(57)【要約】  ２つ以上の凍結プローブを備えた凍結手術システムが提供される。各凍結プローブは、患者に挿入可能である遠位区域を有したプローブシャフトと近位結合器とを含む。接続ポートを備えたコネクタインタフェースは対応する凍結プローブへの接続を可能にする。各接続ポートは、それぞれの凍結プローブの近位結合器が接続ポートに挿入された場合に近位結合器と接続ポートとの間に分離スリーブを有することができる。分離スリーブは、その対応する接続ポートに接続された各凍結プローブをそれらの対応する接続ポートに接続された他の凍結プローブから電気的に分離するように電気絶縁性材料を含むことができる。電気測定システムはプローブシャフトに関連した電気信号を検出するために各接続ポートに接続され得る。制御システムは、電気測定システムによって検出された電気信号に基づいて、プローブシャフトが電気ヒータに電気的に接続されているかどうかを検出することができる。
2021500127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１凍結プローブ及び第２凍結プローブであって、前記第１凍結プローブ及び第２凍結プローブがそれぞれ
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトであって、各プローブシャフトは導電性材料からなり、かつ、患者の組織に対して、冷却及び凍結のうちの少なくとも一方を行うための低温流体を受容するプローブシャフトと、
近位結合器とを備え、前記近位結合器の少なくとも一部は導電性であり、前記近位結合器は前記プローブシャフトと電気的に連絡している、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブと、
第１凍結プローブの近位結合器を受容し、前記近位結合器に接続するように構成された第１接続ポートと、
第２凍結プローブの近位結合器を受容し、前記近位結合器に接続するように構成された第２接続ポートと、
第１接続ポート及び第２接続ポートは、低温流体供給源から低温流体を受容し、前記低温流体を第１凍結プローブの近位結合器及び第２凍結プローブの近位結合器にそれぞれ送給するための低温流体供給ラインにそれぞれ流体連通されており、
第１凍結プローブの近位結合器の導電性部分は第１接続ポート内に挿入可能であり、第２凍結プローブの近位結合器の導電性部分は第２接続ポート内に挿入可能であることと、
第１凍結プローブシャフトのプローブシャフトが第２凍結プローブのプローブシャフトから実質的に電気的に分離されるように、第１凍結プローブの近位結合器を第２凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成された少なくとも１つの電気的アイソレータとを備え、
前記電気的アイソレータは、少なくとも１つの近位結合器の導電性部分と、前記少なくとも１つの近位結合器が挿入される対応する接続ポートとの間に完全な電気的絶縁を提供し、前記対応する接続ポートは第１接続ポート又は第２接続ポートである、凍結手術システム。
【請求項２】
第１接続ポートと第２接続ポートとの間に電気的接続を有する、請求項１に記載の凍結手術システム。
【請求項３】
前記電気的アイソレータは、第１接続ポート内又は第２接続ポート内に配置され、第１凍結プローブの近位結合器を第１接続ポートと第２接続ポートとの間の電気的接続から電気的に分離するように構成された少なくとも１つの分離スリーブである、請求項１又は２に記載の凍結手術システム。
【請求項４】
第１凍結プローブシャフト及び第２凍結プローブシャフトはそれぞれ金属材料を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの分離スリーブは非導電性ポリマーを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの分離スリーブはガラス繊維強化ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項７】
第１凍結プローブもしくは第２凍結プローブの近位結合器における電位もしくは他の電気信号の検出及び定量化のうちの少なくとも１つを行うか、又は前記凍結プローブのプローブシャフトと前記凍結プローブ内の電気的構成要素との間における電気的相互作用を検出するように構成された電気回路を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項８】
前記電気回路は、前記接続ポートから電気的に分離され、かつ前記近位結合器と電気的に接続した導電性プローブを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項９】
第１凍結プローブ及び第２凍結プローブの少なくとも一方は、前記プローブシャフト内に収容された前記電気的構成要素を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１０】
組織を選択的に凍結するために、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブのうちの少なくとも１つへの前記低温流体の供給を可能にする制御システムをさらに備える、請求項１又は請求項２乃至９のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１１】
前記凍結手術システムは、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブの少なくとも一方の前記患者への挿入を誘導するための撮像を可能にする磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムの近位に配置可能であり、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブの少なくとも一方は、前記ＭＲＩシステムによって生成された磁気共鳴（ＭＲ）信号に曝露されたときに反応効果を生じるように構成された構成要素を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの分離スリーブは、第１凍結プローブの近位結合器が第１接続ポートに接続された場合に、前記電気的アイソレータが、前記近位結合器に接続された流量制御弁と第１接続ポートの壁との間に配置されるように、配置されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１３】
１つ以上の凍結プローブであって、それぞれの前記凍結プローブは、
患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトであって、前記プローブシャフトは導電性材料から製造されており、かつ、前記患者の組織に対して、冷却及び凍結のうちの少なくとも一方を行うための低温流体を受容するプローブシャフトと、
前記プローブシャフト内に収容された電気的構成要素と、
対応する凍結プローブシャフトと電気的に連絡した近位結合器とを備える、１つ以上の凍結プローブと、
１つ以上の接続ポートであって、各接続ポートは前記対応する凍結プローブの近位結合器に接続可能である接続ポートと、
電気回路であって、
前記近位結合器における電位の検出及び定量化のうちの少なくとも一方を行うか、又は
前記凍結プローブのプローブシャフトと前記凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気的相互作用を検出する、電気回路とを備える、凍結手術システム。
【請求項１４】
前記電気回路は複数の導電性プローブを備え、各プローブは、前記１つ以上の凍結プローブのうちの１つの凍結プローブの対応するプローブシャフトに電気的に結合されて、前記プローブシャフトの電気信号を測定する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１５】
前記電気回路が前記プローブシャフトの非ゼロ電圧を検出すると、制御システムは、前記電気的構成要素が前記プローブシャフトと電気的に連絡していると判断する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１６】
前記導電性プローブの各々は、前記１つ以上の凍結プローブのうちの１つの凍結プローブのプローブシャフトと間接的に接触する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１７】
前記電気回路は、前記１つ以上の凍結プローブのうちの１つの凍結プローブのプローブシャフトと電気的に接触するように弾性的に付勢された導電性ベアリングを備える、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１８】
各接続ポートは流量制御弁を備え、前記流量制御弁は、前記流量制御弁が前記接続ポートに接続された場合に、前記対応する凍結プローブの近位結合器と電気的に接続するように構成されている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項１９】
各導電性ベアリングは前記流量制御弁と接触し、それにより前記対応する凍結プローブの近位結合器と電気的に連絡する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項２０】
前記電気回路は、前記プローブシャフトの電圧及び／又は前記プローブシャフトと前記対応する凍結プローブの電気的構成要素との間の電気抵抗を測定するように構成されている、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項２１】
前記電気回路は、前記凍結プローブの電気的構成要素の動作中、又は前記患者を撮像するように構成された磁気共鳴イメージングシステムの動作中に、電気信号を検出するように構成されている、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の凍結手術システム。
【請求項２２】
１つ以上の凍結プローブを低温流体供給部に接続するための凍結手術システム用コネクタインタフェースにおいて、各凍結プローブはプローブシャフトと、前記凍結プローブを接続ポートに結合するための近位結合器とを有し、前記コネクタインタフェースは、
複数の接続ポートであって、前記複数の接続ポートのうちのそれぞれの接続ポートは前記凍結プローブを低温流体供給部と流体連通させるために対応する凍結プローブの近位結合器に接続可能であり、
前記接続ポートの１つ以上は凍結プローブの前記近位結合器を前記接続ポートから絶縁するように構成された電気的アイソレータを備える、複数の接続ポートと、
前記プローブシャフトにおける電位の検出及び定量化のうちの少なくとも一方を行うか、又は前記プローブシャフトと前記凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気的相互作用を検出する、電気回路とを備える、コネクタインタフェース。
【請求項２３】
前記電気的アイソレータは、前記凍結プローブのうちの１つの近位結合器をそれぞれの接続ポートから絶縁するように構成された分離スリーブを備える、請求項１〜２１のいずれか１に項に記載のコネクタインタフェース。
【請求項２４】
前記電気回路は、前記１つ以上の凍結プローブのうちの１つの凍結プローブの近位結合器が、前記複数の接続ポートのうちの接続ポートに接続された場合に、対応する各凍結プローブシャフトと電気的に連絡するように構成されたセンサーを備える、請求項１〜２３のいずれか１に項に記載のコネクタインタフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は凍結手術システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
