(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフト内にスライド可能に受容可能な第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極であって、各電極が、エネルギー源に結合するよう構成された第１の末端部と、組織処置領域に結合するよう構成された第２の末端部とを含み、前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極は個別に又は同時に配置可能である、第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極と、
前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極及び前記シャフトに対してスライド可能なシースであって、前記シースは第１の位置および第２の位置で配置可能であり、前記第１の位置は前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極を前記シャフトから突出された状態で覆い、前記第２の位置は前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極を前記シャフトから突出された状態で露出させる、シースと、
前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極に結合されたエネルギー源であって、前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極の少なくとも一つを介して、不可逆的エレクトロポレーションによる細胞壊死を誘導するのに十分な第１の一連の電気パルスと、熱的加熱により細胞壊死を誘導するのに十分な第２の一連の電気パルスとを供給するよう構成されている、エネルギー源と、を備える電気的アブレーション機器であって、
前記第１の一連の電気パルスは第１の振幅、第１のパルス長、及び第１の周波数により特徴付けられ、
前記第２の一連の電気パルスは第２の振幅、第２のパルス長、及び第２の周波数により特徴付けられ、
前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極のいずれか一つが、定位置に固定して配置されることにより旋回軸を提供し、かつ、その他の前記電極が、前記旋回軸の周囲を旋回可能なように、前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極は構成されている、
電気的アブレーション機器。
【請求項２】
前記第１の振幅が１０００ＶＤＣであり、前記第１のパルス長が１０μｓ〜１５μｓであり、前記第１の周波数が１０Ｈｚであり；前記第２の振幅が５００ＶＤＣであり、前記第２のパルス長が１０ｍｓ〜１５ｍｓであり、前記第２の周波数が１０Ｈｚである、請求項１に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項３】
前記第１の振幅が±１００〜±３０００ＶＤＣの範囲内から選択され、前記第１のパルス長が１μｓ〜１００ｍｓの範囲内から選択され、前記第１の周波数が１Ｈｚ〜１００００Ｈｚの範囲内から選択される、請求項１に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項４】
前記第１、第２及び第３の選択的に配置可能な電極が、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内の直径をそれぞれが有する針電極である、請求項１に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項５】
前記第１の一連の電気パルスが、前記第１及び第２の電極の両方を包囲する範囲内で、組織の第１部分内に不可逆的エレクトロポレーションにより誘導される第１の壊死部を形成するのに十分であり、前記第２の一連の電気パルスが、電極と組織との境界面の近傍の範囲内で、組織の第２部分内に熱的加熱により誘導される第２の壊死部を形成するのに十分である、請求項４に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項６】
前記第１の一連の電気パルスが、基底細胞癌組織をアブレーションするのに十分である、請求項５に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項７】
前記第１の一連の電気パルスが、前立腺癌組織をアブレーションするのに十分である、請求項５に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項８】
前記第１及び第２の電極がリング電極である、請求項１に記載の電気的アブレーション機器。
【請求項９】
前記第１の一連の電気パルスが、身体管腔内で、組織の第１部分内に不可逆的エレクトロポレーションにより誘導される第１の壊死部を形成するのに十分であり、前記第２の一連の電気パルスが、熱的加熱により前記身体管腔を密封することによって前記身体管腔内に第２の壊死部を形成するのに十分である、請求項８に記載の電気的アブレーション機器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
電気的アブレーション療法は、疾病組織、癌、悪性及び良性腫瘍、腫瘤、病変、並びに他の異常な組織増殖等の望ましくない組織を処置する治療に用いられている。望ましくない組織の電気的アブレーションのための従来の機器、システム及び方法は有効であるが、従来の電気的アブレーション処置が有する１つの不都合は、主に電気的アブレーション装置により発生される熱エネルギーに組織を暴露することにより、異常な組織を包囲する健康な組織に生じ得る有害な熱効果による永久損傷がもたらされることである。これは特に、焦点式超音波アブレーション、高周波（ＲＦ）アブレーション、又は組織内レーザー凝固法を含む高温熱療法を用いて、細胞壊死を起こすのに十分な電位に組織を暴露する際に当てはまる。組織アブレーションのための他の技術には、化学薬品を望ましくない組織内に注入してアブレーションを引き起こす化学的アブレーション、及び外科的切除、寒冷療法、放射線、光線力学的治療、モース顕微鏡手術、５−フルオロウラシルによる局部処置、レーザーアブレーションが挙げられる。従来の熱的、化学的、及び他のアブレーション療法の残りの不都合は、費用、回復時間の長さ、及び患者に与える尋常でない痛みである。
【０００２】
従来の熱的、化学的、及び他のアブレーション技術は、多様な望ましくない組織の処置に用いられてきた。熱的及び化学的アブレーション技術は、大伏在静脈（ＧＳＶ）の逆流症から生じる静脈瘤の処置に使用されており、前記技術では、静脈瘤を剥ぎ取った後、化学的又は熱的アブレーションのいずれかに暴露する。望ましくない組織を処置するための他の技術は、より根治的である。例えば前立腺癌は、前立腺及び周囲のリンパ節の全部又は一部が外科的に除去される前立腺切除術を用いて除去される場合がある。殆どの他の形態の癌と同様、放射線療法は、前立腺癌の処置方法と共に、又はその代替として使用できる。前立腺癌を処置するための他の熱的アブレーション技術は、経直腸的超音波ガイダンスを介したＲＦ組織内腫瘍アブレーション（RF interstitial tumor ablation）（ＲＩＴＡ）である。前立腺癌を処置するこれらの従来方法は有効であるが、多数の外科医に好まれず、前立腺を包囲する健康な組織に有害な熱的効果を生じる可能性がある。同様の熱的アブレーション技術は、急速に増殖する表皮基底層に由来する、緩慢に成長する皮膚悪性腫瘍である基底細胞癌（ＢＣＣ）組織の処置に使用できる。約５ｍｍ〜約４０ｍｍの範囲の寸法を有する腫瘍内のＢＣＣ組織は、パルス二酸化炭素レーザーにより熱的にアブレーションすることができる。にも関わらず、二酸化炭素レーザーアブレーションは熱的処置方法であり、ＢＣＣ組織を包囲する健康な組織に永久損傷を生じる場合がある。更に、この技術は二酸化炭素レーザー装置に高価な資本投資を必要とする。食道、大腸等の身体管腔の内部に、又は例えば乳房等の固形組織内に形成された空洞内に増殖する望ましくない組織は、従来のアブレーション技術を用いて破壊するのが困難である場合がある。乳房からの悪性又は良性腫瘍等の望ましくない組織の外科的除去は、空洞を残留させる可能性がある。残留空洞内組織の外科的切除は、健康な組織の所定の余裕度内で望ましくない組織細胞の一部のみを除去する場合がある。したがって、見通し線領域の組織を処置するには有効であり得るが残存する望ましくない組織の処置には有効性がないことがある従来のアブレーション器具構成の制限によって、幾分かの望ましくない組織が空洞の壁内に残存する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、疾病組織、癌、悪性及び良性腫瘍、腫瘤、病変、並びに他の異常な組織増殖に見出される望ましくない組織を処置するための改良された電気的アブレーション機器、システム及び方法が尚必要とされている。従来の熱的アブレーション技術の有害な熱効果を生じない、不可逆的エレクトロポレーション（ＩＲＥ）アブレーション技術の使用による望ましくない組織の最小侵襲性処置が尚必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
ここに記載される様々な実施形態の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲で詳細に示される。ただし、構成及び作動方法の両方に関する様々な実施形態は、それらの利点と共に、以下の添付図面を伴う以下の説明により理解することができる。
【図１】電気的アブレーションシステムの一実施形態。
【図２Ａ】様々な配置段階における電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図２Ｂ】様々な配置段階における電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図２Ｃ】様々な配置段階における電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図２Ｄ】様々な配置段階における電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図２Ｅ】多数の針電極を備える、電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図３】肝臓表面上に位置した望ましくない組織の処置に使用されている、図１及び２Ａ〜Ｄに示した電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図４】肝臓表面上に位置した望ましくない組織の処置に使用されている、図３に示した電気的アブレーション装置の一実施形態の詳細な図。
【図５】図４に示した電気的アブレーションシステムを使用して、望ましくない組織に印加し、組織内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導することにより第１の壊死部を形成し、また電極−組織−境界面の近傍に熱効果を誘発することにより第２の壊死部を形成し得る一連の電気パルスのグラフ表示。
【図６】電気エネルギーを使用して身体管腔内の望ましくない組織を処置するための電気的アブレーション装置の一実施形態。電気的アブレーション装置の一実施形態の断面図。
【図７】電気エネルギーを使用して身体管腔内の望ましくない組織を処置するための電気的アブレーション装置の一実施形態。図６に示した電気的アブレーション装置の一実施形態の端面図。
【図８】電気エネルギーを使用して身体管腔内の望ましくない組織を処置するための電気的アブレーション装置の一実施形態。図６に示した電気的アブレーション装置の一実施形態の断面図。
【図９】患者の非転移性前立腺癌の処置に使用されている、電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図１０】望ましくない組織に印加し、図９に示した前立腺（prostrate）の非転移性癌をアブレーションするのに好適な一連の電気パルスのグラフ表示。
【図１１】基底細胞癌（ＢＣＣ）組織の処置に使用されている、図１に示した電気的アブレーションシステムの一実施形態。
【図１２】不可逆的エレクトロポレーションエネルギーを有する、図１１に示した基底細胞癌（ＢＣＣ）組織の処置のための一連の電気パルスのグラフ表示。
【図１３Ａ】畳まれた状態にある電気的アブレーション装置の一実施形態。当該装置は管腔、膿瘍、空隙又は空洞内に位置した異常な組織の処置に好適な構成を有する。
【図１３Ｂ】膨張した状態にある図１３Ａに示した電気的アブレーション装置の一実施形態。当該装置は管腔、膿瘍、空隙又は空洞内に位置した異常な組織の処置に好適な構成を有する。
【図１４】図１３Ａ及び１３Ｂに示した導電性エラストマー電極並びに非導電性カテーテルの断面図を示す、電気的アブレーション装置の断面図。
【図１５】口及び食道を通って挿入され、電気パルスを使用して癌組織をアブレーションする、図１３Ａに示した電気的アブレーション装置の一実施形態。
【図１６】図１３Ａに示した電気的アブレーション装置と共に使用される内視鏡の遠位部分。
【図１７】乳房から腫瘍を除去した乳腺腫瘍摘出術後に残る場合がある空洞を示す、乳房の断面図。
【図１８】図１７に示した乳腺腫瘍摘出術手技後の乳房内に残った空洞内に挿入されるカテーテルの一実施形態。
【図１９】図１７に示したような、乳腺腫瘍摘出術後の乳房内に残った空洞を満たす拡張スポンジ。
【図２０】不可逆的エレクトロポレーションアブレーション療法後、図１７に示したような乳房内に残った空洞を満たす、拡張したままのスポンジ。
【図２１】図１７に示したような乳房内に残った空洞内に挿入されたスポンジの有限要素モデルのメッシュ。
【図２２】図１７に示した乳房空洞内に配置されたスポンジ７０８に印加された際に、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な電位及び電場強度のグラフ表示。
【図２３】エネルギー源により電極が電圧を加えられた際に発生する、ボルト／メートル（Ｖ／ｍ）による電場強度等高線のグラフ表示。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
