(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠位端部および第１の直径を有する内側伝導体と、前記内側伝導体の周辺で同軸上に配置された外側伝導体と、それらの間に配置された誘電材料とを含む給電線と、
前記内側伝導体の前記遠位端部に縦方向に配置され、かつ近位端部および前記第１の直径とは異なる第２の直径を有する細長い電気伝導性部材と、
前記外側伝導体の第１部分の上方に配置され、かつ、第１バラン構造体の遠位端部が前記細長い電気伝導性部材の前記近位端部からの第１距離に位置するように位置付けられた前記第１バラン構造体であって、誘電層によって同軸に囲まれた電気伝導性層を含む前記第１バラン構造体と、
前記外側伝導体の第２部分の上方に配置され、かつ、第２バラン構造体の遠位端部が前記細長い電気伝導性部材の前記近位端部からの第２距離に位置するように位置付けられた前記第２バラン構造体と、
を備える焼灼機器において、
前記誘電層は、前記内側伝導体の最も遠位の端を超えて遠位に伸長し、
その中に管腔を画定する管状部材を含む鞘部をさらに備え、前記管腔が前記焼灼機器の少なくとも一部をその中に包含するように構成され、前記管状部材と、前記細長い電気伝導性部材、前記第１バラン構造体、および前記第２バラン構造体との間に画定された冷却剤室をさらに備える、
焼灼機器。
【請求項２】
前記第１バラン構造体が第１動作周波数と動作可能に関連する、請求項１に記載の焼灼機器。
【請求項３】
前記第１バラン構造体が４分の１波長の袖状バランである、請求項２に記載の焼灼機器。
【請求項４】
前記第１動作周波数が約９１５ＭＨｚである、請求項２に記載の焼灼機器。
【請求項５】
前記第２バラン構造体が第２動作周波数と動作可能に関連する、請求項１に記載の焼灼機器。
【請求項６】
前記第２動作周波数が約２．４５ＧＨｚである、請求項５に記載の焼灼機器。
【請求項７】
前記内側伝導体の一部および前記給電線の前記誘電材料が、前記給電線の遠位端部にある前記外側伝導体を超えて延在する、請求項１に記載の焼灼機器。
【請求項８】
前記管腔が、前記細長い電気伝導性部材と、前記第１バラン構造体と、前記第２バラン構造体とをその中に包含するように構成される、請求項１に記載の焼灼機器。
【請求項９】
前記細長い電気伝導性部材の少なくとも一部と、前記第１バラン構造体と、前記第２バラン構造体との上方に配置された外側誘電層をさらに備える、請求項１に記載の焼灼機器。
【請求項１０】
第３バラン構造体をさらに備え、前記第３バラン構造体が第３動作周波数と動作可能に関連する、請求項１に記載の焼灼機器。
【請求項１１】
発生器組立体と、
前記発生器組立体と動作可能に関連する焼灼機器であって、前記焼灼機器が、
第１の直径を有する内側伝導体と、前記内側伝導体の周辺で同軸上に配置された外側伝導体と、それらの間に配置された誘電材料とを有する給電線と、
前記内側伝導体の遠位端部に縦方向に配置され、かつ前記第１の直径とは異なる第２の直径を有する細長い電気伝導性部材と
第１動作周波数と動作可能に関連し、前記外側伝導体に電気的に連結される、第１バラン構造体であって、誘電層によって同軸に囲まれた電気伝導性層を含む前記第１バラン構造体と、
第２動作周波数と動作可能に関連し、前記外側伝導体に電気的に連結される、第２バラン構造体と、
を含む、焼灼機器と、
を備え、前記誘電層は、前記内側伝導体の最も遠位の端を超えて遠位に伸長し、前記焼灼機器が、その中に管腔を画定する管状部材を含む鞘部をさらに含み、前記管腔が前記焼灼機器の少なくとも一部をその中に包含するように構成され、前記管状部材と、前記外側伝導体、前記第１バラン構造体、および前記第２バラン構造体との間に画定され、前記管腔と流体連通している冷却剤供給システムをさらに備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、組織焼灼用途における使用に適した電気外科用機器に関し、より具体的には、双対動作周波数を有する焼灼機器、同機器を含むシステム、および同機器を用いて焼灼体積を調節する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の疾患の治療には、増殖した悪性組織、例えば、腫瘍の破壊が必要とされる。腫瘍細胞を加熱および破壊するために、電磁放射線を用いることができる。治療は、癌性腫瘍が確認されている組織に焼灼探針を挿入することを伴う場合がある。探針が位置付けられた時点で、電磁エネルギーが探針を通じて周囲組織に送られる。
【０００３】
癌等の疾患の治療において、特定の種類の腫瘍細胞が、通常は健常細胞に有害な温度よりわずかに低い温度までの昇温で変性することが分かっている。温熱療法等の既知の治療法は、罹患細胞を４１℃超過の温度に加熱し、その一方で、隣接する健常細胞を不可逆の細胞破壊が起こる温度未満に維持する。こうした方法は、組織を加熱し、焼灼し、および／または凝固させる電磁放射線を加えることを伴う。マイクロ波エネルギーは、こうした方法を実行するために時々利用される。組織を加熱する電磁放射線を利用する他の処置も、組織の凝固、切断、および／または焼灼を含む。
【０００４】
電磁放射線を利用する電気外科用機器は、様々な用法および用途のために開発されてきた。短期間にエネルギーの高爆発を供給し、様々な組織に対して切断効果および凝固効果を実現するために用いることができる、いくつかの機器が利用可能である。焼灼処置を実行するために用いることができる、いくつかの異なる種類の装置がある。典型的には、焼灼処置における使用のためのマイクロ波装置は、エネルギー源として機能するマイクロ波発生器と、エネルギーを標的組織へ向けるためのアンテナ組立体を有するマイクロ波外科器具（例えば、マイクロ波焼灼探針）とを含む。マイクロ波発生器および外科器具は、典型的には、マイクロ波エネルギーを発生器から器具に伝送するために、および、器具と発生器との間で制御信号、帰還信号、および識別信号を通信するために、複数の伝導体を有するケーブル組立体により動作的に連結される。
【０００５】
いくつかの種類のマイクロ波探針、例えば、単極子、双極子、および螺旋形のものが用いられており、それらを組織焼灼用途にて用いることができる。単極子または双極子のアンテナ組立体では、マイクロ波エネルギーは一般的に伝導体の軸から離れて垂直に放射する。単極子アンテナ組立体は、典型的には、単一で細長い伝導体を含む。典型的な双極子アンテナ組立体は、互いに対して直線的に整列しかつ端と端を接するように位置付けられる２つの細長い伝導体を、電気絶縁体がそれらの間に設置される状態で含む。螺旋形アンテナ組立体は、様々な寸法、例えば、直径および長さの螺旋形状の伝導体構成を含む。螺旋形アンテナ組立体の動作の主モードは、螺旋により放射された場が螺旋軸に対して垂直な面内で最大である通常モード（ブロードサイド）、および、最大の放射線が螺旋軸に沿っている軸モード（エンドファイア）である。
【０００６】
特定の種類の組織焼灼処置は、所望の手術結果を実現するために特定の焼灼体積を要求する場合がある。焼灼体積は、アンテナの設計、アンテナの性能、アンテナのインピーダンス、焼灼時間とワット数、および組織の特性、例えば、組織のインピーダンスと相関する。
【０００７】
温熱療法等の電磁放射線を利用する治療法では、熱の転移または拡散が、放射、伝導、および対流の過程により起こる場合がある。「熱放射」および「放射熱伝達」は、（例えば、電磁波理論により予測されるような）電磁波、または（例えば、量子力学により予測されるような）光子の形態にあるエネルギーの伝達を記述するために用いられる２つの用語である。熱伝達の文脈において、用語「伝導」は、概して、粒子間の相互作用に起因する、物質のより大きいエネルギーを有する粒子からより小さいエネルギーを有する粒子へのエネルギーの伝達を指す。用語「対流」は、概して、固体表面と隣接する動流体との間におけるエネルギー伝達を指す。対流熱伝達は、流体内における拡散つまり分子運動と、流体のバルクつまり巨視的運動との組み合わせであり得る。
【０００８】
組織加熱の程度は、エネルギーが治療下にある組織により吸収され、または当該組織内に放散される割合を含む、いくつかの要因に依存する場合がある。生物学的組織内における電磁エネルギーの吸収率を、組織により吸収される単位質量当たりのエネルギーの測定基準、比吸収率（ＳＡＲ）により定量化することができ、通常はキログラム当たりのワット（Ｗ／ｋｇ）を単位として表現する。ＳＡＲを決定する１つの方法は、組織の比熱容量の関数として、組織内における温度上昇の割合を測定することである。この方法には、組織の比熱が既知であることが要求される。第２の方法は、組織内における電場強度を測定することによりＳＡＲを決定することである。この方法には、組織の伝導度および密度の値が既知であることが要求される。
