(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長く延長された中空管状体を有し、一側に所定の長さで形成された非絶縁エリアと非絶縁エリアを除いて外表面に形成された絶縁エリアとを有し、一側に閉鎖末端部が形成される導電体の中空電極と；
中空電極と接触している生体組織と同様に非絶縁エリアを冷却させるための加圧食塩水を、生体外から中空電極の内部に供給して、中空電極の内部から生体外に排出させ、結果的に生体外から中空電極の内部を経由して生体外へと循環させるように形成される食塩水循環構造と；
中空電極の非絶縁エリアに形成された一つ以上の食塩水放出孔と；
を含み、
中空電極の内部は、中空電極と接触する生体組織と一つ以上の食塩水放出孔を介して直接に通じており、循環される加圧食塩水の一部を、一つ以上の食塩水放出孔から生体組織に放出させ、一つ以上の食塩水放出孔が、生体組織に損傷を与えないように、放出される加圧食塩水の圧力と流速を制限するのに充分に小さい寸法と個数で、且つ、加圧食塩水を直接に生体組織内に放出するのに充分に大きい寸法と個数であるように形成される
ことを特徴とする電気手術器用電極。
【請求項２】
一つ以上の食塩水放出孔が、中空電極の中心に対して点対称な位置に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気手術器用電極。
【請求項３】
中空電極が大気中に露出された状態で、一つ以上の食塩水放出孔を介して、中空電極の内部を循環する加圧食塩水の５％未満が大気中に放出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気手術器用電極。
【請求項４】
中空電極が大気中に露出された状態で、一つ以上の食塩水放出孔を介して、中空電極の内部を循環する加圧食塩水の０．３〜３．８％が大気中に放出されることを特徴とする請求項３に記載の電気手術器用電極。
【請求項５】
中空電極が大気中に露出された状態で、一つ以上の食塩水放出孔を介して、中空電極の内部を循環する加圧食塩水の０．９〜２．０％が大気中に放出されることを特徴とする請求項４に記載の電気手術器用電極。
【請求項６】
中空電極が大気中に露出された状態で、電極内部に９０ｃｃ／ｍｉｎで食塩水を循環させる場合、一つ以上の食塩水放出孔を介して大気中に放出される食塩水の流量が０．３１〜３．４２ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電気手術器用電極。
【請求項７】
中空電極が大気中に露出された状態で、電極内部に９０ｃｃ／ｍｉｎで食塩水を循環させる場合、一つ以上の食塩水放出孔を介して大気中に放出される食塩水の流量が０．８２〜１．６５ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の電気手術器用電極。
【請求項８】
一つ以上の食塩水放出孔の半径が０．０１〜０．０２５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の電気手術器用電極。
【請求項９】
一つ以上の食塩水放出孔の半径が０．０１２５〜０．０１７５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項６に記載の電気手術器用電極。
【請求項１０】
加圧食塩水が７００〜１０６０ＫＰａで加圧されて中空電極の内部に供給されることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の電気手術器用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気手術器用電極に関し、より詳しくは高周波電気エネルギーで生体組織を凝固壊死させるために使用される電気手術器用電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
