JP2002522126A - 手術に使われる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 選択された体組織における局所化された加熱を発生するための装置が開示される。装置は、マイクロ波放射のソースと、アプリケータのある面から延在し、かつ作動時にはアプリケータから発散する放射されたマイクロ波エネルギー界を閉じ込めるように配置された引込可能な針のアレイとを含むアプリケータを含むことを特徴とする。外科処置におけるこの装置の使用が記載される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 この発明は、ヒトまたはヒト以外の動物の外科的治療に用いられる装置に関す
る。特定的には、特に患者の肝臓の外科処置中に切断された組織からの過剰出血
を制御するのに用いられる装置に関する。

【０００２】 体組織の温度の上昇が組織内の血液量を低減させる傾向にあることはよく知ら
れている。温度が通常より２０〜３０℃上昇すると、組織内の血液量は大きく減
じる。

【０００３】 たとえば肝臓などの臓器および深在性の体組織に対して行なわれる外科処置で
は、切断された組織からの失血が深刻な問題となり得る。そのような失血の制限
を支援可能である装置が明らかに必要とされており、上述したように、これは熱
の付加によって達成可能である。広範な加熱は比較的簡単に達成可能であるが、
これは望ましくない。非常に局所化された加熱が、周囲の組織に対する損傷を最
小限にするために必要とされる。肝臓の手術では、肝臓の局所的加熱は理想的に
は、約５ｃｍ長さ×２ｃｍ幅×４ｃｍ深さの組織量において必要とされる；この
量は、切開の予定された点を中心とする。さらに、温度の局所的上昇は外科処置
の開始の直前に迅速に達成されることが重要である。

【０００４】 この発明は、体組織の外科的切開より前にその組織の選択された領域を局所的
に加熱する装置を提供することを目的とする。

【０００５】 この発明のある局面に従うと、選択された体組織における局所化された加熱を
発生するための装置が提供され、前記装置は、マイクロ波放射のソースと、アプ
リケータのある面から延在し、作動時にはアプリケータから発散する放射された
マイクロ波エネルギー界を閉じ込めるように配置される引込可能な針のアレイと
を含むアプリケータを含むことを特徴とする。

【０００６】 この発明はまた、ヒトまたは動物の体に対する外科処置中の血液の損失を制限
するための、上に定義された装置の使用を提供する。

【０００７】 この発明の別の局面に従うと、ヒトまたは動物の体の外科的治療における、過
剰出血を制御するための方法が提供され、この方法は、治療される組織または臓
器に針のアレイを挿入するステップと、前記組織または臓器の温度を２０〜３０
℃だけ上昇させるのに十分な時間の間、治療を受ける領域にマイクロ波エネルギ
ーを付与するステップとを含む。

【０００８】 好都合には、マイクロ波放射のソースは、長方形の導波管の形を取り、導波管
の寸法は、加熱されるべき組織量の寸法に対応する。導波管は、好ましくは、ほ
ぼ長方形の形をしており、引込可能な針のアレイは、導波管の周囲のまわりに位
置決めされる。

【０００９】 装置は、針が固定される鍔を含む針前進メカニズムを含み得り、前記鍔の運動
は、ソレノイドメカニズムによって駆動可能である。

【００１０】 装置の作動時には、針は、アプリケータの本体から加熱されるべき組織内に前
進し、このため針は、導波管の延長体として機能する；このようにして、アプリ
ケータは、手術より前に、必要とされるマイクロ波エネルギーを適切な組織に向
けるものである。加熱プロセスが完了すると、針はアプリケータの本体に引込め
られる。

【００１１】 一般的には、針は、互いに平行に配置される；それらは、好都合にはスチール
からなってもよい。

【００１２】 理論的計算の示すところでは、３０℃だけ体の組織の温度を上昇させるために
は、１００％の効率で動作するアプリケータでは、加熱されるべき量が４０ｃｍ ³ とすると、約１０ワットのマイクロ波を搬送する必要があるだろう。筋肉など
の典型的な生物組織では、この温度上昇は、約１０分で達成されるだろう。ソー
スのエネルギーが５００ワットまで増大し、かつアプリケータが約８０％の効率
であるとした場合、この必要とされる温度上昇を達成するのにかかる時間は、約
１５秒である。

