JP5275910B2 - 三半規管障害患者の治療用器具及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、三半規管障害患者の治療用器具及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、透明樹脂製の中空環状体の内部に液体と耳石模型を封入してなる三半規管の拡大模型器具、及び額帯部材に取付け、これを患者の額に装着して使用する前記器具からなる三半規管障害患者の治療用器具、並びに前記治療用器具の効果的な製造方法に関する。

三半規管の障害としては、例えば良性発作性頭位眩暈症などが知られている。この疾患では、頭の向きを上下左右などに変えようと急に動かすと、ぐるぐる目が回る回転性のめまいを感じる病気である。
ところで、平衡感覚を担う器官である前庭には、身体のバランスを保つ上で重要な役割を果たす三半規管が存在し、この三半規管は、三つの半規管、すなわち前半規管、後半規管及び外半規管から構成されていて、たがいに直角に交わった構造を有している。
前記前庭には、さらに耳石器が存在し、この耳石器は多数の短い毛が密生し、その先端部に微小な石（耳石）が載った構造を有しており、この耳石が揺れることで、重力や直線加速度を感知する。
頭を動かすと、三つの半規管内のリンパ液も動き、これに伴い有毛細胞が神経のインパルスを生成して信号が脳に伝達される。頭の動く方向に対応した一つの半規管内のリンパ液の動きが他の二つの半規管内での動きより大きくなるので、脳は頭の回転を認識する。
このように、前庭と三半規管の機能により、脳は頭の回転と身体の直線運動、加速度を認識することができ、身体のバランスを保つ動作をすることができる。

前庭器官にある耳石器に載っている多数の耳石が、何らかの原因で、本来の位置から外れてしまい、半規管の内部に浮遊したり、半規管内のクプラ（耳石移動の隘路となる半規管内側の狭小部）と呼ばれる部位に付着することがあり、この状態で頭を動かすと、耳石が三半規管を異常に刺激するために、めまいを感じるようになる。
このように、良性発作性頭位眩暈症は、前庭内にある耳石が外れて、三半規管の中に入り込んで、三半規管を刺激するために発症する。したがって、何らかの方法で半規管内に入り込んだ耳石を出してしまえば、めまいは完全になくなる。
半規管内に入り込んだ耳石を出す方法としては、通常理学療法が用いられている。この方法は、患者の頭を左右前後に動かして、半規管内に浮遊する耳石やクプラに付着している耳石に加速度を加えて、半規管から、該耳石を排出させる方法である（例えば、非特許文献１参照）。しかしながら、この方法は試行錯誤的方法であり、治療にかなりの時間を要し、患者に肉体的及び精神的な苦痛を与えるという問題を有している。

The canalithrepositioning procedure: For treatment of benign paroxysmal positional vertigo. Otolaryngol Head Neck Surg 107:399-404, 1992

本発明は、このような事情のもとで、良性発作性頭位眩暈症などの三半規管障害患者の治療において、肉体的及び精神的な苦痛の付与を抑制し得る三半規管障害患者の治療用器具及び該器具の正確な拡大模型を得る製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、透明樹脂からなる特定の構造を有する人体における三半規管の正確な拡大模型器具を、三半規管障害患者の治療用器具として用いることにより、患者に対して、肉体的及び精神的苦痛の付与を抑制し得ることを見出した。
また、前記正確な拡大模型器具は、光重合性樹脂を用いる光造形法によって、効果的に製造し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は、
（１）人体における三半規管の正確な拡大模型器具であって、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂からなる中空環状体の内部に、液体と、該液体の比重よりも大きな比重をもつ複数の耳石模型とを封入した構造を有し、かつ該網が、前記液体は通過するが、耳石模型は通過しない目の粗さを有することを特徴とする、三半規管障害患者の治療用器具、
（２）人体における三半規管の正確な拡大模型器具であって、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂からなる中空環状体の内部に、液体と、該液体の比重よりも大きな比重をもつ複数の耳石模型とを封入した構造を有し、かつ該網が、前記液体は通過するが、耳石模型は通過しない目の粗さを有する器具を額帯部材に取付け、該器具が取付けられた額帯部材を患者の額に装着することを特徴とする、三半規管障害患者の治療用器具、及び
（３）人体における三半規管の正確な拡大模型器具の製造方法であって、レーザー光の照射により硬化する光重合性樹脂を用い、光造形法により、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂製の中空環状体からなる、前記三半規管の拡大形状成形体を作製し、この成形体の開口部から、複数の耳石模型と液体とを入れ、該開口部を封止することを特徴とする、上記（１）又は（２）項に記載の三半規管障害患者の治療用器具の製造方法、
を提供するものである。

