PT1439792E - Radio-frequency ablation system using multiple electrodes - Google Patents

Radio-frequency ablation system using multiple electrodes Download PDF

Info

Publication number
PT1439792E
PT1439792E PT02775720T PT02775720T PT1439792E PT 1439792 E PT1439792 E PT 1439792E PT 02775720 T PT02775720 T PT 02775720T PT 02775720 T PT02775720 T PT 02775720T PT 1439792 E PT1439792 E PT 1439792E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
electrode
electrodes
contact plate
temperature
energy
Prior art date
Application number
PT02775720T
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Fred T Lee
Dieter Haemmerich
John G Webster
Andrew S Wright
Chris D Johnson
David M Mahvi
Original Assignee
Wisconsin Alumni Res Found
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/167,681 external-priority patent/US8486065B2/en
Application filed by Wisconsin Alumni Res Found filed Critical Wisconsin Alumni Res Found
Publication of PT1439792E publication Critical patent/PT1439792E/en

Links

Landscapes

  • Surgical Instruments (AREA)

Description

ΕΡ 1 439 792/ΡΤΕΡ 1 439 792 / ΡΤ

DESCRIÇÃO "Sistema de ablação por radiofrequência que utiliza múltiplos eléctrodos"DESCRIPTION " Radiofrequency ablation system using multiple electrodes "

ANTECEDENTES DO INVENTO 0 presente invento refere-se à ablação de tumores por radiofrequência e semelhantes e, em particular, a um dispositivo que permite a utilização simultânea de múltiplos eléctrodos de ablação. A ablação de tumores, tais como os tumores do fígado (hepáticos), utiliza o calor ou o frio para matar as células do tumor. Na ablação criocirúrgica é inserida uma sonda durante uma laparotomia e o tumor é congelado. Na ablação por radiofrequência (RFA) é inserido um eléctrodo dentro do tumor e a corrente que passa do eléctrodo para o paciente (para um retorno eléctrico que é tipicamente uma placa de grande área na pele do paciente) destrói as células do tumor por meio de aquecimento resistivo.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the ablation of radiofrequency tumors and the like, and in particular to a device allowing the simultaneous use of multiple ablation electrodes. Ablation of tumors, such as liver (liver) tumors, uses heat or cold to kill tumor cells. In cryosurgical ablation a probe is inserted during a laparotomy and the tumor is frozen. In radiofrequency ablation (RFA) an electrode is inserted into the tumor and the current passing from the electrode to the patient (for an electrical return which is typically a large area plaque on the patient's skin) destroys the tumor cells by means of resistive heating.

Um eléctrodo RFA simples é uma agulha condutora que tem uma ponta não isolada colocada dentro do tumor. A agulha é alimentada em relação a uma placa de grande área de contacto na pele do paciente através de um sinal eléctrico oscilante de aproximadamente 460 KHz. A corrente que flui radialmente a partir da ponta da agulha produz uma zona de aquecimento esférica ou elipsoidal (dependendo do comprimento da ponta de agulha exposta) e, por fim, uma lesão dentro de uma porção da zona que tem suficiente temperatura para matar as células do tumor. O tamanho da lesão está limitado pela diminuição na densidade da corrente fora do eléctrodo (provocando um aquecimento resistivo reduzido), pela perda de calor no tecido envolvente e pelos limites na quantidade da energia transferida para o tecido a partir do eléctrodo. A energia do eléctrodo é limitada para evitar a carbonização, ebulição e a vaporização do tecido perto do eléctrodo, uma condição que aumenta grandemente a resistência entre o eléctrodo e o resto do tumor. O tecido próximo do eléctrodo carboniza primeiro devido às elevadas densidades de corrente perto do eléctrodo 2 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ e, assim, cria um estrangulamento na transferência de energia.A simple RFA electrode is a conductive needle that has a non-isolated tip placed inside the tumor. The needle is fed to a large contact area plate on the patient's skin through an oscillating electrical signal of approximately 460 KHz. The stream flowing radially from the tip of the needle produces a spherical or ellipsoidal heating zone (depending on the length of the exposed needle tip) and, finally, an injury within a portion of the zone that has sufficient temperature to kill the cells of the tumor. The size of the lesion is limited by the decrease in the current density outside the electrode (causing reduced resistive heating), the loss of heat in the surrounding tissue and by the limits on the amount of energy transferred to the tissue from the electrode. The electrode energy is limited to prevent carbonization, boiling and vaporization of the tissue near the electrode, a condition that greatly increases the resistance between the electrode and the rest of the tumor. The fabric near the electrode carbonizes first because of the high current densities near the electrode 2 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ and thus creates a strangulation in the transfer of energy.

Foram desenvolvidas várias aproximações para aumentar a energia distribuída ao tecido sem provocar carbonização. Um primeiro método coloca sensores de temperatura na ponta do eléctrodo para permitir uma monitorização mais precisa das temperaturas perto do eléctrodo e, desse modo, para permitir uma abordagem mais chegada àquelas energias imediatamente antes da carbonização. Um segundo método arrefece activamente a ponta do eléctrodo com fluidos refrigerantes levados a circular dentro do próprio eléctrodo. Um terceiro método aumenta a área do eléctrodo ao utilizar um eléctrodo estilo guarda-chuva no qual três ou mais fios de eléctrodo se prolongam radialmente a partir da ponta do veio de eléctrodo depois de ser posicionado no tumor. A maior área superficial do eléctrodo reduz as densidades de corrente máximas. Um quarto método injecta um liquido (normalmente salino) dentro do tecido para aumentar a condutividade. 0 efeito de todos estes métodos consiste em aumentar a quantidade de energia depositada dentro do tumor e assim aumentar o tamanho da lesão, permitindo uma ablação mais rentável dos tumores mais extensos.Several approaches have been developed to increase the energy distributed to the tissue without causing carbonization. A first method places temperature sensors at the tip of the electrode to allow more precise monitoring of the temperatures near the electrode and thereby to allow a more approach to those energies just prior to carbonization. A second method actively cools the tip of the electrode with coolant fluids brought into circulation within the electrode itself. A third method increases the area of the electrode by using an umbrella-like electrode in which three or more electrode wires extend radially from the tip of the electrode shaft after being positioned in the tumor. The larger surface area of the electrode reduces maximum current densities. A fourth method injects a liquid (usually saline) into the tissue to increase conductivity. The effect of all these methods is to increase the amount of energy deposited within the tumor and thereby increase the size of the lesion, allowing for more profitable ablation of the larger tumors.

Uma desvantagem principal da RFA em comparação com a ablação criocirúrgica é que pode ser distribuída de modo percutâneo sem uma incisão e, assim, com menos trauma para o paciente. Em alguns casos, a RFA é o único tratamento que o paciente pode suportar. Além do mais, a RFA pode ser completada enquanto o paciente está a ser submetido a um varrimento CAT.A major disadvantage of RFA compared to cryosurgical ablation is that it can be delivered percutaneously without an incision and thus with less trauma to the patient. In some cases, RFA is the only treatment the patient can endure. Moreover, RFA can be completed while the patient is undergoing a CAT scan.

Mesmo assim, apesar dos melhoramentos acima descritos, a RFA falha frequentemente em matar todas as células do tumor e, como resultado, foram reportadas taxas de recorrência de tumor tão altas quanto 50%. O pedido da mesma origem (WO-A-Ol/93769) ao presente pedido descreve um sistema do aumento do tamanho de lesão efectivo através da utilização de um modo de operação bipolar onde a corrente flui entre dois eléctrodos de guarda-chuva colocados localmente em vez de ser entre um eléctrodo 3Even so, despite the improvements described above, RFA often fails to kill all tumor cells, and as a result, tumor recurrence rates as high as 50% have been reported. The application of the same origin (WO-A-Ol / 93769) to the present application describes an effective lesion size enhancement system through the use of a bipolar mode of operation where the current flows between two umbrella electrodes placed locally in instead of being between an electrode 3

ΕΡ 1 439 792/PT individual e uma placa de grande área de contacto. 0 fluxo de corrente bipolar "foca" a energia sobre o volume do tumor entre os dois eléctrodos de guarda-chuva que produzem uma lesão maior em volume com aquecimento mais elevado e com mais densidade de corrente entre eléctrodos do que aquilo que seria obtido por um número comparável de eléctrodos de guarda-chuva monopolares a operarem individualmente. A respeito disto, a operação bipolar permite o tratamento de tumores maiores e um tratamento mais eficaz dos tumores alvo devido ao maior aquecimento dos tecidos com uma única colocação dos eléctrodos, melhorando a velocidade e a eficácia do procedimento e tornando-o mais fácil na determinação do volume tratado sobre os procedimentos onde um eléctrodo individual é movido múltiplas vezes. A técnica bipolar tem algumas desvantagens. Em primeiro lugar é sensível à orientação relativa das duas sondas. As porções das sondas que estão mais próximas uma da outra ficarão mais quentes. Uma outra desvantagem é que, para sistemas bipolares de duas sondas, toda a corrente que sai da primeira sonda tem de entrar na segunda sonda, depositando igual energia perto de ambas as sondas. Isto pode ser um problema quando uma sonda se encontra numa localização, por exemplo, perto de um vaso sanguíneo de arrefecimento, que precisa de energia de deposição adicional ou controlo independente daquela sonda. Em geral, um único conjunto de sondas bipolares também não pode tratar múltiplos tumores separados.ΕΡ 1 439 792 / PT and a large contact area plate. The bipolar current flow " seal " the energy on tumor volume between the two umbrella electrodes which produce a higher volume lesion with higher heating and with a higher current density between electrodes than would be obtained by a comparable number of umbrella electrodes to operate individually. In this regard, bipolar operation allows for the treatment of larger tumors and more effective treatment of target tumors due to increased tissue heating with a single electrode placement, improving the speed and efficacy of the procedure and making it easier to determine of the volume treated on the procedures where an individual electrode is moved multiple times. The bipolar technique has some disadvantages. Firstly it is sensitive to the relative orientation of the two probes. The portions of the probes that are closest to each other will get warmer. A further disadvantage is that for bipolar two-probe systems, all of the current coming out of the first probe has to enter the second probe, depositing equal energy near both probes. This can be a problem when a probe is in a location, for example, near a cooling blood vessel, which needs additional deposition energy or independent control of that probe. In general, a single set of bipolar probes also can not treat multiple separate tumors.

