JP4744284B2 - Chiryoko - Google Patents

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本発明は、凍結治療に使用する治療装置の治療子(治療具)に関する。 The present invention relates Chiryoko (treatment device) of the treatment device for use in cryotherapy.

医療装置の中には、被検体の体内に侵入具を侵入(穿刺を含む)させる装置がある。 Some medical devices, there is an apparatus to penetrate the penetration device in the body of the subject (including the puncturing). 例えば胃カメラ、監視用光ファイバー、組織を切り取って採取する採取具、特定の部位に薬剤を注入する注入具、病巣部位に熱や電磁場などのエネルギーを照射して治療を行う治療具などがある。 For example gastroscope, monitoring optical fibers, collecting tool for collecting cut tissue, injection tool for injecting medication to a specific site, and the like therapeutic device for performing treatment by irradiating an energy of the disease site, such as heat or electromagnetic fields.
こうした侵入具の侵入監視用に透視像をリアルタイムで得て表示して侵入を監視する透視監視法、X線CT断層像をリアルタイムで得て二次元又は三次元表示させて侵入を監視するCT監視法がある。 Perspective monitoring method for monitoring the penetration of the fluoroscopic image display obtained in real time for intrusion monitoring of such intrusion device, CT monitoring to monitor intrusion by displaying two-dimensional or three-dimensional to obtain an X-ray CT tomographic image in real time there is a law.
こうした透視監視法、CT監視法は、術者が画面を見ながら監視し、この監視画像から術者が位置やルートを決定確認しながら、医療を施すやり方をとる。 Such fluoroscopy monitoring method, CT monitoring method, the operator monitors while watching the screen, while the operator from the monitoring image is confirmed determines the position and route, taking the way of applying the medicine.
CT監視法とは、侵入経路及び患部をCT撮影しながらリアルタイムでCT画像及び又はその三次元化した画像を表示させ、この表示画面を術者が監視しながら侵入具の進行及び治療を行う治療法を指す。 The CT monitoring method, the invasion route and the affected area to display CT images and or three-dimensional images thereof in real time while CT imaging, the display screen the operator performs the progression and treatment of penetration instrument while monitoring therapy It refers to the law. CT監視法は、複雑な部位や身体の深化した部位(肺や心臓、前立腺や膵臓等)での監視に向いている。 CT monitoring method is suitable for monitoring at deepening the site of complex parts and the body (lungs, heart, prostate and pancreas, etc.). このCT監視法を使用した最新例として、肺癌組織の壊死をはかる凍結治療法がある。 As the latest example of using this CT monitoring method, a freezing treatment to achieve necrosis of lung cancer tissue. この凍結療法とは、肺癌部位細胞を凍結させ、その後で融解させ、その融解の過程で塩濃度の差の発生等により細胞内を破壊し、細胞死に至らしめるという原理による。 And the cryotherapy, lung cancer site cells frozen, thawed thereafter, the intracellular disrupted by occurrence of the difference in the salt concentration in the course of its melting, according to the principles that allowed to reach cell death. 凍結と融解には、2つの高圧ガスを使う。 The freezing and thawing, use two high-pressure gas. 高圧のガスは急激に体積を膨張させると、分子の種類により急激に温度を上げるものと、急激に温度を下げるものとがあり、これは物理現学の1つであるJoule-Thompson効果と呼ばれる。 When high pressure gas is rapidly expanding the volume, and that raising the sudden temperature depending on the type of molecules, rapidly while others lowering the temperature, this is called Joule-Thompson effect, which is one of physical Gengaku . そこで、温度を揚げる方に高圧アルゴンガスを、温度を下げる方にヘリウムガスを使用する。 Therefore, a high-pressure argon gas towards frying temperature, using a helium gas towards lowering the temperature. 治療には、中空の金属性の治療子(治療具と同義。ガイドニードルとも呼ばれる)を用いる。 Treatment, using a hollow metallic Chiryoko (also referred to as treatment instrument synonymous. Guide needle). CT監視下で、この治療子を患部まで誘導し、上記2つのガスを交互に中空内から又は中空部の先端から外部へ放出し、熱交換作用を利用して患部への凍結療法を行う。 Under CT monitoring, it induces the treatment element to the affected area, the two gas release from the tip from the hollow or hollow portion alternately to the outside, performing cryotherapy into the affected using heat exchange action.

こうした一般的な凍結療法の文献として、非特許文献1がある。 As literature such general cryotherapy, there are Non-patent Document 1. 更に、凍結療法に用いる治療子を含む機械系、及びその治療のやり方と実際事例とを解説した文献として、非特許文献2がある。 Furthermore, the mechanical system including a treatment element for use in cryotherapy, and as documents describe the actual case and its treatment way, there is a non-patent document 2.

文献2は、治療子の穿刺状態を、リアルタイムでX線CT装置で撮影してこれをリアルタイムで断層画像として再構成して表示させ、手技を行うとしたものである。 Document 2, a puncture state of Chiryoko, reconstituted to display it is taken with X-ray CT apparatus in real time in real time as a tomographic image is obtained by the performing a procedure. X線CT装置は、マルチスライス撮影であり、一回で多数の断層像を得て表示させる。 X-ray CT apparatus is a multi-slice imaging, and displays to give a large number of tomographic images at once. 治療子の進行を監視でき、患部位置への追跡、手技に沿ってほぼリアルタイムで画像としてみることができる。 Can monitor the progress of Chiryoko, tracking into the affected position can be seen as a picture in near real time along the procedure.

一方、治療子は、先端が刃物状に突起するステンレス製の二重管(コアキシャルニードル)を使う。 Meanwhile, Chiryoko, use stainless steel double pipe tip is protruding on the tool shape (the coaxial needle). 治療に当っては、この二重管を体表面にあてがった状態で、二重管の中心軸に沿って長く細い誘導針を挿入し、その誘導針を患部まで穿刺する。 Hitting the treatment, in a state that held against the double pipe to the body surface, by inserting a thin introducer long along the central axis of the double pipe, it punctures the needle guiding to the affected area. 次にその誘導針に沿って二重管を患部まで進行させ、更に二重管を進めて腫瘍を貫通させる。 Then allowed to proceed to the affected area a double tube along its introducer, to further penetrate the tumor complete the double tube.

この後で上記誘導針を抜いて、代りに凍結端子を二重管内の中空の軸に沿って挿通装填する。 Disconnect the introducer needle after this, inserted loaded along the hollow shaft of the double pipe freezing terminal instead. この際凍結端子の凍結・解凍部位となる端子先端は、二重管の先端のまるみを帯びた内面に当接又は近接した位置とする。 At this time pin tip to be freeze-thawing site freeze terminal, and the inner surface to contact with or proximity to a position where the rounded tip of the double pipe. 凍結端子は高圧アルゴンガス注入口と高圧ヘリウムガス注入口へと切替バルブを介してつながる。 Frozen terminal leads through the switching valve to the high-pressure argon gas inlet and the high pressure helium gas inlet. 充填確認後に切替バルブを切替えて高圧ヘリウムガスを注入し、次いで高圧アルゴンガスを注入し、凍結と解凍とを短時間で実行する。 Injecting a high-pressure helium gas by switching the switching valve after checking the filling, and then injecting a high pressure argon gas, to run in a short time and freezing and thawing. このサイクルを複数回繰返すこともある。 Sometimes repeating this cycle a plurality of times. これらの一連の動作はリアルタイムでのCT画像を表示させてのCT監視下で、観察確認しながら行う。 These series of operations under CT monitoring by displaying a CT image in real time, performed while confirming observed.