【０００９】
放射線とＳＡＲとの間における関係を、
【数１】
0006047274.tif 000002
として表現することができ、式中、σはメートル当たりのジーメンス（Ｓ／ｍ）を単位とする組織の電気伝導度であり、ρは立方メートル当たりのキログラム（ｋｇ／ｍ３）を単位とする組織の密度であり、｜Ｅ｜はメートル当たりのボルト（Ｖ／ｍ）を単位とする局所電場の大きさである。
【００１０】
組織内における初期温度上昇ΔＴ（℃）と比吸収率との間における関係を、
【数２】
0006047274.tif 000003
として表現することができ、式中、ｃは（ジュール／ｋｇ‐℃を単位とする）組織の比熱であり、Δｔは秒（ｓｅｃ）単位における暴露期間である。等式（１）を等式（２）に代入することにより、組織内において誘起される温度上昇と印加される電場との間における関係が、
【数３】
0006047274.tif 000004
としてもたらされる。
【００１１】
上記の等式から分かるように、局所電場振幅を変化させることにより、局所エネルギー吸収および組織内において誘起される温度上昇は直接影響を及ぼされる。温熱療法等の治療法では、悪性組織を４１℃超過の温度に加熱するのに十分な大きさの電場を置き、その一方で、細胞死を引き起こす温度未満に健常細胞を保つように、付近の健常組織内におけるＳＡＲの大きさを腫瘍内におけるそれより小さくあるように制限することが、恐らく望ましいだろう。
【００１２】
流体冷却されたか誘電的に緩衝されたマイクロ波機器を、焼灼処置において用いることができる。マイクロ波焼灼機器の動作の最中に、適切な冷却が維持されない、例えば、冷却剤または緩衝流体の流れが妨害される場合、マイクロ波焼灼機器は、増加した反射電力から発生される熱に起因する迅速な障害を示す場合がある。焼灼探針を冷却することにより、アンテナの全体の加熱パターンを増強し、アンテナへの損傷を防ぐことができる。
【００１３】
特定の処置の最中において、マイクロ波エネルギーが周囲組織内に放射することになる程度を評価することは困難である場合があり、焼灼することになる周囲組織の面積または体積を決定することが困難になる。ＳＡＲおよび焼灼体積に影響を与える能力がある組織焼灼機器は、より正確な焼灼治療を可能にすることができ、これは、より短い患者の回復時間、望まれない組織の損傷からのより少ない合併症、および改善した患者予後に繋がり得る。
【発明の概要】
【００１４】
本開示は、遠位端部を有する内側伝導体と、内側伝導体の周辺で同軸上に配置された外側伝導体と、それらの間に配置された誘電材料とを含む給電線を含む焼灼機器に関する。当該焼灼機器は、内側伝導体の遠位端部に縦方向に配置され、かつ近位端部を有する細長い電気伝導性部材と、外側伝導体の第１部分の上方に配置され、かつ、第１バラン構造体の遠位端部が電気伝導性部材の近位端部からの第１距離に位置するように位置付けられた第１バラン構造体と、外側伝導体の第２部分の上方に配置され、かつ、第２バラン構造体の遠位端部が電気伝導性部材の近位端部からの第２距離に位置するように位置付けられた第２バラン構造体とをも含む。
【００１５】
本開示は、発生器組立体と、発生器組立体と動作可能に関連する焼灼機器とを含むシステムに関する。当該焼灼機器は、内側伝導体と、内側伝導体の周辺で同軸上に配置された外側伝導体と、それらの間に配置された誘電材料とを有する給電線を含む。当該焼灼機器は、第１動作周波数と動作可能に関連し、外側伝導体に電気的に連結される第１バラン構造体と、第２動作周波数と動作可能に関連し、外側伝導体に電気的に連結される第２バラン構造体とをも含む。
【００１６】
本開示は、第１動作周波数および第２動作周波数で動作する能力がある焼灼機器を組織内に位置付ける最初のステップを含む、焼灼体積を調節する方法にも関する。当該焼灼機器は、第１動作周波数と動作可能に関連する第１バランと、第２動作周波数と動作可能に関連する第２バランとで構成されたアンテナ組立体を含む。当該方法は、第１動作周波数でエネルギーをエネルギー源からアンテナ組立体を通じて組織へ伝送するステップと、第２動作周波数でエネルギーをエネルギー源からアンテナ組立体を通じて組織へ伝送するステップと、をも含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の一実施形態に従う、焼灼システムの概略図である。
【図２】本開示に従う、図１に示される焼灼システムのエネルギー印加器の一実施形態の部分的な縦断面図である。
【図３】本開示に従う、焼灼システムの別の実施形態の概略図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る、エネルギー印加器の一部の分解部分を有する斜視図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る、第１誘電層および第２誘電層がそれぞれ外側伝導体の第１部分および第２部分の周辺に配置された状態で示される、図４のエネルギー印加器の斜視的な組立図である。
【図６Ａ】本開示の一実施形態に係る、第１電気伝導層および第２電気伝導層がそれぞれ第１誘電層および第２誘電層の周辺に配置された状態で示される、図５のエネルギー印加器の斜視図である。
【図６Ｂ】本開示の一実施形態に係る第３バラン構造体とともに示される、図６Ａのエネルギー印加器の斜視図である。
【図７】本開示に従う、外側誘電層により包囲されかつ外側外被内に配置されて示される、図６Ａのエネルギー印加器の一部を含む焼灼機器の一実施形態の部分的な斜視図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る、図７の細部の示された領域の拡大された断面図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る、図７の細部の示された領域の拡大された断面図である。
【図１０】本開示に従う、焼灼パターンを表示および制御するためのユーザインターフェースを含む、マイクロ波焼灼システムの略図を示す。
【図１１】本開示に従う、マイクロ波焼灼システムのブロック略図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る、エネルギーを組織へ向ける方法を例解する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
目下開示されている、双対動作周波数を有する焼灼機器、同機器を含むシステム、および同機器を用いて焼灼体積を調節する方法の目的および特徴は、それらの様々な実施形態の記述が添付図面を参照して一読される場合、当該技術分野における通常の技術を有する者にとって明白となるだろう。
【００１９】
下文にて、目下開示されている、双対動作周波数を有する焼灼機器、同機器を含むシステム、および同機器を用いて焼灼体積を調節する方法の実施形態が、添付図面を参照して記載される。同種の参照番号は、図面の記載の全体にわたって、同様または同一の要素を指す場合がある。図面に示されるように、および本明細書で用いられる際に、および物体上における相対位置付けを指す際に伝統的であるように、用語「近位（の）」は、使用者により近い、焼灼機器のその部分またはその構成部を指し、用語「遠位（の）」は、使用者からより遠い、焼灼機器のその部分またはその構成部を指す。
【００２０】
本記述は、語句「一実施形態では」、「複数の実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、または「他の実施形態では」を用いる場合があり、これらは、本開示に従う同じまたは異なる実施形態のうち１つ以上をそれぞれ指す場合がある。本記述の目的のために、「Ａ／Ｂ」という形態にある語句は、ＡまたはＢを意味する。本記述の目的のために、「Ａおよび／またはＢ」という形態にある語句は、「（Ａ）、（Ｂ）、または（ＡおよびＢ）」を意味する。本記述の目的のために、「Ａ、Ｂ、またはＣのうち少なくとも１つ」という形態にある語句は、「（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（ＡおよびＢ）、（ＡおよびＣ）、（ＢおよびＣ）、または（Ａ、Ｂ、およびＣ）」を意味する。
【００２１】