様々な実施形態は、周囲の健康な組織にいかなる有害な熱効果も生じることなく疾病組織、癌、悪性及び良性腫瘍、病変、並びに他の異常な組織増殖等の望ましくない組織を、電気的アブレーションにより処置するための機器、システム及び方法に関する。明細書に記載され、添付の図面に示される実施形態の全体的な構造、機能、製造及び使用の完全な理解をもたらすように多数の具体的詳細が示される。しかしながら、実施形態はこれらの具体的詳細が無くても実施できることが、当業者には理解できる。他の例においては、周知の作動、構成要素、及び要素は、明細書に記載される実施形態を不明瞭にしないようにするため詳細に記載されていない。当業者は、本明細書に記載及び図示される実施形態は非限定例であることを理解でき、それ故本明細書に開示される特定の構造及び機能の詳細は典型であってもよく、必ずしも実施形態の範囲を限定するものではなく、実施形態の範囲は添付の特許請求の範囲でのみ規定されることを理解できる。
【０００６】
本明細書全体を通して、「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、又は「実施形態」という参照は、その実施形態との関連において記述されている特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して複数の場所に出現する「様々な実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、「一実施形態では」、又は「実施形態では」というフレーズは、必ずしも全てが同一の実施形態を指すものではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の実施形態において、任意の好適なやり方で組み合わせることができる。故に、一実施形態に関して図示又は記載される特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の別の実施形態の特徴、構造、又は特性と、全体として又は部分的に、制限なしに組み合わせることができる。
【０００７】
用語「近位」及び「遠位」は、明細書全体において、患者の処置に使用される器具の一末端部を操作する臨床医を基準にして使用できることが理解できる。用語「近位」は、臨床医に最も近い器具の部分を指し、用語「遠位」は、臨床医から最も遠い所に位置した部分を指す。簡潔にするため、また明確にするために、「垂直」、「水平」、「上」、「下」等、空間に関する用語は、本明細書において、図示した実施形態を基準にして使用できることが更に理解できる。しかしながら、外科用器具は、多くの向き及び位置で使用でき、これらの用語は限定的及び絶対的であることを意図したものではない。
【０００８】
疾病組織、癌、悪性及び良性腫瘍、病変、並びに他の異常な組織増殖等の望ましくない組織を電気的アブレーションにより処置するための機器、システム及び方法の様々な実施形態は、明細書全体を通して記載され、添付の図面に例示されている。ここに記載される実施形態に従った電気的アブレーション装置は、例えば、異常な組織増殖の科学的根拠が存在する、組織処置領域内の望ましくない組織内に又は前記組織の近位（例えば、標的部位、作業部位）に配置されるよう構成された１つ又は２つ以上の電極を備えることができる。一般に、電極は、導電性部分（例えば、医療等級のステンレス鋼）を含み、エネルギー源と電気的に結合するように構成されている。電極を望ましくない組織内に又は該組織の近位に配置した後、作動電位を電極に印加すると電場が形成され、前記望ましくない組織が電場に暴露される。作動電位（及び得られる電場）は周波数、振幅、パルス幅（パルス持続時間又はパルス長）、及び／又は極性等の多数のパラメータにより特徴付けることができる。提供される診断的又は治療的処置に応じて、特定の１つの電極がアノード（＋）又はカソード（−）のいずれかとして構成されてもよく、又は少なくとも１つがアノードとして構成され、他の少なくとも１つがカソードとして構成された複数の電極を含んでもよい。当初の極性配置に関わらず、電極の極性は、エネルギー源の出力の極性を逆転させることにより、逆転させることができる。
【０００９】
様々な実施形態において、好適なエネルギー源は電気波形発生器を備えていてもよく、当該電気波形発生器は、望ましくない組織内に不可逆的エレクトロポレーションを形成するのに好適な、様々な電場（electric filed）振幅及び持続時間における電場を形成するように構成できる。エネルギー源は、不可逆的エレクトロポレーションパルスを直流（ＤＣ）及び／又は交流（ＡＣ）電圧ポテンシャル（例えば、時間変動電圧ポテンシャル）の形態で電極に供給するように構成できる。不可逆的エレクトロポレーションパルスは、周波数、振幅、パルス長、及び／又は極性等の様々なパラメータにより特徴付けることができる。望ましくない組織は、電極を横切る電位差に暴露されることによりアブレ−ションすることができる。
【００１０】
一実施形態において、エネルギー源は無線送信機を含んで、無線エネルギー輸送技術を用いて、遠隔に配置された１つ又は２つ以上のアンテナを介してエネルギーを電極に供給してもよい。当業者は、無線エネルギー輸送又は無線電力伝送が、ワイヤを相互接続することなく電気エネルギーをエネルギー源から電気負荷物（electrical load）に伝送するプロセスであることを理解できる。電気変圧器は、無線エネルギー輸送の最も簡易な例である。変圧器の一次及び二次回路は直接接続されず、エネルギーの輸送は相互誘導として公知のプロセスを介して電磁結合により行われる。電力は、ＲＦエネルギーを使用して無線で輸送することもできる。ＲＦエネルギーを使用した無線電力輸送技術はＰｏｗｅｒｃａｓｔ，Ｉｎｃ．により製造され、１メートル強に対して６ボルトの出力を達成することができる。他の低電力無線電力技術は、米国特許第６，９６７，４６２号に記載されているもの等が提案されている。
【００１１】
ここに記載される実施形態に従った機器、システム及び方法は、周囲の健康な組織に熱損傷効果を引き起こすことなく、望ましくない組織を制御下で集中的にアブレーションすることができる不可逆的エレクトロポレーションの使用を介して、望ましくない組織の最小侵襲性アブレーション処置を目指して構成できる。ここに記載された実施形態に従った機器、システム及び方法は、エレクトロポレーション又は電気透過化処理（electropermeabilization）の使用を介して望ましくない組織をアブレーションするように構成できる。より詳細には、ここに記載される実施形態に従った機器、システム及び方法は、不可逆的エレクトロポレーションの使用を介して望ましくない組織をアブレ−ションするように構成できる。エレクトロポレーションは、細胞を電気パルスに暴露することにより、細胞膜の透過化を増大させる。細胞膜が暴露される外部電場（単位長さ当たりの電位）は、細胞膜内の血漿の導電率及び浸透性を顕著に増大させる。膜間電位に影響を与える主パラメータは、細胞膜を横切る電位差である。不可逆的エレクトロポレーションは、細胞膜に対する特定の大きさ及び持続時間の電場の印加であり、それによって細胞膜の透過化を変化させずに、細胞膜内に顕著な量の熱を誘発することなく細胞死がもたらされる。不安定化電位（destabilizing potential）は、細胞膜を横切る電位がその誘電強度を越える場合、細胞膜内に細孔を形成し、アポトーシス及び／又は壊死として公知のプロセス下で細胞を死滅させる。細胞に不可逆的エレクトロポレーションパルスを印加することは、熱誘導によるアブレーション処置に関連した有害な熱効果を周囲の健康な組織に対して与えることなく、大量の望ましくない組織をアブレーションするのに有効な方法である。これは、不可逆的エレクトロポレーションが熱なしで細胞を破壊するため、細胞の支持構造又は局所脈管構造を破壊しないためである。周囲の健康な組織に顕著な量の熱損傷を誘発することなく細胞死をもたらすのに好適な不安定化した不可逆的エレクトロポレーションパルスは、約数百〜約数千ボルトの範囲内の振幅を有してもよく、一般的には生体膜を横切って例えば約数ミリメートルの距離に渡って比較的長い持続時間で印加される。かくして、不安定化電場を供給して細胞壊死を急速に引き起こすことにより、望ましくない組織をインビボでアブレーションすることができる。
【００１２】
ここに記載される実施形態に従った電気的アブレーション療法のための機器、システム及び方法は、最小侵襲性外科手技に使用されて様々な解剖学上の位置、例えば非限定的に、脳、肺、乳房、肝臓、胆嚢、膵臓、前立腺、並びに食道、胃、腸、結腸、動脈、静脈、肛門、膣、子宮頚部、輸卵管及び腹膜腔で画成される様々な体内管腔内の組織処置領域にアクセスするように適応させることができる。最小侵襲性電気的アブレーション装置は、患者の身体内に形成された小さい開口部を通して挿入されたトロカールを使用して、又は、経管腔的内視鏡手術（ＮＯＴＥＳ）（商標）として公知の経管腔的アクセス技術を用いて、口、肛門若しくは膣等の自然身体孔を通して、組織処置領域に導入できる。電気的アブレーション装置（例えば、電極）は、処置領域内の望ましくない組織内に又は当該領域の近位に配置された後、エネルギー源により電場電位を望ましくない組織に印加できる。電気的アブレーション装置は、組織処置領域内に経皮的に（例えば、体内器官又は他の組織へのアクセスが皮膚の針穿刺により行われる）挿入できる部分を備える。電気的アブレーション装置の他の部分は、小切開部を通してトロカール若しくは内視鏡の作業チャネルを通して内視鏡的に（例えば、腹腔鏡下及び／又は胸腔鏡下で）、又は皮膚貫通的に（例えば、電気パルスが皮膚を貫通して組織処置領域に供給される）、組織処置領域内に導入できる。
【００１３】
図１は、電気的アブレーションシステムの一実施形態１０を示す。電気的アブレーションシステム１０は、電気エネルギーを使用して、患者内部の疾病組織、癌、腫瘍、腫瘤、病変、異常な組織増殖等の望ましくない組織をアブレーションするために使用できる。電気的アブレーションシステム１０は、非限定的に、内視鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、小切開部若しくはキーホールを介した開放外科手技、経皮的手法、皮膚貫通的手法、及び／若しくは外部非侵襲的手法、又はそれらの任意の組み合わせと共に使用してもよい。電気的アブレーションシステム１０を、口、肛門又は膣等の患者の自然身体孔内に配置し、例えば食道、結腸、子宮頚部、尿道等の体内管腔又は空洞を通して前進させ組織処置領域に到達するように構成できる。電気的アブレーションシステム１０はまた、トロカールを使用して、患者の皮膚又は腹壁を通して形成された小切開部又はキーホールを通して配置及び通過させ、組織処置領域に到達するように構成してもよい。組織処置領域は、例えば、非限定的に脳、肺、乳房、肝、胆嚢、膵臓、前立腺内、食道、胃、腸、結腸、動脈、静脈、肛門、膣、子宮頚部、輸卵管及び腹膜腔により画成される様々な体内管腔内に位置し得る。電気的アブレーションシステム１０は、転移性病変、腫瘍、骨折、感染部位、炎症部位を含む多くの病変及び骨病変（ostepathology）を処置するように構成することができる。組織処置領域内又は当該領域に近接して配置した後、電気的アブレーションシステム１０を作動させて（例えば、電圧を加えて）、望ましくない組織をアブレーションすることができる。一実施形態においては、電気的アブレーションシステム１０は、経口的にアクセスし得る胃腸（ＧＩ）管、食道、肺又は胃内の疾病組織を処置するように構成できる。別の実施形態では、電気的アブレーションシステム１０は、非限定的にＮＯＴＥＳ（商標）技術等の経管腔的アクセス技術を用いてアクセス可能であり得る肝臓又は他の器官内の望ましくない組織を処置するように適合させることができ、この場合では電気的アブレーション装置は、当初は口、肛門又は膣等の自然孔を通して導入した後、胃、腸、結腸、子宮頚部等の体内管腔の壁を穿刺することにより、組織処置部位へ前進させることができる。様々な実施形態において、電気的アブレーションシステム１０は、経皮的に、皮膚貫通的に、経管腔的に、最小侵襲的に、及び／若しくは開放外科技術を介して、又はそれらの任意の組み合わせにより配置された１つ又は２つ以上の電極を使用して、脳、肝、乳房、胆嚢、膵臓又は前立腺内の望ましくない組織を処置するように適合させることができる。
【００１４】
一実施形態において、電気的アブレーションシステム１０は、Ｏｌｙｍｐｕｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＧＩＦ−１００モデル等の、可撓性の内視鏡１２、並びに剛性の内視鏡、腹腔鏡又は胸腔鏡と共に使用することができる。一実施形態において、内視鏡１２は、結腸を通して経肛門的に、食道及び胃を通して経口腔的に、子宮頚部を通して経膣的に、皮膚貫通的に、又は腹部内に形成された外部切開部若しくはキーホールを介して、トロカールと共に組織処置領域に導入できる。電気的アブレーションシステム１０を、内視鏡１２を使用して、組織処置領域内へ又は当該領域に近接して挿入しかつガイドできる。
【００１５】
図１に示す実施形態では、内視鏡１２は、内視鏡ハンドル３４と、細長い比較的可撓性のシャフト３２とを備えられる。可撓性シャフト３２の遠位端は、光源及び覗き窓を備えてもよい。場合により、可撓性シャフト３２は、例えば電気的アブレーション装置等の様々な器具を内部に受容するための１つ又は２つ以上の作業チャネルを画成してもよい。覗き窓の視野内の画像は、通常内視鏡１２内に位置した電荷結合素子（ＣＣＤ）を有するカメラ等の光学装置により受信され、患者外部の表示モニター（図示せず）に伝送される。
【００１６】
一実施形態において、電気的アブレーションシステム１０は、電気的アブレーション装置２０、複数の導電体１８、起動スイッチ６２を含むハンドピース１６、並びに、起動スイッチ６２及び電気的アブレーション装置２０に電気的に結合された電気波形発生器等のエネルギー源１４を含んでもよい。電気的アブレーション装置２０は比較的可撓性の部材又はシャフト２２を備え、前記シャフト２２は、開放切開部及びトロカール、又は内視鏡１２の作業チャネルの１つ又は２つ以上（one of more）を通して、経皮的に、又は皮膚貫通的に、等の多様な公知の技術を用いて組織処置領域に導入できる。
【００１７】
