(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数の第１のアブレーション電力と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数の第２のアブレーション電力とを供給するように構成されたエネルギー発生装置であって、前記エネルギー発生装置は、選択可能な複数の二次タップとコントローラとを有する変圧器をさらに含み、前記コントローラは、前記第１および第２のアブレーション電力をそれぞれ一定に保つために、前記第１および第２のアブレーション電力を測定し、前記タップの１つを選ぶように構成されている、エネルギー発生装置と、
少なくとも１つの電極を有するプローブであって、前記少なくとも１つの電極が、前記第１と第２のアブレーション電力を同時に受け取り、前記少なくとも１つの電極と接している身体組織内で前記第１と第２のアブレーション電力を放散するように結合された、プローブと、を含む装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電極が、単一電極からなる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記単一電極が、前記第１のアブレーション電力用の第１のソース電極と第１のリターン電極の一方、及び、前記第２のアブレーション電力用の第２のソース電極と第２のリターン電極の一方として構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電極が、前記第１のアブレーション電力を受け取るように結合された第１の電極と、前記第２のアブレーション電力を受け取るように結合された第２の電極と、を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の電極が、前記第１のアブレーション電力用のソース電極として構成されて、前記第２のアブレーション電力用のリターン電極として構成され、前記第２の電極は、前記第２のアブレーション電力用のソース電極として構成された、請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に侵襲的医療装置に関し、より具体的にはそのような装置を使用する組織のアブレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数電極を使用する身体組織のアブレーションは、当該技術分野において既知である。アブレーションは、典型的には、アブレーションを引き起こすのに十分な電力の交番電流を電極に流すことによって行なわれる。典型的には、電極は、被験者の内腔に挿入されたカテーテルの遠位端に取り付けられる。
【０００３】
遠位端は、当該技術分野で既知の幾つか異なる方法で（例えば、被験者外のコイルによって生成された磁界を遠位端で測定することにより）追跡されることがある。
【０００４】
Ｍａｃｋｅｙに譲渡された米国特許第５，９３１，８３５号（この開示は引用により本明細書に組み込まれる）は、複数電極カテーテルの高周波エネルギー伝達システムについて述べている。この開示には、所望の損傷パターンを達成するために電極が互いに同相で通電されてもよいことが記載されている。
【０００５】
Ｃｈｅｎらに譲渡された米国特許第５，７８２，８２８号（この開示は引用により本明細書に組み込まれる）は、複数電極と、温度センサを有する各電極の閉ループ制御機構と、を有するアブレーションカテーテルについて述べている。
【０００６】
Ｏｒａｌらに譲渡された米国特許第７，４６８，０６２号（この開示は、引用により本明細書に組み込まれる）は、電極アレイを備えた心房アブレーションカテーテルについて述べている。
【０００７】
バックルらに譲渡された米国特許第６，０２７，５００号（この開示は引用により本明細書に組み込まれる）は、カテーテルの遠位端の近くに配置された複数の電極を有するカテーテルについて述べている。電極の１つは、アブレーション電極である。
【０００８】
Ｈａｌｐｅｒｉｎらに譲渡された米国特許出願第２００８／００５８６３５号（この開示は、引用により本明細書に組み込まれる）は、電位を受け取るための診断電極を有する侵襲的に結合された電気生理学及びイメージング・アンテナ・カテーテルを含む核磁気共振イメージング・システムについて述べている。
【０００９】
上記の説明は、当該分野における関連技術の全般的な概観として提示するものであって、この説明に含まれるいずれの情報も本特許出願に対する先行技術を構成することを認めるものとして解釈すべきではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態は、
入力電力を受け取るように結合された一次巻線と、インピーダンスを有する身体組織と接触している電極にアブレーション周波数の電力を供給してその組織をアブレーションするように構成された第１の複数の二次タップを有する二次巻線と、を有する変圧器と、
第２の複数のキャパシタと、を含む電流源、及び
インピーダンスとアブレーション周波数に応じて二次タップのうちの１つとキャパシタのうちの少なくとも１つを選択し、選択された二次タップをキャパシタのうちの選択された少なくとも１つとに接続するように構成されたコントローラ、を含む装置を提供する。
【００１１】
コントローラは、選択されたそれぞれの二次タップごとにキャパシタのうちの１つだけを選択するように構成されてもよい。
【００１２】
開示された実施形態では、選択された二次タップと少なくとも１つのキャパシタとが、アブレーション周波数で共振する回路を構成するように並列に接続される。コントローラは、電極を有するカテーテルの一部分の位置を、一部分で生成された位置決め電流を使用して測定するように構成されてもよく、アブレーション周波数は、位置決め電流の周波数の少なくとも４倍である。
【００１３】
コントローラは、組織をアブレーションしている間に一部分の位置を測定するように構成されてもよい。典型的には、位置決め電流は、一部分から組織内への電流を含む。位置決め電流は、一部分の近くの交番磁界に応じて生成されてもよい。更に他の開示された実施形態では、選択された二次タップと少なくとも１つのキャパシタとが、位置決め電流の周波数をフィルタリングする回路を構成するように並列に接続される。
