(57)【要約】  本明細書では、灌流式切除療法の推定最大温度監視を利用した方法およびシステムについて説明する。一実施形態では、組織を切除するための方法が、細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階であって、細長本体は、切除要素と、それに結合される少なくとも１つの温度センサとを含む、段階を含む。方法は、組織に対する切除要素を介した切除エネルギーの供給と、細長本体を介した液体の供給とを同時に行う段階を含むことができる。方法は更に、切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階と、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に切除要素の温度を感知する段階とを含むことができる。方法は更に、感知された温度と基準温度との比較に基づいて、切除エネルギーおよび液体の供給を終了すること、および、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行う段階を含むことができる。
2021530255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織を切除するための方法であって、
細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階であって、前記細長本体は、切除要素と、前記細長本体に結合される少なくとも１つの温度センサとを含む、段階と、
前記組織に対する前記切除要素を介した切除エネルギーの供給と、前記細長本体を介した液体の供給とを同時に行う段階と、
切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階と、
切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に前記切除要素の温度を感知する段階と、
前記感知された温度と基準温度との比較に基づいて、切除エネルギーおよび液体の供給を終了すること、および、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行う段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、前記細長本体を組織塊に挿入する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記細長本体内に形成される少なくとも１つの出口を介して液体を組織内に供給する段階を更に備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、組織を貫通することなく前記組織を前記細長本体の遠位部分と接触させる段階を有する、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記細長本体を介して供給される液体を、前記細長本体内に形成される少なくとも１つの出口を介して放出させる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記細長本体を介して供給される液体を、前記細長本体から流出することなく再循環させる、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記感知された温度が前記基準温度より高い場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了する、請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記感知された温度と前記基準温度との差が閾値量より大きい場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記感知された温度および前記基準温度が実質的に等しい場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を再開する、請求項１から８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
切除エネルギーおよび液体の供給を再開することは更に、切除エネルギーの電力レベル、液体の温度、および液体の流量のうちの少なくとも１つを調節することを含む、請求項１から９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記感知された温度が前記基準温度より高い場合に、前記切除エネルギーの電力レベルおよび前記液体の温度のうちの少なくとも１つを下げる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記感知された温度が前記基準温度より低い場合に、前記切除エネルギーの電力レベルおよび前記液体の温度のうちの少なくとも１つを上げる、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記感知された温度が前記基準温度より高い場合に、前記液体の流量を増やす、請求項１０から１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記感知された温度が前記基準温度より低い場合に、前記液体の流量を減らす、請求項１０から１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
切除エネルギーおよび液体の供給を約１０秒間にわたって休止する、請求項１から１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、切除エネルギーおよび液体を同時に約１５秒間供給した後で行われる、請求項１から１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記細長本体内の前記液体を加熱する段階を更に備える請求項１から１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記液体を約４０℃から約８０℃の温度まで加熱する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記液体の流量が最大約２０ｍｌ／分である、請求項１から１８の何れか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記切除要素は電極であり、前記切除エネルギーは電気エネルギーである、請求項１から１９の何れか一項に記載の方法。
【請求項２１】
切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、液体の流れを逆転させてコンプライアンス圧力を相殺する段階を有する、請求項１から２０の何れか一項に記載の方法。
【請求項２２】
切除エネルギーおよび液体の供給を休止した後で、前記細長本体の外側から前記細長本体に液体を引き込む段階を更に備える請求項１から２１の何れか一項に記載の方法。
【請求項２３】
組織を切除するための方法であって、
細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階であって、前記細長本体は、切除要素と、前記細長本体に結合される少なくとも１つの温度センサとを含む、段階と、
第１期間にわたって、前記組織に対する前記切除要素を介した切除エネルギーの供給と、前記細長本体を介した液体の供給とを同時に行う段階と、
第２期間にわたって、前記組織に対する切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階と、
前記第２期間中の前記温度センサを監視する段階と、
前記第２期間中の前記温度センサの温度プロファイルに応じて、切除エネルギーおよび液体の供給を終了すること、および、前記第２期間の終わりに切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行う段階と
を備える方法。
【請求項２４】
前記細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、前記細長本体を組織塊に挿入する段階を有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記細長本体内の少なくとも１つの出口を介して液体を組織内に供給する段階を更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、組織を貫通することなく前記組織を前記細長本体の遠位部分と接触させる段階を有する、請求項２３から２５の何れか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記細長本体を介して供給される液体を、前記細長本体内に形成される少なくとも１つの出口を介して放出させる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記細長本体を介して供給される液体を、前記細長本体から流出することなく再循環させる、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記温度プロファイルが前記第２期間にわたって増えている場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了する、請求項２３から２８の何れか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記温度プロファイルが前記第２期間にわたって少なくとも閾値量だけ増えた場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記温度プロファイルが前記第２期間中に実質的に一定である場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を再開する、請求項２３から３０の何れか一項に記載の方法。
【請求項３２】
切除エネルギーおよび液体の供給を再開することは更に、切除エネルギーの電力レベル、液体の温度、および液体の流量のうちの少なくとも１つを調節することを含む、請求項２３から３１の何れか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記温度プロファイルが前記第２期間にわたって増えている場合に、前記切除エネルギーの電力レベルおよび前記液体の温度のうちの少なくとも１つを減らす、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記温度プロファイルが前記第２期間にわたって減っている場合に、前記切除エネルギーの電力レベルおよび前記液体の温度のうちの少なくとも１つを上げる、請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記温度プロファイルが前記第２期間にわたって増えている場合に、前記液体の流量を増やす、請求項３２から３４の何れか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記温度プロファイルが前記第２期間にわたって減っている場合に、前記液体の流量を減らす、請求項３２から３５の何れか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１期間は約１５秒間である、請求項２３から３６の何れか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２期間は約１秒間である、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記細長本体内の前記液体を加熱する段階を更に備える請求項２３から３８の何れか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記切除要素は電極であり、前記切除エネルギーは電気エネルギーである、請求項２３から３９の何れか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記組織に対する切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、液体の流れを逆転させてコンプライアンス圧力を相殺する段階を有する、請求項２３から４０の何れか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記第２期間中に前記細長本体の外側から前記細長本体に液体を引き込む段階を更に備える請求項２３から４１の何れか一項に記載の方法。
【請求項４３】
内部管腔を有する細長本体と、
前記細長本体に結合される切除要素と、
前記細長本体に結合される温度センサと、
前記細長本体の前記内部管腔と連通しており、かつ、前記内部管腔を介して液体を供給するように構成される液体供給源と、
制御部と
を備える組織切除システムであって、
前記制御部は、
前記切除要素を介した切除エネルギーの供給と、前記細長本体を介した液体の供給とを同時に行い、
切除エネルギーおよび液体の供給を休止し、
切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に前記切除要素の温度を感知し、