【００１３】 この発明をよりよく理解するため、かつこの発明がいかにして実施され得るか
を示すために、例として添付の図面を参照する。

【００１４】 図面を参照して、出力制御ユニット（１）は、同軸ケーブル（２）を介して長
方形のアプリケータ（３）に最大５００ワットのマイクロ波を供給する。ヘッド
（３）は、ケーブル（２）が貫通しているハンドル（４）と、選択された切開点
の近傍の組織を正確に放射するよう設計される引込可能な針のアレイ（５）とを
有する。ユニット（１）はまた、針のアレイを活性し解除するためのスイッチン
グメカニズムおよび制御電子部品を含む。

【００１５】 図２および図３に示すように、アプリケータヘッド（３）は、長方形の導波管
（６）を含み、その周囲のまわりに針のアレイ（５）が位置している。導波管は
、ＴＭ₁₁モードの導波管であり、好適な誘電体で充満している。５ｃｍ長さ×２
ｃｍ幅の領域の放射については、長方形の導波管は、対応する寸法を有するべき
であり、比誘電率（ε_r）が約５０である媒体で充満されてもよい。これらのパ
ラメータは、マイクロ波動作周波数が１ＧＨｚのオーダであることを決定する。
ここに示される具体的値は、例のみによるものであり、異なった量の組織を放射
するよう設計される一連のアプリケータが開発されてもよく、これらは必要に応
じて、異なった寸法を有し、上記所与のものとは異なった誘電性の媒体および異
なった動作周波数を必要としてもよい。例示の実施例では、針の各々は、３ｃｍ
長さであり、スチールからなる。アプリケータの作動時には、これらの針は、組
織内に前進し、そこでそれらは導波管の延長体（extension）として機能する。
典型的な針のアレイは、約２０個の針を含み得る。ＴＭモードの導波管を採用す
ることにより、「ニードルウォール（needle wall）」−すなわち、針のアレイ
によって境界付けられる領域−を通るエネルギーの漏れは、低いレベル（典型的
には１０％未満）に抑えられる。

【００１６】 図２は、アレイ（５）の針の各々が固定されている鍔（８）も示す。鍔（８）
は、針のアレイの前進および引込を制御するためのソレノイドメカニズム（１０
）の一部を形成するばね（９）によって作用される。出力は、ケーブル（１１）
を介してソレノイドメカニズム（１０）に供給される。図２に例示されるように
、同軸線（２）は、誘電体で充満されている導波管（６）内まで延びる。

【００１７】 作動時には、外科医は、切開されようとしている組織（たとえば肝臓）の領域
に対してアプリケータヘッド（３）を位置決めする。最初に、針のアレイ（５）
は、ヘッド（３）内に引込められている。アプリケータが駆動されると、ソレノ
イドメカニズム（１０）によってアレイ（５）の針は患者の組織内まで延びる。
それらが組織に一旦埋込まれると、所望の周波数（たとえば、１ＧＨｚ）のマイ
クロ波エネルギーが導波管（６）に供給され、そこから、針のアレイ（５）によ
って取囲まれる組織の量に入る。５ｃｍ×２ｃｍおよび３ｃｍの針長さの寸法か
らなるアプリケータが使用された場合、エネルギーは、約１５秒の持続時間の間
５００ワットの典型的出力レベルで供給される。処理期間の終わりに、マイクロ
波ソースは、オフに切替えられ、針のアレイ（５）は引込められる。その後に外
科医は、必要に応じて切開およびいかなるその後の処理をも着手可能である。

【００１８】 記載された熱処理の後の組織の切開からの失血は、そのような熱処理の不在に
おいて得られる結果と比較して大きく低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に従うアプリケータの概略図である。

【図２】 図１のアプリケータヘッドの断面図である。

【図３】 図１および図２に対応する端正面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年８月１４日（２０００．８．１４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 手術に使用される装置

