(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高体温を処置するための放熱装置であって、前記放熱装置は、カテーテル、高周波放熱アンテナ（１）および複数の熱電対（６、6'、6"）を備え、前記カテーテルは、膨張式のバルーン（７）を先端部に備えると共に、前記カテーテルを通過する注入された複数の液体流（２、５、８）を受容するよう適合されており、そして前記放熱アンテナ（１）は、前記液体流中に没するよう適合されており、前記放熱装置は、以下：
前記放熱アンテナ（１）は、前記放熱アンテナ（１）を収容した中央通路（２）を通って前記カテーテルの先端部方向に流れたあと前記カテーテルから第１の開口部（３）を通って治療すべき膀胱内に流れ込むと共に、前記熱電対（６、6'、6"）の電源ケーブルを収容した側部通路（５）の第２の別個の開口部（４）を通って前記カテーテル内に戻り、前記カテーテルの基端部方向に還流する液体流中に没するよう適合されていること、
前記熱電対（６、6'、6"）の各端部は、側部入口（17）に導入され、側部通路（５）に沿って走り、かつ前記第２の開口部（４）から突出するよう適合されており、これによって、前記バルーン（７）を第２の側部通路（８）及び第３の開口部（９）を通して前記バルーン内に流体を注入して膨張させたときに、前記膀胱内へと外側へ偏向し、これによって、該熱電対（６、6'、6"）の外側へ偏向した端部が、前記アンテナ（１）により照射される膀胱壁（32）に対して接触自在であるよう適合されていることを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
放熱装置であって、該放熱装置は、カテーテル、高周波放熱アンテナ、および複数の熱電対を備え、該カテーテルは、先端部に膨張式のバルーンを備え、そして該カテーテルを通って流れる注入された複数の流体流を受容するよう適合されており、そして該放熱アンテナは、流体流中に没しており、該放熱装置は、以下：
該放熱アンテナが、流体中に没するよう適合されており、該流体は、該放熱アンテナを収容した中央通路を通って該カテーテルの先端部方向に前進し、そして該カテーテルから第１の開口部を通って処置されるべき器官内に入り、一方で該熱電対の電源ケーブルを収容した側部通路の第２の別個の開口部を通って該カテーテル内に戻り、該カテーテルの基端部方向に流れること、
該熱電対の端部が、該第２の開口部から突出するよう適合されており、これによって、第２の側部通路および第３の開口部を通して流体を注入することによって該バルーンが膨張する場合に、該器官内へと外側へ偏向し、これによって、該熱電対の外側に偏向した端部が、該アンテナによって照射される該器官の壁に当接するように適合されていること、
を特徴とする、放熱装置。
【請求項３】
器官を照射するための放熱装置であって、以下：
膨張式のバルーンを備えるカテーテルであって、中央通路、第１および第２の側部通路、ならびに第１、第２、および第３の開口部を備える、カテーテル；
該カテーテルの第１の端部に位置するアンテナであって、該アンテナは、第１の流体中に没するよう適合されており、該第１の流体は、該アンテナを収容した該中央通路を通って該カテーテルの該第１の端部方向に流れ、該カテーテルから該第１の開口部を通り、そして該第２の開口部を通って該カテーテル内に戻り、該カテーテルの第２の端部方向に流れる、アンテナ；ならびに
端部を有する複数の熱電対であって、該複数の熱電対は、該カテーテルの該第１の側部通路に沿って延び、該複数の熱電対の該端部の各々は、該第２の開口部から突出するように、そして第２の流体を該第２の側部通路および該第３の開口部を通して注入することによって該バルーンが膨張する場合に、外側へ偏向するように適合されている、複数の熱電対、
を備え、
ここで、該複数の熱電対の該偏向した端部が、該アンテナによって照射される該器官の壁に接触するよう適合されている、放熱装置。
【請求項４】
器官を照射するための放熱装置であって、以下：
膨張式のバルーンを備えるカテーテルであって、第１および第２の通路を備え、該第２の通路は開口部を備える、カテーテル；
