(57)【要約】【課題】電気抵抗加熱により腫瘍を焼灼治療する器具であって、温度制御が確実で、製造が容易な電熱針を提供すること。【解決手段】先端が閉塞された、好ましい外径を１．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下とする中空パイプ１１の内腔に、ポリイミドチューブ２２、２４などの耐熱性絶縁材に被覆された、前記パイプ１１とお互いを絶縁する、発熱体２１、及び、熱電対３を並列に設けて構成し、好ましくは、前記発熱体２１は、耐熱性を備える糸状の芯材に発熱線をコイル状に巻いて形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が閉塞された中空パイプの内腔に、該パイプと絶縁された発熱体と、前記パイプ及び発熱体と絶縁された熱電対とを並列させて備えることを特徴とする電熱針。  
【請求項２】
前記発熱体、及び、熱電対は、絶縁材に被覆されてなる請求項１の電熱針。
【請求項３】
前記中空パイプの閉塞された先端は、刃先を形成するか、あるいは、球面状に形成される請求項１乃至２の電熱針。
【請求項４】
前記中空パイプの閉塞された先端は、該パイプと別部材として構成される請求項１乃至３の電熱針。
【請求項５】
前記発熱体、及び、熱電対を被覆する絶縁材は、絶縁性及び耐熱性を備えたチューブよりなる請求項１乃至４のいずれかの電熱針。
【請求項６】
前記発熱体、及び、熱電対を被覆する絶縁材は、ポリイミド樹脂よりなる請求項１乃至５のいずれかの電熱針。
【請求項７】
前記発熱体は、絶縁性及び耐熱性を備えた芯材に発熱線をコイル状に巻いて形成する請求項１乃至６のいずれかの電熱針。
【請求項８】
前記絶縁性及び耐熱性を備えた芯材は、糸状に形成された請求項７の電熱針。
【請求項９】
前記パイプの外径は１．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下とした請求項１乃至８のいずれかの電熱針。
【請求項１０】
前記発熱針は、動物の腫瘍を対象とする焼灼治療を用途とする請求項１乃至９のいずれかの電熱針。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人、あるいは、動物の腫瘍部位に刺入して、加熱により病巣部を焼灼する電熱針に関する。
【背景技術】
【０００２】
悪性腫瘍細胞が熱に弱いことなどを利用し、病巣部を局所的に加熱焼灼する治療として、近年、ＰＭＣＴ（マイクロ波凝固療法）に比べ広い範囲を一度に焼灼できる、ＲＦＡ療法（Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ａｂｌａｔｉｏｎ：ラジオ波焼灼療法）がスタンダードとなりつつある。このＲＦＡ療法は、腫瘍に刺入した針（電極）の先端からラジオ波（４５０ＫＨｚ−４８０ＫＨｚ程度）を発生させ、誘電加熱することにより癌を壊死させる、主として肝臓癌に対して施術される治療法で、そのための器具としては、例えば、誘導針と傘状に広がるＲＦ電極からなる特許文献１のような器具が提案されている。
そして、このＲＦＡ療法によると、１回の焼灼で約３ｃｍ程度までの範囲を壊死させることが可能で、また、手技としては、針を刺すだけのため、外科的療法に比べ患者の負担が少なく、短期間の入院期間で済むなどの利点はあるが、焼灼器具が高価であり、装置の導入が必要なことから、治療費用が高く経済的な負担が大きいといった問題がある。また、ＲＦＡ療法の焼灼温度が高いことなどから、使用状況によっては、常に安全な治療法であるとはいえず、安全性と経済性からみると、必ずしも全ての状況で最適な焼灼治療であるとはいえない。
【０００３】
特に、犬猫などのペット動物については、経済的な負担の問題などから前記したような熱による焼灼治療はほとんど導入されておらず、腫瘍の治療法としては手術が主で、他に、放射線、抗癌剤等による治療が僅かに行なわれているに過ぎないのが現状となっている。しかし、犬猫をはじめとするペット、特に鳥類では出血を伴う手術は不適合になる場合も多く、これら小動物に対しても、手術によらない、熱を利用した低侵襲な治療がより相応しいと考えられる症例も多くあることから、経済的に負担の少ない、有効な熱による治療が求められている。
