즉, 전력과 지속 시간의 사전 실험 교정에 기초하여), 또는 감지 또는 폐쇄-루프를 사용하여 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 발명의 장치(10)는, RF 발생기(30)의 전력 출력의 하나 또는 그 이상을 자동 제어하는 컨트롤러, RF 발생기(30)의 출력이 그 사이에 인가되는 전극들, RF 발생기(30)의 듀티 사이클 및 환자의 조직내의 하나 또는 그 이상의 위치에서의 실시간 온도 측정치에 적어도 부분적으로 기초하여 RF 발생기(30)가 가열 에너지를 신체(1)에 인가하는 지속 기간을 포함한다.

온도 감지는, 환자 몸에 설치된 하나 또는 그 이상의 센서(36) 및/또는 임의의 적합한 온도 감지 기술을 사용하여, 수행될 수 있다. 하나의 예시적 구현예에서, 환자의 조직의 온도는 써미스터와 같은 소형 온도 센서를 사용하여 감지된다. 예를 들어, 프로토타입 구현예는, 폐 조직의 온도를 측정하기 위해, Digikey? 부품 번호 495-5820-ND와 같은 소형 유리 케이스 써미스터를 사용했다. 조직의 온도를 측정하기 위한 다른 예시적 방법은 다음을 포함한다:

피하 온도 센서[예를 들어, 미세 게이지 니들(very fine gauge needle)(예를 들어, 0.6 mm)에 들어 있는 전자 온도 센서를 포함];

● 온도 모니터링을 할 수 있는 자기 공명 영상(MRI) 시스템 또는 다른 외부 영상 시스템에 의해 얻은 처리 데이터;

● 열전대

● 써미스터 또는 다른 온도 센서가 장착된 기관지경(bronchoscope);

● 고체(solid-state) 온도센서;

● 위의 유사물.

제어기가 임의의 다양한 제어 알고리즘을 실행할 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)의 제어기가 PID 제어 루프를 실행할 수 있다. 원하는 온도(예를 들어, 섭씨 약 55-65도의 범위내의 온도)에 도달하였을 때, 제어기가 RF 발생기(30)의 출력(power output)을 끊거나 감소시키는 것과 같은 단순 알고리즘을 실행할 수 있다. 일부 구현예에서, 제어기는, 조직의 온도가 원하는 온도로 상승된 때, RF 발생기(30)의 출력을 조절하고, 원하는 온도에 도달하였을 때, 발생기(30)의 출력의 전달을 끊는 두 가지 역할을 한다. 피드백 제어로 목표 온도가 초과되는 것을 막을 수 있다.

개방 루프온도 제어를 적용하는 구현예는, 조직에 흡수된 열 및 조직의 냉각 속도의 수학 모델에 기초하여 관심 대상 조직내의 현재 온도를 임의선택적으로 계산할 수 있다. 임계 온도에 도달되었다고 그 모델이 예상한 후에, 그 모델의 출력 값(output)은, RF 발생기(30)의 출력을 제어하는데 그리고/또는 RF 발생기(30)가 온도를 더 상승시키는 것을 정지시키는데, 적용될 수 있다.

일부 구현예에서, 비-대상 조직의 온도를 감지하기 위해, 하나 또는 그 이상의 온도 센서가 적용된다. 예를 들어, 가장 많이 온도가 오를 것 같이 확인된 또는 열에 가장 민감한 것으로 확인된 비-대상 기관이 식별될 수 있고, 치료중에 이들 기관내의 온도를 모니터할 수 있다.

예시 구현예에서, 피하 주사기가 기관에 삽입되었을 때, 그 주사기에 장치된 단순 온도 센서가 정확한 온도 측정치를 제공한다. 본 발명의 장치(10)의 제어기는, 만일 비-대상 기관의 온도가 안전 온도 임계 값을 초과하면, 치료를 중단하도록 그리고/또는 만일 비-대상 기관의 온도가 안전 온도 임계 값으로 오르거나 가까우면, RF 발생기(30)의 가열 에너지의 인가를 조절하도록, 구성될 수 있다.

비-대상 조직의 온도를 감지하는 비-대상 조직 온도 센서가 그 자체만으로 또는 대상 조직의 온도를 측정하는온도 센서와 함께 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 동일한 온도 센서(MRI 기반 온도 센서 또는 다른 비접촉식 온도 센서)가 대상 조직 및 비-대상 조직 모두의 온도를 모니터할 수 있다.

일부 구현예는, 미국 특허 US8444635를 수정하여, 온도 센서 및 온도 센서로부터 온도 신호를 수신하기 위해 연결되고, 그리고 환자의 조직을 가열하기 위한 방사선 전달을 폐 루프 제어 알고리즘에 의해 제어하도록 구성된 제어기를 포함하도록, 미국 특허 US8444635에 기술된 시스템을 수정한다.

일부 구현예에서, 온도 센서를 환자 조직에 설치하는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 폐 조직의 특정 구역에 온도 센서를 삽입하는 것이 폐를 천공할 위험을 초래할 수 있다. 일부 구현예에서, 환자의목표 조직의 특정 지점에서 그리고/또는 환자의 비-대상 조직의 특정 지점에서 어떻게 온도를 측정할 것인지 판단하기(estimate) 위해,환자 해부학적 구조의 모형이 사용될 수 있다. 대체 위치(alternative locations)를, 온도 센서를 더 낮은 위험 및/또는 감소된 부정적 결과를 갖고 설치될 수 있는 위치로서 선택할 수 있다. 다른 위치로서 폐 주위의 근육, 내쉰 숨의 공기 온도, 특정 위치의 혈액 온도, 등등의 하나 또는 그 이상이 포함될 수 있다.

환자의 해부학적 구조의 열 모델(thermal model)이수술전 영상으로부터 발생될 수 있다. 상이한 조직 유형에 대해 공지된 열 전도도가, 환자의 그러한 조직 유형의 공지된 분포(distributions), 전극의 공지된 구조(geometries), 가열 에너지를 그러한 조직에 전달하는데 사용되는 전기 코일 또는 다른 구조들, 및 대체 위치(들)에서의 온도가 어떻게 관심 위치의 온도와 상관 관계가 있는가를 평가하기 위한 순환 모델(circulation model)과 결합될 수 있다. 대체 위치(들)에서 측정된 온도는, 그 순환 모델을 사용하여 결정된 상관 관계(correlations)를 사용하여 관심 위치의 온도에 대한 대용값(proxies)으로서 사용될 수 있다.

일부 실행예(implementations)에서, 환자 방향(patient's orientation)이 고려된다. 중력의 영향으로 폐의 낮은 부분은 폐의 더 높은 위치의 더 많은 혈액을 포함한다. 이 것은 "차동 관류(differential perfusion)"이라고 부른다. 대부분의 혈액을 포함하는 폐의 부분은 환자 방향에 따라 변화될 수 있다. 전자기 에너지가 조직에 전달되는 때, 치료할 위치의 혈액의 양은, 그 위치에 있는 조직의 온도가 상승하는 속도에 영향을 줄 수 있다.