電磁エネルギーは、一般的には、エネルギーを増加させるか波長を減少させることにより、ラジオ波、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、Ｘ線、およびガンマ線に分類される。本明細書で用いられる際に、「マイクロ波」は、概して、３００メガヘルツ（ＭＨｚ）（３×１０８サイクル／秒）から３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）（３×１０１１サイクル／秒）の周波数範囲内にある電磁波を指す。本明細書で用いられる際に、「焼灼処置」は、概して、マイクロ波焼灼、ラジオ周波数（ＲＦ）焼灼、またはマイクロ波焼灼により補助される切除術等の、任意の焼灼処置を指す。本明細書で用いられる際に、「エネルギー印加器」は、概して、マイクロ波またはＲＦの電気外科用発生器等の発電源から組織へエネルギーを伝達するために用いることができる任意の機器を指す。本明細書で用いられる際に、「エネルギー印加器配列」は、概して１つ以上のエネルギー印加器を指す。本明細書で用いられる際に、「伝送線」は、概して、１つの地点から別の地点への信号の伝搬のために用いることができる任意の伝送媒体を指す。本明細書で用いられる際に、「流体」は、概して、液体、気体、またはそれらの両方を指す。
【００２２】
本明細書で用いられる際に、「長さ」は、電気的長さまたは物理的長さを指す場合がある。一般的に、電気的長さは、伝送媒体内に伝搬する信号の波長を単位とする当該媒体の長さの表現である。電気的長さは、通常は、波長、弧度、または度を単位として表現される。例えば、伝送媒体内に伝搬する電磁波または電気信号の波長の倍数または約数として、電気的長さを表現することができる。弧度で、または度等の角度測定の人工単位で、波長を表現することができる。伝送媒体の電気的長さを、（ａ）媒体を通じる電気信号または電磁信号の伝搬時間の、（ｂ）媒体の物理的長さに等しい距離にわたる自由空間内の電磁波の伝搬時間に対する比率を乗じたその物理的長さとして表現することができる。電気的長さは、一般的に物理的長さと異なる。適当なリアクタンス素子の追加（容量的または誘導的）により、電気的長さを物理的長さより著しく短くすることも長くすることもできる。
【００２３】
本開示の様々な実施形態が、組織を治療するための双対動作周波数を有する焼灼機器と、電磁放射線を組織へ向ける方法とを提供する。様々な実施形態に係る目下開示されている焼灼機器は、第１動作周波数と動作可能に関連する第１バラン構造体と、第２動作周波数と動作可能に関連する第２バラン構造体とで構成される。以下の記述は双対動作周波数を有する焼灼機器を説明しているが、本開示の教示は複数の動作周波数を有する焼灼機器に適用することもできる。マイクロ波周波数または他の周波数の電磁放射線を用いて、実施形態を実施することができる。いくつかの実施形態では、目下開示されている焼灼機器は、約９１５ＭＨｚの第１動作周波数と、約２．４５ＧＨｚの第２動作周波数とで動作することができる。いくつかの実施形態では、第２動作周波数は約５．８ＧＨｚであり得る。いくつかの実施形態では、目下開示されている焼灼機器は、約９１５ＭＨｚの第１動作周波数と、約２．４５ＧＨｚの第２動作周波数と、約５．８ＧＨｚの第３動作周波数とで動作することができる。様々な実施形態に係る冷却剤供給システムと流動連通する目下開示されている焼灼機器を含む電気外科用システムは、約５００ＭＨｚと約１０ＧＨｚとの間の周波数で動作するように設計および構成される。
【００２４】
目下開示されている、双対動作周波数を有する焼灼機器の様々な実施形態は、マイクロ波焼灼と、マイクロ波焼灼により補助される外科的切除術のために組織をあらかじめ凝固させるための使用とに適している。下文に記載されている様々な方法は、マイクロ波焼灼および標的組織の完全な破壊を目標としているが、電磁放射線を向けるための方法を、例えば、心臓組織内において電気的刺激の伝導を防ぐために、標的組織が部分的に破壊または損傷される他の療法とともに用いることができることを理解されたい。加えて、以下の記述は双極子マイクロ波アンテナの使用を説明しているが、本開示の教示は、単極子、螺旋形、または他の適した種類のマイクロ波アンテナに適用することもできる。
【００２５】
図１は、エネルギー印加器つまり探針１０１を含む、本開示の一実施形態に係る電気外科用システム１０を示す。本開示に従う、図１の探針１０１等のエネルギー印加器の一実施形態は、図２でより詳細に示されている。しかしながら、他の探針の実施形態も用いることができることを理解されたい（例えば、図３および図７にそれぞれ示される３０１および７０１）。
【００２６】
探針１０１は、概して、給電線１１０（または心棒）により伝送線１５を介して接続器１６に接続された放射部分を有するアンテナ組立体１２を含み、当該接続器は、探針１０１を電気外科用電力発生源２８、例えば、マイクロ波またはＲＦの電気外科用発生器にさらに動作可能に接続することができる。図２に示されるように、探針１０１は、長さ「Ｌ４」を有する第１バラン構造体「Ｂ１」と、長さ「Ｌ６」を有する第２バラン構造体「Ｂ２」とを含む場合がある。いくつかの実施形態では、第１バラン構造体「Ｂ１」は、４分の１波長の袖状バランまたは２分の１波長の袖状バランであり得る。いくつかの実施形態では、第２バラン構造体「Ｂ２」は、４分の１波長の袖状バランまたは２分の１波長の袖状バランであり得る。本開示で後により詳細に記載される、第１バラン構造体「Ｂ１」および第２バラン構造体「Ｂ２」の形状、大きさ、および相対位置を、図２に描写されている構成から変化させることができる。
【００２７】
給電線１１０を、適切な柔軟性、半剛性、または剛性のマイクロ波伝導性ケーブルから形成することができ、当該給電線は、電気外科用電力発生源２８に直接的に接続することができる。代替的には、給電線１１０は、伝送線１５を介して電気外科用電力発生源２８にアンテナ組立体１２を電気的に接続することができる。給電線１１０は、約１インチから約１２インチの長さに及ぶ、アンテナ組立体１２の近位端部から伝送線１５の遠位端部への可変長さを有する場合がある。給電線１１０を、適切な電気伝導性材料、例えば、銅、金、銀、または、同様の伝導性値を有する他の伝導性の金属または金属合金で形成することができる。給電線１１０は、一般的に組織および／または皮膚を穿刺するのに要求される強度を提供する、ステンレス鋼で作られる場合がある。給電線１１０を形成するのに用いられる伝導性材料を、他の材料、例えば、金または銀等の他の伝導性材料で鍍金してその特性を改善し、例えば、伝導性を改善し、エネルギー損失などを減少させることができる。いくつかの実施形態では、給電線１１０はステンレス鋼を含み、その伝導性を改善するために、ステンレス鋼を銅または金等の伝導性材料の層で被覆することができる。
【００２８】
給電線１１０は、内側伝導体２１０と、内側伝導体２１０を同軸上で包囲する誘電材料２８０と、誘電材料２８０を同軸上で包囲する外側伝導体２６０とを含む場合がある。アンテナ組立体１２を、給電線１１０に対して遠位にアンテナ組立体１２へと延在する、内側伝導体２１０の一部から形成することができる。セラミックス、水、雲母、ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（例えば、米国、デラウェア州、ウィルミントンのＥ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているＴｅｆｌｏｎ（登録商標））、ガラス、または金属酸化物類を含むが、それらに限定されない、任意の適切な誘電材料から、誘電材料２８０を形成することができる。内側伝導体２１０および外側伝導体２６０を、任意の適切な電気伝導性材料から形成することができる。いくつかの実施形態では、内側伝導体２１０は第１の電気伝導性材料（例えば、ステンレス鋼）から形成され、外側伝導体２６０は第２の電気伝導性材料（例えば、銅）から形成される。給電線１１０を、電力操作を改善するために、流体、例えば、生理食塩水、水、または他の適切な冷却剤流体により冷却することができ、当該給電線は、ステンレス鋼のカテーテルを含む場合がある。
【００２９】
