(57)【要約】      （修正有）【課題】周辺組織を効果的に加熱凝固するマイクロ波組織凝固器具を提供する。【解決手段】内導体１２の周囲に誘電体層を介し外導体が配置されるシールド線１０と、このシールド線１０の内導体１２に接続される螺旋アンテナ２０と、を含む。前記螺旋アンテナ２０は、シールド線１０の先端より前方にてマイクロ波を前方に放射する先端側アンテナ２４と、この先端側アンテナ２４に接続されシールド線１０に巻回されてシールド線１０の基部側に伸び、シールド線１０の側方にマイクロ波を放射する基部側アンテナ２６と、を含み、シールド線１０を介して螺旋アンテナ２０に給電し、この螺旋アンテナ２０から照射されるマイクロ波により、周辺の組織を加熱凝固する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内導体の軸方向の周囲に誘電体層を介して外導体が配置されるシールド線と、
このシールド線の内導体に接続される螺旋アンテナと、
を含み、
前記螺旋アンテナは、
このシールド線の先端より前方にてマイクロ波をシールド線の前方に照射する先端側アンテナと、
この先端側アンテナに接続されシールド線に巻回されて基部側に伸び、シールド線の側方にマイクロ波を照射する基部側アンテナと、
を含み、
シールド線を介して螺旋アンテナに給電し、この螺旋アンテナから照射されるマイクロ波により、周辺の組織を加熱凝固するマイクロ波組織凝固器具。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記先端側アンテナは、中心から放射状に伸びる接続部と、円状の旋回部を有するコイルを含み、
前記旋回部は、少なくとも０．５ターンを含むマイクロ波組織凝固器具。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
前記旋回部は、少なくとも１ターンを含むマイクロ波組織凝固器具。
【請求項４】
請求項２または３に記載の装置において、
前記旋回部は、シールド線に対し垂直な１つの面内において、少なくとも０．５ターンを含む、マイクロ波組織凝固器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、生体組織における止血を行うために用いられるマイクロ波組織凝固器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の各種手術において、広く用いられている止血方法の一つに、組織凝固器具を用いた手法がある。このような組織凝固器具として、ＭＦ帯からＨＦ帯の比較的低い周波数体の電磁波を用いる電気メスと、超音波を用いた超音波切開装置が知られている。
【０００３】
電気メスでは、大電流により生体組織を焼灼するため、加熱時に煙が出る場合がある。また、超音波切開装置では、加熱部分に水分が多いときに水しぶきが上がったりする。このような煙や水しぶきは、手術時において、手術視野の妨げになる。
【０００４】
一方、非特許文献１には、マイクロ波を用いた凝固止血法について提案されている。このマイクロ波を用いた組織凝固による止血では、煙が出たり、水しぶきが上がるなどの問題は生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９５８１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７７５０３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】田伏克惇他、「内視鏡的マイクロ波凝固止血法」ＦＧＥＳ，ｖｏｌ．２４，ｎｏ．１０，１５２６−１５３３，１９８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、マイクロ波を用いた組織凝固においては、そのマイクロ波を照射するアンテナの形状により、加熱部位が決定される。
【０００８】
このため、アンテナの形状が重要となる。術者による操作性がよく、目的とする部位を効果的に加熱して生体組織の凝固が行える器具が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内導体の軸方向の周囲に誘電体層を介して外導体が配置されるシールド線と、このシールド線の内導体に接続される螺旋アンテナと、を含み、前記螺旋アンテナは、このシールド線の先端より前方にてマイクロ波をシールド線の前方に照射する先端側アンテナと、この先端側アンテナに接続されシールド線に巻回されて基部側に伸び、シールド線の側方にマイクロ波を照射する基部側アンテナと、を含み、シールド線を介して螺旋アンテナに給電し、この螺旋アンテナから照射されるマイクロ波により、周辺の組織を加熱凝固する。
