TW202139936A - 消融系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可以提升消融時的效率的消融系統。消融系統(5)具備消融導管(1)和電源裝置(3)。消融導管(1)具有電極(111),電源裝置(3)具有電源部(32)和第1控制部(控制部(33))。電源部(32)供給用於在電極(111)與對極板(4)之間進行消融的電力Pout,控制部(33)控制電源部(32)的電力Pout的供給動作。上述第1控制部在消融時,在電極(111)與對極板(4)之間的阻抗Z的每單位時間的上升值(阻抗上升值ΔZ)為第1閾值(閾值ΔZth1)以上的情況下,使電力Pout的供給值下降。
Description
本發明係關於消融系統。該消融系統具備:用於進行消融(燒灼)的消融導管,以及供給用於進行消融的電力的電源裝置。
作為用於治療患者體內的患部(例如具有癌等腫瘤的患部)的醫療機器的一種,已經提出了對如此之患部進行消融的消融系統(例如,參照專利文獻1)。該消融系統具備:消融導管,以及供給用於進行消融的電力的電源裝置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2017-213444號公報
然而,如此之消融系統一般而言,要求提升消融時的效率。期望提供一種可以提升消融時效率的消融系統。
本發明之一種實施形態的消融系統具備:具有電極的消融導管,以及具有電源部和第1控制部的電源裝置。該電源部供給用於在電極與對極板之間進行消融的電力,該第1控制部控制電源部的電力的供給動作。該第1控制部在消融時,在電極與對極板之間的阻抗的每單位時間的上升值為第1閾值以上的情況下,使電力的供給值下降。
在本發明之一種實施形態的消融系統中,在進行上述消融時,在消融導管的電極與對極板之間的阻抗的每單位時間的上升值為第1閾值以上的情況下,藉由上述第1控制部,使用於進行上述消融的電力的供給值下降。藉此,可以防止消融時的上述阻抗的過度上升,對消融的對象有效地供給上述電力。
在本發明之一種實施形態的消融系統中,上述第1控制部在進行使電力的供給值下降的指示並經過第1待機時間後,開始上述阻抗的每單位時間的上升值是否為上述第1閾值以上的下一次的判定處理亦可。在如此情況下,因在經過上述第1待機時間前的階段,沒有開始如此之下一次判定處理,故可以防止電力的供給值的過度下降,更加有效地供給電力,結果也能夠更加提升消融進行時的效率。
在此處,在本發明之一種實施形態的消融系統中,在上述消融導管中設置流出既定液體的灌注機構,並且進一步具備液體供給裝置和第2控制部亦可。該液體供給裝置對該消融導管供給液體,該第2控制部控制該液體供給裝置的液體的供給動作亦可。並且,在使用上述灌注機構的消融進行時,在從該灌注機構流出的液體的流量未滿上限值的情況下,上述第2控制部在上述阻抗的每單位時間的上升值為第2閾值以上的情況下使液體的流量增加亦可。在如此情況下,在上述既定的情況下,藉由上述第2控制部使液體的流量增加,藉此可以防止消融時的上述阻抗的過度上升,對消融的對象更有效地供給電力。其結果是消融進行時的效率也更加得到提升。
在此情況下,在使用上述灌注機構的消融進行時,在液體的流量達到上述上限值的情況下,上述第1控制部在上述阻抗的每單位時間的上升值為上述第1閾值以上的情況下使電力的供給值下降亦可。其中上述第1閾值設定為比上述第2閾值大的值。在如此情況下,藉由在液體的流量達到上限值的情況下,用降低電力的供給值來取代增加液體的流量,可以防止消融時的上述阻抗的過度上升。藉此,對消融的對象進一步有效地供給電力,結果消融進行時的效率也進一步得到提升。
又,上述第2控制部在進行使液體的流量增加的指示並經過第2待機時間後,開始上述阻抗的每單位時間的上升值是否為上述第2閾值以上的下一次的判定處理亦可。在如此情況下,因液體的流量增加對上述阻抗的影響一般而言對應患部的種類而不同,故藉由對應液體的流量適當設定上述第2待機時間,消融進行時的效率也能夠進一步得到提升。
進一步地,上述第2控制部設置在上述電源裝置內亦可。在如此情況下,因控制電力的供給動作的上述第1控制部和控制液體的供給動作的上述第2控制部雙方都設置在電源裝置內,故電力和液體的供給動作各自能夠更有效地得到執行。其結果是,對消融的對象進一步有效地供給電力,結果消融進行時的效率也進一步得到提升。
又,在本發明之一種實施形態的消融系統中,上述第1控制部在從消融開始時至目前的電力的供給值的累計值為第3閾值以上的情況下,藉由使電力的供給自動停止,來使消融自動結束亦可。在如此情況下,因在上述電力的供給值的累計值(焦耳量)為過剩的情況下,電力的供給自動停止,消融也自動結束,故對消融的對象更有效地供給電力。其結果是消融進行時的效率也更加得到提升。
此外,作為上述消融的對象,可以列舉例如患者體內的具有腫瘤的患部。
根據本發明之一種實施形態的消融系統,因在上述消融進行時,在上述阻抗的每單位時間的上升值為第1閾值以上的情況下,使上述電力的供給值下降,故能夠對消融的對象有效地供給上述電力。因此,可以提升消融進行時的效率。
以下,對本發明的實施方式,參照圖式進行詳細說明。此外,說明按以下的順序進行。