上記二重管は、最先端が、その前方方向に、円形の丸みを帯びた形状をなす。 The double pipe is advanced is in front direction, a shape tinged circular rounded. 従って、凍結端子をその内側に装着して凍結・解凍を行った場合、熱の指向特性は、先端からその前方方向(即ち深さ方向)には、その円形の丸みを帯びた形状に沿ったものとなるが、先端部の周囲方向(即ち深さに直交する横方向)には、均一な指向特性となる。 Therefore, when performing freeze-thaw wearing the freeze terminal in the inside, the directional characteristics of the heat, the front of the direction from the tip end (i.e. the depth direction), along the rounded shape of its circular Although the objects, the (lateral direction perpendicular to the words depth) surrounding direction of the distal end portion, a uniform directional characteristic.
治療部位や患部は種々の深さや横への拡がりを持つ故に、二重管の最先端形状の役割は重要である。 Treatment site and the affected area is because with the spread of the various depth and lateral, the role of leading edge shapes of the double tube is important.
本発明の目的は、深さや横への種々の有効な指向特性を可能にする治療子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a therapeutic element that allows various effective directivity of the depth and horizontal.

本発明は、被検体内部に穿刺可能な中空金属管と、この管の中心軸に沿って挿通・装着可能な凍結端子と、この凍結端子につながり、凍結と解凍とのガスを交互に切り替えて供給するガス供給部とを備え、上記金属管の先端近傍の、周囲外方向又は内部内方向に、少なくとも1つの突起形状を有するものとする治療子を開示する。 The present invention includes a hollow metal tube that can puncture into the subject, the freeze terminal for insertion-mountable along the central axis of the tube, leading to the freezing terminal, alternately switching the gas of freezing and thawing and a gas supply unit for supplying, near the tip of the metal tube, around the outside direction or interior direction, discloses a therapeutic element that shall have at least one protrusion shape.
更に本発明は、前記三次元数式データに対して、医療時の被検体の姿勢等の被検体変動補正を行い、この補正後の三次元数式データと被検体侵入具の形状を表す数式データとから、被検体への侵入開始位置、侵入具の輪郭上の到達点、侵入方向、侵入具の角度及び回転角、開始位置から到達点までの進行ルート、の少なくともいずれか1つを求め決定するものとした医療装置を開示する。 Furthermore the present invention, the relative three-dimensional mathematical expression data, performs subject variation correction of the posture of the subject health care during, and formulas data representing the shape of the three-dimensional mathematical expression data and the object intrusion device after the correction from entering the start position to a subject, reaches point on the penetration tool contour, the direction of approach, angle and rotation angle of the intrusion device, running routes from the start position to the destination point, to determine obtains at least one of It discloses a medical device and things.
更に本発明は、前記金属管は円筒とする治療子を開示する。 Furthermore the present invention, the metal tube discloses a therapeutic element to cylinder.
更に本発明は、被検体内部に穿刺可能な中空金属管と、この管の中心軸に沿って挿通・装着可能な凍結端子と、この凍結端子につながり、凍結と解凍とのガスを交互に切り替えて供給するガス供給部とを備え、上記金属管の先端よりも管側の外周又は内周に、この先端へ移動可能な突起形状体を具えるものとした治療子を開示する。 The present invention includes a hollow metal tube that can puncture into the subject, switching and freeze terminal for insertion-mountable along the central axis of the tube, leading to the freezing terminal, the gas of freezing and thawing alternately and a gas supply unit for supplying Te, the outer periphery or inner periphery of the tube side from the tip of the metal tube, discloses a treatment element which is assumed to comprise a movable projection-shaped body to the tip.
更に本発明は、前記挿通・装着後の管の外部に位置する凍結端子に、操作部を設けた治療子を開示する。 The present invention relates to frozen terminals located outside of the through-mounting after the tube, discloses a treatment element provided with the operation unit.
更に本発明は、前記記金属管の代わりに、プラスチック管を用いるものとした治療子を開示する。 The present invention, instead of the Symbol metal tube, discloses a treatment element which is assumed to use a plastic tube.

本発明によれば、治療に有効な熱指向特性の治療子の実現がはかれる。 According to the present invention, the implementation of the treatment element of effective thermal directivity in the treatment achieved.

本発明は、凍結端子を持つ治療子に関し、二重管等の管の先端部の周囲に、外方向に熱指向特性を持つ少なくとも1つの突起形状部を設けた。 The present invention relates to a treatment element having a freezing terminal, around the tip of the tube, such as a double tube, provided with at least one projected part having a heat directivity in the outside direction. これにより、その突起部の外方向への熱指向特性が大きくなり、その方向にある治療病巣への集中的な熱エネルギーの供給を可能にする。 Thus, thermal directivity of the outward direction of the protrusions is increased, allowing the supply of intensive thermal energy to the treatment lesions located in that direction.

更に本発明は、突起部が凍結端子の進行に連動して移動可能な構成とすることで、穿刺時やその完了時に凍結端子の進行に連動して突起部を先端まで移動できる。 Further, the present invention can be moved by protrusion and interlock to movable structure in the progress of the freezing terminal, a projection in conjunction with the progress of the freezing pin when puncturing or during its completion to the tip.

更に本発明は、二重管等の管の外部に位置する凍結端子の部位に操作部を設けたことで、凍結端子の回転角度や侵入角度を自在に可能にする。 The present invention, by providing the operating portion in a portion of the frozen terminals located outside of the tube, such as a double pipe, allows freely rotating angle or penetration angle freezing terminal.

更に、本発明は、凍結端子を有する治療子を使用する治療装置に好適である。 Furthermore, the present invention is suitable for treating device using the treatment element having a freezing terminal. そこで、従来にない新しい治療装置の基本的な考え方を述べる。 So, it describes the basic idea of ​​the unprecedented new therapy device.
人体の内部構造は反射波や透過波を利用して見ることができる。 The internal structure of the human body can be seen by using the reflected wave and the transmitted wave. 例えば前者では超音波、後者ではX線がある。 For example, in the former there is ultrasound, X-rays in the latter. 特に後者の波長の短い透過性の高い電磁波(X線など)を利用したCTや各種のX線装置は透過性と理論分解能の有利さを得て現実にきわめて有用に発展している。 Especially the latter short wavelength highly permeable electromagnetic wave (X-ray, etc.) CT and various X-ray apparatus using a are very useful development in reality to obtain advantage of permeability and theoretical resolution. そしてCT装置ではこの電磁波の人体構造による透過量の相違により得られた画像(以下単に画像と称する)を一定の破断面を平面として得られる濃度を変量とするXYの2次元平面データとして得られる。 Obtained as two-dimensional plane data of the XY that the density obtained an image obtained by transmission amount differences due to the human body structure of the electromagnetic wave (hereinafter simply referred to as an image) as a plane a constant fracture surface and variables in and CT apparatus . この平面は座標中心を定めれぱこの座標中心を軸とする平行平面の奥行き(Z)方向への配列として数学的に取り扱うことが出来る。 This plane is mathematically handled it is possible as an array to parallel planes of depth (Z) direction to axes defined Repertoire The coordinates around the coordinates center. 即ち3次元配列データとして取り扱うことが出来る。 That can be handled as a three-dimensional array data.

