(57)【要約】  組織部位の少なくとも一部分に対して温熱療法を施す装置およびシステムを開示する。上記装置およびシステムは放射領域を備える加熱プローブを備える。上記加熱プローブは、上記放射領域により、組織を加熱するためのエネルギー源に接続可能である。上記装置およびシステムはスリーブを備える。上記加熱プローブは前記スリーブ内に配置可能であり、上記スリーブは、上記温熱療法を制御するように、上記組織の部分内に上記放射領域を位置決めするために遠位および／または近位方向において上記加熱プローブに沿って摺動するように構成される。
2020501686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織部位の少なくとも一部分に対して温熱療法を施す装置であって、
前記装置は、
エネルギー放射領域を備える加熱プローブであって、前記加熱プローブが、前記エネルギー放射領域により、組織の前記部分を加熱するためのエネルギー源に接続可能である加熱プローブと、
スリーブと
を備え、
前記加熱プローブは、前記スリーブ内に配置可能であり、前記スリーブは、前記温熱療法を制御するように、組織の前記部分内に前記エネルギー放射領域を位置決めするために遠位および／または近位方向において前記加熱プローブに沿って摺動するように構成される、装置。
【請求項２】
前記スリーブは、少なくとも１つの温度測定要素を含み、前記スリーブは、前記エネルギー放射領域から所定の距離をおいて前記少なくとも１つの温度測定要素を位置決めするために、遠位および／または近位方向において前記加熱プローブに沿って摺動するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの温度測定要素は、前記スリーブのチャンネル内に配置される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの温度測定要素が、前記スリーブ内に編み組まれるか、または編み継がれる、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記エネルギー放射領域は、前記加熱プローブの発光領域であるか、または、前記エネルギー放射領域が、少なくとも部分的にはディフューザーである発光領域であり、および／または、前記加熱プローブがファイバーである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記ディフューザーは、前記ファイバーのコアおよび／またはクラッディングおよび／または緩衝材内の構造化された描画であり、または、前記ディフューザーは、ラジアルファイバーである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記スリーブは、カテーテルイントロデューサーである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの温度測定要素は、前記スリーブの同じ横平面において配置された少なくとも２つの温度測定要素である、請求項２〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記加熱プローブの前記エネルギー放射領域は、キャピラリーによって覆われている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
溶融、および／または接着、および／または収縮チューブが、前記キャピラリーを前記加熱プローブに接合するために使用されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記エネルギー放射領域に対する、前記スリーブの適正な位置が求められた場合に、ハブが、前記スリーブおよび前記加熱プローブを係止するために使用される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
組織部位の少なくとも一部分に対して温熱療法を施すシステムであって、
前記システムは、
組織を加熱するためのエネルギー源と、
エネルギー放射領域を備える加熱プローブであって、前記加熱プローブは、前記エネルギー源に接続可能である加熱プローブと、
スリーブと、
組織の前記部分内の温度を測定する手段と、
前記温度を測定する手段により測定された温度を示すディスプレイ装置と
を備え、
前記加熱プローブは、前記スリーブ内に配置可能であり、前記スリーブは、前記温熱療法を制御するように、前記組織の前記部分内に前記エネルギー放射領域を位置決めすることを可能にするために遠位および／近位方向において前記加熱プローブに沿って摺動するように構成される、システム。
【請求項１３】
前記測定された温度が４０〜６０℃の範囲内の目標温度に維持されるように、前記放射エネルギーを制御する制御装置をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記温度は、ディスプレイのグラフとして示される、請求項１２または１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記温度を測定する手段は、前記スリーブ内に配置された温度測定要素であるか、または、前記温度を測定する手段は、前記組織の前記部分を備える処置領域の２Ｄまたは３Ｄの温度マップを得るための磁気共鳴イメージング法である、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
組織部位の少なくとも一部分に対して温熱療法を施す方法であって、
前記方法は、
スリーブ内にエネルギー放射領域を有する加熱プローブを配置する工程と、
組織の前記部分内に前記エネルギー放射領域を位置決めするために遠位および／または近位方向において前記加熱プローブに沿って前記スリーブを摺動させる工程と、
前記温熱療法を制御するために、前記組織の前記部分を加熱するための前記加熱プローブの前記放射領域からエネルギーを放射する工程と
を含む、方法。
【請求項１７】
温度測定要素を使用して、前記組織の前記部分内の温度を測定する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
測定された温度は、前記加熱プローブから放射されたエネルギーを制御するために使用される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記温度測定要素は、前記スリーブ内に配置され、前記加熱プローブに沿って前記スリーブを摺動させることにより、前記エネルギー放射領域から所定の距離をおいて位置決めされる、請求項１７または１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に少なくとも、腫瘍などの、組織の領域に関連した処置病変の組織内温熱療法の分野に関する。より具体的には、本発明は、熱源を使用した癌の制御された加熱および破壊のためのシステムに関する。さらに具体的には、本発明はさらに、摺動可能なスリーブを使用して、処置する対象の組織内に熱源を配置することに関する。
【背景技術】
【０００２】
腫瘍は、温熱療法などの熱によって破壊され得ることが当該技術分野において知られている。最も一般的な温熱療法の手法の１つは、光の吸収により、腫瘍を破壊する組織内レーザーハイパーサーミアである。初期の実験的および臨床的研究はＮｄ−ＹＡＧレーザー、および腫瘍の中心に挿入された、終端がむき出しになったファイバーを使用している。これらの大半は、組織効果の十分な制御を欠いていた。病変サイズを改善する方法には、マルチファイバーシステム、ディフューザー型ファイバー、および血管流入閉塞が含まれていた。しかし、組織内レーザーハイパーサーミアの標準的な適用は、組織の気化および炭化と、比較的予測困難な組織損傷および病変サイズとをもたらす。
【０００３】
