SE532140C2 - Anordning för positionering av implanterbara ledningar - Google Patents

Anordning för positionering av implanterbara ledningar

Info

Publication number
SE532140C2
SE532140C2 SE0702205A SE0702205A SE532140C2 SE 532140 C2 SE532140 C2 SE 532140C2 SE 0702205 A SE0702205 A SE 0702205A SE 0702205 A SE0702205 A SE 0702205A SE 532140 C2 SE532140 C2 SE 532140C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
conductivity
lead
electrode
distal
transfer function
Prior art date
Application number
SE0702205A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0702205L (sv
Inventor
Karl-Goeran Tranberg
Paer H Henriksson
Original Assignee
Clinical Laserthermia Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clinical Laserthermia Systems filed Critical Clinical Laserthermia Systems
Priority to SE0702205A priority Critical patent/SE532140C2/sv
Priority to CN200880115381A priority patent/CN101854877A/zh
Priority to US12/680,632 priority patent/US20100228240A1/en
Priority to PCT/SE2008/051087 priority patent/WO2009041910A1/en
Priority to EP08833014.7A priority patent/EP2192867B1/en
Publication of SE0702205L publication Critical patent/SE0702205L/sv
Publication of SE532140C2 publication Critical patent/SE532140C2/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/06Electrodes for high-frequency therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/40Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals
    • A61N1/403Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals for thermotherapy, e.g. hyperthermia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00791Temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0271Thermal or temperature sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

20 25 30 35 2 Minimalt invasiva terapier omfattande metoder för lokal nedbrytning Vissa metoder såsom radiofrekvensablation (RFA), laserinducerad hypertermi, kryoterapi och perkutan etanolinjektion (PEI) har använts i ganska stor utsträckning.. Andra metoder såsom mikrovågskoagulering eller fotodynamisk terapi har använts mindre ofta i patienter med solida tumörer. Några metoder såsom elektrokemoterapi eller högintensitetsfokuserat ultraljud håller på att utvecklas.
Jämfört med kirurgisk resektion omfattar fördelarna med lokal tumörnedbrytning a) selektiv vävnadsskada som leder till en mindre immunsuppression och en mindre frisåttníng av tillväxtfalctorer, b) minimal morbiditet och mortalitet av behandlingen och c) möjlighet att använda kemoterapi på ett mer effektivt sätt eftersom kemoterapi kan påbörjas före eller vid tidpunkten för lokal terapi.
Interstitiell laserhypertermi Interstitiell laserhypertermi är en uppvârmningstelmik som förstör tumörer genom ljusabsorption. Tidiga experimentella och kliniska studier använde en Nd-YAG-laser och obelagda fibrer införda i tumörens centrum, vilket skapade lesioner som var 1,5 cm eller mindre i diameter. Det blev tidigt uppenbart att en klinisk tillämpning skulle erfordra större lesioner och förbättrad kontroll av effekten på vävnad.
Metoder för att förbättra lesionsstorleken omfattade flerfibersystem, fibrer av diffusionstyp och vaskulär inströmningsocklusion. Standardtillâinpningen för interstitiell laserhypertermi resulterar emellertid i avdunstning och förkolning av vävnaden samt i relativt oíörutsägbar vävnadsskada och lesionsstorlek. Detta har lett till utvecklingen av feedback-kontrollsystem som övervakar temperaturen i våvnaden med hjälp av temperatursensorer som är placerade på olika avstånd från behandlingsstället och som är kopplade till en dator och en laser. Tanken med dessa system âr att laserutsignalen justeras för att återföra den övervakade temperaturen till önskad temperaturnivå när den övervakade temperaturen stiger över en bestämd temperatur eller faller under en bestämd temperatur. Det är följaktligen möjligt att bibehålla en huvudsakligen konstant temperatur under en önskad tidsperiod vid mätställen som omger en känd vävnadsvolym, vilket år avsett att ge en hög precisionsgrad med avseende på både lesionsstorlek och typ av cellulâr skada. 10 15 20 25 30 3 En av fördelarna med feedback-kontrollen av behandlingseffekten är att den garanterar reproducerbara och cytotoxiska temperaturer i tumörvävnadens periferi.
Ett annat sätt att kontrollera lesionsstorleken är att använda ett dosplaneringssystem, vilket gör det möjligt att beräkna lesionsstorlek för olika vävnader, uteffekter och behandlíngsdurationer. Planering av lokal behandling kan också integreras med datorstödd bildanalys för att ge information om storleken och placeringen av tumörer, kärl och gallgångar i 3D-bilder.
Sådana metoder bestämmer emellertid enbart temperaturen i temperatursensorns och ger ingen information om huruvida den erfordrade temperaturen har uppnåtts genom hela vävnaden som ska behandlas.
Interstitiell laserterrnoterapi (ILT) Interstitiell lasertermoterapi (ILT) är en variant av interstitiell laserhyperterrni där fokus ligger på att döda tumörceller vid temperaturer mellan 46 och 48°C, d v s vid temperaturer som inte får tumörantigenerna att koagulera. Följaktligen medger ILT ett uppvisande av intakta tumörantigener under det att nekros och en lokal inflammatorisk reaktion skapas - detta kan framkalla ett effektivt immunsvar, både hos råttor och i patienter.
För feedback-kontroll av lasereffekten har en eller flera termometrar (termistorer eller värmeelement) placerade i tumören och/ eller vid tumörens gräns vanligtvis använts. En av nackdelarna med denna typ av övervakning är att den erfordrar interstitiell positionering av prober och således ytterligare preparationer. Det är fördelaktigt att omge övervakningsanordningen, t ex en termistorprob, med laserfibern nära laserspetsen och därmed undvika separata punkter för temperaturmätning.
Ett problem som inträffat under feedback-kontroll med hjälp av termometrar är att de endast mäter lokal temperatur och år oförmögna att detektera huruvida överhettning (eller otillräcklig uppvärmning) sker i vävnad som inte ligger nära termometem. Överhettning år oönskad eftersom den kan leda till förkolning och/ eller nekrotísk nedbrytning av vävnaden. Förkolning kan föreligga såsom ett svart lager som omger värmekällan, varvid detta lager försämrar ljuspenetrering och 10 15 20 25 30 4 minskar avståndet som ljuset kan propagera i vâvnaden. Snabb nekrotisk nedbrytning kan förorsaka förgiftning. Otillräcklig uppvärmning är oönskad eftersom den leder till ineffektiv behandling av våvnaden. Försök för att fastställa förändringar i de elektriska egenskaperna hos vävnaden, vilka förorsakats av uppvärmning, har använt implanterade ledningar försedda med elektroder för mätning av impedans eller överföringsegenskaper hos vävnaden och termistorer eller termoelement för mätning av temperatur - våvnad-impedanstermografi. Med hjälp av olika frekvenser för strömmen som används i impedansmätningar är det möjligt att mäta impedanser i vävnad som år lokal för mätelektroderna såväl som i vävnad som ligger längre bort. Resultaten har emellertid hittills ansetts vara otillförlitliga eftersom vården av impedans eller överföringsegenskap som erhållits när temperaturavläsningarna når ett förhöjt steady state (d v s en konstant temperatur, t ex 46°C) har förändrats kontinuerligt på ett sådant sätt att det verkar som om de driver.
Cancerterapi under användning av laser-anordningar Mueller et al (DE 3931854, 1991) presenterade en uppfinning baserad på en MRI- tomograf för tumörlokalisering och övervakning under interstitiell laserstrålning av tumörer, t ex i levern, genom kvartsljusledande fibrer. Uppfinningen sades befria patienten ñån kirurgi, lång sjukhusvistelse och möjliggöra avlägsnande av tumören med små sidoeffekter fór patienten. I denna uppfinning år en flerplansröntgenanordning kopplad till MRI-tomografen för att göra det möjligt att placera fibrerna i tumören med hjälp av punkt-jonprober och bestämma koordinaterna för tumören genom MRI-tomografi.
