(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導体と、前記第１導体の周りに同軸状に設けられているとともに該第１導体から絶縁された管状第２導体と、前記第１導体及び前記第２導体の周りに同軸状に設けられた管状第３導体と、を備えたマイクロ波アブレーション用プローブにおいて、
（イ）前記第１導体及び前記第２導体が、前記第３導体内に摺動可能に嵌合するように構成され、
（ロ）前記第３導体には、該第３導体に対する前記第１導体及び前記第２導体の摺動場所を調整可能にロックするための調節機構が取り付けられ、
（ハ）前記プローブの端部がマイクロ波アブレーションのために体内に挿入されると、該体内の組織を通じて該第１導体と該第２導体との間にマイクロ波周波数電流を引き起こすために、前記第１導体が前記第２導体を越えて前記組織内に延びるように設けられ、かつ、
（ニ）前記プローブの端部が前記マイクロ波アブレーションのために前記体内に挿入されると、前記第１導体及び前記第２導体の露出部分以外における該プローブで消散される電力を制限するために、前記第３導体を越えて前記組織内において延びる前記第２導体を調整可能とするように、前記調節機構が設けられている
ことを特徴とするマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項２】
前記第１導体が、長さＬ２だけ前記第２導体を越えて延びるものとされ、前記第２導体が、長さＬ１だけ前記第３導体を越えて延びるものとされ、そして、前記長さＬ１及び前記長さＬ２が、前記プローブによって受信されるマイクロ波周波数の４分の１波長の奇数倍とされていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項３】
前記長さＬ１が前記長さＬ２に等しいことを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項４】
前記管状第３導体が、前記体内に挿入するための針部とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項５】
前記針部が鋭利な先端部を有することを特徴とする請求項４に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項６】
前記体内への前記針部の貫入を補助するために、前記針部に取り外し可能に受け取られる導入器が備えられていることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項７】
前記第２導体が前記管状第３導体を越えて組織内に延びる量を設定するために、前記第３導体に設けられた前記調節機構には、第１停止部が設けられ、かつ、前記第２導体には、前記第１停止部と互いに接触するように構成された第２停止部が取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項８】
前記第１停止部が調整可能とされていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項９】
前記第２導体を越えて延びる前記第１導体の一部が電気絶縁されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項１０】
前記第３導体が、１４ゲージより小さい開口を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項１１】
前記第３導体がステンレス鋼で構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【請求項１２】
前記体の外側で、前記プローブの一部にマイクロ波エネルギー源を印加するためのコネクタが備えられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のマイクロ波アブレーション用プローブ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、組織をアブレーションする医療器具に関し、特に、腫瘍等のアブレーション用のマイクロ波プローブに関する。
【０００２】
無線周波数アブレーション（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｂｌａｔｉｏｎ；ＲＦＡ）に似たマイクロ波アブレーション（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ａｂｌａｔｉｏｎ；ＭＷＡ）は、組織壊死を引き起こすために局所加熱を使用する。しかし、ＭＷＡは、より大きく、且つ、より迅速な加熱を生成することができ、またプローブ間の電流を制限することができるため、複数のプローブの使用を容易にサポートすることができる。ＭＷＡの加熱モードはまた、接地パッド及び炭化の問題をなくす。