当該処置はおおむね、加熱プローブの近くでの過熱を回避するために、いずれの場合にも放射領域近くで温度を制御することによって制御され、これは、処置病変のサイズに対する制御が非常に限定的であることを意味する。温度を制御する別のやり方は、腫瘍の境界の内部および／または外部に温度センサーを有する１つまたは複数の別個のリードを挿入することである。これは、実用的な、および倫理的な欠点いずれをも有し得る。倫理的には、腫瘍の内部および周辺に、より多くの注射を行わなければならず、これは、患者にとって痛みを伴い、追跡播種のリスクを増大させ得る。実用的には、適正な位置において種々のリードおよび温度センサーを配置することが困難であり得、これは、当該処置に否定的な影響を及ぼし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ラットおよびヒトでの研究は、癌の熱処置が免疫学的な抗腫瘍効果をもたらし得ることを示している。凝固していない複数の腫瘍抗原を死んだ癌細胞が放出すると、これらの抗原は、宿主の免疫系にさらされた際に免疫応答を引き起こし得る。よって、処置された腫瘍が破壊されるのみならず、当該免疫効果は、リンパ節を含む遠隔の部位、または局所で、残りの腫瘍を破壊する。上記免疫効果は、選択的な組織損傷、および増殖因子の比較的少ない放出に寄与する。化学療法は、局所療法より前に、または局所療法の時点で開始することが可能であるので、当該処置による罹患率が低いことにより、より効率的なやり方で化学療法を使用する可能性が与えられる。
【０００５】
今まで、従来技術の欠点なしで医療従事者が容易なやり方で処置病変を完全に制御し、および／または最適化する現実的なやり方は存在していない。このことには、患者にとって最適化された処置を得る可能性に対する意味がある。現在のシステムおよび関連する欠点は、当該免疫効果を獲得し、制御する可能性にも影響を及ぼす。よって、処置病変を最適化するための温熱刺激の改善された制御は効果的になり、患者安全を増大させ得る。当該処置の改善された制御は、熱源を取り囲む組織の気化および炭化と、それらに関する悪影響とを最小にし得る。さらに、処置病変に対する改善された制御は、免疫効果を獲得する可能性を向上し得る。凝固温度を実現することを目標とする処置の場合、壊死組織の経時的な進行の正確な監視の欠如は制限因子である。このことを容易にするために、処置体積内の明確な温度測定手法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
よって、本開示の実施例は好ましくは、末尾に記載された特許請求の範囲により、腫瘍などの組織の処置を施すために腫瘍の熱処置を制御する装置、システム、および方法を提供することにより、以上で明確にしたものなどの、当該技術分野における１つまたは複数の欠陥、欠点、または課題を単独で、またはいずれかの組み合わせで緩和、軽減、または除去しようとする。
【０００７】
ここに開示された装置、システム、および方法は、処置の目的のために、腫瘍などの不可逆的な組織損傷のためのプロセスを制御するために使用し得る。上記損傷は、昇華、または蒸発などの気化により、組織を除去するためのアブレーションによって得ることができる。別の実施例は、時にはレーザー誘起組織内温熱療法（ＬＩＴＴ）とも呼ばれる集束レーザーアブレーション（ＦＬＡ）などの処置の、経時的な壊死組織の経過を監視することなく、凝固温度を実現することである。当該処置は、免疫効果などの抗腫瘍効果を得ることによっても、改善し得る。抗腫瘍効果は、局所的な腫瘍の破壊に続く局所の、遠位の、または局所／遠位の組み合わせの効果であり得る。抗腫瘍効果は、抗原によって誘発され、処置された腫瘍の残されたいずれの部分も破壊し得るが、患者体内の他の未処置の腫瘍も破壊し得る。よって、上記効果は、腫瘍に対する「ワクチン」（アブスコパル効果）と考えることができる。抗原は、細胞死をもたらす処置の結果であるが、腫瘍の抗原の凝固／変性を伴わない。
【０００８】
本開示の態様によれば、腫瘍の少なくとも一部分などの、組織の少なくとも一部分に対して温熱療法を施す装置を開示する。上記装置は、エネルギー放射領域を備える加熱プローブを備える。加熱プローブは、エネルギー放射領域により、組織の上記部分を加熱するためのエネルギー源に接続可能である。上記装置はさらにスリーブを含み、加熱プローブはスリーブ内に配置可能であり、スリーブは、温熱療法を制御するように、組織の上記部分内でのエネルギー放射領域の位置決めを可能にするために遠位および／または近位方向において加熱プローブに沿って摺動するように構成される。
【０００９】
この配置は、改善された正確さを有し、処置する対象の組織の上記部分内の適正な位置においてエネルギー放射領域を位置決めすることを、より容易にする。
【００１０】
加熱プローブは、エネルギー放射領域による、組織の加熱のために、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波周波数（ＭＷ）、または、好ましくはレーザーを使用し得る。
【００１１】
一部の実施例では、スリーブは、少なくとも１つの温度測定要素を含む。遠位および／または近位方向において温度測定要素とともにスリーブを摺動させることにより、温度測定要素は、エネルギー放射領域に対して最適な距離をおいて位置決めすることができる。この配置は、別個に挿入されたリードによって処置される対象の当該部分外に位置決めされた温度センサーを使用することと比較して、処置病変のサイズおよび温熱療法を制御するための改善された正確さを有する。処置病変のサイズは、温度が測定され、目標温度内になるように選択される、おおむね、組織内の一点と、加熱プローブのエネルギー放射領域との間の距離によって求められる。一理由は、温度センサーは放射領域とのアラインメントが行われることであり、これは、別個のリードを使用して腫瘍の外部にセンサーを位置決めした場合に実現することが非常に困難であり得る。別個のリードを使用して腫瘍の外部に温度センサーを位置決めした場合、温度センサーは、加熱プローブの放射領域とのアラインメントが行われない可能性が最も高い一方、その代わりに、深すぎる、浅い、または遠く離れすぎた所に位置決めされる。別の利点は、最初の挿入の温度センサーと加熱プローブとの間の距離が、最適な処置病変を実現するのに良好でないとみなされた場合に、温度センサーとともにリードを再挿入する必要がないことである。
【００１２】
プラスチック材料で作ることが可能なスリーブ内に温度測定要素を配置させるさらなる利点は、複数の温度測定点が隔離されており、温度センサーを位置決めするために使用される、多くの場合、金属でできた別個のリードによって影響されないということである。例えば、温度測定要素は、温度センサーを位置決めするために別個のリードを使用する場合におけるように上記リードによって冷却されないので、それらを隔離させることにより、温度測定は、より速く、および／または、より正確になる。
【００１３】
本開示の一部の実施例は、スリーブのチャンネル内に配置された少なくとも１つの温度測定要素である。スリーブはその後、加熱され得、少なくとも１つの温度測定要素の周りで収縮する。あるいは、一部の実施例では、スリーブは、同心円状に配置された２つの収縮チューブを備え得る。温度測定要素２０は２つの上記チューブ間に配置され得る。上記チューブはその後、熱収縮し得る。あるいは、一部の実施例では、少なくとも１つの温度測定要素が、スリーブ内に編み組まれるか、または編み継がれる。
【００１４】
本開示の一部の実施例では、熱プローブはファイバーを備え、ファイバーの発光領域は少なくとも部分的にはディフューザーである。例えば、一部の実施例では、ディフューザーはラジアルファイバーである。一部の他の実施例では、ディフューザーは、ファイバーのコアおよび／またはクラッディングおよび／または緩衝材内の構造化された描画である。
【００１５】
ディフューザーを使用することにより、ディフューザーなしの、終端がむき出しになったファイバーの使用と比較して放射プロファイルを変えることが可能である。例えば、ディフューザーがラジアルファイバーである場合、２つ以上の別個のラジアル放射点を使用し得る。放射点の各々は、同じ効果を有し得、または、当該効果は、特定の放射プロファイルを得るために放射点間で異なり得る。別の目的は、適切なパワー密度を得ることであり得る。放射プロファイルおよび／またはパワー密度は、処置、および／または処置病変の形状に影響を及ぼす。ファイバーのコアおよび／またはクラッディングおよび／または緩衝材内の構造化された描画でできたディフューザーを使用する場合にも同じことがあてはまる。描画のパターン、位置、および／または密度を変更することにより、腫瘍の一部分などの、組織の当該部分の処置を最適化するために使用し得る異なる放射プロファイルまたはパワー密度を得ることができる。
