JP4068399B2 - マイクロ波手術用電極装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＲＩ（核磁気共鳴影像法）によるモニタリング下に行うマイクロ波手術に適した電極装置に関し、より詳しくは、マイクロ波により生体組織の凝固、止血、部分切除等を行うマイクロ波手術器に使用される電極装置であって、施術部位のＭＲＩによるモニター画面上において、電極装置間におけるばらつきのない安定した大きさ及び形状の磁化率アーチファクトを形成することのできる電極装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
マイクロ波手術は、患部にマイクロ波電極を挿入して所定周波数のマイクロ波を電極間に放射し、電極間に生じる局所的マイクロ波電磁界により生体組織に発生する誘電熱を利用して、患部の選択的凝固、止血、部分切除等を行うものである。生体深部のマイクロ波手術としては、経皮的マイクロ波凝固療法（ＰＭＣＴ）、腹腔鏡下マイクロ波凝固療法（ＬＭＣＴ）等が広く行われている。最近、開放型のＭＲＩ装置の開発により、ＭＲＩ装置で患部断面をリアルタイムで観察しつつマイクロ波手術を行うことが可能となっている。これに用いられるマイクロ波電極装置は、患部のモニタリングを妨げることがないよう、ＭＲＩ装置の磁場に実質的に無反応の素材、いわゆる非磁性体によって構成される。従って、ＭＲＩモニター画面上では、挿入されているマイクロ波電極装置の検出は困難である。
【０００３】
マイクロ波電極装置がＭＲＩモニター画面上で検出困難であることは、逆に、患部に体内に挿入されたマイクロ波電極装置と患部との相対的位置関係を施術者がモニター画面中で確認することができないという不便を生ずる。この問題に対処するには、電極装置先端部付近に磁性体マーカーを設け、ＭＲＩモニター画面上でマーカーを中心とした黒く見える領域である磁化率アーチファクト（Magnetic susceptibility artifact）（以下、単に「アーチファクト」という。）を出現させて、これによりＭＲＩモニター画面上で体内における電極装置の凝固・焼灼位置の見当をつけやすくする方法が考えられ、マーカーとして、ハンダ、チタンコート等のメッキ、及びリング状の部材を設けることが提案されている（特開平１１−２６７１３３号公報）。
【０００４】
しかしながら、ハンダやメッキによる場合、マイクロ波電極装置に設けるマーカー量の制御が難しく、個々の電極装置によりマーカー量のばらつきをなくすことは困難である。設けられたハンダやチタンコートの量が電極装置毎に変動すると、それに応じてアーチファクトの大きさが変動する。感染防止等の安全性の要請から、マイクロ波手術用電極装置は使い捨てが原則であり、このため施術者は、手術毎に新たな電極の使用を強いられる。ＭＲＩモニタリング画像中には、身体の特定断面の画像のみが映し出されるため、マーカーがその特定断面にあるときに最も大きなアーチファクトが生じ、マーカーがその特定断面からずれると、アーチファクトの大きさもその距離に応じて縮小あるいは消滅する。生じるアーチファクトの大きさが電極装置毎に変動している場合、アーチファクトの位置と大きさを目安に電極装置を操作する施術者は、使用している電極装置が生ずるアーチファクトの最大径を、手術の都度、電極装置を使用しながらその場で確認して、操作に反映させなければならない。これは極めて不便であり、操作の均一性を達成する上で障害となる。
【０００５】
また、使用時にマイクロ波電極装置に凝固組織が付着するのを防止するためには、電極装置にフッ素樹脂がコートされるが、その焼付け温度（約３９０℃）にハンダ（２００℃前後で溶融）は耐えないため、ハンダをマーカーとして用いたのではフッ素樹脂によるコーティングに支障を生ずる。また、手術において焼灼組織の水分が喪失したとき、電極が高温となる場合があり、ハンダでは溶融するため、漏出、患部への落下といった危険を伴う。
【０００６】
またリング状部材をマーカーとして取り付ける例では、部材の緩みや脱落を防止するために如何にして確実に固定するか問題となる。すなわち、マイクロ波手術では、年々、一層細い針状の電極装置が求められており、針状のものが用いられる。このため、リング状のマーカー部材中に細径の電極を通した上で、電極上に該マーカー部材を確実に固定することが必要となるが、電極の径が細いためネジ等の部品を採用することができない。また、溶接するにしても、アーク溶接は、加わる溶材による制御困難な余分のアーチファクトをもたらし、且つ残留応力による電極の強度の低下を招くため、用いることができない。スポット溶接では、余分なアーチファクトや残留応力の問題は回避できるが、これのみでリング状の部材を強固に固定するのは困難であり、かといって過剰にスポット溶接を行えばやはり残留応力による電極の強度低下を招く。更に、マーカーは、手術の容易さを考慮すれば電極装置の先端部の中心導体に設けるのが好ましいが、中心導体の径が細いため、中心導体上にリング状のマーカーを確実に固定するのは尚更困難である。しかも、電極装置の先端部が焼灼組織に焼き付いた場合、先端部を組織から引き剥がすよう電極装置を操作することが必要となるが、この操作に際し電極装置の先端部に応力が集中する。リング状のマーカーが中心導体上に確実に固定されていない場合、応力によってマーカーが外れ、これを覆って設けられている中心電極と共に脱落するという事態に発展する虞がある。
【０００７】
また、電極装置は、手術毎の使い捨てが原則であるため、マーカーを固定する手段も、装置の価格上昇の要因となりにくいよう、簡便で低コストで行うことのできるものである必要がある。
【０００８】
上記背景の下で、本発明は、ＭＲＩ装置によるモニタリング下に行うマイクロ波手術において用いることのできるマイクロ波手術用電極装置であって、電極装置毎にばらつきのない一定の大きさ及び形状のアーチファクトを与えることのできるマーカーを備え、且つ該マーカーが中心電極に確実に固定したマイクロ波電極装置を、簡便な、従って低コストの方法により提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、マーカー部材の形態の適切な選択及び中心導体とマーカー部材との適切な結合方法を見出すことによって、上記目的を満足するマイクロ波手術用電極装置を作り出すことに成功した。
