KR20200106058A - 에너지 전달을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의료 시술(예컨대, 조직 절제, 절제술, 소작, 혈관 혈전증, 심장 부정맥 및 심박장애의 처치, 전기수술, 조직 채취 등)을 비롯한 매우 다양한 응용을 위해 조직에 에너지를 전달하기 위한 포괄적인 시스템 및 방법에 관한 것이다. 소정 실시예에서, 가요성 섹션 및 강성 섹션을 갖는 마이크로파 절제 프로브를 포함하는 장치, 시스템 및 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 의료 시술(예컨대, 조직 절제, 절제술, 소작, 혈관 혈전증, 심장 부정맥 및 심박장애의 처치, 전기수술, 조직 채취 등)을 비롯한 매우 다양한 응용을 위해 조직에 에너지를 전달하기 위한 포괄적인 시스템 및 방법에 관한 것이다. 소정 실시예에서, 가요성 섹션 및 강성 섹션을 갖는 마이크로파 절제 프로브(microwave ablation probe)를 포함하는 장치, 시스템 및 방법이 제공된다.
에너지 전달 장치(예컨대, 안테나, 프로브, 전극 등)(예컨대, 마이크로파 절제 장치)(예컨대, 고주파 절제 장치)가 원하는 조직 영역을 "처치"할 목적으로 원하는 조직 영역에 에너지를 전달하는 데 사용된다. 절제 치료(예컨대, 마이크로파 절제, 고주파 절제)는 다양한 질환 및/또는 장애(예컨대, 종양 세포)의 처치를 위한 널리 사용되는 최소 침습성 기법이다. 그러한 기법 내에서, 절제 에너지(예컨대, 마이크로파 에너지)(예컨대, 고주파(RF) 에너지)가 원하는 조직 영역을 원하는 온도로 가열하여 가열된 영역에서 조직 파괴를 일으키기 위해 사용된다.
몇몇 상황에서, 복강경 수술이 절제를 위해 사용된다. 복강경 수술은 수술 기구(예를 들어, 마이크로파 절제 장치) 및 복강경이 그것을 통해 조직 영역 및/또는 공동(cavity) 내에 배치되는, 직경이 대략 5 내지 10 밀리미터인 투관침 또는 작은 원통형 관의 삽입을 위해 원하는 조직 영역 내의 또는 그 부근의 수개의 작은 절개부를 필요로 한다. 복강경은 수술 부위를 조명하고 신체 내부로부터 비디오 모니터로 확대된 이미지를 전송하여 외과의에게 기관 및 조직의 클로즈업 뷰를 제공한다. 외과의는 라이브 비디오 피드(live video feed)를 주시하고, 투관침을 통해 배치된 수술 기구를 조작함으로써 수술을 수행한다.
전통적인 복강경 수술은 경피 시술에 사용되는 동일한 프로브를 이용할 수 있다. 경피 프로브는 일반적으로 복강경 시술에서 조종성을 제한할 수 있는 15 내지 25 cm 길이의 강성 샤프트를 사용하여 구성된다.
유사하게 로봇 복강경 수술의 경우, 로봇을 사용하여 경피 프로브를 배치하는 것이 가능하지만, 프로브의 강성 샤프트는 원하는 표적 영역에 대한 접근을 제한한다. 로봇 수술은 전형적으로 마이크로파 에너지 대신에 RF 에너지를 이용한다. 통합형 RF 수술 도구와 함께 인자를 형성할 수 있는 몇몇 상이한 클램프(clamp) 또는 조오(jaw) 도구가 이용가능하다. 그러한 통합형 RF 도구가 널리 사용된다. 그러나, 강성 경피 마이크로파 절제 프로브의 다루기 힘든 특성 및 제한된 이동성은 로봇 및 전통적인 복강경 시술을 위한 마이크로파 기술의 채택을 제한하였다.
복강경 절제에 사용하기 위한 개선된 프로브가 필요하다.
본 발명은 이러한 필요성에 대처한다.
마이크로파 절제를 수반하는 시술 동안 강성 복강경 프로브를 조종하는 문제를 해결하는 마이크로파 절제 프로브 및 시스템이 본 명세서에 제공된다. 본 명세서에 기술된 마이크로파 절제 프로브는 용이한 조종성을 위한 가요성 구성요소와, 로봇 또는 수동 파지 도구에 의한 용이한 파지를 위한 강성 구성요소(예를 들어, 복수의 금속 돌출부를 포함함)를 포함한다. 그러한 마이크로파 절제 프로브는 더 강건하고 정확한 절제 시술을 제공한다.
따라서, 소정 실시예에서, 본 발명은 마이크로파 방출 섹션, 강성 섹션, 및 가요성 섹션을 포함하는 마이크로파 절제 프로브를 제공한다.
그러한 마이크로파 절제 프로브는 마이크로파 방출 섹션, 강성 섹션, 및 가요성 섹션의 특정 위치설정으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션은 강성 섹션에 대해 원위에 위치되고, 강성 섹션은 가요성 섹션에 대해 원위에 위치된다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션은 복강경 기구의 파지 부분과 맞물리도록 구성된 하나 이상의 돌출부를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션은 마이크로파 에너지를 방출하도록 구성된다.