【０００３】
残念ながら、現在のＭＦＡ機器は、電力及び処置時間の実際上の制限のために、比較的小さい損傷部（ｌｅｓｉｏｎ）を生成する。電力は、壊死部位まで患者を通って進むときの、ゲージの小さい給電線の電流搬送容量によって制限される。大きな給電線は、経皮的に容易に挿入されないために望ましくない。大電力での給電線の加熱は、ＭＷＡプローブの挿入点の周りの熱傷（ｂｕｒｎ）をもたらす可能性もある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、ＭＷＡ用の３軸マイクロ波プローブ設計を提供し、その設計では、外側導体によって、アンテナの改善された調節（ｔｕｎｉｎｇ）が、給電線を通る反射エネルギーを低減することを可能にする。この改善された調節は、給電線の加熱を低減し、より多くの電力を、組織に印加し、及び／又はより細い給電線を使用することを可能にする。さらに、外側導体は、内側導体に対して摺動して、調節に対する組織の作用を補正するために、インビボでの調節の調整を可能にする。
【０００５】
具体的には、本発明は、第１導体と、第１導体の周りで同軸状であるが、第１導体から絶縁された管状第２導体とを有する、マイクロ波アブレーション用プローブを提供する。管状第３導体が、第１導体及び第２導体の周りで同軸状に嵌合される。マイクロ波アブレーションのためにプローブの近位端が体内に挿入されると、第１導体が、第２導体を越えて組織内に延びることができる。第２導体が、第３導体を越えて組織内に延びて、第１導体及び第２導体の露出部分以外でのプローブにおいて消散される電力を制限する、プローブの改善された調節を実現することができる。
【０００６】
そのため、給電線に対する損傷のリスクを負うことなく、又は、給電線の周りで組織の熱傷を起こすことなく、より大きな電力を損傷部に提供するために、及び／又は、マイクロ波アブレーションにおいてより細い給電線を可能にするために、ＭＷＡデバイスの改善された調節を実現することが、本発明の少なくとも１つの実施態様の一目的である。
【０００７】
第３管状導体は、体内へ挿入するための針部であってもよい。針部は、鋭利な先端部を有してもよく、針部を挿入するのを補助するために導入器（ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｒ）を使用してもよい。
【０００８】
そのため、プローブを設置するために、通常の針部挿入技法を利用することができるＭＷＡプローブを提供することが、本発明の少なくとも１つの実施態様の別の目的である。
【０００９】
体内に直接挿入するために、標準的な同軸導体（ｃｏａｘｉａｌ）を支持することができる剛性外側導体を提供することが、本発明の少なくとも１つの実施態様の別の目的である。
【００１０】
第１導体及び第２導体は、第３導体内に摺動可能に嵌合してもよい。
【００１１】
第１導体及び第２導体を、別個の導入器針部の内部に摺動させることによって、組織内でのプローブの調節をしやすくするプローブを提供することが、本発明の少なくとも１つの実施態様の別の目的である。
【００１２】
プローブは、第３導体に対して第１導体及び第２導体の摺動場所を調整可能にロックするための、第３導体に取り付けられるロックを備えていてもよい。
【００１３】
そのため、調節が完了すると、プローブのロックを可能にすることが、本発明の少なくとも１つの実施態様の別の目的である。
【００１４】
プローブは、第３導体に取り付けられる第２停止部に接触して、第２導体が、管状第３導体を越えて組織内に延びる量を設定するための、第１導体及び第２導体に取り付けられる第１停止部を備えていてもよい。停止部は調整可能であってもよい。
【００１５】
そのため、粗い設定が得られた後に調節を可能にする、プローブを迅速に設定する方法を提供することが、本発明の少なくとも１つの実施態様の別の目的である。
【００１６】
前記第２導体は、長さＬ１の量（ａｍｏｕｎｔ）だけ第３導体を越えて延びることができ、前記第１導体は、長さＬ２の量だけ第２導体を越えて延びることができ、Ｌ１及びＬ２は、プローブによって受信されるマイクロ波周波数の４分の１波長の奇数倍であってもよい。
【００１７】
そのため、プローブのアンテナ部分において定在波を引き起こすことが、本発明の少なくとも１つの実施態様の別の目的である。
【００１８】