【００１４】
代替の実施形態では、二次タップは、所望レベルの電力が入力電力に基づいて最大電力になるように選択される。
【００１５】
更に他の代替の実施形態では、コントローラは、組織をアブレーションする前にインピーダンスを測定するように構成される。あるいは又は更に、コントローラは、組織をアブレーションしている間にインピーダンスを測定するように構成される。
【００１６】
更に、本発明の一実施形態によれば、
入力電力を受け取るように変圧器の一次巻線を結合することと、
インピーダンスを有する身体組織と接している電極にアブレーション周波数の電力を供給して、組織をアブレーションするように、変圧器の二次巻線の第１の複数の二次タップを構成することと、
第２の複数のキャパシタを提供することと、
インピーダンスとアブレーション周波数に応じて、二次タップのうちの１つとキャパシタのうちの少なくとも１つを選択することと、
選択された二次タップをキャパシタのうちの選択された少なくとも１つに接続することと、を含む方法が提供される。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、更に、
それぞれの異なる周波数で動作する第１の複数の電流源であって、各電流源が、
入力電力を受け取るように結合された一次巻線と、それぞれのインピーダンスを有する身体組織と接するそれぞれの電極にそれぞれの電力を供給するように構成された第２の複数の二次タップを有する二次巻線とを有するそれぞれの変圧器と、
第３の複数のキャパシタと、をそれぞれ含む、電流源、及び、
各電流源ごとに、そのそれぞれのインピーダンスと電流源のそれぞれの周波数に応じて、二次タップのうちの１つとキャパシタのうちの少なくとも１つとを選択し、各電流源ごとに、選択された二次タップをキャパシタのうちの選択された少なくとも１つに接続するように構成されたコントローラ、を含む装置が提供される。
【００１８】
一実施形態では、所望のレベルのそれぞれの電力の合計が、組織内で放散される事前設定された全電力と等しい。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、更に
第１の周波数の第１のアブレーション電力と、第１の周波数と異なる第２の周波数の第２のアブレーション電力とを供給するように構成されたエネルギー発生装置と、
第１と第２のアブレーション電力を同時に受け取り、少なくとも１つの電極と接している身体組織内に第１及び第２のアブレーション電力を放散するように結合された少なくとも１つの電極を有するプローブと、を含む装置が提供される。
【００２０】
少なくとも１つの電極は、単一電極でもよい。単一電極は、第１のアブレーション電力用の、第１のソース電極と第１のリターン電極との一方と、第２のアブレーション電力用の、第２のソース電極と第２のリターン電極との一方として、構成されてもよい。
【００２１】
開示された実施形態において、少なくとも１つの電極は、第１のアブレーション電力を受け取るように結合された第１の電極と、第２のアブレーション電力を受け取るように結合された第２の電極と、を有する。第１の電極は、第１のアブレーション電力用のソース電極と、第２のアブレーション電力用のリターン電極として構成されてもよく、第２の電極は、第２のアブレーション電力用のソース電極として構成されてもよい。
【００２２】
更に、本発明の一実施形態によれば、
第１の複数の電流源をそれぞれの異なる周波数で動作することであって、各電流源が、
入力電力を受け取るように結合された一次巻線と、それぞれのインピーダンスを有する身体組織と接するそれぞれの電極にそれぞれの電力を供給するように構成された第２の複数の二次タップを有する二次巻線とを有するそれぞれの変圧器と、
第３の複数のキャパシタと、をそれぞれ含んで動作することと、及び、
各電流源ごとに、そのそれぞれのインピーダンスと電流源のそれぞれの周波数に応じて、その二次タップのうちの１つとそのキャパシタのうちの少なくとも１つとを選択し、各電流源ごとに、その選択された二次タップをそのキャパシタのうちの選択された少なくとも１つに接続しながら、選択すること、が更に提供される。
【００２３】
更に、本発明の一実施形態によれば、
第１の周波数の第１のアブレーション電力及び第１の周波数と異なる第２の周波数の第２のアブレーション電力を供給することと、
少なくとも１つの電極で、第１と第２のアブレーション電力を同時に受け取ることと、
少なくとも１つの電極と接している身体組織内で第１と第２のアブレーション電力を放散させることと、を含む方法が提供される。
【００２４】
本発明は、以下の詳細な実施形態の説明を、その図面と併せ読むことによって、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による、カテーテルアブレーションシステムの概略的な説明図。
【図２】本発明の一実施形態による、図１のシステムに使用されるカテーテルの遠位端の概略図。
【図３】本発明の一実施形態による、アブレーションモジュール内の電流源の回路図。
【図４】本発明の一実施形態により、電流源によって放散された電力を組織インピーダンスのインピーダンスの値に対して示す概略的グラフ。
【図５】本発明の一実施形態により、施術者によって行なわれるアブレーション処置のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
概要
本発明の一実施形態は、プローブ、典型的にはカテーテルの遠位端に取り付けられたアブレーション電極によって組織をアブレーションし、同時に被験者内のプローブの位置を追跡するための、改善されたシステムを提供する。更に、組織をアブレーションしている間に放散された電力は、組織のインピーダンスが変化した場合でも、実質的に一定の事前設定レベルに維持されてもよい。
【００２７】
放散されたアブレーション電力を一定に維持するために、電極への電力は、選択可能な二次タップ（secondary tap）を有する変圧器を一般的に含む電流源から供給される。コントローラは、電力を測定し、電力を一定に維持するようにタップのうちの１つを選択する。典型的には、必要とされるタップは、アブレーションされる組織のインピーダンスに依存する。
【００２８】
