JPH09500804A - 治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プローブ（１）は、制御された様式で、マイクロ波電磁エネルギを伝播させ放射するように設計されている。プローブ（１）は、作動周波数においては通常はマイクロ波を通さない断面を有する少なくとも一つのウェーブガイド（２）を含んでいる。したがって、ウェーブガイド（２）は、ロッド形状の、アルミナのような誘電性材料（５）を含んでおり、誘電性材料の露出された部分はアンテナを形成する。プローブは、好ましくは、子宮内膜の除去のために使用され、したがって、ウェーブガイドの小さい寸法は、子宮の狭い頚部に適合するように作成できる。

Description

【発明の詳細な説明】 治療装置 本発明は、マイクロ波電磁エネルギによる身体の治療のための装置に関する。 前記身体は、好ましくは生物学的な組織である。特に、本発明は月経過多の治療 に用いるための装置に関する。しかしながら、この装置は、適切な対象(load)へ マイクロ波電磁エネルギを適用する他の用途を有してもよい。さらに、本発明は 、この装置を使用した治療の方法にも関する。 月経過多は、４０歳を超えた女性によくある症状であり、子宮の内壁を構成す る子宮内膜(endometrium)からの過度の出血として現れる。予後は、極端に長く て重く、失血が、一般的な苦痛や不便さに加えて鉄分欠乏貧血をもたらすため、 その期間にひどく衰弱することになり得る。最も普通の治療の形態は、全子宮を 取り除く子宮摘出術を行うことである。しかしながら、大手術は費用がかかるば かりでなく、患者は苦痛と長い回復期間を耐えなければならない。これらの理由 で代替治療法が追求されている。 各月経周期に脱落する子宮の内層は、約５ミリメータの厚みがあり子宮の内壁 全体を覆っている子宮内膜から生じる。もし、子宮内膜が、手術なしに全体的に あるいは部分的に破壊されれば、月経過多は、治癒され得るし、あるいは少なく とも軽減され得る。この破壊は、物理的手段によるか、組織を加熱することによ るか、あるいは両方の組み合わせによって達成され得る。ほとんどの身体組織に 共通して、子宮内膜で約６０°Ｃの温度を５分維持することにより、その細胞は 破壊されるであろう。子宮内膜が内層を再生することは不可能であるため、前記 症状は、治癒されるであろう。 子宮摘出術に対する現在知られている代替技術は、様々な度合いで成功してい るが、皆欠点を有している。子宮は、非常に繊細なＶ型をした袋状構造体であり 、対向する壁は、流体の薄膜によって通常分離されているが、部分的に接触して いる場合もある。したがって、直接的な物理的治療の目的であるいはそれを加熱 するために子宮内膜に接近するのは困難である。加熱は、子宮内膜だけに限定さ れ なければならず、子宮の本体に及んではならず、またそれを超えてはならないの で、入り口の直ぐ周りの組織を治療することは特に困難である。 最も容易で、最も複雑でない代替方法は、電力供給源への単極性接続によって 加熱された直径約５ｍｍの鋼球を用いるものである。その球は、子宮内膜を破壊 するために外科医の制御の下に、子宮の中を転がされる。しかしながら、その方 法は、時間をとり、高度に専門化された外科の経験を要する。たとえ熟練した手 腕によっても、局所的な火傷は発生する可能性があり、あるいは他の領域が充分 に治療されない。 さらに、ある形態の電磁エネルギを用いることが知られおり、例えば、光波が 用いられるレーザ切除によって細胞破壊が達成されている。しかしながら、レー ザ治療には、高価なレーザ設備が必要であり、治療は、高度に専門化された技術 を用いて、行われなければならない。 ヨーロッパ特許公報第０４０７０５７号から、ラジオ周波数電磁エネルギを用 いることが知られている。例えば、その特許に開示されている方法は、ラジオ周 波数プローブを子宮の中に置き、それと患者の腰部の周りの鋼鉄製ベルトとの間 にラジオ周波数の場(radio frequency field)を形成することを含んでいる。こ の治療は、麻酔の導入と回復とを含めて４５分かかる。処置自体は、約１５〜２ ０分かかり、プローブを動かすのに婦人科医はその間常に注意していることが要 求される。使用される典型的な電力は、約５５０ワットであり、ラジオ周波数の 電磁放射線は、外へ漏らさないようにすることは困難であるので、有効にするた めにはそれを子宮内膜の近くで動かさねばならないからである。さらに、それは 、ラジオ周波数の電磁エネルギは、ほとんどの物質（組織も含めて）を容易に通 過し、非常に容易に漏洩し、治療の過程中に患者と外科スタッフに傷害を知らず に与えるかもしれないという欠点を有する。 ラジオ周波数エネルギを用いるもう一つの方法は、約３〜３０ＭＨｚの周波数 において第１及び第２の電極を用いる高温治療のための装置を開示するヨーロッ パ特許公報第０１１５４２０号に開示されている。 本発明の目的は、マイクロ波周波数の電磁放射線を用いる改良された装置およ び方法を提供することである。 約２．７ＧＨｚのマイクロ波は、水がその周波数における放射線を強く吸収す るため、一般に料理に用いられる。そのため、光周波数とラジオ周波数の電磁放 射線の使用を考えると、マイクロ波を試みるのは自明であるということが考えら れるかもしれない。