【００１６】
本開示の一部の実施例では、スリーブはカテーテルイントロデューサーである。
【００１７】
本開示の一部の実施例には、スリーブの同じ横平面において配置された少なくとも２つの温度測定要素がある。これは、発光領域から同じ距離をおいて配置された少なくとも２つの温度測定要素を使用して温度を測定することができるように、二重化のために行い得る。万一、少なくとも２つの温度測定要素のうちの１つが偽の値を与える、または値を与えない場合には、破損した、または損傷したものの代わりに、他の温度測定要素を使用し得る。このことは、患者安全を改善し、新たなスリーブおよび加熱プローブを再挿入しなければならないリスクを低減する。
【００１８】
本開示の一部の実施例は、キャピラリーによって覆われた加熱プローブの当該放射領域である。キャピラリーは、加熱プローブの熱安定性を改善し、キャピラリーの表面が高温を受けた際に当該放射領域をそのままの状態にし得る。キャピラリーは、例えば、接着剤および／または収縮チューブを使用して、溶融および／または接着により、ファイバーまたは加熱プローブに接合し、封止し得る。熱プローブがファイバーを含んでいる場合、ガラスキャピラリーであるキャピラリーをファイバーの裸端に溶融する利点は、シリカに対するシリカとの間の高熱安定性接合が、高温に曝された遠位端において得られるということである。それにより、加熱プローブの熱安定性はさらに改善され、当該放射領域はそのままの状態にされる。
【００１９】
本開示の一部の実施例では、ハブが、適正な位置（例えば、エネルギー放射領域に対する少なくとも温度要素との間の最適な距離）が求められた場合にスリーブおよび加熱プローブを係止するために使用される。ハブの一部分をスリーブの近位端に配置させ、ハブの第２の部分を加熱プローブにおいて配置させることにより、温度測定要素に最適な位置を求めるために加熱プローブに沿ってスリーブを摺動させる前に上記２つを締結固定することが可能である。適正な位置が求められると、ハブの一部である係止部材、好ましくは止血弁などの弁を、処置を開始する前にスリーブと、ファイバーなどの加熱プローブの位置とを係止するために使用することができる。
【００２０】
スリーブ内の温度センサーは、例えば、敏感な解剖学的構造を保護する必要がある場合に、外部の温度測定点と組み合わせることができる。このことは、上記敏感な構造に対する損傷を回避するために、所定のレベルにおいて熱源を遮断する安全装置としての役割を担い得る。
【００２１】
本開示のさらなる態様では、腫瘍の少なくとも一部分などの組織の少なくとも一部分に対して温熱療法を施すシステムを開示している。上記システムは、エネルギー源に接続可能なエネルギー放射領域であって、上記エネルギー放射領域により、上記組織の当該部分を加熱するためのエネルギー放射領域を備える加熱プローブを備える。上記システムはスリーブも含む。上記システムは、上記組織の部分内の温度を測定する手段、および上記温度を測定する手段により測定された温度を示すディスプレイ装置も含み得る。加熱プローブはスリーブ内に配置可能であり、スリーブは、温熱療法を制御するように、処置する対象の上記組織の部分内にエネルギー放射領域を位置決めするために遠位および／近位方向において加熱プローブに沿って摺動するように構成される。
【００２２】
ディスプレイ装置上に表示された温度は、エネルギー放射領域に対するエネルギーを制御し、それにより、温熱療法を制御するために使用し得る。
【００２３】
温度を測定する手段が、スリーブ内に配置された温度測定要素である場合、上記表示された温度は、エネルギー放射領域と、温度測定要素との間の最適距離を求めるために使用し得る。
【００２４】
処置の目標が組織を凝固させることである場合、スリーブ内の温度センサーは空間的に非常に明確に定義されており、熱源に対する距離は非常に正確である。よく知られた生体熱アルゴリズムを使用して、経時的な組織損傷をよって、監視し得る。
【００２５】
一部の実施例では、処置中に温度を測定する際に、改善された正確さを実現する別のやり方を開示する。これは、処置領域の２Ｄまたは３Ｄの温度マップを得るために磁気共鳴イメージング法を使用することを含む。関心領域（ＲＯＩ）は、当該放射領域から、腫瘍境界などの、所定の距離をおいた点を求めることにより、範囲を定めることができる。この領域は、処置病変の範囲を定めることができ、このＲＯＩ内の温度は、所定の値に温度を維持するために熱源を制御するために使用し得る。ＭＲ画像の２Ｄ温度マップ内の他の領域はさらに、閾値温度に達した場合に、熱源を遮断する自動安全機能としての役割を担うように、範囲を定め得る。
【００２６】
本開示の一部の実施例では、上記システムは、測定された温度が４０〜６０℃の、例えば４０〜５５℃の、例えば４２〜５０℃の範囲内の目標温度に維持されるように放射エネルギーを制御する制御装置を含む。当該温度は例えば、ディスプレイ上にグラフとして示し得る。
【００２７】
処置病変の縁における温度を監視し、監視された温度を当該同定された範囲内で安定した状態に維持することによって加熱および処置を制御することにより、熱源を取り囲む組織の気化および炭化と、それらに関する悪影響とを最小にするなどの、患者にとっての限定的な悪影響および安全に関する改善を伴う処置という良好な処置がもたらされることが示されている。このことは、例えば、熱組織損傷の外延が温度および加熱時間の両方に依存することが利用される集束レーザーアブレーション（ＦＬＡ）に関する。細胞の生存は、いくつかの重要なタンパク質の熱安定性に関係する。不可逆的なタンパク質変性は、６０℃付近で起こり得る。６０℃を超えている間、凝固はある程度瞬間的であり、４２〜６０℃では、より長い加熱期間で熱損傷が得られる。６０℃未満の超生理学的なハイパーサーミアにかけられる領域は、処置後２４〜７２時間で凝固壊死を発症する。
【００２８】
さらに、４２〜５０℃、例えば４４〜４８℃の範囲内に処置病変の縁における温度を維持することは、処置された癌に対する免疫学的な抗腫瘍効果、すなわち、免疫賦活レーザー温熱療法をもたらす見通しを有することを示している。
【００２９】
別の態様では、組織部位の少なくとも一部分に対して温熱療法を施す方法を開示する。上記方法は、スリーブ内にエネルギー放射領域を有する加熱プローブを配置する工程と、組織の当該部分内にエネルギー放射領域を位置決めするために遠位および／または近位方向において加熱プローブに沿ってスリーブを摺動させる工程と、温熱療法を制御するために組織の当該部分を加熱するための加熱プローブの当該放射領域からエネルギーを放射する工程とを含む。
【００３０】
一部の実施例では、上記方法は、温度測定要素を使用して組織の一部分内の温度を測定する工程を含む。温度測定要素は、サーミスター／熱電対などの温度センサーなどの温度測定要素を組織内に挿入することができ、および／または、磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）などの外部装置を、処置領域の２Ｄまたは３Ｄの温度マップを得るために使用することができる。
【００３１】
一部の実施例では、測定された温度は、加熱プローブから放射されたエネルギーを制御するために使用される。
【００３２】
一部の実施例では、温度測定要素は、加熱プローブに沿ってスリーブを摺動させることにより、エネルギー放射領域から所定の距離をおいて位置決めされる。
【００３３】
なお、本明細書で使用される用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、記載された構成、整数、工程、または構成部分の存在を特定するように解されるが、１つまたは複数の他の構成、整数、工程、構成部分、またはそれらの群の存在または追加を除外するものでない。
【００３４】