選択可能なタップを介して電力を供給する他にまた、電力はフィルタリングされる。フィルタリングは、典型的には、１つ又は複数のキャパシタを選択し、選択されたキャパシタを接続して、並列共振回路内で選択されたタップ間に選択可能なキャパシタンスを提供することによって、提供される。キャパシタンスは、回路が組織をアブレーションするために使用される周波数で共振するように選択される。回路が並列回路なので、回路は、アブレーション周波数で高いインピーダンスを有し、したがって、アブレーション電極と組織とに送られる電力に影響はほとんどない。
【００２９】
被験者内のプローブの位置は、典型的には被験者の皮膚に取り付けられた様々な電極と、プローブの遠位端内の別の電極との間に生成された電流（位置決め電流と呼ぶ）を測定することによって追跡されてもよい。電流は、典型的にはアブレーション周波数と実質的に異なる周波数の交番電流である。
【００３０】
あるいは又は更に、プローブの位置は、磁気追跡システムによって追跡されてもよい。そのようなシステムは、交番磁界を使用して遠位端内の１つ又は複数のコイルに位置決め電流を誘導し、この誘導電流の周波数は、また、典型的には、アブレーション周波数と実質的に異なる。
【００３１】
アブレーション周波数の、副高調波を含む高調波は、位置決め電流の周波数に対応してもよく、フィルタリングのない場合は測定されたプローブ位置の誤りを引き起こし得る。しかしながら、アブレーション周波数と位置決め周波数が異なるので、並列回路は、アブレーション周波数の高調波又は副高調波を効果的に短絡し、即ちフィルタ除去し、したがってそれらの高調波により生じる可能性のある誤りがなくなる。
【００３２】
本発明の幾つかの実施形態は、複数の電流源を含み、各電流源は、アブレーション電力を異なる周波数で同時に供給するように構成される。前述のように、各電流源は、選択可能な二次タップと、選択されたタップ間に接続することができる選択可能なキャパシタンスと、を有することができる。あるいは、各電流源は、１つだけの二次側（即ち、二次側にタップがない）と１つのキャパシタンと、だけを有する変圧器を備えてもよく、二次側のインダクタンスとキャパシタンスは、電流源の周波数で共振するように選択される。アブレーション電力を様々な周波数で供給することによって、システム内のコントローラは、各電流源によって放散される電力を個別かつ同時に測定し制御することができる。
【００３３】
（発明を実施するための形態）
次に、本発明の実施形態による、カテーテルアブレーションシステム２０の概略的な説明図である図１と、そのシステムで使用されるカテーテル２２の遠位端の概略図である図２と、を参照する。システム２０では、カテーテル２２は、被験者２６の内腔２３（心臓２４の小室など）に挿入される。典型的には、カテーテルは、組織２５のアブレーションの実行を含む処置の間に、医師２８によって使用される。しかしながら、カテーテルは、アブレーションに加えて、心臓組織の電位の測定などの機能を実行するように構成されてもよい。
【００３４】
システム２０の機能は、メモリ３４と通信する演算処理装置３２を含むシステムコントローラ（ＳＣ）３０によって管理され、メモリにはシステム２０を動作させるソフトウェアが記憶される。コントローラ３０は、典型的には、汎用コンピュータプロセッサを含む業界標準のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。しかしながら、いくつかの実施形態では、コントローラの機能の少なくとも一部分が、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの、カスタム設計のハードウェア及びソフトウェアを使用して実施される。コントローラ３０は、典型的には、施術者がシステム２０のパラメータを設定することを可能にするポインティング装置３６とグラフィック・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）３８を使用して施術者２８によって操作される。また、ＧＵＩ  ３８は、典型的には、処置の結果を医師に表示する。
【００３５】
メモリ３４中のソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子的形態でコントローラにダウンロードすることができる。あるいは、又はこれに加えて、このソフトウェアは、光学的、磁気的、又は電子的記憶媒体などの、非一過性の有形媒体上に提供することができる。
【００３６】
後述するように、カテーテル２２の遠位端４０は、開示された実施形態では遠位端の位置の追跡に使用される少なくとも１つの電極４２を有する。しかしながら、電極４２は、電気生理学的検出などの他の目的に使用されてもよい。電極は、カテーテル２２内の電線（図示せず）によって、システムコントローラ３０内のドライバと測定回路に接続される。
【００３７】
粘着性皮膚パッチ５２、５４、５６及び５８（集合的に以下ではパッチ５２〜５８と呼ぶ）などの複数の体表面電極が、被験者２６の体表面（例えば、皮膚）に結合される。パッチ５２〜５８は、医療処置の近くの体表面の任意の好都合な場所に配置されてもよい。典型的には、皮膚パッチの場所は離間される。例えば、心臓適用の場合、パッチ５２〜５８は、典型的には、被験者２６の胸のまわりに配置される。
【００３８】
パッチ５２〜５８は、また、電線によってシステムコントローラ３０に接続される。システムコントローラは、少なくとも１つの電極４２と各パッチ５２〜５８との間で測定された電流（本明細書では位置決め電流と呼ばれる）に基づいて、心臓２４内の遠位端の位置座標を決定する。システムコントローラ内の電流ドライバによって生成された電流は、１００ｋＨｚの範囲内の１つ又は複数の周波数を有する交番電流である。交番電流の周波数は、本明細書では、電流位置決め周波数ｆｃｕｒｒｅｎｔ−ｐｏｓｉｔと呼ぶ。決定された位置座標を使用することにより、システムコントローラは、心臓内の遠位端の位置をＧＵＩ  ３８上で示すことができる。
【００３９】
