JP6542291B2 - 流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

（１．技術分野）
本開示は、マイクロ波アブレーションシステムおよび方法に関しており、より特定的には、流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するためのシステムおよび方法に関している。

（２．関連技術の議論）
特定の疾病の処置は、悪性組織成長（例えば、腫瘍）を破壊することを必要とする。電磁（「ＥＭ」）放射は、腫瘍細胞を加熱し破壊するために用いられ得る。処置は、ガン性細胞が識別された組織の中またはそれに隣接してアブレーションプローブを挿入することを含み得る。いったんプローブが位置付けられると、組織を処置する（例えば、加熱する、切除する、および／また凝固させる）ために周囲組織の中へとプローブを通して電磁エネルギーが通される。

ＥＭアブレーションプローブは、アブレーションデバイスに損傷を与えることなしに、または、意図しない組織損傷を引き起こすことなしに、所望のパラメータ内で動作するために、冷却を必要とし得る。いくつかのプローブは、熱がアブレーションプローブから取り去られるように、配管システムおよびアブレーションプローブを通して冷却流体を循環させる蠕動ポンプを含む冷却システムを実装する。アブレーションプローブを冷却することは、全体的なアブレーションパターンを改善させ、プローブに対する損傷を防止し、臨床医または患者に対する危害を防止し得る。

しかしながら、動作中、冷却流体の流れが遮断されるかまたは不規則になると、アブレーションプローブは、不具合または低減された性能を呈し得る。

（概要）
本開示の局面に従い、流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するための方法が提供される。本方法は、アブレーションシステムを冷却するために流路に沿ってアブレーションシステムを通して流体を送出するためにポンプに電流を提供することと、ポンプによって引き込まれた電流を測定することと、測定された電流に基づいて、アブレーションシステムの状態を決定することとを含む。

本開示の局面において、アブレーションシステムの状態を決定することは、測定された電流が所定の範囲内にあるかどうかを決定することを含む。

本開示の別の局面において、測定された電流が、所定の範囲の外にある場合、アブレーションシステムの動作が調整される。

本開示のさらに別の局面において、アブレーションシステムの動作を調整することは、アブレーションシステムを通して流体を送出することを阻止することを含む。

本開示のなおも別の局面において、アブレーションシステムの動作を調整することは、アブレーションシステムに対するエネルギーの供給を阻止することを含む。

本開示のなおもさらなる別の局面において、測定された電流が所定の範囲の外にある場合、警報が提供される。

本開示の別の局面において、警報は、ディスプレイスクリーン上に表示される。

本開示のさらに別の局面において、電流は、ディスプレイスクリーン上に表示される。

本開示のなおも別の局面において、状態を決定することは、アブレーションシステムが正常に機能しているかまたは異常に機能しているかを決定することを含む。

本開示のなおもさらなる別の局面において、アブレーションシステムが異常に機能していることを決定することは、アブレーションシステムにおける妨害または漏れのうちの少なくとも一方を示す。

本開示の別の局面に従い、アブレーションシステムが提供され、該アブレーションシステムは、流路を画定しているアブレーションプローブであって、該流路は、それを通した流体の循環のためのものである、アブレーションプローブと、組織を処置するためにアブレーションプローブにエネルギーを供給するように構成された発電機と、アブレーションプローブの流路を通して流体を送出することにより、アブレーションプローブを冷却するように構成されているポンプと、ポンプによって引き込まれた電流を測定するように構成されているセンサと、測定された電流に基づいて、アブレーションシステムの状態を決定するように構成されたコンピューティングデバイスとを含む。

本開示の別の局面において、コンピューティングデバイスは、測定された電流が所定の範囲内であるかどうかを決定することにより、アブレーションシステムの状態を決定するように構成されている。

本開示のなおも別の局面において、コンピューティングデバイスは、測定された電流が所定の範囲の外にある場合、ポンプがアブレーションプローブを通して流体を送出することを阻止するようにさらに構成されている。

本開示のなおもさらなる別の局面において、コンピューティングデバイスは、測定された電流が所定の範囲の外にある場合、発電機からアブレーションプローブまでエネルギーを供給することを阻止するようにさらに構成されている。

本開示の別の局面において、コンピューティングデバイスは、測定された電流が所定の範囲の外にある場合、警報を提供するようにさらに構成されている。

本開示のさらなる別の局面において、ディスプレイスクリーンは、警報を表示するように構成されている。

本開示のなおも別の局面において、ディスプレイスクリーンは、測定された電流を表示するようにさらに構成されている。

本開示のなおもさらなる別の局面において、状態を決定することにおいて、コンピューティングデバイスは、アブレーションシステムが正常に機能しているかまたは異常に機能しているかを決定するように構成されている。