【０００４】
そこで、前記したＲＦＡ療法のような特殊な装置や器具を必要としない、比較的経済的負担の少ない焼灼治療用の針として、従来から、金属パイプの内腔芯部に電気発熱抵抗線を絶縁粉体中に埋設して設け、加熱部となる先端部を細径化した特許文献２のような電気抵抗加熱による発熱針が提案されている。
そして、この発熱針によると、発熱部となる部分を、パイプを減径することにより細径化しているため、腫瘍部の局所加熱といった用途に適合するサイズの針とすることができ、穿刺のさいに患者の負担が小さいといった効果も期待できる。
また、細径化することで、焼灼温度に到達するまでの時間を短縮し、かつ、発熱温度を高くすることを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５２４１２９号公報
【特許文献２】特開昭５８−７３３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記発熱針では、電気発熱抵抗線（発熱体）をパイプと絶縁するために、該発熱体を絶縁粉体に埋設する絶縁剤の充填工程が必要であり、また、この充填作業は、細径のパイプでは困難であるため、該発熱針の製造のさいは、初めから細径のパイプを使用することはできず、太いパイプへの絶縁剤充填後に必要部分（発熱部）を細径化するため、ダイス、スエージング等による減径工程が必要となるなど、製造工程が複雑であり、また、構造も複雑となるため、結果、器具が高価なものとなる懸念がある。
また、この発熱針については明細書において、発熱線のターミナル部分に通電しないで、発熱線からの起電力を計測する装置に当該ターミナルを接続することにより、当該発熱針が受ける熱温度を計測することができる。としており、熱電対としても使用できるものとしているが、発熱体と熱電対を同時に使用することができないことから、焼灼治療に重要な要件である発熱温度の制御が十分に考慮されていない器具となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、腫瘍の焼灼治療を用途とする発熱器具において、経済的に有利な電気抵抗加熱を利用した、構成が簡単で、製造が容易な安価な電熱針を提供することを課題とした。
また、前記用途に適合したサイズを容易に製造可能で、かつ、発熱温度の制御が確実にできる電熱針を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の、電熱針は、先端が閉塞された中空パイプの内腔に、発熱体に絶縁材を被覆するなどにより、前記パイプと絶縁された発熱体と、熱電対を絶縁材で被覆するなどにより、前記パイプ及び発熱体と絶縁された熱電対とを並列に設けて構成した。
【０００９】
また、各々の構成部は、次のように形成、または、構成されることが望ましい。
・前記中空パイプの閉塞された先端は、穿刺のための刃先を形成するか、あるいは、球面状に形成する。また、該先端は中空パイプと別部材で構成され、該パイプに接続されることが好ましい。
・前記発熱体、及び、熱電対を被覆する絶縁材は、耐熱性を備えたチューブより形成され、好ましくは、ポリイミド樹脂より形成される。
・前記発熱体は、絶縁性及び耐熱性を備える芯材に発熱線をコイル状に巻いて形成され、好ましくは、耐熱性を備える糸状の芯材（例えば、ガラスやアルミナなどの無機繊維や芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）などを紡いだ糸）に発熱線をコイル状に巻いて形成される。
・前記パイプの外径を１．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下とする。
【００１０】
また、本発明の電熱針は、動物の腫瘍を対象とする焼灼治療に好適に使用されるものとする。
【００１１】
（作用）
前記手段の電熱針によると、同一パイプ内に、絶縁材に被覆されるなどにより互いに絶縁された発熱体と熱電対が並列に隣接して設けられることにより、この熱電対によりパイプ内の発熱体やパイプ自体の温度を直接感知しての温度制御が可能となる。