일부 구현예에서, 치료가 전달되면서(as treatment is delivered), 환자는 상이한 자세(예를 들어, 환자를 회전 및/또는 틸팅(tilting) 시킴으로써 그리고/또는 환자를 뒤척이게 함으로써)로 움직여진다. 본 발명의 일부 구현예에 의한 장치는. 치료 전달과 조화를 이루어, 틸팅, 회전 또는 그 유사 동작에 의해 움직이는, 긴 의자, 의자, 침대 또는 다른 환자 지지대를 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 환자 지지대의 이동은, 환자에 대한 가열 에너지의 인가를 제어하기도 하는 제어기에 의해 제어된다.

일부 구현예에 의한 장치는, 치료중의 선택된 시점에서 환자의 위치를 바꾸기 위한 지시 사항을 (예를 들어, 디스플레이에) 제공한다.

일부 구현예에 의한 장치는, 폐의 상이한 부분(또는 해부학적 구조의 다른 부분)의 조직의 특성에 따른 차동 관류의 효과를 평가한다. 그러한 평가(estimates)는, 예를 들어, (예를 들어 수술전 영상으로부터의) 환자의 해부학적 구조에 관한 정보에 기초할 수 있다. 목표 조직에 에너지를 전달하기 위한 프로파일(profile)은, 목표 조직이, 차동 관류의 결과로서 더욱 빠른 온도 상승(예를 들어, 조직이 높은 위치에 있고, 그에 따라 목표 조직의 혈액이 크게 감소되어,에너지가 줄어들 수 있음)을 경험할 것으로 예상되는 위치의 폐의 일부에 있거나, 또는 차동 관류의 결과로서 더욱 느린 온도 상승(예를 들어, 조직이 낮은 위치에 있고, 그에 따라 목표 조직이 대량의 혈액을 포함하여, 에너지가 증가될 수 있음)을 경험할 것으로 예상되는 위치의 폐의 일부에 있는가에 따라, 전달 에너지를 증가 또는 감소시킴으로써, 차동 관류를 고려에 넣을 수 있다. 본 발명의 장치의 일부 구현예는, 치료중인 환자의 자세를 표시하기 위해 사용자가 사용할 수 있는 제어장치(control)를 포함하는 사용자 인터페이스를 제공한다. 차동 관류에 대한 보상(compensation)은 표시된 자세에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.

환자의 조직내의 전계(24)가 대체로 균일하도록, 전자기 에너지를 환자의 조직에 인가하는 것이 바람직하다. 전계(24)의 균일도는, 다음을 포함하는 여러 가지 요인에 의해 영향을 받는다;

● 전극의 크기, 형상 및 위치;

● 전극과 환자 신체 사이의 인터페이스의 임피던스;

● 전극에 의해 전달되는 전자기 에너지에 존재하는 주파수(들);

● 전극의 크기가 다른 경우, 어느 전극이 그에 인가된 최고 전압을 갖는가의 여부(가열 속도가 필드 라인(field lines)의 밀도에 관계되므로, 높은 전압에 가까운 조직은 높은 온도로 가열되게 되고, 더욱 빨리 가열됨).

일부 구현예는, 환자내의 원하는 전계 분포를 이루기 위해 이들 요인의 하나 또는 그 이상을 조작한다(manipulate). 예를 들면, 아래와 같다;

공간적으로 변화하는 저항력을 갖기 위해 전극을 재료 및/또는 코팅의 선택으로 구성할 수 있다.

● 차폐부 및/또는 도파관을 전극과 환자 신체 사이에 둘 수 있다.

● 전극(설치된 경우, 및/또는 차폐부 및/또는 도파관)을, 치료가 전달됨에 따라 이동시킬 수 있다.

예를 들어, 치료할 폐 또는 다른 조직 덩어리 안의 전계의 대체로 균일한 분포를 이루기 위해, 상기한 것 중 하나 또는 그 이상의 특징들이 적용될 수 있다.

일부 구현예에서, 환자의 해부학적 구조 및 목표 조직의 기하학적 구조에 관한 지식을 사용하여, 전극(22)의 배치가 설계되거나 주문 제작된다. 환자 안에서의 밀도가 다른 구역(regions of different consistency)(예를 들어, 지방 조직/근육/뼈)을 식별하기 위해, 예를 들어, MRI 및/또는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 영상이 처리될 수 있다. 이들 재료의 공지된 평균적인 전기적 특성을 이용한 작업에 의해, 아래의 하나 또는 그 이상을 구체화하는 치료 계획을 설계할 수 있다.

● 전극 배치;

● 전극 스위칭 순서 및/또는 타이밍;

● RF 신호 특성(전력, 주파수, 등등)

치료 계획이, 정확한 목표 조직(들)을 겨냥하고, 충분히 균일한 가열을 성취하며 그리고 중요한 조직(예를 들어, 심장)의 지나친 가열을 피하는 것을 도울 수 있다. 일부 구현예에서, 환자 폐의 환자 신체의 양 측면(예를 들어, 가슴 및 등)에 가로로 놓이도록 칫수가 정해진 전극 패턴이 환자의 해부학 적 구조의 분석에 의해 발생되고, 그 환자용으로 주문 제작된 한 세트의 전극이 그 전극 패턴을 사용하여 인쇄, 절단 또는 다른 컴퓨터-제어 제작 방법에 의해 제작된다.

도 2는 환자(P)(예를 들어, 환자의 등)의 한 측면 위의 예시 전극 배치를 나타내고, 유사한 전극 배치가 환자의 반대 편(예를 들어, 환자의 가슴) 위에 제공될 수 있다. 이 구현예 및 다른 일부 다른 전극 세트가 환자 폐 위에 각각 가로 놓이도록 제공된다. 여기서, 전극(22AA 내지 22AC)은 환자의 좌측 폐 위에 그리고 전극(22BA 내지23BC)은 환자의 우측 폐 위에 제공된다.

이 예에서, 환자의 가슴 위의 하나의 전극 및 환자의 등 위의 다른 전극을 포함하는, 한 쌍의 전극(22) 사이에 RF 발생기(30)의 출력부를 연결함으로써 환자(P)의 목표 폐 조직에 전자기 에너지가 전달될 수 있다. 그 전극 쌍(22)은 일부 경우에 직접 대향할 수 있고, 다른 경우에 서로 어긋날(offset) 수 있다.

도 2의 전극 배치는 다음의 예를 포함하여 상이한 방법으로 변화시킬 수 있다;

● 도시된 전극의 일부 또는 전부를 더 많은 전극들, 일부 경우에 도시된 전극들 보다 더 작은 전극들로 대체하는 것;

● 더 많은 전극의 행(columns)을 제공하기 위해 도시된 전극을 분할하는 것. 그 전극의 행(columns)은 예를 들어 환자의 한 측면 또는 양 측면 위의 환자 척추에 대체로 평행하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도시된 전극(22)은 각각 2개 또는 3개의 전극의 열(row)로 대체될 수 있다. 예시적인 구현예가, 전극(22A, 22B, 22C 및 22D)가 각각 2개의 전극으로 대체된 도 3A 내지 도 3D에 도시되어 있다.

● 더 많은 전극의 열(rows)을 제공하기 위해 도시된 전극을 분할하는 것

예를 들어 도 1에 도시된 전극 선택 회로(34)가 가열 에너지(예를 들어, RF 신호 발생기의 출력)를 상이한 시간에 상이한 전극 쌍에 인가할 수 있다(전극 스위칭).