【００１０】
すなわち、本発明は、中心導体と、該中心導体の先端部を除いて該中心導体に被せられた管状の絶縁体と、該管状の絶縁体の先端部を除いて該管状の絶縁体に被せられた管状の外部電極と、そして該中心導体の先端部を覆う中心電極を含む、マイクロ波手術用電極装置であって、
該中心導体、管状の絶縁体、管状の外部電極及び中心電極が、何れも非磁性体材料で形成されており、該中心導体の先端部に、磁性体材料で形成された筒状部材が嵌められており、
該筒状部材の先端側において、該中心導体の側面に、少なくとも１個の突起が備えられており、そして
該筒状部材がその先端方向に該突起に対して係合しているものである、
マイクロ波手術用電極装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、一定の質量且つ一定の形状に簡便且つ確実に構成できる磁性体マーカーである筒状部材を、その先端側で中心導体の突起と係合させて、非磁性体で構成したマイクロ波電極装置に確実に固定して組み込むことができ、たとえ筒状部材に先端方向の強い引張力が作用した場合でも、係合により筒状部材の先端方向への移動は阻止されるため、マーカーやこれを覆う中心電極の脱落の虞れがない。またＭＲＩ装置によるモニタリング下での手術において、電極装置間におけるばらつきのない、安定した大きさ及び形状のアーチファクトが得られる。加えて、マーカーの固定方法が単純であるため、低コストで行うことができる。
【００１２】
本発明は、上記において更に、該筒状部材と該突起との係合が、該筒状部材の先端側に設けられた少なくとも１個の切り欠きと該突起とがかみ合うことによってなされているものであるマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１３】
本発明は、更に、該突起が１対、該中心導体の側面において相互に反対の側に備えられており、該筒状部材と該１対の突起との係合が、該１対の突起と、これに対向する位置において該筒状部材の先端側に設けられた１対の切り欠きとがかみ合うことによってなされているものであるマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１４】
本発明は更に、該筒状部材が側面の中間部に開口を備えるものである、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１５】
本発明は更に、該筒状部材が、その両端を通って長手方向に延びたスリットを更に有するものである、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１６】
本発明は更に、該筒状部材が、その先端側又は後端側において、該筒状部材の円周の一部にわたってこれを長手方向に延長してなる張出し部を含むことを特徴とする、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１７】
本発明は更に、該突起が１対、該中心導体の側面において相互に反対の側に備えられており、該筒状部材がその先端側において、該筒状部材の円周の一部にわたってこれを長手方向に延長した張出し部を含んでおり、該張出し部がその各側縁において該１対の突起の各々に対して回転不能に係合し、且つ該張出し部の根元側において該筒状部材の前縁が該突起に対して先端方向への移動不能に係合していることを特徴とする、マイクロ波手術用電極装置をも提供する。また、本発明は更に、そのようなマイクロ波手術用電極装置であって、該張出し部の根元側において、該筒状部材の前縁が、該１対の突起に対向する切り欠きを含み、該突起と該切り欠きとがかみ合っていることを更に特徴とするものをも提供する。
【００１８】
本発明は更に、該筒状部材と該中心導体との間にスポット溶接がなされていることを更に特徴とする、上記の各マイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１９】
本発明は更に、該筒状部材がステンレス鋼製である、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００２０】
本発明は更に、該筒状部材の質量が１〜１０ｍｇである、上記の何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本明細書において、「磁性体」とは、ＭＲＩによるモニタリング画像中にアーチファクトを生ずる程度の磁化率の大きさを有する素材をいう。具体例としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル合金（白銅）、洋白合金（黄銅＋ニッケル（１０〜２０％））、コバルト・クロム合金等が挙げられる。
【００２２】
本明細書において、「非磁性体」とは、ＭＲＩにおいて画像にアーチファクトを生じない程度の磁化率の大きさしか有しない素材をいう。具体的例としは、黄銅（銅＋スズ）、リン青銅（銅＋スズ＋リン）、銅、亜鉛、金、銀合金等が挙げられる。
【００２３】
アーチファクトの大きさは、一定の撮像条件下ではマーカーとして用いる筒状部材の素材及び質量に相関しており、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の場合、例えば１〜１０ｍｇ、より好ましくは、３〜１０ｍｇで適度の大きさのアーチファクトをＭＲＩモニタリング画像上に生じることができる。但し、所望のアーチファクトの大きさに応じてマーカーの素材及び質量は適宜設定してよい。何れの場合も、本発明により正確な質量のマーカーを確実に取り付けることができ、装置間でのばらつきのない一定のサイズのアーチファクトを与える電極装置を提供することができる。
