JP2002522183A - 伸長可能な濡れ電極 - Google Patents

伸長可能な濡れ電極

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JP2002522183A JP2000564710A JP2000564710A JP2002522183A JP 2002522183 A JP2002522183 A JP 2002522183A JP 2000564710 A JP2000564710 A JP 2000564710A JP 2000564710 A JP2000564710 A JP 2000564710A JP 2002522183 A JP2002522183 A JP 2002522183A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、例えば組織除去プロシージャーの間に無線周波エネルギ（１）を供給するための装置であって、近位端（３）と遠位端（４）とを有する供給カテーテル（５）と、複数の引込み可能な電極（８、９）を含む、少なくとも部分的に前記供給カテーテル内に位置する電極展開装置とを具備し、各前記電極は、前記供給カテーテル内に位置する場合には非展開状態を有し、前記供給カテーテルの前記遠位端から前進された場合には伸張された展開状態を有して、前記展開された電極の間に除去容積を形成し、前記装置は、さらに、非毒性導電性溶液により前記電極の遠位端と隣接組織とを濡らすための濡らし手段を具備する装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、例えば組織除去プロシージャーの間に、無線周波エネルギを供給す
るための新規の装置に関する。
【０００２】 本発明は、特に、無線周波式除去の最適化のための電極の新規な構成に関する
。この構成は、以下、伸長可能な濡れ電極と呼称される。
【０００３】 外科的切除術が、現在でも、悪性腫瘍の治療のための一次的なオプションと考
えられているが、術中冷凍手術、エタノールの局所注入、マイクロ波、間質レー
ザー治療、集束された超音波及び無線周波（RF）組織除去を含む、最小に侵襲的
な代替が、患者の安全のため、より低い程度に侵襲的に腫瘍を除去するため、コ
ストを低減するため、および／または患者の治療における我々の能力を高めるた
めに開発された。
【０００４】 これらのアプローチのうち、無線周波による除去術は、侵襲性が低く、簡単で
であり、コストが効率的であることに起因して、最近の実験的及び臨床的研究に
大きい影響を及ぼした。
【０００５】 無線周波による除去において、無線周波は、発生器から、標的組織内に挿入さ
れている電極の非絶縁部分を経て、放射される。凝固壊死の形の組織破壊は、一
次的に、周囲組織内の抵抗による加熱により惹起され、二次的に、周囲の受動的
熱伝導により惹起される。
【０００６】 抵抗による加熱は、中央電極と隣接組織との間の距離の自乗に比例する。従っ
て、大きい抵抗性加熱は、電極と直接に接触する組織の辺縁内でのみ発生する。
この辺縁を越えると、組織は、さらに、上昇した温度を受動的に伝導することに
より、加熱される。しかし、無線周波放射は、組織の乾燥及び炭化に対して二次
的である、電極と組織との間の境界におけるインピーダンスの上昇により、容易
に終端される。このような非最適の無線周波エネルギ供給及び消費に起因して、
この原型の電極により誘発される損傷の大きさは、２ｃｍより小さく、これは、
明瞭に、腫瘍を除去するのに充分でない。外科的切除における原理と同様に、無
線周波による組織破壊の理想的領域は、腫瘍全体と、不完全な除去を回避するた
めの安全辺縁としての隣接する正常組織の層とを含む。
【０００７】 多数の公知の技術的な改変が、無線周波による除去における損傷の大きさを増
加するために行われた。これらは、 １）双極電極、 ２）冷却された電極、 ３）高張性食塩水を注入される「濡れ」電極、 ４）伸長可能な電極 の導入を含む。
【０００８】 表１に示されているように、これらの改変された装置により誘発される損傷の
大きさは、大幅に増加されたが、まだ制限されており、通常は、直径４ｃｍより
小さい。腫瘍が２ｃｍより大きい場合、単一の診療により完全な除去を達成する
のはほとんど不可能である。従って、これらの装置及び技術をさらに最適化する
との要求が、なおも存在する。
【０００９】 表１は、無線周波による除去における電極の異なる公知の設計により、誘発さ
れた損傷の大きさを示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】 引用は、 1. Goldberg, S.N. et al. (Academic Radiology 1995;2: 399-404) 2. Goldberg. S.N. et al. (Acad. Radiol. 3/929, 1996) 3. Lorentzen, T.A. (Acad. Radiol. 3:556, 1996) 4. Miao Y. et al. (J. Surg. Res. 71:19, 1997) 5. Rssi S. et al. (AJR. Am. J. Roetgenol., 170; 1015-1022, 1998) 6. Patterson EJ. et al. (Ann Surg, 227:559-565, 1998)