도 4는 전극 스위칭의 예를 도시한 것이다. 도 4는, 전극(22AA 내지 22CC)이 도시된, 환자(P)의 측면도이다. 전극(22CA 내지 22CC)는 전극(22AA 내지 22AC)으로부터 환자(P)의 반대 편에 있다. 도 4는 전극(22AA 내지 22CC)이 9 쌍의 전극(22)을 제공하는 것을 보여주며, 여기서 각 쌍의 전극은, 환자(P)가 한 쌍의 전극 사이에 끼어 있도록, 환자(P)의 한 측면의 하나의 전극 및 환자(P)의 반대 측면의 다른 전극을 포함한다.

환자(P) 안에 발생된 전계(24)의 방향은 가열 에너지를 전달하기 위해 어느 쌍의 전극(22)이 사용되는가에 좌우된다. 예를 들어, 전극(22CC)이 관련되는 3 쌍의 전극이 고려된다. 전자기 장은, 전극(22CC)을 전극(22AA, 22AB 및 22AC)과 각각 쌍을 이루게 함으로써 필드 라인(field lines)(24, 25 및 26)에 의해 나타낸 대로 지향할 수 있다.

도 4는, 전자 제어되는 스위치 또는 전환기(commutator)(46 및 48)를 포함하여 전극 선택 회로(34)가 구성되는, 예시 상황을 보여준다. 균형 잡힌 구성이 필요한 경우에 균형 잡힌 출력(접지 전위에 대해 균형 잡힌)을 제공하기 위해, 임피던스 매칭 네트워크가 구성될 수 있다. 이것은, 도시된 구현예에서, 변압기(50)에 의해 성취된다.

스위치(46 및 48)는, 예를 들어, 전기-기계 계전기, 전기-기계 전환기, RF FET 트랜지스터 또는 RF 계전기 또는 그 유사물과 같은 솔리드 스테이트 스위치를 포함하여 구성된다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 서로 다른 쌍의 전극(22)이,크게 상이한 전극- 대- 전극 간격(spacings)을 가질 수 있다. 일부 구현예는, 가열 에너지가 상이한 전극 쌍의 사이에 스위칭될 때, 결과로 나타날 수 있는, 신체 조직내의 에너지 밀도 차이를 보상하기 위한 메커니즘을 포함한다. 그러한 보상은, 예를 들어, 아래 형태의 하나 또는 그 이상을 취할 수 있다;

● 어느 쌍의 전극이 구동되는가에 따라, 제어기가 RF 발생기의 출력(power output)을 자동적으로 세팅하는 것;

● 일부 전극이 복수의 부분(section)으로 분할될 수 있는 것. 전극이 어떤 다른 전극과 쌍을 이루는가에 따라 그 상이한 부분들 또는 그 부분들의 상이한 조합이 사용될 수 있음;

● 전극(22)의 어느 쌍이 구동되는가에 따라 펄스 폭 변조 또는 다른 시간 도메인 보상이 적용될 수 있는 것;

● 구동될 때, 유사한 에너지 밀도를 생성하는 보다 많은 상이한 쌍의 전극(22)이 선택에 이용될 수 있도록, 대단히 많은 수의 전극(22)이 제공될 수 있는 것;

● 상이한 쌍의 전극에 의해 제공된 임피던스를 매칭하기 위해, 임피던스 매칭 네트워크가 조정되거나(tuned) 스위칭되는 것;

● 상기한 것의 임의의 하나 또는 그 이상의 조합;

● 등등.

가열 에너지를 환자에게 인가하는데 사용되는 전극(22)은, 스티커 식 전극, 벨트 또는 그 유사물에 장착된 전극, 내의 또는 그 유사물과 같은 의류에 지지된 전극(22)을 포함하는, 임의의 다종다양한 형태를 가질 수 있다. 예시적인 내의(58)가 도 5에 도시되어 있다. 내의(58)는 팽창될 수 있다.도 5A는 팽창 전의 내의(58)를 보여준다. 도 5B는 팽창된 내의(58)를 보여준다. 일부 구현예에서, 전극(22)의 일부 또는 전부는 전기-전도성 액체를 포함하는 블래더를 포함하여 구성된다. 그러한 전극은, 본 명세서에 기술된 장치가 MRI 시스템을 포함하거나 그와 함께 사용된 경우에 유익할 수 있다. 환자의 조직에 에너지를 전달할 필요가 있는 시간 동안에, 블래더는 전기-전도성 유체로 채울 수 있다. MRI 정보를 얻을 필요가 있는 시간 동안에, 그 전기-전도성 유체는 블래더로부터 빼낼 수 있다.

전극이 환자의 신체에 밀접하게 접촉되도록 환자의 신체에 전극을 붙이는 것을 단순화하는 방식으로 전극을 제공하는 것이 이상적이다.

일부 구현예에서, 전극(22)의 일부 또는 전부는 아래 특징의 하나 또는 그 이상을 가진다;

● 전극이 길이 및/또는 너비 방향으로 신축성인 것(예를 들어, 전극은 전기-전도성 신축성 섬유 또는 직조 또는 부직 전도성 메쉬 또는 신축성의 전도성 플라스틱의 시트로 만들 수 있음);

● 전극이 구부릴 수 있는 것;

● 전극이 내의, 벨트 또는 다른 의류 물품(예를 들어, 접착제 또는 후크 및 루프 직물 커플링, 또는 클립, 제거 가능한 파스너, 또는 그 유사물을 사용함);

● 전극이 예를 들어, 특정 환자에게 적당한 크기로 절단 또는 떼어내기에 의해 더 작게 설계되는 것;

● 전극이 복수의 더 작은 전극으로 만들어 지며, 임의 선택적으로, 개별 환자에 적합하도록 그 크기를 조절하기 위해 작은 전극들 사이의 연결이 만들어지거나 끊어질 수 있는 것.

전극(22)은, 예를 들어, 아래의 하나 또는 그 이상에 의해, 환자(P)에 대해 고정될 수 있다;

● 접착제(자기-접착성 및/또는 별개로 접착된 접착제를 포함할 수 있음) 및/또는 젤;

● 전극이 부착되거나 합체된 의류 물품;

● 예를 들어, 전극의 위에 덮여진 신축성 및/또는 팽창성 내의 또는 셔츠와 같은 의류 물품;

● 등등.

형태에 있어서 오목한 환자 신체(1)의 한 부분(예를 들어, 척추, 가슴 주위 부분 등)에 전극(22)을 지지할 필요가 있을 때, 구부림 가능한 지지체 또는 팽창 가능한 챔버(내의와 같은 팽창 가능한 의류 물품의 부분일 수 있음)와 같은 성형 부재(formed member) 또는 그 유사물이 전극을 환자의 해부학적 구조의 오목한 부분에 대해 지지하기 제공될 수 있다.

전극(22)의 일부 또는 전부는 의류 물품(예를 들어, 내의) 또는 치료용 장 의자, 베드 테이블 또는 의자 등의 환자용 가구와 같은 지지체에 설치되는 경우, 그 지지체는, 찬 유체가 들어 있거나 순환하고 있는 통로를 포함할 수 있다. 그 차가운 유체는 환자를 차게 유지하는 것을 도울 수 있다. 만일 그 지지체가 팽창 가능하면, 그 차가운 유체를 포함하는 통로는, 그 지지체를 팽창시키기 위해 가압할 수 있는 챔버와 같거나 그와 다를 수 있다. 일부 구현예에서, 목표 조직에 가깝게 인접하여 있는 지지체의 부분들에서, 차가운 유체의 순환이 억제된다.