凍結手術システム（Ｃｒｙｏｓｕｒｇｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）は、１つ以上の低温流体供給源に接続された１つ以上の凍結プローブを備えている。これらのシステムの一般的な利用法の１つとしては、組織を凍結融解サイクルに供することによる組織のアブレーションがある。そのようなシステムでは、低温流体が低温流体供給源から凍結プローブに送給され、凍結プローブで低温流体の膨張がニードル先端部の急冷をもたらすことにより、先端部近傍の組織を凍結する。そのようなシステムは本発明の譲受人に譲渡された特許文献１及び特許文献２に記載されている。これらの特許文献の開示は、参照により余すところなく本願に援用される。
【０００３】
いくつかの凍結手術システムは、例えば、凍結プローブを挿入中に案内するため、及び／又は解剖学的特徴（例えば組織、腫瘍など）の画像を得るために、患者の撮像に磁気共鳴イメージングシステムを用いている。そのようなシステムの一例は特許文献３に見られ、この特許文献の開示は参照により本願に援用される。そのようなシステムは、他のイメージングシステム（コンピュータ断層撮影など）が適当ではない可能性がある状況（例えば放射線への曝露が望ましくない場合）において望ましいことがある。しかしながら、ＭＲＩシステムの近傍に凍結手術システム（導電性構成要素を有する）を配置することにより、凍結手術システムとＭＲＩシステムとの間でノイズ及び／又は電気的干渉が生じることがある。いくつかの凍結手術システムは、ＭＲＩ感受性構成要素をシステムの他のものから引き離すことにより、例えば、一部の制御構成要素をＭＲＩ磁石から遠隔で動作させることにより、この問題を低減しようとしてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，０６６，６９７号明細書
【特許文献２】米国出願公開第２０１０／０２５６６２０Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第７，８５０，６８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の凍結手術器具（例えば凍結プローブ）がシステムに接続される場合、金属プローブシャフトのような導電性要素が時間変動磁場（ＭＲＩシステムによって発生）内に存在することにより、それらの要素が患者内部に配置されるときに、望ましくない電流が導入されることがある。場合により、これらの電流の大きさは神経を刺激するのに十分であることがあり、ＭＲＩ誘導凍結手術中に痙攣又は引きつりのような望ましくない影響をもたらす。
【０００６】
さらに、いくつかの凍結手術システムは、凍結サイクル後に組織を解凍するため、又は組織からの凍結プローブの除去を容易にするために各凍結プローブのプローブシャフト内に配置された電気ヒータ、又はニードルの温度を測定するための温度センサーのような電気的構成要素を備えることがある。そのようなシステムでは、製造不良又は取り扱いの誤りによる損傷により電気的構成要素とプローブシャフトとの接触（例えば短絡）が生じる可能性がある。これは、望ましくない周波数の電気信号が凍結手術システム内に導入されることにつながり得る。
【０００７】
従って、ＭＲＩイメージングシステム近傍における有用性が向上した凍結手術システムを提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様において、本開示は２つ以上の凍結プローブを備えた凍結手術システムに関する。各凍結プローブは、患者に挿入可能である遠位区域を有したプローブシャフトを備える。各プローブシャフトは導電性材料を含むことができ、かつ患者の組織を冷却及び／又は凍結するために低温流体供給源から低温流体を受容するように構成され得る。凍結プローブの近位結合器は対応するプローブシャフトと電気的に連絡している。２つ以上の接続ポートはそれぞれ対応する凍結プローブへの接続を可能にすることができる。接続ポートはハウジング部に接続され得る。各接続ポートは、低温流体供給ラインに流体が流れるように連通（以下「流体連通」とも記載）され得る。システムは、近位結合器が接続ポートに接続された場合に近位結合器を互いから絶縁する１つ以上の電気絶縁体を有することができる。各接続ポートは、それぞれの凍結プローブの近位結合器が接続ポートに挿入された場合に、近位結合器と接続ポートとの間に存在し得る電気的アイソレータを有することができる。電気的アイソレータは、その対応する接続ポートに接続された各凍結プローブをそれらの対応する接続ポートに接続された他の凍結プローブから電気的に分離するように電気絶縁性材料を含むことができるスリーブであり得る。
【０００９】
第１実施形態において、本発明は凍結手術システムを提供する。この凍結手術システムは、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブと、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブはそれぞれ、患者に挿入可能な遠位区域を有するプローブシャフトであって、各プローブシャフトは導電性材料を含み、かつ患者の組織を冷却及び／又は凍結するための低温流体を受容するように構成されているプローブシャフト、及び近位結合器を備え、近位結合器の少なくとも一部は導電性であり、近位結合器はプローブシャフトと電気的に連絡していることと、第１凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第１接続ポート、及び第２凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第２接続ポートと、第１接続ポート及び第２接続ポートは、低温流体供給源から低温流体を受容し、その低温流体を第１凍結プローブの近位結合器及び第２凍結プローブの近位結合器にそれぞれ送給するための低温流体供給ラインにそれぞれ流体連通されており、第１凍結プローブの近位結合器の導電性部分は第１接続ポート内に挿入可能であり、第２凍結プローブの近位結合器の導電性部分は第２接続ポート内に挿入可能であることと、第１凍結プローブシャフトのプローブシャフトが第２凍結プローブのプローブシャフトから実質的に電気的に分離されるように、第１凍結プローブの近位結合器を第２凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成された少なくとも１つの電気的アイソレータとを含む。
【００１０】
いくつかのそのようなシステムにおいて、第１接続ポートと第２接続ポートとの間には、以下でより詳細に説明するように、電気的接続が存在する。
システムは、本願に記載するように、複数のそのような凍結プローブ及び近位結合器を備えることが好ましく、この場合、システムは各凍結プローブの近位結合器を他のすべての凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成された１つ以上の電気的アイソレータを備える。詳細には、システムは、１つの近位結合器につき、少なくとも１つの電気的アイソレータを備えており、その電気的アイソレータは、各凍結プローブの近位結合器を他のすべての凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成されており、それにより各凍結プローブのプローブシャフトを他のすべての凍結プローブのプローブシャフトから電気的に分離する。
【００１１】
さらなる実施形態は、複数の凍結プローブと、各凍結プローブは導電性材料を含むプローブシャフトを有し、プローブシャフトは近位結合器と電気的に連絡しており、各近位結合器は接続ポートによって受容されて、その接続ポートに結合するように構成されていることと、凍結プローブの各近位結合器を他のすべての凍結プローブ結合器の接続ポートから電気的に分離するように構成された１つ以上の電気的アイソレータとを含む凍結手術システムを提供する。
【００１２】
いくつかの凍結手術システムにおいて、接続ポート同士は、以下で説明するように、電気的に連絡しているか、又は電気的連絡を維持する。よって、第２実施形態では、本発明は、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブと、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブはそれぞれ、プローブシャフトであって、各プローブシャフトは導電性材料を含み、かつ患者の組織を冷却及び／又は凍結するための低温流体を受容するように構成されているプローブシャフト、及びプローブシャフトと電気的に連絡している近位結合器を備えることと、第１凍結プローブを低温流体の供給源と流体が流れるように連通（以下、「流体連通」と記載）させるために第１凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第１接続ポート、及び第２凍結プローブを低温流体の供給源と流体連通させるために第２凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第２接続ポートと、第１接続ポートは第２接続ポートと電気的に連絡していることと、第１凍結プローブの近位結合器を第１接続ポートと第２接続ポートとの間の電気的接続から電気的に分離するように構成された電気的アイソレータとを含む凍結手術システムを提供する。
【００１３】
システムは、本願に記載するように、複数のそのような凍結プローブ、近位結合器、及び接続ポートを備えることが好ましく、この場合、システムは各凍結プローブの近位結合器を、その関連する接続ポートと他のすべての接続ポートとの間の電気的接続から電気的に分離するように構成された１つ以上の電気的アイソレータを備える。詳細には、システムは、１つの近位結合器につき、少なくとも１つの電気的アイソレータを備え、電気的アイソレータは、各凍結プローブの近位結合器をその関連する接続ポートと他のすべて接続ポートとの間の電気的接続から分離するように構成されており、それにより各凍結プローブのプローブシャフトを他のすべての凍結プローブのプローブシャフトから電気的に分離する。
【００１４】
第３実施形態では、凍結プローブ群に構成された複数の凍結プローブと、凍結プローブ群中の各凍結プローブは導電性材料を含むプローブシャフトを有し、プローブシャフトは近位結合器と電気的に連絡しており、各近位結合器は接続ポートによって受容されて、その接続ポートに結合するように構成されており、接続ポートは凍結プローブ群内の凍結プローブのそれぞれ他の接続ポートと電気的に連絡していることと、凍結プローブ群内の凍結プローブの各近位結合器を凍結プローブ群内の凍結プローブの他のすべての凍結プローブ結合器の接続ポートから電気的に分離するように構成された１つ以上の電気的アイソレータとを含む凍結手術システムが提供される。
【００１５】
一般的には、本願に記載する凍結手術システムは、冷凍アブレーションシステムであろう。そのようなシステムは、典型的には、複数の凍結プローブ、例えば２本、３本、４本、５本、６本、８本、１０本、１２本、又はそれ以上のニードルを備える。それらのニードルはともに凍結プローブ群としてグループ化されてもよく、凍結プローブ群は少なくとも２本の凍結プローブを含むが、２本、３本、４本、５本、６本、８本、１０本、１２本、又はそれ以上のニードルを含んでもよく、それらのニードルのシャフトは互いから電気的に分離されている。