【００２４】
なお、本発明において、マーカー部材は、他の場所、例えば中心導体の中間部に追加して設けてもよく、その場合、複数のマーカー部材が生ずる複数のアーチファクトは、患部と電極装置の位置及び向きの相対的関係をＭＲＩ装置のモニター画面上で見ることを一層容易にする。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明するが、本発明が実施例に限定されることは意図しない。
【００２６】
〔実施例１〕
図１に、本実施例のマイクロ波手術用の針状モノポーラ電極装置１の外観が示されている。電極装置１において、２は同軸ケーブルコネクター、３は筒状の外部電極、４は、外部電極３中を通って延びるチューブ状の絶縁体であり、５は中心電極である。外部電極３、絶縁体４及び中心電極５の全体を覆ってフッ素樹脂コーティングが施されている。外部電極の付け根から中心電極の先端までの距離は２５２ｍｍ、外部電極及び中心電極の外径は１．６ｍｍ、中心電極の長さは１０ｍｍ、絶縁体の露出部分の長さは６ｍｍである。
【００２７】
図２に、図１に示した電極装置１の先端付近を、一部断面図を含んだ拡大図で示す。図において、外部電極３は、金メッキを施した黄銅で作製されており、チューブ状の絶縁体４は、フッ素樹脂ＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））、中心電極５は金メッキを施したリン青銅よりなる。先端部に組織刺入用の円錐状の尖頭を備えた中心電極５は、概略円筒状の内腔を有し、その後端部において絶縁体４の先端部分がこれに嵌め込まれている。中心電極５の内腔には、絶縁体４中を通って延びその先端から突出した中心導体６の先端部分が挿入されている。中心導体６は、銀メッキを施したリン青銅よりなる。中心導体６には、ＭＲＩによるモニター画面上でアーチファクトを生じさせるための、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）よりなる筒状のマーカー部材７が後述の方法で固定されており、これを覆う中心電極５は、マーカー部材７の前部及び後部の位置で外側からかしめることによって、マーカー部材７上に固定されている。こうして中心導体６、マーカー部材７及び中心電極５は一つに結合され、中心電極５は、マーカー部材７を介して中心導体６と電気的に一体化されている。
【００２８】
図３〜５は、中心電極５内における中心導体６とマーカー部材７との間の固定の方式を示す。図に見られるように、中心導体６の先端付近側面には、互いに反対方向を向いた一対の突起８が備えられている。該突起８の高さは、突起８の先端がマーカー部材７の外表面とほぼフラットになるように設定されている。突起８の形成方法は任意であるが、本実施例では、中心電極をダイス型で挟み込んで塑性変形させることによって形成されている。
【００２９】
マーカー部材７（外径１ｍｍ、長さ３ｍｍ、質量６ｍｇ）は、中心導体６を通すための円筒状部分を根元側に含み、且つ、該部分の円周の一部にわたって長手方向に先端側へ延長させた張出し部９を含む。マーカー部材７を中心導体６上で前方へ図３の位置まで滑らせたとき、マーカー部材７の張出し部９の両側縁の上面が、中心導体６の一対の突起８の下面に当接し、且つ、一対の突起８の後縁がマーカー部材７の円筒状部分の前縁に当接するよう、張出し部９を含むマーカー部材７と突起８を含む中心導体６の形状・寸法が設定されている。従って、マーカー部材７は、図３の配置において、中心導体７に沿った前方への移動及び中心導体６に対する軸周りの回転が、一対の突起８との係合により、阻止されている。更に、マーカー部材７と中心導体６との間においてスポット溶接がなされており、それにより、マーカー部材７が中心導体６に対して後方へスライドすることが阻止され、電気的にも一体化されている。このスポット溶接は、マーカー部材７の張出し部９上に露出した中心導体６の表面と、マーカー部材７の任意の面、例えば張出し部９の下面に、それぞれスポット溶接用電極を当てて行うことができる。中心導体６上へのマーカー部材７のこのような方法による固定は、マイクロ波手術を行う際の種々の局面で中心導体６とマーカー部材７との間に働き得る外力、取り分け、問題となる捩り及び引張方向の外力に耐える充分強固な結合を、中心導体６とマーカー部材７との間に提供している。
【００３０】
ＭＲＩモニタリングによる確認：
生理食塩水５００ｍＬに寒天１０ｇを加え、過熱撹拌して完全に溶解させた後、型に流し込んで放冷却することにより、患部の代わりとして用いる寒天ブロックを作製した。
オープン型ＭＲＩ装置（SIGNA SP/i 、0.5テスラ、General Electric社製）中に上記寒天ブロックを置き、グラディエントエコー法を用いたＭＲＩによるモニタリング下に、寒天ブロックのＭＲＩモニタリング断面に沿って本実施例のマイクロ波手術用電極装置を差込んだ。モニター画面において、黒の背景に浮かび上がった寒天ブロックの均質な灰色の断面中、直径約10ｍｍのほぼ円形に黒く抜けた明瞭な輪郭を有するアーチファクトが、電極装置の侵入につれて移動するのが明瞭に観察された。
【００３１】
〔実施例２〕
図６に、本実施例において用いるマーカー部材１７の形状を、及び図７に、該マーカー部材１７を中心導体６上に取り付けた状態を示す。本実施例は、マーカー部材１７の形状以外の構成要素については、実施例１と同一であり、スポット溶接も実施例１と同様に行われる。マーカー部材１７は、中心導体６を通すための円筒状部分を根元側に有し、該部分の円周の一部にわたって長手方向に延長させた張出し部１９を備え、更に、張出し部９の根元側において円筒状部分の前縁に１対の切り欠き１２を有する。切り欠き１２は、図７に見られるように、中心導体６の突起８とかみ合うよう、形状及び寸法が設定されている。本実施例においては、切り欠き１２と中心導体６の突起８とがかみ合い、突起８の各々がその上面及び下面において、それぞれ切り欠き１２内の上側面並びに下側面（及び張出し部１９の両縁部の上面）に当接しているため、捩りに対し一層強い固定が達成される。
