JP3709228B2 - マイクロ波アンテナ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は生体に対してマイクロ波エネルギを放射して、生体組織の加温や凝固、止血、切開または蒸散を行う治療用マイクロ波アンテナ、及び電磁波としての生体情報を受信することが可能な受信用マイクロ波アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、マイクロ波を用いた治療装置としては、組織の凝固、止血、切開及び蒸散が可能なマイクロ波手術器や、悪性または良性の腫瘍を一定の温度にコントロールすることによって治療を行うマイクロ波加温治療装置が提供されている。
【0003】
これらの装置の中で、特に生体に直接エネルギを作用するアプリケータとして、前立線肥大症を加温治療することを目的としたマイクロ波アンテナがある(特開平5−76610号公報)。
また、生体観測装置として、生体信号の計測のためマイクロ波アンテナに用いた例がある(特開平5−253239号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロ波アンテナは基本的に同軸ケーブルを利用しており、その外部導体、誘電体或いは内部導体を露出させる加工形態の違いにより、各種の特性を持ったアンテナが構成されていた。
【0005】
マイクロ波アンテナを実際に生体内に挿入して、生体組織の処置及び計測を行う場合、生体内に同軸ケーブルを不都合なく挿入して使用するためにはその構成や加工が問題となるが、従来の報告例においてはそれらの構成や加工について明確に言及されてはこなかった。
【0006】
本発明は前記問題を解決するために考案されたものであり、その目的とするところは、生体での使用において不都合を生じない構成のマイクロ波アンテナを簡便かつ安価に提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、次の発明を含む。
請求項1に係る発明は、内部導体と、前記内部導体を径方向に被覆する誘電体と、前記誘電体を径方向に被覆する外部導体と、前記外部導体を径方向に被覆する外部被覆とからなる同軸ケーブルと、前記外部導体にその外部導体の外表面から少なくとも前記誘電体の外表面まで達して形成された凹陥部と、該凹陥部内に配置された充填材と、からなるマイクロ波アンテナである。
請求項2に係る発明は、同軸ケーブルと、該同軸ケーブルの外部導体の一部を取り去ってスリット状に形成した凹陥部と、該凹陥部内に配置された充填材と、
前記凹陥部長さを有した部材であって前記凹陥部内に配置され、前記充填材を覆う被覆部材と、からなるマイクロ波アンテナである。
請求項3に係る発明は、前記充填材がシリコン系接着剤であり、前記被覆部材はチューブ状の熱収縮性部材であることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項4に係る発明は、外径と長さを有する内部導体と、前記内部導体を径方向に被覆する誘電体と、前記誘電体を径方向に被覆する外部導体と、前記外部導体を径方向に被覆する外部被覆とからなる同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの前記外部導体にその外部導体の外表面から少なくとも前記誘電体まで達して設けられたスリットと、前記スリットの遠位端側に生じた前記外部被覆及び外部導体の端面と、前記スリットの近位端側に生じた前記外部被覆及び外部導体の端面との間に設けられ、遠位端が前記外部被覆及び外部導体の遠位端側の端面に面し、近位端が前記外部被覆及び外部導体の近位端側の端面に面する充填材と、からなるマイクロ波アンテナである。
請求項5に係る発明は、同軸ケーブルと、この同軸ケーブルにマイクロ波放射部を形成するために前記同軸ケーブルの外部導体の一部をスリット状に取り去った加工部と、この加工部に形成される空隙内に塗布される第1の充填材と、この充填材の設置部位を含む近傍の外部に塗布される第1の接着材と、この第1の接着材の塗布部位に被覆される第1の熱収縮性部材と、前記同軸ケーブルの内部導体及び誘電体を前記外部導体より延伸した先端部と、この先端部を被覆する第2の熱収縮性部材と、この第2の熱収縮性部材の設置部位に充填される第2の充填材と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナである。
請求項6に係る発明は、前記充填材を塗布した前記加工部に前記同軸ケーブルの外径以下の径で収縮して設置される第3の熱収縮性部材を更に備えたことを特徴とする請求項5に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項7に係る発明は、前記第1の熱収縮性部材が前記同軸ケーブルの先端まで延伸していることを特徴とする請求項5に記載のマイクロ波アンテナ。
請求項8に係る発明は、前記凹陥部、前記スリット、または前記加工部を含む位置の近傍に位置して、前記同軸ケーブル上に温度検出手段を設置したことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項9に係る発明は、前記同軸ケーブルの内部導体をその同軸ケーブルの誘電体より延伸し、かつ前記誘電体を前記同軸ケーブルの外部導体より延伸させてなる先端部と、前記同軸ケーブルの内部導体に接続される導電性部材と、前記先端部と前記導電性部材を被覆するチューブ状の熱収縮性部材と、前記熱収縮性部材の先端部分に充填される充填材と、を具備したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項10に係る発明は、前記内部導体を被覆する熱収縮性部材と、前記誘電体及び外部導体を被覆する熱収縮性部材とが別体に構成されたことを特徴とする請求項9に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項11に係る発明は、尖塔形状の内部導体先端部と、その尖塔形状部以外の内部導体を被覆する熱収縮性部材とを具備したことを特徴とする請求項9または請求項10に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項12に係る発明は、前記内部導体を被覆する部材の先端が尖塔形状であることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のマイクロ波アンテナである。