前記感知された温度と基準温度との比較に基づいて、切除エネルギーおよび液体の供給を中止すること、および、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行う
ように構成される、
組織切除システム。
【請求項４４】
前記細長本体は更に、前記内部管腔から前記細長本体を取り巻く体積に液体が流れることができるようにする少なくとも１つの出口を有する、請求項４３に記載の組織切除システム。
【請求項４５】
前記細長本体は、組織穿刺遠位端を有する、請求項４３または４４に記載の組織切除システム。
【請求項４６】
前記細長本体は、尖っていない遠位端を有する、請求項４３から４５の何れか一項に記載の組織切除システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［政府の権利］
本発明は、国立心肺血液研究所（ＮＨＬＢＩ）により与えられた助成金１Ｒ４４ＨＬ１３２７４６の下で政府の支援を受けて行われた。政府には本発明における一定の権利がある。
【０００２】
本開示は概して切除療法、より具体的には、切除システムにおける推定最大温度監視、および、灌流を採用して組織と接触している切除要素の温度を調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
身体組織を破壊するための熱エネルギーの使用は、例えば、腫瘍および不整脈源性組織の破壊を含めて、様々な治療手技に適用することができる。熱エネルギーは、ラジオ波電気エネルギー、マイクロ波もしくは光波電磁エネルギー、または超音波振動エネルギーなどの様々な形態のエネルギーを使用して標的組織に与えることができる。例えば、ラジオ波（ＲＦ）切除術は、１または複数の電極を、治療対象となる組織に対して、または治療対象となる組織内に設置し、かつ、その組織内に高周波数電流を流すことにより行うことができる。電流は、間隔の狭い放射電極間、または、放射電極と、加熱される組織から離れた所に位置付けられるより大きな共通電極との間を流れることができる。
【０００４】
これらの技術の欠点の１つは、治療ツールと組織との間の界面またはその近くで最大加熱が頻繁に起こることである。ＲＦ切除術では、例えば、放射電極に直接隣接している組織で最大加熱が起こり得る。これによって組織の伝導率が低下することがあり、場合によっては、組織内の液体が沸騰して蒸気になることがある。このプロセスが継続すると、組織のインピーダンスが大きくなり、周辺組織に電流が入るのを防ぐことがある。このように、従来のＲＦ器具では、治療できる組織の体積が制限され得る。
【０００５】
従来のＲＦ切除術のこうした短所に対処するために灌流式切除療法を使用することができる。灌流式切除療法では、液体を上述した１または複数の電極などの切除要素を通過して循環させることで、器具と組織との間の界面における上記の最大加熱を防ぐことができる。液体が放出されずに器具内を循環する閉ループシステム、および、液体が、例えば、器具内に形成される１または複数の出口を使用して、器具から周辺組織、血液内などに放出される開ループシステムを含めて、様々な形態の灌流式切除療法がある。場合によっては、熱電対などの温度センサを使用して、切除要素の温度を直接監視すること、および、液体灌流率の制御を容易にすることなどができる。
【０００６】
ただし、切除要素の温度を調整すると、器具および／または切除要素自体から離れた場所で最大加熱が生じることがある。係る最大加熱が、器具、その切除要素、および／またはその温度センサから少し離れて生じた場合は、最大温度を直接検出することができない。治療によって、１００℃に近いまたはそれを超える液体で無意識のうちに過熱された組織の領域が生成された場合は、これが問題になることがある。係る温度の組織は、液体から蒸気（例えば、スチーム）への突然の爆発的変換、すなわち、当該分野ではスチームポップとして知られている出来事を引き起こし得る、非常に不安定な状態にあり得る。スチームポップは周辺組織を破裂させ、望ましくない損傷を引き起こすことがある。灌流式切除療法を使用すると、スチームポップの原因になり得る過熱を防ぎながら効果的な治療を供給する（すなわち、所望の組織損傷を引き起こすのに十分な高さの温度を実現する）のが難しいことがある。なぜなら、操作者または他のシステムコントローラには、温度調整された（例えば、液冷された）切除要素から離れた所に位置する組織内で最大温度に達していることは分からないからである。
【０００７】
切除器具から離れた場所で組織温を検出しようとする以前の試みでは、例えば、タインまたは他の構造を使用して温度センサを離れた場所に位置決めすることで、センサを器具から離れるように周辺組織内へ延ばすことに重点を置いてきた。係る手法では、更なるセンサ、タイン、延在機構などを導入することにより器具の複雑性およびコストが増大することがある。
【０００８】
故に、切除療法中の温度、特に、切除器具、またはＲＦ電極などの切除要素から離れた位置で実現される最大温度を監視するための方法およびシステムを改善する必要がある。
【発明の概要】
【０００９】
本開示は概して、切除療法中の温度を監視するための方法およびシステムを対象にしており、温度センサが結合された切除器具から離れた場所で実現される最大組織温を推定することができる。例えば、タインまたは他の延在構造を使用して温度センサを切除器具から離れた所に位置決めしようと試みる以前の手法とは対照的に、本明細書に記載の方法およびシステムでは、切除エネルギーおよび液体の供給の一時休止を採用して、器具またはその切除要素の温度を監視する。測定された温度がこの短い休止中に上がるか、下がるか、または同じままであるかどうかに基づいて、器具から離れた所にある組織の温度に関する推定を行うこと、例えば、器具から離れた所にある組織が、器具と接触している組織よりも高温であるか、低温であるか、または同じ温度であるかどうかに関する推定を行うことができる。結果として、本明細書で提供する教示に係る方法およびシステムでは、係るセンサを離れた所に位置する組織内に位置決めするための更なる温度センサまたは構造を必要とせずに、器具または切除要素から離れた組織の温度を監視することができる。
【００１０】
一態様では、組織を切除するための方法が提供される。方法は、細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階を含み、細長本体は、切除要素と、それに結合される少なくとも１つの温度センサとを含む。方法は更に、組織に対する切除要素を介した切除エネルギーの供給と、細長本体を介した液体の供給とを同時に行う段階と、切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階と、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に切除要素の温度を感知する段階とを含むことができる。方法は更に、感知された温度と基準温度との比較に基づいて、切除エネルギーおよび液体の供給を終了すること、および、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行う段階を含むことができる。
【００１１】
本明細書に記載の方法、デバイス、およびシステムは、幾つかの更なる特徴および／または変形例を含むことができ、これらは全て本開示の範囲内にある。幾つかの実施形態では、例えば、細長本体を組織に近接するよう位置決めする上記段階は、細長本体を組織塊に挿入する段階を含むことができる。幾つかの係る実施形態では、方法は更に、細長本体内に形成される少なくとも１つの出口を介して液体を組織内に供給する段階を含むことができる。
【００１２】
ただし、他の実施形態では、細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、組織を貫通することなく当該組織を細長本体の遠位部分と接触させる段階を含むことができる。幾つかの係る実施形態では、細長本体を介して供給される液体を、細長本体内に形成される少なくとも１つの出口を介して放出させることができる。他の実施形態では、細長本体を介して供給される液体を、細長本体から流出することなく再循環させることができる。
【００１３】
感知された温度と基準温度との比較に基づいて、幾つかの措置を取ることができる。例えば、幾つかの実施形態では、感知された温度が基準温度より高い場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了することができる。特定の実施形態では、感知された温度と基準温度との差が閾値量より大きい場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了することができる。更に他の実施形態では、液体の供給を再開して組織を介した熱対流を継続する一方で、切除エネルギーの供給を中止することができる。なおも更に、幾つかの実施形態では、液体の温度を、例えば、過熱された組織を冷却するように調節することができる。
【００１４】
他の実施形態では、代替的な措置を取ることができる。例えば、幾つかの実施形態では、感知された温度および基準温度が実質的に等しい場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することができる。幾つかの実施形態では、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することは、切除エネルギーの電力レベル、液体の温度、および液体の流量のうちの少なくとも１つを調節することを含むことができる。例えば、幾つかの実施形態では、感知された温度が基準温度より高い場合に、切除エネルギーの電力レベルおよび液体の温度のうちの少なくとも１つを下げることができる。他の実施形態では、感知された温度が基準温度より低い場合に、切除エネルギーの電力レベルおよび液体の温度のうちの少なくとも１つを上げることができる。更に他の実施形態では、感知された温度が基準温度より高い場合に、液体の流量を増やすことができるが、幾つかの実施形態では、感知された温度が基準温度より低い場合に、液体の流量を減らすことができる。すなわち、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に検出される温度に基づいて、電力レベルおよび／または流量および／または液体温度を上下に調節する、または調節せずに維持することができる。
【００１５】
切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、効率的な監視および治療供給ができるよう、様々な時間の何れかにわたって、様々な間隔で実行することができる。例えば、幾つかの実施形態では、切除エネルギーおよび液体の供給を約１秒間休止することができるが、他の実施形態では、休止を約１０秒間とすることができる。幾つかの実施形態では、切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階を、切除エネルギーおよび液体を同時に約１５秒間供給した後で行うことができる。ただし、他の実施形態では、例えば、約１秒間未満の休止、約１秒間を超える休止などを含む、代替的な休止の持続時間および／または間隔を利用することができる。更に、幾つかの実施形態では、切除エネルギーおよび液体を同時に約１５秒間未満にわたって供給した後で係る休止を行うことができ、幾つかの実施形態では、切除エネルギーおよび液体を同時に約１５秒間を超える時間にわたって供給した後で係る休止を行うことができる。
【００１６】
幾つかの実施形態では、方法は更に、細長本体内の液体を加熱する段階を含むことができる。様々な加熱温度を採用することができる。例えば、幾つかの実施形態では、液体を約４０℃から約８０℃の温度まで加熱することができる。様々な液体流量も採用することができる。例えば、幾つかの実施形態では、液体の流量を最大約２０ｍｌ／分とすることができる。
【００１７】
幾つかの異なる切除要素および切除エネルギーを採用することができる。例えば、幾つかの実施形態では、切除要素を電極とすることができ、切除エネルギーをラジオ波（ＲＦ）電気エネルギーなどの電気エネルギーとすることができる。ただし、他の実施形態では、例えば、レーザ加熱、超音波加熱、マイクロ波加熱、抵抗電気加熱などを含む、切除エネルギーの他の供給源を利用することができる。
【００１８】
特定の実施形態では、切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、液体の流れを逆転させてコンプライアンス圧力を相殺する段階を含むことができる。このやり方で液体の流れを逆転させると、切除エネルギーおよび液体の供給をより効果的に休止することができる。なぜなら、システムにおけるコンプライアンスからの圧力によって、ポンプまたは他の液体ドライバの作動を停止した後でも液体の流れが継続し得るからである。
【００１９】
他の実施形態では、方法は更に、切除エネルギーおよび液体の供給を休止した後で、細長本体の外側から細長本体に液体を引き込む段階を含むことができる。液体を細長本体内に引き戻すことで、伝導に加えて対流を利用することにより熱伝達を増やして、切除エネルギーの供給を休止している期間中に温度センサを周辺組織とより急速に均衡状態にすることができる。
【００２０】
