JPH06142220A - 間隙構造のｘ線ニードル - Google Patents

間隙構造のｘ線ニードル

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JPH06142220A
JPH06142220A JP5062246A JP6224693A JPH06142220A JP H06142220 A JPH06142220 A JP H06142220A JP 5062246 A JP5062246 A JP 5062246A JP 6224693 A JP6224693 A JP 6224693A JP H06142220 A JPH06142220 A JP H06142220A
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JP
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tube
casing
needle
tip
ray
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JP5062246A
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Robert B Miller
ロバート・ブルース・ミラー
John R Smith
ジョン・ルドルフ・スミス
Carl A Muehlenweg
カール・アラン・ミュレンウエグ
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Engility LLC
Original Assignee
Titan Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】皮膚を通じて生体内に挿入することができ、Ｘ
線療法を生体内の広範囲にわたって適用できるＸ線ニー
ドルの提供を目的としている。 【構成】間隙構造のＸ線ニードル１０は、一端には電子
エミッター１６が連結され他端のチップ３６には放射さ
れた電子をＸ線に変換するためのコンバータ部材２６が
設けられた長尺なＸ線チューブ２４と、放射された電子
を狭ビーム内に閉じ込める磁場を形成するためにチュー
ブ２４の外周に巻回されたソレノイドコイル２８と、チ
ューブ２４とコイル２８を覆う長尺な外側ケーシング３
０と、チューブ２４のチップ３６とケーシング３０内の
冷却液入口４０との間に内側の環状の流れチャンバ３８
を形成するとともにチューブ２４のチップ３６とケーシ
ング３０内の冷却液出口４４との間に外側の環状の流れ
チャンバ４２を形成するために、ケーシング３０とチュ
ーブ２４との間に同軸に設けられたパイプ３２とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線装置に係わり、特
に、間隙構造のＸ線ニードルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線装置は癌患者の放射線療法に使用さ
れる。そのような装置の１つが米国特許第２７４８２９
３号（発明者 Reiniger)に開示されている。この開示さ
れた装置は長尺なＸ線チューブを備えており、このチュ
ーブのチップには放射された電子をＸ線に変換するコン
バータ部材が配置されている。また、前記Ｘ線装置は、
チューブを覆って冷却液流れチャンバを形成する長尺な
外側ケーシングを備えている。冷却液は、この冷却液流
れチャンバを通じて流れ、チューブのチップで発生する
熱を移動させる。チューブを癌患者の生体内に体腔を通
じて挿入し、Ｘ線を腫瘍に集中照射でき隣接する正常組
織に対する放射線の影響を最小限に抑えることができる
ようにコンバータ部材を位置させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＸ線装置は太径であったため、皮膚を通じてチュー
ブを生体内に挿入することが困難であった。したがっ
て、Ｘ線療法を適用できる生体内の癌組織部位の治療範
囲は体腔内を通じて接近できる生体内部位のみに限られ
ていた。
【０００４】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、皮膚を通じて生体内
に挿入することができ、Ｘ線療法を生体内の広範囲にわ
たって適用できるＸ線ニードルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、本発明は、一端には電子エミッターが連結
され他端のチップには放射された電子をＸ線に変換する
ためのコンバータ部材が設けられた長尺なＸ線チューブ
と、放射された電子を狭ビーム内に閉じ込める磁場を形
成するためにチューブの外周に巻回されたソレノイドコ
イルと、チューブとコイルを覆う長尺な外側ケーシング
と、チューブのチップに向けて冷却液を環流させる冷却
液流れチャンバをケーシング内に形成する手段とによっ
てＸ線ニードルを間隙構造に構成したものである。
【０００６】前記間隙構造のＸ線ニードルは、チューブ
のチップから少なくとも約５cmほど延びたケーシングの
部位が約２mmの最大外径を有するように僅かな径に形成
されている。このような小径のＸ線ニードルは皮膚と腫
瘍部位との間の組織に重大な影響を与えることなく患者
の生体内に挿入される。したがって、Ｘ線療法を適用で
きる生体内の癌組織部位の治療範囲が広がる。
【０００７】電子ロスと不均一なＸ線放射を回避するた
めに、放射された電子を閉じ込める磁場を形成するソレ
ノイドコイルがビーム伝送チューブの外周に巻回されて
いる。 本発明の一実施例では、流れチャンバ形成手段
が、チューブのチップとケーシング内の第１の開口との
間に内側の環状の流れチャンバを形成するとともにチュ
ーブのチップとケーシング内の第２の開口との間に外側
の環状の流れチャンバを形成するために、ケーシングと
チューブとの間に同軸に設けられたパイプを備えてい
る。
【０００８】本発明の他の実施例では、流れチャンバ形
成手段がケーシングとチューブとの間に設けられた複数
のパイプを備え、前記各パイプがチューブのチップとケ
ーシング内の少なくとも１つの入口開口部との間に入力
流れチャンバを形成し、パイプによって占有されないチ
ューブとケーシングとの間の空間がチューブのチップと
ケーシング内の出口開口部との間に出力流れチャンバを
