KR20190055059A - 양극성 조직 절체 장치 및 이의 사용 방법 - Google Patents

양극성 조직 절체 장치 및 이의 사용 방법 Download PDF

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Abstract

조직 절제 장치는 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 제1 종 방향 부재의 중심 축을 주위로 팽창 가능한 제1 복수의 전극을 포함하는 제2 단부를 갖는 제1 종 방향 부재를 포함한다. 상기 제1 종 방향 부재 내에는 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 적어도 하나의 전극을 포함하는 제2 단부를 갖는 제2 종 방향 부재가 내포된다. 또한 조직 절제 장치를 사용하여 조직을 절제하는 방법이 개시된다.

Description

양극성 조직 절체 장치 및 이의 사용 방법
본 출원은 이에 의해 그 전체가 참조로서 통합되는, 2016년 7월 11일에 출원된, 미국 가특허 출원 번호 62/360,911의 우선권 혜택을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 의료 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 양극성 조직 절체 장치 및 이의 사용 방법들에 관한 것이다.
RF 에너지는 조직을 응고, 절개 또는 제거하는데 널리 사용된다. 두 가지 양태 모두에서, 단극 및 양극의, 전도성 전극들이 처치될 조직과 접촉한다. 단극 모드에서, 활성 전극은 처치될 조직과 접촉하여 배치되고 큰 표면적을 갖는 리턴 전극이 활성 전극으로부터 일정 거리에 있는 환자에 위치한다. 양극 모드에서는, 활성 및 리턴 전극들이 처치될 조직을 서로 일괄하여 다루기 위해 근접하게 놓인다. RF 필드의 침투 깊이에 대한 더 나은 제어를 제공하고 그로 인해 조직이 가열되는 온도에 대한 제어를 제공하기 위해 종종 전극 어레이가 사용된다.
각 모드마다 많은 난점이 있다. 예를 들어, 단극 배열에서, 전극들 사이의 물리적 분리가 크기 때문에, 전극 부위들에서의 국부 화상에 대한 보고가 빈번하다. 예를 들어, 전극들 중 하나가 혈관 내부에 있을 경우 이는 분명히 바람직하지 않다. 다른 심각한 문제는 혈병 형성 가능성이다. 전극들과 접촉하는 조직은 응고 또는 절제될 수 있다. 전극들이 혈관 내부에 존재하는 경우, 위험한 혈병의 형성은 바람직하지 못하다.
상술한 문제들을 극복하기 위한 시도로서, 다양한 장치 및 전극 구성이 다음 특허들에 기술되어 있다. 미국 특허 번호 5,366,443 및 5,419,767은 카테터 상에 RF 전극들을 사용하여 병변을 가로 지르는 것을 기술하고 있다. 이러한 특허들은 폐색물과 접촉하는 카테터의 말단 팁에서 양극 전극 어셈블리를 기술한다. RF 에너지의 인가는 폐색을 제거하고 폐색이 가이드 와이어가 관통하는 것에 민감하게 만든다. 이 방법은 폐색 대신에 건강한 조직을 통한 전류의 단락의 가능성이 높기 때문에, 혈관벽들 또는 건강한 조직에 대한 외상을 피하기 위해 폐색 및 절제 시술을 주의 깊게 추적해야 한다는 결점이 있다. 미국 특허 번호 5,419,767은 다중 전극 어레이의 사용을 통해 이러한 제한을 어느 정도 극복한다. 그러나, 이 장치는 이 채널을 가로지르는 가이드와이어를 통해 장치를 통과시킬 수 있도록 폐색을 통하는 채널을 미리 만들어야 한다.
본 기술은 해당 분야의 이러한 결함들 및 다른 결함들을 극복하기 위한 것이다.
조직 절제 장치는 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 제1 종 방향 부재의 중심 축을 주위로 팽창 가능한 제1 복수의 전극을 포함하는 제2 단부를 갖는 제1 종 방향 부재를 포함한다. 상기 제1 종 방향 부재 내에는 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 적어도 하나의 전극을 포함하는 제2 단부를 갖는 제2 종 방향 부재가 내포된다.
조직을 절제하기 위한 방법은 제1 종 방향 부재 및 상기 제1 종 방향 부재 내에 내포된 제2 종 방향 부재를 환자의 신체 조직 영역 내로 전진시키는 단계를 포함한다. 상기 제1 종 방향 부재는 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 제1 복수의 전극을 포함하며 연장 가능하여 제1 복수의 전극 간 각각의 위치 결정을 변경하는 제2 단부를 포함한다. 상기 제2 종 방향 부재는 상기 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 적어도 하나의 전극을 포함하는 제2 단부를 포함한다. 상기 제1 복수의 전극은 상기 제1 종 방향 부재의 제1 복수의 전극과 상기 제2 종 방향 부재의 상기 적어도 하나의 전극 사이에 양극성 배열을 제공하도록 팽창된다. 상기 제1 종 방향 부재 및 상기 제2 종 방향 부재로의 에너지 전달은 상기 조직을 절제하기 위해 상기 에너지 발생기로부터 상기 신체의 상기 조직 영역으로 개시된다.