別の態様では、組織を切除するための方法が提供される。方法は、細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階を含むことができ、細長本体は、切除要素と、それに結合される少なくとも１つの温度センサとを含む。方法は更に、第１期間にわたって、組織に対する切除要素を介した切除エネルギーの供給と、細長本体を介した液体の供給とを同時に行う段階と、第２期間にわたって、組織に対する切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階とを含むことができる。方法は、第２期間中の温度センサを監視する段階と、第２期間中の温度センサの温度プロファイルに応じて、切除エネルギーおよび液体の供給を終了すること、および、第２期間の終わりに切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行う段階とを含むこともできる。
【００２１】
上記態様と同様に、幾つかの更なる特徴および／または変形例を含めることができ、これらは全て本開示の範囲内にある。幾つかの実施形態では、例えば、細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、細長本体を組織塊に挿入する段階を含むことができる。幾つかの実施形態では、方法は更に、細長本体内の少なくとも１つの出口を介して液体を組織内に供給する段階を含むことができる。
【００２２】
他の実施形態では、細長本体を組織に近接するよう位置決めする段階は、組織を貫通することなく当該組織を細長本体の遠位部分と接触させる段階を含むことができる。特定の実施形態では、細長本体を介して供給される液体を、細長本体内に形成される少なくとも１つの出口を介して放出させることができる。ただし、幾つかの実施形態では、細長本体を介して供給される液体を、細長本体から流出することなく再循環させることができる。
【００２３】
第２期間中の温度センサの温度プロファイルに応じて、幾つかの異なる措置が考えられ得る。幾つかの実施形態では、例えば、温度プロファイルが第２期間にわたって増えている場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了することができる。更に、特定の実施形態では、温度プロファイルが第２期間にわたって少なくとも閾値量だけ増えた場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を終了することができる。
【００２４】
また、幾つかの実施形態では、温度プロファイルが第２期間中に実質的に一定である場合に、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することができる。幾つかの実施形態では、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することは、切除エネルギーの電力レベル、液体の温度、および液体の流量のうちの少なくとも１つを調節することを含むことができる。例えば、特定の実施形態では、温度プロファイルが第２期間にわたって増えている場合に、切除エネルギーの電力レベルおよび液体の温度のうちの少なくとも１つを下げることができる。幾つかの実施形態では、温度プロファイルが第２期間にわたって減っている場合に、切除エネルギーの電力レベルおよび液体の温度のうちの少なくとも１つを上げることができる。更なる例として、特定の実施形態では、温度プロファイルが第２期間にわたって増えている場合に、液体の流量を増やすことができる。幾つかの実施形態では、温度プロファイルが第２期間にわたって減っている場合に、液体の流量を減らすことができる。
【００２５】
複数の異なる実施形態では、第１期間および第２期間を異なるものとすることができる。幾つかの実施形態では、例えば、第１期間を約１５秒間とすることができる。更に、幾つかの実施形態では、第２期間を約１秒間とすることができる。ただし、他の実施形態では、第１期間を約１５秒間より長い時間または短い時間とすることができ、第２期間を約１秒間より長い時間または短い時間とすることができる。
【００２６】
幾つかの実施形態では、方法は更に、細長本体内の液体を加熱する段階を含むことができる。係る加熱は、細長本体内に配置される様々な加熱機構の何れかを使用して達成することができる。例としては、単線式および二線式のラジオ波電気加熱要素、抵抗電気加熱要素、超音波加熱要素、マイクロ波エネルギー加熱要素、レーザ加熱要素などが含まれる。
【００２７】
また、幾つかの異なる切除要素および切除エネルギーを利用することができる。例えば、幾つかの実施形態では、切除要素を電極とすることができ、切除エネルギーをラジオ波（ＲＦ）電気エネルギーなどの電気エネルギーとすることができる。ただし、他の実施形態では、例えば、レーザ加熱、超音波加熱、マイクロ波加熱、抵抗電気加熱などを含む、切除エネルギーの他の供給源を利用することができる。
【００２８】
特定の実施形態では、組織に対する切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、液体の流れを逆転させてコンプライアンス圧力を相殺する段階を含むことができる。上記のように、このやり方で液体の流れを逆転させると、切除エネルギーおよび液体の供給をより効果的に休止することができる。なぜなら、システムにおけるコンプライアンスからの圧力によって、ポンプまたは他の液体ドライバの作動を停止した後でも液体の流れが継続し得るからである。
【００２９】
他の実施形態では、方法は更に、第２期間中に細長本体の外側から細長本体に液体を引き込む段階を含むことができる。上記のように、液体を細長本体内に引き戻すことで、伝導に加えて対流を利用することにより熱伝達を増やして、切除エネルギーの供給を休止している期間中に温度センサを周辺組織とより急速に均衡状態にすることができる。
【００３０】
別の態様では、組織切除システムが提供される。組織切除システムは、内部管腔を含む細長本体と、細長本体に結合される切除要素と、細長本体に結合される温度センサと、細長本体の内部管腔と連通しており、かつ、内部管腔を介して液体を供給するように構成される液体供給源と、制御部とを含む。制御部は、切除要素を介した切除エネルギーの供給と、細長本体を介した液体の供給とを同時に行い、切除エネルギーおよび液体の供給を休止し、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に切除要素の温度を感知するように構成することができる。制御部は更に、感知された温度と基準温度との比較に基づいて、切除エネルギーおよび液体の供給を中止すること、および、切除エネルギーおよび液体の供給を再開することの何れかを行うように構成することができる。
【００３１】
上記態様と同様に、幾つかの更なる特徴および／または変形例を含めることができ、これらは全て本開示の範囲内にある。幾つかの実施形態では、例えば、細長本体は、内部管腔から細長本体を取り巻く体積に液体が流れることができるようにする少なくとも１つの出口を含むことができる。特定の実施形態では、細長本体は、組織穿刺遠位端を含むことができる。係る先端によって、例えば、組織塊への細長本体の挿入が容易になり得る。ただし、幾つかの実施形態では、細長本体は、尖っていない遠位端を含むことができる。係る先端を使用して、例えば、組織に侵入させずに組織壁に当接させることができる。
【００３２】
上記の特徴または変形例は何れも、幾つかの異なる組み合わせで本開示の任意の特定の態様または実施形態に適用することができる。いかなる特定の組み合わせも明示的に列挙していないのは、単にこの発明の概要で繰り返すことを避けるためである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
上記した本発明の態様および実施形態については、添付の図面と併せて以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
【００３４】
【図１】様々な形態の切除についてシミュレーションされた加熱プロファイルのグラフ図である。
【００３５】
【図２】様々な時間間隔での灌流式切除療法の一実施形態に関する温度プロファイルのグラフ図である。
【００３６】
【図３】本開示に係る、推定温度監視の方法の一実施形態のフローチャートである。
【００３７】
【図４】灌流式切除療法の一実施形態の中断後に測定された温度プロファイルのグラフ図である。
【００３８】
【図５Ａ】灌流式切除療法の一実施形態を実施している間の温度プロファイルのグラフ図である。切除要素から離れた組織は切除要素よりも低温である。
【００３９】
【図５Ｂ】治療中断後の図５Ａの温度プロファイルのグラフ図である。
【００４０】
【図６Ａ】灌流式切除療法の一実施形態の実施中の温度プロファイルのグラフ図である。切除要素から離れた組織は切除要素よりも高温である。
【００４１】
【図６Ｂ】治療中断後の図６Ａの温度プロファイルのグラフ図である。
【００４２】
【図７Ａ】灌流式切除療法の一実施形態を実施している間の温度プロファイルのグラフ図である。切除要素から離れた組織は切除要素と実質的に同じ温度である。
【００４３】
【図７Ｂ】治療中断後の図７Ａの温度プロファイルのグラフ図である。
【００４４】
【図８】閉ループ流のパターンを有する切除デバイスの一実施形態の部分的に透明な側面図である。
【００４５】
【図９】開ループ流のパターンを有する切除デバイスの一実施形態の部分的に透明な側面図である。
【００４６】
【図１０】液体強化切除システムの一実施形態の図である。
【００４７】
【図１１Ａ】液体強化切除療法で使用する細長本体を含む腹腔鏡デバイスの一実施形態の斜視図である。
【００４８】
【図１１Ｂ】液体強化切除療法で使用する細長本体を含むカテーテルデバイスの別の実施形態の斜視図である。
【００４９】
【図１２】二線式の加熱アセンブリを含む細長本体を駆動するための電気回路の一実施形態の図である。
【００５０】
【図１３】単線式の加熱アセンブリを含む細長本体を駆動するための電気回路の一実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
ここで、本明細書で開示する方法およびシステムの構造、機能、製造、および使用の原則を全面的に理解できるよう、特定の例示的な実施形態について説明する。これらの実施形態の１または複数の例を添付の図面に示す。当業者には、本明細書に具体的に記載され、かつ、添付の図面に示されている方法およびシステムが非限定的な例示的な実施形態であることが解るであろう。例示的な一実施形態に関連して図示または記載されている特徴を、他の実施形態の特徴と組み合わせてよい。係る修正例および変形例は、本開示の範囲内に含まれるよう意図されている。
【００５２】
「ある（ａ）」および「ある（ａｎ）」という用語は同一の意味で使用することができ、本開示で利用されている「１または複数の」という言い回しと同等である。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別段の記載がない限り、制約のない用語（すなわち、「〜を含むが限定されるわけではない」を意味するもの）として解釈すべきである。任意の数値または範囲に使用される「約」および「ほぼ」という用語は、要素の組成、部分、または集合が、本明細書に記載されているようなその意図された目的のために機能できるようにする、適切な寸法公差を示す。結合されるものとして本明細書に記載の構成要素は、直接結合されてもよいし、１または複数の中間構成要素を介して間接的に結合されてもよい。本明細書における任意の範囲の値の列挙は、本明細書に別段の記載がない限り、単にその範囲内にあるそれぞれの別個の値を個々に参照する簡単な方法として機能するよう意図されているに過ぎず、本明細書には、それぞれの別個の値が個々に列挙されているかのように組み込まれる。更に、開示されている方法およびシステムの説明において線寸法または円形寸法が使用される限り、係る寸法は、係る方法およびシステムと併せて使用され得る形状の種類を限定するよう意図されているわけではない。任意の幾何学的形状については、係る線寸法および円形寸法と同等のものを決定することができる。更に、本開示では、実施形態の同番号の構成要素が概して同様の特徴を有する。なおも更に、様々なデバイスの大きさおよび形状、並びにその構成要素は、デバイスが使用される環境と、デバイスと共に使用される構成要素の大きさおよび形状と、デバイスが使用される方法および手順とに少なくとも依存することができる。
【００５３】
本明細書に別段の記載がない限り、または、文脈から別段の明確な矛盾がない限り、本明細書に記載の方法は全て、任意の適切な順序で実行することができる。本明細書で提供するありとあらゆる例、または例示的な言葉（例えば、「などの」）の使用は、単に本発明の理解をより容易くするよう意図されているに過ぎず、別段の請求がない限り、本発明の範囲に限定を課すものではない。本明細書内の言葉は、特許請求されていない要素が何れも本発明の実施に不可欠であることを示すものとして解釈されるべきではない。更には、「生理食塩水」という用語が本明細書で任意の実施形態と併せて使用される限りにおいて、係る実施形態は、明示的な記載がない限り、別の液体とは対照的に「生理食塩水」の使用に限定されない。他の液体は通常、同様のやり方で使用することができる。
【００５４】