請求項13に係る発明は、前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナに並行にして設置されるチューブ部材と、
前記マイクロ波アンテナと前記チューブ部材を結合する部材とを具備したことを特徴とするマイクロ波アプリケータまたはアプリケータである。
請求項14に係る発明は、前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナを内包する第1のルーメン及びこの第1のルーメンに平行して延伸する第2のルーメンを有するシャフトと、このシャフト上に設置される放射線不透過部材と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アプリケータまたはアプリケータである。
請求項15に係る発明は、複数のマイクロ波アンテナと、複数のマイクロ波アンテナを包含するルーメンと、を具備したことを特徴とする請求項14に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータである。
請求項16に係る発明は、前記シャフト上に設置される袋状体と、前記シャフト内に設置され袋状体に連通するルーメンと、前記ルーメンに連通するチューブ部材と、前記チューブ部材の後端に設置される管路閉塞開放部材と、を具備したことを特徴とする請求項14または請求項15に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータである。
請求項17に係る発明は、マイクロ波アンテナ先端部をシャフトから露出させ、前記マイクロ波放射部を前記袋状体部に設置したことを特徴とする請求項16に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータである。
請求項18に係る発明は、前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナのマイクロ波放射部を包含する位置に設置される袋状体と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナまたはアプリケータである。
請求項19に係る発明は、前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナのマイクロ波放射部を包含しない位置に設置される袋状体と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナまたはアプリケータである。
請求項20に係る発明は、前記袋状体が複数であることを特徴とする請求項19に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケ一夕である。
本発明によれば、電気的絶縁と耐久性を確保できるマイクロ波アンテナを容易に構成することができる。また、これを用いて生体組織の加温、凝固及び止血の処置または観測等が容易になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
<構成>
図1〜図10は本発明の第1の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
図1において示すマイクロ波アンテナ1は、同軸ケーブル2と、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロエチレン共重合体等のフッ素樹脂で構成される加熱収縮性のチューブ部材(被覆部材)3,4及び5と、チューブ部材3の先端側開口に充填されるシリコン系接着剤(充填材)6と、同軸ケーブル2とチューブ部材5の間に充填されるシリコン系接着剤(充填材)7とから構成される。これらの具体的な構成は以下に述べる製造工程の説明の際に説明する。
【0009】
図2から図10は前記マイクロ波アンテナ1を製造する工程を順に示したものである。
まず、図2において同軸ケーブル2は体内への容易な挿入を考慮し、直径5mm以下、望ましくは2mm程度のものを用いる。その同軸ケーブル2の先端のA部とその後方の途中部分のB部の外部被覆及び外部導体はそれぞれ取り除いて誘電体を露出させる。
【0010】
ここで、A部の加工はその部分における同軸ケーブル2の外部導体と内部導体を確実に分離するためのものであり、その加工長は1mm程度が望ましい。また、B部の加工は同軸ケーブル2の外部導体にスリット状の凹陥部を形成する空隙8を設けることによって、マイクロ波を漏洩させて放射するためのアンテナ部を構成するためのものであり、空隙8の位置は同軸ケーブル2の先端からマイクロ波の波長の四分の一程度とすることが望ましい。また、スリット状の空隙8の幅は1mm程度とすれば良い。
【0011】
図3及び図4での加工は、B部前方の同軸ケーブル2の外部導体及び外部被覆が移動することにより、スリット状の空隙8が再び閉塞することを防止するための処理である。これはまずスリット状の空隙8の凹陥部にシリコン系接着剤(充填材)7を全周にわたって塗布充填する。その後、接着剤7が硬化する以前にそのスリット凹陥部長と同等の長さを有し、かつ0.2mm程度の厚さを有する、フッ素樹脂の熱収縮チューブ部材(被覆部材)5を同軸ケーブル2の先端部側から通し、スリット状の空隙8の部分の上に位置させる。この設置状態において加熱し、その熱収縮チューブ部材5を収縮させる。このとき、熱収縮後のチューブ5の外径は同軸ケーブル2の外径より小径となることが望ましい。
【0012】