본 기술의 대표적인 실시 예들에 따른 방법들, 장치들 및 시스템들은 양극성 조직 절제를 제공한다. 예를 들어, 본 기술의 하나의 대표적인 적용 예는 전립선의 확대가 요도를 막고 요도 압박 및 부분적 또는 전체적 폐색을 초래할 수 있는 전립선 비대증(BPH) 및 전립선암과 같은 병태들의 증상을 완화시키기 위해 전립선 조직을 절제하는 것이다. BPH와 같은 전립선 장애의 증상들로 인해 요도가 막히는 경우가 많으므로, 경요도적 전립선 치료 방법들 및 장치들은 비정상적인 조직 폐색으로 인해 방해받을 수 있다. 이는 장치가 원하는 영역을 치료하기 위해 폐색된 공간 내에서 적절히 이동할 수 없을 수 있으며, 그에 따라 치료 장치들이 적절하게 또는 최적으로 기능하지 못하게 하기 때문이다. 외과적 절제술 대신 또는 그 이전에 조직을 약화시키건, 고치거나 또는 그 외 처치하기 위해 조직을 절제하기 위한 양극성 조직 절제를 통해 전립선 조직과 같은 조직의 절제를 가능하게 하는 것이 본 기술의 바람직한 측면이다. 조직 절제와 같은 처치들은 본질적으로 신체 영역의 조직 기질로부터 그것을 분리함으로써 표적 조직을 약하게 하고 그렇게 함으로써 처치된 조직을 용이하게 제거하기 위해 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 기술의 측면들은 조직 절제 및 폐색된 내강의 재소통을 위해 두 개의 종 방향 부재를 통해 전달되는 에너지를 사용한다.
본 기술의 다른 대표적인 적용 예는 만성적 전 폐쇄증(CTO) 또는 뇌 혈전 또는 혈액 투석 이식편과 같은 이식편과 같은 혈관 폐색을 절제하는 것이다. 본 기술의 측면 측면들은 예를 들어 심방 중격을 포함하여, 심장 구조와 같은 다른 조직들을 절제하는데 채용될 수 있다.
본 기술은 양극성 조직 절제를 위한 안전하고 효율적인 장치들 및 방법들을 제공하는 것을 포함하여 많은 이점을 제공한다.
도 1은 제1 및 제2 종 방향 부재들을 포함하는 조직 절제 장치에 연결된 RF 발생기를 포함하는 대표적인 조직 절제 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 대표적인 조직 절제 시스템에 채용될 수 있는 대표적인 종 방향 부재의 측면도이다.
도 3a 및 도 3b는 절연체들을 포함하는 대표적인 종 방향 부재들의 부분 측단면도들이다.
도 3c 및 도 3d는 접힌 상태(도 3c) 및 팽창된 상태(도 3d)에서 전방성/역행성 접근법에서 사용시 외측으로 팽창하도록 구성된 복수의 전극을 갖는 대표적인 종 방향 부재의 실시 예들을 도시한다.
도 3e는 절연체가 복수의 전극을 둘러싼, 도 3c 및 도 3d에 도시된 대표적인 종 방향 부재의 단부 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 하나의 종 방향 부재가 다른 종 방향 부재 내에 내포되는 종 방향 부재들의 실시 예를 도시한다.
도 5a는 하나의 종 방향 부재가 다른 종 방향 부재 내에 내포되고 종 방향 부재들 중 하나가 외측으로 열리도록 구성된 복수의 전극을 포함하는 종 방향 부재들의 실시 예를 도시한다.
도 5b는 양 부재가 외측으로 팽창하도록 구성된 복수의 전극을 포함하는 종 방향 부재들의 일 실시 예를 도시한다.
대표적인 조직 절제 시스템(5)이 도 1에 도시되어 있다. 이 예에서, 조직 절제 시스템(5)은 피그테일(pigtail)(20) 및 커넥터(30)를 통해 에너지 발생기(10)에 결합된 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)를 포함하지만, 조직 절제 시스템(5)은 다른 유형들 및 개수의 장치, 구성요소 및/또는 요소를 다양한 다른 구성으로 포함할 수 있다. 이제 보여질 바와 같이, 조직 절제 시스템(5)은 또한 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 주지된 추가 구성요소들을 포함할 수 있고, 그에 따라 본원에서는 설명하지 않을 것이다. 본 기술은 조직 절제를 위한 보다 안전하고 보다 효율적인 장치들을 제공하는 것을 포함하여 많은 이점을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 기술은 표적 조직에 대한 상이한 접근법들을 허용한다는 점에서 바람직한 양극성 절제 시스템들 및 방법들을 제공한다.
다시 도 1을 참조하면, 대표적인 일 실시 예에서, 양극 조직 절제 시스템(5)은 혈관 폐색과 같은 폐색에 RF 에너지와 같은 에너지를 전달하기 위한 두 개의 종 방향 부재, 즉 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)를 포함하나, 제1 종 방향 부재(100a) 및/또는 제2 종 방향 부재(100b) 대신, 이하에 설명되는 추가적인 종 방향 부재들과 같은 다른 피처들을 갖는 다른 유형들의 종 방향 부재들이 이용될 수 있다. 또한, 다른 수의 종 방향 부재가 다른 배열로 이용될 수 있다. 내포된 배열의 두 개의 종 방향 부재는 단지 예로서, 이하에 설명될 바와 같이 채용될 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 이 예에서, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)는 가이드와이어들이지만, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)는 대안적으로 카테터, 마이크로 카테터, 확장 카테터 또는 이들의 조합과 같이 해당 기술분야에 알려져 있는 임의의 다른 종 방향 부재일 수 있다.