該カテーテルの端部に位置するアンテナであって、該アンテナは、流体中に没するよう適合されており、該流体は、該アンテナを収容した該第１の通路を通って該器官内へと流れる、アンテナ；ならびに
端部を有する複数の熱電対であって、該複数の熱電対は、該第２の通路に沿って延び、該複数の熱電対の該端部の各々は、該開口部から突出し、そして該バルーンが膨張する場合に、外側へ偏向する、複数の熱電対、
を備え、
ここで、該複数の熱電対の該偏向した端部が、該アンテナによって照射される空洞器官の壁と接触するよう適合されている、放熱装置。
【請求項５】
器官を照射するための放熱装置であって、以下：
膨張式のバルーンを備える、カテーテル；
該カテーテルの端部に位置する、該器官を照射するためのアンテナ；
流体を該器官に提供するための、通路；および
端部を有する複数の温度感知装置であって、該複数の温度感知装置は、該カテーテルに沿って延びており、該複数の温度感知装置の該端部の各々は、該バルーンが膨張する場合に外側へ偏向する、複数の熱電対、
を備え、
ここで、該複数の温度感知装置の該偏向した端部は、該アンテナによって照射される該器官の壁に接触するよう適合されている、放熱装置。
【請求項６】
器官を照射するための放熱装置であって、以下：
通路を備えるカテーテルであって、該器官に流体を提供するために適合されている、カテーテル；
該カテーテルの端部に位置するアンテナであって、該器官を照射するために適合されている、アンテナ；および
端部を有する複数の温度感知装置であって、該複数の温度感知装置は、該カテーテルに沿って延び、該複数の温度感知装置の端部の各々は、該カテーテルが該器官に挿入された後に外側へ偏向する、複数の温度感知装置、
を備え、
ここで、該複数の温度感知装置の該偏向した端部が、該アンテナによって照射される該器官の壁に接触するよう適合されている、放熱装置。
【請求項７】
内腔を照射するための放熱装置であって、以下：
カテーテル；
該カテーテルの端部に位置する、該内腔を照射するためのアンテナ；
該カテーテルに沿って延びる通路であって、該内腔に流体を提供するために適合されている、通路；および
端部を有する複数の温度感知装置であって、該複数の温度感知装置は、該カテーテルに沿って延び、該複数の温度感知装置の端部の各々は、該カテーテルが該内腔に挿入された後に外側へ偏向する、複数の温度感知装置、
を備え、
ここで、該複数の温度感知装置の該偏向した端部が、該アンテナによって照射される該内腔の壁に接触するよう適合されている、放熱装置。
【請求項８】
前記通路が前記カテーテルの内部にある、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項９】
アンテナが前記通路の内部にある、請求項８に記載の放熱装置。
【請求項１０】
前記アンテナを通り前記内腔内へと流体流を提供するように適合されている、請求項９に記載の放熱装置。
【請求項１１】
第２の流体を前記アンテナの周囲に提供するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項１２】
前記装置をとおり前記内腔へと調整液を提供するように適合されている、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項１３】
前記装置をとおり前記内腔へと選択的に細胞傷害性物質の溶液を提供するように適合されている、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項１４】
前記アンテナが、900〜1000MHzの周波数範囲に適合されている、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項１５】
前記アンテナが、直線双極アンテナを備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項１６】
前記直線双極アンテナが、コイル状部分および直線導体を備える、請求項15に記載の放熱装置。
【請求項１７】
請求項16に記載の放熱装置であって、さらに、以下：