그러한 마이크로파 절제 프로브는 특정 마이크로파 방출 섹션으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션은 마이크로파 안테나를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 안테나는 동축 전송 라인을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 안테나는 3축 전송 라인을 포함한다.
그러한 마이크로파 절제 프로브는 특정 강성 섹션으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션은 길이가 대략 2 내지 10 cm이다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션은 복강경 기구의 파지 부분과 맞물리도록 구성된 하나 이상의(예컨대, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 초과의) 돌출부를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 복강경 기구의 파지 부분과 맞물리도록 구성된 하나 이상의 돌출부는 금속 돌출부이다.
몇몇 실시예에서, 그러한 복강경 기구의 파지 부분은 돌출부를 분리가능하게 수용하도록 구성된 슬롯(slot) 또는 리세스(recess)이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 돌출부는 그것이 마이크로파 절제 프로브를 복강경 기구와 분리가능하게 맞물리게 할 목적으로 그러한 슬롯 또는 리세스 내로 분리가능하게 끼워맞춤될 수 있도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 돌출부의 형상은 특정 형상(예컨대, 기하학적 구조)을 갖는 돌출부를 분리가능하게 수용하도록 구성된 알려진 슬롯 또는 리세스를 갖는 다양한 알려진 복강경 기구와 정합하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 돌출부의 형상은 특정 형상(예컨대, 기하학적 구조)을 갖는 돌출부를 분리가능하게 수용하도록 구성된 알려진 슬롯 또는 리세스를 갖는 특정 복강경 기구와 정합하도록 구성된다.
마이크로파 절제 프로브를 복강경 기구와 분리가능하게 맞물리게 할 목적으로 파지 부분과 돌출부 사이의 분리가능한 맞물림을 위해 다른 분리가능한 메커니즘(예컨대, 캔틸레버-타입 스냅(cantilever-type snap) 등)이 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 몇몇 실시예에서, 그러한 복강경 기구의 파지 부분은 슬롯 형성된 조오(slotted jaw)이다.
소정 실시예에서, 본 발명은 기술된 마이크로파 절제 프로브 및 복강경 기구를 포함하는 시스템을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 복강경 기구는 수동으로 작동된다. 몇몇 실시예에서, 복강경 기구는 로봇으로 작동된다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 마이크로파 절제 프로브에 전기적으로 연결된 전력 공급 장치를 추가로 포함한다.
소정 실시예에서, 본 발명은 조직 영역을 절제하는 방법으로서, 파지 부분을 갖는 복강경 기구 및 기술된 마이크로파 절제 프로브를 제공하는 단계, 복강경 기구의 파지 부분으로 마이크로파 절제 프로브의 하나 이상의 돌출부를 파지하는 단계, 마이크로파 절제 프로브의 마이크로파 방출 섹션을 원하는 조직 위치에 위치설정하는 단계, 및 원하는 조직 영역이 절제되게 하는 조건들하에서 마이크로파 절제 프로브로 마이크로파 에너지를 원하는 조직 위치에 전달하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 조직 영역은 대상(subject)(예컨대, 인간 대상) 내에 있다.
추가 실시예가 본 명세서에 기술된다.
도 1은 복강경 사용을 위한 예시적인 마이크로파 절제 프로브를 도시한다.
도 2, 도 3 및 도 4는 복강경 기구와 맞물린 마이크로파 절제 프로브를 도시한다.
도 2, 도 3 및 도 4는 복강경 기구와 맞물린 마이크로파 절제 프로브를 도시한다.
본 발명은 의료 시술(예컨대, 조직 절제, 절제술, 소작, 혈관 혈전증, 심장 부정맥 및 심박장애의 처치, 전기수술, 조직 채취 등)을 비롯한 매우 다양한 응용을 위해 조직에 에너지를 전달하기 위한 포괄적인 시스템 및 방법에 관한 것이다. 소정 실시예에서, 가요성 섹션 및 강성 섹션을 갖는 마이크로파 절제 프로브를 포함하는 장치, 시스템 및 방법이 제공된다.
현재 사용되는 절제 프로브는 강성이며, 이에 따라 조직 영역의 절제를 수반하는 시술 동안 조작하거나 조종하기가 어렵다. 복강경 기구(예를 들어, 수동 또는 로봇)와 맞물리도록 구성된 강성 원위 단부(distal end) 부분을 갖는 가요성 마이크로파 절제 프로브에 대한 필요성이 존재한다. 본 개시는 강성 섹션(예컨대, 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)와의 맞물림을 용이하게 하도록 구성됨) 및 가요성 섹션 둘 모두를 갖는 마이크로파 절제 프로브를 제공함으로써 이러한 필요성에 대처한다.
따라서, 강성 섹션 및 가요성 섹션 둘 모두를 포함하는 (예를 들어, 복강경 절제 시술에 사용하기 위한) 마이크로파 절제 프로브가 본 명세서에 제공된다. 예시적인 프로브들이 도 1 내지 도 4에 묘사되어 있다.