Når en interstitiell värmebehandling av cancertumörer utförs, är en riktig positionering av vårmeproberna avgörande. En behandling utförs ofta såsom ett delvis blint förfarande, varvid den exakta positionen för värmeproberna inte är exakt känd i relation till tumören som behandlas. Det ställer avsevärda krav på expertisen hos den operatör som utför positioneringen av proben. Ultraljud år allmänt tillgängligt medan hjälp i forrn av olika tomografiska utrustningar såsom MRI och CT är tillgängliga på vissa sjukhus. De sistnämnda bildåtergivningsanordningarna år vanligtvis dyra, upptar ofta ett stort utrymme och 10 15 20 25 30 'lfíiš 5 kan erfordra personalskyddsmedel, t ex avskärmning. Dessutom kan ovannämnda bildåtergivningsmetoder kräva att proben ska behandlas på ett särskilt sätt för att visa upp bilder erhållna från bildåtergivníngsanordningarna. Vidare producerar de flesta sådana utrustningarna endast tvådimensionella bilder, de är ofta ofullkornliga när det gäller att Visa tumör-gränsen, de är inte lämpliga för realtidsövervalcning eftersom det tar tiotals sekunder eller minuter innan bilderna bildas och den spatiella upplösningen är ofta otillräcklig för att ge exakt positionering av ledningarna.
Sammanfattning av uppfinningen Det år ett ändamål enligt uppfinningen att tillhandahålla anordningar och metoder för positionering av ledningar i en patient, vilka övervinner nackdelarna med anordningar och metoder i tidigare teknik. Detta åstadkommes genom metoder och anordningar som har särdragen enligt de oberoende patentlaaven. Ytterligare fördelar åstadkommes genom anordningar och metoder som har särdragen enligt de beroende kraven.
Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 visar schematiskt en Forsta utföringsform av en anordning för uppvärmning och positionering av implanterbara ledningar enligt föreliggande uppfinning; Fig. 2 visar schematiskt en andra utföringsform av en anordning for uppvärmning och positionering av implanterbara ledningar enligt föreliggande uppfinning; Fig. 3 visar schematiskt en första utföringsform av ett digitalt system för mätning av elektriska egenskaper hos vävnaden.
Detaljerad beskrivning av uppfinningen I det följande ges riktningar med avseende på huden hos en patient eller ytan av ett organ eller en vävnad och följaktligen betyder uttrycket ”över” utanpå huden eller utanpå ytan av ett organ eller gränsen av en vävnad och det år inte beroende av patientens, organets eller vâvnadens faktiska orientering. Djup eller nivåer eller avstånd i eller utanpå en patient eller ett organ mäts i en riktning som är vinkelrät mot patientens hud eller organets eller vävnadens yta. 10 15 20 25 30 35 6 En första utföringsform av en anordning för uppvärmning och positionering av irnplanterbara ledningar enligt föreliggande uppfinning visas schematiskt i figur 1.
Uppvärrnningsanordriing 1 innefattar en basenhet 3 och åtminstone en införbar ledning. I detta exempel har värmeanordningen 1, för att undvika en klottríg bild, visats med endast två ledningar 5, 7, men i praktiken är det möjligt att endast en ledning kommer att användas för exempelvis behandling av små våvnadsvolymer och att mer än två ledningar kommer att användas för exempelvis behandling av stora vävnadsvolymer. Ett större antal ledningar kan användas om det är önskvärt att reducera behandlingstiden eller om de erfordrasav effektivitetsskäl, t ex om den maximala uttänjningen av vävnaden som behandlas är större än vad som tillförlitligt kan behandlas med endast två ledningar - vanligtvis placeras ledningar 2-3 cm från varandra när lasrar används som energikälla. Företrädesvis kan varje ledning 5, 7 lätt kopplas bort från basenheten 3, så att ledningarna med lätthet kan ersättas av hygieniska skäl när en annan patient ska behandlas. Den distala änden av varje ledning 5, 7 är avsedd att föras in genom huden 9 hos en patient in i, eller i närheten av, vävnaden som ska behandlas, t ex tumörvävnad 11. För att säkerställa noggrann positionering görs företrädesvis åtminstone en del av varje ledning som är avsedd att föras in i patienten tillräckligt rigid så att den inte böjer sig under införandet och användningen.
Basenhet 3 kan innefatta en energikälla kopplad till ett flertal ledningar, men företrädesvis innefattar den ett flertal energikällor. l denna utföringsform tillhandahålls en energikälla i form av en infraröd laser 13, 15 för varje ledning 5, 7, så att basenhet 3 i detta exempel innefattar två lasrar, varvid utsignalerna av varje laser 13, 15 företrädesvis kontrolleras individuellt. Företrädesvis har varje laser 13, 15 en maximal optisk uteffektnivå inom området 1-50 watt. Lasrarna ger företrädesvis ljusenergi av en våglängd som effektivt absorberas av djurvävnad för uppvärmning av denna vävnad. Företrädesvis verkar lasrarna vid ett våglängdsintervall om 700 till 1300 nm, mer föredraget vid 805 eller 1064 nm.
Företrädesvis är varje källa en fasta tillståndet semikonduktorlaser eftersom de har små dimensioner och hög effektivitet. Alternativt kan varje energikälla vara en Nd- YAG-laser eller liknande, men dessa anordningar har nackdelen av att vara mindre effektiva och större än semikonduktorlasrar. Företrädesvis kan den optiska uteffekten av varje laser kontrolleras oberoende genom ett kontrollsystem såsom en mikroprocessor eller mikrodator 17 anordnad i basenhet 3 och försedd med lämplig 10 15 20 25 30 35 ffiläi :š¿-šäfš._i 7 operativ mjukvara och hårdvara. Företrädesvis är basenhet 3 försedd med medel för användarinmatning såsom åtminstone ett tangentbord 19, pekdon, pekskärm, skrivtavla eller liknande för att göra det möjligt för användaren att kontrollera driften av systemet, samt displayer 2 l såsom en skärm, monitor, ljuspanel eller annan display för att tillhandahålla uppmätt och/ eller beräknad och / eller bearbetad information till användaren. En sådan information kan t ex omfatta de elektriska egenskapema hos vâvnaden mellan elektroder, ledningarnas positioner med avseende på varandra och/ eller målvävnaden som ska behandlas och vävnadstemperaturer.
Laserljus-utsignalen från laser 13 kan matas till en optisk fiber 25 som ligger inuti ledning 5 och sträcker sig till den distala änden 27 av ledning 5. Laserljus- utsignalen från laser 15 kan matas till en optisk fiber 29 som ligger inuti ledning 7 och sträcker sig till den distala änden 35 av ledning 7. Varje distal ände 27, 35 är försedd med ett vävnadsvärmeelement, i detta exempel ett transparent fönster 32 resp. 34 för emission av laserljusenergi eller en obelagd optisk fiberspets på ett kort avstånd, t ex mellan O och 40 mm, från den yttersta punkten av den distala änden 27, 35. Företrädesvis har varje fönster en längd L1 som är mellan 1 och 15 mm. I denna utföringsforrn är en optisk fiberspets 31 resp. 33, genom vilken laserljuset transporteras till den distala änden 27, 35, positionerad i varje fönster så att laserljuset kan lämna ledning 5, 7, absorberas av och värma upp omgivande vävnad. Fiberspetsen kan föreligga i form av en obelagd fiber, ett diffusionsmedel eller några andra medel för att styra fördelningen av laserljuset.