前記直線導体の一部を収容した、第１のプラスチック製スリーブ；
該第１のプラスチック製スリーブを収容した、金属編組部材；
該金属編組部材を収容した、第２のプラスチック製スリーブ；
該第２のプラスチック製スリーブを収容し、そして該金属編組部材に電気的に接続されている、金属円筒；および
該金属円筒を収容した、第３のプラスチック製スリーブ、
を備える、放熱装置。
【請求項１８】
偏向の前に前記複数の温度感知装置を保持するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項１９】
前記アンテナに沿った、予め決定された位置において温度を検出するための、第２の複数の温度感知装置をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項２０】
前記複数の温度感知装置の前記偏向した端部が、前記内腔の前記壁に接触する、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項２１】
前記カテーテルが、膨張式のバルーンをさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項２２】
前記バルーンが、第２の流体によって膨張されるよう適合されている、請求項21に記載の放熱装置。
【請求項２３】
前記カテーテルが、第２の流体を提供して前記バルーンを膨張させるための、該バルーンと連絡した第２の通路を備える、請求項21に記載の放熱装置。
【請求項２４】
前記複数の温度感知装置の前記端部の各々が、前記バルーンが膨張する場合に外側へ偏向する、請求項21に記載の放熱装置。
【請求項２５】
前記カテーテルが、前記内腔に前記流体を提供するよう適合された第１の開口部、および該内腔からの循環を可能にするよう適合された第２の開口部を備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項２６】
高熱治療を実施するための装置であって、以下：
カテーテルであって、膨張式のバルーン、アンテナ、および複数の温度感知装置を備え、器官に挿入するための、カテーテル；
第１の流体源であって、該カテーテルに提供されるための第１の流体の供給を備え、その結果、該第１の流体は、該カテーテルの第１の通路を通って流れ、そして該カテーテルにおける第１の開口部から該器官を通って、該カテーテルの第２の開口部内へと、そして該カテーテルの第２の通路を通って循環する、第１の流体源；ならびに
第２の流体源であって、第２の流体の供給を備え、該第２の流体源は、該第２の流体を、該カテーテルの第３の通路に通して該カテーテルの第３の開口部から該バルーン内へと提供することによって、該バルーンを膨張させるための、第２の流体源、
を備え、
ここで、該第２の通路に保持される該複数の温度感知装置は、該膨張したバルーンによって偏向され、そして該器官の壁に接触する、装置。
【請求項２７】
高熱治療を実施するための装置であって、以下：
膨張式のバルーン、アンテナ、および複数の温度感知装置を備える、器官に挿入されるための、カテーテルであって、ここで、該アンテナが、該器官の照射のための放熱を発生するよう適合されている、カテーテル；
流体源であって、該カテーテルに提供されるための流体の供給を備え、その結果、該流体が、該カテーテルを通って該器官内に流れる、流体源、
を備え、
ここで、該バルーンが膨張するよう適合されており、その結果、該複数の温度感知装置が、該膨張したバルーンによって偏向されて、該器官の壁に接触する、装置。
【請求項２８】
高熱治療を実施するための装置であって、以下：
アンテナおよび複数の温度感知装置を備える、器官に挿入されるための、カテーテルであって、ここで、該アンテナが、該器官の照射のための放熱を発生するよう適合されている、カテーテル；
流体源であって、該カテーテルに提供されるための、細胞傷害性物質を含む流体の供給を備え、その結果、該流体が、該カテーテルを通って該器官内に流れる、流体源、
を備え、
ここで、該カテーテルが、該複数の温度感知装置を偏向させて、該器官の壁に接触させるよう適合されている、装置。