本発明によれば、良性発作性頭位眩暈症などの三半規管障害患者の治療において、迅速かつ確実な治療を肉体的及び精神的な苦痛を軽減した三半規管障害患者の治療用器具、及び該器具の正確な拡大模型を得ることができる製造方法を提供することができる。

右側三半規管の拡大模型器具を製作するための透明樹脂製の中空環状体からなる、三半規管の拡大成形体の右側（耳の穴側）から見た図である。 右側三半規管の拡大模型器具を製作するための透明樹脂製の中空環状体からなる、三半規管の拡大成形体の正面から見た図である。 右側三半規管の拡大模型器具を製作するための透明樹脂製の中空環状体からなる、三半規管の拡大成形体の左側（脳側）から見た図である。 本発明の三半規管障害患者の治療用器具を取付けるための額帯部材の一例の斜視図である。 本発明の三半規管障害患者の治療用器具を額帯部材に取付けたものを、額に装着してなる一例の正面図である。

まず、本発明の三半規管障害患者の治療用器具について説明する。
本発明の三半規管障害患者の治療用器具には２つの態様がある。第１の態様の三半規管障害患者の治療用器具（以下、単に治療用器具Ｉと称することがある。）は、人体における三半規管の正確な拡大模型器具であって、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂からなる中空環状体の内部に、液体と、該液体の比重よりも大きな比重をもつ複数の耳石模型とを封入した構造を有し、かつ該網が、前記液体は通過するが、耳石模型は通過しない目の粗さを有することを特徴とする。
本発明に用いる網は、金網又は天然若しくは合成繊維性網又はプラスチック性網を用いることができる。金網としては、さびがないステンレス等が好適である。

本発明における人体における三半規管の正確な拡大模型器具とは、図１〜３に示されるように、実際の人体の三半規管の形状にそっくりの形状であり、実物大の寸法を相似的に拡大した形状を意味する。３個の半規管の結合及び組み合わせ角度も実物にそっくりに形成されているものであり、寸法のみが実寸より拡大されているものである。本発明の三半規管の正確な拡大模型器具には、単に、幾何学的に円形又は楕円形のリングを３個組み合わせたものは含まない。
実物とほぼ同一の形状でないと、模型中の耳石移動が人体中の移動と一致しない。
［透明樹脂からなる中空環状体］
本発明の治療用器具Ｉの製作に用いる透明樹脂からなる中空環状体には、三半規管のクプラに対応する位置に網が配設されている。
このような中空環状体としては、例えば右側三半規管の拡大模型器具を製作する場合には、図１、図２及び図３に、それぞれ１０ａ、１０ｂ及び１０ｃとして示される形状の透明樹脂からなる中空環状体を例示することができる。
前記の１０ａは、該中空環状体からなる、右側三半規管の拡大成形体の右側（耳の穴側）から見た形状を示し、１０ｂは、該中空環状体からなる右側三半規管の拡大成形体の正面から見た形状を示す。また、１０ｃは、該中空環状体からなる、右側三半規管の拡大成形体の左側（脳側）から見た形状を示す。
各図において、符号１、２及び３は、三半規管のクプラに対応する位置に配設された網を示す。この網は、後述の液体は通過するが、耳石模型は通過しない目の粗さを有することが必要であり、材質に特に制限はなくプラスチック製や金属製のものを用いることができるが、耐久性の点から、ステンレス鋼が好ましい。また、符号４は、中空環状体の開口部を示す。
なお、前記三半規管の拡大成形体は、実寸三半規管の３〜１０倍スケールのものが好ましい。また、左側三半規管の場合には、前記図１〜図３に示す形状に対して、対称形のものが挙げられる。
本発明においては、前記の透明樹脂からなる中空環状体は、後述の本発明の製造方法により、効果的に形成することができる。

