KR20230156753A - 증기 요법 시스템들 및 방법들 - Google Patents

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KR20230156753A
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마이클 호이
로저 노엘 헤이스팅스
앤쏘니 크리스티안 프렌취
마크 스크롬
에릭 저크
군나르 아스케가르
채드 네겔리
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Abstract

다수의 피처들 중 임의의 것을 포함할 수 있는 증기 전달 시스템이 제공된다. 증기 전달 시스템의 하나의 피처는 증기 전달 시스템이 전립선과 같은 조직에 응축성 증기 에너지를 적용하여 전립선을 수축, 손상 또는 변성시킬 수 있다는 것이다. 일부 실시예들에서, 증기 전달 시스템은 전립선 피막 검출, 바늘 트래킹 및 치료 트래킹을 포함하는 안전 피처들을 포함할 수 있다. 전립선 조직들의 안전하고 효과적인 치료를 위한 방법이 제시된다.

Description

증기 요법 시스템들 및 방법들
우선권 주장
본 특허 출원은 "VAPOR THERAPY SYSTEMS AND METHODS"라는 명칭으로 2021년 3월 16일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/161,857호에 대한 우선권을 주장하고, 이 미국 가특허 출원은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
참조에 의한 포함
본 명세서에서 언급되는 특허들 및 특허 출원들을 포함하는 모든 공개물들은 각각의 개별 공개물이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 표시되는 것처럼 동일한 정도까지 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
분야
본 발명은 최소 침습 접근법을 사용하는 전립선 암의 치료를 위한 디바이스들 및 관련 방법들에 관한 것이다.
인간 남성 전립선은 3개의 구역: 주변 구역(peripheral zone), 이행 구역(transition zone) 및 중심 구역(central zone)으로 분류될 수 있다. 주변 구역(PZ)은 남성의 전립선의 체적의 약 70%를 포함한다. 전립선의 후방 측의 이러한 피막하 부분은 원위 요도를 둘러싸고, 암들의 70 내지 80%는 주변 구역 조직에서 발생한다. 중심 구역(CZ)은 사정관들을 둘러싸고, 전립선 체적의 약 20 내지 25%를 포함한다. 중심 구역은 종종 염증 과정들의 부위이다. 이행 구역(TZ)은 양성 전립선 비대증(BPH)이 발생하고 정상 전립선 내의 선 요소들의 체적의 약 5 내지 10%를 포함하지만 BPH의 경우들에서 그러한 체적의 80%까지 구성할 수 있는 부위이다. 이행 구역은 2개의 측면 전립선 엽 및 요도 주위 선 영역을 포함한다. 이행 구역 주위에는 자연적인 배리어들, 즉, 전립선 요도, 전방 섬유근 간질(fibromuscular stroma)(FS), 및 이행 구역과 주변 구역 사이의 섬유 평면(fibrous plane)(FP)이 존재한다. 전방 섬유근 간질(FS) 또는 섬유근 구역은 주로 섬유근 조직이다.
전립선 암들의 대략 70% 내지 80%는 전립선의 주변 구역에서 발생하고, 주변 구역으로 한정될 수 있다. 최근 몇 년 동안, 생체 검사들 후에 암이 발견된 조직의 영역들만을 치료하는 전립선 암에 대한 국소 요법(focal therapy)에 대한 관심이 증가되었다. RF 절제 에너지를 이용하는 것과 같은 종래 기술의 국소 요법 치료들은 치료를 주변 구역 조직으로 한정하지 않거나 또는 전립선 내의 조직들로 한정하지 않을 수 있다.
전립선 치료 시스템이 제공되고, 그 전립선 치료 시스템은 환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트; 도입기 샤프트에 커플링된 카트리지; 카트리지에 배치되고, 응축성 증기를 생성하도록 구성된 증기 생성기; 카트리지에 분리가능하게 부착된 핸들 ― 핸들은 증기 전달 기능들을 제어하기 위해 액추에이터들을 포함하고, 요도 내로의 도입기 샤프트의 삽입 동안 핸들로서 및 핸들이 분리되고 도입기 샤프트 안정기 디바이스로 교체될 때 원격 제어 디바이스로서 모두 역할을 하도록 설계될 수 있음 ―; 증기 생성기와 통신하고, 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 바늘; 바늘에 부착된 자석; 자석 주위에 배치된 솔레노이드 액추에이터 ― 솔레노이드 액추에이터는 바늘이 조직 내로 배치되고, 일정한 속도로 또는 펄스 스텝들로 전진하고, 샤프트 내로 후퇴하기 위한 제어되는 이동들을 제공함 ―; 바늘 및 샤프트 상에 배치된 센서들; 요법 동안 전립선의 실시간 이미지들을 제공하기 위한 외부 경직장 초음파 시스템(Trans Rectal Ultrasound System)(TRUS); 센서 데이터를 조직 내의 바늘 팁 위치 및 헤딩으로 변환하고 이 정보를 TRUS 이미지들 상에 디스플레이하는 바늘 안내 시스템(Needle Guidance System)(NGS); 및 타깃 조직들로의 증기의 안전하고 효과적인 전달을 보장하고 타깃 조직들 외부의 증기의 전달을 방지하기 위해 서로 및 사용자와 통신하는 카트리지, 핸들 및 외부 콘솔에 배치된 전자기기들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 전립선 치료 시스템이 제공되고, 그 전립선 치료 시스템은: 환자의 전립선의 실시간 이미지들을 제공하도록 구성된 이미징 시스템; 환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트; 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘 ― 증기 전달 바늘은 이미징 시스템으로부터의 실시간 이미지들에서 증기 전달 바늘의 가시성을 향상시키기 위해 발진하도록 구성됨 ―; 및 요법 바늘에 커플링되고, 증기 전달 바늘을 도입기 샤프트로부터 전립선 요도를 통해 환자의 전립선 내로 전진시키도록 구성된 전진 메커니즘을 포함한다.
일부 실시예들에서, 시스템은 증기 전달 바늘에 커플링된 자석을 더 포함하고, 전진 메커니즘은 증기 전달 바늘을 전진 및 후퇴시키기 위해 자석을 이동시키도록 구성된 푸시 풀 솔레노이드 구동기를 포함한다.
일부 실시예들에서, 솔레노이드 구동기는 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 시스템은 도입기 샤프트 상에 또는 도입기 샤프트에 배치된 압전 결정을 더 포함하고, 압전 결정은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
다른 실시예에서, 시스템은 증기 전달 바늘 상에 또는 증기 전달 바늘에 배치된 압전 결정을 포함하고, 압전 결정은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
일부 예들에서, 시스템은 도입기 샤프트 상에 또는 도입기 샤프트에 배치된 벌룬(balloon)을 포함하고, 벌룬은 공급 루멘(lumen)에 동작가능하게 커플링되고, 벌룬의 급속한 팽창 및 수축은 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
다른 실시예에서, 시스템은 증기 전달 바늘 상에 또는 증기 전달 바늘에 배치된 벌룬을 포함하고, 벌룬은 공급 루멘에 동작가능하게 커플링되고, 벌룬의 급속한 팽창 및 수축은 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
일부 예들에서, 시스템은 도입기 샤프트 상에 또는 도입기 샤프트에 배치된 형상 기억 포일을 포함하고, 형상 기억 포일은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 신호 생성기로부터의 전류가 형상 기억 포일을 통해 통과될 때 발진하여 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
일 실시예에서, 시스템은 증기 전달 바늘 상에 또는 증기 전달 바늘에 배치된 형상 기억 포일을 더 포함하고, 형상 기억 포일은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 신호 생성기로부터의 전류가 형상 기억 포일을 통해 통과될 때 발진하여 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 시스템은 도입기 샤프트 상에 또는 도입기 샤프트에 배치된 솔레노이드 코일을 더 포함하고, 솔레노이드 코일은 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키기 위해 도입기 샤프트 또는 증기 전달 바늘을 타격하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 시스템은 증기 전달 바늘 상에 또는 증기 전달 바늘에 배치된 솔레노이드 코일을 포함하고, 솔레노이드 코일은 증기 전달 동안 증기 전달 바늘을 발진시키기 위해 도입기 샤프트 또는 증기 전달 바늘을 타격하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 이미징 시스템은 도플러 초음파 이미징 시스템을 포함한다.
환자의 전립선을 치료하는 방법이 제공되고, 그 방법은: 요법 디바이스의 샤프트를 경요도로 환자 내로 삽입하는 단계; 요법 바늘을 샤프트로부터 환자의 전립선 요도를 통해 환자의 전립선 내로 전진시키는 단계; 요법 바늘로부터 전립선 내로 요법을 전달하는 단계; 요법 바늘을 발진시키는 단계; 및 실시간 이미징 하에서 발진 요법 바늘을 시각화하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 발진 요법 바늘을 시각화하는 단계는 발진 요법 바늘의 실시간 도플러 초음파 이미지들을 제공하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 요법을 전달하는 단계는 요법 바늘로부터 전립선 내로 증기 요법을 전달하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 요법 바늘을 샤프트로부터 전진시키는 단계는 요법 바늘에 자기적으로 커플링된 솔레노이드 바늘 구동기를 작동시키는 단계를 더 포함한다.
일 예에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 솔레노이드 바늘 구동기로 요법 바늘을 발진시키는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 샤프트 상에 또는 샤프트에 배치된 압전 결정을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 요법 바늘 상에 또는 요법 바늘에 배치된 압전 결정을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함한다.
일 예에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 샤프트 상에 또는 샤프트에 배치된 벌룬을 신호 생성기로 급속하게 팽창 및 수축시키는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예들에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 요법 바늘 상에 또는 요법 바늘에 배치된 벌룬을 신호 생성기로 급속하게 팽창 및 수축시키는 단계를 더 포함한다.
일부 예들에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 샤프트 상에 또는 샤프트에 배치된 형상 기억 포일을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함한다.
추가적인 실시예들에서, 요법 바늘을 발진시키는 단계는 요법 바늘 상에 또는 요법 바늘에 배치된 형상 기억 포일을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함한다.
전립선 치료 디바이스가 제공되고, 그 전립선 치료 디바이스는: 환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트; 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘; 증기 전달 바늘 상에 배치된 하나 이상의 전극; 하나 이상의 전극에 전기적으로 연결되고, 증기 전달 바늘의 길이를 따라 이어지도록 구성된 하나 이상의 리드; 요법 바늘에 커플링되고, 증기 전달 바늘을 도입기 샤프트로부터 전립선 요도를 통해 환자의 전립선 내로 전진시키도록 구성된 전진 메커니즘; 및 전진 메커니즘의 근위에 배치된 PCB를 포함하고, PCB는 전진 메커니즘으로부터 멀리 근위방향으로 연장되는 가요성 와이어 리드에 하나 이상의 리드를 전기적으로 커플링하도록 구성된 PCT 상호연결부 및 하나 이상의 리드에 대한 출구 홀들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 리드는 하나 이상의 리드가 출구 홀들로부터 연장되는 곳과 하나 이상의 리드가 PCT 상호연결부에 연결되는 곳 사이에 슬랙(slack)을 포함한다.
다른 실시예들에서, 슬랙은 증기 전달 동안의 증기 전달 바늘과 하나 이상의 와이어 리드 사이의 차등 열 팽창으로 인해 하나 이상의 리드에 제공된다.
전립선 치료 디바이스가 제공되고, 그 전립선 치료 디바이스는: 환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트; 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘; 도입기 샤프트 및 증기 전달 바늘에 커플링된 디바이스 바디; 및 전립선 치료 디바이스의 동작을 위한 하나 이상의 제어부를 포함하는 핸들을 포함하고, 핸들은 디바이스 바디로부터 분리가능하고, 핸들이 디바이스 바디에 부착될 때 그리고 핸들이 디바이스 바디로부터 분리될 때, 전립선 치료 디바이스의 동작을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 핸들은 증기 전달을 제어하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 핸들은 식염수 전달을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 핸들은 증기 전달 바늘 전진 및 후퇴를 제어하도록 구성된다.