一実施形態において、第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂ等の１つ又は２つ以上の電極（例えば、針電極、バルーン電極）が、電気的アブレーション装置２０の遠位端から外部へ延びる。一実施形態において、第１の電極２４ａは正極として構成されてもよく、第２の電極２４ｂは負極として構成されてもよい。第１の電極２４ａは、起動スイッチ６２を介してエネルギー源１４の正端子に結合した第１の導電体１８ａ、又は同様の導電性リード若しくはワイヤに電気的に接続されている。第２の電極２４ｂは、起動スイッチ６２を介してエネルギー源１４の負端子に結合した第２の導電体１８ｂ、又は同様の導電性リード若しくはワイヤに電気的に接続されている。導電体１８ａ、ｂは、それぞれの電極２４ａ、ｂに対する電気接続を除いて、互いに及び周囲の構造体から電気的に絶縁されている。様々な実施形態において、電気的アブレーション装置２０は、内視鏡１２（腹腔鏡又は胸腔鏡）、開放外科手技、又は外部及び非侵襲的医療手技を用いて、組織処置領域内に又は当該領域に近接して導入されるように構成できる。電極２４ａ、ｂは、本明細書では内視鏡電極又は腹腔鏡電極と称してよいが、その変形物を皮膚貫通的に又は経皮的に挿入することができる。前述したように、電極２４ａ、ｂの一方又は両方のいずれかを、可撓性シャフト２２内に画成されたカニューレ、ルーメン又はチャネルの内外に摺動可能に移動するように適合及び構成させることができる。
【００１８】
電極２４ａ、ｂが組織処置領域内に又は該領域に近接して所望の位置に配置された後、電極２４ａ、ｂは、ハンドピース１６上のスイッチ６２を起動又は停止することにより、エネルギー源１４に接続又は接続解除できる。スイッチ６２は、手動で操作でき、又は例えば足踏みスイッチ（図示せず）上に装備してもよい。電極２４ａ、ｂは、望ましくない組織に電場パルスを供給する。電場パルスは、パルス形、振幅、周波数、及び持続時間等の様々なパラメータに基づいて特徴付けできる。電場パルスは、望ましくない組織内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分であってよい。誘導される電位は、組織の種類、細胞の大きさ、及び電気パルスパラメータ等の多様な条件によって決まる。特定の組織の種類に対する膜間電位に影響を与える主要な電気パルスパラメータは、組織が暴露される電場の振幅及びパルス長である。
【００１９】
一実施形態において、可撓性シャフト２２上、及びハンドル２８内に保護スリーブ又はシース２６が摺動可能に配置できる。別の実施形態では、シース２６は、非限定的に、可撓性シャフト２２及びハンドル２８内に摺動可能に配置できる。シース２６は摺動可能であり、電極２４ａ、ｂ上に位置してトロカールを保護し、電気的アブレーション装置２０がトロカールを通して前進した際の偶発的な貫通を防止できる。電気的アブレーション装置２０の電極２４ａ、ｂの一方又は両方のいずれかは、可撓性シャフト２２内に形成されたカニューレ、ルーメン又はチャネルの内外に摺動可能に移動するように適合及び構成させることができる。第２の電極２４ｂは、定位置に固定されてもよい。第２の電極２４ｂは旋回軸を提供してもよく、前記旋回軸の周囲を第１の電極２４ａが組織処置領域内の他の地点へと弧を描くように移動して、電極２４ａ、ｂを１つの位置に固定することにより処置することができないようなより大きい疾病組織の部分を処置することができる。一実施形態において、電極２４ａ、ｂの一方又は両方のいずれかは、可撓性内視鏡１２の可撓性シャフト３２内に形成された作業チャネルの内外に摺動可能に移動するように適合及び構成させることができ、又は可撓性内視鏡１２とは独立して配置してもよい。第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂの様々な特徴は、図２Ａ〜Ｄにより詳細に記載されている。
【００２０】
一実施形態において、第１の導電体１８ａ及び第２の導電体１８ｂは、ハンドル２８を通して設けることができる。図示した実施形態では、摺動部材３０を使用して第１の電極２４ａを後退及び／又は前進させて、第１の電極２４ａを可撓性シャフト２２の遠位端の内外に摺動可能に移動できる。様々な実施形態では、電極２４ａ、ｂのいずれか又は両方を、摺動部材３０に又は追加の摺動部材に結合して電極２４ａ、ｂを前進及び後退させ、例えば電極２４ａ、ｂを配置できる。図示した実施形態では、第１の電極２４ａに結合した第１の導電体１８ａは、摺動部材３０に結合している。この様式で、可撓性シャフト２２により画成されるカニューレ、ルーメン又はチャネル内で摺動可能に移動することができる第１の電極２４ａは、摺動部材３０により前進及び後退することができる。
【００２１】
様々な別の実施形態では、電気的アブレーション装置２０のハンドル２８内にトランスデューサ又はセンサ２９を配置して、電極２４ａ、ｂが組織処置部内の組織を貫通する力を感知できる。このフィードバック情報は、電極２４ａ、ｂの一方又は両方のいずれかが、組織処置領域内に適切に挿入されたか否かを決定するのに役立つことができる。特に周知のように、癌腫瘍組織は健康な組織よりも密な傾向があるため、電極２４ａ、ｂを内部に挿入するのにより大きい力を必要とする。トランスデューサ又はセンサ２９は、操作者、外科医又は臨床医にフィードバックを提供して、電極２４ａ、ｂが癌腫瘍内に配置された時を物理的に感知することができる。トランスデューサ又はセンサ２９により提供されるフィードバック情報は、エネルギー源１４の内部又は外部のいずれかに位置した回路により処理され表示されることができる。センサ２９の読み取り値は、電極２４ａ、ｂが癌腫瘍内に適切に配置されたか否かを決定し、それにより電極２４ａ、ｂの配置が好適な誤差の余裕度で達成されたことを確認するのに使用できる。
【００２２】
一実施形態において、エネルギー源１４に対する入力は、プラグ（図示せず）により市販の電源に接続してもよい。エネルギー源１４の出力は電極２４ａ、ｂに結合され、ハンドピース１６上の起動スイッチ６２、又は一実施形態では足起動ペダル（図示せず）上に装備された起動スイッチを用いて電極２４ａ、ｂに電圧を加えてもよい。エネルギー源１４は、以下により詳細に記載するように、電気的アブレーションに好適な電気エネルギーを生成するように構成できる。
【００２３】
一実施形態において、電極２４ａ、ｂはエネルギー源１４（例えば、発生器、波形発生器）と電気的に結合するように適合及び構成される。電気エネルギーが電極２４ａ、ｂに結合されると、電極２４ａ、ｂの遠位端に電場が形成される。エネルギー源１４は、処置領域内の望ましくない組織の相当な量をアブレーションするのに好適な、所定の周波数、振幅、パルス長、及び／又は極性の電気パルスを発生させるように構成できる。例えば、エネルギー源１４は、処置領域内の望ましくない組織の相当な量をアブレーションするのに好適な、所定の周波数、振幅、パルス長、及び／又は極性を有するＤＣ電気パルスを供給するように構成できる。ＤＣパルスは特定の基準極性に対して正又は負であってよい。ＤＣパルスの極性を、正から負へ又は負から正へ所定の回数で逆転又は反転させて不可逆的エレクトロポレーションを誘導し、処置領域内の望ましくない組織の相当な量をアブレーションすることができる。
【００２４】
一実施形態において、エネルギー源１４の出力にタイミング回路を結合して、電気パルスを発生させることができる。タイミング回路は１つ又は２つ以上の好適なスイッチング要素を備え、電気パルスを生成できる。例えば、エネルギー源１４は、十分な振幅及び持続時間の一連のｎ電気パルス（ｎは、任意の正の整数）を生成して、ｎ電気パルスが電極２４ａ、ｂに印加された際に組織アブレーションに好適な不可逆的エレクトロポレーションを誘導することができる。一実施形態において、電気パルスは、一定の又は可変のパルス長、振幅、及び／又は周波数を有することができる。
【００２５】
電気的アブレーション装置２０は、双極又は単極モードのいずれかで作動できる。双極モードでは、第１の電極２４ａは第１の極性に電気的に接続され、第２の電極２４ｂは反対の極性に電気的に接続される。例えば単極モードでは、第１の電極２４ａは規定電圧に結合され、第２の電極２４ｂは接地に設定される。図示した実施形態では、エネルギー源１４は、電気的アブレーションシステム１０と共に双極又は単極モードのいずれかで作動するよう構成できる。双極モードでは、第１の電極２４ａは１つの極性の規定電圧に電気的に接続され、第２の電極２４ｂは反対の極性の規定電圧に電気的に接続される。３つ以上の電極が使用される場合、電極の極性は、任意の隣接する２つの電極が、例えば同一又は反対のいずれかの極性を有し得るように交代させることができる。
【００２６】
単極モードでは、患者が接地パッドにより接地される必要はない。単極エネルギー源１４は一般に、患者に接続された接地パッドを感知することにより作動するように構成されているため、エネルギー源１４の負極をインピーダンスシミュレーション回路に結合させることができる。この様式では、インピーダンス回路が接地パッドに対する接続をシミュレートし、それによってエネルギー源１４を起動させることができる。単極モードでは、インピーダンス回路は、そうでなければ接地パッドに取り付けられる電極２４ａ、ｂのいずれか一方と直列で電気的に接続され得ることは理解できる。
【００２７】
一実施形態において、エネルギー源１４は、所定の周波数、振幅、パルス幅又は持続時間、及び／又は組織処置領域内の細胞の電気的アブレーションに好適な極性においてＲＦ波形を生成するように構成できる。好適なＲＦエネルギー源の一例は、Ｅｒｂｅ，ＧｍｂＨから入手可能なＭｏｄｅｌ  Ｎｕｍｂｅｒ  ＩＣＣ  ３５０等の、市販されている従来の双極／単極電気手術ＲＦ発生器である。
【００２８】
一実施形態において、エネルギー源１４は、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な不安定化電位（例えば、電場）を生成するように構成できる。不安定化電位は、不可逆的エレクトロポレーションを誘導して電気的アブレーション装置２０により望ましくない組織をアブレーションするのに好適な双極／単極ＤＣ電気パルスの形態であることができる。不可逆的エレクトロポレーション電場（electric filed）パルスを双極又は単極モードで生成するのに好適な市販のエネルギー源は、ＢＴＸ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡから入手可能な、Ｍｏｄｅｌ  Ｎｕｍｂｅｒ  ＥＣＭ  ８３０等のパルスＤＣ発生器である。双極モードでは、第１の電極２４ａはエネルギー源１４の第１の極性に電気的に結合でき、第２の電極２４ｂは第２の（例えば、反対の）極性に電気的に結合できる。双極／単極ＤＣ電気パルスは、多様な周波数、振幅、パルス長、及び／又は極性にて生成することができる。しかしながら、組織内に熱を供給して組織を熱的に破壊する高い電力及びエネルギーレベルを必要とするＲＦアブレーションシステムとは異なり、不可逆的エレクトロポレーションでは細胞は熱ではなく電場電位により破壊されるため、不可逆的エレクトロポレーションは、有害な熱的効果を有することなく望ましくない組織を殺滅するために、組織内へ非常に少量のエネルギー入力を必要とする。
【００２９】
一実施形態において、エネルギー源１４は、有線又は無線接続のいずれかにより、第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂに結合できる。有線接続では、図示するように、エネルギー源１４は、導電体１８ａ、ｂを用いて電極２４ａ、ｂに結合される。無線接続では、導電体１８ａ、ｂはエネルギー源１４に結合された第１のアンテナ（図示せず）と、電極２４ａ、ｂに結合された第２のアンテナ（図示せず）とで代替され、第２のアンテナは第１のアンテナから遠隔に位置している。
【００３０】
一実施形態において、エネルギー源は無線送信機を備え、無線エネルギー輸送技術を用いて、遠隔に配置された１つ又は２つ以上のアンテナを介してエネルギーを電極に供給できる。前述したように、無線エネルギー輸送又は無線電力伝送は、相互接続導電体１８ａ、ｂを使用することなくエネルギー源１４から電気エネルギーを電気負荷物、例えば組織処置領域内の異常細胞に送信する方法である。電気変圧器は、無線エネルギー輸送の最も簡易な例である。変圧器の一次及び二次回路は、直接接続されていない。相互誘導として公知のプロセスを介して、電磁結合によりエネルギー輸送が行われる。ＲＦエネルギーを使用した無線電力輸送技術は、Ｐｏｗｅｒｃａｓｔ，Ｉｎｃ．によって生み出されている。Ｐｏｗｅｒｃａｓｔシステムは、１メートル強に対して６ボルトの最大出力を達成することができる。他の低電力無線電力技術には、米国特許第６，９６７，４６２号に記載されているものが提案されている。
【００３１】
一実施形態では、エネルギー源１４は、約１Ｈｚ〜約１００００Ｈｚの範囲内の周波数、約±１００〜約±３０００ＶＤＣの範囲内の振幅、及び約１μｓ〜約１００ｍｓの範囲内のパルス長（例えば、パルス幅、パルス持続時間）においてＤＣ電気パルスを生成するように構成できる電極２４ａ、ｂに結合した電位の極性を、電気的アブレーション治療中に逆転できる。例えば、当初、ＤＣ電気パルスは、正の極性と、約＋１００〜約＋３０００ＶＤＣの振幅とを有してよい。続いて、振幅が約−１００〜約−３０００ＶＤＣの範囲内であるように、ＤＣ電気パルスの極性を逆転できる。一実施形態において、組織処置領域内の望ましくない細胞は、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚの周波数、約＋７００〜約＋１５００ＶＤＣの範囲内の振幅、及び約１０μｓ〜約５０μｓのパルス長において不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適なＤＣパルスを用いて電気的にアブレーションすることができる。別の実施形態では、組織処置領域内の異常な細胞は、約＋５００ＶＤＣの振幅、及び約２０ｍｓのパルス持続時間を有し、約１０Ｈｚのパルス周期Ｔ又はパルス繰り返し周波数、すなわち周波数ｆ＝１／Ｔ、で供給される電気波形を用いて電気的にアブレーションすることができる。不可逆的エレクトロポレーションを誘導することにより生きた組織を破壊するためには、１，０００Ｖ／ｃｍの電場強度が好適であることが測定されている。
【００３２】
