KR20230047905A - 조직 치료를 위한 디바이스 및 전극 포지셔닝을 위한 방법 - Google Patents

조직 치료를 위한 디바이스 및 전극 포지셔닝을 위한 방법 Download PDF

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KR20230047905A
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산드라 켈러
캐서린 한
비욘 세이츠
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에에르베에 엘렉트로메디찐 게엠베하
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Abstract

기구(14)는 폐 종양들 및 다른 조직들의 치료에 적합하고 각각의 장치(15)는 2개의 파라미터들(G1, G2) 및 특히 이들의 시간-종속 변화를 관찰하여 적합한 목표 조직에서 기구(14) 및 그것의 2개의 전극들(19, 20)의 정확한 포지셔닝을 검출한다. 만약 2개의 파라미터들(G1, G2)의 변화(V1, V2)가 규정된 임계값들(S1, S2)을 각각 초과하면, 기구와 치료될 조직 간의 접촉 및 또한 원하는 위치에서의 기구의 포지셔닝이 그것으로부터 도출될 수 있다. 따라서, 본 발명은 치료 안정성을 증가시키는데 현저하게 기여한다.

Description

조직 치료를 위한 디바이스 및 전극 포지셔닝을 위한 방법{DEVICE FOR TISSUE TREATMENT AND METHOD FOR ELECTRODE POSITIONING}
본 발명은 생물학적 조직의 전열 치료를 위한 전기 외과 디바이스에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 생물학적 조직 내에서 디바이스의 부분인 기구의 포지셔닝을 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 측정들에 의해 치료 전극과 생물학적 조직 간의 접촉을 검출하고 모니터링하는 것이 알려져 있다. 이러한 목적을 위해, WO 2009/065140 A1 및 US 2017/0312009 A1은 실시간으로 병변의 형성 피드백을 제공하는 방법 뿐만 아니라 절제 시스템을 개시한다. 이를 위해, 절제 전극과 생물학적 조직 간의 전기적 결합 정도가 결정된다. 이에 기초하여, 생성된 병변의 체적이 추정될 수 있다. 접촉 정도를 결정하기 위해, 인가된 전압과 얻어진 전류 간의 위상 비율이 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 위상 측정 회로가 제공된다.
EP 2 612 612 A1은 또한 기구의 치료 전극에서 전압과 전류 간의 위상 위치를 검출하는 것을 제안한다. 이러한 목적을 위해, 접촉 이전, 접촉 중 및 치료 후의 위상 관계들이 특징적인 방식으로 서로 각각 다르다는 인식이 이용된다.
DE 10 2019 209 333 A1은 기구와 접촉하고 있는 조직의 유형의 결정을 개시한다. 이러한 목적을 위해, 상이한 주파수들을 갖는 교류 전압들이 기구에 공급되고 조직에 도입되고 얻어진 전류들이 모니터링된다. 이 방법은 또한 임피던스 분광법을 나타낸다.
양호한 치료 결과가 달성되도록, 살아있는 인간 또는 동물 환자들의 조직 체적들의 특정 응고 동안, 각각의 기구 및 특히 그것의 전극들을 치료될 조직 및 특히 응고될 조직에 위치시키는 것이 중요하다. 따라서, 치료될 조직에 대한 외과 전문의의 시야는 통상적으로 제한된다. 이것은 특히 만약 치료될 조직이 노출되지 않지만, 치료 중 주의해서 치료되어야 할 다른 조직으로 둘러싸여 매립되어 있는 경우에 적용된다.
이것으로부터 본 발명의 목적은 치료될 조직에서 기구의 포지셔닝 동안 치료자에게 지원을 제공하는 전기 외과 디바이스를 제공하도록 유도된다. 또한, 본 발명의 목적은 각각의 방법을 제공하는 것이다.
이들 목적들은 청구항 15에 따른 건강한 조직에서 종양 위치파악을 위한 방법 뿐만 아니라 청구항 1에 따른 전기 외과 디바이스로 해결된다.