そこで、治療装置では、奥行き位置ZnでのZn平面における画像が透過波の反射透過特性から得られる人体の構造情報を持っている事からこの画像を数学的にたたみこみ処理など空間フィルタを用いた輪郭特徴抽出を行なう。 Therefore, the treatment in the apparatus, the contour image in the Zn plane at a depth position Zn was used mathematically convolution processing such as spatial filtering the image since it has the structural information of the human body obtained from the reflection and transmission characteristics of the transmitted wave performing feature extraction. この抽出された輪郭特徴は離散的であるため、必ずしも構造輪郭を正しく表してはいない。 Since the extracted contour feature are discrete, not the necessarily represent a structure contour correctly. これらの輪郭データを統計的取得データとして最小二乗法などの数学的手法を用いて函数式とする。 And function equation using a mathematical method such as the least squares method these outline data as a statistical acquisition data. 更に近接したZn−1、Zn+1の函数式とにより詳述しない数学的方法でZ軸方向に3次元函数式として統一する。 Further unified as a three-dimensional function formula in the Z-axis direction in a mathematical manner not described in detail by the closely spaced Zn-1, Zn + 1 of the function expression. Zn−1、Zn、Zn+1が100分の1ミリ程度に細かに得られることからこれらによって得られる3次元函数式はかなり現実の人体を忠実に表現することができる。 Zn-1, Zn, 3-dimensional function formula obtained by them from the Zn + 1 is obtained fineness of about 1 mm 100 minutes can be fairly faithfully represent the human reality. なお、Zn画像の取得にあたっては透過X線を一段と強化するために人体に注入される造映物質の有無を問わない。 Incidentally, when the acquisition of Zn images or without Zoutsu substance to be injected into the human body in order to enhance the transmission X-ray more. これらの補助操作は血管、癌組織、などの周囲の物質と透過性の差異の少ない構造も対照にすることが容易であると考えられる。 These auxiliary operations vessel believed to cancer tissue, it is easy to control even smaller structures substance permeability differences surrounding the like.

以上は治療装置の原理であるが、更に発展させた別治療装置を説明する。 The above is the principle of the treatment device, for explaining another therapy device with further development.
前述の三次元人体データは治療前に計測した過去のものであり、治療時には姿勢等が変わったり、臓器の移動等もあり、いわゆる体動変化(乖離)がある。 Three-dimensional human body data described above are those of the past measured prior to treatment, during treatment or change the posture or the like, there is also such as movement of the organ, is the so-called body movement changes (divergence). 即ち、3次元的人体モデルはあらかじめ個体により異なり、姿勢によっても異なる。 That is, 3-dimensional human body model differs in advance by the individual, varies depending on the posture. 対象癌組織はもちろん個別である。 Target cancer tissue is a matter of course individual. これらはCT装置などによりあらかじめ観測、測定され、対象人体を充分データ化している。 These previously observed due CT apparatus, is measured, are sufficiently data of an object body. 姿勢等手術操作の場面での解離をなくさねぱならない。 Ne lose the dissociation of in the context of the attitude such as surgical operation does not become path. そのために医師によって設定された人体の特定な部分に光反射シールを複数個所設定し、そこで更なる発展した発明では、計算機が認識して定めた人体内部の特定点、例えば骨格特徴点などを詳述しない方法で自動検出し、すでに保有している3次元輪郭関数と座標軸変換を数学的手法を用いて行い、治療子の挿入操作に原理上物理的寸法等の誤差をなくする方法をとる。 Therefore the light reflective label set multiple locations to a specific part of the human body that has been set by the physician, where further in developing the invention, the specific point of the body inside the computer determined to recognize, for example, skeletal characteristic points and more automatically detected in a way that does not predicate performed using mathematical techniques already held to have three-dimensional contour function and the coordinate conversion, taking a method to eliminate errors such principle physical dimensions the insertion operation of Chiryoko.

更なる別治療装置では、人体に挿入すべき治療子は形状(構造を含む)が定まっている故にこれを数学的に規定し、データとして3次元数式として表現する。 In a further alternative therapy device Chiryoko to be inserted into the human body mathematically define this because that definite shape (including structures), expressed as a three-dimensional mathematical expression as data. そして上記3次元函数式とこの形状を示す数式とから、治療に役立つ合理的な、経皮挿入点、治療部位(位置)、形状に合致した進入方向、進入時の治療子の回転角度(例えば形状に方向性のある治療子)、進入ルート等の各治療子パラメータを数学的データ処理にて一意的に算出する。 Then from the equations indicating the shape and the three-dimensional function expression, rational use in the therapy, percutaneous insertion point, the treatment site (position), entering direction that matches the shape, the rotation angle of entry during the treatment element (e.g. shape with a directionality to Chiryoko), uniquely calculating each Chiryoko parameters such as entry routes in mathematical data processing. また経皮挿入点は重要パラメータである故に、パラメータの幾つか、例えば経皮挿入点は術者の高度な判断で人的に決定しておき、その他のパラメータを算出する例もある。 The percutaneous insertion point is because it is important parameters, several parameters, for example, percutaneous insertion point leave human determined by degree of judgment of the operator, there is an example for calculating other parameters.

更に、この一意に定まる方法とそれを適用した治療子操作にかかる別治療装置を説明する。 Further, explaining the different therapeutic apparatus according to the method and the treatment element operation of applying it determined for this unique.
治療子の好適例は肺癌治療子であり、従来文献で述べたものに関係する。 Preferred examples of Chiryoko is lung cancer treatment element is related to that described in the prior literature. そこで、第1の治療子は、従来例で述べた肺癌治療用の二重管である。 Therefore, the first Chiryoko is a dual tube for lung cancer therapy described in the prior art. 従って、この治療子は、周囲方向に方向性のない先端形状であり、且つ長手方向でみれば二重管に対してその中軸方向に外部から凍結端子が挿通されている故に、進行方向や挿入方向でみれば両者合せて直線的な形状体と規定できる。 Therefore, this Chiryoko is tip shape without any directionality in the circumferential direction, and externally to the center shaft direction with respect to the double pipe when viewed in the longitudinal direction because the freezing terminal is inserted, the traveling direction and the insertion It can be defined as the linear shape member to fit both when viewed in the direction. 即ち、直線上の形状をなす治療子は、体内に入る部分(二重管とその先端)Aとその延長部分(外部に露出した凍結端子の一部)Bとよりなる。 That is, Chiryoko forming a straight line shape, (part of frozen terminals exposed to the outside) portion (double tube and its tip) A and its extension to enter the body becomes more and B. B部分は別に定める制御用可視レーザーを問わない光源の反射能を持ち、X,Y,Z軸に対して数学的取扱いが出来るものとする。 B moiety has a reflectivity of light sources regardless of the control for visible lasers separately specified, X, Y, it is assumed that it is mathematically handling with respect to the Z axis.
第2の治療子は、凍結端子の外部に位置する部位の途中に、この端子に直交するように、操作用のタッチ部Cを固着した例である。 Second Chiryoko is in the middle of the site located outside the freeze terminal, so as to be perpendicular to the terminal, it is an example of fixing the touch part C for operation. このタッチ部Cを操作することで、凍結端子の進行及び回転をはかる。 By operating the touch station C, a measure progression and rotation of the freezing terminal. タッチ部Cの位置、形状も数学的に規律できる故に、操作内容もデータ化可能である。 Position of the touch station C, a shape because mathematically possible discipline operation content can also be data of.
第3の治療子は、凍結端子の先端が、特定の熱指向特性を持つように形状化させた例である。 Third Chiryoko, the tip of the freezing terminal is an example in which a shaped to have a particular heat directional characteristics. 例えば特定の方向にビーム化した熱指向特性がある。 For example, a beam of thermal directional characteristics in a particular direction. 治療部位に正確に熱エネルギーを送る目的に使用する。 Using exactly purpose of sending thermal energy to the treatment site. かかる治療子も、形状の数式化、これに伴う熱エネルギーの指向特性の数式化が可能である。 Such treatment element also, the formula of the shape, it is possible to mathematically expresses the directional characteristics of the thermal energy associated therewith. 更に、第2の治療子で述べたタッチ部Cを付加することで、熱指向特性を特定の方向(角度)に向けさせる治療子を提供する。 Furthermore, by adding a touch part C described in the second treatment element, it provides a therapeutic element to direct the heat directivity characteristic particular direction (angle).