아래에 기술하는 바와 같이, 일부 구현예는 전극의 대신에또는 그에 추가하여 전기 코일을 설치한다. 그러한 구현예에서, 그 전기 코일은, 전극에 대하여 상술한 것과 동일한 또는 유사한 방법으로 환자에 대해 지지될 수 있다. 이것은 도 6에 가장 잘 도시되어 있다.

본 명세서에 설명된 혁신 내용은, 상이한 방법으로 신체 조직에 가열 에너지를 인가하는 상황에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전자기 에너지는 아래 사항에 의해 조직을 가열하기 위해 신체에 커플링될 수 있다;

● 신체의 적어도 한 부분이 전극(신체의 조직이 유전체를 형성하는 캐패시터? 효과적으로 형성함)의 사이에 있고, 전극을 가로질러 RF 에너지를 전달하도록, 신체의 양 측면에 적어도 한 쌍의 전극을 설치하는 것. 조직내의 유전 손실이 열을 발생시킴.

● 인덕터(inductor)를 형성하기 위해 신체의 적어도 한 부분을 전기 코일의 내측에 위치시키거나 수개의 전기 코일의 사이에 끼우고, 그 인덕터를 가로 질러 RF 신호를 구동시켜서, 그 인덕터의 손실(주로 와류 손실)을 사용하여 신체의 조직에 열을 발생시킴.

● 예를 들어 미국 특허 US8444635호에 개시되어 있는 안테나로부터 전자기 에너지를 신체에 방사함. 전자기 에너지를 신체에 방사하여 가열하는 것은 주로 마이크로웨이브와 같은 고주파수에 적합함.

본 명세서에 기술된 폐-루프 온도 제어 및 비-대상 조직의 가열을 감소시키기 위한 전자기 필드 라인의 스위칭은 이들 가열 방법의 어느 하나를 적용하는 구현예에 적용될 수 있다.

낮은 RF 주파수(예를 들어, 1 MHZ 내지 100 MHz)를 사용하여 어느 구역을 가열할 것인지 제어하기 위해, 신체에 RF 에너지를 인가하는 전극 또는 전기 코일은 신체의 대향하는 측면에 설치되어야 한다. 전극 또는 전기 코일을 신체의 한 측면에만 설치하는 것은, 대부분의 열이 전극 또는 전기 코일의 근방에 발생되고, 고르지 않은 가열을 일으킨다.

전자기 에너지가 전극에 의해 폐 또는 다른 구조체에 인가되는, 다양한 예시 구현예가 본 명세서에 기술되어 있다. 다른 대응 구현예가 전극 또는 전기 코일을 대체함으로써 제공될 수 있다.

와류 및 주로 자계 유도 가열을 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 전극이 Rf 코일에 의해 대치될 수 있다. 전기 코일(52 및 54)의 극성은, 폐(12, 14)를 통과하는 자기 필드 라인을 만들기 위해 선택된다. 다중 전기 코일이, 본 명세서의 다른 곳에 개시된 전극 스위칭 장치(electrode switching arrangements)에 유사한 코일 스위칭 장치에 사용될 수 있다. 자계는 또한 페라이트 블록(ferrite blocks)을 사용하는 것으로 할 수도 있다.

고정 전극 또는 전기 코일을 설치하는 대신에, 본 발명의 장치는, 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 전극 쌍이, 그 전극 쌍을 환자에 대하여 이동하도록 동작할 수 있는 액추에이터에 장치될(carried) 수 있다. 각각의 전극 쌍은, 환자의 제1 및 제2 표면(예를 들어, 환자의 가슴과 등) 위를 각각 이동할 수 있는 제1 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 7A 및 도 7B에 나타낸 바와 같은 전극에 의해 전자기 에너지가 전달됨에 따라, 환자의 흉곽 주위의 나선형 경로로 이동하도록 하나의 전극(22) 쌍이 작동될 수 있다. 다른 예로서, 하나 또는 그 이상의 전극 쌍이 적어도 하나의 차원으로(in at least one dimension) 고정될 수 있고, 그리고 환자가 그 고정 전극에 대해 그 차원으로 이동될 수 있다.

일부 구현예에 의한 장치는, 다른 장치와의 전자파 간섭(electromagnetic interference)을 감소시키기 위해 패러데이 케이지 또는 차폐실을 포함하거나 그와 함께 사용된다. 일부 구현예에서, 수 센티미터 또는 더 적게 간격을 두고 위치된 와이어(wires)에 의해 만들어진 와이어 메쉬 케이지에 의해 차폐가 제공될 수 있다. 그 케이지는 방(room)의 벽 또는 다른 구조체에 합체될 수 있다.

실시예

본 명세서에 기술된 방법을 쥐에 대해 시험했다. 아주 작은 써미스터가 직접 온도 센서로서 잘 작동한 반면, 시험한 열전대는 잘 작동하지 않았다. 전계가 열전대로부터의 낮은 레벨(1 mV 미만) 신호를 방해하였으나 써미스터로부터의 더 높은 레벨(볼트) 신호를 방해하지 않은 것으로 맏어진다. 예를 드는 방법으로서, 적합한 써미스터는, US Sensor 회사(http//www.ussensor.com) 제품인, 모델 H1744이다. 이 써미스터는 0.43 mm의 외경을 가진다.

본 발명의 시스템을 폐의 하나에 유도된 폐기종을 갖는 수 마리의 쥐에 대해 시험했다. 사용된 파라미터는 아래와 같다;

● 13,56 MHz인 100W RF 전력

● 식염수 관주(saline irrigated) 전극을 가지는 직렬 S 병렬 L 매칭 네트워크(series C pararell matching network).

반사 파워(reflected power)는 5% 미만이었다. 각각의 전극은, 대략 25x50 mm 였고, 두꺼운 Kapton? 테이프로 코팅된 것이었다. 그 테이프는, 매우 얇기 때문에, 용량성 전류를 많이 감쇄시키지 않았고, 그에 따라 전극과 신체 사이의 높은 정전 용량을 허용했다. 쥐들은 전극과의 접촉 부위를 베어냈다(shaved).

가열 시간은 약 100초였다. 건강한 폐는 섭씨 약 41도에 도달했던 한 편, 폐기종을 가진 구역은 섭씨 약 55도에 도달했다. 쥐들은 모두 치료를 견뎌 살아남았다. 뒤이은 부검은 유도된 폐기종의 구역내의 흉터 조직을 확인했다.

쥐에 대한 위의 시험에서, 유전 가열이 자계 유도 가열보다 더 효과적이었으나, 그들 각각에 대해 특이한 이점이 있을 수 있다.

