(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波エネルギーを標的組織に適用するシステムであって、
マイクロ波エネルギー送達デバイスと、
該標的組織の一部分の中と該標的組織の一部分の近くとのうちの１つに該マイクロ波エネルギー送達デバイスを位置決めする手段と、
マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを該標的組織に送達する手段であって、該少なくとも２つのパルスは、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの各々の間の遅延によって分離されており、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの後のパルスは、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの前のパルスに対して低減された該マイクロ波エネルギーの部分を有する、手段と、
該マイクロ波エネルギー送達デバイスにエネルギーを送達するための伝送ラインの温度と、該マイクロ波エネルギー送達デバイスの温度とを測定する手段と、
少なくとも該測定された該伝送ラインの温度に応答して、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させる手段と
を含み、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する該手段は、
該標的組織の一部分を標的温度まで加熱する手段と、
該標的組織の一部分を該標的温度以上に維持する手段と
をさらに含む、システム。
【請求項２】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する前記手段は、該マイクロ波エネルギーの少なくとも１つのパラメータを選択して変化させる手段を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する前記手段は、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの電気的過渡現象の特性に従って、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させる手段を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのパラメータを選択して変化させる前記手段は、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、パルス間の時間からなる群から該少なくとも１つのパラメータを選択する手段を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する前記手段は、標的組織温度の上昇が約ゼロであるように、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのパラメータを選択する手段を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する前記手段は、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、前記標的組織の少なくとも１つの特性を測定する手段を含み、
該標的組織の該少なくとも１つの特性は、該マイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定することに対して適切である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記標的組織の前記少なくとも１つの特性を測定する前記手段は、反射電力に関する特性、組織温度に関する特性、組織インピーダンスに関する特性から成る群から該標的組織の該少なくとも１つの特性を選択する手段を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに対する前記標的組織の応答を決定する手段をさらに含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、前記標的組織の少なくとも１つの特性を測定する手段をさらに含み、
該標的組織の該少なくとも１つの特性は、マイクロ波エネルギーの前記適用を終了させるべきかどうかを決定すること、マイクロ波エネルギーの後のパルスを適用するためのマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定することに対して適切である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
マイクロ波エネルギーの後のパルスの前記適用に対する前記マイクロ波エネルギーパラメータのセットは、マイクロ波電力の大きさ、パルス形状、パルス持続時間を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する前記手段は、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する手段を含み、
該少なくとも１つの測定された特性は、少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定するために適切である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する前記手段は、反射電力に関する少なくとも１つの特性を選択する手段を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する手段をさらに含み、
該少なくとも１つの測定された特性は、組織へのマイクロ波エネルギーの前記適用を終了させるべきかどうかを決定すること、マイクロ波エネルギーの後のパルスに対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定することに対して適切である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、パルス間の時間から成る群から選択される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
所定の条件が満足されたという決定で、マイクロ波エネルギーの前記送達を終了させる手段をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記所定の条件は、治療持続時間、温度に関する条件、エネルギーデューティサイクルに関する条件、反射電力に関する条件から成る群から選択される、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、医療的／外科的切除処置に関する。さらに詳細には、本開示は、マイクロ波アンテナアセンブリを利用したデバイスおよびマイクロ波放射送達処置、ならびに組織へのマイクロ波放射の送達を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
疾患、例えば癌の治療にいて、特定のタイプの癌細胞は、上昇した温度（健康な細胞を通常傷つける温度よりもわずかに低い）で、変性することが分かっている。温熱療法として一般的に知られるこれらのタイプの治療は、罹患した細胞を４１°Ｃを上回る温度にまで加熱するために電磁放射を通常利用し、一方、近くの健康な細胞を回復不能な細胞破壊が生じないより低い温度に維持する。組織を加熱するために電磁放射を利用する他の処置は、組織の切除および凝固も含む。例えば月経過多に対して実行されるようなマイクロ波切除処置は通常、標的組織を変性させるかまたは殺すために切除し、凝固するためになされる。さらに、マイクロ波療法は、組織および器官、例えば前立腺、心臓、および肝臓の治療において使用され得る。
【０００３】
マイクロ波療法の１つの利点は、マイクロ波エネルギーが、非侵襲的に皮膚を貫通し、下にある組織に到達することができることである。電流で組織を加熱する低周波ＲＦ療法とは異なり、マイクロ波療法は、マイクロ波アンテナによって生成された電磁場内で組織を加熱する。マイクロ波アンテナによって生成された電磁場は、予測可能に大きなかつ／均一な切除領域を生成する。
【０００４】