本開示の別の局面において、アブレーションシステムが異常に機能していることのコンピューティングデバイスによる決定は、アブレーションシステムにおける妨害または漏れのうちの少なくとも一方を示す。
本明細書は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するための方法であって、
流路に沿ってアブレーションシステムを通して流体を送出することにより、アブレーションシステムを冷却するように、ポンプに電流を提供することと、
上記ポンプによって引き込まれる電流を測定することと、
上記測定された電流に基づいて、上記アブレーションシステムの状態を決定することと
を含む、方法。
（項目２）
上記アブレーションシステムの状態を決定することは、上記測定された電流が所定の範囲内にあるかどうかを決定することを含む、上記項目に記載の方法。
（項目３）
上記測定された電流が上記所定の範囲の外にある場合、上記アブレーションシステムの動作を調整することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目４）
上記アブレーションシステムの動作を調整することは、上記アブレーションシステムを通して流体を送出することを阻止することを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目５）
上記アブレーションシステムの動作を調整することは、上記アブレーションシステムに対するエネルギーの供給を阻止することを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目６）
上記測定された電流が上記所定の範囲の外にある場合、警報を提供することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目７）
上記警報を提供することは、上記警報をディスプレイスクリーン上に表示することを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目８）
上記電流を上記ディスプレイスクリーン上に表示することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目９）
上記状態を決定することは、上記アブレーションシステムが正常に機能しているかまたは異常に機能しているかを決定することを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１０）
上記アブレーションシステムが異常に機能していることを決定することは、上記アブレーションシステムにおいて妨害または漏れのうちの少なくとも一方を示す、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１１）
アブレーションシステムであって、
流路を画定しているアブレーションプローブであって、上記流路は、それを通して流体を循環させるためのものである、アブレーションプローブと、
組織を処置するために上記アブレーションプローブにエネルギーを供給するように構成された発電機と、
上記アブレーションプローブを冷却するように上記アブレーションプローブの上記流路を通して流体を送出するように構成されたポンプと、
上記ポンプによって引き込まれた電流を測定するように構成されたセンサと、
上記測定された電流に基づいて、上記アブレーションシステムの状態を決定するように構成されたコンピューティングデバイスと
を含む、アブレーションシステム。
（項目１２）
上記コンピューティングデバイスは、上記測定された電流が所定の範囲内にあるかどうかを決定することにより、上記アブレーションシステムの状態を決定するように構成されている、上記項目に記載のシステム。
（項目１３）
上記コンピューティングデバイスは、上記測定された電流が上記所定の範囲の外にある場合、上記ポンプが上記アブレーションプローブを通して流体を送出することを阻止するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１４）
上記コンピューティングデバイスは、上記測定された電流が上記所定の範囲の外にある場合、上記発電機から上記アブレーションプローブへのエネルギーの供給を阻止するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１５）
上記コンピューティングデバイスは、上記測定された電流が上記所定の範囲の外にある場合、警報を提供するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１６）
上記警報を表示するように構成されたディスプレイスクリーンをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１７）
上記ディスプレイスクリーンは、上記測定された電流を表示するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１８）
上記状態を決定することにおいて、上記コンピューティングデバイスは、上記アブレーションプローブが正常に機能しているかまたは異常に機能しているかを決定するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１９）
上記アブレーションシステムが異常に機能しているという上記コンピューティングデバイスによる決定は、上記アブレーションシステムにおける妨害または漏れのうちの少なくとも一方を示す、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（摘要）
流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するための方法が提供され、該方法は、流路に沿ってアブレーションシステムを通して流体を送出することにより、アブレーションシステムを冷却するようにポンプに電流を提供することと、ポンプによって引き込まれた電流を測定することと、測定された電流に基づいて、アブレーションシステムの状態を決定することとを含む。本開示の別の局面において、アブレーションシステムが提供され、該アブレーションシステムは、流路を画定しているアブレーションプローブであって、該流路は、それを通した流体の循環のためのものである、アブレーションプローブと、組織を処置するためにアブレーションプローブにエネルギーを供給するように構成された発電機と、アブレーションプローブの流路を通して流体を送出することにより、アブレーションプローブを冷却するように構成されたポンプと、ポンプによって引き込まれた電流を測定するように構成されたセンサと、測定された電流に基づいて、アブレーションシステムの状態を決定するように構成されたコンピューティングデバイスとを含む。

本開示の目的および特徴は、その種々の実施形態の記載が添付図面と併せて読まれたときに、当業者に明らかになるであろう。
図１は、本開示に従って提供される流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの側面図である。 図２は、図１の流体冷却マイクロ波アブレーションシステムのコンピューティングデバイスの概略図である。 図３は、図１のシステムの流体冷却マイクロ波アブレーションプローブおよびベースユニット側面部分断面図である。 図４は、図３のアブレーションプローブの遠位端の断面図である。 図５は、本開示に従う流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するための方法を図示するフローチャートである。 図６は、本開示に従うマイクロ波アブレーション処置中のビューを提示するユーザインターフェースの図示である。

（詳細な説明）
流体冷却マイクロ波アブレーションアセンブリを通して流体を循環させるために用いられるポンプのパラメータを測定することは、冷却システムの状態を決定することにおいて有用であり得る。具体的には、ポンプによって引き込まれる電流は、有用な情報（例えば、どの程度の量の流体が用いられているか、システム内の構成要素の状態、流体冷却マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリによって送達されているエネルギーの査定、および／または、冷却システムが確立されたパラメータ内で動作しているかどうか）を提供し得る。本開示のこれらの局面およびその他の局面および特徴は、以下において本明細書中で詳述される。