바람직하게는 생물학적 조직 내로 침투될 수 있는 길이방향 바늘 또는 핀형 기본 형상을 갖는 기구는 본 발명에 따른 전기 외과 디바이스의 부분이다. 바람직하게는, 기구는 기구 상에 서로 축방향 거리를 두고 배열되는 2개 이상의 전극들을 포함한다. 예를 들어, 기구는 예컨대 전극들이 배치되고 코일 전극들, 실린더 전극들 등으로서 실현되고, 원위 끝 섹션을 갖는, 내시경을 통해 신체에 삽입될 수 있는 호스형 기구이다. 기구는 전극들의 가열을 차단 또는 제한하기 위해 내부로부터 냉각될 수 있다. 서로 축방향 거리에 배치되는 전극들은 바람직하게는 치료 전극들로서 기능하고 이러한 목적을 위해 치료 전압(UHF)이 공급될 수 있다. 이들은 이러한 목적을 위해 그와 같은 치료 전압(UHF)을 출력하도록 구성되는 전기 외과 제너레이터에 연결된다. 치료 전압(UHF)은 통상적으로 100 kHz보다 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 교류 전압이다. 또한, 제너레이터는 동일한 전극들에, 치료 전압(UHF)보다 현저히(예컨대 10 - 20배) 낮아 매우 미미한 생리학적 효과가 있거나 없는 테스트 전압(UT)을 출력하도록 구성된다. 테스트 전압(UT)은 치료 전압(UHF)을 받고 기구의 정확한 포지셔닝 후에 그것에 의해 열적으로 파괴될 수 있는 종양과 같은 생물학적 조직에서, 예컨대 목표 조직에서 기구의 포지셔닝을 검사 및 디스플레이하는 기능을 갖는다.
본 발명은 종양 조직에 혈액이 매주 잘 공급되므로 인접하는 건강한 조직과 전기적으로 구분된다는 특성을 이용한다. 디바이스의 부분인 기구는 종양의 이러한 특성에 기초하여 종양 조직에 신뢰성 있게 위치될 수 있다. 오배치가 회피된다.
제너레이터는 기구의 2개의 전극들 사이에서 테스트 전압(UT)에 의해 생성되는 전류(i)를 검출하도록 구성되는 컨트롤 디바이스를 포함한다. 또한, 컨트롤 디바이스는 테스트 전압(UT) 및 전류(i)로부터 2개의 특징 파라미터들을 결정하도록 구성된다. 2개의 파라미터들 중 하나는 전극들 사이에 유효한 임피던스에 의존한다. 2개의 파라미터들 중 다른 하나는 테스트 전압과 전류 사이의 위상각에 의존한다. 예를 들어, 제 1 파라미터는 임피던스의 양일 수 있고, 한편 제 2 파라미터는 역률 또는 전류와 전압 사이의 위상각(phi)에 의존하는 다른 파라미터이다. 역률은 겉보기 파워에 대한 조직 내의 전극들 사이에서 유효하고 변환되는 실제 파워의 몫을 의미한다.
컨트롤 디바이스는 생물학적 조직으로의 기구의 침투 중 2개의 파라미터들의 변화를 모니터링하고 2개의 변화들이 미리 규정된 임계값들을 각각 초과하고 있는지를 검토한다. 2개의 파라미터들의 변화들은 시간-종속 변화로서 이해될 수 있다. 각각의 파라미터의 변화는 이때 규정된 시간 간격의 2개의 후속 시점들 사이에서 일어나는 파라미터의 차로서 측정된다.
컨트롤 디바이스는 상이한 방식들로 구성될 수 있다:
제 1 변형예에서, 그것은 만약 2개의 파라미터들의 변화들이 이들 2개의 임계값들을 초과하면, 신호를 항상 출력하도록 구성될 수 있다.
다른 변형예에서, 컨트롤 디바이스는 만약 변화들이 제 1 방향에서 이들 2개의 임계값들을 초과하면 제 1 신호를 출력하고, 만약 변화들이 이후 이들 방향들을 바꾸면 제 2 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
다른 변형예서, 컨트롤 디바이스는, 만약 양 변화들이 미리 규정된 임계값들을 각각 초과하면 2개의 파라미터들을 기준 파라미터들로서 설정하도록 구성될 수 있다. 2개의 기준 파라미터들의 정의는 목표 조직에 도달했다는 것을 외과 전문의에게 표시하는 옵션으로서 제 1 신호의 출력과 상관될 수 있다. 또한, 컨트롤 디바이스는, 만약 2개의 파라미터들과 기준 파라미터들 간의 차 결과가 미리 규정된 양을 초과하면 제 2 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 컨트롤 디바이스는, 만약 변화들이 기준 파라미터들을 설정한 후 이들의 방향들을 바꾸면 제 2 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 제 1 신호 및 제 2 신호는 동일하거나 상이할 수 있다. 그것은 또한 2개의 파라미터들이 2개의 기준 파라미터들로부터 벗어나지 않는 한(규정되거나 규정 가능한 허용 범위 내에서) 신호를 생성하는 것이 가능하다.