수술 요법 시스템이 제공되고, 그 수술 요법 시스템은: 환자 테이블; 수평 조정 레일; 수평 조정 레일에 커플링된 제1 안정기 아암 ― 제1 안정기 아암은 제1 안정기 아암이 임의의 원하는 만곡 또는 포지션으로 조정될 수 있는 언로킹 상태 및 제1 안정기 아암의 만곡 또는 포지션이 제자리에 로킹되는 로킹 상태를 포함하고, 제1 안정기 아암은 환자 테이블에 대해 수평 조정 레일을 따라 축방향으로 조정가능함 ―; 수평 조정 레일에 커플링된 제2 안정기 아암 ― 제2 안정기 아암은 제2 안정기 아암이 임의의 원하는 만곡 또는 포지션으로 조정될 수 있는 언로킹 상태 및 제2 안정기 아암의 만곡 또는 포지션이 제자리에 로킹되는 로킹 상태를 포함하고, 제2 안정기 아암은 환자 테이블에 대해 수평 조정 레일을 따라 축방향으로 조정가능함 ―; 제1 안정기 아암에 커플링된 이미징 시스템; 및 제2 안정기 아암에 커플링된 요법 시스템을 포함한다.
일부 실시예들에서, 요법 시스템은 증기 요법 시스템을 포함한다.
다른 실시예들에서, 이미징 시스템은 경직장 이미징 프로브를 포함한다.
본 발명을 더 양호하게 이해하고 본 발명이 실제로 어떻게 수행될 수 있는지를 알기 위해, 일부 바람직한 실시예들이 단지 비제한적인 예들로서 첨부 도면들을 참조하여 다음으로 설명되고, 첨부 도면들에서, 유사한 참조 문자들은 첨부 도면들에서의 유사한 실시예들 전체에 걸쳐 일관적으로 대응하는 피처들을 표시한다.
도 1은 증기 전달 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 TRUS 프로브, 증기 전달 바늘 팁, 및 증기 전달 디바이스 샤프트의 원위 단부의 위치들을 트래킹하는 송신기들 및 센서들의 세트의 일 실시예를 예시한다.
도 2c 및 도 2d는 바늘 팁으로부터 전달 디바이스 바늘의 벽 내의 홀들을 통하는 리드들을 포함하는 증기 전달 바늘의 실시예를 도시한다.
도 2e는 NGS 코일을 포함하는 증기 전달 바늘의 일 실시예이다.
도 2f는 바늘 팁이 전립선 피막 벽과 접촉할 때의 생체 임피던스 측정들의 변화 대 주파수를 도시하는 차트를 예시한다.
도 2g 및 도 2h는 센서 리드들이 증기 전달 바늘에서 빠져나갈 때의 센서 리드들의 스트레인 완화에 대한 일 실시예를 도시한다.
도 2i는 조직 저항 및 커패시턴스의 전기 모델을 도시한다.
도 3a 내지 도 3d는 증기 전달 디바이스 카트리지로부터 증기 전달 디바이스 핸들을 분리하고 핸들을 원격 제어부로서 사용하기 위한 일 실시예를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 사용자에 의해 선택된 위치들에서의 전달 디바이스 및 TRUS 프로브의 안정화를 허용하는 가요성 로킹가능한 아암의 동작을 예시한다.
도 5a 내지 도 5c는 증기 전달 디바이스의 분리가능한 핸들에 대한 일 실시예를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 안정기 아암이 증기 전달 디바이스의 카트리지에 부착되는 방법을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 증기 생성기 코일을 인쇄 회로 보드에 장착하기 위한 기법을 포함하는 증기 생성기 코일의 일 실시예를 예시한다.
도 8은 가열 요소 및 솔레노이드의 구성들을 도시하는 증기 전달 디바이스 카트리지의 일 실시예를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 증기 전달 바늘 팁 온도 센서들의 예들을 예시한다.
도 10a 내지 도 10g는 초음파 이미지 상에서 전달 디바이스 바늘 팁을 조명하기 위한 실시예들을 도시한다.
일반적으로, 전립선의 암을 치료하기 위한 하나의 방법은 가열된 증기를 전립선의 내부로 간질로 도입하는 것을 포함하고, 여기서, 증기는 전립선 조직을 제어가능하게 절제한다. 이 방법은 외래 환자 기반 프로시저에서 각각의 개별 증기 치료(그리고 각각의 전립선 엽에 대한 다수의 치료들을 가정함)당 50 칼로리 내지 600 칼로리의 열 에너지를 적용하기 위해 증기를 활용할 수 있다. 방법은 전립선 요도를 손상시키지 않고 전립선 외부의 조직을 손상시키지 않으면서 전립선 조직을 국소적으로 절제하게 할 수 있다.
본 개시내용은 전립선 암의 치료에 관한 것으로, 더 구체적으로, 중심 또는 이행 구역 전립선 조직을 절제하지 않으면서 주변 구역 전립선 조직을 절제하기 위한 것이다.
시스템은 수증기를 포함하는 증기 매체들을 전달하는 증기 전달 메커니즘을 포함할 수 있다. 시스템은 적어도 60 내지 140 ℃의 온도를 갖는 증기를 제공하도록 구성된 증기 소스를 활용할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 1초 내지 30초의 범위의 간격으로 증기를 전달하도록 구성된 컴퓨터 제어기를 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 시스템은 증기와 함께 전달하기 위한 약제 또는 다른 화학 작용제 또는 화합물의 소스를 더 포함한다. 이러한 작용제들은 마취제, 항생제 또는 독소, 이를테면, Botox®, 또는 암 조직 세포들을 치료할 수 있는 화학 작용제를 제한 없이 포함한다. 작용제는 또한 밀봉재, 접착제, 글루, 수퍼글루 등일 수 있다. 일부 실시예들에서, 예컨대, 이미지 상에 바늘 팁을 위치시키는 데 도움을 주기 위해 초음파 이미징 하에서 증기의 가시성을 개선하기 위해 반향제 또는 무반향제가 증기와 함께 전달될 수 있다. 예컨대, 공기 또는 다른 가스들은 반향성이다.
일부 실시예들에서, 전립선 치료 디바이스가 제공될 수 있고, 그 전립선 치료 디바이스는 환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트, 응축성 증기를 생성하도록 구성된 증기 생성기, 증기 생성기와 통신하고 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘, 및 증기 전달 바늘을 도입기 샤프트 내부의 후퇴 포지션과 도입기 샤프트로부터 적어도 부분적으로 외부에 있는 연장 포지션 사이에서 이동시키고, 전립선 요도와 전립선 피막 사이의 임의의 위치에 있는 조직들로 연속적으로 또는 스텝들로 바늘을 전진 또는 후퇴시키도록 구성된 액추에이터를 포함한다.
본 개시내용은 조직을 절제하기 위한 안전하고 효과적인 증기 전달에 관한 것이다. 증기 전달 디바이스는 환자의 전립선으로의 경요도 접근을 위해 구성된 샤프트, 증기 생성기, 및 하나 이상의 증기 전달 포트를 포함할 수 있는 증기 전달 바늘을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 암성 또는 전암성 조직을 절제하기 위해 증기 전달 바늘의 포트(들)를 통해 증기가 전달된다. 바람직한 실시예에서, 증기 전달 바늘은 전립선 요도를 천공하고 증기가 전달되는 전립선 내의 하나 이상의 부위로 전진하도록 구성된다. 다수의 천공 부위들은 부위로 전달되는 증기가 이전의 천공 부위들의 진입 홀들을 통해 빠져나가는 것을 허용할 정도로 서로 충분히 가까이 있지 않으면서 전립선에서 조직 절제의 중첩 구역들을 제공하도록 이격될 수 있다.
더 구체적으로, 본 개시내용은 전립선 피막을 관통할 가능성 없이 암성 조직을 절제하기 위해 전립선 내로 그리고 전립선 전체에 걸쳐 증기 전달 바늘을 포함하는 증기 전달 디바이스를 내비게이션하는 것에 관한 것이다. 증기는 절제를 위해 타깃팅된 조직에 의해 둘러싸인 부위들로 전달된다. 증기 전달 디바이스 및 TRUS(Trans-Rectal Ultrasound System) 프로브 상의 센서들은 TRUS 이미지 상에서 바늘 팁의 위치를 조작자에게 나타낸다. 초음파 이미지 상에 중첩되는 애니메이션들은 바늘 팁이 요도 내의 주어진 위치로부터 배치될 때 바늘 팁의 컴퓨팅된 트랙을 표시할 수 있다. 종래 기술의 증기 전달 디바이스들의 경우, 조작자는 증기가 전달되는 타깃 부위로 바늘이 배치 및 전진될 때 전달 디바이스를 하나의 위치에 견고하게 홀딩할 것이 요구된다. 심지어 전달 디바이스의 약간의 이동들이 바늘을 타깃 조직이 접근될 수 없는 위치들로 전달하게 할 수 있다. 타깃 조직들에 접근하기 위해 추가적인 바늘 배치들이 필요할 수 있다. 특히 밀접하게 이격될 때, 요도 벽 및 전립선 조직을 통하는 다수의 홀들은 증기가 이웃 홀을 통해 빠져나가게 하여 타깃 조직들의 불충분한 치료를 야기할 수 있다. 조작자가 바늘 배치 후에 그리고 타깃 조직들로의 내비게이션 동안 전달 디바이스를 이동시키는 경우, 조직을 통해 형성된 트랙이 확대되어, 증기가 요도 내로 근위방향으로 빠져나가게 하여 타깃 조직들의 불충분한 치료 및 요도 벽에 대한 잠재적인 손상을 야기할 수 있다. 이러한 고려사항들이 여기서 해결된다.
일부 실시예들에서, 증기 전달 디바이스 핸들은 샤프트가 전립선 요도 내로 전진된 후에 디바이스 카트리지로부터 분리될 수 있다. 이어서, 카트리지는 안정기 아암에 부착될 수 있고, 그 안정기 아암은 차례로 환자 테이블에 견고하게 부착된다. 세그먼트화된 안정기 아암은 방광경 및 초음파 이미지들 상에서 관찰될 때 샤프트 팁이 원하는 위치에 있을 때까지 자유롭게 이동될 수 있다. 이어서, 모터가 안정기 아암을 작동시켜서 그의 세그먼트들을 제자리에 견고하게 로킹하고 전달 디바이스 카트리지를 원하는 위치에 홀딩한다. 카트리지 및 전달 디바이스 샤프트 및 바늘은 그 위치에서 임의의 배향으로 조직을 다루기 위해 회전될 수 있다. 이어서, 바늘은 요도의 벽을 통해 전립선 내로 배치되고, 증기가 전달되는 원하는 위치로 전진될 수 있다. 카트리지로부터 분리된 전달 디바이스 핸들은 조작자에 의해 바늘 이동들 및 식염수 플러시(flush) 및 증기의 전달을 위한 원격 제어부로서 사용된다. 안정기 아암은 전달 디바이스를 전립선 요도 내의 새로운 위치들로 이동시키기 위해 언로킹될 수 있고, 그 후, 새로운 부위들로의 증기 전달을 위해 재로킹될 수 있다. 일부 실시예들에서, 안정기 아암은 시스템 컴퓨터로부터 제어되는 로봇 아암이다.
다른 실시예들에서, 전극들은 팁에 인접한 조직 전기 임피던스를 측정하기 위해 바늘 팁 상에 배치된다. 조직 임피던스(저항과 커패시턴스 둘 모두)는 조직이 전립선 내의 세포로부터 피막 벽 내의 섬유로 변화됨에 따라 급격하게 변화된다. 증기 전달 홀들에 바로 근접해 있는 바늘 팁 상에 위치된 미세 와이어의 코일은 TRUS 이미지에 대해 바늘 팁을 위치시키는 트래킹 디바이스를 포함한다. 임피던스 전극들과 코일 센서 둘 모두로부터의 미세 와이어 리드들은 증기 전달 바늘의 벽 내로 돌출된(extruded) 루멘들을 통해 피드되고 그들이 바늘의 근위 단부에서 빠져나갈 때 스트레인 완화된다. 바늘에서 빠져나가는 센서 리드들은 배치 및 내비게이션 동안의 바늘 이동, 및 바늘의 열 팽창을 허용하도록 설계된다.
