JP6014754B2 - 高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極 - Google Patents

Description

本発明は、バイポーラ電極に関し、より詳細には、身体器官の癌組織等、病変部位を高周波で加熱することにより、焼灼して壊死させる高周波熱治療用電極、特に、血管のような管状器官の病変部位を最小侵襲で焼灼できるようにしたバイポーラ形態の重畳型高周波熱治療用電極に関する。

一般に、身体器官、例えば、肝のような器官に癌組織などが発生すれば、非手術的な方法や外科的な手術により治療している。

このとき、外科的な手術は、主に病変部位の身体を切除しなければならないので、その部位がかなり広くて大きな傷跡を残すことになり、なお、多くの療養期間を必要とするなどの問題がある。また、癌組織などが再発する可能性があり、再発した場合には、再手術をしなければならないので、患者に苦痛はもちろん、経済的負担と危険性が大きいという短所がある。

したがって、最近では、非手術的な方法、例えば、頸動脈化学塞栓術、経皮的エタノール注入法、全身的抗がん化学療法、局所的熱治療などが利用されており、このうち、局所的熱治療が短期治療成績や長期的生存率の向上に最も効果的なものと知られている。

局所的熱治療には、高周波熱治療、マイクロウェーブ焼灼術、レーザ焼灼術などがあり、このうち、高周波による熱治療が最も効果的に利用されている。

ここで、高周波熱治療は、身体器官、例えば、肝に癌組織が発生した場合、これを切除せずに癌組織のみを高周波熱により焼灼して壊死させる治療方法である。

このために、従来の高周波熱治療のための電極装置は、通常患者の表皮にパッシブ電極体として接地パッドを付着し、病変部位にアクティブ電極体として針状の電極を挿入してから、これらを高周波発生器に電気的に接続するようになっている。

したがって、高周波発生器に電源を印加すれば、電極から接地パッド側へ電流の伝達経路が形成され、この伝達過程でイオンの振動による摩擦エネルギーが組織の温度を上昇させて、病変部位組織の凝固及び壊死を導くようになる。

ところが、上記のように一般的な電極装置は、モノポーラの針状電極を使用して施術をするので、患者の表皮部に付着した接地パッドを介して流れる高周波電流が病変部位にのみ局部的に作用できずに、電極に至る経路の全般に作用するようになるので、正常器官及び組織に影響を及ぼしたり、接地パッド付着部位に火傷を負わせるようになるという問題があった。

このような問題を解決するために、図１に図面符号１０１で示されたように、１つの本体１１１の先端部分にアクティブ電極体１１３及びパッシブ電極体１１５の両方を備えた針状のバイポーラ電極が提案されたことがある。

この電極１０１は、図１に示すように、本体１１１の先端にアクティブ電極体１１３を配置して高周波発生器のアクティブ端子１５１と接続し、その後側にパッシブ電極体１１５を配置してパッシブ端子１５２と接続し、アクティブ電極体１１３とパッシブ電極体１１５との間に絶縁部１２３を配置することにより、アクティブ電極体１１３とパッシブ電極体１１５との間で高周波エネルギー放射を起こすようになっている。したがって、アクティブ電極体１１５からパッシブ電極体１１５に至る経路が非常に短くなるので、高周波電流により影響を受ける身体部位の範囲を大きく減らすことができるようになる。

しかし、このような従来のバイポーラ電極１０１は、高周波エネルギー放射による発熱が図１にＤで表示されたように、絶縁部１２３を中心として発生するところ、最終的に図２にＥで表示されたように、絶縁部１２３を中心とする楕円球の形態で拡張される。