도 1에 나타난 바와 같이, 이 예에서, 제1 종 방향 부재(100a)는 전방 방향으로부터 표적 조직에 접근하도록 구성되고 제2 종 방향 부재(100b)는 표적 조직에 역행하는 방향으로부터 접근하도록 구성되지만, 다른 접근법들이 아래에서 설명될 바와 같이 표적 조직에 접극하기 위해 이용될 수 있다. 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)는 충분한 비틀림 강도 및 종 방향 유연성을 가져 폐색물을 통해 전진하도록, 그것들의 전극들을 혈관 벽으로부터 멀어져 다른 종 방향 부재를 향하는 방향으로 정렬시키도록, 또는 이들의 임의의 조합으로 구성된다.
이 예에서, 에너지 발생기(10)(제어기로도 지칭 됨)는 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)에 제공될 RF 에너지원으로서 작용하는 RF 에너지 발생기이다. 임의적으로, 일례에서, 에너지 발생기(10)는 휴대용 배터리 작동식 장치이나, 다른 유형들의 RF 발생기들이 이용될 수 있다. 절제를 위한 에너지 발생기(10)로부터의 RF 에너지의 사용이 본원에 설명되지만, 다른 에너지 양상들, 예를 들어 초음파 에너지가 또한 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 일례로, 본 기술의 대표적인 조직 절제 시스템(5)의 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b) 중 하나 또는 양자는 이하에 설명될 RF 전극들 대신 또는 그에 더하여, 에너지 발생기(10)에 결합되도록 구성된 하나 이상의 초음파 트랜스듀서를 포함한다. 초음파 트랜스듀서들은 폐색을 절제하기 위해 초음파 에너지를 제공한다. 다른 예에서, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b) 양자는 초음파 트랜스듀서들을 포함하고 전방 뿐만 아니라 역행 방향으로부터 병변을 절제한다. 다른 에너지 양상들은 마이크로파 및 레이저를 포함할 수 있지만, 해당 기술분야에 알려져 있는 추가적인 에너지 양상들이 채용될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 이 예에서 RF 에너지를 에너지 발생기(10)로부터 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)에 제공하기 위해, 피그테일(20)이 그것의 전단부에서 에너지 발생기(10)에 연결되고 그것의 말단부에서 커넥터(30)로 끝난다. 커넥터(30)는 에너지 발생기(10)의 입력 및 출력 신호들을 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)에 결합시키는 표준 커넥터이다. 커넥터(30)로 사용될 수 있는 대표적인 커넥터는 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b) 위에 배치될 수 있는 잠금 툴 또는 토크 장치일 수 있다. 그러한 구성에서, 잠금 툴 또는 토크 장치는 아래에서 설명될 바와 같이 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b) 상에 배치된 하나 이상의 전극으로, 또는 그로부터 고주파 에너지를 전도하는 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)의 일부(이를테면 가이드와이어의 코어와이어)와 전기적으로 접촉하도록 구성된다. 그러한 이 예에 설명된 바와 같은 구성에서, 잠금 툴 또는 토크 장치는 또한 에너지 발생기(10)에 연결됨으로써, 아래에서 설명될 바와 같이 발생기를 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b) 및 그 위의 전극들에 전기적으로 연결하도록 구성될 수도 있다. 커넥터(30)로서 이용될 수 있는 대표적인 잠금 커넥터들은 압축성 프롱들, 스크류들, 슬라이딩 링들 또는 토크 장치들에 일반적으로 사용되는 다른 메커니즘들을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)는 그것들의 말단부들에, 각각, 전도성 전극들(105a 및 105b)을 가지지만, 제1 종 방향 부재(100a 및 100b)는 다른 위치들에 다른 유형들 또는 개수의 전극(및/또는 초음파용 트랜스듀서들과 같은 다른 에너지 전달 요소들)을 가질 수 있다. 일례로, 전극들(105a 및 105b)은 각각, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)의 일측 상에 위치되고, 그에 따라 수술의는 제1 종 방향 부재(100a)의 및 제2 종 방향 부재(100b)의 전극이 없는 측이 RF 에너지, 또는 다른 에너지 양상을 여전히 비 표적 조직으로부터 멀리 향하게 하면서 조직 영역의 표적 조직에 닿게 할 수 있는 자유를 준다. 또한, 이는 구성이 혈관 절제를 위한 구성에서 RF 에너지를 혈관 벽과 같은 비 표적 조직으로부터 멀리 향하게 함으로써, 혈관 벽에 대한 잠재적인 RE 손상을 최소화할 수 있게 한다. 일례로, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b) 중 하나 또는 양자는 후술될 바와 같이 어레이로 배열된 복수의 전극을 포함한다.
이 예에서, 전도성 와이어들(도시되지 않음)은 RF 에너지를 단지 예로서, 에너지 발생기(10)로부터 전극들(105a 및 105b)로 전달하기 위해 전극들(105a 및 105b)을 커넥터(30)에 연결한다. 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)의 외부는 각각, 비 전도성 층들(115a 및 115b)로 덮혀 있으며, 이들은 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)와 비전도성 층들(115a 및 115b) 사이에 전도성 와이어들을 끼운다. 일례로, 비 전도성 층들(115a 및 115b)은 시스(sheath) 또는 코팅을 포함한다. 비 전도 층들(115a 및 115b)에 이용될 수 있는 대표적인 재료들은 테플론, 세라믹, 폴리이미드, 파릴렌 또는 다른 적절한 재료들을 포함할 수 있다. 코팅을 위해 채용될 수 있는 대표적인 방법들은 분무, 침지, 기상 증착 또는 플라즈마 증착을 포함할 수 있다.