【００３２】
〔実施例３〕
図８に、本実施例において用いるマーカー部材２７の形状を示す。本実施例は、マーカー部材の形状以外については、実施例１と同一である。マーカー部材２７は、全体として円筒状であり、中心導体６に設けられた１対の突起８の相当部分を収容してかみ合い係合する切り欠き２２を有する。スポット溶接は、中心導体６の露出面とマーカー部材の適宜の面とに電極を当ててなされる。本実施例は、中心導体６の１対の突起８が、マーカー部材２７の切り欠き２２に挟み込まれているため、実施例２と同様強い固定が達成される。
【００３３】
〔実施例４〕
図９に、本実施例において用いるマーカー部材３７の形状を示す。本実施例は、マーカー部材の形状以外については、実施例１と同一である。本実施例のマーカー部材３７は、実施例３と同様に、全体として円筒状であり、中心導体６に設けられた１対の突起８の相当部分を収容してかみ合い係合する切り欠き３２を有するが、更に、側面に、実施例３のマーカー部材２７にはない開口３３を有する。中心導体６の所定位置にマーカー部材３７を配置したとき、該開口は、マーカー部材３７下の中心導体６の一部を露出させることにより、スポット溶接に際して溶接用電極の一方を当てるための便利な表面を提供することができる。他方の電極は、例えば、マーカー部材３７の下側面に当てることができる。
【００３４】
〔実施例５〕
図１０に、本実施例において用いるマーカー部材４７の形状を、及び図１１に、該マーカー部材４７を中心導体６上に取り付けた状態を示す。本実施例は、マーカー部材４７の形状以外の構成要素については、実施例１と同一である。マーカー部材４７は、実施例３のマーカー部材２７と同様、全体として円筒状であり、中心導体６に設けられた１対の突起８の相当部分を収容してかみ合い係合する切り欠き４２を有するが、更に、側面に、実施例３のマーカー部材２７にはない、両端を通って長手方向に延びるスリット４４を備えている。該スリット４４は、マーカー部材４７と中心導体６との間のスポット溶接に際して、溶接用電極を中心導体６に当てるために所望により採用できる中心導体６の露出面を、スリット４４の間隙中に提供する。なお、中心導体６上に固定されたマーカー部材４７は、これに密着して被せられる中心電極５がマーカー部材４７の前部及び後部の位置で外側からかしめられることにより、中心電極５の内面によって締め付けられるため、電極装置に想定し得る外力によってはスリット４４の幅が広がることはない。従って、スリット４４の存在はマーカー４７と中心電極６との間の固定に影響を及ぼさず、本実施例においても、他の実施例の場合と同様にマーカー部材は強固に固定される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ＭＲＩ装置によるモニタリング下に行うマイクロ波手術において使用できるマイクロ波電極装置であって、電極装置毎のばらつきなく常に一定の大きさ及び形状のアーチファクトを与えるマーカーを確実に固定して有するマイクロ波手術用電極装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 マイクロ波手術用電極装置の外観図
【図２】 実施例１の電極装置の先端付近の一部断面図を含んだ拡大図
【図３】 実施例１のマーカー部材と中心導体とを結合させた状態で示す斜視図
【図４】 実施例１の中心導体の斜視図
【図５】 実施例１のマーカー部材の斜視図
【図６】 実施例２のマーカー部材の斜視図
【図７】 実施例２のマーカー部材と中心導体とを結合させた状態で示す斜視図
【図８】 実施例３のマーカー部材の斜視図
【図９】 実施例４のマーカー部材の斜視図
【図１０】 実施例５のマーカー部材の斜視図
【図１１】 実施例５のマーカー部材と中心導体とを結合させた状態で示す斜視図
【符号の説明】
１＝マイクロ波手術用モノポーラ電極装置、２＝同軸ケーブルコネクター、３＝外部電極、４＝絶縁体、５＝中心電極、６＝中心導体、７＝マーカー部材、８＝突起、９＝張出し部、１２切り欠き、１７＝マーカー部材、１９＝張出し部、２２＝切り欠き、２７＝マーカー部材、３２＝切り欠き、３３＝開口、３７＝マーカー部材、４２＝切り欠き、４４＝スリット、４７＝マーカー部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＲＩ（核磁気共鳴影像法）によるモニタリング下に行うマイクロ波手術に適した電極装置に関し、より詳しくは、マイクロ波により生体組織の凝固、止血、部分切除等を行うマイクロ波手術器に使用される電極装置であって、施術部位のＭＲＩによるモニター画面上において、電極装置間におけるばらつきのない安定した大きさ及び形状の磁化率アーチファクトを形成することのできる電極装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
マイクロ波手術は、患部にマイクロ波電極を挿入して所定周波数のマイクロ波を電極間に放射し、電極間に生じる局所的マイクロ波電磁界により生体組織に発生する誘電熱を利用して、患部の選択的凝固、止血、部分切除等を行うものである。生体深部のマイクロ波手術としては、経皮的マイクロ波凝固療法（ＰＭＣＴ）、腹腔鏡下マイクロ波凝固療法（ＬＭＣＴ）等が広く行われている。最近、開放型のＭＲＩ装置の開発により、ＭＲＩ装置で患部断面をリアルタイムで観察しつつマイクロ波手術を行うことが可能となっている。これに用いられるマイクロ波電極装置は、患部のモニタリングを妨げることがないよう、ＭＲＩ装置の磁場に実質的に無反応の素材、いわゆる非磁性体によって構成される。従って、ＭＲＩモニター画面上では、挿入されているマイクロ波電極装置の検出は困難である。
【０００３】