【請求項２９】
前記内腔内の前記流体の容量を制御するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３０】
前記流体の温度を制御するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３１】
前記流体の流速を制御するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３２】
前記アンテナが、治療的に活性な放熱を発生させて、癌細胞に対して致死の温度を前記内腔の内部において達成するよう適合されている、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３３】
前記内腔の前記壁の温度を制御するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３４】
前記アンテナの温度を制御するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３５】
前記カテーテルが前記内腔から外れることを防止するための手段をさらに備える、請求項７に記載の放熱装置。
【請求項３６】
内腔を照射するための放熱装置であって、以下：
カテーテル；
該カテーテルの端部に位置する、該内腔を照射するための、アンテナ；
該内腔に流体を提供するよう適合されている、第１の通路；
該内腔から流体を受容するよう適合されている、第２の通路；および
端部を有する、少なくとも１つの温度感知装置であって、該少なくとも１つの温度感知装置の該端部が、該カテーテルが該内腔に挿入された後に該カテーテルから外側へ延びる、少なくとも１つの温度感知装置、
を備え、
ここで、該少なくとも１つの温度感知装置の該端部が、該アンテナによって照射される該内腔の壁の温度を検出するよう適合されている、放熱装置。
【請求項３７】
内腔を照射するための放熱装置であって、以下：
カテーテル：
該カテーテルの端部に位置する、該内腔を照射するための、アンテナ；
該内腔に流体を提供するよう適合された、第１の通路；
該内腔から該流体を受容するよう適合されている、第２の通路；ならびに
端部を有する少なくとも１つの温度感知装置であって、該少なくとも１つの温度感知装置の該端部が、該カテーテルが該内腔に挿入された後に、該カテーテルから外側へ延びる、少なくとも１つの温度感知装置、
を備え、
ここで、該少なくとも１つの温度感知装置の該端部が、該アンテナによって照射される内腔の温度を検出するよう適合されている、放熱装置。
【請求項３８】
器官を照射するための放熱装置であって、以下：
カテーテル；
該カテーテルの端部に位置する、該器官を照射するための、アンテナ；
該カテーテル内の通路であって、処置物質を含有する流体を該器官に提供するよう適合されている、通路；ならびに
端部を有する、少なくとも１つの温度感知装置であって、該少なくとも１つの温度感知装置の該端部が、該カテーテルが該器官に挿入された後に該カテーテルから外側へ延びる、少なくとも１つの温度感知装置、
を備え、
ここで、該少なくとも１つの温度感知装置の該端部が、該アンテナによって照射される該器官の壁と接触するよう適合されており、そしてここで、該流体が、該器官の該照射と同時に該器官に提供されるよう適合されている、放熱装置。
【請求項３９】
前記処置物質が、細胞傷害性物質を含む、請求項38に記載の放熱装置。
【請求項４０】
高熱治療を実施するための装置であって、以下：
アンテナおよび少なくとも１つの温度感知装置を備える、器官への挿入のために適合されている、カテーテルであって、ここで、該アンテナが、該器官の照射のための放熱を発生させるよう適合されている、カテーテル；ならびに
細胞傷害性物質を含む流体の供給を備える流体源であって、該流体が、該照射と同時に該カテーテルを通って該器官内に提供される、流体源、
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、加温療法のための放熱装置に関するものであり、さらに詳しくは、膀胱等の空洞器官に発生した腫瘍を加温治療するための高周波放熱装置に関するものである。