マイクロ波療法の第２の利点は、エネルギーが速やかに標的組織に送達され、外科的処置時間の低減を結果として生じることである。通常の外科的処置の間、マイクロ波エネルギーは、組織を標的温度にまで速やかに加熱し、必要な時間、標的温度を上回る温度に組織を維持する。
【０００５】
組織への熱の速やかな送達は、健康な組織の不必要な加熱、または標的組織の過熱も結果として生じる。健康な組織の不必要な加熱は、必要以上に大きな電磁場の生成、または過度なエネルギー送達の結果であり得る。組織の過熱は、過度なエネルギー送達または標的組織の一定しない加熱から生じ得る。
【０００６】
従って、マイクロ波エネルギーの非侵襲的な使用には、非常に多くの制御を必要とする。これは、マイクロ波放射を送達するより直接的かつ正確な方法が求められている部分的な理由である。本開示は、組織へマイクロ波を供給するシステム、およびマイクロ波放射を送達する様々な方法を提供する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の概要）
例えば、本発明は以下を提供する。
【０００８】
（項目１Ａ）
マイクロ波エネルギーを標的組織に適用するシステムであって、
マイクロ波エネルギー送達デバイスと、
該標的組織の一部分の中と該標的組織の近くとのうちの１つに該マイクロ波エネルギー送達デバイスを位置決めする手段と、
マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを該標的組織に送達する手段であって、該マイクロ波エネルギーのかなりの部分が該マイクロ波エネルギーの該少なくとも２つのパルスの間で低減される、手段と
を備えている、システム。
【０００９】
（項目２Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記手段は、
上記標的組織の一部分を標的温度にまで加熱する手段と、
該標的組織の一部分を該標的温度以上に維持する手段と
をさらに含む、項目１Ａに記載のシステム。
【００１０】
（項目３Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記手段は、該マイクロ波エネルギーの少なくとも１つのパラメータを選択して変化させる手段を含む、項目１Ａに記載のシステム。
【００１１】
（項目４Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記手段は、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの電気的過渡現象の特性に従って、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させる手段を含む、項目１Ａに記載のシステム。
【００１２】
（項目５Ａ）
上記少なくとも１つのパラメータを選択して変化させる上記手段は、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間からなる群から該少なくとも１つのパラメータを選択する手段を含む、項目３Ａに記載のシステム。
【００１３】
（項目６Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記手段は、標的組織温度の上昇が約ゼロであるように、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのパラメータを選択する手段を含む、項目１Ａに記載のシステム。
【００１４】
（項目７Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記手段は、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、上記標的組織の少なくとも１つの特性を測定する手段を含み、
該標的組織の該少なくとも１つの特性は、該マイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定することに対して適切である、項目１Ａに記載のシステム。
【００１５】
（項目８Ａ）
上記標的組織の上記少なくとも１つの特性を測定する上記手段は、反射電力に関する特性、組織温度に関する特性、および組織インピーダンスに関する特性から成る群から該標的組織の該少なくとも１つの特性を選択する手段を含む、項目７Ａに記載のシステム。
【００１６】
（項目９Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに対する上記標的組織の応答を決定する手段をさらに備えている、項目７Ａに記載のシステム。
【００１７】
（項目１０Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、上記標的組織の少なくとも１つの特性を測定する手段をさらに備え、
該標的組織の該少なくとも１つの特性は、マイクロ波エネルギーの上記適用を終了させるべきかどうかを決定すること、およびマイクロ波エネルギーの後のパルスを適用するためのマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定することに対して適切である、項目１Ａに記載のシステム。
【００１８】
（項目１１Ａ）
マイクロ波エネルギーの後のパルスの上記適用に対する上記マイクロ波エネルギーパラメータのセットは、マイクロ波電力の大きさ、パルス形状、およびパルス持続時間を含む、項目１０Ａに記載のシステム。
【００１９】
（項目１２Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記手段は、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する手段を備え、
該少なくとも１つの測定された特性は、少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定するために適切である、項目１Ａに記載のシステム。
【００２０】
（項目１３Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する上記手段は、反射電力に関する少なくとも１つの特性を選択する手段を含む、項目１２Ａに記載のシステム。
【００２１】
（項目１４Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する手段をさらに備え、
該少なくとも１つの測定された特性は、組織へのマイクロ波エネルギーの上記適用を終了させるべきかどうかを決定すること、およびマイクロ波エネルギーの後のパルスに対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定することに対して適切である、項目１２Ａに記載のシステム。
【００２２】
（項目１５Ａ）
上記少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間から成る群から選択される、項目１２Ａに記載のシステム。
【００２３】
（項目１６Ａ）
所定の条件が満足されたという決定で、マイクロ波エネルギーの上記送達を終了させる手段をさらに備えている、項目１Ａに記載のシステム。
【００２４】
（項目１７Ａ）
上記所定の条件は、治療持続時間、温度に関する条件、エネルギーデューティサイクルに関する条件、および反射電力に関する条件から成る群から選択される、項目１６Ａに記載のシステム。
【００２５】
（項目１８Ａ）
組織にマイクロ波エネルギーを供給するシステムであって、該システムは、
マイクロ波エネルギーソースと、電気外科用ジェネレータの動作を制御するためのコントローラとを含む電気外科用ジェネレータを備え、
該電気外科用ジェネレータは、マイクロ波エネルギーを送達するためのマイクロ波アンテナを含む器具と接続する出力を有し、該コントローラは、該電気外科用ジェネレータにマイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを適用させるように動作可能である、システム。
【００２６】
（項目１９Ａ）
上記コントローラは、上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの電気的特性を測定するように構成されている、項目１８Ａに記載のシステム。
【００２７】
（項目２０Ａ）