【００１６】
典型的には、本願に記載する凍結手術システムは、組織を選択的に凍結するために第１凍結プローブ及び／又は第２凍結プローブへの低温流体の供給を可能にする制御システムをさらに備える。典型的には、凍結プローブシャフトは、金属材料のような導電性材料を含む。プローブシャフトの相当部分は金属材料を含んでもよく、例えば、ニードルのシャフト全体を金属材料（例えばステンレス鋼）のものとすることができる。ニードルの先端部もシャフトと同様の材料から製造されてもよい。
【００１７】
典型的には、流体連通ラインは、凍結プローブを近位結合器に接続し、かつ近位結合器を凍結プローブシャフトと電気的に接続させる。凍結プローブのシャフトは、流体連通ラインが導電性であるため、近位結合器と電気的に連絡している。それらの流体連通ラインは典型的には高圧のガスのような低温流体を送給することが必要とされ、したがって、可撓性ステンレス鋼のような可撓性金属材料から製造されている。これらのラインは、低温流体を低温流体供給源から受容し、患者の組織を冷却及び／又は凍結するために、低温流体を低温流体供給源から凍結プローブに移送するように構成されている。
【００１８】
近位結合器及びプローブシャフトは典型的には双方とも導電性である。近位結合器は典型的には雄形式であり、雌型接続ポートに結合するが、雄型接続ポートに接続するように構成された雌型近位結合器も可能である。近位結合器及びプローブシャフトはそれぞれ導電性である。
【００１９】
接続ポート（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｐｏｒｔ）は、近位結合器を受容して、その近位結合器に結合するように構成されている。各接続ポートは、低温流体供給ラインと流体連通しており、接続ポート低温流体開口において終了する。接続ポート（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  ｐｏｒｔ）は、このポートに近位結合器が結合されたときに、凍結プローブを低温流体供給源と流体連通させるように構成されている。接続ポートは、典型的には、高圧におけるガス密接続を提供することができる接続を提供するように適合されている。本願に用いられる場合、ガスに適用される「高圧」という用語は、凍結プローブのジュール＝トムソン冷却に適当なガス圧を指すために用いられ、典型的には３０００ｐｓｉ〜４５００ｐｓｉである。
【００２０】
接続ポートは、典型的には、雄型近位結合器を受容するように構成された雌型接続ポートであるが、雌型近位結合器を受容するように適合された雄型ポートも可能である。
雌型接続ポートは、典型的には、凍結プローブの近位結合器を受容するように開放端を有する、外壁によって囲まれた空洞部と、低温流体に流体経路を提供して凍結プローブを低温流体の供給源と流体連通させる、外壁内にある接続ポート低温流体開口とを備える。
【００２１】
雄型接続ポートは、典型的には、雌型近位結合器によって受容されるように構成された突出部と、低温流体に流体経路を提供して凍結プローブを低温流体の供給源と流体連通させる、接続ポート低温流体開口とを提供する。
【００２２】
接続ポート低温流体開口は弁によって閉鎖されてもよく、弁の開放状態は凍結プローブを低温流体の供給源と流体連通させる。弁は、近位結合器を接続ポートに接続することによって作動されてもよいし、又は接続後に独立して作動されてもよい。接続ポートは、近位結合器と協働して、典型的には高圧においてガス密であるシールを提供する封止装置（ｓｅａｌｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を備えてもよい。
【００２３】
また、接続ポートと近位結合器との間の結合を閉鎖状態に保持する、接続ポートと関連付けられたロック機構が設けられてもよい。そのような機構としては、ねじ山付きコネクタ、オーバーセンターロッキング機構、又は、らせん状の溝がペグに係合し、ペグに対する溝の回転がその機構を閉鎖状態に引っ張る機構を挙げることができる。
【００２４】
従来の凍結手術システムでは、接続ポートは互いに電気的に連絡し得る。典型的には、これは、各接続ポートが、それと電気的に連絡しているハウジング内又はハウジング部内に組み込まれているか、又は取り付けられているためである。これに代わって、接続ポートは、他のいくつかの手段によって、例えば、機器筐体の一部のような別の導電性要素への相互接続によって、又は電気回路を通じて、電気的に接続され得る。
【００２５】
接続ポートは、接続ポート群に構成されて、凍結プローブ群と接続してもよい。接続ポート群は、それらの対応する凍結プローブが、ポートに接続されたときに、互いから電気的に分離される接続ポートの集合である。
【００２６】
本願に記載する接続ポートはハウジングの一部であってもよく、ハウジング自体は、典型的には、少なくとも第１ハウジング部及び第２ハウジング部を備え、各ハウジング部は接続ポートを有する。それらのハウジング部はともに接続されて、複数の接続ポートを備えた、単一体のハウジング又はマニホルドを形成し得る。これに代わって、ハウジング部は分離されていてもよい。
【００２７】
そのようなマニホルドは本発明のさらなる実施形態をなし、この実施形態は、本願に記載するように複数の接続ポートを備え、各接続ポートは本願に記載するように他のものから電気的に分離されている、凍結手術システム用の単一体のマニホルドを提供する。
【００２８】
接続ポート同士が電気的に接続されている場合、これは、１つの導電性単一体ハウジング又はマニホルドの一部であるか、又はそれらのハウジング又はマニホルドに接続されている結果であり得る。これに代わって、ハウジング部同士は、他のいくつかの手段によって、例えば、機器筐体の一部のような別の導電性要素への相互接続によって、又は電気回路を通じて、電気的に接続されていてもよい。典型的には、マニホルドは少なくとも２つの接続ポートを備えるが、例えば４個、６個、８個、１０個、１２個又はそれ以上のポートを備えてもよい。
【００２９】
マニホルドは、典型的にはＭＲＩ磁石から遠隔で使用するための制御システムの一部であってもよい。そのような制御システムは、ＭＲＩ磁石に近接して動作する影響から遮蔽されていない構成要素をさらに備えていたり、又はその機能が、マイクロプロセッサ、コンピューターメモリー、ディスクドライブなどの磁気記憶装置などのように、ＭＲＩに接近していることにより悪影響を受けたりすることがある。
【００３０】
有利には、マニホルドは、凍結プローブのような複数の外科用器具が、ＭＲＩ手術室低温流体供給ラインを通じて、低温流体供給部に流体連通されることを可能にするように、使用時に手術室内のＭＲＩ磁石の近位に（ここではＭＲＩ感受性の機器は悪影響を受けるであろう）配置可能である分離したコネクタインタフェースの一部として提供され得る。この構成は、ＭＲＩ磁石によって悪影響を受けることがある凍結手術システムの一部を分離し、それらの一部が磁石から遠隔の制御室に配置されることを可能にする。
【００３１】
マニホルドは、そこから接続ポートを凹設することができる平坦面を備えてもよい。マニホルドはまた、その内部にチャネルとして画定され、かつ接続ポート低温流体開口と流体連通したマニホルド低温流体供給ラインも備え得る。１つの好適な構成において、マニホルドは、すべての接続ポートに対して共通な一つの共通マニホルド低温流体供給ラインを備える。これに代わって、マニホルドは２つ以上のそのような供給ラインを備えてもよい。各接続ポートは、低温流体供給源からの低温流体が凍結プローブ流体連通ラインによって運ばれるように、マニホルド低温流体供給ラインに流体連通されている。マニホルドには１つ以上の低温流体供給ラインによって低温流体が供給される。
【００３２】
さらなる実施形態において、従って、例えば手術室内において、１つ以上の低温流体供給部を１つ以上の凍結プローブに接続するための凍結手術システム用コネクタインタフェースが提供され、各凍結プローブはプローブシャフトと、凍結プローブを接続ポートに結合するための近位結合器とを有する。コネクタインタフェースは、接続ポート群に構成されてもよい複数の接続ポートであって、各接続ポートはニードルを低温流体供給部と流体連通させるために対応する凍結プローブの近位結合器に接続可能である、接続ポートと、各凍結プローブ近位結合器を、接続ポート群のそれぞれの接続ポートに結合されたときに、他のすべての凍結プローブ近位結合器から電気的に分離するように構成された複数の電気的アイソレータと、接続ポートと流体連通している１つ以上の低温流体供給ラインと、手術室低温流体供給ラインに接続し、かつ１つ以上の低温流体供給ラインを低温流体供給部と流体連通させるための手術室低温流体供給ライン結合器とを備える。
【００３３】
さらなる実施形態では、１つ以上の凍結プローブを低温流体供給部に接続するための凍結手術システム用コネクタインタフェースが提供され、各凍結プローブはプローブシャフトと、凍結プローブを接続ポートに結合するための近位結合器とを有する。コネクタインタフェースは、複数の接続ポートであって、各接続ポートはニードルを低温流体供給部と流体連通させるために対応する凍結プローブの近位結合器に接続可能であり、接続ポートの１つ以上は凍結プローブの近位結合器を接続ポートから絶縁するように構成された電気的アイソレータを備える、接続ポートと、プローブシャフト上の電位を検出及び／もしくは定量化するか、又は、プローブシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気的相互作用を検出するように構成された電気回路とを備える。
【００３４】
電気回路は、凍結プローブの近位結合器がその各々の接続ポートに接続された場合に、本願に記載するような対応する各凍結プローブシャフトと電気的に連絡するように構成されたセンサーを備えてもよい。
【００３５】
好適な構成において、接続ポート及び低温流体供給ラインは上述したようにマニホルドとして構成される。
電気的アイソレータは、概して、第１凍結プローブシャフトが第２凍結プローブシャフトから実質的に電気的に分離されるように、第１凍結プローブの近位結合器を第２凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成されている。電気的アイソレータはこれを幾つかの方法で実施してもよい。例えば、接続ポートを互いに電気的に分離することによって、例えば、接続ポートを備えるハウジング部を互いに分離することによって、又は接続ポートをハウジング部から分離することにより、又は近位結合器を接続ポートから分離することによって行うことができる。また、これらのアプローチの任意の組み合わせを用いてもよい。
【００３６】
接続ポート同士が電気的に接続している場合（例えばポートが単一体ハウジング又はマニホルドの一部である場合）、電気的アイソレータは、好適には、近位結合器をポート間の電気的接続から分離するように構成されている。これは、例えば、接続ポートが、ポートを近位結合器から電気的に分離するように構成された電気的アイソレータ（例えば、電気的分離スリーブなど）を備えるとき、又は近位結合器が接続時に近位結合器を接続ポートから分離するように構成された電気的アイソレータを備える場合に達成され得る。接続ポートが電気的アイソレータを備えるとき、これは、好適にはスリーブの形態にあり、接続ポートを近位結合器から、それらの接続時に分離する。好適には、スリーブは、接続ポートの外壁を近位結合器から、それらの接続時に分離する。好適には、スリーブは、対応する接続ポートの内表面積の相当部分を覆う。
【００３７】
分離スリーブは、ガラス繊維強化ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの非導電性ポリマーのような電気絶縁性材料を含む。しかしながら、多くの種類の電気絶縁性材料が使用に適し得る。