암이 검출된 전립선의 선택된 영역들 또는 구역들을 절제하기 위한 증기의 전달은 조직 세포들을 변성시키고 죽이기에 충분히 긴 시간 동안 조직의 온도를 상승시키는 것을 포함할 수 있다. (조직이 절제 온도에 이미 도달하지 않은 것을 보장하기 위해) 증기 전달 전에, (증기의 안전하고 효과적인 전달을 보장하기 위해) 증기 전달 동안, 그리고 (조직들이 절제 온도에 도달한 것을 보장하기 위해) 증기 전달 후에, 바늘 팁에 인접한 조직들의 온도의 측정을 가능하게 하는 증기 전달 바늘의 팁 상의 온도 센서들이 개시된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정은 바늘 팁 트래킹을 위해 사용되는 와이어의 코일의 전기 저항으로부터 도출된다. 일 실시예에서, AC 전류가 코일에 인가되고 트래킹을 위해 외부 자기 센서들에 의해 검출되는 한편, 코일의 AC 저항(코일에 걸친 전압 진폭을 전류 진폭으로 나눈 것)이 동시에 측정된다. 코일 저항은 온도에 따라 선형적으로 증가된다.
바늘 팁의 위치를 감지하고 TRUS 이미지 상에 디스플레이하기 위한 대안적인 또는 추가적인 시스템들 및 방법들이 개시된다. 일부 실시예들에서, 바늘 팁은 TRUS 시스템의 도플러 피처 상에서 이러한 이동들을 검출하는 데 적절한 작은 진폭으로 진동 또는 발진된다. 이동될 때, 바늘은 바늘이 TRUS 프로브를 향해 이동하고 있을 때 청색으로서 그리고 TRUS 프로브로부터 멀어지게 이동하고 있을 때 적색으로서 TRUS 이미지 상에 나타난다. 디바이스 카트리지 내의 솔레노이드 바늘 구동기는 시스템 또는 조작자에 의해 선택된 진폭 및 주파수로 바늘을 발진시키기 위한 하나의 수단을 포함한다. 바늘의 주기적인 이동들을 위한 다른 기법들이 개시된다. 일부 실시예들에서, 바늘의 팁에 있는 압전 요소가 TRUS 프로브로부터 초음파 신호를 수신하고 그의 위치를 TRUS 이미지 상에 디스플레이한다. 다른 실시예들에서, 전달 바늘에 부착된 작은 벌룬은 공기와 같은 가스로 바늘 벽 루멘들을 통해 팽창되는데, 이는 초음파 이미지 상에 밝게 나타난다. 벌룬에 대한 대안으로서, 반향성 유체 또는 가스가 펄스들로 바늘의 벽 내의 채널들을 통과하여 바늘 팁 근처에서 빠져나갈 수 있다. 펄싱 유체는 도플러 모드 초음파 이미지 상에 나타날 것이다.
증기 전달 시스템
도 1은 증기 전달 디바이스(102), 경직장 초음파 시스템(TRUS)과 같은 이미징 시스템(104), 증기 콘솔(106), 방광경 시스템(108), 바늘 안내 시스템(NGS)(110), 식염수 전달 시스템(122) 및 하나 이상의 디스플레이(112)를 포함하는 증기 전달 시스템(100)을 도시한다.
증기 전달 디바이스(102)는 요도의 벽을 통해 전립선 조직 내로 배치되도록 구성된 증기 전달 바늘(115)을 포함하는 샤프트(114)를 포함할 수 있다. 샤프트는 전달 디바이스 핸들 또는 핸드피스(118)에 제거가능하게 부착된 증기 전달 디바이스 카트리지(116)로부터 연장된다. 일 실시예에서, 핸드피스가 제거될 때, 이는 증기 전달 디바이스의 동작을 제어하기 위한 원격 제어부로서 역할을 하도록 구성될 수 있다. 증기 전달 디바이스는 안정기(120)를 더 포함할 수 있고, 안정기(120)는 가요성이고 이동가능하지만 환자에 대해 카트리지를 홀딩 및 고정하는 견고한 아암으로 활성화될 수 있다. 증기 전달 디바이스는 바늘의 모든 이동들을 제어하는 카트리지 내의 푸시 풀 솔레노이드 바늘 구동기, 및 바늘 구동기 자석의 포지션 및 그에 따른 샤프트에 대한 바늘의 포지션을 모니터링하는 카트리지 내의 자기 센서들을 더 포함할 수 있다.
시스템은, 외부 트래킹 안테나들로부터의 신호들을 측정하고 조직 임피던스를 측정하기 위해 바늘 및 샤프트 상에 배치되고 솔레노이드 내의 바늘 포지션 및 가열 요소 온도를 측정하기 위해 카트리지 내에 배치된 센서들로부터의 신호들을 중계하고 전력을 카트리지에 제공하는 케이블들, 유체 구동기 내에서 측정된 압력으로 멸균수를 카트리지 내의 증기 생성기로 전송하는 유체 라인, 증기 요법 동안 샤프트를 냉각시키고 방광경의 뷰(view)로부터 잔해물을 제거하기 위해 식염수 플러시를 전송하는 유체 라인, 및 요도 및 방광을 검사하고 전달 디바이스 바늘의 배치 및 후퇴를 모니터링하기 위해 방광경을 제거가능하게 수용하는 카트리지 및 샤프트를 통해 연장되는 루멘을 더 포함할 수 있다.
여전히 도 1을 참조하면, 시스템은 증기 생성기, 콘솔 컴퓨터들 및 전자기기들, 및 유체 펌프들 및 트래킹 시스템 요소들과 같은 보조 장비에 공급할 수 있는 용량을 갖는 하나 이상의 전력 공급부를 포함하는 증기 전달 콘솔(106)을 더 포함할 수 있다. 컴퓨터들 및 전자기기들은 전달 디바이스 기능들 및 사용자 커맨드들을 모니터링하고, 센서 입력들을 컨디셔닝 및 프로세싱하고, 바늘 및 샤프트 위치 및 배향의 3D 트랙들을 컴퓨팅하고, 초음파 및 방광경 이미지들을 프로세싱하고 애니메이션 및 트래킹 소프트웨어와 통합하고, 콘솔의 사용자와 통신하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 콘솔은 멸균수의 유동, 식염수 플러시, 및 콘솔로부터 하나 이상의 바늘(122) 내로의 전립선 주위 식염수 전달을 생성하도록 구성된 펌핑 시스템들을 포함할 수 있다. 콘솔은 멸균수/증기 라인 압력, 콘솔 내부 온도 및 전자기기 전류들 및 전압들을 측정하기 위한 센서들을 더 포함할 수 있다. 추가적으로, 콘솔은 중요 센서 출력들 및 시스템 상태를 디스플레이하는 것을 포함하여, 증기 전달 디바이스로부터의 증기 요법의 진행에 대한 실시간 정보를 디스플레이하기 위한 증기 요법 모니터를 포함할 수 있다. 또한, 콘솔은 시스템 모니터링 및 유지보수를 위해 기술적 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 시스템은 기구 및 하나 이상의 디스플레이를 포함할 수 있는 방광경 시스템(108)을 사용하거나 또는 그와 협력하도록 구성될 수 있다. 방광경 시스템은 바늘 배치 전, 그 동안 및 그 후의 전달 디바이스 바늘 및 요로의 실시간 이미지들을 제공하기 위해 증기 전달 디바이스를 통해 삽입되도록 구성된 방광경을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 증기 전달 디바이스는 방광경을 수용하도록 구성된 샤프트 내의 루멘을 포함할 수 있다. 방광경 시스템의 디스플레이들은 치료 및 요법 동안 사용자에게 실시간 방광경 이미지들을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방광경 시스템은 통합된 카메라(예컨대, 예를 들어, 소형화된 CMOS 센서(들))를 포함할 수 있다.
시스템은 다수의 요소들을 포함할 수 있는 바늘 안내 시스템(NGS)(110)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, NGS는 하나 이상의 어레이 요소로부터 정현파 자기장들을 생성하도록 구성된 송신기 또는 안테나 어레이, 및 증기 전달 디바이스의 바늘 팁 상에 통합되고 정현파 자기장들을 측정하도록 구성된 하나 이상의 자기장 센서를 포함할 수 있다. NGS는 전달 디바이스 샤프트 팁 및 TRUS 프로브 상에 장착된 자기장 센서들을 더 포함할 수 있다. 콘솔 내의 소프트웨어는 자기 센서 데이터를 TRUS 프로브에 대한 바늘 및 샤프트 팁들의 위치 및 배향으로 변환하기 위해 사용될 수 있다. TRUS 이미지 상의 예측된 및/또는 실제 바늘 트랙들, 증기 요법 전달의 마킹된 위치들, TRUS 이미지 상의 예측된 절제 구역들, 및 애니메이션화되고 NGS 또는 다른 데이터와 병합된 TRUS 이미지들을 포함하는 이러한 정보는 하나 이상의 디스플레이(112) 상에 디스플레이될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자기장은 바늘 팁 코일로부터 송신되고, TRUS 프로브 내에 배치된 자기 센서들의 어레이에 의해 수신된다.
시스템은, 예컨대, TRUS 시스템을 포함할 수 있는 이미징 시스템(104)을 더 포함할 수 있다. 이미징 시스템은 하나 이상의 뷰에서의 전립선의 실시간 이미지들, 예컨대, 축방향 및 시상 이미지들을 제공하도록 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 이미징 시스템은 통합된 NGS 센서(들)를 갖는 이미징 직장 프로브, TRUS 프로브 안정기, TRUS 이미지 프로세서 및 모니터, 및 이미지 뷰들 및 파라미터들을 선택하기 위한 제어부들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 디스플레이(112)는 NGS 트래킹 정보를 포함하는 증기 요법 정보로 오버레이된 요법의 이미지들(이를테면, TRUS 이미지들)을 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
시스템 콘솔(106) 내의 소프트웨어는 NGS 바늘 및 프로브 위치들 및 트랙들 및 애니메이션들 및 다른 정보를 TRUS 이미지 상에 결합한다. 주석부기된 TRUS 이미지가 방광경 이미지와 함께 시스템 모니터(들)(112) 상에 디스플레이된다.
시스템은 증기 요법 동안 전립선 주위 조직들을 냉각시키기 위해 전립선 외부 및 주위의 조직들 내에 식염수를 주입 또는 적용하기 위해 이미징 안내 하에서 사용될 수 있는 하나 이상의 식염수 전달 바늘(들)(122)을 임의로 포함할 수 있다. 전립선 주위에 전달되는 식염수의 층은 TRUS 이미지 상의 전립선 피막의 이미지를 명확화하기 위해 초음파 콘트라스트를 제공할 수 있다.
NGS 트래킹 시스템
도 2a 및 도 2b는 필드 생성기(224), 트래킹 콘솔(226), 및 도시된 바와 같이 이미징 시스템 및/또는 증기 전달 디바이스 상에 배치된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있는 바늘 안내 시스템(NGS)의 구성요소들을 예시한다. 예컨대, 도 2b를 참조하면, 센서 1은 증기 전달 바늘(215) 상에 배치될 수 있고, 센서 2는 증기 전달 디바이스의 샤프트(214) 상에 배치될 수 있고, 센서 3은 TRUS 프로브(204)의 샤프트 상에 배치될 수 있다. 필드 생성기(224)는 다수의 위치들에서 다수의 배향들로 정현파 자기장들을 생성하도록 구성된 코일들의 어레이를 포함할 수 있다. 이어서, 센서들은 필드 생성기로부터의 정현파 자기장들을 감지하도록 구성될 수 있고, 그 후, 콘솔(226)은 이 데이터를 사용하여 필드 생성기(224)에 대한 센서들의 극 및 방위각 배향 각도들(θ, φ) 및 위치(x, y, z)를 컴퓨팅함으로써 TRUS 이미지(들) 및 TRUS 프로브(204)에 대한 바늘 및 샤프트 팁들의 위치 및 배향을 제공하도록 구성될 수 있다. 이어서, TRUS 프로브 이미지는 샤프트 및 바늘 팁의 위치들을 초음파 이미지 상에 중첩시키기 위해 증기 전달 콘솔(226)에 의해 프로세싱될 수 있다. 일부 실시예들에서, 샤프트, 바늘 팁, 불확실성 원뿔과 함께 현재의 샤프트 위치로부터 배치되는 경우의 바늘 팁의 잠재적인 위치들, 이전의 증기 전달 샷들의 위치 및 범위 등을 예시하는 애니메이션이 추가될 수 있다.