上記コントローラは、後のマイクロ波エネルギーパルスの少なくとも１つのパルスパラメータを決定するために、上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの上記測定された電気的特性に応答する、項目１９Ａに記載のシステム。
【００２８】
（項目２１Ａ）
上記少なくとも１つのパルスパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間から成る群から選択される、項目２０Ａに記載のシステム。
【００２９】
（項目２２Ａ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの上記電気的特性は、反射電力に関係する、項目２０Ａに記載のシステム。
【００３０】
（項目２３Ａ）
上記コントローラは、上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの各々の電力を変化させる、項目２０Ａに記載のシステム。
【００３１】
（項目２４Ａ）
上記コントローラは、少なくとも１つのパルスパラメータのうちの任意のものを変更するための、オペレータからの制御入力に応答する、項目２０Ａに記載のシステム。
【００３２】
（項目２５Ａ）
マイクロ波エネルギーを標的組織に適用するシステムであって、
マイクロ波エネルギー送達デバイスと、
該マイクロ波エネルギー送達デバイスを該標的組織の一部分の中、または近くに位置決めするための手段と、
マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを標的組織に送達する手段であって、該マイクロ波エネルギーのかなりの部分が該マイクロ波エネルギーの該少なくとも２つのパルスの間で低減される、手段と、
伝送ラインの温度、および該マイクロ波エネルギー送達デバイスの温度のうちの少なくとも１つを測定する手段と、
該測定された温度のうちの少なくとも１つに応答して、マイクロ波エネルギーの該少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させる手段と
を備えている、システム。
【００３３】
さらに、本発明は、以下も提供する。
【００３４】
（項目１Ｂ）
マイクロ波エネルギーを標的組織に適用する方法であって、
該標的組織の一部分の中と該標的組織の近くとのうちの１つにマイクロ波エネルギー送達デバイスを位置決めするステップと、
マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを該標的組織に送達するステップであって、該マイクロ波エネルギーのかなりの部分が該マイクロ波エネルギーの該少なくとも２つのパルスの間で低減される、ステップと
を包含する、方法。
【００３５】
（項目２Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記ステップは、
上記標的組織の一部分を標的温度にまで加熱するステップと、
該標的組織の一部分を該標的温度以上に維持するステップと
をさらに含む、項目１Ｂに記載の方法。
【００３６】
（項目３Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記ステップは、該マイクロ波エネルギーの少なくとも１つのパラメータを選択して変化させるステップを含む、項目１Ｂに記載の方法。
【００３７】
（項目４Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記ステップは、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの電気的過渡現象の特性に従って、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させるステップを含む、項目１Ｂに記載の方法。
【００３８】
（項目５Ｂ）
上記少なくとも１つのパラメータを選択して変化させる上記ステップは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間からなる群から該少なくとも１つのパラメータを選択するステップを含む、項目３Ｂに記載の方法。
【００３９】
（項目６Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記ステップは、標的組織温度の上昇が約ゼロであるように、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのパラメータを選択するステップを含む、項目１Ｂに記載の方法。
【００４０】
（項目７Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記ステップは、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、上記標的組織の少なくとも１つの特性を測定するステップと、
該標的組織の該少なくとも１つの特性に従って、該マイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定するステップと
を含む、項目１Ｂに記載の方法。
【００４１】
（項目８Ｂ）
上記標的組織の上記少なくとも１つの特性を測定する上記ステップは、反射電力に関する特性、組織温度に関する特性、および組織インピーダンスに関する特性から成る群から該標的組織の該少なくとも１つの特性を選択するステップを含む、項目７Ｂに記載の方法。
【００４２】
（項目９Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに対する上記標的組織の応答を決定するステップをさらに包含する、項目７Ｂに記載の方法。
【００４３】
（項目１０Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、上記標的組織の少なくとも１つの特性を測定するステップと、
該標的組織の該少なくとも１つの特性に従って、マイクロ波エネルギーの上記適用を終了させるべきかどうかを決定するステップと、マイクロ波エネルギーの後のパルスを適用するためのマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定するために該標的組織の該少なくとも１つの特性を使用するステップとのうちの少なくとも１つのステップと
をさらに包含する、項目１Ｂに記載の方法。
【００４４】
（項目１１Ｂ）
マイクロ波エネルギーの後のパルスの上記適用に対する上記マイクロ波エネルギーパラメータのセットは、マイクロ波電力の大きさ、パルス形状、およびパルス持続時間を含む、項目１０Ｂに記載の方法。
【００４５】
（項目１２Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する上記ステップは、
該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定するステップと、
該少なくとも１つの測定された特性に従って、少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定するステップと
を備えている、項目１Ｂに記載の方法。
【００４６】
（項目１３Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定する上記ステップは、反射電力に関する少なくとも１つの特性を選択するステップを含む、項目１２Ｂに記載の方法。
【００４７】
（項目１４Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定するステップと、
該少なくとも１つの測定された特性に従って、組織へのマイクロ波エネルギーの上記適用を終了させるべきかどうかを決定するステップと、マイクロ波エネルギーの後のパルスに対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定するために該少なくとも１つの測定された特性を使用するステップとのうちの少なくとも１つのステップと
をさらに包含する、項目１２Ｂに記載の方法。
【００４８】
（項目１５Ｂ）
上記少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間から成る群から選択される、項目１２Ｂに記載の方法。
【００４９】
（項目１６Ｂ）
所定の条件が満足されたという決定で、マイクロ波エネルギーの上記送達を終了させるステップをさらに備えている、項目１Ｂに記載の方法。