【００３８】
典型的には、すべてのポートは、すべての結合器、よってすべてのプローブシャフトが互いから分離されるように、電気的アイソレータを備える。
本願に記載する電気的アイソレータ（例えば分離スリーブなど）は不連続であってもよく、例えば、それらの電気的アイソレータは、以下にさらに記載するように、対応する接続ポートに接続された近位結合器に関連する電気信号の測定を可能にするため、又はセンサーが近位結合器における電位、抵抗、もしくは電流を検出及び／もしくは定量化するのを可能にするため、又は凍結プローブのシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気抵抗を測定するために、開口部のような不連続部を備える。
【００３９】
接続ポートが弁を備える場合には、近位結合器は任意で弁から電気的に分離される。本願に記載するような弁及び近位結合器の双方が、電気的アイソレータによって、好適には同一の電気的アイソレータによって、接続ポート間の電気的接続から電気的に分離されることが好適である。そのような電気的アイソレータは、好適には、接続ポートの外壁を近位結合器及び弁の双方から分離するスリーブの形態にある。従って、スリーブは、第１凍結プローブの近位結合器が第１接続ポートに接続される場合に、電気的アイソレータが近位結合器に接続された流量制御弁と第１接続ポートの壁との間に配置されるように配置され得る。
【００４０】
凍結プローブシャフトを互いから電気的に分離するために、凍結プローブの近位結合器が近位結合器を接続ポートから電気的に分離するように構成された電気的アイソレータを備えた、本願に記載する凍結プローブを提供することも可能である。従って、本発明のさらなる実施形態は、導電性材料を含むプローブシャフトと、ニードルを低温流体の供給源と流体連通させるために凍結プローブを接続ポートに結合するための近位結合器とを有する凍結プローブを提供する。凍結プローブシャフトは近位結合器と電気的に連絡しており、近位結合器は、例えば、近位結合器を接続ポートから分離することによって、凍結プローブの近位結合器を接続時に第２凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成された電気的アイソレータを備える。
【００４１】
凍結プローブシャフト内のヒータ及び温度センサーのような電気的構成要素は、典型的には、凍結プローブ自体から遠隔にある供給部から電流を受容する。凍結プローブシャフト又は近位結合器における電位又は他の電気信号の存在を検出及び定量化することができ、また凍結プローブ内のこれらの電気的構成要素とプローブシャフトとの間における望ましくない短絡のような電気的相互作用の存在を検出及び定量化することができることは有益である。従って、本願に記載するシステムは、以下にさらに記載するように、第１凍結プローブもしくは第２凍結プローブの近位結合器における電位もしくは他の電気信号を検出及び／もしくは定量化するか、又は凍結プローブのプローブシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間における電気的相互作用を検出するように構成された電気回路を有してもよい。電気回路は、例えば、以下でもさらに説明するように、接続ポートから電気的に分離され、かつ近位結合器と電気的に接続した導電性プローブを備えることができる。
【００４２】
よって、別の態様において、凍結手術システムは、プローブシャフト内に電気的構成要素を有する少なくとも１つの凍結プローブを備える。この態様では、コネクタインタフェースは、それぞれ対応する凍結プローブの近位結合器に接続可能な１つ以上の接続ポートを有する。電気測定システムは各接続ポートに接続され得る。電気測定システムは、プローブシャフトに関連した電気信号を検出することができる。システムはまた、電気測定システムによって検出された電気信号に基づいて、プローブシャフトが電気ヒータに電気的に接続されているかどうかを検出するように構成された制御システムも含んでいる。
【００４３】
さらなる態様において、コネクタインタフェースは、それぞれが対応する接続ポートに電気的に結合される複数の電気抵抗測定システムを備える。各電気抵抗測定システムは、電気ヒータと、対応する接続ポートに接続された対応する凍結プローブのプローブシャフトとの間の電気抵抗を測定するように構成され得る。各電気抵抗測定システムは、対応する凍結プローブの少なくとも一部と接触することによって、対応する各凍結プローブのプローブシャフトと電気的に接続された導電性抵抗測定要素を有する。
【００４４】
よって、さらなる態様は、導電性材料を含むプローブシャフトを有する凍結プローブと、プローブシャフトは近位結合器と電気的に連絡しており、近位結合器は凍結プローブを低温流体供給源と流体連通させるための接続ポートによって受容され、かつその接続ポートに結合するように構成されていることと、プローブシャフト上の電位又はシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気的接続を検出及び／又は定量化するように構成された電気的センサーとを含む凍結手術システムを提供する。
【００４５】
アプローチは、電気的アイソレータを備えた、凍結手術システム、ニードル、マニホルド、及び接続インタフェースのような上述した本発明の実施形態及び態様との使用に特に適している。よって、さらなる実施形態は、プローブシャフトにおける電位又は他の電気信号を検出及び／もしくは定量化するか、又は凍結プローブのシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気的接続を検出及び／又は定量化するように構成された１つ以上のセンサーを備えた、本願に記載する凍結手術システム、凍結プローブマニホルド、及び接続インタフェースを提供する。
【００４６】
好都合なことに、そのようなセンサーは、本願に記載するように凍結プローブの近位結合器における電位又は他の電気信号を検出及び／又は定量化するように構成されている。この目的のためのセンサーシステムは、１つ以上のセンサーを備え、また電流、抵抗、又は電圧を測定するための電気回路及び／又は凍結プローブシャフトにおける電位又はシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間における短絡を示す信号の存在を判断するように構成された１つ以上の制御システムを備えてもよい。制御装置は、例えば、これらのいずれか、又は双方をエラー状態として報告してもよく、かつ／又は１つ以上のニードルの電気的構成要素を停止させてもよい。
【００４７】
そのようなセンサーは、凍結プローブシャフトと電気的に連絡するように構成され得る。１つのアプローチにおいて、センサーは、対応するプローブシャフトに電気的に結合されてプローブシャフトの電気信号を測定する導電性プローブを備える。プローブは、好適には、結合器に触れることなどにより直接的に、又は結合器と電気的に接触した弁に触れることなどにより間接的に、近位結合器と電気的に接続している。プローブは、好適には接続ポートから電気的に分離されている。
【００４８】
一実施形態において、プローブは、ばね付きポゴピン（ｓｐｒｉｎｇ  ｌｏａｄｅｄ  ｐｏｇｏ  ｐｉｎ）によって、弾性的に付勢され、結合器と直接的又は間接的に電気的に連絡した状態に保持された導電性ボール又は導電性ベアリングとすることができる。
【００４９】
典型的には、センサーは、ピンにおける電気信号の測定のため、又はピンとニードル内の電気的構成要素との間の望ましくない回路を検出し、かつ／又は定量化するための回路構成に接続して、プローブシャフトにおける望ましくない電気信号を検出するためのシステムを提供するか、又はニードルとプローブシャフトの電気的構成要素と間の短絡を検出する。
【００５０】
さらに特に好適な実施形態は、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブと、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブはそれぞれ、プローブシャフトであって、各プローブシャフトは導電性材料を含み、かつ患者の組織を冷却及び／又は凍結するための低温流体を受容するように構成されているプローブシャフト、及びプローブシャフトと電気的に連絡している近位結合器を備えることと、第１凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第１接続ポート、及び第２凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第２接続ポートと、第１接続ポート及び第２接続ポート内にある電気的分離スリーブとを含み、電気的分離スリーブは、第１凍結プローブシャフトが第２凍結プローブシャフトから実質的に電気的に分離されるように、第１凍結プローブの近位結合器を第２凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成されている、凍結手術システムを提供する。
【００５１】
さらに好適な実施形態は、複数の凍結プローブと、各凍結プローブは導電性材料を含むプローブシャフトを有し、プローブシャフトは近位結合器と電気的に連絡しており、各近位結合器は接続ポートによって受容されて、その接続ポートに結合するように構成されていることと、凍結プローブの各近位結合器を他のすべての凍結プローブ結合器の接続ポートから電気的に分離するように構成された、各接続ポート内における電気的分離スリーブとを含む、凍結手術システムを提供する。
【００５２】
特に好適な実施形態は、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブと、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブはそれぞれ、プローブシャフトであって、各プローブシャフトは導電性材料を含み、かつ患者の組織を冷却及び／又は凍結するための低温流体を受容するように構成されているプローブシャフト、及びプローブシャフトと電気的に連絡している近位結合器を備えることと、第１凍結プローブを低温流体の供給源と流体連通させるために第１凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第１接続ポート、及び第２凍結プローブを低温流体の供給源と流体連通させるために第２凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第２接続ポートと、第１接続ポートは第２接続ポートと電気的に連絡していることと、第１凍結プローブの近位結合器を第１接続ポートと第２接続ポートとの間の電気的接続から電気的に分離するように構成された、接続ポート内における電気的分離スリーブとを含む、冷凍アブレーション手術システムを提供する。
【００５３】
さらに特に好適な実施形態は、凍結プローブ群に構成された複数の凍結プローブと、凍結プローブ群中の各凍結プローブは導電性材料を含むプローブシャフトを有し、プローブシャフトは近位結合器と電気的に連絡しており、各近位結合器は接続ポートによって受容されて、その接続ポートに結合するように構成されていることと、接続ポートは凍結プローブ群内の凍結プローブのそれぞれ他の接続ポートと電気的に連絡していることと、凍結プローブ群内の凍結プローブの各近位結合器を凍結プローブ群内の凍結プローブの他のすべての凍結プローブ結合器の接続ポートから電気的に分離するように構成された各接続ポート内における電気的分離スリーブとを含む、凍結手術システムを提供する。