Varje distal ände 27, 35 är dessutom försedd med rumsligt åtskilda distala och mellanliggande elektrodytor, t ex i form av ledande elektrodplattor, trådar, utstående delar, nedsänkta delar eller, såsom visas här, elektrodringar 37, 39 resp. 4 l, 43. Elektrodringarna 37-43 är tillverkade av ledande material såsom silver, platina, guld eller liknande och under behandlingen är det tänkt att elektrodringarna är i elektrisk kontakt med vävnaden. Företrådesvis kan bredden av en elektrodring i en lednings longitudinella riktning vara från 0,1 mm till 5 mm, företrädesvis 0,5 till 2 mm, även om större eller mindre dimensioner också är tänkbara. Valfritt kan en ledande pasta, gel, vätska eller liknande tillhandahållas till elektrodytorna under användningen för att *säkerställa en tillförlitlig elektrisk kontakt. De distala elektrodringarna 37, 41 kan placeras närmare den yttersta 10 15 20 25 30 35 ”ifall 8 punkten för varje ledning 5, 7 än fönstret 32, 34 och föreligger företrädesvis inom ett avstånd L2 som är 0-10 mm från den distala änden av fönstret 32 resp. 34. De mellanliggande elektrodringarna 39, 43 är placerade längre bort från den yttersta punkten av deras respektive ledningar, företrädesvis på ett avstånd L3 som är 0-40 mm från den proximala änden av fönstret 32, 34. Således kan varje fönster 32 resp. 34 vara positionerat mellan ett par av elektrodringar 37, 39 resp. 41, 43.
Lägg märke till att om, liksom förutsagt ovan, fönstret 32, 34 är placerat vid ledningens yttersta punkt (d v s O mm från den yttersta punkten), då är paret av elektrodringar (och alla ytterligare elektrodringar) positionerat längre bort från den yttersta punkten än fönstret och longitudinellt rumsligt åtskilda. Företrädesvis är avståndet mellan paret av elektrodringar mindre än 55 mm, mer föredraget mindre än 40 mm, t ex 6 mm eller 10 mm och företrädesvis mer än 3 mm.
Elektrodringarna 37, 41 âr longitudínellt separerade från elektrodringarna 39, 43 med ett avstånd L1 + L2 + L3. Under det att Ll, L2 och L3 för ledning 5 kan vara detsamma som Ll, 1.2 och L3 för ledning 7 och i den händelse ytterligare ledningar används, är inte alla ytterligare ledningar en nödvändighet.
Varje elektrodring 37-43 är via sin respektive elektriska konduktor 45, 47, 49, 51 kopplad till den omkopplingsbara utsignalen av en strömgenerator 50 och de omkopplingsbara insignalerna av en mätkrets 52 som företrädesvis har förmåga att mäta en elektriska egenskap för den elektriska vägen mellan vilka par av elektrodringar som helst. För att belysa föreliggande uppfinning beskrivs nu en utföringsforrn, i vilken krets 52 är en krets som mäter ledningsfórmåga och är av ' den typ som är väl känd i tidigare teknik och som innefattar en förstärkare och en AD-omvandlare. Användningen av andra mätkretsar som mäter en eller flera av egenskaperna ledningsförmåga, resistens, impedans och kapacitans är också tänkbar. Strömgeneratorn 50 kan kontrolleras att producera växelström med känd arnplitud och företrädesvis känd fas och är företrädesvisßomkopplingsbar mellan åtminstone två frekvenser, en låg frekvens, t ex mindre än 1 kHz, 1 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 50 kHz, och en hög frekvens, t ex 100 kHz, 500 kHz, 1 MHz. Möjligheten att använda olika frekvenser under mätningen av lcdningsförmåga medger att ledningsfórmågan hos olika volymer vävnad mäts (och ledningsförrnågan som ska beräknas om längden av den väg där ledningsförmågan ska mätas är känd) - vilket 10 15 20 25 A30 35 9 kan vara en form av tomografi om information från mer än en väg kombineras för bildning av ett kartläggningssystem. Detta på grund av att strömvägen mellan elektroder delvis beror på använd frekvens -lägre frekvensströmmar, t ex 1 kHz, följer kurvformiga vägar mellan elektroderna medan högre frekvenser, t ex 100 kHz, följer mer direkta vägar. Strömgeneratorn 50 och kretsen 52 som mäter ledningsfórmåga kan kontrolleras genom kontrollsystem 17, så att det företrädesvis är möjligt att mäta ledningsfönnägan mellan vilket par av elektrodringar 37-43, 71- 81 som helst och vid vilken önskad frekvens som helst. Detta kan exempelvis åstadkommas genom användning av digitala lagringsmedel och en DA-omvandlare 56. Ett exempel på ett sådant digitalt system för mätning av de elektriska egenskaperna hos vävnad, vilket visas schematiskt i figur 3, kan innefatta digitala lagringsmedel i form av ett digitalt minne 54 innehållande en signalloop som producerar en periodisk signal som sveper från en låg frekvens (t ex 500 Hz) till en hög frekvens (t ex 200 kHz) under en period om några sekunder, t ex 5 sekunder eller lO sekunder, och sedan upprepas. Denna signal överförs till en DA- omvandlare 56 som via en multiplexor 58 kan kopplas till vilket par av elektrodringar som helst - vilka elektrodringar kan föreligga på samma ledning eller på olika ledningar. De resulterande elektriska egenskaperna hos vävnaden mellan detta par av elektrodringar samplas sedan och omvandlas till en digital signal genom en signalomvandlare 60 och egenskapemas vården registreras i minnet 54 mot den signal som förorsakade dem. Såsom visas i figur 3 kan de registrerade signalerna användas fór att framställa en bild 62, 64 av överföringsfunktionen i frekvensdomänen hos den vävnad, ivilken elektroderna föreligger. Varje typ av vävnad har en särskilt överföringsfunktion beroende på densitet, cellstorlek, vaskularitet etc. De elektriska egenskaperna, t ex ledningsförmågan eller impedansen eller överfóringsfunktionen hos vävnaden kommer att förändras under värmebehandlingen när de fysikaliska egenskaperna hos vävnaden ändras och följaktligen kommer överföringsfunktionen i vävnadens frekvensdomän att förändras när vävnaden förändras. Hänvisning 62 visar en hypotetisk bild i vävnadens frekvensdomän i ett första tillstånd, t ex före värmebehandling, och hänvisning 64 visar en hypotetisk bild av samma vävnad under steget av värmebehandling av vävnaden där vävnadstemperaturen år högre än den är i det första tillståndet- Hänvisning 66 visar en hypotetisk bild av frekvensdomänen hos samma vävnad efter det att den har dödats genom värmebehandlingen. 10 15 20 25 30 35 f »f »Jm mkv' i *H3 må Äta "32 10 Ett förbättrat digitalt system för mätning av de elektriska egenskapema hos vävnad kan ha två signalkanaler. Den första kanalen med en signalloop av ovannämnda typ och den andra kanalen innehållande en synkroniseringssignal som används för att synkronisera mätningen och förbättra upplösningen i tid.
Synkroniseringssignalen kan organiseras som en synkroniseringspuls per svep (i kombination med ett kontrollsystem som säkerställer att de följande samplingarna är korrekt klockade) eller en puls för varje samplingspunkt. Lösningen är mycket enkel och kommer trots detta möjliggöra mycket komplexa mätningar. En digitaliserad svepsignal, t ex från 1 kHz till 100 kHz eller vitt brus med ett särskilt mönster lagras i den digitala minnesanordniiigen. Digitala data matas till en DA- omvandlare med två. kanaler, varvid kanal l håller svepsignalen och kanal 2 innehåller en synkroniseringssignal. Svepsignalen matas till en förstärkare, t ex en förstärkare med variabel förstärkning som kan kontrolleras från kontrollsystemet för att justera amplituden till önskad nivå. Förstärkarsignalen matas till en multiplexoranordning som medger att signalen matas till något av de valda elektrodparen. En förstärkarkrets mäter den applicerade spänningen och resulterande ström och fas. En resistor kopplas i serie med signalvâgen för att möjliggöra strömmätningar. En AD-omvandlare och tidmätkrets samplar signalen vid tidpunkter som är synkroniserade med hjälp av synkroniseringssignalen med svepmönstret som matats till elektroderna. Digitaliserade signaler lagras i minnet tillsammans med synkroniseringsinformation. Den lagrade informationen kan matas till kontrollsystemet som företrädesvis är anpassat för att utföra signalbearbetning, t ex genomsnittsberäkning av upprepade signaler, vilket förbättrar signalkvaliteten.