이 예에서, 도 2에 더 도시된 바와 같이, 제1 종 방향 부재(100a) 및 제2 종 방향 부재(100b)는 각각, 그것들의 말단 팁들에 온도 측정 요소들(110a 및 110b)을 포함한다. 온도 측정 요소들(110a 및 110b)은 커넥터(30)에 연결되는 열전쌍 또는 서미스터이다. 다른 예에서는, RF 에너지 또는 다른 에너지원의 활성화시 압력 변화를 검출하기 위해 압력 측정 요소들이 가이드와이어들의 말단부들 상에 배치된다.
다시 도 1을 참조하면, 에너지 발생기(10)는 사용자가 최대 온도, 처리 시간, RF 전력의 레벨 또는 이러한 제어 파라미터들의 조합을 설정하게 하도록 구성된다. 치료 시간은 RF 에너지가 전극들 사이로 흐르는 시간을 나타낸다. 최대 온도 설정은 전극들과 접촉하는 조직에 대한 임계 온도로서 작용하고, 에너지 발생기(10)는 온도 측정 요소들(110a 및 110b) 중 하나 이상의 온도 측정 요소가 임계값 또는 그 부근의 조직 온도를 나타낼 때 하나의 또는 양 전극에 전력을 감소시키거나 차단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 에너지 발생기(10)는 두 개의 전극(105a 및 105b) 간 조직의 임피던스를 측정할 수 있다. 절제될 조직의 유형에 기초하여, 사용자는 안전하고 효율적인 치료를 달성하기 위해 조직에 제공될 온도, 치료 시간 및 RF 에너지량의 적절한 조합을 선택할 수 있다. 대안적으로, 처치는 사용자가 재소통 시술 동안 파라미터들을 수동으로 제어하는 것, 재소통이 달성될 때까지 사용자가 폐색을 처치하는 것으로 진행될 수 있다.
고주파 에너지로 전극에 가압하면 전극이 열을 발생시키는 것에 유의해야 한다. 일반적으로, 그러한 열의 양은 전극에 전달되는 고주파 에너지의 양에 비례하고, 전극의 표면적에 반비례한다. 이는 전극의 표면적이 작을수록 그 표면적을 통과하는 전류 밀도가 높아져(주어진 총 전류에 대해), 결과적으로 전극이 그에 따라 더 높은 온도에 도달하게 하기 때문이다. 일 실시 예에서, 높은 전류 밀도를 발생시키도록 구성된 날카로운 첨단들을 갖는 전극들이 채용될 수 있다. 단지 예로서, 볼 팁 전극들이 고주파 에너지를 채용하는 예들에서 높은 전류 밀도의 영역들을 발생시키기 위해 채용될 수 있다. 일례로, 시스템은 고주파 스파크가 발생되도록 전극에 충분한 고주파 에너지를 전달하도록 구성된다.
이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 다른 예에서, 전도성 와이어들이 장치 및 주변 조직을 과도한 열로부터 보호하기 위해 가이드와이어들과 같은 종 방향 부재들 상에 절연체와 같은 내열성 물질을 사용하여 절연된다. 도 3a는 본 기술의 일 실시 예에 따른, 전극 및 절연체를 포함하는 대표적인 종 방향 부재(200)의 부분 측단면도를 도시한다. 종 방향 부재(200)는 후술하는 것을 제외하고는 제1 종 방향 부재(100a) 및/또는 제2 종 방향 부재(100b)와 구조 및 동작면에서 동일하고 조직 절제 시스템(5)에 채용될 수 있다. 종 방향 부재(200)는 그것의 말단 팁으로서 전극(210)을 포함하지만, 다른 위치들에 다른 개수의 전극이 채용될 수도 있다. 이 예에서, 종 방향 부재(200)는 도전성 리본(220) 또는 다른 전기 도전성 커넥터를 통해 종 방향 부재(200)의 코어 와이어에 전기적으로 결합되는 전극(210)을 갖는 가이드와이어이다. 절연체(230)는 종 방향 부재(200)의 말단부에 배치되어 전극(210)이 고주파 에너지로 가압될 때 발생되는 열의 일부를 편향킴으로써, 단지 예로서, 장치의 나머지 부분을 그러한 열로부터 보호한다. 절연체(230)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 종 방향 부재(200)의 말단부 주위를 감쌀 수 있거나, 또는 종 방향 부재(200)의 말단부에 배치된 복수의 개별 피스로서 구성될 수 있다. 절연체(230)는 전극(210)과 직접 접촉할 수도 접촉하지 않을 수도 있다.
다른 예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 절연체(240)는 전극(210)이 함몰되도록 전방으로 돌출하도록 구성된다. 돌출 절연체(240)는 전극(210)을 너머 연장됨으로써, 전극(210)을 함몰시키도록 구성된다. 이는 전극(210)을 양극성 배열을 생성하기에 충분히 노출되게 하면서, 전극(210)을 주변 조직에 노출시키는 것은 제한한다.
