JP4168282B2 - 簡易型定位脳手術装置、および患者頭部への当該装置の装着部位の決定に使用されるバンド - Google Patents

Description

本発明は、高血圧性脳出血、脳腫瘍、脳膿瘍、水頭症、脳嚢胞などの脳疾患に対する手術に用いられる簡易型定位脳手術装置、および患者頭部への当該装置の装着部位の決定に使用されるバンドに関する。

従来、定位脳手術装置としては、いわゆる駒井式ＣＴ定位脳手術装置（以下、単に「駒井式装置」という）が知られている（例えば、下記文献１参照）。この駒井式装置は、手術前のＣＴ撮影の段階から装置を装着する必要があるため、衛生面などに難点があった。
文献１：阿部弘、田中隆一、平川公義、菊池晴彦、坪川孝志、松本悟編集「脳神経外科疾患の手術と適応ＩＩ」朝倉書店出版１９９０年１０月１５日初版発行、２３７−２４５頁
また、下記文献２には、より簡易な構成の簡便型定位脳手術装置が提案されている。この装置は、所望の方向からの穿刺針の刺入に弧状フレームなどを必要とし、その分、構成が複雑となり、その他安全面などに難点があった。
文献２：特開平１１−１３７５６８号公報（公開日：１９９９年５月２５日。特に図１）

本発明の目的は、簡易な構成で安価な製作が可能であり、しかも、衛生的で操作性・安全性に優れた簡易型定位脳手術装置、および患者頭部への当該装置の装着部位の決定に使用されるバンドを提供することにある。
本発明の簡易型定位脳手術装置は、上記の目的を達成するため、穿刺針の先端を脳内の所定部位に案内するための案内フレームと、患者頭部に装置を固定するための固定部材をそれぞれ有し、上記案内フレームの長手方向にそれぞれ変位可能な左右の固定フレームとを備え、上記案内フレームには、上記左右の固定部材を結ぶ線上の一点に向かって穿刺針の先端を案内する複数の案内凹部が設けられていることを特徴としている。
上記の構成によれば、脳内の所定部位（病変部位）に穿刺針を案内する際に使用する案内凹部を上記複数の案内凹部の中から選択できるため、穿刺針を最適な方向から脳内へ刺入できると共に、選択した案内凹部に沿ってまず小口径の穿刺針を刺入後、同案内凹部より大口径の穿刺針を刺入することも簡単に行え、より安全性の高い脳手術が可能になる。また、異なる案内凹部から複数の穿刺針を同時に刺入することも可能である。
なお、ここで「穿刺針」とは、外筒と内筒とを有し、内筒を抜き中空にした状態でその先端より排液または吸引を行える構造のものをいい、プローベ等を含む意味である。
本発明の簡易型定位脳手術装置が、さらに次のいずれかの構成を有することは好ましい。
▲１▼ 上記案内フレームに、目盛りが付されている構成。これによって、左右の固定フレームの位置決め、および選択した案内凹部の位置の特定などが容易になる。
▲２▼ 上記案内フレームが、上記案内凹部により穿刺針を案内する際に穿刺針のぶれを防止するためのぶれ防止部材を有している構成。これによって、穿刺針を脳内に刺入するときに穿刺針のぶれを確実に防止できるので、安全性の高い装置を実現できる。
▲３▼ 上記▲２▼の構成において、上記ぶれ防止部材を、上記案内フレームの本体に対して押圧する押圧部材が設けられている構成。これによって、穿刺針のぶれをより確実に防止できる。
▲４▼ 上記左右の固定フレームの少なくとも一方に、患者頭部への装置の固定を補助するための補助固定部材が設けられている構成。これによって、患者頭部への装置の固定を確実に行える。
▲５▼ 上記▲４▼の構成において、上記補助固定部材は、患者頭部への装置の固定を補助するための補助固定部と、当該補助固定部と固定フレームとを固定部材を中心として角度自在に連結する連結部材と、当該補助固定部と当該固定部材との距離を調節する距離調節部とを備えている構成。これによって、補助固定部材による患者頭部への固定位置を調節範囲内で自由に選択できる。つまり、補助固定部材による固定可能範囲が広く、その分、より安全な固定位置を選択できる。
本発明のバンドは、上記本発明の簡易型定位脳手術装置を使用した脳手術の前に、患者頭部への装置の装着位置を決定し、その位置に目印を付すために用いられるバンドであって、患者頭部に巻かれた状態で相互に対向する位置に配される複数の目印部材を有することを特徴としており、当該目印部材は、アルミニウムもしくはその合金、ステンレス鋼、真鍮、銅、ニクロム、または、動物の骨もしくは歯の加工物を含んでいることが好ましい。目印部材が上記いずれかの材料を含む構成になっていれば、ＣＴ等により撮影したときに各目印部材の位置がドット状に鮮明に現れ、患者頭部への装置の装着位置の決定作業を容易に行える。
本発明のバンドは、本体が網目状に形成されていることが好ましく、これによって、バンドを巻いた患者頭部に対してバンドの上から目印を書き込むことができる。
本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

図１は、本発明の実施の一形態に係る簡易型定位脳手術装置の概略的構成を示す分解斜視図である。
図２は、上記簡易型定位脳手術装置を組み立てた状態の正面図および側面図である。
図３は、上記簡易型定位脳手術装置における、穿刺ガイド付フレームの本体とぶれ防止板との間に穿刺針を挿入した状態を拡大して示す図である。
図４の（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の一形態に係るマーキングバンドを構成する２本のバンドを正面および背面から見た図である。
図５は、上記２本のバンドをつなぎ合わせて得られたマーキングバンドの構成を示す図である。