도 1은 가요성을 유지하면서 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)와의 맞물림을 용이하게 하도록 구성된 마이크로파 절제 프로브(1)를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로파 절제 프로브(1)는 강성 섹션(2)(돌출부(3)를 가짐), 가요성 섹션(4), 및 마이크로파 방출 섹션(5)을 갖는다.
여전히 도 1을 참조하면, 강성 섹션(2)은 특정 치수 및 특성으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)은 그것이 복강경 기구(예를 들어, 수동 또는 로봇)와의 맞물림(예를 들어, 고정, 부착)을 용이하게 할 수 있도록 구성된다. 강성 섹션(2)은 특정 폭 및 길이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)의 폭 및 길이는 그것이 절제 시술 동안 마이크로파 절제 프로브(1)의 기능을 방해하지 않도록 된다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)의 폭은 대략 0.1 내지 2 cm(예컨대, 0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 1.85, 1.99, 2, 2.01, 2.1, 3 cm)이다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)의 길이는 대략 2 내지 10 cm(예컨대, 0.5, 1, 1.3, 1.5, 1.8, 1.999, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10, 10.1, 10.3, 10.5, 10.8, 11, 15 cm 등 또는 그의 일부)이다.
여전히 도 1을 참조하면, 강성 섹션(2)은 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)와 맞물리도록(예컨대, 고정되도록, 부착되도록) 구성된 돌출부(3)를 추가로 포함한다. 강성 섹션(2)은 특정 개수의 돌출부(3)를 갖는 것으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)은 1개 내지 50개의 돌출부(3)일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)은 1개 내지 50개의 돌출부(3)를 가질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)은 7개의 돌출부(3)를 갖는다.
여전히 도 1을 참조하면, 돌출부(3)는 특정 치수 및 특성으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 마이크로파 절제 프로브(1)와 복강경 기구(예를 들어, 수동 또는 로봇)의 맞물림(예를 들어, 고정, 부착)이 용이해지도록 구성된다. 돌출부(3)는 특정 폭 및 길이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)의 폭 및 길이는 그것이 절제 시술 동안 마이크로파 절제 프로브(1)의 기능을 방해하지 않도록 된다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)들 각각의 폭 및 길이는 동일하다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)들 각각의 폭 및 길이는 동일하지 않다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)의 길이는 대략 0.1 내지 10 cm(예컨대, 0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 1.85, 1.99, 2, 2.01, 2.1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 cm)이다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)의 폭은 대략 0.1 내지 2 cm(예컨대, 0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 1.85, 1.99, 2, 2.01, 2.1, 3 cm)이다. 돌출부(3)는 특정 조성물로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 금속이다. 돌출부(3)는 강성 섹션(2)을 따른 특정 위치설정으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 돌출부(3)는 전체 강성 섹션(2)을 따라 위치된다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 강성 섹션(2)의 일부(예컨대, 99%, 90%, 80%, 60%, 50%, 25%, 10%, 1%)만을 따라 위치된다.
여전히 도 1을 참조하면, 돌출부(3)는 특정 조성물로 제한되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 금속이다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 플라스틱이다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 세라믹이다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 상이한 종류의 금속 및/또는 플라스틱의 혼합물이다.
여전히 도 1을 참조하면, 돌출부(3)는 그러한 복강경 기구의 파지 부분과 분리가능하게 맞물리도록 구성된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 돌출부(3)는 그것이 마이크로파 절제 프로브를 복강경 기구와 분리가능하게 맞물리게 할 목적으로 슬롯 또는 리세스의 형상을 갖는 파지 부분 내로 분리가능하게 끼워맞춤될 수 있도록 구성된다.
마이크로파 절제 프로브를 복강경 기구와 분리가능하게 맞물리게 할 목적으로 파지 부분과 돌출부(3) 사이의 분리가능한 맞물림을 위해 다른 분리가능한 메커니즘(예컨대, 캔틸레버-타입 스냅 등)이 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 몇몇 실시예에서, 그러한 복강경 기구의 파지 부분은 슬롯 형성된 조오이다.
여전히 도 1을 참조하면, 가요성 섹션(4)은 특정 치수 및 특성으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 가요성 섹션(4)은 강성 섹션(2)이 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)와 맞물린 동안 그것이 가요성 방식으로 조종될 수 있도록 구성된다. 가요성 섹션(4)은 특정 폭 및 길이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 가요성 섹션(4)의 폭 및 길이는 그것이 절제 시술 동안 마이크로파 절제 프로브(1)의 기능을 방해하지 않도록 된다. 몇몇 실시예에서, 가요성 섹션(4)의 폭은 대략 0.1 내지 2 cm(예컨대, 0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 1.85, 1.99, 2, 2.01, 2.1, 3 cm)이다. 몇몇 실시예에서, 가요성 섹션(4)의 길이는 임의의 원하는 길이(예컨대, 대략 1 cm 내지 10,000 cm)이다. 가요성 섹션(4)은 마이크로파 절제 프로브(1)를 따른 특정 위치설정으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 가요성 섹션(4)은 마이크로파 절제 프로브(1)의 근위 단부(proximal end)에 위치된다. 몇몇 실시예에서, 가요성 섹션(4)은 강성 섹션(2) 및 마이크로파 방출 섹션(5)에 의해 점유되지 않은 마이크로파 절제 프로브(1)의 전체 길이를 따라 위치된다.