しかしながら、電子レンジに関しては、ウェーブガイド(wav eguide)あるいは容積寸法に特別な制限はなく、したがって、２．７ＧＨｚのよ うに低い周波数や１００ｃｍあるいはそれ以上の波長も何の問題も与えない。 しかし、子宮の頚部は、最大で直径約１０ｍｍに広げられるだけであり、した がってプローブは一般の使用のために８ｍｍ以下の直径を有する必要がある。従 来の設計では、このことは、この寸法の従来のウェーブガイドを用いるならマイ クロ波周波数はずっと高い必要があり、子宮内膜に充分な電力が与えられない、 すなわち、周波数が高ければ高いほど治療される組織による吸収の深さは浅くな るということを意味するであろう。さらに、定在波パターンは、不均一な加熱を 生じるであろうということが考えられた。しかしながら、定在波は、反射が存在 するところに発生するのみであり、本発明者らは、子宮の壁が反射を発生させる というよりも、波が潜在的な電位反射対象物に到達する前に波をゼロに速やかに 低減させる子宮内膜の損失特性を有する組織によって波が吸収するということを 発見した。 本発明によれば、予め定められた周波数のマイクロ波信号入力を受ける手段と 、前記周波数のマイクロ波を通常は通過させない断面寸法を有する、前記マイク ロ波周波数入力を受け伝播するウェーブガイドと、その誘電率が前記ウェーブガ イドの遮断(cut-off)周波数を、前記予め定められた周波数の望ましいモードの マイクロ波を通過させるように変化させる、前記ウェーブガイド内の誘電性材料 と、プローブからの波の送出を可能にしているプローブの末端および末端近辺の 露出アンテナ部分とを含む、マイクロ波周波数の電磁放射線を身体に照射するた めのプローブが提供される。 前記マイクロ波信号を受ける手段は、第２のウェーブガイドを有し、移行手段 が第１及び第２のウェーブガイドの間に設けられていてもよい。この配置におい ては、第１のウェーブガイドは、典型的には直径約１０ｍｍの円形のウェーブガ イドであることが好適である。さらに、第２のウェーブガイドは、直径約２０ｍ ｍの円形のウェーブガイドでもよい。移行手段は、第１及び第２のウェーブガイ ドを相互接続し且つ誘電性材料が充填されている、テーパの付けられたウェーブ ガイドを含んでいてもよい。 前記誘電性材料は、好ましくは、移行を最適にするために移行部においてテー パ付きの末端を有し、プローブの露出アンテナ部分を形成するために第１のウェ ーブガイドを超えて外側に延びているセラミックのロッドの形状にされる。本発 明における誘電体の充填された第１のウェーブガイドの使用により、与えられた 周波数における、誘電体の中の波長はより短いので、第１のウェーブガイドをよ り小さい直径にすることが可能になる。従って、波長を基準にしたプローブの直 径は、移行を通して一定のままである。如何なる波長に対しても、プローブの最 少の直径は、波長の約半分である。それより小さいものについては、波は通過し ないであろう。セラミックロッドのテーパの付けられた末端は、第２のウェーブ ガイドの中の空気とセラミック材料との間の誘電性の不整合を克服する。テーパ がなければ、第１及び第２のウェーブガイドの間のインタフェースにおいて反射 の危険があろう。 別態様の装置においては、単一のウェーブガイドが設けられ、マイクロ波入力 を受ける手段は、所望のより小さい断面寸法の誘電体充填ウェーブガイドを直接 励起する。 プローブの好ましい形態は、第１のウェーブガイドと保護用の被覆との間に配 置された複数の温度感知器を含んでいる。前記複数の感知器は、プローブの長さ 方向に沿った異なる位置における温度を検出するために、異なる長さを有してい てもよく、温度感知器インタフェースにおいて結合されている。 プローブは、単一のユニットであることが好ましいが、プローブは、２つある いはそれ以上の分割可能な部分を有してもよい。従って、本発明のもう一つ要旨 では、使用時に、機能的に一緒に結合される２段、すなわち、第１の誘電性の段 および第２の誘電性の段とを含み、前記第１の誘電性の段は、第１の断面を有す る第１のウェーブガイドと、第１のウェーブガイドの断面よりも大きな第２の断 面を有し、予め定められた周波数のマイクロ波信号入力を受け伝播する第２のウ ェーブガイドと、予め定められた周波数における前記マイクロ波信号を伝播させ るように、その誘電率が第１のウェーブガイドの遮断周波数を変化させる誘電性 材料を含む、第１及び第２のウェーブガイドの間の移行手段とを含み、前記第２ の誘電性の段は、誘電性材料のプローブアンテナと、前記誘電性材料からなる部 分の周りの、第１のウェーブガイドと実質的におなじ断面を有する第３のウェー ブガイドと、プローブからの波の送出を可能にする、プローブの自由末端および 自由末端近辺の露出アンテナ部分とを含む、マイクロ波周波数の電磁放射線を身 体に照射するためのプローブが提供される。 好ましくは、前記第１の誘電性の段の移行手段は、第１及び第２のウェーブガ イドを相互接続しているテーパ付きのウェーブガイドと、移行を最適化するため にテーパを付けられたウェーブガイドの中の誘電性材料のテーパを付けられた末 端と、前記誘電性材料のテーパのついた末端と前記テーパ付きのウェーブガイド との間にあり、その誘電率が空気よりも大きいが、その誘電性材料よりは小さい 誘電性の緩衝部とを含む。 この装置において、プローブは、子宮内膜切除のためのものであってよく、第 ２の誘電性の段は、子宮の中での位置出しを助けるために、対向する膨張可能な カテーテルを含んでいてもよい。