各種の人体疾患の加温治療のための装置がすでに知られており、このような装置は、加熱液、光放射、高周波アンテナ、サーミスタなどを使用している。
米国特許第4,776,334号には、治療すべき腫瘍内に、温度センサつきの高周波装置を挿入することにより、腫瘍を治療するためのカテーテルが開示されている。
フランス特許出願第2,600,205号は、膨張式バルーンと光センサを用いて、内腔に光を照射する装置に関するものである。
米国特許第4,154,246号は、人体の自然の内腔内に、又は腫瘤に直接挿入する高周波共鳴回路を開示している。
ドイツ特許出願第2,848,636号は、加熱された液体がポンプによって人体内腔内で閉ループ状に循環し、液温が外部サーモスタットによって調節される加熱液の使用を請求している。
EP−Ａ−370  890は、加温治療のための放熱尿用装置を開示しており、そのアンテナが含むカテーテルは、膨張式バルーンと、そのバルーンを通る一列以上の液体の流れを受けるようになっており、無線周波放熱アンテナと１つ以上の熱伝対を持ち、アンテナの閉じられたターミナル端部から戻ってきた上記液体ひとつの中に静められている。その放熱装置は加えて、個別の直腸コントロール手段を含んでいる。
GB−Ａ−２  045620は、大腸用放熱針と、温度感知手段と、膨張式バルーンを含むカテーテル（spaced apart transurethal catheter）からなる、加温治療用のアプリケーターに関するものである。
US−Ａ−４  957  765は、マルチチューブと、アンテナの周囲のらせん状のチューブと、温度センサー、尿用の受け身の排水チューブを開示する。
本発明の目的は、人体の自然の内腔内の腫瘍を加温治療するための装置で、既知の装置の利点を結集しながら、それらの欠点を解消した装置を提供することである。
本発明による装置は、基本的には、プラスチックケーシング内に電力供給用の遮蔽ケーブルと数個の熱電対とを収容して、このケースの周囲を液体流により包囲させてなる高周波放熱アンテナを備えた、可撓性三重通路カテーテルによって構成され、第二通路には、前記液体の還流によって囲まれた数個の外側熱電対のための電源ケーブルを通し、第三通路には、治療すべき内腔へカテーテルが挿入されたときに、カテーテルの先端部の近くにあるバルーンを膨張させるための液体を還流させる。
例証ために、また非限定的に示した特定の実施例、ならびに添付図面にもとづいて、本発明を以下にさらに詳しく説明する。前記に関して、各図面では、示された各部分は縮尺通りではなく、相互の寸法は比例しておらず、各部材の断面は実際にはきわめて薄い（小さい）。
図１は、人体の自然内腔に挿入される、本発明による装置の先端部の拡大図である。
図1Aは、前記図１の線Ａ−Ａに沿った本発明の装置の拡大断面図である。
図２は、図１の装置内に一般に示される高周波アンテナの構造の詳細を示す要部拡大図である。
図2Aは、図２の線Ａ−Ａに沿った放熱アンテナの拡大断面図である。
図３は、図１に示した先端部に対して対向位置にある本発明による装置の基端部の図である。
図４は、図２の放熱アンテナによって発生する放熱の強さを縦軸にとったグラフである。
図５は、膀胱内に挿入されたあとの、図１の装置の端部を示す図である。
図６は、治療すべき器官内へ挿入する準備ができたときの、図１の装置の基端部における構造を示す図である。
本発明による装置は、可撓性カテーテルの所要形状と実質を備えており、その前端は、図１に示すように、通路２を流れる液体流で囲まれたアンテナ１をその中に内蔵していて、液体は開口部３を通って膀胱内に導入され、前記膀胱内を自由に循環したあと、開口部４を通って再びカテーテル内に吸い込まれる。前記開口部４は、例えば6,6′,6″のような数個の熱電対の導線を収納する第二通路、すなわちカテーテル側部通路５と連通していて、バルーン７内に第三通路すなわち側部通路８から端部開口部９を通じて気体状流体又は液体を流入させて、該バルーン７を膨張させることにより、熱電対が外側へ偏向するようになっている。