여전히 도 1을 참조하면, 마이크로파 방출 섹션(5)은 특정 치수 및 특성으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션(5)은 강성 섹션(2)이 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)와 맞물린 동안 그것이 마이크로파 에너지를 방출할 수 있도록 구성된다. 마이크로파 방출 섹션(5)은 특정 폭 및 길이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션(5)의 폭 및 길이는 그것이 절제 시술 동안 마이크로파 절제 프로브(1)의 기능을 방해하지 않도록 된다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션(5)의 폭은 대략 0.1 내지 2 cm(예컨대, 0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 1.85, 1.99, 2, 2.01, 2.1, 3 cm)이다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션(5)의 길이는 대략 2 내지 10 cm(예컨대, 0.5, 1, 1.3, 1.5, 1.8, 1.999, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10, 10.1, 10.3, 10.5, 10.8, 11, 15 cm 등 또는 그의 일부)이다.
마이크로파 방출 섹션(5)은 마이크로파 절제 프로브(1)를 따른 특정 위치설정으로 제한되지 않는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로파 방출 섹션(5)은 마이크로파 절제 프로브(1)의 최원위 단부에 위치된다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션(5)은 마이크로파 안테나이다. 그렇기 때문에, 몇몇 실시예에서, 마이크로파 절제 프로브(1)의 원위 단부에 강성 섹션(2)을 위치설정하는 것은 마이크로파 방출 섹션(5)의 바로 부근에 강성 섹션(2)을 위치결정하는 것을 허용한다. 강성 섹션(2) 및 마이크로파 방출 섹션(5) 둘 모두가 마이크로파 절제 프로브(1)를 따라 원위에 위치되는 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션(5)은 (도 1에 도시된 바와 같이) 강성 섹션(2)보다 더 원위에 위치된다. 강성 섹션(2) 및 마이크로파 방출 섹션(5) 둘 모두가 마이크로파 절제 프로브(1)를 따라 원위에 위치되는 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)은 마이크로파 방출 섹션(5)에 직접 맞닿는다. 강성 섹션(2) 및 마이크로파 방출 섹션(5) 둘 모두가 마이크로파 절제 프로브(1)를 따라 원위에 위치되는 몇몇 실시예에서, 강성 섹션(2)과 마이크로파 방출 섹션(5) 사이에 간극(예컨대, 0.1 cm, 0.25 cm, 0.5 cm, 0.8 cm, 1 cm, 1.5 cm, 5 cm, 10 cm 등)이 존재한다.
마이크로파 절제 프로브는 마이크로파 에너지를 방출하는 특정 방식으로 제한되지 않는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로파 절제 프로브는 마이크로파 방출 섹션을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 마이크로파 방출 섹션은 마이크로파 에너지를 방출하도록 구성된 안테나를 내부에 갖는다. 그러한 마이크로파 절제 프로브는 특정 유형 또는 설계의 안테나(예를 들어, 절제 장치, 수술 장치 등)로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 선형 형상의 안테나를 갖는 에너지 전달 장치를 이용한다(예컨대, 미국 특허 제6,878,147호, 제4,494,539호, 미국 특허 출원 제11/728,460호, 제11/728,457호, 제11/728,428호, 제10/961,994호, 제10/961,761호; 및 국제 특허 출원 WO 03/039385호 참조; 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨). 몇몇 실시예에서, 시스템은 비-선형 형상의 안테나를 갖는 에너지 전달 장치를 이용한다(예컨대, 미국 특허 제6,251,128호, 제6,016,811호, 및 제5,800,494호, 미국 특허 출원 제09/847,181호, 및 국제 특허 출원 WO 03/088858호 참조; 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨). 몇몇 실시예에서, 안테나는 혼 반사 구성요소를 갖는다(예를 들어, 미국 특허 제6,527,768호, 제6,287,302호 참조; 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨). 몇몇 실시예에서, 안테나는 지향성 반사 실드(directional reflection shield)를 갖는다(예를 들어, 미국 특허 제6,312,427호 참조; 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨)
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 정의된 바와 같은 마이크로파 절제 프로브 내의 안테나는 동축 전송 라인 구성을 갖는다. 그러한 마이크로파 절제 프로브는 동축 전송 라인의 특정 구성으로 제한되지 않는다. 동축 전송 라인의 예는 패스터낵(Pasternack), 마이크로-코액스(Micro-coax), 및 에스알씨 케이블즈(SRC Cables)에 의해 개발된 동축 전송 라인을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 동축 전송 라인은 중심 도체, 유전체 요소, 및 외측 도체(예컨대, 외측 실드)를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 그러한 마이크로파 절제 프로브는 (예컨대, 예를 들어 폐 정맥 주위에 또는 관형 구조체를 통해 위치설정할 목적으로) 가요성 동축 전송 라인을 갖는 안테나를 이용한다(예컨대, 미국 특허 제7,033,352호, 제6,893,436호, 제6,817,999호, 제6,251,128호, 제5,810,803호, 제5,800,494호 참조; 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨). 몇몇 실시예에서, 그러한 마이크로파 절제 프로브는 강성 동축 전송 라인을 갖는 안테나를 이용한다(예컨대, 미국 특허 제6,878,147호, 미국 특허 출원 제10/961,994호, 제10/961,761호, 및 국제 특허 출원 WO 03/039385호 참조).