また、製造段階で、発熱体や熱電対をパイプの内腔へ挿着するさいは、例えば、絶縁材としてチューブを用い、該チューブ内に発熱体や熱電対を通すことのみで被覆絶縁され、該被覆された発熱体及び熱電対各々をパイプ内に挿入することにより、挿着することができるため、従来のように、発熱体とパイプとの絶縁のために、パイプ内に絶縁剤を充填するといった、手間のかかる製造工程を無くすことができる。
【００１２】
また、発熱体及び熱電対を被覆する絶縁材として、例えば、高分子中最高レベルの高い耐熱性、絶縁性、機械的強度を備えるポリイミド樹脂のチューブを使用することで、パイプとの絶縁のための厚さを、該チューブの層厚のみとすることが可能で、更に、発熱体を、例えば、糸状の芯材に発熱線を巻いたもので形成することにより、極めて細径な発熱体を実現することが可能で、これらの発熱体、及び、絶縁材を電熱針に適用することにより、外径１．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下といった細いパイプの内腔に該発熱体、及び、熱電対を無理なく並列して挿着することができる。
そして、このような細径なパイプを初めから使用することで、本発明の用途に適用可能なサイズとするために、従来のようなパイプの絞りといった、手間のかかる減径工程を無くすことができる。
【００１３】
更に、パイプの外径を前記の通り１．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下とすると、表在性腫瘍の焼灼治療といった本発明の用途に適合可能で、かつ、製造が容易な電熱針とすることができる。即ち、組織への穿刺針としては、侵襲性などの観点からより細い径が好ましいが、外径を１．２ｍｍ未満とすると、パイプの内腔に発熱体、及び、熱電対を並列して設けることが困難となり、製造が面倒になる懸念があり、一方、２．５ｍｍより大きいと、製造する上では容易となるが、本用途が適用する局所的な治療の範囲を超え健常組織への負担を大きくする懸念や、穿刺による侵襲性が大きくなる懸念がある。
【００１４】
また、前記の通り、経済的負担が小さいなどにより、適用としては、人を排除するものではないが、犬猫などペットをはじめとする動物の腫瘍の焼灼治療にも適したものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電熱針によると、特殊な装置、器具を必要としない、経済的に有利な電気抵抗加熱による電熱針であることに加え、前記構成及び作用のように構造が簡単で、製造が容易であることにより安価な電熱針を提供することができ、焼灼治療全体のコストを小さくすることができる。これにより、経済性も重視される犬猫などのペットをはじめとした動物への適用も可能となる。
【００１６】
また、前記構成、作用のように、例えば、発熱体に糸状の芯材に発熱線を巻いたもの、また、絶縁材にポリイミドチューブなどを用いることにより、同一パイプ内に発熱体及び熱電対を並列して挿入しても、焼灼治療用の針といった用途に対して適切なサイズの電熱針を容易に製造することができる、と共に、発熱体と熱電対がパイプ内で並列するため、パイプや発熱体の温度を直接感知しての確実な温度制御が可能となり、安全で確実な焼灼治療を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す外観図及びｄ−ｄ断面図。
【図２】前記形態の発熱体を示す構成図。
【図３】前記形態の熱電対を示す構成図及び部分拡大図。
【図４】本発明の第二の実施の形態を示す一部模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参考にしながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示す電熱針で、Ａは外観図、Ｂはｄ−ｄ断面の断面図を示し、図２は、本形態の発熱体の構成図、図３は、本形態の熱電対の構成図でＡは全体、Ｂは先端部を拡大して示している。