● 용어의 해석

문맥이 명백하게 달리 필요로 하지 않는 한, 발명의 상세한 설명과 특허청구범위를 통해서;

● "포함하여 구성한다(comprise)", "포함하여 구성하는(comprising)", 및 그 유사 표현은, 배타적 또는 빠짐이 없는 의미와 반대로, 포괄적 의미로, 말하자면, "포함하되, 그에 한정되지 않는'의 의미로 해석되어야 하고;

● "연결된(connected)", "결합된(coupled)", 또는 그 변이어는, 직접적이거나 간접적이거나, 둘 또는 그 이상의 요소 사이의 임의의 연결 또는 결합을 의미하며, 요소들 사이의 그 연결 또는 결합은 물리적, 논리적, 또는 그들의 조합일 수 있으며;

● "본 명세서에서(herein)", "위의(above)", "아래의)below)", 및 그와 유사한 단어는, 본 발명의 내용을 기술하기 위해 사용될 때, 본 발명의 내용을 전체적으로 언급하는 것이어야 하며, 본 발명의 내용의 특정 부분을 언급하는 것이어서는 아니되고;

● 둘 또는 그 이상의 사항의 리스트와 관련하여, "또는(or)"은, 그 단어의 뒤이은 해석; 그 리스트내의 사항들의 여하한 것; 그 리시트내의 모든 사항, 및 그 리스트내의 사항들의 임의의 조합들의 모두를 커버하며;

● "하나", "한", 및 "그(the)"와 같은 단수 형태도 또한 임의의 적합한 복수 형태의 의미를 포함하고;

● 전자기 신호 인가기"는, 전극(예를 들어, 전계를 유전 가열을 위해 인가하는데 사용될 수 있는 것), 전기 코일(예를 들어, 자계를 와류 가열을 위해 인가하는데 사용될 수 있는 것), 및 안테나(예를 들어, 조직을 가열하기 위해 마이크로웨이브를 사용될 수 있는 것)를 망라하는 총칭이다.

"수직의',"횡방향의', "수평의", "상향의", "하향의", "앞으로", "뒤로', (내향으로", "외향으로", "수직", "횡방향', "좌측', "우측", "앞", "뒤", "상부", "저부", "아래의", "위의", "밑의", 및 그 유사어와 같은, 방향 표시 단어는, 본 명세서 그리고 임의의 첨부 청구항(존재할 때)에서 사용될 때, 본 명세서에 도시되고 기술된 장치의 특정 배향에 좌우된다, 본 명세서에 기술된 본 발명의 주제는, 여러 가지 대안적 배향을 가정할 수 있다. 따라서, 이들 방향 표시 용어는 엄격하게 정의되는 것이 아니며, 좁게 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 특정 구현예는, 제어 시스템 또는 제어기를 합체한다. 그러한 제어기 또는 제어 시스템은, 구체적으로 설계된 하드웨어, 구성 가능 하드웨어, 데이터 처리기에 대해 실행할 수 있는 소프트웨어(임의 선택적으로 '펌웨어(firmware)"를 포함하여 구성될 수 있음)의 제공에 의해 구성된 프로그램 가능 데이터 처리기, 본 명세서에 상술된 방법의 하나 또는 그 이상의 단계 및/또는 이들의 둘 이상의 조합을 수행하기 위하여 구체적으로 프로그램되고, 구성되고, 또는 구축된 특수 목적 컴퓨터 또는 데이터 처리기를 사용하여 구현될 수 있다. 위의 구체적으로 설계된 하드웨어의 예는; 논리 회로, 특수 용도 집적 회로("ASICs"), 대규모 집적회로 ("LSIs"), 초대규모 집적회로("VLSIs"), 및 필드 프로그램 가능 게이트 어레이("FPGAs")와 같은 하나 또는 그 이상의 프로그램 가능 논리 기구이다. 위의 프로그램 가능 데이터 처리기는; 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리기("DSPs"), sowkdehls 프로세서, 그래픽 프로세서, 수치연산 보조 프로세서, 범용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 클라우드 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 컴퓨터 워크스테이션, 및 그 유사 장치이다. 예를 들어, 하나의 기구를 위한 제어 회로내의 하나 또는 그 이상의 데이터 프로세서는, 프로세서에 접근 가능한 프로그램 메모리내의 소프트웨어 명령어를 실행함으로써 본 명세서에 기술된 방법을 실행할 수 있다.

예를 들어,프로세스 또는 블록이 주어진 순서로 제공되는 동안, 대안적 실시예가 단계들을 가지는 루틴을 수행하고, 또는 블록을 가지는 시스템을 상이한 순서로 이용할 수 있으며, 그리고 대안적 또는 서브 콤비네이션을 제공하기 위하여, 일부 프로세스 또는 블록이 삭제되고, 이동되고, 추가되고, 세분되고, 조합되고, 그리고/또는 수정될 수 있다. 이들 프로세스 또는 블록의 각각은 여러 가지 상이한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 프로세스 또는 블록이 때로는 연속적으로 수행되는 것으로 보여지는 반면, 이들 , 프로세스 또는 블록이 그 대신 병렬로 수행될 수 있고, 또는 시간을 달리하여 수행될 수 있다.

소프트웨어 또는 다른 모듈이 서버, 워크스테이션, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 내장 제어기, 프로세스 제어기 및 상술한 목적에 적합한 다른 기구에 갖추어질 수 있다.

본 발명은 또한 프로그램 제품의 형태로 제공될 수 있다. 그 프로그램 제품은, 데이터 프로세서에 의해 실행될 때, 그 데이터 프로세서로 하여금 본 발명의 방법을 실행하게 하는 컴퓨터-판독 가능 명령어의 세트를 갖추고 있는, 임의의 고정(non-transitory) 매체를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명에 의한 프로그램 제품은 다종 다양한 형태로 될 수 있다. 그 프로그램 제품은, 예를 들어, 플로피 디스켓을 포함하는 자기 데이터 저장 매체, 하드 디스크 드라이브, CD ROM, DVD와 같은 광학 데이터 저장 매체, ROM, 플래시 ROM, FPROM과 같은 전자 데이터 저장 매체, 하드웨어에 내장된(hard-wired) 또는 사전 프로그램된 칩(예를 들어, EEPROM 반도체 칩), 나노 기술 메모리, 또는 그와 유사한 것과 같은 고정(non-transitory) 매체를 포함하여 구성될 수 있다. 그 프로그램 제품의 컴퓨터-판독 가능 신호는 임의 선택적으로 압축되거나 암호화될 수 있다.

일부 구현예에서, 본 "P명은 소프트웨어에 실행될 수 있다. 더욱 크게 명확화하기 위해, "소프트웨어"는프로세서에 실행된 임의의 명령어를 포함하고, 그리고 펌웨어, 상주 소프트웨어(resident software), 마이크로코드, 및 그 유사물을 포함하되, 그에 한정되지 않는다. 하드웨어와 소프트웨어 모두의 처리는, 이 분야의 통상의 기술자에게 알려져 있는 바와 같이, 중앙 집중화되거나 또는 통째로 또는 부분적으로 분산(또는 그 조합)된다. 예를 들어, 소프트웨어 및 다른 모듈은, 국부 기억 장치를 통해, 네트워크를 통해, 브라우저 또는 분산 컴퓨팅 맥락(distributed computing context)의 다른 적용예(application)를 통해, 또는 위에 설명한 목적에 적합한 다른 수단을 통해, 접근 가능할 수 있다.