本開示の実施例が可能なこれらの、および他の態様、構成、および利点は、添付図面を参照して、本発明の実施例の以下の説明から明らかであり、明瞭になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】腫瘍などの組織の熱処置を制御する例示的な装置の概略図である。
【図２】組織の熱処置のための装置の例示的な構成の概略図である。
【図３Ａ】例示的なイントロデューサーシステムおよび熱プローブの概略図である。
【図３Ｂ】例示的なイントロデューサーシステムおよび熱プローブの概略図である。
【図３Ｃ】例示的なイントロデューサーシステムおよび熱プローブの概略図である。
【図３Ｄ】例示的なイントロデューサーシステムおよび熱プローブの概略図である。
【図４Ａ】イントロデューサーなどのスリーブ内に一体化される温度センサーの位置決めの概略図である。
【図４Ｂ】イントロデューサーなどのスリーブ内に一体化される温度センサーの位置決めの概略図である。
【図４Ｃ】イントロデューサーなどのスリーブ内に一体化される温度センサーの位置決めの概略図である。
【図４Ｄ】イントロデューサーなどのスリーブ内に一体化される温度センサーの位置決めの概略図である。
【図５Ａ】ハブを有するイントロデューサーシステムの概略図である。
【図５Ｂ】ハブを有するイントロデューサーシステムの概略図である。
【図５Ｃ】ハブを有するイントロデューサーシステムの概略図である。
【図５Ｄ】ハブを有するイントロデューサーシステムの概略図である。
【図６】病変を得るために腫瘍内に配置されたプローブおよびイントロデューサーの概略図である。
【図７Ａ】ディフューザー型ファイバーの遠位端近くに配置されたキャピラリーの概略図である。
【図７Ｂ】ディフューザー型ファイバーの遠位端近くに配置されたキャピラリーの概略図である。
【図８】腫瘍などの組織の熱処置のための方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本開示の具体的な実施例を、添付図面を参照して説明する。しかし、本開示は、多くの異なる形態において具体化することができ、ここに記載された実施例に限定されるものと解されるべきでなく、むしろ、これらの実施例は、本開示が詳細であり、および完全であるように提供され、当業者に対して本開示の範囲を完全に伝えるように提供される。添付図面に示された実施例の詳細な説明において使用される用語は、本開示を限定することを意図するものでない。上記図面では、同様な番号は同様な構成要素を表す。
【００３７】
以下の説明は、組織の温熱療法を制御する装置、システム、および方法に適用可能な実施例に焦点を当てている。温熱療法は、腫瘍の一部分などの、処置する対象の組織の少なくとも一部分を包含する処置病変のサイズを制御することによって制御される。好ましくは、処置病変は、組織領域の外側の処置を制御するために使用される温度測定要素を位置決めすることにより、腫瘍などの、処置する対象の組織領域全体に大きさが合わせられる。好ましくは、処置を制御するために使用される温度測定要素は、腫瘍の一部分などの、処置する対象の組織の境界の約２〜５ｍｍ外側、すなわち、処置病変の２〜５ｍｍ外側に位置決めされる。処置病変のサイズは、それにより、目標温度４０〜６０℃などの目標温度に達するように温度が選択される、組織内の点と、プローブのエネルギー放射部分との間の距離によって判定され得る。特に、本開示は、凝固温度を取得し、経時的な壊死組織の進行を正確に監視し、または、腫瘍の少なくとも一部分の、温熱療法による抗腫瘍免疫応答を取得する装置、システム、および方法に関する。しかし、本発明はこの適用に限定されることはない一方、腫瘍の温熱療法処置の他の分野に適用できることが理解されよう。
【００３８】
図１による実施例では、腫瘍などの組織の温熱療法のための例示的なシステム１の概略図を示す。システム１は特に、腫瘍の少なくとも一部分を包含する病変のサイズを制御することにより、温熱療法を制御するために開発されている。一部の実施例では、システム１は、免疫賦活レーザー温熱療法を制御するために使用し得る。
【００３９】
システム１は、温度測定要素２０から温度データを受け取るように構成された温度読み取り装置５１を含む制御装置５０を備える。温度測定要素は、サーミスター／熱電対などの温度センサーであり得る。制御装置は、入力信号を出力信号に変換するためのコンピューター、マイクロプロセッサーまたは電子回路であり得る。当該制御は例えば、フィードバックループを使用して行い得る。上記システムの一部の実施例では、温度測定要素２０はスリーブ内に配置される。サーミスター／熱電対などの温度測定要素２０は、マルチルーメンスリーブなどのスリーブのチャンネル内に配置され得る。温度測定要素がスリーブのチャンネル内に配置された後、スリーブを熱収縮させ得る。あるいは、一部の実施例では、スリーブは、同心円状に配置された２つの収縮チューブを備え得る。温度測定要素２０は、２つのチューブの間に配置し得る。上記チューブはその後、熱収縮させ得る。あるいは、一部の実施例では、温度測定要素２０は、スリーブ内に編み組まれるか、または編み継がれ得る。
【００４０】
あるいは、および／またはさらに、スリーブ内に温度センサーを配置させるために、磁気共鳴イメージング法を、処置領域の２Ｄまたは３Ｄの温度マップを得るために使用し得る。関心領域（ＲＯＩ）は、当該放射領域から、腫瘍境界などの、所定の距離をおいた点を求めることにより、範囲を定めることができる。この領域は、処置病変の範囲を定めることができ、このＲＯＩ内の温度は、所定の値に温度を維持するために熱源を制御するために使用し得る。ＭＲ画像の２Ｄ温度マップ内の他の領域はさらに、閾値温度に達した場合に、熱源を遮断する自動安全機能としての役割を担うように、範囲を定め得る。
【００４１】
スリーブ内に配置された温度測定要素の代わりに、磁気共鳴イメージングシステムなどの外部温度測定センサーを使用する場合、スリーブプローブの配置は、組織内への加熱領域の位置決めを改善し、より容易にするために使用される。
【００４２】
エネルギー放射領域を有する加熱プローブ１０はスリーブ内に配置可能である。加熱プローブ１０は、遠位端において発光領域を有するファイバーを備えることができ、遠位端は、腫瘍内に、組織内配置されるように構成される。ファイバーに対する代替策は、エネルギー放射領域により、組織を加熱するために、無線周波数（ＲＦ）またはマイクロ波（ＭＷ）を使用することであり得る。一部の実施例では、加熱プローブ１０は、発光領域などのエネルギー放射領域にわたってキャピラリーを配置させている。ファイバーのキャップを有する端は遠位端であり、遠位端は、腫瘍などの組織において、組織内配置されるように構成される。特にファイバーが熱プローブとして使用される場合、キャピラリーは、熱プローブの熱および機械的安定性を向上させ得る。さらなる実施例では、ライトプローブは、遠位端において発光領域を有するファイバーでしかなく、遠位端は、腫瘍内に、組織内配置されるように構成される。
【００４３】
使用中、スリーブは、病変のサイズを制御することにより、温熱療法を制御するように加熱プローブ１０のエネルギー放射領域に対して適正な距離をおいて温度測定要素２０を位置決めすることを可能にするために、遠位および／または近位方向において加熱プローブ１０に沿って移動可能に摺動させ得る。スリーブは加熱プローブ１０近くに配置されたスリーブであり得る。加熱プローブ１０およびスリーブは、温熱療法を施す際にイントロデューサー内に位置決めし得る。あるいは、スリーブを導入し得、加熱プローブ１０は、温熱療法を施す際にイントロデューサー内に配置される。
【００４４】
さらに、当該システムの一部の実施例では、スリーブは、スリーブ内に複数の温度測定要素２０、３０、４０を配置させ得る。複数の温度測定要素２０、３０、４０は、スリーブに沿って間隔をおいて配置し得る。複数の温度測定要素２０、３０、４０を使用する場合、温度測定要素の数は、１よりも大きないずれの数（例えば２〜２０、例えば２〜１５、例えば２〜１０、例えば２〜５）であってよい。
【００４５】