ここで図１を参照すると、本開示の例示的な流体冷却マイクロ波アブレーションシステム１０が描写されている。マイクロ波アブレーションシステム１０は、１つ以上のアブレーション計画および電磁追跡アプリケーションを格納しているコンピューティングデバイス１００と、１つ以上のユーザインターフェースおよびタッチ感知スクリーンを介してマイクロ波アブレーション発電機１１５を制御する一体型のコンピューティングデバイスおよびディスプレイシステムであるタッチディスプレイコンピュータ１１０と、電磁（ＥＭ）場発電機１２１を含む手術台１２０と、第２のディスプレイ１３０と、超音波撮像センサ１４０と、超音波ワークステーション１５０と、流体冷却マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０と、コンピューティングデバイス１００、マイクロ波アブレーション発電機１１５、タッチディスプレイコンピュータ１１０を支持するように構成されたベースユニット１７０と、アンテナアセンブリ１６０とを含む。本明細書中に記載されているコンピューティングデバイスは、例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、または、その他の類似したデバイスであり得る。タッチディスプレイコンピュータ１１０は、マイクロ波発電機１１５（図３を参照）、ポンプ１１７（図３を参照）、および流体冷却マイクロ波アブレーションシステム１０に関連するかまたはそれの一部を形成しているその他のアクセサリおよび周辺デバイスを制御するように構成されている。タッチディスプレイコンピュータ１１０は、臨床医がマイクロ波アブレーション発電機１１５に対する命令および設定を入力することを可能にし、画像および／またはマイクロ波アブレーション発電機１１５の性能に関連するメッセージ、手順の進行度を表示し、そして、それらに関連するアラームまたは警報を発行するユーザインターフェースを提供するように構成されている。

手術台１２０は、外科手術手順中の使用に適した任意のテーブルであり得、これは、特定の実施形態においては、ＥＭ場発電機１２１を含むかまたはそれに関連付けられている。ＥＭ場発電機１２１は、マイクロ波アブレーション手順中にＥＭ場を生成し、ＥＭ追跡システムの一部分を形成するために用いられ、該ＥＭ追跡システムは、患者の身体の周囲およびその内部のＥＭ場内において、外科手術器具（例えば、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０および超音波センサ１４０）の位置を追跡するために用いられる。第２のディスプレイ１３０（図１）は、コンピューティングデバイス１００に関連して、超音波撮像を表示し、そして、処置されるべき組織の可視化ならびに流体冷却マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０のナビゲーションを提供するために用いられ得る。しかしながら、タッチディスプレイコンピュータ１１０およびコンピューティングデバイス１００はまた、上述したそのマイクロ波アブレーション発電機１１５の制御機能に加えて、超音波撮像およびナビゲーション目的のために用いられ得ることが想定され得る。

以下により詳細に議論されるように（図３および４）、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０は、ガン性細胞を変性させるかまたは殺すことを目的として組織を加熱するためにマイクロ波エネルギーを用いることにより組織（例えば、病変または腫瘍（以下、「標的」と呼ぶ））を切除するために用いられる。さらに、例示的なマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０が本明細書中では詳述されているが、本開示に従ってその他の適切なマイクロ波アブレーションプローブが利用され得ることが想定されている。例えば、Ｄｉｃｋｈａｎｓによって２０１５年８月１８日に出願されＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＢＬＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭと題された米国特許出願第１４／８２８，６８２号、Ｄｉｃｋｈａｎｓによって２０１５年８月２５日に出願されＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＢＬＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭと題された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１５／４６７２９号、Ｌａｄｔｋｏｗ ｅｔ ａｌ．によって２０１３年３月１５日に出願されＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＢＬＡＴＩＯＮ ＣＡＴＨＥＴＥＲ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥと題された米国特許出願第１３／８３６，２０３号、Ｂｒａｎｎａｎ ｅｔ ａｌ．によって２０１３年３月１５日に出願されＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＥＮＥＲＧＹ−ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭと題された米国特許出願第１３／８３４，５８１号（これらの各々の全体の内容は、参照により本明細書中に援用される）に記載されているアブレーションプローブおよびシステムは、本開示の局面および特徴との関連で用いられ得る。

ＥＭ追跡システムに加え、外科手術器具（例えば、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０）はまた、超音波撮像ワークステーション１５０を用いることによって可視化され得る。超音波センサ１４０（例えば、超音波ワンド）は、マイクロ波アブレーション手順中に患者の身体を撮像することにより、患者の身体の内部におけるマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の位置を可視化するために用いられ得る。超音波センサ１４０は、超音波ワンド内に埋め込まれるかまたはそれに取り付けられたＥＭ追跡センサ（例えば、クリップオンセンサまたはステッカーセンサ）を有し得る。超音波センサ１４０は、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０が超音波画像面に対してある角度に存在するように、アブレーションアンテナアセンブリ１６０に関連して位置付けられ得、それにより、臨床医が、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０と超音波画像面との空間的関係およびマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリと撮像されている対象との空間的関係を可視化することを可能にする。さらに、ＥＭ追跡システムはまた、超音波センサ１４０の位置を追跡し得る。超音波センサ１４０およびマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０のこの空間的描写は、Ｇｉｒｏｔｔｏによって２０１５年４月３０日に出願されＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＢＬＡＴＩＯＮ ＰＬＡＮＮＩＮＧ ＡＮＤ ＰＲＯＣＥＤＵＲＥと題された米国特許出願第６２／１５４，９２４号にさらに詳細に記載されており、該米国特許出願は、参照により本明細書中に援用される。外科手術中、１つ以上の超音波センサ１４０は、患者の身体上またはその内部に配置され得る。ＥＭ追跡システムは、その後、そのような超音波センサ１４０およびマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０が互いに対して移動させられているときに、それらの位置を追跡し得る。