하나의 부품(예를 들어, 전극, 오실레이터, 스위치, 제어기, 온도 센서, 소프트웨어 모듈, 프로세서, 어셈블리, 기구, 회로, 등등)이 위에서 언급된 경우, 달리 표시되지 않는 한, 그 부품에 대한 언급("수단"에 대한 언급 포함)은, 설명된 본 발명의 예시적인 구현예에서의 그 기능을 수행하는, 그 개시된 구조와 구조적으로 균등하지 않은 부품을 포함하여, 상술한 부품의 기능을 수행하는(즉, 기능적으로 균등한) 임의의 부품의 균등물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 시스템, 방법 및 장치의 실시예는 설명의 목적으로 본 명세서에 기술되었다. 이들은 예시일 뿐이다. 본 명세서에 제공된 기술은 상술한 예시 시스템이 아닌 시스템에 적용될 수 있다. 많은 변경, 수정, 추가, 생략, 및 치환이 본 발명의 실시내에서 가능하다. 본 발명은, 특징적 구성, 요소 및/또는 액트(acts)를 균등한 특징. 요소 및/또는 액트로 대치하고, 다른 구현예로부터의 특징적 구성, 요소 및/또는 액트(acts)를 혼합하고 매칭시키며, 상술한 구현예로부터의 특징적 구성, 요소 및/또는 액트를 다른 기술의 특징. 요소 및/또는 액트와 조합하고, 그리고/또는 상술한 구현예로부터의 특징. 요소 및/또는 액트를 생략하여 조합함으로써 얻을 수 있는 변화를 포함하여, 이 분야의 통상의 기술자에게 명백한, 상술한 구현예에 대한 변화를 포함한다.

본 명세서에 기술된 실시예에 의한 방법은 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 요소들이 때때로 연속적으로 수행되는 것으로 나타나 있지만, 그와 달리 동시에 또는 순서를 달리 하여 수행될 수 있다.

그러므로 아래에 첨부된 청구범위 및 이후에 소개되는 청구항은 합리적으로 추론되는 그러한 모든 수정, 치환, 추가, 생략, 및 서브 콤비네이션을 포함하는 것으로 의도된 것이다. 청구항의 범위는 실시예에 기재한 바람직한 구현예에 한정되지 않으며, 발명의 상세한 설명과 전체로서 일관성이 있는 가장 광범위한 해석이 주어져야 한다.