好適には、さらに、第２の誘電性の段は、温度 感知手段を含んでいる。２つの段が設けられる場合、プローブは、プローブの第 １及び第２の段の間の接合部において、温度感知手段及びカテーテル膨張のため のインタフェース手段を含み得る。 必要であれば、露出アンテナ部分は、マイクロ波の選択的伝達のためのガイド 手段(guidance means)を含んでいてもよい。ガイド手段は、露出部分の長さに沿 ってマイクロ波のエネルギの漏洩を均一にするために、露出されたアンテナ部分 の外側の末端に向かって次第に細くなる薄い金属層を含んでもよい。その金属は 、波の反射と伝達との差動的な関係を生じさせる、ロッドの長さ方向に沿って厚 みが変わるクロム(chromium)であってよく、したがって、プローブの円柱状の領 域に渡って均一にエネルギを放射する。また、ガイド手段は、ロッドの露出され た長さに沿って等級が変化する網、あるいはその間隔が徐々に広くなるように間 隔をおいて配置された複数のリングでもよい。 プローブが、子宮内膜切除のような医学的な治療に用いられる場合には、プロ ーブが使用毎に無菌であることが重要である。使い捨てのプローブを提供するこ とは可能であろうが、不必要に高価であると考えられる。従って、好ましくは、 プローブは、使用時にプローブを包み込む取り外し可能で使い捨て可能な被覆を 含んでいる。 従って、本発明のもう一つの要旨では、マイクロ波周波数の電磁放射線を身体 に照射するためのプローブの保護手段であって、使用時には、プローブを覆って プローブの作動末端を包み込み、意図された動作周波数におけるマイクロ波に対 しては、実質的に透過性であるチューブ体を具備する被覆と、その被覆を所定の 位置に固定する手段とを有し、プローブの使用後にその被覆を取り外し捨てるこ とのできる保護手段が提供される。好ましくは、被覆は透明であり、ウェーブガ イドは、挿入を助けるための目盛りあるいは測定用目印を有する。 前記保護手段は、好ましくは、使用するプローブを収容するようにされ、前記 被覆との相互係合によりプローブの周りの所定位置にロックされる使い捨てハン ドルをさらに含んでいる。保護手段は、好適には、１回使用を確実にするための バーコードのような個別同定手段をさらに含んでいる。前記保護用の被覆は、さ らに、バーコードを有していてもよい。 本発明のプローブおよび装置は、所望の用途に使用できるものではあるが、こ のプローブは、好ましくは、子宮内膜の切除(ablation)に用いられる。したがっ て、本発明の好ましい方法として、広げられた頚部の寸法よりも大きくない外形 寸法の作動末端を少なくとも具備する上述のプローブを用意し、プローブの前記 作動末端を頚部を通して子宮の中に挿入し、子宮内膜によって実質的に完全に吸 収される周波数においてプローブにマイクロ波エネルギを加え、子宮内膜組織の 約６０℃への加熱を確実にするために作動温度を監視し、子宮内膜の細胞を破壊 するのに充分な時間マイクロ波エネルギの印加を維持することを含む、子宮内膜 の切除方法が提供される。前記マイクロ波エネルギは、連続的にあるいはパルス として印加されてもよい。 子宮内膜を加熱するためにマイクロ波エネルギを使用することは、２つの主要 な利点を有する。第１に、マイクロ波周波数の電磁放射線は、組織によって強く 吸収され、約８〜１２ＧＨｚにおける全てのマイクロ波エネルギは、厚さ約５ｍ ｍの組織の層に吸収されるとともに、マイクロ波加熱がこの領域を超えることは 不可能である。このことは、約５ｍｍの厚さである子宮内膜の治療にとって理想 的である。第２に、この強い吸収のため、望ましい温度を達成するために要求さ れるエネルギ量は、ＲＦ周波数に比較して比較的に小さく、必要なエネルギは、 他の現在の治療法が要する時間よりもずっと短い時間に放出され得る。所望の場 合、組織が瞬間的に約６０°Ｃ以上に加熱され、従って全治療時間がさらに短く なり得るように、前記放射線は、パルス状にされてもよい。 マイクロ波エネルギが吸収される材料の深さは、周波数と材料の電気的特性と に依存する。これを子宮内膜組織の約５ｍｍに設定するには、約８〜１２ＧＨｚ の周波数が要求される。そして、この周波数が前記波を送るのに必要とされるウ ェーブガイドの寸法を決定する。もし、従来のウェーブガイドが使用されるなら ば、約２０ｍｍの直径が必要とされるであろう。これは、子宮に入れるのには明 らかにあまりにも大きすぎる。本発明によれば、遮断波長は、約８ｍｍの外径の ウェーブガイドへの移行を提供する、セラミック材料やプラスチック誘電性材料 あるいは他の適切な材料のような高誘電率材料の使用によって効果的に低減され る。 本発明のプローブに関しては、埋め込まれたアンテナにエネルギを与える線に 沿った子宮の外側に、放射線漏洩および不注意の加熱を生じさせる可能性はない 。狭い頚部を通してエネルギを与えるという問題は、したがって解消された。 子宮の中にエネルギを与えると、そのエネルギは、入力末端近くで放射線が漏 れるのを阻止するように配置されているアンテナの露出部分によって、子宮によ って形成されたほぼ平らで三角形状をした袋状部に均一に分配される。子宮内膜 の組織を破壊するのに必要な温度上昇は、２．５分の治療時間では６０ワットの マイクロ波エネルギしか必要としないであろう。 