あるいは又は更に、遠位端は、当該技術分野で既知の他のシステム、例えば磁気追跡システムによって追跡されてもよい。１つのそのような磁気追跡システムは、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ，Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，ＣＡによって製造された、先端内のコイルの対応する位置決め電流を誘導するために交番磁界を使用することによって遠位端を追跡する、ＣＡＲＴＯ  ３システムである。磁界は、典型的には、１〜３ｋＨｚの周波数で交番するように設定されるが、５０ｋＨｚ以上の高い周波数で交番するように設定されてもよい。磁界の周波数は、本明細書では磁気位置決め周波数ｆｍａｇｎｅｔｉｃ−ｐｏｓｉｔと呼ばれる。
【００４０】
遠位端４０は、また、典型的には遠位端の外側面に配置された複数のアブレーション電極６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，．．．を有する。一例として、遠位端４０は、本明細書では、１０個の電極６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，．．．，６８Ｊを有すると仮定されるが、本発明の実施形態が、任意の好都合な複数のアブレーション電極を使用してもよいことを理解されたい。複数のアブレーション電極は、また、本明細書では集合的にアブレーション電極６８と呼ばれる。各電極６８は、それぞれの導電線７０Ａ，７０Ｂ，．．．によってそれぞれのアブレーション電流源７２Ａ，７２Ｂ，．．．に別々に接続される。電流源７２Ａ，７２Ｂ，．．．は、コントローラ３０内のアブレーションモジュール７４内に配置され、コントローラの総合的制御下にある。
【００４１】
典型的には、アブレーション電極６８は、電極に取り付けられたそれぞれの熱電対７５Ａ，７５Ｂ，．．．を有する。一実施形態では、電線７０Ａ，７０Ｂ，．．．は銅であり、熱電対７５Ａ，７５Ｂ，．．．は、アブレーション電極において、それぞれのコンスタンタン（Ｃｕ／Ｎｉ）電線７７Ａ，７７Ｂ，．．．を電線７０Ａ，７０Ｂ，．．．に接続することにより実装される。
【００４２】
後でより詳細に述べるように、電流源７２Ａ，７２Ｂ，．．．は、それぞれの電流を互いに独立して供給する。更に、各電流源は、アブレーション電流を単極モード又は二極モードで個別に提供することができる。
【００４３】
単極モードでは、アブレーション電流は、電源電極の役割をするアブレーション電極６８から、アブレーションされる組織に流れ、電流経路は、リターン電極７８を介して内腔２３の外部で完結する。リターン電極７８は、典型的には、被験者２６の皮膚（例えば、背中）と接して配置され、ローカル接地電極として働く。
【００４４】
二極モードでは、アブレーション電流は、アブレーションされる組織を介して対のアブレーション電極６８の間に流れる。幾つかの実施形態では、各電極６８は、ソース電極として構成されてもリターン電極として構成されてもよい。例えば、１０個の電極が、５つの対６８Ａ−６８Ｂ、６８Ｃ−６８Ｄ及び６８Ｅ−６８Ｆ、６８Ｇ−６８Ｈ、６８Ｉ−６８Ｊとして配置されてもよい。典型的には、この場合、全てのリターン電極が共に接続される。
【００４５】
あるいは、各電極６８は、ソース電極として、及びリターン電極として構成されてもよい。例えば、前述の例示的な実施形態の１０個の電極６８は、９つの対６８Ａ−６８Ｂ，６８Ｂ−６８Ｃ，６８Ｃ−６８Ｄ，．．．，６８Ｈ−６８Ｉ，６８Ｉ−６８Ｊで配置されてもよく、８つの電極６８Ｂ，６８Ｃ，．．．，６８Ｈ，６８Ｉは、ソース電極とリターン電極の両方の役割をする。
【００４６】
図３は、本発明の一実施形態によるモジュール７４内の電流源７２Ａ及び７２Ｂの回路図である。図３は、また、上の要素の説明で使用されたものと同じ識別番号を使用して、遠位端４０の要素のうちの幾つかを概略的に示す。後でより詳細に述べるように、アブレーションモジュール７４は、アブレーションエネルギーの発生器装置として働き、本明細書ではエネルギー発生装置７４とも呼ばれる。発生装置７４は、各電極ごとにそれぞれの電流源を含むが、簡略化するために、図３では２つの電流源７２Ａ，７２Ｂの回路図だけが示される。したがって、前述の例示的な実施形態では、１０個の電流源がある。一実施形態では、発生装置７４は、それぞれ５つの電流源と５つのリターン電線路を有する２つの別個のプリント回路基板として構成され、リターン電線路については後でより詳細に説明される。
【００４７】
各電流源７２Ａ，７２Ｂ，．．．は、実質的に類似の構成要素からなり、全ての電源は、実質的に、アブレーション電力をそれぞれの電極にアブレーション電流の形で供給する同じ機能を実行する。電流源のスイッチと増幅器などの発生装置７４の全ての調整可能な要素は、コントローラ３０の総合的制御下にある。
【００４８】
特に断らない限り、以下の説明は、電流源７２Ａに適用され、電流源の要素は、識別番号の後に接尾辞Ａを有する。電流源７２Ｂなどの発生装置７４内の他の電流源にも実質的に同じ説明が適用され、当業者は、例えば識別番号の接尾辞を変更することによって、その説明を他の電流源に準用して適応させることができる。
【００４９】
電流源７２Ａは、駆動交流電圧を電流源に供給する周波数発生器１００Ａ（典型的にはフェーズロックループ装置）を含む。本明細書ではアブレーション周波数ｆａｂｌＡと呼ばれる発生器１００Ａによって提供される交流電圧の周波数は、コントローラ３０によって設定され、典型的には４００〜６００ｋＨｚの範囲であるが、他の周波数が使用されてもよい。アブレーション周波数は、典型的には、位置決め周波数ｆｃｕｒｒｅｎｔ−ｐｏｓｉｔ又はｆｍａｇｎｅｔｉｃ−ｐｏｓｉｔの少なくとも４倍である。
【００５０】
発生装置７４内の他の電流源は、それぞれのアブレーション周波数ｆａｂｌＢ，ｆａｂｌＣ，．．．を生成するそれぞれの周波数発生器１００Ｂ，１００Ｃ，．．．を含む。各周波数ｆａｂｌＢ，ｆａｂｌＣ，．．．は異なる、典型的には約５０ｋＨｚの全帯域内にある。単純にするために、以下の説明では、様々な周波数は、集合的にｆａｂｌと呼ばれることがある。
【００５１】
電流源７２Ａは、典型的に増幅器の入力で、パワーアンプ１０４Ａに結合されたオンオフ・スイッチ１０２Ａを含む。スイッチ１０２Ａによって、装置３２は、増幅器が電流源の他の要素にアブレーション電力を出力する「オン」状態と、電力が他の要素に供給されない「オフ」状態との間で増幅器を切り換えることができる。
【００５２】