さらに、一部の実施例では、少なくとも温度測定要素２０、３０、４０は、間隔をおいてではなく、同じ位置に配置し得る。これは、発光領域などの当該放射領域から同じ距離をおいて配置された少なくとも２つの温度測定要素２０、３０、４０を使用して温度を測定することができるように、二重化のために行い得る。万一、温度測定要素２０、３０、４０のうちの１つが偽の値を与える、または値を与えない場合には、破損した、または損傷したものの代わりに、他の温度測定要素２０、３０、４０を使用し得る。
【００４６】
あるいは、一部の実施例では、温度測定要素２０、３０、４０は、スリーブの代わりに加熱プローブ１０内に配置し得る。一部の実施例では、温度測定要素２０、３０、４０は、スリーブおよび加熱プローブ１０いずれの中にも配置し得る。さらに、一部の実施例では、システム１は、さらなる外部の温度測定点を含み得る。これらの外部の温度測定点は例えば、高温から保護する必要がある敏感な解剖学的構造の隣に位置決めし得る。これらの外部の温度測定点はしたがって、上記敏感な構造に対する損傷を回避するために、所定のレベルにおいて熱源を遮断する安全装置としての役割を担い得る。
【００４７】
制御装置５０は、熱プローブ１０によって放射されたエネルギーを制御するための、エネルギー源などのパワー制御装置５２をさらに備える。組織の加熱をもたらすエネルギーは例えば、ＲＦ技術またはレーザー技術を使用して放射し得る。レーザー技術は、処置する対象の組織の制御および加熱を改善し、それにより、処置病変を最適化することの正確さを改善することが示されているので好まれ得る。図２は、腫瘍などの組織の温熱療法のためのシステムの概略図である。上記システムは制御装置１００を備える、制御装置１００は例えば、加熱プローブ１７０に接続される対象のパワー制御装置に接続されたコンピューターであり得る。加熱プローブは、ＲＦプローブ、ＭＷプローブ、または、好ましくは、レーザー装置に接続可能な光ファイバーであり得る。当該制御装置は、温度測定要素１９０ａ、１９０ｂに接続される対象の温度読み取り装置も含み得る。制御装置１００は、医療従事者に向けて情報を表示するディスプレイ装置１１０をさらに含み得る。上記情報は例えば、測定された現在の温度、処置の経過時間、測定された温度の経時的な変化を示すグラフ、病変のサイズ、および加熱プローブ１７０に対するパワーであり得る。当該制御装置はさらに、キーボード、コンピューターマウス、タッチパッド、またはタッチスクリーンなどの入力装置１２０を含む。制御装置１００はさらに、加熱プローブ１７０を制御装置１００に接続するための第１のポート１５０を有し得る。制御装置１００は、少なくとも１つの温度測定要素１９０ａ、１９０ｂを制御装置１００に接続するための第２のポート１４０を有し得る。
【００４８】
図２に示すシステムでは、加熱プローブ１７０は、ポート１５０を介して制御装置１００に接続される。加熱プローブは、ＲＦプローブ、ＭＷプローブ、または、好ましくは、光ファイバーであり得る。加熱プローブ１７０は、制御装置１００の、レーザードライバーなどのパワー制御装置（図示せず）によって制御される、レーザー源、ＲＦ源、またはＭＷ源などのエネルギー源（図示せず）に接続可能である。加熱プローブ１７０は、先端１８０における放射領域を有する。上記放射領域は発光領域であり得る。上記放射領域は、イントロデューサーなどのスリーブ１６０を使用して処置される対象の腫瘍などの組織において、組織内配置されるように構成される。組織を加熱するためにエネルギーを加えると、処置する対象の組織の少なくとも一部分を包含する処置病変１３０が得られる。
【００４９】
加熱プローブ１７０の図示された実施例は光ファイバーであり、当該放射領域は発光領域である。発光領域は、終端がむき出しになったファイバー、またはディフューザーであり得る。一部の実施例では、ディフューザーはラジアルファイバーである。一部の他の実施例では、ディフューザーは、光ファイバーのコアおよび／またはクラッディングおよび／または緩衝材内の構造化された描画である。
【００５０】
さらに、一部の実施例では、当該放射領域は、処置中の熱および機械的安定性を改善させるためにキャピラリーによって覆い得る。
【００５１】
当該概略図では、加熱プローブ１７０は、イントロデューサー１６０内で摺動し得るので、移動可能に配置される。イントロデューサー１６０内には、図１について表す実施例に応じて配置された少なくとも１つの温度測定要素１９０ａ、１９０ｂが存在している。当該概略図では、２つの温度測定要素１９０ａ、１９０ｂが、スリーブに沿って、間隔をおいて配置される。さらに、および／または、あるいは、イントロデューサー１６０の一部の実施例では、少なくとも２つの温度測定要素は、上記少なくとも２つの温度測定要素がスリーブの同じ横平面において配置されるように少なくとも位置１９０ａに配置される。これは、発光領域などの当該放射領域から同じ距離をおいて配置された少なくとも２つの温度測定要素を使用して温度を測定することができるように、二重化のために行い得る。万一、スリーブの同じ横平面に配置された当該温度測定要素のうちの１つが偽の値を与える、または値を与えない場合には、破損した、または損傷したものの代わりに、他の温度測定要素を使用し得る。
【００５２】
イントロデューサー１６０および加熱プローブ１７０が腫瘍内に配置された後、処置する病変のサイズは、少なくとも１つの温度測定要素１９０ａ、１９０ｂと当該放射領域との間の距離を増加させ、または減少させるようにイントロデューサーを摺動させることによって求めることができる。少なくとも１つの温度測定要素１９０ａ、１９０ｂは、制御装置１００に接続されたレーザー装置に対するパワーを調節するなど、加熱プローブに対するパワーを増加させ、または減少させることにより、組織の加熱を制御するために使用される温度を測定するために使用される。
【００５３】
さらに、および／または、あるいは、少なくとも２つの測定点１９０ａ、１９０ｂが使用される一部の実施例では、イントロデューサー１６０を摺動させることによる調節後に第１の測定点１９０ａにより、高すぎる温度が測定された場合、当該放射領域に対する、より長い距離を有する第２の測定点１９０ｂを、処置を制御するために使用し得る。
【００５４】
さらに、および／または、あるいは、少なくとも２つの測定点１９０ａ、１９０ｂが使用される一部の実施例では、第１の測定点１９０ａにより、高すぎる温度が測定され、および、イントロデューサー１６０を摺動させることによる調節後に第２の測定点１９０ｂにより、低すぎる温度が測定された場合、第１および第２の測定点１９０ａ、１９０ｂ間に配置された仮想点を、処置を制御するために使用し得る。上記仮想点の温度は、第１の測定点１９０ａにおいて、および第２の測定点１９０ｂにおいて、測定された温度を使用して算出し得る。
【００５５】
イントロデューサー１６０は、一部の実施例では、超音波、ＭＲＩ、Ｘ線、または他のイメージング機器を使用して可視にすることにより、適正な位置にイントロデューサー１６０を位置決めし易くするために、その長さに沿って配置されたマーカー１９５を有し得る。
【００５６】
図１に関して前述したように、図２に示す当該システムは、処置病変の範囲を定めるために使用し得る、処置領域の２Ｄまたは３Ｄの温度マップを得るために使用し得る磁気共鳴イメージングシステムと組み合わせ得る。当該システムを磁気共鳴イメージングシステムと組み合わせた場合、処置病変１３０の境界における温度は、磁気共鳴イメージングシステムによって測定し得るので、スリーブは温度測定要素を含まない場合がある。
【００５７】
図３Ａ〜Ｄは、腫瘍内に加熱プローブ２２０、およびイントロデューサーなどのスリーブ２００をどのようにして位置決めするかの概略的な実施例を示す。
【００５８】