図２Ａ〜Ｄは、様々な配置段階における電気的アブレーション２０装置の一実施形態を示す。図２Ａ〜Ｄに示す実施形態では、シース２６が可撓性シャフト２２上に配置されているが、当業者はシース２６が可撓性シャフト２２内に配置されてもよいことを理解できる。電気的アブレーション装置２０は、図１に示した電気的アブレーションシステム１０と共に使用できる。非限定的に、他の装置及び電極構成を使用してもよいことが理解できる。図２Ａは、シース２６が矢印４０で示される方向に延びて電極２４ａ、ｂを覆う、初期の配置段階を示す電極２４ａ、ｂは、直径約０．５ｍｍ、約１ｍｍ又は約１．５ｍｍの寸法を有してもよい。電極２４ａ、ｂの寸法は、直径約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍのいずれかであり得ることが理解できる。電気的アブレーション装置２０は、例えば図３に示すようにトロカールを通して組織処置領域内に導入できる。図２Ｂは、シース２６が矢印４２で示される方向に、ハンドル２８内に後退されている、別の配置段階を示す。この配置段階では、第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂが可撓性シャフト２２の遠位端を通して延び、組織処置領域内に又は該領域に近接して挿入される準備が整っている。第１の電極２４ａは、ハンドル２８を掴んで摺動部材３０を引くことにより、可撓性シャフト２２内に形成されたルーメン４４を通って、方向４２に後退させることができる。図２Ｃは、摺動部材３０ハンドルを例えば４２の方向に引くことにより、第１の電極２４ａが同一方向に後退されているプロセスである、過渡期を示す。図２Ｄは、第１の電極２４ａが完全に後退された位置にある、別の配置段階を示す。この配置段階では、電気的アブレーション装置２０が第２の電極２４ｂにより規定される軸線４６の周囲を枢動的に回転できる。電極２４ａ、ｂは距離「ｒ」により互いに離間されている。電極２４ａ、ｂ間の距離「ｒ」は、５．０ｍｍ、約７．５ｍｍ又は約１０ｍｍであってもよい。電極２４ａ、ｂ間の距離「ｒ」は、約５．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍのいずれかであり得ることが理解できる。かくして、電気的アブレーション装置２０は第２の電極２４ｂにより形成された旋回軸の周囲に弧を描くように回転することができ、第１の電極２４ａは組織処置領域の中で半径「ｒ」内の新しい位置に配置できる。第１の電極２４ａを後退させ、前記電極２４ａを第２の極２４ｂの周囲に回転させることにより、外科医又は臨床医は、電極２４ａ、ｂ間の距離である半径「ｒ」を有する円形領域を本質的に含むより大きい組織処置領域を標的とし処置することができる。かくして、電極２４ａ、ｂは、組織のずっと大きい領域を処置するために組織処置領域内の及び該領域の周囲の複数の位置に配置できる。電極２４ａ、ｂの直径を増大させ電極２４ａとｂの間隔を更に離すことにより、より大きい組織領域に渡って電場を生成させ、それ故より大量の望ましくない組織アブレーションすることが可能となる。この様式で、操作者は例えば癌性病巣、ポリープ、又は腫瘍を含むより大きい組織処置領域を処置することができる。
【００３３】
ここに記載される実施形態による電気的アブレーション電極は、図１及び２Ａ〜Ｄに示し記載したように、特定の針型の電極２４ａ、ｂに関して記載されているが、当業者は非限定的に他の構成の電気的アブレーション電極を使用して、望ましくない組織をアブレーションすることができることを理解できる。一実施形態において、電気的アブレーション装置２０は、２つ又は３つ以上の後退不可能な固定電極を備えてもよい。別の実施形態では、電気的アブレーション装置２０は２つ又は３つ以上の後退可能な電極を含んでもよく、その一実施形態は、図２Ｅを参照して以下に記載されている。別の実施形態では、電気的アブレーション装置２０は、内視鏡１２の可撓性シャフト３２の少なくとも１つの作業チャネル内に配置された少なくとも１つの摺動可能な電極を備えることができる。別の実施形態では、電気的アブレーション装置２０は、組織処置領域内に皮膚貫通的に又は経皮的に挿入されるように構成できる少なくとも１つの電極を備えてもよい。更に様々な別の実施形態では、電気的アブレーション装置２０は、組織処置領域に皮膚貫通的に又は経皮的に導入されるように構成された少なくとも１つの電極を備えてもよく、少なくとも１つの他の電極は、内視鏡１２の可撓性シャフト３２の少なくとも１つの作業チャネルを通して組織処置領域に導入されるように構成できる。ただし、本実施形態はここに示したものに限定されない。
【００３４】
図２Ｅは、多数の針電極８２４ｍを備える電気的アブレーション装置８００の一実施形態を示し、ｍは任意の正の整数である。図示した実施形態では、電気的アブレーション装置８００は４つの電極８２４ａ、８２４ｂ、８２４ｃ、８２４ｄを備える。一実施形態において、電気的アブレーション装置８００は、非限定的に３つの針電極８２４ａ、８２４ｂ、８２４ｃを備えてもよいことが理解できる。電気的アブレーション装置８００は、図１に示した電気的アブレーションシステム１０と共に使用できる。非限定的に、他の装置及び電極構成を使用してもよいことが理解できる。電極８２４ａ〜ｍはそれぞれ、直径約０．５ｍｍ、約１ｍｍ又は約１．５ｍｍの寸法を有してもよい。電極８２４ａ〜ｍのそれぞれの寸法は、直径約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍのいずれかであり得ることが理解できる。電気的アブレーション装置８００は、例えば図３を参照して次に記載及び示されるように、トロカールを通して組織処置領域内に導入できる。
【００３５】
電気的アブレーション装置８００は、図２Ａ〜Ｄを参照して記載した電気的アブレーション装置２０と本質的に同一の構成要素を備える。電気的アブレーション装置８００は、比較的可撓性の部材又はシャフト２２、保護シース２６、及びシース２６、電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄ、のいずれか又は両方を操作する１つ又は２つ以上のハンドル２８を備える。電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄは、矢印８４２で示される方向に、個別に又は同時に配置可能及び／又は後退可能であってもよい。電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄは、電気的アブレーション装置８００の遠位端から外部に延びる。一実施形態において、第１の電極８２４ａ及び第２の電極８２４ｂは、対応する第１の導電体８１８ａ及び第２の導電体８１８ｂを介してエネルギー源１４のアノードに結合した正極として構成でき、第３及び第４の８２４ｃ、８２４ｄは、対応する第３及び第４の導電体８１８ｃ、８１８ｄ、又は作動スイッチ６２を介して同様の導電性リード若しくはワイヤを介してエネルギー源１４のカソードに結合した負極として構成できる。電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄが組織処置領域内に又は当該領域に近接して所望の位置に配置された後、電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄは、スイッチ６２を作動／停止することにより、エネルギー源１４に接続／接続解除できる。
【００３６】
図２Ａ〜Ｄを参照して前述したように、一実施形態において図２Ｅに示すように、保護スリーブ又はシース２６が可撓性シャフト２２上及びハンドル２８内に摺動可能に配置できる。初期の配置段階では、シース２６は４０の方向に延長され、電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄを覆ってトロカールを保護し、電気的アブレーション装置８００がトロカールを通して前進される際の偶発的な貫通を防止する。電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄが組織処置領域内に又は当該領域に近接して配置されると、シース２６が４２の方向に後退され、それにより電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄが暴露される。電気的アブレーション装置８００の電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄの１つ又は２つ以上は、可撓性シャフト２２内に形成されたカニューレ、ルーメン又はチャネルの内外に摺動可能に移動するように適合及び構成させることができる。一実施形態において、電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄの全部は、例えば図２Ａ〜Ｄのルーメン４４を参照して、可撓性シャフト２２内に形成されたルーメン内に形成されたチャネルの内外に摺動可能に移動するように構成され、それにより電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄは操作者が所望するように前進及び後退される。それでも尚、別の実施形態では、１つ又は２つ以上の電極８２４ａ、ｂ、ｃ、ｄの全部又は所定のいくつかを定位置に固定することが望ましい場合がある。
【００３７】
本明細書に記載される電極の様々な実施形態、例えば電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍは、例えば細長い可撓性シャフトを備える電気的アブレーション装置（図示せず）と共に使用されるように構成され、例えば針電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍを収容してもよい。針電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍは、電気的アブレーション装置の遠位端を越えて自由に延びる。可撓性シャフトは、針電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍを摺動可能に受容するための内部に形成された多数のルーメンを有する。可撓性シースは、ハンドル部分から遠位端へ長手方向に延びる。ハンドル部分は、それぞれの壁を画成するそれぞれのスロット内に受容された多数の摺動部材を有する。摺動部材は、対応する針電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍに結合されている。摺動部材は、電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍを前進及び後退させるように可動である。針電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍは、対応する摺動部材により、独立して可動であることができる。針電極２４ａ、ｂ、又は８２４ａ〜ｍは、独立して、又は同時に配置できる。多数の針電極及び好適なハンドルを収容する細長い可撓性シャフトを備える電気的アブレーション装置（図示せず）は、「ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ  ＡＢＬＡＴＩＯＮ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」と題された同一所有者の２００７年８月３１日出願の米国特許出願第１１／８９７，６７６号の図４〜１０を参照して記載され、当該特許出願の全開示は、その全容が参照により本明細書に組み込まれる。
【００３８】
図２Ａ〜Ｅを参照して記載される電気的アブレーション装置２０、８００は、患者内部に内視鏡的に（図１５に示すように、皮膚貫通的に、経皮的に、開放切開部を通して、トロカールを通して（図３に示すように）、自然孔を通して（図１５に示すように）、又はそれらの任意の組み合わせにより）導入できることが理解できる。一実施形態において、電気的アブレーション装置２０、８００の外径は、内視鏡の作業チャネル内に適合する寸法を有してもよく、別の実施形態では、電気的アブレーション装置２０、８００の外径は、例えば図１５に示すように、中空の外側スリーブ６２０、又はトロカール内に適合する寸法を有してもよい。中空の外側スリーブ６２０、又はトロカールは、患者の上部胃腸管内に挿入され、かつ図１に記載した内視鏡１２と同様の内視鏡６２２（例えば、胃内視鏡）の可撓性内視鏡部分を受容する大きさであってもよい。
【００３９】
図３は、肝臓５０の表面上に位置した望ましくない組織４８の処置に使用されている、図１及び２Ａ〜Ｄに示した電気的アブレーションシステム１０の一実施形態を示す。望ましくない組織４８は、例えば多様な疾病組織、癌、腫瘍、腫瘤、病変、異常な組織増殖を表し得る。使用時には、電気的アブレーション装置２０がトロカール５４のポート５２を通って、組織処置領域内に又は当該領域に近接して導入できる。トロカール５４は皮膚５６内に形成された小切開部５９を通って患者内に導入される。内視鏡１２は、結腸を通って経肛門的に、経管腔的技術を用いて食道を下って胃を通って経口腔的に、又は患者の腹壁（例えば、腹膜壁）を通して形成された小切開部若しくはキーホールを通って患者内に導入できる。内視鏡１２は電気的アブレーション装置２０の遠位端を、望ましくない組織４８内に又は当該組織に近接してガイド及び配置するように使用できる。トロカール５４を通して可撓性シャフト２２を導入するに先だって、可撓性シャフト２２上にシース２６を前記シャフトの遠位端に向かう方向に摺動させて、電気的アブレーション装置２０の遠位端が望ましくない組織４８に到達する迄、電極２４ａ、ｂを（図２Ａに示すように）覆う。
【００４０】