上記のように、本開示は概して、切除療法中の温度を監視するための方法およびシステムを対象にしており、温度センサが結合された切除器具から離れた場所で実現される最大組織温を推定することができる。例えば、タインまたは他の延在構造を使用して温度センサを切除器具から離れた所に位置決めしようと試みる以前の手法とは対照的に、本明細書に記載の方法およびシステムでは、切除エネルギーおよび液体の供給の一時休止を採用して、器具またはその切除要素の温度を監視する。測定された温度がこの短い休止中に上がるか、下がるか、または同じままであるかどうかに基づいて、器具から離れた所にある組織の温度に関する推定を行うこと、例えば、器具から離れた所にある組織が、器具と接触している組織よりも高温であるか、低温であるか、または同じ温度であるかどうかに関する推定を行うことができる。結果として、本明細書で提供する教示に係る方法およびシステムでは、係るセンサを離れた所に位置する組織内に位置決めするための更なる温度センサまたは構造を必要とせずに、器具または切除要素から離れた組織の温度を監視することができる。
【００５５】
切除は概して、高温または低温を適用して組織を選択的に壊死させるおよび／または除去することを伴う。高温切除の場合は、組織内への治療エネルギーの供給によって、組織内に異常高熱が引き起こされ、最終的には壊死につながることがある。こうした温度誘発性の組織の選択的破壊を利用して、腫瘍、筋腫、不整脈（例えば、心室頻拍など）などを含む様々な疾患を治療することができる。切除により達成される組織の熱破壊には、既に知られている時間と温度との関係がある。組織に不可逆的な熱損傷を引き起こすための閾値温度は概して、セ氏約４１度であることが認められている。治療温度が４１℃よりも更に高くなると、特定のレベルの細胞壊死を実現するのに必要な時間が減ることも知られている。正確な時間／温度の関係は細胞型により異なるが、所望の熱付与量のレベルを決定するために使用できる多くの細胞型に一般的関係があることが解る。この関係は一般に、４３℃での等価時間と呼ばれ、次のように表される。
【数１】
2021530255.tif 000003
Ｓａｐａｒｅｔｏ  Ｓ．Ａ．ａｎｄ  Ｗ．Ｃ．Ｄｅｗｅｙ，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｒａｄ．Ｏｎｃ．Ｂｉｏｌ．Ｐｈｙｓ．１０（６）：７８７−８００（１９８４）に記載されているように、Ｔは組織温であり、Ｒは０〜５の範囲にある治療効率の単位なし指標（通常は、４３℃より高いかそれに等しい温度で２、４１℃未満の温度で０、４１℃〜４３℃の温度で４）である。この式とパラメータとのセットは、熱付与量を計算するこれら多くの既知の方法の例を１つだけ表したものであり、本開示の方法およびシステムでは任意の方法を採用することができる。上記の式（１）を使用すると、組織を死滅させるのに必要な付与量は組織型に依存するという考えが幾らかあるが、ｔｅｑ，４３°  Ｃ＝２０分間〜１時間の範囲の熱付与量が概して治療として認められている。このように、治療温度は４１℃を超える任意の温度を指し得るが、供給された熱付与量、および最終的に治療効果は、温度の時間的履歴（すなわち、組織が以前に耐えた加熱の量）、加熱されている組織の型、および式（１）により決定される。例えば、Ｎａｔｈ，Ｓ．ａｎｄ  Ｈａｉｎｅｓ，Ｄ．Ｅ．，Ｐｒｏｇ．Ｃａｒｄ．Ｄｉｓ．３７（４）：１８５−２０５（１９９５）（Ｎａｔｈ  ｅｔ  ａｌ．）では、５０℃の温度で１分間を治療として提案している。これは、４３℃での等価時間でＲ＝２、１２８分である。追加的に、最大効率を得るため、治療温度は、熱付与量が均一に供給されるよう、治療されている組織全体にわたって均一にすべきである。
【００５６】
効果的な切除療法を供給するには組織温を４１℃を超える温度に上げるのが望ましいことがあるが、組織の過熱を避けるのが望ましいこともある。例えば、組織の加熱が中断または調整されないと、組織の治療体積内に過熱された組織の領域が生成され得る。組織の温度が１００℃に近づき、１００℃に達し、１００℃を超えると、組織は不安定になることがあり、組織内の液体（例えば、後述するような、切除療法中に導入される生理食塩水）は何れも、周辺組織を破裂させて望ましくない合併症を引き起こし得る、蒸気またはスチームへの突然変換、いわゆる「スチームポップ」をすることがある。故に、切除器具は、治療中に切除要素および／またはそれと接触している組織の温度を測定することで過熱を防ぐために結合される温度センサを含むことが多い。
【００５７】
図１は、ＲＦ電極などの切除要素から所与の距離を置いて実現されるシミュレーション温度を示すことにより、幾つかの切除技術の性能プロファイルを示す。第１プロファイル１０２は、従来のＲＦ切除術の性能を示す。図に示すように、組織の温度は器具との界面で最大値に達し、電極からの距離と共に非常に急激に下降する。例えば、器具における組織は１００℃近くであり得るが、切除要素の１０ミリメートル以内における組織の温度は、上記の治療温度をはるかに下回る体温（３７℃）ぐらいに留まることがある。切除器具の近くでスチームポップを引き起こすリスクに加えて、高温組織は、より急速に乾燥してまたは乾き切って焦げる。ひとたびこれが起こると、組織のインピーダンスが劇的に上昇し、切除要素から更に遠く離れた組織にエネルギーを伝えるのが難しくなる。これによって、従来の切除技術を使用して生成できる組織の治療体積の実質的な大きさが制限される。
【００５８】
灌流式切除療法では、液体を切除要素（例えば、ＲＦ電極）上に流してその温度を調整することにより、上述した従来の切除技術の制限に対処することができる。これによって、切除器具と接触している組織の過熱を防ぐことができる。例えば、米国特許第５，４３１，６４９号に記載のものと同様のシステムに基づいて、第２組織温プロファイル１０４をシミュレーションする。このシステムでは、電極が組織に挿入され、約５２５ｍＡの４００ｋＨｚ  ＲＦ電流フローを与えて組織を加熱する。同時に、体温（３７℃）の生理食塩水を１０ｍｌ／分の速度で組織に注入する。結果として得られる組織温プロファイル１０４は、プロファイル１０２より均一であり、器具に隣接しているプロファイル１０２に存在する組織の過熱がほとんどない。
【００５９】
第３組織温プロファイル１０６は、例えば、米国特許第６，３２８，７３５号および第９，１３８，２８７号に記載されているような、加熱された液体を利用する灌流式切除技術のシミュレーション結果を示すものであり、その開示全体が参照によりここに組み込まれる。示されている実施形態では、銀／塩化銀から形成された電極が組織に挿入され、５２５ｍＡの４８０ｋＨｚ  ＲＦ電流フローを与えて組織を加熱する。同時に、５０℃に加熱された生理食塩水を１０ｍｌ／分の速度で組織に注入する。結果として得られる温度プロファイル１０６は均一であり、電極から１５ミリメートルまで５０℃の治療閾値を大幅に上回っている。また、温度がこの体積内でほぼ均一であるため、供給される熱付与量もこの体積を通してほぼ均一である。
【００６０】
プロファイル１０２に対する温度プロファイル１０４、１０６の重要な側面は、治療された組織の最大温度が、組織にエネルギーを与える切除器具および切除要素から離れた位置で生じることである。これは、切除要素と接触している、または他の方法で器具に結合されている熱電対または他の温度センサでは、組織の治療体積の最大温度を、従来の切除療法（例えば、プロファイル１０２）の場合のようには検出しないであろうことを意味する。
【００６１】
故に、灌流式切除技術を使用すると、組織を無意識のうちに過熱することがあり得る。上記のように、１００℃近くにおよびそれを超えて加熱された組織は、過熱され、不安定になり、スチームポップのリスク、すなわち、組織内で液体から蒸気またはスチームへと爆発的に突然変換するリスクにさらされることがある。切除器具および関連付けられる切除要素から離れた所で最大値に達する温度プロファイル１０４、１０６の形状に起因して、従来の温度センサでは最大温度を直接検出しないであろう。
【００６２】
図２は、上記のプロファイル１０６に示すように、灌流式切除技術、例えば、加熱された生理食塩水を使用する液体強化切除治療技術の開始後の様々な時間でシミュレーションされた温度プロファイルを示すことによる組織の過熱の一実施形態を示す。示されている実施形態では、１０ｍｌ／分で６５℃を注入している間、治療パラメータが６２．５ＷのＲＦ電力であった。プロファイル２０２は２秒間の治療後、プロファイル２０４は５秒間の治療後、プロファイル２０６は１０秒間の治療後、プロファイル２０８は３０秒間の治療後に存在する。
【００６３】
図２のプロファイルを、図１に関連して上述した温度プロファイルと比較すると、適切な操作パラメータ（例えば、切除要素のエネルギーレベル、液体温度、液体流量、治療時間など）を使用して切除療法を実施することの重要性が浮き彫りになり得る。パラメータが適切に選択されると、図１のプロファイル１０６と同様に、組織内の温度プロファイルは、等温または実質的に等温になり、所望の治療体積、例えば、電極から約１５ミリメートルまで（他の実施形態では、他の治療距離も考えられる）の全体にわたる治療閾値を大幅に上回ることがある。ただし、組織に導入されている液体の流量および温度に対して切除エネルギーの電力レベルが高過ぎるときなど、治療パラメータが適切に構成されていない場合は、電極または他の切除要素から離れた所で組織内の温度が急速に上昇することがある。例えば、図２の温度プロファイルは、器具または切除要素から離れた組織の温度の急激な上昇を示す。温度は５秒以内に９０℃を超え、器具から約７ｍｍの所で３０秒以内に１００℃に近づく。このやり方で治療を６０秒間まで継続したとすると、器具から約７ｍｍ〜約９ｍｍの球殻であれば１００℃を超え、場合によってはスチームポップが生じるであろう。
【００６４】
図２は、切除器具または切除要素の近くの組織温が急速に定常状態に達することも示す。例えば、器具から約４ｍｍまでの組織の温度は、約５秒以内に定常状態の値を実現する。その後に治療を継続すると、器具または切除要素から約４ｍｍを超えた所にある組織でのみ温度が上昇する。
【００６５】
本開示の教示では、切除器具または切除要素と接触および隣接している組織のこうした特性を利用して、切除器具からより遠く離れた組織の温度を検出する。より具体的には、本明細書に記載の方法およびシステムでは、組織に対する切除エネルギーおよび液体の供給を一時的に休止し、例えば、切除要素自体の温度を監視することにより、器具に隣接している組織の温度を監視する。器具が更なる熱エネルギーを組織に与えていない係る休止の間、器具に隣接している組織は、より高温の組織に取り巻かれている場合、温度が上昇し続け、より低温の組織に取り巻かれている場合、温度が下降し始め、同じ温度または実質的に同じ温度の組織に取り巻かれている場合、一定の温度または実質的に一定の温度に留まる。切除器具と接触している、または切除器具により近い組織の温度を観察することで、器具からより遠く離れた組織で実現される最大温度に関する推定を行うことが可能になり得る。この推定は、例えば、図１のプロファイル１０６と同様の所望のやり方で治療が進行しているのか、または、図２と同様に、治療パラメータが正しく構成されておらず、組織の標的体積が十分に加熱されていない、もしくは組織の過熱が引き起されているのかを決定するのに役立つことがある。
【００６６】
図３は、灌流式切除療法中の推定温度監視の方法３００の一実施形態を示す。幾つかの実施形態では、方法は、切除器具または切除デバイスの細長本体または他の構成要素を組織に対して位置決めする段階（３０２）を含むことができる。幾つかの実施形態では、これは、細長本体を組織塊に挿入して、例えば、細長本体に沿って配置される切除要素を、治療対象となる組織の塊または体積内に位置決めする段階を含むことができる。他の実施形態では、切除器具の細長本体または他の構成要素は、組織塊または組織壁を貫通することなくそれに当接するように構成される、尖っていない遠位末端（例えば、組織壁または組織塊に当接させることができる接触カテーテルデバイス）を含むことができる。
【００６７】
方法は、組織の選択的な壊死または破壊を引き起こすために、切除エネルギーおよび液体を供給する段階（３０４）を含むこともできる。上記のように、切除エネルギーは、ラジオ波もしくは他の電気エネルギー、マイクロ波もしくは光波電磁エネルギー（例えば、レーザなどを介する）、または超音波振動エネルギーなどの多くの異なるやり方で供給することができる。更に、液体の供給は、様々なやり方で達成することができ、液体が器具から周辺組織内に供給されるか、または、液体が組織内に放出されることなく器具内で再循環する（例えば、液体が器具の遠位末端に供給されてから、器具内で近位方向に再循環する）、開ループデバイス構成および閉ループデバイス構成の両方をそれぞれ含むことができる。更に、幾つかの実施形態では、液体の供給は、上記のように、例えば、組織との接触が異常高熱および壊死を引き起こし得る治療温度まで、液体を加熱する段階を含むことができる。
【００６８】
方法は更に、例えば、組織の標的体積を治療するためにエネルギーおよび液体が供給された第１期間の後で、切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階を含むことができる。切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階では、例えば、任意の切除要素からの電気エネルギーまたは他の切除エネルギーの供給を中止すること、および、組織内への液体（例えば、幾つかの実施形態では、加熱された液体）の流れを停止することにより、切除器具から組織への熱の導入を実質的に停止することができる。閉ループ切除器具の場合は、デバイス内における液体の再循環を中止して、切除要素から熱が継続的に奪われるのを防ぐことができる。