1.實施方式(控制用於消融的電力的供給動作的情況的案例)
2.變形例(進一步控制從灌注機構流出的液體的供給動作的情況的案例)
3.其他變形例
<1.實施方式>
[構造]
圖1係示意性表示本發明之一種實施形態的消融系統5的整體構造例的方塊圖。該消融系統5如圖1所示,係用於治療患者9體內的患部90時的系統,對如此之患部90進行既定的消融。此外,作為上述患部90,可以列舉具有例如癌(肝癌、肺癌、乳癌、腎臟癌、甲狀腺癌等)等腫瘤的患部。
消融系統5如圖1所示,具備消融導管1、液體供給裝置2和電源裝置3。又,在使用該消融系統5的消融時,也可以適宜使用如圖1所示的對極板4。
(A.消融導管1)
消融導管1係電極導管,用於例如透過血管插入患者9的體內並對患部90進行消融來進行心律不齊等的治療。又,消融導管1具有灌注機構,該灌注機構在如此之消融進行時,從前端側流出(噴射)既定的灌注用的液體L(例如生理食鹽水等)。換句話說,消融系統5為附有如此之灌注機構的消融系統。此外,在如此之消融導管1的內部,由後述的液體供給裝置2供給液體L,並且使液體L循環流動(參照圖1)。
圖2係消融導管1的詳細構造例的示意圖。該消融導管1具備:作為導管主體(長條部)的導管管軸11(導管管部),以及安裝在該導管管軸11的基端側的手把12。
(導管管軸11)
導管管軸11由具有可撓性的管狀構造(管狀構件)構成,呈沿其自身的軸向(Z軸方向)延伸的形狀。又,導管管軸11具有在內部以沿其自身的軸向延伸的方式形成有1個內腔(細孔、通孔)的所謂單腔構造,或形成有複數個(例如4個)內腔的所謂多腔構造。此外,在導管管軸11的內部,既設置由單腔構造構成的區域,又設置由多腔構造構成的區域亦可。在如此之內腔中,未圖示的各種細線(導線、操作引線等)各自以相互電性絕緣的狀態插通。
又,在導管管軸11的內部,除了用於插通如此之各種細線的內腔之外,還以沿著軸向延伸的方式形成有用於使上述灌注用的液體L流動的內腔。並且,從該導管管軸11的前端附近流出(噴射)如此之液體L(參照圖2)。
如此之導管管軸11例如由聚烯烴、聚醯胺、聚醚聚醯胺、聚氨酯等合成樹脂構成。又,導管管軸11的軸向長度為約500~1200mm左右(例如1170mm),導管管軸11的外徑(X-Y截面的外徑)為約0.6~3mm左右(例如2.0mm)。
又,如圖2所示,在導管管軸11的前端附近(前端可撓部11A),以既定的間隔配置有由金屬環構成的複數個環狀之電極111和1個前端部110。具體而言,複數個電極111分別固定配置在前端可撓部11A的中間部分(中央區域附近),另一方面,前端部110固定配置在前端可撓部11A的最前端側。此外,這些電極111藉由插通於前述導管管軸11的內腔內的多根導線(未圖示)與後述的手把12電氣連接。
如此之電極111各自由例如鋁(Al)、銅(Cu)、SUS(不鏽鋼)、金(Au)、鉑(Pt)等導電性良好的金屬材料構成。又,前端部110除了由例如與各個電極111同樣的金屬材料構成之外,由例如矽橡膠樹脂、聚氨酯等樹脂材料構成。
此外,為了改善使用消融導管1時對X射線的成像,各個電極111較佳由鉑或其合金構成。又,雖然各個電極111和前端部110的外徑沒有特別的限定,但是較佳與上述導管管軸11的外徑大致相同。
(手把12)
手把12係在使用消融導管1時由操作者(醫生)抓住(握住)的部分。該手把12如圖2所示,具有:安裝在導管管軸11的基端側的手把主體121,以及旋轉操作部122。
手把主體121相當於操作者實際握住的部分(把手部),呈沿著其軸向(Z軸方向)延伸的形狀。如此之手把主體121例如由聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚體(ABS)等合成樹脂構成。
旋轉操作部122係與前述的操作引線(一對操作引線)一起,進行使導管管軸11的前端附近(前端可撓部11A)彎曲的偏轉動作時使用的部分。具體而言,在進行如此之偏轉動作時,旋轉操作部122被操作(旋轉操作)。如此之旋轉操作部122如圖2所示,以包括旋轉板41的方式構成。
旋轉板41安裝為:相對於手把主體121,能夠以與該長度方向(Z軸方向)垂直的旋轉軸(Y軸方向)為中心自由旋轉。該旋轉板41相當於前述的旋轉操作時操作者實際進行操作的部分,呈略圓盤形狀。具體而言,在本例中如圖2中之箭頭d1a, d1b所示,可以相對於手把主體121在Z-X平面內的雙方向上進行旋轉(以上述旋轉軸為旋轉中心的旋轉操作)旋轉板41的操作。
在該旋轉板41的側面,以與旋轉板41一體的方式設置有一對突點41a, 41b。在本例中如圖2所示,突點41a與突點41b以旋轉板41的旋轉軸為中心配置在互相點對稱的位置。當操作者進行轉動旋轉板41的操作時,這些突點41a, 41b各自相當於例如用單手的手指操作(按下)的部分。此外,如此之旋轉板41由例如與前述手把主體121同樣的材料(合成樹脂等)構成。
(B.液體供給裝置2)
液體供給裝置2係對消融導管1供給前述灌注用的液體L的裝置,如圖1所示,具有液體供給部21。