［液体及び耳石模型］
本発明の治療用器具Ｉは、前述したように三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂からなる中空環状体の内部に、液体と、該液体の比重よりも大きな比重をもつ複数の耳石模型を封入した構造を有する。
前記液体の種類に特に制限はないが、人体のリンパ液に類似したものが好ましく、例えば食用油などを用いることができる。
一方、耳石模型としては、比重が使用する液体の比重よりも大きい比重を有することが必要であり、特に、液体の比重の１．１〜１．５倍の範囲にあるものが好ましい。また該耳石模型の粒径は、人体における耳石の粒径に近いものが好ましい。このような耳石模型としては、例えば粒径が０．５〜５ｍｍのガラスビーズなどを用いることができる。

次に、第２の態様の三半規管障害患者の治療用器具（以下、単に治療用器具ＩＩと称することがある。）について説明する。
本発明の治療用器具ＩＩは、前述した治療用器具Ｉを額帯部材に取付け、該器具Ｉが取付けられた額帯部材を患者の額に装着することを特徴とする。
前記額帯部材としては、図４に示す部材を例示することができる。図４は、本発明の治療用器具Ｉを取付けるための額帯部材の一例の斜視図である。図４において、符号２０は額帯部材を示し、１１は患者の額に装着するための帯状部を示す。
図５は、本発明の治療用器具Ｉを額帯部材に取付けたものを、額に装着してなる一例の正面図である。図５において、符号１０−Ａは、右側三半規管の拡大模型器具からなる治療用器具Ｉを示し、符号１０−Ｂは、左側三半規管の拡大模型器具からなる治療用器具Ｉを示す。
本発明は、通常三半規管障害を起こしている悪い方の右側又は左側の三半規管の拡大模型器具からなる治療用器具Ｉが取付けられるが、必要ならば、図５で示すように、右側及び左側の両方の三半規管の拡大模型器具からなる治療用器具Ｉを取付けてもよい。

次に、本発明の治療用器具Ｉの製造方法について説明する。
［治療用器具Ｉの製造方法］
本発明の治療用器具Ｉの製造方法は、人体における三半規管の拡大模型器具の製造方法であって、レーザー光の照射により硬化する光重合性樹脂を用い、光造形法により、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂製の中空環状体からなる、前記三半規管の拡大形状成形体を作製し、この成形体の開口部から、複数の耳石模型と液体とを入れ、該開口部を封止することを特徴とする。