ここで図２を参照すると、システム１０のコンピューティングデバイス１００およびタッチディスプレイスクリーンコンピュータ１１０のシステム図が概略的に描写されている。コンピューティングデバイス１００およびタッチディスプレイコンピュータ１１０は、メモリ２０２、プロセッサ２０４、ディスプレイ１３０または１１０、ネットワークインターフェース２０８、入力デバイス２１０、および／または出力モジュール２１２を含み得る。メモリ２０２は、プロセッサ２０４によって実行可能であり、かつコンピューティングデバイス１００の動作を制御する、データおよび／またはソフトウェアを格納するために、任意の非一時的コンピュータ読み取り可能格納媒体を含む。プロセッサ２０４は、汎用プロセッサをその他のタスクを実施するために解放しながらも特定のグラフィック処理タスクを実行するように構成された特殊グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、および／または、そのようなプロセッサの任意の個数または組み合わせであり得る。タッチディスプレイコンピュータ１１０に関連して上述したように、ディスプレイ２０６は、タッチ感知式および／または音声作動式であり得、ディスプレイ１３０または１１０が入力デバイスおよび出力デバイスの両方としての役割を果たすことを可能にし得る。代替的に、キーボード（不図示）、マウス（不図示）、またはその他のデータ入力デバイスが、採用され得る。

ネットワークインターフェース２０８は、有線ネットワークおよび／またはワイヤレスネットワークから成るローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ワイヤレスモバイルネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワーク、および／またはインターネットのようなネットワークに接続されるように構成され得る。例えば、コンピューティングデバイス１００またはおよびタッチディスプレイコンピュータ１１０は、外科手術アブレーション計画中の使用のために、サーバ（例えば、病院サーバ、インターネットサーバ、またはその他の類似のサーバ）から患者のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像データを受信し得る。患者ＣＴ画像データ２１４はまた、メモリ２０２を介してコンピューティングデバイス１００およびタッチディスプレイコンピュータ１１０に提供され得る。コンピューティングデバイス１００は、ネットワークインターフェース２０８を介して、そのソフトウェア（例えば、アプリケーション２１６）に対するアップデートを受信し得る。コンピューティングデバイス１００はまた、ソフトウェアアップデートが利用可能であるという通知をディスプレイ１３０または１１０上に表示し得る。入力デバイス２１０は、ユーザがそれを用いることによってコンピューティングデバイス１００またはタッチディスプレイコンピュータ１１０と相互作用し得る任意のデバイスであり得、そのようなデバイスは、例えば、マウス、キーボード、フットペダル、タッチスクリーン、および／または、ボイスインターフェースなどであり得る。出力モジュール２１２は、任意の接続性ポートまたはバスを含み得、そのような接続性ポートまたはバスは、例えば、当業者に公知であるパラレルポート、シリアルポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、または任意のその他の類似の接続性ポートであり得る。

アプリケーション２１６は、メモリ２０２に格納され、そしてコンピューティングデバイス１００またはタッチディスプレイコンピュータ１１０のプロセッサ２０４によって実行される１つ以上のソフトウェアプログラムであり得る。図１も参照すると、コンピューティングデバイス１１０は、タッチディスプレイコンピュータ１１０にリンクされ得、それにより、コンピューティングデバイス１００が、タッチディスプレイコンピュータ１１０上の出力ならびに第２のディスプレイ１３０上の出力を制御することを可能にし得る。コンピューティングデバイス１００は、第２のディスプレイ１３０上に表示された出力と同じまたはそれに類似した出力を表示するようにタッチディスプレイコンピュータ１１０を制御し得る。例えば、ディスプレイ１３０上の出力は、タッチディスプレイコンピュータ１１０上にミラーリングされ得る。代替的に、上述されたように、コンピューティングデバイス１００は、タッチディスプレイコンピュータ１１０上に表示されるものとは異なる出力を表示するように、第２のディスプレイ１３０を制御し得る。例えば、第２のディスプレイ１３０は、タッチディスプレイコンピュータがその他の出力（例えば、構成情報または状態情報）を表示し得る間に、マイクロ波アブレーション手順中にガイダンス画像および情報を表示するように制御され得る（図６を参照）。

ここで図３を参照すると、システム１０のベースユニット１７０上に収容されているとして概略的に描写されている、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０、マイクロ波アブレーション発電機１１５、タッチディスプレイコンピュータ１１０、および蠕動ポンプ１１７が、図示されている。マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０は、可撓性同軸ケーブル１１６を介してマイクロ波発電機１１５に結合されている。マイクロ波発電機１１５は、約９１５ＭＨｚ〜約２．４５ＧＨｚの動作周波数においてマイクロ波エネルギーを提供するように構成されているが、その他の適切な周波数もまた想定される。マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０は、同軸ケーブル１１６の接続のための、および、流体入口ポート１６４および流体出口ポート１６６の接続のための、接続ハブ１６２を含み得る。流体入口ポート１６４は、その内部に収容された構成要素の冷却のためのマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の中への流体の侵入と、マイクロ波エネルギーのエネルギー散逸の制御とを可能にする。流体出口ポート１６６は、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０を通した流体の循環に続く流体の退出を可能にする。