本形態の電熱針は、主に、動物の表在性腫瘍に穿刺して、針を加熱することにより病巣部を焼灼する焼灼治療用の針であって、中空パイプ１１の先端に、該先端を閉塞する先端チップ１２を接続した針管１と、該針管１の内腔に、発熱体２１に絶縁材としてポリイミドチューブ２２を被覆したヒーター２と、熱電対素線３１に絶縁材としてポリイミドチューブ３２を被覆した熱電対３とを並列に内挿して基本構成している。
【００１９】
針管１は、針管本体となるパイプ１１と、該パイプ１１の先端に接続する先端チップ１２と、パイプ基端に接続する操作上の把持部となる針基１３により構成される。
パイプ１１は、ステンレスやチタンなどの生体への毒性が無い金属（本例においては、ステンレスパイプ）により、前記した表在性腫瘍の焼灼治療用の針として適切で、かつ、製造上無理の無いサイズとして、外径を１．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以内（本例においては、２．０ｍｍ）とした中空パイプよりなり、長さは、１０ｍｍから８０ｍｍ程度の範囲で必要に応じて必要なサイズが選択される。
先端チップ１２は、本例においては、前記パイプ１１に適合する外径のステンレス棒に、三角錐の刃先１２１を切削などにより形成してなり、前記パイプ１１の先端に溶接等により接続する。尚、本例においては、組織に直接穿刺しての使用を想定して刃先１２１を形成しているが、頭蓋部などを対象とする手術など、穿刺が好ましくない部位へ適用する場合は、球面状の先端部を設けたものを適用する。このように、先端チップ１２をパイプ１１とは別部材として構成し、パイプに接続するものとすると、様々な形状の先端チップ１２を共通のパイプ１１に接続して使用することができる。尚、パイプ１１の先端は、本例の先端チップ１２を用いず、例えば、パイプ１１先端を絞り加工により潰して刃先を形成したり、球面状の先端の場合には溶接肉盛により球を形成したりしても良く、該先端が確実に閉塞するものであればどのような手段を用いても良い。
針基１３は、樹脂や金属により中空構造に形成され、パイプ１１の基端部に接着などにより接続され、操作のための把持部となる。
【００２０】
ヒーター２は、発熱部となる発熱体２１と、前記パイプ１１との絶縁材となる発熱体２１を被覆するポリイミドチューブ２２と、発熱体２１に通電するための被覆電線２５、及び、該発熱体２１と被覆電線２５を接続する接続子２３及び該接続子２３を絶縁するための絶縁チューブ２４より構成される。
発熱体２１は、絶縁性や高い耐熱性を備えた芯材となるガラス繊維の糸に、発熱線（外径約０．０５ｍｍ〜０．０６ｍｍ）をコイル状に巻くことにより、外径約０．５ｍｍの極めて細径な発熱体２１として形成され、これをパイプ１１との絶縁材となる、外径約０．７２ｍｍ、内径約０．６ｍｍのポリイミドチューブ２２に挿入することで、該発熱体２１は、絶縁材（ポリイミドチューブ２２）で被覆されたものとなる。尚、発熱体の芯材としては、本例のガラス繊維やアルミナなどの無機繊維、あるいは、アラミド樹脂などの有機繊維などを糸状に形成したものの他、耐熱性を備える絶縁材を細径な棒状に固めたようなものであっても良い。
一方、ポリイミドチューブ２２を形成するポリイミドは、高分子の中でも最高レベルの耐熱性、絶縁性、及び機械的強度を備える樹脂であり、前記発熱体２１と、該ポリイミドチューブを組み合わせることにより、絶縁性などの機能に問題がない、外径が約０．７２ｍｍ（折り曲げる前の１本の状態において）といった極めて細径なヒーター２を形成することができる。
そして、上記の通り形成された、ポリイミドチューブ２２に被覆された発熱線２１を、中間の折り曲げ部２６で２つ折りにしてヒーター２の先端とし、前記パイプ１１の内腔に挿入して、挿着される。
上記の通り形成されたヒーター２の発熱体２１は、電源装置４へ接続される被覆電線２５に接続されるが、直接の接続が困難なため、本例においては、通電性金属よりなる接続子２３を介して接続して、本例のヒーター２とした。尚、接続子２３の絶縁のため、該接続子２３にも絶縁材としてポリイミドの絶縁チューブ２４を被覆している。
【００２１】