液體供給部21按照基於後述控制訊號CTL2的控制,對消融導管1隨時供給上述液體L。具體而言,如圖1所示,液體供給部21以使液體L在液體供給裝置2的內部與消融導管1的內部之間(既定的流路內)循環的方式,進行液體L的供給動作。又,按照基於上述控制訊號CTL2的控制,執行或停止如此之液體L的供給動作,對此在後面詳細敘述。此外,如此之液體供給部21例如以包括液體泵、樹脂管等的方式構成。
(C.電源裝置3)
電源裝置3如圖1所示,供給用於在消融導管1(前述電極111)與後述對極板4之間進行消融的電力Pout(例如高頻率(RF:Radio Frequency)的電力),並且控制液體供給裝置2的液體L的供給動作。該電源裝置3如圖1所示,具有輸入部31、電源部32、控制部33和顯示部34。
輸入部31是輸入後述的各種設定值、用於指示既定動作的指示訊號(操作訊號Sm)的部分。如此之操作訊號Sm對應電源裝置3的操作者(例如技師等)的操作,從輸入部31被輸入。但是,這些設定值也可以不對應操作者的操作被輸入,例如在產品的出貨時等預先設定在電源裝置3內。又,藉由輸入部31輸入的設定值,提供給後述的控制部33。此外,如此之輸入部31使用例如既定的撥號盤、按鈕、觸控面板等構成。
電源部32按照後述的控制訊號CTL1,向消融導管1(電極111)與後述的對極板4之間供給上述電力Pout。如此之電源部32使用既定的電源電路(例如交換調諧器等)構成。此外,在電力Pout由高頻率電力構成的情況下,該頻率為例如450kHz~550kHz左右(例如500kHz)。
控制部33控制整個電源裝置3,並且進行既定的演算處理,使用例如微電腦等構成。具體而言,控制部33首先具有使用控制訊號CTL1,控制電源部32的電力Pout的供給動作的功能(電力供給控制功能)。又,控制部33具有使用控制訊號CTL2,控制液體供給裝置2(液體供給部21)的液體L的供給動作的功能(液體供給控制功能)。
此外,該控制部33對應於本發明的「第1控制部」和「第2控制部」的一個具體例。
又,對如此之控制部33隨時供給在消融導管1(對應各個電極111所配置的熱電偶等溫度感測器)中測定的溫度資訊It(參照圖1)。又,對該控制部33,從電源部32隨時供給有關消融導管1的電極111與後述的對極板4之間的阻抗Z的測定值(參照圖1)。
此外,對包括上述電力供給控制功能和液體供給控制功能的控制部33的控制動作等詳細內容,將在後面敘述(圖3、圖4)。
顯示部34係顯示各種資訊並向外部輸出的部分(監視器)。作為顯示對象的資訊,可以列舉例如:從輸入部31輸入的前述各種設定值,從控制部33供給的各種參數,以及從消融導管1供給的溫度資訊It等。但是,作為顯示對象的資訊並不限定於這些資訊,也可以顯示其他資訊作為替代,或者增加其他資訊進行顯示。如此之顯示部34使用各種方式的顯示器(例如,液晶顯示器、CRT(Cathode Ray Tube)顯示器和有機EL(Electro Luminescence)顯示器等)構成。
(D.對極板4)
對極板4如圖1所示,在進行消融時以安裝在患者9的體表的狀態使用。在消融進行時,在消融導管1(電極111)與該對極板4之間,進行高頻率通電(供給電力Pout),對此在後面詳細敘述。又,在如此之消融時,隨時測定上述阻抗Z,並且將測得的阻抗Z在電源裝置3內從電源部32提供給控制部33(參照圖1),對此在後面詳細敘述。
[動作和作用·效果]
(A.基本動作)
在該消融系統5中,在治療具有例如癌等腫瘤的患部90時,對如此之患部90進行既定的消融(參照圖1)。在如此之消融中,首先,如圖1中之箭頭P1所示,消融導管1的導管管軸11透過例如血管插入患者9的體內。於是,藉由從電源裝置3(電源部32)向該消融導管1的前端附近(前端可撓部11A)的電極111與對極板4之間供給電力Pout(例如高頻率電力),藉以對患部90進行焦耳發熱的消融。
這時,在消融導管1中,對應由操作者進行的旋轉板41的旋轉操作,導管管軸11的前端附近(前端可撓部11A)的形狀向兩個方向變化。
具體而言,例如藉由操作者用單手抓住手把12且用該手的手指操縱突點41a,使旋轉板41向圖2中之箭頭d1a方向(右旋轉)旋轉的情況如下所述。亦即,在導管管軸11內,前述一對操作引線中之一方被拉向基端側。於是,該導管管軸11的前端附近沿著圖2中之箭頭d2a所示的方向彎曲(撓曲)。
又,例如藉由操作者操縱突點41b,使旋轉板41向圖2中之箭頭d1b方向(左旋轉)旋轉的情況如下所述。亦即,在導管管軸11內,前述一對操作引線中之另一方被拉向基端側。於是,該導管管軸11的前端附近沿著圖2中之箭頭d2b所示的方向彎曲。
如此,藉由操作者進行旋轉板41的旋轉操作,能夠進行導管管軸11的搖擺偏轉動作。此外,藉由使手把主體121繞軸(在XY平面內)旋轉,例如可以在導管管軸11插入患者9體內的狀態下,自由設定導管管軸11的前端附近的彎曲方向。如此在消融導管1中,因設置有用於使前端可撓部11A偏轉的偏轉機構,故能夠一邊使導管管軸11的前端附近(前端可撓部11A)的形狀變化,一邊插入該導管管軸11。
又,在如此之消融時,以使灌注用的液體L在液體供給裝置2的內部與消融導管1的內部之間循環的方式,從液體供給裝置2(液體供給部21)對消融導管1供給液體L(參照圖1)。又,電源裝置3(控制部33)使用控制訊號CTL2來控制如此之液體供給裝置2的液體L的供給動作。藉此,從消融導管1的前端附近流出灌注用的液體L(參照圖2)。其結果是,在消融時,可以防止處置部分的溫度過度上升而引起損傷,也可以防止在處置部分黏附血栓(改善血液停滯)。