したがって、従来のバイポーラ電極１０１によって特に血管のような管状組織を施術しようとする場合、発熱範囲は、絶縁部１２３を中心として楕円球の形態で形成されることに対し、治療が必要な病変部位は、管状組織の形態によって円筒状で発生するので、長さ方向に発熱範囲の中間地点である絶縁部１２３近傍では、発熱範囲が病変部位を越える部分（図２のＦ表示部）で管状組織周囲の正常組織を焼灼することにより損傷させるようになり、逆に、長さ方向に発熱範囲の両端地点では、発熱範囲が病変部位に至らず、病変部位を焼灼できなくて実効的な施術がなされ得ないようになるという問題があった。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するために案出されものであって、バイポーラ電極を電極本体に螺旋形に相互重畳するように配置することにより、特に、血管のような管状組織を施術するにあって高周波エネルギー放射による発熱範囲、すなわち、焼灼範囲を病変部位と最大限一致させて、病変部位の焼灼の際に発生する隣接した正常組織の損傷を最小化し、したがって、電極の熱治療効率を向上させようとすることにその目的がある。

上記のような目的を達成するために本発明は、円筒形の電極本体と、前記本体の外周面の先端部位から後端側へ複数回巻かれて高周波発生器の一側端子に接続されたアクティブ電極体と、前記アクティブ電極体間に前記本体の外周面先端部位から後端側へ複数回巻かれて前記高周波発生器の他側端子に接続されたパッシブ電極体とを備えてなる高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極を提供する。

また、前記アクティブ電極体と前記パッシブ電極体とは、相互間に一定の交代間隔をおいて前記本体の外周面に螺旋形に巻かれていることが好ましい。

また、前記アクティブ電極体または前記パッシブ電極体のうち、いずれか一方の電極は他の一方の電極と交代されず、連続して重畳された集中部をそれぞれ含み、前記集中部は、前記電極が前記交代間隔より稠密な間隔または無間隔に前記本体の外周面に巻かれていることが好ましい。

また、前記いずれか一方の電極の前記集中部は、対応する他の一方の電極の集中部との間に絶縁隙間をおいていることが好ましい。

また、前記絶縁隙間に対応する前記本体の外周面には絶縁部が形成されることが好ましい。

図1は、従来の高周波熱治療用バイポーラ電極を示した図である。 図2は、図１に示された電極に高周波エネルギー放射による発熱範囲を表示した図である。 図3は、本発明に係る高周波熱治療用バイポーラ電極が適用された高周波熱治療用電極装置を示した概略図である。 図4は、図３に示された電極を拡大図示した図である。 図5は、図４に示された電極を血管の病変部位に配置した状態で高周波エネルギー放射により発生させた発熱範囲を表示した図である。 図6は、本発明の他の実施形態に係る電極を発熱範囲とともに示した図である。 図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る電極を発熱範囲とともに示した図である。

以下、本発明の一実施形態に係る高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極を添付図面を参照して説明する。

本発明の高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極は、図３に図面符号１で示すように、様々な形態の高周波熱治療装置に電極プローブとして適用が可能であるところ、病変部位の組織に挿入された状態で高周波を放射して周辺の組織を高周波エネルギーにより凝固壊死（ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ ｎｅｃｒｏｓｉｓ）させる役割をする。

このように、本発明の電極１が適用される高周波熱治療用電極装置１０は図３に示すように、電極１の他にも、取手２、電極線３、冷却管４、及び高周波発生器５を備えて構成されるところ、前記取手２は、施術者が電極１を使用しようとするときに把持する部分であり、図３に示すように、電極１の後端に配置され、前記電極線３は、取手２を介して電極１と高周波発生器５とを電気的に接続する部分であり、取手２から高周波発生器５まで長く繋がっている。そして、冷却管４は、電極装置１を冷却する手段であり、図３に示すように、冷却水を供給及び回収して循環させるように取手２に接続される。

最後に、高周波発生器５は、高周波交流を発生させる装置であり、一般的な電気的施術に広く使用されるところ、下記に説明されるように、陽極と陰極端子に電極１のアクティブ電極体１３またはパッシブ電極体１５を選択的に接続し、電極１に高周波交流を供給するようになっている。

一方、本発明に係る電極１は、図３〜図５に示すように、病変部位の組織に挿入される本体１１、この本体１１上に巻かれるアクティブ電極体１３及びパッシブ電極体１５とからなる。

ここで、前記本体１１は図４に示すように、注射針のように長くて細くなっている針状で、または図５に示すように、長くて細い円筒管の形態で形成されるところ、図４の針状本体の場合、病変部位組織への挿入が容易なように先端が尖っており、図３に示すように、他端が取手２に接続される。逆に、本体１１は図５のように、円筒管の形態でカテーテルに適用される場合、移動ワイヤーの終端部に接続される。