【００１２】 本発明の主な目的は、良好な無線周波式除去の結果をもたらし、より大きい損
傷サイズを提供する新規の装置及び方法を提供することにある。特に、損傷のサ
イズは、５ｃｍより大きく、好ましくは６ｃｍより大きい。
【００１３】 本発明では、これは、組合せると予想外に効率的な無線周波による除去をもた
らす、別個に公知の特徴の組合せにより、実現される。これは、伸長可能な電極
と組合せで、高張性食塩水により、電極と組織との境界における標的組織の導電
率を増加することにより、実現される。
【００１４】 従って、本発明は、「濡れ」電極と伸長可能な電極との特徴を組合せて、無線
周波エネルギを供給するための装置を提供する。
【００１５】 前述の目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載の装置を提供する。
好ましい実施例は、従属項２〜７に記載されている。
【００１６】 主な目的は、無線周波による除去技術の侵襲性を最小化することにある。最小
の侵襲性は、治療する組織へ向かって穿通するシャフトにより得られる。従って
、本発明の１つのさらなる目的は、無線周波電極の導入の効率を改善することに
ある。導入は、現在、電極の先鋭化遠位端により行われる。この遠位端は、しば
しば開放端であるで、電極がいったん導入されると、電極は、しばしば、妨害物
となり、これらの遠位開放端を塞ぐ。
【００１７】 この欠点に起因して、本発明は、案内部材であって、例えば前記案内部材内に
いったん導入され長手方向に配置された無線周波電極である機器の案内のための
案内部材を提供する。本発明の案内部材は、実質的に、無線周波による除去プロ
シージャーの間に機器を一次的に収容するために寸法が適応されている円筒形孔
を有する開放中空シャフトにより形成される。前記機器は、例えば、治療する組
織へ向かって滑らかに導入するための穿通針、無線周波式除去ステップのための
無線周波電極、及びさらに、無線周波式除去プロシージャーの効率の証明を提供
するための生検針または生検クランプであることもある。
【００１８】 本発明は、さらに、請求項８に記載の本発明の装置の使用と、請求項９〜１０
に記載の方法に関する。
【００１９】 本発明が、以下、図面を参照して説明される。
【００２０】 図１の電極１は、以下、伸長可能な濡れ電極と定義される。
【００２１】 標的組織２に無線周波エネルギを供給するための装置１は、近位端３を有し、
該近位端３は、無線周波エネルギ源と遠位端４とに接続されている。装置１は、
供給カテーテル５を有し、該供給カテーテル５は、中空シャフトにより形成され
、好ましくは、供給カテーテル５の遠位部分６は、組織穿通手段７と連結されて
いる。供給カテーテル５内には複数の、この場合には４つの電極８、９が収容さ
れ、該電極８、９は、引込み可能な中空針電極の形を有し、これらの電極8、9の
うちの1つは、真直ぐ（９）であり、３つ（８）は、供給カテーテル５を通過し
て突出すると、半径方向に延びる。矢印１０は、電極８、９の中空チャンネルを
貫流する、例えば５％食塩水などの無線周波導電溶液のための流れ部分を示す。
濡らし溶液１１は、各電極８，９の遠位端１４の近傍に供給される。
【００２２】 損傷サイズをさらに大きくするために、冷却溶液が、各電極８の少なくとも遠
位端を冷却するために供給されることが可能である。
【００２３】 より滑らかな穿通を形成するために、穿通手段７が、さらに、供給カテーテル
５の遠位端に設けられ、および／または電極の各遠位端も、先鋭化される。正確
な温度制御が、各電極８、９の各先端の端部に温度センサ２０を取付けることに
より、達成される。
【００２４】 伸長可能な濡れ電極の利点及び固有な特性が、次の実験において見出される。
【００２５】 図２は、伸長可能な濡れ電極１の近位端３が無線周波源１７に接続されている
伸長可能な濡れ電極１と、濡らし溶液容器１３から、標的組織２内の治療する腫
瘍１９へ向かって、電極１の近位端３を介して、循環に供する循環ポンプ１５を
有する濡らし手段とを使用する、無線周波式除去法を概略的に示す。接地路１８
は、無線周波電気回路を閉路する。
【００２６】 図３は、引込み位置における４つの電極８、９を示す、電極１の遠位端６の拡
大図である。
【００２７】 案内部材１００は、実質的に、中央円筒形孔１０２と開放平滑遠位端１０３と
を有する開放細長シャフト１０１により形成される。前記円筒形孔１０２の直径
は、案内部材１００により案内される機器が、導入され、最小の半径方向公差に
おいて円筒形孔１０２の長手方向で変位され、しかも、滑らかな長手方向案内を
供することが可能であるように、調整される。この導入は、好ましくは、穿通針
１０４により行われ、該穿通針１０４は、案内部材１００内に導入され、治療す
る組織へ向かって、案内部材１００と穿通針１０４とを組合せて導入するための
穿通手段として使用される先鋭化遠位端１０６を設けている。滑らかな導入は、
