(57)【要約】【課題】本発明は、磁気刺激療法に用いる励磁コイルの安全性又は効率性等を確保することを目的とする。【解決手段】本発明は、磁界を生成する励磁コイルがコイルケース内に設けられ、コイルケースはコイルユニット内に設けられ、コイルユニットの底面が患者頭部に接するように構成され、コイルユニット内部でコイルケース外部に温度センサーが設けられていることを特徴とする、励磁コイルユニットである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を生成する励磁コイルがコイルケース内に設けられ、当該コイルケースはコイルユニット内に設けられ、当該コイルユニットの底面が患者頭部に接するように構成され、当該コイルユニット内部で当該コイルケース外部に温度センサーが設けられていることを特徴とする、励磁コイルユニット。
【請求項２】
前記温度センサーは、当該コイルユニット内部の底面側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の励磁コイルユニット。
【請求項３】
磁界を生成する励磁コイルは渦巻導線部で構成され、当該渦巻導線部の中心に鉄芯を備えることを特徴とする、励磁コイル。
【請求項４】
前記鉄芯は、前記渦巻導線部の中心部と樹脂によって固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の励磁コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励磁コイル及びコイルユニットに関し、具体的には経頭蓋磁気刺激システムに使用するための励磁コイル及びコイルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
反復経頭蓋磁気刺激法（ｒＴＭＳ；Repetitive transcranial magnetic stimulation）は、脳内神経等の脳の特定部位に非侵襲的に磁気刺激を加えることにより、脳卒中後の疼痛等の神経疾患やうつ病、アルツハイマー等に対する治療、症状の緩和や改善を図ることができる治療法である。
経頭蓋磁気刺激療法は、患者の頭皮表面の特定位置に励磁コイル等の磁気発生手段を配置し、磁気発生手段から患者の脳の特定部位に対して磁気刺激を行う。具体的な手法として、特許文献１には、患者の頭皮表面に設置したコイルユニットに電流を流し、局所的に微小なパルス磁場を生じさせ、電磁誘導の原理を利用して頭蓋内に渦電流を起こすことにより、コイルユニット直下の脳内神経に刺激を与えることが開示されている。
【０００３】
経頭蓋磁気刺激治療に用いる際の励磁コイルには、種々のものが利用されている。特許文献１や特許文献２にも示されているような８の字型の励磁コイルが一般的であるが、山型や円型のものも存在する。
励磁コイルは磁気刺激時にジュール熱を発するが、正常範囲を超えて温度上昇を起こした場合、治療器に異常が発生しているおそれがあるので治療を中止する必要がある。その際に、励磁コイルの本体（導線部分）に温度センサーを設けるものがあるが、さらに患者の安全を確保するための構成のものが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／１２３１４７号
【特許文献２】国際公開第２０１４／１６３０２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、磁気刺激療法に用いる励磁コイルの安全性、使用時の快適性、又は効率性等を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、磁界を生成する励磁コイルがコイルケース内に設けられ、当該コイルケースはコイルユニット内に設けられ、当該コイルユニットの底面が患者頭部に接するように構成され、当該コイルユニット内部で当該コイルケース外部に温度センサーが設けられていることを特徴とする、励磁コイルユニットである。
本発明における、前記温度センサーは、当該コイルユニット内部の底面側に設けられていることが好ましい。
さらに本発明は、磁界を生成する励磁コイルは渦巻導線部で構成され、当該渦巻導線部の中心に鉄芯を備えることを特徴とする、励磁コイルである。
また本発明は、前記鉄芯が、前記渦巻導線部の中心部と樹脂によって固定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においてコイルユニットの患者側に温度センサーが設けられたことにより、患者への安全性及び使用時の快適性が向上する。
さらに、本発明における励磁コイルの巻線の中心に鉄芯を備えることにより、磁場効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】経頭蓋磁気刺激システムの概略図である。
【図２】本発明における励磁コイル及びコイルケースの一例を示す分解図である。
【図３】本発明におけるコイルユニットの分解図である。
【図４】本発明における励磁コイルおよびコイルケースの断面図である。
【図５】本発明におけるコイルユニットの断面図である。
【図６】本発明における鉄芯コイルを備える励磁コイルの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る経頭蓋磁気刺激システムについて、添付図面に従って説明する。以下の実施の形態では、脳卒中後の疼痛等の医療分野で用いるのに好適な経頭蓋磁気刺激システムを説明するが、本発明はその他の疼痛、うつ病、アルツハイマー等の脳神経外科、精神科等の医療分野においても同様に適用できる。
【００１０】
なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上面」や「下面」等）を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本発明の一形態の例示に過ぎず、本発明、その適用される物、又はその用途を制限することを意図するものではない。
【００１１】