電気的アブレーション装置２０が望ましくない組織４８内に又は該組織に近接して好適に導入された後、シース２６を後退させて電極２４ａ、ｂを（図２Ｂに示すように）露出させ、望ましくない組織４８を処置する。望ましくない組織４８をアブレーションするために、操作者は当初、内視鏡視覚化を用いて第１の電極２４ａを第１の位置５８ａに、第２の電極２４ｂを第２の位置６０に配置し、望ましくない組織４８を可撓性内視鏡１２の視野内に維持できる。第１の位置５８ａは、望ましくない組織４８の周辺縁の近傍であってもよい。電極２４ａ、ｂが望ましくない組織４８内に又は当該組織に近接して配置された後、不可逆的エレクトロポレーションパルスにより電極２４ａ、ｂに電圧を加えて、第１の壊死部６５ａを形成する。例えば、第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂが所望の位置６０及び５８ａ内に配置された後、エネルギー源１４により第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂに電圧を加えることによって発生された電場に、望ましくない組織４８を暴露できる。電場は、望ましくない組織４８内の第１の壊死部６５ａ内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な大きさ、周波数及びパルス長を有することができる。壊死部の寸法は、前述したように、電極２４ａ、ｂの寸法及び間隔によって実質的に決まる。処置時間は、電極２４ａ、ｂを起動し、又は電極２４ａ、ｂに電圧を加えて、望ましくない組織４８内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な電気パルスを発生させる時間として定義される。
【００４１】
この手順は繰り返されて、望ましくない組織４８の比較的より大きい部分を破壊できる。位置６０は、その周囲を第１の電極２４ａが、半径「ｒ」の弧を描くように回転され得る枢動点として解釈でき、前記半径「ｒ」は、第１の電極２４ａと第２の電極２４ｂとの間の距離である。第２の電極２４ｂの周囲に回転させる前に、摺動部材３０（図１及び２Ａ〜Ｄ）を近位端に向かう方向に引くことにより第１の電極２４ａを後退させ、位置６０にて第２の電極２４ｂにより形成された枢動点の周囲に電気的アブレーション装置２０を回転させる。第１の電極２４ａが第２の位置５８ｂに回転された後、摺動部材３０を遠位端に向かう方向に押すことにより、第１の電極２４ａが前進されて望ましくない組織４８と地点５８ｂにて係合する。第２の壊死部６５ｂは、第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂに電圧を加えることにより形成される。第３の壊死部６５ｃは、第１の電極２４ａを後退させ、枢動点６０の周囲にて枢動させて第１の電極２４ａを新しい位置へ回転させ、第１の電極２４ａを望ましくない組織４８内に前進させ、第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂに電圧を加えることにより形成される。このプロセスは、例えば望ましくない組織４８領域全体をアブレーションするのに好適な半径「ｒ」を有する多数の円形範囲内で必要な回数だけ反復され、任意数の壊死部６５ｐ（ｐは任意の整数である）を形成することができる。外科医又は臨床医は、任意の時間に第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂを再配置してそのプロセスを新たに開始することができる。別の実施形態では、図２Ｅを参照して記載した多数の針電極８２４ａ〜ｍを備える電気的アブレーション装置８００を使用して、望ましくない組織４８を処置できる。当業者は、同様の技術を用いて、結腸を通して経肛門的に、及び／又は経管腔的アクセス技術を用いて食道及び胃を通して経口的にアクセス可能であり得る任意の他の望ましくない組織をアブレーションすることができることを理解できる。従って、本実施形態はここに示したものに限定されない。
【００４２】
図４は、肝臓５０の表面上に位置した望ましくない組織４８の処置に使用されている、図３に示した電気的アブレーションシステム１０の一実施形態の詳細な図を示す。第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂは、肝臓５０上の望ましくない組織４８内に又は当該組織に近接して埋め込まれる。第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂに電圧が加えられて、望ましくない組織４８内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な振幅及び長さの１つ又は２つ以上の電気パルスを供給し、第１の壊死部６５ａを形成する。それぞれの電極２４ａ、ｂを直に包囲する組織に追加の電気パルスを印加して、電極−組織−境界面の近傍に第２の熱的壊死部６３ａ、ｂを形成できる。不可逆的エレクトロポレーションエネルギーパルスの持続時間は、それぞれの電極２４ａ、ｂを直に包囲する組織６３ａ、ｂの温度が、熱的壊死を形成するのに十分なレベルに上昇するか否かを決定する。前述したように、電極２４ａ、ｂの寸法及び間隔を変動させることにより、不可逆的エレクトロポレーション誘導壊死部６５ａの寸法及び形状を調節することができる。電気パルスの振幅及び長さを変動させて、組織−電極−境界面の近傍の熱誘導壊死部の寸法及び形状を調節することができる。別の実施形態では、多数の針電極８２４ａ〜ｍを備える電気的アブレーション装置８００を使用して、例えば肝臓５０の表面上に位置した望ましくない組織４８を処置できる。
【００４３】
図５は、図４に示した電気的アブレーションシステム１０を使用して望ましくない組織に印加し、組織内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導することにより第１の壊死部を形成し、また電極−組織−境界面の近傍に熱効果を誘発することにより、第２の壊死部を形成できる一連の電気パルスのグラフ表示である。時間（ｔ）を水平軸に沿って示し、電圧（ＶＤＣ）を垂直軸に沿って示す。最初に、望ましくない組織４８は、不可逆的エレクトロポレーション壊死部６５ａを誘導するのに十分な第１の所定の振幅、長さ及び周波数の、第１シリーズの電気パルスに暴露される。続いて、電極−組織−境界面の近傍の望ましくない組織が、組織上に熱壊死効果を誘導し、熱的壊死部６３ａ、ｂを形成するのに十分な第２の所定の振幅、長さ及び周波数の、第２シリーズの電気パルス７２に暴露される。図５に示すように、第１シリーズのパルス７０は約２０〜４０の電気パルスを含み、前記電気パルスは、約１０００ＶＤＣの振幅、約１０μｓ〜約１５μｓのパルス長ｔ１、及び約１００μｓ（ｆ１＝１００００Ｈｚ）の周期Ｔ１（例えば、パルス繰り返し周波数ｆ１＝１／Ｔ１）を有する。第１シリーズのパルスは、壊死部６５ａ内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分である。周期Ｔ１は、パルス長ｔ１＋パルス間隔７４、例えばパルスの立ち下がり縁と次のパルスの立ち上がり縁との間の時間として定義される。第２シリーズのパルス７２は、約５００ＶＤＣの振幅、約１０ｍｓ〜約１５ｍｓのパルス長ｔ２、及び約１００ｍｓ（ｆ２＝１０Ｈｚ）の周期Ｔ２を有する単一のパルス又は多数のパルスを含んでもよい。第２シリーズのパルスは、それぞれの電極２４ａ、ｂを直に包囲する電極−組織−境界面の近傍の組織内に熱的壊死部６３ａ、ｂを形成するのに十分である。一実施形態において、ｆ１＝ｆ２＝１０Ｈｚ（即ち、Ｔ１＝Ｔ２＝１００ｍｓ）である。
【００４４】
一実施形態において、組織−電極−境界面における電極２４ａ、ｂを直に包囲する組織内に形成された熱的壊死部６３ａ、ｂは、肝臓５０の望ましくない組織４８内に電極２４ａ、ｂを挿入し又は埋め込むことにより生じた機械的外傷の結果である、望ましくない組織４８内の出血を止めるのに有益である。一般に、電気パルスにより誘導された不可逆的エレクトロポレーションは熱的壊死又は他の有害な熱的効果を生じないが、より長い電気パルス７２を望ましくない組織４８に連続して印加し、組織−電極−境界面における電極２４ａ、ｂを直に包囲する組織を熱的に密封できる。したがって、第１シリーズの実質的により短い電気パルス７０（マイクロ秒の範囲内）と第２シリーズの実質的により長いエネルギーパルス７２（ミリ秒の範囲内）との組み合わせを印加する技術を、血管を横切断する前に、血管を密封するために使用できる。したがって、第１シリーズのパルス７０を血管に印加して、不可逆的エレクトロポレーションにより細胞壊死を誘導できる。次に、血管を切開する前に第２シリーズのパルス７２を血管に印加して、熱的壊死部を形成し血管を密封することができる。
【００４５】
様々な実施形態では、一連の電気パルスは、例えばエネルギー源１４によって提供できるような以下のパラメータにより特徴付けできる。一実施形態において、エネルギー源１４は、約１Ｈｚ〜約１００００Ｈｚの範囲内の周波数、約±１００〜約±３０００ＶＤＣの範囲内の振幅、及び約１μｓ〜約１００ｍｓの範囲内のパルス長（例えばパルス幅、パルス持続時間）のＤＣ電気パルスを生成するように構成できる。電極２４ａ、ｂに結合される電位の極性は、電気的アブレーション療法中、逆転させてもよい。例えば、当初、ＤＣ電気パルスは、正の極性と、約＋１００〜約＋３０００ＶＤＣの振幅とを有してもよい。続いて、振幅が約−１００〜約−３０００ＶＤＣの範囲内であるように、ＤＣ電気パルスの極性を逆転させてもよい。一実施形態において、組織処置領域内の望ましくない細胞は、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚの周波数、約＋７００〜約＋１５００ＶＤＣの範囲内の振幅、及び約１０μｓ〜約５０μｓのパルス長のＤＣパルスを用いて電気的にアブレーションすることができる。別の実施形態では、組織処置領域内の異常な細胞は、約＋５００ＶＤＣの振幅、及び約２０ｍｓのパルス持続時間を有し、約１０Ｈｚのパルス周期Ｔ又はパルス繰り返し周波数、すなわち周波数ｆ＝１／Ｔ、で供給される電気波形を用いて電気的にアブレーションすることができる。
【００４６】
図６、７及び８は、電気エネルギーを使用して身体管腔内に位置した望ましくない組織を処置するための電気的アブレーション装置２９０の一実施形態を示す。図６は、電気的アブレーション装置２９０の一実施形態の断面図を示す。図７は、図６に示した電気的アブレーション装置２９０の端面図を示す。図８は、図６に示した電気的アブレーション装置２９０の実施形態の断面図を示す。前述したように、大伏在静脈（ＧＳＶ）の逆流症は、図８に示す結節状血管２９２を生じる可能性がある。従来、静脈瘤は、剥がした後、結節状血管２９２により画成された管腔の内部部分を化学的又は熱的アブレーションのいずれかを適用することにより処置されていた。図６〜８に示した実施形態では、電気的アブレーション装置２９０は、エネルギー源１４と結合し、結節状血管２９２により画成された管腔内に挿入されるように構成される。結節状血管２９２に挿入された後、電気的アブレーション装置２９０にエネルギー源１４により電圧を加え、高電圧ＤＣ電気パルスを結節状血管２９２の内側壁２９４に印加できる。高電圧ＤＣパルスを使用して、望ましくない組織のアブレーションと、それに続く結節状血管２９２の密封ができる。しかしながら、図６〜８に示す実施形態はここに示したものに限定されず、電気的アブレーション装置２９０は、エネルギー源１４により供給される電気パルス形態のエネルギーを使用して、任意の内側身体管腔内の組織を処置及び密封するために使用できる。
【００４７】
図６〜８を参照すると、電気的アブレーション装置２９０はプローブ２９６を備え、前記プローブは当該プローブの長手方向に延びるカニューレ、チャネル又はルーメン有する。プローブ２９６の遠位端２９８は、第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂを有し、前記第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂにはエネルギー源１４により電位差を印加することができる。第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂは、対応する第１の導電体３０４ａ及び第２の導電体３０４ｂを介してエネルギー源１４の正端子及び負端子のそれぞれに結合できる。第１の導電体３０４ａ及び第２の導電体３０４ｂは、プローブ２９６内に形成された各コンジット３０６ａ、ｂを通して延び、かつコンジットを通って長手方向に延びる。第１の導電体３０４ａ及び第２の導電体３０４ｂは、任意の好適な様式で第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂに電気的に結合できる。第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂは、エネルギー源１４から、電気パルスの形態のエネルギーの受け取りに適応している。電気パルスは、図８に示すような結節状血管２９２により画成される管腔等の、管腔内の望ましくない組織を処置、例えばアブレーションするのに好適な電場を発生させる。一実施形態において、エネルギー源１４により電圧を加えられた後、第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂは、望ましくない組織内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な電場を発生させる。第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂを横切って電位差が形成され、それにより望ましくない組織内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な電場強度を発生できることが理解できる。別の実施形態では、プローブ２９６は、第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂに加えて、１つ又は２つ以上の電極を有してもよい。
【００４８】
電気的アブレーションプローブ２９６は結節状血管２９２により画成される管腔内に挿入され、結節状血管２９２のテーパ状の管腔２９８部分内の組織をアブレーションするのに好適な形状因子を有する。プローブ２９６は、結節状血管２９２のテーパ状管腔２９８部分内において、結節状血管２９２の内側壁２９４と係合する。プローブ２９６の近位端に適用される吸引力３０６が、プローブ２９６のルーメン３００内部を真空に引いて、プローブ２９６の遠位端２９８において結節状血管２９２を潰す。血管２９２が吸引３０６により潰された又は圧潰された後、第１の振幅Ａ１（例えば、〜１０００Ｖ振幅）及び第１のパルス長Ｔ１（例えば、〜５０マイクロ秒）の高電圧ＤＣ電気パルスの第１のパルス列３０２が、エネルギー源１４によって第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂに印加される。高電圧ＤＣパルス列３０２は、最終的には結節状血管２９２のテーパ状管腔２９８部分内で、不可逆的エレクトロポレーションにより細胞を殺滅する。より小さい電圧振幅Ａ２（例えば、〜５００ＶＤＣ）及び第２のより長いパルス長Ｔ２（例えば、〜１５ミリ秒）を有する第２のパルス列３０４をプローブ２９６の第１のリング電極３０２ａ及び第２のリング電極３０２ｂに印加して、結節状血管２９２を熱的に密封する。前述したように、一実施形態では、アブレーション又は密封処置プロセス中に、エネルギー源１４により電気パルスの極性を反転し又は逆転させることができる。様々な実施形態において、電気パルスは、例えば図１及び５に関連して論じたように、エネルギー源１４の出力に従ったパラメータにより特徴付けできる。