図６の（ａ）〜（ｃ）は、上記マーキングバンドを用いて、術前に患者頭部にマーキングを施す作業の一工程を説明する図である。
図７の（ａ）・（ｂ）は、上記マーキングバンドを用いて、術前に患者頭部にマーキングを施す作業の一工程を説明する図である。
図８の（ａ）・（ｂ）は、ＣＴ像を概略的に描いた図であり、装置装着部位を決定する工程を説明する図である。
図９の（ａ）・（ｂ）は、上記マーキングバンドを用いて、術前に患者頭部にマーキングを施す作業の一工程を説明する図である。
図１０の（ａ）・（ｂ）は、ＣＴ像を概略的に描いた図であり、左右の装置装着部位と病変部中心点との距離を測定する工程を説明する図である。
図１１の（ａ）・（ｂ）は、術野を示す図である。
図１２は、上記簡易型定位脳手術装置の左側固定フレームの位置を設定する工程を説明する図である。
図１３は、上記簡易型定位脳手術装置を患者頭部に装着する工程を説明する図である。
図１４は、穿刺針を穿頭部位から脳内に刺入する前に最適なガイド溝を選択する工程を説明する図である。
図１５は、補助固定具によって、上記簡易型定位脳手術装置を穿刺するのに最適な位置で固定した状態を示す図である。
図１６は、ストッパー、および同ストッパーを穿刺針に取り付けた状態を示す図である。
図１７は、本発明の他の実施形態に係る簡易型定位脳手術装置の概略的構成を示す分解斜視図である。

本発明の実施形態について図１〜図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
（１）本実施形態の装置構成
図１は、本実施形態の簡易型定位脳手術装置（以下、「本装置」という）１の概略的構成を示す分解斜視図であり、図２は、本装置１を組み立てた状態の正面図および側面図である（互いに口径の異なる２本の穿刺針７１・７２も併せて同図に示される）。本装置１は、大略的に、穿刺ガイド付フレーム（案内フレーム）２と、右側固定フレーム３と、左側固定フレーム４と、補助固定具（補助固定部材）５とを備えて構成される。
穿刺ガイド付フレーム２には、穿刺針７１・７２の先端７１ａ・７２ａを脳内の病変部位（後述の使用方法の例では、血腫腔が病変部位に相当する）に導くための複数のガイド溝２１（案内凹部）と、左右の固定フレーム３・４の位置合わせ等に用いる目盛り２２とが刻設されている。目盛り２２は、中央を起点「０」としており、そこから左右５ｍｍ刻みにそれぞれ左右に１１ｃｍまで目盛り２２が付されている。
ガイド溝２１は、目盛り２２の数だけ設けられており、このうち起点「０」に位置するガイド溝２１０は、穿刺ガイド付フレーム２の長手方向である矢符Ａ方向とは垂直のＢ方向（換言すれば、後述する左右の固定針３１・４１を結んだ線Ｌと垂直に交わる方向）に向かって刻設されている。このガイド溝２１０以外のガイド溝２１の方向は、すべて、上記ガイド溝２１０の溝方向に沿って伸ばした線Ｘと左右の固定針３１・４１を結んだ線Ｌとが交わる交点Ｐに向かって刻設されている。つまり、穿刺ガイド付フレーム２上のすべてのガイド溝２１は、その溝方向に沿って線を伸ばしていくと上記交点Ｐに集約されるよう、この交点Ｐを中心として放射状に形成されている。
穿刺ガイド付フレーム２は、ガイド溝２１および目盛り２２が刻設されたその表面２ａ上に、穿刺針７１・７２の挿入時のぶれを防止するためのぶれ防止板２３（ぶれ防止部材）を有している。ぶれ防止板２３は、このぶれ防止板２３を通してガイド溝２１および目盛り２２が視認できるよう透明に形成されている。ぶれ防止板２３は、左右のねじ穴２４１に螺合するねじ２４２、コイルばね２４３（押圧部材）、ワッシャ２４４によって穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に取り付けられている。このように、ぶれ防止板２３は、本体２５との間にワッシャ２４４の厚み分の間隙を有しつつ、左右のコイルばね２４３の付勢力によって穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に押圧されている。したがって、互いに口径の異なる２本の穿刺針７１・７２のいずれを本体２５とぶれ防止板２３との間に挿入したときにも、それぞれの穿刺針７１・７２は挟持され、確実にぶれを防止できる。
図３は、穿刺ガイド付フレーム２の本体２５とぶれ防止板２３との間に穿刺針７１を挿入した状態を拡大して示す図である。同図に示すように、穿刺針７１は、本体２５とぶれ防止板２３とに挟持され、確実にガイド溝２１に沿って挿入される。したがって、挿入時の穿刺針７１のぶれを防止し、穿刺針７１の先端７１ａを確実に脳内の病変部位まで到達させることができる。尚、図３では、説明の便宜上、目盛り２２は省略されている。
再び図１および図２を参照して、穿刺ガイド付フレーム２の一端部２６および他端部２７はテーパ状に（つまり、表面２ａから裏面２ｂに向かって広がるように）形成されており、穿刺ガイド付フレーム２の本体２５はその断面がほぼ台形形状となっている。この台形形状に嵌合するように、左右の固定フレーム３・４には凹部３２・４２が形成されている。したがって、固定フレーム３・４の凹部３２・４２を穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に嵌合させ、摺動（スライド）させることによって、固定フレーム３・４は穿刺ガイド付フレーム２の長手方向（つまり、矢符Ａ方向）に沿って自由に移動可能な構成になっている。
左右の固定フレーム３・４を穿刺ガイド付フレーム２上のある位置に固定するときは、その位置で固定フレーム３・４の裏側３３・４３から固定ねじ３４・４４を締め付けることによって容易に固定される。つまり、固定ねじ３４・４４が固定フレーム３・４のねじ穴３５・４５を貫き、穿刺ガイド付フレーム２の裏側２ｂに圧接されることにより、固定フレーム３・４はその位置で容易に固定される。