マイクロ波電極装置がＭＲＩモニター画面上で検出困難であることは、逆に、患部に体内に挿入されたマイクロ波電極装置と患部との相対的位置関係を施術者がモニター画面中で確認することができないという不便を生ずる。この問題に対処するには、電極装置先端部付近に磁性体マーカーを設け、ＭＲＩモニター画面上でマーカーを中心とした黒く見える領域である磁化率アーチファクト（Magnetic susceptibility artifact）（以下、単に「アーチファクト」という。）を出現させて、これによりＭＲＩモニター画面上で体内における電極装置の凝固・焼灼位置の見当をつけやすくする方法が考えられ、マーカーとして、ハンダ、チタンコート等のメッキ、及びリング状の部材を設けることが提案されている（特開平１１−２６７１３３号公報）。
【０００４】
しかしながら、ハンダやメッキによる場合、マイクロ波電極装置に設けるマーカー量の制御が難しく、個々の電極装置によりマーカー量のばらつきをなくすことは困難である。設けられたハンダやチタンコートの量が電極装置毎に変動すると、それに応じてアーチファクトの大きさが変動する。感染防止等の安全性の要請から、マイクロ波手術用電極装置は使い捨てが原則であり、このため施術者は、手術毎に新たな電極の使用を強いられる。ＭＲＩモニタリング画像中には、身体の特定断面の画像のみが映し出されるため、マーカーがその特定断面にあるときに最も大きなアーチファクトが生じ、マーカーがその特定断面からずれると、アーチファクトの大きさもその距離に応じて縮小あるいは消滅する。生じるアーチファクトの大きさが電極装置毎に変動している場合、アーチファクトの位置と大きさを目安に電極装置を操作する施術者は、使用している電極装置が生ずるアーチファクトの最大径を、手術の都度、電極装置を使用しながらその場で確認して、操作に反映させなければならない。これは極めて不便であり、操作の均一性を達成する上で障害となる。
【０００５】
また、使用時にマイクロ波電極装置に凝固組織が付着するのを防止するためには、電極装置にフッ素樹脂がコートされるが、その焼付け温度（約３９０℃）にハンダ（２００℃前後で溶融）は耐えないため、ハンダをマーカーとして用いたのではフッ素樹脂によるコーティングに支障を生ずる。また、手術において焼灼組織の水分が喪失したとき、電極が高温となる場合があり、ハンダでは溶融するため、漏出、患部への落下といった危険を伴う。
【０００６】
またリング状部材をマーカーとして取り付ける例では、部材の緩みや脱落を防止するために如何にして確実に固定するか問題となる。すなわち、マイクロ波手術では、年々、一層細い針状の電極装置が求められており、針状のものが用いられる。このため、リング状のマーカー部材中に細径の電極を通した上で、電極上に該マーカー部材を確実に固定することが必要となるが、電極の径が細いためネジ等の部品を採用することができない。また、溶接するにしても、アーク溶接は、加わる溶材による制御困難な余分のアーチファクトをもたらし、且つ残留応力による電極の強度の低下を招くため、用いることができない。スポット溶接では、余分なアーチファクトや残留応力の問題は回避できるが、これのみでリング状の部材を強固に固定するのは困難であり、かといって過剰にスポット溶接を行えばやはり残留応力による電極の強度低下を招く。更に、マーカーは、手術の容易さを考慮すれば電極装置の先端部の中心導体に設けるのが好ましいが、中心導体の径が細いため、中心導体上にリング状のマーカーを確実に固定するのは尚更困難である。しかも、電極装置の先端部が焼灼組織に焼き付いた場合、先端部を組織から引き剥がすよう電極装置を操作することが必要となるが、この操作に際し電極装置の先端部に応力が集中する。リング状のマーカーが中心導体上に確実に固定されていない場合、応力によってマーカーが外れ、これを覆って設けられている中心電極と共に脱落するという事態に発展する虞がある。
【０００７】
また、電極装置は、手術毎の使い捨てが原則であるため、マーカーを固定する手段も、装置の価格上昇の要因となりにくいよう、簡便で低コストで行うことのできるものである必要がある。
【０００８】
上記背景の下で、本発明は、ＭＲＩ装置によるモニタリング下に行うマイクロ波手術において用いることのできるマイクロ波手術用電極装置であって、電極装置毎にばらつきのない一定の大きさ及び形状のアーチファクトを与えることのできるマーカーを備え、且つ該マーカーが中心電極に確実に固定したマイクロ波電極装置を、簡便な、従って低コストの方法により提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、マーカー部材の形態の適切な選択及び中心導体とマーカー部材との適切な結合方法を見出すことによって、上記目的を満足するマイクロ波手術用電極装置を作り出すことに成功した。
【００１０】
すなわち、本発明は、中心導体と、該中心導体の先端部を除いて該中心導体に被せられた管状の絶縁体と、該管状の絶縁体の先端部を除いて該管状の絶縁体に被せられた管状の外部電極と、そして該中心導体の先端部を覆う中心電極を含む、マイクロ波手術用電極装置であって、
該中心導体、管状の絶縁体、管状の外部電極及び中心電極が、何れも非磁性体材料で形成されており、該中心導体の先端部に、磁性体材料で形成された筒状部材が嵌められており、
該筒状部材の先端側において、該中心導体の側面に、少なくとも１個の突起が備えられており、そして
該筒状部材がその先端方向に該突起に対して係合しているものである、
マイクロ波手術用電極装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、一定の質量且つ一定の形状に簡便且つ確実に構成できる磁性体マーカーである筒状部材を、その先端側で中心導体の突起と係合させて、非磁性体で構成したマイクロ波電極装置に確実に固定して組み込むことができ、たとえ筒状部材に先端方向の強い引張力が作用した場合でも、係合により筒状部材の先端方向への移動は阻止されるため、マーカーやこれを覆う中心電極の脱落の虞れがない。またＭＲＩ装置によるモニタリング下での手術において、電極装置間におけるばらつきのない、安定した大きさ及び形状のアーチファクトが得られる。加えて、マーカーの固定方法が単純であるため、低コストで行うことができる。
【００１２】