활성 및 리턴 전극들의 표면적들을 유사한 크기로 하는 것이 가능하지만, 일례로 활성 전극이 리턴 전극보다 작은 표면적을 갖도록 구성된다. 이는 활성 전극이 고주파 스파크가 리턴 전극쪽으로 넘어가게 할 정도로 충분히 높은 전류 밀도를 발생시키게 하는 동시에, 리턴 전극 표면적이 폐색과의 접촉을 최대화하고 활성 전극으로부터 스파크를 유도하기에 충분히 크게 한다. 그러한 실시 예의 다른 이점은 리턴 전극이 활성 전극만큼 고온에 도달하지 않을 가능성이 높다는 것이다. 일례로, 리턴 전극 표면적 대 활성 전극 표면적의 비율은 약 50: 1 내지 2: 1, 바람직하게는 약 10: 1의 범위 내에 있도록 구성된다. 다른 예에서, 리턴 전극은 폐색과의 표면적 접촉을 증가시키기 위해 피그테일 설계로 구성된다.
도 3c에 도시된 것과 같은 다른 예에서, 종 방향 부재(300)는 표적 조직과의 표면적 접촉을 넓히고 증가시키기 위해 외측으로 팽창하도록 구성된 복수의 리턴 전극(310)을 갖는다. 종 방향 부재(300)는 후술하는 것을 제외하고는, 제1 종 방향 부재(100a) 및/또는 제2 종 방향 부재(100b)와 구조 및 동작면에서 동일하다. 전극들(310)은 종 방향 부재(300)의 말단부(320) 상에 배치되는 복수의 리브로서 배열된다. 대안적으로, 개별 전극들은 복수의 팽창 가능한 리브를 따라 배열될 수도 있다. 일례로, 몇몇 전극은 복수의 리브 각각을 따라 측 방향으로 배열된다. 다시 도 3c 및 도 3d를 참조하면, 전극들(310)은 도 3d에 도시된 바와 같이, 확 퍼지도록(flare out) 구성된다. 접힌 상태에서, 복수의 전극(310)은 예를 들어 제지 슬리브(restraining sleeve)(도시되지 않음)를 사용함으로써, 복수의 전극(310)을 구부림으로써, 복수의 전극(310)의 전단부들 상에 신장력 또는 견인력을 가함으로써 등에 의해, 응력 상태로 유지된다. 접힌 상태에서의 복수의 전극(310)을 갖는 종 방향 부재(300)는 표적 조직으로 전진될 수 있다. 응력을 해제하거나 구속 슬리브를 뒤로 당기면, 복수의 전극(310)이 펼쳐진다. 펼쳐진 복수의 전극(310)의 직경들은 표적 조직의 부위에서의 형태, 예를 들어 혈관의 직경과 일치하도록 조정될 수 있다. 복수의 전극(310)의 펼쳐짐은 많은 양의 조직이 절제되게 한다.
일례로, 복수의 전극(310), 또는 리브 각각은 도 3e의 단면도에 도시된 바와 같이, 절연체 영역(340)에 인접한 전극 영역(330)을 포함한다. 이 예에서, 복수의 전극(310)이 바스켓(basket)과 같은 구성으로 펼쳐질 때, 절연체 영역(340)은 외측에 있고 전극 영역들(330)이 바스켓과 같은 구성의 내부에 있다. 바스켓과 같은 구성이 설명되었지만, 나선형 코일과 같은 다른 구성들이 복수의 전극 또는 전극들이 위치하는 리브들에 사용될 수도 있다. 도 3e에 도시된 구성은 바스킷과 같은 구성 내부에 고주파 에너지를 유도하는 동시에 주변 조직 보호를 제공하는 것을 유리하게 돕는다.
다른 예에서, 전극 영역들은 리브들의 일부분으로 제한 또는 집중된다. 전극 영역들을 리브의 일부에 제한하면 전극의 위치에서 보다 높은 전류 밀도가 표적 조직을보다 효율적으로 절제하게된다. 일례로, 리브들의 내부에 하나 이상의 볼 팁 전극을 포함하는 하나 이상의 리브가 이용된다. 이 예에서, 하나 이상의 볼 팁은 에너지가 전달되는 첨단들로 구성된다. 대안적으로, 다른 예들에서는 전극 영역들(330) 및 절연체 영역들(340)의 배치가 달라질 수 있는 것으로 고려된다. 임의적인 예에서, 포획 장치는 리턴 전극들서 사용하기 위한 하나 이상의 전극 영역을 포함하도록 구성될 수 있다. 포획 장치들의 예들은 미국 특허 번호 9,119,651에 개시되어 있으며, 그 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로 통합된다. 또 다른 추가의 임의적인 예에서, 흡인 카테터를 포함하는 포획 장치는 절제로부터 임의의 잔해를 흡인하기 위해 통합된다. 또한, 바스켓과 같은 구성은 특히 팽창될 때 종 방향 부재를 조직 영역 내에 고정시킴으로써 안정화 요소로서 작용할 수 있다.
다른 예에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 종 방향 부재(410)가 배치 이전에 제2 종 방향 부재(420) 내에 내포되며, 이때 제1 종 방향 부재(410)가 내포된 종 방향 부재이고 제2 종 방향 부재(420)는 호스트 종 방향 부재가 되도록 구성된다. 제1 종 방향 부재(410)가 제2 종 방향 부재(420)에 내포된 것으로 설명되었지만, 제1 및 제2 지정은 단지 설명을 위한 것이고, 어느 하나의 종 방향 부재가 이 예에서 다른 것에 내포될 수 있다. 종 방향 부재(410 및 420)는 후술하는 것을 제외하고는 제1 종 방향 부재(100a) 및/또는 제2 종 방향 부재(100b)와 구조 및 동작면에서 동일하고, 도 1에 도시된 바와 같은 조직 절제 시스템(5)에 채용될 수 있다.