図5及び図6での加工は、スリット加工したB部の補強とB部の両側の外部導体端部の電気的な絶縁を確実にするための処理である。まず、B部のスリット状の空隙8の両側部分にわたり同軸ケーブル2の外周、及び加熱収縮したチューブ部材の外周を全周的に覆うようにシリコン系接着剤9を塗布し、接着剤9が硬化する以前に同一位置に前記空隙8のスリット長より長く、かつ0.2mm程度の厚さを有し、予め接着のための表面処理を行った熱収縮チューブ部材4を設置し、その熱収縮チューブ部材4を加熱することにより収縮させ、その部位に熱収縮チューブ部材4を締め付ける状態で接着させる。
【0013】
図7から図10での加工は、同軸ケーブル2の先端を電気的に絶縁するための加工である。まず、同軸ケーブル2の先端部外周にシリコン系接着剤10を塗布する。この接着剤10が硬化する以前に、同一位置にその接着部位より長く、かつ0.2mm程度の厚さを有し、予め接着のための表面処理を行った熱収縮チューブ部材3を被嵌して設置し、その熱収縮チューブ部材3を加熱収縮させる。熱収縮チューブ部材3の後端部は同軸ケーブル2の先端部外周に収縮した状態で接着固定される。
【0014】
その後、加熱収縮したチューブ部材3の先端側開放部、つまり同軸ケーブル2の先端側開口部にシリコン系接着剤6を充填する。
この接着剤6が硬化を終了したのちに、絶縁のための有効な長さを残してチューブ部材3及び接着剤6を切断すると、図10(図1と同じ)に示されるようなマイクロ波アンテナ1が完成する。
【0015】
<作用>
マイクロ波アンテナ1は生体に挿入、穿刺或いは接触させて使用される。実際の使用例としては、食道、胃、十二指腸、胆管、小腸、大腸、直腸、尿道、子宮、腟、口腔、鼻腔等の管腔や、肝臓、脳等の実質組織、或いは体表面等に発生した良性または悪性の腫瘍等の処置に対して使用することが可能である。このマイクロ波アンテナ1には図示しないマイクロ波発振器よりマイクロ波が供給され、B部のスリットの部分から放射されるマイクロ波によって、生体を加温、凝固及び止血することができる。
また、生体からの信号を受信するためのアンテナとして用いることにより、例えば生体温度を検出することが可能となる。
【0016】
外部被覆にフッ素樹脂を用いた同軸ケーブル2を用いれば、アンテナ加工に用いた部材がフッ素樹脂であるため、アンテナ表面全体がフッ素樹脂にて被覆されていることと同等となり、加熱によって生体に癒着することがない。そのため、アンテナ抜去時の組織剥離による出血を防止することが可能となる。また、接着剤にはシリコン樹脂系のものを使用しているため、生体適合性も良好である。
【0017】
厚さ0.2mm程度のフッ素系熱収縮性チューブ部材(被覆部材)3,4及び5と、シリコン系接着剤(充填材)6及び7の組み合わせにより、同軸ケーブル2の加工部分に対して十分な絶縁耐圧を与えることが可能であり、1500VAC、1分間程度の耐圧性能を容易に確保することができる。
【0018】
<効果>
このように本実施形態によれば、同軸ケーブル2の加工部分の電気的な絶縁耐圧、柔軟性、耐久性を有し、かつ容易に製作が可能なマイクロ波アンテナを提供できる。生体組織の加温、凝固及び止血または生体信号の受信が可能なマイクロ波アンテナを容易かつ安価に提供することができる。また、実際の使用においてはアンテナへの組織の癒着を防止することができるため、治療及び観測の安全性を向上させることが可能となる。
【0019】
(第2実施形態)
<構成>
図11は本発明の第2の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0020】
このマイクロ波アンテナ11は前述した第1の実施形態で用いたチューブ部材5を省略して構成されており、その代わりに空隙8のスリット凹陥部全体にシリコン系接着剤12が充填されている。
【0021】
<作用>
空隙8のスリット凹陥部にはフッ素樹脂より柔軟であるシリコン樹脂のみが存在することとなり、アンテナ部の可撓性を向上することが可能である。また、チューブ部材5を省略したことにより部品点数が減少し、さらに加工を容易なものとすることができる。ただし、被覆部材としてのチューブ部材4は用いているので、強度等は確保される。
【0022】
<効果>
このように本実施形態によれば、マイクロ波アンテナの挿入性及び操作性の向上を図ることが可能であると同時に部品点数が減少し、さらに容易な加工が可能となる。
【0023】
(第3実施形態)
<構成>
図12は本発明の第3の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0024】
このマイクロ波アンテナ21は前述した第1の実施形態で用いたチューブ部材3及び4を一体化し、これを被覆部材としてのチューブ部材22として構成したものである。
【0025】
<作用>
これによれば、部品点数減少が図れ、さらに加工を容易なものとすることができる。また、チューブ部材22によってアンテナ先端部分の可撓性が損なわれる場合には柔軟なシリコン系の熱収縮チューブを用いてもよい。
【0026】
<効果>
この実施形態によれば、マイクロ波アンテナを更に容易に加工することが可能となる。
【0027】
(第4実施形態)
<構成>
図13は本発明の第4の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0028】
このマイクロ波アンテナ31は前述した第1の実施形態のマイクロ波アンテナの構成に、熱電対等の温度センサー32と、この温度センサー32をアンテナ表面上に保持するための熱収縮チューブ部材33とを付加して構成されている。温度センサー32は例えばスリット状の空隙8の近くに設置する。
【0029】
<作用>
温度センサー32を図示しないマイクロ波出力制御装置に接続し、その出力によりマイクロ波出力を制御し、マイクロ波アンテナの近傍部位を所望の温度に調節する。
【0030】
<効果>
この実施形態によれば、マイクロ波アンテナの近傍部位の温度調節が可能であると同時に、温度センサー32を組み込んだ加温用マイクロ波アンテナを容易に加工することが可能となる。
【0031】
(第5実施形態)
<構成>
図14は本発明の第5の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0032】