【００１０】
また、一実施形態では、前記先端側アンテナは、中心から放射状に伸びる接続部と、円状の旋回部を有するコイルを含み、前記旋回部は、少なくとも０．５ターンを含む。
【００１１】
また、他の実施形態では、前記旋回部は、少なくとも１ターンを含む。
【００１２】
さらに、他の実施形態では、前記旋回部は、シールド線に対し垂直な１つの面内において、少なくとも０．５ターンを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シールド線の軸方向（以下、「軸方向」という）の前方および側方に向けてマイクロ波を照射することができ、所望の部位の組織を効果的に加熱凝固することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るマイクロ波組織凝固器具の軸方向前方から見た図である。
【図２】実施形態に係るマイクロ波組織凝固器具の側方から見た図である。
【図３】基部側アンテナ２６が巻回されるシールド線絶縁材の断面形状の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
「構成」
図１および図２には、一実施形態に係るマイクロ波組織凝固器具の構成が示されている。図１は軸方向前方から見た図であり、図を見やすくするために、部材にハッチングを付している。図２は側方から見た図である。両図とも、模式図であって、スケールは実際の器具とは異なっている。
【００１７】
シールド線１０は、内導体１２の軸方向の周囲を取り囲むように配置された誘電体層１４と、その外周に配置された外導体１６を有し、一方向に伸びる丸棒状の形状を有する。シールド線１０としては、市販されている同軸ケーブルなどを利用することができ、例えば、内導体１２は直径０．５ｍｍ程度の銅線、誘電体層１４は外径２．２ｍｍ程度の円筒状のフッ素樹脂、外導体１６は外径３．２ｍｍ程度の銅管で構成される。このシールド線１０は、所定の剛性を有する比較的硬いもので、重力場においてその形状を維持する。また、用途に応じてさまざまなサイズのシールド線を利用することが好適であり、内導体１２と外導体１６を同心円状に配置し、両者の間隙に加熱したＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などを注入して誘電体層１４を形成し、シールド線１０を製作することもよい。なお、シールド線１０は、容易に変形可能な柔軟なシールド線を介してマイクロ波発振器に接続するとよい。
【００１８】
また、外導体１６の先端側の螺旋アンテナ２０が巻回される部分を少なくとも覆って、フッ素樹脂製のチューブ１８が配置されている。なお、このチューブ１８は、外導体１６の全体を覆うようなものでもよい。
【００１９】
内導体１２の先端部位は、シールド線１０の先端から軸方向にそのまま突出するように伸びており、その先端部位にシールド線１０の前方（先端側）から後方(基部側）に向けてコイル状に伸びる螺旋アンテナ２０が接続されている。
【００２０】
ここで、螺旋アンテナ２０のシールド線１０の先端より前方に位置する部分を先端側アンテナ２４、シールド線１０に巻回されているコイル部分を基部側アンテナ２６とする。なお、螺旋アンテナ２０をすべて内導体１２によって形成してよいし、螺旋アンテナ２０を複数の部材から構成し、これらを半田付けなどで接続してもよい。
【００２１】
螺旋アンテナ２０において、先端側アンテナ２４は、シールド線１０の径方向（放射方向）に伸びる接続部２２と、この接続部２２の外側端に接続され、円状に旋回するとともに後方に向けて伸びるコイル部分からなっている。この先端側アンテナ２４は、電流の流れによりマイクロ波を軸方向の前方に向けて照射する。
【００２２】
先端側アンテナ２４の後方に接続される基部側アンテナ２６は、シールド線１０のチューブ１８の外周に巻回され、螺旋状に旋回して後方に向けて伸び、シールド線１０の外側の基部側の所定位置で終端している。
【００２３】
螺旋アンテナ２０は、一定のピッチで螺旋を形成することが好ましく、この例では螺旋アンテナ２０を形成する導体間の間隙を２ｍｍとした。また、図２においては、螺旋アンテナ２０のターン数を７ターンとしたが、実際に製作したものは、１０ターン程度である。螺旋アンテナ２０の全長（直線とした場合の長さ）を１２０ｍｍとして、螺旋を形成した状態の螺旋アンテナ２０の軸方向の長さを２５ｍｍとした。なお、本実施形態では、螺旋アンテナ２０の旋回半径はシールド線１０の外径に合わせて一定値になっている。
【００２４】
