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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Ablationsinstrumentsysteme,
die elektromagnetische Energie im Mikrowellenfrequenzbereich zum
Abtragen bzw. Ablatieren von inneren Körpergeweben verwendet werden,
und speziell auf Antennenanordnungen und Instrumentkonstruktionstechniken,
die die Mikrowellenenergie in ausgewählte Richtungen lenken, die
relativ nah entlang der Antenne enthalten sind.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Es
ist gut dokumentiert, dass Herzflimmern entweder alleine oder als
Folge anderer Herzerkankungen als die häufigste Herzarrhythmie dauerhaft fortbesteht.
Nach jüngsten
Schätzungen
leiden in den U.S.A. mehr als zwei Millionen unter dieser gemeinen
Arrhythmie, also grob 0,15% bis 2,0% der Bevölkerung. Die Prävalenz dieser
Herzerkrankungen steigt mit dem Alter, wobei nahezu 8% bis 17% der über 60-Jährigen davon
betroffen sind.
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Die
Herzarrhythmie kann unter Verwendung mehrerer Methoden behandelt
werden. Eine pharmakologische Behandlung von Herzflimmern zum Beispiel
ist anfänglich
der bevorzugte Weg, erstens um einen normalen Sinusrhythmus zu erhalten,
oder zweitens, um die ventrikuläre
Response-Rate zu verringern. Andere Behandlungsformen schließen eine chemische
Kardioversion zu normalem Sinusrhythmus, eine elektrische Kardioversion
und eine RF-Katheterablation
von durch Abbildung bestimmten, ausgewählten Bereichen ein. In jüngerer Vergangenheit sind
andere Verfahren beim Herzflimmern entwickelt worden, einschließlich Isolierung
des linken Vorhofs, transvenösem
Katheter oder einer cryochirurgischen Ablation des His-Bündels sowie
das Corridor-Verfahren,
was unregelmäßigen ventrikulären Rhythmus wirksam
beseitigt hat. Diese Verfahren versagten jedoch zum größten Teil,
um eine normale Herzhämodynamik
wiederherzustellen oder die Anfälligkeit
des Patienten gegenüber
Thromboembolien zu lindern, da die Vorhöfe weiter flimmern können. Folglich
war eine wirksamere chirurgische Behandlung erforderlich, um hartnäckiges Herzflimmern
medizinisch zu heilen.
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Auf
der Basis von elektrophysiologischen Aufnahmen der Vorhöfe und einer
Identifizierung von Makroeintrittsschaltungen wurde ein chirurgischer Weg
entwickelt, der im Vorhof ein elektrisches Labyrinth wirksam schafft
(d.h. das Labyrinth (MAZE-Verfahren)
und die Fähigkeit
des Vorhofs davon abhält, zu
flimmern. Kurz gesagt werden im gewöhnlich als MAZE III-Verfahren bezeichneten
Verfahren strategische Herzeinschnitte ausgeführt, um einen Vorhofwiedereintritt
zu verhindern und Sinusimpulse dazu zu veranlassen, das gesamte
Vorhofmyokardium zu aktivieren, wodurch die Vorhoftransportfunktion nachoperativ
erhalten bleibt. Da Herzflimmern durch das Vorliegen von multiplen
Makroeintrittsschaltungen charakterisiert ist, die von Natur aus
umhereilen und irgendwo im Vorhof auftreten können, ist es umsichtig, alle
potentiellen Wege der Vorhofmakroeintrittsschaltungen zu unterbrechen.
Diese Schaltungen sind übrigens
sowohl experimentell als auch klinisch in Patienten durch intraoperative
Aufnahmen identifiziert worden.
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Dieses
Verfahren schließt
im Allgemeinen die Entfernung beider Vorhofanhänge und die elektrische Isolierung
der pulmonaren Venen ein. Strategisch platzierte Vorhofschnitte
unterbrechen darüber hinaus
nicht nur die Leitungswege der gewöhnlichen Wiedereintrittsschaltungen,
sondern sie lenken ferner den Sinusimpuls aus dem sinoatrialen Knoten entlang
einer speziellen Route zum atrioventrikularen Knoten. Im Wesentlichen
wird das gesamte Vorhofmyokardium – mit Ausnahme der Vorhofanhänge und der
pulmonaren Venen – durch
Bereitstellen mehrerer Blindbahnen weg von der Hauptleitungsroute
zwischen dem sinuatrialen Knoten bis zum atrioventrikularen Knoten
elektrisch aktiviert. Die Vorhoftransportfunktion wird somit nachoperativ
aufrecht erhalten, wie im Allgemeinen in einer Reihe von Artikeln
wiedergegeben: Cox, Schuessler, Boineau, Canavan, Cain, Lindsay,
Stone, Smith, Corr, Change und D'Agostino,
Jr., The Surgical Treatment Atrial Fibrillation (Pkt. 1-4), 101
THORAC CARDIOVASC SURG., 402-426, 569-592 (1991).
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Während dieses
MAZE III-Verfahren sich beim Abtragen von medizinisch widerstandsfähigen Herzflimmern
und damit verbundenen, schädlichen Folgekomplikationen
als wirksam erwies, ist dieses operative Verfahren für den Patienten
traumatisch, da starke Einschnitte in die Innenkammern des Herzens
eingeführt
werden. Folglich sind somit andere Techniken entwickelt worden,
um die Leitungswege zu unterbrechen und neu auszurichten, ohne starke Vorhofeinschnitte
zu erfordern. Eine solche Technik ist die strategische Ablation
bzw. das Abtragen von Vorhofgeweben durch Ablationskatheter.
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Die
meisten zugelassenen Ablationskathetersysteme nutzen heutzutage
Radiofrequenz(RF)-Energie als die ablatierende Energiequelle. Folglich
stehen Elektrophysiologen zur Zeit eine Reihe von RF-basierten Kathetern
und -Leistungslieferanten zur Ver fügung. Radiofrequenzenergie
hat jedoch mehrere Limitierungen, einschließlich dem schnellen Verschwinden
von Energie in oberflächlichen
Geweben, was zu oberflächlichen "Verbrennungen" und dem Unvermögen führt, tiefere
arrhythmische Gewebe zu erreichen. Eine andere Limitierung von RF-Albationskathetern
ist das Risiko der Gerinselbildung auf den Energie-emittierenden
Elektroden. Solche Gerinsel weisen eine damit verbundene Gefahr
auf, potentiell letale Schlaganfälle
für den
Fall zu verursachen, dass ein Gerinsel sich vom Katheter löst.
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Für sich genommen
werden zur Zeit Katheter entwickelt, die elektromagnetische Energie
im Mikrowellen-Frequenzbereich als Ablationsenergiequelle nutzen.
Die Mikrowellenfrequenzenergie wurde seit langem als eine wirksame
Energiequelle zum Erhitzen von biologischen Geweben erkannt und
hat Nutzen erfahren in solchen Hyperthermie-Anwendungen wie der
Krebsbehandlung und dem Vorerhitzen von Blut vor Infusionen. Folglich
bestand mit Blick auf die Nachteile der herkömmlichen Katheterablationstechniken
seit kurzem ein starkes Interesse daran, Mikrowellenenergie als
eine Ablationsenergiequelle zu verwenden. Der Vorteil der Mikrowellenenergie
besteht darin, dass sie viel leichter zu steuern und sicherer ist
als direkte Stromanwendungen, und dass sie in der Lage ist, wesentlich
größere Läsionen als RF-Katheter
zu erzeugen, was die aktuellen Ablationsverfahren stark vereinfacht.
Solche Mikrowellenablationssysteme werden in den
US-Patenten Nr. 4,641,649 von Walinsky;
5,246,438 von Langberg;
5,405,346 von Grundy et
al.; und
5,314,466 von Stern
et al beschrieben.
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Die
meisten der existierenden Mikrowellenablationskatheter ziehen die
Verwendung von sich länglich
erstreckenden, helikalen Antennenspulen in Betracht, die die elektromagnetische
Energie in einer radialen Richtung ausrichten, die im Allge meinen
zur Längsachse
des Katheters senkrecht ist, obgleich die aufgebauten Felder nicht
besonders gut auf die Antenne selbst beschränkt bleiben. Obgleich solche
Kathetergestaltungen für
eine Reihe von Anwendungen gut funktionieren, wie etwa dem radialen
Output, sind sie zum Gebrauch in chirurgischen Präzisionsverfahren
ungeeignet. Bei chirurgischen MAZE III-Verfahren zum Beispiel müssen im
Herzgewebe sehr präzise
und strategische Läsionen
gemacht werden, was die bestehenden Mikrowellenablationskatheter
nicht zu bewerkstelligen im Stande sind.
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Folglich
sind kürzlich
Mikrowellenablationsinstrumente entwickelt worden, die Mikrowellenantennen
mit richtenden Reflektoren einschließen. Typischerweise wird ein
sich verjüngender
Richtungsreflektor in der Peripherie um die Mikrowellenantenne herum
positioniert, um die Wellen in Richtung eines Fensterabschnitts
des Antennensystems und daraus heraus zu lenken. Somit sind diese
Ablationsinstrumente in der Lage, elektromagnetische Energie in
einer spezifischeren Richtung effektiv zu übertragen. Die elektromagnetische
Energie kann zum Beispiel im Allgemeinen senkrecht zur Längsachse
des Katheters, jedoch beschränkt
auf einen ausgewählten
Winkelabschnitt der Antenne übertragen
werden oder aus dem distalen Ende des Instruments heraus gelenkt
werden.
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Das
Dokument
US-A-5 741
249 offenbart ein anderes flexibles Mikrowellenablationssystem
mit einer flexiblen Antenne und einem biegbaren Halteelement, das
aus einem Formerinnerungs-Metalldraht gefertigt
ist.
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Bei
diesen Gestaltungen wird die Mikrowellenantenne bevorzugt darauf
abgestimmt, einen Kontakt zwischen dem Zielgewebe und einem Kontaktbereich
des Antennensystems zu bilden, der sich in Längsrichtung neben der Längsachse
der Antenne erstreckt. Sollte ein Bereich oder die gesamte exponierte
Kontaktregion der Antenne während
des Abtragens nicht mit dem Zielgewebe in Kontakt sein, wird somit
die Anpassung der Antenne ungünstig
verändert,
und die Antenne wird unabgestimmt sein. Als einem Ergebnis wird
der Abschnitt der Antenne, der sich mit dem Zielgewebe nicht in
Kontakt befindet, die elektromagnetische Strahlung in die Umgebungsluft
abstrahlen. Die Effizienz der Energielieferung zum Gewebe wird folglich
abnehmen, was seinerseits dazu führt,
dass die Durchdringungstiefe der Läsion abnimmt.
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Dies
ist besonders problematisch, wenn Gewebeoberflächen im Wesentlichen krummlinig
sind, oder wenn das Zielgewebe zur Ablation schwierig zugänglich ist.
Da diese Antennengestaltungen im Allgemeinen relativ steif sind,
ist es oft schwierig, im Wesentlichen die gesamte exponierte Kontaktregion der
Antenne in einen anliegenden Kontakt gegenüber dem Zielgewebe zu bringen.
In diesen Fällen
sind möglicherweise
mehrere Ablationsinstrumente, die Antennen unterschiedlicher Länge und
Form aufweisen, nötig,
um gerade mal eine Serie von Ablationen abzuschließen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist im Anspruch 1 definiert. Demgemäß wird ein flexibles Mikrowellenantennensystem
als einem auf das Abtragen bzw. Ablatieren einer Oberfläche eines
biologischen Gewebes angepassten, chirurgischen Ablationsinstrument
bereitgestellt. Das Ablationsinstrument schließt eine Übertragungsleitung ein, die
ein zur Verbindung mit einer elektromagnetischen Energiequelle geeigneten,
proximalen Abschnitt aufweist. Das Antennensystem schließt eine
flexible Antenne ein, die mit der Übertragungsleitung gekoppelt
ist, um radial ein elektrisches Feld zu erzeugen, das ausreichend
stark ist, um eine Gewebeablation zu verursachen. Eine flexible
Abschirmeinrichtung ist mit der Antenne gekoppelt, um einen Umgebungsbereich
der Antenne vor davon radial erzeugtem elektrischen Feld im Wesentlichen abzuschirmen,
während
ein Hauptteil des Feldes dazu veranlasst wird, im Wesentlichen in
eine vorbestimmte Richtung gelenkt zu werden. Ein flexibler Isolator
ist zwischen der Abschirmeinrichtung und der Antenne eingerichtet,
was einen Fensterabschnitt definiert, der die Übertragung des gerichteten elektrischen
Feldes in die vorbestimmte Richtung ermöglicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die Antenne, die Abschirmeinrichtung und der Isolator gebildet
zum selektiven handhabenden Verbiegen davon als Einheit zu einer
aus einer Vielzahl von Kontaktpositionen, damit der Fensterabschnitt
mit der zu ablatierenden Oberfläche
des biologischen Gewebes im Allgemeinen konform geht.
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In
einer Konstruktion ist eine Längsachse
der Antenne versetzt gegenüber
einer Längsachse
des Isolators, um die Antenne im Wesentlichen nahe zu und benachbart
zum Fensterbereich zu positionieren. Die Abschirmeinrichtung liegt
in Form einer halbzylindrischen Schale vor, mit einer Längsachse,
die im Allgemeinen koaxial ist mit der Längsachse des Isolators.
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In
einer anderen Ausführungsform
definiert der Isolator einen Aufnahmedurchgang, der gebildet ist
zum längs
darin gleitenden Aufnehmen der Antenne während des betätigten Verbiegens
des Antennensystems. Darüber
hinaus kann im Aufnahmedurchgang nahe des distalen Endes der Antenne eine
Polyimid-Röhreneinrichtung
positioniert sein. Das Rohr bildet eine Bohrung, die zum gleitenden länglichen
Hin und Her bewegen von mindestens dem distalen Ende der Antenne
darin gebildet und dimensioniert ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein längliches, biegbares Halteelement
zur Verfügung,
das angepasst ist auf eine längliche
Kopplung mit dem Isolator der Länge
nach. Dieses biegbare Halteelement ermöglicht es dem Isolator, die
eine Kontaktposition nach dessen betätigenden Verbiegen zu halten,
für die
Konformität
des Fensterabschnitts mit der zu ablatierenden Oberfläche des
biologischen Gewebes. Das Halteelement ist längs entlang des Isolators und auf
einer Seite der Abschirmeinrichtung angeordnet, während die
Antenne auf der gegenüberliegenden Seite
der Abschirmeinrichtung entlang des Isolators und zwischen der Abschirmeinrichtung
und dem Fensterabschnitt angeordnet ist.
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Bei
einem anderen Gegenstand stellt die vorliegende Erfindung ein Mikrowellenablationsinstrument
zur Verfügung,
das zum Abtragen einer Oberfläche
eines biologischen Gewebes angepasst ist, mit einem Halteelement,
das zur manuellen Betätigung
des Ablationsinstruments gebildet ist. Eine längliche Übertragungsleitung ist am Halteelement gekoppelt
bereitgestellt. Ein proximaler Abschnitt der Übertragungsleitung ist zur
Verbindung mit einer elektromagnetischen Energiequelle geeignet.
Das Ablationsinstrument schließt
ferner ein flexibles Antennensystem ein, das mit dem Halteelement
gekoppelt ist, welches zum selektiven betätigenden Verbiegen davon gebildet
ist. Das Antennensystem schließt eine
mit der Übertragungsleitung
gekoppelten, flexiblen Antenne ein, zum radialen Erzeugen eines
elektrischen Feldes, das ausreichend stark ist, um eine Gewebeablation
zu verursachen. Es wird eine flexible Abschirmeinrichtung des Antennensystems
angewandt, um einen umgebenden radialen Bereich der Antenne vor
einem radial demgegenüber
erzeugten elektrischen Feld im Wesentlichen abzuschirmen, während ein
Großteil
des Feldes im Allgemeinen in eine vorbe stimmte Richtung gelenkt
wird. Ein flexibler Isolator ist zwischen der Abschirmeinrichtung
und der Antenne eingerichtet und definiert einen Fensterabschnitt,
der die Übertragung
des gerichteten elektrischen Feldes in eine vorbestimmte Richtung
gestattet. Die Antenne, die Abschirmeinrichtung und der Isolator
sind gebildet zum selektiven betätigenden
Verbiegen davon als Einheit in eine von einer Vielzahl von Kontaktpositionen,
damit der Fensterabschnitt mit der zu ablatierenden Oberfläche des
biologischen Gewebes im Allgemeinen konform geht.
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Bei
diesem Aufbau kann das Ablationsinstrument einen biegbaren, verformbaren
Schaft einschließen,
der einen mit dem Halteelement gekoppelten proximalen Abschnitt
und einen gegenüberliegenden,
mit dem Antennensystem gekoppelten distalen Abschnitt aufweist.
Der Schaft ist vorzugsweise ein halbsteifes Koaxialkabel, kann aber
auch einen röhrenförmigen Schaft
einschließen,
worin die Übertragungsleitung
durchgehend vom proximalen Abschnitt bis zum distalen Abschnitt
davon eingerichtet sein kann. Der Schaft ist vorzugsweise leitend,
mit einem mit dem proximalen Ende der Abschirmeinrichtung leitend
gekoppelten distalen Abschnitt und einem mit dem Leiter der Übertragungsleitung
nach außen
leitend gekoppelten Abschnitt.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist ein Hemmschlauch darauf angepasst, die Biegebewegung des biegbaren
Antennensystems bei der leitenden Kopplung zwischen der Abschirmeinrichtung
und dem Schaft zu begrenzen. Der Hemmschlauch ist so gebildet und
dimensioniert, dass er sich peripher über der leitenden Kopplung
erstreckt, um die biegende Bewegung in eine vorbestimmte Richtung
zu begrenzen, zum Erhalten der Unversehrtheit der leitenden Kopplung.
Der Hemmschlauch schließt
ein krummliniges Quer-Größenmaß im Querschnitt
ein, das sich längswärts über die
leitende Kopplung hinweg um einen Betrag erstreckt, der ausreicht,
um die Unversehrtheit aufrecht zu erhalten.
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Bei
einem noch anderen Aufbau ist ein längliches Griffelement eingeschlossen,
mit einem distalen Griffabschnitt und einem gegenüberliegenden proximalen
Abschnitt, der mit einem distalen Abschnitt des Antennensystems
gekoppelt ist. Das Griffelement und die Handhabe kooperieren miteinander,
um das Antennensystem selektiv zu biegen und in einen andrückenden
Kontakt mit der zu ablatierenden Oberfläche des biologischen Gewebes
selektiv zu zwingen. Das Griffelement ist vorzugsweise mit einem
länglichen
flexiblen Stab versehen, der einen geringeren Durchmesser aufweist
als ein Durchmesser des Isolators. Eine Längsachse des flexiblen Stabs
ist gegenüber
der Längsachse
des Isolators versetzt, um den Stab in im Allgemeinen axialer Ausrichtung
mit der Antenne und benachbart zum Fensterabschnitt zu positionieren.
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Mit
dem Zusammenbau der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren durchgeführt werden
zum Ablatieren bzw. Abtragen einer medizinisch mit widerstandsfähigen Herzfibrillation
des Herzens, einschließlich
dem Schritt des Bereitstellens eines Mikrowellenablationsinstruments
mit einer flexiblen Antenne, die darauf angepasst ist, ausreichend
starkes elektrisches Feld zu erzeugen, um eine Gewebeablation zu
verursachen. Das Antennensystem definiert einen Fensterabschnitt,
der die Übertragung
des elektrischen Feldes dort hindurch in eine vorbestimmte Richtung
ermöglicht.
Das Verfahren schließt ferner
das selektive Biegen und Halten des flexiblen Antennensystems in
einer aus einer Vielzahl von Kontaktpositionen, damit die Form des
Fensterabschnitts mit der zu ablatierenden Oberfläche des
biologischen Zielgewebes im Allgemeinen konform geht, und die Handhabung
des Ablationsinstruments ein, um den konform ge machten Fensterabschnitt
in Kontakt mit der Oberfläche
des biologischen Zielgewebes strategisch zu positionieren. Der nächste Schritt
schließt
das Bilden einer länglichen
Läsion
in der Oberfläche
des biologischen Zielgewebes durch die Erzeugung des elektrischen
Feldes durch das Antennensystem ein.
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Diese
Vorgänge
aus Biegen, Handhaben und Energetisieren werden vorzugsweise wiederholt, um
eine Vielzahl von strategisch positionierten Ablationsläsionen zu
bilden. Zusammen werden diese Läsionen
gebildet, um einen vorbestimmten Leitungsweg zwischen einem sinoatrialen
Knoten und einem atrioventrikularen Knoten des Herzens zu schaffen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das
System bzw. der Zusammenbau der vorliegenden Erfindung besitzt noch
weitere Aufgaben und Merkmale bezüglich Vorteilen, die deutlicher werden
aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung sowie den beigefügten
Ansprüchen,
bei Betrachtung mit den beigefügten
Zeichnungen, worin:
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1 ist
eine diagrammartige Draufsicht von oben eines Mikrowellenablationsinstrumentsystems mit
einem biegbaren, direktional reflektiven Antennensystem, das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
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2 ist
eine vergrößerte perspektivische Teilansicht
von oben des Antennensystems von 1, angebracht
an ein distales Ende einer Handhabe des Ablationsinstruments.
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3 ist
eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
von oben des Antennensystems von 1, gezeigt
in einer gebogenen Position, um mit einer zu ablatierenden Oberfläche des
Gewebes konform zu gehen.
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4 ist
eine vergrößerte perspektivische Teilansicht
von oben des Antennensystems von 2, dabei
veranschaulichend eine andere gebogene Position, um mit einer zu
ablatierenden Oberfläche
des Gewebes konform zu gehen.
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5 ist
eine vergrößerte Teildraufsicht
von oben des Antennensystems von 2, dabei
veranschaulichend eine Bewegung zwischen einer normalen Position
(Phantomlinien) und einer gebogenen Position (durchgezogene Linien).
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6 ist
eine seitliche Teilaufrissansicht des Antennensystems von 5
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7 ist
eine vergrößerte Aufrissansicht
von vorne im Querschnitt des Antennensystems, genommen im Wesentlichen
längs einer
Ebene der Linie 7-7 in 6.
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8 ist
eine vergrößerte seitliche
Teilaufrissansicht des Antennensystems von 2 mit einem
daran gekoppelten Hemmschlauch.
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9 ist
eine vergrößerte Aufrissansicht
von vorne im Querschnitt des Antennensystems, genommen im Wesentlichen
entlang der Ebene der Linie 9-9 in 8.
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10 ist
eine diagrammartige Draufsicht von oben eines Mikrowellenablationsinstrumentsystems
einer alternativen Ausführungsform,
die gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
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11 ist
eine verkleinerte perspektivische Teilansicht von oben des Antennensystems
von 10, veranschaulicht in einer gebogenen Position,
um mit einer zu ablatierenden Oberfläche des Gewebes konform zu
sein.
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12 ist
eine verkleinerte perspektivische Teilansicht von oben eines Antennensystems
von 10 einer alternativen Ausführungsform mit einem flexiblen
Handhabeelement.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Während die
vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf einige spezifische Ausführungsformen
beschrieben wird, ist die Beschreibung der Erfindung veranschaulichend
und ist nicht als die Erfindung beschränkend anzusehen. Unterschiedliche Modifikationen
der vorliegenden Erfindung gegenüber
den bevorzugten Ausführungsformen
können durch
Fachleute gemacht werden, ohne sich vom Umfang der Erfindung – wie durch
die beigefügten Ansprüche definiert – zu entfernen.
Es sei hier zum besseren Verständnis
angemerkt, dass ähnliche Komponenten
durch gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Figuren bezeichnet
sind.
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Nun
auf 1-4 Bezug nehmend wird ein allgemein
mit 20 bezeichnetes Mikrowellenablationsinstrument bereitgestellt,
das zum Abtragen einer Oberfläche 21 eines
biologischen Gewebes 22 angepasst ist. Das Ablationsinstrument 20 schließt eine Hand habe 23 ein,
die so gebildet ist, um das Instrument während einer offenen Operation
manuell zu betätigen.
Eine längliche Übertragungsleitung 25 ist – mit der
Handhabe 23 an einem distalen Abschnitt davon gekoppelt – bereitgestellt
und weist einen proximalen Abschnitt auf, der zur Verbindung mit
einer elektromagnetischen Energiequelle (nicht gezeigt) geneigt
ist. Das Ablationsinstrument 20 schließt ferner ein im Allgemeinen
mit 26 bezeichnetes, flexibles Antennensystem ein, das
mit der Handhabe 23 und mit der Übertragungsleitung 25 zur
Erzeugung eines elektrischen Feldes gekoppelt ist. Das Antennensystem 26 ist
darauf angepasst, ein elektrisches Feld aus einem Fensterabschnitt 27 davon
heraus zu übertragen
in eine vorbestimmte Richtung und in ausreichender Stärke, um
eine Gewebeablation zu verursachen. Das Antennensystem ist ferner
zum selektiven betätigenden
Biegen in eine von einer Vielzahl von Kontaktpositionen gebildet
(z.B. 3 und 4), um den Fensterabschnitt 27 mit
der zu ablatierenden Oberfläche
des biologischen Gewebes 21 in Übereinstimmung zu bringen.
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Speziell
schließt
das flexible Antennensystem 26 eine flexible Antenne 28 ein,
die mit der Übertragungsleitung 25 gekoppelt
ist, zum radialen Erzeugen des elektrischen Feldes im Wesentlichen
entlang ihrer Längslänge. Eine
flexible Abschirmeinrichtung 30 schirmt einen umgebenden
radialen Bereich des Antennendrahts 28 gegenüber einem
radial davon erzeugten elektrischen Feld im Wesentlichen ab, während ein
Großteil
des Feldes dazu veranlasst wird, im Allgemeinen in eine vorbestimmte
Richtung zum Fensterabschnitt 27 hin gelenkt zu werden.
Ein flexibler Isolator 31 ist zwischen der Abschirmeinrichtung 30 und
der Antenne 28 eingerichtet und definiert den Fensterabschnitt 27,
um die Übertragung
des gerichteten elektrischen Feldes in die vorbestimmte Richtung
zu ermöglichen.
Die Antenne, die Abschirmeinrichtung 30 und der Isolator 31 sind
gebildet zum selektiven betätigenden
Biegen davon als eine Einheit in eine von einer Vielzahl von Kontaktpositionen, um
den Fensterabschnitt 27 mit der zu ablatierenden biologischen
Gewebeoberfläche 21 im
Allgemeinen in Übereinstimmung
zu bringen.
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Folglich
ermöglicht
das Mikrowellenablationsinstrument der vorliegenden Erfindung das
betätigende
Biegen des Antennensystems, um den Fensterabschnitt mit der zu ablatierenden
biologischen Gewebeoberfläche
in Übereinstimmung
zu bringen. Dies stellt ein größeres Maß des Kontakts
zwischen dem länglichen
Fensterabschnitt und dem Zielgewebe sicher. Dies ist zwingend, um
die Abstrahleffizienz der Antenne und somit der Antenne aufrecht
zu erhalten und somit eine passende Abstimmung für eine effizientere Mikrowellenübertragung
aufrecht zu erhalten. Ein solches betätigendes Biegen erhöht auch die
Vielseitigkeit des Instruments, da ein Antennensystem zur Konformität mit den
meisten Gewebeoberflächen
gestaltet werden kann.
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Kurz
gesagt schließt
das Ablationsinstrument 20 eine Handhabe 23 ein,
die mit dem Antennensystem 26 über einen länglichen röhrenförmigen Schaft oder ein halbsteifes
Koaxialkabel – nachfolgend
als ein Schaft 32 bezeichnet – gekoppelt ist. Durch manuelles
Betätigen
der Handhabe kann der Fensterabschnitt 27 des Antennensystems 26 so
orientiert und positioniert werden, um die gewünschte Ablation auszuführen. Wie
erwähnt
ist der Schaft 32 vorzugsweise als ein halbsteifes Koaxialkabel
oder durch ein leitendes Material wie einem metallischen Hyporohr
bereitgestellt, welches an den Komponenten des Antennensystems 26 über eine
Lötpaste, eine
Verschweißung
oder dergleichen – wie
nachfolgend diskutiert – angebracht
ist. Wenn der Schaft 32 folglich durch das halbsteife Koaxialkabel
bereitgestellt wird, ist vorzugsweise der umsponnene Au ßenleiter 29 des
halbsteifen Koaxialkabels 32 – peripher den mittleren Leiter 33 umgebend – mit dem
Außenleiter
der Übertragungsleitung 25 leitend
gekoppelt. Auf ähnliche
Weise ist der Innenleiter 33 des halbsteifen Koaxialkabels 32 leitend
mit dem Innenleiter der Übertragungsleitung 25 gekoppelt.
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Wenn
der Schaft 32 im Gegensatz dazu durch das Rohr, etwa ein
leitendes Hyporohr bereitgestellt wird, ist die feste zylindrische
Schale des Außenleiters 29 davon
vorzugsweise mit dem Außenleiter
der Übertragungsleitung 25 leitend
gekoppelt. Bei diesem Aufbau erstrecken sich der Innenleiter und der
Isolator der Übertragungsleitung
durch die zylindrische Schale des Außenleiters 29 des
leitenden Hyporohrs 32, um den Innenleiter 33 davon
zu bilden. Auf diese Weise fungiert das metallische Hyporohr selbst
als Außenleiter
der Übertragungsleitung 25 zum
Abschirmen entlang der Schaftlänge.
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Darüber hinaus
ist der Schaft 32, egal ob als Hyporohr oder als halbsteifes
Koaxialkabel, vorzugsweise von Natur aus biegbar und verformbar,
um eine Formneukonfiguration zur Positionierung des Antennensystems
zu einer gewünschten
Orientierung in Bezug auf die Handhabe zu ermöglichen. Dies erlaubt es, einen
passenden Winkel des Fensterabschnitts gegenüber dem Zielbereich zur Gewebeablation
einzustellen. Es sollte jedoch klar sein, dass das Material des
Schafts 32 im Übrigen
ausreichend steif ist, so dass der Schaft während des operativen Gebrauchs
nicht leicht deformiert wird. Solche Materialien für das Hyporohr
schließen
z.B. rostfreien Stahl oder Aluminium ein, die Durchmesser im Bereich
von etwa 2,3 mm (0,090'') bis etwa 5 mm (0,200'') mit Wanddicken im Bereich von etwa
0,25 mm (0,010'') bis etwa 1,3 mm
(0,050'') aufweisen. Wenn
das halbsteife Koaxialkabel an dem Schaft 32 angewandt
wird, reicht der Außendurchmesser
des Außenleiters
von etwa 2,3 mm (0,090'') bis etwa 5 mm (0,200''), mit einer Wandstärke im Bereich von etwa 0,25
mm (0,010'') bis etwa 1,3 mm
(0,050''); wohingegen der
Innenleiter einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,25 mm (0,010'') bis etwa 1,3 mm (0,050'') einschließt.
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Die Übertragungsleitung 25 ist
im Allgemeinen koaxial und über
den Verbinder 35 mit einer Leistungszufuhr (nicht gezeigt)
gekoppelt (1). Wie am besten in den 2 und 5 bis 7 gezeigt schließt das Mikrowellenablationsinstrument 20 im Allgemeinen
einen länglichen
Antennendraht 28 ein, der ein mit dem mittleren Leiter 33 der Übertragungsleitung 25 verbundenes
proximales Ende aufweist. Diese linearen Drahtantennen strahlen
ein zylindrisches elektrisches Feldmuster ab, das im Allgemeinen
mit ihrer Länge übereinstimmt.
Es sollte jedoch klar sein, dass es genauso gut von irgendeinem
Aufbau sein kann, wie etwa einer helikalen oder Spulenantenne.
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Die
elektrische Zwischenverbindung zwischen dem Antennendraht 28 und
dem distalen Ende des mittleren Leiters 33 kann auf irgendeine
geeignete Weise bewerkstelligt werden, etwa durch Verlöten, Hartlöten, Ultraschallschweißen oder
adhäsives
Bondieren. Darüber
hinaus kann der Antennendraht 28 eine Verlängerung
des mittleren Leiters der Übertragungsleitung
selbst darstellen, was den Vorteil der Bildung einer robusteren
Verbindung zwischen ihnen hat. Typischerweise setzt sich der Antennendraht 28 aus
irgendeinem geeigneten Material wie Stahlfeder, Beryllium-Kupfer
oder Silber-plattiertes Kupfer zusammen.
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Wie
unten noch näher
diskutiert wird, kann der Durchmesser des Antennendrahts in gewissem Ausmaß variieren,
basierend auf der speziellen Anwendung des Instruments. Im ein Beispiel
zu geben: ein zur Verwendung bei der Herzflimmern-Anwendung geeig netes
Instrument kann einen typischen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,13
bis 0,76 mm (0,005 bis 0,030'') aufweisen. Weiter
bevorzugt kann der Durchmesser des Antennendrahts im Bereich von
ungefähr
0,33 bis 0,5 mm (0,013 bis 0,020'') sein.
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Die
Antenne 28 wird so gestaltet, dass sie eine gute Abstrahleffizienz
aufweist und elektrisch ausgewogen ist. Folglich wird die Energiezuliefereffizienz
der Antenne erhöht,
während
die reflektierte Mikrowellenleistung abnimmt, was seinerseits die Betriebstemperatur
der Übertragungsleitung
vermindert. Darüber
hinaus ist das abgestrahlte elektromagnetische Feld im Wesentlichen
beschränkt
auf den Bereich vom proximalen Ende bis zum distalen Ende der Antenne.
Somit erstreckt sich das Feld im Wesentlichen radial senkrecht zur
Antenne und ist ziemlich gut beschränkt auf die Länge der
Antenne selbst, unabhängig
von der verwendeten Leistung. Diese Anordnung verhilft dazu, während der
Ablation eine bessere Steuerung bereitzustellen. Instrumente mit spezifizierten
Ablationseigenschaften können
durch den Aufbau von Instrumenten mit Antennen unterschiedlicher
Länge hergestellt
werden.
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Kurz
gesagt schließt
die Leistungszufuhr (nicht gezeigt) einen Mikrowellengenerator ein,
der irgendeine herkömmliche
Form annehmen kann. Bei Verwendung einer Mikrowellenenergie zur
Gewebeablation sind die optimalen Frequenzen im Allgemeinen in der
Nähe der
optimalen Frequenz zum Erhitzen von Wasser. Um ein Beispiel zu geben:
Frequenzen im Bereich von ungefähr
800 MHz bis 6 GHz funktionieren gut. Zur Zeit sind die Frequenzen,
die für
experimentelles klinisches Arbeiten durch die US Food and Drug Administration
zugelassen sind, 915 MHz und 2,45 GHz. Deshalb kann eine Leistungszufuhr
gewählt
werden, die eine solche Kapazität
aufweist, um eine Mikrowellenenergie bei Frequenzen in der Nähe von 2,45
GHz zu erzeugen. Ein herkömmli ches
Magnetron von dem Typ, der gewöhnlich
in Mikrowellenöfen
verwendet werden, wird als Generator verwendet. Es sollte jedoch
klar sein, dass an dessen Stelle irgendeine andere geeignete Mikrowellenleistungsquelle
eingesetzt werden kann, und dass die erläuterten Konzepte bei anderen
Frequenzen angewandt werden können,
wie etwa 434 MHz, 915 MHz oder 5,8 GHz (ISM-Band).
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Wieder
auf die 1-5 zurückkommend wird
nun das Mikrowellenablationsinstrument 20 der vorliegenden
Erfindung im Einzelnen beschrieben. Wie oben erwähnt kooperieren der Antennendraht 28,
die Abschirmeinrichtung 30 und der Isolator 31 des
Antennensystems als eine Einheit, um ein selektives betätigendes
Biegen davon zu ermöglichen
zu einer von einer Vielzahl von Kontaktpositionen, um den Fensterabschnitt 27 mit
der zu ablatierenden biologischen Gewebeoberfläche 21 im Allgemeinen
in Übereinstimmung
zu bringen. So veranschaulichen die 3 und 4 zwei
besondere Kontaktpositionen, wo der Fensterabschnitt 27 so
konfiguriert sein kann, dass Kontakt mit im Wesentlichen krummlinigen
Gewebeoberflächen 21 gehalten
wird. Aufgrund einer passenden Impedanzübereinstimmung zwischen dem
Medium des Isolators 31 und dem des biologischen Gewebes
ist folglich zwischen beiden entlang des Fensterabschnitts 27 erforderlich,
um die Abstrahleffizienz der Antenne aufrecht zu erhalten.
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Wie
oben erwähnt
erstreckt sich eine flexible Abschirmeinrichtung 30 im
Wesentlichen entlang der Länge
der Antenne, im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Antenne in einer
normalen ungebogenen Position (gezeigt durch durchgezogene Linien in 2 und
Phantomlinien in 5).
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Die
Abschirmeinrichtung 30 ist so geformt und dimensioniert,
dass ausgewählte
umgebende Bereiche radial um den Antennendraht 28 herum
gegenüber
einem radial davon erzeugten elektrischen Feld abzuschirmen, während das
Feld den Verlauf des Feldes in einer im Allgemeinen vorbestimmten Richtung
zum strategisch in Stellung gebrachten Fensterabschnitt 27 des
Isolators 31 hin ermöglicht wird.
Wie am besten in den 2, 7 und 9 gezeigt
ist die Abschirmeinrichtung 30 in der Dimension des transversalen
Querschnitts vorzugsweise halbzylindrisch oder bogenförmig, um
das auftreffende Feld zurück
zur Antenne davon zu reflektieren.
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Die
Gewebeablation kann somit besser strategisch gesteuert, gerichtet
und ausgeführt
werden, ohne Sorge um eine unerwünschte
Ablation von anderen benachbarten Geweben, welche ansonsten innerhalb
des elektromagnetischen Ablationsbereichs wären, der radial von der Antenne
ausströmt.
Mit anderen Worten wird jegliches andere, die peripheren Seiten
der Antenne umgebende Gewebe, sich außerhalb der Wirkungslinie des
Fensterabschnitts des Grundgerüsts
befindet, dem gerichteten elektrischen Feld nicht unterworfen und
somit nicht abgetragen. Dieses Ablationsinstrumentsystem ist besonders
geeignet für
Ablationsverfahren, die genaue Gewebeablationen erfordern, wie jene,
die beim oben erwähnten
MAZE III-Verfahren erforderlich sind.
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Kurz
gesagt wird deutlich, dass der Ausdruck "peripherer Bereich, der die Antenne
unmittelbar umgibt" definiert
ist als das unmittelbare radiale Übertragungsmuster der Antenne,
welches innerhalb des elektromagnetischen Ablationsbereichs davon
liegt, wenn ein Abschirmsystem abwesend ist.
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Die
Abschirmeinrichtung 30 setzt sich vorzugsweise aus einem
hochleitfähigen
Metall zusammen, um eine verbesserte Mikrowellenreflexion bereitzustellen.
Die Wände
der Abschirmeinrichtung 30 sind deshalb im Wesentlichen
undurchdringbar gegenüber
einem Durchtritt von Mikrowellen, die von der Antenne 28 ausgeströmt werden,
um die Rückseite
des Antennensystems vor einem Aussetzen gegenüber Mirkowellen zu schützen. Wenn
eine aus der Antenne stammende eingestrahlte elektromagnetische
Welle die leitende Abschirmeinrichtung erreicht, wird speziell ein
Oberflächenstrom
induziert, der seinerseits ein darauf ansprechendes elektromagnetisches
Feld erzeugt, welches mit dem auftreffenden Feld interferieren wird.
Folglich löschen
sich das auftreffende elektromagnetische Feld und das darauf ansprechende
elektromagnetische Feld innerhalb der Abschirmeinrichtung 30 des
Antennensystems 26 aus und werden daher vernachlässigbar.
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2 und 5 veranschaulichen
am besten, dass die Abschirmeinrichtung 30 vorzugsweise durch
ein umspannendes leitendes Netz bereitgestellt wird mit einem proximalen
Ende, das am distalen Abschnitt des Außenleiters des Koaxialkabels
leitend angebracht ist. Dieses leitende Netz ist vorzugsweise dünnwandig,
um einen Gewichtszuwachs zur Abschirmeinrichtung zu minimieren,
andererseits die angemessene Mikrowellenabschirmeigenschaften bereitzustellen,
wie es auch eine starke Flexibilität der Abschirmeinrichtung während der
Biegebewegung ermöglicht.
Ein besonders geeignetes Material ist rostfreier Stahl, beispielsweise
mit Netzdrähten mit
einer Dicke im Bereich von etwa 0,13 mm (0,005'')
bis etwa 0,25 mm (0,010'') und weiter bevorzugt
etwa 0,18 mm (0,007'').
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Wie
erwähnt
emittiert eine längliche
Mikrowellenantenne normalerweise ein im Wesentlichen radiales, zur
Antennenlänge
senk rechtes elektromagnetisches Feld, welches ziemlich gut auf die
Länge des
Antennendrahts unabhängig
von der verwendeten Leistung beschränkt ist. Um eine gute Abschirmung
sicherzustellen, kann jedoch die Längslänge der Abschirmung länger sein
und über
die distalen und proximalen Enden des Antennendrahts 28 hinausgehen.
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Um
die elektromagnetischen Feldeigenschaften der Antenne während des
operativen Gebrauchs selbst mit einer flexiblen Antenne zu erhalten,
ist es wichtig, die Position eines transversalen Querschnittssegments
der Abschirmeinrichtung 30 relativ zu einem entsprechenden
transversalen Querschnittssegment des Antennendrahts 28 aufrecht
zu erhalten. Relative Positionsveränderungen zwischen den Segmenten
können
das Abstrahlmuster und die Abstrahleffizienz der Antenne verändern. Um
diese transversalen Querschnittssegmente der Abschirmeinrichtung
relativ zu dem entsprechenden transversalen Querschnittssegmenten
des Antennendrahts 28 zu stabilisieren, schließt das Antennensystem 26 folglich
den flexiblen Isolator 31 vorzugsweise so ein, dass er über die
Abschirmeinrichtung 30 und dem Antennendraht 28 geformt
ist und dazwischen eingerichtet ist.
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Der
Isolator 31 ist vorzugsweise weiter durch Formgebung mit
dem distalen Abschnitt des metallischen rohrförmigen Schafts verbunden und
ist vorzugsweise zylindrisch gestaltet mit einer Achse, die mit
der der Abschirmeinrichtung 30 im Wesentlichen koaxial
ist. Der Isolator 31 erfüllt ferner die Funktion des
Erniedrigens der Kopplung zwischen der Antenne 28 und der
flexiblen Abschirmeinrichtung 30. Sollte die Antenne 28 zu
nahe an der leitenden Abschirmeinrichtung 30 sein, kann
an der Oberfläche
davon ein starker Strom induziert werden. Dieser Oberflächenstrom
würde die
Widerstandsverluste im Metall erhöhen, und die Temperatur der
Gerüstvorrichtung würde ansteigen.
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Andererseits
würde ein
direkter leitender Kontakt oder ein im Wesentlichen naher Kontakt
der Antenne mit der metallischen Gerüstvorrichtung dazu führen, dass
die reflektive Gerüstvorrichtung
Teil der abstrahlenden Struktur wird und beginnen würde, elektromagnetische
Energie in alle Richtungen abzugeben.
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Der
Isolator 31 wird deshalb vorzugsweise durch ein gutes dielektrisches
Material mit niedrigem Verlust gebildet, welches durch die Strahlung
durch Mikrowellen relativ unbeeinflusst ist und somit in der Lage
ist, eine Übertragung
des elektromagnetischen Feldes dort hindurch zu gestatten. Darüber hinaus besitzt
das Isolatormaterial vorzugsweise eine geringe Wasserabsorbtion,
so dass es nicht selbst durch Mikrowellen erhitzt wird. Schließlich muss
das Isolatormaterial größtenteils
im Wesentlichen Flexibilität ermöglichen,
ohne Zersplitterung oder Brechen. Solche Materialien schließen formbares
TEFLON®,
Silikon oder Polyethylen, Polyimid etc. ein.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
definiert der Isolator 31 einen länglichen Fensterabschnitt 27,
der sich im Wesentlichen neben und parallel zum Antennendraht 28 erstreckt.
Wie in den 5 und 7-9 gezeigt
ist somit eine Längsachse
des Antennendrahts 28 gegenüber der Längsachse des Isolators, jedoch
parallel dazu versetzt in einer Richtung zum Fensterabschnitt hin.
Dieser Aufbau positioniert den Antennendraht 28 wirksam
in den Fensterabschnitt 27, um die Exponierung des Zielgewebes
gegenüber
den durch die Antenne erzeugten Mikrowellen zu maximieren, und entfernt
die Antenne ausreichend weiter weg von der Abschirmeinrichtung,
um die oben erwähnte
elektrische Kopplung zu verhindern.
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In
einer normalen ungebogenen Position des Antennensystems 26 (gezeigt
durch durchgezogene Linien in 2 und Phantomlinien
in 5) ist der Fensterabschnitt 27 im Wesentlichen
planar und in Bezug auf die Form rechteckig. Durch dessen Verbiegen
kann jedoch die Seite des Fensterabschnitts 27 betätigt werden,
um mit der zu ablatierenden Oberfläche des Gewebes 22 im
Allgemeinen konform zu sein. Somit wird ein größeres Maß an Kontakt einer krummlinigen
Oberfläche 21 eines
Gewebes 22 mit einer vollen Seite des Fensterabschnitts 27 ermöglicht.
Das Abstrahlmuster entlang der Antenne wird deshalb nicht nachteilig
verändert,
und die Antenne wird abgestimmt bleiben, was die Effizienz und die Durchdringtiefe
der Energiezufuhr in das Gewebe 22 erhöht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Fensterabschnitt 27 strategisch dimensioniert
und in Bezug auf die Abschirmeinrichtung lokalisiert, um einen Großteil des
elektromagnetischen Feldes im Allgemeinen in eine vorbestimmte Richtung
zu lenken. Wie am besten in den 2, 5 und 7 zu
sehen, erstreckt sich der Fensterabschnitt 27 vorzugsweise
längs entlang
des Isolators 31 in einer Richtung, die im Wesentlichen
parallel zu seiner Längsachse
ist. Die Länge
der Ablativstrahlung ist deshalb im Allgemeinen begrenzt auf die
Länge des
Antennendrahts 28 und kann gleichwohl durch Einstellen der
Länge des
Antennendrahts 28 eingestellt werden. Um die Kopplung zwischen
dem Koaxialkabel und dem Antennendraht zu erleichtern, erstreckt
sich das proximale Ende des Fensterabschnitts 27 im Allgemeinen
proximal etwas länger
als das proximale Ende der Antenne 28 (etwa 2-5 mm). Am
distalen Ende demgegenüber
ist der Fensterabschnitt 27 zur Annäherung an die Länge des
distalen Endes der Abschirmeinrichtung 30 aufgebaut. Ansonsten,
wie untenstehend noch genauer beschrieben wird, erstreckt sich der
distale Abschnitt der Abschirmeinrichtung 30 deutlich über das distale
Ende der Antenne hinaus, um dem Biegen des Antennensystems 26 Rechnung zu
tragen.
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Die 7 und 9 veranschaulichen
am besten, dass das Abstrahlmuster des elektromagnetischen Feldes,
das vom Fensterabschnitt 27 geliefert wird, sich radial
von etwa 120° bis
etwa 180° erstrecken
kann und sich am meisten bevorzugt radial um etwa 180° erstrecken
kann, bezogen auf die Längsachse
des Isolators. Somit wird ein substantieller Teil der Rückseite
der Antenne vor einer ablativen Exponierung durch die Antenne radial
erzeugten Mikrowellen in Richtungen abgeschirmt, die im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse
davon sind. Die Umfangsdimension des Fensterabschnitts 27 kann somit
in Übereinstimmung
mit der Breite der gewünschten
ablativen Exponierung variieren, ohne vom eigentlichen Kern und
dem Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Während ein
kleiner Prozentsatz des elektromagnetischen Feldes, der durch die
Abschirmeinrichtung nicht abgeschirmt wird, aus anderen Bereichen
als dem Fensterabschnitt des Isolators übertragen werden kann, wird darüber hinaus
ein substantieller Großteil
durch den Fensterabschnitt hindurch übertragen. Dies liegt an den
Impedanzabstimmeigenschaften, die auf Kontakt gebracht werden zwischen
dem Gewebe und dem Fensterabschnitt.
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Folglich
kann die vorbestimmte Richtung des von der Antenne radial erzeugten,
ablativen elektromagnetischen Feldes im Wesentlichen durch die die Größe der Umfangsöffnung,
die Länge
und die Form des Fensterabschnitts 27 gesteuert werden.
Die Betätigung
der Form des Antennensystems 26 unter allgemeiner Konformität des Fensterabschnitts
mit der Form der Gewebe-Zieloberfläche und
das Positionieren des Fensterabschnitts 27 in der gewünschten Richtung
zum Kontakt mit dem Gewebe steuert somit die Richtung der Gewebeablation,
ohne den die Antenne unmittelbar umgebenden, verbleibenden peripheren
Bereich dem ablativen elektromagnetischen Feld auszusetzen.
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In
der vorliegenden Erfindung wird ein – allgemein mit 36 bezeichnetes – längliches,
biegbares Halteelement bereitgestellt, das auf ein längliches Koppeln
der Länge
nach mit dem Isolator 31 angepasst ist. Sobald der Fensterabschnitt 27 zur Übereinstimmung
mit der zur ablatierenden Oberfläche des
biologischen Gewebes manuell betätigt
wird, wirkt dieses biegbare Halteelement 36 zum Halten des
Isolators 31 in der einen Position zur operativen Ablation.
Wie am besten in den 2, 5 und 7 gezeigt
ist das Halteelement 36 bevorzugt hinter der Abschirmeinrichtung 30 positioniert,
um gegenüber
einem Aussetzen durch die mittels der Antenne 28 übertragenen
Mikrowellen abgeschirmt zu sein. Das Halteelement erstreckt sich
vorzugsweise entlang der vollen Länge der Abschirmeinrichtung
in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Längsachse
des Isolators 31.
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Das
Halteelement 36 muss aus einem biegbaren Material sein,
andererseits aber eine ausreichende Steifigkeit nach Verbiegen bereitstellen,
um der Rückfederung
des Isolators unter Bewegung aus der gebogenen Position (z.B. 3 und 4)
zurück
zur normalen Position (2) zu widerstehen. Darüber hinaus
dürfen
sowohl das Halteelement 36 als auch der Antennendraht 28 nicht
aus einem zu steifen oder brüchigen
Material zusammengesetzt sein unter Brechen oder leichtem Ermüdungsreissen während einer
wiederholten Biegebewegung. Solche Materialien für das Halteelement schließen Zinn
oder Silber-plattiertes Kupfer oder Messing mit einem Durchmesser
im Bereich von etwa 0,5 mm (0,020'') bis
etwa 1,3 mm (0,050'') ein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Halteelement 36 im formbaren Isolator eingeformt
oder darin eingebettet. Dies erleichtert den Schutz des Halteelements 36 vor
einem Kontakt mit korrosiven Elementen während des Gebrauchs. Es dürfte jedoch
klar sein, dass das Halteelement 36 mit dem Äußeren des
Isolators entlang der Länge
davon gekoppelt sein kann.
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Wie
in den 2 und 5 gezeigt ist ein proximaler
Abschnitt des Halteelements 36 benachbart und im Wesentlichen
parallel zu einem distalen Abschnitt des Schafts 32 positioniert.
Der proximale Abschnitt des Halteelements 36 ist fest mit
dem distalen Abschnitt des Schafts 32 bei einem Kopplungsabschnitt 41 davon
befestigt, um eine relative Stabilität zwischen dem Schaft und dem
Antennensystem 26 während
der Biegebewegung bereitzustellen. Während eine solche starre Befestigung
bevorzugt durch Löten,
Hartlöten
oder Ultraschallverschweißen ausgeführt wird,
könnte
die Kopplung durch einen steifen, nichtleitenden Klebstoff oder
dergleichen bereitgestellt werden.
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Das
Halteelement 36 ist vorzugsweise zylindrisch geformt, mit
einer im Wesentlichen gleichförmigen
Dimension im transversalen Querschnitt. Es sollte jedoch klar sein,
dass andere geometrische transversale Querschnittsdimensionen angewandt werden
können,
wie einem rechteckigen Querschnitt. Wie in 9 gezeigt
liegt dieses Halteelement 36 in Form eines dünnen metallischen
Bandes vor, das über
der Abschirmeinrichtung 30 eingebettet ist. Aufgrund der
relativen Orientierung der Antenne und der Abschirmeinrichtung 30 wird
bei diesem Aufbau ein Verbiegen in vertikaler Richtung gestattet,
während eine
Bewegung in einer lateralen Richtung von einer zur anderen Seite
widerstanden wird. Darüber
hinaus mag das Halteelement 36 nicht gleichförmig sein
in der transversalen Querschnitts dimension, um eine sich verändernde
Steifigkeit und somit variable Biegeeigenschaften längs entlang
des Antennensystems zu gestatten.
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In
einer anderen, alternativen Konfiguration kann das Halteelement 36 in
der Abschirmeinrichtung oder der Antenne selbst inkorporiert sein.
In einer dieser Konfigurationen oder bei einer Kombination davon
muss die Abschirmeinrichtung und/oder die Antenne eine ausreichende
Steifigkeit bereitstellen, um der Rückstellkraft des Isolators 31 unter
Bewegung aus der verbogenen Position (z.B. 3 und 4)
zurück
zur normalen Position hin (2) zu widerstehen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung definiert der Isolator 31 einen Aufnahmedurchgang 37,
der gebildet ist zum gleitenden Aufnehmen des Antennendrahts 28 länglich darin
während
des betätigenden
Verbiegens des Antennensystems 26. Wie am besten in den 5 und 6 gezeigt
ermöglicht diese
gleitende Hin- und
Herbewegung das Verbiegen des Antennensystems 26, ohne
die Antenne 28 einer Kompression oder Dehnung während der
Biegebewegung der Antenne auszusetzen, was schließlich die
Antenne ermüden
oder beschädigen
würde oder
die Unversehrtheit des elektromagnetischen Feldes nachträglich verändern würde.
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Eine
solche Versetzung wird verursacht durch die biegende Bewegung des
Antennensystems in drehbarer Weise um das Halteelement 36 herum.
Wie zum Beispiel in 7 gezeigt wird während einer
konkaven Biegebewegung (2 und 5) oder
einer konvexen Biegebewegung (8) des Fensterabschnitts 27 des
Antennensystems 26 die drehende oder biegende Bewegung über die
Längsachse
des Halteelements 36 auftreten. Folglich wird bei konkaver
Biegebewegung des Fensterabschnitts 27 (2 und 5)
die Länge
des Aufnahmedurchgangs 37 verkürzt. Dies liegt dar an, dass
der Isolator 31 an dieser Stelle komprimiert wird, da der
offene Aufnahmedurchgang 37 radial entlang dem Inneren des
Halteelements positioniert ist. Der Radius der Krümmung des
Aufnahmedurchgangs 37 ist im Wesentlichen nicht geringer
als der Radius der Krümmung
des äußeren Halteelements 36.
Die Längslänge der
Antenne 28, die im Aufnahmedurchgang 37 gleitbar
gehalten wird, wird jedoch konstant bleiben und somit distal in
den Aufnahmedurchgang gleiten.
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Bei
der konvexen Biegebewegung des Fensterabschnitts 27 (8)
demgegenüber
vergrößert sich
die Länge
des Aufnahmedurchgangs 37, da der Aufnahmedurchgang 37 radial
auf dem Äußeren des Halteelements 36 positioniert
ist. In dieser Situation wird nun der Radius der Krümmung des
Aufnahmedurchgangs 37 größer sein als der Radius der
Krümmung
des äußeren Halteelements 36.
Folglich gleitet das distale Ende der Antenne proximal in den Aufnahmedurchgang 37.
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Der
Durchmesser des Aufnahmedurchgangs ist vorzugsweise etwa 5% bis
etwa 10% größer als derjenige
des Antennendrahts 28. Dies stellt eine ungestörte gleitende
Hin- und Herbewegung darin während
der Biegebewegung des Antennensystems 26 sicher. Darüber hinaus
braucht das proximale Ende des Aufnahmedurchgangs 37 nicht
am proximalen Ende des Antennendrahts 28 zu beginnen. Da
die Versetzung beim proximalen Abschnitt des Antennendrahts 28 wesentlich
geringer ist als die Versetzung des Antennendrahts 28 an
einem distalen Abschnitt davon, kann z.B. das proximale Ende des
Aufnahmedurchgangs 37 bei etwa 30% bis etwa 80% vom proximalen
Ende des Antennendrahts 28 aus beginnen. Das distale Ende
des Aufnahmedurchgangs 37 erstreckt sich andererseits vorzugsweise um
etwa 30% bis etwa 40% über
das distale Ende des Antennendrahts 28 hinaus, wenn sich
das Antennensystem in der normalen ungebogenen Position befindet.
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Wie
oben angegeben ermöglicht
dieser, über das
distale Ende der Antenne 28 hinausgehende Raum im Aufnahmedurchgang 37 ihre
reziprokale Versetzung während
einer konkaven Biegebewegung.
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Um
sicherzustellen, dass während
einer Biegebewegung das distale Ende der Antenne 28 nicht durch
das relativ weiche, flexible Isolatormaterial des Isolators 31 hindurchstößt, kann
der Bereich an der Spitze davon abgerundet oder abgestumpft sein.
In einem anderen Aufbau kann der Aufnahmedurchgang 37 vollständig oder
teilweise auf einer Linie liegen mit einer flexiblen Röhreneinrichtung 38 (2 und 5-7),
die zur gleitenden Längs-Hin-
und Herbewegung des distalen Endes der Antenne darin mit einer Bohrung 39 gebildet
und dimensioniert ist. Die Wände
der Röhreneinrichtung 38 sind
vorzugsweise relativ dünn
zur weitgehenden Flexibilität
davon, andererseits um aber einen deutlich besseren Widerstand gegenüber einem
Durchstoßen
des distalen Endes der Antenne 38 bereitzustellen. Die
Materialzusammensetzung der Röhreneinrichtung
muss darüber
hinaus einen niedrigen Verlustfaktor und eine geringe Wasserabsorption
aufweisen, so dass sie nicht selbst beeinträchtigt wird durch Aussetzen gegenüber den
Mikrowellen. Solche Materialien schließen formbares TEFLON® und
Polyimid, Polyethylen, etc. ein.
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Nun
auf 8 und 9 Bezug nehmend wird ein allgemein
mit 40 bezeichneter Hemmschlauch bereitgestellt, der eine
konvexe Biegebewegung des Halteelements 36 an dessen proximalen Abschnitt
im Wesentlichen verhindert. Bei diesem Kopplungsabschnitt 41,
wo das Halteelement 36 und die Abschirmeinrichtung 30 am
distalen Abschnitt des Schafts 32 angebracht sind, kann
ein wiederholtes Hin- und Her-Biegen in der konvexen Richtung eine
deutliche Ermüdung
an der Verbundstelle verursachen und schließlich brechen. Der Hemmschlauch 40 erstreckt
sich somit vorzugsweise der Länge
nach über
den Kopplungsabschnitt 41 hinweg, um die Unversehrtheit
der Kopplung durch Verhinderung von Beanspruchungen darauf aufrecht
zu erhalten. Eine solche konvexe Biegebewegung wird dann im Wesentlichen
an einem Abschnitt des Antennensystems 26 distal des Kopplungsabschnitts
beginnen.
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Der
Hemmschlauch 40 schließt
einen bogenförmigen
Basisabschnitt 42 ein, der entfernbar angebracht ist am
proximalen Abschnitt des Isolators 31 und damit im Wesentlichen
bezüglich
der Dimension des Umfangquerschnitts konform geht (9). Der
Basisabschnitt 42 ist mit dem Antennensystem und/oder dem
Schaft steif befestigt, um über
den Kopplungsabschnitt 41 eine Schutzstabilität bereitzustellen.
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Distal
vom Basisabschnitt 42 erstreckt sich ein Fingerabschnitt 43 auf
eine Weise, dass der Beginn des konvexen Verbiegens des Antennensystems
bis zu einer Position nach dem distalen Ende des Fingerabschnitts 43 hinausgeschoben
wird. Folglich wird jegliche Belastung auf den Kopplungsabschnitt 41 beseitigt,
der durch eine konvexe Biegebewegung des Antennensystems erzeugt
würde.
-
In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt das Mikrowellenablationsinstrument 20 ein
längliches
Griffelement 45 ein, das einen distalen Griffabschnitt 46 und
einen an einen distalen Abschnitt des Antennensystems 26 gekoppelten,
gegenüberliegenden
proximalen Abschnitt 47 aufweist. Wie am besten in den 10 und 11 veranschaulicht
arbeiten das Griffelement 45 und die Handhabe 23 des
Ablationsinstruments 20 zusammen, um das flexible Antennensystem 26 selektiv
zu verbiegen und den Fensterabschnitt 27 in andrückenden
Kontakt mit der zu ablatierenden Oberfläche des biologischen Gewebes
selektiv zu zwingen. Diese Anwendung ist zum Beispiel besonders
nützlich, wenn
die Oberfläche
des Zielgewebes an einem rückseitigen
Abschnitt eines Organs oder dergleichen lokalisiert ist. 11 veranschaulicht,
dass während
offener Operationen das längliche
Griffelement 45 um die Rückseite des Organs herum hindurchläuft, bis
der Fensterabschnitt 27 des Antennensystems in andrückenden
Kontakt mit der Oberfläche
des Zielgewebes 21 bewegt ist. Folglich werden die Handhabe 23 am
einen Ende des Ablationsinstruments und das Griffelement 45 am
anderen Ende davon manuell gegriffen und betätigt, um den Fensterabschnitt 27 in
ablativen Kontakt mit der Zielgewebeoberfläche zu zwingen.
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Dieser
Aufbau ist darin vorteilhaft, dass der Fensterabschnitt 27 darauf
angepasst ist, durch manuelles Ziehen des Griffelements 45 und
der Handhabe 23 mit der Gewebeoberfläche konform zu gehen. Indem
das flexible Antennensystem 26 das Zielgewebe 22 kontaktiert,
wird der Fensterabschnitt 27 davon dazu veranlasst, mit
der Peripherie der Gewebeoberfläche
konform zu gehen. Ein kontinuierliches Manipulieren des Griffelements 45 und
der Handhabe 23 erzwingen weiter einen Kontakt unter Biegung. Folglich
erfordert diese Ausführungsform
zur Formerhaltung kein Halteelement.
-
Das
längliche
Griffelement 45 wird durch einen im Wesentlichen flexiblen
Stab bereitgestellt, der einen geringeren Durchmesser aufweist als
der Durchmesser des Isolators 31. Eine solche Flexibilität ermöglicht eine
Betätigung
des Stabes, um sein distales Ende hinter ein biologisches Zielgewebe 22 zu
positionieren. Sobald der distale Griffabschnitt 46 des
Griffelements 45 unter einem Organ 22 oder dergleichen
hindurch geschlungen worden ist, kann der distale Griffabschnitt 46 ge griffen
werden, um das Antennensystem 26 hinter das Organ 22 zur
Ablation des Zielgewebes zu ziehen.
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Es
dürfte
jedoch klar sein, dass der Stab 45 im Wesentlichen nicht
flexibler sein sollte als das Antennensystem. Dies stellt sicher,
dass der Fensterabschnitt 27 des Isolators 31 dazu
gebracht wird, mit der krummlinigen Oberfläche des Zielgewebes 22 konform
zu gehen – im
Gegensatz zu einem bloßen Verbiegen
des flexiblen Stabs 45. Solche Materialien für den flexiblen
Stab 45 schließen
mit Silikon und Polyethylen gefülltes
Pebax, Polyurethan, etc. ein.
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Um
den flexiblen Stab 48 am Ablationsinstrument 20 anzubringen,
schließt
das Antennensystem 26 einen Anbringabschnitt 48 ein,
der sich distal vom Isolator 31 aus erstreckt. Dieser Anbringabschnitt 48 ist
vorzugsweise integral mit dem Isolator 31 gebildet und
ist von einer ausreichenden Länge,
um zu ermöglichen,
dass der proximale Abschnitt des flexiblen Stabs 45 integral
daran gebildet ist, ohne Störung der
Abschirmeinrichtung 30 und/oder des Antennendrahts 28.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist die Längsachse
des flexiblen Stabs 45 gegenüber der Längsachse des Isolators 31 in
der Richtung zum Fensterabschnitt 27 hin versetzt. Wie
in 11 gezeigt, positioniert dieses Versetzen die
Längsachse des
flexiblen Stabs vorzugsweise in die Nähe und in koaxialer Ausrichtung
zur Antenne. Diese Anordnung erleichtert die Ausrichtung des Fensterabschnitts 27 zum
Zielgewebe 22 hin, indem das Griffelement 45 und
die Handhabe 23 betätigt
werden zur Anpassung des Fensterabschnitts 27 mit und gegenüber der
Gewebeoberfläche 21.
Wenn das Antennensystem und der Stab um das biologische Gewebe 22 herum
eng gemacht werden, wird aufgrund der Natur des Versetzens des flexiblen
Stabs 45 das Antennen system 26 dazu veranlasst,
sich um seine Längsachse
herum auf eine Orientierung des geringsten Widerstands zu drehen
(d.h. eine Position, wo sich der flexible Stab 45 am nächsten am
biologischen Gewebe 22 befindet).
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Wie
in 12 gezeigt kann ferner die Handhabe 23 länglich und
im Wesentlichen flexibel sein auf eine Weise, die dem länglichen
Griffelement 45 ähnlich
ist. In einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt die Handhabe 23 einen
proximalen Griffabschnitt 50 und einen gegenüberliegenden
distalen Abschnitt 51 ein, der an einen proximalen Abschnitt
des Antennensystems 26 gekoppelt ist. Somit kooperieren
die flexiblen Handhabe 23 und das flexible Griffelement 45,
um das flexible Antennensystem 26 selektiv zu biegen und
den Fensterabschnitt 27 in andrückenden Kontakt mit der zu
ablatierenden Oberfläche
des biologischen Gewebes selektiv zu zwingen. Als einem anderen
Beispiel ist diese Applikation besonders nützlich zum Bilden von langen,
kontinuierlich linearen Läsionen
(z.B. zum Schließen
von pulmonaren Venen beim Behandeln von Herzfibrillationen oder
dergleichen). Die flexible Handhabe 23 am einen Ende des
Ablationsinstruments und das flexible Griffelement 45 am
anderen Ende davon werden manuell gegriffen und betätigt, um
den Fensterabschnitt 27 in ablativen Kontakt mit der Zielgewebeoberfläche zu zwingen.
Dies kann ausgeführt
werden, indem einfach das Antennensystem 26 durch Ziehen
von entweder dem flexiblen Griffelement 45 oder der flexiblen
Handhabe 23 geglitten wird, um den Fensterabschnitt 27 gegenüber dem
Gewebe zu positionieren. Darüber
hinaus kann dies verwendet werden, um die Läsionen leicht zu überlappen,
um eine lange kontinuierliche Läsion ohne
Lücken
zu erzeugen. Auf einfache Weise kann ein Ende der Zielgewebeoberfläche an einem
hinteren Abschnitt eines Organs oder dergleichen lokalisiert sein.
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Die
längliche
flexible Handhabe 23 wird vorzugsweise im Wesentlichen
durch ein flexibles Koaxialkabel bereitgestellt, das passend an
die Übertragungsleitung
gekoppelt ist. In einigen Fällen
kann die Handhabe 23 einfach eine Verlängerung der Übertragungsleitung
sein.
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Das
flexible Koaxialkabel der Handhabe 23 wird vorzugsweise
bedeckt durch einen Plastikschlauch wie Pebax, PE Polyolefin, etc..
Eine solche duale Flexibilität
ermöglicht
eine gesteigerte Betätigungsmöglichkeit
von sowohl dem Griffelement als auch der Handhabe. Um die flexible
Handhabe 23 am Antennensystem 26 zu montieren,
ist ihr distaler Abschnitt vorzugsweise integral mit dem Isolator 31 gebildet.
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Ähnlich zum
Griffelement 45 ist eine Längsachse der flexiblen Handhabe 23 gegenüber der Längsachse
des Isolators 31 in Richtung zum Fensterabschnitt 27 hin
versetzt. Zusammen mit demselben Versatz des Griffelements positioniert
dieses Versetzen, wie in 12 gezeigt,
die Längsachse der
Handhabe vorzugsweise in der Nähe
in koaxialer Ausrichtung mit der Antenne. Diese Anordnung erleichtert
die Ausrichtung des Fensterabschnitts 27 gegenüber dem
Zielgewebe 22, indem das Griffelement 45 und die
Handhabe 23 betätigt
werden, damit der Fensterabschnitt 27 mit und gegenüber der
Gewebeoberfläche 21 konform
geht. Wenn das Antennensystem und der Stab um das biologische Gewebe 22 herum
eng gemacht werden, wird aufgrund der Art des Versatzes des flexiblen
Stabs 45 das Antennensystem 26 dazu veranlasst,
um seine Längsachse herum
zu einer Orientierung des geringsten Widerstands zu drehen (d.h.
eine Position, wo der flexible Stab 45 dem biologischen
Gewebe 22 am nächsten ist).
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Mit
dem System bzw. dem Zusammenbau der vorliegenden Erfindung kann
ein Verfahren ausgeführt
werden zur Behandlung eines Herzens, das das Bereitstellen eines
Mikrowellenablationsinstruments 20 einschließt, das
ein flexibles Antennensystem 26 aufweist, das einen Fensterabschnitt 27 definiert,
der die Übertragung
eines gerichteten elektrischen Feldes dort hindurch in eine vorbestimmte Richtung
ermöglicht.
Durch selektives Biegen des flexiblen Antennensystems 26 in
eine von einer Vielzahl von Kontaktpositionen kann der Fensterabschnitt 27 im
Allgemeinen in Übereinstimmung
gebracht werden mit der Form der zu ablatierenden Oberfläche des
biologischen Zielgewebes 22. Das Verfahren schließt ferner
das Betätigen
des Ablationsinstruments 20 ein, um den in Übereinstimmung gebrachten
Fensterabschnitt 27 in Kontakt mit der Zieloberfläche des
biologischen Gewebes 21 strategisch zu positionieren; sowie
ein Erzeugen des elektrischen Feldes, das ausreichend stark ist,
um eine Gewebeablation gegenüber
der Zieloberfläche
des biologischen Gewebes 21 zu veranlassen.
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Dieses
Verfahren richtet sich weiter bevorzugt auf eine medizinisch widerstandsfähige atriale Fibrillation
des Herzens. Durch Wiederholen der Vorgänge hinsichtlich Biegen, Betätigen und
Energetisieren können
im Herzen eine Vielzahl von strategisch positionierten Ablationsläsionen akkurat
gebildet werden. Zusammengenommen werden diese Läsionen gebildet, um einen vorbestimmten
Leitungsweg zwischen einem sinuatrialen Knoten und einem atrioventrikularen
Knoten des Herzens zu schaffen, oder den linken und/oder den rechten
Vorhof zu trennen, um jegliche Wiedereintrittsschaltungen zu verhindern.
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Diese
Techniken können
ausgeführt
werden, während
das Herz weiter schlägt – wie etwa
bei einer minimal invasiven Herzoperation –, während das Herz zeitweise still
steht, etwa wenn das Herz für etwa
20 oder 30 Sekunden während
einer "Cabbage"-Prozedur, oder während das Herz zum Stillstand wird
wie bei einer Operation am offenen Herzen. Diese Verfahren können darüber hinaus
angewandt werden, um die Herzinnenhaut (Endokard) sowie das Epikard
abzutragen, um eine atriale Fibrillation über die Vorgänge des
Biegens, Betätigens
und Energetisierens zu behandeln. Darüber hinaus werden die wiederholten
Vorgänge
des Biegens, Betätigens
und Energetisierens angewandt auf eine Weise, dass pulmonar Venen
gegenüber
dem Epikard des Herzens getrennt werden.
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Obgleich
nur einige Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, sollte
klar sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen speziellen
Ausführungsformen
ausgeführt
werden kann, ohne sich vom Umfang der Erfindung zu entfernen. Insbesondere
wurde die Erfindung in Bezug auf ein Mikrowellenablationsinstrument
für Herzanwendungen
beschrieben, jedoch sollte klar sein, dass das beschriebene Mikrowellenablationsinstrument
kleinen Durchmessers für
eine große
Vielzahl von Nichtherz-Ablationsanwendungen genauso gut verwendet
werden könnte.
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Es
sollte ferner klar sein, dass die Mikrowellenantenne keine lineare
Antenne zu sein braucht. Die Konzepte der vorliegenden Erfindung
können
auf jegliche Art von abstrahlender Struktur angewandt werden, wie
einer helikalen Dipolantenne, einer aufgedruckten Antenne, einer
Antenne mit langsamen Wellen, einer Antenne mit verlustreicher Übertragung oder
dergleichen. Ferner sollte klar sein, dass die Übertragungsleitung nicht absolut
kein Koaxialkabel sein muss. Zum Beispiel kann die Übertragungsleitung
durch eine Streifenleitung, eine Mikrostreifenleitung, eine koplanare
Leitung oder dergleichen bereitgestellt werden.