Uma alternativa é a utilização simultânea de múltiplas sondas na configuração monopolar. Aqui, tal como com a técnica bipolar, as sondas podem ser inseridas de uma vez, melhorando a velocidade do procedimento e eliminando a ambiguidade no volume de tratamento que pode surgir do reposicionamento das sondas. A corrente flui desde cada sonda até à placa de contacto na superfície da pele do paciente. 0 documento US-Bl-6 254 598 descreve um sistema de ablação por radiofrequência monopolar que compreende diferentes eléctrodos e uma placa de contacto, um sistema de comutação que comunica com os eléctrodos e a placa de contacto, e um controlador que controla a operação do sistema de comutação para ligar de modo repetido e sequencialmente os eléctrodos à 4 ΕΡ 1 439 792/ΡΙ placa de contacto durante um certo período de tempo, com base numa entrada de controlo tal como a temperatura medida ou a energia dissipada.An alternative is the simultaneous use of multiple probes in the monopolar configuration. Here, as with the bipolar technique, the probes can be inserted at a time, improving the speed of the procedure and eliminating the ambiguity in the volume of treatment that may arise from the repositioning of the probes. The current flows from each probe to the contact plate on the surface of the patient's skin. US-Bl-6 254 598 discloses a monopolar radiofrequency ablation system comprising different electrodes and a contact plate, a switching system communicating with the electrodes and the contact plate, and a controller that controls the operation of the switching system for repeatedly and sequentially connecting the electrodes to the contact plate for a certain period of time, based on a control input such as the measured temperature or the dissipated energy.

Uma desvantagem deste múltiplo modo monopolar é que as sondas monopolares podem blindar-se electricamente entre si, provocando aquecimento insuficiente entre as sondas. Na medida em que as sondas são operadas em diferentes tensões para acomodarem o arrefecimento local de uma sonda, podem ser criados fluxos de corrente complexos quer entre as sondas quer entre as sondas e a placa de contacto, tornando difícil a previsão do efeito final das sondas.A disadvantage of this multiple monopolar mode is that the monopolar probes can be shielded electrically from each other, causing insufficient heating between the probes. To the extent that the probes are operated at different voltages to accommodate local cooling of a probe, complex current flows can be created either between the probes or between the probes and the contact plate, making it difficult to predict the final effect of the probes .

SUMÁRIO DO INVENTOSUMMARY OF THE INVENTION

De acordo com o presente invento é proporcionado o sistema de ablação por radiofrequência monopolar multiplexado da reivindicação 1. 0 sistema de ablação por radiofrequência monopolar multiplexado descrito e ilustrado daqui para baixo nas Figs. 9-12 combina os benefícios da operação de sonda bipolar no promover de tamanhos de lesão grandes e uniformes e os benefícios da operação de múltiplas sondas monopolares no proporcionar do controlo individual do aquecimento na vizinhança de cada sonda. A técnica utiliza múltiplas sondas monopolares operadas de uma maneira intercalada, com um circuito que comuta rapidamente entre as sondas individuais de modo que, numa base instantânea, cada sonda encontra-se a operar em isolamento. Além disso, com a finalidade do aquecimento, cada sonda pode ser considerada por estar a operar de modo simultâneo. A blindagem eléctrica é reduzido entre as sondas enquanto que a velocidade de tratamento é aumentada, o volume tratado é mais certo, e é obtida uma temperatura, impedância e/ou controlo do tempo indivíduas das sondas.In accordance with the present invention there is provided the multiplexed monopolar radiofrequency ablation system of claim 1. The multiplexed monopolar radiofrequency ablation system described and illustrated hereinafter in Figs. 9-12 combines the benefits of bipolar probe operation in promoting large and uniform lesion sizes and the benefits of the operation of multiple monopole probes in providing individual heating control in the vicinity of each probe. The technique utilizes multiple monopolar probes operated in an interleaved manner, with a circuit that switches rapidly between the individual probes so that, on an instant basis, each probe is operating in isolation. In addition, for the purpose of heating, each probe can be considered to be operating simultaneously. The electrical shielding is reduced between the probes while the treatment rate is increased, the treated volume is more certain, and a different temperature, impedance and / or time control of the probes is obtained.

Então, especificamente, o presente invento proporciona um sistema de ablação por radiofrequência que tem pelo menos três eléctrodos (incluindo possivelmente um elemento de ligação à terra) que se podem posicionar em contacto com um paciente. Uma fonte de energia de radiofrequência encontra-se 5 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ ligada através de um sistema de comutação aos eléctrodos para ligar sequencialmente pelo menos um par dos eléctrodos à fonte de energia para proporcionar um fluxo de corrente de ablação entre os eléctrodos ligados enquanto se inibe o fluxo de corrente entre pelo menos um par não ligado. No caso de três eléctrodos, um eléctrodo pode ser um eléctrodo de "ligação à terra" de superfície de contacto de grande área, e os outros dois eléctrodos internos podem estar posicionados em ou perto do volume do tumor. 0 sistema de comutação pode operar para ligar um dos eléctrodos percutâneos e o eléctrodo de contacto com a pele em conjunto através do fornecimento de energia, e depois os outros dos eléctrodos percutâneos e o eléctrodo de contacto com a pele em conjunto através do fornecimento de energia. 0 sistema de comutação pode ser realizado de modo electrónico, electromecânico ou de outra maneira.Specifically, therefore, the present invention provides a radiofrequency ablation system having at least three electrodes (possibly including a grounding element) that can be positioned in contact with a patient. A radio frequency energy source is connected by an electrode switching system to sequentially connect at least one pair of the electrodes to the power source to provide an ablation current flow between the connected electrodes while inhibiting the current flow between at least one non-coupled pair. In the case of three electrodes, an electrode may be a " earthing " electrode. of large area contact surface, and the other two internal electrodes may be positioned at or near the tumor volume. The switching system may operate to connect one of the percutaneous electrodes and the skin contacting electrode together through the power supply, and then the other of the percutaneous electrodes and the skin contacting electrode together through the power supply . The switching system can be carried out in electronic, electromechanical or otherwise.

Assim, é um objecto do invento proporcionar um tratamento simultâneo de múltiplas sondas do volume do tumor com um tamanho de lesão mais uniforme ao eliminar os efeitos de blindagem provocados pela operação simultânea das duas sondas adjacentes.Thus, it is an object of the invention to provide simultaneous treatment of multiple tumor volume probes with a more uniform lesion size by eliminating the shielding effects elicited by the simultaneous operation of the two adjacent probes.

As duas sondas podem ser eléctrodos de guarda-chuva que tem pelo menos dois fios de eléctrodo que se prolongam a partir de um veio comum.The two probes may be umbrella electrodes having at least two electrode wires extending from a common shaft.

Assim, é um outro objecto do invento proporcionar, para tratamento, lesões maiores promovidas por sondas tipo guarda-chuva. Os dois eléctrodos também podem ser eléctrodos de agulha com ou sem arrefecimento interno. 0 comutador electrónico pode controlar a duração de ligação relativa dos pares de eléctrodos ao fornecimento de energia de acordo com um parâmetro controlado de impedância, temperatura, potência, tempo absoluto, ou a diferença entre a impedância, temperatura, ou a energia de um ou mais eléctrodos.Thus, it is a further object of the invention to provide, for treatment, larger lesions promoted by umbrella probes. The two electrodes may also be needle electrodes with or without internal cooling. The electronic switch may control the relative bonding duration of the electrode pairs to the power supply according to a controlled parameter of impedance, temperature, power, absolute time, or the difference between the impedance, temperature, or energy of one or more electrodes.

Assim, é um outro objecto do invento proporcionar uns meios simples de controlar independentemente a energia distribuída a cada um dos eléctrodos utilizando os meios de 6 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ comutaçao, os quais também proporcionam o sequencionamento através dos eléctrodos independentes. O comutador electrónico pode incluir um controlador proporcional/integral que controla o comutador de acordo com o parâmetro de impedância, tempo, potência de eléctrodo ou temperatura de eléctrodo.Thus, it is a further object of the invention to provide a simple means of independently controlling the energy delivered to each of the electrodes using the switching means, which also provides sequencing through the independent electrodes. The electronic switch may include a proportional / integral controller that controls the switch according to the parameter of impedance, time, electrode power or electrode temperature.

Assim, é um outro objecto do invento proporcionar um método simples de adicionar um controlo mais sofisticado à operação dos eléctrodos do que o que pode ser proporcionado simplesmente através do próprio fornecimento de energia RF. 0 sistema de comutação pode controlar a tensão ou a corrente ou energia que se aplica a cada eléctrodo independentemente no desenrolar da duração da aplicação de electricidade a cada eléctrodo.Thus, it is a further object of the invention to provide a simple method of adding more sophisticated control to the operation of the electrodes than can be provided simply through the RF power supply itself. The switching system can control the voltage or current or energy that is applied to each electrode independently in the unfolding of the duration of the application of electricity to each electrode.

Assim, é um outro objecto do invento controlar a energia, corrente ou tensão aplicadas, independentemente, de acordo com o parâmetro de impedância, potência de eléctrodo ou temperatura de eléctrodo ou semelhante.Thus, it is another object of the invention to control the energy, current or voltage applied independently, according to the parameter of impedance, electrode power or electrode temperature or the like.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