図１に示すように、左右の固定フレーム３・４の凹部３２・４２には、さらにほぼ矩形状の凹部３８・４８（凹部であって、裏側３３・４３まで貫通するものではない）が形成されており、これら矩形凹部３８・４８にはすべり止め部材３９・４９が嵌め込まれるようになっている。すべり止め部材３９・４９は、ほぼ平板状に形成されているが、左右から中央に向かってわずかに傾斜しており、矩形凹部３８・４８に嵌め込まれた状態で、すべリ止め部材３９・４９の中央部が凹部３２・４２の表面からわずかに突出するように形成されている。これにより、穿刺ガイド付フレーム２上に一旦固定された固定フレーム３・４の容易な移動を防止し、たとえ固定ねじ３４・４４が緩んだ場合であっても、固定フレーム３・４の容易な位置ずれを防止するようになっている。
左右の固定フレーム３・４は、その端部に固定針（固定部材）３１・４１を有している。固定針３１・４１は、患者頭部に本装置１を装着するためのものであり、後述する装置装着部位Ｃｒ・Ｃｌにて患者の頭蓋骨に固定される（図１４参照）。
右側固定フレーム３の固定針３１の反対側には雄ねじ３７が形成されており、この雄ねじ３７を介して右側固定フレーム３に補助固定具５を取り付けることができる。補助固定具５は、３点固定によって患者頭部への装置１の装着を補助するためのものである（図１５参照）。補助固定具５は、補助固定針（補助固定部）５１と、連結アーム（連結部材）５２と、位置固定用つまみ５３とを有している。補助固定針５１は、ねじ部５１１とつまみ部５１２とを有しており、ねじ部５１１は、連結アーム５２のねじ穴５２１に螺着されている。したがって、つまみ部５１２を回すことにより、補助固定針５１の先端５１ａを矢符Ｃ方向（矢符Ａ方向と平行な方向）に移動可能な構成になっている。
連結アーム５２の一端部には、連結アーム５２の長手方向に沿って横長の開口部５２２が設けられている。この開口部５２２に上記雄ねじ３７が遊挿された状態で、この雄ねじ３７に螺合する位置固定用つまみ５３を回し締め付けることによって、連結アーム５２は右側固定フレーム３に固定される。よって、位置固定用つまみ５３を緩めた状態で、連結アーム５２の右側固定フレーム３に対する角度θ、および固定針３１と補助固定針５１との距離Ｅを所望の状態に設定した後、位置固定用つまみ５３を締め付けることで簡単に角度θおよび距離Ｅを調節できる。つまり、位置固定用つまみ５３と開口部５２２とは、角度θおよび距離Ｅを調節する調節部の役割を有している。
左右の固定フレーム３・４には、それぞれ頭皮表面移行線３６・４６が刻設されている。この頭皮表面移行線３６・４６は、装置装着部位Ｃｒ・Ｃｌの頭皮表面の位置に合わせて固定フレーム３・４の位置を設定するために用いるものであり、その具体的な使用方法については後述する。
本装置１は、穿刺ガイド付フレーム２の本体２５、左右の固定フレーム３・４、補助固定具５ともステンレス鋼からなっている。ぶれ防止板２３については、透明とするため、アクリル樹脂を材料に使用している。
（２）本実施形態のバンドの構成
次に、上記装置１を使用した脳手術を施す前に、患者頭部への装置１の装着位置を決定し、その位置をマーキングするために用いられるマーキングバンド６について説明する。このマーキングバンド６は、図４および図５に示すように、２本のバンド６１・６２を組み合わせて構成されており、これら２本のバンド６１・６２の両端をそれぞれ布製テープ６３・６４でつなぎ合わせることにより、患者頭部に輪状に巻かれる（図６（ｃ）参照）。布製テープ６３・６４は、いわゆるマジックテープ（登録商標）であり、両者は着脱自在に噛み合わせることができるようになっている。布製テープ６３・６４は、２本のバンド６１・６２の本体６５に縫い付けられており、このうち布製テープ６３は、本体６５に沿って横長に形成されており、患者頭部の大きさに合わせてマーキングバンド６の輪の長さを容易に調節できるようになっている。また、布製テープ６３が縫い付けられた本体６５の裏側には、強度付与とすべり防止のため、補強用の布地６６が縫い付けられている。
２本のバンド６１・６２には、それぞれ等間隔に６本のマークスティック（目印部材）６７が設けられている。これらマークスティック６７は、ＣＴ等を利用して患者頭部への装置１の装着位置を決定するために用いられるものであり、その具体的な使用方法については後述する。マーキングバンド６は、２本のバンド６１・６２に設けられた各６本のマークスティック６７が相互に対向する位置に配されるように、患者頭部に巻き付けられる。各マークスティック６７の長さは約５ｃｍであり、柔軟性を有するアルミニウム合金を材料に用いた金属棒からなっている。このような材料を用いることにより、ＣＴ等により撮影したときに各マークスティック６７の位置が鮮明なドットとして写真上に現れる（図８（ａ）（ｂ）参照）。
２本のバンド６１・６２は、患者頭部に巻き付けた状態でマーキングバンド６の上から患者頭部に目印を施せる（マークを書き込める）ように、その本体６５が網目（メッシュ）状に形成されている。また、マーキングバンド６に一定の強度を付与し、マークスティック６７の本体６５への挿入を容易にするため、２本のバンド６１・６２の中央部分６８には、網目状の材料が二重に形成されている。この網目状の材料は、強度を考慮し、天然繊維ではなく、合成繊維が使用されている。
（３）本実施形態の装置およびバンドの使用方法
次に、上記装置１およびマーキングバンド６の使用方法の一例について、脳内血腫の吸引手術における、術前のマーキング時と手術時とに分けて説明する。