治療子の操作に係る別治療装置を説明する。 It illustrates another therapy system according to the operation of Chiryoko.
第1は全自動化した例である。 The first is an example of fully automated. 治療子の二重管及び凍結端子(又は凍結端子のタッチ部を含む)それぞれに共通又は個別にアクチュエータを取りつける。 (Including touch part or freeze pin) double tube and freeze terminals Chiryoko installing a common or individually actuators respectively. これらのアクチュエータを、先に数学的に決定したデータに従ってX−Y−Z制御手段(例えばコンピュータ)によって制御し、二重管の穿刺、凍結端子の進行をはかる。 These actuators, controlled by X-Y-Z control means in accordance with data obtained by mathematically determined previously (e.g., a computer), the puncture of the double pipe, measuring the progress of the freezing terminal.
第2は半自動化した例である。 The second is an example of semi-automated. どこまでを自動化し、どこまでを手動化するかは、種々ありうる。 How far automate, either manually the far may have various.
第3は手動化例である。 The third is a manual of example.
かくして高度な医師によって判断された経皮的位置及びパスが一意に定められれば挿入操作及びシミュレーション操作(仮想的に行なわれる操作)を問わず、また自動、医師の手動を問わず、目的位置に到達するやいなやは、あらかじめ確認かつ試行出来る特徴がある。 Thus regardless as long it has been transdermal location and path uniquely determined determined by advanced physician insertion operation and simulation operations (virtually performed by operation), also automatic, regardless of the manual physician, a target position is as soon as it reaches, there is a feature that can be pre-confirmation and trial.

更なる別治療装置を説明する。 Further alternative therapy apparatus.
凍結端子を用いた治療子は、凍結と解凍とを交互に行っているが、更なる別発明では治療部位の熱的な物性情報をもとにした熱エネルギーを与えるようにする。 Chiryoko with frozen terminals, it is performed alternately and freezing and thawing, in another invention further to provide a thermal energy based on thermal physical property information of the treatment site. 熱的な物性情報とは、温度、比熱、熱伝導性、組織状態等である。 The thermal physical property information, temperature, specific heat, thermal conductivity, tissue condition and the like. 熱エネルギーのパラメータは、時間帯、回数、凍結温度、解凍温度等である。 Parameters of thermal energy, time zone, the number of times, freezing temperature, a thawing temperature. 広義には、治療子の侵入角度や回転角度も関係する。 Broadly, also related penetration angle and rotation angle of Chiryoko. こうしたパラメータは、経験的に決定しても、数式的に決定してもよい。 These parameters are, be determined empirically, it may be determined mathematically.
更に、別治療装置として、パラメータの決定法を提案する。 Further, as another treatment device is proposed method of determining the parameters. パラメータには、治療子の侵入角度や回転角度、治療位置などの第1のパラメータと、熱エネルギーに関する上記した第2のパラメータがある。 The parameters entering angle and rotation angle of Chiryoko, the first parameter, such as treatment location, there is a second parameter above for thermal energy. これらのパラメータは、経験的に、又は実施試行シミュレーション試行を繰返し行いながら決定する。 These parameters are empirically or determined while repeated except trial simulation trials.

〔治療装置の説明〕 [Description of the treatment device]
図2は、CT断層像を重ねて三次元画像を得るモデル図であって、併せて座標系X−Y−Zの設定例を示す。 Figure 2 is a model diagram to obtain a three-dimensional image by superimposing a CT tomographic image, together showing a setting example of the coordinate system X-Y-Z in. 例えば、1番目の断層像のA点は(X1、Y1、Z1)、k番目の断層像のB点は(Xk、Yk、Zk)と定義できる。 For example, the point A of the first tomographic images (X1, Y1, Z1), B point of k-th tomographic image can be defined (Xk, Yk, Zk) and. 患者の複数の断層像10をCT装置で事前に取得しておく。 It obtains beforehand a plurality of tomographic images 10 of the patient CT apparatus.
尚、図2では、隣り合う断層像が隙間を持っているようだが、実際には隙間の間隔は100分の1ミリメートル程度であり、実際の患者の人体に極めて近い画像である。 In FIG. 2, the tomographic images adjacent seems to have gaps, in practice is about one millimeter in width of the gap 100 minutes, the actual very close image the human body of a patient. 補間して間隔を更に小さく例も含む。 Further small example interval by interpolating including.

一方、断層像の座標系をX−Yとし、重ね方向の座標系をZとすると、断層像の任意の位置は(X,Y,Z)で定義できる。 On the other hand, the coordinate system of a tomographic image and X-Y, when the overlapping direction of the coordinate system and Z, any position of the tomographic image can be defined by (X, Y, Z).

図1は、新規な治療装置の全体の処理フローを示す。 Figure 1 shows the overall processing flow of new therapeutic device.
先ず、CT画像データを取得する(ステップS1)。 First, to obtain the CT image data (step S1). これは図2に示したものである。 This shows in FIG. その取得タイミングは、治療直前、その前日を問わない。 The acquisition timing, the treatment just before, does not matter the previous day. 治療に先立って取得しておく。 It obtains prior to the treatment.
次に、輪郭抽出を行う(ステップS2)。 Next, a contour extraction (step S2). この輪郭抽出は、輪郭抽出用空間フィルタとCT画像データとのたたみ込み演算によって行う。 The contour extraction is performed by convolution calculation of the contour extracting spatial filter and the CT image data. 輪郭には、体表面、皮膚、骨、臓器、癌病巣部位等種々であり、これらの輪郭を含めた抽出を行う。 The contour, body surface, skin, bone, organs, and various cancer lesion site or the like, and extracts, including these contours. 輪郭抽出は、治療子との交点算出、他輪郭との相対位置関係の把握に役立つ。 Contour extraction, and determining intersections between Chiryoko help understand the relative positional relationship with other contours. CT断層像データ毎の輪郭は、画素単位に抽出されている故に離散的であり、且つZ方向でみると、各断層位置は離散的な位置関係となっている。 The contour of each CT tomographic image data is discrete because that is extracted for each pixel, and when viewed in the Z direction, the tomographic position is a discrete positional relationship. そこで、各断層像データ毎に、最小自棄法等を使って2次元の関数化を行うと共に、更にZ方向で各2次元関数の3次元関数化を最小自乗法等によって行う(ステップS3)。 Therefore, for each tomographic image data, with a minimum of desperation method performs a two-dimensional function of further performing the least squares method or the like three-dimensional function of the two-dimensional function in the Z direction (step S3). これによって、輪郭の3次元関数を得る。 This gives a three-dimensional function of the contour.
ステップS4では、治療子の侵入用パラメータの算出を行う。 In step S4, and calculates the penetration parameters for Chiryoko. この算出は、治療子の形状を表現した3次元関数と前記算出した輪郭の3次元関数とを用いて、治療子が輪郭線上の治療部位に安全、確実、迅速に到着するに必要な治療子のパラメータの算出である。 This calculation uses a three-dimensional function of the contour the calculated three-dimensional function representing the shape of Chiryoko, Chiryoko safety to the treatment site on the contour, reliable, necessary to quickly arrive Chiryoko which is a calculation of the parameters.
治療子のパラメータには、治療子の侵入入口となる体表面位置、治療子が到達する治療部位の位置、治療子の体表面位置への侵入方向(角度)、体表面侵入口での治療子自体の回転角度、及び侵入のルート(系路)がある。 The parameters of Chiryoko, body surface position where the penetration inlet of Chiryoko, the position of the treatment site Chiryoko arrives, entering direction (angle) of the body surface positions of Chiryoko, Chiryoko of the body surface penetration opening there are a rotation angle of itself, and the route of invasion (system channel).
このパラメータの中で、侵入位置は、術者の指定による例が多い。 In this parameter, penetration position is frequently example by designation of the operator. また、治療子自体の回転角度とは、治療子自体の先端の形状に方向性を有するときの、治療子自体をどのような角度にすべきかを指定するパラメータである。 Further, the rotation angle of Chiryoko itself, when having directionality to the shape of the tip of Chiryoko itself is a parameter that specifies whether to at any angle to Chiryoko itself.