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 정의된 바와 같은 마이크로파 절제 프로브 내의 안테나는 3축 전송 라인 구성을 갖는다. 그러한 마이크로파 절제 프로브는 3축 전송 라인의 특정 구성으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 3축 전송 라인은 최적화된 튜닝 능력을 갖도록 구성된다(예컨대, 미국 특허 제7,101,369호 참조; 또한 미국 특허 출원 제10/834,802호, 제11/236,985호, 제11/237,136호, 제11,237,430호, 제11/440,331호, 제11/452,637호, 제11/502,783호, 제11/514,628호; 및 국제 특허 출원 PCT/US05/14534호 참조).
도 2, 도 3 및 도 4는 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)(6)와 맞물린 마이크로파 절제 프로브(1)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇)(6)는 마이크로파 절제 프로브(1)의 강성 섹션(2)을 따라 위치된 돌출부(3)들 중 하나와 맞물린다. 도시된 바와 같이, 복강경 기구(6)는 파지 부분(예를 들어, 슬롯 형성된 조오)을 통해 마이크로파 절제 프로브(1)의 강성 섹션(2)을 따라 위치된 돌출부(3)들 중 하나와 맞물리는 것으로 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 그러한 맞물림은 가요성 섹션(4)의 가요성을 방해하고 있지 않다. 알 수 있는 바와 같이, 마이크로파 방출 섹션(5)은 마이크로파 절제 프로브(1)의 최원위 단부에 위치된다.
본 발명은 특정 유형의 복강경 기구와 함께 사용하는 것으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 복강경 기구는 수동으로 작동된다. 몇몇 실시예에서, 복강경 기구는 로봇으로 작동된다. 본 발명의 마이크로파 절제 프로브와 맞물릴 수 있는 복강경 기구의 예는 캐뉼러 및 투관침, 투관침 절개 봉합 장치, 전극 및 전기수술용 케이블, 복강경 양극성 가위 및 그래스퍼(grasper), 겸자 및 그래스퍼, 후크 및 프로브, 매듭 푸셔, 니들(needle) 및 니들 홀더, 강성 스코프, 견인기, 및 가위를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 복강경 기구는 다빈치 로봇(Da Vinci robot)(인튜이티브 서지컬(Intuitive Surgical))이다.
본 발명의 마이크로파 절제 프로브들은 다양한 시스템/키트 실시예 내에서 조합될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 또는 마이크로파 절제 프로브 및 하나 이상의 복강경 기구(예를 들어, 수동 또는 로봇)를 포함하는 시스템 및/또는 키트가 제공된다. 몇몇 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 또는 마이크로파 절제 프로브 및 다음 중 하나 이상을 포함하는 시스템 및/또는 키트를 제공한다: 임의의 하나 이상의 보조 구성요소(예를 들어, 수술 기구, 온도 모니터링 장치, 이미징 시스템 등)와 함께, 복강경 기구(예컨대, 수동 또는 로봇), 프로세서를 갖는 컴퓨터, 발전기, 전력 분배 시스템, 및 에너지 어플리케이터가 제공된다. 예시적인 시스템 구성요소가 미국 특허 제7,101,369호, 제9,072,532호, 제9,119,649호, 및 제9,192,438호와 미국 공개 제20130116679호에 기재되어 있다.
본 발명의 시스템은 조직 영역에 대한 마이크로파 에너지의 전달을 수반하는 임의의 의료 시술에 사용될 수 있다.