長い中空管状体の電極を生体組織内に貫通挿入させて、所望の生体組織を高周波エネルギーで凝固（coagulationあるいはablation）させる技術は既に知られている。この場合、生体組織に電流を流すと、生体組織が加熱され、多少複雑な生化学的機構によって生体組織と血管が凝固される。このような工程は、主に、約６０℃以上で細胞内のタンパク質の熱変形により細胞が凝固することに依存している。ここでいう細胞とは、組織と血管及び血液を含む。ところが、このような技術は、電極付近の生体組織及び血液の凝固が過度に進行して炭化されてしまい、電極付近の炭化された生体組織が絶縁体として作用し、生体組織を凝固させる領域の拡大に障害物として作用するという問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解決するために、特許文献１には、電極の中空管体を介して食塩水を供給し、この食塩水を電極末端部付近に形成される多孔体を介して外部に放出させる技術を開示されている。この特許のように食塩水を電極から放出させる技術は、食塩水の気化潜熱により電極に隣接する生体組織の炭化を防止するとともに、この食塩水が電極周辺組織の毛細血管などに吸収されて電気伝導度を向上させて生体組織の凝固領域を拡大する。しかし、生体組織に注入される食塩水の量が多くなると患者に悪影響を与えるために、生体組織に注入する食塩水の量が制限されるので、生体組織に印加される高周波エネルギーが限界点を越えると、結局、電極付近の組織の炭化が発生することになり、この方法も凝固領域を拡大するには限界がある。
【０００４】
また、特許文献２では、末端部が閉鎖された中空管状体の電極内部に電極直径より小さな直径の食塩水チューブを挿入し、この食塩水チューブを介して食塩水を電極内部に導入して、電極の内部で熱交換を行った後、食塩水チューブと電極との間の空間を介して回収する食塩水循環により電極を冷却する技術を開示している。電極で高周波エネルギーを印加する際、電極の最隣接組織が最も多く加熱されるので炭化される可能性が高いが、電極を水冷させて電極と当接する最隣接組織を冷却させることができるため、電極の最隣接組織の炭化を防止することができ、生体組織の凝固領域を拡大できる。しかしながら、この技術もまた生体組織内に印加される高周波エネルギーが限界点を越えると電極周辺組織の炭化が発生するため、凝固領域を拡大するには限界がある。
【０００５】
上述した方法により電極から半径約２ｃｍの球状の凝固領域を形成することが知られている。
一方、出願人の先出願である特許文献３には、機械的に形成した孔を含む中空管状体の中空電極と、加圧食塩水を中空電極の内部に導入するための食塩水チューブと、中空電極の孔を介して放出される食塩水の流量を制御する流量制御部と、を有する電極構成が開示されている。これによれば、加圧食塩水は生体の外部から食塩水チューブを介して中空電極の内部に流入されて中空電極を冷却させ、熱交換された加圧食塩水は再び生体外に排出され、加圧食塩水の一部が中空電極に形成された孔を介して放出されるが、中空電極の孔と交互に孔が形成されたシース管を中空電極の外部に被覆することによって、加圧食塩水が生体外に爆発的に噴出されることを防止する。しかし、このような別個の流量制御部の場合、中空電極に組立てるのが難しくて非経済的であり、人体に挿入された後、引き出すときに分離される恐れがあるとともに、シース管自体が加圧食塩水の冷却効果を低減させることもあり、また全体電極の直径、すなわち針の太さを大きくして人体に挿入する際に、多量の出血を引き起こすという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，２１０，４１１号
【特許文献２】米国特許第６，５０６，１８９号
【特許文献３】韓国特許公開公報１０−２００４−００９２６１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、中空電極の内部を加圧食塩水により十分に冷却させることができるとともに、中空電極から必要な量だけ加圧食塩水を中空電極と接触している生体の内部に放出できる、経済的で、単純な電極構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明の１つの実施態様は、長く延長された中空管状体を有し、一側に所定の長さで形成された非絶縁エリアと非絶縁エリアを除いて外表面に形成された絶縁エリアとを有する中空電極と；中空電極と接触している生体組織を冷却させるための加圧食塩水を、生体外から中空電極の内部に供給し、中空電極の内部から生体外に放出させるための食塩水循環構造と；循環される加圧食塩水の一部を、中空電極と接触している生体組織に放出させるために、中空電極の非絶縁エリアに形成された一つ以上の食塩水放出孔と；を含む電気手術器用電極を提供する。