【００６９】
切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、例えば、治療操作パラメータを制御するように構成されるシステムコントローラまたは他の構成要素により、調整することができる。特定の実施形態では、切除エネルギーおよび液体の供給を同時に休止することができる、または、エネルギーまたは液体の供給を互いの前または後に休止することができる。切除エネルギーおよび液体の供給を休止する段階は、エネルギーおよび液体が供給される第１期間の後に行うことができる。第１期間の持続時間は様々な値の何れかに設定することができる。例えば、幾つかの実施形態では、第１期間を約２秒間、約５秒間、約１０秒間、約１５秒間、および／または約２０秒間以上とすることができる。また、休止の持続時間も様々な値の何れかに設定することもできる。例えば、幾つかの実施形態では、休止の持続時間を１秒間未満、約１秒間、約２秒間、約５秒間、約１０秒間、約１５秒間、および／または約２０秒間以上とすることができる。
【００７０】
方法は、切除器具と接触または隣接している組織の温度を検出する段階を含むこともできる。これは、熱電対などといった様々な温度センサを使用して達成することができる。温度センサは、様々なやり方で切除器具の細長本体または他の構成要素に結合することができる。例えば、以下でより詳細に説明するように、幾つかの実施形態では、熱電対または他の温度センサを、切除要素、例えば、ＲＦ電極と接触するよう設置して、治療中の電極の温度を検出することができる。この温度センサを使用して、電極からの切除エネルギーの供給を休止している間に、切除要素と接触している組織の温度を検出することもできる。他の実施形態では、切除器具に沿って（例えば、その細長本体に沿って）１または複数の温度センサを配置し、それと接触している組織の温度を直接測定するため、または（例えば、温度センサが細長本体の内部管腔内にその側壁と接触するよう配置されている場合などに）組織と接触している細長本体または切除器具の一部の温度を測定することにより係る組織の温度を間接的に測定するために使用することができる。米国特許出願公開第２０１７／０２３８９９３号には、様々な温度センサが切除器具と組み合わされている例示的な実施形態を見つけることができ、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００７１】
細長本体または切除器具における温度の検出または感知は、時を異にして実行することもできる。例えば、幾つかの実施形態では、組織の温度を検出する段階を、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に一度だけ行うことができる。係る実施形態では、例えば、検出された温度を、基準温度、例えば、切除エネルギーおよび液体を供給している間に検出される温度と比較して、器具と接触している組織の温度が、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に変化しているかどうか、および、どのように変化しているかを決定することができる。他の実施形態では、組織の温度を検出する段階を、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に複数回、例えば、１秒ごと、２秒ごと、５秒ごと、１０秒ごと、２０秒ごとなどに行うことができる。幾つかの実施形態では、測定間隔を十分に短くする、例えば、１秒間未満にすることで、切除器具の細長本体または他の構成要素と接触または隣接している温度の連続的なリアルタイム監視または実質的に連続的なリアルタイム監視が可能になり得る。上記のように、切除エネルギーおよび液体の供給の休止を様々な長さにすることができる。幾つかの実施形態では、休止を１秒間未満にする、例えば、約０．５秒間にすることができる。他の実施形態では、休止を約１秒間、約２秒間、約３秒間、および／または約４秒間以上とすることができる。幾つかの実施形態では、エネルギーおよび液体の供給の休止を、約５秒間、約１０秒間、約１５秒間、および約２０秒間以上の何れかにわたって持続させることができる。ただし、場合によっては、以下で説明するように、温度を監視するためにエネルギーおよび液体の供給をより長い期間にわたって休止することは、組織の治療体積の温度プロファイルを決定するのに必要ではなく、処置の持続時間を不必要に延長することがある。
【００７２】
基準温度と、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に検出される組織の温度とを比較すること、または、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に経時的に検出される複数の組織温を比較することにより、ユーザまたはシステムコントローラは、治療を終了する（３１０）か、治療を再開する（３１２）か、または、１または複数の操作パラメータを調節して（３１４）から治療を再開するかを決定することができる。例として、図４は、エネルギーおよび液体の供給期間（例えば、１５秒間の組織に対するエネルギーおよび液体のアクティブな供給）の後に切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間の２つの切除療法の温度反応プロファイルを示す。第１プロファイル４０２は、所望の等温治療体積を実現する切除療法について測定された組織温を示し、第２プロファイル４０４は、切除要素から離れた組織が望ましくない方法で過熱された切除療法について測定された組織温を示す。図に示すように、約１秒間という短い時間でも治療を休止すると、ユーザまたはシステムは、温度が実質的に変化しない望ましい等温プロファイルと、周辺組織が過熱されたプロファイルとを区別することができる。例えば、図では、切除エネルギーおよび液体の供給を休止した後、測定された温度が１秒以内にほぼ８０℃まで上がる。
【００７３】
熱伝達の原則は、例えば、器具の切除要素または他の部分と接触しているセンサにより検出される温度が、周辺組織がセンサにおける温度よりも高温である場合は上昇し、周辺組織がセンサにおける温度よりも低温である場合は下降し、周辺組織がセンサにおける温度と実質的に同じ温度である場合は実質的に変化しないままであることを示唆している。これは、一定温度の履歴４０２によって示されている。なぜなら、器具の切除要素または他の部分で測定された温度が、約６５℃から有意に変化していないからである。これは、温度センサを取り巻く、温度センサからより遠く離れた組織も約６５℃であることを示唆している。エネルギーおよび液体の供給を休止している間に係る温度履歴が観察された場合は、操作パラメータを変更せずに、切除エネルギーおよび液体のアクティブな供給を再開する（３１２）ことができる。代替的に、温度プロファイル４０４は、温度センサに隣接している組織を取り巻くより遠く離れた組織が過熱されていることを示唆する。なぜなら、感知された温度が、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に急速かつ大幅に上昇しているからである。これは、例えば、切除器具を取り巻く組織の温度を１００℃近くまたはそれを超える温度にすることによりスチームポップを引き起こし得る組織の標的体積内における過熱を示している可能性がある。係る温度履歴が観察された場合は、治療を終了する（３１０）またはより長い期間にわたって休止して、組織の標的体積内における冷却を可能にすることができる。幾つかの実施形態では、例えば、エネルギーおよび液体の供給を休止している間に検出される組織の温度と基準温度との差が閾値量より大きい場合は、治療を終了する（３１０）ことができる。閾値量の値は、所望の安全マージンに従って設定することができる。また、幾つかの実施形態では、閾値を、測定された温度と基準温度との差ではなく、絶対温度として設定することができる。例えば、測定された温度が特定の値（例えば、８０℃または別の所望の最大温度）より高くなった場合は、治療を終了することができる。
【００７４】
代替的に、過熱を減らしてまたはなくして所望の等温加熱プロファイル４０２を実現するよう、治療の１または複数の操作パラメータを調節する（３１４）ことができる。使用されている灌流式切除療法の種類に応じて、エネルギーおよび液体の供給を再開する前に調節され得る様々なパラメータが存在する場合がある。例えば、上記で参照により組み込まれる米国特許第６，３２８，７３５号に記載されているもののような液体強化切除は、治療されている組織の温度プロファイルを調節するために変更され得る幾つかのパラメータを有することができる。例えば、係る切除技術を使用すると、操作者または制御システムは、生理食塩水の温度（例えば、約４０℃から約８０℃）、生理食塩水の流量（例えば、約０ｍｌ／分から約２０ｍｌ／分）、ＲＦ信号または他の切除エネルギーの電力（例えば、約０Ｗから約１００Ｗ）、および治療の持続時間（例えば、約０分間から約１０分間）などのパラメータを修正して、温度プロファイルを調節することができる。更なる例として、幾つかの実施形態では、切除エネルギーの電力レベルを下げて、組織内に与えるエネルギーを減らし、組織内の加熱を減らすことができる。幾つかの実施形態では、液体の温度も下げて、または液体の温度を代替的に下げて、周辺組織の温度を下げることができる。他の実施形態では、液体の流量を増やして、組織を冷却すること、および／または熱が単一領域に集中するのを防ぐことができる。もちろん、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間に観察された温度プロファイルが、組織の標的体積内で十分な加熱が行われていないことを示す場合は、その逆を実行することもできる。例えば、休止中に測定された温度が、切除エネルギーおよび液体を供給している間の基準温度より低い場合、または、エネルギーおよび液体の供給を休止している間に測定された一連の温度が下降傾向を示す場合は、切除エネルギーの電力レベルおよび液体の温度のうちの１または複数を上げることができる、または、液体の流量を減らして周辺組織の適切な加熱を保証することができる。
【００７５】
なお、方法の段階３０４〜３１４を切除処置の持続時間全体にわたり様々な間隔で繰り返して、望ましくない組織の過熱を防ぐことができる。例えば、治療を再開した（３１２）後、供給を休止する（３０６）ことが再びできる前に、更なる期間、例えば、１５秒間または上述した他の何らかの期間にわたって、切除エネルギーおよび液体を供給する（３０４）ことができる。この更なる休止中に、温度を検出する（３０８）ことが再びでき、治療を終了する、現在の操作パラメータ下で再開する、または異なる操作パラメータ下で再開することができる。
【００７６】
図５Ａ〜図７Ｂは、切除エネルギーおよび液体を供給している間、および、エネルギーおよび液体の供給を休止している間の、切除器具５０２からの距離（Ｄ）に対する温度（Ｔ）を表したプロファイルを示す。これらの図は、上述した３つの基本的なシナリオ、すなわち（１）図５Ａおよび図５Ｂにおける組織の標的体積の不十分な加熱、（２）図６Ａおよび図６Ｂにおける組織の標的体積の過熱、および（３）図７Ａおよび図７Ｂにおける組織の標的体積の等温加熱を示す。
【００７７】
図５Ａに戻ると、示されている温度プロファイル５０４は、組織の標的体積全体を所望の治療温度５０６（例えば、６５℃、または本明細書に記載されているような他の何らかの所望の治療温度）またはそれを超える温度にするには加熱が不十分である、第１シナリオで切除エネルギーおよび液体を供給している間に生じる。図に示すように、切除エネルギーおよび液体を供給している間、器具５０２と接触または直接隣接している組織の温度は、所望の治療温度５０６の最大に達することがある（実際、灌流を使用して切除要素の温度を調整することで、この所望の温度を実現することができる）が、器具からより遠く離れた組織の温度は、急速に所望の温度より低くなることがある。
【００７８】
図５Ｂに示す温度プロファイル５０８は、治療が休止され、かつ、器具５０２により組織内に更なるエネルギーが与えられなくなった後に存在し得る。この時点で、器具５０２における温度は、温度低下５１０が示すように、所望の治療温度５０６より低くなることがある。これは、器具５０２を取り巻くより低温の組織が、器具に直接隣接している組織から熱を引き抜くことができるために生じることがある。例えば、切除要素の温度を感知する熱電対、または別の温度センサを使用して、温度低下５１０が観察された場合は、治療を再開して、組織の標的体積内に熱を蓄積するための時間をより多く取ることができる。代替的または追加的に、１または複数の治療パラメータを修正して、組織内に与えるエネルギーの量を増やし、組織の標的体積全体の所望の治療的加熱を実現することができる。
【００７９】