パラメータの算出の仕方を説明する。 Describing how parameters of calculation.
抽出輪郭モデルと治療子モデルと治療部位モデルとの関係例を図3に示す。 An example of the relationship between extracted contour model and treatment piece model with the treatment site model shown in FIG. 図3でE1,E2,E3,E4はそれぞれ異なる抽出輪郭モデル、Mは治療子モデルであり、輪郭モデルE3が癌病巣モデルとする。 3 in E1, E2, E3, E4 are different extracts contour model, M is Chiryoko model, contour model E3 is a cancer lesion model. これらの各モデルE1,E2,E3,Mはそれぞれ3次元的な形状であるが、図では抽画の関係上、便宜的に2次元化したものとしている。 Although each of these models E1, E2, E3, M is a three-dimensional shape, respectively, in the figure it is assumed that the relationship on, for convenience in two dimensions of 抽画.
侵入入口をP1とし、これは術者によって設定されたものとする。 Entering inlet and P1, which shall be set by the operator. そこで、輪郭モデル上で病巣モデルE3が見つかったとすると、P1点からその病巣モデルまでの治療子モデルMの侵入角度θ1、治療子モデル自体の回転角度φ1が一意的にわかる。 Therefore, if the lesion model E3 is found on the contour model, penetration angle θ1 therapeutic piece model M from point P1 to the lesion model, the rotational angle φ1 of Chiryoko model itself is seen uniquely. 尚、P0点はy軸の線上の点とすると、ここから侵入すれば輪郭モデルE4にぶつかる。 Incidentally, P0 points when a point on the line of y-axis, strikes the contour model E4 if entering from here. 従って、術者がこの判断した結果として侵入入口P1を選んだことになる。 Thus, the surgeon would chose the intrusion inlet P1 as a result of this determination.

治療子モデルMは、図4の如き治療子100である。 Chiryoko model M is a Chiryoko 100 such as Fig. 治療子100は、二重管1と回転等の操作部21Aを有する凍結端子2(21Aを持たない例もある)、及びそれにつながる管路6、切替バルブ5、高圧ヘリウムガス供給源3、高圧アルゴンガス供給源4、より成る。 Chiryoko 100, freezing the terminal 2 having an operating unit 21A such as a rotary double tube 1 (example no 21A also), and conduit 6 connected thereto, the switching valve 5, a high-pressure helium gas supply source 3, a high pressure argon gas supply source 4, comprising more. 管1の長さL1、凍結端子2のの外部露出部の長さL2とすると、この治療子100は略(L1+L2)の長さの直線成分と考えてよく、かかる直線成分を刃物状の最先端20BからP1から病巣部位E3にまで侵入させてゆくことを想定して、その時のθ1,φ1,P2,P1→P2(ルート)を算出できる。 The length L1 of the tube 1, when the length L2 of the outer exposed portion of the freeze terminal 2, this Chiryoko 100 may consider linear component of the length of approximately (L1 + L2), such linear component blade-shaped top on the assumption that Yuku by entering from P1 from the tip 20B to the lesion site E3, .theta.1 at that time, φ1, P2, P1 → P2 (the root) can be calculated.
ステップS5は、算出した侵入用パラメータを操作データとして決定し、ステップS6はその操作データをもとに、治療子の侵入操作を自動又は半自動、又は手動にて行う。 Step S5 is to determine the parameters for the calculated penetration as the operation data, perform step S6 based on the operation data, automatic or semi-automatic penetration operations Chiryoko, or manually. ステップS7は、点P2に到達したことを確認して、凍結・解凍による治療を行う。 Step S7 confirms that it has reached the point P2, be treated with freeze-thawing.

その他に、病巣までの誘導手段として、誘導針があり、これは、誘導時に挿通させる。 Other examples induction means up to lesions, there is introducer needle, which is inserted at the time of induction. 誘導完了時に、この誘導針に代って凍結端子を挿入する。 Upon induction completion, inserting the frozen terminal on behalf of the introducer needle. 誘導針の考え方は前記文献2と同様である。 Idea of ​​the introducer needle is the same as that of Reference 2.

より発展した実施例を説明する。 Illustrating an embodiment in which more advanced. 図2の重ね三次元画像は、あくまで治療前に撮影した過去の断層像に基づく。 Superimposed three-dimensional image of Figure 2 is based on only past tomographic images taken prior to treatment. 治療時においては、この過去の撮影時とは異なった姿勢になることがある。 At the time of treatment, there is to be a different attitude to that at the time of this past shooting. これによって、三次元画像上で設定した開始位置、目標位置、ルート等のパラメータが実際の治療時の身体と一致しない恐れもある。 Thus, the start set on the three-dimensional image position and the target position, a possibility that the parameter does not match the actual treatment time of the body of the root and the like.

そこで、術者により患者の身体の複数箇所に微少なマーカシールをはり付けておき、コンピュータが認識して定めた人体内部の特定点(例えば胃の一部、肩骨の突起物とか)を自動検出し、すでに保有している3次元輪郭関数と座標軸変換を数学的手法を用いて行い、治療子の侵入操作に原理上物理的寸法等の誤差(歪み)をなくす(いわゆる体動補正)。 Automatic Therefore, the operator paste them a minute markers seal at a plurality of locations of the patient's body, the specific point of the human body which computer is determined to recognize (e.g., portion of the stomach, Toka projections shoulder bone) detecting, performed using mathematical techniques 3D contour function and the coordinate conversion that already possesses, eliminate principle physical dimensions of error (distortion) in the penetration operation Chiryoko (so-called motion correction). これによって適正な、挿入開始位置、到達点、ルート等のパラメータの算出をはかる。 This proper insertion starting position, destination point, measure the calculated parameters of the root and the like.
更に上記被検体変動補正を行ったデータを元に被検体への侵入位置、侵入具の到達点、侵入方向、侵入具の角度及び回転角、開始位置から到達点までの進行ルートを定めて試験操作を繰返し行ない、その結果から被検体への侵入開始位置、侵入具の輪郭上の到達点、侵入方向、侵入具の角度及び回転角、開始位置から到達点までの進行ルート、の少なくともいずれか1つを変更決定すると、精度の向上をはかれる。 Further penetration position to said subject variation correction the subject data based on performing, arrival point of penetration device, penetration direction, angle and rotation angle of the intrusion device, define a progression route from the start position to the destination point test perform repeated operations, resulting from the penetration starting position to a subject, reaches point on the penetration tool contour, the direction of approach, angle and rotation angle of the intrusion device, running routes from the start position to the destination point, at least one of changing determines one, attained the accuracy of.