Ａ．術前のマーキング時
〔手順Ａ−１〕 予め診断のため施行した（または術前評価のため施行した）脳ＣＴから脳内血腫の最大径がどのスライスかがわかっている。このスライスがＯＭ ｌｉｎｅ（眼球と外耳道とを結ぶ線）から何ｃｍ上方か（または下方か）を読み取っておく。これをＸｃｍとする（図６（ａ）（ｂ）参照）。
〔手順Ａ−２〕 患者の頭部（予め全剃毛必要）にＯＭ ｌｉｎｅを想定しマークする。さらに、このＯＭ ｌｉｎｅに平行にＸｃｍ上方（または下方）にもマーク（ラインＸと称する）を書き入れる（図６（ａ）（ｂ）参照）。このラインＸは、必ずしも正確に頭部に書き入れなくてもよい。マーキングバンド６のマークスティック６７は、上下合計５ｃｍをカバーするからである。
〔手順Ａ−３〕 マーキングバンド６は、２本のバンド６１・６２に分かれた状態で、また、マークスティック６７が取り付けられていない状態で保管されている。そこで、まず２本のバンド６１・６２にマークスティック６７を取り付け、その後、図６（ｃ）に示すように、ラインＸを中心に患者頭部にマーキングバンド６を巻き付ける。
〔手順Ａ−４〕 患者をＣＴ室に移動し、患者頭部をＣＴガントリー内に固定する。このとき、後の手順Ａ−７にて患者頭部にビームを照射できるよう、マーキングバンド６がＣＴガントリー備え付けのバンドによって隠れないように注意する。
〔手順Ａ−５〕 ＣＴ撮影を施行する。
〔手順Ａ−６〕 撮影の結果、ＣＴモニター上で血腫が最大に映っているスライス（これをターゲットスライスといい、以下「Ｔスライス」と称する）に注目する。
〔手順Ａ−７〕 上記Ｔスライス（例えば１０スライス目）に一致したビームを、放射線技師に依頼する等してＣＴガントリーから患者頭部に照射し、ビームが当たっているライン（ラインＴと称する）をマーキングバンド６上からマジックペン等で頭部に写し取る。前述のように、マーキングバンド６は網目状（メッシュ）になっているので、マジックペン等のインクが頭部に容易に浸透する（図７（ａ）（ｂ）参照）。
〔手順Ａ−８〕 モニター上のＴスライスには、脳断面の両側に図８（ａ）に示すような目印となる６つの点（プロットと称する）８がそれぞれ付されている。これらのプロット８は、マークスティック６７の断面が写ったものであり、各プロット８の位置は、正確にマークスティック６７の位置を反映している。そこで、左右の任意のプロット８を結ぶ直線が血腫Ｈの中心を通る組み合わせのうち、装置１を装着した際、最も安定しそのプロット８の直下に障害となる構造物がない組み合わせを選択する。これにより、選択されたプロット８を例えば右側がａ番目、左側がｂ番目とし、各々Ｒａ、Ｌｂと称する（図８（ｂ）参照）。
〔手順Ａ−９〕 選択されたプロット８に対応するマークスティック６７が左右前から何番目かを、例えば（Ｒ，Ｌ）＝（ａ，ｂ）のように記録する。この後すぐに選択されたプロット８に対応するマークスティック６７の位置を患者頭部にマジックペン等で写し取っておく。手順Ａ−７で写し取ったＴスライスのラインとこのマークスティック６７との交点（Ｃｒ，Ｃｌ）が装置１の装着部位となる（図９（ａ）（ｂ）参照）。
〔手順Ａ−１０〕 患者へのマーキングが済むと、後はゆっくりＣＴモニター上で計測を行う。計測は、Ｒａ−Ｌｂ間にラインを入れ、血腫中心（Ｈｃと称する）との距離（右出血の場合はＲａ−Ｈｃ間、左出血の場合はＬｂ−Ｈｃ間）をモニター上で計測し記録する（図１０（ａ）（ｂ）参照）。各距離は、モニター上でコンピュータ計算により求める。
このとき、Ｒａ−Ｌｂ間、Ｒａ−Ｈｃ間、Ｌｂ−Ｈｃ間距離をそれぞれ求めておくと、装置１を装着するときに固定フレーム３・４を締めすぎたり緩めすぎたりせずに、求めた距離に応じて調節が可能である。これでマーキングの一連の作業は終了する。
なお、上記マーキングバンド６はトルエン等で洗浄することにより再利用可能である。
Ｂ．手術時
〔手順Ｂ−１〕 装置１の本体一式および専用穿刺針７１・７２は予めガス滅菌またはオートクレーブなどで滅菌を施しておく。この時点では、装置１はまだ組み立てられていない。
〔手順Ｂ−２〕 手術台上で患者の手術体位をとり、頭部を固定後、装置装着部位（Ｃｒ，Ｃｌ）と穿頭部位とを含む領域である術野（斜線内側の領域）Ｊをイソジン消毒する（図１１（ａ）（ｂ）参照）。そして、ドレーピング後、この術野Ｊが見えるように覆布を行う。
〔手順Ｂ−３〕 穿頭部位の皮膚切開、穿頭、硬膜切開を行う。
〔手順Ｂ−４〕 ここで、清潔下で装置１を組み立てる。組み立てられた状態の装置１が図２に示される。
〔手順Ｂ−５〕 次に、Ｒａ−Ｈｃ間（またはＬｂ−Ｈｃ間）距離に合わせて、目盛り２２上の「０」点から固定フレーム３（または４）上の頭皮表面移行線３６（または４６）までの距離を設定する。このとき、固定フレーム３（または４）をスライドさせて位置を定め、その位置での固定は固定ねじ３４（または４４）で行う。また、距離を設定する固定フレーム３（または４）は、手術側と一致させる。
図１２には、左出血の場合に、左側固定フレーム４を矢符Ｋ方向にスライドさせ、Ｌｂ−Ｈｃ間の距離（この例では８．５ｃｍ）に合わせて、目盛り２２上の「０」点から頭皮表面移行線４６までの距離を設定する例が示される。
上記のように左側固定フレーム４を一定位置で固定した場合、その位置は手術終了時まで固定したままで、患者頭部に装置１を装着する際は、次に記すように反対側の右側固定フレーム３をスライドさせて行う。
〔手順Ｂ−６〕 反対側の右側固定フレーム３を矢符Ｍ方向にスライドさせて患者頭部に印してあるＣｒ点、Ｃｌ点に固定針３１・４１をあてがい、骨に十分固定されるまで硬く締め付けた後、右側固定フレーム３を固定ねじ３４によりその位置で固定する（図１３参照）。