オン状態では、電力増幅器１０４Ａは、典型的には、定常状態で、最大約１００Ｗの電力を出力する。定常状態の最大電力は、本明細書ではＰＭＡＸと表わされる。コントローラ３０は、典型的には、アブレーション中に増幅器１０４ＡをＰＭＡＸで動作させるが、アブレーションが行われない値を含むＰＭＡＸより低い値で増幅器を動作させてもよい。一実施形態では、増幅器１０４Ａは、Ｃｉｒｒｕｓ  Ｌｏｇｉｃ，Ｉｎｃ．ｏｆ  Ａｕｓｔｉｎ，Ｔｅｘａｓによって製造されたＰＡ  １１９装置を含む。ＰＡ  １１９は、定常状態で動作するとき、最大７０Ｗ（即ち、ＰＭＡＸ＝７０Ｗ）の電力を供給すると示されている。
【００５３】
増幅器１０４Ａの出力は、変圧器１０６Ａの一次巻線１０５Ａ間に接続される。変圧器の二次巻線１０７Ａは、複数のタップを有し、各タップは、変圧器のそれぞれの第２のインダクタンスに対応する。特定のタップは、多極タップ選択スイッチ１０８Ａによって選択される。一例として、図３に示された一実施形態では、変圧器６６Ａの二次側は、本明細書では、それぞれ３：１、３．５：１、４：１及び５：１の降圧比を有する４つのタップ１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａを有すると仮定される。しかしながら、他の実施形態は、他の比率を有する他の数のタップを有してもよい。
【００５４】
変圧器１０６Ａの二次側は、全ての二次タップの共通レールの役割をする第１の出力レール１１０Ａを有する。レール１１０Ａは、導線７０Ａを介してアブレーション電極６８Ａに接続される。発生装置７４内の他の電流源は、レール１１０Ａと類似の共通レールを有し、各共通レールは、それぞれのアブレーション電極に接続される。したがって、図３に示されたように、電流源７２Ｂは、導線７０Ｂによってアブレーション電極６８Ｂに接続された共通レール１１０Ｂを有する。
【００５５】
典型的には、検出要素１１２Ａは、レール１１０Ａと直列に配置されて、コントローラ３０が、電極６８Ａへの電力入力と、電極によって生じるインピーダンスと、を決定することを可能にする。要素１１２Ａは、典型的には、コントローラがレール１１０Ａ内の電流を測定することを可能にする電流検出変圧器を含む。適切な電流検出変圧器は、Ｃｏｉｌｃｒａｆｔによって製造されたＣａｒｙ  ＩｌのＣＳＴ装置である。あるいは、コントローラが変圧器１０６Ａの巻線又はタップ間の電圧を測定するなどによって、電極への電力入力とそのインピーダンスを決定する他の方法が使用されてもよい。
【００５６】
変圧器１０６Ａの二次側の第２の出力レール１１４Ａは、タップ選択スイッチ１０８Ａを介して変圧器のタップのうちの１つに接続される。複数のキャパシタＣ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，Ｃ４Ａが、それぞれのキャパシタスイッチ１１６Ａ，１１８Ａ，１２０Ａ，１２２Ａを介して、共通レール１１０Ａとレール１１４Ａ間に接続される。キャパシタの数は、典型的には、変圧器１０６Ａの二次タップの数と等しい。一実施形態では、キャパシタＣ１Ａ、Ｃ２Ａ、Ｃ３Ａ及びＣ４Ａの値はそれぞれ、３ｎＦ、５ｎＦ、８ｎＦ及び１９ｎＦである。あるいは、キャパシタの数は、二次タップの数より少なくてもよく、２つ以上のキャパシタを使用することによって所望のキャパシタンスが達成されてもよい。
【００５７】
キャパシタＣ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，Ｃ４Ａは、変圧器１０６Ａの二次側と並列であり、その結果、キャパシタのうちのいずれか１つ、又はそれらのキャパシタの組み合わせが、変圧器のタップのいずれかと並列ＬＣ（インダクタンス・キャパシタンス）回路を構成することができる。
【００５８】
第２の出力レール１１４Ａは、多極モード選択スイッチ１２４Ａを介して、アブレーション電源リターン電極に接続される。単極モード動作の場合、スイッチ１２４Ａは、リターン電極７８（図１）に接続された極１０Ａに切り替えられる。二極モード動作の場合、スイッチ１２４は、他の極５Ａ〜９Ａのいずれかに切り替えられる。各極５Ａ〜９Ａは、それぞれのリターン電線８０，８２，８４，８６に接続され、スイッチ（図示せず）は、リターン電線を異なるリターン電極６８に結合する。例えば、電極６８Ａが電流源７２Ａアブレーション電力のソース電極として働き、電極６８Ｂがアブレーション電力のリターン電極としてのみ働く、二極動作の場合、リターン電線８０は、電極６８Ｂに接続されてもよく、スイッチ１０２Ｂは、オフに切り替えられてもよい。
【００５９】
電極６８Ｂが、電流源７２Ｂアブレーション電力のソース電極として働く場合は、スイッチ１０２Ｂは、オンに切り替えられる。この場合は、ｆａｂｌＡのリターン電極とｆａｂｌＢのソース電極として働くことができる当業者に明らかな更に他の回路が、電極６８Ｂに結合される。回路は、典型的には、同じ周波数（ｆａｂｌＡ）と振幅を有するが電極６８Ａに印加される電力と逆位相の電力を電極６８Ｂに印加することを含む。一般に、代替として、そのような回路が、１つの単一電極６８が２つの周波数のソース電極として働くか２つの周波数のリターン電極として働くように構成されてもよいことを理解されよう。
【００６０】
単純にするために、そのような回路は、図３に示されず、以下に特に示さない限り、以下の説明は、電極６８がソース電極かリターン電極のいずれかとして働くと仮定する。
【００６１】
電流源７２Ａによって生成されたアブレーション電流は、電極６８Ａを介して、被験者２６のインピーダンスＺＡ（本明細書では組織インピーダンスとも呼ばれる）を流れる。電流源が単極モードで動作している場合、電極６８Ａとリターン電極７８の間に組織インピーダンスが生じる。電流源が二極モードで動作している場合、電極６８Ａと選択されたリターン電極との間にインピーダンスがある。組織インピーダンスＺＡは、典型的には、被験者２６内の遠位端の位置などのパラメータと、先端が被験者の内腔壁と接触しているかどうかと、接触している場合はその接触領域とにより変化する。
【００６２】
（発生装置７４内の他の電流源のアブレーション電流が、異なるそれぞれの電極を流れ、各電流源は、それ自体それぞれの組織インピーダンスを有する。したがって、電流源７２Ｂからのアブレーション電流は、電極６８Ｂを介して、組織インピーダンスＺＢ内を流れる。）
【００６３】