形成している。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。図１に示すように、本発明の好ましい実施例で
ある間隙構造のＸ線ニードルを備えたＸ線装置は、ニー
ドル１０と、ニードル１０を受けるダイオードハウジン
グ１２とを備えている。ダイオードハウジング１２は、
電子エミッター１６を有する真空チャンバ１４と、制御
グリッド１８とを備えている。電子エミッター１６は図
示しない高電圧源に接続された高電圧ケーブル２０に接
続されている。絶縁体２２が電子エミッター１６とダイ
オードハウジング１２との間に配列されている。
【００１０】ニードル１０は、長尺なＸ線チューブ２４
と、コンバータ部材２６と、ソレノイドコイル２８と、
長尺な外側ケーシング３０と、パイプ３２とを備えてい
る。Ｘ線チューブ２４は、Ｘ線チューブ２４を電子エミ
ッター１６に連結するために真空チャンバ１４内に開口
する開口端３４を有している。
【００１１】コンバータ部材２６は、チューブ２４の他
端のチップ３６に設けられており、電子エミッター１６
から放射された電子をＸ線に変換する。
【００１２】ソレノイドコイル２８は、放射された電子
を狭ビーム内に閉じ込める磁場を形成するために、チュ
ーブ２４の外周に巻回されている。ソレノイドコイル２
８が約２０ガウスの磁場を形成すると、電子ビームを約
４mmの径に閉じ込めることができる。コイル２８は１３
オームの抵抗を有するとともに１cm当たり２０回の割合
で巻回されているので、この巻回で要求される電流はた
った０．８アンペアであり、コイルにかかる電圧はたっ
た０．１ボルトである。したがって、消費電力はたった
０．０８ワットである。
【００１３】外側ケーシング３０がチューブ２４とコイ
ル２８とを覆っている。
【００１４】チューブ２４のチップ３６とケーシング３
０内の冷却液入口部４０との間に内側の環状の流れチャ
ンバ３８を形成するとともにチューブ２４のチップ３６
とケーシング３０内の冷却液出口部４４との間に外側の
環状の流れチャンバ４２を形成するために、外側ケーシ
ング３０とチューブ２４との間にパイプ３２が同軸に設
けられている。
【００１５】図１の実施例のニードル１０において、チ
ューブ２４を内径０．６４mm・外径０．８１mm・長さ１
０cmとし、チューブ２４の外周に１cm当たり４０回の割
合で外径０．２２mm・＃３３の磁気ワイヤを１層巻回
し、外側ケーシング３０を外径２．８mm・内径２．１６
mmとし、パイプ３２を内径１．５２mm・外径１．８３mm
とすれば、１平方インチ当たり２０ポンドの入口圧で水
の流速が８７mm／min となる。これによって、ニードル
１０のチップ３６での発熱が２０ワットで、１０分間で
の水の温度上昇が摂氏５度以下になる。
【００１６】図２は本発明の他の好ましい実施例を示し
ている。ニードル１０Ａは、長尺なＸ線チューブ２４
と、コンバータ部材２６と、ソレノイドコイル２８と、
長尺な外側ケーシング３０と、複数のパイプ４６とを備
えている。各パイプはチューブ２４のチップ３６とケー
シング３０内の少なくも１つの入口開口部（図示せず）
との間で入力流れチャンバ４８を形成する。そして、パ
イプによって占有されないチューブ２４とケーシング３
０との間の空間５０は、チューブ２４のチップ３６とケ
ーシング（３０）内の出口開口部（図示せず）との間に
出力流れチャンバ４８を形成する。
【００１７】図２の実施例のニードル１０Ａにおいて、
チューブ２４を内径０．６４mm・外径０．８１mm・長さ
１０cmとし、チューブ２４の外周に１cm当たり４０回の
割合で外径０．２２mm・＃３３の磁気ワイヤを１層巻回
し、外側ケーシング３０を外径２．８mm・内径２．１６
mmとし、ニードル１０Ａのチップ３６の方向に向けられ
た４つの各パイプ３２のオリフィス孔５２の孔径を０．
１５mmとすれば、１平方インチ当たり５０ポンドの入口
圧で水の流速が１０mm／min となる。これによって、ニ
ードル１０Ａのチップ３６での発熱が２０ワットで、１
０分間での水の温度上昇が摂氏約２８度になる。
【００１８】チューブ２４、ケーシング３０、パイプ３
２またはパイプ４６は、硬くて直線状のものであるが、
やわらかい組織を介して直接に接近できない生体部位に
ニードルのチップを挿入できるように、可撓性の材料で
形成したり直線よりはむしろ湾曲形状に形成しても良
い。
【００１９】上記実施例のＸ線装置は、１４ワットの比
較的低い電力で、電子エミッターを電圧２００キロボル
ト／ビーム電流０．０７ミリアンペアで操作することに
よりコンバータ部材２６から１cmの部位に配置された組
織に約１００グレイの放射量を１０分間連続して伝える
ことができる。
【００２０】本発明の間隙構造の小型Ｘ線ニードルは、
上記実施例の寸法を状況に応じて種々変更して実施でき
ることは無論であり、また、腫瘍に対する放射温度を制
御することも可能である。また、放射療法を組み合わせ
ることにより有益な治療効果を発揮できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の間隙構造
のＸ線ニードルは、小径であるため、皮膚と腫瘍部位と
の間の組織に重大な影響を与えることなく皮膚を通じて
生体内に挿入することができる。したがって、Ｘ線療法
を生体内の広範囲にわたって適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の好ましい実施例である間隙構
造のＸ線ニードルを備えたＸ線装置の側断面図、（ｂ）
は（ａ）のＡーＡ線に沿う縦断面図である。
【図２】（ａ）は流れチャンバ形成手段の他の好ましい
実施例を示すニードル部の側断面図、（ｂ）は（ａ）の
ＢーＢ線に沿う縦断面図である。
【符号の説明】 １０，１０Ａ…Ｘ線ニードル、１６…電子エミッター、
２４…Ｘ線チューブ、２６…コンバータ部材、２８…ソ
レノイドコイル、３０…外側ケーシング、３２，４６…
パイプ、３６…チップ、３８，４２，４８，５０…冷却
液流れチャンバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ルドルフ・スミス アメリカ合衆国、ニューメキシコ州 87122、アルブクアーク、アール・シー・ ゴーマン・アベニュー 8305 (72)発明者 カール・アラン・ミュレンウエグ アメリカ合衆国、ニューメキシコ州 87035、モーリアーテイ、ピー・オー・ボ ックス 488