目下開示されているアンテナ組立体１２は、細長い電気伝導性要素２７０を含む。いくつかの実施形態では、電気伝導性要素２７０は、内側伝導体２１０に（例えば、半田により）電気的に連結される固体金属の円筒である。電気伝導性要素２７０を、任意の適切な長さ「Ｌ０」の任意の適切な電気伝導性材料（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅などのような金属）で形成することができる。電気伝導性要素２７０の形状および大きさは、図２に描写されている構成から変化させることができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、電力発生源２８は、約５００ＭＨｚから約２，５００ＭＨｚの動作周波数でマイクロ波エネルギーを供給するように構成される。他の実施形態では、電力発生源２８は、約５００ＭＨｚから約１０ＧＨｚの動作周波数でマイクロ波エネルギーを供給するように構成される。様々な周波数の電磁エネルギーを供給するように、電力発生源２８を構成することができる。伝送線１５は追加的に、あるいは代替的に、冷却剤源１８から探針１０１の１つ以上の構成部へ冷却剤流体を供給するように構成された導管（図示せず）を提供することができる。
【００３１】
アンテナ組立体１２の遠位端部に位置するエンドキャップつまり先細部分１２０は、最小の抵抗を伴う組織への挿入を可能にするように、鋭い先端部１２３内で終端する。エンドキャップつまり先細部分１２０は、例えば、丸みがあり、平坦で、正方形で、六角形で、または円筒状円錐形である先端部１２３等の、他の形状を含む場合がある。
【００３２】
いくつかの変化形では、アンテナ組立体１２は、遠位放射部分１０５および近位放射部分１４０を含む。接合部材１３０を、それぞれ、近位放射部分１４０と遠位放射部分１０５との間に配置することができる。いくつかの実施形態では、遠位放射部分１０５および近位放射部分１４０は、一般的に誘電材料、例えば接着剤で作られる接合部材１３０で整列し、遠位放射部分１０５を通じて少なくとも部分的に延在する内側伝導体によっても担持される。接合部材１３０は任意の適切な長さ「Ｌ１」を有してよく、当該接合部材を、任意の適切な弾性重合体またはセラミックスの誘電材料から任意の適切な工程により形成することができる。いくつかの実施形態では、接合部材１３０は過成形により形成され、かつ、例えば、ポリエーテルブロックアミド（例えば、フランス、コロンブのＡｒｋｅｍａ  Ｇｒｏｕｐにより製造されているＰＥＢＡＸ（登録商標））、ポリエーテルイミド（例えば、サウジアラビアのＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓにより製造されているＵＬＴＥＭ（登録商標）および／またはＥＸＴＥＭ（登録商標））、および／またはポリイミド系重合体（例えば、米国、デラウェア州、ウィルミントンのＥ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているＶＥＳＰＥＬ（登録商標））等の熱可塑性弾性重合体を含む。接合部材１３０を、任意の適切な過成形化合物を用いて任意の適切な工程により形成することができ、当該接合部材は、セラミック基板の使用を含む場合がある。
【００３３】
図２に示されているように、目下開示されているアンテナ組立体１２は、長さ「Ｌ４」を有する第１バラン構造体「Ｂ１」と、第１バラン構造体「Ｂ１」に対して近位に配置された、長さ「Ｌ６」を有する第２バラン構造体「Ｂ２」とを含む。いくつかの実施形態では、第２バラン構造体「Ｂ２」は、第１バラン構造体「Ｂ１」から長さ「Ｌ５」だけ相隔たる場合がある。いくつかの実施形態では、第２バラン構造体「Ｂ２」またはその部分は、第１バラン構造体「Ｂ１」またはその部分と重なり合う場合がある。いくつかの実施形態では、第２バラン構造体「Ｂ２」の遠位端部を、第１バラン構造体「Ｂ１」の近位端部に対して実質的に隣接して配置することができる。いくつかの実施形態では、第１バラン構造体「Ｂ１」は、電気伝導性要素２７０の近位端部から長さ「Ｌ３」だけ相隔たる場合がある。いくつかの実施形態では、第１バラン構造体「Ｂ１」は、接合部材１３０の近位端部から長さ「Ｌ２」だけ相隔たる場合がある。
【００３４】
様々な実施形態に係る第１バラン構造体「Ｂ１」は、外側伝導体２６０の周辺に配置された第１バラン絶縁体２２０と、第１バラン絶縁体２２０またはその部分の周辺に配置された第１電気伝導層２４０（本明細書では、第１伝導性バラン袖部とも呼ばれる）とを含む。第１伝導性バラン袖部２４０は、例えば、半田または他の適切な電気的接続により、外側伝導体２６０に電気的に連結される。様々な実施形態に係る第２バラン構造体「Ｂ２」は、外側伝導体２６０の周辺に配置された第２バラン絶縁体２３０と、第２バラン絶縁体２３０またはその部分の周辺に配置された第２電気伝導層２５０（本明細書では、第２伝導性バラン袖部とも呼ばれる）とを含む。第２伝導性バラン袖部２５０は、任意の適切な電気的接触を用いて、外側伝導体２６０に電気的に連結される。いくつかの実施形態では、第１伝導性バラン袖部２４０の近位端部、および／または、第２伝導性バラン袖部２５０の近位端部を、例えば、電気的および機械的に、外側伝導体２６０への接続を可能にするように適合することができる。
【００３５】
第１バラン絶縁体２２０および第２バラン絶縁体２３０を、それぞれ、セラミックス、水、雲母、ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（例えば、米国、デラウェア州、ウィルミントンのＥ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているＴｅｆｌｏｎ（登録商標））、ガラス、金属酸化物類、または他の適切な絶縁体を含むが、それらに限定されない、任意の適切な絶縁材料で形成することができ、かつ任意の適切な方法で形成することができる。第１バラン絶縁体２２０および第２バラン絶縁体２３０を、任意の他の適切な技術により、成長させ、堆積させ、または形成することができる。いくつかの実施形態では、第１バラン絶縁体２２０および第２バラン絶縁体２３０は、約１．７から約１０の範囲内の誘電定数を有する材料から形成される。第１電気伝導層２４０および第２電気伝導層２５０を、それぞれ、任意の適切な電気伝導性材料、例えば、ステンレス鋼、チタン、銅などのような金属で形成することができ、かつ任意の適切な方法で形成することができる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、アンテナ組立体１２に冷却剤室（例えば、図２に示されている２７１）を設けることができる。加えて、接合部材１３０は、冷却剤室の中および外への冷却剤の流れを促進する、冷却剤の流入口および流出口（図示せず）を含む場合がある。冷却剤室の例および冷却剤の流入口および流出口の実施形態は、２００９年３月１０日に出願された、「冷却された誘電緩衝マイクロ波双極子アンテナ（ＣＯＯＬＥＤ  ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＬＹ  ＢＵＦＦＥＲＥＤ  ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ  ＤＩＰＯＬＥ  ＡＮＴＥＮＮＡ）」という名称の、同一出願人による米国特許出願第１２／４０１，２６８号と、「マイクロ波アンテナを冷却するための機器および方法（DEVICES AND METHODS FOR COOLING MICROWAVE ANTENNAS）」という名称の米国特許第７，３１１，７０３号とに開示されており、それらの開示は本明細書で参照により全体として組み込まれる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、近位放射部分１４０、接合１３０、および／または遠位放射部分１０５、またはそれらの部分の周辺に配置された外側誘電層（例えば、図２に示されている２８５）を、アンテナ組立体１２に設けることができる。例えば、重合体材料またはセラミックス材料等の任意の適切な材料で、外側誘電層を形成することができる。例えば、熱収縮、過成形、被覆、噴霧、浸漬、粉末被覆、焼き付け、および／または膜蒸着等の任意の適切な方法により、外側誘電層を塗布することができる。
【００３８】
図２に示されているように、アンテナ組立体１２は外側外被２９１を含む。外側外被２９１は、実質的に円筒形または管形の形状を有する場合がある。いくつかの実施形態では、外側外被２９１の遠位端部は、例えば、Ｏリング「Ｏ」、または他の適切な接続方法または接続機器により、エンドキャップつまり先細部分１２０に連結可能であるように適合される。外側外被２９１およびエンドキャップつまり先細部分１２０を、単一の構造体として形成することができる。外側外被２９１および先細部分１２０の形状および大きさを、図２に描写されている構成から変化させることができる。
【００３９】