출력되는 신호는 예를 들어 음향 신호, 광학 신호 또는 이들 2개의 조합일 수 있고, 광학 신호는 전기 외과 제너레이터를 포함하는 전기 외과 시스템의 디스플레이 상에 시각적으로 표시될 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 치료자는 기구를 통상의 속도로 조직 내에 침투시킨다. 통상의 침투 속도들은 대략 0.5 cm/s이다. 폐 종양들의 치료의 예에서, 300 Ohm 초과의 임피던스(Imp) 및 LF = cos(phi) < 0.75의 역률은 건강한 폐 조직을 낳는다. 전극들 중 하나, 특히 기구의 원위 전극이 종양 조직과 접촉하자마자, 예를 들어 양 파라미터들은 즉 역률 뿐만 아니라 임피던스를 변화시킨다. 만약 기구가 목표 조직 내로 더 침투되고 근위 전극의 원위 단부가 목표 조직과 접촉하면, 임피던스는 시간 기간, 예컨대 2초 내에 통상의 침투 속도 및 통상의 기구 크기의 경우에 이전에 측정된 임피던스에 비해 약 적어도 60% 떨어지고, 한편 역률은 규정된 시간 기간(예컨대 2초) 이전의 역률에 비해 예컨대 약 20% 증가한다. 이것은 특히 축방향에서 8 내지 9 mm의 전극 길이 및 3 내지 4 mm의 축방향 전극 간격을 갖는 통상의 기구들에 적용한다. 2개의 파라미터들의 변화들은 컨트롤 디바이스에 의해 검출된다. 따라서 그것은 양 전극들이 종양 조직과 접촉하고 있다는 결론을 치료자가 내릴 수 있는 신호를 출력할 수 있다. 위에서 언급한 컨트롤 디바이스의 대안의 실시예들에 따르면, 그것은 또한 만약 파라미터들이 저장된 기준 파라미터들에 대해 변화되면, 직접 신호 출력 대신에 또는 이것에 추가하여 파라미터들의 값들을 기준 파라미터들로서 저장할 수 있다. 예를 들어, 목표 조직 내의 기구 상의 전극들의 위치는 장치(15) 상에 제공된 디스플레이 상에서 사용자에게 표시될 수 있다.
2개의 파라미터들, 즉 임피던스 및 역률의 측정 중, 예를 들어, 바람직하게는 다수의 후속 값들이 각각 측정되고 부동 평균이 그로부터 결정된다. 예를 들어, 제 1 파라미터는 임피던스의 부동 평균일 수 있고, 한편 제 2 파라미터는 역률의 부동 평균이다. 본 발명에 따른 디바이스는 서로 상이한 시점들에서 부동 평균들을 비교하고 설정하도록 구성될 수 있고, 여기서 시점들은 규정된 시간 간격에서 서로 관련된다. 그렇게 함으로써, 치료자는 그것의 개개의 침투 속도를 조정할 수 있다. 만약 그가 전극들을 오히려 느리게 삽입한다면, 그는 더 큰 시간 간격을 선택해야 하고, 만약 그가 기구를 오히려 빠르게 삽입하는 경향이 있다면, 그는 더 짧은 시간 간격을 선택하는 경향이 있어야 한다.
또한, 알려진 예컨대 일정 속도로 및/또는 변위 제어 방식으로 원위 방향으로 기구를 이동시키는 드라이브 디바이스가 제공된다 점에서 침투 공정을 자동으로 실행하는 것이 가능하다. 그것에 의해, 드라이브 디바이스는 기구의 각각의 위치를 그것의 길이방향에 대해 특징 짓는 위치 데이터를 생성할 수 있다. 이 경우에, 변화들은 시간-종속 변화들 또는 대안으로 위치-종속 변화들로서 결정될 수 있다. 후자는 또한 만약 적절한 변위 측정 디바이스와 연결된 경우 기구의 수동 침투 중 가능하다. 그와 같은 변위 측정 디바이스는 예를 들어 기구가 얼마나 멀리 원위 축방향으로 이동되었는지를 표시하는 데이터를 제공할 수 있다. 가장 단순한 경우에, 그와 같은 변위 측정 디바이스는 예를 들어 기구 본체(프로브의)와 접촉하고 만약 프로브가 축방향으로 전진하면 회전되는 측정 휠이 내시경 또는 기관지 내시경의 근위 단부에 제공되는 내시경 또는 기관지 내시경 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 추가의 유리한 상세들은 상기 설명 및 할당된 도면 뿐만 아니라 종속 청구항들의 대상이다.