本発明は、上記において更に、該筒状部材と該突起との係合が、該筒状部材の先端側に設けられた少なくとも１個の切り欠きと該突起とがかみ合うことによってなされているものであるマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１３】
本発明は、更に、該突起が１対、該中心導体の側面において相互に反対の側に備えられており、該筒状部材と該１対の突起との係合が、該１対の突起と、これに対向する位置において該筒状部材の先端側に設けられた１対の切り欠きとがかみ合うことによってなされているものであるマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１４】
本発明は更に、該筒状部材が側面の中間部に開口を備えるものである、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１５】
本発明は更に、該筒状部材が、その両端を通って長手方向に延びたスリットを更に有するものである、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１６】
本発明は更に、該筒状部材が、その先端側又は後端側において、該筒状部材の円周の一部にわたってこれを長手方向に延長してなる張出し部を含むことを特徴とする、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１７】
本発明は更に、該突起が１対、該中心導体の側面において相互に反対の側に備えられており、該筒状部材がその先端側において、該筒状部材の円周の一部にわたってこれを長手方向に延長した張出し部を含んでおり、該張出し部がその各側縁において該１対の突起の各々に対して回転不能に係合し、且つ該張出し部の根元側において該筒状部材の前縁が該突起に対して先端方向への移動不能に係合していることを特徴とする、マイクロ波手術用電極装置をも提供する。また、本発明は更に、そのようなマイクロ波手術用電極装置であって、該張出し部の根元側において、該筒状部材の前縁が、該１対の突起に対向する切り欠きを含み、該突起と該切り欠きとがかみ合っていることを更に特徴とするものをも提供する。
【００１８】
本発明は更に、該筒状部材と該中心導体との間にスポット溶接がなされていることを更に特徴とする、上記の各マイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００１９】
本発明は更に、該筒状部材がステンレス鋼製である、上記何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００２０】
本発明は更に、該筒状部材の質量が１〜１０ｍｇである、上記の何れかのマイクロ波手術用電極装置をも提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本明細書において、「磁性体」とは、ＭＲＩによるモニタリング画像中にアーチファクトを生ずる程度の磁化率の大きさを有する素材をいう。具体例としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル合金（白銅）、洋白合金（黄銅＋ニッケル（１０〜２０％））、コバルト・クロム合金等が挙げられる。
【００２２】
本明細書において、「非磁性体」とは、ＭＲＩにおいて画像にアーチファクトを生じない程度の磁化率の大きさしか有しない素材をいう。具体的例としは、黄銅（銅＋スズ）、リン青銅（銅＋スズ＋リン）、銅、亜鉛、金、銀合金等が挙げられる。
【００２３】
アーチファクトの大きさは、一定の撮像条件下ではマーカーとして用いる筒状部材の素材及び質量に相関しており、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の場合、例えば１〜１０ｍｇ、より好ましくは、３〜１０ｍｇで適度の大きさのアーチファクトをＭＲＩモニタリング画像上に生じることができる。但し、所望のアーチファクトの大きさに応じてマーカーの素材及び質量は適宜設定してよい。何れの場合も、本発明により正確な質量のマーカーを確実に取り付けることができ、装置間でのばらつきのない一定のサイズのアーチファクトを与える電極装置を提供することができる。
【００２４】
なお、本発明において、マーカー部材は、他の場所、例えば中心導体の中間部に追加して設けてもよく、その場合、複数のマーカー部材が生ずる複数のアーチファクトは、患部と電極装置の位置及び向きの相対的関係をＭＲＩ装置のモニター画面上で見ることを一層容易にする。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明するが、本発明が実施例に限定されることは意図しない。
【００２６】
〔実施例１〕
図１に、本実施例のマイクロ波手術用の針状モノポーラ電極装置１の外観が示されている。電極装置１において、２は同軸ケーブルコネクター、３は筒状の外部電極、４は、外部電極３中を通って延びるチューブ状の絶縁体であり、５は中心電極である。外部電極３、絶縁体４及び中心電極５の全体を覆ってフッ素樹脂コーティングが施されている。外部電極の付け根から中心電極の先端までの距離は２５２ｍｍ、外部電極及び中心電極の外径は１．６ｍｍ、中心電極の長さは１０ｍｍ、絶縁体の露出部分の長さは６ｍｍである。
【００２７】
図２に、図１に示した電極装置１の先端付近を、一部断面図を含んだ拡大図で示す。図において、外部電極３は、金メッキを施した黄銅で作製されており、チューブ状の絶縁体４は、フッ素樹脂ＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））、中心電極５は金メッキを施したリン青銅よりなる。先端部に組織刺入用の円錐状の尖頭を備えた中心電極５は、概略円筒状の内腔を有し、その後端部において絶縁体４の先端部分がこれに嵌め込まれている。中心電極５の内腔には、絶縁体４中を通って延びその先端から突出した中心導体６の先端部分が挿入されている。中心導体６は、銀メッキを施したリン青銅よりなる。中心導体６には、ＭＲＩによるモニター画面上でアーチファクトを生じさせるための、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）よりなる筒状のマーカー部材７が後述の方法で固定されており、これを覆う中心電極５は、マーカー部材７の前部及び後部の位置で外側からかしめることによって、マーカー部材７上に固定されている。こうして中心導体６、マーカー部材７及び中心電極５は一つに結合され、中心電極５は、マーカー部材７を介して中心導体６と電気的に一体化されている。