도 2a는 센서 또는 NGS 트래킹 코일(217), 하나 이상의 생체 임피던스 전극(219)(이는 아래에서 설명될 것임) 및 하나 이상의 증기 전달 포트(221)를 예시하는 증기 전달 디바이스의 증기 전달 바늘(215)의 클로즈업 도면이다.
도 2a 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 바늘 팁 자기 센서(217)는 절연된 미세 와이어(자석 와이어)의 코일을 포함할 수 있다. 와이어는 합금 48과 같은 투과성 재료의 포일 위에 감겨질 수 있고/있거나 코일은 센서 감도를 향상시키기 위해 니켈과 같은 자기 투과성 금속으로 감겨질 수 있다. AWG #48 - AWG #58의 범위 내의 와이어 게이지가 사용될 수 있다. 더 미세한 와이어는 바늘의 벽 내로 커팅된 노치 내로 코일(217) 내의 와이어의 더 많은 턴들이 감겨지는 것을 허용한다. 필드 생성기에 의해 코일 또는 센서(217)에서 유도되는 전압은 코일 내의 턴 수에 비례한다. 그러나, 신호 대 잡음비는 더 미세한 와이어에 대해 일정한 값에 접근하는데, 그 이유는 와이어의 저항에서 생성되는 존슨 잡음이 또한 와이어의 고정된 체적에 대한 코일 내의 턴 수에 비례하기 때문이다. 더 무거운 와이어의 경우, 존슨 잡음은 증폭기 잡음 아래로 떨어지는데, 이는 코일 턴들과 독립적이다. 일 예에서, 코일들은 1.25 mm 직경의 바늘의 벽 내로 에칭된 65 미크론 깊이의 3 mm 길이의 슬롯에 감겨진다. 신호 대 잡음비는 와이어가 #56 게이지까지 작아짐에 따라 증가된다. #56으로부터 #58 와이어로 나아가면서 신호 대 잡음비가 상당히 개선되지는 않는다. #56 와이어는 더 미세한 #58 와이어보다 핸들링하는 데 더 용이하게 때문에 코일에 대해 선택된다.
증기 전달 바늘(215)의 팁 근처의 슬롯에 감겨진 코일 자기 센서(217)의 예가 도 2e에 도시된다. 코일로부터의 리드들(228a) 및 생체 임피던스 전극들로부터의 리드들(228b)은 바늘 팁으로부터 바늘의 근위 단부까지 연장될 수 있고, 그 근위 단부에서, 그들은 증기 콘솔까지 연장되는 와이어들로 전환된다. 이러한 리드들은 증기의 유동을 방해하지 않으면서 증기 전달 루멘(231)을 통과하는 것이 가능하지 않다. 대신에, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 그들은 바늘의 벽 내로 그의 전체 길이를 따라 돌출된 슬롯들(230)을 통해 라우팅된다. 생체 임피던스 리드들(228b)은 별개의 홀들을 통과하지만, 코일로부터의 리드들(228a)은 도 2e에 도시된 바와 같이 함께 꼬이고 단일 루멘을 통과한다. 일 실시예에서, 코일 리드들은 와이어들 사이의 공간들 내의 스퓨리어스(spurious) 전압들의 유도를 회피하기 위해 꼬인다. 일부 실시예들에서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 2개의 루멘만이 증기 전달 벽을 통과한다. 도시된 바와 같이, 2개의 루멘(230)은 NGS 코일 없이 2개의 생체 임피던스 리드(228b)에 대해 사용될 수 있다. 대안적으로, 리드들은 코일 온도를 모니터링하기 위한 코일 전압 측정을 위한 리드들 및 NGS 코일로부터의 리드들을 포함하는 2개의 꼬인 쌍에 대해 사용될 수 있다. 증기 전달 홀들(221)의 위치에서 바늘 팁의 단면이 도 2d에 도시된다. 루멘들(230)의 위치들 및 형상은 증기 전달 홀들(221)에 대한 방해받지 않는 간극을 가능하게 한다.
생체 임피던스 전극들(219) 및 리드들(228b)이 또한 도 2e에서 더 상세히 도시된다. 일정한 진폭의 사인파 전류가 2개의 바이오캡(bio-cap) 전극들 사이에서 통과될 수 있다. 전류는 팁 전극들 사이에서 바늘 팁에 인접한 조직을 통해 흐른다. 이어서, 전극들 사이의 전압이 측정될 수 있다. 임피던스 진폭은 전압 및 전류 진폭들의 비율과 동일하다. 전압과 전류 사이의 위상 시프트가 또한 측정된다. 바늘 팁이 전립선 피막에 접근함에 따라 임피던스 진폭의 증가가 보인다. 이는 전립선 내의 더 전도성이고 더 용량성인 세포 조직에 비해 피막을 포함하는 덜 전도성이고 덜 용량성인 섬유 조직으로 인한 것이다. 임피던스는 증기 전달 바늘이 전립선 내로 배치된 후에 측정된다. 그 후, 바늘이 이동함에 따라, 측정된 임피던스 대 초기 배치 시의 임피던스의 비율은 바람직한 경보 파라미터이다. 배치 후에 측정된 임피던스는 환자 특정 기준을 제공한다. 비율은 환자들과 프로시저들 사이의 환경 인자들 및 조직의 변동들과 독립적일 수 있다.
적출된 인간 전립선에서 측정된, 전립선 피막에서의 임피던스 진폭 대 전립선 조직 내로의 배치 후의 임피던스 진폭(기준 임피던스)의 비율 대 주파수를 도시하는 차트가 도 2f에서 보인다. 바늘이 전립선 피막을 천공한 후의 임피던스 진폭 대 초기 조직 임피던스의 비율 대 주파수가 또한 도 2f에 도시된다. 바늘이 피막에 접근할 때 사용자에게 알리는 것이 중요하고, 바늘이 피막을 뚫었을 때 사용자에게 알리는 것이 한층 더 중요하다. 증기 요법이 피막 근처에서 적용될 수 있지만, 이는 피막 외부에서 전립선 주위 조직들 내로 적용되지 않아야 한다. 임피던스 비율들은 10 내지 50 kHz의 주파수들의 바람직한 범위에서 최대인 것으로 발견되었다. 낮은 비용의 전자기기들로 이 범위에서 정확한 진폭 및 위상 측정들이 이루어지고, 이 범위는 환경 잡음 소스들을 거의 갖지 않는다. 조직과 피막 사이의(그리고 피막 천공을 검출하기 위한 피막과 전립선 주위 조직 사이의) 최적의 콘트라스트를 제공하는 주파수는 전극들의 크기, 형상, 재료 및 표면 마감에 의해 그리고 바늘 팁 상의 그들의 분리 및 위치들에 의해 결정된다. 이러한 파라미터들의 임의의 변화들 또는 개선들은 최적의 주파수를 결정하기 위해 새로운 실험들(도 2f)을 요구한다. 하나의 바람직한 주파수는 15 kHz이다.
도 2g 및 도 2h를 참조하면, 증기 전달 바늘(215)의 근위 단부는 자석 캐리어(223)에 연결되고, 자석 캐리어(223)는 증기 디바이스 샤프트 내의 후퇴 포지션과 증기 전달 바늘이 샤프트로부터 연장되는 배치 포지션 사이에서 바늘을 이동시키도록 구성된다. 예컨대, 이 연결은 바늘 접착 부착물(225)에 의해 이루어질 수 있다. 이전에 설명된 리드들(이를테면, 위의 리드들(228a 및 228b))은 자석 캐리어(223)의 벽 내의 홀들로부터 빠져나갈 수 있다. 여기서, 미세 와이어 리드들(228a 및 228b)(이는 생체 임피던스 전극들 및/또는 NGS 코일들에 전기적으로 커플링됨)은 상호연결 PCB(232)에 부착되고, 증기 콘솔에 플러그인되는 케이블에 진입하는 가요성 와이어 리드들(234)로서 보드에서 빠져나간다. 일부 실시예들에서, 증기가 전달될 때의 증기 전달 바늘과 와이어 사이의 차등 열 팽창으로 인해 미세 와이어 리드들(228b)에 슬랙이 제공된다. 바늘 배치, 후퇴 및 그 사이의 이동 동안의 자석 및 바늘의 이동을 고려하기 위해 가요성 와이어 리드들(234)에 또한 슬랙이 제공될 수 있다.
도 2i에 도시된 바와 같이, 전립선 조직은 커패시터와 병렬인 저항기로서 모델링될 수 있다. 바늘 팁이 전립선 조직에 진입하고 피막에 접근함에 따라 저항 및 커패시턴스가 변화된다. 조직 저항 및 커패시턴스의 값들은 병렬 RC 조직 모델 및 도 2i의 방정식들을 통해 임피던스 크기 및 전류와 전압 사이의 위상 시프트에 관하여 도출된다. 전립선 조직의 저항은 부분적으로 피막의 더 낮은 유체 함유량으로 인해 섬유 피막의 저항보다 더 낮다. 조직 피막의 커패시턴스는 세포 멤브레인들이 커패시턴스에 기여하는 세포 전립선 조직에 비해 무세포 섬유 피막으로 인해 전립선 조직의 커패시턴스보다 더 낮다. 피막의 더 높은 저항과 더 낮은 커패시턴스 둘 모두는 도 2i의 병렬 모델에서 임피던스를 증가시켜서 도 2f에서 보이는 임피던스 비율들을 증가시킨다. 일 구현에서, 식염수는 전립선 주위의 조직 내로 전달될 수 있다. 도 2f에서 보이는 바와 같이, 식염수의 비교적 낮은 저항은 바늘이 피막을 천공할 때 임피던스를 강하시킨다.
증기 요법 전(유휴 모드 시) 및 그 동안, 응축된 멸균수가 증기 전달 바늘로부터 연속적으로 배출될 수 있고, 멸균수의 층이 생체 임피던스 전극들을 덮을 수 있는 가능성이 있다. 멸균수는 식염수 및 조직에 비해 매우 큰 저항을 갖는다. 그러나, 멸균수의 커패시턴스는 식염수 및 조직의 커패시턴스와 유사하다. 따라서, 멸균수의 존재 시에 조직과 피막 사이의 커패시턴스의 변화는 저항 또는 임피던스 크기의 변화보다 더 의미가 있을 수 있다. 일부 측정 시스템들에서, 임피던스 크기 |Z|의 값은 멸균수의 존재 시에 전압 증폭기를 포화시킬 정도로 충분히 높아져서, R 및 C의 컴퓨테이션을 덜 의미 있게 하지만, 여전히 위상의 정확한 측정을 제공할 수 있다. 이러한 문제는 위상 시프트를 측정하고 0 내지 1의 범위를 갖는 생체 임피던스 신호로서 sin(φ)를 보고함으로써 회피될 수 있는데, 순수 저항성 조직에서 0이고 순수 용량성 조직에서 1이다. 일 실시예에서, 위상각 φ 자체가 보고된다. 아마도, 도 2i의 조직 모델은 DC에서의 조직 저항 및 높은 주파수들에서의 용량성 커플링을 고려하는 가장 단순한 모델이다. 세포들 내의 전기 저항(예컨대, 커패시터와 직렬인 저항기의 추가), 세포 커패시턴스 및 저항과 병렬인 비세포 커패시턴스, 및 다른 미묘한 차이들을 고려하는 훨씬 더 복잡한 모델들이 제안되었다. 고급 시스템들은 주파수들의 범위에 걸쳐 취해진 데이터를 모델 파라미터들에 피팅함으로써 이러한 모델들 내의 파라미터들을 평가할 수 있다. 조직 모델들은 또한, 조직 커패시턴스 및 저항에 추가하여(병렬로) 커패시턴스 및 저항을 추가하는 전극들에 인접한 전하 분리 층을 고려할 수 있다. 커패시턴스에 대한 이러한 "이중 층" 기여는 순수한 물에서 0에 접근한다. 일반적으로, 전립선 조직과 전립선 피막 사이의 콘트라스트 및/또는 전립선 피막과 전립선 주위 조직 사이의 콘트라스트를 최적화하는 측정된 임피던스 및 위상 시프트 및/또는 컴퓨팅된 저항 및 커패시턴스의 임의의 조합은 바이오캡 시스템에 통합될 수 있다.