도 1은 생물학적 조직의 치료 중의 본 발명에 따른 디바이스를 개략도로 나타내고,
도 2는 치료될 필요가 있는 조직으로의 침투 중의 도 1에 따른 디바이스의 부분인 기구를 나타내고,
도 3은 부분적인 개략 종단면도로 도 2에 따른 기구를 나타내고,
도 4는 침투 중 및 치료 중의 기구에서의 전압 및 전류를 나타내고,
도 5는 시간-종속 진행에서 전압 및 전류로부터 결정된 상이한 파라미터들을 도표로서 나타낸다.
예를 들어 건강한 폐 조직(12)과 거기에 매립된 종양(13)으로 구성되는 폐 조직과 같은 생물학적 조직(11)을 치료하도록 기능하는 디바이스(10)가 도 1에 도시되어 있다. 디바이스(10)는 적어도 기구(14) 및 기구(14)에 필요한 작동 매체, 예컨대 냉각 매체 및 전류를 공급하기 위한 장치(15)를 포함한다. 기구(14)는 예컨대 기관지 내시경(17)을 통해 목표 조직(11)에 안내될 수 있는 가요성 프로브(16)일 수 있다.
다른 조직의 치료 중, 또한 다른 기구, 예컨대 내시경, 복강경용 기구들 또는 오픈 외과 기구들이 또한 사용될 수 있다. 본 발명은 기관지 내시경으로 한정되지 않는다.
기구(14)는 도 2 및 도 3에도 도시되어 있다. 그것은 원위 전극(19) 및 근위 방향으로 거리를 두고 제 2 전극(20)이 배치되는 예컨대 호스로서 구성되는 길이방향 본체(18)를 포함한다. 전극들(19, 20)은 통상적으로 7과 10 mm 사이의 축방향 길이를 갖고 서로 전기적으로 절연된다. 이러한 목적을 위해 이들은 예를 들어 축방향에서 3 mm 내지 5 mm의 거리로 배치된다. 전극들(19, 20)은 예를 들어 원통형 슬리브들, 코일들 등으로서 실현되고 예를 들어 2 내지 3 mm의 직경을 갖는다.
전극들(19, 20)에는 바람직하게는 프로브(16)를 통해 연장하고 장치(15)에 연결되는 전기 라인들을 통해 전압 및 전류가 공급될 수 있다. 도 1에서, 장치(15)는 이러한 목적을 위해 테스트 전압(UT) 또는 치료 전압(UHF)을 전극들(19, 20)에 제공하기 위해 컨트롤 디바이스(24)에 의해 제어되는 RF 제너레이터(23)를 포함한다.
기구(14)는 냉각 매체가 루멘(25) 내에 배치된 모세관(26)을 통해 공급되는 루멘(25)을 둘러쌀 수 있다. 이 냉각 매체는 치료 도중 전극들(19, 20)과 접촉하는 조직의 건조를 피하기 위해 전극들(19, 20)을 냉각시키는 기능을 할 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 선택사항으로서 변위 측정 디바이스(27)가, 기관지 내시경(17)으로의 삽입 중 그리고 생물학적 조직(11)으로의 침투 중의 프로브(16)의 현재 위치가 결정될 수 있는 기관지 내시경(17) 위에 제공될 수 있다. 프로브(16) 및 리졸버(29)와 마찰 접촉하고 있는 휠(28)은 예를 들어 변위 측정 디바이스의 부분일 수 있다. 대안으로, 변위 마킹들이 변위 측정 디바이스(27)에 의해 판독될 수 있는 프로브(16)의 코팅에 부착될 수 있다. 또한 조직(11)에 자동화된 방식으로 프로브(16)를 침입시키는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해, 휠(28)에 구동가능하게 결합되는 모터(30)가 제공될 수 있다. 리졸버(29) 또는 다른 변위 측정 디바이스(27) 및, 만약 제공된다면, 모터(30)는 이때 컨트롤 디바이스(24)에 연결된다.
컨트롤 디바이스(24)는 그것의 동작에 영향을 줄 수 있도록 하기 위해 키보드, 터치스크린 등과 같은 입력 수단(31)을 포함할 수 있다. 입력 수단은 미리 규정된 값들, 예컨대, 시간 기간들 동안 전압들, 전류들, 파워들, 임계값들 등을 입력하고 이들을 컨트롤 디바이스에 전송하도록 구성될 수 있다.