〔手順Ｂ−７〕 次に、穿刺ガイド付フレーム２上のどのガイド溝２１を使って穿刺するかを決定するために、穿頭部位まで装置１全体をＣｒ点、Ｃｌ点を軸に回転させて穿刺針７１を任意のガイド溝２１に挿入しながら穿頭部位に最適のガイド溝２１の位置を調べる（図１４参照）。この時点ではまだ穿刺は行わない。
〔手順Ｂ−８〕 穿頭部位に最適のガイド溝２１の位置を目盛り２２上の「０」点から５ｍｍ単位で読み取り、これをＳｘとする。
〔手順Ｂ−９〕 下記の穿刺距離早見表からＳｘに対応した穿刺深度Ｄを読み取る。

表中、各欄の左側が目盛り２２上の「０」点からの距離Ｓｘであり、右側が各Ｓｘに対応する穿刺深度Ｄである。Ｓｘ＝０ｍｍのときの穿刺深度Ｄは、ほぼ穿刺ガイド付フレーム２の前面上縁から固定針３１・４１までの距離Ｆに相当する。
〔手順Ｂ−１０〕 穿刺深度Ｄの値を大小２本の専用穿刺針７１・７２に絹糸７３などでマーキングしておく（図１５参照）。穿刺針７１・７２には１ｃｍ刻みに目盛りが施してあるので、この作業は容易に行うことができる。
尚、図１６に示すように、絹糸７３の代わりに、専用のストッパー７４を使用して穿刺深度Ｄの位置をマーキングしてもよい。このストッパー７４は、穿刺針挿入孔７４１、位置合せ用突起部７４２、位置固定用つまみ７４３を備えた構成である。穿刺針挿入孔７４１には穿刺針７１・７２が挿入され、穿刺針７１・７２の口径に応じて、穿刺針挿入孔７４１の口径も穿刺針７１用と穿刺針７２用とで異なっている。位置合せ用突起部７４２の先端を穿刺深度Ｄの位置に合わせた後、位置固定用つまみ７４３を回し込んでいくと、軸の先端が穿刺針挿入孔７４１に差し入れられ、ストッパー７４はその位置で固定・装着される。これにより、マーキングは簡単に完了する。図１６に示すように、５ｃｍ刻みに太線の目盛りが施してある穿刺針７１・７２を使用すると、位置合わせはさらに容易に行える。
〔手順Ｂ−１１〕 装置１を穿頭部位近くに回転させ、小口径の専用穿刺針７１を手順Ｂ−８にて決定したガイド溝２１に沿って試験挿入する。この時点では、まだ脳には穿刺しない。そして、図１５に示すように、穿刺するのに最適な位置で装置１を補助固定針５１で頭部にしっかり固定する（３点固定）。
〔手順Ｂ−１２〕 小口径の専用穿刺針７１を手順Ｂ−８にて決定したガイド溝２１に沿って、穿刺針７１に予めマークしておいた深度まで（穿刺針７１の絹糸７３が穿刺ガイド付フレーム２の前面上縁に達するまで、あるいは、ストッパー７４の位置合せ用突起部７４２の先端がぶれ防止板２３の上縁に達するまで）実際に挿入した後、穿刺針７１の内筒を抜去する。
〔手順Ｂ−１３〕 注射器を穿刺針７１に取り付け、少量の血腫を吸引して穿刺針７１の先端が血腫腔の中にあることを確認できたら、穿刺針７１の外筒を抜去する。これにて血腫腔に達するトラクトが形成される。
〔手順Ｂ−１４〕 次に、大口径の専用穿刺針７２を同ガイド溝２１に沿って穿刺針７２に予めマークしておいた深度まで実際に挿入した後、穿刺針７２の内筒を抜去する。それから約１０ｃｃの注射器（大きさは特に限定されないが、大きすぎると急激に血腫を吸引してしまい、再出血の危険がある）を穿刺針７２に取り付け、ゆっくりと予定された血腫量だけ吸引する。
〔手順Ｂ−１５〕 吸引が終了したら、穿刺針７２の外筒を抜去する。装置１を頭部から取り外し、穿頭部位の閉創を行い、手術は終了する。
（４）本実施形態の変更態様
以上、本実施形態の装置１およびマーキングバンド６の構成並びにその使用方法について説明したが、上記使用方法はあくまで一例であって、使用方法がこれに限定されるものではない。例えば、本装置１の用途は、血腫・出血の吸引に限らず、脳脊髄液の吸引、抗生物質の注入、ウロキナーゼによる血腫溶解、生理食塩水による洗浄、など他の用途に使用するものであってもよい。
また、上記使用方法は、穿刺針７１・７２を脳内の病変部位に案内するものであったが、本装置１は、このような穿刺針７１・７２以外の器具、例えば、脳手術において脳内の病変部位に到達させることが必要な（シリコン）チューブ等を脳内に案内する場合に使用するものであってもよい。
本発明の装置およびバンドの構成についても上記構成に限定されるものではなく、以下に述べるように、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
〔４−Ａ〕装置の変更態様その１
図１７は、本発明の他の実施形態に係る簡易型定位脳手術装置１００（以下、単に「装置１００」という）の概略的構成を示す分解斜視図である。尚、説明の便宜上、上記装置１の構成と共通する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
装置１００においては、左右の固定針締付つまみ３１１・４１１によって固定針３１・４１が両側から締め付けられる構成になっている。即ち、固定針３１・４１の軸３１２・４１２の外周に雄ねじ部、固定フレーム３・４の嵌合孔３１３・４１３の内周に雌ねじ部が設けられ、両者がねじ結合され、さらに、固定針締付つまみ３１１・４１１が軸３１２・４１２の後端に取り付けられた構成になっている。したがって、固定針締付つまみ３１１・４１１を回し込んでいくと、固定針３１・４１が内側に締め付けられ、患者頭部に本装置１００をしっかりと固定できる。具体的な固定方法は例えば以下のとおりである。