これらの特定の目的及び利点は、特許請求の範囲内に入る一部の実施態様のみに適用することができ、そのため、本発明の範囲を限定しない。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで図１を参照すると、本発明についてのマイクロ波アブレーションデバイス１０は、当該技術分野でよく知られているタイプのフレキシブルな同軸ケーブル１８に接続された出力ジャック１６を有するマイクロ波電源１２を含む。同軸ケーブル１８は、順に、プローブ２０の遠位端２４のコネクタ２２を介してプローブ２０に接続されてもよい。
【００２０】
プローブ２０は、近位端２５においてアンテナ部分２６を支持するシャフト３８を提供し、アンテナ部分２６は、患者２８の中に経皮的に、肝臓等のような器官３０内のアブレーション部位３２まで挿入されてもよい。
【００２１】
マイクロ波電源１２は、定在波又は反射電力計１４等を提供してもよく、好ましい実施態様では、２．４５ＧＨｚの周波数の１００ワットほどのマイクロ波電力を提供してもよい。こうしたマイクロ波電源は、米国コネチカット州ノーウォーク所在のＣｏｂｅｒ−Ｍｕｅｇｇｅ，ＬＬＣ社を含む、いろいろな供給元（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  ｓｏｕｒｃｅ）から入手可能である。
【００２２】
ここで図１及び図２を参照すると、一般に、プローブ２０のシャフト３８は、例えば、操作のために遠位端２４を患者２８の外側に維持しながら、アブレーション部位３２まで患者２８に貫入するのに適した長さの１８ゲージ針部である導電性管状針部４０を含む。
【００２３】
導入器４２又は同軸導体４６のいずれかを、針部４０内に嵌合してもよい。導入器４２は、針部４０の開口を塞ぎ、組織を通じたアブレーション部位３２へのプローブ２０の挿入をしやすくする先端４４を提供する、当該技術分野でよく知られているタイプの鋭利なロッドであってもよい。針部４０及び導入器４２は、剛性材料、例えば、ステンレス鋼でできており、強度を与えるとともに、超音波等を使用した容易なイメージングを可能にする。
【００２４】
同軸導体４６は、絶縁誘電層５２によって囲まれ、順に、第２外側同軸シールド５４によって囲まれた中心第１導体５０を提供する。この第２外側同軸シールド５４は、図２に示さない外側絶縁誘電部によって囲まれてもよく、又は、針部４０内に直接受け取られ、２つの間に絶縁空気間隙（ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ  ａｉｒ  ｇａｐ）だけがあってもよい。同軸導体４６は、たとえば、低損失０．８６ミリメートル同軸ケーブルであってもよい。
【００２５】
やはり図２を参照すると、絶縁誘電層５２を持つか又は持たない中心導体５０は、第２外側同軸シールド５４の導体から外へ長さＬ２分だけ延び、第２外側同軸シールド５４は、針部４０の導体から外へ所定の距離すなわち長さＬ１延びる。長さＬ１は、マイクロ波電源１２からのマイクロ波エネルギーの周波数の波長の４分の１の奇数倍になるように調整される。そのため、長さＬ２の領域の中心第１導体５０は、ライン５６で示すように、その近位端にピーク電界を、第２外側同軸シールド５４の端部に最小電界を有する共振単極アンテナを提供する。
【００２６】
２．４５ＧＨｚにおいて、長さＬ２は、わずか４．６６ミリメートルになるであろう。しかし、好ましくは、より大きな倍数、たとえば、マイクロ波電力の波長の４分の１の３倍が使用され、それによって、長さＬ２は、長さが約１４ミリメートルになる。この長さは、必要な場合には、半波長の整数倍だけさらに増加されてもよい。
【００２７】
図３を参照すると、長さＬ１もまた、マイクロ波電源１２からのマイクロ波エネルギーの周波数の波長の４分の１の奇数倍になるように選択される。針部４０が、図３に示すような鋭利な（ｓｈａｒｐｅｎｅｄ）又はベベル切断された（ｂｅｖｅｌ−ｃｕｔ）先端部を有するとき、長さＬ１は、針部４０の先端部の針部４０の軸に沿う平均距離である。
【００２８】
長さＬ１の目的は、ライン５６におけるゼロ電界境界条件を実施すること、及び針部４０内の同軸導体４６の延長部（ｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎ）である給電線５６を、アンテナ部分２６の延長部と整合させることである。これは、アンテナ部分２６から給電線５６への反射エネルギーを大幅に低減し、高電流のホットスポットを生成する可能性がある定在波の形成が防止される。好ましい実施態様において、長さＬ１は長さＬ２に等しく、約１４ミリメートルである。