ポート１６４および１６６はまた、ポンプ１１７に結合されており、これは次に、接続ライン１１９ａを介して供給タンク１１８に結合されている。供給タンク１１８は、図３に描写されているような流体充填バッグ（例えば、生理食塩水）であり得るか、または、任意のタイプの流体のための任意のその他のタイプの格納ユニットであり得る。ポンプ１１７は、容積型ポンプ（例えば、蠕動ポンプ）であり得る。供給タンク１１８は、流体を格納し、そして所定の温度において流体を維持し得る。供給タンク１１８は、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０からの戻り液体を冷却する冷却ユニット（明示的に図示されてはいない）を含み得る。別の実施形態において、流体は、ガスおよび／または液体とガスとの混合物であり得る。ポンプ１１７は、供給タンク１１８からの流体を、供給ライン１１９ｂを通してマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の中へと押しやり、その結果、熱がマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０から取り去られ、そのことが、全体的なアブレーションパターンを改善し、マイクロ波アブレーションアセンブリ１６０に対する損傷を防止し、そして、臨床医または患者に対する危害を防止し得る。流体は、戻りライン１１９ｃおよびポンプ戻りライン１１９ｄを介して、ポンプ１１７へと戻され、最終的には、供給タンク１１８へと戻される。

図４は、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の遠位部分２００を図示している。マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリの遠位部分２００は、長さ「Ｌ１」を有する近位放射部分２１２と、長さ「Ｌ２」を有する遠位放射部分２１４とを含み、近位放射部分２１２と遠位放射部分２１４との間に配置された導電性ラジエータ２０５およびフィードポイント２０７を含む。フィードライン２０４は、内部導体２０６、外部導体２０８、およびこれら２つを分離している誘電体２１０を有する同軸ケーブルから形成されている。フィードライン２０４は、その近位端において、可撓性ケーブル１１６に接続されている（図３）。遠位放射部分２１４および近位放射部分２１２は、（例えば、等しい長さの）平衡にされ得るかまたは（例えば、等しくない長さの）不平衡にされ得るかのいずれかである。近位放射部分２１２は、フィードライン２０４、特にバラン２２０とフィードギャップ２１６との間に延在している外部導体２０８の一部分から形成され得る。

なおも図４を参照すると、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０はまた、フィードライン２０４の周囲に配置されたバラン（チョークとも呼ばれる）２２０をも含む。バラン２２０は、少なくとも誘電体層２２１および導電性層２２３から形成された４分の１波長バランであり得る。導電性層２２３は、半田付けまたはその他の適切な方法により、バラン２２０の近位端においてフィードライン２０４へとショートされ得るか、あるいは、それ自体がフィードライン２０４の外部導体２０８と電気的に接触しているバランショート２２５と電気的に接触している。マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０はまた、一実施形態においては最小の抵抗で組織の中に挿入することを可能にするために尖っている端部２１９において終端しているテーパ状端部２１７を有している先端２１５を含んでいる。マイクロ波アブレーションアセンブリ１６０が予め存在する開口部の中に挿入される場合、先端２１５は、丸みが付けられ得るかまたは平坦であり得る。先端２１５は、組織を貫通するために適した種々の耐熱材料（例えば、金属（例えば、ステンレス鋼など））および種々の熱可塑性材料（例えば、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂など）から形成され得る。

マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０は、流体チャネル２２７および２２９を含む。流体チャネル２２７は、フィードライン２０４（その電気的に接続された構成要素バラン２２０ならびに近位放射部分２１２および遠位放射部分１１４を含む）と、内側管２３１との間にスペースを空けられる。流体チャネル２２９は、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の内側管２３１と外側カニューレ２３３との間に形成されている。流体チャネル２２７は、流体入口ポート１６４に接続しており、流体チャネル２２９は、流体出口ポート１６６に接続しており、これにより、流体タンク１１８からの、ポンプ１１７を通り、そしてマイクロ波アンテナアブレーションアセンブリ１６０を通る、流体回路を完成させている。

図３に戻って参照すると、電源は、ベースユニット１７０に電力を提供し、その間に、コンピューティングデバイス１００は、ベースユニット１７０のマイクロ波発電機１１５および蠕動ポンプ１１７の動作を制御する。コンピューティングデバイス１１０と動作可能に接続されている電流センサ１８０は、その動作中に蠕動ポンプ１１７によって引き込まれる電流を測定する。その後、コンピューティングデバイス１１０は、以下により詳細に記載されるように、蠕動ポンプ１１７によって引き込まれた感知された電流に基づいて、発電機１１５から（またはマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０へと）出力されるエネルギーおよび／または蠕動ポンプ１１７に供給される電力を調整し得る（これにより、ポンプ１１７が動作する速度を変動させ得る）。