ここで、食塩水放出孔は複数個形成されるが、中空電極の中心に対して点対称な位置に形成されてもよい。
【０００９】
また、中空電極を大気中に露出させた状態で、食塩水放出孔を介して、中空電極を循環する加圧食塩水の５％未満が大気中に放出されるが、好ましくは中空電極を循環する加圧食塩水の０．３〜３．８％が大気中に放出され、より好ましくは中空電極を循環する加圧食塩水の０．９〜２．０％が大気中に放出される。
【００１０】
もう一つの実施態様では、中空電極を大気中に露出させた状態で、電極内部に９０ｃｃ／ｍｉｎで食塩水を循環させる場合、食塩水放出孔を介して大気中に放出される食塩水の流量が０．３１〜３．４２ｃｃ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、中空電極を大気中に露出させた状態で、電極内部に９０ｃｃ／ｍｉｎで食塩水を循環させる場合、食塩水放出孔を介して大気中に放出される食塩水の流量が０．８２〜１．６５ｃｃ／ｍｉｎであることがより一層好ましい。
【００１２】
もう一つの実施態様では、食塩水放出孔の半径は０．０１〜０．０２５ｍｍであることが好ましい。また、食塩水放出孔の半径は、０．０１２５〜０．０１７５ｍｍであることがより一層好ましい。
さらに、加圧食塩水は７００〜１０６０ＫＰａに加圧されて中空電極の内部に供給されることが好ましい。 
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、極めて経済的に中空電極の内部の最大限に冷却しながら、中空電極と接触している生体組織の内部に調節された量だけ食塩水を放出することができ、生体組織の凝固壊死領域を容易に拡大することができるという長所がある。
また、出血を最小化するとともに、医者が施術に容易に適用することができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】外表面に食塩水放出孔を形成した電極を含む電気手術器用電極を示す図である。
【図２】図１の電極を含む全体手術装備を模式的に示す図である。
【図３】電極及び食塩水チューブの構成を示す図である。
【図４】本発明に係る電気手術用電極の断面図である。
【図５】本発明に係る電気手術用電極を他の角度から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明によって長く延長された中空管状体を有し、一側に所定の長さで非絶縁エリア２０と、非絶縁エリアを除いて外表面に形成された絶縁エリア２４とを有する中空電極５０が、生体内に挿入されて凝固壊死が進行する様子を模式的に示す。中空電極の一側の閉鎖末端部１０は先端部材の形状（尖った形状）で、中空電極５０と一体に形成されることが、例えば肝臓などのような生体組織２００に貫通挿入されるのに有利である。同図に示すように、中空電極５０の非絶縁エリア２０には食塩水放出孔２２が形成されている。生体内の腫瘍組織に中空電極が挿入されたまま、中空電極に高周波電流を印加すると、概ね球状に凝固壊死が進行する。図１においては、凝固壊死が進行した領域を図面番号１５０で示す。例えば、肝臓の内部で肝癌が発見された場合、肝癌組織より大きい球状の凝固壊死領域を形成するために手術が行われる。
【００１６】
すなわち、生体組織２００内で加熱により凝固壊死が起きるが、このために腫瘍組織に非絶縁エリア２０を接触させて、非絶縁エリア２０に高周波電流を印加すると、非絶縁エリア２０は導電体であるから、非絶縁エリア２０に接触する生体組織に高周波電流が流れて所定の範囲まで凝固壊死が進行する。目的とする身体部位以外にも、凝固壊死が進行することを防ぐために、電極の非絶縁エリア２０を除いては、中空電極５０の大部分は絶縁コーティングされたりゴムチューブがかぶせられて、絶縁エリア２４が形成されている。すなわち、腫瘍組織に閉鎖末端部１０を当接させて高周波電流を印加する場合、非絶縁エリア２０に接触する組織に高周波電流が流れ込み、閉鎖末端部１０を中心に概ね球状に凝固壊死が進行する。中空電極５０の直径が３ｍｍを超える場合、皮膚の貫通挿入時の出血が激しくなり、スムーズに手術を行うことが困難である。したがって、中空電極５０の直径は３ｍｍを超えないことが好ましい。出血を最小化するために、より好ましくは、中空電極５０の直径は２ｍｍ以下、あるいは１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