【００４９】
図９は、患者の非転移性前立腺癌の処置に使用されている、電気的アブレーションシステム４００の一実施形態を示す。前述したように、前立腺全体４０４及び周囲のリンパ節を除去する根治的前立腺切除術は、前立腺癌の従来の処置の１つである。殆どの他の形態の癌と同様、放射線療法が、前立腺癌の処置方法と共に、又はその代替として使用できる。前立腺癌を処置するための他の熱アブレーション技術は、経直腸的超音波ガイダンスを介したＲＦ組織内腫瘍アブレーション（ＲＩＴＡ）である。前立腺癌を処置するこれらの従来の方法は有効であるが、それらを多数の外科医が好まず、前立腺を包囲する健康な組織に有害な熱的効果を生じる恐れがある。ここに記載される実施形態による電気的アブレーションシステム４００は、癌組織内に及び／又は該組織に近接して配置された電極に、エネルギー源によって供給されるパルスを介する（pulses through supplied）不可逆的エレクトロポレーションを使用して、改良された前立腺癌の電気的アブレーションを提供する。
【００５０】
図９を参照すると、電気的アブレーションシステム４００は、少なくとも２つの電極４０２ａ、ｂ、及びエネルギー源１４を備える電気的アブレーション装置４０２を含む。電気的アブレーションシステム４００は、図１に示した電気的アブレーションシステム１０と共に使用されるように適合できる。電極４０２ａ、ｂは体内管腔又は空洞内に配置されるよう構成され、一実施形態では、同様に図１に示した可撓性内視鏡１２と共に使用されるように構成できる。電極４０２ａ、ｂは、図１にて前述したように、対応する導電体１８ａ、ｂ、ハンドピース１６、起動スイッチ６２及びエネルギー源１４と結合するように構成される。第１の電極４０２ａは、尿道４０６を通して膀胱４１０の近位方向の前立腺４０４内に導入され得るワイヤ又は可撓性の導電性チューブを有する。第１の電極４０２ａは、例えば周知の蛍光透視法又は超音波ガイダンスを用いて前立腺４０４内に配置できる。第２の電極４０２ｂはパッドを有し、肛門４０８内へ導入し、前立腺４０４に近接した位置へ前進させることができる。第１の電極４０２ａは経肛門的に配置される第２の電極４０２ｂパッドと比較して遙かに小さい表面エリアを有する。第１の電極４０２ａは、エネルギー源１４の正（＋）端子に接続でき、第２の電極４０２ｂは、エネルギー源１４の負（−）端子に接続できる。一実施形態において、エネルギー源１４は、高電圧ＤＣ電気パルス発生器として構成できる。図１に示すようにハンドピース１６の起動スイッチ６２部分を使用して電気的アブレーションシステム４００に電圧を加え、以下の図１０に示すような、エネルギー源１４により供給され電極４０２ａ、ｂを介して送達される不可逆的エレクトロポレーションパルスにより、前立腺４０４内の非転移性癌をアブレーションすることができる。別の実施形態では、プローブ２９６は、第１の電極４０２ａ及び第２の電極４０２ｂに加えて、１つ又は２つ以上の電極を有してよい。
【００５１】
図１０は、望ましくない組織に印加されて、図９に示した前立腺４０４の非転移性癌をアブレーションするのに好適な不可逆的エレクトロポレーションを誘導し得る、一連の電気パルス４１２のグラフ表示である。時間（ｔ）を水平軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を垂直軸に沿って示す。不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な所定の振幅Ｖｏ及びパルス長ｔｏを有する一連の電気パルス４１２を電極４０２ａ、ｂを介して前立腺４０４に印加し、望ましくない癌組織をアブレーションすることができる。約１５００〜約３０００ボルトＤＣ（Ｖｏ）の振幅を有する多数の電気パルス４１２、例えば２０〜４０のパルスは、それぞれ約１０μｓ〜約５０μｓのパルス長ｔｏ、及び約１０ｍｓの周期（Ｔ）を有する。そのようなパラメータを有する電気パルス４１２は、不可逆的エレクトロポレーションを誘導して前立腺４０４内の癌組織をアブレーションするのに十分である。周期Ｔ（例えば、パルス繰り返し周波数ｆ＝１／Ｔ）は、パルス長ｔｏ＋パルス間の時間の長さ、即ちパルス間隔４１４として定義できる。尿道４０６に導電性流体を導入して、正電極４０２ａの範囲を拡大してもよい。様々な実施形態において、電気パルスは、例えば図１及び５に関連して論じたように、エネルギー源１４の出力に従ったパラメータにより特徴付けできる。
【００５２】
図１１は、基底細胞癌（ＢＣＣ）組織の処置に使用されている、図１説明した電気的アブレーションシステム１０の一実施形態を示す。図１１において、ＢＣＣ組織５０２の処置に使用されている、図１に説明した電気的アブレーションシステム１０が示されている。ＢＣＣ組織５０２は、表皮５０４が急速に増殖する基底層に由来する緩慢成長の皮膚悪性腫瘍である。前述したように、ＢＣＣの従来の処置には、外科的切除、寒冷療法、放射線、光線力学的治療、モース顕微鏡手術、及び５−フルオロウラシルを用いた局部処置が挙げられる。ＢＣＣを処置する最小侵襲性方法には、パルス二酸化炭素レーザーによるレーザーアブレーションが含まれる。二酸化炭素レーザーによるＢＣＣの処置は、寸法約５ｍｍ〜約４０ｍｍの範囲の腫瘍に有効であることが示されているが、二酸化炭素処置は、ＢＣＣ組織を包囲する健康な組織の永久的な熱損傷を生じる可能性がある組織処置の熱的方法であり、また、二酸化炭素レーザー装置の高価な資本投資を必要とする。
【００５３】
電気的アブレーションシステム１０の電気的アブレーション装置２０は、エネルギー源１４により供給される電気パルスを使用して、望ましくないＢＣＣ組織を処置するのに好適な不可逆的エレクトロポレーションを誘導するために使用できる。第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂは、表皮５０４を通して皮膚貫通的に挿入され、ＢＣＣ組織５０２内に埋め込まれる。第１の電極２４ａ及び第２の電極２４ｂは、距離「Ｄ」により分離されている。第１の電極２４ａは電気的にエネルギー源１４の正（＋）出力に接続され、第２の電極２４ｂは電気的にエネルギー源１４の負（−）出力に接続されている。一実施形態において、エネルギー源１４は高電圧ＤＣ発生器であってもよい。電圧を加えられた電極２４ａ、ｂは電場を発生させ、前記電場は電極２４ａ、ｂ間に位置した望ましくないＢＣＣ組織５０２をアブレーションするのに好適な不可逆的エレクトロポレーションを誘導する。ＢＣＣ組織５０２のより大きい部分は、例えば図３を参照して前述した技術を使用して、第１電極２４ａ及び第２の電極２４ｂを再配置し、再度電圧を加えることによりアブレーションすることができる。前述したように、電極２４ａ、ｂの寸法及び間隔を変動させることにより、不可逆的エレクトロポレーション誘導による壊死部の寸法及び形状を調節することができる。したがって、前述したように、電極２４ａ、ｂの直径と電極２４ａ、ｂの間の間隔とを増大させることにより、より広い組織領域上で電場を生成でき、従ってより大量の望ましくない組織を切除することが可能となる。別の実施形態では、例えば多数の針電極８２４ａ〜ｍを備える電気的アブレーション装置８００を使用して、ＢＣＣ組織５０２を処置できる。
【００５４】
図１２は、望ましくない組織に印加されて、図１１に示したＢＣＣ組織をアブレーションするのに好適な不可逆的エレクトロポレーションを誘導し得る、一連の電気パルス５１２のグラフ表示である。時間（ｔ）を水平軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を垂直軸に沿って示す。図１２に示すような、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な所定の振幅Ｖｏ及びパルス長ｔｏを有する一連の電気パルス５１２をＢＣＣ組織に印加し、望ましくない癌組織をアブレーションすることができる。振幅が約１５００〜約３０００ＶＤＣ（Ｖｏ）、パルス長ｔｏが約１０μｓ〜約５０μｓ、周期Ｔ（パルス長ｔｏ＋パルス間隔５４）が約１０ｍｓである約２０〜約４０のパルス５１２は、不可逆的エレクトロポレーションを誘導して、電極２４ａ、ｂ間で領域Ｄ内の望ましくないＢＣＣ組織５０２をアブレーションするのに好適であることができる。電極２４ａ、ｂを立て続けに多数設置し、追加のパルス５１２を印加することは、図３にて前述したように、より大きいＢＣＣ組織５０２の部分をアブレーションするのに用いることができる。前述したように、電極２４ａ、ｂの寸法及び間隔を変動させることにより、不可逆的エレクトロポレーション誘導による壊死部の寸法及び形状を調節することができる。したがって、電極２４ａ、ｂの直径を増大させ、また電極２４ａ、ｂを互いにより離間させる（例えば、「Ｄ」より大きく）ことにより、より広い組織領域上で電場を生成して、より大量の望ましくない組織を切除することが可能となる。ＢＣＣ組織５０２内に導電性流体を注入することは、不可逆的エレクトロポレーション誘導による壊死部の寸法及び形状を増大させ、電極２４ａの範囲を拡大するための他の技術である。様々な実施形態において、電気パルスは、例えば図１及び５に関連して論じたように、エネルギー源１４の出力に従ったパラメータにより特徴付けできる。
【００５５】
図１３Ａは、潰れた状態にある、電気的アブレーション装置６００の一実施形態を示す。電気的アブレーション装置６００は、管腔、膿瘍、空隙又は空洞内に位置した望ましくない組織を処置するのに好適な構成を有する。他の電極構成は組織の見通し線領域の処置に有効であり得るが、そのような電極は、空洞内の組織の処置には同程度に有効ではない場合がある。これらの制限を克服するために、電気的アブレーション装置６００は、空洞内に膨張及び拡張して、空洞の内側壁に沿って組織と接触するように構成された電極を備える。電気的アブレーション装置６００は、近位端から遠位端へ延びる長尺状の管状本体を備える。一実施形態において、電気的アブレーション装置６００は、導電性エラストマー電極６０２部分（例えば、バルーン、先端部）と、非導電性（例えば、電気絶縁性）エストラマー材で形成され得る非導電性カテーテル６０４部分とを備えることができる。電気的アブレーション装置６００は、例えば非限定的に、バルーンカテーテル、バルーンプローブ、又はバルーン先端カテーテルと称しもよい。一実施形態において、導電性エラストマー電極６０２の膨張可能な部分は、導電性端子６１０及び第１の導電性ワイヤ６０８ａを介してエネルギー源１４に結合するのに好適な、導電性エラストマーから形成されていてもよい。膨張した後、導電性エラストマー電極６０２のエラストマー特性は、空洞の内側壁に順応する。電圧を加えた後、導電性エラストマー電極６０２は電気パルスを空洞の内側壁内の組織に供給して、不可逆的エレクトロポレーションを誘導する。
【００５６】
一実施形態において、電気的アブレーション装置６００は、導電性エラストマー電極６０２部分及び非導電性カテーテル６０４部分が一体的に形成される（are formally integrally）同時射出プロセスを用いて製作できる。別の実施形態では、電気的アブレーション装置６００は、導電性エラストマー電極６０２及び非導電性カテーテル６０４を別々に製造した後、任意の好適な連結方法で、例えばボルト締め、ねじ留め、溶接、圧着、糊付け、接着、ろう付け、はんだ付け、圧入、リベット打ち、熱収縮、熱溶接、超音波溶接、又は任意の他の好適な方法を用いて、２つの構成要素を連結することにより製作してもよい。
【００５７】
図１３Ｂは、膨張した状態にある、図１３Ａに示した電気的アブレーション装置６００の一実施形態を示す。前述したように、導電性エラストマー電極６０２は膨張した状態で使用し、食道又は大腸等の体内管腔内で、又は癌腫瘍を乳房等の固形組織から除去した際に残留する空洞内で増殖する癌腫瘍をアブレーションすることができる。固形組織内の腫瘍の外科的切除は、健康な組織をある余裕度で含んでできるが、癌細胞は空洞内の組織内に残留する場合がある。導電性エラストマー電極６０２を空洞内に挿入し、膨張させ、エネルギー源１４によって電圧を加えて、空洞内の組織を不可逆的エレクトロポレーションが誘導されるのに好適な電気パルスに暴露させ、空洞内に残留する任意の癌細胞をアブレーションすることができる。
【００５８】
図１４は、図１３Ａ及び１３Ｂに示した導電性エラストマー電極６０２及び非導電性カテーテル６０４の断面図を示す、電気的アブレーション装置６００の断面図である。導電性エラストマー電極６０２は、導電性ワイヤ６０８ａの第１の末端部６０６に結合できる。ワイヤ６０８ａは、非導電性カテーテル６０４と、導電性端子６１０を介して導電性エラストマー電極６０２に電気的に接続（例えば、接着、はんだ付け、ろう付け）された第１の末端部６０６とを介して配置できる。一実施形態において、非導電性カテーテル６０４は、導電性端子６１０として機能する導電性材料からなる埋め込みされた細長片と共に押出し加工してもよい。ワイヤ６０８ａは、導電性端子６１０の一方の末端部に電気的に接続してもよい。一実施形態において、電気的アブレーション装置６００は、導電性ワイヤ６０８ａの第２の末端部を介して、エネルギー源１４の１つの端子に結合するように構成できる。リターン電極６１２（例えば、パッド又は針電極の形態）は第２の導電性ワイヤ６０８ｂに結合され、前記ワイヤ６０８ｂはエネルギー源１４の他の１つの端子に結合される。リターン電極６１２は電気的アブレーション装置６００の導電性エラストマー電極６０２（例えば、バルーンカテーテル）の近位方向に配向できる。不可逆的エレクトロポレーションエネルギーパルスを電気的アブレーション装置６００の導電性エラストマー電極６０２に印加すると、導電性エラストマー部分６０２とリターン電極６０８ｂとの間の組織がアブレーションされ、例えばパルス不可逆的エレクトロポレーションエネルギーにより破壊される。別の実施形態では、リターン電極６１２は例えば多数の電極を有してもよい。
