(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳手術時に切除領域の境界を示すために用いられる電極付きフェンスポストであって、
内部に指示棒を挿入可能な筒状部材と、
前記筒状部材の一端に設けられた電極と、
前記電極に接続され、前記筒状部材の長さ方向に沿って前記筒状部材の外壁に配設されるケーブルと、を備え、
前記筒状部材の長さ方向において、所定の間隔ごとに目盛が付されており、
前記目盛は、前記ケーブルに設けられている、電極付きフェンスポスト。
【請求項２】
脳手術時に切除領域の境界を示すために用いられる電極付きフェンスポストであって、
内部に指示棒を挿入可能な筒状部材と、
前記筒状部材の一端に設けられた電極と、
前記電極に接続され、前記筒状部材の長さ方向に沿って配設されるケーブルと、を備え、
前記筒状部材には、長さ方向にスリットが設けられている、電極付きフェンスポスト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳手術時に用いられる電極の付いたフェンスポストに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、脳手術においてニューロナビゲーションが用いられている。ニューロナビゲーションは、ＣＴやＭＲＩ画像などの術前画像と、術野とを対応付けることにより、脳神経外科手術における正確な手術を支援するものである。しかしながら、脳神経外科手術では、ブレインシフトが発生することがある。ブレインシフトとは、頭蓋を開けた際に、または腫瘍を切除した際に、脳が動いて形が変形することである。そのブレインシフトが発生することにより、術前画像と術野とが適切に対応しなくなり、ニューロナビゲーションの精度が著しく低下するという問題が起こる。なお、そのブレインシフトの問題を解決する方法として、フェンスポスト法が知られている。フェンスポスト法では、ブレインシフトが起こる前に、あらかじめニューロナビゲーションを用いて腫瘍境界に複数のフェンスポストを留置しておくことにより、ブレインシフトが起こっても、フェンスポストの位置によって腫瘍境界を正確に把握できるようにする方法である。
【０００３】
また、脳腫瘍手術においては、大脳白質の運動線維（錐体路）を傷つけないようにすることが重要である。そのため、大脳白質部分等に電気的な刺激を与えることによって、機能野（錐体路等）の位置を探索する機能モニタリングを行う白質刺激−運動誘発電位（ＭＥＰ）法も開発されている。
【０００４】
現在のところ、上述のフェンスポスト法による腫瘍境界の把握と、白質刺激−運動誘発電位法による機能モニタリングとを組み合わせた腫瘍切除が最も確実かつ安全である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｋ．Ｋａｊｉｗａｒａ、Ｋ．Ｙｏｓｈｉｋａｗａ、Ｍ．Ｉｄｅｇｕｃｈｉ、Ｓ．Ｎｏｍｕｒａ、Ｈ．Ｆｕｊｉｓａｗａ、Ｔ．Ａｋｉｍｕｒａ、Ｓ．Ｋａｔｏ、Ｍ．Ｆｕｊｉｉ、Ｍ．Ｓｕｚｕｋｉ、「Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ−ｇｕｉｄｅｄ  ｆｅｎｃｅ−ｐｏｓｔ  ｔｕｂｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｂｒａｉｎ  ｔｕｍｏｒ：ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｎｏｔｅ」、Ｍｉｎｉｍ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ、５３（２）、ｐ．８６−９０、２０１０年４月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フェンスポストによって、ブレインシフトの影響を最小限にすることができ、切除範囲を正確に決定することができる。しかしながら、そのフェンスポストによって、機能している脳を考慮することはできない。すなわち、フェンスポストによって機能モニタリングを行うことはできないため、別途、電極を用いることによって、機能モニタリングを行う必要があり、術者に煩雑な作業が課されることになっていた。また、その煩雑な作業に応じて手術の時間が長引くことになり、患者の負担も大きくなっていた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、脳神経外科手術において、切除領域の境界の決定と、機能モニタリングとに用いることができる手術用のデバイス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】
上記目的を達成するため、本発明による電極付きフェンスポストは、脳手術時に切除領域の境界を示すために用いられる電極付きフェンスポストであって、内部に指示棒を挿入可能な筒状部材と、筒状部材の一端に設けられた電極と、電極に接続され、筒状部材の長さ方向に沿って配設されるケーブルと、を備えたものである。
このような構成により、このフェンスポストが切除領域の境界に留置されることによって、切除領域を適切に示すことができる。また、その電極を用いることによって、機能モニタリングを行うことができる。したがって、切除領域の決定と、機能モニタリングとを一のデバイスを用いて行うことができるようになり、術者が煩雑な作業を行わなくてもよいようになる。また、この電極付きフェンスポストを用いることによって、手術時間を短くすることもできうるため、患者の負担も軽減されうることになる。