As concretizações do aparelho em conformidade com o presente invento vão agora ser descritas, apenas por meio de exemplo, com referência aos desenhos anexos. 0 sistema de ablação bipolar ilustrado nas Figs. 1-8 não está em conformidade com o presente invento mas, todavia, pode ajudar o leitor num melhor entendimento da operação do último sistema de ablação monopolar das Figs. 9-12, o qual está em conformidade com o presente invento. Nos desenhos: a Fig. 1 é uma vista em perspectiva de dois conjuntos de eléctrodos de guarda-chuva que proporcionam primeiro e segundo fios de eléctrodo utilizados nos bordos opostos de um tumor para criar uma lesão que abrange o tumor através da passagem de corrente entre os eléctrodos; a Fig. 2 é uma representação esquemática dos eléctrodos da Fig. 1 quando ligados a um oscilador de tensão controlada 7 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ e mostrando os sensores de temperatura nos fios de eléctrodo para controlo de retorno da tensão do oscilador; a Fig. 3 é uma vista em secção transversal fragmentada de uma ponta de uma montagem de eléctrodo combinada que proporciona que o primeiro e o segundo fios de eléctrodo da Fig. 1 se prolonguem a partir de um veio unitário, dispondo os fios do primeiro e do segundo eléctrodos em tubos concêntricos e mostrando um isolamento de toda a superfície exterior dos tubos e das pontas dos fios de eléctrodo; a Fig. 4 é uma secção transversal em alçado simplificado de um tumor que mostra a primeira e a segunda posições de eléctrodo e comparando o volume de lesão obtido a partir de dois eléctrodos que operam para o presente invento, em comparação com o volume de lesão obtido a partir de dois eléctrodos que operam de uma maneira monopolar; a Fig. 5 é uma figura similar à da Fig. 2 que mostra a ligação eléctrica dos eléctrodos da Fig. 1 ou Fig. 3, para efectuar uma estratégia de controlo mais complexa que emprega detecção de temperatura a partir de cada um dos primeiro e segundo eléctrodos, e mostrando a utilização de uma terceira placa de contacto com a pele mantida em tensão entre os dois eléctrodos, de modo a proporcionar um controlo de corrente independente para cada um dos dois eléctrodos; a Fig. 6 é um gráfico que mostra a resistividade em centímetros - ohm vs. frequência em hertz para tumores e tecido de fígado normal, mostrando a sua separação em resistividade para frequências abaixo de aproximadamente 100 KHz; a Fig. 7 é uma figura similar às das Figs. 2 e 5, mostrando uma disposição na qual os fios de cada um dos primeiro e segundo eléctrodos estão electricamente isolados, de modo que podem ser aplicadas tensões ou correntes ou fases independentes de qualquer uma a cada fio para talhar com precisão o fluxo de corrente entre aquele fio e os outros eléctrodos; 8 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ a Fig. 8 é um diagrama de fluxos de um programa conforme pode ser executado pelo controlador da Fig. 7 na utilização do seu controlo de múltiplos eléctrodos; a Fig. 9 é um diagrama de blocos esquemático de uma primeira concretização do invento, que proporciona a operação monopolar multiplexada de múltiplos eléctrodos e mostrando um controlador que liga uma fonte de radiofrequência a múltiplos eléctrodos monopolares através de um ciclo de comutação entre os eléctrodos; a Fig. 10 é um diagrama de temporização da operação do comutador da Fig. 9, que mostra a operação complementar dos dois eléctrodos e o controlo da razão cíclica de operação para outro controlo de eléctrodo; a Fig. 11 é uma vista fragmentária de uma outra concretização do comutador da Fig. 9, que mostra a sua extensão para operação dos três eléctrodos; e a Fig. 12 é um diagrama de temporização da energia recebida pelos eléctrodos utilizando um comutador conforme a concretização da Fig. 11.Embodiments of the apparatus in accordance with the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings. The bipolar ablation system shown in Figs. 1-8 is not in accordance with the present invention but may, however, assist the reader in a better understanding of the operation of the last monopolar ablation system of Figs. 9-12, which is in accordance with the present invention. In the drawings: Fig. 1 is a perspective view of two sets of umbrella electrodes which provide first and second electrode wires used at the opposing edges of a tumor to create a tumor covering the tumor through the passage of current between the electrodes; Fig. 2 is a schematic representation of the electrodes of Fig. 1 when connected to a controlled voltage oscillator 7 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ and showing the temperature sensors in the electrode wires for oscillator voltage return control; Fig. 3 is a fragmentary cross-sectional view of a tip of a combined electrode assembly that provides for the first and second electrode wires of Fig. 1 to extend from a unit shaft, arranging the wires of the first and of the second electrodes in concentric tubes and showing an insulation of the entire outer surface of the tubes and the tips of the electrode wires; 4 is a simplified cross-sectional view of a tumor showing the first and second electrode positions and comparing the volume of lesion obtained from two electrodes operating for the present invention, compared to the volume of lesion obtained from two electrodes operating in a monopolar manner; Fig. 5 is a figure similar to Fig. 2 which shows the electrical connection of the electrodes of Fig. 1 or Fig. 3, to effect a more complex control strategy employing temperature detection from each of the first and and showing the use of a third skin contact plate held in tension between the two electrodes in order to provide independent current control for each of the two electrodes; Fig. 6 is a graph showing the resistivity in centimeters - ohm vs. frequency in hertz for tumors and normal liver tissue, showing their separation in resistivity at frequencies below approximately 100 KHz; Fig. 7 is a figure similar to that of Figs. 2 and 5 showing an arrangement in which the wires of each of the first and second electrodes are electrically insulated, so that voltages or currents or phases independent of any one wire can be applied to accurately tune the current flow between that wire and the other electrodes; 8 is a flow diagram of a program as may be performed by the controller of Fig. 7 in the use of its multi-electrode control; Fig. Fig. 9 is a schematic block diagram of a first embodiment of the invention which provides monopolar multiplexed operation of multiple electrodes and showing a controller connecting a radio frequency source to multiple monopolar electrodes through a switching cycle between the electrodes; Fig. 10 is a timing diagram of the operation of the switch of Fig. 9, showing the complementary operation of the two electrodes and controlling the cyclic operating ratio for another electrode control; Fig. 11 is a fragmentary view of another embodiment of the switch of Fig. 9, showing its extent for operation of the three electrodes; and Fig. 12 is a timing diagram of the energy received by the electrodes using a switch according to the embodiment of Fig. 11.

DESCRIÇÃO DETALHADA I. OPERAÇÃO BIPOLAR DE ELÉCTRODODETAILED DESCRIPTION I. ELECTRIC BIPOLAR OPERATION

Fazendo agora referência à Fig. 1, um fígado 10 pode incluir um tumor 12 em torno do qual uma lesão 14 será criada pelo presente invento ao utilizar dois conjuntos de eléctrodos tipo guarda-chuva 16a e 16b com uma ligeira modificação tal como será descrito abaixo. Cada conjunto de eléctrodos 16a e 16b tem um veio metálico tubular fino 18a e 18b dimensionado para ser inserido de modo percutâneo dentro do fígado 10. Os veios 18a e 18b terminam, respectivamente, em pontas de veio 20a e 20b, a partir de onde se projectam eléctrodos trifurcados 22a e 22b formados por fios 32. Os fios 32 prolongam-se por meio de um êmbolo mergulhador 24 que permanece fora do corpo uma vez que os veios 18a e 18b estejam adequadamente localizados dentro do fígado 10 e, quando estendidos, projectam-se por uns raios de extensão 9 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ separados por ângulos substancialmente iguais em torno das pontas de veio 20a e 20b. As extremidades expostas dos fios 32 são pré-formadas numa forma arqueada de modo que, quando se estendem a partir dos veios 18a e 18b, as mesmas deslocam-se naturalmente para fora de uma maneira radial. Muito embora os veios 18a e 18b sejam mostrados de modo axialmente paralelos, isto não é necessário e podem ser utilizadas outras orientações.Referring now to Fig. 1, a liver 10 may include a tumor 12 around which a lesion 14 will be created by the present invention by using two umbrella electrode assemblies 16a and 16b with a slight modification as will be described below . Each electrode assembly 16a and 16b has a thin tubular metal shaft 18a and 18b sized to be inserted percutaneously into the liver 10. Shafts 18a and 18b terminate, respectively, on shaft tips 20a and 20b, from where project trifurcated electrodes 22a and 22b formed by wires 32. Wires 32 extend through a plunger 24 which remains outside the body once shafts 18a and 18b are properly located within the liver 10 and, when extended, project by spaced apart spokes 9 Ρ 439 792 / ΡΤ separated by substantially equal angles about the shaft tips 20a and 20b. The exposed ends of the strands 32 are preformed in an arcuate shape so that, as they extend from the shafts 18a and 18b, they naturally move outwardly in a radial manner. Although the shafts 18a and 18b are shown axially parallel, this is not necessary and other orientations may be used.

Os conjuntos de eléctrodos de guarda-chuva 16a e 16b deste tipo são bem conhecidos na arte, mas podem ser modificados ao proporcionar um isolamento eléctrico a todas as outras superfícies exteriores dos veios 18a e 18b e ao isolar as pontas das porções expostas dos fios 32. Isto sucede em contraste à arte anterior, conjuntos de eléctrodos de guarda-chuva, os quais deixam as pontas de veio 20a e 20b sem isolamento e os quais não isolam os fios 32. A finalidade e efeito destas modificações irão ser descritos mais abaixo. O primeiro eléctrodo 22a está posicionado num bordo do tumor 12 e o outro eléctrodo 22b posicionado em oposição ao primeiro eléctrodo 22a através do centro do tumor 12. O termo "bordo", tal como aqui utilizado, refere-se em geral aos locais perto da periferia do tumor 12 e não se pretende que fique limitado às posições quer dentro quer fora do tumor 12, cujos limites na prática podem ser irregulares e não serem bem conhecidos. Tem importância o facto de uma parte do tumor 12 estar contida entre os eléctrodos 22a e 22b.Umbrella electrode assemblies 16a and 16b of this type are well known in the art, but may be modified by providing electrical insulation to all other exterior surfaces of the shafts 18a and 18b and by isolating the tips from the exposed portions of the wires 32 This is in contrast to the prior art umbrella electrode assemblies which leave the shaft tips 20a and 20b without insulation and which do not insulate wires 32. The purpose and effect of these modifications will be described further below. The first electrode 22a is positioned at one edge of the tumor 12 and the other electrode 22b positioned opposite the first electrode 22a through the center of the tumor 12. The term " board " as used herein generally refers to the locations near from the periphery of the tumor 12 and is not intended to be limited to the positions both inside and outside the tumor, 12 whose limits in practice may be irregular and not well known. Of importance is the fact that a portion of the tumor 12 is contained between the electrodes 22a and 22b.

Fazendo agora referência às Figs. 1 e 2, o eléctrodo 22a pode ser fixo a um oscilador de energia 28 controlado pela tensão de um tipo bem conhecido na arte, que proporciona uma frequência que se pode ajustar de energia de corrente alterna cuja amplitude de tensão (ou saída de corrente ou energia) é controlada por um sinal externo. O retorno do oscilador de energia 28 está ligado aos eléctrodos 22b também concebidos como uma referência de terra. Quando alimentado, o oscilador de energia 28 induz uma tensão entre os eléctrodos 22a e 22b provocando fluxo de corrente entre os mesmos.Referring now to Figs. 1 and 2, the electrode 22a may be attached to a voltage controlled oscillator 28 of a type well known in the art, which provides an adjustable frequency of alternating current power whose voltage amplitude (or current output or energy) is controlled by an external signal. The return of the energy oscillator 28 is connected to the electrodes 22b also designed as a ground reference. When fed, the energy oscillator 28 induces a voltage between the electrodes 22a and 22b causing current flow therebetween.