子宮の内壁に接近することは困難であり、そのような場合には、加熱効果の均 一な分布を与えるという有利に用いられ得るマイクロ波の特質があるということ が見出されるであろう。特に、マイクロ波は、組織によって強く吸収されるのみ で、介在する如何なる気体によっても吸収されることはない。所望の場合、子宮 は、壁がアンテナから離され、均一な放射線量を受けるように、二酸化炭素のよ うなガスによって膨張させてもよい。その気体は、セラミックロッドの中に形成 された中央の穴を通して供給されてもよい。プローブが膨張可能な複数のカテー テルを含んでいる場合には、これらは、子宮内の挿入および位置決めを助けるた め、必要に応じ、選択的に膨張させてもよい。また、プローブは、所望の場合、 光学ファイバ視覚装置を設けてもよい。 さらに、本発明は、前述のようなプローブと、マイクロ波エネルギ源とを有す る、選択的なマイクロ波伝達のためのシステムを含む。好ましくは、そのシステ ムの変数がコンピュータ制御される。 本発明を、付属の図面を参照し、実施例によって説明する。 図１は、本発明の好ましいプローブの概略側立面図である。 図２は、図１のプローブを組み込んだ好ましいシステムのブロック図である。 図３は、本発明のプローブの第２の実施例の概略側立面図である。 図４は、図３のプローブを組み込んだシステムのブロック図である。 図５は、本発明のプローブの第３の実施例の概略側立面図である。 図６は、本発明のプローブの第４の実施例の概略側立面図である。 図７は、保護用の被覆を含む、本発明のプローブの概略側立面図である。 図８ａ、図８ｂ及び図８ｃは、保護用の被覆の１回使用を確実にするための装 置の模式的な外観である。 図９ａ及び図９ｂは、使用中の本発明のプローブを示す簡略化した図である。 図１において、マイクロ波プローブ（１）は、一端に、プローブの用途に従っ て決定される直径である第１の直径を有する第１の円形のウェーブガイド（２） と、他端により大きい第２の直径を有する第２の円形のウェーブガイド（３）と を有する。第１のウェーブガイド（２）とより大きな直径の第２のウェーブガイ ド（３）との間の移行部は、円錐台形のウェーブガイド（４）と、主には第１の ウェーブガイド（２）の中に位置する誘電性ロッド（５；dielectric rod）とを 含む。誘電性ロッド（５）は、移行ウェーブガイド（４）の中に延びているテー パの付けられた末端（６）を有している。誘電性のテーパ付きの末端（６）の周 りに、空気よりも大きいが、誘電性ロッド（６）のそれより小さい誘電特性を有 する誘電性緩衝プラグ（７；dielectric buffer plug）が配置されている。 第１のウェーブガイド（２）は、プローブ（１）の自由端の方向に延びている が、自由端の一寸前で止まり、露出アンテナ部分（８）を残している。露出アン テナ部分（８）と第１のウェーブガイド（２）とには、プローブ用途に従って図 示されるような形状をしていてもよい、生物医学的に不活性でマイクロ波を透過 させる材料、例えば、保護用ＰＴＦＥあるいは同様な材料からなる、保護用の取 り外し可能に配置された被覆（９）が設けられている。動作温度を感知するため に、プローブ（１）は、熱電対線温度感知手段（１０）を含んでいる。 図１から分かるように、第２のウェーブガイド（３）は、さらに、ウェーブガ イド調整用の突出部（１１）を含んでいる。突出部（１１）は、第２のウェーブ ガイド（３）の壁に設けられ、身体内におけるアンテナ部分（８）を内在的に整 合させる手段を提供している。特定の対象、好ましくは、この用途においては子 宮内膜組織に整合させたプローブは、広範囲の予めの動作調整の必要性を軽減す るであろう。また、突出部（１１）を用意したことにより、同軸供給線のシステ ム調整回路網の末端において整合を開始するとき、生じる可能性がある、同軸供 給線（１２）における定在波の存在を制限する。同軸供給線における定在波は、 熱を発生し、ケーブルの稼動寿命を低減させる。 しかしながら、患者毎の微妙な負荷変動は、図２で示されるシステム調整回路 網（１３）を用いて微調整され得る。図２において、本発明のプローブ（１）は 、マイクロ波スペクトラム、好ましくは８〜１２ＧＨｚの領域にあるマイクロ波 周波数の入力を、マイクロ波周波数発生源および増幅器（１４）から供給される 。増幅された信号は、ウェーブガイド線（１５）および同軸供給線（１２）を介 してプローブ（１）に伝えられる。突出部（１１）を設けたことにより、特定の 対象に対するプローブの調整が可能になるが、調整回路網（１６）によって与え られる微調整は、負荷を与えられたプローブへの電力の整合の微調整を制御する 。発生源／増幅ユニット（１４）の電力レベルは、ウェーブガイド線（１５）の 電力感知器（１７）によって監視される。温度測定ユニット（１８）は、プロー ブ／組織インタフェース（１）における温度感知器示度を取得するようにされて いる。種々の信号が、照合され、整えられ、使用者の従来のＰＣグラフィックス モニタ（２０）とのインタフェースをとるＰＣ／使用者インターフェース（１９ ） に供給される。このように使用者は、発生源（１４）の周波数を変更してもよい し、要求される電力レベルを設定してもよいし、対象への最適な整合を達成する ために調整回路網（１６）を変化させてもよい。さらに、治療中に、温度データ の実時間グラフを、モニタ（２０）で見ることがである。 