図１に経頭蓋磁気刺激システムの概略を示す。経頭蓋磁気刺激システム２５（以下、単に「磁気刺激システム１」と称する。）は、励磁コイル１（磁場発生手段）を有し、ケーブル２３を介して電気的にコイル駆動電源２４と接続されている。コイル駆動電源２４は外部電源等と接続し、励磁コイル１に電力を流す機能を有する。患者は治療用の椅子２６に着座する等して頭部を固定し、治療に有用な頭皮表面の特定位置に励磁コイル１を配置する。この特定位置に配置された励磁コイル１から、患者の脳内神経に所定強度の磁気刺激を加えることにより、治療等を行う。コイル駆動電源２４は、励磁コイル１への電流パルスの供給を制御するもので、従来公知の種々のタイプのものを用いることができる。コイル駆動電源２４のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）操作や、磁気刺激の強度やサイクルを決定付ける電流パルスの強度やパルス波形の設定等は、操作者によって行うことができる。
【００１２】
励磁コイル１は、コイルケース２，４に組み込まれ、さらにコイルユニット２８に組み込まれている。図２ではコイルケースはコイル上下ケースに分かれている。コイルケースは、励磁コイル１をその内部に収納するものである。コイルユニットは、そのコイルケースを内部に設け、励磁コイルからコイル駆動電源へと繋がる導線をガイドする機構、コイルを冷却するための機構、又はそのコイル冷却機構を備えるための構造等、コイル周辺機構を含んだユニットである。本発明におけるコイルユニットは、少なくとも励磁コイル、コイルケース、コイルユニット、及びシェルを有するものである。好ましくは、コイルユニットの下面（つまり患者の頭皮表面と対向する面）は、患者の頭部形状に応じた凹状曲面に形成されている。これにより、コイルユニットを患者の頭部表面に沿ってスムーズに移動させることができる。なお、コイルユニットの平面形状は長円型や小判型を含む楕円状、又は卵型であってもよい。
【００１３】
医療機関では、患者の初期診療時に専用の位置決め装置を用いて、患者の神経障害性疼痛が最も軽減できる励磁コイル１の最適コイル位置及び姿勢を決定している。励磁コイル１の最適位置及び姿勢は、患者の頭部表面上又は表面内に位置決め用のマーキングが形成される等の方法で、次回の治療から最適コイル位置及び姿勢が容易に再現できるようになる。
【００１４】
図２に励磁コイル１及びコイルケース２，４の分解図、図３にコイルユニットの分解図、図４に励磁コイル１およびコイルケース２，４の断面図を示す。治療コイルは頭部形状に合わせて励磁コイル１が球面８の字状に巻回されている。励磁コイル１は、渦巻導線部で構成され、図では２つの渦巻導線部で構成されている。励磁コイル１を収納するコイルケース２，４は、巻回した導線（渦巻導線部）を所定設計値どおりの形状にて固定するため、予めコイル下ケース２に設けられた溝部１３を具備するコイル下ケース２と、冷却用のファンの設置部分を具備したコイル上ケース４を有することが好ましい。８の字状の各円状のコイルの重なり合う部分には、スペーサ３が設けられている。さらに、コイルユニットは、冷却用にコイルケース外周に設置したシェル６、７と、治療コイルの温度検知機能を具備したケーブル８で構成されている。
【００１５】
励磁コイル１は導線９を球面八の字状に巻回した２つのループ１０、１１（渦巻導線部）からなる。８の字型渦巻きコイルは、８の字の交点に相当する点直下にて誘導電流密度が最大となり、限局した刺激を与えることが可能である。ループ１０、１１は互いに導線９の間隔が狭くなるように密に巻回された部分を重ね合わせるように保持されている。２つのループ１０、１１の重ね合わせ部分はスペーサ３により分離されており、絶縁を確保している。
【００１６】
図５にコイルユニットの断面図を示す。治療コイルの異常な温度上昇は、経頭蓋磁気刺激システム２５に異常が起きていることの指標であるばかりではなく、治療コイルを照射部に近接させている患者の不快感をもたらし、甚だしい場合は火傷の恐れがある。そこで、本発明では、患者２０に近い部位で温度検知が行えるようケーブル８末端に温度センサー１９を配置し、コイルユニットの筐体内部でコイルケース外に配置する。特に、治療コイルを外囲するコイルユニット筐体内部で、コイルケース外の患者側、つまりコイルユニットの底面（患者頭皮に接触する面）側に配置することが好ましい。これにより、治療コイルが異常な温度上昇をする場合、又は一定以上の温度となった場合に、磁気刺激を中止することが可能となり、患者２０の保護がより確実に行える。
【００１７】
なお、温度センサーは、励磁コイルの本体（導線部分）にも温度センサーを設けてもよい。励磁コイルの本体とコイルユニット内部の両方に、温度センサーを設けることにより、より安全な装置とすることができる。
【００１８】
図６に示すように、励磁コイルは鉄芯２１のない空芯コイル２２で構成されている。鉄芯２１を用いない理由は、鉄芯２１がローレンツ力でコイル下ケース２から飛び出して危険だからであるが、鉄芯２１を用いた場合と比べると、磁束密度が不利なので、消費電力が大きく装置が大型化する。そこで、本発明の別の態様として、空芯コイル２２に鉄心を埋め込み、更に、鉄心２１がコイル下ケース２から飛び出すのを防ぐため、空芯コイル２２と鉄心２１を樹脂で固定する構造とする。樹脂で固定する部分は、少なくとも空芯コイル２２、つまり渦巻導線部の渦巻の中心部と鉄芯とする。これにより磁場効率を向上させ、その結果、空芯コイルに比べて、消費電力削減ならびに装置の小型化を実現できる。
【符号の説明】
【００１９】
１  励磁コイル
２  コイル下ケース
３  スペーサ
４  コイル上ケース
６，７  シェル
８，２３  ケーブル
９  導線
１０，１１  ループ
１３  溝部
１９  温度センサー
２０  患者
２１  鉄芯
２２  空芯コイル
２４  コイル駆動電源
２５  経頭蓋磁気刺激システム
２６  椅子
２８  コイルユニット
【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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【図６】
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