【０００９】
また、本発明による電極付きフェンスポストでは、筒状部材の長さ方向において、所定の間隔ごとに目盛が付されていてもよい。
このような構成により、電極付きフェンスポストの刺入深さを目視により容易に把握できるようになる。
【００１０】
また、本発明による電極付きフェンスポストでは、ケーブルは、筒状部材の外壁に配設されており、目盛は、ケーブルに設けられていてもよい。
このような構成により、ケーブルが筒状部材の内側に存在しないため、筒状部材に指示棒を挿入する際に、その指示棒の挿入がケーブルによって妨げられないことになる。
【００１１】
また、本発明による電極付きフェンスポストでは、筒状部材には、長さ方向にスリットが設けられていてもよい。
このような構成により、筒状部材の内径よりも太い指示棒であっても、その筒状部材に挿入することができるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による電極付きフェンスポストは、脳神経外科手術において、切除範囲の決定と、機能モニタリングとの両方に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１による電極付きフェンスポストを示す全体図
【図２】同実施の形態による電極付きフェンスポストの断面図
【図３】同実施の形態による電極付きフェンスポストの先端部分の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による電極付きフェンスポストについて、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による電極付きフェンスポストについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による電極付きフェンスポストは、フェンスポストとして用いられると共に、機能モニタリングのための電極としても用いられるものである。
【００１６】
図１は、本実施の形態による電極付きフェンスポスト１の全体図である。図２は、本実施の形態による電極付きフェンスポスト１の先端部分の拡大図である。図３は、本実施の形態による電極付きフェンスポスト１の断面図である。
【００１７】
図１において、本実施の形態による電極付きフェンスポスト１は、脳手術時に切除領域の境界を示すために用いられるものであって、筒状部材１１と、電極１２と、ケーブル１３と、導入部１４とを備えている。
【００１８】
筒状部材１１は、内部に指示棒を挿入可能な筒状の部材である。その指示棒は、電極付きフェンスポスト１を腫瘍境界に刺入する際に、筒状部材１１に挿入される棒状の部材である。その指示棒は、ニューロナビゲーションにおけるナビゲーションガイドを行うことができる機能を有するものである。その指示棒は、ナビゲーションプローブと呼ばれることもある。なお、従来、フェンスポストとして用いられているものを、筒状部材１１として用いてもよい。その筒状部材１１の材質は、人体に影響を与えないものであり、また絶縁性のものであることが好適である。その筒状部材１１は、例えば、シリコンチューブであってもよく、エポキシ樹脂のチューブであってもよく、ウレタン樹脂のチューブであってもよく、または、フッ素樹脂のチューブであってもよい。筒状部材１１は、容易に曲がりうるものであってもよく、あるいは、そうでなくてもよい。また、光学式のニューロナビゲーションを用いる場合には、筒状部材１１は、透光性の高いもの、例えば、透明なものであってもよい。また、筒状部材１１の外径・内径・長さは問わないが、フェンスポストとして用いられるのに好適な外径等であることが好適である。外径は、例えば、２ｍｍ、３ｍｍ、または５ｍｍ程度であってもよい。また、内径は、指示棒を挿入可能な程度であればよく、例えば、外径が３ｍｍである場合には、内径は２ｍｍであってもよい。また、長さＬ１は、例えば、５０ｍｍ程度であってもよく、８０ｍｍ程度であってもよく、１２０ｍｍ程度であってもよく、または、２００ｍｍ程度であってもよい。
【００１９】
電極１２は、筒状部材１１の一端に設けられる。図２で示されるように、電極１２は、電圧が印加された際に大脳白質に電気的な刺激を与える先端部１２ａと、筒状部材１１の内部１１ｂに挿入される挿入部１２ｂとを有している。その挿入部１２ｂは、筒状部材１１の内部１１ｂに挿入された後に、接着剤１５によって固定される。先端部１２ａの形状は問わないが、図２で示されるように、半球状などのように鈍になっていることが好適である。なお、先端部１２ａの形状は、半球状以外の形状、例えば、円錐形状であってもよい。電極１２の大脳白質に接する部分（先端部１２ａ）の形状が半球状である場合に、その半球の直径は、例えば、２．０ｍｍであってもよく、３．０ｍｍであってもよく、４．０ｍｍであってもよい。なお、電極１２の材料は、電気伝導率が高く、耐腐食性のものであることが好適である。電極１２は、金属材料が好ましく、例えば、ステンレスや、タングステン、白金イリジウム等であってもよい。また、電極１２の先端部１２ａの長さＬ３は、例えば、１．０ｍｍであってもよく、１．５ｍｍであってもよく、２．０ｍｍであってもよい。