カテーテルの図１に示されている先端とは反対側の基端部（図３）には、前記カテーテルの３つの通路、すなわち通路2,5,8に対応する３つの分岐した入口が設けられている。中央入口10内には、中央通孔と分枝13とを備えたプラグ11が圧着挿入されている。プラグ11の中央通孔12内には、第二プラグ14が圧着され、これも中央通孔15を備えている。アンテナ１に電流を供給する遮蔽ケーブル16が、前記同軸方向に配置されたプラグの中央通孔12と15とを貫通し、分枝13は、通路２に沿って流れる調整液の入口と出口の役目を果たしている。熱電対電源ケーブル6,6′,6″は、分枝18を備えた側方入口17を通して配置され、ケーブルは側部通路５に沿って走り、該側部通路５内には逆方向に調整液が流れていて、この液体は前記分枝18を通して流入、流出するようになっている。また、別の側方入口19には、バルーン７を膨張させるための液体を導入して第二の側部通路８に沿って流すために、一方向弁が設けられている。
前記の３つの入口10,17,19からやや下流位置には、カテーテル本体のまわりに密着して外部から既知の方法で操作される熱交換器31がスリーブ状に設けられ、中央通路２を通って側部通路５内へと還流するか、又はその逆方向に流れる前記調整液を冷却し、又は加熱するのに用いられる。
図２および2Aには、放熱アンテナ１がさらに詳細に図示されている。直線双極アンテナ１の有効な放熱部分は、中央導線22のコイル状部分21によって構成されており、中央導線はコイル部21のすぐ上流位置で、第一プラスチック製内部スリーブ23と、金属製編組部材からなるシールド24と、第二プラスチック製中間スリーブ25と、シールド24に電気的に接続された金属円筒26と、プラスチック製外部スリーブ27とによって順次、密着封入されている。
上記スリーブ27のすぐ下方には、アンテナ及び電源ケーブルの所定の位置での作動温度を検出するのに適するように配置された、数個の熱電対のための電源ケーブルが設けられている。例えば、第一熱電対28は、カテーテルとそのアンテナが膀胱内に挿入されるとき、尿道前立腺部に位置するカテーテルの延長部の位置に配置され、また、第二熱電対29は、膀胱頚部におけるアンテナ１のやや上流位置に配置され、さらに第三熱電対30は、中間スリーブ25及び金属円筒26のすぐ上流位置でシールド24のまわりに１回又はそれ以上巻かれたあと、金属円筒26から突出している中央導線22の、エンドコイル部21を形成するために巻かれる前の延長部のまわりに何回か巻かれることにより、金属円筒26とエンドコイル部21の間において中央導線22に密着している。そして、前記２点を接続する熱電対30の電源ケーブルの伸張部が、中間スリーブ25と金属円筒26の間に両者から抵抗を受けることなく接触して挿入されている。
いずれの場合にも、各熱電対のすぐ前方部分すなわち電源ケーブルの末端延長部は、温度を検出するための熱容量の増加と高周波抵抗の増加とを図るために、多重巻きされたコイル部の中に包み込まれ、前記ケーブルに沿った分散熱伝導を最少限に抑えるか、又は完全に抑制している。
図1Aは、本発明によるカテーテルの断面を、熱交換器31から中間スリーブ25までの伸張部の任意の位置で示したものであるが、熱電対6,6′,6″の各電源ケーブルを通すための側部通路５と、バルーン７を膨張させる液体を通すための側部通路８とが示され、前記側部通路５および８は実際のカテーテルの厚みの範囲内に収められ、調整液を流すためのカテーテルの内部通路２には、その中央位置に、中央導線22と、内部スリーブ23と、シールド24と、外部スリーブ27と、内部熱電対28,29および30用の電源ケーブル（図示せず）によって構成される遮蔽ケーブル16が収納されている。
図2Aは、アンテナ１を図２の線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。その内部には、中央から順に次の各部材が収納されている。すなわち、導線22、内部スリーブ23、金属シールド24、中間スリーブ25、金属円筒26、外部スリーブ27、ならびに熱電対30用電源ケーブルである。