제너레이터(23)는 수 볼트, 예컨대 단지 10 볼트의 양을 가질 수 있는, 도면 중 도 4에 도시된 치료 전압(UHF) 및 대안으로 테스트 전압(UT)을 출력하도록 구성된다. 테스트 전압(UT)은 바람직하게는 교류 전압, 특히 100 kHz 이상의 주파수를 갖는 무선 주파수 교류 전압이다. 그것은 라인들(21, 22)을 통해 전극들(19, 20)에 전송된다.
조직(11)으로의 침투 중, 전류(i)는 전극들(19, 20) 사이에서 흐른다. 제너레이터(23)는 전류(i)를 그것의 크기로 검출하지만 테스트 전압(UT)과 관련하여 그것의 위상 위치에 관해 검출하기 위해 각각의 측정 수단을 포함한다. 측정 수단은 예로서, 테스트 전압(UT)과 얻어진 전류(i) 사이의 위상각(phi) 또는 위상각(phi)(예컨대 역률)에 의존하는 파라미터를 검출할 수 있다.
제너레이터(23)는 또한 예를 들어 100 볼트 또는 수 100 볼트의 양(그러나, 바람직하게는 < 200 Vp)을 가질 수 있는 치료 전압(UHF)을 출력하도록 구성된다. 또한, 제너레이터(23)는 그렇게 함으로써 얻어진 전류를 검출하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이것은 필수 사항이 아니다.
컨트롤 디바이스(24)는 조직(11)으로의 기구(14)의 침투 중 전극들(19, 20)에 제너레이터(23)를 통해 테스트 전압을 공급하도록 구성된다. 그렇게 함으로써 컨트롤 디바이스(24)는 또한 전극들(19, 20) 사이에서 유효한 임피던스(Imp)에 의존하는 전류(i) 및 전압(UT)으로부터 제 1 파라미터(G1)를 결정하도록 구성된다. 이 파라미터(G1)는 예를 들어 복소 임피던스(Imp), 그것의 실수부 R=Re{Imp}, 그것의 양 |Imp| 또는 그로부터 도출된 다른 파라미터, 예컨대 컨덕턴스(Imp-1)일 수 있다. 제 1 파라미터(G1)는 또한 임피던스(Imp)로부터 도출된 다른 파라미터들로 표현될 수 있다.
또한, 컨트롤 디바이스(24)는 예를 들어 전류(i)와 테스트 전압(UT) 사이의 위상각(phi)에 의존하는 제 2 파라미터(G2)를 결정하도록 구성된다. 제 2 파라미터(G2)는 예를 들어 역률(LF) = cos(phi)일 수 있다. 역률(LF)은 또한 조직(11)으로 전달되는 유효 파워(P)와 겉보기 파워(S)의 몫로부터 생길 수 있고, LF = P/S이다.
또한, 컨트롤 디바이스(24)는 제 1 파라미터(G1)의 변화(V1) 및 제 2 파라미터(G2)의 변화(V2)를 결정하도록 구성된다. 예로서, 변화는 시간-종속 변화일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 부동 평균이 제 1 파라미터(G1)로부터 생성될 수 있고 2개의 시점들 간의 이러한 평균의 차가 결정될 수 있다. 2개의 시점들(t1, t2)은 불변 정의 시간 간격 △t의 간격을 가질 수 있다. 시간 간격 △t는 예를 들어 입력 디바이스(31)에 의해 입력될 수 있는 시간 간격일 수 있다. 그것을 예를 들어 0.1과 5 초 사이에 있을 수 있고 예를 들어 2초로 조정될 수 있다. 그렇게 함에 있어서, 제 1 변화(V1)는 시간 간격 △t에 대해 서로 거리를 갖는 시점 t2와 시점 t1에서의 제 1 파라미터(G1)사이의 차다.
이들 환경들을 도 5에 도시되어 있다. 또, 제 2 변화(V2)는 2개의 상이한 시점들(t1, t2) 간의 제 2 파라미터(G2)의 차로서 이해될 수 있다. 이 차는 또한 바람직하게는 제 2 파라미터(G2)의 평균값들 사이에서 결정된다. 예를 들어, 제 2 파라미터(G2)는 역률의 부동 평균이다. 이 예에서, 차는 시점 t2에서의 역률(LF)의 부동 평균 및 시점 t1에서의 역률(LF)의 부동 평균으로부터 결정된다.
컨트롤 디바이스(24)는 조직(11)으로의 기구(14)의 침투 중 2개의 변화들(V1, V2)을 결정하도록 구성된다. 이것은 도 5에 도시되어 있다. 먼저, 2개의 전극들(19, 20)은 도 5의 맨 좌측의 폐 조직(12)에 위치된다. 임피던스 또는 그것의 양 및 따라서 파라미터(G1)는 300 옴을 초과하는 비교적 높은 값에 있다. 역률(LF)은 코사인 파이 < 0.75의 범위에 있다.