また、前記アクティブ及びパッシブ電極体１３、１５は、高周波発生器５で発生した高周波電流を電極１で放射させる部分であり、図３〜図５に詳細に示すように、各々本体１１の外周面の先端部位から後端側へ螺旋方向に傾斜するように巻き取られる。このとき、２つの電極体１３、１５は、同じリード角で並んで２回以上複数回で巻かれて形成されるが、このうち、アクティブ電極体１３は図示されたように、他端が電極線３のアクティブライン１４を介して高周波発生器５のアクティブ端子５１に接続され、パッシブ電極体１５は、その他端が電極線３のパッシブライン１６を介して高周波発生器５のパッシブ端子５２に接続される。このとき、アクティブ端子５１またはパッシブ端子５２は、便宜によって陽極になることができ、或いは陰極になることもできる。

特に、本発明に係る電極１は図４及び図５に示すように、螺旋方向に巻かれたアクティブ電極体１３の間にパッシブ電極体１５も傾斜するように巻き取られるところ、相互間に間隔を維持することにより高周波エネルギーの放射の際に各電極体１３、１５のピッチＰの中間地点を中心として発熱が始まるが、このとき、本体１１の直径に比べてピッチＰが短いため、発熱範囲は本体１１を囲む筒状で形成され、より好ましくは、電極体１３、１５間のピッチＰが図４及び図５のように一定であれば、すなわち、電極体１３、１５間の交代間隔が一定であれば、発熱範囲は図５に示すように、終端面の矩形の円筒状になる。

また、本発明の他の実施形態として、電極１は図６及び図７に示すように、アクティブ電極体１３とパッシブ電極体１５に一対一に対応させて、１つ以上の集中部１７、１９を形成することができる。アクティブ電極体１３とパッシブ電極体１５のそれぞれの集中部１７、１９は図示されたように、パッシブ電極体１５またはアクティブ電極体１３の相互対応する位置に形成されるところ、電極体１３、１５の他の部分とは異なり、一方の電極が他方の電極と交代されずに連続して巻き取られる。

このとき、それぞれの集中部１７、１９は、高周波エネルギーの放出密度を高めるために図６及び図７に示すように、電極体１３、１５のピッチＰC の間隔が電極体１３、１５の他の部分が有したピッチＰより稠密になっているか、好ましくは、ピッチ間隔無しに、すなわち、無間隔に本体１１の外周面に巻かれる。

上記のように、それぞれの集中部１７、１９は、巻線のピッチＰC が短かいか、無いため、１つの巻線体と見ることができ、したがって、図６に示すように、さらに他の実施形態として対応する集中部１９、１７の間に絶縁隙間２１を確保することにより、高周波エネルギーの放射効率を高めることができる。

また、さらに他の実施形態として対応する集中部１７、１９間、すなわち、絶縁隙間の本体１１の外周面に図７に示すように絶縁部２３を形成する場合、対応する集中部１７、１９間の絶縁隙間２１を図６のように十分確保しなくても、絶縁部２３により絶縁性能を維持することができ、したがって、同様に高周波エネルギーの放射効率を高めることができるようになる。

次に、上記のように構成される本発明に係る高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極１の作用を説明すれば、次のとおりである。

本発明に係る電極１は、一般的なバイポーラ電極と同様に、施術する病変部位の周辺組織を高周波エネルギー放射により壊死させるようになっており、通常的な使用方法によって目標部位に刺して使用できるだけでなく、特に、図５に示すように、血管のような管状器官Ｖに挟んで使用するとき、効果を極大化することができる。

すなわち、本発明の電極１は、血管などのような管状器官の病変部位を施術するときに有用であるが、これは、本発明の電極１によれば、図５にＡで表示されたように円筒状に放射される高周波電流により管状器官Ｖに円筒状に発生する病変部位を制約的かつ効果的に焼灼できるためである。