I det följande används symbolen ”Z” som hänvisning till de uppmätta elektriska egenskaperna hos vävnaden, genom vilken elektricitet leds mellan två avkännande elektroder. Om mätningarna görs vid endast en frekvens kan Z vara vävnadens e ledningsförrnåga eller impedans. Om mätningar görs vid mer än en frekvens skulle Z vara en överföringsfunktion hos vävnaden. Det är möjligt att bestämma en överföringsfunktion på ett flertal sätt, t ex genom att använda ett tal för frekvenser (såsom beskrivet ovan), Skanning, vitt eller rosa brus i kombination med FTT eller FT ((,snabb) Fourier-transformation). l den följande beskrivningen kommer anordningen och metoder för användning därav att illustreras genom exempel där vävnadens ledningsförmåga mäts, men det ska vara underförstått att uppfinningen 10 15 20 25 30 35 E32 'lfšü ll också kan appliceras på anordningar och metoder där vävnadens impedans och/ eller överiöringsfunktion mäts.
Vanligtvis ökar vävnadens ledningsförrnåga med uppvärmning och denna ökning är huvudsakligen helt reversibel vid återkylning till 37°C om vävnaden endast värms upp till ungefär 5-6°C över sin normala temperatur (där 37 °C är normaltemperaturen för mänsklig vävnad). Ytterligare uppvärmning till exempelvis 9°C över den normala temperaturen kommer att orsaka celldöd (utan att cellerna sprängs), vilket medför vissa irreversibla förändringar i ledningsfórmåga tillsammans med vissa reversibla förändringar i ledningsfórrnåga - d v s .~ ledningsförmågan hos död vävnad vid återkylning till 37°C är inte densamma som ledningsförmågan vid 37°C innan den värmdes upp. Åtminstone varje distal och mellanliggande elektrodring 37-43 år företrädesvis försedd med sin egen värmesensor såsom en termistor 55, 57, 59, 61, så att temperaturen i elektrodringens närhet kan mätas. Det är också tänkbart att tillhandahålla andra elektrodringar med sina egna värmesensorer. Genom att koppla värmesensorn till elektrodringen eller bygga den runt elektrodringen kan den lokala temperaturen, vid vilken mätningar av ledningsfönnågan görs, med lätthet bestärnmas. Som ett alternativ kan en vårmesensor anordnas i anslutning till en elektrodring.
Varje termistor 55-61 är genom sitt respektive par av elektriska konduktorer 63, 65, 67, 69 kopplad till en kontrollkrets 7 l av kontrollsystemet 17, vilket möjliggör för kontrollsystern 17 att bestämma temperaturen för varje terrnistor 55-6 1.
Kontrollkrets 71 kan t ex innefatta en konventionell Wheatstonebrygga av den typ som är väl känd för att kunna användas för mätning av temperatur, när den används i samband med termistorer.
Ett flertal djupavkännande elektrodringar 71, 73, 75 resp. 77, 79, 81 är placerade på varje ledning 5, 7. De första djupavkânnande ringarna 71, 77 är positionerade på ett förbestämt avstånd från respektive mellanliggande elektrodringar 39, 43, t ex på ett avstånd mellan 5 och 15 mm, t ex 5 mm eller 10 mm eller 15 mm, från de mellanliggande elektrodringarria 39, 43 i riktning mot ledningens proximala ände.
De andra djupavkännande ringarna 73, 79 är positionerade på ett avstånd längre 10 15 20 25 30 35 'lffšíl 12 bort från den distala änden, t ex på ett avstånd mellan 5 och 15 mm, t ex 5 mm eller 10 mm eller 15 mm, från de första djupavkânnande elektrodringarna 71, 77.
På liknande sätt är de tredje djupavkännande elektrodringarna 75, 81 och alla ytterligare djupavkännande elektrodringar (visas ej) positionerade på ett avstånd längre bort från de distala ändarna och företrädesvis med samma mellanrum på mellan Sioch 15 mm, t ex 5 mm eller 10 mm eller 15 mmm, från den närliggande djupavkännande elektrodringen. Det krävs inte att avståndet mellan ringarna är detsamma, men avståndet mellan ringarna på varje ledning måste vara känt eller standardiserat för att medge positionering genom triangulering.
En eller flera ledningar kan valfritt vara försedda med ett läsbart minne 78 och informationen avseende elektrodytepositioner kan lagras i ledningens minne.
Företrädesvis är denna information inmatad i minnet av ledningens tillverkare.
Under användningen av en sådan ledning kan kontrollenheten extrahera information beträffande elektrodpositioner från ledningen och använda den i trianguleringsberäkningar. Företrädesvis är minnet resistent mot röntgenstrålning och gammastrålning för att möjliggöra sterilisering av ledningarna. Företrädesvis är minnet ett FRAM-minne (ferTo-magnetic random access memory). I den händelse ledningar utan minnesinnehållande information om elektrodpositioner används, tillhandahålls företrädesvis medel för anvåndarinmatnirigl av sådan information i kontrollenheten.
Varje djupavkännande elektrodring 75, 81 är via en konduktor (visas ej p g a tydlighet hos illustrationen) kopplad till den omkopplingsbara utsignalen från strömgeneratorn 50 och de omkopplingsbara insignalerna från kretsen 52 som mäter ledningsförmåga. Företrädesvis är kretsen 52 som mäter leclningsfórrnäga anordnad för att kunna mäta ledningsförmåga mellan vilket par av distala, mellanliggande eller djupavkännande elektrodringar som helst vid vilken önskad frekvens som helst, t ex frekvenserna mellan 5 KHz och 2 MHz.
Uppvärmningsanordningen l är avsedd att värmebehandla vävnad, i synnerhet sjuk vävnad, t ex en tumör. För att göra detta måste ledningar som ska användas för att värma upp vävnad vara noggrant placerade både med avseende på den sjuka vävnaden, t ex cellerna i en tumör som ska dödas, och med avseende på varandra. I en första illustration av en metod för positionering av ledningar är det avsett att en 10 15 20 25 30 35 i' H få fw? .ii-SSI 'J 13 åtminstone fönstret 32, 34 och den distala elektrodríngen och den mellanliggande i elektrodríngen för varje ledning ska placeras inuti tumören 1 1. l vissa fall är ledningarna avsedda av positioneras så att fönstret 32, 34 och den distala elektrodríngen och den mellanliggande elektrodríngen för varje ledning ligger utanför tumören - detta illustreras i figur 1 av en tumör 11' som visas med streckade linjer. Tumörens position i förhållande till andra särdrag i patientens _ kropp är känd, t ex från tidigare eller samtidigt utförd bildâtergivning. Ledningaina 5, 7 är positionerade pä patientens hud omedelbart över tumören och skjuts genom patientens hud 9 och friska vävnad 10 mot tumören. Eftersom den exakta positionen och/ eller storleken av tumören kan ha förändrats sedan nämnda bildåtergivning utfördes och det kan vara svårt eller omöjligt att bestämma tumörens gränslinj er med bildätergivningsmetoder, kan det vara fördelaktigt att bestämma när fönstren 32, 34 och, om tumörens omfång medger det, de distala ändarna 27, 35 och de distala och mellanliggande elektrodringarna 37, 39, 41, 43 ligger inuti tumören ll. Den relativa positioneringen av elektrodringazna (och därmed ledningarna de är kopplade till) kan fastställas genom att ledningsförmågan _ mäts mellan par av elektrodringar. Vanligtvis skiljer sig ledningsfönnåga och överföringsfunktion hos tumörvävnaden från frisk vävnad. Under införandet av en ledning, t ex ledning 5, övervakas ledningsförmågan mellan distala och mellanliggande elektrodringar 35 och 37. Ledning 5 placeras över tumören ll och förs in genom huden mot tumören 1 1. Den distala elektrodríngen 37 går in i patientens kropp först och följs sedan av den mellanliggande elektrodríngen 39.