(B.消融的處理動作)
又,在本實施方式的消融系統5中,用下面詳述的手法進行消融的處理動作。
圖3係表示本實施方式的消融系統5的消融的處理動作例的流程圖。又,圖4示意性地表示圖3所示的消融的處理動作時的各種參數(前述的電力Pout和阻抗Z)的時間變化例。此外,在該圖4中,橫軸表示時間t,並且也一起圖示了後述比較例的電力Pout101。
在該本實施方式的消融中,首先,從液體供給裝置2(液體供給部21)對消融導管1開始供給灌注用的液體L,從該消融導管1的前端附近開始流出液體L(圖3的步驟S100)。具體而言,作為這時液體L的流量(下限值Lmin),可以列舉例如Lmin=0.2[mL/min]。此外,較佳例如在將消融導管1插入患者9的體內之前的時點開始供給如此之下限值Lmin的液體L。這是為了防止將消融導管1插入患者9的體內時產生血栓。
其次,設定電力Pout供給時的各種參數(步驟S101)。具體而言,對應電源裝置3的操作者的操作,分別從輸入部31輸入例如電力Pout的上升速度Vp、電力Pout的最大值Pmax和有關後述電力Pout的供給值的累計值Pi(焦耳量)的閾值Pith,並且提供給控制部33。此外,作為這些參數的設定值的一個例子,可以列舉下面的值。
·Vp=2[W]/5[s]=0.4[W/s]
·Pmax=20[W]
·Pith=7000[J]
接著,設定後述電力Pout下降時的各種參數(步驟S102)。具體而言,對應電源裝置3的操作者的操作,分別從輸入部31輸入例如有關後述阻抗上升值ΔZ的閾值ΔZth1和後述電力下降量ΔP,並且提供給控制部33。此外,作為這些參數的設定值的一個例子,可以列舉下面的值。
·ΔZth1=10[Ω]
·ΔP=2[W]
又,如前所述,如此之電力Pout供給時、電力Pout下降時的各種參數的設定值,也可以不對應操作者的操作被輸入,例如在產品的出貨時等預先設定在電源裝置3內。又,如此之電力Pout供給時、電力Pout下降時的各種參數的設定,也可以在將消融導管1插入患者9的體內之前或插入之後的任何一個時點進行。
此外,上述閾值Pith對應於本發明的「第3閾值」的一個具體例。又,上述閾值ΔZth1對應於本發明的「第1閾值」的一個具體例。
其次,對消融導管1的電極111與對極板4之間,開始供給來自電源裝置3(電源部32)的電力Pout,藉此開始對患部90進行消融(步驟S103)。具體而言,對應電源裝置3的操作者的操作,從輸入部31輸入操作訊號Sm並提供給控制部33,藉此該消融開始被執行。亦即,在本例中,消融用手動開始。
藉此,如圖4中之虛線箭頭所示,從消融開始時(時點 t0),電力Pout以在步驟S101中設定的上升速度Vp上升,達到在步驟S101中設定的最大值Pmax。又,伴隨如此之電力Pout的上升,如圖4中之虛線箭頭所示,消融導管1的電極111與對極板4之間的阻抗Z逐漸減小。具體而言,在剛開始對患部90進行消融時,如此之人體的阻抗Z為例如100[Ω]左右,而隨著供給電力Pout繼續進行消融,伴隨患部90附近的溫度上升,阻抗Z逐漸減小。並且,在電力Pout達到最大值Pmax的時點附近之後,該阻抗Z轉變為上升(例如參照圖4中之虛線箭頭),對此在後面詳細敘述。但是,在例如最大值Pmax極大、上升速度Vp極慢等情況下,與圖4所示的例不同,有可能在電力Pout達到最大值Pmax之前阻抗Z轉變為上升,上述阻抗上升值ΔZ超過閾值ΔZth1。
接著,控制部33使用前述的控制訊號CTL2,變更灌注用的液體L的流量(步驟S104)。具體而言,控制部33進行指示,以使消融導管1的從灌注機構流出的液體L的流量從在步驟S100中設定的下限值Lmin增加至L0(>Lmin)。此外,作為這時液體L的流量(L0),可以列舉例如0.4[mL/min]或0.5[mL/min]等。
其次,控制部33對從消融開始時至目前的電力Pout的供給值的累計值(焦耳量)Pi是否為在步驟S101中設定的閾值Pith以上(是否滿足Pi≥Pith)進行判定(步驟S105)。具體而言,在圖4的例子中,對從消融開始時(時點 t0)至目前(例如時點 t1)的電力Pout的供給值的累計值Pi(相當於圖4中之網底所示的積分值)是否為閾值Pith以上進行判定。
在此,在判定電力Pout的供給值的累計值Pi為閾值Pith以上(滿足Pi≥Pith)的情況下(步驟S105:Y),控制部33接著進行下面的控制。亦即,在此情況下,控制部33藉由使來自電源部32的電力Pout的供給自動停止(完全停止),來使消融自動結束,並且使液體L的流量回到前述的下限值Lmin(步驟S111)。具體而言,控制部33使用前述的控制訊號CTL1,使電力Pout的供給自動停止。藉此,對患部90的消融通過控制部33自動結束。又,控制部33使用前述的控制訊號CTL2進行指示,以使液體L的流量回到下限值Lmin。藉此,來自消融導管1的前端附近的液體L的流出也回到下限值Lmin。在此情況下,圖3所示的一連串的處理(本實施方式的消融的處理動作例)結束。