【００５４】
さらに特に好適な実施形態は、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブと、第１凍結プローブ及び第２凍結プローブはそれぞれ、プローブシャフトであって、各プローブシャフトは導電性材料を含み、かつ患者の組織を冷却及び／又は凍結するための低温流体を受容するように構成されているプローブシャフト、及びプローブシャフトと電気的に連絡している近位結合器を備えることと、第１凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第１接続ポート、及び第２凍結プローブの近位結合器を受容し、その近位結合器に接続するように構成された第２接続ポートと、第１凍結プローブシャフトが第２凍結プローブシャフトから実質的に電気的に分離されるように、第１凍結プローブの近位結合器を第２凍結プローブの近位結合器から電気的に分離するように構成された、各接続ポート内における電気的分離スリーブとを含む凍結手術システムを提供する。
【００５５】
１つ以上の例の詳細は、添付の図面及び以下の記載において説明する。他の特徴、目的及び利点は、それらの記載、図面、及び特許請求の範囲から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】限定されない例示的実施形態による磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」）誘導凍結手術システムの概略図。
【図２Ａ】限定されない例示的実施形態による図１のＭＲＩ誘導凍結手術システムとの使用に適した可動カート及び制御システムの接続を示す概略図。
【図２Ｂ】限定されない例示的実施形態による可動カートの斜視図。
【図３】限定されない例示的実施形態による図２Ｂの可動カートのポートへ接続可能な凍結プローブの正面図。
【図４】図３の凍結プローブの部分４の正面断面図。
【図５Ａ】結合器がハウジングから電気的に分離される方法、及びニードルにおける電位が測定される方法の簡略図。
【図５Ｂ】結合器がハウジングから電気的に分離される方法、及びニードルにおける電位が測定される方法の簡略図。
【図５Ｃ】結合器がハウジングから電気的に分離される方法、及びニードルにおける電位が測定される方法の簡略図。
【図５Ｄ】結合器がハウジングから電気的に分離される方法、及びニードルにおける電位が測定される方法の簡略図。
【図６Ａ】コネクタインタフェースの全体図を示す、トロリー上に搭載されたコネクタインタフェースの簡略図。
【図６Ｂ】コネクタインタフェースの側面図を示す、トロリー上に搭載されたコネクタインタフェースの簡略図。
【図７】限定されない例示的実施形態による図２Ｂの可動カートへの図３の凍結プローブの接続を可能にするコネクタインタフェースの分解斜視図。
【図８】凍結プローブが接続されていない、平面８−８に沿って得られた図７のコネクタインタフェースの一部の正面断面図。
【図９】凍結プローブの近位結合器に接続された図５のコネクタインタフェースの斜視図。
【図１０】凍結プローブの近位結合器に接続されたコネクタインタフェースを示す、平面１０−１０に沿って得られた図９のコネクタインタフェースの一部の正面断面図。
【図１１】図１０のコネクタインタフェースの一部１１の拡大図。
【図１２】開放位置にある流量制御弁を示す図１１のコネクタインタフェースの一部１２の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
凍結手術システムは標的組織（例えば腫瘍）を冷凍焼灼（ｃｒｙｏａｂｌａｔｉｎｇ）するために用いることができる。典型的には、そのようなシステムは、１つ以上の凍結プローブ、１つ以上の低温流体供給源６０、及び制御装置を備える。低温流体供給源６０は、アルゴン、窒素、空気、クリプトン、ＣＯ２、ＣＦ４、キセノン及び様々な他のガスのようなガスを供給することができる。本願において、「低温流体」とは、低温（例えば１７０ケルビン未満）に到達する任意の流体を指し得る。いくつかの限定されない例示的実施形態において、流体は、以下でさらに説明するように、約１０００ｐｓｉ（例えば、典型的には約３５００ｐｓｉ）を超える圧力に加圧され、ジュール＝トムソン膨張することができると、低温（例えば１７０ケルビン未満）に達することができる。凍結手術システムはまた、１つ以上のセンサー、流量計、タイマー、アナログ／デジタル変換器、有線又は無線通信モジュールなどを有する制御装置も含むことができる。加えて、制御装置はまた、凍結プローブ１００に供給される低温流体の流量、温度及び圧力を調節することもできる。
【００５８】
凍結手術中に、例えば、外科医は、患者２０の解剖学的構造の標的領域又はその付近に凍結プローブ１００を配置することによって、患者２０の解剖学的構造の標的領域を冷凍焼灼するために１つ以上の凍結プローブを留置し得る。一例において、凍結プローブ１００は、ジュール＝トムソン効果を利用して冷却又は加熱をもたらす。そのような場合、低温流体は、凍結プローブ１００内において高圧から低圧へと膨張する。低温流体の膨張は、凍結プローブ１００の先端部付近の組織を冷凍焼灼するために必要な温度又はそれより低い温度を生じる。膨張した低温流体と凍結プローブ１００の外壁との間の熱伝達は、アイスボールを形成するため、従って組織を冷凍焼灼するために、用いられ得る。
【００５９】
図１は、限定されない例示的実施形態による磁気共鳴イメージング（以下「ＭＲＩ」と記載）誘導凍結手術システム１０の概略図である。図１のシステムは、患者２０を収容するためのＭＲＩ磁石１６を含むＭＲＩスキャナ１４を備えた磁気室１２を含むことができる。ＭＲＩ磁石１６は開放型又は閉鎖型のものとすることができ、外科医が患者２０にアクセスすることを可能にするアクセスポートを備えることができる。ＭＲＩ磁石１６はまた、以下でさらに説明するように、電気システム、制御システム、及び／又は冷凍アブレーションシステムに接続するための、図１の電気接続ライン（実線によって図示）及び／又は機械的接続ライン（破線によって図示）を有することができる。システムはまた、磁気室１２から（図２Ａに示すように電気的及び／又は磁気的分離物２３によって）電気的に（かつ／又は磁気的に）分離された制御室２２と、機器室２４とを含むことができる。ＭＲＩシステムは、外科用器具の挿入の前に患者を撮像して、腫瘍又は患者の腔のような患者の関心領域を可視化するために用いられてもよい。さらに、外科用器具を患者内部の意図した位置へ誘導するために挿入中に撮像が実施されてもよい。加えて、撮像は、挿入後及び手術中、並びに手術後に実施されてもよい。
【００６０】
引き続き図１について、限定されない例示的実施形態において、接続ラインは、患者２０の内部に挿入可能な凍結プローブのような１つ以上の外科用器具３２において終了し得る。従って、いくつかのそのような例において、システムは、１つ以上の外科用器具３２，３４，３６を磁気室１２の外部に（例えば、制御室内又は機器室内に）配置され得る冷凍アブレーションシステムの他の構成要素に接続できるようにするために、磁気室１２の内部に配置されたコネクタインタフェース３０を備え得る。例えば、システムは、制御システム４０を外科用器具３２に対して動作可能に接続するように、制御室から磁気室１２へ延びる電気接続ライン及び流体連通ラインを備え得る。コネクタインタフェース３０は、いくつかの有利な実施形態では、複数の外科用器具３２が磁気室１２の外部に（例えば制御室内に）配置された制御システム４０に直接的又は間接的に（例えば、電気的に、かつ／又は流体が流れるように）接続されることを可能にするために、磁石の近位に配置されたカート５０（静止していてもよいし、又は可動であってもよい）上に設けられ得る。例示した実施形態では、カート５０は可動カートである。
【００６１】
制御システム４０と外科用器具３２との間の電気的接続及び流体連通について、例示的実施形態に従って説明する。制御システム４０は、電気接続ラインの第１組５４によって、磁気室１２の外部に位置する接続箱５２に電気的に接続され得る。さらに、接続箱５２は、磁気室１２の外部（例えば機器室内）に位置する電気機器及び／又はイメージング機器５７（イメージングルーター及び電気的フィルタなど）に接続するための電気接続ラインの第２組５６を含むことができる。電気接続ラインの第３組５８は、電気機器及び／又はイメージング機器を磁気室１２の内部に位置するコネクタインタフェース３０及び／又は可動カート５０に接続し得る。接続箱５２は、磁気室１２内の構成要素と、電気室内及び／又は制御室内の構成要素との間の取り外し可能な電気的接続を可能にすることができる。
【００６２】
図１を再度参照すると、いくつかの例において、システムは凍結手術手技（例えば冷凍アブレーション）を実施するために用いられてもよい。従って、いくつかの例において、システムは１つ以上の低温流体供給源６０を備えてもよい。低温流体供給源は、極低温（ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ）の温度及び圧力にある流体を外科用器具３２（例えば凍結プローブ）に提供することができる液体容器又はガス容器とすることができる。低温流体供給源は、アルゴン、窒素、空気、クリプトン、ＣＦ４、キセノン又はＮ２Ｏのような冷却ガスであり得る。
【００６３】
図１から分かるように、低温流体供給源は、磁気室１２の外部に配置されており、かつ流体連通ラインの第１組６２によって制御システム４０に流体連通可能である。制御システム４０は、次いで、流体連通ラインの第２組６４及び流体連通ラインの第３組６６によってコネクタインタフェース３０及び／又は可動カート５０に流体連通され得る。流体連通ラインの第４組６８は、外科用器具３２（例えば、凍結プローブ）をコネクタインタフェース３０及び／又は可動カート５０に流体連通することができる。流体ラインは、可撓性を有し、かつ／又は取り外し可能であり得、かつ通過する流体の圧力を調節するための他の流体構成要素を備えてもよい。低温流体供給源からの流体は、このように流体連通ラインの組６２，６４，６６，６８によって外科用器具３２に運ばれ得る。任意で、システムは、磁気室１２内に存在する構成要素と制御室内に存在する構成要素との間の流体連通を可能にするように、磁気室１２から電気的に分離された流体連通パネル７０を備えることができる。同様に、電気接続パネル７２は、磁気室１２内に存在する構成要素と制御室及び／又は電気室内に存在する構成要素との間の電気的接続を容易にすることができる。
【００６４】
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ限定されない例示的実施形態によるシステム１０及び可動カート５０の概略図である。図２Ａを参照すると、可動カート５０及び制御システム４０の接続が示されている。制御システム４０は可動ハウジング８０を備えることができる。図２Ａに示すように、ハウジングは外部表示装置８４を備えてもよい。さらに、コンピュータ（例えばプロセッサ及びメモリ）がハウジング内に収容され、外部表示装置８４に動作可能に結合されていてもよい。制御システム４０は、外科医によって（例えば、制御システム４０に動作可能に結合されたキーボード又はタッチインタフェースのような入力装置を用いて）提供される（例えば、コンピュータ可読プログラム又は命令として提供された）所定の動作条件に従って、ＭＲＩ誘導凍結手術システム１０の動作を制御することができる。外部表示装置８４は、実施されている手技における外科用器具の各々の状態に関連するデータ及び他の更新データを表示するために用いることができる。さらに、外部表示装置８４は、特定の患者２０の医療記録に関連する情報を提供してもよい。制御システム４０はまた、磁気室１２内に位置する可動カート５０上に配置されたコネクタインタフェース３０に電気的に、かつ流体が流れるように接続するための接続パネル９０を備える。接続パネル９０は、磁気室１２内に配置されたコネクタインタフェース３０のポートへ流体が流れるように、かつ／又は電気的に結合され得る複数のポート９２を含むことができる。よって、制御システム４０は、さらに説明するように、コネクタインタフェース３０のポートに接続された各外科用器具の動作を個々に制御することができる。