先鋭形状と、針１０４の形状及び寸法とに起因して得られることが可能である。
いったん導入されると、針１０４は、案内部材１００の導入位置を維持しながら
、案内部材１００の円筒形孔１０２から引込められる。無線周波電極は、次いで
、案内部材１００の円筒形孔１０２を通過して導入され、無線周波式除去プロシ
ージャーが終了すると、なおも、前の得られた位置を維持しながら、案内部材１
００から引込められる。
【００２８】 無線周波式除去の効率の証明を提供するために、生検針（biopsy needle）１
０９が、治療する組織へ向かって前記円筒形孔を通過して導入されることが可能
であり、前記電極は、前記案内部材１００から引込められる。前記生検針１０９
の遠位端は、さらなる調査のために、治療された組織サンプルを捕集するための
クランプ１０８を設けている。これらの装置は、無線周波式除去技術の使用のさ
らなる利点を提供する。
【００２９】 好ましい伸長可能な濡れ電極は、好ましくは、ステンレス鋼の軸状の針で、適
切な長さ（例えば１０〜２５ｃｍ）と、表面材料により絶縁されているある大き
さの外径（例えば１．５〜２．５ｍｍ）（ただし１０ｍｍより小さい針遠位先端
を除く）と、伸長された状態において互いにある角度をなし、ある合金（例えば
ニッケル・チタン）からなる、３つ以上のフック状で伸長可能な中空微小針（細
針）とから成り、１つの真直ぐな引込み可能な中空微小針を有することも、有し
ないこともある。前述のフック状針と、真直ぐな針とは、一緒に結合され、針の
ハンドルにおける段階式制御機構を動かすことにより、手動でまたは自動的に、
シャフトを通して展開され、引込められることが可能である。無線周波式除去に
よる損傷の温度変化を監視し、温度制御モードを促進するために、熱電対が、針
シャフトの遠位部分に固定されることが可能である。
【００３０】 無線周波実験の材料及び方法は、それぞれ現地の肉屋から購入された約１０キ
ログラムの牛の肝臓を含む。肝臓の温度は、無線周波式除去の前に、４゜Ｃから
室温へ加熱された。
【００３１】 使用装置は、試用無線周波発生器(RFG-3E, Radionics, USA)、食塩水注入ポン
プ(Ismatic, Switzerland)とを備える。
【００３２】 実験群は、 １．群Ａ：（高張性食塩水注入なしの）伸長可能な「乾燥」電極による無線周
波式除去、２０の除去部位（１〜３分にわたり５０Wで無線周波式除去）。 ２．群B：（高張性食塩水が注入された）本発明の伸長可能な「濡れ」電極に
よる無線周波式除去、２０の除去個所（１０分にわたり５０Wで無線周波式除去
）。 ３．群C：（高張性食塩水が注入された）本発明の伸長可能な「濡れ」電極に
よる無線周波式除去、１０の除去個所（３０分にわたり７０〜９０Wで無線周波
式除去）。
【００３３】 牛の肝臓での無線周波式除去の結果は、表２に記載されている。５０Wでの伸
長可能な「乾燥」電極による無線周波式除去（群１）は、３．５ｃｍの平均損傷
の大きさを形成した。損傷は、３分内での突然にインピーダンスが増加し、電力
の減少に起因して、さらに広げられることは可能でなかった。逆に、伸長可能な
「濡れ」（高張性食塩水が注入された）電極による群Ｂでの５０Wでの無線周波
式除去は、１０分より長くにわたり容易に行われることが可能であった。損傷の
大きさは、平均で６ｃｍを越えた。無線周波式除去持続時間が、３０分まで延長
され、電力が、７０〜９０Wに設定されると、損傷の大きさは、１０ｃｍを越え
るほどに大きかった。
【００３４】
【表２】
【００３５】 異なるタイプの既存の電極を使用しての以前の経験を基礎として、本発明の伸
長可能な中空電極は、無線周波式除去のために開発された。伸長可能な乾燥電極
による無線周波式除去において、無線周波エネルギーは、３〜４つのフック状の
引込み可能な電極を介して、類似の大きい容積の組織内に供給され、これにより
、損傷の大きさが増大された。しかし、損傷の大きさは、もはやさらに増大され
ることは可能でなかった、何故ならば蒸気発生及び組織乾燥が、各電極における
電極と組織との境界に隣接して発生し、これにより、インピーダンスが増加して
、ひいては、無線周波電流の供給が停止したからである。さらに、このモードの
外傷の形状は、球状でなく、不規則的である、すなわち、３〜４つの花弁の形で
ある。
【００３６】 伸長可能な濡れ電極による無線周波式除去において、超導電性食塩水が、無線
周波エネルギーが供給される間、前もって連続的に、各中空電極を介して、標的
組織内に注入された。０．９％の通常食塩水の導電率は、血液の導電率に比して
３〜５倍高く、組織の導電率に比して１２〜１５倍高い。５倍以上の濃度増加に
より、導電率のさらなる改善が、期待される。注入食塩水は、除去する組織内で
「液体電極」として機能し、適用無線周波エネルギを、金属電極から拡散して、
周囲の組織へ到達させる。従って、中央抵抗性加熱辺縁と周囲の受動的加熱領域
との双方が、増加される、何故ならば、より大きい損傷が、得られることが可能
であるからである。食塩水が注入されると、ある程度の対流冷却も、先端で発生
する。さらに、蒸気発生が、高張性食塩水が添加された組織液体の沸点の上昇に