시점 t0에서, 전극(19)은 종양(13)과 접촉한다. 종양(13)으로의 기구(14)의 계속된 침투 중, 임피던스는 점진적으로 감소하기 시작한다. 동시에 역률(LF)은 점진적으로 증가한다. 제 2 전극(20)이 또한 종양(13)으로 침투하자마자(시점 t1), 임피던스(Imp)는 더 신속하게 감소하기 시작하고 역률(LF)은 더 신속하게 증가하기 시작한다. 이것은 시간창 △t에서 G1의 곡선의 더 깊은 감소 및 G2의 곡선의 더 깊은 증가에 의해 섹션 A에서 도 5에서 명백하다(도 5에서 파라미터들(G1, G2)의 진행은 예컨대, 1초의 통과 구간 내에서 각각 부동 평균, 즉, 측정값들의 시퀀스에 각각 기초하여 도시되고, 파라미터(G1) 및 파라미터(G2)의 각각의 결정을 위한 평균값을 얻기 위해 처리되는 것으로 표시된다).
만약 구간(A)에서 G1의 부동 평균들의 차의 양, 즉, 변화(V1)가 60%를 초과하고 변화(V2)(즉 구간(A)에서 G2의 부동 평균의 차의 양)가 20%를 초과하면, 컨트롤 디바이스(24)는 구성에 기초하여 상이한 액션들을 실행할 수 있다. 제 1 옵션은 양 전극들(19, 20)이 종양(13) 내부에 충분히 위치되어 있다는 것을 오퍼레이터에 표시하는 신호의 즉시 출력이다. 그렇게 함으로써, 종양의 치료가 해제된다. 제 2 옵션은 불변 또는 조정 가능한 대기 기간 후의 신호의 출력이다. 이것은 근위 전극이 종양에 완전히 침투하기 전에 변화들(V1, V2)이 대부분의 경우들에 상기 요건들을 이미 충족하는 환경을 고려한다. 대기 기간, 예컨대 1초는 사용자가 프로브를 종양으로 다소 더 깊게 이동시키는 결과를 가져온다. 치료자는 제너레이터를 치료 모드에서 테스트 모드로 전환할 수 있고, 따라서 치료 전압을 전극들(19, 20)에 인가할 수 있다. 이것은 수정된 실시예에서 컨트롤 디바이스(24)에 의해 자동으로뿐만 아니라 수동으로 행해질 수 있다.
다른 변형예에 있어서, 컨트롤 디바이스(24)는 또한 기준 파라미터들(G1B, G2B)로서 위상 A의 끝에서 파라미터들(G1, G2)을 저장할 수 있고, 섹션 B로 도 5에 도시된 것과 같이, 양 파라미터들(G1, G2)이 반대 개념으로 변화되기 시작하는 경우에만 신호를 출력할 수 있다.
지금까지 기재된 디바이스(10)는 다음과 같이 동작한다:
장치(15)에 기구(14)를 연결한 후, 기구(14)는 기관지 내시경(17)을 통해 치료될 조직(11)으로 안내된다. 이후 기구(14)는 원위 방향에서 기관지 내시경(17) 밖으로 이동되고 조직(11) 내로 침투된다. 기구(14)의 전극들(19, 20)이 사용자에 의해 더 이상 볼 수 없게 되자마자, 치료자는 테스트 모드로 제너레이터(23)를 활성화시켜, 제너레이터(23)가 기구(14)의 전극들(19, 20)에 테스트 전압(UT)을 출력한다. 그것에 의해, 제너레이터(23)는 기구(14)에 대해 1와트의 전력 제한을 갖는 예컨대 350 kHz의 주파수를 갖는 예를 들어 10 Vp(볼트 피크)의 낮은 사인파 교류 전압을 인가한다. 그로부터 얻어지는 테스트 전압(UT) 및 전류(i)는 이들의 낮은 전력으로 인해 조직(11)에 열적 영향을 미치지 않는다.
테스트 모드에서, 기구(14)는 조직(11) 내로 더 이동되고, 이에 의해 임피던스(Imp) 및 위상각(phi) 또는 그로부터 도출된 파라미터들(G1, G2), 예컨대 역률(LF)이 결정되어 규정된 시간 간격들으로(예컨대 0.1밀리초의 간격으로) 저장된다. 기구(14)가 폐 조직(12)에 위치되어 있는 한, 임피던스(Imp)는 300 Ohm 초과의 범위에 있고 역률(LF)은 통상적으로 0.75 미만이다.