熱電対７５Ａは、電極６８Ａに取り付けられる。熱電対のコンスタンタン電線７７Ａは、システムコントローラ３０に接続され、熱電対によって生じる電圧を測定し、これにより電極６８Ａの温度を測定する。
【００６４】
以上述べたように、コントローラ３０は、変圧器１０６Ａの幾つかの二次タップのうちの１つを選択してもよく、これと同じことは、発生装置７４内の他の変圧器にも当てはまる。それぞれの組織インピーダンスの所定の電流源によって放散された外部電力は、典型的には、図４に関して説明されたように、実質的にそれぞれの変圧器の選択された二次タップに依存する。
【００６５】
図４は、本発明の実施形態による、電流源７２Ａによって放散された電力を組織インピーダンスＺＡのインピーダンスの値に対して示す概略的グラフである。グラフ１５０，１５２，１５４，１５６はそれぞれ、スイッチ１０８Ａの選択されたタップ１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａにより、放散された電力を組織インピーダンスで示す。実質的に類似のグラフが、発生装置７４の他の電流源にも適用され、当業者は、以下の説明を他の電流源にも準用して適応させることができる。
【００６６】
グラフは、パワーアンプ１０４Ａが７０Ｗと等しい最大電力ＰＭＡＸを出力する状況でプロットされたと仮定される。各グラフで、電力は、組織内で、タップされた二次回路のインピーダンスが組織インピーダンスＺＡとほぼ等しいときにピークで放散された。
【００６７】
図５に関して後で述べるように、コントローラ３０は、タップを組織の測定インピーダンスにしたがって選択する。
【００６８】
図４に示された一実施形態では、組織インピーダンスＺＡは、約５０Ω〜約２５０Ωで変化すると仮定され、タップ１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａは、グラフのピークが、５０Ω〜２５０Ωの全体の範囲をカバーするように構成される。
【００６９】
図３に戻ると、電流源７２Ａの回路を検討することにより、二次タップと、キャパシタが幾つかの異なる並列ＬＣ回路と、を構成することがあることが分かる。本発明の実施形態では、キャパシタＣ１Ａ、Ｃ２Ａ、Ｃ３Ａ及び／又はＣ４Ａの値は、各タップごとに、スイッチ１０８Ａ，１１６Ａ，１１８Ａ，１２０Ａを使用してアブレーション周波数ｆａｂｌＡで共振する、並列ＬＣ回路が構成されるように、選択される。同様に、他の電流源の場合は、タップと回路のキャパシタを適切に選択することによって、電流源のそれぞれのアブレーション周波数ｆａｂｌで共振する、並列ＬＣ回路が構成され得る。
【００７０】
アブレーションの間、パワーアンプ１０４Ａの出力は、典型的には、アブレーション周波数で大きくなる。しかしながら、増幅器は、アブレーション周波数の高調波及び副高調波も生成し、これらの１つ又は複数が、位置決め周波数の１つ又は複数と一致してもよい。これが生じるときに、遠位端の測定位置に誤りが生じる。
【００７１】
本発明の実施形態は、所定の二次タップに関して、タップがそれぞれの電流源のアブレーション周波数ｆａｂｌで共振する並列ＬＣ回路の一部であるように構成することによって、高調波と副高調波の生成によって生じる問題を克服する。この構成は、１つ又は複数のキャパシタがタップと並列になるように選択することによる。構成された並列回路は、その周波数で高インピーダンスとして作用し、その結果、アブレーションされる組織に送られるアブレーション電力の減少はほとんどない。しかしながら、アブレーション周波数ｆａｂｌと位置決め周波数との周波数差のために、並列回路は、位置決め周波数で低インピーダンスとして作用する。したがって、並列回路は、位置決め周波数を実質的に短絡しフィルタリングし、したがって他の状況では位置決め周波数と一致するアブレーション周波数の高調波又は副高調波により、生じる誤りがなくなる。
【００７２】
更に、多数のタップを利用できるので、並列ＬＣ回路に選択されるタップを、組織インピーダンスに関して最適にすることができる。換言すると、ＬＣ回路のタップは、組織インピーダンスをほぼ整合させるように選択されてもよく、その結果、最大電力が組織に送られる。したがって、図５のフローチャートに関して後述するように、位置決め周波数をフィルタリングし組織インピーダンスと一致させるために、同じ二次タップが使用される。
【００７３】
図５は、本発明の一実施形態による、施術者２８によって行なわれたアブレーション処置のフローチャート２００である。最初の工程２０２で、施術者は、カテーテル２２の遠位端を、本明細書では例として心臓２４の左心房を含むように仮定された内腔２３に、導入する。図１に関して前述したように、システムコントローラ３０は、パッチ５２〜５８に対して測定された電流に基づいて遠位端の位置座標を決定し、ＧＵＩ  ３８を使用して遠位端の位置を施術者に提示する。
【００７４】
第１の処置セットアップ工程２０４で、施術者は、処置で行なうべき１組のアブレーションを選択する。この選択は、典型的には、処置でどのアブレーション電極６８を使用するべきか、及び各電極によって放散されるべき電力を選択することを含む。更に、処置の間に全てのアブレーション電極によって組織内に放散されるべき最大合計電力（例えば、４００Ｗ）が設定されてもよい。以下の説明では、例として、各電極によって放散される電力がＰｍａｘに設定されたと仮定される。また、施術者は、各電極ごとに、アブレーションが単極であるか二極であるかを設定してもよい。二極アブレーションの場合は、施術者が、使用されるべきリターン電極を選択する。
【００７５】
第２の処置セットアップ工程２０６で、システムコントローラは、工程２０４で行われた選択にしたがって、各モード選択スイッチ１２４Ａ，１２４Ｂ，．．．を設定する。次に、コントローラは、処置に使用されるべき各電極の組織インピーダンスを測定する。測定は、コントローラによって、各パワーアンプ１０４Ａ，１０４Ｂ，．．．を既知の非アブレーション条件下で動作させ、また検出要素１１２Ａ，１１２Ｂ，．．．を使用して、それぞれのアブレーション電極へ流れ込む電流、及び、電極間の電圧を測定することにより行われてもよい。
【００７６】
各電極の測定インピーダンスから、コントローラは、図４に関して前述したように、タップ選択スイッチ１０８Ａ，１０８Ｂ，．．．を使用して、各電極がＰｍａｘを放散するのに必要なそれぞれの電流源のタップを選択する。