このマイクロ波アンテナ41は同軸ケーブル42と、この同軸ケーブル42の先端側の外部被覆、外部導体及び誘電体を取り去り、そこの内部導体に電気的に導通するように設置した導電性部材43と、この導電性部材43の後方に位置して同軸ケーブル42の外部被覆及び外部導体を取り去って残る誘電体44と、さらにその誘電体44の部位後方に位置して同軸ケーブル42の外部被覆を取り去って残る外部導体45と、これらアンテナ全体を覆うフッ素樹脂の熱収縮チューブ部材46と、この熱収縮チューブ部材46のアンテナ先端側開放部に充填されたシリコン系接着剤47とから構成されている。
【0033】
<作用>
このマイクロ波アンテナ41では導電性部材43と外部導体45の間でマイクロ波の電界が形成されるため、前述した第1の実施形態のマイクロ波アンテナに比較すると、よりアンテナの先端側でマイクロ波を放射することが可能となる。その他の作用については第1の実施形態と同様のことが論じられる。
【0034】
<効果>
この実施形態によれば、アンテナの先端部近傍にマイクロ波の放射部を設置できるため、処置の操作性を向上することが可能となる。
【0035】
(第6実施形態)
<構成>
図15は本発明の第6の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0036】
このマイクロ波アンテナ51は同軸ケーブル52と、この同軸ケーブル52の先端側の外部被覆、外部導体及び誘電体を取り去って残る内部導体53と、この内部導体53の後方に位置し同軸ケーブル52の外部被覆及び外部導体を取り去って残る誘電体54と、さらにその誘電体54の後方に位置し同軸ケーブル52の外部被覆を取り去って残る外部導体55と、前記内部導体54からなる中心導体を覆うフッ素樹脂の熱収縮チューブ部材56と、この熱収縮チューブ部材56以外でアンテナ部分を覆うフッ素樹脂の熱収縮チューブ部材57と、熱収縮チューブ部材56及び熱収縮チューブ部材57のそれぞれの先端開放部に充填されるシリコン系接着剤58,59とから構成されている。
【0037】
<作用>
このマイクロ波アンテナ51はアンテナ先端部分がほぼ中心導体の径と同等に小径に構成されているため、組織へ穿刺することが可能である。このため、生体組織の内部の凝固、止血をより安定して行うことができる。実際の使用においては食道静脈瘤等の症例に穿刺して用いることが可能である。その他の作用については第1の実施形態と同様のことが論じられる。
【0038】
<効果>
この実施形態によれば、組織へ穿刺することが可能であるため、マイクロ波による処置効果をより確実に安定的に行うことが可能となる。
【0039】
(第7実施形態)
<構成>
図16は本発明の第7の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0040】
このマイクロ波アンテナ61は前記第6の実施形態の構成において、中心導体63の先端部を尖塔形状に形成し、その中心導体63の先端の一部をチューブ部材66から露出するように構成したものである。
【0041】
<作用>
中心導体63は金属部材であり、その先端部分が鋭利に構成されているため、生体組織への穿刺をより容易にすることができる。また、金属が一部露出するため、加熱時の組織の癒着が懸念されるが、露出が極めて微小であることから実際にはその弊害の発生を小さく抑えることができる。
【0042】
<効果>
このように本実施形態によれば、処置の操作性をより向上することが可能となる。
【0043】
(第8実施形態)
<構成>
図17は本発明の第8の実施形態のマイクロ波アンテナを示したものである。
【0044】
このマイクロ波アンテナ71は前記第6の実施形態の構成において、中心導体被覆部材76の先端部を尖塔形状に形成したものであり、その他は第6の実施形態と同様の部材から構成されている。
【0045】
<作用>
アンテナ先端部分が鋭利に構成されるため、生体組織への穿刺を容易にすることができる。また、鋭利に構成されたアンテナ先端部は全て樹脂にて被覆されているため、加熱時の組織癒着の虞が少ない。
【0046】
<効果>
このように本実施形態によれば、処置の操作性をより向上することが可能となる。
【0047】
(第9実施形態)
<構成>
図18(a)は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第9の実施形態のアプリケータを示したものである。
このマイクロ波アプリケータ81はマイクロ波アンテナ82と、そのマイクロ波アンテナ82の後端部に設置されたマイクロ波コネクタ83と、マイクロ波アンテナ82に並行して設置され、かつシリコンゴム等の柔軟な素材にて形成され、内部にその全長にわたって延伸する内腔を有するシャフト84と、このシャフト84の後端に設置され、かつ図示しない他のチューブ部材等に連接可能なコネクタ85と、前記マイクロ波アンテナ82と前記シャフト84に巻き付けて両者を締結固定する複数の結束部材86とから構成されている。
【0048】
ここで使用されるマイクロ波アンテナ82は第1の実施形態に示されたものに限らず、第2ないし第8の実施形態に示されたアンテナを用いてもよい。この点は以下の実施形態でも同様である。
【0049】
<作用>
本アプリケータ81は、気管、気管支に発生した腫瘍の処置に対して用いることが可能である。つまりマイクロ波アンテナ82を処置部位に設置すると、同時にシャフト84が並列して設置されることになるため、処置中の患者の気道の確保が確実となるためである。コネクタ85は大気中に開放しても良いし、あるいは図示しない呼吸補助装置等に接続してもよい。このシャフトの内腔はアプリケータ81を体内に挿入する際にガイドワイヤーを用いる場合にはそのガイドとして用いてもよい。
【0050】
<効果>
このように本実施形態によれば、マイクロ波による処置を行う間にも、生体内に確実に管状の空間を確保することができ、特に気道の確保が重要となる気管及び気管支等への処置が安全に行える。マイクロ波アンテナによる生体処置の適用範囲を拡大することが可能である。
【0051】
(第10実施形態)
<構成>
