JPH0538347A - 生体組織凍結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開腹する事なく体外から生体臓器の患部に直
接刺し込み可能で、しかも先端部位に生体組織凍結用流
体を導入可能にした治療針を備えた生体組織凍結装置に
おいて、本針の細さにおいて生体組織内の内出血は問題
にならない程少なく、所期の凍結外科手術を施療したの
ち、該凍結患部組織の一部を解凍し、容易に該治療針を
抜脱可能な生体組織凍結装置を提供する事を目的とす
る。 【構成】 前記治療針内の先端内部空間に凍結用流体と
共に常温若しくは加熱された解凍用流体を選択的に導入
可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体組織凍結装置に係
わり、特に、開腹する事なく体内に刺し込み、体内臓器
患部を凍結壊死せしめる凍結治療針を備えた生体組織凍
結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、体内臓器の癌、例えば、肝臓
癌・肝臓腫瘍・膵臓癌・肺癌等の手術は、開腹・摘出す
る手術であった。手術を行う医師には、手術の危険性、
及び手術後の内蔵癒着にもみられる余病の併発等に対処
し得る熟練度を要求され、手術を受ける患者には、長時
間にわたる手術に耐え得る患者の体力が要求され、更に
患者を取り巻く家族・親族・友人達の心配・配慮等を考
慮するなら、あらゆる面において開腹手術は大変なもの
である。一方、超音波診断器による体内患部の影像も鮮
明に解像可能となり、初期癌が容易に発見されるように
なったものの、余程の事のない限り開腹切除するより他
の治療方法を採ろうとし、開腹手術の頻度も制限される
ものであった。また、開腹して患部を直視しながら液体
窒素の蒸発・断熱膨張による凍結チップで凍結・壊死さ
せる方法は、治療方法としては存在するものの、先ず開
腹しなければならず、更に、先端凍結チップのみが低温
ではなく、液体窒素の容器から凍結チップに至るまでの
接続フレキシブルパイプ、及び凍結チップの保持管に霜
が付き、保持管に付着した結氷により、更に直径が１０
ｍｍ以上であるために突刺したときの内出血の為に、針
として体内に刺し込む事はできないものであった。

【０００３】例えば、実公昭５２−４０６１８号公報に
開示された外科用消息子にあっては、内部を真空にしう
る外管内に配設された冷凍流体噴出パイプを通じて、液
体窒素を前記外管先端に固設した消息子先端キャップ内
の空間に導き、これの気化・断熱膨張により該消息子先
端キャップを冷却し、この冷却された消息子先端キャッ
プを患部に接触・凍結させるとしている。この外科消息
子を、基底神経節、大脳内腫瘍、脳下垂体、腔内肉腫等
の手術に用いて好成績をおさめている。

【０００４】更に前記従来技術を詳細に検討するに、前
記消息子は、前記外管の中心部に、消息子先端キャップ
に挿入された気化冷媒排出パイプを配設し、該排出パイ
プの下方に冷凍流体噴出パイプを配設し、外周に螺旋溝
を有し中心部に前記気化冷媒排出パイプを貫装する伝熱
性支持部材を前記消息子先端キャップ内に嵌装し、該螺
旋溝にガラス繊維編組袋内に納めたヒータ線を巻回した
構成をなしている。なお、本外科用消息子には、熱伝対
線を前記螺旋溝に巻回させ、該熱伝対の感温部を消息子
先端キャップの球面状先端表面中心部に配設し、該熱伝
対線は前記ヒータ線と共に、前記外管内に配設された配
線パイプに納められている。