증기가 12 mm의 고정된 바늘 깊이에서 전달되는 BPH에 대한 증기 요법과 대조적으로, 전립선 암 요법은 전립선 내의 모든 깊이들에서의 조직들에 대한 접근을 요구한다. 바람직한 실시예들에서, 본원에서 설명되는 증기 전달 바늘은 대략 26 mm까지 바늘 트랙 상의 모든 포인트들에 접근할 수 있다. 배치하고 9초 동안 증기를 전달하는 하나의 BPH 접근법과 대조적으로, 암 치료는 배치 후의 바늘 트랙을 따르는 하나 또는 다수의 부위로의 바늘의 느린 전진을 요구한다. 내비게이션 및 증기 전달 동안, 전달 디바이스는 하나의 위치에 고정된 상태로 유지되어야 한다. 바늘의 이동들은 바늘 주위의 채널을 확대하고, 요도 내로의 증기의 역행 배출(retrograde expulsion)을 야기하여, 타깃 부위에서 치료가 불충분하게 되어 잠재적으로 요도 라이닝(urethra lining)을 손상시킬 수 있다. 이 문제는 인근 위치에서의 바늘의 전달 및 재치료에 의해 정정될 수 있다. 그러나, 2개의 삽입 홀이 서로 가까이 있는 경우, 제2 부위에서 전달되는 증기는 제1 바늘 트랙을 통해 요도 내로 탈출할 수 있다. 전달 디바이스를 홀딩하는 의사가 디바이스를 이동 또는 회전시키는 경우, 심지어 약간 이동 또는 회전시키는 경우, 배치 전에, 바늘은 타깃팅된 조직에 접근할 수 없는 부위로 배치될 수 있다. 이러한 문제들을 최소화하기 위해, 두 명의 의사에 의해 프로시저가 수행될 수 있는데, 한 명은 바늘의 방광경 이미지를 보면서 전달 디바이스를 안정적으로 홀딩하고, 한 명은 TRUS 시스템을 동작시킨다. 한 명의 의사만을 요구하는 더 단순한 프로시저가 요구된다.
도 3a 및 도 3b는 증기 전달 디바이스(302), 구체적으로는 분리가능한 핸들로서 또한 사용될 수 있는 디바이스의 제어기(318)의 일 실시예를 예시한다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 증기 전달 디바이스(302)의 제어기(318)가 분리 포인트(332)에서 카트리지(316)로부터 분리될 수 있는 방법을 볼 수 있다. 제어기가 분리될 때, 제어기는 카트리지를 포함하는 증기 전달 디바이스의 동작을 제어하도록(예컨대, 요법 동안 디바이스의 증기/식염수 전달, 플러시, 바늘 전진/후퇴 및 다른 기능들을 제어하도록) 구성된 하나 이상의 버튼, 레버 또는 제어부(334)를 갖는 원격 제어부로서 사용될 수 있다. 핸들과 카트리지 둘 모두는 콘솔에 부착되는 케이블들을 갖고, 그에 따라, 그들이 분리될 때 그들은 서로 통신할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 도 3a에 추가적으로 도시된 바와 같이, 카트리지 및/또는 제어기(318)는 분리가능한 안정기 아암을 위한 부착 포인트(336)를 더 포함할 수 있는데, 이는 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
다른 실시예들에서, 제어기(318)는 전달 디바이스에 대한 핸들로서 기능하지 않는다. 도 3c는 디바이스로부터 분리된 원격 제어기(318)를 도시하고, 도 3d는 기계적 핸들 기능을 제공하지 않으면서 카트리지(318)에 제거가능하게 부착된 제어기(318)를 도시한다. 원격 제어부는 카트리지와 개별적으로 홀딩될 수 있거나 또는 전달 디바이스에 부착되어 있는 동안 사용될 수 있다. 원격 제어부는 조작자가 증기 전달 바늘의 전진 또는 후퇴, 요법 ON/OFF, 프로브를 통한 식염수 냉각제의 유동 및 원위 요도에서의 탈출, 및 요법 동안의 전립선 주위의 조직으로의 전립선 주위 식염수 유동의 유동을 제어하는 것을 허용하는 복수의 버튼들, 레버들, 스위치들 및/또는 제어부들(334)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 토글 스위치는 조작자가 전립선 및 전달 디바이스 프로브의 초음파 및 카메라 뷰들을 변화시키는 것을 허용한다. 초음파 이미지는 시상 또는 축방향 뷰들 또는 조합 뷰일 수 있는 한편, 방광경 카메라는 바늘 주입 부위를 나타낸다. 조합 뷰들 및 이미지 크기들은 토글 스위치를 사용하여 선택될 수 있다.
본 개시내용의 바람직한 실시예는 도 4a에 도시된 안정기 아암(420)을 포함한다. 안정기 아암은 위에서 설명된 제어기가 카트리지로부터 제거 또는 분리된 후에 카트리지(416)에 제거가능하게 부착되도록 구성된다. 일 예에서, 안정기 아암은 안정기 아암이 로킹 상태에 있는 것 또는 언로킹 상태에 있는 것 사이에서 스위칭하기 위한 로킹 제어부들을 포함할 수 있는 커플러(422)를 통해 카트리지(416)에 부착된다. 이어서, 카트리지(416)가 안정기 아암(420)에 부착되어 있는 동안, 제어기는 위에서 설명된 바와 같은 증기 요법 기능들에 대한 원격 제어부로서 작용한다. 안정기 아암은 추가로 커플러(426)로 모터(424)에 커플링될 수 있다. 안정기 아암은 복수의 개별 링크들(421)을 포함하고, 복수의 개별 링크들(421)은 하나의 측에는 개방 단부를 갖고, 다른 측에는 인접한 링크의 개방 단부와 인터페이스하도록 구성된 둥근 "볼 조인트" 단부를 갖는다. DC 모터(424)가 아암의 근위 단부에 포지셔닝되고, 링크들의 중앙을 통해 이어지고 안정기 아암의 최원위 링크에 부착되는 케이블(도시되지 않음)에 커플링된다. 모터/케이블이 느슨할 때, 아암은 임의의 원하는 만곡 또는 포지션으로 조정될 수 있다. 모터를 활성화하고 케이블을 팽팽하게 할 시에, 링크들은 함께 당겨지고 제자리에 로킹된다. 모터의 제어는 위에서 설명된 바와 같이 커플러(422) 상의 제어부들로 달성될 수 있다. 사용 시에, 샤프트 팁이 요도 내의 타깃 위치에 도달할 때, 도 4에서 보이는 안정기 모터(424)는 3차원 호로 안정기 아암 세그먼트들을 함께 견고하게 로킹하기 위해 안정기 아암의 최상부에 인접한 스위치에 의해 활성화된다. 이어서, 카트리지는 조작자에 의해 해제되고, 환자 테이블에 대해 그의 원하는 위치 및 호로 고정된 상태로 유지된다. 조작자는 안정기 아암을 언로킹하고 재포지셔닝할 수 있다. 전달 디바이스 샤프트는 바늘이 후퇴되면 선택된 각도로 회전될 수 있다.
유사하게, 도 4b를 참조하면, TRUS 프로브(404)가 위의 카트리지와 동일한 방식으로 안정기 아암에 부착될 수 있다. 도 4b의 실시예에서, 2개의 별개의 안정기 아암(420)이 사용되는데, 하나는 TRUS 프로브(404)를 위한 것이고, 다른 하나는 카트리지/증기 전달 디바이스(402)를 위한 것이다. 위의 내용과 유사하게, 안정기 아암은 아암의 최상부에 있는, 이를테면, 아암과 프로브 사이의 커플러 상에 있는 스위치에 의해 활성화 및 비활성화될 수 있다. TRUS 프로브로부터의 리드들 및 TRUS 프로브에 견고하게 장착된 임의적인 NGS 센서는 TRUS 콘솔까지 연장될 수 있다. TRUS 프로브는 환자 테이블(427) 상의 환자에 대한 수평 조정 레일(425)을 따르는 프로브 및 안정기 아암의 적절한 포지셔닝을 제공하는 도시된 조정가능한 클램프들(423)을 조작함으로써 설정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 환자 테이블(427)은 또한 피봇들(429)을 통해 회전/조정될 수 있다. 안정기 아암이 비활성화된 상태로, TRUS 프로브는 환자의 직장 내의 원하는 위치까지 삽입된다. 이어서, 안정기 아암은 환자에 대해 고정된 위치 및 배향으로 크래들을 홀딩하도록 활성화된다. 이어서, TRUS 프로브는 시상 이미징 평면의 위치를 조정하기 위해 전진 및 후퇴되고, 축방향 이미징 평면의 평면을 조정하기 위해 회전될 수 있다.
이어서, 카트리지 및 샤프트가 안정기에 의해 안정적인 포지션에 홀딩됨에 따라, 바늘 관의 방해가 거의 또는 전혀 없이 바늘 배치, 전진 및 증기 전달이 진행된다. 이어서, 단일 조작자는 증기가 요도로 역류하지 않으면서 증기를 타깃 위치들에 신뢰성 있게 전달하기 위해 TRUS 이미지들에 집중할 수 있다. 바늘 트랙을 따라 하나 이상의 부위에서 증기를 전달한 후에, 바늘은 샤프트 내로 후퇴되고, 안정기 아암 모터가 재활성화되어 안정기 아암 세그먼트들을 언로킹한다. 이어서, 단일 의사는 카트리지 및 샤프트를 요도 내의 그의 다음 위치로 수동으로 이동시키고 이 프로시저를 반복할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전달 디바이스 카트리지와 TRUS 프로브 둘 모두는 모터 제어형 안정기 아암들에 부착된다. 일부 실시예들에서, 가요성 방수 슬리브가 아암들을 보호하고 물 침투를 방지하기 위해 2개의 안정기 아암의 세그먼트화된 샤프트 위에 배치될 수 있다. 전자기 트래킹 센서들(또는 바늘 안내 시스템(NGS) 센서들)이 전달 디바이스 샤프트 팁과 TRUS 프로브 둘 모두에 견고하게 부착될 수 있다. 이에 의해, 프로브 팁의 위치는 TRUS 이미지 상에 나타내어질 수 있다. 2개의 안정기 아암이 제자리에 로킹될 때, 전달 디바이스 샤프트 팁의 위치는 전달 디바이스 바늘이 배치 및 전진될 때에도 안정적으로 유지된다. 바늘의 배치된 길이는 자기 포지션 센서들에 의해 카트리지에서 측정될 수 있는데, 그 자기 포지션 센서들은 바늘 전진 자석의 포지션을 그의 후퇴 포지션에 대해 측정하여 바늘 팁 위치의 표시를 제공한다. 디바이스가 안정화된 상태로, 바늘은 예측가능한 호로 배치된다. 소프트웨어는 바늘 배치 길이 측정 및 예측된 바늘 호로부터 배치 후의 바늘 팁의 위치를 추정할 수 있고, 추정된 위치는 불확실성 원뿔과 함께 TRUS 이미지 상에 표시될 수 있다. 이어서, 조작자는 바늘이 초음파 이미지에서 명확하게 나타날 때까지 초음파 이미징 평면에 대해 약간의 조정들을 행할 수 있다. 바늘이 전진됨에 따라, TRUS 프로브 및 이미징 평면은 바늘 팁에 초점을 맞춘 상태를 유지하기 위해 TRUS 조정 노브를 사용하여 전진 또는 후퇴될 수 있다. 안정기들의 쌍은 TRUS 프로브 및 전달 디바이스 카트리지가 바늘 이동들 동안 서로에 대해 이동하지 않는 것을 보장한다. 종래 기술의 TRUS 안정기들은 크고 다루기 어렵다. 본원에서 설명되는 전동 로킹 아암은 낮은 프로파일을 제공하여 안정기를 사용하는 것이 간편하다.