시스템은 특정 유형 또는 종류의 조직 영역(예컨대, 뇌, 간, 심장, 혈관, 발, 폐, 뼈 등)을 처치하는 것으로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 절제 종양 영역에서 사용된다. 추가의 처치는 심장 부정맥의 처치, 종양 절제(양성 및 악성), 출혈의 임의의 다른 제어를 위한, 외상 후 수술 동안의 출혈의 제어, 연조직의 제거, 조직 절제술 및 채취, 정맥류의 처치, 관내 조직 절제(예컨대, 바렛 식도(Barrett's Esophagus) 및 식도 선암(esophageal adenocarcinoma)과 같은 식도 병증을 처치하기 위함), 골 종양, 정상 골, 및 양성(benign) 골 질환의 처치, 안구내(intraocular) 사용, 성형 수술에서의 사용, 뇌 종양 및 전기적 장애를 비롯한 중추 신경계의 병증의 처치, 불임 시술(예컨대, 나팔관의 절제) 및 임의의 목적을 위한 혈관 또는 조직의 소작을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 수술 응용은 절제 치료(예컨대, 응고성 괴사를 달성하기 위함)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 수술 응용은 예를 들어 원발성(primary) 또는 전이(metastatic) 종양을 표적으로 하는 종양 절제를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 수술 응용은 출혈(hemorrhage)의 제어(예컨대, 전기소작)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 수술 응용은 조직 절단 또는 제거를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 에너지 전달 시스템은 시스템의 구성요소들 중 하나 이상을 모니터링 및/또는 제어 및/또는 그에 관한 피드백을 제공하는 프로세서를 이용한다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 컴퓨터 모듈 내에 제공된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 시스템은 (예컨대, 피드백 시스템을 통한) 표적 조직의 크기 및 형상, 조직 영역의 온도 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 조직 영역의 하나 이상의 특성의 모니터링을 통해 조직 영역에 제공되는 마이크로파 에너지의 양을 조절하기 위한 소프트웨어를 제공한다(예컨대, 미국 특허 출원 제11/728,460호, 제11/728,457호, 및 제11/728,428호 참조; 이들 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨). 몇몇 실시예에서, 소프트웨어는 정보(예컨대, 모니터링 정보)를 실시간으로 제공하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 소프트웨어는 조직 영역에 전달되는 에너지의 양을 상승 또는 저하(예컨대, 튜닝)시킬 수 있도록 에너지 전달 시스템과 상호작용하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 소프트웨어는 냉각제를 조절하도록 설계된다. 몇몇 실시예에서, 처치되는 조직의 유형(예컨대, 간)은 프로세서가 그러한 특정 유형의 조직 영역을 위한 사전-교정된 방법에 기초하여 조직 영역에 대한 에너지의 전달을 조절(예컨대, 튜닝)할 수 있게 할 목적으로 소프트웨어에 입력된다. 다른 실시예에서, 프로세서는 특정 유형의 조직 영역에 기초하여 시스템의 사용자에게 유용한 특성을 표시하는 차트(chart) 또는 다이어그램(diagram)을 생성한다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 예를 들어 고온에 의해 유발되는 급속한 가스 방출(out-gassing)로 인한 조직 균열(tissue cracking)을 피하기 위해 전력을 천천히 증가시키는 목적을 위한 에너지 전달 알고리즘을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 사용자가 전력, 처치 기간, 상이한 조직 유형에 대한 상이한 처치 알고리즘, 다중 안테나 모드에서의 안테나에 대한 전력의 동시 인가, 안테나 사이에서의 절환식(switched) 전력 전달, 간섭성(coherent) 및 비간섭성(incoherent) 위상조정 등을 선택할 수 있게 한다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 유사한 또는 유사하지 않은 환자 특성을 갖는 이전의 처치에 기초하여 특정 조직 영역을 위한 절제 처치에 관한 정보(예컨대, 요구되는 에너지 수준, 특정 환자 특성에 기초한 조직 영역에 대한 처치 기간)의 데이터베이스를 생성하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 원격 제어에 의해 작동된다.
몇몇 실시예에서, 에너지 전달 시스템의 구성요소를 모니터링 및/또는 작동시키기 위한 사용자 인터페이스 소프트웨어가 제공된다. 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스 소프트웨어는 터치 스크린 인터페이스에 의해 작동된다. 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스 소프트웨어는 멸균 환경(예컨대, 시술실) 내에 또는 비-멸균 환경 내에 구현되어 작동될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스 소프트웨어는 (예컨대, 프로세서를 통해) 시술 장치 허브 내에 구현되어 작동된다. 몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스 소프트웨어는 (예컨대, 프로세서를 통해) 시술 카트 내에 구현되어 작동된다. 사용자 인터페이스 소프트웨어는 특정 기능으로 제한되지 않는다. 사용자 인터페이스 소프트웨어와 연관된 기능의 예는, 에너지 전달 시스템 내의 구성요소당 사용 횟수의 추적(예컨대, 에너지 전달 장치가 사용되는 횟수의 추적), 각각의 구성요소 또는 각각의 구성요소의 부분들의 실시간 온도의 제공 및 추적(예컨대, 에너지 전달 장치를 따른 상이한 위치의(예컨대, 손잡이에서의, 스틱(stick)에서의, 팁에서의) 실시간 온도의 제공)(예컨대, 에너지 전달 시스템과 연관된 케이블의 실시간 온도의 제공), 처치되는 조직의 실시간 온도의 제공 및 추적, 에너지 전달 시스템의 일부 또는 전부에 대한 자동 차단(예컨대, 비상 차단)의 제공, 예를 들어 시술 전에, 동안에 및 후에 축적된 데이터에 기초한 보고서의 생성, 가청 및/또는 시각 경보(예컨대, 시술이 시작되었고/되었거나 완료되었음을 나타내는 경보, 온도가 이상 수준(aberrant level)에 도달하였음을 나타내는 경보, 시술 시간이 디폴트(default)를 초과하였음을 나타내는 경보 등)의 사용자에게의 제공을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 에너지 전달 시스템은 이미징 장치를 포함하는 이미징 시스템을 이용한다. 에너지 전달 시스템은 특정 유형의 이미징 장치(예컨대, 내시경 장치, 정위 컴퓨터 보조 신경외과 내비게이션 장치, 열 센서 위치설정 시스템, 운동 속도 센서, 조종 와이어 시스템, 시술중 초음파, 간질 초음파, 마이크로파 이미징, 음향 단층 촬영, 이중 에너지 이미징, 투시 촬영, 컴퓨터 단층 촬영 자기 공명 영상, 핵 의학 이미징 장치 삼각 측정 이미징, 열음향 이미징, 적외선 및/또는 레이저 이미징, 전자기 이미징)로 제한되지 않는다(예컨대, 미국 특허 제6,817,976호, 제6,577,903호, 및 제5,697,949호, 제5,603,697호와 국제 특허 출원 WO 06/005,579호 참조; 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨). 몇몇 실시예에서, 시스템은 본 발명의 에너지 시스템과 함께 사용되는 물품들 중 임의의 것의 배치, 위치설정, 및/또는 모니터링을 허용하거나 돕는 내시경 카메라, 이미징 구성요소, 및/또는 내비게이션 시스템을 이용한다.