【００５０】
（項目１７Ｂ）
上記所定の条件は、治療持続時間、温度に関する条件、エネルギーデューティサイクルに関する条件、および反射電力に関する条件から成る群から選択される、項目１６Ｂに記載の方法。
【００５１】
（項目１８Ｂ）
組織にマイクロ波エネルギーを供給するシステムであって、該システムは、
マイクロ波エネルギーソースと、電気外科用ジェネレータの動作を制御するためのコントローラとを含む電気外科用ジェネレータを備え、
該電気外科用ジェネレータは、マイクロ波エネルギーを送達するためのマイクロ波アンテナを含む器具と接続する出力を有し、該コントローラは、該電気外科用ジェネレータにマイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを適用させるように動作可能である、システム。
【００５２】
（項目１９Ｂ）
上記コントローラは、上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの電気的特性を測定するように構成されている、項目１８Ｂに記載のシステム。
【００５３】
（項目２０Ｂ）
上記コントローラは、後のマイクロ波エネルギーパルスの少なくとも１つのパルスパラメータを決定するために、上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの上記測定された電気的特性に応答する、項目１９Ｂに記載のシステム。
【００５４】
（項目２１Ｂ）
上記少なくとも１つのパルスパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間から成る群から選択される、項目２０Ｂに記載のシステム。
【００５５】
（項目２２Ｂ）
上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの上記電気的特性は、反射電力に関係する、項目２０Ｂに記載のシステム。
【００５６】
（項目２３Ｂ）
上記コントローラは、上記マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの各々の電力を変化させる、項目２０Ｂに記載のシステム。
【００５７】
（項目２４Ｂ）
上記コントローラは、少なくとも１つのパルスパラメータのうちの任意のものを変更するための、オペレータからの制御入力に応答する、項目２０Ｂに記載のシステム。
【００５８】
（項目２５Ｂ）
マイクロ波エネルギーを標的組織に適用する方法であって、
マイクロ波エネルギー送達デバイスを該標的組織の一部分の中、または近くに位置決めするステップと、
マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを該標的組織に送達するステップであって、該マイクロ波エネルギーのかなりの部分が該マイクロ波エネルギーの該少なくとも２つのパルスの間で低減される、ステップと、
伝送ラインの温度、および該マイクロ波エネルギー送達デバイスの温度のうちの少なくとも１つを測定するステップと、
該測定された温度のうちの少なくとも１つに応答して、該マイクロ波エネルギーの該少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させるステップと
を包含する方法。
【００５９】
（本開示の要約）
マイクロ波療法に対して組織にマイクロ波エネルギーを供給するシステムおよび方法は、外科用器具に結合するための出力を有する電気外科用ジェネレータを含む。電気外科用ジェネレータは、マイクロ波エネルギーソースと電気外科用ジェネレータの動作を制御するためのコントローラとを含む。電気外科用ジェネレータに結合された外科用器具は、マイクロ波エネルギーソースからマイクロ波エネルギーを送達するためのマイクロ波アンテナを含む。電気外科用ジェネレータのコントローラは、電気外科用ジェネレータにマイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを適用させるように動作可能である。
【００６０】
（概要）
本開示は概して、医療的／外科的切除処置に関する。さらに詳細には、本開示は、組織の中に直接的に挿入するように構成されたマイクロ波アンテナアセンブリを利用するマイクロ波放射送達処置の特性をモニタすること、および組織へのマイクロ波放射の送達を制御する方法に関する。
【００６１】
本開示のマイクロ波療法に対してマイクロ波エネルギーを供給するシステムは、マイクロ波エネルギーソースと電気外科用ジェネレータの動作を制御するためのコントローラとを含む電気外科用ジェネレータを備えている。電気外科用ジェネレータは、マイクロ波エネルギーを送達するためのマイクロ波アンテナを含む外科用器具に結合するための出力を含む。コントローラは、電気外科用ジェネレータに、マイクロ波エネルギーの２つ以上のパルスを組織に適用させるように動作可能である。
【００６２】
コントローラは、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの電気的特性を測定するように構成され得る。コントローラは、後のマイクロ波エネルギーパルスの少なくとも１つのパルスパラメータを決定するために、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つの測定された電気的特性に応答し得る。パルスパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間からなる群から選択され得る。電気的特性は、反射電力と関係し得る。コントローラは、マイクロ波エネルギーのパルスの各々の電力を変化させ得る。コントローラは、少なくとも１つのパルスパラメータのうちの任意のものを変更するための、オペレータからの制御入力にも応答し得る。
【００６３】
標的組織にマイクロ波エネルギーを適用する方法は、マイクロ波エネルギー送達デバイスを標的組織の一部分の中、または近くに位置決めするステップと、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを標的組織に送達するステップであって、マイクロ波エネルギーのかなりの部分が、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの間で低減される、ステップとを含む。送達ステップは、標的組織の一部分を標的温度にまで加熱するステップと標的組織の一部分を標的温度以上に維持するステップとを含み得る。
【００６４】
別の実施形態において、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達するステップは、マイクロ波エネルギーの少なくとも１つのパラメータを選択して変化させるステップを含み得る。少なくとも１つのパラメータを選択して変化させるステップは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間からなる群から少なくとも１つのパラメータを選択するステップをさらに含み得る。
【００６５】
さらに別の実施形態において、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達するステップは、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの電気的過渡現象の特性に従って、該マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させるステップを含み得る。
【００６６】
さらに別の実施形態において、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達するステップは、標的組織温度の上昇が約ゼロであるように、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのパラメータを選択するステップを含み得る。
【００６７】