外側外被２９１は、低い電気伝導性を有する合成材料、例えば、ガラス強化重合体で形成された、流体冷却されたカテーテルである場合がある。本開示の実施形態によれば、冷却剤室２７１は、外側誘電層２８５と外側外被２９１との間に画定される。電気伝導性要素２７０の周辺に冷却剤流体「Ｆ」を循環させるように、冷却剤室２７１を適合させることができる。冷却剤流体「Ｆ」は、探針１０１を冷却または緩衝するために用いることができる任意の適切な流体、例えば、脱イオン水、または他の適切な冷却媒体であってよい。冷却剤流体「Ｆ」は誘電特性を有する場合があり、誘電インピーダンス緩衝をアンテナ組立体１２に提供することができる。
【００４０】
例えば、電気外科用システム１０を用いるマイクロ波焼灼の最中に、探針１０１が組織内に挿入されるか組織に対し隣接して据えられ、マイクロ波エネルギーがそこへ供給される。超音波誘導または計算断層撮影（ＣＴ）誘導を、治療される予定の組織の領域内へ探針１０１を正確に誘導するために用いることができる。例えば、手術人員による従来の手術手技を用いて、探針１０１を経皮的または外科的に据えることができる。臨床医は、マイクロ波エネルギーが印加されることになる時間の長さをあらかじめ決定することができる。印加持続時間は、腫瘍の大きさおよび場所、ならびに、腫瘍が続発性癌または原発性癌であったかどうか等の、多くの要因に依存する場合がある。探針１０１を用いるマイクロ波エネルギー印加の持続時間は、破壊される予定の組織領域および／または周囲組織内における熱分配の進行に依存する場合がある。単一または多数の探針１０１は、標的組織領域内の癌性細胞を破壊する短い処置時間、例えば数分内に焼灼を提供することができる。特定の腫瘍の治療は、腫瘍が探針より大きいか、あるいは利用可能な探針の幾何形状または放射パターンと一致しない形状を有する場所等で、焼灼処置の最中に探針の再位置付けを伴う場合がある。
【００４１】
標的組織領域を実質的に同時に焼灼する、様々に配列された構成内に複数の探針１０１を据え、より速い処置を可能にすることができる。多数の探針１０１を用いて、大きい焼灼を相乗的に創出するか、または別個の部位を同時に焼灼することができる。組織焼灼の大きさおよび幾何形状は、エネルギー印加器の設計、同時に用いられるエネルギー印加器の数、焼灼時間とワット数、および組織の特性等の、様々な要因により影響される。
【００４２】
動作中に、波長ラムダ（λ）を有するマイクロ波エネルギーがアンテナ組立体１２を通じて、例えば、近位放射部分１４０および遠位放射部分１０５に沿って伝送され、周囲媒体、例えば組織の中に放射される。効率的な放射のためのアンテナの長さは有効波長λｅｆｆに依存する場合があり、当該有効波長は放射される媒体の誘電特性に依存する。それを通じてマイクロ波エネルギーが波長λで伝送されるアンテナ組立体１２は、周囲媒体、例えば乳房組織に相対するような肝組織に依存する、異なる有効波長λｅｆｆを有する場合がある。
【００４３】
図３は、焼灼機器３０１を含む、本開示の一実施形態に係る電気外科用システム１００を示す。焼灼機器３０１は、鞘部３３８内に配置されたアンテナ組立体３１２を含む。様々な実施形態に係る焼灼機器３０１は、１つの実施形態において、最小の抵抗を伴う組織への挿入を可能にするように、尖端部２６で終端する先細端部２４を有する先端部４８を含む。いくつかの実施形態では、給電線１１０がアンテナ組立体３１２を接続中心部３２２に連結する。本開示で後により詳細に記載される接続中心部３２２は、概して、ケーブル接続器３７９および流体口３３０と３３２を含む。電気外科用システム１００は、概して、冷却剤供給システム３１３を含む。冷却剤供給システムの実施形態の例は、２００９年９月２４日に出願された、「焼灼探針に対する断続した流体流の光学検出（ＯＰＴＩＣＡＬ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＯＦ  ＩＮＴＥＲＲＵＰＴＥＤ  ＦＬＵＩＤ  ＦＬＯＷ  ＴＯ  ＡＢＬＡＴＩＯＮ  ＰＲＯＢＥ）」という名称の、同一出願人による米国特許出願第１２／５６６，２９９号に開示されている。アンテナ組立体３１２は図２に示されているアンテナ組立体１２と同様であり、そのさらなる記述は簡潔さのために省略される。
【００４４】
鞘部３３８は、概して、その中にアンテナ組立体３１２またはその部分を位置付けることができる管腔を画定する、実質的な管状部材３３９を含む。いくつかの実施形態では、鞘部３３８は、給電線１１０、近位放射部分１４０、および遠位放射部分１０５の上方に配置され、かつそれらを囲い込む。様々な実施形態に係る鞘部３３８は、先端部４８に連結可能であるように構成することができる、水冷却されたカテーテルである場合がある。図３に示されている実施形態に従い、冷却剤室３３７は、管状部材３３９と、給電線１１０、近位放射部分１４０、および遠位放射部分１０５の外面との間に画定される。
【００４５】
冷却剤室３３７は、そこを通じて冷却剤流体「Ｆ」を循環させるように適合され、かつ、邪魔板、多数の管腔、流動制限機器、あるいは、それらの形状に依存して流れを向け直し、集中させ、または分散させることができる他の構造体を含む場合がある。冷却剤室の実施形態の例は、２００９年１月８日に出願された、「閉塞した誘電装荷先端の双極子マイクロ波アンテナ（ＣＨＯＫＥＤ  ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＬＯＡＤＥＤ  ＴＩＰ  ＤＩＰＯＬＥ  ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ  ＡＮＴＥＮＮＡ）」という名称の、同一出願人による米国特許出願第１２／３５０，２９２号に開示されている。鞘部３３８およびそこを通じて延在する冷却剤室３３７の大きさおよび形状を、図３に描写されている構成から変化させることができる。
【００４６】
本開示の一実施形態に従う電気外科用システム１００は、電力発生源３２８と、接続中心部３２２を介してアンテナ組立体３１２に冷却剤流体「Ｆ」を供給するように適合された冷却剤供給システム３１３と、冷却剤供給システム３１３内の気泡を検出することができ、かつ、伝送線３０１および３０３を介して電力発生源３２８に電気的に連結されたセンサ部３４６とを含む。電気外科用システム１００は、センサ部３４６と動作可能に関連し、かつ、センサ部３４６と接続中心部３２２との間に流体連通して配置される、分流器装置３５０をさらに含む場合がある。いくつかの実施形態では、センサ部３４６が冷却剤供給システム３１３内の空気または他の気泡を検出する時、センサ部３４６は伝送線３０３を介して電力発生源３２８および分流器装置３５０に電気信号を伝送する。
【００４７】
冷却剤供給システム３１３は、概して、冷却剤源３３６と、冷却剤源３３６から接続中心部３２２へ通じる第１冷却剤経路３１９と、接続中心部３２２から冷却剤源３３６へ通じる第２冷却剤経路３２０とを含む。いくつかの実施形態では、第１冷却剤経路３１９は、第１冷却剤経路３１９を通じて冷却剤流体「Ｆ」を移動させるように構成された第１流体移動機器３４４を含み、第２冷却剤経路３２０は、第２冷却剤経路３２０を通じて冷却剤流体「Ｆ」を移動させるように構成された第２流体移動機器３３４を含む。
【００４８】
冷却剤源３３６は、冷却剤流体「Ｆ」の貯留器を包含する任意の適切な筐体であってよく、冷却剤流体「Ｆ」を所定の温度に維持することができる。例えば、冷却剤源３３６は、アンテナ組立体３１２から帰還する冷却剤流体「Ｆ」を冷却する冷却部（図示せず）を含む場合がある。冷却剤流体「Ｆ」は、探針３０１を冷却または緩衝するために用いることができる任意の適切な流体、例えば、脱イオン水、または他の適切な冷却媒体であってよい。冷却剤流体「Ｆ」は誘電特性を有する場合があり、誘電インピーダンス緩衝をアンテナ組立体３１２に提供することができる。冷却剤流体「Ｆ」は、標的組織に運搬し、例えば、インピーダンスに影響を与え、増加した電力を標的組織へ運搬することを可能にすることができる、生理食塩水溶液等の伝導性流体である場合がある。冷却剤流体「Ｆ」の組成物は、所望の冷却速度および所望の組織インピーダンス整合特性に依存して変化する場合がある。様々な流体、例えば、水、生理食塩水、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｍｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ（３Ｍ）により提供されている、市販のFｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（登録商標）のパーフルオロカーボン液等のパーフルオロカーボン、液体クロロジフルオロメタンなどを含むが、それらに限定されない液体を用いることができる。他の変化形では、（亜酸化窒素、窒素、二酸化炭素などのような）気体も冷却流体として利用することができる。さらに別の変化形では、例えば、上記に言及されたものを含む液体および／または気体の組み合わせを、冷却剤流体「Ｆ」として利用することができる。