図６Ａおよび図６Ｂは、組織の標的体積に、潜在的に望ましくない過熱、例えば、スチームポップを引き起こす原因になり得る加熱が生じる第２シナリオを示す。図６Ａは、このシナリオで切除エネルギーおよび液体を供給している間に存在し得る温度プロファイル６０２を示す。なお、器具５０２と接触しているまたはそれに直接隣接している組織の温度は、所望の治療温度５０６とすることができる。なぜなら、液体灌流によって切除要素を所望の温度に調整できるからである。ただし、器具５０２からより遠く離れると、組織の温度は所望の治療温度５０６を超え、スチームポップを引き起こし得る１００℃またはそれに近い温度に近づくことがある。
【００８０】
図６Ｂは、器具５０２からのエネルギーおよび液体の供給を休止している間の組織の標的体積における温度プロファイル６０４を示す。この時点では切除要素の近くの温度が液体灌流および／または電力管理により調整されておらず、結果として、より高温でより遠く離れた組織からの熱伝達に起因して温度が上がる。故に、器具５０２で観察される温度は、温度上昇６０６が示すように、所望の治療温度５０６より高くなる。この温度反応が観察された場合は、ユーザまたはシステムは、治療を終了する、十分な冷却が行われるまで休止する、および、１または複数の治療パラメータを調節して更なる冷却を行う、および／または、組織内に与えるエネルギーを減らして、引き起こされる加熱を減らすといった措置の何れかを取ることができる。
【００８１】
図７Ａおよび図７Ｂは、組織の標的体積の全体にわたって所望の等温加熱が生じる第３シナリオを示す。図７Ａは、このシナリオで切除エネルギーおよび液体を供給している間に存在し得る温度プロファイル７０２を示す。図５Ａおよび図６Ａと同様に、アクティブ療法（例えば、切除エネルギーおよび液体の供給）の期間中、器具５０２と接触しているまたはそれに直接隣接している組織の温度は、液体灌流を使用して所望の治療温度５０６に調整される。ただし、治療操作パラメータが適切に構成されていると、標的体積全体にわたる組織の温度が所望の治療温度５０６に達することもある。図に示すように、加熱プロセスの性質に起因した何らかの温度変化はあり得るが、組織の標的体積は、大幅に過熱している領域も大幅に加熱が不足している領域もなく、全体にわたって実質的に所望の温度を実現することができる。
【００８２】
図７Ｂは、器具５０２からのエネルギーおよび液体の供給を休止している間の組織の標的体積における温度プロファイル７０４を示す。組織の標的体積全体にわたる加熱がほぼ等温であると仮定すると、図７Ａに示すように、より遠く離れた周辺組織からの熱伝達の結果として、休止中における器具５０２と接触または隣接している組織の温度の変化は実質的にない。故に、（例えば、切除要素の温度を測定することにより）器具で測定された温度は実質的に変化しない。ユーザまたはシステムがこの反応を観察した場合は、望ましい均一な加熱が行われているため、現在の操作パラメータで切除エネルギーおよび液体の供給を再開することができる。
【００８３】
上記のように、本明細書に記載の方法およびシステムでは、閉ループ液体流デバイスおよび開ループ液体流デバイスの両方を含む、液体の流れを利用して切除要素の温度を調整する様々な種類の灌流式切除器具を利用することができる。閉ループデバイスでは、液体が組織内に放出されることなく内部を循環するが、開ループデバイスでは、液体が器具から周辺組織、血液内などに放出される。図８および図９は、閉ループ器具および開ループ器具の例示的な実施形態をそれぞれ示す。
【００８４】
図８に戻ると、閉ループ灌流式切除デバイス８００の一実施形態が示されている。デバイス８００は細長本体８０２を含み、細長本体８０２は、剛性または可撓性であってよく、様々な生体適合性材料から形成され得る。例えば、細長本体８０２は、可撓性カテーテル本体であってもよいし、細長本体８０２を治療部位に導入するために使用されるカテーテルの遠位末端に配置される剛体であってもよい。細長本体８０２は、それを通して延びる内部管腔８０４を含むこともでき、内部管腔８０４は、細長本体を通した液体の流れの通路を提供するように構成することができる。更に、細長本体の特定の大きさは、治療対象となる組織の種類および場所などを含む様々な要因に依存し得る。ほんの一例として、一実施形態では、非常に小さな細長本体を利用して、患者の心臓にアクセスすることができる。係る実施形態では、適切な大きさの細長本体を、例えば、直径が約８フレンチ（「フレンチ」は、カテーテルの大きさを説明するためにカテーテル業界で使用されている測定単位であり、ミリメートル単位のカテーテルの直径の３倍に等しい）のカテーテルとすることができる。細長本体８０２は、細長本体の長さに沿って細長本体がその上に配置された切除要素８０６に電気エネルギーを伝導できるように、導電性材料から形成することができる。代替的に、細長本体は、電気絶縁材料から形成するまたは電気絶縁材料で被覆することができ、それに結合される任意の構成要素間の任意の電気通信を、細長本体に沿ってまたは細長本体内を走る電気接続部を介して達成することができる。幾つかの実施形態では、電気絶縁塗料を、導電性材料から形成される細長本体と組み合わせることができる。例えば、導電性の細長本体の、切除要素として機能するように構成されている部分を除き、細長本体を電気絶縁塗料で被覆する。
【００８５】
上記のように、細長本体８０２は、その長さに沿って、その遠位末端に隣接するよう配置される切除要素８０６を含むことができる。図に示すように、幾つかの実施形態では、切除要素８０６を細長本体８０２の遠位末端に位置決めすることができる。特定の実施形態では、切除要素８０６は、ラジオ波（ＲＦ）電気エネルギーなどの電気エネルギーを供給するように構成される電極とすることができる。係る実施形態では、切除要素８０６を、電流を伝導するのに適した様々な材料から形成することができる。例えば、任意の金属または金属塩を使用することができる。ステンレス鋼の他に、例示的な金属には、白金、金、または銀を含めることができ、例示的な金属塩には、銀／塩化銀を含めることができる。一実施形態では、電極を銀／塩化銀から形成することができる。銀／塩化銀などの金属塩を使用する利点の１つは、それが高い交換電流密度を有することであり得る。結果として、係る電極を介して大量の電流をほんのわずかな電圧降下で組織内に流すことにより、この界面におけるエネルギー散逸を最小限に抑えることができる。このように、銀／塩化銀などの金属塩から形成される電極は、組織界面における過剰なエネルギー発生を減らすのに役立つので、調整に必要な液体の流れがより少ない、より望ましい温度プロファイルを生成することができる。
【００８６】
切除要素８０６は、様々な形状を有することができるが、幾つかの実施形態では、デバイス８００の尖っていない遠位端を形成するように成形され得る。このため、切除要素８０６は、組織壁に侵入することなく組織壁を押すように、または組織壁に隣接するよう位置決めされるように構成することができる。他の実施形態では、細長本体８０２は、組織塊に挿入するように構成される尖った遠位末端を含むことができ、切除要素８０６は、細長本体が組織塊に挿入された後で組織塊内に位置決めできるように、細長本体の長さに沿って配置することができる（図１０を参照）。
【００８７】
幾つかの実施形態では、細長本体８０２の内部管腔８０４は、近位末端から遠位末端への液体の流れの通路を提供するように構成される供給管腔８０８と、供給管腔８０８と内部管腔８０４の内壁との間の環状空間により形成される戻り管腔（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｕｍｅｎ）とを含むことができる。戻り管腔は、その遠位末端で液体を受け取り、当該液体を細長本体８０２の近位末端に供給し返すように構成することができる。これによって、液体を周辺組織に放出する必要なく、液体を細長本体に循環させることができる。細長本体８０２と同様に、供給管腔８０８は、剛性材料、可撓性材料、ポリマー材料、金属材料、伝導性材料、または絶縁材料である様々な材料から形成することができる。更に、供給管腔８０８は、供給管腔が細長本体に対して動かないように細長本体８０２の内部管腔８０４内に位置決めすることができる、または、細長本体８０２内で自由に浮動し得るようにすることができる。幾つかの実施形態では、供給管腔８０８を、細長本体の内部管腔内に配置される中空管とすることができる。追加的に、特定の実施形態では、戻り管腔を、細長本体の内部管腔８０４内に配置される別個の中空管とすることができる。
【００８８】
幾つかの実施形態では、供給管腔８０８は、供給管腔の遠位末端に隣接するよう配置され、かつ、供給管腔を流れる液体を加熱するように構成される、加熱アセンブリまたは加熱要素８１２を収容することができる。加熱アセンブリ８１２は、細長本体８０２の近位末端に結合される電力供給装置およびコントローラに接続することができる。上記で参照により組み込まれる米国特許第６，３２８，７３５号および第９，１３８，２８７号に記載のものを含む、幾つかの加熱アセンブリを利用して、供給管腔８０８を流れる液体を加熱することができる。例えば、加熱要素８１２を、供給管腔８０８内に配置される抵抗コイルとすることができる。ただし、他の実施形態では、供給管腔８０８内に懸架される１または複数のワイヤから形成される加熱アセンブリ８１２を使用して、供給管腔を流れる液体にＲＦ電気エネルギーを伝えることにより、液体を、その固有の電気抵抗率に起因して加熱することができる。
【００８９】
特定の実施形態では、供給管腔８０８は、供給管腔８０８を流れる液体が加熱アセンブリ８１２により加熱された後で当該液体の温度を検出するように構成される温度センサ８１４を収容することもできる。このため、幾つかの実施形態では、温度センサ８１４を加熱アセンブリ８１２より遠位に位置決めすることができ、加熱アセンブリを通過した後の液体の混合を可能にするのに十分な距離（例えば、約１ｍｍ）だけ、温度センサ８１４を加熱アセンブリから分離することができる。温度センサ８１４は様々な形態を有することができ、幾つかの実施形態では、細線熱電対であってよい。温度センサ８１４は、検出された液体温度を利用して加熱アセンブリ８１２を調整できるコントローラに接続することができる。
【００９０】
使用中は、供給管腔８０８の近位末端から供給管腔８０８を介して、切除要素８０６に隣接するよう位置決めされる遠位末端に、液体（例えば、生理食塩水）をポンプ輸送することができる。液体は、加熱アセンブリ８１２のそばを通過し、所望の温度、例えば、１００℃未満の任意の温度、または、約４０℃〜約９０℃もしくは約５０℃〜約８０℃もしくは約６０℃〜約７０℃の任意の温度まで加熱され得る。ただし、幾つかの実施形態では、体温以下の液体温度を含む、より低温の液体を採用することができる。実際、幾つかの実施形態では、液体の温度を調節するための加熱アセンブリ８１２が存在しないことがある。また、幾つかの実施形態では、供給管腔８０８を流れる液体の初期温度を決定（することにより、加熱アセンブリ８１２に必要な電力出力を決定）すべく、更なる温度センサ（不図示）を、加熱アセンブリ８１２より近位の位置で供給管腔８０８内に位置決めすることができる。加熱アセンブリ８１２により加熱された後、液体は混合し、切除要素８０６に隣接している細長本体８０２の遠位末端近くの供給管腔８０８から流出することができる。流れ方向の矢印８１６が示すように、液体は、切除要素の内面に接触した後で、戻り管腔を通って細長本体８０２の近位末端の方へ戻るように方向付けることができる。液体の動きは、切除要素８０６から熱を奪うことによりその温度を調整することができる。十分な流量を与えると、切除要素８０６を、供給管腔８０８から流出する液体とほぼ同じ温度に調整することができる。
【００９１】
温度調整の有効性を確認すべく、デバイス８００は、デバイス８００の遠位末端上に配置される外部温度センサ８１８を含むこともできる。幾つかの実施形態では、温度センサ８１８を切除要素８０６内に引っ込めることで、温度センサ８１８がデバイス８００の遠位末端から突出しないようにすることができる。切除要素８０６が金属または他の熱伝導性材料から形成される更に他の実施形態では、温度センサ８１８を、切除要素８０６の表面に触れている内部管腔８０４の内側に位置決めすることができる。その位置に関係なく、温度センサ８１８は、切除要素８０６と組織表面８２０との間の界面における温度を検出するように構成することができる。この場所における温度を検出することによって、組織表面８２０の温度を効果的に測定することができ、切除要素８０６が、供給管腔８０８から流れる液体の温度まで冷却されているのを確認することができる。更には、上述した切除エネルギーおよび液体の供給の休止中に、温度センサ８１８を利用して、切除要素、およびそれと接触している／それに直接隣接している組織の温度を検出することができる。
【００９２】
図９は、図８に示す閉ループ流とは対照的に、開ループ流を有する切除デバイス９００の別の実施形態を示す。図に示すように、デバイス９００は、図８のデバイスと共通の構成要素を幾つか含むことができる。例えば、デバイス９００は、内部管腔８０４を含む細長本体８０２と、内部管腔８０４内に配置され、かつ、独自の内部管腔８１０を含む、供給管腔８０８と、加熱アセンブリ８１２と、内部管腔８１０内に収容される温度センサ８１４と、幾つかの実施形態では、温度センサ８１８などの１または複数の更なる温度センサとを有することができる。
【００９３】