另一方面,在判定電力Pout的供給值的累計值Pi未滿閾值Pith(不滿足Pi≥Pith)的情況下(步驟S105:N),如下所述。亦即,控制部33首先對是否為既定的待機時間Δt1的期間中(是否經過了待機時間Δt1)進行判定(步驟S106)。在此,在判定為在如此之待機時間Δt1的期間中(還沒有經過待機時間Δt1)的情況下(步驟S106:Y),返回上述的步驟S105。另一方面,在判定為不在待機時間Δt1的期間中(經過了待機時間Δt1)的情況下(步驟S106:N),進入下述的步驟S107。
在此,如此之待機時間Δt1對應於本發明的「第1待機時間」的一個具體例。此外,該待機時間Δt1的值例如為「0秒<Δt1≤4秒」(較佳為「0.5秒≤Δt1≤3秒」),作為一個例子,為3秒。
其次,在上述的步驟S107中,控制部33取得消融導管1的電極111與對極板4之間的阻抗Z的測定資訊,並且算出該阻抗Z的每單位時間的上升值(阻抗上升值ΔZ)。具體而言,首先,藉由電源部32進行如此之阻抗Z的測定,並且控制部33取得藉由如此之測定獲得的阻抗Z的測定資訊。又,如此之阻抗上升值ΔZ藉由從阻抗Z的目前值(Zn)減去過去值(Zp)算出(ΔZ=Zn-Zp),該過去值(Zp)對應於從目前至上述單位時間(例如1分種)前的期間的阻抗Z的最小值。
接著,控制部33對如此算出的阻抗上升值ΔZ是否為在步驟S102中設定的閾值ΔZth1以上(是否滿足ΔZ≥ΔZth1)進行判定(步驟S108)。在此,在判定阻抗上升值ΔZ未滿閾值ΔZth1(不滿足ΔZ≥ΔZth1)的情況下(步驟S108:N),返回前述的步驟S105。
另一方面,在判定阻抗上升值ΔZ為閾值ΔZth1以上(滿足ΔZ≥ΔZth1)的情況下(步驟S108:Y),控制部33使用前述的控制訊號CTL1,使電力Pout下降(步驟S109)。具體而言,控制部33進行指示,以使電力Pout降低在步驟S102中設定的電力下降量ΔP(參照圖4中之虛線箭頭)。
接著,控制部33使在步驟S107中說明的對應於阻抗Z的上述最小值的過去值(Zp)重設(步驟S110)。藉此,可以抑制才剛經過前述的待機時間Δt1之後的使電力Pout的供給值下降的指示(步驟S108)的執行頻度。此外,之後返回前述的步驟S105。
如此,在如圖4的例子中,藉由複數次進行使電力Pout的供給值下降的控制,在抑制阻抗Z的上升之後,阻抗Z轉變為下降並收斂。又,隨此,電力Pout也逐漸下降之後收斂。
(C.作用·效果)
如此,在本實施方式的消融系統5中,獲得如下作用和效果。
首先,在本實施方式中,在消融時,在消融導管1的電極111與對極板4之間的阻抗Z的每單位時間的上升值(阻抗上升值ΔZ)為閾值ΔZth1以上的情況下,如下所述。亦即,藉由電源裝置3內的控制部33,降低用於進行消融的電力Pout的供給值。
藉此在本實施方式中,可以防止消融進行時的阻抗Z過度上升,對消融的對象(例如患者9體內的具有腫瘤的患部90)有效地供給電力Pout。總之,與如圖4中所示的比較例的電力Pout101的情況(在達到最大值Pmax之後,維持該最大值Pmax的情況)等相比,在本實施方式中,可以有效地供給電力Pout。
具體而言,首先,消融進行時的燒灼熱一般而言,從患部90的表面逐漸傳至深部(較深的位置)。這時,若電力Pout過大,則在燒灼熱傳至深部之前,在與消融導管1接觸的部位有可能發生組織的凝固(燒焦、失去水分等),阻抗Z過度上升的疑慮。並且,若如此阻抗Z過度上升,則消融進行時的電力Pout將會局部地集中在阻抗Z高的部位(電力Pout的供給效率降低),導致不易進行到達深部的燒灼。其結果是,有可能不易進行有效的消融,消融時的效率下降。
反之,在本實施方式中,如上所述,因可以防止消融時的阻抗Z過度上升,故對例如上述患部90能夠有效地供給消融時的能量。其結果是,在本實施方式中,能夠防止例如爆裂、碳化(燒焦)等,並且能夠實現局部且到達深度位置的燒灼。因此,在本實施方式中,可以提升消融時的效率。又,在本實施方式中,藉由防止爆裂、碳化等且實現局部且到達深度位置的燒灼,藉此可以縮短操作時間,並且減輕對人體的傷害。進一步地,雖然前述的人體的阻抗Z的值(100[Ω]左右)有個人偏差,但是藉由適宜調整例如上述的設定值(閾值Zth1等),可以降低消融時的燒灼面積大小的偏差,進行與個人差異對應的適當的治療。
又,在本實施方式中,因控制部33在進行使電力Pout的供給值下降的指示(步驟S109)並經過既定的待機時間Δt1後(步驟S106:N),開始阻抗上升值ΔZ是否為閾值ΔZth1以上的下一次的判定處理(下一次的步驟S108的處理),故如下所述。亦即,因在經過該待機時間Δt1前的階段,沒有開始如此之下一次的判定處理,故在如圖4中所示的待機時間Δt1的期間內(時點 t2~t3、t4~t5的期間內等),沒有執行對電力Pout的供給值的再次降低指示,可以防止電力Pout的供給值過度下降。在此,因阻抗Z的下降一般而言對電力Pout的下降有時滯,故藉由在上述下一次的判定處理的開始前設置待機時間Δt1,能夠防止電力Pout的供給值過度下降。如此,可以對進行上述消融的對象更有效地供給電力Pout,結果也可以更加提升消融時的效率。又,因對應患部90的水分量、血壓、血流等,阻抗Z下降時的響應速度變化,故例如藉由設置適合如此之響應速度的待機時間Δt1,也可以縮短消融進行時的處置時間。