기구(14)의 원위 전극(19)이 종양 조직(13)과 접촉하자마자, 역률(LF) 뿐만 아니라 임피던스(Imp)는 특징적인 방식으로 변화하기 시작한다. 그렇게 함으로써 절제 기구(14)는 종양 조직(13)으로 추가로 침투된다.
만약 규정된 시간 간격(예컨대 △t = 2 초) 이전에 임피던스(Imp)와 비교되는 임피던스(Imp)의 현재 값이 임계값(S1)(예컨대 60%)을 초과하고 동시에 2초 전의 역률(LF)과 비교되는 현재의 역률(LF)의 변화(V2)가 임계값(S2)(예컨대 20%)을 초과하면, 임피던스(Imp) 및 역률(LF)의 이들 순간값들은 종양 값들로서 정의된다. 컨트롤 디바이스는 현재값들(G1, G2)을 기준값들(G1B, G2B)로서 저장하도록 구성될 수 있다.
치료자에 의존하는 2초의 시간 간격 △t 대신에, 또한 다른 시간 간격들이 조정되고 사용될 수 있다. 이러한 시간 간격 △t의 변화는 입력 디바이스(31)에 의해 행해질 수 있다.
이제 사용자는 종양(13)을 통해 기구(14)를 더 이동시킨다. 컨트롤 디바이스(24)가 임피던스 값의 계산된 부동 평균의 현재 계산된 평균의 증가 및 역률의 부동 평균의 감소(도 5, 섹션 B)를 검출하자마자, 컨트롤 디바이스는 기구가 다시 폐 조직과 접촉한다는 것을 표시하는 신호를 사용자에게 표시한다. 이것은 전극들(19, 20)을 갖는 기구(14)가 종양(13) 내에 비대칭으로 위치되거나 종양(13)을 완전히 관통했다는 것을 의미한다. 사용자는 예를 들어 장치(15) 상에 배치된 디스플레이 상에 디스플레이되는 신호에 기초하여 이러한 상황을 인식하고 절제 기구를 후퇴시킬 수 있다. 이러한 방식으로 사용자는 치료에 적합한 위치를 발견한다. 신호 출력은, 만약 변화들(V1, V2)이 각각의 임계값을 초과하면, 섹션 B에서 행해질 수 있다. 임계값들은 임계값들(S1, S2)과 동일할 수 있거나 그것들과는 상이할 수 있다.
수정된 실시예에서, 컨트롤 디바이스는 사용자가 섹션들(A, B) 사이에서 기구(14)의 정확한 위치를 발견하도록, 섹션 A에서(도 5) 제 1 신호를 출력하고 섹션 B에서 제 2 신호를 출력한다.
기구(14)는 폐 종양들 및 다른 조직들의 치료에 적합하고 각각의 장치(15)는 2개의 파라미터들(G1, G2) 및 특히 이들의 시간-종속 변화를 관찰하여 적합한 목표 조직에서 기구(14) 및 그것의 2개의 전극들(19, 20)의 정확한 포지셔닝을 검출한다. 만약 2개의 파라미터들(G1, G2)의 변화(V1, V2)가 규정된 임계값들(S1, S2) 각각 초과하면, 기구와 치료될 조직 간의 접촉 및 따라서 또한 원하는 위치에서의 기구의 포지셔닝이 그로부터 유도될 수 있다. 따라서, 본 발명은 치료 안전성을 증가시키는데 현저하게 기여한다.