ここで、図３に関連して図５を参照すると、本開示に従う、流体冷却処置システムの状態を決定するための方法５００が提供されている。流体冷却マイクロ波アブレーションシステム１０（図１）に関して詳述されているが、方法５００は、任意のその他の適切な流体冷却処置システムに関連して用いられ得る。方法５００は、コンピューティングデバイス１００のアプリケーション２１６上にロードされた、そして／またはその中に統合された（１つまたは複数の）ソフトウェアプログラムまたは（１つまたは複数の）サブプログラムによって実装され得る。

最初に、方法５００は、Ｓ５１０において、システム１０上に給電することを含む。システム上の給電は、例えば、コンピューティングデバイス１００、ベースユニット１７０、および／またはポンプ１１７をターンオンすることと、適切な外科手術部位にマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０を適切に配置するために、超音波ワークステーション１５０を用いて、アプリケーション２１６を選択することと、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０にエネルギーを与えることにより、該マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリによって組織を処置するために該マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリからマイクロ波放射を放出することとを含み得る。方法５００はさらに、Ｓ５２０において、システムを冷却するために流体供給部から流体を供給することを含む。より具体的には、Ｓ５２０において、電力供給部からの電力は、供給ライン１１９ｂを介して流体供給部１１８からマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０へと流体を送出するために、そして、戻りライン１１９ｃを介してマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０から流体供給部１１８へと流体を戻すために、ポンプ１１７によって引き込まれる。実施形態において、流体を供給すること（Ｓ５２０）は、代替的に、システム上に給電すること（Ｓ５１０）よりも前にまたはそれと同時に実行され得る。

Ｓ５３０において、ポンプ１１７によって引き込まれた電流が測定される。より具体的には、電流センサ３５０が、電力供給部からポンプ１１７によって引き込まれた電流を測定するために、そして、それをコンピューティングデバイス１００へと中継するために利用される。Ｓ５３０において電流を測定することは、連続的にまたは周期的に実行され得、流体の供給の開始（Ｓ５２０）に応じて、または、使用中の任意のその他の適切なポイントにおいて、開始し得る。

感知された電流（Ｓ５３０）に基づいて、Ｓ５４０において、流体冷却マイクロ波アブレーションシステム１０の状態が決定される。状態を決定することは、（ポンプ１１７によって引き込まれた電流に基づいて）ポンプ１１７が確立されたパラメータ内で動作しているかどうかを決定することを含み得、そしてこれは、システム１０が正常に動作しているかどうかを示し得る。ポンプ１１７によって引き込まれた電流が正常動作パラメータの外であった場合、コンピューティングデバイス１００は、システム１０のさらなる動作を阻止し得るか、または、ユーザに対して（例えば、供給ライン１１９ｂおよび／または戻りライン１１９ｃにおいて不適切な接続が存在していること、および／または、システム１０において妨害または漏れが存在していることなどの問題を示し得るようなものとして）さらなる警報を提供し得る。

方法５００は、上述したように、システム１０の状態をそれのシステムのポンプ１１７によって引き込まれる電流に基づいて決定するために利用される。これは、ポンプ１１７によって引き込まれた電流が、システム１０を通して送出されている流体の圧力および流速を示すという事実に基づいている。より具体的には、増加した圧力および／または流速において流体を送出するために、より大きい電流がポンプ１１７によって引き込まれることが要求される。同様に、低減した圧力および／または流速において流体を送出するために、より少ない電流がポンプ１１７によって引き込まれることが必要とされる。このように、ポンプ１１７によって引き込まれる電流は、流体の流速および／または圧力に対して相関付けされ得るので、システム１０の状態を決定することにおいて有用であり得る。

例えば、増加した電流引き込みは、増加した圧力を示し得、これは、システム１０内の妨害（または部分的妨害）の結果であり得る。妨害は、人物（例えば、臨床医）が意図せずに供給ライン１１９ｂまたは戻りライン１１９ｃ上に立っているおよび／または座っていること、あるいは、物体が供給ライン１１９ｂまたは戻りライン１１９ｃ内、供給ラインまたは戻りライン上、または供給ラインまたは戻りラインの上方に配置されていることにより、それを通る流れを阻止していることの結果であり得る。減少した電流引き込みは、低減した圧力を示し得、これは、不具合接続、漏れ、またはシステム１０内の流体の不足の結果であり得る。上述を踏まえて理解され得るように、ポンプ１１７によって引き込まれた電流を監視することにより、システム１０に対する損傷および臨床医または患者に対する危害は、防止され得る。ポンプ１１７によって引き込まれた電流を監視することは、例えば、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０上の温度センサから温度を監視することに比べ、より有利であり得る。なぜなら、温度は有用ではあるが、問題の遅行指標であり得るのに対して、ポンプ電流引き込みは、システム１０内に緊急の課題が存在し得ることの先行指標であり得るからである。

コンピューティングデバイス１００は、手順の以前および／または最中の任意の時間および全ての時間において、ポンプ１１７によって引き込まれた電流を絶えず監視、記録、測定、決定、かつ／または表示し得る。ポンプ１１７によって引き込まれた電流が正常動作パラメータの外にあることの決定に応じて、コンピューティングデバイス１００は、システム１０のさらなる動作を阻止し得るか、または、ユーザに対して潜在的に安全ではない状態を警告する警報を提供し得る。警報は、可視フィードバック、可聴フィードバック、および／または触覚フィードバックの形式であり得る（図６、以下により詳細に記載される）。