【００２０】
電極１２には、ケーブル１３が接続される。そのケーブル１３は、電極１２に電圧を印加するために用いられる。ケーブル１３は、図２で示されるように、筒状部材１１の長さ方向に沿って配設される。そのケーブル１３は、筒状部材１１の外壁に配設されてもよく、筒状部材１１の内部１１ｂに配設されてもよく、あるいは、筒状部材１１の壁内に配設されてもよい。指示棒の出入を容易にする観点からは、図２で示されるように、ケーブル１３が筒状部材１１の外壁に配設されることが好適である。なお、ケーブル１３が筒状部材１１の外壁に配設される場合に、そのケーブル１３が筒状部材１１に対して固定されることが好適である。図２では、筒状部材１１の外壁において、ケーブル１３が所定の間隔Ｌ４ごとに接着剤１６によって固定されている。その接着剤１６は、筒状部材１１の長さ方向において、所定の間隔ごとに付される目盛を兼ねている。術者は、その接着剤１６（目盛）により、電極付きフェンスポスト１の刺入深さを目視によって容易に把握できる。その間隔Ｌ４は、例えば、５ｍｍであってもよく、１０ｍｍであってもよい。また、その接着剤１６は、人体に影響を与えないものであることが好適である。また、図２では、目盛が接着剤１６によってケーブル１３に設けられている場合について示しているが、そうでなくてもよい。ケーブル１３を固定する接着剤とは別に、ケーブル１３に目盛が設けられてもよい。また、ケーブル１３とは別途、筒状部材１１の長さ方向において、所定の間隔ごとに目盛が付されていてもよい。その目盛は、容易に視認可能なものであることが好適である。例えば、その目盛は、筒状部材１１と異なる色のマーキングであってもよく、筒状部材１１の外壁における隆起や窪みであってもよい。また、ケーブル１３の一端（電極１２と反対側の一端）には、端子ピン１７が接続されている。その端子ピン１７を、白質刺激−運動誘発電位法の機能モニタリングを行う装置に接続することによって、電極１２に適宜、電圧を印加することができる。
【００２１】
筒状部材１１の電極１２と反対側の一端には、導入部１４が設けられている。導入部１４は、指示棒を挿入する際に、その指示棒を筒状部材１１に導くものである。導入部１４は、漏斗状の部材であって、図１中の左端側の第１の開口と、右端側の第２の開口とを有する。そして、第１の開口は、筒状部材１１の一端（電極１２と反対側の一端）に継合しており、第２の開口は、第１の開口よりも大きくなっている。通常、筒状部材１１の内径は２，３ｍｍ程度と小さいため、指示棒を筒状部材１１に挿入することは容易ではないが、この導入部１４によって、指示棒を筒状部材１１に容易に挿入できることになる。なお、導入部１４は、筒状部材１１と別の部材であってもよく、あるいは、筒状部材１１と一体に構成されたものであってもよい。前者の場合であっても、導入部１４は、筒状部材１１と同様の材質であることが好適である。
【００２２】
また、図３で示されるように、筒状部材１１には、長さ方向にスリット１１ａが設けられていてもよい。そのスリット１１ａは、導入部１４にも設けられていてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。そのスリット１１ａは、筒状部材１１の内径よりも太い指示棒を筒状部材１１の内部１１ｂに挿入可能にするためのものである。なお、そのスリット１１ａは、電極１２の挿入部１２ｂの付近には存在しないことが好適である。電極１２が筒状部材１１から外れることがないようにするためである。例えば、図１におけるＬ２の範囲にスリット１１ａが設けられてもよい。なお、スリット１１ａが設けられる場合には、筒状部材１１は、スリット１１ａがあったとしても略円形の断面を保持できる程度の硬性を有していることが好適である。
【００２３】
次に、本実施の形態による電極付きフェンスポスト１の使用方法について説明する。まず、術者は、患者の頭部を開頭すると、ブレインシフトが起こる前に、指示棒であるナビゲーションプローブの挿入された電極付きフェンスポスト１を、ニューロナビゲーションによる誘導を用いて切除領域の境界（例えば、腫瘍境界）に刺入する。刺入される電極付きフェンスポスト１は、１個であってもよく、あるいは、２個以上であってもよい。その後、端子ピン１７を、図示しない錐体路探索装置の電圧発生部に接続する。そして、電極１２に適宜、電圧を印加し、それに応じた筋電図を得ることによって、錐体路の位置を推定することができる。なお、刺激強度に応じて、電極から錐体路までの距離を把握できる技術が知られている。その技術については、例えば、次の文献を参照されたい。
文献：Ｋ．Ｋａｍａｄａ、Ｔ．Ｔｏｄｏ、Ｔ．Ｏｔａ、Ｋ．Ｉｎｏ、Ｙ．Ｍａｓｕｔａｎｉ、Ｓ．Ａｏｋｉ、Ｆ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ、Ｋ．Ｋａｗａｉ、Ｎ．Ｓａｉｔｏ、「Ｔｈｅ  ｍｏｔｏｒ−ｅｖｏｋｅｄ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｅｖａｌｕａｔｅｄ  ｂｙ  ｔｒａｃｔｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ」、Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ．１１１（４）、ｐ．７８５−７９５、２００９年１０月