図３Ａに示すのは、腫瘍内など、組織内にイントロデューサーを位置決めするために使用されるイントロデューサースタイレット２１０およびイントロデューサー２００である。図３Ｂでは、イントロデューサースタイレット２１０がイントロデューサー２００から取り外される。図３Ｃでは、加熱プローブ２２０はイントロデューサー２００内に配置される。この実施例では、加熱プローブ２００の先端２３０がイントロデューサー２００の端に達するまで、加熱プローブ２２０が押される。加熱プローブ２２０は、超音波、ＭＲＩ、Ｘ線、または他のイメージング機器を使用して可視にすることにより、適正な位置において加熱プローブ２２０を位置決めし易くするために、その長さに沿って配置されたマーカー２４０を有し得る。加熱プローブ２２０の先端２３０がイントロデューサー２００の端２５０に達した後、図３Ｄに示すように、上記イントロデューサーは、加熱プローブ２２０に沿って移動可能に摺動し得る。加熱プローブ２２０に沿ってイントロデューサー２００を上下に摺動させることにより、第１の温度測定点２６０ａと放射領域２７０との間の距離Ｘが得られる。時には、第１の温度測定点２６０ａは使用されないことがあり得、その代わりに、異なる温度測定点、例えば、温度測定点２６０ｂ〜ｄのいずれかと、放射領域２７０との間の距離Ｘを求めることができる。
【００５９】
加熱プローブ２２０に沿ってイントロデューサー２００を上方に、および／または下方に摺動させながら温度を監視することにより、最適な病変サイズを求めることができる。上記イントロデューサーは、超音波、Ｘ線、またはＭＲＩなどのイメージングモーダリティ装置を使用してその位置を監視するために少なくとも１つのマーカー２８０を有し得る。上記イントロデューサーは、イントロデューサー２００の長さに沿って、距離Ｙの間隔をおいたさらなる温度測定要素２６０ｂ〜ｄを有し得る。
【００６０】
放射領域２７０と、温度測定要素２６０ａまたは２６０ｂ〜ｄとの間の適正な距離Ｘが求められると、上記イントロデューサーは、止血弁などの弁など、係止部材を含むハブ２９０により、その位置において係止される。前述したように、少なくとも２つの測定点２６０ａまたは２６０ｂ〜ｄが使用される一部の実施例では、イントロデューサー２００を摺動させることにより、第１の測定点２６０ａによって、高すぎる温度が測定された場合、放射領域２７０に対するより長い距離を有する第２の２６０ｂ〜ｄを、処置病変のサイズおよび処置を制御するために使用し得る。
【００６１】
一部の実施例では、イントロデューサー２００内に加熱プローブ２２０を位置決めする前に所定の距離Ｘが設定される。加熱プローブ２２０の放射領域２７０がイントロデューサー２００の遠位端に達すると、イントロデューサー２００および加熱プローブ２２０がハブ２９０においてともに係止されるまで、イントロデューサー２００が引き寄せられる。一部の他の実施例では、上記係止は、イントロデューサー２００が適正な位置まで引き寄せられたことを医療従事者に示すための警告のフィードバックを含む。距離のさらなる調節が必要な場合、ハブ２９０の弁などの係止部材を開けることができ、適正な位置が求められるまで、イントロデューサー２００を遠位および／または近位方向においてさらに摺動させることができる。その後、弁などの係止部材を閉めることができ、処置が開始される前にイントロデューサー２００および加熱プローブ２２０をともに係止することができる。
【００６２】
少なくとも２つの測定点２６０ａ、２６０ｂ〜ｄがスリーブ内に配置される一部の実施例では、第１の測定点２６０ａが高すぎる温度を測定し、イントロデューサー２００を摺動させることによる調節後、第２の測定点２６０ｂ〜ｄが低すぎる温度を測定した場合、第１および第２の測定点２６０ａ、２６０ｂ〜ｄ間に配置された仮想点を、処置を制御するために使用し得る。第１の測定点２６０ａおよび第２の測定点２６０ｂ〜ｄにおける測定された温度を使用して仮想点の温度を算出することができる。
【００６３】
図４Ａおよび図４Ｂは、挿入された加熱プローブ３２０に沿って上方に、および／または下方に、イントロデューサー３００などのスリーブを摺動させることにより、処置病変をどのようにして最適化するかの実施例を概略的に示す。
【００６４】
当該目的は、病変サイズを最適化し、目標温度とも呼ばれる処置温度３１０に達することである。処置温度３１０は、処置病変の縁において４０〜５５℃の範囲内、例えば４４〜４８℃、例えば４６℃にあり得る。処置病変の縁における温度を監視し、監視された温度を当該同定された範囲内で安定した状態に維持することによって腫瘍の加熱を制御することにより、熱源を取り囲む組織の気化および炭化と、それらに関する悪影響とを最小にするなどの、患者にとっての限定的な悪影響および安全に関する改善を伴う処置の良好な結果がもたらされることが示されている。さらに、これらの範囲内に処置病変の縁における温度を維持することが、処置された癌に対する免疫学的な抗腫瘍効果、すなわち、免疫賦活レーザー温熱療法をもたらす見通しを示している。
【００６５】
図４Ａでは、イントロデューサー３００などのスリーブ内に配置された温度測定要素３６０と、加熱プローブ３２０の放射領域３７０との間の当初距離はＸｍｍである。スリーブ３００は、スリーブ３００の遠位端の位置を可視化するためのマーカー３８０も有し得る。ディスプレイ上の温度曲線３３０を注視することにより、温度測定要素３６０によって監視された温度の増加が速すぎると判定された場合、放射領域３７０と温度測定要素３６０との間の距離が距離Ｘ＋Ｙｍｍに増加するようにスリーブ３００を摺動させ得る。処置病変はこの例では、当初計画されたよりも大きくし、したがって、最適化された処置をもたらし、安定した状態に目標温度３１０を維持し得る。
【００６６】
図４Ｂでは、イントロデューサー３００などのスリーブ内に配置された温度測定要素３６０と、加熱プローブ３２０の放射領域３７０との間の当初距離はＸｍｍである。スリーブ３００は、スリーブ３００の遠位端の位置を可視化するためのマーカー３８０も有し得る。ディスプレイ上の温度曲線３３０を注視することにより、温度測定要素３６０によって監視された温度増加が遅すぎると判定され、または、目標温度３１０に達することができない場合、放射領域３７０と温度測定要素３６０との間の距離が距離Ｘ−Ｙｍｍに減少するようにスリーブ３００を摺動させ得る。よって、処置病変をより小さくして、処置を最適化し、安定した状態に目標温度３１０を維持し得る。
【００６７】
図４Ａおよび図４Ｂでは、図示は、最遠位の温度測定要素に対して最適化が行われることを示している。前述したように、時には、別の温度測定要素を使用すること、または、２つの温度測定要素間に配置された仮想点を使用することがより実用的であり得る。
【００６８】
処置病変を最適化するために温度測定要素を使用し、最遠位の温度測定要素に比して処置を制御する別の理由は、より遠位のものを処置病変内に位置決めすることができるという点である。腫瘍内などの、処置病変内に位置決めされた１つまたは複数の温度測定要素は、他のパラメータを測定し、制御するために使用し得る。例えば、処置病変内に位置決めされた温度測定要素は、出血および／または炭化および／または凝固を検出するために使用し得る。
【００６９】
図５Ａ〜図５Ｄは、ハブを有するスリーブシステムを示しており、上記スリーブシステムは、カテーテルイントロデューサーシステムであってもよい。図５Ａ〜図５Ｄに示す、ハブを有するスリーブシステムは、図１〜図４に関して説明し、図示した配置のいずれかとともに使用し得る。
【００７０】
図５Ａは、コネクター４１０であって、その近位端に、コネクターをハブに締結する手段４１０、およびコネクターをハブから解放する手段４２０を備えるコネクター４１０を有するイントロデューサースタイレット４００を示す。図５Ｂは、カテーテルイントロデューサーなどのスリーブ４３０を示す。図示したスリーブ４３０は、超音波、Ｘ線、またはＭＲＩなどのイメージングモーダリティ装置を使用して組織内のスリーブの位置決めを可視化するためのマーキング４３５ａ、４３５ｂを有し得るが、他のモーダリティも使用し得る。スリーブ４３０内には、サーミスター／熱電対などの温度測定要素（図示せず）を配置し得る。温度測定要素は、スリーブのチャンネル内に配置し得る。温度測定要素をスリーブのチャンネル内に配置した後、スリーブ４３０を熱収縮させ得る。他の実施例では、スリーブ４３０は、同心円状に配置された２つの収縮チューブを備え得る。温度測定要素は、２つのチューブの間に配置し得る。上記チューブはその後、熱収縮させ得る。あるいは、一部の実施例では、温度測定要素は、スリーブ内に編み組まれるか、または編み継がれ得る。