さらに、螺旋アンテナ２０と生体組織との直接の接触を防止するために、螺旋アンテナ２０の外側をフッ素樹脂のテープ２８でカバーすることが好ましい。フッ素樹脂は、加熱された生体組織が付着しにくい性質を有するため、このように螺旋アンテナ２０の外側をフッ素樹脂で覆うものとして好ましい。なお、チューブ状のフッ素樹脂でカバーしたり、螺旋アンテナ２０を形成する導体の表面にフッ素樹脂コーティングすることも好適である。
【００２５】
このような構成により、螺旋アンテナ２０において、先端側アンテナ２４および基部側アンテナ２６における、近接する生体組織とのインピーダンス整合がほぼ満足される。そのため、先端側アンテナ２４および基部側アンテナ２６からマイクロ波を軸方向の前方および側方に向けて効果的に照射することができ、マイクロ波が近接する生体組織に吸収されてエネルギーが熱になることより、生体組織の凝固や止血を行うことが可能である。
【００２６】
さらに、図示は省略したが、シールド線１０の螺旋アンテナ２０の基部側に、外導体１６への漏洩電流を減衰させるために、前方側が開口した筒状のバズーカ型バランフィルタを取り付けることが好適である。
【００２７】
ここで、本実施形態では、シールド線１０の先端、すなわち、内側に外導体１６が存在しない領域に、先端側アンテナ２４として接続部２２とこれに接続されたコイルを有する。この構成により、先端側アンテナ２４は軸方向の前方に向けてマイクロ波を照射するアンテナとして機能する。先端側アンテナ２４のターン数は、１ターン以上が好ましいが、０．５ターン以上でも機能する。また、先端側アンテナ２４は、同一平面内に０．５ターン以上存在することが好適である。このような構成によって、マイクロ波を効果的に前方に向けて照射することができる。すなわち、先端側アンテナ２４は、内側に外導体１６が存在しない空間に配置されることが必要であり、この空間内においてコイルに電流が流れることで、マイクロ波を効果的に前方に向けて照射することができる。特に、同一面内において、０．５ターン以上あることで、前方に向けてマイクロ波を照射するアンテナとしての機能が向上する。
【００２８】
さらに、螺旋アンテナ２０は、シールド線１０の外導体１６が存在する部分に基部側アンテナ２６を有する。この基部側アンテナ２６からは、シールド線１０の半径方向（放射方向）にマイクロ波が照射される。特に、基部側アンテナ２６はそのコイルの内側に外導体１６が位置するため、これによって軸方向の側方に向けてマイクロ波の照射が効果的に行われる。
【００２９】
「動作」
マイクロ波組織凝固器具のシールド線１０を、柔軟なシールド線を介してマイクロ波発振器に接続し、マイクロ波発振器で発生したマイクロ波帯電流を、シールド線１０を介して螺旋アンテナ２０に給電する。これにより、螺旋アンテナ２０からマイクロ波が生体組織に向けて照射され、生体組織が加熱される。例えば、照射電力を数１０Ｗ〜１００Ｗ程度（一例では６３Ｗ）で、数秒〜１００秒（一例では１０秒）程度、マイクロ波を照射することで、生体組織を加熱して凝固、止血することが可能である。
【００３０】
なお、本実施形態において使用するマイクロ波の周波数については、日本において医療用として許可されている、２．４５ＧＨｚを使用することが好ましい。外国においては、０．９１５ＧＨｚや０．４３３ＧＨｚなどの周波数も許可されている場合があり、これら周波数のマイクロ波を利用することも可能である。さらに、他の周波数のマイクロ波が使用可能であれば、その周波数のマイクロ波を利用してもよい。
【００３１】
例えば、食肉に対し、上述した構成のマイクロ波組織凝固器具を用いて、６３Ｗ、１０秒間マイクロ波の照射を行ったところ、アンテナの形状に応じた組織の加熱凝固が観察された。また、この際に煙などは発生しなかった。したがって、視野を維持しながら組織の止血を行えることが確認できた。また、水中においても水しぶきを上げることなく、近接する周辺組織を加熱して凝固させることができる。
【００３２】
ここで、上述のように、先端側アンテナ２４は、軸方向の前方にマイクロ波を照射するアンテナとして機能する。このため、本実施形態のマイクロ波組織凝固器具を用いて、その先端前方に近接する生体組織を加熱することが可能である。したがって、止血対象の生体組織に、マイクロ波組織凝固器具の先端部位を押しつけたり近接させながらマイクロ波を照射することにより、その部分の生体組織を加熱して凝固、止血することができる。
【００３３】
さらに、螺旋アンテナ２０は、基部側アンテナ２６からシールド線１０の半径方向（放射方向）にマイクロ波を照射する。すなわち、マイクロ波は外導体１６の内部に至ることはなく、放射方向外側に照射される。したがって、マイクロ波組織凝固器具の基部側アンテナ２６が存在する側面部位を生体組織に押しつけたり近接させながらマイクロ波を照射させることにより、マイクロ波組織凝固器具の軸方向の側方の生体組織を加熱して凝固、止血することができる。
【００３４】