Ingen elektricitet leds mellan den distala elektrodríngen 37 och den mellanliggande e1ektrodringen39 förrän den mellanliggande elektrodríngen 39 kommer i kontakt med vävnad, vid vilken tidpunkt ett särskilt värde av ledningsförrnågan kommer att mätas mellan elektrodringarna 37 och 39. Därefter kan ledningsförmägan mellan den mellanliggande elektrodríngen och den första djupavkännande elektrodríngen 7 l övervakas. Ingen elektricitet kommer att ledas mellan dem förrän den första djupavkännande elektrodríngen 71 kommer i kontakt med patientens hud.
Allteftersom ledningen förs längre in i patienten, kommer den andra, tredje och alla ytterligare elektrodringar att komma i kontakt med patientens vävnad och djupet för ledningen i patienten kan fastställas från vetskapen om vilket elektrodringpar som har en ledningsfórrnàga som indikerar att de har kommit in i patienten. Om ledningen således är avsedd att föras in så att den distala änden är menad att ligga 40 mm under patientens hud och det finns en djupavkännande elektrodring 10 15 20 25 30 35 14 positionerad 30 mm från den distala änden och ytterligare en djupmätande elektrod positionerad 40 mm från den distala änden, då kommer djupet för den distala änden, under antagande att ledningen har förts in vinkelrätt mot patientens hud, att vara 40 mm under patientens hud när elektricitet börjar ledas mellan den ' djupavkännande elektrodringen positionerad 30 mm från den distalaänden och den ytterligare djupmätande elektroden positionerad 40 mm från den distala änden.
Under införandet av ledningen kan ledningsförrnågan mellan vissa eller alla permutationer av kombinationer av elektrodringpar övervakas. Detta kan användas för att se huruvida de elektriska egenskaperna hos vävnaden, genom vilken- ledningen förs, är desamma. Vanligtvis har frisk vävnad en annan ledningsförrnåga än tumörvävnad. I dessa fall år det, genom att övervaka förändringar i ' ledningsförmåga när en ledning förs in i vävnaden, möjligt att fastställa förändringar i ledningsförrnåga och följaktligen detektera när ledningen har kommit in eller ligger nära tumörvävnaden. Exempelvis övervakas ledningsfönnågan uppmätt mellan den distala elektrodringen och den mellanliggande elektrodringen under införandet av ledningen eller samplas efter det att båda elektrodringar har kommit in i frisk vävnad. Ledningsförmågan förblir huvudsakligen densamma tills den distala elektroden 37 kommer in i tumören eller föreligger i omedelbar närhet till tumören, vid vilken tidpunkt ledningsförmågan kan förändras. Om den förändras kommer den att fortsätta förändras tills den mellanliggande elektrodringen 39 kommer nära eller in i tumören (under antagande att tumören är tillräckligt djup för att innehålla både distala och mellanliggande elektrodringar). Så länge som både distala och mellanliggande elektrodringar 37, 39 förbliri tumörområdet ska ytterligare rörelser av ledningen inte resultera i någon signifikant förändring i ledningsförmåga mellan elektrodringar 37 och 39. Om ledningsförmágan oväntat förändras, kan detta vara ett tecken på att det föreligger ett problem, t ex att den distala elektrodringen har lämnat tumörområdet eller kommit in i ett blodkärl eller att det föreligger ett tekniskt fel och ett lämpligt agerande såsom ompositionering av en ledning eller ersättning av en ledning måste vidtas.
Så snart ledning 5 finns på det erfordrade djupet inuti tumören kan samma förfarande följas med ledning 7 och andra ledningar. Företrädesvis under införandet av ledning 7 eller hur som helst så snart ledning 7 har kommit in i tumören kan 10 15 20 25 30 35 15 avståndet mellan elektrodringar på ledningarna mätas genom triangulering - det vill 'säga genom mätning av ledningsfórrnågan eller överföringsfunktionen mellan par av elektrodringar på olika ledningar och användning därav för beräkning av avståndet mellan varje sådant elektrodpar. Eftersom avstånd 1.2 mellan elektrodringarna 37, 39 och 4l, 43 är känt, är det möjligt att bestämma de elektriska egenskaperna hos tumörvåvnaden, företrädesvis genom att mäta dess ledningsförrnåga vid åtminstone två frekvenser för bestämning av dess överföringsfiinktion. Avståndet mellan elektrodring 37 på ledning 5 och elektrodring 41 på ledning 7 kan bestämmas genom mätning av ledningsförmåga och / eller överföringsfunktion Z (37-41) mellan detta par av ringar. Avståndet mellan elektrodring 39 på ledning 5 och elektrodring 43 på ledning 7 kan bestämmas genom mätning av ledningsiörmåga och/ eller överföringsfunktion Z (39-43) mellan detta par av ringar. Om Z (37-41) och Z (39- 43) är lika, då är elektrodring 37 och elektrodring 41 på samma avstånd från varandra som elektrodring 39 är från elektrodring 41. Detta avstånd kan beräknas genom att värdena för dessa elektriska egenskaper (ledningsförrnåga och / eller överföringsfunktion) divideras med de elektriska egenskaperna fastställda tidigare för det kända avståndet mellan de distala och mellanliggande elektroderna på samma ledning. För att bestämma huruvida de distala ändarna 27, 35 av ledningarna 5 och 7 är på samma djup i patienten kan ledningsförmågorna och/ eller överföringsfunktionerna mellan diagonalt motsatta par av elektrodringar mätas, d v s ledningsförmågor och / eller överföringsfunktioner Z (37 -43) och Z (39- 41). Om dessa är lika, då år det diagonala avståndet mellan elektrodringarna 37 och 43 detsamma som det diagonala avståndet mellan elektrodringarna 39 och 4 l.
Om mätningarna visar att Z (37-41) och Z (39-43) är lika och också att Z (37-43) och Z (39-41) år lika, då kan det antas att ledningarna 5 och 7 är parallella och har sina distala ändar på samma djup. Om Z (37-41) och Z (39-43) inte är lika och/ eller Z (37-43) och Z (39-41) inte är lika, då är det möjligt att beräkna den relativa positionen för ledningarna med avseende på varandra, d v s avståndet mellan dem, huruvida de är lutande med avseende på varandra och om så år fallet med vilken vinkel (vilka vinklar). Företrädesvis görs sådana beräkningar med jämna intervall under införandet av ledningarna. Dessa intervall är företrädesvis mindre än 10 sekunder, mer föredraget mindre än 2 sekunder och mest föredraget mindre än l sekund, vilket medger realtidsövervakning av elektrodernas positioner, så att operatören som implanterar ledningarna kan ges noggrann information vid rätt tidpunkt avseende ledningarnas positioner när de implanteras. Naturligtvis är det 10 15 20 25 30 35 *š-*lëål 16 inte alltid avsett att ledningarna ska vara parallella eller på samma djup, eftersom deras positioner dikteras av, den förmodligen oregelbundna, formen av tumören som ska behandlas och det är möjligt att använda trianguleringsprincipen för att bekräfta om ledningarna har korrekt positionering med avseende på varandra och företrädesvis tumören.
Det är tänkbart att insamlade signaler och resulterande data, som omfattar men inte begränsas till beräknade avstånd och vinklar mellan ledningar, signalfas, spänning och / eller strömarnplituder, vävnadsegenskaper såsom impendans, ledningsförmåga och vävnadseffekttemperatur, kan presenteras för en operatör genom ett operatörsgränssnitt. Om ett antal ledningar används och vilket par av elektroder som helst kan väljas, kan ett stort antal olika strömvägar väljas. Under användning av resultat som erhållits för de olika vägarna kan en två- eller tredimensionell tomograflsk bild beräknas baserat på resultaten. Vidare kan två elektroder användas för att mata ström genom vävnaden och återstående elektroder kan användas för att övervaka de resulterande spänningarna. Detta kan användas för att ytterligare förstärka bildupplösningen både i spatiell upplösningskvalitet och i precision. Informationen kan presenteras i numerisk form, i grafisk form och/ eller såsom en beräknad tomografisk karta i två eller tre dimensioner. Valet av presentation kan bero på antalet strömvägar som används för att informera användaren om vävnadens nuvarande tillstånd och den pågående procedurens fortskridande. Genom att använda en tillräckligt snabb dator och lämplig mjukvara kan informationen presenteras i realtid, d v s insamlade signaler bearbetas och uppdaterad information presenteras för operatören inom en kort tidsrymd som ligger i intervallet mindre än en sekund till 20 sekunder.