図４は、アンテナ１のコイル部21から遮蔽電源ケーブル22,16へ至る放熱強さを示す分布図である。同図に示すように、放熱強さは、放熱コイル部21から金属円筒26により保護されている伸張部へと通るときに最大値となり、遮蔽ケーブル16の位置でゼロに近くなる。
図５は、本発明による放熱アンテナを備えたカテーテルが、膀胱内に挿入された操作状態での縦方向断面図である。内部に放熱アンテナを備えているカテーテルは、金属円筒26の後端が前立腺33と膀胱32の間の領域すなわちほぼ膀胱頚部に位置するように、尿道を通して膀胱32内へ挿入され、この場合同時に、カテーテルの前端によって膀胱内壁に圧力が加わらないよう注意が払われる。カテーテルがいったんこのようにして膀胱内に挿入されると、調整液２の供給ポンプが作動する。調整液は、ある場所の細胞に対して選択的に毒性を示す物質を含むことが望ましく、この調整液は、熱電対6,6′,6″の電源ケーブルを備えた側部通路５に沿って、開口部３から膀胱内に送出したあと開口部４から帰還させるように循環させるか、又はその逆方向に循環させる。前述した液体の強制循環は、外部平衡手段と脱気室とを備えた可変流量供給ポンプによって行われ、病理的又は生理的な尿の産生と平衡を保つべく膀胱内の液体量が随意に補整され、一方、異方性媒体の共存によって生じる放射の不均等性を防止するために、循環により発生したガス、又は意に反して循環内に侵入したガスを膀胱内から完全に排出する。
膀胱32が調整液２で完全に満たされると、側部通路８からその末端開口部９を通じて流体を導入することにより、バルーン７を膨張させる。液体は気体でもよいが、液体であることが好ましい。前記のように膨張したバルーン７は、外側熱電対6,6′,6″の電源ケーブルを押し、アンテナ１によって発生した放射（熱）によって生じた内部の温度を検出するために、さまざまな位置で前記熱電対を膀胱壁32に対して接線方向に動かす。外側熱電対の位置と数を変えることによって、熱電対を膀胱壁又は治療すべき器官の所望の位置に配置することができ、異なった箇所で温度を個別にチェックすることができる。膨張したバルーン７は、放熱アンテナの接近によって生じた余分な熱から膀胱の頚部壁を保護し、また、カテーテルが不意に移動したり、膀胱頚部から脱出したりしないようにする。
アンテナ１の寸法は、治療すべき膀胱内に完全に収納されながらカテーテルに沿って自由に配置できるような寸法であることが望ましいが、一方で、癌細胞にとって致死的となるような温度に達するための治療用熱放射を行うのに適した寸法とすることも必要である。アンテナの物理的長さは、前記アンテナのインピーダンスと、アンテナにより熱放射される周囲からのインピーダンスに関連した式から得られる仮想的電気的長さに関係しているから、アンテナの電気的長さは被放射媒体の導電率に反比例する。従って、水性溶液の導電率は空気の導電率よりも数倍も高いから、水性環境で操作するときは、空気中で操作するのに必要な長さよりも、物理的にずっと短いアンテナを使用することができる。
本発明におけるダイポールは、四分の一波長型ダイポールに対応し、溶液を満たした膀胱を含む水性環境では、900〜1000MHzの範囲の周波数で操作することが可能である。とくに、915MHzの周波数を選んだのは、これ以外の周波数を用いると、浸透性や強度あるいはその他の効果が人体組織内では必ずしも正確に予測できず、調節できないからであり、一般に高い周波数は浸透力が弱く、従って局所加熱が望むようにできず、低い周波数は浸透力が強く、組織に深く侵入して損傷を与えるからである。
一方、これ以外の異なる波長での放射は、各国で法律により保護されている無線および電話通信を妨害する可能性がある。
熱電対に対する高周波の影響又は各種の熱電的影響を最少限に抑え、又はなくすために、熱電対の温度検出部近傍の電源ケーブルの端部はらせん形に巻いてあり、これにより、各測定点で測定した温度は上述した影響を受けない信頼性の高いデータとなる。前記の構造は、伝導に起因する測定誤差を防止し、例えば熱電対30の場合、ダイポールへの給電位置の温度測定では信頼性の高い値を得ることができる。そして、エネルギーがきわめて高度に集中する場合にも、高周波による熱電対の自己加熱を非常に効果的に低下させることができ、この場合、前記のような構造は高周波域における悪影響をほとんど受けない。