【００７７】
それぞれの電流源ごとに、コントローラは、また、キャパシタスイッチを使用して、１つ又は複数のキャパシタを特定のタップと並列に接続する。例えば、電流源７２Ｂの場合、コントローラは、スイッチ１１６Ｂ，１１８Ｂ，１２０Ｂ，１２２Ｂの１つ又は複数を活動化する。キャパシタは、アブレーション周波数で共振する並列共振回路をタップと共に構成するように選択される。
【００７８】
開始アブレーション工程２０８で、施術者は、アブレーション条件でコントローラにパワーアンプ１０４Ａ，１０４Ｂ，．．．を動作させることによって、内腔内の組織のアブレーションを開始する。アブレーションは行なわれている間、コントローラは、パッチ５２〜５８に対して測定された電流に基づいて遠位端の位置座標を追跡し続け、遠位端の位置が、ＧＵＩ  ３８上に提示され続ける。
【００７９】
連続的アブレーション工程２１０で、施術者がアブレーションを行なっている間、コントローラは、検出要素１１２Ａ，１１２Ｂ，．．．を使用して、各電極で放散される電力を測定する。必要に応じて、各電極ごとに、プロセッサは、工程２０４で設定された電力放散条件を維持するように、対応する変圧器のタップと、タップ間のキャパシタンスと、を変化させる。各電極でのアブレーションは、典型的には、施術者によって停止されるまで続く。あるいは又は更に、プロセッサは、電極と接している熱電対７５Ａ，７５Ｂ，．．．によって測定された設定温度に達したときに、特定の電極でのアブレーションを停止する。
【００８０】
以上の説明の考察により、各電流源用の並列回路の要素は、複数の条件を満たすために独立して選択されることが分かる。所定の回路のタップは、電流源のアブレーション電極に生じた組織インピーダンスに放散された電力によって選択される。キャパシタンスは、キャパシタンスと共に取得されたタップのインダクタンスが、実質的に、アブレーション周波数で開回路として働き、位置決め周波数で短絡回路として働くように、選択される。したがって、組織とのインピーダンス整合と、アブレーション周波数と位置決め周波数のフィルタリングと、に同じタップが使用される。
【００８１】
図３に関して前述した実施形態は、各電流源が、異なるインダクタンスを示す選択可能な二次タップを有する変圧器を含むと仮定した。各電流源は、また、二次タップと並列に選択可能なキャパシタンスを有する。本発明の幾つかの実施形態は、典型的には、各電流源ごとに、１つの事前選択されたキャパシタンスと並列な１つの事前選択されたインダクタンスを有し、インダクタンスとキャパシタンスの値は、特定の電流源によって生成されたアブレーション周波数と共振するように選択される。アブレーション周波数を受け取るように結合された電極によって放散された電力を変更するために、電流源のパワーアンプの利得を変化させるなど、前述の方法と異なりかつ当業者によく知られる方法が使用されてもよい。
【００８２】
前述の実施形態は、１つ又は複数の電極にアブレーション電力を異なる周波数で供給することにより、１つ又は複数の電極と接している身体組織内でアブレーションシステムの各電流源によって放散された電力の測定と制御が可能になるという原理を例示する。測定と制御は、各電流源に個別かつ同時に行なわれてもよい。
【００８３】
以上に記載した実施形態は、一例として引用したものであり、本発明はこれまでの具体的に図示及び記載したものに限定されないことが理解されるであろう。むしろ本発明の範囲は、以上に記述されたさまざまな特徴の結合及び副結合の両方とともに、当業者が前述の記述を読了後に思いつくであろう、先行技術に開示されていない、それらの変更及び修正をも包含する。
【００８４】
〔実施の態様〕
（１）  電流源であって、
入力電力を受け取るように結合された一次巻線と、インピーダンスを有する身体組織と接している電極にアブレーション周波数の電力を供給して、前記組織をアブレーションするように構成された第１の複数の二次タップを有する二次巻線とを有する変圧器と、
第２の複数のキャパシタと、を含む電流源、及び
前記インピーダンスと前記アブレーション周波数に応じて前記二次タップのうちの１つと前記キャパシタのうちの少なくとも１つを選択して、前記選択された二次タップを前記キャパシタのうちの前記選択された少なくとも１つに接続するように構成されたコントローラ、を有する装置。
（２）  前記コントローラが、選択されたそれぞれの二次タップごとに前記キャパシタのうちの１つだけを選択するように構成された、実施態様１に記載の装置。
（３）  前記選択された二次タップと少なくとも１つのキャパシタが、前記アブレーション周波数で共振する回路を構成するように並列に接続された、実施態様１に記載の装置。
（４）  前記コントローラが、前記電極を含むカテーテルの一部分の位置を、前記一部分で生成された位置決め電流を使用して測定するように構成され、前記アブレーション周波数が、前記位置決め電流の周波数の少なくとも４倍である、実施態様３に記載の装置。
（５）  前記コントローラが、前記組織をアブレーションしている間に前記一部分の前記位置を測定するように構成された、実施態様４に記載の装置。
（６）  前記位置決め電流が、前記一部分から前記組織内への電流を含む、実施態様４に記載の装置。
（７）  前記位置決め電流が、前記一部分の近くで交番磁界に応じて生成される、実施態様４に記載の装置。
（８）  前記選択された二次タップと少なくとも１つのキャパシタが、前記位置決め電流の前記周波数をフィルタリングする回路を構成するように並列に接続された、実施態様４に記載の装置。
（９）  前記二次タップが、前記電力の所望のレベルが、前記入力電力に基づいて最大電力になるように選択される、実施態様１に記載の装置。
（１０）  前記コントローラが、前記組織をアブレーションする前に前記インピーダンスを測定するように構成されている、実施態様１に記載の装置。
【００８５】
（１１）  前記コントローラが、前記組織をアブレーションしている間に前記インピーダンスを測定するように構成されている、実施態様１に記載の装置。
（１２）  入力電力を受け取るように変圧器の一次巻線を結合することと、
インピーダンスを有する身体組織と接触している電極にアブレーション周波数の電力を供給して、前記組織をアブレーションするように、前記変圧器の二次巻線の第１の複数の二次タップを構成することと、