まず、固定針締付つまみ３１１・４１１を回して、固定針３１・４１を最も広げた状態、換言すれば、固定針３１・４１の翼状板３１４・４１４が固定フレーム３・４に最大限密着した状態にしておく。この状態で、前記の手順Ｂ−６と同様に、Ｃｒ点、Ｃｌ点に固定針３１・４１をあてがい、両手で固定フレーム３・４を患者皮膚に対し垂直に強く押し付け、骨に固定針３１・４１がしっかりと食い込んだ状態で、固定フレーム３・４のうち病側（手術側）でないほうのフレームを固定ねじ３４（または４４）で固定する。病側のフレームは前述と同様に事前に位置決めされ固定されているが、このとき固定ねじ３４（または４４）が緩んでいないか再度確認してもよい。固定ねじ３４・４４のつまみは、操作性向上のため、図１７に示すように比較的径の大きな形状に形成されている。
次に、固定を強化するため、病側でないほうの固定針締付つまみ３１１（または４１１）で締め付け微調整する。このとき病側の固定針締付つまみは基本的に触らないようにする。計測した値がずれる恐れがあるからである。つまり、病側の固定針の翼状板が本来の皮膚表面より内側に食い込んでしまわないように留意する。もし、病側の固定針の翼状板が本来の皮膚表面より外側に明らかに飛び出している場合は、再度固定フレームを押し付けて固定するか、あるいは、病側の固定針締付つまみで微調整を行ってもよい。
このように固定針締付つまみ３１１（または４１１）で締め付け微調整することによって患者頭部への本装置１００の固定を容易に強化できる。その後、前記のＢ−１１と同様に、補助固定針５１によって本装置１００を患者頭部に３点固定する。補助固定針５１の患者頭部への固定は、つまみ部５１２および位置固定用つまみ５３を操作することにより行う。位置固定用つまみ５３はこの操作まで少し緩んだ状態にしておき、最後に締め付けるようにするとよい。図１７に示すように、本装置１００においては、位置固定用つまみ５３と連結アーム５２との間にワッシャ５４が設けられ、位置固定用つまみ５３は、操作性向上のため、比較的径の大きな形状に形成され、軸３１２の軸長は雄ねじ３７より長形状に形成されている。
また、装置１００と装置１とは以下の点でも構造上相違するものになっている。
▲１▼ 装置１００は、ぶれ防止板２３以外、チタンまたはチタン合金からなる。術中に装置を装着した状態でＭＲＩを使用して断層画像を撮る場合が想定されるが、装置材料にチタン合金などを使用することで、装置装着による画像への悪影響を低減できる。
▲２▼ ぶれ防止板２３の材料には．オートクレーブ滅菌に適したポリカーボネートが使用されている。また、ぶれ防止板２３の左右の穴２４５は、正円形ではなく横長の長円形に形成されている。これは、ねじ２４２によりぶれ防止板２３を穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に取り付けた状態で滅菌処理した場合に、ぶれ防止板２３の変形（たわみ）を防止するためである。
▲３▼ ねじ２４２の頭が、固定針３１・４１の翼状板３１４・４１４、および固定針締付つまみ３１１・４１１取り付け用のナット３１５・４１５と同一の六角形状に形成されている（ナット４１５は図示せず）。これは、レンチ等の一つの工具によって、各部材の締め付け・取り外しができるようにするためである。
〔４−Ｂ〕装置の変更態様その２
さらに、上記装置１・１００に以下の変更を加えてもよい。
装置１・１００においては、案内凹部として穿刺ガイド付フレーム２上にガイド溝２１が刻設される構成であったが、各ガイド溝２１の数・深さ・幅・長さ・断面形状等については、穿刺針７１・７２を溝に沿って案内できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、穿刺ガイド付フレーム２上に設けるガイド溝２１の数は、上記実施形態の構成より少ない数であってもよい。また、上記実施形態においては、穿刺針７１・７２の外筒の口径（直径）がそれぞれ２ｍｍと３ｍｍのものを使用したが、この場合、各ガイド溝２１の深さは、約０．６ｍｍ〜１．４ｍｍ程度とすることが好ましく、各ガイド溝２１の幅は、約１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましい。このように、各ガイド溝２１の好ましい深さ及び幅は、使用する穿刺針７１・７２の口径などによっても異なり、特に限定されるものではない。
各ガイド溝２１の長さについても、特に限定されるものではないが、穿刺針７１・７２を確実に案内するため、及び扱いやすさ等を考慮して、中央のガイド溝２１０の長さは、約３ｃｍ〜６ｃｍ程度に設定することが好ましい。
上記実施形態においては、作製の容易性などから各ガイド溝２１の断面形状を逆三角形状としたが、特にこれに限定されるものではない。ただし、各ガイド溝２１の断面を円弧状とすると、穿刺針７１・７２が溝深く入ってしまい、穿刺針７１・７２に対する押圧が弱くなるため、ガイド溝２１の断面は多角形状であることが好ましい。
また、穿刺ガイド付フレーム２上にガイド溝２１を刻設する代わりに、穿刺ガイド付フレーム２上に複数の壁面を突設させることにより、本発明の案内凹部を設ける構成としてもよい。つまり、上記ガイド溝２１の代わりに複数の壁面を突設させ、互いに隣接する壁面と壁面との間を本発明の案内凹部として、この凹部に沿って穿刺針７１・７２を挿入する構成としてもよい。
目盛り２２は、穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に刻設される構成であったが、印字などによってぶれ防止板２３上に目盛り２２を表示するような構成であってもよい。また、ガイド溝２１をぶれ防止板２３上（穿刺ガイド付フレーム２の本体２５と面する側）に刻設するような構成であってもよい。