몇몇 실시예에서, 에너지 전달 시스템은 조직 영역에 전달되는 에너지의 양을 조절하기 위해 튜닝 요소를 이용한다. 몇몇 실시예에서, 튜닝 요소는 시스템의 사용자에 의해 수동으로 조절된다. 몇몇 실시예에서, 사용자가 원하는 대로 장치의 에너지 전달을 조절하도록 허용하기 위해 튜닝 시스템이 에너지 전달 장치 내에 통합된다(예컨대, 미국 특허 제5,957969호, 제5,405,346호 참조; 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨).
몇몇 실시예에서, 에너지 전달 시스템은 에너지 전달 장치(예컨대, 조직 절제 카테터) 내에서의 그리고 에너지 전달 장치를 따른 원치 않는 가열을 감소시키기 위해 냉각제 시스템을 이용한다. 이러한 시스템은 특정 냉각 시스템 메커니즘으로 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 에너지 전달 시스템은 온도 모니터링 시스템을 이용한다. 몇몇 실시예에서, 온도 모니터링 시스템은 에너지 전달 장치의 온도를 (예컨대, 온도 센서로) 모니터링하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예에서, 온도 모니터링 시스템은 조직 영역(예컨대, 처치되는 조직, 주위 조직)의 온도를 모니터링하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예에서, 온도 모니터링 시스템은 프로세서가 시스템을 적절히 조절하도록 허용하기 위해 프로세서에 또는 사용자에게 온도 정보를 제공하는 목적을 위해 프로세서와 통신하도록 설계된다.
시스템은 또한 본 발명의 특징을 직접적으로 또는 간접적으로 이용하거나 돕는 하나 이상의 추가의 구성요소를 채용할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 모니터링 장치가 시스템의 임의의 하나 이상의 구성요소의 기능을 모니터링 및/또는 보고하기 위해 사용된다. 또한, 본 발명의 장치와 함께 직접적으로 또는 간접적으로 사용될 수 있는 임의의 의료 장치 또는 시스템이 시스템에 포함될 수 있다. 그러한 구성요소는 멸균 시스템, 장치, 및 구성요소, 다른 수술, 진단, 또는 모니터링 장치 또는 시스템, 컴퓨터 장비, 핸드북(handbook), 설명서(instruction), 라벨, 및 지침서(guideline), 로봇 장비 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
시스템은 특정 용도로 제한되지 않는다. 실제로, 본 발명의 에너지 전달 시스템은 에너지의 방출이 적용가능한 임의의 환경에서 사용하도록 설계된다. 그러한 용도는 임의의 그리고 모든 의료, 수의학, 및 연구 응용을 포함한다. 게다가, 본 발명의 시스템과 장치는 농업 환경, 제조 환경, 기계적 환경, 또는 에너지가 전달되도록 의도되는 임의의 다른 응용에 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 에너지의 절개 수술(open surgery), 경피, 혈관내, 심장내, 내시경, 관내(intraluminal), 복강경, 또는 외과적 전달을 위해 구성된다. 몇몇 실시예에서, 에너지 전달 장치는 카테터를 통해, 외과적으로 발생된 개구를 통해, 그리고/또는 체공(body orifice)(예컨대, 입, 귀, 코, 눈, 질, 음경, 항문)을 통해(예컨대, N.O.T.E.S. 시술) 환자의 신체 내에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 표적 조직 또는 영역으로의 에너지의 전달을 위해 구성된다. 몇몇 특정 실시예에서, 본 명세서에 기재된 프로브는 복강경 수술 시술에서 사용된다.
본 발명은 표적 조직 또는 영역의 특성에 의해 제한되지 않는다. 용도는 심장 부정맥의 처치, 종양 절제(양성 및 악성), 출혈의 임의의 다른 제어를 위한, 외상 후 수술 동안의 출혈의 제어, 연조직의 제거, 조직 절제술 및 채취, 정맥류의 처치, 관내 조직 절제(예컨대, 바렛 식도 및 식도 선암과 같은 식도 병증을 처치하기 위함), 골 종양, 정상 골, 및 양성 골 질환의 처치, 안구내 사용, 성형 수술에서의 사용, 뇌 종양 및 전기적 장애를 비롯한 중추 신경계의 병증의 처치, 불임 시술(예컨대, 나팔관의 절제) 및 임의의 목적을 위한 혈관 또는 조직의 소작을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 수술 응용은 절제 치료(예컨대, 응고성 괴사를 달성하기 위함)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 수술 응용은 예를 들어 전이 종양을 표적으로 하는 종양 절제를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 장치는 뇌, 목, 가슴, 배, 및 골반을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 원하는 위치에서 조직 또는 생체에 대한 최소의 손상을 갖고서 이동하고 위치설정하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 예를 들어 컴퓨터 단층 촬영, 초음파, 자기 공명 영상, 투시 촬영 등에 의한 안내 전달을 위해 구성된다.