【００２８】
図３〜５は、中心電極５内における中心導体６とマーカー部材７との間の固定の方式を示す。図に見られるように、中心導体６の先端付近側面には、互いに反対方向を向いた一対の突起８が備えられている。該突起８の高さは、突起８の先端がマーカー部材７の外表面とほぼフラットになるように設定されている。突起８の形成方法は任意であるが、本実施例では、中心電極をダイス型で挟み込んで塑性変形させることによって形成されている。
【００２９】
マーカー部材７（外径１ｍｍ、長さ３ｍｍ、質量６ｍｇ）は、中心導体６を通すための円筒状部分を根元側に含み、且つ、該部分の円周の一部にわたって長手方向に先端側へ延長させた張出し部９を含む。マーカー部材７を中心導体６上で前方へ図３の位置まで滑らせたとき、マーカー部材７の張出し部９の両側縁の上面が、中心導体６の一対の突起８の下面に当接し、且つ、一対の突起８の後縁がマーカー部材７の円筒状部分の前縁に当接するよう、張出し部９を含むマーカー部材７と突起８を含む中心導体６の形状・寸法が設定されている。従って、マーカー部材７は、図３の配置において、中心導体７に沿った前方への移動及び中心導体６に対する軸周りの回転が、一対の突起８との係合により、阻止されている。更に、マーカー部材７と中心導体６との間においてスポット溶接がなされており、それにより、マーカー部材７が中心導体６に対して後方へスライドすることが阻止され、電気的にも一体化されている。このスポット溶接は、マーカー部材７の張出し部９上に露出した中心導体６の表面と、マーカー部材７の任意の面、例えば張出し部９の下面に、それぞれスポット溶接用電極を当てて行うことができる。中心導体６上へのマーカー部材７のこのような方法による固定は、マイクロ波手術を行う際の種々の局面で中心導体６とマーカー部材７との間に働き得る外力、取り分け、問題となる捩り及び引張方向の外力に耐える充分強固な結合を、中心導体６とマーカー部材７との間に提供している。
【００３０】
ＭＲＩモニタリングによる確認：
生理食塩水５００ｍＬに寒天１０ｇを加え、過熱撹拌して完全に溶解させた後、型に流し込んで放冷却することにより、患部の代わりとして用いる寒天ブロックを作製した。
オープン型ＭＲＩ装置（SIGNA SP/i 、0.5テスラ、General Electric社製）中に上記寒天ブロックを置き、グラディエントエコー法を用いたＭＲＩによるモニタリング下に、寒天ブロックのＭＲＩモニタリング断面に沿って本実施例のマイクロ波手術用電極装置を差込んだ。モニター画面において、黒の背景に浮かび上がった寒天ブロックの均質な灰色の断面中、直径約10ｍｍのほぼ円形に黒く抜けた明瞭な輪郭を有するアーチファクトが、電極装置の侵入につれて移動するのが明瞭に観察された。
【００３１】
〔実施例２〕
図６に、本実施例において用いるマーカー部材１７の形状を、及び図７に、該マーカー部材１７を中心導体６上に取り付けた状態を示す。本実施例は、マーカー部材１７の形状以外の構成要素については、実施例１と同一であり、スポット溶接も実施例１と同様に行われる。マーカー部材１７は、中心導体６を通すための円筒状部分を根元側に有し、該部分の円周の一部にわたって長手方向に延長させた張出し部１９を備え、更に、張出し部９の根元側において円筒状部分の前縁に１対の切り欠き１２を有する。切り欠き１２は、図７に見られるように、中心導体６の突起８とかみ合うよう、形状及び寸法が設定されている。本実施例においては、切り欠き１２と中心導体６の突起８とがかみ合い、突起８の各々がその上面及び下面において、それぞれ切り欠き１２内の上側面並びに下側面（及び張出し部１９の両縁部の上面）に当接しているため、捩りに対し一層強い固定が達成される。
【００３２】
〔実施例３〕
図８に、本実施例において用いるマーカー部材２７の形状を示す。本実施例は、マーカー部材の形状以外については、実施例１と同一である。マーカー部材２７は、全体として円筒状であり、中心導体６に設けられた１対の突起８の相当部分を収容してかみ合い係合する切り欠き２２を有する。スポット溶接は、中心導体６の露出面とマーカー部材の適宜の面とに電極を当ててなされる。本実施例は、中心導体６の１対の突起８が、マーカー部材２７の切り欠き２２に挟み込まれているため、実施例２と同様強い固定が達成される。
【００３３】
〔実施例４〕
図９に、本実施例において用いるマーカー部材３７の形状を示す。本実施例は、マーカー部材の形状以外については、実施例１と同一である。本実施例のマーカー部材３７は、実施例３と同様に、全体として円筒状であり、中心導体６に設けられた１対の突起８の相当部分を収容してかみ合い係合する切り欠き３２を有するが、更に、側面に、実施例３のマーカー部材２７にはない開口３３を有する。中心導体６の所定位置にマーカー部材３７を配置したとき、該開口は、マーカー部材３７下の中心導体６の一部を露出させることにより、スポット溶接に際して溶接用電極の一方を当てるための便利な表面を提供することができる。他方の電極は、例えば、マーカー部材３７の下側面に当てることができる。
【００３４】
〔実施例５〕