En andra utföringsforrn av en anordning för uppvärmning och positionering av implanterbaraledningar enligt föreliggande uppfinning visas schematiskt i figur 2. I denna utföringsform av en anordning enligt föreliggande uppfinning bestäms djupet för varje ledning i patienten med hjälp av flyttbar-a elektroder. Varje ledning 205, 207 är försedd med ett flyttbart hölje 281, 283 genom vilket den distala änden av respektive ledning passerar. Höljena 281, 283 kan låsas på plats på sina respektive höljen genom ett läsande medel såsom en låsskruv 285, 287. Den distala änden av varje hölje 281, 283 försedd med en höljesmonterad elektrod 289, 291 som är avsedd att vara i kontakt med patientens hud eller vävnaden som ska behandling 10 15 20 25 30 35 17 under behandlingen. Varje ledning 205, 207 är försedd med en graderad skala 293, 295 som kan användas för att läsa av på vilket avstånd den höljesmonterade elektroden 289, 29 1 är från centrum av ledningens fönster. Innan varje ledning 205, 207 förs in i patienten bestäms arbetsdjupet för ledningen, t ex genom Skanning för att fastställa positionen av vävnaden som ska behandlas, och lämpligt djup för varje ledning att vara positionerad på. Lämpligt djup kan t ex bestämmas såsom djupet som fönstrets centrum ska ha från patientens hud eller som ett andra exempel såsom djupet som fönstrets centrum ska ha inuti ett organ, varvid djupet mäts från organets yta.
I en metod för användning av anordningen i enlighet med den andra utföringsformen enligt föreliggande uppfinning förs, när djupet som fönstret ska ha från patientens hud är känt, varje ledning 205, 207 genom ett respektive hölje 281, 283 tills en referenspunkt i höljet, t ex dess övre kant, 297, 299 är i omedelbar närhet till märket på skalan, vilket motsvarar önskat arbetsdjup. Höljet låses sedan vid denna position. Om fönstrets centrum exempelvis antas vara 15 mm under patientens hud, då låses höljet med sin referenspunkt i omedelbar närhet till skalans 15 mm-märke, så att den höljesmonterade elektroden är positionerad 15 mm bort från fönstrets centrum. Värdet av vävnadens överföringsñlnktion uppmätt mellan den höljesmonterade elektroden och en ringelektrod, t ex ringelektrod 37 på samma ledning kommer att vara oändligt när det inte finns någon elektrisk kontakt mellan dem. Ledningen kan föras in i patienten tills den höljesmonterade elektroden 289 kommer i kontakt med patientens hud, vid vilken punkt ledningen 205 är vid det önskade arbetsdjupet. Denna punkt kan bestämmas från den stegvisa förändring i överföringsfiinktionssignal som uppträder när en elektrisk kontakt etableras mellan t ex ringelektroden 37 och den höljesmonterade elektroden. En andra och ytterligare ledningar kan positioneras på samma sätt.
Den korrekta positioner-ingen av ledningarna 205, 207 med avseende på varandra och/ eller bestämningen av deras respektive positioner kan åstadkommas genom triangulering såsom beskrivet ovan med syftning på den första utföringsformen av uppfinningen.
I en metod för användning av anordningen i enlighet med den andra utföringsformen enligt föreliggande uppfinning förs, när djupet som fönstret ska ha från ett Organs yta, t ex leverns yta, är känt, varje ledning 205, 207 genom ett 10 15 20 25 v30 35 ”i fšâš 18 respektive hölje 281, 283 tills en referenspunkt i höljet, t ex dess övre kant, 297, 299 är i omedelbar närhet till märket på skalan, vilket motsvarar önskat i arbetsdjup, d v s avståndet mellan organets yta och fönstret. Höljet låses sedan vid denna position. Om fönstrets centrum exempelvis antas vara 20 mm under ytan av organet hos patienten, då låses höljet med sin referenspunlct i omedelbar närhet till skalans 20 mm-märke, så att den höljesmonterade elektroden är positionerad 20 mm bort från fönstrets centrum. Värdet av vävnadens överfóríngsfunktion uppmätt mellan den höljesmonterade elektroden och en ringelektrod, t ex ringelektrod 37 på samma ledning kommer att vara oändligt när det inte finns någon elektrisk kontakt mellan dem. Ledningen kan positioneras över organet och föras in i patienten.
Under införandet i patienten mäts överföringsfunktionen och/ eller ledningsförinågan mellan distala och mellanliggande elektroder för att fastställa ledningsförmåga och /eller överföringsfunktion för vävnaderna och organen, genom vilka ledningen passerar. Värdena för dessa vävnader och organ kan sedan jämföras med värdena som erhållits mellan den mellanliggande elektroden och den höljesmonterade elektroden fór att identifiera den punkt vid vilken den höljesmonterade elektroden 289 kommer i kontakt med ytan hos organet som ska behandlas - vid vilken punkt ledning 205 är på önskat arbetsdjup. Med andra ord kan denna punkt bestämmas från den stegvisa förändring i ledningsfönnåga och/ eller överfóringsfunktion som uppträder när en elektrisk kontakt etableras mellan den mellanliggande elektroden och den höljesmonterade elektroden. En andra och ytterligare ledningar kan positioneras på samma sätt. Den korrekta positioneringen av ledningarna 205, 207 med avseende på varandra och/ eller bestämningen av deras faktiska positioner kan åstadkommas genom triangulering såsom beskrivet ovan med syftning på den forsta utföringsformen av uppfinningen.
I en metod för användning av anordningen i enlighet med den andra utföringsformen enligt föreliggande uppfinning förs, när djupet som fönstret ska ha från ett organs yta är känt, varje ledning 205, 207 genom ett respektive hölje 281, 283 tills en referenspunkt i höljet, t ex dess övre kant, 297, 299 är i omedelbar närhet till märket på skalan, vilket motsvarar önskat arbetsdjup. Höljet låses sedan vid denna position. Om fönstrets centrum exempelvis antas vara 10 mm under ytan av organet, t ex levern, då låses höljet med sin referenspunkt i omedelbar närhet till skalans 10 min-märke, så att den höljesmonterade elektroden år positionerad 10 mm bort från fönstrets centrum. Ledningen kan föras in i patienten och 10 15 20 25 30 35 19 överföringsfunktionen mellan ringelektroderna övervakas. När de två ringelektroderna kommer in i den friska vävnaden hos organet som behandlas, då ska ett stadigt överföringsfunktionsvärde för frisk vävnad registreras mellan dem tills den distala ringelektroden kommer in i sjuk vävnad, t ex tumörvävnad, som har en arman överfóringsñinktion, vid vilken punkt värdet av den uppmätta överiöringsfunktionen kommer att förändras konstant tills den mellanliggande elektroden och den distala elektroden båda är i samma typ av sjuk vävnad. Överföringsfunktionen hos denna vävnad kan registreras och värdet av överföringsfunktionen mellan höljeselektroden och den mellanliggande elektroden kan nu övervakas. När den höljesmonterade elektroden 289 kommer i kontakt sjuk . vävnad kommer överföringsfunktionsvärdet som mäts mellan den höljesmonterade elektroden och den mellanliggande elektroden att motsvara det hos den sjuka vävnaden och det går att dra slutsatsen att den höljesmonterade elektroden just har kommit in i den sjuka vävnaden och att fönstret är på korrekt arbetsdjup. En andra och ytterligare ledningar kan positioneras pä samma sätt. Den korrekta positioneringen av ledningarna 205, 207 med avseende på varandra och/ eller bestämningen av deras faktiska positioner kan åstadkommas genom tríangulering såsom beskrivet ovan med syftning på den första utföringsforrnen av uppfinningen.