종 방향 부재들(410 및 420)은 각각, 그것들의 말단부들에 위치한 전도성 전극들(411 및 421)을 포함하지만, 종 방향 부재들(410 및 420)은 다른 위치들에 다른 유형들 및 개수의 전극을 가질 수도 있다. 이 예에서, 두 개의 종 방향 부재(410 및 420)는 동시에 조직 영역 내로 전진될 수 있다. 두 개의 종 방향 부재(410 및 420)가 표적 조직에 근접하면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 종 방향 부재(410)가 제2 종 방향 부재(420)로부터 연장되어 제1 종 방향 부재(410)가 제2 종 방향 부재(420)에 대해 말단이게 된다. 제1 종 방향 부재(410)가 연장된 구성을 취한 후에, 전극들(411 및 421)을 통해 두 개의 종 방향 부재(410 및 420)는 양극성 구성을 형성하여 전극들(411 및 421)을 통해 두 개의 종 방향 부재(410 및 420) 사이에 에너지가 전달될 때 제1 및 제2 종 방향 부재들(410 및 420)의 전극들(411 및 421) 사이 또는 그 부근 표적 조직의 일부가 절제되게 된다.
다른 예에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 및/또는 제2 종 방향 부재들(510 및 520)는 표적 조직과의 표면 접촉을 넓히고 증가시키기 위해 바스켓과 같은 구성으로 외측으로 팽창하도록 구성된 복수의 전극(540)을 갖도록 구성되나, 나선형 코일과 같은 다른 구성들도 이용될 수 있다. 종 방향 부재들(510 및 520)는 후술하는 것을 제외하고는, 제1 종 방향 부재(100a) 및/또는 제2 종 방향 부재(100b)와 구조 및 동작면에서 동일하다.
이 예에서, 제1 종 방향 부재(510)의 전개와 동시에 또는 순차적으로, 제2 종 방향 부재(520)의 리브들(541)로서 구성된 복수의 전극(540)은 전술한 바와 같이 접힌 상태에서 팽창된 상태로 변형되도록 구성된다. 일례로, 하나 이상의 리브는 전극들로서 작용하는 리브들의 내부에 하나 이상의 볼 팁(541a)을 포함한다. 일례로, 볼 팁들(541a)은 에너지가 높은 전류 밀도로 전달되는 첨단들로서 구성되지만, 높은 전류 밀도를 생성하기 위해 날카로운 첨단들을 제공하는 다른 전극 구성들이 채용될 수도 있다. 그 후, 두 개의 종 방향 부재(510 및 520)는 양극 구성을 형성하여 에너지가 제1 종 방향 부재(510) 상의 전극(530) 및 제2 종 방향 부재(520) 상에 배치되는 복수의 전극(540)을 통해 에너지가 두 개의 종 방향 부재(510 및 520) 사이에 전달될 때 제1 및 제2 종 방향 부재들(510 및 520) 사이 또는 그 부근 표적 조직의 일부가 절제되게 된다. 다른 예에서, 두 개의 종 방향 부재(510 및 520)는 표적 조직으로 개별적으로 전진된다.
도 4a 내지 도 5b에 도시된 내포된 예들의 일 측면에서, 시스템들 및 방법들은 전립선 절제를 위해 구성된다. 이 예에서, 내포된 종 방향 부재들은 전립선 내의 요도 내강 내로 삽입된다. 그 후, 종 방향 부재들이 BPH 치료를 위한 조직과 같은 표적 조직 또는 그 부근에 있으면, 내포된 종 방향 부재가 호스트 종 방향 부재 내에 또는 그 부근에 배치된다. 그 후, 복수의 전극은 바스켓 구성으로 팽창되나, 나선형 코일과 같은 다른 구성들이 이용될 수도 있다. 팽창될 때, 바스켓과 같은 구성은 요도 내에 종 방향 부재들을 고정시킴으로써 안정화 요소로서 작용한다. 그 후, 양극성 조직 절제를 달성하기 위해 호스트 및 중첩 종 방향 부재들 사이에 에너지가 전달된다.
다른 예에서,도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 종 방향 부재들(610, 620) 양자는 팽창된 형태의 바스켓과 같은 구성으로 외측으로 팽창하도록 구성된 복수의 전극(630 및 640)을갖도록 구성될 수 있다. 종 방향 부재들(610 및 620)는 후술하는 것을 제외하고는, 제1 종 방향 부재(100a) 및/또는 제2 종 방향 부재(100b)와 구조 및 동작면에서 동일하다. 일례로, 제1 종 방향 부재(610)의 복수의 전극(630)의 바스켓과 같은 구성은 제2 종 방향 부재(620)의 복수의 전극(640)의 바스켓과 같은 구성 내에 내포되도록 구성된다. 이 구성에서, 제2 종 방향 부재(620)의 복수의 전극(640)의 바스켓과 같은 구성은 팽창된 구성에서도, 제1 종 방향 부재(610)의 복수의 전극(630)의 바스켓과 같은 구성을 호스팅하도록 더 크다. 일례로, 복수의 전극(630 및 640)의 바스켓과 같은 구성들은 동시에 또는 순차적으로 전개될 수 있다. 다른 실시 예에서, 종 방향 부재들(610, 620)의 팽창된 구성의 직경은 동일하다. 일례로, 종 방향 부재들(610 및 620)은 리브들 내부에 하나 이상의 볼 팁(641a 및 631a)을 포함하는 하나 이상의 리브(631 및 641)를 갖는다. 이 예에서, 볼 팁들(641a 및 631a)은 에너지가 높은 전류 밀도로 전달되는 첨단들로서 구성되지만, 다른 고전류 밀도 전극 구성이 이용될 수도 있다.