소정 실시예에서, 본 발명은 본 명세서에 기술된 시스템(예컨대, 마이크로파 절제 프로브, 및 선택적으로 전력 공급 장치, 온도 모니터, 이미저(imager), 튜닝 시스템, 및/또는 온도 감소 시스템)과 조직 영역을 제공하는 단계; 및 시스템에서 사용되는 절제를 수행하는 단계를 포함하는, 조직 영역을 처치하는 방법을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 조직 영역은 종양이다. 몇몇 실시예에서, 에너지의 전달은 예를 들어 조직 영역 및/또는 혈관의 혈전의 절제, 및/또는 조직 영역의 전기천공을 초래한다. 몇몇 실시예에서, 조직 영역은 종양이다. 몇몇 실시예에서, 조직 영역은 심장, 간, 생식기, 위, 폐, 대장, 소장, 뇌, 목, 뼈, 신장, 근육, 힘줄, 혈관, 전립선, 방광, 및 척수 중 하나 이상을 포함한다.
위의 명세서에 언급된 모든 공보와 특허는 모든 목적을 위해 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 설명된 구성, 방법, 및 본 기술의 용도의 다양한 변화와 변형이 설명된 바와 같은 본 기술의 범위와 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이다. 본 기술이 예시적인 특정 실시예와 관련하여 기술되었지만, 청구된 바와 같은 본 발명이 그러한 특정 실시예로 과도하게 제한되지 않아야 하는 것이 이해되어야 한다. 실제로, 당업자에게 명백한, 본 발명을 실시하기 위한 기술된 모드의 다양한 변화가 하기의 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
Claims (15)
- 마이크로파 절제 프로브(microwave ablation probe)로서,
마이크로파 방출 섹션, 강성 섹션, 및 가요성 섹션을 포함하며,
상기 마이크로파 방출 섹션은 상기 강성 섹션에 대해 원위에 위치되고,
상기 강성 섹션은 상기 가요성 섹션에 대해 원위에 위치되고,
상기 강성 섹션은 복강경 기구의 파지 부분과 맞물리도록 구성된 하나 이상의 돌출부들을 포함하고,
상기 마이크로파 방출 섹션은 마이크로파 에너지를 방출하도록 구성되는, 마이크로파 절제 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 마이크로파 방출 섹션은 마이크로파 안테나인, 마이크로파 절제 프로브. - 제2항에 있어서,
상기 마이크로파 안테나는 동축 전송 라인을 포함하는, 마이크로파 절제 프로브. - 제2항에 있어서,
상기 마이크로파 안테나는 3축 전송 라인을 포함하는, 마이크로파 절제 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 강성 섹션은 길이가 대략 2 내지 10 cm인, 마이크로파 절제 프로브. - 제1항에 있어서, 상기 강성 섹션은 복강경 기구의 파지 부분과 맞물리도록 구성된 5개 이상의 돌출부들을 갖는, 마이크로파 절제 프로브.
- 제1항에 있어서, 복강경 기구의 파지 부분과 맞물리도록 구성된 상기 하나 이상의 돌출부들은 금속 돌출부들인, 마이크로파 절제 프로브.
- 제1항에 있어서, 복강경 기구의 상기 파지 부분은 슬롯 형성된 조오(slotted jaw)인, 마이크로파 절제 프로브.
- 제1항의 마이크로파 절제 프로브, 및 복강경 기구를 포함하는, 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 복강경 기구는 수동으로 작동되는, 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 복강경 기구는 로봇으로 작동되는, 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 마이크로파 절제 프로브에 전기적으로 연결된 전력 공급 장치를 추가로 포함하는, 시스템.
- 조직 영역을 절제하는 방법으로서,
a) 파지 부분을 갖는 복강경 기구 및 제1항에 기재된 마이크로파 절제 프로브를 제공하는 단계,
b) 상기 복강경 기구의 상기 파지 부분으로 상기 마이크로파 절제 프로브의 상기 하나 이상의 돌출부들을 파지하는 단계,
c) 상기 마이크로파 절제 프로브의 상기 마이크로파 방출 섹션을 원하는 조직 위치에 위치설정하는 단계, 및
d) 원하는 조직 영역이 절제되게 하는 조건들하에서 상기 마이크로파 절제 프로브로 마이크로파 에너지를 상기 원하는 조직 위치에 전달하는 단계를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서, 상기 조직 영역은 대상(subject) 내에 있는, 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 대상은 인간 대상인, 방법.
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