【００５９】
一実施形態において、導電性エラストマー電極６０２は、空洞内の組織に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な電気エネルギーをエネルギー源１４から伝導するのに好適な導電性材料から製作されてもよく、又は当該材料を含んでもよい。導電性エラストマー材料は、電子装置を電磁妨害（ＥＭＩ）から遮蔽するために使用される電子エンクロージャ用のガスケット材料として使用されている導電性エラストマーと類似している。導電性エラストマーは、エラストマーマトリックスに銀、金、銅又はアルミニウム等の導電性フィラー材料を浸潤させて、エラストマーマトリックスの弾性特性と、金属フィラー材料の導電性特性とを有するハイブリッド材料を生成することにより形成できる（いくつかの材料は、例えば０．００４Ω−ｃｍもの低い体積固有抵抗値を有し得る）。導電性エラストマーは、医療用途に好適な薄いシート、カテーテル及びバルーンとして成形できる。一実施形態において、導電性エラストマー電極６０２は、その外側表面上に少なくとも１つの導電性コーティングを有する医療グレードポリウレタン材料から製作されてもよい。別の実施形態では、導電性エラストマー電極６０２は、導電性材料から作製されてもよい。更なる別の実施形態では、導電性エラストマー電極６０２は医療グレードポリウレタン等の電気絶縁性材料から作製し、そして導電性流体（例えば、生理食塩水）を浸潤させて導電性エラストマー電極６０２の導電性部分を形成してもよい。
【００６０】
一実施形態において、導電性エラストマー電極６０２はエネルギー源１４のアノード（＋）電極に結合でき、別の実施形態では、導電性エラストマー電極６０２はエネルギー源１４のカソード（−）電極に結合できる。導電性エラストマー電極６０２の極性は、エネルギー源１４の出力極性を逆転させることにより逆転し得ることが理解できる。一実施形態において、導電性エラストマー電極６０２は、エネルギー源１４のアノード（＋）又はカソード（−）のいずれかに結合してよい。例えば、導電性エラストマー電極６０２は、患者と接触し、かつエネルギー源１４の負端子に結合された接地面カソード（−）に対して、エネルギー源１４のカソード（＋）に結合できる。
【００６１】
図１５は、口及び食道を通って挿入され、電気パルスを使用して食道中の癌組織をアブレーションする、図１３Ａに示した電気的アブレーション装置の一実施形態を示す。図１５に示すように、中空の外側スリーブ６２０、又はトロカールは、患者の上部胃腸管内に挿入され、図１に記載した内視鏡１２と同様の内視鏡６２２（例えば、胃内視鏡）の可撓性内視鏡部分を受容する。様々な異なるタイプの内視鏡が公知であり、したがって、それらの特定の構造及び作動は、本明細書では詳細に記載されない。様々な実施形態において、可撓性の内視鏡部分６２０は、例えばナイロン又は高密度ポリエチレンプラスチックから製作できる。図１５は、電気的アブレーション装置の一実施形態６００を一般的な形態にて示し、前記装置６００は、口６２６等の自然孔を通して挿入でき、食道６２８、例えば食道腔等の空洞又は管腔を通して前進でき、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な電気パルスを印加して食道６２８内にある望ましくない癌組織６３０をアブレーションすることができる。
【００６２】
図１６は、図１５に示した内視鏡６２２の遠位部分６２４を示す。図１６に示すように、電気的アブレーション装置６００は内視鏡６２２の遠位端６２４を通して前進される。様々な実施形態では、内視鏡６２２は、自然孔６２６から手術部位まで延びる様々な器具−受容通路６２８、又は「作業チャネル」を画成するように機能できる。加えて、内視鏡６２２は覗き窓６３０を有する。内視鏡６２２は、患者の身体内の手術部位を視認するのに使用できる。様々なカメラ及び／又は照明機器を内視鏡６２２の覗き窓６３０内に挿入し、外科医に手術部位の視界を提供することができる。
【００６３】
ここで、図１５及び１６を参照すると、電気的アブレーション装置６００は、内視鏡６２２の器具−受容通路６２８内に収容され得る器具又は手術器具の１つである。導電性エラストマー電極６０２（例えば、バルーン、先端部）及び非導電性カテーテル６０４は、少なくとも１つの加圧空気源６３４及び真空源６３２と連通し、導電性エラストマー電極６０２をそれぞれ膨張及び収縮するように構成される。一実施形態において、真空／空気チューブ６３６は、その内部に他の外科器具を受容する寸法を有することができる。様々な実施形態では、内視鏡６２２は作動中に外科医が視ることができるビデオディスプレイユニット６３８と通信するビデオカメラを備えることができる。加えて、内視鏡６２２はその内部に、用水源６４０、生理食塩水溶液などの膨張流体、及び／又は任意の他の好適な膨張流体等の膨張流体に結合した流体−供給ルーメン、及び／又は空気源６４２に結合した空気供給ルーメンを更に備えることができる。様々な実施形態において、流体−供給ルーメン、例えば膨張流体ラインを従来の管内バルブ（図示せず）に結合して、膨張流体の流れを調節してもよい。例えば、管内バルブの近位端を従来の膨張注射器と取り外し可能に結合してもよい。流体−供給ルーメンは、開口部（図示せず）を介して導電性エラストマー電極６０２（例えば、バルーン電極）の内部と流体連通する膨張ルーメンを画成する。流体−供給ルーメンは、導電性流体を用いて導電性エラストマー電極６０２を膨張させるための流体連通路を提供する。流体は、生理食塩水又は空気又は他の好適な導電性膨張流体のいずれかであってもよい。前述したように、導電性エラストマー電極６０２はエネルギー源１４に結合して、食道腔に電気パルスを供給する。皮膚貫通電極６１２も導電性ワイヤ６０８ｂを介してエネルギー源１４と結合される。
【００６４】
使用時、電気的アブレーション装置６００を口６２６等の自然孔内に導入し、図１５に示す食道６２８等の管腔、膿瘍、空隙、又は空洞内に前進させることができる。図示した実施形態では、導電性エラストマー電極６０２は内視鏡６２２の作業チャネル６２８を通して、食道６２８により画成される管腔又は空洞内に挿入され、リターン電極６１２は皮膚貫通的に挿入されて癌組織６３０に近接して配置される。食道６２８内に配置した後、用水源６４０又は空気源６４２のいずれかを使用してエラストマー電極６０２を膨張できる。用水源６４０は導電性溶液（例えば、生理食塩水溶液）を供給して導電性エラストマー電極６０２の導電性を高め、導電性エラストマー電極６０２と、癌組織６３０を含む食道腔６２８の内側壁との間の接触面積を増大できる。膨張した後、導電性エラストマー電極６０２にエネルギー源１４によって多数の高電圧ＤＣ電気パルスを用いて電圧を加え、導電性エラストマー電極６０２とリターン電極６１２との間で望ましくない癌組織６３０の壊死を起こさせる。この例では、高電圧ＤＣ電気パルスは、食道腔６２８の周りの同心ゾーン内で電場を発生させる。電場は望ましくない癌組織６３０内に不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な大きさ及びパルス長を有する。壊死部の深さは、印加された電場の振幅、パルス長、パルスの数、及びパルスの繰り返し率又は周波数によって決まる。様々な実施形態において、電気パルスは、例えば図１及び５に関連して論じたように、エネルギー源１４の出力に従ったパラメータにより特徴付けできる。
【００６５】
図１７〜２０は、望ましくない組織の塊の除去後の固形組織内に形成された空洞内の望ましくない残留組織の処置方法を示す。図１７は、乳房７０２から腫瘍を除去した乳腺腫瘍摘出術後に残る可能性がある空洞７００を示す、乳房７０２の断面図を示す。固形組織内で増殖する腫瘍内での望ましくない組織の再発率は、除去される望ましくない組織に対する健康な組織の余裕度によって決まる。したがって、望ましくない組織を乳房７０２から除去した後の腫瘍の再発を最小限にするために、空洞７００内の残留組織をアブレーションする必要がある。残留組織は、上記の図１３〜１６にて前述した技術又は以下の図１８〜２０に記載する技術を用いてアブレーションすることができる。
【００６６】
図１８は、乳腺腫瘍摘出術手技後に、乳房７０２内に残った空洞７００内に挿入したカテーテル７０４の一実施形態を示す。カテーテル７０４の遠位端７０６は、圧縮スポンジ７０８又は任意の好適な種類の拡張可能なフォーム材料を有する。カテーテル７０４及びスポンジ７０８を越えて摺動可能に配置されるスリーブ７１０は、スポンジ７０８が空洞７００内で拡張する準備が整う迄、スポンジ７０８を収容する。スリーブ７１０を矢印７１２で示す方向に後退させた際、スポンジ７０８は、カテーテル７０４を通して生理食塩水をスポンジ７０８内にポンプで注入することにより、空洞７００内で拡張できる。電極７１４はカテーテル７０４を通って、スポンジ７０８内に挿入され、それにより電極７１４はスポンジ７０８と電気的に連絡される。電極７１４は、例えばエネルギー源１４の正端子と結合できる。
【００６７】
図１９は、図１７に示したような、乳腺腫瘍摘出術後に乳房７０２内に残った空洞７００を満たす拡張したスポンジを示す。図１９に示すように、スポンジ７０８は、スリーブ７１０の除去後に生理食塩水溶液で浸漬され、拡張されて空洞７００を満たしている。生理食塩水で浸漬されたスポンジ７０８中に、多数のワイヤ電極７１４を埋め込みできる。これらのワイヤ電極７１４のそれぞれは、エネルギー源１４の正端子に結合できる。乳房７０２の本体又は外側部分は、１つ又は２つ以上の大表面エリア電極７１６ａ、ｂを介して電気的に接地できる。別の実施形態では、非限定的に、単一の表面エリアを有する電極又は３つ以上の表面エリアを有する電極のいずれかを使用してもよいことが理解できる。負極７１６ａ、ｂは、エネルギー源１４の負端子に接続される。スポンジ７０８及び空洞７００内の残留組織は、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに好適な一連の電気パルス（例えば、高電圧ＤＣ電気パルス）に暴露される。図５、１０又は１２にグラフで示した形状の高電圧ＤＣ電気パルスは、例えば空洞７００の縁を越えて広がるゾーン内にアポトーシス／壊死を起こすのに十分な電場を発生させる。様々な実施形態において、電気パルスは、例えば図１及び５に関連して論じたように、エネルギー源１４の出力に従ったパラメータにより特徴付けできる。
【００６８】
図２０は、不可逆的エレクトロポレーションアブレーション療法後に、図１７に示した乳房７０２内に残った空洞７００を満たす、拡張したままのスポンジ７０８を示す。不可逆的エレクトロポレーションアブレーション処置が完了した後、正極７１４が空洞７００から取り外され、負極７１６ａ、ｂが乳房７０２から取り外される。しかしながら、スポンジ７０８は空洞７００を満たすため内部に残すことができる。
【００６９】
図２１は、図１７に示した乳房７０２内に残った空洞７００内に挿入されたスポンジの有限要素モデルのメッシュ７０９を示す。水平軸及び垂直軸はメートル（ｍ）による距離を表し、中心は（０，０）で規定される。図２１に示すように、有限要素モデルのメッシュ７０９は、例えば図１７〜２０にて前述した乳房７０２の空洞７００内に挿入されたスポンジ７０８と同様のスポンジの二次元表示である。
【００７０】
図２２は、図１７に示した乳房空洞７００内に配置されたスポンジ７０８に印加された際に、不可逆的エレクトロポレーションを誘導するのに十分な電位及び電場強度のグラフ表示である。水平軸及び垂直軸はメートル（ｍ）による距離を表し、中心は（０，０）で規定される。図２２に示すように、ボルト／メートル（Ｖ／ｍ）による電場強度は、スポンジ７０８の外側周辺から、電場強度が最小である空間７２６内の地点まで延びる同心の等高線又は円で示される電場ライン７１８により表される。グラフの右の目盛り７２２は、Ｖ／ｍによる電場強度を表す。空洞７００内のスポンジ７０８に印加されるボルト（Ｖ）による電位７２０は、陰影部７２０により表される。電場強度目盛り７２２の右に示す垂直目盛り７２４は、Ｖによる電位を表し、下部が最小電位であり、上部が最大電位である。スポンジ７０８の外側周辺のすぐ外側の電場ライン７１８ａ、ｂは、不可逆的エレクトロポレーションにより細胞壊死を起こすのに十分な、約１４００〜約２０００Ｖの電場電位７２０ａの典型である。
【００７１】
図２３は、電極にエネルギー源による電圧を加えた際に発生される、ボルト／メートル（Ｖ／ｍ）による電場強度等高線のグラフ表示である。水平軸及び垂直軸はメートル（ｍ）による距離を表し、中心は（０，０）で規定される。図２３は、図１７〜２２にて記載したように、電極２４ａ、ｂをスポンジ７０８内に挿入し、エネルギー源１４による電圧を加えた際に発生される電場強度等高線のグラフ７３０を示す。グラフ７３０の右に示す垂直目盛り７３２は、最小約５０，０００Ｖ／ｍ（下部）〜最大約１００，０００Ｖ／ｍ（上部）の範囲内の電場強度を表す。この電場強度の範囲内（例えば、約５０，０００Ｖ／ｍ〜約１００，０００Ｖ／ｍ）の不可逆的エレクトロポレーションエネルギーは、局所領域から望ましくない組織をアブレーションする必要がある医学的症状（即ち、癌の処置の場合）の効率的かつ有効な処置に好適である。図１７〜２２にて記載した実施形態を参照すると、針−プローブ又は電極２４ａ、ｂがスポンジ７０８内に挿入される。グラフ７３０に示すように、電場強度等高線７３４、７３６は、針電極２４ａ、ｂがスポンジ７０８内に挿入される位置に近接した領域内の最大電場強度（例えば、約８０，０００〜約１００，０００Ｖ／ｍ）を表す。電場強度等高線７３８は、約５０，０００Ｖ／ｍの電場強度を表す。スポンジ７０８の外部の領域内では、電場強度は、等高線７４２にて約１００，０００Ｖ／ｍでピークに達した後、等高線７４４にて約８０，０００Ｖ／ｍ、等高線７４６にて約５０，０００Ｖ／ｍへと距離と共に次第に低下する。他の電場強度等高線が発生して不可逆的エレクトロポレーションアブレーション療法を有効にし得ることが理解できる。したがって、本明細書に記載した実施形態は、ここに示したものに限定されない必要がある。
【００７２】