本発明の治療用器具Ｉの製造方法においては、まず、レーザー光の照射により硬化する光重合性樹脂を用い、光造形法により、三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂製の中空環状体からなる、三半規管の拡大形状成形体を形成する。
本発明においては、成形速度と、得られる成形体の透明性及び精度に優れる光造形法を採用する。したがって、光重合性樹脂として、紫外光レーザービームを照射することにより硬化するものが用いられる。このような光重合性樹脂としては、例えばエポキシアクリレート系、エステルアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系のオリゴマーなどを用いることができる。
この光造形法は、具体的には、三半規管の拡大模型を製作するための対象被験者を撮影した、できるだけピッチの細かい（１ｍｍ以下、望ましくは０.３ｍｍ程度）一連のスライスデータをＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅの略で、米国放射線学会（ＡＣＲ）と北米電子機器工業会（ＮＥＭＡ）が開発した、ＣＴやＭＲＩなどで撮影した医用画像のフォーマットと、それらの画像を扱う医用画像機器間の通信プロトコルを定義した標準規格のことである。）データとしてＣＤ−Ｒに書き込み、これらを「スライスデータ３次元化・編集ソフト Ｍｉｍｉｃｓ」にて読み込み、造形対象の部位（関心領域）が良好な形状になるように補正及び立体化の計算パラメータ等を調整する。
本発明においては、対象領域が半規管と言う人骨内において管空構造を形成する部位であるため、抽出する閾値（ハンスフィールド値）を骨・軟組織いずれにも当て嵌まらない低い値に設定し（ここにおいては抽出下限を空気として設定されている−１０２４にし、上限を少しずつ上げて行き、最も半規管の形状として好ましい値２２５にて基本となる抽出領域を設定する）、さらにデータ上における対象領域の形状が好ましい管空構造となるよう、部分的に補正を加え、立体化を行う。

このような光造形法で形成された、前記網が配設されてなる中空環状体からなる三半規管の拡大形状成形体としては、例えば前述の図１〜図３で示した形状の成形体を挙げることができる。
本発明においては、この成形体の開口部（例えば図１〜図３における符号４）から、前述した耳石模型の複数と液体とを入れ、かつ空気ができるだけ入らないように封止することにより、本発明の治療用器具Ｉが得られる。前記封止方法に特に制限はないが、例えば化学実験などで用いられるゴム栓などで封止する方法等を使用することができる。

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
実施例
人体の右及び／又は左側頭骨部位の高詳細断層画像データ［０．３ｍｍピッチにて撮影されたＣＴより出力されるＤＩＣＯＭ（前出）データ］をスライス画像編集ソフト［マテリアライズ社製、「Ｍｉｍｉｃｓ」］に読み込み、該ソフトウエア上にて、三半規管の内部管空形状に該当する閾値（−１０２４から２２５までのハンスフィールド値）を用いて、該三半規管の内部立体形状データを作成し、該三半規管の内部立体形状の表面形状に膜厚さを付加した三半規管の中空環状構造の立体的形状データを得て、該三半規管の中空環状構造の立体的形状データが宙に浮かぶ三次元データを作成した。
次に、該三次元データを、５倍に拡大して光重合性樹脂を０．２ｍｍの薄膜積層にて、０．２５ｍｍのスポット径のレーザー光にて硬化させるヘッドを備えた精密積層造型機［シーメット株式会社製、半導体励起固体レーザー「ＳＯＬＩＦＯＲＭ−６００」］のコンピュータに入力した。次いで、該コンピュータに入力された三次元データに基づき、三次元データの底面に平行な水平面により、三次元データを厚さ０．２ｍｍの薄膜単位毎に輪切りにして得た、三半規管壁部分領域のデータを出力して、光重合性樹脂へのレーザー光照射（液面入力値は、２００ｍＷ、６０ｋＨｚ）によって、薄膜単位厚さの三半規管部分を形成することにより、三半規管壁成形操作を行った。この操作を三次元データの下端から上端までの薄層単位毎に順次反復することによって、三次元データに対応する立体的三半規管壁形状を有する光重合性樹脂の塊状マトリックスを得た。