さらに別の実施形態において、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達するステップは、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、標的組織の少なくとも１つの特性を測定するステップと、標的組織の少なくとも１つの特性に従って、マイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定するステップとを含み得る。組織の少なくとも１つの特性を測定するステップは、反射電力に関する特性、組織温度に関する特性、および組織インピーダンスに関する特性から成る群から組織の少なくとも１つの特性を選択するステップをさらに含み得る。方法は、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに対する標的組織の応答を決定するステップをさらに含み得る。
【００６８】
さらに別の実施形態において、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達するステップは、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定し、少なくとも１つの測定された特性に従って、少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータを変えるべきかどうかを決定するステップを含み得る。マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定するステップは、反射電力に関する少なくとも１つの特性を選択する手段を含み得る。方法は、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つの少なくとも１つの特性を測定するステップと、少なくとも１つの測定された特性に従って、組織へのマイクロ波エネルギーの適用を終了させるべきかどうかを決定するステップと、マイクロ波エネルギーの後のパルスに対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定するために少なくとも１つの測定された特性を使用するステップとのうちの少なくとも１つのステップとをさらに含む。少なくとも１つのマイクロ波エネルギーパラメータは、電力、周波数、パルス持続時間、パルス形状、位相、パルスデューティサイクル、およびパルス間の時間からなる群から選択され得る。
【００６９】
さらに別の実施形態において、マイクロ波エネルギー送達デバイスを標的組織の一部分の中、または近くに位置決めし、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを送達する方法は、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの１つに応答した、標的組織の少なくとも１つの特性を測定するステップと、標的組織の少なくとも１つの特性に従って、マイクロ波エネルギーの適用を終了させるべきかどうかを決定するステップと、マイクロ波エネルギーの後のパルスを適用するためのマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定するために標的組織の少なくとも１つの特性を使用するステップとのうちの少なくとも１つのステップとを含み得る。マイクロ波エネルギーの後のパルスの適用に対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットは、マイクロ波電力の大きさ、パルス形状、パルス持続時間およびそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【００７０】
所定の条件が満足されたという決定で、マイクロ波エネルギーの送達は終了され得る。所定の条件は、治療持続時間、温度に関する条件、および反射電力に関する条件から成る群から選択される。
【００７１】
本開示のさらに別の実施形態において、標的組織にマイクロ波エネルギーを適用する方法は、マイクロ波エネルギー送達デバイスを標的組織の一部分の中、または近くに位置決めするステップと、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスを標的組織に送達するステップであって、マイクロ波エネルギーのかなりの部分がマイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスの間で低減される、ステップと、伝送ラインの温度、およびマイクロ波エネルギー送達デバイスの温度のうちの少なくとも１つを測定するステップと、測定された温度のうちの少なくとも１つに応答して、マイクロ波エネルギーの少なくとも２つのパルスのうちの少なくとも１つを変化させるステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７２】
（詳細な記述）
ここで図面を参照して、本開示のマイクロ波アンテナアセンブリの実施形態が、詳細に開示され、図面においては、同様な参照番号は、同様または同一の要素を識別する。本開示において使用されるように、かつ従来のように、用語「遠位の」は、ユーザから最も遠いデバイスまたは器具の部分を指し、用語「近位の」は、ユーザに最も近いデバイスまたは器具の部分を指す。さらに、用語、例えば「上」、「下」、「前方」、「後方」などは図の向き、または構成要素の方向を指し、記述の便宜のためにだけ使用される。
【００７３】
マイクロ波療法で罹患した組織を治療する際の２つの要因は、標的組織に対してマイクロ波を正しく位置決めすることおよび配置すること、ならびにマイクロ波エネルギーの送達である。
【００７４】
標的組織に対する、マイクロ波アンテナの位置決めおよび配置のステップは、標的組織の位置に依存する。標的組織にアクセスする１つの方法は、例えば、脈管システムを通して心臓の内部チャンバにアクセスすること、マイクロ波アンテナを尿道を通して挿入することによって前立腺にアクセスすること、またはマイクロ波アンテナを口腔を通して挿入することによって肺および食道にアクセスすることなど、既存の身体管腔の中にマイクロ波アンテナを挿入することを含む。様々な方法およびデバイスが、尿道を通して前立腺にアクセスすることを記述するＲｕｄｉｅらへの「Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｔｈｅｒａｐｙ  ｗｉｔｈ  Ｈｅｌｉｃａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ」と題する米国特許第５，９１６，２４１号、および脈管システムを通して心臓組織にアクセスすることを記述するＯｒｍｓｂｙらへの「Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｂａｓｅｄ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｂｌａｔｉｎｇ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｔｉｓｓｕｅ」と題する米国特許第７，０７０，５９５号において提供されている。
【００７５】
標的組織にアクセスする別の方法は、組織の中にデバイスを直接的に挿入することを含む。マイクロ波アンテナは、例えば、Ｍｏｏｒｍａｎらへの「Ｔｒａｃｋ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第６，３５５，０３３号に記述されているように、イントロデューサまたはカテーテルのような送達デバイスの中に形成され得るか、またはこれを通して挿入され得る。マイクロ波アンテナはまた、Ｐｒａｋａｓｈらへの「Ｈｉｇｈ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ」と題する米国特許第６，８７８，１４７号に記述されているように、組織の中への直接的な挿入を可能にするほど十分に強くあり得る。Ｐｒａｋａｓｈらへの「Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｈａｖｉｎｇ  ａ  Ｃｕｒｖｅｄ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」と題する米国特許出願第１０／２７２，３１４号に記述されているように、さらに別のマイクロ波デバイスは、第１の状態で組織の中に挿入され得、その後に第２の状態へのマイクロ波デバイスの遠位貫通部分の配備が続き、それによってアセンブリの遠位端にマイクロ波アンテナを形成し得る。
【００７６】