図18(b)は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第10の実施形態のアプリケータを示したものである。
【0052】
このマイクロ波アプリケータ91は、マイクロ波アンテナ92と、その後端部に設置されたマイクロ波コネクタ93と、マイクロ波アンテナ92を内包可能な第1のルーメン95及び第1のルーメン95に並行して延伸する第2のルーメン96を有するシリコンゴム等の柔軟な素材にて形成されたシャフト94と、第2のルーメン96に連接してシャフト94の後方に延伸するチューブ部材97と、コネクタ98と、前記シャフト94の先端部上に表示された放射線不透過性の表示99と、前記マイクロ波アンテナ92の放射中心部を示す放射線不透過性の表示100とから構成されている。
【0053】
ここで、マイクロ波アンテナ92はシャフト94に固着してもよいが、マイクロ波アンテナ92をシャフト94に対して挿入抜去が任意にできる構造としてもよい。
【0054】
<作用>
このアプリケータ91は外周が滑らかな面で構成されるため、気管、気管支への挿入時にも患者の負担を軽減することができる。また、放射線不透過性の表示100が設けられているために、X線等の放射線透視下におけるアプリケータ91の位置確認が容易なものとなる。
【0055】
一方、マイクロ波アンテナ92とシャフト94を固着せず、任意に装着及び離脱が可能であるようにすれば、マイクロ波アンテナ92(マイクロ波コネクタを含む)以外の部分のみを治療症例毎に交換を行えば、治療の安全性が向上すると共に、治療のランニングコストを低減する作用が大きいものとなる。
【0056】
<効果>
このような実施形態によれば、より安全で効率的な処置が可能となる。
(第11実施形態)
<構成>
図19(a)は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第11の実施形態のアプリケータを示したものである。
このマイクロ波アプリケータ101は、第1のマイクロ波アンテナ102と、この第1のマイクロ波アンテナ102に接続されたマイクロ波コネクタ104と、第2のマイクロ波アンテナ103と、この第2のマイクロ波アンテナ103に接続されたマイクロ波コネクタ105と、各マイクロ波アンテナ102,103を各々別個に内包する、図示しない第1及び第2のルーメンと第1及び第2のルーメンに並行して延伸する、図示しない第3のルーメンを有するシリコンゴム等の柔軟な素材にて形成されたシャフト106と、前記第3のルーメンに連接してシャフト106の後方に延伸するチューブ部材107と、このチューブ部材107の後端に接続されたコネクタ108と、シャフト106の先端部上に表示された放射線不透過性の表示109と、各マイクロ波アンテナ102,103の放射中心部をそれぞれ示す放射線不透過性の表示110,111とから構成されている。
【0057】
前記シャフト106内のマイクロ波アンテナ用ルーメンの設置位置は周方向に均等、或いは偏って設置してもよいし、またマイクロ波アンテナの本数は2本に限らず、アプリケータ101の直径が生体内への挿入または穿刺に許容できる範囲で、それ以上の複数本のマイクロ波アンテナを用いてもよい。また、マイクロ波の放射中心位置は図19(a)で示すように各マイクロ波アンテナ102,103毎にシャフト106の軸方向に対して異なる位置に設置されていてもよく、或いは全てまたは一部のマイクロ波アンテナ102,103の放射中心位置がシャフト106の軸方向に対して一致していてもよい。
【0058】
<作用>
本アプリケータ101にはマイクロ波アンテナ102,103が複数設置されているため、より強力なマイクロ波放射を実現できると共に、処置範囲を拡大することも可能となる。
【0059】
<効果>
このように本実施形態によれば、より効率的な処置が可能となる。
(第12実施形態)
<構成>
図19(b)は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第12の実施形態のアプリケータを示したものである。
【0060】
このマイクロ波アプリケータ121は前述した第10の実施形態の構成に加えて、シャフト124上に設置されたバルーン129と、前記シャフト124内を延伸して前記バルーン129と連通した図示しないバルーン用ルーメンと、このバルーン用ルーメンに連通したバルーン用チューブ130と、このバルーン用チューブ130の後端に設置され、そのバルーン管路を任意に開放、閉塞できる活栓131とを設けて構成されている。なお、バルーン129内へ供給する媒体は気体または液体のいずれを用いてもよい。
【0061】
<作用>
このアプリケータ121によれば、バルーン129を膨張させることにより管腔壁に押圧力を付加し、シャフト124を生体に固定することができるので、処置部位からアプリケータ121が位置ずれすることを防ぐことができる。
【0062】
<効果>
このように本実施形態によれば、より安全な処置が可能となる。
(第13実施形態)
<構成>
図20は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第13の実施形態のアプリケータを示したものである。
【0063】
このマイクロ波アプリケータ141は前述した第10の実施形態の構成に加えて、シャフト144上に設置されたバルーン149と、前記シャフト144内を延伸してバルーン149と連通した図示しないバルーン用ルーメンと、前記バルーン用ルーメンに連通したバルーン用チューブ150と、このバルーン用チューブ150の後端に設置されそのバルーン管路を任意に開放、閉塞できる活栓151と、前記バルーン149の表面にマイクロ波放射部が位置するように設置されたマイクロ波アンテナ142とを設けて構成されている。
【0064】
<作用>
このアプリケータ141によれば、比較的大径の生体管腔内で使用する場合にも、バルーン149を膨張させることによりアプリケータ141を固定でき、かつマイクロ波アンテナ142を生体管腔面に密着させることが可能となる。
【0065】
<効果>
このような実施形態によれば、より効果的な処置が可能となる。