起因して遅延される。
【００３７】 我々の実験において証明されたように、本発明の伸長可能な濡れ電極は、「濡
れ」電極と伸長可能な乾燥電極との利点を組合せ、これにより、無線周波式除去
の結果が最適化される。この新規のアプローチにより、単一のプロシージャーに
よりそして１回の診療により、腫瘍を除去するのに充分なサイズの損傷が得られ
る。理論的には、さらに１つの新規のタイプの電極が内部冷却される機構と、本
発明の伸長可能な濡れ方式とを組合せることにより形成されることが可能である
。
【００３８】 本発明は、例えば組織除去プロシージャーなどの無線周波エネルギー供給の間
に、電極と組織との間の境界における導電性を改善し、損傷の大きさを増大する
ために、電極と組織との間の境界において、伸長可能な電極と、非毒性導電性溶
液の注入とを組合せる新規の方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の伸長可能な濡れ電極の１つの実施例を、概略的に示す部分切欠斜視図
である。
【図２】 本発明の伸長可能な濡れ電極による無線周波式除去法を概略的に示す図である
。
【図３】 引込み状態での図１の実施例の伸長可能な濡れ電極の遠位端の概略図である。
【図４】 案内部材（図４ａ）、穿通針（図４ｂ）及び生検針（図４ｃ）の伸長可能な濡
れ電極の遠位端の概略的に示す部分切欠斜視図である。
【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１１月１０日（２０００．１１．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 マルシャル，ギー ベルギー国、ベー 3050 オウド‐ヘーヴ ェルレー、ヘルトーゲンヴェルト ５ Ｆターム(参考） 4C060 KK03 KK04 KK10 KK13 MM26 MM27

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 例えば組織除去プロシージャーの間に、無線周波（RF）エネ
    ルギを供給するための装置であって、近位端と遠位端とを有する供給カテーテル
    と、複数の引込み可能な電極を含む、少なくとも部分的に前記供給カテーテル内
    に位置する電極展開装置とを具備し、各前記電極は、前記供給カテーテル内に位
    置する場合には非展開状態を有し、前記供給カテーテルの前記遠位端から前進さ
    れた場合には伸張された展開状態を有して、前記展開された電極の間に除去容積
    を形成し、前記装置は、さらに、非毒性導電性溶液により前記電極の遠位端と隣
    接組織とを濡らすための濡らし手段を具備する装置。
  2. 【請求項２】 前記電極のうちの少なくとも１つが、真直ぐである請求項１
    に記載の装置。
  3. 【請求項３】 さらに、少なくとも各前記電極の前記遠位端を冷却するため
    の冷却手段を具備する請求項１または請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記電極が、中空であって、濡らし溶液のためのチャンネル
    を形成する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記電極の前記遠位端が、先鋭化されている請求項１ないし
    請求項４のいずれかに記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記装置が、さらに、少なくとも前記電極の前記遠位端を冷
    却するための冷却手段を設けられる請求項１ないし請求項のいずれかに記載の装
    置。
  7. 【請求項７】 前記電極の前記遠位端に、温度監視手段が設けられる請求項
    １ないし請求項６のいずれかに記載の装置。
  8. 【請求項８】 機器を案内するための案内部材であって、該機器が、例えば
    無線周波による除去プロシージャーのの使用に際し、案内部材内に導入され長手
    方向に配置されると、前記案内部材が、中心円筒形孔を有する開放中空シャフト
    によりほぼ形成される案内部材。
  9. 【請求項９】 前記案内部材が、穿通針、無線周波式除去電極または生検針
    から選択される請求項８に記載の案内部材。
  10. 【請求項１０】 無線周波による組織除去プロシージャーのための、請求項
    １ないし請求項７のいずれか記載の装置の使用。
  11. 【請求項１１】 前記電極の前記開放遠位端の近傍に濡らし溶液を供給する
    ステップを含む、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線周波エネルギ
    供給装置を濡らすためのプロセス。
  12. 【請求項１２】 さらに、前記電極内の内側チャンネルを通して冷却溶液を
    送出することにより、前記電極の前記遠位端に前記冷却溶液を供給することを含
    む、請求項１１に記載のプロセス。
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