카트리지(516)로부터 전달 디바이스 핸들 또는 제어기(518)를 부착 및 제거하기 위한 단순하고 인체 공학적인 시스템이 도 5a 내지 도 5c에 도시된다. 도시된 바와 같이, 카트리지의 맞물림 피처(519)를 핸들 상의 노치(538) 내로 클립핑하는 것, 핸들을 상방으로 스윙하는 것, 및 핸들이 카트리지 내의 제자리에 클릭될 때까지 핸들을 가압하는 것에 의해 핸들 또는 제어기가 카트리지에 부착될 수 있다. 도시된 바와 같이, 핸들 또는 제어기는 스프링 장착 액추에이터(540)를 포함할 수 있다. 핸들이 제자리에 클릭될 때, 액추에이터의 아암(541)이 카트리지 내의 슬롯(543) 내로 피팅된다. 스프링 장착 액추에이터(540)를 가압함으로써 핸들이 해제되어 핸들을 제거하고 안정기 아암으로 교체한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 유사한 메커니즘이 증기 전달 디바이스의 카트리지(616)에 안정기 아암(620)을 부착하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 노치 또는 상보적 맞물림 부분들이 2개의 구성요소를 연결하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 그들은 하나 이상의 스프링 장착 액추에이터(642)로 제자리에 홀딩될 수 있다. 안정기는 2개가 연결될 때 제자리에 클릭 또는 로킹될 수 있다. 액추에이터들(642)을 가압하는 것은 카트리지로부터 안정기를 해제할 수 있다. 예시된 실시예에서, 안정기는 핸들이 카트리지에 여전히 부착되어 있을 때에도 카트리지에 부착될 수 있다. 다른 실시예에서, 핸들이 카트리지에 부착된 위치와 동일한 위치에서 안정기가 카트리지에 부착되는 것(그에 따라, 안정기를 부착하기 전에 핸들이 제거될 것을 요구함)이 고려된다.
종래 기술의 증기 전달 디바이스들은 멸균수가 스트림을 생성하기 위해 펌핑되는 가열 요소 튜브에 유도성 커플링되는 코일을 통해 흐르는 rf 전류를 이용하였다. rf 코일에서 생성되는 저항 열은 유도 코일을 통해 흐르는 물을 가열하는 데 거의 기여하지 않지만 전달 디바이스에 상당한 열을 추가하고 그의 온도를 상승시킨다. 본 개시내용에서, 도 7a 및 도 7b에서 보이는 PCB(748)에 전기적으로 연결된 특별히 설계된 고전류 커넥터들(746)을 통해 DC 전류가 가열 요소 튜브(744)를 통해 직접 통과된다. 도시된 바와 같이, 고전류 커넥터들(746)은 가열 요소 튜브(744)를 크래들링 및 홀딩하도록 설계 및 구성된 컷아웃 또는 노치를 포함할 수 있다. 이 예에서, 2개의 고전류 커넥터(746)가 전체 튜브(744)를 홀딩 및 지지하고, 제1 커넥터는 증기 전달 디바이스의 길이를 따라 축방향으로 연장되는 튜브의 유입구 부분을 홀딩하고, 제2 고전류 커넥터는 유입구 부분에 대해 대체로 반경방향으로 또는 직교하여 연장되는 튜브의 코일 부분을 홀딩한다. DC 전류는 시스템 콘솔에 위치된 24 볼트 0-25 암페어 의료 등급 DC 전력 공급부로부터 공급될 수 있다. 이어서, 가열 요소에 걸친 전압 및 가열 요소를 통하는 전류가 측정되고 곱해져서, 가열 요소에서 소산되는 전력의 정확한 실시간 측정을 제공할 수 있다. 가열 요소 전력은 콘솔 내의 펄스 폭 변조(PWM) 회로에 의해 설정 전력으로 서보 제어될 수 있다. 시스템의 증기 출력의 초당 칼로리는 효율 계수를 통해 가열 요소 전력에 비례한다. 가열 요소 전력을 제어하는 것은 가열 요소 전기 부하의 임의의 변화들과 독립적으로 칼로리 출력을 제어한다. rf 가열 요소들과 대조적으로, DC 가열 요소를 둘러싸는 카트리지 벽의 온도는 조작자에 의해 편안하게 파지될 정도로 항상 충분히 낮다.
도 7a 및 도 7b의 가열 요소는 비교적 높은 전기 저항률로 인해 그리고 특히 전기 저항이 명목상 20-300 ℃인 동작 범위에 걸쳐 온도와 거의 독립적이기 때문에 선택된 인코넬 625 스테인리스 스틸로 구성될 수 있다. 실온의 멸균수가 가열 요소(744)에 진입하고 수증기가 100 ℃ 초과의 온도에서 가열 요소를 빠져나가기 때문에, 튜브를 따라 온도 기울기가 존재한다. 가열 요소 튜브의 전기 저항이 온도에 따라 증가되는 경우, 튜브의 원위 단부는 더 높은 저항을 가질 것이고, 더 많은 저항 I2R 열이 튜브의 원위 단부에서 소산될 것이고, 이는 증기로의 덜 효율적인 변환 및 과도하게 높은 증기 유출구 온도들로 이어진다. 인코넬(625)은 우수한 전기 절연 특성들 및 고온 안정성을 갖는 얇은 벽 폴리이미드 튜브에 의해 덮일 수 있다. 절연된 가열 요소의 권선들은 권선들이 양호한 열 접촉을 하게 강제하기 위해 미리 응력을 받을 수 있다. 이는 튜브를 따르는 온도 기울기를 감소시키고 더 효율적인 증기 생성을 발생시킨다. 가열 요소 내의 상승된 온도들은 더 많은 열이 전도, 대류 및 복사를 통해 전달 디바이스 카트리지로 탈출하는 것을 허용한다. 카트리지 상의 핫 스폿들은 안전 문제가 될 수 있다. 더 높은 효율(더 낮은 열 손실)은 더 일관적인 증기 칼로리 출력으로 이어진다. 이러한 이유들로 인해, 가열 요소로부터의 열 손실의 최소화가 중요하다.
도 7a 및 도 7b의 설계에서, 전도성 열 손실은 핫 또는 원위 단부에서 전기 커넥터만이 가열 요소와 접촉하면서 가열 요소의 저온 입력 단부에서 기계적 부착을 가짐으로써 최소화된다. 황동, 스테인리스 스틸 또는 인코넬 고전류 커넥터(746)가 가열 요소에 용접 또는 기계적으로 부착되고, PCB(Printed Circuit Board)(748) 상의 두꺼운 낮은 저항 트레이스들에 납땜될 수 있다. 트레이스들은 기계적 안정성 및 매우 낮은 전기 저항 연결을 제공한다. PCB는 시스템 내의 다른 전기 리드들이 전달 디바이스 케이블을 통해 빠져나갈 때 시스템 내의 다른 전기 리드들에 대한 랜딩을 제공한다. 열전대가 증기 출구 온도를 모니터링하기 위해 가열 요소의 원위 단부에 용접될 수 있고, 온도가 규정된 범위 외부에 있는 경우 시스템을 셧다운시키기 위해 콘솔에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열전대는 전기 커넥터의 원위에서 용접된다. 이는 가열 요소 튜브의 길이를 따라 흐르는 DC 전류가 원위 커넥터 포스트의 근위에 배치된 임의의 열전대에 걸쳐 IR 전압 강하를 생성하기 때문이다. 열전대는 열전대를 포함하는 유사하지 않은 금속들에 걸친 강하로부터 IR 전압 강하를 구별하는 것이 가능하지 않다. 열전대가 원위 커넥터의 근위에서 용접되는 경우, 스트레이 전압이 열전대 접합부에서 나타나고 소프트웨어에서 잘못된 온도 판독으로서 해석될 것이다. 스트레이 전압은 열전대 용접 볼 내의 재료들의 분포에 의존할 것이고, 그에 따라, 모든 디바이스들에 대해 상이할 것이다. 원위 커넥터의 원위에서 전류 흐름이 없고 스트레이 전압들이 없다.
일부 실시예들에서, 열전대는, 예컨대, 튜브의 대류 냉각을 크게 감소시킬 수 있는 기포의 빠른 검출을 위해, 원위 커넥터의 근위에 포지셔닝될 수 있다. 기포의 부위에서 튜브를 통해 흐르는 전류는 그 부위에서 튜브를 급속하게 가열할 것이고, 이벤트는 원위 커넥터의 근위에 배치된 열전대에 의해 검출될 것이다. 열전대 판독에서의 IR 강하 에러들은 2개의 열전대 리드를 튜브 주위에서 원주방향으로 튜브에 부착함으로써 감소될 수 있고, 그에 따라, 그들은 동일한 전위에 있다. 전기 절연 재료의 얇은 층이 가열 요소로부터 용접 볼을 절연시키기 위해 열전대와 가열 요소 튜브 사이에 배치될 수 있다. 가열 요소 튜브를 통해 흐르는 전류에 의해 영향을 받지 않는 대안적인 기술의 온도계, 예컨대, RTD(resistance thermometer)가 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 절연된 미세 와이어가 튜브 주위에 감겨져서 코일을 형성한다. 코일의 저항이 모니터링된다. 구리 또는 백금과 같은 코일 와이어 재료들의 경우, 코일 저항은 동작 온도 범위(20 ℃ 내지 300 ℃)에 걸쳐 온도에 따라 선형적으로 증가된다. 코일은 감기 전에 자신에 대한 와이어 백 길이를 2배로 함으로써 (유도되는 잡음 전압들을 방지하기 위해) 비유도성으로 제조될 수 있다. RTD들은 일반적으로 열전대들보다 더 정확하고 강건하고, 외부 전자기기들에 연결하는 것이 더 쉽다. 본 출원에서 사용될 수 있는 다른 온도계 타입들은 서미스터들 및 칩 장착 광학 온도계들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 마이크로 온도계들이 가열 요소 튜브의 길이를 따라 2개 이상의 위치에 배치될 수 있다.
센서가 가열 요소(744)로 전달되는 멸균수 내의 압력을 측정하도록 구성될 수 있다. 수압은 가열 요소(744) 내의 증기의 생성에 의해 영향을 받는다. 압력의 측정가능한 변화들은, 예컨대, 기포가 가열 요소를 통과하여 압력 및 온도 스파이크들 둘 모두를 생성할 때 발생한다. 가열 요소에 대한 전력은 수압이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 값을 초과할 때 자동으로 셧다운될 수 있다.
도 7c에 도시된 하나의 바람직한 실시예에서, 멸균수는 전달 시스템 물 라인을 통해 가열 요소 튜브(744) 내로 주사기(755)에 의해 가압된다. 주사기 플런저(757)는 플런저 샤프트(759)를 전진/후퇴시키는 스테퍼 모터(도시되지 않음)에 의해 전진 및 후퇴될 수 있다. O-링(756)이 플런저와 주사기 사이에 제공될 수 있다. 플런저와 플런저 샤프트는 자석들(761)을 통해 커플링되어, 콘솔 플런저 샤프트(759)로부터의 일회용 주사기의 분리를 가능하게 할 수 있다. 플런저 샤프트가 전진됨에 따라, 로드 셀(763) 및 로드 셀 버튼(765)을 통해 플런저(757)에 힘이 가해진다. 이어서, 로드 셀과 로드 셀 버튼 사이의 측정된 힘을 플런저의 단면적으로 나눔으로써 압력이 계산될 수 있다. 일 예에서, 힘이 0 파운드로부터 50 파운드로 증가됨에 따라 이 로드 셀 버튼은 로드 셀에 대해 총 18 미크론만큼 이동한다. 다웰 핀(767)과 로드 셀 어댑터(769) 사이의 0.5 mm의 간극은 로드 셀 버튼의 작은 변위에 대한 충분한 간극을 허용한다. 로드 셀로부터의 리드들은 근위 플런저 샤프트로부터 콘솔 전자기기들로 빠져나간다. 로드 셀은 헤딩 요소 튜빙 및 증기 전달 바늘을 포함하는 멸균수 라인 전체에 걸쳐 압력 및 압력의 변화들을 측정한다. 압력의 증가들은, 예컨대, 증기 전달 홀들 내의 잔해물에 의해 야기되는 유동 차단들을 표시할 수 있다. 압력의 강하는 유체 전달 라인 내의 누설을 표시할 수 있다. 압력 및 온도 측정들은 엔지니어링 데이터 및 자동 시스템 경보들 및 셧다운들을 제공하는 콘솔 소프트웨어에 의해 실시간으로 프로세싱된다. 압력의 급격한 변화들은 약 +/- 25 mmHg의 분해능으로 검출된다.