〔治療子の説明〕 Description of Chiryoko]
次に形状に方向性を持つ本発明の治療子、特に管の構造に関する実施例を説明する。 Then the present invention having directionality to form Chiryoko, especially explaining an embodiment regarding the structure of the tube. 管の先端は、凍結と解凍との2つの動作部位であり、いわゆる熱交換機能を果たす。 The tip of the tube are two operating parts of freezing and thawing, play a so-called heat exchange function. 癌病巣である病巣部位も種々の形状を有し、どのような方向から穿刺するのが効率的凍結法であるかも重要な検討事項である。 Lesion site is a cancer lesion also have a variety of shapes, to puncture from any direction is also important consideration if it were efficient freezing method. 更に病巣に近接する正常組織を凍結・解凍(特に凍結)から保護する必要もある。 There is also need to protect the normal tissues further close to the lesion from the freezing-thawing (especially frozen). そこで方向性のある熱の指向特性に大小を持たせて病巣部位に応じた集中的に熱エネルギー付与のための熱分布特性を与える。 Therefore intensively in accordance with the lesion site to have a magnitude in the directional characteristics of the directional of certain heat provides heat distribution characteristics for thermal energy application. これが図5に示す管の実施例図である。 This is an example view of a tube shown in FIG.

図5(a)は、二重金属管1の最先端20Bの直前の先端部20Aの周囲の一部を突起させて突起部20を設けた例である。 FIGS. 5 (a) shows an example in which the protruding portion 20 was protruding portion of the circumference immediately before the leading end portion 20A of the double metal pipe 1 leading edge 20B. その矢印断面は、図5(b)に示すように外方に向かって丸みを帯びた形状であり、その熱指向特性は図5(c)となる。 Its arrow cross-section, a rounded outwardly, as shown in FIG. 5 (b), the heat directional characteristic is as shown in FIG. 5 (c). 先端部20Aの最先端20Bは穿刺の先端で刃物状であり、穿刺しやすく、且つ深部方向に熱指向特性を持たせるようにする例もある。 Advanced 20B of the tip portion 20A are blade-shaped with the tip of the puncture, there is an example to make to have a puncture easily, and thermally directivity in the deep direction.
図6(a)は、先端部20Aに、2つの突起部21,22を持たせて熱指向特性を細長くさせた例である。 6 (a) is the front end portion 20A, an example which gave two protrusions 21 and 22 by elongated heat directional characteristics. これによって、図6(b)に示すようにy方向の(+)方向に鋭い熱指向特性を持たせた。 Thereby, it gave a sharp thermal directivity in the y direction (+) direction as shown in Figure 6 (b).
先端部20A及び20Bは、凍結・解凍に関与する部位である。 Tip 20A and 20B are sites which involve freeze-thaw.
図7に、この先端形状に特徴を持つ治療子の使用例を示す。 Figure 7 illustrates the use of a treatment element having a feature in this tip shape. 図7(a)は、球形状の癌病巣23の側面に治療子100を穿刺させて癌病巣23をその指向特性に基づいて熱エネルギーを与えて壊死させる例を示す。 Figure 7 (a) shows an example in which necrosis giving thermal energy based on the Chiryoko 100 on the side surface of spherical cancer lesion 23 by puncturing the cancerous lesion 23 on its directional characteristics. この癌病巣23は、組織的にしっかりした例であり、病巣23に直接穿刺させるよりは囲りから壊死させるに適したものである。 The cancer lesion 23 is an example in which systematically firm, than to directly puncture the lesion 23 is suitable for necrose from 囲Ri.
図7(b)は癌病巣24の内部左側に穿刺し、右側への方向性を持つ治療子100で治療させた例である。 7 (b) is punctured inside left of cancer lesion 24 is an example obtained by treating with Chiryoko 100 having directivity to the right. これも、病巣全体の壊死に役立つ。 This also helps to necrosis of the entire lesion.

図7(c)は、血管24が近くにあり、この血管24から遠ざけて病巣23を治療を行なうときの事例である。 FIG. 7 (c), there vessel 24 is near a case when performing a treatment of lesions 23 away from the vessel 24. 血管24の反対側(右側)に治療子100を穿刺した。 It was punctured Chiryoko 100 on the opposite side of the vessel 24 (the right side). これは、血管を傷つけないことの他に、血管の温度の治療への影響を少なくしたいこと、の目的を持つ。 This has in other things that do not damage the blood vessels, may want to reduce the influence of the treatment of the temperature of the blood vessel, the purpose of the. 図7(d)は、2つ以上の治療子100A,100Bを用いて、病巣23の両側に穿刺して同時治療を行なった例である。 FIG. 7 (d), two or more Chiryoko 100A, using 100B, an example of performing a simultaneous treatment with puncture on either side of the lesion 23. 図7(d)は、病巣サイズが大きい事例に効果を持つ。 FIG. 7 (d), has an effect on lesion size is large case.
以上の各実施例で、突起形状の種類や態様は、どのような指向特性を持たせるかで定まる。 In each embodiment described above, the type and mode of projection shape is determined by whether to have any directional characteristics. 突起形状の代わりに内側方向に凹部を持たせるやり方もある。 Way to have a recess inwardly instead of projecting shapes also. 指向特性を実現する突起形状(凹部を含む)は、計算機によって求めることができる。 Projecting shapes to realize the directional characteristics (including the recess) can be determined by a computer. 種々の突起形状の管を用意しておき、病巣や治療の目的に沿って使い分けるやり方もある。 We are prepared tubes of various projection shapes, some way of selectively along the lesion and therapeutic purposes.

図8(a)は、二重管の他の実施例図である。 8 (a) is another example view of a dual tube. 図5では、固定突起形状化したが、図8では可動翼30を二重管1の外部側面に沿って設けておき、この可動翼30を、管の先端部まで図8(b)の如く移動させ、図4の如き突起状形状化させる。 In Figure 5, has been fixing protrusions shaped, 8 a movable blade 30 may be provided along the outer side of the double pipe 1, the movable blade 30, as shown FIG. 8 (b) to the tip of the tube the moved, thereby protruding shaped, such as FIG. 可動翼30は例えばスプリングで移動させる。 Movable blade 30 moves in the spring, for example. これは、例えば凍結端子の進行に応じてスプリングを凍結端子に連動させるやり方をとる。 It takes a way to link the spring freeze terminal in response for example to the progress of freezing terminal. この場合、可動翼30が人体を傷つけないように周囲に丸みを作っておく。 In this case, the idea to make a rounded around such that the movable blade 30 is not to damage the human body.
使い方は、人体挿入時には、図8(a)の如くしておき、患部到達時に図8(b)の如く移動させて使う。 Usage is, when a human body inserted, leave as FIG 8 (a), use is moved as shown in FIG. 8 (b) when the affected area reached.