ところが、中空電極の非絶縁エリア２０周辺で生体組織及び血液の凝固が過度に進行して炭化し、電極付近の炭化した生体組織が絶縁体として作用して、生体組織を凝固させる領域を拡大するのに障害物として作用する。よって、本発明では、中空電極及び生体組織の冷却を行うための食塩水循環構造を提供する。このために、中空電極５０は中空管状体であり、その中に食塩水チューブ３０があり、食塩水を中空電極２０内に供給する（図３、４参照）。食塩水は食塩水チューブ３０を介して供給され、食塩水チューブ３０と中空電極５０間の空間を介して排出され得るが、その反対も可能である。中空電極５０内部に食塩水チューブ３０を介して導入される食塩水は、前述した理由により中空電極５０が非常に細いものに制限されるので、不回避に圧力が非常に高くなった状態(約７００〜１０６０ＫＰａの高圧で加圧される)で中空電極５０内部に流入され、非絶縁エリア２０の中空電極の内表面と閉鎖末端部１０を冷却させた後、再び排出される。
【００１８】
食塩水は食塩水チューブ３０を介して外部から流入して、中空電極の非絶縁エリア２０の内部で熱交換を行った後、熱交換された食塩水が中空電極５０と食塩水チューブ３０との間の空間を介して外部に排出される(前述したようにその反対も可能である)。すなわち、図２を参照すれば、供給配管８２を介して流入された食塩水は電極の取っ手１００の内部を経て食塩水チューブ３０を介して中空電極の内部に供給され、熱交換が終った食塩水は中空電極５０と食塩水チューブ３０間の空間を介して身体の外部に排出された後、電極の取っ手１００を経て排出配管８４を介して排出される。
【００１９】
また、本発明では中空電極の冷却流体として加圧食塩水を使用し、加圧食塩水の一部を生体組織内に放出してその気化潜熱で凝固が過度に進行することや、炭化することを防ぐと共に、電気伝導度も高めるため、中空電極の非絶縁エリア２０に食塩水放出孔２２を形成する（図４参照）。食塩水放出孔２２が大きすぎる場合、循環する食塩水の圧力が非常に高い状態であるから加圧食塩水が爆発的に噴出して、人体の臓器に損傷をもたらすことがあるだけでなく、目的とする腫瘍組織のポイントに中空電極の非絶縁エリア２０及び閉鎖末端部１０を位置させることを妨害する。また、通常、手術の際に許容される人体内への食塩水の注入量は概ね１２０ｃｃ／ｈｒ以下であるから、人体内に噴出される食塩水の量は厳しく制御されなければならない。ただし高周波電流の印加によって気化する食塩水の量も考慮する必要がある。
【００２０】
本発明は、施術中に加圧食塩水により非絶縁エリア２０及び閉鎖末端部１０の冷却を效果的に行いながら、冷却用加圧食塩水の一部を效果的に生体組織の内部に放出させ得る構造を提供することを最大の特徴とする。
【００２１】
食塩水放出孔２２を形成する方法としては、例えばＮＤ：ＹＡＧ／ＣＯ２をソースにしたレーザーを利用して形成する方法がある。レーザーで形成する場合、機械的方法では形成し難い微細な孔を形成することができ、主に円形の孔を形成することができる。しかし、放出される食塩水の流量を調節する要因は、孔の形状ではなく、孔の大きさと循環する加圧食塩水の流量である。
【００２２】
本発明によれば、中空電極の外部に別途に流量制御部を設置する必要がないので、中空電極の直径を１．５ｍｍ以下にして製作することもできる。これは手術時の出血を最小化して手術をする医者の負担を低減するという効果がある。ただし、全体電極の直径が１．２ｍｍ未満であれば現在の技術では電極が人体に挿入される際、損傷されずに貫通挿入される最小の厚さで製作されるとしても、その内部に温度センサーが挿入されると、加圧食塩水を循環させるのに適しないものとなる。したがって、前述した出血可能性を考慮した中空電極の直径は１．２ｍｍ〜３．０ｍｍであり、好ましくは１．２ｍｍ〜２．０ｍｍであり、より好ましくは１．２ｍｍ〜１．５ｍｍである。
【００２３】
図２は、図１の中空電極５０と食塩水の循環構造を含む全体の手術装備を模式的に示す図面である。
【００２４】