デバイス９００は、切除要素の内面と外面との間で連通する複数の出口または細孔が中に形成された切除要素９０２を含むという点で、デバイス８００とは異なる。結果として、切除要素９０２に隣接している内部管腔８０４に液体が導入されると、液体は、切除要素９０２を通って、デバイス９００を取り巻く体腔または組織内に流れることができる。結果として得られる開ループ流のパターンが、流れ方向の矢印９０４で示されている。開ループ流のパターンの結果として、幾つかの実施形態では、デバイス９００は、別個の供給管腔８０８を除去し、単に、細長本体８０２の内部管腔８０４を介して単一方向に液体をポンプ輸送することができる。係る実施形態では、加熱アセンブリおよび任意の温度センサを、細長本体８０２の内部管腔８０４内に配置することができる。
【００９４】
本明細書に記載の方法およびシステムは、液体の流れを使用して切除要素の温度を調整することで切除要素と接触または直接隣接している組織の過熱を防ぐ、様々な種類の灌流式切除療法の何れかに関連して利用することもできる。これは、体温またはより低温の生理食塩水または他の液体を利用して治療中の切除要素を冷却するデバイスおよびシステムを含むことができる。ただし、幾つかの実施形態では、本明細書で提供する教示を、米国特許第６，３２８，７３５号に記載され、かつ、上記で参照により組み込まれる、切除技術などの液体強化切除に関連して利用することができる。係る技術によって、治療温度まで加熱された液体を、切除エネルギーと共に組織内に供給することができる。図１０〜図１３は、本明細書に記載の方法に関連して利用できる液体強化切除療法のシステムおよびデバイスの例示的な実施形態に関する更なる詳細を提供する。
【００９５】
図１０は、１つの例示的な液体切除システム１０００の図を示す。このシステムは、組織の標的体積に挿入するように構成される細長本体１００２を含む。細長本体は、標的組織の形状寸法に従って、様々な形状および大きさを有することができる。更に、細長本体の特定の大きさは、治療対象となる組織の種類および場所、治療対象となる組織容量の大きさなどを含む様々な要因に依存し得る。ほんの一例として、一実施形態では、細長本体を、約２５ｃｍの（例えば、図１１Ａに示すような）長さＬを有する、約１６ゲージ〜約１８ゲージ（すなわち、約１．２７ミリメートルから約１．６５ミリメートルの外径）の薄肉ステンレス鋼針とすることができる。細長本体１００２は、組織の標的体積へのデバイスの導入を容易にするために組織を穿刺するように構成される尖った遠位端１００４を含むことができるが、他の実施形態では、先端は尖っていなくてよく、組織に接触および／または当接するための他の様々な構成を有することができる。細長本体１００２は、細長本体の遠位部分に沿って位置付けられる１または複数の切除要素に、細長本体がその長さに沿って電気エネルギーを伝導できるように、伝導性材料から形成することができる。エミッタ電極１００５は、細長本体からＲＦエネルギーを供給できる切除要素の例である。
【００９６】
幾つかの実施形態では、エミッタ電極１００５を細長本体１００２の一部とすることができる。例えば、細長本体１００２は、エミッタ電極１００５を表す部分を除き、その全長に沿って絶縁材料で被覆することができる。より具体的には、一実施形態では、細長本体１００２を１．５ミル（０．０３８１ｍｍ）のフルオロポリマーＸｙｌａｎ（商標）８８４０で被覆することができる。電極１００５は、様々な長さおよび形状構成を有することができる。一実施形態では、電極１００５を、管状の細長本体の、周辺組織に露出している４ｍｍの部分とすることができる。更に、電極１００５は、細長本体１００５の長さに沿って任意の場所に位置付けることができる（また、細長本体の長さに沿って配置される２以上の電極があってもよい）。一実施形態では、電極を遠位端１００４に隣接するよう位置付けることができる。他の実施形態では、細長本体を絶縁材料から形成することができ、電極を細長本体の周囲または細長本体の部分間に配置することができる。他の実施形態では、電流を伝導するのに適した他の様々な材料から電極を形成することができる。上記のように、例えば、任意の金属または金属塩を使用してよい。
【００９７】
図１に示すエミッタ電極１００５は、単極性電流フローに適合する連続的な円筒状バンドとして構成されるが、電極は、連続的な表面領域を形成する球状またはらせん状などの他の形状で形成されてもよい、または、電極は複数の別々の部分を有してよい。電極は、一方の電極（または電極の一部）がカソードとして機能し、もう一方の電極（またはその一部）がアノードとして機能する、バイポーラ動作用に構成してもよい。
【００９８】
電極１００５または他の切除要素は、（矢印１００９が示すように）細長本体１００２を通して延びる内部管腔１００６から周辺組織内に液体を供給するように構成される１または複数の出口１００８を含むことができる。代替的に、電極１００５は、細長本体１００２内に形成される１または複数の出口１００８の近くに位置決めることができる。多くの実施形態では、流れる液体が治療に与える効果を最大限にするために、電極を１または複数の出口１００８に隣接するよう位置決めするのが望ましいことがある。出口１００８は、様々な大きさ、数、およびパターン構成で形成することができる。追加的に、出口１００８は、細長本体１００２に対して様々な方向に液体を方向付けるように構成することができる。これらは、図１０の矢印１００９が示す法線配向（すなわち、細長本体の表面に対して垂直）と、細長本体の周囲に円形またはらせん状の液体の流れを発達させる様々な配向を含む、細長本体１００２の長手方向軸に沿って近位方向および遠位方向に方向付けられる配向とを含むことができる。なおも更に、幾つかの実施形態では、細長本体１００２には、出口として機能する開口遠位末端を形成することができる。例として、一実施形態では、放電加工（ＥＤＭ）を使用して、約０．４ｍｍの直径を有する２４個の等間隔の出口１００８を、電極１００５の外周の周囲に作成することができる。ただし、他の実施形態では、代替的な製造方法を使用して出口１００８を作成することができる。追加的に、幾つかの実施形態では、出口を電極自体に配置するのではなく、細長本体の、電極に隣接している部分に沿って配置することができる。更に他の実施形態では、例えば、内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第９，７４３，９８４号に記載のものを含む、他の様々な出口パターンの何れかを採用することができる。
【００９９】
出口１００８と連通している内部管腔１００６は、液体が組織に導入される直前に内部管腔１００６を通過する際に液体を加熱するように構成される加熱アセンブリ１０１０を収容することもできる。上記で全体が参照により組み込まれる、関連する米国特許第９，１３８，２８７号には、本発明のデバイスおよび方法での使用に適した加熱アセンブリ１０１０の様々な実施形態の詳細な説明を見つけることができる。
【０１００】
細長本体の、電極１００５または他の切除要素より遠位に位置付けられる部分は、内部管腔１００６が電極１００５の遠位末端で終了するように、中身の詰まった状態にする、または充填することができる。一実施形態では、細長本体の、電極より遠位にある部分の内部体積を、所定の位置にエポキシ樹脂で接着できる、または締まり嵌めで保持できる、プラスチックプラグで充填することができる。他の実施形態では、細長本体の、電極より遠位にある部分を、固体金属から形成し、溶接、延伸加工、または当技術分野で知られている任意の他の技術により、細長本体の近位部分に取り付けることができる。
【０１０１】
液体は、液体貯蔵槽１０１２から内部管腔１００６および加熱アセンブリ１０１０に供給することができる。液体貯蔵槽１０１２は、液体導管１０１４を介して内部管腔１００６に接続することができる。液体導管１０１４は、例えば、ある長さの可撓性プラスチック管類とすることができる。液体導管１０１４は、剛性管、または、剛性管類と可撓性管類との組み合わせとすることもできる。
【０１０２】
液体は、ポンプ１０１６で液体貯蔵槽１０１２から内部管腔１００６内に押しやることができる。ポンプ１０１６は、プランジャ（不図示）を前進させることによって一定の体積流量を生成するシリンジ型ポンプとすることができる。係るポンプの例には、イリノイ州シカゴのＣｏｌｅ−Ｐａｌｍｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているモデル７４９００がある。ダイヤフラムポンプなどの他の種類のポンプを採用してもよい。
【０１０３】
使用できる液体の種類の１つは、無菌の正常生理食塩水（塩含有溶液として定義される）である。ただし、リンゲル液または濃縮生理食塩水を含む他の液体を使用してもよい。液体は、標的組織に適用されると所望の治療的特性および物理的特性を提供するように選択することができ、組織の感染を防ぐためには無菌液が推奨される。
【０１０４】
ポンプ１０１６は、電力供給装置およびコントローラ１０１８で制御することができる。電力供給装置およびコントローラ１０１８は、ポンプ１０１６に電気制御信号を供給して、ポンプに所望の液体の流量を生成させることができる。電力供給装置およびコントローラ１０１８は、電気接続部１０２０を介してポンプ１０１６に接続することができる。電力供給装置およびコントローラ１０１８は、接続部１０２２を介して細長本体１００２に、接続部１０２６を介して集電極１０２４に電気的に接続することもできる。追加的に、電力供給装置およびコントローラ１０１８は、同様の電気接続部を介して加熱アセンブリ１０１０に接続することができる。
【０１０５】
集電極１０２４は様々な形態を有することができる。例えば、集電極１０２４は、患者の体の外側に位置付けられる大型電極とすることができる。他の実施形態では、集電極１０２４を、細長本体１００２に沿った他の場所に位置付けられる対極板とすることもできるし、患者の体に導入される第２細長本体上に位置付けることもできる。
【０１０６】
動作中、電力供給装置およびコントローラ１０１８は、所望の流量での標的組織内への液体の供給と、所望の治療温度までの液体の加熱と、電極１００５などの１または複数の切除要素を介した治療的切除エネルギーの供給とを駆動することができる。そうするために、電力供給装置およびコントローラ１０１８自体は、必要な電気制御信号および治療エネルギー信号を生成、調整、および供給するための構成要素を幾つか含むことができる。例えば、電力供給装置およびコントローラ１０１８は、所与の振幅および周波数の１または複数のＲＦ信号を生成するために、１または複数の周波数発生器を含むことができる。これらの信号は、１または複数のＲＦ電力増幅器で、比較的高電圧、高アンペア数の信号、例えば、１アンペアで５０ボルトに増幅することができる。これらのＲＦ信号は、エミッタ電極１００５と、患者の体上の離れた所に位置付けられ得る集電極１０２４との間をＲＦエネルギーが通過するように、１または複数の電気接続部１０２２および細長本体１００２を介して切除要素に供給することができる。細長本体が非伝導性材料から形成される実施形態では、１または複数の電気接続部１０２２は、細長本体の内部管腔を通してまたはその外面に沿って延在して、エミッタ電極１００５に電流を供給することができる。切除要素と集電極１０２４との間をＲＦエネルギーが通過すると、組織の固有の電気抵抗率に起因して、細長本体１００２を取り巻く組織を加熱することができる。電力供給装置およびコントローラ１０１８は、１または複数のＲＦ信号の一部を、例えば、ＲＦ信号電力を所望の治療レベルに調節できるようにする電力モニタに供給するための方向性結合器を含むこともできる。
【０１０７】
なお、コントローラ１０１８は、細長本体または器具から離れた組織内の温度を監視できるようにする、本明細書に記載の方法を実行するように構成することもできる。例えば、コントローラは、第１期間にわたって切除エネルギーおよび液体を供給してから切除エネルギーおよび液体の供給を休止するように構成することができる。休止中、コントローラは、例えば、切除要素の温度および／またはそれに隣接している温度を検出し、検出された温度と基準温度との比較に基づいて、治療を終了すべきか、再開すべきか、または操作パラメータを変更して再開すべきかを決定することができる。コントローラ１０１８は、所望の安全マージンなどに基づいて様々な決定を行うように自動化することもできるし、直接ユーザ制御向けのユーザインタフェースを介して、検出された値および／または推奨をユーザに伝達するように構成することもできる。
【０１０８】
図１０に示す細長本体１００２は、様々なやり方で患者の体に挿入するように構成することができる。図１１Ａは、組織の標的領域に腹腔鏡下でまたは直接挿入するように構成される、遠位末端上に細長本体１１０２Ａが配置された医療デバイス１１００Ａの一実施形態を示す。細長本体１１０２Ａに加えて、デバイス１１００Ａは、操作者がデバイスを操作できるようにするハンドル１１０４Ａを含むことができる。ハンドル１１０４Ａは、細長本体の様々な構成要素（例えば、加熱アセンブリおよび切除要素１１０５Ａ）を、例えば、上記の電力供給装置およびコントローラ１０１８に接続する１または複数の電気接続部１１０６Ａを含むことができる。ハンドル１１０４Ａは、液体供給源をデバイス１１００Ａに接続するための少なくとも１つの液体導管１１０８Ａを含むこともできる。
【０１０９】