【００７１】
上記スリーブは、その近位端に取り付けられたハブ４４０を有する。ハブ４４０は、図５Ａに示すようなスタイレット、または加熱プローブをスリーブ４３０に導入することを可能にするための開口４５０を有する。ハブは、ハブ４４０に接続し、それにより、コネクターをハブ４４０に係止するための、スタイレット４００の近位端におけるコネクター４１０の締結手段４１５などの締結手段の突出要素４４５も備え得る。スタイレット４００の近位端におけるコネクター４１０における解放手段４２０などの、コネクターの解放手段を押すことにより、コネクターをハブ４４０から取り外すことが可能である。
【００７２】
図５Ｃは、２つの部品、すなわち、止血弁などの弁など、係止部材４８０、およびコネクター４６０を有する第２の第２のハブ５００を示す。コネクター４６０は、スタイレットのコネクター４１０と同様であり、スリーブの遠位端におけるハブ４４０に第２のハブ５００を接続するための締結および解放手段４６５を備える。係止部材４８０は、加熱プローブ（図示せず）を挿入するために、近位端における開口４８５を備える。図５Ｃでは、第２のハブ５００は、コネクター４６０の開口４７０内に挿入する対象の突出部材４９０を遠位端が有する２つの部品を備えているように示している。これらの２つの部品は、１つのユニットとして組立てて、および、配送し得る。あるいは、ハブ５００は、合体させられる２つの部品である代わりに単一のユニットとして成形し得る。
【００７３】
図５Ｄは、コネクター４６０および係止部材４８０を合体させた後の第２のハブ５００の断面を示す。図５Ａは、突出要素４４５に接続することにより、スリーブのハブ４４０に第２のハブ５００を締結する手段４６６を含む。図５Ｄはさらに、締結および解放手段４６５が、解放手段４６７を押すことにより、スリーブのハブ４４０から第２のハブ５００を解放する手段４６７を含むことを示している。第２のハブ５００およびスタイレット４００に使用されるこの種の締結および解放手段は、スタイレット４００または第２のハブ５００を締結し、解放する単純な、および安全なやり方を可能にする。
【００７４】
図５Ｄでは、弁などの係止部材４８０、および、第２のハブ５００をルーメン４８６が
通過することを示している。加熱プローブは、処置中にこのルーメン４８５内に配置し得る。弁を閉める、または止血弁を閉めるなど、係止部材４８０を係止することにより、加熱プローブは、ルーメン４８６内のその位置に係止される。加熱プローブがルーメン４８６内に配置された後、加熱プローブを処置する対象の、腫瘍などの組織内に、スリーブが組織内挿入された後に加熱プローブをスリーブ４８０内に配置し得る。係止部材を開けることができ、加熱プローブに沿ってスリーブ４３０を上方に、および／または下方に摺動させることができるハブ４４０に、コネクター４６０を締結する。加熱プローブの放射領域とスリーブ４３０の温度測定要素との間の距離の適正な位置が求められると、係止部材４８０は、加熱プローブおよびスリーブ４３０を当該位置に係止するように閉じることができ、その後、熱処置を開始し得る。
【００７５】
コネクターおよびハブは、適切な材料、例えば、アクリルなどのプラスチック、または金属でできている場合がある。
【００７６】
一部の実施例では、加熱プローブ上の所定の位置において第２のハブ５００を位置決めすることにより、スリーブ４３０内に加熱プローブを配置する前に、所定の距離を設定する。スリーブ４３０内に加熱プローブを配置し、加熱プローブの放射領域がスリーブ４３０の遠位端に達すると、スリーブ４３０のハブ４４０および加熱プローブの第２のハブ５００がともに係止されるまでスリーブ４３０を引き寄せることができる。一部のさらなる実施例では、上記係止は、スリーブ４３０が適正な位置に引き寄せられている旨、および、ハブ４４０および第２のハブ５００がともに係止されている旨を、医療従事者に対して示すための警告のフィードバックを含む。放射領域と温度測定要素との間の距離のさらなる調節が必要な場合、第２のハブ５００の係止部材４８０を開けることができ、最適な位置が求められるまで、スリーブ４３０を、遠位および／または近位方向において移動可能に摺動させることができる。その後、係止部材４８０を閉めることができ、処置が開始される前にスリーブ４３０および加熱プローブをともに係止することができる。
【００７７】
図６は、組織内に挿入されるように配置されたスリーブ５１０および加熱プローブ５１５を示す。加熱プローブは放射領域５１４を備え、スリーブは、スリーブ５１０内に配置された少なくとも１つの温度測定要素５３０ａ〜ｃを備える。矢印５８６は、加熱プローブ５１５の放射領域５１４と少なくとも１つの温度測定要素５３０ａ〜ｃとの間の距離を取得し、それにより、処置病変５１３の最適化されたサイズを取得するように加熱プローブに沿って摺動させ得ることを示している。処置病変のサイズは、おおよそ、組織を加熱するための、レーザー装置などのエネルギー源によって送達されるエネルギーを制御するための温度を監視するために使用されるスリーブ５１０の少なくとも１つの温度測定要素５３０ａ〜ｃと、加熱プローブの放射領域５１４の中心との距離である半径を有する。前述したように、目標温度とも呼ばれる、温度を監視するための当該点における処置温度は４０〜６０℃の範囲内に、例えば４２〜５５に、例えば４４〜４８℃に、例えば４６℃にあり得る。この温度は処置病変の縁において監視される。処置病変の縁において温度を監視し、同定された範囲内で安定した状態に監視温度を維持することにより、腫瘍の加熱を制御することは、熱源を取り囲む組織の気化および炭化、およびそれらに関する悪影響を最小にするなどの、患者にとっての限定的な悪影響および安全に関する改善を伴う、処置の良好な結果をもたらすことを示している。このことは、例えば、熱組織損傷の外延が温度および加熱時間の両方に依存することが利用される集束レーザーアブレーション（ＦＬＡ）に関する。ＦＬＡの場合、４２以上６０℃以下の温度が通常、使用され、通常のレーザーアブレーションと比較して、より長い加熱期間で熱損傷が得られる。
【００７８】
さらに、これらの範囲内に処置病変の縁における温度を維持することが、処置された癌に対する免疫学的な抗腫瘍効果（すなわち、免疫賦活レーザー温熱療法）をもたらす見通しを示している。当該処置は好ましくは、放射領域に対して適正な距離をおいて温度測定要素が位置決めされた後に、約３０分間施し得る。時には、より長い、またはより短い時間を使用し得る。
【００７９】
スリーブおよび加熱プローブが取り外される一方、放射領域は、周囲の組織に対してエネルギーを送達し続け、それにより、チャンネルを加熱することができ、これは、追跡播種のリスクを最小にし得る。
【００８０】
図７Ａおよび図７Ｂは、（この例では、光ファイバーの）放射領域を保護するために使用される対象のキャピラリーを示す。光ファイバーの放射領域は、終端がむき出しになったファイバー、またはディフューザーであり得る。ディフューザーは、いずれのタイプのディフューザーでもあり得るが、好ましくは、光ファイバーのコアおよび／またはクラッディングおよび／または緩衝材内の構造化された描画、またはラジアルファイバーであり得る。
【００８１】
光ファイバーは、例えば、シリカまたはプラスチックでできている場合があり、または、いずれの他の適切なタイプの光ファイバーでもあり得る。光ファイバーはポリマー被覆ファイバーでもあり得る。
【００８２】
図７Ａは、ディフューザーを含み得る、終端がむき出しになったファイバー６１０を覆うガラスキャピラリー６００を示す。終端がむき出しになったファイバー６１０はファイバーコアを備え、一部の実施例では、クラッディングも含み得る。ファイバー６１０の遠位端の先端は、一部の実施例では、図７Ａに示すように平坦であり、または、円錐形であり得る。ガラスキャピラリー６００は、溶融により、接着剤を使用することにより、および／または収縮チューブにより、ファイバーの緩衝材および／またはジャケット６２０に接合し得る（６３０）。終端がむき出しになったファイバー６１０の周りの空間６４０は空気で充填し得る。キャピラリーのこの設計は、ファイバーの機械的安定性、および高温に対するその耐性を増大させる。