【０００５】かように構成された該消息子に、冷凍流体
噴出パイプにより冷凍流体、例えば液体窒素を前記消息
子先端キャップ側に導入する。該冷媒は前記伝熱性支持
部材の螺旋溝を回転・気化しながら流れ、該螺旋溝と対
峙する消息子先端キャップを冷却し、先端中心部に開口
する気化冷媒排出パイプを介して排出される。かよに冷
却された前記消息子先端キャップを患部組織に当接さ
せ、該患部組織を凍結・破壊して所期の冷凍外科手術の
目的を達成する。続いて冷媒の導入を中止すると共に、
前記ヒータ線に通電し消息子キャップを加熱する。前記
凍結した患部組織の一部が解氷し患部より消息子を抜脱
する事を容易にしたり、熱伝対によって患部の温度をモ
ニタリングしながら患部組織を加熱・冷却を繰返して患
部の冷凍治療を効果的に行える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記外科
用消息子は、冷凍流体噴出パイプ及び気化冷媒排出パイ
プに加えて、配線パイプ・ヒータ線・熱伝対線・伝熱性
支持体を含めて構成しているために、当然の事ながら、
これらを配設・収納する外管・消息子先端キャップの外
径は大ならざるを得ない。更に、前記消息子先端キャッ
プの端面形状は、前記外管の直径を半径とする球面であ
る事も加えて、患者の患部上皮、生物学的組織を切開す
るか、口腔・腔口など予め開口した部分より患部まで消
息子先端キャップを挿入管部を介して挿入するしか患部
に到達し得ない。このような構造には、少なくとも細管
針としてなかったものであった。

【０００７】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、開
腹する事なく体外から生体臓器の患部に直接刺し込み可
能で、しかも先端部位に生体組織凍結用流体を導入可能
にした治療針を備えた生体組織凍結装置において、本針
の細さにおいて生体組織内の内出血は問題にならない程
少なく、所期の凍結外科手術を施療したのち、該凍結患
部組織の一部を解凍し、容易に該治療針を抜脱可能な生
体組織凍結装置を提供する事を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題を達成するために、先端内部空間にに生体組織凍結用
流体を導入可能にした治療針を備えた生体組織凍結装置
において、前記治療針内の先端内部空間に凍結用流体と
共に常温若しくは加熱された解凍用流体を選択的に導入
可能に構成した事を特徴とする生体組織凍結装置を提案
する。なお、前記解凍用流体が乾燥気体、或いは凍結流
体ガスの加熱ガスであれば、なお好ましい。

【０００９】

【作用】かかる技術手段によれば、前記治療針内の先端
内部空間に凍結用流体と共に常温若しくは加熱された解
凍用流体を選択的に導入可能に構成したために、治療針
を体内臓器に刺し込み患部組織を凍結する際は、該先端
内部空間に凍結用流体、例えば液体窒素を導入・噴射さ
せて、先端部材に接する患部組織を冷凍・凍結させる。
次いで、凍結外科治療の終了後、該先端内部空間に凍結
用流体に代って解凍用流体を導入・加熱したために、既
に凍結している患部組織の一部を解凍させて該治療針を
抜脱を容易ならしめる事が可能となる。なお、前記常温
・加熱解凍用流体は、凍結用流体と沸点が近い流体であ
る事が好ましい。それは解凍・抜脱後、再び刺し込み凍
結用流体を導入した際、該治療針内に残った流体蒸気が
凍結し、導管を閉塞させる恐れが有るためである。従っ
て、凍結流体、例えば液体窒素を常温まで気化させたガ
スであっても凍結組織の氷結温度より十分高温であり、
しかも液体窒素を気化させた窒素ガスは十分乾燥気して
いるので前記導管内で氷結・閉塞する事もなく、また、
乾燥した気体を別に準備する事もないので、前記解凍用
流体としてより好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載さ
れている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置な
どは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲を
それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎ
ない。

【００１１】図１乃至図３は本発明の実施例に係る生体
組織凍結装置を示し、図１は治療針の内部構造を示す正
面断面図、図２は該治療針の要部構造を示す正面断面
図、図３は治療装置の構成を示す斜視図である。１は治
療針で、内管３、中管４及び外管５からなる同心三重管
の針体１ａ、及び該針体１ａの先端に封着された先端部
材２から成る。前記針体１ａの先端には、中管４の先端
が外管５の内壁側に断面八の字状に拡径し溶着封止さ
れ、該接合部は先端部材２の後部に嵌着封止され、内管
３の先端ノズル部３ａは先端部材２の後端内部に設けら
れた円錐状の先端内部空間２ａ内に延設されている。先
端部材２の先端は、外管中心に対して斜に切削され、更
に先端側の長円外縁を研磨して切刃２ｂを設け、針体１
ａの外径と略同径の先端部材２は針体１ａと共に、開腹
する事なく体内に刺し込み可能に形成されている。ま
た、中管４の外周には、ポリエチレン、ポリエステル等
の樹脂製繊維糸をスパイラル状に巻き付け、または樹脂
スポット点着けして外管５との間の間隙保持部材５ａと
すると共に、該中管４と外管５間の環状空間１５は、後
述の太径管真空空間１６と保持輪１２Ａを介して連通
し、真空が保持されている。