【００４９】
接続中心部３２２は、様々な適切な形状、例えば、円筒形、長方形などを有してよい。いくつかの実施形態では、接続中心部３２２は、ケーブル接続器３７９と、出口流体口３３０と、入口流体口３３２とを含む。接続中心部３２２は、出口流体口３３０および入口流体口３３２をそれぞれ収容するために、ケーブル接続器３７９および２つの外枝３７６および３７８を収容するのに用いられる中枝３７４を有する、三枝ルアー型接続器３７２を含む場合がある。接続中心部３２２を、鞘部３３８と流体連通して接続されるように適合させることができる。いくつかの実施形態では、鞘部３３８は接続中心部３２２および先端部４８に連結され、それにより、給電線１１０、近位放射部分１４０、および遠位放射部分１０５の周辺に室３３７を画定する。接続器３７９をケーブル３１６に連結されるように適合し、探針３０１を電力発生源３２８に動作可能に接続することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、第１冷却剤経路３１９は、冷却剤源３３６から入口流体口３３２へ通じる冷却剤供給線３８６を含む。第１流体移動機器３４４を、入口流体口３３２と冷却剤源３３６との間に流体連通して配置することができる。いくつかの実施形態では、第２冷却剤経路３２０は、出口流体口３３０から冷却剤源３３６へ通じる冷却剤帰還線３８８を含む。第２流体移動機器３３４を、出口流体口３３０と冷却剤源３３６との間に流体連通して配置することができる。第１流体移動機器３４４および第２流体移動機器３３４の位置を、例えば、冷却剤源３３６に対して、図３に描写された構成から変化させることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、分流器装置３５０と関連する制御装置３５１は、冷却剤流体「Ｆ」の流れを第３冷却剤流体経路３２１へ転換する流体分流器３５２を作動させることができる。流体分流器３５２は、冷却剤流体「Ｆ」の流れを選択的に転換するための、任意の適切な機器であってよい。第３冷却剤流体経路３２１は、分流器装置３５０から容器３９０へ通じる場合がある。制御装置３５１は、任意の種類の計算機器、計算回路、あるいは、制御装置３５１の記憶装置（図示せず）内に保存される一連の指示を実行することができる、任意の種類の処理装置または処理回路を含んでよい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、分流器装置３５０は、弁本体と、弁本体に動作的に連結された電気機械作動装置とを含む弁（図示せず）を含む。制御装置３５１は、作動装置を、例えば、所定の弁制御順序に従って作動させることにより、流体分流器３５２を制御することができる。いくつかの実施形態では、弁制御順序は、冷却剤流体「Ｆ」が接続中心部３２２に向かって流れる第１位置から、その中に取り込まれる空気または他の気泡を有する冷却剤流体「Ｆ」が容器３９０内へ流れる第２位置へ弁を移動させることと、例えば、所定の時間間隔の後に第１位置に帰還し、それにより、接続中心部３２２に向かう冷却剤流体「Ｆ」を復旧することとを伴う場合がある。
【００５３】
図４から図７は、本開示に従う、図７で概して７０１として示されている、焼灼機器または探針を形成する構成部の連続的に例解される組立体を示す。図４では、長さ「Ｌ７」を有する、誘電材料４２２および内側伝導体４２０の一部４２１が、外側伝導体４２４を超えて延在するように、同軸給電線４２６は外側伝導体４２４を縮小した状態で示されている。本開示の一実施形態によれば、図４で概して４００として示されているエネルギー印加器セグメントは、内側伝導体４２０の縦軸「Ａ」に沿って延在する電気伝導性要素４６０を含む。電気伝導性要素４６０を、焼灼機器７０１の遠位部分に位置付けることができる。いくつかの実施形態では、電気伝導性要素４６０は、内側伝導体４２０に（例えば、半田により）電気的に連結された一部４２１の遠位端部に配置された固体金属の円筒である。任意の適切な長さ「Ｌ８」の任意の適切な電気伝導性材料（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅などのような金属）で、電気伝導性要素４６０を形成することができる。電気伝導性要素４６０の形状および大きさを、図４に描写されている構成から変化させることができる。
【００５４】
図５は、外側伝導体４２４の第１部分４２４ａの周辺に同軸上に配置された第１誘電層５２０（本明細書では、バラン絶縁体とも呼ばれる）と、外側伝導体４２４の第２部分４２４ｂの周辺に同軸上に配置された第２誘電層５３０とを除いては、図４のエネルギー印加器セグメント４００と同様である、本開示の一実施形態に係るエネルギー印加器セグメント５００を示す。第１バラン絶縁体５２０は、約０．１インチから約３．０インチの範囲内の適切な長さ「Ｌ１１」を有する場合がある。第１バラン絶縁体５２０は外側伝導体４２４の遠位端部４２５から相隔たり、当該絶縁体を当該端部に対して近位に配置することができる。いくつかの実施形態では、第１バラン絶縁体５２０の遠位端部５２１は、長さ「Ｌ１２」、例えば０．１インチだけ、外側伝導体４２４の遠位端部４２５から相隔たる。第２バラン絶縁体５３０は、約０．１インチから約３．０インチの範囲内の適切な長さ「Ｌ９」を有する場合がある。いくつかの実施形態では、第２バラン絶縁体５３０の遠位端部５３１を、第１バラン絶縁体５２０の近位端部５２２に対して実質的に隣接して配置することができる。図５に示されているように、第２バラン絶縁体５３０の遠位端部５３１は、第１バラン絶縁体５２０の遠位端部５２２から長さ「Ｌ１０」だけ相隔たり、当該遠位端部５３１を当該遠位端部５２２に対して近位に配置することができる。
【００５５】
第１バラン絶縁体５２０および第２バラン絶縁体５３０を、セラミックス、水、雲母、ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（例えば、米国、デラウェア州、ウィルミントンのＥ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているＴｅｆｌｏｎ（登録商標））、ガラス、金属酸化物類、または他の適切な絶縁体を含むが、それらに限定されない、任意の適切な絶縁材料で形成することができ、かつ任意の適切な方法で形成することができる。第１誘電層５２０および第２誘電層５３０を、任意の他の適切な技術により、成長させ、堆積させ、または形成することができる。いくつかの実施形態では、第１誘電層５２０は、約１．７から約１０の範囲内の誘電定数を有する材料から形成される。第１バラン絶縁体５２０および第２バラン絶縁体５４０の形状、大きさ、および相対位置を、図５に描写されている構成から変化させることができる。いくつかの実施形態では、第１バラン絶縁体５２０は、平衡／不平衡（バラン）構造体（例えば、図６Ａに示されている「Ｂ１」）内に電流を向けるように、伝導性バラン袖部（例えば、図６Ａに示されている６４０）の遠位端部を超えて遠位に延在する場合がある。
【００５６】
図６Ａは、第１バラン絶縁体５２０の周辺に同軸上に配置された第１電気伝導層６４０（本明細書では、伝導性バラン袖部とも呼ばれる）と、第２バラン絶縁体５３０の周辺に同軸上に配置された第２電気伝導層６５０とを除いては、図５のエネルギー印加器セグメント５００と同様である、本開示の一実施形態に係るエネルギー印加器セグメント６００を示す。図６Ａに示されているように、第１電気伝導層６４０は近位端部６４１および遠位端部６４２を含み、第２電気伝導層６５０は近位端部６５１および遠位端部６５２を含む。
【００５７】
第１電気伝導層６４０は任意の適切な長さを有してよい。いくつかの実施形態では、第１電気伝導層６４０は約０．１インチから約３．０インチの長さを有する。第１電気伝導層６４０を単一の構造体として形成し、例えば、半田または他の適切な電気的接触により、外側伝導体４２４に電気的に連結することができる。いくつかの実施形態では、第１電気伝導層６４０は、第１バラン絶縁体５２０の近位部分の周辺に同軸上に配置された第１部分６４３と、外側伝導体４２４に電気的に連結された第１部分６４３に対して近位に配置された第２部分６４４とを含む。第１部分６４３および第２部分６４４を、任意の適切な電気伝導性材料、例えば、ステンレス鋼、チタン、銅などのような金属で形成することができ、かつ任意の適切な方法で形成することができる。第１部分６４３および第２部分６４４を互いに別々に形成することができる。第１部分６４３および第２部分６４４は、単一で統一された構造体を形成することができる。第２電気伝導層６５０は図６Ａの第１電気伝導層６４０と同様であり、そのさらなる記述は簡潔さのために省略される。第１電気伝導性バラン袖部６４０および第２電気伝導性バラン袖部６５０の形状および大きさを、図６Ａに描写されている構成から変化させることができる。