【００８３】
図７Ｂは、図７Ａ中のものと同様なキャップを示す。上記キャップは、ディフューザーを含み得る、終端がむき出しになったファイバー６１０を覆うガラスキャピラリー６００から作られている。終端がむき出しになったファイバー６１０は、ファイバーコアを備え、さらに、一部の実施例では、クラッディングも含み得る。ファイバー６１０の遠位端の先端は、一部の実施例では、図７Ｂに示すように、平坦であり、または円錐形であり得る。
【００８４】
ガラスキャピラリー６００およびファイバー６１０は、点６５０においてともに溶融され、これは、シリカとシリカとの間の、熱安定性が非常に高い結合が、高温に曝される遠位端において得られることを意味する。キャピラリーはさらに、キャップを接着し、封止するための接着剤６６０を含み得る。加熱プローブ自体は、（例えば、ＰＢＴでできた）外層、および（例えば、樹脂の）所定の層に比して、（例えば、アクリルでできた）ファイバーのジャケットを備え得る。さらに、一部の実施例では、ガラスキャピラリー６００は、溶融により、または、接着剤を使用することにより、および／または収縮チューブにより、ファイバーの緩衝材および／またはジャケット６２０に接合し得る（６３０）。
【００８５】
放射領域がある、終端がむき出しになったファイバーの遠位端では、ファイバーとガラスキャピラリー６００との間の空間６４０は空気で充填し得る。
【００８６】
キャピラリーのこの設計は、ファイバーの機械的安定性、および高温に対するその耐性を増大させる。構造化された描画は、光ファイバーの放射領域の長さに沿って、少なくとも２サイクルが繰り返されるなど、定期的に繰り返されるサイクルでの配列された描画のプロセスを含み得る。上記構造化された描画は、光ファイバーのコアおよび／またはクラッディングおよび／または緩衝材内に微細修飾が焼き付けられる製造プロセスを使用して行い得る。上記微細修飾は、１つまたは複数の断面であって、上記断面が光ファイバーの光導波管軸に略垂直に位置する断面上に配置され得る。上記微細修飾の対称の配置、上記断面上の上記微細修飾の密度、上記微細修飾のサイズ、光導波管軸からの上記微細修飾の距離、上記微細修飾間の距離、および上記微細修飾または他のパラメータのアラインメント（それを利用して、その外部形態またはサイズまたは上記微細修飾の位置および分布が説明される）を含むパラメータ群からの１つまたは複数のパラメータによる、上記断面上の微細修飾の配置。これらのパラメータはすべて、ファイバーを通して伝送された光と、およびファイバーの中から外への、伝送された光の結合とに影響を及ぼし、それにより、光ファイバーによる光の拡散放射をもたらす。各サイクルは、１つまたは複数の平面を含み得る。サイクルが２つ以上の平面を含む場合、サイクルの形状が中空であるか、または微細修飾で充填され得る、（例えば、円錐または円柱の）形状を各サイクルが有しているなど、パラメータを変えることにより、サイクルの種々の形状を得ることができる。微細修飾は、断面の種々の形状、例えば、円形または楕円形を有し得る。楕円形としての形をとる微細修飾はすべて、同じ向きを有し得るか、または、向きは微細修飾間で異なり得る。
【００８７】
ディフューザーは、例えば、ファイバーのコアにおける、および、別個である（重なり合っていない、）病変の２つの円柱が生成される２つの描画サイクルを含み得る。ディフューザーは、ディフューザーの領域内で緩衝材が取り除かれて生成され得る。
【００８８】
別の実施例は、コアの円周に沿って、およびディフューザーの長さに沿って定期的なやり方で繰り返す配列された描画を有するディフューザーであり得る。ディフューザーは、ディフューザーの領域内で緩衝材が取り除かれて生成され得る。
【００８９】
構造化されたディフューザーは、ファイバー軸に沿って、マイクロドットなどの散乱要素を生成することによって得ることもできる。散乱要素は、光ファイバーのコアの境界近くに配置し得、光の動径結合解除のためにコア内に投影し得る。散乱要素は、レーザー製造方法により、コア表面に沿った窪みとして、または、コアの、修正された屈折率によって作り得る。上記窪みは、一部の実施例では、球状であり得る。
【００９０】
ディフューザーは、さらに、窪みとコアとの間の対応する屈折率を有する境界が形成されるように、空気などの材料で窪みを充填させ得る。上記材料は、一部の実施例では、散乱材料であって、光を散乱させるために、その中に埋め込まれた散乱粒子基質を有する散乱材料を含む。散乱材料は、散乱材料で被覆されるなど、光ファイバー上に少なくとも領域毎に塗布し得る。散乱材料は、散乱要素内にも塗布し得る。
【００９１】
散乱要素は、動径方向における光の均一な放射のためにらせん状などに、光ファイバーのディフューザーセグメントの長手方向において、および周方向において分布させ得る。散乱要素は、可変密度を有し得、例えば、当該密度はディフューザーの遠位端に近いほど、増加し得る。このことは、遠位端に向けて離間距離を減少させることによって得ることができる。
【００９２】
図８は、腫瘍などの組織部位の少なくとも一部分に対して温熱療法を施す方法２０００を示す。上記方法は、腫瘍などの、処置する対象の組織内にスリーブを位置決めする工程２００１を含み、スリーブは少なくとも１つの温度測定要素を含み得る。エネルギー放射領域を有する加熱プローブをスリーブ内に配置する工程２００２。加熱プローブは、ＲＦプローブまたはＭＷプローブであり得る。一部の実施例では、加熱プローブは、発光領域を有する光ファイバーを含む。加熱プローブは、エネルギー放射領域を介して組織を加熱するためのエネルギー源に接続可能である、エネルギー源はレーザー装置であり得る。処置する対象の組織内にエネルギー放射領域を位置決めするために遠位および／または近位方向において加熱プローブに沿ってスリーブを摺動させる工程２００３。温度測定要素がスリーブ内に配置される当該実施例では、遠位および／または近位方向において加熱プローブに沿ってスリーブを摺動させる工程２００３は、エネルギー放射領域と、スリーブの少なくとも１つの温度測定要素との間の最適な距離を求めるために行い得る。このことは、エネルギー放射領域と、温度測定要素との間の距離に対する半径を有する、処置病変のサイズを求めるために行い得る。一部の実施例では、当該温度は、処置領域の２Ｄまたは３Ｄの温度マップを得るために磁気共鳴イメージング法を使用して測定し得る。処置領域は、処置病変のサイズを最適にするために使用し得る。
【００９３】
当該放射領域から最適な距離をおいて温度を監視し、エネルギー源のパワーを調節することにより、温熱療法を制御する工程２００４。
【００９４】
最適な距離は、加熱プローブに沿ってスリーブを摺動させながら、ディスプレイにおいて温度を確認することによって求め得る。最適な距離が求められた後、スリーブおよび加熱プローブをともに係止して、止血弁などの弁など、係止部材を有するハブを使用することにより、距離を確定し得る。
【００９５】
以上、本発明は特定の実施形態を参照して説明している。しかし、上述した以外の他の実施形態も、本発明の範囲内で同様に可能である。ハードウェアまたはソフトウェアにより、方法を行う、上述したもの以外の種々の方法工程を本発明の範囲内で提供することができる。本発明の種々の構成および工程を、説明したもの以外の他の組み合わせで組み合わせることができる。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００９６】
別途明記しない限り、明細書および特許請求の範囲で使用される不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、「少なくとも１つ」を意味するものと理解されるべきである。明細書および特許請求の範囲で使用される「および／または」は、そのように等位接続された要素、すなわち、一部の場合には接続的に存在し、他の場合には離接的に存在する要素の「いずれか、または両方」を意味するものと理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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