Fazendo agora referência à Fig. 4, espera-se que a operação da arte anterior de cada eléctrodo 22a e 22b, que é 10 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ referenciada a uma placa de contacto com a pele (não mostrada), venha a produzir lesões 14a e 14b, respectivamente, de acordo com a arte anterior. Ao ligar os eléctrodos tal como mostrado na Fig. 2, contudo, com fluxo de corrente entre os mesmos, cria-se uma lesão 14c substancialmente maior. A lesão 14c também tem uma simetria melhorada ao longo do eixo de separação dos eléctrodos 22a e 22b. Em geral, verificou-se ser preferível que os eléctrodos 22a e 22b estejam separados em 2,5 a 3 cm para eléctrodos de guarda-chuva típicos ou em menos do que quatro vezes o seu raio de extensão.Referring now to Fig. 4, the prior art operation of each electrode 22a and 22b, which is 10ΡΕΡ 1 439 792 / ΡΤ referenced to a skin contact plate (not shown), is expected to produce lesions 14a and 14b, respectively, according to the prior art. By attaching the electrodes as shown in Fig. 2, however, with current flow therebetween, a substantially larger lesion 14c is created. The lesion 14c also has improved symmetry along the separation axis of the electrodes 22a and 22b. In general, it has been found to be preferred that the electrodes 22a and 22b are separated by 2.5 to 3 cm for typical umbrella electrodes or at less than four times their extension radius.

Fazendo agora referência de novo à Fig. 2, podem ser posicionados sensores de temperatura 30, tais como termopares, detectores de resistência ou de tipo estado sólido, nas extremidades distais de cada um dos fios expostos 32 dos eléctrodos tripartidos 22a e 22b. Com esta finalidade, os fios 32 podem ser pequenos tubos que retêm pequenos condutores e os sensores de temperatura 30 tal como acima descrito. Os conjuntos de eléctrodos tipo guarda-chuva 16a e 16b disponíveis no comércio incluem presentemente tais sensores e fios que ligam cada sensor a um meio de ligação (não mostrado) no êmbolo mergulhador 24.Referring now to Fig. 2, temperature sensors 30, such as thermocouples, resistance or solid state detectors, may be positioned at the distal ends of each of the exposed wires 32 of the tripartite electrodes 22a and 22b. To this end, the wires 32 may be small tubes holding small conductors and the temperature sensors 30 as described above. The commercially available umbrella electrode assemblies 16a and 16b now include such sensors and wires that connect each sensor to a connection means (not shown) on the plunger 24.

Numa primeira disposição positiva, os sensores de temperatura 30 no eléctrodo 22a estão ligados a um circuito de determinação de máximo 34 que selecciona para saída aquele sinal dos três sensores de temperatura 30 do eléctrodo 22 que tem o valor máximo. O circuito de determinação de máximo 34 pode ser um circuito discreto, assim como pode proporcionar rectificadores de precisão unidos para passar apenas o sinal mais largo, ou pode ser implementado em suporte lógico ao converter primeiro os sinais a partir dos sensores de temperatura 30 em valores digitais e ao determinar o máximo por meio de um programa executado num microcontrolador ou semelhante. O valor máximo da temperatura a partir dos sensores de temperatura 30 é passado por um comparador 36 (o qual também pode ser implementado em circuitos discretos ou em suporte lógico), o qual compara a temperatura máxima com um sinal de temperatura desejado predeterminado 38, tal como pode surgir 11 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ a partir de um potenciómetro ou semelhante. O sinal de temperatura desejado é tipicamente ajustado imediatamente abaixo do ponto em que ocorrerá a ebolição, vaporização ou carbonização de tecidos. A saida a partir do comparador 36 pode ser amplificada e filtrada de acordo com as técnicas de controlo bem conhecidas para proporcionar uma entrada de amplitude 39 ao oscilador de energia 28. Assim, entender-se-á que a corrente entre 22a e 22b será limitada a um ponto onde a temperatura em qualquer um dos sensores de temperatura 30 se aproxima do sinal de temperatura desejado predeterminado 38.In a first positive arrangement, the temperature sensors 30 in the electrode 22a are connected to a maximum determination circuit 34 which selects for output that signal from the three temperature sensors 30 of the electrode 22 having the maximum value. The maximum determination circuit 34 may be a discrete circuit, as can provide precision rectifiers attached to pass only the broadest signal, or may be implemented in software by first converting the signals from the temperature sensors 30 into values and by determining the maximum by means of a program executed on a microcontroller or the like. The maximum temperature value from the temperature sensors 30 is passed by a comparator 36 (which can also be implemented in discrete circuits or in software), which compares the maximum temperature with a predetermined desired temperature signal 38, such as can be seen from a potentiometer or the like. The desired temperature signal is typically adjusted immediately below the point at which the evo- lution, vaporization or carbonization of tissues will occur. The output from the comparator 36 may be amplified and filtered according to well-known control techniques to provide an amplitude input 39 to the power oscillator 28. Thus, it will be understood that the current between 22a and 22b will be limited to a point where the temperature at any of the temperature sensors 30 approaches the predetermined desired temperature signal 38.

Embora o oscilador de energia 28, tal como descrito, proporcione um controlo de amplitude de tensão, entender-se-á que o controlo da amplitude da corrente pode, em vez disso, também ser utilizado. Em conformidade, de agora em diante os termos controlo de tensão e de corrente tal como aqui utilizados devem ser considerados como sendo intermutáveis, estando relacionados pela impedância do tecido entre os eléctrodos 22b e 22a.Although the power oscillator 28, as described, provides voltage amplitude control, it will be understood that current amplitude control may instead also be used. Accordingly, hereinafter the terms voltage control and current as used herein shall be considered to be interchangeable, being related by the impedance of the tissue between the electrodes 22b and 22a.

Numa disposição alternativa, a corrente que flui entre os eléctrodos 22a e 22b, medida à medida que flui a partir do oscilador de energia 28 através de um sensor de corrente 29, pode ser utilizada como parte do circuito fechado de retorno para limitar a corrente a partir do oscilador de energia 28 com ou sem o controlo de temperatura acima descrito.In an alternate arrangement, the current flowing between the electrodes 22a and 22b, measured as it flows from the energy oscillator 28 through a current sensor 29, may be used as part of the return loop to limit the current to from the energy oscillator 28 with or without the temperature control described above.

Em ainda uma outra disposição, não mostrada, os sensores de temperatura 30 do eléctrodo 22b também podem ser proporcionados ao circuito de determinação de máximo 34 para uma monitorização mais completa da temperatura. Também podem ser adoptadas outras metodologias de controlo incluindo aquelas proporcionadas para médias ponderadas de leituras de temperatura ou para aquelas leituras de temperatura de antecipação com base nas suas tendências de acordo com as técnicas conhecidas daqueles que são ordinariamente peritos na arte.In yet another arrangement, not shown, the temperature sensors 30 of the electrode 22b may also be provided to the maximum determination circuit 34 for more complete temperature monitoring. Other control methodologies may also be adopted including those provided for weighted averages of temperature readings or for those anticipatory temperature readings based on their trends according to techniques known to those of ordinary skill in the art.

Fazendo agora referência à Fig. 3, a dificuldade do posicionamento de dois conjuntos de eléctrodos separados 16a 12 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ e 16b de acordo com a Fig. 1 pode ser reduzida através da utilização de um eléctrodo unitário 40 que tem um veio tubular central 18c que retém dentro do seu lúmen os fios 32 do primeiro eléctrodo 22a, e um segundo veio tubular concêntrico 42 posicionado em torno do veio 18c e retendo entre as suas paredes e o veio 18c os fios 44 do segundo eléctrodo 22b. Os fios 44 podem ser temperados e formados numa forma similar à forma dos fios 32 acima descritos. Os veios 18c e 42 são tipicamente metálicos e, assim, são revestidos com revestimentos de isolamento 45 e 46, respectivamente, para assegurar que qualquer fluxo de corrente esteja entre os fios expostos 32 em vez de ser nos veios 18c e 42.Referring now to Fig. 3, the difficulty of positioning two separate electrode assemblies 16a-12A-1 439 792/16 and 16b according to Fig. 1 can be reduced by the use of a unitary electrode 40 having a shaft tubular body 18c which retains within its lumen the wires 32 of the first electrode 22a, and a second concentric tubular shaft 42 positioned around the shaft 18c and retaining between its walls and the shaft 18c the wires 44 of the second electrode 22b. The yarns 44 may be hardened and formed in a shape similar to the shape of the yarns 32 described above. The shafts 18c and 42 are typically metallic and thus are coated with insulation coatings 45 and 46, respectively, to ensure that any current flow is between the exposed wires 32 rather than on the shafts 18c and 42.

Tal como mencionado acima, este revestimento de isolamento 46 também é aplicado às pontas dos veios 18a e 18b dos conjuntos de eléctrodo 16a e 16b da Fig. 1 para assegurar de modo semelhante que a corrente não se concentre num circuito curto entre os veios 18a e 18b mas, de facto, se escoe a partir dos fios 32 dos fios de eléctrodos 22a e 22b.As mentioned above, this insulation coating 46 is also applied to the tips of the shafts 18a and 18b of the electrode assemblies 16a and 16b of Fig. 1 to similarly ensure that the current does not concentrate in a short circuit between the shafts 18a and 18b but in fact flows from the wires 32 of the electrode wires 22a and 22b.

Outras configurações de veio similares para um eléctrodo unitário 40 podem ser obtidas incluindo aquelas que têm veios lado a lado 18a e 18b fixos por soldadura ou semelhante.Other similar shaft configurations for a unitary electrode 40 may be obtained including those having side by side shafts 18a and 18b attached by welding or the like.

Podem ser proporcionados conjuntos de eléctrodos unitários 40, tendo cada um separações diferentes entre o primeiro eléctrodo 22a e o segundo eléctrodo 22a, sendo adequados para diferentes tamanhos de tumor e diferentes tipos de tecido.Unit electrode assemblies 40 may be provided, each having different separations between the first electrode 22a and the second electrode 22a, being suitable for different tumor sizes and different tissue types.

Tal como mencionado resumidamente acima, em qualquer das disposições das Figs. 1 e 3, os fios 32 podem incluir um revestimento de isolamento 46 nas suas extremidades distais removidas dos veios 18c e 42 para reduzir as densidades de corrente elevadas associadas às extremidades dos fios 32.As mentioned briefly above, in any of the arrangements of Figs. 1 and 3, the yarns 32 may include an insulation jacket 46 at its distal ends removed from the shafts 18c and 42 to reduce the high current densities associated with the ends of the yarns 32.