【００１２】太径管体６の先端側にはテーパ部６ａ、後
端側にはジョイント部６ｂが形成されており、該テーパ
部６ａ先端は、針体１ａの外管５が挿入され溶着封止さ
れている。該外管５と中管４との間に形成している環状
空間１５は、該太径管体６内の太径管真空空間１６と連
通し、該太径管真空空間１６は太径管体６の後部に設け
られた真空排気管８及び真空自在ジョイント７に連通し
真空密封か真空吸引されている。なお、太径管真空空間
１６には真空維持の為に活性炭素１４を内装している。

【００１３】前記中管４は保持輪１２Ａに保持されて太
径管体６の後部の排気管１０に延設・溶着封止されてお
り、中管４の内壁と内管３の外壁の間隙に形成された戻
りガス環路１７は該排気管１０に開口しており、更に、
排気管９に連通している。続いて前記内管３は、吸気管
７２に延設され溶着封止され、一旦切断開口されて後、
再び、ジョイント部６ｂに設けられた保持輪１２Ｂに保
持されて、内管３より大きな内径を有するフレキシブル
パイプ１１に案内されてクライオポット１８に至る。前
記吸気管７２は吸気管７３を介し吸気弁７０に連通して
おり、該吸気弁７０は吸気口７４を介して不図示の常温
・加熱解凍用流体源から該流体を受入れる構成を成して
いる。また、凍結用流体が、例えば液体窒素３１の様に
不活性ガスである場合は、解凍用流体を受入れる代りに
不図示のシース電熱線を吸気管７２に装設しても同様の
作用をなすので、解凍様流体源を別に準備しなくてす
み、より好ましい。

【００１４】なお、前記吸気管７２から再度延設されて
前記クライオポット１８に至る内管３の外壁には、アル
ミフォイルとナイロン糸交織布を積層したテープ状の断
熱膜１３が巻回されている。

【００１５】かように治療針１、太径管体６、及びフレ
キシブルパイプ１１が構成されているので、外管５と中
管４間に形成された環状空間１５と、太径管体６と中管
４間に形成された太径管真空空間１６と、フレキシブル
パイプ１１と内管３間の環状空間１１ｂとは互いに連通
している。真空自在ジョイント７に不図示の真空ポンプ
を接続し真空排気管８を介して前記三空間を吸引するな
ら、該三空間を真空度１０^-6〜１０^-7トールの真空にす
る事ができる。

【００１６】次に針体１ａを形成する同心三重管の各管
体について順次説明するに、内管３は、外径・内径がそ
れぞれ略１．０ｍｍ，０．８ｍｍのステンレス鋼細管
で、その先端ノズル部３ａは先端部材２の後端内部に設
けられた円錐状空所２ａ内に延設されていて、該内管３
内を流れる液体窒素３１は該ノズル部３ａから噴出し先
端部材２内壁面に衝突し、先端より体内温度により、気
化するように構成されている。中管４は外径・内径がそ
れぞれ略２．０ｍｍ，１．６ｍｍのステンレス鋼細管
で、前記内管３と該中管４との間隙に形成される戻りガ
ス環路１７を戻りガスが還流する。外管５は外径・内径
がそれぞれ略３．０ｍｍ，２．５ｍｍの剛直ステンレス
鋼管で、前記中管３と該外管５との間隙に形成される環
状空間１５は太径管体６の太径管真空空間１６に連通さ
れている。なお、三重管の肉厚、外径、内径は材料強度
等異なり、上記寸法は一引例である。また、前記同心三
重管の長さは略１５０ｍｍ程度で、前記先端部材２と共
に体内に刺し込まれるよう構成されている。