Claims

폐 조직의 병든 부분과 보다 건강한 부위의 차등 가열을 위해 폐 조직에 전자기 에너지를 전달하기에 적합하고, 치료할 신체의 제1 측면에 위치할 수 있는 두 개 또는 그 이상의 제1 전자기 신호 인가기의 제1 세트 및 상기 제1 측면에 대향하고 치료할 신체의 제2 측면에 위치할 수 있는 적어도 하나의 제2 전자기 신호 인가기의 제2 세트를 포함하여 구성되고, 상기 치료할 신체가 상기 제1 및 제2 전자기 신호 인가기의 사이에 있는, 제1 전자기 신호 인가기와 제2 전자기 신호 인가기인 복수의 전자기 신호 인가기;
가열 에너지 신호 발생기;
상기 가열 에너지 신호 발생기로부터 출력 신호를 수신하고, 각 쌍이 제1 전자기 신호 인가기들 중 하나와 제2 전자기 신호 인가기들 중 하나를 포함하여 구성되는 복수의 쌍의 전자기 신호 발생기의 임의의 쌍 사이에 그 출력 신호를 선택적으로 인가하도록 연결된 선택기 회로;
상기 선택기 회로를 제어하기 위해 연결되고, 상기 출력 신호를 인가하는 것을 현재 선택된 전자기 신호 인가기 쌍들 중 하나로부터 상기 전자기 신호 인가기 쌍들 중 다른 하나로 시간 간격을 두고 스위칭하도록 작동할 수 있는 제어기;를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 1에 있어서, 전자기 신호 인가기가 각각 전극을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2에 있어서, 가열 에너지 신호 발생기와 전극사이의 임피던스 매칭 네트워크를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 임피던스 매칭 네트워크가 복수의 세팅을 포함하여 구성되고, 상기 세팅 각각은 상기 복수의 전극 쌍 중 적어도 하나에 대한 임피던스 매칭을 제공하며, 상기 전극 쌍 각각은 상기 세팅 중 하나에 대응하고, 상기 제어기는 상기 임피던스 매칭 네트워크의 임피던스 임피던스 매칭 네트워크로 하여금 전극 쌍 중 현재 선택된 하나의 전극 쌍에 대응하는 세팅으로 스위칭하게 제어하도록 연결되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 4 의 어느 한 항에 있어서, 출력 신호를 인가하는 것을, 100 Hz 이하의 주파수에서 상기 전극 쌍 중 현재 선택된 하나의 전극 쌍으로부터 상기 전극 쌍 중 다른 하나의 전극 쌍으로 스위칭하도록 상기 제어기가 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 5의 어느 한 항에 있어서, 상기 전극 선택기 회로가 열 에너지 신호 발생기의 제 1 출력을 제 1 전극 중 하나에 연결하도록 스위칭가능한 제 1 스위치 또는 스위치 네트워크를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 6의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 전극이 복수의 제 2 전극을 포함하여 구성되고, 상기 전극 선택기 회로가 상기 열 에너지 신호 발생기의 제 2 출력을 상기 복수의 제 2 전극 중 하나에 연결하도록 스위칭할 수 있는 제 2 스위치 또는 스위치 네트워크를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 열 에너지 신호 발생기의제 1 및 제 2 출력 중 하나가 접지 전위인, 의료용 열 절제 장치.
청구항1 내지 8의 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 에너지 신호 발생기가 RF 신호 발생기를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 9에 있어서, 상기 RF 신호 발생기가 적어도 1 MHz의 주파수를 갖는 신호를 출력하도록 작동가능한, 의료용 열 절제 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 주파수가 약 10 MHz 내지 약 100 MHz의 범위내에 있는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 11의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 신체내의 하나 또는 그 이상의 위치에서 조직의 온도를 나타내는 온도 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 온도 신호의 적어도 일부에 기초하여 열 에너지 신호 발생기로부터 신체내로 전달된 가열 에너지를 조절하도록 피드백 제어를 인가하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 12의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 열 에너지 신호 발생기의 출력 신호에 시간 도메인 변조를 인가하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 13의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 펄스 신호로서 출력 신호를 방사하기 위하여 열 에너지 신호 발생기를 제어하도록 구성되고, 상기 제어기가 펄스의 폭을 제어하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 12 내지 14의 어느 한 항에 있어서, 피하 및/또는 침습성 온도 센서를 더 포함하여 구성되고, 상기 온도 신호가 피하 및/또는 침습 온도 센서로부터의 출력 신호를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 15에 있어서, 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서가 서미스터를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 12 내지 16의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 신체의 적어도 일부의 열 모델을 포함하여 구성되고, 상기 열 모델은 위치들 중 하나에서의 온도를 관심 위치의 온도에 상관시키고, 상기 제어기가 온도 신호를 입력으로 사용하여 상기 열 모델을 인가하고, 상기 열 모델의 출력에 적어도 부분적으로 기초하여 가열 에너지를 조절하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 열 모델이 신체의 상이한 조직 유형들의 열 전도도, 신체의 상이한 조직 유형들의 분포, 전자기 에너지 인가기의 기하학적 구조 및 신체의 혈액 순환 중 일부 또는 전부를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 12 내지 18의 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 신호가 비접촉 온도 측정으로부터 파생된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 12 내지 19의 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 신호가 자기 공명 영상(MRI) 신호를 처리하는 것으로부터 파생된 신호를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 20의 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기의제 1 세트 및 제 2 세트 중 적어도 하나의 전극이 어레이로 배열된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 21에 있어서, 상기 어레이가 신체내의 폐의 투영과 대체로 일치하는 형태로 된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 21 또는 22에 있어서, 상기 어레이가 2차원 어레이인, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기의 제 1 및 제 2 세트는 각각 제 1 및 제 2 이차원 전극 어레이를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 24에 있어서, 상기 이차원 전극 어레이 들이 각각 동일한 수의 전극들로 이루어진, 의료용 열 절제 장치.
청구항 24 또는 25에 있어서, 상기 제 1 전극 어레이의 각 전극은 상기 제 2 전극 어레이의 대응 전극과 직접 대향되게 위치되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 24 내지 26의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전극 어레이는 신체를 따라 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있는전극들의 제 1 열 및 몸체를 따라 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있는극들의 제 2 열을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 24 내지 27의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전극 어레이와 상기 제 2 전극 어레이가 서로 거울상인 구성을 갖는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 27 또는 28에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극의 행(column)이 각각 3 개 내지 7 개의 전극으로 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 24 내지 29의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전극 어레이가, 상기 신체를 따라 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있는 각 전극 행(column)의 전극들을 갖는 적어도 4개의 전극 행(column)을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 12 내지 30의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 하나 또는 그 이상의 위치 중 하나에서의 온도를 50℃이상의 온도로 상승시키고, 선택된 시간 동안 50℃이상으로 온도를 유지하도록 가열 에너지를 조절하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 12 내지 31의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 하나 또는 그 이상의 위치들 중 하나에서의 온도가 안전 온도 임계 값을 초과하는 것을 방지하기 위해 가열 에너지를 조절 하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 32에 있어서, 상기 안전 온도 임계 값이 50℃ 보다 낮은, 의료용 열 절제 장치.
청구항 32 또는 33에 있어서, 상기 제어기가 상기 하나의 위치에서의 온도가 상기 안전 온도 임계 값을 초과하면 상기 가열 에너지의 인가를 중단하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 32 또는 33에 있어서, 상기 제어기가 상기 하나의 위치에서의 온도가온도 상승 임계 값보다 빠른 속도로 상기 안전 온도 임계 값을 향해 상승하면, 그리고/또는 안전 마진보다 상기 안전 온도 임계 값에 더 가까우면, 상기 가열 에너지 신호 발생기로부터가 열 에너지의 인가를 변조하도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 35의 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 전극과 신체 사이에 위치된 차폐부를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 36에 있어서, 상기 차폐부가 전극에 대해 이동가능한, 의료용 열 절제 장치.
청구항 36 또는 37에 있어서, 상기 차폐부가 공간적으로 변화하는 전기적 임피던스를 갖는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 38의 어느 한 항에 있어서, 전극에서 출구에 전기 전도성 유체를 공급하도록 연결된 도전성 유체의 공급원을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 39의 어느 한 항에 있어서, 제 1 세트 전자기 신호 인가기의 전극은 제 2 세트 전자기 신호 인가기의 전극과 영역이 상이한, 의료용 열 절제 장치.