Numa disposição preferida, os fios do primeiro e do segundo eléctrodos 22a e 22b estão escalonados de modo angular (ao contrário do que está mostrado na Fig. 2), de modo que uma vista axial do conjunto de eléctrodos revele fios 32 igualmente espaçados que não se sobrepõem. Uma 13 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ configuração dessas também é desejada na concretização da Fig. 2, muito embora seja difícil de manter com dois conjuntos de eléctrodos 16a e 16b. A frequência do oscilador de energia 28 pode de preferência ser ajustada para um valor muito abaixo do valor de 450 KHz utilizado na arte anterior. Fazendo referência à Fig. 6, a menos de 100 KHz, e sendo mais pronunciada a frequências abaixo dos 10 KHz, a impedância do tecido normal aumenta para um valor significativamente maior do que a impedância do tecido do tumor. Crê-se que esta diferença em impedância seja o resultado das diferenças no material intersticial entre o tumor e os tecidos de células normais, muito embora os presentes inventores não desejem estar limitados por uma teoria particular. Em qualquer dos casos, acredita-se presentemente que a impedância mais baixa do tecido tumoroso possa ser explorada para preferencialmente depositar energia naquele tecido ao ajustar a frequência do oscilador de energia 28 para valores perto dos 10 KHz. Todavia, este ajuste de frequência não é necessário em todas as disposições.In a preferred arrangement, the wires of the first and second electrodes 22a and 22b are angularly staggered (unlike that shown in Fig. 2), so that an axial view of the electrode assembly reveals equally spaced wires 32 that do not overlap. Such a configuration is also desired in the embodiment of Fig. 2, although it is difficult to maintain with two sets of electrodes 16a and 16b. The frequency of the energy oscillator 28 may preferably be adjusted to a value well below the value of 450 KHz used in the prior art. Referring to Fig. 6, at less than 100 KHz, and being more pronounced at frequencies below 10 KHz, the impedance of normal tissue increases to a value significantly greater than the impedance of the tumor tissue. This difference in impedance is believed to be the result of differences in interstitial material between the tumor and normal cell tissues, although the present inventors do not wish to be bound by a particular theory. In either case, it is presently believed that the lower impedance of the tumor tissue can be exploited to preferentially deposit energy in that tissue by adjusting the frequency of the energy oscillator 28 to values close to 10 KHz. However, this frequency adjustment is not required in all provisions.

De modo importante, muito embora tais frequências possam excitar o tecido nervoso, tal como o coração, essa excitação está limitada pela concepção bipolar.Importantly, although such frequencies may excite nerve tissue, such as the heart, such excitation is limited by bipolar design.

Fazendo agora referência à Fig. 5, o ambiente local dos eléctrodos 22a e 22b pode diferir pela presença de um vaso de sangue ou semelhante na vizinhança de um eléctrodo, de modo a reduzir substancialmente o aquecimento da lesão 14 naquela área. Em conformidade, pode ser desejado aumentar a densidade da corrente em torno de um eléctrodo 22a e 22b sem mudar a densidade da corrente à volta do outro eléctrodo 22a e 22b. Isto pode ser realizado pela utilização de uma placa 50 de contacto com a pele de um tipo utilizado na arte anterior, contudo, empregue de uma maneira diferente no presente invento. Tal como aqui utilizado, o termo placa de contacto 50 pode referir-se em geral a qualquer condutor de área grande pretendido mas não necessariamente limitado para contactar sobre uma vasta área na pele do paciente. 14 ΕΡ 1 439 792/ΡΤReferring now to Fig. 5, the local environment of the electrodes 22a and 22b may differ by the presence of a blood vessel or the like in the vicinity of an electrode, so as to substantially reduce the heating of the lesion 14 in that area. Accordingly, it may be desired to increase the current density around an electrode 22a and 22b without changing the density of the current around the other electrode 22a and 22b. This may be accomplished by the use of a skin contacting plate 50 of a type used in the prior art, however, employed in a different manner in the present invention. As used herein, the term contact plate 50 may generally refer to any large area conductor intended but not necessarily limited to contact over a wide area on the patient's skin. 14 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ

Na disposição da Fig. 5, a placa de contacto 50 pode ser referenciada através de uma resistência variável 52 quer para a saida do oscilador de energia 28 quer para a terra de acordo com o comutador 53, dependendo da temperatura dos eléctrodos 22a e 22b. Em geral, o comutador 53 irá ligar a extremidade livre da resistência variável 52 para a saida do oscilador de energia 28 quando os sensores de temperatura 30 indicarem uma temperatura mais elevada no eléctrodo 22b do que no eléctrodo 22a. Inversamente, o comutador 53 irá ligar a extremidade livre da resistência variável 52 à terra quando os sensores de temperatura 30 indicarem uma temperatura mais baixa no eléctrodo 22b do que no eléctrodo 22a. A comparação das temperaturas dos eléctrodos 22a e 22b pode ser feita através de circuitos de determinação de máximo 34a e 34b, similares aos descritos acima em relação à Fig. 2. O comutador 53 pode ser um comutador de estado sólido accionado pelo comparador do tipo bem conhecido na arte. A saida dos circuitos de determinação de máximo 34a e 34b, cada uma ligada respectivamente aos sensores de temperatura 30 dos eléctrodos 22a e 22b, também pode ser utilizada para controlar o ajustamento da resistência variável 52. Quando o comutador 53 liga a resistência 52 à saída do oscilador de energia 28, os circuitos de determinação de máximo 34a e 34b servem para reduzir a resistência da resistência 52 assim que o eléctrodo 22b ficar relativamente mais quente. Inversamente, quando o comutador 53 liga a resistência 52 à terra, os circuitos de determinação de máximo 34a e 34b servem para reduzir a resistência da resistência 52 assim que o eléctrodo 22a fica relativamente mais quente. A acção do comutador 53 e da resistência variável 52 consiste assim geralmente em tentar igualizar a temperatura dos eléctrodos 22a e 22b.In the arrangement of Fig. 5, the contact plate 50 may be referenced through a variable resistor 52 both for the output of the energy oscillator 28 and for the ground according to the switch 53, depending on the temperature of the electrodes 22a and 22b. In general, the switch 53 will connect the free end of the variable resistor 52 to the output of the energy oscillator 28 when the temperature sensors 30 indicate a higher temperature at the electrode 22b than at the electrode 22a. Conversely, the switch 53 will connect the free end of the variable resistor 52 to the ground when the temperature sensors 30 indicate a lower temperature at the electrode 22b than at the electrode 22a. Comparison of the temperatures of the electrodes 22a and 22b may be made by means of maximum determination circuits 34a and 34b, similar to those described above with respect to Fig. 2. The switch 53 may be a solid state switch driven by the type comparator well known in the art. The output of the maximum determination circuits 34a and 34b, each connected respectively to the temperature sensors 30 of the electrodes 22a and 22b, may also be used to control the adjustment of the variable resistor 52. When the switch 53 connects the resistor 52 to the output of the oscillator 28, the maximum determination circuits 34a and 34b serve to reduce the resistance of the resistor 52 as soon as the electrode 22b becomes relatively warmer. Conversely, when the switch 53 connects the resistor 52 to the ground, the maximum determining circuits 34a and 34b serve to reduce the resistance of the resistor 52 as soon as the electrode 22a becomes relatively warmer. The action of the switch 53 and variable resistor 52 is thus generally to attempt to equalize the temperature of the electrodes 22a and 22b.

Se o eléctrodo 22a estiver perto de um poço de calor tal como um vaso de sangue quando o eléctrodo 22b não está, os sensores de temperatura 30 do eléctrodo 22a irão registar um valor mais pequeno e, assim, a saída do circuito de determinação de máximo 34a será inferior à saída do circuito de determinação de máximo 34b. 15 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ A resistência 52 pode ser implementada como um dispositivo de estado sólido de acordo com as técnicas conhecidas na arte, onde os valores relativos das saldas dos circuitos de determinação de máximo 34a e 34b controlam a pressão e assim a resistência de um dispositivo de estado sólido ou uma modulação de razão cíclica de um elemento de comutação ou uma fonte de tensão controlada pela corrente que proporciona a igualação acima descrita.If the electrode 22a is near a heat sink such as a blood vessel when the electrode 22b is not, the temperature sensors 30 of the electrode 22a will register a smaller value and thus the output of the maximum determination circuit 34a will be less than the output of the maximum determination circuit 34b. Resistance 52 may be implemented as a solid-state device according to techniques known in the art, wherein the relative values of the outputs of the maximum determination circuits 34a and 34b control the pressure and thus the resistance of a solid state device or a cyclic ratio modulation of a switching element or a current controlled voltage source providing the equalization described above.

Fazendo agora referência à Fig. 7, estes princípios podem ser aplicados a um sistema no qual cada fio 32 dos eléctrodos 22a e 22b está electricamente isolado dentro dos conjuntos de eléctrodos 16a e 16b e é accionado por alimentações separadas pelo comutador 53 através de resistências variáveis 54 ligadas quer ao oscilador de energia 28 quer ao seu retorno. Electricamente isolado significa, neste contexto, que não existe um percurso condutor entre os eléctrodos 22a e 22b, excepto através do tecido antes da ligação ao fornecimento de energia ou electrónica de controlo. Tal como indicado antes, também pode ser empregue uma diferença de fase entre alimentações separadas a partir do comutador 53 para controlar mais o percurso do fluxo de corrente entre os fios de eléctrodo 32. Esta diferença de fase pode ser criada, por exemplo, por resistências complexas que criam uma mudança de fase ou por geradores de forma de onda especializados que operam de acordo com um programa de computador, para produzir um padrão de comutação arbitrário. Os valores das resistências 54 são mudados tal como será descrito por um programa que opera num controlador 56. Para esta finalidade, as resistências variáveis 54 podem ser implementadas utilizando dispositivos de estado sólido tais como MOSFETs de acordo com as técnicas conhecidas na arte.Referring now to Fig. 7, these principles can be applied to a system in which each wire 32 of the electrodes 22a and 22b is electrically insulated within the electrode assemblies 16a and 16b and is driven by feeds separated by the switch 53 through variable resistors 54 connected to both the energy oscillator 28 and its return. Electrically isolated means in this context that there is no conductive path between the electrodes 22a and 22b except through the tissue prior to connection to the power supply or control electronics. As indicated above, a phase difference between separate feeds from the switch 53 may also be employed to further control the current flow path between the electrode wires 32. This phase difference can be created, for example, by resistors complex transformers that create a phase shift or by specialized waveform generators operating according to a computer program to produce an arbitrary switching pattern. The values of the resistors 54 are changed as will be described by a program operating on a controller 56. To this end, the variable resistors 54 may be implemented using solid state devices such as MOSFETs according to the techniques known in the art.