(第14実施形態)
<構成>
図21は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第14の実施形態のアプリケータを示したものである。
【0066】
このマイクロ波アプリケータ161は、マイクロ波アンテナ162と、マイクロ波アンテナ162のマイクロ波放射部分を内包するように設置されたバルーン163と、バルーン163に連通したバルーン用チューブ164とから構成されている。バルーン163内には放射線不透過性の液体を充填することできるようになっている。
【0067】
<作用>
このアプリケータ161によれば、バルーン163内に放射線不透過性の液体を充填することにより、X線透視下において容易にマイクロ波放射部分を確認することが可能である。
【0068】
<効果>
このように本実施形態によれば、より容易に安全な処置が可能となる。
(第15実施形態)
<構成>
図22は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第15の実施形態のアプリケータを示したものである。
【0069】
このマイクロ波アプリケータ171は前述した第14の実施形態においてのバルーンをその軸方向長さL分だけ、アプリケータ171の軸方向へずらして設置したバルーン173を設けた。その他の構成部材は第14の実施形態と同じく構成されている。バルーン173をずらす方向はアプリケータ171の軸方向の前方または後方のいずれでもよい。図22ではバルーン173を後方へずらして設置してある。
【0070】
<作用>
このアプリケータ171によれば、バルーン173内に放射線不透過性の液体を充填することによりX線透視下において容易にマイクロ波放射部分を確認することが可能であると同時に、放射線不透過性の液体によるマイクロ波の減衰を防止することができる。
【0071】
<効果>
このように本実施形態によれば、より容易に安全な処置を効果的に行うことが可能となる。
【0072】
(第16実施形態)
<構成>
図23は本発明のマイクロ波アンテナを応用した第16の実施形態のアプリケータを示したものである。
【0073】
このマイクロ波アプリケータ181は、前述した第14の実施形態のバルーンをマイクロ波放射部を中心として等間隔に配置した2つのバルーン183,185としたものであり、その他の構成は第14の実施形態の構成部材と同じく構成されている。バルーン183,185内にはそれぞれ放射線不透過性の液体を充填することできるようになっている。
【0074】
<作用>
このマイクロ波アプリケータ181によれば、X線透視下において2つのバルーン183,185の像を確認することにより、その中間点にマイクロ波放射位置を確認できるため、バルーン像が正確な大きさで抽出されにくい場合でも容易に使用することが可能である。
【0075】
<効果>
この実施形態によれば、より容易に安全な処置を行うことが可能となる。
[付記]
前述した説明によれば、以下のような事項が得られる。
1.マイクロ波アンテナにおいて、同軸ケーブルと、この同軸ケーブルにアンテナ部を加工するために形成された凹陥部と、この凹陥部に充填される充填材と、同充填部位を被覆する被覆部材とを具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
2.前記充填材がシリコン系接着剤であり、前記被覆部材は熱収縮性部材、特に熱収縮性フッ素樹脂チューブ部材であることを特徴とする第1項に記載のマイクロ波アンテナ。
3.同軸ケーブルと、この同軸ケーブルにマイクロ波放射部を形成するために同軸ケーブルの外部導体の一部をスリット状に取り去った加工部と、この加工部に充填される充填材と、同充填部位に同軸ケーブルの外径以下の径で設置される第1の熱収縮性部材と、同熱収縮性部材の設置部位を含む近傍の外部被覆に塗布される充填材と、同充填材の塗布部位を被覆する熱収縮性部材と、前記同軸ケーブルの内部導体及び誘電体を外部導体より延伸した先端部と、同先端部を被覆する第2の熱収縮性部材と、同第2の熱収縮性部材の部位に充填される充填材とを具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
4.前記第3項のマイクロ波アンテナの構成からスリット内に設置される熱収縮性部材を取り去った構成のマイクロ波アンテナ。
5.前記スリット状に取り去った加工部の部位を被覆する熱収縮性部材が同軸ケーブル先端まで延伸したことを特徴とする第3項に記載のマイクロ波アンテナ。
6.前記マイクロ波放射部近傍の同軸ケーブル上に温度検出手段を設置したことを特徴とする第3〜5項に記載のマイクロ波アンテナ。
7.前記同軸ケーブルの内部導体を誘電体より延伸し、かつ誘電体を外部導体より延伸させた先端部と、前記同軸ケーブルの中心導体に接続される導電性金属部材と、前記先端部を被覆する熱収縮性部材と、同熱収縮性部材に充填される充填材とを具備したことを特徴とする第2項に記載のマイクロ波アンテナ。
8.前記中心導体を被覆する熱収縮性部材と、前記誘電体及び外部導体を被覆する熱収縮性部材とが別体に構成されたことを特徴とする第7項に記載のマイクロ波アンテナ。
9.尖塔形状の中心導体先端部と、尖塔形状部以外の中心導体を被覆する熱収縮性部材とを具備したことを特徴とする第8項に記載のマイクロ波アンテナ。
10.中心導体を被覆する樹脂部材の先端が尖塔形状であることを特徴とする第8項に記載のマイクロ波アンテナ。
11.前記第1〜10項に記載のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナに並行にして設置されるチューブ部材と、マイクロ波アンテナとチューブ部材を結合する部材とを具備したマイクロ波アプリケータまたはアプリケータ。
12.前記第1〜10項に記載のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナを内包する第1のルーメン及び第1のルーメンに並行して延伸する第2のルーメンを有するシャフトと、このシャフト上に設置される放射線不透過部材とを具備したことを特徴とするマイクロ波アプリケータまたはアプリケータ。