도 7c의 로드 셀은 플런저 샤프트가 전진될 때 압력을 측정한다. 플런저 샤프트가 후퇴될 때 압력이 측정되지 않는다. 도 7c의 다웰 핀(767)은 로드 셀 어댑터의 후퇴를 가능하게 한다. 주사기 플런저는 도 7c의 자석들 사이의 인력으로 인해 후퇴된다. 일부 실시예들에서, 다웰 핀은 플런저 자석으로 끌어당겨지는 상자성 금속으로 제조된다. 다웰 핀과 어댑터 사이의 자기 인력은 힘 측정을 방해하지 않으면서 로드 셀을 센터링하고 안정화시킨다.
가열 요소는 도 8에서 전달 디바이스 카트리지 내로 통합된 것으로 도시된다. 증기 전달 바늘에 부착된 자석을 이동시킴으로써 바늘 배치 및 후퇴를 구동하는 자석의 자기장을 측정하는 홀 효과 자기 센서들(868) 및 솔레노이드 바늘 구동기(866)가 또한 도시된다. 도시된 위치들에서, 2개의 홀 센서 상의 판독들의 평균 값이 자석(및 그에 따른 바늘)의 포지션에서 거의 선형적이라는 것이 발견된다. 또한, 평균 홀 센서 판독은 솔레노이드 코일들을 통해 흐르는 전류에 비례하는 솔레노이드 코일들의 자기장을 감지한다. 측정된 솔레노이드 전류에 비례하는 항을 감산함으로써 솔레노이드 전류 기여가 평균 홀 센서 신호로부터 제거될 수 있다는 것이 발견된다. 컨디셔닝된 홀 신호는 단순히 자석 포지션에 비례한다. 포지션 신호를 교정하기 위해, 평균 홀 신호는 디바이스 준비 동안 바늘의 후퇴 홈 포지션에서 그리고 완전히 배치된 포지션에서 측정된다. 이어서, 콘솔 소프트웨어는 그의 완전히 후퇴된 포지션에 대한 자석의 포지션을 컴퓨팅 및 디스플레이한다. 홀 센서들은 PCB에 전기적으로 연결되고, 그로부터 리드들이 케이블을 통해 콘솔까지 연장된다.
카트리지 상에 위치된 하나 이상의 플러시 버튼(870)이 도 8에 또한 도시된다. 이러한 버튼들은 샤프트가 요도를 통해 내비게이팅되고 선택된 각도들로 회전됨에 따라 사용자가 방광경의 뷰를 명확화하기 위해 플러시를 실행하는 것을 허용한다. 플러시 버튼들은 원격 제어부로서 사용될 수 있는 핸들 상에 복제된다.
바늘 팁 온도 센서들
증기 전달 바늘 팁에 또는 그 근처에 배치된 온도계들 또는 열전대들은 요법 전, 그 동안 및 그 후에 조직에 대한 진단 정보를 제공한다. 바늘 팁 상에 통합된 온도 센서들의 예들이 도 9a 및 도 9b에 도시되고, 그들은: 바늘의 벽 내에 내장된 하나 이상의 마이크로 열전대(903)(도 9a); 및 온도에 따라 선형적으로 증가되는 저항을 갖는 와이어의 코일(905)의 전기 저항(도 9b)을 포함한다. 와이어의 코일은 절연된 구리 또는 백금 와이어를 포함할 수 있고, 그들 둘 모두는 실온 내지 300 ℃의 범위에 걸쳐 온도에 따라 선형적으로 증가되는 저항을 갖는다. 일부 실시예들에서, 와이어의 코일은 바늘 안내 시스템(NGS) 감지 코일 또는 NGS 송신 코일을 포함한다. 코일의 저항은 일정한 진폭의 DC 또는 AC 전류를 코일을 통해 통과시키고 코일 리드들에서 전압 진폭을 측정함으로써 측정될 수 있다. AC 전류가 바람직한데, 그 이유는 AC 전류의 주파수에서 대역 통과 필터링에 의해 잡음 소스들이 제거될 수 있기 때문이다. 전압 대 전류 진폭의 비율은 코일의 전기 저항이다. 온도의 함수로서의 코일의 전기 저항은 다음과 같이 주어진다:
R = R0[1 + α(T - T0)]
여기서, R은 온도 T에서의 코일 저항이고, R0은 알려져 있는 온도 T0, 예컨대, 실온에서의 코일 저항이고, α는 저항의 온도 계수인데, 이는 구리와 백금 둘 모두에 대해 0.00393/℃와 동일하다. 온도에 대해 풀이하기 위해 위의 방정식을 반전시키는 것은 다음을 제공한다:
T = T0 + (R/R0 -1)/α
온도 측정 코일이 또한 NGS 센서일 때, 코일은 NGS 센서 측정들 사이의 짧은 기간들 동안 온도계로서 역할을 할 수 있다. 온도 측정 코일이 또한 NGS 송신기일 때, 일정한 진폭의 AC 송신 전류가 코일을 통해 연속적으로 통과되고, 코일에 걸친 전압 진폭의 측정은 온도의 동시적이고 연속적인 계산을 허용한다. NGS 코일 구동 전류가 온도 상승을 야기하는 경우, 보상하기 위해 새로운 항이 온도 공식에 추가될 수 있다. 온도 센서 리드들은 이전에 도시 및 설명된 바와 같이 증기 전달 바늘의 벽 내의 채널들을 통해 통과된다.
일부 실시예들에서, 전압 측정 리드들은 도 9b에 도시된 코일의 원위 리드들에 부착되고, 또한 (도 2c 내지 도 2e에 도시된 바와 같이) 증기 전달 바늘의 하나 이상의 채널을 통과한다. T0이 실온일 때, 이는 프로시저의 시작 시에 증기 전달 시스템 내의 하나 이상의 온도 센서, 예컨대, 증기 생성기 코일 유출구 열전대에 의해 측정될 수 있는 한편, 동시에 실온에서 코일 저항 R0이 측정된다.
증기 전달 바늘 팁에 인접한 온도의 측정은 다양한 진단 애플리케이션들을 갖는다. 조직 절제는 온도에 의존하는 시간 동안 조직 온도의 상승을 요구하기 때문에, 바늘 팁 온도는 조직이 적절한 시간 동안 절제 온도를 달성했다는 표시로서 역할을 한다. 바늘 팁이, 예컨대, 새로운 조직 내로의 바늘 풀백 또는 바늘 삽입을 통해, 치료 부위로부터 새로운 조직으로 넘어갈 때, 조직 온도는 새로운 조직이 이미 치료되었는지 여부를 표시하여 요법 샷의 수를 최소화한다. 다른 실시예들에서, 주어진 부위에서의 조직의 온도 응답을 탐색하기 위해 약간의 증기 퍼프가 전달될 수 있다. 이 측정은 그 부위에서 주어진 크기의 병변을 생성하는 데 필요한 총 칼로리 수 또는 증기의 양을 표시할 수 있다. 일반적으로, 바늘 팁에 인접한 조직의 온도 측정들은 귀중한 진단 툴이다.
본 개시내용의 증기 전달 시스템은 바늘의 위치를 평가하고 증기 전달을 위해 선택된 전립선 내의 위치들로 바늘을 안내하기 위해, 초음파 이미징을 방광경 이미지들 및 실시간 바늘 팁 트래킹과 조합하여 사용한다. 조작자가 프로시저 동안 초음파 이미지들을 보는 한편, NGS 바늘 팁 위치가 NGS 센서 데이터로부터 컴퓨팅되고 초음파 이미지 상에 마킹된다. 바늘 팁이 초음파 이미지의 평면에 놓이는 경우, 이는 초음파 이미지에서 나타날 것이다. 일부 실시예들에서, 초음파 이미징 평면은 NGS 트래킹 위치와 정렬되도록 조정될 수 있다. NGS 트래킹의 보조로 또는 보조 없이 초음파 상에서 바늘을 보기 위한 다른 기법이 요구된다.
도 10a는 NGS 트래킹의 보조 없이 초음파 이미지 상에서 증기 전달 바늘(1015)을 보도록 구성된 시스템(1000) 및 증기 전달 디바이스(1002)의 일 실시예를 도시한다. 도 10 내지 도 10g의 실시예들 중 임의의 것의 증기 전달 디바이스는 환자에 대한 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트, 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 요법 또는 증기 바늘, 및 요법 바늘에 커플링되고 요법 바늘을 도입기 샤프트로부터 전립선 요도를 통해 환자의 전립선 내로 전진시키도록 구성된 전진 메커니즘(이를테면, 솔레노이드 구동기) 등을 포함하는 여기서 그리고 위에서 설명된 피처들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
도 10a의 실시예에서, 바늘(1015)은 증기 전달 바늘의 배치/후퇴를 담당하는 동일한 바늘 구동기 솔레노이드(이를테면, 도 8의 솔레노이드(866))에 의해 발진되도록 구성된 바늘 구동기 자석(1065)에 커플링될 수 있다. 일 실시예에서, 솔레노이드는 이미징 시스템(1004)에 의해 생성된 초음파 이미지의 도플러 이미징 모드에서 바늘이 밝게 나타나게 하는 진폭 및 주파수로 바늘을 진동시킬 수 있다. 도 10a는 초음파 이미지(1005) 및 도플러 이미지(1007)를 도시한다. 도플러 모드에서, 바늘은 초음파 결정들을 향해 이동하고 있을 때 청색으로 나타나고, 멀어지게 이동하고 있을 때 적색으로 나타난다. 도 10a의 도플러 초음파 이미지에서, 바늘은 16.7 Hz(60 msec 주기)의 주파수로 0.25 mm의 피크 대 피크 진폭으로 발진된다. 바늘 도플러 이미지는 바늘이 TRUS 결정들을 향해 그리고 TRUS 결정들로부터 멀어지게 주기적으로 이동함에 따라 청색 및 적색을 나타낸다.
바늘 팁을 진동시키는 다른 실시예가 도 10b에 도시된다. 이 실시예에서, 압전 결정(1009)이 증기 전달 디바이스의 샤프트 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 압전 결정은 샤프트에 내장되거나 또는 샤프트의 표면 상에 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 결정이 샤프트의 팁 근처에 배치되는 것으로 도시되지만, 샤프트 상의 또는 샤프트 내의 임의의 배치가 증기 전달 바늘(1015)의 진동을 발생시킬 것이라는 것을 이해해야 한다. 이 결정이 신호 생성기로 진동될 때, 바늘은 측방향 평면에서 발진하고, 다시, 진동 바늘이 도플러 초음파 상에 나타나게 한다.
도 10c 내지 도 10e는 바늘 팁을 발진시키기 위한 3개의 다른 실시예를 예시한다. 도 10c의 실시예에서, 샤프트 상에 또는 샤프트 내에 배치된 벌룬(1011)은 바늘 팁을 발진시키기 위해 신속하게 팽창 및 수축된다. 일부 실시예들에서, 벌룬은 물, 공기, 유체 또는 가스를 사용하여 팽창/수축될 수 있고, 샤프트 내의 루멘을 통해 이어지는 공급 루멘이 벌룬을 피드한다. 유사하게, 도 10d에서, 샤프트 상에 또는 샤프트 내에 배치된 형상 기억 포일(1013)이 신호 생성기로부터의 전류가 포일을 통해 통과될 때 발진하도록 구성될 수 있다. 포일은 포일에 걸쳐 전류가 인가될 때 형상들을 변화시키는 열기계적 막을 포함할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해해야 하는 바와 같이, 전류 리드(들)는 형상 기억 포일에 전류를 제공하기 위해 샤프트의 길이를 따라 이어질 수 있다. 도 10e의 실시예에서, 샤프트 상에 또는 샤프트 내에 배치된 소형 솔레노이드 코일(1015)이 측방향 발진을 제공하기 위해 바늘(1015)을 타격하거나 또는 바늘(1015)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 바늘 팁의 주기적인 모션은 도플러 초음파 상에 바늘 팁을 위치시키는 능력을 제공하기 위해 샤프트의 하면 상에 배치된 요소에 의해 유도된다. 대안적인 실시예들에서, 도 10a 내지 도 10e의 발진 부재들은 위에서 설명된 바와 같이 샤프트 상에 배치되는 대신에 바늘 팁 자체 상에 배치될 수 있다.