청구항 2 내지 40의 어느 한 항에 있어서, 상기 전극들 중 적어도 일부는 전기 전도성 유체의 공급원에 연결된 블래더를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 41에 있어서, 상기 장치는 전기 전도성 유체를 배출하도록 연결된 하나 또는 그 이상의 펌프를 포함하고, 상기 제어기는 하나 또는 그 이상의 블래더로부터 전기 전도성 유체를 배출하도록 하나 또는 그 이상의 펌프를 작동시키도록 구성되고, 하나 또는 그 이상의 블래더로부터 전기 전도성 유체가 비워졌을 때 신체로부터 MRI 데이터를 획득하기 위해 MRI 기계를 작동시키는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 42에 있어서, 상기 제어기가 MRI 데이터를 처리하여 신체내의 하나 또는 그 이상의 위치에서 온도를 특징짓는 정보를 얻도록 구성된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기 각각이 전기 코일을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 44의 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기가 몸체에 대해 이동하도록 장착된, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 45의 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기가 신체에 대해 회전가능한 프레임에 장착되고, 상기 장치가 상기 프레임의 회전을 구동하도록 연결된 모터를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 46에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기가 신체에 대한 축방향 이동을 위해 장착되고, 상기 장치가 전자기 신호 인가기가 신체에 대하여 나선형으로 움직이도록 프레임이 회전되는 동안 전자기 신호 인가기를 축방향으로 이동시키도록 결합된 하나 또는 그 이상의 액추에이터를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 44의 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 전자기 신호 인가기 중 적어도 하나는 고정이고, 상기 장치가 상기 제어기에 의해 제어되어 상기 제 1 및 제 2 전자기 신호 인가기 중 적어도 하나에 대해 신체를 이동시키도록 작동하는 액츄에이터를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 1 내지 48의 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기를 신체측면으로 바이어싱하기 위한 바이어스 수단을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 49에 있어서, 상기 바이어스 수단이 팽창가능한 챔버를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 49 내지 50의 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기가 가요성이고, 상기 바이어스 수단이 상기 하나 또는 그 이상의 전자기 신호 인가기를 굴곡시켜서 오목한 표면에 일치시키도록 되어 있는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 50에 있어서, 상기 팽창가능한 챔버와 유체 연통하는 가압된 냉각 유체의 공급원을 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
가열 에너지 신호 발생기;
상기 가열 에너지 신호 발생기로부터의 출력 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 신호 발생기로부터의 전자기 에너지를 신체의 조직내로 결합시키도록 작동하며, 전극; 전기 코일 및 안테나로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 신호 인가기를 포함하여 구성되는 하나 또는 그 이상의 전자기 에너지 신호 인가기; 및
상기 신체내의 하나 또는 그 이상의 위치의 조직의 온도를 나타내는 온도 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 온도 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 열 에너지 신호 발생기로부터 상기 신체내로 전달된 가열 에너지를 조절하게 피드백 제어 신호를 인가하도록 구성된 제어기;를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 53에 있어서, 상기 제어기가 시간 도메인 변조를 열 에너지 신호 발생기에 인가하도록 구성된, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 53 내지 54의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 펄스 신호로서 출력 신호를 방출하도록 열 에너지 신호 발생기를 제어하도록 구성되고, 상기 제어기가 펄스 신호의 펄스 폭을 제어하도록 구성된, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 53 내지 55의 어느 한 항에 있어서, 피하 및/또는 침습 온도 센서를 더 포함하여 구성되고, 상기 온도 신호가 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서로부터의 출력 신호를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 56에 있어서, 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서가 써미스터를 포함하여 구성되는, 의료용 열 절제 장치.
청구항 56 또는 57에 있어서, 상기 피하 및/또는 침습 온도 센서가 미세 니들에 배치되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 53 내지 58의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기가 신체의 적어도 일부의 열 모델을 포함하여 구성되고, 상기 열 모델이 위치들 중 하나에서의 온도를 관심 위치의 온도에 상관시키고, 상기 제어기가 온도 신호를 입력으로 사용하여 상기 열 모델을 적용하고, 상기 열 모델의 출력에 적어도 부분적으로 기초하여가 열 에너지를 조절 하도록 구성된, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
상기 열 모델이 신체의 상이한 조직유형들의 열전도도, 신체의 상이한 조직 유형들의 분포, 상기 전자기 에너지 인가기의 기하학적 구조 및 신체의 혈액순환 중 일부 또는 전부를 포함하여 구성되는, 청구항 59 에 의한 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 53 내지 55의 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 신호가 비접촉 온도 측정에서 파생되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 온도 신호가 자기공명 영상(MRI) 신호를 처리하는 것으로부터 파생된 신호를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 53 내지 62의 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 신호 인가기가 전계의 방향을 변경하도록 제어가능하고, 상기 제어기가 상기 하나 또는 그 이상의 신호 인가기를 주기적으로 제어하여 상기 방향을 변경하도록 구성되는, 폐기종 또는 COP의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 63에 있어서, 상기 신호 인가기가 안테나 및 상기 안테나를 이동 가능하게 위치시키도록 결합된 적어도 하나의 액츄에이터 (또는 본 발명의 임의의 다른 청구항)를 포함하여 구성되며, 상기 제어기가 상기 안테나를 이동시켜 상기 전계의 방향을 변경시키도록 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치.
청구항 63에 있어서, 상기 신호 인가기가 복수의 전극 쌍 및 전극 선택기 회로를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 상기 전극 선택기 회로를 작동시켜 서로 다른 시간에 상기 전극 쌍들의 상이한 전극 쌍에 걸쳐 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 인가하도록 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,
청구항 63에 있어서, 상기 신호 인가기가 적어도 한 쌍의 전극 및 피검체에 대해 상기 적어도 한 쌍의 전극을 이동시키도록 작동하는 적어도 하나의 액추에이터를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 적어도 하나의 액추에이터를 제어하도록 연결되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,
청구항 63에 있어서, 상기 신호 인가기가 복수의 코일 쌍 및 선택기 회로를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 상기 선택기 회로를 작동시켜 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 하나의 시간에서 상기 코일 쌍들 중 한 쌍의 코일에 인가하여, 상기 코일 쌍들 중 다른 한 쌍의 코일이 가열 에너지 신호 발생기로부터의 출력 신호를 다른 시간에 전하도록 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,
청구항 63에 있어서, 상기 신호 인가기가 적어도 하나의 쌍의 전기 코일 및 피검체에 대해 상기 적어도 한 쌍의 코일을 이동시키도록 작동하는 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하여 구성되고, 상기 제어기가 적어도 하나의 액추에이터를 제어하도록 연결되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치,
폐기종 또는 COPD의 치료에 있어서의 청구항 1 내지 68의 어느 한 항에 의한 장치의 용도.
폐 조직의 질병이 있는 부분과 건강한 부분의 차별적 가열을 위해 폐 조직에 전자기 에너지를 전달하기에 적합하고, 치료될 신체의 제1 측면상에 위치할 수 있는 둘 이상의제1 전자기 신호 인가기의 제1 세트의 하나의 전자기 신호 인가기와, 상기 제 1 측면에 대향하는 치료될 신체의 제2 측면상에 위치할 수 있는 적어도 하나의제2 전자기 신호 인가기의 제2 세트의 다른 하나의 전자기 신호 인가기를 포함하여 구성되는, 한 쌍의 전자기 신호 인가기에 걸쳐 가열 에너지 신호 발생기로부터의 신호를 인가하는 단계;
상기 신호가 상기 전자기 신호 인가기의 다른 쌍에 걸쳐 인가되도록 상기 신호를 시간 간격을 두고 스위칭하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 전자기 신호 인가기의 각각의 다른 쌍은 상기 제 1 전자기 신호 인가기 중 하나와 상기 제 2 전자기 신호 인가기 중 하나를 포함하여 구성되는, 폐기종 또는 COPD의 치료에 유용한 의료용 열 절제 장치의 제어 방법.
청구항 70에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기 각각은 전극을 포함하여 구성되고, 상기 방법은 가열 에너지 신호 발생기의 임피던스를 전자기 신호 인가기의 각 쌍에 의해 제공되는 임피던스와 매칭하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 71에 있어서, 데이터 저장소내의 임피던스 매칭 네트워크에 대한 세팅을 저장하는 단계; 및 신호를 스위칭하여 상이한 쌍의 전자기 신호 인가기에 걸쳐 신호를 인가하는 것과 함께, 상기 상이한 쌍의 전자기 신호 인가기에 대응하는 세팅 중 하나에 따라 임피던스 매칭 네트워크를 구성하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 70 내지 72의 어느 한 항에 있어서, 전자기 신호 인가기가 가요성이고, 상기 방법은 오목한 표면에 일치하도록 상기 전자기 신호 인가기 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 73에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기 중 하나를 형성하는 단계가, 상기 전자기 신호 인가기 중 하나에 인접한 챔버를 팽창시키는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 70 내지 74의 어느 한 항에 있어서, 상기 신호를 스위칭하는 단계가 100 Hz 이하에서 수행되는, 방법.
청구항 70 내지 75의 어느 한 항에 있어서, 상기 신호가 무선 주파수(RF) 신호를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 76에 있어서, 상기 RF 신호가 적어도 1 MHz의 주파수를 갖는, 방법.
청구항 76 에 있어서, 상기RF 신호가약 10 MHz 내지 약 100 MHz 범위의 주파수를 갖는, 방법.
청구항 70 내지 78의 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 온도 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 조절하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 79에 있어서, 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 조절하는 단계가 피드백 제어 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 79 또는 80에 있어서, 상기 신호가 펄스 형 신호를 포함하여 구성되고, 상기 가열 에너지 신호 발생기의 출력을 조절하는 단계가 상기 펄스 형 신호에 시간 도메인 변조를 적용하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 81에 있어서, 상기 시간 도메인 변조가 펄스 폭 변조를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 70 내지 82의 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기 신호 인가기의 제 1 및 제 2 세트 각각이 2 차원 전극 어레이를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 83에 있어서, 상기2 차원 전극 어레이가 인간의 폐와 대체로 일치하는 형태로 되는, 방법.
청구항 70 내지 84의 어느 한 항에 있어서, 하나의 위치에서 온도를 임계 온도로 상승시키도록 가열 에너지 신호 발생기를 조절하고 상기 온도를 선택된 시간 동안 임계 온도 또는 그 이상으로 온도를 유지하도록 제어기를 세팅하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 85에 있어서, 상기 임계 온도가 적어도 50℃인, 방법.
청구항 70 내지 86의 어느 한 항에 있어서, 하나의 위치에서의 온도가 안전 온도 임계 값을 초과하는 것을 방지하기 위해 가열 에너지 신호 발생기를 조절하도록 상기 제어기를 세팅하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
청구항 87에 있어서, 상기 안전 온도 임계 값이 50℃보다 낮은, 방법.
본 명세서에 기술된, 신규하고 진보성 있는 특징, 특징의 조합, 또는 특징의 서브 콤비네이션을 구비한 장치.
본 명세서에 기술된, 신규하고 진보성 있는 단계, 액트(acts), 단계 및/또는 액트의 조합, 또는 단계 및/또는 액트의 서브 콤비네이션을 구비한 방법