このために、電極１は、施術開始とともに管状器官内に挿入されて病変部位を探し、電極装置１０により管状器官の中心に沿って並んで移動され、Ｘ線マーカー（図示せず）のような標識手段により正確な目標位置、すなわち、病変部位に配置される。電極１の配置が確認されれば、高周波発生器５が動作してアクティブ電極体１３とパッシブ電極体１５との間で高周波の交流電流が放射されるが、このとき、アクティブ電極体１３とパッシブ電極体１５とは、図４及び図５に示された実施形態の場合、上記で言及したように、ピッチＰ間隔で隣接した電極と電極との間ごとに高周波エネルギー放射がなされて、全体的にＡで表示されたように円筒形に高周波エネルギー放射区域が形成される。したがって、２つの電極体１３、１５は、この放射区域で発生するエネルギーにより病変部位組織のイオンが振動を起こして摩擦熱を発生させることにより、この熱によって病変部位組織の温度を上昇させることになり、これにより、管状器官の病変部位を病変部位の形態を追従する円筒形の放射区域によって最小厚さに、すなわち、他の隣接組織の損傷がないように効果的に施術できるようになる。

また、本発明の他の実施形態に係る電極１によれば、図６及び図７に示すように、電極体１３、１５により円筒形、すなわち、終端面の矩形の発熱範囲が形成され、そこに追加で集中部１７、１９により絶縁隙間２１または絶縁部２３を中心として楕円球形、すなわち、終端面の楕円形の発熱範囲（図６のＢ、図７のＣ）が対応する集中部１７、１９対の数によって１つ以上形成される。したがって、管状を外れて広く分布する部位を有した病変に対しても、すなわち例えば、血管のような管状組織に縦方向状に全体的に分布しながらも、特定位置に血管の半径方向に広く広がった病変部位が発生した場合にも、集中部１７、１９を半径方向に広く分布した病変部位に合わせることにより、効果的に焼灼を実施できるようになる。

したがって、本発明の高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極によれば、バイポーラ電極を電極本体に螺旋形に相互重畳するように配置して、隣接対応するアクティブ電極体とパッシブ電極体との間に発生する高周波エネルギー放射による発熱範囲が円筒状になるようにすることにより、焼灼の際に、電極による発熱範囲が特に血管のような管状組織の病変部位と形態上一致するようになるので、管状組織の病変部位の焼灼の際に焼灼部の中心で発生する隣接した正常組織の損傷を最小化できるようになり、焼灼部の両端で発生する焼灼漏れ部位を減らすことができるようになり、したがって、電極による熱治療効率を大幅向上させることができるようになる。

また、アクティブ電極体とパッシブ電極体との一側の相互対応する位置にそれぞれの集中部が配置されるので、両電極により上記のように円筒形の発熱範囲が形成されるだけでなく、集中部が位置する地点に管状組織の半径方向に拡張された楕円球形の発熱範囲が追加され、したがって、管状組織の病変部位を全般的に均一に焼灼しつつも、広く広がった特定部位に対してもさらに広い範囲で焼灼を実施できるようになり、管状組織に対する熱治療効率を一層向上させることができるようになる。

Claims (2)

1. 円筒形の本体と、
   前記本体の外周面の一側に複数回巻かれて高周波発生器の一側端子に接続されたアクティブ電極体と、
   前記アクティブ電極体間に前記本体の外周面の一側に複数回巻かれて前記高周波発生器の他側端子に接続されたパッシブ電極体と、を備え、
   前記アクティブ電極体と前記パッシブ電極体とは、相互間に一定の交代間隔をおいて前記本体の外周面に螺旋形に巻かれており、
   前記アクティブ電極体または前記パッシブ電極体のうち、いずれか一方の電極体は他の一方の電極体と交代されず、連続して重畳された集中部をそれぞれ含み、前記集中部は、前記電極体が前記交代間隔より稠密な間隔または無間隔に前記本体の外周面に巻かれており、
   前記いずれか一方の電極体の前記集中部は、対応する他の一方の電極体の集中部との間に絶縁隙間をおいていることを特徴とする高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極。
2. 前記絶縁隙間に対応する前記本体の外周面には絶縁部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の高周波熱治療用重畳型バイポーラ電極。
   
   

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