図9は、凍結端子2の途中に操作に便となる操作タッチ部21Aを設けた実施例を示す。 Figure 9 shows an embodiment in which a manipulation touch portion 21A serving as the feces to the operation in the middle of the freezing terminal 2. タッチ部21Aは手で握れる程度の大きさがあればよく、例えば端子2の直交方向に若干延びたバー形状体である。 Touch portion 21A may be any size that gripped by hand, for example, a bar-shaped member that extends slightly in a direction orthogonal to the terminal 2. タッチ部21Aによって、凍結端子2の進行、端子自体の回転(Φ)を確実に行える利点がある。 The touch portion 21A, there is an advantage that can be reliably performed progression freezing terminal 2, the rotation of the terminal itself ([Phi). このタッチ部にアクチュエーターをつけておくことで、自動化、半自動化の操作が可能となる。 By keeping with the actuator on the touch portion, automated operation of the semi-automation becomes possible.
更なる実施例を説明する。 A further embodiment will be described.
(1)温度特性(温度変化)について。 (1) Temperature characteristics for (temperature change).
その具体例を図12に示す。 The specific examples shown in FIG. 12. 図12(a)は、凍結ピーク温度と解凍ピーク温度とを同一絶対値T1(実際には凍結時−T1、解凍時+T1)とした1サイクル例である。 12 (a) is frozen peak temperature and thawing peak temperature and the same absolute value T1 (actually freezing during -T1 is thawed at + T1) is one cycle example in which. 両者で熱エネルギーが相殺されることが好ましいため、凍結時と解凍時との(温度)×(時間)で定まる面積は同一面積(S1)とする。 Since it is preferred that thermal energy is offset by both an area defined by the time of thawing and during freezing (temperature) × (time) is the same area (S1). 図12(b)は、凍結ピーク温度と解凍ピーク温度との絶対値をT1、T2(T1>T2)とした例である。 12 (b) is an example in which the absolute value was T1, T2 (T1> T2) of the freezing peak temperature and thawing peak temperature. T1>T2の故に、同一面積S1の達成のために、解凍期間を凍結期間よりも大きくとる。 Because of T1> T2, in order to achieve the same area S1, a large than the freeze period thawing period. 尚、12(a)、(b)の変形例として、凍結1回、解凍2回で1サイクルの如き例もありうる。 Incidentally, 12 (a), as a variation of (b), 1 once frozen, there may be such an example of one cycle thawing twice.
図12(c)は凍結と解凍との2サイクル供与例である。 FIG. 12 (c) is a 2-cycle donating example of freezing and thawing. 3サイクル以上の例もある。 3 or more cycles of the example also.
尚、面積を凍結と解凍とで同一としたが、病巣の壊死という目的達成が得られるのであれば、厳密な同一性は必要ない。 Although the same in the area as freezing and thawing, if the objective achievement of foci of necrotic obtain strict identity is not required. 人間の治療部位には38℃とかの体温がある故に、かかる体温を考慮して、実際の温度特性を定めることが多い。 To human treatment site because there is body temperature of Toka 38 ° C., in consideration of such a temperature, often define the actual temperature characteristic.
かかる種々の温度特性(温度変化)を実現するためには、治療子100へのヘリウムとアルゴンとの両者のガス供給を、量と時間とをパラメータとして制御すればよい。 In order to realize such a variety of temperature characteristics (temperature change) is, both the gas supply of helium and argon to Chiryoko 100, may be controlled and the amount and time as parameters.
(2)温度特性(温度変化)の実現化及びガス供給制御法の決定。 (2) Determination of the realization and the gas supply control method of temperature characteristics (temperature change).
i.上記三次元数式データに対して、それぞれを構成する物体の比熱、導伝率などの熱的定数及び体積重量を取り入れた物体形状などの物理的定数を考慮して、その物体の温度の時間変化を決定する。 i. with respect to the three-dimensional mathematical expression data, the specific heat of the object constituting each, taking into account the physical constants such as object shape that incorporates thermal constants and volume weight of such-conduction rate, the temperature of the object to determine the time change.
ii. ii. 上記三次元数式データで表される被検体の熱的定数、物理定数を考慮した侵入具到達点周辺の時間に対する温度変化を計算し、設定温度に対する動的変化又は動的変化に至る設定時間を決定し得る如く定める。 Thermal constants of the object represented by the three-dimensional mathematical expression data, temperature changes were calculated with respect to time of the peripheral penetration instrument arrival points in consideration of physical constants, the setting time leading to dynamic changes or dynamic changes to the set temperature determined as can be determined.
iii. iii. この定めた到達点近傍の熱的時間変化について設定目的の温度変化となる様に侵入具の回転角を決定する。 For the thermal time change of the determined arrival point near determines the rotation angle of the temperature change becomes as penetrate instrument configuration purposes.
iv. iv. この到達点物体に複数の侵入具を挿入し、到達点物体及びその近傍周辺の物体の熱的温度の時間変化を決定する。 This goal object to insert multiple penetration device to determine the time variation of the thermal temperature of the goal object and objects in the vicinity around.
v. v. この複数の熱的方向性を有した侵入具が上記決定された幾可学的定数のもとで侵入具が到達点及びその近傍において熱的温度の時間変化を繰り返し、試験操作を行いその結果から被検体への侵入開始位置、侵入具の輪郭上の到達点、侵入方向、侵入具の角度及び回転角、開始位置から到達点までの進行ルート、の少なくともいずれか1つを求め決定しかつ周辺物体の温度分布及び時間変化を決定する。 Repeat the time variation of the thermal temperature penetration device having the plurality of thermal directional property in the original intrusion tool reaches point and its vicinity of several friendly biological constants determined above, the result subjected to the test procedure penetration starting position to the object from reaching point on the penetration tool contour, the direction of approach, angle and rotation angle of the intrusion device, running routes, determining vital determined at least one of from the start position to the destination point to determine the temperature distribution and time variation of the surrounding objects.
vi. vi. 上記侵入具の先端に装備された熱交換器の発熱、吸熱を切換えるガス流入路のガス切換えスイッチを到達点近傍の定められた温度変化になるようなガス量と供給シーケンス(タイミング)とのガス供給制御法を求める。 Heating the heat exchanger that is provided on the tip of the penetration device, gas of the gas quantity and the supply sequence such that the temperature change in a defined goal near the gas selector switch on the gas inlet passage switching the heat absorption (timing) determine the supply control method. 治療時には、侵入用パラメータに従って穿刺を行い、治療部位到達後には上記ガス供給制御法によってガス供給を行う。 During treatment, performed puncture according penetration parameter, performs the gas supply by the gas supply control method after treatment site reached.

図13は、温度特性を考慮した処理フローを示す。 Figure 13 shows a process flow in consideration of the temperature characteristics. 図1に比べて、ステップS4とS6との間に新たなステップS8、S9、S10を付加した。 Compared to FIG. 1, obtained by adding another step S8, S9, S10 between the steps S4 and S6. ステップS8では、前述の温度特性の決定、及びそれに基づくガス供給制御法の算出を行う。 In step S8, it calculates the decision, and the gas supply control method based on that of the temperature characteristics of the above. ステップS9はステップS4、S8で算出したパラメータ、温度特性、並びにガス供給制御法に基づく治療シミュレーションを行う。 Step S9 is performed parameters calculated in step S4, S8, temperature characteristics, and treatment simulation based on the gas supply control method. シミュレーションの結果、治療効果がないとの判定であればステップS4へ戻る。 Simulation results back to the step S4 if determined that there is no therapeutic effect. 治療効果があるとの判定であればステップS10へ進み、最終決定を行う。 If the determination that there is therapeutic advances to step S10, it performs a final decision.