次に、該塊状マトリックスから、内部に存在する未硬化樹脂を、三半規管形状の成形体における開口部から取り出し、図１〜図３に示す透明樹脂製の中空環状構造体からなる、実寸三半規管の約５倍スケールに相当する形状の成形体を形成した。
なお、前記光重合性樹脂としては、エポキシ系光重合性樹脂［シーメット株式会社製、商品名「ＴＳＲ−８２９」、レーザーダイオードによるレーザー光硬化性であって、２５℃粘度：２０５ｍＰａ・ｓ、２５℃比重：１．０８］を用いた。この光重合性樹脂のレーザー光による硬化樹脂物性は、引張強度：４６ＭＰａ、引張伸度：７〜１０％、引張弾性率：１７５０ＭＰａ、曲強度：６８ＭＰａ、曲弾性率：２０７０ＭＰａ、衝撃強度：３４Ｊ／ｍ、高荷重ＨＤＴ：４９〜５０℃、低荷重ＨＤＴ：５４℃、ガラス転移温度：６６℃、表面硬化（ショアＤ）：８３、収縮率：５．１％、外観：透明である。
また、三半規管におけるクプラ（耳石移動の隘路となる半規管内側の狭小部）に対応する位置には、例えば右側の場合は、図１〜図３の符号１、２及び３に示すように光重合性樹脂製網（下記の食用油は通過するが、耳石模型（ガラスビーズ）は通過しない目の粗さを有する）を配設した。
次に、このようにして形成した中空環状の成形体における開口部から、耳石模型（粒径０．５〜５ｍｍのガラスビーズ）を適宜入れると共に、耳石の三半規管内での移動速度に合わせ、かつ使用場所への配慮により選択された食用油を入れたのち、開口部を化学実験用ゴム栓で封止して、透明樹脂製の右側及び／又は左側三半規管模型を製作した。

このようにして製作された透明樹脂製の三半規管模型を、三半規管障害の治療用器具として用いる場合には、例えば図４に示す額帯部材２０に上記三半規管模型を取付けたのち、該額帯部材の額帯部１１を、図５に示すように三半規管障害患者の額に装着し、外部から該三半規管模型の内部に封入された耳石模型（ガラスビーズ）の動きを目視しながら、耳石模型が所定の場所に移動するように、患者の頭を動かして、治療を行う。

本発明の三半規管障害患者の治療用器具は、良性発作性頭位眩暈症などの三半規管障害患者の治療において、肉体的及び精神的な苦痛の付与を抑制することができる。
また、本発明の治療用器具の製造方法によれば、成形速度が速く、かつ透明性及び信頼性に優れる治療用器具を製作することができる。

１、２、３ 網
４ 開口部
１０ａ 中空環状体からなる右側三半規管の拡大成形体の右側（耳の穴側）から見た形状
１０ｂ 中空環状体からなる右側三半規管の拡大成形体の正面から見た形状
１０ｃ 中空環状体からなる右側三半規管の拡大成形体の左側（脳側）から見た形状
１０−Ａ 右側三半規管の拡大模型器具からなる治療用器具Ｉ
１０−Ｂ 左側三半規管の拡大模型器具からなる治療用器具Ｉ
１１ 患者の額に装着するための帯状部
２０ 額帯部材

Claims (3)

1. 人体における三半規管の正確な拡大模型器具であって、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂からなる中空環状体の内部に、液体と、該液体の比重よりも大きな比重をもつ複数の耳石模型とを封入した構造を有し、かつ該網が、前記液体は通過するが、耳石模型は通過しない目の粗さを有することを特徴とする、三半規管障害患者の治療用器具。
2. 人体における三半規管の正確な拡大模型器具であって、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂からなる中空環状体の内部に、液体と、該液体の比重よりも大きな比重をもつ複数の耳石模型とを封入した構造を有し、かつ該網が、前記液体は通過するが、耳石模型は通過しない目の粗さを有する器具を額帯部材に取付け、該器具が取付けられた額帯部材を患者の額に装着することを特徴とする、三半規管障害患者の治療用器具。
3. 人体における三半規管の正確な拡大模型器具の製造方法であって、レーザー光の照射により硬化する光重合性樹脂を用い、光造形法により、該三半規管のクプラに対応する位置に網を配設した透明樹脂製の中空環状体からなる、前記三半規管の拡大形状成形体を作製し、この成形体の開口部から、複数の耳石模型と液体とを入れ、該開口部を封止することを特徴とする、請求項１又は２に記載の三半規管障害患者の治療用器具の製造方法。

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