全体のシステムは中空電極５０だけでなく、食塩水を所定の流速又は圧力で供給配管８２を介して電極中の食塩水チューブ３０に送ることができる食塩水注入ポンプ６１や、電極の冷却を行ってから、電極の外に出てきた食塩水を排出配管８４を介して貯蔵する排出食塩水貯蔵部６２のような食塩水循環構造と、生体組織に接触する中空電極の非絶縁エリアに高周波電流を流すための高周波ジェネレーター６３とを備える。高周波ジェネレーター６３には複数個のリターンパッド６４が電気的に接続されるが、手術中にリターンパッド６４が、例えば人体の腿などに付着される。生体内で電極は生体組織２００、例えば、肝臓等に挿入されるが、この時若干の出血を伴うことがある。電極が生体組織２００に挿入されると、高周波ジェネレーター６３が適切な高周波(例えば、パルス)を電極に印加し、生体組織２００は電極により加熱されて凝固壊死が進行する。このような過程で、電極部分の組織が炭化し、電極付近の炭化した生体組織が絶縁体として作用して、生体組織を凝固させ得る領域を拡大するのに障害物として作用することがある。これを防ぐために、食塩水、特に生理食塩水ポケット６０から供給される食塩水が食塩水注入ポンプ６１を経て所定の圧力ないし流速で加圧され、加圧食塩水が供給配管８２及び食塩水チューブ３０を介して中空電極５０内部に供給される。
【００２５】
図３は、中空電極５０構成部品の分解斜視図であり、非絶縁エリア２０、食塩水放出孔２２、絶縁エリア２４、食塩水チューブ３０及び温度センサーライン４０の構成を示している。閉鎖末端部１０である先端部材は中空電極５０とともに形成される。すなわち、閉鎖末端部１０としては中実の伝導性先端部材を使用し、これを中空電極２０と熔接して一体に形成することができる。もちろん、中空電極５０の一端部を先端部材の形状に加工することにより得ることも出来る。閉鎖末端部１０及び中空電極５０は皮下の生体組織に貫通挿入されなければならないので、剛性と生体適合性を考慮して適切な材質で製作する必要があるが、例えばステンレス鋼チューブなどが挙げられる。
【００２６】
また、中空電極２０の大部分の長さは絶縁コーティングやゴムチューブなどで被せられて絶縁エリア２４を形成する。これにより、中空電極２０により高周波電流が印加されても、非絶縁エリア２０でのみ高周波電流が印加されて、絶縁エリア２４と接触する生体組織に高周波電流が印加されることはない。そして、温度センサーライン４０は食塩水チューブ内に挿入され、閉鎖末端部１０及び中空電極の非絶縁エリア２０内側での温度をリアルタイムで感知して高周波の出力制御に活用され得る。レーザーで形成された食塩水放出孔２２が非常に小さいので、食塩水放出孔２２を介して生体内部に放出される食塩水の圧力は生体内部の組織を損傷することなく、手術時に許容される人体内の食塩水注入量を越えない量で制御できる。
【００２７】
図４は、本発明に係る電気手術用中空電極５０の断面図である。すなわち、図３で説明された部品を組立てたものの断面図である。図２で説明した供給配管８２から加圧食塩水が食塩水チューブ３０に流入されると、加圧食塩水は食塩水チューブ３０を通りながら閉鎖末端部１０と中空電極の非絶縁エリア２０を冷却させる。食塩水チューブ３０から出た食塩水はその大部分が食塩水チューブ３０と中空電極５０の内面間を経て排出配管８４を介して中空電極５０から排出される。本発明では、このような加圧食塩水の一連の流れを「食塩水が循環する」と定義する。
【００２８】
一方、本発明は、循環する食塩水の一部のみ、食塩水放出孔２２を介して中空電極５０の外部に放出されることを特徴とする。図４は、中空電極５０が大気中に置かれた状態で施術時の条件に応じて加圧食塩水を循環させる場合、食塩水放出孔２２を介して食塩水が放出される様子を模式的に示すものである。加圧食塩水は確かに噴出されるが、レーザーで形成された食塩水放出孔の大きさが非常に小さいために、その圧力及び量が制限されて生体組織や人体に損傷を与えることはない。それについては後述する。
【００２９】
図５は、本発明である電気手術用電極を他の角度から見た断面図である。中空電極の非絶縁エリア２０に食塩水放出孔２２を形成する場合、その個数には制限がないが、１個の孔を形成する場合は一方向にのみ食塩水が放出されるので、中空電極５０に反作用による外力を加える恐れがある。このような外力は目的とする腫瘍組織の正確なポイントに中空電極５０を位置させることを妨害することがある。したがって、食塩水放出孔２２は、中空電極５０の中心に関して点対称な位置に形成されることが好ましい。図５に示すように、円形の食塩水放出孔２２が同じ直径ｄを有する２つの孔がお互いに１８０度離れて位置することを示す。しかし、食塩水放出孔２２の個数は例示的なものであり、食塩水放出孔２２の個数がｎ個であれば、隣り合っている食塩水放出孔２２間がそれぞれ３６０／ｎ度離れていれば食塩水放出孔２２全体の中空電極５０に対する反作用による外力の合計が０であるから、目的とする腫瘍組織の正確なポイントに中空電極５０を比較的に容易に位置させることができる。