図10は凍結端子の具体例図である。 Figure 10 is an example diagram of a freezing terminal. 40が凍結端子本体であり、熱伝導性の低い素材、例えば金属より成り、その内部には、熱交換機構41を持つ。 40 is a freeze terminal body, low thermal conductivity material, for example made of metal, the inside, with a heat exchange system 41. 切替バルブ5を介して高圧ガスが流入し、その先端開放部42から本体40の内側に放出し外部へ排気を行う。 High pressure gas flows through the switching valve 5, to evacuate to the outside to release from its distal end opening 42 to the inside of the body 40. 尚、31、32は各ガス毎のコックである。 Incidentally, 31 and 32 is a cock for each gas.

〔治療装置の具体例〕 [Examples of the treatment device]
図11は、治療装置50の全体構成例図である。 Figure 11 is an overall configuration example diagram of the treatment device 50. 治療装置50は、CTスキャナ51、画像処理装置52、表示部53、操作部54、駆動制御部55、計画部56、治療子57、ガス供給部58、監視部59、を具える。 Treatment device 50 comprises a CT scanner 51, the image processing apparatus 52, a display unit 53, operation unit 54, the drive control unit 55, scheduling unit 56, Chiryoko 57, the gas supply unit 58, the monitoring unit 59, a.

CTスキャナ51と画像処理装置と、表示部53と操作部54とは、本来のCT装置である。 And the image processing apparatus CT scanner 51, a display unit 53 and operation unit 54, which is the original CT apparatus. このCTの装置を利用して事前に複数の断層像を取得し、三次元画像を形成しておく。 Acquires a plurality of tomographic images in advance by using the device of this CT, previously formed a three-dimensional image. 複数の断層像から、更にその隙間を埋め合わせるための補間画像を三次元画像として利用する例もある。 A plurality of tomographic images, are more even example of using the interpolated image to compensate for the gap as a three-dimensional image.

CT装置51は、穿刺動作時のリアルタイムCT画像を得るのにも利用する。 CT device 51 is also utilized to obtain a real-time CT image during the puncturing operation. そしてこのリアルタイム画像は、監視部59での治療子57の穿刺動作をも併せて重ねて得ており、穿刺の追跡監視・治療監視に利用する。 And this real-time image is obtained superimposed together also puncturing operation of Chiryoko 57 of the monitoring unit 59, used for tracking and monitoring and treatment monitoring of the puncture.
計画部56は、事前に得た三次元画像データに基づいて、又はこれと治療子57の形状(及び又は構造)データとに基づいて穿刺開始位置、治療部位、その治療子の進行ルートの決定をデータ処理にて行い計画データを作成する。 Planning unit 56, based on pre-three-dimensional image data obtained, or the shape of this and Chiryoko 57 (and or structural) data and the puncture start position on the basis of, the treatment site, the determination of the running routes of the therapeutic element creating a plan data be made in data processing.

駆動制御部55は、計画部56の計画データに基づいて治療子57の移動等の駆動制御並びにガス供給部58の供給制御を行い、凍結と解凍との交互動作を行う。 Drive control unit 55, based on the planning data for planning unit 56 performs supply control of the drive control and the gas supply unit 58 such as movement of Chiryoko 57, performs the alternate operation of the freezing and thawing.
監視部59は、駆動制御の監視を行う。 Monitoring unit 59 monitors the drive control. 監視には、CT画像による監視と制御の仕組みの監視とがある。 The monitoring is a monitoring mechanism of the control and monitoring with the CT image. 監視部59は、表示部53が兼務してもよい。 Monitoring unit 59, the display section 53 may be concurrently serve.

以上は、治療子の例であるが、前述の他の侵入具でも、本発明の基本的な考え方は適用できる。 Above is an example of Chiryoko, in other penetration device described above, the basic idea of ​​the present invention can be applied.
尚、金属管を二重管としたが、一重管の例もある。 Although the metal tube has a double tube, there are examples of single tube. 更に金属管の他に硬質プラスチック管の例や他の素材例もあり得る。 Furthermore there may be examples and other materials Examples of other hard plastic tube of the metal tube.

治療装置の処理フローである。 It is a process flow of the treatment device. 三次元画像例図である。 A three-dimensional image example FIG. 輪郭モデルと治療子の進入例と治療パラメータの説明モデル図である。 Entry example of contour model and treatment element and is an explanatory model view of the treatment parameters. 本発明の治療子の説明図である。 It is an illustration of a treatment element of the present invention. 本発明の金属管の他の形状を示す図及び熱特性図である。 Other shapes of the metal tube of the present invention is a diagram and thermal characteristic diagram showing. 本発明の金属管の他の形状を示す図及び熱特性図である。 Other shapes of the metal tube of the present invention is a diagram and thermal characteristic diagram showing. 方向性の形状を持つ治療子による治療説明図である。 A therapeutic illustration by treating children with direction of the shape. 本発明の金属管の他の構成を示す図である。 It is a diagram showing another configuration of the metal tube of the present invention. 本発明の治療子例を示す図である。 It is a diagram illustrating a treatment element of the present invention. 本発明の凍結端子の具体例を示す図である。 It is a diagram showing a specific example of the freeze terminal of the present invention. 本発明の治療装置例を示す図である。 It is a diagram showing a treatment apparatus of the present invention. 本発明の温度変化図を示す。 It shows a temperature change diagram of the present invention. 本発明の温度特性に基づく処理フロー例図を示す。 It shows a processing flow example diagram based on the temperature characteristics of the present invention.


1 一重又は二重の金属管 2 凍結端子 100 治療子 20、21、22 突起形状部 30 加動片 1 single or double metal pipe 2 freeze terminal 100 Chiryoko 20,21,22 projected part 30 Kadohen

Claims (3)

  1. 被検体内部に穿刺可能な中空金属管と、この管の中心軸に沿って挿通・装着可能な凍結端子と、この凍結端子につながり、凍結と解凍とのガスを交互に切り替えて供給するガス供給部とを備え、上記金属管の先端近傍の、周囲外方向又は内部内方向に、 該金属管の外形で定まる金属管周囲への熱指向特性に加えて加味される部分熱指向特性を付与する突起形状部を配置可能とし、この突起形状部は、操作部によって移動可能なものとする治療子。 A hollow metal tube that can puncture into the subject, an insertion-mountable freeze terminal along the central axis of the tube, leading to the freezing terminal, gas supply supplies alternately switching gas of freezing and thawing and a part, near the tip of the metal tube, around the outside direction or interior direction, imparts partial thermal directional characteristic being taken into account in addition to the thermal directional characteristics of the metal tube around which is determined by the outer shape of the metal tube and it can be arranged projected part, the projected part shall movable by the operation unit Chiryoko.
  2. 上記突起形状部の配置位置は、上記被検体の治療対象部位に応じて定めた位置とする請求項1記載の治療子。 Position of the projected part is Chiryoko of claim 1 wherein a position determined according to the treatment target part of the subject.
  3. 上記中空金属管は、円筒形状とする請求項1又は2記載の治療子。 The hollow metal tubes, Chiryoko of claim 1 or 2, wherein a cylindrical shape.
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