ぶれ防止板２３は、押圧部材としてのコイルばね２４３によって穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に押圧される構成であったが、押圧部材はコイルばね２４３に限られず、ゴム、板バネなどの他の弾性部材であってもよい。
上記装置１・１００においては、固定フレーム３・４の凹部３２・４２を穿刺ガイド付フレーム２の本体２５に嵌合させ、摺動（スライド）させる構成であったが、他の構成（例えば、歯車とラックとの噛み合せなど）によって、固定フレーム３・４をスライドさせることとしてもよい。また、固定フレーム３・４は、穿刺ガイド付フレーム２の長手方向に変位可能であり、穿刺ガイド付フレーム２上の所望の位置で固定可能なものであれば、特にスライドさせる構成でなくてもよい。
補助固定具５は、右側固定フレーム３に取り付けられた構成であったが、左側固定フレーム４に取り付けられる構成であってもよいし、左右両方に設けてもよい。
患者頭部に装置１・１００を固定する固定部材として固定針３１・４１を備えた構成であったが、接着剤や吸盤等を用いて固定フレーム３・４の端部を患者頭部に固定する構成としてもよい。この場合、固定フレーム３・４の端部と接着剤等により患者頭部に固定された部分とを軸により連結する構成とすれば、当該軸を中心に装置１・１００全体を穿頭部位まで回動させることが可能である。
本装置１・１００の材料も特に限定されるものではなく、ステンレス鋼・チタン（合金）以外の金属またはプラスチック等を材料に用いてもよく、滅菌処理に適した材料が好ましい。ぶれ防止板２３についても、アクリル樹脂・ポリカーボネート以外の材料を使用してもよい。
さらに、各部材の形状・大きさ・長さ等はそれぞれ適した形状・大きさ・長さ等に設計変更してもよい。例えば、固定針３１・４１および補助固定針５１の先端形状・大きさ等は適した形状・大きさ等に任意に設計変更してもよいし、補助固定針５１のねじ部５１１の軸長を適した長さに変更してもよい。また、補助固定針５１の先端５１ａが、ねじ部５１１の軸の回転と連動して回動しないような構成としてもよい。このような構成とすることで、補助固定針５１により本装置１・１００を３点固定するときに、補助固定針５１の先端５１ａが覆布等を巻き込むことを防止できる。
〔４−Ｃ〕バンドの変更態様
前記マーキングバンド６は、２本のバンド６１・６２にそれぞれマークスティック６７を６本ずつ、合計１２本のマークスティック６７を有する構成であったが、マークスティック６７の本数はこれに限定されるものではない。なお、マークスティック６７の本数が少ないと、前記手順Ａ−８にて左右のプロット８を選択する際に適当なプロット８が選択できずＣＴ撮り直しの必要が生ずるおそれがある。一方、マークスティック６７の本数が多いと、前記手順Ａ−９にて選択されたプロット８に対応するマークスティック６７の位置に印を付ける際に間違う可能性が高くなるため、マークスティック６７の本数は、左右にそれぞれ３〜８本程度とすることが好ましく、４〜７本程度とすることがより好ましい。
目印部材であるマークスティック６７は、アルミニウム合金からなり、このアルミニウム合金におけるアルミニウム含有比は９９．７７％であり、他にチタン、鉄、シリコンを構成成分に含むものであるが、アルミニウム合金を使用した場合のアルミニウム含有比は特に限定されるものではない。もつとも、頭部表面に沿わせて配置できる程度の柔軟性をマークスティック６７に持たせるためには、アルミニウム含有比が高いもの（例えば、７０％以上）が好ましい。
マークスティック６７を構成する金属棒（金属線であってもよい）としては、アルミニウム合金以外に、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮、銅、ニクロムなど、Ｘ線透過性が低く、ＣＴ等で撮影したときにアーチファクトの少ない金属であれば、いずれの金属またはその合金を使用してもよい。また、Ｘ線透過性が低く、ＣＴ等で撮影したときにアーチファクトの少ない材料であれば、金属以外の材料を使用してもよく、例えば動物の骨もしくは歯の加工物（象牙、人骨、魚骨など）等の使用が考えられる。
また、マークスティック６７は、上記以外の材料を含むものであってもよく、例えば、上記いずれかの金属からなる金属棒（または金属線）を絶縁材で被覆した構成としてもよい。
マークスティック６７の長さは約５ｃｍであり、マークスティック６７の間隔は約２ｃｍであったが、特にこれに限定されるものではない。マークスティック６７は細棒状に形成されているが、細すぎるとバンド本体６５への挿入が困難となる。一方、金属棒を太く形成するとアーチファクトが出やすくなるため、マークスティック６７の断面口径は約１ｍｍ〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。つまり、マークスティック６７の材料と太さは、患者頭部に押し付けるだけで形状が頭部表面にほぼ密着するような弾力を備え、かつ柔らかすぎない素材であること、さらに、Ｘ線透過性が低くＣＴ撮影時アーチファクトを生じにくい材料と太さであることが好ましい。
マーキングバンド６を構成する２本のバンド６１・６２は、布製テープ６３・６４によってつなぎ合わせる構成であったが、これに限らず、紙テープなど他の手段を用いて２本のバンド６１・６２をつなぎ合わせる構成としてもよい。
２本のバンド６１・６２の材料については特に限定されるものではないが、長手方向に伸縮性を有するとマークスティック６７の位置がずれて正確なマーキングができなくなるおそれがあるため、長手方向の伸縮性が低い材料が好ましい。また、患者頭部にフイットして巻きつけることができるよう柔軟性を有する材料が好ましい。