【００６５】
図１に戻って参照すると、システムはまた、手術の間に外科医に案内を提供するように患者２０の解剖学的特徴を表す画像を表示するために、ＭＲＩスキャナ１４に動作可能に結合され、かつ磁気室１２内に配置されたＭＲＩ表示装置８６も備える。ＭＲＩ表示装置８６は、機器室内の電気的構成要素及び／又はイメージング構成要素、及び制御室内に位置する制御システム４０に動作可能に結合され得る。そのような構成は、外部表示装置８４上に表示された画像と同一の画像を表示してもよいし、又はシステム全体の動作条件に関連する情報を含んでいてもよい。そのような場合、有利には、ＭＲＩ表示装置８６は、外科医が、例えば手術工程の進行を監視するための所望の画像、ＭＲＩの案内に関連する画像、及び／又は１つ以上の外科用器具３２に関連する現在の情報を選択できるようにしてもよい。任意で、外科手技の様々な態様を同時に可視化できるようにするために、磁気室１２内に２台以上の表示装置を備えてもよい。
【００６６】
以前に記載したように、外科用器具は、限定されない例示的実施形態において凍結プローブ１００とすることができる。図３は、１つのそのような凍結プローブ１００の正面図であり、また図４は、図３の凍結プローブ１００の正面断面図である。図３及び図４を参照すると、凍結プローブ１００は長尺状本体を備えることができる。凍結プローブ１００の構成要素はプローブシャフト１０２内に位置し得る。凍結プローブはクライオニードル（凍結針）とすることができ、その場合、クライオニードルの構成要素はトロカールの内部に配されていてもよい。プローブシャフト１０２は、留置中に患者２０の組織を貫通するために凍結プローブ１００の遠位区域１０６に配置された遠位作用先端部１０４において終了し得る。凍結プローブがクライオニードルとして構成されている実施形態において、遠位作用先端部１０４は患者の皮膚を貫通することができる。代替実施形態において、凍結プローブは、可撓性プローブとすることができ、カテーテルによって挿入されてもよい。近位結合器１０８は、コネクタインタフェース３０、制御システム４０及び／又は低温流体供給源６０に対する凍結プローブ１００の接続を容易にすることができる。
【００６７】
プローブシャフト１０２は、患者２０の組織内における留置を可能にするために実質的に細い横断面のものとすることができる。一例において、凍結プローブは、約２．１ミリメートルのプローブシャフト１０２の外径を有するクライオニードルであり得る。プローブシャフト１０２の他の寸法も企図される。例えば、プローブシャフト１０２は、約１．５ミリメートル〜約２．４ミリメートルの外径を有することができる。加えて、凍結プローブがクライオニードルである実施形態では、遠位作用先端部１０４は、軟組織を貫通するために、（例えば凍結プローブ１００の近位部分と比べて）可撓性となるように、しなやかな材料から製造され得る。これに代わって、凍結プローブの相当部分は、全体的に可撓性であることができ、患者の皮膚を穿通しなくてもよく、その中心軸について所望の角度だけ可撓（屈曲可能）であってもよい。
【００６８】
図４に見られるように、凍結プローブ１００は、遠位作用先端部１０４に高圧低温流体を提供するために、ほぼその長さに沿って延びる低温流体供給管１１２を備える。低温流体供給管１１２は、プローブシャフト１０２内に同軸上に／同心状に配置され得る。低温流体供給管１１２は、遠位区域１０６上においてプローブシャフト１０２の外面上にアイスボールを形成するために低温流体を供給するように構成され得る。一部の場合には、低温流体供給管１１２は、毛細管とすることができる。
【００６９】
引き続き図４を参照すると、いくつかの例において、凍結プローブ１００は極低温冷凍機（ｃｒｙｏｃｏｏｌｅｒ）を備える。例えば、例示した例では、低温流体供給管１１２はジュール＝トムソンオリフィス１１４において終了し得る。ジュール＝トムソンオリフィス１１４から退出する低温流体が膨張室内へ膨張できるようにするために、ジュール＝トムソンオリフィス１１４は遠位作用先端部１０４の近くに配置され得る。従って、低温流体供給管１１２を通じて供給された高圧低温流体は、ジュール＝トムソンオリフィス１１４を通って退出し、膨張室中で膨張する。低温流体が膨張室内で膨張すると、低温流体は急速に冷えて、遠位作用先端部１０４の外面上に異なる形状及び／又は大きさのアイスボールを形成する。低温流体の膨張は、膨張時に低温流体が入来する低温流体より低温になるようにすることができる。ジュール＝トムソンオリフィス１１４のような例示的な極低温冷凍機が示されているが、低温デュワー瓶（ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ  ｄｅｗａｒｓ）、スターリング型冷凍機（Ｓｔｉｒｌｉｎｇ−ｔｙｐｅ  ｃｏｏｌｅｒ）、パルス管冷凍機（ｐｕｌｓｅ−ｔｕｂｅ  ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ：ＰＴＲ）、及び／又はギフォード＝マクマホン（ＧＭ）冷凍機（Ｇｉｆｆｏｒｄ−ＭｃＭａｈｏｎ  ｃｏｏｌｅｒ）のような他の種類の極低温冷凍機が本開示の範囲内において企図されることが理解されるはずである。さらに、上記で簡単に述べたように、冷却に用いられ得る低温流体としては、アルゴン、液体窒素、空気、クリプトン、ＣＦ４、キセノン、又はＮ２Ｏが挙げられる。
【００７０】
いくつかの有益な実施形態において、遠位作用先端部１０４の外面は、患者の組織を効果的に凍結させるために金属のような熱伝導性材料で製造され得る。いくつかのそのような例において、遠位作用先端部１０４の外面はステンレス鋼又はインコネル６２０とすることができる。遠位作用先端部１０４と患者組織との間の熱交換を可能にする他の伝導性金属及び合金が本開示の範囲内で企図される。加えて、プローブシャフト１０２の相当部分は金属材料を含んでいてもよい。いくつかのそのような例示的実施形態において、プローブシャフト１０２は導電性材料を含むことができる。さらに、近位結合器１０８はまた、対応するプローブシャフト１０２と電気的に連絡するように、導電性構成要素（例えば近位ピン１１１の一部）を有することができる。
【００７１】
図４を再度参照すると、いくつかの例において、ヒータ１１６は、組織の解凍及び／又は焼灼（ｃａｕｔｅｒｉｚｉｎｇ）を容易にするために、任意でプローブシャフト１０２内に備えられ得る。いくつかのそのような例において、ヒータ１１６は、凍結した組織を解凍して組織からの凍結プローブ１００の解放を容易にするように、冷却及びアイスボールの形成後に操作され得る。この例示的実施形態において示されるように、電気ヒータ１１６は、凍結プローブ１００の遠位区域１０６の加熱を容易にするように、低温流体供給管１１２及びプローブシャフト１０２と同軸上に備えられ得る。これに代わって、電気ヒータ１１６は、凍結プローブ１００の遠位区域１０６を加熱するように、凍結プローブ１００の他の箇所に配置されることが可能である。電気ヒータ１１６は抵抗ヒータ１１６とすることができ、電気ヒータ１１６は電気ヒータ１１６を通る電流の流れ及び電気ヒータ１１６の電気抵抗に比例する熱を発生する。そのような場合、以前に言及したように、制御システム４０（図２Ａに図示）は、凍結プローブ１００内の電気ヒータ１１６への電流の流れを供給及び／又は調節することができる。
【００７２】
図４に示した実施形態において、電気ヒータ１１６は、低温流体供給管１１２のまわりで、らせんコイル（例えば約５０回巻き〜約２００回巻き）に巻回された金属ワイヤ（例えばチタン、銅及び／又はニクロムのような合金）を備える。例えば、ワイヤは、ワイヤの隣接するコイル間においてごくわずかなピッチで巻回され得る。加えて、ワイヤは、低温流体供給管１１２の外面と実質的に接触することができる。ヒータ１１６は、高い抵抗を有する材料を含んでいてもよい。例えば、いくつかの有益な実施形態において、ヒータ１１６は、電流が通過すると熱が発生するように正の電気抵抗係数を有し得る。一対のリードワイヤが、ヒータ１１６のワイヤの終端部に取り付けられて、ヒータ１１６を制御システム４０に電気的に接続し、かつ電流をヒータ１１６に供給し得る。いくつかのそのような例において、リードワイヤ、終端部及びヒータ１１６のワイヤは、低温流体供給管１１２に結合又は他の場合には取り付けられてもよく、プローブシャフト１０２（導電性であってもよい）を電流が流れるヒータ１１６から電気的に分離するために、プローブシャフト１０２の内面１２０から離間され得る。
【００７３】
凍結プローブ１００のさらなる態様は、温度の監視及び／又はその制御を可能にし得る。例えば、遠位作用先端部１０４は、温度を感知するための少なくとも１つの熱センサーを含むことができる。さらに、遠位作用先端部１０４は、凍結手術手技中に例えば外科医による凍結プローブ１００の操作を容易にするために、近位ハンドルを備えることができる。近位ハンドルに対する電気的制御及び／又は手動制御は、遠位作用先端部１０４の手動制御を提供し、制御システム４０及び／又は低温流体供給源と選択的に、かつ制御可能に、通信することによって、オン／オフ、加熱、冷却、並びに加熱及び冷却の所定のサイクルのような機能を可能にし得る。さらに、電気システムはまた、凍結プローブ１００が制御システム４０に電気的に接続されているかどうかの検出を可能にしてもよい。
【００７４】
図１に関連して以前に記載したように、本願に記載するシステム、本願に記載するＭＲＩ誘導冷凍アブレーションシステム、及び／又はそれらの特定の構成要素は、手術中に、患者への凍結プローブの挿入を誘導するための撮像を可能にする磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムに近接して配置可能である。例えば、凍結プローブは、可動カート５０からの電気接続ラインの第４組５９に接続され、電気接続ラインの第４組５９は次にコネクタインタフェース３０に接続され得る。図１において、外科用器具のうちの１つが接続ライン５９によって可動カート５０に接続されているように示されているが、実質的にすべての外科用器具が個々の接続ライン５９によって可動カート５０に接続可能であってもよい。
【００７５】
本願の凍結プローブ、並びにコネクタインタフェースは、ＭＲＩシステムによって発生した磁気共鳴（ＭＲ）信号に曝露されたときに反応効果を生じるように構成された構成要素を含んでもよい。例えば、プローブシャフト１０２の金属材料は、それに関連する電界又は磁界を発現することがある。これに代わって、ヒータ１１６は、ＭＲＩシステムに関連する磁界（例えばＭＲ磁石によって発生した磁界）とともに使用された（又は磁界に曝露された）結果として力を生じることがあり、低温流体供給管１１２とのその取り付け（溶着又は結合）から外れる場合がある。これはヒータ１１６とプローブシャフト１０２との間に望ましくない物理的接触又は電気的接触（例えば短絡）をもたらし得る。
【００７６】
さらに、もし２つ以上の凍結プローブが電気的に接続されると、そのような短絡は患者２０の神経を刺激するのに十分な電流を生じることがあり、意図しない影響をもたらすことがある。従って、本開示のいくつかの有益な例において、凍結プローブは、互いから電気的に分離され得る。さらに、本開示は、電気信号を検出し、それによりヒータ１１６とプローブシャフト１０２との間の電気的接触（例えば短絡）を示す付加的な情報を提供するために（感知装置２１０に類似した）電気測定システム４２０を提供する。