進一步地,在本實施方式中,因在從消融開始時至目前的電力Pout的供給值的累計值Pi(焦耳量)為閾值Pith以上的情況下,藉由控制部33使電力Pout的供給自動停止,藉此使消融自動結束,故如下所述。亦即,因在如此之焦耳量過剩的情況下,電力Pout的供給自動停止,消融也自動結束,故能夠對進行上述消融的對象更有效地供給電力Pout。其結果是也可以更加提升消融時的效率。又,因前述的各種參數被設定(初始設定),消融開始之後為自動控制,故能夠達到操作的效率化、短縮化,也可以減輕人體的負擔。進一步地,雖然在前述的比較例的電力Pout101的情況等中,因指定電力Pout和燒灼時間來進行消融,故存在不易掌握上述累計值Pi(焦耳量)的問題,但是在本實施方式中,也可以避免產生如此之問題。
<2.變形例>
接著,對上述實施方式的變形例進行說明。此外,在下文中,對與實施方式的構成要素相同的構成要素附加相同的符號,並適當省略其說明。
[消融的處理動作]
圖5係表示變形例的消融系統5的消融的處理動作例的流程圖。在該圖5中,將在實施方式所述之處理(圖3中之步驟S100~S105、S107~S111)上追加的部分的處理用步驟S200、S202~S204表示,並且將代替圖3中之步驟S106的部分的處理用步驟S201表示。此外,在下文中,對與實施方式的情況相同的處理(步驟S100~S105、S107~S111)的部分的說明,適當加以省略。
在本變形例的消融中,在進行實施方式所述之電力供給時和電力下降時的各種參數的設定(圖5的步驟S101、S102)之後,設定後述的液體L的流量增加時的各種參數(步驟S200)。具體而言,對應電源裝置3的操作者的操作,分別從輸入部31輸入例如有關前述阻抗上升值ΔZ的閾值ΔZth2和後述液體L的流量的上限值Lmax,並且提供給控制部33。
在此,上述閾值ΔZth2設定為比前述的閾值ΔZth1小的值(ΔZth2<ΔZth1),且對應於本發明的「第2閾值」的一個具體例。反過來說,閾值ΔZth1設定為比閾值ΔZth2大的值。又,上述的上限值Lmax設定為比在步驟S104中設定的液體L的流量L0(>Lmin)大的值(Lmax>L0)。
又,如此之液體L的流量增加時的各種參數的設定值,也可以不對應操作者的操作被輸入,例如在產品的出貨時等預先設定在電源裝置3內。又,如此之液體L的流量增加時的各種參數的設定,也可以在將消融導管1插入患者9的體內之前或插入之後的任何一個時點進行。
此外,作為這些參數的設定值的一個例子,可以列舉下面的值。
·ΔZth2=5[Ω]
·Lmax=0.5[mL/min]
在此,在本變形例的消融中,設置下列步驟S201來代替實施方式所述之步驟S106(參照圖3)。在該步驟S201中,控制部33對是否為前述的待機時間Δt1或既定的待機時間Δt2的期間中(是否經過了待機時間Δt1或待機時間Δt2)進行判定。在此,在判定為在如此之待機時間Δt1或待機時間Δt2的期間中(還沒有經過待機時間Δt1或待機時間Δt2)的情況下(步驟S201:Y),返回前述的步驟S105。另一方面,在判定為不在待機時間Δt1或待機時間Δt2的期間中(經過了待機時間Δt1或待機時間Δt2)的情況下(步驟S201:N),進入前述的步驟S107。
如此之待機時間Δt2對應於本發明的「第2待機時間」的一個具體例。該待機時間Δt2的值例如為「0秒<Δt2≤4秒」(較佳為「0.5秒≤Δt2≤3秒」),作為一個例子,為3秒。但是,該待機時間Δt2也可以與實施方式所述之待機時間Δt1為互相不同的值。
又,在本變形例的消融中,在實施方式所述之步驟S107(取得阻抗Z的測定資訊並算出阻抗上升值ΔZ的處理)之後,進入實施方式所述之步驟S108之前,進行下列處理。
亦即,首先,控制部33對從消融導管1的灌注機構流出的液體L的流量是否達到了在步驟S200中設定的上限值Lmax(是否為L=Lmax)進行判定(步驟S202)。在此,在判定為如此之液體L的流量達到上限值Lmax(為L=Lmax)的情況下(步驟S202:Y),進入前述的步驟S108,並且對前述阻抗上升值ΔZ是否為閾值ΔZth1以上進行判定。
另一方面,在判定如此之液體L的流量沒有達到上限值Lmax(為L<Lmax)的情況下(步驟S202:N),進入下述的步驟S203,S204。
具體而言,首先,控制部33對在前述的步驟S107中算出的阻抗上升值ΔZ是否為在步驟S200中設定的閾值ΔZth2以上(是否滿足ΔZ≥ΔZth2)進行判定(步驟S203)。在此,在判定阻抗上升值ΔZ未滿閾值ΔZth2(不滿足ΔZ≥ΔZth2)的情況下(步驟S203:N),返回前述的步驟S105。
另一方面,在判定阻抗上升值ΔZ為閾值ΔZth2以上(滿足ΔZ≥ΔZth2)的情況下(步驟S203:Y),控制部33使用前述的控制訊號CTL2,使液體L的流量增加(步驟S204)。具體而言,控制部33進行指示,以使從消融導管1的灌注機構流出的液體L的流量增加至例如在步驟S200中設定的上限值Lmax。又,控制部33也可以進行指示,以使液體L的流量僅增加例如預先設定的流量增加量ΔL。此外,之後,返回前述的步驟S110,並且在對應於阻抗Z的前述最小值的過去值(Zp)重設之後,返回前述的步驟S105。
