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穿刺焼灼プランニング支援装置及びそのプログラム コモンズ

国内特許コード P09A014817
整理番号 WASEDA-814
掲載日 2009年11月13日
出願番号 特願2008-081879
公開番号 特開2009-233043
登録番号 特許第5157024号
出願日 平成20年3月26日(2008.3.26)
公開日 平成21年10月15日(2009.10.15)
登録日 平成24年12月21日(2012.12.21)
発明者
  • 藤江 正克
  • 小林 洋
  • 渡辺 広樹
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 穿刺焼灼プランニング支援装置及びそのプログラム コモンズ
発明の概要

【課題】ターゲットの周囲に存在する器官の損傷を阻止しつつ病巣部位を確実に壊死させるという観点により、電極針の刺入条件や供給電力量について判定可能にすること。
【解決手段】 穿刺焼灼プランニング支援装置10は、電極針25がターゲットT或いはその近傍に達したときの臓器の変形状態を予め設定した刺入条件から求める変形シミュレーション手段12と、予め設定した電極針25への供給電力量でによる発熱量で焼灼すると仮定し、変形シミュレーション手段12で求めた変形状態での臓器の温度分布を求める温度シミュレーション手段13と、前記温度分布に基づいて前記刺入条件及び前記供給電力量の適否を判定する判定手段15とを備えている。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


近時の医療において、患者への負担の少ない低侵襲治療が求められているが、その中でも、臓器の患部に針を刺して治療する穿刺治療法が注目を集めている。この穿刺治療法としては、例えば、肝臓がんの治療等に用いられるRFA(ラジオ波焼灼療法)がある。このRFAは、がん細胞に電極針を刺し、当該電極針の先端からラジオ波による高熱をがん細胞に与えることで、がん細胞を壊死させる療法である。ここで、がん細胞等のターゲットが臓器の内部に存在する場合、電極針を臓器表面から刺してその内部のターゲットに到達させなければならない。ところが、穿刺の対象となる肝臓等の臓器は軟組織により構成されるため、穿刺時における臓器への押圧力によって当該臓器が変形し、これに伴ってターゲットが移動変形してしまう。従って、電極針の先端をターゲットに正確に到達させるには、穿刺時の生体組織の変形を考慮した穿刺経路のプランニングをしなければならず、このプランニングは、相当の熟練度を要し、医師の経験と勘に頼るところが大きい。特に、最も柔らかい臓器の一つである肝臓は、熟練した医師であっても、穿刺経路のプランニングが難しいと言われている。また、RFAでは、ラジオ波によってターゲットに与えられる熱で当該ターゲットとなるがん細胞等の病巣部位を壊死させるが、電極針への供給電力量の大きさとしては、病巣部位を確実に壊死させる一方で、ターゲットの周囲に存在する血管等の器官を損傷しない大きさが要求される。この際、電極針によるターゲットの焼灼時には、穿刺による前述の臓器変形により、ターゲットが穿刺前の状態から移動変形してしまうため、当該移動変形後のターゲットの形状や血管等の器官の位置関係を把握しつつ、電極針の先端位置の周囲の温度分布を考慮しながら、電極針に供給すべき最適な電力量を決定する必要がある。



ところで、先端が球状に展開するRFA穿刺針のエリアデータを画像データに重畳して表示する治療支援装置が特許文献1に開示されている。この治療支援装置は、種々のRFA穿刺針の中から使用者が所定の針を選択したときに、当該針の展開径をデータベースから読み出して展開針エリアデータを生成し、当該展開針エリアデータを超音波診断装置によって得られた患部画像に重ねて表示し、術前の焼灼範囲の確認を可能にするものである。

【特許文献1】特開2007-215672号公報

産業上の利用分野


本発明は、穿刺焼灼プランニング支援装置及びそのプログラム、並びに穿刺焼灼条件判定方法に係り、更に詳しくは、臓器等の生体組織の患部に焼灼治療を行う前に、生体組織に対する電極針の刺入位置や刺入角度等の穿刺条件と電極針の供給電力量の適否をシミュレーションにより判断する穿刺焼灼プランニング支援装置及びそのプログラム、並びに穿刺焼灼条件判定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生体組織の外側から内部のターゲットに向かって刺入されて当該ターゲットを焼灼する電極針の刺入条件と当該電極針への供給電力量について、モデルを使ったシミュレーションにより判定する穿刺焼灼プランニング支援装置であって、
前記電極針が前記ターゲット或いはその近傍に達したときの生体組織の変形状態を前記刺入条件から求める変形シミュレーション手段と、前記供給電力量による前記電極針の発熱量で焼灼すると仮定し、前記変形シミュレーション手段で求めた変形状態での前記生体組織内の温度分布を求める温度シミュレーション手段と、前記温度分布に基づいて前記刺入条件及び前記供給電力量の適否を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項2】
前記判定手段では、前記ターゲット全域が所定の焼灼目標温度に達していないときに、前記刺入条件及び/又は前記供給電力量が不適当であると判定することを特徴とする請求項1記載の穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項3】
前記判定手段では、前記生体組織内で予め設定された焼灼禁止領域の少なくとも一部が予め設定された禁止温度以上になるときに、前記刺入条件及び/又は前記供給電力量が不適当であると判定することを特徴とする請求項1又は2記載の穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項4】
前記判定手段では、前記生体組織内で予め設定された焼灼禁止領域と所定の焼灼目標温度以上となる組織との最短離間距離が求められ、当該最短離間距離が所定の閾値未満になるときに、前記刺入条件及び/又は前記供給電力量が不適当であると判定することを特徴とする請求項1~の何れかに記載の穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項5】
予め取得した前記生体組織の画像データから前記生体組織のモデルを作成するモデル作成手段を更に備えたことを特徴とする請求項1~の何れかに記載の穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項6】
前記刺入条件は、前記電極針の刺入位置及び刺入角度であることを特徴とする請求項1~の何れかに記載の穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項7】
前記刺入条件は、前記電極針の刺入位置、刺入角度及び刺入速度であることを特徴とする請求項1~の何れかに記載の穿刺焼灼プランニング支援装置。

【請求項8】
生体組織の外側から内部のターゲットに向かって刺入されて当該ターゲットを焼灼する電極針の刺入条件と当該電極針への供給電力量について、モデルを使ったシミュレーションにより判定する穿刺焼灼プランニング支援装置にインストールされるプログラムであって、
前記電極針が前記ターゲット或いはその近傍に達したときの生体組織の変形状態を前記刺入条件から求める変形シミュレーション手段と、前記供給電力量による前記電極針の発熱量で焼灼すると仮定し、前記変形シミュレーション手段で求めた変形状態での前記生体組織内の温度分布を求める温度シミュレーション手段と、前記温度分布に基づいて前記刺入条件及び前記供給電力量の適否を判定する判定手段として、前記穿刺焼灼プランニング支援装置内のコンピュータを機能させることを特徴とする穿刺焼灼プランニング支援装置用プログラム。
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008081879thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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