図３および図４の実施例において、プローブ装置は、プローブが２つの部分に 形成されていることを除けば、図１および２を参照して記載したものと同様であ る。図３において、マイクロ波プローブ（１０１）は、誘電体の入力段（１０２ ）および誘電体の出力段（１０３）を有している。入力段（１０２）は、一端に 第１の直径を有する円形のウェーブガイド（１０４）と、他端に、プローブ用途 にに従って決定した直径であるより小さい第２の直径を有する円形のウェーブガ イド（１０５）とを含んでいる。ウェーブガイド（１０４）とより小さい直径の ウェーブガイド（１０５）との間の移行部は、円錐台形のウェーブガイド（１０ ６）と、主にはウェーブガイド（１０５）の中に位置しているが、移行ウェーブ ガイド（１０６）の中に延びているテーパの付けられた末端（１０８）を有して いる第１の誘電性ロッド（１０７）とを有する。誘電性のテーパ付きの末端（１ ０８）の周りには、空気よりも大きいが、誘電性ロッド（１０７）のそれより小 さい誘電特性を有する誘電性緩衝プラグ（１０９）が配置されている。円形のウ ェーブガイド（１０５）は、フランジ（１１０）で終端しており、ロッド（１０ ７）は、フランジ（１１０）を超えて結合部（１１１）まで延びている。 誘電性の出力段（１０３）は、第２の誘電性のロッド（１１２）を含んでおり 、その内側にある末端は、結合部（１１１）において誘電性のロッド（１０７） の末端と当接している。出力段（１０３）には、フランジ（１１０）からプロー ブ（１０１）の自由端の方向に延びているもう一つのウェーブガイド（１１３） が設けられている。しかしながら、ウェーブガイド（１１３）は、プローブ（１ ０１）の自由端の一寸前で止まり、露出アンテナ部分（１１４）を残している。 露出アンテナ部分（１１４）とウェーブガイド（１１３）には、ＰＴＦＥあるい は第１の実施例に関するような適切な他の材料からなる保護用の被覆（１１５） が設けられている。動作温度を感知するために、プローブ（１）は、熱電対線温 度感知手段（１３０）を含んでいる。温度感知手段（１３０）は、フランジ（１ １ ０）のところで温度センサインタフェース（１１６）に結合されている。 実施例によって開示されたプローブ（１０１）は、子宮内膜の切除のためのプ ローブであり、子宮内へのプローブの挿入を容易にするために、プローブ（１０ １）は、ウェーブガイド（１１３）の各側面に１つ固定されている２つの気球カ テーテル（１１７；１つのみ示されている）を含んでいる。そのカテーテル（１ １７）には、空気管（１１８）によって空気が供給され、空気管インタフェース （１１９）が、円形のウェーブガイド（１０５）の上のフランジ（１１０）に近 接して設けられている。 図３のプローブのシステムは、図４で開示されたように好ましくは配置される 。その配置において、プローブ（１０１）には、マイクロ周波数発生源（１２０ ）からの８〜１２ＧＨｚの領域にあるマイクロ波周波数の入力であって、その信 号が増幅器（１２１）によって増幅され、円形のウェーブガイド（１１４）にお ける入力誘電性段（１１２）に入る前に調整回路網（１２２）を通過する入力が 供給されることが分かる。調整回路網（１２２）は、負荷の与えられたプローブ （１０１）への電力の整合を制御し、その整合は、電力メータ（１２３）を用い て監視される。パーソナルコンピュータ装置（１２４）は、発生源（１２０）の 周波数を変化させ、要求された電力レベルを設定し、調整回路網（１２２）を変 化させて対象への最適な整合を達成するために用いられる。このことは、必要が あれば、手動でもなされ得よう。温度測定ユニット（１２５）は、インタフェー ス（１１６）を介して取得された、プローブ（１０１）からの温度感知器示度を 読み取り、これらをｐ．ｃ．（１２４）のディスク上に格納するようにされてい る。治療中に、温度データの実時間グラフを、モニタ（１２６）で見ることがで きる。 子宮内でのプローブの操作を容易にするために、プローブ表面上のカテーテル （１１７）を膨張させるために、充分な空気圧を供給するように動作可能である 膨張ユニット１２７が設けられている。 図５の実施例のプローブ１４０は、図３のものと同様であり、適切な類似の参 照符号が用いられている。図の実施例における主たる相違は、誘電性ロッド（１ ０７）を取り囲むウェーブガイドが、温度感知のために、露出アンテナ部分１１ ４の周りに巻き付けられた熱電対線１４２によって形成されているということで ある。この場合も、フランジ１１０は、２つの部分１４４，１４６に分離可能で あり、それぞれは、熱電対インタフェース１４８への熱電対線１４２の結合を可 能にする熱電対コネクタを含んでいる。ウェーブガイドとしても働くように、熱 電対線１４２は、誘電性ロッド１０７の長さ方向に沿って制御された放射を与え るように巻き付けられている。 図６の実施例は、単一のウェーブガイドがある別の装置である。この装置にお いて、マイクロ波プローブ２０１は、誘電性材料２０３が充填された円形のウェ ーブガイド２０２を有している。ウェーブガイド２０２は、露出アンテナ部分２ ０４を備えているプローブ２０１の末端の一寸前で止まっている。露出アンテナ 部分２０４から離れたプローブ２０１の末端の方向に、同軸供給線入力２０５と 、誘電体の充填されたウェーブガイド２０２を直接励起するウェーブガイド励起 突出部２０６とがある。