그 후, 두 개의 종 방향 부재(610 및 620)는 양극 구성을 형성하여 에너지가 복수의 전극(630 및 640)을 통해 두 개의 종 방향 부재(610 및 620) 사이에 전달될 때 제1 및 제2 종 방향 부재들(610 및 620) 사이 또는 그 부근 표적 조직의 일부가 절제되게 된다.
또 다른 예에서, 단일 종 방향 부재는 팽창된 구성에서 바스켓과 같은 구성으로 외측으로 팽창하도록 구성된 복수의 전극의 두 개의 세트를 포함한다. 복수의 전극의 제1 바스켓은 복수의 전극의 제2 바스켓 내에 내포되도록 구성된다. 이러한 구성에서, 전극들의 두 개의 바스켓 양극성 구성을 형성하여 에너지가 전극들의 두 개의 바스켓 사이에 전달될 때 두 개의 바스켓 사이의 표적 조직의 일부가 절제되게 된다.
본 실시 예들이 주로 전립선의 요도 처치를 참조하여 설명되었지만, 실시 예들의 특정 측면들은 또한 뇌, 심장, 폐, 내장, 눈 , 피부, 신장, 간, 췌장, 위, 자궁, 난소, 고환, 방광, 귀, 코 등의 근육 조직, 골수, 지방 조직, 근육, 선 조직, 척추 조직 등의 연조직, 궤양, 결장, 식도, 폐동맥 통로, 혈관 등과 같은 신체 내강 및 통로뿐만 아니라 치아, 뼈 등과 같은 다른 기관들을 치료하고 고치기 위해 사용될 수도 있다. 본원에 개시된 장치들은 기존의 신체 내강을 통해 삽입되거나 또는 고체 조직을 통해 삽입될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 양극성 배열에서의 에너지 전달에 관한 것이다. 특히, 에너지는 배열의 각 개별 리브에 순차적으로 전달되어 내포된 종 방향 부재상의 제1 전극과 개별 리브상에 위치된 제2 전극 사이에 에너지 전달을 집중시킬 수 있다. 에너지는 표적 조직 내에서 360도 스캔할 수 있도록 순환 방식으로 각 개별 리브에 순차적으로 전달된다. 대안적으로, 에너지는 동시에 전달될 수도 있다.
이제 조직을 절제하기 위한 대표적인 방법을 수행하기 위한 조직 절제 시스템(5)의 대표적인 동작이 도 1 및 도 5a를 참조하여 설명될 것이다.
먼저, 종 방향 부재들(510 및 520)이 종 방향 부재(510)가 종 방향 부재(520) 내에 내포되어, 단지 예로서 전립선 조직 또는 혈관 폐색과 같은 환자 신체의 조직 영역으로 전달된다. 종 방향 부재들(510 및 520)은 고주파 에너지 발생기와 같은 에너지 발생기(10)에 결합된다. 종 방향 부재(510)는 그것의 말단부 상에 단일 전극(530)을 포함하는 한편, 종 방향 부재(520)는 그것의 말단부 상에 복수의 팽창 가능한 전극(540)을 포함한다.
다음으로, 종 방향 부재(520) 상의 복수의 전극(540)이 종 방향 부재(520)의 복수의 전극(540)과 종 방향 부재(510)의 전극(530) 간 양극성 배열을 제공하도록 팽창된다. 단지 예로서, 복수의 전극(540)은 바스켓과 같은 구성으로 팽창될 수 있지만, 나선형 코일과 같은 다른 팽창된 구성들이 이용될 수도 있다. 다른 예에서, 볼 팁 전극들(541a)과 같은 높은 전류 밀도를 발생시키도록 구성된 전극들을 갖는 복수의 리브(541)가 바스켓과 같은 구성을 위해 채용될 수 있다. 일례로, 복수의 전극(540)을 동시에 또는 순차적으로 팽창시키면서, 종 방향 부재(510)는 종 방향 부재(520)에서 그것의 내포된 위치로부터 연장되어 조직 절제에 앞서 전극(530)과 복수의 전극(540) 사이의 거리를 변경시킬 수 있다 .
에너지 발생기(10)로부터 신체의 조직 영역으로 종 방향 부재들(510 및 520)로의 에너지의 전달이 조직을 절제하기 위해 개시된다. 일례로, 에너지는 고주파 에너지이지만, 다른 에너지 양상들이 사용될 수도 있다. 종 방향 부재(520)에서의 그것의 내포된 위치로부터 종 방향 부재(510)의 위치는 에너지 전달에 의해 절제되는 조직의 영역을 변화시키도록 조정될 수 있다.