De modo semelhante, as resistências variáveis similares 54 também controladas por um controlador 56 podem accionar a placa de contacto 50.Similarly, similar variable resistors 54 also controlled by a controller 56 can drive the contact plate 50.

Com a finalidade do controlo, o controlador 56 pode receber as entradas a partir dos sensores de temperatura 30 (acima descritos) de cada fio 32 como as linhas 58. Este controlo separado das tensões nos fios 32 permite que o 16 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ controlo adicional dos fluxos de corrente por todo o tumor 12 reaja aos vasos de sangue de redução de calor ou semelhantes perto de qualquer fio.For the purpose of the control, the controller 56 may receive the inputs from the temperature sensors 30 (described above) of each wire 32 as the lines 58. This separate control of the voltages in the wires 32 allows the 16 ΕΡ 1 439 792 / Further control of current flows throughout the tumor reacts to the blood vessels of heat reduction or the like near any wire.

Fazendo referência à Fig. 8, um possível algoritmo de controlo explora os sensores de temperatura 30 tal como mostrado pelo bloco de processo 60. Para cada sensor de temperatura 30, se a temperatura naquele fio 32 estiver acima de um "valor de tecto" abaixo de um ponto de carbonização de tecido, então a tensão naquele fio é reduzida. Este processo de "batimento para baixo" é repetido até que todas as temperaturas de todos os fios estejam abaixo do valor de tecto. A seguir, no bloco de processo 62, a temperatura média dos fios em cada eléctrodo 22a e 22b é determinada e a tensão da placa de contacto 50 é ajustada para igualizar de modo incremental estes valores médios. A tensão da placa de contacto 50 é deslocada para a tensão do eléctrodo 22 que tem a média mais elevada. A seguir, no bloco de processo 64, o processo de batimento para baixo do bloco de processo 60 é repetido para assegurar que nenhum fio tenha subido acima do seu valor de tecto. A seguir, no bloco de processo 66, um fio em sequência em cada ocorrência do bloco de processo 66 é examinado e, se a sua temperatura estiver abaixo de um "valor de base" abaixo do valor de tecto, mas suficientemente alto para proporcionar a energia desejada ao tumor, a tensão naquele fio 32 é deslocada de modo incremental para longe da tensão dos fios do outro eléctrodo 22. Inversamente, se o fio 32 estiver acima do valor de base, não é tomada qualquer acção.Referring to Fig. 8, a possible control algorithm exploits the temperature sensors 30 as shown by the process block 60. For each temperature sensor 30, if the temperature in that wire 32 is above a " ceiling value " below a fabric carbonization point, then the tension in that yarn is reduced. This process of " beat down " is repeated until all temperatures of all wires are below the ceiling value. Thereafter, in the process block 62, the average temperature of the wires in each electrode 22a and 22b is determined and the voltage of the contact plate 50 is adjusted to incrementally equalize these mean values. The voltage of the contact plate 50 is shifted to the voltage of the electrode 22 having the highest mean. Next, in process block 64, the downward process of process block 60 is repeated to ensure that no wire has risen above its ceiling value. Then, in process block 66, a string in succession at each occurrence of process block 66 is examined and, if its temperature is below a " base value " below the ceiling value, but sufficiently high to provide the desired energy to the tumor, the tension in that wire 32 is displaced incrementally away from the tension of the wires of the other electrode 22. Conversely, if the wire 32 is above the base value , no action is taken.

De modo incremental, cada fio 32 terá a sua temperatura ajustada para ficar dentro da gama de base e tecto através do controlo de tensão separado. Entender-se-á que este processo pode ser aplicado não apenas ao parâmetro de controlo da temperatura mas também a outros parâmetros de controlo desejados incluindo, por exemplo, a impedância. 17 ΕΡ 1 439 792/ΡΤIncrementally, each wire 32 will have its temperature adjusted to be within the base and ceiling range through the separate voltage control. It will be understood that this process can be applied not only to the temperature control parameter but also to other desired control parameters including, for example, the impedance. 17 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ

Tal como mostrado na Fig. 7, este processo pode estender-se a um número arbitrário de eléctrodos 22, incluindo um terceiro conjunto de eléctrodos 22c cujas ligações não são mostradas por clareza.As shown in Fig. 7, this process may extend to an arbitrary number of electrodes 22, including a third set of electrodes 22c whose connections are not shown for clarity.

Embora a descrição acima se refira a sondas guarda-chuva, entender-se-á que a maioria dos princípios pode ser explorada utilizando sondas de agulha normalizadas. Mais ainda, entender-se-á gue os sistemas não estão limitados a dois conjuntos de eléctrodos, mas que podem ser utilizados com conjuntos de múltiplos eléctrodos onde o fluxo de corrente está predominantemente entre conjuntos dos eléctrodos. 0 número de fios dos eléctrodos de guarda-chuva não está de modo semelhante limitado a três e as sondas comercialmente disponíveis adequadas para utilização com o presente invento incluem uma versão de 10 fios. Além do mais, muito embora as temperaturas máximas dos eléctrodos fossem utilizadas para controlo nos exemplos acima descritos, entender-se-á que os sistemas são igualmente condescendentes no controlo de estratégias que utilizam temperaturas mínimas ou médias ou que medem impedância ou utilizam tempos de comutação predeterminados.Although the above description refers to umbrella probes, it will be understood that most of the principles can be exploited using standard needle probes. Still further, it will be understood that the systems are not limited to two electrode assemblies but which may be used with multiple electrode assemblies where the current flow is predominantly between electrode assemblies. The number of wires of the umbrella electrodes is not similarly limited to three and the commercially available probes suitable for use with the present invention include a 10-wire version. Moreover, although the maximum electrode temperatures were used for control in the examples described above, it will be understood that the systems are equally indulgent in controlling strategies which use minimum or medium temperatures or that measure impedance or use switching times defaults.

II. OPERAÇÃO MONOPOLAR MULTIPLEXADA DE ELÉCTRODOII. MULTIPLEXED MONOPOLAR OPERATION OF ELECTRODE

Fazendo agora referência à Fig. 9, um sistema monopolar multiplexado 70 proporciona um oscilador de energia 28 que tem uma saída de energia 72 à qual um sinal de radiofrequência é ligado ao pólo de um comutador de lanço duplo de pólo único 74. O comutador 74 é de preferência implementado como um comutador de estado sólido de acordo com as técnicas bem conhecidas na arte, comutando de preferência mas não se limitando às velocidades acima dos 20 kilohertz.Referring now to Fig. 9, a multiplexed monopolar system 70 provides a power oscillator 28 having a power output 72 to which a radio frequency signal is connected to the pole of a single pole double-throw switch 74. The switch 74 is preferably implemented as a solid state switch according to techniques well known in the art, preferably switching but not limited to speeds above 20 kilohertz.

Um primeiro lanço 76 do comutador 74 fica ligado a um primeiro eléctrodo 22a que é um eléctrodo tipo guarda-chuva, tal como descrito acima, com as pontas do guarda-chuva unidas electricamente. Pelo menos uma ponta pode incluir um sensor de temperatura 30a. 18 ΕΡ 1 439 792/ΡΤA first lance 76 of the switch 74 is connected to a first electrode 22a which is an umbrella type electrode, as described above, with the umbrella tips electrically connected. At least one tip may include a temperature sensor 30a. 18 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ

Um segundo lanço 78 do comutador 74 está ligado ao segundo eléctrodo 22b que também tem um sensor de temperatura 30b.A second lane 78 of the switch 74 is connected to the second electrode 22b which also has a temperature sensor 30b.

Os eléctrodos 22a e 22b estão colocados tal como descrito acima, flanqueando o volume de um tumor ou em tumores separados conforme seja desejado. Se estiver a ser tratado um único tumor, os eléctrodos 22a e 22b ficarão próximos um do outro tipicamente menos do que três vezes o diâmetro do raio de extensão das pontas dos eléctrodos 22a e 22b. Inversamente, para a disposição bipolar na operação monopolar multiplexada de eléctrodo, não existe limitação para a orientação em que as sondas são inseridas. Também se entende que a técnica descrita pode ser estendida a qualquer número de eléctrodos.Electrodes 22a and 22b are positioned as described above, flanking the volume of a tumor or in separate tumors as desired. If a single tumor is being treated, the electrodes 22a and 22b will be close to each other typically less than three times the diameter of the extension radius of the tips of the electrodes 22a and 22b. Conversely, for the bipolar arrangement in the multiplexed monopolar electrode operation, there is no limitation to the orientation in which the probes are inserted. It is also understood that the disclosed technique can be extended to any number of electrodes.

Numa concretização, os sinais a partir dos sensores de temperatura 30a e 30b são recebidos por um controlador 56, o qual subtrai as temperaturas para criar um sinal de diferença de temperatura que é recebido por um controlador do tipo proporcional/integral (PI) 56. Os controladores PI são bem conhecidos na arte e produzem um sinal de saida que é uma função de uma primeira constante de controlo Ki vezes o sinal de diferença de entrada, mais uma segunda constante de controlo K2 vezes o integral do sinal de diferença de entrada. O controlador PI 56 neste caso produz um sinal de controlo 80 implementado como uma onda quadrada eléctrica cujas propriedades adicionais serão abaixo descritas.In one embodiment, the signals from the temperature sensors 30a and 30b are received by a controller 56, which subtracts the temperatures to create a temperature difference signal that is received by a proportional / integral type controller (PI) 56. PI controllers are well known in the art and produce an output signal which is a function of a first control constant Ki times the input difference signal, plus a second control constant K2 times the integral of the input difference signal. The PI controller 56 in this case produces a control signal 80 implemented as an electrical square wave whose additional properties will be described below.