Under det att uppfinningen har illustrerats med exempel, i vilka ett värmeelement (t ex ett fönster transparent för laserljus) på en ledning är avsett att positioneras på ett djup inuti en vävnad, t ex en tumör, som behandlas, är det också tänkbart att värmeelementet är positionerat vid eller nära tumörens gräns - t ex nära men utanför tumören.
Det år i en ytterligare utföringsform enligt föreliggande uppfinning tänkbart att tillhandahålla en basenhet med ett flertal ledningar, varav endast en är försedd med en flyttbar elektrod. I detta fall positioneras denna ledning företrädesvis först och används sedan som en referensledning mot vilken positionen för ytterligare irnplanterade ledningar kan bestämmas.
Under det att uppfinningen har illustrerats med lasrar som energikälla, är det möjligt att använda andra lämpliga energikällor, såsom ultraljudstransduktorer, resistiva värmare, mikrovågskällor, självreglerande Curie-metaller, 'självreglerande positiva temperaturkoefficient-resistorer, värmeelement, varma vätskor etc. 10* 15 20 25 30 35 íiíåêåï 20 Under det att uppfinningen har illustrerats genom exempel på utföringsforrner, i vilka värmesensorer är positionerade på elektrodytor, är det också tänkbart att positionera dem bredvid nämnda ytor eller på ett kort avstånd från dem. Det fördelaktiga i att ledningsförmåga och /eller överföringsfunktion som mäts kan korreleras noggrant till temperaturen hos vävnaden som omger elektrodema kommer emellertid att minska i takt med att avståndet mellan vårmesensorer och elektroder ökar. Dessutom är det tänkbart att använda ett flera longitudinellt separerade värrnesensorer för att bestämma temperaturgradienten längs en ledning.
Metoder och anordningar enligt föreliggande uppfinning år lämpliga för användning i automatiserade system för positionering av implanterbara ledningar i en patient. I sådana system är ett placeringssystem innefattande en robotarm eller liknande avsett att föra in ledningar och detta kräver information om den faktiska positionen för ledningarna när de förs in. Den faktiska positionen av ledningarna relativt varandra och /eller relativt en referenspunkt på placeringssystemet och / eller patienten under och efter införandet kan bestämmas med hjälp av föreliggande uppfmning.
I en tänkbar användning enligt föreliggande uppfinning för implantering av ledningar i en patient, övervakas positionen av åtminstone en ledning genom ultraljud eller något annat bildåtergivningssystem under implanteringen för att bekräfta att ledningen faktiskt har positionerats så korrekt som möjligt.
I alla utföringsforrner enligt föreliggande uppfinning kan lednirigar tillhandahållas med ett ihåligt rör eller annat distribuerande medel som leder till elektroder och/ eller vårmesensorer för att möjliggöra tillsatsen av en ledande vätska till elektroderna och / eller värmesensorerna för säkerställande av god elektrisk koppling och / eller värmekoppling med omgivande vävnad. Ett sådant distribuerande medel kan användas under värmebehandlingen för tillsats av ledande vätska för att säkerställa att förändringar i vâvnadsgeometiri förorsakade av uppvärmning, t ex vävnadskrympning, inte påverkar mätningarna gjorda med hjälp av dessa elektroder och / eller värmesensorer.

Claims (10)

f' f) a =~ l “Ü -L-»Zff .få öï! i>?'^~ i Patentkrav
1. l. Anordning (1) för positionering av ledningar för värmebehandling av vävnad, vilken anordning innefattar en basenhet (3) och åtminstone två införingsbara ledningar (5, 7; 205, 207), varvid varje ledning (5, 7; 205, 207) är försedd med en distal elektrodyta (37, 41) och åtminstone en ytterligare elektrodyta (39, 43) och varvid basenheten (3) är försedd med kontrollmedel (17), strömgenererande medel (50) och mätmedel (52) med förmåga att mäta en elektrisk egenskap av den elektriska vägen mellan två elektrodytor, varvid kontrollmedlet, det strömgenererande medlet (50) och mätmedlet (52) kan anordnas för att mäta den elektriska egenskapen mellan minst 2 valbara par av elektrodytor, vilka elektrodytor år placerade på olika införingsbara ledningar, för bestämning av avståndet mellan varje sådant elektrodpar.
2. Anordning enligt patentkrav l, kännetecknad av att den elektriska egenskapen år ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktíonen av den elektriska vägen.
3. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att åtminstone två elektrodytor (37, 39, 41, 43) på varje ledning är försedda med en värmesensor (55, 57, 59, 61).
4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att åtminstone en ledning (205, 207) är försedd med en låsbar, flyttbar elektrod (289, 291).
5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att kontrollmedlet, det strömgenererande medlet (50) och mätmedlet (52) kan anordnas för att mäta ledningsförmågan mellan valbara par av elektrodytor vid ett flertal olika växelströmsfrekvenser.
6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknfld av all den innefattar en ledning innefattande ett läsbart minne, varvid minnet innehåller information med avseende på elektrodpositionerna på ledningen.
7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att den innefattar åtminstone en ledning som har en distal elektrodyta (37, 41), åtminstone en ytterligare elektrodyta (39, 43) och ett våvnadsvärmeelement (32, 34).
8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att vävnadsvärmeelementet är positionerat mellan den distala elektrodytan och en ytterligare elektrodyta.
9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att det valbara paret av elektroder är på olika ledningar.
10. Anordning enligt något av föregående patentkrav, för bestämning av positionen av en första införingsbar ledning med avseende på en andra införingsbar ledning (5, 7; 205, 207) som är i elektrisk kommunikation genom vävnaden, varvid den första ledningen och den andra ledningen (5, 7; 205, 207) var och en är försedd med en distal elektrodyta (37 , 41) och åtminstone en ytterligare elektrodyta (39, 43), vilken anordning år avsedd för: a) mätning av ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktionen (Z (37-39)) mellan distala och ytterligare elektrodytor (37, 39) på den första ledningen (5; 205) för att bestämma ledningsförmåga och / eller överföringsfunktion per enhetsavstånd mellan den distala och ytterligare elektrodytor (37, 39) och/ eller överföringsfunktion (Z (37- 39)) för denna första ledning (5; 205), b) mätning av ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktionen (Z (4143)) mellan distala och ytterligare elektrodytor (41 ,43) på den andra ledningen för att bestämma ledningsförmåga och /eller överföringsfunktion per enhetsavstånd mellan den distala och ytterligare elektrodytor (41,43) och/ eller överföringsfunktion (Z (4143)) för denna andra ledning (5; 205), e) mätning av ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktionen (Z (3741)) mellan den distala elektrodytan på den första ledningen och den distala elektrodytan på den andra ledningen för att bestämma ledningsförmåga och/ eller överföringsfunktion per enhetsavstånd mellan dessa elektrodytor och jämföra den/ dem med ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktioner bestämda i steg a) och b) för bestämning av avståndet mellan de distala elektroderna, LJ? -I n: F* i mi! “än cyx “v d) mätning av ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktionen (Z (3943)) mellan den ytterligare elektrodytan (39) på den första ledningen och den ytterligare elektrodytan (43) på den andra ledningen för att bestämma ledningsfönnåga och/eller överföringsfunktion per enhetsavstånd mellan dessa elektrodytor och jämföra den/ dem med ledningsförinågan och/ eller överföringsfunktioner bestämda i steg a) och b) för bestämning av avståndet mellan de ytterligare elektrodytorna, e) mätning av ledningsförinågan och/ eller överföringsfunktionen mellan den dístala elektrodytan (37) på den första ledningen och den ytterligare elektrodytan (41) pä den andra ledningen för att bestämma ledningsförmåga och/eller överföringsfunktion per enhetsavstånd mellan dessa elektrodytor och jämföra den/ dem med ledníngsförrnägan och/ eller överföringsfunktioner bestämda i steg a) och b) för bestämning av avståndet mellan den dístala elektrodytan (37) och den ytterligare elektroclytan (41), f) mätning av ledningsförmågan och/ eller överföringsfunktionen mellan den ytterligare elektrodytan (39) på den första ledningen och den dístala elektrodytan (41) på den andra ledningen för att bestämma ledníngsförrnåga och/eller överföringsfunktion per enhetsavstånd mellan dessa elektrodytor och jämföra den/ dem med ledníngsförmågan och/ eller överföringsfunktioner bestämda i steg a) och b) för bestämning av avståndet mellan den ytterligare elektrodytan (39) och den dístala elektrodytan (41), och g) bestämning av de relativa positionerna för ledningarna genom triangulering.