プローブ２０１は、それが挿入される身体対象に、ウェ ーブガイド２０２の壁に固定された調整用の突出部２０７によって整合させられ ている。 前の実施例に関するように、プローブ２０１には、ＰＴＦＥあるいは他の適切 な材料の保護用の被覆２０８が設けられる。特に図７に示した被覆の一つの形状 の開示を直接参照されたい。温度感知器２０９は、被覆２０８とウェーブガイド ２０２の間に設けられ、温度表示信号を制御部（不図示）に帰還させる。 図７には、図３〜図５の実施例と同様な実施例が示されており、プローブ３０ １は、小さな直径の第１のウェーブガイド３０２と、より大きな直径の第２のウ ェーブガイド３０３と、両方の間にある円錐台形状の移行ウェーブガイド３０４ とを含んでいる。第１のウェーブガイドは、誘電性ロッド３０５を含んでおり、 その一端３０６は、移行部においてテーパを付けられ、その他端は、露出アンテ ナ部分３０７を与えている。それぞれのウェーブガイドは、フランジ部品３０８ ，３０９によって相互接続されている。第１のウェーブガイド３０２は、望まし い周波数のマイクロ波エネルギに対し実質的に透過性である生物医学的に不活性 な材料からできた被覆３１０によって保護されている。被覆３１０は、プローブ の使用後毎に取り外し交換可能なように、フランジ３０９と相互接続できるよう に されている。第２のウェーブガイド３０３は、同軸ケーブル３１２から入力を受 ける励起突出部３１１を含んでいる。被覆３１０とフランジ３０９との間の相互 接続は、概略的に図面で示されているが、取り外しに際しては被覆３１０に破壊 を生じさせる犠牲的結合部を有する。たとえば、それは、係合は可能にするが、 破壊なき取り外しには抵抗する、協働する楔付きリブを被覆３１０及びフランジ ３０９に有していてもよい。 図８ａ、図８ｂ及び図８ｃの装置は、一回使用のみのための無菌パックにおい て供給可能な、保護用の被覆３００と、使い捨てハンドル３０２とを採用してい る。保護用の被覆３００と、使用後のハンドル３０２との処理を確実にするため に、図１で例示されたように構成されたプローブ３０１は、使用のためのハンド ル３０２の中に収納されている。ハンドル３０２は、蝶番接続点３０５，３０６ において蝶番接続された２つの２分割部分３０３，３０４を有する。ハンドル３ ０２は、マイクロ波吸収材料から成型され、蝶番接続された２分割部分３０３， ３０４は、図示のようにハンドルから突出している第１の誘電体充填ウェーブガ イド３０８及びアンテナ部分３０９を残して、プローブ基部およびケーブル３０ ７の周囲に折り曲げられている。 ハンドル３０２の２つの２分割部分３０３，３０４は、突出しているウェーブ ガイド３０８およびアンテナ部分３０９を覆って位置する保護用の被覆３００に よって、一緒に固定されている。被覆３００は、ハンドルの２分割部分３０３， ３０４の上に取り付けられ、結合部３１０を破壊することによってのみ取り外し 可能な犠牲的結合部３１０を有する。被覆３００は、マイクロ波に対して低損失 である生物医学材料から成型されている。 使い捨てのハンドル３０２の使用を管理するために、およびシステムの治療日 誌に対する使い捨て品目の参照とするために、組み立てられたプローブがシステ ムホルスタ３１３の中に置かれるとき、バーコードリーダ（不図示）によって自 動的に読み取り可能であるバーコード３１１が用いられる。そのホルスタ３１３ は、図２を参照してより詳しく記載したシステムの制御要素を含む台車３１４の 上に設けられている。例えば、制御キーパッド３１５、ディスプレイ用アーム３ １６、ディスプレイ３１７が図示されている。 ハンドル３０２と被覆３００とがプローブとともに使用されるということを確 実にするために、ケーブル３０７は、ハンドル３０２の上のスプリングスイッチ ３１９によって動作する制御スイッチ３１８を好適には含んでいる。制御スイッ チ３１８は、熱電対温度感知器３２２からの線３２１をも含むケーブル３０７の 中の線３２０を経て動作する。ハンドル３０２の上のバーコード３１１は、同じ ものはなく、システムのソフトウェアは、処分、および各治療のためのハンドル と被覆とを含む新しい無菌パックによる取り替えを確実にするために２度目の使 用を受け付けないように設計されている。所望の場合、被覆はバーコードを含ん でいてもよいし、バーコードはデータ記録目的のためにバッチおよび日付情報を 含んでいてもよい。 ほとんどの用途において、特に本発明の好ましい方法において、プローブは、 対象に熱を加えるために使用されるであろう。対象が生物学的性質のものである ときには、幾つかの図面において示されるようなプローブ本体の中への温度感知 器の追加は、安全のために重要であり、モニタは、帰還制御システムおよびデー タ記録システムに対する入力となりうる実際の場所の温度読み取りを可能にする 。 使用においては、模式的な図９ａおよび図９ｂを参照すると、本発明のプロー ブ４０１は、マイクロ波周波数発生器から、８〜１２ＧＨｚの領域のマイクロ波 周波数の入力が供給される。第１のウェーブガイド内の誘電性材料４０２は、過 度の反射を起こさない滑らかな移行を最適化する。プローブ４０１には、操作者 による操作を可能にさせ、図８ａ、図８ｂ及び図８ｃの参照を参照して実施例に よって説明したような無菌一回使用を提供するハンドルが好適には設けられてい る。 患者は、必要に応じて子宮４０４の子宮内膜層４０３を収縮させるために東洋 された薬によって処置される。