Como uma alternativa ao sinal de diferença de temperatura, o controlador PI pode aceitar uma variedade de outras entradas de controlo incluindo a impedância, temperatura, potência, tempo absoluto (para uma comutação regular entre os eléctrodos), ou a diferença entre a impedância, temperatura ou potência de um ou mais eléctrodos e outras entradas de controlo similares.As an alternative to the temperature difference signal, the PI controller can accept a variety of other control inputs including impedance, temperature, power, absolute time (for a regular switching between the electrodes), or the difference between the impedance, temperature or power of one or more electrodes and other similar control inputs.

Em alternativa ao controlador PI, pode ser implementado qualquer outro mecanismo de controlo concebível para distribuir a energia a duas ou mais sondas. 19 ΕΡ 1 439 792/ΡΤAs an alternative to the PI controller, any other conceivable control mechanism can be implemented to distribute the energy to two or more probes. 19 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ

Fazendo também referência à Fig. 10, em geral, a onda quadrada do sinal de controlo 80 controla a operação do pólo do comutador 74 para criar um padrão de comutação 82a para o eléctrodo 22a e um padrão de comutação 82b para o eléctrodo 22b. Os padrões de comutação 82a e 82b descrevem a posição do pólo do comutador 74 e assim o invólucro de modulação da forma de onda de radiofrequência da saida 72 vista em cada eléctrodo 22a e 22b. Durante os momentos em que o pólo do comutador 74 está ligado ao lanço 76, a forma de onda 82a encontra-se num estado elevado, indicando que a energia de radiofrequência está a ser fornecida ao eléctrodo 22a. Inversamente, quando o pólo do comutador 74 está ligado ao lanço 78 a forma de onda 82b é alta, indicando que a energia de radiofrequência está a ser fornecida ao eléctrodo 22b.Also referring to Fig. 10, in general, the square wave of the control signal 80 controls the operation of the switch pole 74 to create a switching pattern 82a for the electrode 22a and a switching pattern 82b for the electrode 22b. The switching patterns 82a and 82b describe the position of the pole of the switch 74 and thus the modulating sheath of the radiofrequency waveform of the outlet 72 seen at each electrode 22a and 22b. During times when the switch pole 74 is connected to the shuttle 76, the waveform 82a is in a high state, indicating that the radiofrequency energy is being supplied to the electrode 22a. Conversely, when the pole of the switch 74 is connected to the sheath 78 the waveform 82b is high, indicating that the radiofrequency energy is being supplied to the electrode 22b.

Tal como está ilustrado na concretização preferida, os sinais 82a e 82b são complementos exactos que indicam que apenas um dos eléctrodos 22a e 22b estará a receber energia eléctrica em qualquer dado instante e, além disso, que a energia a partir do oscilador de energia 28 é totalmente utilizada. Quer dizer, quando o eléctrodo 22a é alimentado, a corrente flui apenas entre o eléctrodo 22a e a placa de contacto 50 (tal como indicado pela seta 84a da Fig. 9) . Inversamente, quando o eléctrodo 22b é alimentado, a corrente flui apenas entre o eléctrodo 22b e a placa de contacto 50 (tal como indicado por 84b da Fig. 9) . Quando apenas um dos eléctrodos 22a e 22b é activado num dado momento, não existe blindagem que irá tender a distorcer o volume da lesão 90a em torno do eléctrodo 22b ou 90b, em torno do eléctrodo 22b, e que iria de outro modo ocorrer se os eléctrodos 22a e 22b fossem simultaneamente alimentados.As shown in the preferred embodiment, the signals 82a and 82b are exact complements indicating that only one of the electrodes 22a and 22b is receiving electrical power at any given time and, in addition, that the energy from the energy oscillator 28 is fully utilized. That is, when the electrode 22a is fed, the current flows only between the electrode 22a and the contact plate 50 (as indicated by arrow 84a of Fig. 9). Conversely, when the electrode 22b is fed, the current flows only between the electrode 22b and the contact plate 50 (as indicated by 84b of Fig. 9). When only one of the electrodes 22a and 22b is activated at a given time, there is no shielding which will tend to distort the volume of the lesion 90a around the electrode 22b or 90b around the electrode 22b and which would otherwise occur if electrodes 22a and 22b were fed simultaneously.

Um período de tempo 94a durante o qual o eléctrodo 22a é activado, expresso como uma relação com um período de tempo 94b durante o qual o eléctrodo 22b é activado, define uma "razão cíclica". O sinal de controlo 80 que forma a saída do controlador PI 56 controla esta razão cíclica, de modo que a energia é conduzida de preferência para um dos eléctrodos 22a e 22b que tem a temperatura mais baixa. Deste modo, o controlador 56 pode actuar para fazer com que as suas temperaturas relativas dos dois eléctrodos 22a e 22b fiquem em equilíbrio. Em alternativa, a razão cíclica pode ser 20 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ controlada com base na impedância entre os pares ligados de eléctrodos ou energia dissipada entre os pares ligados dos eléctrodos. A velocidade à qual a razão cíclica é ajustada em resposta às diferenças de temperatura e controlada pelos ajustamentos de Kx e K2 acima descritos é ajustada para reflectir as temperaturas médias nos eléctrodos 22a e 22b cujas temperaturas reais se podem desviar instantaneamente com a comutação de energia. A frequência da comutação do comutador 74 é seleccionada para ser rápida em comparação com o tempo de arrefecimento do tecido (por exemplo, 2 Hz ou acima). Podem ser preferidas velocidades de comutação mais elevadas acima de 10 KHz e perto de 20 KHz para evitar componentes de baixa frequência que podem excitar nervos e tecidos, especialmente tecidos cardíacos. A comutação é realizada de preferência às passagens zero do sinal proporcionado pelo fornecimento de energia de radiofrequência para evitar as correntes de transição. O controlador PI também pode proporcionar um limitador que reduz a energia média distribuída aos eléctrodos 22a e 22b quando é alcançada uma temperatura limite (aproximadamente 95 graus C.) ao diminuir simultaneamente os períodos 94a e 94b ao mesmo tempo que se preserva a sua relação. Neste caso, os padrões 82a e 82b já não são complementares, mais ainda têm estados de elevada falta de sobreposição. A saída de energia do fornecimento de energia de radiofrequência ainda pode ser controlada pela temperatura ou impedância dos eléctrodos 22a e 22b. Nesta concretização, os padrões 82a e 82b são complementares. O comutador é controlado de uma maneira a fazer com que as temperaturas dos eléctrodos 22a e 22b se equilibrem. A saída de energia do fornecimento de energia de radiofrequência é ajustada para trazer a temperatura média dos eléctrodos 22a e 22b para uma temperatura ajustada, tipicamente abaixo da temperatura onde ocorreria a carbonização e a ebolição.A time period 94a during which the electrode 22a is activated, expressed as a ratio with a period of time 94b during which the electrode 22b is activated, defines a " cyclic ratio. &Quot;. The control signal 80 forming the output of the PI controller 56 controls this cyclic ratio, so that the power is preferably conducted to one of the electrodes 22a and 22b having the lowest temperature. In this way, the controller 56 can act to cause its relative temperatures of the two electrodes 22a and 22b to be in equilibrium. Alternatively, the cyclic ratio may be controlled based on the impedance between the coupled pairs of electrodes or energy dissipated between the coupled pairs of the electrodes. The rate at which the cyclic ratio is adjusted in response to the temperature differences and controlled by the Kx and K2 adjustments described above is adjusted to reflect the average temperatures in the electrodes 22a and 22b whose actual temperatures may be diverted instantaneously with the power switching. The switching frequency of the switch 74 is selected to be rapid compared to the tissue cooling time (e.g., 2 Hz or above). Higher switching rates above 10 KHz and close to 20 KHz may be preferred to avoid low frequency components which can excite nerves and tissues, especially cardiac tissues. Switching is preferably performed at the zero passages of the signal provided by the radiofrequency power supply to avoid the transient currents. The PI controller may also provide a limiter which reduces the distributed average energy to the electrodes 22a and 22b when a threshold temperature (approximately 95 ° C) is reached by simultaneously decreasing the periods 94a and 94b while preserving their ratio. In this case, the patterns 82a and 82b are no longer complementary, but still have high overlapping states. The power output of the radio frequency energy supply can still be controlled by the temperature or impedance of the electrodes 22a and 22b. In this embodiment, the patterns 82a and 82b are complementary. The switch is controlled in a manner to cause the temperatures of the electrodes 22a and 22b to equilibrate. The energy output of the radiofrequency energy supply is adjusted to bring the average temperature of the electrodes 22a and 22b to an adjusted temperature, typically below the temperature where carbonization and boiling would occur.

Numa concretização alternativa mostrada na Fig. 9, os sensores de temperatura 30a e 30b podem ser encaminhados tal 21 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ como indicado pelas linhas a tracejado 96 para um comutador secundário 98 que é um comutador de duplo lanço de pólo único, cujo pólo está ligado a uma entrada de temperatura num oscilador de energia normalizado 28. Neste caso, o oscilador de energia 28 pode ser directamente controlado de modo a reduzir a sua tensão ou corrente de saída como uma função da temperatura recebida a partir de uma dada sonda de temperatura 30a ou 30b, assim como irá alternar de acordo com a operação do comutador 74. Assim, durante o tempo em que o oscilador de energia 28 está a distribuir energia ao eléctrodo 22a, também estará a receber a temperatura a partir do sensor de temperatura 30a para a controlar de modo apropriado. Então, quando o comutador 74 muda de estado e o oscilador de energia está ligado ao eléctrodo 22b, o oscilador de energia pode receber um sinal de temperatura da temperatura 30b.In an alternative embodiment shown in Fig. 9, the temperature sensors 30a and 30b may be routed such as indicated by dashed lines 96 to a secondary switch 98 which is a single pole double-throw switch, which pole is connected to a temperature input in a standardized energy oscillator 28. In this case, the energy oscillator 28 may be directly controlled so as to reduce its output voltage or current as a function of the temperature received from a given temperature probe 30a or 30b as well as will alternate according to the operation of the switch 74. Thus, during the time when the energy oscillator 28 is distributing energy to the electrode 22a, it is also receiving the temperature from the sensor of temperature 30a to control it properly. Then, when the switch 74 changes state and the energy oscillator is connected to the electrode 22b, the energy oscillator can receive a temperature temperature signal 30b.