10 디바이스
11 생물학적 조직
12 건강한 폐 조직
13 종양
14 기구
15 장치
16 프로브
17 기관지 내시경
18 베이스 본체
19 제 1 전극
20 제 2 전극
21, 22 라인들
23 제너레이터
24 컨트롤 디바이스
25 루멘
26 모세관
27 변위 측정 디바이스
28 휠
29 리졸버
30 모터
31 입력 수단

Claims (15)

  1. 생물학적 조직(11)의 전열 치료(electro-thermal treatment)를 위한 전기 외과 디바이스(10)로서,
    생물학적 조직 내로 침투될 수 있고 무선 주파수 테스트 전압(UT) 및 무선 주파수 치료 전압(UHF)이 공급될 수 있는 제 1 전극(19), 및 상기 제 1 전극(19)에 근거리에 배치된 적어도 하나의 제 2 전극(20)을 갖는 본체(1)를 갖는 기구(14)를 갖고,
    상기 기구(14)의 상기 전극들(19, 20)에 상기 테스트 전압(UT)을 공급하고 그것 의해 얻어진 전류(i)를 검출하도록 구성되는 전기 외과 제너레이터(23)를 포함하는 장치(15)를 갖고,
    상기 전극들(19, 20) 간의 유효 임피던스(Imp)에 의존하는 제 1 파라미터(G1) 및 상기 테스트 전압(UT)과 상기 전류(i) 간의 위상각(phi)에 의존하는 제 2 파라미터(G2)를 상기 테스트 전압(UT) 및 상기 전류(i)로부터 결정하도록 구성되는 컨트롤 디바이스(24)를 갖고,
    상기 컨트롤 디바이스(24)는 또한,
    a) 상기 제 1 파라미터(G1)의 제 1 변화(V1)가 제 1 임계값(S1)을 초과하는지; 및
    b) 상기 제 2 파라미터(G2)의 제 2 변화(V2)가 제 2 임계값(S2)을 초과하는지를 결정하도록 구성되는, 생물학적 조직(11)의 전열 치료를 위한 전기 외과 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 변화(V1) 및 상기 제 2 변화(V2)는 상이한 시점들 사이에서 각각 측정된 상기 파라미터들(G1, G2)의 변화들인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤 디바이스는 상기 제 1 파라미터(G1)가 서로에 대해 시간 간격(△t)에 의해 규정되는 상이한 시점들(t1, t2)에서 결정된다는 점에서 상기 제 1 변화(V1)를 결정하도록 구성되고, 상기 제 1 변화(V1)는 상기 상이한 시점들(t1, t2)에서 결정된 상기 제 1 파라미터(G1)의 차로부터 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤 디바이스는 상기 파라미터들(G1, G2)을 다수의 후속 측정들로부터 각각 평균들로서 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 컨트롤 디바이스(24)는 상기 시간 간격(△t)이 조정될 수 있는 입력 수단(31)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤 디바이스는, 양 변화들(V1, V2)이 각각의 제 1 방향들에서 규정된 임계값들(S1, S2)을 초과했다면, 상기 제 1 및 상기 제 2 파라미터(G1, G2)의 값을 기준 파라미터(G1B, G2B)로서 규정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 컨트롤 디바이스(24)는, 만약 상기 제 1 및 제 2 파라미터(G1, G2)가 상기 각각의 제 1 방향과 반대되는, 상기 기준 파라미터들(G1B, G2B)로부터 시작하는 각각의 제 2 방향에서 변화하면, 신호를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    변위 측정 디바이스(27)가 상기 기구에 할당되고 상기 컨트롤 디바이스(24)는 변위 종속 방식으로 상기 변화들(V1, V2)을 검출하도록 구성되고, 상기 컨트롤 디바이스(24)는 상이한 기구 위치들에서 결정된 파라미터들(G1, G2) 간의 상기 차에 의해 상기 변화들(V1, V2)을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상이한 기구 위치들은 침투 중 상기 기구(14)의 상이한 위치들인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 파라미터(G1)는 상기 임피던스(Imp)이고 상기 제 2 파라미터(G2)는 역률(LF)인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 변화(V1)는 미리 규정된 제 1 값에 대한 상기 임피던스(Imp)의 감소인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 미리 규정된 제 1 값은 60%인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 변화(V2)는 상기 미리 규정된 제 2 값에 대한 상기 역률(LF)의 증가인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 미리 규정된 제 2 값은 20%인 것을 특징으로 하는, 전기 외과 디바이스.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 기구로 건강한 조직에서 종양 위치파악(tumor localization)을 위한, 특히 폐 조직에서 종양의 위치파악을 위한 방법으로서, 상기 위치파악 동안:
    상기 기구는 생물학적 조직(11) 내로 침투되어 무선 주파수 테스트 전압(UT)이 상기 전극들(19, 20)에 공급되고 그 결과로 얻어진 전류(i)가 검출되고,
    상기 테스트 전압(UT) 및 상기 전류(i)로부터, 상기 전극들(19, 20) 간의 상기 유효 임피던스(Imp)에 의존하는 제 1 파라미터(G1) 및 상기 테스트 전압(UT)과 상기 전류(i) 간의 상기 위상각(phi)에 의존하는 제 2 파라미터(G2)가 결정되고,
    a) 상기 제 1 파라미터(G1)의 제 1 변화(V1)가 상기 제 1 임계값(S1)을 초과하는지; 및
    b) 상기 제 2 파라미터(G2)의 제 2 변화(V2)가 상기 제 2 임계값(S2)을 초과하는지가 결정되는, 방법.
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