【００５８】
図６Ｂは、第３バラン構造体「Ｂ３」を除いては、図６Ａのエネルギー印加器セグメント６００と同様である、本開示の一実施形態に係るエネルギー印加器セグメント６３０を示す。第３バラン構造体「Ｂ３」は図６Ａの第２バラン構造体「Ｂ２」と同様であり、そのさらなる記述は簡潔さのために省略される。第１バラン構造体「Ｂ１」、第２バラン構造体「Ｂ２」、および第３バラン構造体「Ｂ３」の形状および大きさを、図６Ｂに描写されている構成から変化させることができる。
【００５９】
図７は、鞘部２９１内に配置されたアンテナ組立体７１２を含む、本発明の一実施形態に係る焼灼機器７０１を示す。アンテナ組立体７１２は、外側誘電層７８５を除いては、図６Ａに示されているエネルギー印加器セグメント６００と同様である。冷却剤流体「Ｆ」とアンテナ組立体７１２との間の直接接触を防ぐように、外側誘電層７８５を構成することができる。外側誘電層７８５は、一実施形態において、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）の収縮包装の袖部であり、当該誘電層をアンテナ組立体７１２の全長に塗布することができる。いくつかの実施形態では、焼灼機器７０１は、最小の抵抗を伴う組織への挿入を可能にするように、尖端部７２６で終端する先細端部７２４を有する先端部７４８を含む。
【００６０】
図７および図８に示されているように、双極子の給電間隙「Ｇ」は、電気伝導性要素４６０の近位端部と、外側伝導体４２４の遠位端部（例えば、図５に示されている４２５）との間に画定される。いくつかの実施形態では、給電間隙「Ｇ」は約１ｍｍから約３ｍｍである場合がある。図７および図９に示されているように、外側伝導体４２４と、第１バラン構造体「Ｂ１」の第１バラン絶縁体５２０および第１伝導性バラン袖部６４０とを覆うように、外側誘電層７８５を構成することができる。
【００６１】
図１０は、焼灼機器つまり探針１０１を含む、本開示の一実施形態に係る電気外科用システム１０００を概略的に例解する。しかしながら、他の探針の実施形態（例えば、図３および図７にそれぞれ示されている３０１および７０１）を用いることもできることを理解されたい。電気外科用システム１０００は、ケーブル１９により接続器１７を介して、図１の電気外科用システム１０の発生器組立体２８の一実施形態に動作可能に連結された作動装置２０を含む。作動装置２０は、足動スイッチ、手動スイッチ、噛むことにより動作するスイッチ、または任意の他の適切な作動装置であってよい。ケーブル１９は、作動装置２０から発生器組立体２８へ作動信号を搬送するために、１つ以上の電気伝導体を含む場合がある。一実施形態では、作動装置２０は、制限なく、無線周波数または赤外線の接続等の無線接続により、発生器組立体２８に動作可能に連結される。使用中に、臨床医はユーザインターフェース２５とやりとりし、焼灼機器１０１の動作特性を予見することができる。
【００６２】
様々な実施形態に係る発生器組立体２８は、処理装置（例えば、図１１に示されている８２）と動作可能に連通する発生器モジュール（例えば、図１１に示されている８６）と、ユーザインターフェース２５と、作動装置２０とを含む。焼灼機器１０１は発生器モジュールのエネルギー出力に動作可能に連結され、当該モジュールをＲＦエネルギーおよび／またはマイクロ波エネルギーの源として構成することができる。作動装置２０は、当該処理装置にユーザインターフェース２１を介して動作可能に連結される。複数の実施形態では、ケーブル接続または無線接続により、当該処理装置および／または当該発生器モジュールに作動装置２０を動作可能に連結することができる。
【００６３】
ユーザインターフェース２５は、制限なく、少なくとも１つのユーザインターフェース要素２３、２４を視覚的に表示するように適合された、平面パネルグラフィックＬＣＤ（液晶表示装置）等の表示装置２１を含む場合がある。一実施形態では、表示装置２１は接触画面の機能（図示せず）、例えば、制限なく、尖筆または使用者の指先等の、当該表示装置と物理的に接触する物体から入力を受信する能力を含む。ユーザインターフェース要素２３、２４は、当該ユーザインターフェース要素と関連する動作領域内で画面に接触することにより、ユーザインターフェース要素２３、２４と関連する入力がユーザインターフェース２５により受信されるように、対応する動作領域を有する場合がある。
【００６４】
ユーザインターフェース２５は加えて、または代替的に、制限なく、スイッチ（例えば、押しボタンスイッチ、トグルスイッチ、滑動スイッチ）および／または連続作動装置（例えば、回転式または直線式の回転電位差計、回転式または直線式の符号器）を含む場合がある、１つ以上の制御手段２２を含む。一実施形態では、制御手段２２は専用の機能、例えば、表示装置の明暗差、電源の入／切、および同様のものを有する。制御手段２２は、電気外科用システム１０の動作モードに従って変化する場合がある機能を有する場合もある。ユーザインターフェース要素２３を、その機能を示すように制御手段２２に対して実質的に隣接して位置付けることができる。制御手段２２は、電光表示器、例えば、単一色または可変色のＬＥＤ表示器等の表示器を含む場合もある。
【００６５】
図１１は、図１０の電気外科用システム１０００の１つの実施形態を示すブロック図表である。一実施形態では、発生器モジュール８６は約９１５ＭＨｚのエネルギーを供給するように構成される。加えて、または代替的に、約２，４５０ＭＨｚ（２．４５ＧＨｚ）または約５，８００ＭＨｚ（５．８ＧＨｚ）のエネルギーを供給するように、発生器モジュール８６を構成することができる。本開示は、発生器モジュール２８６が約９１５ＭＨｚまたは約２，４５０ＭＨｚまたは約５，８００ＭＨｚ以外の周波数を発生するように構成される実施形態と、発生器モジュール８６が可変周波数のエネルギーを発生するように構成される実施形態とを意図する。発生器組立体２８は、ユーザインターフェース２１に動作可能に連結される処理装置８２を含む。処理装置８２は、任意の種類の計算機器、計算回路、あるいは、記憶装置、例えば、記憶機器８８または外部機器９１内に保存される一連の指示を実行することができる、任意の種類の処理装置または処理回路を含んでよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、記憶機器８８は処理装置８２に動作可能に連結され、かつ、等速呼出記憶装置（ＲＡＭ）、読取専用記憶装置（ＲＯＭ）、および／または不揮発性記憶装置（ＮＶ‐ＲＡＭ、フラッシュ、およびディスク系記憶装置）を含む場合がある。記憶機器８８は、本開示に従い、焼灼パターンを表示および制御するための方法を実行するために、処理装置８２上で実行可能な一組のプログラム指示を含む場合がある。発生器組立体８６は、外部機器９１への通信接続を提供するように構成されるデータインターフェース９０を含む場合がある。いくつかの実施形態では、データインターフェース９０は、ＵＳＢインターフェース、メモリカード用差し込み口（例えば、ＳＤ用差し込み口）、および／またはネットワークインターフェース（例えば、１００ＢａｓｅＴイーサネット（登録商標）インターフェースまたは８０２．１１「Ｗｉ‐Ｆｉ」インターフェース）のうち何れかである場合がある。外部機器９１は、ＵＳＢ機器（例えば、メモリスティック）、メモリカード（例えば、ＳＤカード）、および／またはネットワーク接続された機器（例えば、コンピュータまたはサーバ）のうち何れかである場合がある。
【００６７】
発生器組立体２８は、エネルギー印加器のデータ、例えば、１つ以上のエネルギー印加器（例えば、図１１に示されている１０１）と関連するパラメータを保存および検索するように構成されるデータベース８４を含む場合もある。エネルギー印加器、またはエネルギー印加器配列組立体と接続しているデータベース８４内に保存されたパラメータとしては、エネルギー印加器（または印加器配列組立体）の識別子、エネルギー印加器（または印加器配列組立体）の寸法、周波数、（例えば、放射部分の長さに関連する）焼灼の長さ、焼灼直径、（例えば、焼灼の幾何形状に関連する）給電点における間隙距離、時間係数、形状の測定基準、および／または周波数の測定基準を挙げることができるが、それらに限定されない。一実施形態では、データベース８４、例えば、印加器配列組立体のワイヤフレームモデル、および／またはそれと関連する焼灼パターンの中に、焼灼パターンの位相幾何を含めることができる。