マイクロ波エネルギーの送達は、標的組織の位置にも依存し得る。Ｏｒｍｓｂｙらの‘５９５は、出力周波数で、連続しつながった無線周波数エネルギーパルスを生成、送達し、伝送ラインで形成可能なＲＦアンテナに伝送する、脈管システムにおけるＲＦエネルギーの送達を記述する。伝送ラインインピーダンスを形成可能なＲＦアンテナおよび生物学的組織の負荷インピーダンスと実質的に調和させるために、出力周波数は、検知された反射信号に基づいて調節される。Ｒｕｄｉｅらの‘２４１は、泌尿器科学システムにおける連続しつながったマイクロ波エネルギーの送達を記述している。Ｏｒｍｓｂｙらの‘５９５とＲｕｄｉｅらの‘２４１の両方において、出力周波数は、送電による過熱の危険を低減し、伝送ラインが含まれている管腔に対する損傷を防ぐように調節される。
【００７７】
本開示は、マイクロ波エネルギーを供給するシステム、およびマイクロ波デバイスによって組織にマイクロ波放射線を送達する様々な方法を提供する。マイクロ波エネルギーを供給するシステムのマイクロ波デバイスは、組織の中に直接的に挿入されるが、例えば血管、針またはカテーテルのような管腔を通して挿入されるか、臨床医によって手術中に身体の中に配置されるか、または当技術分野において公知の他の適切な方法または手段によって身体に位置決めされ得る。以下に記述される方法は、マイクロ波切除および標的組織の完全な破壊に向けられているが、方法は、例えば心臓組織の導電を妨げるために、標的組織が部分的に損傷を受ける他のマイクロ波療法に対しても使用され得る。
【００７８】
ここで図１を参照して、本開示の実施形態に従って、マイクロ波療法に対してマイクロ波エネルギーを供給するシステムは１０として示されている。マイクロ波エネルギー１０を供給するシステムは、電気外科用ジェネレータ２０の動作を制御するコントローラ２２を有する電気外科用ジェネレータ２０、および電気外科用ジェネレータ２０の出力２４に結合された電気外科器具またはデバイス３０を含む。デバイス３０は、伝送ライン３４に結合された、マイクロ波エネルギーの送達のためのマイクロ波アンテナ３２を含み、伝送ライン３４は、アンテナ３２を電気外科用ジェネレータ２０の出力２４に電気的に接続する。電気外科用ジェネレータ２０は、オペレータによってマイクロ波エネルギーパラメータを入力するためのキーパッド４２およびディスプレイ４４を有するオペレータインターフェース４０を含む。
【００７９】
マイクロ波アンテナは、マイクロ波エネルギーなどを適切に送達することのできる任意のデバイスであり得るが、デバイス３０は、組織の中に直接的に挿入または貫通することを可能にするほど十分に強いマイクロ波アンテナとして例示されている。
【００８０】
システム１０は、マイクロ波エネルギーの送達と関連する様々なパラメータを測定する１つ以上のセンサを含み得る。例えば、デバイス３０および／または伝送ライン３４は、１つ以上の、適切な温度測定センサ３５、３６を含み得る。図１に見られるように、第１のセンサ３５は伝送ライン３４に接続され、第２のセンサ３６は、アンテナ３２に接続される。センサ３５、３６は、伝送ライン３４および／またはアンテナ３２の構成の中に組み込まれ得るか、またはこの一部分として形成され得、伝送ライン３４およびコネクタ２４を介して電気外科用ジェネレータ２０と接続する。あるいは、例えば経皮的に挿入可能な温度またはインピーダンスセンサ、または表面取り付け可能な温度センサなどのセンサ３５、３６は、伝送ライン３４またはアンテナ３２の上に、その中にまたは近くに配置され得、電気外科用ジェネレータ２０と直接的に接続し得る。
【００８１】
図２は、図１のシステム１０で実行されるマイクロ波療法の電気的特性と関連する様々な波形を例示する。第１の波形は転送電力「ＦＰ」、すなわち電気外科用ジェネレータ２０によってアンテナ３２に供給される電力である。第２の波形は、温度測定センサ３６によって測定される組織温度「Ｔ」である。第３の波形は、反射電力「ＲＰ」、すなわちアンテナ３２によって組織に伝送されない電力である。各波形は、マイクロ波エネルギーの送達と関連している。
【００８２】
図２に見られるように、システム１０の動作の間、動作の最初の４０秒間、組織温度「Ｔ」は、エネルギーが組織に送達されるにつれて上がり始める。４０秒と５０秒の動作の間で、組織温度「Ｔ」は１００°Ｃを超え、患者組織「ＰＴ」（図１を参照）の水または液体は、沸騰し始める。４０秒と９０秒の動作の間で、組織温度「Ｔ」は、１００°Ｃをわずかに超える温度に維持される。９０秒と１００秒の動作の間で、患者組織「ＰＴ」の水または液体は、蒸発し、組織温度「Ｔ」は再び上がり始める。システム１０から患者組織「ＰＴ」に供給されるエネルギーは、組織「ＰＴ」を焦がし始め、かつ可能性として不可逆の変化または効果が組織「ＰＴ」に生じる。
【００８３】
図２は、マイクロ波療法の電気的特性と関連する波形の例として提供され、それに限定されるものとして解釈されるべきではない。本明細書に記述されたシステムおよび方法は、マイクロ波療法と関連する他の適切な波形を利用し得る。波形の形状は、多くの要因に依存する（例えば、エネルギーを受取る組織のタイプ、所望の治療結果、使用されるマイクロ波アンテナのサイズおよびタイプ、および／またはマイクロ波エネルギーの電力および周波数）。例えば腎臓組織、肝臓組織または心臓血管組織のような流体含有量の大きい組織は、例えば肺組織のような流体含有量の小さい組織より、加熱のためにより多くのエネルギーおよび時間を必要とし得る。
【００８４】
所望の治療結果も、個々の波形の形状に影響を与え得る。例えば、組織切除の間、組織温度は約６０°Ｃ〜７０°Ｃに上昇し得、臨床医は標的時間の間、ある温度に組織を維持し得る。他の治療は、組織を６０°Ｃ未満の温度に上げることを必要とし得るか、または標的温度に組織を維持することを必要としないことがあり得る。
【００８５】
引き続き図２を参照して、電気外科用ジェネレータ２０は、マイクロ波エネルギーの送達の持続の間、転送電力「ＦＰ」を約６０ワットに維持する。
【００８６】
患者組織「ＰＴ」へのマイクロ波エネルギーの最初の送達の間、０秒と７０秒との間、アンテナ３２は組織特性と調和し、反射電力「ＲＰ」は、ゼロよりもわずかに高い最小レベルにある。９０秒と１００秒との間で、患者組織「ＰＴ」の特性は、変化し始め、反射電力「ＲＰ」は増大し始める。反射電力「ＲＰ」のこの増大は、アンテナ３２が、それほど「同調」されていない、すなわち組織「ＰＴ」の特性と調和しておらず、より少ない電力が組織「ＰＴ」に送達されることを示す。この時点で、電気外科用ジェネレータ２０は、一定の転送電力「ＦＰ」を維持し続け、アンテナ３２はそれほど効率的でなくなり、反射電力は増大し続ける。
【００８７】
反射電力は、損傷を受けた組織のインピーダンスと調和するように、送達されるマイクロ波エネルギーの周波数を調節することによって低減され得る。本開示は、組織インピーダンスの変化を妨ぐか／または最小にし、このようにして反射電力のさらなる増加を妨げるために、マイクロ波エネルギーの送達を制御するシステムおよび方法を提供する。
【００８８】
図１および図２を参照して、転送電力「ＦＰ」、温度「Ｔ」および反射電力「ＲＰ」は波形、すなわちマイクロ波エネルギー送達に関係する電気的過渡現象である。コントローラ２２は、電気的過渡現象の少なくとも１つの特性、すなわちマイクロ波エネルギーの少なくとも１つの個々のパルスの間に生じる特性に応答し得る。電気的過渡現象の特性、すなわち所与の波形の属性は、反射電力の変化率「ΔＲＰ」、温度の変化率「ΔＴ」、インピーダンス（図示されず）の変化率、転送電力の変化率「ΔＦＰ」、すなわち波形からの値を含み得る。過渡現象は、波形に生じる特定の現象、例えばマイクロ波電力の送達に応答する組織の加熱時間「ＨＴ」、またはマイクロ波エネルギーの送達および／または伝送の除去に応答する組織温度の反応時間にも関係し得る。
【００８９】
コントローラ２２は、マイクロ波エネルギー送達に関係する個々の測定、例えば温度、電力またはインピーダンスの瞬間のまたは時間加重の測定にも応答し得る。
【００９０】
図１および図３を参照して、コントローラ２２は、電気外科用ジェネレータ２０に、マイクロ波エネルギーの２つ以上のパルス１００〜１００ｎを組織に適用させるように動作可能である。マイクロ波エネルギーの各パルスは、様々なパラメータ、例えばマイクロ波エネルギーの周波数、マイクロ波エネルギーによって送達される電力量、マイクロ波エネルギーパルスの持続時間、およびマイクロ波エネルギーパルスの形状によって定義される。例えば、パルスは、図３に例示されるように方形波パルス１００であり、組織に送達されるエネルギーの量に依存し得る大きさを有するパルス、または形状を有するパルスであり得る。