【００７７】
図５Ａは、本発明によるコネクタ装置（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）の簡単な表示である。この装置では、２つの凍結プローブ２１９は、個々のハウジング２１６，２１７内の接続ポート２１５にそれぞれ接続されている。接続ポートはハウジングと電気的に連絡しており、それらのハウジング自体は電気的接続２１８を有している。示したように、接続ポートは容器として作用するレセプタクルを指してもよい。よって、接続ポートの壁は境界として作用し、近位結合器１０８、絶縁スリーブ、及び流量制御弁の一部を収容するための中空空間を画定する。これに代わって、接続ポートは、雌型レセプタクルの代わりに、近位結合器１０８上の相補的な雌型コネクタと係合する雄型コネクタであってもよい。
【００７８】
プローブシャフト２０８及びハンドル装置２０７を有する凍結プローブ２１９は、流体連通ライン２０５を通じて、近位結合器２０２に接続され、ハウジング部２１６，２１７内の接続ポート２１５に接続される。結合器がない状態のポート及びハウジングを図５Ｄの平面図に示す。
【００７９】
低温流体は、マニホルド２０５を通じて流体連通ラインへ、さらにそこから凍結プローブ２１９へ提供される。凍結プローブ２１９から、低温流体は大気中に排出されるか、又は別の接続を通じてシステムに戻されてもよい。凍結プローブシャフト２０８及び流体連通ライン２０５の双方は導電性である。結合器２０２、この場合には、ねじ付きユニオン（ｔｈｒｅａｄｅｄ  ｕｎｉｏｎ）は、接続ポート２１５間に配置されたスリーブ２０４の形態にある電気絶縁性部材によってハウジング部２１６から電気的に絶縁されており、ユニオン２１６は、凍結プローブを互いから電気的に絶縁している。図５Ｂは、接続ポートが共通ハウジング２００内に配され、２つのハウジング部は共通ハウジングの一部である同様の構成を示している。
【００８０】
図５Ｃは、ニードルは絶縁スリーブ２０４によって互いに分離されているが、感知装置２２５，２１０，２１１，２１２，２１３は、結合器２０２、よってプローブシャフト２０８における電位を測定するように配されている、本発明のさらなる実施形態を示している。この場合、感知装置は、ばね２１２によって結合器２０２に対して保持された鋼球２１０であり、この装置はねじ山付きキャップ２１４内に保持されており、ねじ山付きキャップ２１４は感知装置をハウジングから、従って他のニードルから絶縁している。接続部２１３は、結合器、従ってニードルにおける電位差を測定するための電気回路に接続されている。回路は、ニードルの電気的構成要素とプローブシャフトと間の抵抗を測定するように容易に適合され得る。これは望ましくない短絡を感知するために用いられ得る。
【００８１】
図６Ａは、台車５０８上に搭載されたコネクタインタフェース５１３の全体図を示している。台車の底部の車輪５０２は可動性を与え、システムの他の部分をＭＲＩから遠隔に残したまま、台車及びインタフェースをＭＲＩ磁石のすぐ近くに配置できるようにしている。コネクタインタフェースは台車の上部のプラットフォーム５０１上に載っている。コネクタインタフェース５１３は、前面５１４上にマニホルド５０４を有する筐体５０３を備える。マニホルドは６つの接続ポート５０５を備え、この場合には、接続ポート５０５は６つの電気ポート５０６から分離されている。接続ポート５０５は、各々の凍結プローブの近位コネクタをマニホルドに接続し、手術室低温流体供給ライン５０７によってコネクタインタフェースに供給された低温流体が凍結プローブ５０９に送給されることを可能にする。電気ポート５０６は、凍結プローブ内の電気的構成要素を凍結プローブ電気ライン５１１に接続する。
【００８２】
図６Ｂは、コネクタインタフェースの側面図を示している。この図は、加えて、マニホルド５０４に接続された凍結プローブ５０９を示している。流体連通ライン５１０は近位結合器（図示せず）によって接続ポートに接続している。電気ライン５１１は、流体供給ラインと並んで束ねられて、凍結プローブの電気的構成要素を電気ポート５０６においてマニホルドに接続する。電気ポートは、内部電気ライン５１５を通じて、手術室電気ライン５１７と接続され、そこから制御システムに接続される。センサー電気ライン５１８は、センサー（図示せず、図５Ｃ参照）を電気的センサーライン５１６及び電気的センサー手術室ライン５１９に接続し、それらのライン５１６，５１９はセンサーを、プローブシャフトが電気ヒータに電気的に接続されているかどうかを検出し、かつ電位が凍結プローブシャフト上に存在するかどうかを検出するように構成された制御システムに接続する。
【００８３】
図７は、限定されない例示的実施形態による図２Ｂの可動カート５０に対する図３の凍結プローブ１００の接続を可能にするコネクタインタフェース４００の分解斜視図であり、一方、図８は図７のコネクタインタフェース４００の一部の正面断面図である。コネクタインタフェース４００は、コネクタインタフェース３０に実質的に類似しており、磁気室１２内に配置可能な可動カート５０上に備えられ得る。コネクタインタフェース４００は、凍結プローブ１００に接続するための接続ポート４０４を有するマニホルド４０２の形態にあるハウジング部を含む。マニホルド４０２は、接続ポートが凹設され得る平坦面４０６を備えることができる。図８に見られるように、マニホルド４０２は内部にチャネルとして画定された低温流体供給ライン４０９を備える。１つの有利な実施形態において、マニホルド４０２は、すべての接続ポートに対して共通な単一の共通低温流体供給ラインを備えてもよい。これに代わって、マニホルド４０２は、２つ以上の低温流体供給ラインを備えてもよい。低温流体供給源６０からの低温流体（図１で最もよく見える）が流体連通ラインの第１組、第２組、第３組、及び第４組６２，６４，６６，６８によって低温流体供給ライン４０９に運ばれる（図６参照）ように、各接続ポート４０４は低温流体供給ライン４０９に流体連通され得る。次に、低温流体供給ライン４０９は、低温流体を対応する接続ポート４０４に接続された凍結プローブ１００の低温流体供給管１１２（図４で最もよく見える）に供給する。
【００８４】
本開示の態様において、図７及び８に関連して、コネクタインタフェース４００は、それに接続可能な２つ以上の凍結プローブを電気的に分離することができる。従って、図７及び図８に示したように、その対応する接続ポート４０４に接続された各凍結プローブ１００をそれらの対応する接続ポートに接続された他の凍結プローブから電気的に分離するために、各接続ポート４０４は、電気絶縁性材料を含む分離スリーブ４１０（スリーブ２０４に類似）を有し得る。分離スリーブ４１０は、各凍結プローブ１００が対応する接続ポート４０４に接続されたときに、分離スリーブ４１０が、接続ポート４０４に挿入された近位結合器１０８と対応する接続ポート４０４の壁４１２との間に配置されるように、配置されている。いくつかの有益な実施形態において、分離スリーブ４１０は、接続ポート４０４の壁４１２の相当な表面積を覆うことができる。例えば、分離スリーブ４１０は、接続ポート４０４の壁４１２の内表面積の約９０％〜約９９．９％を占めることができる。分離スリーブ４１０は、以下でさらに説明するように、対応する接続ポート４０４に接続された近位結合器１０８のプローブシャフト１０２に関連する電気信号の測定を可能にするための開口部を有することができる。
【００８５】
いくつかの例示的実施形態において、分離スリーブ４１０の電気絶縁性材料は非導電性ポリマーである。有利には、いくつかのそのような場合において、ガラス繊維強化ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を用いることができる。しかしながら、多くの種類の電気絶縁性材料が使用に適し得る。上記の構成は２つの接続された凍結プローブ間における電気的分離を提供する一方で、いくつかの有益な例では、プローブシャフト１０２に関連した電気信号を検出し、プローブシャフト１０２が電気ヒータ１１６に電気的に接続されているかどうかを判断するために、電気的感知及び／又は電気測定システム４２０が各接続ポート４０４に設けられ得る。電気的感知及び／又は測定システム４２０（感知装置２１０に類似）は、近位結合器における電位を検出及び／もしくは定量化するか、又は凍結プローブのプローブシャフトと凍結プローブ内の電気的構成要素との間の電気的相互作用を検出するように構成された電気回路とすることができる。
【００８６】
図７及び図８は、電気測定システム４２０の様々な特徴を示している。電気測定システム４２０は、絶縁スリーブによって分離されている場合であっても、近位結合器１０８の一部と接触することができる導電性要素を備える。いくつかの例示的実施形態において、近位結合器１０８の小部分のみが電気測定システムと電気的に接触するのに利用可能であることで、プローブシャフト１０２に関連した電気信号を測定する能力を依然として提供する一方で、隣接した凍結プローブ間における実質的な電気的分離を提供し得る。例えば、凍結プローブ１００が接続ポート４０４に接続された場合に、近位結合器１０８の表面積の０．１％〜約１０％が、電気測定システム４２０の構成要素と接触することができる。
【００８７】
引き続き図７及び図８において、電気測定システム４２０は、限定されない例示的実施形態において、複数の電気接続ピン４２２を含むことができる。各電気接続ピン４２２は、プローブシャフト１０２に関連した電気信号を測定するように、対応するプローブシャフト１０２に電気的に結合され得る。電気接続ピン４２２は、例示した実施形態では、プローブシャフト１０２と間接的又は直接的に接触することができる先端部４２４において終了するポゴピンとすることができる。よってプローブシャフト１０２の近位結合器１０８が接続ポート４０４内に挿入されると、電気接続ピン４２２の先端部４２４の直接的又は間接的な接触により、電気接続ピン４２２はプローブシャフト１０２と電気的に接続され得る。例示した例では、電気接続ピン４２２は、さらに以下で説明するように、プローブシャフト１０２との間接的な接触を有する。各電気接続ピン４２２は、非導電性プラグ４２８によって、電気接続ピン４２２の先端部４２４が近位結合器１０８の一部に直接的又は間接的に接触できるようにするのに適当な位置において、コネクタインタフェース４００の凹部４２６内に確実に保持され得る。例示した例では、電気接続ピン４２２が挿入される凹部４２６は、接続ポートが凹設される平坦面４０６に直交する表面４３０上に配置されている。
【００８８】
図７及び図８を引き続き参照すると、電気測定システム４２０は、分離スリーブ４１０上の開口に対応する位置において収容され得る複数の導電性ベアリング４３２を備える。図７及び図８の例示した例では、ベアリングは接続ポート４０４内又はその一部内に収容された構成要素と接触するように配置されている。例えば、一例において、導電性ベアリング４３２は、（さらに以下で説明するように）近位結合器１０８に物理的にかつ／又は電気的に結合された流量制御弁と接触し、それにより対応する凍結プローブ１００の近位結合器１０８と電気的に連絡する。実施形態において、プローブシャフト１０２は、低温流体供給管１１２に低温流体を供給し得る流体ラインに物理的に結合され得、流体ラインは導電性であり得る。結果として、プローブシャフト１０２がＭＲＩ場に曝露される場合、プローブシャフト１０２内に誘導される任意の電流は、導電性の流体ラインによって、近位結合器１０８のピン１１１に（及び対応する接続ポートに）伝わり得る。導電性材料から製造された帯状ばね４３４は、導電性ベアリングの上に挿入されて、導電性ベアリング４３２を対応する接続ポート４０４と接触するようにばね付勢する。有利には、帯状ばね４３４は定荷重バネとすることができる。例示した例では、帯状ばね４３４の内面は、ベアリング４３２と流量制御弁３００との間の接触と（例えば直径に沿って）反対の位置において、各導電性ベアリングの一部を押し付けている。帯状ばね４３４の外面は、対応する電気接続ピン４２２の先端部４２４が（例えば、それに対応する位置における開口を通って）導電性ベアリング４３２の位置に対応する位置で、この外面に接触し、かつ／又はこの外面を通過することを可能にし得る。