【００１７】かかる治療針１によれば、排気管９にて排
気ポンプ２３により排気減圧すれば、内管３により常圧
のクライオポットの液体窒素３１が導入されて、ノズル
部３ａにて該液体窒素３１が先端部材２内面の先端内部
空間２ａに噴射されて、先端部材２に衝突・吸熱・蒸発
・ガス化して、その蒸発潛熱が凍結熱として働いた後、
吸熱・気化したガスは反転して内管３外壁と中管４の内
側空隙の戻りガス環路１７を通って、戻りガス３２とし
て排気管９・フレキシブル排気管２５を経て排気ポンプ
２３により排出される。

【００１８】図３は、本発明の実施例に係る治療装置の
構成を示す斜視図で、１８は液体窒素３１を充填する魔
法瓶であるクライオポットで、２３は前記治療針１から
の戻りガス３２を排気する排気ポンプ、２４は該排気ポ
ンプ２３を操作するスイッチであり、２２は前記クライ
オポット１８と排気ポンプ２３、及び各種スイッチ２４
を搭載するワゴン車である。

【００１９】内管３を内包するフレキシブルパイプ１１
の先端部は前記太径管体６の後端側のジョイント部６ｂ
に溶着され、該フレキシブルパイプ１１の後端側は液送
管１９先端部外径に溶着され、該フレキシブルパイプ１
１と内管３間に形成される環状空間１１ｂ部内を太径管
真空空間１６に連通させながら気密的にシール固着す
る。前記内管３は外周壁面を断熱材により断熱措置され
た液送管１９に接続され、該液送管１９は自在ジョイン
ト２１を介してクライオポット１８内の略底部に至るサ
イホン（不図示）に接続され、該クライオポット１８に
充填された液体窒素３１は、前記治療針１に供給される
ように構成されている。なお、フレキシブルパイプ１１
とクライオポット１８の接続部分に液溜管７６が挿設さ
れており、内管３は該液溜管７６内において一旦切断開
口されて、該液溜管７６の前後壁に溶着封止されてお
り、

【００２０】またフレキシブルパイプ１１とクライオポ
ット１８の途中に液溜管７６が挿設してあり、内管３は
該液溜管７６に溶着封止されていると共に、該液溜管７
６内において一旦切断開口されている。該液溜管７６の
外部は、電熱線７７とそれを断熱被覆する被覆管７８よ
り構成されている。凍結用流体３１を停止後、液溜管７
６内の流体、例えば液体窒素を電熱線７７により加熱す
れば加熱ガスとなり、排気ポンプ２３を作動させて該加
熱ガスを針体１ａの先端内部空間２ａに導入する事によ
り、先端部材２表面に固着していたアイスボールは解凍
され、治療針１を容易に離脱可能となる。

【００２１】前記排気ポンプ２３はフレキシブル排気管
２５を介して治療針１の排気管９と接続されている。

【００２２】図４及び図５は、本発明の実施例に係わる
治療針を超音波診断装置と併用して行う治療方法を示
し、図４は治療方法の概念を示す正面図、図５は治療に
用いるＣＲＴ（陰極線管）画面の正面図である。１は前
記治療針で、保持・ガイド金具４２を介して人体４４に
刺し込まれる。該保持・ガイド金具４２に保持され人体
４４に接触配置された超音波センサ４１は、人体４４の
患部４５に対して送信波４７を発信し、患部４５を含む
人体臓器からの反射波４８を受信する。５０はＣＲＴ画
面で、該ＣＲＴ画面には超音波送受信の基線画像５１と
前記治療針の映像５２、患部を含む内蔵の映像５５を示
すよう構成されている。