以上,圖5所示的一連串處理(本變形例的消融的處理動作例)結束。
[作用·效果]
如此在本變形例中,除了上述實施方式所述之作用和效果之外,還可以獲得如下作用和效果。
首先,在本變形例中,在使用灌注機構的消融進行時,因若從該灌注機構流出的液體L的流量未滿上限值Lmax,則在阻抗上升值ΔZ為閾值ΔZth2以上的情況下,藉由控制部33使液體L的流量增加,故如下所述。亦即,在上述既定的情況下,藉由使液體L的流量增加,可以防止消融進行時的阻抗Z過度上升,對進行前述消融的對象更有效地供給電力Pout。其結果是,在本變形例中,也可以更加提升消融進行時的效率。
又,在本變形例中,在使用灌注機構的消融進行時,因若液體L的流量達到上限值Lmax,則在阻抗上升值ΔZ為閾值ΔZth1(>ΔZth2)以上的情況下,藉由控制部33使電力Pout的供給值下降,故如下所述。亦即,在液體L的流量達到上限值Lmax的情況下,藉由降低電力Pout的供給值來代替增加液體L的流量,可以防止消融進行時的阻抗Z過度上升。藉此,對進行前述消融的對象進一步有效地供給電力Pout,結果也可以進一步提升消融進行時的效率。
進一步地,在本變形例中,因在進行使液體L的流量增加的指示(步驟S204)並經過既定待機時間Δt2後(步驟S106:N),控制部33開始阻抗上升值ΔZ是否為閾值ΔZth2以上的下一次的判定處理(下一次的步驟S203的處理),故如下所述。亦即,因液體L的流量增加對阻抗Z的影響一般而言對應患部90的種類(內臟器官的種類等)而不同,故藉由對應液體L的流量適當設定上述待機時間Δt2,可以進一步提升消融進行時的效率。
此外,在本變形例中,因前述的具有液體供給控制功能的控制部設置在電源裝置3內(作為控制部33的一個功能),故如下所述。亦即,因控制電力Pout的供給動作的功能和控制液體L的供給動作的功能雙方都設置在電源裝置3內(控制部33),故電力Pout和液體L的供給動作各自能夠更有效地執行。藉此,可以對進行前述消融的對象進一步有效地供給電力Pout,結果也可以進一步提升消融進行時的效率。
<3.其他變形例>
以上,雖然列舉實施方式和變形例說明了本發明,但是本發明不限定於這些實施方式等,可以做出各種變化。
例如不限定於在上述實施方式等中說明的各個構件的材料等,也可以採用其他材料。又,在上述實施方式等中,雖然具體舉例說明了消融導管1的構造,但是並不一定需要具備全部的構件,又,進一步具備其他構件亦可。具體而言,例如在導管管軸11的內部,作為擺頭構件,也可以在彎曲方向上設置能夠變形的板簧。又,導管管軸11的各個電極的構造(配置、形狀、個數等)不限於上述實施方式所舉實例。
又,在上述實施方式等中,雖然也具體地舉例說明了手把12(手把主體121和旋轉操作部122)的構造,但是並不一定需要具備全部的構件,又,也可以進一步具備其他構件。
進一步地,導管管軸11的前端附近的形狀的態樣不限於上述實施方式等所述實例。具體而言,在上述實施方式等中,雖然舉例說明了導管管軸11的前端附近的形狀可對應旋轉板41的操作在兩個方向上變化的類型(雙向型)的消融導管,但是並不限定於此。亦即,例如,也可以是導管管軸11的前端附近的形狀可對應旋轉板41的操作在單一方向上變化的類型(單向型)的消融導管。在此情況下,可以僅設置1根(1個)前述的操作引線。又,是導管管軸11的前端附近的形狀為固定的類型的消融導管亦可。在此情況下,不需要前述的操作引線、旋轉板41等。
此外,關於上述實施方式等所述之各種參數的值、範圍、大小關系等,也不限於上述實施方式等所述之內容,也可以是其他的值、範圍、大小關系等。
又,在上述實施方式等中,雖然具體舉例說明了液體供給裝置2和電源裝置3的區塊構造,但是並不一定需要具備所有上述實施方式等所述之各個區塊,又,進一步具備其他區塊亦可。進一步地,作為整個消融系統5,除了上述實施方式等所述之各個裝置之外,進一步具備其他裝置亦可。具體而言,在上述實施方式等中,雖然舉例說明了本發明的「第2控制部」設置在電源裝置3內(作為控制部33的一個功能)的情況,但是並不限定於該例子。亦即,例如該「第2控制部」也可以設置在電源裝置3的外部(例如液體供給裝置2內、與電源裝置3和液體供給裝置2不同的別的裝置內等)。又,在該「第2控制部」設置在電源裝置3的外部的情況下,例如關於設置在電源裝置3內的輸入部31,設置在電源裝置3的外部(設置有「第2控制部」的裝置內等)亦可。此外,例如在將該「第2控制部」設置在液體供給裝置2內的情況下,對應於本發明的「第1控制部」的控制部33將前述的阻抗Z等資訊直接輸出至位於電源裝置3的外部的「第2控制部」,並且在該「第2控制部」中進行各種演算處理、控制處理等。
進一步地,在上述實施方式等中,對包括電力供給控制功能和液體供給控制功能的控制部33的控制動作(消融的處理動作),進行了具體說明。然而,關於這些電力供給控制功能和液體供給控制功能等中之控制手法(消融的手法),並不限於上述實施方式等列舉的手法。具體而言,如前所述,在包括電力Pout達到最大值Pmax之前阻抗Z轉變為上升的情況的任何情況下,若阻抗上升值ΔZ超過閾值ΔZth1,則可以執行如下操作。亦即,可以在實施方式等所述之各種手法中進行控制,以使電力Pout下降、液體L的流量增加,並且在電力Pout達到最大值Pmax之前,也可以使電力Pout的上升停止。又,例如在如此之電力Pout的下降控制、液體L的流量增加控制開始之後,也可以使電力Pout的上升停止。