【００８９】
帯状ばね４３４は導電性であり、電気接続ピン４２２がほぼ任意の周方向位置において帯状ばね４３４と接触して電気信号を測定することができるように、分離スリーブ４１０の実質的な周囲を包囲している。しかしながら、分離スリーブ４１０が、各接続ポート４０４内に収容された電気測定システム４２０からの実質的な電気的干渉を伴うことなく、接続された凍結プローブを互いから電気的に分離することを可能にするために、帯状ばね４３４は分離スリーブ４１０の最小限の表面積上に延在する。
【００９０】
電気測定システム４２０は、実質的に導電性である構成要素を含むことができる。例えば、帯状ばね４３４、ベアリング４３２及び電気接続ピン４２２の各々は導電性であり得る。従って、いくつかの例において、分離スリーブ４１０は、電気的測定を可能にするように、ベアリング４３２を受容するための開口を有し得る。導電性ベアリング４３２は、流量制御弁（例えば逆止弁）３００のハウジング４３６（少なくともその一部は導電性である）と接触するように、帯状ばね４３４によってばね付勢されている。従って、近位結合器１０８が（以下でさらに説明するように）流量制御弁に接続された場合、近位結合器１０８及び（近位結合器１０８と電気的に連絡した）プローブシャフト１０２はそれぞれ流量制御弁３００と電気的に連絡し、ひいては導電性ハウジング４３６と電気的に連絡する。流量制御弁３００（図１０及び図１１で最もよく見える）及び導電性ハウジング４３６はそれぞれ、次に、電気接続ピン４２２に電気的に接続された導電性ベアリング４３２と電気的に連絡する。よって、プローブシャフト１０２は、対応する電気接続ピン４２２に電気的に結合されて、電気接続ピン４２２に関連する電気信号の測定を可能にする。いくつかの例において、電気測定システム４２０の構成要素のうちの相当数が導電性であってもよい。例えば、電気接続ピン４２２、ベアリング４３２及び帯状ばね４３４の全体が導電性であってもよく、ステンレス鋼、真鍮又は他の金属及び合金のような材料から製造されていてもよい。加えて、マニホルド４０２が導電性であってもよい。
【００９１】
以前に記載したように、電気測定システム４２０が、プローブシャフト１０２に関連する電気信号を測定するためにプローブシャフト１０２に電気的に結合され得るように、近位結合器１０８及びプローブシャフト１０２のような凍結プローブ１００の構成要素は導電性であり得る。さらなる態様において、１種以上の電気信号（電圧、電流、抵抗など）を電気測定システム４２０によって検出することができる。制御システム４０は、そのような信号を用いて、それらの信号が「閉」回路を示す場合には、電気ヒータ１１６及びプローブシャフト１０２が電気的に結合されているかどうかを検出することができる。これに代わって、電気信号が「開」回路を示す場合には、制御システム４０は電気ヒータ１１６及びプローブシャフト１０２が電気的に分離されていると判断する。
【００９２】
一例において、電気測定システム４２０は、プローブシャフト１０２に関連する電圧を測定することができる。明らかなように、電気ヒータ１１６がプローブシャフト１０２と短絡していない場合には、電気ヒータ１１６は（加熱中に供給された電流のために）非ゼロ電圧を有することができるが、プローブシャフト１０２はゼロ電圧を有し得る。従って、制御システム４０は、プローブシャフト１０２に関連する検出された電気信号（例えばゼロ電圧）に基づいて、プローブシャフト１０２が電気ヒータ１１６と電気的に連絡していないと判断することができる。逆に、電気測定システム４２０がプローブシャフト１０２の非ゼロ電圧を検出した場合には、制御システム４０は、電気ヒータ１１６がプローブシャフト１０２と電気的に連絡している（例えば短絡されている）と判断し得る。
【００９３】
他の実施形態において、電気測定システム４２０は、プローブシャフト１０２に関連する抵抗を測定する。例えば、対応する凍結プローブ１００のプローブシャフト１０２と電気ヒータ１１６との間の電気抵抗は、電気ヒータ１１６がプローブシャフト１０２と電気的接触（例えば短絡）を有しているかどうかを判断するために測定され得る。例えば、試験電圧を電気ヒータ１１６に供給し、電気測定システム４２０によって通過する電流を測定することで、電気ヒータ１１６に関連する電気抵抗を測定することができる。そのような例では、経時的な電気抵抗の変化を制御システム４０によって監視して、電気ヒータ１１６によって生じた温度が所定の温度範囲に従うかどうかを判断することができる。所定の温度範囲は、例えば電気ヒータ１１６に用いた材料に基づいて既知であってもよい。次に、制御システム４０は、そのようなデータを用いて、プローブシャフト１０２と電気ヒータ１１６とが電気的に分離されているかどうかを判断し得る。有利なことに、そのような実施形態では、隣接した凍結プローブ同士が電気的に分離されているので、（電気測定システム４２０による）電気信号の検出、及び（制御システム４０による）電気ヒータ１１６がプローブシャフト１０２との電気的連絡を有するかどうかの判断を電気ヒータ１１６の動作（例えば、加熱、解凍など）中、又はＭＲＩシステムの動作中に行うことができる。
【００９４】
図９〜図１２は、凍結プローブ１００の近位結合器１０８に接続された図７のコネクタインタフェース４００の斜視図、正面断面図、及び拡大断面図をそれぞれ示している。図９〜図１２では、電気接続ピン及びベアリングは隠れていて見えない。図９及び図１０を参照すると、近位結合器１０８が接続ポート４０４に接続された場合、分離スリーブ４１０は近位結合器１０８と接続ポート４０４の壁４１２と間に配置され、流量制御弁の一部を実質的に包囲し、それにより接続ポート４０４内に挿入された近位結合器１０８（ひいてはプローブシャフト１０２）を電気的に分離する。前述したように、接続インタフェース及び凍結プローブ１００のいくつかの構成要素は導電性であってもよいが、分離スリーブ４１０は電気絶縁性である。流量制御弁をほぼ包囲するように分離スリーブ４１０を配置することによって、各凍結プローブ１００は、それにより、電気測定システム４２０の構成要素とは電気的に連絡する一方で、隣接した凍結プローブ及び／又はコネクタインタフェース４００の電気的構成要素からは電気的に分離され得る。
【００９５】
図１０及び図１１に最良に示したように、各接続ポート４０４は対応する近位結合器１０８に接続可能な流量制御弁３００を備える。流量制御弁は、「閉位置」（実線により図示）に位置するように（例えばコイルスプリング３０２によって）ばね付勢されたばね付きコネクターピン（ｓｐｒｉｎｇ−ｌｏａｄｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ  ｐｉｎ）３０１を備えたばね付き逆止弁（ｓｐｒｉｎｇ−ｌｏａｄｅｄ  ｃｈｅｃｋ  ｖａｌｖｅ）とすることができる。閉位置では、流量制御弁は、低温流体がその出口３０４を通って流れることを許容しない。第１スペーサー３０６は、ばね付きコネクターピン３０１を全体的に包囲する。流量制御弁は、第１スペーサー３０６と第２スペーサー３１０との間に配置されたシール３０８（例えばＯリング）によって流体密封シールを有することができる。
【００９６】
引き続き図１１において、凍結プローブ１００の近位結合器１０８が接続ポート４０４内に挿入された場合、近位ピン１１１はばね付きコネクターピン３０１に押し付けられ、その結果として、挿入によってばね付勢に打ち勝つための力が及ぼされ、それにより流量制御弁を「閉位置」から「開位置」（図１２に示される）に動かして、流量制御弁を通る低温流体の流れを可能にし得る。図１２の例示的実施形態において、ばね付きコネクターピン３０１は、近位ピン１１１からさらに離れて、方向３１２に沿って接続ポート４０４（図１１に図示）内に移動し、それによりばね付きコネクターピン３０１の平坦面３１４と第１スペーサー３０６の平坦面３１６との間に空隙を生じる。図１２に戻ると、第１スペーサー３０６は、次に、ばね付きコネクターピン３０１が方向３１２に沿って移動された場合に、それを通る（例えば方向３２０に沿った）流体の流れを可能にする溝又は開口部を有し得る。ばね付きコネクターピン３０１が閉位置（図１２に図示）から開位置（図１１に図示）に移動すると、低温流体供給ライン４０９からの低温流体は、近位結合器１０８に向かって流れ、さらに最終的に凍結プローブの低温流体供給管へ流れることができる。
【００９７】
図１１及び図１２を再度参照すると、近位結合器１０８が接続ポート４０４内に挿入された場合、その近位ピン１１１は第１スペーサー３０６の開口部内に受容される。分離スリーブ４１０は、最低でも、近位結合器１０８の導電性部分と、近位結合器１０８のその部分が挿入される接続ポート４０４とを完全に電気的に絶縁することができる。例えば、近位ピン１１１の少なくとも先端部は導電性であり得る。そのような場合、分離スリーブ４１０は、先端部（又は近位ピン１１１の他の導電性部分）と接続ポート４０４とを完全に電気的に絶縁する。
【００９８】
本開示による実施形態はいくつかの利点を提供する。本開示による例示的実施形態は、ＭＲＩシステムと併用される凍結プローブのような導電性構成要素を有する外科用器具の使用を可能にする。本開示のいくつかの有益な例において、凍結プローブは、互いから電気的に分離され得る。さらに有利なことに、そのような実施形態では、隣接した凍結プローブ同士が電気的に分離されているので、（電気測定システムによる）電気信号の検出、及び（制御システムによる）電気ヒータがプローブシャフトとの電気的連絡を有するかどうかの判断を電気ヒータの動作（例えば、加熱、解凍など）中、又はＭＲＩシステムの動作中に行うことができる。
【００９９】
様々な例について説明してきた。これら及び他の例は以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図１】
2021500127.tif 000003
【図２Ａ】
2021500127.tif 000004
【図２Ｂ】
2021500127.tif 000005
【図３】
2021500127.tif 000006
【図４】
2021500127.tif 000007
【図５Ａ】
2021500127.tif 000008
【図５Ｂ】
2021500127.tif 000009
【図５Ｃ】
2021500127.tif 000010
【図５Ｄ】
2021500127.tif 000011
【図６Ａ】
2021500127.tif 000012
【図６Ｂ】
2021500127.tif 000013
【図７】
2021500127.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2021500127.tif 000017
【図１１】
2021500127.tif 000018
【図１２】
2021500127.tif 000019
【国際調査報告】
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