【００３０】
実施例
牛の肝臓を実験対象とし、高周波ジェネレーターはベリーラップ(Valley  lab)社製を使用した。本実験で中空電極５０には食塩水放出孔２２がお互いに１８０度離れた位置に形成した。本実験で食塩水放出孔２２の大きさを変えながら実験した実施例１〜７に対する結果を表１〜表３に表した。
【００３１】
【表１】
0005123885.tif 000002
【００３２】
孔の半径はレーザーを用いて形成した各孔の半径を表し、孔は前述したようにお互いに１８０度離れた位置に形成した。二つの孔の面積と加圧食塩水の総循環流量(total  circulation  flow  rate）は上記表１のとおりである。
【００３３】
【表２】
0005123885.tif 000003
【００３４】
以上のような構成を有する中空電極に表１に示す総循環流量を流す場合、孔を介した大気中の漏れ量(leakage  flow  rate  in  air)と、組織内での流出量(leakage  flow  rate  in  tissue）を表２に表した。また、総循環流量と大気中の漏れ量との比率と、総循環流量と組織内での流出量との比率も表し、大気中の漏れ量と組織内での流出量との比率も表２に表した。
【００３５】
【表３】
0005123885.tif 000004
【００３６】
牛の肝臓の組織内で凝固壊死時間(ablation  time)及び凝固体積(ablation  volume)と、電極の非絶縁エリアの長さを表３に示した。
【００３７】
以上の実施例から凝固壊死した領域の体積と球状の形状の規則性を考慮すると、実施例２、実施例３及び実施例４の場合が最適の結果であることが確認できた。実施例１の場合、食塩水吐出量が小さくて凝固体積が小さかったが、後述するように、孔の個数を増やしたり、総循環流量を増加させる等の工夫をする場合には、満足できる結果が得られると考えられる。実施例５、実施例６、実施例７の場合、以前の実施例に比べて凝固壊死体積が大きくなったが、球状の断面の形状は、多少不規則な形になったり、楕円形に近いものになった。
【００３８】
しかし、食塩水放出孔の大きさが非常に小さいため、いずれの実施例においても放出される食塩水により生体組織が損傷されたり、放出される食塩水の量が多すぎる場合は発見されなかった。通常、電気手術中に人体に許容される食塩水注入量が１２０cc/hrであるから、本発明の実施例のうち、最も食塩水の吐出量が多かった実施例７の場合、１５分間の実験で４４．２５ｃｃ(ｍｌ)(組織内では３８．８５ｃｃ(ｍｌ)である)の食塩水放出量を表し、基準に適していた。したがって、本発明のすべての実施例において、食塩水の人体の内部への放出量は満足できる程度であった。さらに、電極に印加される高周波出力が強い場合は流出される食塩水が容易に気化されるので人体への影響が少ない。
【００３９】
以上の実施例から、食塩水放出孔を介して放出される食塩水の漏れ量の比率は、大気中の漏れ量からみると５％未満であることが分かる。すなわち、大部分の食塩水は循環過程を経て、循環する食塩水の５％未満が中空電極外に放出される。この程度の量で放出される食塩水は生体組織に損傷を与えないことを分かった。すなわち、本発明で可能な加圧食塩水の循環流量は、最大１２０ｃｃ／ｍｉｎ程度であるが、大気中の漏れ量の基準で５％であれば、手術が行われる１５分間、大気中に漏出される食塩水の量は９０ｃｃ(ｍｌ)(組織内の流出量はより少ない)であるから基準に適している。表から確認できるように、好ましくは中空電極を循環する加圧食塩水の０．３〜３．８％が大気中に放出され、より好ましくは中空電極を循環する加圧食塩水の０．９〜２．０％が大気中に放出される。この場合、本発明の実施例２、実施例３、実施例４から分かるように、満足できる球状の凝固壊死領域を得ることができる。
【００４０】