【００９１】
コントローラ２２は、エネルギーパルス１００〜１００ｎの間に、患者組織「ＰＴ」へのエネルギー１１０〜１１０ｎの送達を除去、低減、またはオフにするように動作可能である。図１を参照して、患者組織「ＰＴ」へのエネルギー送達の除去は、エネルギーの送達を出力２４から二次的な負荷２６に切り替えることによって達成され得る。エネルギーは、出力２４に送達される電力を自動的に調節、または実質的に低減することによって低減され得る。あるいは、コントローラは、出力２４に送達されるエネルギーをオフにし得る。
【００９２】
生成の方法に関わりなく、コントローラによって生成されたエネルギーパルスは、ある時間エネルギーが組織に送達され、その後、組織へ送達されるエネルギーがかなり大きく低減される第２の時間が続くことによって特徴付けられる。好ましくは、第２の時間に組織に送達されるエネルギーは、代謝的に有意ではないレベル、または約１Ｗ／ｋｇの組織の基礎代謝レベルに等しいレベルにまで低減される。
【００９３】
コントローラ２２は、エネルギーの送達を二次的な負荷２６に切り替えるための手段（明確には図示されず）を含み得る。切り替えの手段は、電気外科用ジェネレータ２０に含まれる別個のデバイスであり得るか、またはそれは電気外科用ジェネレータ２０によって制御される外部のデバイスであり得る。二次的な負荷は、エネルギーを吸収かつ／または散逸させる抵抗負荷、例えばマイクロ波アンテナのような追加的な電気外科デバイス、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
【００９４】
図１を引き続き参照して、コントローラ２２は、患者組織「ＰＴ」に送達されたマイクロ波エネルギーの電気的特性を測定し、測定された電気的特性に基づいて、１つ以上のパルスパラメータを調節することができる。測定は、電気外科用ジェネレータ２０、コントローラ２２、デバイス３０におけるセンサ３６、伝送ケーブル３４におけるセンサ３５により、または電気外科用ジェネレータ２０に結合された別個のセンサ（明確には図示されず）によってなされ得るか、または実行され得る。コントローラ２２は、今のマイクロ波エネルギーパルスのパルスパラメータを変化させ得るか、または、任意の後のエネルギーパルスのパルスパラメータを変化させ得る。コントローラ２２は、マイクロ波エネルギーの測定された電気的特性を利用し、エネルギー送達が継続されるべきか、またはエネルギー送達が終了されるべきかを決定もし得る。
【００９５】
図３は、本開示のシステム１０によって患者組織「ＰＴ」に送達されるマイクロ波エネルギーの少なくとも１つの実施形態を例示する。マイクロ波エネルギーは、遅延１１０〜１１０ｎによって分離された一連のエネルギーパルス１００〜１００ｎによって定義され、遅延１１０〜１１０ｎの間、組織「ＰＴ」に送達されるエネルギーは、除去、または実質的に低減される。第１のマイクロ波パルス１００の後には第１の遅延１１０が続き、その後に１つ以上の後のエネルギーパルス１００ａ−ｎが続き、それらの各々は、遅延１１０ａ〜１１０ｎ−１によって分離される。
【００９６】
一連のパルスとしてマイクロ波エネルギーを提供し、遅延によって分離され、エネルギーが除去されるかまたは実質的に低減されることは、標的組織内での熱の送達および分散を向上させる。電力を除去することは、組織「ＰＴ」に対して弛緩期間を提供し、組織「ＰＴ」が再水和し、かつ回復することを可能にする。遅延、または弛緩期間の後、マイクロ波エネルギーは、組織「ＰＴ」に再び適用され、プロセスは、必要／または所望に応じて反復され得る。弛緩期間の間に組織「ＰＴ」を通る熱の周期的な再分配のあとにマイクロ波エネルギーの再送達および／または再伝達が続くことで、切除サイズが向上し、さらに予測可能な切除エリアが結果として生じる。
【００９７】
測定は、エネルギー送達、弛緩期間、またはそれらの任意の組み合わせの間に継続的、または周期的に実行され得る。
【００９８】
マイクロ波エネルギーの送達の間、アンテナの不整合、または反射された電力は、伝送ケーブル３４および／またはデバイス３０において定在波を生み出し、電圧定在波比（これ以降「ＶＳＷＲ」）の増加を結果として生じる。定在波は、その長さに沿った様々な場所で、伝送ケーブル３４において局部加熱を生み出し、局部加熱は通常、ケーブルに沿って１／２波長ごとに間隔が置かれる。局部加熱の場所および／または温度は、定在波の特定の特性、またはＶＳＷＲの値に対応する。マイクロ波エネルギーの継続的な送達は、予期可能な最高温度を超えるこれらの局部加熱を結果として生じ得、患者または臨床医の負傷または機器の損害を結果として生じ得る。
【００９９】
本明細書に開示されるように、遅延によって分離される一連のマイクロ波エネルギーパルスを提供することは、伝送経路に沿った熱の均等な分配を結果として生じ得る。例えば、連続するパルス間の遅延は、熱エネルギーが各局部加熱から離れることを可能にし、温度のさらに均等な分配を結果として生じる。さらに、マイクロ波エネルギーのパルシングは、定在波の少なくとも１つの特性を変化させ得る。例えば、定在波が、位相を変化させ得るか、または患者組織の弛緩がＶＳＷＲを変化させ得る。これは、マイクロ波エネルギーのパルスと後のパルスとの間で、局部加熱の再配置またはシフトを結果として生じ得る。パルス間での局部加熱の位置のシフトは、伝送ケーブル３４に沿った加熱および／または温度のより均等な分配を結果として生じ得る。
【０１００】
マイクロ波エネルギー療法パラメータは、マイクロ波エネルギーパルスの数、各個のエネルギーパルスの持続時間および電力、エネルギーパルス間での遅延、および手順の総持続時間を決定するために使用される。個々のパルスパラメータは、各個のパルスと関連するパラメータ、例えばパルスの持続時間、パルスの周波数、パルスの電力設定、および各個のパルスの後の遅延を含む。図１を参照して、パラメータは臨床医によって事前に決定されてオペレータインターフェース４０を介して入力され得るか、コントローラ２２によって決定され得るか、または臨床医によってキーパッド４２を介して入力されてコントローラ２２によって調節され得る。パルスパラメータは、各個のパルスに対して調節され得る。あるいは、何らかのパラメータ、例えばマイクロ波エネルギーの周波数は、マイクロ波エネルギー療法の持続時間全体を通して一貫し得る。
【０１０１】
コントローラ２２は、１つ以上のマイクロ波エネルギーパルスの測定された電気的特性に応答し得る。測定された電気的特性は、反射電力、例えば反射電力の大きさ、反射電力の位相、反射損失、反射係数、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）、反射減衰量、または不整合損失ＶＳＷＲと関係し得る。測定された電気的特性は、検知されたパラメータ、例えばセンサ３５によって測定された伝送ライン３４の温度またはデバイスセンサ３６によって測定されたデバイス３０の温度であり得る。動作において、コントローラ２２は、今のエネルギーパルスの、または後のマイクロ波エネルギーパルスの１つ以上のパラメータを調節し得る。
【０１０２】
本開示の一実施形態の動作において、臨床医は、ユーザインターフェース４０およびディスプレイ４４を介して、反射電力に関する様々な電気的特性を観察し得る。臨床医は様々な電気的特性に基づいて、マイクロ波エネルギー療法パラメータまたはパルスパラメータに対して調節し得る。臨床医は、今のパルスの、または後のパルスの１つ以上のパラメータを調節し得るか、または１つ以上のマイクロ波エネルギー療法パラメータを調節し得る。
【０１０３】
マイクロ波療法を組織に適用する第１の方法は、マイクロ波エネルギーの第１のパルスを組織に適用するステップ、マイクロ波エネルギーのかなりの部分を組織から除去するステップ、および少なくとも１つの後のマイクロ波エネルギーパルスを組織に適用するステップを含む。マイクロ波エネルギーのかなりの部分を除去することは、組織の弛緩を可能にするレベルにまでエネルギーを低減すること、組織温度を維持するレベルにまでエネルギーを低減すること、代謝的に重要ではないレベルにまでエネルギーを低減すること、または送達されるエネルギーをゼロにまで低減することを含み得る。
【０１０４】