13.複数のマイクロ波アンテナと、複数のマイクロ波アンテナを包含するルーメンとを具備したことを特徴とする前記第12項に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
14.シャフト上に設置される袋状体(バルーン)と、シャフト内に設置され袋状体に連通するルーメンと、前記ルーメンに連通するチューブ部材と、前記チューブ部材の後端に設置される管路閉塞開放手段とを具備したことを特徴とする前記第12項または第13項に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
15.マイクロ波アンテナ先端部をシャフトから露出させ、マイクロ波放射部を袋状体部に設置したことを特徴とする前記第14項のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
16.前記第1〜10項のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナのマイクロ波放射部を包含する位置に設置される袋状体とを具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
17.前記第1〜10項のマイクロ波アンテナと、このマイクロ波アンテナのマイクロ波放射部を包含しない位置に設置される袋状体とを具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
18.前記袋状体が複数であることを特徴とする前記第17項に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、生体内にエネルギを放射または生体信号を受信できるマイクロ波アンテナを、容易かつ安価に構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図2】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図3】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図4】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図5】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図6】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図7】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図8】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図9】 前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図10】前記マイクロ波アンテナを製造する部分工程を示す斜視図。
【図11】本発明の第2の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図12】本発明の第3の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図13】本発明の第4の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図14】本発明の第5の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図15】本発明の第6の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図16】本発明の第7の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図17】本発明の第8の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図18】
(a)は本発明の第9の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図、(b)は本発明の第10の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図19】
(a)は本発明の第11の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図、(b)は本発明の第12の実施形態のマイクロ波アンテナを示す斜視図。
【図20】本発明のマイクロ波アンテナを応用した第13の実施形態のアプリケータ示す斜視図。
【図21】本発明のマイクロ波アンテナを応用した第14の実施形態のアプリケータ示す斜視図。
【図22】本発明のマイクロ波アンテナを応用した第15の実施形態のアプリケータ示す斜視図。
【図23】本発明のマイクロ波アンテナを応用した第16の実施形態のアプリケータ示す斜視図。
【符号の説明】
1…マイクロ波アンテナ、2…同軸ケーブル、3,4及び5…チューブ部材、6…シリコン系接着剤、7…シリコン系接着剤、8…スリット状空隙、9…シリコン系接着剤、10…シリコン系接着剤。

Claims (20)

  1. 内部導体と、前記内部導体を径方向に被覆する誘電体と、前記誘電体を径方向に被覆する外部導体と、前記外部導体を径方向に被覆する外部被覆とからなる同軸ケーブルと、
    前記外部導体にその外部導体の外表面から少なくとも前記誘電体の外表面まで達して形成された凹陥部と、
    該凹陥部内に配置された充填材と、からなるマイクロ波アンテナ。
  2. 同軸ケーブルと、
    該同軸ケーブルの外部導体の一部を取り去ってスリット状に形成した凹陥部と、
    該凹陥部内に配置された充填材と、
    前記凹陥部長さを有した部材であって前記凹陥部内に配置され、前記充填材を覆う被覆部材と、からなるマイクロ波アンテナ。