そして、本実施形態に係るマイクロ波組織凝固器具は、前方および側方（周辺）の組織を加熱して凝固させることができるため、使用において方向の制限がほとんどなく、種々の状況において利用することが可能である。例えば、術中は、他の臓器や骨、他の手術器具などが邪魔して、血管をおさえる方向が限られている。本実施形態に係るマイクロ波組織凝固器具によれば、先端部位および側面部位を使用することができるため、方向が限定された状況においても利用しやすい。また、止血対象が細かい部分であれば、細径の先端部位で加熱して凝固、止血を行い、対象が広範囲であれば、側面部位を使って加熱して凝固、止血することができるため、複数のデバイスを使う必要がなく、１つのデバイスで対応が可能である。
【００３５】
このように、本実施形態に係るマイクロ波組織凝固器具によれば、血管や組織の漏血・出血部位を加熱して凝固、止血することが可能である。さらに、切断する対象となる血管や組織をあらかじめ凝固させることもできる。これによって、出血しやすい臓器でも出血させることなく切開することが可能となる。また、切断しなければならない血管を加熱して凝固させてから切断すれば、結紮 （糸での止血）を行う必要がなくなるというメリットもある。
【００３６】
「その他」
また、上述の実施形態においては、半径方向に伸びる接続部２２に接続される先端側アンテナ２４を、半周（０−１８０度）はシールド線１０の軸方向に対し垂直な平面内に配置した。このように、先端側アンテナ２４について、軸方向にマイクロ波を照射するアンテナ形状とすることで、軸方向に存在する生体組織の加熱が好適に行われる。しかし、このような平面内に位置する部分を設けず、最初（０度）から螺旋としてもよいし、コイルがぶつからないようにして、２７０度付近から螺旋としてもよい。
【００３７】
先端側アンテナ２４の内側には何も存在しない構成としたが、この部位にプラスチックなどの誘電体を配置してもよい。例えば、誘電体層１４をシールド線１０の先端から突出させておき、さらにフッ素樹脂のテープを巻き付けて、直径を合わせ、この上にコイルを巻回してもよい。これによって、先端側アンテナ２４の強度を十分なものに維持することができる。
【００３８】
また、先端側アンテナ２４は、基部側アンテナ２６と旋回するコイルの径が異なっていてもよく、誘電体層１４の外周に直接導体を巻き付けて先端側アンテナ２４を構成してもよい。
【００３９】
さらに、先端側アンテナ２４を、シールド線１０の先端側に向けて徐々に径が大きくなる円錐形状とすることもできる。
【００４０】
先端側アンテナ２４は、軸方向の前方に向けてマイクロ波を照射するものであり、各種形状をとることが可能である。例えば、先端側アンテナ２４に代えて、円板状アンテナとすることも可能である。この場合は、円板状アンテナと基部側アンテナ２６とのインピーダンス整合をとることが重要である。なお、内導体１２と同じ径の導線で、先端側アンテナ２４および基部側アンテナ２６の両方を形成することで、両者の接続点でのインピーダンス不整合を確実に防止することができる。
【００４１】
シールド線１０に巻回する基部側アンテナ２６についても、必ずしも旋回するコイルの径が同一である必要はなく、徐々に径が大きくなる円錐状や、径が一端大きくなった後に小さくなる紡錘状としてもよい。
【００４２】
さらに、図３に示すように、シールド線１０の先端側の断面形状を円形ではなく、多角形や半円形とすることも好適である。これによって、基部側アンテナ２６のどの部位を生体組織の加熱対象に押しつけるかまたは近接させるかすることにより、それぞれの部位に応じた適切な加熱を行うことができる。
【００４３】
基部側アンテナ２６は、シールド線１０の周辺に絶縁材を介して巻回することで、強度が得られるが、基部側アンテナ２６をシールド線１０の外周形状と異なるものとした場合や、先端側アンテナ２４については、プラスチックなどの誘電体によって、コイル形状に合わせた支持材を形成しておき、この支持材に導体を巻回することが好適である。
【００４４】
なお、螺旋アンテナ２０を全体としてプラスチックなどで成形して、形状を維持するようにしてもよい。螺旋アンテナ２０は、その形状が変化すると、特性が変化してしまうので、形状を維持できるように、固定することが好適である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  シールド線、１２  内導体、１４  誘電体層、１６  外導体、１８  チューブ、２０  螺旋アンテナ、２２  接続部、２４  先端側アンテナ、２６  基部側アンテナ、２８  テープ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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