上で論じられたように、かつ図１を参照して、コントローラ２２は、マイクロ波エネルギーの少なくとも１つの個々のパルスの間に生じる電気的過渡現象の少なくとも１つの特性に応答し得るか、またはマイクロ波エネルギー送達に関する測定に応答し得る。少なくとも１つの後のマイクロ波エネルギーパルスを組織に適用するステップは、後のマイクロ波エネルギーパルスに対して、少なくとも１つのパラメータを選択して変化させるステップを含み得る。パラメータは、個々の測定に従って変化させられ得るか、またはマイクロ波エネルギーの個々のパルスの間に生じる電気的過渡現象の少なくとも１つの特性に従って変化させられ得る。変化させられたパラメータは、転送電力、周波数、エネルギー、パルス持続時間、パルス形状、およびエネルギー適用の終了を含み得、かつこれらに限定されない。
【０１０５】
図４は、本開示の一実施形態によるエネルギー送達の例を提供する。図１および図４を参照して、最初のエネルギーパルス２００は、８０ワットの転送電力設定で適用される。最初のエネルギーパルス２００に対して、コントローラ２２は、組織「ＰＴ」の特性、マイクロ波エネルギーパルスの特性、および／または電気的過渡現象の特性に応答し得る。コントローラ２２は、組織温度「Ｔ」の変化率が閾値を超える場合、最初のエネルギーパルス２００を終了させる。組織温度の変化率の閾値は、所定の値、オペレータ入力値、および／またはコントローラ２２によって計算された値であり得る。あるいは、最初のエネルギーパルス２００の持続時間は短縮され得るか、またはパルスパラメータ、例えば電力は変更され得る。図４において、温度「Ｔ」の変化率が、時刻「Ｔ１」において最初のエネルギーパルス２００を終了させる。
【０１０６】
最初のエネルギーパルス２００の終了後、温度「Ｔ」は、標的組織内での熱分散により、時間「Ｔ２」の間上昇し続け得る。第１のオフ期間２１０の持続時間は、所定の時間の量と等しくあり得る時間「Ｔ３」を有する。コントローラ２２は、組織の特性、先行するマイクロ波エネルギーパルスの特性、および／または電気的過渡現象の特性に応答して、第１のオフ期間２１０の持続時間を変化させ得る。図４において、第１のオフ期間２１０は、時刻「Ｔ４」において終了し、第１の後のエネルギーパルス２００ａが、標的組織に適用される。
【０１０７】
第１の後のエネルギーパルス２００ａの個々のパルスパラメータは、組織の特性、マイクロ波エネルギーパルスの特性、または電気的過渡現象の特性、例えば第１のオフ期間２１０の持続時間に従って変化させられ得る。長い「オフ」期間は、標的組織が過度の熱エネルギーを含むこと、および個々のパルスパラメータがより少ないエネルギーを送達するように調節され得ることを示し得る。あるいは、短い「オフ」期間は、標的組織が標的組織における熱エネルギーを速やかに分散させること、および第１の後のエネルギーパルスは、同じままであるべきか、または増加し得ることを示し得る。
【０１０８】
第１の後のエネルギーパルス２００ａの制御は、最初のエネルギーパルス２００の制御と同様であり得るか、または制御は異なる測定されたパレメータ、もしくは電気的過渡現象の異なる特性に応答し得る。組織「ＰＴ」の温度「Ｔ」が増加するにつれて、蒸気が分子レベルで形成し始め、かつ／または組織が変態し始める。蒸気生成および相変態は、標的体積内で熱送達および分散をもたらし、反射電力「ＲＰ」が増加し始める。この時点で、後のエネルギーパルス２００ｃ〜２００ｉのパラメータが、組織「ＰＴ」をそれほどには加熱しないように選択される。
【０１０９】
図４を引き続き参照して、反射電力「ＲＰ」は、電気外科用エネルギーの最初の送達の間、例えば０と約４５秒との間で、比較的一定のままであり得る。組織の温度が増加するにつれて、例えば約４５秒と約６０秒との間で、反射電力「ＲＰ」は増加する。反射電力「ＲＰ」が閾値を超える場合、例えば、電力レベルは下がり得、かつ／または後のエネルギーパルス間の持続時間は増加し得るなど、エネルギー送達は変更され得る。反射電力「ＲＰ」に対する閾値は、約１％と約２０％との間の反射エネルギーで変化し得、通常は約５％の反射エネルギーであり得る。
【０１１０】
本方法のさらなる実施形態は、マイクロ波エネルギーパルスの少なくとも１つの特性を測定し、マイクロ波エネルギーパラメータを変化させるかどうかを決定するステップを含む。特性は、反射電力「ＲＰ」、例えば反射電力の瞬間の値または変化率「ΔＲＰ」と関係し得る。エネルギーパルスパラメータは、選択された特性を制御または維持するように選択される。
【０１１１】
反射電力「ＲＰ」および反射電力の変化率「ΔＲＰ」は、組織の状態のインジケータとして使用され得る。蒸気の形成は、熱の送達に対して伝導性はあるが、組織から湿気を除去し、組織のインピーダンスを変える。組織インピーダンスの変化は、アンテナと組織「ＰＴ」との間の不均衡を生成し、これが反射電力「ＲＰ」の増加を引き起こす。反射電力「ＲＰ」を維持または低減するようにパラメータを選択する際に、システム１０は蒸気を幾らか生成するが、組織「ＰＴ」を損傷せず、より予測可能かつ／またはより大きな切除サイズを結果として生じる。
【０１１２】
本開示のさらなる方法に従って、組織「ＰＴ」の少なくとも１つの特性が、適用された第１のパルスに応答して測定される。測定された特性に従って、コントローラ２２が、組織へのマイクロ波エネルギーの送達を終了させ得る。コントローラ２２は、後のマイクロ波エネルギーパルスに対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットを決定するためにも、測定された特性を使用し得る。ステップは、後のパルスに対して反復される。
【０１１３】
本方法のさらなる実施形態において、後のマイクロ波エネルギーパルスに対するマイクロ波エネルギーパラメータのセットは、開始マイクロ波電力の大きさ、パルス形状、パルス持続時間およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含み得る。
【０１１４】
本開示のさらなる方法において、電気外科用エネルギーの送達、および／または「オフ」期間は、電気外科用システムの部分の温度管理、または患者組織「ＰＴ」の温度管理のために調節され得る。図１を参照して、電気外科用ジェネレータ２０のコントローラ２２は、ラインセンサ３５を介しての伝送ライン３４の温度、および／またはデバイスセンサ３６を介してのデバイスの温度のうちの少なくとも１つをモニタする。デバイス２０は、１つ以上の組織温度測定センサ（図示されず）を含み得るか、または組織測定センサは、電気外科用ジェネレータと直接的に接続し得る。図４を参照して、エネルギー送達は、断続的に低減されるかもしくは一次停止され得、または「オフ」期間が増加され得、伝送ライン３４、デバイス２０または患者組織「ＰＴ」が冷えることを可能にし得る。
【０１１５】
上に論じられたマイクロ波療法に対してマイクロ波エネルギーを供給するシステムおよび使用方法は、温熱、切除、凝固治療に対して使用されるマイクロ波アンテナに限定されず、任意の数のさらなるマイクロ波アンテナ適用を含み得る。本開示の幾つかの実施形態が、本明細書の図面において示され、かつ／または論じられたが、本開示はそれらに限定されるようには意図されていない。なぜならば、本開示は、当技術分野が許す限り範囲が広く、本明細書もそのように読まれるように意図されているからである。上述のシステムの変更およびそれらを使用する方法、ならびに当業者にとって明らかな本開示の局面の変形例は、請求項の範囲内にあると考えられる。従って、上述は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に、特定の実施形態の例示として解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１は、本開示の実施形態による、マイクロ波療法に対してマイクロ波エネルギーを供給するシステムの概略的な例示である。
【図２】図２は、図１のマイクロ波エネルギーを供給するシステムに対して実行されるマイクロ波療法の電気的特性と関連する様々な波形を例示する。
【図３】図３は、本開示の方法による、図１のマイクロ波エネルギーを供給するシステムによって生成されるマイクロ波パルスを例示する。
【図４】図４は、本開示の別の方法による、図１のマイクロ波エネルギーを供給するシステムによって生成されるマイクロ波パルスを例示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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