本発明による装置の各部品のサイズ、とくに断面積は、この装置が用いられる特殊な分野に適合するよう、きわめて小さくなければならないので、例えばアンテナ電源ケーブルの自己加熱によるエネルギー損失は特に高く、それは20〜40％の範囲である。このようなジュール熱による好ましくない自己加熱は、尿道壁の過熱を引き起こすかもしれず、これは治療を受けている患者に不快感を与えたり、あるいは、細胞組織やアンテナを損傷する。そこで、膀胱へ向けて流入させたり膀胱から流出させる調整液によって、アンテナ自体を操作中たえず冷却する必要があり、この場合、膀胱内と尿道内の液体の温度をも同時調節する。この温度調節は、調整液の供給流量と冷却源の温度とを変化させることによって行う。このようにして、温度を上昇させ、また熱を排出することができる。
バルーン７が膨張するときに、膀胱壁の温度を検出する外側熱電対6,6′,6″が安全に外側へ偏向できるようにするため、細いステンレス鋼線を被覆内部に挿入することによってケーブルを全長にわたって補強し、それによって必要な剛性と可撓性を電源ケーブルに与えている。このような補強ワイヤの挿入によって、ケーブルを側部通路５内に挿入するとき又は熱電対6,6′,6″を所望の位置に配置するときに圧縮応力および引張応力が生じても、それらに耐えるに必要な機械的強度を熱電対電源ケーブルに与えることができる。
このような各種の部材から構成されるカテーテルが膀胱に達するまで尿道内に挿入されると、バルーン７の上流側において開口部４から突出している外側熱電対6,6′,6″の端部は、図６に示すように、バルーン７より下流位置、すなわちカテーテルの端部に近い適当な位置に配置された１個又はそれ以上のノッチ（切れ込み）に挿入することにより、一時的にロックされる。このノッチは、治療すべき器官や患者に応じて他の適当な位置に設けることができる。バルーン７が膨張すると、熱電対端部がノッチから外れ、膀胱壁に当接するまで外側へ偏向する。この熱電対6,6′,6″の外側への偏向によって熱電対を含む各電源ケーブルの端部が膀胱壁に接触したときに、過度の圧力が生じないようになっている。膀胱壁に接したとき、熱電対端部の接触位置において壁部の実際の温度を測定することができる。つまり、前記壁部と、膀胱に充満している液体との境界には、ほぼ静止した薄い液層があり、これは物理的吸引によって組織に付着しているので、膀胱内の液体の循環による影響を受けることがなく、一方、ケーブル末端は熱電対の熱容量を増加させるためコイル状をしているが、熱電対の直径はコイル部を含めて0.7mm未満であって、厚さ約1mmの静止液層内に完全に入り込むからである。
熱電対が膀胱内で外側へ偏向したあと、前記のように補強電源ケーブルに押込み作用及び／又は引張り作用を加えることによって、また熱電対を収納しているカテーテルを回転することによって、熱電対の位置を変更することができる。
膀胱壁上及び／又は循環液体内で検出される温度は、前記液体の流量を毎分数cm3から数十cm3まで変化させることによって調節することができる。液体を循環させる循環システムは、膀胱内又は回路内において存在している気泡を消滅させ、又はその形成を防止する。すなわち、膀胱内又は回路内で形成中の、あるいはすでに存在している空気又は他の気体の泡は、前記液体の連続流によって捕捉され、外部ポンプ回路の適切な箇所で外部へと排出される。さらに、前記のような液体循環は、アンテナとその周辺に過熱が起こらないよう防止し、また循環液体内に望ましくない反応が起こるのを防止する。
膀胱内を循環する液体に接触するアンテナと熱電対部品はすべて、ポリテトラフルオロエチレン層により外部環境から絶縁されて収容され、使用するたびに、その後の使用に備えて殺菌される。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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