なおも図３および５を参照すると、コンピューティングデバイス１００は、システム１０と共に用いられているとき、ポンプ１１７によって引き込まれた電流の正常動作範囲データを格納し得、使用中、この範囲を電流センサ１８０からの感知されたデータと比較することにより、システム１０が正常に動作しているかどうかを決定する。このデータは、利用されている構成要素に基づいて、実験的に、経験的に決定され得るか、または、任意のその他の適切なやり方で決定され得る。実施形態において、ポンプ１１７およびシステム１０のその他の構成要素（例えば、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０、配管（ライン１１９ｂ、１１９ｃ）、流体供給１１８、特定の流体等）のうちの任意のものまたは全てに対する製造業者性能データ（例えば、性能曲線）は、コンピューティングデバイス１００および／またはアプリケーション２１６に入力され得る。このようなデータは、特定のシステム１０の設定のために正常動作範囲データを計算するために用いられ得る。コンピューティングデバイス１００は、この正常動作範囲データをリアルタイムデータ（電流センサ１８０を用いてコンピューティングデバイス１００によって決定される）と比較することにより、リアルタイムデータが正常動作範囲の範囲内、正常動作範囲よりも上、または正常動作範囲の下にあるかどうかを決定し得る。リアルタイムデータが許容可能範囲の外にある場合、システム１０内の妨害、漏れ、またはその他の問題（例えば、配管がポンプヘッド内に適切に配置されていない、ポンプヘッドのドアが閉じていない、不適切なポンプ配管がシステムと共に用いられている、欠陥のあるポンプ配管がシステムと共に用いられている等）が、存在し得、これらは、ポンプ１１７がよりハードに働かなければならないことの原因となるか、または、それほどハードに働かなくてもよい原因となる（ポンプ１１７によって引き込まれる電流によって反映される）。

コンピューティングデバイス１００はまた、流体冷却処置システム１０において用いられるポンプ１１７の仕様に基づいて計算および／決定を行い得る。例えば、ポンプ１１７が蠕動ポンプである場合、コンピューティングデバイスは、蠕動ポンプ１１７の管の（１つまたは複数の）内径、（１つまたは複数の）外径、ポンプヘッドのＲＰＭ、または閉塞に基づいて、流速を計算し得、コンピューティングデバイス１００は、これをポンプ１１７からの電流データと比較し得、その結果、流体冷却処置システム１０の状態が決定され得る。

実施形態において、コンピューティングデバイス１００は、手順中に用いられているアブレーションプローブのタイプを決定し表示する（図６）ことが可能であり得る。アブレーションプローブの各タイプは、特定の電流使用（例えば、ワット）に対して定格化されているので、コンピューティングデバイス１００は、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の電流プロフィールを尺度として用いることにより、流体冷却システム１０に接続されるデバイスのタイプを決定し得る。例えば、タッチディスプレイコンピュータ１１０（図６）は、流体冷却処置システム１０に接続されているマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０が、短い長さ（１５ｃｍ）であるか、標準的な長さ（２０ｃｍ）であるか、または長い長さ（３０ｃｍ）であるかを示し得、これらの各々は、一意的な（例えば、それらのそれぞれのプローブの長さに対して特有の）電流プロフィールを有し得る。

続けて図５を参照すると、臨床医または患者に対して安全ではない状態を防止するために、安全プロトコルＳＰ５５０が、方法５００と共に実装され得る。コンピューティングデバイス１００の安全プロトコルＳＰ５５０は、ポンプ１１７によって引き込まれた電流を既知の安全範囲と比較し得る。使用中に安全プロトコルＳＰ５５０を用いることにより、ポンプ１１７による電流データは、コンピューティングデバイス１００に提供され、これは、リアルタイム測定を表し得る。ポンプ１１７によって引き込まれた電流が所定の範囲（正常動作範囲）内にある場合、コンピューティングデバイス１００は、アブレーション手順を継続させるように、流体冷却処置１０を制御し得る。電流が所定の範囲の外にある場合、コンピューティングデバイス１００の安全プロトコルＳＰ５５０は、アブレーション手順を中止させるインターロックを実装し得、警報を提供し得、かつ／またはマイクロ波発電機１１５および／またはポンプ１１７の動作を修正し得る。

さらに、マイクロ波アンテナアセンブリ１６０の温度が正常範囲の外にある場合、流体冷却処置システム１０および／またはコンピューティングデバイス１００は、温度を正常範囲内に維持するために、ポンプ１１７に対する電流を調整し得る。したがって、ポンプ１１７の電流およびマイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の温度フィードバックは、流速およびデバイス温度の両方のオーバーシュートおよび／またはアンダーシュートを回避するために用いられ得る。マイクロ波発電機１１５の電力レベルはまた、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０の温度およびポンプ１１７から引き出された電流に基づいて自動的に調整され得る。上述のシステムの全ては、独立的であり得、かつ、所望のシステム状態を維持するように管理され得る。加えて、マイクロ波アブレーションアンテナアセンブリ１６０に対するエネルギーの供給は、流体冷却処置システム１０からの冷却液がプライミングされるまで表示され得、その結果、安全ではない状態は、回避され得る。ポンプ１１７によって引き込まれた電流の所定の範囲は、コンピューティングデバイス１００のアプリケーション２１６に提供される供給ライン１１９ｂ（図３）、戻りライン１１９ｃ（図３）を通した流体流速および／または圧力の正常範囲に対応し得る。