SE0702205A 2007-09-28 2007-09-28 Anordning för positionering av implanterbara ledningar SE532140C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702205A SE532140C2 (sv) 2007-09-28 2007-09-28 Anordning för positionering av implanterbara ledningar
CN200880115381A CN101854877A (zh) 2007-09-28 2008-09-26 用于定位可植入引导件的装置和方法
US12/680,632 US20100228240A1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Apparatus and methods for the positioning of implantable leads
PCT/SE2008/051087 WO2009041910A1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Apparatus and methods for the positioning of implantable leads
EP08833014.7A EP2192867B1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Apparatus for the positioning of implantable leads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702205A SE532140C2 (sv) 2007-09-28 2007-09-28 Anordning för positionering av implanterbara ledningar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0702205L SE0702205L (sv) 2009-03-29
SE532140C2 true SE532140C2 (sv) 2009-11-03

Family

ID=40511698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0702205A SE532140C2 (sv) 2007-09-28 2007-09-28 Anordning för positionering av implanterbara ledningar

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100228240A1 (sv)
EP (1) EP2192867B1 (sv)
CN (1) CN101854877A (sv)
SE (1) SE532140C2 (sv)
WO (1) WO2009041910A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8886301B2 (en) * 2003-02-21 2014-11-11 3Dt Holdings, Llc Impedance devices for obtaining conductance measurements within luminal organs
US9526911B1 (en) * 2010-04-27 2016-12-27 Lazure Scientific, Inc. Immune mediated cancer cell destruction, systems and methods
US10035009B2 (en) 2013-04-15 2018-07-31 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Systems and methods for treating pancreatic cancer
JP7265524B2 (ja) * 2017-07-28 2023-04-26 スカンディナヴィアン キーモテック アーベー 電気パルスを哺乳動物の望ましい身体部分へ送達するための装置、例えば動的電気強化疼痛抑制(deepc)装置
WO2019217300A1 (en) * 2018-05-07 2019-11-14 Farapulse, Inc. Epicardial ablation catheter
CN113769267B (zh) * 2021-08-25 2024-04-26 杭州维纳安可医疗科技有限责任公司 能监测电导率信号的植入式电极及抑制细胞***装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4729385A (en) * 1985-10-23 1988-03-08 American Mediscan, Inc. Probe and method of use for detecting abnormal tissues
US5069223A (en) * 1990-02-14 1991-12-03 Georgetown University Method of evaluating tissue changes resulting from therapeutic hyperthermia
US5335668A (en) * 1993-04-30 1994-08-09 Medical Scientific, Inc. Diagnostic impedance measuring system for an insufflation needle
US5728143A (en) * 1995-08-15 1998-03-17 Rita Medical Systems, Inc. Multiple antenna ablation apparatus and method
JP3400835B2 (ja) * 1993-12-20 2003-04-28 テルモ株式会社 副伝導路検出装置
US5876336A (en) * 1994-10-11 1999-03-02 Ep Technologies, Inc. Systems and methods for guiding movable electrode elements within multiple-electrode structure
US5630426A (en) * 1995-03-03 1997-05-20 Neovision Corporation Apparatus and method for characterization and treatment of tumors
US5782827A (en) * 1995-08-15 1998-07-21 Rita Medical Systems, Inc. Multiple antenna ablation apparatus and method with multiple sensor feedback
US5672174A (en) * 1995-08-15 1997-09-30 Rita Medical Systems, Inc. Multiple antenna ablation apparatus and method
US5672173A (en) * 1995-08-15 1997-09-30 Rita Medical Systems, Inc. Multiple antenna ablation apparatus and method
US7104986B2 (en) * 1996-07-16 2006-09-12 Arthrocare Corporation Intervertebral disc replacement method
US5893848A (en) * 1996-10-24 1999-04-13 Plc Medical Systems, Inc. Gauging system for monitoring channel depth in percutaneous endocardial revascularization
US5895416A (en) * 1997-03-12 1999-04-20 Medtronic, Inc. Method and apparatus for controlling and steering an electric field
SE513814C2 (sv) * 1998-03-31 2000-11-06 Aditus Medical Ab Anordning för behandling av sjukdomar med elektriska fält
WO2000000098A1 (en) * 1998-06-30 2000-01-06 Arthrocare Corporation Systems and methods for electrosurgical ablation of viable body structures
US6696844B2 (en) * 1999-06-04 2004-02-24 Engineering & Research Associates, Inc. Apparatus and method for real time determination of materials' electrical properties
US7130682B2 (en) * 2000-12-26 2006-10-31 Cardiac Pacemakers, Inc. Pacing and sensing vectors
US7160258B2 (en) * 2001-06-26 2007-01-09 Entrack, Inc. Capsule and method for treating or diagnosing the intestinal tract
US6807444B2 (en) * 2001-11-05 2004-10-19 Hosheng Tu Apparatus and methods for monitoring tissue impedance
US6993384B2 (en) * 2001-12-04 2006-01-31 Advanced Bionics Corporation Apparatus and method for determining the relative position and orientation of neurostimulation leads
US20030187430A1 (en) * 2002-03-15 2003-10-02 Vorisek James C. System and method for measuring power at tissue during RF ablation
US6780177B2 (en) * 2002-08-27 2004-08-24 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Conductive interstitial thermal therapy device
US6907884B2 (en) * 2002-09-30 2005-06-21 Depay Acromed, Inc. Method of straddling an intraosseous nerve
US7306595B2 (en) * 2003-11-18 2007-12-11 Boston Scientific Scimed, Inc. System and method for tissue ablation
US8725244B2 (en) * 2004-03-16 2014-05-13 Medtronic, Inc. Determination of sleep quality for neurological disorders
US7756576B2 (en) * 2005-08-26 2010-07-13 Biosense Webster, Inc. Position sensing and detection of skin impedance
US7951144B2 (en) * 2007-01-19 2011-05-31 Mahajan Roop L Thermal and electrical conductivity probes and methods of making the same
SE532142C2 (sv) * 2007-09-28 2009-11-03 Clinical Laserthermia Systems Anordning för bestämning av en termisk egenskap hos en vävnad

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009041910A1 (en) 2009-04-02
CN101854877A (zh) 2010-10-06
EP2192867A1 (en) 2010-06-09
SE0702205L (sv) 2009-03-29
EP2192867A4 (en) 2011-06-22
EP2192867B1 (en) 2013-06-05
US20100228240A1 (en) 2010-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11998756B2 (en) Apparatus and methods for determining a property of a tissue
US10271829B2 (en) Heat-sensitive optical probes
US6190378B1 (en) Cryosurgical instrument and related techniques
US5630426A (en) Apparatus and method for characterization and treatment of tumors
US20120271306A1 (en) Thermal feedback systems and methods of using the same
JP7193463B2 (ja) 経腹膜蒸気焼灼システム及び方法
JP5909054B2 (ja) 切除サイズを査定するためのエネルギーアプリケータ温度監視
JP6487932B2 (ja) ヒートシンクパラメータ決定装置
SE532140C2 (sv) Anordning för positionering av implanterbara ledningar
CN105658147A (zh) 用于监测组织内的温度的温度监测装置和方法
Shellock Radiofrequency energy–induced heating of bovine capsular tissue: Temperature changes produced by bipolar versus monopolar electrodes
Kraeima Measuring heat distribution in bone during radiofrequency ablation

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed