JP6863949B2

JP6863949B2 - 組織の治療のための熱切除システム、デバイスおよび方法

Info

Publication number: JP6863949B2
Application number: JP2018209501A
Authority: JP
Inventors: エス．レビンフィリップ; カプランジェイ; ラジャゴパランハリス; エー．マナサスマーク; コーツアンドリュー; クリストファーフラハーティージェイ．
Original assignee: フラクティルラボラトリーズインコーポレイテッド
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: US20250228600A1; AU2013226062B2; US10349998B2; KR102245697B1; AU2018200371B2; IL315949A; IL296643B1; KR20140135220A; US20200138505A1; KR20200024945A; EP2819601B1; AU2020202563B2; JP2019022742A; CA2865567C; IL277492B2; CA2865567A1; KR102086184B1; US12201342B2; JP2015508015A; JP2017164572A

Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１２年２月２７日に出願された米国仮出願第６１／６０３，４７５号（ＡｔｔｏｒｎｅｙＤｏｃｋｅｔＮｏ．４１７１４−７０４．１０１）に対して優先権を主張する。上記文献の開示内容の全ては、参照することによって本明細書において援用される。

本出願は、２０１２年１月１８日に出願された、「ＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴｉｓｓｕｅ」という題名のＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２１７３９に関連し、上記ＰＣＴ出願は、２０１１年１月１９日に出願された、「ＭｅｔｈｏｄａｎｄＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＤｉａｂｅｔｅｓ」という題名の米国仮出願第６１／４３４，３１９号、および、２０１１年９月２３日に出願された、「ＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴｉｓｓｕｅ」という題名の米国仮出願第６１／５３８，６０１号の利益を主張する。上記文献の内容は、各々、その全体として参照することによって本明細書において援用される。

（技術分野）
本明細書に開示される実施形態は、概して、組織、特に、胃腸組織を治療するためのシステム、デバイス、および方法に関する。

（背景）
糖尿病は、人体が、十分なインスリンを産生しないため、または身体の細胞が、産生されたインスリンに効果的に応答不可能であるため、高血糖を発症するヒトにおける、代謝性疾患である。主に、糖尿病は、１型および２型の２つのタイプがある。１型糖尿病は、膵臓ベータ細胞の身体自己免疫破壊により、身体が十分なインスリンを産生できないため生じる。一方で、２型糖尿病は、インスリン抵抗（身体の細胞が、産生されたインスリンを適切に利用することができない）および身体の必要性を満たすためには不適正なインスリン産生を通して、高血糖症を生じさせる、複合代謝性障害である。

現在、前述の概念に基づいて、糖尿病を治療することを目的としたいくつかの手技が存在する。手技は、大手術、ＧＩ管の一部の除去、および／または長期的埋込装置を要求する。任意の大手術と同様に、胃バイパス手術は、合併症の危険性をもたらす。

デバイスが、エネルギーを身体に送達するために開発されている。例えば、心臓切除デバイスが、切除エネルギーを心臓組織に送達するために設計されている。加えて、尿道切断デバイスが、前立腺の一部を熱傷または切断するために設計されている。これらの技術はそれぞれ、身体の治療されるべき特定の部分ならびに治療されるべき特定の疾患における効果的使用を目的として、改良および適応されている。

ＧＩ管へのエネルギーの印加によって、ＧＩ管の治療処置を提供することができる、システムおよび方法の必要性が存在する。具体的には、糖尿病の治療に、胃バイパス手術ほど侵襲性ではなく、患者のための他の利点を有する、ＧＩ管における手技をもたらす必要性が存在する。

本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１）
標的組織を治療するためのシステムであって、前記システムは、
切除デバイスであって、前記切除デバイスは、
近位部分、遠位部分、および前記近位部分から前記遠位部分まで延在する管腔を有する伸長管と、
前記伸長管に搭載され、前記管腔と流体連通している拡張可能治療要素と、
を備える、切除デバイスと、
エネルギーを前記拡張可能治療要素に送達するように構築および配列されたエネルギー送達ユニットと
を備え、
前記システムは、エネルギーの熱用量を前記標的組織に送達するように構築および配列されている、システム。
（項目２）
前記熱用量は、前記治療要素の材料の熱伝達性質、前記標的組織の熱伝達性質、前記治療要素と前記標的組織との間の界面における熱伝達係数、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されるパラメータに基づく、項目１に記載のシステム。
（項目３）
アルゴリズムをさらに備え、前記熱用量は、前記アルゴリズムによって決定される、項目１〜２のいずれかに記載のシステム。
（項目４）
前記アルゴリズムは、患者測定データに基づく、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記システムはさらに、較正ルーチンを行うように構築および配列され、前記患者測定データは、前記較正ルーチンの実施中に収集される、項目４に記載のシステム。
（項目６）
前記システムはさらに、較正ルーチンを行うように構築および配列され、前記アルゴリズムは、前記較正ルーチン中に収集されるデータに基づく、項目３に記載のシステム。
（項目７）
前記熱用量は、前記治療要素に送達される加熱流体の単回ボーラスによって送達される、前記エネルギーを含む、項目１〜６のいずれかに記載のシステム。
（項目８）
前記単回ボーラスは、加熱流体の固定質量を含む、項目７に記載のシステム。
（項目９）
前記システムは、ある圧力または圧力の範囲で前記単回ボーラスを維持するように構築および配列されている、項目７に記載のシステム。
（項目１０）
前記システムは、前記治療要素の圧力および／または直径に基づいて、前記単回ボーラスを送達するように構築および配列されている、項目７に記載のシステム。
（項目１１）
前記熱用量は、一連の単回ボーラス加熱流体送達を含む、項目１〜１０のいずれかに記載のシステム。
（項目１２）
前記熱用量は、前記治療要素を通して加熱流体を循環させることによって送達される、項目１〜１１のいずれかに記載のシステム。
（項目１３）
前記加熱流体は、前記治療要素の中、上、および／または付近に比較的一定の温度で維持される、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記加熱流体は、６５℃から９９℃の間の温度で維持される、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
前記加熱流体は、水、生理食塩水、パーフッ素化化合物、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、項目１３に記載のシステム。
（項目１６）
前記熱用量は、エネルギー送達の固定持続時間を含む、項目１〜１５のいずれかに記載のシステム。
（項目１７）
前記熱用量は、エネルギーの連続的時変送達を含む、項目１〜１６のいずれかに記載のシステム。
（項目１８）
前記エネルギーの連続的時変送達は、前記治療要素を通して高温流体を再循環させることによって提供される、項目１７に記載のシステム。
（項目１９）
前記熱用量は、準定常状態温度プロファイルを有する、エネルギーの送達を含む、項目１〜１８のいずれかに記載のシステム。
（項目２０）
前記熱用量は、ある期間にわたる時間平均温度制御に基づくエネルギー送達を含む、項目１〜１９のいずれかに記載のシステム。
（項目２１）
前記熱用量は、比較的一定の温度でのエネルギー送達を含む、項目１〜２０のいずれかに記載のシステム。
（項目２２）
前記エネルギーは、６５℃から９９℃の間の温度の流体から送達される、項目２１に記載のシステム。
（項目２３）
前記エネルギーは、約３０秒から６０秒にわたって、約６５℃の温度の流体から送達される、項目２１に記載のシステム。
（項目２４）
前記エネルギーは、約５秒から４５秒にわたって、約７０℃の温度の流体から送達される、項目２１に記載のシステム。
（項目２５）
前記エネルギーは、約３秒から４０秒にわたって、約７５℃の温度の流体から送達される、項目２１に記載のシステム。
（項目２６）
前記エネルギーは、約３秒から３０秒にわたって、約８０℃の温度の流体から送達される、項目２１に記載のシステム。
（項目２７）
前記エネルギーは、約３秒から２０秒にわたって、約９０℃の温度の流体から送達される、項目２１に記載のシステム。
（項目２８）
前記システムは、エネルギーの複数の熱用量を前記標的組織に送達するように構築および配列されている、項目１〜２７のいずれかに記載のシステム。
（項目２９）
第１の用量は、第１の組織場所に送達され、第２の用量は、前記第１の組織場所に送達される、項目２８に記載のシステム。
（項目３０）
第１の用量は、第１の組織場所に送達され、第２の用量は、第２の組織場所に送達される、項目２８に記載のシステム。
（項目３１）
前記システムは、切除パラメータを測定し、前記測定に基づいて前記熱用量を調整するように構築および配列されている、項目１〜３０のいずれかに記載のシステム。
（項目３２）
前記システムは、前記治療要素の中の高温流体の前記温度を測定するように構築および配列されている、項目３１に記載のシステム。
（項目３３）
前記システムは、較正手順を行って温度減衰をモデル化するように構築および配列されている、項目３１に記載のシステム。
（項目３４）
前記システムはさらに、較正ルーチンを行うように構築および配列されている、項目１〜３３のいずれかに記載のシステム。
（項目３５）
前記較正ルーチンは、較正ボーラスの送達を含む、項目３４に記載のシステム。
（項目３６）
前記較正ルーチンは、前記治療要素への流体の送達を含み、前記流体は、組織切除を引き起こすレベルを下回る温度の流体を含む、項目３４に記載のシステム。
（項目３７）
前記システムはさらに、前記標的組織に存在する残留熱を監視するように構築および配列されている、項目１〜３６のいずれかに記載のシステム。
（項目３８）
流入ポートと、流出ポートとをさらに備え、前記流入ポートおよび流出ポートは、前記治療要素と流体連通している、項目１〜３７のいずれかに記載のシステム。
（項目３９）
前記システムは、前記熱用量温度が、修正された標的温度への変更を開始して１５秒以内に前記修正された標的温度の９０％に達するような熱応答時間を有する、項目１〜３８のいずれかに記載のシステム。
（項目４０）
前記熱用量は、十二指腸漿膜への損傷を回避しながら、十二指腸粘膜を切除するように構築および配列されている、項目１〜３９のいずれかに記載のシステム。
（項目４１）
前記熱用量は、非標的組織への損傷を回避しながら、標的組織を切除するように構築および配列されている、項目１〜４０のいずれかに記載のシステム。
（項目４２）
前記拡張可能治療要素は、バルーンを備える、項目１〜４１のいずれかに記載のシステム。
（項目４３）
前記バルーンは、柔軟バルーンを備える、項目４２に記載のシステム。
（項目４４）
前記バルーンは、非柔軟バルーンを備える、項目４２に記載のシステム。
（項目４５）
前記拡張可能治療要素は、複数のバルーンを備える、項目１〜４４のいずれかに記載のシステム。
（項目４６）
前記拡張可能治療要素は、閾値圧力を上回る加圧後に、最初に拡張するように構築および配列されている、項目１〜４５のいずれかに記載のシステム。
（項目４７）
前記システムはさらに、前記拡張可能治療要素を熱的に準備するように構築および配列されている、項目１〜４６のいずれかに記載のシステム。
（項目４８）
前記システムはさらに、前記拡張可能治療要素を急速に膨張させるように構築および配列されている、項目１〜４７のいずれかに記載のシステム。
（項目４９）
前記システムは、前記治療要素から離して前記標的組織を移動させ、前記標的組織へのエネルギーの送達を停止するように構築および配列されている、項目１〜４８のいずれかに記載のシステム。
（項目５０）
前記システムは、前記治療要素に向かって前記標的組織を移動させ、前記標的組織へのエネルギーの送達を開始するように構築および配列されている、項目１〜４９のいずれかに記載のシステム。
（項目５１）
前記拡張可能治療要素は、透過性である少なくとも一部分を備える、項目１〜５０のいずれかに記載のシステム。
（項目５２）
前記伸長管の近位部分から前記伸長管の遠位部分まで延在する第２の管腔をさらに備え、前記第２の管腔は、前記拡張可能治療要素と流体連通している、項目１〜５１のいずれかに記載のシステム。
（項目５３）
近位部分、遠位部分、および前記近位部分から前記遠位部分まで延在する管腔を有する第２の伸長管をさらに備える、項目１〜５２のいずれかに記載のシステム。
（項目５４）
前記伸長管、前記伸長管の前記管腔、および前記治療要素のうちの少なくとも１つの圧潰を防止するように構築および配列された半径方向支持構造をさらに備える、項目１〜５３のいずれかに記載のシステム。
（項目５５）
前記エネルギー送達ユニットは、流体加熱器を備える、項目１〜５４のいずれかに記載のシステム。
（項目５６）
前記エネルギー送達ユニットは、流体ポンプを備える、項目１〜５５のいずれかに記載のシステム。
（項目５７）
センサをさらに備える、項目１〜５６のいずれかに記載のシステム。
（項目５８）
前記熱用量の送達を修正するように構築および配列されたコントローラをさらに備える、項目１〜５７のいずれかに記載のシステム。
（項目５９）
前記拡張可能治療要素内で流体混合を引き起こすように構築および配列された流体混合アセンブリをさらに備える、項目１〜５８のいずれかに記載のシステム。
（項目６０）
前記システムはさらに、陰圧プライミングアセンブリを備える、項目１〜５９のいずれかに記載のシステム。
（項目６１）
前記拡張可能治療要素を縦方向に位置付けるように構築および配列された運動伝達要素をさらに備える、項目１〜６０のいずれかに記載のシステム。
（項目６２）
第２の治療要素をさらに備える、項目１〜６１のいずれかに記載のシステム。
（項目６３）
標的組織を治療する方法であって、
拡張可能治療要素を備える切除デバイスを提供することと、
前記拡張可能治療要素から標的組織へエネルギーを送達することによって、熱用量を前記標的組織に送達することと
を含み、
前記熱用量は、
前記治療要素と前記標的組織との間の並置を調整することによって決定されるエネルギーの量、
前記治療要素に接触する前記標的組織の直径を縮小することによって開始される熱用量、
流体の単回ボーラスによって送達されるエネルギーの量、
ある持続時間にわたって所定の温度で維持される流体によって送達されるエネルギーの量、
所定の持続時間にわたって所定の温度で維持される流体によって送達されるエネルギーの量、
および、
プライミング手順が行われた後に送達される熱用量
のうちの１つ以上を含む、方法。
（項目６４）
標的組織を治療するための方法であって、
小腸に治療デバイスのバルーンを挿入することと、
加熱流体で前記バルーンを膨張させることと、
切除熱用量を前記標的組織に送達することと、
送達される流体の温度、圧力、および／または流速を測定および制御することと、
膨張サイクル内または間の時間の関数として、温度、流速、および／または他のパラメータを測定することと、
治療の進行を評価し、必要に応じて調整を行うように、解釈アルゴリズムを収集されたデータに適用することと、
１つまたはいくつかの膨張サイクルの間に、腸の所望の部分の腸粘膜の実質的に全体の切除を達成するために十分な期間にわたって、前記膨張したバルーンを前記腸粘膜と接触させて維持することと
を含む、方法。
（要約）
本発明の概念の一側面によると、標的組織を治療するためのシステムは、切除デバイスと、エネルギー送達ユニットとを備える。切除デバイスは、近位部分、遠位部分、および近位部分から遠位部分まで延在する管腔を有する伸長管を備える。切除デバイスはさらに、伸長管に搭載され、管腔と流体連通している、拡張可能治療要素を備える。エネルギー送達ユニットは、エネルギーを治療要素に送達するように構築および配列される。本システムは、エネルギーの熱用量を標的組織に送達するように構築および配列される。

熱用量は、標的組織の治療に先立って、および／または治療中に決定されてもよい。熱用量は、治療要素の材料の熱伝達性質、標的組織の熱伝達性質、治療要素と標的組織との間の界面における熱伝達係数、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される１つ以上のパラメータ等の、１つ以上のパラメータに基づいてもよい。

本システムは、アルゴリズムを備えてもよく、熱用量は、アルゴリズムによって決定される。アルゴリズムは、標的組織の中への熱の伝達のモデルを含んでもよい。アルゴリズムは、標的組織の中、または標的組織に近接する組織潅流を考慮してもよい。アルゴリズムは、本システムに統合された較正ルーチンの実施中に収集されるデータ等の患者測定データに基づいてもよい。アルゴリズムは、多数のヒトおよび／または他の哺乳類対象からのデータに基づいてもよい。

熱用量は、治療要素に送達される加熱流体の単回ボーラスによって送達される、エネルギーを含んでもよい。単回ボーラスは、加熱流体の固定質量を含んでもよく、単回ボーラスは、特定の圧力または圧力の範囲で維持されてもよい。単回ボーラス圧力または圧力範囲は、熱プロファイルを維持すること、治療要素を所望の直径に拡張すること、標的組織を所望の直径に拡張すること、標的組織を膨張させること、粘膜層等の標的組織の層を圧縮すること、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、機能を提供するように選択されてもよい。単回ボーラスは、治療要素の圧力および／または直径に基づく単回ボーラス質量を含んでもよい。

熱用量は、一連の単回ボーラス加熱流体送達を含んでもよい。代替として、または加えて、熱用量は、治療要素の中および外に送達される加熱流体を循環させるステップを含んでもよい。連続的に送達される加熱流体は、比較的一定の温度で、および／または様々な温度で維持されてもよい。いくつかの実施形態では、送達される流体は、６５℃から９９℃の間の温度で維持される。いくつかの実施形態では、流体は、第１の期間にわたって、および／または第１の容量について、第１の温度で送達され、流体は、第２の期間にわたって、および／または第２の容量について、異なる第２の温度で送達される。送達される加熱流体は、生体適合性流体であってもよい。送達される加熱流体は、水、生理食塩水、パーフッ素化化合物、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される流体等の液体、ガス、またはゲルを含んでもよい。

熱用量は、エネルギー送達の固定持続時間を含んでもよい。代替として、または加えて、熱用量は、エネルギーの連続的時変送達を含んでもよい。エネルギーの連続的時変送達は、治療要素を通して高温流体を再循環させることによって提供されてもよい。治療要素の中に、および／または治療要素に近接して位置付けられる加熱要素等の、加熱要素が、循環流体を加熱するように含まれてもよい。エネルギーの連続的時変送達は、本システムが第１の流体源および第２の流体源を含み、第１の流体源が第２の流体源とは異なる温度で流体を提供するとき等に、治療要素の中の流体の周期的熱希釈を含んでもよい。

熱用量は、準定常状態温度プロファイルを有する、エネルギーの送達を含んでもよい。これらの実施形態では、熱用量は、４５℃と５０℃の間で維持される流体によって送達されるエネルギーを含んでもよい。これらの実施形態では、流体は、治療要素の中で再循環させられてもよい。本システムは、治療要素の中へのエネルギー伝達の時間割合を監視することによって、標的組織切除の進行を監視するように構成されてもよい。

熱用量は、ある期間にわたる時間平均温度制御に基づくエネルギー送達を含んでもよい。

熱用量は、比較的一定の温度で送達されるエネルギーを含んでもよい。いくつかの実施形態では、熱用量は、６５℃から９９℃の間の温度の流体から送達されるエネルギーを含む。いくつかの実施形態では、熱用量は、約３０秒から６０秒にわたって、約６５℃の温度の流体から送達されるエネルギーを含む。いくつかの実施形態では、熱用量は、約５秒から４５秒にわたって、約７０℃の温度の流体から送達されるエネルギーを含む。いくつかの実施形態では、熱用量は、約３秒から４０秒にわたって、約７５℃の温度の流体から送達されるエネルギーを含む。いくつかの実施形態では、熱用量は、約３秒から３０秒にわたって、約８０℃の温度の流体から送達されるエネルギーを含む。いくつかの実施形態では、熱用量は、約３秒から２０秒にわたって、約９０℃の温度の流体から送達されるエネルギーを含む。

本システムは、複数のエネルギーの熱用量を標的組織に送達するように構築および配列されてもよい。第１の用量は、第１の組織場所に送達され、第２の用量は、第２の組織場所に送達されてもよい。第１の用量は、第１の温度で送達され、第２の用量は、第１の用量の温度に類似する、または類似しない温度で送達されてもよい。いくつかの実施形態では、第２の用量温度は、第１の用量温度より増分的に高い。第１の用量は、第１の期間にわたって適用されてもよく、第２の用量は、第２の期間にわたって適用されてもよく、第１および第２の期間は、類似する、または類似しない時間の長さである。本システムは、温度、持続時間、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、１つ以上のパラメータ等の、第１の熱用量送達と第２の熱用量送達との間の１つ以上のパラメータを修正するように構築および配列されてもよい。

本システムは、１つ以上の切除パラメータを測定し、この測定に基づいて熱用量を調整するように構築および配列されてもよい。測定される切除パラメータは、治療要素の中、上、および／または付近の温度の温度減衰、標的組織の温度、標的組織に近接する組織の温度、非標的組織の温度、治療要素の中の流体の温度、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、パラメータであってもよい。本システムは、測定に基づいてエネルギーの送達を停止するように構成されてもよい。本システムは、温度減衰をモデル化するため等に、較正手順を行うように構成されてもよい。

本システムは、較正ルーチンを行うように構築および配列されてもよい。較正ルーチンは、較正ボーラスの送達を含んでもよい。較正ルーチンは、４１℃を下回る温度等の、組織切除を引き起こすであろうレベルを下回る温度で送達される流体等の流体の治療要素への送達を含んでもよい。本システムは、１つ以上の熱用量パラメータを決定するために使用されるアルゴリズム等の、較正ルーチン中に収集される情報に基づくアルゴリズムを備えてもよい。熱用量パラメータは、熱用量の温度、熱用量の温度プロファイル、熱用量の持続時間、熱用量中に印加される圧力、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、１つ以上のパラメータを含んでもよい。

本システムは、標的組織に存在する残留熱を監視するように構築および配列されてもよい。残留熱は、エネルギーの第１の送達とエネルギーの第２の送達との間で測定されてもよい。本システムは、治療要素上に位置付けられる少なくとも１つのセンサ等の、センサを含んでもよい。少なくとも１つのセンサからの信号が、残留熱を測定するために使用されてもよい。

本システムは、切除デバイスの１つ以上の管腔に流体的に取り付けられる流入ポートおよび／または流出ポート等の、流入ポートおよび流出ポートを含んでもよい。いくつかの実施形態では、流入ポートが、第１の圧力で維持される一方で、流出ポートは、第１の圧力より小さい第２の圧力で維持される。いくつかの実施形態では、流入ポートは、流体送達源（例えば、陽圧の流体源）に取り付けられ、流出ポートは、陰圧源に取り付けられる。

本システムは、治療要素を膨張させて標的温度を達成する応答時間、および／または治療要素が修正された標的温度を達成するための応答時間等の、迅速熱応答時間を有してもよい。いくつかの実施形態では、迅速熱応答時間は、修正された標的温度への変更の開始の１５秒以内に所望の修正された標的温度の９０％に達する、熱用量を含む。いくつかの実施形態では、迅速熱応答時間は、治療要素の膨張を開始して５秒以内に生じる、所望の標的温度の９０％までの熱用量温度の上昇を含む。

熱用量は、十二指腸筋固有層または漿膜への損傷を回避しながら、十二指腸粘膜を切除するように構築および配列されてもよい。熱用量は、中空器官の１つ以上の外層への損傷を回避しながら、中空器官の組織の１つ以上の内層を切除するように構築および配列されてもよい。熱用量は、非標的組織への損傷を回避しながら、標的組織を切除するように構築および配列されてもよい。

本システムは、標的組織に接触するように治療要素を拡張することに先立って、治療要素の中の流体の温度を上昇させるように構築および配列されてもよい。

治療要素は、バルーンを備えてもよい。バルーンは、柔軟バルーンまたは非柔軟バルーンを備えてもよい。治療要素は、複数の個別に拡張可能なバルーン、および／または流体で個別に充填することができる複数のバルーン等の、複数のバルーンを備えてもよい。

治療要素は、複数のチャンバを有するバルーンを備えてもよい。いくつかの実施形態では、外側チャンバが、内側チャンバを少なくとも部分的に包囲する。内側チャンバおよび／または外側チャンバは、熱用量を送達するように構成される高温流体で充填されてもよい。いくつかの実施形態では、外側チャンバは、高温流体で充填され、内側チャンバは、治療要素を半径方向に拡張するために使用される他の流体で充填される。

治療要素は、内部に印加される圧力が閾値圧力を超えた後に、最初に拡張するように構築および配列されてもよい。この圧力閾値治療要素は、治療要素が切除デバイスの流入ポートおよび流出ポートに流体的に取り付けられ、流入ポートが流出ポート圧力を上回るが治療要素閾値圧力を下回る圧力で維持されるとき等、この閾値圧力を下回る圧力で高温流体を送達することによって、予熱されてもよい。流入ポート圧力が、室内圧力を上回り得る一方で、流出ポート圧力は、室内圧力を下回る。拡張可能治療要素は、閾値圧力を上回る加圧が、薄くなる治療要素の壁、および／または治療要素と標的組織との間の増加する並置によって引き起こされる増加等、治療要素から標的組織への熱伝達率を増加させるように構成されてもよい。

本システムは、拡張可能治療要素を熱的に準備するように構築および配列されてもよい。熱プライミングは、治療要素を完全または部分的に拡張させるであろう圧力を下回る圧力で加熱流体を送達するステップを含んでもよい。切除デバイスは、熱プライミング流体を供給するために使用される入口ポートを含んでもよい。切除デバイスは、熱プライミング流体を排出するために使用される出口ポートを含んでもよい。

本システムは、１０秒以内に治療要素を膨張させる等、拡張可能治療要素を急速に膨張させるように構築および配列されてもよい。本システムは、１０秒以内に治療要素を収縮させる等、拡張可能治療要素を急速に収縮させるように構築および配列されてもよい。

本システムは、標的組織移動の開始からわずか１０秒の期間内等に、治療要素から離して標的組織を移動させ、標的組織への熱用量の送達を停止するように構築および配列されてもよい。組織移動は、本システムによって送達される吹送流体によって引き起こされ得る。代替として、または加えて、組織移動は、拡張可能ケージおよび／またはバルーンを備える組織マニピュレータ等の、システムの組織マニピュレータアセンブリによって引き起こされ得る。

本システムは、標的組織移動の開始からわずか１０秒の期間内等に、治療要素に向かって標的組織を移動させ、標的組織へのエネルギーの送達を開始するように構築および配列されてもよい。組織移動は、内視鏡の管腔または出口ポートを通して等、システムの管腔および／または出口ポートを通して陰圧を印加することによって等、標的組織に近接している流体を除去することによって引き起こされ得る。

本システムは、拡張可能治療要素と標的組織との間のエネルギーの伝達を向上させるように構築および配列される、エネルギー伝達修正要素を備えてもよい。エネルギー伝達修正要素は、金属コーティング、ヒドロゲル、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されるコーティング等の、コーティングを備えてもよい。いくつかの実施形態では、拡張可能治療要素は、壁と、壁の少なくとも一部分内に位置付けられるエネルギー伝達修正要素とを備える。エネルギー伝達修正要素は、ワイヤメッシュ、表面テクスチャ、組織と互いに噛み合う１つ以上の突起等の１つ以上の表面突起、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される要素を備えてもよい。

拡張可能治療要素は、透過性膜部分等の、透過性である少なくとも一部分を備えてもよい。透過性部分は、加熱された生体適合性流体を標的組織に送達することによって等、流体を標的組織に送達するように構築および配列されてもよい。

切除デバイスの伸長管は、第１の管腔を介して拡張可能治療要素の中へ流体を送達し、第２の管腔を介して拡張可能治療要素から抽出することができるように、同様に拡張可能治療要素と流体連通している第２の管腔等の、複数の管腔を備えてもよい。拡張可能治療要素を能動的に膨張および／または収縮させるために、第１および第２の管腔に接続されたポートを介して等、第１および第２の管腔内の圧力調節を使用することができる。圧力調節はまた、拡張可能治療要素を通る流量を正確に制御するために使用することもできる。

本システムは、切除デバイスの第２の伸長管等の第２の伸長管を含んでもよい。第２の伸長管は、近位部分と、遠位部分と、近位部分から遠位部分まで延在する管腔とを含んでもよい。第２の伸長管は、第１の伸長管によって摺動して受容されるため等に、第１の伸長管内に位置付けられてもよい。代替として、第２の伸長管は、第１の伸長管と並んだ構成で位置付けられてもよい。第１の伸長管および／または第２の伸長管は、第１および／または第２の伸長管によって治療要素の中へ送達される流動パターンを送達するため等に、前進または後退させられるように構成されてもよい。第２の伸長管は、治療要素から流体（例えば、第１の伸長管によって送達される流体）を抽出するように構成されるポートを含んでもよく、抽出ポートは、熱プライミング手順または熱用量の送達中等に、治療要素内の所望の流動力学を引き起こすため等に、治療要素の近位に位置付けられてもよく、または位置付け可能であり得る。

本システムは、伸長管、切除デバイスの管腔、および／または治療要素の圧潰を防止するように切除デバイス内に位置付けられる１つ以上の半径方向支持構造等の、１つ以上の半径方向支持構造を備えてもよい。熱プライミング手順および／または治療要素からの熱用量流体の排出中等の高流量流体抽出事象中に、半径方向圧潰が防止させられる必要があり得る。

本システムは、治療要素から流体を排出するよう開放されるように構築および配列される弁等の、１つ以上の弁を備えてもよい。弁は、第１の管腔が流体で治療要素を充填するために使用され、第２の管腔が治療要素から流体を排出するために使用されるとき等に、治療要素内に、または伸長管の１つ以上の管腔内に位置付けられてもよい。

本システムは、組織に対して拡張可能治療要素を位置付けるように構築および配列される、位置付けアセンブリを備えてもよい。位置付けアセンブリは、拡張可能ケージと、展開シャフトとを含んでもよい。浮動管が、展開シャフトの後退によって後退させられるため等に、拡張可能ケージに接続され、切除デバイスによって摺動して受容されてもよい。位置付けアセンブリは、バルーンまたはケージ等の半径方向に拡張可能な要素、および／または半径方向に展開可能なアーム等の半径方向に延長可能な要素を備えてもよい。位置付けアセンブリは、管腔の幾何学的中心に、または管腔の中で中心を外れて、治療要素を位置付けるため等に、管状組織内に治療要素を位置付けるように構築および配列されてもよい。位置付けアセンブリは、組織から離して、および／または組織と接触して、治療要素を位置付けるように構成されてもよい。位置付けアセンブリは、位置付けアセンブリの１つ以上の要素を拡張または延長するように構成される、１つ以上の展開シャフトを備えてもよい。位置付けアセンブリは、治療要素の近位に、治療要素の遠位に、治療要素と同一の縦方向位置に、またはこれらの組み合わせで位置付けられてもよい。位置付けアセンブリは、５秒以内または１秒以内に生じる運動等、組織から離して治療要素を移動させるように構成されてもよい。

本システムは、加熱流体を含有するシリンジまたは他の容器等のエネルギー送達ユニットを含んでもよい。エネルギー送達ユニットは、伸長管内、治療要素内、切除デバイスの外部、またはこれらの組み合わせから成る群から選択される場所に位置付けられる流体加熱器等の、１つ以上の流体加熱器を含んでもよい。エネルギー送達ユニットは、治療要素に、および／または治療要素から、流体を送達および／または除去するポンプ等の、流体ポンプを含んでもよい。エネルギー送達ユニットは、第１の温度の流体の容量、および第２の温度の流体の容量等の、複数の温度の流体を提供してもよい。流体の第２の容量は、治療要素への流体の第１の容量の送達後に、流体の第１の容量を希釈させるため等に、流体の第１の容量の温度を変化させる（例えば、上昇または低下させる）ために使用されてもよい。

本システムは、エネルギー送達パラメータを修正するように構成される１つ以上のセンサ等のセンサを含んでもよい。修正されるエネルギー送達パラメータは、エネルギーレベル、出力、および温度のうちの１つ以上を含んでもよい。センサは、熱電対、サーミスタ、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、光高温計、蛍光光度計、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、１つ以上のセンサを含んでもよい。センサは、流体圧力等の圧力、流速、流体温度等の温度、粘度、密度、光学的透明度、組織インピーダンス等のインピーダンス、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、パラメータを測定するように構築および配列される１つ以上のセンサを備えてもよい。代替として、または加えて、センサは、電気インピーダンスおよび熱インピーダンス等の組織インピーダンス、組織の色、組織透明度、組織柔軟性、組織蛍光性、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、パラメータを測定するように構築および配列される１つ以上のセンサを備えてもよい。

いくつかの実施形態では、センサは、拡張可能治療要素と標的組織との間の物理的接触を測定するように構築および配列される、力センサを備える。いくつかの実施形態では、センサは、拡張可能治療要素の上に位置付けられる歪みゲージを備える。いくつかの実施形態では、センサは、標的組織等の組織と接触するため等に、切除デバイスの上に位置付けられる。組織接触センサは、圧力および／または温度センサを備えてもよい。組織接触センサは、治療要素の壁内に、および／または外面上に位置付けられてもよい。

いくつかの実施形態では、センサは、２つ以上の温度センサを備え、少なくとも１つのセンサは、拡張可能治療要素の上に搭載される。

本システムは、エネルギー送達、拡張可能治療要素に送達される流体の温度、拡張可能治療要素に送達される流体の流速、拡張可能治療要素に送達される流体の圧力、およびこれらの組み合わせのうちの１つ以上を修正することによって等、熱用量の送達を修正するように構築および配列される、コントローラを備えてもよい。コントローラは、送達される流体の１つ以上の測定された性質、拡張可能治療要素の１つ以上の測定された性質、標的組織の１つ以上の測定された性質、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されるパラメータに基づいて、温度、流速、および／または圧力を修正してもよい。

本システムは、拡張可能治療要素に送達される流体の第１の供給と、拡張可能治療要素に送達される流体の第２の供給とを備えるアセンブリ等の、温度調整アセンブリを含んでもよい。流体の第２の供給は、治療要素の中で、および／または第１の治療要素の近位の場所で、流体の第１の供給と混合させられてもよい。流体の第２の供給は、治療要素内で行われる冷却等、流体の第１の供給を冷却するように構成されてもよい。

本システムは、拡張可能治療要素内で流体混合を引き起こすように構築および配列される、流体混合アセンブリを含んでもよい。流体混合アセンブリは、少なくとも１つのノズルおよび／または少なくとも１つの流動指向器を含んでもよい。流体混合アセンブリは、遠位送達ポートを備える流体送達管と、遠位抽出ポートを備える流体抽出管とを備えてもよい。送達ポートおよび抽出ポートは、拡張可能治療要素内で流体混合を引き起こすように位置付けられてもよい。流体送達管および流体抽出管は、流体送達管が流体抽出管内に位置付けられるとき等に、共通管腔であり得る。代替として、流体送達管および流体抽出管は、並んだ配列で位置付けられてもよい。

本システムは、陰圧プライミングアセンブリを含んでもよい。切除は、流体経路を備えてもよく、陰圧プライミングアセンブリは、この流体経路から流体を除去するように構成されてもよい。陰圧プライミングアセンブリは、本システムの熱上昇時間を向上させるように構築および配列される。

本システムは、拡張可能治療要素を縦方向に位置付けるように構築および配列される、運動伝達要素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、標的組織は、第１の組織部分と、第２の組織部分とを含み、運動伝達要素は、治療要素を位置付けて、第１のエネルギー送達において第１の組織部分を治療するように、および第２のエネルギー送達において第２の組織部分および第１の組織部分の副次的部分を治療するように構成される。標的組織は、第３の組織部分を含んでもよく、運動伝達要素は、第３のエネルギー送達において第３の組織部分および第２の組織部分の副次的部分を治療するように構成されてもよい。第１の組織部分および第２の副次的組織は、治療の間に治療される組織の重複がほぼ同一であるとき等に、長さがほぼ等しくあり得る。

治療される標的組織は、十二指腸組織を含んでもよい。治療される十二指腸組織は、十二指腸組織の少なくとも全長、十二指腸組織の少なくとも全周、十二指腸組織の全粘膜層、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されてもよい。

本発明の概念のシステムは、第２の治療要素を備える等、複数の治療要素を備えてもよい。いくつかの実施形態では、切除デバイスは、第２の治療要素を含む。他の実施形態では、第２の治療要素は、第２の切除デバイス等の別個のデバイスと一体である。

本発明の概念の別の側面によると、標的組織を治療する方法は、切除デバイスを提供するステップと、熱用量を標的組織に送達するステップとを含む。切除デバイスは、拡張可能治療要素を備え、熱用量は、拡張可能治療要素から標的組織へエネルギーを送達するステップを含む。熱用量は、治療要素と標的組織との間の並置を調整することによって決定されるエネルギーの量、治療要素に接触する標的組織の直径を縮小することによって開始される熱用量、流体の単回ボーラスによって送達されるエネルギーの量、ある持続時間にわたって所定の温度で維持される流体によって送達されるエネルギーの量、所定の持続時間にわたって所定の温度で維持される流体によって送達されるエネルギーの量、およびプライミング手順が行われた後に送達される熱用量のうちの１つ以上を含む。

本方法はさらに、連続的および／または順次に治療される複数の標的組織部分等の治療される標的組織の選択を含んでもよい。いくつかの実施形態では、第１の標的組織部分は、第１の熱用量を受容し、第２の標的部分は、第２の熱用量を受容する。

本方法はさらに、身体アクセスデバイスの中への切除デバイスの挿入を含んでもよい。身体アクセスデバイスは、内視鏡を備えてもよい。

本方法はさらに、標的組織に近接して治療要素を位置付けるステップを含んでもよい。

本方法はさらに、切除デバイスの少なくとも一部分への陰圧の印加を含む熱プライミング手順等の、熱プライミング手順を行うステップを含んでもよい。

本方法はさらに、陰圧プライミング手順を行うステップを含んでもよい。陰圧プライミング手順は、切除デバイスから非切除温度の液体等の液体を除去してもよい。陰圧プライミング手順は、切除デバイスから気泡を除去してもよい。

熱用量はさらに、治療要素へ、および治療要素からの流体の連続流を含んでもよい。本方法はさらに、この流体の連続流を治療要素に提供するように構成される流体送達デバイスに切除デバイスの流体流入ポートを取り付けるステップを含んでもよい。加えて、本方法はさらに、治療要素から流体の連続流を除去するように構成される陰圧源に切除デバイスの流体流出ポートを取り付けるステップを含んでもよい。治療要素に送達される流体の連続流は、比較的一定の温度の流体、または温度が経時的に変化する流体を含んでもよい。

本方法はさらに、熱用量の適用に先立って、その間および／または後に行われる冷却等の、標的組織を冷却するステップを含んでもよい。冷却は、３７℃未満および／または１０℃未満の温度の１つ以上の冷却材料を用いて行われてもよい。冷却は、標的組織の少なくとも一部分が定常状態温度に達するまで行われてもよい。冷却は、第１の期間にわたって行われ、熱用量は、第２の期間にわたって投与されてもよく、第２の期間は、第１の期間より短い。

本方法はさらに、標的組織および／または標的組織に近接する組織において潅流の低減を引き起こすため等に、標的組織および／または標的組織に近接する組織に圧力を印加するステップを含んでもよい。

本方法はさらに、標的組織が管状標的組織を含むとき等に、標的組織を治療要素に接触させるように身体管腔への陰圧を含んでもよい。

本方法はさらに、治療要素との標的組織の十分な並置を確認するステップを含んでもよい。十分な並置は、熱用量送達に先立って、および／またはその間に確認されてもよい。確認は、漏出試験および／または圧力測定を使用して行われてもよい。

本方法はさらに、組織層拡張手順を行うステップを含んでもよい。組織層拡張手順は、粘膜下組織に流体を注入することによって等、粘膜下組織の拡張を含んでもよい。組織層拡張手順は、標的組織への熱用量の送達の１５分以内等、３０分以内に行われてもよい。

本方法はさらに、管状組織を半径方向に拡張するステップを含んでもよい。半径方向拡張は、組織操作デバイスおよび／または吹送手順によって行われてもよい。半径方向拡張は、１つ以上の組織襞を縮小してもよい。

本方法はさらに、熱用量の送達を停止するステップを含んでもよい。熱用量の送達を停止するステップは、標的組織を半径方向に拡張するステップ、治療要素を半径方向に圧縮するステップ、標的組織を冷却するステップ、および治療要素を冷却するステップのうちの１つ以上によって達成されてもよい。

本方法はさらに、熱用量送達の進行を監視するステップを含んでもよい。監視するステップは、残留熱の評価を含んでもよい。監視するステップは、１つ以上のセンサから受信される１つ以上の信号の分析を含んでもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサは、温度センサを備えてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサは、熱電対等の熱センサ、組織インピーダンスセンサ等のインピーダンスセンサ、圧力センサ、血液センサ、光センサ等の光学センサ、超音波センサ等の音声センサ、電磁場センサ等の電磁センサ、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、少なくとも１つのセンサを備える。

本方法はさらに、非標的組織への熱用量の影響を監視するステップを含んでもよい。

本方法はさらに、治療要素を回転および／または平行移動させるステップを含んでもよい。

本方法はさらに、標的組織への第２の熱用量の送達を含んでもよい。第２の熱用量は、同一の標的組織、および／または第１の標的組織に重複する第２の標的組織等の第２の標的組織に送達されてもよい。第２の熱用量は、治療要素または第２の治療要素によって送達されてもよい。

本発明の別の側面によると、標的組織を治療するための方法は、小腸に治療デバイスのバルーンを挿入するステップと、加熱流体でバルーンを膨張させるステップと、切除熱用量を標的組織に送達するステップと、送達される流体の温度、圧力、および／または流速を測定および制御するステップと、膨張サイクル内または間の時間の関数として、温度、流速、および／または他のパラメータを測定するステップと、治療の進行を評価し、必要に応じて調整を行うよう、解釈アルゴリズムを収集されたデータに適用するステップと、１つまたはいくつかの膨張サイクルの間に、腸の所望の部分の腸粘膜の実質的に全体の切除を達成するために十分な期間にわたって、膨張したバルーンを腸粘膜と接触させて維持するステップとを含む。

本方法はさらに、粘膜への熱伝達が停止した状態までバルーンを収縮させるステップを含んでもよい。代替として、または加えて、本方法はさらに、粘膜への熱伝達が停止した直径構成まで小腸を吹送するステップを含んでもよい。

本方法はさらに、小腸からバルーンを除去するステップを含んでもよい。

本方法はさらに、腸内の追加的な場所へバルーンを移動させるステップと、各場所で類似する、または類似しない切除熱用量を送達するステップとを含んでもよい。

バルーンは、柔軟バルーンを備えてもよい。バルーンは、腸粘膜の全周部分に接触するように構築および配列されてもよい。

本方法はさらに、治療要素の中の加熱流体の温度および圧力を制御するステップを含んでもよい。

切除熱用量の送達は、１つ以上の膨張サイクル中に、固定熱含有量の高温流体ボーラスをバルーンに送達するステップを含んでもよい。

上記で説明される技術の利点は、さらなる利点とともに、添付図面と関連して解釈される、以下の説明を参照することによって、より理解され得る。図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、代わりに、概して、本技術の原理を例証することが強調されている。

図１は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、拡張可能バルーンを備える切除デバイスの側面図である。図２は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、内側シャフトと、外側シャフトと、拡張可能バルーンとを備える、切除デバイスの側面図である。図３は、本発明の概念と一致する、図２の切除デバイスを使用して生成された準定常状態温度プロファイルである。図４Ａおよび４Ｂは、本発明の概念と一致する、高温流体送達の２つの方向で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスの側面図である。図５は、本発明の概念と一致する、図４Ａおよび４Ｂを参照して説明されるデバイスを使用して生成された過渡組織温度プロファイルである。図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、本発明の概念と一致する、それぞれ、非拡張、部分的拡張、および完全拡張図で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスの側面図である。図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、本発明の概念と一致する、それぞれ、非拡張、部分的拡張、および完全拡張図で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスの側面図である。図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、本発明の概念と一致する、それぞれ、非拡張、部分的拡張、および完全拡張図で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスの側面図である。図６Ｄは、本発明の概念と一致する、図６Ｃの切除デバイスの遠位部分の拡大図を提供する。図７は、本発明の概念と一致する、拡張可能バルーンの圧力曲線のグラフである。図８は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、管腔圧潰を防止する要素を備える切除デバイスの側面図である。図８Ａは、本発明の概念と一致する、図８のデバイスの端面断面図である。図９は、発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、管腔圧潰を防止する要素を備える切除デバイスの側面図である。図９Ａは、本発明の概念と一致する、図９のデバイスの端面断面図である。図１０Ａおよび１０Ｂは、本発明の概念と一致する、それぞれ、非拡張および拡張状態で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、平行移動可能シャフトを備える切除デバイスの側面図である。図１１Ａおよび１１Ｂは、本発明の概念と一致する、それぞれ、非拡張および拡張状態で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、弁を有する流体送達管を備える切除デバイスの側面図である。図１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃは、本発明の概念と一致する、それぞれ、完全膨張、部分的膨張、および完全収縮状態で示される、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、二重チャンババルーンを備える切除デバイスの側面図である。図１３は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、加熱器コイルを備える切除デバイスの側面図である。図１４は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、加熱流体流を指向するための複数のノズルを備える切除デバイスの側面図である。図１５は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、加熱流体流を指向するための流動指向器を備える切除デバイスの側面図である。図１６は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、１つ以上の表面修飾を伴う拡張可能バルーンを備える切除デバイスの側面図である。図１７は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられた切除デバイスであって、透過性部分を有する拡張可能バルーンを備える切除デバイスの側面図である。図１８は、本発明の概念と一致する、組織を切除する方法のフローチャートである。図１９は、本発明の概念と一致する、組織を治療するためのシステムの概略図である。

（図面の詳細な説明）
ここで、本発明の概念の本実施形態を詳細に参照し、その実施例は、添付図面に図示されている。実用的であるときはいつでも、同一の参照番号が、図面の全体を通して、同一または類似部品を指すために使用されるであろう。

患者の器官の組織または胃腸管の組織等の管状または固形組織の一部分の１つ以上の層等の組織の体積（「標的組織」）を安全かつ効果的に切除するためのシステム、方法、およびデバイスを提供することが、本発明の概念の目的である。本発明の概念のシステムおよびデバイスは、標的組織に接触するよう拡張されるように構成される拡張可能治療要素、および／またはそれに向かって標的組織が操作される場所に位置付けられるように構成される治療要素等の、標的組織を治療する１つ以上の治療要素を含む。治療要素は、１つ以上の連続または不連続場所等の患者の１つ以上の場所で標的組織を治療するように構成されてもよい。標的組織は、組織の３次元体積を有し、第１の部分である、その治療が患者にとって治療利益を有する治療部分と、第２の部分である、その治療が患者にとって殆どまたは全く悪影響をもたらさない安全域部分とを含んでもよい。治療要素による治療が低減または回避される組織を含む、非標的組織が識別されてもよい。

標的組織治療は、標的組織に対して、１つ以上の効果、例えば、細胞機能の修正、細胞死、アポトーシス、細胞即死、細胞壊死、細胞の変性、細胞の除去、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、効果を含んでもよい。標的組織は、治療後、治療された標的組織および／または標的組織に代わる組織が、治療前標的組織と異なるように機能するように選択されてもよい。修正および／または置換組織は、糖尿病または肥満を治療する等のために、治療前標的組織と異なる分泌または分泌量を有してもよい。修正および／または置換組織は、糖尿病、肥満、および／または高コレステロール血症を治療する等のために、標的組織と異なる吸収特性を有してもよい。治療の効果は、急性的に、例えば、２４時間以内等、あるいはより長い時間期間後、例えば、２４時間を超えて、または１週間を超えて、生じてもよい。

治療されるべき標的組織は、２つ以上の組織部分、例えば、第１の治療および／または第１の治療要素によって治療される第１の組織部分と、第２の治療および／または第２の治療要素によって治療される第２の組織部分とを含んでもよい。第１および第２の組織部分は、隣接し得、それらは、組織の重複体積を含有してもよい。第１および第２の治療および／または治療要素は、類似してもよく、または異なってもよい。差異として、エネルギー送達治療要素によって送達されるべきエネルギーのタイプおよび／または量が挙げられ得る。他の差異は、治療される標的組織面積、治療される標的組織体積、治療される標的組織長、治療される標的組織深度、治療される標的組織円周部分、エネルギー送達タイプ、エネルギー送達速度および／または量、送達されるピークエネルギー、標的組織治療の平均温度、標的組織治療の温度プロファイル、標的組織治療の持続時間、およびこれらの組み合わせを含んでもよいが、それらに限定されない。

標的組織は、治療後に十二指腸を解剖学的に接続して残したまま、糖尿病または肥満を治療するため等に、十二指腸の粘膜層の実質的に全体または一部分を含む組織等の、十二指腸の組織を含んでもよい。置換組織は、その粘膜組織が、治療前の治療される粘膜組織機能と異なるように機能する、胃粘膜、空腸粘膜、および／または十二指腸の未治療部分のうちの１つ以上から移動された細胞を備えてもよい。いくつかの実施形態では、標的組織は、十二指腸の粘膜層を含む、治療組織と、十二指腸の粘膜下層の完全または部分層を含む、安全域組織とを含む。いくつかの実施形態では、標的組織は、十二指腸の粘膜層の全長を含み、十二指腸粘膜と連続する幽門の一部および／または十二指腸粘膜と連続する空腸の一部を含んでもよい。二指腸組織の治療は、糖尿病、肥満、インスリン抵抗、代謝性障害および／または疾患、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、疾患または障害を治療するために実施されてもよい。粘膜層の全周部分（例えば、３６０°）が、典型的には、治療される。

標的組織は、例えば、高コレステロール血症または糖尿病を治療するために、回腸末端の組織を含んでもよい。本実施形態では、標的組織は、近位回腸および／または結腸内に延在してもよい。

標的組織は、肥満または食欲障害を治療するため等に、グレリンおよび／または他の食欲調整ホルモンを産生する組織領域等の胃粘膜組織を含んでもよい。

標的組織は、間質性膀胱炎、膀胱癌、膀胱ポリープ、膀胱の前癌病変、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、疾患または障害を治療するため等に、膀胱壁組織を含んでもよい。

標的組織は、大規模および／または扁平結腸ポリープ、ポリープ切除術に残存する断端組織、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、組織を含んでもよい。これらの組織場所は、残存癌細胞を治療するために治療されてもよい。

標的組織は、気管支肺胞癌、他の肺癌、前癌肺病変、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、疾患または障害を治療するため等に、気道内部組織を含んでもよい。

標的組織は、クローン病または潰瘍性大腸炎が治療され得るように、炎症性腸疾患に罹患する腸管の少なくとも一部を含んでもよい。

標的組織は、口腔癌および口腔の前癌病変のうちの１つ以上を治療するため等に、口腔の組織を含んでもよい。

標的組織は、鼻ポリープを治療するため等に、鼻咽頭の組織を含んでもよい。

標的組織は、セリアック病を治療するように、および／または腸障壁機能を改善するように選択される、胃腸組織を含んでもよい。

本発明の概念の治療要素、システム、デバイス、および方法は、本明細書で「非標的組織」と称される、ある組織を治療することを低減または回避するように構築および配列されてもよい。治療の場所に応じて、異なる非標的組織が、適用可能であり得る。ある実施形態では、非標的組織は、粘膜治療中等の粘膜下層の漿膜、筋層、および／または最外部分層、ファーター膨大部に近接する粘膜治療中等のファーター膨大部、膵臓、胆管、幽門、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、組織を含んでもよい

好適な熱用量であって、標的組織への熱印加時間および熱印加温度の複合効果であると本明細書で定義される「熱用量」を送達するためのデバイスを提供することが、本発明の概念の別の目的である。この熱用量は、典型的には、バルーン内に含有される加熱流体から熱エネルギーを伝達することによって、標的組織の切除を達成するように選択される。代替実施形態では、熱印加時間および熱印加温度と同様に、標的組織を冷凍切除するために、冷却流体が使用されてもよい。本明細書で使用されるような「流体」という用語は、バルーン等の治療要素に送達されるように、および熱用量を標的組織に送達するように構成される１つ以上の材料等の、液体、ガス、およびゲルを含む任意の流動性材料を指すと理解されるものとする。熱用量は、所定の規模であってもよく、および／または治療中に選択および／または修正されてもよい。治療中に、標的組織切除が監視および／または調整されてもよい。熱用量の送達中または較正用量等の非治療用量中に測定される１つ以上の因子によって決定される終点等の、治療のための動的終点が、切除監視を通して決定されてもよい。本デバイスは、高温流体をバルーンに提供するため、およびバルーン流体の温度および／または圧力を監視および制御するため等の、コントローラを含む、システムの一部であってもよい。

本発明の概念は、柔軟バルーン等の治療デバイスのバルーンを小腸に挿入するステップと、バルーンが、壊死または他の治療が所望される粘膜の実質的に全体と接触するように、加熱流体でバルーンを膨張するステップと、治療時間中に流体の温度および圧力を制御することによって、または１つもしくはいくつかの膨張サイクル中に固定熱含有量の高温流体ボーラスをバルーンに送達することによって等、切除熱用量を標的組織に送達するステップと、センサ、加熱器、ポンプ、弁、およびバラストを含むが、それらに限定されない、関連する測定および／または制御手段によって、送達される流体の温度、圧力、および／または流速を測定および制御するステップであって、測定および／または制御手段は、患者の身体の外部にあり得るか、または部分的もしくは完全に治療デバイス自体内に存在し得る、ステップと、膨張サイクル内または間の時間の関数として、温度、流速、および／または他のパラメータを測定して、治療の進行を評価し、必要に応じて調整を行うよう、解釈アルゴリズムを収集されたデータに適用するステップと、１つまたはいくつかの膨張サイクルの間に、腸の所望の部分の腸粘膜の実質的に全体の切除を達成するために十分な期間にわたって、膨張したバルーンを粘膜と接触させて維持するステップと、粘膜への熱伝達が停止される状態までバルーンを収縮させるステップと、小腸からバルーンを除去するステップ、または標的組織の全てが治療されるまで前述の治療サイクルが繰り返され得るように、バルーンを腸内の追加的な場所へ移動させるステップとを含む、小腸の一部分の粘膜を切除するための方法を提供する。追加的な場所の治療は、隣接および／または重複する組織区画を治療するステップを含んでもよい。第２の場所の治療は、体温まで冷却するため等に、組織の１つ以上の部分が冷却することを可能にするように構成される期間後等の、第１の場所の治療の完了後に開始される期間後に行われてもよい。

本発明の概念は、膨張可能バルーン内に含有される高温流体から、身体器官の内面への伝導性熱伝達に関する。加えて、または代替として、低温の流体による冷凍切除を行うことができる。時間および温度の組み合わせを通した熱の印加によって、生体組織が選択的に切除されてもよい。生体組織の高温切除は、温度閾値を呈し、それを下回ると、短いまたは長い任意の持続時間にわたる熱の印加が、組織を破壊せず、それを上回ると、熱の印加が、壊死の点まで、時間および／または温度の上昇とともにますます損傷する。この高温閾値、ならびにこの閾値を上回る熱の印加中に経時的に生じる組織損傷の量は、異なる細胞または器官タイプについて異なり得、部分的に、生体組織を通した血液の天然潅流、および流動血液による印加された熱の後続の放散に由来し得る。本発明の概念のシステム、方法、およびデバイスは、局所潅流または他の局所組織パラメータによって等、それぞれ、第２の組織タイプおよび／または第２の組織場所を治療するために使用される熱用量とは異なる熱用量で、第１の組織タイプおよび／または第１の組織場所を治療するように構成されてもよい。

以下の図を参照して説明される実施形態では、バルーンから標的組織への急速かつ効率的な熱伝達は、高温流体ボーラス（例えば、高温流体の１つ以上の個別治療要素充填容量の投与）として送達されるか、または再循環高温流体として連続的に送達されるかのいずれかである、熱伝達流体を介して達成される。好適な流体は、水または生理食塩水等の生体適合性流体、ならびにパーフッ素化化合物等の高い熱伝導率を有する流体等の高熱容量流体を含む。

本明細書で説明されるように、室内圧力は、ゲージ圧と称されることもある、本発明の概念のシステムおよびデバイスを包囲する環境の圧力を意味するものとする。陽圧は、弁等の流体経路構成要素にわたる正差圧等の、室内圧力を上回る圧力または別の圧力より大きい圧力を含む。陰圧は、弁等の流体経路構成要素にわたる負差圧等の、室内圧力を下回る圧力または別の圧力より小さい圧力を含む。陰圧は、真空を含んでもよいが、真空を下回る圧力を示唆しない。

本発明の概念のバルーンは、２つの一般カテゴリ、すなわち、シリコーン、ラテックス、低デュロメータポリウレタン、および同等物等の実質的に弾性の材料から成るもの、ならびにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、高デュロメータポリウレタン、および同等物等の実質的に非弾性の材料から成るものに分けられてもよい。第３のカテゴリは、弾性および非弾性部分の両方を含む、バルーンを含む。弾性バルーンのカテゴリ内に、２つのサブカテゴリが存在し、すなわち、膨張のための測定可能な圧力閾値を呈するバルーンを生産するように、材料性質および／または壁厚の組み合わせが組み合わせられてもよい、すなわち、最小流体圧力がバルーンの内部に印加された後のみ、バルーンが膨張させられる、第１のサブカテゴリ、およびバルーン直径を最大値に効果的に制限する弾性限界に達するまで、バルーンが弾性的に拡張する、第２のサブカテゴリである。これらのカテゴリのそれぞれの中のバルーンの個々の性質は、本明細書で開示される具体的実施形態における１つ以上の利点に適用され、これらの性質は、単独で、または組み合わせて統合され得ることが理解されるであろう。一例のみとして、以下の構成のうちの１つ以上が採用されてもよく、すなわち、治療中に広範囲の動作直径を達成するために、高度弾性バルーンが使用されてもよく、例えば、動作中に、流体温度および圧力の組み合わせの調整によって、所望のバルーン直径が達成されてもよく、動作圧力および温度とは実質的に無関係であろう、比較的一定の動作直径を達成するために、実質的に非弾性のバルーン、または標的組織直径（例えば、十二指腸粘膜直径）に近似する直径内でその弾性限界に達するバルーンが使用されてもよく、流体流の比較的低い圧力条件中に非膨張直径を維持し、次いで、流動のより高い圧力条件でより大きい動作直径を達成するために、膨張のための圧力閾値を有するバルーンが使用されてもよい。圧力閾値バルーンは、多数の方法で構成されてもよい。一実施形態では、バルーンは、バルーンがこの非膨張状態で維持されている間に、バルーンから外へ、および周辺組織の中への熱伝達を最小限化するため等に、その非膨張状態で比較的厚い壁を有するように構成される。バルーンはさらに、その壁厚がその半径方向拡張中に減少するように構成されてもよい（例えば、以下の図６Ａ−６Ｄを参照して説明されるように）。別の実施形態では、バルーンは、バルーンと周辺組織との間の並置を最小限化するか、または完全に排除して、バルーンが完全に膨張させられるまで周辺組織の中への熱伝達を最小限化するため等に、その非膨張状態で比較的小さい直径（例えば、十二指腸壁組織の粘膜層の直径等の管状標的組織の内径に対して小さい直径）を有するように構成される。別の実施形態では、バルーンおよびデバイスは、バルーンと流体連通している切除システムおよび／または切除デバイスの１つ以上の表面を予熱するため等に、標的組織とのバルーンの並置を防止するために十分低い圧力で、バルーン（例えば、弾性バルーンまたは非弾性バルーン）を通して高温流体流を循環させるように構成される。この構成では、バルーンが完全に膨張させられたとき、バルーンの流体の温度は、所望のレベルとなるか、または急速かつ効率的に治療のための所望のレベル（すなわち、予熱による流体経路構成要素への最小限の熱損失）に達するであろう。これらの構成は、標的組織治療に先立った「熱プライミング」の方法を提供し、それによって、バルーンおよびその流体送達システムは、１つ以上の流体からの望ましくない冷却、または治療のためにバルーンに送達される高温流体より低い温度のデバイス構成要素による遅延を回避するため等に、標的組織への熱の投与のための最大限の準備状態に置かれる。代替として、バルーンが組織を冷凍切除するように構成されるとき等に、冷却流体を用いて類似手順が行われてもよい。これらの構成のそれぞれは、バルーンにおける治療温度が膨張時に非常に急速に確立されなければならない場合に、単独で、または組み合わせて有用である。例えば、膨張のための圧力閾値を有するバルーンはまた、膨張時に、治療されている標的組織に適用可能な直径範囲内でその弾性限界に達してもよい。いくつかの実施形態では、熱プライミング等のプライミングは、プライミング流体の送達に先立って、ガス（例えば、空気）を用いたパージを含んでもよい。いくつかの実施形態では、熱プライミング等のプライミングは、プライミング流体の送達に先立って、排出手順を含んでもよい。気泡の存在は、標的組織への熱エネルギーの望ましくない不均一な、または別様に不正確な伝達につながり得る。流体排出ステップは、気泡を排除するか、または別様に低減させるため等に、後に準備されるか、または別様に充填される、１つ以上の流体経路への真空または他の陰圧の印加を含んでもよい。種々の治療条件およびモダリティに関係する際のこれらの実施形態の利点は、第１の治療モダリティおよび第２の治療モダリティを参照して本明細書の直下で説明され、本明細書で説明される図を参照して、さらに詳述されるであろう。

治療モダリティ１：バルーンと標的組織との間の並置が、バルーン直径を調整することによって確立される。バルーンと標的組織との間の熱伝達を増加させるか、または別様に修正することが望ましいときの治療中の場合に、バルーン直径は、十二指腸壁組織等の管状組織の天然直径等の標的組織の天然直径に一致するよう、その場で増加させられてもよい。バルーンと標的組織との間の熱伝達を減少させることが望ましいときの治療中の場合に、バルーン直径は、標的組織とのバルーンの接触を防止するか、または低減させるよう、その場で縮小させられてもよい。組織の天然直径が治療域内でかなり変化する場合については、広範囲の動作直径を達成するように調整され得るバルーン等の、高度弾性または柔軟バルーンが採用されてもよい。例えば、３０秒未満の持続時間の熱用量印加として、短期間の熱治療が所望される場合については、熱プライミングが膨張に先立って採用されるとき等に、圧力閾値バルーンが使用されてもよい。

治療モダリティ２：バルーンと標的組織との間の並置が、標的組織の直径を制御することによって確立される。バルーン等の治療要素と標的組織との間の熱伝達を開始する、および／または増加させるために、標的組織の直径は、バルーンの直径に近似および／または一致するよう、その場で減少させられてもよい。バルーン等の治療要素と標的組織との間の熱伝達を減少させるために、標的組織の直径は、治療要素との組織（例えば、標的組織または非標的組織）の接触を防止するか、または低減させるよう、その場で増加させられてもよい。治療要素に近接する組織の直径は、当業者に公知である吹送技法を使用する等して、標的組織管腔内に投与され、および／または標的組織管腔から引き出され得る種々の流体を用いて、治療要素直径とは無関係に増加または減少させられてもよい。典型的な吹送流体は、ＣＯ_２または空気等のガス、生理食塩水等の液体、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。吹送流体は、切除デバイスを通してか、切除デバイスが挿入される内視鏡等の内視鏡を通してか、または標的組織に近接して配置される別のデバイスを介して、導入されてもよい。吹送流体の送達は、組織を膨張させるため等、組織を操作するように行われてもよい。代替として、または加えて、吹送流体の送達は、熱用量期間の終了時に標的組織へのエネルギーの伝達を停止するため等に、治療要素から離して標的組織を移動させるように行われてもよい。これらの吹送流体の除去、および／または本明細書の直上で説明されるデバイスのうちの１つ以上による真空または他の陰圧の印加は、標的組織を治療要素と接触させるため等に、標的組織の直径を減少させるように使用することができる。この組織直径制御アプローチでは、弾性限界を有するバルーン等の実質的に非弾性のバルーン等の、実質的に一定の直径で維持され得るバルーンが望ましくあり得る。例えば、３０秒未満の持続時間の熱印加として、短期間の熱治療が所望されるとき、圧力閾値バルーンも望ましくあり得る。

ここで図１を参照すると、本発明の概念による、その治療要素が身体管腔の中に位置付けられた組織治療デバイスが図示されている。デバイス１００は、近位端１１１および遠位端１１２を有する、シャフト１１０を含む。デバイス１００はまた、シャフト１１０の遠位部分上に位置付けられ、バルーン１２０が拡張して、バルーン１２０と接触して示される管腔壁組織等の標的組織に接触するように、開口部１１４を通ってシャフト１１０から退出する流体を管腔１１３に導入することによって膨張させられるように構成される、バルーン１２０も含む。開口部１１４は、示されていない複数の開口部を備えてもよい。開口部１１４は、バルーン１２０の中へ送達され、および／またはバルーン１２０から除去される流体の流動力学を調整するため等に、１つ以上の場所に位置付けられてもよい。高温流体を用いたバルーン１２０の膨張は、バルーン１２０の壁を通して熱エネルギーを標的組織に送達する。バルーン１２０、および本明細書で提供される本発明の概念の他のバルーンは、柔軟バルーン、非柔軟バルーン、圧力閾値を有するバルーン、柔軟および非柔軟部分を有するバルーン、およびこれらの組み合わせを備えてもよい。図示した実施形態では、切除を標的組織の薄い内層に限定するために必要とされる熱用量は、空のバルーンまたは収縮したバルーン、例えば、バルーン１２０（図１に膨張状態で示される）に注入される加熱流体「ボーラス」（すなわち、高温流体の固定質量）を用いて達成される。示されるように、バルーン１２０に注入される流体の正確な質量は、（近位端１１１に位置付けられ、管腔１１３と流体連通しているシリンジ１５０によって等）送達される容量を制御することによって制御されてもよい。代替実施形態では、バルーン１２０に注入される流体の正確な質量は、バルーン膨張中の圧力調節によって等、圧力制御または測定を通して制御することができる。いくつかの実施形態では、バルーン１２０は、非弾性バルーンであり、または別様に弾性限界に達し、流体の質量は、バルーン１２０が完全に充填されるとき、例えば、（例えば、示されていないが、バルーン１２０と流体連通し、および／またはバルーン１２０と接触している１つ以上の圧力センサによって検出されるような）バルーン圧力の急速上昇が起こるときに完全な充填が確認されるときに、達成（すなわち、制御）される。いくつかの実施形態では、バルーン１２０は、弾性バルーンであり、流体の質量は、所定の送達容量に基づいて、および／またはバルーン１２０における圧力が所定の圧力に達するか、またはバルーン１２０が（例えば、バルーン１２０の中または上に搭載される歪みゲージによって測定されるような）所定量の伸張に達するときに、達成される。弾性バルーン１２０が流体で充填されると、組織との並置が開始されるまで、典型的には期待速度で、圧力が連続的に上昇するであろう。送達される追加的な流体は、増加した速度で圧力を変化させる（すなわち、初期並置後に送達される流体の単位容量あたりの圧力のより高い変化）。変曲点で（すなわち、圧力上昇率の変化時に）測定される圧力、以降では「並置圧力」は、その特定の標的組織場所で組織とのバルーン１２０の初期並置を達成するために必要な圧力を表す。いくつかの実施形態では、バルーン１２０に送達される流体の量は、送達がバルーン１２０を並置圧力で加圧させる、流体の容量を含む。他の実施形態では、所定量の追加的な流体、または並置圧力を上回る圧力の所定の上昇を達成するように送達される追加的な流体の量等の、追加的な流体が、並置圧力を上回るレベルまでバルーン１２０を加圧させるように送達される。デバイス１００は、バルーン１２０内の圧力を調節して、熱プロファイルを維持すること、バルーン１２０を所望の直径に拡張すること、標的組織を所望の直径に拡張すること、標的組織を膨張させること、粘膜層等の標的組織の層を圧縮すること、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、機能を提供するように構成されてもよい。熱用量ボーラスの質量が固定されるとき、流体の温度および熱容量の値は、注入されるボーラスの総熱含有量を決定し、それによって、バルーン１２０の所与の膨張サイクルにわたる最大送達可能熱用量を決定する。

ボーラスの所与の開始温度については、送達される総治療エネルギーが、主にこの開始ボーラス温度に基づくため、熱印加の持続時間は、あまり重要ではないか、またはあまり特異的に制御されない場合がある。この特定の実施形態の完全サイクルは、流体の加熱ボーラスを用いるバルーンの急速膨張、熱を標的組織に伝達する際の閾値下レベルまたは任意の所定の温度レベルのいずれか一方までのボーラスの温度減衰、および（例えば、印加される真空または管腔１１３に印加される他の陰圧による）バルーン１２０の後続の排気を含むと理解される。いくつかの実施形態では、１つまたはいくつかの反復高温流体充填および排気サイクルが、任意の所与の場所で完全治療を達成するように標的組織に適用されてもよい。各サイクルは、類似する、または類似しない開始ボーラス温度を有してもよい。

バルーン１２０と標的組織との間の界面における熱伝達性質とともに、バルーンの中の高温流体およびバルーン材料の熱伝達性質、ならびに標的組織の熱伝達性質（組織の組成および組織内の血液潅流の速度を含む）の考慮によって、標的組織を効果的に切除するように、ボーラスの正しい温度が選択されてもよい。集合的に、これらの種々の熱伝達性質は、単一の測定可能な変数、すなわち、バルーン１２０の上、バルーン１２０の壁内、および／またはバルーン１２０の空洞内に位置付けられる１つ以上の温度センサ１３０によって監視され得る、ボーラスの温度減衰率で現れる。１つ以上の温度センサ１３０から受信される信号は、以下で説明されるように、１つ以上の治療アルゴリズムを通して解釈される。温度センサ１３０は、標的組織、標的組織に近接する組織、および／または非標的組織の温度を測定するように位置付けられてもよい。デバイス１００の１つ以上のアルゴリズムは、バルーン１２０に送達される、および／またはバルーン１２０内で循環する１つ以上の流体の温度を調整するため、および／またはバルーン１２０を急速に収縮させて、バルーン１２０から標的組織への熱エネルギーの送達を停止させるため等に、熱用量を調整するように１つ以上のセンサ１３０によって提供される信号を使用してもよい。エネルギー送達の停止はまた、上記で説明されるように、胃腸または他の管腔壁組織の吹送を介して等、管状標的組織の半径方向拡張によって引き起こされてもよい。デバイス１００は、１つ以上のアルゴリズムが１つ以上のセンサ１３０からの信号に基づいて流体送達を制御することができるように、以下の図１９を参照して説明されるもの等の制御手段を含んでもよい。アルゴリズムが、センサと治療要素との間の距離、および／またはセンサと標的組織との間の距離を考慮してもよい。

標的組織の壊死の状態、および任意の下層の非標的組織の健康が、適用されたボーラスの温度減衰率を監視することによって監視されてもよい。温度減衰率は、標的組織を通り、かつ下層の組織を通る血液の潅流速度に関係する。したがって、標的組織の壊死、およびその組織内の潅流の関連する遮断は、熱伝達率の低減を伴うことが予期される。同時に、継続的な潅流、したがって、標的にされていない下層の組織の継続的な生存能力が、最小温度減衰率によって示されるであろう。ボーラスの温度減衰曲線の割合および形状は、切除の進行を監視するため、および／または標的組織治療を最適化するために使用される情報等の、有用な情報を伝える。温度減衰曲線は、１つ以上の温度センサ１３０を用いて正確に監視されてもよい。そのようなセンサ１３０は、典型的には、熱電対、サーミスタ、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、光高温計、蛍光光度計、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、１つ以上のセンサを含む。加えて、または代替として、デバイス１００は、流体圧力等の圧力、流速、流体温度センサ等の温度センサ、粘度、密度、光学的透明度、およびそれらの組み合わせを測定するように構築および配列される、１つ以上の他のセンサ等の１つ以上の他のセンサ１３１を含んでもよい。代替として、または加えて、センサ１３１は、電気インピーダンスおよび熱インピーダンス等の組織インピーダンス、組織の色、組織透明度、組織柔軟性、組織蛍光性、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、パラメータを測定するように構築および配列される１つ以上のセンサを備えてもよい。一実施形態では、センサ１３１は、拡張可能治療要素と標的組織との間の物理的接触を測定するように構築および配列される、力センサを備える。別の実施形態では、センサ１３１は、拡張可能治療要素上に位置付けられる歪みゲージを備える。別の実施形態では、標的組織または他の組織に接触するように位置付けられるセンサ、圧力センサ、温度センサ、バルーン１２０の外部に取り付けられるセンサ、バルーン１２０の壁内に位置付けられるセンサ、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されるセンサ等のセンサ１３１が、デバイス１００の上に位置付けられる。

一実施形態では、温度減衰曲線の形状の観察された変化に基づく調整または終了等の治療サイクルの最適化が、１つ以上のサイクルにおける温度および持続時間を調整することによって、および／または１つ以上のサイクルを終了させることによって達成されてもよい。いくつかの実施形態では、切除は、第１の「較正ボーラス」を標的組織に適用すること、例えば、標的組織の自然減衰率が記録されるであろう、（例えば、４１℃でバルーン１２０に送達される流体を介した）閾値下温度ボーラスの適用を含む較正サイクルによって等、増分ステップから着手されてもよい。次いで、１つまたは複数の後続の治療サイクルは、切除の開始および進行を決定するため等に、較正サイクル中に記録される情報に基づいて、減衰曲線の進化する形状を定量的に監視することができるように、温度が増分的に上昇するであろう。アルゴリズムは、較正サイクルにおいて収集される情報に基づく、標的組織の中への熱伝達の数学モデルを含んでもよい。アルゴリズムは、第２の較正サイクルにおいて収集される情報および／または１つ以上の治療ステップ中に収集される情報を介して等、経験的相関によって定義または精緻化されてもよい。

いくつかの実施形態では、熱エネルギーを標的組織に送達するときに軟組織への熱の印加による増加した血液潅流の効果が有意な因子であることが分かっているとき等に、この効果を温度減衰曲線の分析に含むことができる。この効果の規模は、上記で説明される較正サイクル等の較正サイクルにおいて決定されてもよい。代替として、標的組織は、治療サイクルの開始に先立って収集されるデータ等の、一般患者集団からのデータを使用して特徴付けられてもよい。加えて、または代替として、較正サイクルにおいて収集されるデータ、治療サイクルにおいて収集されるデータ、および／または他のデータ等の、特定の患者からのデータが、標的組織を特徴付けるために使用されてもよい。

デバイス１００は、以下の図１９を参照して説明されるような温度制御流体送達デバイスを含む切除システム等の切除システムの一部であってもよい。バルーン１２０、および本発明の概念の他の治療要素は、組織治療に先立って、組織治療中に、組織治療後に、および／または組織の第１の部分および組織の第２の部分の治療の間に、回転させられ、平行移動させられ、らせん状に移動させられ、または別様に再配置されるように構成されてもよい。バルーン１２０の移動は、手動であり得、および／または以下の図１９の切除システム３００を参照して説明される１つ以上の運動伝達機構によって提供される自動化を介して等、自動化されてもよい。

図２は、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、内側シャフトと、外側シャフトと、拡張可能バルーンとを備える、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、近位端１１１と、遠位先端１１２と、シャフト１１０とを含む。シャフト１１０は、それを通る管腔１１３を含む。管腔１１３は、ポート１６３と流体連通している。シャフト１１０内には、管腔１６０を包囲するシャフト１６４が位置付けられる。シャフト１６４は、それぞれ管腔１６０と流体連通している、ポート１６１およびポート１６２を含む。一実施形態では、高温流体がポート１６１に送達され、高温流体より低い温度を有する流体がポート１６２に進入する。ポート１６２を通して送達される流体は、バルーン１２０の中の流体の温度を上昇または低下させるために使用することができる。ポート１６２を通して送達される流体は、バルーン１２０の中の流体の温度を変調するために使用することができる。ポート１６３は、管腔１１３からの流体の流出を生成するように構成されるポンプまたは陰圧源に取り付けられるように構成される。デバイス１００はまた、バルーン１２０が標的組織に接触し、バルーン１２０の壁を通した標的組織の治療を可能にするように、膨張させられるように構成されるバルーン１２０も含む。図示した実施形態では、バルーン１２０の表面温度の制御は、管腔１１３によって円周方向に包囲されるシャフト１６４の管腔１６０を介した、バルーン１２０の中および外への高温流体の連続循環によって達成されてもよい。管腔１１３を通って流動する流体は、絶縁体として構成されてもよく、シャフト１１０を包囲する低温環境による、管腔１６０を通って流動する流体の望ましくない冷却を低減させる。

管腔１６０の遠位端は、典型的には、図２に示されるようにバルーン１２０の遠位部分の中に位置付けられる。管腔１１３の遠位端は、典型的には、同様に示されるように、バルーン１２０の近位部分の中に位置付けられる。管腔１６０および１１３の出口ポートの交互の位置付けは、バルーン１２０に導入される流体の混合を引き起こす。管腔１１３の遠位端がバルーン１２０の近位端に位置付けられて示されているが、シャフト１１０は、バルーン１２０内の流動力学を変化させるため等に、バルーン１２０の内部体積のより遠位の部分まで延在してもよい。同様に、管腔１６０の遠位端は、バルーン１２０内の流動力学を修正するため等に、バルーン１２０内の多数の場所に位置付けられてもよい。以下の図１５を参照して説明されるもの等の１つ以上の流動指向器もまた、流体混合を引き起こすように含まれてもよい。いくつかの実施形態では、シャフト１６４は、バルーン１２０内の流動力学を修正するため等に、シャフト１６４および管腔１６０の遠位端を前進および後退させることができるように、シャフト１１０によって摺動して受容される。代替として、または加えて、シャフト１１０は、管腔１６０の遠位端を再配置するため等に、前進および／または後退させられるように構成されてもよい。管腔１１３および１６０は、同心幾何学形状で示されているが、本発明の概念のこれらおよび他の管腔は、同心、並んだ、偏心（例えば、中心がずれた）、らせん、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、多数の構成で位置付けられてもよい。デバイス１００は、バルーン１２０内に位置付けられた加熱要素１３５等の加熱要素を含んでもよい。代替として、または加えて、１つ以上の加熱要素を、管腔１１３および／または１６０に存在する１つ以上の流体経路、あるいは管腔１１３および／または１６０と流体連通している１つ以上の流体経路等の、流体経路の中に、またはそれに近接して位置付けることができる。１つ以上の温度センサ１３０で測定されるようなバルーン１２０の表面温度が、フィードバックパラメータとしての機能を果たし、バルーン１２０の中へのエネルギー伝達の時間速度が、制御変数としての機能を果たす、制御ループが確立されてもよい。流体の温度および／または流速、加熱要素１３５の中への電力伝達を測定すること、および／または切除の進行を監視するため等に別の測定によって等、バルーン１２０の中へのエネルギー伝達の時間速度を測定することができる。図１を参照して議論されるように、切除の開始および進行の指示は、バルーン１２０の表面で一定または所定の温度を維持するために必要とされるエネルギー伝達率の変化によって現れることが予期される。切除の開始は、治療要素の温度レベルを増分的に増加させることによって、治療サイクルから治療サイクルへ徐々に着手されてもよい。エネルギー伝達の積分時間速度は、総蓄積熱用量を監視する手段を提供してもよい。

一実施形態では、切除を標的組織の比較的薄い内層に限定するために必要とされる熱用量は、熱の連続的時変印加によって達成される。所望の時間変動は、例えば、加熱器１３５、典型的には、示されていないが、近位に進行し、電力の供給部に電気的に取り付けられる、１本以上のワイヤに接続された抵抗または他の加熱器等の変調加熱器を通り過ぎる、再循環高温流体によって達成されてもよい。代替として、所望の時間変動は、再循環高温流体の周期的熱希釈のプロセスによって達成されてもよい。熱希釈は、より低い温度の第２の流体の導入による、循環熱伝達流体の温度の急速な低下として本明細書で定義される。例えば、高温流体は、ポート１６１を介して送達および／または再循環することができ、熱希釈は、ポート１６２を介して、より低い温度の流体を導入することによって達成することができる。一実施形態では、６５℃から９９℃の間の温度等、６５℃以上の温度の第１の流体が、少なくとも３〜５秒にわたってバルーン１２０に送達され、その後に、少なくとも３〜５秒にわたって４３℃を下回る温度の第２の流体の導入が続くであろう。典型的実施形態では、第１の流体は、約３０〜６０秒にわたって６５℃の温度で、約５〜４５秒にわたって７０℃の温度で、約３〜４０秒にわたって７５℃の温度で、約３〜３０秒にわたって８０℃の温度で、または約３〜２０秒にわたって９０℃の温度で、送達されてもよい。第２の流体は、典型的には、少なくとも１５秒にわたって３７℃以下の温度で送達される。

熱の時変印加は、２つ以上の場所で（例えば、バルーンの表面で、およびバルーンの上流の場所で）測定される温度波形の周波数、位相、および振幅間の差異が、熱切除の進行を示し、したがって、リアルタイムで切除を監視する手段を提供し得ること、ピーク温度の連続変調が、バルーンを繰り返し膨張および収縮させる必要なく、熱切除に増分的に着手する手段を提供し、それによって、治療時間を延長することなく、治療の精度を増進すること、ピーク温度の連続変調が、短い持続時間の良好に制御された期間中に、高温の印加を可能にし、これは、組織基質がピーク間の時間に熱を放散することを同時に確実にしながら、最内組織層が温度ピークによって効果的に切除されることを確実にするのに役立ち得ること、増分的にピーク切除温度に接近し得るように、ピーク表面温度が変調の経過中に上昇または下降させられ得ること、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、いくつかの利点を有することが予期される。

本実施形態では、バルーン１２０の表面の温度は、印加時間の持続時間にわたって、選択された値で実質的に一定に保持されてもよく、標的組織の中へ、およびそれを通る、結果として生じる準定常状態熱伝達プロファイルは、治療の意図した境界またはその付近に標的組織の損傷閾値を場所特定するため等である。表面温度は、好ましくは、ヒートシンクとして血液の潅流を使用することによって等、壊死閾値を下回る温度で非標的組織を維持することによって等、切除が組織の最内層に限定される一方で、深層が損傷されないように、例えば、４３℃以上、典型的には、４５℃から５０℃の間である、損傷のための閾値よりわずかに高い値である。

完全標的組織治療サイクルは、バルーンと標的組織との間の均一かつ確実な接触、準定常状態熱伝達を確立するために十分な時間にわたって印加されるバルーンの中および外への熱流の連続調整と併せて、バルーンの内容物の連続混合によるバルーンの表面での一定かつ均一な温度の維持、その後に続いて、標的組織との接触からバルーンを係脱するよう、バルーンの急速収縮、および／または標的組織を半径方向に拡張する（例えば、エネルギー伝達を停止する）急速吹送を確立するよう、高温流体を用いた空のバルーンまたは収縮したバルーンの急速膨張を含んでもよい。いくつかの実施形態では、治療されることを目的としている全ての標的組織の完全治療を達成するように、１つまたはいくつかの反復サイクルが、標的組織の１つ以上の離散部分に適用されてもよい。一実施形態では、治療要素の膨張は、膨張の開始から１０秒未満、典型的には、５秒未満に達成される。別の実施形態では、熱伝達を排除するために十分な標的組織と治療要素との間の接触を除去するため等の、治療要素の収縮および／または（上記で説明されるような）吹送を使用した標的組織の膨張は、１０秒未満、典型的には、５秒未満に達成される。

ポート１６１、１６２、および１６３、ならびに本発明の概念の流入および流出ポートのそれぞれは、それぞれ、流体をバルーン１２０に送達し、および／またはバルーン１２０から流体を抽出するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、単一または複数の組織治療中に、ポート１６１、１６２、および／または１６３は、第１の期間にわたって流体を送達し、第２の期間にわたって流体を抽出するように構成される。一実施形態では、ポンプまたは陰圧源が、非切除温度流体および／または気泡を除去するため等に、管腔１６０、管腔１１３、および／またはバルーン１２０から流体の大部分を除去する手順として本明細書で定義される、陰圧プライミング手順を行うように提供される。陰圧プライミング手順は、６５℃を上回る温度等の高温の流体を含む熱用量を送達することに先立って、行われてもよい。

デバイス１００は、典型的には、標的組織治療の前、間、または後の任意のときに、高温流体および／またはバルーン１２０の温度を測定するように構築および配列される、少なくとも１つの温度センサ１３０を含む。デバイス１００は、上記の図１を参照して説明されるように、多数の他のタイプのセンサを含んでもよい。デバイス１００は、以下の図１９を参照して説明されるような温度制御流体送達デバイスを含む切除システム等の切除システムの一部であってもよい。

図３は、本発明の概念による、図２を参照して説明される切除デバイスを使用して生成された準定常状態温度プロファイルを図示する。図示した温度プロファイルは、標的組織が高温流体で充填されるバルーンまたは他の治療要素と効率的に熱的接触すると仮定されるときに、十二指腸等の中空器官の壁等の標的組織の断面内に確立される。温度プロファイルの一般形態は、時間不変表面温度を有するように構成される、高温流体バルーンについて例証的である。温度プロファイルは、ゆっくりと系統的に変動することが予期され、変動は、実質的に、切除の進行、および切除に伴う局所潅流および熱伝達の関連する変化によるものであると理解されるため、温度プロファイルは、厳密に定常状態よりもむしろ準定常状態として本明細書で説明される。

図４Ａおよび４Ｂは、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、バルーンから高温流体を送達または除去するための内側管腔および外側管腔を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、近位端１１１と、遠位先端１１２と、シャフト１１０とを含む。シャフト１１０は、それを通る管腔１１３を含む。管腔１１３は、ポート１６３と流体連通している。ポート１６３は、温度制御された流体を管腔１１３に送達するように構成される流体送達デバイス、または管腔１１３から流体を除去するように構成される流体抽出デバイス等の、流体伝達デバイスに取り付けられる。管腔１１３内には、それを通る管腔１６０を備えるシャフト１６４が存在している。管腔１６０は、ポート１６１に流体的に取り付けられる。ポート１６１は、同様に、温度制御された流体を管腔１６０に送達するように構成される流体送達デバイス、または管腔１６０から流体を除去するように構成される流体抽出デバイス等の、流体伝達デバイスに取り付けられるように構成される。典型的な流体送達および抽出デバイスは、以下の図１９を参照して説明され、管腔１１３および１６０から流体を独立して送達および除去するように構成される。デバイス１００はまた、バルーン１２０が標的組織に接触し、これらの流体を介した標的組織の治療を可能にするように、管腔１１３および１６０を通して送達される流体によって膨張させられるように構成される、バルーン１２０も含む。図４Ａの実施形態では、ポート１６１は、流体送達デバイス６００、典型的には、流体が管腔１６０からバルーン１２０に流入するように構成されるポンプまたは加圧貯留部に取り付けられる。ポート１６３は、流体をバルーン１２０から管腔１１３に流入させてポート１６３から流出させるために十分な真空または他の陰圧で維持される、ポンプまたは貯留部等の流体抽出デバイス７００に取り付けられる。バルーン１２０から管腔１１３への流出およびポート１６３からの流出が、ポート１６３が単純に開いているか、または別様に室内圧力で維持される場合に達成されるであろうよりも高いレベルであるように、陰圧を流体抽出デバイス７００によってポート１６３に印加することができる。代替実施形態では、流体抽出デバイス７００は、室内圧力を上回るが、流体をバルーン１２０から管腔１１３に流入させてポート１６３から流出させるために十分低いレベルで（例えば、流体送達デバイス６００によって導入される流体のレベルを下回る圧力レベルで）圧力を生成する。図４Ｂの実施形態では、接続が逆転させられ、ポート１６３は、流体送達デバイス６００に取り付けられ、ポート１６１は、流体抽出デバイス７００に取り付けられる。流体は、ポート１６３から管腔１１３を通ってバルーン１２０に流入する。流体は、上記の図４Ａを参照して逆方向で説明されるように、バルーン１２０から管腔１６０に流入してポート１６１から流出する。代替実施形態では、バルーン１２０を通して伝達される流体の速度が流体送達デバイスによって制御されるように、図４Ａのポート１６３または図４Ｂのポート１６１が、単純に、いかなるデバイスにも取り付けられないか、または別様に室内圧力に近似する圧力の貯留部に接続されるように、流体抽出デバイス７００が含まれない。流体抽出デバイス７００の包含は、（例えば、流体抽出デバイス７００が陰圧で操作されるときに）バルーン１２０を通る流体の流動の増加、ならびに（例えば、管腔１１３と管腔１６０との間に印加される圧力差を制御することによって）流体流の制御の精度の増加を可能にする。管腔１１３および１６０の配列は、図４Ａおよび４Ｂに示されるように同心円状であり得るか、隣り合って並び得るか、あるいはバルーン１２０へ、および／またはバルーン１２０からの流体連通を提供する任意の他の配列であり得ることが理解されるであろう。それぞれ、シャフト１１０および／またはシャフト１６４が、真空または他の陰圧レベル状態中に圧潰を防止するように構成される編組またはらせんワイヤ補強管等の補強シャフトを備えるとき等に、管腔１１３および／または１６０のうちの１つ以上が補強されてもよい。図４Ａの実施形態を参照すると、急速熱上昇時間および急速熱応答時間は、管腔１１３を介して陰圧を印加すること（例えば、管腔１１３を通して陰圧を印加すること、または別様に流体を引き出すこと）によって流体を抽出しながら、管腔１６０を介して陽圧で流体を送達すること（例えば、管腔１６０を通して高温流体を送達すること）によって、バルーン１２０の中の高温流体について達成されてもよい。流体の同時送達および引き出しは、バルーン１２０にわたる差圧を最大限化し、バルーン１２０を通る流体の高速流速を可能にする。図４Ｂの実施形態を参照すると、急速熱上昇時間および急速熱応答時間の両方が、管腔１６０を介して陰圧を印加し（例えば、管腔１６０を通して陰圧を印加し、または別様に流体を引き出し）ながら、管腔１１３を介して陽圧を印加すること（例えば、管腔１１３を通して高温流体を送達すること）によって、バルーン１２０の中の高温流体について達成されてもよい。いくつかの実施形態では、空気等の流体を用いたパージ等のパージ手順が、バルーン１２０の中への高温流体熱用量の導入に先立って行われてもよい。代替として、または加えて、気泡を低減または排出するため、あるいは望ましくない温度の流体を除去するため等に、上記で説明されているような陰圧プライミング手順が行われてもよい。パージおよび／または陰圧プライミング手順が、管腔１６０、管腔１１３、および／またはバルーン１２０を含むが、それらに限定されない、デバイス１００の１つ以上の流体経路に適用されてもよい。いくつかの実施形態では、バルーン１２０は、以下の図１８を参照して説明されるように、熱用量の印加に先立って、および／またはその後に行われる冷却手順等、組織を冷却するように構成されてもよい。

熱上昇時間は、膨張期間の開始から、バルーン１２０の内部および／または表面上の標的温度に達する持続時間として、本明細書で定義される。典型的実施形態では、流体温度が、膨張を開始して５秒以内に、標的温度の９０％に達する熱上昇時間等、熱上昇時間が急速である。熱応答時間は、バルーン１２０の内部および／または表面上の調整された標的温度に達し、維持する持続時間として本明細書で定義される。典型的実施形態では、流体温度が、新しい標的温度への変化を開始して１５秒以内に、修正された標的温度の９０％に達する熱応答時間等、熱応答時間が急速である。いくつかの実施形態では、流体温度が、１５秒、典型的には、５秒未満で、体温の１１０％に達する熱下降時間等、熱下降時間も急速である。

熱上昇時間は、バルーン１２０が組織と接触しているかどうか、接触の量、および接触させられている組織の温度による影響を受け得る。組織との接触を引き起こすか、または変化させる、バルーン１２０の充填は、接触が開始および／または増加すると熱上昇時間を減速させるため等に、熱上昇時間に影響を及ぼすであろう。熱上昇時間は、高温流体の送達に先立って、空気でデバイス１００の１つ以上の流体経路をパージすることによって改善させられてもよい。熱上昇時間は、ポート１６１を介した高温流体の送達中に、真空または他の陰圧をポート１６３に印加することによって改善させられてもよい。

熱下降時間は、もはや十分なエネルギーを標的組織に送達しない温度に到達するためにバルーン１２０が要する時間に相関するように構成されてもよい。温度が標的温度を下回る、例えば、標的温度より５℃、１０℃、および／または２０℃低い、バルーン１２０は、組織を切除することを停止していると見なされてもよい。熱下降時間は、それぞれ、真空または他の陰圧をポート１６３に印加すること、および／またはポート１６１を介して低温流体を送達することによって等、標的組織治療の停止後に、空気および／または低温流体でパージすることによって改善させられてもよい。

一実施形態では、温度の調整は、抵抗加熱器等の外部および内部熱源、ならびにポンプ、陽圧源、および陰圧源等の流体流速を制御するための種々の要素を含む、バルーン１２０の中および外へ移動する熱流束を変化させるために使用され得る、１つ以上の温度制御要素によって維持される。種々の種類の加熱器は、対流熱伝達に依存し、したがって、それらの性能は、高速流体流速によって増進される。急速熱上昇時間は、総治療時間が短縮され、したがって、患者にとっての危険性および不快感および費用を最小限化し得ること、より短い上昇時間が、治療時間の変動性を低減させるため、全体的な熱用量のより正確な制御を可能にすること、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、いくつかの理由で有利である。急速熱応答時間は、バルーン１２０内の温度センサ１３０によって測定される変動に応答して、バルーン温度の急速かつ正確な調整を可能にし、これがまた、全体的な熱用量の制御における精度を向上させるため、有利である。急速熱下降時間も、切除の正確な深度を達成するため等に、利点を提供する。組織への熱の伝達を停止する能力は、急速熱下降時間によって達成することができる。代替として、または加えて、標的組織の治療を迅速に停止するために、（例えば、バルーン１２０の半径方向圧縮および／または標的組織の半径方向拡張を介して）組織から離して急速に移動させることができる治療要素を含む、デバイスを使用することができる。熱は、バルーン１２０から標的組織へ伝達される一方で、熱はまた、標的組織から非標的組織構造へも伝導されている。急速熱上昇および下降時間は、治療中に浅い熱勾配を達成するため等に、非標的組織に伝達される望ましくない熱の量を最小限化するように使用することができる。

図４Ａおよび４Ｂに示される実施形態では、流体陽圧をポート１６３に、陰圧（例えば、吸引）をポート１６１に、またはその逆に、同時に印加することによって、差圧が最大限化され、ポートのそれぞれは、バルーン１２０と流体連通している。バルーン１２０にわたる差圧が高いレベルで維持されている間に、および結果として生じる流体流速も高いレベルで維持されている間に、バルーン１２０内の圧力は、単一の陽圧または陰圧源（例えば、流体送達デバイス６００のみ）を用いて達成されるであろうよりもはるかに低いレベルで維持されてもよい。バルーン１２０の圧力の正確な二重源調整は、バルーンと標的組織との間の均一かつ確実な接触を確立するために必要とされる最小圧力が、器官内の場所によって様々となり得、したがって、好ましくは、治療中に切除プロセスを最適化するように、必要に応じて調整することができる独立制御変数であること、全体的な治療の安全性が、バルーン圧力を最小限化することによって向上させられ得ること、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、いくつかの理由で有利である。

図５は、本発明の概念による、上記の図４Ａおよび４Ｂを参照して説明されるような切除デバイスを使用して生成された過渡組織温度プロファイルを図示する。一実施形態では、切除を標的組織の薄い内層（例えば、少なくとも十二指腸の全粘膜厚を含む層）に限定するために必要とされる熱用量は、良く制御された時間間隔にわたって時間平均温度で動作する、高温流体バルーンの正確に制御された適用によって達成される。本実施形態では、その間に熱が標的組織に印加される時間間隔は、標的組織断面内にある、およびそれを横断する、上記の図３で説明され、示されるような準定常状態温度プロファイルを達成するために必要とされるであろうよりも短いと理解される。したがって、温度プロファイルは過渡的であり、組織断面内の壊死の境界の場所は、時間および温度の強力な関数であるので、壊死を標的器官の薄い内層に限定するために、両方のパラメータが正確に制御されなければならない。

図６Ａ−６Ｃは、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、それぞれ、非拡張、部分的拡張、および完全拡張図で示される拡張可能要素を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。図６Ｄは、図６Ｃのデバイスの遠位部分の拡大図を図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。デバイス１００はさらに、標的組織および／または非標的組織等の組織に対して、治療要素、バルーン１２０を位置付けるように構成される、位置付けアセンブリ１１５を含む。位置付けアセンブリは、展開シャフト１１６および浮動管１１７に取り付けられる、拡張可能ケージ１１８を備える。シャフト１１６の近位端は、オペレータがシャフト１１６を前進および／または後退させるためのグリップ点として構成される、グリップ１１９を含む。浮動管１１７は、デバイス１００の遠位部分１１２によって摺動して受容される。シャフト１１６の前進は、図６Ａに示されるように、浮動管１１７を遠位に移動させ、拡張可能ケージ１１８を伸長させて半径方向に圧縮させる。シャフト１１６の回転は、図６Ｂ、６Ｃ、および６Ｄに示されるように、浮動管１１７を近位に移動させ、拡張可能ケージ１１８を短縮させて半径方向に拡張させる。位置付けアセンブリ１１５は、拡張および／または非拡張状態で、（示されるように）身体管腔の中心に、または中心から外れた場所に、バルーン１２０等の拡張可能治療要素を位置付けるように構成されてもよい。位置付けアセンブリ１１５は、バルーン１２０から組織へのエネルギーの継続的な伝達を防止するため等に、５秒未満、典型的には、１秒未満に起こる急速移動等、部分的拡張または非拡張状態のバルーン１２０等の治療要素を組織から離して移動させるように構成されてもよい。図６Ａ−６Ｃの位置付けアセンブリ１１５は、拡張可能ケージを備えるが、組織に対して治療要素を位置付けるために、拡張可能バルーン、半径方向に展開可能なアーム、および同等物等の多数の半径方向に展開可能な機構を採用することができる。拡張可能ケージ１１８および／または位置付けアセンブリ１１５の他の位置付け要素は、（図６Ａ−６Ｃに示されるように）バルーン１２０と同一の縦方向場所に、またはバルーン１２０の近位および／または遠位の場所に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、拡張可能ケージ１１８は、組織へのエネルギーの送達を停止するため等に、バルーン１２０から離して組織を移動させるように（例えば、図６Ｄに示される構成からさらに拡張するように）構成される。位置付けアセンブリ１１５は、（図６Ａ−６Ｄに示されるように）デバイス１００と一体であり得るか、または標的もしくは非標的組織等の組織に対してバルーン１２０等の治療要素を位置付けるように構成される別個のデバイスであってもよい。

デバイス１００は、熱プライミングがバルーン１２０上で行われることを可能にするように構成されてもよく、熱プライミングは、上記でさらに詳細に説明されているように、バルーン１２０の材料および／またはバルーン１２０につながる導管の少なくとも一部分の予熱のプロセスとして定義される。予熱は、典型的には、管腔１１３および／または管腔１６０を含む流体輸送導管を加熱するため等に、バルーン１２０の膨張に先立って行われる。熱プライミングは、バルーン１２０における圧力が、バルーン１２０の拡張を引き起こすであろう閾値等の閾値を超えることを防止しながら（すなわち、バルーン１２０が組織に接触することを防止しながら等、熱用量の開始に先立って）、高温の流体を送達することによって達成されてもよい。この閾値圧力を下回る流体の送達は、図６Ａに示されるように、バルーン１２０の膨張に先立って、管腔１１３および／または管腔１６０を通した、かつバルーン１２０自体を通した、高温流体の循環を可能にするため、熱プライミングに適応する。バルーン１２０、ならびに管腔１１３および／または管腔１６０のこの予熱条件は、これらの構成要素への熱損失の最小限化により、バルーンが最終的に膨張させられるときに、急速熱上昇時間を確保する。熱プライミングの結果として、バルーン１２０が図６Ｃに示されるような膨張状態に達すると、膨張流体が、初期治療のための意図した温度またはその付近でバルーン１２０に進入するであろう。図６Ｄは、図６Ｃのデバイス１００の遠位部分の拡大図を図示する。

一実施形態では、膨張のための圧力閾値は、バルーン１２０の構築材料、ならびに厚さおよび他の選択された幾何学的パラメータによって達成される。例えば、バルーン１２０は、図７に示されるものに類似する力・伸張図を有するように設計することができる。好適なバルーン材料は、シリコーンゴム、ラテックス、ネオプレン、ポリウレタン、ポリエステル、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、１つ以上のバルーン１２０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む。所与の材料については、バルーン１２０の壁厚は、圧力閾値における、またはそれを下回る膨張に実質的に抵抗するように十分に厚くなるように選択される。代替として、または加えて、示されていないが、バルーン材料または他の材料を含み、バルーン１２０の拡張に抵抗するように構成される、１つ以上のリブが、バルーン１２０上または内に含まれてもよい。バルーン１２０の膨張前形状は、標的組織から分離されるか、または別様に熱的に係脱されたままとなるため等に、縮小直径形状を有する。例えば、膨張のための圧力閾値を呈するバルーン１２０は、実質的に円筒形の形状を有するように設計され、３ｍｍ内径および１ｍｍ壁厚を有するシリコーンゴムから成ってもよい。そのようなバルーン１２０は、圧力閾値に達するまで膨張に抵抗するであろう。圧力閾値を下回ると、バルーン１２０の直径および壁厚は、高温流体がバルーン１２０を通って流れる際でさえも、実質的に不変のままとなるであろう。そのようなバルーン１２０が、例えば、１０ｍｍの内径を有する管状標的組織の内側に位置する場合には、バルーン１２０が標的組織から物理的に係脱されたままであるため、ならびにバルーン１２０の厚い壁およびバルーン１２０と標的組織との間の空間が断熱材として挙動するため、標的組織への熱伝達が最小限化される。バルーン１２０の圧力が膨張のための圧力閾値を超えて上昇させられると、バルーン１２０の直径は、バルーン１２０と標的組織との間で均一かつ確実な接触を確立するように増加する。拡張と同時に、バルーン１２０の壁は、より薄くなる。これらの条件の両方が、標的組織への熱伝達を開始し、および／または別様に向上させる。

図６Ｃに示されるように、拡張可能ケージ１１８は、拡張され、バルーン１２０は、膨張状態にある。いったん圧力閾値を超え、バルーン１２０が膨張させられると、バルーン１２０を過剰に膨張させることなく、より高速の流体流速が持続されてもよい。図４Ａおよび４Ｂを参照して上記で記述されているように、より高速の流速は、急速熱応答時間、および温度制御におけるより優れた精度をもたらす。所与の膨張直径のためのバルーン１２０への流入圧力が、圧力閾値の量によって上昇させられ、したがって、バルーン１２０にわたる差圧を上昇させるため、より高速の流体流速が持続されてもよい。

図８は、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、管腔圧潰を防止する要素を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。図８Ａは、図８のデバイスの断面図を図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図８Ａおよび８Ｂで図示される実施形態では、ポート１６３が、ポート１６１を介して管腔１６０に進入する加熱流体の圧力に対して負の内圧で保持されている間に、バルーン１２０を通る流動を持続することによって、熱プライミングが達成される。本実施形態では、バルーン１２０は、上記の図６Ａおよび６Ｂを参照して説明されるように、その収縮状態であるときにバルーン１２０を通る高温流体の流動を可能にするよう構築される。図８Ａに示されるように、バルーン１２０は、バルーン１２０および／または管腔１６０が低圧または陰圧にある期間中等に、バルーン１２０および／または管腔１６０の圧潰を防止するように構築および配列され得る、縦溝１６８等の１つ以上の支持構造を含んでもよい。縦溝１６８の代替案として、またはそれに加えて、らせんコイル、支柱、ワイヤ、ワイヤ形態構造、管、発泡部材、ばね、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、支持要素等の他の支持要素が含まれてもよい。

デバイス１００は、典型的には、標的組織治療の前、間、または後の任意のときに、高温流体および／またはバルーン１２０の温度を測定するように構築および配列される、本明細書で説明されるようなセンサ１３０等の少なくとも１つの温度センサを含む。デバイス１００は、上記の図１を参照して説明されるように、多数の他のタイプのセンサを含んでもよい。デバイス１００は、以下の図１９を参照して説明されるような温度制御流体送達デバイスを含む切除システム等の切除システムの一部であってもよい。

図９は、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、管腔圧潰を防止する要素を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。図９Ａは、図９のデバイスの断面図を図示する。デバイス１００は、図８および８Ａのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図９および９Ａのデバイス１００は、低圧または陰圧下でのバルーンの圧潰にもかかわらず、流動のための手段を提供するようにバルーン１２０内に位置付けることができる構造を含む。デバイス１００は、バルーン１２０の壁に埋め込まれる内部支持構造を構成する、リブ１２１を含む。リブ１２１の代替案として、またはそれに加えて、バルーン１２０の壁に埋め込まれる支持要素は、隆起、段差、ワイヤ部材、密度増大部分、修飾テクスチャ部分、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、１つ以上の支持要素を備えてもよい。リブ１２１および／または他の支持部材は、バルーン１２０が収縮させられているか、または別様に低圧もしくは陰圧下にある間に、バルーン１２０の中への流体流を維持するように構築および配列されてもよい。

図１０Ａおよび１０Ｂは、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、それぞれ、収縮および膨張状態で示される拡張可能要素を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１０Ａおよび１０Ｂで図示される実施形態では、シャフト１６４は、シャフト１１０内で前後に平行移動させることができる。図示した実施形態では、バルーン１２０を迂回するように高温流体の再循環流を選択的かつ制御可能に送ることによって、熱プライミングが達成される。本実施形態では、熱プライミングは、バルーン１２０の膨張に先立った時間に、バルーン１２０内の位置からバルーン１２０の近位の位置までシャフト１６４の遠位端１６６を再配置することを伴う。プライミング流体（例えば、高温での流体）は、上記で説明されるように、それぞれ、ポート１６３および／または１６４を介して送達され、ポート１６４および／または１６３を介して除去される。

図１０Ｂに示されるように、熱プライミングの完了時に、流入と流出との間の既存の圧力差、または新たに選択された圧力差（例えば、増加した圧力差）が、バルーン１２０の急速膨張をもたらすように、シャフト１６４の遠位端１６６は、バルーン１２０内の位置に戻される。

図１１Ａおよび１１Ｂは、本発明の概念による、それぞれ、身体管腔の中に位置付けられ、それぞれ、収縮および膨張状態で示される拡張可能要素を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１１Ａおよび１１Ｂで図示される実施形態では、シャフト１６４は、その長さに沿って位置付けられ、管腔１６０と流体連通している弁１６７を含む。弁１６７は、典型的には、フラップ弁または他の一方向弁構造を備える。弁１６７は、ポート１６１を介して印加される吸引を介して等、陰圧が管腔１６０に印加されるときに、弁１６７が開放してバルーン１２０が収縮するように配向される。弁が開放していると、ポート１６３を介して等、管腔１１３を通して導入される流体は、図１１Ａに示されるように、バルーン１２０を迂回し、その膨張を防止し、管腔１６０を通って近位に進行する。この構成では、管腔１１３を通して高温流体を送達することによって、熱プライミングを達成することができる。管腔１１３に印加される圧力に近似する陽圧等の陽圧が管腔１６０に導入されるとき、図１１Ｂに示されるように、弁１６７が閉鎖され、ポート１６３を通して導入される流体がバルーン１２０を膨張させることを可能にする。弁１６７は、第１の方向に投与される流体が熱プライミングを引き起こし、反対方向に投与される流体がバルーン１２０の膨張を引き起こすとき等に、類似する、または類似しない配向で展開される弁等の、２つの以上の弁を備えてもよい。代替実施形態では、弁１６７は、流体が閾値を下回る速度で送達される場合に熱プライミングを達成することができるように、管腔１１３と管腔１６０との間に小口径導管を備える。閾値を超えるとき、弁１６７は、標的組織に接触して治療するための膨張等、バルーン１２０が膨張するように、十分な抵抗を提供する。

図１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃは、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、それぞれ、膨張、部分的膨張、および完全収縮状態で示される拡張可能要素を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１２Ａおよび１２Ｂで図示される実施形態では、デバイス１００は、２つ以上の別個に膨張可能なチャンバ、つまり、外側チャンバ１８１および内側チャンバ１８２を備える、多重チャンババルーン１８０を含む。チャンバ１８１および１８２は、典型的には、バルーン１８０を構成する材料に類似する材料で作製された仕切りによって分離される。チャンバ１８１および１８２は、柔軟および／または非柔軟である、あるいは圧力閾値を上回って加圧された後に拡張する（例えば、上記で説明される圧力閾値バルーン）、バルーン構造を作成するため等に、弾性および非弾性材料等の上記で説明される１つ以上のバルーン材料を含んでもよい。チャンバ１８２が空気等で膨張させられるとき、外側チャンバ１８１を充填するために必要とされる高温流体の容量は、単一のチャンバを有する（すなわち、内側チャンバ１８２を有さない）類似サイズのバルーンより小さい。特に図１２Ａを参照すると、流体（例えば、空気）は、ポート１７１に進入し、管腔１７０を通って進行し、内側チャンバ１８２を充填する。類似する、または類似しない流体（例えば、温水または高温生理食塩水）は、ポート１６１に進入し、管腔１６０を通って進行し、外側チャンバ１８１を充填する。外側チャンバ１８１を収縮させるために、図１２Ｂに示されるように、管腔１６０を通る流体流が停止させられ、および／または陰圧がポート１６３に印加される。同様に、内側チャンバ１８２を収縮させるために、図１２Ｃに示されるように、管腔１７０を通る流体流が停止させられ、および／または陰圧がポート１７１に印加される。

バルーン１８０内の高温流体の容量の低減は、バルーン１８０内の再循環高温流体の低減した容量が、バルーン１８０内でより短い滞留時間を有するであろうこと、そしてこの動的システムでは、滞留時間が、応答時間に直接影響を及ぼすこと、バルーン１８０内の再循環高温流体の低減した容量が、より急速な熱上昇時間に直接変換される、より短い膨張時間を必要とするであろうこと、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、いくつかの理由で有利であり得る。高温流体で膨張されない多重管腔バルーン１８０のチャンバ１８１および／または１８２のうちの１つ以上は、代わりに、加熱されず代わりに容量の変位および／または断熱の組み合わせの目的で使用される空気または他のガスまたは液体で、膨張させられてもよいことが理解されるであろう。

図１２Ｃでは、内側チャンバ１８２もまた、吸引をポート１７１に印加することによって等、収縮されている。図１２Ｃの完全収縮構成は、内視鏡を通した導入等の、デバイス１００を導入するために使用されてもよい。

図１２Ａ−１２Ｃのデバイス１００では、多重管腔バルーン１８０は、膨張／収縮および熱伝達の機能がバルーン１８０の異なるチャンバに割り当てられ得るように構築される。バルーン１８０の急速膨張および収縮は、内側チャンバ１８２と流体連通している管腔１７０、およびそれぞれ外側チャンバ１８１と流体連通している管腔１６０および／または１１３によって達成される。管腔１７０は、空気等のガス、または低い粘度を有し、したがって、内側チャンバ１８２の中および外へ急速に伝達することができる任意の流体で、制御可能に膨張および収縮させられてもよい。管腔１６０および１１３は、好ましくは高い熱伝導率を有し、随意に、高い熱容量を有する、高温流体等の切除のための熱源を送達する導管としての機能を果たす。代替実施形態では、拡張可能バスケットまたは半径方向に拡張可能なアーム等の拡張可能アセンブリが、内側チャンバ１８２の中への流体の注入を伴って、または伴わずに、内側チャンバ１８２を膨張するため等に、内側チャンバ１８２内に配置されてもよい。

図１２Ａ−１２Ｃのこのデバイスは、膨張／収縮および熱伝達の機能の分離が、膨張／収縮機能のために選択される適切な機械的性質（例えば、低い粘度）を有する流体等の、それぞれのための流体の効率的な選択を可能にする一方で、優れた熱的性質（例えば、高い熱伝導率）を有する流体が熱伝達機能のために別個に選択され得ること、熱伝達流体の再循環流が、随意に、膨張および収縮期間中に中断されないままとなり、したがって、膨張サイクル間にシステムの連続的な熱的準備状態を可能にし得ること、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、いくつかの理由で有利であり得る。いくつかの実施形態では、内側チャンバ１８２は、外側チャンバ１８１が収縮されたとき等に標的組織を治療するため等に、高温流体で充填されてもよい。これらの実施形態では、外側チャンバ１８１は、チャンバ１８２の中の高温流体と標的組織との間のエネルギー伝達を急速に停止するため等に、内側チャンバ１８２から離して標的組織を移動させるように拡張されてもよい。

多重管腔バルーン１８０は、２つより多くの管腔または空洞を有してもよく、その場合、膨張／収縮機能および熱伝達機能は、種々の方法でこれらの管腔の間で分担されてもよいことが理解されるであろう。また、例えば、本実施形態の熱伝達部分が、再循環流体よりもむしろ高温流体ボーラスを伴い得るか、またはボーラスおよび再循環熱伝達の組み合わせが、複数のチャンバと流体連通している複数の管腔を通して送達され得るように、本明細書で開示される追加的な実施形態のうちのいずれかと併せて、本実施形態が実装されてもよいことも理解されるであろう。

図１３は、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、１つ以上の流体加熱コイルを含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１３で図示される実施形態では、急速熱上昇時間および急速熱応答時間の両方は、加熱器コイル１９０を通過する管腔１６０および１１３を通って再循環する流体を有することによって達成される。加えて、または代替として、１つ以上の熱エミッタが、バルーン１２０内、および／または管腔１６０および／または１１３内に位置してもよい。コイル１９０は、以下の図１９を参照して説明されるコントローラ３６０および／またはＥＤＵ３３０等の外部手段によって、制御可能に操作されてもよい。代替的な熱エミッタは、抵抗加熱器、光吸収体、超音波エミッタ、またはエネルギーを流体流の中へ放散させる任意の他の手段を含むが、それらに限定されない。電線、光ファイバ、音響導波路、および同等物を含むが、それらに限定されない、エネルギーをシャフト１１０内の遠隔場所に伝えるいくつかの手段が採用されてもよいことが理解されるであろう。デバイス１００は、ポート１６１および管腔１６０を介して流体をバルーン１２０に送達するとともに、それぞれ、導管１９２および１９１を介して、ポート１６３および管腔１１３を介してバルーン１２０から流体を抽出するように構成される、流体輸送機構８００を含む。流体輸送機構８００は、加熱器コイル１９０に加えて、または代替案として等、熱交換器または他の加熱要素を含んでもよい。一実施形態では、流体輸送機構８００は、単一のポンプアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、流体輸送機構８００は、単一の回転駆動要素を用いて流体を連続的に送達および抽出するように構成される、蠕動または他のポンプを備える。単一の回転駆動要素は、回転羽根車、往復運動容量変位要素、蠕動を用いて管を通して流体を駆動するように構成される１つ以上のローラ、およびこれらの組み合わせのうちの１つ以上を備えてもよい。

図１４は、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、複数の流体指向ノズルを含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１４で図示される実施形態では、バルーン１２０内のその表面に沿った均一な温度は、バルーン１２０内またはバルーン１２０の近位等で、高温流体の動的混合によって達成されてもよい。例えば、少なくとも１つのノズルは、バルーン１２０内にあるか、またはバルーン１２０につながるかのいずれかである、管腔１６０に沿って位置することができる。示されるように、４つのノズル１４０ａ−ｄは、流体が管腔１６０を通って流動する際に加速させる効果を有し、流体塊を扇動し、よって、バルーン１２０内の高温または低温域あるいは「不感域」を排除する働きをする、噴射作用をもたらす。ノズル１４０ａ−ｄは、構造、小穴、またはポートとして構成されてもよく、特定の混合プロファイルを達成するように成形されてもよい。図１４に示される実施形態では、流体は、ノズル１４０ａ−ｄおよび管腔１６０の遠位端を介してバルーン１２０に進入するように、ポート１６１を通して送達される。代替実施形態では、流体は、管腔１１３を介してバルーン１２０に送達され、管腔１６０およびノズル１４０ａ−ｄを介してバルーン１２０から抽出されてもよい。

図１５は、本発明の概念による、身体管腔の中に位置付けられ、流動指向器を含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１５で図示される実施形態では、バルーン１２０内のその表面に沿った均一な温度は、少なくとも１つの偏向器を越えて流動する際に高温流体の混合によって達成されてもよい。例えば、フィン１４１ａおよび１４１ｂは、ポート１６１に進入する高温流体の混合を達成するように、バルーン１２０、および／またはバルーン１２０につながる管腔１６０および／または１１３内に方略的に配置することができる。図１５に示される実施形態では、流体は、管腔１６０の遠位端を介してバルーン１２０に進入するように、ポート１６１を通して送達される。代替実施形態では、流体は、管腔１１３を介してバルーン１２０に送達され、管腔１６０を介してバルーン１２０から抽出されてもよい。

図１６は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられ、１つ以上の表面修飾を伴うバルーンを含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１６で図示される実施形態では、バルーン１２０の壁を通した急速かつ効率的な熱伝達は、バルーン１２０の表面修飾によって達成されてもよい。表面修飾は、コーティング１２２、例えば、薄膜金属化コーティングを含んでもよい。代替として、または加えて、コーティング１２２は、標的組織の種々のテクスチャに一致するように構築および配列されるヒドロゲル等の軟質で硬度に柔軟な材料を含む、コーティングを備えてもよい。コーティング１２２は、増進した熱伝導率を保有するように構成されてもよい。代替として、または加えて、表面修飾は、金属粉末等の熱伝達化合物１２３を用いたバルーン１２０の壁の含浸を含んでもよい。代替として、または加えて、表面修飾は、メッシュ１２４、典型的には、ワイヤメッシュまたは急速熱伝達能力を有する他のメッシュ等の１つ以上の拡張可能熱伝達要素を有する外装バルーン１２０を含んでもよい。これらおよび他の表面修飾は、標的組織と接触しているバルーン表面の有効熱伝導率および熱伝達係数を増加させる効果を有してもよい。

代替として、または加えて、バルーンの壁を通した急速かつ効率的な熱伝達は、非平滑組織との表面領域接触を増加させるため等に、バルーン１２０の外面への表面テクスチャ加工によって達成されてもよい。ある標的組織、顕著には、腸組織は、襞、段差、および指様突起（絨毛）を保有し得る。一実施形態では、非平滑組織との向上した係合は、示されていないが、組織と互いに噛み合うように定寸および配向される突起である、突起をバルーンに提供することによって達成されてもよい。

図１７は、本発明の概念と一致する、身体管腔の中に位置付けられ、透過性バルーンを含む、組織を治療するためのデバイスを図示する。デバイス１００は、図４Ａおよび４Ｂのデバイス１００と類似構造であり、それに類似する構成要素を含む。図１７で図示される実施形態では、バルーン１２０は、穴、細孔を含有するか、または別様に透過性である、少なくとも一部分、つまり、透過性膜１２７を含む。治療中に、生体適合性高温流体は、膜１２７を通して分泌され、標的組織に接触し、したがって、増進した熱伝達を達成する。流体の浸潤または「浸出」率は、器官によって容易に運び去られるか、または排出され、あるいは標的組織の管腔と流体連通して配置される導管、例えば、管腔１６０および／または管腔１１３によって容易に吸引されて運び去られるような割合となるように選択される。穿孔の配置およびパターンは、適用幾何学形状および標的組織に適合するように選択されてもよい。レーザ穿孔、電子ビーム穿孔、機械的穿孔、発泡穿孔、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、種々の手段が、透過性バルーン膜の作成に利用可能である。いくつかの実施形態では、バルーン１２０は、拡張されたときに多孔質になる薄い材料等の、拡張されたときに多孔質になる材料を含む。バルーン１２０が、液体への暴露を通して溶解させられ、塩粒子によって以前に占有されていた場所でバルーン１２０の透過性を生成する、塩粒子を含むとき等に、バルーン１２０は、水等の液体中で可溶性である塩または他の材料を使用して、加工されてもよい。バルーン１２０は、一貫して均一な湿潤表面を維持するように構成される親水性コーティング等のコーティングを含んでもよい。

図１８は、本発明の概念による、組織を治療するための方法を図示する。ステップ２１０では、その内容が、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１２年１月１８日出願のＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴｉｓｓｕｅと題された出願者の同時係属出願ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２１７３９号で説明されるように、標的組織が選択される。典型的実施形態では、標的組織容量を作成するため等に、少なくとも十二指腸の長さ（例えば、十二指腸のほぼ全長）、少なくとも十二指腸の幅（例えば、全円周幅）、および少なくとも十二指腸の深度（例えば、少なくとも粘膜層）を含む、標的組織が選択される。

切除デバイスの遠位部分は、標的組織が十二指腸等の胃腸管の一部分を含むとき等に、内視鏡の管腔を通して等、標的組織部位に近接して送達される。切除デバイスの１つ以上の治療要素は、標的組織が治療される組織の複数の隣接部分を含むとき等に、標的組織の少なくとも一部分の上または付近に位置付けられる。内視鏡カメラ、超音波デバイス、またはＸ線透視装置鏡等の１つ以上の可視化デバイスが、治療要素を位置付けるために使用されてもよい。

ステップ２２０では、治療要素の拡張を防止するように十分低い圧力で行われるか、または別様に治療要素および標的組織との接触を回避するように構成される流体の送達等の、熱プライミングの随意的なステップが行われる。熱プライミングに先立って、上記の図２を参照して説明されるように、陰圧プライミング手順が行われてもよい。陰圧プライミングは、図２の管腔１６０、管腔１１３、およびバルーン１２０を含む、上記で説明される流体経路等のシステムの流体経路から任意の液体またはガスを除去するために使用することができる。熱プライミング中に、切除デバイスの１つ以上の構成要素は、高温流体の熱用量が標的組織を治療するように治療要素に導入されるときに、これらの構成要素のヒートシンク効果を防止するため等に、１つ以上の構成要素に接触するように循環させられる高温の流体等の高温に暴露されてもよい。熱プライミング流体の送達中に、真空または他の陰圧が、システムの１つ以上の流出ポートに印加されてもよい。

ステップ２２５では、組織を冷却する随意的なステップが行われる。この冷却は、冷却流体の循環流を導入するため等に、熱用量を提供する流体を送達するように使用されるのと類似する、または類似しない手段を使用して、流体を治療要素に導入することによって達成されてもよい。代替として、冷却流体は、標的組織に近接して前進させられる内視鏡、切除デバイス、または別個のデバイスによって送達される、冷却された吹送または他の冷却された流体を介して等、組織に近接して、または組織と直接接触して送達されてもよい。典型的には、この冷却流体は、それぞれ、粘膜層および筋層等の標的および非標的組織の両方を冷却するため等に、４３℃以下で送達される。粘膜下層等の安全域組織もまた、冷却されてもよい。典型的には、４℃から１０℃の間の温度等の、３７℃を下回る温度で行われる、これらの冷却ステップは、非標的組織が後続の高温流体切除ステップで損傷されることを防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、０℃を下回る凍結温度を有する流体、またはちょうど０℃を上回る温度で維持される水等の１つ以上の冷却流体が、バルーン等の治療要素に送達されるとき等に、４℃を下回る冷却が採用されてもよい。冷却流体の適用の持続時間は、固定期間であり得るか、または組織温度、組織タイプ、および／または組織厚等の測定された組織パラメータに基づくアルゴリズム等のアルゴリズムによって決定することができる。いくつかの実施形態では、組織の表面温度が、４℃から１０℃の間の一定温度等で、比較的一定のままであるとき等に、定常状態条件に達するまで組織を冷却するために、アルゴリズムが使用される。冷却に先立って、冷却流体は、陰圧プライミングステップによって等、除去されてもよい。非標的組織を保護することに加えて、標的組織の予冷が、治療の熱勾配を向上させること等の多数の利点を提供し得る。冷却ステップ２２５が、標的および／または非標的組織から残留熱を除去するため等に、標的組織治療後に（例えば、ステップ２５０後に）行われてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも６０秒の時間を含む冷却ステップ２２５、および６０秒以下の時間を含む治療ステップ２３０等の、１つ以上の冷却ステップ２２５が、１つ以上の標的組織治療ステップ２３０より長い持続時間にわたって行われる。冷却ステップ２２５は、標的組織を通る潅流を低減させるため等に、圧力の印加を含んでもよい。冷却ステップ２２５は、リアルタイム温度レベル、達成される最大または最小温度レベルを識別し、および／または定常状態温度が達成されたときを決定するため等に、温度の監視を含んでもよい。

ステップ２３０では、標的組織の治療が行われる。典型的実施形態では、治療要素が、標的組織を治療するように高温流体で拡張されるバルーンであるとき等に、治療要素が膨張させられるか、または別様に拡張される。異なる実施形態では、治療要素は、ステップ２２０および／または２２５で行われる拡張から等、標的組織と既に接触しており、高温流体は、治療要素内に導入される。さらに別の実施形態では、管状標的組織は、内視鏡の吹送ポートを通して印加される真空等の真空または他の陰圧を管状標的組織の壁に印加することによって、治療要素と接触させられてもよい。治療要素と標的組織との間の十分な並置は、（例えば、バルーン内の高温流体の）圧力調節を通して、および／または加圧漏出試験もしくは真空漏出試験等の漏出試験で達成される十分な結果を通して、達成および／または確認することができる。漏出試験は、以下の図１９を参照して説明される化学センサ等のセンサが治療要素の遠位に配置された状態で、治療要素の近位の二酸化炭素等の流体の送達を含んでもよい。加えて、または代替として、標的組織の管腔内で結果として生じた陽圧を達成する流体の導入等の、他の漏出試験を使用することができ、結果として生じた陽圧の減衰の監視は、治療要素の不適切な並置を識別するために使用することができる。代替として、（例えば、上記で説明されるように、管状標的組織を治療要素と接触させるように）真空または陰圧を印加することができ、治療要素の並置の適切性を示すために、真空の減衰を使用することができる。必要圧力および／またはバルーン膨張直径は、さらなる治療ステップで使用される事前構成のために記録されてもよい。体温またはその付近の空気等の体温流体を用いて等、高温切除流体の送達に先立って、適正な並置要件が決定されてもよい。

標的組織の治療に先立って、標的組織が十二指腸の粘膜組織を含み、粘膜下組織注射が行われるとき等に、組織層拡張手順が行われてもよい。一実施形態では、その内容が、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１２年１月１８日出願のＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴｉｓｓｕｅと題された出願者の同時係属出願ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２１７３９号で説明されるように、粘膜下注射手技が行われる。切除ステップの開始は、組織層拡張の１５分以内、典型的には、組織層拡張の１０分以内等の、組織層拡張の完了直後に行われてもよい。いくつかの実施形態では、切除ステップの開始は、組織層拡張の５分以内に行われる。

ステップ２３０で行われる標的組織の切除は、上記で説明される迅速上昇時間および迅速応答システム、デバイス、および方法を使用して行われてもよい。典型的実施形態では、治療要素内の流体温度が、治療要素膨張を開始する５秒以内に、標的温度の９０％に達する熱上昇時間等、熱上昇時間が急速である。別の典型的実施形態では、治療要素における流体温度が、送達要素流体を新しい標的温度に修正するプロセスを開始する１５秒以内に、修正された標的温度の９０％に達する熱応答時間等、熱応答時間が急速である。

ステップ２４０では、１つ以上のセンサ、典型的には、１つ以上の温度センサおよび／または以下の図１９を参照して説明されるような１つ以上のセンサからの信号を監視することによって等、組織治療が監視される。治療ステップ２３０および監視ステップ２４０は、十分な治療が行われたと決定されるまで、同時および／または周期的に継続される。ステップ２３０および２４０の間のサイクル中に、陰圧プライミング、組織冷却、治療要素の再配置、治療要素の並置確認、吹送を通した等の標的組織の半径方向拡張、内視鏡を通した標的組織への陰圧の印加を通した等の標的組織の半径方向圧縮、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されるステップ等の１つ以上の追加的なステップが、行われてもよい。いくつかの実施形態では、冷却流体が後に続く、加熱流体の急速送達は、非標的組織への損傷を回避しながら標的組織を正確に切除するように十分な制御を伴って、熱エネルギー伝達を提供するように行われる。

標的組織の治療が停止される、ステップ２５０が続く。一実施形態では、拡張可能治療要素は、標的組織部位および身体から治療要素を除去するため、または治療要素を治療される標的組織の異なる部分に移動させるため等に、収縮させられるか、または別様に圧縮される。異なる実施形態では、治療要素が高温の切除温度の流体で以前に充填されていたとき等に、治療要素の中の流体は、標的治療温度の少なくとも１０℃以下の温度、または４３℃を下回る温度等の、治療を停止するために十分な温度にさせられる。標的組織治療を停止するために、治療要素の中の流体は、真空または他の陰圧が１つ以上の流出ポートに印加されている間に流入ポートを通して送達される流体等の冷却流体を受容してもよい。さらに別の実施形態では、管状標的組織は、内視鏡の吹送ポートを通して印加されるＣＯ_２等のガスの導入等の陽圧での流体の導入を通して等、治療要素から離して移動させられてもよい。さらに別の実施形態では、治療要素は、収縮することなく、または別様に組織との並置を失うことなく、第１の標的組織部分から第２の標的組織部分へ平行移動させられる（例えば、遠位に前進させられるか、または近位に後退させられる）。この平行移動は、第１の標的組織部分および第２の標的組織部分が重複し得ることに留意して、第１の標的組織部分の治療が完了し、第２の標的組織部分の治療が開始されるように行われる。

ステップ２１０から２５０は、典型的には、十二指腸組織の複数の隣接部分等の、標的組織の複数の隣接副次的部分を治療するため等に、数回繰り返される。各標的組織部分が、独特であり得るか、または区画から区画への重複があり得る。標的組織の１つ以上の寸法（例えば、長さまたは幅）の約５ｍｍから１０ｍｍの重複等の、組織重複の分量に対して処方されたアプローチが使用されてもよい。代替として、重複は、各高温流体エネルギー送達のために、その長さの２分の１から４分の３に等しい距離だけ治療要素（例えば、バルーン）を前進させること、および／または引き出すことを含んでもよい。重複量は、生体構造の変動によって等、変化してもよい。いくつかの実施形態では、十二指腸組織等の管腔組織の治療は、屈曲部分における外側曲線より内側曲線で大きい重複等の、１つ以上の角度を成すか、または別様に非線形の部分で、異なる重複量を含む。重複量は、典型的には、標的組織の未治療部分を回避するように選択される。重複前進は、オペレータによって手動で行われてもよい。代替として、本発明の概念のシステムおよび／または切除デバイスは、１つの組織治療部分から別の部分までの所定の長さの重複を確保するように、以下の図１９を参照して説明される位置付けシステム等の自動前進または後退位置付けシステムを備えてもよい。代替として、または加えて、重複の量は、内視鏡カメラによって提供される視覚画像、切除デバイス電極によって行われるインピーダンス測定、およびこれらの組み合わせから生成される合図等の、視覚的および／または感覚的合図を通して決定されてもよい。一実施形態では、ステップ２５０の後等に、標的組織の隣接切除を確認するスキャンまたは他の診断検査が行われ、その後に、標的組織の識別された未治療区分が、後に治療される。標的組織治療の第１の部分の後には、第１の標的組織部分が冷却することを可能にするために十分な遅延等の時間遅延後に、標的組織治療の第２の部分が続いてもよい。第１の標的組織が、体温等の基準温度の２℃以内の温度等の４３℃未満の温度まで冷却することを可能にするため等に、選択時間が選択されてもよい。代替として、または加えて、冷却手順が、標的組織の第１の部分の治療と標的組織の第２の部分との間で行われてもよい。

ステップ２４０では、熱印加サイクル間の時間間隔中に標的組織に存在する残留熱を測定して解釈することによって、熱切除の進行が監視されてもよい。この情報は、標的組織の切除治療を微調整または最適化するために使用されてもよい。残留熱は、熱印加の完了時に正常な体温を上回る組織温度の上昇として本明細書で定義される。残留熱は、標的組織によって放散されていない熱負荷の部分を表すため、熱切除の進行の尺度であることが予期される。残留熱の存在は、必ずしも切除が起こったことを示すわけではないかもしれず、代わりに、切除が着手されつつあることを示してもよい。損傷または壊死させられた標的組織は、血液潅流の完全または部分遮断によって等、増加した残留熱を呈することが予期されるであろう。したがって、残留熱の規模は、切除に向かった進行および最終的な完了の有用な指示であることが予期される。残留熱の規模はまた、上記で説明される生理学的効果、すなわち、軟組織への熱の印加による血液潅流の増加による影響も受け得る。この効果は、切除の初期段階で現れてもよく、したがって、切除に向かった進行の有用な指標であり得る。

残留熱は、バルーンまたは他の治療要素の空洞内、またはその表面上に位置する、１つ以上の小型温度センサを用いて測定されてもよい。実験は、バルーンが治療域内にとどまることを条件として、残留熱が収縮したバルーンの中へ容易に移動することを確認している。代替として、バルーンは、残留熱の測定のために標的組織との直接接触を確立する目的で、治療サイクル間に空気または任意の他のガスあるいは液体で膨張させられてもよい。

ステップ２３０で適用される治療に先立って、および／または治療中に、治療要素（例えば、バルーン）の柔軟性および内圧の組み合わせが、組織襞を平滑化するため、組織を膨張させるため、組織構造および幾何学形状の変動に適応するため、および／または概して、バルーンと標的組織との間に均一な円周方向接触を確立するために使用されてもよい。

ステップ２３０で適用される治療に先立って、および／または治療中に、治療要素は、平行移動および／または回転させられてもよく、熱的接触時間の制御、ならびに、標的組織への熱的および機械的作用の組み合わせを随意に可能にする。治療要素運動による熱的接触時間の調整は、治療中に熱用量を調整する手段として理解されるものである。

ステップ２３０で適用される治療は、高温流体バルーン、ならびに同様に高温バルーンと同一のカテーテルまたは送達デバイス上に存在し得るか、または代替として、別個のデバイス上に展開され得る、他の治療手段を用いた治療を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、流体は、以降で送達される流体とは異なる治療の開始時に導入されてもよい。代替として、または加えて、熱用量の初期標的温度は、後続の修正された標的温度より高くあり得る。これらのより高い初期温度の効果は、より低い初期温度流体または標的温度が使用される場合より速く、標的組織温度を上昇させるであろう。標的組織がこれらの初期流体および／または標的温度に等しいレベルに達することに先立って、より低い流体および／または標的温度が使用される。この構成は、非標的組織への損傷を低減させるため等に、これらのより高い温度への組織のより長期間の暴露を回避しながら、標的組織温度の熱上昇を増加させる。

陰圧プライミングを行わなければ熱用量として送達される流体を冷却するであろう１つ以上の流体を除去し、したがって、熱用量の上昇時間を向上させるため等に、１つ以上の以前の組織治療が行われた後に、ステップ２２０の随意的な部分として上記で説明される陰圧プライミング等の陰圧プライミングを行うことができる。

組織から熱エネルギーを除去するため等に、１つ以上の以前の組織治療が行われた後に、ステップ２２５で行われる組織冷却等の組織冷却を行うことができる。この熱エネルギーの除去は、標的組織を完全に切除しながら非標的組織への損傷を防止するため等に、深層が損傷されないままにしながら組織のある層を正確に切除するように使用することができる。冷却流体の適用の持続時間は、固定期間であり得るか、または組織温度、組織タイプ、および／または組織厚等の測定された組織パラメータに基づくアルゴリズム等の、アルゴリズムによって決定することができる。組織区画に近接する非標的組織が４３℃に接近する温度まで上昇させられたとき等、重複標的組織区画が治療されるときに、組織冷却が使用されてもよい。組織冷却は、約３７℃の流体で充填されたバルーンを含む冷却手順中等に、非標的組織を約３７℃にさせるように送達されてもよい。代替として、組織冷却は、４℃から１０℃の間の流体で充填されたバルーンを含む冷却手順中等に、非標的組織を３７℃より低いレベルにさせるように送達されてもよい。

ここで図１９を参照すると、本発明の概念と一致する、標的組織を切除するか、または別様に治療するためのシステムが図示されている。システム３００は、１つ以上の組織部分を含む、標的組織１０を治療するように構築および配列される。システム３００は、上記で説明されるもの等の１つ以上の切除デバイスを含んでもよい。図１９の実施形態では、システム３００は、シャフト３１１ａおよび３１１ｂを備える、複数フィラメントの伸長デバイス３０１を含む。いくつかの実施形態では、デバイス３０１は、６ｍｍ未満の直径および１００ｃｍ以上の長さを有する可撓性部分を備える。シャフト３１１ａは、遠位端３１２を有する。シャフト３１１ａおよび３１１ｂは、シャフト３１１ａが、シャフト３１１ｂによって摺動可能に受容されるように、定寸および構成される。シャフト３１１ａおよび３１１ｂは、内視鏡３５０の作業チャネル（例えば、６ｍｍ作業チャネル）、管腔３５１を通して挿入されている。シャフト３１１ａおよび３１１ｂは、遠位端３１２から出射するように示されるガイドワイヤ３７１等の、ガイドワイヤを経由して挿入されてもよい。デバイス３０１はさらに、２つの拡張可能組織治療要素、すなわち、それぞれ、シャフト３１１ａおよび３１１ｂに搭載される、拡張可能治療要素３２２ａおよび拡張可能治療要素３２２ｂを含む。治療要素３２２ａおよび３２２ｂは、その内容が、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１２年１月１８日出願のＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴｉｓｓｕｅと題された出願者の同時係属出願ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２１７３９号で説明される、治療要素形態のうちの１つ以上等の種々の治療形態で、標的組織を治療するように構成されてもよい。一実施形態では、要素３２２ａおよび３２２ｂは、柔軟バルーン、非柔軟バルーン、圧力閾値を有するバルーン、柔軟および非柔軟部分を有するバルーン、流体進入ポートを有するバルーン、流体出口ポートを有するバルーン、およびこれらの組み合わせのうちの１つ以上等の拡張可能バルーンを備える。別の実施形態では、治療要素３２２ａは、組織を切除するために構成される切除要素を備え、治療要素３２２ｂは、ＲＦエネルギーを送達するように構成されるエネルギー送達要素等のエネルギー送達要素を備える。シャフト３１１ａおよび３１１ｂは、それを通して通過する１つ以上の管腔を含んでもよく、データおよび／またはエネルギーの転送のためのワイヤまたは光ファイバを備えてもよい。拡張可能治療要素３２２ｂは、典型的には、上記の図１から１７で参照されるバルーン１２０等の構築および配列される治療要素を備える。シャフト３１１ｂは、本発明の概念の高温流体エネルギーまたは他の熱用量のボーラスを送達するため等に、治療送達要素３２２ｂを通して高温流体を送達および／または再循環するように構成される１つ以上の同心シャフト等の１つ以上のシャフトを備えてもよい。デバイス３０１は、上記の図１から１７を参照して説明されるデバイス１００と同様に、治療要素３２２ａおよびその関連構成要素を含むことなく、単一の治療要素３２２ｂを備えてもよい。

内視鏡３５０は、標準的胃腸内視鏡等の標準的内視鏡、または本発明の概念の組織治療に関連する情報を提供するように構成されるセンサ３５３を含む内視鏡等のカスタマイズされた内視鏡であってもよい。システム３００のセンサ３５３および他のセンサは、熱電対等の熱センサ、組織インピーダンスセンサ等のインピーダンスセンサ、圧力センサ、血液センサ、光センサ等の光学センサ、超音波センサ等の音センサ、電磁場センサ等の電磁センサ、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、センサであってもよい。センサ３５３は、標的組織１０の治療を監視するため、および／または閉ループ方式で標的組織１０を治療するため等に、システム３００の１つ以上の構成要素に情報を提供するように構成されてもよい。エネルギー送達は、１つ以上のセンサ示度値によって修正されてもよい。一実施形態では、アルゴリズムは、送達されるエネルギーの量、送達されるエネルギーの出力、および／またはエネルギー送達の温度を修正するように、１つ以上のセンサ信号を処理する。

治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂの適正な並置を確認するため等に、化学検出センサ等のセンサが含まれてもよい。この構成では、二酸化炭素センサ等の化学センサを、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂの遠位に配置することができ、二酸化炭素ガス等の流体が、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂの近位に導入される。導入された流体の検出は、標的組織へのエネルギーの不十分な伝達を防止するため等に、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂの不十分な並置を示し得る。

内視鏡３５０は、内視鏡３５０および／またはシャフト３１１ａおよび３１１ｂの挿入または除去中等の、標的組織１０の治療に先立って、その間、またはその後に、システム３００のオペレータによって使用される、可視光、超音波、および／または他の可視化デバイス等のカメラ３５２を含んでもよい。カメラ３５２は、胃腸管の内部器官等の内部身体空間および組織の直接可視化を提供してもよい。内視鏡３５０は、空腸内への内視鏡３５０の挿入を可能にするため等に、ガイドワイヤと連結されるか、または別様にそれを含んでもよい。

システム３００は、身体管腔の吹送を実施するように構成されてもよい。身体管腔は、１つ以上の標準的吹送技法、および／または、例えば、上記の図８Ａおよび８Ｂを参照して説明されるような技法を使用することによって等、加圧されてもよい。吹送流体は、内視鏡３５０の管腔３５４を通して導入されてもよい。管腔３５４は、近位に進行し、図示されないが、典型的には、空気、ＣＯ_２、および／または水源である、吹送液体またはガス源に接続する。代替として、または加えて、吹送流体は、シャフト３１１ａおよび／または３１１ｂを通して、あるいは治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂ内のポートを通して等、デバイス３０１によって送達されてもよく、ポートは、図示されないが、同様に図示されない吹送液体またはガス源に流動的に取り付けられる。代替として、または加えて、内視鏡３５０を通して挿入される、または内視鏡３５０に沿って位置付けられるように構成される、別個のデバイスは、吹送流体を送達するように構成される１つ以上の管腔を有してもよい。システム３００は、拡張可能治療要素３２２ａ等の１つ以上の閉塞性要素またはデバイス、または図示されないが、経時的に吹送圧力を達成および／または維持することができるように（例えば、吹送流体の望ましくない移動を低減または防止する）、身体管腔を完全または部分的に閉塞するため等に、半径方向に拡張するように構成される別の拡張可能デバイスを含んでもよい。１つ以上の閉塞性要素またはデバイスは、吹送されるべき管腔区画の近位および／または遠位に位置付けられてもよい。

図１９の治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂ等の本発明の概念の治療要素は、固定直径を有してもよく、またはそれらは、拡張可能であり得る。拡張可能要素は、膨張可能バルーン、拡張可能ケージ、半径方向展開可能アーム、および同等物を備えてもよい。治療要素は、高温流体からの熱エネルギーの送達のためのバルーンローブのアレイ等の、エネルギー送達要素または要素のアレイを含んでもよい。エネルギー送達要素は、１つ以上の異なる形態のエネルギーを送達するように構成されてもよい。エネルギーは、一定または可変規模あるいは他のエネルギーレベルで送達されてもよい。エネルギーは、連続またはパルス状であってもよく、閉ループ方式で送達されてもよい。エネルギー送達は、第２の治療される場所が第１の治療される場所より薄いときの、第１の治療される場所から第２の治療される場所へのエネルギーの減少等、第１の組織場所から第２の場所へと可変であり得る。代替として、または加えて、エネルギー送達は、送達されるエネルギーの量を調節することによって等、または上記で詳細に説明されているようにエネルギー送達要素を収縮させることによって等、エネルギー送達要素の一部を移動させることによって、単一組織場所への単一印加中に可変であり得る。

治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂは、十二指腸粘膜の完全または部分的破壊等の、標的組織の完全または部分的破壊を生じさせるように構成されてもよい。治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂは、以前に治療されたおよび／または未治療組織を除去するように構成されてもよい。治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂ内に維持される圧力は、治療の深度を調整するため、機械的研削デバイスによって印加される力を調整するため、（例えば、組織接触を変化させることによって）熱エネルギー送達中に印加されるエネルギーの量を調整するため、およびこれらの組み合わせ等、実施されている治療を調整するように設定し、および／または変化させることができる。

治療要素３２２ａおよび３２２ｂは、それぞれ、センサ３１６ａおよび３１６ｂを含んでもよい。センサ３１６ａおよび３１６ｂはそれぞれ、上記で説明されるような１つ以上のセンサであってもよい。センサ３１６ａは、粘膜および粘膜下層組織を区別するため等に、治療要素３２２ａに近接する組織タイプを区別するように構成される治療要素３２２ａに搭載される可視化センサ等の、治療要素３２２ａによって実施される組織治療に関連する情報を提供するように構成されるセンサであってもよい。センサ３１６ｂは、治療要素３２２ｂに搭載され、治療要素３２２ｂおよび／または治療要素３２２ｂに近接する組織の温度を監視するように構成される温度センサ等の、治療要素３２２ｂによって実施される組織治療に関連する情報を提供するように構成されるセンサであってもよい。

エネルギー送達および流体輸送ユニット（ＥＤＵ）３３０は、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂから１つ以上の流体を送達および抽出するとともに、１つ以上の形態のエネルギーを標的組織に送達するように構成されてもよい。一実施形態では、ＥＤＵ３３０は、温水または生理食塩水等の高温流体の１つ以上の供給をバルーン治療要素に送達するように構成される。これらの実施形態では、ＥＤＵ３３０は、典型的には、１つ以上の蠕動、変位、または他の流体ポンプ等の１つ以上の流体ポンプ、ならびにデバイス３０１の内部または外部の１つ以上の熱交換器または他の流体加熱要素を含む。ＥＤＵ３３０は、１つ以上の流体輸送手段を用いて、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂへ、および／またはそこから、流体を急速に送達し、および／または引き出すように構築および配列されてもよい。流体輸送手段は、少なくとも５０ｍｌ／分の流速で流体を送達するように構成されるポンプ、および／または少なくとも５０ｍｌ／分の流速で流体を除去するように構成されるポンプまたは真空源を含んでもよい。ポンプまたは真空源は、高温流体を連続的に交換するように、および／または陰圧プライミング事象を行ってデバイス３０１の１つ以上の流体経路から流体を除去するように構成されてもよい。ＥＤＵ３３０および／またはデバイス３０１は、上記の図１１Ａ−Ｂを参照して説明される弁、または治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂを有する流体経路の中の１つ以上の他の弁等の、流体送達および／または流体引き出し経路の中の１つ以上の弁を含んでもよい。弁は、領域の中への流体の進入を制御するように、および／または領域内の流体の圧力を維持するように構成されてもよい。弁は、約１２秒にわたって治療要素の中で維持される９０℃の流体等の加熱流体から、約３０から６０秒にわたって治療要素の中で維持される４℃から１０℃の間の流体等の冷却流体へ移行するために使用されてもよい。典型的弁は、ダックビル弁、スリット弁、電子的起動弁、圧力緩和弁、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。ＥＤＵ３３０は、上記で説明されているように、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂを急速に膨張および／または収縮させるように構成されてもよい。ＥＤＵ３３０は、デバイス３０１から低温または高温流体を除去するため、および／またはデバイス３０１から気泡を除去するため等に、空気等のガスでデバイス３０１の流体経路をパージするように構成されてもよい。

別の実施形態では、ＥＤＵ３３０は、少なくとも高周波（ＲＦ）エネルギーを送達するように構成され、システム３００は、ＲＦエネルギーが、単極送達モードで送達され得るように、患者（例えば、患者の背中）に取り付けられるように構成される、接地パッド３３２を含む。代替として、または加えて、治療要素３２２ｂが、ＲＦエネルギーを送達するように構成され、および／またはシステム３００が、図示されないが、典型的には、１つ以上の電極または電気伝導性表面を含む、第２のエネルギー送達要素を含むとき等に、ＥＤＵ３３０は、双極ＲＦモードでエネルギーを送達するように構成されてもよい。

システム３００は、典型的には、図示されないが、システム３００の１人以上のオペレータが、１つ以上のシステム入力パラメータの入力、ならびに１つ以上のシステム出力パラメータの可視化および／または記録等の１つ以上の機能を行うことを可能にするように構成される、グラフィカルユーザインターフェースを含む、コントローラ３６０を含んでもよい。典型的システム入力パラメータは、バルーン等の治療要素に送達されるべき流体の温度、送達されるべき冷却流体の温度、送達されるべき高温流体の流速、送達されるべき高温流体の容量、ＲＦエネルギー、熱エネルギー、および／または機械的エネルギー等の送達されるべきエネルギーのタイプ、送達されるべきエネルギーの累積ジュール数または送達されるべきエネルギーのピーク量等の送達されるべきエネルギーの量、送達されるべきエネルギーの組み合わせのタイプおよびレベル、エネルギー送達持続時間、送達されるエネルギーのパルス幅変調率、研磨デバイスが横断する往復運動の回数、標的温度または最大温度等の治療要素のための温度、吹送圧力、吹送持続時間、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。システム入力パラメータは、粘膜密度および／または厚さ、粘膜下層注入後の粘膜下層の粘膜「剥離」、ＧＩ管内の標的組織の縦方向場所、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、手技前または手技中パラメータ等の患者生体構造または状態に基づく情報を含んでもよい。典型的システム出力パラメータは、組織および／または治療要素温度情報等の温度情報、バルーン圧力情報または吹送圧力情報等の圧力情報、組織に印加される力のレベルの情報等の力情報、１つ以上のセンサによって記録される患者の生理学的情報等の患者情報、およびこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。

コントローラ３６０および／またはシステム３００の１つ以上の他の構成要素は、プロセッサ、メモリ、ソフトウェア、および同等物を含む電子機器モジュール等の、電子機器モジュールを含んでもよい。コントローラ３６０は、典型的には、オペレータが、ＥＤＵ３３０を制御することによって等、システム３００の種々の構成要素によって、組織の治療を開始、修正、および中止することを可能にするように構成される。コントローラ３６０は、拡張可能治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂに送達される流体の温度、流速、および／または圧力を調整するように構成されてもよい。コントローラ３６０は、吹送を開始し、および／または吹送圧力を調整するように構成されてもよい。コントローラ３６０は、システム３００の１つ以上のセンサからの信号に基づいて、１つ以上の組織治療パラメータを修正することによって等、エネルギー（例えば、ＥＤＵ３３０から）または他の組織治療を閉ループ方式で送達するように構成されてもよい。コントローラ３６０は、オペレータが今後の使用のために所定のシステム設定を格納することを可能にするため等に、プログラム可能であり得る。システム３００、ＥＤＵ３３０、および／またはコントローラ３６０は、送達される流体の１つ以上の測定された性質、治療要素の１つ以上の測定された性質、標的組織の１つ以上の測定された性質、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されるパラメータに基づいて、１つ以上の治療要素に送達される流体の温度、流速、および／または圧力を修正するように構築および配列されてもよい。

コントローラ３６０およびＥＤＵ３３０は、一定、可変、連続、および断続エネルギー送達プロファイルにおいて、エネルギーを送達するように構成されてもよい。パルス幅変調および／または時分割多重化（ＴＤＭ）が、非標的組織を無傷のまま残しながら、標的組織の切除を確保するため等に、エネルギー送達の精度を達成するように組み込まれてもよい。

システム３００は、運動伝達要素３３５等の、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂに運動を印加するように構成される機構を含んでもよい。運動伝達要素３３５は、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂが、それぞれ、回転および／または平行移動されるように、シャフト３１１ａおよび／または３１１ｂを回転および／または軸方向に平行移動させるように構成されてもよい。運動伝達要素３３５は、独立して、または一斉に、治療要素３２２ａおよび３２２ｂを回転させるように構成されてもよい。運動伝達要素３３５は、シャフト３１１ａおよび／または３１１ｂに動作可能に接続される回転モータ、磁気および他の線形アクチュエータ、ならびに同等物を含むもの等の、１つ以上の回転または線形駆動アセンブリを含んでもよい。シャフト３１１ａおよび／または３１１ｂは、関連組織治療中に、それぞれ、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂを十分に回転および／または平行移動させるために、十分な柱強度および／またはトルク伝達特性を有するように構築される。運動伝達要素３３５は、運動伝達要素３３５、したがって、治療要素３２２ａおよび／または治療要素３２２ｂの運動を起動、調整、および／または別様に制御するため等に、コントローラ３６０と通信してもよい。運動伝達要素３３５は、手動で駆動され、および／または自動的に（例えば、モータ）駆動されてもよい。代替として、または加えて、運動伝達要素３３５は、標的組織の第１の部分を治療する第１の位置から、標的組織の第２の部分を治療する第２の位置まで、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂを前進または後退させるために使用されてもよい。本実施形態では、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂの再配置は、上記の図１８を参照して説明される重複治療等の重複治療を提供するように構成されてもよい。

コントローラ３６０は、治療要素３２２ａおよび／または３２２ｂへのエネルギー送達の制御等、エネルギー送達を制御するように構成されてもよい。例えば、治療要素３２２ｂが、ＲＦ電極アレイであり、エネルギー送達ユニット３３０が、ＲＦ発生器を備える場合、コントローラ３６０は、規定された期間にわたって特定量のＲＦエネルギーを提供するようにプログラムされてもよい。別の実施例では、治療要素３２２ｂが、加熱された生理食塩水バルーンである場合、コントローラ３６０は、所望の温度で所望の期間にわたって、図示されないエネルギー伝達管を通して等、加熱された生理食塩水を治療要素３２２ｂに提供し、引き出すように構成することができる。コントローラ３６０は、オペレータが、最初に、エネルギー送達を開始し、次いで、治療要素３２２ｂが、ある期間にわたって組織を切除することを可能にし、その後、オペレータが、エネルギー送達を終了させるように、手動制御のために構成されてもよい。

システム３００はさらに、撮像デバイス３７０等の１つ以上の撮像デバイスを含んでもよい。撮像デバイス３７０は、患者内に挿入されるように構成されてもよく、シャフト３１１ａおよび／または３１１ｂと一体型であるとき、それに取り付けられるとき、その中に含有されるとき、および／またはそれに近接するとき等に、視覚的光カメラ、超音波撮像機、光コヒーレンス領域リフレクトメトリ（ＯＣＤＲ）撮像機、および／または光干渉断層（ＯＣＴ）撮像機を備えてもよい。撮像デバイス３７０は、内視鏡３５０の別個の作業チャネルを通して挿入されてもよいが、管腔は、図示されない。一実施形態では、撮像デバイス３７０は、図示されないが、シャフト３１１ａによって囲繞され、典型的には、撮像デバイス３７０を囲繞する面積の多次元画像を作成するように回転および／または平行移動される、シャフトに接続された超音波変換器である。代替として、または加えて、Ｘ線、Ｘ線透視装置、超音波画像、ＭＲＩ、ＰＥＴスキャナ、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される撮像デバイス等の、撮像デバイス３７０は、患者の外部にあり得る。

システム３００はさらに、組織に近接して位置付けられ、エネルギー送達または他の組織治療事象中に、ある組織への損傷を防止するように構成される、保護キャップ３８０を含んでもよい。保護キャップ３８０は、それを覆ってキャップ３８０を留置し、次いで、ファーター膨大部を保護するよう位置付けることができるように、内視鏡３５０または別の伸長デバイスを用いて送達されてもよい。典型的実施形態では、保護キャップ３８０は、標的組織の治療後、手技中に除去されることによって等、留置から２４時間以内に除去される。

システム３００はさらに、粘膜下組織拡張デバイス等の、標的組織面積を拡張するように構成される組織拡張デバイス３９０を含んでもよい。組織拡張は、標的の増加したサイズ（例えば、増加した深度）と、治療が有意な有害事象を生じさせない、組織の関連安全域（例えば、粘膜層切除に先立って拡張された粘膜下層）とにより、エネルギー送達の精度等の治療の精度の必要性を大幅に緩和させることができる。

システム３００はさらに、患者への全身および／または局所送達のために構成される薬剤等の１つ以上の医薬品または他の薬剤５００を含んでもよい。これらの薬剤は、手技前、手技中、および／または手技後、送達されてもよい。抗生物質、ステロイド、スクラルフェート等の粘膜細胞保護剤、プロトンポンプ阻害薬または他の酸遮断薬、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される薬剤等の薬剤は、治癒を改善するように構成されてもよい。これらの薬剤の代替として、または加えて、手技前および／または手技後食事療法が、採用されてもよい。手技前食事療法は、低糖質および／または低カロリーの食物摂取を含んでもよい。手技後食事療法は、低カロリーおよび／または低糖質の全流動食または食事を含む、食物摂取を含んでもよい。

典型的実施形態では、システム３００は、慢性的に埋め込まれる構成要素またはデバイスを含まず、挿入から８時間以内に、挿入から２４時間以内に、および／または挿入から１週間以内に除去されるデバイス等の、臨床手技の終了時またはその後すぐに除去される、身体挿入デバイスのみである。代替実施形態では、埋込装置５１０が、含まれてもよい。埋込装置５１０は、ステント、外筒、およびコーティングされたステント、コーティングされた外筒、および／または埋め込まれたポンプ等の薬物送達デバイスのうちの１つ以上を備えてもよい。

システム３００の構成要素はそれぞれ、別の構成要素、特に、コントローラ３６０、ＥＤＵ３３０、運動伝達要素３３５、接地パッド３３２、ならびに内視鏡３５０および伸長デバイス３０１に可撤性に取り付けられてもよい。

上記で説明される標的組織を治療するためのシステム、方法、およびデバイスの多数の実施形態は、熱用量を標的組織の少なくとも一部分に送達するように、４３℃を上回る温度、典型的には、６０℃を上回る温度で送達される流体等の高温流体の送達を含む。１つ以上の冷却流体が、熱用量を制限するように、および／または組織への熱エネルギーの送達を急速に減少させるように送達されてもよい。いくつかの代替実施形態では、２０℃を下回る、典型的には、０℃を下回る流体等の冷却された流体が、１つ以上のバルーン等の拡張可能治療要素に送達される流体を冷却するように構成される極低温源の組み込みを通して等、組織を切除する熱用量を送達するために使用される。これらの極低温切除実施形態では、加温流体が、熱用量を制限するように、および／または進行中の極低温切除を急速に減少させるように送達されてもよい。
デバイスおよび方法の好ましい実施形態が、それらが開発された環境を参照して説明されているが、それらは、単に、本発明の原理の例証である。本発明を実行するための前述のアセンブリ、他の実施形態、構成、および方法の修正または組み合わせ、ならびに当業者に明白である、本発明の概念の側面の変形例は、請求項の範囲内であると意図される。加えて、本願は、方法または手順のステップを特異的順序で列挙しているが、いくつかのステップが実施される順序を変更することが可能であって、ある状況では、好都合でさえあり得、以下に記載の方法または手順請求項の特定のステップは、そのような順序の特異性が、請求項に明示的に記載されない限り、順序が特異的であると解釈されないことが意図される。

Claims

標的組織を治療するためのシステムであって、前記システムは、
切除デバイスであって、前記切除デバイスは、
近位部分、遠位部分、および前記近位部分から前記遠位部分まで延在する少なくとも１つの管腔を有する伸長管と、
前記伸長管の遠位部分に搭載され、前記少なくとも１つの管腔と流体連通している拡張可能治療要素と
を備える、切除デバイスと、
流体を前記拡張可能治療要素に送達するように構築および配列されたエネルギー送達ユニットと、
前記標的組織への熱用量の送達の持続時間を決定および／または調整するアルゴリズムと
を備え、
前記システムは、前記決定および／または調整された持続時間にわたって前記熱用量を標的組織に送達するように構築および配列されており、前記熱用量を標的組織に送達することは、
前記エネルギー送達ユニットが、加熱流体を前記拡張可能治療要素に送達して前記標的組織を切除し、その後、冷却流体を前記拡張可能治療要素に送達して前記標的組織を冷却することを含み、
前記エネルギー送達ユニットはさらに、陰圧を印加して拡張可能治療要素から流体を除去し、
前記熱用量は、非標的組織への損傷を回避しながら、前記標的組織を切除するように構築および配列されており、
前記非標的組織は、十二指腸漿膜の組織を含み、前記標的組織は、十二指腸粘膜の組織を含む、システム。
前記アルゴリズムを通して解釈される信号を生成する１つ以上のセンサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
前記冷却流体を送達する持続時間は、前記アルゴリズムによって決定される、請求項１〜２のいずれかに記載のシステム。
前記エネルギー送達ユニットは、前記陰圧を印加することによって反復高温流体充填、冷却、および流体除去サイクルを送達して、完全治療を達成する、請求項１〜３のいずれかに記載のシステム。
前記加熱および冷却流体と、前記陰圧とは、前記伸長管中の前記管腔を通して送達される、請求項１〜３のいずれかに記載のシステム。
前記少なくとも１つの管腔は、前記拡張可能治療要素への前記流体の送達のための第１の管腔と、前記拡張可能治療要素からの前記流体の除去のための第２の管腔とを備える、請求項１〜５のいずれかに記載のシステム。
前記加熱流体の送達は、前記治療要素を通して加熱流体を循環させることを含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシステム。
前記加熱流体は、前記治療要素の中、上、および／または付近に一定の温度で維持される、請求項７に記載のシステム。
前記加熱流体は、６５℃から９９℃の間の温度で維持される、請求項８に記載のシステム。
前記システムは、エネルギーの複数の熱用量を前記標的組織に送達するように構築および配列されている、請求項１〜９のいずれかに記載のシステム。
第１の用量は、第１の組織場所に送達され、第２の用量は、第２の組織場所に送達される、請求項１０に記載のシステム。
流入ポートと、流出ポートとをさらに備え、前記流入ポートおよび流出ポートは、前記治療要素と流体連通している、請求項１〜１１のいずれかに記載のシステム。
前記システムはさらに、前記拡張可能治療要素を完全にまたは部分的に拡張させるであろう圧力を下回る圧力で加熱流体を送達するように構築および配列されている、請求項１〜１２のいずれかに記載のシステム。
前記システムはさらに、前記拡張可能治療要素を１０秒以内に膨張させるように構築および配列されている、請求項１〜１３のいずれかに記載のシステム。