【００６８】
データインターフェース９０を介して外部機器９１により提供されたデータにより、データベース８４を少なくとも部分的に維持することもできる。例えば、制限なく、外部機器９１からデータベース８４へデータインターフェース９０を介して、エネルギー印加器のデータをアップロードすることができる。加えて、または代替的に、外部機器９１上に保存されたデータおよび／または指示に従い、エネルギー印加器のデータを操作、例えば、追加、修正、または削除することができる。一実施形態では、データベース８４内で表された一組のエネルギー印加器のデータは、データインターフェース９０に連結（例えば、物理的連結および／または論理的連結）されている外部機器９１に応じて、外部機器９１内に包含された対応するデータと自動的に同期する。
【００６９】
様々な実施形態に係る処理装置８２は、ユーザインターフェース２５および／または表示装置２１を介して、少なくとも１つの焼灼パターン、および／または、印加器配列組立体の一実施形態に対応する他のエネルギー印加器のデータを、使用者が見ることを可能にするようにプログラムされる。例えば、外科医は、実質的に球状の焼灼パターンが必須であることを断定することができる。当該外科医は、発生器組立体２８のための動作の「焼灼形状を選択する」モードを作動させ、表示装置２１上にてグラフィックおよび文字で提示されたデータを概観することによりエネルギー印加器配列を予見し、随意に、または代替的に、例えば、画像を回転させることによりグラフィック画像を操作し、表示されたパラメータに基づいてエネルギー印加器の配列を選択することができる。その後、当該選択された１つまたは複数のエネルギー印加器を、それを伴う使用のために発生器組立体２８に電気的に連結することができる。
【００７０】
一実施形態では、外科医は、発生器組立体２８に、それに対応する１つ以上の電磁エネルギー運搬機器を提示させる印加器配列のパラメータを、ユーザインターフェース２５を介して入力することができる。例えば、外科医は３．０ｃｍ×３．０ｃｍの焼灼パターンを必要とし、かつそれに対応する入力を提供する場合がある。それに応じて、発生器組立体２８は、当該入力されたパラメータに整合または相関する、対応する部分組の利用可能な電磁エネルギー運搬機器を予見することができる。
【００７１】
一実施形態では、外科医はユーザインターフェース２５を介して選択された電力出力を入力することができ、電気外科用システム１０００は、焼灼機器１０１の動作周波数を変化させることにより、例えば、電力のレベルおよび／または反射電力のレベルに基づいて、焼灼体積を自動的に調節するように焼灼機器１０１を制御する。様々な実施形態に係る電気外科用システム１０００は、本開示に従う焼灼機器の一実施形態を制御する際の使用に適した、帰還反復処理機構を含む場合がある。当該帰還反復処理機構は、例えば、ネジ山３５７ａ、３５８ａの螺合比に基づいて、制限なく、近接センサ、分圧器ネットワーク、放射センサ、および／または帰還爪を含む場合がある。
【００７２】
下文において、本開示に従う焼灼体積を調節する方法が、図１２を参照することにより記載されている。本明細書で提供されている方法のステップを、本開示の範囲から逸脱することなく、組み合わせて、および本明細書で提示されている順序とは異なる順序で実施することができることを理解されたい。
【００７３】
図１２は、本開示の一実施形態に係る、焼灼体積を調節する方法を例解する流れ図である。ステップ１２１０では、第１動作周波数および第２動作周波数で動作することができる焼灼機器（例えば、図７に示されている７０１）が組織内に位置付けられる。当該焼灼機器を直接的に組織内に挿入し、管腔、例えば、血管、針、またはカテーテルを通じて挿入し、臨床医による手術の最中に体内に据え、あるいは、当該技術分野で知られている他の適切な方法により体内に位置付けることができる。当該焼灼機器は、第１動作周波数と動作可能に関連する第１バラン（例えば、図７に示されている「Ｂ１」）と、第２動作周波数と動作可能に関連する第２バラン（例えば、図７に示されている「Ｂ２」）とで構成されたアンテナ組立体（例えば、図７に示されている７１２）を含む。第１バランは４分の１波長の袖状バランであり得る。いくつかの実施形態では、当該焼灼機器は、第３動作周波数と動作可能に関連する第３バラン（例えば、図６Ｂに示されている「Ｂ３」）を含む場合もある。
【００７４】
ステップ１２２０では、エネルギーが、第１動作周波数において、エネルギー源（例えば、図１に示されている２８）からアンテナ組立体（例えば、図７に示されている７１２）を通じて組織へ伝送される。いくつかの実施形態では、第１動作周波数は約９１５ＭＨｚである場合がある。
【００７５】
ステップ１２３０では、エネルギーが、第２動作周波数において、当該エネルギー源から当該アンテナ組立体を通じて組織へ伝送される。いくつかの実施形態では、第２動作周波数は約２．４５ＧＨｚである場合がある。目下開示されている、エネルギーを組織へ向ける方法の一実施形態に従い、第１動作周波数および第２動作周波数において、エネルギーをアンテナ組立体を通じて組織へ選択的に伝送することにより、当該焼灼機器の少なくとも一部の周辺を放射する焼灼場を調節する。
【００７６】
上記に記載した双対動作周波数を有する焼灼機器と、本開示の実施形態に係る焼灼体積を調節する方法とは、臨床医が、焼灼体積を調節することにより、大血管、健常器官、または不可欠な膜障壁等の組織構造体を、焼灼または不必要に加熱することを避けることを可能にすることができる。
【００７７】
目下開示されている焼灼機器を含む、上記に記載した電気外科用システムは、１つ以上の焼灼パターン、および／または、特定の焼灼機器に対応する他のエネルギー印加器のデータを、使用者が見ることを可能にすることができ、このことが、臨床医が焼灼体積を予測し、繁雑さを避け、および／または治療の余地を考慮することを可能にすることができる。上記に記載した電気外科用システムを、目下開示されている、双対動作周波数を有する焼灼機器の動作周波数を自動的に調節するように、例えば、焼灼体積を調節するように適合させることができる。
【００７８】
約９１５ＭＨｚの第１動作周波数、および約２．４５ＧＨｚまたは約５．８ＧＨｚの第２動作周波数、または任意の他の適用可能な周波数で動作するように、上記に記載した焼灼機器を設計することができる。いくつかの実施形態では、目下開示されている焼灼機器は、第１周波数での動作を可能にするように適合された第１バラン構造体と、第２周波数での動作を可能にするように適合された第２バラン構造体とを含み、同機器を含む電気外科用システムを、遠位放射部分が第１の長さ、例えば約４ｃｍを有する第１周波数、例えば約９１５ＭＨｚと、遠位放射部分が第２の長さ、例えば約２ｃｍを有するように調節される第２周波数、例えば約２．４５ＧＨｚとで動作させることができる。いくつかの実施形態では、第２バラン構造体を約５．８ＧＨｚの第２周波数での動作を可能にするように適合させることができ、そこで、遠位放射部分は約１ｃｍの長さを有するように調節される。
【００７９】
いくつかの実施形態では、目下開示されている焼灼機器は、第１周波数（例えば、約９１５ＭＨｚ）での動作を可能にするように適合された第１バラン構造体と、第２周波数（例えば、約２．４５ＧＨｚ）での動作を可能にするように適合された第２バラン構造体と、第３周波数（例えば、約５．８ＧＨｚ）での動作を可能にするように適合された第３バラン構造体とを含む。
【００８０】
例解および記載の目的のために、添付図面を参照して実施形態が詳細に記載されてきたが、本発明の過程および装置は当該実施形態により制限されると解釈されるものでないことを理解されたい。本開示の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態に対する様々な修正を行うことができることは、当該技術分野における通常の技術を有する者にとって明白であることである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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