頚部４０５は広げられ、外科医はそこで、治療の ための領域を決定する目的で子宮４０４の深さを決定するために器具（不図示） を挿入する。次に、プローブ４０１は、子宮４０４の中に挿入され、プローブ先 端４０６は、概略的に図示されるようにプローブの長さ上の目印４０７を用いて 位置付けされる。 処置具先端(applicator tip)が生物学的組織の中に置かれるとき、組織４０９ の中に生じた場の形状(field shape)４０８は、図９ａにおいて概略的に図示さ れるようにプローブ先端４０６の誘電体の表面から４〜５ｍｍの均一の球体状の 形となり得る。組織４０９の電磁加熱は、この球体の中で起こるだけである。 開示した具体的な治療においては、プローブ４０１は、子宮４０４の基底部ま で挿入され、プローブ４０１は、全ての子宮内膜の内層(endometrial lining)を 電磁場にさらすために、ゆっくりと引き出される。露出プローブ先端４０６から 放射されたマイクロ波の電磁エネルギは、子宮内膜４３の局所領域を加熱し、治 療の間、温度は温度感知器によって継続的に監視される。従って、例えば、温度 を測定しながら、電力は９秒間オンに切り換えられ、次に１秒間オフに切り換え られる。これに関する制御は手動であってもよいが、光ファイバ温度測定システ ムと、データ取得および制御手段とによって制御温度を維持するために自動制御 システムを設けることも好ましい。 マイクロ波エネルギは、子宮内膜の組織によって強く吸収され、周波数と電力 とを制御することにより、吸収の深さは、深さが約５ｍｍである子宮内膜それ自 体にのみ制限され得る。このことは、周辺組織における物理的な傷害あるいは放 射の影響が避けられるという利点を有する。プローブ４０１の上の目印４０７は 、治療中に子宮腔においてプローブ先端４０６がどこにあるかを外科医が知る助 けになる。 治療時間は、恐らく２０分以下になり、婦人科医の所要時間を短くし、患者の 病院における時間を最小に、典型的には１日あるはそれ以下にすることを可能に する。治療された子宮内膜は、瘢痕組織として残される。 本発明を、６０℃を超える温度を達成するために、低電力、例えば６０ワット を用いる実質的に連続的な加熱を用いて説明したが、マイクロ波電磁エネルギは 、パルスマグネトロンによってもっと高い電力をパルスとしてもよい。これは、 各パルスがおよそ１ミリ秒の間隔で数マイクロ秒(microseconds)のキロワット電 力のパルスを与える。例えば、１ミリ秒の間隔で1マイクロ秒の間に８０キロワ ットのピーク出力をもつパルスを与えることが可能であろう。 パルス化することは、治療されている領域への血流を増加させて冷却するとい う、組織の連続的な加熱に対する身体の自然の反応に対処する利点を有するであ ろう。従って、連続的な加熱は、増加した血流の影響が最小化され、あるいは最 初は生起されないパルス化された加熱ほどには、細胞を破壊することにおいて効 果的ではないであろう。 図面から、本発明のプローブは、制御された方法でマイクロ波電磁エネルギを 伝播し放射するように設計されているということが分かるであろう。その設計で は、使用されるマイクロ波周波数および誘電性材料の電気的特性によって決まる 寸法を有する円形のウェーブガイドの中に誘電性材料を用いる。好ましい誘電性 材料は、子宮の狭い頚部に適合するアンテナ直径を有するアルミナである。しか し、より高い誘電率を有する材料を選択すれば、この直径はより小さく形成でき る。誘電性材料は、セラミック、プラスチックス、あるいは他の適切な材料であ ってよい。 誘電性材料の選択により、プローブの直径が決まるが、露出アンテナ部分の先 端は、望ましい放射パターンを達成するように形作られる。さらに、保護用の被 覆の外形は、特別な形をした対象の中で、放射のより正確な適用範囲を与えるよ うに形作ることができる。ある応用においては、プローブの全体又は部分が、対 象の至る所によりよい放射適用範囲を与えるために、旋回あるいは回転するよう に設計されてもよい。したがって、プローブの形と寸法の注意深い設計により、 それを適用すべき特定の対象に整合させ、エネルギ損失と高熱点とを発生させる 可能性のある定在波の影響を軽減させる。この最適整合化は、対象の形と寸法と の変化によって変わり得る。調整は、調整ねじをアンテナ／ウェーブガイド本体 に導入することにより、あるいは特別に設計した金属調整ワッシャを誘電体／ア ンテナアセンブリの中に追加することにより実行できる。 保護用の被覆は、好ましくは、無菌で１回使用のものであり、使い捨て設計は 、身体と接触するプローブの全ての部分に、医学的に不活性な外部被覆を提供す るために採用される。材料は、医学的に不活性で、マイクロ波周波数において低 損失であり、過酷な化学物質や高温に対する長期暴露に耐え、また、製造成型技 術にふさわしいものである。保護用の被覆は、相互汚染を防ぎ、追跡可能性を提 供する目的で、１回使用を確実にするために、好適にはバーコードを含んでいる 。 バーコードの他、個別同定手段は、他の適切な手段、例えば、所望の場合、保 護用の被覆および／またはハンドルの材料の中に埋め込まれてもよい受動的な電 子式のトランスポンダを有していてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， (72)発明者 イーバンス，マーティン イギリス，ジーウェント ＮＰ１ ７Ａ Ａ，リスカ，ラグラン ストリート 19番 地 (72)発明者 シャープ，ニコラス イギリス，エイボン ＢＡ１ ３ＮＧ，バ ス，クーム パーク，ザ ロイヤル ユナ イテッド ホスピタル（番地なし) (72)発明者 スミス，スザンヌ イギリス，エイボン ＢＳ４ ３ＬＸ，ブ リストル，ブリスリントン，レプトン ロ ード 78番地