【００２３】前記のように構成された治療装置の作用を
説明するに、ＣＲＴ画面５０における基線の画像５１と
患部の映像５５を看視しながら、前記治療針１を人体４
４の患部４５に向って刺し込む。該治療針１の映像５２
もＣＲＴ画面５０に示されるので、保持・ガイド金具４
２を操作しながら基線画像５１と治療針の映像５２とが
一致する合致点５３に至るまで押入する。次いで、スイ
ッチ２４を操作して排気ポンプ２３を駆動させると、フ
レキシブル排気管２５、排気管９，１０、及び戻りガス
環路１７内の気体が吸入・排気されて、先端部材２の円
錐状空所２ａ内の圧力は負圧になる。従って、クライオ
ポット１８内の液体窒素３１は液送管１９を経て内管３
を流れてノズル部３ａで噴霧状に噴出し、前記先端部材
２の内壁面に衝突・気化し、該先鋭部２はおよそ１分経
過後に−１３０度前後に冷却され、腹部内患部に於いて
該先鋭部２外周部にアイスボール４６が形成され、該ア
イスボールはおよそ５分経過後に直径略１０〜１５ｍｍ
アイスボールに、およそ１０分経過後に直径略２０〜３
０ｍｍのアイスボールに成長する。

【００２４】ＣＲＴ画面５０上のアイスボールの映像５
６を看視しながら目的とするアイスボール４６の大きさ
に達したなら、吸気弁７０を開き乾燥気体７５を吸気口
７４から導入する。該乾燥気体は前記記述と同様に、先
端部材２の先端内部空間１ａに至り、該先端部材２に形
成されたアイスボール４６を解凍するので、治療針１を
患部４５から抜脱する事が可能となる。或いは、状況に
応じて、液溜管７６の凍結用流体３１を積極的に気化・
加熱したものを導入すれば、治療針１を速やかに抜脱す
る事が可能となる。凍結１回で壊死するが、凍結範囲を
拡大する目的で２回以上凍結する事も有り、或いは、必
要に応じて治療針１の先端だけを移動させるか刺し込み
なおして、残りの患部４５の生体組織を凍結・壊死させ
るまで、前記操作を繰返す。なお、前記吸気弁７０を開
くと共に、クライオポット１８に弁を設けて閉じるよう
構成してもよいが、排気ポンプ２３を作動させたとき、
通常の場合液体窒素のヘッドが乾燥気体のそれより遥か
に低いので、低温液体窒素が吸引される事はない。ま
た、壊死した患部組織、例えば癌組織は、小さいものは
自然に体内吸収されて排泄され、大きい壊死組織は外か
ら吸引可能で、開腹摘出する事なく治療する事ができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、治療
針内の先端内部空間に凍結用流体と共に、常温若しくは
加熱した解凍用流体を選択的に導入可能に構成したため
に、開腹する事なく体外から生体臓器の患部に治療針を
直接刺し込み凍結用流体によって所期の凍結外科手術を
施療したのち、該加熱流体によって凍結患部組織の一部
を解凍し、容易に、また速やかに該治療針を抜脱可能と
なる。また、前記解凍用流体として常温気体・或いは凍
結用流体を加熱した加熱気体を利用したために、解凍用
流体として簡便に準備する事ができる。更に、治療針先
端部に解凍のための電熱線や複雑な構成を採らないため
に治療針外径を細径に構成可能となり、直接患部に刺し
込み、内部出血無しに目的とする凍結外科手術が可能と
なる。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る治療針の内部構造を示す
正面断面図

【図２】本発明の実施例に係る前記治療針の要部構造を
しめす正面断面図

【図３】本発明の実施例に係る治療装置の構成を示す斜
視図

【図４】本発明の実施例に係る治療針を用いて行う治療
方法の概念を示す正面図

【図５】本発明の実施例に係る治療針を用いて行う治療
に用いるＣＲＴ画面の正面図

【符号の説明】

１ 治療針 ２ａ 先端内部空間 ３１ 生体組織凍結用流体 ７５ 解凍用流体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端内部空間に生体組織凍結用流体を導
   入可能にした治療針を備えた生体組織凍結装置におい
   て、 前記治療針内の先端内部空間に凍結用流体と共に常温若
   しくは加熱された解凍用流体を選択的に導入可能に構成
   した事を特徴とする生体組織凍結装置
2. 【請求項２】 前記解凍用流体が乾燥気体である請求項
   １記載の生体組織凍結装置