本明細書に記載した電気的アブレーション装置の実施形態は、最小侵襲性又は開放外科的手法を用いて患者内部に導入することができる。場合によっては、最小侵襲性及び開放外科的手法の組み合わせを利用して、電気的アブレーション装置を患者内部に導入することが有利である可能性がある。最小侵襲性手法は診断及び治療手順に、より正確で効率的な処置領域へのアクセスを与える。患者内の内部処置領域に到達するために、本明細書に記載した電気的アブレーション装置を例えば口、肛門、及び／又は膣等の身体の自然開口部を通して挿入できる。患者の自然開口部を通して患者内へ様々な医療装置を導入することにより行われる最小侵襲性手技は、ＮＯＴＥＳ（商標）手技として公知である。電気的アブレーション装置等の外科装置を、内視鏡の作業チャネルを通して処置領域へ導入して、例えば不可逆的エレクトロポレーションエネルギーを使用した組織の電気的アブレーションを含む主要な外科活動（key surgical activities）（ＫＳＡ）を行うことができる。電気的アブレーション装置のいくつかの部分は、経皮的に又は小さい−キーホール−切開部を通して、組織処置領域へ導入できる。
【００７３】
内視鏡最小侵襲性外科及び診断医療手技は、小さいチューブを身体内に挿入することにより内部器官を評価及び処置するのに使用される。内視鏡は、剛性又は可撓性チューブを有し得る。可撓性内視鏡は、自然身体開口部（例えば、口、肛門、及び／又は膣）のいずれかを通して導入できる。剛性の内視鏡をトロカールにより、比較的小さい−キーホール−切開部（通常０．５〜１．５ｃｍ）を通して導入できる。内視鏡を使用して、病変等の異常組織又は疾病組織を含む内部器官の表面状態及び他の表面状態を観察し、目視検査及び写真のために画像を取得することができる。内視鏡は、作業チャネルにより処置領域に医療用器具を導入して、生検を採取し、異物を回収し、及び／又は外科的手技を行うように適合及び構成させることができる。
【００７４】
電気的アブレーション装置をヒト身体内に挿入した後、経器官又は経管腔的外科的手技を用いて内部器官に到達できる。内視鏡経管腔的アクセス技術を用いて電気的アブレーション装置を処置部位へ前進させて管腔を穿孔した後、電気的アブレーション装置及び内視鏡を腹膜腔内に前進させてもよい。管腔壁を穿孔し、該管腔壁を通して内視鏡を挿入及び前進させる経管腔的アクセス手技と、腹膜腔を通気し、穿孔した管腔壁を閉鎖又は縫合する気腹装置は周知である。経管腔的アクセス手技中、胃壁内又は胃腸管内に穿刺による穴を形成して、腹膜腔にアクセスする必要がある。そのような穴の形成に度々使用される１つの装置はニードルナイフであり、前記ニードルナイフは、内視鏡の作業チャネルを通して挿入され、またエネルギーを使用して組織を貫通する。次に、内視鏡を通してガイドワイヤを供給し、胃壁内の穴を通って腹膜腔内へ通過させる。ニードルナイフを除去し、ガイドワイヤを位置ホルダーとして残留させる。次に、バルーンカテーテルはガイドワイヤを通過させ、内視鏡の作業チャネルを通してバルーンを胃壁内の開口部内に配置する。次に、バルーンを膨張させて開口部の寸法を増大させることにより、内視鏡がバルーンの後部を押して、開口部を通って腹膜腔内に供給されることを可能にする。内視鏡が腹膜腔内に配置された後、内視鏡の作業チャネルを介して多数の手技を行うことができる。
【００７５】
内視鏡を、ビデオカメラ（単一のチップ又は多数のチップ）に接続でき、また「冷」光源（ハロゲン又はキセノン）に接続された光ファイバーケーブルシステムを取り付けて、手術領域を照らすことができる。ビデオカメラは、処置領域の直接的な見通し線視界を提供する。腹部は、通常、作業空間及び観察空間を作り出すために二酸化炭素（ＣＯ２）ガスが吹き込まれる。腹部は、本質的に（吹き込まれた）風船のように膨らませられ、内臓の上の腹壁がドーム状に持ち上げられる。ＣＯ２二酸化炭素ガスが使用されるのは、人体にとって日常的なものでありまた組織に吸収された場合に呼吸器によって除去できるからである。
【００７６】
電気的アブレーション装置が標的部位に配置された後、本明細書にて論じた電極の様々な実施形態を使用して疾病組織を電気的にアブレーション又は破壊できる。電極の配置及び位置は、有効かつ効率的な電気的アブレーション療法に重要であり得る。例えば、電極は、内視鏡的又は皮膚貫通的（経皮的）のいずれかにより、処置領域（例えば、標的部位又は作業部位）の近位に配置できる。いくつかの実施態様では、内視鏡的、皮膚貫通的、及び／又は開放技術の組み合わせを用いて電極を患者内部に導入することを必要とする場合がある。電極は、内視鏡の作業チャネル、オーバーチューブ又はトロカールを通して組織処置領域に導入でき、またいくつかの実施態様では、経皮的に又は小さい−キーホール−切開部を通して導入できる。
【００７７】
好ましくは、本明細書に記載される装置の様々な実施形態は、外科処置の前に処理される。まず、新品の又は使用済みの器具を得て、必要に応じて洗浄する。次いで、器具を滅菌することができる。１つの滅菌法では、プラスチック又はＴＹＶＥＫ（登録商標）バッグ等の、閉鎖かつ密閉された容器に器具を入れる。次いで、容器及び器具を、ガンマ線、Ｘ線、又は高エネルギー電子等の容器を貫通することができる放射線場内に置く。放射線は、器具上及び容器内のバクテリアを殺す。次いで、滅菌された器具を、滅菌容器内に格納することができる。こうした密封容器により、医療施設において開封される迄、器具が無菌状態に保たれる。
【００７８】
装置を滅菌することが好ましい。これは、ベータ又はガンマ線、エチレンオキシド、蒸気等の当業者に既知の任意の数のやり方により、行うことができる。
【００７９】
特定の開示された実施形態と結びつけて本明細書で装置の様々な実施形態について説明したが、それらの実施形態に対して多数の修正及び変更が実施可能である。例えば、異なる方式のエンドエフェクターを使用することができる。また、特定のコンポーネントについて材料を開示した部分では、他の材料を使用することもできる。以上の説明及び以下の「特許請求の範囲」は、このような改変及び変形をすべて網羅するものである。
【００８０】
その全体又は部分において本願に援用されるものとされるいずれの特許、刊行物、又は他の開示物も、援用される事物が既存の定義、記載、又は本開示に記載される他の開示物と矛盾しない範囲でのみ本明細書に援用される。このように及び必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載されている開示は、参照により本明細書に組み込んだ任意の矛盾する事物に取って代わるものとする。本明細書に参照により組み込むと述べるが本明細書に記載した既存の定義、記述、又は他の開示資料と矛盾する、任意の資料又はその一部は、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込むものとする。
【００８１】
〔実施の態様〕
（１）  第１及び第２の電極であって、各電極が、エネルギー源に結合するよう構成された第１の末端部と、組織処置領域に結合するよう構成された第２の末端部とを含む、第１及び第２の電極と、
前記第１及び第２の電極に結合されたエネルギー源であって、前記第１及び第２の電極の少なくとも一方を介して、不可逆的エレクトロポレーションによる細胞壊死を誘導するのに十分な第１の一連の電気パルスと、熱的加熱により細胞壊死を誘導するのに十分な第２の一連の電気パルスとを供給するよう構成されている、エネルギー源と、を備える電気的アブレーション機器であって、
前記第１の一連の電気パルスは第１の振幅、第１のパルス長、及び第１の周波数により特徴付けられ、
前記第２の一連の電気パルスは第２の振幅、第２のパルス長、及び第２の周波数により特徴付けられる、電気的アブレーション機器。
（２）  前記第１の振幅が約１０００ＶＤＣであり、前記第１のパルス長が約１０μｓ〜約１５μｓであり、前記第１の周波数が約１０Ｈｚであり；前記第２の振幅が約５００ＶＤＣであり、前記第２のパルス長が約１０ｍｓ〜約１５ｍｓであり、前記第２の周波数が約１０Ｈｚである、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（３）  前記第１の振幅が約±１００〜約±３０００ＶＤＣの範囲内から選択され、前記第１のパルス長が約１μｓ〜約１００ｍｓの範囲内から選択され、前記第１の周期が約１Ｈｚ〜約１００００Ｈｚの範囲内から選択される、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（４）  前記第１の一連の電気パルスが約２０〜約４０のパルスを含み、前記第２の一連の電気パルスが少なくとも１つのパルスを含む、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（５）  前記第１及び第２の電極が、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲内の直径をそれぞれが有する針電極であり、約５．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの距離により分離される、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（６）  前記第１の一連の電気パルスが、前記第１及び第２の電極の両方を包囲する範囲内で、組織の第１部分内に不可逆的エレクトロポレーションにより誘導される第１の壊死部を形成するのに十分であり、前記第２の一連の電気パルスが、電極と組織との境界面の近傍の範囲内で、組織の第２部分内に熱的加熱により誘導される第２の壊死部を形成するのに十分である、実施態様５に記載の電気的アブレーション機器。
（７）  前記第１の一連の電気パルスが、基底細胞癌組織をアブレーションするのに十分である、実施態様６に記載の電気的アブレーション機器。
（８）  前記第１の一連の電気パルスが、前立腺癌組織をアブレーションするのに十分である、実施態様６に記載の電気的アブレーション機器。
（９）  前記第１及び第２の電極がリング電極である、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（１０）  前記第１の一連の電気パルスが、身体管腔内で、組織の第１部分内に不可逆的エレクトロポレーションにより誘導される第１の壊死部を形成するのに十分であり、前記第２の一連の電気パルスが、熱的加熱により前記身体管腔を密封することによって前記身体管腔内に第２の壊死部を形成するのに十分である、実施態様９に記載の電気的アブレーション機器。
【００８２】
（１１）  前記第１の一連のパルスが、大伏在静脈の逆流症から生じる静脈瘤組織をアブレーションするのに十分である、実施態様１０に記載の電気的アブレーション機器。
（１２）  前記第１の電極が複数の電極を含む、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（１３）  前記第２の電極が複数の電極を含む、実施態様１に記載の電気的アブレーション機器。
（１４）  遠位端から近位端へ延びる細長い管状本体と、
膨張可能な導電性エラストマー電極と、
非導電性カテーテルと、
当該膨張可能な導電性エラストマー電極に結合されたエネルギー源であって、当該膨張可能な導電性エラストマー電極を介して不可逆的エレクトロポレーションにより細胞壊死を誘導するのに十分な第１の一連の電気パルスを供給するよう構成されている、エネルギー源と、を備える電気的アブレーション機器であって、
前記第１の一連の電気パルスは第１の振幅、第１のパルス長及び第１の周波数により特徴付けられる、電気的アブレーション機器。
（１５）  前記膨張可能な導電性エラストマー電極が、
当該膨張可能な導電性エラストマー電極に結合された導電性端子と、
一方の末端部が前記導電性端子に結合され、他方の末端部が前記エネルギーの第１の端子に結合された第１の導電性ワイヤと、を備える、実施態様１４に記載の電気的アブレーション機器。
（１６）  リターン電極と、
一方の末端部が当該リターン電極に結合され、他方の末端部が前記エネルギー源の第２の端子に結合された第２の導電性ワイヤと、を備える、実施態様１５に記載の電気的アブレーション機器。
（１７）  前記膨張可能な導電性エラストマー電極が、
エラストマーマトリックスと、
当該エラストマーマトリックス中に浸潤された導電性金属フィラー材料とを含み、かつ
当該エラストマーマトリックスの弾性特性と、前記金属フィラー材料の当該導電性特性とを有する、実施態様１４に記載の電気的アブレーション機器。
（１８）  前記第１の振幅が約±１００〜約±３０００ＶＤＣの範囲内から選択され、前記第１のパルス長が約１μｓ〜約１００ｍｓの範囲内から選択され、前記第１の周期が約１Ｈｚ〜約１００００Ｈｚの範囲内から選択される、実施態様１４に記載の電気的アブレーション機器。
（１９）  遠位端に圧縮スポンジを有するカテーテルと、
当該カテーテル上に摺動可能に配置されて、前記スポンジが拡張される準備が整う迄、前記スポンジを収容するスリーブと、
当該カテーテルを通して前記スポンジ内に挿入された少なくとも１つの電極と、
前記少なくとも１つの電極に結合されたエネルギー源であって、前記少なくとも１つの電極を介して不可逆的エレクトロポレーションにより細胞壊死を誘導するのに十分な第１の一連の電気パルスを供給するよう構成されている、エネルギー源と、を備える電気的アブレーション機器であって、
前記第１の一連の電気パルスは第１の振幅、第１のパルス長及び第１の周波数により特徴付けられる、電気的アブレーション機器。
（２０）  １つ又は２つ以上の大表面積電極を備える、実施態様１９に記載の電気的アブレーション機器。
【００８３】
（２１）  前記第１の振幅が約±１００〜約±３０００ＶＤＣの範囲内から選択され、前記第１のパルス長が約１μｓ〜約１００ｍｓの範囲内から選択され、前記第１の周期が約１Ｈｚ〜約１００００Ｈｚの範囲内から選択される、実施態様１９に記載の電気的アブレーション機器。
（２２）  前記第１の一連のパルスが、望ましくない組織の塊の除去後に固形組織内に形成された空洞内の望ましくない残留組織をアブレーションする不可逆的エレクトロポレーションを形成するのに十分である、実施態様２１に記載の電気的アブレーション機器。
（２３）  複数の電極が、前記カテーテルを通して前記スポンジ内に挿入される、実施態様１９に記載の電気的アブレーション機器。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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