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．予め定められた周波数のマイクロ波信号入力を受ける手段と、前記周波数 のマイクロ波を通常は通過させない断面寸法を有する、前記マイクロ波周波数入 力を受け取り伝播するウェーブガイドと、その誘電率が前記ウェーブガイドの遮 断周波数を望ましいモードのマイクロ波を通過させるように変化させる、前記ウ ェーブガイド内の誘電性材料と、プローブからの波の送出を可能にするプローブ の末端および末端近辺におけるアンテナ部分とを含む、マイクロ波周波数の電磁 放射線を身体に照射するためのプローブ。 ２．前記マイクロ波信号を受ける手段が、第１のウェーブガイドよりも大きな 断面寸法の第２のウェーブガイドを有し、移行手段が第１及び第２のウェーブガ イドの間に設けられている請求項１に記載のプローブ。 ３．前記移行手段が、第１及び第２のウェーブガイドを相互接続し、且つ誘電 性材料が充填されているテーパ付きのウェーブガイドを含む請求項２に記載のプ ローブ。 ４．ロッド形状の前記誘電性材料が、移行を最適にするために移行部において テーパ付きの末端を有し、プローブの露出アンテナ部分を形成するために第１の ウェーブガイドを超えて外側に延びている請求項３に記載のプローブ。 ５．単一のウェーブガイドと、より小さな望ましい断面寸法の誘電体充填ウェ ーブガイドを直接的に励起するマイクロ波入力を受ける手段とが存在する請求項 １に記載のプローブ。 ６．使用時に機能的に一緒に結合される２段、すなわち、第１の誘電性の段お よび第２の誘電性の段を含み、 前記第１の誘電性の段は、第１の断面を有する第１のウェーブガイドと、第１ のウェーブガイドの断面よりも大きな第２の断面を有し、予め定められた周波数 のマイクロ波信号入力を受け伝播する第２のウェーブガイドと、予め定められた 周波数における前記マイクロ波信号を伝播させるように、その誘電率が第１のウ ェーブガイドの遮断周波数を変化させる誘電性材料を含む、第１及び第２のウェ ーブガイドの間の移行手段とを含み、 前記第２の誘電性の段は、誘電性材料のプローブアンテナと、前記誘電性材料 からなる部分の周りの、第１のウェーブガイドと実質的におなじ断面を有する第 ３のウェーブガイドと、プローブからの波の送出を可能にする、プローブの自由 末端および自由末端近辺の露出アンテナ部分とを含む、 マイクロ波周波数の電磁放射線を身体に照射するためのプローブ。 ７．前記第１の誘電性の段の移行手段が、第１及び第２のウェーブガイドを相 互接続しているテーパ付きのウェーブガイドと、移行を最適化するためにテーパ を付けられたウェーブガイドの中の誘電性材料の、テーパを付けられた末端と、 前記誘電性材料のテーパのついた末端と前記テーパ付きのウェーブガイドとの間 にあり、その誘電率が空気よりも大きいが、その誘電性材料よりは小さい誘電性 の緩衝部とを有する請求項６に記載のプローブ。 ８．温度感知手段を含む、先行請求項のいずれか１項に記載のプローブ。 ９．プローブを覆うように固定されるのに適合した使い捨ての保護用の被覆を 含む、先行請求項のいずれか１項に記載のプローブ。 １０．マイクロ波周波数の電磁放射線を身体に照射するためのプローブの保護 手段であって、使用時には前記プローブを覆ってプローブの作動末端を包み込み 、意図された作動周波数におけるマイクロ波に対しては実質的に透過性であるチ ューブ体を具備する被覆と、その被覆を所定の位置に固定する手段とを有し、プ ローブの使用後にその被覆を取り外し捨てることのできる保護手段。 １１．使用するプローブを収容するようにされ、前記被覆との相互係合により プローブの周りの所定位置にロックされる使い捨てハンドルをさらに含む請求項 １０に記載の保護手段。 １２．１回使用を確実にするための個別同定手段をさらに含む請求項１０また は１１に記載の保護手段。 １３．前記個別同定手段は、バーコードを含む請求項１２に記載の保護手段。 １４．前記被覆を固定する手段が、前記被覆の１回使用を確実にする使い捨て 接続部を含む請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の保護手段。 １５．請求項１１に記載の使い捨てのハンドルおよび被覆を含む無菌パック。 １６．広げられた頚部の寸法よりも大きくない外形寸法の作動末端を少なくと も具備する請求項１ないし９のいずれか１項に記載のプローブを用意し、プロー ブの前記作動末端を頚部を通して子宮の中に挿入し、子宮内膜によって実質的に 完全に吸収される周波数においてプローブにマイクロ波エネルギを加え、子宮内 膜組織の加熱を確実にするために作動温度を監視し、子宮内膜の細胞を破壊する のに充分な時間マイクロ波エネルギの印加を維持することを含む、子宮内膜の切 除方法。 １７．マイクロ波エネルギが、連続的にあるいはパルスとして印加される請求 項１６に記載の子宮内膜の切除方法。