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 たとえば肝臓などの臓器および深在性の体組織に対して行なわれる外科処置で
は、切断された組織からの失血が深刻な問題となり得る。そのような失血の制限
を支援可能である装置が明らかに必要とされており、上述したように、これは熱
の付加によって達成可能である。広範な加熱は比較的簡単に達成可能であるが、
これは望ましくない。非常に局所化された加熱が、周囲の組織に対する損傷を最
小限にするために必要とされる。肝臓の手術では、肝臓の局所的加熱は理想的に
は、約５ｃｍ長さ×２ｃｍ幅×４ｃｍ深さの組織量において必要とされる；この
量は、切開の予定された点を中心とする。さらに、温度の局所的上昇は外科処置
の開始の直前に迅速に達成されることが重要である。 ＵＳ ４，９７４，５８７は、生物組織を加熱するための装置であって、マイ
クロ波発生器を含み、電磁的ＥＭエネルギアプリケータのアレイが、高誘電性の
流体で充満されるエンベロープに装着されるマイクロ波アンテナまたはＬＣＦキ
ャパシタンスタイプの電極である、装置を開示する。電極は、エンベロープの表
面上の管に挿入される。この挿入プロセスは、位置決めユニットによって制御さ
れ得る。 ＥＰ ０ ０７３ ７０９は、体組織において局所化された加熱を発生するた
めの装置あって、マイクロ波のソースは、円柱状の導波管の形をとる、装置を開
示する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】 この発明のある局面に従うと、選択された体組織における局所化された加熱を
発生するための装置が提供され、前記装置は、マイクロ波放射のソースを含むア
プリケータを含み、 （Ａ）マイクロ波放射のソースは、導波管の形をとり、 （Ｂ）アプリケータは、アプリケータのある面から延在するように配置される
引込可能な針のアレイを含み、 （Ｃ）導波管および針のアレイは、延ばされているとき、加熱される組織量の
寸法に寸法が対応する量を規定し、 （Ｄ）作動時に、針のアレイは、アプリケータから発散する放射されたマイク
ロ波エネルギー界を閉じ込める役割を果たすことを特徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】 図面を参照して、出力制御ユニット（１）は、同軸ケーブル（２）を介して長
方形のアプリケータ（３）に最大５００ワットのマイクロ波を供給する。ヘッド
（３）は、ケーブル（２）が貫通しているハンドル（４）と、選択された切開点
の近傍の組織を正確に放射するよう設計される引込可能な針のアレイ（５）とを
有する。ユニット（１）はまた、針のアレイの解除を活性化するためのスイッチ
ングメカニズムおよび制御電子部品を含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サングスター，アラン・ジョン イギリス、イー・エイチ・12 ８・ビィ・ エヌ スコットランド、エディンバラ、ク レイグマウント・テラス、37 Ｆターム(参考） 4C082 MA10 MC05 ME02 ME12 ME26 MG07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選択された体組織における局所化された加熱を発生するため
   の装置であって、装置は、マイクロ波放射のソースと、アプリケータのある面か
   ら延在し、作動時にはアプリケータから発散する放射されたマイクロ波エネルギ
   ー界を閉じ込めるように配置される引込可能な針のアレイとを含むアプリケータ
   を含むことを特徴とする、装置。
2. 【請求項２】 マイクロ波放射のソースは、加熱されるべき組織量の寸法に
   寸法が対応する長方形の導波管の形をとることを特徴とする、請求項１に記載の
   装置。
3. 【請求項３】 前記導波管は、ほぼ長方形の導波管であり、その周囲のまわ
   りに前記引込可能な針のアレイが位置決めされることを特徴とする、請求項２に
   記載の装置。
4. 【請求項４】 前記引込可能な針はスチールからなることを特徴とする、請
   求項１、２または３に記載の装置。
5. 【請求項５】 針が固定される鍔を含む針前進メカニズムを含むことを特徴
   とする、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】 前記鍔の運動は、ソレノイドメカニズムによって駆動される
   ことを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】 ヒトまたは動物の体に対する外科処置中に血液の損失を制限
   するための、請求項１から６のいずれかに記載の装置の使用。
8. 【請求項８】 ヒトまたは動物の体の外科的治療における、過剰出血を制御
   するための方法であって、方法は、治療される組織または臓器に針のアレイを挿
   入するステップと、２０〜３０℃だけ前記組織または臓器の温度を上昇させるの
   に十分な時間の間治療を受ける領域にマイクロ波エネルギーを付与するステップ
   とを含む、方法。