Fazendo agora referência à Fig. 11, o comutador 74 pode de facto acomodar qualquer número de eléctrodos 22a, 22b e 22c aqui ilustrados como eléctrodos de agulha em múltiplos tumores 12 e 12'. Assim, o presente invento pode proporcionar os benefícios de localizar um número arbitrário de eléctrodos no lugar em volta de um tumor num instante e depois proporcionar um tratamento essencialmente simultâneo do volume com efeitos térmicos combinados sem a necessidade de mover os eléctrodos.Referring now to Fig. 11, the switch 74 may in fact accommodate any number of electrodes 22a, 22b and 22c shown herein as needle electrodes in multiple tumors 12 and 12 '. Thus, the present invention may provide the benefits of locating an arbitrary number of electrodes in place around a tumor in an instant and then providing essentially the same volume treatment with combined thermal effects without the need to move the electrodes.

Tal como ilustrado, o comutador 74 é um comutador de triplo lanço de pólo único com um lanço ligado a cada um dos eléctrodos 22a, 22b e 22c para proporcionar energia de radiofrequência modulada de acordo com os padrões 82c, 82d e 82e tal como mostrado na Fig. 12. Os padrões de comutação 82c, 82d e 82e são análogos aos padrões de comutação 82a e 82b acima descritos, excepto pelo facto de a razão cíclica de três formas de onda ser controlada de modo independente 82a, 82b e 82c para mover proporcionalmente a energia para o eléctrodo de temperatura mais baixa 22, e já não são mais complementares mas simplesmente têm falta de sobreposição nos tempos. De modo ideal, quando um ou mais eléctrodos 22 tem temperaturas abaixo do limite, um dos padrões de comutação 82c, 82d e 82e encontra-se ligado em todos os momentos. Em certos algoritmos de controlo podem existir ciclos onde a 22As shown, the switch 74 is a single-pole triple-pole commutator with a sheave connected to each of the electrodes 22a, 22b and 22c to provide modulated radiofrequency energy according to standards 82c, 82d and 82e as shown in Fig. 12. The switching patterns 82c, 82d and 82e are analogous to the switching patterns 82a and 82b described above, except that the cyclic ratio of three waveforms is independently controlled 82a, 82b and 82c to move proportionally the energy for the lower temperature electrode 22, and are no longer more complementary but simply lacking overlap at times. Ideally, when one or more electrodes 22 have temperatures below the limit, one of the switching patterns 82c, 82d and 82e is on at all times. In certain control algorithms there may be cycles where at 22

ΕΡ 1 439 792/PT energia não é conduzida para qualquer das sondas. Nesse caso, um pólo do comutador de múltiplos lanços não está ligado a qualquer sonda ou está ligado a um qualquer elemento que dissipa a energia.Energy is not directed to any of the probes. In this case, a pole of the multi-throw switch is not connected to any probe or is connected to any element that dissipates energy.

Pretende-se especificamente que o presente invento não esteja aqui limitado às concretizações e ilustrações, mas que inclua formas modificadas dessas concretizações, incluindo porções das concretizações e combinações dos elementos de concretizações diferentes tal como surge dentro do âmbito das reivindicações que se seguem. Por exemplo, o comutador pode ser implementado utilizando múltiplas fontes de radiofrequência que são activadas e desactivadas de modo apropriado. Embora sejam descritos eléctrodos percutâneos, o invento também se pode aplicar a sondas de cauterização e funciona em eléctrodos colocados laparoscopicamente.It is specifically intended that the present invention is not limited here to the embodiments and illustrations but includes modified forms of those embodiments including portions of the embodiments and combinations of the different embodiments as arise within the scope of the following claims. For example, the switch may be implemented using multiple radiofrequency sources that are properly activated and deactivated. Although percutaneous electrodes are described, the invention may also be applied to cauterization probes and operates on laparoscopically placed electrodes.

Lisboa, 2011-01-18Lisbon, 2011-01-18

Claims (5)

ΕΡ 1 439 792/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Sistema de ablação por radiofrequência monopolar multiplexado (70) que compreende: primeiro e segundo eléctrodos (22a, 22b) e uma placa de contacto (50) que se pode posicionar em contacto com um paciente; uma fonte de energia de radiofrequência (28); um sistema de comutação (74) que comunica com os eléctrodos (22a, 22b), a placa de contacto (50) e a fonte de energia de radiofrequência (28); e um controlador (56) que controla a operação do sistema de comutação (74); em que o controlador é construído e disposto para fazer com que o sistema de comutação ligue repetidamente e sequencialmente o primeiro eléctrodo (22a) e a placa de contacto (50) à fonte de energia por um primeiro período de tempo (94a), para proporcionar um fluxo de corrente de ablação entre o primeiro eléctrodo (22a) e a placa de contacto (50) enquanto se inibe o fluxo de corrente entre o segundo eléctrodo (22b) e a placa de contacto (50), e para depois ligar o segundo eléctrodo (22b) e a placa de contacto (50) à fonte de energia (28) por um segundo período de tempo (94b), de modo a proporcionar um fluxo de corrente de ablação entre o segundo eléctrodo (22b) e a placa de contacto (50) enquanto se inibe o fluxo de corrente entre o primeiro eléctrodo (22a) e a placa de contacto (50); em que o controlador está ainda construído e disposto para ajustar a relação do referido primeiro período de tempo (94a) com o referido segundo período de tempo (94b), de modo a conduzir a energia quer para o par do primeiro eléctrodo e a placa de contacto (50) ligados quer para o par do segundo eléctrodo e a placa de contacto (50) ligados com base numa entrada de controlo seleccionada a partir do grupo que consiste na: impedância entre o eléctrodo e a placa de contacto (50) ligados; temperatura de pelo menos um dos eléctrodos ligados; e energia dissipada entre o eléctrodo e a placa de contacto (50) ligados. ΕΡ 1 439 792/ΡΤ 2/2A multiplexed monopolar radiofrequency ablation system (70) comprising: first and second electrodes (22a, 22b) and a contact plate (50) that can be positioned in contact with a patient; a radio frequency energy source (28); a switching system (74) communicating with the electrodes (22a, 22b), the contact plate (50) and the radio frequency energy source (28); and a controller (56) controlling the operation of the switching system (74); wherein the controller is constructed and arranged to cause the switching system to repeatedly and sequentially connect the first electrode (22a) and the contact plate (50) to the power source for a first period of time (94a), to provide an ablation current flow between the first electrode 22a and the contact plate 50 while inhibiting the current flow between the second electrode 22b and the contact plate 50, and then to connect the second electrode the electrode 22b and the contact plate 50 to the power source 28 for a second time 94b so as to provide an ablation current flow between the second electrode 22b and the electrode plate 22b. (50) while inhibiting the current flow between the first electrode (22a) and the contact plate (50); wherein the controller is further constructed and arranged to adjust the ratio of said first time period (94a) to said second time period (94b), so as to drive the energy to either the first electrode pair and the electrode plate (50) connected to either the second electrode pair and the contact plate (50) connected on the basis of a control input selected from the group consisting of: impedance between the electrode and the contact plate (50) connected; the temperature of at least one of the connected electrodes; and energy dissipated between the connected electrode and the contact plate (50). ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ 2/2 2 - Sistema de ablação por radiofrequência da reivindicação 1, em que a placa de contacto (50) está adaptada para aplicação à pele.The radiofrequency ablation system of claim 1, wherein the contact plate (50) is adapted for application to the skin. 3 - Sistema de ablação por radiofrequência de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o primeiro e o segundo eléctrodos (22a, 22b) estão adaptados para inserção dentro do paciente.The radiofrequency ablation system of any one of the preceding claims, wherein the first and second electrodes (22a, 22b) are adapted for insertion into the patient. 4 - Sistema de ablação por radiofrequência da reivindicação 3, em que o primeiro e o segundo eléctrodos (22a, 22b) são eléctrodos de guarda-chuva, tendo cada um pelo menos dois fios de eléctrodo que se prolongam a partir de um veio comum.The radiofrequency ablation system of claim 3, wherein the first and second electrodes (22a, 22b) are umbrella electrodes, each having at least two electrode wires extending from a common shaft. 5 - Sistema de ablação por radiofrequência de qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o controlador (56) é um controlador proporcional/integral. Lisboa, 2011-01-18 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ 1/4The radiofrequency ablation system of any one of the preceding claims, wherein the controller (56) is a proportional / integral controller. Lisbon, 2011-01-18 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ 1/4 42 44 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ 2/442 44 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ 2/4 FIG.6 ΕΡ 1 439 792/ΡΤ 3/4FIG.6 ΕΡ 1 439 792 / ΡΤ 3/4 AJUSTAR PARA BAIXO OS FIOS DE ELÉCTRODO ELEVADOSADJUST DOWN HIGH ELECTRIC WIRE MOVER A SEGUIR O ELÉCTRODO PARA A GAMA DE TEMPERATURAS DESEJADA 66 J i ΕΡ 1 439 792/PT 4/4MOVE THE ELECTRODE TO THE DESIRED TEMPERATURE RANGE FOLLOWING 66 J i ΕΡ 1 439 792 / EN 4/4 94a94a /*%/ *% FIG. 11FIG. 11 i_r 82d 82e FIG. 12 IFIG. 12 I
PT02775720T 2001-08-28 2002-08-22 Radio-frequency ablation system using multiple electrodes PT1439792E (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31538301P 2001-08-28 2001-08-28
US10/167,681 US8486065B2 (en) 2000-06-07 2002-06-10 Radio-frequency ablation system and method using multiple electrodes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT1439792E true PT1439792E (en) 2011-01-24

Family

ID=43028815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT02775720T PT1439792E (en) 2001-08-28 2002-08-22 Radio-frequency ablation system using multiple electrodes

Country Status (5)

Country Link
AT (1) ATE485011T1 (en)
DE (1) DE60238072D1 (en)
DK (1) DK1439792T3 (en)
ES (1) ES2354110T3 (en)
PT (1) PT1439792E (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ATE485011T1 (en) 2010-11-15
DE60238072D1 (en) 2010-12-02
DK1439792T3 (en) 2011-02-14
ES2354110T3 (en) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2458676C (en) Radio-frequency ablation system using multiple electrodes
EP1791485B1 (en) Radiofrequency ablation system using multiple-prong probes
US20240189016A1 (en) Method and Apparatus for Precisely Controlling the Size and Shape of Radiofrequency Ablations
EP1286625B1 (en) Multipolar electrode system for radiofrequency ablation
US8216219B2 (en) Device for electrosurgically destroying body tissue
US6635056B2 (en) RF ablation apparatus and method using amplitude control
PT1439792E (en) Radio-frequency ablation system using multiple electrodes
US20220378503A1 (en) Radio frequency ablation systems
AU2002341571A1 (en) Radio-frequency ablation system using multiple electrodes