  3. 前記充填材がシリコン系接着剤であり、前記被覆部材はチューブ状の熱収縮性部材であることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ波アンテナ。
  4. 外径と長さを有する内部導体と、前記内部導体を径方向に被覆する誘電体と、前記誘電体を径方向に被覆する外部導体と、前記外部導体を径方向に被覆する外部被覆とからなる同軸ケーブルと、
    前記同軸ケーブルの前記外部導体にその外部導体の外表面から少なくとも前記誘電体まで達して設けられたスリットと、
    前記スリットの遠位端側に生じた前記外部被覆及び外部導体の端面と、前記スリットの近位端側に生じた前記外部被覆及び外部導体の端面との間に設けられ、遠位端が前記外部被覆及び外部導体の遠位端側の端面に面し、近位端が前記外部被覆及び外部導体の近位端側の端面に面する充填材と、からなるマイクロ波アンテナ。
  5. 同軸ケーブルと、
    この同軸ケーブルにマイクロ波放射部を形成するために前記同軸ケーブルの外部導体の一部をスリット状に取り去った加工部と、
    この加工部に形成される空隙内に塗布される第1の充填材と、
    この充填材の設置部位を含む近傍の外部に塗布される第1の接着材と、
    この第1の接着材の塗布部位に被覆される第1の熱収縮性部材と、
    前記同軸ケーブルの内部導体及び誘電体を前記外部導体より延伸した先端部と、
    この先端部を被覆する第2の熱収縮性部材と、
    この第2の熱収縮性部材の設置部位に充填される第2の充填材と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
  6. 前記充填材を塗布した前記加工部に前記同軸ケーブルの外径以下の径で収縮して設置される第3の熱収縮性部材を更に備えたことを特徴とする請求項5に記載のマイクロ波アンテナ。
  7. 前記第1の熱収縮性部材が前記同軸ケーブルの先端まで延伸していることを特徴とする請求項5に記載のマイクロ波アンテナ。
  8. 前記凹陥部、前記スリット、または前記加工部を含む位置の近傍に位置して、前記同軸ケーブル上に温度検出手段を設置したことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナ。
  9. 前記同軸ケーブルの内部導体をその同軸ケーブルの誘電体より延伸し、かつ前記誘電体を前記同軸ケーブルの外部導体より延伸させてなる先端部と、
    前記同軸ケーブルの内部導体に接続される導電性部材と、
    前記先端部と前記導電性部材を被覆するチューブ状の熱収縮性部材と、
    前記熱収縮性部材の先端部分に充填される充填材と、を具備したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナ。
  10. 前記内部導体を被覆する熱収縮性部材と、前記誘電体及び外部導体を被覆する熱収縮性部材とが別体に構成されたことを特徴とする請求項9に記載のマイクロ波アンテナ。
  11. 尖塔形状の内部導体先端部と、その尖塔形状部以外の内部導体を被覆する熱収縮性部材とを具備したことを特徴とする請求項9または請求項10に記載のマイクロ波アンテナ。
  12. 前記内部導体を被覆する部材の先端が尖塔形状であることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のマイクロ波アンテナ。
  13. 前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、
    このマイクロ波アンテナに並行にして設置されるチューブ部材と、
    前記マイクロ波アンテナと前記チューブ部材を結合する部材とを具備したことを特徴とするマイクロ波アプリケータまたはアプリケータ。
  14. 前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、
    このマイクロ波アンテナを内包する第1のルーメン及びこの第1のルーメンに平行して延伸する第2のルーメンを有するシャフトと、
    このシャフト上に設置される放射線不透過部材と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アプリケータまたはアプリケータ。
  15. 複数のマイクロ波アンテナと、複数のマイクロ波アンテナを包含するルーメンと、を具備したことを特徴とする請求項14に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
  16. 前記シャフト上に設置される袋状体と、
    前記シャフト内に設置され袋状体に連通するルーメンと、
    前記ルーメンに連通するチューブ部材と、
    前記チューブ部材の後端に設置される管路閉塞開放部材と、を具備したことを特徴とする請求項14または請求項15に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
  17. マイクロ波アンテナ先端部をシャフトから露出させ、前記マイクロ波放射部を前記袋状体部に設置したことを特徴とする請求項16に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
  18. 前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、
    このマイクロ波アンテナのマイクロ波放射部を包含する位置に設置される袋状体と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
  19. 前記請求項1〜12のいずれかの項に記載のマイクロ波アンテナと、
    このマイクロ波アンテナのマイクロ波放射部を包含しない位置に設置される袋状体と、を具備したことを特徴とするマイクロ波アンテナまたはアプリケータ。
  20. 前記袋状体が複数であることを特徴とする請求項19に記載のマイクロ波アンテナまたはアプリケ一夕。
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