바늘 팁의 시각화를 위한 2개의 대안적인 실시예가 도 10f 및 도 10g에 도시된다. 도 10f의 실시예에서, 압전 결정(1017)이 바늘 팁에, 바늘 팁 상에 또는 바늘 팁 내에 배치될 수 있다. 바늘 루멘(들)은 리드들을 결정까지 이어지게 하기 위해 사용될 수 있다. 이 결정은 TRUS 이미징 프로브의 주파수로 동작하는 송신기로서 사용될 수 있다. 결정은 초음파 이미지 상에 밝은 반사로서 나타날 것이다. 반사된 초음파와 대조적으로, 바늘 팁 송신은 단방향이고, 수신된 바늘 펄스는 반사된 펄스의 거리의 절반에 있는 것으로 나타날 것이다. 보상이 소프트웨어에서 이루어지고 디스플레이 상에서 정정될 수 있다. 훨씬 더 높은 주파수들에서(예컨대, 40 내지 60 MHz 범위에서) 동작하는 더 작은 초음파 결정은 작은 직경의 바늘과 물리적으로 더 양호하게 호환가능할 수 있다. 이 경우, 고주파수 버스트들이 TRUS 이미징 주파수의 버스트 레이트로 전달될 수 있다. 수신기로서 바늘 팁 결정이 TRUS 결정 어레이로부터 초음파를 수신하고 초음파 이미지에 대한 그의 위치를 컴퓨팅한다. 이 포지션은 초음파 이미지 상에 디스플레이될 수 있다.
도 10g의 실시예를 참조하면, 팽창성 벌룬(1019)이 증기 전달 바늘에 부착 또는 연결될 수 있다. 벌룬이 가스로 팽창될 때, 벌룬은 초음파 이미지(1021)에서 도시된 바와 같이 초음파 이미징 안내 하에서 밝게 나타날 수 있는데, 이는 바늘 위치/시각화를 개선하기 위한 콘트라스트를 제공할 수 있다.
도 10a 내지 도 10g에서 설명되는 실시예들 중 임의의 것이 진동 요소를 샤프트 상에 또는 샤프트에 또는 증기 전달 바늘 상에 또는 증기 전달 바늘에 배치할 수 있다.
본 발명의 실시예들이 위에서 상세히 설명되었지만, 이 설명은 단지 예시의 목적들을 위한 것일 뿐이고 본 발명의 위의 설명은 포괄적인 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 특정 피처들은 일부 도면들에서는 도시되고 다른 도면들에서는 도시되지 않고, 이는 단지 편의를 위한 것일 뿐이고, 임의의 피처는 본 발명에 따라 다른 피처와 조합될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 변형들 및 대안들이 명백할 것이다. 이러한 대안들 및 변형들은 청구항들의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 종속 청구항들에서 제시되는 피처들은 조합될 수 있고 본 발명의 범위 내에 속할 수 있다. 또한, 본 발명은 종속 청구항들이 다른 독립 청구항들을 참조하여 다중 종속 청구항 형식으로 대안적으로 작성된 것처럼 실시예들을 포함한다.

Claims (33)

  1. 전립선 치료 시스템으로서,
    환자의 전립선의 실시간 이미지들을 제공하도록 구성된 이미징 시스템;
    상기 환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트;
    상기 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘 ― 상기 증기 전달 바늘은 상기 이미징 시스템으로부터의 상기 실시간 이미지들에서 상기 증기 전달 바늘의 가시성을 향상시키기 위해 발진하도록 구성됨 ―; 및
    요법 바늘에 커플링되고, 상기 증기 전달 바늘을 상기 도입기 샤프트로부터 전립선 요도를 통해 상기 환자의 전립선 내로 전진시키도록 구성된 전진 메커니즘
    을 포함하는, 전립선 치료 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증기 전달 바늘에 커플링된 자석을 더 포함하고,
    상기 전진 메커니즘은 상기 증기 전달 바늘을 전진 및 후퇴시키기 위해 상기 자석을 이동시키도록 구성된 푸시 풀 솔레노이드 구동기를 포함하는, 전립선 치료 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 솔레노이드 구동기는 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도입기 샤프트 상에 또는 상기 도입기 샤프트에 배치된 압전 결정을 더 포함하고,
    상기 압전 결정은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 증기 전달 바늘 상에 또는 상기 증기 전달 바늘에 배치된 압전 결정을 더 포함하고,
    상기 압전 결정은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도입기 샤프트 상에 또는 상기 도입기 샤프트에 배치된 벌룬(balloon)을 더 포함하고,
    상기 벌룬은 공급 루멘(supply lumen)에 동작가능하게 커플링되고, 상기 벌룬의 급속한 팽창 및 수축은 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 증기 전달 바늘 상에 또는 상기 증기 전달 바늘에 배치된 벌룬을 더 포함하고,
    상기 벌룬은 공급 루멘에 동작가능하게 커플링되고, 상기 벌룬의 급속한 팽창 및 수축은 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도입기 샤프트 상에 또는 상기 도입기 샤프트에 배치된 형상 기억 포일을 더 포함하고,
    상기 형상 기억 포일은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 상기 신호 생성기로부터의 전류가 상기 형상 기억 포일을 통해 통과될 때 발진하여 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 증기 전달 바늘 상에 또는 상기 증기 전달 바늘에 배치된 형상 기억 포일을 더 포함하고,
    상기 형상 기억 포일은 신호 생성기에 전기적으로 커플링되고, 상기 신호 생성기로부터의 전류가 상기 형상 기억 포일을 통해 통과될 때 발진하여 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 도입기 샤프트 상에 또는 상기 도입기 샤프트에 배치된 솔레노이드 코일을 더 포함하고,
    상기 솔레노이드 코일은 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키기 위해 상기 도입기 샤프트 또는 상기 증기 전달 바늘을 타격하도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 증기 전달 바늘 상에 또는 상기 증기 전달 바늘에 배치된 솔레노이드 코일을 더 포함하고,
    상기 솔레노이드 코일은 증기 전달 동안 상기 증기 전달 바늘을 발진시키기 위해 상기 도입기 샤프트 또는 상기 증기 전달 바늘을 타격하도록 구성되는, 전립선 치료 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 시스템은 도플러 초음파 이미징 시스템을 포함하는, 전립선 치료 시스템.
  13. 환자의 전립선을 치료하는 방법으로서,
    요법 디바이스의 샤프트를 경요도로 상기 환자 내로 삽입하는 단계;
    요법 바늘을 상기 샤프트로부터 상기 환자의 전립선 요도를 통해 상기 환자의 전립선 내로 전진시키는 단계;
    상기 요법 바늘로부터 상기 전립선 내로 요법을 전달하는 단계;
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계; 및
    실시간 이미징 하에서 발진 요법 바늘을 시각화하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 발진 요법 바늘을 시각화하는 단계는 상기 발진 요법 바늘의 실시간 도플러 초음파 이미지들을 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 요법을 전달하는 단계는 상기 요법 바늘로부터 상기 전립선 내로 증기 요법을 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 상기 샤프트로부터 전진시키는 단계는 상기 요법 바늘에 자기적으로 커플링된 솔레노이드 바늘 구동기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 솔레노이드 바늘 구동기로 상기 요법 바늘을 발진시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 샤프트 상에 또는 상기 샤프트에 배치된 압전 결정을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 요법 바늘 상에 또는 상기 요법 바늘에 배치된 압전 결정을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 샤프트 상에 또는 상기 샤프트에 배치된 벌룬을 신호 생성기로 급속하게 팽창 및 수축시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 요법 바늘 상에 또는 상기 요법 바늘에 배치된 벌룬을 신호 생성기로 급속하게 팽창 및 수축시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 샤프트 상에 또는 상기 샤프트에 배치된 형상 기억 포일을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 요법 바늘을 발진시키는 단계는 상기 요법 바늘 상에 또는 상기 요법 바늘에 배치된 형상 기억 포일을 신호 생성기로 진동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  24. 전립선 치료 디바이스로서,
    환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트;
    상기 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘;
    상기 증기 전달 바늘 상에 배치된 하나 이상의 전극;
    상기 하나 이상의 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 증기 전달 바늘의 길이를 따라 이어지도록 구성된 하나 이상의 리드;
    요법 바늘에 커플링되고, 상기 증기 전달 바늘을 상기 도입기 샤프트로부터 전립선 요도를 통해 상기 환자의 전립선 내로 전진시키도록 구성된 전진 메커니즘; 및
    상기 전진 메커니즘의 근위에 배치된 PCB
    를 포함하고,
    상기 PCB는 상기 전진 메커니즘으로부터 멀리 근위방향으로 연장되는 가요성 와이어 리드에 상기 하나 이상의 리드를 전기적으로 커플링하도록 구성된 PCT 상호연결부 및 상기 하나 이상의 리드에 대한 출구 홀들을 포함하는, 전립선 치료 디바이스.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드는 상기 하나 이상의 리드가 상기 출구 홀들로부터 연장되는 곳과 상기 하나 이상의 리드가 상기 PCT 상호연결부에 연결되는 곳 사이에 슬랙(slack)을 포함하는, 전립선 치료 디바이스.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 슬랙은 증기 전달 동안의 상기 증기 전달 바늘과 상기 하나 이상의 와이어 리드 사이의 차등 열 팽창(differential thermal expansion)으로 인해 상기 하나 이상의 리드에 제공되는, 전립선 치료 디바이스.
  27. 전립선 치료 디바이스로서,
    환자 내로의 경요도 접근을 위해 크기설정되고 구성된 도입기 샤프트;
    상기 도입기 샤프트 내에 슬라이드가능하게 배치된 증기 전달 바늘;
    상기 도입기 샤프트 및 상기 증기 전달 바늘에 커플링된 디바이스 바디; 및
    상기 전립선 치료 디바이스의 동작을 위한 하나 이상의 제어부를 포함하는 핸들
    을 포함하고,
    상기 핸들은 상기 디바이스 바디로부터 분리가능하고, 상기 핸들이 상기 디바이스 바디에 부착될 때 그리고 상기 핸들이 상기 디바이스 바디로부터 분리될 때, 상기 전립선 치료 디바이스의 동작을 제어하도록 구성되는, 전립선 치료 디바이스.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 핸들은 증기 전달을 제어하도록 구성되는, 전립선 치료 디바이스.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 핸들은 식염수 전달을 제어하도록 구성되는, 전립선 치료 디바이스.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 핸들은 증기 전달 바늘 전진 및 후퇴를 제어하도록 구성되는, 전립선 치료 디바이스.
  31. 수술 요법 시스템으로서,
    환자 테이블;
    수평 조정 레일;
    상기 수평 조정 레일에 커플링된 제1 안정기 아암 ― 상기 제1 안정기 아암은 상기 제1 안정기 아암이 임의의 원하는 만곡 또는 포지션으로 조정될 수 있는 언로킹 상태 및 상기 제1 안정기 아암의 만곡 또는 포지션이 제자리에 로킹되는 로킹 상태를 포함하고, 상기 제1 안정기 아암은 상기 환자 테이블에 대해 상기 수평 조정 레일을 따라 축방향으로 조정가능함 ―;
    상기 수평 조정 레일에 커플링된 제2 안정기 아암 ― 상기 제2 안정기 아암은 상기 제2 안정기 아암이 임의의 원하는 만곡 또는 포지션으로 조정될 수 있는 언로킹 상태 및 상기 제2 안정기 아암의 만곡 또는 포지션이 제자리에 로킹되는 로킹 상태를 포함하고, 상기 제2 안정기 아암은 상기 환자 테이블에 대해 상기 수평 조정 레일을 따라 축방향으로 조정가능함 ―;
    상기 제1 안정기 아암에 커플링된 이미징 시스템; 및
    상기 제2 안정기 아암에 커플링된 요법 시스템
    을 포함하는, 수술 요법 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 요법 시스템은 증기 요법 시스템을 포함하는, 수술 요법 시스템.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 이미징 시스템은 경직장 이미징 프로브를 포함하는, 수술 요법 시스템.
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