デバイス１１００Ａは、液体強化切除での使用に適合され得る医療デバイスの例示的な一実施形態であるが、幾つかの他のデバイスを採用することもできる。例えば、図１１Ｂは、液体強化切除用に構成されるカテーテルデバイス１１００Ｂの代替的な実施形態を示す。本明細書に記載のデバイスおよび方法は、様々な外科用カテーテルデバイスの何れかと共に使用することができ、デバイス１１００Ｂは、例えば、患者の心臓に液体強化切除療法を供給するように構成することができる。デバイス１１００Ｂは概して、遠位部分１１０２Ｂと可撓性部分１１０４Ｂとを含むカテーテル１１０１を有する。デバイスの近位部分１１０６Ｂが、ハンドル１１０８Ｂと、操縦制御装置１１１０と、操縦張力ノブ１１１１と、カテーテル１１０１の遠位末端から細長本体が延出するのを制御するための前進機構１１１２とを含む。治療中および器具の洗浄中に供給するための液体をそれぞれ受け取る管１１１４、１１１６が、デバイスの近位末端から延在している。デバイスの近位末端における更なる注入口１１１８が、任意の数の電力ケーブルおよび制御ケーブルを受け入れることができる。
【０１１０】
デバイス１１００Ｂは、その使用目的に応じて、様々な異なる大きさを有することができる。例えば、幾つかの実施形態では、カテーテル１１０１は、約１２０ｃｍの長さおよび約８フレンチの直径を有することができるが、意図する用途、治療部位などに応じて他の様々な大きさの何れかを利用することができる。カテーテルは、例えば、ポリウレタン、ナイロン、およびＰＥＢＡＸ（登録商標）などのポリエーテルアミドを含む、当技術分野で知られている様々な材料の何れかから形成することができる。カテーテル１１０１は、以下でより詳細に説明するように、１または複数の操縦ケーブルを使用して体内の曲がりくねった経路を通して操縦できるよう可撓性にすることができる。
【０１１１】
図１２および図１３は、切除エネルギー、例えば、ＲＦ電気エネルギーを、細長本体１２０２、１３０２を取り巻く組織、およびそれらの内部管腔を流れる液体に供給するための電気回路の例示的な実施形態を示す。図１２の実施形態では、例えば、２つの別個の電源１２１４、１２１６を利用して、例えば、ＲＦエネルギーを含む電気エネルギーを供給する。電源１２１４は、細長本体１２０２の内部管腔１２０６を走る２つのワイヤ１２１１、１２１２に接続することができる。これらのワイヤに電流を流すことにより、ワイヤ１２１１、１２１２の露出した部分間の内部管腔１２０６内を流れる液体を介してエネルギーを伝達することができる。
【０１１２】
電源１２１６は、細長本体１２０２および集電極１２２４の両方に接続することができる。集電極１２２４は、患者の体上の離れた所に位置付ける、例えば、手術台上の患者の背中の下に設置することができる。上記のように、他の実施形態では、集電極１２２４を細長本体１２０２上の同じ場所に位置付けることもできるし、細長本体１２０２の近くに位置決めされる第２細長本体上に位置付けることもできる。なお、集電極１２２４を細長本体１２０２上に位置決めするには、エミッタ電極１２０５を集電極から隔離する必要がある。これは、例えば、非伝導性材料から細長本体１２０２を形成すること、および、細長本体１２０２の表面上に２つの電極を設置することを含む様々なやり方で達成することができる。係る実施形態では、電源１２１６は、細長本体１２０２の内部管腔を通してまたはその外面に沿って延びるワイヤなどの任意の適切な電気接続部により、２つの電極に接続することができる。
【０１１３】
図を改めて参照すると、電源１２１６は、細長本体１２０２に電流を流すことにより、電極１２０５から集電極１２２４にＲＦエネルギーを供給することができる。２つの電源１２１４、１２１６は、共通の電気的アースを共有していないので、互いに電気的に隔離されたままである。これによって、供給源１２１４からの電力が、細長本体１２０２内を流れる生理食塩水のみを加熱する一方で、供給源１２１６からの電力が、細長本体１２０２を取り巻く組織のみを加熱することが保証される。様々なスペーサ１２１０、１２１０'（および絶縁材料）の何れかを利用して、２つのワイヤ１２１１、１２１２が互いに触れること、または同時に細長本体１２０２に接触することから生じ得る、これらのワイヤ間の短絡を防ぐことができる。
【０１１４】
図１３は、ＲＦエネルギーを、細長本体１３０２の内部管腔１３０６内を流れる液体、および細長本体を取り巻く組織に独立して供給するための電気回路の別の実施形態を示す。図に示すように、デュアル電源１３１４、１３１６を使用して、図１２に示す回路と同様に、エネルギーを、内部管腔１３０６内の液体、および細長本体１３０２を取り巻く組織に供給することができる。ただし、示されている実施形態では、各電源１３１４、１３１６により形成される回路は、細長本体１３０２を共通電極として共有することができる。すなわち、内部管腔１３０６内を流れる液体にＲＦエネルギーを供給するように構成される電源１３１４は、内部管腔１３０６内に配置されるワイヤ１３１１、および細長本体１３０２自体に接続することができる。次に、細長本体１３０２は、電源１３１４の電極として機能することができる。示されている実施形態では、スペーサ１３１０、１３１０'により、ワイヤ１３１１が細長本体１３０２に接触するのを防ぐことができる。その一方で、電源１３１６は、細長本体１３０２および集電極１３２４に接続することができる。故に、電源１３１６は、ＲＦエネルギーを、電極１３０５から細長本体１３０２を取り巻く組織内に供給することができる。２つの電源１３１４、１３１６が細長本体１３０２を介してのみ接続される（すなわち、折り返し接続なしで一点でのみ接続される）結果として、これらの電源は、その間を電流が流れることなく、独立して同時に動作することができる。
【０１１５】
上述した液体強化切除療法システムの例示的な実施形態を利用するか、または他の何らかの形態の灌流式切除療法を利用するかに関わらず、幾つかの構成では、システムの液体供給導管および液体供給機構におけるコンプライアンスが、切除エネルギーおよび液体の供給を休止している間の温度反応の測定を妨げることがある。例えば、（図３に示す方法の段階３０６と同様に）液体の供給を休止することは、液体を（例えば、組織に導入するためまたは器具内で再循環させるために）切除器具の遠位末端の方へ押しやるように構成されるポンプを停止することを含むことができる。ただし、ポンプを停止したときに液体の流れが必ずしも完全に止まるわけではない。これは、ポンプ自体、および／またはポンプから器具の遠位末端に液体を運ぶ液体導管におけるコンプライアンスからの圧力によって、液体の流れが一定期間にわたって生じ続ける可能性があるからである。更なる例として、回転式インペラ駆動ポンプおよびリニアシリンジポンプなどを含む液体ポンプは、電流または他の作動力もしくは原動力の中止後に一定期間にわたって動き続けることができる。追加的に、ポンプは、動作中に圧縮できるシールまたは他の構成要素を含むことができ、ポンプが停止した後で非圧縮状態に戻るまでに幾らかの期間を要する。また、液体導管は通常、ある程度の弾性を有しており、液体の流れによる圧力上昇の結果として、ポンプの動作中に膨張することができる。ポンプの停止後、液体導管は元の状態に収縮することができ、この収縮によって、液体の圧力および流れを一定期間にわたって維持することができる。
【０１１６】
これには、切除エネルギーの供給を休止した（例えば、図３に示す方法の段階３０６）後でも、幾らかの期間にわたって液体の流れが継続するという実質的効果があり得る。治療の休止中に液体が切除器具から継続的に流出すると、器具と接触している組織が意図せずして冷却されることにより、器具と接触している組織を、器具からより遠く離れた所に位置する組織と均一にする熱伝達が遅れることがある。休止の時間を短く（例えば、上記のように、幾つかの実施形態では１秒間未満に）することができると仮定すると、システムコンプライアンスに起因して液体の流れが意図せずして継続すると、無視できない影響を及ぼすことがある。
【０１１７】
エネルギーおよび液体の供給を休止した後に液体が意図せずして切除器具から継続的に流出するのを避けるために、幾つかの実施形態では、液体ポンプを逆転させて、システムにおけるコンプライアンスにより生成される圧力を相殺する負圧（例えば、吸引力）を生成することができる。例えば、アクティブ療法における所望の休止の時点で液体供給が実際に中止されるのを保証すべく、ポンプ自体、および／またはポンプから切除器具に延びる液体導管におけるいかなるコンプライアンスも考慮して、シリンジ型リニアポンプを短い距離だけ逆転させることができる。
【０１１８】
また、幾つかの実施形態では、細長本体を取り巻く組織内に液体を供給する開ループ器具を利用することで、作動している液体ポンプを逆転させることにより液体の流れを中止するという概念を拡張して、器具に直接隣接している組織から細長本体の内部管腔内に液体を引き戻す吸引力を生成することができる。これは、例えば、単に切除システムの構成要素におけるコンプライアンスを考慮して、作動しているポンプを上記の逆転よりも大幅に逆転させることにより達成することができる。このやり方で液体の流れを逆転させ、隣接している組織内から細長本体の内部管腔内に液体を引き戻すことで、切除要素（およびそれに結合される任意の温度センサ）を周辺組織の温度と均一にする熱伝達を加速させることにより、より遠く離れた組織が、細長本体に直接隣接している組織よりも高温であるか、低温であるか、または同じ温度であるかを示すことができる。すなわち、流体を内部管腔の外側から内部管腔の内側に物理的に移動させることにより、対流による熱伝達を伝導と組み合わせて、温度センサを周辺組織の温度とより急速に均衡状態にすることができる。
【０１１９】
液体の流れの瞬間的な中止、または液体の流れの逆転を実現するために必要な負圧の特性化は、使用されているシステムの特定の構成に依存する。例えば、使用される液体導管の長さ、液体導管の材料、供給されている液体の圧力および流量、使用されるポンプの種類などは全て、システムコンプライアンスの量に影響を及ぼし得る。更には、液体が組織に導入されることが決してないためにアクティブ療法における休止後に細長本体の方へ熱を戻すことに液体を役立てることができない、閉ループデバイスでは、液体の流れを逆転させるのが望ましくない場合がある。更に、開ループデバイスが、治療されている組織塊内に配置されるのではなく、例えば、液体で充填された（血管などといった）体腔内に配置される実施形態では、器具の外側から液体を引き出すのも望ましくない場合がある。これは、係る実施形態における器具を取り巻く液体が、空洞内を流れているいかなる液体の温度とも非常に急速に均一化される可能性が高く、必ずしも器具が接触している組織（例えば、空洞の壁）の温度と均一化されるとは限らないからである。ただし、空洞または組織における閉ループデバイスまたは開ループデバイスでは、システムコンプライアンスを考慮して、液体の内部流れを適時休止するのが望ましいことがある。なぜなら、液体の流れが継続すると、切除要素が冷却され、検出される可能性のある温度上昇が何れも抑制され得るからである。
【０１２０】
本明細書で開示するデバイスは、１回使用した後で破棄されるように設計することもできるし、複数回使用できるように設計することもできる。ただし、何れの場合も、デバイスは、少なくとも１回使用した後で再使用できるように再調整することができる。再調整は、デバイスを分解する段階、それに続いて特定の部品を洗浄または交換する段階、および、後で組み立て直す段階の任意の組み合わせを含むことができる。特に、デバイスは分解することができ、デバイスの任意の数の特定の部品または部分を、任意の組み合わせで選択的に交換または除去することができる。特定の部分を洗浄および／または交換すると、デバイスは、再調整施設で後ほど使用するため、または、外科的処置の直前に外科チームが後ほど使用するために、組み立て直すことができる。デバイスの再調整では、分解、洗浄／交換、および組み立て直しのために様々な技術を利用できることが、当業者には解るであろう。係る技術の使用、および結果として得られる再調整されたデバイスは全て、本発明の範囲内にある。
【０１２１】
本明細書に記載のデバイスは、外科的処置で使用する前に処理することができる。まず、新しい器具または使用済みの器具を入手し、必要に応じて洗浄することができる。次に、器具を滅菌することができる。１つの滅菌技術では、プラスチック製またはＴＹＶＥＫの袋などの密閉および密封された容器に器具を設置することができる。次に、容器およびその内容物を、ガンマ線、Ｘ線、または高エネルギー電子などの、容器を貫通できる放射場に設置することができる。放射線は、器具上および容器内の細菌を死滅させることができる。次に、滅菌された器具を無菌の容器内に保管することができる。密封された容器によって、器具を、医療施設で開けられるまで無菌状態に保つことができる。当技術分野で知られている他の形態の滅菌も考えられる。これは、ベータ線もしくは他の形態の放射線、エチレンオキシド、スチーム、または液浴（例えば、寒冷浸透）を含むことができる。利用される材料、電気部品の存在などに起因して、特定の形態の滅菌が、デバイスの複数の異なる部分で使用するのにより適している場合がある。
【０１２２】
本明細書で引用する論文および公報は全て、その全体が参照によりここに組み込まれる。上記の実施形態に基づいて、当業者には本発明の更なる特徴および利点が解るであろう。故に、本発明は、添付の特許請求の範囲により示されている場合を除き、特に図示および説明されたものにより限定されるべきではない。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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