【００２９】
本発明者等は、針部４０は、容量性結合又は誘導性結合による以外の方法で、マイクロ波電源１２又は第２外側同軸シールド５４に電気接続される必要がないと判断した。一方、第２外側同軸シールド５４と針部４０との間の少量のオーミック接触が許容されてもよい。
【００３０】
ここで、図１、図２、及び図４を参照すると、使用中に、針部４０と導入器４２との組み合わせが患者２８に挿入され、次に、導入器４２が引き抜かれ、長さＬ２がほぼ確立するように、同軸導体４６と置き換えられる。長さＬ２は、必要に応じて中心第１導体５０をトリミングすることによって、事前に経験的に、典型的な組織に合うようにされている。
【００３１】
針部４０の遠位端２４は、針部４０に取り付けられ、針部４０の内腔と位置合わせされる内側チャネル６４を提供する調節機構６０を含んでもよい。調節機構は、その遠位端に、調節機構のハウジング内の対応するねじ山によって受け取られるねじ部分、及び刻みを付けた外側表面７４を有するサムホイール７２を提供する。サムホイール７２の遠位面は、調節機構６０及び針部４０を通ってねじ切る同軸導体４６にクランプされる第２停止部７０に接触することができる第１停止部を提供する。第２停止部７０とサムホイール７２が互いに接触すると、同軸導体４６は、伸張部Ｌ１を提供するのにほぼちょうどよい場所にあることになる。サムホイール７２の回転によって、同軸導体４６のさらなる引っ込みが可能になって、長さＬ１を調整することによってプローブ２０が調節されるようになる。調節は、図１の反射電力計１４及び減少した反射エネルギーを観察することによって評価されてもよい。
【００３２】
調節機構６０はさらに、同軸導体４６が通過することができる内側チャネル６４に隣接するカム６２を提供し、それによって、カムレバー６６が下方６８に押されると、カム６２は、チャネル６４の内面に同軸導体４６を押しつけ、保持することができる。そのため、Ｌ１が適切に調節されるやいなや、同軸導体４６が針部４０に対して所定位置にロックされうる。
【００３３】
同軸導体４６の遠位端は、電気コネクタ７６に取り付けられてもよく、同軸ケーブル１８が、使い捨てプローブ２０に取り外し可能に取り付けられることを可能にする。
【００３４】
本発明は、シミュレーション実験において、簡単な同軸単極にわたって反射エネルギーの１０デシベル程度の低減を可能にし、直径が２センチメートルより大きい壊死領域をアブレーション部位３２に作ることができる。
【００３５】
本発明は、本明細書に含まれる実施態様及び説明に限定されないが、添付の特許請求の範囲内に入るものとして、実施態様の一部及び異なる実施態様の要素の組み合わせを含む、実施態様の変更態様を含むことが、特に意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】器官内の壊死ゾーンにマイクロ波エネルギーを経皮的に送出するための、本発明のプローブに取り付けられるマイクロ波電源の概略図である。
【図２】第３導体によって摺動可能に受け取られる第１導体及び第２導体の露出部分を示し、第３導体の設置のために使用される鋭利な導入器を示す、図１のプローブの近位端の部分斜視図である。
【図３】第１導体及び第２導体に対するマイクロ波電源の接続を示す、図２のプローブの部分断面図である。
【図４】遠位電気コネクタと、プローブを調節するための調整可能な停止蝶ネジ部及びロックとを示す、プローブの別の実施態様の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    マイクロ波アブレーションデバイス
１２    マイクロ波電源
１４    反射電力計
１６    出力ジャック
１８    同軸ケーブル
２０    プローブ
２２    コネクタ
２４    遠位端
２５    近位端
２６    アンテナ部分
２８    患者
３０    器官
３２    アブレーション部位
３８    シャフト
４０    針部
４０    針部
４２    導入器
４４    先端
４６    同軸導体
５０    中心第１導体
５２    絶縁誘電層
５４    第２外側同軸シールド
５６    給電線
６０    調節機構
６２    カム
６４    内側チャネル
６６    カムレバー
７０    第２停止部
７２    サムホイール
７４    外側表面
７６    電気コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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