その技術を用いることによって、電極１２の位置が固定されていたとしても、錐体路までの距離を知ることができるようになる。具体的には、電極１２を介して流れる電流値を用いることによって、錐体路までの距離を知ることができるようになる。なお、上記論文に記載されている電流値と錐体路までの距離との関係を用いることができるように、電極１２の先端部１２ａの表面積を、上記文献で使用されている電極の表面積と同じにしてもよい。
【００２４】
以上のように、本実施の形態による電極付きフェンスポスト１によれば、その電極付きフェンスポスト１を腫瘍境界に留置することによって、ブレインシフトが起こったとしても、腫瘍境界を容易に把握することができる。その結果、ブレインシフトの対策になり、確実な腫瘍切除を実現することができるようになる。また、その電極付きフェンスポスト１によって電圧を印加することによって、錐体路までの距離を知ることができ、錐体路を損傷しないように脳神経外科手術を行うことができるようになり、機能温存による治療成績の向上を実現することができうると共に、機能予後の改善によって、医療費を抑制することもできうる。また、従来のように、フェンスポストとは別の電極を用いて機能モニタリングを行った場合と比較して、術者の作業性を向上させることができ、その結果、手術時間の短縮に寄与し、患者の負担も軽減されることになる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、ケーブル１３の一端に端子ピン１７が存在する場合について説明したが、そうでなくてもよい。ケーブル１３の一端は、図示しない錐体路探索装置の電圧発生部に直接、接続されてもよい。
【００２６】
また、本実施の形態では、筒状部材１１の一端に導入部１４が存在する場合について説明したが、そうでなくてもよい。すなわち、電極付きフェンスポスト１は、導入部１４を備えていなくてもよい。
【００２７】
また、本実施の形態では、電極１２の挿入部１２ｂにケーブル１３が接続される場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、電極１２の先端部１２ａにケーブル１３が接続されてもよい。その場合には、ケーブル１３は、電極１２の先端部１２ａから導入部１４まで、筒状部材１１の外壁に沿って配設されてもよい。
【００２８】
また、本実施の形態では、筒状部材１１にスリット１１ａが設けられている場合について説明したが、そうでなくてもよい。筒状部材１１の内径よりも太い指示棒を用いない場合には、筒状部材１１にスリット１１ａがなくてもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、筒状部材１１の長さ方向において、所定の間隔ごとに目盛が付されている場合について説明したが、そうでなくてもよい。その目盛がなくてもよい場合には、筒状部材１１の長さ方向に目盛を付さなくてもよい。
【００３０】
また、本実施の形態では、電極１２の挿入部１２ｂを筒状部材１１の内部１１ｂに挿入することによって、電極１２を筒状部材１１の一端に設ける場合について説明したが、そうでなくてもよい。その他の方法によって、電極１２を筒状部材１１の一端に設けてもよい。
【００３１】
また、本実施の形態において、２個以上の電極付きフェンスポスト１を用いる場合には、どれに電圧を印加しているのかが容易に分からない可能性もある。したがって、電極付きフェンスポスト１は、電圧を印加していることを示すＬＥＤ等のパイロットランプをさらに備えてもよい。そのパイロットランプは、電極付きフェンスポスト１の刺入後にも、それを術者が視覚的に確認できる位置、例えば、導入部１４の位置や、筒状部材１１の電極１２と反対側の位置に設けられることが好適である。また、そのパイロットランプは、ケーブル１３を流れる電流によって点灯してもよく、または、ケーブル１３を流れる電流の検知に応じて、他の電源を用いて点灯してもよい。
【００３２】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上より、本発明による電極付きフェンスポストによれば、１個のデバイスによって、切除領域の境界を示すことができると共に、機能モニタリングにも用いることができるという効果が得られ、例えば、脳神経外科手術で用いるデバイスとして有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１  電極付きフェンスポスト
１１  筒状部材
１２  電極
１３  ケーブル
１４  導入部
１５、１６  接着剤
【要約】
【課題】脳神経外科手術において、切除範囲の決定と、機能モニタリングとに用いることができる手術用のデバイスを提供する。
【解決手段】脳手術時に切除領域の境界を示すために用いられる電極付きフェンスポスト１であって、内部に指示棒を挿入可能な筒状部材１１と、筒状部材１１の一端に設けられた電極１２と、電極１２に接続され、筒状部材１１の長さ方向に沿って配設されるケーブル１３と、を備えることにより、切除領域の境界を示すことができると共に、錐体路を探索する機能モニタリングにも用いることができる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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