図１０に、本実施例において用いるマーカー部材４７の形状を、及び図１１に、該マーカー部材４７を中心導体６上に取り付けた状態を示す。本実施例は、マーカー部材４７の形状以外の構成要素については、実施例１と同一である。マーカー部材４７は、実施例３のマーカー部材２７と同様、全体として円筒状であり、中心導体６に設けられた１対の突起８の相当部分を収容してかみ合い係合する切り欠き４２を有するが、更に、側面に、実施例３のマーカー部材２７にはない、両端を通って長手方向に延びるスリット４４を備えている。該スリット４４は、マーカー部材４７と中心導体６との間のスポット溶接に際して、溶接用電極を中心導体６に当てるために所望により採用できる中心導体６の露出面を、スリット４４の間隙中に提供する。なお、中心導体６上に固定されたマーカー部材４７は、これに密着して被せられる中心電極５がマーカー部材４７の前部及び後部の位置で外側からかしめられることにより、中心電極５の内面によって締め付けられるため、電極装置に想定し得る外力によってはスリット４４の幅が広がることはない。従って、スリット４４の存在はマーカー４７と中心電極６との間の固定に影響を及ぼさず、本実施例においても、他の実施例の場合と同様にマーカー部材は強固に固定される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ＭＲＩ装置によるモニタリング下に行うマイクロ波手術において使用できるマイクロ波電極装置であって、電極装置毎のばらつきなく常に一定の大きさ及び形状のアーチファクトを与えるマーカーを確実に固定して有するマイクロ波手術用電極装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 マイクロ波手術用電極装置の外観図
【図２】 実施例１の電極装置の先端付近の一部断面図を含んだ拡大図
【図３】 実施例１のマーカー部材と中心導体とを結合させた状態で示す斜視図
【図４】 実施例１の中心導体の斜視図
【図５】 実施例１のマーカー部材の斜視図
【図６】 実施例２のマーカー部材の斜視図
【図７】 実施例２のマーカー部材と中心導体とを結合させた状態で示す斜視図
【図８】 実施例３のマーカー部材の斜視図
【図９】 実施例４のマーカー部材の斜視図
【図１０】 実施例５のマーカー部材の斜視図
【図１１】 実施例５のマーカー部材と中心導体とを結合させた状態で示す斜視図
【符号の説明】
１＝マイクロ波手術用モノポーラ電極装置、２＝同軸ケーブルコネクター、３＝外部電極、４＝絶縁体、５＝中心電極、６＝中心導体、７＝マーカー部材、８＝突起、９＝張出し部、１２切り欠き、１７＝マーカー部材、１９＝張出し部、２２＝切り欠き、２７＝マーカー部材、３２＝切り欠き、３３＝開口、３７＝マーカー部材、４２＝切り欠き、４４＝スリット、４７＝マーカー部材
Claims (12)
- 中心導体と、該中心導体の先端部を除いて該中心導体に被せられた管状の絶縁体と、該管状の絶縁体の先端部を除いて該管状の絶縁体に被せられた管状の外部電極と、そして該中心導体の先端部を覆う中心電極を含む、マイクロ波手術用電極装置であって、
該中心導体、管状の絶縁体、管状の外部電極及び中心電極が、何れも非磁性体材料で形成されており、該中心導体の先端部に、磁性体材料で形成された筒状部材が嵌められており、
該筒状部材の先端側において、該中心導体の側面に、少なくとも１個の突起が備えられており、そして
該筒状部材がその先端方向に該突起に対し係合しているものである、
マイクロ波手術用電極装置。 - 該中心電極が，該筒状部材に被せられているものである，請求項１のマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材と該突起との係合が、該筒状部材の先端側に設けられた少なくとも１個の切り欠きと該突起とがかみ合うことによってなされているものである、請求項１又は２のマイクロ波手術用電極装置。
- 該突起が１対、該中心導体の側面において相互に反対の側に備えられており、該筒状部材と該１対の突起との係合が、該１対の突起と、これに対向する位置において該筒状部材の先端側に設けられた１対の切り欠きとがかみ合うことによってなされているものである、請求項１ないし３の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材が側面の中間部に開口を備えるものである、請求項１ないし４の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材が、その両端を通って長手方向に延びたスリットを更に有するものである、請求項１ないし５の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材が、その先端側又は後端側において、該筒状部材の円周の一部にわたってこれを長手方向に延長してなる張出し部を含むことを特徴とする、請求項１ないし６の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
- 該突起が１対、該中心導体の側面において相互に反対の側に備えられており、該筒状部材がその先端側において、該筒状部材の円周の一部にわたってこれを長手方向に延長した張出し部を含んでおり、該張出し部がその各側縁において該１対の突起の各々に対して回転不能に係合し、且つ該張出し部の根元側において該筒状部材の前縁が該突起に対して先端方向への移動不能に係合していることを特徴とする、請求項１又は２のマイクロ波手術用電極装置。
- 該張出し部の根元側において、該筒状部材の前縁が、該１対の突起に対向する切り欠きを含み、該突起と該切り欠きとがかみ合っていることを更に特徴とする、請求項８のマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材と該中心導体との間にスポット溶接がなされているものである、請求項１ないし９の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材がステンレス鋼製である、請求項１ないし１０の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
- 該筒状部材の質量が１〜１０ｍｇである、請求項１ないし１１の何れかのマイクロ波手術用電極装置。
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