熱電対３は、熱電対を構成する双方の素線３１（外径約０．２ｍｍ）に各々絶縁材となる、外径約０．２８ｍｍ、内径約０．２ｍｍの極めて細径なポリイミドチューブ３２で被覆して、先端部の接合点３３を、該接合点３３の絶縁のために取り付けられる、絶縁チューブ３４（ポリイミドチューブなど）で覆って形成している。尚、ポリイミドチューブ３２の取り付けについては、前記発熱体と同様となるため省略する。
そして、上記の通り形成された熱電対素線３１は、被覆された熱電対３５を通して温度制御装置（図示せず）に接続され、本例の熱電対３とした。
【００２２】
前記ヒーター２、及び、熱電対３は、前記の通り針管１の内腔に挿着されるが、ヒーター２は、パイプ１１の先端まで、即ち、先端チップ１２にヒーター２の先端が接触する程度まで挿入され、一方、熱電対３は、発熱体のほぼ中間部の温度を感知するように、感熱部となる接合点３１がパイプ１１の長さのほぼ半分の位置となるように挿入され、固定されて本形態の電熱針とした。
尚、本例においては、先端を除いて針管１全体を加熱部として形成しているが、発熱体１１の長さや設置位置を変更することで、針管１の一部を加熱部とした器具とすることもできる。また、本例では、熱電対３の感熱部をパイプ１１のほぼ中間位置に置いたが、パイプ１１の先端に置くなど必要に応じて適当な位置に設置すれば良い。
【００２３】
以上のような本実施の形態の電熱針によれば、ガラス繊維の糸に発熱線をコイル状に巻いた極めて細径な発熱体２１を適用することや、発熱体２１や熱電対３を被覆する絶縁材としてポリイミドチューブ２２、３２を使用し、絶縁層の厚さをチューブの層厚のみとしたことにより、パイプ１１内腔に挿入されるヒーター２や熱電対３を細径化することができ、本用途に適合する外径となる、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍといった細径なパイプ１１内にこれらを並列させて挿着することができる。これにより、電気抵抗発熱体を利用する焼灼治療用の電熱針において、絶縁材の充填、パイプの減径といった手間のかかる工程を排除した製造が容易で、結果、安価な発熱針を提供することができる。また、これにより、前記した経済性も重視される動物においても適用しやすい電熱針とすることができる。
更に、熱電対３がヒーター２やパイプ１１に隣接して位置するため、常に発熱部分の温度を観測しながらの、安定して確実な温度制御が可能となり、安全で確実な焼灼治療が可能となる。
【００２４】
図４は、本発明の別の実施の形態の発熱針の部分模式図を示している。尚、本図においては熱電対（前記実施の形態と同様の熱電対を用いれば良い）を省略している。
前記第一の実施の形態では、ヒーター２の全周囲が絶縁材（ポリイミドチューブ２２）で被覆された電熱針を実施例としているが、必ずしも、該ヒーター２全周囲が絶縁材で被覆される必要はなく、例えば、本実施の形態のように、ヒーターの発熱体７を、細径のセラミック碍子７１に発熱線７２巻きつけることで形成し、該発熱体の両端をパイプ１１の内径に適合する絶縁材よりなる碍子支持具８により挟持し固定して、該碍子支持具８の間の発熱体中間部は絶縁材で被覆することなく、パイプ内の空気層９で絶縁するようなものとしても良い。即ち、本用途に適合する細径なパイプ内で、該パイプ１１、発熱体２１、及び熱電対３が各々絶縁されて、かつ、発熱体と、熱電対が並列して設けることが可能となれば、絶縁材、方法はいかなるもの（手段）を用いても良い。
【符号の説明】
【００２５】
１．    針管
１１．  パイプ
１２．  先端チップ
１２１．刃先
１３．  針基
２．    ヒーター
２１．  発熱体
２２．  ポリイミドチューブ（発熱体用）
２３．  接続子
２４．  ポリイミドチューブ（接続子用）
２５．  被覆電線
３．    熱電対
３１．  素線
３２．  ポリイミドチューブ（熱電対用）
３３．  接合点
３４．  絶縁チューブ
３５．  被覆熱電対
７１．  セラミック碍子
８．    碍子支持具
９．    空気層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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