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端には電子エミッター（１６）が連結
    され他端のチップ（３６）には放射された電子をＸ線に
    変換するためのコンバータ部材（２６）が設けられた長
    尺なＸ線チューブ（２４）と、放射された電子を狭ビー
    ム内に閉じ込める磁場を形成するためにチューブ（２
    ４）の外周に巻回されたソレノイドコイル（２８）と、
    チューブ（２４）とコイル（２８）を覆う長尺な外側ケ
    ーシング（３０）と、チューブ（２４）のチップ（３
    ６）に向けて冷却液を環流させる冷却液流れチャンバ
    （３８，４２，４８，５０）をケーシング（３０）内に
    形成する手段（３２，４６）とを備えた間隙構造のＸ線
    ニードル（１０，１０Ａ）。
  2. 【請求項２】 チューブ（２４）のチップ（３６）から
    少なくとも約５ｃｍ隔たったケーシング（３０）の部位
    が約２ｍｍの最大外径を有していることを特徴とする請
    求項１に記載のニードル。
  3. 【請求項３】 流れチャンバ形成手段は、チューブ（２
    ４）のチップ（３６）とケーシング（３０）内の第１の
    開口（４０）との間に内側の環状の流れチャンバ（３
    ８）を形成するとともにチューブ（２４）のチップ（３
    ６）とケーシング（３０）内の第２の開口（４４）との
    間に外側の環状の流れチャンバ（４２）を形成するため
    に、ケーシング（３０）とチューブ（２４）との間に同
    軸に設けられたパイプ（３２）を備えていることを特徴
    とする請求項１または請求項２に記載のニードル（１
    ０）。
  4. 【請求項４】 流れチャンバ形成手段がケーシング（３
    ０）とチューブ（２４）との間に設けられた複数のパイ
    プ（４６）を備え、前記各パイプ（４６）がチューブ
    （２４）のチップ（３６）とケーシング（３０）内の少
    なくとも１つの入口開口部との間に入力流れチャンバ
    （４８）を形成し、パイプ（４６）によって占有されな
    いチューブ（２４）とケーシング（３０）との間の空間
    （５０）がチューブ（２４）のチップ（３６）とケーシ
    ング（３０）内の出口開口部との間に出力流れチャンバ
    を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に
    記載のニードル（１０Ａ）。
JP5062246A 1992-03-23 1993-03-22 間隙構造のｘ線ニードル Pending JPH06142220A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/855,664 US5165093A (en) 1992-03-23 1992-03-23 Interstitial X-ray needle
US855664 1992-03-23

Publications (1)

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JPH06142220A true JPH06142220A (ja) 1994-05-24

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ID=25321797

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EP (1) EP0562759B1 (ja)
JP (1) JPH06142220A (ja)
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DE (1) DE69311415T2 (ja)
DK (1) DK0562759T3 (ja)

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