본 발명의 기본 개념을 설명하였으므로, 전술한 상세한 설명은 단지 예로서 제시되고 제한적인 것이 아니라는 것이 해당 기술분야의 통상의 기술자들게 명백할 것이다. 본원에 명시적으로 기술되지는 않았지만 다양한 변경, 개량 및 수정이 이루어질 것이며 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 의도된다. 이러한 변경, 개량 및 변경은 본원에 제안되는 것으로 의도되며 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다. 또한, 처리 요소 또는 시퀀스의 열거된 순서, 또는 숫자, 문자 또는 다른 명칭의 사용은 청구된 프로세스를 청구범위에 특정된 경우를 제외하고 임의의 순서로 제한하도록 의도되지 않는다. 따라서, 본 발명은 이하의 청구범위 및 그 균등물에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 조직 절제 장치로서,
    에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 제1 종 방향 부재의 중심 축을 주위로 팽창 가능한 제1 복수의 전극을 포함하는 제2 단부를 갖는 제1 종 방향 부재; 및
    상기 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 적어도 하나의 전극을 포함하는 제2 단부를 갖는 제2 종 방향 부재를 포함하되, 상기 제2 종 방향 부재는 상기 제1 종 방향 부재 내에 내포되는 조직 절제 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 종 방향 부재의 상기 제1 복수의 전극은 바스켓(basket)과 같은 구성으로 팽창 가능한 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 복수의 전극은 상기 바스켓과 같은 구성을 따라 측 방향으로 위치되는 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 종 방향 부재의 상기 제1 복수의 전극은 나선형 코일로 팽창 가능한 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 종 방향 부재의 상기 중심 축에 대해 말단인 상기 제1 종 방향 부재의 상기 복수의 제1 전극의 적어도 일부분 상에 위치된 절연체를 더 포함하는 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 종 방향 부재는 상기 제2 종 방향 부재의 중심 축 주위로 팽창 가능한 제2 복수의 전극을 포함하는 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제2 복수의 전극은 상기 제1 복수의 전극 및 상기 제2 복수의 전극 양자가 팽창된 상태에 있을 때 상기 제1 복수의 전극 내에 위치되는 장치.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 제2 종 방향 부재의 상기 제2 복수의 전극은 바스켓과 같은 구성으로 팽창 가능한 장치.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 제2 종 방향 부재의 상기 제2 복수의 전극은 나선형 코일로 팽창 가능한 장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 종 방향 부재는 상기 제1 종 방향 부재로부터 연장 가능하여 상기 제2 종 방향 부재상의 상기 적어도 하나의 전극과 상기 제1 종 방향 부재상의 상기 제1 복수의 전극 간 거리를 변경시키는 장치.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 복수의 전극 또는 상기 적어도 하나의 전극은 높은 전류 밀도의 영역을 제공하도록 구성되는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 복수의 전극 또는 상기 적어도 하나의 전극은 제1 복수의 팽창 가능한 리브(rib)상에 위치된 볼-팁 전극들인 장치.
  13. 조직을 절제하기 위한 방법으로서,
    제1 종 방향 부재 및 상기 제1 종 방향 부재 내에 내포된 제2 종 방향 부재를 환자의 신체 조직 영역 내로 전진시키는 단계로서, 상기 제1 종 방향 부재는 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 제1 복수의 전극을 포함하며 연장 가능하여 상기 복수의 전극 간 각각의 위치 결정을 변경하는 제2 단부를 포함하고 상기 제2 종 방향 부재는 상기 에너지 발생기에 결합되도록 구성된 제1 단부 및 적어도 하나의 전극을 포함하는 제2 단부를 포함하는, 상기 전진시키는 단계;
    상기 제1 종 방향 부재의 상기 제1 복수의 전극과 상기 제2 종 방향 부재의 상기 적어도 하나의 전극 사이에 양극성 배열을 제공하도록 상기 제1 복수의 전극을 팽창시키는 단계; 및
    상기 조직을 절제하기 위해 상기 에너지 발생기로부터 상기 신체의 상기 조직 영역으로의 상기 제1 종 방향 부재 및 상기 제2 종 방향 부재로의 에너지 전달을 개시하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 조직 영역은 전립선 조직 또는 혈관 폐색을 포함하는 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 제1 종 방향 부재의 상기 제1 복수의 전극은 바스켓과 같은 구성으로 팽창 가능한 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제1 복수의 전극은 상기 바스켓과 같은 구성을 따라 측 방향으로 위치되는 방법.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 제1 종 방향 부재의 상기 제1 복수의 전극은 나선형 코일로 팽창 가능한 방법.
  18. 청구항 13에 있어서, 상기 제2 종 방향 부재는 상기 제2 종 방향 부재의 중심 축 주위로 팽창 가능한 제2 복수의 전극을 포함하며, 상기 방법은:
    상기 제1 종 방향 부재의 상기 제1 복수의 전극과 상기 제2 종 방향 부재의 상기 제2 복수의 전극 사이에 상기 양극성 배열을 제공하도록 상기 제2 복수의 전극을 팽창시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 청구항 13에 있어서, 상기 제2 종 방향 부재는 상기 제1 종 방향 부재로부터 연장 가능하여 상기 제2 종 방향 부재상의 상기 적어도 하나의 전극과 상기 제1 종 방향 부재상의 상기 제1 복수의 전극 간 거리를 변경시키며, 상기 방법은:
    상기 에너지 전달을 개시하기 전에 상기 제1 종 방향 부재로부터 상기 제2 종 방향 부재를 연장시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 청구항 13에 있어서,
    제2 조직 영역을 제거하기 위해 상기 종 방향 부재의 상기 위치를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
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