第２の複数のキャパシタを提供することと、
前記インピーダンスと前記アブレーション周波数に応じて前記二次タップのうちの１つと前記キャパシタのうちの少なくとも１つを選択することと、
前記選択された二次タップを前記キャパシタのうちの前記選択された少なくとも１つに接続することと、を含む方法。
（１３）  前記選択された二次タップと少なくとも１つのキャパシタが、前記アブレーション周波数で共振する回路を構成するように並列に接続された、実施態様１２に記載の方法。
（１４）  前記電極を含むカテーテルの一部分の位置を、前記一部分で生成された位置決め電流を使用して測定することを含み、前記アブレーション周波数が、前記位置決め電流の周波数の少なくとも４倍である、実施態様１３に記載の方法。
（１５）  前記組織をアブレーションしている間に前記一部分の前記位置を測定することを含む、実施態様１４に記載の方法。
（１６）  前記位置決め電流が、前記一部分から前記組織内への電流を含む、実施態様１４に記載の方法。
（１７）  前記位置決め電流が、前記一部分に近くの交番磁界に応じて生成される、実施態様１４に記載の方法。
（１８）  前記選択された二次タップと少なくとも１つのキャパシタが、前記位置決め電流の前記周波数をフィルタリングする回路を構成するように並列に接続された、実施態様１４に記載の方法。
（１９）  前記二次タップは、前記電力の所望のレベルが、入力電力に基づいて最大電力になるように選択された、実施態様１２に記載の方法。
（２０）  それぞれの異なる周波数で動作する第１の複数の電流源であって、各電流源が、
入力電力を受け取るように結合された一次巻線と、それぞれのインピーダンスを有する身体組織と接するそれぞれの電極にそれぞれの電力を供給するように構成された第２の複数の二次タップを有する二次巻線とを有するそれぞれの変圧器と、
第３の複数のキャパシタと、をそれぞれ含む、電流源、及び、
各電流源ごとに、前記それぞれのインピーダンスと前記電流源の前記それぞれの周波数に応じて、前記二次タップのうちの１つと前記キャパシタのうちの少なくとも１つとを選択し、各電流源ごとに、前記選択された二次タップを前記キャパシタのうちの前記選択された少なくとも１つに接続するように構成されたコントローラ、を含む装置。
【００８６】
（２１）  前記それぞれの電力の所望のレベルの合計が、前記組織内で放散された事前設定された全電力と等しい、実施態様２０に記載の装置。
（２２）  第１の周波数の第１のアブレーション電力と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数の第２のアブレーション電力とを供給するように構成されたエネルギー発生装置と、
少なくとも１つの電極を有するプローブであって、前記少なくとも１つの電極が、前記第１と第２のアブレーション電力を同時に受け取り、前記少なくとも１つの電極と接している身体組織内で前記第１と第２のアブレーション電力を放散するように結合された、プローブと、を含む装置。
（２３）  前記少なくとも１つの電極が、単一電極を含む、実施態様２２に記載の装置。
（２４）  前記単一電極が、前記第１のアブレーション電力用の第１のソース電極と第１のリターン電極の一方、及び、前記第２のアブレーション電力用の第２のソース電極と第２のリターン電極の一方として構成された、実施態様２３に記載の装置。
（２５）  前記少なくとも１つの電極が、前記第１のアブレーション電力を受け取るように結合された第１の電極と、前記第２のアブレーション電力を受け取るように結合された第２の電極と、を有する、実施態様２２に記載の装置。
（２６）  前記第１の電極が、前記第１のアブレーション電力用のソース電極として構成されて、前記第２のアブレーション電力用のリターン電極として構成され、前記第２の電極は、前記第２のアブレーション電力用のソース電極として構成された、実施態様２５に記載の装置。
（２７）  第１の複数の電流源をそれぞれの異なる周波数で動作させることであって、各電流源が、
入力電力を受け取るように結合された一次巻線と、それぞれのインピーダンスを有する身体組織と接しているそれぞれの電極にそれぞれの電力を供給するように構成された第２の複数の二次タップを有する二次巻線と、を有するそれぞれの変圧器と、
第３の複数のキャパシタと、をそれぞれ含む、こと、及び
各電流源ごとに、前記それぞれのインピーダンスと前記電流源の前記それぞれの周波数に応じて前記二次タップのうちの１つと前記キャパシタのうちの少なくとも１つを選択し、各電流源ごとに、前記選択された二次タップを前記キャパシタのうちの前記選択された少なくとも１つに接続すること、を含む方法。
（２８）  前記それぞれの電力の所望のレベルの合計が、前記組織内で放散される事前設定された全電力と等しい、実施態様２７に記載の方法。
（２９）  第１の周波数の第１のアブレーション電力及び、前記第１の周波数と異なる第２の周波数の第２のアブレーション電力を供給することと、
少なくとも１つの電極により前記第１と第２のアブレーション電力を同時に受け取ることと、
前記少なくとも１つの電極と接している身体組織内で前記第１と第２のアブレーション電力を放散させることと、を含む方法。
（３０）  前記少なくとも１つの電極が、単一電極を含む、実施態様２９に記載の方法。
【００８７】
（３１）  前記単一電極が、前記第１のアブレーション電力用の第１のソース電極と第１のリターン電極の一方と、前記第２のアブレーション電力用の第２のソース電極と第２のリターン電極の一方として構成された、実施態様３０に記載の方法。
（３２）  前記少なくとも１つの電極が、前記第１のアブレーション電力を受け取るように結合された第１の電極と、前記第２のアブレーション電力を受け取るように結合された第２の電極と、を含む、実施態様２９に記載の方法。
（３３）  前記第１の電極が、前記第１のアブレーション電力用のソース電極と、前記第２のアブレーション電力用のリターン電極として構成され、前記第２の電極が、前記第２のアブレーション電力用のソース電極として構成されている、実施態様３２に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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