本実験において、食塩水放出孔２２を介して牛の肝臓に流出された液体の流量は、大気中に漏出された加圧食塩水流量の約８０〜８８％であり、大気中の漏れ量と組織内の流出量を比較した結果、ほとんど線形に近い関係にあることが確認できた。
【００４１】
食塩水放出孔の半径が０．０１ｍｍである場合には、時間をより長くしても凝固サイズの上昇は見られなかった。したがって、凝固体積をより大きくするためには、組織内に流出される食塩水の量は０．２５ｃｃ／ｍｉｎを越えてもよく、すなわち大気中に漏出される食塩水の量は０．３１ｃｃ／ｍｉｎを越えてもよいことが分かる。大気中に漏出される食塩水の量が０．３１ｃｃ／ｍｉｎ未満になる程、食塩水放出孔の半径が小さな場合、食塩水の量が少なくて冷却及びインピーダンスを低くする効果を提供することができず、凝固される組織の体積が小さくなることが分かる。しかし、半径が０．０１ｍｍである実施例１のように、孔が小さくても孔の個数を増加させることによって流量を増加させることができる。したがって、上記実施例１のように孔が２つである場合には流量が足りないが、実施例１の半径を有する孔を複数個対称なに形成すると、生体組織２００のインピーダンスを低くすることができる程度の食塩水量を流出することができる。すなわち、中空電極の剛性に影響を与えない範囲内で孔の個数を増やすことができれば、食塩水放出孔２２の一つの面積又は直径が小さいとしても手術を行う上で支障がないであろう。
【００４２】
もう一つの実施形態では、中空電極を大気中に露出させた状態で、電極内部に９０ｃｃ／ｍｉｎで食塩水を循環させる場合、食塩水放出孔を介して大気中に放出される食塩水の流量が０．８２〜１．６５ｃｃ／ｍｉｎである場合や、食塩水放出孔の半径は０．０１２５〜０．０１７５ｍｍである場合に、実施例２、実施例３、実施例４で示す、好ましい球状の凝固壊死領域が得られることが分かる。
【００４３】
次に、中空電極の内部に食塩水を供給しながら、供給されたすべての食塩水を電極末端部付近に形成された多孔体を介して中空電極の外部の組織内に放出する比較例１の場合と、中空電極の内部に設置される食塩水チューブの内部を介して食塩水を電極内部に導入して電極内部で熱交換を行った後、食塩水チューブと電極間の空間を介して回収させる食塩水循環により電極を冷却させる比較例２の場合、大部分の実験で凝固された体積が３０ｃｍ３を越えなかった。しかし、本発明の場合、表３に示すように、孔の半径が増加することによって凝固体積が比較例１及び２の場合に比べて少なくとも２倍、多ければ９倍以上まで上昇したことを確認することができる。
【００４４】
加圧食塩水として食塩水を使用する場合、高農度(例えば、３％以上)の食塩水を使用することと、０．９％の生理食塩水を使用することがある。０．９％の生理食塩水を使用する場合、高農度の食塩水を使用することに比べて濃度が低くて電気伝導度を高くする効果が高濃度に比べて少ないが、その代わりに、凝固される形状が均一になった。本実験は０．９％の生理食塩水を食塩水として使用した結果、高農度食塩水を使用する場合には生体の電気伝導度を高める効果により一層優れており、凝固された体積がより一層増加することが予測される。
【００４５】
また、本実験では食塩水の循環量を９０ｃｃ／ｍｉｎにした。直径１．５ｍｍの電極で７０ｃｃ／ｍｉｎ以下である場合には、食塩水の量が少なくて適切な冷却効果を発揮できず、適切な凝固サイズを得ることはできなかった。また、食塩水の循環量が１２０ｃｃ／ｍｉｎ以上になるようにすることは技術的に限界がある。技術的な限界を克服して循環量が１２０ｃｃ／ｍｉｎ以上にするようにしても、電極の冷却効果は良くなるが、全体の循環流量が増えるので織内に流出される量も多くなり、組織が不規則に凝固されるので、好ましくない。したがって、好ましくは、循環量が大きくなるほど組織内に流出される量を少なくするために孔の大きさを小さくしなければならない。
【００４６】
本発明を添付図面及び実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明の範囲が以下の説明や添付図面により制限されるのではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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