ここで図６を参照すると、マイクロ波アブレーション手順中にタッチディスプレイコンピュータ１００またはディスプレイ１３０上に表示され得る例示的なスクリーン６００が示されている。スクリーン６００は、手順中にキャプチャされたライブ２Ｄ超音波画像のビュー６０１を含む。スクリーン６００は、アブレーション手順に関連する一時的メッセージを示すためのビュー６０２をさらに含む。スクリーン６００は、ポンプ１１７によって引き込まれる電流に関連する状態メッセージを表示するためのビュー６０３を含み得、これは、上で詳述されたように、漏れ、妨害、またはその他のシステム問題を示し得る。別の例として、ビュー６０３は、流体冷却処置システム１０が正常に動作しているかどうかを示し得る。ビュー６０３はまた、その他の有用な情報を表示し得、そのような情報は、例えば、温度、手順の経過時間、および電子外科手術発電機からの出力（本明細書中ではワットで示される）を表示し得る。

図示および記載の目的のために添付図面を参照して実施形態が詳細に記載されてきたが、本発明のプロセスおよび装置は、それによって限定されるとして解釈されないということが理解されるべきである。当業者にとって、上述した実施形態に対する種々の改変が、本開示の範囲から逸脱することなしに行われ得ることは、明らかであろう。

Claims (19)

1. 発電機と、センサと、コンピューティングデバイスとを備える流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの状態を決定するための、前記流体冷却マイクロ波アブレーションシステムの作動方法であって、前記方法は、
   流路に沿ってアブレーションシステムを通して流体を送出することにより、アブレーションシステムを冷却するように、前記発電機が、ポンプに電流を提供することと、
   前記センサが、前記ポンプによって引き込まれる電流を測定することと、
   前記コンピューティングデバイスが、前記測定された電流に基づいて、前記アブレーションシステムの状態を決定することと
   を含み、前記流路が前記アブレーションシステム内で循環する、方法。
2. 前記アブレーションシステムの状態を決定することは、前記コンピューティングデバイスが、前記測定された電流が所定の範囲内にあるかどうかを決定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記測定された電流が前記所定の範囲の外にある場合、前記コンピューティングデバイスが、前記アブレーションシステムの動作を調整することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記アブレーションシステムの動作を調整することは、前記コンピューティングデバイスが、前記アブレーションシステムを通して流体を送出することを阻止することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記アブレーションシステムの動作を調整することは、前記コンピューティングデバイスが、前記アブレーションシステムに対するエネルギーの供給を阻止することを含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記測定された電流が前記所定の範囲の外にある場合、前記コンピューティングデバイスが、警報を提供することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
7. 前記警報を提供することは、前記コンピューティングデバイスが、前記警報をディスプレイスクリーン上に表示することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記コンピューティングデバイスが、前記電流を前記ディスプレイスクリーン上に表示することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記状態を決定することは、前記コンピューティングデバイスが、前記アブレーションシステムが正常に機能しているかまたは異常に機能しているかを決定することを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記アブレーションシステムが異常に機能していることを決定することは、前記アブレーションシステムにおける妨害または漏れのうちの少なくとも一方を示す、請求項９に記載の方法。
11. アブレーションシステムであって、
    流路を画定しているアブレーションプローブであって、前記流路は、それを通して流体を循環させるためのものである、アブレーションプローブと、
    組織を処置するために前記アブレーションプローブにエネルギーを供給するように構成された発電機と、
    前記アブレーションプローブを冷却するように前記アブレーションプローブの前記流路を通して流体を送出するように構成されたポンプと、
    前記ポンプによって引き込まれた電流を測定するように構成されたセンサと、
    前記測定された電流に基づいて、前記アブレーションシステムの状態を決定するように構成されたコンピューティングデバイスと
    を含み、前記流路が前記アブレーションシステム内で循環する、アブレーションシステム。
12. 前記コンピューティングデバイスは、前記測定された電流が所定の範囲内にあるかどうかを決定することにより、前記アブレーションシステムの状態を決定するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記コンピューティングデバイスは、前記測定された電流が前記所定の範囲の外にある場合、前記ポンプが前記アブレーションプローブを通して流体を送出することを阻止するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記コンピューティングデバイスは、前記測定された電流が前記所定の範囲の外にある場合、前記発電機から前記アブレーションプローブへのエネルギーの供給を阻止するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記コンピューティングデバイスは、前記測定された電流が前記所定の範囲の外にある場合、警報を提供するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のシステム。
16. 前記警報を表示するように構成されたディスプレイスクリーンをさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記ディスプレイスクリーンは、前記測定された電流を表示するようにさらに構成されている、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記状態を決定することにおいて、前記コンピューティングデバイスは、前記アブレーションシステムが正常に機能しているかまたは異常に機能しているかを決定するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
19. 前記アブレーションシステムが異常に機能しているという前記コンピューティングデバイスによる決定は、前記アブレーションシステムにおける妨害または漏れのうちの少なくとも一方を示す、請求項１８に記載のシステム。