又,在上述實施方式等中說明的一連串的處理可以由硬體(電路)來進行,也可以由軟體(程序)來進行。在由軟體來進行的情況下,該軟體由用於藉由電腦執行各種功能的程序群構成。各種程序例如可以預先建立在上述電腦中使用,也可以通過電腦網路、記錄媒體安裝至上述電腦中使用。
又,在上述實施方式等中,雖然舉例說明了消融的對象為患者體內的具有腫瘤的患部的情況,但是並不限定於該例子。亦即,在消融的對象為患者體內的其他部位(內臟器官、身體組織等)的情況下,也可以適用本發明的導管系統。進一步地,也可以任意組合上述各種例子加以應用。
1:導管
2:液體供給裝置
3:電源裝置
4:對極板
5:消融系統
9:患者
11:導管管軸
11A:前端可撓部
12:手把
21:液體供給部
31:輸入部
32:電源部
33:控制部
34:顯示部
41:旋轉板
41a,41b:突點
90:患部
110:前端部
111:環狀電極
121:手把主體
122:旋轉操作部
CTL1,CTL2:控制訊號
d1a,d1b,P1:箭頭
It:溫度資訊
L:液體
L0:流量
Lmax:流量的下限值
Lmin:流量的下限值
S100~S111,S200~S204:步驟
Sm:操作訊號
Pout,Pout101:電力
Pi:電力的供給值的累計值
Pith:累計值的閾值
Pmax:電力的最大值
Vp:電力的上升速度
Z:阻抗
Zn:阻抗的目前值
Zp:阻抗的過去值
Δt1,Δt2:待機時間
ΔP:電力下降量
ΔZ:阻抗上升值
ΔZth1,ΔZth2:阻抗上升值的閾值
[圖1]係示意性表示本發明之一種實施形態的消融系統的整體構造例的方塊圖。
[圖2]係圖1所示的消融導管的詳細構造例的示意圖。
[圖3]係表示實施方式的消融的處理動作例的流程圖。
[圖4]係圖3所示的消融的處理動作時的各種參數的時間變化例的示意圖。
[圖5]係表示變形例的消融的處理動作例的流程圖。
S100~S111:步驟
Claims (10)
- 一種消融系統,具備: 消融導管,具有電極;以及 電源裝置,具有電源部和第1控制部,上述電源部供給用於在上述電極與對極板之間進行消融的電力,上述第1控制部控制上述電源部的上述電力的供給動作, 上述第1控制部在上述消融進行時,在上述電極與上述對極板之間的阻抗的每單位時間的上升值為第1閾值以上的情況下,使上述電力的供給值下降。
- 如請求項1所述之消融系統,其中, 上述第1控制部在進行使上述電力的供給值下降的指示並經過第1待機時間後,開始上述阻抗的每單位時間的上升值是否為上述第1閾值以上的下一次的判定處理。
- 如請求項1所述之消融系統,其中, 上述消融導管具有流出既定的液體的灌注機構, 進一步具備: 液體供給裝置,對上述消融導管供給上述液體;以及 第2控制部,控制上述液體供給裝置的上述液體的供給動作, 在使用上述灌注機構進行上述消融時,在從上述灌注機構流出的上述液體的流量未滿上限值的情況下,上述第2控制部在上述阻抗的每單位時間的上升值為第2閾值以上的情況下使上述液體的流量增加。
- 如請求項2所述之消融系統,其中, 上述消融導管具有流出既定的液體的灌注機構, 進一步具備: 液體供給裝置,對上述消融導管供給上述液體;以及 第2控制部,控制上述液體供給裝置的上述液體的供給動作, 在使用上述灌注機構進行上述消融時,在從上述灌注機構流出的上述液體的流量未滿上限值的情況下,上述第2控制部在上述阻抗的每單位時間的上升值為第2閾值以上的情況下使上述液體的流量增加。
- 如請求項3所述之消融系統,其中, 在使用上述灌注機構進行上述消融時,在上述液體的流量達到上述上限值的情況下,上述第1控制部在上述阻抗的每單位時間的上升值為上述第1閾值以上的情況下使上述電力的供給值下降,上述第1閾值設定為比上述第2閾值大的值。
- 如請求項4所述之消融系統,其中, 在使用上述灌注機構進行上述消融時,在上述液體的流量達到上述上限值的情況下,上述第1控制部在上述阻抗的每單位時間的上升值為上述第1閾值以上的情況下使上述電力的供給值下降,上述第1閾值設定為比上述第2閾值大的值。
- 如請求項3至6中任一項所述之消融系統,其中, 上述第2控制部在進行使上述液體的流量增加的指示並經過第2待機時間後,開始上述阻抗的每單位時間的上升值是否為上述第2閾值以上的下一次的判定處理。
- 如請求項3至6中任一項所述之消融系統,其中, 上述第2控制部設置在上述電源裝置內。
- 如請求項1至6中任一項所述之消融系統,其中, 上述第1控制部在從上述消融開始時至目前的上述電力的供給值的累計值為第3閾值以上的情況下,藉由使上述電力的供給自動停止,來使上述消融自動結束。
- 如請求項1至6中任一項所述之消融系統,其中, 上述消融的對象係患者體內的具有腫瘤的患部。
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