（５）本実施形態の利点
本実施形態の装置１の従来技術に対する利点について、以下、いわゆる駒井式装置に対する利点と特開平１１−１３７５６８号公報に開示の装置に対する利点とに分けて説明する。
〔５−Ａ〕駒井式装置に対する利点
▲１▼ 駒井式装置の場合、ＣＴ撮影の段階から装置を装着する必要があるが、本装置１の場合は、ＣＴ撮影時には装置１装着の必要はなく、ＣＴ撮影後の手術室において装置１を装着すればよい。このため、滅菌下においてのみ本装置１を取り扱うことになるため、衛生的であり、感染の可能性が極めて少ない。
▲２▼ また、手術室において麻酔下で本装置１を装着することになるため、患者に対する苦痛が少ないものになっている。
▲３▼ 簡易な構成であるため、装置１の組み立てが容易であり、その分、手術時間を短縮でき、手術侵襲が少ないものになっている。また、手術中、呼吸不全など患者にトラブルが発生した際、装置１の脱着が容易であるため対処が早い。
〔５−Ｂ〕特開平１１−１３７５６８号公報に開示の装置に対する利点
▲１▼ 穿刺ガイド付フレーム２上のガイド溝２１によって、穿刺針７１・７２の先端７１ａ・７２ａを脳内の病変部位に導く構成になっているため、穿刺操作に弧状フレームの如き他の部材が不要である。その分、操作が容易であり、操作性に優れたものになっている。また、弧状フレームの如き曲線部材が不要になるため、消毒が容易になり衛生的であるし、より簡素化され安価なコストで製作できる。
▲２▼ 互いに口径の異なる穿刺針７１・７２のいずれを脳内に刺入する場合にも、穿刺針７１・７２は、穿刺ガイド付フレーム２の本体とぶれ防止板２３とによって挟持され、確実にぶれを防止できる。したがって、組織の破壊を最小限にとどめ、再出血を防止する安全性の高い装置構成になっている。また、このように口径の異なる複数の穿刺針７１・７２を案内できる構成になっているため、まず細い穿刺針７１で血腫腔に到達しトラクト（道筋）を設け、このトラクト内に同装置１を用いて血腫吸引用穿刺針７２を刺入するといった使用が可能になる。このような手術は、再出血が生じにくく、周辺脳組織にも優しいので、この点からも安全性に配慮した装置構成になっている。
▲３▼ 補助固定具５は、簡易な構成でありながら、簡単に角度θおよび距離Ｅを調節でき、補助固定針５１による患者頭部への固定位置を調節範囲内で自由に選択できるようになっている。つまり、補助固定針５１による固定可能範囲が広く、その分、より安全な固定位置を選択できる。、
▲４▼ 主要な部材はほぼ直線状に形成されており その分、安価に製作でき、滅菌等を確実に行え衛生的である。
尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、次に記載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができる。

産業上の利用の可能性

本発明は、以上のように、高血圧性脳出血、脳腫瘍、脳膿瘍、水頭症、脳嚢胞などの脳疾患に対する手術に用いられる簡易型定位脳手術装置、および患者頭部への当該装置の装着部位の決定に使用されるバンドに関するものであり、脳内血腫・脳内出血の吸引手術のほか、脳脊髄液の吸引、抗生物質の注入、ウロキナーゼによる血腫溶解、生理食塩水による洗浄など様々な脳手術に使用できる。

Claims (9)

1. 穿刺針の先端を脳内の所定部位に案内するための案内フレームと、
   患者頭部に装置を固定するための固定部材をそれぞれ有し、上記案内フレームの長手方向にそれぞれ変位可能な左右の固定フレームとを備え、
   上記案内フレームには、上記左右の固定部材を結ぶ線上の一点に向かって穿刺針の先端を案内する複数の案内凹部が設けられていることを特徴とする簡易型定位脳手術装置。
2. 上記案内フレームには、目盛りが付されていることを特徴とする請求項１記載の簡易型定位脳手術装置。
3. 上記案内フレームは、上記案内凹部により穿刺針を案内する際に穿刺針のぶれを防止するためのぶれ防止部材を有していることを特徴とする請求項１または２記載の簡易型定位脳手術装置。
4. 上記ぶれ防止部材を、上記案内フレームの本体に対して押圧する押圧部材が設けられていることを特徴とする請求項３記載の簡易型定位脳手術装置。
5. 上記左右の固定フレームの少なくとも一方に、患者頭部への装置の固定を補助するための補助固定部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の簡易型定位脳手術装置。
6. 上記補助固定部材は、患者頭部への装置の固定を補助するための補助固定部と、当該補助固定部と固定フレームとを固定部材を中心として角度自在に連結する連結部材と、当該補助固定部と当該固定部材との距離を調節する距離調節部とを備えていることを特徴とする請求項５記載の簡易型定位脳手術装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の簡易型定位脳手術装置を使用した脳手術の前に、患者頭部への装置の装着位置を決定し、その位置に目印を付すために用いられるバンドであって、患者頭部に巻かれた状態で相互に対向する位置に配される複数の目印部材を有することを特徴とするバンド。
8. 上記目印部材は、アルミニウムもしくはその合金、ステンレス鋼、真鍮、銅、ニクロム、または、動物の骨もしくは歯の加工物を含んでいることを特徴とする請求項７記載のバンド。
9. 本体が網目状に形成されていることを特徴とする請求項７または８記載のバンド。

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